KR101592741B1 - 온도 분포 예측 장치 - Google Patents

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도시바 미쓰비시덴키 산교시스템 가부시키가이샤
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Abstract

[과제]
피압연재의 판폭 방향의 온도 분포를 정밀도 좋게 예측할 수 있는 온도 분포 예측 장치를 제공한다.
[해결 수단]
온도 분포 예측 장치는, 피압연재의 폭방향 중앙부의 표면 온도를 계측하는 중앙 온도 계측 수단(17)과, 피압연재의 폭방향 임의점의 표면 온도를 계측하는 폭방향 온도 계측 수단(20)을 구비한다. 또한, 온도 분포 예측 장치는, 피압연재의 폭방향 중앙부의 표면 온도를 계산하는 중앙 온도 계산 수단(18)을 구비한다. 그리고, 온도 분포 예측 장치는, 중앙 온도 계측 수단(17)에 의한 제1 위치의 계측치와 중앙 온도 계산 수단(18)에 의한 제2 위치의 계측치와 중앙 온도 계산 수단(18)에 의한 제2 위치 및 제3 위치의 계산치에 의거하여, 제3 위치를 통과하는 피압연재의 폭방향 임의점의 표면 온도를 계산하다. 또한, 제3 위치는, 제1 위치보다 하류이고 제2 위치보다 상류의 위치이다.

Description

온도 분포 예측 장치{TEMPERATURE DISTRIBUTION PREDICTION APPARATUS}
본 발명은, 압연 라인에서 이용되는 온도 분포 예측 장치에 관한 것이다.
근래, 제품에 대해 고객이 요구하는 사양은 엄하여지는 일로이다. 특히, 압연 제품에 관해서는, 치수 형상에 더하여, 강도 및 연성이라는 기계적 성질을 허용 범위 내에 넣는 것이 중요해지고 있다.
철강을 비롯한 금속재료에서는, 기계적 성질은, 그 합금 조성뿐만 아니라, 가열 조건, 가공 조건 및 냉각 조건에 의해 변화한다. 금속재료의 기계적 성질에는, 예를 들면, 강도(항복응력(降伏應力), 내력, 경도 등), 인성(靭性)(취성 천이온도(脆性 遷移溫度) 등), 성형성(r치 등)이 있다.
합금 조성의 조정은, 성분 원소의 첨가량을 제어함에 의해 행하여진다. 또한, 성분 조정시에는, 예를 들면, 100톤 전후의 용강(溶鋼)을 유지할 수 있는 성분 조정로(調整爐)가 이용되는 등, 하나의 로트 단위가 크다. 개개의 제품은 15톤 전후여서, 제품마다 성분 원소의 첨가량을 변경하는 것은 불가능하다. 고객이 요구하는 재질의 압연 제품을 제조하기 위해서는, 가열 조건, 가공 조건 및 냉각 조건을 적절하게 제어함에 의해 재질을 만드는 것이 중요해진다.
최근에는, 금속재료의 조직 재질을 용도에 응하여 나누어 만들려는 다양한 시도가 이루어지고 있다. 예를 들면, 열간 압연 후에 금속재료를 냉각할 때에, 냉각수를 고압으로 대량으로 분사하여 재질을 만드는 방법이 있다. 이 방법에서는, 냉각 속도를 높임에 의해 금속 조직을 변화시킨다. 이에 의해, 소망하는 인장강도 및 연성을 제품에 갖게 할 수 있다. 이와 같은 재질의 만듦에는, 종래와 비교하여, 보다 고도의 기술이 필요해진다. 예를 들면, 재질의 만듦에 즈음하여, 대(大) 변형 가공이나 재료 온도의 고정밀도 관리라는 고도의 기술이 요구된다.
종래, 가열 조건, 가공 조건 및 냉각 조건에 관해서는, 가열 온도의 목표치나 가공 후의 치수 목표치, 냉각 속도의 목표치 등이 제품의 사양마다 설정되고, 그들의 목표치를 달성하도록 온도 제어 및 치수 제어를 행하는 방법이 일반적으로 채용되고 있다. 또한, 각 목표치에 관해서는, 장년에 걸치는 경험에 의거하여 그 값이 결정되어 있다. 그런데, 근래, 제품 사양에 대한 요구의 고도화 및 다양화가 현저하게 되고, 종래의 보증 범위에서 행하여지고 있던 관리보다도 더욱 엄격하게 기계적 성질을 관리할 필요성이 생겨 오고 있다.
종래에는, JIS(일본공업규격)에 규정되어 있는 바와 같이, 기계적 성질이 기준치를 초과하는 것이 그 조건(허용 범위)으로 되어 있다. 예를 들면, 제품으로부터 취출한 샘플을 이용하여 인장시험을 행하고, 측정치가 기준치를 초과하는지의 여부를 판단하고 있다. 그러나, 최근에는, 제품 출하 후의 공정에서도 고정밀화가 요구되어 있다. 상술한 바와 같은 종래의 허용 범위에서는, 예를 들면, 하공정(下工程)인 성형 공정(드로잉, 구부림, 프레스 등)에서 충분하다고는 말할 수가 없는 경우가 있다. 너무 단단하여 성형하기 어려운 케이스나 프레스 후의 스프링백량(탄성 회복량)이 너무 커서 형상 동결성이 부족한 케이스, 성형시에 에지가 갈라지는 케이스 등이 발생하는 일이 있다. 이 때문에, 경험에 의거한 설정 방법 및 기계적 성질의 관리 방법으로는, 상술한 각 목표치를 반드시는 적절하게 제어할 수가 없다는 문제가 생기고 있다.
또한, 압연 프로세스 공정을 관리하는 종래의 방법으로서, 압연 라인에 배치된 온도계의 출력치를 이용하여 압연 코일 전체의 온도를 관리하고, 또한, 압연 온도와 관계가 깊은 기계적 성질을 관리하는 것이 있다. 구체적으로는, 압연 라인의 가열로 출측, 조 압연기 입측 및 출측, 사상 압연기 입측 및 출측, 코일러 입측 등에, 온도계를 각각 배치한다. 온도계는, 피압연재 중, 판폭 방향(이하, 단지 「폭방향」이라고도 한다)에서의 중앙부의 온도를 계측한다. 그리고, 상위 계산기로부터 경험에 의거하여 결정된 목표 온도에 온도계로부터의 출력치가 일치하도록 제어를 행한다.
이와 같이, 종래에는, 압연 프로세스 공정을 관리할 때에, 피압연재의 폭방향에서의 기계적 성질은 고려되어 있지 않았다. 또한, 어느 특수한 재료(예를 들면, Si를 다량 포함하는 재료)에서는, 압연 중에 에지 크래킬(Edge Cracking)이 발생하는 일이 있다. 종래에는, 경험에 의거하여 피압연재의 폭방향 중앙부의 온도를 직접적으로 관리함에 의해, 결과로서, 피압연재의 폭방향 단부(端部)의 온도를 간접적으로 관리하고 있다.
또한, 압연 라인에, 피압연재의 폭방향 단부의 온도를 상승시키기 위한 수단이나 피압연재의 폭방향 단부의 온도의 저하를 방지하기 위한 수단이 구비되는 경우가 있다. 예를 들면, 사상 압연기의 출측에 설치된 에지 히터 및 런아웃 테이블에 설치되는 에지 마스크가, 상기 수단에 해당한다. 에지 마스크는, 피압연재의 폭방향 단부에 냉각수가 뿌려지지 않도록 하기 위한 설비이다.
또한, 근래에는, 상기 수단의 효과를 검증하기 위해, 상기 수단의 전후에 스캔 파이로미터를 설치하는 경우가 있다. 스캔 파이로미터를 사용하면, 피압연재의 폭방향의 온도 분포를 계측할 수 있다. 또한, 근래 압연 라인에서 채용되고 있는 멀티 게이지에도, 피압연재의 폭방향의 온도 분포를 측정치의 보정에 이용하기 위해 스캔 파이로미터가 채용되고 있다. 멀티 게이지는, X선의 검출기를 피압연재의 폭방향으로 복수 나열한 형태를 갖는다. 멀티 게이지를 사용하면, 폭방향의 판두께 분포를 계측할 수 있다. 즉, 멀티 게이지는, 판두께 및 크라운, 판폭 등을 1대로 계측하는 복합형 계측기이다. 멀티 게이지는, 그 계측 정밀도가 근래 현저하게 향상하고 있다. 판후계(板厚計) 및 크라운계, 판폭계를 각각 준비하는 것보다 멀티 게이지를 1대 준비하는 편이 염가이기 때문에, 멀티 게이지의 압연 라인에의 도입이 진행되고 있다.
이와 같이, 압연 라인에는, 피압연재의 폭방향의 온도 분포를 계측하기 위한 기기가 도입되고 있다. 또한, 계측된 피압연재의 폭방향의 온도 분포를 제어에 활용하려고 하는 시도가 일부에서 이루어지고 있다. 예를 들면, 특허 문헌 1에, 런아웃 테이블에서 냉각 패턴을 제어하는 방법이 개시되어 있다.
일본 특개2009-233724호 공보
특허 문헌 1에 기재된 제어 방법에서는, 피압연재의 폭방향의 온도를 온도 모델을 사용한 계산에 의해 도출하고, 그 도출한 값을 그대로 사용하고 있다. 온도 모델은, 검사 체적당의 열 수지를 계산하고, 온도를 예측(추정)하기 위한 모델이다. 열 수지의 하나인 표면에서의 경계 조건은, 반드시 명확하지는 않다. 이 때문에, 온도 모델을 이용하여 온도를 예측하여도, 그 예측치에는 모델 오차가 반드시 포함되어 버린다. 특허 문헌 1에 기재된 것으로는, 충분한 예측 정밀도를 유지할 수가 없다는 문제가 있다.
본 발명은, 상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이다. 본 발명의 목적은, 피압연재의 판폭 방향의 온도 분포를 정밀도 좋게 예측할 수 있는 온도 분포 예측 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 관한 온도 분포 예측 장치는, 제1 위치를 통과하는 피압연재의 폭방향 중앙부의 표면 온도를 계측하는 제1 중앙 온도 계측 수단과, 제1 중앙 온도 계측 수단에 의한 계측치에 의거하여, 제1 위치보다 하류의 제2 위치 및 제1 위치보다 하류이고 제2 위치보다 상류의 제3 위치를 통과하는 피압연재의 폭방향 중앙부의 표면 온도를 계산하는 제1 중앙 온도 계산 수단과, 제2 위치를 통과하는 피압연재의 폭방향 임의점의 표면 온도를 계측하는 제1 폭방향 온도 계측 수단과, 제1 중앙 온도 계측 수단 및 제1 폭방향 온도 계측 수단에 의한 계측치와 제1 중앙 온도 계산 수단에 의한 제2 위치 및 제3 위치의 계산치에 의거하여, 제3 위치를 통과하는 피압연재의 폭방향 임의점의 표면 온도를 계산하는 폭방향 온도 계산 수단을 구비한 것이다.
본 발명에 관한 온도 분포 예측 장치라면, 피압연재의 판폭 방향의 온도 분포를 정밀도 좋게 예측할 수 있다.
도 1은 압연 라인의 구성을 도시하는 도면.
도 2는 본 발명의 실시의 형태 1에서의 온도 분포 예측 장치의 구성을 도시하는 도면.
도 3은 중앙 온도 계산 수단의 기능을 설명하기 위한 도면.
도 4는 중앙 온도 계산 수단의 기능을 설명하기 위한 도면.
도 5는 중앙 온도 계산 수단 및 중앙 온도 보정 수단의 각 기능을 설명하기 위한 도면.
도 6은 폭방향 온도 계측 수단 및 길이방향 온도 예측 수단의 각 기능을 설명하기 위한 도면.
도 7은 길이방향 온도 예측 수단의 기능을 설명하기 위한 도면.
첨부한 도면을 참조하여, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에서는, 동일 또는 상당하는 부분에, 동일한 부호를 붙이고 있다. 중복되는 설명은, 적절히 간략화 또는 생략한다.
실시의 형태 1.
도 1은 압연 라인의 구성을 도시하는 도면이다. 도 1은, 본 발명에 관한 온도 분포 예측 장치를 이용하는 것이 가능한 압연 라인의 한 예로서, 강판을 제작하기 위한 열간 압연 라인을 나타내고 있다. 도 1에 도시하는 열간 압연 라인은, 압연 소재(이하, 「슬래브」라고 한다)로부터 압연 제품을 제조하기 위한 라인이다. 도 1에 도시하는 화살표는, 압연되는 재료(이하, 「피압연재」라고 한다)가 흐르는 방향(압연 방향)을 나타내고 있다. 이하에서는, 슬래브로부터 압연 제품으로서 완성하는 도중의 상태를 나타내기 위해 피압연재라는 표현을 이용한다.
본 온도 분포 예측 장치는, 도 1에 도시한 바와 같은 열간 압연 라인 외에도, 후판 열간 판후 라인, 형강 열간 압연 라인, 평강 열간 압연 라인, 봉강 열간 압연 라인과 같은 압연 라인에 이용할 수 있다.
열간 압연 라인은, 상류측부터 가열로(1), HSB(2), 조 에저(3), 조 수평 압연기(4), 조 출측 온도계(5), 에지 히터(6a), 바 히터(6b), 사상 입측 온도계(7), FSB(8), F1 에저(9), 사상 압연기(10), 멀티 게이지(11), 사상 출측 온도계(12), 런아웃 테이블(13), 코일러 입측 온도계(14), 다운코일러(15)를 구비한다.
열간 압연 라인은, 피압연재를 반송하는 반송 테이블을 구비한다. 반송 테이블은, 부호 1 내지 15로 표시하는 각 장치를 연결하도록 배치된다. 열간 압연 라인에 구비된 조 수평 압연기(4)나 사상 압연기(10), 반송 테이블 등의 장치는, 전동기 및/또는 유압 장치에 의해 구동된다.
가열로(1)는, 슬래브를 가열하기 위한 로이다.
HSB(2)는, 슬래브의 표면에 형성된 산화막(스케일)을 제거하기 위한 장치이다. 슬래브는, 가열로(1)에 의해 가열됨에 의해, 그 표면에 산화막이 형성된다. 슬래브는, 예를 들면, HSB(2)의 노즐로부터 고압수가 분사됨에 의해, 표면에 형성된 산화막이 제거된다.
조 에저(3)는, 피압연재를 폭방향으로 압하(壓下)하기 위한 장치이다. 조 에저(3)는, 압연 제품의 폭 정밀도를 향상시키기 위한 장치이다. 조 에저(3)는, 조 수평 압연기(4)의 상류측에 배치된다. 조 에저(3)는, 그 롤러가 피압연재에 측방에서 접촉한다. 조 에저(3)는, 피압연재의 폭이 좁아지도록 피압연재를 변형시킨다.
조 수평 압연기(4)는, 피압연재를 판두께 방향으로 압하하기 위한 장치이다. 조 수평 압연기(4)는, 피압연재의 두께가 적어지도록 피압연재를 변형시킨다. 조 수평 압연기(4)는, 1조(組)의 압연 롤러를 구비한 스탠드가 단수 또는 복수 설치된다. 조 압연에서는, 피압연재를 소망하는 두께로 하기 위해 복수 패스가 요구된다. 이 때문에, 조 수평 압연기(4)에는, 가역식 압연기가 포함되는 것이 많다. 또한, 패스란, 피압연재가 압연 롤러 사이를 통과하는 것이다.
조 수평 압연기(4)에, 디스케일러라고 불리는 장치가 구비된다. 디스케일러는, 반제품인 피압연재에 고압수를 맞혀서, 피압연재의 표면에 형성된 산화막을 제거한 장치이다. 조 압연은 고온에서 행하여지기 때문에, 피압연재의 표면에 산화막이 형성되기 쉽다. 조 압연을 행할 때에는, 디스케일러와 같은 산화막을 제거하기 위한 장치를 적절히 이용할 필요가 있다.
조 출측 온도계(5)는, 피압연재의 표면(예를 들면, 상면)의 온도를 계측한다. 조 출측 온도계(5)는, 조 수평 압연기(4)의 출측(하류측)에 배치된다. 피압연재는, 조 압연이 완료되어 조 수평 압연기(4)를 통과하면, 조 출측 온도계(5)에 의해 표면 온도가 계측된다. 조 출측 온도계(5)가 온도를 계측하는 위치는, 피압연재의 폭방향의 중앙부로 미리 설정된다. 피압연재는, 조 출측 온도계(5)의 하방을 통과할 때에, 폭방향 중앙부의 표면 온도가 선단(先端)부터 미단(尾端)에 걸쳐서 조 출측 온도계(5)에 의해 계측된다.
에지 히터(6a)는, 피압연재의 온도를 상승시키기 위한 장치이다. 피압연재는, 가열로(1)로부터 추출된 후, 반송 테이블에 의해 반송되고 있는 동안에 그 온도가 서서히 저하된다. 특히, 피압연재의 폭방향의 단부(일측부 및 타측부)는, 폭방향 중앙부보다 온도가 저하되기 쉽다. 에지 히터(6a)는, 예를 들면, 피압연재의 폭방향 단부의 온도를 전자력의 유도 가열에 의해 상승시킨다.
바 히터(6b)는, 피압연재의 온도를 상승시키기 위한 장치이다. 피압연재는, 가열로(1)로부터 추출된 후, 반송 테이블에 의해 반송되고 있는 동안에 그 온도가 서서히 저하된다. 바 히터(6b)는, 피압연재의 온도를 그 폭방향에 걸쳐서 전자력의 유도 가열에 의해 상승시킨다. 또한, 피압연재의 길이방향의 미단부는, 선단부부터 압연이 행하여지기 때문에, 실제로 사상 압연기(10)에서 압연될 때의 온도가 저하되기 쉽다. 바 히터(6b)의 출력은, 피압연재의 길이방향의 위치에 맞추어서 적절하게 변경된다. 이에 의해, 피압연재의 온도가 그 길이방향에 걸쳐서 소망하는 값으로 상승하도록 제어된다.
사상 입측 온도계(7)는, 피압연재의 표면(예를 들면, 상면)의 온도를 계측한다. 사상 입측 온도계(7)는, 사상 압연기(10)의 입측에 배치된다. 조 수평 압연기(4)와 사상 압연기(10)와의 사이에는, 비교적 길다란 거리가 마련된다. 피압연재의 사상 입측 온도는, 재료의 변형 저항의 예측에 밀접하게 관계된다. 이 때문에, 피압연재는, 사상 압연기(10)에 의해 압연되기 직전에, 사상 입측 온도계(7)에 의해 표면 온도가 계측된다. 사상 입측 온도계(7)가 온도를 계측하는 위치는, 피압연재의 폭방향의 중앙부로 미리 설정된다. 피압연재는, 사상 입측 온도계(7)의 하방을 통과할 때에, 폭방향 중앙부의 표면 온도가 선단부터 미단에 걸쳐서 사상 입측 온도계(7)에 의해 계측된다.
또한, 열간 압연 라인에 조 출측 온도계(5)가 구비되어 있는 경우는, 조 출측 온도계(5)의 계측치에 의거하여, 피압연재의 사상 입측 온도를 계산에 의해 구하여도 좋다. 이러한 경우, 조 출측 온도계(5)의 설치 위치부터 사상 압연기(10)의 입측의 소정 위치까지의 반송 시간 등을 고려한 고정밀한 온도 예측이 필요해진다.
FSB(8)는, 슬래브의 표면에 형성되는 산화막을 제거하기 위한 장치이다. FSB(8)는, 사상 압연 후의 피압연재의 표면 상태를 향상시키기 위해 이용된다. FSB(8)는, 사상 압연기(10)의 입측에 배치된다. 조 수평 압연기(4)와 사상 압연기(10)와의 사이에는 비교적 긴 거리가 마련되어 있다. 이 때문에, 피압연재는, 조 수평 압연기(4)로부터 사상 압연기(10)에 반송되는 동안에, 그 표면에 산화막이 형성되기 쉽다. 피압연재는, FSB(8)의 노즐로부터 고압수가 분사됨에 의해, 사상 압연기(10)에 의한 사상 압연이 시작되기 직전에, 표면에 형성된 산화막이 제거된다.
F1 에저(9)는, 피압연재를 폭방향으로 압하하기 위한 장치이다. F1 에저(9)는, 압연 제품의 폭 정밀도를 향상시키기 위한 장치이다. F1 에저(9)는, 사상 압연기(10)의 입측에 배치된다. F1 에저(9)는, 그 롤러가 피압연재에 측방에서 접촉한다. F1 에저(9)는, 피압연재의 폭이 좁아지도록 좌굴(坐屈)하지 않는 범위에서 피압연재를 변형시킨다.
사상 압연기(10)는, 피압연재를 판두께 방향으로 압하하기 위한 장치이다. 사상 압연기(10)는, 피압연재의 두께(판두께)가 압연 제품의 목표 제품 정밀도 내에 들어가도록 피압연재를 변형시킨다. 사상 압연기(10)는, 예를 들면, 스탠드라고 불리는 압연기가 복수 나열한 탠덤 압연기로 구성된다.
멀티 게이지(11)는, 각종 계측을 1대의 장치로 행할 수 있는 복합형 계측기이다. 멀티 게이지(11)는, 예를 들면, 피압연재의 폭방향으로 복수의 X선 검출기를 나열한 형태를 갖는다. 멀티 게이지(11)는, 예를 들면, 피압연재의 폭방향의 판두께 분포를 계측한다. 멀티 게이지(11)를 1대 준비함에 의해, 피압연재의 판두께, 크라운, 판폭을 계측할 수 있다.
상술한 바와 같이, 근래, 멀티 게이지(11)는, 계측 정밀도가 대폭적으로 향상하고 있다. 이 때문에, 판후계 및 크라운계, 판폭계를 각각 준비하는 것보다도 멀티 게이지(11)를 1대 준비하는 쪽이 염가여서, 멀티 게이지(11)의 열간 압연 라인에의 도입이 진행되고 있다. 멀티 게이지(11)는, 내부에 온도계나 열화상 장치를 구비한다. 멀티 게이지(11)는, 피압연재의 온도를 계측하고, 그 계측치를 X선 검출기의 검출치의 보정에 이용하고 있다.
사상 출측 온도계(12)는, 피압연재의 표면(예를 들면, 상면)의 온도를 계측한다. 사상 출측 온도계(12)는, 사상 압연기(10)의 출측에 배치된다. 피압연재의 온도는, 제품의 금속 조직의 형성이나 재질(인장강도, 항복응력, 신율 등)과 밀접하게 관련되어 있다. 이 때문에, 피압연재의 온도는, 적절하게 관리될 필요가 있다. 피압연재는, 사상 압연이 완료되어 사상 압연기(10)를 통과하면, 사상 출측 온도계(12)에 의해 표면 온도가 계측된다. 사상 출측 온도계(12)가 온도를 계측하는 위치는, 피압연재의 폭방향의 중앙부로 미리 설정된다. 피압연재는, 사상 출측 온도계(12)의 하방을 통과할 때에, 폭방향 중앙부의 표면 온도가 선단부터 미단에 걸쳐서 사상 출측 온도계(12)에 의해 계측된다.
런아웃 테이블(13)은, 피압연재를 냉각하기 위한 장치이다. 런아웃 테이블(13)은, 사상 압연기(10)의 출측에 배치된다. 런아웃 테이블(13)은, 피압연재의 온도를 제어하기 위해, 예를 들면, 노즐로부터 피압연재의 표면에 대해 냉각수를 공급한다. 런아웃 테이블(13)은, 피압연재의 길이방향(반송 테이블의 반송 방향)으로 다수의 노즐을 구비한다. 이들의 노즐은, 복수의 뱅크로 나눠진다. 노즐에 대한 제어는, 뱅크마다 행하여진다. 즉, 냉각수를 공급하는 뱅크에서는 수냉이, 냉각수가 공급되지 않는 뱅크에서는 공냉이 행하여진다. 또한, 냉각수의 공급을 노즐마다 제어하여도 좋다.
런아웃 테이블(13)에, 에지 마스크(도시생략)가 구비되어 있어도 좋다. 에지 마스크는, 피압연재의 폭방향 단부의 온도가 저하된 것을 방지하기 위한 것이다. 에지 마스크는, 피압연재의 폭방향 단부를 덮도록 배치된다. 에지 마스크는, 노즐로부터의 냉각수가 피압연재의 폭방향 단부에 직접 뿌려지는 것을 방지한다.
코일러 입측 온도계(14)는, 피압연재의 표면(예를 들면, 상면)의 온도를 계측한다. 코일러 입측 온도계(14)는, 다운코일러(15)의 입측에 배치된다. 피압연재는, 런아웃 테이블(13)을 통과한 후, 다운코일러(15)에 의해 권취되기 직전에, 코일러 입측 온도계(14)에 의해 표면 온도가 계측된다. 코일러 입측 온도계(14)가 온도를 계측하는 위치는, 피압연재의 폭방향의 중앙부로 미리 설정된다. 피압연재는, 코일러 입측 온도계(14)의 하방을 통과할 때에, 폭방향 중앙부의 표면 온도가 선단부터 미단에 걸쳐서 코일러 입측 온도계(14)에 의해 계측된다.
다운코일러(15)는, 피압연재를 권취하기 위한 장치이다. 피압연재는, 다운코일러(15)에 의해 권취되어 제품(다음 공정을 위한 반제품도 포함한다)이 되어, 반송 장치에 의해 반송된다.
열간 압연 라인은, 부호 1 내지 15로 표시하는 장치 외에, 열화상(熱畵像) 장치(16)를 구비한다. 열화상 장치(16)는, 피압연재의 표면(예를 들면, 상면, 또는 상면 및 하면)의 온도를, 적어도 피압연재의 폭방향의 복수 개소에서 계측한다. 피압연재는, 열화상 장치(16)의 사이를 통과할 때에, 폭방향에서의 복수개소의 표면 온도가 선단부터 미단에 걸쳐서 열화상 장치(16)에 의해 계측된다.
열화상 장치(16)는, 피압연재의 온도를 개선하기 위한 장치의 전후에 배치되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 열화상 장치(16)는, 상기 장치의 입측 및/또는 출측에 배치된다. 도 1에는, 한 예로서, 열화상 장치(16)를 에지 히터(6a) 및 바 히터(6b)의 전후와 런아웃 테이블(13)의 전후에 설치한 경우를 나타내고 있다. 또한, 런아웃 테이블(13)의 입측에 배치된 열화상 장치(16)는, 멀티 게이지(11)의 내부에 구비되어 있다.
열화상 장치(16)로서, 예를 들면, 근적외선 카메라가 이용된다. 열화상 장치(16)로서 근적외선 카메라를 이용함에 의해, 피압연재의 폭방향의 온도 분포를 화상으로서 파악할 수 있다. 즉, 피압연재의 폭방향 전체에 걸쳐서 표면 온도를 계측할 수 있다. 또한, 표면 온도의 계측을 피압연재의 길이방향으로 연속해서 행할 수 있다. 이 때문에, 피압연재의 표면 전역의 온도를 계측할 수 있다.
열화상 장치(16)의 배치는, 도 1에 도시하는 예로 한정되지 않는다. 열화상 장치(16)는, 필요에 응하여 그 배치가 결정된다. 예를 들면, 열화상 장치(16)를 런아웃 테이블(13)의 전후에만 설치하여도 좋다. 또한, 열화상 장치(16)를 에지 히터(6a) 및 바 히터(6b)의 전후에만 설치하여도 좋다. 열화상 장치(16)를 다른 장치(예를 들면, 사상 압연기(10))의 전후에 설치하여도 상관없다.
도 2는 본 발명의 실시의 형태 1에서의 온도 분포 예측 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
본 온도 분포 예측 장치는, 예를 들면, 중앙 온도 계측 수단(17), 중앙 온도 계산 수단(18), 중앙 온도 보정 수단(19), 폭방향 온도 계측 수단(20), 길이방향 온도 예측 수단(21), 온도 사용 수단(22)을 구비한다.
중앙 온도 계측 수단(17)은, 피압연재의 표면의 온도를 계측한다. 중앙 온도 계측 수단(17)이 온도를 계측하는 위치는, 피압연재의 폭방향의 중앙부로 미리 설정된다. 중앙 온도 계측 수단(17)은, 피압연재의 폭방향 중앙부의 표면 온도를, 피압연재의 길이에 걸쳐서, 즉 피압연재의 선단부터 미단에 걸쳐서 연속적으로 계측한다.
중앙 온도 계측 수단(17)은, 예를 들면, 방사 온도계로 이루어진다. 도 1에 도시하는 예라면, 조 출측 온도계(5), 사상 입측 온도계(7), 사상 출측 온도계(12), 코일러 입측 온도계(14)가, 각각 중앙 온도 계측 수단(17)에 해당한다. 또한, 열화상 장치(16) 중 피압연재의 폭방향 중앙부의 표면 온도를 계측하는 기능을 이용하여 중앙부 부근의 온도를 취출하고, 중앙 온도 계측 수단(17)으로서 이용하여도 좋다.
중앙 온도 계측 수단(17)은, 비용적인 관점이나 온도 관리의 필요성으로부터, 필요에 응하여 그 배치가 결정된다. 또한, 중앙 온도 계측 수단(17)의 배치는, 도 1에 도시하는 예로 한정되지 않는다. 중앙 온도 계측 수단(17)의 설치 개소는, 온도 관리가 최저한 필요한 개소로 한하여도 좋다. 예를 들면, 사상 출측(FDT) 및 코일러 입측(CT)에만, 중앙 온도 계측 수단(17)을 설치하여도 좋다.
중앙 온도 계산 수단(18)은, 피압연재의 폭방향 중앙부에서의 판두께 방향의 온도 분포를 산출한다. 런아웃 테이블(13)에서의 온도 제어(CTC : Coiling Temperature Control)나 재질을 예측하는 기술에서는, 피압연재의 온도 추이를 계산하는 것이 필요해진다. 예를 들면, CTC에서는, 런아웃 테이블(13)을 통과할 때의 피압연재의 온도 추이가 필요해진다. 중앙 온도 계산 수단(18)은, 중앙 온도 계측 수단(17)에 의해 계측된 피압연재의 온도에 의거하여, 수냉 및 공냉 등의 경계 조건이나 열전도 계수 등도 이용하여 상기 계산을 행한다.
이하에, 도 3 및 도 4도 참조하여, 중앙 온도 계산 수단(18)의 기능에 관해 구체적으로 설명한다. 도 3 및 도 4는, 중앙 온도 계산 수단(18)의 기능을 설명하기 위한 도면이다. 도 3 및 도 4는, 피압연재를 그 길이방향에 직교한 방향으로 절단한 단면(斷面)을 도시하고 있다.
중앙 온도 계산 수단(18)은, 예를 들면, 차분법을 이용한 계산 방법에 의해 판두께 방향의 온도 분포를 계산한다. 도 3 및 도 4에 도시하는 N은, 피압연재를 분할한 요소수이다. 차분법을 이용한 계산 방법에서는, 피압연재의 표면부터 피압연재의 중심부까지를 N개의 요소로 분할하고, 각 요소 사이의 열의 출입을 생각한다.
N은 피압연재의 판두께의 반분의 두께를 분할한 수이다. 이 때문에, 피압연재의 상면부터 하면까지의 총분할수는, 도 3에 도시하는 바와 같이 2N-1이 된다.
공간단위 대표폭을 Δx로 한다. 우선, 피압연재의 가장 외측에, 공간단위 대표폭의 반분의 폭(Δx/2)으로 4각 고리형상(四角環狀)으로 요소를 취한다. 즉, 이 요소는, 피압연재의 상면, 하면, 일측면, 타측면으로부터 거리(Δx/2)만큼 피압연재의 내측으로 들어간 부분이다. 다음에, 그 요소의 바로 내측에, 공간단위 대표폭(Δx)으로 4각 고리형상으로 요소를 취한다. 즉, 이 요소는, 가장 외측의 요소로부터 거리(Δx)만큼 피압연재의 내측으로 들어간 부분이다. 이하, 마찬가지로 요소 분할하고, 형성한 요소의 바로 내측에, 공간단위 대표폭(Δx)으로 4각 고리형상으로 요소를 취한다. N-1회째의 분할이 종료되면, 그 내측에, 중심부 요소가 형성된다. 또한, 후의 계산을 피압연재의 상면측과 하면측에서 제각기 행할 수 있도록, 중심부 요소를 제외한 윤상(輪狀) 요소를 상반분과 하반분으로 분할한다. 이에 의해, 피압연재는, 총수 2N-1의 요소로 분할된다.
다음에, 총수 2N-1로 분할한 각 요소의 체적과 경계면 면적을 산출한다.
이하의 계산에서는, 피압연재의 길이방향에 단위길이를 취하고, 피압연재의 판두께를 H, 판폭을 B로 한다. 또한, 피압연재의 가장 상면측에 있는 요소를 제1요소, 제1요소의 바로 아래에 있는 요소를 제2요소, …, 피압연재의 중심부에 있는 요소를 제N요소, …, 피압연재의 가장 하면측에 있는 요소를 제(2N-1)요소로 한다. 각 요소의 체적 및 경계면 면적은, 이하와 같이 산출할 수 있다.
Figure 112014070188744-pat00001
Figure 112014070188744-pat00002
Figure 112014070188744-pat00003
다음에, 시간단위(Δt)에서의 각 요소 사이의 유입출(流入出) 열량을 계산한다. 도 4는, 각 요소 사이의 유입출 열량을 나타내고 있다. 열간 압연에서는, 피압연재는, 라인상을 반송되는 동안에 다양한 유입출열의 프로세스를 받는다. 이 프로세스에는, 예를 들면, 방사, 냉각, 가공마찰발열, 롤 전열(傳熱) 등이 포함된다. 피압연재의 요소 중 가장 외측에 배치된 요소에 관해서는, 유입 열량을 이하와 같이 표현할 수 있다.
Figure 112014070188744-pat00004
상기 식 중의 각 항목은, 실제의 조건의 변화에 맞추어서 적용된다. 예를 들면,
Figure 112014070188744-pat00005
,
Figure 112014070188744-pat00006
는, 수냉역에서만 적용된다.
Figure 112014070188744-pat00007
,
Figure 112014070188744-pat00008
는, 공냉역에서만 적용된다.
Figure 112014070188744-pat00009
,
Figure 112014070188744-pat00010
,
Figure 112014070188744-pat00011
,
Figure 112014070188744-pat00012
,
Figure 112014070188744-pat00013
는, 압연역에서만 적용된다.
피압연재의 요소 중 내부에 배치된 요소, 즉, 제2요소부터 제(2N-2)요소에 관해서는, 유입 열량을 이하와 같이 표현할 수 있다. 피압연재의 내부에 배치된 각 요소의 유입출열은, 인접하는 요소와의 온도차에 의한 열전도, 및, 압연역에서의 가공 발열이다.
Figure 112014070188744-pat00014
다음에, 각 요소의 온도를 계산한다. 각 요소의 온도 변화량은, 이하와 같이 표현할 수 있다.
Figure 112014070188744-pat00015
각 요소의 시간 스텝(j+1)에서의 온도는, 다음 식에 의해 계산할 수 있다. 또한, 시간 스텝(j+1)은, 시간 스텝(j)부터 시간단위(Δt) 경과한 후의 시각이다.
Figure 112014070188744-pat00016
중앙 온도 계산 수단(18)은, 시간 스텝마다, 각 요소의 유입 열량, 온도 변화량, 온도를 계산한다. 중앙 온도 계산 수단(18)은, 피압연재의 반송이 시작되고 나서 종료할 때까지, 제1요소로부터 제(2N-1)요소까지의 각 요소에 관해 상기 계산을 행한다. 이에 의해, 피압연재의 폭방향 중앙부에서의 판두께 방향의 온도 분포(표면 온도를 포함한다)와 그 추이(推移)를 얻을 수 있다.
도 5는, 중앙 온도 계산 수단(18) 및 중앙 온도 보정 수단(19)의 각 기능을 설명하기 위한 도면이다. 도 5의 파선(A)은, 중앙 온도 계산 수단(18)에 의해 계산된 피압연재의 폭방향 중앙부의 온도를 나타내고 있다. 예를 들면, 파선(A)은, 사상 출측 온도계(12)의 계측 위치에서의 계산 온도이다.
또한, 상기 설명에서는, 피압연재를 외측부터 내측으로 고리형상으로 요소 분할함에 의해, 피압연재의 내부의 온도를 계산하는 경우에 관해 설명하였다. 중앙 온도 계산 수단(18)은, 피압연재를 다른 방법으로 요소 분할하여, 내부의 온도를 계산하여도 좋다. 예를 들면, 피압연재를 판두께 방향 및 판폭 방향의 각각으로 분할하여도 좋다. 즉, 피압연재를 2차원 메시로 요소 분할하여도 좋다. 그러나, 상기 상세히 설명한 분할 방법이라면, 예를 들면, 슬래브와 같은 두꺼운 피압연재라도, 피압연재의 측면의 온도나 경계 조건을 고려한 다음, 차분법에 의한 온도 예측 계산을 행할 수 있다. 또한, 분할수를 적게 할 수 있고, 실(實) 조업에서 온라인 제어 계산을 행하는 경우에 계산기 부하를 경감할 수 있다.
중앙 온도 계산 수단(18)에 의해 계산된 피압연재의 폭방향 중앙부의 온도(판두께 방향의 온도 분포)에는, 경계 조건이나 모델 파라미터에 기인하는 오차가 포함된다. 중앙 온도 보정 수단(19)은, 중앙 온도 계산 수단(18)에 의한 계산 결과(예측 온도)를 보정한다. 중앙 온도 보정 수단(19)은, 중앙 온도 계측 수단(17)에 의해 계측된 피압연재의 표면 온도(실측치)에 의거하여, 상기 보정을 행한다.
예를 들면, 중앙 온도 보정 수단(19)은, 중앙 온도 계산 수단(18)에 의해 계산된 피압연재의 표면 온도가 중앙 온도 계측 수단(17)에 의한 실측치에 일치하도록, 피압연재의 폭방향 중앙부에서의 판두께 방향의 온도를 재계산한다. 예를 들면, 중앙 온도 보정 수단(19)은, 사상 출측 온도계(12)에 의한 실측치를 통과하도록 파선(A)을 평행 이동시켜서 실선(B)을 얻는다. 즉, 실선(B)이, 중앙 온도 보정 수단(19)에 의해 보정된 후의 피압연재의 폭방향 중앙부에서의 판두께 방향의 온도를 나타내고 있다. 이에 의해, 보다 확실한, 피압연재의 온도 분포, 즉 폭방향 중앙부에서의 판두께 방향의 온도 분포를 얻을 수 있다.
폭방향 온도 계측 수단(20)은, 피압연재의 폭방향의 임의의 점에서의 표면 온도를 계측한다. 폭방향 온도 계측 수단(20)이 온도를 계측하는 위치는, 피압연재의 폭방향의 적어도 복수개소로 미리 설정된다. 폭방향 온도 계측 수단(20)은, 피압연재의 표면 온도를, 피압연재의 길이에 걸쳐서, 즉 피압연재의 선단부터 미단에 걸쳐서 연속적으로 계측한다. 도 1에 도시하는 예라면, 열화상 장치(16)가 폭방향 온도 계측 수단(20)에 해당한다.
폭방향 온도 계측 수단(20)은, 비용적인 관점이나 온도 관리의 필요성으로부터, 필요에 응하여 그 배치가 결정된다. 또한, 폭방향 온도 계측 수단(20)의 배치는, 도 1에 도시하는 예로 한정되지 않는다. 폭방향 온도 계측 수단(20)의 설치 개소는, 온도 관리가 최저한 필요한 개소로 한하여도 좋다. 이하에서는, 런아웃 테이블(13)의 입측과 출측에 열화상 장치(16)가 설치되어 있는 경우를 예로 구체적인 설명을 행한다.
도 6은, 폭방향 온도 계측 수단(20)(열화상 장치(16)) 및 길이방향 온도 예측 수단(21)의 각 기능을 설명하기 위한 도면이다. 도 7은, 길이방향 온도 예측 수단(21)의 기능을 설명하기 위한 도면이다.
열화상 장치(16)는, 피압연재의 폭방향 전체에 걸쳐서 표면 온도를 계측할 수 있다. 도 6의 실선(C)은, 런아웃 테이블(13)의 입측에 설치된 열화상 장치(16)에 의해 계측된 피압연재의 어느 부분의 표면 온도를 나타내고 있다. 도 6의 실선(D)은, 런아웃 테이블(13)의 출측에 설치된 열화상 장치(16)에 의해 계측된 피압연재의 같은 부분의 표면 온도를 나타내고 있다.
피압연재는, 폭방향 중앙부의 온도가 높고, 폭방향 단부에 가까워짐에 따라 온도가 내려간다. 예를 들면, E점의 온도는, 런아웃 테이블(13)의 입측 및 출측의 쌍방에서, 대응하는 F점의 온도보다 높다. 또한, 피압연재는 런아웃 테이블(13)에서 냉각된다. 런아웃 테이블(13)의 수냉역에서는 냉각 속도가 빠르고, 공냉역에서는 냉각 속도는 느리다. 도 6은 이러한 상태를 나타내고 있다.
길이방향 온도 예측 수단(21)은, 피압연재의 폭방향 임의점의 표면 온도를 계산하는 기능과, 피압연재의 폭방향 임의점에서의 판두께 방향의 온도 분포를 계산하는 기능을 갖는다. 우선, 도 7을 참조하여, 길이방향 온도 예측 수단(21)의 기능 중, 피압연재의 폭방향 임의점의 표면 온도를 계산하는 기능에 관해 설명한다.
CTC에서는, 일반적으로 FDT에서의 온도 실적치를 이용한 피드 포워드 제어를 행하는 것이 많다. 이러한 경우, 예를 들면, 중앙 온도 계산 수단(18)은, FDT에서의 온도 실적치로부터 런아웃 테이블(13)상의 피압연재의 온도 패턴을 계산한다. 그리고, 길이방향 온도 예측 수단(21)은, CT에서의 온도 실적치와 계산치에 의거하여, 런아웃 테이블(13)상의 어느 위치에서의 피압연재의 폭방향 임의점의 표면 온도를 계산한다. 구체적인 계산 방법을 식 1에 표시한다.
[수식 1]
Figure 112014070188744-pat00017
Figure 112014070188744-pat00018
본 실시의 형태에서의 압연 라인의 예라면, FDT는 사상 출측 온도계(12)에 의해 계측된다. 또한, CT ini 및
Figure 112014070188744-pat00019
는, 중앙 온도 계산 수단(18)에 의해 계산된다. CT change 는, 코일러 입측에 마련된 열화상 장치(16)에 의해 계측된다. 중앙 온도 계산 수단(18)은, 식 1에 의거하여 피압연재의 폭방향 임의점의 표면 온도(T i _1 change )를 계산한다. 이에 의해, 실적치에 의해 보정된 계산 온도를 얻을 수 있다.
다음에, 설정 계산에 의해 얻어진 계산치로부터, FDT에서의 온도 실적치와 CT에서의 온도 실적치를 이용하여 보정을 행하는 경우의 계산 방법에 관해 나타내다. 이러한 경우, 중앙 온도 계산 수단(18)은, 상기 식 1의 계산에 더하여, 하기식 2의 계산을 행한다.
[수식 2]
Figure 112014070188744-pat00020
Figure 112014070188744-pat00021
이다.
본 실시의 형태에서의 압연 라인의 예라면, CT는 코일러 입측 온도계(14)에 의해 계측된다. 또한, FDT ini 및
Figure 112014070188744-pat00022
는, 도시하지 않는 수단(설정 계산 수단)에 의해 계산된다. FDT change 는, 멀티 게이지(11)에 의해 계측된다.
중앙 온도 계산 수단(18)은, 식 1로부터 얻어진 T i _1 change 와 식 2로부터 얻어진 T i _2 change 를 서로 합침(서로 더함)에 의해, 피압연재의 폭방향 임의점의 표면 온도를 계산한다. 이에 의해, 온도 실적치를 얻을 수 없는 폭방향 임의점의 표면 온도를 얻을 수 있고, 보다 확실한 폭방향 온도의 분포를 얻을 수 있다.
또한, 길이방향 온도 예측 수단(21)은, 상기 계산에 의해 얻어진 피압연재의 폭방향 임의점의 표면 온도와 중앙 온도 계산 수단(18)에 의해 계산된 피압연재의 판두께 방향의 온도 분포에 의거하여, 피압연재의 폭방향 임의점에서의 판두께 방향의 온도 분포를 계산한다. 예를 들면, 길이방향 온도 예측 수단(21)은, 중앙 온도 계산 수단(18)에 의해 계산된 온도 분포가 도 5에 도시하는 파선(A)인 경우, 식 1(또는, 식 1 및 식 2)로부터 얻어진 값을 통과하도록 파선(A)을 평행 이동시켜서, 피압연재의 폭방향 임의점에서의 판두께 방향의 온도 분포를 얻는다.
이와 같이 하여 얻어진 피압연재의 폭방향·판두께 방향의 온도 분포는, 런아웃 테이블(13)상에서 생기는 상변태(相變態) 계산이나, 품질 관리 등에 이용된다.
또한, 상기 예에서는 CTC에 관해 설명하였지만, 압연 라인상의 다른 부분에서의 온도 제어에서도 같은 제어를 행할 수가 있음은 말할 필요도 없다. 예를 들면, 에지 히터(6a) 및 바 히터(6b)의 입측을 제1 위치, 출측을 제2 위치로 하여 온도 분포를 구할 수도 있다.
1 : 가열로
2 : HSB
3 : 조 에저
4 : 조 수평 압연기
5 : 조 출측 온도계
6a : 에지 히터
6b : 바 히터
7 : 사상 입측 온도계
8 : FSB
9 : F1 에저
10 : 사상 압연기
11 : 멀티 게이지
12 : 사상 출측 온도계
13 : 런아웃 테이블
14 : 코일러 입측 온도계
15 : 다운코일러
16 : 열화상 장치
17 : 중앙 온도 계측 수단
18 : 중앙 온도 계산 수단
19 : 중앙 온도 보정 수단
20 : 폭방향 온도 계측 수단
21 : 길이방향 온도 예측 수단
22 : 온도 사용 수단

Claims (4)

  1. 제1 위치를 통과하는 피압연재의 폭방향 중앙부의 표면 온도를 계측하는 제1 중앙 온도 계측 수단과,
    상기 제1 중앙 온도 계측 수단에 의한 계측치에 의거하여, 상기 제1 위치보다 하류의 제2 위치 및 상기 제1 위치보다 하류이고 상기 제2 위치보다 상류의 제3 위치를 통과하는 상기 피압연재의 폭방향 중앙부의 표면 온도를 계산하는 제1 중앙 온도 계산 수단과,
    상기 제2 위치를 통과하는 상기 피압연재의 폭방향 임의점의 표면 온도를 계측하는 제1 폭방향 온도 계측 수단과,
    상기 제1 중앙 온도 계측 수단 및 상기 제1 폭방향 온도 계측 수단에 의한 계측치와 상기 제1 중앙 온도 계산 수단에 의한 상기 제2 위치 및 상기 제3 위치의 계산치에 의거하여, 상기 제3 위치를 통과하는 상기 피압연재의 폭방향 임의점의 표면 온도를 계산하는 폭방향 온도 계산 수단을 구비하고,
    상기 폭방향 온도 계산 수단은, 상기 제1 중앙 온도 계측 수단에 의한 계측치를 T 1, 상기 제1 중앙 온도 계산 수단에 의한 상기 제2 위치의 계산치를
    Figure 112015075024143-pat00023
    , 상기 제1 중앙 온도 계산 수단에 의한 상기 제3 위치의 계산치를
    Figure 112015075024143-pat00024
    , 상기 제1 폭방향 온도 계측 수단에 의한 계측치를
    Figure 112015075024143-pat00025
    로 한 경우에,
    Figure 112015075024143-pat00026

    에 의해 상기 제3 위치를 통과하는 상기 피압연재의 폭방향 임의점의 표면 온도(
    Figure 112015075024143-pat00027
    )를 계산하는 것을 특징으로 하는 온도 분포 예측 장치.
  2. 제1 위치를 통과하는 피압연재의 폭방향 중앙부의 표면 온도를 계측하는 제1 중앙 온도 계측 수단과,
    상기 제1 중앙 온도 계측 수단에 의한 계측치에 의거하여, 상기 제1 위치보다 하류의 제2 위치 및 상기 제1 위치보다 하류이고 상기 제2 위치보다 상류의 제3 위치를 통과하는 상기 피압연재의 폭방향 중앙부의 표면 온도를 계산하는 제1 중앙 온도 계산 수단과,
    상기 제2 위치를 통과하는 상기 피압연재의 폭방향 임의점의 표면 온도를 계측하는 제1 폭방향 온도 계측 수단과,
    상기 제1 중앙 온도 계측 수단 및 상기 제1 폭방향 온도 계측 수단에 의한 계측치와 상기 제1 중앙 온도 계산 수단에 의한 상기 제2 위치 및 상기 제3 위치의 계산치에 의거하여, 상기 제3 위치를 통과하는 상기 피압연재의 폭방향 임의점의 표면 온도를 계산하는 폭방향 온도 계산 수단과,
    상기 제1 위치를 통과하는 상기 피압연재의 폭방향 임의점의 표면 온도를 계측하는 제2 폭방향 온도 계측 수단과,
    상기 제1 위치 및 상기 제3 위치를 통과하는 상기 피압연재의 폭방향 중앙부의 표면 온도를 계산하는 제2 중앙 온도 계산 수단과,
    상기 제2 위치를 통과하는 상기 피압연재의 폭방향 중앙부의 표면 온도를 계측하는 제2 중앙 온도 계측 수단을 구비하고,
    상기 폭방향 온도 계산 수단은, 상기 제2 폭방향 온도 계측 수단 및 상기 제2 중앙 온도 계측 수단에 의한 계측치와 상기 제2 중앙 온도 계산 수단에 의한 상기 제1 위치 및 상기 제3 위치의 계산치에도 의거하여, 상기 제3 위치를 통과하는 상기 피압연재의 폭방향 임의점의 표면 온도를 계산하는 것을 특징으로 하는 온도 분포 예측 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 폭방향 온도 계산 수단은, 상기 제1 중앙 온도 계측 수단에 의한 계측치를 T 1, 상기 제1 중앙 온도 계산 수단에 의한 상기 제2 위치의 계산치를
    Figure 112015075024143-pat00028
    , 상기 제1 중앙 온도 계산 수단에 의한 상기 제3 위치의 계산치를
    Figure 112015075024143-pat00029
    , 상기 제1 폭방향 온도 계측 수단에 의한 계측치를
    Figure 112015075024143-pat00030
    , 상기 제2 중앙 온도 계측 수단에 의한 계측치를
    Figure 112015075024143-pat00031
    , 상기 제2 중앙 온도 계산 수단에 의한 상기 제1 위치의 계산치를
    Figure 112015075024143-pat00032
    , 상기 제2 중앙 온도 계산 수단에 의한 상기 제3 위치의 계산치를
    Figure 112015075024143-pat00033
    , 상기 제2 폭방향 온도 계측 수단에 의한 계측치를 T 2로 한 경우에,
    Figure 112015075024143-pat00034

    에 의해 계산된
    Figure 112015075024143-pat00035
    와,
    Figure 112015075024143-pat00036

    에 의해 계산된
    Figure 112015075024143-pat00037
    를 이용하여, 상기 제3 위치를 통과하는 상기 피압연재의 폭방향 임의점의 표면 온도를 계산하는 것을 특징으로 하는 온도 분포 예측 장치.
  4. 삭제
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