TWI823707B - 熱軋精軋機間之溫度檢測裝置及其檢測方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種熱軋精軋機間之溫度檢測裝置及其檢測方法，溫度檢測裝置包括紅外線測溫計、支撐架及箱體。紅外線測溫計具有測溫端，且紅外線測溫計固定於支撐架上。箱體包括孔洞，孔洞與紅外線測溫計之測溫端相對設置，且紅外線測溫計與支撐架設置於箱體內。熱軋精軋機間之溫度檢測方法包括步驟：將溫度檢測裝置設置於複數座熱軋精軋機之上方，並將紅外線測溫計設置於各座熱軋精軋機之間；以及利用紅外線測溫計以介於0.6 μm與1.0 μm之間的雙波長檢測鋼材之溫度，且箱體內之壓力保持正壓，以連續監測鋼材溫度，並判斷鋼材溫度是否異常。
Description
本發明係有關一種檢測裝置，尤指一種熱軋站間之溫度檢測裝置。本發明亦有關一種熱軋站間之溫度檢測方法。
鋼鐵之熱軋鋼帶工廠生產熱軋鋼帶之主要流程係將鋼胚加熱後，經粗軋機及精軋機軋延成鋼帶，之後利用層流冷卻系統進行噴水冷卻，使鋼帶降溫至適當溫度，再由盤捲機捲成粗鋼捲。現有技術於層流冷卻系統進行噴水冷卻之過程中，主要利用線上紅外線溫度計搭配排氣（purging）裝置來檢測鋼帶之溫度，其可穿透水膜而量測鋼帶之溫度。然而，該紅外線溫度計係設置於鋼帶之下方，並由下往上檢測鋼帶之溫度，導致紅外線溫度計於檢測鋼帶之溫度時，受到水及水霧干擾，進而影響測溫品質與精準度。
基於上述現有技術之缺點，開發出一種可於熱軋鋼帶生產過程中準確且穩定地檢測熱軋鋼帶之溫度的檢測裝置及檢測方法係本領域亟待解決之問題。
為解決上述現有技術之問題，本發明之目的在於提供一種熱軋精軋機間之溫度檢測裝置，其係利用短波且雙波長之紅外線測溫計，由上往下檢測熱軋鋼帶之溫度，並透過設置箱體，來避免於噴水冷卻之過程中，檢測鋼材之溫度時受到水及水霧之干擾及受到鋼材表面之放射率變化影響。
本發明之另一目的在於提供一種熱軋精軋機間之溫度檢測方法，其係藉由本發明之熱軋精軋機間之溫度檢測裝置，利用短波且雙波長之紅外線測溫計，由上往下檢測熱軋鋼帶之溫度，以及透過將箱體內之壓力保持正壓，來避免於噴水冷卻之過程中，檢測鋼材之溫度時受到水及水霧之干擾及受到鋼材表面之放射率變化影響。
為了達成上述目的，本發明提供一種熱軋精軋機間之溫度檢測裝置，包括一紅外線測溫計、一支撐架以及一箱體。該紅外線測溫計具有一測溫端，及該紅外線測溫計固定於該支撐架上。該箱體包括一孔洞，該孔洞與該紅外線測溫計之測溫端相對設置，且該紅外線測溫計與該支撐架設置於該箱體內。
在一具體實施例中，該溫度檢測裝置進一步包括一固定塊，該支撐架固定於該固定塊上。
在一具體實施例中，該支撐架包括一橫板及一豎板，該橫板與該豎板呈L型相連接，該橫板具有一過孔，該紅外線測溫計穿過且固定於該支撐架之過孔。
在一具體實施例中，該豎板包括一固定孔，該支撐架藉由一第一螺絲穿過該固定孔而固定於該固定塊上。
在一具體實施例中，該溫度檢測裝置進一步包括一懸臂樑，該懸臂樑設置於該箱體內，及該固定塊藉由一第二螺絲鎖固於該懸臂樑上。
在一具體實施例中，該孔洞之孔徑與該測溫端之直徑相等。
本發明另提供一種熱軋精軋機間之溫度檢測方法，包括步驟：
提供上述之熱軋精軋機間之溫度檢測裝置，該熱軋精軋機間之溫度檢測裝置設置於複數座熱軋精軋機之上方，使該紅外線測溫計之測溫端位於一輥台之上方5公尺至6公尺處，並將該紅外線測溫計設置於該複數座熱軋精軋機中的各座熱軋精軋機之間；以及
當一鋼材於該輥台上通過該複數座熱軋精軋機中的各座熱軋精軋機時，利用該紅外線測溫計檢測該鋼材之溫度，其中該紅外線測溫計係使用介於0.6 μm與1.0 μm之間的雙波長檢測該鋼材之溫度，以及該箱體內之壓力保持正壓。
在一具體實施例中，該紅外線測溫計係使用介於0.6 μm與0.8 μm之間的雙波長檢測該鋼材之溫度。
在一具體實施例中，該紅外線測溫計係使用介於0.8 μm與1.0 μm之間的雙波長檢測該鋼材之溫度。
在一具體實施例中，該箱體內之壓力保持介於4 kg/cm
2與5 kg/cm
2之間。
本發明之熱軋精軋機間之溫度檢測裝置及其檢測方法透過將熱軋精軋機間之溫度檢測裝置設置於複數座熱軋精軋機之上方，利用短波長之紅外線測溫計並由上往下檢測鋼材之溫度，可降低檢測鋼材之溫度時受到水及水霧之干擾，以及利用雙波長之紅外線測溫計可避免於噴水冷卻之過程中，檢測鋼材之溫度時受到鋼材表面之放射率變化影響。此外，透過將箱體內之壓力保持正壓可避免水氣進入箱體之內部。再者，透過於箱體設置孔洞，可使紅外線測溫計經由孔洞檢測鋼材於生產過程中之溫度。本發明之熱軋精軋機間之溫度檢測裝置及其檢測方法可準確地連續監測鋼材於生產過程中之溫度及品質，以判斷鋼材之溫度是否異常。
以下係藉由特定之具體實施例說明本發明之實施方式，熟習此技術之人士可藉由本說明書所揭示之內容瞭解本發明之其他優點與功效。然而，本發明中所揭示之例示性實施例僅出於說明之目的，不應被視為限制本發明之範圍。換言之，本發明亦可藉由其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可基於不同的觀點與應用，在不悖離本發明之精神下進行各種修飾與變更。
除非本文另有說明，否則說明書及所附申請專利範圍中所使用之單數形式「一」及「該」包括複數個體。除非本文另有說明，否則說明書及所附申請專利範圍中所使用之術語「或」包括「及/或」之含義。
製備例 製備熱軋精軋機間之溫度檢測裝置
參見第1至3圖，熱軋精軋機間之溫度檢測裝置1包括一紅外線測溫計10、一支撐架20、一固定塊30及一箱體40，該紅外線測溫計10包括一測溫端11。該支撐架20包括一橫板21及一豎板22，該橫板21與該豎板22呈L型相連接，橫板21具有一過孔，該紅外線測溫計10穿過且固定於該過孔；豎板22具有兩個固定孔221，藉由兩個螺釘分別穿過豎板22之各個固定孔221，使支撐架20固定於該固定塊30上。固定塊30藉由螺絲60鎖固於一懸臂樑50上。紅外線測溫計10、支撐架20及固定塊30設置於該箱體40內，且箱體40相對於紅外線測溫計10之測溫端11處設有一孔洞41，該孔洞41之孔徑與該測溫端11之直徑相等。
實施例1 於實驗室中檢測熱軋鋼材於不同水霧之干擾下之溫度
參見第4圖，圖中顯示波長大於1 μm之紅外線易受水氣（H
2O）及二氧化碳（CO
2）干擾，由此可知，波長小於1 μm之短波長的紅外線對於水霧具有較佳之穿透性。據此，本實施例於實驗室中，利用短波且雙波長之紅外線測溫計，模擬熱軋鋼材於鋼材生產流程中及於不同水霧之干擾下進行第一階段至第六階段之溫度檢測，其檢測方法為將紅外線測溫計之測溫端設置於高溫之熱軋鋼材之上方5公尺處，以檢測高溫之熱軋鋼材之溫度，以及於高溫之熱軋鋼材的表面安裝兩條熱電偶，以檢測高溫之熱軋鋼材之溫度，並將兩條熱電偶所測得之溫度進行平均，作為紅外線測溫計之檢測結果的比對基準。在本實施例中，紅外線測溫計係使用短波長之0.95 μm及1.0 μm的雙波長進行溫度之檢測。
參見第5圖，第一階段A為鋼材於加熱爐中加熱至1150℃，以得到高溫之熱軋鋼材（以下簡稱熱軋鋼材），並將熱軋鋼材從加熱爐移至輥台上；第二階段B為將熱軋鋼材進行定位，以利紅外線測溫計與熱電偶進行比對；第三階段C為靜置於空氣中進行自然空冷處理（未進行噴水）；第四階段D為調整噴水設備之水壓，以進行後續之噴水冷卻；第五階段E為於水壓為10 kg/cm
2之條件下，進行噴水冷卻；以及，第六階段F為於水壓為20 kg/cm
2之條件下，進行噴水冷卻。
如第5圖所示，於第三階段C，紅外線測溫計所測得之溫度與熱電偶所測得之溫度之間的差異小於4℃；於第五階段E，紅外線測溫計所測得之溫度與熱電偶所測得之溫度之間的差異小於5℃；以及，於第六階段F，紅外線測溫計所測得之溫度與熱電偶所測得之溫度之間的差異小於7℃。結果顯示，第五階E段及第六階段F於水霧干擾下，利用短波之雙波長之紅外線測溫計進行檢測熱軋鋼材之溫度，可獲得良好的檢測精準度。
實施例2 檢測熱軋精軋機間之溫度
熱軋精軋機間之溫度檢測方法包括：
步驟1：參見第1及6圖，提供製備例之溫度檢測裝置1，該溫度檢測裝置1設置於7座熱軋精軋機70之上方，使檢測裝置1之紅外線測溫計10之測溫端11位於輥台之上方5公尺處，並將檢測裝置1之紅外線測溫計10設置於各座熱軋精軋機70之間；
步驟2：提供第一鋼材、第二鋼材及第三鋼材，第一鋼材、第二鋼材及第三鋼材具有相同的鋼種、完軋厚度及軋延條件；以及
步驟3：當第一鋼材、第二鋼材及第三鋼材分別經過端切機80及精軋除鏽器90處理後，於通過各座熱軋精軋機70時，利用紅外線測溫計10通過該箱體40之孔洞41檢測第一鋼材、第二鋼材及第三鋼材之溫度，其中，紅外線測溫計10係使用0.95 μm及1.0 μm之短波的雙波長進行溫度之檢測，以及檢測裝置1之箱體40內之壓力保持介於4 kg/cm
2與5 kg/cm
2之間的正壓。
參見第7圖，沿軋延方向所測得之第一鋼材、第二鋼材及第三鋼材之溫度具有良好的再現性，且整體溫度趨勢極為一致。
上述結果顯示，本發明之熱軋精軋機間之溫度檢測裝置及其檢測方法透過將熱軋精軋機間之溫度檢測裝置設置於複數座熱軋精軋機之上方，利用短波長之紅外線測溫計並由上往下檢測鋼材之溫度，可降低檢測鋼材之溫度時受到水及水霧之干擾，以及利用雙波長之紅外線測溫計可避免於噴水冷卻之過程中，檢測鋼材之溫度時受到鋼材表面之放射率變化影響。此外，透過將箱體內之壓力保持正壓可避免水氣進入箱體之內部。再者，透過於箱體設置孔洞，可使紅外線測溫計經由孔洞檢測鋼材於生產過程中之溫度。本發明之熱軋精軋機間之溫度檢測裝置及其檢測方法可準確地連續監測鋼材於生產過程中之溫度及品質，以判斷鋼材之溫度是否異常。
上述實施例僅示例性說明本發明之熱軋精軋機間之溫度檢測裝置及其檢測方法，而非用於限制本發明。任何熟習此項技術之人士皆可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施例進行修飾與改變。因此，本發明之權利保護範圍，應如後述之申請專利範圍所載。
1:溫度檢測裝置
10:紅外線測溫計
11:測溫端
20:支撐架
21:橫板
22:豎板
221:固定孔
30:固定塊
40:箱體
41:孔洞
50:懸臂樑
60:螺絲
70:熱軋精軋機
80:端切機
90:精軋除鏽器
A:第一階段
B:第二階段
C:第三階段
D:第四階段
E:第五階段
F:第六階段
第1圖係本發明之熱軋精軋機間之溫度檢測裝置的側視圖。
第2圖係本發明之熱軋精軋機間之溫度檢測裝置的俯視圖。
第3圖係本發明之熱軋精軋機間之溫度檢測裝置之紅外線測溫計固定於支撐架及固定塊的立體圖。
第4圖係本發明之熱軋精軋機間之溫度檢測裝置之紅外線測溫計於不同波長下，受大氣中的水氣及二氧化碳干擾之分布圖。
第5圖係本發明之熱軋精軋機間之溫度檢測裝置之紅外線測溫計於鋼材生產流程中及於不同水霧之干擾下檢測熱軋鋼材之溫度的結果圖。
第6圖係本發明之熱軋精軋機間之溫度檢測方法利用紅外線測溫計檢測鋼材於生產流程中之溫度的側視示意圖。
第7圖係本發明之熱軋精軋機間之溫度檢測方法利用該溫度檢測裝置檢測第一鋼材、第二鋼材及第三鋼材於生產流程中之溫度的結果圖。
10:紅外線測溫計
70:熱軋精軋機
80:端切機
90:精軋除鏽器
Claims (9)
- 一種熱軋精軋機間之溫度檢測裝置，包括：一紅外線測溫計，包括一測溫端；一支撐架，該紅外線測溫計固定於該支撐架上；以及一箱體，包括一孔洞，該孔洞與該紅外線測溫計之測溫端相對設置，且該紅外線測溫計與該支撐架設置於該箱體內，及該箱體內具有介於4kg/cm2與5kg/cm2之間的壓力。
- 如請求項1所述之熱軋精軋機間之溫度檢測裝置，其中該溫度檢測裝置進一步包括一固定塊，該支撐架固定於該固定塊上。
- 如請求項2所述之熱軋精軋機間之溫度檢測裝置，其中該支撐架包括一橫板及一豎板，該橫板與該豎板呈L型相連接，該橫板具有一過孔，該紅外線測溫計穿過且固定於該支撐架之過孔。
- 如請求項3所述之熱軋精軋機間之溫度檢測裝置，其中該豎板包括一固定孔，該支撐架藉由一第一螺絲穿過該固定孔而固定於該固定塊上。
- 如請求項2所述之熱軋精軋機間之溫度檢測裝置，其中該溫度檢測裝置進一步包括一懸臂樑，該懸臂樑設置於該箱體內，及該固定塊藉由一第二螺絲鎖固於該懸臂樑上。
- 如請求項1所述之熱軋精軋機間之溫度檢測裝置，其中該孔洞之孔徑與該測溫端之直徑相等。
- 一種熱軋精軋機間之溫度檢測方法，包括步驟：提供如請求項1至6中任一項所述之熱軋精軋機間之溫度檢測裝置，該熱軋精軋機間之溫度檢測裝置設置於複數座熱軋精軋機之上方，使該紅外線測溫計 之測溫端位於一輥台之上方5公尺至6公尺處，並將該紅外線測溫計設置於該複數座熱軋精軋機中的各座熱軋精軋機之間；以及當一鋼材於該輥台上通過該複數座熱軋精軋機中的各座熱軋精軋機時，利用該紅外線測溫計檢測該鋼材之溫度，其中該紅外線測溫計係使用介於0.6μm與1.0μm之間的雙波長檢測該鋼材之溫度，以及該箱體內之壓力保持介於4kg/cm2與5kg/cm2之間。
- 如請求項7所述之檢測方法，其中該紅外線測溫計係使用介於0.6μm與0.8μm之間的雙波長檢測該鋼材之溫度。
- 如請求項7所述之檢測方法，其中該紅外線測溫計係使用介於0.8μm與1.0μm之間的雙波長檢測該鋼材之溫度。
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