JP3089614B2 - 水平型連続熱処理炉における張力検出方法及び装置 - Google Patents
水平型連続熱処理炉における張力検出方法及び装置Info
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、水平型ストリップ連続
熱処理炉における張力検出方法及び装置に関する。
熱処理炉における張力検出方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】水平型ストリップ連続熱処理炉では、ス
トリップを、入側と出側に設けた搬送ロールに懸垂状態
に支持させ、搬送している。このとき、ストリップ張力
の制御は、ストリップの製品品質、或いは炉の安定操業
にとって最も重要な事項であるが、高温という制約条件
の下で十分な測定精度が得られていない。
トリップを、入側と出側に設けた搬送ロールに懸垂状態
に支持させ、搬送している。このとき、ストリップ張力
の制御は、ストリップの製品品質、或いは炉の安定操業
にとって最も重要な事項であるが、高温という制約条件
の下で十分な測定精度が得られていない。
【0003】従来、ストリップの張力を非接触で検出す
る方法として、特公昭54-27750号公報に記載のものがあ
る。この特公昭54-27750号公報に記載のものは、ストリ
ップの上下に適宜間隔をおいて対向配置した磁気発生装
置を構成要素とする電気的ブリッジの出力電圧から、ス
トリップのカテナリ量を求め、更に、このカテナリ量に
基づいてストリップの張力を求めるものである。
る方法として、特公昭54-27750号公報に記載のものがあ
る。この特公昭54-27750号公報に記載のものは、ストリ
ップの上下に適宜間隔をおいて対向配置した磁気発生装
置を構成要素とする電気的ブリッジの出力電圧から、ス
トリップのカテナリ量を求め、更に、このカテナリ量に
基づいてストリップの張力を求めるものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来技術において、ス
トリップの張力を高精度に検出するためには、カテナリ
量の検出精度を高める必要がある。即ち、連続熱処理炉
のストリップ搬送ロールスパンは、炉内温度分布の均一
化、炉熱損失の低減の要請から 5m以下程度であり、単
位張力が 0.3〜0.7kg/mm2 程度と比較的小さい場合にお
いても、単位張力の変動による搬送ロールスパン中央で
のカテナリ量の変動は小である。
トリップの張力を高精度に検出するためには、カテナリ
量の検出精度を高める必要がある。即ち、連続熱処理炉
のストリップ搬送ロールスパンは、炉内温度分布の均一
化、炉熱損失の低減の要請から 5m以下程度であり、単
位張力が 0.3〜0.7kg/mm2 程度と比較的小さい場合にお
いても、単位張力の変動による搬送ロールスパン中央で
のカテナリ量の変動は小である。
【0005】これは、以下により説明される通りであ
る。即ち、ストリップ1の搬送ロール2間におけるカテ
ナリ状態は図6に示す如くであるが、搬送ロール2から
xの距離におけるカテナリ量δ(x) は近似的に下記(1)
式で表わされる。
る。即ち、ストリップ1の搬送ロール2間におけるカテ
ナリ状態は図6に示す如くであるが、搬送ロール2から
xの距離におけるカテナリ量δ(x) は近似的に下記(1)
式で表わされる。
【0006】
【数1】 カテナリ量が最大となるx=L/2 でのカテナリ量δ
max は、下記(2) 式で表わされる。
max は、下記(2) 式で表わされる。
【0007】
【数2】 上記(2) 式をut で微分すると、下記(3) 式となる。
【0008】
【数3】 よって、ストリップデータを例えば、δ=7650kg/m3 、
L= 5m、Ut =0.5kg/mm2 の条件下で、変動張力du
t =ut ×0.05=0.025kg/mm2 に対応する変動カテナリ
量dδmax は、dδmax =2.4mm となる。即ち、単位張
力ut =0.5kg/mm2 を±0.025kg/mm2 の精度で検出する
ためのカテナリ量検出精度は±2.4mm である。
L= 5m、Ut =0.5kg/mm2 の条件下で、変動張力du
t =ut ×0.05=0.025kg/mm2 に対応する変動カテナリ
量dδmax は、dδmax =2.4mm となる。即ち、単位張
力ut =0.5kg/mm2 を±0.025kg/mm2 の精度で検出する
ためのカテナリ量検出精度は±2.4mm である。
【0009】然しながら、連続熱処理炉では、搬送ロー
ルの搬送油レベルが、ロール設置精度、炉体の熱膨張、
ロール摩耗等によるロール径変化に起因して変動する。
また、前述の磁気発生装置からなる検出器の設置レベル
も、炉体の熱膨張等に起因して変動する。即ち、連続熱
処理炉では、搬送ロールの搬送油レベルと検出器の設置
レベルのレベル差が経時的に変動するものとなる。
ルの搬送油レベルが、ロール設置精度、炉体の熱膨張、
ロール摩耗等によるロール径変化に起因して変動する。
また、前述の磁気発生装置からなる検出器の設置レベル
も、炉体の熱膨張等に起因して変動する。即ち、連続熱
処理炉では、搬送ロールの搬送油レベルと検出器の設置
レベルのレベル差が経時的に変動するものとなる。
【0010】然るに、特公昭54-27750号公報に記載の従
来技術は、前後のストリップ搬送ロール間の中央(x=
L/2)で、検出器に対するストリップ面高さを測定する
ものである。従って、ストリップの単位張力が同一であ
っても、ストリップ面高さは上述の「搬送ロールと検出
器とのレベル差の変動要因」により変化する。よって、
単位張力検出値は、上述の搬送ロールと検出器とのレベ
ル差の変動要因による誤差を含むこととなり、検出精度
を向上できない。特に、カテナリ量の小さい連続熱処理
炉では、相対的に、搬送ロールと検出器とのレベル差の
変動要因による誤差の影響が大きくなる。
来技術は、前後のストリップ搬送ロール間の中央(x=
L/2)で、検出器に対するストリップ面高さを測定する
ものである。従って、ストリップの単位張力が同一であ
っても、ストリップ面高さは上述の「搬送ロールと検出
器とのレベル差の変動要因」により変化する。よって、
単位張力検出値は、上述の搬送ロールと検出器とのレベ
ル差の変動要因による誤差を含むこととなり、検出精度
を向上できない。特に、カテナリ量の小さい連続熱処理
炉では、相対的に、搬送ロールと検出器とのレベル差の
変動要因による誤差の影響が大きくなる。
【0011】尚、従来、連続熱処理炉におけるストリッ
プのカテナリ量検出方法として、特公昭62-52017号公報
に記載のものがある。この方法は、炉内のストリップ面
上にレーザ光線を照射し、ストリップ面での反射光をイ
メージセンサで受光し、前後のストリップ搬送ロール間
の中央(x=L/2)での、基準カテナリ位置からのスト
リップのカテナリ変化量を測定することにより、ストリ
ップのカテナリ量を検出するものである。然しながら、
この方法でも、当該照射−受光器と基準カテナリ位置と
の距離関係は固定されており、結局、照射−受光器とス
トリップの距離を測定することとなり、前述の特公昭54
-27750号公報に記載の従来技術と同様に、搬送ロールと
検出器とのレベル差の変動要因による誤差を含み、検出
精度を向上できない。
プのカテナリ量検出方法として、特公昭62-52017号公報
に記載のものがある。この方法は、炉内のストリップ面
上にレーザ光線を照射し、ストリップ面での反射光をイ
メージセンサで受光し、前後のストリップ搬送ロール間
の中央(x=L/2)での、基準カテナリ位置からのスト
リップのカテナリ変化量を測定することにより、ストリ
ップのカテナリ量を検出するものである。然しながら、
この方法でも、当該照射−受光器と基準カテナリ位置と
の距離関係は固定されており、結局、照射−受光器とス
トリップの距離を測定することとなり、前述の特公昭54
-27750号公報に記載の従来技術と同様に、搬送ロールと
検出器とのレベル差の変動要因による誤差を含み、検出
精度を向上できない。
【0012】本発明は、水平型連続熱処理炉におけるス
トリップの張力をカテナリ量から検出するに際し、カテ
ナリ量が小さくても、また水平パスの支点の高さ変動が
あっても、検出精度を向上することを目的とする。
トリップの張力をカテナリ量から検出するに際し、カテ
ナリ量が小さくても、また水平パスの支点の高さ変動が
あっても、検出精度を向上することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の本発明
に係る水平型連続熱処理炉における張力検出方法は、連
続熱処理炉内の水平パスの支点間におけるストリップの
カテナリ量を求め、このカテナリ量からストリップの張
力を検出する方法であって、水平パスの支点部分と隣り
合う支点間のそれぞれに非接触式距離計を配置し、各距
離計が測定した各ストリップ面高さに基づいてストリッ
プのカテナリ量を求めるようにしたものである。
に係る水平型連続熱処理炉における張力検出方法は、連
続熱処理炉内の水平パスの支点間におけるストリップの
カテナリ量を求め、このカテナリ量からストリップの張
力を検出する方法であって、水平パスの支点部分と隣り
合う支点間のそれぞれに非接触式距離計を配置し、各距
離計が測定した各ストリップ面高さに基づいてストリッ
プのカテナリ量を求めるようにしたものである。
【0014】請求項2に記載の本発明に係る水平型連続
熱処理炉における張力検出装置は、前記非接触式距離計
が、水平パスの前後の両支点部分と支点間の中央部分に
それぞれ対応して配置されるようにしたものである。
熱処理炉における張力検出装置は、前記非接触式距離計
が、水平パスの前後の両支点部分と支点間の中央部分に
それぞれ対応して配置されるようにしたものである。
【0015】
【作用】請求項1の発明によれば下記の作用がある。
水平パスの支点部分と隣り合う支点間のそれぞれに非
接触式距離計を配置し、各距離計が測定した各ストリッ
プ面高さに基づいてストリップのカテナリ量を求めた。
従って、「ストリップの水平パスの搬送ロール等の支点
と距離計とのレベル差の変動」を加味しながら、ストリ
ップのカテナリ量を求めることとなる。これにより、カ
テナリ量が小さくも、またストリップの水平パスの支点
と距離計とのレベル差が変動しても、ストリップのカテ
ナリ量の検出精度を向上し、ストリップの単位張力を高
精度に検出できる。
水平パスの支点部分と隣り合う支点間のそれぞれに非
接触式距離計を配置し、各距離計が測定した各ストリッ
プ面高さに基づいてストリップのカテナリ量を求めた。
従って、「ストリップの水平パスの搬送ロール等の支点
と距離計とのレベル差の変動」を加味しながら、ストリ
ップのカテナリ量を求めることとなる。これにより、カ
テナリ量が小さくも、またストリップの水平パスの支点
と距離計とのレベル差が変動しても、ストリップのカテ
ナリ量の検出精度を向上し、ストリップの単位張力を高
精度に検出できる。
【0016】請求項2の発明によれば下記の作用があ
る。 非接触式距離計を水平パスの前後の両支点部分の
それぞれに対応して配置したから、水平パスの隣り合う
支点の搬送レベルを同一レベルに設定することを必要と
せず、ストリップの搬送装置の簡易を図りながらストリ
ップのカテナリ量の検出制度を向上できる。
る。 非接触式距離計を水平パスの前後の両支点部分の
それぞれに対応して配置したから、水平パスの隣り合う
支点の搬送レベルを同一レベルに設定することを必要と
せず、ストリップの搬送装置の簡易を図りながらストリ
ップのカテナリ量の検出制度を向上できる。
【0017】
【実施例】図1は本発明の第1実施例を示す炉断面図、
図2は図1の要部模式図、図3は本発明の第2実施例を
示す炉断面図、図4は図3の要部模式図、図5は本発明
の第3実施例を示す炉断面図、図6はストリップのカテ
ナリ状態を示す模式図である。
図2は図1の要部模式図、図3は本発明の第2実施例を
示す炉断面図、図4は図3の要部模式図、図5は本発明
の第3実施例を示す炉断面図、図6はストリップのカテ
ナリ状態を示す模式図である。
【0018】(第1実施例)(図1、図2参照) 第1実施例では、前後の搬送ロール2間の中央(カテナ
リ量最大の位置x=L/2)と、一方の搬送ロール2のそ
れぞれに対する直上部に、レーザ式非接触距離計11
A、11Bを配置した。
リ量最大の位置x=L/2)と、一方の搬送ロール2のそ
れぞれに対する直上部に、レーザ式非接触距離計11
A、11Bを配置した。
【0019】図1において、3は連続熱処理炉、4は炉
窓である。各距離計11A、11Bは炉外に設置し、炉
の天井に設けた炉窓4より金属ストリップ1に向けてレ
ーザ光線を照射し、同炉窓4より反射光を受光する構成
である。
窓である。各距離計11A、11Bは炉外に設置し、炉
の天井に設けた炉窓4より金属ストリップ1に向けてレ
ーザ光線を照射し、同炉窓4より反射光を受光する構成
である。
【0020】各距離計11A、11Bによる金属ストリ
ップ1との距離測定値y1 、y2 は、演算処理表示装置
12へ伝送され、演算処理される。即ち、演算処理表示
装置12は、下記(4) 、(5) 式により、各距離計11
A、11Bが測定した各ストリップ面高さy1 、y2 に
基づいて金属ストリップ1のカテナリ量を求め、ひいて
は炉内のストリップ単位張力ut を演算し、表示する。
ップ1との距離測定値y1 、y2 は、演算処理表示装置
12へ伝送され、演算処理される。即ち、演算処理表示
装置12は、下記(4) 、(5) 式により、各距離計11
A、11Bが測定した各ストリップ面高さy1 、y2 に
基づいて金属ストリップ1のカテナリ量を求め、ひいて
は炉内のストリップ単位張力ut を演算し、表示する。
【0021】
【数4】 尚、この第1実施例において、カテナリ量の演算を行
なうために水平パスの支点となる前後の両搬送ロール2
の搬送油レベルは同一レベルに揃える、各距離計11
A、11Bの設置レベルも同一レベルに揃える。当然な
がら、各距離計11A、11Bの架台は堅固で安定した
ものであり、実用的には共通の構造物であると好都合で
ある。
なうために水平パスの支点となる前後の両搬送ロール2
の搬送油レベルは同一レベルに揃える、各距離計11
A、11Bの設置レベルも同一レベルに揃える。当然な
がら、各距離計11A、11Bの架台は堅固で安定した
ものであり、実用的には共通の構造物であると好都合で
ある。
【0022】上記第1実施例によれば、ストリップ1の
水平パスの支点となる搬送ロール2と距離計11A、1
1Bとのレベル差の変動を加味しながら、ストリップ1
のカテナリ量を求めることとなる。これにより、カテナ
リ量が小さくても、また搬送ロール2と距離計11A、
11Bとのレベル差が変動しても、ストリップ1のカテ
ナリ量の検出精度を向上し、ストリップ1の単位張力を
高精度で検出できる。
水平パスの支点となる搬送ロール2と距離計11A、1
1Bとのレベル差の変動を加味しながら、ストリップ1
のカテナリ量を求めることとなる。これにより、カテナ
リ量が小さくても、また搬送ロール2と距離計11A、
11Bとのレベル差が変動しても、ストリップ1のカテ
ナリ量の検出精度を向上し、ストリップ1の単位張力を
高精度で検出できる。
【0023】(第2実施例)(図3、図4参照) 第2実施例では、前後の搬送ロール2間の中央(カテナ
リ量最大の位置x=L/2)と、前後両方の搬送ロール2
のそれぞれに対する直上部に、レーザ式非接触距離計1
1A、11B、11Cを配置した。
リ量最大の位置x=L/2)と、前後両方の搬送ロール2
のそれぞれに対する直上部に、レーザ式非接触距離計1
1A、11B、11Cを配置した。
【0024】図3において、3は連続熱処理炉、4は炉
窓である。各距離計11A、11B、11Cは炉外に設
置し、炉の天井に設けた炉窓4よりストリップ1に向け
てレーザ光線を照射し、同炉窓4より反射光を受光する
構成である。
窓である。各距離計11A、11B、11Cは炉外に設
置し、炉の天井に設けた炉窓4よりストリップ1に向け
てレーザ光線を照射し、同炉窓4より反射光を受光する
構成である。
【0025】各距離計11A、11B、11Cによる金
属ストリップ1との距離測定値y1、y2 、y3 は、演
算処理表示装置12へ伝送され、演算処理される。即
ち、演算処理表示装置12は、下記(6)〜(10)式によ
り、各距離計11A、11B、11Cが測定した各スト
リップ面高さy1 、y2 、y3 に基づいてストリップ1
のカテナリ量を求め、ひいては炉内のストリップ単位張
力ut を演算し、表示する。図4の搬送ロール配置(前
後ロールの搬送油レベル差h)において、左側搬送ロー
ル2からxの距離におけるストリップ1のカテナリ量δ
(x) は近似的に下記(6) 式で表わされる。
属ストリップ1との距離測定値y1、y2 、y3 は、演
算処理表示装置12へ伝送され、演算処理される。即
ち、演算処理表示装置12は、下記(6)〜(10)式によ
り、各距離計11A、11B、11Cが測定した各スト
リップ面高さy1 、y2 、y3 に基づいてストリップ1
のカテナリ量を求め、ひいては炉内のストリップ単位張
力ut を演算し、表示する。図4の搬送ロール配置(前
後ロールの搬送油レベル差h)において、左側搬送ロー
ル2からxの距離におけるストリップ1のカテナリ量δ
(x) は近似的に下記(6) 式で表わされる。
【0026】
【数5】 よって、前後の搬送ロール2間の中央(x=L/2)で
は、下記(7) 〜(10)式が成立する。
は、下記(7) 〜(10)式が成立する。
【0027】
【数6】 従って、
【0028】
【数7】 尚、この第2実施例では、各距離計11A、11B、1
1Cの設置レベルを同一レベルに揃える。但し、この第
2実施例は、水平パスの支点となる各搬送ロール2の搬
送油レベルは同一レベルであることを要しない。
1Cの設置レベルを同一レベルに揃える。但し、この第
2実施例は、水平パスの支点となる各搬送ロール2の搬
送油レベルは同一レベルであることを要しない。
【0029】(第3実施例)(図5参照) 第3実施例は、プレッシャーパッド型フロータ搬送式連
続熱処理炉に本発明を適用したものであり、実質的に第
2実施例と同様である。尚、図5において、21はフロ
ータノズル、22はフロータファン、23、24はフロ
ータ循環ダクトである。
続熱処理炉に本発明を適用したものであり、実質的に第
2実施例と同様である。尚、図5において、21はフロ
ータノズル、22はフロータファン、23、24はフロ
ータ循環ダクトである。
【0030】以上の第1〜第3実施例によれば、連続熱
処理炉において、ストリップの炉内単位張力を非接触に
て高精度で検出することができ、この検出結果をライン
の張力制御システムにフィードバックすることで、スト
リップの炉内張力を精度良く制御することが可能とな
る。
処理炉において、ストリップの炉内単位張力を非接触に
て高精度で検出することができ、この検出結果をライン
の張力制御システムにフィードバックすることで、スト
リップの炉内張力を精度良く制御することが可能とな
る。
【0031】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、水平型連
続熱処理炉におけるストリップの張力をカテナリ量から
検出するに際し、カテナリ量が小さくても、また水平パ
スの支点の高さ変動があっても、検出精度を向上するこ
とができる。
続熱処理炉におけるストリップの張力をカテナリ量から
検出するに際し、カテナリ量が小さくても、また水平パ
スの支点の高さ変動があっても、検出精度を向上するこ
とができる。
【図1】図1は本発明の第1実施例を示す炉断面図であ
る。
る。
【図2】図2は図1の要部模式図である。
【図3】図3は本発明の第2実施例を示す炉断面図であ
る。
る。
【図4】図4は図3の要部模式図である。
【図5】図5は本発明の第3実施例を示す炉断面図であ
る。
る。
【図6】図6はストリップのカテナリ状態を示す模式図
である。
である。
1 ストリップ 2 搬送ロール(支点) 3 連続熱処理炉 11A、11B、11C 非接触距離計 12 演算処理表示装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭50−21781(JP,A) 特開 昭61−240133(JP,A) 特開 昭59−96229(JP,A) 特開 平1−174925(JP,A) 特開 平4−84724(JP,A) 特開 昭63−65029(JP,A) 特開 平2−305750(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01L 5/04 C21D 9/56
Claims (2)
- 【請求項1】 連続熱処理炉内の水平パスの支点間にお
けるストリップのカテナリ量を求め、このカテナリ量か
らストリップの張力を検出する方法であって、水平パス
の支点部分と隣り合う支点間のそれぞれに非接触式距離
計を配置し、各距離計が測定した各ストリップ面高さに
基づいてストリップのカテナリ量を求めることを特徴と
する水平型ストリップ連続熱処理炉における張力検出方
法。 - 【請求項2】 前記非接触式距離計は、水平パスの前後
の両支点部分と支点間の中央部分にそれぞれ対応して配
置される請求項1記載の水平型ストリップ連続熱処理炉
における張力検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03089236A JP3089614B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 水平型連続熱処理炉における張力検出方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03089236A JP3089614B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 水平型連続熱処理炉における張力検出方法及び装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04301730A JPH04301730A (ja) | 1992-10-26 |
JP3089614B2 true JP3089614B2 (ja) | 2000-09-18 |
Family
ID=13965113
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03089236A Expired - Fee Related JP3089614B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 水平型連続熱処理炉における張力検出方法及び装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3089614B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6700629B2 (ja) * | 2017-11-16 | 2020-05-27 | Jfeスチール株式会社 | 帯状基材の非接触搬送装置における蛇行矯正方法およびその装置 |
-
1991
- 1991-03-29 JP JP03089236A patent/JP3089614B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04301730A (ja) | 1992-10-26 |
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