JPH09280839A - 被圧延材の光学的形状測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 消費するエネルギー量を極力抑え、被熱延材
の製品品質を劣化させずにヒュームの発生を防止する被
熱延材の光学的形状測定方法を提供すること。 【解決手段】 熱間圧延材の形状を光学的に測定する際
に、測定環境外の気体を、高温低湿に調製し、前記調製
された気体を測定環境中に送り込みながら形状測定する
ことを特徴とする。また、前記熱間圧延機外部にある気
体を調製するに際し、次の（１）〜（５）のうちいずれ
かの熱を用いることを特徴とする。 （１）前工程で熱間圧延された後の圧延材が有する熱。
（２）前記形状測定中に熱間圧延された後の巻取り中の
圧延材が有する熱。（３）前記形状測定中に熱間圧延さ
れた後の巻取り終了後の圧延材が有する熱。（４）前記
熱間圧延中に用いられたクーラントが有する熱。（５）
前記測定環境の近傍にある熱。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、金属材料の熱間
圧延加工における被圧延材の光学的形状測定方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】熱間圧延における材料（被圧延材）の光
学的形状測定方法は、移動する被圧延材に棒状光源から
光を照射し、被圧延材から反射される前記棒状光源の虚
像位置の変化を、ＣＣＤカメラ等で読み取ることにより
形状を測定する方法である。この方法は、非接触式なの
で材料表面に傷が付かない等の利点がある。

【０００３】この光学的測定方法では、被圧延材と光学
的測定装置との間の測定光路にヒューム（煙霧）が発生
すると、被圧延材からの反射光を良好に受光することが
できず、被圧延材の形状等を正確に測定できないという
問題がある。すなわち、熱間圧延においては、被圧延材
及び装置の冷却、潤滑を目的として大量のクーラントが
使用される。このクーラントが高温の被圧延材と接触す
ることにより、圧延装置内は高温高湿の雰囲気になる。
一方、特に冬期における圧延装置外の雰囲気は、圧延装
置内の温度に比してはるかに低温である。この低温の雰
囲気と前記高温高湿の雰囲気とが接触混合することによ
り、測定環境の雰囲気は、過飽和状態になりヒュームが
発生する。

【０００４】例えば特開平６−３１３１号公報には、前
述のようなヒュームによる測定光路の遮断を防止するた
め、熱間圧延中の測定光路を中心に囲むように、内外二
重に高圧エアを噴出させてエアカーテンを形成する方法
が提案されている。この方法は、前記エアカーテンによ
って測定光路中の微少な浮遊物（オイルミスト等）を除
去するとともに、これらの浮遊物の測定光路中への侵入
を防止するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述の従来の技術に
は、以下のような課題があった。その第１は、高圧エア
の噴出によって圧延装置周辺に既存するエアの流れが乱
れ、前記高温高湿雰囲気と圧延装置外の前記低温雰囲気
との接触混合が促進されるので、ヒュームの発生量が通
常よりも増大することである。その第２は、発生したヒ
ュームを前述の方法で除去するため、大量の大気（高圧
エア）を圧延装置内に導入しなければならないので、大
きなエネルギーを必要とすることである。その第３は、
高圧エアの噴出によって圧延装置周辺に存在するエアの
流れが乱れ、圧延装置等に付着している不純物が飛散
し、これが被圧延材に付着するので、材料の製品品質を
劣化させることである。

【０００６】この発明の第１の目的は、圧延中のミル内
におけるヒュームの発生を防止することによって、前記
課題を解決することができる被圧延材の光学的形状測定
方法を提供することにある。この発明の第２の目的は、
前記ヒュームの発生を防止するためのエネルギー費用を
極力抑えることができる被圧延材の光学的形状測定方法
を提供することにある。この発明の第３の目的は、前記
ヒュームの発生を防止する際に、圧延製品の品質を劣化
させることがない光学的形状測定方法を提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、前記課題を
解決するために、形状測定環境中にヒュームが侵入する
のを防止するのではなく、高温かつ低湿に調整されたエ
アを測定環境中に送り込むことにより、ヒュームの発生
を中和的に防止するものである。

【０００８】すなわち、請求項１の発明による被圧延材
の光学的形状測定方法は、熱間圧延中において、被圧延
材の形状を光学的に測定する際に、測定環境外の雰囲気
を高温かつ低湿な気体となるように調整し、前記気体を
測定環境中に送り込みながら形状測定することを特徴と
する。

【０００９】請求項２の発明による被圧延材の光学的形
状測定方法は、前記測定環境外にある雰囲気を調整する
に際し、次の第１手段〜第５手段のうち１又は２以上の
熱を用いることを特徴とする。その第１は、前工程で熱
間圧延された後の被圧延材が有する熱を用いる手段であ
る。その第２は、前記形状測定中に熱間圧延された後の
巻取り中の被圧延材が有する熱を用いる手段である。そ
の第３は、前記形状測定中に熱間圧延された後の巻取り
終了後の被圧延材が有する熱を用いる手段である。その
第４は、前記熱間圧延中に使用されたクーラントが有す
る熱を用いる手段である。その第５は、前記測定環境の
近傍にある熱を用いる手段である。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図５を参照しなが
ら、この発明に係る被圧延材の光学的形状測定方法の実
施形態を説明する。 第１実施形態 図１は、この発明による被圧延材の光学的形状測定方法
の第１実施形態を説明するための装置の概略図である。
この圧延装置は、測定装置１、上流側ミルスタンド２、
下流側ミルスタンド３、ミルフード１９及びエア供給装
置２６から構成されている。

【００１１】測定装置１は、上流側ミルスタンド２と下
流側ミルスタンド３との間において、上流側ミルスタン
ド２から下流側ミルスタンド３に流れる被圧延材４の移
動経路上方に設けられている。

【００１２】上流側ミルスタンド２は、ワークロール５
ａ，５ｂと、バックアップロール６ａ，６ｂと、ブラシ
ロール７ａ，７ｂとから構成されており、下流側ミルス
タンド３は、ワークロール１５ａ，１５ｂと、バックア
ップロール１６ａ，１６ｂと、ブラシロール１７ａ，１
７ｂとから構成されている。上流側ミルスタンド２から
下流側ミルスタンド３に至るまでの上側ワークロール５
ａ，１５ａの入口側斜め上方には、クーラントを噴出す
るクーラントノズル８，１８が設けられている。上流側
ミルスタンド２から下流側ミルスタンド３を含む下側に
は、使用済クーラント２０ａを貯えるクーラントタンク
２０ｂが設けられている。被圧延材４は、ワークロール
５ａ，５ｂとワークロール１５ａ，１５ｂによって圧延
されながら図１の右側から左側へ移送され、下流側のデ
フレクタロール２１を経てコイラー２２によりホットコ
イル２３として巻き取られる。

【００１３】ミルフード１９は、上流側ミルスタンド２
と下流側ミルスタンド３の上側にあるワークロール５
ａ、バックアップロール６ａ、ワークロール１５ａ及び
バックアップロール１６ａを覆うように設けられてい
る。このミルフード１９には、頂上部にミルフード１９
内部のエアを排出する排出ファン３８が設けられ、上流
側ミルスタンド２側の側面上部に後述のダクト３３が貫
通する貫通口３９が設けられている。

【００１４】エア供給装置２６は、ミルスタンド２，３
より上流側において、被圧延材４の上面に近接して臨む
エア収集カバー２８と、前記ミルフード１９内の測定装
置１と同位置に設置されたエア噴出口３４とを備えてお
り、前記エア収集カバー２８とエア噴出口３４は、ダク
ト３３によって接続されている。前記ダクト３３には、
ミルフード１９の外部に位置する部分に、ポンプ２９、
フィルタ３０、補助熱源３１、及びダンパ３２ａを有す
る外気取り入れ口３２が流れ方向に沿って順に設けられ
ている。前記エア噴出口３４は、フード状に形成されて
おり、その内部には測定装置１のセンサであるカメラ
（ＣＣＤカメラ）２５が設置され、このカメラ２５の周
囲は通風間隙３５になっている。

【００１５】エア収集カバー２８は、その周囲のエアを
取り込む収集口２７を備えており、このファン２７で取
り込まれたエアは、図示しないローラテーブル上をミル
スタンド２，３の方向に移動している高温（３００℃前
後）の被圧延材４によって加熱され、低湿化される。こ
のように、高温低湿に調整されたエアは、ポンプ２９に
よってダクト３３を通過し、フィルタ３０によって除塵
された後、噴出口３４から測定環境ａに噴出される。ダ
クト３３の適所には、図示しない温度センサが設置され
ており、当該温度センサによって検出されたダクト３３
内のエアの温度が、測定環境ａの温度よりも相当程度低
い時（測定環境ａの雰囲気と、ダクト３３から供給され
るエアが接触したときにヒュームが発生する程度に低い
時）は、補助熱源３１によって加熱調整される。また、
ダクト３３内を通過するエアの湿度が所定以上高い場合
には、ダンパ３２ａが作動して、外気取り入れ口３２か
ら低湿のエアが取り入れられるようになっている。

【００１６】ミルスタンド２，３の近傍、すなわち被圧
延材形状の測定環境ａは、熱と使用されるクーラントと
によって高温かつ高湿の雰囲気であり、その雰囲気に周
囲の低温のエアが混じると、過飽和状態になってヒュー
ムが発生する。しかしながら、この実施形態によれば、
前述のように噴出口３４から噴き出す高温低湿のエアに
よって、測定環境ａの高温高湿の雰囲気が中和的に低湿
化され、その雰囲気のエアはミルフード１９の中央上部
の排出ファン３８によって順次排出されるので、測定環
境ａにおけるヒュームの発生は防止される。従って、カ
メラ２５の光路がヒュームによって妨げられることはな
いので、被圧延材４の形状を正確，円滑に測定するこが
できる。測定光路の周囲にエアカーテンを形成すること
によって、測定環境ａで発生したヒュームを除去する構
成ではないので、過大なエネルギーを必要としない。ま
た、高温の被圧延材４が保持している熱を利用して、測
定環境ａに入り込むエアを前述のように調整するので、
この方法の実施のためのエネルギー消費量は小さい。さ
らに、測定環境ａにおける高温高湿の雰囲気と前記エア
供給装置２６から供給されたエアとの混合エアは、順次
前記排出ファン３４によって排出されるので、圧延装置
及びその周辺のエアの乱れは少なく、したがって、圧延
装置等に付着している不純物は飛散せず、製品品質の低
下を防止することができる。

【００１７】第２実施形態 図２は、この発明による被圧延材の光学的形状測定方法
の第２実施形態を説明するための装置の概略図である。
この実施形態では、前述のエア収集カバー２８を、熱間
圧延された後のホットコイル２３の上方に臨ませて設置
している。したがって、ダクト３３を通じて測定環境ａ
に送り込まれるエアは、主としてホットコイル２３の熱
により高温低湿に調整される。この実施形態では、エア
収集カバー２８を図２のようにホットコイル２３の上方
に設置しているが、それに代えて、まだコイル化されず
にミルスタンド３よりも下流側で走行している被圧延材
４の上方に設置することができる。第２実施形態におけ
るその他の構成や作用，効果は、第１実施形態の場合と
ほぼ同様であるので、それらの説明は省略する。

【００１８】第３実施形態 図３は、この発明による被圧延材の光学的形状測定方法
の第３実施形態を説明するための装置の概略図である。
この実施形態では、前述のエア収集カバー２８を、圧延
後コイル化が終了した後にコイル台３６上に置かれたホ
ットコイル２３ａの上方に臨ませて設置している。した
がって、測定環境ａに送り込まれるエアは、主としてこ
のホットコイル２３ａが保持する熱により高温低湿に調
整される。第３実施形態におけるその他の構成や作用，
効果は、第１実施形態の場合とほぼ同様であるので、そ
れらの説明は省略する。

【００１９】第４実施形態 図４は、この発明による被圧延材の光学的形状測定方法
の第４実施形態を説明するための装置の概略図である。
この実施形態では、前述のエア収集カバー２８に代え
て、クーラントタンク２０ｂの使用済クーラント２０ａ
中に熱交換コイル３７を設け、この熱交換コイル３７と
ダンパ４０ａを有し周辺のエアを取り込むダクト４０と
ダクト３３とを接続している。したがって、測定環境ａ
に送り込まれるエアは、ポンプ２９の作動によって、ダ
クト４０から取り込まれ、熱交換コイル３７において使
用済クーラント２０ａの熱により高温低湿に調整され
る。第４実施形態におけるその他の構成や作用，効果
は、第１実施形態の場合とほぼ同様であるので、それら
の説明は省略する。

【００２０】第５実施形態 図５は、この発明による被圧延材の光学的形状測定方法
の第５実施形態を説明するための装置の概略図である。
この実施形態では、前述の熱交換コイル３７をミルフー
ド１９内において下流側ミルスタンド３の上方に設けて
いる。したがって、測定環境ａに送り込まれるエアは、
熱交換コイル３７においてミルフード１９内の高温な雰
囲気により高温低湿に調整される。第５実施形態におけ
るその他の構成や作用，効果は、第１実施形態の場合と
ほぼ同様であるので、それらの説明は省略する。

【００２１】その他の実施形態 第１実施形態〜第５実施形態においては、測定環境ａに
供給するエアを高温低湿に調整するため、被圧延材４，
クーラント２０ａ，ホットコイル２３，２３ａ等の熱を
個別に利用しているが、これらの熱は併用することがで
きるし、あるいは選択的に利用するように構成すること
ができる。また、第１実施形態において、エア噴出口３
４は、内部にカメラ２５を設置する構成としたが、本発
明はこのような実施形態のみに限定されるものではな
い。例えば、カメラ２５の測定環境ａ全体に調整エアを
噴出できる配置であれば、エア噴出口３４とカメラ２５
とを別位置に設け、その位置から調整エアを噴出してヒ
ュームの発生を防止してもよい。

【００２２】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、調整した雰囲
気を測定環境中に送り込むことによって、ヒュームの発
生を効果的に防止できるから、被圧延材の形状を正確に
測定することができる。また、請求項１の発明によれ
ば、高圧なエアではなく調整した雰囲気を測定環境中に
送り込むので、圧延装置等に付着した不純物が飛散せ
ず、それらの不純物が製品へ付着することがない。

【００２３】請求項２の発明によれば、測定環境中に送
り込むエアの主たる加熱熱源が、この方法を実施するた
めに特別に設けた熱源ではないので、極めて経済的にこ
れを実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による被圧延材の光学的形状測定方法
の第１実施形態を説明するための装置の概略図である。

【図２】この発明による被圧延材の光学的形状測定方法
の第２実施形態を説明するための装置の概略図である。

【図３】この発明による被圧延材の光学的形状測定方法
の第３実施形態を説明するための装置の概略図である。

【図４】この発明による被圧延材の光学的形状測定方法
の第４実施形態を説明するための装置の概略図である。

【図５】この発明による被圧延材の光学的形状測定方法
の第５実施形態を説明するための装置の概略図である。

【符号の説明】

１ 測定装置 ２ 上流側熱延ミルスタンド ３ 下流側熱延ミルスタンド ４ 被圧延材 １９ ミルフード ２０ａ 使用済クーラント ２０ｂ クーラントタンク ２１ ディフレクトロール ２２ コイラー ２３，２３ａ ホットコイル １４ 上面 ２５ ＣＣＤカメラ ２６ エア供給装置 ２７ 収集口 ２８ エア収集カバー ２９ ポンプ ３０ フィルタ ３１ 補助熱源 ３２ 外気取り入れ口 ３２ａ，４０ａ ダンパ ３３，４０ ダクト ３４ 噴出口 ３５ａ，３５ｂ 通風間隙 ３６ コイル台 ３７ 熱交換コイル ３８ 排出ファン ３９ 貫通口

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱間圧延中において、被圧延材の形状を
   光学的に測定する際に、測定環境外の雰囲気を、高温か
   つ低湿な気体となるように調整し、前記気体を測定環境
   中に送り込みながら形状測定することを特徴とする、 被圧延材の光学的形状測定方法。
2. 【請求項２】 前記測定環境外にある雰囲気を調整する
   に際し、次の（１）〜（４）のうちの１又は２以上の熱
   を用いることを特徴とする、 請求項１に記載の被圧延材の光学的形状測定方法。 （１）前工程で熱間圧延された後の被圧延材が有する
   熱。 （２）前記形状測定中に熱間圧延された後の被圧延材が
   有する熱。 （３）前記熱間圧延中に使用されたクーラントが有する
   熱。 （４）前記測定環境の近傍にある熱。