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JP4428249B2 - Metal strip manufacturing method - Google Patents
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Description

本発明は、高い品質が要求される特定用途向け金属帯を製造する際に、仮に品質面で十分ではなく、特定用途向けとして使用できない場合でも、有効に転用できる金属帯の製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method for producing a metal strip that can be effectively diverted even when it is not sufficient in terms of quality and cannot be used for a specific application when producing a metal strip for a specific application that requires high quality. is there.

近年の金属製品に求められる品質レベルの高度化により、例えば、高強度な鋼帯や、表面欠陥などの有害欠陥の少ない金属帯(鋼板、ステンレス鋼板やアルミニウム板等)に対する要望はますます強まっている。例えば自動車用、製缶用の冷延鋼板、めっき鋼板などの特定用途向け鋼板は、品質面での要求水準が高く、板厚、めっき種、鋼種などの仕様が、一般的に流通している鋼板とは異なる特殊な仕様であることが多い。   Due to the sophistication of the quality level required for metal products in recent years, for example, there is an increasing demand for high-strength steel strips and metal strips with less harmful defects such as surface defects (steel plates, stainless steel plates, aluminum plates, etc.). Yes. For example, steel sheets for special applications such as cold rolled steel sheets and plated steel sheets for automobiles and cans have high quality requirements, and specifications such as plate thickness, plating type, and steel type are generally available. It is often a special specification that is different from a steel plate.

欠陥に関し、高度な品質が要求される具体例(例1)としては、自動車用に用いられる冷延鋼板では、製鋼段階などで鋼中に混入する非金属介在物や熱間圧延段階での微小な異物のかみ込みなどにより表面欠陥が生じることがある。その中には塗装をしても肉眼にて確認できるものもあり、外観上大きな問題となりうる。   As a specific example (Example 1) in which high quality is required with respect to defects, in cold-rolled steel sheets used for automobiles, non-metallic inclusions mixed in the steel at the steel making stage or the like at the hot rolling stage Surface defects may occur due to biting of foreign matter. Some of them can be confirmed with the naked eye even after painting, which can be a big problem in appearance.

また別の例(例2)としては、自動車用めっき鋼板がある。自動車用鍍金鋼板は、製鋼工程、熱間圧延工程、酸洗工程、冷間圧延工程、めっき工程などを経て製造され、さらにプレス工程、塗装工程を経て、自動車用部材となる。自動車用めっき鋼板における重大欠陥の一つはヘゲと一般に呼ばれるもので、最終製品である自動車において、欠陥部がその他の健全部と明らかに異なって見えるため、外観を損ねるという問題を引き起こす、あるいは非常に程度のひどいものになると、プレス成型時にプレス機を損傷するなどという害を生じるものである。   Another example (Example 2) is a plated steel sheet for automobiles. The plated steel sheet for automobiles is manufactured through a steelmaking process, a hot rolling process, a pickling process, a cold rolling process, a plating process, and the like, and further becomes a member for an automobile through a pressing process and a painting process. One of the serious defects in plated steel sheets for automobiles is commonly called hege, and in automobiles that are the final product, the defects appear to be clearly different from other healthy parts, causing problems that impair the appearance, or If it becomes extremely severe, it will cause damage such as damage to the press machine during press molding.

このヘゲは、製鋼工程において生じる非金属介在物に発生原因がある場合、あるいは製鋼工程および熱間圧延工程における、酸化物の鋼材内部への混入に発生原因がある場合など、全製造工程のなかで、上工程側に起源があるとされている。製鋼工程後、熱間圧延、冷間圧延、鍍金処理を経ることで、ヘゲという表面欠陥として顕在化する。
上記の例にあるような欠陥の少ないもの、あるいは高い強度が求められるものなどの高品質な製品を製造していくためには、製造上の様々な工夫を施していくことが重要であることは言うまでもない。製造条件を適正化し、品質上問題のない製品ができるようにする、あるいは例えば特許文献1にあるように、もし品質上問題があることが判明した場合には、その後のプロセスにて製造条件設定値を補正するというリカバリーする方法が考えられる。
This shave is present in all manufacturing processes, such as when non-metallic inclusions that occur in the steelmaking process have causes, or when there is a cause of the inclusion of oxides in the steel in the steelmaking process and hot rolling process. Among them, it is said that it originates from the upper process side. After the steel making process, the surface defect is manifested as a hege by undergoing hot rolling, cold rolling, and plating treatment.
In order to manufacture high-quality products such as those with few defects or those that require high strength as in the above example, it is important to take various manufacturing measures Needless to say. Appropriate manufacturing conditions so that a product with no quality problems can be produced, or if it is found that there is a quality problem as disclosed in Patent Document 1, for example, the manufacturing conditions are set in a subsequent process. A recovery method of correcting the value is conceivable.

しかし、そのような方法によっても、製造条件のばらつきなどにより、品質上高級品としては使用できない鋼帯ができてしまうことがあり得る。その場合は、その鋼帯を、当初計画していたほど品質の高いものにはならないにせよ、できるだけ価値の高いものとして有効活用する工夫が必要である。たとえば、当初最上級品を作ろうとしたものの、それが最終出荷段階の検査において結果的に品質上十分でなかった場合、グレードを落とした、別の特定用途の鋼帯として転用するなどの対策が取られることがある。このような製造方式を取ることにより、たとえば、鋼帯が品質上十分でなかった場合にスクラップなどに当てる場合と比べ、鋼帯は高く販売することができ、結果的に最上級品も含めた、製品群トータルの製造コストを下げることができる。
特開2002−161316号公報
However, even by such a method, a steel strip that cannot be used as a high-quality product may be formed due to variations in manufacturing conditions. In that case, even if the steel strip does not become as high quality as originally planned, it is necessary to devise effective use of the steel strip as high in value as possible. For example, if you tried to make the first superlative product but it was not sufficient in quality in the final shipment stage inspection, you could take measures such as reducing the grade or diverting it to another special purpose steel strip. May be taken. By adopting such a manufacturing method, for example, steel strips can be sold at a higher price compared to the case where the steel strips are not sufficient in quality compared to scrap, etc. The total manufacturing cost of the product group can be reduced.
JP 2002-161316 A

しかしながら、上述した従来技術では次のような二つの課題が存在する。
(1)上述のように「グレードを落とした、別の特定用途の鋼帯」のオーダーが客先から入っていればよいが、鋼種、板厚、板幅など様々な仕様を考えたときに一般には必ずしも適合するものが、適当なタイミングであるとは限らない。また、適合するオーダーが入るまで保管しておくことも、保管コストがかかる点、また、長期的に「グレードを落とした」鋼帯の需要が、このようにして発生した鋼帯の量とマッチするかどうかは不明である点から、現実的には困難な場合も多い。
(2)従来技術では、必要な製造プロセスを経た後の、最終出荷段階に近いところで検査をしており、品質上問題があることがわかった段階で向け先を変更する場合、できるアクションは極めて限られている。
However, the above-described prior art has the following two problems.
(1) As mentioned above, it is only necessary for the customer to place an order for a “grade-reduced steel strip for another specific use”, but when considering various specifications such as steel grade, thickness, and width. In general, the appropriate timing is not always the appropriate timing. In addition, it is necessary to store until a suitable order is received, the storage cost is high, and the long-term demand for “graded” steel strip matches the amount of steel strip generated in this way. Since it is unclear whether or not to do so, it is often difficult in practice.
(2) In the conventional technology, the inspection is performed near the final shipment stage after the necessary manufacturing process, and when the destination is changed at the stage where it is found that there is a problem in quality, the action that can be taken is extremely limited.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、特定用途向けに製造が計画されたものの、品質面で不十分であるため、グレードを落として転用する場合に、転用が容易となるようなアクションを取る自由度を増し、より一般的な転用先とすることを可能にすることで、転用を現実的なものとする、金属帯の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and although it was planned to be manufactured for a specific application, it is insufficient in terms of quality. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a metal strip that makes the diversion practical by increasing the degree of freedom of action and making it a more general diversion destination.

本発明の請求項1に係る発明は、高い品質が要求される特定用途向け金属帯を製造するに当たり、熱延工程以降の製造プロセスでの処理前における金属帯の表層部を交流磁化すると同時に、表層部の性状に起因して生じる交流磁束の変化を測定し、測定した交流磁束の振幅情報をもとに表層異常の候補部を選定し、選定した候補部の位相情報をもとに深さ位置を推定し、前記候補部の振幅情報、深さ位置、および製造情報により前記製造プロセスでの処理後に前記候補部が欠陥として顕在化するかどうかを予測し、この予測結果に基づき、当初計画どおり前記特定用途向けのままとするか、あるいは一般的な標準仕様品に用途を変更するかを決定し、この決定に沿って前記製造プロセスでの処理条件を決めることを特徴とする金属帯の製造方法である。 In the invention according to claim 1 of the present invention, in producing a metal band for a specific application that requires high quality , the surface layer portion of the metal band before the treatment in the manufacturing process after the hot rolling process is AC magnetized, Measure changes in AC magnetic flux caused by the properties of the surface layer, select candidate portions for surface abnormalities based on the measured amplitude information of AC magnetic flux, and determine the depth based on the phase information of the selected candidate portions Estimating the position, predicting whether or not the candidate part will appear as a defect after processing in the manufacturing process based on the amplitude information, depth position, and manufacturing information of the candidate part , and based on this prediction result, the initial plan The metal band is characterized in that it is determined whether to leave it for the specific application as usual or to change the application to a general standard specification product, and to determine the processing conditions in the manufacturing process in accordance with this determination. Manufacturing method It is.

また本発明の請求項2に係る発明は、請求項1に記載の金属帯の製造方法において、前
記製造プロセスは、冷間圧延プロセスであり、この冷間圧延プロセスでの処理前における金属帯の表層部を交流磁化すると同時に、表層部の性状に起因して生じる交流磁束の変化を測定し、測定した交流磁束の振幅情報をもとに表層異常の候補部を選定し、選定した候補部の位相情報をもとに深さ位置を推定し、前記候補部の振幅情報、深さ位置、および製造情報により冷間圧延プロセスでの処理後に前記候補部が欠陥として顕在化するかどうかを予測し、この予測結果に基づき、冷間圧延プロセスでの処理時、当初計画どおりの板厚とするか、その近傍の一般的な標準板厚とするかを決定することを特徴とする金属帯の製造方法である。
The invention according to claim 2 of the present invention is the method of manufacturing a metal strip according to claim 1, wherein the manufacturing process is a cold rolling process, and the metal strip before the treatment in the cold rolling process is processed. At the same time that the surface layer part is AC magnetized, the change in the AC magnetic flux caused by the properties of the surface layer part is measured, and the candidate part for the surface layer abnormality is selected based on the measured amplitude information of the AC magnetic flux. The depth position is estimated based on the phase information, and it is predicted whether or not the candidate part will appear as a defect after processing in the cold rolling process by the amplitude information, depth position, and manufacturing information of the candidate part. Based on this prediction result, when processing in the cold rolling process, it is determined whether to make the plate thickness as originally planned or a general standard plate thickness in the vicinity thereof. Is the method.

また本発明の請求項3に係る発明は、請求項1に記載の金属帯の製造方法において、前記製造プロセスは、めっきプロセスであり、このめっきプロセスでの処理前における金属帯の表層部を交流磁化すると同時に、表層部の性状に起因して生じる交流磁束の変化を測定し、測定した交流磁束の振幅情報をもとに表層異常の候補部を選定し、選定した候補部の位相情報をもとに深さ位置を推定し、前記候補部の振幅情報、深さ位置、および製造情報によりめっきプロセスでの処理後に前記候補部が欠陥として顕在化するかどうかを予測し、この予測結果に基づき、めっきプロセスでの処理時、当初計画どおりのめっき種とするか、一般的なめっき種とするかを決定することを特徴とする金属帯の製造方法である。 The invention according to claim 3 of the present invention is the method of manufacturing a metal strip according to claim 1, wherein the manufacturing process is a plating process, and the surface layer portion of the metal strip before the treatment in the plating process is exchanged with an alternating current. At the same time as magnetizing, the change in AC magnetic flux caused by the properties of the surface layer part is measured, the candidate part of the surface layer abnormality is selected based on the measured amplitude information of the AC magnetic flux, and the phase information of the selected candidate part is also obtained. The depth position is estimated, and whether or not the candidate part becomes apparent as a defect after processing in the plating process is predicted based on the amplitude information, the depth position, and the manufacturing information of the candidate part. The metal strip manufacturing method is characterized in that at the time of processing in the plating process, it is determined whether to use a plating type as originally planned or a general plating type.

また本発明の請求項4に係る発明は、請求項1に記載の金属帯の製造方法において、前記製造プロセスは、熱間圧延プロセスであり、この熱間圧延プロセスでの処理前における金属帯の表層部を交流磁化すると同時に、表層部の性状に起因して生じる交流磁束の変化を測定し、測定した交流磁束の振幅情報をもとに表層異常の候補部を選定し、選定した候補部の位相情報をもとに深さ位置を推定し、前記候補部の振幅情報、深さ位置、および製造情報により熱間圧延プロセスでの処理後に前記候補部が欠陥として顕在化するかどうかを予測し、この予測結果に基づき、熱間圧延プロセスでの処理時、当初計画どおりの板厚とするか、その近傍の一般的な標準板厚とするかを決定することを特徴とする金属帯の製造方法である。 The invention according to claim 4 of the present invention is the method of manufacturing a metal strip according to claim 1, wherein the manufacturing process is a hot rolling process, and the metal strip before the processing in the hot rolling process is performed . At the same time that the surface layer part is AC magnetized, the change in the AC magnetic flux caused by the properties of the surface layer part is measured, and the candidate part for the surface layer abnormality is selected based on the measured amplitude information of the AC magnetic flux. The depth position is estimated based on the phase information, and it is predicted whether or not the candidate part will appear as a defect after processing in the hot rolling process by the amplitude information, depth position, and manufacturing information of the candidate part. Based on this prediction result, when processing in the hot rolling process, it is determined whether to make the plate thickness as originally planned or a general standard plate thickness in the vicinity thereof. Is the method.

本発明は、 ある製造プロセスでの金属帯処理後の品質を事前に予測することで、当初計画していた高級品質材とするには適当かどうかを判断することができ、その結果不適当であると判断されたため、他の用途にグレードを落として転用する場合に、転用に都合のよいアクションを取る自由度が増し、その結果転用しやすい一般的な仕様の製品とすることができる。そのため、スクラップなどにしてしまう場合に比べ、有効に金属帯を活用できる。   In the present invention, by predicting in advance the quality after metal strip processing in a certain manufacturing process, it is possible to judge whether it is suitable for the high quality material originally planned. Since it is determined that there is a grade, the degree of freedom to take an action convenient for diversion increases when diverting the grade to another application, and as a result, a product with a general specification that is easy to divert can be obtained. Therefore, the metal strip can be used more effectively than when scrapping.

冷延鋼板を製造する場合を例にして、以下に図面を参照しながら説明を行う。冷延鋼板を製造する場合には、冷延鋼板製造前に、鋼帯の品質を評価する。これにはたとえば、次のような2ケースを考えることができる。   An example of manufacturing a cold-rolled steel sheet will be described below with reference to the drawings. When manufacturing a cold-rolled steel sheet, the quality of the steel strip is evaluated before manufacturing the cold-rolled steel sheet. For example, the following two cases can be considered.

[ケース1]:製鋼工程、熱間圧延ライン、酸洗ラインなど冷延鋼板製造前の少なくとも1箇所に設置された、鋼帯の品質を測定するセンサの結果から冷間圧延前の鋼帯の品質を評価する。図1は、本発明における処理フロー(ケース1)の一例を示す図であり、この例では、酸洗ラインにて鋼帯の品質を測定している。その際、センサによる測定結果だけではなく、製鋼、熱間圧延段階などそれまでの製造実績データ(鋼成分の実績値、鋳造速度、モールド内のノズルの状況、熱間圧延時の温度など)の一部あるいは全部を考慮して判定することも有効である。そして、その品質評価結果に基づき、このまま冷間圧延した場合に、表面欠陥が発生するかどうかなどの品質がどうなるかを、過去の実績(センサ測定結果、製造実績パラメータと他の手段で測定した品質との相関データ)から予測する。   [Case 1]: From the result of the sensor for measuring the quality of the steel strip installed in at least one location before the production of the cold-rolled steel sheet such as the steelmaking process, hot rolling line, pickling line, etc. Evaluate quality. FIG. 1 is a diagram showing an example of a processing flow (case 1) in the present invention. In this example, the quality of a steel strip is measured by a pickling line. At that time, not only the measurement results by sensors, but also the actual production data such as steelmaking and hot rolling stages (actual values of steel components, casting speed, nozzle status in the mold, temperature during hot rolling, etc.) It is also effective to make a judgment in consideration of some or all. Based on the quality evaluation results, when cold rolling is performed as it is, the quality such as whether surface defects occur or not is measured by past results (sensor measurement results, manufacturing result parameters and other means). Correlation data with quality).

[ケース2]:製鋼、熱間圧延段階の製造パラメータだけから、過去の実績を元に冷延鋼帯の品質を予測する。図2は、本発明における処理フロー(ケース2)の一例を示す図であり、図1のケース1と比べて、酸洗ラインにて鋼帯の品質を測定していない点のみが異なる。[ケース1]あるいは[ケース2]の方法により、品質を予測した後、それが当初製造予定の特定用途向け鋼帯を製造できるという予測結果となった場合は、そのまま当初計画通りの製造条件にて冷間圧延し、そうではなく、そのまま製造しても不十分な品質になると予想される場合は、冷間圧延のパラメータ(板厚)を、標準的に一般的に多量に販売されている仕様のものに変更し製造する。   [Case 2]: The quality of the cold-rolled steel strip is predicted based on the past results only from the manufacturing parameters in the steelmaking and hot rolling stages. FIG. 2 is a diagram showing an example of a processing flow (case 2) in the present invention, and is different from the case 1 of FIG. 1 only in that the quality of the steel strip is not measured in the pickling line. After predicting the quality by the method of [Case 1] or [Case 2], if that results in the prediction that a steel strip for a specific application can be manufactured, the manufacturing conditions as originally planned If cold rolling is not expected, but it is expected that the quality will be insufficient even if it is manufactured as it is, the cold rolling parameters (sheet thickness) are generally sold in large quantities as standard. Change to specifications and manufacture.

図1および図2に示すように、当初0.765mmの板厚に冷間圧延するつもりで製造を始めたものの、冷間圧延前の品質評価に基づく予測により、十分な品質が冷間圧延後確保できないと判断した場合には、製造条件(板厚)を変更し、標準的な板厚(この例では0.800mm)に冷間圧延する。この例では、当初計画の板厚近傍の板厚に変更している。これは、圧延諸条件(ロール種類や圧下力など)を類似のものとできるため、最小限の変更で済むというメリットがあるため、より都合がよい。   As shown in Fig. 1 and Fig. 2, although production was started with the intention of initially cold rolling to a thickness of 0.765mm, sufficient quality was ensured after cold rolling by prediction based on quality evaluation before cold rolling. If it is determined that it is not possible, the production conditions (sheet thickness) are changed, and cold rolling is performed to a standard sheet thickness (0.800 mm in this example). In this example, the thickness is changed to a thickness near the initially planned thickness. This is more convenient because various rolling conditions (roll type, rolling force, etc.) can be made similar, and there is a merit that a minimum change is required.

図1で示した方法において、冷間圧延後の表面欠陥の数を少なくする、あるいは密度を小さくすることを、保つべき「品質」とした場合に、上記方法を実現するための品質センサとして好適なものについて、以下詳述する。   In the method shown in FIG. 1, when “quality” to be maintained is to reduce the number of surface defects after cold rolling or to reduce the density, it is suitable as a quality sensor for realizing the above method. The details will be described in detail below.

このような品質センサは、冷間圧延後に評価したい品質が、表面欠陥であることから、冷間圧延前に表面欠陥となっている部位の検出はもとより、冷間圧延前には表面には露出していないか、露出していても有害なレベルとは判定できない表層(表面+表面下:表面と表面近傍の深さにある金属帯内部の領域を含む)異常部を検出できることがまず求められる。また、検出しただけでなく、(1)検出部の性状(大きさ、深さなど)、鋼種、熱間圧延工程での製造条件実績、製鋼工程での製造条件実績など冷間圧延前の鋼帯の状態や、(2)冷間圧延で計画されている製造条件などを考慮して、冷間圧延後に表面欠陥になるかどうかを予測し、判定できる必要がある。   Such a quality sensor has a surface defect that is the quality to be evaluated after cold rolling, so it is exposed to the surface before cold rolling as well as the detection of the surface defect before cold rolling. The surface layer (surface + subsurface: including the area inside the metal strip at a depth near the surface and the surface) that cannot be judged as a harmful level even if it is not exposed is first required to be detected . In addition to detection, (1) Steel before cold rolling, such as the properties of the detection part (size, depth, etc.), steel type, manufacturing conditions in the hot rolling process, manufacturing conditions in the steel making process, etc. It is necessary to be able to predict and determine whether or not a surface defect will occur after cold rolling in consideration of the state of the belt and (2) manufacturing conditions planned for cold rolling.

例えば、冷間圧延前に表面欠陥であっても、小さくて、浅い欠陥については、冷間圧延により小さくなり、無害になることもあり得るし、冷間圧延前に表層部に異常があっても、深い位置のみに存在している場合には、冷間圧延により表面に欠陥として顕在化しないこともあり得るため、予測する機能が必要である。   For example, even if it is a surface defect before cold rolling, small and shallow defects can be reduced by cold rolling and can be harmless, and there is an abnormality in the surface layer part before cold rolling. However, when it exists only in the deep position, since it may not manifest as a defect on the surface by cold rolling, the function to predict is required.

具体的には、既に述べたように検出すべき欠陥部は表層(表面に露出しているとは限らない)に存在するので、(1)表面性状の変化だけを検知する方法では不適当である(光学的欠陥検出法は不適当)、(2)表層部(表面から100μm程度)に存在する欠陥だけを検出すれば良く、内部深くまでは調べる必要がない、(3)境界面(表面)と検出部位が近いという条件で測定できる方法である必要がある(オンラインで使用される一般的な超音波探傷法では表面不感帯の存在により困難)。   Specifically, as already described, since the defective portion to be detected exists on the surface layer (not necessarily exposed on the surface), (1) it is inappropriate to detect only the change in surface properties. Yes (Optical defect detection method is inappropriate), (2) It is only necessary to detect defects existing in the surface layer (about 100 μm from the surface), and it is not necessary to investigate deep inside (3) Boundary surface (surface ) And the detection site must be close to each other (it is difficult due to the presence of a surface dead zone in a general ultrasonic flaw detection method used online).

上記の理由により、品質センサとしては、鋼帯測定面表層部を交流磁化し、表層部の性状に起因して生じる交流磁束の変化を測定する方式が好適である。図3は、表層部性状測定装置の構成の一例を示す図である。品質センサの励磁装置3により鋼帯1外部より交流磁束4を与え、鋼帯1中の表層性状異常部2の存在により、磁気検出用センサ5で検出される交流磁場が変化する(被検体の強磁性体としての磁束経路に対する影響、被検体の電磁誘導効果を含む)様子を磁気検出用センサ5により測定するという構成を取る。   For the above reason, the quality sensor is preferably a system in which the surface layer portion of the steel strip measuring surface is AC magnetized and the change in AC magnetic flux caused by the properties of the surface layer portion is measured. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the configuration of the surface layer property measuring apparatus. An AC magnetic flux 4 is applied from the outside of the steel strip 1 by the excitation device 3 of the quality sensor, and the AC magnetic field detected by the magnetic detection sensor 5 changes due to the presence of the surface layer property abnormality portion 2 in the steel strip 1 (the subject's magnetic field). The magnetic detection sensor 5 measures the state (including the influence on the magnetic flux path as a ferromagnetic material and the electromagnetic induction effect of the subject).

次に増幅器6にて信号を増幅後、同期検波器7により、同期検波を行い、交流磁束の振幅および位相情報を得る。この際、得られた位相情報からは、欠陥の深さに関する情報を得ることができる。また得られた振幅情報をもとに、表面欠陥顕在化予想部位一次候補検出装置8にて、候補部を選定、次いでその候補部の位相情報をもとに異常部の深さ位置を、深さ位置推定装置10にて推定する。   Next, after the signal is amplified by the amplifier 6, synchronous detection is performed by the synchronous detector 7, and the amplitude and phase information of the AC magnetic flux is obtained. At this time, information regarding the depth of the defect can be obtained from the obtained phase information. Further, based on the obtained amplitude information, the surface defect revealing predicted site primary candidate detection apparatus 8 selects a candidate part, and then determines the depth position of the abnormal part based on the phase information of the candidate part. The position is estimated by the position estimation device 10.

候補部の振幅情報、深さ位置情報、および製造情報などを保持した製造情報保持装置16から得た製造条件実績値から、冷間圧延後表面欠陥発生予測装置12により、冷間圧延後に候補部が欠陥として顕在化するかどうか、またその鋼帯上での密度はどうかなどを予測し、冷間圧延後にその鋼帯の表面欠陥がどの程度顕在化するかを評価する。その際、あらかじめどのような、センサ出力値、製造条件実績値の場合に表面欠陥になるかを調べておき、それを参考に判断する必要がある。その上で、冷間圧延制御用プロセスコンピュータ17により、当初予定通りの高級鋼材を製造するか、それとも一般的な仕様の鋼帯を製造するかを決め、それに合った板厚値を圧延機((図示せず)に指示する。   From the manufacturing condition results obtained from the manufacturing information holding device 16 holding the amplitude information, depth position information, manufacturing information, etc. of the candidate portion, the candidate portion after cold rolling is obtained by the surface defect occurrence prediction device 12 after cold rolling. Is estimated as a defect and the density on the steel strip, etc., and the extent to which the surface defect of the steel strip becomes apparent after cold rolling is evaluated. At that time, in advance what the sensor output value, keep looking to see become surface defects when manufacturing conditions result values, it is necessary to determine it as a reference. Then, the process computer 17 for cold rolling control decides whether to manufacture a high-grade steel material as originally planned or a steel strip having a general specification, and the thickness value corresponding to the rolling steel ( (Not shown)

また、鋼帯幅方向のある範囲で品質を評価する必要がある場合には、品質センサをアレイ化して、幅方向に並べることになる。以下、本発明に用いるのに特に好適な品質センサのさらに具体的な例を、図4を参照して説明する。鋼板1には、その幅方向に微小で長さ方向(紙面に垂直な方向)に長い(圧延により、延ばされた)表層性状異常部2が存在している。交流励磁電源11により、励磁装置3のコイルに交流電流を供給し、鋼板1の表層部を集中的に磁化する。図4では磁束が鋼板1の幅方向に向かって形成されるような磁化を行っているが、上述したような欠陥の形態を考えると、なるべくこのような磁化を行うことが好ましい。   Moreover, when it is necessary to evaluate quality in a certain range in the steel strip width direction, quality sensors are arrayed and arranged in the width direction. Hereinafter, a more specific example of a quality sensor particularly suitable for use in the present invention will be described with reference to FIG. The steel sheet 1 has a surface property abnormal portion 2 that is minute in the width direction and long in the length direction (direction perpendicular to the paper surface) (extended by rolling). An alternating current is supplied to the coil of the excitation device 3 by the alternating current excitation power source 11 to magnetize the surface layer portion of the steel plate 1 in a concentrated manner. In FIG. 4, magnetization is performed such that the magnetic flux is formed in the width direction of the steel sheet 1. However, considering the form of the defect as described above, it is preferable to perform such magnetization as much as possible.

そして、鋼板1の外部に存在する磁束を2つの磁気検出用センサ5a、5bで検出する。この場合、磁気センサ5aの下に表層性状異常部2が存在するので、この表層性状異常部により磁束や渦電流が通りにくくなる結果、磁気センサ5aで検出される磁束の方が磁気センサ5bで検出される磁束より多くなり、磁気センサ5aの出力が磁気センサ5bの出力に比して大きくなる。よって、これらの出力を差動で、増幅器6に導き、(以降は図3と同様のため、図4では省略)その出力を位相検波器7に入力して、磁化電源3の波形に同期した(位相はずれていることあり)信号により位相検波すると、表層性状異常部2の大きさに応じた信号が得られる。この出力は表層性状異常部レベル判別器8に導かれ、予め定められている閾値と比較されることにより、表層性状異常部2のレベルが判別される。   Then, the magnetic flux existing outside the steel plate 1 is detected by the two magnetic detection sensors 5a and 5b. In this case, since the surface layer property abnormality portion 2 exists under the magnetic sensor 5a, magnetic flux and eddy current are less likely to pass through the surface layer property abnormality portion. As a result, the magnetic sensor 5b detects the magnetic flux detected by the magnetic sensor 5a. More than the detected magnetic flux, the output of the magnetic sensor 5a becomes larger than the output of the magnetic sensor 5b. Therefore, these outputs are differentially guided to the amplifier 6 (hereinafter the same as FIG. 3 and omitted in FIG. 4), and the output is input to the phase detector 7 and synchronized with the waveform of the magnetizing power source 3. (Phase may be shifted.) When phase detection is performed using a signal, a signal corresponding to the size of the surface layer property abnormality portion 2 is obtained. This output is guided to the surface property abnormal portion level discriminator 8 and compared with a predetermined threshold value, whereby the level of the surface property abnormal portion 2 is determined.

表層性状異常部2は、鋼板のC断面(幅方向鋼帯を切断したときの断面)においては微小であるが、長さ方向には長いので、図4のような向きにE型コイルを配置すれば、遮られる磁路の幅が大きくなり、大きな表層性状異常部信号が得られる。また、2つのセンサの出力の差動信号で表層性状異常部の判別を行っているので、鋼板1に共通するノイズ(透磁率の変化等)や外部ノイズは相殺され、S/N比良く表層性状異常部の検出が可能である。また、ここでは表層部のみの情報を得るため、励磁周波数は、100kHz以上としている。なお、ここでは一例としてE形コアを持つセンサについて詳述したが、交流磁束を用いたセンサであれば様々なものが使用できることは言うまでもない。   The surface property abnormal portion 2 is very small in the C cross section of the steel sheet (cross section when the width direction steel strip is cut), but is long in the length direction, so the E-type coil is arranged in the direction as shown in FIG. As a result, the width of the magnetic path to be blocked is increased, and a large surface layer abnormal portion signal is obtained. In addition, since the surface layer abnormal portion is discriminated based on the differential signals of the outputs of the two sensors, noise common to the steel sheet 1 (change in magnetic permeability, etc.) and external noise are canceled out, and the surface layer has a good S / N ratio. It is possible to detect abnormal properties. Here, in order to obtain information only on the surface layer, the excitation frequency is set to 100 kHz or more. In addition, although the sensor with an E-shaped core was explained in full detail here as an example, it cannot be overemphasized that various things can be used if it is a sensor using an alternating current magnetic flux.

以上、金属帯の製造の例として、冷延鋼板の製造を取り上げて冷間圧延プロセスでの処理前(酸洗ライン)にて金属帯の品質を評価する場合を説明してきたが、本発明は、熱間圧延工程以降の冷間圧延工程やめっき処理工程等を有する鋼帯に限らず、アルミ板等の金属帯の製造プロセスで適用可能である。そして、例えば、めっきプロセス、熱間圧延プロセス、および上述の冷間圧延プロセスでの適用効果が大きい。   As described above, as an example of the production of the metal strip, the case where the production of the cold rolled steel sheet is taken up and the quality of the metal strip is evaluated before the treatment in the cold rolling process (pickling line) has been described. The present invention is not limited to a steel strip having a cold rolling step and a plating treatment step after the hot rolling step, and can be applied to a manufacturing process of a metal strip such as an aluminum plate. For example, the application effect in the plating process, the hot rolling process, and the above-described cold rolling process is great.

本発明における処理フロー(ケース1)の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the processing flow (case 1) in this invention. 本発明における処理フロー(ケース2)の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the processing flow (case 2) in this invention. 表層部性状測定装置の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of a surface layer part property measuring apparatus. 品質センサの具体例を示す図である。It is a figure which shows the specific example of a quality sensor.

符号の説明Explanation of symbols

1 鋼帯
2 表層性状異常
3 励磁装置
4 交流磁束
5、5a、5b 磁気検出用センサ
6 増幅器
7 同期検波器
8 表面欠陥顕在化予想部位一次候補検出装置
9 E形コアを持つ磁気センサ
10 深さ位置推定装置
11 交流励磁電源
12 冷間圧延後表面欠陥顕在化予測装置
16 製造情報保持装置(プロセスコンピュータなど)
17 冷間圧延制御用プロセスコンピュータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steel strip 2 Surface property abnormality 3 Excitation apparatus 4 AC magnetic flux 5, 5a, 5b Magnetic detection sensor 6 Amplifier 7 Synchronous detector 8 Surface defect manifestation expected primary part detection apparatus 9 Magnetic sensor with E-shaped core 10 Depth Position estimation device 11 AC excitation power supply 12 Surface defect revealing prediction device after cold rolling 16 Manufacturing information holding device (process computer, etc.)
17 Process computer for cold rolling control

Claims (4)

高い品質が要求される特定用途向け金属帯を製造するに当たり、熱延工程以降の製造プロセスでの処理前における金属帯の表層部を交流磁化すると同時に、表層部の性状に起因して生じる交流磁束の変化を測定し、測定した交流磁束の振幅情報をもとに表層異常の候補部を選定し、選定した候補部の位相情報をもとに深さ位置を推定し、
前記候補部の振幅情報、深さ位置、および製造情報により前記製造プロセスでの処理後に前記候補部が欠陥として顕在化するかどうかを予測し、この予測結果に基づき、当初計画どおり前記特定用途向けのままとするか、あるいは一般的な標準仕様品に用途を変更するかを決定し、この決定に沿って前記製造プロセスでの処理条件を決めることを特徴とする金属帯の製造方法。
When manufacturing a metal strip for a specific application that requires high quality, the magnetic flux generated due to the properties of the surface layer at the same time as the surface layer of the metal strip is AC magnetized before the process in the manufacturing process after the hot rolling process. , Measure the surface flux anomaly based on the measured AC magnetic flux amplitude information, estimate the depth position based on the selected candidate phase information,
Predict whether or not the candidate part will be manifested as a defect after processing in the manufacturing process based on the amplitude information, depth position, and manufacturing information of the candidate part , and based on the prediction result, for the specific application as originally planned A method for producing a metal strip, wherein the method of determining whether to change the application to a general standard specification product is determined, and the processing conditions in the manufacturing process are determined in accordance with the determination.
請求項1に記載の金属帯の製造方法において、
前記製造プロセスは、冷間圧延プロセスであり、この冷間圧延プロセスでの処理前における金属帯の表層部を交流磁化すると同時に、表層部の性状に起因して生じる交流磁束の変化を測定し、測定した交流磁束の振幅情報をもとに表層異常の候補部を選定し、選定した候補部の位相情報をもとに深さ位置を推定し、
前記候補部の振幅情報、深さ位置、および製造情報により冷間圧延プロセスでの処理後に前記候補部が欠陥として顕在化するかどうかを予測し、この予測結果に基づき、冷間圧延プロセスでの処理時、当初計画どおりの板厚とするか、その近傍の一般的な標準板厚とするかを決定することを特徴とする金属帯の製造方法。
In the manufacturing method of the metal strip according to claim 1,
The manufacturing process is a cold rolling process, and at the same time, the surface layer portion of the metal strip before the treatment in the cold rolling process is AC magnetized, and at the same time, the change in AC magnetic flux caused by the properties of the surface layer portion is measured, Based on the measured AC magnetic flux amplitude information, select a candidate part of the surface layer abnormality, estimate the depth position based on the phase information of the selected candidate part,
Predict whether or not the candidate part will manifest as a defect after processing in the cold rolling process by the amplitude information, depth position, and manufacturing information of the candidate part , and based on this prediction result, in the cold rolling process A method for producing a metal strip, characterized in that, at the time of processing, it is determined whether the thickness is as originally planned or a general standard thickness in the vicinity thereof.
請求項1に記載の金属帯の製造方法において、
前記製造プロセスは、めっきプロセスであり、このめっきプロセスでの処理前における金属帯の表層部を交流磁化すると同時に、表層部の性状に起因して生じる交流磁束の変化を測定し、測定した交流磁束の振幅情報をもとに表層異常の候補部を選定し、選定した候補部の位相情報をもとに深さ位置を推定し、
前記候補部の振幅情報、深さ位置、および製造情報によりめっきプロセスでの処理後に前記候補部が欠陥として顕在化するかどうかを予測し、この予測結果に基づき、めっきプロセスでの処理時、当初計画どおりのめっき種とするか、一般的なめっき種とするかを決定することを特徴とする金属帯の製造方法。
In the manufacturing method of the metal strip according to claim 1,
The manufacturing process is a plating process, and the surface layer portion of the metal strip before the treatment in the plating process is AC magnetized, and at the same time, the change in AC magnetic flux caused by the properties of the surface layer portion is measured, and the measured AC magnetic flux is measured. Select the candidate part of the surface anomaly based on the amplitude information of, estimate the depth position based on the phase information of the selected candidate part,
It is predicted whether the candidate part will appear as a defect after processing in the plating process based on the amplitude information, depth position, and manufacturing information of the candidate part , and based on this prediction result, at the time of processing in the plating process, A method for producing a metal strip, characterized in that it is determined whether to use a plating type as planned or a general plating type.
請求項1に記載の金属帯の製造方法において、
前記製造プロセスは、熱間圧延プロセスであり、この熱間圧延プロセスでの処理前における金属帯の表層部を交流磁化すると同時に、表層部の性状に起因して生じる交流磁束の変化を測定し、測定した交流磁束の振幅情報をもとに表層異常の候補部を選定し、選定した候補部の位相情報をもとに深さ位置を推定し、
前記候補部の振幅情報、深さ位置、および製造情報により熱間圧延プロセスでの処理後に前記候補部が欠陥として顕在化するかどうかを予測し、この予測結果に基づき、熱間圧延プロセスでの処理時、当初計画どおりの板厚とするか、その近傍の一般的な標準板厚とするかを決定することを特徴とする金属帯の製造方法。
In the manufacturing method of the metal strip according to claim 1,
The manufacturing process is a hot rolling process, and the surface layer portion of the metal strip before the treatment in the hot rolling process is AC magnetized, and at the same time, the change in AC magnetic flux caused by the properties of the surface layer portion is measured, Based on the measured AC magnetic flux amplitude information, select a candidate part of the surface layer abnormality, estimate the depth position based on the phase information of the selected candidate part,
Predict whether or not the candidate part is manifested as a defect after processing in the hot rolling process by the amplitude information, depth position, and manufacturing information of the candidate part , and based on the prediction result, in the hot rolling process A method for producing a metal strip, characterized in that, at the time of processing, it is determined whether the thickness is as originally planned or a general standard thickness in the vicinity thereof.
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