(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送ラインを搬送される鋼材の鋼種を判定する方法であって、
前記搬送ラインにおいて搬送される鋼材に火花試験及び蛍光Ｘ線分析を順次施す分析ステップと、
前記分析ステップによって得られた火花試験及び蛍光Ｘ線分析の結果に基づいて前記鋼材の鋼種を判定する判定ステップとを含み、
前記搬送ラインにおける前記火花試験を施す箇所と前記蛍光Ｘ線分析を施す箇所との間において、前記搬送ラインへの鋼材の搬入及び前記搬送ラインからの鋼材の搬出を行わず、
前記鋼種を判定する鋼材が、炭素量が０．１０質量％を超え０．２０質量％以下である炭素鋼、１Ｃｒ鋼及びＢＢＳ鋼のうちのいずれかである場合、
前記判定ステップは、
前記鋼材に対する火花試験の結果に基づき、前記鋼材の鋼種を、炭素量が０．１０質量％を超え０．２０質量％以下である炭素鋼及び１Ｃｒ鋼を含む第１の鋼種群、又は、ＢＢＳ鋼のいずれか一方に分類すると共に、前記鋼材に対する蛍光Ｘ線分析の結果に基づき、前記鋼材の鋼種を、炭素鋼、又は、１Ｃｒ鋼及びＢＢＳ鋼を含む第２の鋼種群のいずれか一方に分類する第１ステップと、
前記第１ステップにおいて、前記鋼材の鋼種が、前記火花試験の結果に基づき第１の鋼種群に分類され、なお且つ、前記蛍光Ｘ線分析の結果に基づき炭素鋼に分類された場合、前記鋼材の鋼種は炭素量が０．１０質量％を超え０．２０質量％以下である炭素鋼であると判定し、
前記第１ステップにおいて、前記鋼材の鋼種が、前記火花試験の結果に基づき第１の鋼種群に分類され、なお且つ、前記蛍光Ｘ線分析の結果に基づき第２の鋼種群に分類された場合、前記鋼材の鋼種は１Ｃｒ鋼であると判定し、
前記第１ステップにおいて、前記鋼材の鋼種が、前記火花試験の結果に基づきＢＢＳ鋼に分類され、なお且つ、前記蛍光Ｘ線分析の結果に基づき第２の鋼種群に分類された場合、前記鋼材の鋼種はＢＢＳ鋼であると判定する第２ステップと、
を含むことを特徴とする鋼材の鋼種判定方法。
【請求項２】
搬送ラインを搬送される鋼材の鋼種を判定する方法であって、
前記搬送ラインにおいて搬送される鋼材に火花試験及び蛍光Ｘ線分析を順次施す分析ステップと、
前記分析ステップによって得られた火花試験及び蛍光Ｘ線分析の結果に基づいて前記鋼材の鋼種を判定する判定ステップとを含み、
前記搬送ラインにおける前記火花試験を施す箇所と前記蛍光Ｘ線分析を施す箇所との間において、前記搬送ラインへの鋼材の搬入及び前記搬送ラインからの鋼材の搬出を行わず、
前記鋼種を判定する鋼材が、Ｍｏ鋼、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｍｎ鋼、Ｃｕ−Ｎｉ鋼、炭素量が０．２０質量％以下のＣｒ−Ｍｏ鋼及び炭素量が０．２０質量％を超えるＣｒ−Ｍｏ鋼のうちのいずれかである場合、
前記判定ステップは、
前記鋼材に対する火花試験の結果に基づき、前記鋼材の鋼種を、Ｍｏ鋼、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｍｎ鋼、Ｃｕ−Ｎｉ鋼及び炭素量が０．２０質量％以下のＣｒ−Ｍｏ鋼を含む第３の鋼種群、又は、炭素量が０．２０質量％を超えるＣｒ−Ｍｏ鋼のいずれか一方に分類すると共に、前記鋼材に対する蛍光Ｘ線分析の結果に基づき、前記鋼材の鋼種を、Ｍｏ鋼、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｍｎ鋼、Ｃｕ−Ｎｉ鋼及びＣｒ−Ｍｏ鋼のうちのいずれか一つに分類する第３ステップと、
前記第３ステップにおいて、前記鋼材の鋼種が、前記火花試験の結果に基づき第３の鋼種群に分類され、なお且つ、前記蛍光Ｘ線分析の結果に基づきＭｏ鋼に分類された場合、前記鋼材の鋼種はＭｏ鋼であると判定し、
前記第３ステップにおいて、前記鋼材の鋼種が、前記火花試験の結果に基づき第３の鋼種群に分類され、なお且つ、前記蛍光Ｘ線分析の結果に基づきＣｕ−Ｎｉ−Ｍｎ鋼に分類された場合、前記鋼材の鋼種はＣｕ−Ｎｉ−Ｍｎ鋼であると判定し、
前記第３ステップにおいて、前記鋼材の鋼種が、前記火花試験の結果に基づき第３の鋼種群に分類され、なお且つ、前記蛍光Ｘ線分析の結果に基づきＣｕ−Ｎｉ鋼に分類された場合、前記鋼材の鋼種はＣｕ−Ｎｉ鋼であると判定し、
前記第３ステップにおいて、前記鋼材の鋼種が、前記火花試験の結果に基づき第３の鋼種群に分類され、なお且つ、前記蛍光Ｘ線分析の結果に基づきＣｒ−Ｍｏ鋼に分類された場合、前記鋼材の鋼種は炭素量が０．２０質量％以下のＣｒ−Ｍｏ鋼であると判定し、
前記第３ステップにおいて、前記鋼材の鋼種が、前記火花試験の結果に基づき炭素量が０．２０質量％を超えるＣｒ−Ｍｏ鋼に分類され、なお且つ、前記蛍光Ｘ線分析の結果に基づきＣｒ−Ｍｏ鋼に分類された場合、前記鋼材の鋼種は炭素量が０．２０質量％を超えるＣｒ−Ｍｏ鋼であると判定する第４ステップと、
を含むことを特徴とする鋼材の鋼種判定方法。
【請求項３】
搬送ラインを搬送される鋼材の鋼種を判定する方法であって、
前記搬送ラインにおいて搬送される鋼材に火花試験及び蛍光Ｘ線分析を順次施す分析ステップと、
前記分析ステップによって得られた火花試験及び蛍光Ｘ線分析の結果に基づいて前記鋼材の鋼種を判定する判定ステップとを含み、
前記搬送ラインにおける前記火花試験を施す箇所と前記蛍光Ｘ線分析を施す箇所との間において、前記搬送ラインへの鋼材の搬入及び前記搬送ラインからの鋼材の搬出を行わず、
前記搬送ラインでは鋳造ロットを搬送単位として鋼材を搬送することが予定されており、
前記判定ステップにおいては、前記分析ステップによって得られた判定対象である前記鋼材（以下、判定対象鋼材という）の火花試験の結果が、前記搬送されることが予定された鋳造ロットの鋼種（以下、予定鋼種という）について予め決められた所定の範囲長を有する第１の火花試験判定基準内にあるか否かと、前記分析ステップによって得られた前記判定対象鋼材の蛍光Ｘ線分析の結果が、前記予定鋼種について予め決められた所定の範囲長を有する第１の蛍光Ｘ線分析判定基準内にあるか否かとに基づいて、前記判定対象鋼材の鋼種が前記予定鋼種と同一であるか否かを判定し、
前記判定ステップで前記判定対象鋼材の鋼種が前記予定鋼種と同一であると判定された場合に、当該判定対象鋼材と同一の搬送単位で搬送された鋼材のうち、最初に前記予定鋼種と同一であると判定された鋼材（以下、基準鋼材という）の前記火花試験の結果を基準として所定の範囲長を有する第２の火花試験判定基準を決定し、前記判定対象鋼材の前記火花試験の結果が前記第２の火花試験判定基準外であれば、前記判定対象鋼材は前記予定された鋳造ロットの鋼材ではないと判定すると共に、前記基準鋼材の前記蛍光Ｘ線分析の結果を基準として所定の範囲長を有する第２の蛍光Ｘ線分析基準を決定し、前記判定対象鋼材の前記蛍光Ｘ線分析の結果が前記第２の蛍光Ｘ線分析基準外であれば、前記判定対象鋼材は前記予定された鋳造ロットの鋼材ではないと判定する鋳造ロット判定ステップを更に含み、
前記第２の火花試験判定基準の範囲長は、前記予定鋼種の同一鋳造ロット内での火花試験の結果のバラツキのみを考慮して、前記第１の火花試験判定基準の範囲長よりも小さくなるように予め決定され、
前記第２の蛍光Ｘ線分析判定基準の範囲長は、前記予定鋼種の同一鋳造ロット内での蛍光Ｘ線分析の結果のバラツキのみを考慮して、前記第１の蛍光Ｘ線分析判定基準の範囲長よりも小さくなるように予め決定されていることを特徴とする鋼材の鋼種判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼材の鋼種判定方法に関する。特に、鋼材の搬送ラインにおいて鋼材の鋼種を精度良く判定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、鋼材の搬送ラインにおいて、搬送されることが予定されている鋼種とは異なる鋼種の鋼材（以下、異材という）の混入を検出することを主たる目的として、火花試験又は蛍光Ｘ線分析を用いて鋼種判定する場合がある。
鋼種とは、鋼材の組成によって分けられる区分を意味し、鋼種毎に組成範囲が定められる。鋼材は、その組成によっていずれかの鋼種に分類される。
また、鋼材の鋼種判定には、判定しようとする鋼材の鋼種が、判定時に搬送されることが予定されている鋼種（以下、適宜、この判定時に搬送されることが予定されている鋼種を予定鋼種という）と同一であるか否かを判定することや、判定しようとする鋼材の鋼種が搬送ラインで搬送され得る全ての鋼種のうちのいずれの鋼種であるかを判定することが含まれる。
火花試験とは、例えば、鋼材にグラインダーを押し当て、発生する火花の形状や色等に基づき鋼種を判定する方法である。また、蛍光Ｘ線分析とは、鋼材にＸ線を照射し、Ｘ線を照射された鋼材から発生する蛍光Ｘ線の波長や強度に基づいて鋼種判定する方法である。
【０００３】
従来、搬送ラインにおいて鋼種を判定する場合には、同一の搬送ラインを搬送される鋼材について、火花試験及び蛍光Ｘ線分析のうち、いずれか一方の鋼種判定方法を適用している。
しかしながら、上記の火花試験単独又は蛍光Ｘ線分析単独では判定可能な鋼種の範囲が狭い。このため、特に、多鋼種の鋼材が同一の搬送ラインで搬送される場合には、十分な鋼種の判定精度が得られない場合がある。
【０００４】
火花試験については、例えば、鋼種が既知である鋼材の火花の撮像画像から抽出した鋼種毎の火花の特徴をデータ化し、鋼種を判定しようとする鋼材の火花の撮像画像から抽出した火花の特徴を、前記データ化した火花の特徴と対比して鋼種を自動的に判定する方法が提案されている（特許文献１参照）。
しかしながら、特許文献１に記載された方法では、鋼種を自動的に判定することができるものの、判定できる鋼種の範囲は従来の火花試験と同等であるため、鋼種の判定精度を高めることは困難である。
【０００５】
蛍光Ｘ線分析については、分析する元素を指定すると共に分析する元素の検索する順位を設定することにより、分析時間を短くし、分析の正答率を向上させる方法が提案されている（特許文献２参照）。
しかしながら、特許文献２に記載された方法では、従来から分析できる元素における分析精度が高まるものの、判定できる鋼種の範囲は従来の蛍光Ｘ線分析と同等であるため、鋼種の判定精度を高めることは困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１４５５９９号公報
【特許文献２】特開平４−３４３０５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、斯かる従来技術の問題を解決するためになされたものであり、搬送ラインにおいて鋼材の鋼種を精度良く判定する方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、前記課題の解決策を検討する過程において、火花試験及び蛍光Ｘ線分析は、鋼種を判定する上での互いの欠点を補完し合う関係にあるという知見を得た。具体的には、火花試験は、炭素量の判定は容易であるものの合金元素の種類及び量の判定は困難であるのに対し、蛍光Ｘ線分析は、炭素量の判定は困難であるものの合金元素の種類及び量の判定は容易であるという知見である。このため、本発明者らは、搬送ラインを搬送される鋼材に火花試験及び蛍光Ｘ線分析の双方を施して、双方の結果を用いれば、十分な鋼種の判定精度を得ることが期待できると考えた。
【０００９】
例えば、判定時に搬送されることが予定されている鋼種である予定鋼種が、炭素量が０．２０質量％以下のＣｒ−Ｍｏ鋼の鋼種である場合に、火花試験によれば、炭素量が０．２０質量％を超えるＣｒ−Ｍｏ鋼の鋼材が混入すると、この混入した鋼材の鋼種は予定鋼種でないと判定できるが、Ｍｏ鋼の鋼材が混入すると、この混入した鋼材の鋼種は予定鋼種であると判定してしまう。一方、炭素量が０．２０質量％以下のＣｒ−Ｍｏ鋼の鋼種が予定鋼種である場合に、蛍光Ｘ線分析によれば、Ｍｏ鋼の鋼材が混入すると、この混入した鋼材の鋼種は予定鋼種でないと判定できるが、炭素量が０．２０質量％を超えるＣｒ−Ｍｏ鋼の鋼材が混入すると、この混入した鋼材の鋼種は予定鋼種であると判定してしまう。
しかし、同一の鋼材について火花試験及び蛍光Ｘ線分析の双方を施せば、火花試験で炭素量が判定でき、蛍光Ｘ線分析でＣｒ量とＭｏ量を判定できる。従って、炭素量が０．２０質量％以下のＣｒ−Ｍｏ鋼の鋼種が予定鋼種である場合に、炭素量が０．２０質量％を超えるＣｒ−Ｍｏ鋼の鋼材が混入するときにも、Ｍｏ鋼の鋼材が混入するときにも、この混入した鋼材の鋼種は予定鋼種でないと判定できる。
【００１０】
一方、搬送ラインにおいて火花試験及び蛍光Ｘ線分析の双方によって鋼種判定するには、異なる鋼材に対する火花試験の結果と蛍光Ｘ線分析の結果とが、同一の鋼材に対する結果として紐付けられないようにしなければならない。例えば、搬送ラインの搬送方向上流側で火花試験を施し、搬送ラインの搬送方向下流側で蛍光Ｘ線分析を施す場合に、火花試験を施す箇所と蛍光Ｘ線分析を施す箇所との間に搬送ライン外から新たな鋼材が搬入されると、搬入された鋼材には蛍光Ｘ線分析のみが施され、火花試験は施されないことになる。この際、火花試験の結果と蛍光Ｘ線分析の結果とをそれぞれが施された順番に紐付けて鋼種判定する場合（鋼種判定を開始してからｎ番目の火花試験の結果と、ｎ番目の蛍光Ｘ線分析の結果とを紐付け、紐付けられた双方の結果に基づきｎ番目の鋼材を鋼種判定する場合）、搬入された鋼材に対して搬送ライン上流側に直近する鋼材の火花試験の結果が、搬入された鋼材の火花試験の結果として誤って紐付けられるので、搬入された鋼材の鋼種を適正な結果を用いて判定できないことになる。同様に、搬入された鋼材よりも上流側に位置する全ての鋼材についても、火花試験の結果と蛍光Ｘ線分析の結果とが誤って紐付けられるので、適正な結果を用いて鋼材の鋼種を判定できないことになる。
【００１１】
また、火花試験が施された後の鋼材が、火花試験を施す箇所と蛍光Ｘ線分析を施す箇所との間から搬送ライン外に搬出される場合には、搬出された鋼材には蛍光Ｘ線分析が施されない。このため、搬出された鋼材の火花試験の結果が、搬出された鋼材に対して搬送方向上流側に直近する鋼材（この鋼材は搬送ライン外に搬出されないものとする）の火花試験の結果として扱われる。そして、搬出された鋼材に対する火花試験の結果と、搬出された鋼材に対して搬送方向上流側に直近する鋼材の蛍光Ｘ線分析の結果とが誤って紐付けられるので、搬送方向上流側に直近する鋼材の鋼種を適正な結果を用いて判定できないことになる。搬出された鋼材よりも上流側に位置する全ての鋼材についても同様である。
【００１２】
以上のように、鋼材の搬送ラインにおける火花試験を施す箇所と蛍光Ｘ線分析を施す箇所との間において、搬送ラインへの鋼材の搬入又は搬送ラインからの鋼材の搬出を行うことが可能であれば、火花試験の結果と蛍光Ｘ線分析の結果との紐付け方法如何によっては、適正な結果を用いて鋼材の鋼種を判定できないおそれがある。
【００１３】
本発明者らは、以上の知見に基づき本発明を完成した。
すなわち、前記課題を解決するため、本発明は、搬送ラインを搬送される鋼材の鋼種を判定する方法であって、前記搬送ラインにおいて搬送される鋼材に火花試験及び蛍光Ｘ線分析を順次施す分析ステップと、前記分析ステップによって得られた火花試験及び蛍光Ｘ線分析の結果に基づいて前記鋼材の鋼種を判定する判定ステップとを含み、前記搬送ラインにおける前記火花試験を施す箇所と前記蛍光Ｘ線分析を施す箇所との間において、前記搬送ラインへの鋼材の搬入及び前記搬送ラインからの鋼材の搬出を行わず、前記鋼種を判定する鋼材が、炭素量が０．１０質量％を超え０．２０質量％以下である炭素鋼、１Ｃｒ鋼及びＢＢＳ鋼のうちのいずれかである場合、前記判定ステップは、以下の第１ステップと第２ステップとを含むことを特徴とする鋼材の鋼種判定方法を提供する。
（１）第１ステップ
前記鋼材に対する火花試験の結果に基づき、前記鋼材の鋼種を、炭素量が０．１０質量％を超え０．２０質量％以下である炭素鋼及び１Ｃｒ鋼を含む第１の鋼種群、又は、ＢＢＳ鋼のいずれか一方に分類すると共に、前記鋼材に対する蛍光Ｘ線分析の結果に基づき、前記鋼材の鋼種を、炭素鋼、又は、１Ｃｒ鋼及びＢＢＳ鋼を含む第２の鋼種群のいずれか一方に分類する。
（２）第２ステップ
前記第１ステップにおいて、前記鋼材の鋼種が、前記火花試験の結果に基づき第１の鋼種群に分類され、なお且つ、前記蛍光Ｘ線分析の結果に基づき炭素鋼に分類された場合、前記鋼材の鋼種は炭素量が０．１０質量％を超え０．２０質量％以下である炭素鋼であると判定する。前記第１ステップにおいて、前記鋼材の鋼種が、前記火花試験の結果に基づき第１の鋼種群に分類され、なお且つ、前記蛍光Ｘ線分析の結果に基づき第２の鋼種群に分類された場合、前記鋼材の鋼種は１Ｃｒ鋼であると判定する。前記第１ステップにおいて、前記鋼材の鋼種が、前記火花試験の結果に基づきＢＢＳ鋼に分類され、なお且つ、前記蛍光Ｘ線分析の結果に基づき第２の鋼種群に分類された場合、前記鋼材の鋼種はＢＢＳ鋼であると判定する。
【００１４】
本発明によれば、同一の鋼材に対して火花試験及び蛍光Ｘ線分析の双方が施され、火花試験を施す箇所と蛍光Ｘ線分析を施す箇所との間に鋼材が搬入されることや、火花試験を施す箇所と蛍光Ｘ線分析を施す箇所との間から鋼材が搬出されることがない。このため、鋼材の搬入・搬出に起因して火花試験の結果と蛍光Ｘ線分析の結果とが誤って紐付けられることがなく、同一の鋼材に対する適正な結果を用いて鋼種を判定できる。
また、前述のように、火花試験によれば、炭素量の判定は容易であるものの合金元素の種類及び量の判定は困難であるのに対し、蛍光Ｘ線分析によれば、炭素量の判定は困難であるものの合金元素の種類及び量の判定は容易である。本発明によれば、火花試験及び蛍光Ｘ線分析の双方の結果を用いて鋼種を判定するため、鋼種判定できる鋼種の範囲が広くなり、鋼種の判定精度が高くなる。
なお、本発明において、火花試験と蛍光Ｘ線分析とは、いずれを先に施しても良い。
【００１６】
鋼種を判定する鋼材が、炭素量が０．１０質量％を超え０．２０質量％以下である炭素鋼、１Ｃｒ鋼及びＢＢＳ鋼のうちのいずれかである場合、火花試験単独では、前記鋼材の鋼種を、炭素量が０．１０質量％を超え０．２０質量％以下である炭素鋼及び１Ｃｒ鋼を含む第１の鋼種群、又は、ＢＢＳ鋼のいずれか一方に分類することしかできない。すなわち、炭素量が０．１０質量％を超え０．２０質量％以下である炭素鋼と１Ｃｒ鋼とが同一の鋼種（第１の鋼種群）に分類され、両者の弁別ができない。一方、蛍光Ｘ線分析単独では、前記鋼材の鋼種を、炭素鋼、又は、１Ｃｒ鋼及びＢＢＳ鋼を含む第２の鋼種群のいずれか一方に分類することしかできない。すなわち、１Ｃｒ鋼とＢＢＳ鋼とが同一の鋼種（第２の鋼種群）に分類され、両者の弁別ができない。
しかしながら、本発明によれば、火花試験及び蛍光Ｘ線分析の双方の結果に基づき第２ステップを実行することにより、鋼種を判定する鋼材を３種類の鋼種（炭素量が０．１０質量％を超え０．２０質量％以下である炭素鋼、１Ｃｒ鋼及びＢＢＳ鋼）に弁別することが可能である。
【００１７】
また、本発明は、搬送ラインを搬送される鋼材の鋼種を判定する方法であって、前記搬送ラインにおいて搬送される鋼材に火花試験及び蛍光Ｘ線分析を順次施す分析ステップと、前記分析ステップによって得られた火花試験及び蛍光Ｘ線分析の結果に基づいて前記鋼材の鋼種を判定する判定ステップとを含み、前記搬送ラインにおける前記火花試験を施す箇所と前記蛍光Ｘ線分析を施す箇所との間において、前記搬送ラインへの鋼材の搬入及び前記搬送ラインからの鋼材の搬出を行なず、前記鋼種を判定する鋼材が、Ｍｏ鋼、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｍｎ鋼、Ｃｕ−Ｎｉ鋼、炭素量が０．２０質量％未満のＣｒ−Ｍｏ鋼及び炭素量が０．２０質量％以上のＣｒ−Ｍｏ鋼のうちのいずれかである場合、前記判定ステップは、以下の第３ステップと第４ステップとを含むことを特徴とする鋼材の鋼種判定方法としても提供される。
（１）第３ステップ
前記鋼材に対する火花試験の結果に基づき、前記鋼材の鋼種を、Ｍｏ鋼、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｍｎ鋼、Ｃｕ−Ｎｉ鋼及び炭素量が０．２０質量％以下のＣｒ−Ｍｏ鋼を含む第３の鋼種群、又は、炭素量が０．２０質量％を超えるＣｒ−Ｍｏ鋼のいずれか一方に分類すると共に、前記鋼材に対する蛍光Ｘ線分析の結果に基づき、前記鋼材の鋼種は、Ｍｏ鋼、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｍｎ鋼、Ｃｕ−Ｎｉ鋼及びＣｒ−Ｍｏ鋼のうちのいずれか一つに分類する。
（２）第４ステップ
前記第３ステップにおいて、前記鋼材の鋼種が、前記火花試験の結果に基づき第３の鋼種群に分類され、なお且つ、前記蛍光Ｘ線分析の結果に基づきＭｏ鋼に分類された場合、前記鋼材の鋼種はＭｏ鋼であると判定する。前記第３ステップにおいて、前記鋼材の鋼種が、前記火花試験の結果に基づき第３の鋼種群に分類され、なお且つ、前記蛍光Ｘ線分析の結果に基づきＣｕ−Ｎｉ−Ｍｎ鋼に分類された場合、前記鋼材の鋼種はＣｕ−Ｎｉ−Ｍｎ鋼であると判定する。前記第３ステップにおいて、前記鋼材の鋼種が、前記火花試験の結果に基づき第３の鋼種群に分類され、なお且つ、前記蛍光Ｘ線分析の結果に基づきＣｕ−Ｎｉ鋼に分類された場合、前記鋼材の鋼種はＣｕ−Ｎｉ鋼であると判定する。前記第３ステップにおいて、前記鋼材の鋼種が、前記火花試験の結果に基づき第３の鋼種群に分類され、なお且つ、前記蛍光Ｘ線分析の結果に基づきＣｒ−Ｍｏ鋼に分類された場合、前記鋼材の鋼種は炭素量が０．２０質量％以下のＣｒ−Ｍｏ鋼であると判定する。前記第３ステップにおいて、前記鋼材の鋼種が、前記火花試験の結果に基づき炭素量が０．２０質量％を超えるＣｒ−Ｍｏ鋼に分類され、なお且つ、前記蛍光Ｘ線分析の結果に基づきＣｒ−Ｍｏ鋼に分類された場合、前記鋼材の鋼種は炭素量が０．２０質量％を超えるＣｒ−Ｍｏ鋼であると判定する。
【００１８】
鋼種を判定する鋼材が、Ｍｏ鋼、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｍｎ鋼、Ｃｕ−Ｎｉ鋼、炭素量が０．２０質量％以下のＣｒ−Ｍｏ鋼及び炭素量が０．２０質量％を超えるＣｒ−Ｍｏ鋼のうちのいずれかである場合、火花試験単独では、前記鋼材の鋼種を、Ｍｏ鋼、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｍｎ鋼、Ｃｕ−Ｎｉ鋼及び炭素量が０．２０質量％以下のＣｒ−Ｍｏ鋼を含む第３の鋼種群、又は、炭素量が０．２０質量％を超えるＣｒ−Ｍｏ鋼のいずれか一方に分類することしかできない。すなわち、炭素量が０．２０質量％を超えるＣｒ−Ｍｏ鋼を他の４種類の鋼種から弁別できるものの、４種類の鋼種同士は同一の鋼種（第３の鋼種群）に分類され、弁別できない。一方、蛍光Ｘ線分析単独では、前記鋼材の鋼種を、Ｍｏ鋼、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｍｎ鋼、Ｃｕ−Ｎｉ鋼及びＣｒ−Ｍｏ鋼のうちのいずれか一つに分類することしかできない。すなわち、炭素量が０．２０質量％以下のＣｒ−Ｍｏ鋼と炭素量が０．２０質量％を超えるＣｒ−Ｍｏ鋼とが同一の鋼種（Ｃｒ−Ｍｏ鋼）に分類され、両者の弁別ができない。
しかしながら、本発明によれば、火花試験及び蛍光Ｘ線分析の双方の結果に基づき第３ステップを実行することにより、鋼種を判定する鋼材を５種類の鋼種（Ｍｏ鋼、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｍｎ鋼、Ｃｕ−Ｎｉ鋼、炭素量が０．２０質量％以下のＣｒ−Ｍｏ鋼及び炭素量が０．２０質量％を超えるＣｒ−Ｍｏ鋼）に弁別することが可能である。
【００１９】
ここで、判定対象である鋼材（判定対象鋼材）の鋼種が、搬送されることが予定されている鋼種（予定鋼種）と同一であるか否かを火花試験や蛍光Ｘ線分析で判定する場合、判定対象鋼材の火花試験や蛍光Ｘ線分析の結果が、予定鋼種に応じて予め決められた所定の判定基準内にあるか否かで判定される。すなわち、火花試験や蛍光Ｘ線分析の結果が所定の判定基準内にあれば予定鋼種と同一の鋼種の鋼材であると判定され、所定の判定基準外であれば予定鋼種と異なる鋼種の鋼材（異材）であると判定される。
前記所定の判定基準は、同一鋼種であっても火花試験や蛍光Ｘ線分析の結果にバラツキが生じることを考慮し、同一の鋳造ロットの鋼材であるか否かに関わらず、各鋼種毎に多数の鋼材の火花試験や蛍光Ｘ線分析の結果のバラツキから決定される場合が多い。
【００２０】
一方、鋼材の搬送ラインでは、鋳造ロットを搬送単位として鋼材を搬送する場合が多い。すなわち、同一のタイミングで鋳造された鋳片から製造された複数の鋼材を纏めて１つの鋳造ロットとし、この鋳造ロット毎に鋼材を搬送する場合が多い。
前述した所定の判定基準に基づく異材判定では、判定対象鋼材の鋼種が予定鋼種と同一である限り、たとえ判定対象鋼材が予定された鋳造ロットとは異なる鋳造ロットから混入した鋼材であったとしても、異材と判定されないことになる。
しかしながら、鋼材毎の製造履歴を明確にする要求が増加している昨今の状況に鑑みれば、たとえ判定対象鋼材の鋼種が予定鋼種と同一であったとしても、判定対象鋼材が予定された鋳造ロットとは異なる鋳造ロットから混入した鋼材であるか否かを判定することが望ましい。
【００２１】
本発明者らは、上記の点について鋭意検討した結果、同一の鋳造ロット内での火花試験や蛍光Ｘ線分析の結果のバラツキは、異なる鋳造ロットでの火花試験や蛍光Ｘ線の結果のバラツキよりも小さいことを見出した。このため、判定対象鋼材が予定された鋳造ロットの鋼材であるか否かを判定するための判定基準として、前述した異材を判定するための所定の判定基準の範囲よりも小さい範囲の判定基準を用いれば良いことに想到した。
すなわち、本発明は、搬送ラインを搬送される鋼材の鋼種を判定する方法であって、前記搬送ラインにおいて搬送される鋼材に火花試験及び蛍光Ｘ線分析を順次施す分析ステップと、前記分析ステップによって得られた火花試験及び蛍光Ｘ線分析の結果に基づいて前記鋼材の鋼種を判定する判定ステップとを含み、前記搬送ラインにおける前記火花試験を施す箇所と前記蛍光Ｘ線分析を施す箇所との間において、前記搬送ラインへの鋼材の搬入及び前記搬送ラインからの鋼材の搬出を行わず、前記搬送ラインで、鋳造ロットを搬送単位として鋼材を搬送することが予定されている場合、前記判定ステップにおいては、前記分析ステップによって得られた判定対象である前記鋼材（以下、判定対象鋼材という）の火花試験の結果が、前記搬送されることが予定された鋳造ロットの鋼種（以下、予定鋼種という）について予め決められた所定の範囲長を有する第１の火花試験判定基準内にあるか否かと、前記分析ステップによって得られた前記判定対象鋼材の蛍光Ｘ線分析の結果が、前記予定鋼種について予め決められた所定の範囲長を有する第１の蛍光Ｘ線分析判定基準内にあるか否かとに基づいて、前記判定対象鋼材の鋼種が前記予定鋼種と同一であるか否かを判定し、前記判定ステップで前記判定対象鋼材の鋼種が前記予定鋼種と同一であると判定された場合に、当該判定対象鋼材と同一の搬送単位で搬送された鋼材のうち、最初に前記予定鋼種と同一であると判定された鋼材（以下、基準鋼材という）の前記火花試験の結果を基準として所定の範囲長を有する第２の火花試験判定基準を決定し、前記判定対象鋼材の前記火花試験の結果が前記第２の火花試験判定基準外であれば、前記判定対象鋼材は前記予定された鋳造ロットの鋼材ではないと判定すると共に、前記基準鋼材の前記蛍光Ｘ線分析の結果を基準として所定の範囲長を有する第２の蛍光Ｘ線分析基準を決定し、前記判定対象鋼材の前記蛍光Ｘ線分析の結果が前記第２の蛍光Ｘ線分析基準外であれば、前記判定対象鋼材は前記予定された鋳造ロットの鋼材ではないと判定する鋳造ロット判定ステップを更に含み、前記第２の火花試験判定基準の範囲長は、前記予定鋼種の同一鋳造ロット内での火花試験の結果のバラツキのみを考慮して、前記第１の火花試験判定基準の範囲長よりも小さくなるように予め決定され、前記第２の蛍光Ｘ線分析判定基準の範囲長は、前記予定鋼種の同一鋳造ロット内での蛍光Ｘ線分析の結果のバラツキのみを考慮して、前記第１の蛍光Ｘ線分析判定基準の範囲長よりも小さくなるように予め決定されていることを特徴とする鋼材の鋼種判定方法としても提供される。
【００２２】
斯かる本発明によれば、判定対象鋼材の鋼種が予定鋼種と同一であるか否かの判定のみならず、予定された鋳造ロットとは異なる鋳造ロットから混入した鋼材であるか否かの判定も可能である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、搬送ラインにおいて鋼材の鋼種を精度よく判定できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る鋼材の鋼種判定方法に用いられる鋼種判定システムの一例を示す構成図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施形態において搬送ラインを搬送される鋼種のリストと、第１鋼種リスト及び第２鋼種リストとの対応関係の例を示す図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施形態における鋼種判定方法を示すフロー図である。
【図４】図４は、第１の火花試験判定基準と第２の火花試験判定基準との関係の一例を示す図である。
【図５】図５は、第１の蛍光Ｘ線分析判定基準と第２の蛍光Ｘ線分析判定基準との関係の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
＜第１の実施形態＞
以下、添付図面を適宜参照しつつ、本発明の第１の実施形態に係る鋼材の鋼種判定方法について、鋼材が鋼管である場合を例に挙げて説明する。ただし、本発明が適用される鋼材は鋼管に限るものではなく、棒鋼や鋼板等でも構わない。
本実施形態に係る鋼種判定方法では、判定対象である鋼管の鋼種が予定鋼種（搬送されることが予定されている鋼種）であるか否かの判定を行う。
【００２６】
図１は、本実施形態に係る鋼種判定方法に用いられる鋼種判定システムの一例を示す構成図である。
図１に示すように、本実施形態に係る鋼種判定システム１は、鋼管Ｋを搬送する搬送ラインＬと、火花試験部２と、火花試験演算制御部２１と、蛍光Ｘ線分析部３と、蛍光Ｘ線演算制御部３１と、総合演算制御部４と、マーキング部５とを備える。また、鋼種判定システム１は、総合演算制御部４からの指示に基づいて火花試験部２や蛍光Ｘ線分析部３などの動作を制御する総合ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）６と、総合ＰＬＣ６からの指示に基づいて搬送ラインＬの動作を制御する搬送ＰＬＣ７とを備える。なお、図１では、搬送ラインＬによって、先頭の鋼管Ｋ１が火花試験部２の位置に搬送されており、その後に２番目の鋼管Ｋ２、及び３番目の鋼管Ｋ３が続いて搬送されている状態を示しており、鋼管Ｋ３の後にも複数の鋼管Ｋ（図示せず）が続いて搬送されている。また、本実施形態では、火花試験部２が蛍光Ｘ線分析部３よりも搬送ラインＬの搬送方向上流側に設けられているが、火花試験部２及び蛍光Ｘ線分析部３のいずれが搬送方向上流側に設けられてもよい。
【００２７】
火花試験部２は、鋼管Ｋにグラインダーを押し当てて発生する火花を撮像し、その撮像画像を火花試験演算制御部２１に送信する。火花試験演算制御部２１は、火花試験部２から送信された火花の撮像画像から、例えば、火花総数、破裂火花率、青色率、槍火花数などの火花データを採取する。ここで火花総数とは、火花が破裂せずに形状が流線である流線火花と、火花が破裂した破裂火花との総数を意味する。破裂火花率とは、火花総数に対する破裂火花数の割合を意味する。青色率とは、破裂火花に相当する画素領域の青色の度合いを意味する。槍火花数とは、槍の形状になっている火花の数を意味する。火花試験演算制御部２１は、採取した火花データを総合演算制御部４に送信する。
【００２８】
蛍光Ｘ線分析部３は、鋼管ＫにＸ線を照射し、これにより鋼管Ｋから発生する蛍光Ｘ線を検出し、この検出した蛍光Ｘ線に応じた電気信号を蛍光Ｘ線演算制御部３１に送信する。蛍光Ｘ線演算制御部３１は、蛍光Ｘ線分析部３から送信された電気信号に基づいて各合金元素の含有量を演算する。そして、蛍光Ｘ線演算制御部３１は、演算した各合金元素の含有量データを総合演算制御部４に送信する。
【００２９】
総合演算制御部４は、鋼種判定システム１の各部の動作を制御すると共に、火花試験演算制御部２１から受信した火花データと、蛍光Ｘ線演算制御部３１から受信した各合金元素の含有量データとに基づいて、鋼種を判定する。
【００３０】
マーキング部５は、総合演算制御部４からの指示により、鋼管Ｋに、異材であることを示すマーキングを施す。マーキングは、例えば鋼管Ｋに油性ペンキを塗布したり、ラベルを貼付すること等によって施される。
【００３１】
総合演算制御部４は、鋼材の製造情報を管理するための上位コンピュータ８と接続されており、搬送ラインＬで搬送される鋼管Ｋの予定鋼種を上位コンピュータ８から受信する。
【００３２】
総合演算制御部４には、火花試験によって得られた火花データから分類できる鋼種のリストが、火花データに対応して定められている。例えば、鋼管Ｋ１についての火花総数などの火花データが鋼種Ａに応じて予め決められた判定基準内にあれば、この鋼管Ｋ１は鋼種Ａに分類され、鋼管Ｋ２についての火花データが鋼種Ｂに応じて予め決められた判定基準内にあれば、この鋼管Ｋは鋼種Ｂに分類される。この火花データから分類できる鋼種のリストを、本実施形態では第１鋼種リストと称する。
火花試験では、炭素と一部の合金元素の含有量しか検出できないので、第１鋼種リストでの鋼種の分類の区分は、搬送ラインＬで搬送される全ての予定鋼種の分類の区分と同一ではない。第１鋼種リストでは、一部の予定鋼種は、複数の予定鋼種を含むグループ（鋼種群）に分類される。
【００３３】
また、総合演算制御部４には、蛍光Ｘ線分析によって得られた各合金元素の含有量データから分類できる鋼種のリストが、含有量データに対応して定められている。例えば、鋼管Ｋ１についての各合金元素の含有量データが鋼種Ａに応じて予め決められた判定基準内にあれば、この鋼管Ｋ１は鋼種Ａに分類され、鋼管Ｋ２についての各合金元素の含有量データが鋼種Ｂに応じて予め決められた判定基準内にあれば、この鋼管Ｋは鋼種Ｂに分類される。この含有量データから分類できる鋼種のリストを、本実施形態では第２鋼種リストと称する。
蛍光Ｘ線分析では、炭素量が判定できないので、第２鋼種リストでの鋼種の分類の区分は、搬送ラインＬで搬送される全ての予定鋼種の分類の区分と同一ではない。第２鋼種リストでは、一部の予定鋼種は、複数の予定鋼種を含むグループ（鋼種群）に分類される。
【００３４】
図２は、搬送ラインＬで搬送される全ての鋼種、換言すれば全ての予定鋼種のリストと、第１鋼種リスト及び第２鋼種リストとの対応関係の例を示す。これら全ての予定鋼種のリスト、第１鋼種リスト及び第２鋼種リストは、総合演算制御部４に記憶されている。
【００３５】
＜予定鋼種の分類＞
図２に示すように、搬送ラインＬで搬送される鋼種（予定鋼種）は、炭素鋼、ＢＢＳ鋼、低合金鋼、及び中・高合金鋼に大きく分類される。ここで、炭素鋼、ＢＢＳ鋼、低合金鋼、及び中・高合金鋼は、それぞれ合金の組成によって定められた鋼種名であり、ＢＢＳ鋼は、ＪＩＳ  Ｇ  ４８０５で定められた鋼種ＳＵＪ２に準拠した鋼種である。
さらに、炭素鋼は、Ｖが添加されておらず、炭素量（質量％）（以下、炭素量（質量％）を括弧付きの記号［Ｃ］で表す）が、［Ｃ］≦０．１０、０．１０＜［Ｃ］≦０．２０、０．２０＜［Ｃ］≦０．２５、０．２５＜［Ｃ］≦０．３０、０．３０＜［Ｃ］≦０．４０、又は０．４０＜［Ｃ］≦０．５０の６種類の炭素鋼と、Ｖが添加されており炭素量が、［Ｃ］≦０．３０、又は０．３０＜［Ｃ］である２種類のＶ添加鋼とに分類される。
また、低合金鋼は、１Ｃｒ鋼、Ｍｏ鋼、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｍｎ鋼、Ｃｕ−Ｎｉ鋼、［Ｃ］≦０．２０のＣｒ−Ｍｏ鋼、又は［Ｃ］＞０．２０のＣｒ−Ｍｏ鋼に分類される。１Ｃｒ鋼、Ｍｏ鋼、Ｃｕ−Ｎｉ鋼、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｍｎ鋼、及びＣｒ−Ｍｏ鋼とは、それぞれ合金の組成によって定められた鋼種名である。
中・高合金鋼は、Ｎｉ鋼、２Ｃｒ鋼、２Ｃｒ−Ｗ鋼、５Ｃｒ鋼、９Ｃｒ鋼、又は９Ｃｒ−Ｗ鋼に分類される。Ｎｉ鋼、２Ｃｒ鋼、２Ｃｒ−Ｗ鋼、５Ｃｒ鋼、９Ｃｒ鋼、及び９Ｃｒ−Ｗ鋼とは、それぞれ合金の組成によって定められた鋼種名である。
【００３６】
＜第１鋼種リストでの分類＞
一方、図２に示すように、火花試験の結果から分類できる鋼種のリストである第１鋼種リストでは、炭素鋼（ただし、０．１０＜［Ｃ］≦０．２０の炭素鋼を除く）及びＢＢＳ鋼における鋼種の分類の区分は、予定鋼種の分類の区分と同じである。
しかしながら、０．１０＜［Ｃ］≦０．２０の炭素鋼、低合金鋼、及び中・高合金鋼における鋼種の分類の区分は、予定鋼種の分類の区分と同じではない。第１鋼種リストでは、０．１０＜［Ｃ］≦０．２０の炭素鋼は１Ｃｒ鋼と弁別できずに同じグループ（第１の鋼種群）に分類される。また、第１鋼種リストでは、低合金綱は、１Ｃｒ鋼と０．１０＜［Ｃ］≦０．２０の炭素鋼とが含まれる第１の鋼種群と、Ｍｏ鋼、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｍｎ鋼、Ｃｕ−Ｎｉ鋼及び［Ｃ］≦０．２０のＣｒ−Ｍｏ鋼を含むグループ（第３の鋼種群）と、［Ｃ］＞０．２０のＣｒ−Ｍｏ鋼とに分類される。さらに、第１鋼種リストでは、中・高合金鋼は、中・高合金鋼であること以上には分類されない。
【００３７】
＜第２鋼種リストでの分類＞
蛍光Ｘ線分析の結果から分類できる鋼種のリストである第２鋼種リストでは、中・高合金鋼における鋼種の分類の区分は、予定鋼種の分類の区分と同じである。
しかしながら、炭素鋼、ＢＢＳ鋼及び低合金鋼における鋼種の分類の区分は、予定鋼種の分類の区分と同じではない。第２鋼種リストでは、炭素鋼は、炭素鋼であること以上には分類されない。また、第２鋼種リストでは、ＢＢＳ鋼は１Ｃｒ鋼と弁別できずに同じグループ（第２の鋼種群）に分類される。さらに、第２鋼種リストでは、低合金鋼は、１ＣｒとＢＢＳ鋼とが含まれる第２の鋼種群と、Ｍｏ鋼と、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｍｎ鋼と、Ｃｕ−Ｎｉ鋼と、Ｃｒ−Ｍｏ鋼とに分類される。
【００３８】
＜鋼種判定方法＞
本実施形態では、以下のようにして、鋼種判定が行われる。
図１に示す搬送ＰＬＣ７は、総合演算制御部４からの指示に基づいて、搬送ラインＬを駆動させて先頭の鋼管Ｋ１を火花試験部２に搬送する。
火花試験部２は、鋼管Ｋ１に火花試験を施し、火花の撮像画像を火花試験演算制御部２１に送信する。火花試験演算制御部２１は、火花試験部２から送信された火花の撮像画像から、火花データを採取し、採取した火花データを総合演算制御部４に送信する。総合演算制御部４は、火花データを受信すると、火花試験完了の信号を総合ＰＬＣ６に送信する。火花試験完了の信号を受信した総合ＰＬＣ６は、搬送ＰＬＣ７に搬送ラインＬを駆動させて鋼管Ｋ１を蛍光Ｘ線分析部３に搬送すると同時に鋼管Ｋ２を火花試験部２に搬送する。蛍光Ｘ線分析部３は、鋼管Ｋ１にＸ線を照射し、これにより鋼管Ｋ１から発生する蛍光Ｘ線を検出し、この検出した蛍光Ｘ線に応じた電気信号を蛍光Ｘ線演算制御部３１に送信する。蛍光Ｘ線演算制御部３１は、蛍光Ｘ線分析部３から送信された電気信号に基づいて各合金元素の含有量を演算する。そして、蛍光Ｘ線演算制御部３１は、演算した各合金元素の含有量データを総合演算制御部４に送信する。このようにして、鋼材に火花試験と蛍光Ｘ線分析が施される（分析ステップ）。
【００３９】
次に、総合演算制御部４は、上記の分析ステップによって得られた火花試験演算制御部２１から送信された火花データと、蛍光Ｘ線演算制御部３１から送信された各合金元素の含有量データとに基づいて鋼管Ｋ１の鋼種を判定する（判定ステップ）。以下、図３に示すフロー図を適宜参照しつつ、この判定ステップにおける鋼種判定の具体的方法について説明する。
【００４０】
まず、総合演算制御部４は、鋼管Ｋに火花試験及び蛍光Ｘ線分析が施される前に、上位コンピュータ８から鋼管Ｋの予定鋼種を受信する（図３のステップＳ０）。
総合演算制御部４は、受信した鋼管Ｋの予定鋼種が、記憶している予定鋼種のリストに含まれている否かを判断する（図３のステップＳ０１）。
受信した鋼管Ｋの予定鋼種が、記憶している予定鋼種のリストに含まれていない場合には、総合演算制御部４は、受信した鋼管Ｋの予定鋼種が新たな予定鋼種である旨の警報を発すること等によってオペレータに報知する。オペレータは、その新たな予定鋼種を総合演算制御部４が記憶している予定鋼種のリストに追加すると共に、以下に説明する鋼種判定のロジックを、新たに追加した鋼種も判定できるように変更する（図３のステップＳ０２）。以下に説明する鋼種判定のロジックは、受信した鋼管Ｋの予定鋼種が総合演算制御部４に記憶されている予定鋼種のリストに含まれている場合を例に挙げて説明する。
【００４１】
次いで、総合演算制御部４は、火花試験演算制御部２１から受信した火花データに基づいて、判定対象である鋼管Ｋの鋼種を第１鋼種リストに含まれるいずれかの鋼種（又は鋼種群）であると判定する（以下、この判定した鋼種を第１判定鋼種という）（図３のステップＳ１）。このとき、第１鋼種リストに含まれるいずれの鋼種にも判定できない場合には、総合演算制御部４は、マーキング部５によって判定対象である鋼管Ｋに判定不可の旨をマーキングすると共に、その旨を上位コンピュータ８に送信する。
【００４２】
次いで、総合演算制御部４は、蛍光Ｘ線演算制御部３１から受信した蛍光Ｘ線分析データ（各合金元素の含有量データ）に基づいて、判定対象である鋼管Ｋの鋼種を第２鋼種リストに含まれるいずれかの鋼種（又は鋼種群）であると判定する（以下、この判定した鋼種を第２判定鋼種という）（図３のステップＳ２）。このとき、第２鋼種リストに含まれるいずれの鋼種にも判定できない場合には、総合演算制御部４は、マーキング部５によって判定対象である鋼管Ｋに判定不可の旨をマーキングすると共に、その旨を上位コンピュータ８に送信する。
【００４３】
次いで、総合演算制御部４は、火花データに基づいて判定された第１判定鋼種と、蛍光Ｘ線分析データに基づいて判定された第２判定鋼種と、上位コンピュータ８から受信した予定鋼種とを用いて、以下のように鋼種を判定する。
【００４４】
まず、総合演算制御部４は、第１判定鋼種と第２判定鋼種とが対応する鋼種であるか否かを判定する（図３のステップＳ３）。ここで、第１判定鋼種と第２判定鋼種とが対応する鋼種であるとは、具体的には以下の（ａ）〜（ｅ）のいずれかのケースに該当する場合を意味する。
（ａ）第１判定鋼種が炭素鋼のいずれか（例えば、［Ｃ］≦０．１０など）であり、第２判定鋼種が炭素鋼である。
（ｂ）第１判定鋼種がＢＢＳ鋼であり、第２判定鋼種が第２の鋼種群（ＢＢＳ鋼、又は１Ｃｒ鋼）である。
（ｃ）第１判定鋼種が第１の鋼種群（０．１０＜［Ｃ］≦０．２０の炭素鋼、又は１Ｃｒ鋼）であり、第２判定鋼種が第２の鋼種群（ＢＢＳ鋼、又は１Ｃｒ鋼）である。
（ｄ）第１判定鋼種が第３の鋼種群（Ｍｏ鋼、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｍｎ鋼、Ｃｕ−Ｎｉ、又は［Ｃ］≦０．２０のＣｒ−Ｍｏ鋼）であり、第２判定鋼種がＭｏ鋼、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｍｎ鋼、又はＣｒ−Ｍｏ鋼のいずれかである。
（ｅ）第１判定鋼種が［Ｃ］＞０．２０のＣｒ−Ｍｏ鋼であり、第２判定鋼種がＣｒ−Ｍｏ鋼である。
（ｅ）第１判定鋼種が中・高合金鋼であり、第２判定鋼種が中・高合金鋼のいずれか（例えば、Ｎｉ鋼など）である。
【００４５】
第１判定鋼種と第２判定鋼種とが対応しない鋼種である場合、例えば、第１判定鋼種が中・高合金鋼であるのに第２判定鋼種が炭素鋼である場合には、火花試験及び蛍光Ｘ線分析のいずれか一方が正しく施されていないおそれがある。従って、総合演算制御部４は、判定不可とし、マーキング部５によって判定対象である鋼管Ｋに判定不可の旨をマーキングすると共に、その旨を上位コンピュータ８に送信する。このように、第１判定鋼種と第２判定鋼種とが対応する鋼種であるか否かを判定するので、鋼種判定の精度が高くなる。
【００４６】
第１判定鋼種と第２判定鋼種とが対応する鋼種である場合には、総合演算制御部４は、以下のようにして鋼種を判定する。
【００４７】
＜第１判定鋼種が炭素鋼のいずれか、又はＢＢＳ鋼の場合＞
総合演算制御部４は、第１判定鋼種が炭素鋼のいずれか、又はＢＢＳ鋼であるか否かを判定する（図３のステップＳ４）。なお、第１判定鋼種が第１の鋼種群（０．１０＜［Ｃ］≦０．２０の炭素鋼、又は１Ｃｒ鋼）である場合に、第２判定鋼種が炭素鋼であれば（前述した（ａ）のケース）、この第１判定鋼種は炭素鋼のいずれかであると判定し、第２判定鋼種が第２の鋼種群（ＢＢＳ鋼、又は１Ｃｒ鋼）であれば（前述した（ｃ）のケース）、この第１判定鋼種は炭素鋼のいずれでもないと判定する（低合金綱であると判定する）。
第１判定鋼種が炭素鋼のいずれか、又はＢＢＳ鋼である場合には、総合演算制御部４は、第１判定鋼種が予定鋼種と同一であるか否かを判定する（図３のステップＳ５）。なお、第１判定鋼種が第１の鋼種群（０．１０＜［Ｃ］≦０．２０の炭素鋼、又は１Ｃｒ鋼）である場合には、予定鋼種が０．１０＜［Ｃ］≦０．２０の炭素鋼であれば、第１判定鋼種が予定鋼種と同一であると判定する。
第１判定鋼種が予定鋼種と同一である場合には、総合演算制御部４は、判定対象である鋼管Ｋの鋼種が予定鋼種である、すなわち異材ではないと判定し、その旨を上位コンピュータ８に送信する。一方、第１判定鋼種が予定鋼種と同一でない場合には、総合演算制御部４は、判定対象である鋼管Ｋの鋼種が予定鋼種でない、すなわち異材であると判定し、その旨をマーキング部５によって鋼管Ｋにマーキングさせると共に、その旨を上位コンピュータ８に送信する。
予定鋼種が炭素鋼やＢＢＳ鋼であるときのように、予定鋼種の分類の区分と第１鋼種リストの分類の区分とがほぼ同一である場合には、第１判定鋼種が予定鋼種と同一であるか否かによって、判定対象である鋼管Ｋの鋼種が予定鋼種であるか否かを判定することになる。
【００４８】
＜第１判定鋼種が中・高合金鋼の場合＞
第１判定鋼種が炭素鋼、又はＢＢＳ鋼でない場合、総合演算制御部４は、第１判定鋼種が中・高合金鋼であるか否かを判定する（図３のステップＳ６）。第１判定鋼種が中・高合金鋼である場合には、総合演算制御部４は、第２判定鋼種が予定鋼種と同一であるか否かを判定する（図３のＳ７）。第２判定鋼種が予定鋼種と同一である場合には、総合演算制御部４は、判定対象である鋼管Ｋの鋼種が予定鋼種である、すなわち異材ではないと判定し、その旨を上位コンピュータ８に送信する。一方、第２判定鋼種が予定鋼種と同一でない場合には、総合演算制御部４は、判定対象である鋼管Ｋの鋼種が予定鋼種でない、すなわち異材であると判定し、その旨をマーキング部５によって鋼管Ｋにマーキングさせると共に、その旨を上位コンピュータ８に送信する。
予定鋼種が中・高合金鋼であるときのように、予定鋼種の分類の区分と第２鋼種リストの分類の区分とが同一である場合には、第２判定鋼種が予定鋼種と同一であるか否かによって、判定対象である鋼管Ｋの鋼種が予定鋼種であるか否かを判定することになる。
【００４９】
＜第１判定鋼種が低合金鋼のいずれかである場合＞
第１判定鋼種が炭素鋼、ＢＢＳ鋼、及び中・高合金鋼のいずれでもない場合、つまり低合金鋼のいずれかである場合には、以下の（ｉ）〜（iii）のようにして鋼種を判定する（図３のＳ８）。
【００５０】
（ｉ）まず、総合演算制御部４は、第１判定鋼種が第１の鋼種群（０．１０＜［Ｃ］≦０．２０の炭素鋼、又は１Ｃｒ鋼）であるか否かを判定する。第１判定鋼種が第１の鋼種群である場合（第１判定鋼種と第２判定鋼種とは対応するため、この場合、第２判定鋼種は第２の鋼種群である）には、総合演算制御部４は、判定対象である鋼管Ｋの鋼種が１Ｃｒ鋼であると判定し、予定鋼種が１Ｃｒ鋼であるか否かを判定する。予定鋼種が１Ｃｒ鋼である場合には、総合演算制御部４は、判定対象である鋼管Ｋの鋼種が予定鋼種である、すなわち異材ではないと判定し、その旨を上位コンピュータ８に送信する。一方、予定鋼種が１Ｃｒ鋼でない場合には、総合演算制御部４は、判定対象である鋼管Ｋの鋼種が予定鋼種ではない、すなわち異材であると判定し、その旨をマーキング部５によって鋼管Ｋにマーキングさせると共に、その旨を上位コンピュータ８に送信する。
【００５１】
（ii）第１判定鋼種が第１の鋼種群（０．１０＜［Ｃ］≦０．２０の炭素鋼、又は１Ｃｒ鋼）でない場合、総合演算制御部４は、第１判定鋼種が第３の鋼種群（Ｍｏ鋼、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｍｎ鋼、Ｃｕ−Ｎｉ鋼、又は［Ｃ］≦０．２０のＣｒ−Ｍｏ鋼）であるか否かを判定する。第１判定鋼種が第３の鋼種群である場合、総合演算制御部４は、第２判定鋼種が、Ｍｏ鋼、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｍｎ鋼、及びＣｕ−Ｎｉ鋼のいずれかであるか否かを判定する。第２判定鋼種がＭｏ鋼、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｍｎ鋼、及びＣｕ−Ｎｉ鋼のいずれかである場合には、総合演算制御部４は、第２判定鋼種が予定鋼種と同一であるか否かを判定する。第２判定鋼種が、予定鋼種と同一である場合には、総合演算制御部４は、判定対象である鋼管Ｋの鋼種が予定鋼種である、すなわち異材ではないと判定し、その旨を上位コンピュータ８に送信する。一方、第２判定鋼種が、予定鋼種と同一でない場合には、総合演算制御部４は、判定対象である鋼管Ｋの鋼種が予定鋼種ではない、すなわち異材であると判定し、その旨をマーキング部５によって鋼管Ｋにマーキングさせると共に、その旨を上位コンピュータ８に送信する。
一方、第１判定鋼種が第３の鋼種群であり、なお且つ、第２判定鋼種が、Ｍｏ鋼、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｍｎ鋼、及びＣｕ−Ｎｉ鋼のいずれでもない場合（すなわち、第２判定鋼種がＣｒ−Ｍｏ鋼である場合）、総合演算制御部４は、判定対象である鋼管Ｋの鋼種が［Ｃ］≦０．２０のＣｒ−Ｍｏ鋼であると判定し、予定鋼種が［Ｃ］≦０．２０のＣｒ−Ｍｏ鋼であるか否かを判定する。予定鋼種が［Ｃ］≦０．２０のＣｒ−Ｍｏ鋼である場合には、総合演算制御部４は、判定対象である鋼管Ｋの鋼種が予定鋼種である、すなわち異材ではないと判定し、その旨を上位コンピュータ８に送信する。一方、予定鋼種が［Ｃ］≦０．２０のＣｒ−Ｍｏ鋼でない場合には、総合演算制御部４は、判定対象である鋼管Ｋの鋼種が予定鋼種ではない、すなわち異材であると判定し、その旨をマーキング部５によって鋼管Ｋにマーキングさせると共に、その旨を上位コンピュータ８に送信する。
【００５２】
（iii）第１判定鋼種が第１の鋼種群（０．１０＜［Ｃ］≦０．２０の炭素鋼、又は１Ｃｒ鋼）、及び第３の鋼種群（Ｍｏ鋼、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｍｎ鋼、Ｃｕ−Ｎｉ鋼、又は［Ｃ］≦０．２０のＣｒ−Ｍｏ鋼）のいずれでもない場合（すなわち、第１判定鋼種が［Ｃ］＞０．２０のＣｒ−Ｍｏ鋼である場合）、総合演算制御部４は、判定対象である鋼管Ｋの鋼種が［Ｃ］＞０．２０のＣｒ−Ｍｏ鋼であると判定し、予定鋼種が［Ｃ］＞０．２０のＣｒ−Ｍｏ鋼であるか否かを判定する。予定鋼種が［Ｃ］＞０．２０のＣｒ−Ｍｏ鋼である場合には、総合演算制御部４は、判定対象である鋼管Ｋの鋼種が予定鋼種である、すなわち異材ではないと判定し、その旨を上位コンピュータ８に送信する。一方、予定鋼種が［Ｃ］＞０．２０のＣｒ−Ｍｏ鋼でない場合には、総合演算制御部４は、判定対象である鋼管Ｋの鋼種が予定鋼種ではない、すなわち異材であると判定し、その旨をマーキング部５によって鋼管Ｋにマーキングさせると共に、その旨を上位コンピュータ８に送信する。
【００５３】
上述のように、火花試験単独では、０．１０＜［Ｃ］≦０．２０の炭素鋼と１Ｃｒ鋼とが同一の鋼種（第１の鋼種群）に分類され、両者の弁別ができない。一方、蛍光Ｘ線分析単独では、１Ｃｒ鋼とＢＢＳ鋼とが同一の鋼種（第２の鋼種群）に分類され、両者の弁別ができない。しかしながら、火花試験及び蛍光Ｘ線分析の双方の結果に基づき鋼種を判定することにより、判定対象である鋼管Ｋの鋼種を３種類の鋼種（０．１０＜［Ｃ］≦０．２０の炭素鋼、１Ｃｒ鋼及びＢＢＳ鋼）に弁別することが可能である。
また、火花試験単独では、［Ｃ］＞０．２０のＣｒ−Ｍｏ鋼を他の４種類の鋼種（Ｍｏ鋼、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｍｎ鋼、Ｃｕ−Ｎｉ鋼、［Ｃ］≦０．２０のＣｒ−Ｍｏ鋼）から弁別できるものの、４種類の鋼種同士は同一の鋼種（第３の鋼種群）に分類され、弁別できない。一方、蛍光Ｘ線分析単独では、［Ｃ］≦０．２０のＣｒ−Ｍｏ鋼と［Ｃ］＞０．２０のＣｒ−Ｍｏ鋼とが同一の鋼種（Ｃｒ−Ｍｏ鋼）に分類され、両者の弁別ができない。しかしながら、火花試験及び蛍光Ｘ線分析の双方の結果に基づき鋼種を判定することにより、判定対象である鋼管Ｋの鋼種を５種類の鋼種（Ｍｏ鋼、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｍｎ鋼、Ｃｕ−Ｎｉ鋼、［Ｃ］≦０．２０のＣｒ−Ｍｏ鋼、［Ｃ］＞０．２０のＣｒ−Ｍｏ鋼）に弁別することが可能である。
【００５４】
このように、火花試験及び蛍光Ｘ線分析の双方の結果を用いて鋼種を判定すれば、炭素量と各合金元素の種類及び量とが分かるので、火花試験及び蛍光Ｘ線分析のうちのいずれか一方を施す場合よりも鋼種判定できる鋼種の範囲が広くなる。このため、判定対象である鋼管Ｋの鋼種が予定鋼種であるか否かの判定の精度が高くなる。
【００５５】
搬送ラインＬにおいて適正な鋼種判定を行うには、火花試験によって判定された第１判定鋼種と、蛍光Ｘ線分析によって判定された第２判定鋼種とが、同一の鋼管Ｋに対する判定結果でなければならない。火花試験部２と蛍光Ｘ線分析部３との間に搬送ライン外から新たな鋼管Ｋが搬入されると、搬入された鋼管Ｋには蛍光Ｘ線分析部３によって蛍光Ｘ線分析のみが施され、火花試験部２による火花試験が施されないことになる。この際、総合演算制御部４が、火花試験によって判定された第１判定鋼種と蛍光Ｘ線分析によって判定された第２判定鋼種とをそれぞれが判定された順番に紐付けて鋼種判定する場合（鋼種判定を開始してからｎ番目の第１判定鋼種と、ｎ番目の第２判定鋼種とを紐付け、紐付けられた第１判定鋼種及び第２判定鋼種に基づきｎ番目の鋼管Ｋを鋼種判定する場合）、搬入された鋼管Ｋに対して搬送ライン上流側に直近する鋼管Ｋの第１判定鋼種が、搬入された鋼管Ｋの第１判定鋼種として誤って紐付けられるので、搬入された鋼管Ｋの鋼種を適正に判定できないことになる。同様に、搬入された鋼管Ｋよりも上流側に位置する全ての鋼管Ｋについても、第１判定鋼種と第２判定鋼種とが誤って紐付けられるので、鋼管Ｋの鋼種を適正に判定できないことになる。
【００５６】
また、火花試験が施された後の鋼管Ｋが、火花試験部２と蛍光Ｘ線分析部３との間から搬送ライン外に搬出される場合には、搬出された鋼管Ｋには蛍光Ｘ線分析部３による蛍光Ｘ線分析が施されない。このため、搬出された鋼管Ｋの第１判定鋼種が、搬出された鋼管Ｋに対して搬送ライン上流側に直近する鋼管Ｋ（この鋼管Ｋは搬送ライン外に搬出されないものとする）の第１判定鋼種として扱われる。そして、搬出された鋼管Ｋの第１判定鋼種と、搬出された鋼管Ｋに対して搬送ライン上流側に直近する鋼管Ｋの第２判定鋼種とが誤って紐付けられるので、搬送ライン上流側に直近する鋼管Ｋの鋼種を適正に判定できないことになる。搬出された鋼管Ｋよりも上流側に位置する全ての鋼管Ｋについても同様である。
【００５７】
そこで、本実施形態に係る鋼種判定システム１は、火花試験部２と蛍光Ｘ線分析部３との間において、搬送ラインＬへの鋼管Ｋの搬入及び搬送ラインＬからの鋼管Ｋの搬出を行わないように構成されている。具体的には、火花試験部２と蛍光Ｘ線分析部３との間において、搬送ラインＬに鋼管Ｋの搬入口や搬出口が設けられていない。
本実施形態に係る鋼種判定システム１によれば、同一の鋼管Ｋに対して火花試験及び蛍光Ｘ線分析の双方が施され、火花試験部２と蛍光Ｘ線分析部３との間に鋼管Ｋが搬入されることや、火花試験部２と蛍光Ｘ線分析部３との間から鋼管Ｋが搬出されることがない。このため、鋼管Ｋの搬入・搬出に起因して、火花試験によって判定された第１判定鋼種と蛍光Ｘ線分析によって判定された第２判定鋼種とが誤って紐付けられることがなく、同一の鋼管Ｋに対する適正な第１判定鋼種及び第２判定鋼種を用いて鋼種を判定できる。
【００５８】
以上に説明した第１の実施形態において、判定対象である鋼管Ｋの鋼種が、搬送されることが予定されている鋼種（予定鋼種）と同一であるか否かを火花試験や蛍光Ｘ線分析で判定する場合、判定対象鋼管Ｋの火花試験や蛍光Ｘ線分析の結果が、予定鋼種に応じて予め決められた所定の判定基準内にあるか否かで判定される。すなわち、火花試験や蛍光Ｘ線分析の結果が所定の判定基準内にあれば予定鋼種と同一の鋼種の鋼管Ｋであると判定され、所定の判定基準外であれば予定鋼種と異なる鋼種の鋼管（異材）Ｋであると判定される。前記所定の判定基準は、同一鋼種であっても火花試験や蛍光Ｘ線分析の結果にバラツキが生じることを考慮し、同一の鋳造ロットの鋼管Ｋであるか否かに関わらず、各鋼種毎に多数の鋼管Ｐの火花試験や蛍光Ｘ線分析の結果のバラツキから決定される場合が多い。
より具体的には、判定対象鋼管Ｋに火花試験を施すことによって得られた火花データを、第１鋼種リストに含まれる各鋼種毎に予め決められた所定の判定基準と対比し、前記火花データが所定の判定基準内にあれば、その判定基準を有する鋼種が第１判定鋼種であると判定する。また、判定対象鋼管Ｋに蛍光Ｘ線分析を施すことによって得られた蛍光Ｘ線分析データを、第２鋼種リストに含まれる各鋼種毎に予め決められた所定の判定基準と対比し、前記蛍光Ｘ線分析データが所定の判定基準内にあれば、その判定基準を有する鋼種が第２判定鋼種であると判定する。そして、前述のように、第１判定鋼種及び第２判定鋼種に基づき、判定対象鋼管Ｌの鋼種を判定し、これが予定鋼種と同一であるか否かを判定する。なお、第１判定鋼種及び第２判定鋼種の判定基準は、予定鋼種を含む搬送ラインＬで搬送される全ての鋼種の判定基準に即して予め決められている。
【００５９】
一方、鋼管Ｋの搬送ラインＬでは、鋳造ロットを搬送単位として鋼管Ｋを搬送する場合が多い。すなわち、同一のタイミングで鋳造された鋳片から製造された複数の鋼管Ｋを纏めて１つの鋳造ロットとし、この鋳造ロット毎に鋼管Ｋを搬送する場合が多い。
前述した所定の判定基準に基づく異材判定では、判定対象鋼管Ｋの鋼種が予定鋼種と同一である限り、たとえ判定対象鋼管Ｋが予定された鋳造ロットとは異なる鋳造ロットから混入した鋼管Ｋであったとしても、異材と判定されないことになる。
しかしながら、鋼管Ｋ毎の製造履歴を明確にする要求が増加している昨今の状況に鑑みれば、たとえ判定対象鋼管Ｋの鋼種が予定鋼種と同一であったとしても、判定対象鋼管Ｋが予定された鋳造ロットとは異なる鋳造ロットから混入した鋼管Ｋであるか否かを判定することが望ましい。
【００６０】
本発明者らは、上記の点について鋭意検討した結果、同一の鋳造ロット内での火花試験や蛍光Ｘ線分析の結果のバラツキは、異なる鋳造ロットでの火花試験や蛍光Ｘ線の結果のバラツキよりも小さいことを見出した。このため、判定対象鋼管Ｋが予定された鋳造ロットの鋼管Ｋ材であるか否かを判定するための判定基準として、前述した異材を判定するための所定の判定基準の範囲よりも小さい範囲の判定基準を用いれば良いことに想到した。
【００６１】
すなわち、搬送ラインＬで、鋳造ロットを搬送単位として鋼管Ｋを搬送することが予定されている場合、好ましい態様として、総合演算制御部４は、判定対象鋼管Ｋの火花試験の結果が、搬送されることが予定された鋳造ロットの鋼種（予定鋼種）について予め決められた所定の範囲長を有する第１の火花試験判定基準内にあるか否かと、判定対象鋼管Ｋの蛍光Ｘ線分析の結果が、予定鋼種について予め決められた所定の範囲長を有する第１の蛍光Ｘ線分析判定基準内にあるか否かとに基づいて、判定対象鋼管Ｋの鋼種が予定鋼種と同一であるか否かを判定する。
そして、総合演算制御部４は、判定対象鋼管Ｋの鋼種が予定鋼種と同一であると判定した場合に、当該判定対象鋼管Ｋと同一の搬送単位で搬送された鋼管Ｋのうち、最初に予定鋼種と同一であると判定された鋼管Ｋ（以下、基準鋼管という）の火花試験の結果を基準として所定の範囲長を有する第２の火花試験判定基準を決定し、判定対象鋼管Ｋの火花試験の結果が第２の火花試験判定基準外であれば、判定対象鋼管Ｋは予定された鋳造ロットの鋼材ではないと判定する。また、総合演算制御部４は、基準鋼管Ｋの蛍光Ｘ線分析の結果を基準として所定の範囲長を有する第２の蛍光Ｘ線分析基準を決定し、判定対象鋼管Ｋの蛍光Ｘ線分析の結果が第２の蛍光Ｘ線分析基準外であれば、判定対象鋼管Ｋは予定された鋳造ロットの鋼材ではないと判定する。
【００６２】
具体的には、総合演算制御部４には、搬送することが予定されている鋼管Ｋの鋳造ロットＮｏ．が上位コンピュータ８から送信される。総合演算制御部４は、同一の鋳造ロットＮｏ．を有する鋼管Ｋのうち最初の１本目の鋼管Ｋについては、第１の火花試験判定基準及び第１の蛍光Ｘ線分析判定基準により、鋼種判定（異材判定）を行う。そして、１本目の鋼管Ｋが異材ではない（１本目の鋼管Ｋの鋼種が予定鋼種と同一である）と判定した場合には、総合演算制御部４は、同一の鋳造ロットＮｏ．を有する２本目以降の鋼管Ｋについても第１の火花試験判定基準及び第１の蛍光Ｘ線分析判定基準により、鋼種判定（異材判定）を行うのに加えて、第２の火花試験判定基準及び第２の蛍光Ｘ線分析判定基準により、予定された鋳造ロットの鋼管Ｋであるか否かも判定する。
【００６３】
第２の火花試験判定基準は、最初に異材ではないと判定された鋼管Ｋ（以下、基準鋼管という。上記の例では１本目の鋼管Ｋ）の火花試験の結果を基準として所定の範囲長（２α）を有するように決定される。第２の火花試験判定基準の範囲長（２α）は、予定鋼種の同一鋳造ロット内での火花試験の結果のバラツキのみを考慮して、第１の火花試験判定基準の範囲長よりも小さくなるように予め決定されている。総合演算制御部４は、２本目以降の判定対象鋼管Ｋの火花試験の結果が第２の火花試験判定基準外であれば、当該判定対象鋼管Ｋは予定された鋳造ロットの鋼管ではないと判定する。
例えば、基準鋼管Ｋについてのある火花総数の測定値がＹ個である場合には、火花総数についての第２の火花試験判定基準は、（Ｙ−α）個〜（Ｙ＋α）個に決定される。２本目以降の判定対象鋼管Ｋについての火花総数の測定値がこの第２の火花試験判定基準外であれば、当該判定対象鋼管Ｋは、予定された鋳造ロットの鋼管ではない、すなわち基準鋼管Ｋと同一の鋳造ロットの鋼管ではないと判定する。第２の火花試験判定基準の範囲長（２α）は、例えば、同一鋳造ロット内での鋼管Ｋの火花総数のバラツキ（標準偏差）の６倍とされる。第２の火花試験判定基準の範囲長（２α）は、各火花データ毎に決定される。
【００６４】
また、第２の蛍光Ｘ線分析判定基準は、最初に異材ではないと判定された基準鋼管Ｋ（上記の例では１本目の鋼管Ｋ）の蛍光Ｘ線分析の結果を基準として所定の範囲長（２β）を有するように決定される。第２の蛍光Ｘ線分析判定基準の範囲長（２β）は、予定鋼種の同一鋳造ロット内での蛍光Ｘ線分析の結果のバラツキのみを考慮して、第１の蛍光Ｘ線分析判定基準の範囲長よりも小さくなるように予め決定されている。総合演算制御部４は、２本目以降の判定対象鋼管Ｋの蛍光Ｘ線分析の結果が第２の蛍光Ｘ線分析判定基準外であれば、当該判定対象鋼管Ｋは予定された鋳造ロットの鋼管ではないと判定する。
例えば、基準鋼管Ｋについてのある合金元素Ｙの分析値がＺ質量％である場合には、合金元素Ｙについての第２の蛍光Ｘ線分析判定基準は、（Ｚ−β）質量％〜（Ｚ＋β）質量％に決定される。２本目以降の判定対象鋼管Ｋについての合金元素Ｙの分析値がこの第２の火花試験判定基準外であれば、当該判定対象鋼管Ｋは、予定された鋳造ロットの鋼管ではない、すなわち基準鋼管Ｋと同一の鋳造ロットの鋼管ではないと判定する。第２の火花試験判定基準の範囲長（２β）は、例えば、同一鋳造ロット内での鋼管Ｋの組成のバラツキ（標準偏差）の６倍とされる。第２の火花試験判定基準の範囲長（２β）は、各合金元素毎に決定される。
【００６５】
図４は、第１の火花試験判定基準と第２の火花試験判定基準との関係の一例を示す図である。図４（ａ）は火花総数についての両基準の関係を、図４（ｂ）は破裂火花率についての両基準の関係を示す。図４の横軸は、搬送された鋼管Ｋの本数を意味し、図４の縦軸は、各火花データの値を示す。
図４に示すように、第１の火花試験判定基準は、予定されている鋳造ロットの違いに関係なく、一定の値に設定される。図４（ａ）に示す例では、火花総数についての第１の火花試験判定基準が５０〜３５００個（範囲長：３４５０個）に設定され、図４（ｂ）に示す例では、破裂火花率についての第１の火花試験判定基準が１０〜３２％（範囲長：２２％）に設定されている。
【００６６】
図４に示すように、予定されている各鋳造ロットＡ、Ｂ及びＣの最初の１本目の鋼管Ｋ（図４において黒で塗りつぶしたデータ点）の火花総数及び破裂火花率は、全て第１の火花試験判定基準内にあるため、予定鋼種と同一である（異材ではない）と判定されたとする。この場合、各鋳造ロットＡ、Ｂ及びＣの最初の１本目の鋼管Ｋの火花総数及び破裂火花率をそれぞれ基準として、第１の火花試験判定基準の範囲長よりも小さい所定の範囲長（２α）を有する第２の火花試験判定基準が決定される。例えば、鋳造ロットＡの１本目の鋼管Ｋの火花総数がＹ１個である場合には、鋳造ロットＡの２本目以降の鋼管Ｋに対する第２の火花試験判定基準は、（Ｙ１−α）個〜（Ｙ１＋α）個に決定される。鋳造ロットＢの１本目の鋼管Ｋの火花総数がＹ２個である場合には、鋳造ロットＢの２本目以降の鋼管Ｋに対する火花総数についての第２の火花試験判定基準は、（Ｙ２−α）個〜（Ｙ２＋α）個に決定される。鋳造ロットＣについても同様である。また、破裂火花率についても同様である。
図４に示す例では、火花総数についての第２の火花試験判定基準の範囲長（２α）は４２０個、破裂火花率についての第２の火花試験判定基準の範囲長（２α）は１０．８％に決定されており、それぞれ、第１の火花試験判定基準の範囲長よりも小さい値である。
【００６７】
図４に示す例では、予定されている各鋳造ロットＡ、Ｂ及びＣの２本目以降の鋼管Ｋの火花総数及び破裂火花率は、全て第２の火花試験判定基準内にあるため、いずれも予定された鋳造ロットの鋼管であると判定される。
なお、上記の判定は、全ての火花データについて実施するのが好ましいものの、任意の火花データに対して行うことも可能である。また、各鋳造ロットの１本目の鋼管Ｋが異材であると判定された場合には、２本目以降で最初に異材ではないと判定された鋼管Ｋの火花データを基準として第２の火花試験判定基準を決定すればよい。
【００６８】
図５は、第１の蛍光Ｘ線分析判定基準と第２の蛍光Ｘ線分析判定基準との関係の一例を示す図である。図５（ａ）はＭｎについての両基準の関係を、図４（ｂ）はＭｏについての両基準の関係を、図５（ｃ）はＮｉについての両基準の関係を、図５（ｄ）はＣｒについての両基準の関係を示す。図４の横軸は、搬送された鋼管Ｋの本数を意味し、図４の縦軸は、各合金元素の分析値を示す。
図５に示すように、第１の蛍光Ｘ線分析判定基準は、予定されている鋳造ロットの違いに関係なく、一定の値に設定される。図５（ａ）に示す例では、Ｍｎについての第１の蛍光Ｘ線分析判定基準が０．４５〜１．１５質量％（範囲長：０．７０質量％）に設定され、図５（ｂ）に示す例では、Ｍｏについての第１の蛍光Ｘ線分析判定基準が０．０６〜１．１０質量％（範囲長：１．０４質量％）に設定され、図５（ｃ）に示す例では、Ｎｉについての第１の蛍光Ｘ線分析判定基準が０．２１〜３．００質量％（範囲長：２．７９質量％）に設定され、図５（ｄ）に示す例では、Ｃｒについての第１の蛍光Ｘ線分析判定基準が０．００〜１．６５質量％（範囲長：１．６５質量％）に設定されている。
【００６９】
図５に示すように、予定されている各鋳造ロットＤ、Ｅ及びＦの最初の１本目の鋼管Ｋ（図５において黒で塗りつぶしたデータ点）の各合金元素の分析値は、全て第１の蛍光Ｘ線分析判定基準内にあるため、予定鋼種と同一である（異材ではない）と判定されたとする。この場合、各鋳造ロットＤ、Ｅ及びＦの最初の１本目の鋼管Ｋの各合金元素の分析値をそれぞれ基準として、第１の蛍光Ｘ線分析判定基準の範囲長よりも小さい所定の範囲長（２β）を有する第２の蛍光Ｘ線分析判定基準が決定される。例えば、鋳造ロットＤの１本目の鋼管ＫのＭｎの分析値がＹ１質量％である場合には、鋳造ロットＤの２本目以降の鋼管Ｋに対する第２の蛍光Ｘ線分析判定基準は、（Ｙ１−β）質量％〜（Ｙ１＋β）質量％に決定される。鋳造ロットＥの１本目の鋼管ＫのＭｎの分析値がＹ２質量％である場合には、鋳造ロットＥの２本目以降の鋼管Ｋに対するＭｎについての第２の蛍光Ｘ線分析判定基準は、（Ｙ２−β）質量％〜（Ｙ２＋β）質量％に決定される。鋳造ロットＦについても同様である。また、その他の合金元素についても同様である。
図５に示す例では、Ｍｎについての第２の蛍光Ｘ線分析判定基準の範囲長（２β）は０．１８質量％、Ｍｏについての第２の蛍光Ｘ線分析判定基準の範囲長（２β）は０．２４質量％、Ｎｉについての第２の蛍光Ｘ線分析判定基準の範囲長（２β）は０．８６質量％、Ｃｒについての第２の蛍光Ｘ線分析判定基準の範囲長（２β）は０．２４質量％に決定されており、それぞれ、第１の蛍光Ｘ線分析判定基準の範囲長よりも小さい値である。
【００７０】
図５に示す例では、鋳造ロットＦの２本目の鋼管ＫのＭｎの分析値（図５（ａ））と、鋳造ロットＦの６本目の鋼管ＫのＮｉの分析値（図５（ｃ））とが、第２の火花試験判定基準外であるため、いずれも予定された鋳造ロットＦの鋼管ではないと判定される。
なお、上記の判定は、全ての合金元素の分析値について実施するのが好ましいものの、任意の合金元素の分析値に対して行うことも可能である。また、各鋳造ロットの１本目の鋼管Ｋが異材であると判定された場合には、２本目以降で最初に異材ではないと判定された鋼管Ｋの合金元素の分析値を基準として第２の火花試験判定基準を決定すればよい。
【００７１】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態に係る鋼材の鋼種判定方法について説明する。
本実施形態に係る鋼材の鋼種判定方法は、判定しようとする鋼管Ｋの鋼種が搬送ラインＬで搬送され得る全ての鋼種のうちのいずれの鋼種であるかを判定する方法である。
すなわち、本実施形態に係る鋼種判定方法では、予定鋼種と同一であるか否かの判定を行わずに、第１判定鋼種及び第２判定鋼種に基づき、判定対象である鋼管Ｋの鋼種が搬送ラインＬで搬送される全ての鋼種のリスト（図２）に含まれるいずれの鋼種に該当するかを判定する。
従い、予定鋼種と同一であるか否かの判定を行わないという点を除いては、第１の実施形態と同様の判定ロジックになるため、ここでは、その詳細な説明を省略する。
【００７２】
なお、第１及び第２の実施形態において判定する鋼種は、図２で例示したような鋼種に限られず、火花試験及び蛍光Ｘ線分析のうちのいずれか一方の結果、又は双方の結果に基づき判定できる鋼種ならどのような鋼種でもよい。また、炭素鋼等における炭素量の区分も例示した区分に限られず、どのような区分でもよい。
また、火花試験部２で火花試験を施すためにグラインダー等で削った鋼管Ｋの箇所について、蛍光Ｘ線分析部３で蛍光Ｘ線分析を施すようにしてもよい。このようにすれば、鋼管Ｋの表面の酸化スケール等が除去されているので、蛍光Ｘ線分析の分析精度が高くなる。
さらに、総合演算制御部４がディスプレイやスピーカー等の報知手段を具備するものとし、この報知手段で判定結果を報知するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７３】
１・・・鋼種判定システム
２・・・火花試験部
２１・・・火花試験演算制御部
３・・・蛍光Ｘ線分析部
３１・・・蛍光Ｘ線演算制御部
４・・・総合演算制御部
５・・・マーキング部
Ｌ・・・搬送ライン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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