(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸液を貯留するための酸洗槽と、
前記酸液に浸漬された鋼板を連続的に搬送するための搬送部と、
前記酸液中で前記鋼板に対向して設けられる参照面と前記酸液との間の熱伝達率と相関関係を有する少なくとも１つのパラメータを計測するための計測部と、
前記少なくとも１つのパラメータの計測結果に基づいて、前記搬送部による前記鋼板の搬送速度を決定するように構成された搬送速度決定部と、
前記参照面の少なくとも一部を形成する熱伝導体と、
前記熱伝導体の前記参照面とは反対側において前記熱伝導体に接して設けられる熱源と、
を備え、
前記計測部は、前記熱伝導体の内部における温度を前記パラメータの１つとして計測するように構成され、
前記搬送速度決定部は、
前記計測部による前記温度の計測結果から前記熱伝達率を算出し、
前記熱伝達率の算出結果に基づいて、前記鋼板の搬送速度を決定する
ように構成された
酸洗設備。
【請求項２】
前記熱伝導体および前記熱源を取り囲む断熱材をさらに備える
請求項１に記載の酸洗設備。
【請求項３】
前記酸液中において前記鋼板に対向する面を有する構造物を備え、
前記構造物の前記面は、前記参照面の一部を形成し、
前記熱伝導体は、前記熱伝導体の前記参照面が前記鋼板に対向して前記酸液に露出するように、前記構造物によって支持された
請求項１又は２に記載の酸洗設備。
【請求項４】
前記熱伝導体の前記参照面が前記鋼板に対向して、前記構造物の前記参照面に面一である
請求項３に記載の酸洗設備。
【請求項５】
前記構造物は、前記鋼板の両面の少なくとも一方に対向するように設けられた板状部材を含む
請求項３又は４に記載の酸洗設備。
【請求項６】
前記構造物は、前記酸洗槽の底部を含む
請求項３乃至５の何れか一項に記載の酸洗設備。
【請求項７】
前記鋼板の両面を覆うように設けられる上方板部及び下方板部と、前記鋼板の両側方の少なくとも一方において前記上方板部と前記下方板部とを接続するように設けられる側板部と、を含む部材を備え、
前記構造物は、前記上方板部又は前記下方板部の少なくとも一方を含む
請求項３乃至６の何れか一項に記載の酸洗設備。
【請求項８】
前記計測部は、前記熱伝導体の内部のうち、前記参照面からの距離が異なる少なくとも２つの地点における温度の各々を前記パラメータの１つとして計測するように構成され、
前記搬送速度決定部は、
前記計測部による前記地点の各々における前記少なくとも一つのパラメータの計測結果から前記熱伝達率を算出し、
前記熱伝達率の算出結果に基づいて、前記鋼板の搬送速度を決定する
ように構成された
請求項１乃至７の何れか一項に記載の酸洗設備。
【請求項９】
前記熱伝導体の前記参照面と、前記熱源と、を結ぶ方向における前記計測部による温度計測位置での、前記方向に直交する前記熱伝導体の断面積は、前記熱伝導体のうち前記参照面の面積よりも小さい
請求項１乃至８の何れか一項に記載の酸洗設備。
【請求項１０】
前記計測部は、前記鋼板の板幅方向における位置が異なる少なくとも２つの位置の各々において前記少なくとも１つのパラメータを計測するように構成され、
前記搬送速度決定部は、前記少なくとも２つの位置の各々における前記少なくとも１つのパラメータの計測結果に基づいて、前記搬送部による前記鋼板の搬送速度を決定するように構成された
請求項１乃至９の何れか一項に記載の酸洗設備。
【請求項１１】
前記計測部は、前記鋼板の搬送方向における位置が異なる少なくとも２つの位置の各々において前記少なくとも１つのパラメータを計測するように構成され、
前記搬送速度決定部は、前記少なくとも２つの位置の各々における前記少なくとも１つのパラメータの計測結果に基づいて、前記搬送部による前記鋼板の搬送速度を決定するように構成された
請求項１乃至１０の何れか一項に記載の酸洗設備。
【請求項１２】
酸液を貯留するための酸洗槽と、
前記酸液に浸漬された鋼板を連続的に搬送するための搬送部と、
を含む酸洗設備の運転方法であって、
前記酸液中で前記鋼板に対向して延在する参照面と前記酸液との間の熱伝達率と相関関係を有する少なくとも１つのパラメータを計測するステップと、
前記少なくとも１つのパラメータの計測結果に基づいて、前記搬送部による前記鋼板の搬送速度を決定するステップと、
を備え、
前記計測するステップでは、前記参照面の少なくとも一部を形成する熱伝導体が前記熱伝導体の前記参照面とは反対側に設けられる熱源と接した状態で、前記熱伝導体の内部における温度を前記パラメータの１つとして計測し、
前記決定するステップでは、
前記温度の計測結果から前記熱伝達率を算出し、
前記熱伝達率の算出結果に基づいて、前記鋼板の搬送速度を決定する
酸洗設備の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、酸洗設備及び酸洗設備の運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼板の製造過程において、例えば熱間圧延工程や冷却工程で鋼板の表面にスケール（酸化被膜）が生成する。このように鋼板表面に生成するスケールを除去するため、酸洗処理が行われることがある。【０００３】
鋼板の酸洗処理を行う装置として、例えば、特許文献１には、鋼板を酸洗処理するための酸洗液が貯留された複数の酸洗槽が直列に配置された連続酸洗設備が開示されている。この連続酸洗設備では、圧延鋼板を搬送しながら複数の酸洗槽の酸液中を次々に通過させることで、鋼板表面に生成したスケールを酸液に溶解させることで除去するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２００６９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、生産効率向上の観点から、連続酸洗処理における鋼板の搬送速度（ライン速度）はなるべく速くすることが望ましい。しかしながら、従来、酸洗処理の進行状況がどの程度であるかを直接計測できないことから、酸洗処理の時間を十分に確保するため、ライン速度は余裕をもって低めに設定するのが通常であった。そこで、酸洗処理の状況を把握して、ライン速度を適切に設定することによって、鋼板の生産効率を向上することが望まれる。【０００６】
上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、鋼板の生産効率を向上可能な酸洗設備及び酸洗設備の運転方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の少なくとも一実施形態に係る酸洗設備は、
酸液を貯留するための酸洗槽と、
前記酸液に浸漬された鋼板を連続的に搬送するための搬送部と、
前記酸液中で前記鋼板に対向して設けられる参照面と前記酸液との間の熱伝達率と相関関係を有する少なくとも１つのパラメータを計測するための計測部と、
前記少なくとも１つのパラメータの計測結果に基づいて、前記搬送部による前記鋼板の搬送速度を決定するように構成された搬送速度決定部と、
を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の少なくとも一実施形態によれば、鋼板の生産効率を向上可能な酸洗設備及び酸洗設備の運転方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態に係る酸洗設備の概略図である。
【図２】図１に示す酸洗設備のＡ−Ａ断面を示す図である。
【図３】一実施形態に係る酸洗設備の計測部を含む要部を示す概略図である。
【図４】一実施形態に係る酸洗設備の計測部を含む要部を示す概略図である。
【図５】一実施形態に係る酸洗設備の計測部を含む要部を示す概略図である。
【図６】一実施形態に係る酸洗設備の概略図である。
【図７】図６に示す酸洗設備のＡ−Ａ断面を示す図である。
【図８】一実施形態に係る酸洗設備の概略図である。
【図９】図８に示す酸洗設備のＡ−Ａ断面を示す図である。
【図１０】一実施形態に係る酸洗設備における酸液の流速分布及び速度勾配の一例を示すグラフである。
【図１１】熱伝達率とライン速度との相関関係の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００１１】
図１は、一実施形態に係る酸洗設備の概略図であり、図２は、図１に示す酸洗設備のＡ−Ａ断面を示す図である。なお、図１は、図２のＢ−Ｂ断面を示す図である。
【００１２】
図１及び図２に示すように、一実施形態に係る酸洗設備１は、酸液３を貯留するための酸洗槽４と、酸液３に浸漬された帯状の鋼板２を連続的に搬送するための搬送ロール（搬送部）６と、を備えている。
酸液３は、鋼板２の表面に生成したスケール（酸化被膜）を溶解して除去するための酸洗液であり、例えば、塩酸、硫酸、硝酸又はフッ酸等の酸を含む液体である。
搬送ロール６は、鋼板２に張力を与えて該鋼板２を搬送するように構成されている。搬送ロール６による鋼板２の搬送速度（ライン速度）Ｖは、後述する制御装置１００によって制御されるようになっている。
【００１３】
また、酸洗設備１は、酸液３中で鋼板２に対向して設けられる参照面１０と酸液３との間の熱伝達率ｈＲと相関関係を有するパラメータを計測するための計測部８と、搬送ロール６による鋼板２の搬送速度（ライン速度）Ｖを決定するための搬送速度決定部と、を備えている。図１及び図２に示す実施形態において、搬送速度決定部は、制御装置１００の機能として実装されている。すなわち、制御装置１００は、上述の搬送速度決定部を含む。
なお、図１及び図２において符号８で示される部分（斜線部）は、計測部８の設けられる位置を示すものであり、計測部８の断面形状を示すものではない。
【００１４】
図１及び図２に示すように、酸洗設備１は、鋼板２に対向する面２１を有する構造物２０を有しており、上述の参照面１０は、構造物２０の面２１を含んでいる。
図１及び図２に示す例示的な実施形態では、鋼板２の両面にそれぞれ対向するように設けられた板状部材２２Ａ及び２２Ｂを含み、板状部材２２Ａ，２２Ｂの各々は、鋼板２に対向する面２１を有している。
【００１５】
搬送速度決定部は、計測部８によって計測されるパラメータの計測結果に基づいて、ライン速度Ｖを決定するように構成されている。
幾つかの実施形態では、搬送速度決定部は、計測部８による上述のパラメータの計測結果から、参照面１０と酸液３との間の熱伝達率を算出し、このように算出された熱伝達率に基づいてライン速度Ｖを決定するように構成されていてもよい。
【００１６】
制御装置１００は、搬送速度決定部によって決定されたライン速度Ｖで鋼板２が搬送されるように搬送ロール６の制御を行う搬送制御部（不図示）をさらに含んでいてもよい。
【００１７】
制御装置１００は、ＣＰＵ、メモリ（ＲＡＭ）、補助記憶装置及びインターフェース等を含んでいてもよい。
制御装置１００は、インターフェースを介して、計測部８からの情報（計測結果を示す信号）を受け取るようになっている。
ＣＰＵは、このようにして受け取った情報を処理するように構成される。また、ＣＰＵは、メモリに展開されるプログラムを処理するように構成される。
【００１８】
搬送速度決定部や搬送制御部は、ＣＰＵにより実行されるプログラムとして実装され、補助記憶装置に記憶されていてもよい。
プログラム実行時には、これらのプログラムはメモリに展開される。ＣＰＵは、メモリからプログラムを読み出し、必要に応じて計測部８から受け取った情報を用いて、プログラムに含まれる命令を実行するようになっている。
【００１９】
ここで、図１０は、酸洗設備１において、酸液３中で鋼板２が搬送されているときの、搬送方向に直交する方向（図１０に示すＹ方向）における酸液３の流速分布の一例を示すグラフ（Ａ）及び速度勾配の一例を示すグラフ（Ｂ）である。
【００２０】
本発明者の知見によれば、酸液３中で搬送される鋼板２に対向するように設けられた参照面１０と酸液３の間の熱伝達率ｈＲは、鋼板と酸液の間の熱伝達率ｈ０と相関関係がある。
すなわち、鋼板２の搬送によって生じる酸液３の流れは、鋼板２の搬送速度（ライン速度）Ｖに応じて鋼板２に対向する参照面１０近傍の酸液３の流速分布へも影響を与える。
【００２１】
例えば、酸液３中を鋼板２が搬送されているとき、酸液３の流速分布は、搬送方向に直交する方向（図１０に示すＹ方向）に鋼板２から参照面１０に向かうにつれて小さくなるような流速分布となる（図１０の（Ａ）参照）。
そして、鋼板２の搬送速度（ライン速度）Ｖが変更されると、Ｙ方向において鋼板２の表面から参照面１０に至る全範囲において、酸液３の流速が同様の割合で変化するとともに、これに応じて、酸液３の速度勾配も変化する。
すなわち、鋼板２の表面における酸液３の流速が増加すれば、参照面１０における酸液３の流速も、同様の割合で増加し、このとき、鋼板２の表面及び参照面１０における酸液３の速度勾配も、流速の変化に応じて変化する。
【００２２】
ここで、壁面（鋼板２の表面や参照面１０）と酸液３との間の物質伝達率及び熱伝達率は、壁面における速度勾配が大きいほど高くなる。
つまり，鋼板２の搬送速度が変わると，これに応じて、鋼板２の表面における熱伝達率ｈ０及び参照面１０における熱伝達率ｈＲが変化する（すなわち物質伝達率が変化する）。
したがって、参照面１０における熱伝達率ｈＲを算出することで、鋼板２の表面における熱伝達率ｈ０を間接的に評価することができる。すなわち、参照面１０と酸液３の間の熱伝達率ｈＲは、鋼板２の表面における熱伝達率ｈ０の指標となり得、したがって、鋼板２の酸洗速度の指標となり得る。
【００２３】
この点、上述した実施形態では、酸液３中で鋼板２に対向して設けられる参照面１０と酸液３との間の熱伝達率ｈＲと相関関係を有する少なくとも１つのパラメータを計測するようにしたので、該パラメータから、鋼板２の酸洗速度あるいは酸洗処理の進行状況を把握することができる。よって、該パラメータを考慮して鋼板２の搬送速度（ライン速度）Ｖを適切に設定することができ、これにより、鋼板２の生産効率を向上することができる。
【００２４】
また、計測部８によって計測されたパラメータから、参照面１０と酸液３との間の熱伝達率ｈＲを算出する場合、該熱伝達率ｈＲに基づいて、鋼板２の搬送速度（ライン速度）Ｖを適切に設定することができ、これにより、鋼板２の生産効率を向上することができる。
【００２５】
参照面１０と酸液３との間の熱伝達率ｈＲが得られれば、例えば以下のようにして、鋼板２の搬送速度（ライン速度）Ｖを決定することができる。
すなわち、鋼板２表面の酸化スケールの除去（酸洗完了）は，鋼板２の表面における熱伝達率ｈ０と相関関係を有する熱伝達率ｈＲ、及び、酸洗時間（ライン速度Ｖの逆数に比例）で評価される。
そこで、酸洗設備１で熱伝達率ｈＲとライン速度Ｖを実測することにより、これら熱伝達率ｈＲとライン速度Ｖとの相関関係をデータベース化して、制御装置１００のメモリに記憶しておく。なお、図１１は、このようにして得られる熱伝達率ｈＲとライン速度Ｖ（鋼板速度）との相関関係の一例を示すグラフである。
そして、酸洗設備１の運転中に熱伝達率ｈＲを計測し、上述のデータベースから鋼板２の搬送速度（ライン速度）Ｖを上昇させても酸洗完了できるかを判定し、鋼板２の搬送速度Ｖを調整するようにしてもよい（すなわち、図１１図の点ＰＡから点ＰＢへ移動させるようにしてもよい）。
【００２６】
なお、搬送制御部は、このように搬送速度決定部により決定されたライン速度Ｖで鋼板２が搬送されるように、搬送ロール６を介して鋼板２に与える張力を調節（変更）するように構成されていてもよい。すなわち、鋼板２の搬送速度は、制御装置１００によって自動的に変更されるようになっていてもよい。
あるいは、鋼板２の搬送速度は、手動で変更されるようになっていてもよい。すなわち、搬送速度決定部により鋼板２の搬送速度が決定された後、搬送速度決定部により決定されたライン速度Ｖで鋼板２が搬送されるように、搬送ロール６を介して鋼板２に与える張力を手動で調節（変更）するようにしてもよい。
【００２７】
図１に示すように、計測部８は、鋼板２の搬送方向における位置が異なる２以上の位置に設けられ、それぞれの位置において上述のパラメータを計測するようになっていてもよい。また、図２に示すように、計測部８は、鋼板２の板幅方向における位置が異なる２以上の位置に設けられ、それぞれの位置において上述のパラメータを計測するようになっていてもよい。
そして、搬送速度決定部は、２以上の位置の各々における上述のパラメータの計測結果に基づいて、搬送ロール６による鋼板２の搬送速度（ライン速度）Ｖを決定するように構成されていてもよい。
【００２８】
なお、図１及び図２に示す例示的な実施形態では、板幅方向に５つの計測部８が配列されるとともに、鋼板２の搬送方向に３つの計測部８が配列されている。
【００２９】
このように、鋼板２の搬送方向又は板幅方向における複数の位置の各々において、参照面１０と酸液３との間の熱伝達率ｈＲと相関関係を有する少なくとも１つのパラメータを計測するようにすることで、鋼板２の酸洗速度あるいは酸洗処理の進行状況をより詳細に把握することができる。よって、該パラメータを考慮して鋼板２の搬送速度（ライン速度）Ｖを適切に設定することができ、これにより、鋼板２の生産効率を向上することができる。
【００３０】
以下、幾つかの実施形態に係る酸洗設備１について、より具体的に説明する。
図３〜図５は、それぞれ、一実施形態に係る酸洗設備１の計測部８を含む要部を示す概略図である。
図３〜図５に示すように、幾つかの実施形態に係る酸洗設備１は、熱伝導体３０と、熱源３２と、熱伝導体３０及び熱源３２を取り囲む断熱材３４と、備えている。
【００３１】
熱伝導体３０は、参照面１０の一部を形成する露出面３１を有している。また、熱伝導体３０は、該熱伝導体３０の参照面１０である露出面３１が鋼板２に対向して酸液３に露出するように、構造物２０によって支持されている。熱伝導体３０の露出面３１は、構造物２０の面２１とともに、鋼板２に対向する参照面１０を形成している。
なお、熱伝導体３０の参照面１０（露出面３１）と、構造物２０の参照面１０（面２１）とは面一である。
【００３２】
熱源３２は、熱伝導体３０の参照面１０（露出面３１）とは反対側において熱伝導体３０に接して設けられ、熱伝導体３０に熱を与えて、熱伝導体３０の参照面１０（露出面３１）と、酸液３との間に温度差を形成するように構成される。
熱源３２は、熱伝導体３０を加熱可能なヒータであってもよく、あるいは、熱伝導体３０を冷却可能なクーラであってもよい。
【００３３】
このように構成された酸洗設備１において、計測部８は、熱伝導体３０の内部における温度を、参照面１０と酸液３との間の熱伝達率ｈＲと相関関係を有するパラメータとして計測するように構成される。
【００３４】
熱伝導体３０の内部の温度を計測するための計測部８は、熱電対等の温度センサを含んでいてもよい。
【００３５】
図３〜図５に示す各実施形態では、計測部８は、熱伝導体３０の参照面１０（露出面３１）と熱源３２とを結ぶ第１方向において、参照面１０（露出面３１）よりも熱源３２寄りの位置の点Ｐ１における熱伝導体３０の内部温度Ｔｍ１を計測するように構成された熱電対９Ａを含む。
また、図４及び図５に示す各実施形態では、計測部８は、さらに、上述の第１方向において、点Ｐ１とは異なる点Ｐ２における熱伝導体３０の内部温度Ｔｍ２を計測するように構成された熱電対９Ｂを含む。
【００３６】
そして、搬送速度決定部は、計測部８（熱電対９Ａ，９Ｂ等）による温度（Ｔｍ１，Ｔｍ２等）の計測結果から、参照面１０と酸液３との間の熱伝達率ｈＲを算出するように構成される。
【００３７】
参照面１０と酸液３との間の熱伝達率ｈＲは、例えば、以下のようにして求めることができる。
【００３８】
図３に示すように、第１方向における１か所（図３に示す例では点Ｐ１）における内部温度（Ｔｍ１）を計測する場合には、熱伝導体３０を含む系の、第１方向における熱伝導方程式を解くことにより、熱源の出力（熱量）Ｑと、点Ｐ１における温度Ｔｍ１との関係が整合するような、参照面１０での熱伝導体３０の温度Ｔｓが求まる。
あるいは、図４及び図５に示すように、第１方向における２か所以上（図４及び図５に示す例では点Ｐ１及びＰ２）における内部温度（Ｔｍ１及びＴｍ２）を計測する場合には、熱伝導体３０を含む系の、第１方向における熱伝導方程式を解くことにより、点Ｐ１における温度Ｔｍ１と、点Ｐ２における温度Ｔｍ２との関係が整合するような、熱伝導体３０の表面温度（参照面１０での温度）Ｔｓが求まる。
【００３９】
また、例えば特開２０１５−７８８５８号公報に記載される熱伝導逆解析等により、点Ｐ１又は点Ｐ２における熱伝導体３０の内部温度Ｔｍ１又はＴｍ２から、熱伝導体３０の参照面１０（露出面３１）での熱流束ｑが求まる。
【００４０】
そして、このようにして求まる表面温度Ｔｓ及び熱流束ｑ、並びに、酸液３のバルク温度Ｔｆを下記式に代入することにより、参照面１０と酸液３との間の熱伝達率ｈＲを算出することができる。
ｈＲ＝ｑ／（Ｔｓ−Ｔｆ）
【００４１】
なお、酸洗設備１は、酸液３のバルク温度Ｔｆを計測するための温度センサ（不図示）をさらに備えていてもよい。
【００４２】
このように、図３〜図５に示す例示的な実施形態では、熱伝導体３０の参照面１０と反対側に該熱伝導体３０に接して熱源３２を設けたので、熱伝導体３０の参照面１０（露出面３１）と酸液３との間に温度差が形成され、これにより上述の参照面１０と酸液３との間の熱伝達率ｈＲの算出が可能となる。また、計測部８により熱伝導体３０の内部における温度を計測するようにしたので、この温度計測結果に基づいて、上述の熱伝達率ｈＲを算出することができる。
そして、このようにして得られる熱伝達率ｈＲに基づいて、鋼板２の搬送速度（ライン速度）Ｖを適切に設定することができ、これにより、鋼板２の生産効率を向上することができる。
【００４３】
また、図４及び図５に示す例示的な実施形態では、熱伝導体３０の内部において、参照面１０からの距離が異なる少なくとも２つの地点Ｐ１，Ｐ１の温度Ｔｍ１，Ｔｍ２を計測するようにしたので、熱伝導体３０の内部における熱流束を精度良く求めることができる。よって、このように求めた熱流束から、上述の参照面１０と酸液３との間の熱伝達率ｈＲを精度良好に算出することができる。
【００４４】
幾つかの実施形態では、例えば、図５に示すように、熱伝導体３０の参照面１０（露出面３１）と、熱源３２と、を結ぶ第１方向における、計測部８による温度計測位置（Ｐ１又はＰ２）において、第１方向に直交する熱伝導体３０の断面積Ａ１は、熱伝導体３０のうち参照面１０（露出面３１）の面積Ａ２よりも小さい。
【００４５】
このように、熱伝導体３０の参照面１０と熱源３２とを結ぶ第１方向における温度計測位置（Ｐ１又はＰ２）において、該第１方向に直交する方向の熱伝導体３０の断面積Ａ１が、熱伝導体３０のうち参照面１０の面積Ａ２よりも小さくなるようにすることで、熱伝導体３０の温度計測位置（Ｐ１又はＰ２）での熱流束を大きくすることができる。これにより、計測部８で計測される熱伝導体３０の温度と、酸液３との温度差とを拡大することができ、上述の参照面１０と酸液３との間の熱伝達率ｈＲをより精度良好に算出することができる。
【００４６】
なお、図５に示す例示的な実施形態では、第１方向における温度計測点Ｐ１とＰ２との間の範囲の小径部３０ａにおいて、断面積はＡ１で一定である（ただし、Ａ１は、熱伝導体３０の参照面１０の面積Ａ２よりも小さい）。このように、第１方向において複数の温度計測点（Ｐ１，Ｐ２）間の断面積を比較的小さくすることにより、これらの計測点間の熱流束を大きくして、計測温度勾配を比較的大きくすることができる。
【００４７】
なお、熱伝導体３０のうち、上述の小径部３０ａよりも熱源３２側に位置する第１大径部３０ｂの第１方向の厚さｔ１、及び、上述の小径部３０ａよりも露出面３１側に位置する第２大径部３０ｃの第１方向の厚さｔ２は（図５参照）、表面温度が均一になるような値に設定する。これらの厚さｔ１及びｔ２は、面積比，金属部の熱物性（密度，比熱，熱伝導率）から熱伝導解析を実施することで適正な値を求めてもよい。
【００４８】
図６及び図８は、それぞれ、一実施形態に係る酸洗設備の概略図であり、図７及び図９は、それぞれ、図６及び図８に示す酸洗設備のＡ−Ａ断面を示す図である。なお、図６及び図８は、それぞれ、図７及び図９のＢ−Ｂ断面を示す図である。
【００４９】
参照面１０の一部を形成する構造物２０は、図１及び図２に示すような板状部材２２Ａ，２２Ｂに限定されず、様々な形状を取り得る。
【００５０】
例えば、図６及び図７に示す例示的な実施形態では、酸洗設備１は、鋼板２の両面を覆うように設けられる上方板部２５及び下方板部２６と、鋼板２の側方において上方板部２５と下方板部２６とを接続するように設けられる側板部２７Ａ，２７Ｂと、を含む箱部材２４を備えている。そして、参照面１０の一部を形成する構造物２０は、上方板部２５及び下方板部２６を含む。
【００５１】
このように、鋼板２の両面を覆う上方板部２５及び下方板部２６を含む箱部材２４を設けることにより、鋼板２が酸液３内を通過するときに、鋼板２の表面に成長する境界層の厚みを、箱部材２４の内面までに抑制することができる。これにより、鋼板２の表面への物質移動を促進して、鋼板２の表面での酸洗反応を促進しながら、上述の参照面１０と酸液３との間の熱伝達率ｈＲを算出することができる。
【００５２】
また、例えば、図８及び図９に示す例示的な実施形態では、参照面１０の一部を形成する構造物２０は、酸洗槽４の底部２８を含む。
【００５３】
このように、参照面１０の一部を形成する構造物２０として酸洗槽４の底部２８を利用することで、酸洗設備１をよりコンパクトにしながら、参照面１０と酸液３との間の熱伝達率ｈＲを算出することができる。
【００５４】
以下、幾つかの実施形態に係る酸洗設備及び酸洗設備の運転方法について概要を記載する。
【００５５】
（１）本発明の少なくとも一実施形態に係る酸洗設備は、
酸液を貯留するための酸洗槽と、
前記酸液に浸漬された鋼板を連続的に搬送するための搬送部と、
前記酸液中で前記鋼板に対向して設けられる参照面と前記酸液との間の熱伝達率と相関関係を有する少なくとも１つのパラメータを計測するための計測部と、
前記少なくとも１つのパラメータの計測結果に基づいて、前記搬送部による前記鋼板の搬送速度を決定するように構成された搬送速度決定部と、
を備える。
【００５６】
本発明者の知見によれば、酸液中で搬送される鋼板に対向するように設けられた参照面と酸液の間の熱伝達率は、鋼板と酸液の間の熱伝達率と相関関係がある。このため、上述の参照面と酸液の間の熱伝達率は、鋼板の酸洗速度の指標となる。
この点、上記（１）の構成では、酸液中で鋼板に対向して設けられる参照面と酸液との間の熱伝達率と相関関係を有する少なくとも１つのパラメータを計測するようにしたので、該パラメータから、鋼板の酸洗速度あるいは酸洗処理の進行状況を把握することができる。よって、該パラメータを考慮して鋼板の搬送速度（ライン速度）を適切に設定することができ、これにより、鋼板の生産効率を向上することができる。
【００５７】
（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、
前記搬送速度決定部は、
前記計測部による前記少なくとも一つのパラメータの計測結果から前記熱伝達率を算出し、
前記熱伝達率の算出結果に基づいて、前記鋼板の搬送速度を決定する
ように構成される。
【００５８】
上記（２）の構成によれば、計測部によって計測されたパラメータから、酸液中で鋼板に対向して設けられる参照面と酸液との間の熱伝達率を算出するようにしたので、該熱伝達率に基づいて、鋼板の搬送速度（ライン速度）を適切に設定することができ、これにより、鋼板の生産効率を向上することができる。
【００５９】
（３）幾つかの実施形態では、上記（１）または（２）の構成において、
前記酸洗設備は、
前記参照面の少なくとも一部を形成する熱伝導体と、
前記熱伝導体の前記参照面とは反対側において前記熱伝導体に接して設けられる熱源と、を備え、
前記計測部は、前記熱伝導体の内部における温度を前記パラメータの１つとして計測するように構成される。
【００６０】
上記（３）の構成によれば、熱伝導体の参照面と反対側に該熱伝導体に接して熱源を設けたので、熱伝導体と酸液との間に温度差が形成され、これにより上述の参照面と酸液との間の熱伝達率の算出が可能となる。また、熱伝導体の内部における温度を計測するようにしたので、この温度計測結果に基づいて、上述の熱伝達率を算出することができる。よって、このようにして得られる熱伝達率に基づいて、鋼板の搬送速度（ライン速度）を適切に設定することができ、これにより、鋼板の生産効率を向上することができる。
【００６１】
（４）幾つかの実施形態では、上記（３）の構成において、
前記酸洗設備は、前記熱伝導体および前記熱源を取り囲む断熱材をさらに備える。
【００６２】
上記（４）の構成によれば、熱伝導体及び熱源を取り囲むように断熱材を設けたので、熱伝導体とその周囲の部材との間の熱の伝達を抑制して、上述の参照面と酸液との間の熱伝達率をより精度良く算出することができる。
【００６３】
（５）幾つかの実施形態では、上記（３）又は（４）の構成において、
前記酸洗設備は、前記酸液中において前記鋼板に対向する面を有する構造物を備え、
前記構造物の前記面は、前記参照面の一部を形成し、
前記熱伝導体は、前記熱伝導体の前記参照面が前記鋼板に対向して前記酸液に露出するように、前記構造物によって支持される。
【００６４】
上記（５）の構成によれば、熱伝導体は、該熱伝導体とともに上述の参照面を形成する構造物に支持されるので、熱伝導体が他の部材に支持される場合に比べて、コンパクトな構成としながら、上述の参照面と酸液との間の熱伝達率を算出することができる。
【００６５】
（６）幾つかの実施形態では、上記（５）の構成において、
前記熱伝導体の前記参照面が前記鋼板に対向して、前記構造物の前記参照面に面一である。
【００６６】
上記（６）の構成によれば、熱伝導体の参照面と構造物の参照面が面一となるようにしたので、参照面での酸液の流れの乱れが抑制されるので、上述の参照面と酸液との間の熱伝達率をより精度良く算出することができる。
【００６７】
（７）幾つかの実施形態では、上記（５）又は（６）の構成において、
前記構造物は、前記鋼板の両面の少なくとも一方に対向するように設けられた板状部材を含む。
【００６８】
上記（７）の構成によれば、参照面の一部を形成するとともに熱伝導体を支持する構造物として板状部材を採用したので、簡素な構成によって、上述の参照面と酸液との間の熱伝達率を算出することができる。
【００６９】
（８）幾つかの実施形態では、上記（５）乃至（７）の何れかの構成において、
前記構造物は、前記酸洗槽の底部を含む。
【００７０】
上記（８）の構成によれば、参照面の一部を形成するとともに熱伝導体を支持する構造物として酸洗槽の底部を利用するので、酸洗設備をよりコンパクトにしながら、上述の参照面と酸液との間の熱伝達率を算出することができる。
【００７１】
（９）幾つかの実施形態では、上記（５）乃至（８）の何れかの構成において、
前記鋼板の両面を覆うように設けられる上方板部及び下方板部と、前記鋼板の両側方の少なくとも一方において前記上方板部と前記下方板部とを接続するように設けられる側板部と、を含む箱部材を備え、
前記構造物は、前記上方板部又は前記下方板部の少なくとも一方を含む。
【００７２】
上記（９）の構成によれば、鋼板の両面を覆う上方板部及び下方板部を含む箱部材を設けたので、鋼板が酸液内を通過するときに、鋼板表面に成長する境界層の厚みを、箱部材の内面までに抑制することができる。これにより、鋼板表面への物質移動を促進して、鋼板表面での酸洗反応を促進しながら、上述の参照面と酸液との間の熱伝達率を算出することができる。
【００７３】
（１０）幾つかの実施形態では、上記（３）乃至（９）の構成において、
前記計測部は、前記熱伝導体の内部のうち、前記参照面からの距離が異なる少なくとも２つの地点における温度の各々を前記パラメータの１つとして計測するように構成され、
前記搬送速度決定部は、
前記計測部による前記地点の各々における前記少なくとも一つのパラメータの計測結果から前記熱伝達率を算出し、
前記熱伝達率の算出結果に基づいて、前記鋼板の搬送速度を決定する
ように構成される。
【００７４】
上記（１０）の構成によれば、熱伝導体の内部において、参照面からの距離が異なる少なくとも２つの地点の温度を計測するようにしたので、熱伝導体の内部における熱流束を精度良く求めることができる。よって、このように求めた熱流束から、上述の参照面と酸液との間の熱伝達率を精度良好に算出することができる。
【００７５】
（１１）幾つかの実施形態では、上記（３）乃至（１０）の何れかの構成において、
前記熱伝導体の前記参照面と、前記熱源と、を結ぶ方向における前記計測部による温度計測位置での、前記方向に直交する前記熱伝導体の断面積は、前記熱伝導体のうち前記参照面の面積よりも小さい。
【００７６】
上記（１１）の構成によれば、熱伝導体の参照面と熱源とを結ぶ方向における温度計測位置において、該方向に直交する方向の熱伝導体の断面積が、熱伝導体のうち参照面の面積よりも小さくなるようにしたので、熱伝導体の温度計測位置での熱流束を大きくすることができる。これにより、計測部で計測される熱伝導体の温度と、酸液との温度差とを拡大することができ、上述の参照面と酸液との間の熱伝達率をより精度良好に算出することができる。
【００７７】
（１２）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（１１）の何れかの構成において、
前記計測部は、前記鋼板の板幅方向における位置が異なる少なくとも２つの位置の各々において前記少なくとも１つのパラメータを計測するように構成され、
前記搬送速度決定部は、前記少なくとも２つの位置の各々における前記少なくとも１つのパラメータの計測結果に基づいて、前記搬送部による前記鋼板の搬送速度を決定するように構成される。
【００７８】
上記（１２）の構成によれば、鋼板の板幅方向における複数の位置の各々において、参照面と酸液との間の熱伝達率と相関関係を有する少なくとも１つのパラメータを計測するようにしたので、鋼板の酸洗速度あるいは酸洗処理の進行状況をより詳細に把握することができる。よって、該パラメータを考慮して鋼板の搬送速度（ライン速度）を適切に設定することができ、これにより、鋼板の生産効率を向上することができる。
【００７９】
（１３）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（１２）の何れかの構成において、
前記計測部は、前記鋼板の搬送方向における位置が異なる少なくとも２つの位置の各々において前記少なくとも１つのパラメータを計測するように構成され、
前記搬送速度決定部は、前記少なくとも２つの位置の各々における前記少なくとも１つのパラメータの計測結果に基づいて、前記搬送部による前記鋼板の搬送速度を決定するように構成される。
【００８０】
上記（１３）の構成によれば、鋼板の搬送方向における複数の位置の各々において、参照面と酸液との間の熱伝達率と相関関係を有する少なくとも１つのパラメータを計測するようにしたので、鋼板の酸洗速度あるいは酸洗処理の進行状況をより詳細に把握することができる。よって、該パラメータを考慮して鋼板の搬送速度（ライン速度）を適切に設定することができ、これにより、鋼板の生産効率を向上することができる。
【００８１】
（１４）本発明の少なくとも一実施形態に係る酸洗設備の運転方法は、
酸液を貯留するための酸洗槽と、
前記酸液に浸漬された鋼板を連続的に搬送するための搬送部と、
を含む酸洗設備の運転方法であって、
前記酸液中で前記鋼板に対向して設けられる参照面と前記酸液との間の熱伝達率と相関関係を有する少なくとも１つのパラメータを計測するステップと、
前記少なくとも１つのパラメータの計測結果に基づいて、前記搬送部による前記鋼板の搬送速度を決定するステップと、
を備える。
【００８２】
上記（１４）の方法によれば、酸液中で鋼板に対向して設けられる参照面と酸液との間の熱伝達率と相関関係を有する少なくとも１つのパラメータを計測するようにしたので、該パラメータから、鋼板の酸洗速度あるいは酸洗処理の進行状況を把握することができる。よって、該パラメータを考慮して鋼板の搬送速度（ライン速度）を適切に設定することができ、これにより、鋼板の生産効率を向上することができる。
【００８３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
【００８４】
本明細書において、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
また、本明細書において、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
また、本明細書において、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
【符号の説明】
【００８５】
１      酸洗設備
２      鋼板
３      酸液
４      酸洗槽
６      搬送ロール
８      計測部
９Ａ    熱電対
９Ｂ    熱電対
１０    参照面
２０    構造物
２１    面
２２Ａ  板状部材
２２Ｂ  板状部材
２４    箱部材
２５    上方板部
２６    下方板部
２７Ａ  側板部
２７Ｂ  側板部
２８    底部
３０    熱伝導体
３０ａ  小径部
３０ｂ  第１大径部
３０ｃ  第２大径部
３１    露出面
３２    熱源
３４    断熱材
１００  制御装置
【図１】
0006979516.tif 000002
【図２】
0006979516.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0006979516.tif 000009
【図９】
0006979516.tif 000010
【図１０】
0006979516.tif 000011
【図１１】
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