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KR101323292B1 - 연주 주편 두께 조절 장치 및 두께 조절 방법 - Google Patents

연주 주편 두께 조절 장치 및 두께 조절 방법 Download PDF

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KR101323292B1
KR101323292B1 KR1020110087393A KR20110087393A KR101323292B1 KR 101323292 B1 KR101323292 B1 KR 101323292B1 KR 1020110087393 A KR1020110087393 A KR 1020110087393A KR 20110087393 A KR20110087393 A KR 20110087393A KR 101323292 B1 KR101323292 B1 KR 101323292B1
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Abstract

본 발명은 제철소 연속 주조 공정에서 세그먼트의 타이로드에 작용하는 인장력을 실시간으로 산출하고 이에 의해 타이로드가 늘어나는 길이를 보정할 수 있는 연주 주편 두께 조절 장치 및 두께 조절 방법에 관한 것으로,
본 발명의 일 실시예에 따른 연주 주편 두께 조절 장치는, 다수의 롤러가 각기 구비되는 상부 프레임과 하부 프레임; 길이 방향으로 연장되어 상기 상부 프레임과 상기 하부 프레임을 연결시키는 타이로드; 상기 타이로드에 결합되어 압력을 발생시키며 실린더 헤드에 의해 상부 영역과 하부 영역으로 구분되는 압하 실린더; 상기 압하 실린더의 상부와 하부에 연결 설치되어 상기 상부 영역과 하부 영역에 작동유를 공급하는 작동유 배관; 및, 상기 작동유 배관에 형성되며 상기 작동유 배관에 작용하는 압력을 전기적인 신호로 변환하는 압력 센서를 포함한다.

Description

연주 주편 두께 조절 장치 및 두께 조절 방법{Device for controlling thickness of continuous cating slab and method thereof}
본 발명은 연주 주편 두께 조절 장치 및 두께 조절 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제철소 연속 주조 공정에서 세그먼트의 타이로드에 작용하는 인장력을 실시간으로 산출하고 이에 의해 타이로드가 늘어나는 길이를 보정할 수 있는 연주 주편 두께 조절 장치 및 두께 조절 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 연속주조공정(continuous casting process)은 일정한 형상의 주형에 용강을 연속적으로 주입하고, 주형 내에서 반응고된 주편을 연속적으로 주형의 하측으로 인발하여 슬래브(slab), 블룸(bloom), 빌릿(billet) 등과 같은 다양한 형상의 반제품을 제조하는 공정이다. 이러한 연주공정이 수행되는 일반적인 연속주조기(이하, '연주기'라 함)의 개략적인 구성과, 연주기에 구비되는 세그먼트를 도 1을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.
도 1에 도시된 바와 같이, 제철소 연주공장의 연주기는 일련의 세그먼트(1)로 구성되어 있는데, 세그먼트(1)들은 상부 프레임(11)과 하부 프레임(12)으로 나누어져 있고 각각의 상/하부 프레임(11, 12)에는 일련의 롤(13)들이 서로 대항하게 배치되어 있다. 상기 롤(13)들은 그 사이를 지나는 주편(2)을 가이드하면서 주편(2)을 압하한다. 연속주조 중에 주편(2)은 몰드(4) 하부에서부터 마지막 세그먼트까지 지정된 두께 패턴에 따라 각각의 세그먼트에 설치된 상/하부 롤(13)들 사이에서 압하력을 받으면서 응고가 진행되고 최종 두께에 도달한다. 세그먼트의 상/하부 프레임(11, 12)에 나란히 대항하여 설치된 롤(13)들 사이의 간격은 세그먼트 상부 프레임(11)의 입/출측에 좌/우로 각각 1개씩 고정 설치된 압하 실린더(14)의 실린더 로드를 상하로 이동시켜서 조정 가능하다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 세그먼트의 압하 실린더(14)의 아래쪽으로 실린더 로드와 연결된 긴 막대기 형태의 구조물이 부착되어 있는데, 이 긴 막대기 형태의 구조물을 타이로드(15)라고 하고, 타이로드(15)에 의해서 세그먼트의 상부 프레임(11)과 하부 프레임(12)은 견고하게 연결되어 있다. 상부 프레임(11)은 압하 실린더(14)와 일체로 고정되어 있어 압하 실린더(14)에 작동유를 입/출력함에 따라 하부 프레임(12)과 상대적으로 거리가 가까워지거나 멀어지도록 구성되어 있다.
그리고 상/하부 프레임(11, 12)에는 일련의 롤(13)이 고정되어 있는데, 상부 프레임(11)에는 아래쪽에 롤(13)들이 고정되어 있고, 하부 프레임(12)에는 위쪽으로 롤(13)들이 고정되어 있다. 이들 상/하부 롤(13)들은 세그먼트의 위치에 따라 상/하부 프레임(11, 12)에서 곡률을 가지도록 배치되거나 직선으로 배치되기도 한다. 주편(2)의 두께는 상/하부 롤(13)들 사이의 거리에 의해 결정되는데, 압하 실린더(14)에 작동유를 공급하여 상부 프레임(11)이 전체적으로 하강하도록 제어하면, 고정되어 있는 하부 프레임(12)의 롤(13)들 위를 지나는 주편(2)이 압하된다.
이때, 주편(2)은 압하 방향과 반대 방향의 변형저항(31)을 상/하부 프레임(11, 12)을 연결하는 타이로드(15)에 전달하게 된다. 타이로드(15)는 상부프레임(11)이 넘어지지 않도록 지지하면서 작용하는 인장력(3, 도 2 참조)에 따라 탄성 범위 내에서 늘어났다 줄어들었다 한다.
한편, 상기 타이로드(15)는 주편의 변형저항(31)에 의해 생긴 인장력(3)을 받는데, 이 인장력(3)에 의해 타이로드(15)의 길이가 늘어나게 되고(도면부호 32 참조), 이로 인해 인발되는 주편에 두께 편차가 발생한다.
종래에는 타이로드(15)에 작용하는 인장력(3)에 의해 타이로드(15) 길이가 늘어나 주편(2)의 두께 편차가 발생하는 것을 보정하기 위해서, 탕면(41)으로부터 각 세그먼트(1) 롤(13)까지의 높이(42)를 구하고(도 1 참조), 세그먼트(1) 각각의 롤(13)에 작용하는 철정력을 탕면으로부터 높이(42)와 중력가속도 및 롤(13)이 이루는 단면적으로부터 아래의 식 (1)로 예측하여 계산한다.(도 3 참조)
식 (1) : 롤에 작용하는 힘(변형저항) = 탕면으로부터 높이(42) x 중력가속도(g) x 단면적
여기서, 단면적은 주편 중심부를 주편 길이방향으로 롤 피치만큼 절단한 단면적(도 3의 (b) 참조)으로 아래의 식 (2)로 구한다.
식 (2) : 단면적 = 롤 피치(Li) x (주편 폭(W) ­ 주편 측면부 응고층 두께(t) x 2)
그러면 이 철정력은 세그먼트 상/하부 프레임(11, 12)의 롤(13)에 전달되어 롤(13)에 의한 변형저항(31)으로 작용하여 압하 실린더(14)에 전달되고, 결국 이 변형저항(31)에 의한 힘의 합은 상/하부 프레임(11, 12)을 지탱하는 타이로드(15)에 인장력(3)으로 작용한다.(도 2의 (c) 참조)
도 4를 참조하여 종래의 방법에 따른 인장력(3) 도출 과정을 설명한다.
전체 인장력은 입측의 인장력과 출측의 인장력의 합으로 구하며, 또한 각 롤(13)에 작용하는 힘을 합산하여 전체 인장력(3)을 다음의 순서로 계산한다.
① 입측의 인장력과 출측의 인장력을 합하여 전체 인장력을 구한다. 여기서, 각 롤(13)에 작용하는 힘을 합산하여 전체 인장력을 계산한다.
② 출측 타이로드를 기준으로 작용하는 모멘트를 계산하여 출측 타이로드 인장력을 계산한다. (식 (3) 및 식 (4) 참조)
식 (3) : 출측 타이로드 기준 모멘트
= Σ{롤 변형저항 x (출측 실린더 위치 ­ 롤 위치[i])}
식 (4) : 출측 타이로드 인장력 = (타이로드 사이의 거리 x 전체 인장력 ­
출측 타이로드 기준 모멘트 )/타이로드 사이의 거리
③ 그 다음, 아래와 같이 입측 타이로드 인장력을 계산한다.
식 (5) : 입측 타이로드 인장력 = 전체 인장력 ­ 출측 타이로드 인장력
상기의 방법으로 예측한 인장력(3)을 이용하여 타이로드(15)의 늘어날 길이(32)를 예측한 후, 주편(2) 두께 제어시 실린더(14)의 목표 제어 위치에 예측한 길이(32)만큼에 가감하여 제어함으로써 최종적으로 정확한 두께를 얻고자 하였다.
그러나, 이러한 종래의 기술은 세그먼트(1)의 타이로드(15)에 작용하는 실제 힘을 구한 것이 아니고 철정력 기준으로 예측 계산한 것으로 세그먼트 롤 갭 패턴, 주속, 이차냉각 물량 등 주조 조건에 따라 응고층(21)의 두께가 달라질 수 있어 실제 타이로드에 작용하는 힘과 오차가 발생한다는 문제점이 있다.
또한, 주편(2)의 응고 완료점 위치의 예측이 정확하지 않는 경우, 응고가 완료된 후에 철정압이 작용하지 않는 경우에도 철정압이 작용하는 것으로 판단하고 이에 따라 타이로드(15)에 큰 힘의 인장력이 작용하는 것으로 판단하여 그 인장력에 의해 늘어날 길이(32)를 실린더 제어 목표 위치에 가감으로써 잘못된 두께 제어를 할 수가 있다는 문제점이 있다. 따라서, 정밀한 주편의 두께 제어가 불가능하여 제품의 생산성이 악화된다는 문제점이 있다.
한국등록특허 0472531호
본 발명의 일 기술적 과제는 제철소 연속 주조 공정에서 세그먼트의 타이로드에 작용하는 인장력을 실시간으로 산출하고 이에 의해 타이로드가 늘어나는 길이를 보정할 수 있는 연주 주편 두께 조절 장치 및 두께 조절 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 연주 주편 두께 조절 장치는,
다수의 롤러가 각기 구비되는 상부 프레임과 하부 프레임; 길이 방향으로 연장되어 상기 상부 프레임과 상기 하부 프레임을 연결시키는 타이로드; 상기 타이로드에 결합되어 압력을 발생시키며 실린더 헤드에 의해 상부 영역과 하부 영역으로 구분되는 압하 실린더; 상기 압하 실린더의 상부와 하부에 연결 설치되어 상기 상부 영역과 하부 영역에 작동유를 공급하는 작동유 배관; 및, 상기 작동유 배관에 형성되며 상기 작동유 배관에 작용하는 압력을 전기적인 신호로 변환하는 압력 센서를 포함한다.
또한, 상기 압하 실린더의 위치를 감지하는 위치 센서를 포함할 수 있다.
또한, 상기 전기적인 신호를 입력 받아서 상기 타이로드에 작용하는 인장력을 산출하고, 상기 산출된 인장력으로부터 상기 타이로드의 변형 길이를 계산하는 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부에 의해 작동유의 공급 방향이 제어되는 방향 제어 밸브를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제어부는, 상기 전기적인 신호를 입력 받아서 상기 타이로드에 작용하는 인장력을 산출하는 로컬 제어기와, 상기 산출된 인장력으로부터 상기 타이로드의 변형 길이를 계산하고 상기 압하 실린더의 제어 목표 위치를 결정하는 메인 제어기를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 연주 주편 두께 조절 방법은,
실린더 헤드에 의해 상부 영역과 하부 영역으로 구분되는 압하 실린더의 상부 영역 및 하부 영역의 압력을 측정하는 단계; 상기 측정된 압력으로부터 상기 타이로드에 가해진 인장력을 산출하는 단계; 상기 산출된 인장력으로부터 상기 타이로드의 변형 길이를 계산하는 단계; 및, 상기 계산된 변형 길이를 이용하여 상기 압하 실린더의 제어 목표 위치를 보정하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 보정된 압하 실린더 제어 목표 위치에 이르도록 작동유 공급 방향을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 인장력은 하기의 식 (a)에 의해 산출되고, 상기 타이로드의 변형 길이는 하기의 식 (b)에 의해 계산될 수 있다
식 (a) : 인장력 = 압하 실린더 상부 영역의 압력 X 압하 실린더 상부 영역의 단면적 - 압하 실린더 하부 영역의 압력 X 압하 실린더 하부 영역의 단면적
식 (b) : 타이로드의 변형 길이 = (타이로드 길이 X 인장력)/(타이로드 탄성계수 X 타이로드 단면적)
상기한 바와 같은 본 발명의 실시 형태에 의하면, 압력 센서를 통해 측정된 압하 실린더의 상/하부 압력을 근거로 타이로드에 작용하는 실제 인장력을 구하고, 이 인장력으로부터 타이로드의 변형 길이를 계산하여 이를 압하 실린더 제어 목표 위치에 가감함으로써 상부 프레임에 부착된 롤러들과 하부 프레임에 부착된 롤러들 사이의 간격을 실시간으로 정밀하게 제어할 수 있다. 그 결과, 롤러들에 의해 가이드 되는 주편의 두께를 정밀하게 제어할 수 있고, 이에 따라 제품의 특성 및 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 일반적인 제철소 연속 주조 공정을 도시한 공정도,
도 2는 연속 주조 공정에서 세그먼트의 타이로드에 작용하는 인장력에 의해 타이로드의 길이가 변형되는 것을 도시한 예시도로서, (a)는 인장력이 작용하기 전이고 (b) 및 (c)는 인장력이 작용한 후에 타이로드의 길이가 늘어난 것을 도시한 도,
도 3 및 도 4는 종래 기술에 따른 연주 주편 두께 조절 방법을 도시한 도로서, 인장력을 이용하여 타이로드의 늘어날 길이를 예측하는 것을 도시한 도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 연주 주편 두께 조절 장치를 도시한 도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 연주 주편 두께 조절 장치의 일부를 도시한 단면도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 연주 주편 두께 조절 방법을 도시한 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 우선, 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의해야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하게 하지 않기 위해 생략한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 연주 주편 두께 조절 장치를 도시한 도, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 연주 주편 두께 조절 장치의 일부를 도시한 단면도이다.
본 발명에서는 세그먼트의 압하 실린더 입/출측에 압력 센서를 부착 설치하여 압하 실린더 내부의 상부 영역 및 하부 영역의 압력을 측정하고, 이 압력과 압하 실린더 내부의 작용 단면적과 곱셈 연산하여 타이로드에 작용하는 실제 인장력을 각각의 압하 실린더 별로 측정한다. 이렇게 실제로 측정된 타이로드 인장력을 이용하여 타이로드의 변형 길이를 계산한 후, 주편의 두께 제어시 세그먼트 실린더 로드의 목표 위치에 변형 길이를 가감하여 보상 제어함으로써, 주편의 두께를 정밀하게 제어한다.
이를 위해, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 연주 주편 두께 조절 장치는, 다수의 롤러(130)가 각기 구비되는 상부 프레임(110) 및 하부 프레임(120)과, 길이 방향으로 연장되어 상기 상부 프레임(110)과 상기 하부 프레임(120)을 연결시키는 타이로드(150)와, 상기 타이로드에 결합되어 압력을 발생시키며 실린더 헤드(141)에 의해 상부 영역(142)과 하부 영역(143)으로 구분되는 압하 실린더(140)와, 상기 압하 실린더(140)의 상부와 하부에 연결 설치되어 상기 상부 영역(142)과 하부 영역(143)에 작동유를 공급하는 작동유 배관(170)과, 상기 작동유 배관에 형성되며 상기 작동유 배관에 작용하는 압력을 전기적인 신호로 변환하는 압력 센서(180)를 포함한다. 또한, 상기 실린더 로드(144)의 위치를 감지하는 위치 센서(160)를 포함한다. 또한, 상기 전기적인 신호를 입력 받아서 상기 타이로드(150)에 작용하는 인장력(30)을 산출하고, 상기 산출된 인장력으로부터 상기 타이로드의 변형 길이를 계산하는 제어부(200)를 포함한다. 또한, 상기 제어부에 의해 작동유의 공급 방향이 제어되는 방향 제어 밸브(190)를 포함한다.
상기 상부 프레임(110)의 하부와 상기 하부 프레임(120)의 상부에는 다수개의 롤러(130)가 각각 구비된다. 주편(2)은 상부 프레임(110)과 하부 프레임(120) 사이에 형성되는 이격 공간을 지나고, 압하 실린더(140)는 타이로드(150)에 연결되는 상부 프레임(110)과 하부 프레임(120) 사이의 이격 거리를 변화시켜 주편(2)의 상부면과 하부면에 압력을 가한다. 이때, 주편(2)은 다수의 롤러(130)에 접촉되고, 세그먼트에 주조 방향으로 인장력을 가한다.
본 실시예에서 상기 압하 실린더(140)는 실린더 로드(144)의 일단에 형성된 실린더 헤드(141)에 의해 상부 영역(142)과 하부 영역(143)으로 구분된다. 또한, 압하 실린더(140)의 상부와 하부에는 작동유를 공급하는 작동유 배관(170: 171, 172)이 설치된다. 예를 들어, 타이로드(150)를 위로 당기기 위해서는 압하 실린더 하부에 설치된 작동유 배관(172)을 통해 작동유를 공급하고, 타이로드(150)를 아래로 밀기 위해서는 압하 실린더 상부에 설치된 작동유 배관(171)을 통해 작동유를 공급한다.
상기 작동유 배관(170)의 소정의 위치에는 압력 센서(180: 181, 182)가 형성된다. 상기 압력 센서(180)는 상하부 작동유 배관(171, 172) 각각에 작용하는 압력을 전기적인 신호로 변환하여 로컬 제어기(210)로 송신한다. 압하 실린더(140)의 상부 영역(142)의 압력은 상부 작동유 배관(171)에 형성된 압력 센서(181)에 의해 측정되고, 압하 실린더(140)의 하부 영역(143)의 압력은 하부 작동유 배관(172)에 형성된 압력 센서(182)에 의해 측정된다.
상기 제어부(200)는 전기적인 신호를 입력 받아서 상기 타이로드에 작용하는 인장력을 산출하고, 상기 산출된 인장력으로부터 상기 타이로드의 변형 길이를 계산한다. 즉. 상기 압력 센서(181, 182)에서 변환된 전기적인 아날로그 신호를 수신한 로컬 제어기(210)는 이를 디지털 신호 형태의 상부 영역 압력(P1)과 하부 영역 압력(P2)으로 변환하고, 변환된 압력(P1, P2)을 이용하여 아래의 식 (6)과 같이 타이로드(150)에 작용하는 인장력(30)을 산출한다. 도 6에서 (a)는 압하 실린더의 상부 영역(142)을 위에서 바라본 모습이고, (b)는 압하 실린더의 하부 영역(143)을 아래에서 바라본 모습이다. A1은 압하 실린더 상부 영역의 단면적이고, A2는 압하 실린더 하부 영역의 단면적이다.
식 (6) : 인장력(30) = 압하 실린더 상부 영역의 압력(P1) X 압하 실린더 상부 영역의 단면적(A1) - 압하 실린더 하부 영역의 압력(P2) X 압하 실린더 하부 영역의 단면적(A2)
이렇게 로컬 제어기(210)에서 산출된 인장력(30)은 메인 제어기(220)로 전송되고, 메인 제어기(220)는 타이로드(150)의 변형 길이를 계산한다. 예를 들어 아래의 식 (7)과 같은 이론적인 식 또는 구조해석 프로그램을 통해 계산한다.
식 (7) : 타이로드의 변형 길이 = (타이로드 길이 X 인장력)/(타이로드 탄성계수 X 타이로드 단면적)
상기와 같이 계산된 타이로드(150)에 작용하는 인장력에 의한 타이로드의 변형 길이는 타이로드(150)와 연결된 실린더 로드(144)의 위치 제어시에 아래의 식 (8)과 같이 원래의 목표 위치값에 가감하여 보정한다.
식 (8) : 보정된 제어 목표 위치 = 제어 목표 위치 + 타이로드 변형 길이
한편, 상기 메인 제어기(220)에서 보정된 제어 목표 위치는 상기 로컬 제어기(210)로 전송되고, 로컬 제어기(210)에서는 전송 받은 실린더 로드 제어 목표 위치에 도달될 때까지 위치 센서(160)로 확인하면서 방향 제어 밸브(190)를 온(On)/오프(Off) 시켜서 제어한다. 즉, 압하 실린더의 상부 영역(142)으로 작동유를 공급하는 경우, 상부 작동유 배관(171)이 온(on)되도록 방향을 제어하고, 하부 영역(143)으로 작동유를 공급하는 경우, 하부 작동유 배관(172)이 온(on)되도록 방향을 제어한다.
이상과 같이 압력 센서(181, 182)를 통해 측정된 압하 실린더(140)의 상/하부 압력(P1, P2)을 근거로 압하 실린더(140) 아래쪽의 연장 형성된 타이로드(150)에 작용하는 실제 인장력(30)을 구하고, 이 인장력(30)으로부터 타이로드(150)의 변형 길이를 계산하여 이를 실린더 로드(144) 제어 목표 위치에 가감함으로써 상부 프레임(110)에 부착된 롤러들과 하부 프레임(120)에 부착된 롤러들 사이의 간격을 실시간으로 정밀하게 제어할 수 있게 된다. 그 결과, 롤러(130)들에 의해 가이드 되는 주편(2)의 두께를 정밀하게 제어할 수 있고, 이에 따라 제품의 특성 및 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.
다음으로, 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 연주 주편 두께 조절 방법을 설명한다.
먼저, 실린더 헤드(141)에 의해 상부 영역과 하부 영역으로 구분되는 압하 실린더의 상부 영역(142) 및 하부 영역(143)의 압력을 측정한다.(S10) 즉, 압하 실린더(140)의 상부와 하부에 연결 설치된 작동유 배관(171, 172)에 형성된 압력 센서(181, 182)로 압하 실린더의 상부 영역(142) 및 하부 영역(143)의 압력을 측정한다.
그 다음, 상기 측정된 압력으로부터 상기 타이로드에 가해진 인장력을 산출한다.(S20) 이때, 상기 인장력은 아래의 식 (9)에 의해 산출할 수 있다.
식 (9) : 인장력 = 압하 실린더 상부 영역의 압력 X 압하 실린더 상부 영역의 단면적 - 압하 실린더 하부 영역의 압력 X 압하 실린더 하부 영역의 단면적
그 다음, 상기 산출된 인장력으로부터 상기 타이로드의 변형 길이를 계산한다.(S30) 이때, 상기 타이로드의 변형 길이는 아래의 식 (10)에 의해 계산할 수 있다.
식 (10) : 타이로드의 변형 길이 = (타이로드 길이 X 인장력)/(타이로드 탄성계수 X 타이로드 단면적)
그 다음, 상기 계산된 변형 길이를 이용하여 실린더 로드의 제어 목표 위치를 보정한다.(S40) 이때, 상기 제어 목표 위치 보정은 아래의 식 (11)에 의해 계산할 수 있다.
식 (11) : 보정된 제어 목표 위치 = 제어 목표 위치 + 타이로드 변형 길이
그 다음, 상기 보정된 실린더 로드 제어 목표 위치에 이르도록 작동유 공급 방향을 제어한다.(S50) 즉, 압하 실린더의 상부 영역(142)으로 작동유를 공급하는 경우, 상부 작동유 배관(171)이 온(on)되도록 방향을 제어하고, 하부 영역(143)으로 작동유를 공급하는 경우, 하부 작동유 배관(172)이 온(on)되도록 방향을 제어한다.
이상과 같이 본 발명에 따른 연주 주편 두께 조절 장치 및 조절 방법을 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
110 : 상부 프레임 120 : 하부 프레임
130 : 롤러 140 : 압하 실린더
150 : 타이로드 160 : 위치 센서
170 : 작동유 배관 180 : 압력 센서
190 : 방향 제어 밸브 200 : 제어부
210 : 로컬 제어기 220 : 메인 제어기

Claims (8)

  1. 다수의 롤러가 각기 구비되는 상부 프레임과 하부 프레임;
    상기 상부 프레임과 상기 하부 프레임을 연결시키는 타이로드;
    상기 타이로드에 결합되어 압력을 발생시키며 실린더 로드의 일단에 연결되는 실린더 헤드에 의해 상부 영역과 하부 영역으로 구분되는 압하 실린더;
    상기 압하 실린더의 상부와 하부에 연결 설치되어 상기 상부 영역과 하부 영역에 작동유를 공급하는 작동유 배관; 및,
    상기 작동유 배관에 형성되며 상기 작동유 배관에 작용하는 압력을 전기적인 신호로 변환하는 압력 센서;를 포함하고,
    상기 압력 센서에서 변환된 전기적인 아날로그 신호를 입력 받아서 상기 아날로그 신호를 디지털 신호 형태의 상부 영역 압력(P1)과 하부 영역 압력(P2)로 변환하고, 변환된 압력(P1, P2)를 이용하여 하기의 식 (1)에 의해 상기 타이로드에 작용하는 인장력을 산출하는 로컬 제어기와, 상기 산출된 인장력으로부터 하기의 식 (2)에 의해 상기 타이로드의 변형 길이를 계산하고, 상기 압하 실린더의 제어 목표 위치를 결정하는 메인 제어기를 구비하는 제어부를 포함하는
    식 (1) : 인장력 = 압하 실린더 상부 영역의 압력 X 압하 실린더 상부 영역의 단면적 - 압하 실린더 하부 영역의 압력 X 압하 실린더 하부 영역의 단면적
    식 (2) : 타이로드의 변형 길이 = (타이로드 길이 X 인장력)/(타이로드 탄성계수 X 타이로드 단면적) 연주 주편 두께 조절 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 실린더 로드의 상부에 설치되는 위치 센서를 포함하는 연주 주편 두께 조절 장치.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부에 의해 작동유의 공급 방향이 제어되는 방향 제어 밸브를 포함하는 연주 주편 두께 조절 장치.
  5. 삭제
  6. 실린더 헤드에 의해 상부 영역과 하부 영역으로 구분되는 압하 실린더의 상부 영역 및 하부 영역의 압력을 측정하는 단계;
    상기 측정된 압력으로부터 타이로드에 가해진 인장력을 산출하는 단계;
    상기 산출된 인장력으로부터 상기 타이로드의 변형 길이를 계산하는 단계; 및,
    상기 계산된 변형 길이를 이용하여 실린더 로드의 제어 목표 위치를 실시간으로 보정하는 단계; 및
    상기 보정된 실린더 로드 제어 목표 위치에 이르도록 작동유 공급 방향을 제어하는 단계;를 포함하고
    상기 인장력을 산출하는 단계는, 상기 측정된 압력을 전기적인 신호로 변환하며 산출되며,
    상기 인장력은 하기의 식 (1)에 의해 산출되고, 상기 타이로드의 변형 길이는 하기의 식(2)에 의해 계산되는
    식 (1) : 인장력 = 압하 실린더 상부 영역의 압력 X 압하 실린더 상부 영역의 단면적 - 압하 실린더 하부 영역의 압력 X 압하 실린더 하부 영역의 단면적
    식 (2) : 타이로드의 변형 길이 = (타이로드 길이 X 인장력)/(타이로드 탄성계수 X 타이로드 단면적) 연주 주편 두께 조절 방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
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