KR101435030B1 - 사상압연기의 압연 제어방법 - Google Patents
사상압연기의 압연 제어방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 사상압연기의 압연 제어방법에 관한 것으로, 제어부가 스트립의 진입을 확인하여 선단 고속 통판 기능에 따른 롤 속도를 산출하는 단계, 롤 속도를 기초로 스트립의 변형저항 변화량을 예측하는 단계, 변형저항 변화량에 따라 압연 스탠드에 적용되는 롤 갭을 보정하는 단계 및 롤 속도 및 보정된 롤 갭으로 압연 스탠드를 제어하는 단계를 포함하여 구성되며, 사상압연기에서 선단 고속 통판 기능이 적용되는 경우에 롤 속도의 증가에 따른 스트립의 변형저항 변화량을 롤 갭에 반영함으로써, 롤 속도의 증가에 따라 발생할 수 있는 두께 불량을 방지할 수 있고, 통판성을 향상시켜 부드러운 압연 조건을 제공할 수 있다.
Description
본 발명은 사상압연기의 압연 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 사상압연공정에서 선단 고속 통판 기능이 적용되는 경우, 압연 스탠드의 롤 속도 증가에 따른 스트립의 변형저항 변화량을 기초로 압연 스탠드의 롤 갭을 제어하는 사상압연기의 압연 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 열연공장에서는 슬라브(Slab)를 가열로에서 일정 온도로 가열한 후 회전하는 롤 사이를 연속적으로 통과시켜 얇게 압연한 다음, 코일형태로 권취하여 수요자가 원하는 제품 또는 후공정인 냉연공정의 소재가 되는 열연코일을 생산한다.
이러한 열연공장의 주요설비는 가열로, 조압연기, 사상압연기, 권취기 등이 있으며, 특히 사상압연공정은 조압연기에서 압연된 스트립을 다수개의 텐덤(Tandem) 사상압연기로 압연하여 수요자가 요구하는 두께의 제품을 생산하는 핵심 공정이다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 특허공개공보 제10-2009-0131966호 '마무리 압연기의 진입 속도 제어 방법' (2009.12.30)에 개시되어 있다.
본 발명은 사상압연공정에서 선단 고속 통판 기능이 적용되는 경우, 압연 스탠드의 롤 속도 증가에 따른 스트립의 변형저항 변화량을 기초로 압연 스탠드의 롤 갭을 제어하여 통판성을 향상시킬 수 있도록 하는 사상압연기의 압연 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 사상압연기의 압연 제어방법은 제어부가 스트립의 진입을 확인하여 선단 고속 통판 기능에 따른 롤 속도를 산출하는 단계; 롤 속도를 기초로 스트립의 변형저항 변화량을 예측하는 단계; 변형저항 변화량에 따라 압연 스탠드에 적용되는 롤 갭을 보정하는 단계; 및 롤 속도 및 보정된 롤 갭으로 압연 스탠드를 제어하는 단계를 포함한다.
본 발명에서 변형저항 변화량은 롤 속도를 기초로 예측되는 스트립의 변형율 속도를 이용하여 예측되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 롤 갭을 보정하는 단계는 전단부에 위치한 압연 스탠드의 기준 롤 갭에 변형저항 변화량을 기초로 예측되는 롤 갭 증감분을 반영하여 롤 갭을 보정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 스트립이 기준 압연 스탠드에 도달하면, 압연 스탠드를 기준 롤 속도 및 기준 롤 갭으로 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 사상압연공정에서 선단 고속 통판 기능이 적용되는 경우에 압연 스탠드의 롤 속도의 증가에 따른 스트립의 변형저항 변화량을 롤 갭에 반영함으로써, 롤 속도의 증가에 따라 발생될 수 있는 두께 불량을 방지할 수 있고, 통판성을 향상시켜 부드러운 압연 조건을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사상압연기의 압연 제어방법을 수행하기 위한 장치의 블록구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사상압연기의 압연 제어방법의 동작 흐름을 도시한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사상압연기의 압연 제어방법의 동작 흐름을 도시한 순서도이다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 사상압연기의 압연 제어방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사상압연기의 압연 제어방법을 수행하기 위한 장치의 블록구성도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 사상압연기의 압연 제어방법을 수행하기 위한 장치는 스트립 감지부(10), 제어부(20) 및 압연 스탠드 구동부(30)를 포함한다.
먼저, 본 발명이 적용되는 사상압연기(미도시)는 다수 개의 압연 스탠드(미도시)를 포함하는데, 통상적인 압연을 수행하는 경우에 각각의 압연 스탠드는 기준 롤 속도 및 기준 롤 갭에 따라 압연을 수행한다.
여기서 기준 롤 속도 및 기준 롤 갭은 통상적인 압연을 수행하기 위해 미리 설정된 기본 로직에 따라 산출되며, 각각의 압연 스탠드마다 서로 상이한 값으로 산출될 수 있다.
스트립 감지부(10)는 조압연을 마치고 사상압연기로 진입하는 스트립을 감지하고, 스트립이 감지되면 트리거 신호를 생성하여 제어부(20)에 전달할 수 있다.
이러한 스트립 감지부(10)는 스트립 진입지점에 설치되는 온도센서일 수 있다. 즉, 스트립 감지부(10)는 스트립의 진입으로 인하여 스트립 진입지점의 온도 변화가 감지되면, 트리거 신호를 생성하여 제어부(20)에 전달할 수 있다.
하지만, 이와 달리 스트립 감지부(10)는 스트립 진입지점의 일 측에 설치되는 카메라를 이용하여 구현되거나, 물체의 유무를 감지할 수 있는 근접센서 또는 적외선 수,발신 센서로 구현되어 사상압연기로 진입하는 스트립을 감지할 수도 있다.
이때, 스트립 진입지점은 사상압연기에 구비되는 첫째단 압연 스탠드와 일정거리 이격된 지점일 수 있다.
제어부(20)는 스트립 감지부(10)로부터 트리거 신호가 수신되면, 선단 고속 통판 기능의 적용 여부를 판단하여 선단 고속 통판 기능에 따른 롤 속도를 산출한다.
이후, 제어부(20)는 선단 고속 통판 기능에 따른 롤 속도를 이용하여 전단부에 위치한 압연 스탠드의 롤 갭을 보정하고, 선단 고속 통판 기능에 따른 롤 속도 및 보정된 롤 갭을 압연 스탠드 구동부(30)에 전달한다.
여기서, 선단 고속 통판 기능이란 사상압연기에 진입하는 스트립의 선단부를 고속으로 압연하는 기능으로 사상압연기에 구비되는 압연 스탠드 중에서 전단부에 위치한 압연 스탠드의 롤 속도를 증가시키는 기능을 의미한다.
이러한 선단 고속 통판 기능의 적용 여부는 사상압연기에 진입되는 스트립의 강종, 두께 또는 폭 등의 정보를 기초로 결정될 수 있다.
또한, 전단부에 위치한 압연 스탠드는 스트립이 진입되는 측에 위치하는 압연 스탠드로서, 사상압연기에 6개의 압연 스탠드가 구비되는 경우 첫째 단에서 셋째 단까지의 압연 스탠드일 수 있고, 7개의 압연 스탠드가 구비되는 경우 첫째 단에서 넷째 단까지의 압연 스탠드일 수 있다.
한편, 제어부(20)가 선단 고속 통판 기능에 따른 롤 속도를 산출하는 과정과 이러한 롤 속도를 이용하여 롤 갭을 보정하는 구체적인 과정은 후술한다.
압연 스탠드 구동부(30)는 제어부(20)로부터 전달되는 롤 속도 및 롤 갭에 따라 사상압연기에 구비된 압연 스탠드들을 구동한다.
이때, 압연 스탠드 구동부(30)는 모터(미도시)를 통해 압연 스탠드의 롤 속도를 제어할 수 있고, AGC(Automatic Gauge Control) 실린더 구동부(미도시)를 통해 압연 스탠드의 롤 갭을 제어할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사상압연기의 압연 제어방법의 동작 흐름을 도시한 순서도로서, 이를 참조하여 본 발명의 구체적인 동작을 설명한다.
먼저, 제어부(20)는 스트립 감지부(10)를 통해 사상압연기에 스트립이 진입되는지 확인한다(S110). 구체적으로, 제어부(20)는 스트립 감지부(10)로부터 트리거 신호가 수신되면, 스트립이 진입된 것으로 판단한다.
만약, 사상압연기에 스트립이 진입된 것으로 판단되면, 제어부(20)는 선단 고속 통판 기능의 적용 여부를 판단한다(S120).
이때, 제어부(20)는 진입되는 스트립의 강종, 두께 또는 폭 등의 정보를 기초로 미리 설정된 적용 기준에 따라 선단 고속 통판 기능의 적용 여부를 판단할 수 있다.
만약, 선단 고속 통판 기능이 적용되지 않는 경우이면, 제어부(20)는 기준 롤 속도 및 기준 롤 갭으로 압연 스탠드 구동부(30)를 제어한다(S180).
한편, 선단 고속 통판 기능이 적용되는 경우이면, 제어부(20)는 전단부에 위치한 압연 스탠드에 적용되는 선단 고속 통판 기능에 따른 롤 속도를 산출한다(S130).
구체적으로, 제어부(20)는 사상압연기에 진입하는 스트립의 강종, 두께 및 폭 등에 기초하여 미리 설정되는 속도제어이득을 기준 롤 속도에 곱하여 선단 고속 통판 기능에 따른 롤 속도를 산출할 수 있다.
이와 같은 선단 고속 통판 기능에 따른 롤 속도는 기준 롤 속도보다 증가한 값으로 산출되는데, 선단 고속 통판 기능을 적용함에 따라 압연 스탠드의 롤 속도가 증가하면, 스트립의 변형율 속도가 증가하게 되고, 변형율 속도가 증가하면 스트립의 변형저항이 증가하게 된다.
따라서, 제어부(20)는 이러한 영향을 반영하여 선단 고속 통판 기능에 적용되는 롤 갭을 보정하기 위하여 선단 고속 통판 기능에 따른 롤 속도를 기초로 스트립의 변형율 속도를 예측하고, 변형율 속도를 이용하여 스트립의 변형저항 변화량을 예측한다(S140).
그러면, 제어부(20)는 이와 같이 산출된 변형저항의 변화량을 기초로 전단부에 위치한 압연 스탠드에 적용될 롤 갭을 보정한다(S150).
이때, 제어부(20)는 전단부에 위치한 압연 스탠드의 기준 롤 갭에 변형저항 변화량에 따라 산출되는 롤 갭 증감분을 반영하여 롤 갭을 보정할 수 있다.
이후, 제어부(20)는 선단 고속 통판 기능에 따른 롤 속도 및 보정된 롤 갭을 압연 스탠드 구동부(30)에 전달하고, 압연 스탠드 구동부(30)는 전달받은 롤 속도 및 롤 갭에 따라 전단부에 위치한 압연 스탠드를 구동한다(S160).
한편, 제어부(20)는 사상압연기에 진입된 스트립이 기준 압연 스탠드에 도달되는지 확인한다(S170).
여기서 기준 압연 스탠드는 선단 고속 통판 기능의 적용을 종료할 시점을 판단하기 위한 압연 스탠드로서, 전단부에 위치한 압연 스탠드의 다음 단에 위치하는 압연 스탠드일 수 있다.
예를 들어, 첫째 단에서 넷째 단까지의 압연 스탠드에 선단 고속 통판 기능이 적용되면, 기준 압연 스탠드는 다섯째 단의 압연 스탠드일 수 있다.
하지만, 이러한 기준 압연 스탠드는 설계자의 의도 및 진입되는 스트립에 따라 다양하게 선택될 수 있다.
제어부(20)는 스트립이 기준 압연 스탠드에 도달된 것으로 판단되면, 선단 고속 통판 기능의 적용을 종료하고, 기준 롤 속도 및 기준 롤 갭을 압연 스탠드 구동부(30)에 전달한다(S180).
이와 같이, 사상압연기에서 선단 고속 통판 기능을 적용하는 경우에 압연 스탠드의 롤 속도의 증가에 따른 스트립의 변형저항 변화량을 롤 갭에 반영함으로써, 롤 속도의 증가에 따라 발생할 수 있는 두께 불량을 방지할 수 있고, 통판성을 향상시켜 부드러운 압연 조건을 제공할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.
10 : 스트립 감지부
20 : 제어부
30 : 압연 스탠드 구동부
20 : 제어부
30 : 압연 스탠드 구동부
Claims (4)
- 제어부가 스트립의 진입을 확인하여 선단 고속 통판 기능에 따른 롤 속도를 산출하는 단계;
상기 롤 속도를 기초로 상기 스트립의 변형저항 변화량을 예측하는 단계;
상기 변형저항 변화량에 따라 압연 스탠드에 적용되는 롤 갭을 보정하는 단계; 및
상기 롤 속도 및 보정된 상기 롤 갭으로 상기 압연 스탠드를 제어하는 단계를 포함하되, 상기 롤 갭을 보정하는 단계는 상기 압연 스탠드의 기준 롤 갭에 상기 변형저항 변화량을 기초로 예측되는 롤 갭 증감분을 반영하여 상기 롤 갭을 보정하는 것을 특징으로 하는 사상압연기의 압연 제어방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 변형저항 변화량은
상기 롤 속도를 기초로 예측되는 상기 스트립의 변형율 속도를 이용하여 예측되는 것을 특징으로 하는 사상압연기의 압연 제어방법.
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 스트립이 기준 압연 스탠드에 도달하면, 기준 롤 속도 및 기준 롤 갭으로 상기 기준 압연 스탠드 이전에 위치하는 압연 스탠드를 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사상압연기의 압연 제어방법.
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