KR100388045B1 - 열간 스트립 선단부의 상향휨 교정장치및 방법 - Google Patents

열간 스트립 선단부의 상향휨 교정장치및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스트립의 두께가 극히 얇은 스트립의 선단부가 상향 휨을 방지 및 교정하여 핀치 롤에 열간스트립이 용이하게 인입되어 진행 장애 발생에 따른 오동작을 방지할 수 있도록 된 열간 스트립의 선단부 상향 휨 교정 장치 및 방법에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명에서는 스트립의 선단부에 상향 휨이 발생된 경우 이를 교정하기 위해서 최종 압연롤과 핀치롤간의 구동테이블상에 고압의 냉각수를 분사하는 휨 교정 스프레이를 다수개 설치하여 고압으로 토출되는 냉각수에 의해 스트립의 상향 휨이 교정될 수 있도록 하였다.
따라서, 본 발명에 따른 열간 스트립 선단부의 상향 휨 교정 장치 및 방법에 의하여 스트립 선단부의 상향 휨을 방지하여 스트립 선단부의 휨 발생으로 인해 스트립이 핀츠롤로 인입되지 못하게 되거나 구동 테이블상에서 진행 장애로 인한 오동작이 발생되는 문제점을 해결할 수 있게 된다.

Description

열간 스트립 선단부의 상향휨 교정 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD OF CORRECTING BENDING ON STRIP HEAD}
본 발명은 열간 스트립의 선단부 상향 휨 교정 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스트립의 두께가 극히 얇은 스트립의 선단부가 상향 휨을 방지 및 교정하여 핀치 롤에 열간스트립이 용이하게 인입되어 진행 장애 발생에 따른 오동작을 방지할 수 있도록 된 열간 스트립의 선단부 상향 휨 교정 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 제철소 열간 압연 공장에서는 열연 압연기에 의해 생산되는 스트립은 구동 테이블을 통해 이동되어 맨드릴에 권취된 후 보관 장소로 옮겨지게 된다. 도 1은 종래의 열간 압연 공정에서 생산된 스트립이 구동테이블을 통해 이동되는 과정을 보인 도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 열간 압력 라인의 마지막 압연롤(11)로부터 출력되는 스트립(12)은 구동 테이블(13)을 통해 핀치롤(pinch roll)(14)에 인입된 후 맨드릴(15)에 권취되게 된다. 이때 압연롤(11) 후단의 구동 테이블(13)상에서 스트립의 선단부(12a)에 상향으로 휨이 발생되거나, 구동테이블(13)을 이동하는 중에 스트립(12)의 선단부(12a)가 상향으로 휨이 발생되는 경우에는 핀치롤(14)에 정확하게 인입되지 않아 오동작을 유발하는 문제가 있다.
따라서, 종래에는 스트립 선단부(12a)의 휨을 CCTV와 같은 감지장치를 통해 인지하여 핀치롤(14) 스탠드 전면에 설치되어 있는 사이드 가이드를 오픈시키거나 사이드 가이드의 쇼트 스트로크 타임을 지연하여 스트립의 상향으로 인한 구동 테이블상의 걸림 또는 진행 장애를 억제할 수 있도록 한다. 그러나, 이러한 종래의 경우에는 스트립 선단부의 휨을 교정할 수 있는 휨정도에 한계가 있어 지나치게 많이 휜 경우에는 핀치롤 전면에서의 스탠드 프레임에 부딪쳐 핀치 롤에 인입되지 못하는 진행장애가 발생되어 권취작업의 오동작이 발생되는 문제가 있었다.
또한, 이러한 오동작 발생시 오동작을 처리하기 위하여 압연설비의 구동을 중단함에 따른 설비 휴지 시간이 과다하게 발생되고, 그에 따라 생산 휴지가 발생되어 생산량이 저하되는 문제가 있다. 한편, 스트립의 선단부에 상향 휨이 발생된 상태에서 무리하게 설비를 운전하는 경우에는 구동 테이블의 파손이 발생되어 시간 및 경제적인 손실이 발생되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써, 그 목적은 스트립의 이동중에 그 선단부의 상향 휨이 발생된 것을 감지하여 상향 휨을 교정함으로써 권취 작업을 원활하게 수행하고 설비 구동이 중단되는 것을 방지하여 생산성을 향상시킬 수 있도록 된 열간 스트립 선단부의 상향 휨 교정 장치 및 방법을 제공하고자 하는 것이다.
도 1은 종래 열간 압연 공정에서의 스트립 이동과정을 보인 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 열간 스트립 선단부의 상향 휨 교정 장치의 개략적인 구성을 보인 블럭도이다.
도 3은 도 2에 도시된 구동 제어부의 상세 구성을 보인 블럭도이다.
도 4는 본 발명에 따른 열간 스트립 선단부의 상향휨 교정 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 5는 본 발명을 구현하기 위한 각 부의 동작 파형도이다.
도 6은 본 발명을 구현하기 위한 휨교정스프레이의 분사력설정 및 설치위치를 설명하기 위한 도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
11:압연롤, 12:열간 스트립,
13:구동테이블, 14:핀치롤,
15:맨드릴, 18,19:휨 교정 스프레이,
20:압연롤 속도검출기, 30:상위 컴퓨터,
100:구동 제어부, 110:휨 교정 판단부,
120:이동거리 산출부, 130:회전수 산출부,
140:제 1 휨 교정 스프레이 구동부,
150:제 2 휨 교정 스프레이 구동부,
160:구동 완료 판단부.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 열간 스트립 선단부의 상향 휨 교정 장치는 최종 압연롤에 의해 열간 압연되어 소정 두께로 형성되어 배출되는 스트립을 구동 테이블에 의해 이동시켜 핀치롤을 거쳐 맨드릴에 권취하도록 된 열간 스트립의 구동 제어 장치에 있어서,
상기 최종 압연롤의 구동 속도를 검출하는 압연롤 속도검출기와, 상기 최종 압연롤에 압연대상인 스트립이 도착하였는가를 검출하는 스트립 검출기와, 구동 테이블 상을 이동중인 스트립의 핀치롤 진입여부를 검출하도록 핀치롤의 전방 소정 거리에 마련된 핀치롤 진입 검출기와, 스트립의 선단부에 발생된 상향 휨을 교정하기 위하여 고압의 냉각수를 토출시키는 각각 한 쌍의 제 1 및 제 2 휨 교정 스프레이와, 상기 스트립의 이동위치를 판단하여 상기 제 1 및 제 2 휨 교정 스프레이의 설치위치까지 스트립이 이동됨이 판단되면 상기 제 1 및 제 2 휨 교정 스프레이를 동작시켜 스트립의 상향 휨을 교정 및 방지하도록 각 부에 소정 제어 신호를 출력하는 구동 제어부를 구비하여 이루어진다.
한편, 본 발명을 구현하기 위한 방법은 최종 압연롤에 의해 열간 압연되어 소정 두께로 형성되어 배출되는 스트립을 구동 테이블에 의해 이동시켜 핀치롤을 거쳐 맨드릴에 권취하는 열간 스트립의 구동 제어 방법에 있어서,
(가) 스트립의 두께가 선단부 휨 교정이 가능한 두께인가를 판단하는 단계,
(나)상기 단계(가)의 판단결과 스트립 두께가 휨 교정 가능 두께이하인 경우 상기 최종 압연롤에 압연하고자 하는 스트립이 진입하였는가를 판단하는 단계,
(다)상기 단계(나)의 판단결과 스트립 진입이 판단되면 스트립의 이동거리를 산출하여 상기 산출된 이동거리를 구동 테이블상의 소정 위치에 각각 마련되어 고압의 냉각수를 소정 힘으로 분사하는 제 1 및 제 2 휨 교정 스프레이의 구동여부를 판단하기 위해 설정된 다수개의 기준거리와 비교하는 단계,
(라)상기 단계(다)의 비교결과에 따라 스트립의 이동거리별로 상기 제 1 및 제 2 휨 교정 스프레이를 순차적으로 구동시키는 단계를 구비한다.
이하에는 본 발명의 양호한 실시예에 따른 열간 스트립 선단부의 상향 휨 교정 장치 및 방법을 구현하기 위한 구성 및 작용효과를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명을 구현하기 위한 열간 스트립 선단부의 상향 휨 교정 장치의 개략적인 구성을 보인 시스템도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 열간 스트립 선단부의 상향 휨 교정 장치는 스트립을 소정 두께로 열간압연하여 후단으로 배출시키는 최종 압연롤(11)과, 최종 압연롤(11)의 구동 속도를 검출하는 압연롤 속도검출기(20)와, 상기 최종 압연롤(11)에 그 전단으로 압연롤을 통과한 스트립이 도착하였는가를 검출하는 스트립 검출기(16)와, 구동 테이블 상을 이동중인 스트립의 핀치롤 진입여부를 검출하도록 핀치롤(14)의 전방 소정 거리에 마련된 핀치롤 진입 검출기(17)와, 스트립의 선단부에 발생된 상향 휨을 교정하기 위하여 고압의 냉각수를 토출시키는 각각 한 쌍씩 마련된 제 1 및 제 2 휨 교정 스프레이(18)(19)와, 상기 스트립(12)의 이동위치를 판단하여 상기 제 1 및 제 2 휨 교정 스프레이(18)(19)의 설치위치까지 스트립이 이동됨이 판단되면 상기 제 1및 제 2 휨 교정 스프레이(18)(19)를 동작시켜 스트립의 상향 휨을 교정 및 방지하도록 각 부에 소정 제어 신호를 출력하는 구동 제어부(100) 및 열간 압연 공정을 총괄제어하며 생산하고자 하는 스트립의 조건 및 규격에 대한 각종 데이터를 제공하는 상위 컴퓨터(30)를 구비하여 이루어진다.
상기한 구성에 있어서, 상기 제 1 휨 교정 스프레이(18)는 일예로 최종 압연롤(11)과 핀치롤(14)의 중간 위치에 설치되어 스트립(12)이 구동 테이블(13)을 이동중인 상태에서 압연롤을 빠져나오면서 발생된 스트립의 상향 휨을 1차적으로 교정할 수 있도록 한다.
또한, 상기 제 2 휨 교정 스프레이(19)는 핀치롤 진입 검출기(17)의 후단, 핀치롤(14)의 전단에 마련되어 핀치롤 진입 검출기에 의해 스트립의 진입이 검출되면 구동되어 구동 테이블 이동중에 발생된 스트립의 상향 휨 또는 상기 제 1 휨 교정 스프레이(18)에 의해 미처 교정되지 못한 상향 휨을 교정할 수 있도록 구성된다.
그리고, 상기 제 1 및 제 2 휨 교정 스프레이(18)(19)는 스트립의 폭방향으로 각각 한쌍씩 마련되어 스트립의 폭 방향에서 발생되는 상향 휨을 교정하게 되며, 그 설치수에는 한정되지 않는다. 이때, 상기 휨 교정 스프레이(18)(19)에 공급되는 냉각수의 압력은 일예로 약 22kg/cm2이고, 이때의 토출압력은 4.6kg.f이다.
도 3은 이러한 본 발명을 구현하기 위한 구동 제어부의 상세 구성을 보인 시스템 블럭도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명을 구현하기 위한 구동 제어부는 상위 컴퓨터(30)로부터 최종 압연되어 출력되는 스트립의 두께 및 최종 압연롤의 직경등에 대한 정보를 입력받아 스트립의 두께에 따른 스트립 휨 교정여부를 판단하는 휨 교정 판단부(110)와, 상기 압연롤 속도 검출기(20)에 의해 검출된 펄스수 및 상기 스트립 검출기(16)의 검출여부에 따라 스트립이 최종 압연롤에 진입된 순간부터의 압연롤 회전수를 산출하는 회전수 산출부(130)와, 상기 회전수 산출부(130)에 의해 연산된 압연롤 회전수 및 상위 컴퓨터(30)로부터 입력받은 압연롤의 직경데이터에 의거하여 압연롤로부터 구동 테이블로 배출된 스트립의 이동거리를 연산하는 이동거리 산출부(120)와, 상기 이동거리 산출부(120)로부터 출력되는 이동거리를 기설정된 기준 거리와 각각 비교하여 제 1 및 제 2 휨 교정 스프레이(18)(19)의 구동을 제어하는 제 1 및 제 2 휨 교정 스프레이 구동부(140)(150) 및 상기 스트립의 이동거리가 일정 거리 즉, 최종 압연롤과 핀치롤간의 거리에 대응하여 설정된 거리이상인가를 비교하여 교정 스프레이의 구동완료여부를 판단하는 구동완료판단부(160)를 구비하여 이루어진다.
이때, 상기 제 1 휨 교정 스프레이 구동부(140)는 상기 스트립의 이동거리를 기설정된 제 1 기준 거리 일예로 최종 압연롤과 제 1 휨 교정 스프레이(18)간의 거리(A)-10m와 비교하는 제 1 비교기(141)와, 상기 제 1 비교기(141)와 상기 휨 교정 판단부(110)의 출력신호를 입력받아 논리곱연산하여 출력하는 제 1 앤드게이트(143)와, 상기 스트립(12)의 이동거리를 제 2 기준 거리 일예로 A+3m와 비교하는 제 2 비교기(142)와, 상기 제 2 비교기(142)와 상기 휨 교정 판단부(110)의 출력 신호를 입력받아 논리곱연산하여 출력하는 제 2 앤드게이트(144)와, 상기 제 1 앤드 게이트(143)의 출력신호를 세트신호로 입력받고 상기 제 2앤드게이트(144)의 출력 신호를 리세트 신호로 입력받아 상기 제 1 휨 교정 스프레이(18)의 동작을 제어하는 제 1 플립 플롭(145)을 구비한다.
이와 마찬가지로 상기 제 2 휨 교정 스프레이 구동부(150)는 상기 스트립의 이동거리를 기설정된 제 3 기준 거리 일예로 최종 압연롤과 제 2 휨 교정 스프레이간의 거리(B)-10m와 비교하는 제 3 비교기(151)와, 상기 제 3 비교기(151)와 상기 휨 교정 판단부(110)의 출력신호 및 상기 핀치롤 진입 검출기(17)의 출력신호를 입력받아 논리곱연산하여 출력하는 제 3 앤드게이트(153)와, 상기 스트립의 이동거리를 제 4 기준 거리 일예로 B+3m와 비교하는 제 4 비교기(152)와, 상기 제 4 비교기(152)와 상기 핀치롤 진입 검출부(17)의 출력신호를 입력받아 논리곱연산하여 출력하는 제 4 앤드게이트(154)와, 상기 제 3 앤드게이트(153)의 출력 신호를 세트신호로 입력받고 상기 제 4 앤드게이트(154)의 출력신호를 리세트신호로 입력받아 상기 제 2 휨 교정 스프레이(19)의 동작을 제어하는 제 2 플립플립(155)을 구비한다.
상기 회전수 산출부(130)는 상기 압연롤 속도 검출기(20)에 의해 검출된 압연롤의 회전수에 따른 펄스신호를 카운트하여 출력하는 카운터(131)와, 상기 카운터(131)로부터 출력되는 카운트된 펄스신호를 저장하는 메모리(132)와, 상기 카운터(131) 및 메모리(132)에 저장된 펄스신호를 연산하여 최종 압연롤의 회전수를 산출하는 연산기(133)를 구비한다. 이때, 메모리부(132)는 최종 압연롤에 스트립이 진입되었는가에 관계없이 카운터(131)에서 출력되는 카운트값을 저장하고 있다가 스트립 검출기(16)에 의해 의해 최종 압연롤에 스트립이 진입됨이 감지되면 그 순간 카운터(131)로부터의 신호 입력이 차단되어 스트립 진입 이전까지의 카운트된 값을 연산기(133)로 출력한다. 따라서, 연산기(133)는 스트립 검출기(16)에 의해 스트립이 검출됨이 판단된 순간 {(카운터에 의해 카운트된 값 - 메모리에 저장된 카운트값)/압연롤 1회전당 펄스수(일예로 200)}을 연산하여 압연롤의 회전수를 연산하여 이동거리산출부(120)로 출력한다.
이하에는 상기한 구성을 갖는 본 발명에 따른 열간 스트립 선단부의 상향 휨 교정 장치 및 방법의 작용에 대해 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 열간 스트립 선단부의 상향 휨 교정 방법을 설명하기 위한 플로우차트를 도시한 것이고, 도 5는 본 발명에 따른 각 구성부의 동작 파형도를 도시한 것이다. 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 먼저 단계(s10)에서는 상위 컴퓨터(30)로부터 입력받은 스트립의 두께정보를 기설정된 일정 동작 기준 두께인 1.6mm와 비교한다. 이때 비교결과 스트립의 두께가 1.6mm이상인 경우에는 스트립의 상향 휨 교정 작업을 종료하고, 스트립의 두께가 1.6mm이하인 경우에는 다음 단계(s12)이하를 진행하여 스트립의 상향 휨 교정 작업을 수행하게 된다.
이러한 스트립 상향 휨 교정 작업은 단계(s12)에서 최종 압연롤(11)에 스트립이 진입되었는가를 판단하고, 이때 스트립 검출기(16)에 의해 최종 압연롤로의 스트립 진입이 검출되면 다음 단계(s14)로 진행하여 압연롤 속도 검출기(20)에 의해 검출된 압연롤 회전 속도값을 입력받아 스트립 검출시점으로부터의 최종 압연롤 구동 회전수를 산출한다.
또한, 단계(s16)에서는 상기 단계(s14)에서 산출된 압연롤 회전수(H) 및 압연롤의 직경(E)에 따라 스트립의 이동거리를 산출한다. 이때 스트립의 이동거리(Lm)는 Lm = H*3.1416*E 으로 산출된다.
이렇게 산출된 스트립 이동거리(Lm)은 제 1 휨 교정 스프레이 구동부(140)의 제 1 비교기(141)로 입력되어 단계(s18)에서 제 1 비교기(141)에 기설정된 제 1 기준 거리 즉, A-10m와 비교된다. 이때, 스트립 이동거리가 A-10m이상이면 제 1 비교기(141)는 하이레벨 신호를 출력하고, 제 1 비교기(141) 및 휨 교정 판단부(110)의 출력신호를 입력받아 논리곱연산하는 제 1 앤드게이트(143)도 하이레벨 신호를 출력하게 된다. 따라서, 제 1 플립플롭(145)은 세트되어 제 1 휨 교정 스프레이(18)에 구동신호를 출력하여 제 1 휨 교정 스프레이(18)를 통해 고압의 냉각수가 토출되어 스트립의 상향 휨 교정 작업을 준비하게 된다(단계s20).
이때 압연롤의 구동에 의해 스트립이 계속 전진하여 스트립이 제 1 휨 교정 스프레이(18)를 통과하는 순간에는 스프레이에 의해 토출되는 고압의 냉각수에 의해 스트립의 상향 휨이 교정되게 된다. 이후 스트립이 계속 진행하여 단계(s22)의 비교결과 스트립의 이동거리(Lm)가 A+3m 이상이 되면 단게(s24)로 진행하여 제 1 휨 교정 스프레이(18)의 구동을 오프시키게 된다. 즉, 제 2 비교기(142)의 비교결과 스트립의 이동거리(Lm)가 제 2 기준 거리 즉, A+3m이상이면 하이레벨의 신호를 제 2 앤드게이트(144)로 출력하게 된다. 따라서, 제 2 앤드게이트(144)는 휨 교정 판단부(110)로부터 출력되는 하이레벨 신호를 입력받아 리세트신호를 제 1 플립플롭(145)으로 출력하고, 제 1 플립플롭(145)은 제 1 휨 교정 스프레이(18)의 구동을 정지시키게 된다.
한편, 스트립의 이동이 진행되어 단계(s26)에서 핀치롤 진입 검출기(17)에 의해 스트립이 검출됨이 판단되면 단계(s28)로 진행하여 스트립 이동 거리(Lm)와 제 3 비교기(151)에 기설정된 제 3 기준거리 즉, B-10m를 비교하게 된다. 이때, 비교결과 스트립의 이동거리(Lm)가 B-10m이상이면 제 3 앤드게이트(153)로 하이레벨 신호를 출력한다. 따라서, 핀치롤 진입 검출기(17) 및 휨 교정 판단부(110)의 출력신호를 입력받은 제 3 앤드게이트(151)는 하이상태가 되어 제 2 플립플롭(155)으로 세트신호를 출력한다. 이에 단계(s30)에서 제 2 휨 교정 스프레이(19)가 구동되어 핀치롤 진입 검출기(17)를 통과한 스트립에 고압의 냉각수를 토출시켜 스트립의 상향 휨을 교정시키게 된다.
이후 단계(s32)에서는 스트립의 이동거리(Lm)과 제 4 비교기(152)에 설정된 제 4 기준거리인 B+3m를 비교하고, 비교결과 스트립 이동거리(Lm)가 B+3m이상인 경우에는 단계(s34)로 진행하여 제 2 휨 교정 스프레이(19)의 구동을 정지시키게 된다. 즉, 스트립 이동거리가(Lm)가 B+3m이상이면 제 4 비교기(152)는 하이신호를 출력하고 그에 따라 제 4 앤드게이트(154) 또한 하이신호를 출력하여 제 2 플립플립(155)이 리세트되어 제 2 휨 교정 스프레이(19)의 구동이 정지된다.
한편, 스트립의 이동이 계속되어 스트립의 선단부(12a)가 핀치롤(14)에 인입되게 되면 스트립의 이동거리(Lm)은 구동완료거리로 기설정된 일예로 200m이상이 되므로 구동 완료 판단부(160)에서 하이레벨의 신호를 출력하게 된다. 따라서, 구동 완료 판단부(160)의 하이레벨 신호를 리세트신호로 입력받은 이동거리산출부(120)의 제 1 플립플롭(121)의 구동이 오프되어 이동거리산출부(120)의 구동이 오프되게 된다.
한편, 본 발명을 구현하기 위해서는 스트립의 두께 및 스트립 선단부의 상향 휨 정도에 따라 제 1 및 제 2 휨 교정 스프레이(18)(19)에서 토출되는 냉각수의 토출 압력의 설정이 중요하다. 즉, 스프레이의 토출 압력은 스트립의 상향 휨을 교정하기 위해 필요한 힘을 연산함에 의해 그 설정값이 정해질 수 있다.
이에 대해 도 6을 참조하여 상세하게 설명하기로 하며, 도 6은 본 발명을 구현하기 위한 스프레이 토출력을 설정하기 위한 원리도를 개략적으로 도시한 것이다. 먼저, 도 6(a)에 도시된 바와 같이, 상향 휨이 발생된 스트립의 조건은
스트립의 이동속도(V): 15m/sec,
스트립의 상향휨 각도 : 8.5。
스트립의 상향휨 높이(δ) : 300 m
스트립의 상향 휨 길이(L): 2022 mm
스트립의 두께(h)*폭(b) : 1.6 mm * 1100 mm,
스트립의 종 탄성 계수(e): 7900 kg.f/mm2(스트립 온도 650도 적용),
굽힘 응력(σ)= M/Z = (bh2/6)/FL = 20 kg.f/mm2,
단면 2차 모멘트(I) = (1/12)*b*h3과 같다.
이러한 경우, 상향된 스트립을 누르는 데 필요한 힘(F)은 다음의 식에 의해 산출된다. 즉, 힘(F) = σ* Z/L = σ* (bh2/6)/L = 20*{1100*(1.6)2/6}/2022 = 4.6[kg.f]이 된다. 즉, 제 1 및 제 2 휨 교정 스프레이는 22kg/cm2의 압력의 냉각수를 공급받아 4.6kg.f의 힘으로 1.6mm 두께이하의 스트립에 분사하여 스트립 선단부의 상향 휨을 교정하게 된다.
또한, 휨 교정을 위해 설치되는 스프레이의 적정 수량 즉 상향 스트립을 누르는 데 필요한 최소한의 수량은 다음의 식에 의해 산출된다. 즉,
P = γ*Q*(V-U)*(cosθ1-cosθ2)*N/g [kg.f]
(단, P:물이 움직이는 스트립에 미치는 힘 (kg.f)
γ: 비중량 1000 kg.f/m3
Q: 스트립에 작용하는 유량 (m3/sec)
V : 판에 흐르는 유속(m/sec)
U : 스트립의 이동속도(m/sec)
θ1: 스트립 진행시 물진행각도 (DEG)
θ2: 스트립 진행시 물유출각도 (DEG)
N:휨 교정 스프레이 수
g: 중력가속도 9.8 m/sec2)
따라서, 물이 스트립에 미치는 힘 P를 4.6kg.f로 하여 최소 스프레이 수량을 산출하면(cosθ1=0,cosθ2=90 일때) 8.5 * N ≥ 4.6 * 1.15 이다. 즉, 최소 스프레이 수는 1.62개이므로 2개를 설치한다.
또한, 이렇게 스프레이의 갯수가 정해지면 도 6(b) 및 도 6(c)에 도시된 바와 같이, 각 스프레이는 스트립을 폭방향으로 이등분하고 이등분된 스트립의 중앙지점에 집중 분사할 수 있도록 스프레이간 설치간격을 550mm로 하여 설치한다. 또한, 스트립과 스프레이이의 거리는 1.6m로 하며 스프레이의 분사 각도는 19도이다.
본 발명에 따른 열간 스트립 선단부의 상향 휨 교정 장치 및 방법은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위내에서 다양하게 변형하여 실시될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 열간 스트립 선단부의 상향 휨 교정 장치 및 방법에서는 스트립의 선단부에 상향 휨이 발생된 경우 이를 교정하기 위해서 최종 압연롤과 핀치롤간의 구동테이블상에 고압의 냉각수를 분사하는 휨 교정 스프레이를 다수개 설치하여 고압으로 토출되는 냉각수에 의해 스트립의 상향 휨이 교정될 수 있도록 하였다.
따라서, 본 발명에 따른 열간 스트립 선단부의 상향 휨 교정 장치 및 방법에 의하여 스트립 선단부의 상향 휨을 방지하여 스트립 선단부의 휨 발생으로 인해 스트립이 핀츠롤로 인입되지 못하게 되거나 구동 테이블상에서 진행 장애로 인한 오동작이 발생되는 문제점을 해결할 수 있게 된다. 또한, 스트립 선단부의 휨에 따른 권취작업시 오동작을 방지함으로써 설비 가동이 중단되지 않고 연속 조업이 가능하게 됨에 따라 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있으며 이와 동시에 유지 보수등에 따른 시간적 경제적 손실을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (6)

  1. 최종 압연롤에 의해 열간 압연되어 소정 두께로 형성되어 배출되는 스트립을 구동 테이블에 의해 이동시켜 핀치롤을 거쳐 맨드릴에 권취하도록 된 열간 스트립의 구동 제어 장치에 있어서,
    상기 최종 압연롤의 구동 속도를 검출하는 압연롤 속도검출기와,
    상기 최종 압연롤에 압연대상인 스트립이 도착하였는가를 검출하는 스트립 검출기와,
    구동 테이블 상을 이동중인 스트립의 핀치롤 진입여부를 검출하도록 핀치롤의 전방 소정 거리에 마련된 핀치롤 진입 검출기와,
    스트립의 선단부에 발생된 상향 휨을 교정하기 위하여 고압의 냉각수를 토출시키는 각각 한 쌍의 제 1 및 제 2 휨 교정 스프레이와,
    상기 스트립의 이동위치를 판단하여 상기 제 1 및 제 2 휨 교정 스프레이의 설치위치까지 스트립이 이동됨이 판단되면 상기 제 1 및 제 2 휨 교정 스프레이를 동작시켜 스트립의 상향 휨을 교정 및 방지하도록 각 부에 소정 제어 신호를 출력하는 구동 제어부를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 열간 스트립 선단부의 상향 휨 교정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 구동 제어부는
    최종 압연된 스트립의 두께에 따른 스트립 휨 교정여부를 판단하는 휨 교정판단부와,
    상기 압연롤 속도 검출기에 의해 검출된 펄스수 및 상기 스트립 검출기의 검출여부에 따라 스트립이 최종 압연롤에 진입된 순간부터의 압연롤 회전수를 산출하는 회전수 산출부와,
    상기 회전수 산출부에 의해 연산된 압연롤 회전수 및 압연롤의 직경데이터에 의거하여 압연롤로부터 구동 테이블로 배출된 스트립의 이동거리를 연산하는 이동거리 산출부와,
    상기 이동거리 산출부로부터 출력되는 이동거리를 기설정된 기준 거리와 각각 비교하여 제 1 및 제 2 휨 교정 스프레이의 구동을 순차적으로 제어하는 제 1 및 제 2 휨 교정 스프레이 구동부와,
    상기 스트립의 이동거리가 상기 제 2 휨 교정 스프레이의 구동정지를 판단하기 위하여 기설정된 일정 거리이상인가를 비교하여 제 2 휨 교정 스프레이의 구동완료신호를 출력하는 구동완료판단부를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 열간 스트립 선단부의 상향 휨 교정 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 회전수 검출부는
    상기 압연롤 속도 검출기에 의해 검출된 압연롤의 회전수에 따른 펄스신호를 카운트하여 출력하는 카운터와, 상기 카운터로부터 출력되는 카운트된 펄스신호를 저장하며 상기 스트립 검출기에 의해 최종 압연롤에 스트립이 진입됨이 검출되면 그 순간 카운터로부터의 신호 입력이 차단되는 메모리와, 상기 스트립 검출기에 의해 최종 압연롤에 스트립이 진입되면 상기 카운터에 저장된 카운터값과 메모리에 저장된 카운터값에 의해 최종 압연롤의 회전수를 산출하는 연산기를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 열간 스트립 선단부의 상향 휨 방지 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 및 제 2 휨 교정 스프레이는 스트립의 폭방향으로 각각 한 쌍씩 설치되는 것을 특징으로 하는 열간 스트립 선단부의 상향 휨 교정 장치.
  5. 최종 압연롤에 의해 열간 압연되어 소정 두께로 형성되어 배출되는 스트립을 구동 테이블에 의해 이동시켜 핀치롤을 거쳐 맨드릴에 권취하는 열간 스트립의 구동 제어 방법에 있어서,
    (가) 스트립의 두께가 선단부 휨 교정이 가능한 두께인가를 판단하는 단계,
    (나)상기 단계(가)의 판단결과 스트립 두께가 휨 교정 가능 두께이하인 경우 상기 최종 압연롤에 압연하고자 하는 스트립이 진입하였는가를 판단하는 단계,
    (다)상기 단계(나)의 판단결과 스트립 진입이 판단되면 스트립의 이동거리를 산출하여 상기 산출된 이동거리를 구동 테이블상의 소정 위치에 각각 마련되어 고압의 냉각수를 소정 힘으로 분사하는 제 1 및 제 2 휨 교정 스프레이의 구동여부를 판단하기 위해 설정된 다수개의 기준거리와 비교하는 단계,
    (라)상기 단계(다)의 비교결과에 따라 스트립의 이동거리별로 상기 제 1 및 제 2 휨 교정 스프레이를 순차적으로 구동시키는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 열간 스트립 선단부의 상향 휨 교정 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 단계(다)는
    (다1)스트립의 이동거리가 기설정된 제 1 기준거리이상인 경우에는 제 1 휨 교정 스프레이를 구동시키고, 스트립이 계속 전진하여 스트립의 이동거리가 제 2 기준거리이상인 경우에는 제 1 휨 교정 스프레이의 구동을 정지시키는 단계,
    (다2)스트립의 이동 거리가 기설정된 제 3 기준거리이상인 경우에는 제 2 휨 교정 스프레이를 구동시키고, 스트립이 계속 전진하여 스트립의 이동거리가 제 4 기준거리이상이면 제 2 휨 교정 스프레이의 구동을 정지시키는 단계를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 열간 스트립 선단부의 휨 교정 방법.
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