KR100604503B1 - 판 압연시의 판 형상 제어 방법 및 그 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 메커니컬 판 크라운을 변경 가능한 판 형상 변경 수단을 갖춘 압연기에 의해 압연중 치수 변경중에 목표 메커니컬 판 크라운 설정값에 맞추도록 판 형상 변경 수단을 동작시키면서 압연을 행함에 있어서, 압연중에 대폭적인 메커니컬 판 크라운의 변경을 행하는 경우에라도, 안정한 판 형상을 얻는 것을 가능하게 하는 것이다. 본 발명의 구체적 수단으로서 압연중 치수 변경중의 목표 메커니컬 판 크라운 설정값을 판 치수 변경전과 판 치수 변경후의 목표 메커니컬 판 크라운의 설정값에 의거하여 압연중 치수 변경 개시전에 미리 설정하는 동시에, 압연중 치수 변경중의 실제 메커니컬 판 크라운이 상기 압연중 치수 변경중의 목표 메커니컬 판 크라운과 동일해지도록 판 형상 변경 수단을 동작시키는 것을 특징으로 한다.

Description

판 압연시의 판 형상 제어 방법 및 그 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING SHEET SHAPE IN SHEET ROLLING}
도 1은 본 발명의 실시예를 도시한 도면,
도 2는 종래의 제어 방법을 설명하는 도면,
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 효과를 설명하는 도면.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 압연재 2 : 작업 롤
4 : 백업 롤 10 : 하중 검출기
20 : 롤 벤딩력 제어 장치 22 : 롤 벤딩력 설정량 변경 장치
24 : 롤 벤딩력 보정량 연산 장치 30 : 롤 크로싱 각 제어 장치
32 : 롤 크로싱 각 설정량 변경 장치 40 : 설정량 연산 장치
50 : 설정 변경 타이밍 지시 장치 60 : 가산기
P : 하중 실제값
본 발명은 동일 모재로부터 판 두께 및/또는 판 폭이 상이한 복수의 치수[판 두께, 판 폭 또는 판 크라운(crown) 등]로 압연하는 경우나, 성분이 상이한 이종 모재를 접합하여 연속적으로 압연하는 경우 등과 같이, 압연중에 치수 변경[이하, 압연중 치수 변경(dimentional alteration in rolling)이라 부름]을 목적으로서 압연 조건을 변경하는 경우의 판 형상 제어 방법에 관한 것이다.
프로세스의 연속화와 생산성의 향상을 목적으로 압연 도중에 재료의 치수(판 두께, 판 폭 또는 판 크라운 등)를 변경하는, 소위 압연중 치수 변경 기술의 개발이 각 방면에서 진행되어 냉간 압연기에서는 이미 많은 플랜트에서 실시되고 있다. 또한, 최근에는 열간 압연기에 있어서도 각종 주변 기술의 진보에 따라 압연중 치수 변경이 적용되고 있다.
이 압연중 치수 변경을 실시하는 경우로는 하기 네 가지의 경우를 들 수 있다.
즉, (1) 동일 성분의 모재로부터 판 두께가 상이한 복수의 제품을 제조하는 경우와,
(2) 동일 성분의 모재로부터 판 폭이 상이한 복수의 제품을 제조하는 경우와,
(3) 동일 성분의 모재로부터 판 폭 및 판 두께가 상이한 복수의 제품을 제조 하는 경우와,
(4) 성분이 상이한 모재를 접합하고 연속적으로 압연하는 경우이다. 여기에는 접합되는 모재의 치수 및 성분이 동일한 경우와 상이한 경우가 있다.
이러한 압연중 치수 변경은 압연기에 설치한 판 두께, 판 폭 등을 변경하는 수단과, 판 형상 변경 수단[예컨대, 롤 벤딩(roll bending) 수단, 롤 크로싱(roll crossing) 수단, 작업 롤 시프팅(work roll shifting) 수단]에 의해 압연중에 압연 조건을 급변시킴으로써 실행된다. 따라서, 판 형상 변경 수단의 제어의 여하에 따라 압연재의 판 형상이 악화되거나 형상 불량의 영역이 필요 이상 압연 방향으로 늘어나는 문제가 있다.
판 형상의 악화 방지 방법에 관한 종래 기술로서 예를 들어, 일본 특허 공개 공보 제 1987-57704 호 및 일본 특허 공개 공보 제 1992-351213 호에 개시되어 있다.
상기 일본 특허 공개 공보 제 1987-57704 호에는 판 두께 또는 판 폭, 혹은 판 두께 및 판 폭의 쌍방이 상이한 재료를 접속하여 연속적으로 압연할 때, 압연판과 작업 롤 사이의 폭방향 압연 하중을 균일하게 한 경우의 폭방향 판 두께 분포와 압연 조건의 관계를 나타내는 메커니컬(mechanical) 판 모델식을 미리 설정하여, 이 메커니컬 판 크라운 모델식 또는 이것을 더욱 간략화 및/또는 변형한 계산식을 이용하여 재료 접합부 및 그 근방에 있어서의 판 형상 변경 수단의 조작량을 산출하고, 이 산출값에 의거하여 소정의 타이밍으로 압연판의 형상을 제어하는 방법이, 롤 벤딩력, 롤 시프팅력, 시프팅 롤을 판 형상 변경 수단으로 하는 압연기를 예로 써 개시되어 있다.
또한, 전술한 일본 특허 공개 공보 제 1992-351213 호에는 많은 종류의 코일을 접속하여 연속적으로 압연할 때, 작업 롤의 롤 벤딩력, 롤 크로싱 각을 판 형상 변경 수단으로 하는 압연판의 형상 제어 방법이 개시되어 있다. 구체적으로, 도 2에 도시한 바와 같이, 동작 속도가 느린 롤 크로싱 각의 제어를 판 두께 변경의 개시전에 후행재(後行材)의 크로싱 각의 목표값을 향해 개시하는 동시에, 이 크로싱 각의 동작을 보상하도록 롤 벤딩력을 조정하고, 계속해서 판 두께 변경과 동시에 판 두께 변경에 적당한 롤 벤딩력으로 순차적으로 변경하고, 크로싱 각의 변경 종료 시점에 있어서는, 롤 크로싱 각 및 롤 벤딩력이 후행재의 설정값으로 되도록 제어하고 있다.
상술한 방법에서는 어느 것이나 판 두께 변경점이 해당 압연 스탠드(stand)에 도달하기 전에 후행재에 대한 형상 제어량을 예측하고, 그 제어량에 의거하여 형상 제어 장치의 조작량을 결정하고 있다. 그 때문에, 이렇게 사전에 예측한 후행재의 선단부에 있어서의 목표 메커니컬 판 크라운과 실제의 메커니컬 판 크라운이 일치하는 경우에는 압연후의 재료 형상은 양호하다. 그러나, 실제로는 압연재 온도의 예측 오차, 압연재의 변형 저항의 예측 오차, 실제 판 두께 변동 등에 의해서 실제 압연 하중이 변동하는 경우가 있고, 사전에 예측한 후행재의 선단부에 있어서의 목표 메커니컬 판 크라운과 실제의 메커니컬 판 크라운의 차가 커지는 경우가 있다. 이러한 경우에는 충분한 형상 제어가 달성될 수 없고, 압연후의 재료에 부적절한 형상 변동이 발생하며, 형상 변동이 큰 경우에는 판 파단을 야기시켜 압 연재의 통과에 지장을 초래하는 문제가 있었다.
상기 문제는 압연중 치수 변경중에 있어서의 목표 메커니컬 판 크라운이 설정되어 있지 않는 것에 기인하고 있고, 목표가 설정되어 있지 않기 때문에 압연중 치수 변경중의 메커니컬 판 크라운 오차를 시시각각 평가할 수 없으며, 더욱이 판 형상 변경 수단을 조작하여 상기 오차를 수정할 수도 없었다.
일반적으로 압연중 치수 변경에서는 양품률을 높일 목적으로 복수의 압연 스탠드에 있어서 압연재의 동일점을 기점으로 치수 변경이 행해지기 때문에, 각 압연 스탠드의 입구측 치수 및 출구측 치수가 동시에 변경되는 복잡한 현상이 일어나고 있다.
종래는 이러한 복잡한 현상이 발생하는 치수 변경에 대해서 간략화된 모델에서는 압연중 치수 변경중의 메커니컬 판 크라운을 실용상 만족하는 정밀도로 예측하는 것은 곤란하다고 생각되고, 또한 복잡한 모델을 사용하기 위해서는 계산기 능력이 부족했었기 때문에, 전술한 종래 기술과 같이 압연중 치수 변경 전후에 있어서의 판 형상 변경 수단의 조작량만을 구하여 압연중 치수 변경중의 목표 메커니컬 판 크라운을 설정하는 것은 불가능하였다.
또한, 종래는 열간 마무리 압연에 있어서는 판 두께 1.2mm 이상의 동판만을 압연하였기 때문에, 종래 방법에서는 선행재(先行材)로부터 후행재로의 치수 변경중(압연중 판 두께 변경중)에 형상 불량을 수정하지 않더라도 실제 작업상 문제가 없었다.
그런데, 본원 발명자 등이 세계에서 처음으로 실용화한 연속 열간 마무리 압 연에 있어서, 판 두께 0.8mm까지의 열간 마무리 압연을 실시하게 되면, 압연중 판 두께 변경중에도 형상 불량을 방지하기 위한 제어를 계속하지 않으면 동판이 파단하는 등의 새로운 문제가 발생하게 되었다.
또한, 압연중의 목표 메커니컬 판 크라운과 실제의 메커니컬 판 크라운을 일치하도록 제어하는 종래 기술로서는 예컨대, 일본 특허 공개 공보 제 1984-64111 호에 개시되어 있는 방법이 있다. 이 공보에 기술된 기술에서는 메커니컬 판 크라운의 주된 변동 요인인 압연 하중의 변동에 대응하여 판 형상 제어 수단에 의한 형상 제어량을 변경하고 있다.
그러나, 일본 특허 공개 공보 제 1984-64111 호에 개시되어 있는 방법은 단일의 재료에 있어서 동일한 목표 메커니컬 판 크라운을 유지하도록 압연중의 목표 메커니컬 판 크라운과 실제의 메커니컬 판 크라운을 일치시키는 제어 방법으로 목표 메커니컬 판 크라운을 변경할 필요가 없었다. 그런데, 전술한 바와 같이 복수의 치수의 재료를 연속적으로 압연하는 경우에는 선행재와 후행재로 목표 메커니컬 판 크라운을 연속 압연중에 적극적으로 변경하지 않으면, 안정한 판 형상을 얻는 것이 곤란하지만, 일본 특허 공개 공보 제 1984-64111 호에 있어서는 목표 메커니컬 판 크라운의 변경 방법에 대해서는 아무것도 개시되어 있지 않기 때문에, 압연중 치수 변경에 적용하는 것이 곤란하였다.
본 출원 발명자들은 종래 전혀 고려하지 않았던 압연중 치수 변경중의 목표 메커니컬 판 크라운을 구하고, 실제 메커니컬 판 크라운과 해당 목표 메커니컬 판 크라운의 오차를 시시각각 구함으로써 그 오차에 따라 판 형상 변경 수단을 조작하는 것에 생각이 미치기에 이르렀다. 즉, 선행재의 목표 메카니컬 판 크라운과 후행재의 목표 메커니컬 판 크라운을 이용하여 선행재로부터 후행재에 압연중 치수 변경 도중의 목표 메커니컬 판 크라운을 산출한다. 구체적으로, 선행재의 메커니컬 판 크라운 설정값과 후행재의 메커니컬 판 크라운 설정값을 연결하는 임의의 함수로서 설정하는 것을 특징으로 하는 형상 제어 방법에 있어서, 임의의 함수로서는 직선, 곡선, 기타 적당한 함수를 사용할 수 있다.
본 발명에서는 압연중에 대폭적인 판 치수의 변경을 행하는 경우에라도 안정한 판 형상을 얻는 것이 가능한 판 압연시의 형상 제어 방법을 제안하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 메커니컬 판 크라운을 변경 가능한 판 형상 변경 수단을 갖춘 압연기에 의해 재료를 연속으로 압연할 때에, 판 치수 변경전과 판 치수 변경후의 목표 메커니컬 판 크라운 설정값에 의거하여 판 형상 변경 수단을 동작시키는 압연중 치수 변경 압연에서의 형상 제어 방법에 있어서, 압연중 치수 변경중의 목표 메커니컬 판 크라운 설정값을 상기 판 치수 변경전과 판 치수 변경후의 목표 메커니컬 판 크라운 설정값에 의거하여 압연중 치수 변경 개시전에 미리 설정하는 단계와, 압연중 치수 변경중의 실제 메커니컬 판 크라운이 상기 압연중 치수 변경중의 목표 메커니컬 판 크라운과 동일해지도록 상기 판 형상 변경 수단을 동작시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 형상 제어 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 피압연재가 복수의 접합된 재료이고, 선행재와 후행재의 목표 메커니컬 판 크라운 설정값에 의거하여 판 치수 변경 수단을 동작시키며, 압연중 치수 변경중의 목표 메커니컬 판 크라운 설정값을 상기 선행재와 후행재의 목표 메커니컬 판 크라운 설정값에 의거하여 압연중 치수 변경 개시전에 미리 설정하며, 압연중 치수 변경중의 실제 메커니컬 판 크라운이 상기 압연중 치수 변경중의 목표 메커니컬 판 크라운과 동일해지도록 상기 형상 변경 수단을 동작시키는 것을 특징으로 하는 형상 제어 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 피압연재가 압연 방향에 있어서 판 두께 및/또는 판 폭이 상이한 하나의 판재이고, 판 치수 변경전과 판 치수 변경후의 목표 메커니컬 판 크라운 설정값에 의거하여 판 형상 변경 수단을 동작시키며, 압연중 치수 변경중의 목표 메커니컬 판 크라운 설정값을 상기 판 치수 변경전과 판 치수 변경후의 목표 메커니컬 판 크라운의 설정값에 의거하여 압연중 치수 변경 개시전에 미리 설정하며, 압연중 치수 변경중의 실제 메커니컬 판 크라운이 상기 압연중 치수 변경중의 목표 메커니컬 판 크라운과 동일해지도록 상기 판 형상 변경 수단을 동작시키는 것을 특징으로 하는 형상 제어 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 선행재 및 이것에 접속된 후행재를 연속적으로 압연하는 과정 또는 하나의 코일의 압연 과정에서, 압연중 치수 변경을 목적으로 판 형상 변경 수단을 압연중에 동작시키는 판 압연시의 형상 제어 장치에 있어서, 압연중 치수 변경 개시전에 판 치수 변경전과 판 치수 변경후의 목표 메커니컬 판 크라운 설정값에 의거하여 압연중 치수 변경중에 있어서의 판 형상 변경 수단의 조작량을 설정 하는 설정량 연산 장치와, 압연중 치수 변경전과 압연중 치수 변경후의 목표 메커니컬 판 크라운 설정값에 의거하여 압연중 치수 변경중의 목표 메커니컬 판 크라운을 연산하고, 압연중 치수 변경중의 실제 메커니컬 판 크라운과의 차에 따라 판 형상 변경 수단의 조작량을 보정하는 판 형상 변경 수단 보정량 연산 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 판 압연시의 형상 제어 장치를 제공한다.
판 형상 제어 수단으로서 롤 벤딩 수단 및 롤 크로싱 수단을 구비하는 압연기를 예로 하여 발명을 보다 구체적으로 설명한다.
메커니컬 판 크라운을, 압연 하중, 롤 벤딩력, 롤 크로싱 각 및 롤 크라운이라는 인자로 정리하면 하기 수학식 1에 나타내는 바와 같이, 각 인자의 합으로서 표현할 수 있다.
Figure 112006021580679-pat00009
또한, 상기 수학식 1에 있어서,
Ch : 메커니컬 판 크라운,
funcCP : 메커니컬 판 크라운의 압연 하중 성분,
funcCB : 메커니컬 판 크라운의 롤 벤딩력 성분,
funcCC : 메커니컬 판 크라운의 롤 크로싱 각 성분,
funcCW : 메커니컬 판 크라운의 롤 크라운 성분,
P : 압연 하중,
B : 롤 벤딩력,
C : 롤 크로싱 각,
Cw : 롤 크라운이다.
압연중 치수 변경중의 실제의 메커니컬 판 크라운도 상기 수학식 1로 표현된다.
또한, 압연중 치수 변경중의 목표 메커니컬 판 크라운을 ChFGC, 목표 압연 하중을 PFGC, 목표 롤 벤딩력 설정값을 BFGC, 목표 롤 크로싱 각을 CFGC로 하면 하기 수학식 2와 같이 된다.
Figure 112006021580679-pat00010
따라서, 압연중 치수 변경중에 발생하는 메커니컬 판 크라운 오차 ΔCh는 하기 수학식 3과 같이 된다.
Figure 112006021580679-pat00011
여기서, 압연중 치수 변경중의 롤 벤딩력을 목표 롤 벤딩력 설정 값 BFGC에 맞추고, 또한 압연중 치수 변경중의 롤 크로싱 각을 목표 롤 크로싱 각 CFGC에 맞추 어 도 2에 따라 각각 후행재 설정값을 향해 동작시키면 상기 압연중 치수 변경중에 발생하는 메커니컬 판 크라운 오차 ΔCh는 하기 수학식 4와 같이 예측 압연 하중 오차에 의한 메커니컬 판 크라운 성분과 동일하게 된다.
Figure 112006021580679-pat00012
따라서, 압연중 치수 변경중에 이 압연 하중 오차를 검지하여 압연 하중 오차를 해소하도록 롤 벤딩력을 더욱 조정하면, 압연중 치수 변경중의 메카니컬 판 크라운 오차에 기인하는 형상 변동을 억제할 수 있다.
이 압연 하중 오차를 해소하도록 롤 벤딩력의 제어는 하기와 같이 실행할 수 있다.
통상, 롤 벤딩력 및 압연 하중에 의한 메커니컬 판 크라운으로의 영향은 하기의 수학식 5에 표현된 바와 같이, 선형 함수로서 근사되는 경우가 많다.
Figure 112006021580679-pat00013
여기서,
kP, kB : 압연재에 따른 영향 계수
Pset : 압연 하중 기준값
Bset : 롤 벤딩력 기준값
따라서, 수학식 4에 의해 구해진 압연 하중 오차에 의한 메커니컬 판 크라운 오차를 억제하기 위한 롤 벤딩력 ΔB는 하기의 수학식 6에 의해 얻을 수 있다.
Figure 112006021580679-pat00014
여기서,
k : 상기 수학식 5의 kP, kB에 의해 연산된 값
또한, 압연중 치수 변경중의 목표 압연 하중 PFGC는 압연중 치수 변경중의 압연재 경도, 입구측 판 두께, 출구측 판 두께 등의 조건을 근거로 산출해도 무방하지만, 선행재의 압연 하중의 설정값과 후행재의 압연 하중 설정값을 임의의 함수로 연결하여 산출해도 무방하다. 임의의 함수로서는 직선, 곡선, 기타 적당한 함수를 사용할 수 있다. 압연중 치수 변경 시간이 예를 들어 1초와 같이, 롤 벤딩력의 응답의 몇배 이내와 같이 짧은 경우는, 선행재의 압연 하중의 설정값과 후행재의 압연 하중 설정값을 직선으로 연결하여 산출해도 무방하다.
본 발명의 형상 제어 방법은,
(1) 선행하여 반송되는 선행재의 후단부와 선행재에 잇달아 반송되는 후행재의 선단부를 접합한 재료의 연속적인 압연을 행하는 경우와;
(2) 압연 도중에 판 형상의 변경이 행하여지는 하나의 재료의 압연을 행하는 경우의 어느 것에도 적용할 수 있다.
(실시예)
본 발명의 실시예를 판 형상 변경 수단에 관하여 롤 벤딩력 제어 장치 및 롤 크로싱 제어 장치를 구비한 압연기를 예로 하여 도 1, 도 3a 및 도 3b를 이용하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 제어 방법의 설명도이고, 도면중 참조부호(1)는 압연재, 참조부호(2)는 압연기의 작업 롤, 참조부호(4)는 압연기의 백업 롤(back-up rolls)이다.
이 압연기에 있어서, 압연중 치수 변경을 행할 때에는 목표 메커니컬 판 크라운 설정값을 압연전에 치수 변경 전후의 압연재의 목표 메커니컬 판 크라운 설정값에 의거하여 미리 설정한다.
이 때문에, 설정량 연산 장치(40)에 의해 후행재에 따른 목표 메커니컬 판 크라운을 산출하고, 이 목표 메커니컬 판 크라운에 의거하여 설정량 연산 장치(40)로부터 롤 벤딩력 설정량 변경 장치(22) 및 롤 크로싱 각 설정량 변경 장치(32)에 각각 후행재에 따른 롤 벤딩력 설정값, 롤 크로싱 각 설정값을 송신한다. 또한, 설정량 연산 장치(40)에 있어서의 압연재에 따른 목표 메커니컬 판 크라운의 산출은 예를 들어, 압연 스탠드에 있어서 입구측 판 크라운, 출구측 판 크라운 목표값, 판 형상 변경 수단의 제어 능력 등에 의거하여 결정된다.
한편, 설정 변경 타이밍 지시 장치(50)는 메커니컬 판 크라운의 변경점의 위치를 종래 공지의 수단에 의해 파악하고, 압연 도중에 압연중 치수 변경을 행하는 소정의 타이밍에 있어서, 설정 변경 타이밍 지시 장치(50)로부터 롤 벤딩력 설정량 변경 장치(22) 및 롤 크로싱 각 설정량 변경 장치(32)에 상기 롤 벤딩력 설정값, 롤 크로싱 각 설정값의 각 설정량의 변경 타이밍을 출력한다.
또한, 동시에 미리 설정한 압연중 치수 변경중의 목표 메커니컬 판 크라운에 압연중 치수 변경중의 실제 메커니컬 판 크라운이 같아지도록 판 형상 변경 수단을 동작시킨다. 그 때문에, 롤 벤딩력 보정량 연산 장치(24)에서는 설정 변경 타이밍 지시 장치(50)로부터 송신된 압연중 치수 변경 개시 신호와 함께 설정량 연산 장치(40)로부터 송신된 압연 정보를 사용하여 압연중 치수 변경중의 목표 압연 하중을 시시각각 산출하고, 하중 검출기(10)에 의해 검출한 하중 실제값 및 도시하지 않은 롤 벤딩력 검출기로부터 검출한 롤 벤딩력 실제값을 이용하여 산출한 압연 하중 실제값과 상기 목표 압연 하중의 차에 따라 상기 수학식 6에 의해 롤 벤딩력 보정량을 연산한다.
상기 롤 벤딩력 설정량 변경 장치(22)에 있어서 결정된 롤 벤딩력 설정량 및 롤 벤딩력 보정량 연산 장치(24)에 의해 결정된 롤 벤딩력 보정량을 가산기(加算器)(60)로써 가산하고, 롤 벤딩력 제어 장치(20)에 롤 벤딩력 설정을 행함으로써 압연중 치수 변경중의 롤 벤딩력을 시시각각 변경시킬 수 있는 것이다.
본 발명에 따르는 판 형상 제어법을 종래 방법과 대비하여 도 3a 및 도 3b에 도시하고 있다. 도 3a 및 도 3b에서는 압연 도중에 판 두께가 변화하는 재료를 압연하는 경우에 있어서의 압연 하중, 롤 크로싱 각, 롤 벤딩력, 가산 롤 벤딩력 및 재료 형상의 시간에 따른 변화를 종래 방법(도 3a) 및 본 발명의 방법(도 3b)으로 도시한 것이다. 종래 방법에서는 압연중 판 두께 변경 개시전에 롤 크로싱 및 롤 벤딩을 소정의 패턴을 따라 후행재의 롤 크로싱 각 설정값 및 롤 벤딩력 설정값을 향해 동작시키도록 하고 있지만, 압연중 판 두께 변경중의 압연 하중 오차에 수반하여 발생하는 메커니컬 판 크라운 오차로는 오차의 판정 기준으로 되는 목표 메커니컬 판 크라운이 없이 대응할 수 없기 때문에, 압연중 판 두께 변경전에 가산 롤 벤딩력을 유지(hold)시키고, 압연중 판 두께 변경 종료후에 다시 메커니컬 판 크라운 오차에 의거하여 가산 롤 벤딩력을 수정하고 있다. 이 때문에, 가산 롤 벤딩력을 유지시킨 구간에 있어서는 압연 하중 오차에 따른 롤 벤딩력 제어가 행해지지 않고, 예를 들어 도 3a에 도시하는 바와 같이, 압연 하중 오차(메커니컬 판 크라운 오차)에 수반하여 에지 주름(edge buckle) 등의 형상 불량이 발생하여 왔다.
이에 대하여, 본 발명의 방법에서는 상기 압연 하중 예측 오차에 따라 시시각각 가산 롤 벤딩력을 가하기 때문에, 형상 변동을 거의 발생시키는 일 없이 안정한 압연재의 통과가 가능하게 되어 있다. 또한, 판의 파단은 발생하지 않는다.
또, 이 실시예에서는 형상 제어 수단으로서 롤 벤딩력 및 롤 크로싱 각을 이용한 압연기의 예를 나타내었지만, 본 발명에서는 롤 벤딩력만을 형상 제어 수단으로 한 압연기에 있어서도 적용할 수 있다. 또한, 형상 제어 수단은 이외에도 예를 들어, 롤 시프팅 장치를 이용하는 것도 가능하다.
본 발명에 의하면, 압연중 치수 변경에 따르는 판 형상 변화를 형상 제어 수단의 설정 변경에 의해 방지하는 동시에, 압연중 치수 변경중의 예측 오차에 수반 하는 형상 변동에 대해서는 예측 오차를 없애도록 형상 제어 수단을 동작시킴으로써 압연중 치수 변경중의 형상 변동도 동시에 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 메커니컬 판 크라운을 변경 가능한 판 형상 변경 수단을 구비한 압연기에 의해 재료를 연속하여 압연할 때에, 판 치수 변경전과 판 치수 변경후의 목표 메커니컬 판 크라운 설정값에 의거하여 판 형상 변경 수단을 동작시키는 압연중 치수 변경 압연에서의 형상 제어 방법(a shape control method)에 있어서,
    압연중 치수 변경중의 목표 메커니컬 판 크라운 설정값을 판 치수 변경전과 판 치수 변경후의 목표 메커니컬 판 크라운의 설정값에 의거하여 압연중 치수 변경 개시전에 미리 설정하는 단계와,
    압연중 치수 변경중의 실제 메커니컬 판 크라운이 상기 압연중 치수 변경중의 목표 메커니컬 판 크라운과 동일해지도록 상기 판 형상 변경 수단을 동작시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
    형상 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    피압연재가 복수의 접합된 재료이고, 선행재와 후행재의 목표 메커니컬 판 크라운 설정값에 의거하여 판 형상 변경 수단을 동작시키며,
    압연중 치수 변경중의 목표 메커니컬 판 크라운 설정값을 선행재와 후행재의 목표 메커니컬 판 크라운의 설정값에 의거하여 압연중 치수 변경 개시전에 미리 설 정하며,
    압연중 치수 변경중의 실제 메커니컬 판 크라운이 상기 압연중 치수 변경중의 목표 메커니컬 판 크라운과 동일해지도록 상기 판 형상 변경 수단을 동작시키는 것을 특징으로 하는
    형상 제어 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    피압연재가 압연 방향에 있어서 판 두께 또는 판 폭이 상이한 하나의 판재이고, 판 치수 변경전과 판 치수 변경후의 목표 메커니컬 판 크라운 설정값에 의거하여 판 형상 변경 수단을 동작시키며,
    압연중 치수 변경중의 목표 메커니컬 판 크라운 설정값을 판 치수 변경전과 판 치수 변경후의 목표 메커니컬 판 크라운의 설정값에 의거하여 압연중 치수 변경 개시전에 미리 설정하며,
    압연중 치수 변경중의 실제 메커니컬 판 크라운이 상기 압연중 치수 변경중의 목표 메커니컬 판 크라운과 동일해지도록 상기 판 형상 변경 수단을 동작시키는 것을 특징으로 하는
    형상 제어 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압연중 치수 변경중의 목표 메커니컬 판 크라운 설정값 ChFGC를 하기 수학식 2로부터 구하는 것을 특징으로 하는
    형상 제어 방법.
    Figure 112006021580679-pat00015
    여기서,
    funcCP(PFGC) : 목표 압연 하중(PFGC)을 변수로 하는 메커니컬 판 크라운의 압연 하중의 함수식,
    funcCB(BFGC) : 목표 롤 벤딩력 설정값(BFGC)을 변수로 하는 메커니컬 판 크라운의 함수식,
    funcCC(CFGC) : 목표 롤 크로싱 각(CFGC)을 변수로 하는 메커니컬 판 크라운의 롤 크로싱 각의 함수식,
    funcCW(CW) : 롤 크라운(CW)을 변수로 하는 메커니컬 판 크라운의 롤 크라운의 함수식
  5. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압연중 치수 변경중의 실제 메커니컬 판 크라운이 상기 압연중 치수 변경중의 목표 메커니컬 판 크라운과 동일해지도록 하기 위하여 판 형상 변경 수단이 압연중 치수 변경중에 목표 압연 하중과 실제 압연 하중의 오차를 검출하여, 그 오차를 최소로 하도록 롤 벤딩력을 동작시키는 것을 특징으로 하는
    형상 제어 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 압연중 치수 변경중의 목표 압연 하중값이 상기 압연중 치수 변경전의 압연 하중 설정값과 상기 압연중 치수 변경후의 압연 하중 설정값을 연결하는 함수로서 설정하는 것을 특징으로 하는
    형상 제어 방법.
  7. 선행재 및 이것에 접속된 후행재를 연속적으로 압연하는 과정 또는 하나의 코일의 압연 과정에서, 압연중 치수 변경을 목적으로 판 형상 변경 수단을 압연중에 동작시키는 판 압연시의 형상 제어 장치에 있어서,
    압연중 치수 변경 개시전에 판 치수 변경전과 판 치수 변경후의 목표 메커니컬 판 크라운 설정값에 의거하여 압연중 치수 변경중에 있어서의 판 형상 변경 수단의 조작량을 설정하는 설정량 연산 장치와,
    압연중 치수 변경전과 압연중 치수 변경후의 목표 메커니컬 판 크라운 설정값에 의거하여 압연중 치수 변경중의 목표 메커니컬 판 크라운을 연산하고, 압연중 치수 변경중의 실제 메커니컬 판 크라운과의 차에 따라 판 형상 변경 수단의 조작량을 보정하는 판 형상 변경 수단 보정량 연산 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는
    판 압연시의 형상 제어 장치.
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