KR100605709B1 - Hot band control method and apparatus using brush roll in the strip casting process - Google Patents
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Abstract
본 발명은 CCD 카메라를 이용하여 주편의 밝기를 측정한 후 주편의 중앙부와 에지부의 밝기차를 분석하여 그에 따라 주조롤의 에지부분에 위치한 브러쉬롤의 회전력 및 압하력을 조정하여 에지부분의 응고능력을 향상시키고자 한 쌍롤형 박판 제조 장치에서의 브러쉬 롤 제어를 이용한 에지 미 응고 방지 방법 및 장치에 관한 것으로서, 본 발명은 서로 반대방향으로 회전하는 두 주조롤을 통해 박판을 제조하는 쌍롤형 박판 제조 장치에서의 브러쉬 롤 제어를 이용한 에지 미 응고 방지 방법에 있어서, CCD 카메라를 이용하여 쌍롤형 박판 제조장치에서 주조되는 주편의 이미지를 측정하고, 측정된 주편이미지에서 임계치를 이용하여 미응고된 에지부분의 평균거리를 구하고, 상기에서 산출된 주편 중앙부와 에지부분의 밝기 차이를 산출한 후, 상기 밝기차이가 줄도록 브러쉬롤의 압하력 및 회전속도 목표값을 산출하여, 이에 따라 주조롤의 에지에 위치한 브러쉬롤을 제어하도록 한 것이다.The present invention measures the brightness of the cast steel using a CCD camera and then analyzes the brightness difference between the center and the edge of the cast steel and adjusts the rotational force and the rolling force of the brush roll located at the edge of the casting roll accordingly, and the solidification ability of the edge portion. The present invention relates to a method and apparatus for preventing edge non-solidification by using brush roll control in a twin roll type thin plate manufacturing apparatus, and to manufacturing a thin plate through two casting rolls rotating in opposite directions. In the method of preventing edge non-solidification using brush roll control in an apparatus, a CCD camera is used to measure an image of a cast steel cast in a twin roll sheet metal fabrication apparatus, and an unsolidified edge portion using a threshold value in the measured cast image. After calculating the average distance of, calculates the difference in brightness between the center portion and the edge portion calculated above, the brightness Lice and calculating the rolling force of the brush roll and the rotation speed target value to reduce, and therefore is one to control the brush roll is located on the edge of the casting rolls.
주조롤, 흑피, 브러쉬롤, 압하력, 에지 미응고, Casting roll, black skin, brush roll, rolling force, edge non-solidification,
Description
도 1은 박판 주조 공정을 나타낸 모식도이다.1 is a schematic diagram showing a thin plate casting process.
도 2는 본 발명에 의한 브러쉬 롤 (Brush Roll) 제어를 이용한 에지 미 응고 방지 장치의 구성도이다.2 is a block diagram of an edge non-solidification prevention device using a brush roll control according to the present invention.
도 3은 본 발명에 의한 브러쉬 롤 제어를 이용한 에지 미 응고 방지 방법의 처리과정을 보인 블럭흐름도이다.Figure 3 is a block flow diagram showing the processing of the edge non-solidification method using a brush roll control according to the present invention.
도 4는 박판 주조 공정에서 주조된 주편의 밝기 분포 예시도이다.4 is an exemplary view of the brightness distribution of the cast steel cast in the thin plate casting process.
도 5는 브러쉬 롤과 주조 롤의 배치도이다.5 is a layout view of a brush roll and a casting roll.
도 6은 임계치를 이용한 주편 밝기 경계면 예시도이다.6 is an exemplary view of the slab brightness interface using a threshold value.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
21 : 고정 롤(fixed roll) 22 : 무빙롤 (moving roll)21: fixed roll 22: moving roll
23~28 : 제1 ~ 제6 브러쉬롤(Brush Roll)23 ~ 28: 1st ~ 6th Brush Roll
31, 36 : 제1,2로드셀(Load Cell)31, 36: 1st, 2nd load cell
33, 37 : 제1,2실린더(Cylinder)33, 37: 1st, 2nd cylinder (Cylinder)
34, 38 : 제1,2서보밸브(Servo Valve)34, 38: 1st and 2nd servo valve
43 : 주편 44 : CCD 카메라43: cast 44: CCD camera
45 : 모니터 46 : 컴퓨터시스템(Computer System)45 monitor 46 Computer System
본 발명은 용탕으로부터 직접 박판을 주조하는 쌍롤형 박판 제조장치에 관한 것으로서, 특히 카메라로 촬영된 주편의 밝기 분포에 따라서 브러쉬 롤(Brush Roll)을 조정하여 주조롤 표면의 청결도를 유지함으로서 결과적으로 주편의 폭 방향의 응고 균일도를 유지하기 위한 쌍롤형 박판 제조 장치에서의 브러쉬 롤 제어를 이용한 에지 미 응고 방지 방법 및 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
쌍롤형 박판 주조 공정은 도 1에 도시된 바와 같이, 서로 반대 방향으로 회전하는 두개의 롤(1, 2)로 이루어진 것으로, 상기 롤(1, 2) 사이의 용강이 모이는 부분을 섬프(Sump)(7)라 하는데, 롤(1,2) 상부의 턴디쉬(3)로부터 용강이 노즐(4)을 통해서 두 개의 롤(1,2) 사이의 섬프(17)로 공급되면, 상기 용강이 수초(예를 들어, 0.2초) 내에 두 롤(1,2) 사이에서 응고되면서 회전하는 두 롤(1,2)에 의해 박판(10)으로 압하된다. 이때, 두 롤(1,2)의 측면은 세라믹 사이드 댐으로 막혀있으며 이는 용강이 롤의 측면으로 유출되는 것을 방지하기 위함이다. As shown in FIG. 1, the twin roll type sheet casting process includes two
그리고, 응고되는 박판에 의해 두 개의 롤(1,2)에 롤 반발력(RSF:Roll Separation Force)을 발생시킨다. 그렇기 때문에, 응고시에 발생되는 롤 반발력을 제어할 수 있도록, 두 롤중 하나를 위치가 고정된 고정롤(1)로 하고, 다른 롤은 회 전방향이 아닌 롤갭방향으로 이동가능한 무빙롤(2)로 구성한 후, 무빙롤(2) 뒤편에 장착된 로드셀(도시생략)으로 롤반발력을 감지한다.Then, the roll separation force (RSF: Roll Separation Force) is generated on the two
용강의 응고 능력은 주조 롤의 냉각능력에 비례하고, 또한 두 롤(1,2) 사이의 거리, 즉 롤 갭(9), 롤의 주조 속도(회전 속도), 섬프(sump)(7) 내의 용강의 높이에 영향을 받는다. 상기에서, 용강의 높이는 탕면 높이 검출 센서(1-8)를 이용해서 측정한다. 용강이 응고되면 이는 롤(1,2) 사이에서 롤반발력(RSF)을 발생시킨다. The solidification capacity of the molten steel is proportional to the cooling capacity of the casting rolls, and also in the distance between the two
그리고, 응고 압하율은 롤 갭 및 주조 속도에 영향을 받는다. 예를 들어서 롤 갭이 너무 크거나 혹은 주조 속도가 너무 빠르면 응고점이 롤 닙의 중심선보다 더 밑으로 내려가게 되어 롤반발력이 점점 작아지게 되고, 이는 용강의 미 응고 및 판 파단을 발생시킨다. 반대의 경우에는 응고점이 롤 닙의 중심선보다 위로 상승하게 되어 높은 롤반발력을 발생시킨다. In addition, the solidification reduction rate is affected by the roll gap and the casting speed. For example, if the roll gap is too large or the casting speed is too fast, the solidification point will be lower than the center line of the roll nip, resulting in less roll repulsion, which causes unsolidification and plate failure of the molten steel. In the opposite case, the solidification point rises above the centerline of the roll nip, resulting in high roll repulsion.
따라서, 쌍롤형 박판 주조 장치에서, 롤 갭, 주조 속도, 롤반발력은 박판의 응고 성을 나타내는 대표적인 주조 파라메터 들이다. 기본적으로 용강의 높이 제어는 고도의 정밀성과 안정성을 요구한다. 그러므로 용강의 높이는 주조 시작 직후부터 목표 값을 유지하는 것으로 간주한다. 따라서, 롤반발력은 롤 갭과 주조 속도 사이의 상호 관계에서 나타나는 결과로 볼 수 있다.Therefore, in the twin roll thin sheet casting apparatus, the roll gap, casting speed, and roll repulsion force are representative casting parameters indicating the solidification of the thin sheet. Basically, the height control of molten steel requires a high degree of precision and stability. Therefore, the height of molten steel is considered to maintain the target value immediately after the start of casting. Thus, the roll repulsion force can be seen as a result of the interrelationship between the roll gap and the casting speed.
그런데, 주조가 시작되어 용강이 셤프(7)로 유입되면 회전하는 두 롤(1,2) 사이로 용강이 응고되어 주편으로 형성되는 과정에서, 주조롤(1,2)의 폭 방향 응고능력 차이, 즉, 롤 표면에 형성되는 흑피, 롤의 에지에 적치되는 에지 댐의 마모분 등으로 인해서 주편의 폭 방향 온도 분포가 동일하지 못하게 되고, 이는 주편의 에지 미 응고 내지는 핫밴드(hot band)를 유발시킨다. 이는 당연히 주편의 품질에 나쁜 영향을 미친다.By the way, when casting starts and molten steel flows into the
다시말해서, 주조가 시작되면 주조 특성상 제조된 박판이 판 폭으로 고르게 냉각능력이 나타나지 못하고, 이 때문에, 주편의 에지부분에서 핫밴드(hot band)를 유발시키는 경향이 있다. 이에 대한 원인으로는 세라믹 재질의 에지댐 마모로 인한 롤 에지 부분의 오염, 롤 냉각능력의 불균형 분포, 롤의 열 팽창을 고려한 롤 크라운등 여러가지 이유가 있다.In other words, when the casting is started, the produced thin plate does not appear to have a cooling capacity evenly in the width of the plate due to the casting characteristics, and therefore, it tends to cause a hot band in the edge portion of the cast steel. There are various reasons for this, including contamination of the roll edge portion due to wear of the edge dam of the ceramic material, an unbalanced distribution of the roll cooling ability, and a roll crown considering the thermal expansion of the roll.
그 외에도 통상적으로 주조가 진행되면서 용강으로부터 휘발되는 성분의 일부로 인해서 롤 표면에는 흑피를 형성하게 되는데 이와 같이 롤 표면에 적체되는 흑피가 많으면 응고가 느려져서 주조 속도는 감소하게 되고, 흑피가 적으면 응고가 상대적으로 빠르고 주조 속도는 증가하는 특성이 있다. In addition, as the casting progresses, some of the components volatilized from molten steel form black skin on the surface of the roll. Thus, if there is a lot of black skin accumulated on the roll surface, the solidification slows down, and the casting speed decreases. It is relatively fast and the casting speed is increased.
또한, 용강이 롤과 롤 사이에서 응고함으로 인해서 나타나는 주조 롤 사이의 반발력(RSF)를 일정하게 유지하기 위하여, 롤반발력이 높으면 주조 속도를 빠르게하고, 롤반발력이 낮으면 주조 속도를 느리게 제어하는 롤반발력제어를 수행하는데, 이때, 주조속도의 변화는 롤 표면의 응고를 대표하는 롤 중앙부의 조건에 따라서 결정된다. 따라서 일반적으로 롤 중앙부보다 응고 지연이 일어나는 롤 에지 부분은 롤 중앙부에 비해서 응고능력이 떨어지므로 미 응고 가 발생하게 된다.In addition, in order to maintain a constant resilience force (RSF) between the casting rolls appearing due to the solidification between the roll and the roll, a high roll repulsion force to increase the casting speed, low roll repulsion force to control the slow casting speed Repulsive force control is carried out, wherein the change of the casting speed is determined in accordance with the conditions of the roll center representative of the solidification of the roll surface. Therefore, in general, the edge of the roll, in which the solidification delay occurs more than the center of the roll, is less solidified than the center of the roll.
따라서, 본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로 서, 그 목적은 CCD 카메라를 이용하여 주편의 밝기를 측정한 후 주편의 중앙부와 에지부의 밝기차를 분석하여 그에 따라 주조롤의 에지부분에 위치한 브러쉬롤의 회전력 및 압하력을 조정함으로서 주조롤 에지부분에 적체된 흑피를 효과적으로 제거하여 에지부분의 응고능력을 향상시키고, 주조 박판의 품질을 개선하기 위한 쌍롤형 박판 제조 장치에서의 브러쉬 롤 제어를 이용한 에지 미 응고 방지 방법 및 장치를 제공하는데 있다.Therefore, the present invention has been proposed to solve the above-described problems, the purpose of which is to measure the brightness of the cast using a CCD camera and then analyze the brightness difference between the center and the edge of the cast and accordingly By adjusting the rotational force and the pressing force of the brush roll located at the edge part, the black roll accumulated at the edge of the casting roll can be effectively removed to improve the solidification ability of the edge part and to improve the quality of the cast sheet. The present invention provides a method and apparatus for preventing edge coagulation using brush roll control.
본 발명은 상술한 목적을 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 서로 반대방향으로 회전하는 두 주조롤을 통해 박판을 제조하는 쌍롤형 박판 제조 장치에서의 브러쉬 롤 제어를 이용한 에지 미 응고 방지 방법에 있어서,The present invention is a technical means for achieving the above object, in the anti-coagulation prevention method using a brush roll control in a twin-roll thin plate manufacturing apparatus for producing a thin plate through two casting rolls rotating in opposite directions,
가) CCD 카메라를 이용하여 쌍롤형 박판 제조장치에서 주조되는 주편의 이미지를 측정하는 단계;A) measuring an image of the cast steel cast in a twin roll type sheet manufacturing apparatus using a CCD camera;
나) 측정된 주편이미지에서 임계치를 이용하여 미응고된 에지부분의 평균거리를 구하는 단계;B) obtaining an average distance of the unsolidified edge portion using the threshold value from the measured cast image;
다) 상기 나)단계에서 산출된 주편 중앙부와 에지부분의 밝기 차이를 산출하는 단계;C) calculating a difference in brightness between the center portion and the edge portion of the slab calculated in step b);
라) 상기 다)단계에서 산출된 밝기차이가 줄도록 브러쉬롤의 압하력 및 회전속도 목표값을 산출하는 단계;D) calculating a reduction force and a rotation speed target value of the brush roll so that the brightness difference calculated in step c) is reduced;
마) 상기 계산된 압하력 및 회전속도로 브러쉬롤을 동작시키는 단계; 및E) operating the brush roll at the calculated reduction force and rotation speed; And
바) 상기 나)단계에서 구해진 거리까지 브러쉬롤을 이동시키면서 마)단계를 수행하는 단계를 실행하는 것을 특징으로 한다.F) while performing the step e) while moving the brush roll to the distance obtained in step b).
그리고, 상기와 같은 쌍롤형 박판 제조 장치에서의 브러쉬 롤 제어를 이용한 에지 미 응고 방지 장치는And, the edge non-solidification prevention device using the brush roll control in the twin-roll thin plate manufacturing apparatus as described above
상기 주조롤의 하부의 좌,우에지부에 각각 위치하는 제1,2브러쉬롤;First and second brush rolls respectively positioned on left and right edge portions of the lower part of the casting roll;
상기 두개의 주조롤로부터 주조된 주편을 촬영하는 CCD카메라;A CCD camera for photographing cast pieces cast from the two casting rolls;
상기 제1,2브러쉬롤을 각각 회전시키는 제1,2회전구동부;First and second rotation driving units for rotating the first and second brush rolls, respectively;
상기 제1,2브러쉬롤에 주조롤방향으로 밀어 압력을 가하는 제1,2실린더;First and second cylinders configured to apply pressure to the first and second brush rolls in a casting roll direction;
상기 제1,2실린더의 동작을 제어하는 제1,2서보밸브; 및First and second servo valves controlling the operation of the first and second cylinders; And
상기 CCD 카메라로 촬영된 주편 이미지에서 임계치를 이용하여 미응고된 에지부분의 평균거리를 구하고, 상기 주편 이미지의 중앙부와 에지부분의 밝기 차이를 구하고, 상기 밝기 차이에 비례하여 제1, 2 브러쉬롤의 회전속도와 압하력을 산출하고, 산출된 속도와 압력이 가해지도록 제1, 2회전구동 및 제1,2서보벨브를 각각 제어하며, 상기 구한 평균거리까지 제1, 2브러쉬롤을 이동시키면서 상기 산출된 회전속도와 압하력으로 동작시키는 컴퓨터시스템으로 이루어진 것을 특징으로 한다.In the cast image photographed by the CCD camera, the average distance of the unconsolidated edge portion is obtained by using a threshold value, the brightness difference between the center portion and the edge portion of the cast image is obtained, and the first and second brush rolls are proportional to the brightness difference. Calculate the rotational speed and the reduction force of the, control the first and second rotational drive and the first and second servo valves so that the calculated speed and pressure are applied, respectively, while moving the first and second brush rolls to the obtained average distance Characterized in that it consists of a computer system for operating at the calculated rotational speed and the reduction force.
더하여, 상기 에지 미응고 방지장치는 상기 제1,2브러쉬롤에 가해지는 압력을 검출하는 제1,2로드셀을 더 구비하고, 상기 컴퓨터시스템은 상기 제1,2로드셀에서 검출된 압하력실측값과 산출된 목표압하력을 비교하여 피드백제어하고, 또한, 상기 제1,2브러쉬롤에 가해지는 회전속도를 검출하는 제1,2속도검출부를 더 구비하고, 상기 컴퓨터시스템이 상기 제1,2속도검출부에서 검출된 브러쉬롤회전속도를 산출된 목표속도와 비교하여 목표속도에 도달하도록 피드백제어하도록 하여, 제1,2브러쉬롤이 목표속도 및 압하력을 유지하도록 한다.In addition, the edge non-condensation preventing device further comprises a first and second load cells for detecting the pressure applied to the first and second brush rolls, the computer system is measured pressure reduction value detected in the first and second load cells And a first and second speed detection unit for comparing the calculated target pressure reduction force and feedback control and detecting a rotational speed applied to the first and second brush rolls, wherein the computer system includes the first and second speed detection units. The brush roll rotation speed detected by the speed detection unit is compared with the calculated target speed so as to control feedback to reach the target speed, so that the first and second brush rolls maintain the target speed and the pressing force.
또한, 상기 장치는 상기 제1,2브러쉬롤을 각각 주조롤의 길이방향으로 상기 컴퓨터시스템의 제어에 따라 에지부분에서 상기 평균거리까지 이동시키는 제1,2브러시쉬롤 이동부를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.The apparatus may further include first and second brush roll moving parts for moving the first and second brush rolls to the average distance from the edge portion under the control of the computer system in the longitudinal direction of the casting roll, respectively. do.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 쌍롤형 박판 제조 장치에서의 브러쉬 롤 제어를 이용한 에지 미 응고 방지 방법 및 장치에 대하여 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, with reference to an accompanying drawing, the edge non-solidification prevention method and apparatus which used the brush roll control in the twin roll type thin plate manufacturing apparatus of this invention are demonstrated in detail.
도 5는 본 발명에 의하여 주조롤의 에지부분의 흑피를 효과적으로 제거하기 위한 브러쉬 롤의 구조를 보인 것으로서, 주조롤(51)의 상부에 위치한 상부브러쉬롤(52)과, 하부에 위치한 두개의 하부브러쉬롤(53,54)로 이루어진다. 이때, 상부 브러쉬롤(52)은 주조롤(51)의 길이와 동일한 길이로 되어 있어, 주조롤(51)의 전 표면에 걸쳐 오염물질을 제거하게 되며, 하부 브러쉬롤(53,54)는 각각 주조롤(53,54)의 좌우 에지부에 위치하며, 그 길이는 미응고상태가 발생하는 주편의 에지부 길이에 근사하게 설정된다.Figure 5 shows the structure of the brush roll for effectively removing the black skin of the edge portion of the casting roll according to the present invention, the upper brush roll 52 located on the upper part of the casting
상기, 브러쉬 롤(52~54)의 기본 목적은 주조시 롤(51)의 표면에 나타나는 오염 물질들을 제거하는데 있다. 따라서, 본 발명에서 상부 브러쉬 롤(52)은 일정한 압하력 및 회전 속도로 구동시킨다. 반면에 두개의 하부 브러쉬 롤(53,54)은 에지미응고를 방지할 목적으로, 본 발명에 따라서 주편의 중심부와 에지부의 밝기차에 비례하여 속도 및 압하력을 가변시킨다. 또한, 하부 브러쉬 롤(53,54)은 변화하는 에지 미 응고의 폭 방향 길이에 따라서 좌/우로 이동하게 구성할 수 도 있다.The basic purpose of the brush rolls 52 to 54 is to remove contaminants appearing on the surface of the
즉, 본 발명에서는 롤 닙에서 빠져 나온 응고된 박판을 CCD 카메라를 이용하여 화상 감지한 후 주편의 폭 방향으로의 밝기 편차가 나타나는 곳까지의 거리를 구하고, 미 응고와 정상응고 부분의 밝기 편차에 따라서 브러쉬 롤의 압하력과 회전 속도 제어 상태를 조절함으로써 주조 롤의 폭 방향 응고능력을 균일하도록 유도한다. That is, in the present invention, after detecting the solidified thin plate out of the roll nip using a CCD camera, the distance to the brightness deviation in the width direction of the slab is obtained, and the brightness deviation of the unsolidified and normal solidified portion is obtained. Therefore, by adjusting the rolling force and the rotational speed control state of the brush roll to induce the width direction solidification capacity of the casting roll to be uniform.
이에, 본 발명에 따른 주편 에지 미응고 방지 장치는 크게, CCD 카메라를 이용하여 주편 화상을 측정하여, 주편의 폭방향 밝기를 검출하는 수단, 상기 검출된 밝기 정보에 근거하여 브러쉬 롤의 압하력 및 회전속도 목표값을 산출하는 수단, 상기 산출된 회전속도 및 압하력으로 브러쉬 롤을 구동하는 수단으로 이루어진다.Accordingly, the apparatus for preventing slag edge non-solidification according to the present invention includes a means for measuring a slab image by using a CCD camera to detect brightness in the width direction of the slab, the rolling force of the brush roll based on the detected brightness information, and Means for calculating a rotational speed target value, and means for driving the brush roll with the calculated rotational speed and reduction force.
또한, 그 기본적인 주편 에지 미응고 방지를 위한 방법은 1) 주조가 시작되어서 용강이 섬프로 주입되면 주조 롤 사이에서 용강이 응고되어 주편이 형성되고, 2) 용강이 응고되어 두개의 회전하는 롤 사이로 압하 되어서 빠져 나올때, 상기 주편의 이미지를 측정하고, 3) CCD 카메라에서 측정된 화상을 분석하여 주편의 폭 방향 밝기 편차 및 밝기 차이가 나타나는 구간까지의 거리를 구하고, 4) 상기에서 얻어진 값을 이용하여 하부 브러쉬 롤의 압하력 및 회전 속도의 보정값을 계산하고, 5) 계산된 보정목표값과 미리 설정되어 있는 목표 값을 더하여 하부 브러쉬를 가동시키는 과정으로 이루어지며, 이때, 상기 밝기 차이가 나타나는 구간의 변화에 따라서 브러쉬 롤을 좌/우 이동시키게 된다. 이때, 상부 브러쉬 롤은 주조 롤의 표면을 청결하게 하기 위한 목적으로 본 알고리즘과는 관계없이 미리 정해진 압하력 및 회전속도의 목표 값으로 회전하고 있다.In addition, the method for preventing the non-solidification of the cast slab is 1) when the casting is started and the molten steel is injected into the sump, the molten steel is solidified between the casting rolls to form the cast steel, 2) the molten steel is solidified to between the two rotating rolls When pressed out, measure the image of the cast steel, 3) analyze the image measured by the CCD camera to find the distance to the section where the width deviation and brightness difference of the cast steel appears, 4) using the values obtained above And calculating a correction value of the reduction force and rotational speed of the lower brush roll, and 5) adding the calculated correction target value and a predetermined target value to operate the lower brush, wherein the brightness difference appears. The brush roll moves left / right according to the change of the section. At this time, the upper brush roll is rotating to a target value of a predetermined pressing force and a rotation speed regardless of the present algorithm for the purpose of cleaning the surface of the casting roll.
이상과 같은 장치 및 방법을 도 2 및 도 3을 참조하여 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다. The apparatus and method as described above will be described in more detail with reference to FIGS. 2 and 3 as follows.
도 2는 본 발명에 의한 에지 미응고 방지장치를 도시한 전체구성도로서, 주조 롤(21, 22)과, 상기 주조롤(21,22)의 상부에 설치되며 주조롤(21,22)과 동일한 길이를 갖는 제1,2브러쉬롤(23, 24)과, 상기 주조롤(21,22)의 하부 드라이브사이드에 설치되는 제3,4브러쉬롤(25,26)과, 상기 주조롤(21,22)의 하부 논-드라이브 사이드에 설치되는 제5,6브러쉬롤(27,28)과, 상기 제1,2브러쉬롤(23,24)의 회전구동을 제어하는 제1브러쉬롤구동부(29)와, 상기 제1,2브러쉬롤(23,24)가 주조롤(21,22)에 가하는 압력을 검출하는 제1로드셀(31)과, 상기 제1,2브러쉬롤(23,24)을 주조롤(21,22)측으로 밀어주는 제1실린더(33)와, 상기 제1실린더(33)의 전후진을 제어하는 제1서보밸브(34)와, 상기 제3 내지 제6 브러쉬롤(25~28)를 회전구동시키는 제2브러쉬롤구동부(35)와, 상기 제3 내지 제6 브러쉬롤(25~28)이 주조롤(21,22)에 가하는 압력을 검출하는 제2로드셀(26)과, 상기 제3 내지 제6브러쉬롤(25~28)을 주조롤(21,22)방향으로 미는 제2실린더(37)와, 상기 제2실린더(37)의 전후진을 제어하는 제2서보밸브(38)와, 상기 주조롤(21,22)에서 배출되는 주편의 화상을 측정하는 CCD 카메라(39), 상기 CCD카메라(39)에서 촬영된 영상을 디스플레이하는 모니터(40)와, 상기 CCD카메라(39)로 촬영된 주편의 이미지를 처리하여 주편의 중앙부와 에지부의 밝기 편차 및 에지 미응고 부분의 길이를 산출하고 산출값에 따라 상기 제3 내지 제6 브러쉬롤(25~28)의 회전속도 및 압하력 제어신호를 출력하는 컴퓨터 시스템(46)으로 이루어진다.2 is an overall configuration diagram showing the edge non-condensation preventing apparatus according to the present invention, the casting rolls (21, 22), the casting rolls (21, 22) are installed on the casting rolls (21, 22) and First and second brush rolls 23 and 24 having the same length, third and fourth brush rolls 25 and 26 installed on the lower drive side of the casting rolls 21 and 22, and the casting
이하, 상기 장치의 동작에 설명한다. 여기에서 설명의 간편함을 위해서 주조롤(21,22)의 드라이브사이드만을 택하여 설명한다. 논-드라이브사이드도 동일한 방법에 의한 것이므로 상기 설명으로 이해될 수 있다.The operation of the apparatus will be described below. For the sake of simplicity, only the drive side of the casting rolls 21 and 22 will be selected and described. The non-driveside can also be understood by the above description since it is by the same method.
먼저, CCD카메라(39)를 사용하여 주편의 영상을 촬영한다. 이때, CCD 카메라(39)는 640(pixel)x480(line)의 분해능을 갖는다. 그리고, 각 1개의 픽셀(pixel)은 0~255까지의 명도(gray level)로 표현된다. 참고로, 명도 0은 아주 어두운 색을, 명도 255는 아주 밝은 색을 의미한다. 상기 분해능 및 픽셀당 명도는 더 미세하게 나누어질 수 도 있다.First, the image of the cast is photographed using the
즉, 주조가 시작되면 주조롤(21,22)로부터 제조되는 주편(42)의 화상을 CCD 카메라(39)를 이용하여 측정한다. 이때, 초기 측정된 화상을 이용하여, 먼저 주편(42)이 흔들릴 경우를 대비하여 주편(42)의 위치를 확정한다. 이를 위해서는 세로 방향 3x3 라인 디텍터(line detector)를 사용한다.That is, when casting starts, the image of the
그 다음, 측정된 주편의 화상 데이터에서 미 응고지역의 폭인 xDS 과 xNDS를 구하는데, 도 4는 상기 CCD카메라(39)로 촬영된 주편이미지의 일예를 보인 것으로, 그 상세 과정은 다음과 같다.Next, x DS and x NDS , which are widths of the unsolidified region, are obtained from the measured image data of the cast steel. FIG. 4 shows an example of cast steel images taken by the
화상 데이터의 매 라인마다 주편 에지부터 주편의 중앙부까지 폭방향으로 스캔해가면서 밝기의 차이를 구한다. 즉, 특정 임계(threshold)값을 설정하고, 주면이미지의 에지부에서 중앙부까지 라인별 각 픽셀의 그레이레벨을 임계값과 비교하여 임계값보다 픽셀의 값이 크면 미 응고, 작으면 응고 부분으로 분류한다. Every line of image data is scanned in the width direction from the slab edge to the center of the slab, and the difference in brightness is obtained. That is, a specific threshold value is set, and the gray level of each pixel of each line from the edge portion to the center portion of the main surface image is compared with the threshold value, and if the pixel value is larger than the threshold value, it is classified as unsolidified and small. do.
이때, 미응고부분과 응고부분을 구분하기 위한 임계값은 경험치로 구하게 되는데, 통상적으로 밝고 어두운 부분의 차이가 급격하게 나타나지 않으므로 아주 밝은 부분과 어두운 부분의 최대 차이의 약 70% 정도를 임계값으로 설정한다.In this case, the threshold for distinguishing the non-solidified portion from the solidified portion is obtained by an empirical value. Since the difference between the light and dark portions does not appear suddenly, about 70% of the maximum difference between the very bright and dark portions is used as the threshold. Set it.
도 6은 주편이미지의 한 라인에 대한 그레이레벨을 나타낸 그래프로서, 주편의 드라이브사이드 방향의 에지를 x축의 0로 놓고, 주편의 논 드라이브사이드의 에지까지 x축에 나타내고, y축을 0에서 255까지의 그레이레벨이라 할 때, 주편의 양쪽 에지부에서 일정 거리까지 255레벨의 높은 그레이레벨값을 갖고, 주편의 중앙부는 소정 값이내의 그레이레벨값을 갖는다. 따라서, 임의로 정해진 임계값을 기준으로 하여 볼때, 주편 양 에지부의 응고지역과 주편 중앙부의 미응고지역으로 나눠짐을 알 수 있다.FIG. 6 is a graph showing gray levels for one line of the cast image, with the driveside direction edge of the cast steel being zero on the x-axis, plotted on the x-axis to the non driveside edge of the cast steel, and the y-axis from 0 to 255. FIG. In the gray level of, a high gray level value of 255 levels from the edge portions of the cast pieces to a certain distance, and the central portion of the cast pieces have a gray level value within a predetermined value. Therefore, based on the arbitrarily determined threshold value, it can be seen that it is divided into the solidification region of both edge portions of the cast steel and the non-solidification region of the center of the cast steel.
상술한 바와 같이, 응고부분과 미응고부분을 구분하는 과정을 주편 이미지의 세로 방향 모든 라인에 적용하여 실시한다. 이와 같이하여, 구해진 값들을 라인별 세로 방향으로 정렬하면 주편의 밝은 부분과 어두운 부분의 경계면이 형성될 것이다. 그 이후에, 이 값들을 평균하여 대표 값인 드라이브사이드 에지부에서 미응고부분의 길이 xDS 과 논드라이브사이드 에지부에서 미응고부분의 길이 xNDS를 구한다. As described above, the process of distinguishing the solidified portion from the non-solidified portion is applied to all the vertical lines of the cast image. In this way, aligning the obtained values in the longitudinal direction of each line will form a boundary between the light and dark portions of the cast steel. Thereafter, these values are averaged to obtain the representative values of the length x DS of the non-solidified portion at the driveside edge and the length x NDS of the non-solidified portion at the nondriveside edge.
그리고, 상기와 같이 측정된 주편이미지 및 미응고 부분의 길이 값 xDS 과 xNDS를 이용하여 주조된 주편 에지에서 폭 방향 밝기를 분석하는데, 먼저 다음 식과 같이 주편 전체 픽셀의 그레이레벨 합을 구한다.Then, the width direction brightness is analyzed at the edge of the cast slab using the measured length values x DS and x NDS of the cast image and the non-solidified portion. First, the gray level sum of all the pixels of the cast is calculated as follows.
상기 수학식 1에서, S는 주편 전체 픽셀의 그레이레벨(0~255) 합이고, SDS 는 드라이브 사이드 주편 에지에서 중앙부 방향으로 xDS까지 픽셀의 그레이레벨합이고, SNDS는 논드라이브사이드 주편 에지에서 중앙부 방향으로 xNDS까지의 픽셀의 그레이레벨 합이며, Scenter 는 주편 중앙부 픽셀의 그레이레벨의 합이다.In
그 다음, 주편 중앙부에서 드라이브사이드(DS)방향으로 미응고가 시작되는 부분까지(정상응고부분)의 픽셀의 그레이레벨합 a를 a = S/2 - SDS 로 구한다. Then, the gray level sum a of pixels from the center of the slab to the part where uncondensation starts in the driveside (DS) direction (normal consolidation part) is obtained as a = S / 2-S DS .
또한, 주편 중앙부에서 논드라이브사이드(NDS) 방향으로 미응고가 시작되는 부분까지(정상응고부분)의 그레이레벨합 b = S/2 - SNDS 를 구한다.In addition, the gray level sum b = S / 2-S NDS from the center portion of the slab to the portion where the non-solidification starts in the non-driveside (NDS) direction (normal solidification portion) is obtained.
상기로부터 정상 응고 부분과 미 응고 부분의 단위 면적 당 밝기의 차이를 다음의 수학식 4와 같이 드라이브사이드/논드라이브사이드로 나누어 계산한다.From the above, the difference in brightness per unit area of the normal solidified portion and the unsolidified portion is calculated by dividing the drive side / non drive side as shown in
여기에서, L은 주편의 폭을 나타내고, eDS는 드라이브사이드의 밝기 편차, eNDS는 논드라이브사이드의 밝기 편차를 의미한다.Here, L represents the width of the cast steel, e DS is the brightness deviation of the drive side, e NDS is the brightness deviation of the non-drive side.
상기와 같이 계산된 값들을 이용하여 제3~제6브러쉬롤(25~28)의 압하력/회전속도 제어에 사용되는 보정목표값의 증가 비율을 판단하게 된다. 이때, 제어판단은 "eDS"가 크다면 제3 내지 제6 브러쉬롤(25~28)의 압하력/회전속도 트림값을 증가시키고, "eDS"가 작다면 제3 내지 제6 브러쉬롤(25~28)의 압하력/회전속도 트림값을 감소시키며, "eDS"가 0라면, 제3 내지 제6 브러쉬롤(25~28)의 압하력/회전속도 트림값을 조정하지 않는다.Using the values calculated as described above, it is possible to determine an increase ratio of the correction target value used to control the reduction force / rotation speed of the third to sixth brush rolls 25 to 28. At this time, the control panel stage increases the pressing force / rotation speed trim value of the third to sixth brush rolls 25 to 28 if the "e DS " is large, and the third to sixth brush roll if the "e DS " is small. The reduction force / rotation speed trim value of 25 to 28 is decreased, and if "e DS " is 0, the reduction force / rotation speed trim values of the third to sixth brush rolls 25 to 28 are not adjusted.
상기와 같은 브러쉬롤의 제어동작에 대한 알고리즘의 일예를 나타내면 아래와 같다.An example of the algorithm for the control operation of the brush roll as described above is as follows.
algorithm start;algorithm start;
error_summation = error_summation + eerror_summation = error_summation + e DSDS ;;
If | eIf | e DSDS | > e | > e
Load(speed)_trim = kLoad (speed) _trim = k ploadpload (k(k pspeedpspeed ) * a + k) * a + k IloadIload (k(k IspeedIspeed ) * (e) * (e DSDS +error_summation); + error_summation);
ElseElse
do nothingdo nothing
EndifEndif
If xIf x DSDS > x> x centercenter -> move to right -> move to right
Else If xElse If x DSDS < x<x centercenter -> move to left -> move to left
ElseElse
do nothingdo nothing
EndifEndif
Go to algorithm start for the next sampling time;Go to algorithm start for the next sampling time;
이상은 박판주조롤의 드라이브사이드를 기준으로 설명한 것이며, 논드라이브 사이드에서도 동일한 알고리즘이 적용된다.The above has been described based on the drive side of the sheet casting roll, and the same algorithm is applied to the non-drive side.
상기, 알고리즘에서, e는 미리 정해진 실험치이다.In the above algorithm, e is a predetermined experimental value.
그리고, 상기와 같이 얻어지는 압하력 및 회전 속도의 목표 트리밍값을 미리 설정되어 있는 압하력 및 회전 속도 목표 값과 더하여, 제3내지 제6 브러쉬 롤(25~28)의 압하력 및 회전 속도 제어기에 인가 시킨다. Then, the target trimming values of the reduction force and rotational speed obtained as described above are added to the predetermined reduction force and rotational speed target values to the pressing force and rotational speed controllers of the third to sixth brush rolls 25 to 28. Allow it.
이때, 앞서 구해진 미응고부분의 거리 xDS , xNDS의 값에 따라서 제3 내지 제6 부러쉬롤(25~28)을 수평 방향으로 움직여 가면서 제어를 실시한다.At this time, the control is performed while moving the third to sixth brush rolls 25 to 28 in the horizontal direction according to the values of the distances x DS and x NDS of the non-solidified parts.
상술한 바와 같이, 본 발명은 주조롤의 폭방향 응고능력 차이와 롤 에지부에 적치되는 흑피등으로 인하여 주편의 폭방향 온도 분포가 동일하지 못한 것을, 주편 폭방향 온도편차에 따라서 브러쉬롤의 회전속도/압하력을 조절하여 주조롤의 폭방향 응고능력이 균일해지도록 유도함으로서, 주조박판의 품질을 개선시키는 우수한 효과가 있는 것이다.As described above, the present invention is the rotation of the brush roll according to the slab width direction temperature deviation of the slab width direction temperature distribution is not the same due to the difference in the coagulation capacity of the casting roll and the black skin deposited on the roll edge portion. By controlling the speed / pressing force to induce the width direction solidification ability of the casting roll to be uniform, there is an excellent effect of improving the quality of the cast thin plate.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100977783B1 (en) * | 2007-09-28 | 2010-08-24 | 주식회사 포스코 | Strip edge shape control apparatus and method in strip casting process |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7891407B2 (en) | 2004-12-13 | 2011-02-22 | Nucor Corporation | Method and apparatus for localized control of heat flux in thin cast strip |
US20060124271A1 (en) | 2004-12-13 | 2006-06-15 | Mark Schlichting | Method of controlling the formation of crocodile skin surface roughness on thin cast strip |
US8312917B2 (en) | 2004-12-13 | 2012-11-20 | Nucor Corporation | Method and apparatus for controlling the formation of crocodile skin surface roughness on thin cast strip |
KR101223116B1 (en) * | 2005-12-22 | 2013-01-17 | 주식회사 포스코 | Method and apparatus of manufacturing steel strip with twin roll strip casting |
KR100657595B1 (en) * | 2005-12-23 | 2006-12-14 | 주식회사 포스코 | Apparatus for casting strip of magnesium alloy with cleaning rolls |
KR101714848B1 (en) * | 2014-12-24 | 2017-03-10 | 주식회사 포스코 | Apparatus and method for controlling brush roll for cleaning casting roll in twin roll strip casting |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04351250A (en) * | 1991-05-28 | 1992-12-07 | Nisshin Steel Co Ltd | Method for continuously casting strip |
JPH0839199A (en) * | 1994-07-25 | 1996-02-13 | Nippon Steel Corp | Twin drum continuous casting apparatus |
JPH09174203A (en) * | 1995-12-25 | 1997-07-08 | Nippon Steel Corp | Method for brushing cooling roll in thin cast slab continuous casting |
KR20000040948A (en) * | 1998-12-21 | 2000-07-15 | 이구택 | Apparatus and method of brushing surface of casting roll in twin roll type thin strip casting machine |
JP2000280049A (en) * | 1999-01-26 | 2000-10-10 | Nippon Steel Corp | Twin drum type continuous casting method and device |
-
2001
- 2001-12-21 KR KR1020010082219A patent/KR100605709B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04351250A (en) * | 1991-05-28 | 1992-12-07 | Nisshin Steel Co Ltd | Method for continuously casting strip |
JPH0839199A (en) * | 1994-07-25 | 1996-02-13 | Nippon Steel Corp | Twin drum continuous casting apparatus |
JPH09174203A (en) * | 1995-12-25 | 1997-07-08 | Nippon Steel Corp | Method for brushing cooling roll in thin cast slab continuous casting |
KR20000040948A (en) * | 1998-12-21 | 2000-07-15 | 이구택 | Apparatus and method of brushing surface of casting roll in twin roll type thin strip casting machine |
JP2000280049A (en) * | 1999-01-26 | 2000-10-10 | Nippon Steel Corp | Twin drum type continuous casting method and device |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100977783B1 (en) * | 2007-09-28 | 2010-08-24 | 주식회사 포스코 | Strip edge shape control apparatus and method in strip casting process |
Also Published As
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---|---|
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