KR100905114B1 - 열연공정의 가열로 장입전 슬래브의 길이측정방법 - Google Patents

열연공정의 가열로 장입전 슬래브의 길이측정방법 Download PDF

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Abstract

연주야드로 부터 열연 롤러테이블에 적재(積材)된 슬래브를 가열로 장입측 로전(爐前) 테이블 쪽으로 반송(搬送)시키지 않고 롤러테이블 상에서 오실레이션 제어기능과 포토센서를 이용하여 슬래브길이를 측정하는 열연공정의 가열로 장입전 슬래브 길이측정방법에 관한 것으로서, A1 롤러테이블(120)에 슬래브를 적재되면, 중앙부에 설치된 제4포토센서(314)가 이를 감지하여 A1 롤러테이블(120)을 역구동시켜 슬래브의 일측 단부를 제2포토센서(312) 또는 제3포토센서(313)가 감지하여 A1 롤러테이블(120)의 구동을 정지시킨 다음, A1 롤러테이블(120)을 정구동시켜 상기 제2 또는 제3포토센서(312, 313)가 오프(OFF) 상태로 시점부터 PLG 카운트 적산을 시작하여 슬래브 길이측정을 개시하는 단계와; 상기 A1 롤러테이블(120)이 정구동되어 슬래브가 전진하면, 제5포토센서(315)가 슬래브 타측 단부를 감지하는 시점에 A1 롤러테이블(120) 구동 및 PLG 카운트 적산을 정지하여 반송거리(XA, XB, XC ) 및 포토센서간 거리(S3, S4)로부터 슬래브길이를 환산하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 열연공정의 가열로 장입전 슬래브의 길이측정방법을 제공한다.
롤러테이블, 슬래브길이, 가열로, 로전롤러테이블, 연주롤러테이블

Description

열연공정의 가열로 장입전 슬래브의 길이측정방법{APPARATUS FOR MEASURING THE LENGTH OF SLAB BEFORE BEING PUT IN THE HEATING FURNACE}
도 1은 종래의 열연가열로 입측설비 레이아웃 및 슬래브공급 루트를 도시한 개념도;
도 2는 종래의 슬래브 길이측정방식을 설명하기 위하여 도시한 개념도;
도 3은 본 발명이 적용되는 열연가열로 입측설비 레이아웃 및 슬래브공급 루트를 도시한 개념도;
도 4는 본 발명에 따른 열연공정의 가열로 장입전 슬래브의 길이측정방법을 설명하기 위하여 도시한 개념도;
도 5는 본 발명에 따른 열연공정의 가열로 장입전 슬래브의 길이측정방법을 위하여 설치된 포토센서의 배치를 도시한 평면도;
도 6은 본 발명에 따른 열연공정의 가열로 장입전 슬래브의 길이측정방법이 적용된 슬래브길이측정 제어동작을 위한 플로우챠트이다.
♠도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠
110:연주 롤러테이블 120:A1 롤러테이블 130:로전 롤러테이블
311:제1포토센서 312:제2포토센서 313:제3포토센서
314:제4포토센서 315:제5포토센서 316:제6포토센서
211:전방 포토센서 212:후방 포토센서
본 발명은 열간압연의 소재인 슬래브의 길이를 롤러테이블(Roller Table) 상에서 오실레이션(Oscillation)에 의해 측정하는 열연공정의 가열로 장입전 슬래브 길이측정방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연주야드로 부터 열연 롤러테이블에 적재(積材)된 슬래브를 가열로 장입측 로전(爐前) 테이블 쪽으로 반송(搬送)시키지 않고 롤러테이블 상에서 오실레이션 제어기능과 포토센서를 이용하여 슬래브길이를 측정하는 열연공정의 가열로 장입전 슬래브 길이측정방법에 관한 것이다.
일반적으로 연주야드로부터 크레인(Crane)에 의해 롤러테이블에 적재된 슬래브는 가열로에 장입 전에 슬래브 조합(照合)이라는 필수적인 과정을 거치게 된다.
상기 조합과정은 압연지시정보 상의 슬래브 중량과 길이정보가 실제 슬래브와의 일치여부를 판정하는 기능으로서, 조합정상 판정시 슬래브를 설정된 가열로 앞으로 자동반송하여 장입하게 된다.
슬래브 중량은 롤러테이블 하부에 설치된 평량기가 측정하게 되어있고. 슬래브의 길이측정은 일반적으로 슬래브를 가열로 입측 테이블 쪽으로 반송시키면서 포토센서를 이용하여 측정하는 방법이 사용되고 있다.
이때, 측정된 슬래브길이 실적치와 지시치의 편차가 허용치(허용범위:-50㎜ <편차 < +200㎜)를 벗어날 경우는 조합에러로 판정하고 조업자는 슬래브 결번처리 를 함으로써 슬래브를 연주야드로 되돌려 보내게 된다.
슬래브길이 측정방법에 있어서 종래의 공지기술로는 초음파장치를 이용하여 롤러테이블 상에 정지된 슬래브 길이를 측정하거나 슬래브가 롤러테이블의 상부를 진행하면서 길이측정 롤에 의해 길이를 측정하였다.
즉, 종래에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 실제로 슬래브가 연주 롤러테이블(110)과 가열로(160,170), 로전 테이블(130) 사이에 슬래브를 반송할 수 있는 공간인 A1 롤러테이블(120)이 있을 경우는 슬래브가 야드로부터 최초로 적재되는 연주측 롤러테이블(B7, B8)로부터 A1 롤러테이블(120)까지 슬래브를 반송하면서, 도 2에 도시된 방법에 의해 슬래브 길이를 측정이 가능하였다.
즉, 먼저 슬래브를 최초 적재한 연주 롤러테이블(110)에서부터 A1 롤러테이블(120) 측으로 이동시킨 다음, 후방 포토센서(212)가 오프(OFF)상태어서 온(ON)된 타이밍에 PLG카운트 적산(積算)을 개시한다.
그런 다음, 전방 포토센서(211)가 온(ON)상태에서 오프(OFF)상태로 된 타이밍에 PLG카운트 적산 및 테이블 구동을 중지한 다음, PLG카운트 적산치로 반송거리(X)를 계산하고 센서간 거리(S1; 220)로부터 슬래브 길이를 환산하게 되며, 이때의 슬래브 길이는 하기 수학식 1과 같이 계산된다.
반송거리(X) = C2 × P1
슬래브길이 = S1 ＋ X
P1: PLG Increment (고정치를 사용함)
C2: PLG 적산치
그러나, 가열로 증설 등 가열로 입측 레이아웃 변경에 따라, 도 3에 도시된 바와 같이, 가열로(180) 설비가 1개소 더 추가된 경우 연주크레인이 슬래브를 최초로 적재하는 테이블이 A1 롤러테이블(120)이 되고, 그 이후가 바로 가열로 로전 테이블(130)이 되는 레이아웃(Layout) 하에서는 종래와 같이 슬래브를 테이블 간에 반송하면서 전, 후방 포토센서(211,212)를 이용하여 슬래브 길이를 측정하는 방식을 적용하게 되면 슬래브가 A1 롤러테이블(120)에서부터 가열로 로전 테이블(130)로 넘어와야만 길이측정이 가능하게 된다.
따라서, 이 경우 조합에러발생시 슬래브를 결번처리하기 위해서는 이미 로전 테이블(130)에 센터링(Centering)된 슬래브를 역구동하여 A1 롤러테이블(120)까지 옮긴 후 연주 크레인으로 권상하여 처리해야 한다.
이와 같은 조업운전방안 하에서는 슬래브 결번처리 소요시간이 길어질 뿐 아니라, 슬래브길이에 의해 지정된 로전 테이블(130)로 자동반송하여 각각의 장입패턴(Charging Pattern)에 따라 센터링(Centering)을 실시하는 제어기능 수행이 불가능한 문제점이 있는 것이다.
상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여, 본 발명은 연주야드로부터 열연 롤러테이블에 적재(積材)된 슬래브를 가열로 장입측 로전(爐前) 테이블 쪽으로 반 송(搬送)시키지 않고 롤러테이블 상에서 오실레이션 제어기능과 포토센서를 이용하여 슬래브길이를 측정하는 열연공정의 가열로 장입전 슬래브 길이측정방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 열연가열로 장입 전에 슬래브를 이송하는 롤러테이블 중에서 거리별 다수의 길이측정용 포토센서가 설치된 A1 롤러테이블 상에서 슬래브길이는 측정하는 방법에 있어서, 상기 A1 롤러테이블에 슬래브를 적재되면, 중앙부에 설치된 제4포토센서가 이를 감지하여 A1 롤러테이블을 역구동시키는 단계와; 상기 역구동되어 후진하는 슬래브의 일측 단부를 제2포토센서 또는 제3포토센서가 감지하여 A1 롤러테이블의 구동을 정지시키는 단계와; 상기 A1 롤러테이블이 정지되면, A1 롤러테이블을 정구동시켜 상기 제2 또는 제3포토센서가 오프(OFF) 상태로 시점부터 PLG 카운트 적산을 시작하여 슬래브 길이측정을 개시하는 단계와; 상기 A1 롤러테이블이 정구동되어 슬래브가 전진하면, 제5포토센서가 슬래브 타측 단부를 감지하는 시점에 A1 롤러테이블 구동 및 PLG 카운트 적산을 정지하여 반송거리(XA, XB, XC) 및 포토센서간 거리(S3, S4)로부터 슬래브길이를 환산하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 열연공정의 가열로 장입전 슬래브의 길이측정방법을 제공하게 된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 열연공정의 가열로 장입전 슬래브의 길이측정방법을 설명하기 위하여 도시한 개념도이고, 도 5는 본 발명에 따른 열연공정의 가열로 장 입전 슬래브의 길이측정방법을 위하여 설치된 포토센서의 배치를 도시한 평면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 열연공정의 가열로 장입전 슬래브의 길이측정방법이 적용된 슬래브길이측정 제어동작을 위한 플로우챠트이다.
본 발명에 따른 열연공정의 가열로 장입전 슬래브의 길이측정방법은 슬래브를 테이블 간에 반송시키면서 슬래브길이를 측정하는 단방향 반송 측정방식으로서, 종래에는 도 2에 도시된 바와 같이, 연주 롤러테이블(110)과 A1 롤러테이블(120) 간의 트래킹(Tracking)용 전방 포토센서(211)와, A1 롤러테이블(120) 상의 소정거리에 설치된 측정용 후방 포토센서(211)에 의해 길이를 측정하였으나, 본 발명은 상기 설명한 도 3에 도시된 레이아웃(Layout)에서와 같이, A1 롤러테이블(120)에 적재된 슬래브(S)를 반송시키게 되면 로전 테이블(130)로 넘어가므로 A1 롤러테이블(120) 상에서 오실레이션 제어를 실시하여 슬래브길이를 측정하는 방식을 적용하였다.
우선, 슬래브길이 측정에 필요한 트래킹(Tracking) 및 길이측정용 포토센서(311~316)를 도 5에 도시된 바와 같이 A1 롤러테이블(120) 상에 배치한다.
실시예로서, 본 발명이 적용된 A1 롤러테이블(120)의 폭은 236㎝이고, 전체 길이는 15m이다.
제1포토센서(311)는 A1 롤러테이블(120)의 입측에 설치하고, 제2포토센서(312)는 상기 제1포토센서(311)와 50㎝ 거리를 두고 설치되며,
제3포토센서(313)는 상기 제2포토센서(312)와 2m의 간격을 두고 설치되고, 제4포토센서(314)는 상기 제3포토센서(313)와 5m의 간격을 두고 설치된다.
또한, 제5포토센서(315)는 상기 제4포토센서(314)와 7m의 간격을 두고 설치되며, 제6포토센서(316)는 A1 롤러테이블(120)의 출측에 설치되어 상기 제5포토센서(315)와의 거리가 50㎝가 된다.
상기와 같이 설치된 다수의 측정용 포토센서(311~316)의 온/오프(ON/OFF) 조작으로 본 발명의 측정방법이 실시된다.
연주 크레인으로부터 A1 롤러테이블(120)에 적재된 슬래브(S)를 로전 테이블(130) 측으로 반송시키지 않고 A1 롤러테이블(120) 상에서 슬래브길이를 측정하기 위한 본 발명의 구성 및 작용을 첨부된 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.
연주 크레인으로부터 슬래브를 A1 롤러테이블(120)에 적재 완료한 것을 제1포토센서(311)가 인식하면, A1 롤러테이블(120)의 중앙부에 설치된 센터 트래킹 센서인 제4포토센서(314)가 온(ON) 상태로 되면서 A1 롤러테이블(120) 하부에 설치된 평량기(미도시)에 의해 평량을 실시하고, 평량완료 후 PCS(Process Computer System; 미도시)로부터 슬래브 길이측정지령을 롤러테이블 제어부에서 수신한다.
먼저, A1 롤러테이블(120)이 역구동(逆驅動)을 개시하고 슬래브 단부가 측정용 센서인 제2포토센서(312) 또는 제3포토센서(313)에 검지된 시점에 역구동을 중지한다.
이 때, 도 4의 (A)도에 도시된 바와 같이, 슬래브의 길이가 A1 롤러테이블(120)보다 조금 작은 경우는 제2포토센서(312)가 감지하고, 비교적 짧은 길이의 슬래브인 경우는 제3포토센서(313)에 감지되는 것이다.
상기와 같이 슬래브 끝단부가 제2 또는 제3포토센서(312, 313)에 의하여 감 지되면, A1 롤러테이블(120)이 정구동(正驅動)을 개시하게 된다.
이때부터는 A1 롤러테이블(120)의 현재 PLG 카운터 값을 저장함과 동시에 PLG 카운터 증가분에 대한 적산처리를 시작하고, 슬래브 선단(先端)이 측정용 제5포토센서(315)에 도달한 시점에서 A1 롤러테이블(120) 정구동 및 PLG 카운터 적산처리를 중지한다.
상기 PLG카운터 적산치, PLG 보정치, 포토센서간 거리로부터 슬래브길이를 환산하고, 슬래브 길이측정 처리가 종료되며, 동시에 길이측정치를 PCS(Process Computer System)에 송신하면 PCS에서는 조합처리를 실시하고, 조합정상이면 슬래브를 로전 테이블(130)로 반송지령을 하고, 조합에러이면 길이이상 경보를 발생시킨다.
이하, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명의 작용을 상세하게 설명한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 크레인으로부터 A1 롤러테이블(120)에 슬래브를 적재(積材)한 다음, 센터 트래킹용 제4포토센서(314)가 온(ON) 상태로 된 후, 슬래브 중량측정을 완료한 시점에서 A1 롤러테이블(120)을 역구동(逆驅動)시킨다.
길이측정용 제2포토센서(312) 또는 제3포토센서(313)가 오프(OFF) 상태에서 온(ON) 상태로 되면 A1 롤러테이블(120)의 구동을 정지한다.
도 4의 (A)도에 도시된 바와 같이, 측정대상 슬래브의 길이가 측정용 포토센서인 제3 및 제5포토센서(313, 315)의 이격거리보다 크면 A1 롤러테이블(120)의 역구동개시시 제2포토센서(312)가 온(ON) 상태로 되는 시점에서 정지되고,
제3 및 제5포토센서(313, 315)의 이격거리 이내의 길이인 슬래브는 (B) 및 (C)도에 도시된 바와 같이, A1 롤러테이블(120)의 역구동개시시 제3포토센서(313)가 온(ON) 상태로 되는 시점에서 정지한다.
상기와 같이 제2 또는 제3포토센서(312, 313)가 온(ON) 상태가 되어 A1 롤러테이블(120)이 정지되면, A1 롤러테이블(120)을 정구동(正驅動)시키게 되며,
상기 제2 또는 제3포토센서(312, 313)가 온(ON) 상태에서 오프(OFF) 상태로 시점부터 슬래브 길이측정을 개시한다. (즉, PLG 카운트 적산을 개시한다)
측정대상 슬래브가 Al 롤러테이블(120)을 이동하여 제5포토센서(315)가 오프(OFF) 상태에서 온(ON) 상태로 되는 시점에 테이블 구동 및 PLG 카운트 적산을 정지하며,
상기 PLG 카운트 적산치에 의해 반송거리인 각각의 XA(250), XB(260), XC(270)을 계산하고, 포토센서간 거리, S3(230) 또는 S4(240)로부터 슬래브길이를 하기 수학식 2에서와 같이 환산한다.
반송거리(X) = C2 × P1
슬래브 길이 = S3 － X --------------(A)인 경우
= S4 － X --------------(B), (C)인 경우
P1: PLG Increment
C2: PLG 적산치
상술한 바와 같이, 본 발명은 연주 크레인으로부터 적재한 슬래브를 롤러테이블 사이에 반송시키지 않고 롤러테이블 상에서 오실레이션(슬래브를 역구동하였다가 정구동하는 방식)을 실시하여 설치된 다수의 포토센서 및 PLG 카운터 값을 이용하여 슬래브 길이를 측정함으로서 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 측정된 슬래브 길이 이상시 슬래브를 역반송 없이 적재한 롤러테이블에서 바로 연주야드 쪽으로 결번처리가 가능함으로서 슬래브 결번처리 시간단축되며,
둘째, 슬래브를 적재한 롤러테이블 상에서 바로 슬래브 길이측정을 실시함으로서 슬래브를 반송할 필요가 없으며 연주공정과 열연공정 사이에 슬래브 길이측정을 위한 별도의 롤러테이블 확보가 불필요하므로 롤러테이블 설치공간(약 15미터)을 최소화할 수 있다는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 열연가열로 장입 전에 슬래브를 이송하는 롤러테이블(110, 120, 130) 중에서 거리별 다수의 길이측정용 포토센서(312~315)가 설치된 A1 롤러테이블(120) 상에서 슬래브길이를 측정하는 방법에 있어서,
    상기 A1 롤러테이블(120)에 슬래브가 적재되면, 중앙부에 설치된 제4포토센서(314)가 이를 감지하여 A1 롤러테이블(120)을 역구동시키는 단계와;
    상기 역구동되어 후진하는 슬래브의 일측 단부를 제2포토센서(312) 또는 제3포토센서(313)가 감지하여 A1 롤러테이블(120)의 구동을 정지시키는 단계와;
    상기 A1 롤러테이블(120)이 정지되면, A1 롤러테이블(120)을 정구동시켜 상기 제2 또는 제3포토센서(312, 313)가 오프(OFF) 상태로 시점부터 PLG 카운트 적산을 시작하여 슬래브 길이측정을 개시하는 단계와;
    상기 A1 롤러테이블(120)이 정구동되어 슬래브가 전진하면, 제5포토센서(315)가 슬래브 타측 단부를 감지하는 시점에 A1 롤러테이블(120) 구동 및 PLG 카운트 적산을 정지하여 반송거리(XA, XB, XC) 및 포토센서간 거리(S3, S4)로부터 슬래브길이를 환산하는 단계로 구성되며,
    상기 역구동되어 후진하는 슬래브의 일측 단부를 제2포토센서(312) 또는 제3포토센서(313)가 감지하여 A1 롤러테이블(120)의 구동을 정지시키는 단계는 측정대상 슬래브의 길이가 측정용 포토센서인 제3 및 제5포토센서(313, 315)의 이격거리보다 크면 A1 롤러테이블(120)의 제2포토센서(312)가 감지하는 시점에서 정지되고, 측정대상 슬래브이 길이가 제3 및 제5포토센서(313, 315)의 이격거리 이내이면 제3포토센서(313)가 감지하는 시점에서 정지되는 것을 특징으로 하는 열연공정의 가열로 장입전 슬래브의 길이측정방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 반송거리(XA, XB, XC) 및 포토센서간 거리(S3, S4 )로부터 슬래브길이를 환산하는 단계는 하기 수학식에 의하여 연산되는 것을 특징으로 하는 열연공정의 가열로 장입전 슬래브의 길이측정방법.
    - 반송거리(X) = C2 × P1
    P1: PLG Increment
    C2: PLG적산치
    - 슬래브 길이 = S3 － X ----- 1)
    = S4 － X ----- 2)
    1) 슬래브의 길이가 및 제 3 및 제5포토센서(313, 315)의 이격거리보다 큰 경우
    2) 슬래브의 길이가 및 제3 및 제5포토센서(313, 315)의 이격거리보다 작은 경우
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