KR101046777B1 - 후판의 가속냉각제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 후판의 냉각시 분사시점에서부터 다량의 냉각수가 일정한 유량으로 분사될 수 있도록 하여 후판의 위치와 무관하게 균일한 냉각이 이루어질 수 있도록 하는 후판의 가속냉각제어방법에 관한 것으로, 후판을 이송하는 롤러테이블, 상기 후판의 상부를 향해 냉각수를 분사하는 노즐, 상기 노즐측으로 냉각수를 공급하는 냉각수공급밸브, 상기 노즐측의 수압이 일정하도록 하는 압력릴리프밸브로 구성되는 후판 냉각장치를 준비하는 단계; 상기 냉각수 공급밸브를 개방하는 단계; 상기 압력릴리프밸브를 제어하여 일정 수압 이상의 냉각수를 외부로 배출함으로써 상기 노즐에서의 수압이 일정하게 유지되도록 하는 단계; 상기 노즐에서 분사되는 냉각수가 정상유량에 도달할 때까지의 응답시간을 고려하여 상기 후판이 상기 노즐의 하부에 진입되도록 상기 롤러테이블을 구동시키는 단계; 후단부쪽으로 갈수록 상기 후판이 냉각수와 접촉하는 시간이 감소되도록 상기 후판의 이송속도를 가속화시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

후판의 가속냉각제어방법{COOLING CONTROL METHOD FOR THICK STEEL PLATE}

본 발명은 후판의 가속냉각제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 후판의 냉각시 분사시점에서부터 다량의 냉각수가 일정한 유량으로 분사될 수 있도록 하여 후판의 위치와 무관하게 균일한 냉각이 이루어질 수 있도록 하는 후판의 가속냉각제어방법에 관한 것이다.

일반적인 철강제조공정을 살펴보면, 첫째, 철광석과 소결광 및 코크스를 용광로에 주입한 다음, 열을 가하여 철광석을 녹여 용선을 만드는 제선공정, 둘째, 고로에서 토페도카(Torpedo Ladle Car)로 이송된 용선, 고철 및 부원료를 전로에 장입한 후, 산소를 불어 넣어 용선중의 불순물을 제거시키고 필요한 성분을 첨가시켜 원하는 성분과 적정 온도의 용강을 만드는 제강공정, 셋째, 제강 공정에서 생산된 용강을 주형(Mold)에 주입하고 연속적으로 인발 하여 냉각시켜 직접 소정의 반제품 슬래브를 제조하는 연속주조공정, 넷째, 연속주조에서 생산된 반제품을 후판공장으로 이송시켜 재가열한 후, 각각의 열연 압연기에서 소정의 형상 및 치수를 갖는 제품을 생산하는 공정 즉, 반제품을 가열하여 두 개의 롤(Roll)사이에 밀어 넣고 압착시켜 여러 가지 형태의 강재를 만드는 압연공정 등으로 구분된다.

특히, 압연공정은 압연기에서 원하는 두께로 압연한 후, 롤러 테이블을 통해 이송되면서 각 규격의 재질에 맞는 냉각 온도까지 신속하게 냉각하게 된다. 냉각장치를 이용한 온도 제어는 강재의 재질을 결정하기 위하여 중요하다.

그러나, 종래 사용되어온 후판 가속냉각제어장치는 냉각수의 분사시 분사시작시점에서부터 일정 유량의 냉각수를 균일하게 분사하도록 하는 데에 어려움이 있었다. 밸브의 개방시점부터 노즐로 흘러들어오는 유량이 설정된 유량에 미치지 못하므로 유량의 안정화시기까지 소정의 시간이 소요되어 정상유량으로 제어되는 응답속도가 느리다. 또한, 냉각을 멈추기 위해 밸브를 잠근 후에도 유량이 0이 되기까지 시간이 소요되므로 잔여 냉각수가 분사되게 된다.

이러한 경우 후판의 선단부와 후단부에서는 온도기울기가 발생하게 되므로 후판의 위치에 따른 불균일한 냉각이 이루어져 휨 등이 변형이 발생하는 등 제품의 품질이 저하되는 문제점이 있었다.

상술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명에 따른 후판의 가속냉각제어방법은 분사시점에서부터 설정된 일정한 유량의 냉각수가 균일하게 분사될 수 있도록 하는 후판의 가속냉각제어방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명에 따른 후판의 가속냉각제어장치는 후판을 이송하는 롤러테이블과, 상기 후판을 향해 물을 분사하도록 상기 후판의 상부에 위치하는 노즐과, 상기 노즐측으로 냉각수를 공급하는 냉각수공급밸브와, 상기 노즐측의 수압이 일정하도록 하는 압력릴리프밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가속냉각제어장치를 이용하는 방법에 따르면, 후판이 진입하는 경우, 진입에 따른 시간 지연에 의해 후판의 후단부가 선단부에 비하여 공냉되어 더 온도가 낮은 상태에서 진입하게 되므로 후판의 위치에 관계없이 균일한 온도로 냉각될 수 있도록 상기 롤러테이블은 상기 후판의 선단부에서 후단부로 갈수록 진입속도를 증가시키는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 후판의 가속냉각제어방법에 의하면 압력릴리프밸브를 이용하여 노즐측 수압을 일정하게 유지함으로써 가속냉각장치의 냉각수 분사량이 분사시작시점에서부터 분사종료시점까지 일정한 유량을 유지할 수 있도록 하므로 냉각수의 분사량을 정밀하게 제어하지 못함으로 인해 발생할 수 있는 후판의 변형을 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 수냉방식에 의한 냉각량을 정밀하게 제어할 수 있으므로 후판의 위치에 따른 진입시점 차이로 인한 냉각량의 차이를 후판의 진입속도 또는 냉각수의 유량으로 보정함으로써 후판이 위치에 관계없이 균일하게 냉각될 수 있도록 하는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 후판의 가속냉각제어장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 후판의 가속냉각제어방법의 제1실시예에 의하여 후판의 위치에 따라 냉각수와 접하게 되는 시간을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 후판의 가속냉각제어방법의 제2실시예에 의하여 후판의 위치에 따라 분사되는 냉각수의 유량을 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 후판의 가속냉각제어장치(100)를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 후판의 가속냉각제어장치(100)를 개략적으로 도시한 도면이다. 본 실시예에 따른 후판의 가속냉각제어장치(100)는 후판(10)을 이송하는 롤러테이블(110), 상기 후판(10)의 상부를 향해 냉각수를 분사하도록 상기 후판(10)의 상부에 위치하는 노즐(120), 상기 노즐(120)측으로 냉각수를 공급하는 냉각수공급밸브(130), 상기 노즐(120)측의 수압이 일정하도록 하는 압력릴리프밸브(140)를 포함한다.

상기 롤러테이블(110)은 후판(10)을 이송하여 가속냉각제어장치(100) 내부로 이송시킨다. 상기 후판(10)의 이송 경로에는 후판(10)의 상부에 위치하도록 노즐(120)이 설치되며, 노즐(120)은 후판(10)의 상부로 냉각수를 분사하여 상기 후판(10)을 냉각시킨다. 이 때, 노즐(120)측에는 유량계(미도시)를 더 구비함으로써 분사되는 냉각수의 유량을 조절할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기 냉각수공급밸브(130)는 후판(10)이 가속냉각제어장치(100) 내부로 들어오면 개방되어 냉각수를 노즐(120)측으로 공급하며, 후판(10)이 가속냉각제어장치(100)를 빠져나가면 폐쇄되어 냉각수 공급을 중단한다. 다만, 정상유량에 도달하기까지의 응답속도를 고려하여 후판(10)이 완전히 진입하기 전 개방되어 충분한 양의 냉각수가 노즐(120)측으로 공급되도록 한다.

상기 압력릴리프밸브(140)는 노즐측(120) 압력이 항상 일정하게 유지되도록 한다. 노즐(120)측으로 유입된 냉각수는 노즐(120)측에서 일정한 수압을 형성하는데, 일정 수압을 초과하도록 추가적으로 공급되는 냉각수는 압력릴리프밸브(140)에 의하여 빠져나가 냉각라인과는 무관한 곳으로 배출되어 냉각과정에 영향을 미치지 않도록 한다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 후판의 가속냉각제어장치(100)의 동작을 설명한다.

후판(10)의 진입 전에 냉각수공급밸브(130)가 개방되어 충분한 양의 냉각수가 노즐(120)측으로 유입된다. 유입된 냉각수가 일정 수압을 형성하면 추가적으로 공급되는 냉각수는 압력릴리프밸브(140)에 의하여 냉각과정에 영향을 미치지 않는 곳으로 배출된다.

압력릴리프밸브(140)에 의하여 상기 노즐(120)측의 수압이 항상 일정하게 유지될 수 있으므로 노즐(120)의 개방과 동시에 설정된 유량을 나타내는 일정한 유량의 냉각수가 분사될 수 있다. 따라서 정상유량을 나타내기까지의 응답시간이 짧으므로 냉각수의 유량 제어의 편차로 인한 오차를 줄일 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 후판의 가속냉각제어방법의 제1실시예에 의하여 후판의 위치에 따라 냉각수와 접하게 되는 시간을 도시한 도면이다.

가속냉각제어장치(100)에 후판이 진입하는 경우, 진입에 따른 시간 지연에 의해 후판(10)의 후단부가 선단부에 비하여 공냉되어 더 온도가 낮은 상태에서 진입하게 된다. 따라서, 같은 유량을 분사하여 같은 시간동안 냉각하는 경우 후판(10)의 후단부가 선단부에 비하여 더 냉각되게 되는 문제가 있다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 후판의 가속냉각제어방법의 제1실시예에 따르면 상기 롤러테이블은 상기 후판의 선단부에서 후단부로 갈수록 진입속도를 증가시키게 된다. 따라서, 후판(10)의 후단부는 선단부에 비하여 냉각수에 노출되는 시간이 짧으므로 진입 전 추가적인 공냉으로 인한 온도차를 보상할 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 후판의 가속냉각제어방법의 제2실시예에 의하여 후판의 위치에 따라 분사되는 냉각수의 유량을 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면 본 발명에 따른 후판의 가속냉각제어방법의 제2실시예에 따르면 후판(10)의 선단부에서 후단부로 갈수록 분사되는 냉각수의 유량을 감소시키게 된다. 따라서, 후판(10)의 후단부는 선단부에 비하여 적은 양의 냉각수에 노출되게 되므로 역시 진입 전 추가적인 공냉으로 인한 온도차를 보상할 수 있다.

10 : 후판
100 : 후판의 가속냉각제어장치
110 : 롤러테이블 120 : 노즐
130 : 냉각수공급밸브 140 : 압력릴리프밸브

Claims (3)

1. 후판을 이송하는 롤러테이블, 상기 후판의 상부를 향해 냉각수를 분사하는 노즐, 상기 노즐측으로 냉각수를 공급하는 냉각수공급밸브, 상기 노즐측의 수압이 일정하도록 하는 압력릴리프밸브로 구성되는 후판 냉각장치를 준비하는 단계;
   상기 냉각수 공급밸브를 개방하는 단계;
   상기 압력릴리프밸브를 제어하여 일정 수압 이상의 냉각수를 외부로 배출함으로써 상기 노즐에서의 수압이 일정하게 유지되도록 하는 단계;
   상기 노즐에서 분사되는 냉각수가 정상유량에 도달할 때까지의 응답시간을 고려하여 상기 후판이 상기 노즐의 하부에 진입되도록 상기 롤러테이블을 구동시키는 단계;
   후단부쪽으로 갈수록 상기 후판이 냉각수와 접촉하는 시간이 감소되도록 상기 후판의 이송속도를 가속화시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 후판의 가속냉각제어방법.
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