KR101285952B1 - 리버스식 압연기의 판두께 제어 장치 - Google Patents
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Abstract
리버스식 압연기의 판두께 제어 장치에 있어서, 압연기 입측 판두께 검출 수단에 의해, 입측 판후계에서 측정한 판두께 측정치를 입측 재속 검출 수단에서 검출한 리버스식 압연기의 입측에서의 피압연재의 속도에 의거하여 리버스식 압연기의 입측까지 트래킹하고, 리버스식 압연기의 입측에서의 판두께를 검출하고, 압연기 출측 판두께 연산 수단에 의해, 압연기 입측 판두께 검출 수단에서 검출한 리버스식 압연기의 입측에서의 판두께와, 압하 위치 검출 장치에서 검출한 압하 위치에 의거하여 리버스식 압연기의 출측에서의 판두께를 연산한다. 또한, 목표하중 연산 수단에 의해, 압연기의 입측에서의 판두께와, 압연기의 출측에서의 판두께와, 패스간 보정량 연산 수단에서 연산한 보정량과, 하중 검출 장치에서 검출한 하중에 의거하여 다음 패스의 압연 시작시에 있어서의 목표하중을 연산하고, 목표하중 연산 수단에서 연산한 목표하중을 압하 제어 장치에 설정한다. 이로써, 판재 등의 피압연재의 단부에서도 양호한 판두께 정밀도를 확보할 수 있는 리버스식 압연기의 판두께 제어 장치를 제공한다.
Description
본 발명은, 금속 등의 피압연재를 압연하는 압연기에 관한 것으로, 특히 판재 등을 복수 패스로 이루어지는 패스 스케줄에 따라 왕복적으로 압연하는 리버스식 압연기의 판두께 제어 장치에 관한 것이다.
리버스식 압연기에서의 압연에서는, 미리 패스 수나 각 패스의 판두께, 장력, 하중 등의 여러 데이터를 포함하는 패스 스케줄을 결정하고, 이에 따라 소망하는 제품을 제조한다. 패스 스케줄은, 통상, 기계 제약이나 조업 조건을 고려하고, 비디콘(vidicon) 등 상위 계산기로부터의 지시 데이터에 의거하여 테이블 설정치나 압연 프로세스를 수식으로 표시한 수식 모델을 구사(驅使)하여 결정된다.
이 패스 스케줄의 중요한 요소의 하나로 하중(荷重)이 있다. 즉, 하중의 예측 정밀도가 낮으면, 패스 스케줄 계산시에는 압연 가능이라고 판단된 것이, 실제로 압연하면 과대한 하중이 가해져, 소망하는 판두께를 얻을 수 없거나, 최악의 경우, 압연을 계속할 수 없게 되어 버린다.
일반적으로, 리버스식 압연기에서는, 특히 선미단부(先尾端部)에서는 하중일정 제어를 실시하는 것이 종종 있는 일이다. 하중일정 제어(荷重一定制御)란, 실적 하중을 목표하중에 일치하도록 압하 장치를 제어하고, 압연하는 방법이다. 이 때, 판두께 측정치에 의한 제어는 실시되지 않기 때문에, 하중일정 제어하에서는 하중의 예측 정밀도가 그대로 판두께에 영향을 준다.
또한, 위치 제어를 실시하고 있다고 하여도, 통상, 하중 예측치로부터 압하 개방도 양(開度量)을 산출하고 있고, 하중의 예측 정밀도가 중요한 것에 다름은 없다. 판두께 정밀도가 나쁘면 그 부분은 스크랩이 되고, 수율 저하의 요인이 된다. 이 때문에도 하중의 예측 정밀도 향상은 불가결하다.
이들의 것을 감안하여, 종래, 하중의 예측 정밀도 향상을 위한 여러가지의 검토가 이루어지고, 제안되어 있다. 예를 들면, 일본 특개평8-243614 공보에서는, 패스마다 하중 예측식의 파라미터의 학습을 행하여, 하중 예측 정밀도의 향상을 도모하고 있다. 학습한 결과에 의거하여 패스 스케줄을 수정함과 함께 하중 예측치를 재계산하고, 판두께 정밀도의 개선을 시도하고 있다.
또한, 일본 특개2002-282915 공보에서는, 압연의 가장 중요한 저해 요인은 하중 예측치와 하중 실적치의 차라고 하고, 그 주요인은 모재(母材)의 공칭 판두께와 실적 판두께의 차, 및 패스 스케줄에 정하여진 변형 저항과 실제의 변형 저항의 차에 귀착한다고 하고 있다. 또한, 1패스 종료 후에 실제의 변형 저항을 산출하고, 패스 스케줄을 수정함에 의해, 패스 스케줄에 정하여진 하중과 실제의 하중과의 차를 극히 작게 할 수 있다고 하고 있다.
특허문헌1 : 일본 특개평8-243614호 공보
특허문헌2 : 일본 특개2002-282915호 공보
발명의 시작
발명이 해결하고자 하는 과제
그러나, 특히 선미단부에서는, 전술한 종래의 방법은 어느 것도 충분하다고는 할 수 없다. 즉, 상술한 바와 같이 하중의 예측 정밀도가 판두께에 주는 영향은 중대하지만, 이하의 이유에 의해 종래의 방법에 의한 하중 예측으로는 선미단부에서 양호한 판두께는 얻을 수 없고, 수율 저하의 요인이 되어 있다.
즉, 선미단부에서는 판두께 편차가 크고, 패스 스케줄에 정하여진 판두께와는 반드시 일치한다고는 할 수 없거나, 또는 어느 정도의 오차로는 수습되지 않는다. 하중 예측은 패스 스케줄에 정하여진 판두께에 의거하여 행하여지기 때문에, 하중 예측 정밀도가 저하되는 것은 당연한 결과이다.
또한, 전술한 방법에서는 어느 것도 압연 후의 판두께를 측정하고, 하중 예측식의 학습, 또는 변형 저항의 산출에 사용하고 있지만, 피압연재의 미단(尾端)까지 측정할 수 있다 고는 할 수 없고, 이 경우, 어떠한 방법으로든 압연 후의 판두께를 얻어야 한다는 문제가 있다.
또한, 선미단부에서는 판두께 편차가 클 뿐만 아니라, 정상부와는 달리, 온도 등 압연 조건이 안정되어 있지 않고, 하중 예측식을 이용하여 예측하여도 충분한 정밀도를 얻을 수 있다고는 한할 수 없다.
그래서, 본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 판재 등의 피압연재의 단부(端部)에서도 양호한 판두께 정밀도를 확보할 수 있는 리버스식 압연기의 판두께 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
과제를 해결하기 위한 수단
본원 발명은, 복수 패스로 이루어지는 패스 스케줄에 따라 판재 등의 피압연재를 왕복적으로 압연하는 리버스식 압연기의 판두께 제어 장치에 관한 것이다.
본원 발명의 리버스식 압연기의 판두께 제어 장치에서는, 리버스식 압연기의 입측(入側)에 설치되고, 상기 판재 등의 피압연재의 판두께를 측정하는 입측 판후계(板厚計)와, 상기 리버스식 압연기의 입측에서의 상기 판재 등의 피압연재의 속도를 검출하는 입측 재속(材速) 검출 수단을 구비하고 있다.
그리고, 압연기 입측 판두께 검출 수단에 의해, 상기 입측 판후계에서 측정한 판두께 측정치를 상기 입측 재속 검출 수단에서 검출한 상기 리버스식 압연기의 입측에서의 상기 판재 등의 피압연재의 속도에 의거하여 상기 리버스식 압연기의 입측까지 트래킹하고, 상기 리버스식 압연기의 입측에서의 판두께를 검출한다. 또한, 압하 위치 검출 장치에 의해 상기 리버스식 압연기의 압하 위치를 검출한다.
그리고, 압연기 출측 판두께 연산 수단에 의해, 상기 압연기 입측 판두께 검출 수단에서 검출한 상기 리버스식 압연기의 입측에서의 판두께와, 상기 압하 위치 검출 장치에서 검출한 압하 위치에 의거하여 상기 리버스식 압연기의 출측에서의 판두께를 연산한다.
또한, 패스간(interpass) 보정량 연산 수단에 의해 패스 스케줄에 의거하여 패스간 보정량을 연산한다. 또한, 하중 검출 장치에 의해 상기 리버스식 압연기의 하중을 검출한다.
또한, 목표하중 연산 수단에 의해, 상기 압연기 입측 판두께 검출 수단에서 검출한 상기 리버스식 압연기의 입측에서의 판두께와, 상기 압연기 출측 판두께 검출 수단에서 연산한 상기 리버스식 압연기의 출측에서의 판두께와, 상기 패스간 보정량 연산 수단에서 연산한 보정량과, 상기 하중 검출 장치에서 검출한 하중에 의거하여 다음 패스의 압연 시작시에 있어서의 목표하중을 연산한다. 그리고, 상기 목표하중 연산 수단에서 연산한 목표하중을 압하 제어 장치에 설정한다.
또한, 바람직하게는, 전항의 리버스식 압연기의 판두께 제어 장치에 있어서, 또한 상기 리버스식 압연기의 출측에 설치되고, 상기 판재 등의 피압연재의 판두께를 측정하는 출측 판후계와, 상기 리버스식 압연기의 출측에서의 상기 판재 등의 피압연재의 속도를 검출하는 출측 재속 검출 수단을 구비하고 있다.
그리고, 상기 압연기 출측 판두께 연산 수단은, 상기 출측 재속 검출 수단에서 검출한 속도에 의거하여 상기 리버스식 압연기의 출측에서의 판두께를 상기 출측 판후계까지 트래킹하고, 상기 출측 판후계에서 측정한 판두께와 비교하고, 그 차에 의거하여 상기 리버스식 압연기의 출측에서의 판두께를 보정한다.
이와 같이 출측에서의 판두께를 보정함에 의해 리버스식 압연기의 출측에서의 판두께 연산 정밀도가 향상한다. 그 결과, 목표하중 연산 정밀도가 높아지고, 압연 후의 판두께가 더욱 개선된다.
본원의 다른 발명에 관한 리버스식 압연기의 판두께 제어 장치에서는, 리버스식 압연기의 입측에 설치되고, 상기 판재 등의 피압연재의 판두께를 측정하는 입측 판후계와, 상기 리버스식 압연기의 입측에서의 상기 판재 등의 피압연재의 속도를 검출하는 입측 재속 검출 수단을 구비하고 있다.
그리고, 압연기 입측 판두께 검출 수단에 의해, 상기 입측 판후계에서 측정한 판두께 측정치를 상기 입측 재속 검출 수단에서 검출한 상기 리버스식 압연기의 입측에서의 상기 판재 등의 피압연재의 속도에 의거하여 상기 리버스식 압연기의 입측까지 트래킹하고, 상기 리버스식 압연기의 입측에서의 판두께를 검출한다. 또한, 출측 재속 검출 수단에 의해 상기 리버스식 압연기의 출측에서의 상기 판재 등의 피압연재의 속도를 검출한다.
그리고, 압연기 출측 판두께 연산 수단에 의해, 상기 압연기 입측 판두께 검출 수단에서 검출한 상기 리버스식 압연기의 입측에서의 판두께와, 상기 입측 재속 검출 수단에서 검출한 상기 리버스식 압연기의 입측에서의 상기 판재 등의 피압연재의 속도와, 상기 출측 재속 검출 수단에서 검출한 상기 리버스식 압연기의 출측에서의 상기 판재 등의 피압연재의 속도에 의거하여 상기 리버스식 압연기의 출측에서의 판두께를 연산한다.
또한, 패스간 보정량 연산 수단에 의해 패스 스케줄에 의거하여 패스간 보정량을 연산한다. 또한, 하중 검출 장치에 의해 상기 리버스식 압연기의 하중을 검출한다.
또한, 목표하중 연산 수단에 의해, 상기 압연기 입측 판두께 검출 수단에서 검출한 상기 리버스식 압연기의 입측에서의 판두께와, 상기 압연기 출측 판두께 검출 수단에서 연산한 상기 리버스식 압연기의 출측에서의 판두께와, 상기 패스간 보정량 연산 수단에서 연산한 보정량과, 상기 하중 검출 장치에서 검출한 하중에 의거하여 다음 패스의 압연 시작시에 있어서의 목표하중을 연산한다. 그리고, 상기 목표하중 연산 수단에서 연산한 목표하중을 압하 제어 장치에 설정한다.
또한, 바람직하게는, 전항의 리버스식 압연기의 판두께 제어 장치에 있어서, 또한 상기 리버스식 압연기의 출측에 설치되고, 상기 판재 등의 피압연재의 판두께를 측정하는 출측 판후계를 구비하고 있다.
그리고, 상기 압연기 출측 판두께 연산 수단은, 상기 출측 재속 검출 수단에서 검출한 속도에 의거하여 상기 리버스식 압연기의 출측에서의 판두께를 상기 출측 판후계까지 트래킹하고, 상기 출측 판후계에서 측정한 판두께와 비교하고, 그 차에 의거하여 상기 리버스식 압연기의 출측에서의 판두께를 보정한다.
이와 같이 출측에서의 판두께를 보정함에 의해 리버스식 압연기의 출측에서의 판두께 연산 정밀도가 향상한다. 그 결과, 목표하중 연산 정밀도가 높아지고, 압연 후의 판두께가 더욱 개선된다.
또한, 바람직하게는, 상기 각 항의 리버스식 압연기의 판두께 제어 장치에 있어서, 목표하중 연산 수단은, 연산한 목표하중이 미리 설정한 범위를 넘은 경우, 그 범위의 상한치, 또는 하한치로 설정한다. 이로써, 과대한 하중이 가해지거나 하여 불안정한 조업이 되어 버리는 것을 막을 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 각 항의 리버스식 압연기의 판두께 제어 장치에 있어서, 또한 상기 목표하중 연산 수단에서 연산한 하중에 의거하여 목표 압하 위치를 연산하는 압하 위치 연산 수단을 구비하고 있다. 그리고, 상기 압하 위치 연산 수단에서 연산한 목표 압하 위치를 상기 압하 제어 장치에 설정한다. 이로써, 압연 시작시의 초기 설정이 압하 위치인 경우에 대응하는 것이 가능하다.
또한, 바람직하게는, 상기 각 항의 리버스식 압연기의 판두께 제어 장치에 있어서, 입측 재속 검출 수단은, 상기 리버스식 압연기의 입측에 설치된 재속계(材速計)이다.
발명의 효과
본 발명에 의하면, 리버스식 압연기에 있어서, 압연 시작시에 있어서의 목표하중 정밀도, 또는 압하 위치 정밀도가 향상하고, 그 결과, 판재 등의 피압연재 단부(端部)의 판두께가 개선된다. 또한, 이것은 피압연재 단부에서의 오프 게이지 길이의 단축으로 이어져, 수율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1의 실시 형태의 개략 구성을, 적용 대상의 압연기와 아울러 도시한 도면.
도 2는 도 1에서, 오른쪽 방향의 패스가 완료된 상태를 도시하는 도면.
도 3은 본 발명의 제 2의 실시 형태의 개략 구성을, 적용 대상의 압연기와 아울러 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 제 3의 실시 형태의 개략 구성을, 적용 대상의 압연기와 아울러 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 제 4의 실시 형태의 개략 구성을, 적용 대상의 압연기와 아울러 도시한 도면.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
1 : 압연기 2 : i패스 압연 방향
3 : 텐션 릴 4 : 텐션 릴
5 : 입측 재속 검출 수단 6 : 압연기 입측 판두께 검출 수단
7 : 압연기 출측 판두께 검출 수단 8 : 출측 재속 검출 수단
9 : 패스간 보정량 연산 수단 10 : 목표하중 연산 수단
11 : 하중 검출 수단 12 : 압하 위치 검출 수단
13 : 압하 제어 장치 14 : 입측 판후계
15 : 출측 판후계 16 : 압하 위치 연산 수단
발명을 실시하기
위한 최선의 형태
제 1의 실시 형태
이하, 본 발명의 실시 형태를 상세히 설명한다.
도 1은, 본 발명의 실시 형태의 구성을 적용 대상인 압연기와 아울러 도시한 구성도이다. 동 도면에 있어서, 압연기(1)는 20단 센지미어 밀을 나타낸다. 센지미어 밀은, 특히 스테인리스 등의 난(難)압연재의 압연에 알맞는 압연기로서 알려져 있다.
도시하는 바와 같이 오른쪽 방향(2)(화살표)으로 압연하고 있는 경우, 좌측의 텐션 릴(3)로 코일을 되감은 후, 압연기(1)에서 압연하고, 우측의 텐션 릴(4)로 재차 권취한다. 이 1회 압연하는 동작인 것을 패스라고 부르고, 이것을 왕복적으로 복수 패스 반복함으로써 소망하는 판두께까지 압연한다. 통상, 센지미어 밀로 스테 인리스를 압연하는 경우, 양 텐션 릴에 피압연재의 일부를 감고 남은 채로 왕복적으로 압연을 반복한다.
도 2에, 오른쪽 방향의 패스가 완료된 상태를 도시한다. 도시하는 바와 같이, 단부에서는 압연 후의 판두께는 측정할 수 없다. 그리고, 이 상태에서 방향을 반전시켜서 다음 패스를 시작한다. 또한, 도 1에는 도시하고 있지 않지만, 피압연재를 제공하는 페이오프 릴이 구비되어 있는 경우도 있다.
압연기(1)로 복수 패스 압연하여 소망하는 판두께를 얻는 것인데, 그 개략을 설명한다.
우선, 도시 생략의 설정 계산 기능이, 상위 계산기로부터 주어지는 모재의 판두께나 판폭, 강종(鋼種), 소망하는 판두께가 되는 제품 판두께 등의 지시 데이터에 의거하여, 소망하는 판두께를 얻기까지의 패스 수나 각 패스의 판두께, 장력, 하중 등의 설정치 또는 목표치 등을 계산한다. 이하에서는, 이들 소망하는 판두께를 얻기까지의 패스 수나 각 패스의 판두께, 장력, 하중 등의 설정치 또는 목표치 등을 통합하여 패스 스케줄이라고 부르기로 한다. 패스 스케줄은 압연 시작 전에 결정되고, 테이블 설정치 외에 압연 프로세스를 수식으로 표시한 수식 모델을 이용하여 계산된다.
일반적으로, 수식 모델에는 모델 오차가 있기 때문에, 피압연재마다, 또는 패스마다 모델 학습을 행하여, 수식 모델의 정밀도를 높이는 처리를 행하고 있다. 여기에서, 안정된 데이터를 이용하여 모델 학습을 하지 않으면, 역으로 정밀도 악화를 초래하게 되기 때문에, 통상, 모델 학습에는 정상부(선미단부 이외)에서의 안 정된 데이터를 이용한다. 또한, 설정 계산 기능은 모델 학습을 함과 함께, 패스 스케줄을 재계산하고, 안정 조업 및 제품 품질의 향상을 도모한다. 이와 같이 하여 결정된 패스 스케줄에 따라, 피압연재를 소망하는 판두께까지 압연한다. 패스 스케줄 결정 후, 압연이 시작된다.
정상부에서는, 판후계 측정치에 의거한 자동 판두께 제어에 의해 패스 스케줄에 정하여진 판두께에 일치하도록 제어되지만, 선미단부에서는 하중일정 제어가 행하여진다. 하중일정 제어를 실시하고 있을 때는, 실적하중이 패스 스케줄에 정하여진 하중이 되도록 압하 장치를 제어하고 있고, 판두께 측정치에 의거한 제어는 이루어지지 않기 때문에, 판두께 정밀도는 하중의 예측 정밀도의 영향을 크게 받는다.
이하에서는, i번째의 패스(이하, i패스라고 칭한다)는 오른쪽 방향(2)으로 압연하고 있다고 하고, 다음 패스인 (i+1)패스의 목표하중, 또는 목표 압하 위치를 연산하는 경우를 예로 들어 설명한다.
제 1의 실시 형태의 구성과 동작에 관해 설명한다.
우선, 입측 재속 검출 수단(5)에 관해 설명한다.
입측 재속 검출 수단(5)으로서는 몇가지의 방법이 고려된다. 가장 용이한 방법은, 압연기 입측의 피압연재의 속도를 직접, 측정 가능한 재속계로 하는 것이다. 그러나, 재속계는 고가이고, 또한 메인티넌스도 엄청나기 때문에, 부착되지 않는 일이 많다.
그래서, 압연기 입측에 설치되어 있는 디플렉터 롤, 또는 센서 롤(형상계(形 狀計))을 이용한 것이 고려된다. 이들의 회전 속도는 용이하게 검출할 수 있기 때문에, 롤 지름을 곱함에 의해 롤 주속(周速), 즉, 재속을 검출할 수 있다.
마찬가지 수법으로서, 입측의 텐션 릴의 회전 속도와 코일 지름으로부터 구하는 것도 가능하다. 또한, 미리 설정된 후진률(後進率)과 압연기의 롤 주속을 이용하여 재속을 얻는 것도 가능하다.
다음에, 압연기 입측 판두께 검출 수단(6)은, 압연기 입측에 설치된 판후계(14)에서 측정한 피압연재의 판두께(HM i)를 기억함과 함께, 상술한 입측 재속 검출 수단(5)에서 검출한 재속에 의거하여 측정점을 압연기까지 트래킹한다. 그리고, 측정점이 압연기 입측에 도달한 때, 상기 기억한 판두께(HM i)를 압연기 입측 판두께(HD i)로서 취출한다. 이로써, 압연기 입측 판두께 검출 수단(6)은 항상 압연기 입측에서의 판두께를 검출하는 것이 가능하다.
또한, 압연기 출측 판두께 연산 수단(7)은, 패스 스케줄 결정시에 얻어지고, 미리 설정된 밀 정수(Mi)와 소성 계수(Qi)를 이용하여 압연기 입측 판두께 검출 수단(6)에서 검출한 압연기 입측 판두께(HD i)와 압하 위치 검출 장치(12)에서 검출한 압하 위치(Si)로부터 이하와 같이 하여 압연기 출측 판두께(hC i)를 연산한다.
이것으로부터, 압연기 출측 판두께 연산 수단(7)에 의해 끝단부에서의 압연점이 출측의 판후계(15)까지 도달하지 않아도 압연기 출측에서의 판두께를 얻는 것이 가능하다.
또한, 압연기 출측 판두께 연산 수단(7)은, (1)식에서 연산한 압연기 출측 판두께(hC i)를 기억하고, 출측 재속 검출 수단(8)에서 검출한 압연기 출측에서의 재속에 의거하여 압연점을 압연기 출측에 설치된 판후계(15)까지 트래킹한다.
단, 출측 재속 검출 수단(8)은, 입측과 마찬가지로, 압연기 출측에 설치된 재속계라도 상관없고, 압연기 출측에 설치되어 있는 디플렉터 롤, 또는 센서 롤(형상계)의 롤 주속으로부터 검출하여도 좋다.
압연점이 압연기 출측에 설치된 판후계(15)에 도달한 때, 기억한 판두께(hC i)를 트래킹한 판두께(hD i)로서 취출한다.
동시에, 압연기 출측 판두께 연산 수단(7)은, 압연기 출측에 설치된 판후계(15)에서 측정한 판두께(hM i)를 받아들이고, 이들의 차로부터 이하와 같이 (1)식에서 연산한 압연기 출측 판두께(hC i)를 보정한다.
즉,
에 의해 보정한다. 단,
hL i : 보정 후의 압연기 출측 판두께
hC i : 보정 전의 압연기 출측 판두께
hM i : 출측 판두께 측정치
hD i : 트래킹하여 보정 전의 압연기 출측 판두께를 출측 판후계 위치에서
취출한 것
·i : 중간 변수
· : 보정률
k : 연산 주기
이다.
최후로, 압연기 출측 판두께 연산 수단(7)은, (2)식에서 연산된 판두께(hL i)를 압연기 출측 판두께로서 출력한다.
이상과 같이, 압연기 출측에 설치된 판후계(15)에 의한 측정치에 의거하여 압연기 출측 판두께를 보정함으로써, 보다 정밀도가 높은 압연기 출측 판두께를 얻을 수 있다.
한편, 하중 예측식은, 예를 들면, 다음 식과 같이 주어진다.
다만,
kmi : 변형 저항
tfi : 전방 장력 응력
tbi : 후방 장력 응력
R : 워크 롤 반경
Hi : 입측 판두께
hi : 출측 판두께
QPi : 압하력 함수
B : 판폭
···· : 정수
이다
이 식은, (i+1)패스에도 적용된다. 즉,
이 된다. 이 식으로부터 이하의 식으로 변형할 수 있다.
여기서, 각 패스의 변형 저항(kmi), 전방 장력 응력(tfi), 후방 장력 응력(tbi), 압하력 함수(QPi)는 패스 스케줄 결정시에 얻어지는 것이고, 기지(旣知)의 데이터이다.
패스간 보정량 연산 수단(9)은, 이들 기지의 데이터를 사용하여, (8)식에서 연산되는 i패스와 (i+1)패스에서의 보정량(Pcomp i+1)을 연산한다.
또한, 목표하중 연산 수단(10)은, 상술한 (7)식으로 표시되는 식에 의해 (i+1)패스의 압연 시작시의 목표하중(PR i +1)을 연산한다.
단, 보정량(Pcomp i+1)은 패스간 보정량 연산 수단(9)에 의해 연산되어 있지만, (i+1)패스의 출측 판두께(hi+1)를 제외하고, 판두께와 하중에는 실적치를 사용한다. 즉, 다음 패스가 (i+1)패스이기 때문에, (i+1)패스의 출측 판두께(hi+1)에는, 당연히, 패스 스케줄에 정하여진 (i+1)패스의 출측 판두께(hR i+1)를 설정하여야 한다.
그리고, 다른 판두께 데이터에는 단부에서의 판두께 편차가 큰 것을 고려하여 실적치를 이용한다.
i패스의 입측 판두께(Hi)에는 압연기 입측 판두께 검출 수단(6)에서 검출한 판두께(HD i)D, i패스의 출측 판두께는 압연기 출측 판두께 연산 수단(7)에서 연산한 판두께(hL i), i패스의 하중에는 하중 검출 장치(11)에서 검출한 하중(PM i)을 이용한다.
여기서, 이들 실적치는 밀 정지(停止) 직전의 값, 또는 몇(數)스캔의 평균치를 이용하는 등 하면, 노이즈의 영향 등을 줄일 수 있다. 또한, (i+1)패스의 입측 판두께(Hi+1)는 i 패스의 출측 판두께(hi)와 같기 때문에, 이를 이용한다.
이상에 의해, 단부에서의 판두께 실적치를 이용하여 연산함으로써 패스 스케줄에서 정하여진 판두께와의 차를 메울 수 있고, 또한, 하중 실적치를 사용함으로써 단부에서의 압연 조건의 불안정한 요소를 고려할 수 있다.
또한, 목표하중 연산 수단(10)은 연산한 목표하중(PR i +1)이 적절한 범위에 있 는지의 여부를, 미리 설정되어 있는 상하한치를 이용하여 판단한다.
여기서, 만약, 상한치를 넘고 있으면 목표하중을 상한치로 치환하고, 역으로 하한치를 넘고 있으면 목표하중을 하한치로 치환한다. 이로써, 과대 또는 과소한 하중 설정을 막으며, 안정 조업을 유지할 수 있다.
최후로, 목표하중 연산 수단(10)은 연산한 목표하중(PR i +1)을 압하 제어 장치(13)에 설정한다. 압하 제어 장치(13)는, 하중일정 제어중에는 실적하중이 목표하중에 일치, 또는 어느 범위 내가 되도록 제어한다.
제 2의 실시 형태
다음에, 제 2의 실시 형태의 구성과 동작에 관해 설명한다. 도면 3은, 본 발명의 실시 형태의 구성을 적용 대상인 압연기와 아울러 도시한 구성도이다.
이 제 2의 실시 형태에서는, 제 1의 실시 형태에 있어서 압하 위치 검출 장치(12)를 구비하고 있지 않다. 또한, 압연기 출측 판두께 연산 수단(7)의 동작이 제 1의 실시 형태와 다르다. 그 이외는 제 1의 실시 형태와 마찬가지이기 때문에, 이하에서는 압연기 출측 판두께 연산 수단(7)에 관해서만 기술한다.
제 1의 실시 형태에서는, 압연기 출측 판두께 연산 수단(7)은 압연기 출측 판두께(hC i)를 (1)식과 같이 하여 구하고 있지만, 제 2의 실시 형태에서는 다음 식과 같이 연산하여 구한다.
단,
hC i : 압연기 출측 판두께
HD i : 압연기 입측 판두께
VEi : 압연기 입측 재속(材速)
VXi : 압연기 출측 재속
이다.
여기서, 압연기 입측 판두께(HD i)는 압연기 입측 판두께 검출 수단(6)으로부터, 압연기 입측 재속(VEi)은 입측 재속 검출 수단(5)으로부터, 압연기 출측 재속(VXi)은 출측 재속 검출 수단(8)으로부터 각각 얻어진다. 이하의 동작은 제 1의 실시 형태와 마찬가지이다.
이 방법에 의하면, 미리 설정되는 밀 정수(Mi)와 소성 계수(Qi)를 사용하지 않기 때문에, 이들의 정밀도에 의존하지 않고, 양호한 정밀도로 압연기 출측 판두께를 구할 수 있다.
제 3의 실시 형태
다음에, 제 3의 실시 형태의 구성과 동작에 관해 설명한다. 도 4는, 본 발명의 제 3의 실시 형태의 구성을 적용 대상인 압연기와 아울러 도시한 구성도이다.
압하 위치 연산 수단(16)이 부가된 이외는 제 1의 실시 형태와 마찬가지이기 때문에, 이하에서는 압하 위치 연산 수단(16)에 관해서만 기술한다.
압하 위치 연산에는, 예를 들면, 게이지 미터식으로서 알려져 있는 이하의 식을 이용한다.
단,
hi : 출측 판두께
Si : 압하 위치
Pi : 압연 하중
Mi : 밀 정수
이다.
여기서, 출측 판두께는 패스 스케줄에서 정하여진 (i+1)패스의 출측 판두께(hR i +1), 압연 하중은 목표하중 연산 수단(10)에서 연산한 목표하중(PR i +1), 밀 정수는 패스 스케줄 결정시에 얻어지는 것을 이용함으로써, 출측 판두께를 소망하는 값으로 하는 목표 압하 위치(SR i+1)가 (10)식으로부터 연산할 수 있다.
제 1의 실시 형태와 마찬가지로, 압하 위치 연산 수단(16)은 연산한 목표 압하 위치(SR i+1)를 압하 제어 장치(13)에 설정한다. 압하 제어 장치(13)는, 압하 위치가 목표 압하 위치가 되도록 제어한다. 이로써, 압연 시작시의 설정 형태가 하중이 아니라, 압하 위치인 경우에도 대응 가능해진다.
제 4의 실시 형태
다음에, 제 4의 실시 형태의 구성과 동작에 관해 설명한다. 도 5는, 본 발명의 실시 형태의 구성을 적용 대상인 압연기와 아울러 도시한 구성도이다.
압하 위치 연산 수단(16)이 부가된 이외는 제 2의 실시 형태와 마찬가지이다.
또한, 여기서 부가된 압하 위치 연산 수단(16)은, 제 3의 실시 형태의 동작에서 설명한 것과 같고, 상술한 (10)식에 의해 목표 압하 위치를 연산한다.
또한, 상술한 본 발명의 각 실시 형태에서는, 하중을 이용하여 설명하였지만, 이와 등가인 압력을 검출, 또는 압력으로 설정하는 것도 있고, 이것으로 한정되는 것이 아니다.
실제로 센지미어 밀에서는 압력을 검출하고, 압력을 설정하고 있다.
또한, 센지미어 밀을 대상으로 설명하였지만, 본 발명은, 4단 압연기나 6단 압연기, 클러스터 밀 등 리버스식 압연기 전부에 대해 적용 가능하다.
Claims (10)
- 복수 패스로 이루어지는 패스 스케줄에 따라 판재 등의 피압연재를 왕복적으로 압연하는 리버스식 압연기의 판두께 제어 장치에 있어서,상기 리버스식 압연기의 입측에 설치되고, 상기 피압연재의 판두께를 측정하는 입측 판후계와,상기 리버스식 압연기의 입측에서의 상기 피압연재의 속도를 검출하는 입측 재속(材速) 검출 수단과,상기 입측 판후계에서 측정한 판두께 측정치를 상기 입측 재속 검출 수단에서 검출한 상기 리버스식 압연기의 입측에서의 상기 피압연재의 속도에 의거하여 상기 리버스식 압연기의 입측까지 트래킹하고, 상기 리버스식 압연기의 입측에서의 판두께를 검출하는 압연기 입측 판두께 검출 수단과,상기 리버스식 압연기의 압하 위치를 검출하는 압하 위치 검출 장치와,상기 압연기 입측 판두께 검출 수단에서 검출한 상기 리버스식 압연기의 입측에서의 판두께와 상기 압하 위치 검출 장치에서 검출한 압하 위치에 의거하여 상기 리버스식 압연기의 출측에서의 판두께를 연산하는 압연기 출측 판두께 연산 수단과,패스 스케줄에 의거하여 패스간 보정량을 연산하는 패스간 보정량 연산 수단과,상기 리버스식 압연기의 하중을 검출하는 하중 검출 장치와,상기 압연기 입측 판두께 검출 수단에서 검출한 상기 리버스식 압연기의 입측에서의 판두께와, 상기 압연기 출측 판두께 연산 수단에서 연산한 상기 리버스식 압연기의 출측에서의 판두께와, 상기 패스간 보정량 연산 수단에서 연산한 보정량과, 상기 하중 검출 장치에서 검출한 하중에 의거하여 다음 패스의 압연 시작시에 있어서의 목표하중을 연산하는 목표하중 연산 수단을 구비하고,상기 목표하중 연산 수단에서 연산한 목표하중을 압하 제어 장치에 설정하고,상기 압연기 출측 판두께 연산수단이 밀 정수(Mi)와 소성 계수(Qi)와, 상기 압연기 입측 판두께 검출 수단에서 검출한 금회의 패스의 종료시점에 있어서의 압연기 입측 판두께인 HD i와, 상기 압하 위치 검출 장치에서 검출한 압하 위치인 Si를 이용하여, 압하 위치(Si)에 대하여 밀 정수(Mi)와 소성 계수(Qi)를 이용하여 정해진 정수를 곱한 제 1항과 압연기 입측 판두께 (HD i)에 대하여 밀 정수(Mi)와 소성 계수(Qi)를 이용하여 정해진 정수를 곱한 제 2항의 합에 근거하여 금회의 패스의 종료 시점에 있어서의 압연기 출측 판두께(hC i)를 연산하는 것을 특징으로 하는 리버스식 압연기의 판두께 제어 장치.
- 제 1항에 있어서,또한 상기 리버스식 압연기의 출측에 설치되고, 상기 피압연재의 판두께를 측정하는 출측 판후계와,상기 리버스식 압연기의 출측에서의 상기 피압연재의 속도를 검출하는 출측 재속 검출 수단을 구비하고,상기 압연기 출측 판두께 연산 수단은, 상기 출측 재속 검출 수단에서 검출한 속도에 의거하여 상기 리버스식 압연기의 출측에서의 판두께를 상기 출측 판후계까지 트래킹하고, 상기 출측 판후계에서 측정한 판두께와 비교하고, 그 차에 의거하여 상기 리버스식 압연기의 출측에서의 판두께를 보정하는 것을 특징으로 하는 리버스식 압연기의 판두께 제어 장치.
- 삭제
- 삭제
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서,목표하중 연산 수단은, 연산한 목표하중이 미리 설정한 범위를 넘은 경우, 그 범위의 상한치, 또는 하한치로 설정하는 것을 특징으로 하는 리버스식 압연기의 판두께 제어 장치.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서,또한 상기 목표하중 연산 수단에서 연산한 하중에 의거하여 목표 압하 위치를 연산하는 압하 위치 연산 수단을 구비하고, 상기 압하 위치 연산 수단에서 연산한 목표 압하 위치를 압하 제어 장치에 설정하는 것을 특징으로 하는 리버스식 압연기의 판두께 제어 장치.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서,입측 재속 검출 수단은, 상기 리버스식 압연기의 입측에 설치된 재속계인 것을 특징으로 하는 리버스식 압연기의 판두께 제어 장치.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서,입측 재속 검출 수단은, 상기 리버스식 압연기의 입측에 설치된 디플렉터 롤 또는 센서 롤의 롤의 주속을 검출하여 입측에서의 재속으로 하는 검출 수단인 것을 특징으로 하는 리버스식 압연기의 판두께 제어 장치.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서,출측 재속 검출 수단은, 상기 리버스식 압연기의 출측에 설치된 재속계인 것을 특징으로 하는 리버스식 압연기의 판두께 제어 장치.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서,출측 재속 검출 수단은, 상기 리버스식 압연기의 출측에 설치된 디플렉터 롤 또는 센서 롤의 롤의 주속을 검출하여 출측에서의 재속으로 하는 검출 수단인 것을 특징으로 하는 리버스식 압연기의 판두께 제어 장치.
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