KR101344314B1 - 후판 압연 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 후판 압연 제어 방법에 관한 것으로서, 후판 압연 중 압연조건이 변경되는 경우 두께오차를 예측하여 목표두께를 보상함으로써 두께 정밀도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 압연조건이 제어압연에서 일반압연으로 변경될 경우 이전에 측정된 실적 압연종료온도의 평균값을 반영하여 두께오차를 예측할 수 있다.

Description

후판 압연 제어 방법{METHOD FOR ROLLING HEAVY PLATE}
본 발명은 후판 압연 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 후판 압연 중 압연조건이 변경되는 경우 두께오차를 예측하여 목표두께를 보상함으로써 두께 정밀도를 향상시킬 수 있도록 한 후판 압연 제어 방법에 관한 것이다.
일반적인 철강제조는 용선을 생산하는 제선공정, 용선에서 불순물을 제거하는 제강공정, 액체상태의 철을 고체로 변형시키는 연주공정, 철을 강판이나 선재로 만드는 압연공정으로 이루어진다.
연주공정은 액체 상태인 용강을 주형(Mold)에 주입한 후 연속 주조기를 통과시키면서 냉각, 응고시켜 연속적으로 슬래브(Slab)나 블룸(Bloom) 등의 중간 소재로 만들어내는 공정이다.
이 과정에서 블룸은 다시 강편 압연기를 거쳐 빌릿(Billet)으로 변하며 선재 압연기를 통해 선재로 가공된다.
또한, 슬래브는 후판 압연기를 거쳐 후판으로 생산되거나 열간 압연장치를 통과하면서 열연코일이나 열연강판 등으로 만들어진다.
관련 선행기술로는 대한민국 공개특허 10-2009-0124163호(2009.12.03.) "후판 제어 압연 제어장치 및 그의 방법"이 있다.
본 발명은 후판 압연 중 압연조건이 변경되는 경우 두께오차를 예측하여 목표두께를 보상함으로써 두께 정밀도를 향상시킬 수 있도록 한 후판 압연 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 후판 압연 중 압연조건이 제어압연에서 일반압연으로 변경될 경우 이전에 측정된 실적 압연종료온도의 평균값을 반영하여 두께오차를 예측할 수 있도록 한 후판 압연 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 후판 압연 제어 방법은 제어부가 상위제어장치로부터 압연조건 변경에 따른 현재 슬라브에 대한 압연정보를 입력받는 단계; 제어부가 압연정보 및 온도측정부로부터 측정된 이전 슬라브에 대한 실적 압연종료온도를 저장하는 단계; 압연정보와 실적 압연종료온도를 기반으로 수학식 1에 따라 두께오차를 산출하는 단계; 및 산출된 두께오차를 기반으로 현재 슬라브에 대한 목표두께를 보상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
(수학식 1)
두께오차 = 0.02841 - 0.00101 dFRT + 0.00338 dTS - 0.00152 dThick
이때, dFRT는 현재 슬라브에 대한 목표 압연종료온도와 이전 슬라브에 대한 실적 압연종료온도의 차, dTS는 현재 슬라브에 대한 목표 인장강도와 이전 슬라브에 대한 목표 인장강도의 차, dThick는 현재 슬라브에 대한 목표두께와 이전 슬라브에 대한 목표두께의 차이다.
본 발명에서 압연정보는 목표 인장강도, 목표두께, 목표 압연종료온도를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 두께오차를 산출하는 단계에서 압연조건이 제어압연에서 일반압연으로 변경된 경우 수학식 1의 현재 슬라브에 대한 목표 압연종료온도는 이전 슬라브에서 측정된 목표두께에 대응되는 실적 압연종료온도의 평균값을 적용하여 산출하는 것을 특징으로 한다.
이때 목표두께에 대응되는 실적 압연종료온도의 평균값은 테이블로 정의되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 후판 압연 중 압연조건이 변경되는 경우 두께오차를 예측하여 목표두께를 보상함으로써 두께 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 후판 압연 중 압연조건이 제어압연에서 일반압연으로 변경될 경우 이전에 측정된 실적 압연종료온도의 평균값을 반영하여 두께오차를 예측할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 후판 압연 제어 방법이 적용되는 후판 압연 제어 장치를 나타낸 블록구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 후판 압연 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 후판 압연 제어 방법에서 압연순서에 따른 두께오차의 분포를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 후판 압연 제어 방법에서 압연조건 변경에 따라 두께오차를 발생시키는 요인에 대한 상관성을 나타낸 분포도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 후판 압연 제어 방법에서 두께범위와 실적 압연종료온도의 평균값의 관계를 나타낸 테이블이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 후판 압연 제어 방법의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 후판 압연 제어 방법으로 후판을 압연을 제어하는 후판 압연 제어 장치를 나타낸 블록구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 후판 압연 제어 장치는 상위제어장치(10), 온도측정부(20), 압연구동부(50), 저장부(40) 및 제어부(30)를 포함한다.
상위제어장치(10)는 후판 압연을 위한 압연조건 및 압연정보를 제공한다.
후판공정에서 일반압연재와 제어압연재를 모두 생산할 경우 현재 슬라브에 대한 압연조건으로 일반압연(AR)을 수행할지 제어압연(CR)을 수행할지 압연조건이 결정되고 이에 따라 각각 압연정보로써 목표 인장강도, 목표두께, 목표 압연종료온도 등 압연에 필요한 각종 정보들이 제공된다.
목표 압연종료온도는 압연 중 그레인(Grain) 미세화가 필요한 미재결정영역을 유지할 수 있도록 제어압연(CR)을 수행할 경우 제공된다.
온도측정부(20)는 후판공정에서 압연이 종료된 상태의 온도를 측정하여 실적 압연종료온도를 제공한다.
압연구동부(50)는 상위제어장치(10)로부터 제공된 압연조건 및 압연정보에 따라 압연기(미도시)를 구동시켜 압연을 수행한다.
저장부(40)는 상위제어장치(10)에서 제공된 압연정보 및 온도측정부(20)에서 측정된 실적 압연종료온도를 저장할 뿐만 아니라 두께오차를 산출하기 위해 저장된 실적 압연종료온도의 평균값과 목표두께의 두께범위가 대응되도록 정의된 테이블을 저장한다.
제어부(30)는 상위제어장치(10)로부터 제공된 압연정보에 따라 압연조건으로 압연구동부(50)를 제어하여 후판 압연을 제어하고 온도측정부(20)로부터 제공되는 실적 압연종료온도 및 압연정보를 저장부(40)에 저장한 후 압연조건 변경시 두께오차를 산출하고 이를 통해 목표두께를 보상하여 압연구동부(50)를 제어한다.
두께오차를 예측하기 위한 산출식은 압연조건의 변경시 변화되는 요소들과 두께오차의 상관성을 기반으로 정의할 수 있다.
이렇게 압연조건이 변경될 경우 두께오차를 미리 예측하여 목표두께를 보상함으로써 압연조건이 변경되더라도 두께의 정밀도를 유지하여 정밀도를 향상시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 후판 압연 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 후판 압연 제어 방법에서 압연순서에 따른 두께오차의 분포를 나타낸 그래프이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 후판 압연 제어 방법에서 압연조건 변경에 따라 두께오차를 발생시키는 요인에 대한 상관성을 나타낸 분포도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 후판 압연 제어 방법에서 두께범위와 실적 압연종료온도의 평균값의 관계를 나타낸 테이블이다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 후판 압연 제어 방법은 제어부(30)가 상위제어장치(10)로부터 압연조건 변경에 따른 현재 슬라브에 대한 압연정보를 입력받는다(S10).
후판공정에서 일반압연재와 제어압연재를 모두 생산할 경우 현재 슬라브에 대한 압연조건으로 일반압연(AR)을 수행할지 제어압연(CR)을 수행할지 압연조건이 결정되고 이에 따라 각각 압연정보로써 목표 인장강도, 목표두께, 목표 압연종료온도 등이 상위제어장치(10)로부터 제공된다.
이때 목표 압연종료온도는 압연 중 그레인(Grain) 미세화가 필요한 미재결정영역을 유지할 수 있도록 제어압연(CR)을 수행할 경우 제공된다.
이렇게 제공된 압연정보는 저장부(40)에 저장된다. 또한, 온도측정부(20)로부터 측정된 압연공정 중 압연이 종료된 후판의 압연종료온도를 입력받아 이전 슬라브에 대한 실적 압연종료온도를 저장부(40)에 저장한다(S20).
이와 같이 제어부(30)는 상위제어장치(10)로부터 압연정보를 입력받아 압연정보에 따라 압연구동부(50)를 제어하여 목표로 하는 후판을 생산한다.
이후 상위제어장치(10)로부터 입력된 압연조건이 변경된 경우 즉, 일반압연(AR)에서 제어압연(CR)으로 변경되거나, 제어압연(CR)에서 일반압연(AR)으로 변경된 경우 두께오차가 크게 발생한다. 두께오차는 실측두께에서 목표두께를 뺀값으로 나타낸다.
즉, 도 3에 도시된 바와 같이 압연순서에 따른 두께오차의 분포를 볼 때 압연조건이 일반압연(AR)에서 제어압연(CR)로 변경될 경우에는 후판의 두께가 과다하게 생산되고, 제어압연(CR)에서 일반압연(AR)으로 변경될 경우에는 반대로 후판의 두께가 미달되게 생산되고 있다.
따라서, 본 발명에서는 두께오차를 미리 예측하여 목표두께를 보상함으로써 생산되는 후판의 두께를 일정하게 유지시키기 위해 압연조건이 변경됨에 따라 두께오차와 상관성이 높은 압연종료온도의 변화, 인장강도의 변화, 두께의 변화를 기반으로 두께오차를 예측하기 위한 산출식을 수학식 1과 같이 정의하였다.
도 4에 도시된 바와 같이 (가)는 압연종료온도의 변화에 따른 두께오차의 변화를 나타낸 분포도로써 압연종료온도가 압연조건에 따라 변함에 따라 두께오차의 변화에 빨간점과 파란점으로 상관성을 보이고 있다. 또한, (나)는 목표 인장강도의 변화에 따른 두께오차의 변화를 나타낸 분포도로써 두께오차의 변화에 빨간점과 파란점으로 상관성을 보이고 있고, (다)는 목표두께의 변화에 따른 두께오차의 변화를 나타낸 분포도로써 두께오차의 변화에 빨간점과 파란점으로 상관성을 보이고 있다.
따라서, 이와 같이 압연종료온도의 변화, 목표 인장강도의 변화, 목표두께의 변화를 기반으로 정의된 수학식 1을 통해 두께오차를 산출한다(S30).
Figure 112012043494012-pat00001
이때, dFRT는 현재 슬라브에 대한 목표 압연종료온도와 이전 슬라브에 대한 실적 압연종료온도의 차, dTS는 현재 슬라브에 대한 목표 인장강도와 이전 슬라브에 대한 목표 인장강도의 차, dThick는 현재 슬라브에 대한 목표두께와 이전 슬라브에 대한 목표두께의 차이다.
이때 제어압연에서 일반압연으로 압연조건이 변경되는 경우 현재 슬라브에 대한 목표 압연종료온도는 제공되지 않기 때문에 도 5에 도시된 테이블을 통해 두께범위에 따른 실적 압연종료온도를 기반으로 두께오차를 산출한다.
이때 도 5에 제시되는 실적 압연종료온도는 이전 슬라브에 대한 실적 압연종료온도의 평균값으로 목표두께의 두께범위에 대응되도록 정의한다.
이렇게 압연조건이 변경됨에 따라 두께오차를 산출하여 미리 예측함으로써 현재 슬라브에 대한 목표두께를 보상하여 압연구동부(50)를 제어한다(S40).
이와 같이 본 발명에 의한 후판 압연 제어 방법에 따르면, 후판 압연 중 압연조건이 변경되는 경우 두께오차를 예측하여 목표두께를 보상함으로써 두께 정밀도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 압연조건이 제어압연에서 일반압연으로 변경될 경우 이전에 측정된 실적 압연종료온도의 평균값을 반영하여 두께오차를 예측할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 상위제어장치 20 : 온도측정부
30 : 제어부 40 : 저장부
50 : 압연구동부

Claims (4)

  1. 제어부가 상위제어장치로부터 압연조건 변경에 따른 현재 슬라브에 대한 압연정보를 입력받는 단계;
    상기 제어부가 압연정보 및 온도측정부로부터 측정된 이전 슬라브에 대한 실적 압연종료온도를 저장하는 단계;
    상기 압연정보와 상기 실적 압연종료온도를 기반으로 아래식에 따라 두께오차를 산출하는 단계;
    산출된 상기 두께오차를 기반으로 상기 현재 슬라브에 대한 목표두께를 보상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 후판 압연 제어 방법.
    (수학식 1)
    두께오차 = 0.02841 - 0.00101 dFRT + 0.00338 dTS - 0.00152 dThick
    이때, dFRT는 현재 슬라브에 대한 목표 압연종료온도와 이전 슬라브에 대한 실적 압연종료온도의 차, dTS는 현재 슬라브에 대한 목표 인장강도와 이전 슬라브에 대한 목표 인장강도의 차, dThick는 현재 슬라브에 대한 목표두께와 이전 슬라브에 대한 목표두께의 차이다.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 압연정보는 목표 인장강도, 목표두께, 목표 압연종료온도를 포함하는 것을 특징으로 하는 후판 압연 제어 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 두께오차를 산출하는 단계에서 상기 압연조건이 제어압연에서 일반압연으로 변경된 경우 수학식 1의 상기 현재 슬라브에 대한 상기 목표 압연종료온도는 상기 이전 슬라브에서 측정된 상기 목표두께에 대응되는 상기 실적 압연종료온도의 평균값을 적용하여 산출하는 것을 특징으로 하는 후판 압연 제어 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 목표두께에 대응되는 상기 실적 압연종료온도의 평균값은 테이블로 정의되는 것을 특징으로 하는 후판 압연 제어 방법.
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