KR101466177B1 - 후판 압연 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 후판 압연 제어 방법이 개시된다. 본 발명의 후판 압연 제어 방법은 제어부가 압연기 연신량을 적용하여 목표두께에 따른 롤갭과 압연하중을 산출하는 단계; 상기 제어부가 상기 롤갭을 설정하고 상기 압연하중에 따라 압연을 진행한 후 측정된 판의 실측두께를 입력받는 단계; 상기 제어부가 상기 압연하중별로 상기 실측두께와 상기 목표두께간 두께오차를 기반으로 상기 압연기 연신량에 대한 보정값을 산출하는 단계; 및 상기 보정값에 따라 상기 압연기 연신량을 보정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

후판 압연 제어 방법{CONTROL METHOD FOR ROLLING HEAVY PLATE}

본 발명은 후판 압연 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 후판 압연 중 발생되는 목표두께와 실측두께와의 오차를 기반으로 압연하중과의 상관관계를 통해 압연기 연신량(Mill Stretch)을 보상함으로써 압연기의 캘리브레이션 없이 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.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2002-0051471호(2002. 06. 29. 공개, 발명의 명칭 : 후판 압연에서의 판 두께 제어방법)에 개시되어 있다.

본 발명의 목적은 후판 압연 중 발생되는 목표두께와 실측두께와의 오차를 기반으로 압연하중과의 상관관계를 통해 압연기 연신량(Mill Stretch)을 보상함으로써 압연기의 캘리브레이션 없이 두께 정밀도를 향상시킬 수 있도록 한 후판 압연 제어 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 후판 압연 제어 방법은, 제어부가 압연기 연신량을 적용하여 목표두께에 따른 롤갭과 압연하중을 산출하는 단계; 제어부가 롤갭을 설정하고 압연하중에 따라 압연을 진행한 후 측정된 판의 실측두께를 입력받는 단계; 제어부가 압연하중별로 실측두께와 목표두께간 두께오차를 기반으로 압연기 연신량에 대한 보정값을 산출하는 단계; 및 보정값에 따라 압연기 연신량을 보정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 실측두께를 입력받는 단계에서, 제어부는 압연을 진행한 패스별로 평균값을 입력받는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 압연기 연신량에 대한 보정값을 산출하는 단계에서, 목표두께와 실측두께간 두께오차는 압연하중별로 정형화하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 압연하중별 정형화는 압연하중의 구간별 두께오차에 대한 평균값에 의해 정형화되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 압연기 연신량은 초기에 압연기의 캘리브레이션을 통해 정의되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 압연기 연신량에 대한 보정값을 산출하는 단계는 압연하중별로 정형화된 두께오차의 데이터가 설정개수 이상 수집된 후 수행되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 후판 압연 제어 방법은 후판 압연 중 발생되는 목표두께와 실측두께와의 오차를 기반으로 압연하중과의 상관관계를 통해 압연기 연신량(Mill Stretch)을 보상함으로써 압연기의 캘리브레이션 없이 두께 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 압연기의 캘리브레이션을 위한 작업 중단이 이루어지지 않아 작업능률을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 후판 압연 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 두께오차와 압연하중과의 상관관계를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 후판 압연 제어 방법에 의한 압연기 연신량을 나타낸 그래프이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 후판 압연 제어 방법을 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 장치를 나타낸 블록구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 후판 압연 장치는 판(P)을 압연하는 작업롤(70)과, 이 작업롤(70)의 롤갭을 조절하는 압하스크류(40)와, 압하스크류(40)와 작업롤(70) 사이에 장착되어 압연하중을 측정하는 압연하중 측정기(50)와, 압하스크류(40)로 구동력을 제공하고 회전방향 및 회전량을 조절하는 압하구동부(30), 압연된 판(P)의 두께를 측정하는 두께측정기(60), 및 상위제어장치(20)로부터 압연을 위한 판(P)의 소재정보를 입력받아 목표두께에 따라 압연기 연신량(Mill Stretch)을 기반으로 롤갭과 압연하중을 설정하여 압하구동부(30)를 작동시키는 제어부(10)를 포함한다.

또한, 제어부(10)는 압연된 판(P)의 실측두께를 두께측정기(60)로부터 입력받고, 압연하중 측정기(50)로부터 압연하중을 입력받아 압연하중별 목표두께와 실측두께간의 두께오차를 정형화하고, 이를 기반으로 압연하중별 압연기 연신량의 보정값을 산출하여 압연기 연신량을 보정한다.

따라서, 후판 압연 장치는 소비자가 요구하는 목표두께로 압연하기 위해 입측 소재의 두께, 판폭, 변형저항, 온도 및 작업롤 속도 등 압연을 위한 각종 정보를 입력받아 여기에 압연기 연신량을 적용하여 목표두께에 따른 롤갭 및 압연하중을 설정한다. 그리고, 이에 따라 후판 압연 장치는 압하구동부(30)를 작동시키면, 압하스크류(40)가 작업롤(70)과 함께 상향 또는 하향으로 이동하여 작업롤(70)이 판(P)에 밀착된 상태에서 회전하면서 판이 압연된다.

한편, 압연을 진행함에 따라 후판 압연 장치의 압연기 연신량이 변동되고 두께오차가 발생하게 될 때, 제어부(10)는 압연하중별로 두께오차를 정형화하고, 이를 기반으로 압연하중별 압연기 연신량의 보정값을 산출하여 압연기 연신량을 보정한다.

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 두께오차와 압연하중과의 상관관계를 나타낸 그래프이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 후판 압연 제어 방법에 의한 압연기 연신량을 나타낸 그래프이다.

도 2에 도시된 바와 같이 는 본 발명의 일 실시예에 따른 후판 압연 제어 방법에서는, 먼저 제어부(10)가 압연기 연신량을 적용하여 목표두께에 따른 롤갭과 압연하중을 설정한다(S10).

제어부(10)는 소비자가 요구하는 목표두께로 압연하기 위해 입측 소재의 두께, 판폭, 변형저항, 온도 및 작업롤 속도 등 압연을 위한 각종 정보를 입력받아 압연기 연신량을 적용하여 목표두께에 따른 롤갭 및 압연하중을 설정한다.

이때 압연기 연신량은 초기에 압연기의 캘리브레이션을 통해 정의된다.

즉, 본 실시예의 후판 압연 장치는 캘리브레이션시 상하부 작업롤(70)을 서로 접촉시킨 상태에서 하부 작업롤(70)을 유압실린더로 상승시켜 압연하중을 인가하면서 그 압연하중에 따른 위치정보의 변화를 측정하여 연신량을 계산함으로써 압연기 연신량을 정의한다.

제어부(10)는 이와 같이 설정된 롤갭 및 압연하중에 따라 압하구동부(30)를 작동시켜 소재에 대해 압연을 진행한 후, 출측에서 두께측정기(60)를 통해 측정한 판(P)의 실측두께를 입력받는다(S20).

이때 제어부(10)는 압연을 진행하면서 두께측정부(60)로부터 입력되는 실측두께에 대해 패스별로 평균값을 취하여 실측두께로 처리할 수 있다.

이후 제어부(10)는 입력된 실측두께와 목표두께와의 차에 의한 두께오차를 압연하중별로 구분하여 산포되는 두께오차에 대해 정형화한다(S30).

즉, 도 3에 도시된 바와 같이 다수의 압연하중 구간(a~d)으로 구분하고 각 구간별로 산출된 두께오차에 대해 산포된 값을 평균하여 정형화한다.

이와 같이 정형화할 경우 압연하중이 작은 a구간에서는 목표두께보다 실측두께가 얇게 압연되고 있어 초기 설정된 압연기 연신량보다 연신량이 작은 것을 알 수 있고, 압연하중이 큰 d구간에서는 목표두께보다 실측두께가 두껍게 압연되고 있어 초기 설정된 압연기 연신량보다 연신량이 큰 것을 알 수 있다.

제어부(10)는 압연이 진행되는 동안 수집되는 두께오차를 정형화한 후 정형화된 두께오차를 기반으로 압연하중별로 압연기 연신량에 대한 보정값을 산출한다(S40).

이때 압연하중별로 압연기 연신량에 대한 보정값을 산출하기 위해 압연하중별로 정형화된 두께오차의 데이터가 통계적으로 의미가 있는 설정개수 이상이 수집된 경우 보정값을 산출할 수 있다.

즉, 도 3에서 산출된 압연하중별로 정형화된 두께오차를 기반으로 도 4에 도시된 압연기 연신량 그래프에서 초기 정의된 연신량 그래프인 'A' 그래프에 대해 압연하중이 작은 쪽에서는 연신량을 줄이고, 압연하중이 큰 쪽에서는 연신량을 늘려 'B' 그래프와 같이 압연기 연신량 그래프를 조정하여 보정한다(S50).

이와 같이 압연기 연신량을 보정하면, 이를 이후 압연시 목표두께에 따른 롤갭 및 압연하중을 설정할 때 적용할 수 있어 압연기를 캘리브레이션 하지 않고 작업 중단없이 압연기 연신량을 조정할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 후판 압연 제어 방법에 따르면, 후판 압연 중 발생되는 목표두께와 실측두께와의 오차를 기반으로 압연하중과의 상관관계를 통해 압연기 연신량(Mill Stretch)을 보상함으로써 압연기의 캘리브레이션 없이 두께 정밀도를 향상시킬 수 있으며, 압연기의 캘리브레이션을 위한 작업 중단이 이루어지지 않아 작업능률을 향상시킬 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 : 제어부 20 : 상위제어장치
30 : 압하구동부 40 : 압하스크류
50 : 압연하중 측정기 60 : 두께측정기
70 : 작업롤 P : 판

Claims (6)

1. 제어부가 압연기 연신량을 적용하여 목표두께에 따른 롤갭과 압연하중을 산출하는 단계;
   상기 제어부가 상기 롤갭을 설정하고 상기 압연하중에 따라 압연을 진행한 후 측정된 판의 실측두께를 입력받는 단계;
   상기 제어부가 상기 압연하중별로 상기 실측두께와 상기 목표두께간 두께오차를 기반으로 상기 압연기 연신량에 대한 보정값을 산출하는 단계; 및
   상기 보정값에 따라 상기 압연기 연신량을 보정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 후판 압연 제어 방법.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 실측두께를 입력받는 단계에서, 상기 제어부는 압연을 진행한 패스별로 평균값을 입력받는 것을 특징으로 하는 후판 압연 제어 방법.
   
3. 제 1항에 있어서, 상기 압연기 연신량에 대한 상기 보정값을 산출하는 단계에서, 상기 목표두께와 상기 실측두께간 상기 두께오차는 상기 압연하중별로 정형화하는 것을 특징으로 하는 후판 압연 제어 방법.
   
4. 제 3항에 있어서, 상기 압연하중별 정형화는 상기 압연하중의 구간별 상기 두께오차에 대한 평균값에 의해 정형화되는 것을 특징으로 하는 후판 압연 제어 방법.
   
5. 제 1항에 있어서, 상기 압연기 연신량은 초기에 압연기의 캘리브레이션을 통해 정의되는 것을 특징으로 하는 후판 압연 제어 방법.
   
6. 제 1항에 있어서, 상기 압연기 연신량에 대한 상기 보정값을 산출하는 단계는 상기 압연하중별로 정형화된 상기 두께오차의 데이터가 설정개수 이상 수집된 후 수행되는 것을 특징으로 하는 후판 압연 제어 방법.

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