KR101495393B1 - 디스케일링 분사 횟수 가감을 이용한 조압연 후면 온도 제어방법 - Google Patents
디스케일링 분사 횟수 가감을 이용한 조압연 후면 온도 제어방법 Download PDFInfo
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Abstract
후행재에 대한 조압연 후면온도의 목표치 대비 측정값을 근접시킴으로써, 사상압연시 치수 품질 및 표면 품질을 향상시킬 수 있는 디스케일링 분사 횟수 가감을 이용한 조압연 후면 온도 제어방법이 소개된다.
본 발명의 디스케일링 분사 횟수 가감을 이용한 조압연 후면 온도 제어방법은, 슬라브에 열을 가하는 가열 과정; 가열된 슬라브에 디스케일링 분사 후 압연을 실시하는 제1압연과정 내지 제4압연과정이 연속적으로 진행되는 조압연 과정; 상기 제4압연과정 직후 바의 온도를 측정하고, 이를 목표 온도와 비교하는 온도 비교 과정; 및 측정 온도가 목표 온도에 미치지 못하면 디스케일링 분사 횟수를 감소시키고, 측정 온도가 목표 온도를 상회하면 디스케일링 분사 횟수를 증가시키되, 측정 온도와 목표 온도가 동일하면 후행재에 대하여 디스케일링 분사 회수를 반복하는 디스케일링 분사 횟수 가감 과정을 포함하고, 상기 제1압연과정은 1 패스, 제2압연과정은 3 ~ 5 패스로 리버스 압연으로 진행되고, 제3 내지 제4압연과정은 1 패스로 진행되며, 상기 디스케일링 분사 횟수 가감 과정은, 상기 제2압연과정에서 구현되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 디스케일링 분사 횟수 가감을 이용한 조압연 후면 온도 제어방법은, 슬라브에 열을 가하는 가열 과정; 가열된 슬라브에 디스케일링 분사 후 압연을 실시하는 제1압연과정 내지 제4압연과정이 연속적으로 진행되는 조압연 과정; 상기 제4압연과정 직후 바의 온도를 측정하고, 이를 목표 온도와 비교하는 온도 비교 과정; 및 측정 온도가 목표 온도에 미치지 못하면 디스케일링 분사 횟수를 감소시키고, 측정 온도가 목표 온도를 상회하면 디스케일링 분사 횟수를 증가시키되, 측정 온도와 목표 온도가 동일하면 후행재에 대하여 디스케일링 분사 회수를 반복하는 디스케일링 분사 횟수 가감 과정을 포함하고, 상기 제1압연과정은 1 패스, 제2압연과정은 3 ~ 5 패스로 리버스 압연으로 진행되고, 제3 내지 제4압연과정은 1 패스로 진행되며, 상기 디스케일링 분사 횟수 가감 과정은, 상기 제2압연과정에서 구현되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 디스케일링 분사 횟수 가감을 이용한 조압연 후면 온도 제어방법.에 관한 것으로서, 더 상세하게는 열간압연 공정에서의 조압연 후면 온도를 계측, 디스케일링 분사 횟수의 가감을 통하여 제품의 치수 정밀도 및 표면 정밀도를 향상시킨 디스케일링 분사 횟수 가감을 이용한 조압연 후면 온도 제어방법에 관한 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 열간 압연 공정은 가열로(H)에서 1150 ~ 1300℃로 가열된 슬라브를 조압연기(1)에서 20 ~ 50mm의 두께로 압연하여 바(bar)로 만들고, 이를 사상 압연기(2)에서 1.0 ~ 2.0mm의 제품으로 최종 압연하는 과정으로 진행된다.
제품의 두께 제어는 상술한 공정을 통하여 이루어지는 바, 가열로에서 나온 소재는 SSP를 지나면서 슬라브 폭에서 코일 폭으로 압연되며, 조압연기(1)의 엣져(E)를 거치면서 수직 압연을 통해 그 폭이 제어되는 것이다.
이렇듯 그 폭을 제어하는 과정에서 제품의 치수 정밀도와 표면 정밀도 유지, 향상시키기 위해서는 조압연 후면 온도 관리가 중요한 바, 각 제품별, 치수별 조압연 후면 온도는 그 목표 기준을 설정하여 관리되는 것이 일반적이다.
한편, 사상압연기(2) 구간에는 고압의 디스케일러가 배치되어 있는데, 이러한 디스케일러는 주로 스케일 제거용으로 사용되고 있으며, 사상압연기(2) 사이에 마련된 스프레이도 역시 스케일을 제거하는 기능을 하는 바, 온도 관리를 위한 기능에는 모두 한계를 가지고 있다.
현재 조압연 후면 온도 관리시 목표 온도에 비하여 편차가 발생하는 경우, 운전자가 압연 조건을 변경, 관리하고 있는 바, 이하에서는 운전자의 압연 조건 변경과 관련하여 상술한다.
열연 공장의 조압연기(1)는 연속적으로 4대가 배치되는 바, 이는 각각 R1, R2, R3, R4로 불리운다. 각각의 스탠드 앞에는 디스케일러가 위치하며, 제품의 목적이나 종류에 따라 다르지만 기본적으로 바가 스탠드로 진입하기 전에 디스케일러가 작동한다.
운전자는 조압연 후면 온도가 목표 온도보다 높을 때에는 디스케일러의 분사횟수를 설정된 횟수보다 증가시키고, 조압연 후면 온도가 목표 온도보다 낮을 때에는 디스케일러의 분사 횟수를 감소시킨다.
이와는 별개로, 운전자는 조압연기(1)의 압연 속도를 변경하는 방법으로, 조압연 후면 온도를 제어하기도 한다.
열간 압연에서는 온도와 속도는 서로 반비례 관계가 성립하는바, 온도가 높을 때에는 조압연기(1) 작동 속도를 늦추고, 온도가 낮을 때에는 조압연기(1) 작동 속도를 높여서 온도 관리를 실시하고 있다.
그러나, 조압연기(1)에서의 조압연 속도 변경시 압연 피치 관리에 어려움이 존재하며, 연연속 압연 실시 중에는 접합이 되지 않는 등의 문제가 발생하는 바, 조압연 후면 온도 관리시 주로, 전술한 디스케일러 분사 횟수 제어 방식을 이용하고 있는 실정이다.
한편, 조압연 후면 온도가 목표 온도와 일치하지 않는 경우, 치수 품질에 영향을 받게 된다.
특히, 폭 마진 관리에 어려움이 발생되는데, 폭 마진이란 압연시 목표 폭 규격에서 가감되는 양을 의미하는 것으로, 이러한 폭 마진에 가장 큰 영향을 주는 인자가 온도이기 때문에, 조압연 후면 온도 관리가 잘못되면 폭 마진 편차가 크게 발생되므로, 치수 품질에 영향을 주게 되는 것이다.
폭 마진은 설정 및 학습에 의해 계산되는데, 만약 온도가 설정치보다 작게 되면, 실제 소재의 경화능이 커져 폭 마진도 증가하고, 온도가 설정치보다 크면 슬라브는 폭 방향보다 길이 방향으로 늘어남에 따라 폭 마진도 작게 발생한다.
현재, 가열로에서 추출한 압연 소재의 온도는, R4 후면에 있는 조압연 출측 온도계에서만 계측된다. 따라서, 실제 조압연 후면의 실제 온도를 파악한다고 하더라도 압연 소재는 사상압연기(2)로 진입 중에 있으므로, 조압연 구간에서 온도를 제어할 수 있는 여기자 없어지게 된다.
조압연시 계측된 압연 소재의 목표 온도 대비 편차가 발생하면, 사상압연 구간에서도 온도 영향을 받게 되는바, 실제 온도가 목표 온도에 비하여 너무 높으면, 특정 간종의 경우, 스케일이 발생할 수도 있고, 온도가 너무 낮으면 압연 부하가 증가하여 통판성에 좋지 않은 영향을 미치게 되어 심할 경우에는 꼬임이나 오작동 문제가 발생하게 된다.
상기한 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위해 조압연 디스케일링 분사 횟수를 재설정, 후행재에 대한 조압연 후면 온도 편차를 저감할 수 있어 제품 치수 및 표면 품질 관리가 가능한, 디스케일링 분사 횟수 가감을 이용한 조압연 후면 온도 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디스케일링 분사 횟수 가감을 이용한 조압연 후면 온도 제어방법은, 슬라브에 열을 가하는 가열 과정; 가열된 슬라브에 디스케일링 분사 후 압연을 실시하는 제1압연과정 내지 제4압연과정이 연속적으로 진행되는 조압연 과정; 상기 제4압연과정 직후 바의 온도를 측정하고, 이를 목표 온도와 비교하는 온도 비교 과정; 및 측정 온도가 목표 온도에 미치지 못하면 디스케일링 분사 횟수를 감소시키고, 측정 온도가 목표 온도를 상회하면 디스케일링 분사 횟수를 증가시키되, 측정 온도와 목표 온도가 동일하면 후행재에 대하여 디스케일링 분사 회수를 반복하는 디스케일링 분사 횟수 가감 과정을 포함하고, 상기 제1압연과정은 1 패스, 제2압연과정은 3 ~ 5 패스로 리버스 압연으로 진행되고, 제3 내지 제4압연과정은 1 패스로 진행되며, 상기 디스케일링 분사 횟수 가감 과정은, 상기 제2압연과정에서 구현되는 것을 특징으로 한다.
삭제
상기 디스케일링 분사 횟수 가감과정은, 상기 제2 내지 제4압연과정 중 어느 하나의 과정에서 구현되는 것을 특징으로 한다.
삭제
본 발명은 후행재에 대한 조압연 후면온도의 목표치 대비 측정값을 근접시킴으로써, 사상압연시 치수 품질 및 표면 품질을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
도 1은 일반적인 열간 압연 시스템을 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 디스케일링 분사 횟수 가감을 이용한 조압연 후면 온도 제어방법의 순서도,
도 3은 본 발명의 일 요부의 제어 순서를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 디스케일링 분사 횟수 가감을 이용한 조압연 후면 온도 제어방법의 순서도,
도 3은 본 발명의 일 요부의 제어 순서를 나타낸 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 디스케일링 분사 횟수 가감을 이용한 조압연 후면 온도 제어방법에 대하여 설명한다.
본 발명의 디스케일링 분사 횟수 가감을 이용한 조압연 후면 온도 제어방법은, 가열된 슬라브가 디스케일링(descaling)되면서 조압연된 바(bar)의 온도를 측정하고 이를 목표 온도와 비교함으로써, 디스케일링 분사 횟수를 가감하여 조압연 후면 온도를 최적화하는 방법이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 이러한 디스케일링 분사 횟수 가감을 이용한 조압연 후면 온도 제어방법은, 가열 과정(S10), 조압연 과정(S20), 온도 비교 과정(S30), 디스케일링 분사 횟수 가감 과정(S40)을 포함한다.
가열 과정(S10)은 슬라브에 열을 가하는 과정으로서, 슬라브는 가열로에서 1150 ~ 1300℃로 가열된다.
가열기를 통과한 슬라브는 조압연 과정(S20)을 거친다.
조압연 과정(S20)은 조압연 구간에서 이루어지는바, 조압연 구간은 제1압연 스탠드(R1, 도 1참조), 제2압연 스탠드(R2, 도 1참조), 제3압연 스탠(R3, 도 1참조)드 및 제4압연 스탠드(R4, 도 1참조)를 포함하여 이루어진다.
각각의 압연 스탠드 직전에는 디스케일링 분사설비가 구비되어 있으며, 슬라브 통과시 디스케일링 설비에서 디스케일링이 분사되고, 각각의 압연 스탠드를 통과하면서 압연 작업이 진행되는 것이다.
제1압연 스탠드 내지 제4압연 스탠드에서는 각각 제1압연과정(S22) 내지 제4압연과정(S28)이 진행된다.
제4압연과정(S28) 이후에는, 바의 온도를 측정하고, 측정된 온도와 조압연 후면 목표 온도를 비교하는 온도 비교 과정(S30)이 진행된다.
온도 비교 과정(S30)을 통하여, 측정 온도가 목표 온도에 미치지 못하면 디스케일링 분사 횟수를 감소시키고, 측정온도가 목표 온도를 상회하면 디스케일링 분사 횟수를 증가시켜, 후행재의 온도를 보정하게 되는, 디스케일링 분사 횟수 가감 과정(S40)이 진행된다.
만약, 측정된 온도와 목표 온도가 동일하면, 후행재에 대하여 종전 분사 횟수와 동일하게 적용할 수 있는바, 이는 후행재가 동일한 소재임을 전제로 한다.
디스케일링 분사 횟수 가감 과정(S40)은, 제2 내지 제4압연과정(S28) 중 어느 하나의 과정에서 구현되는 것이 바람직하다. 제1압연과정(S22)에서의 디스케일링 분사 횟수는 추후 압연 과정을 고려하여 최대한 보수적으로 가감을 결정하여야 하는바, 가감 대상에서 제외한다.
본 발명에 따른 디스케일링 분사 횟수 가감을 이용한 조압연 후면 온도 제어방법을 더 상세히 설명한다.
먼저, 당해재가 제4압연 스탠드의 마지막 패스를 지날 때, 온도계가 온(ON)되어 목표 온도와 측정온도 간의 온도 편차를 알 수 있게 된다.
조압연과정에서의 실제 온도 측정시, 당해재는 조압연 구간에서 제어할 수 있는 여지가 없으므로, 측정된 온도 실적을 기초로, 후행재의 디스케일링 분사 횟수를 변경하게 되는 것이다.
품질이 중요한 특수강(STS, 전기강판 등)을 제외하고난 바가 권취 방향으로 압연 스탠드에 진입할 때, 디스케일링이 매번 분사된다.
제1압연 스탠드는 1 패스, 제2압연 스탠드는 3 ~ 5패스, 제3압연 스탠드 및 제4압연 스탠드는 1 패스로 압연 스케쥴이 진행되며, 디스케일링 분사 역시 제1압연 스탠드에서 1회, 제2압연 스탠드에서 3 ~5회, 제3압연 스탠드 내지 제4압연 스탠드에서 각각 1회씩 분사가 이루어진다.
온도 편차의 영향에 따라 디스케일링 분사 횟수를 가감할 때, 제2압연 스탠드에서 리버스(reverse) 압연이 이루어지므로, 제2압연과정(S24)에서 디스케일링 분사 횟수 가감 과정(S40)이 진행되는 것이 바람직하다.
즉, 디스케일링 분사 횟수를 증가시켜야 하는 경우라면, 제2압연 스탠드의 후면 디스케일링 분사 횟수를 추가하고, 분사 횟수를 줄여야 하는 경우라면 제2압연 스탠드의 전면 디스케일링 분사 횟수를 줄이면 된다.
제1압연 스탠드에서 디스케일링 분사가 이루어지지 않으면, 스케일 발생의 위험이 있고, 제3압연 스탠드 및 제4압연 스탠드는 조압연 과정(S20)의 최종 구간이므로, 압연 조건 변화 저감을 위해서는 제2압연과정(S24)이 진행되는 제2압연 스탠드의 디스케일링 분사 횟수를 가감하는 것이 바람직한 것이다.
만약 소재가 동일하고, 조압연 후면 온도 목표치가 같다면, 후행재에 대하여 계속적으로 디스케일링 분사 횟수가 학습되어 피드 백이 이루어지기 때문에, 작업이 진행될수록 소재의 조압연 후면 온도는 목표치에 접근할 수 있게 된다.
본 발명은 특정한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
S10 : 가열 과정 S20 : 조압연 과정
S30 : 온도 비교 과정 S40 : 디스케일링 분사 횟수 가감 과정
S30 : 온도 비교 과정 S40 : 디스케일링 분사 횟수 가감 과정
Claims (4)
- 슬라브에 열을 가하는 가열 과정;
가열된 슬라브에 디스케일링 분사 후 압연을 실시하는 제1압연과정 내지 제4압연과정이 연속적으로 진행되는 조압연 과정;
상기 제4압연과정 직후 바의 온도를 측정하고, 이를 목표 온도와 비교하는 온도 비교 과정; 및
측정 온도가 목표 온도에 미치지 못하면 디스케일링 분사 횟수를 감소시키고, 측정 온도가 목표 온도를 상회하면 디스케일링 분사 횟수를 증가시키되, 측정 온도와 목표 온도가 동일하면 후행재에 대하여 디스케일링 분사 회수를 반복하는 디스케일링 분사 횟수 가감 과정을 포함하고,
상기 제1압연과정은 1 패스, 제2압연과정은 3 ~ 5 패스로 리버스 압연으로 진행되고, 제3 내지 제4압연과정은 1 패스로 진행되며,
상기 디스케일링 분사 횟수 가감 과정은, 상기 제2압연과정에서 구현되는 것을 특징으로 하는, 디스케일링 분사 횟수 가감을 이용한 조압연 후면 온도 제어방법.
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 디스케일링 분사 횟수 가감 과정은, 상기 제2 내지 제4압연과정 중 어느 하나의 과정에서 구현되는 것을 특징으로 하는, 디스케일링 분사 횟수 가감을 이용한 조압연 후면 온도 제어방법. - 삭제
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