KR101633573B1 - 연속하는 두 개의 스트랜드 압연 플랜트를 제어하는 방법 - Google Patents

Abstract

슬릿 플랜트는 몰더 유닛(12)으로의 입구 가이드 횡단 위치를 조절하기 위한 레스트바(14), 빌렛을 두 단면을 가지는 압연 섹션으로 감소시키기 위한 압연 유닛(12), 두 단면을 두 개의 스트랜드(1, 2)로 분리하는 커팅 박스(13), 두 개의 스트랜드(1, 2)를 압연하기 위한 하나 또는 그보다 많은 압연 유닛, 커팅 박스(13)의 다운스트림의 쌍들의 속도 및/또는 단면 측정기(20, 21), 시어(15)를 포함한다. 플랜트를 제어하는 방법은 쌍들의 측정기로 커팅 박스(13)의 다운스트림에서 두 개의 스트랜드(1, 2) 각각의 압연 속도(V1 및 V2) 및/또는 두 개의 스트랜드(1, 2)의 각 단면(A1 및 A2)을 측정하는 것을 제공한다; 연속적인 피드백 단계에서, 두 개의 스트랜드(1, 2) 사이의 길이의 차이를 감소시키기 위해 작동되는 플랜트에 기반하여, 두 개의 스트랜드(1, 2)의 길이를 탐지하고 그것의 길이의 차이를 계산한다.

Description

연속하는 두 개의 스트랜드 압연 플랜트를 제어하는 방법{METHOD FOR CONTROLLING A TWO CONTINUOUS STRANDS ROLLING PLANT}

본 발명은 슬릿 프로세스에 의해 연속적인 두 개의 스트랜드 혹은 바 생산 플랜트를 제어하는 방법에 관한 것으로, 연속적인 두 개의 스트랜드는 단일 금속 빌렛을 그것의 중심 세로축을 따라 두 부분으로 연속적으로 분리함으로써 획득된다.

두 개의 스트랜드 슬릿 프로세스는 스트랜드 및/또는 바를 만들어내는 플랜트의 생산을 증가시키는데 사용되고, 이는 실질적으로 각형 섹션을 달성하기 위한 하나 또는 그보다 많은 압연 스탠드 혹은 유닛에서의 단일 초기 빌렛의 통과 이후에, 압연 섹션은 특별히 형성된 압연 롤에서 만들어진 채널의 통과에 의해 세로방향으로 동일한 두 부분으로 나누어지고 그리하여 두 개의 평행하게 움직이는 압연 섹션과 두 개의 압연 라인을 야기하는 것을 제공한다. 두 개의 스트랜드/바 기술의 발전에 중요한 한계는 재료를 정확하게 동일한 두 개의 부분으로 분할하는 것으로, 몰더 유닛에서 같은 매스를 가지게 하는 것이다. 압연 섹션을 하나 또는 그 이상으로 분할하는 여러 가지의 최신 기술이 있다; 한 예가 미국특허 4193283에서 기술된다. 다르지만 동일하게 효과적인 일련의 최신 압연 과정이 도 1에 기재된다.

압연 섹션을 가능한 한 동일하게 두 부분으로 분할하는 프로세스를 개선하기 위해, 이탈리아 특허 1247429 에서 도시된 바와 같이 수동으로 조정되거나 혹은 오퍼레이터 명령에 의해 동력 보조될 때, 그것이 설치되는 몰더 유닛의 입구 가이드의 횡단 위치를 조정하는 레스트바 혹은 고정 홀더 바가 통상적으로 사용된다. 그러나 언급된 두 경우에서, 재료가 커팅 박스에서 나뉘는 두 부분의 인간 제어 필요성이 있다 - 제어는 어떤 경우는 때때로 수행되지만 매우 정확하지는 않다.

두 개의 스트랜드 슬릿을 사용하는 플랜트에서, 통상적으로 스트랜드/바는 동일한 단면으로 발생되고, 그리하여 두 스트랜스 사이의 매스의 차이는 다양한 압연 과정에서 그것의 길이의 차이로 전환된다. 실제로, 압연 유닛의 롤은 특정한 갭을 가지는데, 이는 생산 캠페인에 따라 미리 결정되고 일정하게 유지되고, 그러므로 두 개의 스트랜드에서의 질량의 차이는 - 각 압연 유닛에서의 동일한 압력 - 그것들 각각에 대한 다른 속도를 수반한다. 최종 압연 유닛의 바로 다운스트림의 두 개의 시어는 각 압연 스트랜드에 대해 하나씩, 몰더 유닛에서 압연 섹션의 불완전한 분할로 인해 두 개의 스트랜드를 다양한 길이로 커팅한다.

스트랜드는 통상적으로 시어에 의해 상업적 길이의 수 배의 길이로 커팅되는데, 통상 6 혹은 12 미터이고, 그 다음 냉각되고 맞춤 커팅된다. 바는 다른 길이를 가지기 때문에, 다양한 치수의 스크랩 부스러기가 모든 맞춤 커팅된 바에 대해 남게 된다. 오퍼레이터에 의해, 몰더 유닛의 레스트바 업스트림에서 거의 연속적인 제어가 이루어지는 최고 수준의 플랜트에서는, 냉각 플레이트(72미터 플레이트)의 길이의 차이가 0.3% 수준인 결과를 초래한다; 대신에 평균적인 플랜트에서는 0.5% 에 달하는 냉각 플레이트의 길이의 차이가 있다. 따라서, 냉각 플레이트에 대한 맞춤 커팅에서 스크랩, 즉 스크랩 부스러기를 최소화하기 위한 의도가 존재하는데, 업스트림에서 두 개의 스트랜드의 길이의 차이를 감소시키는 것에 의한 것이며, 즉 압연 섹션을 동일한 두 부분으로 나누는 것에 대한 개선에 의해 매스 플로우의 차이를 감소시키는 것에 의한다.

상업적인 길이의 커팅(예를 들어 6 혹은 12미터)이 압연기 바로 외부에서 곧장 일직선으로 커팅이 수행되는 플랜트에서는, 최대한 가능한 정도까지 바의 길이의 차이를 제한할 필요성은 더 커진다. 냉각 플레이트에서 표준 프로세스의 길이의 차이에서의 같은 비율이 12 미터의 길이로 커팅된 바의 길이에서도 유지된다고 가정하면, 이러한 차이는 기계의 커팅 오류에 더해지기 때문에 생산품은 시장의 요구조건을 충족하지 못하게 될 것이다. 따라서, 치수를 벗어나는 것을 방지하기 위해 일직선으로 상업적인 치수로 커팅되는 스트랜드 혹은 바의 길이의 차이를 최소화하기 위한 의도가 존재한다.

최신 기술의 어느 문헌은 단일 금속 빌렛으로 시작되는 상기 플랜트에서 획득되는 연속적인 두 개의 스트랜드 생산 플랜트에서의 앞서 언급된 문제를 해결하는데 유용하지는 않은 불연속적인 멀티-스트랜드 압연기의 제어 방법을 기술한다.

예를 들면, 문헌 미국특허 4457154는 빌렛의 두 라인의 병렬형 압연 플랜트를 제어하는 방법을 기술하는데, 각 빌렛은 머리부와 꼬리부를 가지고, 특히 두 개의 빌렛 중 하나가 더블 압연 채널 압연 스탠드에서 나타나지 않을 때(예를 들면, 같은 압연 스탠드에서 다른 빌렛이 여전히 제 2 압연 라인에 있는 동안 빌렛의 머리부가 진입하거나 혹은 빌렛의 꼬리부가 제 1 압연 라인을 떠날 때) 다양한 압연 스탠드를 통하는 빌렛의 매스 플로우를 일정하게 만드는 목적을 가진다. 이는 각 빌렛의 머리부와 꼬리부 말단을 모니터링하는 단계를 포함하는 제어 방법으로 인해 획득된다; 머리부 말단과 꼬리부 말단이 압연 스탠드 중 하나로 진입하거나 떠나는 시간을 탐지하고; 관찰되는 압연 스탠드의 업스트림과 다운스트림에 배치된 압연 스탠드에서의 속도 비율을 변화시킨다. 그러나, 이런 종류의 플랜트에서 빌렛 혹은 스트랜드는 같은 플랜트에서 세로방향으로 두 부분으로 분할되는 단일 빌렛으로부터 기원하지는 않는다. 이런 종류의 플랜트에서, 빌렛은 교대로 그리고 동시에 두 개의 병렬 라인으로 압연된다. 상기 빌렛이 머리부와 꼬리부를 가지기 때문에 같은 압연 스탠드에서 두 빌렛 중 하나의 존재 혹은 부존재로 인해 생기는 문제들이 이런 종류의 플랜트에서 발생하고, 따라서 두 개의 스트랜드 연속 생산 플랜트에서 해결된 문제들보다는 다른 문제들이 발생하는데, 단일 빌렛을 연속적으로 나누는 것에 의해 발생하고, 오직 전체 압연기의 커팅 다운스트림인 플랜트는 연속적인 두 개의 스트랜드를 발생하도록 구성되었기 때문에 다른 것들 중에 거기서 오직 하나의 스트랜드(빌렛의 분할 이후의)만 압연 스탠드에서 나타나는 것은 가능하지 않다.

본 발명의 중요한 목표는 압연 섹션의 두 부분으로의 분할을 제어하는 프로세스를 만드는 것으로, 두 개의 스트랜드 혹은 바의 길이의 차이를 최소화하는 대책을 시행하고, 결과적으로 폐기량의 감소와 생산 프로세스 성과를 증가시키는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 두 라인의 슬릿을 구비한 바 생산 플랜트에서의 활동을 조정하는데 필요한 오퍼레이터의 존재를 없애거나 혹은 적어도 최소화하는 것, 즉 상당 정도까지 그러한 플랜트의 프로세스를 자동화하는 것이다.

이것들과 다른 목표들은 연속적인 두 개의 스트랜드 생산 플랜트를 제어하는 방법에 의해 달성되는데, 상기 연속적인 두 개의 스트랜드는 단일 금속 빌렛을 그것의 중심 세로축을 따라 두 부분으로 분할함으로써 얻어지고, 상기 플랜트는

단일 빌렛을 실질적으로 각형 섹션으로 감소시키기 위한 하나 또는 그보다 많은 제 1 압연 유닛,

위에 입구 가이드가 탑재된 레스트바,

상기 중심 세로축을 따라 접합된 동일 형상의 두 부분으로 이루어지는 압연 섹션을 생산하기 위해 단일 빌렛의 변형을 시작하기 위한 몰더 유닛,

몰더 유닛에 대해 입구 가이드의 횡단 위치를 조정하도록 구성된 레스트바,

압연 섹션의 동일 형상의 두 부분의 거의 완전한 분리를 달성할 때까지 압연 섹션을 변형하기 위한 하나 또는 그보다 많은 제 2 압연 유닛,

압연 섹션의 동일 형상의 두 부분을 세로로 완전히 분리하고 분리된 두 개의 스트랜드를 생산하기 위한 커팅 박스,

서로 독립적으로 조정될 수 있고 상기 제 1 및 제 2 압연 유닛의 다운스트림에 위치될 수 있는 분리된 두 압연 서브-유닛을 포함하는 피니싱 블럭으로 이루어지는 플랜트의 최종 압연 유닛(11)을 포함하고, 두 개의 스트랜드를 각 압연 라인을 따라 압연하기 위한 하나 또는 그보다 많은 제 3 압연 유닛,

두 개의 스트랜드의 매스 플로우를 계산하기 위해 두 개의 스트랜드의 속도 및/또는 단면 파라미터를 감지하도록 적용되고, 커팅 박스의 다운스트림에 배치된 하나 또는 그보다 많은 쌍의 센서,

하나 또는 그보다 많은 쌍의 센서와 최종 압연 유닛의 다운스트림에 배치된 커팅 시어를 포함하고,

상기 제어 방법은

하나 또는 그보다 많은 쌍의 센서에 의해, 커팅 박스의 하부에서 두 개의 스트랜드의 매스 플로우를 계산하기 위해 상기 두 개의 스트랜드의 속도 및/또는 단면 파라미터를 측정하는 단계,

상기 속도 및/또는 단면 파라미터로부터 시작하여 두 개의 스트랜드 각각의 매스 플로우를 계산하고, 두 개의 스트랜드 사이의 매스 플로우의 차이를 계산하는 단계,

상기 두 개의 스트랜드 사이의 매스 플로우의 차이에 기반한 두 개의 스트랜드 사이의 길이의 차이를 줄이기 위한 생산 플랜트의 적어도 하나의 구성상에서 피드백하는 단계를 포함한다.

본 발명은 단일 빌렛이 연속적인 두 개의 스트랜드로의 분할 포인트의 다운스트림에서 두 압연 라인을 따라 배치된 하나 또는 그보다 많은 쌍의 속도 및/또는 단면 치수 센서의 존재를 포함하는데, 두 개의 스트랜드 사이에서 속도 및/또는 단면에서의 차이가 모니터링 될 수 있고 얼마나 많은 두 개의 스트랜드 매스 플로우가 차이나는지 이해될 수 있다는 점 때문이다. 여기서부터의 스트랜드라는 용어의 사용은 간결함을 위해 압연 제품으로서의 바라는 용어의 사용을 포함하는 것으로 이해된다. 유리하게는, 본 발명은 구동 명령에 의해 자동적으로 이동되고 1 마이크론 범위 내에서의 이동 정확성을 가지는 고정 홀더 바의 사용을 제공한다.

두 개의 스트랜드 사이에서 탐지되는 차이를 고려해 보면, 제어 시스템이 적용되는 플랜트의 종류에 따라 다른 대책이 시행된다.

특히, 같은 단면을 가지는 바의 냉각 플레이트에서의 맞춤 커팅을 제공하는 전통적인 두 개의 스트랜드 생산 플랜트를 위해, 본 발명의 방법의 첫 번째 실시예는 최종 압연 유닛의 바로 다운스트림에 배치된 한 쌍의 속도 센서로 두 개의 스트랜드의 속도를 측정한 이후에 레스트바에 대한 피드백 신호를 발생시키는 것을 제공한다; 실질적으로 서로 같은 단면을 가지는 두 개의 스트랜드 사이의 속도의 차이는 매스 플로우의 차이에 상응한다.

대안적으로, 한 쌍의 단면(혹은 단면 면적 혹은 단순히 단면) 센서는 커팅 박스 혹은 "슬릿" 바로 직후에 사용될 수 있는데, 거기에서 두 개의 스트랜드는 여전히 같은 속도를 가지므로, 단면에서의 차이는 매스 플로우의 차이에 상응한다.

앞의 두 경우에 대한 다른 대안은 한 쌍의 속도 센서 혹은 감지기와 한 쌍의 단면 센서 혹은 탐지기를 사용하는 것에 특징이 있는데, 커팅 박스의 다운스트림에 하나 이상의 제 3 압연 유닛이 있는 경우를 위해 두 쌍 모두 제 3 압연 유닛 중 둘 사이에서 배치된다.

매스 플로우가 획득되는 것을 허용하는 다른 측정 혹은 측정의 조합이 가능하다. 다운스트림에서 탐지되는 매스 플로우의 차이를 교정하기 위해, 제어 시스템은 언급된 바와 같이 레스트바 상의 업스트림에서 동작하는데, 이는 특정한 구동 명령으로 몰더 유닛 채널에서 빌렛의 미세 센터링(centering)을 자동적으로 수행한다.

본 발명에 의한 방법의 두 번째 실시예는 상업적인 길이 커팅이 일직선으로 압연기의 다운스트림에서 즉시 적용되는 플랜트에서 사용된다.

그러므로 본 방법의 이러한 두 번째 실시예는 주된 필요성이 즉각 일직선으로 스트랜드의 동일한 길이와 결정된 공차 내의 단면을 가지는 것인 플랜트에 적당한데, 서로 완전히 동일하지는 않더라도 한 쌍의 속도 센서 혹은 탐지기를 포함하는 제어 시스템과 한 쌍의 단면 센서 혹은 탐지기를 제공하는데, 두 쌍 모두 최종 압연 유닛의 다운스트림과 맞춤 커팅 시어의 업스트림 바로 옆에 위치하고, 최종 압연 유닛은 두 개의 분리된 압연 서브-유닛을 포함하는 피니싱 블럭으로 이루어지고, 두 개의 서브-유닛 사이에서 독립적인 방식으로 하중 하에서 회전 수로 가능하게는 압연 롤의 갭으로 수정이 이루어지는 것을 허용한다. 제어 시스템 덕분에, 두 개의 스트랜드 속도의 차이는, 즉 길이의 차이는, 0.1%(예를 들면, 전체 12 미터 중 12 밀리미터와 같은)보다 작게 감소될 수 있다. 센서, 모터 및 드라이버의 오류에 의한 공학적인 한계로 인해, 차이가 완전하게 무효화 될 수는 없다.

이러한 두 번째 종류의 플랜트에서, 위에서 기술된 본 방법의 이러한 두 번째 실시예와 첫 번째 실시예의 조합을 사용하는 것도 가능하다. 독립항은 본 발명의 선호되는 실시예를 참조한다.

반드시 그런 것은 아니지만 첨부된 도면의 도움으로 제한되지 않는 예시에 의해 개시된 본 발명에 따른 두 개의 스트랜드 생산 플랜트를 제어하는 방법의 선호되는 실시예의 상세한 기술에 비춰볼 때, 본 발명의 추가적인 특징과 이점을 명백할 것이다.
도 1은 최신식의 두 개의 스트랜드 생산을 위한 압연 유닛의 순서를 도식화하여 묘사한다.
도 2는 본 발명의 첫 번째 실시예에 따른 두 개의 스트랜드 생산 플랜트를 위한 압연 유닛의 순서를 도식화하여 묘사한다.
도 3은 도 2에서 플랜트를 제어하기 위한 방법의 플로우 다이어그램을 묘사한다.
도 4는 본 발명의 두 번째 실시예에 따른 두 개의 스트랜드 생산 플랜트를 위한 압연 유닛의 순서를 도식화하여 묘사한다.
도 5는 도 2에서의 플랜트의 상세를 묘사한다.
도 6은 도 4에서의 플랜트의 상세를 묘사한다.
도 7은 도 4에서 플랜트를 제어하기 위한 방법의 플로우 다이어그램을 묘사한다.
도면에서의 같은 숫자는 같은 부재 혹은 구성에 상응한다.

도 2를 참조하여 압연 유닛의 순서가 도시되는데, 알려진 자체로는, 배타적이지 않은 예시에 의해, 압연 스탠드 혹은 유닛(3) 후에 몰더 유닛 혹은 스탠드(12) 바로 업스트림에 배치된 레스트바(14)를 포함한다. 빌렛(60)을 가이드하기 위한 가이드 장비는 박스 혹은 압연 가이드 혹은 입구 가이드로 불리는데, 레스트바(14)에 설치되고, 상기 중앙 세로축을 따라 접합된 동일 형상의 두 부분을 포함하는 압연 섹션(61)을 생산하기 위해 몰더 유닛(12)과 함께 빌렛(60)의 변형 단계를 정의하고, 그리하여 중앙 세로축을 정의한다.

슬릿 프로세스는 빌렛 프로필이 일반적으로 횡단 단면으로, 예를 들면 실질적으로 각형으로 형성되고, 후속되는 분할을 위해 재료가 준비되는 것을 허용하는 압연 스탠드(3)에서 시작한다.

하나 또는 그보다 많은 압연 유닛(4)에 의해 수행되는 다음의 압연 단계에서, 압연 섹션(61)의 동일 형상의 두 부분의 거의 완전한 분리가 이루어질 때까지 압연 섹션(61)은 변형되고, 그리하여 그 다음 커팅 박스(13)가 제공되는 연속되는 단계에서 개선되고 최종적으로 커팅될 "더블 라운드 로드(double round rod)"(61')라 불리는 형상을 획득하는데, 알려진 그 자체로는 압연된 재료를 두 개의 스트랜드(1, 2)로 분리하는 단계에 상응한다.

타원형이고 라운드의 횡단면을 구비하는 추가적인 압연 유닛이 커팅 박스(13)의 다운스트림에 배치되는데, 스트랜드를 의도한 최종 단면으로 가져오기에 충분한 숫자이고, 최종 압연 유닛(11)이 단면에서 라운드되는 것이 통상적이다. 커팅 시어(15)는 최종 압연 유닛(11)의 다운스트림에 배치된다.

일단 분리되면, 연속적인 두 개의 스트랜드(1 및 2)는 각 압연 라인(100, 200)을 따라 상기 추가의 압연 유닛을 가로지른다. 상기 플랜트의 최종 압연 유닛(11)은 서로 독립적으로 조정될 수 있는 두 개의 분리된 압연 서브-유닛(11', 11")을 포함하는 피니싱 블럭으로 이루어진다. 그러한 종류의 플랜트에서는, 본 발명의 방법을 시행하는 제어 시스템이 제공된다.

본 발명의 목적인 제어 시스템은 두 개의 라인(100, 200) 상에서 하나 또는 그보다 많은 쌍의 속도 및 단면 측정으로 인한 매스 플로우의 측정을 제공한다.

예를 들면, 도 5에서 묘사된 바와 같이, 최종 압연 유닛(11)과 커팅 시어(15) 사이에 배치된 한 쌍의 속도계가 사용될 수 있다. 이런 경우에, 본 발명의 프로세스 목표는 도 3이 관련된 플로우 다이어그램을 포함하고 있는 첫 번째 실시예와 관련되어 사용되는데, 이는 동일한 단면과 냉각 플레이트에서의 상업적인 길이로의 커팅을 가지는 스트랜드의 생산을 시어(15)의 다운스트림에서 제공한다. 제어 시스템은 재료의 존재를 확인하면서 시작되는데, 이는 속도 센서 혹은 탐지기(속도계) 아래에서 블럭(31)으로 지시되는 스트랜드(1 및 2)이다. 재료가 있다면, 묘사되는 경우에 속도(V1 및 V2)(블럭 32)인 측정치를 재면서 작동이 진행된다; 만약 대신에 센서 아래에 재료가 없다면, 사이클이 재시작된다. 일단 최종 압연 유닛(11)과 시어(15)(블럭 32) 사이에 위치한 속도계에 의한 측정이 이루어지면, 시스템은 획득된 속도(블럭 33)의 차이의 개체와 관련된 쿼리(query)를 수행하고, 만약 그 값이 +0.05%와 -0.05% 사이라면, 즉 △V < 0.1% 라면, 시스템은 새로운 측정치를 가지고 재시작된다. 블럭(33)에서의 응답이 부정이라면, 시스템은 속도가 V1 > V2 인지 여부를 평가한다(블럭 34). 만약 V1 > V2 라면, 이는 스트랜드(1)가 지나가는 라인(100) 상의 매스 플로우가 스트랜드(2)가 지나가는 라인(200) 상의 매스 플로우보다 크다는 것을 의미하고, 그러므로 스트랜드(1)는 스트랜드(2)보다 길어지게 된다. 따라서, 시스템은 라인(200)쪽으로 횡단하여 레스트바의 위치의 미세 조정을 수행(블럭 35)할 수 있도록 레스트바(14)의 모터에게 입력을 주고, 그리하여 입구 가이드가 몰더 유닛(12)에 관해 횡단하여 이동하도록 하고, 그리하여 압연 재료가 횡단하여 이동하여 라인(200) 상의 매스 플로우를 증가시켜, 그 결과 라인(100) 상의 매스 플로우를 감소시키게 된다. 대신에 만약 V1 > V2 인 불균형이 참이 아니라면, 정반대의 환경이 발생했다는 의미이다; 더 큰 매스 플로우를 가지는 라인(200) 상의 스트랜드(2)는 라인(100) 상의 스트랜드(1)보다 길어지게 되고, 따라서 시스템은 레스트바(14)를 라인(100) 쪽으로 횡단하여 이동시킴으로써(블럭 36의 경우) 미세 조정을 수행하여, 라인(100) 상의 스트랜드(1)의 유입 매스를 증가시키고 라인(200) 상의 스트랜드(2)의 유입 매스를 감소시킨다.

매스 플로우가 커팅 박스(13)의 다운스트림과 시어(15)의 업스트림에 배치된 속도 및 단면 센서의 여러 가지 조합에 의해 측정될 수 있고, 그것에 기반한 프로세스는 결과적으로 같은 목표를 달성하기 위해 적용된다는 점이 이해된다.

도 4의 일련의 압연 유닛에 의해 이루어지고 도 1의 압연 플랜트 중 하나와 유사한 본 발명에 의한 두 번째 실시예는, 상업적인 길이의 커팅이 시어(15)를 구비하는 압연기 바로 외부에서 직접 일직선으로 적용되고 그러므로 시장에서 요구되는 동일한 최종 길이의 일직선 바를 획득하는 것이 핵심이면서, 동일하지는 않을 수 있지만 대신에 어떠한 경우에도 시장에서 요구되는 공차 내의 단면을 구비하는, 두 개의 스트랜드(1 및 2) 사이의 커팅 길이가 같아져야 하는 플랜트에 적합하다.

도 6에 도시된 상세가 있는 본 발명의 실시예에서, 둘 모두 커팅 시어(15) 앞에 배치되는 스트랜드(1, 2)의 압연 속도(V1, V2)의 센서 혹은 탐지기가 최종 압연 유닛(11)의 바로 다운스트림에 배치된다. 두 개의 스트랜드(1, 2)를 위한 최종 압연 유닛(11)은 압연 롤을 포함하는 두 개의 분리된 압연 서브-유닛(11', 11")을 포함하는 피니싱 블럭으로 이루어지고 갭은 서로 독립적으로 조정될 있다는 점이 제공된다. 더욱이 두 개의 서브-유닛의 압연 롤 회전 속도는 각 서브-유닛(11', 11")에서 자체적으로 조정될 수 있고, 따라서 두 개의 스트랜드(1, 2) 상의 풀링 액션(pulling action)의 차별화된 조정을 가능하게 한다.

피니싱 블럭(11)은 동일하지 않은 플로우 매스로 인해 약간 차이가 날 수 있는 각 스트랜드의 각 단면에 불구하고, 두 개의 풀링 액션을 개별적으로 가하고 두 개의 스트랜드(1 및 2) 사이의 압연 속도 차이를 보상하기 위해, 두 개의 스트랜드를 개별적으로 압연하고 제어에 있어 그에 앞선 유선형 압연 유닛(10)과 관련되는 풀링 액션의 주된 기능을 수행한다. 목적은 같은 길이의 두 개의 스트랜드(1, 2)를 가지는 것이고 이는 두 개의 스트랜드의 동일한 평균 속도에 상응한다: 제어 시스템은 스트랜드의 두 개의 평균 압연 속도가 일치하도록 만드는 목적을 위한 것이다. 언급된 바와 같이 이러한 최종 압연 유닛(11)은 각 라인(100 및 200) 상의 스트랜드(1 및 2)의 단면의 시간을 유지하는데 있어 유연성을 보장하기 위해, 개별적으로 두 개의 압연 서브-유닛(11', 11")의 회전 수, 그리고 아마도 갭을 조정하는 특징도 가진다.

스트랜드(1 및 2)의 증가된 속도에 부가적으로, 재료가 점진적으로 늘려지고 길어지기 때문에, 압연 유닛(11)에서의 롤의 증가된 회전 수는 압연 섹션의 감소도 야기한다. 그러므로, 그것의 지름 변화로 발생하는 스트랜드의 길이의 변화를 없애기 위한 시도가 이루어진다.

스트랜드의 지름은 명백히 미리 결정된 공차 내에 있어야 한다. 이는 두 개의 스트랜드 중 하나가 (항상 합법적인 공차 내에 있기는 한)다른 것보다 다소 큰 매스를 가지는 결과를 야기하지만, 폐기와 재료 낭비는 제거되어 어떠한 경우에도 최종 스트랜드의 길이를 보장하게 된다.

이러한 제어 시스템은 오직 다음의 시작 조건이 충족될 때 작동하게 된다:

-0.5% < A1-A2 < 0.5% 그리고

-0.5% < V1-V2 < 0.5%.

이는 스트랜드가 공차 밖에 있는 결과를 야기할 수 있어 두 개의 스트랜드 사이의 단면과 속도에서의 차이가 1% 보다 커질 수 없기 때문에 발생한다.

그러므로, 이러한 조건으로 제어 시스템을 시작하면서, 도 7의 플로우 다이어그램에서 지시되는 가동은 재료의 존재의 확인을 시작하고(블럭 41), 거기에 있다면 각각의 센서(블럭 42)로 단면의 값(A1, A1)과 스트랜드(1, 2)의 속도(V1, V2)를 탐지하고, 그렇지 않으면 사이클이 재시작된다. 대안적으로 그 값은 연속적으로 탐지될 수 있으나 재료의 존재 이후에만 분석될 수 있다. 일단, 단면(A1, A2)과 속도(V1, V2)가 탐지되면, 제어 시스템은 -0.05% < V1-V2 < +0.05% 인지(블럭 43), 즉, 라인(100 및 200) 상의 두 개의 스트랜드(1 및 2)의 속도의 차이가 제어 시스템에 의해 수용되는 범위에 포함되는지(그러므로 제어 시스템이 시어(15)가 같거나 혹은 많아 봐야 수용가능한 변화를 가진 두 개의 바를 커팅하기 위해 속도의 차이를 0.1%로 제한하는지) 확인한다. 만약 응답이 긍정이면 시스템은 시작부터 재시작하고 대신에 응답이 부정이면 스트랜드의 속도 사이에서 다른 체크가 수행된다: V1 > V2(블럭 44), 즉 두 라인(100 혹은 200) 중 빠른 것은 라인(100)의 속도가 라인(200)의 속도보다 빠른지 계산함으로써 확인된다. 응답이 긍정이면, 즉 V2 < V1 이면, 라인(200)상의 압연 서브-유닛(11")의 풀링 액션을 증가시킬 필요가 있을 것이며, 따라서 결과적으로 단면(A2)을 감소시키게 된다; 그러나 이러한 동작을 수행하기 전 시스템은 단면(A2)이 이미 저측 한계에 있는 것이 아님을 보장해야 한다: 그래서 A2 > (Set-0.5%)(블럭 55)인 것이 확인되는데, 설정값(Set)은 최종 제품의 단면의 보통 크기거나 혹은 미리 정의된 다른 값이다. 만약 응답이 긍정이면, 즉 단면(A2)이 수용되는 범위 안에 포함되면, 라인(200) 상의 압연 서브-유닛(11")의 풀링 액션은 증가되고(블럭 56), 이는 즉 압연 서브-유닛(11")의 압연 롤의 회전 수(rpm2)가 증가되고, 제어 활동이 시작부터 재시작되는 것이다. 대신에, 단면(A2) > (Set-0.5%) 조건이 만족되지 않는다면, 단면(A2)이 공차 한계에 있고 더 이상 감소될 수 없다는 것을 의미한다. 그 다음, 제어 시스템은 단면(A1) < (Set+0.5%) 인지, 즉 라인(100) 상의 스트랜드(1)의 단면이 상측 한계보다 낮거나 혹은 대신에 그것을 넘어서는지를 확인한다(블럭 57). 만약 블럭(57)에서의 응답이 긍정이면, 단면(A2)을 증가시키고 더 이상 정확히 견딜 수 있는 한계에 있지 않도록 하는 결과를 야기하기 위해, 제어 시스템은 압연 서브-유닛(11'11")의 압연 롤의 두 개의 모터를 제어하고 라인(200) 상의 서브-유닛(11")의 압연 롤의 갭(G2)을 증가시키지만, 동시에 더 이상 두 라인(100 및 200)의 속도의 차이를 증가시키지 않도록(블록 48), 라인(100) 상의 압연 서브-유닛(11')의 압연 롤의 갭(G1)도 증가시킨다. 갭(G1 및 G2)은 같은 양만큼 증가할 수 있거나, 혹은 속도(V2)를 증가시키기 위하여 갭(G1)은 갭(G2)보다 조금 더 증가할 수 있다. 블럭(57)에서 부정적인 응답이 있다면, 즉 단면(A1)이 충분히 크고 단면(A2)이 충분히 작다면, 제어 시스템은 업스트림에서 어떤 동작도 하지않고 오류신호를 나타내지 않는다(블럭 49). 이러한 경우에는 업스트림 동작이 필요하다.

블럭(44)에서의 응답이 부정이면, 즉 속도가 V2 > V1 이면, 라인(100) 상의 서브-유닛(11')의 풀링 액션은 증가되어야 하고, 그리하여 결과적으로 단면(A1)을 감소시킨다. 그러나, 이러한 동작을 수행하기 전에, 제어 시스템은 단면(A1)이 이미 저측 한계에 있지 않다는 것을 확인해야 한다: 그래서 단면(A1) > (Set-0.5%)인지 여부가 확인되는데(블럭 45), 설정값은 최종 제품의 단면의 보통 크기거나 혹은 미리 정의된 다른 값이다. 만약 응답이 긍정이면, 즉 단면(A1)이 수용되는 범위에 포함되면, 그 다음 라인(100) 상의 서브-유닛(11')의 풀링 액션은 증가되고(블럭 46) 즉, 압연 서브-유닛(11')의 압연 롤의 회전 수(rpm1)는 증가되고, 그리고 제어 활동은 시작부터 재시작된다. 대신에 만약 A1 > (Set-0.5%)이면, 이는 단면(A1)이 공차의 한계에 있고 더 이상 감소될 수 없음을 의미한다. 그 다음 제어 시스템은 단면(A2) < (Set+0.5%)인지, 즉 라인(200) 상의 스트랜드(2)의 단면이 상측 한계보다 작거나 혹은 대신에 그것이 초과하는지를, 확인한다(블럭 47).

블럭(47)에서의 응답이 긍정이라면, 그 다음 제어 시스템은, 단면(A1)을 증가시키고 더 이상 정확히 견딜 수 있는 한계에 있지 않도록 하는 결과를 야기하기 위해, 압연 서브-유닛(11', 11")의 압연 롤의 두 개의 모터를 제어하고 라인(100) 상의 서브-유닛(11')의 압연 롤의 갭(G1)을 증가시키지만, 동시에 두 라인의 속도 차이를 더 이상 증가시키지 않기 위해서, 라인(200) 상의 서브-유닛(11")의 압연 롤의 갭(G2)도 증가시킨다(블럭 48). 갭(G1 및 G2)은 속도(V1)를 높이기 위해, 같은 양만큼 증가하거나 혹은 갭(G2)이 갭(G1)보다 조금 더 증가할 수 있다. 블럭(47)에서의 응답이 부정이라면 즉, 단면(A2)가 충분히 크고 단면(A1)이 충분히 작다면, 제어 시스템은 업스트림에서 정지되고 오류 신호를 나타내지 않는다(블럭 49). 이러한 경우에, 업스트림에서의 작동이 필요하다.

최종 압연 유닛(11)의 풀링 액션 상에서 수행되는 조정은 유리하게는 속도(V1 및 V2) 사이의 차이에 비례하나, 모든 경우에서 작다, 즉, 많아 봐야 풀링 액션은 0.5% 수준(1000 너머 5 rpm)으로 변화한다; 그리고 시스템은:

a) 속도(V1 및 V2)의 정확한 값은 가능한 한 유사하다;

b) 속도(V1 및 V2)의 평균값은 가능한 한 유사하다: 결국, 한 커팅과 다음 커팅 사이의 속도의 평균값은 커팅 스트랜드의 실제 길이를 결정할 것이다.

도 2 및 도 4 와 관련하여 위에서 기술된 발명의 두 가지 실시예는 세 번째 실시예(미도시)를 형성하며 조합될 수 있는데, 이는 제어 시스템이 차이 나는 잔여 매스 플로우를 제거하기 위해, 두 라인(100 및 200) 상에서 분리되어 조정될 수 있는 두 라인(100 및 200)의 매스 플로우의 균형을 맞추는 레스트바(14)와 최종 압연 유닛(11)의 레벨 둘 다에서, 피드백을 수행한다. 본 발명의 세 번째 변형도 유리하게는, 압연기의 바로 외부에서 시어(15)로 상업적인 길이의 커팅이 직접 일직선으로 적용되는 플랜트에서 적용된다.

본 발명의 방법의 주된 이점은 다음과 같다.

- 두 개의 스트랜드 슬릿 플랜트를 제어하는 데 필요한 인력의 양을 감소시킬 수 있다;

- 피드백 제어로 레스트바(14)의 명령을 자동화할 수 있다;

- 위에서 기술된 방법의 첫 번째 실시예에서, 몰더 유닛(12)의 출구에서 매스 플로우의 균형을 맞출 수 있다;

- 위에서 기술된 방법의 두 번째 실시예에서, 상업적 길이로 일직선 커팅된 바의 생산에서 매스 플로우의 차이를 관리할 수 있다;

- 전통적인 플랜트에서의 폐기를 최소화/제거하고, 그리하여 프로세스 실적을 증가시킨다.

Claims (12)

1. 연속적인 두 개의 스트랜드(strands)(1, 2) 생산 플랜트를 제어하는 방법에 있어서,
   상기 연속적인 두 개의 스트랜드는 연속적인 단일 금속 빌렛(billet)을 그것의 중심 세로축을 따라 두 부분으로 분할함으로써 획득되고,
   상기 플랜트는
   단일 빌렛(60)을 실질적으로 각형 단면으로 감소시키기 위한 하나 또는 그보다 많은 제 1 압연 유닛(3),
   입구 가이드가 위에 탑재된 레스트바(rest bar)(14),
   상기 중심 세로축을 따라 접합된 동일 형상의 두 부분으로 이루어진 압연 섹션(61)을 생산하기 위해 단일 빌렛(60)의 변형을 시작하기 위한 몰더(moulder) 유닛(12),
   상기 몰더 유닛(12)에 대해 입구 가이드의 횡단 위치를 조정하도록 구성되는 상기 레스트바(14),
   상기 압연 섹션(61)의 동일 형상의 두 부분 사이의 접합부가 축소되도록 상기 압연 섹션(61)을 변형하기 위한 하나 또는 그보다 많은 제 2 압연 유닛(4),
   상기 압연 섹션(61)의 동일 형상의 두 부분을 세로로 완전히 분리하고 분리된 두 개의 스트랜드(1, 2)를 생산하기 위한 커팅 박스(13),
   서로 독립적으로 조정될 수 있고 상기 제 1 및 제 2 압연 유닛의 다운스트림에 위치되는 두 개의 분리된 압연 서브-유닛(11', 11")을 포함하는 피니싱 블럭으로 이루어지는 상기 플랜트의 최종 압연 유닛(11)을 포함하고, 상기 두 개의 스트랜드(1, 2)를 각 압연 라인(100, 200)을 따라 압연하기 위한 하나 또는 그보다 많은 제 3 압연 유닛,
   두 개의 스트랜드(1, 2)의 매스 플로우(mass flow)를 계산하기 위해 두 개의 스트랜드(1, 2)의 속도 파라미터 및 단면 파라미터 중 적어도 하나를 탐지하도록 적용되고, 상기 커팅 박스(13)의 다운스트림에 배치된 하나 또는 그보다 많은 쌍의 센서(20, 21),
   상기 하나 또는 그보다 많은 쌍의 센서(20, 21)와 상기 최종 압연 유닛(11)의 다운스트림에 배치되는 커팅 시어(shear)(15)를 포함하고,
   상기 제어 방법은
   하나 또는 그보다 많은 쌍의 센서(20, 21)에 의해, 상기 커팅 박스(13)의 다운스트림에서, 두 개의 스트랜드(1, 2)의 매스 플로우를 계산하기 위해 상기 두 개의 스트랜드(1, 2)의 속도 파라미터 및 단면 파라미터 중 적어도 하나를 측정하는 단계,
   상기 속도 파라미터 및 단면 파라미터 중 적어도 하나로부터 시작하여 상기 두 개의 스트랜드(1, 2) 각각의 매스 플로우를 계산하고, 상기 두 개의 스트랜드(1, 2) 사이의 매스 플로우의 차이를 계산하는 단계,
   상기 두 개의 스트랜드(1, 2) 사이의 매스 플로우의 상기 차이에 따른 상기 두 개의 스트랜드(1, 2) 사이의 길이의 차이를 줄이기 위해, 상기 라인(100, 200)을 따라 상기 매스 플로우를 변화시키는 상기 생산 플랜트의 적어도 하나의 구성 상에 피드백하는 단계를 포함하며,
   상기 생산 플랜트의 상기 적어도 하나의 구성은 상기 최종 압연 유닛(11)을 포함하며,
   상기 최종 압연 유닛(11)의 압연 서브-유닛(11',11") 중 적어도 하나의 압연 롤들의 회전 수를 수정하거나, 상기 압연 롤들 사이의 갭을 수정하거나, 상기 회전 수 및 상기 갭 모두를 수정하는 단계가 제공되는,
   제어 방법.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 생산 플랜트의 적어도 하나의 구성은 상기 레스트바(14)를 더 포함하며, 상기 피드백 단계는 상기 몰더 유닛(12)에서 빌렛의 중심을 획득하기 위해 상기 레스트바(14)의 위치를 수정하는 단계를 더 포함하는,
   제어 방법.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 피드백 단계는 상기 레스트바(14)의 미세 자동 조정을 제공하는,
   제어 방법.
   
4. 제 1항 내지 제 3항에 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 하나 또는 그보다 많은 쌍의 센서(20, 21)는, 상기 스트랜드(1, 2)의 압연 속도(V1 및 V2)를 포함하는 상기 두 개의 스트랜드(1, 2)의 매스 플로우를 계산하기 위해, 상기 최종 압연 유닛(11)의 하부에 배치된 속도 센서와 파라미터를 포함하는,
   제어 방법.
   
5. 제 1항 내지 제 3항에 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 하나 또는 그보다 많은 쌍의 센서(20, 21)는, 상기 커팅 박스(13)의 다운스트림과 상기 최종 압연 유닛(11) 앞에 배치된 상기 두 개의 스트랜드(1, 2)의 단면 측정기를 포함하고, 상기 두 개의 스트랜드(1, 2)의 매스 플로우를 계산하기 위한 파라미터는 상기 스트랜드(1, 2)의 단면(A1 및 A2)을 포함하는,
   제어 방법.
   
6. 제 1항 내지 제 3항에 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 하나 또는 그보다 많은 쌍의 센서(20, 21)는 상기 두 개의 스트랜드(1, 2)의 단면 측정기와 상기 두 개의 제 3 압연 유닛 사이에 배치된 속도 센서를 포함하고, 상기 두 개의 스트랜드(1, 2)의 매스 플로우를 계산한 파라미터는 상기 제 3 압연 유닛 중 두 개 사이의 상기 스트랜드(1, 2)의 단면(A1 및 A2)과 압연 속도(V1 및 V2)를 포함하는,
   제어 방법.
   
7. 삭제
8. 삭제
9. 제 1항에 있어서,
   상기 하나 또는 그보다 많은 쌍의 센서(20, 21)는 단면 측정기와 두 개의 스트랜드(1, 2)의 압연 속도 센서를 포함하고, 이들은 최종 압연 유닛(11)의 다운스트림과 커팅 시어(15)의 업스트림에 모두 배치되고, 두 개의 스트랜드(1, 2)의 매스 플로우를 계산하기 위한 파라미터는 단면(A1 및 A2)과 스트랜드(1, 2)의 압연 속도(V1 및 V2)를 포함하는,
   제어 방법.
   
10. 제 9항에 있어서,
    상기 생산 플랜트의 상기 적어도 하나의 구성도 상기 레스트바(14)를 포함하는,
    제어 방법.
    
11. 제 10항에 있어서,
    상기 피드백 단계는 상기 몰더 유닛(12)에서 빌렛의 센터링(centering)을 획득하기 위해 상기 레스트바(14)의 위치를 수정하는 단계를 더 포함하는,
    제어 방법.
    
12. 제 11항에 있어서,
    상기 피드백 단계는 상기 레스트바(14)의 미세 자동 조정을 더 제공하는,
    제어 방법.
    

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