KR101746988B1 - 압연장치 및 이의 금속소재 폭 제어 방법 - Google Patents

압연장치 및 이의 금속소재 폭 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 압연 장치는 금속 소재를 폭방향으로 압연하는 대폭압연기(Slab Sizing Press;SSP)를 갖는 압연부, 상기 금속 소재의 압연 실적을 검출하는 검출부, 상기 검출부의 검출 결과에 전달받아, 종전 금속소재의 압연 조건과 현재 금속소재의 압연 조건을 비교하고, 종전 금속소재의 압연 실적과 목표 실적을 비교하여 상기 현재 금속소재를 압연하는 상기 대폭압연기의 폭압연량을 보상하는 제어부를 포함하고, 본 발명의 압연 장치의 금속소재 폭 제어 방법은 제어부가 종전 금속소재의 압연 조건과 현재 금속소재의 압연 조건을 비교하는 단계, 검출부가 상기 종전 금속소재의 압연 실적을 측정하는 단계, 상기 제어부가 상기 종전 금속소재의 압연 실적과 목표 실적을 비교하는 단계, 상기 제어부가 상기 종전 금속소재의 압연 실적과 목표 실적의 비교 결과에 따라 상기 금속소재를 폭방향으로 압연하는 대폭압연기(Slab Sizing Press;SSP)의 폭압연량을 보상하는 단계를 포함한다.

Description

압연장치 및 이의 금속소재 폭 제어 방법{ROLLING APPARATUS AND CONTROL METHOD FOR WIDTH OF SLAB THEREOF}
본 발명은 금속소재를 압연하는 압연 장치 및 이의 금속소재 폭 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 열간압연은 가열로, 조압연, 마무리압연, 냉각, 권취 순으로 금속소재(Slab)에서 코일(Coil)상태로 두께,폭과 같은 치수품질, 재질, 표면 품질 등을 구현하는 공정이다.
그 중 가장 기본적인 품질인 치수 품질 중 적절한 폭마진을 관리해 줄 필요가 있다.
최근 열연 제품 폭마진을 저감하여 실수율을 향상시키려는 활동이 활발한데 전체적인 폭마진을 저감하기 위해서는 금속소재내의 폭편차를 최소화하여야 한다.
즉, 금속소재내의 폭편차가 극심하게 발생하면 공차범위내에 존재하지 않아 폭불량으로 이어지기 때문에 폭마진을 저감하는데 한계가 있다.
따라서, 금속소재내의 폭마진 편차를 최소화하는 기술이 필요하다.
대한민국 공개특허공보 제10-1998-050698호 일본공개특허공보 제1996-300024호
본 발명의 일 실시예에 따르면, 금속소재내의 폭마진 편차를 최소화할 수 있는 압연장치 및 이의 금속소재 폭 제어 방법이 제공된다.
상술한 본 발명의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 압연 장치는 금속 소재를 폭방향으로 압연하는 대폭압연기(Slab Sizing Press;SSP)를 갖는 압연부, 상기 금속 소재의 압연 실적을 검출하는 검출부, 상기 검출부의 검출 결과에 전달받아, 종전 금속소재의 압연 조건과 현재 금속소재의 압연 조건을 비교하고, 종전 금속소재의 압연 실적과 목표 실적을 비교하여 상기 현재 금속소재를 압연하는 상기 대폭압연기의 폭압연량을 보상하는 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 압연 장치의 금속소재 폭 제어 방법은 제어부가 종전 금속소재의 압연 조건과 현재 금속소재의 압연 조건을 비교하는 단계, 검출부가 상기 종전 금속소재의 압연 실적을 측정하는 단계, 상기 제어부가 상기 종전 금속소재의 압연 실적과 목표 실적을 비교하는 단계, 상기 제어부가 상기 종전 금속소재의 압연 실적과 목표 실적의 비교 결과에 따라 상기 금속소재를 폭방향으로 압연하는 대폭압연기(Slab Sizing Press;SSP)의 폭압연량을 보상하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 운전자 부하저감, 강판의 실수율 향상 그리고 추가 공정 미경유의 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 압연 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 압연 장치의 금속소재 폭 제어 방법을 나타내는 플로우 챠트이다.
도 3은 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 압연 장치의 금속소재 폭 제어 방법 중 압연 조건 비교 단계를 나타내는 플로우 챠트이다.
도 4는 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 압연 장치의 금속소재 폭 제어 방법 중 압연 실적 비교 단계를 나타내는 플로우 챠트이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 압연 장치는, 압연부(110), 검출부(120) 및 제어부(130)를 포함할 수 있다.
압연부(110)는 가열기(111), 대폭압연기(112), 조압연기(113), 코일박스(114), 접합기(115), 사상압연기(116), 수냉기(117) 및 권취기(118)를 포함할 수 있다.
가열부(111)는 금속소재를 가열시킬 수 있다.
대폭압연기(112)는 가열된 금속소재를 폭방향으로 압연할 수 있다.
조압연기(113)는 금속소재를 최종압연의 전처리 단계로서 소정의 두께로 압연할 수 있다.
코일박스(114)는 금속소재에 대해 감고(coiling) 풀(uncoiling) 수 있다. 이에 따라, 금속소재의 온도 균일성은 확보될 수 있다.
접합기(115)는 복수의 금속소재를 서로 접합시킬 수 있다. 접합 과정에서 복수의 금속소재간의 거리 제어가 요구될 수 있으며, 장애가 발생할 상황을 미리 고려하여 복수의 금속소재간 접합 여부를 결정할 수 있다. 즉, 접합기(115)는 동작 모드에 기초하여 복수의 금속소재를 서로 접합시켜 사상압연기(116)로 전달하거나 접합시키지 않고 사상압연기(116)로 전달할 수 있다. 이에 따라, 복수의 금속소재간 충돌은 예방될 수 있다.
사상압연기(116)는 접합된 금속소재를 최종 두께로 압연하거나 접합되지 않은 금속소재를 각각 최종 두께로 압연할 수 있다.
수냉기(117)는 압연된 금속소재를 냉각시킬 수 있다.
권취기(118)는 압연된 금속소재에서 접합기(115)에 의해 접합된 부분을 절단하고 절단된 금속소재를 각각 권취할 수 있다. 만약 접합기(115)가 복수의 금속소재를 서로 접합시키지 않은 경우, 권취기(118)는 절단 과정 없이 각각의 금속소재를 권취할 수 있다.
검출부(120)는 금속소재의 선단부, 중간부 및 미단부의 폭마진을 검출하여 제어부(130)에 전달할 수 있다.
제어부(130)는 검출부(120)에 의해 검출된 폭마진에 따라 대폭압연기(112)의 폭압연량을 보상할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 압연 장치의 금속소재 폭 제어 방법을 나타내는 플로우 챠트이다.
도 1과 함께, 도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 압연 장치의 금속소재 폭 제어 방법은 먼저, 대폭압연기(112), 조압연기(113) 및 사상압연기(116)를 구비하는 압연부(110)의 압연조건 및 압연실적을 수집할 수 있다(S10).
이후, 제어부(130)는 종전 금속소재의 압연 조건과 현재 금속소재의 압연 조건을 비교하고(S20), 검출부(120)는 종전 금속소재의 압연 실적을 측정하며(S30), 제어부(130)가 종전 금속소재의 압연 실적을 목표 실적 대비 비교하고(S40), 제어부(130)가 상기 압연실적 비교 결과에 따라 현재 금속소재의 대폭압연기(112)의 보상량을 연산하여(S50), 상기 보상량에 따라 대폭압연기(112)의 앤빌(Anvil) 간격을 조절할 수 있다(S60).
도 3은 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 압연 장치의 금속소재 폭 제어 방법 중 압연 조건 비교 단계를 나타내는 플로우 챠트이다.
도 1 및 도 2와 함께, 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 압연 장치의 금속소재 폭 제어 방법 중 압연 조건 비교 단계(S20)는 현재 금속소재의 대폭압연기(112) 사용 유무를 판단하는 단계(S21) 및 종전 금속 소재의 폭압하량이 현재 금속 소재의 폭압하량과 같은지를 판단하는 단계(S22)를 거쳐 압연 실적 측정 단계(S30)를 진행할 수 있다.
상기 압연 조건은 종전 금속소재 및 현재 금속소재의 폭압연량을 말하는데, 이때 폭압연량은 대폭압연기(112)에서 폭압연되는 양과 조압연기(113)의 에저(Edger)에서 폭압연되는 양으로서 크게 두 가지로 나누어질 수 있다. 조압연기(113)의 에저의 폭압연양이 많고 적음에 따라 금속소재가 슬라브(Slab)에서 스트립(Strip)으로 되는 폭형상이 달라지므로 이를 유의해서 압연을 실시해야 한다. 조압연기(113)의 에저에서 압연량이 많으면 금속소재의 선단부 및 미단부 폭마진이 중간부 폭마진 보다 적게 나타나며 반대로 조압연기(113)의 에저에서 압연량이 적으면 금속소재의 선단부 및 미단부 폭마진이 중간부 폭마진 보다 크게 나타나 금속소재 내의 폭마진 편차를 유발시키기 때문이다.
도 4는 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 압연 장치의 금속소재 폭 제어 방법 중 압연 실적 비교 단계를 나타내는 플로우 챠트이다.
도1 및 도 2와 함께, 도 4를 참조하면, 압연 실적 비교 단계(S40)는 대폭압연기(112)의 폭압연량을 실시간 피드백(Feedback)제어 하기 위한 사전 단계로 종전 금속소재과 현재 금속소재의 조압연기(113)의 에저에서 이루어지는 폭압연량이 일정 기준 범위(예를 들어, 통상 10mm 내외) 내에 있는 지를 비교하는 단계이다.
이때, 조압연기(113)의 에저의 폭압연량은 폭퍼짐량, 도그본(Dogbone)양 등 여러 인자들을 고려하여 연산된 값일 수 있다.
압연 실적 측정 단계(S30)에서는 종전 금속소재의 길이방향 전장 폭마진 실적을 측정하고 수집하여 선단부 일정 길이의 평균 폭마진, 중간부 일정 길이의 평균 폭마진, 미단부 일정 길이의 평균 폭마진을 측정하는 단계이다.
압연 실적 비교 단계(S40)에서는 상기 압연 실적 측정 단계에서 수집한 폭마진을 이용하여 대폭압연기(112)의 폭압연량을 보상해 줄 것인지 판단하는 단계이다.
즉, 종전 금속소재의 선단부 폭마진 평균과 종전 금속소재의 중간부 폭마진 평균 간의 차의 절대값이 기준값 이상일 경우 대폭압연기(112)의 폭압연량을 보상해주는 단계로 이어지며, 또는 종전 금속소재의 미단부 폭마진 평균과 종전 금속소재의 중간부 폭마진 평균의 차의 절대값이 기준값 이상일 경우에도 대폭압연기(112)의 폭압연량을 보상해주는 단계로 이어진다.
압연 실적 비교 단계(S40)에서 상기 기준값은 통상적으로 10mm 내외의 값이 될 것이며, 이는 금속소재의 강종 및 사이즈(Size)에 따라 다양하게 차등 적용할 수 있다.
보상값 연산 단계(S50)는 압연 실적 비교 단계(S40)에서 종전 금속소재의 폭마진 편차가 발생했을 경우 현재 금속소재의 대폭압연기(112)의 폭압연량을 피드백 제어하여 보상해주기 위한 값을 연산하는 단계이다.
즉, 종전 금속소재의 선단부 폭마진 평균과 종전 금속소재의 중간부 폭마진 평균 간의 차가 제1 기준값(예를 들어, α mm) 이하이거나, 또는 종전 금속소재의 미단부 폭마진 평균과 종전 금속소재의 중간부 폭마진 평균 간의 차가 제1 기준값(α mm) 이하일 경우 대폭압연기(112)의 폭압연양을 기존과 대비하여 (예를 들어, βmm만큼) 증가시킬 수 있다.
이때, α는 통상적으로 -10mm 내외의 음의 값을 나타내며, β는 현재 금속소재의 조압연기(113)의 에저양과 게인(Gain) 값의 곱일 수 있다.
반대로, (선단부 폭마진 평균과 종전 금속소재의 중간부 폭마진 평균 간의 차가 제2 기준값(예를 들어, γ mm) 이상이거나, 또는 종전 금속소재의 미단부 폭마진 평균과 종전 금속소재의 중간부 폭마진 평균 간의 차가 제2 기준값(γ mm) 이상일 경우 대폭압연기(112)의 폭압연양을 기존과 대비하여 (예를 들어, βmm만큼) 감소시킬 수 있다.
이때m γ 는 통상적으로 10mm 내외의 음의 값을 나타내며, δ는 현재 금속소재의 조압연기(113)의 에저양과 게인(Gain) 값의 곱일 수 있다.
보상값 연산 단계(S50)에서는 연산된 대폭압연기 폭압연량(β, δ)을 기존 대폭압연기의 폭압연량에 더해 최종 폭압연량이 계산된다. 이때 기존 폭압연량은 통상적으로 현재 금속소재의 슬라브(Slab) 실제폭과 코일(Coil)지시폭간의 차를 연산한 값이며, 이값을 '폭압연량'이라 하면 '최종 폭압연량'은 '폭압연량' + (β or δ)가 된다.
상술한 바와 같이, 종전 금속소재의 폭마진 실적을 이용해 현재 금속소재의 대폭압연기의 폭압연량을 실시간으로 피드백제어 함으로써 현재 금속소재의 폭마진 편차를 최소화할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 종전 금속소재의 폭마진 실적을 이용하여 현재 금속소재내의 폭마진 편차를 최소화 하는 것을 목적으로 하며, 본 발명은 종전의 기술인 RAWC((Roughing Mill Automatic Width Control)를 이용하지 않고, 대폭압연기의 폭압연량을 압연 조건 및 실적에 따라 실시간으로 자동 제어함으로써 운전자 부하저감, 강판의 실수율 향상 그리고 추가 공정 미경유 등의 효과로 기술의 발전 뿐만 아니라 수익성 향상에 크게 기여할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.
100: 압연 장치
110: 압연부
111: 가열기
112: 대폭압연기
113: 조압연기
114: 코일박스
115: 접합기
116: 사상압연기
117: 수냉기
118: 권취기
120: 검출부
130: 제어부

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 금속 소재를 폭방향으로 압연하는 대폭압연기(Slab Sizing Press;SSP), 금속소재를 최종압연의 전처리 단계로서 일정 두께로 압연하는 조압연기와, 금속소재를 최종 두께로 압연하는 사상압연기를 갖는 압연부;
    상기 금속 소재의 압연 실적을 검출하는 검출부; 및
    상기 검출부의 검출 결과에 전달받아, 종전 금속소재의 압연 조건과 현재 금속소재의 압연 조건을 비교하고, 종전 금속소재의 압연 실적과 목표 실적을 비교하여 상기 현재 금속소재를 압연하는 상기 대폭압연기의 폭압연량을 보상하는 제어부를 포함하고,
    상기 검출부는 상기 금속 소재의 선단부, 중간부 및 미단부 각각의 폭마진을 검출하며,
    상기 제어부는 종전 금속소재의 선단부 폭마진 평균과 종전 금속소재의 중간부 폭마진 평균 간의 차의 절대값과 기준값 간의 비교 결과에 따라 상기 대폭압연기의 폭압연량을 보상하는 압연 장치.
  4. 금속 소재를 폭방향으로 압연하는 대폭압연기(Slab Sizing Press;SSP), 금속소재를 최종압연의 전처리 단계로서 일정 두께로 압연하는 조압연기와, 금속소재를 최종 두께로 압연하는 사상압연기를 갖는 압연부;
    상기 금속 소재의 압연 실적을 검출하는 검출부; 및
    상기 검출부의 검출 결과에 전달받아, 종전 금속소재의 압연 조건과 현재 금속소재의 압연 조건을 비교하고, 종전 금속소재의 압연 실적과 목표 실적을 비교하여 상기 현재 금속소재를 압연하는 상기 대폭압연기의 폭압연량을 보상하는 제어부를 포함하고,
    상기 검출부는 상기 금속 소재의 선단부, 중간부 및 미단부 각각의 폭마진을 검출하며,
    상기 제어부는 종전 금속소재의 미단부 폭마진 평균과 종전 금속소재의 중간부 폭마진 평균 간의 차의 절대값과 기준값 간의 비교 결과에 따라 상기 대폭압연기의 폭압연량을 보상하는 압연 장치.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 절대값이 상기 기준값보다 크면 상기 대폭압연기의 폭압연량을 증가시키고, 상기 절대값이 상기 기준값보다 작으면 상기 대폭압연기의 폭압연량을 감소시키는 압연 장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제어부가 종전 금속소재의 압연 조건과 현재 금속소재의 압연 조건을 비교하는 단계;
    검출부가 상기 종전 금속소재의 압연 실적을 측정하는 단계;
    상기 제어부가 상기 종전 금속소재의 압연 실적과 목표 실적을 비교하는 단계;
    상기 제어부가 상기 종전 금속소재의 압연 실적과 목표 실적의 비교 결과에 따라 상기 금속소재를 폭방향으로 압연하는 대폭압연기(Slab Sizing Press;SSP)의 폭압연량을 보상하는 단계를 포함하고,
    상기 종전 금속소재의 압연 실적을 측정하는 단계는 상기 검출부가 상기 상기 종전 금속소재의 선단부, 중간부 및 미단부의 폭마진을 측정하는 단계이며,
    상기 대폭압연기의 폭압연량을 보상하는 단계는 상기 제어부가 종전 금속소재의 선단부 폭마진 평균과 종전 금속소재의 중간부 폭마진 평균 간의 차의 절대값과 기준값 간의 비교 결과에 따라 상기 대폭압연기의 폭압연량을 보상하는 단계인 압연 장치의 금속소재 폭 제어 방법.
  9. 제어부가 종전 금속소재의 압연 조건과 현재 금속소재의 압연 조건을 비교하는 단계;
    검출부가 상기 종전 금속소재의 압연 실적을 측정하는 단계;
    상기 제어부가 상기 종전 금속소재의 압연 실적과 목표 실적을 비교하는 단계;
    상기 제어부가 상기 종전 금속소재의 압연 실적과 목표 실적의 비교 결과에 따라 상기 금속소재를 폭방향으로 압연하는 대폭압연기(Slab Sizing Press;SSP)의 폭압연량을 보상하는 단계를 포함하고,
    상기 종전 금속소재의 압연 실적을 측정하는 단계는 상기 검출부가 상기 상기 종전 금속소재의 선단부, 중간부 및 미단부의 폭마진을 측정하는 단계이며,
    상기 대폭압연기의 폭압연량을 보상하는 단계는 상기 제어부가 종전 금속소재의 미단부 폭마진 평균과 종전 금속소재의 중간부 폭마진 평균 간의 차의 절대값과 기준값 간의 비교 결과에 따라 상기 대폭압연기의 폭압연량을 보상하는 단계인 압연 장치의 금속소재 폭 제어 방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 대폭압연기의 폭압연량을 보상하는 단계는 상기 제어부는 상기 절대값이 상기 기준값보다 크면 상기 대폭압연기의 폭압연량을 증가시키고, 상기 절대값이 상기 기준값보다 작으면 상기 대폭압연기의 폭압연량을 감소시키는 단계인 압연 장치의 금속소재 폭 제어 방법.
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KR20190133874A (ko) * 2018-05-24 2019-12-04 현대제철 주식회사 후판의 도그본 압연 장치 및 방법

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