KR102020378B1 - 냉각 시스템 및 그의 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 기술적 측면은 냉각 시스템을 제안한다. 상기 냉각 시스템은 복수의 냉각 패스를 이용하여 소재를 냉각시키는 냉각 시스템으로서, N번째 냉각 패스의 입측에 구비되고, 소재의 일부분의 입측 온도를 측정하는 입측 온도계, 상기 N번째 냉각 패스의 출측에 구비되고, 상기 소재의 상기 일부분의 출측 온도를 측정하는 출측 온도계 및 상기 입측 온도를 이용하여 상기 N번째 냉각 패스에서의 냉각 유량 및 이송 속도를 설정하고, 상기 출측 온도를 이용하여 N+1번째 냉각 패스에 대한 대기 시간을 계산하는 제어부를 포함 할 수 있다.

Description

냉각 시스템 및 그의 제어 방법 {COOLING SYSTEM AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 후물 강판 등의 소재를 냉각 시킬 수 있는 냉각 시스템 및 그의 제어 방법에 관한 것이다.
강판의 생산 과정에서 냉각 공정은 강판의 품질 및 성형성을 결정하는 중요한 공정이다.
특히, 후물 강판과 같이 두꺼운 소재의 경우, 소재의 두께에 따라 냉각의 영향이 서로 다르게 반영되므로, 요구하는 냉각의 수준에 적합하게 냉각하는 것에 어려움이 존재한다.
종래에는, 수냉각 환경에서 복수의 냉각 패스를 구비하고, 소재를 이러한 복수의 냉각 패스를 순차적으로 통과시킴으로써, 냉각 공정의 효율화를 추구하였다.
그러나, 이러한 종래의 경우, 냉각 공정에서 각 냉각 패스의 냉각 조절을 달리함에 어려움이 존재하였고, 특히 상술한 바와 같이 두꺼운 소재의 경우 실제 냉각 결과와 예상 냉각치와의 차이에 의하여 소재의 품질이 저하되는 등의 문제가 발생하고 있다.
이러한 종래 기술에 대해서는, 한국 공개특허공보 제2013-0074327호, 한국 공개특허공보 제2012-0119032호 등을 참조하여 쉽게 이해할 수 있다.
한국 공개특허공보 제2013-0074327호 한국 공개특허공보 제2012-0119032호
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 일 기술적 측면은 복수의 냉각 패스에 대하여 개별적인 제어를 통하여 소재의 냉각을 보다 정확하게 제어할 수 있는 냉각 시스템 및 그의 제어 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 일 기술적 측면은 냉각 패스에서의 수냉과 냉각 패스 간의 이송 과정에서의 공냉을 조합적으로 적용하여, 냉각의 정확도를 증가시키고 냉각 효율을 증가시킬 수 있는 냉각 시스템 및 그의 제어 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 일 기술적 측면은, 냉각 패스의 입출과 출측에 각각 온도 센서를 구비하고, 그들로부터 센싱된 데이터를 기초로 소재의 두께에 따른 온도를 다르게 확인하여 냉각을 제공함으로써, 두터운 후물 강판 등의 소재에 대해서도 정확하게 냉각 공정을 수행할 수 있는 냉각 시스템 및 그의 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 기술적 측면은 냉각 시스템을 제안한다. 상기 냉각 시스템은 복수의 냉각 패스를 이용하여 소재를 냉각시키는 냉각 시스템으로서, N번째 냉각 패스의 입측에 구비되고, 소재의 일부분의 입측 온도를 측정하는 입측 온도계, 상기 N번째 냉각 패스의 출측에 구비되고, 상기 소재의 상기 일부분의 출측 온도를 측정하는 출측 온도계 및 상기 입측 온도를 이용하여 상기 N번째 냉각 패스에서의 냉각 유량 및 이송 속도를 설정하고, 상기 출측 온도를 이용하여 N+1번째 냉각 패스에 대한 대기 시간을 계산하는 제어부를 포함 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 입측 온도로부터 상기 소재의 입측 온도 정보를 생성하고, 냉각 모델에 상기 입측 온도 정보를 적용하여 상기 N번째 냉각 패스에서의 상기 냉각 유량 및 상기 이송 속도를 설정하는 제1 제어기 및 상기 출측 온도로부터 상기 소재의 출측 온도 정보를 생성하고, N+1번째 냉각 패스의 입측 목표 온도와 상기 소재의 출측 온도 정보를 반영하여 상기 N+1번째 냉각 패스에 대한 대기 시간을 계산하는 제2 제어기를 포함 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 입측 온도 정보 및 상기 출측 온도 정보는, 상기 소재의 표면 온도 및 상기 소재의 내부 깊이별 온도를 포함 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2 제어기는, 상기 입측 온도 정보와 상기 냉각 모델에서 설정된 목표 입측 온도를 비교하여, 상기 소재의 상기 N 번째 패스에 대한 대기 시간을 설정 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 냉각 시스템은, 상기 제어부의 제어에 따라, 상기 냉각 시스템에서 상기 소재를 이송시키는 이송부를 더 포함하고, 상기 이송부는 상기 대기 시간 동안 상기 소재를 냉각 패스의 외부에 대기시켜 상기 소재를 공냉 시킬 수 있다.
본 발명의 다른 일 기술적 측면은 냉각 시스템의 제어 방법을 제안한다. 상기 냉각 시스템의 제어 방법은 복수의 냉각 패스를 이용하여 소재를 냉각시키는 냉각 시스템에서 수행되는 냉각 시스템의 제어 방법으로서, N번째 냉각 패스의 입측에 구비된 입측 온도계를 이용하여, 소재의 일부분의 입측 온도를 측정하는 단계, 상기 입측 온도를 이용하여 상기 N번째 냉각 패스에서의 냉각 유량 및 이송 속도를 설정하는 단계, 상기 N번째 냉각 패스의 출측에 구비된 출측 온도계를 이용하여, 상기 소재의 상기 일부분의 출측 온도를 측정하는 단계 및 상기 출측 온도를 이용하여 N+1번째 냉각 패스에 대한 대기 시간을 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 N번째 냉각 패스에서의 냉각 유량 및 이송 속도를 설정하는 단계는, 상기 입측 온도로부터 상기 소재의 입측 온도 정보를 생성하는 단계 및 냉각 모델에 상기 입측 온도 정보를 적용하여 상기 N번째 냉각 패스에서의 상기 냉각 유량 및 상기 이송 속도를 설정하는 단계를 포함 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 출측 온도를 이용하여 N+1번째 냉각 패스에 대한 대기 시간을 계산하는 단계는, 상기 출측 온도로부터 상기 소재의 출측 온도 정보를 생성하는 단계 및 N+1번째 냉각 패스의 입측 목표 온도와 상기 소재의 출측 온도 정보를 반영하여 상기 N+1번째 냉각 패스에 대한 대기 시간을 계산하는 단계를 포함 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 냉각 시스템의 제어 방법은, 상기 입측 온도 정보와 상기 냉각 모델에서 설정된 목표 입측 온도를 비교하여, 상기 소재의 상기 N 번째 패스에 대한 대기 시간을 설정하는 단계를 더 포함 할 수 있다.
상기한 과제의 해결 수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것은 아니다. 본 발명의 과제 해결을 위한 다양한 수단들은 이하의 상세한 설명의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 복수의 냉각 패스에 대하여 개별적인 제어를 통하여 소재의 냉각을 보다 정확하게 제어할 수 있는 효과를 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 측면은 냉각 패스에서의 수냉과 냉각 패스 간의 이송 과정에서의 공냉을 조합적으로 적용하여, 냉각의 정확도를 증가시키고 냉각 효율을 증가시킬 수 있는 효과를 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 냉각 패스의 입출과 출측에 각각 온도 센서를 구비하고, 그들로부터 센싱된 데이터를 기초로 소재의 두께에 따른 온도를 다르게 확인하여 냉각을 제공함으로써, 두터운 후물 강판 등의 소재에 대해서도 정확하게 냉각 공정을 수행할 수 있는 효과를 제공한다.
도 1에서는 본 발명이 적용 되는 강판의 생산 공정을 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에서, 하나의 냉각 패스의 일 예를 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에서, 하나의 냉각 패스에서 냉각수 유량을 조절하는 예들을 도시하는 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 예들에서의 소재의 냉각 온도 특성을 도시하는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 시스템을 설명하는 블록 구성도이다.
도 6은 도 5에 도시된 제어부의 일 실시예를 설명하는 블록 구성도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 시스템의 제어 방법의 일 예를 설명하는 순서도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 시스템의 제어 방법의 다른 일 예를 설명하는 순서도이다.
도 9는 본 발명의 일 적용예에 따라 멀티 패스에서 냉각이 이루어지는 소재의 온도를 도시하는 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다.
그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 본 발명의 다양한 실시 예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다.
또한, 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1에서는 본 발명이 적용 되는 강판 등의 소재의 생산 공정을 도시하는 도면이다.
도시된 예에서, 강판 등의 소재는 가열로(10), 폭 내기 압연기(21), 길이 내기 압연기(22), 냉각 시스템(100) 및 열간 교정기(40)를 거쳐서 후판(1)이 제조 되는 것을 도시하고 있다. 도시되지 않으나, 실시예에 따라 생산 공정에는 소재에 대한 교정 공정이 더 추가될 수 있다.
도시된 예에서, 냉각 시스템(100)은 두 개의 냉각 패스(101, 102)로 구성되고 있으나, 이는 예시적인 것이다. 따라서, 냉각 시스템(100)은 3개 이상의 냉각 패스를 포함할 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에서, 하나의 냉각 패스의 일 예를 도시하는 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에서, 하나의 냉각 패스(202)의 입측에는 입측 온도계(201)가, 출측에는 출측 온도계(203)가 각각 구비되어 있다.
그에 따라, 하나의 냉각 패스에 입력되는 소재의 실측 온도 및 하나의 냉각 패스에서 출력되는 소재의 실측 온도를 각각 확인할 수 있다.
따라서, 냉각 시스템은 실측 온도와 냉각 시스템 상에서 계산된 온도의 차이를 확인하고, 이러한 차이를 반영하여 냉각 시스템 내의 계산을 수정함으로써 보다 정확하게 냉각을 수행할 수 있다.
또한, 냉각 시스템은 냉각 패스에서 출력된 소재의 실측 온도와, 다음 냉각 패스에서의 시작 목표 온도-즉, 냉각 시스템에서 설정된 해당 냉각 패스에서 입력되는 소재의 온도-의 차이를 확인하고, 그 차이에 따라 대기 시간을 설정하여 소재를 공냉 시킴으로써, 소재의 냉각을 정확하게 수행할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에서, 하나의 냉각 패스에서 냉각수 유량을 조절하는 예들을 도시하는 도면이다.
냉각 시스템은 복수의 냉각 패스에 대하여 개벌적으로 냉각수 유량을 조절할 수 있다. 즉, 냉각 시스템은 각 냉각 패스에서의 냉각 목표에 맞도록 냉각수 유량 및 소재의 진행 속도를 조절할 수 있다.
그림 (a)는 하나의 냉각 패스에 포함된 복수의 노즐(F1 내지 F6)이, 소재의 진행에 따라 동일한 냉각수 유량을 제공하는 일 예를 도시하고 있다.
그림 (b)는 하나의 냉각 패스에 포함된 복수의 냉각수 밸브를 조절함으로써, 소재의 진행에 따라 노즐(F1 내지 F6)마다 냉각 유량을 다르게 설정하는 일 예를 도시하고 있다.
이와 같이, 냉각 시스템은 하나의 냉각 패스 내에서도, 각 노즐마다 냉각수 유량을 조절할 수 있으며, 그에 따라 소재의 온도를 정확하게 조절할 수 있다.
도 4는 도 3에 도시된 예들에서의 소재의 냉각 온도 특성을 도시하는 그래프이다.
도 4의 (a)는 도 3의 (a)에 의한 경우에 소재의 냉각 온도 특성의 일 예를, 도 4의 (b)는 도 3의 (b)에 의한 경우에 소재의 냉각 온도 특성의 일 예를 도시하고 있다.
도시된 그래프에서, 소재의 온도와 시간에 따라, 소재는 페라이트, 펄라이트, 베이나이트 등으로 조직이 변화될 수 있다.
따라서, 냉각 시스템은 냉각 시간 및 온도를 조절함으로써, 요구되는 소재의 조직을 형성하도록 할 수 있다.
이하, 이러한 냉각 시스템에 대하여 도 5 내지 도 8을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 시스템을 설명하는 블록 구성도이다.
냉각 시스템은 복수의 냉각 패스를 소재를 냉각시킬 수 있다.
냉각 시스템(100)은 각 패스의 입측에 구비되는 입측 온도계(111), 각 패스의 출측에 구비되는 출측 온도계(112) 및 제어부(140)를 포함할 수 있다. 또한, 냉각 시스템(100)은 냉각부(120) 및 이송부(130)를 더 포함할 수 있다.
입측 온도계(111)는 냉각 패스의 입측에 구비되고, 소재의 일부분의 입측 온도를 측정할 수 있다.
출측 온도계(112)는 냉각 패스의 출측에 구비되고, 소재의 상기 일부분의 출측 온도를 측정할 수 있다.
즉, 입측 온도계(111)와 출측 온도계(112)는 소재의 동일한 부분의 온도를 측정할 수 있으며, 표면 온도를 실측할 수 있다.
일 실시예에서, 하나의 온도계를 입측 온도계(111)와 출측 온도계(112)로서 활용할 수 있다. 예컨대, N(N은 자연수)번째 냉각 패스와 N+1번째 냉각 패스 사이에 하나의 온도계가 구비되고, 이 온도계는 N번째 냉각 패스에 대해서는 출측 온도계로서, N+1번째 냉각 패스에 대해서는 입측 온도계로서 동작할 수 있다. 실시예에 따라 이를 위하여 이송부는 소재를 상기 하나의 온도계의 전후로 이송시킬 수 있다.
냉각부(120)는 각 냉각 패스에 구비되어, 소재를 냉각 시킬 수 있다. 냉각부(120)는 도 2 내지 도 3에 기 설명한 바와 같이, 제어부(140)의 제어에 따라 냉각수 유량을 조절하여 소재를 냉각시킬 수 있다.
이송부(130)는 소재를 이동시킬 수 있다. 실시예에 따라, 이송부(130)는 소재를 대기 시간동안 대기시기거나, 또는 대기 시간에 맞추어 어느 냉각 패스에 입력되도록 이송 속도를 조절할 수 있다.
즉, 본 발명에서 대기 시간은 어느 하나의 냉각 패스로부터 출력되어 다음 번의 냉각 패스로 입력되기 전 까지의 시간을 의미한다. 따라서, 소재가 이송되는 시간을 포함하는 의미이며, 단순히 소재가 정지하여 대기하는 것 만을 의미하는 것이 아니다.
제어부(140)는 입측 온도계(111) 및 출측 온도계(112)에서 획득한 실측 온도와, 내부적으로 설정 또는 계산된 온도를 비교하여 소재의 냉각 유량 및 이동 속도를 조절하거나 또는 냉각 패스 간 대기 시간을 설정하여 공냉을 시킬 수 있다.
구체적으로, 제어부(140)는 입측 온도를 이용하여 각 냉각 패스에서의 냉각 유량 및 이송 속도를 설정할 수 있다.
또한 제어부(140)는 N번째 패스의 출측 온도를 이용하여, 소재가 N+1번째 냉각 패스에 들어가기 까지의 대기 시간(이하, 'N+1번째 냉각 패스에 대한 대기 시간'이라 칭함)을 설정하여, 각 패스 간 발생하는 온도 차이를 보상하도록 소재를 공냉 시킬 수 있다.
제어부(140)는 프로세싱 유닛이나 또는 컴퓨팅 디바이스로 구현될 수 있다.
컴퓨팅 디바이스는 적어도 하나의 프로세싱 유닛 및 메모리를 포함할 수 있다. 여기서, 프로세싱 유닛은 예를 들어 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU), 마이크로프로세서, 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC), Field Programmable Gate Arrays(FPGA) 등을 포함할 수 있으며, 복수의 코어를 가질 수 있다. 메모리(1120)는 휘발성 메모리(예를 들어, RAM 등), 비휘발성 메모리(예를 들어, ROM, 플래시 메모리 등) 또는 이들의 조합일 수 있다.
또한, 컴퓨팅 디바이스는 추가적인 스토리지를 포함할 수 있다. 스토리지는 자기 스토리지, 광학 스토리지 등을 포함하지만 이것으로 한정되지 않는다.
도 6은 도 5에 도시된 제어부의 일 실시예를 설명하는 블록 구성도로서, 이하 도 6을 참조하여 제어부의 일 실시예에 대하여 보다 상세히 설명한다.
도 6을 참조하면, 제어부(140)는 제1 제어기(141)와 제2 제어기(142)를 포함할 수 있다.
제1 제어기(141)는 각 냉각 패스에서의 냉각을 조절할 수 있다.
구체적으로, 제1 제어기(141)는 입측 온도계에서 실측한 입측 온도로부터 상기 소재의 입측 온도 정보를 생성할 수 있다.
여기에서, 입측 온도 정보는 상기 소재의 표면 온도 및 상기 소재의 내부 깊이별 온도를 포함할 수 있다. 즉, 제1 제어기(141)는 입측 온도계에서 실측한 표면의 입측 온도를 이용하여, 소재의 두께 별 온도를 계산할 수 있다.
제1 제어기(141)는 기 설정된 냉각 모델에 상기 입측 온도 정보를 적용하여 N번째 냉각 패스에서의 냉각 설정- 예컨대, 냉각 유량 및 이송 속도-를 설정할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 제어기(141)는 N번째 냉각 패스에서의 냉각 유량 및 이송 속도에 따른 소재의 변화된 예측 온도를 계산할 수 있다. 제1 제어기(141)는 N번째 냉각 패스의 출측 온도계에서 실측된 소재의 표면 출측 온도로부터, N번째 냉각 결과에 따른 소재의 두께 별 온도를 계산할 수 있다. 이후, 제어기(141)는 소재의 변화된 예측 온도와, N번째 냉각 결과에 따른 소재의 두께 별 온도를 비교하고, 그 차이를 상기 냉각 모델에 반영하여 온도의 실측치와 계산치 간의 차이를 보상하도록 냉각 모델을 재설정할 수 있다.
제2 제어기(141)는 대기 시간을 계산하고, 상기 대기 시간을 반영하여 냉각 패스 사이에서 소재의 이동을 조절할 수 있다.
구체적으로, 제2 제어기(141)는 출측 온도계에서 검출한 출측 온도로부터 상기 소재의 출측 온도 정보를 생성하고, N+1번째 냉각 패스의 입측 목표 온도와 상기 소재의 출측 온도 정보를 반영하여 상기 N+1번째 냉각 패스에 대한 대기 시간을 계산할 수 있다.
여기에서, 출측 온도 정보 또한 상기 소재의 표면 온도 및 상기 소재의 내부 깊이별 온도를 포함할 수 있다. 즉, 제2 제어기(142)는 출측 온도계에서 실측한 표면의 출측 온도를 이용하여, 소재의 두께 별 온도를 계산할 수 있다.
일 실시예에서, 제2 제어기(141)는 입측 온도계에서 검출한 입측 온도를 이용하여, N번째 패스에 대한 대기 시간-즉, 입력 대기 시간-을 설정할 수 있다. 즉, 제2 제어기(141)는 입측 온도 정보와 상기 냉각 모델에서 설정된 목표 입측 온도를 비교하여, 소재의 N 번째 패스에 대한 대기 시간을 설정할 수 있다. 이러한 경우에는, 대기 시간동안 N 번째 패스가 동작하지 않도록 제어하거나, 또는 소재를 역방향으로 이송하여 입력 대기를 수행할 수 있다.
한편, 상기 설명에서는 하나의 냉각 패스를 중심으로 설명하였으나, 제어부(140)는 복수의 냉각 패스를 연관하여 제어할 수 있다.
일 실시예, 제어부(140)는 먼저 각 냉각 패스 별 시작 목표 온도 및 종료 목표 온도, 각 냉각 패스 별 냉각 설정(냉각 유량 및 패스 내의 이송 속도)를 기 설정할 수 있다.
이후, 제어부(140)는 각 냉각 패스별로 제1 제어기(141) 및 제2 제어기(142)를 동작시켜 상술한 설명에 따라 제어할 수 있다.
이상에서는, 도 2 내지 도 6을 참조하여, 본 발명에 따른 냉각 시스템의 다양한 실시예들에 대하여 설명하였다.
이하에서는, 도 7 내지 도 8을 참조하여, 냉각 시스템의 제어 방법의 다양한 실시예들에 대하여 설명한다.
다만, 이하에서 설명할 냉각 시스템의 제어 방법의 다양한 실시예들은, 도 2 내지 도 6을 참조하여 상술한 냉각 시스템에서 수행되는 것이다. 따라서, 도 2 내지 도 6을 참조하여 상술한 설명을 참조하여 보다 쉽게 이해할 수 있으며, 동일한 설명은 중복 설명하지 않고 생략한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 시스템의 제어 방법의 일 예를 설명하는 순서도이다.
도 7에 도시된 냉각 시스템의 제어 방법의 일 실시예는, 복수의 냉각 패스 중 어느 하나의 냉각 패스에서의 냉각 시스템의 제어 방법을 설명하는 순서도이다.
도 7을 참조하면, 냉각 시스템은, N번째 냉각 패스의 입측에 구비된 입측 온도계를 이용하여, 소재의 일부분의 입측 온도를 측정할 수 있다(S701).
이후, 냉각 시스템은 상기 입측 온도를 이용하여 상기 N번째 냉각 패스에서의 냉각 유량 및 이송 속도를 설정할 수 있다(S702).
냉각 시스템은 N번째 냉각 패스의 출측에 구비된 출측 온도계를 이용하여, 상기 소재의 상기 일부분의 출측 온도를 측정할 수 있다(S703).
이후, 냉각 시스템은 상기 출측 온도를 이용하여 N+1번째 냉각 패스에 대한 대기 시간을 계산할 수 있다(S704).
단계 S702에 대한 일 실시예에서, 냉각 시스템은 상기 입측 온도로부터 상기 소재의 입측 온도 정보를 생성할 수 있다. 이후, 냉각 시스템은 냉각 모델에 상기 입측 온도 정보를 적용하여 상기 N번째 냉각 패스에서의 상기 냉각 유량 및 상기 이송 속도를 설정할 수 있다.
단계 S704에 대한 일 실시예에서, 냉각 시스템은 상기 출측 온도로부터 상기 소재의 출측 온도 정보를 생성할 수 있다. 이후, 냉각 시스템은 N+1번째 냉각 패스의 입측 목표 온도와 상기 소재의 출측 온도 정보를 반영하여 상기 N+1번째 냉각 패스에 대한 대기 시간을 계산할 수 있다.
도시되어 있지 않으나, 냉각 시스템은 상기 입측 온도 정보와 상기 냉각 모델에서 설정된 목표 입측 온도를 비교하여, 상기 소재의 상기 N 번째 패스에 대한 대기 시간을 설정할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 시스템의 제어 방법의 다른 일 예를 설명하는 순서도이다.
도 8에 도시된 냉각 시스템의 제어 방법의 일 실시예는, 복수의 냉각 패스를 대상으로 제어하는 실시 형태에 관한 것으로, 또한 입력 대기를 통한 공냉을 제공하는 실시예에 대한 제어 방법을 설명하는 순서도이다.
도 8을 참조하면, 냉각 시스템은 먼저 각 냉각 패스 별 시작 목표 온도 및 종료 목표 온도, 각 냉각 패스 별 냉각 설정(냉각 유량 및 패스 내의 이송 속도)를 설정할 수 있다(S801).
냉각 시스템은 제어 패스를 N번째 냉각 패스로 설정할 수 있다(S802).
N번째 냉각 패스에 대하여, 냉각 시스템은 입측 온도를 측정하고(S803), 입력 대기 시간을 계산할 수 있다(S804).
즉, 냉각 시스템은 N번째 패스의 냉각 시작 목표 온도와, 측정된 입측 온도를 비교하여 N번 패스 대기 시간(입력 대기 시간)을 계산할 수 있다(S804).
만약 대기 시간이 존재하면, 냉각 시스템은 대기 시간 동안 소재를 공냉 대기시킬 수 있다(S806).
실시예에 따라, 냉각 시스템은 입측 온도를 재 측정하고, 재측정된 결과를 기초로 냉각 모델의 입측 온도 설정을 온도 보정할 수 있다(S807).
대기 시간이 존재하지 않거나 혹은 공냉 대기가 완료되면, 냉각 시스템은 N번째 냉각 패스의 유량 및 이송 속도 계산하고, 그에 따라 계산된 수치대로 N번째 냉각 패스에서 냉각을 수행할 수 있다(S808). 이에 대해서는 기 설명한 바로부터 쉽게 이해할 수 있다.
냉각 시스템은 출측 온도를 측정하고(S809), N번째 냉각 패스의 출력 후 N+1번째 냉각 패스의 입력 전 까지의 대기 시간을 계산할 수 있다(S810).
즉, 냉각 시스템은 N+1번째 패스의 냉각 시작 목표 온도와, 측정된 입측 온도를 비교하여 N+1번 패스 대기 시간 계산할 수 있다(S810).
N번째 패스가 마지막이면, 냉각 시스템은 제어를 종료한다.
N번째 패스가 마지막이 아니면, 제어 패스를 N+1번째 냉각 패스로 설정하고 상기 단계를 반복한다(S812).
도 9는 본 발명의 일 적용예에 따라 멀티 패스에서 냉각이 이루어지는 소재의 온도를 도시하는 그래프이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 각 냉각 패스에서 냉각을 수행하는 경우, 소재의 두께에 따라 온도가 다르게 냉각된다.
이후, 본 발명에 따른 냉각 시스템은, 소재를 각 패스 사이에서 이동시키는 동안 대기 시간을 설정함으로써, 다음 패스에서의 소재의 실제 온도를 목표 시작 온도에 유사하게 설정할 수 있다.
이러한 대기 시간에 따라 냉각 시스템에서 계산되는 온도와, 실제 온도 간의 차이를 최소화할 수 있으며, 그에 따라 두터운 소재에 대해서도 정확하게 냉각을 수행할 수 있다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
10 : 가열로
20 : 마무리 압연기
111 : 제1 측정부 112 : 제2 측정부
120 : 냉각부
200 : 열연 압연 보정 장치
210 : 조압연 레벨 계산부 220 : 마무리 압연 보정 계산부
230 : 마무리 압연 보정 적용부

Claims (9)

  1. 복수의 냉각 패스를 이용하여 소재를 냉각시키는 냉각 시스템으로서,
    N번째 냉각 패스의 입측에 구비되고, 소재의 일부분의 입측 온도를 측정하는 입측 온도계;
    상기 N번째 냉각 패스의 출측에 구비되고, 상기 소재의 상기 일부분의 출측 온도를 측정하는 출측 온도계;
    상기 입측 온도를 이용하여 상기 N번째 냉각 패스에서의 냉각 유량 및 이송 속도를 설정하고, 상기 출측 온도를 이용하여 N+1번째 냉각 패스에 대한 대기 시간을 계산하는 제어부; 및
    상기 제어부의 제어에 따라, 상기 냉각 시스템에서 상기 소재를 이송시키는 이송부를 포함하고,
    상기 이송부는 소재를 상기 대기 시간동안 대기시키거나, 또는 소재가 상기 대기 시간에 맞추어 상기 N+1번째 냉각 패스에 입력되도록 이송 속도를 조절하고,
    상기 제어부는
    상기 입측 온도로부터 상기 소재의 입측 온도 정보를 생성하고, 냉각 모델에 상기 입측 온도 정보를 적용하여 상기 N번째 냉각 패스에서의 상기 냉각 유량 및 상기 이송 속도를 설정하는 제1 제어기; 및
    상기 출측 온도로부터 상기 소재의 출측 온도 정보를 생성하고, N+1번째 냉각 패스의 입측 목표 온도와 상기 소재의 출측 온도 정보를 반영하여 상기 N+1번째 냉각 패스에 대한 대기 시간을 계산하는 제2 제어기를 포함하고,
    상기 입측 온도 정보 및 상기 출측 온도 정보는
    상기 소재의 표면 온도 및 상기 소재의 내부 깊이별 온도를 포함하고,
    상기 제2 제어기는
    상기 입측 온도 정보와 상기 냉각 모델에서 설정된 목표 입측 온도를 비교하여, 상기 소재의 상기 N 번째 냉각 패스에 대한 대기 시간을 설정하는 냉각 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 이송부는
    상기 대기 시간 동안 상기 소재를 상기 N번째 냉각 패스와 상기 N+1번째 냉각 패스의 사이에 위치시킴으로써 상기 소재를 공냉 시키는 냉각 시스템.
  6. 복수의 냉각 패스를 이용하여 소재를 냉각시키는 냉각 시스템에서 수행되는 냉각 시스템의 제어 방법으로서,
    N번째 냉각 패스의 입측에 구비된 입측 온도계를 이용하여, 소재의 일부분의 입측 온도를 측정하는 단계;
    상기 입측 온도를 이용하여 상기 N번째 냉각 패스에서의 냉각 유량 및 이송 속도를 설정하는 단계;
    상기 N번째 냉각 패스의 출측에 구비된 출측 온도계를 이용하여, 상기 소재의 상기 일부분의 출측 온도를 측정하는 단계;
    상기 출측 온도를 이용하여 N+1번째 냉각 패스에 대한 대기 시간을 계산하는 단계; 및
    상기 대기 시간 동안 상기 소재가 상기 N번째 냉각 패스와 상기 N+1번째 냉각 패스의 사이에 위치하도록 상기 소재의 이송 속도를 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 N번째 냉각 패스에서의 냉각 유량 및 이송 속도를 설정하는 단계는
    상기 입측 온도로부터 상기 소재의 입측 온도 정보를 생성하는 단계; 및
    냉각 모델에 상기 입측 온도 정보를 적용하여 상기 N번째 냉각 패스에서의 상기 냉각 유량 및 상기 이송 속도를 설정하는 단계를 포함하고,
    상기 냉각 시스템의 제어 방법은
    상기 입측 온도 정보와 상기 냉각 모델에서 설정된 목표 입측 온도를 비교하여, 상기 소재의 상기 N 번째 냉각 패스에 대한 대기 시간을 설정하는 단계를 더 포함하는 냉각 시스템의 제어 방법.
  7. 삭제
  8. 제6항에 있어서, 상기 출측 온도를 이용하여 N+1번째 냉각 패스에 대한 대기 시간을 계산하는 단계는
    상기 출측 온도로부터 상기 소재의 출측 온도 정보를 생성하는 단계; 및
    N+1번째 냉각 패스의 입측 목표 온도와 상기 소재의 출측 온도 정보를 반영하여 상기 N+1번째 냉각 패스에 대한 대기 시간을 계산하는 단계;
    를 포함하는 냉각 시스템의 제어 방법.
  9. 삭제
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020027924A (ko) * 2000-10-06 2002-04-15 이구택 열연강재의 냉각제어방법
KR20120119032A (ko) 2011-04-20 2012-10-30 주식회사 포스코 가속냉각 제어장치 및 방법
KR101336830B1 (ko) 2011-12-26 2013-12-04 한국원자력연구원 양성자 빔 단면의 크기 조절을 활용한 양성자 치료기

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100679081B1 (ko) * 2005-09-02 2007-02-05 주식회사 포스코 열연 강판의 냉각장치 및 냉각방법

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