KR19990010571A - 연속 냉간압연에서의 판두께 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연속냉간압연 공정에서 자동 판두께제어시스템을 이용하여 냉연강판의 판두께를 제어하는 방법에 관한 것으로서, 특히 판두께제어시스템 내부의 중요제어인자(factor)중 하나인 소성계수를 저속 정상압연구간에서 물리적인 압연현상효과를 반영하는 방법으로 구하여, 보다 정도 높은 판두께를 얻을 수 있도록한 것이다. 이와같은 본 발명은 판두께를 제어하는 방법에 있어서, 입력된 실적데이타를 기본으로 통상의 셋업모델에 의해 저속정상압연 초기치 롤갭을 구하는 단계와, 상기와 같이 설정된 롤갭 초기치를 이용하여, 탄소성곡선으로부터 초기치 압연하중을 구하는 단계와, 상기와 같이 결정된 압연하중을 중심으로, 섭동방법에 의해 제어인자인 소성계수를 구하는 단계와, 위와 같이 소성계수를 산출하는 방법과, 이를 이용하여 자동 판두께제어시스템을 이용하여 저속정상압연구간에서 보다 정도 높은 판두께를 제어할 수 있도록한 것이다.

Description

연속 냉간압연에서의 판두께 제어방법
본 발명은 연속냉간압연 공정에서 자동 판두께제어시스템을 이용하여 냉연강판의 판두께를 제어하는 방법에 관한 것으로서, 특히 판두께제어시스템 내부의 중요제어인자(factor)중 하나인 소성계수를 저속 정상압연구간에서 물리적인 압연현상효과를 반영하는 방법으로 구하여, 보다 정도 높은 판두께를 얻을 수 있도록 한 것이다.
일반적으로, 연속냉간압연에서 원하는 코일길이방향의 판두께 품질을 얻기 위해 AGC(automatic gauge control)시스템이 갖추어져 있다.
AGC시스템중에는 F·F(Feed),(Forward) AGC라는 것과 FB(FeedBack) AGC가 있는데, 전자는 #1 스탠드 입측에서 들어오는 모재의 판두께편차 외란을 이용하여, 후자는 #1 스탠드 출측에서 발생하는 판두께편차를 이용하여, 최종적으로, #1 스탠드 출측 판두께 편차를 최소로 하기위한 롤겝(roll gap)제어량을 결정한다.
이때, 롤갭제어량을 결정하기위한 AGC제어 블럭(block) 내부에는, 소성계수라는 인자가 있는데, 이는 압연의 상태를 반영하는 값으로서 압연개시전 고속정상압연을 기준으로한 코일에 한번만 계산되어 사용된다.
그러나 연속냉간압연은 코일이 연속적으로 연결되어 작업하므로 고속정상압연(1000m/min정도)뿐만 아니라, 코일간의 용접점 봉과와, 권취를 위해 저속정상압연(100∼200m/min정도)으로도 작업을 수행한다.
하지만 AGC에 필요한 소성계수는 고속정상압연을 기준으로 코일당 한 번만 계산되므로, 저속압연시 고속압연을 기준으로 구해진 소성계수를 가지고 AGC제어를 수행할 수 밖에 없으므로, 물리적인 압연상황과는 맞지 않는 계수를 사용함으로서 출측판두께제어의 효율성이 떨어질 수 밖에 없었다.
본 발명은 연속냉간압연 공정에서 자동 판두께제어시스템을 이용하여 냉연강판의 판두께를 제어하는 방법에 관한 것으로서, 특히 판두께제어시스템 내부의 중요제어인자(factor)중 하나인 소성계수를 저속 정상압연구간에서 물리적인 압연현상효과를 반영하는 방법으로 구하여, 보다 정도 높은 판두께를 얻을 수 있는 방법을 제공함에 그 목적이 있는 것이다.
이와같은 목적을 갖는 본 발명은 판두께를 제어하는 방법에 있어서, 압력된 실적데이타를 기본으로 통상의 셋업모뎀에 의해 저속정상압연 초기치 롤갭을 구하는 단계와, 상기와 같이 설정된 롤갭 초기치를 이용하여, 탄소성곡선으로부터 초기치 압연하중을 구하는 단계와, 상기와 같이 결정된 압연하중을 중심으로, 섭동(pertubation)방법에 의해 제어인자인 소성계수를 구하는 단계와, 위와 같이 소성계수를 산출하는 방법과, 이를 이용하여 자동판두께제어시스템 이용하여 저속정상압연구간에서보다 정도 높은 판두께를 제어할 수 있도록 함을 특징으로 한다.
도 1는 연속냉간압연에서의 스트립의 판두께 제어장치 개략도,
도 2는 연속냉간압연에서 압연속도를 나타낸 상태도,
도 3는 압연의 물리적인 현상을 나타내는 탄소성곡선을 나타낸 그래프,
도 4 는 소성곡선에서 섭동방법에 의해 소성계수를 구하는 도식도,
도 5는 본 발명법과 종래방법에의해 제어된 출측판두께편차를 나타낸 그래프.
본 발명은 자동화된 연속 냉간압연공장에서의 압연작업은 모든 공정이 계산기에 의해 제어되고 있으며, 특히 제품의 길이방향 판두께를 확보하기위해 압연개시전에 구동기의 초기치(롤갭, 물속도)를 결정하는 셋업(Set up)시스템과 압연작업중발생하는 여러외란을 효과적으로 제어하기 위한 AGC제어시스템이라는 것이 있다.
통상의 AGC시스템은 도 1과 같이 1번 스탠드에 집중되어 있으며, FF(Feef Forward)와 FB(Feed Back)로 구성되어 있다.
FF는 1번 스탠드 입측에 존재하는 판두께편차를, FB는 1번 스탠드 출측에 존재하는 판두께편차를 제어하기 위해 통상 다음과 같은 로직으로 구성되어 있다.
△SFB= -△h ---------------- (1)
단, △SFF: FF AGC의 롤갭 제어량
△SFB: FB AGC의 롤갭 제어량
△h : 출측판두께 편차
K : 탄성계수
M : 소성계수
이때, 롤갭제어량을 결정하기 위해 △H, △h는 각각 입측 및 출측판두께 센서에서 측정되는 값이고, K는 압연기의 기계적인 성질을 나타내는 값으로서, 미리 측정되어 결정되는 값이다.
소성계수 M은 스트립의 물리적인 특성을 나타나는 값으로서 스트립 및 압연조건에 따라 변화한다.
한편, 연속 냉간압연은 스트립을 용접하여 연속적으로 압연을 수행하기 때문에, 용접 시간 및 권취를 위해 압연속도를 도 2와 같이 저속정상, 가속, 고속정상, 감속, 저속정상을 반복하여 압연을 수행한다.
그런데, 종래에는 소성계수 M을 고속정상을 기준으로한 코일당 한 번만 연산하여, 전 구간에 적용하여 사용되어 왔다.
따라서, 고속정상을 벗어난 구간에서는 물리적인 현상과 맞지않는 소성계수 M을 사용함으로서 두께제어정도가 떨어질 수 밖에 없는 단점을 갖고 있다.
본 발명은 연속냉간압연에서 판두께를 제어하는데 있어 통상의 방법이 갖고 있는 문제점을 해결하기 위해, 보다 물리적인 현상을 정확하게 예측할수 있는 소성계수 M을 구하여 AGC에 대입함으로서 판두께 정도를 높이는 방법을 제시한 것이다.
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 하기표 1에 명시된 저속정상압연 실적데이타를 이용하여 통상의 셋업모델을 이용하여 유압실린더의 롤갭초기치 So를 구한다.
이때 통상적인 탄소성곡선을 이용하여 물리적으로 전개하면 도3와 같으며, 이 곡선을 이용하여 초기치 압연하중 Po를 구한다.
폭(㎜) : 930, 압연속도(m/min) : 100
앞에서 구한 압연하중 초기치 P를 중심으로 제 4에서와 같이 섭동(perturbation)방법으로 소성계수 M를 구한다. 수식전개는 다음과 같다.
단, fp: 압연하중 함수
α: 섭동 계수(0.001)
여기서, 구해진 소성계수 M을 상기 식(1)에 대입하여 용접 및 권취를 위해 저속정상압연을 수행하는 구간에 적용함으로서 #1 스탠드 출측판두께를 효과적으로 제어할 수 있다.
다음은 본 발명이 제시한 방법에 의해, 상기 표 1의 실제 압연조건으로 실시한 예이다.
5개의 스탠드로 구성된 연속냉간압연기에서 1번 스탠드의 출측판두께를 제어하기 위해 본 발명이 제시한 방법으로 판두께제어를 수행하였다.
도 5는 1번 스탠드 출측판두께편차를 나타낸 것으로서 횡축은 압연시간, 종축은 출측판두께편차를 나타낸다. 여기서 실선은 본발명이 제시한 방법으로 얻은 값이고, 점선은 통상의 방법으로 얻은 출측판두께편차이다. 이때 1번 스탠드 출측판두께편차가 약 50%정도 개선된 효과의 결과를 보이고 있다.
이상과 같은 본 발명은 연속냉간압연 공정에서 자동 판두께제어시스템을 이용하여 냉연강판의 판두께를 제어하는 방법에 관한 것으로서, 특히 판두께제어시스템 내부의 중요제어인자(factor)중 하나인 소성계수를 저속 정상압연구간에서 물리적인 압연현상효과를 반영하는 방법으로 구하여, 보다 정도 높은 판두께를 얻을 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 판두께를 제어하는 방법에 있어서, 압력된 실적데이타를 기본으로 통상의 셋업모뎀에 의해 저속정상압연 초기치 롤갭을 구하는 단계와, 상기와 같이 설정된 롤갭 초기치를 이용하여, 탄소성곡선으로부터 초기치 압연하중을 구하는 단계와, 상기와 같이 결정된 압연하중을 중심으로, 섭동(pertubation)방법에 의해 제어인자인 소성계수를 구하는 단계와, 위와 같이 소성계수를 산출하는 방법과, 이를 이용하여 자동판두께제어시스템 이용하여 저속정상압연구간에서보다 정도 높은 판두께를 제어하여서 됨을 특징으로하는 연속 냉간압연에서의 판두께 제어방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100920574B1 (ko) * 2002-12-23 2009-10-08 주식회사 포스코 박물재의 연속 냉간 압연 방법

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