KR19990052677A - 열연 마무리 압연에서 판 꼬임을 방지하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열연 마무리 압연기에서는 스트립의 끝부분의 꼬임은 자체 실수 율을 저하시킬 뿐 아니라 꼬임에 따른 롤교체 때문에 생산시간의 감소 및 절감 등 열간 생산성에 크게 영향을 미친다. 이들을 방지하기 위해 꼬리부 장력 보상제어 기능을 부과하지만 두께별, 스탠드별로 동적 흐름의 영향을 충분히 반영하지 못하므로 박물재에서 발생이 빈번하다. 국내에서는 관련기술에 관한 연구가 진행된 실적이 없으며 일본에서는 꼬임 저감을 위한 철강업체의 자체연구와 설비전문업체(IHI, MHI 등)와의 공동연구가 활발하게 진행되고 있으나 하드웨어적으로 꼬임을 억제시키는 연구는 초등단계에 있다.현재 일본의 각 밀에서는 철저한 설비관리, 사행제어 등을 통하여 어느 정도 꼬임 현상을 억제하고 있으나 근본적으로 이를 없앨 수 있는 방안이 없어서 사상압연 최종 스탠드에 고속도강 롤을 사용하지 못하고 있으며 포항제철도 이 점을 안고 있다.열연 코일의 끝부분의 꼬임의 발생원인은 압연중의 코일 폭방향의 작업측과 구동측의 압연량의 차이로 발생되며, 이때 두 번째 혹은 세 번째 스탠드 출측에서 코일 끝부분의 평면형상은 발생되는 방향으로 길이가 길게 나타나게되며, 이를 카메라로 인식하여 형상을 인식하는 논리를 구성하고 네 번째 이후의 스탠드에서 구동측과 작업측의 롤갭을 제어하여 꼬임을 방지하는 방법이다.

Description

열연 마무리 압연에서 판 꼬임을 방지하는 방법

본 발명은 열연 마무리 압연에서 판꼬임을 방지하는 방법에 관한 것으로서, 특히 두 번째 혹은 세 번째 스탠드 출측에서 코일 끝부분의 평면형상은 꼬임이 발생되는 방향으로 길이가 길게 나타나게 되며, 이를 카메라로 인식하여 형상을 인식하는 논리를 구성하고 네 번째 이후의 스탠드에서 구동측과 작업측의 롤갭을 제어하여 꼬임을 방지하는 열연 마무리 압연에서 판꼬임 방지방법에 관한 것이다.

열연 마무리 압연기에서는 스트립의 끝부분의 꼬임은 자체 실수율을 저하시킬뿐 아니라 꼬임에 따른 롤 교체로 생산시간의 감소 및 롤의 원단위 절감 등 열간 생산성에 크게 영향을 미친다. 이를 방지하기 위해 꼬리부(Tail부) 장력 보상제어 기능을 부과하지만 두께별, 스탠드(Stand)별로 동적 질량흐름(Mass Flow)의 영향을 충분히 반영하지 못하므로 박물재에서 발생이 빈번하다. 국내에서는 관련기술에 관한 연구가 진행된 실적이 없으며, "열연사상사행제어에 의한 통판성 개선: 철과강 Vol.78(1992)-T141"에서는 작업측과 구동측의 압연하중 편차제어로 꼬임 발생을 저하시키려고 노력하는 등 꼬임 저감을 위한 철강업체의 자체연구와 설비전문업체(IHI, MHI등)와의 공동연구가 활발하게 진행되고 있으나 하드웨어적으로 꼬임을 억제시키는 연구는 초등단계에 있다.

현재 일본의 각 밀에서는 철저한 설비관리, 사행제어 등을 통하여 어느 정도 꼬임 현상을 억제하고 있으나 근본적으로 이를 없앨 수 있는 방안이 없어서 사상압연 최종 스탠드에 고속도강 롤을 사용하지 못하고 있다. 그 이유는 꼬임 발생시 작업롤에 찍힘 자국을 만들고 이것이 스트립에 바로 전사되어 제품 표면품질을 나쁘게 하고, 고속도강을 사용할 때 판 꼬임은 롤에 국부적으로 응력이 집중되므로 롤이 파손되게 되어 판 꼬임이 빈번하게 일어나는 마지막 스탠드 주변에는 고속도강을 사용 못하게 된다.

꼬임 발생은 주로 박물에 발생이 빈번하며, 광양 열연공장별로 10매 이상 야간작업 중에 발생하고, 주간에는 조금은 양호하나 7매 이상 발생하는 등 꼬임 발생 방지는 롤 원단위 감소롤 교체시간 감소에 따른 생산량 증대, 고속도강 롤 사용 증대 등을 목적으로 본 꼬임 방지 방법이 절실히 필요하다.

본 발명은 상기한 실정을 감안하여 발명한 것으로서, 꼬임발생 방지는 롤원단위 감소롤 교체시간 감소에 따른생산량 증대,고속도강 롤 사용 증대등하고자 함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명 열연 마무리 압연에서 판 꼬임을 방지하는 방법에서 채용한 판 꼬임 방지 설비의 개략도,

도 2는 마무리 압연기에서 코일 끝부분의 판 꼬임 발생 개략도,

도 3은 카메라에 의한 평면형상 패턴 인식 예시도,

도 4는 패턴 인식 후 좌우 롤갭 제어에 의한 판 꼬임 방지 개략도,

도 5는 판 꼬임 방지 제어 흐름도 이다.

<도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명>

1.보강롤 2.작업롤

3.에어리어CCD 카메라 4.유압 롤갭 제어기

5.스트립 6.구동측 슬라이드 가이드

7.작업측 슬라이드 가이드 8.평면형상 인식 패턴 예

9.압연 소재 10.꼬임 발생재

P.정상조업 코일 끝부분

A : 카메라에서 인식한 폭방향 길이 편차량(mm)

Sw1 : 작업측 초기설정 롤갭량(㎜)

Sd1 : 구동측 초기설정 롤갭량(㎜)

Sw2 : 작업측 롤갭 변경량(㎜)

Sd2 : 구동측 롤갭 변경량(㎜)

M : 압연기 강성

i : i번째 스탠드 k, c: 상수

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 보강롤(1)과 작업롤(2) 및 유압 롤갭 제어기(4)를 구비하여 스트립(5)을 열간 압연하는 방법에 있어서, 두 번째와 세 번째 출측에 에어리어(Area)CCD 카메라를 설치하여 코일 끝부분이 통판시에 끝부분의 형상을 평면형상인식기(11)로 인식하여 좌우의 평면 길이의 차를 값 A, 혹은 B로 인식하여 작업측과 구동측의 좌우롤갭 제어량 연산기(12)에 기본정보를 제공하고, 좌우롤갭 제어량 연산기(12)에서 좌우 롤갭 변화량을 계산하여 좌우롤갭 제어기(13)에 정보를 주어 좌우 롤갭을 제어하여 판 꼬임을 방지하는 것을 특징으로 한다.

도 1에 나타낸 바와 같이 마무리 압연기는 통상 6 혹은 7개의 스탠드로 구성되고 연속으로 압연하게 된다. 스탠드 수가 많을수록 박물을 압연하는 경우가 많으며, 그때 출측 압연속도도 증가하게 된다. 본 발명의 구성을 살펴보면 두 번째와 세 번째 출측에 에어리어(Area)CCD 카메라를 설치하여 코일 끝부분이 통판시에 끝부분의 형상을 도 3과 같이 평면형상인식기(11)로 인식하여 좌우의 평면 길이의 차를 값 A, 혹은 B로 인식하여 작업측과 구동측의 좌우롤갭 제어량 연산기(12)에 기본정보를 제공하고, 좌우롤갭 제어량 연산기(12)에서 좌우 롤갭 변화량을 계산하여 좌우롤갭 제어기(13)에 정보를 주어 좌우롤갭을 제어하므로 판 꼬임을 방지하는 방법으로 구성된다.

도 2는 꼬임의 발생 기구를 나타낸 것으로 판의 폭방향 압연 연신량의 차이가 크게 편차를 나타내며 구동측 슬라이드 가이드(side guild ; 6)와 작업측 슬라이드 가이드(7)에 부딪혀 판이 그림과 같이 꼬이게 되어 부분적으로는 두겹 이상의 두께를 압연하게 되므로 두겹 이상의 두께를 압연하는 부위에서의 작업롤은 부분적인 과하중을 받게 되어 롤에 손상을 주게 된다. 특히 고속도강을 사용할 때 이와 같은 과응력이 롤에 작용되면 롤은 산산조각으로 파손되어 파편이 곳곳에 흩어지는 사고로 이어진다.

열연 코일의 끝부분의 꼬임의 발생원인은 압연중의 코일 폭방향의 작업측과 구동측의 압연 량의 차이로 발생되며, 이때 두 번째와 세 번째 스탠드 출측에서 코일 끝부분의 평면형상은 꼬임이 발생되는 방향으로 길이가 길게 나타나게 되며 폭방향으로 길이 편차 량을 두 번째 및 세 번째 스탠드 출측이 각각 A2, A3라고 하면, 이를 카메라로 인식하여 형상을 인식하는 논리를 구성하고, 네 번째 이후의 스탠드에서 구동측과 작업측의 롤갭을 제어하기 위해 도 4와 같이 좌우 롤갭(Sw1=Sd1)이 일정하게 압연하게 되면 꼬임이 발생되므로 작업측 롤갭의 편차 량(Sw2)을 연산하면

(Sw2)i = (Sw1)i - Ki * (A2+A3)/ Mi + Ci................(1)

그리고 구동측과 롤갭의 편차 량(Sd2)을 연산하면

(Sd2)i = (Sd1)i + Ki * (A2+A3)/ Mi + Ci................(2)

여기서, i는 4,5,6번째의 압연기, K, C는 상수이며, M은 압연기 강성을 나타낸다.

본 발명은 두 번째와 세 번째 출측에 에어리어(Area)CCD카메라를 설치하여 코일 끝부분이 통판시에 끝부분의 형상을 도 3과 같이 인식하여 좌우의 평면 길이의 차를 값 A,혹은 B로 인식하여 작업측과 구동측의 롤갭 제어량을 계산하여 좌우 롤갭 제어기(13)에 정보를 주어 좌우 롤갭을 제어하므로 판 꼬임을 방지하는 방법이다.

상기한 본 발명의 방법에 의하면 고속도강 롤 사용 확대로 작업율 향상을 기할 수 있고, 판 끝부분의 실수 율을 향상시킬 수 있으며, 또한 롤 원단위를 절감 할 수 있을 뿐만아니라 꼬임에 따른 롤 교체 시간을 감소시켜 생산량의 증가를 가져오는 등 막대한 기대 이익이 산출되었으며 그 근거로 다음과 같은 정량적인 효과도 계산되었다.

정량적 효과 산출근거 : ·롤 원단위 절감:20억/년

·꼬리 꼬임 발생 기회손실 보전:51억/년

·작업률 향상 효과:365억/년

Claims (1)

1. 보강롤(1)과 작업롤(2) 및 유압 롤갭 제어기(4)를 구비하여 스트립(5)을 열간 압연하는 방법에 있어서, 두 번째와 세 번째 출측에 에어리어(Area)CCD 카메라를 설치하여 코일 끝부분이 통판시에 끝부분의 형상을 평면형상인식기(11)로 인식하여 좌우의 평면 길이의 차를 값 A, 혹은 B로 인식하여 작업측과 구동측의 좌우롤갭 제어량 연산기(12)에 기본정보를 제공하고, 좌우롤갭 제어량 연산기(12)에서 좌우 롤갭 변화량을 계산하여 좌우롤갭 제어기(13)에 정보를 주어 좌우 롤갭을 제어하여 판 꼬임을 방지하는 것을 특징으로 하는 열연 마무리 압연에서 판꼬임을 방지하는 방법.