KR20020053126A - 실시간 코일정보를 이용하여 도금욕의 알루미늄농도를균일하게 제어하는 방법 - Google Patents

Abstract

이 발명은 용융도금 공정에서 도금욕 전의 입측 컨베이어의 코일정보를 실시간으로 상위 컴퓨터로부터 수신하여 각 코일의 작업기준에 맞는 인고트 종류와 양을 선정하여 도금욕에 투입함으로써 도금욕의 알루미늄농도를 균일하게 하는데 목적이 있다. 이를 위해 조업관리 컴퓨터로부터 작업되기 위해 입측 컨베이어에 올려진 코일정보를 수신할 수 있는 호스트컴퓨터를 설치하고, 조업관리 컴퓨터로부터 수신한 코일이 작업될 동안 적정 알루미늄농도를 유지할 수 있는 인고트 투입 표를 작성 하였다. 조업관리 컴퓨터로부터 조업 기준인 작업 Speed, 코일 폭, 코일 길이, 목표 도금량 등을 수신하고, 설정 코일을 작업할 동안 투입될 인고트의 수와 종류를 호스트컴퓨터에 표시해 준다. 이 발명은 각 상황에 맞는 조업조건을 조업자에게 직접 안내해 줌으로써 도금판에 도금 부착량을 균일하게 하는데 적용될 수 있는 기술이다.

Description

실시간 코일정보를 이용하여 도금욕의 알루미늄농도를 균일하게 제어하는 방법 {Method for controlling Al density in a coating solution}

이 발명은 알루미늄도금을 행하는 용융도금공정에서 도금욕의 알루미늄농도를 균일하게 유지하는 농도제어방법에 관한 것이며, 좀더 자세하게는 적시에 적정량의 인고트를 투입함으로써 농도변화를 최소화 하는 방법에 관한 것이다.

이 발명은 용융도금 공정에서 도금욕(5) 전의 입측 컨베이어(2)의 코일(1)에 관한 정보를 실시간으로 조업관리컴퓨터(7)로부터 수신하여 각 코일의 작업기준에 맞는 인고트 종류와 양을 선정하여 도금욕(5)에 투입함으로써 도금욕의 알루미늄농도를 균일하게 하는 것으로서 각 상황에 맞는 조업조건을 조업자에게 직접 안내해 줌으로써 도금판(6)에 도금 부착량을 균일하게 하는 데 적용될 수 있다.

기존의 도금욕(5) 관리는 조업자의 경험을 바탕으로 인고트를 도금욕에 투입하며, 4시간마다 도금욕을 분석하기 때문에 전후의 분석시점의 사이에서의 알루미늄농도의 변화를 알 수 없고, 실제 도금욕에서 시료을 채취하는 시간과 분석결과가 나오는 시간에 편차가 있다. 따라서, 부정확할지도 모르는 측정결과에 전적으로 의존하므로 실제 관리하고자 하는 도금욕의 농도 범위에서 도금욕의 알루미늄농도 변동이 크게 발생할 수 있다.

이러한 점을 해결하기 위해 아연인고트를 대형화하고, 알루미늄농도가 다른 2종의 인고트를 제조해서 도금 조업조건에 따라 도금욕에 투입하는 아연인고트를 설정하였다. 그러나 이러한 방법도 작업코일 변경 등 조업조건 변동에 빠르게 응답할 수 없어서 농도의 편차가 커지는 문제점이 있다.(Proceedings of Galvatech '95,795-800)

따라서, 이 발명의 목적은 컴퓨터를 활용해 온라인으로 도금욕의 입측에 준비되어 있는 작업코일의 정보를 받아들이고, 그 코일들에 맞는 인고트를 컴퓨터에 내장된 투입모델과 연계해 도금욕에 투입하게 함으로써 도금욕의 알루미늄농도의 변동을 줄이고, 기준범위에 근접하게 알루미늄농도를 유지하고자 하는 것이다.

도 1은 용융도금공정을 개략적으로 도시한 도면이며,

도 2는 이 발명에 따른 알루미늄농도제어방법을 구현하기 위해 이용되는 제어시스템을 설명하기 위한 도면이고,

도 3은 이 발명의 제1 실시예에 따른 알루미늄농도제어방법을 설명하기 위한 순서도이며,

도 4는 GI재의 적용 전의 데이터를 나타내는 그래프이고,

도 5는 GI재의 적용 후의 데이터를 나타내는 그래프이며,

도 6은 GA재의 적용 전의 데이터를 나타내는 그래프이고,

도 7은 GA재의 적용 후의 데이터를 나타내는 그래프이다.

위와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 이 발명에 따르면, 입측컨베이어에 적재된 강판코일로부터 풀려나온 강판을 도금욕에 통과시켜 알루미늄도금을 행하는 용융도금공정에서 도금욕의 알루미늄농도를 균일하게 유지하는 농도제어방법이, 입측컨베이어에 적재되어 있는 강판코일의 치수에 관한 정보를 입력하는 단계와, 강판의 표면에 코팅되는 도금량지시치를 포함한 조업조건을 입력하는 단계와, 입력된 강판코일의 치수에 관한 정보 및 조업조건으로부터 단위시간 당 도금욕에서 소진되는 알루미늄의 양을 계산하는 단계 및, 계산된 알루미늄의 소진량으로부터 단위시간 투입해야 할 인고트의 수를 계산하는 단계를 포함한다.

양호하게는 상기 농도제어방법이 입력된 조업조건과 계산된 단위시간 당 소진되는 알루미늄의 양으로부터 일간 투입해야 할 알루미늄의 양을 계산하는 단계와, 계산된 일간투입량을 감안하여 인고트의 종류를 선택하는 단계 및, 계산된 일간투입량과 선택된 인고트의 종류로부터 일간 투입되어야 할 인고트의 수를 계산하는 단계를 부가적으로 포함할 수 있다.

이 발명에서는 각 작업코일의 정보를 사전에 알아야 하고, 이 정보를 기초로인고트투입량과 투입비를 도출해 내고 지시내용을 조업자에게 인지시키기 위해 도 2와 같이 통신 시스템을 구축했다. 이 시스템은 조업정보를 관리하는 컴퓨터실에 설치되어 있는 조업관리컴퓨터(7 ; SCC ; Supervisory Controlled Computer)로부터 조업데이터를 직접 실시간으로 수신하기 위함이다. 통신방식은 컴퓨터실과 운전실에 통신전용 모뎀(8)을 설치하여 컴퓨터(7)와 운전실의 새로 설치된 호스트컴퓨터(9)를 연결하도록 하였다. 조업관리컴퓨터(7)와 모뎀간, 모뎀과 조업관리컴퓨터(7)간에는 일명 "TCP/IP"라는 통신프로토콜로 연결된다. 즉, 컴퓨터실의 조업관리컴퓨터(7)에서 컴퓨터실의 LAN 카드로, 컴퓨터실 LAN 카드에서 조업실 LAN 카드로, 조업실 LAN 카드에서 호스트컴퓨터로 데이터가 전송된다.

이 발명의 양호한 실시예에 따른 농도제어방법을 이용한 조업은 도 3에 도시된 순서에 따라 행해진다.

위와 같은 구성을 통해 데이터를 수신하게 되는데, 데이타 수신 내용은 아래의 표 1과 같이 소재의 작업 지시치가 소재가 입측 컨베이어에 올려질 때 소재의 정보가 조업관리컴퓨터(7)로부터 호스트컴퓨터로 전송되며, 작업코일의 선단부가 도금욕을 통과할 때 그 코일의 번호가 전송되어 작업코일의 트래킹이 되도록 한다.

소재정보

코일번호

강종

코일폭

코일두께

도금량 지시치

구분(GA, GI)

소재길이

입측 컨베이어 상에 소재 코일이 올려지면 그 소재의 정보가 수신되어 호스트컴퓨터에 저장된다. 그리고, 작업의 진행 정도에 따라 코일이 도금욕 쪽으로 이송(Shift)되어, 앞의 작업되는 코일과 용접된 후 코일이 도금욕을 통과할 때, 다시 조업관리컴퓨터(7)에서 코일 번호가 전송되면 미리 수신된 코일의 정보를 찾아서, 그 코일이 작업될 때 코일에서 투입될 인고트갯수와 인고트 종류가 호스트컴퓨터의 화면에 표시된다. 이러한 방법은 입측 컨베이어에 올려지는 순간에 조업관리컴퓨터(7)로부터 코일정보를 실시간으로 수신하기 때문에 당일 설정된 작업조건이 변경될 경우에도 유연하게 대처할 수 있는 장점이 있다.

인고트 투입양은 현재의 작업코일에서 아래의 수학식 1을 이용해 결정된다.

여기에서,은 투입해야 할 인고트의 수를,는 처리될 스트립의 폭을 m 단위로,는 처리될 코일의 길이를 m 단위로,는 단위면적 당 코팅되는 인고트의 무게를 kg/m²단위로,는 인고트 하나 당 무게를 kg 단위로,는 인고트의 드로스(dross)발생비율을 각각 나타내며, 분자의 승수 2는 코일의 양면이 코팅되기 때문이다. 일반적으로, 인고트 하나 당 무게는 1150 kg이다.

수학식 1은 코일에 부착되어서 나가는 인고트 양과 드로스발생에 의해 도금욕을 빠져나가는 인고트 양을 도금욕에 다시 보충해준다는 개념, 즉 도금욕에 투입되는 인고트양과 빠져나가는 양을 같게 한다는 개념에서 얻어진 것이다.

그리고, 수학식 1식을 이용해서 8시간동안 작업될 수 있는 코일을 대상으로 아래의 표 2와 같이 소요 인고트 개수에 따라 투입해야 하는 인고트의 종류를 실험에 의해 구했다.

구분	인고트의 수(8시간 작업분)	2호(0.3%Al-Zn)	3호(0.4%Al-Zn)	4호(0.6%Al-Zn)
GA	≤2			4호만 투입
	3		1	2
	4		1	1
	5		2	1
	6 ≤		3호만 투입
GI	≤9		5	1
	10~11		10	1
	12~14		3호만 투입
	15~17	1	10
	18 <	1	5

표 2를 구함에 있어서, 8시간 동안 작업될 코일의 개수는 아래의 수학식 2에 의해 계산한다.

여기에서,는 작업시간을 분단위로,은 라인속도를 m/min 단위로 각각 나타낸다.

즉, 조업관리 컴퓨터로부터 수신한 데이터로부터 얻은 코일의 길이와 작업속도를 이용하여 각 코일의 작업 예정 시간을 계산한 후, 8시간동안 작업될 양의 코일에 대해서 표 2와 같이 투입해야 할 인고트를 결정하는 것이다.

위의 내용은 일정시간 동안 투입될 인고트 개수에 따라서 적정 투입비를 설정함으로써 도금욕의 알루미늄농도의 균일화를 도모하는 것이다. 이상과 같은 내용을 도 2에 흐름도로 나타내었다.

이 발명은 실제 작업될 코일의 정보를 그 코일이 작업되기 전에 조업 관리 컴퓨터로부터 직접 수신해서 그 코일이 작업될 동안 적정한 인고트 투입 개수와 투입비를 결정 하므로써 도금욕의 농도의 레벨을 일정범위이내로 균일하게 조정할 수 있으므로, 도 4 내지 도 7에 보이듯이, 종래의 방법에 비해 개선된 효과를 얻을 수 있다. 이러한 효과는 도금욕의 알루미늄농도 범위를 균일하게 함으로써 도금판의 도금상태를 양호하게 한다.

Claims (2)

1. 입측컨베이어에 적재된 강판코일로부터 풀려나온 강판을 도금욕에 통과시켜 알루미늄도금을 행하는 용융도금공정에서 도금욕의 알루미늄농도를 균일하게 유지하는 농도제어방법에 있어서,

   입측컨베이어에 적재되어 있는 강판코일의 치수에 관한 정보를 입력하는 단계와,

   강판의 표면에 코팅되는 도금량지시치를 포함한 조업조건을 입력하는 단계와,

   입력된 강판코일의 치수에 관한 정보 및 조업조건으로부터 단위시간 당 도금욕에서 소진되는 알루미늄의 양을 계산하는 단계 및,

   계산된 알루미늄의 소진량으로부터 단위시간 투입해야 할 인고트의 수를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 농도제어방법.
2. 청구항 1에 있어서,

   입력된 조업조건과 계산된 단위시간 당 소진되는 알루미늄의 양으로부터 일간 투입해야 할 알루미늄의 양을 계산하는 단계와,

   계산된 일간투입량을 감안하여 인고트의 종류를 선택하는 단계 및,

   계산된 일간투입량과 선택된 인고트의 종류로부터 일간 투입되어야 할 인고트의 수를 계산하는 단계를 부가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 농도제어방법.