KR20030017152A - 연속주조 설비에서 스트랜드 구동롤의 압하 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연속주조 설비에서 스트랜드 구동롤의 압하 제어방법에 관한 것으로, 주조중 구동롤을 가압하는 유압실린더의 위치를 위치측정기를 통해 검출하는 단계와; 동시에 압력측정기를 통해 유압실린더의 압력을 측정하는 단계와; 상위제어기를 통해 주조 초기 입력된 주편의 두께정보로부터 구동롤의 롤갭을 설정하고 그 명령치를 산출하는 단계와; 산출된 롤갭을 유지시키면서 구동롤이 주편에 접촉되는지의 여부를 판독하고 동시에 압력측정기를 통해 유압실린더의 압력을 연속적으로 측정하여 롤갭 범위를 벗어나게 되면 즉시 유압실린더의 위치를 보상하도록 위치제어기에 보상명령을 전송하는 단계와; 보상명령에 따라 위치제어기에서는 유압실린더의 위치제어에 적당한 압력을 산출하고, 그 산출된 압력신호를 압력제어기로 송출하는 단계와; 상기 송출신호에 따라 압력제어기를 통해 유압실린더로 공급되는 유압밸브의 개도량을 조절하는 단계를 포함하여 제어된다.

이에 따라, 주조중 스트랜드 구동롤을 압하하는 유압실린더의 위치를 적절하게 제어함으로써 주편의 품질결함을 감소시킴은 물론 구동롤에 작용하는 무리한 압하력을 줄임으로써 구동롤의 수명을 연장하는 효과를 제공한다.

Description

연속주조 설비에서 스트랜드 구동롤의 압하 제어방법{METHOD FOR CONTROLLING STRAND DRIVEN ROLL PRESSURE IN THE CONTINUOUS CASTER}

본 발명은 연속주조 설비에서 스트랜드 구동롤의 압하 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 제철소의 연속주조법은 용강을 수냉주형중에 주입한 후 아래로부터 연속적으로 인발하면서 2차냉각대에서 강제냉각, 응고를 진행시켜 용강에서 직접 소정의 주편(슬라브, 블룸 또는 빌레트)을 제조하는 방법이다.

이러한 연속주조에 사용되는 설비는 도 1의 도시와 같이, 제강공정을 거친 용강을 수강하는 턴디쉬(T), 상기 턴디쉬(T)로부터 용강을 공급받아 소정의 단면형상으로 응고시키는 주형(1), 응고된 주편(2)을 벤딩 및 스트레이트닝하는 다수의 구동롤(3) 및 가이드롤(4)로 이루어진 2차냉각대 및 냉각된 주편(2)을 인출하여 소정길이로 절단하는 TCM(TORCH CUTTER MACHINE) 등으로 이루어진다.

주편(2)이 인발될 때에 가이드롤(4)은 주조 두께에 의해 결정된 일정한 갭으로 기계적인 클램핑 상태를 유지하게 되고, 구동롤(3)은 도 2a의 도시와 같이 그 상부에 설치된 유압실린더(6)에 의해 일정압으로 주편(2)을 압하하면서 별도 구비된 구동수단에 의해 구동되어 주편(2)을 인발하게 된다.

종래에는 도 2b와 같이, 주조 시작전에 생산해야할 주편(2)의 크기에 따라 유압실린더(6)의 압력을 일정하게 유지시킨 후 주조토록 되어 있었기 때문에 연주시 주조속도, 2차냉각조건 및 강종의 교체와 같은 조업조건에 변화가 생기게 되면 응고셀의 두께가 바뀌게 되어 구동롤(3)에 작용하는 벌징(BULGING) 하중이 바뀌게 되고, 이 벌징 하중의 크기에 따라 구동롤(3)의 위치가 주편 방향 또는 주편 반대방향으로 변동되게 되어 주편(2) 표면에 크랙을 발생시키는 문제가 유발된다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술이 갖는 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출한 것으로, 연속주조 설비에서 주조중에 생산되는 주편에 인가되는 구동롤의 압하력을 주편의 위치정보에 따라 적절하게 가변시킴으로써 인발되는 주편의 얼라인먼트(ALINEMENT)를 일정하게 유지시킬 수 있도록 한 연속주조 설비에서 스트랜드 구동롤의 압하 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 연속주조 설비를 보인 개략적인 모식도,

도 2a는 도 1의 요소중 일부를 보인 예시도,

도 2b는 종래 기술에 따른 구동롤의 압하과정을 보인 예시도,

도 3은 본 발명을 설명하기 위한 구동롤의 압하과정을 보인 예시도,

도 4는 본 발명을 설명하기 위한 제어수단들의 구성 블럭도,

도 5는 본 발명 제어방법의 플로우챠트.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

3 : 구동롤 6 : 유압실린더

8 : 상위제어기 9 : 위치제어기

10 : 압력제어기 11 : 압력측정기

12 : 위치측정기

본 발명의 상기한 목적은 위치측정기를 통해 주조중 구동롤을 가압하는 유압실린더의 위치를 검출하는 단계와; 동시에 압력측정기를 통해 유압실린더의 압력을 측정하는 단계와; 상위제어기를 통해 주조 초기 입력된 주편의 두께정보로부터 구동롤의 롤갭을 설정하고 그 명령치를 산출하는 단계와; 산출된 롤갭을 유지시키면서 구동롤이 주편에 접촉되는지의 여부를 판독하고 동시에 압력측정기를 통해 유압실린더의 압력을 연속적으로 측정하여 롤갭 범위를 벗어나게 되면 즉시 유압실린더의 위치를 보상하도록 위치제어기에 보상명령을 전송하는 단계와; 보상명령에 따라 위치제어기에서는 유압실린더의 위치제어에 적당한 압력을 산출하고, 그 산출된 압력신호를 압력제어기로 송출하는 단계와; 상기 송출신호에 따라 압력제어기를 통해 유압실린더로 공급되는 유압밸브의 개도량을 조절하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 연속주조 설비에서 스트랜드 구동롤의 압하 제어방법을 제공함에 의해 달성된다.

이하에서는, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

본 발명에서는 연속주조시 주편에 인가되는 구동롤의 압하력을 기존과 같이유압실린더의 압력으로 제어하지 않고 유압실린더의 위치를 가변시켜 위치제어하여 구동롤의 롤갭을 일정하게 유지할 수 있도록 한 것이다.

이러한 위치제어를 위해서는 압력제어시 발생하지 않은 다음 사항을 고려하여야 하는 바, 구동롤의 변위를 보여주는 모식도인 도 3을 참고하여 그 고려사항에 대해 언급하기로 한다.

도 3의 (a)에서와 같이 유압실린더(6)의 압력이 적당하여 구동롤(3)에 의해 정상적인 압하력이 발생되면 주편(2)이 고르게 변위없이 인발되게 된다.

그러나, (b)에서와 같이 비정상적인 벌징 하중이 작용하여, 예컨대 벌징 하중이 적을 경우에는 주편(2)의 반대방향, 즉 주편(2)의 상방향으로 변위가 유발되게 된다.

반면에, (c)에서와 같이 벌징 하중이 크게 작용할 경우에는 주편(2) 방향, 즉 주편(2)의 하방향으로 변위가 유발되게 된다.

이와 같은 경우를 감안하여 상위제어기에서 연속적으로 압력을 모니터링하면서 주편(2)의 결함에 영향을 주지 않는 범위를 검출한 결과 대략 ㅿ(0.3mm) 이하의 범위 내에서 구동롤(3)의 롤갭을 유지할 때임을 알 수 있었다.

따라서, 본 발명은 주조전에 설정되는 주편의 두께 정보를 토대로 구동롤(3)의 압하력이 0.3mm 범위 내의 롤갭을 유지한 채 작용하도록 구성한 것이다.

도 4는 본 발명에 따른 구동롤 압하수단들의 구성 블럭도이다.

도 4를 참조하면, 상술한 롤갭을 유지하기 위해 본 발명은 유압실린더(6)의 위치를 측정할 수 있는 위치측정기(12)와, 주조중 구동롤(3)에 압력을 가하는 상기유압실린더(6)의 압력을 측정하기 위한 압력측정기(11)와, 상기 압력측정기(11)로부터 전송된 신호를 바탕으로 유압실린더(6)의 유압밸브의 개도를 지시 제어하는 압력제어기(10)와, 상기 위치측정기(12)로부터 송출된 신호에 따라 유압실린더(6)의 위치(실린더로드의 하강위치)를 제어하는 위치제어기(9) 및 상기 위치제어기(9)에서 제어된 위치값에 보정값(ㅿ)을 부여하여 최종제어하는 상위제어기(8)를 포함하여 구성된다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 다음과 같은 단계에 의해 동작 제어된다.

먼저, 주조중 주편(2)을 압하하는 구동롤(3)을 가압하는 유압실린더(6)의 절대위치를 위치측정기(12)로부터 검출하는 단계를 수행하게 된다(S1).

동시에, 압력측정기(11)를 통해 주조중 구동롤(3)을 압하하는 유압실린더(6)의 압력을 측정하는 단계를 수행하게 된다(S2).

이어, 상위제어기(8)를 통해 주조 초기 입력된 주편(2)의 두께정보로부터 구동롤(3)의 롤갭을 설정하고 명령치를 산출하는 단계를 수행하게 된다(S3).

산출된 롤갭을 유지시키면서 구동롤(3)이 주편(2)에 접촉되는지의 여부를 판독함과 동시에 압력측정기(11)로부터 주조중 연속적인 유압실린더(6)의 압력을 측정하여 롤갭 범위를 벗어나게 되면 즉시 유압실린더(6)의 위치를 보상하도록 위치제어기(9)에 보상명령을 전송하는 단계를 수행하게 된다(S4).

수신된 명령에 따라 위치제어기(9)에서는 유압실린더(6)의 위치제어에 적당한 압력을 산출하고, 그 산출된 압력신호를 압력제어기(10)로 송출하는 단계를 수행하게 된다(S5).

압력신호가 수신되면 상기 압력제어기(10)는 유압실린더(6)로 공급되는 유압공급 밸브를 개도량을 결정한 후 설정된 개도량으로 밸브를 개도조절토록 하는 단계를 수행하게 된다(S6).

이에 따라, 주조중 주조속도나 2차 냉각수량, 강종 등과 같은 조업조건이 변경되더라도 그에 신속하게 대응하여 유압실린더(6)의 위치를 가변시켜 구동롤(3)의 롤갭을 적정범위 내에서 변경시키도록 함으로써 벌징 하중의 커다란 변동을 막아 주편의 품질을 향상시킬 수 있게 된다.

즉, 주조중에는 구동롤(3)의 압하력 정보를 상위제어기에서 연속적으로 모니터링하여 주편(2)이 구동롤(3)에 접촉하는지를 판단하고, 이를 바탕으로 위치제어기(9)를 통해 유압실린더(6)의 위치를 적정위치에서 지속적으로 유지시키거나 가변시킬 수 있는 압력치를 산출하여 압력제어기(10)를 제어함으로써 구동롤(3)의 롤갭을 최적상태로 유지시킬 수 있게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 주조중 스트랜드 구동롤을 압하하는 유압실린더의 위치를 적절하게 제어함으로써 주편의 품질결함을 감소시키는 효과를 제공한다.

둘째, 구동롤에 작용하는 무리한 압하력을 줄임으로써 구동롤의 수명을 연장하는 효과를 제공한다.

Claims (2)

1. 위치측정기(12)를 통해 주조중 구동롤(3)을 가압하는 유압실린더(6)의 위치를 검출하는 단계와;

   동시에 압력측정기(11)를 통해 유압실린더(6)의 압력을 측정하는 단계와;

   상위제어기(8)를 통해 주조 초기 입력된 주편(2)의 두께정보로부터 구동롤(3)의 롤갭을 설정하고 그 명령치를 산출하는 단계와;

   산출된 롤갭을 유지시키면서 구동롤(3)이 주편(2)에 접촉되는지의 여부를 판독하고 동시에 압력측정기(11)를 통해 유압실린더(6)의 압력을 연속적으로 측정하여 롤갭 범위를 벗어나게 되면 즉시 유압실린더(6)의 위치를 보상하도록 위치제어기(9)에 보상명령을 전송하는 단계와;

   보상명령에 따라 위치제어기(9)에서는 유압실린더(6)의 위치제어에 적당한 압력을 산출하고, 그 산출된 압력신호를 압력제어기(10)로 송출하는 단계와;

   상기 송출신호에 따라 압력제어기(10)를 통해 유압실린더(6)로 공급되는 유압밸브의 개도량을 조절하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 연속주조 설비에서 스트랜드 구동롤의 압하 제어방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 단계중 구동롤(3)의 롤갭을 주조되는 주편 두께 + 0.3mm 이내의 범위로 유지시키는 것을 특징으로 하는 연속주조 설비에서 스트랜드 구동롤의 압하 제어방법.