KR20030042142A - 층류유동 냉각을 위한 공급 냉각수 제어장치 - Google Patents

층류유동 냉각을 위한 공급 냉각수 제어장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20030042142A
KR20030042142A KR1020010072675A KR20010072675A KR20030042142A KR 20030042142 A KR20030042142 A KR 20030042142A KR 1020010072675 A KR1020010072675 A KR 1020010072675A KR 20010072675 A KR20010072675 A KR 20010072675A KR 20030042142 A KR20030042142 A KR 20030042142A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cooling water
cooling
coolant
tank
pump
Prior art date
Application number
KR1020010072675A
Other languages
English (en)
Inventor
유재희
소인영
홍성국
Original Assignee
주식회사 포스코
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 포스코 filed Critical 주식회사 포스코
Priority to KR1020010072675A priority Critical patent/KR20030042142A/ko
Publication of KR20030042142A publication Critical patent/KR20030042142A/ko

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/02—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
    • B21B45/0203—Cooling
    • B21B45/0209—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants
    • B21B45/0215—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/74—Temperature control, e.g. by cooling or heating the rolls or the product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)
  • Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)

Abstract

본 발명은 열연강판을 수 냉각하는데 사용되어지는 층류유동 냉각설비의 개선에 관한 것으로, 냉각수 공급유량을 보다 효과적으로 제어하여 냉각수 및 소비전력을 절감하면서 스트립에 대해 더욱 균일한 냉각제어를 할 수 있는 층류유동 냉각을 위한 공급 냉각수 제어장치에 관한 것이다.
본 발명은 라미나 탱그(100)와 노즐(106), 냉각수 제어밸브(102), 냉각수 송수 펌프(116), 그리고 상기 냉각수 송수 펌프(116)의 라미나 탱크(100)에 대한 냉각수 송수량을 제어할 수 있는 냉각수 송수 펌프 제어장치(122)를 채용하고, 냉각수 온도 제어컴퓨터(300)와 냉각수 공급유량 제어컴퓨터(120)가 스트립(5)의 소재 정보를 서로 공유할 수 있는 유량제어 신호 피드백 라인(300c)등으로 구성되어 냉각수 송수 펌프(116)의 과도한 냉각수 공급에 의한 전력낭비 방지와 라미나 탱크(100)의 레벨 검출용 센서(118)의 신호에 의한 냉각수 공급유량 제어시 분사패턴 변화에 따른 라미나 탱크(100)의 레벨과 상기 냉각수 송수 펌프(116)와의 응답속도 저하에 의한 냉각 불균일 문제를 최소화하는 냉각수 제어장치를 제공한다.

Description

층류유동 냉각을 위한 공급 냉각수 제어장치 {APPARATUS FOR CONTROL OF COOLING WATER CIRCULATION FOR COOLING HOT ROLLED STRIP}
본 발명은 열연강판(이하 "스트립"이라 칭함)을 수 냉각하는데 주로 사용되어지는 층류유동 냉각설비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 냉각수 공급유량을 보다 효과적으로 제어하여 냉각수 및 소비전력을 절감하면서 스트립에 대해 더욱 균일한 냉각제어를 할 수 있도록 한 층류유동 냉각을 위한 공급 냉각수 제어장치에 관한 것이다.
일반적으로 열간 압연설비는 도1과 같이 슬라브(Slab)를 마무리압연기(이하 "압연기"라 칭함)(1)에서 원하는 사이즈로 압연한 후 냉각수를 이용하여 원하는 소정의 온도(이하 "CT 온도"라 칭함)로 냉각시켜 차 공정인 권취기(3)에서 두루마리 형태로 감긴 코일을 생산하는 설비로, 상기 열간 압연설비중 런아웃테이브(Run Out Table)(이하 "ROT"라 칭함) 설비는 스트립(5) 냉각시 냉각수 압력을 일정하게 유지시켜 층류를 형성시켜 줄 수 있도록하여 냉각하고 사용되어진 물을 집수 피트(Pit)(202, 108)로 안내하는 인공 배수로(7,8)가 설치되어 있고, 배수로를 통해 나오는 냉각수를 집수하는 ROT 냉각수 집수 피트(이하 "ROSP"라 칭함)(108)와 상기 피트(108)에 집수된 냉각수를 소정온도로 냉각하기 위해 냉각탑(114)으로 냉각수를 보내주는 냉각탑 송수 펌프(110), 그리고 냉각탑으로 보내지지 않고 남는 냉각수를 ROT 냉각수 저장 피트(115)로 송수하는 ROT 냉각수 냉수조 송수 펌프(112), 냉각수 수온을 소정의 목표온도로 관리하여 주기 위한 냉각탑(114)으로 이루어져 있다.
이러한 ROT 설비의 냉각수 흐름을 도1,2에 의거 설명하면 다음과 같다.
일정한 관리온도로 관리되어진 냉각수는 ROT 냉각수 송수 펌프(116)에 의해 냉각수 저장용 탱크인 라미나 탱크(100)로 보내지게 되며, 상기 라미나 탱크(100)에 저장된 냉각수는 온도 제어컴퓨터(300)에 의해 분사패턴이 결정되어 유량제어 신호를 신호라인(300b)을 통해 냉각수 제어밸브(102)로 전달하면 결정된 분사패턴에 따라 스트립(5)에 분사되어 동 스트립을 냉각시키는데 사용되어진다.
스트립(5) 냉각에 사용되어진 냉각수중 일부(약 20%)는 직접계 냉각수 저장피트(202)로 유도되고 나머지는 인공 배수로(8)를 통해 피트(108)로 모이게 된다.
피트(108)에 집수된 물은 스트립(5)의 냉각으로 온도가 상승하였기 때문에 소정의 관리온도로 냉각이 필요하게 되는 바, 냉각수 온도를 낮춰 주기 위해 10∼20%의 냉각수가 냉각탑 송수 펌프(110)로 냉각탑(114)으로 보내어지며 나머지 80∼90%의 물은 ROT 냉각수 냉수조 송수 펌프(112)에 의해 피트(115)로 보내지는 사이클을 형성하는 한편 수질유지를 목적으로 직접계 냉각수 저장 피트(202)로 빠진 냉각수는 별도의 경로를 통해 보충수로서 보충되게 된다.
그러나, 상기와 같은 ROT 설비 냉각수 공급 시스템에 있어서 펌프(116)의 냉각수 송수량은 라미나 탱크(100)에서 냉각수를 최대로 사용하는 조건보다도 많아야 하기 때문에, 즉 라미나 탱크(100)의 냉각수 레벨이 일정하여야만 수두압에 의한 일정한 냉각수 압력을 유지하게 되고 균일한 냉각제어를 할 수 있기 때문에 라미나 탱크 냉각수를 오버플로우(Over Flow)시키는 조건으로 사용되어지므로 필요이상의 냉각수가 과도하게 공급됨으로써 펌프(116)의 부하증가에 의한 전력낭비가 발생하고 또 펌프(116)의 냉각수 송수량이 많아질 경우에는 또한 ROT 냉각수 냉수조 송수 펌프(112)가 되돌려야 하는 냉각수량도 많아지기 때문에 상기 펌프(112)의 부하도 증가하게 되어 이중의 전력낭비가 발생되게 된다.
위와 같은 열연공장 ROT 설비의 라미나 탱크(100)의 냉각수 사용량을 조사하여 보면 실제로 냉각수를 최대로 사용하는 경우는 극 후물재를 제외하고는 거의 없고 일반재 압연시는 ROT 냉각수 송수 펌프(116) 송수량의 60% 이하로 사용하는 경우가 많으며 나머지 냉각수는 라미나 탱크(100)에서 오버플로우되어 피트(108)로 바로 빠지게 된다.
특히 열간 압연공정은 작업특성상 열연강판 1장씩 작업을 하게 되는데, 냉각은 열연강판이 위 ROT설비를 통과할 때만 이루어지며, ROT 설비상에 열연강판이 없을 경우 라미나 탱크(100)에서는 냉각수를 사용하지 않고 전량 오버플로우시키고 있다.
최근에는 이러한 ROT 설비의 불합리한 전력낭비를 개선하기 위해 상기 라미나 탱크(100)의 레벨정보를 이용하여 펌프(116)의 냉각수 공급량을 제어하는 설비도 제안된 바 있다.
이는 펌프(116)의 냉각수량 제어에 대한 모식도인 도2에 도시된 바와 같이 스트립(5)이 압연기(1)의 F3 스탠드를 통과하게 되면 온도 제어컴퓨터(300)에서 스트립(5)의 소재정보를 가지고 라미나 탱크(100)에서 어떻게 냉각을 할 것인가의 패턴을 결정하여 해당 유량제어 신호를 라미나 탱크(100)의 제어밸브(102)로 보내 냉각수량을 제어하게 된다.
이러한 ROT 냉각수 송수량 제어방법은 라미나 탱크(100)에 라미나 탱크(100)의 수위를 감지할 수 있는 레벨 검출용 센서(118)를 설치하여 라미나 탱크(100)의 수위 변화를 감지한 후 냉각수 공급유량 제어컴퓨터(120)로 정보를 피드백하고 상기 제어컴퓨터(120)는 이 정보에 의해 펌프(116)의 냉각수 송수량을 제어하게 되는 것이다.
그러나, 상기와 같은 제어방식에 있어서 온도 제어컴퓨터(300)는 스트립(5)에 대한 CT온도만을 제어하고 냉각수 공급유량 제어컴퓨터(120)는 라미나 탱크(100) 냉각수 레벨 검출용 센서(118)의 정보에 의해 공급유량만을 따로 제어하기 때문에 냉각제어에 대한 펌프(116)의 냉각수 송수량의 응답성이 떨어지게 된다.
즉, 분사 패턴에 따라 분사량이 갑자기 늘어나게 되면 사전에 열연강판의 소재정보를 냉각수 공급유량 제어컴퓨터(120)가 모르고 단지 라미나 탱크(100) 냉각수 레벨 검출용 센서(118)의 정보에 의존함으로써 갑자기 줄어드는 라미나 탱크(100)의 수위 때문에 라미나 탱크(100)내의 냉각수 수위가 헌팅(Hunting)을 하게 되고 그로 인한 수두압의 변화로 냉각수 압력이 변화하여 열연강판 냉각제어에악영향을 미치게 된다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 여러 문제점을 해결하기 위해 연구된 것으로, 고온 스트립에 층류 유동상태로 된 냉각수를 분사하여 그 스트립을 냉각하는 시스템을 구성함에 있어 스트립의 소재정보를 냉각수 온도 제어컴퓨터와 냉각수 공급유량 제어컴퓨터가 서로 공유하여 스트립의 냉각을 보다 효율적으로 행할 수 있도록 한 층류유동 냉각을 위한 공급 냉각수 제어장치를 제공함에 그 목적이 있다.
도1은 일반적인 층류유동 냉각 설비인 런아웃테이블 냉각 시스템의 구성개요도,
도2는 종래의 냉각수 공급 시스템의 구성개요도,
도3는 본 발명에 따른 냉각수 공급 시스템의 구성개요도,
도4는 본 발명의 작동 플로우차트.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 압연기 2 : 런아웃테이블 롤러
3 : 권취기 5 : 스트립
7 : 인공 배수로 8 : 인공 배수로
100 : 라미나 탱크 102 : 냉각수 제어밸브
104 : 냉각수 헤더 106 : 노즐
108 : 냉각수 집수 피트 110 : 냉각탑 송수 펌프
110a : 냉각탑 송수 라인 112 : 냉각수 냉수조 송수 펌프
112a : 냉수조 송수 라인 114 : 냉각탑
116 : 냉각수 송수 펌프 116a : 냉각수 공급 라인
118 : 레벨 검출용 센서 118a : 레벨 피드백 라인
120 : 냉각수 공급유량 제어컴퓨터 122 : 냉각수 송수 펌프 제어장치
200 : 송수 펌프 202 : 냉각수 집수 피트
300 : 온도 제어컴퓨터 300a : 스트립 진입 피드백 라인
300b : 유량제어 신호 라인 300c : 유량제어 신호 피드백 라인
상기 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서 본 발명은 라미나 탱크(100)와 노즐(106), 냉각수 제어밸브(102), 냉각수 송수 펌프(116), 그리고 상기 냉각수 송수 펌프(116)의 라미나 탱크(100)에 대한 냉각수 송수량을 제어할 수 있는 기기(인버터나 유체 커플링)를 채용하고, 냉각수 온도 제어컴퓨터(300)와 냉각수 공급유량 제어컴퓨터(120)가 스트립(5)의 소재 정보를 서로 공유할 수 있는 유량제어 신호 피드백 라인(300c)등으로 구성되어 냉각수 송수 펌프(116)의 과도한 냉각수 공급에 의한 전력낭비 방지와 라미나 탱크(100)의 레벨 검출용 센서(118)의 신호에 의한 냉각수 공급유량 제어시 분사패턴 변화에 따른 라미나 탱크(100)의 레벨과 상기 냉각수 송수 펌프(116)와의 응답속도 저하에 의한 냉각 불균일 문제를 최소화하는 냉각수 공급 시스템을 구성하였다.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
도3에 도시된 바와 같이 스트립(5)이 압연기(1)의 F3 스탠드를 통과하면 ROT 온도 제어컴퓨터(300)에서는 통판중인 스트립(5)에 대한 냉각에 관련된 정보를 스트립 진입 피드백 라인(300a)을 통해 상위 컴퓨터로부터 피드백시켜 라미나 탱크(100)의 냉각수 헤더(104)의 분사패턴을 계산하여 라미나 탱크(100)의 사용유량을 제어하게 되고, 이 사용유량 신호를 ROT 냉각수 공급유량 제어컴퓨터(120)에서 받아들여 결정 분사패턴에 의한 냉각수 사용유량을 사전에 예측하여 냉각수 송수 펌프 제어장치(122)에 의해 ROT 냉각수 송수 펌프(116)를 제어하게 된다. 여기서, 스트립(5)이 압연기를 통과한 후 ROT 설비에 도달할때까지는 5초 이상의 시간이 소요되게 되므로 제어컴퓨터(300)로부터 냉각수 사용유량을 전송받아 사전 예측하여 제어하게 되면 냉각수 송수 펌프(116)의 응답속도 저하문제를 해결할 수 있다.
본 발명에서는 위와 같이 ROT 온도 제어컴퓨터(300)와 ROT 냉각수 공급유량 제어컴퓨터(120)가 스트립(5)의 냉각에 관련된 정보를 공유, ROT 온도 제어컴퓨터(300)의 라미나 탱크(100) 분사패턴 정보를 이용하여 ROT 냉각수 공급유량 제어컴퓨터(120)로부터 공급하고자 하는 냉각수량을 계산한 후 냉각수 송수 펌프 제어장치(122)에 의하여 냉각수 송수 펌프(116)를 작동시킴으로써 라미나 탱크(100)로 필요한 만큼의 냉각수량을 보낼 수 있게 한 것이다. 도4는 이러한 본 발명의 전체적인 작동 흐름을 보여준다.
상기와 같은 본 발명의 층류유동 냉각을 위한 공급 냉각수 제어장치에 의하면 스트립(5)의 냉각제어에 전혀 영향을 미치지 않으면서도 냉각수 송수량을 60% 이상 줄일 수 있기 때문에 냉각수 송수 펌프(116)와 냉각수 냉수조 송수 펌프(112)의 부하감소에 의해 연간 상당한 전력 절감효과를 가져올 수 있으며, 또 각 펌프의 가동률 감소에 의한 수명연장 등의 우수한 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 냉각수 저장 피트(115), 냉각수 냉각탑(114), 냉각 송수 펌프(110), 라미나 탱크(100), 냉각수 송수 펌프(112)(116)를 포함하는 열간 압연설비의 냉각수 제어시스템에 있어서, 냉각수 송수 펌프(116)에 냉각수 송수 펌프 제어장치(122)로 인버터를 채용하고 냉각수 온도제어 분사패턴 정보를 이용하여 라미나 탱크(100)로 필요한 양의 냉각수를 공급하도록 구성된 것을 특징으로 하는 층류유동 냉각을 위한 공급 냉각수 제어장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 냉각수 송수 펌프(116)에 채용되는 냉각수 송수 펌프 제어장치(112)가 유체 커플링으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 층류유동 냉각을 위한 공급 냉각수 제어장치.
KR1020010072675A 2001-11-21 2001-11-21 층류유동 냉각을 위한 공급 냉각수 제어장치 KR20030042142A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020010072675A KR20030042142A (ko) 2001-11-21 2001-11-21 층류유동 냉각을 위한 공급 냉각수 제어장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020010072675A KR20030042142A (ko) 2001-11-21 2001-11-21 층류유동 냉각을 위한 공급 냉각수 제어장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20030042142A true KR20030042142A (ko) 2003-05-28

Family

ID=29570623

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020010072675A KR20030042142A (ko) 2001-11-21 2001-11-21 층류유동 냉각을 위한 공급 냉각수 제어장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20030042142A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8640478B2 (en) 2008-09-01 2014-02-04 Doosan Heavy Industries & Construction Co., Ltd. Nacelle cooling system for wind turbine
CN104588419A (zh) * 2014-12-28 2015-05-06 鞍钢集团朝阳钢铁有限公司 一种梯级利用热轧水资源的冷却循环系统及方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8640478B2 (en) 2008-09-01 2014-02-04 Doosan Heavy Industries & Construction Co., Ltd. Nacelle cooling system for wind turbine
CN104588419A (zh) * 2014-12-28 2015-05-06 鞍钢集团朝阳钢铁有限公司 一种梯级利用热轧水资源的冷却循环系统及方法
CN104588419B (zh) * 2014-12-28 2016-05-18 鞍钢集团朝阳钢铁有限公司 一种梯级利用热轧水资源的冷却循环系统及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2374020C2 (ru) Способ подачи смазочного масла в процессе холодной прокатки
KR20030042142A (ko) 층류유동 냉각을 위한 공급 냉각수 제어장치
CN109604355A (zh) 热轧带钢超快速冷却泵站的恒压供水控制方法
JP4505231B2 (ja) 冷間圧延における潤滑油供給方法
CN101842172A (zh) 将致冷剂泄放到冷轧机中的工作面上
KR950009142B1 (ko) 열간 압연 금속 스트립 또는 시이트의 폭 변동 방지 방법
KR100902824B1 (ko) 열연 강판 냉각설비의 절전방법
KR101461476B1 (ko) 압연소재 냉각장치 및 냉각방법
KR100507674B1 (ko) 박슬라브 표면의 스케일 제거 장치
JP3635914B2 (ja) ストリップを温間圧延する圧延機のクーラント装置
US6164110A (en) Method of operating a rolling mill stand of a rolling mill train
KR100993855B1 (ko) 핀치롤 제어장치 및 제어방법
KR100226913B1 (ko) 압연시 압연부하 및 속도에 따른 압연유유량 제어방법
KR100931633B1 (ko) 열간압연롤 냉각장치 및 그의 제어방법
JP2001179313A (ja) 圧延における潤滑油供給装置および圧延方法
JP2008030095A (ja) 圧延機及びロール冷却時間の設定方法
JP3946733B2 (ja) 圧延機における形状制御方法および形状制御装置
KR20040005018A (ko) 압연재의 조건을 고려한 냉각수 공급 방법 및 장치
KR20020037479A (ko) 압연기의 마찰계수 제어에 의한 압연유 유량제어방법
CN208005023U (zh) 一种双源式激光焊机冷却装置
JP2010125453A (ja) 圧延機における形状制御方法および形状制御装置
KR200206961Y1 (ko) 압연유 순환 장치
JPH07106374B2 (ja) 圧延ロールの冷却方法
TW201825207A (zh) 金屬帶的冷軋設備及冷軋方法
JP2002066623A (ja) 圧延機及び圧延方法

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination