KR20030053727A - 소둔로 스트립의 트러블 방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소둔로 스트립의 트러블 방지장치에 관한 것으로, 본 발명은 롤의 각 하부에는 강판재로 롤실을 설치하며, 이 롤실의 내부에 설치된 가스 제트 챔버(101)를 포함하는 소둔로에서, 허스롤의 냉각을 통해 상기 소둔로 내부에 진행되는 스트립의 트러블을 방지하는 장치에 있어서, HN가스를 냉각하기 위하여 쿨러(305); 제어에 따른 속도로 회전하여, 상기 쿨러(305)에 의한 냉각 가스를 송풍하는 송풍팬(304); 상기 송풍팬(304)에서 부터 병렬로 상기 가스제트 챔버(101)내부까지 연장 설치되어, 상기 송풍팬(304)에 의한 냉각 가스를 상기 가스제트 챔버(101)내부로 공급하기 위한 광폭 및 협폭 냉각가스 배관(201.202); 상기 광폭 및 협폭 냉각가스 배관(201.202)에 각각 설치하여, 스프립의 폭에 따라 개/폐 조절되는 광폭 및 협폭 가스조절밸브(302,303); 롤실(305)의 맨후단롤에 좌측에지-센서-우측에지 방향으로 복수의 센서를 설치한 측온롤(401); 상기 측온롤(401)의 검출치를 이상 판별 기준치를 비교하여 측온롤의 이상여부를 판단하고, 정상시에는 롤온도 모드를 수행하여 상기 측온롤(401)의 센터 롤온도 및 에지 롤온도와의 온도차에 따라 해당 밸브의 오픈, 클로즈를 제어하며, 반면 이상 발생시에는 로온 모드를 수행하여 사전에 설정된 압력 기준값을 제공하는 온도 제어기(TC); 롤 압력을 측정하는 압력 검출센서(402); 및 상기 온도 제어기로부터의 압력 기준값과 상기 압력 검출센서(402)의 압력 검출치와의 압력차에 따라 상기 송풍팬(304)을 제어하여 송풍량을 조절하는 압력제어기(PC)를 구비함을 요지로 한다.

Description

소둔로 스트립의 트러블 방지장치{APPARATUS FOR PREVENT TROUBLE OF STRIP IN KILN}

본 발명은 소둔로 스트립의 트러블 방지장치에 관한 것으로, 특히 가열대의 상부롤 하부에 롤실 및 쿨링 가스제트 챔버를 설치하고, 가스체트 냉각팬에 의한 허스롤의 냉각을 통해서, 센터 에지부의 롤온도 관리하여 롤의 히트크라운을 제어함으로서, 로내에서 발생되는 스트립의 사행 및 히트버클등과 같은 트러블을 방지할 수 있고, 이에 따라 소둔로 라인의 통판성 및 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 소둔로 스트립의 트러블 방지장치에 관한 것이다.

일반적으로, 소둔 설비는 연속적으로 고온에서 열처리를 작업을 행하기 위하여 통판성이 중요시된다. 특히 가열대는 고온으로 작업되는 구간으로써(max 950℃)스트립의 통과시 스트립과 롤과의 접촉되는 면에서 스트립과 롤과의 온도차이로 인하여 즉 라디안 튜브의 복사열로 인하여 퍼니스 온도가 950℃정도로 가열되고 롤은 히트 크라운이 발생되며 롤과 스트립이 접촉하는 부분에는 스트립의 흡열로 역 크라운이 형성되고 이로 인하여 스트립은 장력의 불균형이 발생되고 장력의 불균형에 의한 사행이 발생된다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 기존에는 상부롤의 하부와 롤과 롤 사이에 열 보호기(Heat protector)를 설치하여 로내 온도의 영향을 줄여 롤의 센터부와 에지부의 온도 변화를 감소시키는 노력을 해왔으나 전술한 바와같이 롤의 온도를 롤의 온도보다 상대적으로 차가운 스트립의 통과시 발생하는 흡열로 인한 역크라운 현상을 방지하기 어려운 문제점이 있었다.

또한, 이러한 스트립이 진행하면서 발생하는 역크라운이 발생되는 고려하여 롤의 내부 크라운을 형성하여 사용하게 되는데 내부 크라운을 크게 하면 스트립의 폭방향 장력이 센터로 모이면서 히트버클을 일으키는 문제점이 대두되었다.

도 1은 종래 롤에 발생되는 히트 크라운 설명도이고, 도 2는 종래 히트 버클 및 사행의 메커니즘 설명도이며, 도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 히트 버클 및 사행의 메커니즘에 의하여 살펴보면, 스트립은 롤의 히트 크라운의 형성에 따른 영향을 분석할 수 있다.

도 2를 참조하면, 1.2*914소재를 로온 857℃라인 스피드 121 MPM으로 작업하였을 경우, 센터 온도와 에지온도의 차이는 약 40℃이상이 발생하며, 두꺼운 소재일수록 이러한 롤의 센터부와 에지부의 온도차이는 심화되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 따라서, 본 발명의 목적은 가열대의 상부롤 하부에 롤실 및 쿨링 가스제트 챔버를 설치하고, 가스체트 냉각팬에 의한 허스롤의 냉각을 통해서, 센터 에지부의 롤온도 관리하여 롤의 히트크라운을 제어함으로서, 로내에서 발생되는 스트립의 사행 및 히트버클등과 같은 트러블을 방지할 수 있고, 이에 따라 소둔로 라인의 통판성 및 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 소둔로 스트립의 트러블 방지장치를 제공하는데 있다.

도 1은 종래 롤에 발생되는 히트 크라운 설명도이다.

도 2는 종래 히트 버클 및 사행의 메커니즘 설명도이다.

도 3은 본 발명에 따른 소둔로 스트립의 트러블 방지장치의 구성도이다.

도 4는 도 3의 가스제트의 구성도이다.

도 5는 측온 롤의 사시도이다.

도 6은 본 발명에 따른 소둔로 스트립의 트러블 방지장치의 동작 흐름도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

101 : 챔버(chamber)12 : 열 보호기(Heat Protector)

201,202 : 냉각가스배관203 : 냉각가스 분출구

301 : HN 가스 온/오프 밸브 302 : 광폭재 제어밸브

303 : 협폭재 제어밸브 304: 송풍팬(Control fan)

305 : 쿨러TC : 온도 제어기

PC : 입력제어기

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로써, 본 발명의 장치는 롤의 각 하부에는 강판재로 롤실을 설치하며, 이 롤실의 내부에 설치된 가스 제트 챔버를 포함하는 소둔로에서, 허스롤의 냉각을 통해 상기 소둔로 내부에 진행되는 스트립의 트러블을 방지하는 장치에 있어서, HN가스를 냉각하기 위하여 쿨러; 제어에 따른 속도로 회전하여, 상기 쿨러에 의한 냉각 가스를 송풍하는 송풍팬; 상기 송풍팬에서 부터 병렬로 상기 가스제트 챔버내부까지 연장 설치되어, 상기 송풍팬에 의한 냉각 가스를 상기 가스제트 챔버내부로 공급하기 위한 광폭 및 협폭 냉각가스 배관; 상기 광폭 및 협폭 냉각가스 배관에 각각 설치하여, 스프립의 폭에 따라 개/폐 조절되는 광폭 및 협폭 가스조절밸브; 롤실의 맨후단롤에 좌측에지-센서-우측에지 방향으로 복수의 센서를 설치한 측온롤; 상기 측온롤의 검출치를 이상 판별 기준치를 비교하여 측온롤의 이상여부를 판단하고, 정상시에는 롤온도 모드를 수행하여 상기 측온롤의 센터 롤온도 및 에지 롤온도와의 온도차에 따라 해당 밸브의 오픈, 클로즈를 제어하며, 반면 이상 발생시에는 로온 모드를 수행하여 사전에 설정된 압력 기준값을 제공하는 온도 제어기; 롤 압력을 측정하는 압력 검출센서; 및 상기 온도 제어기로부터의 압력 기준값과 상기 압력 검출센서의 압력 검출치와의 압력차에 따라 상기 송풍팬을 제어하여 송풍량을 조절하는 압력제어기를 구비함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 소둔로 스트립의 트러블 방지장치에 대하여 첨부도면을 참조하여 그 구성 및 작용을 상세하게 설명한다. 본 발명에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 소둔로 스트립의 트러블 방지장치의 구성도이고, 도 4는 도 3의 가스제트의 구성도이며, 도 5는 측온 롤의 사시도이다. 그리고, 도 6은 본 발명에 따른 소둔로 스트립의 트러블 방지장치의 동작 흐름도이다.

도 3 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 소둔로 스트립의 트러블 방지장치는 롤의 각 하부에는 강판재로 롤실을 설치하며, 이 롤실의 내부에 설치된 가스 제트 챔버(101)를 포함하는 소둔로에서, 허스롤의 냉각을 통해 상기 소둔로 내부에 진행되는 스트립의 트러블을 방지하는 장치로서, 이는 HN가스를 냉각하기 위하여 쿨러(305)와, 제어에 따른 속도로 회전하여, 상기 쿨러(305)에 의한 냉각 가스를 송풍하는 송풍팬(304)과, 상기 송풍팬(304)에서 부터 병렬로 상기 가스제트챔버(101)내부까지 연장 설치되어, 상기 송풍팬(304)에 의한 냉각 가스를 상기 가스제트 챔버(101)내부로 공급하기 위한 광폭 및 협폭 냉각가스 배관(201.202)과, 상기 광폭 및 협폭 냉각가스 배관(201.202)에 각각 설치하여, 스프립의 폭에 따라 개/폐 조절되는 광폭 및 협폭 가스조절밸브(302,303)와, 롤실(305)의 맨후단롤에 좌측에지-센서-우측에지 방향으로 복수의 센서를 설치한 측온롤(401)과, 상기 측온롤(401)의 검출치를 이상 판별 기준치를 비교하여 측온롤의 이상여부를 판단하고, 정상시에는 롤온도 모드를 수행하여 상기 측온롤(401)의 센터 롤온도 및 에지 롤온도와의 온도차에 따라 해당 밸브의 오픈, 클로즈를 제어하며, 반면 이상 발생시에는 로온 모드를 수행하여 사전에 설정된 압력 기준값을 제공하는 온도 제어기(TC)와, 롤 압력을 측정하는 압력 검출센서(402)와, 상기 온도 제어기로부터의 압력 기준값과 상기 압력 검출센서(402)의 압력 검출치와의 압력차에 따라 상기 송풍팬(304)을 제어하여 송풍량을 조절하는 압력제어기(PC)로 구성한다.

상기 온도 제어기(TC)는 상기 측온롤(401)에 의한 센터 롤온도에 온도차 설정치를 더한 후, 이 더한 센터 롤온도와 에지 롤온도와의 온도차에 해당하는 압력기준값을 제공하도로 구성한다.

또한, 롤의 측정온도 편차에 의해 풍량을 결정하여 분사되는데, HN가스차단용 SSV(안전차단 벨브)를 상기 배관에 설치하며, 상기 챔버(chamber)(101)는 강판으로 구성되고 내부에는 내열작용을 하기위하여 보온재로 쌓여있다.

상기한 구성중 온도 제어기(TC) 및 압력제어기(PC)는 계장 컴퓨터로 구성하여 이 계장 컴퓨터에서 온도 제어기(TC) 및 압력제어기(PC)의 기능을 수행하도록 구성할 수 있고, 또한, 상기 스트립의 폭정보 및 사전에 설정 정보를 상위컴퓨터(SCC)로부터 제공받을 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예에 동작을 첨부도면에 의거하여 하기에 상세히 설명한다.

먼저, 본 발명의 소둔로 스트립의 트러블 방지장치에서, 측온롤 제어모드에 대해서 설명하면, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 측온롤(401)에서는 폭간격으로 7지점의 온도를 각각 측정하게 되며, 이때, 본 발명의 온도 제어기(TC)는 상기 측온롤(401)의 검출치를 이상 판별 기준치를 비교하여 측온롤의 이상여부를 판단하고, 정상시에는 롤온도 모드를 수행하여 상기 측온롤(401)의 센터 롤온도 및 에지 롤온도와의 온도차에 따라 해당 밸브의 오픈, 클로즈를 제어하며, 반면 이상 발생시에는 로온 모드를 수행하여 사전에 설정된 압력 기준값을 제공한다.

예를 들어, 상기 온도 제어기(TC)를 계장 컴퓨터(DDC)로 구현한 경우, 이 계장 컴퓨터(DDC)에서는 에지온도(TI404)와 센터온도(TI403)의 차를 설정하게 된다. 이때, 설정치에 의하여 측온롤에서 검출된 온도지시치(TI403,404))를 전송받아 센터온도와 에지온도의 차를 계장 컴퓨터에서 계산하여 가스 제트 챔버(chamber)(101)의 팬회전수를 연산(TY)제어하여 설정 온도에 맞게 정확하게 제어할 수 있다. 상기 측온롤 센터온도 PV(B),설정치(C)일 경우, 제어하고자 하는 온도설정치 SV(A) A = B + C 에 의하여 센터온도에 비하여 에지 온도를 약간 높게 설정하여 사행 및 히트 버클을 방지한다.

또한, 상기한 바와 같이, 본 발명의 온도 제어기(TC)는 스트립의 폭에 따라 상기 광폭 및 협폭 가스조절밸브(302,303)를 제어하는제, 즉, 스트립의 폭에 따라 에지의 위치가 달라지므로 계장 컴퓨터에서의 폭 지령(DDC)에 의하여 컨트롤 밸브(302,303)가 오픈(OPEN), 클로즈(CLOSE)작동되어 폭에 따른 롤의 크라운제어를 행한다.

한편, 가스제트팬의 후단에는 SSV(안전 차단 밸브가 설치되어 측온 롤 또는 설비적으로 이상이 발생시 롤의 과냉을 방지하기 위하여 자동으로 차단 되도록한다.

다음으로, 본 발명의 소둔로 스트립의 트러블 방지장치에서 압력 모드에서 제어 수행시에 대해서 설명하면, 먼저, 압력 검출센서(402)는 롤 압력을 측정하고, 이후, 압력제어기(PC)가 상기 온도 제어기로부터의 압력 기준값과 상기 압력 검출센서(402)의 압력 검출치와의 압력차에 따라 상기 송풍팬(304)을 제어하여 송풍량을 조절한다.

예를 들어, 상기 압력제어기(PC)를 계장 컴퓨터(DDC)로 구현하는 경우에는, 압력 모드시는 롤실에 설치된 압력검출센서(PC402)와 롤실의 온도감지센서에서의 출력을 계산기(DDC)에서 전송받아 계장 컴퓨터(DDC)에서의 운전자 입력 또는 SCC(상위계산기)에서의 지령된 압력 설정치(롤실온도기준) 준하여 가스제트팬에 의한 압력 제어에 의하여 롤실의 압력을 제어하여 롤실의 온도를 제어한다.

이러한 측은롤의 온도 측정 센서의 이상 발생시 제어하는 방법으로서, 통상적으로는 측온롤 온도를 전송받아 롤크라운을 제어하는 측온롤 모드를 사용하여 제어하는데, 하기에는 에지 센터 온도차에 따른 오픈 클로즈 되는 해당 밸브를 보이고 있다.

폭	두께	에지,센터 온도차설정℃	밸브(OP/CL)
940~1200	0.4~0.6	25	302CL,303 OP
	0.8~1.0	20	302CL,303 OP
	1.0이상	15	302CL,303 OP
1201~18560	0.4~0.5	30	302 OP,303 CL
	0.8~1.0	25	302 OP,303 CL
	1.0이상	15	302 OP,303 CL

상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 가열대의 상부롤 하부에 롤실 및 쿨링가스제트 챔버를 설치하고, 가스체트 냉각팬에 의한 허스롤의 냉각을 통해서, 센터 에지부의 롤온도 관리하여 롤의 히트크라운을 제어함으로서, 로내에서 발생되는 스트립의 사행 및 히트버클등과 같은 트러블을 방지할 수 있고, 이에 따라 소둔로 라인의 통판성 및 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 특별한 효과가 있는 것이다.

이상의 설명은 본 발명의 구체적인 실시 예에 대한 설명에 불과하고, 본 발명은 이러한 구체적인 실시 예에 한정되지 않으며, 또한, 본 발명에 대한 상술한 구체적인 실시 예로부터 그 구성의 다양한 변경 및 개조가 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.

Claims (2)

1. 롤의 각 하부에는 강판재로 롤실을 설치하며, 이 롤실의 내부에 설치된 가스 제트 챔버(101)를 포함하는 소둔로에서, 허스롤의 냉각을 통해 상기 소둔로 내부에 진행되는 스트립의 트러블을 방지하는 장치에 있어서,

   HN가스를 냉각하기 위하여 쿨러(305);

   제어에 따른 속도로 회전하여, 상기 쿨러(305)에 의한 냉각 가스를 송풍하는 송풍팬(304);

   상기 송풍팬(304)에서 부터 병렬로 상기 가스제트 챔버(101)내부까지 연장 설치되어, 상기 송풍팬(304)에 의한 냉각 가스를 상기 가스제트 챔버(101)내부로 공급하기 위한 광폭 및 협폭 냉각가스 배관(201.202);

   상기 광폭 및 협폭 냉각가스 배관(201.202)에 각각 설치하여, 스프립의 폭에 따라 개/폐 조절되는 광폭 및 협폭 가스조절밸브(302,303);

   롤실(305)의 맨후단롤에 좌측에지-센서-우측에지 방향으로 복수의 센서를 설치한 측온롤(401);

   상기 측온롤(401)의 검출치를 이상 판별 기준치를 비교하여 측온롤의 이상여부를 판단하고, 정상시에는 롤온도 모드를 수행하여 상기 측온롤(401)의 센터 롤온도 및 에지 롤온도와의 온도차에 따라 해당 밸브의 오픈, 클로즈를 제어하며, 반면 이상 발생시에는 로온 모드를 수행하여 사전에 설정된 압력 기준값을 제공하는 온도 제어기(TC);

   롤 압력을 측정하는 압력 검출센서(402); 및

   상기 온도 제어기로부터의 압력 기준값과 상기 압력 검출센서(402)의 압력 검출치와의 압력차에 따라 상기 송풍팬(304)을 제어하여 송풍량을 조절하는 압력제어기(PC)를 구비함을 특징으로 하는 소둔로 스트립의 트러블 방지장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 온도 제어기(TC)는

   상기 측온롤(401)에 의한 센터 롤온도에 온도차 설정치를 더한 후, 이 더한 센터 롤온도와 에지 롤온도와의 온도차에 해당하는 압력기준값을 제공하는 것을 특징으로 하는 소둔로 스트립의 트러블 방지장치.