KR20030054413A - 주속 및 온도 변화에 따른 판 두께 변화 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 박 슬라브 공정에서 주속 및 그에 따른 주편의 온도 변화로 인해 압연시 발생하는 판 두께의 변화를 제어하는 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 방법은 조압연기(16, 17)의 치입전 상태의 판(23)의 주속 및 온도를 판 속도계 및 온도계(24)를 통해 각각 측정한 후, 이 측정신호를 통해 롤 갭 계산기(25)에서 롤 갭의 변화량을 계산하는 단계와, 롤 갭이 변화되는 판의 해당부분이 조압연기에 치입되는 시점에 롤 갭의 변화량을 롤 갭 제어기(21)에서 출력되는 출력신호와 합하여 조압연기의 롤 갭을 제어하는 단계를 포함한다. 본 발명의 방법은 박 슬라브 공정에서 주속 및 그에 따른 주편의 온도 변화로 인해 발생하는 판 두께의 변화를 고려하여 판 두께를 제어함으로써 판 두께의 편차를 최소화하는 장점이 있다.

Description

주속 및 온도 변화에 따른 판 두께 변화 제어방법{Method of Roll Gap Control of the Coil in Accordance with Temperature and Casting Speed Variation}

본 발명은 판 두께 변화 제어방법에 관한 것이며, 특히, 박 슬라브 공정에서 주속 및 그에 따른 주편의 온도 변화로 인해 압연시 발생하는 판 두께의 변화를 제어하는 방법에 관한 것이다.

도 1은 통상의 박 슬라브 연속주조 공정의 개략도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 박 슬라브 연속주조 공정은 레들 터렛(11 ; Ladle Turret)을 통해 레들(12 ; Ladle)에 담겨진 용강이 턴디쉬(13 ; Tundish)로 연속적으로 흘러 들어간다. 그런 다음, 계속해서 몰드(14 ; Mold) 및 지지롤(15)을 지나 주편의 형태로 만들어지고, 이것은 조압연기(16, 17)를 거쳐 슬라브가 코일의 형태로 만들어진다. 이 코일은 인덕션 히터(18 ; Induction Heater)를 거쳐 권취기(19)에서 권취된다.

상기와 같은 박 슬라브 연속주조 공정은 조업조건에 의해 주조속도가 변화하게 되는데, 이러한 주조속도의 변화는 주편의 온도를 0.1m 당 12℃씩 변화시킨다. 즉, 주조속도가 증가하면 주편의 온도가 올라가고, 감소하면 온도가 떨어지게 된다. 그로 인해, 주편의 강성변화 및 두께 변화를 초래한다.

도 2는 박 슬라브 공정에서 행해지는 종래기술에 따른 판 두께 제어방법을 설명하기 위한 개략도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 판 두께 제어방법은 판 두께를 측정하는 판 두께 측정기(20)에서 측정한 두께신호를 바탕으로 이미 설정된 기준 두께와 서로 비교하여 에러 값을 구하고, 이 에러 값을 비례 미분제어를 통해 롤 갭(Roll Gap)을 제어하는 롤 갭 제어기(21)를 통해 조압연기(16, 17)의 롤갭을 제어하는 것이다.

그러나, 도 2와 같은 종래의 방법은 단지 판 두께 정보만을 통해 조압연기(16, 17)의 롤 갭을 제어하여 조압연을 수행하는 것으로서, 박 슬라브 공정에서 주속 및 그에 따른 주편의 온도 변화로 인해 압연시 발생하는 판 두께의 변화를 고려하지 않았다. 그로 인해, 조압연기(16, 17)를 통한 조압연 후에 코일의 두께편차가 크게 발생하고, 이러한 두께편차는 후에 진행될 사상압연에서도 같은 비율로 두께편차가 코일 내에서 발생하여, 저가의 열연코일이 생산되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 박 슬라브 공정에서 주속 및 그에 따른 주편의 온도 변화로 인해 발생하는 판 두께의 변화를 고려하여 판 두께를 제어함으로써 판 두께의 편차를 최소화하는 판 두께 변화 제어방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 통상의 박 슬라브 연속주조 공정의 개략도이고,

도 2는 종래기술에 따른 판 두께 제어방법을 설명하기 위한 개략도이고,

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 판 두께 제어방법을 설명하기 위한 개략도이며,

도 4는 본 발명에 따른 롤 갭 변화량을 계산하는 흐름도이다.

♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠

11 : 레들 터렛 12 : 레들

13 : 턴디쉬 14 : 몰드

15 : 지지롤 16, 17 : 조압연기

18 : 인덕션 히터 19 : 권취기

20 : 판 두께 계 21 : 롤 갭 제어기

22 : 인발롤 23 : 압연판

24 : 판속도계 및 온도계 25 : 롤 갭 계산기

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 조압연기의 출측에 위치하는 판 두께 측정기를 통해 측정한 판 두께와 이미 설정된 기준 두께와 서로 비교하여 에러 값을 구하고, 이 에러 값을 롤 갭 제어기에 적용하여 상기 조압연기의 롤 갭을 제어하는 방법에 있어서, 상기 조압연기의 치입전 상태의 판의 주속 및 온도를 판 속도계 및 온도계를 통해 각각 측정한 후, 이 측정신호를 통해 롤 갭 계산기에서 롤 갭의 변화량을 계산하는 단계와, 상기 롤 갭이 변화되는 판의 해당부분이 상기 조압연기에 치입되는 시점에 상기 롤 갭의 변화량을 상기 롤 갭 제어기에서 출력되는 출력신호와 합하여 상기 조압연기의 롤 갭을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

아래에서, 본 발명에 따른 주속 및 온도 변화에 따른 판 두께 변화 제어방법의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하겠다.

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 판 두께 제어방법을 설명하기 위한 개략도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 판 두께 변화 제어방법은 종래에 고려하지 않았던 박 슬라브 공정에서 주속 및 그에 따른 주편의 온도 변화로 인해 압연시 발생하는 판 두께의 변화를 고려한 것이다. 즉, 본 발명의 판 두께 변화 제어방법은 종래의 제어방법에 주속 및 온도 변화에 따른 판 두께의 변화 정보를 추가하여 판 두께를 제어한 것이다.

그래서, 본 발명은 조압연기(16, 17)에 선행하여 위치하는 인발롤(22 ; Pinch Roll)의 치입전의 압연판(23)의 주속 및 온도를 측정한 것이다. 즉, 인발롤(22)에 치입되기 전 상태의 압연판(23)의 주속 및 온도를 판 속도계 및 온도계(24)를 통해 각각 측정한다. 이렇게 판 속도계 및 온도계(24)를 통해 각각 측정한 주속 및 온도신호를 통해 롤 갭 계산기(25 ; Roll Gap Computer)에서 롤 갭(Roll Gap)의 변화량을 계산한다. 이러한 주속 및 온도신호를 통한 롤 갭의 변화량 계산은 도 4를 통해 상세히 설명하겠다.

상기와 같은 방법을 통해 롤 갭의 변화량이 계산되면, 이 롤 갭의 변화량을 종래의 제어방법에 사용되는 롤 갭 제어기(21)에서 출력되는 출력신호와 합하여 조압연기(16, 17)의 롤 갭을 제어하는 것이다.

도 4는 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명해 주는 본 발명에 따른 롤 갭 변화량을 계산하는 흐름도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 먼저, 판 속도계 및 온도계(24)에서 측정한 온도 측정값을 통해 변형저항식[f(Δt)]을 수학식 1을 통해 롤 갭 계산기(24)에서 구한다.

상기 수학식 1에서로 간략화시킬 수 있다. 물론, 여기서로 표기할 수 있다. 그리고, ΔT 는 판 속도계 및 온도계(24)에서 측정한 온도 측정값의 변화량이 된다. 따라서, 수학식 1은 수학식 2와 같이 표현할 수 있다.

그리고, 상위 컴퓨터를 통해 무선으로 제공되는 압연판(23)의 판폭(W)신호와, 조압연기(16, 17)에서 롤과 압연판(23)이 서로 접촉하는 접촉길이 및 접촉면에 대한 신호를 통해 롤 포스(Roll Force)의 변화량을 롤 갭 계산기(24)에서 계산하는데, 이러한 롤 포스 변화량은 수학식 3과 같이 표현된다.

상기 수학식 3에서 W는 판폭, Δt는 온도의 변화, R'은 조압연기에서 롤과 압연판이 서로 접촉하는 접촉길이, H는 조압연기의 치입전 압연판의 두께, h는 조압연기 출측의 압연판의 두께를 각각 나타낸다.

이렇게 계산된 롤 포스 변화량은 밀상수(Mill Constant ; m)로 나눔으로써 롤 갭 변화량(ΔS')이 된다. 이러한 롤 갭 변화량(ΔS')은 주조속도를 바탕으로 하여 롤 갭이 변화되는 압연판의 해당부분이 조압연기(16, 17)에 치입되는 시점에 적용된다. 이 시점은 롤 갭 계산기(24)와 상위 컴퓨터 및 롤 갭 제어기(21)의 무선통신을 통해 제공된다.

상기와 같은 방법을 통해 롤 갭 변화량(ΔS')이 계산되면, 이 롤 갭 변화량(ΔS')을 종래의 제어방법에 사용되는 롤 갭 제어기(21)에서 출력되는 출력신호와 합하여 조압연기(16, 17)의 롤 갭을 제어한다. 이렇게 롤 갭 변화량(ΔS')을 롤 갭 제어기(21)에서 출력되는 출력신호와 합하여 조압연기(16, 17)의 롤 갭을 제어하게 된다. 이 때, 전체적인 롤 갭 변화량은 수학식 4를 통해 가능하다.

상기 수학식 4의 f(Δt)는 수학식 2와 같이 표현된다.

앞서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명의 주속 및 온도 변화에 따른 판 두께 변화 제어방법은 박 슬라브 공정에서 주속 및 그에 따른 주편의 온도 변화로 인해 발생하는 판 두께의 변화를 고려하여 판 두께를 제어함으로써 판 두께의 편차를 최소화하는 장점이 있다.

이상에서 본 발명의 주속 및 온도 변화에 따른 판 두께 변화 제어방법에 대한 기술사항을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않고 첨부한 특허청구의 범위내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims (2)

1. 조압연기의 출측에 위치하는 판 두께 측정기를 통해 측정한 판 두께와 이미 설정된 기준 두께와 서로 비교하여 에러 값을 구하고, 이 에러 값을 롤 갭 제어기에 적용하여 상기 조압연기의 롤 갭을 제어하는 방법에 있어서,

   상기 조압연기의 치입전 상태의 판의 주속 및 온도를 판 속도계 및 온도계를 통해 각각 측정한 후, 이 측정신호를 통해 롤 갭 계산기(Roll Gap Computer)에서 롤 갭(Roll Gap)의 변화량을 계산하는 단계와,

   상기 롤 갭이 변화되는 판의 해당부분이 상기 조압연기에 치입되는 시점에 상기 롤 갭의 변화량을 상기 롤 갭 제어기에서 출력되는 출력신호와 합하여 상기 조압연기의 롤 갭을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 판 두께 변화 제어방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 롤 갭의 변화량은 하기의 식으로 표현되는 롤 포스 변화량을 밀상수(Mill Constant ; m)로 나눔으로써 계산되는 것을 특징으로 하는 판 두께 변화 제어방법.

   여기서, W는 판폭, Δt는 온도의 변화, R'은 조압연기에서 롤과 판이 서로 접촉하는 접촉길이, H는 조압연기의 치입전 판 두께, h는 조압연기 출측의 판 두께를 각각 나타낸다.