KR20040019732A - Method for setting up the rolling load to acquire the constant elongation percentage in the skin pass mill, apparatus thereof - Google Patents

Method for setting up the rolling load to acquire the constant elongation percentage in the skin pass mill, apparatus thereof Download PDF

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Abstract

PURPOSE: A method and a system for setting roll force for securing certain elongation from skin pass mill are provided to differently set elongation for respective conditions by correcting a difference part between actually measure elongation values and a predicted elongation value. CONSTITUTION: The system for setting roll force for securing certain elongation from skin pass mill(1) comprises a PLG (pulse logic generator)(7) for calculating an elongation value by measuring the number of revolutions of skin pass rolling rolls and measuring actual production speed of strip and a strip speed difference between the front and rear of skin pass mill; a controlling computer(6) for calculating a set load value of the skin pass rolling rolls by receiving the measured elongation values and operation conditions from the PLG; and push-up cylinders(4a,4b) and position sensors(5a,5b) installed on a lower surface of back up roll of skin pass mill to change load of the skin pass rolling rolls according to the set load value calculated in the controlling computer, wherein the controlling computer is connected to the position sensors through signal lines(8).

Description

조질압연기에서 일정 연신율 확보를 위한 압연하중 설정방법 및 그 장치{METHOD FOR SETTING UP THE ROLLING LOAD TO ACQUIRE THE CONSTANT ELONGATION PERCENTAGE IN THE SKIN PASS MILL, APPARATUS THEREOF}TECHNICAL FOR SETTING UP THE ROLLING LOAD TO ACQUIRE THE CONSTANT ELONGATION PERCENTAGE IN THE SKIN PASS MILL, APPARATUS THEREOF}

본 발명은 조질압연기에서 일정 연신율 확보를 위한 압연하중 설정방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 조질압연기(Skin Pass Mill)에서 소재의 물성치 및 압연롤의 하중과 생산속도에 따라 다르게 분포하며, 압연코일의 압연위치에 따라 달라지는 연신율을 각각의 조건에 대하여 다르게 설정하여 일정한 연신율을 확보하기 위한 조질압연기에서 일정 연신율 확보를 위한 압연하중 설정방법 및 그 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a rolling load setting method and a device for securing a constant elongation in a rough rolling mill, and more particularly, according to the physical properties of the material and the load and production speed of the rolling roll in a skin pass mill. The present invention relates to a rolling load setting method and apparatus for securing a constant elongation in a rough rolling mill for securing a constant elongation by setting elongation varying according to the rolling position of a rolling coil differently for each condition.

일반적으로 조질압연(Skin Pass Rolling)에서 사용되는 생산방식은 공정변수의 제어대상에 따라 롤 포스 모드(Roll Force Mode) 제어방법과 연신율(Elongation Percentage Mode) 제어방법이 있다.In general, the production method used in skin pass rolling includes a roll force mode control method and an elongation percentage mode control method according to a process variable control object.

롤 포스모드 제어방법은 초기 설정값에 따라 장력, 롤 하중 등을 일정하게 두고 조업하는 방법으로서 생산된 제품의 연신율의 변화가 심하며, 연신율의 변화가 심한 이유는 압연된 코일이 바뀌는 부위에 존재하는 용접점 부근이나 코일 분할이 필요한 경우에는 조업속도를 고속에서 저속으로 바꾸어야 하는데, 이때 속도변화에 따라 소재의 항복점이 달라진다.The roll force mode control method is a method of operating with constant tension and roll load according to the initial set value. The elongation of the produced product is severely changed. If the welding point or coil split is necessary, the operation speed should be changed from high speed to low speed. At this time, the yield point of the material changes according to the speed change.

그러나, 롤 하중은 일정하게 유지되므로 저속의 조업조건의 경우가 고속의조업조건 일 때 보다 많은 연신이 일어나게 된다.However, since the roll load is kept constant, more stretching occurs when the low speed operating condition is the high speed operating condition.

연신율 제어방법의 경우는 장력은 일정하게 유지하고 일정 연신율을 유지하기 위하여, 롤 갭을 조정하여 롤 하중을 변화 시킨다.In the case of the elongation control method, in order to keep the tension constant and maintain a constant elongation, the roll gap is adjusted by changing the roll gap.

즉 연신율의 설정치와 측정치를 비교하여 오차를 보상하는 방법으로서 제어가 이루어지는 것이다.In other words, the control is performed as a method of compensating for the error by comparing the set value of the elongation with the measured value.

그러나, 정상속도 구간에서는 제어가 용이하지만 짧은 시간에 큰 속도변화가 있는 경우는 제어기가 따라가지 못하며, 과도한 롤 갭 변화는 판 표면에 롤 자국을 남기게 된다.However, in the normal speed section, it is easy to control, but if there is a large speed change in a short time, the controller cannot follow, and excessive roll gap change leaves a roll mark on the plate surface.

또한, 조질압연기에서는 연신율 확보와 더불어 형상도 교정해야 하는데 롤 하중이 과도하게 변하는 경우 형상제어가 제대로 작동하지 못하는 단점이 있다.In addition, in the temper mill, the shape must be corrected in addition to securing the elongation, but when the roll load is excessively changed, the shape control may not work properly.

상기한 문제점들을 해결하기 위하여, 본 발명은 소재의 물성치 및 압연롤의 하중과 생산속도에 따라 다르게 분포하며, 압연코일의 압연위치에 따라 달라지는 연신율을 실측된 연신율과 예측된 연신율의 차이 부분을 보정하여 각각의 조건에 대하여 다르게 설정하는 조질압연기에서 일정 연신율 확보방법을 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention is distributed differently according to the material properties of the material and the load and the production speed of the rolling roll, and corrected the difference between the measured elongation and the estimated elongation of the elongation which varies depending on the rolling position of the rolling coil. The purpose of the present invention is to provide a method of securing a constant elongation rate in a rough rolling mill set differently for each condition.

도 1은 조질압연 설비의 개략적인 구성과 본 발명을 구성하는 PLG의 설치개소를 도시한 개념도;BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a conceptual diagram showing a schematic configuration of a temper rolling facility and a location of installing a PLG constituting the present invention;

도 2는 조질압연에서 압연롤과 압연되는 스트립의 영역별 분포를 도시한 개념도;Figure 2 is a conceptual diagram showing the distribution of the region of the rolling roll and the strip to be rolled in temper rolling;

도 3은 조질압연에서 압연롤과 압연되는 스트립의 영역별 변수정의를 나타낸 개념도;3 is a conceptual diagram showing the parameter definition for each region of the rolling roll and the strip to be rolled in temper rolling;

도 4는 본 발명에 따른 조질압연기에서 일정 연신율 확보를 위한 압연하중 설정장치를 도시한 구성도;Figure 4 is a block diagram showing a rolling load setting device for securing a constant elongation in the temper rolling mill according to the present invention;

도 5는 롤 포스 모드(Roll Force Mode)로 생산된 제품에 대한 속도에 따른 연신율 분포 및 압연하중 분포도;5 is an elongation distribution and rolling load distribution according to speed for a product produced in roll force mode;

도 6은 인장속도에 따른 압연소재의 항복응력 분포도;6 is a yield stress distribution diagram of the rolled material according to the tensile speed;

도 7은 본 발명에 따른 조질압연기에서 일정 연신율 확보를 위한 압연하중 설정방법에 관한 순서도이다.7 is a flowchart illustrating a rolling load setting method for securing a constant elongation in a temper rolling mill according to the present invention.

♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣♣ Explanation of symbols for main part of drawing ♣

7:PLG 1:조질압연기 4A,4B:푸시업 실린더 5A,5B:포지션 센서7: PLG 1: Temper rolling mill 4A, 4B: Push-up cylinder 5A, 5B: Position sensor

6:제어용 컴퓨터 8:신호선6: computer for control 8: signal line

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 조질 압연롤의 회전수를 측정하고, 스트립의 실제 생산속도 및 조질압연기 전후단에서 스트립의 속도차이를 측정하여 연신율 값을 계산하는 PLG와; 상기 PLG로부터 측정된 연신율 값 및 조업조건을 수신하여 조질압연롤의 하중 설정값을 계산하는 제어용 컴퓨터와; 상기 제어용 컴퓨터로부터 계산된 하중 설정값에 따라 조질압연롤의 하중을 변화시키기 위하여 조질압연기의 백업롤 하부면에 설치되는 퓨시업 실린더 및 피스톤 센서로 구성되는 것을 특징으로 하는 조질압연기에서 일정 연신율 확보를 위한 압연하중 설정장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention includes a PLG for measuring the number of revolutions of the tempered rolling rolls, and calculating the elongation value by measuring the actual production speed of the strip and the speed difference of the strip at the front and rear ends of the temper rolling mill; A control computer for receiving an elongation value and operating conditions measured from the PLG to calculate a load set value of the temper roll; In order to change the load of the temper rolling roll according to the load setting value calculated from the control computer, a constant elongation is secured in the temper mill comprising a push-up cylinder and a piston sensor installed on the lower surface of the backing roll of the temper rolling mill. It provides a rolling load setting device for.

또한, 본 발명은 생산코일에 따라 결정되는 조업조건인 강종, 판 두께, 판 폭, 목표 연신율과 조업속도를 상위 컴퓨터로부터 지시받는 단계와; 상기 지시받은 조업조건 및 조업속도와 소재의 항복강도에 따라 롤 포스(Roll Force) 설정값을 하중 예측모델로 결정하는 단계와; 상기 하중 예측모델에 의해 설정된 롤 포스(Roll Force)값을 조질압연기의 푸시업 실린더로 전달하여 압연롤에 적용하는 단계와; 상기 조질압연롤에 적용된 롤 포스(Roll Force) 값에 따라 변화된 연신율을 PLG가 측정하여 계산하는 단계와; 상기 계산된 측정연신율 값과 설정연신율 값이 허용오차 안에 있으면 조업속도가 변할 때까지 계속 같은 롤 포스(Roll Force)로 유지하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 조질압연기에서 일정 연신율 확보를 위한 압연하중 설정방법을 제공하게 된다.In addition, the present invention comprises the steps of being instructed by the host computer, the steel grade, sheet thickness, sheet width, target elongation and operating speed which is the operating conditions determined according to the production coil; Determining a roll force setting value as a load prediction model according to the indicated operating conditions, the operating speed, and the yield strength of the material; Transferring a roll force value set by the load prediction model to a push-up cylinder of a temper mill and applying it to a rolling roll; PLG measures and calculates a change in elongation according to a roll force value applied to the temper roll; If the calculated elongation value and the set elongation value is within the tolerance, the rolling load for securing a constant elongation in the temper mill, characterized in that it is configured to keep the same roll force until the operation speed is changed. It provides a setting method.

이하, 본 발명이 적용되는 롤 포스모드(Roll Force Mode)의 이론적 배경을 수식을 유도하여 설명하고자 한다.Hereinafter, the theoretical background of the roll force mode to which the present invention is applied will be described by deriving a formula.

본 발명은 기존의 롤 포스모드 제어방법과 연신율 제어방법의 장점을 수용하고, 롤 하중의 정밀한 예측 및 조업조건 설정 방법을 자동으로 설정함으로써 일정 연신율을 가진 판재를 생산할 수 있다.The present invention accommodates the advantages of the conventional roll force mode control method and the elongation control method, it is possible to produce a plate with a constant elongation by automatically setting the precise prediction of the roll load and the operating conditions setting method.

도 2는 조질압연에서 압연롤과 압연되는 스트립의 영역별 분포를 도시한 개념도이고, 도 3은 조질압연에서 압연롤과 압연되는 스트립의 영역별 변수정의를 나타낸 개념도이다.FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating a distribution of regions of a rolling roll and a strip to be rolled in temper rolling, and FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating parameter definition of regions of a rolling roll and a strip to be rolled in temper rolling.

먼저, 조질압연(이하, ‘SPM’라 한다.)에서 사용되는 롤 포스 예측모델을 위해서는 도 2에 도시된 바와 같이, 롤 갭(Roll Gap) 영역을 7개의 서로 다른 영역으로 나누어 해석한다.First, for a roll force prediction model used in temper rolling (hereinafter, referred to as 'SPM'), the roll gap region is divided into seven different regions as shown in FIG. 2.

상기한 롤갭을 통과하는 동안 탄성 및 소성영역을 거치게 되고, 롤과 스트립 사이에 슬립(Slip)이 존재하는 경우와 그렇지 않은 경우로 나누어지게 되며, 각각의 영역에서는 설정된 가정에 따라 다른 경계조건 및 방정식이 성립하게 된다.It goes through the elastic and plastic zones while passing through the roll gap, and is divided into the case where slip is present between the roll and the strip and the case where it is not. In each zone, different boundary conditions and equations are set according to the set assumptions. This is true.

스트립에 성립하는 지배방정식은 힘의 평형과 스트립 폭변화를 무시하는 경우 다음과 같이 나타낼 수 있다.The governing equations for the strip can be expressed as follows when neglecting the force balance and the strip width change.

------------------------------------------------(1) ------------------------------------------------(One )

또한, SPM과 같이 낮은 연신이 일어나는 경우 스트립과 롤 사이의 접촉을 Hertzian Contact로 가정 할 수 있는데, 이 경우 롤압력과 롤변형 사이에는 다음과 같은 관계가 성립한다.In addition, in the case of low stretching such as SPM, the contact between strip and roll can be assumed as Hertzian Contact. In this case, the following relationship is established between roll pressure and roll deformation.

------------------------------------------(2) ------------------------------------------(2)

여기서, 2Δb는 스트립 두께 감소량이고, P0는 최대 Hertzian 압력값이다.Where 2Δb is the strip thickness reduction and P 0 is the maximum Hertzian pressure value.

또한, P0는 P0 = E*·a0/2R과 같이 표현할 수 있고, 무차원화 시켜 다음과 같이 표현할 수 있다.In addition, P 0 can be expressed as P0 = E * a 0 / 2R, and can be expressed as follows without dimensioning.

--------------------------------------------------------(3) -------------------------------------------------- ------ (3)

여기서 U=μ·E*·r/Ys이다.Wherein a U = μ · E * · r / Y s.

도 3에서 도시된 바와 같이, 출측 접촉길이, a2는 입측 접촉 길이 a0와 밀접한 관계가 있는데, 상기 수학식 (2)에서 x=a2에서 p=0이고, Δb=Δb2=rb0이므로 다음과 같은 식이 성립한다.As shown in FIG. 3, the exit contact length, a 2, is closely related to the entrance contact length a 0 , where x = a 2 at p = 0, Δb = Δb 2 = rb 0 Therefore, the following equation holds.

------------------------------------------(4) ------------------------------------------(4)

여기서, r는 스트립의 총 압하율로 r=(b0-b2)/b0=Δb2/b0이다.Where r is the total rolling reduction of the strip, where r = (b 0 -b 2 ) / b 0 = Δb 2 / b 0 .

다음은 롤갭(Roll Gap)에서 가정한 각 영역에 대하여 성립하는 식에 대하여 기술하겠다.Next, the equations for each region assumed in the roll gap will be described.

1) 영역 A1) Area A

영역 A는 탄성 변형이 일어나는 구간으로 두께 변화는 거의 없다고 가정한다. 상기 수학식 (2)에서 Δb≒0이므로 다음의 식이 성립한다.The region A is a section in which elastic deformation occurs, and it is assumed that there is little change in thickness. Since Δb ≒ 0 in Equation (2), the following equation holds.

----------------------------------------------(5) ---------------------------------------------- (5)

또한, 쉬어 스트레스(Shear Stress), q=μp이므로 다음의 식이 성립한다.In addition, since the shear stress (q) = q, the following equation is established.

-----------------------------------------------(6) ----------------------------------------------- (6)

이 영역에서는 db/dx=0이므로 길이방향 응력, σx는 상기 수학식 (1)을 적분하여 다음과 같은 식을 얻을 수 있다.Since db / dx = 0 in this region, the longitudinal stress, sigma x is obtained by integrating Equation (1) as follows.

-------------------------------(7) ------------------------------- (7)

2) 영역 B2) area B

영역 B는 소성 변형이 일어나는 구간이다. 영역 A에서 소재의 항복 응력을 넘어선 힘이 가해지면 영역 B로 바뀌며 항복조건 및 슬립조건은 다음과 같다.Region B is a section in which plastic deformation occurs. When a force exceeding the yield stress of the material is applied in the area A, it is changed to the area B. The yield and slip conditions are as follows.

------------------------------------------------------(8) -------------------------------------------------- ----(8)

-----------------------------------------------------(9) -------------------------------------------------- --- (9)

상기 수학식 (2), (8), (9) 그리고, 평형방정식인 수학식 (1)에 의해 압력기울기(Pressure gradient), -dσx/dx는 다음과 같이 표현된다.According to Equations (2), (8), (9) and Equation (1) which is an equilibrium equation, the pressure gradient, -dσ x / dx, is expressed as follows.

-------------------------------------------------------------------(10)-------------------------------------------------- ----------------- (10)

이 때 압력분포, -σx는 수학식 (10)을 적분하여 구할 수 있는데, 적분은 Runge-Kutta 법에 의한 수치적분을 수행하며, σx가 구해지면 수학식 (8) 및 (9)에대입하여 σx와 q를 구할 수 있다.At this time, the pressure distribution, -σ x can be obtained by integrating Equation (10). The integral performs numerical integration by Runge-Kutta method, and when σ x is obtained, equations (8) and (9) are obtained. By substituting, σ x and q can be obtained.

스트립 두께분포는 구해진 -σx와 상기 수학식 (2)로부터 다음과 같이 유도된다.The strip thickness distribution is derived as follows from the obtained −σ x and Equation (2).

----------------------------(11) ---------------------------- (11)

3) 영역 C3) zone C

이 영역에서는 소성변형 영역이면서 를과 스트립 사이에 슬립이 없는 것으로 가정한다. 즉 Δb=Δb1 및 수학식 (2)에 의해 다음과 같은 식을 유도할 수 있다.In this region, it is assumed that there is no slip between the strip and the strip as the plastic deformation region. That is, the following equation can be derived from Δb = Δb1 and equation (2).

-----------------------------(12) ----------------------------- (12)

길이 방향 응력, σx는 상기 수학식 (12)와 항복 조건식을 이용하여 얻을 수 있다.The longitudinal stress, sigma x can be obtained using the above equation (12) and the yield condition equation.

------------------------------------------------------(13) -------------------------------------------------- ---- (13)

전단응력, q는 상기 수학식(1), (12), (13)을 이용하고, db/dx=0을 가정하여 다음과 같이 유도할 수 있다.Shear stress, q can be derived as follows using the equations (1), (12), (13) and assuming db / dx = 0.

----------------------------------------(14) ---------------------------------------- (14)

4) 영역 D4) Zone D

본 영역에서는 스트립과 롤 사이에 슬립이 존재하지 않으며 탄성변형 영역으로 가정한다. 이 영역에 대한 자세한 유도과정은 생략하고 응력 분포에 관한 결과 식만 기술하면 다음과 같다.In this area, there is no slip between the strip and the roll and it is assumed that it is an elastic deformation area. The detailed derivation process for this region is omitted and the resulting equation for stress distribution is described as follows.

-------------------------------------------------------------------(15)-------------------------------------------------- ----------------- (15)

여기서 L4와 L5는 미지수이며 나머지 변수는 다음과 같다.Where L 4 and L 5 are unknown and the remaining variables are

--------------------------(16) -------------------------- (16)

전단응력, q는 상기 수학식 (15)와 수학식 (1)로부터 다음과 같이 유도된다.Shear stress, q is derived from Equations (15) and (1) as follows.

-------------------------(17) ------------------------- (17)

5) 영역 E5) Zone E

영역 E에서의 스트립 거동은 탄성변형이 일어나고, 워크 롤(Work Roll)보다빠르게 움직인다.The strip behavior in the region E occurs in elastic deformation and moves faster than the work roll.

스트립에 작용하는 수직 압력, -σx와 전단응력,q는 다음과 같은 관계가 있다.The vertical pressure on the strip, -σ x and the shear stress, q, have the following relationship:

----------------------------------------------------(18) -------------------------------------------------- -(18)

길이방향 응력, σx를 결정하기 위하여 상기 수학식 (18)을 이용하고, db/dx=0을 가정한 다음, 상기 수학식 (1)을 적분하면 다음과 같은 결과를 얻을 수 있다.Using equation (18) to determine the longitudinal stress, σ x , assuming db / dx = 0, and integrating equation (1), the following results can be obtained.

-------------------------------(19) ------------------------------- (19)

6) 영역 F6) Zone F

이 영역에서 스트립은 소성변형이 일어나고, 워크 롤(Work Roll) 속도보다 빠르게 움직인다. 다소 복잡한 과정을 거쳐 다음과 같은 미분 방정식을 유도할 수 있는데, 수치적분에 의해 -σx값을 결정 할 수 있다.In this region, the strip undergoes plastic deformation and moves faster than the work roll speed. After a rather complicated process, we can derive the differential equation as follows: -σ x can be determined by numerical integration.

-------------------------------------------------------------------(20)-------------------------------------------------- ----------------- (20)

7) 영역 G7) Zone G

이 영역에서 스트립은 탄성거동(Elastic Unloading)이 일어나고, 워크 롤(Work Roll)보다 빠르게 움직인다. 수학식 (2)와 Δb=rb0로부터 다음 식을 얻을 수 있다.In this area, the strip is elastic unloading and moves faster than the work roll. The following equations can be obtained from equation (2) and Δb = rb 0 .

-------------------------------------(A29) ------------------------------------- (A29)

σx는 수학식 (1)을 b=b2=(1-r)b0인 조건을 가지고 적분하여 다음과 같은 식을 유도 할 수 있다.σx can be obtained by integrating Equation (1) with the condition that b = b 2 = (1-r) b 0 .

------------------------------------------------------------------(A30)-------------------------------------------------- ---------------- (A30)

여기서, L7은 임의의 적분 상수이다.Where L 7 is any integral constant.

상기한 각각의 영역에서는 설정된 가정에 따라 조질압연(SPM)에서 사용되는 롤 포스 예측모델을 유도하였으며, 본 발명은 이러한 롤 포스예측모델에 따라 다양하게 적용될 수 있다.In each of the above areas, the roll force prediction model used in the rough rolling (SPM) was derived according to the set assumptions, and the present invention can be variously applied according to the roll force prediction model.

도 1은 조질압연 설비의 개략적인 구성과 본 발명을 구성하는 PLG의 설치개소를 도시한 개념도이고, 도 4는 본 발명에 따른 조질압연기에서 일정 연신율 확보를 위한 압연하중 설정장치를 도시한 구성도이다.1 is a conceptual diagram showing the schematic configuration of the temper rolling equipment and the installation location of the PLG constituting the present invention, Figure 4 is a configuration diagram showing a rolling load setting device for securing a constant elongation in the temper rolling mill according to the present invention to be.

본 발명은 상기한 롤 포스예측모델을 적용하기 위하여, 도 1에 도시된 바와같이, 조질압연의 전후의 연신율을 측정하기 위한 PLG(Pulse Logic Generator; 7)와, 도 4와 같이 조질압연기(1)의 롤 하중을 설정된 값에 따라 변화시키기 위한 푸시업 실린더(Push-Up Cylinder; 4a,4b) 및 포지션 센서(Position Sensor; 5a,5b)와, 측정된 연신율 값 및 조업 조건을 수신하고 설정값을 계산하기 위한 제어용 컴퓨터(6)로 구성되어 있으며, 상기 포지션센서(5A,5B)와 신호선(8)으로 연결되어 있다.In order to apply the above-described roll force prediction model, as shown in FIG. 1, a PLG (Pulse Logic Generator) 7 for measuring elongation before and after temper rolling, and a temper mill 1 as shown in FIG. 4. Receives a set value of push-up cylinders (4a, 4b) and position sensors (5a, 5b) and measured elongation values and operating conditions for changing the roll load of It is composed of a control computer (6) for calculating a, and is connected to the position sensors (5A, 5B) and the signal line (8).

여기서, PLG(7)는 롤 회전수를 측정하여 판의 실제 생산속도를 측정하는 장치로, SPM(1) 전후단에 설치하여 스트립 통판속도 차이를 측정하고 이로부터 연신율 값을 계산하는 장치이다.Here, PLG (7) is a device for measuring the actual rotational speed of the plate by measuring the number of roll revolutions, is installed in the front and rear ends of the SPM (1) is a device for measuring the strip plate speed difference and calculates the elongation value from it.

도 5는 롤 포스 모드(Roll Force Mode)로 생산된 제품에 대한 속도에 따른 연신율 분포 및 압연하중 분포도이고, 도 6은 인장속도에 따른 압연소재의 항복응력 분포도이며, 도 7은 본 발명에 따른 조질압연기에서 일정 연신율 확보를 위한 압연하중 설정방법에 관한 순서도이다.5 is an elongation distribution and a rolling load distribution according to the speed for the product produced in the roll force mode, Figure 6 is a yield stress distribution of the rolled material according to the tensile speed, Figure 7 according to the present invention A flowchart of a rolling load setting method for securing a constant elongation in a rough rolling mill.

본 발명의 작동 및 작용방법은 도 7에 도시된 순서도와 같다.Operation and method of operation of the present invention is shown in the flow chart shown in FIG.

먼저 생산코일에 따라 결정되는 강종, 판 두께, 판 폭, 목표 연신율 등을 상위 컴퓨터로부터 지시 받으며, 이전 코일과 경계부분은 용접점이 존재하므로 이 부분을 통과 할 때는 저속으로 조업하고, 이 부분을 통과한 후에는 고속 조업이 이루어진다.First, the steel grade, sheet thickness, sheet width, and target elongation, etc., determined by the production coil are instructed by the host computer.The previous coil and the boundary part have a welding point, so operate at a low speed when passing through this part. After this, high speed operation is performed.

즉 조업속도는 저속구간, 저속에서 고속으로 속도천이구간, 고속구간 등으로 나눌 수 있다. 하중예측에 사용되는 소재의 물성치 값은 조업속도의 함수이므로 인장시험을 통하여 각각의 속도에 대하여 항복점을 구하여야 한다.In other words, the operation speed can be divided into a low speed section, a speed transition section from a low speed to a high speed section, and a high speed section. The value of the physical properties of the material used for the load prediction is a function of the operating speed, so the yield point for each speed should be obtained through the tensile test.

도 6에는 소재 물성치 값의 한 예로서, 속도에 따른 소재 물성치 실험 결과를 나타내었다. 속도가 결정되게 되면 대응되는 강종 및 물성치 식으로부터 소재의 항복강도를 예측하여 롤 포스 설정(Roll Force Setup)값을 결정하게 된다.6 shows an example of the material property value test result according to the speed as an example of the material property value. Once the velocity is determined, the roll force setup value is determined by estimating the yield strength of the material from the corresponding steel grade and material property equation.

현재 사용되고 있는 설정방법은 이러한 역학적인 계산에 의한 설정방법이 아니라 조업실적을 바탕으로 한 테이블(Table) 방식을 채택하고 있으며, 설정값 또한 속도와 무관하게 초기 어느 한 값만을 사용하고 있다.The setting method currently used is not the setting method based on the dynamic calculation but adopts the table method based on the performance of the operation, and the setting value also uses only one initial value regardless of the speed.

따라서 조업속도의 변화나 코일의 제조위치에 따라 다른 소재 물성치 변화를 반영하지 못하고 있다.Therefore, it is not possible to reflect the change of material properties according to the change of operation speed or the manufacturing position of the coil.

한 예로 도 5에는 롤 포스 모드(Roll Force Mode)에 의해 생산된 제품의 연신율 분포를 나타내었는데, 조업속도 및 코일위치에 따라 연신율이 크게 변하고 있음을 알 수 있다.As an example, FIG. 5 shows an elongation distribution of a product produced by a roll force mode, and it can be seen that elongation is greatly changed according to an operation speed and a coil position.

상기 설명한 하중 예측모델에 의해 설정된 롤 포스(Roll Force)값은 SPM(1)의 푸시업 실린더(4a,4b)로 전달되어 롤의 위치이동을 통하여 실현된다.The roll force value set by the above-described load prediction model is transmitted to the push-up cylinders 4a and 4b of the SPM 1 and realized through the roll position movement.

즉, 상기와 같이 변화된 롤 포스(Roll Force)에 따라 연신율은 변하게 되고, 이 값은 다시 PLG(7)로부터 계산된 연신율 값으로 확인할 수 있다.That is, the elongation is changed according to the roll force changed as described above, and this value can be confirmed by the elongation value calculated from the PLG 7 again.

이 때 연신율의 설정값과 측정값이 허용오차 안에 있으면 조업속도가 변할 때까지 계속 같은 롤 포스(Roll Rorce)로 유지한다.At this time, if the set value and measured value of elongation are within tolerance, it keeps the same roll force until the operation speed is changed.

만약 허용오차를 넘으면 연신율 차이를 소재의 물성치 값에 반영하여 소재의 변형 저항식을 재 보정한 후, 롤 포스(Roll Force)값을 재설정하며, 속도가 급격하게 변하는 속도천이구간에서는 최종속도에 해당하는 물성치 값을 바탕으로 롤 포스(Roll Force)값을 계산한다.If the tolerance is exceeded, the deformation resistance formula of the material is re-calibrated by reflecting the difference in elongation in the material property value, and the roll force value is reset, and the speed corresponds to the final speed in the speed transition section where the speed changes rapidly. The roll force value is calculated based on the property value.

기존의 연신율 제어방법의 경우, 속도변화에 따른 연신율 변화를 롤 포스(Roll Force)의 미세조정에 의해 제어하였으므로 시간이 오래 걸려 제어성능이 많이 떨어지고, 과도한 롤 포스(Roll Force) 변화에 따른 롤 마크(Roll /Mark)등이 발생하는 문제점이 있었다.In the case of the conventional elongation control method, the elongation change according to the speed change is controlled by the fine adjustment of the roll force, so it takes a long time and the control performance drops a lot, and the roll mark due to the excessive roll force change There was a problem that (Roll / Mark) occurs.

본 방법의 경우 예측제어가 가능하고, 실측 연신율과 예측 연신율의 차이 부분을 보정하는 방법이므로 속도가 변하거나 소재의 물성치가 코일위치에 따라 변함으로써 발생하는 문제점을 모두 해결 할 수 있다.In this method, the predictive control is possible, and the method of correcting the difference between the measured elongation and the predicted elongation can solve all the problems caused by the speed change or the material property by the coil position.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 조질압엽조업 시 이러한 조업속도의 변화에 쉽게 대응할 수 있고, 외란에 대해서도 본 발명의 제어시스템으로 그 영향을 막을 수 있으므로, 코일의 압연 전영역을 통하여 일정 연신율 제어가 가능함과 동시에 급격한 롤 포스(Roll Force) 변화가 없으므로 형상교정을 위하여 벤더를 제어할 때도 형상제어의 성능에 아무런 영향을 주지 않고 제어할 수 있는 장점이 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to easily cope with such a change in the operation speed during the tempered rolling operation, and to control the constant elongation through the whole rolling area of the coil, because the control system of the present invention can prevent the disturbance. At the same time, there is no sudden roll force change, and there is an advantage that it can be controlled without affecting the shape control performance even when controlling the vendor for shape correction.

Claims (3)

조질 압연롤의 회전수를 측정하고, 스트립의 실제 생산속도 및 조질압연기 전후단에서 스트립의 속도차이를 측정하여 연신율 값을 계산하는 PLG와;PLG for measuring the rotational speed of the tempered rolling rolls and calculating the elongation value by measuring the actual production speed of the strip and the speed difference of the strips at the front and rear ends of the temper rolling mill; 상기 PLG로부터 측정된 연신율 값 및 조업조건을 수신하여 조질압연롤의 하중 설정값을 계산하는 제어용 컴퓨터와;A control computer for receiving an elongation value and operating conditions measured from the PLG to calculate a load set value of the temper roll; 상기 제어용 컴퓨터로부터 계산된 하중 설정값에 따라 조질압연롤의 하중을 변화시키기 위하여 조질압연기의 백업롤 하부면에 설치되는 퓨시업 실린더 및 피스톤 센서로 구성되는 것을 특징으로 하는 조질압연기에서 일정 연신율 확보를 위한 압연하중 설정장치.In order to change the load of the temper rolling roll according to the load setting value calculated from the control computer, a constant elongation is secured in the temper mill comprising a push-up cylinder and a piston sensor installed on the lower surface of the backing roll of the temper rolling mill. Rolling load setting device. 생산코일에 따라 결정되는 조업조건인 강종, 판 두께, 판 폭, 목표 연신율과 조업속도를 상위 컴퓨터로부터 지시받는 단계와;Receiving instructions from the host computer for steel grade, sheet thickness, sheet width, target elongation and operating speed, which are operating conditions determined according to the production coil; 상기 지시받은 조업조건 및 조업속도와 소재의 항복강도에 따라 롤 포스(Roll Force) 설정값을 하중 예측모델로 결정하는 단계와;Determining a roll force setting value as a load prediction model according to the indicated operating conditions, the operating speed, and the yield strength of the material; 상기 하중 예측모델에 의해 설정된 롤 포스(Roll Force)값을 조질압연기의 푸시업 실린더로 전달하여 압연롤에 적용하는 단계와;Transferring a roll force value set by the load prediction model to a push-up cylinder of a temper mill and applying it to a rolling roll; 상기 조질압연롤에 적용된 롤 포스(Roll Force) 값에 따라 변화된 연신율을 PLG가 측정하여 계산하는 단계와;PLG measures and calculates a change in elongation according to a roll force value applied to the temper roll; 상기 계산된 측정연신율 값과 설정연신율 값이 허용오차 안에 있으면 조업속도가 변할 때까지 계속 같은 롤 포스(Roll Force)로 유지하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 조질압연기에서 일정 연신율 확보를 위한 압연하중 설정방법.If the calculated elongation value and the set elongation value is within the tolerance, the rolling load for securing a constant elongation in the temper mill, characterized in that it is configured to keep the same roll force until the operation speed is changed. How to set up. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 계산된 측정연신율 값과 설정연신율 값이 허용오차를 초과하면, 연신율 차이를 소재의 물성치 값에 반영하여 소재의 변형 저항식을 재보정한 다음 롤 포스(Roll Force) 값을 재설정하는 것을 특징으로 하는 조질압연기에서 일정 연신율 확보를 위한 압연하중 설정방법.When the measured elongation value and the set elongation value exceeds the tolerance, the deformation resistance formula of the material is recalibrated by reflecting the difference in elongation to the material property value, and then the roll force value is reset. Rolling load setting method for securing a constant elongation in the temper mill.
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