KR20040020470A - 쌍롤식 박판 주조 공정에서의 롤 갭 및 롤 압하력 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 쌍롤식 박판 주조 공정에서의 롤 갭 및 롤 압하력 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 롤 갭을 사전에 설정된 값으로 일정하게 유지하는 롤갭 제어방식을 수행하면서, 롤 사이에 스컬 등의 이물질 유입으로 인하여 롤 갭 및 롤 압하력의 변화가 일정 수준 이상으로 발생할 때, 압하력을 사전에 설정된 값으로 유지하도록 롤갭을 제어하는 압하력/갭 제어방식으로 절환하고, 롤 갭 및 롤 압하력의 변화가 일정 수준 이하가 되면 다시 롤 갭 제어방식으로 절환하는 쌍롤식 박판 주조 공정에서의 롤 갭 및 롤 압하력 제어방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 쌍롤식 박판 주조 공정에서의 롤 갭 및 롤 압하력 제어방법은,

주조롤 제어를 시작하여 상기 롤 갭 센서에서 롤 갭을 검출하기 시작하고 상기 로드셀에서 롤 압하력을 검출하기 시작하는 제1 단계와, 상기 제1 단계에서 검출되는 롤 갭 및 사전에 설정된 롤 갭을 비교하여 일정한 롤 갭을 유지하도록 실린더를 제어하는 롤 갭 제어를 수행하는 제2 단계와, 상기 제1 단계에서 검출되는 롤 갭의 시간당 증가량을 계산하여, 상기 롤 갭의 시간당 증가량이 제어 가능한 롤 갭의 시간당 최대 증가량을 초과하는 경우에는 제4 단계로 진행하고, 초과하지 않는 경우에는 상기 제2 단계로 돌아가는 제3 단계와, 상기 롤 갭 제어에서 상기 실린더를 통해 롤 갭을 조절하여 압하력을 제어하는 압하력/갭 제어로 절환하고 상기 압하력/갭 제어를 수행하는 제4 단계 및 상기 제1 단계에서 검출되는 롤 갭의 시간당 감소량을 계산하여, 상기 롤 갭의 시간당 감소량이 제어 가능한 롤 갭의 시간당 최대 감소량을 초과하는 경우에는 상기 제2 단계로 돌아가고, 초과하지 않는 경우에는 상기 제4 단계로 돌아가는 제5 단계를 구비함을 요지로 한다.

Description

쌍롤식 박판 주조 공정에서의 롤 갭 및 롤 압하력 제어방법{CONTROL METHOD FOR ROLL GAP AND ROLL SEPARATION FORCE IN TWIN ROLL STRIP CASTING PROCESS}

본 발명은 쌍롤식 박판 주조 공정에서의 롤 갭 및 롤 압하력 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 롤 갭을 사전에 설정된 값으로 일정하게 유지하는 롤갭 제어방식을 수행하면서, 롤 사이에 스컬 등의 이물질 유입으로 인하여 롤 갭 및 롤 압하력의 변화가 일정 수준 이상으로 발생할 때, 압하력을 사전에 설정된 값으로 유지하도록 롤갭을 제어하는 압하력/갭 제어방식으로 절환하고, 롤 갭 및 롤 압하력의 변화가 일정 수준 이하가 되면 다시 롤 갭 제어방식으로 절환하는 쌍롤식 박판 주조 공정에서의 롤 갭 및 롤 압하력 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 쌍롤식 박판 주조 기술은, 서로 반대로 맞물림 회전하는 두 개의 원통형 주조롤과 주조롤을 전후에서 막고 있는 에지댐 사이에 주입되는 용강을 주조롤에 의한 압하를 거쳐 두께 2-6mm의 박판으로 바로 생산해내는 기술이다. 두 개의 주조롤은 가동롤과 고정롤로 구성되며 각 주조롤의 회전축은 롤 척에 연결되며, 가동롤에는 두 개의 주조롤 사이의 간격, 즉 롤 갭을 조절하고 유지하는 실린더가장착된다. 또, 두 개의 주조롤 중 하나에는 압하력을 검출하는 로드셀(load cell)이 장착되고, 두 개의 주조롤 사이의 롤 갭을 측정하기 위한 LVDT 등의 롤 갭 센서(roll gap sensor)가 롤 척에 장착된다.

이와 같이 생산되는 박판의 두께 및 품질을 일정하게 유지하기 위한 하나의 방법으로서, 주조롤의 중앙 부분과 가장자리에서의 용강의 응고 속도차를 줄이기 위하여 롤 크라운(crown)을 형성시켜 이용하거나, 동시에 주조롤 사이의 용강 근처의 가스를 조정하는 방법 등이 사용되는데, 그럼에도 불구하고 간헐적으로 주조롤의 가장자리와 에지댐의 접촉면에서 다른 부분보다 먼저 응고된 용강이 스컬(skull)로서 생성된다. 거의 고체 상태의 스컬이 주조롤 사이에 유입되면서 압하되면 매우 큰 압하력의 증가를 가져오게 되며, 이와 같은 큰 압하력의 증가는 롤 표면에 존재하는 조도를 파괴하고, 롤 표면의 손상을 일으켜 박판 품질의 저하를 가져올 뿐만 아니라, 막대한 수리비용 및 장기간의 조업 중단 사태를 발생시킨다.

이러한 쌍롤식 박판 주조 공정에서 생산되는 박판은 주조롤 사이의 용강의 높이를 일정하게 유지하는 동시에, 주조롤 사이의 갭과 압하되는 용강에 의한 압하력을 동시에 원하는 값으로 유지시킴으로써 그 품질을 개선할 수 있다. 통상, 롤 갭 및 압하력을 일정하게 원하는 값으로 유지시키기 위한 제어방식에는 롤 갭 제어방식, 압하력/속도 제어방식 및 압하력/갭 제어방식 등이 있다. 이와 같은 제어방식에 대해 설명하면 다음과 같다.

먼저, 롤 갭 제어방식은 두 개의 주조롤 사이의 간격(gap)을 LVDT 등의 롤갭 센서로 검출하고, 검출된 롤 갭과 사전에 설정된 롤 갭을 비교하여 그 오차를 수정할 수 있도록 가동롤에 장착된 실린더를 제어하는 방식이다.

두 번째로, 압하력/속도 제어방식은, 로드셀에 의해 검출된 압하력과 사전에 설정된 압하력을 비교하여, 검출 압하력이 설정 압하력 보다 크면 주조롤의 회전속도를 높여 압하력을 감소시키고, 검출 압하력이 설정 압하력 보다 작으면 주조롤의 회전속도를 낮추어 압하력을 증대시키는 제어방식이다.

세 번째로, 압하력/갭 제어방식은, 로드셀에 의해 검출된 압하력과 사전에 설정된 압하력을 비교하여, 검출 압하력이 설정 압하력 보다 크면 압하력을 감소시키기 위해 롤 갭을 넓히도록 실린더를 제어하고, 검출 압하력이 설정 압하력 보다 작으면 압하력을 증대시키기 위해 롤 갭을 좁히도록 실린더를 제어하는 방식이다.

도 1은 상기한 롤 갭 및 압하력 제어방식을 사용하여 롤 갭과 압하력을 동시에 제어하기 위한, 종래 쌍롤식 박판 주조 공정에서의 롤 갭 및 롤 압하력 제어방법을 도시한 플로우 챠트로서, 도 1을 참조하면, 종래 쌍롤식 박판 주조 공정에서의 롤 갭 및 롤 압하력 제어방법은 박판 주조를 개시하여 정상속도 이전, 즉 설정시간(t0) 이전에는 속도를 증가시키면서 실린더를 통해 롤갭을 조정하여 주조롤의 압하력을 제어하는 압하력/갭 제어를 수행하고(S11, S12), 설정시간(t0) 이후에는 주조 종료 시까지 갭을 일정하게 유지하면서 반발력/속도 제어를 수행한다(S13, S14).

이에 따르면, 종래 쌍롤식 박판 주조 공정에서의 롤 갭 및 롤 압하력 제어방법은 주조 정상상태 이후 롤 갭을 일정하게 유지하면서 동시에 압하력의 제어를 위해 압하력/속도 제어방식을 이용한다. 그러나, 이러한 압하력/갭 제어방식에 의하면, 롤 갭을 원하는 주편의 두께에 맞추어 일정하게 유지하므로 생산된 주편의 두께 변동이 거의 없는 대신에, 압하력을 제어하기 위해 롤 속도를 조절하는데, 롤 속도가 압하력에 미치는 영향은 그다지 빠른 편이 아니기 때문에, 압하력의 제어 성능은 떨어진다. 즉, 스컬이 발생한 경우에도 롤 갭은 일정하게 유지되기 때문에 주편의 두께 변동은 크게 일어나지 않으며, 압하력 제어를 위한 주조 롤 속도의 반응이 느리기 때문에 스컬이 압하되어 빠져나가는 시점까지도 롤 사이에서 용강의 압하력 저하가 일어나지 않아 스컬로 인한 과도한 압하력이 그대로 주조롤에 전달되기 때문에 롤 표면에 존재하는 조도를 파괴하고, 주조롤 표면의 손상을 가져오는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 쌍롤식 박판 주조 공정에 있어서, 두 개의 주조롤 사이의 롤 갭을 일정하게 유지하는 롤 갭 제어방식을 수행하면서, 두 개의 주조롤 사이에 스컬 등의 이물질 유입으로 인하여 롤 갭 및 롤 압하력의 변화가 일정 수준 이상으로 발생할 때, 압하력을 일정하게 유지하도록 롤갭을 제어하는 압하력/갭 제어방식으로 절환하고, 롤 갭 및 롤 압하력의 변화가 일정 수준 이하가 되면 다시 롤 갭 제어방식으로 절환하여 제어하도록 함으로써, 주조되는 박판의 두께를 일정하게 유지하면서 동시에 주조롤의 손상을 방지할 수 있도록 하는 쌍롤식 박판 주조 공정에서의 롤 갭 및 롤 압하력 제어방법을 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 쌍롤식 박판 주조 공정에서의 롤 갭 및 롤 압하력 제어방법을 보이는 플로우 챠트이다.

도 2는 본 발명을 수행하기 위한 쌍롤식 박판 주조 공정의 롤 갭 및 롤 압하력 제어장치의 구성도 이다.

도 3은 본 발명에 따른 쌍롤식 박판 주조 공정의 롤 갭 및 롤 압하력 제어방법을 도시한 플로우 챠트이다.

도 4는 이물질 혼입 시 시간에 따른 롤 갭과 압하력의 변화를 도시한 그래프이다.

도 5는 도 2의 주조롤 및 롤 척 부분의 정면 확대도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

21 : 가동롤22 : 주조롤

23 : 로드셀24 : 롤 갭 센서

25 : 실린더26 : 용강

27 : 에지댐28 : 롤 척

29 : 회전축30 : 주제어기

32 : 롤 갭 제어기34 : 압하력/갭 제어기

50 : 베어링 공차SW : 절환스위치

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로서, 본 발명은 가동롤과 고정롤의 두 개의 주조롤과, 롤 압하력을 검출하기 위해 상기 두 개의 주조롤 중 임의의 하나에 장착되는 로드셀 및 상기 두 개의 주조롤 사이의 롤 갭을 검출하기 위한 롤 갭 센서를 포함하는 쌍롤식 박판 주조 공정에서 롤 갭과 롤 압하력을 제어하는 방법에 있어서, 주조롤 제어를 시작하여 상기 롤 갭 센서에서 롤 갭을 검출하기 시작하고 상기 로드셀에서 롤 압하력을 검출하기 시작하는 제1 단계와, 상기 제1 단계에서 검출되는 롤 갭 및 사전에 설정된 롤 갭을 비교하여 일정한 롤 갭을 유지하도록 실린더를 제어하는 롤 갭 제어를 수행하는 제2 단계와, 상기 제1 단계에서 검출되는 롤 갭의 시간당 증가량을 계산하여, 상기 롤 갭의 시간당 증가량이 제어 가능한 롤 갭의 시간당 최대 증가량을 초과하는 경우에는 제4 단계로 진행하고, 초과하지 않는 경우에는 상기 제2 단계로 돌아가는 제3 단계와, 상기 롤 갭 제어에서 상기 실린더를 통해 롤 갭을 조절하여 압하력을 제어하는 압하력/갭 제어로 절환하고 상기 압하력/갭 제어를 수행하는 제4 단계 및 상기 제1 단계에서 검출되는 롤 갭의 시간당 감소량을 계산하여, 상기 롤 갭의 시간당 감소량이 제어 가능한 롤 갭의 시간당 최대 감소량을 초과하는 경우에는 상기 제2 단계로 돌아가고, 초과하지 않는 경우에는 상기 제4 단계로 돌아가는 제5 단계를 구비함을 특징으로 하는 쌍롤식 박판 주조 공정에서의 롤 갭 및 롤 압하력 제어방법을 제공하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 쌍롤식 주조 공정에서의 롤 갭 및 롤 압하력 제어 방법을 수행하기 위한 장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 그 구성 및 작용을 상세하게 설명한다.

본 발명은 롤 갭 제어방식으로 롤 갭을 일정하게 유지하도록 제어하되, 롤 압하력의 급격한 변화가 생기는 경우에, 제어 방식을 잠시동안 압하력/갭 방식으로 바꿈으로써 주조 롤의 손상을 막기 위한 방법을 제안한다.

도 2는 본 발명에 따른 쌍롤식 주조 공정에서의 롤 갭 및 롤 압하력 제어 방법을 수행하기 위한 장치에 대한 일 실시예를 도시한 구성도로서, 도 2를 참조하여 본 발명의 방법을 수행하기 위한 장치에 대해서 설명한다.

본 발명의 방법은 가동롤(21)과 고정롤(22)로 구성되고 서로 맞물림 회전하는 원통형 주조롤과, 상기 한 쌍의 주조롤의 회전축(29)이 연결되는 롤척(28)과, 상기 한 쌍의 주조롤 사이의 전후를 가로막아서 형성되는 에지댐(27)을 포함하고, 상기 에지댐(27)에는 고온의 용강(26)이 주입 저장되며, 상기 한 쌍의 주조롤의 맞물림 회전에 따라 에지댐(27)의 용강(26)이 주조롤 사이를 통한 압하력에 의해 하부로 진행되면서 박판으로 제조되는 공정에 적용된다. 이러한 박판 제조 공정을 제어하기 위해, 본 발명의 방법을 수행하기 위한 장치는 상기 가동롤(21)에 장착되어 가동롤의 위치를 움직여 롤갭을 조절하는 실린더(25)와, 상기 한 쌍의 주조롤 중 하나에 장착되어 롤 압하력을 검출하는 로드셀(23)과, 상기 한 쌍의 주조롤 사이의 롤 갭을 검출하는 롤 갭 센서(24)를 포함한다.

또한, 본 발명을 수행하기 위한 장치는, 상기 롤 갭 센서(24)로부터 검출된 검출 롤 갭과 사전에 설정된 롤 갭을 비교하여 롤 갭을 일정하게 유지하도록 실린더를 제어하는 롤 갭 제어기(32)와, 상기 로드셀(23)으로부터 검출된 검출 압하력과 사전에 설정된 압하력을 비교하여 일정한 압하력이 유지될 수 있게 롤 갭을 조절하도록 실린더를 제어하는 압하력/갭 제어기(34)와, 상기 롤 갭 제어기(32)에 의한 롤 갭 제어방식 또는 상기 압하력/갭 제어기(34)에 의한 압하력/갭 제어방식 중의 하나를 선택하는 절환 스위치(SW)와, 상기 검출 롤 갭과 상기 검출 압하력을 이용하여 상기 롤 갭 제어방식 또는 상기 압하력/갭 제어방식을 절환하는 시점을 결정하고 그에 따라 상기 절환 스위치(SW)를 제어하는 주제어기(30)를 포함한다.

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

도 3은 본 발명에 따른 쌍롤식 박판 주조 공정에서의 롤 갭 및 롤 압하력 제어방법을 보이는 플로우 챠트이다. 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 제어방법은, 가동롤과 고정롤의 두 개의 주조롤과, 롤 압하력을 검출하기 위해 상기 두 개의 주조롤 중 임의의 하나에 장착되는 로드셀 및 상기 두 개의 주조롤 사이의 롤 갭을 검출하기 위한 롤 갭 센서를 포함하는 쌍롤식 박판 주조 공정에서 롤 갭과 롤 압하력을 제어하는 방법으로서, 먼저 제1 단계(S31)에서는 주조롤의 제어를 개시하여 롤 갭 센서(24)에서 롤 갭을 검출하기 시작하고 로드셀(23)에서 압하력을 검출하기 시작한다. 이러한 롤 갭의 검출과 압하력의 검출은 주조롤의 제어가 진행되는 동안 계속 이루어지게 된다.

그 다음, 제2 단계(S32)에서는 상기 롤 갭 센서(24)에서 검출되는 롤 갭 및 사전에 설정된 롤 갭을 비교하여 일정한 롤 갭을 유지하도록 상기 실린더를 제어하는 롤 갭 제어를 롤 갭 제어기(32)에서 수행한다. 주 제어기(30)는 주조롤의 제어가 시작되면 선택신호(SC)로 절환스위치(SW)에서 롤 갭 제어기(32)를 선택하도록 하여 상기 롤 갭 제어기(32)가 실린더를 제어하게 한다.

그 다음, 제3 단계(S33, S34)에서 주제어기(30)는, 상기 롤 갭 센서(24) 검출되는 롤 갭의 시간당 증가량(D+)을 계산하여, 상기 롤 갭의 시간당 증가량(D+)이 제어 가능한 롤 갭의 시간당 최대 증가량(K+)을 초과하는 경우에는 선택신호(SC)로 절환스위치(SW)에서 압하력/갭 제어기(34)를 선택하도록 하여 제어 방식을 절환 시키며, 초과하지 않는 경우에는 계속 롤 갭 제어기(32)에 의한 제어가 이루어지도록 유지한다.

이에 대해서 보다 구체적으로 설명하면, 상기 제3 단계는 롤 갭 제어방식을 수행하는 중에 스컬과 같은 이물질이 주조롤 사이에 혼입되어 급격한 압하력의 증가가 발생한 경우에 있어서, 주제어기의 동작에 관한 것이다. 상기 제3 단계에서 주제어기(30)는 롤 갭 센서(24)에서 검출되는 롤 갭의 시간당 증가량(D+)을 계산하고, 이 롤 갭의 시간당 증가량(D+)이 제어 가능한 롤갭의 시간당 최대 증가량(K+)을 초과하는 경우에 이물질에 의한 급격한 압하력의 증대가 있다고 판단하여 제어 방식을 압하력/갭 제어방식으로 절환하는 신호를 발생시킨다. 이물질 혼입의 시점을 판단하는데 있어, 롤 갭의 시간당 증가량(D+)을 사용하는 이유는 박판 주조 공정 중 롤 사이에 스컬과 같은 이물질이 압하되는 경우, 로드셀에 의해 검출되는 압하력의 변동보다, 롤 갭 센서에 의해 검출되는 롤 갭의 변화가 먼저 발생하기 때문이다. 이하, 그 이유를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 4는 스컬 혼입 시 검출되는 롤 갭과 롤 압하력의 변화를 보이는 그래프로서 도 4를 참조하면, 가로축은 시간(단위는 초)을 나타내고 세로축은 롤 갭(단위는 m)과 롤 압하력(세로축의 수치-2300, 단위는 톤)을 나타내는 것으로 도 4에 나타나는 바와 같이 스컬과 같은 이물질이 혼입되는 시점(40)에 대한 반응은 롤 갭에서 먼저 나타나게 된다. 그 이유를 도 5를 참조하여 설명하면, 도 5는 도 2의 박판주조 장치를 정면에서 본 확대로로서, 주조롤(21, 22)은 그 회전축(29)이 롤 척(28)에 끼워진 형태로 연결되어 있으며 상기 회전축(29)과 롤 척(28) 사이에는 회전을 원활하게 해 주는 베어링이 존재하며, 이로 인해 베어링 공차(50)가 형성된다. 따라서, 이물질에 의해 급격하게 증가되는 압하력이 로드셀에 전달되는 과정에서 이러한 베어링 공차(50)로 인해 지연이 일어날 수 있으며, 그 결과 로드셀이 이물질의 혼입을 감지하는 것보다 먼저 롤 갭 센서에서 이물질의 혼입을 감지하게 된다. 그러므로, 롤 갭의 변화를 감지하여 이물질의 혼입 여부를 판단하는 것이, 롤 압하력의 변화를 감지하여 이물질의 혼입 여부를 판단하는 것보다 바람직하다.

그러나, 이물질의 혼입으로 인한 급격한 압하력의 증가에 의해 발생하는 이러한 롤 갭의 변화가 롤 갭 센서의 오류 또는 설비 조립 상의 문제 등에 의해 제대로 검출되지 않는 경우가 발생할 수도 있다. 이러한 경우를 대비하여 본 발명은 롤 갭의 변화에 따라 이물질의 혼입을 판단하는 방법 이외에도 압하력의 변화에 따라 이물질의 혼입을 판단하는 방법을 동시에 사용할 수 있다. 상기한 바와 같이 이물질의 혼입을 압하력의 변화로 판단하는 것은 롤 갭의 변화로 판단하는 것보다는 느리지만, 롤 갭이 올바르게 검출되지 않는 경우를 대비한 보조적인 수단으로서 압하력의 변화로 이물질의 혼입을 판단할 수 있다. 즉, 상기 제3 단계는 제1 단계에서 검출되는 검출 압하력과 사전에 설정된 임의의 설정 압하력을 비교하여 검출 압하력이 설정 압하력을 초과하면 선택신호(SC)로 절환스위치(SW)에서 압하력/갭 제어기(34)를 선택하도록 하여 제어 방식을 절환 시키며, 초과하지 않는 경우에는 계속롤 갭 제어기(32)에 의한 제어가 이루어지도록 유지하는 과정을 더 포함할 수 있다.

그 다음, 제4 단계(S35)는, 상기 제3 단계에서 주제어기(30)에 의해 절환된 압하력/갭 제어방식을 이물질이 주조롤 사이에 혼입되는 동안 수행하는 단계이다.

그 다음, 제5 단계(S36, S37)에서 주제어기(30)는, 상기 롤 갭 센서(24) 검출되는 롤 갭의 시간당 감소량(D-)을 계산하여, 상기 롤 갭의 시간당 감소량(D-)이 제어 가능한 롤 갭의 시간당 최대 감소량(K-)을 초과하는 경우에는 스컬과 같은 이물질이 주조롤에서 빠져나간 것으로 판단하여 선택신호(SC)로 절환스위치(SW)에서 롤 갭 제어기(32)를 선택하도록 하여 제어 방식을 절환 시키며, 초과하지 않는 경우에는 계속 압하력/갭 제어기(34)에 의한 압하력/갭 제어가 이루어지도록 유지한다.

이에 대해서 보다 구체적으로 설명하면, 상기 제5 단계는 주조롤 사이에 혼입된 스컬과 같은 이물질이 주조롤 사이를 완전히 빠져나가는 경우에 있어서, 주제어기의 동작에 관한 것이다. 상기 제5 단계에서 주제어기(30)는 롤 갭 센서(24)에서 검출되는 롤 갭의 시간당 감소량(D-)을 계산하고, 이 롤 갭의 시간당 감소량(D-)이 제어 가능한 롤갭의 시간당 최대 감소량(K-)을 초과하는 경우에, 주조롤 사이에 혼입된 스컬과 같은 이물질이 주조롤 사이를 완전히 빠져나갔다고 판단하여 제어 방식을 롤 갭 제어방식으로 절환하는 신호를 발생시킨다. 혼입된 이물질이 주조롤 사이를 빠져나간 시점을 판단하는데 있어, 롤 갭의 시간당 감소량(D-)을 사용하는 이유는 상기 제3 단계에서 설명한 바와 같이 박판 주조 공정 중 주조롤 사이에 혼입된 스컬과 같은 이물질이 주조롤 사이를 빠져나가는 경우, 로드셀에 의해 검출되는 압하력의 변동보다, 롤 갭 센서에 의해 검출되는 롤 갭의 변화가 먼저 발생하기 때문이다.

또한, 상기 제3 단계에서 설명한 바와 같이, 혼입된 이물질이 주조롤 사이를 빠져나감으로써 발생하는 압하력의 감소에 의해 발생하는 이러한 롤 갭의 변화가 롤 갭 센서의 오류 또는 설비 조립 상의 문제 등에 의해 제대로 검출되지 않는 경우가 발생할 수도 있다. 이러한 경우를 대비하여 본 발명은 롤 갭의 변화에 따라 혼입된 이물질이 빠져나가는 것을 판단하는 방법 이외에도 압하력의 변화에 따라 혼입된 이물질이 빠져나가는 것을 판단하는 방법을 동시에 사용할 수 있다. 상기 압하력의 변화에 따라 이물질이 빠져나가는 시점을 판단하는 기준은 이물질이 없을 때 발생할 수 있는 압하력의 최대 감소량으로 판단할 수 있다. 즉, 검출되는 압하력의 감소량이 이물질이 없을 때 발생할 수 있는 압하력의 최대 감소량보다 큰 시점이 이물질이 빠져나가는 시점으로 판단된다. 상기 제3 단계에서와 마찬가지로 혼입된 이물질이 빠져나가는 것을 압하력의 변화로 판단하는 것은 롤 갭의 변화로 판단하는 것보다는 느리지만, 롤 갭이 올바르게 검출되지 않는 경우를 대비한 보조적인 수단으로서 압하력의 변화로 혼입된 이물질이 빠져나가는 것을 판단할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 롤 갭 및 롤 압하력 제어방법의 주된 제어방식은 롤 갭 제어방식이므로 반드시 압하력/갭 제어방식을 수행한 후에는 롤 갭 제어방식으로 다시 절환되어야 한다. 따라서, 상기한 바와 같이 압하력/갭 제어방식에서 롤 갭 제어방식으로 절환하는 시점을 롤 갭의 시간당 감소량(D-) 및 압하력의 시간당 감소량을 사용하여 판단하는 것이 실패하는 경우에 대비하여, 롤 갭 제어방식으로 절환하기 위한 다른 수단으로 타이머를 마련하여 일정시간이 경과한 후에는 자동으로 압하력/갭 제어방식에서 롤 갭 제어방식으로 절환하게 할 수 있다.

즉, 상기 제5 단계는 제1 단계에서 검출되는 검출 압하력의 시간당 감소량과 이물질이 존재하지 않을 때 발생할 수 있는 압하력의 시간당 최대 감소량을 비교하여, 검출 압하력의 시간당 감소량이 이물질이 존재하지 않는 경우 압하력의 시간당 최대 감소량을 초과하면 선택신호(SC)로 절환스위치(SW)에서 롤갭 제어기(32)를 선택하도록 하여 제어 방식을 절환 시키며, 초과하지 않는 경우에는 계속 압하력/갭 제어기(34)에 의한 제어가 이루어지도록 유지하는 과정을 더 포함할 수 있다.

전술한 바와 같이 본 발명은 롤 갭 제어 방식을 사용하여 롤 갭을 일정하게 유지하는 방식을 견지하되, 도 4에서 보인 바와 같이 스컬 등의 이물질이 유입되어 급격한 압하력의 변화가 생기는 경우에, 제어 방식을 잠시동안 압하력/갭 제어방식으로 절환함으로써 주조롤의 손상을 막는 것으로, 압하력의 변화가 작아지면 다시 롤 갭 제어방식으로 재절환되는 제어방식을 채택하였다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 주조 중에는 롤 갭 제어방식으로 롤갭을 일정하게 유지하는 제어방식을 수행하면서, 롤 사이에 스컬과 같은 이물질의 유입으로 인하여 압하력의 급격한 변화가 발생하면 제어방식을 압하력/갭 제어방식으로 절환하고, 압하력의 변화가 일정 수준 이하로 되면 제어방식을 다시 롤 갭 제어방식으로 절환함으로써 주조롤의 손상을 방지할 수 있는 효과가 있으며, 또한 주조롤의 손상에 의한 박판의 품질 저하를 줄일 수 있고, 롤의 수명을 연장시켜 박판의 생산비를 절감하는 우수한 효과가 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형, 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

Claims (4)

1. 두 개의 주조롤(21, 22)과, 롤 압하력을 검출하기 위해 상기 두 개의 주조롤 중 임의의 하나에 장착되는 로드셀(23) 및 상기 두 개의 주조롤 사이의 롤 갭을 검출하기 위한 롤 갭 센서(24)를 포함하는 쌍롤식 박판 주조 공정에서 롤 갭과 롤 압하력을 제어하는 방법에 있어서,

   주조롤 제어를 시작하여, 상기 롤 갭 센서(24)에서 롤 갭을 검출하기 시작하고, 상기 로드셀(23)에서 압하력을 검출하기 시작하는 제1 단계(S31);

   상기 제1 단계에서 검출되는 롤 갭 및 사전에 설정된 롤 갭을 비교하여 일정한 롤 갭을 유지하도록 실린더(25)를 제어하는 롤 갭 제어를 수행하는 제2 단계(S32);

   상기 제1 단계에서 검출되는 롤 갭의 시간당 증가량(D+)을 계산하여, 상기 롤 갭의 시간당 증가량(D+)이 제어 가능한 롤 갭의 시간당 최대 증가량(K+)을 초과하는 경우에는 상기 실린더(25)를 통해 롤 갭을 조절하여 압하력을 제어하는 압하력/갭 제어로 절환하고, 초과하지 않는 경우에는 상기 제2 단계로 돌아가는 제3 단계(S33, S34);

   상기 압하력/갭 제어를 수행하는 제4 단계(S35); 및

   상기 제1 단계에서 검출되는 롤 갭의 시간당 감소량(D-)을 계산하여, 상기 롤 갭의 시간당 감소량(D-)이 제어 가능한 롤 갭의 시간당 최대 감소량(K-)을 초과하는 경우에는 롤 갭 제어방식으로 절환하여 상기 제2 단계로 돌아가고, 초과하지않는 경우에는 상기 제4 단계로 돌아가는 제5 단계(S36, S37)를 구비함을 특징으로 하는 쌍롤식 박판 주조 공정에서의 롤 갭 및 롤 압하력 제어방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 제3 단계는

   상기 제3 단계에서 검출되는 검출 압하력과 사전에 설정된 임의의 설정 압하력을 비교하여 검출 압하력이 설정 압하력을 초과하면 제4 단계로 진행하고, 초과하지 않는 경우에는 상기 제2 단계로 돌아가는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 쌍롤식 박판 주조 공정에서의 롤 갭 및 롤 압하력 제어방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 제5 단계는

   상기 제1 단계에서 검출되는 압하력의 시간당 감소량을 계산하여, 상기 압하력의 시간당 감소량이 이물질이 없을 때 발생할 수 있는 압하력의 시간당 최대 감소량을 초과하는 경우에는 롤 갭 제어방식으로 절환하여 상기 제2 단계로 돌아가고, 초과하지 않는 경우에는 상기 제4 단계로 돌아가는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 쌍롤식 박판 주조 공정에서의 롤 갭 및 롤 압하력 제어방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 제5 단계는

   소정의 시간이 경과한 후에 롤 갭 제어방식으로 절환하여 상기 제2 단계로 돌아가는 것을 특징으로 하는 쌍롤식 박판 주조 공정에서의 롤 갭 및 롤 압하력 제어방법.