KR20040052266A - 소둔로의 온도 제어 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무방향성 전기강판을 소둔하는 소둔로의 제어에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기강판을 연속 소둔시 용접부위를 포함한 전 부분에서 균일한 자성을 갖도록 소둔로 내의 온도를 제어하는 소둔로 온도 제어 장치를 제공하기 위한 것이다.

상기 목적을 위하여, 본 발명은 페이오프릴로부터 풀링된 소재를 입력받아 버너에 가열된 소둔로에서 소둔후 텐션릴에 권취시키는 소둔공정에서의 소재 온도값에 따라 버너의 원료량을 조절하는 온도제어기를 포함하는 소둔로 온도제어장치에 있어서, 페이오프릴로부터 풀링되어 소둔로로 입력되는 소재와 소둔로에서 배출되는 소재 각각의 용접부를 검출하는 제1,2 용접부 검출기와, 소둔 공정에서 소재의 이송속도를 제공하는 상위계산기와, 상기 상위계산기로부터 제공된 소재의 이송속도를 아날로그신호로 변환하는 디지털/아날로그변환기와, 상기 디지털/아날로그 변환기를 통해 입력된 소재 이송속도가 어느 범위에 속하는지 비교하는 속도비교부와, 소재의 이송속도별 온도제어값이 설정되어 있어 상기 속도비교부의 비교판단에 의해 따른 소재의 이송속도 범위에 대응하는 온도제어값을 선택출력하는 설정값선택부와, 상기 제1,2 용접부 검출기의 검출값을 체크하여 용접부가 소둔로에 존재하는 동안은 설정값 선택부의 출력을 선택하고 그 외에는 온도제어기의 출력을 선택하도록 선택스위치를 제어하는 스위치제어부와, 상기 방사온도계에서 검출된 소재의 온도검출값에 따라서 적정 재질을 얻기위한 소둔온도제어값을 출력하는 온도제어기와, 상기 스위치제어부의 제어에 따라서 상기 온도제어기 또는 설정값선택부의 출력중 하나를 선택하여 제어밸브에 출력시키는 선택스위치부를 포함한다.

이에 의하면, 소둔로에서 용접부에서의 오검출을 제거하여, 균일한 품질의 제품을 얻을 수 있게 된다.

Description

소둔로의 온도 제어 장치{APPARATUS FOR CONTROLLING TEMPERATURE OF ANNEALING FURNACE}

본 발명은 무방향성 전기강판을 소둔하는 설비에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소둔시에 입측부 및 출측부에서의 철판의 조도차이에 의한 온도값 오검출로 인하여 제품의 결정체 저하 및 자성목표가 저하되는 것을 방지할 수 있는 소둔로의 온도 제어 장치에 관한 것이다.

도 1은 종래의 온도 제어를 적용한 소둔 설비를 개략적으로 도시한 것으로서, 상기 도 1을 참조하면, 소둔 설비는 페이오프릴(11)에서 소재를 풀링하여 소둔로(13)를 통과시켜 소둔처리한 후 텐션릴(15)에 재권취하도록 구성이 되며, 이때, 소둔로(13)의 버너(16) 및 방사온도계(17)가 구비되어 있어, 온도제어기(36)는 상기 방사온도계(17)에서 검출된 소재의 온도값에 따라서, 제어밸브(18)의 개도를 조절하여, 버너(16)로 가해지는 유체(공기 + LNG)량을 제어함으로서, 소둔 온도를 제어 한다.

그러나 위와 같이 소둔 온도를 제어하는 경우, 상기 방사온도계(17)의 온도검출값을 체크한 결과, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 소재의 용접 부위가 방사온도계(17)의 위치에 도달할 경우, 온도검출값에 헌팅이 발생하였다. 이러힌 헌팅발생 원인은 용접부위를 기준으로 한 전,후 코일의 미압부 및 용접시에 용접부위의소재 재질 변형에 따른 조도차이에 의한 것으로서, 이러한 헌팅은 필연적으로 나타나게 된다. 그리고, 종래의 소둔 제품의 철손을 측정한 바로는 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 헌팅에 의한 측정값이 불안정하여 소둔 온도가 흔들리게 됨으로 인하여 용접부위에 재질편차가 발생하였으며, 전,후 스트립 용접부위 미압부 발생으로 스트립 두께에 오차가 발생하였다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 무방향성 전기강판의 소둔 온도 제어 시에 용접부 전후에서의 조도차이에 의해 발생되는 온도 편차를 제거함으로서 우수한 제품의 무방향성 전기강판을 생산하도록 한 소둔로의 온도 제어 장치를 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 온도 제어 구조를 갖는 소둔설비의 전체 개략도이다.

도 2는 본 발명에 의한 온도 제어 장치가 적용된 소둔설비의 개략 구성도이다.

도 3은 본 발명에 의한 온도 제어 장치의 상세 구성도이다.

도 4는 종래의 온도 제어 경향을 측정하여 나타내 그래프이다.

도 5는 본 발명에 따른 온도 제어 결과를 보이는 그래프이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

11 : 페이오프릴 12 : 제1 용접부 검출기

13 : 소둔로 14 : 제2 용접부 검출기

15 : 텐션릴 16 : 버너

17 : 방사온도계 18 : 연료 제어 밸브

19 : 휀(FAN) 20 : 연소방산탑(STACK)

31 : 상위계산기 32 : 디지털/아날로그 변환기

33 : 속도 비교부 34 : 설정값 선택부

35 : 스위치제어부 36 : 온도 제어기

37 : 선택 스위치

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 구성수단으로서, 페이오프릴로부터 풀링된 소재를 입력받아 버너에 가열된 소둔로에서 소둔후 텐션릴에 권취시키는 소둔공정에서의 소재 온도값에 따라 버너의 원료량을 조절하는 온도제어기를 포함하는 소둔로 온도제어장치에 있어서,

페이오프릴로부터 풀링되어 소둔로로 입력되는 소재에서 용접부를 검출하는 제1 용접부 검출기;

상기 소둔로에서 배출되는 출측소재의 용접부를 검출하는 제2 용접부 검출기;

소둔 공정에서 소재의 이송속도를 제공하는 상위계산기;

상기 상위계산기로부터 제공된 소재의 이송속도를 아날로그신호로 변환하는 디지털/아날로그변환기;

상기 디지털/아날로그 변환기를 통해 입력된 소재 이송속도가 어느 범위에 속하는지 비교하는 속도비교부;

소재의 이송속도별 온도제어값이 설정되어 있어 상기 속도비교부의 비교판단에 의해 따른 소재의 이송속도 범위에 대응하는 온도제어값을 선택출력하는 설정값선택부;

상기 제1,2 용접부 검출기의 검출값을 체크하여 용접부가 소둔로에 존재하는 동안은 설정값 선택부의 출력을 선택하고 그 외에는 온도제어기의 출력을 선택하도록 선택스위치를 제어하는 스위치제어부; 및

상기 방사온도계에서 검출된 소재의 온도검출값에 따라서 적정 재질을 얻기위한 소둔온도제어값을 출력하는 온도제어기와, 상기 스위치제어부의 제어에 따라서 상기 온도제어기 또는 설정값선택부의 출력중 하나를 선택하여 제어밸브에 출력시키는 선택스위치부로 구성되는 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 소둔로 온도 제어 장치의 구성 및 작용을 첨부된 도 2, 3 및 도 5를 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본발명에 의한 온도 제어 장치를 적용한 소둔 공정을 개략적으로 나타난 블록도이다.

상기 도 2를 참조하면 본 발명에 의한 소둔로 온도 제어 장치는 페이오프릴(11)로부터 풀링되어 소둔로(13)로 입력되는 소재에서 용접부를 검출하는 제1 용접부 검출기(12)와, 상기 소둔로(13)에 배출되는 출측소재의 용접부를 검출하는 제2 용접부 검출기(14)와, 소둔로(13) 내부에서 인입되는 소재의 온도를 검출하는 방사온도계(17)와, 소둔 공정에서 소재의 이송속도를 제공하는 상위계산기(31)와, 상기 상위계산기(31)로부터 제공된 소재의 이송속도를 아날로그신호로 변환하는 디지털/아날로그변환기(32)와, 상기 디지털/아날로그 변환기(32)를 통해 입력된 소재 이송속도가 어느 범위에 속하는지 비교하는 속도비교부(33)와, 소재의 이송속도별 온도제어값이 설정되어 있어 상기 속도비교부(33)의 비교판단에 의해 따른 소재의 이송속도 범위에 대응하는 온도제어값을 선택출력하는 설정값선택부(34)와, 상기 제1,2 용접부 검출기(12,14)의 검출값을 체크하여 용접부가 소둔로(13)에 존재하는 동안은 설정값 선택부(34)의 출력을 선택하고 그 외에는 온도제어기(36)의 출력을 선택하도록 선택스위치(37)를 제어하는 스위치제어부(35)와, 상기 방사온도계(17)에서 검출된 소재의 온도검출값에 따라서 적정 재질을 얻기위한 소둔온도제어값을 출력하는 온도제어기(36)와, 상기 스위치제어부(35)의 제어에 따라서 상기 온도제어기(36) 또는 설정값선택부(34)의 출력중 하나를 선택하여 제어밸브(18)에 출력시키는 선택스위치부(37)를 구비한다.

상기 구성에 따르면, 방사온도계(17)에서 검출된 소재의 온도는 온도제어기(36)에 입력되어 지고, 이에 따라 온도제어기(36)에서 설정된 온도제어값, 즉, 온도제어를 위한 버너(16)의 연료량에 대응하는 제어밸브(18)의 개도값이선택 스위치부(37)에 입력된다.

다른 한편으로는 소둔로(13) 입측에 설치된 제1 용접부 검출부(12)와 출측에 설치된 제2 용접부 검출기(14)에서 검출된 신호는 스위칭제어부(35)에 보내어져, 선택 스위치부(37)의 제어 기준이 된다.

또한, 상위계산기(31)로부터 라인속도, 즉, 소재의 이송속도가 디지털/아날로그 변환기(32)로 입력되고, 상기 디지털/아날로그 변환기(32)에서 아날로그속도값으로 변환된 후 속도비교부(33)에 입력된다. 상기 속도비교부(33)는 현재 소재의 이송속도가 어떤 범위에 속하는 지를 비교판단하는 것으로, 이 비교되어진 결과에 따라 대응하는 온도제어값이 설정값 선택부(34)에서 선택되어 선택 스위치부(37)에 입력된다.

그리고, 상기 선택 스위치부(37)는 스위치제어부(35)에서 결정되어진 결과 에 따라 스위칭 동작을 하게 되며, 이에 의하여 선택스위치부(37)에서 출력된 값은 제어밸브(18)의 소정 오픈시켜 버너(16)에 유체(공기+LNG)를 통입함으로서 소둔로(13)의 온도를 변화시킨다.

즉, 상기에서, 스위치제어부(35)는 제1용접부 검출기(12)에서 용접부가 검출된 시점부터 제2용접부 검출기(14)에 용접부가 검출될때까지의 시간동안 상기 선택스위치부(37)가 설정값선택부(34)의 출력값을 제어밸브(18)에 인가하도록 하고, 그 외에는 온도제어기(36)의 출력을 제어밸브(18)로 인가하도록 제어한다.

이에 의하여, 소재의 용접부분이 소둔로(13) 내부를 통과하는 동안은, 방사온도계(17)에 의존한 온도제어를 실시하지 않고, 단지 소재의 이송속도에 따른 온도제어를 실시한다. 따라서, 용접부에서의 방사온도계(17)의 온도검출값 헌팅에 따른 불안정 제어를 제거할 수 있으며, 균일한 재질을 얻을 수 있게 된다.

도 3은 본 발명에 의한 온도 제어 장치의 일 실시예를 도시한 회로구성도로서, 상위계산기(31)로부터 소재 이송속도에 대응하는 값(0 ~ 200 MPM)이 디지탈/아날로그 변환기(32)로 보내진다. 상기 디지털/아날로그 변환기(32)는 제공된 소재 이송속도 데이터를 0 ~ 10V의 아날로신호로 환산하여 속도비교부(33)로 인가한다.

상기 속도비교부(33)는 0 ~ 10 V의 소재 이송속도 범위를 4 범위로 구분하고, 4개의 연산증폭기(OP1~OP4)를 통해 4개의 기준값과 비교하여, 해당 범위를 파악한다.

즉, 상기 0 ~ 10V의 소재 이송속도를 연산증폭기(OP1~OP4)으로 보내어, 각각의 V SET 값과 비교하여, 기준값보다 큰 경우, 해당 릴레이(RY1~RY4)가 동작하게 된다.

그리고, 설정값 선택부(34)는 제어밸브(18)의 개도량(0~100%)에 대응하는 전압(0~10V)이 상기 4개의 이송속도 영역별로 구분되어 있으며, 상기 릴레이(RY1~RY4)의 동작에 따른 그 접점의 온/오프에 의해서 대응하는 전압값이 출력된다.

이때, 온도제어기(36)는 종래와 마찬가지로 방사온도계(17)로부터 온도검출값을 입력받아, 연산을 통해 적정 제어값(즉, 제어밸브(18)의 제어전압)값을 설정하여 선택 스위치부(37)로 출력한다.

예를 들어, 상위계산기(31)에서 들어온 소재의 이송속도가 150MPM일 때, 이신호는 디지털/아날로그 변환기(32)를 거치면서 7.5V의 전압신호로 변환되고, 따라서, 속도비교부(33)의 제3연산증폭기(OP3)의 VSET에 설정되어진 값(75%에 해당하는 저항값)과의 비교에 의해, 제3연산증폭기(OP3)로부터 하이레벨신호가 출력되어 제3릴레이(RY3)가 동작한다. 그리고, 상기 제3릴레이(RY3)의 a접점이 온되고, b접점은 오프되면서, 임의 설정값(50%)에 해당되는 전압 5V가 선택스위치부(37)로 출력된다.

이때, 제1,2 용접부검출기(12,14)의 신호는 설정선택부(35)의 SR플립플롭 회로를 세트 또는 리셋한다. 즉, 제1용접부 검출기(12)는 상기 SR 플립플롭을 세트하고, 제2 용접부 검출기(14)는 SR 플립플롭을 RESET한다. 따라서, 제1용접부 검출기(12)에 의해 용접부 검출시 상기 선택스위치부(37)가 설정값선택부(34)의 출력을 선택하고, 그 후, 제2용접부 검출기(14)에 의해 용접부 검출시 온도제어기(36)의 출력값으로 선택절환한다.

따라서, 용접부가 소둔로(13)에 인입되면, 상기 설정값선택부(35)에서 출력되는 50%의 설정값이 선택스위치부(37)를 통해 제어밸브(18)로 전달되어, 제어밸브(18)가 50% 오픈되고, 이에 그 만큼의 유체가 버너(16)로 공급된다. 그러다가, 상기 제2용접부 검출기(14)에서 용접부가 검출되면 선택스위치부(37)가 절환동작하여, 온도제어기(36)에 의한 연속제어가 이루어진다.

도 5의 (a),(b)는 본 발명에 의한 온도 제어 실시후의 결과를 측정한 것으로서, 도 4의 그래프와 비교할 때, 헌팅발생이 줄고, 그에 따라 제품 품질이 용접부에서도 일정하게 유지되는 것을 알 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 소둔로로의 용접부 인입시 방사온도계에 의한 온도측정 제어를 실시하지 않고 이송속도에 따른 온도제어를 실시함으로서, 용접부에서의 온도제어 편차를 예방할 수 있고, 이에 따라 고품질의 무방향성의 전기강판을 획득할수 있는 효과가 있다.

이상의 설명은 본 발명의 일실시예에 대한 설명에 불과하며, 본 발명은 그 구성의 범위내에서 다양한 변경 및 개조가 가능한다.

Claims (1)

1. 페이오프릴로부터 풀링된 소재를 입력받아 버너에 가열된 소둔로에서 소둔후 텐션릴에 권취시키는 소둔공정에서의 소재 온도값에 따라 버너의 원료량을 조절하는 온도제어기를 포함하는 소둔로 온도제어장치에 있어서,

   페이오프릴로부터 풀링되어 소둔로로 입력되는 소재에서 용접부를 검출하는 제1 용접부 검출기;

   상기 소둔로에서 배출되는 출측소재의 용접부를 검출하는 제2 용접부 검출기;

   소둔 공정에서 소재의 이송속도를 제공하는 상위계산기;

   상기 상위계산기로부터 제공된 소재의 이송속도를 아날로그신호로 변환하는 디지털/아날로그변환기;

   상기 디지털/아날로그 변환기를 통해 입력된 소재 이송속도가 어느 범위에 속하는지 비교하는 속도비교부;

   소재의 이송속도별 온도제어값이 설정되어 있어 상기 속도비교부의 비교판단에 의해 따른 소재의 이송속도 범위에 대응하는 온도제어값을 선택출력하는 설정값선택부;

   상기 제1,2 용접부 검출기의 검출값을 체크하여 용접부가 소둔로에 존재하는 동안은 설정값 선택부의 출력을 선택하고 그 외에는 온도제어기의 출력을 선택하도록 선택스위치를 제어하는 스위치제어부; 및

   상기 방사온도계에서 검출된 소재의 온도검출값에 따라서 적정 재질을 얻기위한 소둔온도제어값을 출력하는 온도제어기와, 상기 스위치제어부의 제어에 따라서 상기 온도제어기 또는 설정값선택부의 출력중 하나를 선택하여 제어밸브에 출력시키는 선택스위치부를 포함하는 것을 특징으로 하는 소둔로의 온도 제어 장치.