KR20070067891A - System for controlling a plating amount in hot dipping process - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래의 도금량 제어 시스템의 구성을 나타낸 기능 블럭도이다.1 is a functional block diagram showing the configuration of a conventional plating amount control system.
도 2는 종래의 도금량 제어에 따른 경우의 도금량 제어 결과를 나타낸 그래프이다.2 is a graph showing the plating amount control results in the case of the conventional plating amount control.
도 3의 (a)~(c)은 연속 용융 도금 공정에서 나타날 수 있는 폭방향 도금량 편차 발생을 나타낸 모식도이다.3 (a) to 3 (c) are schematic diagrams illustrating variation in the width direction plating amount which may appear in a continuous hot dip plating process.
도 4는 연속 용융 도금 공정에서의 강판의 패스 라인 이동 상태를 나타낸 모식도이다.It is a schematic diagram which shows the pass line movement state of the steel plate in a continuous hot dip plating process.
도 5는 본 발명이 적용된 연속 용융 도금 공정을 나타낸 모식도이다.5 is a schematic diagram showing a continuous hot dip plating process to which the present invention is applied.
도 6은 본 발명에 의한 도금량 제어 시스템을 나타낸 블럭 구성도이다.6 is a block diagram showing a plating amount control system according to the present invention.
도 7은 본 발명에 의한 도금량 제어 결과를 나타낸 그래프이다.7 is a graph showing the plating amount control results according to the present invention.
도 8의 (a)는 본 발명에 의한 열간 도금량 측정기와 냉간 도금량 측정기의 도금량 측정 궤적을 나타낸 것이고, (b)는 강판의 반곡 상태를 나타내는 모식도이다.FIG. 8 (a) shows the plating amount measurement trajectory of the hot plating amount measuring instrument and the cold plating amount measuring instrument according to the present invention, and (b) is a schematic diagram showing a semi-bending state of the steel sheet.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Explanation of symbols for the main parts of the drawings *
1: 강판(steel strip) 2: 에어나이프(Air knife)1: steel strip 2: air knife
3: 열간 도금량 측정기 (HWG) 4: 냉간 도금량 측정기 (CWG)3: Hot Plating Meter (HWG) 4: Cold Plating Meter (CWG)
5: 스테빌라이징 롤(Stabilizing roll) 6 : 도금량 제어 장치5: Stabilizing roll 6: plating amount control device
7 : 도금층7: plating layer
본 발명은 연속 용융 도금 공정에서 소정 압력의 공기를 강판의 전 하면에 분사하여 강판에 부착되는 도금량을 조절하는 에어나이프의 제어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열간 도금량 측정기를 이용하여 에어나이프를 통과한 강판의 도금량을 즉시 측정함으로써, 코일 선단부의 도금량 편차를 개선한 도금량 제어 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to the control of the air knife to control the amount of plating attached to the steel sheet by spraying the air of a predetermined pressure on the lower surface of the steel sheet in the continuous hot-dip plating process, and more specifically through the air knife using a hot plating amount measuring instrument It is related with the plating amount control system which improved the plating amount deviation of the coil tip part by measuring the plating amount of one steel plate immediately.
연속 용융 도금 공정에서, 강판의 전 표면에 걸쳐 균일한 도금이 이루어지도록 하기 위하여, 종래에는 일정 기간 동안의 에어나이프 간격 및 압력 조작 실적과 그때의 라인 속도 정보를 바탕으로 도금량 예측모델을 만들고, 이 도금량 예측 모델을 바탕으로 용접부가 에어나이프를 통과할 때 특정 라인 속도에 대하여 다음 코일의 목표 도금량에 해당하는 에어나이프의 간격 및 압력이 되도록 조정한다.In the continuous hot dip plating process, in order to achieve uniform plating over the entire surface of the steel sheet, conventionally, a coating amount prediction model is made based on the air knife interval and pressure operation performance for a predetermined period and line speed information. Based on the plating quantity prediction model, when the weld passes through the air knife, it adjusts the gap and pressure of the air knife corresponding to the target plating amount of the next coil for a specific line speed.
그러나 상기와 같이 미리 계산된 예측 모델에만 의존해 다음 목표 도금량에 해당되는 압력 및 간격을 설정하면, 예측모델의 정확도가 떨어지는 경우, 목표 도 금량에 대한 에어나이프의 간격 및 압력 값을 잘못 계산하게 되어 결국 강판의 실제 도금량과 목표도금량이 크게 차이가 날 수가 있다.However, if the pressure and the interval corresponding to the next target plating amount are set based only on the pre-calculated prediction model as described above, if the accuracy of the prediction model is inferior, the air knife gap and the pressure value for the target plating amount will be incorrectly calculated. The actual plating amount and the target plating amount of the steel sheet can vary greatly.
이를 해결하기 위해 도금량의 실측값을 이용한 피드백 제어를 통해 목표 도금량에 도달하도록 하고 있다.In order to solve this problem, the target plating amount is reached by feedback control using the measured value of the plating amount.
도 1은 종래의 도금량 제어 시스템의 한 예를 나타낸 기능 블럭도로서, 종래의 도금량 제어 시스템은, 에어나이프 후단(약, 200m 후단)에 위치하여 냉각된 강판의 도금량을 측정하는 냉간 도금량 측정기(4)와, 상기 냉간 도금량 측정기(4)의 도금량 측정값을 피드백받아 기 설정된 도금량 예측 모델에 따라서 도금량이 조절되도록 에어나이프를 제어하는 도금량 제어 장치(6)로 이루어진다.FIG. 1 is a functional block diagram showing an example of a conventional plating amount control system. The conventional plating amount control system is a cold plating
상기 도금량 제어 장치(6)는 크게 4 가지의 서브 제어를 수행한다. 즉, 강판의 용접부가 에어나이프(2)를 통과할 때 다음 코일의 목표도금량을 기준으로 에어나이프의 압력과 간격조절량을 계산하여 적용하는 프리세트(preset) 제어와, 전체 라인의 속도변화가 있는 경우에 속도변화에 따라 에어나이프가 조절할 수 있는 도금량이 달라지므로 이를 보상하는 피드포워드(feed forward)제어와, 상기 냉간 도금량 측정기(4)를 통해 측정된 실제 도금량과 목표도금량과 차이가 발생할 경우 보상해주는 피드백제어와, 도 3의 (b) 및 (c)에 도시된 바와 같이, 에어나이프 노즐과 강판의 상하면 좌우 간격이 달라서 발생하는 폭방향 도금량 편차를 개선하는 스큐(skew) 제어를 동시에 수행한다.The plating
더 구체적으로 설명하면, 강판의 용접부가 에어나이프(2)를 통과할 때, 상기 프리세트 제어기(61)의 출력값에 따라서 프리세트 제어를 적용하여 에어나이프(2) 를 제어하고, 용접부가 냉간 도금량 측정기(4)를 통과한 후에는, 피드백 및 스큐 제어기(64)에 의하여 냉간 도금량 측정기(4)에서 측정된 실제 도금량과 목표 도금량의 편차가 0가 되도록 피드백 및 스큐 제어에 의해 에어나이프(2)가 제어된다. 더하여, 라인속도에 변화가 발생하면 피드포워드 제어기(62)에 의해서 보상량이 발생하여, 에어나이프(2)의 제어에 적용된다.More specifically, when the welded portion of the steel sheet passes through the
그런데, 이와 같은 종래의 도금량 제어 방법에 따르면, 도금이 시작된 후 실제 도금량을 측정하여 피드백 제어가 이루어지기까지 상당한 시간 지연이 발생하며, 따라서, 피드백 제어가 이루어지지 않은 선단부, 즉, 용접부가 에어나이프(2)를 통과한 후부터 냉각 도금량 측정기(4)에 도달하기까지 도금된 부분에서는 도 2에 나타난 바와 같이, 목표도금량과 실제 도금량에 차이가 발생하더라도 그 차이를 보상할 방법이 없다.However, according to the conventional plating amount control method, a considerable time delay occurs after the plating is started until the actual plating amount is measured and the feedback control is performed. Therefore, the tip portion, that is, the weld portion that is not subjected to the feedback control, is air knifed. As shown in FIG. 2, there is no way to compensate the difference even if a difference occurs between the target plating amount and the actual plating amount in the plated portion after passing through (2) and reaching the cold plating
또한, 상기 피드백 제어가 이루어지지 않는 구간에서 발생한 편차가 계속 유지되기 때문에, 도금이 시작된 후 목표 도금량에 도달하기까지 많은 시간이 걸려, 전체 코일에 대한 도금량 편차도 커지게 된다.In addition, since the deviation generated in the section in which the feedback control is not performed is maintained, it takes a long time until the target plating amount is reached after the plating is started, and the variation in the plating amount for the entire coil also increases.
또한, 도금량 예측 모델이 정확하게 예측된 경우라도, 강판의 두께나 강종이 달라질 경우 도 4에 도시된 바와 같이, 강판(1)의 패스 라인이 용융 도금 공정의 중심 라인(center line)으로부터 이동하는 경우가 발생할 수 있으며, 이에 에어나이프(2)와 강판(1) 사이의 간격이 달라져 강판(1)의 상하면 간에 도금량 편차가 발생된다.In addition, even when the plating amount prediction model is accurately predicted, when the thickness or steel grade of the steel sheet is different, as shown in FIG. 4, when the pass line of the
이를 보상하기 위한 방법으로서 에어나이프(2)의 직 후단에 간격 측정 장치 를 설치하여, 간격 측정값을 통해 패스라인의 이동에 의한 상하면 간격차를 보상하는 방법이 제안되었으나, 이 방법은 강판(1)의 두께 및 강종에 따라서 에어나이프(2)의 전단에 위치한 스테빌라이징 롤(5)에서부터 굽힘 정도가 달라지기 때문에, 에어나이프(2)와 강판(1) 사이의 간격을 직접적으로 측정하지 못하고, 굽힘 정도를 추정하여 간접적으로 측정하였으며, 이에 강판 상하면의 도금량 편차가 완전하게 보상되지 못한다는 문제점이 있다. 또한 간격의 정확한 측정이 가능하더라도 이는 그 순간의 실제 도금량을 측정하는 것이 아니기 때문에, 용접부가 냉간 도금량 측정기(4)를 통과한 후 강판표면에 부착된 도금량을 실측하기 전까지는 피드백 제어에 의한 도금량 편차 보상이 이루어질 수 없다는 문제점이 여전히 존재한다.As a method for compensating for this, a method of compensating the gap between the upper and lower sides due to the movement of the pass line through the gap measurement value has been proposed by installing a gap measuring device immediately after the air knife (2). Since the bending degree varies from the stabilizing
이와 반대로 정밀한 측정을 위해서 간격 측정 장치를 에어나이프(2)가 있는 아래쪽으로 근접하게 설치하는 경우에는, 에어나이프(2)로부터 분사되는 공기가 상하부로 나누어져 흩어질 때 위쪽으로 흐르는 공기의 흐름을 방해하여 도금된 강판의 표면에 결함을 유발할 수 있다.On the contrary, when the gap measuring device is installed close to the bottom with the
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서 그 목적은 에어나이프의 바로 후단에 열간 도금량 측정기를 설치하여 에어나이프에 의해서 제어된 실제 도금량을 열간 상태에서 측정하여 피드백 제어를 구현함으로써, 시간 지연이 없는 빠른 도금량 피드백 제어가 가능하게 하고, 이를 통해 코일의 선단부 도금량 편차를 개선할 수 있는 연속 용융 도금 공정에서의 도금량 제어 시스템 을 제공하는 것이다.The present invention has been proposed in order to solve the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is to provide a hot plating amount measuring device directly at the rear end of an air knife to implement feedback control by measuring the actual plating amount controlled by the air knife in a hot state. It is possible to provide a fast plating amount feedback control without time delay, thereby providing a plating amount control system in a continuous hot dip plating process that can improve the variation of the coating amount of the tip of the coil.
또한 본 발명의 다른 목적은 강종이나 두께 변화에 따른 스테빌라이징 롤을 통과한 강판의 굽힘량의 변화에 의해 패스 라인의 이동이 발생하더라도 열간 도금량 측정기를 통해 도금량을 직접 측정하여 빠른 피드백 제어로 구현함으로써, 패스 라인의 이동에 대한 보상이 가능하여 강종 및 두께에 관계없이 도금량 자동 제어를 실현할 수 있는 연속 용융 도금 공정에서의 도금량 제어 시스템을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to implement a rapid feedback control by measuring the plating amount directly through the hot plating amount measuring device even if the movement of the pass line due to the change in the bending amount of the steel sheet passed through the stabilizing roll according to the steel grade or the thickness change In addition, the present invention provides a plating amount control system in a continuous hot dip plating process capable of compensating for the movement of a pass line and enabling automatic plating amount control regardless of steel grade and thickness.
상술한 목적을 구현하기 위한 구성 수단으로서, 본 발명에 의한 연속 용융 도금 공정에서의 도금량 제어 시스템은, 도금 욕조를 통과한 강판의 상하면에 에어를 분사하여 도금량을 조정하는 에어나이프; 상기 에어나이프의 바로 후단에 설치되어 도금량 조정 직후의 강판에 대한 상하면 도금량을 측정하는 열간 도금량 측정기; 상기 에어나이프 후단의 소정 위치에 설치되어 도금후 온도가 낮아진 강판에 대하여 상하면 도금량 및 폭방향 도금량을 측정하는 냉간 도금량 측정기; 강판의 용접부가 에어나이프를 통과할 때 기설정된 도금량 예측 모델에 따라서 해당 코일의 목표도금량을 기준으로 상기 에어나이프의 압력과 간격조절량을 계산하는 프리세트 제어와, 패스 라인의 속도 및 간격 변화에 따라 에어나이프의 압력 및 간격을 보상하는 피드포워드(feed forward)제어와, 상기 열간 도금량 측정기로부터 측정된 도금량과 목표량과의 편차에 근거하여 에어나이프의 압력 및 간격을 제어하는 피드 백 제어와, 상기 냉간 도금량 측정기에서 측정된 실제 도금량과 목표 도금량의 편차에 근거하여 강판의 폭방향 도금량 편차를 감소시키는 스큐 제어에 따라서 상기 에어나이프의 압력 및 간격을 제어하는 도금량 제어 장치를 포함하는 것을 특징을 한다.As a constituent means for realizing the above object, the plating amount control system in the continuous hot dip plating process includes an air knife for adjusting the plating amount by spraying air on the upper and lower surfaces of the steel sheet passing through the plating bath; A hot plating amount measurer installed immediately after the air knife to measure an upper and lower plating amount of the steel sheet immediately after the plating amount adjustment; A cold plating amount meter installed at a predetermined position at the rear end of the air knife to measure the upper and lower plating amounts and the width direction plating amount of the steel sheet having a lower temperature after plating; Preset control for calculating the pressure and gap adjustment amount of the air knife based on the target plating amount of the coil according to a predetermined plating amount prediction model when the welded part of the steel plate passes through the air knife, and according to the speed and gap change of the pass line. Feed forward control for compensating the pressure and gap of the air knife, feed back control for controlling the pressure and interval of the air knife on the basis of the deviation between the plating amount and the target amount measured from the hot plating amount meter, and the cold And a plating amount control device for controlling the pressure and interval of the air knife according to skew control for reducing the variation in the width direction plating amount of the steel sheet based on the deviation between the actual plating amount and the target plating amount measured by the plating amount measuring device.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 용융 도금 공정에서의 도금량 제어 시스템에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 참조한 도면들 중 참조번호 및 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호들 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.Hereinafter, a plating amount control system in a hot dip plating process according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the same reference numerals and the same elements among the referenced drawings are represented by the same reference numerals and symbols as much as possible even though they are shown in different drawings. In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 5는 본 발명에 의한 도금량 제어 시스템이 적용된 용융 도금 공정을 나타낸 모식도이다.5 is a schematic diagram showing a hot dip plating process to which a plating amount control system according to the present invention is applied.
도 5를 참조하면, 본 발명에 의한 도금량 제어 시스템은, 도금 욕조를 통과한 강판(1)의 상하면에 에어를 분사하여 도금량을 조정하는 에어나이프(2)와, 상기 에어나이프(2) 바로 후단에 설치되어 도금량 조정 직후의 강판(1)에 대한 상하면 도금량을 측정하는 열간 도금량 측정기(3)와, 상기 에어나이프(2) 후단의 소정 위치에 설치되어 도금후 온도가 낮아진 강판(1)에 대한 상하면 도금량을 측정하는 냉간 도금량 측정기(4)와, 강판(1)의 용접부가 에어나이프(2)를 통과할 때 기설정된 도금량 예측 모델에 따라서 해당 코일의 목표도금량을 기준으로 상기 에어나이프(2)의 압력과 간격조절량을 계산하는 프리세트 제어와, 패스 라인의 속도 및 간격 변화에 따라 에어나이프(2)의 압력 및 간격을 보상하는 피드포워드(feed forward)제어와, 상기 열간 도금량 측정기(3)로부터 측정된 도금량과 목표량과의 편차에 근거하여 에어나이프(2)의 압력 및 간격을 제어하는 피드백 제어와, 상기 냉간 도금량 측정기(4)에서 측정된 실제 도금량과 목표 도금량의 편차에 근거하여 강판(1)의 폭방향 도금량 편차를 감소시키는 스큐 제어에 따라서 상기 에어나이프(2)의 압력 및 간격을 제어하는 도금량 제어 장치(6')를 포함한다.Referring to FIG. 5, the plating amount control system according to the present invention includes an
상기 구성된 본 발명의 도금량 제어 시스템은, 에어나이프(2)의 직 후단(약, 1 m 후단)에 열간 도금량 측정기(3)를 설치한 후, 이를 이용하여 실제 도금량을 측정하여 피드백 제어를 수행함으로써, 도 7에 나타낸 바와 같이 시간지연이 없이 더 신속하여 목표 도금량에 도달할 수 있도록 한다.In the plating amount control system of the present invention configured as described above, after the hot plating
따라서, 본 발명에 의하면, 도금량 편차 제어의 결과가 도 7의 그래프와 같이, 코일의 선단부에서부터 실제 도금량이 목표 도금량에 빠르게 수렴하게 되므로, 제품의 도금량 편차가 크게 개선이 된다. 또한, 예측 모델에 의한 프리세트 제어의 정확도가 떨어지더라도 신속한 피드백 제어가 이루어짐으로써, 즉시 보상이 가능하다. Therefore, according to the present invention, as the result of the plating amount deviation control results in a rapid convergence of the actual plating amount from the tip of the coil to the target plating amount as shown in the graph of FIG. 7, the variation in the plating amount of the product is greatly improved. In addition, even if the accuracy of the preset control by the predictive model falls, fast feedback control is performed, thereby allowing immediate compensation.
그리고, 상기 도금량 제어 장치(6')에서 스큐 제어는 종래와 같이 냉간 도금량 측정기(4)의 측정값을 이용하여 수행한다. In the plating amount control device 6 ', skew control is performed using the measured value of the cold plating
상기 냉간 도금량 측정기(4)는 도 8의 (a)에 나타낸 바와 같이, 열간 도금량 측정기(3)가 일직선의 궤적을 그리면서 도금량을 측정하는데 반하여, 강판(1)의 사선방향으로 궤적을 그리면서 도금량을 측정한다. 상기 냉간 도금량 측정기(4)가 사선방향의 궤적을 그리는 것은 상용의 냉간 도금량 측정기의 폭방향의 도금량 측정 방법이 동시에 전 폭에 대해서 도금량을 측정하는 것이 아니라 측정 센서의 헤드부분이 강판(1)의 폭방향으로 왕복운동을 하면서 일정한 시간 주기로 측정하기 때문에, 강판의 속도와 상기 센서 헤드 부의 폭방향 왕복운동이 결합되어 나타난다.As shown in (a) of FIG. 8, the cold plating
반대로, 상기 열간 도금량 측정기(3)가 강판의 폭방향 전체에 대해 도금량을 측정하지 않고 일직선의 궤적을 그리면서 도금량을 측정하는 것은, 에어나이프(2)의 후단에서는 도 8의 (b)에 나타낸 것처럼 강판(1)이 C 형태의 반곡이 있는 경우가 많기 때문에, 폭방향으로 이동하면서 도금량을 측정하면, 센서 헤드부와 강판사이의 간격이 달라져 측정 데이터의 신뢰성에 문제가 발생할 수 있기 때문에다.On the contrary, the hot plating
따라서 본 발명에서는 상기 일직선의 궤적을 그리면서 도금량을 측정하는 열간 도금량 측정기(3)에서 측정된 실제 도금량을 이용하여 피드백 제어를 수행하고, 상기 사선의 궤적을 그리면서 도금량을 측정하는 냉간 도금량 측정기(4)에서 측정된 실제 도금량을 이용하여 스큐 제어를 수행하도록 함으로써, 빠른 피드백 제어와 함께 폭방향의 도금량 제어가 동시에 이루어질 수 있도록 한다.Therefore, in the present invention, by performing the feedback control using the actual plating amount measured in the hot plating
도 6은 상술한 바와 같이 동작하는 도금량 제어 장치(6')의 블럭 구성도를 보인 것이다.Fig. 6 shows a block diagram of the plating amount control device 6 'operating as described above.
도 6을 참조하면, 상기 도금량 제어 장치(6')는, 목표도금량에 기설정된 도금량 예측 모델을 적용하여 에어나이프(2)의 압력 및 간격을 계산하는 프리세트 제 어기(61)와, 용융 도금 공정의 패스 라인의 이동 속도 변화 및 간격 변화에 의한 도금량 편차를 보상하도록 에어나이프의 압력 및 간격 조절량을 계산하는 피드포워드 제어기(62)와, 목표도금량과 상기 열간 도금량 측정기(3)에서 측정된 실제 도금량과의 편차를 구하는 제1 감산기(66)와, 목표 도금량과 상기 냉간 도금량 측정기(4)에서 측정된 실제 도금량과의 편차를 구하는 제2 감산기(67)와, 상기 제1 감산기(66)에서 구한 목표도금량과 실제 도금량의 편차가 감소되도록 에어나이프(2)의 압력 및 간격에 대한 제어량을 산출하는 피드백 제어기(68)와, 상기 제2 감산기(67)에서 구한 목표도금량과 실제 도금량의 편차를 이용하여 폭방향 도금량이 균일해지도록 에어나이프(2)의 압력 및 간격에 대한 제어량을 산출하는 스큐 제어기(69)와, 상기 프리세트 제어기(61)와 피드포워드 제어기(62)와 피드백 제어기968)와 스큐 제어기(69)에서 각각 산출된 에어나이프의 압력 및 간격 제어량을 합하여 에어나이프(2)로 인가하는 합산기(69)로 이루어진다.Referring to FIG. 6, the plating
더 구체적으로, 상기 프리세트 제어기(61)는 과거 일정 기간의 조업 실적을 이용하여 만들어진 하기의 수학식 1과 같은 도금량 예측 모델을 이용하여 다음 코일에 대한 에어나이프 압력 및 간격 조절량을 계산한다.More specifically, the
상기 수학식 1의 K, a, b, c 는 회귀식으로 결정되고, W는 도금량이고, V는 강판의 이송속도이고, D는 에어나이프의 노즐과 강판간의 간격이고, P는 에어나이프 노즐의 출구압이다. K, a, b, c of the above formula (1) is determined by the regression equation, W is the plating amount, V is the feed rate of the steel plate, D is the interval between the nozzle and the steel plate of the air knife, P is the air knife nozzle Outlet pressure.
즉, 목표 도금량(TW)가 주어지고, 모교 도금량(TW)에서 간격의 이송에 반영할 도금량의 비율을 R이라고 하면, 압력에 반영할 비율은 (1-R)이 되며, 이에 에어나이프의 간격 및 압력 조절량은 하기의 수학식 2와 같이 결정된다.That is, if the target plating amount TW is given and the ratio of the plating amount to be reflected in the transfer of the gap in the mother plating amount TW is R, the ratio to be reflected in the pressure is (1-R), and thus the gap of the air knife And the pressure regulation amount are determined as in
다음으로, 상기 피드포워드 제어기(62)는 라인 속도 변화에 따른 압력 조절과, 패스 라인의 이동이 발생할 때, 그 이동 간격을 열간 도금량 측정기(3)를 이용하여 측정한 도금량의 변화로부터 유추한 후 그 양만큼 보상한다.Next, the
상기 피드포워드 제어기(62)에서의 라인 속도 변화에 의한 압력 조절량은 하기의 수학식 3과 같이 결정된다.The amount of pressure adjustment by the line speed change in the
그리고, 패스라인의 이동에 의한 도금량 변화가 일어난 경우, 열간 도금량 측정기(3)로 측정한 도금량을 라 하면, 상기 도금량 변화를 하기의 수학식 4와 같은 에어나이프의 간격 조정을 통해 보상한다.When the plating amount change due to the movement of the pass line occurs, the plating amount measured by the hot plating
다음으로, 상기 피드백 제어기(68)는 열간 도금량 측정기(3)로 측정되는 실제 도금량과 목표 도금량을 비교하여 에어나이프(2)의 간격과 압력을 피드백 제어하는 것으로서, 목표 도금량과 전.하면 도금량 평균과의 차이 ep는 다음의 수학식 5와 같이 에어나이프의 압력(P)으로 제어한다.Next, the
여기서, TW는 목표 도금량이고, WT는 강판 상면(Top)의 실제 도금량이고, WB는 강판 하면(Bottom)의 실제 도금량이고, Gp는 사전에 설정된 압력 게인값이고, PT-new, PB-new 는 각각 강판 상하면 노즐 압력에 대한 피드백제어에 의해 보정된 값을 나타내고, PT-old와 PB-old는 피드백 제어되기 전의 강판 상하면 노즐 압력값을 나타낸다.Here, TW is the target plating amount, W T is the actual plating amount of the steel plate Top, W B is the actual plating amount of the steel plate Bottom, Gp is the preset pressure gain value, P T-new , P B-new represents the value corrected by the feedback control for nozzle pressure on the upper and lower steel plates, respectively, and P T-old and P B-old represent the upper and lower nozzle pressure values of the steel sheet before feedback control.
그리고 상기 피드백제어기(68)에 있어서, 강판 상하면 간에 나타나는 도금량 평균의 편차는 다음의 수학식 6와 같이 상하면 도금량의 편차를 2로 나누고, 상기 계산된 값에 대응하는 만큼 상하면 노즐 간격을 역방향으로 전후진 시킴으로서 제어한다.In the
다음으로, 상기 스큐 제어기(69)는 강판의 폭방향 도금량 편차를 줄이기 위한 제어 수단으로서, 폭방향 도금량 편차에 따라서 다음의 수학식 7 및 8과 같이 에어나이프 노즐의 워크사이드(WS)측 간격과 드라이브 사이드(DS)측의 간격을 조절한다.Next, the
수학식 7은 강판 상면(TOP)의 폭방향 도금량 편차와 강판의 상면측에 위치한 에어나이프의 노즐의 간격 조절량을 수학식으로 나타낸 것으로서, 수학식 8은 강판 하면(Bottom)의 폭방향 도금량 편차와 강판의 하면측에 위치한 에어나이프 노즐의 간격 조절량을 수학식으로 나타낸 것이다.Equation (7) represents the widthwise plating amount deviation of the upper surface of the steel sheet (TOP) and the gap adjustment amount of the nozzle of the air knife located on the upper surface side of the steel sheet, and Equation (8) is the widthwise plating amount variation of the bottom surface of the steel sheet (Bottom) The gap adjustment amount of the air knife nozzle located on the lower surface side of the steel sheet is represented by the equation.
상기 수학식 7 및 8에 있어서, W는 실측 도금량, T는 강판의 상면, B는 강판의 하면, ds는 연속 용융공정에 있어서 강판을 기준으로 볼때 일측에 위치한 드라이브 사이드(drive side), ws는 반대측면에 위치한 워크 사이드(work side), D는 에어나이프의 노즐과 강판과의 간격, e는 강판의 폭방향 도금량 편차를 나타낸다.In
상기 수학식 7 및 수학식 8에 나타난 바와 같이, 상기 스큐 제어기(69)는 폭방향편차를 2로 나눈후, 상기 2로 나눈 폭방향 편차에 비례하는 양만큼 에어나이프의 양 사이드(즉, 드라이브 사이드와 워크 사이드)의 노즐 간격을 상호 반대방향으로 조정하는 것이다.As shown in
이상과 같은 구성 및 작용에 의하면, 본 발명은 열간 도금량 측정기(3)를 이용하여 측정된 실측 도금량을 목표도금량과의 실측 도금량과의 편차를 조절하는 피드백 제어에 이용함으로써, 도 7에 나타낸 바와 같이, 강판 코일의 용접부가 에어나이프(2)를 통과한 후 목표 도금량과 실제 도금량의 차이를 시간 지연없이 바로 피드백 보상할 수 있기 때문에, 코일 선단부, 더 구체적으로 냉간 도금량 측정기(4)가 정상 동작하기 전까지 통과되는 선단부에서의 도금량 편차를 줄일 수 있다.According to the above-mentioned structure and operation | movement, this invention uses the actual plating amount measured using the hot-plating
또한, 강판의 두께나 강종에 따라 패스 라인이 중심라인으로부터 이동함에 의하여 강판의 상하면 도금량 편차가 발생하더라도, 상기 열간 도금량 측정기(3)에 의한 시간 지연없는 도금량 실측을 통해 피드백함으로써, 빠른 보상을 수행할 수 있다.In addition, even if the upper and lower plating amount variation of the steel sheet is caused by the pass line moving from the center line according to the thickness or steel grade of the steel sheet, the fast compensation is performed by feeding back the plating amount without time delay by the hot plating
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다. Meanwhile, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the claims below but also by the equivalents of the claims.
상술한 바와 같이, 본 발명은 연속 용융 도금 라인에서 에어나이프 바로 후단에서 열간 도금량 측정기를 통해 도금량을 시간지연없이 실측함으로써, 목표 도 금량과의 편차 및 패스 라인의 이동에 의한 도금량 편차를 시간지연없이 바로 피드백하여 보상할 수 있으므로, 강판의 선단부에서의 도금량 편차 발생을 최소화시켜 전체 품질을 향상시키는 우수한 효과가 있다.As described above, the present invention is to measure the plating amount without time delay through the hot plating amount meter immediately after the air knife in the continuous hot-dip plating line, so that the deviation from the target plating amount and the plating amount variation due to the movement of the pass line is not delayed. Since it can be compensated by the feedback immediately, there is an excellent effect of improving the overall quality by minimizing the occurrence of variation in the amount of plating in the tip portion of the steel sheet.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101359079B1 (en) * | 2011-11-30 | 2014-02-06 | 주식회사 포스코 | Gas Wiping Apparatus |
KR20200062716A (en) | 2018-11-27 | 2020-06-04 | 주식회사 포스코 | System for controlling plating amount in hot dipping process |
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