KR20080037010A - 열간 압연 시의 두께 제어 방법 - Google Patents

열간 압연 시의 두께 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하나 이상의 롤 스탠드에 의한 압연 시에, 특히 열간 압연 시에 다른 것에 앞서 롤 스탠드의 조정 실린더의 실제의 평균 위치와 그 총 압연력을 감안하여 두께를 제어하는 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따라 롤 스탠드의 롤 갭의 근접 구역에서 위치 신호의 검출에 의한 하나 이상의 부가의 위치 측정을 수행한다.
Figure P1020087003003
열간 압연, 두께 제어, 롤 스탠드, 조정 실린더, 롤 갭, 위치 측정, 위치 신호

Description

열간 압연 시의 두께 제어 방법{METHOD FOR THICKNESS REGULATION DURING A HOT-ROLLING PROCESS}
본 발명은 하나 이상의 롤 스탠드에 의한 압연 시에, 특히 열간 압연 시에 다른 것에 앞서 롤 스탠드의 조정 실린더의 실제의 평균 위치와 그 총 압연력을 감안하여 두께를 제어하는 방법에 관한 것이다.
DE 20 20 402로부터, 압하 롤 구간을 통한 압하 패스 후에 대향 롤 면과, 얇은 경질 피압연물이 압하 공정 중에 대향 롤 면을 통과할 때에 표면을 밀쳐내면서 발생하는 힘을 측정하기 위한 측정 장치에 의해 피압연물의 두께(G1)를 산출하는 방법이 공지되어 있는데, 그 방법에서는
a) 압하 공정에 적정한 롤 신축 곡선(stretch curve)과 압하 공정에 적정한 피압연물 변형 곡선의 교점에 의해 정해지는 두께(G5)의 크기를 나타내는 신호를 생성하고,
b) 측정된 힘에 대한 곡선과 롤 신축 곡선의 교점에 의해 정해지는 두께(G3)의 크기를 나타내는 신호를 생성하며,
c) 두께(G5)와 두께(G3) 사이의 차를 나타내는 신호에 의해 결정되는 불확실도 범위의 크기를 나타내는 신호를 생성하고,
d) 불확실도 범위를 나타내는 신호를 압하 패스에 대해 미리 결정된 두께 압하율, 압하 공정에 대해 예측되는 롤 신축량, 및 두께 압하율과 롤 신축량의 사전 결정에 있어서의 상대 에러 확률의 함수로서 변화시킴으로써 계산되는 롤 신축량 에러의 크기를 나타내는 신호를 생성하며,
e) 두께(G3)를 나타내는 신호를 계산된 롤 신축량 에러에 더함으로써 산출되는 두께(G1)의 크기를 나타내는 신호를 생성한다.
DE 26 57 455 A1에는, 제어 가능한 프리텐션이 걸리는 롤 스탠드에서 롤 변형을 보상하는 방법이 개시되어 있는데, 그 방법에서는 스트립 두께를 유압 액추에이터에 의해 제어하고, 프리텐션의 실제치(Fr)와 프리텐션의 초기치(Fr0) 사이의 차로 형성되는 보완치가 조정력의 기본 설정치(Fa0)에 더해져 그것이 내부 롤 스탠드 부분의 스프링 강도(ci)와 외부 롤 스탠드 부분의 스프링 강도(ca)에 대한 외부 롤 스탠드 부분의 스프링 강도(ca)의 비에 의해 평가되도록 압연력과 제어 가능한 프리텐션의 합으로서의 조정력(Fa)을 유압 서보 실린더에 의해 다음의 수학식 1에 따라 변화시킨다:
Figure 112008009167960-PCT00001
DE 16 02 195 A1로부터, 얇은 경질 피압연물의 두께를 산출하는 방법이 공지되어 있다. 그 방법에서는,
압하 공정에 대한 적정 롤 신축 곡선과 압하 공정에 대한 적정 피압연물 변형 곡선의 교점에 의해 정해지는 두께(G5)의 크기를 나타내는 신호를 생성하고,
측정된 힘에 대한 곡선과 롤 신축 곡선의 교점에 의해 정해지는 두께(G3)의 크기를 나타내는 신호를 생성하며,
두께(G5)와 두께(G3) 사이의 차를 나타내는 신호에 의해 결정되는 불확실도 범위의 크기를 나타내는 신호를 생성하고,
불확실도 범위를 나타내는 신호를 압하 패스에 대해 예측되는 롤 신축량 및 두께 압하율과 롤 신축량의 사전 결정에 있어서의 상대 에러 확률의 함수로서 변화시킴으로써 계산되는 롤 신축량 에러의 크기를 나타내는 신호를 생성하며,
두께(G3)를 나타내는 신호를 계산된 롤 신축량 에러에 더함으로써 산출되는 두께(G1)의 크기를 나타내는 신호를 생성한다.
종래, 열연 스트립 압연 시의 두께 제어에는 실제의 스트립 두께를 결정하는 소위 게이지미터(gaugemeter) 원리가 사용되었다. 그를 위해, 조정 실린더의 측정 위치(SDS, SOS)를 계산된 롤 스탠드 신축량(g)만큼 교정한다(도 1을 아울러 참조할 것). 롤 스탠드 신축량은 측정된 압연력(FDS, FOS)과 롤 스탠드 신축 곡선(1/MG)에 의해 계산된다. 이어서, 그와 같이 결정된 스트립 두께를 두께 설정치와 비교하여 조정한다. 그러한 방법에 있어서는, 위치와 압연력을 측정하는 것 이외에도, 정확한 롤 스탠드 모델이 필요하다.
경질 제품 및 박 스트립의 압연 시에는, 롤 스탠드 모델에서의 조그마한 부 정확성이더라도 스트립 두께에 있어서의 상대적으로 큰 에러를 내고, 상황에 따라서는 두께 제어의 불안정성을 초래하게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 서두에 설명된 타입의 방법을 전술된 단점들이 회피되게끔 개선하는 것이다.
그러한 목적은 본 발명에 따라 두께 산출에 있어 차지하는 롤 스탠드 신축량의 몫이 최소화되도록 함으로써 달성되게 된다. 그것은 롤 스탠드의 롤 갭의 근접 구역에서 위치 신호 검출에 의한 부가의 위치 측정을 수행함으로써 이뤄진다. 그와 같이 함에 있어서, 특히 작업 롤들 및/또는 지지 롤들 및/또는 작업 롤 초크들 및/또는 지지 롤 초크들 사이의 위치 신호를 고려/검출할 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 이점은 위치 측정이 롤 스탠드 신축량의 몫을 적게 포함한다는데 있다. 따라서, 롤 편평도 및 롤 휨만을 고려하게 된다. 필러(pillar)와 크로스헤드(crosshead)의 신축량과 같은 다른 몫은 평가하지 않아도 된다. 특별히, 작업 롤 초크들의 간격을 측정할 경우, 모고일(Morgoil) 베어링의 부동, 지지 롤의 휨, 및 지지 롤 편심을 고려하지 않아도 된다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 선행 기술로부터 공지된 두께 제어 방법이 그대로 온전히 사용되면서 전술된 특징에 의해 개선되거나 확장되게 된다.
본 발명에 따른 방법은 경질 제품의 경우에 스트립 두께의 정확한 산출을 가져오고, 특별히 박 스트립 압연의 경우에는 두께 제어의 동적 거동을 개선하게 된다.
부가의 구성에서는, 얻어진 신호를 위치 제어 및/또는 선회 제어 및/또는 스트립 두께의 산출 및 그에 따른 스트립 두께의 제어에 사용할 수도 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 개략적인 첨부 도면들에 의거하여 더욱 상세히 설명하기로 한다. 첨부 도면들 중에서,
도 1은 선행 기술에 따른 두께 제어의 흐름도이고,
도 2는 본 발명에 따른 두께 제어의 흐름도이다.
도 1에는, 압연 시, 특히 열간 압연 시의 두께 제어를 위한 공지의 방법의 흐름도가 도시되어 있다. 예컨대, 작업 롤 쌍(AW)과 지지 롤 쌍(SW)으로 이뤄지는 롤 스탠드(W)는 조작 측(OS)과 구동 측(DS)을 갖는다. 작업 롤 쌍(AW) 사이에는 스트립(B)이 위치한다. 공지의 두께 제어 방법에서는, 조작 측의 실린더 위치(SOS)와 구동 측의 실린더 위치(SDS)를 검출하여 실제의 평균 실린더 위치(SACT)를 결정한다. 또한, 조작 측의 압연력(FOS)과 구동 측의 압연력(FDS)을 검출하여 총 압연력(FACT)을 결정한다. 총 압연력(FACT)과 롤 스탠드 신축 곡선(1/Mg)에 의해 롤 스탠드 신축량(g)을 계산한다.
실제의 스트립 두께(hACT)는 실제의 평균 실린더 위치(SACT)와 계산된 롤 스탠드 신축량(g)에 의해 산출된다.
산출된 실제의 스트립 두께(hACT)는 스트립 두께 설정치(hREF)와 비교되어 두께 제어에 사용된다. 두께 제어기는 실린더 위치 제어를 위한 위치 설정치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 공지의 두께 제어를 도 2에 따른 흐름도에 따라 개선한다. 그를 위해, 예컨대 조작 측에서의 작업 롤 초크들의 간격(SROS)과 구동 측에서의 작업 롤 초크들의 간격(SRDS)을 측정하고, 이어서 작업 롤 초크들의 평균 간격(SR)을 결정한다. 아울러 검출되는 실제의 평균 실린더 위치(SACT)에 대한 값을 실린더 위치 설정치(SREF)와 비교한다.
역시 또한 검출되는 조작 측의 압연력(FOS)과 구동 측의 압연력(FDS)으로부터 총 압연력(FACT)을 얻는다. 얻어진 총 압연력(FACT)을 작업 롤 초크와 관련된 롤 스탠드 모듈(MR)과 조합시키고, 이어서 롤 스탠드 신축량(gR)을 산출한다.
본 발명에 따르면, 롤 스탠드 모듈(MR)은 선택되는 위치 측정에 의존하여 달라진다. 본 방법에 있어 고려하는, 하나 이상 필요한 위치 측정의 위치 신호는 작업 롤들(AW) 및/또는 지지 롤들(SW) 및/또는 작업 롤 초크들 및/또는 지지 롤 초크들 사이에서 검출된다. 본 발명에 따른 방법에서 고려하는 롤 스탠드 신축량은 얻어진 위치 신호의 위치에 맞춰 각각 조정된다.
조작 측에서의 간격(SROS)과 구동 측에서의 간격(SRDS)에 의해, 예컨대 작업 롤 초크들의 평균 간격(SR)이 나오게 된다. 작업 롤 초크들의 평균 간격(SR)과 작업 롤 초크에 대한 롤 스탠드 신축량(gR)으로부터, 실제의 스트립 두께(hACT)를 산출하고, 그것을 스트립 두께 설정치(hREF)와 비교하여 조정한다.

Claims (5)

  1. 하나 이상의 롤 스탠드에 의한 압연 시에, 특히 열간 압연 시에 다른 것에 앞서 롤 스탠드의 조정 실린더의 실제의 평균 위치와 그 총 압연력을 감안하여 두께를 제어하는 방법에 있어서,
    롤 스탠드의 롤 갭의 근접 구역에서 위치 신호의 검출에 의한 하나 이상의 부가의 위치 측정을 수행하는 것을 특징으로 하는 두께 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 위치 신호를 작업 롤들 및/또는 지지 롤들 및/또는 작업 롤 초크들 및/또는 지지 롤 초크들 사이에서 검출하는 것을 특징으로 하는 두께 제어 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 위치 신호를 위치 제어에 사용하는 것을 특징으로 하는 두께 제어 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서, 위치 신호를 선회 제어에 사용하는 것을 특징으로 하는 두께 제어 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중의 어느 한 항에 있어서, 위치 신호를 스트립 두께를 산출하는데 사용하는 것을 특징으로 하는 두께 제어 방법.
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