KR20090025450A - Level setting method of rolling mill in the strip casting process - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 스트립 캐스팅 공정에서 압연기의 레벨 설정방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스트립 캐스팅 공정에서 다양한 폭방향 두께 및 온도 프로파일을 갖는 스트립에 대응하여 원활한 압연 진행을 위해 압연기 입측에 설치된 핀치롤의 레벨과 스트립의 폭방향 온도편차를 이용하여 압연기의 레벨을 보다 원활하고 용이하게 설정할 수 있도록 한 스트립 캐스팅 공정에서 압연기의 레벨 설정방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of setting a level of a rolling mill in a strip casting process, and more particularly, to a level of a pinch roll installed at the inlet side of a rolling mill for smooth rolling in response to a strip having various widthwise thicknesses and temperature profiles in a strip casting process. The present invention relates to a method for setting a level of a rolling mill in a strip casting process in which a level of a rolling mill can be set more smoothly and easily by using a temperature difference in a width direction of a strip.
일반적으로, 스트립 캐스팅 공정에서는 쌍롤형 박판주조기를 이용하여 스트립을 제조하게 된다.In general, in the strip casting process, a strip is manufactured using a twin roll thin caster.
즉, 두 개의 회전하는 주조롤과, 그 양측면에 부착된 에지댐으로 형성되는 공간에 용강을 공급하여 용강풀이 형성되게 한 후 서로 반대방향으로 주조롤을 회전시키면서 주조롤과 용강의 접촉을 통해 주조롤 내부로의 열유출에 의해 용강을 급속 응고시켜 스트립을 제조하는 것이 그것이다.That is, the molten steel is supplied to the space formed by the two rotating casting rolls and the edge dams attached to both sides thereof to form a molten steel pool, and then the casting rolls and molten steel are contacted by rotating the casting rolls in opposite directions. This is to produce a strip by rapidly solidifying molten steel by heat leakage into the roll.
이러한 스트립 캐스팅은 용강으로부터 직접 2~6mm 두께의 열연 스트립을 생 산하여 제조원가, 설비투자비용, 에너지 사용량, 그리고 공해가스 배출량 등을 획기적으로 저감할 수 있는 새로운 철강 공정 프로세스이다.This strip casting is a new steel processing process that can produce 2 ~ 6mm thick hot rolled strips directly from molten steel to drastically reduce manufacturing cost, facility investment cost, energy consumption and pollution emission.
이때, 스트립의 표면 품질, 조직 미세화, 그리고 치수품질 확보를 위해 박판주조기를 통해 만들어진 스트립을 박판주조기 후면에 설치된 압연기에서 30~40%의 압하율로 압연을 실시하게 되는데, 이와 같은 압연을 안정적으로 실시하기 위해서는 주조된 스트립의 폭방향 두께 및 온도 프로파일의 관리가 매우 중요하다.At this time, in order to secure the surface quality, structure refinement, and dimensional quality of the strip, the strip made through the sheet casting machine is rolled at a rolling rate of 30 to 40% by a rolling mill installed at the back of the sheet casting machine. In order to carry out the management of the widthwise thickness and temperature profile of the cast strip is very important.
예컨대, 스트립의 폭방향 중앙부를 기준으로 좌우 대칭성이 확보되지 않은 경우 압연기의 레벨이 정확하게 설정되어 있지 않으면 압연시 스트립 쏠림이나 형상불량 등을 유발시켜 생산성 및 실수율을 크게 저하시키게 된다.For example, if left and right symmetry is not secured based on the width center portion of the strip, if the level of the rolling mill is not set accurately, rolling may cause stripping or shape defects, thereby greatly reducing productivity and error rate.
또한, 쌍롤형 박판주조기에 있어서 스트립 두께 및 온도 프로파일은 주조롤의 폭방향에 따른 주편 중심부의 응고쉘 생성 상태의 차이에 의하여 발생되고, 주조롤의 형상, 용탕내 용강유동, 스컬(Skull) 혼입 등의 다양한 조업조건에 따라 다르게 형성되며, 이러한 조건들은 시간에 따라 변할 수 있다.In addition, the strip thickness and temperature profile of the twin roll type sheet casting machine are generated by the difference in the solidification shell formation state of the center of the cast steel along the width direction of the casting roll, and the shape of the casting roll, the molten steel flow in the molten metal, and the mixing of the skull It is formed differently according to various operating conditions, and these conditions may change with time.
따라서, 주조 스트립의 두께 및 온도 프로파일은 다양한 형태를 나타낼 수 있으므로 압연기의 레벨 설정시 스트립의 웨지, 즉 스트립의 워크 사이드(Work Side) 및 드라이브 사이드(Drive Side)에서의 에지부 두께간 편차를 이용하여 설정하는 것이 일반적인 방법이다.Therefore, the thickness and temperature profile of the cast strip can take a variety of forms, taking advantage of the wedges of the strip when setting the level of the rolling mill, i.e. the deviation between the thickness of the edges at the work side and the drive side of the strip. It is a common way to set up.
이와 같은 실측 또는 예측된 스트립 웨지를 이용한 압연기의 레벨 설정방법에 관한 선행기술로는, 일본특개 2002-126813, 일본특개 2001-269708, 일본특개 2000-94023 등이 있다.Prior arts relating to the level setting method of a rolling mill using such measured or predicted strip wedges include Japanese Patent Laid-Open No. 2002-126813, Japanese Patent Laid-Open 2001-269708, Japanese Patent Laid-Open 2000-94023, and the like.
그러나, 개시된 선행기술에서는 두께 프로파일이 1차나 2차 곡선 형태가 아닐 경우 적정한 웨지 산출이 어려워 안정적인 압연을 위한 압연기의 레벨 설정이 어렵다는 한계가 있었고, 또한 스트립의 워크 사이드 혹은 드라이브 사이드의 에지간 온도편차가 클 경우 압연기의 레벨 설정 정도를 신뢰할 수 없다는 한계도 있었다.However, the disclosed prior art has a limitation in that it is difficult to set the level of the rolling mill for stable rolling when the thickness profile is not the first or second curve, and the temperature deviation between the edges of the work side or the drive side of the strip There was also a limit that the degree of level setting of the rolling mill was not reliable when large.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 스트립 두께 프로파일로부터 웨지를 산출할 때 발생할 수 있는 오차를 줄이기 위해 핀치롤의 레벨을 사용하고 스트립 폭 방향 온도편차를 고려하여 압연기 레벨을 설정하여 압연 안정성을 확보할 수 있도록 한 스트립 캐스팅 공정에서 압연기의 레벨 설정방법을 제공함에 그 주된 목적이 있다.The present invention was created in view of the above-described problems in the prior art, and uses a pinch roll level to reduce an error that may occur when calculating a wedge from a strip thickness profile, and uses a strip width direction temperature deviation. It is a main object to provide a method for setting the level of the rolling mill in the strip casting process to ensure the rolling stability by setting the rolling mill level in consideration of.
본 발명은 상기한 해결 과제를 달성하기 위한 수단으로, 스트립 캐스팅 공정에서 압연기의 레벨을 설정하는 방법에 있어서; 핀치롤의 롤갭검출기로부터 측정되는 핀치롤갭(RGw,RGd)을 하기 [식 1]에 대입하여 계산된 핀치롤 레벨(Lvl_p)을 입력으로 하여 [식 2]를 통해 압연기 레벨을 계산하고, 온도검출기에 의해 측정된 스트립 에지간 온도편차(dT)에 따른 압연기 레벨 조정계수(a)를 구한 후 [식 4]를 통해 최종 압연기 레벨(Lvl_f)을 산출하는 제1단계와; 상기 제1단계에서 산출된 최종 압연기 레벨(Lvl_f)를 이용하여 레벨 제어를 위한 압연기의 워크사이드 및 드라이 브사이드에서의 롤갭기준치(RGrw,RGrd)를 [식 5,6]을 통해 계산하는 제2단계와; 압연기의 롤갭이 상기 제2단계에서 계산된 롤갭기준치(RGrw,RGrd)를 추종하도록 서보밸브와 롤갭조정실린더를 사용하여 압연기의 롤갭을 제어하는 제3단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 스트립 캐스팅 공정에서 압연기의 레벨 설정방법을 제공한다.The present invention provides a means for achieving the above object, in the method for setting the level of the rolling mill in the strip casting process; The pinch roll gap (RGw, RGd) measured from the roll gap detector of the pinch roll is substituted into the following [Equation 1] as the input pinch roll level (Lvl_p) to calculate the rolling mill level through [Equation 2], and the temperature detector A first step of calculating a final mill level Lvl_f through [Equation 4] after obtaining a mill level adjustment coefficient a according to a temperature deviation dT between strip edges measured by Equation 4; A second calculation of the roll gap reference values RGrw and RGrd at the work side and the drive side of the rolling mill for level control using the final mill level Lvl_f calculated in the first step through [Equation 5, 6] Steps; Rolling mill in the strip casting process, characterized in that the rolling gap of the rolling mill using a servo valve and the roll gap adjustment cylinder to control the roll gap of the rolling mill to follow the roll gap reference value (RGrw, RGrd) calculated in the second step Provides a level setting method.
[식 1] Lvl_p = RGw - RGd[Formula 1] Lvl_p = RGw-RGd
[식 2] Lvl_r1 = Kg1 × Lvl_p[Formula 2] Lvl_r1 = Kg1 × Lvl_p
[식 3] a = f(dT)[Equation 3] a = f (dT)
[식 4] Lvl_f = a × Lvl_r1[Equation 4] Lvl_f = a × Lvl_r1
[식 5] RGrw = RGr + Lvl_f/2RGrw = RGr + Lvl_f / 2
[식 6] RGrd = RGr - Lvl_f/2RGrd = RGr-Lvl_f / 2
이때, 상기 압연기 레벨 조정계수(a)는 비례상수로서, 온도만의 함수에 의해 산출된 것임에도 그 특징이 있다.At this time, the rolling mill level adjustment coefficient (a) is a proportional constant, which is characterized by being calculated as a function of temperature alone.
본 발명은 스트립 캐스팅 공정에서 압연기의 레벨 설정시 다양한 형태의 주조 스트립 두께 프로파일과 스트립 에지간 온도편차에 대응하여 압연기의 레벨 설정이 적절하게 이루어지게 되어 압연시 트러블 발생에 의한 조업중단이나 품질저하 등의 문제를 개선시킬 수 있게 되고, 그로 인해 생산성 및 실수율 향상에 크게 기여하는 효과를 얻을 수 있게 된다.According to the present invention, when the level of the rolling mill is set in the strip casting process, the level of the rolling mill is appropriately set in response to various types of casting strip thickness profiles and temperature deviations between the strip edges. Problems can be ameliorated, resulting in significant contributions to improved productivity and error rate.
이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment according to the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 스트립 캐스팅 공정에서 압연기의 레벨 설정과정을 보인 예시적인 구성도이다.1 is an exemplary configuration showing a level setting process of the rolling mill in the strip casting process according to the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 스트립 캐스팅시 압연기의 레벨을 핀치롤(2T,2B)의 레벨과, 스트립(1)의 폭방향 온도편차를 이용하여 설정하도록 한 것이다.As shown in FIG. 1, the present invention is to set the level of the rolling mill at the time of strip casting by using the level of the
이를 위해, 압연기 레벨 설정치 계산기(10)와, 상기 압연기 레벨 설정치 계산기(10)에서 계산된 값을 수신받아 압연기의 레벨을 제어하는 압연기 레벨 제어기(11) 및 상기 압연기 레벨 제어기(11)의 제어신호에 따라 압연기의 롤갭을 조절하는 압연기 롤갭 제어기(12)가 구비된다.To this end, the control signal of the rolling
이때, 상기 압연기 레벨 설정치 계산기(10)는 스트립(1)에 텐션을 부여하는 핀치롤(2T,2B)의 롤갭을 검출하기 위한 롤갭검출기(3W,3D)와, 스트립(1)의 표면 온도를 검출하는 온도검출기(4)로부터 검출값을 수신받아 압연기의 레벨 설정을 위한 레벨값을 계산하게 된다.At this time, the rolling mill
즉, 상기 압연기 레벨 설정치 계산기(10)는 롤갭검출기(3W,3D)로부터 측정되는 핀치롤갭(RGw,RGd)을 이용하여 하기 [식 1]에 의해 계산된 핀치롤 레벨(Lvl_p)을 입력으로 하여 하기 [식 2]에 의해 압연기 레벨을 계산하고, 온도검출기(4)에 서 측정된 스트립 에지간 온도편차(dT)에 따른 압연기 레벨 조정계수(a)를 구한 후 [식 4]에 의해 최종 압연기 레벨(Lvl_f)을 산출하게 된다.That is, the rolling mill
[식 1] Lvl_p = RGw - RGd[Formula 1] Lvl_p = RGw-RGd
[식 2] Lvl_r1 = Kg1 × Lvl_p[Formula 2] Lvl_r1 = Kg1 × Lvl_p
[식 3] a = f(dT)[Equation 3] a = f (dT)
[식 4] Lvl_f = a × Lvl_r1[Equation 4] Lvl_f = a × Lvl_r1
여기서, Kg1는 게인(Gain)이고, f(dT)는 온도편차(dT)의 함수를 나타내며 적용 테스트, 즉 다양한 조건에 따른 많은 실험을 통해 상수값인 계수 a를 구할 수 있다.Here, Kg1 is a gain, f (dT) is a function of the temperature deviation dT, and a constant value coefficient a can be obtained through an application test, that is, many experiments under various conditions.
한편, 상기 압연기 레벨 제어기(11)는 상기 압연기 레벨 설정치 계산기(10)에서 상기 [식 4]에 의해 산출된 최종 압연기 레벨(Lvl_f)를 이용하여 레벨 제어를 위한 압연기 워크사이드(Work Side) 및 드라이브사이드(Drive Side)에서의 롤갭 기준치(RGrw,RGrd)를 하기한 [식 5,6]에 의해 계산하게 된다.On the other hand, the rolling
[식 5] RGrw = RGr + Lvl_f/2RGrw = RGr + Lvl_f / 2
[식 6] RGrd = RGr - Lvl_f/2RGrd = RGr-Lvl_f / 2
여기서, RGr은 입출측 두께만을 고려하여 계산된 압연기 롤갭 설정치이다.Here, RGr is a rolling mill roll gap set value calculated in consideration of the thickness of the entry and exit side.
그리고, 상기 압연기 롤갭 제어기(12)는 서보밸브(9W,9D)와 롤갭조정실린더(7W,7D)를 사용하여 압연기 롤갭이 상기 압연기 레벨 제어기(11)에서 산출된 롤갭 기준치(RGrw,RGrd)를 추종하도록 제어하게 된다.The rolling mill
이때, 압연기의 롤갭은 롤갭검출기(8W,8D)에서 검출된 값을 피드백받아 롤갭조정실린더(7W,7D)의 조정동작에 의해 이루어지게 된다.At this time, the roll gap of the rolling mill is fed back by the value detected by the
아울러, 미설명 부호 5T,5B는 '워크롤'을, 그리고 6T,6B는 '백업롤'을 나타낸다.In addition,
상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 스트립 두께 프로파일로부터 웨지를 산출할 때 발생할 수 있는 오차를 줄이고, 스트립의 워크사이드 및 드라이브사이드에서의 에지부 온도편차가 클 경우 압연기 레벨 설정 정도가 저하되는 문제를 해결하기 위해, 핀치롤의 레벨과 스트립의 폭방향 온도편차를 이용하여 압연기 레벨을 설정함으로써 압연의 안정성을 확보할 수 있도록 한 것이다.As described above, the present invention reduces the error that can occur when calculating the wedge from the strip thickness profile, and the problem that the level setting of the rolling mill is lowered when the edge temperature deviation at the work side and the drive side of the strip is large. In order to solve, the rolling mill level is set by using the pinch roll level and the width direction temperature deviation of the strip to ensure the stability of rolling.
도 1은 본 발명에 따른 스트립 캐스팅 공정에서 압연기의 레벨 설정 과정을 보인 예시적인 구성도.1 is an exemplary configuration showing a level setting process of the rolling mill in the strip casting process according to the present invention.
♧ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♧♧ description of the symbols for the main parts of the drawing ♧
1....스트립1 .... strip
4....온도검출기4 .... temperature detector
10....압연기 레벨 설정치 계산기10 .... Roller Level Set Point Calculator
11....압연기 레벨 제어기11 .... roller level controller
12....압연기 롤갭 제어기12 ... rolling mill roll gap controller
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