KR20110047043A

KR20110047043A - 이동식 온도측정장치와 사상압연장치용 이동식 온도측정장치 및 사상압연장치의 제어방법

Info

Publication number: KR20110047043A
Application number: KR1020090103798A
Authority: KR
Inventors: 박영국; 임갑수
Original assignee: 현대제철 주식회사
Priority date: 2009-10-29
Filing date: 2009-10-29
Publication date: 2011-05-06
Also published as: KR101176006B1

Abstract

이동식 온도측정장치와 사상압연장치용 이동식 온도측정장치 및 사상압연장치의 제어방법에 대한 발명이 개시된다. 개시된 발명은: 이동 가능하게 구비되는 본체부와; 본체부에 구비되어 이송되는 소재의 온도를 측정하는 온도측정부; 및 온도측정부를 선택적으로 개폐하는 보호부를 포함한다.

본 발명에 의하면, 사상압연장치 사이에 배치된 복수의 이동식 온도측정장치를 이용하여 복수의 지점, 즉 각 스탠드와 스탠드 사이에서 소재의 온도를 측정하고, 각 스탠드가 소재의 해당 스탠드를 통과하는 부분의 온도에 따라 개별적으로 제어될 수 있도록 함으로써, 사상압연장치의 각 스탠드를 최적의 압연조건으로 동작될 수 있도록 제어할 수 있다.

온도, 측정, 압연

Description

이동식 온도측정장치와 사상압연장치용 이동식 온도측정장치 및 사상압연장치의 제어방법{MOVING TYPE APPARATUS FOR MEASURING TEMPERATURE AND MOVING TYPE APPARATUS FOR MEASURING TEMPERATURE FOR STRIP MILL AND METHOD FOR CONTROLLING STRIP MILL}

본 발명은 이동식 온도측정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사상압연장치에서 압연되는 소재의 온도를 측정하는 이동식 온도측정장치와 사상압연장치용 이동식 온도측정장치 및 사상압연장치의 제어방법에 관한 것이다.

열간사상압연 공정에서는, 조압연을 마치고 난 수십㎜ 두께, 약 1050℃의 온도를 갖는 소재를 일련의 연속압연을 행함으로써, 약 2∼20㎜의 목표 두께와 900℃ 내외의 목표 사상압연 종료온도를 확보하는 것이 중요한 관리항목이다.

열간사상압연 공정에서는 매우 높은 온도에서 조업이 이루어지므로, 소재의 온도는 제품재질 확보 측면에 대한 것 이외에도 제품두께를 맞추어 주기 위한 적정 압연하중의 설정에도 커다란 영향을 미치는 인자이다. 따라서 열연 제품의 품질 향 상을 위해서는 압연 공정 중 온도변화를 매우 정확하게 측정하고 제어할 수 있는 방안의 마련이 필수적이다.

일반적으로, 열간사상압연 공정의 사상압연 장치는 사상압연시 소재를 이송시키기 위한 이송테이블과, 5m 정도의 간격으로 연속되게 위치되어 있는 약 6∼7개의 스탠드를 포함한다. 각 스탠드에는 소재를 압연하기 위한 압연기와, 소재의 온도를 제어하기 위한 스프레이 등의 수 냉각 설비가 설치된다.

아울러, 최종 스탠드의 출측에는 온도측정장치가 구비된다. 온도측정장치는 압연이 완료되어 최종 스탠드의 출측으로 배출되는 소재의 온도를 측정한다. 열간사상압연 공정에서는 온도측정장치를 통해 측정된 온도에 따라 냉각수량, 압연하중 등을 조절함으로써, 최적의 압연조건을 설정하게 된다.

열간사상압연 공정에서 소재의 온도를 측정하기 위한 온도측정장치로서는, 소재와 이격되게 배치되어 소재의 방사열을 측정하는 파이로미터(Pyrometer)가 주로 이용된다.

상기한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.

상기와 같은 온도측정장치는 소재의 어느 한 지점의 온도만을 측정하게 되며, 열간사상압연 공정에서는 소재의 측정된 어느 한 지점의 온도 값만으로 각 압연기에 설치된 스프레이의 냉각수량과 각 압연기의 압연하중을 조절하게 된다.

그러나, 열간사상압연 공정에서 사상압연되는 소재는 각 지점에 따라 다양한 온도 분포를 보이기 때문에, 측정된 지점 이외의 다른 지점에서의 소재의 온도는 측정된 지점의 온도와 차이를 보이게 된다. 따라서, 어느 한 지점의 온도 측정으로 얻어진 온도 정보만으로는 각 스탠드별로 최적의 압연조건을 설정하는데 한계가 있다.

또한, 상기와 같은 온도측정장치는, 고온 상태의 후판에 냉각수가 분사됨으로 인해 온도측정장치와 후판 사이에 수증기가 발생되거나, 분사된 냉각수의 일부가 후판 상부에 체류될 경우, 즉 후판 상부에 체류수가 존재할 경우, 이로 인해 오차가 발생하여 온도 측정이 정확히 이루어지지 못하는 문제점이 있다.

따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로, 각 스탠드에서의 소재의 온도를 측정할 수 있으면서 온도 측정 및 사상압연장치 제어의 정확성을 향상시킬 수 있는 이동식 온도측정장치와 사상압연장치용 이동식 온도측정장치 및 사상압연장치의 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 제1측면에 따른 이동식 온도측정장치는: 이동 가능하게 구비되는 본체부와; 상기 본체부에 구비되어 이송되는 소재의 온도를 측정하는 온도측정부; 및 상기 온도측정부를 선택적으로 개폐하는 보호부를 포함한다.

또한, 상기 본체부는, 상기 본체부가 이동되도록 동력을 발생시키는 구동부재와; 상기 구동부재가 설치되는 프레임부재; 및 상기 프레임부재에 구비되어 상기 온도측정부가 설치되는 고정부재를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 온도측정부는, 상기 소재의 온도를 측정하는 파이로미터와; 상기 파이로미터의 이동 위치를 감지하는 변위센서; 및 상기 소재에 고압의 유체를 분사하여 이물질을 제거하는 유체분사장치를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 변위센서는 레이저변위센서인 것이 바람직하다.

또한, 상기 보호부는 상기 고정부재에 회동 가능하게 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 보호부재는 상기 보호부재의 외부와 상기 소재 사이의 거리가 상기 온도측정부의 단부와 상기 소재 사이의 거리보다 더 짧게 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 보호부는, 상기 온도측정부를 보호하는 보호부재; 및 상기 보호부재를 구동시켜 상기 온도측정부를 선택적으로 개폐시키는 개폐부재를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 개폐부재는 유압 실린더를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 상기 구동부재로부터 동력을 전달받아 회전되는 회전기어부; 및 외부장치에 고정되어 상기 회전기어부의 이동을 안내하는 랙기어부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 제2측면에 따른 사상압연장치용 이동식 온도측정장치는: 소재를 이송시키는 사상압연장치; 및 상기 사상압연장치 사이에 배치되어 이송되는 상기 소재의 온도를 측정하는 이동식 온도측정장치를 포함한다.

또한, 본 발명의 제3측면에 따른 사상압연장치의 제어방법은: 이송되는 소재의 위치를 감지하는 감지단계와; 감지된 상기 소재가 설정된 위치로 진입한 경우 상기 소재와 이동식 온도장치가 설정된 간격을 유지하도록 상기 이동식 온도측정장치를 소재 측으로 이동시키는 이동단계와; 상기 이동식 온도측정장치와 상기 소재가 설정된 간격을 유지하면서 상기 소재의 온도를 측정하는 측정단계; 및 측정된 상기 온도에 따라 사상압연장치의 롤 속도와 냉각수량을 제어하는 제어단계를 포함한다.

또한, 상기 측정단계는, 변위센서를 이용하여 상기 이동식 온도측정장치와 상기 소재가 설정된 간격을 유지하도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 이동식 온도측정장치는 상기 사상압연장치의 스탠드마다 배치되고, 상기 제어단계는 각 사상압연장치의 스탠드에 배치된 상기 이동식 온도측정장치로부터 측정된 상기 소재의 온도에 따라 상기 사상압연장치의 롤 속도와 냉각 스프레이의 유량을 개별적으로 제어하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 이동식 측정장치는 이송되는 상기 소재의 하부에 배치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 측정단계는 이송되는 상기 소재의 온도를 측정할 경우에는 보호부가 상기 이동식 온도측정장치를 개방하고, 온도를 측정하지 않을 경우에는 상기 보호부가 상기 이동식 온도측정장치를 폐쇄하여 상기 이동식 온도측정장치를 보호하는 것이 바람직하다.

본 발명의 이동식 온도측정장치와 이동식 온도측정장치와 사상압연장치용 이동식 온도측정장치 및 사상압연장치의 제어방법에 따르면, 사상압연장치 사이에 배치된 복수의 이동식 온도측정장치를 이용하여 복수의 지점, 즉 각 스탠드와 스탠드 사이에서 소재의 온도를 측정하고, 각 스탠드가 소재의 해당 스탠드를 통과하는 부분의 온도에 따라 개별적으로 제어될 수 있도록 함으로써, 사상압연장치의 각 스탠드를 최적의 압연조건으로 동작될 수 있도록 제어할 수 있다.

또한, 본 발명은 이동식 온도측정장치를 이용하여 소재와 설정된 간격을 유지하는 한편 소재 표면의 물이나 스케일 등과 같은 이물질과 수증기를 제거하면서 소재의 온도를 측정함으로써, 온도 측정의 정확성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 보호부를 구비하여 소재의 갑작스러운 하향에 의해 소재와 온도측정부 간의 충돌이 발생되는 것을 차단함으로써, 소재와 온도측정부 간의 충돌로 인한 온도측정부의 파손을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 보호부를 이용하여 온도측정부를 선택적으로 개폐함으로써, 이물질로부터 온도측정부를 보호할 수 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 이동식 온도측정장치와 사상압연장치용 이동식 온도측정장치 및 사상압연장치의 제어방법의 일 실시예를 설명한다. 설명의 편의를 위해 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사상압연장치용 이동식 온도측정장치를 도시한 개략도이고, 도 2는 도 1에 도시된 사상압연장치용 이동식 온도측정장치의 구성을 보여주는 구성도이다. 또한, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 온도측정장치를 도시한 정면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 온도측정장치를 도시한 측면도이다.

먼저, 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 사상압연장치용 이동식 온도측정장치(300)는 사상압연장치(100)와 이동식 온도측정장치(200)를 포함한다.

사상압연장치(100)는 조압연장치(미도시)에서 일차적으로 압연된 소재(1)를 최종적으로 압연하여 원하는 치수와 형상으로 성형한다. 이러한 사상압연장치(100)는 복수의 스탠드(110)를 구비한다. 본 실시예에 따르면, 사상압연장치(100)는 5m 정도의 간격으로 연속되게 위치되어 있는 약 6∼7개의 스탠드(110)를 포함한다.

각각의 스탠드(110)에는 압연기(112)와 냉각장치(114)가 설치된다. 압연기(112)는 압연롤(부호생략)을 구비하여 소재(1)를 압연하며, 냉각장치(114)는 소재(1)의 상부와 하부에서 냉각수를 분사하는 스프레이(부호생략) 등을 구비하여 소재(1)의 온도를 제어하는 한편 소재(1) 표면의 스케일을 제거한다.

상기와 같은 압연기(112)와 냉각장치(114)의 동작은 제어부(120)에 의해 제어된다. 제어부(120)는 소재(1)의 온도를 측정한 측정값에 따라 압연기(112)에 구비된 압연롤의 압연하중과 회전속도, 냉각장치(114)에서 분사되는 냉각수량 등을 조절함으로써, 최적의 압연조건을 설정한다.

아울러, 각각의 스탠드(110)와 스탠드(110) 사이에는 루퍼(130)가 더 구비될 수 있다. 루퍼(130)는 이송되는 소재(1)의 하부에 배치되며, 압연기(112)에 소재(1)가 진입되면 소재(1)를 상부 방향으로 들어올려 소재(1)에 가해지는 장력을 제어한다.

이동식 온도측정장치(200)는 사상압연장치(100)의 사이에 배치되어 이송되는 소재(1)의 온도를 측정한다. 이동식 온도측정장치(200)는 복수가 구비되며, 각각의 온도측정장치(200)는 사상압연장치(100)의 스탠드(110)마다 배치된다.

본 실시예에 따르면, 각각의 이동식 온도측정장치(200)는 각 스탠드(110)와 스탠드(110) 사이에 설치된다. 이러한 이동식 온도측정장치(200)는 소재(1)의 하부 에 위치되며, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본체부(210)와, 온도측정부(250) 및 보호부(260)를 포함한다.

본체부(210)는 이동 가능하게 구비된다. 이러한 본체부(210)는 구동부재(212)와, 프레임부재(214) 및 고정부재(216)를 포함한다.

구동부재(212)는 본체부(210)가 이동되도록 동력을 발생시키며, 동력을 발생시키는 구동모터를 포함하여 이루어질 수 있다. 이러한 구동부재(212)는 프레임부재(214)에 설치된다.

본 실시예에서, 프레임부재(214)는 "┏┓" 형상으로 형성되는 것으로 예시된다. 즉, 본 실시예의 프레임부재(214)는 가로 방향의 상부 프레임(부호생략)과, 상부 프레임에서 세로 방향으로 연장되는 한 쌍의 측부 프레임을 포함하는 형태로 구비된다.

프레임부재(214)에는 고정부재(216)가 구비된다. 고정부재(216)는 프레임부재(214)의 각 측부 프레임의 단부에 가로 방향으로 구비된다. 이러한 고정부재(216)에는 후술할 온도측정부(250)가 설치된다.

본 실시예에 따르면, 이동식 온도측정장치(200)는 회전기어부(220)와 랙기어부(230)를 더 포함한다.

회전기어부(220)는 구동부재(212)에 설치되며, 구동부재(212)로부터 동력을 전달받아 회전된다. 그리고 랙기어부(230)는 외부장치(10)에 고정되며, 회전기어부(220)와 맞물려 회전기어부(220)의 이동을 안내한다.

본 실시예에서, 랙기어부(230)는 세로 방향으로 구비되어 상하 방향의 이동 경로를 제공하는 것으로 예시된다. 구동부재(212)로부터 동력을 전달받아 회전되는 회전기어부(220)는, 랙기어부(230)와 맞물려 상하 방향으로 이동되며, 본체부(210)는 이러한 회전기어부(220)의 이동에 의해 상하 방향으로 이동된다.

한편, 본 실시예에서는 회전기어부(220)가 설치되는 구동부재(212)가 본체부(210)에 설치되고 랙기어부(230)가 외부장치(10)에 고정되는 것으로 예시되나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 따르면, 회전기어부(220)가 설치되는 구동부재(212)가 외부장치(10)에 고정되고, 랙기어부(230)가 본체부(210)에 설치될 수도 있는 등 다양한 변형 실시가 가능하다.

도 5는 도 4에 도시된 온도측정부를 도시한 단면도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 온도측정부(250)는 본체부(210)에 구비된다. 이러한 온도측정부(250)는 이송되는 소재(1)의 온도를 측정하며, 파이로미터(252)와, 변위센서(254) 및 유체분사장치(256)를 포함한다.

파이로미터(252)는 소재(1)의 온도를 측정한다. 이러한 파이로미터(252)는 소재(1)와 이격되게 구비되며, 소재(1)의 복사열을 이용하여 소재(1)의 온도를 측정한다.

일례로서, 파이로미터(252)는, 소재(1)로부터 방출되는 복사열을 오목거울, 또는 형석제(螢石製)인 렌즈로 검댕을 칠한 백금판(白金板) 등으로 형성된 수열판(受熱板; 미도시)에 모으고, 흡수한 수열판의 온도를 열전온도계(熱電溫度計)로 측정하도록 된 형태이며, 흡수한 수열판의 온도를 통해 소재(1)의 온도를 알 수 있 다. 이러한 고온계의 상세한 구조 및 작용은 당업자에게 자명한 것이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

변위센서(254)는 파이로미터(252)의 이동 위치를 감지한다. 본 실시예에서, 변위센서(254)는 레이저변위센서인 것으로 예시된다. 이러한 변위센서(254)는 파이로미터(252)와 동일한 높이에 설치되어 소재(1)의 표면을 향해 레이저를 조사하고, 소재(1)의 표면에서 반사된 레이저를 수신하여 소재(1)와의 거리를 측정함으로써, 소재(1)의 표면과 파이로미터(252) 간의 거리를 실시간으로 측정할 수 있다.

유체분사부(256)는 소재(1)에 고압의 유체를 분사하여 이물질을 제거한다. 본 실시예에서, 유체분사부(256)에서 분사되는 고압의 유체는 고압의 공기인 것으로 예시된다. 이러한 유체분사부(256)는 소재(1)에 고압의 유체를 분사하여 소재(1) 표면의 물이나 스케일 등과 같은 이물질을 제거하는 한편, 소재(1)와 냉각수의 접촉에 의해 발생되는 수증기를 소재(1)와 온도측정부(250) 사이에서 제거한다.

한편, 본 실시예의 온도측정부(250)는 구동제어부(258)를 더 포함한다. 구동제어부(258)는 변위센서(254)와 연결되어 구동부재(212)의 동작을 제어한다.

본 실시예에 따르면, 변위센서(254)에서 측정되는 소재(1) 표면과 파이로미터(252) 간의 거리 정보는 구동제어부(258)로 실시간으로 전송된다. 변위센서(254)로부터 소재(1) 표면과 파이로미터(252) 간의 거리 정보를 실시간으로 전송받은 구동제어부(258)는 구동부재(212)의 동작을 제어하여 소재(1) 표면과 파이로미터(252) 간의 거리를 설정된 간격으로 유지시킨다.

보호부(260)는 본체부(210)에 회동 가능하게 구비되며, 소재(1)로부터 온도 측정부(260)를 보호한다. 이러한 온도측정부(250)는 보호부재(262,264)와 개폐부재(266)를 포함한다.

보호부재(262,264)는 고정부재(216)에 회동 가능하게 구비된다. 본 실시예에서, 보호부재(262,264)는 제1보호부재(262)와 제2보호부재(264)로 구분되는 것으로 예시된다. 제1보호부재(262)와 제2보호부재(264)는 양측의 고정부재(216)에 각각 구비되어 온도측정부(250)를 보호한다. 제1보호부재(262)와 제2보호부재(264)는 각각 고정부재(216)를 축으로 회동 가능하게 구비되어, 이송되는 소재(1)와 접촉시 소재(1)의 이송 방향으로 회동될 수 있다.

본 실시예에 따르면, 보호부재(262,264)는 보호부재(262,264)의 외부와 소재(1) 사이의 거리가 온도측정부(250)의 단부와 소재(1) 사이의 거리보다 더 짧게 형성된다. 즉, 보호부재(262,264)는 온도측정부(250)보다 소재(1)를 향해 더 돌출되게 형성된다.

이러한 보호부재(262,264)는 소재(1)가 온도측정부(250)를 향해 갑작스럽게 하향되는 경우, 소재(1)와 접촉되어 회동되면서 소재(1)와 온도측정부(250) 간의 충돌이 발생되는 것을 차단함으로써, 소재(1)와 온도측정부(250) 간의 충돌로 인한 온도측정부(250)의 파손을 방지한다.

도 6 및 도 7은 도 4에 도시된 보호부의 작동상태를 보여주는 도면이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 상기와 같은 보호부재(262,264)는 온도측정부(250)의 내부를 개폐시킨다. 본 실시예에 따르면, 제1보호부재(262)와 제2보호부재(264)는 서로 맞닿아 온도측정부(250)의 내부를 폐쇄하며, 서로 이격되는 방향으 로 이동하여 온도측정부(250)의 내부를 개방한다. 온도측정부(250) 개방시, 파이로미터(252), 변위센서(254), 유체분사장치(256)는 이격된 제1보호부재(262)와 제2보호부재(264) 사이에 형성된 공간을 통해 소재(1) 측으로 노출된다.

개폐부재(266)는 보호부재(262,264)를 구동시켜 온도측정부(250)를 선택적으로 개폐시킨다. 본 실시예에 따르면, 개폐부재(266)는 보호부재(262,264)와 연결되는 유압 실린더를 포함한다. 이러한 개폐부재(266)는 유압 실린더의 동력을 이용하여 보호부재(262,264)를 서로 맞닿는 방향, 또는 이격되는 방향으로 이동시킴으로써, 온도측정부(250)를 개폐시킨다.

본 실시예에서, 개폐부재(266)는 제1보호부재(262)와 연결되어 제1보호부재(262)를 이동시키는 것으로 예시되나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 개폐부재(266)는 제2보호부재(262)와 연결되어 제2보호부재(262)를 이동시킴으로써 온도측정부(250)를 개폐시킬 수도 있고, 제1보호부재(262)와 제2보호부재(264) 모두와 연결되어 제1보호부재(262)와 제2보호부재(264) 모두를 이동시킴으로써 온도측정부(250)를 개폐시킬 수도 있는 등 다양한 변형 실시가 가능하다.

상기와 같이 온도측정부(250)를 개폐시키는 보호부(260)는 이물질로부터 온도측정부(250)를 보호한다.

즉, 보호부(260)는 온도측정부(250)가 동작되지 않을 때에는, 도 6에 도시된 바와 같이, 온도측정부(250)를 폐쇄하여 온도측정부(250)를 향해 낙하되는 냉각수나 스케일 등과 같은 이물질이 온도측정부(250) 내부로 낙하되는 것을 차단함으로써, 이물질로부터 온도측정부(250)를 보호한다.

온도측정부(250)가 동작될 때에는, 도 7에 도시된 바와 같이, 보호부(260)는 온도측정부(250)를 개방하여 파이로미터(252), 변위센서(254), 유체분사장치(256)가 소재(1) 측으로 노출될 수 있도록 함으로써, 온도측정부(250)가 소재(1)의 온도를 측정하는 동작을 수행할 수 있도록 한다.

도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 온도측정장치의 작동상태를 보여주는 도면이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 사상압연장치의 제어방법을 보여주는 흐름도이다.

이하, 도 2 및 도 8 내지 도 10을 참조하여 본 실시예에 따른 이동식 온도측정장치를 이용하여 온도를 측정하는 방법에 대하여 설명한다.

도 2와 도 8 및 도 10을 참조하면, 이동식 온도측정장치(100)를 이용하여 온도를 측정하기 위해서는, 먼저 이송되는 소재의 위치를 감지한다(S10). 즉, 사상압연장치(100)의 스탠드(110)와 스탠드(110) 사이에 구비되는 이동식 온도측정장치(200)는, 해당되는 스탠드(110), 즉 전방에 인접한 스탠드(110)에 소재(1)의 진입이 감지되면 온도 측정을 위한 동작을 시작한다.

본 실시예에서, 소재(1)의 진입은 루퍼(130)에 의해 감지되는 것으로 예시된다. 스탠드(110)로 진입되어 압연기(112)의 압연롤 사이로 진입한 소재(1)는 루퍼(130)와 접촉되며, 소재(1)의 진입 감지는 소재(1)와 루퍼(130)의 접촉에 의해 이루어질 수 있다.

도 2와 도 7 및 도 8을 참조하면, 감지된 소재(1)가 설정된 위치로 진입한 경우, 소재(1)의 하부에 위치된 이동식 온도측정장치(200)는 소재(1)와 이동식 온도측정장치(200)가 설정된 간격을 유지하도록 소재(1) 측으로 이동된다(S20).

본 실시예에서, 설정된 위치는 본 실시예의 이동식 온도측정장치(200)가 소재(1)의 온도를 효과적으로 측정할 수 있는 소재(1)의 위치인 것으로 예시되며, 설정된 간격은 본 실시예의 이동식 온도측정장치(200)가 소재(1)의 온도를 효과적으로 측정할 수 있는 소재(1)와 이동식 온도측정장치(200) 간의 간격인 것으로 예시된다.

상기한 설정된 위치와 설정된 간격은 소재(1)의 이송 속도, 온도측정부(250)의 성능 및 특성 등을 고려하여 적절히 조절될 수 있으므로, 여기서는 상기한 설정된 위치와 설정된 간격에 대한 구체적인 수치에 대한 언급은 생략한다.

본 실시예에 따르면, 이동식 온도측정장치(200)의 이동은 구동부재(212)의 동작에 의해 이루어진다. 즉, 루퍼(130)가 소재(1)의 진입을 감지하여 구동제어부(258)에 신호를 전송하면, 루퍼(130)로부터 신호를 전송받은 구동제어부(258)는 구동부재(212)의 동작을 제어하여 본체부(210)가 소재(1) 측 방향인 상부 방향으로 이동되도록 하며, 온도측정부(250)는 이처럼 이동되는 본체부(210)에 의해 소재(1) 측으로 이동된다.

이와 함께, 구동제어부(258)는 보호부(260)의 동작을 제어하여 이동식 온도측정장치(200)를 개방한다. 즉, 구동제어부(258)는 개폐부재(266)의 동작을 제어하여 보호부재(262,264)가 온도측정부(250)를 개방하도록 함으로써, 온도측정부(250)가 소재(1) 측으로 노출되어 소재(1)의 온도를 측정하는 동작을 수행할 수 있도록 한다.

한편, 온도측정부(250)가 동작될 필요가 없을 때에는, 구동제어부(258)는 보호부(260)의 동작을 제어하여 이동식 온도측정장치(200)를 폐쇄한다. 즉, 구동제어부(258)는 온도측정부(250)가 동작될 필요가 없을 때에는 개폐부재(266)의 동작을 제어하여 보호부재(262,264)가 온도측정부(250)를 폐쇄하도록 함으로써, 이물질로부터 온도측정부(250)를 보호한다.

상기와 같이 온도측정부(250)가 소재(1) 측으로 이동되어 개방되면, 구동제어부(268)는 온도측정부(250)를 동작시킨다. 이에 따라 파이로미터(252)는 소재(1)의 온도를 측정하기 시작하고, 이와 함께 유체분사장치(256)는 소재(1)의 표면에 고압의 유체를 분사하여 소재(1) 표면의 물이나 스케일 등과 같은 이물질과 수증기를 소재(1)와 온도측정부(250) 사이에서 제거한다.

상기와 같이 소재(1) 측으로 이동된 이동식 온도측정장치(200)는 이동식 온도측정장치(200)와 소재(1)가 설정된 간격을 유지하도록 하면서 소재(1)의 온도를 측정한다(S30). 이러한 이동식 온도측정장치(200)와 소재(1)의 설정된 간격 유지는 변위센서(254)를 이용하여 수행될 수 있다.

본 실시예에 따르면, 파이로미터(252)가 소재(1)의 온도를 측정하는 동안, 변위센서(254)는 소재(1)의 표면과 파이로미터(252) 간의 거리를 실시간으로 측정한다. 이처럼 변위센서(254)에서 측정되는 소재(1) 표면과 파이로미터(252) 간의 거리 정보는 구동제어부(258)로 실시간으로 전송된다.

변위센서(254)로부터 소재(1) 표면과 파이로미터(252) 간의 거리 정보를 실 시간으로 전송받은 구동제어부(258)는 구동부재(212)의 동작을 제어하여 소재(1)의 표면과 파이로미터(252) 간의 거리를 설정된 간격으로 유지시킨다. 이에 따라 이동식 온도측정장치(200)는 이동식 온도측정장치(200)와 소재(1)가 설정된 간격을 유지하도록 하면서 소재(1)의 온도를 측정할 수 있다.

상기와 같은 유체분사장치(256)의 동작과 변위센서(254)를 이용한 이동식 온도측정장치(200)와 소재(1)가 설정된 간격 유지에 의해, 파이로미터(252)는 소재(1)의 온도를 더욱 정확하게 측정할 수 있다.

복수의 스탠드(110)와 스탠드(110) 사이에 각각 구비된 이동식 온도측정장치(200)가 상기와 같은 과정에 따라 소재(1)의 온도를 측정한 측정값은, 사상압연장치(100)의 제어부(120)로 전송된다.

복수의 이동식 온도측정장치(200)로부터 소재(1)의 온도를 측정한 측정값을 전송받은 제어부(120)는, 소재(1)의 온도에 따라 사상압연장치(100)의 동작을 제어한다(S40).

본 실시예에 따르면, 제어부(120)는 각각의 이동식 온도측정장치(200)로부터 전송받은 측정값을 기초로 각 스탠드(110)의 동작을 제어하기 위한 제어데이터를 각각 산출하고, 이러한 제어데이터를 따라 각 스탠드(110)의 동작을 개별적으로 제어한다.

즉, 제어부(120)는 각 이동식 온도측정장치(200)로부터 전송받은 측정값에 따라 해당 이동식 온도측정장치(200)와 인접된 스탠드(110)의 동작, 예를 들면 압연기(112)에 구비된 압연롤의 회전속도와 압연하중, 냉각장치(114)에서 분사되는 냉각수량 등을 개별적으로 제어한다.

본 실시예에서는, 제어부(120)가 소재(1)의 온도를 측정한 측정값을 전송한 해당 온도측정장치(200)의 후방에 인접한 스탠드(110)의 동작을 제어하는 것으로 예시되나 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명에 따르면, 제어부(120)는 소재(1)의 온도를 측정한 측정값을 전송한 해당 온도측정장치(200)의 전방에 인접한 스탠드(110)의 동작을 제어할 수도 있고, 해당 온도측정장치(200)의 전방과 후방에 인접한 스탠드(1100의 동작을 함께 제어할 수도 있는 등 다양한 변형 실시가 가능하다.

상기와 같은 제어부(120)는 소재(1)의 각 부분의 온도를 측정한 측정값을 이용하여 각 스탠드(110)를 개별적으로 제어할 수 있으므로, 복수의 스탠드(110)가 소재(1)의 해당 부분을 압연하기에 적합한 조건으로 동작되도록 제어할 수 있어, 그 제어의 정확도가 향상된다.

상술한 바와 같은 본 실시예의 사상압연장치용 이동식 온도측정장치(300)는, 사상압연장치(100) 사이에 배치된 복수의 이동식 온도측정장치(200)를 이용하여 복수의 지점, 즉 각 스탠드(110)와 스탠드(110) 사이에서 소재(1)의 온도를 측정하고, 각 스탠드(110)가 소재(1)의 해당 스탠드(110)를 통과하는 부분의 온도에 따라 개별적으로 제어될 수 있도록 함으로써, 사상압연장치(100)의 각 스탠드(110)를 최적의 압연조건으로 동작될 수 있도록 제어할 수 있다.

또한, 본 실시예의 사상압연장치용 이동식 온도측정장치(300)는, 이동식 온도측정장치(200)를 이용하여 소재(1)와 설정된 간격을 유지하는 한편 소재(1) 표면 의 물이나 스케일 등과 같은 이물질과 수증기를 제거하면서 소재(1)의 온도를 측정함으로써, 온도 측정의 정확성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시예의 사상압연장치용 이동식 온도측정장치(300)는 보호부(260)를 구비하여 소재(1)의 갑작스러운 하향에 의해 소재(1)와 온도측정부(250) 간의 충돌이 발생되는 것을 차단함으로써, 소재(1)와 온도측정부(250) 간의 충돌로 인한 온도측정부(250)의 파손을 방지할 수 있다.

또한, 본 실시예의 사상압연장치용 이동식 온도측정장치(300)는 보호부(260)를 이용하여 온도측정부(250)를 선택적으로 개폐함으로써, 이물질로부터 온도측정부(250)를 보호할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

또한, 사상압연장치에서 소재의 온도를 측정하는 사상압연장치용 이동식 온도측정장치를 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 사상압연장치가 아닌 조압연장치 등 다른 압연장치에서 소재의 온도를 측정하는 다른 장치에도 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사상압연장치용 이동식 온도측정장치를 도시한 개략도이다.

도 2는 도 1에 도시된 사상압연장치용 이동식 온도측정장치의 구성을 보여주는 구성도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 온도측정장치를 도시한 정면도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 온도측정장치를 도시한 측면도이다.

도 5는 도 4에 도시된 온도측정부를 도시한 단면도이다.

도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 온도측정장치의 작동상태를 보여주는 도면이다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 사상압연장치의 제어방법을 보여주는 흐름도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 사상압연장치 110 : 스탠드

112 : 압연기 114 : 냉각장치

120 : 제어부 130 : 루퍼

200 : 이동식 온도측정장치 210 : 본체부

212 : 구동부재 214 : 프레임부재

216 : 고정부재 220 : 회전기어부

230 : 랙기어부 250 : 온도측정부

252 : 파이로미터 254 : 변위센서

256 : 유체분사장치 258 : 구동제어부

260 : 보호부 262 : 제1보호부재

264 : 제2보호부재 266 : 개폐부재

300 : 사상압연장치용 이동식 온도측정장치

Claims

이동 가능하게 구비되는 본체부;

상기 본체부에 구비되어 이송되는 소재의 온도를 측정하는 온도측정부; 및

상기 온도측정부를 선택적으로 개폐하는 보호부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동식 온도측정장치.
제1항에 있어서, 상기 본체부는,

상기 본체부가 이동되도록 동력을 발생시키는 구동부재;

상기 구동부재가 설치되는 프레임부재; 및

상기 프레임부재에 구비되어 상기 온도측정부가 설치되는 고정부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동식 온도측정장치.
제2항에 있어서, 상기 온도측정부는,

상기 소재의 온도를 측정하는 파이로미터;

상기 파이로미터의 이동 위치를 감지하는 변위센서; 및

상기 소재에 고압의 유체를 분사하여 이물질을 제거하는 유체분사장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동식 온도측정장치.
제3항에 있어서,

상기 변위센서는 레이저변위센서인 것을 특징으로 하는 이동식 온도측정장치.
제2항에 있어서,

상기 보호부는 상기 고정부재에 회동 가능하게 구비되는 것을 특징으로 하는 이동식 온도측정장치.
제5항에 있어서,

상기 보호부재는 상기 보호부재의 외부와 상기 소재 사이의 거리가 상기 온도측정부의 단부와 상기 소재 사이의 거리보다 더 짧게 형성되는 것을 특징으로 하는 이동식 온도측정장치.
제2항에 있어서, 상기 보호부는,

상기 온도측정부를 보호하는 보호부재; 및

상기 보호부재를 구동시켜 상기 온도측정부를 선택적으로 개폐시키는 개폐부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동식 온도측정장치.
제7항에 있어서,

상기 개폐부재는 유압 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동식 온도측정장치.
제2항에 있어서,

상기 구동부재로부터 동력을 전달받아 회전되는 회전기어부; 및

외부장치에 고정되어 상기 회전기어부의 이동을 안내하는 랙기어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동식 온도측정장치.
소재를 이송시키는 사상압연장치; 및

상기 사상압연장치 사이에 배치되어 이송되는 상기 소재의 온도를 측정하는 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 이동식 온도측정장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 사상압연장치용 이동식 온도측정장치.
이송되는 소재의 위치를 감지하는 감지단계;

감지된 상기 소재가 설정된 위치로 진입한 경우 상기 소재와 이동식 온도장치가 설정된 간격을 유지하도록 상기 이동식 온도측정장치를 소재 측으로 이동시키는 이동단계;

상기 이동식 온도측정장치와 상기 소재가 설정된 간격을 유지하면서 상기 소재의 온도를 측정하는 측정단계; 및

측정된 상기 온도에 따라 사상압연장치의 롤 속도와 냉각수량을 제어하는 제어단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 사상압연장치의 제어방법.
제11항에 있어서,

상기 측정단계는, 변위센서를 이용하여 상기 이동식 온도측정장치와 상기 소재가 설정된 간격을 유지하도록 하는 것을 특징으로 하는 사상압연장치의 제어방법.
제11항에 있어서,

상기 이동식 온도측정장치는 상기 사상압연장치의 스탠드마다 배치되고, 상기 제어단계는 각 사상압연장치의 스탠드에 배치된 상기 이동식 온도측정장치로부 터 측정된 상기 소재의 온도에 따라 상기 사상압연장치의 롤 속도와 냉각 스프레이의 유량을 개별적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 사상압연장치의 제어방법.
제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 이동식 측정장치는 이송되는 상기 소재의 하부에 배치되는 것을 특징으로 하는 사상압연장치의 제어방법.
제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 측정단계는 이송되는 상기 소재의 온도를 측정할 경우에는 보호부가 상기 이동식 온도측정장치를 개방하고, 온도를 측정하지 않을 경우에는 상기 보호부가 상기 이동식 온도측정장치를 폐쇄하여 상기 이동식 온도측정장치를 보호하는 것을 특징으로 하는 사상압연장치의 제어방법.