KR20110078291A - 소재 장입 온도 균일화 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 소재 장입 온도 균일화 장치 및 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 가열로로 장입될 소재의 표면온도를 측정하는 온도 측정 장치, 상기 소재를 가열로로 이동시키는 장입 테이블, 표면 온도 균일화가 필요한 소재의 표면 온도를 균일하게 하기 위해 소재를 국부 가열하는 국부 가열 장치, 상기 표면 온도 균일화가 필요한 소재를 상기 장입 테이블로부터 전달받아 상기 국부 가열 장치를 통과하며 이동시키는 이송 테이블, 상기 온도 측정 장치를 통과한 소재 중 표면 온도가 불균일한 소재를 상기 이송 테이블로 이동시키기 위한 제1 소재 이동 푸셔 및 상기 국부 가열 장치를 통과한 소재를 상기 장입 테이블로 이동시키기 위한 제2 소재 이동 푸셔를 포함하는 소재 장입 온도 균일화 장치 및 이를 이용한 소재 장입 온도 균일화 방법이다.
급속 가열, 국부 가열, 장입 온도, HCR

Description

소재 장입 온도 균일화 장치 및 방법{Apparatus and method of uniformizing billet charging temperature}
본 발명은 소재 장입 온도 균일화 장치 및 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 가열로에 장입되는 소재의 온도를 균일화되도록 장입 전에 국부 가열을 이용하여 온도편차를 감소시키는 장치 및 방법에 관한 것이다.
종래에는 장입 소재의 온도를 동일한 조건으로 관리하는 방법이 통상의 가열로 조업에 이용되지 않는다. 왜냐하면 냉재(CCR)만으로 가열로 장입이 이루어지던 종래에는 이러한 장입온도의 불균일 문제가 발생할 여지가 없었으므로 문제가 되지 않았기 때문이다.
하지만 재로 시간 단축 및 생산량 증대를 위해서 연주에서 생산된 소재(slab, bloom)을 완전 냉각하지 않고 고온인 상태를 유지한 소재(HCR 혹은 WCR, 표면온도 400℃)를 가열로에 장입하는 방법들이 모색되고 있다.
이에 따라 장입되는 소재들의 온도가 소재의 위치에 따라 불균일하기 때문에 가열로 각 대 노온 설정 및 소재의 온도가 혼재된 상태에서의 재로 시간 관리가 까 다로워지는 문제가 발생하게 되었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 본 발명에서는 소재 표면온도의 차이가 일정한 범위를 넘지 않는 경우 국부 가열을 통해서 온도 편차를 감소시켜 장입시점의 온도가 균일화되도록 하는 장치를 제안한다.
상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 일 실시 형태에 의한 소재 장입 온도 균일화 장치는 가열로로 장입될 소재의 표면온도를 측정하는 온도 측정 장치, 상기 소재를 가열로로 이동시키는 장입 테이블, 표면 온도 균일화가 필요한 소재의 표면 온도를 균일하게 하기 위해 소재를 국부 가열하는 국부 가열 장치, 상기 표면 온도 균일화가 필요한 소재를 상기 장입 테이블로부터 전달받아 상기 국부 가열 장치를 통과하며 이동시키는 이송 테이블, 상기 온도 측정 장치를 통과한 소재 중 표면 온도가 불균일한 소재를 상기 이송 테이블로 이동시키기 위한 제1 소재 이동 푸셔 및 상기 국부 가열 장치를 통과한 소재를 상기 장입 테이블로 이동시키기 위한 제2 소재 이동 푸셔를 포함한다.
상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 다른 실시 형태에 의한 소재 장입 온도 균일화 방법은 가열로로 장입될 소재의 장입 온도 균일화 과정 수행 여부를 표면 온도 측정을 통해 판정하는 소재 판정 과정 및 장입 온도 균일화가 필요한 소재를 국부 가열 방법을 이용하여 가열하여 소재 장입 온도를 균일화시키는 온도 균일화 과정를 포함한다.
본 발명의 소재 장입 온도 균일화 장치 및 방법에 따르면, 소재의 국부만을 가열하는 소규모 가열 장치만을 사용하면서도 소재 전체의 장입 온도 균일화를 달성할 수 있다.
또한 본 발명의 소재 장입 온도 균일화 장치 및 방법에 따르면, 장입 온도 균일화가 필요한 소재만을 선별적으로 국부 가열할 수 있고, 기존의 가열로 라인에 본 발명의 구성들을 부가하는 것만으로 발명의 목적을 실현할 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
또한, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 소재 장입 온도 균일화 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도1을 참조하면, 본 실시 형태에 따른 소재 장입 온도 균일화 장치는 온도 측정 장치(10), 국부 가열 장치(20), 장입 테이블(60), 이송 테이블(50), 제1 소재 이동 푸셔(70) 및 제2 소재 이동 푸셔(71)로 구성된다.
온도 측정 장치(10)는 가열로(40)로 장입될 소재의 구역별 표면 온도를 측정하고 측정된 표면 온도를 분석하여 소재 장입 온도를 균일화할 지를 판정하는 장치이다. 온도 측정 장치(10)는 소재의 표면 온도를 측정하는 온도 측정부 및 측정된 표면 온도 데이터를 분석하여 소재 장입 온도를 균일화할지 여부를 판정하는 데이터 처리부를 포함하여 구성될 수 있다.
국부 가열 장치(20)는 장입 온도 균일화가 필요한 소재들에 대해서 구역별로 국부 가열하여 소재의 장입 온도를 균일화하는 장치이다. 국부 가열 장치(20)는 소재를 구역별로 국부 가열하기 위한 소재 가열부(22), 상기 온도 측정 장치로부터 전송되는 소재의 구역별 표면 온도 데이터에 기반하여 구역별 소재의 가열 강도 및 가열 시간을 계산하고 계산된 값에 따라 상기 소재 가열부(22)를 제어하는 가열 제어부(21) 및 소재 가열부로 소재가 장입되었는지 여부를 감지하는 소재 감지부(23)를 포함하여 구성될 수 있다.
장입 테이블(60)은 온도 측정 장치(10)를 통과한 소재를 가열로(40)까지 이동시키기 위한 이동 테이블이다. 또한, 이송 테이블(50)은 장입 온도 균일화가 필요한 소재를 국부 가열 장치(20)를 통과하여 제2 소재 이동 푸셔(71)까지 이동시키기 위한 이동 테이블이다. 상기 장입 테이블(60) 및 이송 테이블(50)은 구동실린더 등으로 구현될 수 있다. 또한, 상기 장입 테이블(60) 및 이송 테이블(50)은 서로 평행하게 직선형으로 배치될 수 있다.
제1 소재 이동 푸셔(70)는 장입 온도 균일화가 필요한 소재를 장입 테이블(60)에서 이송 테이블(50)로 이동시키기 위한 푸셔이다. 제2 소재 이동 푸셔(72)는 국부 가열 장치를 통과한 소재를 이송 테이블(50)에서 장입 테이블(60)로 이동시키기 위한 푸셔이다. 도 1에 도시되지는 않았으나, 상기 제1 소재 이동 푸셔(70)는 온도 측정 장치(10)에 의해서 동작이 제어될 수 있고, 상기 제2 소재 이동 푸서(71)는 국부 가열 장치(20)에 의해서 동작이 제어될 수 있다.
상기와 같은 소재 장입 온도 균일화 장치를 이용하면, 장입 온도 균일화가 필요한 소재만을 선별적으로 국부 가열할 수 있고, 기존의 가열로 라인에 본 발명의 구성들을 부가하는 것만으로 발명의 목적을 실현할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 온도 측정 장치 및 국부 가열 장치가 소재의 표면을 구역화시킨 예시도이다.
도 2와 같이 소재의 표면을 일정한 수의 구역으로 분할함으로써 소재의 장입 온도 불균일 정도를 더욱 정확히 측정할 수 있고, 국부 가열시에도 가열되는 부위가 좁아서 가열의 효율이 높아지는 장점이 발생한다.
소재의 크기 및 요구되는 소재의 장입 온도 균일화 정도에 따라 분할하는 구역의 수, 분할의 방법 및 각 구역의 크기를 결정할 수 있다.
소재는 총 n개의 구역으로 분할 가능하며 도시된 바와 같이 각 구역에는 1 이상 n이하의 순서 번호가 부여된다. 그 예로 도 2에서는 구역i (i는 1 이상 n이하의 자연수)로 정의하고 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 온도 측정 장치의 기능 블록을 도시한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 실시 형태에 따른 온도 측정 장치(10)는 데이터 처리부(11) 및 온도 측정부(12)를 포함하여 구성될 수 있다.
데이터 처리부(11)는 소재의 표면을 도 2에 도시한 예시와 같이 표면 온도를 측정할 측정 구역을 분할 설정하고 각 구역별로 측정된 표면 온도를 분석하여 장입 온도 균일화가 필요한 소재인지를 판정하는 기능을 수행한다.
데이터 처리부(11)는 상기 측정 구역 설정 정보를 온도 측정부(12)로 전송하여 온도 측정부(22)가 각 측정 구역별로 소재의 표면 온도가 측정하도록 한다. 도 3에 도시하지는 않았으나 데이터 처리부(11)가 상기 측정 구역 설정 정보에 따라 온도 측정부를 직접 제어하도록 구성할 수도 있다.
데이터 처리부(11)가 장입 온도 균일화가 필요한 소재인지를 판정하는 과정을 구체적으로는 설명하면, 먼저 각 측정 구역별로 측정된 표면 온도(Tn) 중 최고 표면 온도(Tmax)를 추출한다.
Figure 112009081951456-PAT00001
각 구역별로 Tmax 와 Tn 간의 차이인 표면 온도 편차(ΔTn)을 계산한다.
Figure 112009081951456-PAT00002
상기 ΔTn 들 중 어느 하나라도 이미 설정된 허용되는 최대 표면 온도 편차(ΔTmax)보다 클 경우 장입 온도 균일화가 필요한 소재로 판정한다.
또한, 데이터 처리부(11)는
Figure 112009081951456-PAT00003
인 구역i를 장입 온도 균일화가 필요한 구역으로 설정하고 상기 표면 온도에 대한 측정 데이터 및 분석 데이터를 국부 가열 장치(20)로 전송한다.
상기 ΔTmax는 200℃로 설정될 수 있고 엄격한 균일화가 필요한 때는 ΔTmax 값을 줄일 수 있다.
만약 모든 i에 대해서 Ti < 20~30℃인 때에는 국부 가열 과정이 필요없는 소재로 판정하여 장입 테이블(60)을 통해 가열로로 장입된다.
온도 측정부(12)는 Pyrometer 또는 순간 접촉식 열전대(thermocouple)를 이용하여 소재의 표면 온도를 측정할 수 있다. 온도 측정시는 상기 데이터 처리부(11)에서 전송받은 측정 구역 설정 정보에 바탕하여 각 측정 구역별로 표면 온도를 측정할 수 있다. 상기 측정된 구역별 소재 표면 온도는 데이터 처리부(11)로 전송된다.
도 3에 도시되지는 않았으나 데이터 처리부(11)에 의해서 장입 온도 균일화가 필요하다고 판정된 소재를 이송 테이블(60)로 이동시키는 제1 소재 이동 푸셔(50)를 제어하기 위한 푸셔 제어부도 온도 측정 장치(10)에 포함될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 국부 가열 장치의 기능 블록을 도시한 블럭도이다.
도 4를 참조하면, 본 실시 형태에 따른 국부 가열 장치(20)는 가열 제어부(21), 소재 감지부(23) 및 소재 가열부(22)를 포함하여 구성될 수 있다.
가열 제어부(21)는 도 2에 도시된 바와 같이 소재의 표면을 분할하여 가열 구역을 설정하고 각 구역에 필요한 가열 강도 및 가열 시간을 계산하여 소재 가열부(22)로 계산 값을 전송한다. 또한, 도 4에는 도시하지 않았으나 직접 상기 계산 값에 따라 소재 가열부(22)를 제어하여 소재를 구역별로 가열할 수 있다.
상기 가열 강도 및 가열 시간을 계산하는 단계를 구체적으로 설명하면, 먼저 온도 측정 장치(10)로부터 전송받은 소재의 표면 온도 데이터 및 분석 데이터에서 ΔTn 값을 추출한다. 또한, 저장된 소재 가열부(22)의 가열 강도에 따른 시간당 온도 상승 데이터를 읽어온다.
이송 테이블(50)의 소재 이동 속도에 따라 소재가 소재 가열부(22)에서 가열받을 수 있는 시간 th를 계산한다.
다음으로, 상기의 ΔTn, tb 및 가열 강도에 따른 시간당 온도 상승 데이터를 기반으로 tb시간 내에 소재의 가열 구역이 ΔTn만큼 온도가 상승하도록 하는 가열 강도 및 가열 시간을 계산한다.
이하에서는 상기의 ΔTn, tb 및 가열 강도에 따른 시간당 온도 상승 데이터를 기반으로 가열 강도 및 가열 시간을 계산하는 일 실시예를 들겠다.
먼저, 임의의 가열 강도(m)에 따른 시간당 온도 상승치를 Pm라 두었을 때,
Figure 112009081951456-PAT00004
이면 가열 강도를 i로 하고 가열 시간(th)은 하기와 같이 계산한다.
Figure 112009081951456-PAT00005
만약
Figure 112009081951456-PAT00006
인 때에는 가열 강도를
Figure 112009081951456-PAT00007
가 되도록 더 높은 가열 강도(k)로 정하고 가열 시간(th)은 하기와 같이 계산한다.
Figure 112009081951456-PAT00008
상기와 같이 계산된 m 또는 k 값과 th값을 소재 가열부(22)로 전송하여 소재를 가열하도록 할 수 있다. 또는 도 4에 도시하지는 않았으나 상기의 계산된 i 또는 j 값과 th값을 이용하여 소재 가열부(22)를 직접 제어하여 소재를 구역별로 가열한다.
소재 감지부(23)는 이송 테이블(50)을 통해서 이동하는 소재의 가열 구역이 국부 가열 장치(20)로 장입되었는지 여부를 감지하여 가열 제어부로 전송한다. 소재의 가열 구역이 국부 가열 장치(20) 내로 장입된 때에만 소재 가열부(22)가 가동되도록 하기 위함이다. 또한, 도 4에는 도시하지 않았으나 소재 감지부(23)에서 직접 소재 가열부(22)로 소재의 가열 구역이 국부 가열 장치(20) 내로 장입되었는지 여부에 대한 정보를 전송할 수 있다.
소재 가열부(22)는 가열 제어부(21)에 의해 계산된 구역별 가열 강도 및 가열 시간 데이터를 전송받아 가열 구역이 국부 가열 장치(20)내로 장입된 때 구역별로 소재를 상기의 가열 강도로 상기의 가열 시간 동안 가열한다.
소재 가열부(22)는 유도 가열기, 표면 화염 직충돌형 버너 및 마그네트론 중 하나를 이용하여 소재를 가열할 수 있다.
본 발명에 의하면 상기와 같이 소재의 국부만을 가열하는 소규모 가열 장치만을 사용하면서도 소재 전체의 장입 온도 균일화를 달성할 수 있다.
도 4에는 도시하지 않았으나 금속 가열 장치(20)에는 소재가 국부 가열 구역을 통과한 경우에는 제2 소재 이동 푸셔를 작동시켜 소재를 이송 테이블(50)로부터 장입테이블(60)로 이동시키기 위한 푸셔 제어부가 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 소재 장입 온도 균일화 방법은 장입 온도 균일화를 위한 국부 가열을 해야하는 소재인지를 판정하는 소재 판정 과정 및 국부 가열이 필요한 소재를 국부 가열하여 장입 온도를 균일화시키는 온도 균일화 과정을 포함하여 구성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따른 소재 판정 과정의 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 본 실시 형태에 따른 소재 판정 과정은 측정 구역 설정(S110), 구역별 표면 온도(Tn) 측정(S120), 표면 온도 편차(ΔTn) 계산(S130), 온도 균일화 과정 수행 필요 여부 판정(S140) 및 온도 균일화 과정 수행이 필요한 경우 온도 균일화 과정으로 이동하는 단계를 포함하여 수행된다.
측정 구역 설정 단계(S110)에서는 도 2에 도시된 바와 같이 소재의 표면을 다수의 구역으로 분할하고 각 구역에 구역번호를 부여하여 측정 구역을 설정한다. 상기와 같이 측정 구역을 설정함으로써 소재의 균일화를 보다 효율적으로 수행할 수 있게 된다.
구역별 표면 온도 측정 단계(S120)에서는 상기 설정된 측정 구역별로 소재의 표면 온도를 (Tn)을 측정한다. 상기에서 측정된 표면 온도를 분석하여 온도 균일화 과정의 수행이 필요한 소재인지를 판정한다.
표면 온도 편차(ΔTn) 계산 단계(S130)에서는 먼저 각 측정 구역별로 측정된 표면 온도(Tn) 중 최고 표면 온도(Tmax)를 추출한다.
Figure 112009081951456-PAT00009
이후 각 구역별로 Tmax 와 Tn 간의 차이인 표면 온도 편차(ΔTn)를 계산한다.
Figure 112009081951456-PAT00010
온도 균일화 과정 수행 필요 여부 판정 단계(S140)에서는 상기 ΔTn 들 중 어느 하나라도 이미 설정된 허용되는 최대 표면 온도 편차(ΔTmax)보다 클 경우 온도 균일화 과정 수행이 필요한 소재로 판정한다.
또한
Figure 112009081951456-PAT00011
인 구역i를 장입 온도 균일화가 필요한 구역으로 설정하고 상기 표면 온도에 대한 측정 데이터 및 분석 데이터 온도 균일화 과정으로 전송한다.
상기 ΔTmax는 200℃로 설정될 수 있고 엄격한 균일화가 필요한 때는 ΔTmax 값을 줄일 수 있다.
만약 모든 i에 대해서 Ti < 20~30℃인 때에는 국부 가열 과정이 필요없는 소 재로 판정한다.
온도 균일화 과정 이동 단계(S150)에서는 상기 S140 단계에서 온도 균일화 과정이 필요하다는 판정이 있는 경우 소재에 온도 균일화 과정을 수행하도록 소재를 이동시키고 온도 균일화 과정이 수행되도록 한다.
가열로로 소재 이동 단계(S160)에서는 상기 S140 단계에서 온도 균일화 과정이 필요하지 않다는 판정이 있는 경우 소재를 바로 가열로로 장입시킨다.
도 6은 본 발명의 일 실시형태에 따른 온도 균일화 과정의 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 본 실시 형태에 따른 온도 균일화 과정은 가열 구역 설정(S210), 가열 강도 및 시간 계산(S220), 가열해야 할 가열 구역의 도달 여부 판정(S230), 계산된 가열 강도로 가열(S240), 계산된 가열시간 동안 가열했는지 판정(S250) 및 소재를 가열로로 이동(S260)하는 단계를 포함하여 수행된다.
가열 구역 설정 단계(S210)에서는 소재의 표면을 다수의 구역으로 분할하고 각 구역에 구역번호를 부여하여 가열 구역을 설정한다. 상기와 같이 가열 구역을 설정함으로써 소재의 균일화를 보다 효율적으로 수행할 수 있게 된다.
가열 강도 및 시간 계산 단계(S220)에서는 소재 판정 과정에서 획득한 소재의 표면 온도 데이터 및 분석 데이터로부터 소재의 각 가열 구역에 대해서 수행할 가열의 강도 및 가열 시간을 계산한다.
상기 가열 강도 및 가열 시간을 계산하는 단계를 구체적으로 설명하면, 소재 판정 과정에 획득한 소재의 표면 온도 데이터 및 분석 데이터에서 ΔTn 값을 추출한다. 또한, 저장된 가열 강도에 따른 소재의 시간당 온도 상승 데이터를 읽어온다. 그리고 소재 이동 속도에 따라 소재가 가열받을 수 있는 시간 th를 계산한다.
다음으로, 상기의 ΔTn, tb 및 가열 강도에 따른 시간당 온도 상승 데이터를 기반으로 tb시간 내에 소재의 가열 구역이 ΔTn만큼 온도가 상승하도록 하는 가열 강도 및 가열 시간을 계산한다.
이하에서는 상기의 ΔTn, tb 및 가열 강도에 따른 시간당 온도 상승 데이터를 기반으로 가열 강도 및 가열 시간을 계산하는 일 실시예를 들겠다.
먼저, 임의의 가열 강도(m)에 따른 시간당 온도 상승치를 Pm라 두었을 때,
Figure 112009081951456-PAT00012
이면 가열 강도를 i로 하고 가열 시간(th)은 하기와 같이 계산한다.
Figure 112009081951456-PAT00013
만약
Figure 112009081951456-PAT00014
인 때에는 가열 강도를
Figure 112009081951456-PAT00015
가 되도록 더 높은 가열 강도(k)로 정하고 가열 시간(th)은 하기와 같이 계산한다.
Figure 112009081951456-PAT00016
가열해야 할 가열 구역의 도달 여부 판정 단계(S230)에서는 소재의 가열 구역이 국부 가열 장치에 도달했는지를 확인한다. 소재의 가열 구역이 도달하지 않은 경우에는 국부 가열 장치를 동작하지 않고 기다리도록 하여 비용을 절감할 수 있다. 소재의 가열 구역이 도달한 경우에는 가열 장치를 동작시킨다.
계산된 가열 강도로 가열 단계(S240)에서는 상기에서 계산된 가열 강도로 국부 가열을 수행하여 소재의 가열 구역을 가열한다. 이때 국부 가열 방법에는 유도 가열, 표면 화염 직충돌형 버너 또는 마그네트론 중 하나를 이용하는 방법이 있다.
계산된 가열시간 동안 가열했는지 판정 단계(S250)에서는 국부 가열이 수행된 시간이 상기에서 계산된 th값에 도달했는지를 판정한다. 국부 가열을 수행한 시간이 상기의 th에 미달한 때에는 계속 가열하고, th과 같아지거나 초과한 때에는 가열을 중단한다.
소재를 가열로로 이동 단계(S260)에서는 가열이 완료되어 장입 온도가 균일화된 소재를 가열로로 장입시킨다.
본 발명에 의하면 상기와 같이 소재의 국부만을 가열하는 소규모 가열 방법만을 사용하면서도 소재 전체의 장입 온도 균일화를 달성할 수 있다.
본 발명은 상술한 실시 형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 소재 장입 온도 균일화 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 온도 측정 장치 및 국부 가열 장치가 소재의 표면을 구역화시킨 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 온도 측정 장치의 기능 블록을 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 국부 가열 장치의 기능 블록을 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따른 소재 판정 과정의 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시형태에 따른 온도 균일화 과정의 흐름도이다.

Claims (7)

  1. 가열로로 장입될 소재의 표면온도를 측정하는 온도 측정 장치;
    상기 소재를 가열로로 이동시키는 장입 테이블;
    표면 온도 균일화가 필요한 소재의 표면온도를 균일하게 하기 위해 소재를 국부 가열하는 국부 가열 장치;
    상기 표면 온도 균일화가 필요한 소재를 상기 장입 테이블로부터 전달받아 상기 국부 가열 장치를 통과하며 이동시키는 이송 테이블;
    상기 온도 측정 장치를 통과한 소재 중 표면온도가 불균일한 소재를 상기 이송 테이블로 이동시키기 위한 제1 소재 이동 푸셔; 및
    상기 국부 가열 장치를 통과한 소재를 상기 장입 테이블로 이동시키기 위한 제2 소재 이동 푸셔를 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 장입 온도 균일화 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 온도 측정 장치는
    소재의 표면 온도 측정을 위해 측정 구역을 설정하고 측정된 표면 온도를 분석하여 소재를 이송 테이블로 이동시킬지 여부를 판단하는 데이터 처리부; 및
    상기 소재의 구역별로 표면 온도를 측정하는 온도 측정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 장입 온도 균일화 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 국부 가열 장치는
    상기 표면 온도 균일화가 필요한 소재의 표면 온도를 변화시키기 위한 소재 가열부;
    상기 온도 측정 장치에서 측정된 소재의 표면 온도에 따라서 상기 소재 가열부의 가열 강도 및 가열 시간을 산출하고 소재 가열부의 동작을 제어하는 가열 제어부; 및
    상기 표면 온도 균일화가 필요한 소재가 소재 가열부 영역으로 진입하였는지 여부를 확인하고 상기 가열 제어부로 진입 여부를 알려주는 소재 감지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 장입 온도 균일화 장치.
  4. 제3항에 있어서, 소재 가열부는
    유도 가열기, 표면 화염 직충돌형 버너 또는 마그네트론 중 하나를 이용하여 소재를 가열하는 것을 특징으로 하는 소재 장입 온도 균일화 장치.
  5. 가열로로 장입될 소재의 장입 온도 균일화 과정 수행 여부를 표면 온도 측정을 통해 판정하는 소재 판정 과정; 및
    장입 온도 균일화가 필요한 소재를 국부 가열 방법을 이용하여 가열하여 소 재 장입 온도를 균일화시키는 온도 균일화 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 장입 온도 균일화 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 소재 판정 과정은
    상기 소재의 표면을 구역으로 나누어서 측정 구역을 설정하는 단계;
    상기 측정 소재의 구역별 표면온도(Tn)를 측정하는 단계;
    상기 측정된 표면 온도 중 최고 표면 온도(Tmax)를 검출하고 각 구역별로 상기 최고 온도(Tmax)와 상기 표면 온도의 차(Tmax - Tn)인 표면 온도 편차(ΔTn)를 구하는 단계;
    상기 표면 온도 편차(ΔTn) 중 미리 설정된 최대 표면 온도 편차(ΔTmax)를 초과하는 값이 있는 경우 온도 균일화 과정 수행이 필요한 소재로 설정하는 단계; 및
    상기 온도 균일화 과정 수행이 필요한 소재를 온도 균일화 과정으로 이동시키고 상기온도 균일화 과정 수행이 필요한 소재의 표면 온도에 대한 정보를 온도 균일화 과정으로 전달하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 장입 온도 균일화 방법.
  7. 제5항에 있어서, 온도 균일화 과정는
    상기 소재에 대해서 구역을 분할하여 가열 구역을 설정하는 단계;
    가열 구역별로 가열 강도 및 가열 시간을 계산하는 단계;
    상기 소재의 가열 구역이 가열을 위한 장치에 도달하면 상기 계산된 가열 강도로 상기 계산된 가열 시간만큼 가열 구역을 가열하는 단계; 및
    상기 소재의 가열 구역 모두에 대해서 가열이 완료되면 상기 소재를 가열로로 장입시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 장입 온도 균일화 방법.
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