KR20130061363A - 압연기 및 그 제어방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 압연 초기시 과도한 압연하중에 의하여 롤이 접촉되는 것을 방지할 수 있도록 한 압연기에 관한 것이다.
본 발명의 압연기는 상부롤 및 하부롤을 포함하며, 입력되는 소재를 연속 압연하는 복수의 스탠드와; 상기 스탠드들 중 하나 이상에 접속되며, 소재두께와 최종 목표두께를 입력받아 상기 상부롤 및 하부롤이 접촉되지 않도록 상기 상부롤 및 하부롤 사이의 롤갭을 제어하는 두께 제어부를 구비하되; 상기 두께 제어부는 상기 스탠드들 중 최종적으로 상기 소재를 출력하는 마지막 스탠드에 접속되어, 상기 소재두께와 상기 최종 목표두께의 차가 미리 설정된 임계치를 초과하는 경우 상기 소재두께와 상기 최종 목표두께 사이의 위치된 목표두께를 산출하고, 산출된 목표두께를 이용하여 상기 상부롤 및 하부롤 사이의 롤갭을 제어한다.
본 발명의 압연기는 상부롤 및 하부롤을 포함하며, 입력되는 소재를 연속 압연하는 복수의 스탠드와; 상기 스탠드들 중 하나 이상에 접속되며, 소재두께와 최종 목표두께를 입력받아 상기 상부롤 및 하부롤이 접촉되지 않도록 상기 상부롤 및 하부롤 사이의 롤갭을 제어하는 두께 제어부를 구비하되; 상기 두께 제어부는 상기 스탠드들 중 최종적으로 상기 소재를 출력하는 마지막 스탠드에 접속되어, 상기 소재두께와 상기 최종 목표두께의 차가 미리 설정된 임계치를 초과하는 경우 상기 소재두께와 상기 최종 목표두께 사이의 위치된 목표두께를 산출하고, 산출된 목표두께를 이용하여 상기 상부롤 및 하부롤 사이의 롤갭을 제어한다.
Description
본 발명은 압연기 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 특히 압연 초기시 과도한 압연하중에 의하여 롤이 접촉되는 것을 방지할 수 있도록 한 압연기 및 그 제어방법에 관한 것이다.
연속 압연기는 롤을 이용하여 소정의 압연하중을 인가하여 소재(예를 들면, 스테인리스강)를 원하는 두께로 만든다. 실제로, 연속 압연기는 상하 롤을 포함하는 복수의 스탠드를 구비하며, 소재는 복수의 스탠드를 경유하면서 원하는 두께로 압연된다.
이와 같은 연속 압연기는 정재진 수의 스탠드를 이용하여 소재를 원하는 두께로 압연하기 때문에 리버스 압연기에 비하여 적은 수의 압연패스로 소재를 압연한다. 하지만, 적은 수의 압연패스로 소재를 압연하기 때문에 연속 압연기의 스탠드는 상대적으로 높은 압하율로 소재를 압연해야 하고, 이에 따라 상부롤과 하부롤의 양끝단이 접촉되는 문제점이 발생한다.
상세히 설명하면, 압연을 시작할 때 스탠드는 목표 두께에 대응하여 도 1과 같이 상부롤과 하부롤의 롤갭을 제어한다. 여기서, 소재두께와 목표두께가 높은 차이로 설정되는 경우 과도한 압하율에 의하여 롤갭이 제어되고, 이에 따라 도 2에 도시된 바와 같이 상부롤과 하부롤의 양끝단이 접촉되어 공정이 중단되는 문제점이 발생한다.
특히, 이와 같은 문제점은 최종적으로 압연하중을 인가하는 마지막 스탠드에서 주로 발생된다. 실제로, 압연기의 두께제어 시스템에서 과도한 롤갭보상치가 계산되면 상술한 바와 같이 상부롤과 하부롤의 접촉에 의하여 두께는 제어되지 않으면서 롤갭 보상치만 커져 과도한 압연하중이 인가된다.
따라서, 본 발명의 목적은 압연 초기시 과도한 압연하중에 의하여 롤이 접촉되는 것을 방지할 수 있도록 한 압연기 및 그 제어방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 의한 압연기는 상부롤 및 하부롤을 포함하며, 입력되는 소재를 연속 압연하는 복수의 스탠드와; 상기 스탠드들 중 하나 이상에 접속되며, 소재두께와 최종 목표두께를 입력받아 상기 상부롤 및 하부롤이 접촉되지 않도록 상기 상부롤 및 하부롤 사이의 롤갭을 제어하는 두께 제어부를 구비하되; 상기 두께 제어부는 상기 스탠드들 중 최종적으로 상기 소재를 출력하는 마지막 스탠드에 접속되어, 상기 소재두께와 상기 최종 목표두께의 차가 미리 설정된 임계치를 초과하는 경우 상기 소재두께와 상기 최종 목표두께 사이의 위치된 목표두께를 산출하고, 산출된 목표두께를 이용하여 상기 상부롤 및 하부롤 사이의 롤갭을 제어한다.
바람직하게, 상기 두께 제어부는 상기 소재두께와 상기 최종 목표두께의 차가 상기 임계치 이하인 경우, 상기 산출된 목표두께와 상기 최종 목표두께의 차가 상기 임계치 이하인 경우 상기 최종 목표두께를 이용하여 상기 상부롤 및 하부롤 사이의 롤갭을 제어한다.
본 발명의 실시예에 입력되는 소재를 연속적으로 압연하는 압연기의 제어방법에 있어서, 스탠드로 입력되는 소재의 두께 및 상기 스탠드에서 출력되어야 할 소재의 최종 목표두께가 입력되는 제 1단계와, 소재두께에서 상기 최종 목표두께를 감하는 제 2단계와, 상기 소재두께에서 상기 최종 목표두께를 감한 제 1값이 미리 설정된 임계치를 초과하는 경우 상기 소재두께와 상기 최종 목표두께 사이에 산출 목표두께를 생성하는 제 3단계와, 상기 산출 목표두께를 이용하여 상기 스탠드의 롤갭을 제어하는 제 4단계를 포함한다.
바람직하게, 상기 산출 목표두께에서 상기 최종 목표두께를 감한 제 2값이 상기 임계치를 초과하는 경우 상기 산출 목표두께와 상기 최종 목표두께 사이에 산출 목표두께를 추가 생성하는 제 5단계와, 상기 추가 생성된 산출 목표두께를 이용하여 상기 스탠드의 롤갭을 제어하는 제 6단계를 더 포함하되, 상기 제 5단계 및 제 6단계는 상기 추가 생성된 산출 목표두께에서 상기 최종 목표두께를 감한 제 3값이 상기 임계치 이하로 설정될 때 까지 반복된다. 상기 제 1값 및 제 2값이 상기 임계치 이하로 설정되는 경우 상기 최종 목표두께를 이용하여 상기 스탠드의 롤갭을 제어한다.
본 발명의 압연기 및 그 제어방법에 의하면 과도한 압연하중이 인가되지 않도록 소정의 시간 동안 롤갭을 제어하기 때문에 스탠드에 포함된 상부롤 및 하부롤이 접촉되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 압연시작 시 과도한 롤갭보상이 이루어지는 것을 나타내는 도면이다.
도 2는 과도한 롤갭보상에 의하여 상부롤 및 하부롤의 양끝단이 접촉되는 것을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 압연기를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 두께 제어부의 동작과정을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 도 3에 도시된 두께 제어부에 의하여 생성되는 산출 목표두께를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 두께 제어부에 의하여 소정의 시간 동안 롤갭이 제어되는 것을 나타내는 도면이다.
도 7은 종래와 본원 발명의 롤갭 변동을 나타내는 도면이다.
도 2는 과도한 롤갭보상에 의하여 상부롤 및 하부롤의 양끝단이 접촉되는 것을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 압연기를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 두께 제어부의 동작과정을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 도 3에 도시된 두께 제어부에 의하여 생성되는 산출 목표두께를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 두께 제어부에 의하여 소정의 시간 동안 롤갭이 제어되는 것을 나타내는 도면이다.
도 7은 종래와 본원 발명의 롤갭 변동을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예가 첨부된 도 3 내지 도 7을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 압연기를 나타내는 도면이다. 도 3에서는 설명의 편의성을 위하여 본원 발명에 필요한 구성을 제외한 일반적인 구성은 제거하였다.
도 3을 참조하면, 압연기(100)는 제 1스탠드 내지 제 4스탠드(101 내지 104), 제 4스탠드(104)의 롤갭을 제어하기 위한 두께 제어부(106)를 구비한다.
본 발명의 실시예에 의한 압연기(100)는 연속 압연기(연연속 압연기)로서, 제 1스탠드 내지 제 4스탠드(101 내지 104)를 포함한다. 압연 공정시 소재(또는 스트랩)는 제 1스탠드(101), 제 2스탠드(102), 제 3스탠드(103) 및 제 4스탠드(104)를 연속적으로 통과하면서 소정의 두께로 압연된다. 이때, 제 1스탠드(101) 내지 제 3스탠드(103)는 도시되지 않은 제어부의 제어에 의하여 소정의 압하율로 소재를 압연한다. 제 4스탠드(104)는 두께 제어부(106)의 제어에 의하여 소재두께가 목표두께로 설정되도록 소재를 압연한다.
두께 제어부(106)는 자신에게 공급되는 소재의 두께와 압연 후 출력되어야할 목표두께를 입력받고, 이에 대응하여 제 4스탠드(104)의 롤갭을 제어한다. 여기서, 두께 제어부(106)는 과도한 압하율에 의하여 상부롤 및 하부롤이 접촉되는 것이 방지되도록 롤갭을 제어한다.
소재는 제 1스탠드 내지 제 4 스탠드(101 내지 104)를 거쳐 압연 공정이 끝난 후에 압연기 후단에서 코일로 권취된다. 한편, 본 실시예에서는 총 4개의 스탠드를 구비하는 것으로 하였으나 이에 한정되지 않으며, 본 발명은 4개 이상의 스탠드를 구비한 압연기에 대하여도 동일하게 적용될 수 있다. 이 경우, 본원 발명의 두께 제어부(106)는 최종적으로 소재를 출력하는 마지막 스탠드에 위치된다.
한편, 본원 발명의 두께 제어부(106)가 마지막 스탠드(104)에만 접속되는 것으로 도시되었지만, 본원 발명은 이에 한정되지 않는다. 실제로, 스탠드들(101 내지 104) 각각에 본원 발명의 두께 제어부(106)가 설치될 수 있다. 이 경우, 스탠드들(101 내지 104) 각각에서 과도한 압하율에 의하여 상부롤 및 하부롤이 접촉되는 것을 방지할 수 있다.
도 4는 본원 발명의 두께 제어부의 동작과정을 나타내는 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 먼저 두께 제어부(106)는 최종 목표두께 및 소재두께를 입력받는다.(S200) 여기서, 최종 목표두께는 제 4스탠드(104)의 압연에 의하여 최종적으로 출력되어야 할 소재의 두께를 의미한다. 그리고, 소재두께는 제 3스탠드(103)에서 공급되는 소재의 두께를 의미한다.
최종 목표두께 및 소재두께를 입력받은 두께 제어부(106)는 소재두께에서 최종 목표두께를 감한다.(S202) S202 단계에서 소재두께에서 최종 목표두께를 감한값이 임계값 이하로 설정되면 최종 목표두께를 유지한다.(S208) 이 경우, 두께 제어부(106)는 최종 목표두께에 대응하여 제 4스탠드(104)의 롤갭을 제어한다.
S202 단계에서 소재두께에서 최종 목표두께를 감한값이 임계값을 초과하는 경우 새로운 목표두께를 산출한다.(S204) 여기서, 산출된 목표두께는 도 5에 도시된 바와 같이 소재두께와 목표두께 사이의 값으로 설정된다. 일례로, 산출 목표두께는 소재두께에서 임계값 이하의 값을 감하여 산출될 수 있다. S204 단계에서 산출 목표두께가 생성되면 두께 제어부(106)는 산출 목표두께에 대응하여 제 4스탠드(104)의 롤갭을 제어한다. 이때, 소재두께와 산출 목표두께는 임계값 범위에 포함되기 때문에 제 4스탠드(104)의 롤갭은 일정 간격을 유지한다. 한편, 본원 발명에서 임계값은 과도한 압하율에 의하여 롤들이 서로 접촉되는 것이 방지되도록 실험적으로 결정된다.
S204 단계에서 산출 목표두께가 산출된 후 산출된 목표두께에서 최종 목표두께를 감한다.(S206) S206 단계에서 산출 목표두께에서 최종 목표두께를 감한값이 임계값 이하로 설정되면 최종 목표두께를 유지한다(S208) 이 경우, 두께 제어부(106)는 최종 목표두께에 대응하여 제 4스탠드(104)의 롤갭을 제어한다. S206 단계에서 산출 목표두께에서 최종 목표두께를 감한값이 임계값을 초과하는 경우 새로운 목표두께를 산출한다.(S204)
실제로, 본원 발명은 산출된 목표두께에서 최종 목표두께를 감한값이 임계값 이하로 설정될 때까지 S206 및 S204 단계를 반복한다. 그러면, 도 5에 도시된 바와 같이 산출 목표두께가 최종 목표두께까지 서서히 낮아진다.
즉, 상술한 본원 발명에서는 소재두께와 최종 목표두께가 임계값 이하로 설정되는 경우 최종 목표두께에 대응하여 롤갭을 제어한다. 여기서, 소재두께와 최종 목표두께가 임계값 이하로 설정되면 소정 이하의 압력하중이 작용하고, 이에 따라 상부롤과 하부롤 사이의 롤갭이 안정적으로 유지될 수 있다.
또한, 본원 발명에서는 소재두께와 최종 목표두께가 임계값을 초과하는 경우 소재두께와 최종 목표두께 하나 이상의 산출 목표두께를 생성하고, 생성된 산출 목표두께에 대응하여 상부롤과 하부롤 사이의 롤갭을 제어한다. 이 경우, 도 6에 도시된 바와 같이 압연시작점에서 롤갭 조정이 끝나는 시점(롤갭 closing) 사이에 일정시간 동안 롤갭이 조정되고, 이에 따라 과도한 압력하중에 의하여 상부롤과 하부롤이 접촉되는 것을 방지할 수 있다.
도 7은 종래와 본원 발명의 롤갭 변동을 나타내는 도면이다. 도 7에서 가로축은 소재두께와 최종 목표두께의 차를 의미하고, 세로축은 롤갭변동을 의미한다. 그리고, 마름모(청색)는 본원 발명의 적용한 상태를 의미하고, 네모(보라색)는 본원 발명을 미적용한 상태를 의미한다.
도 7을 참조하면, 본원 발명을 적용한 경우 롤갭 변동량이 종래의 경우보다 낮아짐을 알 수 있다. 즉, 본원 발명의 적용한 경우 과도한 롤갭 변화에 의하여 압력하중에 의하여 상부롤과 하부롤이 접촉되는 것을 안정적으로 방지할 수 있다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 압연기 101,102,103,104 : 스탠드
106 : 두께 제어부
106 : 두께 제어부
Claims (5)
- 상부롤 및 하부롤을 포함하며, 입력되는 소재를 연속 압연하는 복수의 스탠드와;
상기 스탠드들 중 하나 이상에 접속되며, 소재두께와 최종 목표두께를 입력받아 상기 상부롤 및 하부롤이 접촉되지 않도록 상기 상부롤 및 하부롤 사이의 롤갭을 제어하는 두께 제어부를 구비하되;
상기 두께 제어부는 상기 스탠드들 중 최종적으로 상기 소재를 출력하는 마지막 스탠드에 접속되어, 상기 소재두께와 상기 최종 목표두께의 차가 미리 설정된 임계치를 초과하는 경우 상기 소재두께와 상기 최종 목표두께 사이의 위치된 목표두께를 산출하고, 산출된 목표두께를 이용하여 상기 상부롤 및 하부롤 사이의 롤갭을 제어하는 것을 특징으로 하는 압연기. - 제 1항에 있어서,
상기 두께 제어부는 상기 소재두께와 상기 최종 목표두께의 차가 상기 임계치 이하인 경우, 상기 산출된 목표두께와 상기 최종 목표두께의 차가 상기 임계치 이하인 경우 상기 최종 목표두께를 이용하여 상기 상부롤 및 하부롤 사이의 롤갭을 제어하는 것을 특징으로 하는 압연기. - 입력되는 소재를 연속적으로 압연하는 압연기의 제어방법에 있어서,
스탠드로 입력되는 소재의 두께 및 상기 스탠드에서 출력되어야 할 소재의 최종 목표두께가 입력되는 제 1단계와,
소재두께에서 상기 최종 목표두께를 감하는 제 2단계와,
상기 소재두께에서 상기 최종 목표두께를 감한 제 1값이 미리 설정된 임계치를 초과하는 경우 상기 소재두께와 상기 최종 목표두께 사이에 산출 목표두께를 생성하는 제 3단계와,
상기 산출 목표두께를 이용하여 상기 스탠드의 롤갭을 제어하는 제 4단계를 포함하는 압연기의 제어방법. - 제 3항에 있어서,
상기 산출 목표두께에서 상기 최종 목표두께를 감한 제 2값이 상기 임계치를 초과하는 경우 상기 산출 목표두께와 상기 최종 목표두께 사이에 산출 목표두께를 추가 생성하는 제 5단계와,
상기 추가 생성된 산출 목표두께를 이용하여 상기 스탠드의 롤갭을 제어하는 제 6단계를 더 포함하되,
상기 제 5단계 및 제 6단계는 상기 추가 생성된 산출 목표두께에서 상기 최종 목표두께를 감한 제 3값이 상기 임계치 이하로 설정될 때 까지 반복되는 것을 특징으로 하는 압연기의 제어방법. - 제 4항에 있어서,
상기 제 1값 및 제 2값이 상기 임계치 이하로 설정되는 경우 상기 최종 목표두께를 이용하여 상기 스탠드의 롤갭을 제어하는 것을 특징으로 하는 압연기의 제어방법.
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| KR1020110127623A KR101435705B1 (ko) | 2011-12-01 | 2011-12-01 | 압연기 및 그 제어방법 |
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| KR1020110127623A KR101435705B1 (ko) | 2011-12-01 | 2011-12-01 | 압연기 및 그 제어방법 |
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