KR20130071702A - 쌍롤식 박판 주조공정에서의 에지 벌징 저감 방법 및 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일측면인, 박판의 에지 벌징 저감 방법은 쌍롤식 박판 주조기를 이용하여 제조된 박판의 에지 벌징 저감방법에 있어서, 상기 박판의 온도 및 에지부의 형상을 측정하는 단계, 상기 측정된 온도 및 에지부의 형상을 분석하여, 에지부의 응고상태를 판단하는 단계, 상기 판단된 응고상태에 따라 상기 주조기의 주조변수를 제어하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 일측면인, 박판의 에지 벌징 저감 시스템은 쌍롤식 박판 주조기를 이용하여 제조된 박판의 에지 벌징 저감 시스템에 있어서, 상기 박판의 온도를 측정하는 온도 측정부, 상기 박판의 에지부의 형상을 측정하는 형상 측정부, 상기 측정된 온도 및 에지부의 형상을 분석하여, 에지부의 응고상태를 판단하고 이에 대응하는 데이터를 송신하는 응고상태 판단부, 상기 데이터를 수신하고 상기 데이터에 대응하는 제어신호를 출력하는 제어부를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 쌍롤식 박판 주조기를 이용하여 박판을 제조하는 방법에 관한 것으로, 에지 벌징 저감할 수 있는 쌍롤식 박판 주조 방법에 관한 것이다.
통상적으로 쌍롤식 박판 주조방법은 회전하는 두개의 주조롤 사이로 용강을 공급하여, 그 용강으로부터 직접 수 ㎜두께의 박판을 연속적으로 제조하는 기술을 말한다.
구체적으로, 쌍롤식 박판 주조 방법은 냉각수에 의해 냉각되면서 회전하는 한 쌍의 주조롤과, 이들의 측면을 밀봉하는 에지댐에 의해 형성된 용융풀로 턴디쉬에 부착된 침지노즐을 통해, 용강이 공급된 후 주조롤 표면과 접촉 응고되면서 얇은 응고셀을 형성하고, 롤 닢에서 압하되어, 박판이 생성된다. 그리고, 상기 박판을 코일러를 이용하여 코일링하여 블랙코일을 생산한다.
그런데, 상기 블랙코일을 생산할 때, 판재의 응고가 불안정하여 미응고가 종종 발생한다. 이를 방지하고자, 종래에는 주조롤을 표면처리하거나 크라운을 변경하거나 또는, 가스를 사용하여 에지벌징을 감소시켜 왔다. 이러한 방법들은 에지벌징 감소에 탁월한 효과를 발휘하지만, 에지부의 과응고시에도 에지벌징과 비슷한 형상으로 두께가 두꺼워지는 현상이 나타나는데 이를 운전자들이 오판하여 주조조건을 변경하고, 이로 인해 에지의 과응고가 더욱 심하여져서 주조롤 에지에 손상을 입힐 수 있다. 그리고 이와 반대로 미응고시에도 반대로 오판을 하여, 에지 벌징을 더 크게 유발시킬 수 있어 실수율에 큰 영향을 주고 있다. 이와 같이 현재는 미응고와 과응고를 판단할 수 있는 기준이 없고 단순히 운전자의 직관에 의하여 제어되고 있는 실정이다.
본 발명의 일측면에 따르면, 쌍롤식 박판 주조 방법에 있어서, 박판의 미응고 또는 과응고를 명확하게 판단하여, 주조변수를 제어할 수 있는 방법 및 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 일측면인, 박판의 에지 벌징 저감 방법은 쌍롤식 박판 주조기를 이용하여 제조된 박판의 에지 벌징 저감방법에 있어서, 상기 박판의 온도 및 에지부의 형상을 측정하는 단계, 상기 측정된 온도 및 에지부의 형상을 분석하여, 에지부의 응고상태를 판단하는 단계, 상기 판단된 응고상태에 따라 상기 주조기의 주조변수를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 온도 측정은 상기 박판의 중심부와 에지부의 온도를 측정할 수 있다.
상기 에지부의 형상 측정은 상기 박판의 에지부터 120mm 이내를 측정할 수 있다.
상기 응고상태 판단은 1) 에지부와 중심부의 온도차가 70℃ 이상이거나 2) 에지 벌징의 두께의 최저점이 에지부터 40~120mm 이내에 존재하는 경우 미응고로 판단할 수 있다.
상기 응고상태 판단은 에지부와 중심부의 온도차가 40℃ 이하인 경우 과응고로 판단할 수 있다.
상기 응고상태 판단에 따라, 미응고 또는 과응고로 판단되는 경우, 분위기 가스 유지장치내의 분위기가스, 브러쉬롤의 접촉 하중, 턴디쉬 온도 및 탕면의 높이 중 하나 이상의 주조변수를 제어할 수 있다.
본 발명의 다른 일측면인, 박판의 에지 벌징 저감 시스템은 쌍롤식 박판 주조기를 이용하여 제조된 박판의 에지 벌징 저감 시스템에 있어서, 상기 박판의 온도를 측정하는 온도 측정부, 상기 박판의 에지부의 형상을 측정하는 형상 측정부, 상기 측정된 온도 및 에지부의 형상을 분석하여, 에지부의 응고상태를 판단하고 이에 대응하는 데이터를 송신하는 응고상태 판단부, 상기 데이터를 수신하고 상기 데이터에 대응하는 제어신호를 출력하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일측면인 박판의 에지 벌징 저감 방법에 의하면, 에지부의 벌징 및 판재의 온도를 측정하여, 미응고 또는 과응고를 판단함으로서, 박판 주조기의 변수를 제어할 수 있다.
이를 통하여, 공정효율을 향상시킬 수 있으며, 과응고시 발생되는 주조롤의 손상을 방지할 수 있어서, 주조롤에 대한 비용을 최소화할 수 있다. 또한, 미응고시 발생되는 주조 중단을 최소화할 수 있으므로, 주조원가를 절감할 수 있다.
도 1은 통상의 쌍롤식 박판 주조 공정의 모식도이다.
도 2는 박판의 두께 프로파일 형상이다.
도 3은 본 발명의 일실시예인 박판 주조 공정의 모식도이다.
도 2는 박판의 두께 프로파일 형상이다.
도 3은 본 발명의 일실시예인 박판 주조 공정의 모식도이다.
본 발명자들은 쌍롤식 박판 주조 방법에 있어서, 박판의 미응고와 과응고를 명확하게 판단할 수 있는 방안에 대하여 깊이 연구한 결과, 박판의 에지부의 형상과 박판의 에지부 및 중심부의 온도차이를 통하여, 박판의 미응고와 과응고를 명확하게 판단하고, 이에 대응하여, 주조변수를 제어할 수 있음을 인지하고, 본 발명에 이르게 되었다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
도 1에 도시한 바와 같이, 쌍롤식 박판 주조공정은 턴디쉬(1)에 부착된 노즐(2)을 통해 서로 반대 방향으로 회전하는 한 쌍의 주조롤(3) 사이로 공급된 용강(4)이 상기 주조롤(3)과 에지댐(5)에 의해 둘러싸인 용융풀을 형성하고, 상기 주조롤(1) 표면과 접촉 응고되면서 박판(7)을 형성하고, 상기 박판(7)은 분위기 유지장치(8)를 통과한 후 압연롤(12)에 의하여 최종 압연된다. 여기서 도면부호 6은 브러쉬롤, 9는 메니스커스 실드, 10은 로울러테이블 및 11은 핀치롤이다.
이러한 박판 주조 공정에서 박판의 미응고되거나, 과응고가 되어도, 모두 에지쪽의 두께가 두껍게 나타나는 현상이 발생한다. 이로 인하여, 운전자가 오판할 수 있는 여지가 매우 높다. 그러므로 오판을 방지하기 위해 에지 벌징의 기준을 세워 정확히 미응고인지 과응고인지 자동으로 판단하여야, 제어기에서 조업운전에 적절히 대응할 수 있다. 본 발명은 이러한 관점에서 도출된 것으로, 에지부의 형상 또는 박판의 중심부와 에지부의 온도차를 통하여, 응고상태를 판단할 수 있다.
벌징이란 에지의 미응고부로 인해 부풀어 있으며 박판의 두께가 두껍게 나타나는 현상을 말한다. 도 2에 도시한 바와 같이, 벌징 두께(Y축)는 박판의 0mm부터 120mm사이의 데이터 중 최고점을 나타내는 Y값이고, 벌징 폭(X축)은 0mm부터 120mm사이의 데이터 중 최저점을 나타내는 Y값에 해당되는 X값으로 지칭한다. 일반적으로 에지 벌징이 존재하는 구간은 X축의 0mm부터 120mm까지이다. 그리고, 상기 최저점을 갖는 X값이 에지 벌징의 시작이며, 에지방향으로 최고점을 갖는 X값이 벌징의 끝부분이다. 또한, 최고점이 X축방향으로 120mm 이상 또는 40mm 이하에 존재하는 경우에는 에지 벌징이 아니다.
이하, 이러한 용어설명을 바탕으로, 본 발명의 일측면인 박판의 에지 벌징 저감 방법을 상세히 설명한다.
본 발명의 일측면은 먼저, 박판의 온도와 에지 벌징의 형상을 측정한다. 박판의 온도는 중심부와 에지부를 각각 측정하는 것이 바람직하다. 또한, 에지 벌징 측정은 X-ray 게이지를 이용하여 측정하는 것이 바람직하다. 더불어, 박판의 에지부터 120mm까지 측정하는 것이 바람직하다. 120mm를 초과하는 부분은 에지 벌징 판단에 영향을 주지않으므로, 이러한 측정은 불필요하다.
상기 측정된 온도와 에지부를 분석하여 에지부의 응고상태를 판단한다. 이 때, 에지부와 중심부의 온도차이가 70℃ 이상으로 크게 차이가 나는 경우에는 미응고로 판단한다. 또한, 에지 벌징의 두께의 최저점이 박판의 에지로부터 40~120mm 이내의 범위에 존재하면 미응고로 판단한다. 또한, 에지부와 중심부의 온도차이가 40℃ 이하로 좁게 측정되면 이는 과응고롤 판단한다. 그리고, 에지부와 중심부의 온도차이가 40~70℃ 사이인 경우에는 정상응고로 판단할 수 있다.
이렇게 판단된 응고상태를 이용하여 주조기의 주조변수를 제어한다. 주조변수로는 분위기 가스 유지장치내의 분위기가스, 브러쉬롤의 접촉 하중, 턴디쉬 온도 및 탕면의 높이 중 하나 또는 다수의 변수가 해당된다. 미응고로 판단된 경우에는, 분위기 유지장치 내의 혼합가스의 비율을 증가시키고, 턴디쉬의 온도를 낮추거나, 브러쉬롤의 접촉 하중을 낮추는 방법 중 하나 이상의 주조변수를 제어하여, 미응고를 저감시킬 수 있다. 반대로, 과응고로 판단된 경우에는 턴디쉬의 온도를 낮추거나, 브러쉬롤의 접촉 하중을 낮추는 방법 중 하나 이상의 주조변수를 제어하여, 과응고를 방지할 수 있다.
이하, 본 발명의 다른 일측면인 박판의 에지 벌징 저감 시스템에 대하여 상세히 설명한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 상기 시스템은 박판의 온도를 측정할 수 있는 온도 측정부(13)를 구비한다. 상기 온도 측정부는 상기 박판의 중심부 및 에지부의 온도를 측정할 수 있는 역할을 할 수 있으면, 본 발명에서는 어떠한 종류의 온도측정시스템을 이용할 수 있다. 본 발명에서 상기 온도 측정부는 파이로미터(pyrometer)인 것이 바람직하다. 또한, 상기 시스템은 상기 박판의 에지부의 형상을 측정하는 형상 측정부(14)를 구비한다. 상기 형상 측정부는 X-ray 게이지인 것이 바람직하다. 상기 온도 측정부와 형상 측정부는 압연된 박판의 이송경로상에 위치하며, 그 순서는 무관하게 위치될 수 있다.
상기 시스템은 온도 측정부와 형상 측정부에서 측정된 온도와 에지부의 형상을 분석하고, 에지부의 응고상태를 판단하는 응고상태 판단부(15)를 포함한다. 상술한 바와 같이, 온도 및 형상에 따라서, 미응고, 정상응고 및 과응고 중 하나로 판단할 수 있다. 상기 응고상태 판단부는 박판의 응고상태를 판단하고, 해당 데이터를 출력한다.
또한, 상기 시스템은 상기 데이터를 수신하는 제어부(16)를 포함한다. 상기 제어부는 수신된 데이터에 따라서, 분위기 가스 유지 장치내의 분위기가스, 브러쉬롤의 접촉 하중, 턴디쉬 온도 및 탕면의 높이 중 하나 또는 다수의 변수를 제어할 수 있는 제어신호를 출력한다.
상기 제어신호에 따라서, 주조기(17)의 주조변수가 제어된다. 미응고에 해당되는 제어신호를 수신한 경우에는, 분위기 유지장치 내의 혼합가스의 비율을 증가시키고, 턴디쉬의 온도를 낮추거나, 브러쉬롤의 접촉 하중을 낮추는 방법 중 하나 이상의 주조변수를 제어하여, 미응고를 저감시킬 수 있다. 반대로, 과응고에 해당되는 제어신호를 수신한 경우에는 턴디쉬의 온도를 낮추거나, 브러쉬롤의 접촉 하중을 낮추는 방법 중 하나 이상의 주조변수를 제어하여, 과응고를 방지할 수 있다.
상기와 같이 주조변수를 적절히 제어하여, 미응고와 과응고를 방지할 수 있으며, 공정효율을 향상시킬 수 있다. 구체적으로, 과응고시 발생되는 주조롤의 손상을 방지하여, 주조롤에 대한 비용을 최소화할 수 있으며, 미응고시 발생되는 주조 중단을 최소화할 수 있으므로, 주조원가를 절감할 수 있다.
1: 턴디쉬,
2: 노즐,
3: 주조롤,
4: 용강,
5: 에지댐,
6: 브러쉬롤,
7: 박판,
8: 분위기 유지장치,
9: 메니스커스 실드,
10: 로울러테이블
11: 핀치롤,
12: 압연기,
13: 온도 측정부,
14: 형상 측정부,
15: 응고상태 판단부,
16: 제어부,
17: 주조기.
2: 노즐,
3: 주조롤,
4: 용강,
5: 에지댐,
6: 브러쉬롤,
7: 박판,
8: 분위기 유지장치,
9: 메니스커스 실드,
10: 로울러테이블
11: 핀치롤,
12: 압연기,
13: 온도 측정부,
14: 형상 측정부,
15: 응고상태 판단부,
16: 제어부,
17: 주조기.
Claims (7)
- 쌍롤식 박판 주조기를 이용하여 제조된 박판의 에지 벌징 저감방법에 있어서,
상기 박판의 온도 및 에지부의 형상을 측정하는 단계;
상기 측정된 온도 및 에지부의 형상을 분석하여, 에지부의 응고상태를 판단하는 단계; 및
상기 판단된 응고상태에 따라 상기 주조기의 주조변수를 제어하는 단계를 포함하는 박판의 에지 벌징 저감 방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 온도 측정은 상기 박판의 중심부와 에지부의 온도를 측정하는 것을 특징으로 하는 박판의 에지 벌징 저감 방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 에지부의 형상 측정은 상기 박판의 에지부터 120mm 이내를 측정하는 것을 특징으로 하는 박판의 에지 벌징 저감 방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 응고상태 판단은 1) 에지부와 중심부의 온도차가 70℃ 이상이거나 2) 에지 벌징의 두께의 최저점이 에지부터 40~120mm 이내에 존재하는 경우 미응고로 판단하는 것을 특징으로 하는 박판의 에지 벌징 저감 방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 응고상태 판단은 에지부와 중심부의 온도차가 40℃ 이하인 경우 과응고로 판단하는 것을 특징으로 하는 박판의 에지 벌징 저감 방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 응고상태 판단에 따라, 미응고 또는 과응고로 판단되는 경우, 분위기 가스 유지장치내의 분위기가스, 브러쉬롤의 접촉 하중, 턴디쉬 온도 및 탕면의 높이 중 하나 이상의 주조변수를 제어하는 것을 특징으로 하는 박판의 에지 벌징 저감 방법.
- 쌍롤식 박판 주조기를 이용하여 제조된 박판의 에지 벌징 저감 시스템에 있어서,
상기 박판의 온도를 측정하는 온도 측정부;
상기 박판의 에지부의 형상을 측정하는 형상 측정부;
상기 측정된 온도 및 에지 벌징 형상을 분석하여, 에지부의 응고상태를 판단하고 이에 대응하는 데이터를 송신하는 응고상태 판단부;
상기 데이터를 수신하고 상기 데이터에 대응하는 제어신호를 출력하는 제어부를 포함하는 박판의 에지 벌징 저감 시스템.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020110139072A KR101372681B1 (ko) | 2011-12-21 | 2011-12-21 | 쌍롤식 박판 주조공정에서의 에지 벌징 저감 방법 및 시스템 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20130071702A true KR20130071702A (ko) | 2013-07-01 |
| KR101372681B1 KR101372681B1 (ko) | 2014-03-10 |
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|---|---|---|---|
| KR1020110139072A KR101372681B1 (ko) | 2011-12-21 | 2011-12-21 | 쌍롤식 박판 주조공정에서의 에지 벌징 저감 방법 및 시스템 |
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| KR100406381B1 (ko) * | 1999-12-23 | 2003-11-19 | 주식회사 포스코 | 쌍롤형 박판주조기의 냉각롤 쉴딩가스공급장치 |
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| KR100977783B1 (ko) | 2007-09-28 | 2010-08-24 | 주식회사 포스코 | 쌍롤형 박판 제조공정에서 주편 스트립의 에지형상 제어장치 및 방법 |
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- 2011-12-21 KR KR1020110139072A patent/KR101372681B1/ko active IP Right Grant
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| KR101372681B1 (ko) | 2014-03-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| X091 | Application refused [patent] | ||
| AMND | Amendment | ||
| X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170221 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20200304 Year of fee payment: 7 |