KR20130120940A - 냉각대의 이송속도 제어 장치 및 방법 - Google Patents

냉각대의 이송속도 제어 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 냉각대의 이송속도 제어장치 및 제어방법에 관한 것으로서, 후물재가 압연된 후 냉각대를 통과하여 권취될 때 후물재의 미단부가 압연기에서 인출되는 시점부터 냉각대를 통과하는 이송속도를 높여 선단부의 과냉각을 방지함으로써 후물재의 권취 특성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 이송속도의 향상으로 생산성을 향상시킬 수 있다.

Description

냉각대의 이송속도 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING CONVEYING SPEED ON RUN OUT TABLE}
본 발명은 냉각대의 이송속도 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 후물재가 압연된 후 냉각대를 통과하여 권취될 때 냉각대를 통과하는 이송속도를 조절함으로써 후물재의 권취 특성을 향상시킬 수 있도록 한 냉각대의 이송속도 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적인 철강제조는 용선을 생산하는 제선공정, 용선에서 불순물을 제거하는 제강공정, 액체상태의 철을 고체로 변형시키는 연주공정, 철을 강판이나 선재로 만드는 압연공정으로 이루어진다.
압연공정은 제강공정의 연속 주조기로부터 공급받은 슬라브를 가열로에 장입하여 압연에 적당한 온도로 재가열(1200 ~ 1300 ℃)하여 추출한 후, 조압연기를 통해 폭압연 및 두께 압연을 실시하고, 사상압연기에서 수요자가 원하는 두께를 갖는 제품으로 최종압연을 실시하여 생산된 스트립은 냉각대를 통과하면서 소정의 온도로 냉각시켜 요구되는 기계적 성질을 부여한 후 권취기로 감아 두루마리 형태의 코일로 권취하는 일련의 공정으로 이루어진다.
관련 선행기술로는 대한민국 공개특허 10-2009-0071183호(2009.07.01.) "열연 강판의 냉각 장치 및 방법"에 개시되어 있다.
본 발명은 후물재가 압연된 후 냉각대를 통과하여 권취될 때 후물재의 미단부가 압연기에서 인출되는 시점부터 냉각대를 통과하는 이송속도를 높여 선단부의 과냉각을 방지함으로써 후물재의 권취 특성을 향상시킬 수 있도록 한 냉각대의 이송속도 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일측면에 따른 냉각대의 이송속도 제어장치는 권취기에 스트립이 권취되는 상태를 감지하는 권취로드 감지부; 사상압연기의 최종스탠드에서 스트립이 인출되는 상태를 감지하는 스탠드압력 감지부; 롤러테이블을 구동시키는 롤러구동부; 및 상위제어장치로부터 압연속도를 입력받아 롤러구동부를 구동시킬 뿐만 아니라 권취로드 감지부와 스탠드압력 감지부로부터 입력된 로드값 및 압력값을 기반으로 롤러테이블의 구동속도를 조절하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 제어부는 로드값 및 압력값을 기반으로 후물재이고 스트립의 미단부가 인출된 상태이면 구동속도를 상승시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 제어부는 로드값과 압력값이 모두 감지되지 않을 때 후물재로 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 제어부는 구동속도를 조절할 경우 상위제어장치 및 냉각제어장치로 구동속도의 조정률을 제공하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 냉각대의 이송속도 제어방법은 제어부가 상위제어장치로부터 압연속도를 입력받는 단계; 압연속도에 따라 롤러테이블의 구동속도를 동기시켜 구동시키는 단계; 및 최종스탠드의 압력값과 권취기의 로드값을 기반으로 롤러테이블의 구동속도를 조절하여 구동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 구동속도를 조절하여 구동시키는 단계는 압력값과 로드값을 기반으로 후물재이고 미단부가 인출된 상태일 때 구동속도를 상승시켜 구동하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 후물재는 압력값과 로드값이 입력되지 않은 상태인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 롤러테이블의 구동속도를 조절하여 구동시키는 단계는 구동속도의 조정률을 냉각제어장치 및 상위제어장치로 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 후물재가 압연된 후 냉각대를 통과하여 권취될 때 후물재의 미단부가 압연기에서 인출되는 시점부터 냉각대를 통과하는 이송속도를 높여 선단부의 과냉각을 방지함으로써 후물재의 권취 특성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 이송속도의 향상으로 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각대의 이송속도 제어장치를 나타낸 블록구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각대에서의 스트립 이송상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각대의 이송속도 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각대의 이송속도 제어방법에 의한 시간별 구동속도의 변화를 나타낸 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 냉각대의 이송속도 제어장치 및 그 제어방법의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 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 냉각대의 이송속도 제어장치를 나타낸 블록구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각대에서의 스트립 이송상태를 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각대의 이송속도 제어장치는 권취로드 감지부(10), 스탠드압력 감지부(20), 제어부(40) 및 롤러구동부(50)를 포함한다.
권취로드 감지부(10)는 권취기(15)에 스트립(80)이 권취되는 상태를 감지하기 위해 로드값을 출력한다.
로드값의 변화를 통해 권취시점을 판단하고 이를 기반으로 후물재 여부를 판단한다.
스탠드압력 감지부(20)는 사상압연기의 최종스탠드(25)에서의 압력을 감지하여 압력값을 출력한다. 압력값의 변화를 통해 스트립(80)이 인출되는 상태를 감지하여 압연의 종료상태를 판단한다.
롤러구동부(50)는 냉각대(5)를 통과하는 스트립(80)을 이송시키는 롤러테이블(70)을 구동시킨다.
제어부(40)는 상위제어장치(30)로부터 압연속도를 입력받아 롤러구동부(50)를 구동시켜 압연속도와 동기시켜 스트립(80)이 이송되도록 한다.
또한, 제어부(40)는 권취로드 감지부(10)와 스탠드압력 감지부(20)로부터 입력된 로드값 및 압력값을 기반으로 스트립(80)의 후물재 여부를 판단하고 스트립(80)의 미단부가 최종스탠드(25)에서 인출되었는가 판단하여 롤러테이블(70)의 구동속도를 상승시켜 롤러구동부(50)를 구동시킨다.
후물재는 스트립(80)의 목표두께가 두꺼워 동일한 슬라브(미도시)를 통해 압연을 하더라도 상대적으로 스트립(80)의 길이가 짧기 때문에 제어부(40)는 로드값과 압력값이 모두 감지되지 않는 상태의 스트립(80)을 후물재로 판단한다.
후물재의 경우 압연속도가 저속이기 때문에 압연이 종료된 후 냉각대(5)를 통과하여 권취기(15)까지 진행하는 동안 저속의 압연속도에 동기되어 이송된다.
따라서, 냉각시간이 길어지면서 스트립(80)의 선단부에 과냉각이 발생하여 상향이나 하향의 형상 불안정이 발생하기도 하고 권취특성을 저하시켜 오작이나 품질저하를 발생시킨다.
이와 같이 후물재의 경우 압연이 종료된 시점부터 롤러테이블(70)의 구동속도를 상승시켜 이송시킴으로써 선단부의 과냉각을 방지한다.
이렇게 제어부(40)가 압연이 종료된 후물재의 냉각대(5) 통과속도를 높이기 위해 롤러테이블(70)의 구동속도를 상승시킬 경우 설비간 동기를 위해 상위제어장치(30) 및 냉각제어장치(60)로 구동속도의 상승률을 제공하여 권취기(15)의 권취속도를 조절하고, 냉각제어장치(60)를 통해 속도차에 의한 냉각량 편차를 보상할 수 있도록 한다. 또한, 구동속도가 복귀된 경우에도 상위제어장치(30) 및 냉각제어장치(60)로 제공하여 보상할 수 있도록 한다.
이와 같이 본 발명에 의한 냉각대의 이송속도 제어장치에 따르면, 압연된 스트립(80)의 후물재 여부 및 압연종료 여부를 판단하여 후물재가 냉각대(5)를 통과하는 속도를 높이기 위해 롤러테이블(70)의 구동속도를 상승시키고, 구동속도의 상승률을 상위제어장치(30) 및 냉각제어장치(60)로 제공하여 후물재의 과냉각을 방지할 뿐만 아니라 주변설비와 연동될 수 있도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각대의 이송속도 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각대의 이송속도 제어방법에 의한 시간별 구동속도의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 측면에 따른 냉각대의 이송속도 제어방법은 제어부(40)가 상위제어장치(30)로부터 압연속도를 입력받는다(S10).
제어부(40)는 압연이 진행되는 동안 압연속도에 따라 롤러테이블(70)의 구동속도를 동기시켜 롤러구동부(50)를 제어한다(S20).
이후 제어부(40)는 권취로드 감지부(10)와 스탠드압력 감지부(20)를 통해 최종스탠드(25)의 압력값과 권취기(15)의 로드값을 입력받아 스트립(80)의 후물재 여부를 판단하고 압연종료 여부를 판단한다.
즉, 스탠드압력 감지부(20)로부터 입력된 압력값의 변화를 통해 압력값이 떨어질 경우 최종적으로 스트립(80)의 미단부가 인출되면서 압연이 종료된 것으로 판단한다(S30).
또한, 스트립(80)의 미단부가 인출되어 압연이 종료된 상태에서 권취로드 감지부(10)로터 입력된 로드값의 변화가 없을 경우 아직 스트립(80)이 권취기(15)에 도달하지 않은 짧은 길이의 후물재로 판단할 수 있다(S40).
만약, 로드값이 변화된 경우 이미 스트립(80)이 권취기(15)에 도달하여 권취된 상태로써 스트립(80)의 이송속도를 조절할 수 없기 때문에 압연속도와 동기된 상태로 롤러테이블(70)의 구동속도를 제어한다.
그러나 압연이 종료된 후물재의 경우 롤러테이블(70)의 구동속도를 상승시켜 롤러구동부(50)를 제어한다(S50).
이렇게 롤러테이블(70)의 구동속도를 상승시킬 경우 상승률을 상위제어장치(30) 및 냉각제어장치(60)로 제공하여 권취기(15)의 속도를 조절할 수 있도록 할 뿐만 아니라 냉각제어장치(60)에서 이송속도의 속도차에 의한 냉각량 편차를 보상할 수 있도록 한다. 만약 구동속도가 복귀된 경우에는 상위제어장치(30) 및 냉각제어장치(60)로 제공하여 보상할 수 있도록 한다.
즉, 롤러테이블(70)의 구동속도는 도 4에 도시된 바와 같이 미단부의 압연이 종료될 때까지는 압연속도에 동기된 상태를 유지한다. 이후 서서히 구동속도를 상승시켜 권취성을 향상시킨다. 이렇게 상승된 구동속도는 미단부의 권취가 종료될 때 압연속도로 복귀되는 것이 바람직하다.
이와 같이 본 발명에 의한 냉각대의 이송속도 제어방법에 따르면, 압연된 스트립(80)의 후물재 여부 및 압연종료 여부를 판단하여 후물재가 냉각대(5)를 통과하는 속도를 높이기 위해 롤러테이블(70)의 구동속도를 상승시키고, 구동속도의 상승률을 상위제어장치(30) 및 냉각제어장치(60)로 제공하여 후물재의 과냉각을 방지할 뿐만 아니라 주변설비와 연동될 수 있도록 한다.
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. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 권취로드 감지부 15 : 권취기
20 : 스탠드압력 감지부 25 : 최종스탠드
30 : 상위제어장치 40 : 제어부
50 : 롤러구동부 60 : 냉각제어장치
70 : 롤러테이블 80 : 스트립

Claims (8)

  1. 권취기에 스트립이 권취되는 상태를 감지하는 권취로드 감지부;
    사상압연기의 최종스탠드에서 상기 스트립이 인출되는 상태를 감지하는 스탠드압력 감지부;
    롤러테이블을 구동시키는 롤러구동부; 및
    상위제어장치로부터 압연속도를 입력받아 상기 롤러구동부를 구동시킬 뿐만 아니라 상기 권취로드 감지부와 상기 스탠드압력 감지부로부터 입력된 상기 로드값 및 상기 압력값을 기반으로 상기 롤러테이블의 구동속도를 조절하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각대의 이송속도 제어장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는 상기 로드값 및 상기 압력값을 기반으로 후물재이고 상기 스트립의 미단부가 인출된 상태이면 상기 구동속도를 상승시키는 것을 특징으로 하는 냉각대의 이송속도 제어장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 제어부는 상기 로드값과 상기 압력값이 모두 감지되지 않을 때 상기 후물재로 판단하는 것을 특징으로 하는 냉각대의 이송속도 제어장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는 상기 구동속도를 조절할 경우 상위제어장치 및 냉각제어장치로 상기 구동속도의 조정률을 제공하는 것을 특징으로 하는 냉각대의 이송속도 제어장치.
  5. 제어부가 상위제어장치로부터 압연속도를 입력받는 단계;
    상기 압연속도에 따라 롤러테이블의 구동속도를 동기시켜 구동시키는 단계; 및
    최종스탠드의 압력값과 권취기의 로드값을 기반으로 상기 롤러테이블의 상기 구동속도를 조절하여 구동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각대의 이송속도 제어방법.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 구동속도를 조절하여 구동시키는 단계는 상기 압력값과 상기 로드값을 기반으로 후물재이고 스트립의 미단부가 인출된 상태일 때 상기 구동속도를 상승시켜 구동하는 것을 특징으로 하는 냉각대의 이송속도 제어방법.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 후물재는 상기 압력값과 상기 로드값이 입력되지 않은 상태인 것을 특징으로 하는 냉각대의 이송속도 제어방법.
  8. 제 5항에 있어서, 상기 롤러테이블의 상기 구동속도를 조절하여 구동시키는 단계는 상기 구동속도의 조정률을 냉각제어장치 및 상위제어장치로 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각대의 이송속도 제어방법.
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