KR20140002889A - 냉각장치의 에지마스크 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 냉각장치의 에지마스크 제어방법에 관한 것으로서, 냉각장치의 입측에서 측정된 열연코일의 폭방향 온도 및 열연코일의 속도에 따라 에지마스크의 구동개수 및 깊이를 조절하여 균일한 폭방향 온도분포를 갖도록 에지마스크를 제어함으로써 열연코일의 폭방향 온도 제어가 가능하여 균일한 재질의 열연코일을 생산할 수 있으며, 웨이브 없는 재질의 열연코일을 생산할 수 있으며, 냉각장치의 출측에서 측정된 열연코일의 폭방향 온도를 기반으로 최종 뱅크의 에지마스크를 조정함으로써 계산된 폭방향 온도의 오차를 보상할 수 있다.

Description

냉각장치의 에지마스크 제어방법{METHOD FOR CONTROLLING EDGE MASK OF COOLING APPARATUS}
본 발명은 냉각장치의 에지마스크 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 냉각장치의 입측에서 측정된 열연코일의 폭방향 온도 및 열연코일의 속도에 따라 에지마스크의 구동개수 및 깊이를 조절하여 균일한 폭방향 온도분포를 갖도록 하는 냉각장치의 에지마스크 제어방법에 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 스트립을 권취기로 감아 두루마리 형태의 압연코일로 권취하는 일련의 공정으로 이루어진다.
관련 선행기술로는 대한민국 공개특허 10-1995-0016920호(1995.07.20.) "열연강판의 균일 냉각장치"가 있다.
본 발명은 냉각장치의 입측에서 측정된 열연코일의 폭방향 온도 및 열연코일의 속도에 따라 에지마스크의 구동개수 및 깊이를 조절하여 균일한 폭방향 온도분포를 갖도록 하는 냉각장치의 에지마스크 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 냉각장치의 에지마스크 제어방법은 제어부가 냉각장치의 입측에서 측정된 열연코일의 입측 폭방향 온도를 입력받는 단계; 제어부가 상위제어장치로부터 열연코일에 대한 정보 및 속도를 입력받는 단계; 입측 폭방향 온도를 초기온도로 폭방향 온도를 계산하면서 에지마스크 패턴 및 속도를 기반으로 에지마스크의 구동개수 및 깊이를 변경하여 폭방향 온도가 균일하도록 조정하는 단계; 및 계산된 폭방향 온도가 균일할 경우 에지마스크를 구동하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 폭방향 온도는 두께방향과 폭방향에 대한 2차원 유한차분법을 이용하여 계산하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 제어부가 냉각장치의 출측에서 측정된 열연코일의 출측 폭방향 온도를 입력받는 단계; 및 출측 폭방향 온도를 기반으로 최종 뱅크의 에지마스크를 조정하여 구동하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 냉각장치의 입측에서 측정된 열연코일의 폭방향 온도 및 열연코일의 속도에 따라 에지마스크의 구동개수 및 깊이를 조절하여 균일한 폭방향 온도분포를 갖도록 에지마스크를 제어함으로써 열연코일의 폭방향 온도 제어가 가능하여 균일한 재질의 열연코일을 생산할 수 있으며, 웨이브 없는 재질의 열연코일을 생산할 수 있다.
또한, 냉각장치의 출측에서 측정된 열연코일의 폭방향 온도를 기반으로 최종 뱅크의 에지마스크를 조정함으로써 계산된 폭방향 온도의 오차를 보상하여 균일한 폭방향 온도분포를 갖는 열연코일을 생산할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각장치의 에지마스크 제어장치를 나타낸 블록구성도이다.
도 2내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각장치의 에지마스킹 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각장치의 에지마스크 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각장치의 에지마스크 제어방법에 의해 열연코일의 속도에 따른 에지마스크의 구동상태를 설명하기 위한 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 냉각장치의 에지마스크 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 냉각장치의 에지마스크 제어장치를 나타낸 블록구성도이고, 도 2내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각장치의 에지마스크 제어장치에 의한 에지마스킹 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각장치의 에지마스크 제어장치는 입측온도 측정기(20), 출측온도 측정기(30), 제어부(40) 및 마스크 구동부(50)를 비롯하여 상위제어장치(10)를 포함한다.
입측온도 측정기(20)는 사상압연기(15)에서 압연된 열연코일(60)이 냉각장치(45)로 입력되는 입측에 설치되어 열연코일의 입측 폭방향 온도를 측정한다.
출측온도 측정기(30)는 냉각장치(45)에서 냉각이 진행된 후 권취기(65)에 권취되는 출측에 설치되어 열연코일(60)의 출측 폭방향 온도를 측정한다.
마스크 구동부(50)는 도 3에 도시된 바와 같이 냉각헤더(70) 하부에서 열연코일(60)의 에지 부분의 냉각수량을 조절하기 위한 에지마스크(55)를 열연코일(60)의 폭방향으로 이동시켜 열연코일(60)의 에지 부분의 과냉현상을 방지하도록 한다.
제어부(40)는 입측온도 측정기(20)로부터 냉각장치(45)의 입측에서 측정된 열연코일(60)의 입측 폭방향 온도와 상위제어장치(10)로부터 열연코일(60)에 대한 정보 및 속도를 입력받아 입측 폭방향 온도를 초기 온도로 폭방향 온도가 균일하도록 에지마스크 패턴 및 속도를 기반으로 에지마스크(60)의 구동개수 및 깊이를 변경하여 폭방향 온도를 계산하고, 계산된 폭방향 온도가 균일하도록 하는 에지마스크 패턴에 따라 마스크 구동부(50)를 작동시킨다.
또한, 제어부(40)는 출측온도 측정기(30)로부터 냉각장치(45)의 출측에서 측정된 열연코일(60)의 출측 폭방향 온도를 입력받아 최종 뱅크(75)의 에지마스크(55)를 조정하여 계산에 의한 폭방향 온도분포의 오차를 보상하여 균일한 폭방향 온도분포를 갖도록 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각장치의 에지마스크 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4에 도시된 바와 같이 냉각장치의 에지마스크 제어방법은 먼저, 제어부(40)가 입측온도 측정기(20)로부터 냉각장치(45)의 입측에서 측정된 열연코일(60)의 입측 폭방향 온도를 입력받는다(S10).
또한, 제어부(40)가 상위제어장치(10)로부터 열연코일(60)에 대한 정보 및 속도를 입력받는다(S20).
이후 제어부(40)는 입측 폭방향 온도를 초기온도로 열연코일(60)에 대한 정보를 기반으로 설정된 에지마스크 패턴에 따른 폭방향 온도를 계산한다(S30).
일단, 열연코일(60)에 대한 정보를 기반으로 열연코일(60)의 강종, 폭 및 두께에 따라 구동되는 에지마스크(55)의 구동개수 및 깊이에 따라 에지마스크 패턴을 설정한 후 폭방향 온도를 계산한다.
이때 폭방향 온도는 두께방향과 폭방향에 대한 2차원 유한차분법(FDM ; Finite Difference Method)을 이용하여 계산한다.
이렇게 계산된 폭방향 온도가 균일할 경우에는 에지마스크 패턴에 따라 마스크 구동부(50)를 통해 에지마스크(55)를 구동시킨다(S40)(S60).
그러나, 폭방향 온도가 균일하지 않을 경우에는 속도에 따른 에지마스크(55)의 구동개수 및 깊이를 변경하여 균일한 폭방향 온도를 갖도록 조정한다(S50).
이와 같이 계산한 폭방향 온도가 균일할 경우 에지마스크 패턴에 따라 마스크 구동부(50)를 통해 에지마스크(55)를 구동시킨다(S40)(S60).
이후 냉각장치(45)의 출측에서 측정된 열연코일(60)의 출측 폭방향 온도를 출측온도 측정기(30)로부터 입력받는다(S70).
이렇게 냉각장치(45)의 출측에서 피드백된 출측 폭방향 온도를 기반으로 최종 뱅크(75)의 에지마스크(55)를 조정하여 계산된 폭방향 온도분포에 의한 오차를 보상하여 균일한 폭방향 온도를 갖을 수 있도록 한다(S80).
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각장치의 에지마스크 제어방법에 의해 열연코일의 속도에 따른 에지마스크의 구동상태를 설명하기 위한 그래프이다.
도 5에 도시된 바와 같이 열연코일(60)이 가속 압연되면서 속도가 가변될 경우 냉각장치(45)에서의 냉각수량도 속도 변화에 따라 증가하게 된다.
이때 냉각수량이 속도에 따라 증가하더라도 에지마스크(55)의 구동개수가 고정될 경우 냉각수량이 증가된 가속구간에서는 에지부가 과냉되어 출측에서의 중심부와 에지부간의 온도편차가 발생된다.
따라서, 본 발명에서는 속도에 따라 에지마스크(55)의 구동개수 및 깊이를 변경함으로써 출측에서의 폭방향 온도편차가 발생하지 않도록 한다.
즉, 도 5의 그래프에서 보는 바와 같이 에지마스크(55)의 구동개수도 냉각수량과 함께 열연코일(60)의 속도에 따라 변경되고 있으며, 이에 따라 출측의 중심부와 에지부 온도가 동일하게 유지됨을 볼 수 있다.
이와 같이 본 발명에 의한 냉각장치의 에지마스크 제어방법에 따르면, 냉각장치(45)의 입측에서 측정된 열연코일(60)의 폭방향 온도 및 열연코일(60)의 속도에 따라 에지마스크(55)의 구동개수 및 깊이를 조절하여 균일한 폭방향 온도분포를 갖도록 에지마스크(55)를 제어함으로써 열연코일(60)의 폭방향 온도 제어가 가능하여 균일한 재질의 열연코일(60)을 생산할 수 있으며, 웨이브 없는 재질의 열연코일(60)을 생산할 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. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 상위제어장치 15 : 사상압연기
20 : 입측온도 측정기 30 : 출측온도 측정기
40 : 제어부 45 : 냉각장치
50 : 마스크 구동부 55 : 에지마스크
60 : 열연코일 65 : 권취기
70 : 냉각헤더 75 : 최종뱅크

Claims (3)

  1. 제어부가 냉각장치의 입측에서 측정된 열연코일의 입측 폭방향 온도를 입력받는 단계;
    상기 제어부가 상위제어장치로부터 상기 열연코일에 대한 정보 및 속도를 입력받는 단계;
    상기 입측 폭방향 온도를 초기온도로 폭방향 온도를 계산하면서 에지마스크 패턴 및 상기 속도를 기반으로 에지마스크의 구동개수 및 깊이를 변경하여 상기 폭방향 온도가 균일하도록 조정하는 단계; 및
    계산된 상기 폭방향 온도가 균일할 경우 상기 에지마스크를 구동하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각장치의 에지마스크 제어방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 폭방향 온도는 두께방향과 폭방향에 대한 2차원 유한차분법을 이용하여 계산하는 것을 특징으로 하는 냉각장치의 에지마스크 제어방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 제어부가 상기 냉각장치의 출측에서 측정된 상기 열연코일의 출측 폭방향 온도를 입력받는 단계; 및
    상기 출측 폭방향 온도를 기반으로 최종 뱅크의 상기 에지마스크를 조정하여 구동하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각장치의 에지마스크 제어방법.
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