KR20160036431A - 소재 온도 측정장치 - Google Patents

Abstract

소재 온도 측정장치에 관한 발명이 개시된다. 개시된 소재 온도 측정장치는, 장입되는 소재를 가열하는 가열부재와, 복수 개의 이송롤러를 포함하며, 가열부재에서 추출되는 소재를 이송시키는 이송부재와, 이송롤러에 결합되어, 이송롤러에 의하여 이송되는 소재의 길이 방향 온도분포를 측정하는 측정부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

소재 온도 측정장치{TEMPERATURE MEASURING DEVICE FOR MATERIAL}

본 발명은 소재 온도 측정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소재의 길이 방향에 따른 온도분포를 측정하는 소재 온도 측정장치에 관한 것이다.

일반적인 철강제조는 용선을 생산하는 제선공정, 용선에서 불순물을 제거하는 제강공정, 액체상태의 철이 고체가 되는 연주공정, 철을 강판이나 선재로 만드는 압연공정으로 이루어진다.

압연 공정은 연주 공정에서 생산된 슬래브, 블룸 등의 중간 소재를 회전하는 여러 개의 롤러 사이를 통과시켜 연속적인 힘을 가하여 늘리거나 얇게 만드는 과정을 말하며 크게 열간 압연과 냉간 압연으로 나뉜다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0032880호(2012.04.06 공개, 발명의 명칭: 열연코일용 온도측정장치)에 개시되어 있다.

본 발명의 목적은 소재의 길이 방향 위치에 따른 소재의 온도분포를 측정할 수 있는 소재 온도 측정장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 소재 온도 측정장치는: 장입되는 소재를 가열하는 가열부재; 복수 개의 이송롤러를 포함하며, 상기 가열부재에서 추출되는 상기 소재를 이송시키는 이송부재; 및 상기 이송롤러에 결합되어, 상기 이송롤러에 의하여 이송되는 상기 소재의 길이 방향 온도분포를 측정하는 측정부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 상기 측정부재는, 상기 이송롤러의 원주 방향으로 복수 개 구비되어, 상기 소재의 길이 방향 온도분포를 측정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 상기 측정부재는, 상기 이송롤러의 길이 방향으로 복수 개 구비되어, 상기 소재의 길이 방향 온도분포를 복수의 지점에서 측정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 소재 온도 측정장치는 상기 측정부재에서 측정된 측정값을 전달받고, 상기 측정값을 기 입력된 설정값과 비교한 결과에 기초하여 상기 가열부재의 동작을 제어하는 제어부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 상기 제어부재는, 상기 측정값이 상기 설정값보다 작은 경우 상기 가열부재를 통한 상기 소재의 가열온도를 증가시키고, 상기 측정값이 상기 설정값보다 큰 경우 상기 가열부재를 통한 상기 소재의 가열온도를 감소시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 소재 온도 측정장치는, 이송롤러의 원주 방향으로 구비되는 복수 개의 측정부재를 통하여 소재의 온도를 측정함으로써, 소재의 길이 방향 온도 분포를 측정할 수 있다.

또한, 본 발명은 소재의 길이 방향 온도 측정값을 설정값과 비교하여 이를 토대로 소재를 가열함으로써, 소재의 강종 및 형상 등에 따라 최적화된 온도분포인 설정값에 소재의 온도분포를 근사시켜, 소재의 품질을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 이송롤러의 길이 방향으로 복수 개의 측정부재가 구비되어 소재의 온도를 측정함으로써 측정부재의 고장 등에 따른 측정값의 오차를 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 온도 측정장치가 장착된 상태를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 온도 측정장치가 장착된 상태를 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 측정부재가 결합되는 이송롤러를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 측정부재에서 측정한 소재의 길이 방향 온도를 측정한 측정값과 설정값을 나타내는 도면이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 소재 온도 측정장치의 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 소재 온도 측정장치가 장착된 상태를 개략적으로 나타내는 평면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 온도 측정장치가 장착된 상태를 개략적으로 나타내는 정면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 온도 측정장치(1)는 가열부재(100), 이송부재(200) 및 측정부재(300)를 포함한다.

가열부재(100)는 장입된 소재(20)를 가열한다. 본 실시예에서 가열부재(100)는 가스버너로 예시되는 복수 개의 가열부(미도시)를 이용하여, 장입된 소재(20)를 설정 온도로 가열한다. 가열된 소재(20)는 이송부재(200)를 통하여 압연기(10)에 전달된다.

압연기(10)는 소재(20)의 상하부를 가압하는 압연롤러(11)를 포함하며, 고온의 소재(20)에 의한 압연롤러(11)의 파손 등을 방지하기 위하여 냉각부(13)에서 냉각유체(15)를 분사하여 압연롤러(11)를 냉각시킨다.

소재(20)의 선단부(21)는 냉각부(13)에 의하여 냉각된 압연롤러(11)에 의하여 국부 냉각될 수 있다. 따라서 본 실시예에서 가열부재(100)는 소재(20)의 길이 방향(X축 방향) 온도분포가, 소재(20)의 선단부(21)에서 후단부(23)로 진행하면서 낮아지도록 소재(20)를 가열한다.

이송부재(200)는 복수 개의 이송롤러(210)를 포함하며, 가열부재(100)에서 추출되는 소재(20)를 압연기(10)로 이송시킨다. 본 실시예에서 이송부재(200)는 추출기 등에 의하여 가열부재(100)로부터 전달받은 소재(20)가 안착된 이송롤러(210)를 일방향으로 회전시켜, 소재(20)를 압연기(10) 측으로 이동시킨다.

측정부재(300)는 이송롤러(210)의 외주면에 본딩, 끼움 결합, 볼팅 등의 방식으로 결합되어, 이송롤러(210)에 의하여 이송되는 소재(20)에 접하여 소재(20)의 온도를 측정한다.

본 실시예에서 측정부재(300)는 이송부재(200)의 원주 방향(도 2 참조)으로 복수 개 구비되어, 소재(20)를 이송시키는 과정에서 소재(20)에 순차적으로 접하여, 소재(20)의 온도를 측정하는 방식으로 소재(20)의 길이 방향 온도분포를 측정한다.

본 실시예에서 측정부재(300)는 이송부재(200)의 길이 방향(Y축 방향)으로 복수 개 구비되어 소재(20)의 온도를 측정한다. 이에 따라 본 실시예에서 소재 온도 측정장치(1)는 소재(20)의 길이 방향으로 동일한 위치에 대하여 복수의 측정값(A)을 평균함으로써, 측정부재(300)의 오작동 등에 의한 측정 오차를 줄일 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 측정부재에서 측정한 소재의 길이 방향 온도를 측정한 측정값과 설정값을 나타내는 도면이다. 도 4를 참조하면, 본 실시예에서 소재 온도 측정장치(1)는 제어부재(400)를 더 포함한다.

제어부재(400)는 측정부재(300)에서 측정한 측정값(A)을 전달받고, 측정값(A)을 기 입력된 설정값(B)과 비교한 결과에 기초하여 가열부재(100)의 동작을 제어한다.

본 실시예에서 제어부재(400)는 측정값(A)이 설정값(B)보다 작은 경우, 가열부재(100)를 통한 소재(20)의 가열온도를 증가시키고, 측정값(A)이 설정값(B)보다 큰 경우 가열부재(100)를 통한 상기 소재(20)의 가열온도를 감소시켜, 소재(20)의 온도분포가 설정값(B)에 근접할 수 있도록 한다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 온도 측정장치(1)의 작동원리 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

가열부재(100)에 장입된 소재(20)는 가스버너 등의 가열부에 의하여 가열된다. 제어부재(400)는 소재(20)의 선단부(21)가 압연롤러(11)에 의하여 냉각되는 것을 감안하여 소재(20)의 온도분포가 선단부(21)에서 후단부(23)로 가면서 낮아지도록 가열부를 제어하여 소재(20)를 가열한다.

압연기(10)에 진입되는 소재(20)의 온도분포는 소재(20)의 강종, 소재(20)의 형상 등에 따라 다르게 설정되며, 해당 설정값(B)은 소재(20)의 재질, 소재(20)의 형상 등에 따라 반복시험 및 계산을 토대로 구해지며, 제어부재(400)에 저장된다.

제어부재(400)는 설정값(B)을 기초로 가열부재(100)를 제어하여 소재(20)를 가열한다. 가열부재(100)에 의하여 가열된 소재(20)는 추출기에 의하여 이송부재(200)에 전달되고, 이송부재(200)는 이송롤러(210)를 일방향으로 회전시켜 소재(20)를 압연기(10)에 전달한다.

복수 개의 이송롤러(210) 중 일부의 이송롤러(210)에는 원주 방향으로 복수 개의 측정부재(300)가 결합되므로, 이송롤러(210)가 회전되면서 소재(20)를 이송시키는 과정에서 복수 개의 측정부재(300)가 소재(20)에 순차적으로 접하면서 온도를 측정한다.

측정부재(300)에서 측정된 온도분포인 측정값(A)은 유선 또는 무선으로 제어부재(400)에 전달된다. 제어부재(400)는 측정값(A)과 기 입력된 설정값(B)을 비교하여, 측정값(A)이 설정값(B)보다 낮으면(도 4에서 a 및 e 구간에 해당), 가열부재(100)를 가열부재(100)에 의한 소재(20)의 가열온도를 증가시키고, 측정값(A)이 설정값(B)보다 높으면(도 4에서 b 및 c 구간에 해당) 가열부재(100)에 의한 소재(S)의 가열온도를 감소시켜 측정값(A)을 설정값에 근사시킨다.

측정값(A)과 설정값(B)의 비교는 소재(20) 전체의 온도뿐만 아니라, 소재(20)의 길이 방향 위치에 따른 측정값(A)과 설정값(B)의 비교로 수행된다.

제어부재(400)는 소재(S)의 길이 방향에 따른 측정값(A)과 설정값(B)을 비교한 결과를 토대로 가열부재(100)를 제어하여 소재(20)의 길이 방향 위치에 따른 측정값(A)을 설정값(B)에 근사시킨다.

이로써, 본 실시예에서 소재 온도 측정장치(1)는, 이송롤러(210)의 원주 방향으로 부착된 복수 개의 측정부재(300)를 통하여 소재(20)의 온도를 측정함으로써, 소재(20)의 길이 방향 온도분포를 측정할 수 있다.

또한, 본 실시예에서 소재 온도 측정장치(1)는, 소재(20)의 길이 방향 온도 측정값(A)을 설정값(B)과 비교하여 이를 토대로 소재(20)를 가열함으로써 소재(20)의 강종 및 형상 등에 따라 최적화된 온도분포인 설정값(B)에 소재(20)의 온도를 근사시킴으로써 소재(20)의 품질을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시예에서 소재 온도 측정장치(1)는, 이송롤러(210)의 길이 방향으로 복수 개의 측정부재(300)가 구비되어 소재(20)의 온도를 측정함으로써 측정부재(300)의 고장 등에 따른 측정값(A)의 오차를 줄일 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.

1: 소재 온도 측정장치 10: 압연기
11: 압연롤러 13: 냉각부
15: 냉각유체 20: 소재
21: 선단부 23: 후단부
100: 가열부재 200: 이송부재
210: 이송롤러 300: 측정부재
400: 제어부재 A: 측정값
B: 설정값

Claims (5)

1. 장입되는 소재를 가열하는 가열부재;
   복수 개의 이송롤러를 포함하며, 상기 가열부재에서 추출되는 상기 소재를 이송시키는 이송부재; 및
   상기 이송롤러에 결합되어, 상기 이송롤러에 의하여 이송되는 상기 소재의 길이 방향 온도분포를 측정하는 측정부재;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 온도 측정장치.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 측정부재는,
   상기 이송롤러의 원주 방향으로 복수 개 구비되어, 상기 소재의 길이 방향 온도분포를 측정하는 것을 특징으로 하는 소재 온도 측정장치.
   
3. 제 2항에 있어서, 상기 측정부재는,
   상기 이송롤러의 길이 방향으로 복수 개 구비되어, 상기 소재의 길이 방향 온도분포를 복수의 지점에서 측정하는 것을 특징으로 하는 소재 온도 측정장치.
   
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 측정부재에서 측정된 측정값을 전달받고, 상기 측정값을 기 입력된 설정값과 비교한 결과에 기초하여 상기 가열부재의 동작을 제어하는 제어부재;
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 온도 측정장치.
   
5. 제 4항에 있어서, 상기 제어부재는,
   상기 측정값이 상기 설정값보다 작은 경우 상기 가열부재를 통한 상기 소재의 가열온도를 증가시키고, 상기 측정값이 상기 설정값보다 큰 경우 상기 가열부재를 통한 상기 소재의 가열온도를 감소시키는 것을 특징으로 하는 소재 온도 측정장치.

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