KR20160107203A

KR20160107203A - 탠덤 롤링 밀에서 온도를 제어하기 위한 감축의 동적 시프팅(dsr)

Info

Publication number: KR20160107203A
Application number: KR1020167019751A
Authority: KR
Inventors: 프란치스코 카르발류; 에두아르도 민니티; 카를로스 에볼리
Original assignee: 노벨리스 도 브라질 엘티디에이.
Priority date: 2013-12-20
Filing date: 2014-12-19
Publication date: 2016-09-13
Also published as: CA2934185A1; KR101832644B1; PL3089833T5; DE202014011231U1; EP3089833A1; EP3089833B2; CN106029244A; US20150174629A1; BR112016014320A2; CN106029244B; BR112016014320B1; CA2934185C; HUE039632T2; EP3089833B1; PL3089833T3; US10016799B2; WO2015092770A1

Abstract

탠덤 롤링 밀(100)에서 사용하기 위한 폐루프 온도 제어 시스템. 폐루프 온도 제어 시스템은 재료가 밀(100)을 통해 이동할 때 워크 롤(118, 120, 130, 132)을 조절하여 스탠드(102, 104) 사이에서의 두께 감축의 양을 조절하여 재료(108)의 온도를 제어하기 위해 밀(100)을 통해 이동하는 재료(108)의 온도에 대한 동적 정보를 사용한다. 일 실시형태에 있어서, 제어 시스템은 재료가 롤링 프로세스의 가속, 정상 상태 및 감속 스테이지를 통해 이동할 때 재료의 길이를 가로지르는 온도차를 감축 또는 제거하도록 구성된다.

Description

탠덤 롤링 밀에서 온도를 제어하기 위한 감축의 동적 시프팅(DSR){DYNAMIC SHIFTING OF REDUCTION (DSR) TO CONTROL TEMPERATURE IN TANDEM ROLLING MILLS}

관련 출원에 대한 상호 참조

본 출원은 2013년 12월 20일자로 출원된 미국 가특허출원 제61/919,048호 발명의 명칭 "DYNAMIC SHIFTING OF REDUCTION (DSR) TO CONTROL TEMPERATURE IN TANDEM ROLLING MILLS"의 이익을 주장하며, 그 전문이 참고로 본 명세서에 편입된다.

기술분야

본 발명은 일반적으로는 탠덤 롤링 밀에 관한 것이고 더 구체적으로는 탠덤 롤링 밀과의 사용을 위한 폐루프 온도 제어 시스템을 제공하는 것에 관한 것이다.

롤링은 스톡 시트 또는 스트립이 적어도 한 쌍의 롤을 통해 통과되는 금속 성형 프로세스이다. 탠덤 롤링 밀은 롤링이 한 쌍의 롤을 통한 다수의 통과 대신에 하나보다 많은 쌍의 롤을 통한 하나의 통과로 수행되도록 구성된다. 탠덤 롤링 밀은 적어도 2개의 스탠드를 포함하며, 각각의 스탠드는 재료의 두께를 감축하도록 재료를 롤링하는 적어도 하나의 워크 롤 쌍을 갖는다. 구체적으로, 재료는 그것이 더 두꺼운 게이지로부터 더 얇은 게이지로 이동하도록 워크 롤 쌍 사이에서 롤링된다. 워크 롤과 재료 간 상호작용은 때로는 롤 바이트라고 지칭된다. 스탠드는 감축이 연속적으로 행해지도록 순차로 배치된다. 탠덤 밀은 핫 또는 콜드 롤링 밀 유형 중 어느 하나일 수 있다.

일부 탠덤 롤링 밀은 워크 롤에 강성 서포트를 제공하고 그래서 워크 롤의 직경이 감축될 수 있게 하는 백업 롤을 포함한다. 탠덤 롤링 밀은 다양한 구성을 갖고 2-하이, 3-하이, 4-하이, 6-하이 등일 수 있다. 2-하이 롤은 2개의 워크 롤을 가질 수 있으며, 각각은 금속의 스트립의 반대 양면 상에 위치한다. 4-하이 롤은 4개의 롤을 가질 수 있으며, 금속의 스트립의 반대 양면 상에 위치하는 2개의 워크 롤, 및 금속의 스트립으로부터의 워크 롤의 반대 양면 상에 각각 위치하는 2개의 백업 롤을 포함한다.

스톡 시트 또는 스트립이 탠덤 롤링 밀을 통해 통과한 후에, 최종 제품은, 재료의 최종 사용에 의존하여, 금속의 코일 또는 금속의 슬래브 중 어느 하나일 수 있다. 롤링 프로세스를 거친 후에, 금속은 일반적으로는, 재료가 롤 바이트 후 냉각 프로세스에 노출되지 않는 한, 롤링 프로세스 동안 발생된 열에 기인하여 실온보다 더 높은 온도를 갖는다. 재료의 퇴장 온도가 재료의 기계적 속성에 직접 영향을 미치므로, 재료의 퇴장 온도는 주의깊게 모니터링 및 제어되어야 하는 변수이다.

용어 실시형태 및 유사한 용어는 본 개시 및 아래 청구범위의 주제 사항 전부를 넓게 지칭하려는 의도이다. 이들 용어를 포함하고 있는 서술은 여기에서 설명되는 주제 사항을 한정하거나 아래 청구항들의 범위 또는 의미를 한정하지 않는다고 이해되어야 한다. 여기에서 망라되는 본 발명의 실시형태는 이러한 개요가 아니라 아래 청구범위에 의해 정의된다. 이러한 개요는 본 발명의 다양한 양상의 하이-레벨 개관이며 아래 상세한 설명 절에서 더 설명되는 개념 중 일부를 소개한다. 이러한 개요는 청구되는 주제 사항의 핵심적 또는 필수적 특징을 식별시키려는 의도도 아니고, 청구되는 주제 사항의 범위를 결정하도록 따로 사용되려는 의도도 아니다. 주제 사항은 본 개시, 어느 또는 모든 도면 및 각각의 청구항의 명세서 전체의 적합한 부분을 참조함으로써 이해되어야 한다.

본 발명의 양상은 탠덤 롤링 밀에서의 사용을 위한 폐루프 온도 제어 시스템에 관한 것이다. 폐루프 온도 제어 시스템은 재료가 밀을 통해 이동함에 따라 재료의 온도를 제어하기 위해 워크 롤을 조절하여 롤링 스탠드 사이에서의 두께 감축의 양을 조절하도록 밀을 통해 이동하는 재료의 온도에 대한 동적 정보를 사용한다. 일 실시형태에 있어서, 제어 시스템은 재료가 롤링 프로세스의 가속, 정상 상태 및 감속 스테이지를 통해 이동함에 따라 재료의 길이를 가로지르는 온도차를 감축 또는 제거하도록 구성된다.

일부 실시형태에 있어서, 제어 시스템은 재료가 밀을 통해 롤링됨에 따라 재료로부터 데이터를 연속적으로 수집하는 그리고 그 데이터를 하나 이상의 컨트롤러에 제공하는 하나 이상의 센서를 포함하며, 하나 이상의 컨트롤러는 워크 롤을 그것들이 재료의 두께에서의 소망 감축을 수행하도록 위치결정시키기 위해 각각의 스탠드를 조절하는 하나 이상의 액추에이터에 명령할 로직을 갖는 프로그램을 포함하고 있다.

본 발명의 예시적 실시형태가 이하의 도면을 참조하여 아래에서 상세히 설명된다.
도 1은 본 발명의 소정 양상에 따른 4-하이, 2-스탠드 탠덤 롤링 밀의 도식적 측면도;
도 2는 본 발명의 소정 양상에 따른 도 1의 4-하이, 2-스탠드 탠덤 롤링 밀의 도식적 측면도;
도 3은 본 발명의 소정 양상에 따른, 도 1의 밀과 같은, 2개의 스탠드 밀을 통해 롤링되는 금속 스트립의 다양한 특성을 묘사하는 일 세트의 그래프;
도 4는 본 발명의 소정 양상에 따라 스트립을 롤링하기 위한 방법도;
도 5는 본 발명의 소정 양상에 따른 스트립 온도를 묘사하는 일 세트의 그래프;
도 6은 본 발명의 소정 양상에 따른 인터페이스의 묘사도; 및
도 7은 본 발명의 일 실시형태를 사용하여 롤링된 코일로부터 획득된 데이터의 일례의 분석도.

본 발명의 소정 양상 및 특징은 탠덤 롤링 밀 동작에서의 사용을 위한 온도 제어 시스템에 관한 것이다. 제어 시스템은 밀을 통해 이동하는 재료의 온도를 모니터링하고 재료의 온도를 제어하도록 감축의 동적 시프팅(dynamic shifting of reduction: DSR)을 제공한다. 구체적으로, 시스템은 스트립의 두께 감축의 양을 조절함으로써 각각의 스탠드에서 스트립에서의 더 많거나 더 적은 열을 발생시키도록 롤링 프로세스의 용량을 사용한다. 다수-스탠드 밀의 스탠드 사이에서 두께 감축의 양을 동적으로 시프팅함으로써, 롤 바이트 동안 발생되는 열은 재료의 온도를 그것이 밀을 통해 이동함에 따라 제어하도록 조절될 수 있다. 구체적으로, 재료의 온도는 재료의 온도가 재료의 길이를 가로질러 더 일관되도록 가속, 정상 상태 및 감속 스테이지를 쭉 통해 제어될 수 있다.

개시된 온도 제어 시스템을 사용하는 일례의 방법에 있어서, 인터-스탠드 두께(스탠드 사이에서의 재료의 두께)는 재료의 퇴장 두께에 기반하여 초기 값으로 설정된다. 밀은 그 후 파워 온 된다. 밀이 영으로부터 최고 속도로 속도를 증가시킴에 따라, 모터는 데워지고 순차로 워크 롤 및 재료를 데운다. 제어 시스템의 하나 이상의 센서는 재료의 온도(일부 실시형태에서는 그것이 밀을 퇴장할 때의 재료의 온도)를 획득하고 그 정보를 하나 이상의 컨트롤러에 보낸다. 하나 이상의 컨트롤러는 그 데이터를 프로세싱하고 재료의 온도 및 그 온도가 소망 퇴장 온도에 얼마나 견줄만한지에 대한 결정을 한다. 재료의 온도가 낮다고 결정되면, 예를 들어, 워크 롤 및 재료가 프로세스의 가속 스테이지 동안 여전히 데워지고 있으면, 하나 이상의 컨트롤러는 인터-스탠드 두께 설정점을 증가시킬 수 있으며, 그것은 제2 스탠드에서 더 높은 감축을 필요로 해서, 더 많은 열이 제2 스탠드에서 발생되고 재료의 퇴장 온도가 증가된다. 이것은 순차로 더 많은 열을 발생시키고 재료의 목표 온도를 더 빨리 달성한다. 그 최대 속도로의 밀의 가속은 재료의 가속 과도(acceleration transient)라고 지칭된다.

재료의 일부가 목표 온도에 도달한 후에, 재료는, 미리 설정되어 있는, 온도에 대한 최대 한계에 그것이 도달할 때까지 계속 가열된다. 그 후 제어 시스템은 (예를 들어, 프로세스의 시작에서의 가속 과도에 기인하여 온도가 부족했던 이러한 영역에 부가적 열을 구축하기 위해) 재료가 최대 한계 온도에서 얼마나 오래 머무를 것인가에 대해 지시하도록 프로그래밍될 수 있다. 이러한 시간이 지나간 후에, 제어 시스템은 인터-스탠드 두께 설정점을 감소시키며, 그것은 제2 스탠드에서 더 적은 두께 감축을 필수로 하고, 그리하여 제2 스탠드에서 발생되는 열의 양을 감소시키고 재료의 퇴장 온도를 그것이 제어 한계에 다시 들어갈 때까지 감소시킨다. 밀이 그 최대 동작 속도에 도달할 때, 그것은 재료의 정상 상태 영역이라고 지칭된다.

재료가 온도의 제어 한계에 들어가고 나면, 하나 이상의 센서는, 데이터를 프로세싱하고 센서가 퇴장 온도에서의 하락을 검출할 때마다 제2 스탠드에서 두께 감축을 증가시키고 센서가 재료의 퇴장 온도에서의 증가를 검출할 때마다 제2 스탠드의 두께 감축을 감소시키는, 하나 이상의 컨트롤러에 데이터를 계속 보낸다. 이러한 식으로, 재료의 퇴장 온도는 그것이 균일한 채로 있도록 제어될 수 있다.

소망된다면, 재료의 온도를 감소시키는 것을 돕도록 부가적 냉매가 열 추출 매체 시스템에 의해 부가될 수 있다. 냉매의 예는 공기, 물, 기름 또는 다른 적합한 유체와 같은 냉각 유체를 포함할 수 있다. 열 추출 매체 시스템의 예는 냉매를 송출하기 위한 유체 펌핑 시스템 또는 다른 적합한 시스템을 포함할 수 있다. 밀이 재료 생산을 마치기 위해 감속하기 시작할 때, 부가적 냉각은 턴 오프되어, 코일이 맨드렐로부터 릴리스되고 실온에서의 냉각을 받게 된 후 열 교환을 보상하도록 이러한 감속 스테이지 동안 온도를 증가시킬 수 있다. 이것은 재료의 감속 과도라고 지칭된다.

여기에서 설명되는 기술을 사용하여 생산된 재료는 재료의 길이(예를 들어, 재료의 코일)를 가로질러 더 일관된 내력을 가질 수 있다.

이들 예시적 예는 여기에서 논의되는 일반적 주제 사항을 독자에게 소개하도록 주어지고 개시되는 개념의 범위를 한정하려는 의도는 아니다. 이하의 절은 유사한 숫자가 유사한 구성요소를 나타내는 도면을 참조하여 다양한 부가적 특징 및 예를 설명하고, 방향성 설명은 예시적 실시형태를 설명하도록 사용되지만, 예시적 실시형태처럼, 본 발명을 한정하도록 사용되어서는 아니된다. 여기에서의 예시에 포함된 구성요소는 축척대로 그려진 것은 아닐 수 있다.

도 1은 본 발명의 소정 양상에 따른 4-하이, 2-스탠드 탠덤 롤링 밀(100)의 도식적 측면도이다. 밀(100)은 인터-스탠드 스페이스(106)에 의해 분리된 제1 스탠드(102) 및 제2 스탠드(104)를 포함한다. 스트립(108)은 방향(110)으로 제1 스탠드(102), 인터-스탠드 스페이스(106), 및 제2 스탠드(104)를 통해 통과한다. 스트립(108)은 알루미늄 스트립과 같은 금속 스트립일 수 있다. 스트립(108)이 제1 스탠드(102)를 통해 통과함에 따라, 제1 스탠드(102)는 더 작은 두께로 스트립(108)을 롤링한다. 스트립(108)이 제2 스탠드(104)를 통해 통과함에 따라, 제2 스탠드(104)는 훨씬 더 작은 두께로 스트립(108)을 롤링한다. 프리-롤 부분(112)은 아직 제1 스탠드(102)를 통해 통과하지 않은 스트립(108)의 부분이다. 인터-롤 부분(114)은 제1 스탠드(102)를 통해 통과하였지만 아직 제2 스탠드(104)를 통해 통과하지 않은 스트립(108)의 부분이다. 포스트-롤 부분(116)은 제1 스탠드(102)도 그리고 제2 스탠드(104)도 통해 통과한 스트립(108)의 부분이다. 프리-롤 부분(112)은, 포스트-롤 부분(116)보다 더 두꺼운, 인터-롤 부분(114)보다 더 두껍다.

4-하이 스탠드의 제1 스탠드(102)는 스트립(108)이 통해 통과하는 대향 워크 롤(118, 120)을 포함한다. 힘(126, 128)은, 각각, 백업 롤(122, 124)에 의해 스트립(108)을 향한 방향으로 각각의 워크 롤(118, 120)에 가해진다. 힘(126, 128)은 게이지 컨트롤러(142)에 의해 제어될 수 있다. 힘(138, 140)은, 각각, 백업 롤(134, 136)에 의해 스트립(108)을 향한 방향으로 각각의 워크 롤(130, 132)에 가해진다. 힘(138, 140)은 게이지 컨트롤러(144)에 의해 제어될 수 있다. 백업 롤은 워크 롤에 강성 서포트를 제공한다. 대안의 실시형태에 있어서, 힘은, 백업 롤을 통해서보다는, 워크 롤에 직접 가해진다. 대안의 실시형태에서는, 워크 롤 및/또는 백업 롤과 같은, 다른 수의 롤이 사용될 수 있다.

제1 스탠드(102)에서 가해진 힘(126, 128)의 증가는 스트립(108)의 인터-롤 부분(114)에서의 두께의 추가적 감소는 물론, 스트립(108)의 인터-롤 부분(114)에서의 온도 증가도 초래한다. 제2 스탠드(104)에서 가해진 힘(138, 140)의 증가는 스트립(108)의 포스트-롤 부분(116)에서의 두께의 추가적 감소는 물론, 스트립(108)의 포스트-롤 부분(116)에서의 온도 증가도 초래한다.

온도 센서(148)는 스트립(108)의 포스트-롤 부분(116)의 온도를 측정하도록 위치결정된다. 온도 센서(148)는 스트립(108)에 인접하여 위치결정될 수 있다. 온도 센서(148)는, 적외선 온도 센서 또는 어느 다른 유형의 센서와 같은, 비-접촉 센서일 수 있다.

게이지 컨트롤러(142, 144)는 감축의 동적 시프팅(DSR) 컨트롤러(146)에 의해 제어될 수 있다. DSR 컨트롤러(146)는 온도 센서(148)에 결합된다. DSR 컨트롤러(146)는 제1 스탠드(102)에서 가해지는 힘(126, 128)의 양 및/또는 제2 스탠드(104)에서 가해지는 힘(138, 140)의 양을 조절하도록 스트립(108)의 포스트-롤 부분(116)의 감지된 온도를 사용할 수 있다. 온도 센서(148)는 스트립(108)으로부터의 온도 데이터를 그것이 밀을 통해 롤링됨에 따라 연속적으로 수집할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 적어도 하나의 온도 센서(148)는 스트립(108)의 온도를 그것이 마지막 스탠드를 퇴장한 후에 측정한다. 온도 센서(148)는 (예를 들어, 게이지 컨트롤러(142, 144)를 통하여) 하나 이상의 액추에이터에 명령하기 위한 프로그램 로직을 포함하고 있는, DSR 컨트롤러(146)와 같은, 하나 이상의 컨트롤러에 감지된 온도 데이터를 통신한다. 하나 이상의 컨트롤러는 국한되는 것은 아니지만 Siemens에 의해 제공되는 TDC 멀티프로세서 제어 시스템 또는 프로그래밍가능한 로직 컨트롤러와 같은 어느 적합한 컨트롤러라도 될 수 있다.

대안의 실시형태에서는, 2개보다 많은 스탠드가 사용될 수 있다. 대안의 실시형태에서는, 포스트-롤 부분(116)에 인접한 다수의 센서 또는 인터-롤 부분(114)에 인접한 인터-스탠드 스페이스(106)에서의 센서와 같은, 어느 수의 센서라도 사용될 수 있다.

도 2는 본 발명의 소정 양상에 따른 도 1의 4-하이, 2-스탠드 탠덤 롤링 밀(100)의 도식적 측면도이다. 위에서 설명된 바와 같이, DSR 컨트롤러(146)는, 게이지 컨트롤러(142, 144)를 통해서와 같이, 하나 이상의 액추에이터(202, 204)에 커맨드를 제공할 수 있다.

시스템은 각각의 스탠드에 대해 하나 이상의 액추에이터를 포함할 수 있으며, 여기서 하나 이상의 액추에이터의 각각은 그 스탠드에서 재료의 두께를 감축하도록 롤링 하중의 적절한 양을 발생시키기 위해 워크 롤의 위치결정을 서로 상대적으로 조절하도록 구성된다. 도 2의 실시형태에서 예시된 바와 같이, 제1 스탠드(102)는 워크 롤(118, 120)에 힘을 가하는 액추에이터(202)를 포함할 수 있다. 제2 스탠드(104)는 워크 롤(130, 132)에 힘을 가하는 액추에이터(204)를 포함할 수 있다. 워크 롤이 하나 이상의 컨트롤러에 의해 지시된 바와 같이 재료의 두께에서의 소망 감축을 수행하도록, 국한되는 것은 아니지만 유압 갭 실린더를 포함하는, 어느 적합한 액추에이터라도 워크 롤을 조절하도록 사용될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 고압 유압 시스템은 소망의 퇴장 두께를 달성하기 위해 롤을 올바른 갭으로 위치결정시키도록 실린더를 피딩한다.

밀에서의 각각의 스탠드를 통해 롤링된 재료의 온도는 수개의 변수에 의존한다. 이들 변수 중 하나는 재료의 두께 감축이다. 구체적으로, 워크 롤이 제어된 속도로 스핀잉하게 야기하는 모터 드라이브에 전력을 공급하는 전기 에너지는 재료가 워크 롤을 통해 통과하고 있는 모터 드라이브에서 운동 에너지로 변환된다. 또한, 전기 에너지는 재료(예를 들어, 스트립(108))의 두께를 소망 레벨로 감축하도록 롤링 하중의 적절한 양을 발생시키기 위해 재료에 맞대어 롤을 누르도록 유압 갭 실린더를 가압하는 유압 펌프를 구동하는 모터 드라이브에서 운동 에너지로 변환된다. 재료의 치수 두께를 변경하는데 쓰이는 에너지의 일부분은 금속 성형 프로세스에 기인하여 열 에너지로 변환되며, 그것은 일부 경우에서는, 재료의 온도에 의존하여, 롤링 프로세스 동안 발생된 열 에너지로 롤 및 재료를 가열한다. 그렇지만, 재료가 롤링 이전에 예열되면, 재료는 재료에 의해 상실된 열 에너지가 롤링 프로세스 동안 발생된 열 에너지로부터 얻은 것을 초과하는 경우 냉각될 수 있다. 그래서, 두께 및 열 에너지는 프리-롤 부분(112)과, 인터-롤 부분(114)과, 포스트-롤 부분(116) 중 어느 것 간 다를 수 있다.

위에서 논의된 바와 같이, 개시된 제어 시스템은 (예를 들어, 액추에이터(202, 204)를 통해 더 많거나 더 적은 힘을 가함으로써) 재료의 두께의 감축을 조절함으로써 재료의 길이를 따라 온도를 제어한다. 또한, 논의된 바와 같이, 재료가 시스템을 통해 이동한 후 재료의 두께는 빡빡하게 제어되어야 하는 중요한 출력 변수이다. 스탠드를 통한 각각의 통과 후 재료의 두께는 궁극적으로 재료의 목표 퇴장 두께를 달성하도록 여기에서 개시된 폐루프 제어 시스템에 의해 제어될 수 있다. 두께 센서(206, 208, 210)는, 각각, 스트립(108)의 프리-롤 부분(112), 인터-롤 부분(114), 또는 포스트-롤 부분(116)에 인접하여 배치될 수 있다. 두께 센서(206, 208, 210)는 DSR 컨트롤러(146)에 결합될 수 있다.

일 실시형태에 있어서, 탠덤 롤 밀에서 각각의 스탠드를 통한 통과 후 재료 두께에 대한 설정점이 정의될 수 있고, 각각의 스탠드에 대한 초기 두께 감축은 재료 두께에 대한 설정점에 기반하여 결정될 수 있다. 인터-스탠드 두께 설정점은 2개의 스탠드 사이에서의 재료의 목표 두께(예를 들어, 그것이 제1 스탠드(102)를 통해 통과한 후에 그러나 그것이 제2 스탠드(104)를 통해 통과하기 전에 스트립(108)의 인터-롤 부분(114)의 두께)를 지칭한다. DSR 컨트롤러(146)는 모든 인터-스탠드 두께 설정점에 대해 오프셋(offset)을 정의할 수 있다. 인터-스탠드 두께에 대한 목표 설정점을 바꿈으로써, 제1 스탠드(102)에서 수행될 재료의 감축도 변경되며, 그것은 감축이 높아지면 더 많은 열을 또는 감축이 낮아지면 더 적은 열을 발생시킨다. 이러한 식으로, 스탠드를 가로지르는 두께 감축을 달리함으로써 재료의 퇴장 온도를 제어하는 것이 가능하다. 재료의 퇴장 온도를 제어함으로써, 재료는 그 길이를 따라 더 일관된 기계적 속성을 가질 것이다.

일부 실시형태에서는, 열 추출 매체 시스템(212)이 존재한다. 열 추출 매체 시스템(212)은 스트립(108)으로부터 열을 추출하도록 제1 스탠드(102)와 제2 스탠드(104) 사이에 위치할 수 있거나, 그 밖의 다른 곳에 위치할 수 있다. 열 추출 매체 시스템(212)은 DSR 컨트롤러(146)에 결합될 수 있고 DSR 컨트롤러(146)에 의해 제어될 수 있다. 열 추출 매체 시스템(212)은, 스트립(108)으로부터 열을 추출하도록 스트립(108)에 공기, 물 또는 기름처럼 냉각 유체의 송출과 같이, 스트립(108)에 냉매를 송출할 수 있다. 일부 실시형태에 있어서, 열 추출 매체 시스템(212)은 스트립(108)이 제2 스탠드(104)에 들어가기 이전에 스트립(108)으로부터 냉매를 제거하도록 공기 나이프, 물리적 나이프 또는 어느 다른 적합한 디바이스를 포함할 수 있다.

도 3은 본 발명의 소정 양상에 따른, 도 1의 밀(100)과 같은, 2개의 스탠드 밀을 통해 롤링되는 금속 스트립의 다양한 특성을 묘사하는 일 세트의 그래프이다. 위에서 설명된 바와 같이, 밀(100)은 재료(예를 들어, 스트립(108))의 두께를 측정하도록 3개의 두께 측정 게이지(예를 들어, 센서(206, 208, 210))를 포함할 수 있다. 또한, 밀(100)은 제1 스탠드(102)와 제2 스탠드(104) 사이에 위치하는 선택사항인 열 추출 매체 시스템(212) 및 온도 센서(148)를 갖는 제어 시스템(예를 들어, DSR 컨트롤러(146))을 포함한다. 그래프는 가속 과도(330), 정상-상태 단계(332), 및 감속 과도(334) 동안 롤링되는 금속 스트립의 특성을 묘사하고 있다.

"퇴장 스트립 속도" 그래프에는, 제2 스탠드(104)를 퇴장하는 스트립(108)의 속도(302)가 도시되어 있다. 속도(302)는 설정 속도(예를 들어, 목표 속도)까지 증가하고 계속 비교적 일정한 속도에 있을 수 있다. 속도(302)는 가속 과도(330) 동안 증가하고 감속 과도(334) 동안 감소할 수 있다.

"입장 두께" 그래프에는, 스트립(108)의 프리-롤 부분(112)의 두께(304)가 도시되어 있다. 두께(304)는 센서(206)에 의해 측정될 수 있다. 목표 두께(306)는 금속 스트립의 예상된 두께인 한편, 두께(304)는 금속 스트립의 실제 측정된 두께이다.

"인터-스탠드 두께" 그래프에는, 스트립(108)의 인터-롤 부분(114)의 두께(310)가 도시되어 있다. 인터-롤 부분(114)의 두께(310)는 그것이 제1 스탠드(102)에 의해 롤링된 후 스트립(108)의 두께이다. 두께(310)는 제1 스탠드(102)가 스트립(108)의 두께를 얼마나 많이 감축하는지 제1 스탠드(102)가 변경하도록 조절된 수개의 사례를 보여주고 있다. 인터-스탠드 목표 두께(308)는 인터-스탠드 두께(310)에 대한 목표 두께(예를 들어, 설정점)일 수 있다. 인터-스탠드 두께(310)는 스트립(108)의 소망 최종 두께를 달성하기 위해 제2 스탠드(104)가 스트립(108)을 얼마나 많이 롤링해야 하는지 결정하도록 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 스탠드로 달성된 더 많은 감축은 더 작은 인터-스탠드 두께(310)를 초래할 것이며, 그것은 제2 스탠드로부터 더 적은 감축을 필요로 할 것이다. 인터-스탠드 두께(310)는 센서(208)에 의해 측정될 수 있다. 인터-스탠드 목표 두께(308)는, 스트립 온도(322)와 같은, 어느 변수에라도 기반하여 새로운 설정점으로 설정될 수 있다.

"퇴장 두께" 그래프에는, 스트립(108)의 포스트-롤 부분(116)의 두께(312)가 도시되어 있다. 포스트-롤 부분(116)의 두께(312)는 그것이 제1 스탠드(102)에 의해서도 그리고 제2 스탠드(104)에 의해서도 롤링된 후 스트립(108)의 두께이다. 두께(312)는 비교적 일정한 두께를 보여주고 있다. 목표 두께(314)는 퇴장 두께(312)에 대한 설정점일 수 있다. 퇴장 목표 두께(314)는 스트립(108)의 소망 최종 두께일 수 있다. 퇴장 두께(312)는 가속 과도(330) 동안 목표 두께(314)에 도달하는데 적은 시간이 걸릴 수 있다. 퇴장 두께(312)는 감속 과도(334) 동안 목표 두께(314)로부터 벗어날 수 있다. 퇴장 두께(312)는 센서(210)에 의해 측정될 수 있다.

"스트립 두께 감축 %" 그래프에는, 제1 스탠드(102)로부터의 두께 감축 백분율(318) 및 제2 스탠드(104)로부터의 두께 감축 백분율(320)과 함께, 총 두께 감축 백분율(316)이 도시될 수 있다. 제1 스탠드(102)가 스트립(108)을 더 많이 감축함에 따라, 제2 스탠드(104)는 스트립(108)을 더 적게 감축한다. 도 3에 보이는 바와 같이, 제1 스탠드(102)는, 제1 스탠드(102)로부터의 증가되는 두께 감축 백분율(318)에 의해 보이는 바와 같이, 시간의 흐름에 따라 계속 더 많이 스트립(108)을 감축한다(예를 들어, 인터-스탠드 두께(310)가 감축된다).

환언하면, 순간(336, 338, 340, 342)의 각각에서, 감축 백분율은 제2 스탠드로부터 제1 스탠드로 시프팅하여, 제2 스탠드에서의 더 적은 두께 감축을 초래한다. 이러한 시프트는 순간(336, 338, 340, 342)의 각각에서 증가하는 제1 스탠드의 두께 감축 백분율(318) 및 순간(336, 338, 340, 342)의 각각에서 감소하는 제2 스탠드의 두께 감축 백분율(320)에 의해 알 수 있다.

"스트립 온도" 그래프에는, 스트립의 온도(322)가 도시되어 있다. 스트립 온도(322)는 최대 온도(324)와 최소 온도(326)의 범위 내에 머무는 것을 알 수 있다. 스트립 온도(322)는 또한 목표 온도(328)에 의해 설정될 수 있다. 스트립 온도(322)는 가속 과도(330) 동안 느리게 상승하고 감속 과도(334) 동안 감소할 수 있다. 스트립 온도(322)는 온도 센서(148)에 의해 측정될 수 있다.

DSR 제어에 기인하여, 스트립 온도(322)는 (예를 들어, 더 많은 두께 감축을 제2 스탠드로 시프팅함으로써) 가속 과도(330) 동안 목표 온도(328)에 빨리 도달할 수 있다. 순간(336, 338, 340, 342)의 각각에서, DSR 컨트롤러는 순간(336, 338, 340, 342)의 각각의 직전에 최대 온도(324)에 도달하는 스트립 온도(322)에 응답하여 두께 감축을 제2 스탠드로부터 제1 스탠드로 시프팅할 수 있다.

도 3에 보이는 바와 같이, 스트립 온도(322)가 최대 온도(324)를 초과하는 것에 가까웠을 때마다, DSR 컨트롤러(146)는 제1 스탠드(102) 및 제2 스탠드(104)의 두께 감축 백분율(318, 320)을, 각각, 조절하기 위해 게이지 컨트롤러(142, 144)를 조절하였으며, 그것은 스트립 온도(322)가 목표 온도(328)에 다가가게 야기하였다.

대부분의 애플리케이션에 있어서, 재료의 퇴장 두께(312)(예를 들어, 그것이 마지막 스탠드를 통해 통과한 후 재료의 두께)는 고객 또는 다른 제3자에 의해 정의되고 그래서 롤링 프로세스 동안 변경되지 않는 고정 변수이다. 유사하게, 재료의 입장 두께(304)(예를 들어, 그것이 제1 스탠드(102)에 들어갈 때의 재료의 두께)는 이미 결정되어 있고 변경되지 않는다.

도 4는 본 발명의 소정 양상에 따라 스트립(108)을 롤링하기 위한 방법(400)이다. 스트립은 블록(402)에서는 제1 스탠드에서 롤링되고 그 후 블록(404)에서는 제2 스탠드에서 롤링된다. 블록(406)에서는, 온도가 감지된다. 감지되는 온도가 너무 낮으면, 블록(408)에서 DSR 컨트롤러는 감축을 증가시킨다. 감축은 제1 스탠드 또는 제2 스탠드 또는 양자의 감축을 증가시킴으로써 블록(408)에서 증가될 수 있다. 일례에 있어서, 감축은 블록(404)에서 롤링 동안 제2 스탠드의 감축을 증가시킴으로써 블록(408)에서 증가될 수 있다. 감지되는 온도가 너무 높으면, 블록(410)에서 DSR 컨트롤러는 감축을 감소시킨다. 감축은 제1 스탠드 또는 제2 스탠드 또는 양자의 감축을 감소시킴으로써 블록(410)에서 감소될 수 있다. 일례에 있어서, 감축은 블록(404)에서 롤링 동안 제2 스탠드의 감축을 감소시킴으로써 블록(410)에서 감소될 수 있다. 제2 스탠드에 대한 감축에서의 어느 변경이라도 거의 반대 양만큼 제1 스탠드에서의 감축을 변경함으로써 수용될 수 있다. 예를 들어, 제2 스탠드에서의 감축이 감축되게 되면, 제1 스탠드에서의 감축은 증가될 수 있다.

도 5는 본 발명의 소정 양상에 따른 스트립 온도를 묘사하는 일 세트의 그래프이다. "DSR 없는 경우 스트립 온도" 그래프는 제1 스탠드 및 제2 스탠드의 감축을 DSR 컨트롤러가 제어하고 있지 않을 때 목표 온도(504) 대비 스트립 온도(502)를 묘사하고 있다. "DSR 있는 경우 스트립 온도" 그래프는 제1 스탠드, 제2 스탠드 또는 양자의 감축을 DSR 컨트롤러가 제어하고 있을 때 목표 온도(504) 대비 스트립 온도(506)를 묘사하고 있다.

도 5에 보이는 바와 같이, DSR 제어가 없으면, 스트립 온도(502)는 소망의 목표 온도(504)에 도달하는데 더 오래 걸릴 수 있고 목표 온도(504)를 초과할 수 있다. 대조적으로, DSR 제어가 사용될 때, 스트립 온도(502)는 목표 온도(504)에 더 빨리 도달할 수 있고 목표 온도(504)에 가깝게 유지하고 있을 수 있다.

도 6은 본 발명의 소정 양상에 따른 인터페이스(600)의 묘사도이다. 인터페이스(600)는 도 1의 밀(100)의 DSR 컨트롤러(146)와 같은 DSR 컨트롤러를 제어하도록 사용될 수 있다. 인터페이스(600)는 온도 제어 루프, 속도 감축, 스트립 냉각 흐름 및 DSR을 도해하여, 최소 및 최대 감축 변경 범위를 보여주고 있다.

실제 온도(602)는 센서(예를 들어, 센서(148))에 의해 측정되고 인터페이스(600)에서 디스플레이될 수 있다. 최대 온도(604) 및 최소 온도(606)가 설정될 수 있다. 온도 목표(608)는, 최대 온도(604) 및 최소 온도(606)에 기반하여서와 같이, 설정 또는 계산될 수 있다. 대안으로, 최대 온도(604) 및 최소 온도(606)는 온도 목표(608)에 기반하여 계산될 수 있다.

컨트롤(610)은 스트립의 속도를 조절함으로써 온도 보상을 가능 또는 불능으로 하도록 사용될 수 있다. 온도에서의 변경(612)에 따라 속도에서의 변경은 설정될 수 있으며, 속도 증가 설정(614) 및 속도 감소 설정(616)을 포함한다. 속도 증가 설정(614)은 속도가 증가될 수 있는 최대 및 최소 양을 포함할 수 있다. 속도 감소 설정(616)은 속도가 감소될 수 있는 최대 및 최소 양을 포함할 수 있다. 속도 경사 컨트롤(618, 620)은 스트립의 속도가 변경될 때 스트립의 속도에서의 변경이 얼마나 신속히 발효되는지(예를 들어, 가속량) 설정하도록 사용될 수 있다. 속도 변경 값(622)을 보여줄 수 있다.

컨트롤(624)은 (예를 들어, 유체 스프레이어의 냉각 밸브를 통해) 냉매를 가함으로써 온도 보상을 가능 또는 불능으로 하도록 사용될 수 있다. 컨트롤(626)은 냉각 밸브의 사용량을 디스플레이한다(예를 들어, 더 큰 수가 더 많은 냉각을 산출할 수 있다).

컨트롤(628)은 스트립이 겪는 감축의 양을 조절함으로써 온도 보상을 가능 또는 불능으로 하도록 사용될 수 있다. 양의 감축 설정(630) 및 음의 감축 설정(632)이 설정될 수 있다. 양의 감축 설정(630)은 양의 방향(예를 들어, 더 많은 감축)으로 감축의 최소 및 최대 양을 포함할 수 있고 음의 감축 설정(632)은 음의 방향(예를 들어, 더 적은 감축)으로 감축의 최소 및 최대 양을 포함할 수 있다. 컨트롤(634)은 시스템에 의해 설정되고 있는 감축의 실제 백분율을 디스플레이한다.

인터페이스(600)는 사용자에게 피드백을 제공하도록 표시자(636)를 포함할 수 있다. 예를 들어, "L2 요청됨" 표시자는 DSR 시스템이 사용될 것을 다른 밀 시스템이 요청하고 있음을 의미할 수 있다. 추가적 예로서, "제어 가능" 표시자는 온도 제어 시스템이 가능으로 되어 있음(예를 들어, 조절을 할 준비가 되어 있음)을 의미할 수 있고 "제어 활성" 표시자는 온도 제어 시스템이 활성임(예를 들어, 현재 조절을 하고 있음)을 의미할 수 있다. 다른 표시자가 사용될 수 있다.

최후 스트립 온도(638) 및 최후 코일 온도(640)가 디스플레이될 수 있다. 최후 코일 온도(640)는 스트립(108)으로부터 그것이 롤링된 후 감기는 결과적 코일의 온도일 수 있다. 보정 계수(626)가 디스플레이될 수 있다. 보정 계수(626)는 변동량에 대해 보정하도록 스트립 온도(638), 코일 온도(640), 또는 양자에 적용될 수 있는 계수일 수 있다.

컨트롤(644)은 온도 제어를 가능 또는 불능으로 하도록 사용될 수 있다.

도 7은 일 실시형태에 따라 DSR 주 신호 및 가속 및 감속 과도, 정상 상태 조건, 및 일반적 제어 전략을 보여주는 데이터의 분석(700)을 예시하고 있다.

롤링 프로세스 동안 재료 길이를 가로지르는 온도차를 감축 또는 제거함으로써, 하류 프로세스의 효율이 개선되어, 비용을 감축한다. 더욱, 시스템은 어느 밀 불안정한 조건(예를 들어, 라인 속도가 진동 또는 표면 결함에 기인하여 하락되어야 할 때)에 대해서라도 강건한 온도 제어가 가능하다. 부가적으로, 개시된 제어 시스템을 사용하면 소정 제품의 인 사이투(in situ) 열 처리가 가능하여, 노 및 질소처럼 노 내부 비활성 분위기를 위한 매체에 동력을 공급할 부가적 비용을 없앤다.

개시된 바와 같은 제어 루프를 사용함으로써, 재료는 가속 스테이지 동안 소망 온도에 더 빨리 도달할 수 있고 온도는 정상 상태 및 감속 스테이지 동안 제어될 수 있어서, 우수한 성능을 낼 수 있는 제품을 송출한다. 특히, 롤링 프로세스를 쭉 통해 온도가 실질적으로 유지되고 있는 롤링된 재료는 완성된 재료의 길이를 쭉 통해 일관된 기계적 속성을 갖는다. 대조적으로, 롤링 동안 그 길이를 따라 온도가 요동한 롤링된 재료는 2개의 단부 사이의 영역과는 다른 기계적 속성을 갖는 제1 단부 및 제2 단부를 갖는다. 개시된 DSR 컨트롤러가 사용되는 재료의 기계적 속성은 DSR 컨트롤러가 사용되지 않는 재료에 비해 더 강건하고 그 길이 전체에 걸쳐 더 균일한 기계적 속성을 갖는 재료를 초래할 수 있다.

개시된 제어 시스템은, 콜드 및 핫 롤 밀 양자를 포함하는, 어느 적합한 구성의 탠덤 롤 밀에서라도 사용될 수 있다.

도면에서 묘사되거나 위에서 설명된 컴포넌트의 다른 배열은 물론, 도시 또는 설명되지 않은 컴포넌트 및 단계도 가능하다. 유사하게, 일부 특징 및 부조합도 유용하고 다른 특징 및 부조합을 참조하지 않고 채용될 수 있다. 본 발명의 실시형태는 제한적인 아닌 예시적 목적으로 설명되었고, 대안의 실시형태가 이 특허의 독자에게는 명백하게 될 것이다. 따라서, 본 발명은 위에서 설명되거나 도면에서 묘사된 실시형태로 한정되지 않고, 다양한 실시형태 및 수정이 아래 청구항들의 범위로부터 벗어남이 없이 이루어질 수 있다.

아래에서 사용될 때, 일련의 예들에 대한 어느 참조라도 논리합으로 그들 예들의 각각에 대한 참조로서 이해되는 것이다(예를 들어, "예 1-4"는 "예 1, 2, 3 또는 4"로서 이해되는 것이다).

예 1은 시스템으로서, 제1 설정점으로 재료의 두께를 감축하기 위한 한 쌍의 제1 워크 롤을 포함하는 제1 스탠드; 제2 설정점으로 재료의 두께를 감축하기 위한 한 쌍의 제2 워크 롤을 포함하는 제2 스탠드; 및 재료가 제2 스탠드를 퇴장할 때의 재료의 온도에 기반하여 제1 설정점 및 제2 설정점 중 적어도 하나를 조절하기 위해 온도 센서, 제1 스탠드, 및 제2 스탠드에 결합된 컨트롤러를 포함하는 시스템이다.

예 2는 예 1에 있어서, 재료가 제2 스탠드를 퇴장할 때의 재료의 온도를 측정하도록 위치결정된 센서를 더 포함하는 시스템이다.

예 3은 예 1 또는 예 2에 있어서, 한 쌍의 제1 워크 롤의 위치결정을 조절하기 위한 한 쌍의 제1 워크 롤에 결합된 적어도 하나의 제1 액추에이터; 및 한 쌍의 제2 워크 롤의 위치결정을 조절하기 위한 한 쌍의 제2 워크 롤에 결합된 적어도 하나의 제2 액추에이터를 더 포함하되, 컨트롤러는 재료가 제2 스탠드를 퇴장할 때의 재료의 온도에 기반하여 한 쌍의 제1 워크 롤의 위치결정 및 한 쌍의 제2 워크 롤의 위치결정을 제어하기 위해 제1 액추에이터 및 제2 액추에이터에 결합되는 시스템이다.

예 4는 예1 내지 예 3에 있어서, 컨트롤러는 재료가 제2 스탠드를 퇴장할 때의 재료의 온도를 높이기 위해 제2 설정점을 증가시키고 그리고 재료가 제2 스탠드를 퇴장할 때의 재료의 온도를 낮추기 위해 제2 설정점을 감소시키도록 구성되는 시스템이다.

예 5는 예 1 내지 예 4에 있어서, 컨트롤러는 재료가 제2 스탠드를 퇴장할 때의 재료의 온도를 재료의 길이를 따라 실질적으로 일정하게 유지하도록 구성되는 시스템이다.

예 6은 예 1 내지 예 5에 있어서, 재료에 냉매를 제공하도록 제1 스탠드와 제2 스탠드의 사이에 위치결정된 열 추출 매체 시스템을 더 포함하는 시스템이다.

예 7은 예 1 내지 예 6에 있어서, 제1 설정점과 제2 설정점은 서로로부터 오프셋되어 있고, 제어 루프는 제1 설정점 및 오프셋을 조절하는 시스템이다.

예 8은 예 1 내지 예 7에 있어서, 제1 스탠드와 제2 스탠드의 사이에서의 재료의 두께를 측정하기 위한 적어도 하나의 두께 게이지를 더 포함하는 시스템이다.

예 9는 방법으로서, 제1 스탠드에 의해 인터-스탠드 두께로 재료를 롤링하는 단계; 제2 스탠드에 의해 제2 두께로 재료를 롤링하는 단계; 재료가 제2 스탠드를 퇴장할 때의 재료의 퇴장 온도를 측정하는 단계; 및 측정된 퇴장 온도 및 목표 온도에 기반하여 퇴장 온도를 제어하는 단계를 포함하되, 퇴장 온도를 제어하는 단계는 제1 스탠드 또는 제2 스탠드를 조절하는 단계를 포함하는 방법이다.

예 10은 예 9에 있어서, 퇴장 온도를 제어하는 단계는 측정된 퇴장 온도가 목표 온도의 아래에 있을 때 인터-스탠드 두께를 증가시키는 단계; 및 측정된 퇴장 온도가 목표 온도의 위에 있을 때 인터-스탠드 두께를 감소시키는 단계를 포함하는 방법이다.

예 11은 예 9 또는 예 10에 있어서, 퇴장 온도를 제어하는 단계는 측정된 퇴장 온도에 기반하여 제1 양만큼 제1 스탠드의 제1 액추에이터를 조절하는 것; 및 제1 양에 기반하여 제2 스탠드의 제2 액추에이터를 조절하는 것 중 적어도 하나를 수행하는 단계를 포함하되, 제2 액추에이터는 측정된 퇴장 온도가 목표 온도의 아래에 있을 때 재료에 더 많은 힘을 가하고, 그리고 제2 액추에이터는 측정된 퇴장 온도가 목표 온도의 위에 있을 때 재료에 더 적은 힘을 가하는 방법이다.

예 12는 예 9 내지 예 11에 있어서, 제1 스탠드와 제2 스탠드의 사이에 위치결정된 열 추출 매체 시스템에 의해 재료에 냉매를 제공하는 단계를 더 포함하는 방법이다.

예 13은 예 9 내지 예 12에 있어서, 밀이 가속 과도에 있을 때 인터-스탠드 두께를 증가시키는 단계를 더 포함하는 방법이다.

예 14는 예 9 내지 예 13에 있어서, 퇴장 온도를 제어하는 단계는 재료의 온도를 재료의 길이를 따라 실질적으로 일정하게 유지하는 방법이다.

예 15는 시스템으로서, 제1 스탠드의 제1 세트의 워크 롤에 제1 힘을 가하기 위한 제1 액추에이터로서, 제1 액추에이터로부터의 제1 힘은 제1 스탠드를 통해 통과하는 재료의 두께를 제1 양만큼 감축하도록 사용가능한 제1 액추에이터; 제2 스탠드의 제2 세트의 워크 롤에 제2 힘을 가하기 위한 제2 액추에이터로서, 제2 액추에이터로부터의 제2 힘은 제2 스탠드를 통해 통과하는 재료의 두께를 제2 양만큼 감축하도록 사용가능한 제2 액추에이터; 재료가 제2 스탠드를 퇴장할 때의 재료의 퇴장 온도를 측정하기 위한 적어도 하나의 센서; 및 측정된 온도를 수신하도록 적어도 하나의 센서에 결합된 컨트롤러를 포함하되, 컨트롤러는 측정된 온도를 제어하도록 측정된 온도에 기반하여 제1 액추에이터에 의해 가해지는 제1 힘 및 제2 액추에이터에 의해 가해지는 제2 힘을 조절하기 위해 제1 액추에이터 및 제2 액추에이터에 결합되는 시스템이다.

예 16은 예 15에 있어서, 컨트롤러는 목표 온도를 저장하기 위한 메모리를 포함하되, 컨트롤러는 측정된 온도를 목표 온도에 가까이 유지하도록 제1 액추에이터에 의해 가해지는 제1 힘 및 제2 액추에이터에 의해 가해지는 제2 힘을 조절하는 시스템이다.

예 17은 예 15 또는 예 16에 있어서, 컨트롤러는 최대 온도 및 최소 온도를 저장하기 위한 메모리를 포함하되, 컨트롤러는 측정된 온도를 최소 온도의 위에 그리고 최대 온도의 아래에 유지하도록 제1 액추에이터에 의해 가해지는 제1 힘 및 제2 액추에이터에 의해 가해지는 제2 힘을 조절하는 시스템이다.

예 18은 예 15 내지 예 17에 있어서, 컨트롤러는 재료의 인터-스탠드 두께를 변경하기 위해 제1 액추에이터에 의해 가해지는 제1 힘을 조절하고, 그리고 재료의 포스트-스탠드 두께를 유지하기 위해 제2 액추에이터에 의해 가해지는 제2 힘을 조절하도록 구성되는 시스템이다.

예 19는 예 15 내지 예 18에 있어서, 컨트롤러는 제1 액추에이터에 의해 가해지는 제1 힘을 증가시키고 그리고 제2 액추에이터에 의해 가해지는 제2 힘을 감소시킴으로써 퇴장 온도를 감소시키도록 구성되는 시스템이다.

예 20은 예 15 내지 예 19에 있어서, 컨트롤러는 제1 액추에이터에 의해 가해지는 제1 힘을 감소시키고 그리고 제2 액추에이터에 의해 가해지는 제2 힘을 증가시킴으로써 퇴장 온도를 증가시키도록 구성되는 시스템이다.

Claims

시스템으로서,
제1 설정점으로 재료의 두께를 감축하기 위한 한 쌍의 제1 워크 롤을 포함하는 제1 스탠드;
제2 설정점으로 상기 재료의 상기 두께를 감축하기 위한 한 쌍의 제2 워크 롤을 포함하는 제2 스탠드;
상기 재료가 상기 제2 스탠드를 퇴장할 때의 상기 재료의 온도에 기반하여 상기 제1 설정점 및 상기 제2 설정점 중 적어도 하나를 조절하기 위해 온도 센서, 상기 제1 스탠드, 및 상기 제2 스탠드에 결합된 컨트롤러를 포함하는, 시스템.
제1항에 있어서,
상기 재료가 상기 제2 스탠드를 퇴장할 때의 상기 재료의 상기 온도를 측정하도록 위치결정된 센서를 더 포함하는, 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 한 쌍의 제1 워크 롤의 위치결정을 조절하기 위해 상기 한 쌍의 제1 워크 롤에 결합된 적어도 하나의 제1 액추에이터; 및
상기 한 쌍의 제2 워크 롤의 위치결정을 조절하기 위해 상기 한 쌍의 제2 워크 롤에 결합된 적어도 하나의 제2 액추에이터를 더 포함하되, 상기 컨트롤러는 상기 재료가 상기 제2 스탠드를 퇴장할 때의 상기 재료의 상기 온도에 기반하여 상기 한 쌍의 제1 워크 롤의 상기 위치결정 및 상기 한 쌍의 제2 워크 롤의 상기 위치결정을 제어하기 위해 상기 제1 액추에이터 및 상기 제2 액추에이터에 결합되는, 시스템.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 재료가 상기 제2 스탠드를 퇴장할 때의 상기 재료의 상기 온도를 높이기 위해 상기 제2 설정점을 증가시키고 그리고 상기 재료가 상기 제2 스탠드를 퇴장할 때의 상기 재료의 상기 온도를 낮추기 위해 상기 제2 설정점을 감소시키도록 구성되는, 시스템.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 재료가 상기 제2 스탠드를 퇴장할 때의 상기 재료의 상기 온도를 상기 재료의 길이를 따라 실질적으로 일정하게 유지하도록 구성되는, 시스템.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 재료에 냉매를 제공하도록 상기 제1 스탠드와 상기 제2 스탠드의 사이에 위치결정된 열 추출 매체 시스템을 더 포함하는, 시스템.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 설정점과 상기 제2 설정점은 서로로부터 오프셋(offset)되어 있고, 제어 루프가 상기 제1 설정점 및 상기 오프셋을 조절하는, 시스템.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 스탠드와 상기 제2 스탠드의 사이에서의 상기 재료의 상기 두께를 측정하기 위한 적어도 하나의 두께 게이지를 더 포함하는, 시스템.
제1항의 상기 시스템을 사용하는 방법으로서,
상기 제1 스탠드에 의해 인터-스탠드(inter-stand) 두께로 상기 재료를 롤링하는 단계;
상기 제2 스탠드에 의해 제2 두께로 상기 재료를 롤링하는 단계;
상기 재료가 상기 제2 스탠드를 퇴장할 때의 상기 재료의 상기 온도를 측정하는 단계; 및
상기 측정된 온도 및 목표 온도에 기반하여 상기 온도를 제어하는 단계를 포함하되, 상기 온도를 제어하는 단계는 상기 제1 스탠드 또는 상기 제2 스탠드를 조절하는 단계를 포함하는, 시스템을 사용하는 방법.
제9항에 있어서, 상기 퇴장 온도를 제어하는 단계는,
상기 측정된 퇴장 온도가 상기 목표 온도의 아래에 있을 때 상기 인터-스탠드 두께를 증가시키는 단계; 및
상기 측정된 퇴장 온도가 상기 목표 온도의 위에 있을 때 상기 인터-스탠드 두께를 감소시키는 단계를 포함하는, 시스템을 사용하는 방법.
제9항에 있어서, 상기 퇴장 온도를 제어하는 단계는,
상기 측정된 퇴장 온도에 기반하여 제1 양만큼 상기 제1 스탠드의 제1 액추에이터를 조절하는 것; 및
상기 제1 양에 기반하여 상기 제2 스탠드의 제2 액추에이터를 조절하는 것 중 적어도 하나를 수행하는 단계를 포함하되,
상기 제2 액추에이터는 상기 측정된 퇴장 온도가 상기 목표 온도의 아래에 있을 때 상기 재료에 더 많은 힘을 가하고, 그리고 상기 제2 액추에이터는 상기 측정된 퇴장 온도가 상기 목표 온도의 위에 있을 때 상기 재료에 더 적은 힘을 가하는, 시스템을 사용하는 방법.
제9항에 있어서, 상기 제1 스탠드와 상기 제2 스탠드의 사이에 위치결정된 열 추출 매체 시스템에 의해 상기 재료에 냉매를 제공하는 단계를 더 포함하는, 시스템을 사용하는 방법.
제9항에 있어서, 밀이 가속 과도(acceleration transient)에 있을 때 상기 인터-스탠드 두께를 증가시키는 단계를 더 포함하는, 시스템을 사용하는 방법.
제9항에 있어서, 상기 퇴장 온도를 제어하는 단계는 상기 재료의 상기 온도를 상기 재료의 길이를 따라 실질적으로 일정하게 유지하는, 시스템을 사용하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 스탠드의 상기 한 쌍의 제1 워크 롤에 제1 힘을 가하기 위한 제1 액추에이터로서, 상기 제1 액추에이터로부터의 상기 제1 힘은 상기 제1 스탠드를 통해 통과하는 상기 재료의 상기 두께를 제1 양만큼 감축하도록 사용가능한 상기 제1 액추에이터;
상기 제2 스탠드의 상기 한 쌍의 제2 워크 롤에 제2 힘을 가하기 위한 제2 액추에이터로서, 상기 제2 액추에이터로부터의 상기 제2 힘은 상기 제2 스탠드를 통해 통과하는 상기 재료의 상기 두께를 제2 양만큼 감축하도록 사용가능한 상기 제2 액추에이터를 더 포함하되,
상기 온도 센서는 상기 재료가 상기 제2 스탠드를 퇴장할 때의 상기 재료의 상기 퇴장 온도를 측정하도록 구성되고, 그리고
상기 컨트롤러는 상기 측정된 온도를 제어하도록 상기 측정된 온도에 기반하여 상기 제1 액추에이터에 의해 가해지는 상기 제1 힘 및 상기 제2 액추에이터에 의해 가해지는 상기 제2 힘을 조절하기 위해 상기 제1 액추에이터 및 상기 제2 액추에이터에 결합되는, 시스템.
제15항에 있어서, 상기 컨트롤러는 목표 온도를 저장하기 위한 메모리를 포함하되, 상기 컨트롤러는 상기 측정된 온도를 상기 목표 온도에 가까이 유지하도록 상기 제1 액추에이터에 의해 가해지는 상기 제1 힘 및 상기 제2 액추에이터에 의해 가해지는 상기 제2 힘을 조절하는, 시스템.
제15항에 있어서, 상기 컨트롤러는 최대 온도 및 최소 온도를 저장하기 위한 메모리를 포함하되, 상기 컨트롤러는 상기 측정된 온도를 상기 최소 온도의 위에 그리고 상기 최대 온도의 아래에 유지하도록 상기 제1 액추에이터에 의해 가해지는 상기 제1 힘 및 상기 제2 액추에이터에 의해 가해지는 상기 제2 힘을 조절하는, 시스템.
제15항에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 재료의 인터-스탠드 두께를 변경하기 위해 상기 제1 액추에이터에 의해 가해지는 상기 제1 힘을 조절하고, 그리고 상기 재료의 포스트-스탠드(post-stand) 두께를 유지하기 위해 상기 제2 액추에이터에 의해 가해지는 상기 제2 힘을 조절하도록 구성되는, 시스템.
제15항에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 제1 액추에이터에 의해 가해지는 상기 제1 힘을 증가시키고 그리고 상기 제2 액추에이터에 의해 가해지는 상기 제2 힘을 감소시킴으로써 상기 퇴장 온도를 감소시키도록 구성되는, 시스템.
제15항에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 제1 액추에이터에 의해 가해지는 상기 제1 힘을 감소시키고 그리고 상기 제2 액추에이터에 의해 가해지는 상기 제2 힘을 증가시킴으로써 상기 퇴장 온도를 증가시키도록 구성되는, 시스템.