KR20190130319A - 롤 피치 계산 장치 및 방법 - Google Patents

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KR20190130319A KR1020180054806A KR20180054806A KR20190130319A KR 20190130319 A KR20190130319 A KR 20190130319A KR 1020180054806 A KR1020180054806 A KR 1020180054806A KR 20180054806 A KR20180054806 A KR 20180054806A KR 20190130319 A KR20190130319 A KR 20190130319A
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김우진
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Abstract

본 발명은 롤 피치 계산 장치에 관한 것으로, 냉간압연기에서 복수의 스탠드 압연롤을 통해 열연강판의 압연을 수행할 때 선진율과 압하율을 산출하는 데 필요한 정보를 검출하는 압연 정보 검출부; 상기 압연 정보를 이용하여 선진율 및 압하율 정보를 산출하고, 상기 선진율 정보를 반영하여 스탠드별 단독 롤 피치를 계산하며, 상기 스탠드별 단독 롤 피치에 상기 압하율 정보를 반영하여 최종 압연 후 스탠드별 롤 피치를 산출하는 제어부; 및 상기 산출된 최종 압연 후 스탠드별 롤 피치 정보를 표면결함 검출기(SDD : Surface Defects Detector)에 전송하는 롤 피치 정보 전송부;를 포함한다.

Description

롤 피치 계산 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CALCULATING ROLL PITCH}
본 발명은 롤 피치 계산 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선진율을 반영하여 냉간압연기의 스탠드별 단독 롤 피치를 계산하고, 상기 스탠드별 단독 롤 피치에 압하율을 반영하여 최종 압연 후 스탠드별 롤 피치를 계산하여 표면결함 검출기(SDD : Surface Defects Detector)에 전송함으로써, 상기 SDD에서 스탠드별 롤마크 결함을 보다 정확하게 자동으로 검출할 수 있도록 하는, 롤 피치 계산 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 철강 공장에서 냉간압연기(TCM : Tandem Cold Rolling Mill)는 6개 스탠드의 압연롤을 통해 열연강판의 압연을 수행한다.
그리고 상기 압연 완료된 열연강판의 표면을 표면결함 검출기(SDD : Surface Defects Detector)를 이용해 표면 검사를 실시하여, 롤마크 결함 및 주요 결함 검출/분류를 수행한다. 이때 상기 롤마크 결함은 각 스탠드별 압연롤에 따라서 주기성 길이가 달라지는 특성이 있다. 따라서 이러한 롤마크의 주기성 길이 정보에 기초하여 문제가 있는 압연롤을 예측(또는 판별)할 수 있다.
참고로 기존의 롤마크 결함 검사는 주로 발생하는 마지막 압연 스탠드의 롤 피치(Pitch)를 참고로 육안검사를 실시하였다. 그런데 이러한 육안검사는 작업자의 피로도 증가, 중간 코일 검사 공백, 및 제1 ~ 5번 스탠드 압연롤의 롤마크 결함 발견의 어려움 등이 있다.
이에 따라 기존에는 롤마크 결함 코일이 제품 라인에 그대로 투입되는 경우가 있으며, 이로 인해 제품 표면 품질에 악영향을 주는 문제점이 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 제10-2003-0049735호(2003.06.25. 공개, 열연강판의 롤 마크 주기길이에 의한 결함 스텐드 확인방법)에 개시되어 있다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 본 발명은 선진율을 반영하여 냉간압연기의 스탠드별 단독 롤 피치를 계산하고, 상기 스탠드별 단독 롤 피치에 압하율을 반영하여 최종 압연 후 스탠드별 롤 피치를 계산하여 SDD(Surface Defects Detector)에 전송함으로써, 상기 SDD에서 스탠드별 롤마크 결함을 보다 정확하게 자동으로 검출할 수 있도록 하는, 롤 피치 계산 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 롤 피치 계산 장치는, 냉간압연기에서 복수의 스탠드 압연롤을 통해 열연강판의 압연을 수행할 때 선진율과 압하율을 산출하는 데 필요한 정보를 검출하는 압연 정보 검출부; 상기 압연 정보를 이용하여 선진율 및 압하율 정보를 산출하고, 상기 선진율 정보를 반영하여 스탠드별 단독 롤 피치를 계산하며, 상기 스탠드별 단독 롤 피치에 상기 압하율 정보를 반영하여 최종 압연 후 스탠드별 롤 피치를 산출하는 제어부; 및 상기 산출된 최종 압연 후 스탠드별 롤 피치 정보를 표면결함 검출기(SDD : Surface Defects Detector)에 전송하는 롤 피치 정보 전송부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 압연 정보 검출부는, 압연롤 통과 후 강판 속도(
Figure pat00001
), 압연롤 속도(
Figure pat00002
), 압연 후 최종 두께(
Figure pat00003
), 및 각 압연 스탠드 진입 전 두께(
Figure pat00004
) 정보를 검출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 선진율은
Figure pat00005
에 의해 산출하고, 상기 압하율은
Figure pat00006
에 의해 산출하며, 상기
Figure pat00007
는 압연롤 통과 후 강판 속도,
Figure pat00008
은 압연롤 속도,
Figure pat00009
는 압연 후 최종 두께,
Figure pat00010
는 각 압연 스탠드 진입 전 두께를 의미하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 스탠드별 단독 롤 피치는,
Figure pat00011
에 의해 산출하고, 상기 최종 압연 후 스탠드별 롤 피치는 상기‘
Figure pat00012
’에 의해 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 롤 피치 계산 방법은, 냉간압연기에서 복수의 스탠드 압연롤을 통해 열연강판의 압연을 수행할 때 롤 피치 계산 장치의 제어부가 압연 정보를 검출하는 단계; 상기 제어부가 상기 압연 정보를 이용하여 선진율 및 압하율 정보를 산출하는 단계; 상기 제어부가 상기 선진율 정보를 반영하여 스탠드별 단독 롤 피치를 계산하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 스탠드별 단독 롤 피치에 상기 압하율 정보를 반영하여 최종 압연 후 스탠드별 롤 피치를 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 있어서, 상기 압연 정보는, 압연롤 통과 후 강판 속도(
Figure pat00013
), 압연롤 속도(
Figure pat00014
), 압연 후 최종 두께(
Figure pat00015
), 및 각 압연 스탠드 진입 전 두께(
Figure pat00016
) 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 선진율 및 압하율 정보를 산출하는 단계에서, 상기 제어부는, 상기 선진율은
Figure pat00017
에 의해 산출하고, 상기 압하율은
Figure pat00018
에 의해 산출하며, 상기
Figure pat00019
는 압연롤 통과 후 강판 속도,
Figure pat00020
은 압연롤 속도,
Figure pat00021
는 압연 후 최종 두께,
Figure pat00022
는 각 압연 스탠드 진입 전 두께를 의미하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 최종 압연 후 스탠드별 롤 피치 정보를 산출한 후, 상기 제어부가 상기 최종 압연 후 스탠드별 롤 피치 정보를 표면결함 검출기(SDD)에 전송하는 단계;를 더 포함하고, 상기 스탠드별 단독 롤 피치는,
Figure pat00023
에 의해 산출하고, 상기 최종 압연 후 스탠드별 롤 피치는 상기‘
Figure pat00024
’에 의해 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 본 발명은 선진율을 반영하여 냉간압연기의 스탠드별 단독 롤 피치를 계산하고, 상기 스탠드별 단독 롤 피치에 압하율을 반영하여 최종 압연 후 스탠드별 롤 피치를 계산하여 SDD(Surface Defects Detector)에 전송함으로써, 상기 SDD에서 스탠드별 롤마크 결함을 보다 정확하게 자동으로 검출할 수 있도록 한다. 이와 같이 본 발명은 상기 SDD에서 스탠드별 롤마크를 자동으로 검출 및 분류할 수 있도록 함으로써, 이후 롤마크가 발생하는 스탠드에 대한 빠른 대응을 통해 대량의 롤마크 결함 발생을 방지할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 피치 계산 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 피치 계산 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 3은 발명의 일 실시예에 따라 산출된 스탠드별 롤 피치 정보를 전송받은 표면결함 검출기에 의해 롤마크 결함을 검출하여 처리한 사례를 테이블 형태로 보인 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 롤 피치 계산 장치 및 방법의 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 롤 피치 계산 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 롤 피치 계산 장치(100)는, 압연 정보 검출부(110), 제어부(120), 및 롤 피치 정보 전송부(130)를 포함한다.
상기 압연 정보 검출부(110)는 선진율(Forward slip)과 압하율(Reduction Ratio)을 산출하는데 필요한 정보를 검출한다.
예컨대 상기 압연 정보 검출부(110)는, 압연롤 통과 후 강판 속도(
Figure pat00025
), 압연롤 속도(
Figure pat00026
), 압연 후 최종 두께(
Figure pat00027
), 및 각 압연 스탠드 진입 전 두께(
Figure pat00028
) 정보를 검출한다.
이에 따라 상기 압연 정보 검출부(110)는 압연롤 통과 후의 강판 속도, 압연롤 속도, 및 압연 전/후의 강판의 두께를 검출하기 위한 적어도 하나 이상의 센서(예 : 속도 검출 센서, 두께 검출 센서 등)를 포함할 수 있다.
상기 제어부(120)는 상기 압연 정보 검출부(110)를 통해 검출된 압연 정보를 이용하여 선진율 및 압하율 정보를 산출한다.
그리고 상기 제어부(120)는 상기 선진율 정보를 반영하여 스탠드별 단독 롤 피치를 계산하고, 상기 스탠드별 단독 롤 피치에 상기 압하율 정보를 반영하여 최종 압연 후 스탠드별 롤 피치를 산출한다.
상기 선진율은
Figure pat00029
에 의해 산출된다.
여기서
Figure pat00030
은 압연롤 통과 후 강판 속도,
Figure pat00031
은 압연롤 속도를 의미한다.
상기 압하율은
Figure pat00032
에 의해 산출된다.
여기서
Figure pat00033
는 압연 후 최종 두께,
Figure pat00034
는 각 압연 스탠드 진입 전 두께를 의미한다.
상기 스탠드별 단독 롤 피치는 ‘
Figure pat00035
’에 의해 산출되고, 상기 최종 압연 후 스탠드별 롤 피치는 상기 ‘
Figure pat00036
’에 의해 산출된다.
상기 롤 피치 정보 전송부(130)는 상기 산출된 최종 압연 후 스탠드별 롤 피치 정보를 상기 표면결함 검출기(SDD : Surface Defects Detector)에 전송한다.
상기 롤 피치 정보 전송부(130)는 유선 방식이나 무선 방식에 의해 상기 최종 압연 후 스탠드별 롤 피치 정보를 상기 표면결함 검출기(SDD)에 전송한다.
여기서 상기 표면결함 검출기(SDD)는 기존에는 통상적인 방식으로 산출할 수 있는 최종 압연롤(즉, 제6 스탠드의 압연롤)에 대한 롤 피치 정보(
Figure pat00037
)를 적용하여 롤마크 결함을 검출하였다. 더구나 최종 이전단의 스탠드(즉, 제1 ~ 5 스탠드)의 압연롤에 대한 롤 피치 계산이 불가하였으며, 이에 따라 관리자가 입력한 임의의 값(즉, 최종 이전단의 스탠드 압연롤에 대한 롤 피치)을 이용하여 롤마크 결함을 검출하였다. 따라서 압연 스탠드별 정확한 롤마크 결함의 검출이 어려웠다.
하지만 본 실시예에서는 상술한 바와 같이 선진율 정보를 반영하여 스탠드별 단독 롤 피치를 계산하고, 상기 스탠드별 단독 롤 피치에 압하율 정보를 반영하여 최종 압연 후 스탠드별 롤 피치를 산출한 후, 상기 최종 압연 후 스탠드별 롤 피치 정보를 상기 표면결함 검출기(SDD)에 전송함으로써, 상기 표면결함 검출기(SDD)가 스탠드별 롤마크 결함을 보다 정확하게 검출할 수 있도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 피치 계산 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 상기 제어부(120)는 열연강판의 압연 수행 시(S101), 압연 정보를 검출한다(S102).
여기서 상기 압연 정보는, 압연롤 통과 후 강판 속도(
Figure pat00038
), 압연롤 속도(
Figure pat00039
), 압연 후 최종 두께(
Figure pat00040
), 및 각 압연 스탠드 진입 전 두께(
Figure pat00041
) 정보를 포함한다.
상기 압연 정보는 상기 압연 정보 검출부(110)를 통해 검출할 수 있다.
상기 제어부(120)는 상기 압연 정보를 이용하여 선진율 및 압하율 정보를 산출한다(S103).
여기서 상기 선진율은
Figure pat00042
에 의해 산출되고, 상기 압하율은
Figure pat00043
에 의해 산출된다.
참고로 상기 압하율은 폭방향(또는 횡방향) 변형은 고려하지 않은 두께에 반비례한 순수 길이 변화로서, 즉, 기존길이 대비 늘어난 비율을 나타낸다.
상기 제어부(120)는 상기 선진율 정보를 반영하여 스탠드별 단독 롤 피치를 계산한다(S104).
또한 상기 제어부(120)는 상기 스탠드별 단독 롤 피치에 상기 압하율 정보를 반영하여 최종 압연 후 스탠드별 롤 피치를 산출한다(S105).
여기서 상기 스탠드별 단독 롤 피치는, ‘
Figure pat00044
’에 의해 산출되고, 최종 압연 후 스탠드별 롤 피치는 상기 ‘
Figure pat00045
’에 의해 산출된다.
이에 상기 제어부(120)는, 롤 피치 정보 전송부(130)를 통해, 상기 산출된 최종 압연 후 스탠드별 롤 피치 정보를 표면결함 검출기(SDD)에 전송한다.
이에 따라 상기 표면결함 검출기(SDD)는 상기 전송받은 정확한 스탠드별 롤 피치 정보를 이용해 스탠드별 롤마크 결함을 정확하게 검출할 수 있게 된다.
도 3은 발명의 일 실시예에 따라 산출된 스탠드별 롤 피치 정보를 전송받은 표면결함 검출기(SDD)에 의해 롤마크 결함을 검출하여 처리한 사례를 테이블 형태로 보인 예시도이다.
도 3을 참조하면, 사례1(CASE1)은 생산시간 04:20분에 최초 알람이 발생한 후 5코일 연속해서 알람이 발생한 경우로서, 제6 스탠드에서 롤마크 결함을 검출하여 제5 스탠드의 Top 워크롤(W/R) 및 제6 스탠드의 전체 워크롤(W/R)을 교체하여 대량 롤마크 결함을 방지할 수 있도록 한 사례이다.
사례2(CASE2)는 생산시간 05:52분에 최초 알람이 발생한 후 3코일 연속해서 알람이 발생한 경우로서, 제5 스탠드에서 롤마크 결함을 검출하여 제5 스탠드의 전체 워크롤(W/R)을 교체하여 대량 롤마크 결함을 방지할 수 있도록 한 사례이다.
상기와 같이 본 발명은 선진율을 반영하여 스탠드별 단독 롤 피치를 계산하고, 상기 스탠드별 단독 롤 피치에 압하율을 반영하여 최종 압연 후 스탠드별 롤 피치를 계산하여 SDD(Surface Defects Detector)에 전송함으로써, 상기 SDD에서 스탠드별 롤마크 결함을 자동으로 검출할 수 있도록 한다. 이에 따라 본 발명은 상기 SDD에서 스탠드별 롤마크를 자동으로 검출 및 분류할 수 있도록 함으로써, 이후 롤마크가 발생하는 스탠드에 대한 빠른 대응을 통해 대량의 롤마크 결함 발생을 방지할 수 있도록 한다.
이상으로 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.
100 : 롤 피치 계산 장치
110 : 압연 정보 검출부
120 : 제어부
130 : 롤 피치 정보 전송부

Claims (8)

  1. 냉간압연기에서 복수의 스탠드 압연롤을 통해 열연강판의 압연을 수행할 때 선진율과 압하율을 산출하는 데 필요한 정보를 검출하는 압연 정보 검출부;
    상기 압연 정보를 이용하여 선진율 및 압하율 정보를 산출하고, 상기 선진율 정보를 반영하여 스탠드별 단독 롤 피치를 계산하며, 상기 스탠드별 단독 롤 피치에 상기 압하율 정보를 반영하여 최종 압연 후 스탠드별 롤 피치를 산출하는 제어부; 및
    상기 산출된 최종 압연 후 스탠드별 롤 피치 정보를 표면결함 검출기(SDD : Surface Defects Detector)에 전송하는 롤 피치 정보 전송부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 롤 피치 계산 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 압연 정보 검출부는,
    압연롤 통과 후 강판 속도(
    Figure pat00046
    ), 압연롤 속도(
    Figure pat00047
    ), 압연 후 최종 두께(
    Figure pat00048
    ), 및 각 압연 스탠드 진입 전 두께(
    Figure pat00049
    ) 정보를 검출하는 것을 특징으로 하는 롤 피치 계산 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 선진율은
    Figure pat00050
    에 의해 산출하고,
    상기 압하율은
    Figure pat00051
    에 의해 산출하며,
    상기
    Figure pat00052
    는 압연롤 통과 후 강판 속도,
    Figure pat00053
    은 압연롤 속도,
    Figure pat00054
    는 압연 후 최종 두께,
    Figure pat00055
    는 각 압연 스탠드 진입 전 두께를 의미하는 것을 특징으로 하는 롤 피치 계산 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 스탠드별 단독 롤 피치는,
    Figure pat00056
    에 의해 산출하고,
    상기 최종 압연 후 스탠드별 롤 피치는 상기‘
    Figure pat00057
    ’에 의해 산출하는 것을 특징으로 하는 롤 피치 계산 장치.
  5. 냉간압연기에서 복수의 스탠드 압연롤을 통해 열연강판의 압연을 수행할 때 롤 피치 계산 장치의 제어부가 압연 정보를 검출하는 단계;
    상기 제어부가 상기 압연 정보를 이용하여 선진율 및 압하율 정보를 산출하는 단계;
    상기 제어부가 상기 선진율 정보를 반영하여 스탠드별 단독 롤 피치를 계산하는 단계; 및
    상기 제어부가 상기 스탠드별 단독 롤 피치에 상기 압하율 정보를 반영하여 최종 압연 후 스탠드별 롤 피치를 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 롤 피치 계산 방법.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 압연 정보는,
    압연롤 통과 후 강판 속도(
    Figure pat00058
    ), 압연롤 속도(
    Figure pat00059
    ), 압연 후 최종 두께(
    Figure pat00060
    ), 및 각 압연 스탠드 진입 전 두께(
    Figure pat00061
    ) 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 롤 피치 계산 방법.
  7. 제 5항에 있어서, 상기 선진율 및 압하율 정보를 산출하는 단계에서,
    상기 제어부는,
    상기 선진율은
    Figure pat00062
    에 의해 산출하고, 상기 압하율은
    Figure pat00063
    에 의해 산출하며,
    상기
    Figure pat00064
    는 압연롤 통과 후 강판 속도,
    Figure pat00065
    은 압연롤 속도,
    Figure pat00066
    는 압연 후 최종 두께,
    Figure pat00067
    는 각 압연 스탠드 진입 전 두께를 의미하는 것을 특징으로 하는 롤 피치 계산 방법.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 최종 압연 후 스탠드별 롤 피치 정보를 산출한 후, 상기 제어부가 상기 최종 압연 후 스탠드별 롤 피치 정보를 표면결함 검출기(SDD)에 전송하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 스탠드별 단독 롤 피치는,
    Figure pat00068
    에 의해 산출하고,
    상기 최종 압연 후 스탠드별 롤 피치는 상기‘
    Figure pat00069
    ’에 의해 산출하는 것을 특징으로 하는 롤 피치 계산 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102258335B1 (ko) * 2020-05-27 2021-05-31 현대제철 주식회사 테이퍼 코일 압연 방법 및 테이퍼 코일 압연 제어 장치

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