KR20210041258A - 도장 강판의 생산 라인에서 도장 강판의 온도 예측 장치 및 방법, 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체 - Google Patents

도장 강판의 생산 라인에서 도장 강판의 온도 예측 장치 및 방법, 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체 Download PDF

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KR20210041258A
KR20210041258A KR1020190123706A KR20190123706A KR20210041258A KR 20210041258 A KR20210041258 A KR 20210041258A KR 1020190123706 A KR1020190123706 A KR 1020190123706A KR 20190123706 A KR20190123706 A KR 20190123706A KR 20210041258 A KR20210041258 A KR 20210041258A
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KR1020190123706A
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서현용
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포스코강판 주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시 형태에 따른 도장 강판의 온도 예측 장치는, 열풍 가열 방식의 오븐을 구비한 도장 강판의 생산 라인에서 도장 강판의 온도를 예측하는 장치에 있어서, 도장 강판에 공급되는 공급 열량 및 도장 강판의 온도를 올리는데 필요한 입열량을 각각 연산하는 제1 연산부와, 연산된 공급 열량과 연산된 입열량이 동일한 값을 가지도록 도장 강판의 온도를 구하는 제2 연산부를 포함할 수 있다.

Description

도장 강판의 생산 라인에서 도장 강판의 온도 예측 장치 및 방법, 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체{APPARATUS AND MOTHOD OF PREDICTING STEEL TEMPERATURE IN PRODUCTON LINE OF COLOR COATED STEEL, COMPUTER READABLE MEDIUM}
본 출원은, 도장 강판의 생산 라인에서 도장 강판의 온도 예측 장치 및 방법, 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 페인트 도장을 한 후에 강판의 페인트를 건조하는 열풍 가열방식의 오븐 내에서 강판의 강종, 강판 두께 등의 소재조건과, 페인트 정보와, 라인속도, 열풍온도, 열풍압력 등의 조업 조건에 따라서 오븐 입구에서부터 출구까지를 통과하는 컬러 도장 강판 생산라인에서 도장 강판의 온도를 예측하기 위한 것이다.
현대산업에 있어서 필수불가결의 중요한 기초 소재로서 인류의 발전과 함께 그 중요성과 가치가 증대되고 있는 철강은 자동차, 가전, 건설 혹은 식음료 등 수많은 산업 분야에서 다양한 용도로 사용되고 있다.
특히, 제품의 기능성과 패션화에 부응하기 위한 가전 및 건축 산업에서 각종 내, 외장재로 이용되는 컬러 도장 강판은 더욱 높은 수준의 품질이 요구 되고 있다.
이러한 컬러 도장 강판의 생산 라인에서는 오븐내의 도장 강판의 온도는 제품의 품질에 지대한 영향을 미치는 인자로 작용하므로, 이러한 도장 강판 온도를 정량적으로 정확히 구할 필요가 있다.
일본공개특허 제2019-151864호('강판 온도 예측 방법, 강판 온도 예측 장치 및 강판 온도 제어 방법', 공개일: 2019년09월12일)
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 도장강판의 도막품질을 결정하는 강판 온도를 열역학적인 관점에서 정량적으로 구할 수 있으며, 열풍의 온도 및 노즐 압력을 보다 신속하게 구할 수 있는 도장 강판의 생산 라인에서 도장 강판의 온도 예측 장치 및 방법, 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체를 제공한다.
본 발명의 제1 실시 형태에 의하면, 열풍 가열 방식의 오븐을 구비한 도장 강판의 생산 라인에서 도장 강판의 온도를 예측하는 장치에 있어서, 상기 도장 강판에 공급되는 공급 열량 및 상기 도장 강판의 온도를 올리는데 필요한 입열량을 각각 연산하는 제1 연산부와, 연산된 상기 공급 열량과 연산된 상기 입열량이 동일한 값을 가지도록 상기 도장 강판의 온도를 구하는 제2 연산부를 포함하는, 도장 강판의 생산 라인에서 도장 강판의 온도 예측 장치가 제공된다.
본 발명의 제2 실시 형태에 의하면, 열풍 가열 방식의 오븐을 구비한 도장 강판의 생산 라인에서 도장 강판의 온도를 예측하는 방법에 있어서, 상기 도장 강판에 공급되는 공급 열량 및 상기 도장 강판의 온도를 올리는데 필요한 입열량을 각각 연산하는 단계와, 연산된 상기 공급 열량과 연산된 상기 입열량이 동일한 값을 가지도록 상기 도장 강판의 온도를 구하는 단계를 포함하는, 도장 강판의 생산 라인에서 도장 강판의 온도 예측 방법이 제공된다.
본 발명의 제3 실시 형태에 의하면, 상기 온도 예측 방법을 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램을 기록한, 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체가 제공된다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 도장 강판에 공급되는 공급 열량 및 도장 강판의 온도를 올리는데 필요한 입열량을 각각 연산하고, 연산된 공급 열량과 연산된 입열량이 동일한 값을 가지도록 도장 강판의 온도를 구함으로써, 열역학적인 관점에서 도장강판의 도막품질을 결정하는 강판 온도를 정량적으로 구할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 도장 강판에 분사되는 열풍의 온도 및 노즐 압력을 구할 때 평균값을 추종 방식을 이용함으로써, 열풍의 온도 및 노즐 압력을 보다 신속하게 구할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 열풍 가열 방식의 오븐을 구비한 도장 강판의 생산 라인을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 도장 강판의 생산 라인에 적용되는 열풍 가열 방식의 오븐을 예시적으로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 도장 강판의 온도 예측 장치의 내부 블록도이다.
도 4는 평균값에 기초하여 노즐 압력을 구하는 과정을 예시적으로 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 도장 강판의 온도 예측 방법을 설명하는 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 더욱 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 열풍 가열 방식의 오븐을 구비한 도장 강판의 생산 라인을 도시한 것이다.
도장 강판의 생산 라인은, 냉연공장에서 생산된 냉연강판, 아연도공장에서 생산된 아연도장강판 코일을 입측에 장착하여 코일 형태로 감긴 강판이 풀리면서 도 1에 도시한 연속 컬러 도장 라인와 같은 공정에 의해 이루어진다.
도 1을 참조하면, 권해기(1), 입측 저장설비(2)을 거쳐 세정 설비(3)에서 강판의 표면에 부착된 이물질을 세척하고, 전처리 설비(4)에서는 화학약품을 강판 표면에 도포하고 도장기(5,8)에서 페인트를 롤에 의해 도장한 후 오븐(6, 8)에서 강판 표면에 도장된 습식의 페인트를 열풍에 의해 건조한다.
이후, 건조된 강판은 교정 설비(9)를 거쳐 출측 저장설비(10)을 통과한 후, 권취기(11)에 코일 형태로 감기어 연속 컬러 도장 작업이 완료된 완제품이 생산되는 생산라인으로 되어 있다.
한편, 도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 도장 강판의 생산 라인에 적용되는 열풍 가열 방식의 오븐을 예시적으로 도시한 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 도장 강판의 생산 라인에서 열풍 가열 방식의 오븐(31, 32, 33)은 적어도 2 이상 포함될 수 있으며, 각각의 오븐(31, 32, 33)에서는 버너(미도시)에 의해 뜨거워진 열풍이 상부 및 하부에 구비된 다수의 노즐들(24)을 통하여 도장 강판(20)의 표면에 분사되고 분사된 열풍에 의하여 도장 강판(20) 표면에 도장된 페인트가 건조되어 컬러 도장 강판이 생산될 수 있다.
도 2에서 미도시된 도면부호 22는 도장 강판의 처진 정도를 감지하기 위한 카테나리 센서를, 23 및 30은 내압 조정 센서를, 25 및 26은 도장 강판(20)으로 공급되는 공급 열량인 대류 전열 및 복사 전열을, 27, 28, 29는 도장 강판의 온도를 올리는데 필요한 입열량으로, 도료 용제에 의한 제1 입열량, 도료 고형분에 의한 제2 입열량, 강판에 의한 제3 입열량을 나타낸다.
한편, 도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 도장 강판의 온도 예측 장치(100)의 내부 블록도이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 도장 강판의 온도 예측 장치(100)는 온도-압력 추종부(110), 제1 연산부(120) 및 제2 연산부(130)를 포함하여 구성될 수 있다.
구체적으로, 온도-압력 추종부(110)는, 노즐(24)을 통해 도장 강판에 분사되는 열풍의 온도 및 노즐 압력을 구할 수 있다.
열풍의 온도 및 노즐 압력은, 후술하는 바와 같이, 도장 강판에 공급되는 공급 열량을 좌우하는 중요한 인자이며, 소재에 따라서는 노즐 압력이나 열풍의 온도를 일정 범위 내에서 제한할 필요가 있다.
예를 들면, 고급재의 경우 노즐 압력과 불량율은 비례하는데, 노즐 압력이 높아질수록 제품의 불량율이 증가하게 되므로, 노즐 압력의 최소값과 최대값 사이에서 도장 강판의 목표 PMT(Peak Metal Temperature)를 만족하는 적절한 값을 구할 필요가 있다. 이는 노즐에서 분사되는 열풍의 온도도 마찬가지이다.
따라서, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 노즐 압력과 노즐을 통해 분사되는 열풍의 온도를 구하기 위해 평균값을 이용한 추종 방식을 사용한다.
즉, 본 발명의 일 실시 형태에 의한 온도-압력 추종부(110)는, 기 설정된 열풍의 온도하에서 도장 강판의 목표 PMT(Peak Metal Temperature)를 만족하는 노즐 압력을 구하거나, 또는 기 설정된 노즐 압력하에서 도장 강판의 목표 PMT를 만족하는 열풍 온도를 구할 수 있다.
구체적으로, 온도-압력 추종부(110)는, 노즐 압력의 최소값과 최대값 사이에서 기 설정된 열풍 온도를 기초로 입열량과 공급 열량이 동일한 값을 가지도록 하는 도장 강판의 온도를 구하되, 구한 도장 강판의 온도가 목표 PMT보다 낮으면 기 설정된 증가량만큼 노즐 압력을 증가시키고, 구한 도장 강판의 온도가 목표 PMT보다 높으면 기 설정된 감소량만큼 노즐 압력을 감소시키는 방식으로 노즐 압력을 구하는 과정을 반복하며, 여기서 기 설정된 증가량 또는 기 설정된 감소량은, 현재의 노즐 압력과 이전에 구한 노즐 압력의 평균값일 수 있다.
도 4는 평균값에 기초하여 노즐 압력을 구하는 과정을 예시적으로 설명하는 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 노즐 압력은 최소값(5, Pmin)과 최대값(275, Pmax)이 설정되어 있으며, 기 설정된 열풍 온도를 기초로 노즐 압력의 최소값(5, Pmin)과 최대값(275, Pmax)의 평균인 제1 평균값(140, P1)을 노즐 압력으로 하여 도장 강판의 온도를 구한다. 구한 도장 강판의 온도가 목표 PMT보다 낮으면 제1 평균값(140, P1)과 최대값(275, Pmax)의 평균인 제2 평균값(207.5, P2)을 노즐 압력으로 하여 도장 강판의 온도를 구한다. 반대로, 구한 도장 강판의 온도가 목표 PMT보다 높다면 제2 평균값(207.5, P2)과 최소값(5, Pmin)의 평균을 노즐 압력으로 할 수 있다. 이후 구한 도장 강판의 온도가 목표 PMT보다 낮으면 제2 평균값(207.5, P2)과 최대값(275, Pmax)의 평균인 제3 평균값(241.3, P2)을 노즐 압력으로 하여 도장 강판의 온도를 구한다.
위와 같은 방식으로, 도장 강판의 온도가 목표 PMT와 같아지도록 평균값을 이용하여 노즐 압력을 구할 수 있다. 이는 하기와 같이 열풍 온도를 구하는 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.
즉, 온도-압력 추종부(110)는, 열풍 온도의 최소값과 최대값 사이에서 기 설정된 노즐 압력을 기초로 입열량과 공급 열량이 동일한 값을 가지도록 도장 강판의 온도를 구하되, 구한 도장 강판의 온도가 목표 PMT보다 낮으면 기 설정된 증가량만큼 열풍 온도를 증가시키고, 구한 도장 강판의 온도가 목표 PMT보다 높으면 기 설정된 감소량만큼 열풍 온도를 감소시키는 방식으로 열풍 온도를 구하는 과정을 반복하며, 여기서 기 설정된 증가량 또는 기 설정된 감소량은, 현재의 열풍 온도와 이전에 구한 열풍 온도의 평균값을 의미한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 도장 강판에 분사되는 열풍의 온도 및 노즐 압력을 구할 때 평균값을 추종 방식을 이용함으로써, 열풍의 온도 및 노즐 압력을 보다 신속하게 구할 수 있는 이점이 있다.
한편, 제1 연산부(120)는, 도장 강판에 공급되는 공급 열량 및 도장 강판의 온도를 올리는데 필요한 입열량을 각각 연산할 수 있다.
공급 열량은, 도장 강판에 공급되는 대류 전열량인 제1 공급 열량 및 복사 전열량인 제2 공급 열량을 포함하며, 입열량은, 도장 강판에 도장된 도료의 용제의 제1 입열량, 도료의 고형분의 제2 입열량 및 도장 강판의 입열량을 포함하는 것일 수 있다.
구체적으로, 제1 공급 열량(Qin1)은, 하기 수학식 1에 도시된 바와 같이, 열전달 계수, 노즐 압력, 열풍 온도, 대수 평균 온도차, 오븐의 길이 및 폭의 함수일 수 있다.
[수학식 1]
제1 공급 열량(Qin1) = 열전달 계수 × 노즐 압력 × 열풍 온도 × 대수 평균 온도차 × 오븐의 길이 × 오븐의 폭
또한, 제2 공급 열량(Qin2)은, 하기 수학식 2에 도시된 바와 같이, 볼츠만 상수, 열풍 온도, 대수 평균 온도차, 오븐의 방사율, 오븐의 길이 및 폭의 함수일 수 있다.
[수학식 2]
제2 공급 열량(Qin2) = 볼츠만 상수 × (열풍 온도4 - (열풍 온도 - 대수 평균 온도차)4) × 오븐의 방사율 × 오븐의 길이 × 오븐의 폭
한편, 제1 입열량(Oout1)은, 하기 수학식 3에 도시된 바와 같이, 코팅 두께, 도장 강판의 이송 속도, 도장 강판의 폭, 신나의 발열량의 함수일 수 있다.
[수학식 3]
제1 입열량(Qout1) = 코팅 두께 × 라인 스피드 × 도장 강판의 폭 × 신나의 발열량
또한, 제2 입열량(Qout2)은, 하기 수학식 4에 도시된 바와 같이, 코팅 두께, 도료 고형분의 비열, 도장 강판의 이송 속도, 도장 강판의 폭, 및 도장 강판의 입측 온도와 출측 온도간의 온도차의 함수일 수 있다.
[수학식 4]
제2 입열량(Qout2) = 코팅 두께 × 고형분의 비열 × 라인 스피드 × 60 × 도장 강판의 폭 × 도장 강판의 입측 온도와 출측 온도간의 온도차
그리고, 제3 입열량(Qout3)은, 하기 수학식 5에 도시된 바와 같이, 강판의 비열, 도장 강판의 폭, 도장 강판의 이송 속도, 도장 강판의 입측 온도와 출측 온도간의 온도차의 함수일 수 있다.
[수학식 5]
제3 입열량(Qout3) = 강판의 비열 × 60 × 강판의 폭/1000 × 라인 스피드 × 도장 강판의 입측 온도와 출측 온도간의 온도 차
상술한 구체적인 수학식의 변수들은 도장 강판의 출측 온도를 제외하고 미리 구할 수 있는 값들이며, 특히 상술한 구체적인 수학식은, 발명의 이해를 돕기 위한 것으로, 당업자의 필요에 따라 변형 실시될 수 있음은 물론이다.
상술한 수학식 1 및 2에서 열풍 온도나 노즐 압력의 경우 도장 강판이 일반재인 경우 미리 설정된 값을 사용할 수 있으며, 열풍 온도나 노즐 압력을 미리 설정된 범위 내에서 제한할 필요가 있는 경우에는 위에서 설명한 온도-압력 추종부에서 구한 값을 사용할 수 있다.
마지막으로, 제2 연산부(130)는, 연산된 공급 열량과 연산된 입열량이 동일한 값을 가지도록 도장 강판의 온도를 구할 수 있다. 여기서, 공급 열량은 상술한 제1 공급 열량과 제2 공급 열량을 더한 값이며, 입열량은 상술한 제1 입열량, 제2 입열량 및 제3 입열량을 더한 값이다.
즉, 하기 수학식 6에 도시된 바와 같이, 공급 열량과 입열량이 동일한 값을 가지도록 하여 구한 미지의 변수인 도장 강판의 출측 온도가 도장 강판의 온도일 수 있다.
[수학식 6]
Qin = Qout, Qin = Qin1 + Qin1, Qout = Qout1 + Qout2 + Qout3
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 생산 라인에 적어도 2 이상의 오븐이 설치된 경우에는 적어도 2 이상의 오븐 각각에 대하여, 제1 연산부(120)는 도장 강판에 공급되는 공급 열량 및 도장 강판의 온도를 올리는데 필요한 입열량을 각각 연산하고, 제2 연산부(130)는 연산된 공급 열량과 연산된 입열량이 동일한 값을 가지도록 도장 강판의 온도를 구할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 도장 강판에 공급되는 공급 열량 및 도장 강판의 온도를 올리는데 필요한 입열량을 각각 연산하고, 연산된 공급 열량과 연산된 입열량이 동일한 값을 가지도록 도장 강판의 온도를 구함으로써, 열역학적인 관점에서 도장강판의 도막품질을 결정하는 강판 온도를 정량적으로 구할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 도장 강판에 분사되는 열풍의 온도 및 노즐 압력을 구할 때 평균값을 추종 방식을 이용함으로써, 열풍의 온도 및 노즐 압력을 보다 신속하게 구할 수 있는 이점이 있다.
한편, 도 5는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 도장 강판의 생산 라인에서 도장 강판의 온도 예측 방법을 설명하는 흐름도이다.
이하 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시 형태에 따른 도장 강판의 생산 라인에서 도장 강판의 온도 예측 방법을 설명한다. 다만, 발명의 간명화를 위해 도 1 내지 도 4에서 설명된 사항과 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 우선 제1 연산부(120)는, 도장 강판에 공급되는 공급 열량 및 도장 강판의 온도를 올리는데 필요한 입열량을 각각 연산할 수 있다(S501). 여기서, 공급 열량은, 도장 강판에 공급되는 대류 전열량인 제1 공급 열량 및 복사 전열량인 제2 공급 열량을 포함하며, 입열량은, 도장 강판에 도장된 도료의 용제의 제1 입열량, 도료의 고형분의 제2 입열량 및 도장 강판의 입열량을 포함하는 것일 수 있음은 상술한 바와 같다.
다음, 제2 연산부(130)는, 연산된 공급 열량과 연산된 입열량이 동일한 값을 가지도록 도장 강판의 온도를 구할 수 있다(S502). 여기서, 공급 열량은 상술한 제1 공급 열량과 제2 공급 열량을 더한 값이며, 입열량은 상술한 제1 입열량, 제2 입열량 및 제3 입열량을 더한 값임은 상술한 바와 같다.
한편, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 도장 강판의 온도 예측 방법은 온도-압력 추종부(110)에서, 노즐(24)을 통해 도장 강판에 분사되는 열풍의 온도 및 노즐 압력을 구하는 단계를 더 포함할 수 있다.
열풍의 온도 및 노즐 압력은, 도장 강판에 공급되는 공급 열량을 좌우하는 중요한 인자이며, 소재에 따라서는 노즐 압력이나 열풍의 온도를 일정 범위 내에서 제한할 필요가 있기 때문이며, 이렇게 구한 열풍의 온도 및 노즐 압력은 단계 S501 내지 S502에서 사용될 수 있음은 상술한 바와 같다.
특히, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 노즐 압력과 노즐을 통해 분사되는 열풍의 온도를 구하기 위해 평균값을 이용한 추종 방식을 사용할 수 있음은 상술한 바와 같다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 도장 강판에 공급되는 공급 열량 및 도장 강판의 온도를 올리는데 필요한 입열량을 각각 연산하고, 연산된 공급 열량과 연산된 입열량이 동일한 값을 가지도록 도장 강판의 온도를 구함으로써, 열역학적인 관점에서 도장강판의 도막품질을 결정하는 강판 온도를 정량적으로 구할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 도장 강판에 분사되는 열풍의 온도 및 노즐 압력을 구할 때 평균값을 추종 방식을 이용함으로써, 열풍의 온도 및 노즐 압력을 보다 신속하게 구할 수 있는 이점이 있다.
상술한 본 발명의 일 실시 형태에 따른 도장 강판의 생산 라인에서 강판 온도 예측 방법은 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등을 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 상기 방법을 구현하기 위한 기능적인(function) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어, '~ 부'는 다양한 방식, 예를 들면 프로세서, 프로세서에 의해 수행되는 프로그램 명령들, 소프트웨어 모듈, 마이크로 코드, 컴퓨터 프로그램 생성물, 로직 회로, 어플리케이션 전용 집적 회로, 펌웨어 등에 의해 구현될 수 있다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 아니한다. 첨부된 청구범위에 의해 권리범위를 한정하고자 하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
1: 권해기
2: 입측 저장설비
3: 세정 설비
4: 전처리 설비
5, 8: 도장기
6, 8: 오븐
10: 출측 저장설비
11: 권취기
20: 강판
22: 카테나리 센서
23, 30: 내압 조정 센서
24: 노즐
25: 대류 전열
26: 복사 전열
27: 도료 용제에 의한 제1 입열량
28: 도료 고형분에 의한 제2 입열량
29: 강판에 의한 제3 입열량
31, 32, 33: 오븐
100: 도장 강판의 온도 예측 장치
110: 온도-압력 추종부
120: 제1 연산부
130: 제2 연산부

Claims (9)

  1. 열풍 가열 방식의 오븐을 구비한 도장 강판의 생산 라인에서 도장 강판의 온도를 예측하는 장치에 있어서,
    상기 도장 강판에 공급되는 공급 열량 및 상기 도장 강판의 온도를 올리는데 필요한 입열량을 각각 연산하는 제1 연산부와,
    연산된 상기 공급 열량과 연산된 상기 입열량이 동일한 값을 가지도록 상기 도장 강판의 온도를 구하는 제2 연산부를 포함하는, 도장 강판의 생산 라인에서 도장 강판의 온도 예측 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 강판 온도 예측 장치는,
    상기 도장 강판에 분사되는 열풍의 온도 및 노즐 압력을 구하는 온도-압력 추종부를 더 포함하는, 도장 강판의 생산 라인에서 도장 강판의 온도 예측 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 온도-압력 추종부는,
    기 설정된 열풍의 온도 하에서 도장 강판의 목표 PMT(Peak Metal Temperature)를 만족하는 노즐 압력을 구하거나, 또는
    기 설정된 노즐 압력 하에서 도장 강판의 목표 PMT(Peak Metal Temperature)를 만족하는 열풍 온도를 구하는, 도장 강판의 생산 라인에서 도장 강판의 온도 예측 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 온도-압력 추종부는,
    상기 노즐 압력의 최소값과 최대값 사이에서 기 설정된 열풍 온도를 기초로 상기 입열량과 상기 공급 열량이 동일한 값을 가지도록 상기 도장 강판의 온도를 구하되,
    구한 도장 강판의 온도가 목표 PMT보다 낮으면 기 설정된 증가량만큼 노즐 압력을 증가시키고, 구한 도장 강판의 온도가 목표 PMT보다 높으면 기 설정된 감소량만큼 노즐 압력을 감소시키는 방식으로 상기 노즐 압력을 구하는 과정을 반복하며,
    기 설정된 상기 증가량 또는 기 설정된 상기 감소량은, 현재의 노즐 압력과 이전에 구한 노즐 압력의 평균값인, 도장 강판의 생산 라인에서 도장 강판의 온도 예측 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 온도-압력 추종부는,
    상기 열풍 온도의 최소값과 최대값 사이에서 기 설정된 노즐 압력을 기초로 상기 입열량과 상기 공급 열량이 동일한 값을 가지도록 상기 도장 강판의 온도를 구하되,
    구한 도장 강판의 온도가 목표 PMT보다 낮으면 기 설정된 증가량만큼 열풍 온도를 증가시키고, 구한 도장 강판의 온도가 목표 PMT보다 높으면 기 설정된 감소량만큼 열풍 온도를 감소시키는 방식으로 열풍 온도를 구하는 과정을 반복하며,
    기 설정된 상기 증가량 또는 기 설정된 상기 감소량은, 현재의 열풍 온도와 이전에 구한 열풍 온도의 평균값인, 도장 강판의 생산 라인에서 도장 강판의 온도 예측 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 공급 열량은, 상기 도장 강판에 공급되는 대류 전열량인 제1 공급 열량 및 복사 전열량인 제2 공급 열량을 포함하며,
    상기 입열량은, 상기 도장 강판에 도장된 도료의 용제의 제1 입열량, 상기 도료의 고형분의 제2 입열량 및 상기 도장 강판의 제3 입열량을 포함하는, 컬러 도장 강판의 생산 라인에서 도장 강판의 온도 예측 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 공급 열량은, 열전달 계수, 노즐 압력, 열풍 온도, 대수 평균 온도차, 오븐의 길이 및 폭의 함수이며,
    상기 제2 공급 열량은, 볼츠만 상수, 열풍 온도, 대수 평균 온도차, 오븐의 방사율, 오븐의 길이 및 폭의 함수이며,
    상기 제1 입열량은, 코팅 두께, 도장 강판의 이송 속도, 도장 강판의 폭, 신나의 발열량의 함수이고,
    상기 제2 입열량은, 코팅 두께, 도료 고형분의 비열, 도장 강판의 이송 속도, 도장 강판의 폭, 및 도장 강판의 입측 온도와 출측 온도간의 온도 차이인 온도차의 함수이며,
    상기 제3 입열량은, 강판의 비열, 도장 강판의 폭, 도장 강판의 이송 속도, 도장 강판의 입측 온도와 출측 온도간의 온도 차이인 온도차의 함수인, 컬러 도장 강판의 생산 라인에서 도장 강판의 온도 예측 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    적어도 2 이상의 오븐 각각에 대하여,
    상기 제1 연산부는 도장 강판에 공급되는 공급 열량 및 상기 도장 강판의 온도를 올리는데 필요한 입열량을 각각 연산하고,
    상기 제2 연산부는 연산된 상기 공급 열량과 연산된 상기 입열량이 동일한 값을 가지도록 상기 도장 강판의 온도를 구하는, 강판 온도 예측 장치.
  9. 열풍 가열 방식의 오븐을 구비한 도장 강판의 생산 라인에서 도장 강판의 온도를 예측하는 방법에 있어서,
    상기 도장 강판에 공급되는 공급 열량 및 상기 도장 강판의 온도를 올리는데 필요한 입열량을 각각 연산하는 제1 단계와,
    연산된 상기 공급 열량과 연산된 상기 입열량이 동일한 값을 가지도록 상기 도장 강판의 온도를 구하는 제2 단계를 포함하는, 도장 강판의 생산 라인에서 도장 강판의 온도 예측 방법.
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