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KR100851195B1 - 쌍롤식 박판 주조 공정에서의 롤 압하력 및 롤 갭 제어방법 - Google Patents

쌍롤식 박판 주조 공정에서의 롤 압하력 및 롤 갭 제어방법

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Publication number
KR100851195B1
KR100851195B1 KR1020020037957A KR20020037957A KR100851195B1 KR 100851195 B1 KR100851195 B1 KR 100851195B1 KR 1020020037957 A KR1020020037957 A KR 1020020037957A KR 20020037957 A KR20020037957 A KR 20020037957A KR 100851195 B1 KR100851195 B1 KR 100851195B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
roll
speed
force
gap
repulsive force
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
KR1020020037957A
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English (en)
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KR20040003296A (ko
Inventor
주문갑
강태욱
정성인
Original Assignee
주식회사 포스코
재단법인 포항산업과학연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 주식회사 포스코, 재단법인 포항산업과학연구원 filed Critical 주식회사 포스코
Priority to KR1020020037957A priority Critical patent/KR100851195B1/ko
Publication of KR20040003296A publication Critical patent/KR20040003296A/ko
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0622—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars formed by two casting wheels

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

본 발명은 쌍롤식 박판 주조 공정에서의 롤 압하력 및 롤 갭 제어방법에 관한 것으로, 특히 주조중에 반발력/속도(RSF/speed) 제어방식으로 롤갭을 일정하게 유지하는 제어방식을 수행하면서, 롤사이에 스컬 등의 이물질 유입으로 인하여 반발력의 변화가 일정 수준 이상으로 되는 동안에, 반발력/갭(RSF/gap) 제어방식으로 절환하고, 반발력의 변화가 일정 수준 이하로 되면 다시 반발력/속도(RSF/speed) 제어방식으로 절환하여 제어하도록 함으로서, 주조 롤의 손상을 방지할 수 있도록 하는 쌍롤식 박판 주조 공정에서의 롤 압하력 및 롤 갭 제어방법에 관한 것이다.
쌍롤식, 박판 주조 공정, 반발력(RSF) 제어, 롤 갭(gap) 제어

Description

쌍롤식 박판 주조 공정에서의 롤 압하력 및 롤 갭 제어방법{CONTROL METHOD FOR ROLL SEPARATION FORCE AND ROLL GAP IN TWIN ROLL STRIP CASTING PROCESS}
도 1은 종래 쌍롤식 박판주조공정의 롤갭 및 롤압하력 제어 장치의 구성도이다.
도 2는 종래 롤갭 및 롤압하력 제어과정을 보이는 플로우챠트이다.
도 3a, 도 3b는 주조롤 이물질 혼입시 구동측 및 비구동측 롤반발력 그래프이다.
도 4a, 도 4b는 도 3의 데이터에 대한 미분 처리 그래프이다.
도 5는 본 발명을 수행하기 위한 쌍롤식 박판주조공정의 롤갭 및 롤압하력 제어 장치의 구성도이다.
도 6은 본 발명에 따른 쌍롤식 박판주조공정의 롤갭 및 롤압하력 제어방법을 보이는 플로우챠트이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 롤 2 : 에지댐
3 : 용강 4 : 모터
5 : 실린더 11 : 속도 센서
12 : 롤갭 센서 13 : 로드셀
200 : 메인 주어기 210 : 반발력/갭 제어기
220 : 갭 제어기 230 : 반발력/속도 제어기
240 : 속도 제어기 SW1 : 제1 스위치
SW2 : 제2 스위치
본 발명은 쌍롤식 박판 주조 공정에서의 롤 압하력 및 롤 갭 제어방법에 관한 것으로, 특히 주조중에 반발력/속도(RSF/speed) 제어방식으로 롤갭을 일정하게 유지하는 제어방식을 수행하면서, 롤사이에 스컬 등의 이물질 유입으로 인하여 반발력의 변화가 일정 수준 이상으로 되는 동안에, 반발력/갭(RSF/gap) 제어방식으로 절환하고, 반발력의 변화가 일정 수준 이하로 되면 다시 반발력/속도(RSF/speed) 제어방식으로 절환하여 제어하도록 하는 쌍롤식 박판 주조 공정에서의 롤 압하력 및 롤 갭 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 쌍롤식 박판 주조 기술은 서로 반대로 맞물림 회전하는 두 개의 원통형 주조롤과 주조롤을 앞뒤에서 막고있는 에지댐 사이에 주입되는 용강을 주조롤에 의한 압하를 거쳐 두께 2-6 mm의 박판으로 바로 생산해내는 기술이다. 두 개 의 주조롤 중 하나는 롤 압하력 또는 용강의 롤 반발력을 측정하기 위하여 로드셀(load cell)등의 반발력 검출기를 장착하고 고정된 위치에 위치하여 다른 하나의 움직이는 롤에서 실린더 등의 유압 시스템에 의하여 주어지는 하중 또는 응고되는 주편의 반발력을 측정한다.
이와 같이, 생산되는 박판의 두께 및 품질을 일정하게 유지하기 위한 하나의 방법으로서, 주조 롤의 중앙 부분과 가장자리에서의 용강의 응고 속도차를 줄이기 위하여 롤 크라운(crown)을 형성시켜 이용하거나, 동시에 주조롤 사이의 용강 근처의 가스를 조정하는 방법 등이 사용되는데, 그럼에도 불구하고 간헐적으로 주조 롤의 가장자리와 에지댐의 접촉면에서 다른 부분보다 먼저 응고된 용강이 스컬(Skull)로서 생성된다. 거의 고체 상태의 스컬이 주조 롤 사이에 유입되면, 주조 롤 전체에 걸리는 압하력은 그보다 작음에도 불구하고, 스컬에 의한 반발력을 로드셀에 전달하게 되며, 이때 롤 중앙부의 용강은 응고 및 압하가 덜 되거나 심한 경우 주편의 단락을 유발하게 되는 단점이 있다.
이러한 쌍롤식 박판 주조 공정에서 생산된 박판(주편)은 주조 롤 사이의 용강의 높이를 일정하게 유지하는 동시에, 주조 롤 사이의 갭과 압하되는 용강의 반발력(RSF)을 동시에 원하는 값으로 유지시킴으로써 그 품질을 개선할 수 있다.
도 1은 종래 쌍롤식 박판주조공정의 롤갭 및 롤압하력 제어 장치의 구성도로 서, 도 1을 참조하면, 종래 쌍롤식 박판 주조 공정 설비는 서로 반대로 맞물림 회전하는 2개의 원통형 주조롤(1)과, 이 주조롤(1) 사이의 전후를 가로막아서 형성되는 에지댐(2)을 포함하고, 상기 에지댐(2)에는 고온의 용강(3)이 주입 저장되며, 그리고, 상기 주조롤(1)의 맞물림 회전에 따라 에지댐(2)의 용강(3)이 주조롤(1) 사이를 통한 압하력에 의해 하부로 진행되면서 박판으로 제조되는 설비이다.
이러한 설비에 적용되는 종래의 쌍롤식 박판주조공정의 롤갭 및 롤압하력 제어 장치는 상기 주조롤(1)을 회전시키는 모터(4)와, 상기 주조롤(1)에 압하력을 제공하기 위한 실린더(5)와, 상기 모터(4)의 속도를 측정하는 속도 센서(11)와, 상기 주조롤(1)의 갭을 측정하는 롤갭 센서(12)와, 상기 주조롤(1)의 압하력을 측정하기 위한 로드셀(13)과, 주조시작시, 주조속도가 정상속도에 도달할 때 까지 속도를 증가시키면서 반발력/갭 제어를 수행하고, 주조속도가 정상속도에 도달한 후에는 갭을 일정하게 유지하면서 반발력/속도 제어를 수행하는 메인 주어기(20)와, 갭을 이용하여 반발력을 제어하는 반발력/갭 제어기(21)와, 롤갭에 따라 실린더를 제어하는 갭 제어기(22)와, 속도를 이용하여 반발력을 제어하는 반발력/속도 제어기(23)와, 롤의 선속도에 따라 모터의 회전을 제어하는 속도 제어기(24)를 포함한다.
이러한 롤갭과 반발력(RSF)을 제어하는 종래의 방법에 대해서 설명하면, 종래의 제어방식에는 4가지의 방식이 있는데, 이에 대해서 후술한다.
첫째로, 상기 속도 제어기(24)는 주조 롤의 선속도를 엔코더(encoder) 등의 속도 센서(speed sensor)(11)로 입력받고, 주조롤(1)을 구동하는 모터(4)를 통하여 주조롤(1)의 선속도를 하기 수학식 1을 이용하여 제어한다.
Figure 112002021098905-pat00001
여기서, e는 오차를 의미하고, E는 주조롤 모터 입력을 의미하며, Kp와 Ki는 각각 PID 제어기의 비례 상수와 적분 상수를 나타낸다.
두 번째로, 상기 갭 제어기(22)는 주조 롤간의 간격(gap)을 LVDT 등의 롤갭 센서(roll gap sensor)(12)로 입력받고, 주조롤(1) 중 움직이는 롤에 작용하는 유압 실린더(5)에 의하여 롤갭을 하기 수학식 2를 이용하여 제어한다.
Figure 112002021098905-pat00002
여기서, e는 오차를 의미하고, E는 유압실린더 입력을 의미하며, Kp와 Ki는 각각 PID 제어기의 비례 상수와 적분 상수를 나타낸다.
세 번째로, 상기 반발력/속도(RSF/speed) 제어기(23)는 반발력(RSF)을 제어하기 위하여 롤 속도를 사용한다. 즉 롤 속도를 높이면 롤과 용강이 접촉하는 시간이 짧아지고, 이로 인해 용강의 응고가 덜 진행되므로 반발력(RSF)이 낮아지고, 반면에 롤 속도를 낮추게 되면 반발력(RSF)이 높아지게 되므로, 이것으로 반발력(RSF)을 하기 수학식 3을 이용하여 제어할 수 있게 된다.
Figure 112002021098905-pat00003
여기서, e는 오차를 의미하고, E는 주조롤 모터 입력을 의미하며, Kp와 Ki는 각각 PID 제어기의 비례 상수와 적분 상수를 나타낸다.
그리고, 네 번째로, 상기 반발력/갭(RSF/gap) 제어기(21)는 반발력(RSF)을 제어하기 위하여 롤갭을 제어한다. 즉, 롤 사이에 주편이 생성된 경우에 있어, 롤 갭을 작게 하면 주조롤에 미치는 반발력(RSF)이 높아지고, 반대로 롤 갭을 크게 하면 반발력(RSF)이 낮아지게 되므로, 이것으로 반발력(RSF)을 하기 수학식 4를 이용 하여 제어할 수 있다.
Figure 112002021098905-pat00004
여기서, e는 오차를 의미하고, E는 유압실린더 입력을 의미하며, Kp와 Ki는 각각 PID 제어기의 비례 상수와 적분 상수를 나타낸다.
도 2는 종래 롤갭 및 롤압하력 제어과정을 보이는 플로우챠트로서, 도 2를 참조하여 종래 롤갭 및 롤압하력 제어과정을 살펴보면, 정상속도 이전, 즉, 설정시간(to) 이전에는 속도를 증가시키면서 반발력/갭 제어를 수행하고(S21,S22), 설정시간(to) 이후에는 주소 종료시까지 갭을 일정하게 유지하면서 반발력/속도 제어를 수행한다(S23,S24).
이에 따르면, 상기 속도 제어기는 롤의 선속도를 주어진 지령값에 맞도록 제어하는 것이고, 상기 갭 제어기는 갭만을 제어하는 것인데, 이것들은 주조 초기에 원하는 초기 조건, 즉 정지상태의 롤이 일정한 선속도로 회전하게 하기 위하여 서서히 속도를 높여 가는 단계와 벌어져있는 롤 갭을 원하는 주편 두께 근처로 이동하게 하기 위하여 쓰이게 된다. 그리고, 주조 중에는 반발력(RSF)과 롤 갭을 동시 에 제어하여야 하기 때문에, 반발력/속도(RSF/speed) 제어 방식 또는 반발력/갭(RSF/gap) 제어 방식을 쓰게 되는데, 여기에는 장단점이 존재하게 된다.
그러나, 종래의 반발력/갭(RSF/gap) 제어 방식에 의하면, 롤의 선속도를 지령값에 맞도록 먼저 제어하면서, 롤 갭을 이용하여 반발력(RSF)을 제어하게 되는데, 롤 갭의 움직임은 반발력(RSF)의 제어에 빠르고 효과적인 반면에 생산되는 주편의 두께 변동으로 연결되어 주편의 두께 품질에 나쁜 영향을 주게 된다. 또한 롤 중앙부보다 비교적 응고가 빠른 롤 가장자리에서 간헐적으로 형성되는 스컬이 발생한 경우 반발력(RSF)이 높아지게 되어 롤 갭을 크게 하여 반발력(RSF)을 낮추려고 하게 되는데, 이 때, 롤 중앙 부분은 롤 갭이 커졌기 때문에 용강의 응고가 덜 된 부분이 존재할 수 있게 되고, 이로 인하여 주편이 단락될 수 있는 소지가 있으므로, 롤 갭 변동의 상한치를 설정하여야 되는데, 이것은 경험치에 의존하게 된다. 이 때 응고가 덜 된 부분은 주변보다 온도가 높으므로 밝게 보이는데 이것을 핫 밴드(hot band)라고 부르며, 스컬의 유입될 때마다 선명하게 나타나는 문제점이 있었다.
다시 설명하면, 종래의 반발력/속도(RSF/speed) 제어 방식에 의하면 롤 갭을 원하는 주편의 두께에 맞추어 일정하게 유지하므로 생산된 주편의 두께 변동이 거의 없는 대신에, 반발력(RSF)을 제어하기 위하여 롤 속도를 조절하는데, 롤 속도가 반발력(RSF)에 미치는 영향은 그다지 빠른 편이 아니기 때문에, 상대적으로 반발력(RSF)의 제어 성능은 떨어진다. 스컬이 발생한 경우에도 롤 갭은 일정하게 유지되기 때문에 주편의 두께 변동은 크게 일어나지 않으며, 반발력(RSF) 제어를 위한 롤 속도의 반응 속도가 느리기 때문에 스컬이 압하되어 빠져나가는 시점까지도 롤 사이에서 용강의 압하력 저하가 일어나지 않아 주편 단락의 위험이 없다. 그러나 스컬로 인한 과도한 반발력(RSF)가 그대로 주조 롤에 전달되기 때문에, 주조 롤의 재질을 강하게 만들지 않으면 주조 롤에 손상을 가져올 수 있으며, 고체 상태의 스컬이 유입되는 경우에 주조 롤의 간격이 조금은 벌어지게 되므로 핫 밴드가 나타나지만 반발력/갭(RSF/gap) 방식에 비하여 약하게 나타나는 문제점이 있었다.
그리고, 도 3a, 도 3b는 주조롤 이물질 혼입시 구동측 및 비구동측 롤반발력 그래프이고, 도 4a, 도 4b는 도 3의 데이터에 대한 미분 처리 그래프이다.
도 3a 및 도 3b에서 가로축은 초단위의 주소시간을 의미하고, 괄호안의 숫자는 생산된 주편의 길이를 의미하며, 세로축은 반발력(RSF)를 톤(ton) 단위로 표시한 것이다. 구동측(DS) 반발력(RSF) 및 비구동측(NDS) 반발력(RSF)는 각각 구동측(drive side) 반발력, 비구동축(non drive side) 반발력의 약자로서 고정된 롤의 양쪽에 각각 한 개의 로드셀을 설치하여 그 값을 측정하였다. 도 3a 및 도 3b에서 보인 바와 같이, 120초, 150초, 190초에 구도측 반발력의 갑작스런 변화가 감지되었고, 150초, 190초에 비구동측(NDS) 반발력의 변화가 감지되었는데, 이 때 반발력/속도(RSF/speed) 방식은 갑작스런 반발력의 변화가 있을 때 롤 속도로서 빨리 보정해 주지 못하기 때문에, 롤이 이 반발력(RSF)를 견뎌야 하는 상황이 발생하게 되는 것이다. 이는 도 4a, 도 4b를 참조하면, 반발력(RSF)의 변화를 더욱 더 확실하게 알 수 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 주조중에 반발력/속도 제어방식으로 롤갭을 일정하게 유지하는 제어방식을 수행하면서, 롤사이에 스컬 등의 이물질 유입으로 인하여 반발력의 변화가 일정 수준 이상으로 되는 동안에, 반발력/갭 제어방식으로 절환하고, 반발력의 변화가 일정 수준 이하로 되면 다시 반발력/속도 제어방식으로 절환하여 제어하도록 함으로서, 주조 롤의 손상을 방지할 수 있도록 하는 쌍롤식 박판 주조 공정에서의 롤 압하력 및 롤 갭 제어방법을 제공하는데 있다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로서, 본 발명은 양측의 쌍롤을 회전시키는 모터와, 상기 쌍롤의 일측에서 압하력을 제공하기 위한 실린더와, 상기 모터의 속도를 측정하는 속도 센서와, 상기 쌍롤의 갭을 측정하는 롤갭 센서와, 상기 쌍롤의 타측에서 압하력을 측정하기 위한 로드셀을 포함하는 쌍롤식 박판 주조 공정에 설치된 메인 제어기가 롤 압하력 및 롤 갭을 제어하는 방법에 있어서, 박판 제조를 개시하여 정상속도 이전, 즉, 설정시간 이전에는 속도를 증가 시키면서 상기 실린더를 통한 롤갭을 조정하여 롤의 반발력을 제어하는 반발력/갭 제어를 수행하는 제1 단계; 상기 롤의 반발력을 측정하는 제2 단계; 박판 제조 개시 시점으로부터 설정시간(to) 이후에는 상기 측정 반발력과 사전에 설정한 반발력을 비교하는 제3 단계; 상기 제2 단계에서, 상기 측정 반발력이 설정 반발력보다 작을 경우에는 갭을 일정하게 유지하면서 상기 모터의 속도를 조절하여 반발력을 제어하는 반발력/속도 제어를 수행하는 제4 단계; 상기 제2 단계에서, 상기 측정 반발력이 설정 반발력보다 클 경우에는 속도를 일정하게 유지하면서 상기 실린더를 통해 롤갭을 조정하여 반발력을 제어하는 반발력/갭 제어를 수행하는 제5 단계를 구비함을 특징으로 하는 쌍롤식 박판 주조 공정에서의 롤 압하력 및 롤 갭 제어방법을 제공한다.
이하, 본 발명에 따른 쌍롤식 박판 주조 공정에서의 롤 압하력 및 롤 갭 제어 방법을 수행하기 위한 장치에 대하여 첨부도면을 참조하여 그 구성 및 작용을 상세하게 설명한다.
본 발명은 반발력/속도(RSF/speed) 방식으로 롤 갭을 일정하게 유지하는 제어방식으로 하되, 반발력(RSF)의 변화가 생기는 경우에, 제어 방식을 잠시동안 반발력/갭(RSF/gap) 방식으로 바꿈으로써 주조 롤의 손상을 막기 위한 방법을 제안한다.
도 5는 본 발명을 수행하기 위한 쌍롤식 박판주조공정의 롤갭 및 롤압하력 제어 장치의 구성도로서, 도 5를 참조하여 본 발명의 방법을 수행하기 위한 장치에 대해서 설명한다.
본 발명의 방법은 서로 반대로 맞물림 회전하는 2개의 원통형 주조롤(1)과, 이 주조롤(1) 사이의 전후를 가로막아서 형성되는 에지댐(2)을 포함하고, 상기 에지댐(2)에는 고온의 용강(3)이 주입 저장되며, 그리고, 상기 주조롤(1)의 맞물림 회전에 따라 에지댐(2)의 용강(3)이 주조롤(1) 사이를 통한 압하력에 의해 하부로 진행되면서 박판으로 제조되는 공정에 적용되며, 이러한 박판 제조 공정을 제어하기 위해, 본 발명의 방법을 수행하기 위한 장치는 상기 주조롤(1)을 회전시키는 모터(4)와, 상기 주조롤(1)에 압하력을 제공하기 위한 실린더(5)와, 상기 모터(4)의 속도를 측정하는 속도 센서(11)와, 상기 주조롤(1)의 갭을 측정하는 롤갭 센서(12)를 포함한다.
그리고, 본 발명을 수행하기 위한 장치는 박판 제조 개시부터 설정시간(to)전에, 속도를 증가시키면서 반발력/갭 제어를 수행하고, 상기 롤(1)의 반발력(RSF)을 측정한후 박판 제조 개시 시점으로부터 설정시간(to)후에는 상기 측정 반발력(RSF)과 사전에 설정한 반발력(RSF_th)을 비교하고, 이 비교결과에 따라, 갭을 일정하게 유지하면서 반발력/속도 제어를 수행하고, 또는 속도를 일정하게 유지하면서 반발력/갭 제어를 수행하는 메인 주어기(200)와, 갭을 이용하여 반발력을 제어하는 반발력/갭 제어기(210)와, 롤갭에 따라 실린더를 제어하는 갭 제어기(220)와, 속도를 이용하여 반발력을 제어하는 반발력/속도 제어기(230)와, 롤의 선속도에 따라 모터의 회전을 제어하는 속도 제어기(240)를 포함한다. 그리고, 상기 메인 주어기(200)의 선택신호(SC1)에 따라 상기 갭 제어기(220)의 실린더 제어신호와 반발력/갭 제어기(210)의 실린더 제어신호를 선택하여 상기 실린더(5)로 제공하는 제1 스위치(SW1)와, 상기 메인 주어기(200)의 선택신호(SC2)에 따라 상기 속도 제어기(240)의 모터 제어신호와 반발력/속도 제어기(230)의 모터 제어신호를 선택하여 상기 모터(4)로 제공하는 제2 스위치(SW2)를 포함한다.
상기 반발력/갭 제어기(210), 갭 제어기(220), 반발력/속도 제어기(230) 및 속도 제어기(240)는 상기 메인 제어기(200)의 제어에 따라 동작할 수 있는데, 이 경우, 상기 선택신호(SC1,SC2)에 동기 되어 동작하는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작을 첨부도면에 의거하여 하기에 상세히 설명한다.
본 발명은 반발력/속도(RSF/speed) 방식은 롤 반발력(RSF) 값에 관계없이 롤 갭을 일정하게 유지할 수 있기 때문에 생산된 주편의 두께를 보다 정밀하게 제어할 수 있다. 더욱 정밀한 롤 갭의 제어를 위하여 롤 편심을 보상하기 위한 알고리즘 등을 반발력(RSF)에 구애받지 않고 구현할 수 있으므로 더욱 정밀한 두께 제어가 가능하게 된다. 또한, 본 발명은 후술한 반발력/속도(RSF/speed) 방식의 제어에 있어서 스컬 등 이물질에 의한 주조 롤에 과도한 반발력(RSF) 전달과 그로 인한 주조 롤의 손상을 방지할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 쌍롤식 박판주조공정의 롤갭 및 롤압하력 제어방법을 보이는 플로우챠트이다.
도 6을 참조하면, 본 발명은 양측의 주조롤(1)을 회전시키는 모터(4)와, 상기 주조롤(1)의 일측에서 압하력을 제공하기 위한 실린더(5)와, 상기 모터(4)의 속도를 측정하는 속도 센서(11)와, 상기 주조롤(1)의 갭을 측정하는 롤갭 센서(12)와, 상기 주조롤(1)의 타측에서 압하력을 측정하기 위한 로드셀(13)를 포함하는 쌍롤식 박판 주조 공정에서의 롤 압하력 및 롤 갭 제어방법으로서, 먼저, 제1 단계(S61,S62)에서는 박판 제조를 개시하여 정상속도 이전, 즉, 설정시간(to) 이전에는 속도를 증가시키면서 상기 실린더를 통한 롤갭을 조정하여 롤(1)의 반발력을 제어하는 반발력/갭 제어를 수행한다.
이에 대해서 구체적으로 설명하면, 본 발명의 메인 제어기(200)는 주조가 시작되면 정지되어 있던 주조 롤의 속도를 선택신호(SC2)로 제2 스위치(SW1)에서 속도 제어기(240)를 선택하여 이 속도 제어기(240)를 이용하여 미리 정해진 시간동안(to)에 미리 정해진 설정속도까지 서서히 높이도록 제어하고, 이와 동시에 용강이 두 개의 롤 사이에서 압하되어 판 형성이 보장될 수 있도록 선택신호(SW1)로 제1 스위치(SW1)에서 반발력/갭 제어기(210)를 선택하여 이 반발력/갭 제어기(210)를 이용하여, 정상상태에서보다 높은 압하력을 유지하도록 제어한다.
그 다음, 제2 단계(S63)에서는 상기 메인 제어기(200)는 상기 롤(1)의 반발력을 측정하는데, 이는 사전에 설정된 시간, 즉 모터의 속도가 정상상태에 도달하는데 걸리는 시간에 해당하는 설정시간(to)이 경과하면, 정상상태로 인식하고, 이후 로드셀(13)을 통해서 반발력(RSF)을 측정한다.
그 다음, 제3 단계(S64)에서는 박판 제조 개시 시점으로부터 설정시간(to) 이후에는 상기 측정 반발력과 사전에 설정한 반발력을 비교하는데, 이는 상기 메인 제어기(200)는 상기 측정한 반발력(RSF)가 미리 정해진 한계 반발력(RSF_th)과 비교하여 하기와 같이 제어 방식을 결정한다.
그 다음, 제4 단계(S65)에서는 상기 제2 단계에서, 상기 측정 반발력이 설정 반발력보다 작을 경우에는 상기 메인 제어기(200)가 선택신호(SC1)로 제1 스위치(SW1)에서 갭 제어기(220)를 선택하여 주편의 두께를 일정하게 유지하기 위하여 상기 갭 제어기(220)를 이용하여 갭을 일정하게 유지시키도록 제어하고, 그리고, 선택신호(SC2)로 제2 스위치(SW2)에서 반발력/속도 제어기(230)를 선택하여 이 반발력/속도 제어기(230)를 이용하여 주조속도, 즉 모터의 회전속도를 조절하여 반 발력을 제어한다.
그 다음, 제5 단계(S66)에서는 상기 제2 단계에서, 상기 측정 반발력이 설정 반발력보다 클 경우에는 상기 메인 제어기(200)가 선택신호(SC2)로 제2 스위치(SW2)에서 속도 제어기(240)를 선택하여 롤의 보호를 목적으로 속도를 일정하게 유지하면서, 이와 동시에, 선택신호(SC1)로 제1 스위치(SW1)에서 반발력/갭 제어기(210)를 선택하여 이 반발력/갭 제어기(210)가 상기 실린더를 통해 롤갭을 조정하여 반발력을 제어한다.
한편, 도 5에 보인 바와 같이, 반발력(RSF)의 변화를 이용하면 반발력/속도(RSF/speed) 제어기와 반발력/갭(RSF/gap) 제어기의 구동을 결정하기 쉽게 되지만, 이 경우에는 노이즈를 견딜 수 있도록 로우 패스 필터 등을 먼저 거치는 것이 바람직하다.
전술한 바와 같이 본 발명은 반발력/속도 방식을 사용하여 롤 갭을 일정하게 유지하는 방식을 견지하되, 도 3에 보인 바와 같이 스컬 등 이물질이 유입되어 갑작스러운 반발력의 변화가 생기는 경우에, 제어 방식을 잠시동안 반발력/갭 방식으로 바꿈으로써 주조 롤의 손상을 막는 것으로, 반발력의 변화가 작아지면 다시 반발력/속도(RSF/speed) 방식으로 돌아오는 제어 방식을 채태가였다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 주조중에 반발력/속도(RSF/speed) 제어방식으로 롤갭을 일정하게 유지하는 제어방식을 수행하면서, 롤사이에 스컬 등의 이물질 유입으로 인하여 반발력의 변화가 일정 수준 이상으로 되는 동안에, 반발력/갭(RSF/gap) 제어방식으로 절환하고, 반발력의 변화가 일정 수준 이하로 되면 다시 반발력/속도(RSF/speed) 제어방식으로 절환하여 제어하도록 함으로서, 주조 롤의 손상을 방지할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의한 다른 효과는 박판 주조 공정에서 생산된 박판의 품질을 결정하는데 중요한 역할을 하는 반발력(RSF)와 두께를 동시에 제어하는 방법 중에서, 주편의 단락으로 인한 주조 중단의 위험이 적은 반발력/속도(RSF/speed) 방법을 사용함에 있어, 이전의 방법에 비하여 주조 롤의 손상을 획기적으로 줄일 수 있다. 이것은 박판 주조 공정에서 주조 롤의 손상에 의한 품질 저하를 크게 줄일 수 있게 되며, 롤의 수명을 늘여 줌으로써 박판의 생산비를 크게 줄일 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 구체적인 실시 예에 대한 설명에 불과하고, 본 발명은 이러한 구체적인 실시 예에 한정되지 않으며, 또한, 본 발명에 대한 상술한 구체적인 실시 예로부터 그 구성의 다양한 변경 및 개조가 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.

Claims (3)

  1. 양측의 주조롤(1)을 회전시키는 모터(4)와, 상기 주조롤(1)의 일측에서 압하력을 제공하기 위한 실린더(5)와, 상기 모터(4)의 속도를 측정하는 속도 센서(11)와, 상기 주조롤(1)의 갭을 측정하는 롤갭 센서(12)와, 상기 주조롤(1)의 타측에서 압하력을 측정하기 위한 로드셀(13)를 포함하는 쌍롤식 박판 주조 공정에 설치된 메인 제어기(200)가 롤 압하력 및 롤 갭을 제어하는 방법에 있어서,
    박판 제조를 개시하여 정상속도 이전, 즉, 설정시간(to) 이전에는 속도를 증가시키면서 상기 실린더를 통한 롤갭을 조정하여 롤(1)의 반발력을 제어하는 반발력/갭 제어를 수행하는 제1 단계(S61,S62);
    상기 롤(1)의 반발력(RSF)을 측정하는 제2 단계(S63);
    박판 제조 개시 시점으로부터 설정시간(to) 이후에는 상기 측정 반발력(RSF)과 사전에 설정한 반발력(RSF_th)을 비교하는 제3 단계(S64);
    상기 제2 단계에서, 상기 측정 반발력이 설정 반발력보다 작을 경우에는 갭을 일정하게 유지하면서 상기 모터의 속도를 조절하여 반발력을 제어하는 반발력/속도 제어를 수행하는 제4 단계(S65);
    상기 제2 단계에서, 상기 측정 반발력이 설정 반발력보다 클 경우에는 속도를 일정하게 유지하면서 상기 실린더를 통해 롤갭을 조정하여 반발력을 제어하는 반발력/갭 제어를 수행하는 제5 단계(S66)를 구비함을 특징으로 하는 쌍롤식 박판 주조 공정에서의 롤 압하력 및 롤 갭 제어방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제4 단계(S65)는
    상기 측정 반발력이 설정 반발력보다 작을 경우에는 메인 제어기(200)가 선택신호(SC1)로 제1 스위치(SW1)에서 갭 제어기(220)를 선택하여 주편의 두께를 일정하게 유지하기 위하여 상기 갭 제어기(220)를 이용하여 갭을 일정하게 유지시키도록 제어하는 과정;
    그리고, 상기 메인 제어기(200)가 선택신호(SC2)로 제2 스위치(SW2)에서 반발력/속도 제어기(230)를 선택하여 이 반발력/속도 제어기(230)를 이용하여 주조속도, 즉 모터의 회전속도를 조절하여 반발력을 제어하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 쌍롤식 박판 주조 공정에서의 롤 압하력 및 롤 갭 제어방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제5 단계(S66)는
    상기 제2 단계에서, 상기 측정 반발력이 설정 반발력보다 클 경우에는 상기 메인 제어기(200)가 선택신호(SC2)로 제2 스위치(SW2)에서 속도 제어기(240)를 선택하여 롤의 보호를 목적으로 속도를 일정하게 유지시키는 과정;
    그리고, 상기 메인 제어기(200)가 선택신호(SC1)로 제1 스위치(SW1)에서 반발력/갭 제어기(210)를 선택하여 이 반발력/갭 제어기(210)가 상기 실린더를 통해 롤갭을 조정하여 반발력을 제어하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 쌍롤식 박판 주조 공정에서의 롤 압하력 및 롤 갭 제어방법.
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