JP2017113807A

JP2017113807A - 板片寄り制御装置

Info

Publication number: JP2017113807A
Application number: JP2016249370A
Authority: JP
Inventors: 南雄孔; Nam Woong Kong; 容 ▲俊▼ 崔; Yong Joon Choi
Original assignee: Posco Co Ltd
Current assignee: Posco Holdings Inc
Priority date: 2015-12-24
Filing date: 2016-12-22
Publication date: 2017-06-29
Also published as: KR20170076866A; KR101819307B1; CN106914496A; CN106914496B

Abstract

【課題】本発明は、板片寄り制御装置に関する。【解決手段】本発明の一実施形態による板片寄り制御装置は、圧延素材のキャンバー値及び幅値を測定するキャンバー及び幅測定部と、上記圧延素材の幅方向の動きを測定する板片寄り測定部と、上記圧延素材を圧延する複数の仕上圧延スタンドのうち少なくとも１つのロールギャップレベルを調整するロールギャップレベル調整部と、上記圧延素材の位置に応じて、上記キャンバー及び幅測定部と上記板片寄り測定部により測定された情報を選択的に用いて上記ロールギャップレベル調整部を制御する制御部と、を含むことができる。【選択図】図１

Description

本発明は、板片寄り制御装置に関する。

熱間圧延工程は、製鋼工程の連続鋳造機から供給されたスラブを加熱炉で熱間圧延温度、例えば、１１００〜１２００℃で加熱し、粗圧延区間で幅圧延及び厚み圧延を行ってバー（ｂａｒ）状にし、仕上圧延区間で所望の厚さの板に圧延した後、巻取区間でコイル形態の製品として巻き取る。

熱間圧延工程で板（ｓｔｒｉｐ）が一側に片寄る現象が発生する場合、通板安定性が低下し、生産性に劣るという問題点が発生する。従来は、主に操業者の手動介入、すなわち、操業者が板の位置を目視で識別し、圧延機のロールギャップレベルを手動で変化させることにより板の片寄りを制御していたが、板の片寄りが操業者の目視で識別されることは極めて難しいため、板の片寄りを抑制するのに限界があった。

韓国公開特許第１０−２０１３−０１１０４９２号公報

本発明の課題は、上述の問題点を解決するためのものであって、仕上圧延機に移送される圧延素材のキャンバー情報及び板片寄り情報を選択的に用いて、圧延素材の板片寄りを抑制することができる板片寄り制御装置を提供することにある。

本発明の一実施形態による板片寄り制御装置は、圧延素材のキャンバー値及び幅値を測定するキャンバー及び幅測定部と、上記圧延素材の幅方向の動きを測定する板片寄り測定部と、上記圧延素材を圧延するｍ（ｍは３以上の自然数である）個の仕上圧延スタンドのうち少なくとも１つのロールギャップレベルを調整するロールギャップレベル調整部と、上記圧延素材の位置に応じて、上記キャンバー及び幅測定部と上記板片寄り測定部により測定された情報を選択的に用いて上記ロールギャップレベル調整部を制御する制御部と、を含むことができる。

本発明の他の実施形態による板片寄り制御装置は、粗圧延機から移送される上記圧延素材のキャンバー値及び幅値を測定するキャンバー及び幅測定部と、仕上圧延機のｍ個の複数の仕上圧延スタンドのうちｉ（ｍ＞ｉ≧１、ｍは３以上の自然数であり、ｉは自然数である）番目に配置される仕上圧延スタンドの入側に移送される圧延素材の幅方向の動きを測定する第１板片寄り測定部と、上記ｉ番目に配置される仕上圧延スタンドのロールギャップレベルを調整する第１ロールギャップレベル調整部と、上記ｍ個の複数の仕上圧延スタンドのうちｊ（ｍ≧ｊ＞ｉ≧１、ｊは自然数である）番目に配置される仕上圧延スタンドの入側に移送される圧延素材の幅方向の動きを測定する第２板片寄り測定部と、上記ｊ番目に配置される仕上圧延スタンドのロールギャップレベルを調整する第２ロールギャップレベル調整部と、上記圧延素材の位置に応じて、上記キャンバー及び幅測定部と上記第１、２板片寄り測定部により測定された情報を選択的に用いて上記ロールギャップレベル調整部を制御する制御部と、を含むことができる。

本発明の一実施形態によると、圧延素材の移送位置に応じて、圧延素材のキャンバー情報及び板片寄り情報を選択的に用いて圧延素材の板片寄りを安定して抑制することができる。

熱間圧延装置の一例を示す図である。本発明の一実施形態による板片寄り制御システムを示す図である。本発明の一実施形態による板片寄り制御方法を示すフローチャートである。

以下では、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。しかし、本発明の実施形態は様々な他の形態に変形されることができ、本発明の範囲は以下で説明する実施形態に限定されない。また、本発明の実施形態は、当該技術分野で平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。したがって、図面における要素の形状及び大きさなどはより明確な説明のために誇張されることがある。

図１は熱間圧延装置の一例を示す図である。図１を参照すると、熱間圧延装置１は、スラブ（ｓｌａｂ）などの圧延素材１１を加熱する加熱炉１２と、加熱炉１２で加熱された圧延素材１１を粗圧延する粗圧延機１３と、バー（ｂａｒ）などの形態に粗圧延された圧延素材１１を仕上圧延する仕上圧延機１４と、板（ｓｔｒｉｐ）などの形態に仕上圧延された圧延素材１１を移送させるランアウトテーブル１５（ＲＯＴ：ｒｕｎｏｕｔｔａｂｌｅ）と、移送された圧延素材１１をコイルに巻き取る巻取機１６と、で構成される。圧延素材１１は、加熱炉１２、粗圧延機１３、仕上圧延機１４、ランアウトテーブル１５、及び巻取機１６を順に通過してコイルに巻き取られる。

図２は本発明の一実施形態による板片寄り制御装置２００を示す図である。

図２に示された熱間圧延装置は、粗圧延機の最終スタンドに当たる粗圧延スタンド２０と、仕上圧延機に備えられる複数の仕上圧延スタンド３０‐１〜３０‐ｍ（ｍは３以上の自然数である）と、を含むことができる。

板片寄り制御装置２００は、キャンバー及び幅測定部２１０と、第１板片寄り測定部２２０と、第１ロールギャップレベル調整部２３０と、制御部２４０と、を含むことができ、また、第２板片寄り測定部２５０と、第２ロールギャップレベル調整部２６０と、をさらに含むことができる。

キャンバー及び幅測定部２１０は粗圧延スタンド２０の出側に配置されることができる。キャンバー及び幅測定部２１０は、複数のカメラを備え、粗圧延スタンド２０を通過した圧延素材のキャンバー値と幅値を測定することができる。

キャンバー及び幅測定部２１０は、圧延素材１０の幅値を測定する幅測定機２１１を含むことができる。また、圧延素材１０の上部から圧延素材１０の上部表面を撮影して、キャンバー値を測定する第１キャンバー測定機２１２及び第２キャンバー測定機２１３を含むことができる。第１及び第２キャンバー測定機２１２、２１３は、圧延素材１０の中央部を基準として互いに対角線方向に交差し、圧延素材１０の両サイドを撮影するように設けられることができる。第１及び第２キャンバー測定機２１２、２１３は、圧延素材が進行する間に連続撮影を行うことで、圧延素材の長さ方向におけるキャンバー値を測定することができる。

幅測定機２１１と第１及び第２キャンバー測定機２１２、２１３はそれぞれカメラを含むことができる。図２では、キャンバー及び幅測定部２１０が１つの幅測定機２１１及び２つのキャンバー測定機２１２、２１３を含むように図示されているが、本発明がこれに限定されるものではない。一例として、キャンバー及び幅測定部２１０は、圧延素材の幅値を測定するための２つのカメラを含む幅測定機２１１と、圧延素材のキャンバー値を測定するための４つのカメラを含むキャンバー測定機２１２、２１３と、で構成されることができる。また、これと異なって、キャンバー及び幅測定部２１０に備えられる複数のそれぞれのカメラにより圧延素材のキャンバー値と幅値が測定されることができる。

第１板片寄り測定部２２０は、複数の仕上圧延スタンド３０‐１〜３０‐ｍのうち１つの仕上圧延スタンドの入側に配置されることができ、第１ロールギャップレベル調整部２３０は、上記１つの仕上圧延スタンドのロールギャップレベルを調節できるように設けられることができる。

第２板片寄り測定部２５０は、複数の仕上圧延スタンド３０‐１〜３０‐ｍのうち他の１つの仕上圧延スタンドの入側に配置されることができ、第２ロールギャップレベル調整部２６０は、上記他の１つの仕上圧延スタンドのロールギャップレベルを調節できるように設けられることができる。

上記１つの仕上圧延スタンドは、複数の仕上圧延スタンド３０‐１〜３０‐ｍのうちｉ番目に配置される仕上圧延スタンドに対応することができ、上記他の１つの仕上圧延スタンドは、複数の仕上圧延スタンド３０‐１〜３０‐ｍのうちｊ番目に配置される仕上圧延スタンドに対応することができる（ｍ≧ｊ＞ｉ≧１、ｉ、ｊは自然数である）。一例として、仕上圧延機は総７個の仕上圧延スタンドで構成されることができ、仕上圧延機のｉ番目に配置される仕上圧延スタンドは１番目に配置される仕上圧延スタンドであることができ、ｊ番目に配置される仕上圧延スタンドは５番目に配置される仕上圧延スタンドであることができる。

第１、第２板片寄り測定部２２０、２５０は、複数個の映像計測機で構成され、圧延素材１０が仕上圧延スタンドに進入する時に圧延素材の幅方向の動きを測定することができる。一例として、映像計測機はカメラにより実現されることができ、４個の映像計測機が備えられることができる。

制御部２４０は、キャンバー及び幅測定部２１０により測定された圧延素材の長さ方向におけるキャンバー値と幅値、及び第１、第２板片寄り測定部２２０、２５０により測定された圧延素材の幅方向の動きを用いて、第１、２ロールギャップレベル調整部２３０、２６０のロールギャップレベル値を設定することができる。

本発明の一実施形態による制御部２４０は、圧延素材の移送位置に応じて第１、２ロールギャップレベル調整部２３０、２６０の制御設定値を変更する。

図３は本発明の一実施形態による板片寄り制御方法を示すフローチャートである。以下、図３を参照して、圧延素材１０の移送位置に応じた制御部２４０の第１、２ロールギャップレベル調整部２３０、２６０の制御について詳述する。

初期に、制御部２４０は、キャンバー及び幅測定部２１０により測定されたキャンバー値と幅値を用いて第１ロールギャップレベル調整部２３０を制御することができる（Ｓ３１０）。この際、上述の初期とは、圧延素材が複数の仕上圧延スタンド３０‐１〜３０‐ｍのうちｋ番目の仕上圧延スタンドの前段（ｋ番目の仕上圧延スタンドを通過する前）に位置する場合（ｊ＞ｋ＞ｉ、ｋは自然数である）に該当する。一例として、ｋ番目に配置される仕上圧延スタンドは３番目に配置される仕上圧延スタンドであることができる。

制御部２４０は、キャンバー及び幅測定部２１０により測定されたキャンバー値（ＣａｍｂｅｒＤｅｖｉａｔｉｏｎ１）と幅値（ＣａｍｂｅｒＤｅｖｉａｔｉｏｎ２）を用いて、キャンバー及び幅測定部２１０を通過した圧延素材のキャンバー情報（ＳｔｒｉｐＴｏｐＣａｍｂｅｒ）を下記式１により生成する。式１中のα、βは、キャンバー情報を算出するにあたり、キャンバー値（ＣａｍｂｅｒＤｅｖｉａｔｉｏｎ１）と幅値（ＣａｍｂｅｒＤｅｖｉａｔｉｏｎ２）のそれぞれに適用される加重値に該当する。

制御部２４０は、算出されたキャンバー情報（ＳｔｒｉｐＴｏｐＣａｍｂｅｒ）から決定される制御値を用いて第１ロールギャップレベル調整部２３０を制御する。第１ロールギャップレベル調整部２３０を制御するための制御値（ＣｏｎｔｒｏｌＯｕｔｐｕｔ）は、下記式２により決定されることができる。式２中のＧは、制御ゲインを意味する。

その後、制御部２４０は、圧延素材が複数の仕上圧延スタンド３０‐１〜３０‐ｍのうちｋ番目の仕上圧延スタンドを通過したか否かを判断し（Ｓ３２０）、通過していない場合、第１ロールギャップレベル調整部２３０をＳ３１０段階で導出された制御値で制御する。

これと異なって、圧延素材が複数の仕上圧延スタンド３０‐１〜３０‐ｍのうちｋ番目の仕上圧延スタンドを通過した場合、制御部２４０は、第１板片寄り測定部２２０により測定された圧延素材の幅方向の動きを用いて第１ロールギャップレベル調整部２３０を制御することができる（Ｓ３３０）。

具体的に、制御部２４０は、圧延素材の幅方向の動き（ｌａｔｅｒａｌｍｏｖｅｍｅｎｔｖａｌｕｅ）から、板片寄り情報（ｅ（ｔ））を下記式３により生成する。下記式３中のｒｅｆｅｒｅｎｃｅは基準値を意味する。

制御部２４０は、算出された板片寄り情報（ｅ（ｔ））から決定される制御値を用いて第１ロールギャップレベル調整部２３０を制御する。第１ロールギャップレベル調整部２３０を制御するための制御値（ＣｏｎｔｒｏｌＯｕｔｐｕｔ）は、下記式４により決定されることができる。式４は比例‐微分（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ‐ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ）制御機の制御方法を示し、Ｋｐ及びＫｄは制御ゲインを意味する。

上記式４の制御ゲインＫｐ、Ｋｄのレベルは、圧延素材の移送速度に応じて変更されることができる。一例として、圧延素材の移送速度が速くなる場合、制御ゲインＫｐ、Ｋｄのレベルは増加することができる。例えば、鋼板の速度が６００ｍｐｍから１２００ｍｐｍに変わった時に、Ｋｐは５から１０に、Ｋｄは３から１２に変わることができる。

その後、制御部２４０は、圧延素材が複数の仕上圧延スタンド３０‐１〜３０‐ｍのうちｊ番目の仕上圧延スタンドを通過したか否かを判断し（Ｓ３４０）、通過していない場合、第１ロールギャップレベル調整部２３０をＳ３３０段階で導出された制御値で制御する。

これと異なって、圧延素材が複数の仕上圧延スタンド３０‐１〜３０‐ｍのうちｊ番目の仕上圧延スタンドを通過した場合、制御部２４０は、第２板片寄り測定部２５０により測定された圧延素材の幅方向の動きを用いて第２ロールギャップレベル調整部２６０を制御することができる（Ｓ３５０）。

具体的に、制御部２４０は、圧延素材の幅方向の動き（ｌａｔｅｒａｌｍｏｖｅｍｅｎｔｖａｌｕｅ）から、板片寄り情報（ｅ（ｔ））を下記式５により生成する。

制御部２４０は、算出された板片寄り情報（ｅ（ｔ））から決定される制御値を用いて第２ロールギャップレベル調整部２６０を制御する。第２ロールギャップレベル調整部２６０を制御するための制御値（ＣｏｎｔｒｏｌＯｕｔｐｕｔ）は、下記式６により決定されることができる。式６は、比例‐微分（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ‐ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ）制御機の制御方法を示し、Ｋｐ及びＫｄは制御ゲインを意味する。

上記式６の制御ゲインＫｐ、Ｋｄのレベルは、圧延素材の移送速度に応じて変更されることができる。一例として、圧延素材の移送速度が速くなる場合、制御ゲインＫｐ、Ｋｄのレベルは増加することができる。例えば、鋼板の速度が６００ｍｐｍから１２００ｍｐｍに変わった時に、Ｋｐは３から１０に、Ｋｄは３から１２に変わることができる。

上述のように、本発明の一実施形態によると、可逆式圧延機の入側のキャンバー及び出側のキャンバーをそれぞれ求め、パス毎に、入側のキャンバー及び出側のキャンバーから可逆式圧延機のレベル量を制御するようにすることで、迅速なキャンバー制御及び安定した操業が可能であるという効果がある。

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の範囲はこれに限定されず、特許請求の範囲に記載された本発明の技術的思想から外れない範囲内で多様な修正及び変形が可能であるということは、当技術分野の通常の知識を有する者には明らかである。

２００板片寄り制御装置
２１０キャンバー及び幅測定部
２２０第１板片寄り測定部
２３０第１ロールギャップレベル調整部
２４０制御部
２５０第２板片寄り測定部
２６０第２ロールギャップレベル調整部

Claims

圧延素材のキャンバー値及び幅値を測定するキャンバー及び幅測定部と、
前記圧延素材の幅方向の動きを測定する板片寄り測定部と、
前記圧延素材を圧延するｍ（ｍは３以上の自然数である）個の仕上圧延スタンドのうち少なくとも１つのロールギャップレベルを調整するロールギャップレベル調整部と、
前記圧延素材の位置に応じて、前記キャンバー及び幅測定部と前記板片寄り測定部により測定された情報を選択的に用いて前記ロールギャップレベル調整部を制御する制御部と、を含む板片寄り制御装置。
前記制御部は、
前記圧延素材が前記ｍ個の仕上圧延スタンドのうちｋ（ｍ＞ｋ、ｋは自然数である）番目の仕上圧延スタンドを通過する前の区間で、前記キャンバー及び幅測定部により測定されたキャンバー値及び幅値を用いて前記ロールギャップレベル調整部を制御する、請求項１に記載の板片寄り制御装置。
前記制御部は、
前記キャンバー及び幅測定部により測定されたキャンバー値及び幅値を用いて下記式により前記圧延素材のキャンバー情報を算出する、請求項２に記載の板片寄り制御装置。

（ＣａｍｂｅｒＤｅｖｉａｔｉｏｎ１：キャンバー値、ＣａｍｂｅｒＤｅｖｉａｔｉｏｎ２：幅値、ＳｔｒｉｐＴｏｐＣａｍｂｅｒ：キャンバー情報、α及びβ：加重値）
前記制御部は、
前記キャンバー情報を用いて下記式により前記ロールギャップレベル調整部を制御するための制御値を算出する、請求項３に記載の板片寄り制御装置。

（ＣｏｎｔｒｏｌＯｕｔｐｕｔ：制御値、Ｇ：制御ゲイン）
前記制御部は、
前記圧延素材が前記ｍ個の仕上圧延スタンドのうちｋ（ｍ＞ｋ、ｋは自然数である）番目の仕上圧延スタンドを通過した後の区間で、前記板片寄り測定部により測定された幅方向の動きを用いて前記ロールギャップレベル調整部を制御する、請求項１に記載の板片寄り制御装置。
前記制御部は、
前記板片寄り測定部により測定された幅方向の動きを用いて下記式により前記圧延素材の板片寄り情報を算出する、請求項５に記載の板片寄り制御装置。

（ｅ（ｔ）：板片寄り情報、ｌａｔｅｒａｌｍｏｖｅｍｅｎｔｖａｌｕｅ：幅方向の動き、ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ：基準値）
前記制御部は、
前記板片寄り情報を用いて下記式により前記ロールギャップレベル調整部を制御するための制御値を算出する、請求項３に記載の板片寄り制御装置。

（ＣｏｎｔｒｏｌＯｕｔｐｕｔ：制御値、Ｋｐ及びＫｄ：制御ゲイン）
粗圧延機から移送される圧延素材のキャンバー値及び幅値を測定するキャンバー及び幅測定部と、
仕上圧延機のｍ個の複数の仕上圧延スタンドのうちｉ（ｍ＞ｉ≧１、ｍは３以上の自然数であり、ｉは自然数である）番目に配置される仕上圧延スタンドの入側に移送される圧延素材の幅方向の動きを測定する第１板片寄り測定部と、
前記ｉ番目に配置される仕上圧延スタンドのロールギャップレベルを調整する第１ロールギャップレベル調整部と、
前記ｍ個の複数の仕上圧延スタンドのうちｊ（ｍ≧ｊ＞ｉ≧１、ｊは自然数である）番目に配置される仕上圧延スタンドの入側に移送される圧延素材の幅方向の動きを測定する第２板片寄り測定部と、
前記ｊ番目に配置される仕上圧延スタンドのロールギャップレベルを調整する第２ロールギャップレベル調整部と、
前記圧延素材の位置に応じて、前記キャンバー及び幅測定部と前記第１、２板片寄り測定部により測定された情報を選択的に用いて前記第１、第２ロールギャップレベル調整部を制御する制御部と、を含む板片寄り制御装置。
前記制御部は、
前記圧延素材が前記ｍ個の仕上圧延スタンドのうちｋ（ｊ＞ｋ＞ｉ、ｋは自然数である）番目の仕上圧延スタンドを通過する前の区間で、前記キャンバー及び幅測定部により測定されたキャンバー値及び幅値を用いて前記第１ロールギャップレベル調整部を制御する、請求項８に記載の板片寄り制御装置。
前記制御部は、
前記キャンバー及び幅測定部により測定されたキャンバー値及び幅値を用いて下記式により前記圧延素材のキャンバー情報を算出する、請求項９に記載の板片寄り制御装置。

（ＣａｍｂｅｒＤｅｖｉａｔｉｏｎ１：キャンバー値、ＣａｍｂｅｒＤｅｖｉａｔｉｏｎ２：幅値、ＳｔｒｉｐＴｏｐＣａｍｂｅｒ：キャンバー情報、α及びβ：加重値）
前記制御部は、
前記キャンバー情報を用いて下記式により前記第１ロールギャップレベル調整部を制御するための制御値を算出する、請求項１０に記載の板片寄り制御装置。

（ＣｏｎｔｒｏｌＯｕｔｐｕｔ：制御値、Ｇ：制御ゲイン）
前記制御部は、
前記圧延素材が前記ｍ個の仕上圧延スタンドのうちｋ（ｊ＞ｋ＞ｉ、ｋは自然数である）番目の仕上圧延スタンドを通過した後の区間で、前記第１板片寄り測定部により測定された幅方向の動きを用いて前記第１ロールギャップレベル調整部を制御する、請求項８に記載の板片寄り制御装置。
前記制御部は、
前記第１板片寄り測定部により測定された幅方向の動きを用いて下記式により前記圧延素材の板片寄り情報を算出する、請求項１２に記載の板片寄り制御装置。

（ｅ（ｔ）：板片寄り情報、ｌａｔｅｒａｌｍｏｖｅｍｅｎｔｖａｌｕｅ：幅方向の動き、ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ：基準値）
前記制御部は、
前記板片寄り情報を用いて下記式により前記第１ロールギャップレベル調整部を制御するための制御値を算出する、請求項１３に記載の板片寄り制御装置。

（ＣｏｎｔｒｏｌＯｕｔｐｕｔ：制御値、Ｋｐ及びＫｄ：制御ゲイン）
前記制御部は、
前記圧延素材が前記ｍ個の仕上圧延スタンドのうちｊ番目の仕上圧延スタンドを通過した後の区間で、前記第２板片寄り測定部により測定された幅方向の動きを用いて前記第２ロールギャップレベル調整部を制御する、請求項８に記載の板片寄り制御装置。
前記制御部は、
前記第２板片寄り測定部により測定された幅方向の動きを用いて下記式により前記圧延素材の板片寄り情報を算出する、請求項１５に記載の板片寄り制御装置。

（ｅ（ｔ）：板片寄り情報、ｌａｔｅｒａｌｍｏｖｅｍｅｎｔｖａｌｕｅ：幅方向の動き、ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ：基準値）
前記制御部は、
前記板片寄り情報を用いて下記式により前記第２ロールギャップレベル調整部を制御するための制御値を算出する、請求項１６に記載の板片寄り制御装置。

（ＣｏｎｔｒｏｌＯｕｔｐｕｔ：制御値、Ｋｐ及びＫｄ：制御ゲイン）