KR100276345B1 - A method for controlling roll gap of twin roll strip casting device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 쌍롤식 박판주조(strip casting)장치의 롤갭을 제어하는 방법에 관한 것으로써, 쌍롤식 박판주조장치를 이용하여 박판을 제조함에 있어서, 박판의 두께를 일정하게 유지할 수 있도록 롤 갭을 정밀하게 제어하는 방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.The present invention relates to a method for controlling a roll gap of a twin roll strip casting apparatus, and in manufacturing a thin sheet using a twin roll sheet casting apparatus, the roll gap is precisely maintained to maintain a constant thickness of the sheet. To provide a control method to achieve this purpose, there is a purpose.
본 발명은 고정롤과 구동롤을 포함하는 쌍롤식 박판주조장치의 롤갭을 제어하는 방법에 있어서, 롤갭, 롤척의 베어링 틈새, 롤 편심도, 롤이 휘어지는 양및 롤 열팽창과의 관계를 독립적으로 고려하여 롤갭을 제어함으로서 보다 정밀하게 롤갭을 제어할 수 있는 쌍롤식 박판주조장치의 롤갭제어방법을 그 요지로 한다.The present invention is a method for controlling the roll gap of a twin-roll thin sheet casting apparatus including a fixed roll and a driving roll, the roll gap, the bearing clearance of the roll chuck, the roll eccentricity, the amount of roll bending and the relationship between the roll thermal expansion independently The roll gap control method of the twin roll type sheet casting apparatus which can control a roll gap more precisely by controlling a roll gap is made into the summary.
Description
본 발명은 쌍롤식 박판주조(strip casting)장치의 롤갭을 제어하는 방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 쌍롤식 박판주조장치를 이용하여 박판을 제조함에 있어서, 박판의 두께를 일정하게 유지할 수 있도록 롤 갭을 정밀하게 제어하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for controlling a roll gap of a twin roll strip casting apparatus, and more particularly, in manufacturing a thin sheet using a twin roll sheet casting apparatus, so that the thickness of the thin sheet can be kept constant. A method for precisely controlling a roll gap.
쌍롤식 박판주조장치를 이용하여 박판을 제조하는 방법은 도1에 나타난 바와 같이 일정온도로 유지된 용강(20)을 냉각되는 롤(21)사이를 통과시켜 상용가능한 두께를 갖는 박판(22)으로 제조하는 방법이다.A method of manufacturing a thin plate using a twin-roll thin plate casting apparatus, as shown in FIG. 1, passes through the molten steel 20 maintained at a constant temperature between the cooling rolls 21 to a thin plate 22 having a commercially available thickness. It is a method of manufacturing.
쌍롤식 박판주조방법에 있어서 원하는 두께의 박판을 주조하기 위해서는 무엇 보다도 롤과 롤사이의 갭을 정밀하게 제어하는 것이 중요하다.In the twin roll type sheet casting method, it is important to precisely control the gap between the rolls in order to cast a thin plate having a desired thickness.
롤갭을 정밀하게 제어하기 위해서는 롤사이의 갭 즉, 고정롤과 구동롤사이의 갭을 정확하게 측정하는 것이 요구된다.In order to precisely control the roll gap, it is required to accurately measure the gap between the rolls, that is, the gap between the fixed roll and the driving roll.
그러나, 고정롤과 구동롤사이의 갭을 직접 측정하는 것은 불가능하다.However, it is impossible to directly measure the gap between the fixed roll and the driving roll.
따라서, 고정롤과 구동롤사이의 갭을 간접적으로 측정하는 방법들이 알려져 있다. 즉, 롤 고정자인 롤척갭을 접촉식 거리 측정센서(contacting type displacement measurement sensor)에 의해 측정하여 롤갭으로 대신하는 방법, 텐션 베어링(tension bearing) 사이의 갭을 접촉식 거리센서를 사용하여 인터저널 갭(interjournal gap)을 측정하여 이를 롤갭으로 대신하는 방법, 롤 표면위의 임의의 점과 센서사이의 거리를 비접촉식 거리측정센서(non contacting type displacement measurement sensor)를 사용하여 측정하고 이를 기하학적 기법에 의해 롤갭으로 환산하여 측정하는 방법 (WPI,91-251630/34)과 롤갭과 수평위치에 있는 롤 반대편 표면의 점들과 비접촉식 센서사이의 거리를 측정하여 이를 롤갭으로 환산하여 측정하는 방법(대한민국특허출원제95-68474호)등이 알려져 있다.Therefore, methods for indirectly measuring the gap between the fixed roll and the driving roll are known. That is, the roll chuck gap, which is a roll stator, is measured by a contacting type displacement measurement sensor and replaced by a roll gap. The gap between the tension bearings is used by the contact distance sensor. (interjournal gap) is measured and replaced by a roll gap.The distance between any point on the roll surface and the sensor is measured using a non-contacting type displacement measurement sensor, which is geometrically rolled (WPI, 91-251630 / 34) and the method of measuring the distance between the roll gap and the points on the opposite surface of the roll in a horizontal position and the non-contact sensor, and converting it into a roll gap (Korea Patent Application No. 95 -68474).
인터저널 갭을측정하고 이를 이용하여 롤갭을 측정하는 방법에 있어서는 다음과 같은 이유에 의해 오차가 발생하게 된다.In the method of measuring the international gap and measuring the roll gap using the same, an error occurs for the following reasons.
통상, 베어링틈새를 감소시키기 위해 사용되는 인터저널 실린더는 실린더의 제어 압력에 따라 롤축(roll shaft)의 휘어진 양이 변하고, 이에 따라 실제 롤갭이 바뀐다.Typically, an internal cylinder used to reduce bearing clearance changes the amount of warp in the roll shaft in response to the control pressure of the cylinder, which in turn changes the actual roll gap.
또한, 측정되는 인터저널 갭은 롤축의 편심도(eccentricity)에 의존하고, 그 편심도는 롤 베럴(roll barrel)의 편심도와는 전혀 무관하다.In addition, the measured internal gap depends on the eccentricity of the roll axis, which is completely independent of the eccentricity of the roll barrel.
따라서, 인터저널 갭은 롤축 휘어진(roll shaft bending)양과 롤 휘어진(rolling bending)양의 차이와 실제 롤축과 롤 배럴형상의 차이에 의해 실제 롤갭과 다르게 된다.Therefore, the international gap is different from the actual roll gap due to the difference between the roll shaft bending amount and the rolling bending amount and the difference between the actual roll axis and the roll barrel shape.
또한, 기하학적인 방법(geometric method)을 사용하여 롤갭을 측정하는 방법에 있어서는 각 롤당 1점만을 측정하여 롤 움직임(roll movement), 롤 열팽창(roll thermal expansion)양과 롤 편심도들을 단순히 롤 편심도만으로 대치하는 데서 오는 오차로 인해 실제 롤갭과는 다르게 된다.In addition, in the method of measuring the roll gap using the geometric method, only one point is measured for each roll, so that the roll movement, the roll thermal expansion amount and the roll eccentricity are simply determined by the roll eccentricity. The error from the substitution is different from the actual roll gap.
그리고, 쌍롤 뒷쪽에서 비접촉식 센서를 사용하여 거리를 측정한 후, 이를 롤 갭으로 환산하는 방법에 있어서는 기하학적인 방법을 사용하여 롤갭을 측정하는 방법과 같은 원인으로 인해 실제 롤갭과 다르게 된다.In the method of measuring a distance using a non-contact sensor at the rear of the pair of rolls and converting it into a roll gap, the roll gap is measured using a geometric method, which is different from the actual roll gap.
이와 같이, 상기한 종래의 간접방법에 의한 롤갭측정에 있어서는 롤갭과 롤척의 베어링 틈새, 롤 편심도, 롤이 휘어지는 양,및 롤 열팽창과의 관계를 독립적으로 고려하지 않고 있기 때문에 측정된 롤 갭과는 상당히 큰 오차가 발생하게 된다.As described above, in the roll gap measurement by the conventional indirect method, since the relationship between the roll gap and the roll clearance of the roll chuck, the roll eccentricity, the amount of roll bending, and the roll thermal expansion are not considered independently, Will cause a fairly large error.
한편, 열연강판을 박판으로 제조하는 일반적인 압연방법에 있어서 박판의 두께를 일정하게 유지하기 위하여 롤 편심도(roll ecentricity)제어를 실시하는 방법(US3928994,US3881335)이 알려져 있다.On the other hand, in a general rolling method for manufacturing a hot rolled steel sheet, a method of performing roll ecentricity control (US3928994, US3881335) in order to maintain a constant thickness of the thin sheet is known.
상기 방법은 압연공정에서 사용하는 롤 편심도 제어방식으로 위/아래쪽 롤을 초기 갭위치로 이동하고 90°씩 위상을 바꾸어 더미롤 후단의 압력을 롤을 1회전하면서 세번(0°,90°,180°에서 시작)측정하고, 롤 편심도에 따른 롤 후단압력은 롤갭과 반비례 관계에 있다는 가정에서, 롤 후단 압력 변화로 부터 롤 편심도를 스프링마찰계수(롤갭=-K*P, K=마찰계수, P=압력)에 의해 구한 다음, 구해진 롤 편심도에 따른 롤갭변화를 일정하게 유지하도록 제어하는 방법이다.The method is a roll eccentricity control method used in the rolling process, by moving the upper and lower rolls to the initial gap position and reversing the phase by 90 ° three times (0 °, 90 °, Spring drift coefficient (roll gap = -K * P, K = friction) from the roll back pressure change, assuming the roll back pressure is inversely related to the roll gap. Coefficient, P = pressure), and then control to maintain a constant roll gap change according to the obtained roll eccentricity.
그러나, 상기 방법의 경우에도 실제 압연시의 롤 편심도변화, 롤 열팽창량, 베어링 틈새(bearing clearance), 롤 휘어진 양등을 독립적으로 고려하지 않고 있기 때문에 실제 박판두께에 오차가 발생되는 문제점이 있다.However, even in the case of the above method, since the roll eccentricity change, the roll thermal expansion amount, the bearing clearance, the roll deflection amount, etc. during the actual rolling are not considered independently, there is a problem that an error occurs in the actual sheet thickness.
이에 본 발명자들은 종래방법들의 제반 문제점을 해결하기 위하여 연구및 실험을 행하고, 그 결과에 근거하여 본 발명을 제안하게 된것으로서, 본 발명은 롤갭과 롤척의 베어링 틈새, 롤 편심도, 롤이 휘어지는 양,및 롤 열팽창과의 관계를 독립적으로 고려하여 롤갭을 제어함으로서 보다 정밀하게 롤 갭을 제어할 수 있는 쌍롤식 박판주조장치의 롤갭제어방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있는 것이다.Accordingly, the present inventors conducted research and experiments to solve all the problems of the conventional methods, and based on the results, the present invention proposes the present invention. It is an object of the present invention to provide a roll gap control method of a twin-roll thin sheet casting apparatus which can control a roll gap more precisely by controlling the roll gap in consideration of the relationship with the roll thermal expansion independently.
도1은 쌍롤식 박판주조장치를 사용하여 박판을 제조하는 통상적인 공정을 나타내는 모식도Figure 1 is a schematic diagram showing a typical process for producing a thin plate using a twin-roll thin plate casting apparatus
도2는 본 발명에 적용되는 쌍롤식 박판주조장치의 사시도Figure 2 is a perspective view of a twin roll sheet casting apparatus applied to the present invention
도3은 본 발명에 적용되는 쌍롤식 박판주조장치의 평면구성도Figure 3 is a plan view of a twin-roll thin plate casting apparatus applied to the present invention
도4는 각 롤의 움직임 량과 롤 편심도를 나타내는 그래프4 is a graph showing the amount of movement and roll eccentricity of each roll
도5는 본 발명의 적용전,후의 박판두께변화를 나타내는 그래프Figure 5 is a graph showing the change in sheet thickness before and after the application of the present invention
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
1...밀 프레임(mill frame) 2a,및2b...고정롤 척(fixed roll chock) 및 구동롤 척(moving roll chock), 3a,및 3b...유압식 실린더(hydraulic cylinder) 4a,및 4b...고정롤및 구동롤, 5a,및5b...고정롤 축(fixed roll shaft)및 구동롤 축(moving roll shaft), 6a,6b... 롤척 거리검출기(roll chock displacement detector), 7a,7b...방열용 플레이트(heat shielding plate), 8a,8b...고정롤 거리 검출기, 9a,9b...이송롤 거리 검출기, 10a,10b...롤 위치 검출기(roll location detector)1 ... mill frame 2a, and 2b ... fixed roll chock and moving roll chock, 3a, and 3b ... hydraulic cylinder 4a, And 4b ... fixed rolls and drive rolls, 5a, and 5b ... fixed roll shafts and moving roll shafts, 6a, 6b ... roll chock displacement detectors ), 7a, 7b ... heat shielding plate, 8a, 8b ... fixed roll distance detector, 9a, 9b ... feed roll distance detector, 10a, 10b ... roll position detector location detector)
본 발명은 고정롤과 구동롤을 포함하는 쌍롤식 박판주조장치의 롤갭을 제어하는 방법에 있어서,The present invention provides a method for controlling a roll gap of a twin roll sheet casting device including a fixed roll and a driving roll,
롤 후면과 일정한 거리만큼 떨어져 있는 위치에 각 롤당 2개이상의 거리 검출기(displacement detector)를 일정한 간격을 두고 설치하는 단계;Disposing at least two distance detectors per roll at a predetermined distance from the roll backside;
상기 각 롤의 원주방향을 따라 등간격으로 특정개소를 지정하는 단계;Designating specific places at equal intervals along the circumferential direction of each roll;
상기와 같이 지정된 개소의 위치를 연속적으로 측정하기 위한 위치 검출기(location detector)를 설치하는 단계;Providing a location detector for continuously measuring the position of the designated location as described above;
롤 표면과 거리 검출기사이의 거리(S)를 하기 식과 같이 설정하는 단계;Setting a distance S between the roll surface and the distance detector as in the following formula;
(상기 식에서, S1(t), S2(t), S3(t),및 S4(t) : 각각의 거리 검출기와 롤 표면사이의 거리, m1(t) : 고정롤의 움직임 량, m2(t) : 구동롤의 움직임 량, e1(t) : 고정롤 편심도, e2(t) : 구동롤 편심도, Δw1: 고정롤 후면에 구비되어있는 거리 검출기들사이의 각도편차에 따른 시간차, Δw2: 구동롤 후면에 구비되어있는 거리 검출기들사이의 각도편차에 따른 시간차, C : 이상적인 롤의 표면과 상기 거리 검출기와의 거리)(S 1 (t), S 2 (t), S 3 (t), and S 4 (t): distance between each distance detector and the roll surface, m 1 (t): movement of the fixed roll , M 2 (t): movement of the driving roll, e 1 (t): eccentricity of the fixed roll, e 2 (t): eccentricity of the driving roll, Δw 1 : between the distance detectors provided on the rear Time difference according to the angular deviation of Δw 2 : time difference according to the angular deviation between the distance detectors provided on the back of the driving roll, C: distance between the ideal roll surface and the distance detector)
롤이 정지되어 있는 상태에서 이상적인 롤의 표면과 상기 거리 검출기와의 거리(C)를 측정하는 단계;Measuring the distance C between the surface of the ideal roll and the distance detector while the roll is stationary;
주조시 상기 거리 검출기와 위치 검출기를 이용하여 상기와 같이 지정된 각각의 위치에 대한 롤표면과 거리 검출기 사이의 거리(S)를 측정하는 단계;Measuring the distance (S) between the roll surface and the distance detector for each position specified as above using the distance detector and the position detector during casting;
상기와 같이 측정된 각각의 위치에 대한 롤표면과 거리 검출기 사이의 거리(S1(t),S2(t),S3(t),S4(t))를 상기 식(1a,1b,2a,및 2b)에 대입하고, 식(1a) 와 식(1b)의 차 와 식(2a) 와 식(2b)의 차를 구하는 단계;The distance (S 1 (t), S 2 (t), S 3 (t), S 4 (t)) between the roll surface and the distance detector for each position measured as described above is expressed by the formula (1a, 1b) Substituting, 2a, and 2b) to obtain the difference between formula (1a) and formula (1b) and the difference between formula (2a) and formula (2b);
롤 편심도 변화에 대한 주파수 영역(frequency domain)내에서 Fourier 이론에 의하여 상기 식(1) 및 (2)를 분해하여 e1(t) 과 e2(t)를 구하는 단계;Decomposing equations (1) and (2) by Fourier's theory in a frequency domain for a change in roll eccentricity to obtain e 1 (t) and e 2 (t);
상기와 같이 구한 e1(t)과 e2(t)를 각각 상기 식(1a,및 2a)에 대입하여 m1(t)과 m2(t)를 구하는 단계;Obtaining m 1 (t) and m 2 (t) by substituting e 1 (t) and e 2 (t) as described above into equations (1a, and 2a), respectively;
상기와 같이 구한 e1(t),e2(t), m1(t)과 m2(t)를 하기 식(3)에 대입하여 롤 갭 변화량[T(t)]을 구하는 단계; 및Obtaining the roll gap change amount [T (t)] by substituting e 1 (t), e 2 (t), m 1 (t) and m 2 (t) obtained as described above in Equation (3); And
(여기서,θ1는 고정롤의 후면에 설치되어 있는 거리 검출기중 최하단에 설치되어 있는 거리 검출기로 부터 박판두께를 결정하는 최소 롤갭위치까지의 각도 편차에 따른 시간차, θ2는 구동롤의 후면에 설치되어 있는 거리 검출기중 최하단에 설치되어 있는 거리 검출기로 부터 박판두께를 결정하는 최소 롤갭위치까지의 각도 편차에 따른 시간차)(Here, θ 1 is the time difference according to the angle deviation from the distance detector installed on the bottom of the fixed roll to the minimum roll gap position that determines the sheet thickness, and θ 2 is Time difference according to the angle deviation from the distance detector installed at the bottom of the installed distance detectors to the minimum roll gap position that determines the sheet thickness.)
상기에서 구한 롤갭 변화량[T(t)]만큼 구동롤의 척을 이동시켜 롤갭을 일정하게 유지하는 단계를 포함하여 구성되는 쌍롤식 박판주조장치의 롤갭 제어방법에 관한것이다.It relates to a roll gap control method of a twin-roll thin sheet casting apparatus, comprising the step of moving the chuck of the driving roll by the roll gap change amount (T (t)) obtained above to maintain a constant roll gap.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated in detail.
롤 갭에 영향을 주는 인자로는 롤 열팽창 양, 롤 편심도, 베어링 틈새(공차), 및 롤 휘어진 양 등이 알려져 있다.Factors affecting the roll gap include the roll thermal expansion amount, the roll eccentricity, the bearing clearance (tolerance), the roll bending amount, and the like.
본 발명은 상기한 인자들을 독립적으로 고려하여 롤 갭을 제어하는 방법이다.The present invention is a method of controlling the roll gap by considering the above factors independently.
즉, 본 발명은 상기 인자들을 롤 편심도(roll eccentricity)와 롤 움직임(roll movement)으로 적절히 대치하여 롤 갭을 제어하는 방법이다.That is, the present invention is a method of controlling the roll gap by appropriately replacing the factors with roll eccentricity and roll movement.
상기 롤 편심도(roll eccentricity)는 이상적인 원으로 부터의 차이로 대표되고, 그리고 상기 롤 움직임은 비선형 수평 방향(롤갭 방향)으로서의 롤 움직임으로, 롤 열팽창 양, 베어링 틈새, 및 롤 휘어진 양등이 포함된다.The roll eccentricity is represented by the difference from the ideal circle, and the roll movement is a roll movement in a nonlinear horizontal direction (roll gap direction), which includes a roll thermal expansion amount, a bearing clearance, and a roll bending amount. .
이하, 도2 및 도3을 통해 본 발명을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 2 and 3.
도2 및 도3에는 본 발명을 적용하기 위한 쌍롤식 박판주조장치가 제시되어 있으며, 이 장치는 고정롤(4a)과 구동롤(4b)을 포함하고 있다.2 and 3 show a twin roll sheet casting apparatus for applying the present invention, which includes a fixed roll 4a and a driving roll 4b.
본 발명에 따라 롤 갭을 제어하기 위해서는 우선 고정롤(4a)과 구동롤(4b)의 각각의 후면과 일정한 거리만큼 떨어져 있는 위치에 2개이상의 거리 검출기(8a)(8b),및 (9a)(9b)를 일정한 간격을 두고 설치해야 한다.In order to control the roll gap according to the present invention, at least two distance detectors 8a, 8b, and 9a are positioned at a distance from the rear surface of each of the fixed roll 4a and the driving roll 4b by a predetermined distance. (9b) should be installed at regular intervals.
그리고, 상기 각 롤의 원주방향을 따라 등간격으로 특정개소를 지정해야 한다.And specific places should be designated at equal intervals along the circumferential direction of each said roll.
상기와 같이 지정된 개소의 위치를 연속적으로 측정하기 위한 위치 검출기(10a),(10b)를 고정롤(4a)과 구동롤(4b)각각에 설치해야 하는데, 위치 검출기(10a),(10b)로는 회전각 검출기인 인코더(encoder)를 사용하는 것이 바람직하다.The position detectors 10a and 10b for continuously measuring the positions of the designated locations as described above should be provided on the fixed roll 4a and the driving roll 4b, respectively. As the position detectors 10a and 10b, It is preferable to use an encoder which is a rotation angle detector.
도2 및 도3에서, 부호1은 밀 프레임, 2a,2b는 각각 고정롤 척및 구동롤 척, 3a,3b는 유압식 실린더, 5a,5b는 각각 고정롤 축및 구동롤 축, 6a,6b는 롤척 거리 검출기, 7a,7b는 방열용 플레이트를 각각 나타낸다.2 and 3, reference numeral 1 denotes a mill frame, 2a and 2b denote fixed roll chucks and drive roll chucks, 3a and 3b denote hydraulic cylinders, and 5a and 5b denote fixed roll shafts and drive roll shafts, respectively. The roll chuck distance detectors 7a and 7b represent heat dissipation plates, respectively.
상기 고정롤(4a)과 구동롤(4b)의 각각의 후면의 표면과 거리 검출기(8a)(8b),및 (9a)(9b)사이의 거리(S)를 하기 식과 같이 설정한다.The distance S between the surfaces of the rear surfaces of the fixed roll 4a and the driving roll 4b and the distance detectors 8a, 8b, and 9a, 9b is set as follows.
(수학식 1a)(Equation 1a)
S1(t)=m1(t)+e1(t)+CS 1 (t) = m 1 (t) + e 1 (t) + C
(수학식 1b)(Equation 1b)
(수학식 2a)(Equation 2a)
S3(t)=m2(t)+e2(t)+CS 3 (t) = m 2 (t) + e 2 (t) + C
(수학식 2b)(Equation 2b)
(상기 식에서, S1(t), S2(t), S3(t),및 S4(t) : 각각의 거리 검출기와 롤 표면사이의 거리, m1(t) : 고정롤의 움직임 량, m2(t) : 구동롤의 움직임 량, e1(t) : 고정롤 편심도, e2(t) : 구동롤 편심도, Δw1: 고정롤 후면에 구비되어있는 거리 검출기들사이의 각도편차에 따른 시간차, Δw2: 구동롤 후면에 구비되어있는 거리 검출기들사이의 각도편차에 따른 시간차, C : 이상적인 롤의 표면과 상기 거리 검출기와의 거리)(S 1 (t), S 2 (t), S 3 (t), and S 4 (t): distance between each distance detector and the roll surface, m 1 (t): movement of the fixed roll , M 2 (t): movement of the driving roll, e 1 (t): eccentricity of the fixed roll, e 2 (t): eccentricity of the driving roll, Δw 1 : between the distance detectors provided on the rear Time difference according to the angular deviation of Δw 2 : time difference according to the angular deviation between the distance detectors provided on the back of the driving roll, C: distance between the ideal roll surface and the distance detector)
그리고,롤이 정지되어 있는 상태에서 이상적인 롤의 표면과 상기 거리 검출기와의 거리(C)를 측정한다.And the distance C between the surface of an ideal roll and the said distance detector is measured in the state in which the roll was stopped.
주조시 상기 거리 검출기와 위치 검출기를 이용하여 상기와 같이 지정된 각각의 위치에 대한 롤표면과 거리 검출기 사이의 거리(S1(t),S2(t),S3(t),S4(t))를 측정한다.In the casting, the distance between the roll surface and the distance detector for each position designated as above using the distance detector and the position detector (S 1 (t), S 2 (t), S 3 (t), S 4 ( t)) is measured.
상기와 같이 측정된 각각의 위치에 대한 롤표면과 거리 검출기 사이의 거리(S1(t),S2(t),S3(t),S4(t))를 상기 식(1a,1b,2a,및 2b)에 대입하고, 식(1a) 와 식(1b)의 차 와 식(2a) 와 식(2b)의 차를 구한다.The distance (S 1 (t), S 2 (t), S 3 (t), S 4 (t)) between the roll surface and the distance detector for each position measured as described above is expressed by the formula (1a, 1b) And substituting into (2a) and (2b), the difference between equation (1a) and equation (1b) and the difference between equation (2a) and equation (2b) is obtained.
(수학식 1)(Equation 1)
(수학식 2)(Equation 2)
다음에, 롤 편심도변화를 주파수 영역내에서 Fourier 이론에 의하여 상기 식(1) 및 (2)를 분해하여 e1(t)및 e2(t)를 구하는 데 ,이에 대하여 상세히 설명하면, 다음과 같다.Next, the eccentricity change of the roll is decomposed into equations (1) and (2) by Fourier's theory in the frequency domain to obtain e 1 (t) and e 2 (t). Same as
[상기 식에서, n는 위치 검출기의 분해능에 따른 롤 원주방향의 등간격 분해능 수. E1(t)Real: 고정롤 편심도에 대한 Fourier 변환의 실수부(real part)[Where n is the number of equal interval resolution in the circumferential direction of the roll according to the resolution of the position detector. E 1 (t) Real : The real part of the Fourier transform for a fixed-roll eccentricity
E1(t)Imag: 고정롤 편심도에 대한 Fourier 변환의 허수부(imaginary part)E 1 (t) Imag : The imaginary part of the Fourier transform for a fixed-roll eccentricity
E2(t)Real: 구동롤 편심도에 대한 Fourier 변환의 실수부(real part)E 2 (t) Real : The real part of the Fourier transform of drive roll eccentricity
E2(t)Imag: 구동롤 편심도에 대한 Fourier 변환의 허수부(imaginary part)E 2 (t) Imag : The imaginary part of the Fourier transform for drive roll eccentricity
F｛｝: Fourier 변환(transformer) ]F ｛｝: Fourier transformer]
롤 편심도 변화를 주파수 영역에서 구해, 상기 수식의 고정롤 편심도[E1(t)]와 구동롤 편심도[E2(t)]를 인버스(inverse) FFT(Fast Fourier Transform)를 통해 시간영역(time domain)에서의 고정롤 과 구동롤 편심도로 나타낸다.The roll eccentricity change is obtained in the frequency domain, and the fixed roll eccentricity [E 1 (t)] and driving roll eccentricity [E 2 (t)] of the above equation are inversed through an inverse FFT (Fast Fourier Transform). It is shown as fixed roll and driving roll eccentricity in the time domain.
다음에,상기와 같이 구한 e1(t) 및 e2(t)를 각각 상기 식(1a,2a)에 대입하여 m1(t) 및 m2(t)를 구한다.Next, e 1 (t) and e 2 (t) obtained as described above are substituted into the above formulas (1a, 2a) to obtain m 1 (t) and m 2 (t), respectively.
다음에,상기와 같이 구한 m1(t), m2(t), e1(t) 및 e2(t)를 하기 식(3)에 대입하여 롤갭 변화량[T(t)]을 구한다.Next, m 1 (t), m 2 (t), e 1 (t) and e 2 (t) obtained as described above are substituted into the following formula (3) to obtain a roll gap change amount [T (t)].
(수학식 3)(Equation 3)
(여기서,θ1는 고정롤의 후면에 설치되어 있는 거리 검출기중 최하단에 설치되어 있는 거리 검출기로 부터 박판두께를 결정하는 최소 롤갭위치까지의 각도 편차에 따른 시간차, θ2는 구동롤의 후면에 설치되어 있는 거리 검출기중 최하단에 설치되어 있는 거리 검출기로 부터 박판두께를 결정하는 최소 롤갭위치까지의 각도 편차에 따른 시간차)(Here, θ 1 is the time difference according to the angle deviation from the distance detector installed on the bottom of the fixed roll to the minimum roll gap position that determines the sheet thickness, and θ 2 is Time difference according to the angle deviation from the distance detector installed at the bottom of the installed distance detectors to the minimum roll gap position that determines the sheet thickness.)
다음에, 상기에서 구한 롤갭 변화량[T(t)]만큼 구동롤의 척을 이동시켜 롤갭을 일정하게 유지하므로서, 쌍롤식 박판주조장치의 롤갭을 보다 정밀하게 제어할 수 있게된다.Next, the roll gap of the twin roll type sheet casting device can be more precisely controlled by moving the chuck of the driving roll by the roll gap change amount T (t) obtained as described above, thereby keeping the roll gap constant.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.
본 발명에 따라 롤갭을 제어하여 박판을 제조하고, 이때 고정롤및 구동롤의 편심도 및 움직임량과 제조된 박판두께를 측정하고, 그 결과를 도4및 도5에 각각 나타내었다.According to the present invention, the roll gap was controlled to manufacture a thin plate. At this time, the eccentricity and the movement amount of the fixed roll and the driving roll and the thickness of the prepared sheet were measured, and the results are shown in FIGS. 4 and 5, respectively.
도4에서(a)는 고정롤의 편심도를, (b)는 구동롤의 편심도를, (c)는 고정롤의 움직임 량을, 그리고 (d)는 구동롤의 움직임 량을 나타낸다.In Fig. 4, (a) shows the eccentricity of the fixing roll, (b) shows the eccentricity of the driving roll, (c) shows the moving amount of the fixing roll, and (d) shows the moving amount of the driving roll.
본 실험에서는 거리 검출기(8a)(8b),및 (9a)(9b)로 부터 주파수 변환 연산자인 FFT를 사용하고, 위치 검출기(10a),(10b)로 인코더를 사용하여 롤 편심도와 롤 움직임을 주조시간 10초부터 본 발명에 따라 구하고, 주조시간60초로 부터 얻어지는 고정롤과 구동롤의 편심도와 움직임에 따라 실제 박판두께 정밀제어(strip thickness control)를 실시하였다.In this experiment, we use the FFT which is a frequency conversion operator from the distance detectors 8a, 8b, and 9a, 9b, and use the encoder with the position detectors 10a, 10b to perform roll eccentricity and roll movement. According to the present invention from the casting time 10 seconds, according to the eccentricity and movement of the fixed roll and the driving roll obtained from the casting time 60 seconds, the actual thickness thickness control (strip thickness control) was performed.
그리고, 종속변수는 인코더 인덱스 단위(encoder index unit)로 인터럽트(interrupt) 처리하므로 시간 단위 연산에서 발생할 수 있는 컴퓨터 오버헤드 시간(computer overhead time)을 무시할 수 있어 출력을 위한 시간지연을 최소화 하였다.In addition, since the dependent variable is interrupted by an encoder index unit, the computer overhead time that can occur in time unit operation can be ignored, thereby minimizing time delay for output.
도4에 나타난 바와 같이, 출력변수인 구동롤 움직임이 주조시간 60초부터 변하고 있음을 알 수 있다.As shown in FIG. 4, it can be seen that the movement of the drive roll, which is an output variable, is changed from the casting time of 60 seconds.
또한, 도4의 결과는 본 발명에 의해 온 라인 자동제어가 가능함을 나타내는 것이다.4 shows that the on-line automatic control is possible by the present invention.
한편, 도5에 나타난 바와 같이, 주조시간 60초이전에는 박판 두께의 변화폭이 2960-3040마이크론범위인 반면에, 본 발명에 따라 롤 갭제어를 수행하여 박판두께정밀제어를 실시한 경우에는 박판두께의 변화폭이 2990-3010마이크론으로 감소됨을 알 수 있다.On the other hand, as shown in Figure 5, while 60 seconds before the casting time, the change in the thickness of the thin plate is in the range of 2960-3040 microns, while in the case of performing the roll gap control according to the present invention to perform the thin plate thickness precision control, the change in the thin plate thickness It can be seen that it is reduced to 2990-3010 microns.
상술한 바와 같이, 본 발명은 롤갭에 영향을 줄 수 있는 요인인 롤 열팽창 양, 롤 편심도, 베어링 틈새, 롤 휘어짐량들을 독립적으로 고려하여 롤 갭을 제어함으로서 보다 정밀한 두께를 갖는 박판의 제조를 가능하게 하는 효과가 있는 것이다.As described above, the present invention provides a thin plate having a more precise thickness by controlling the roll gap by independently considering the roll thermal expansion amount, the roll eccentricity, the bearing clearance, and the roll deflection amount, which are factors that may affect the roll gap. It has the effect of making it possible.
Claims (1)
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ID=19540308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100384450B1 (en) * | 2000-08-25 | 2003-05-22 | 재단법인 포항산업과학연구원 | Method for controlling strand driven roll pressure in the continuous caster |
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| KR100384450B1 (en) * | 2000-08-25 | 2003-05-22 | 재단법인 포항산업과학연구원 | Method for controlling strand driven roll pressure in the continuous caster |
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| KR20000002617A (en) | 2000-01-15 |
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