KR100359321B1 - 쌍롤식연속주조제어방법 - Google Patents
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Abstract
쌍롤식 연속주조 제어방법. 주조중에, 롤 분리력(RSF)이 측정되고, 상기 롤의 중심간의 거리를 증가시키거나 감소시키기 위해 적어도 하나의 롤의 베어링의 위치를 변동시키는 쌍롤식 연속주조 제어방법에 있어서, 상기 분리력을 사실상 일정하게 유지하기 위해, 소정의 공칭력(RSFO)을 일괄하는 힘의 값의 대역(△RSF)이 사전 한정되고, 베어링의 위치는 측정된 분리력의 값이 상기 대역내에 있을 때보다 상기 대역을 벗어날 때 급격하게 변동되는 것을 특징으로 하는 쌍롤식 연속주조 제어방법.
본 발명은 두개의 롤을 사용하여 얇은 강띠를 연속적으로 주조하는데 특히 적합하다.
Description
본 발명은 얇은 금속 제품, 특히 강 제품의 연속 주조에 관한 것이다.
이러한 공지된 기술에 있어서, 제조되는 제품은, 예를 들어 두께가 수 밀리미터인 얇은 강 스트립은, 용융 금속을 축이 서로 나란한 두 개의 롤 사이에서 한정되는 주조 공간내로 주입됨으로써 획득된다. 상기 롤은 냉각되며 상호 반대방향으로 구동된다. 롤의 냉각된 벽과 접촉하면, 금속은 응고되고, 롤의 회전에 의해 금속의 응고된 표면은 연속적으로 롤 사이의 목부분 영역에서 결합되어 아래로 압출됨으로써 얇은 스트립을 형성하게 된다.
쌍롤식(twin-roll) 주조방법은 주조제품 및 주조설비의 구성과 관련하여 여러 가지 제약을 받는다.
주조 스트립은, 특히 형상 및 크기에 있어서, 소정의 단면에 대응하는 단면을 가져야 한다.
이는, 롤 사이의 목 부분에서의 갭(gap), 다시 말해서 두 개의 롤 사이의 거리가 스트립의 소정 두께와 거의 같아야 한다는 것을 의미한다. 사실상, 획득되는 스트립은 통상적으로 이후에 압연공정에 높이기 때문에, 두께의 정밀도는 스트립의 전체 길이에 걸친 균일성 보다 중요하지 않다. 따라서, 소정 두께에 대해서 두께가 수십분의 일 미리미터 정도의 편차가 발생하더라도, 압연 후의 최종 제품에는 나쁜영향을 미치지 않지만, 주조 스트립의 길이방향에 따른 두께의 심한 변동은, 나중에 압연이 되어도, 최종 제품에 영향을 미치게 된다.
주조공정을 실시하는 관점에서 보면, 주된 제약은, 물론 연속적으로 스트립을 제조하는데 있다. 따라서, 스트립이 압출되는 동안 스트립이 충분히 응고될 필요가 있다. 목 부분의 금속 상류의 과도한 응고는, 비교적 가단 금속(malleable metal), 예를 들어 알루미늄을 주조하는 경우에는 반드시 불리한 영향을 미치는 것은 아니지만, 강 따위의 경질 금속(harder metal)인 경우에는, 그러한 과도한 응고에 의해 목 부분 위에 금속 쐐기가 형성되어 압출을 방해하거나 과도하게 응고된 금속이 롤 사이를 통과할 때 롤에 손상을 입힐 수 있기 때문에, 허용되지 않는다.
반대로, 응고가 불충분하게 이루어지면, 목 부분의 스트립 하류가 파열되거나 단절되게 된다.
이러한 오동작의 원인을 해소하기 위한 방법으로, 응고가 불충분한 경우에는 롤을 더욱 가깝게 근접시키고 응고가 과도한 경우에는 롤의 멀리 떨어뜨리는 식으로 롤의 분리도를 변경시킴으로써, 롤의 벽과 접촉하는 금속의 응고된 표면 사이의 응고 공간의 바닥을 목 부분의 높이로 유지하는 방법이 공지되어 있다.
이러한 방법을 사용하면, 필연적으로 여러 가지 요인에 의해, 주조 중에, 특히 가동을 시작할 때, 롤이 처음으로 회전할 때 그리고 안정된 온도에 도달할 때까지 응고 조건이 변하기 때문에 제품의 두께가 길이방향으로 변동하게 된다. 그러나, 이러한 변동은 주조 스트립의 질적인 관점에서 보면 허용될 수 없는 것이다.
상기한 문제점 외에, 실제로, 완전한 원 형태의 롤을 만들 수는 없기 때문에, 롤의 단면 형상의 불규칙성과 관련하여 또다른 문제점들이 야기된다. 이는, 롤 을 지지하는 베어링의 고정 지점에서, 롤이 회전할 때 롤 사이의 분리도가 주기적으로 변경된다는 것을 의미한다. 냉각될 때, 롤의 단면 형상의 불규칙성 이외에도, 매 회전시의 롤의 표면의 주기적인 가열 및 냉각으로 인한 열의 기시점(起始點)의 변형에 의해 원형 결함이 발생된다는 것을 또한 주목할 필요가 있다.
상기한 하나 이상의 문제점에 대한 해결책을 제공하고자 제안된 여러 가지 제어방법이 공지되어 있다.
예를 들어, EP-A-123,059 데-A-0,194,628에는, 주조 금속이 과도하게 응고된 경우에 주조 롤이 손상되는 것을 방지하기 위해, 주조 금속에 의해 롤에 가해지는 분리력의 함수로서 롤의 분리도를 변경시키는 방법이 개시되어 있다. 이 분리력은 금속의 응고 상태를 나타내는 것으로 추정된다. 그러나, 이러한 방법을 사용할 경우, 앞서 언급한 바와 같이, 획득되는 스트립의 두께가 길이방향으로 변동된다.
상기한 특허에는, 롤의 속도를 (따라서, 주조율을) 분리 또는 힘의 변동의 함수로서 변경하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 이 방법은, 속도가 증가할 경우, 롤과 접촉하는 용융 금속의 응고 시간이 감소되고, 따라서 응고가 불충분해지고, 반대로 속도가 감소할 경우에는 금속의 응고시간이 늘어나기 때문에, 갑자기 발생할 수도 있는 과도한 응고 또는 불충분한 응고의 문제점을 해소하기 위해 충분히 신속하게 반응하지 못한다. 따라서, 이 방법은, 실제로 분리력의 함수로서 분리도를 조정하는 상기한 방법과 조합되는 경우에는 사용될 수 있다.
롤의 표면의 원형성 결함을 고려하여, 그 원형성 결함을 측정하고, 그에 따라 롤의 회전각의 함수로서 베어링의 위치를 교정함으로써 롤의 베어링의 위치를 변경하는 방법이 또한 공지되어 있다. 그러나, 이 방법에 의해서는, 주조 금속의 응고 상태와 연관된 문제점을 해결할 수 없음을 쉽게 알 수 있다.
본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위하여 창안된 것으로서,
- 스트립이 단절되거나 파열되는 위험 없이 주조할 수 있고,
- 롤이 손상되는 것을 방지할 수 있고,
- 분리력이 매우 집중되었다는 표시이고, 롤의 표면 다듬질(주름)의 국부적인 변형에서 초래되는 롤 위의 소위 "광택점"이 최초로 응고된 표면의 응고의 연속하는 균일성에 나쁜 영향을 미치는 것을 방지할 수 있고,
- 특히, 전체 길이에 걸쳐 가능한 한 일정한 두께를 갖는 금속 스트립을 획득할 수 있고, 주조가 시작된 후에 가능한 한 빨리 이 균일한 두께를 획득할 수 있는 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 주조중에, 롤 분리력이 측정되고, 상기 롤의 중심간의 거리를 증가시키거나 감소시키기 위해 적어도 하나의 롤의 베어링의 위치를 변동시키는 쌍롤식 연속주조 제어방법에 있어서, 상기 분리력을 사실상 일정하게 유지하기 위해, 소정의 공칭력을 일괄하는 힘의 값의 대역이 사전 한정되고, 베어링의 위치는 측정된 분리력의 값이 상기 대역내에 있을 때보다 상기 대역을 벗어날 때 급격하게 변동되는 것을 특징으로 하는 쌍롤식 연속주조 제어방법을 제공한다.
따라서, 본 발명에 의하여, 롤 베어링의 위치를 변동시키기 위해, 측정된 분리력과 소정의 공칭력 사이의 편차의 크기가 고려된다. 힘이 소정의 대역 내에 있는 한, 즉 공칭력에서 비교적 적게 편향되는 경우, 이러한 힘의 변동을 보상하기 위해 롤의 베어링을 이동시킬 때 구성되는 응답은 알맞거나 0이 되는 반면에, 힘이 상기 대역을 벗어나는 경우, 응답은 더욱 예민해진다.
본 발명의 특정 구성에 따라, 베어링의 위치는 세트 위치로 조정되고, 상기 세트 위치는, 측정된 분리력과 공칭력 사이의 차의 함수로서 변동될 수 있는 교정을 베어링의 위치의 초기 세트 값에 적용함으로써 결정되는 기준 위치 값에 의해 한정되고, 상기 교정은 측정된 힘이 상기 대역내에 있을 때보다 상기 대역을 벗어난 경우에 더 크다.
바람직하게는, 편차를 나타내는 신호 E에 대해 교정을 행함으로써 분리력의 세트 값과 측정된 그 실제 값 사이의 편차에 응답하여 교정 작용의 크기가 조정되며, 이 교정은, 측정된 힘이 사전 한정된 대역내에 놓일 때 이 신호의 강도를 감소시킬 수 있도록 함수에 의해 한정되며, 이것은 신호 E'=f(E)로 교정되고, 베어링의 위치를 제어하기 위한 종래의 제어 루프내의 세트 포인트로서 사용되는, 기준 위치값(dr)을 형성하기 위해 베어링의 위치에 대한 초기의 세트 값(do)에 부가되는 교정(A d)을 발생시키기 위해 제어 루프에서 사용된다.
베어링의 이동비율은, 그러한 제어 루프에서는, 베어링의 실제 위치와 세트위치 사이의 편차에 비례한다. 기준 위치 값이 실제 위치 측정의 값에서 훨씬 멀면, 베어링의 위치에 대한 작용은 더욱 신속해진다.
또한, 상기 교정의 효과는 초기의 세트 위치 이상으로 그리고 베어링의 세트위치와 실제 위치 사이의 편차가 증가하게 되는 방향으로 세트 위치를 이동시킴으로써, 측정된 힘이 공칭력에서 더욱 멀어지기 때문에, 측정된 힘이 상기 대역을 벗어날 때 베어링의 위치의 제어의 응답이 증가한다.
부연하면, 상기 교정은 분리력의 변동을 보상하는 방향으로, 즉 상기 분리력의 증가에 응답하여 롤을 분리시키는 방향으로, 또는 그 반대로 초기 세트 위치에 대해 이동된 세트 위치를 한정하는 인위적인 기준 위치 값의 발생에 이르게 된다. 또한, 베어링의 위치를 제어하기 위한 세트 포인트로서 사용되는, 이 기준 위치 값은 베어링의 실제 위치의 측정 값에서 멀리 놓인다. 이 제어는 세트 위치가 초기 세트 위치를 유지한 경우보다 베어링을 이동시키기 위해 더욱 예리하게 응답한다.
특정 실시예에 따라, 교정 신호 E'는 측정된 분리력 및 공칭력 사이의 차의 함수로서 증가된다. 이 경우, 측정된 힘 및 공칭력 사이의 편차가 크면 클수록, 응답은 더욱 예리해진다. 따라서, 교정 신호 E'는 측정된 힘이 상기 대역 내에 있을 때보다 상기 대역 밖에 놓인 경우에 더욱 신속히 증가하는 것이 바람직하다. 그러면, 측정된 힘 및 공칭력 사이의 상기 편차로 응답성이 증가할 뿐만 아니라, 편차가 크면 클수록 모든 것이 신속히 증가한다.
또다른 실시예에 따라, 교정 신호는, 측정된 힘의 값이 상기 대역 내에 있는 경우에는 0이며, 측정된 힘의 값이 상기 대역 밖에 있는 경우에는 측정된 분리력 및 공칭력 사이의 차의 함수로서 증가한다. 이 경우, 측정된 힘이 상기 대역 내에있는 한, 베어링 위치의 제어는 통상적으로 초기 세트 위치에서 유지할 수 있도록 작용한다. 이는 상기 대역 내에서 유지되는 한, 베어링을 이동시킴으로써 그에 대한 보상을 하지 않고 힘의 편차를 허용하는 것과 같다. 이와는 대조적으로, 측정된 힘이 이 대역을 벗어나는 순간, 측정된 힘이 대역 한계에서 더욱 벗어나면 베어링의 위치는 더욱 급격하게 변동한다.
또다른 특정 구성에 따라, 교정은 사전설정된 시동 기간이 경과한 후에 작동된다. 따라서, 측정된 힘에 따른 교정 작용의 크기의, 상기한 조정에 더하여, 주조상태에 따른 별도의 조정이 행해진다. 이 조정에 의해, 시동 기간 동안의 제어의 응답성이 더욱 증가함으로써 가능한 한 신속히 정상 상태를 달성할 수 있게 되고, 사실상 정상 상태가 달성되면, 이 응답성이 감소됨으로써 시동 기간 이후에 발생되는 매우 짧은 기간의 힘 피크를 방지할 수 있으며, 그로부터 상기 시동 기간 동안에 흔히 있는 일이지만, 롤의 분리의 사실상의 편차에 이르게 된다. 이러한 두 번째 조정은, 측정된 힘이 상기 대역 안에 있든지 밖에 있든지 간에 독립적으로 적용된다는 것을 주목할 필요가 있다.
이와 유사하게, 그리고 사실상 동일한 효과로, 힘 대역은 시동 기간 동안에는 비교적 좁고, 후속하여 넓어진다.
위에서 마지막으로 언급한 두가지 구성은 다음과 같은 목적을 갖는다.
- 설비가 정상 상태로 놓일 때 발생되고 롤의 가속으로 인한 주조 매개변수의 급격한 변동을 가능한 한 많이 보상하기 위해, 시동 단계에서의 제어의 높은 응답성이 온도까지 이르고 사실상 변형시킴으로써 갭 내의 변동이 수반되는 경우에도주조의 연속성을 보장한다.
- 그 후에, 베어링의 위치를 변동시킴이 없이 (또는, 약간만 변동시키는 정도로) 더욱 힘의 피크를 허용함으로써, 주조 제품의 두께의 일관성을 보장하기 위해 이 응답성을 감소시킨다.
이하, 첨부도면에 의거한 얇은 강 스트립의 쌍롤식 연속 주조방법에 대한 상세한 설명을 통해, 본 발명의 다른 특징 및 장점등이 분명히 밝혀진다.
도 1은 종래의 쌍롤식 주조장치의 개략도.
도 2는 본 발명에 따라 사용되고 롤 분리력을 제어하는 제어 루프의 선도.
도 3은 도 2의 제어 루프에서 사용되는, 측정된 분리력의 교정 곡선의 도시도.
도 4 및 도 5는 주조가 시작될 때, 압출비, 하나의 롤의 표면 위의 일지점의 회전각, 이동 롤의 베어링의 위치 및 주조제품에 의해 가해지는 롤 분리력의 변화를 시간 함수로서 나타낸 그래프.
도 6 및 도 7은 힘 교정 E' = f(E)의 다른 변형예의 예시도.
***** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *****
1,2. 롤 3,4. 베어링
5,6. 지지부 7. 프레임
8. 로드 셀 9. 스러스트 실린더
10. 센서 11. 목 부분
20. 계산 유니트 22. 교정장치
24. 가변 이득 증폭기 26. 적부기
28. 가산기 30. 비교기
도 1에 부분적으로 도시된 주조 설비는, 공지된 바와 같이, 축이 서로 나란하고 주조 스트립의 소정 두께에 대응하는 거리만큼 서로 떨어져 있는 두 개의 롤(1,2)을 포함하고 있다. 두 개의 롤(1,2)은 서로 반대방향으로 동일한 속도로 회전한다. 롤은 프레임(7) 위에 장착된 두 개의 지지부(5,6)의 개략적으로 도시된 베어링(3,4)에 의해 지지되어 있다. 지지부(5), 따라서 대응하는 롤(1)의 축은 프레임(7)에 대해 고정되어 있다. 다른 지지부(6)는 프레임(7) 위에 병진운동가능하게 배치되어 있다. 그 위치는 조정가능하며, 서로 근접하게 또는 멀리 떨어지도록 지지부를 이동시킬 수 있도록 작용하는 스러스트 실린더(thrust cylinder)(9)에 의해 결정된다. 로드 셀(8) 따위의 롤 분리력을 측정하는 수단이 고정 지지부(5) 및 프레임(7) 사이에 배열되어 있다. 센서(10)에 의해 이동 지지부(6)의 위치를 측정할 수 있으며, 따라서 스트립의 소정 두께에 따라 사전 설정된 세트 위치에 대한 위치의 변동을 측정할 수 있다.
주조가 행해지는 동안, 용융 금속이 롤 사이에 주입되며, 롤의 냉각된 벽과접촉함으로써 롤의 회전에 의해 연속되고 롤 사이의 목 부분(11)의 영역에서 결합되는 응고 표면이 형성되어 아래로 압출되는 응고 스트립이 형성되게 된다. 이 상태에서, 금속은 로드 셀(8)에 의해 측정되는 분리력(RSF)을 롤 위에 가한다. 이 힘은 특히 금속의 응고 정도에 따라 변동한다.
이 힘을 제어하기 위해, 그리고 주조의 연속성을 보장하기 위해, 스러스트 실린더(9)가 작용한다. 따라서, 예를 들어, 분리력(RSF)을 감소시키기 위해, 실린더(9)는 롤을 떨어뜨리게 되는 방향으로 작동하고, 역으로 힘을 증가시킴으로써 실린더는 롤을 근접 이동시키는 방향으로 작용한다.
이 작용은 본 발명에 따라 제어에 의해 자동적으로 수행됨으로써, 주조가 시작된 후에 매우 신속히 사실상 일정한 분리력을 획득할 수 있고, 또한 사실상 일정한 두께의 스트립을 얻을 수 있다.
도 2는 롤 분리력을 제어하는 제어 루프의 블록선도를 보인 것이다. 이 제어 루프에서, 로드 셀(8)에 의해 측정되는 분리력(RSF)의 값과 힘 설정 값(RSFO)의 차(E)가 계산 유니트(20)에 의해 계산된다. 이 편차(E)는 이후에 더욱 상세히 설명되는 관계에 따라 E의 함수인 교정 값(E')을 결정하는 교정장치(22)내로 도입된다. 값(E')은 가변 이득 증폭기(24)내로 도입되고, 여기서 E'는 E에 비례하는 속도(v)로 변환되고, 교정(△ d)을 제공하기 위해 적분기(26)내에서 적분된다.
교정(△ d)은, 초기 위치 세트 값(dO) 및 비원형성 보상 값 (Cfr)을 또한 받아들이는 가산기(28)내로 도입되어, 위치 기준 값 (dr)을 공식화한다.
베어링의 위치의 제어시 세트 포인트의 역할을 하는 위치 기준 값(dr)은, 베어링의 위치의 측정 값(dm)을 또한 받아 들이는 비교기(30)내로 도입된다. 이것은 센서(10)에 의해 측정되고, 베어링의 실제 위치 및 세트 위치 사이의 편차를 나타내는 신호(EP)를 생성한다. 이 신호는 스러스트 실리더(9)를 제어하기 위한 서보 밸브(34)에 신호(isv)를 제공하는 종래의 (PID) 제어 루프(32)내로 도입된다. 스러스트 실린더 위에 작용하게 되면, 분리력(RSF)의 값이 측정되는 주조 공정("공정" 박스 36으로 기호화 되어 있음)의 실행에 영향을 미치게 된다.
스러스트 실린더(9)의 위치를 제어하기 위한 제어 루프(이 후프는 점선 프레임(36)으로 개략적으로 도시되어 있음)의 사이클 시간이 예를 들어 2 x 10-3초인 반면, 전체 사이클 시간 (점선 프레임(38))은 예를 들어 10 x 10-3초임을 주목할 필요가 있다.
교정장치(22)에 의해 이루어진 교정(A d)은, 예를 들어 단지 톤으로 표현된 수치 E 및 E'로 표시된 도 3에 그래프로 표시되어 있다.
이 예에서, 분리력의 공칭값(RSFO)은 6t(6톤은 약 6,000 daN)이고, 힘의 대역(△ RSF)은 4t이다. 분리력의 측정 값이 4 내지 8t 사이에 놓이는 한, 편차 (E)의 교정은 E'=0.3 E로 표현되며, 분리력이 4t 이하이거나 8t 이상이면, 교정은 E'=E-1.4t이 된다.
이 예에 의하여 그리고 도 2의 선도를 참조하면, 값(E')에서 발생된 교정(△d)은 측정된 분리력(RSF) 및 공칭력(RSFO) 사이의 차의 함수로서 연속적으로 증가되지만, 분리력이 대역(△ RSF)밖에 놓이는 순간 더욱 강력하게 증가함을 알 수 있다. 그 결과, 베어링의 위치의 제어의 응답성은, 측정된 분리력이 상기 대역내에 놓이는 한, 줄어들고, 그 대역을 벗어나면 증가하게 된다.
상기에서 표시한 E'의 표현은 교정(△ d)을 제공하기 위해, 값 E'가 증폭기(24)의 이득에 의해 후속하여 배가되고 한 번의 사이클 시간 이상으로 적분되기 때문에, 상대적인 관계에 놓인 것으로 고려될 수 있음을 주목할 필요가 있다.
또한, △ d의 계산과 관련된 대등한 효과가, 차(E)를 직접 증폭기(24)내로 입력하고 E의 함수로서 증폭기의 이득을 변경시킴으로써, 즉 상기 분리력이 대역내에 있을 때의 이득과 비교하여 분리력이 대역 밖에 있을 때의 이득을 증가시킴으로써, 달성될 수 있음을 주목할 필요가 있다.
그러나 이하에서 알 수 있는 바이지만, 이득은 주조가 시작된 후에 경과된 시간의 함수로서 또한 조정될 수도 있다. 따라서, 이득은 두 개의 매개변수, 즉 시간 및 분리력의 함수로서 조정될 필요가 있는 바, 이는 사실상 제어의 실현을 복잡하게 한다.
E의 함수로서의 E'의 변동은 다른 방식으로 또한 한정될 수 있다. 예를 들어, E'는 분리력이 상기 대역 내에 있는 한 0이거나 사실상 0이며, 도 3에서 점선으로 도시한 바와 같이, 이 대역 밖에서는 E의 함수로서 증가한다.
후자의 경우, 기준 위치(dr)는, 분리력이 상기 대역 밖에 놓이는 경우에만교정되며, 상기 대역내에 남아 있는 힘의 변동은 롤의 베어링의 이동에 영향을 미치지 못한다.
바람직하게는, 베어링의 위치에 대해 행해진 교정은 사전설정된 시동 기간 이후에 감소되며, 이는 소독을 감소시키고 따라서 값(△ d)을 감소시킴으로써 쉽게 달성될 수도 있다,
보완적으로, 대역의 폭은 증가될 수도 있다. 이들 두 척도에 의해, 주조가 시작되는 동안 제어의 응답성이 매우 커지지만, 상기 시작 주기 후에 힘의 피크가 발생될 때 롤의 베어링이 사실상 이동하게 된다.
본 발명에 의해 획득되는 결과를 예시하기 위해, 도 4는 4개의 매개변수이고 주조 시작으로부터의 시간의 함수로서의 변화를 보여주고 있다.
- 선 40은 롤의 속도를 나타낸다.
- 선 50은 하나의 롤의 각위치를 나타낸다. 이 곡선의 두 개의 피크 사이의 갭은 롤의 한 번의 회전에 대응한다.
- 선 60은 (그래프의 왼쪽에 눈금이 표시된) 톤으로 측정된 분리력(RSF)의 변동을 나타낸다.
- 선 70은 베어링의 위치의 변동을 나타낸다. 이들 변동은 mm로서 측정된다(오른쪽에 눈금이 표시되어 있다).
이들 선은 공칭력을 6톤에 고정하고, 약 35초 동안 2톤으로 대역(△ RSF) 확장을 하고 후속하여 4톤으로 확장을 함으로써, 본 발명에 따른 방법에 다라 실행되는 주조 공정에 대응한다.
시동시, 큰 힘의 피크(61)가 발생된 후에, 힘은 5 - 7톤 대역 밖의 약간의 편위로 롤의 첫 번째 회전이 일어나는 동안 여전히 변동됨을 주목할 필요가 있다. 그에 대응하여, 선 70은, 동일한 기간 동안에, 상기 힘의 변동을 보상하기 위해 이동 롤의 베어링의 운동에 대응하는 큰 변동을 보여주고 있다. 그러나, 롤의 첫 번째 회전이 일어난 후에, 분리력이 상기 대역 내에 존재함을 주목할 필요가 있다.
대역이 4 - 8t으로 확장되면, 시동 기간이 경과한 후에, 힘 변동은 작게 유지되며, 이에 더하여, 롤의 베어링은 사실상 더 이상 이동하지 않는다. 이것은 분리력이 상기 대역의 중심에서 유지되며, 위에서 지적한 교정에 의해 줄어든 그 변동이 사실상 베어링의 위치의 제어에 아무런 영향을 미치지 않는 사실로 설명된다.
따라서, 본 발명에 따른 방법의 실시에 의해 사실상 일정한 분리력 및 롤 축의 분리를 신속하게 달성할 수 있고, 따라서 유지할 수 있게 된다.
공칭력이 15톤에서 시작되어 4톤의 대역폭을 갖는 경우에 있어서, 도 5에 도시한 대응하는 기록을 통해, 베어링의 위치가 안정됨에 따라 분리력이 안정되지만, 이 경우, 이러한 안정을 달성하기 위해서는 더 긴 시간을 필요로 함을 알 수 있다. 이는 도 4에 예시한 경우에서와 같이, 시동시에 또한 작은 대역폭을 갖는 가능한 한 작은 공칭력을 고정하는 장점을 예시하고 있다.
상기한 제어 이외에, 본 발명에 따른 방법은 롤의 원형성 결함을 고려하여 주조 스트립의 두께가 주기적으로 변동되지 않도록 그를 보상하기 위해, 비원형성 제어를 또한 수행함을 주목할 필요가 있다.
이를 달성하기 위해, 롤의 원형성 편차는 롤의 회전각의 함수로서 분리력의변동을 측정함으로써 결정되며, 이 측정은 주조가 시작되었을 때 롤의 첫 번째 회전이 이루어지는 동안에 수행된다. 그 후에, 베어링의 위치에 대한 상기 기준 값은, 상기 윈형성 편차를 보상하기 위해 회전각의 함수로서 변경된다.
원형성 편차는, 측정된 분리력의 편차 곡선으로부터 원형성 결함이 있다는 것을 나타내는 주기적인 변동을 추출하는 컴퓨터에 의해 결정될 수도 있으며, 위치기준 값(dr)을 형성하기 위해, 초기 세트 값(dO)에 적응되고 교정(△ d)에 적용되는 교정(Cfr)이 공식화된다.
도 6 및 도 7의 도면은 교정장치(22)에 의해 사용될 수도 있는 교정(△ d)의 두가지 변형예를 보인 것이다.
도 6에 도시한 변형예에 있어서, 대역(△ RSF)은, 도 3의 경우에서와 같이, 공칭 값(RSFO)위에 더 이상 중심을 두지 않고 오른쪽으로, 즉 힘이 증가하는 방향으로 치우쳐져 있다. 그러한 교정을 사용하면, 단지 측정된 분리력(RSF)이 세트 값 RSFO보다 큰 경우에만, 위에서 표시한 바와 같이, 베어링의 위치의 제어의 응답성이 감소한다. 이와는 대조적으로, 측정된 힘이 세트 값보다 작으면, 제어는 통상적으로 작용한다. 더욱 구체적으로 설명하면, 그 작용은 힘이 너무 급격하게 감소되는 것을 방지하며, 따라서 과도하게 낮은 힘의 값에 이르는 것을 막는다. 이는 세트 값 RSFO이 낮은 경우, 예를 들어 약 2톤인 경우에 특히 유용하다.
도 7에 도시한 변형예에 있어서는, 분리력이 세트 값에 가까울 때 적용된 교정은 도 3에 도시한 바와 유사하다. 즉, 측정된 힘 RSF가 사전설정된 대역(△ RSF)내에 존재하는 한 제어의 응답성을 감소시킬 수 있다. 이와는 대조적으로, 최대값(E'max)은, 측정된 값이 (도 7에서 ES에 의해 한정된) 어느 임계값을 초과할 때, 교정된 값(E') 위에 놓인다. 따라서, 측정된 힘이 대역(△ RSF)밖에 놓일 때 제어의 높은 응답성을 여전히 유지하는 한, 매우 높지만 매우 짧은 힘 피크에 응답하는 과도한 롤의 분리는 피할 수 있게 되며, 따라서 힘 피크가 경과하자마자 롤은 그 정사 위치로 신속히 되돌아오게 된다.
물론, 이들 두 교정 변형예는 조합될 수 있다.
Claims (11)
- 주조중에, 롤 분리력(RSF)이 측정되고, 상기 롤의 중심간의 거리를 증가시키거나 감소시키기 위해 하나 이상의 롤의 베어링의 위치를 변동시키는 쌍롤식 연속주조 제어방법에 있어서,상기 분리력을 일정하게 유지하기 위해, 소정의 공칭력(RSFO)을 일괄하는 힘의 값의 대역(△ RSF)이 사전 한정되고, 베어링의 위치는 측정된 분리력의 값이 상기 대역내에 있을 때보다 상기 대역을 벗어날 때 급격하게 변동되는 것을 특징으로 하는 쌍롤식 연속주조 제어방법.
- 제 1 항에 있어서, 베어링의 위치는 세트 위치로 조정되고, 상기 세트 위치는, 측정된 분리력(RSF)과 공칭력(RSFO) 사이의 차의 함수로서 변동될 수 있는 교정(△ d)을 베어링의 위치의 초기 세트 값(dO)에 적용함으로써 결정되는 기준 위치 값(dr)에 의해 한정되고, 상기 교정(△ d)은 측정된 힘이 상기 대역내에 있을 때보다 상기 대역을 벗어난 경우에 더 큰 것을 특징으로 하는 쌍롤식 연속주조 제어방법.
- 제 2 항에 있어서, 교정(△ d)은 측정된 분리력(RSF) 및 공칭력(RSFO) 사이의 차(E)에 대해 함수(f)에 의해 형성되는 교정에 의해 획득되는 교정 신호(E')에 기초하여 계산되는 것을 특징으로 하는 쌍롤식 연속주조 제어방법.
- 제 3 항에 있어서, 교정 신호(E')는 측정된 분리력(RSF) 및 공칭력(RSFO) 사이의 차의 함수로서 증가되는 것을 특징으로 하는 쌍롤식 연속주조 제어방법.
- 제 4 항에 있어서, 교정 신호(E')는 측정된 힘 RSF가 상기 대역(△ RSF) 내에 있을 때보다 상기 대역밖에 놓인 경우에 더욱 신속히 증가하는 것을 특징으로 하는 쌍롤식 연속주조 제어방법.
- 제 3 항에 있어서, 교정 신호(E')는 측정된 힘의 값 RSF가 상기 대역(△ RSF)내에 있는 경우에는 0이며, 측정된 힘의 값이 상기 대역밖에 있는 경우에는 측정된 분리력 및 공칭력사이의 차의 함수로서 증가하는 것을 특징으로 하는 쌍롤식 연속주조 제어방법.
- 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 대역(△ RSF)은 힘이 증가하는 방향으로 공칭력(RSFO)에 대해 이동하는 것을 특징으로 하는 쌍롤식 연속주조 제어방법.
- 제 5 항에 있어서, 최대값(E'max)은 측정된 값(RSF)이 사전 한정된임계값(ES)을 초과할 때 교정된 값(E')으로 할당되는 것을 특징으로 하는 쌍롤식 연속주조 제어방법.
- 제 2 항에 있어서, 상기 교정(△ d)은 사전 설정된 시동 시간이 경과한 후에 감소되는 것을 특징으로 하는 쌍롤식 연속주조 제어방법.
- 제 2 항에 있어서, 상기 힘 대역(△ RSF)은 사전설정된 시동 시간이 경과한 후에 확장되는 것을 특징으로 하는 쌍롤식 연속주조 제어방법.
- 제 2 항에 있어서, 롤의 원형성 편차는 롤의 회전각의 함수로서 분리력(RSF)의 변동을 측정함으로써 결정되며, 상기 측정은 주조가 시작되는 동안 롤의 첫 번째 회전이 이루어지는 동안에 수행되며, 상기 원형성 편차를 보상하기 위해, 베어링의 위치에 대한 상기 기준 값(dr)은 회전각의 함수로서 변경되는 것을 특징으로 하는 쌍롤식 연속주조 제어방법.
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