열간 압연하에서 작업롤의 Thermal Crown에 관한 연구

조진,Cho, Jin 대한기계학회 1992 대한기계학회논문집 Vol.16 No.8

본 연구에서는 작업롤의 온도분포를 정상 상태에서 롤의 길이 방향만을 고려 한 경우에 대하여 구한 다음 Fouries 급수로 전개하여 이 온도분포에 따른 작업롤의 축대칭 3차원 열-탄성문제를 해석함으로서 롤의 크라운 양과 열응력을 구하여 이 결과 를 유한요소법에 의한 결과와 비교 검토 하였다. In hot strip rolling, the thickness of strip cannot be retained uniform by several irregular parameters. It has been shown that the load distribution can affect only a small fraction of the excess strip crown, whereas the thermal effects of working roll are the major reason on large changes in the strip center crown during hot rolling. In this study, the temperature distribution of working roll is represented by fourier series expansion. The analytical solution of the resulting thermo-elasticity problem is obtained by love's strain function. The results which are compared with those of the finite element method show good agreements.

열간압연공정에서의 CAE 활용 사례 연구

이성진(S.J. LEE),문창호(C.H. Moon),김성훈(S.H. Kim) 대한기계학회 2016 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2016 No.12

Hot strip mill consists in reheating furnace, roughing mill, finishing mill, laminar cooling bed and coiling station. The mechanical properties are determined by the temperature control accuracy during heating, rolling and cooling of hot-rolled materials in hot rolling process. In order to obtain high quality of the dimension and the shape of hot coils, the deformation of hot-rolled materials and dynamic control of the rolling mill must be evaluated. In this paper, we introduced the three dimensional deformation analysis for hot-rolled materials during a roughing process, shearing simulation to eliminate the bar crop by shearing machine. And we suggested the three dimensional multi-bodies dynamics finite element model to clarify the vibration mechanism of four high hot rolling mills. It can fast and accurately the entire system of actual mills.

열간압연 온도와 NbTi 초전도 선재의 임계전류밀도 상관 관계 분석 연구

김희락(H. R. Kim),오영석(Y. S. Oh),김세종(S. J. Kim),이호원(H. W. Lee),김지훈(J. H. Kim),강성훈(S. H. Kang) 한국소성가공학회 2019 한국소성가공학회 학술대회 논문집 Vol.2019 No.5

열간압연 이후 주행하는 고온 강재의 냉각해석에서 소재의 물성변화 효과 연구

박일석(Il Seouk Park),박정은(Jung Eun Park) 대한기계학회 2013 大韓機械學會論文集B Vol.37 No.5

열연 판재 제조과정에서는 제품의 강도와 인성을 제어하기 위해 압연 직후 800℃ 이상의 고온 소재를 수냉각 방식으로 급속 냉각시킨다. 이 과정에는 소재 표면과 냉각수 사이의 비등 열전달 현상과 소재 표면에 쌓이는 체류수의 자유표면 유동, 소재의 고속 주행 등 매우 복잡한 물리현상들을 포함하고 있다. 본 연구에서는 이 모든 물리 현상들을 수치적으로 모델링한 해석 모델을 적용하여 기본 열전달 해석을 수행한다. 실제로 소재는 냉각에 의해 내부에서 오스테나이트로부터 페라이트로 상변태가 일어나고 이로 인해 소재의 국부적인 열물성치의 변화가 발생하지만 본 연구에서는 상변태를 직접 푸는 방법 대신 이미 알려진 소재의 온도에 따른 물성변화 곡선을 이용하여 냉각해석을 수행하고 이를 기존의 일정 물성치 조건에서 해석한 결과와 비교하여 소재의 물성변화가 소재 냉각에 미치는 영향과 상변태 해석의 필요성에 대해 검토하였다. In the manufacturing process of steel plates, materials at high temperatures above 800°C are rapidly cooled by using a circular impinging water jet to determine their strength and toughness. In this study, the basic heat and fluid flow is solved by using the existing numerical model for boiling heat transfer. Actually, steel undergoes a phase change from austenite to ferrite or bainite during the cooling process. The phase change induces changes in its thermal properties. Instead of directly solving the phase change and the material cooling together, we solve the heat transfer only by applying the thermal properties that vary with temperature, which is already known from other studies. The effects of the changes in the thermal properties on the cooling of steel and the necessity of calculating the phase change are discussed.

강판의 열간압연 선진율 예측모델의 개발

문영훈,천명식,이준정 대한기계학회 1995 대한기계학회논문집 Vol.19 No.7

A prediction model on forward slip has been developed for presetting rolling speed of each finish mill stand in the continuous hot strip roduction. Those factors such as neutral point, friction coefficient, volume fractions undergoing width spread, shape of deformation zone at each side of entry and delivery of the rolls were taken into account. To reduce the speed unbalance between adjacent stands a refining method of adjusting friction coefficient has also been developed. On-line application of the model showed a good agreement in rolling speeds between the predictions and the actual measurements, and gave an outstanding improvement in the travelling stability of strip passing through the finishing mill train.

실시간 분산 열연 두께제어 시스템의 설계 및 현장적용

이호훈,Lee, Ho-Hoon 대한기계학회 1999 大韓機械學會論文集A Vol.23 No.6

This paper describes a new 14-CPU real-time distributed automatic gauge control (AGC) system for POSCO's No. 2 Hot Strip Mill at Pohang Works. The new AGC system has adopted gaugemeter AGC, Monitor AGC, and roll gap disturbance compensators. The computer system for the new AGC system has been developed based on VMEbus computer systems and a commercial real-time operating system. A VMEbus computer system is also used for the position servo control of hydraulic cylinders. All the application programs and input/output signals have been reasonably distributed over the control computer systems for the maximum reliability and effectiveness of the system. The new AGC system has been successfully used for the No. 2 Hot Strip Mill.

푹 퍼짐을 고려한 열연공정 압연하중 설정정확도 개선

정종엽,임용택,Jeong, Jong-Yeop,Im, Yong-Taek 대한기계학회 2000 大韓機械學會論文集A Vol.24 No.11

Thickness control of hot-rolled strips has become an important issue in recent years because of the need for improving the quality of the hot-rolled strip. In this study, a modifying method of rolling force set-up with consideration of spread was developed to improve the thickness uniformity at the finishing rolling units in hot rolling. Through the analysis of real production data it was found that the accuracy of the rolling force determined from the finishing mill set-up (FSU) model dominantly governed the thickness uniformity in rolled plates at the front. Based on this analysis , several examples were selected to calculate the spread of rolled plate using three dimensional rigid thermo-viscoplastic finite element program. FE analysis results were used to train the neural network system that can predict the spread hot-rolled plate and the rolling force was modified based on the predicted value of spread. The modified rolling forces were closer to the measured rolling force so it can be expected that the accuracy of thickness uniformity of hot-rolled plate will be improved.

열간압연 코일러 시스템의 코일 장력에 대한 최적 서보 제어

황이철 한국동력기계공학회 2022 동력시스템공학회지 Vol.26 No.2

본 논문은 열간 사상 압연기의 코일러 시스템에서 최종 스탠드를 떠난 후의 코일 미단부에 대한 장력 변동을 억제하는 최적 서보 제어기를 설계한다. 먼저 코일러 미단부에 대한 상태공간모델을 도출하고, 역 LQ 최적 제어기 설계법과 전 상태 외란 관측기 설계법을 이용하여 외란 관측기에 기반한 피드포워드 제어기가 결합된 2 자유도 최적 서보 제어기를 설계한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 본 논문에서 제안한 제어 시스템은 외란 하에서도 핀치 롤과 맨드렐 사이의 코일 미단부 장력 제어에 매우 효과적임을 보인다.

열간압연공정의 주요구성품인 Top Spindle, End Coupling and Slipper Metal의 구조해석 및 구동시뮬레이션

변성우(S. W. Byun),이영신(Y. S. Lee),이현승(H. Y. Lee) 한국정밀공학회 2005 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2005 No.10월

The top spindle, end coupling and slipper metal are important components of the hot rolling process and are used for transmission of heavy rotational power. In this study, kinematic analysis is conducted using finite element method for hot rolling precess under slipper metal combination types and operation situations. The structural analysis is performed by applying the combination type, rotational boundary condition of top spindle, end coupling and slipper metal. This study aims to minimize the mechanical problems which might happen in the production process.

열간 압연 공정의 신근사해법

전만수,강윤호,황상무 대한기계학회 1990 대한기계학회논문집 Vol.14 No.5

본 연구에서는 롤압력과 롤토크를 예측하는 새로운 방법이 제시된다. 이 방 법은 롤 간극에서의 자세한 변형도속도의 분포를 예측할 수 있으며, 특히 롤압력과 롤 토크의 계산에 필요한 유동응력 분포도 계산할 수 있다. 이 방법을 이용하여 압연조 건과 재료성질이 롤압력, 압하력, 롤토그 등에 미치는 영향을 조사하였다. 또한, 이 방법에 의해서 예측된 결과를 참고문헌과 포항제철의 공정 데이터로부터 발췌한 실험 데이터와 비교하였으며, 유한요소 해석결과와도 비교하였다. A new method of predicting effect of rolling parameters on roll pressure, roll force, and power and energy consumptions in hot strip rolling is presented. The method is based on approximate solutions for velocity, strain rate, and stress distributions in the roll gap. The degree of approximation was examined by the finite element solutions. The theoretical predictions were compared with experimental data from hot rolling of steel strip and steel plate.