KR100306142B1 - 미니밀공정의 유도가열패턴 설정방법 - Google Patents

미니밀공정의 유도가열패턴 설정방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100306142B1
KR100306142B1 KR1019970073559A KR19970073559A KR100306142B1 KR 100306142 B1 KR100306142 B1 KR 100306142B1 KR 1019970073559 A KR1019970073559 A KR 1019970073559A KR 19970073559 A KR19970073559 A KR 19970073559A KR 100306142 B1 KR100306142 B1 KR 100306142B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
temperature
rolled steel
hot
steel strip
hot rolled
Prior art date
Application number
KR1019970073559A
Other languages
English (en)
Other versions
KR19990053856A (ko
Inventor
이상로
박도선
홍영광
Original Assignee
이구택
포항종합제철 주식회사
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by 이구택, 포항종합제철 주식회사 filed Critical 이구택
Priority to KR1019970073559A priority Critical patent/KR100306142B1/ko
Publication of KR19990053856A publication Critical patent/KR19990053856A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100306142B1 publication Critical patent/KR100306142B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/74—Temperature control, e.g. by cooling or heating the rolls or the product
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B38/00—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
    • B21B38/006—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product for measuring temperature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/22—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length
    • B21B2001/225—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length by hot-rolling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B15/00—Arrangements for performing additional metal-working operations specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B2015/0057—Coiling the rolled product
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B2261/00—Product parameters
    • B21B2261/20—Temperature

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)

Abstract

본 발명은 미니밀 공정의 중간 가열설비인 유도가열기의 가열패턴을 설정하는 방법에 관한 것이며; 그 목적은 열연강대의 길이방향으로 균일한 마무리 압연온도를 얻으므로써 압연선후단부의 마무리 압연온도 편차에 기인한 두께편차 및 재질편차를 감소시킴에 있다.
상기 목적 달성을 위한 본 발명은 압연된 강대(1)의 두께, 속도 등 조업조건에 따른 강대(1)의 길이방향 온도 강하량을 계산하고, 강대(1)의 길이방향으로 예측된 온도분포값을 기준으로 가열목표온도를 설정하여, 길이방향으로 균일한 마무리 압연온도를 얻고자 하는 유도가열기의 가열패턴을 설정방법에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.

Description

미니밀공정의 유도가열패턴 설정방법
본 발명은 미니밀 공정의 중간 가열설비인 유도가열기의 가열패턴을 설정하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 압연된 바(bar)의 두께, 속도와 코일박스(coil box) 조업조건에 따른 바의 길이방향 온도 강하량을 계산하고, 바 길이방향으로 계산된 값을 기준으로 가열목표온도를 설정하여, 길이방향으로 균일한 마무리 압연온도를 얻고자 하는 유도가열기의 가열패턴을 설정방법에 관한 것이다.
미니밀(mini mill) 공정은 기존 고로방식 제철법과는 달리 전기로에서 고철을 용해하여 연속주조기에서 박슬라브(100mm이하)로 주조, 중간설비를 통해 압연온도를 확보하여 직송열간압연(direct hot rolling)을 실시하는 에너지 저감형, 환경친화적인 공정이다. 미니밀 공정은 박슬라브를 직송열간압연하는 공정이므로 연속주조후 저하된 주편온도를 확보하는 방법이 미니밀 공정에 있어 중요하다. 현재 세계 유수의 미니밀 공장에 적용되고 있는 독일 SMS사의 CSP형(Compact Strip Process)의 경우 150m 상당의 터널로 (Tunnel Furnace)에서 압연온도를 확보하여 마무리 압연기에서 열연강대를 열간압연한다. 또한, 독일 MDH사의 ISP형(In-line Strip Precess)의 경우 도1에 도시된 바와 같이, 연속주조후 1차 압연된 열연강대(1)는 표면온도가 900℃ 근방이 되므로, 마무리 압연 입측온도인 1000℃ 근방까지 확보하기 위해서 유도가열기(inductive heater)(3)에서 가열을 해주며, 코일박스 설비를 거쳐 마무리 압연단계에 이르게 된다. ISP형은 연주공정과 압연공정간의 물류 유연성을 확보하기 위해 코일박스(7)가 설치되었으며, 맨드렐(mendrell) 없는 권취기(6), 유지로(holding furnace)(7a), 언코일러(uncioler)(8)를 갖춘 최초의 설비이다.
ISP형 미니밀 공정에 도입된 코일박스(7)는 "열연강대 압연방법(미국특허 No. 3,803,891)" 의해 제시된 맨드렐 없는 바 권취기(6)를 기본으로 권취된 바코일(bar coil)을 일정시간 유지하는 유지로(7a) 및 언코일러(8)로 이루어져 있다. 기존 코일박스는 가열로에서 추출된 열연 슬라브가 조압연과 마무리 압연 사이에서 코일상태로 권취하는 방식이다. 조압연을 거쳐 마무리 압연단계에 있는 열연강대는 속도가 느려 열연강대의 후단부가 공기중에 장시간 유지되기 때문에 온도 강하를 가져와 열연강대의 선단부와 후단부의 온도편차를 유발한다. 이러한 후단부 온도강하를 억제하기 위해 맨드렐이 없는 권취기(6)로 구성된 코일박스(7)가 기존 고로밀에도 도입되었다. 이러한 코일박스는 공기중에 방치되어 있는 형태이며, 열연강대의 온도는 가열로와 조압연단계에서 결정된다. 따라서 조압연 구간 및 권취시의 온도 강하량, 마무리 압연기 사이의 온도 강하량을 계산하여 마무리 압연 입측 온도를 결정하였다. 이러한 공정에서는 가열로에서 확보된 온도가 압연공정과 권취공정을 통하여 유지되기 때문에 기존 밀에 비하여 열연강판 전장에 걸쳐 균일한 온도와 재질을 확보 가능하다.
기존밀에 도입된 코일박스와는 달리 ISP형 미니밀 공정에서는 박슬라브 연속주조라는 특성상 슬라브 온도가 낮아진다. 조압연 설비 등에서 1차 압연된 바는 20~30mm로 표면온도가 850~900℃정도가 된다. 이러한 바를 권취하여 마무리 압연하기 위해서는 바의 온도를 일정온도 이상 확보하여야 하며, 유도가열기에서 유도가열방식으로 200~300℃정도 가열하게 된다. 가열된 바는 가속로(accelation furnace)(5)를 통과하여 코일박스(7)에서 권취한 후, 이송되어 언코일러(8)에서 풀어서 마무리 압연을 행하게 된다. 유도가열기(3)에서 가열된 바는 코일박스(7)에서 권취시 15분 정도 머무르게 되고, 이송 도중 낮은 분위기 온도와 언코일러(8)에서 열연강판 선단부를 검출시간 때문에 바코일 외권부가 과냉되는 문제점이 발생된다. 바코일 외권부의 두세겹은 과냉되어 마무리 압연시 압연선단부 온도가 미확보되어 두께편차가 발생하고, 조직이 미형성되어 실수율이 떨어지는 문제점이 발생한다. 이상의 경우는 유도가열기에서 바의 전장이 균일하게 가열되어도 발생하며, 현재의 유도가열기 제어 로직(logic)상 바의 선, 후단부가 낮게 가열되기 때문에 이러한 현상이 더욱 빈번이 발생되고 있다. 현재 유도가열기의 제어방법은 유도가열기 입측 바 표면온도와 고정된 가열목표 온도간 온도차를 유도가열기에 의하여 가열하는 방법으로서 후공정에서 발생하는 바 선후단부 온도하락을 제거할 수 없어 온도편차에 기인한 두께편차, 재질편차를 야기하고 있다. 따라서 이러한 문제점을 보완하기 위해서는 후공정 조업조건에 따른 바 길이방향 온도 분포를 예측하고, 이 기준값에 의한 유도가열기 목표 온도 및 전력을 설정할 필요가 있다.
따라서, 본 발명은 미니밀 공정에서 압연 선후단부 온도 확보 및 재질편차를 감소하기 위해 바 길이방향 온도분포를 계산하고, 바 길이방향 온도를 균일하게 확보하고자 열연강대 전장에 계산 온도치에 따라 유도가열기의 바 길이방향 가열목표 온도를 동적으로 설정하는 유도가열기의 가열패턴을 설정방법을 제공함에 그 목적이 있다.
도1은 일반 미니밀의 전체 개략 구성도
도2는 미니밀의 마무리압연입측예측온도를 구하는 흐름도
도3은 도2의 과정으로 예측된 열연강대의 길이방향에 따른 마무리압연온도의 변화를 보이는 그래프
도4는 본 발명에 의한 유도가열 목표온도설정과정에 대한 흐름도
도5는 유도가열패턴변경시 열연강대의 길이방향에 따른 마무리압연예측온도변화를 보이는 그래프
도6은 본 발명에 의한 유도가열패턴변경시 열연강대의 길이방향에 따른 유도가열출측온도변화를 보이는 그래프
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1 ..... 열연강대 2, 4, 9 ..... 온도계
3 ..... 유도가열기 5 ........... 가속로
6 ..... 권취기 7 ........... 코일박스
8 ..... 유지로 10 .......... 디스케일러
11 ..... 마무리압연기
상기 목적 달성을 위한 본 발명은 순차적으로 유도가열기, 가속로, 권취기, 유지로, 언코일러 및 마무리압연기를 포함하여 구성되는 미니밀을 이용하여 열연강대를 제조하는 방법에 있어서,
상기 유도가열기의 입측온도계에 의해 열연강대의 입측온도(Te)를 측정하는 단계;
초기목표유도가열출측온도(Ti)를 정하는 단계;
열연강대의 길이방향에 따른 마무리압연예측온도(Tf)를 2차원유한차분법에 의해 결정하는 단계;
상기에서 구한 길이방향에 따른 예측마무리압연온도(Tf)를 통해 열연강대의 중앙부온도(Tfm)와 선단부온도(Tfh)의 온도차이를 구하고, 이 온도차값이 허용온도범위이내인지를 판단하는 단계;
상기 온도차값이 허용온도범위를 벗어나면 상기 선단부온도를 보상한 다음 다시 길이방향에 따른 마무리압연예측온도(Tf)를 2차원유한차분법에 의해 결정하고 이를 통해 열연강대의 중앙부온도(Tfm)와 선단부온도(Tfh)의 온도차이를 구하여 그 온도차값이 허용온도범위 이내가 되도록 보정하고, 상기 온도차값이 허용온도범위일 때는 그 목표유도가열출측온도를 유도가열기의 길이방향에 따른 가열목표온도(To)로 결정하는 단계; 및
상기 가열목표온도(To)를 기초로 유도가열기의 전력을 설정하는 단계; 를 포함하여 구성되는 미니밀공정의 유도가열패턴 설정방법에 관한 것이다.
이하, 본 발명을 도면에 근거하여 설명하면 다음과 같다.
도1은 본 발명에 부합되는 미니밀의 전체 구성도로서, 유도가열기에서 마무리 압연단계까지의 공정을 보이고 있다. 도1에 도시된 바와 같이, 연속주조후 조압연을 거친 열연강대 (1)는 온도가 900℃ 근방으로 하락한다. 이때, 유도가열입측온도계(2)에서 인입온도를 측정하고, 목표온도까지 유도가열기(3)에서 가열하여 유도가열출측온도계(4)에서 유도가열후의 온도를 측정한다. 상기 유도가열기(3)를 거친 열연강대(1)는 현 열연강대가 권취 완료후 이동장치에 의해 유지로(7a)로 가는 준비 시간 확보를 위해 바의 후단부에서 가속하는 기능을 가지는 가속로(5)를 통과한다. 가속로(5)를 통과한 열연강대(1)는 권취기(6)의 권취형상 형성롤까지 공기중에 노출된 상태로 진행된다.
맨드렐이 없는 권취기(6)에 도착된 열연강대는 권취형상 형성롤에 의해 초기 권취내경이 설정되고, 원하는 제품 중량에 따라 바코일로 권취된다. 권취시 권취외경은 노온에 따라 복사에 의한 열전달이 일어나고, 한바퀴 이상 권취된 코일의 경우 내권부 및 외권부를 제외하고는 바코일간 접촉되어 있으므로 대류, 열전도에 의한 열전달이 이루어진다. 권취된 열연강대는 이송장치를 통해 유지로(7a)에 안착된다. 유지로(7a)는 연속주조공정과 압연공정간 공정이상시 공정조정을 할 수 있는 부분으로서 최대 6코일, 60분간 권취된 코일을 유지할 수 있다. 유지로(7a)에서 추출된 권취 열연강대는 언코일러(6)에서 풀려 마무리 압연기 입측온도계(9)에서 열연강대의 온도를 측정하여 마무리압연기(11)의 설정에 활용된다. 이곳을 통과한 열연강대(1)는 디스케일러(descaler)(10), 마무리 압연기(11)을 거쳐 최종 열연강대로 생산된다.
우선, 본 발명은 상기 유도가열기의 입측온도계(2)에 의해 열연강대의 입측온도(Te)를 측정하고, 초기목표유도가열출측온도(Ti)를 정한 다음, 열연강대의 길이방향에 따른 마무리압연예측온도(Tf)를 2차원유한차분법에 의해 결정한다.
도2는 본 발명에 의한 열연강대의 길이방향에 따른 마무리압연예측온도(Tf)를 2차원유한차분법을 통해 구하는 흐름도이다. 조압연을 마친 열연강대는 유도가열기에서 유도가열 초기목표온도로 가열되어 유도가열기 출측에서 표면온도가 측정된다(20). 유도가열기는 특성상 표면부위가 급속 가열되기 때문에 두께 방향으로 온도 분포가 균일하지 않다. 유도가열기의 표면 과열도를 고려하여 열연강대의 두께방향 온도분포(21)를 유한차분법을 활용하여 시뮬레이션하였다. 가속로에서의 열전달은 열연강대 표면에서는 복사와 대류에 의해 이루어지고, 열연강대 내부에서는 열전도에 의하여 이루어진다. 가속로는 분위기 온도가 1000℃ 이상의 고온이다. 이때, 대류와 복사를 동시에 고려하면 표면에서의 열유속은 다음과 같다.
q= Aat( Ts - To)
at= a + εσ(T2s + T2o)(Ts + To)
q: 열유속(Kcal/㎡·hr)
at: 복사와 대류를 고려한 열전달 계수
A: 면적(㎡)
Ts: 열연강대 표면 온도
To: 강재 표면과 접촉하는 분위기 온도
ε: 방사율(0 ≤ ε ≤ 1)
σ: stefan-Bolzman 상수( 5.57×108W/m2k4)
열연강대 내부에서는 열전도에 의하여 열전달이 이루어진다. 시간에 따른 열전달은 수학식 2로 표현된다.
Figure 1019970073559_B1_M0001
k: 열전도도(W/hr·m·k)
p: 밀도(kg/㎥)
Cp: 비열(W/kg·K)
가속로에서 통과시간은 열연강대 속도와 가속로 길이로서 계산되고, 분위기 온도를 고려하여 열연강대의 두께방향 온도 분포를 계산한다(22).
가속로와 권취기 사이에서의 온도 강하량은 가속로에서와 같은 방법으로서 계산된다(23). 하지만 분위기 온도는 열연강대가 대기중에 노출된 상태이므로 가속로의 고온 조건과는 다르다. 권취기의 형성롤을 지난 코일은 형성롤간 간격에 따라 초기 권취내경이 설정되고 권취가 진행된다. 권취단계에서 온도강화량 계산은 전단계의 평면 열연강대 상태와는 달리 원형으로 권취되기 때문에 열해석 모델과 해석조건들이 변한다. 초기 권취 형상을 가질 때는 열연강대의 양 표면이 복사와 대류에 의해 열전달이 이루어지지만 접촉된 열연강대의 표면은 대류와 열전도에 의해 열전달이 일어난다. 따라서 대류와 열전달을 고려한 등가 열전달 계수가 도입되어야 한다.
권취단계에서의 온도 강하량은 먼저 권취기에서 권취되는 열연강대의 길이를 계산(23)하여 권취시간을 계산(24)하고, 분위기 온도 및 형상인자들을 고려하여 권취시 온도 강하량을 계산한다(26). 권취로에서 권취된 열연강대는 유지로에서 최장 60분간 유지되며, 권취 완료시의 온도강하량 계산과 동일하게 계산한다(27).
열연강대 언코일러에서 온도 강하량은 언코일링 시간이 짧기 때문에 영향은 적지만 권취시와는 반대의 단계로 계산된다(28). 언코일러에서 마무리 압연 온도계까지 거리에서는 평면 열연강판에서의 온도 강하량을 계산할 수 있다. 이상의 계산방법에 따라 바코일 전장에 걸친 유도가열기 출측온도로부터 마무리 압연 입측온도까지의 온도 강하량을 계산하여 열연강대의 전장에 걸친 온도분포를 예측한다.
도3은 상기와 같이 구한 온도분포를 이용하여 유도가열기 출측 온도변화에 따른 열연강대 길이방향 마무리 압연온도를 계산한 일례를 보이고 있다. 도3은 열연강대 두께가 30mm, 속도 15mpm, 권취 분위기 온도는 950℃, 유지로 1000℃, 언코일러 분위기 880℃ 조업조건에서 계산된 결과이다. 유도가열 출측온도에 따라 마무리압연온도가 거의 결정되며, 열연강대 선단부 온도는 유도가열기 출측 온도가 높더라도 중심부에 비하여 현저히 낮으며, 압연 선단부 20m정도는 바코일상태에서 코일 외권부로부터 3겹 이내에 해당하는 지점으로 선단부 온도 급락부를 나타낸다. 이러한 선단부 온도 급락부위는 압연시 선단부 두께 편차를 유발하고, 압연온도가 Ar3변태영역에서 선단부 조직 비형성 및 재질편차를 유발한다. 따라서 이러한 선단부 온도 급락부를 제어하여 두께편차 및 재질편차를 감소시키고자 하는 것이다.
이후, 상기와 같이 구한 중간설비인 유도가열기의 조업조건에 따른 열연강대의 길이방향 전장에 이르는 예측온도를 기준으로 유도가열기의 가열목표온도를 동적으로 설정한다. 그리고, 상기에서 구한 길이방향에 따른 예측마무리압연온도(Tf)를 통해 열연강대의 중앙부온도(Tfm)와 선단부온도(Tfh)의 온도차이를 구하고, 상기 온도차값이 허용온도범위를 벗어나면 상기 선단부온도를 보상한 다음 다시 길이방향에 따른 마무리압연예측온도(Tf)를 2차원유한차분법에 의해 결정하고, 이를 통해 열연강대의 중앙부온도(Tfm)와 선단부온도(Tfh)의 온도차이를 구하여 그 온도차값이 허용온도범위 이내가 되도록 보정한다. 그러나, 상기 온도차값이 허용온도범위일 때는 그 목표유도가열출측온도를 유도가열기의 길이방향에 따른 가열목표온도(To)로 결정하여 상기 가열목표온도(To)를 기초로 유도가열기의 전력을 설정하면 된다.
도4는 본 발명에 의한 유도가열 목표온도설정과정에 대한 구체적인 흐름도를 보이고 있다. 즉, 본 발명은 도4에 도시된 바와 같이, 초기 유도가열기의 입측온도(30)을 측정하고, 임의로 선정한(작업이 진행되면서 학습한 온도) 유도가열기 출측 온도(31)를 기준으로 도2에 나타난 온도계산 프로그램에 의거하여 조업조건에 따른 바의 길이방향 온도분포를 계산한다. 바 길이방향 온도는 유도가열기의 가열목표 온도가 전장에 걸쳐 균일한 경우에는 도3에 나타난 바와같이, 압연 선단부 온도(Tfh)와 압연 중앙부 위치(Tfm) 온도차이가 50℃정도 발생하게 된다. 이러한 온도편차는 두께편차 및 재질편차를 유발하게 되므로 압연 선후단부 가열온도를 보상해주어야 한다. 압연 선후단부 온도가 중심부 대비 10℃이내로 줄이기 위해서는 압연선후단부 가열온도를 바코일 한겹단위를 기준 길이로 삼아 온도를 10℃씩 증가시키면서 압연선후단부 온도가 10℃ 이내가 되는 조건으로 길이방향 가열목표 온도를 결정한다. 길이방향으로 설정된 목표온도를 기준으로 유도가열기의 전력을 설정하고 유도가열기 각 코일당 전력을 설정하게 된다.
도3과 같은 조업조건, 즉 열연강대 두께가 30mm, 속도 15mpm, 권취 분위기 온도는 950℃, 유지로 1000℃, 언코일러 분위기 880℃ 조업조건에서 본 발명에 의해 구해진 유도가열기 가열 목표 온도 변경에 따른 마무리 압연온도 길이방향 온도편차를 도5에 일례를 나타내었다. 도5에 예시된 바와 같이, 유도가열기 목표온도[a-l]를 1020℃로 고정한 경우에는 압연선단부 온도[a-f]와의 편차가 30℃ 이상 발생하지만 유도가열기 선후단부 가열목표 온도를 가변적으로 설정할 경우[b-l] 마무리 압연 선단부 온도[b-f]가 10℃ 이하가 됨을 알 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예를 통해 구체적으로 설명한다.
실시예
유도가열기 목표온도 가변설정은 중간설비 조업조건에 따른 마무리 압연온도 계산에 필요한 설비가 필요한 상태이므로, 설비 증강없이 현장 유도가열 제어 로직을 변형시켜 바의 선후단부 온도 제어에 따른 마무리 압연 온도 편차 및 재질편차에 미치는 영향을 조사하였다. 유도가열기의 가열 목표온도를 확보하기 위한 유도가열기의 가열량 설정은 다음과 같다.
유도가열기의 가열량(Qsi) 계산은 수학식 3에 의하여 설정된다.
Qsi= t×W×LS×G×(△Ti - △Ti -1)×Qt×KX
t: 바의 두께(mm)
LS: 바의 속도 (ROT speed, 즉 피가열 바의 길이가 됨)
G: 비중(Default value: 7850kg/㎥)
Qt: 비열(Default value: 0.158kcal/kg·℃)
Qsi: 단위 유도가열기당 슬라브 가열 열량
Kx: 바의 선후단부 가열 인자
바의 선후단부 가열패턴을 변화시키기 위해 Kx값을 바 선후단부에서는 1.3, 중심부에서는 1을 설정하였다.
도6은 열연강대의 선후단부 온도편차를 보상하기 위해서 유도가열기의 바 선후단부 전력 설정을 높게하여 나타난 바의 선후단부 온도 분포를 나타낸다.
도6에 도시된 바와 같이, 바의 선후단부의 마무리 압연 온도가 중심부 대비 50℃정도 하락하므로 이를 보상하기 위해서 유도가열기 출측의 바 선후단부 온도를 50℃이상 가열한 결과를 보여준다. 유도가열기의 전력설정이 20% 이상 증가되므로서 선후단부 온도 보상을 하였다.
한편, 본 발명의 유도가열패턴을 적용하기 전후에 대하여 바의 조직을 관찰하였다. 본 발명을 적용하기 전에는 Ar3이하에서 열간압연되어 바의 조직 미형성율이 8% 정도였으나, 본 발명의 유도가열기의 가열패턴 변경에 따른 결과, 바의 선후단부 온도 확보에 의해 압연조직의 미형성율이 급격하게 감소하여 거의 발생되지 않았다.
이상으로서 유도가열기의 가열패턴 변경에 따른 온도편차 감소 및 재질편차 감소를 확인하였다. 이러한 결과에 의거하여 유도가열기의 가열 목표온도를 동적으로 설정하여 열연강대 전장에 걸쳐 온도편차 및 재질편차를 감소시킬 수 있음을 확인하였다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 미니밀 공정에서 열연강대를 생산할 때 중간설비 조업조건에 따른 계산과 이에 기준으로 유도가열기의 가열목표 온도를 동적으로 설정하므로써 압연선후단부의 마무리 압연온도 편차에 기인한 두께편차 및 재질편차를 감소키는 것이 가능하다.

Claims (3)

  1. 순차적으로 유도가열기, 가속로, 권취기, 유지로, 언코일러 및 마무리압연기를 포함하여 구성되는 미니밀을 이용하여 열연강대를 제조하는 방법에 있어서,
    상기 유도가열기의 입측온도계에 의해 열연강대의 입측온도(Te)를 측정하는 단계;
    초기목표유도가열출측온도(Ti)를 정하는 단계;
    열연강대의 길이방향에 따른 마무리압연예측온도(Tf)를 2차원유한차분법에 의해 결정하는 단계;
    상기에서 구한 길이방향에 따른 예측마무리압연온도(Tf)를 통해 열연강대의 중앙부온도(Tfm)와 선단부온도(Tfh)의 온도차이를 구하고, 이 온도차값이 허용온도범위이내인지를 판단하는 단계;
    상기 온도차값이 허용온도범위를 벗어나면 상기 선단부온도를 보상한 다음 다시 길이방향에 따른 마무리압연예측온도(Tf)를 2차원유한차분법에 의해 결정하고 이를 통해 열연강대의 중앙부온도(Tfm)와 선단부온도(Tfh)의 온도차이를 구하여 그 온도차값이 허용온도범위 이내가 되도록 보정하고, 상기 온도차값이 허용온도범위일 때는 그 목표유도가열출측온도를 유도가열기의 길이방향에 따른 가열목표온도(To)로 결정하는 단계; 및
    상기 가열목표온도(To)를 기초로 유도가열기의 전력을 설정하는 단계; 를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 미니밀공정의 유도가열패턴 설정방법
  2. 제1항에 있어서, 열연강대의 길이방향에 따른 마무리압연예측온도(Tf)의 결정은
    먼저 유도가열기에서 열연강대를 목표가열온도에서 유도가열한 후 상기 열연강대의 유도가열출측온도를 실측하는 단계;
    가속로의 길이와 열연강대의 속도 정보에 의해 가속도에서의 열연강대의 통과시간을 구하고, 이 통과시간과 가속로의 분위기 온도를 기초로 2차원유한차분법에 의해 가속로에서 열연강대의 두께방향 온도분포를 계산하여 가속로에서의 열연강대의 온도강하량을 계산하는 단계;
    상기에서 구한 열연강대의 통과시간과 대기분위기 온도를 기초로 2차원유한차분법에 의해 가속로와 권취기 사이에서의 열연강대의 두께방향 온도분포를 계산하여 가속로와 권취기 사이에서의 온도강하량을 계산하는 단계;
    목표단중, 열연강대의 두께와 폭 정보를 기초로 권취기에서 권취되는 열연강대의 길이를 계산하고, 이 열연강대의 길이와 열연강대의 속도를 기준으로 열연강대의 권취시간을 계산한 다음 상기 권취시간과 권취분위기 온도와 형상인자 정보를 기초로 2차원유한차분법에 의해 권취시 열연강대의 두께방향 온도분포를 계산하여 권취기에서의 온도강하량을 계산하는 단계;
    유지로에서의 열연강대의 유지온도와 유지시간 정보를 기초로 2차원유한차분법에 의해 유지로에서의 열연강대의 두께방향 온도분포를 계산하여 유지로에서의 온도강하량을 계산하는 단계;
    언코일러에서의 열연강대의 유지온도와 유지시간 정보를 기초로 2차원유한차분법에 의해 언코일러에서의 열연강대의 두께방향 온도분포를 계산하여 언코일러에서의 온도강하량을 계산하는 단계;
    언코일러와 마무리압연입측에서의 열연강대의 분위기온도와 유지시간 정보를 기초로 2차원유한차분법에 의해 언코일러와 마무리압연입측에서의 열연강대의 두께방향 온도분포를 계산하여 언코일러에서 마무리압연입측까지의 온도강하량을 계산하는 단계; 및
    상기 각 단계에서 구한 온도강하량으로부터 유도가열출측과 마무리압연입측까지의 열연강대의 길이방향에 따른 온도분포를 예측하고 이로부터 마무리압연기의 초기설정시 인입온도를 결정하는 단계; 를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 방법
  3. 제1항에 있어서, 상기 열연강대의 중앙부온도(Tfm)와 선단부온도(Tfh)의 온도차이에 대한 허용온도범위는 10℃ 이내로 설정함을 특징으로 하는 방법
KR1019970073559A 1997-12-24 1997-12-24 미니밀공정의 유도가열패턴 설정방법 KR100306142B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970073559A KR100306142B1 (ko) 1997-12-24 1997-12-24 미니밀공정의 유도가열패턴 설정방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970073559A KR100306142B1 (ko) 1997-12-24 1997-12-24 미니밀공정의 유도가열패턴 설정방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19990053856A KR19990053856A (ko) 1999-07-15
KR100306142B1 true KR100306142B1 (ko) 2001-11-02

Family

ID=37530260

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970073559A KR100306142B1 (ko) 1997-12-24 1997-12-24 미니밀공정의 유도가열패턴 설정방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100306142B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101406359B1 (ko) * 2012-08-06 2014-06-12 주식회사 포스코 압연재의 히팅 장치 및 방법
CN115228929A (zh) * 2022-07-29 2022-10-25 广西广盛新材料科技有限公司 带钢生产的温度控制方法、装置、终端设备及存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
KR19990053856A (ko) 1999-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101652485B (zh) 具有居里点的钢带的连续退火方法以及连续退火设备
JP5217543B2 (ja) キュリー点を有する鋼帯の連続焼鈍方法及び連続焼鈍設備
WO1997007905A1 (en) Method and apparatus for isothermally rolling strip product
KR100306142B1 (ko) 미니밀공정의 유도가열패턴 설정방법
JP3329186B2 (ja) 熱延鋼帯の圧延方法および装置
JP5217542B2 (ja) キュリー点を有する鋼帯の連続焼鈍方法及び連続焼鈍設備
JP3546864B2 (ja) 熱間圧延方法とその装置
KR100995600B1 (ko) 미니밀 사상압연기에 인입되는 열연강판의 온도보상제어장치 및 그 방법
KR100931222B1 (ko) 상변태량과 에지 크랙 방지를 고려한 고탄소 열연강판의냉각제어방법
KR100368229B1 (ko) 열간압연강판의 제조방법
JP3058403B2 (ja) 熱延鋼板の冷却制御方法
KR100363414B1 (ko) 열연강판의 선후단부의 재질편차가 적은 열연강판의 제조방법
JP3855429B2 (ja) 熱延鋼帯の圧延方法
JP3371686B2 (ja) 熱延鋼帯の圧延方法
KR100757193B1 (ko) 상변태를 고려한 고탄소 열연강판의 냉각제어법
JP3494025B2 (ja) 熱延鋼帯の圧延方法
KR19990010973A (ko) 미니밀공정의 마무리압연 입측온도 결정방법
JP3351368B2 (ja) 鋼材の圧延方法
JP3527819B2 (ja) 熱延鋼帯の製造方法
JP3942285B2 (ja) 熱間圧延方法および熱間圧延設備
KR100451823B1 (ko) 열간압연선재의 서냉방법
JP3518504B2 (ja) 鋼板の冷却条件設定方法
WO2024009783A1 (ja) 熱延鋼帯の焼鈍方法及びその焼鈍方法を用いた電磁鋼板の製造方法
JP2002219504A (ja) 熱間圧延方法とその装置
JP3584858B2 (ja) 鋼板の板幅制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee