KR20020050886A

KR20020050886A - 후강판 압연시 압연하중 예측방법

Info

Publication number: KR20020050886A
Application number: KR1020000080091A
Authority: KR
Inventors: 심무경; 주세돈
Original assignee: 이구택; 주식회사 포스코
Priority date: 2000-12-22
Filing date: 2000-12-22
Publication date: 2002-06-28

Abstract

본 발명은 후강판 압연시 압연하중을 예측하는 방법에 관한 것으로써, 미세조직을 고려하여 압연하중을 예측하므로써 압연하중 예측정도를 보다 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 정확한 압하를 통하여 강의 미세조직을 제어하여 강의 목표 강도를 확보할 수 있는 방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다

본 발명은 후강판 압연시 압연하중을 예측하는 방법에 있어서,

하기 식에 의해 평균유동응력(MFS)를 구하는 단계; 및

(여기서, MFS : 평균유동응력, PMFS: 미리 계산된(pre-calculated )평균유동응력, A_o, A₁, A₂, A₃: 상관계수, T : 압연온도, AVGS : 평균입도,f_n: 미재결정 분율)

상기와 구한 평균유동응력(MFS)을 이용하여 하기 식에 의해 압연하중(RF)을 예측하는 단계

RF = MFS ×{(2 W/√3 ) ·√(RΔH) ·Q }

[여기서, RF : 압연하중, W : 판폭, R : 롤 반경, DH : 절대 압하량(입측두께-출측두께), Q : 기하학 인자(Geometrical factor)]

를 포함하여 구성되는 후강판 압연시 압연하중예측방법을 그 요지로 한다.

Description

후강판 압연시 압연하중 예측방법{Method For Predicting Roll Force In Plate Rolling}

본 발명은 후강판 압연시 압연하중을 예측하는 방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 후강판 압연시 미세조직의 변화를 예측하고 이를 이용하여 압연하중을 예측하는 후강판 압연시 압연하중 예측방법에 관한 것이다.

일반적으로, 후강판 제조시 목표두께를 맞추기 위해 각 패스별 압하량을 결정하게 되는데, 이를 위하여 압연하중을 예측하게 된다.

압연하중을 예측하는 방법으로는 강의 성분, 온도, 압하량, 압연속도등을 고려하여 압연하중을 예측하는 방법이 알려져 있다.

즉, 이 방법의 경우에는 강의 성분이 결정되고, 패스직전의 온도를 예측하여 강의 강도를 예측하고, 여기에 압연설비의 제한치를 고려하여 압하량과 압연속도를 결정하여 압연하중을 예측하므로써, 목표두께로 압연하게 되는 것이다.

그러나, 강의 고온에서의 강도는 성분과 온도뿐 아니라, 재가열 온도 및 압연이력에 따라 달라지게 되고, 또한 강의 재결정 구역에서의 강도와 미재결정 구역에서의 강도가 다르게 되므로 이를 각 경우에 맞게 정확히 예측해야 만 압연하중을 정확히 예측할 수 있는 것이다.

종전까지는 온도변화에 따라 강도의 변화가 일정하게 변화한다고 가정하였으며, 압연이력에 따른 강도의 변화를 고려하지 못하여, 이러한 부정확함을 학습과정을 통해서 보완해 왔다.

그러나, 이러한 보완은 미재결정 시작온도 부근에서의 강도의 변화, 또는 압연이력에 따른 변화를 정확히 보완해 줄 수 없어 압연하중 예측 정도가 저하되는 요인으로 지적되어 왔다.

즉 압연시 온도변화와 압연이력에 따른 강판 내부의 미세조직을 정확히 예측하지 못하였고, 이를 고려하지 않아 압연하중 예측시 오차를 발생시키는 문제점이 있다.

본 발명자들은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 연구 및 실험를 행하고, 그 결과에 근거하여 본 발명을 제안하게 된 것으로써, 본 발명은 가열로에서의 재가열 과정과 압연중의 가공경화와 연화과정 및 고온에서의 입성장등을 고려하여 미세조직의 변화를 예측하고, 이를 기존의 압연하중 예측모델과 결합하므로써 압연하중 예측정도를 보다 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 정확한 압하를 통하여 강의 미세조직을 제어하여 강의 목표 강도를 확보할 수 있는 방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다

도 1은 본 발명의 미세조직 예측모델을 나타내는 흐름도

도 2는 본 발명에 따라 예측된 각 패스별 평균입도와 미재결정 분율을 나타내는

그래프

도 3은 본 발명에 따라 예측된 평균유동응력과 측정된 평균유동응력을 비교한 그래프

이하, 본 발명에 대하여 설명한다.

하기 식(1)에 의해 평균유동응력(MFS)를 구하는 단계; 및

상기와 구한 평균유동응력(MFS)을 이용하여 하기 식(2)에 의해 압연하중(RF)을 예측하는 단계

RF = MFS ×{(2 W/√3 ) ·√(RΔH) ·Q }

를 포함하여 구성되는 후강판 압연시 압연하중예측방법에 관한 것이다.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따라 후강판 압연시 압연하중을 예측하기 위해서는 하기 식(1)의 평균유동응력 예측식을 도출하는 것이 필요하다.

도 1에는 후강판 압연시 강판 내부의 미세조직 변화를 예측하는 모델의 흐름도가 도시되어 있다.

도 1에 나타난 바와 같이, 강의 성분 및 가열로에서의 재로시간을 입력받아 고온에서의 입성장 모델을 이용하여 초기 오스테나이트 입도를 예측하고, 가열로 추출후 압연공정중의 압연이력 데이터를 이용하여 재료의 가공경화와 연화, 미재결정역에서의 스트레인(strain)누적등을 계산하여 평균입도와 재결정, 미재결정 분율을 예측한다.

상기 초기 오스테나이트 입도의 예측식으로는 다음과 같은 식들이 알려져 있다.

C-Mn강의 경우에는 하기 식(3)이 알려져 있고, Ti 첨가강의 경우에는 하기 식(4)가 알려져 있다.

또한, Nb 강의 경우에는 T(가열온도)가 1373K미만인 경우에는 하기 식(4)를 적용하고, 1373-1473K범위에서는 상기 식(4) + 식(5)를 적용하고, 그리고 1473K를 초과하는 경우에는 하기 식(5)를 적용한다.

또한, V첨가강의 경우에는 T(가열온도)가 1223K미만인 경우에는 하기 식(4)를 적용하고, 1223 - 1323K범위에서는 상기 식(4) + 식(6)를 적용하고, 그리고 1323K를 초과하는 경우에는 하기 식(6)를 적용한다.

290000*exp(-11315.4/T)*t^0.1946

144.2*exp(-2755.4/T)*t^0.1946

698883*exp(-14940/T)*t^0.1946

24845*exp(-9138.2/T)* t^0.1946

상기 수식(4)-(6)에서 T는 가열온도를, t는 재로시간을 나타낸다.

상기와 같이 예측된 각 패스별 평균입도와 미재결정 분율 그리고, 온도와 기존의 압연하중 예측모델에서 예측된 예측값으로부터 계산된 예측 평균유동응력등을 변수로 하여 누적된 압연데이타를 이용하여 측정 평균유동응력에 대해 회귀분석을 수행하여 하기 식(1)과 같이 미세조직변화를 고려한 평균 유동응력 예측식을 도출한다.

(수학식 1)

상기 식(1)에서, A₂뒤의 항은 상대압하율이고, A₃뒤의 항은 압하속도를 나타낸다.

다음에, 상기 식(1)에 의해 구한 평균 유동응력을 구하고 이를 이용하여 하기 식(2)에 압연하중을 예측한다.

(수학식 2)

RF = MFS ×{(2 W/√3 ) ·√(RΔH) ·Q }

상기한 단계를 통한 본 발명의 예측방법은 기존의 압연하중 예측모델에 미세조직의 영향을 반영한 것이여서, 기존의 압연하중 예측모델을 큰 개조없이 적용할 수 있어, 기존의 예측오차를 줄일 수 있을 뿐 아니라, 기존 학습에 의존하던 부분을 줄일 수 있어 학습능력을 높일 수 있으며, 새로운 강종에 대한 압연공정의 변화에도 적용할 수 있다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.

(실시예)

API-X70강재 40매에 대해 미세조직 예측모델을 이용하여 각 패스별 평균입도와 미재결정 분율을 예측하고, 그 결과를 도 2에 나타내었다.

도 2의 예측결과를 이용하여 회귀분석에 의해 평균유동응력 예측식을 도출하고, 이 예측식에 의해 예측된 평균유동응력과 측정된 압연하중으로부터 계산된 평균유동응력을 비교하여 도 3에 나타내었다.

도 3에 나타난 바와 같이, 본 발명에 의해 예측된 평균유동응력의 예측정도가 높은 것을 알 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 기존의 압연하중 예측모델에 미세조직의 영향을 반영하여 압연하중을 예측하므로써 압연하중 예측오차를 줄여 하중에 대한 학습능력도 향상시키고, 정확한 압연하중 예측에 의해 정확한 압하량을 가할 수 있어 목표두께 적중율과 미세조직 제어를 통한 강도확보에 효과가 큰 것이다.

Claims

후강판 압연시 압연하중을 예측하는 방법에 있어서,

하기 식(1)에 의해 평균유동응력(MFS)를 구하는 단계; 및

(수학식 1)

(여기서, MFS : 평균유동응력, PMFS: 미리 계산된(pre-calculated )평균유동응력, A_o, A₁, A₂, A₃: 상관계수, T : 압연온도, AVGS : 평균입도,f_n: 미재결정 분율)

상기와 구한 평균유동응력(MFS)을 이용하여 하기 식(2)에 의해 압연하중(RF)을 예측하는 단계

(수학식 2)

RF = MFS ×{(2 W/√3 ) ·√(RΔH) ·Q }

[여기서, RF : 압연하중, W : 판폭, R : 롤 반경, DH : 절대 압하량(입측두께-출측두께), Q : 기하학 인자(Geometrical factor)]

를 포함하여 구성되는 후강판 압연시 압연하중예측방법