KR101167172B1 - Method for calculating length and width in rolling process - Google Patents
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Abstract
본 발명은 압연 공정에서 열간 상태 판재의 온도에 따라 열팽창계수를 다르게 적용하여 냉간 상태 판재의 길이와 폭을 계산하는 압연 공정에서 판재의 길이 및 폭 계산 방법에 관한 것으로서, 열간 상태 판재의 길이와 폭 및 온도를 감지하는 단계, 열간 상태 판재의 온도에서의 열팽창계수를 계산하는 단계; 및 열간 상태 판재의 길이 및 폭에 열팽창계수를 적용하여 냉간 상태 판재의 길이와 폭을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a method for calculating the length and width of a plate in a rolling process of calculating the length and width of a cold state plate by applying a thermal expansion coefficient differently according to the temperature of the hot state plate in the rolling process, the length and width of the hot state plate Sensing the temperature, calculating a coefficient of thermal expansion at the temperature of the hot state sheet; And calculating the length and width of the cold state sheet by applying a coefficient of thermal expansion to the length and width of the hot state sheet.
Description
본 발명은 압연 공정에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 압연 공정에서 열간 상태 판재의 온도에 따라 열팽창계수를 다르게 적용하여 냉간 상태 판재의 길이와 폭을 계산하는 압연 공정에서 판재의 길이 및 폭 계산 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a rolling process, and more particularly, to a method of calculating the length and width of a plate in a rolling process of calculating a length and width of a cold state sheet by applying a thermal expansion coefficient differently according to the temperature of the hot state sheet in the rolling process. It is about.
일반적으로 열간 압연 공정은 압연기를 통해 판재를 압연하여 원하는 규격의 제품을 생산하는 공정이다. 열간 압연 공정은 컨베이어 등을 이용하여 반제품 등의 판재를 공정 라인을 따라 이송하도록 구성된다. In general, the hot rolling process is a process of producing a product of a desired specification by rolling a plate through a rolling mill. The hot rolling process is configured to transfer plate materials such as semi-finished products along the process line using a conveyor or the like.
열간 압연 공정에서 판재는 원활한 압연을 위하여 압연기로 취입되기 전에 가열로에서 일정 온도로 가열되게 된다. 이와 같이, 가열로로부터 판재가 취입되면, 압연기는 투입되는 판재에 따라 그 압하량을 조절하여 원하는 제품을 생산하게 된다. 이 후, 절단기가 판재를 절단하고, 절단된 판재를 적치대에 적치시킨다.In the hot rolling process, the plate is heated to a constant temperature in the furnace before being blown into the rolling mill for smooth rolling. In this way, when the plate is blown from the heating furnace, the rolling mill adjusts the reduction amount according to the plate is injected to produce the desired product. Thereafter, the cutter cuts the plate, and places the cut plate on the loading rack.
상기한 기술 구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.
The above technical configuration is a background art for helping understanding of the present invention, and does not mean a conventional technology well known in the art.
본 발명은 열간 상태에서 감지된 열간 상태 판재의 온도에 따라 열팽창계수를 다르게 적용하여 냉간 상태 판재의 길이와 폭을 계산함으로써, 냉간 상태 판재 길이와 폭 측정 정확도를 향상시킬 수 있도록 한 압연 공정에서 판재의 길이 및 폭 계산 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention calculates the length and width of the cold state sheet by applying a different coefficient of thermal expansion according to the temperature of the hot state sheet detected in the hot state, thereby improving the cold state sheet length and width measurement accuracy of the plate in the rolling process To provide a method for calculating the length and width of the object.
본 발명의 다른 목적은 냉간 상태 판재의 길이와 폭의 계산시에 그 정확도를 향상시켜 초기 날판 설계시에 여유치를 최소화하여 실수율을 향상시키는데 있다.
Another object of the present invention is to improve the accuracy in calculating the length and width of the cold state sheet to minimize the margin in the initial blade design to improve the error rate.
전술한 목적을 달성하기 위해 창안된 본 발명의 구성은 다음과 같다. The configuration of the present invention, which is invented to achieve the above-described object, is as follows.
본 발명의 압연 공정에서 판재의 길이 및 폭 계산 방법은 열간 상태 판재의 길이와 폭 및 온도를 감지하는 단계; 상기 열간 상태 판재의 온도에서의 열팽창계수를 계산하는 단계; 및 상기 열간 상태 판재의 길이 및 폭에 상기 열팽창계수를 적용하여 냉간 상태 판재의 길이와 폭을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. Method for calculating the length and width of the plate in the rolling process of the present invention comprises the steps of sensing the length and width and temperature of the hot state plate; Calculating a coefficient of thermal expansion at the temperature of the hot state sheet; And calculating the length and width of the cold state plate by applying the thermal expansion coefficient to the length and width of the hot state plate.
본 발명에서, 상기 온도는 상기 열간 상태 판재의 상변태 온도에 따라 3개의 온도 대역으로 구분되는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the temperature is characterized in that divided into three temperature bands according to the phase transformation temperature of the hot state plate.
본 발명에서, 상기 열팽창계수는 상기 온도 대역 각각의 열팽창계수 기울기 및 상기 열간 상태 판재의 온도를 이용하여 계산하는 특징으로 한다.
In the present invention, the thermal expansion coefficient is characterized by calculating using the thermal expansion coefficient slope of each of the temperature band and the temperature of the hot state plate.
본 발명은 냉간 상태 판재의 길이와 폭 계산시에 그 정확도를 향상시킬 수 있고, 초기 날판 설계시에 여유치를 최소화하여 실수율을 향상시킬 수 있다.
The present invention can improve the accuracy in calculating the length and width of the cold state plate, and can improve the error rate by minimizing the margin at the initial blade design.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 압연 공정에서 판재의 길이 및 폭 계산 장치의 블럭 구성도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 압연 공정에서 판재의 길이 및 폭 계산 방법의 순서도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 판재의 상변태 온도에 따른 온도 대역별 열팽창 계수를 나타낸 도면이다.1 is a block diagram of a device for calculating the length and width of a plate in a rolling process according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a flow chart of the length and width calculation method of the plate in the rolling process according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a thermal expansion coefficient for each temperature band according to the phase transformation temperature of the plate according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 압연 공정에서 판재의 길이 및 폭 계산 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야할 것이다.Hereinafter, the length and width calculation method of the plate in the rolling process according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to a user's or operator's intention or custom. Therefore, the definitions of these terms should be made based on the contents throughout the specification.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 압연 공정에서 판재의 길이 및 폭 계산 장치의 블럭 구성도이다. 1 is a block diagram of a device for calculating the length and width of a plate in a rolling process according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 압연 공정에서 판재의 길이 및 폭 계산 장치는 도 1 에 도시된 바와 같이, 길이 감지부(10), 폭 감지부(20), 온도 감지부(30) 및 제어부(40)를 구비한다.Device for calculating the length and width of the plate in the rolling process according to an embodiment of the present invention, as shown in Figure 1, the
길이 감지부(10)는 열간 상태 판재의 길이를 감지하고, 폭 감지부(20)는 열간 상태 판재의 폭을 감지한다. The
길이 감지부(10)와 폭 감지부(20)는 포토 센서를 이용하는 방식, 레이저를 이용하는 방식, 카메라를 이용하는 방식 및 포토 센서와 카메라를 함께 이용하는 방식 등 다양한 방식이 적용될 수 있다. The
여기서, 길이 감지부(10)와 폭 감지부(20)를 이용하여 판재의 길이와 폭을 감지하는 것은 당업자가 용이하게 실시할 수 있으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략한다.Here, since the length and width of the plate using the
온도 감지부(30)는 열간 압연기(미도시)의 출측에 설치되어 열간 상태 판재의 온도를 감지한다. 통상, 열간 압연기는 다수 개의 압연 스탠드를 구비하고, 이 압연 스탠드의 입측과 출측에서 각각 판재의 온도를 감지한다. The
제어부(40)는 길이 감지부(10)와 폭 감지부(20)에 의해 열간 상태에서 감지된 열간 상태 판재의 길이와 폭이 입력되면, 냉간 상태 판재의 길이와 폭을 계산한다. 이를 위해 제어부(40)는 냉간 상태 판재의 길이와 폭을 계산하기 위해 필요한 각종 데이터를 저장하고, 계산에 필요한 프로그램을 탑재한다. The
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 압연 공정에서 판재의 길이 및 폭 계산 방법의 순서도이고, 도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 판재의 상변태 온도에 따른 온도 대역별 열팽창계수를 나타낸 도면이다.Figure 2 is a flow chart of the length and width calculation method of the plate in the rolling process according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a view showing the thermal expansion coefficient for each temperature band according to the phase transformation temperature of the plate according to an embodiment of the present invention to be.
길이 감지부(10)와 폭 감지부(20)가 열간 압연기의 롤러 테이블을 통해 이송되는 열간 상태 판재의 길이와 폭을 감지하여 제어부(40)에 입력한다. 아울러, 온도 감지부(30)가 열간 압연기의 출측에서 열간 상태 판재의 온도를 감지하여(S10) 제어부(40)에 입력한다. The
제어부(40)는 온도 감지부(30)로부터 열간 상태 판재의 온도가 입력되면, 열간 상태 판재의 온도에서의 열팽창계수를 계산한다(S20).When the temperature of the hot state plate is input from the
통상적으로, 금속은 상변태 온도에 따라 팽창과 수축 및 팽창을 거치게 된다. 즉, 열팽창계수가 판재의 온도에 따라 증가, 감소 및 증가하게 된다. Typically, the metal undergoes expansion, contraction and expansion depending on the phase transformation temperature. That is, the coefficient of thermal expansion increases, decreases and increases with the temperature of the plate.
따라서, 제어부(40)는 열간 상태에서 온도 감지부(30)에 의해 감지된 열간 상태 판재의 온도를 금속의 상변태 온도에 따라 3개의 온도 대역으로 구분하여 해당 온도에서의 열팽창계수를 계산한다. Accordingly, the
도 3 는 열간 상태 판재의 온도(Tm)에 따라 제1 온도 대역(Tm≤T1)과 제2 온도 대역(T1≤Tm<T2) 및 제3 온도 대역(Tm>T2)과 각 온도에서의 열팽창계수를 도시하였다. 3 shows thermal expansion at a first temperature band Tm ≦ T1, a second temperature band T1 ≦ Tm <T2, a third temperature band Tm> T2, and respective temperatures according to the temperature Tm of the hot state sheet. The coefficients are shown.
제1 온도 대역에서의 열팽창계수(k1)는 온도가 제1 온도(T1)에 도달할 때까지 열팽창계수(k1)가 증가한다. 제2 온도 대역에서의 열팽창계수(k2)는 온도가 제1 온도(T1)을 초과한 후 제2 온도(T2)에 도달할 때까지 감소한다. 제3 온도 대역에서의 열팽창계수(k3)는 제2 온도(T2)를 초과한 후에는 증가함을 알 수 있다. The thermal expansion coefficient k1 in the first temperature band increases in thermal expansion coefficient k1 until the temperature reaches the first temperature T1. The thermal expansion coefficient k2 in the second temperature band decreases until the temperature reaches the second temperature T2 after the temperature exceeds the first temperature T1. It can be seen that the coefficient of thermal expansion k3 in the third temperature range increases after exceeding the second temperature T2.
열팽창계수(k1,k2,k3)는 각 온도 대역의 열팽창계수 기울기와 온도 감지부(30)에 의해 감지된 열간 상태 판재의 온도 및 각 온도 대역의 열팽창계수 오프셋값을 이용하여 계산한다.The thermal expansion coefficients k1, k2, and k3 are calculated using the thermal expansion coefficient slope of each temperature band, the temperature of the hot state plate detected by the
즉, 제1 온도 대역에서 열팽창계수(k1)를 계산하는 방법은 하기의 수학식과 같다.That is, the method of calculating the thermal expansion coefficient k1 in the first temperature band is as follows.
k1=a1×Tm+b1k1 = a1 × Tm + b1
여기서, k1은 제1 온도 대역을 이용하여 계산된 열팽창계수이고, a1은 제1 온도 대역의 열팽창계수 기울기이며, Tm은 온도 감지부(30)에 의해 감지된 열간 상태 판재의 온도이며, b1은 제1 온도 대역에서의 열팽창계수의 오프셋(offset)값으로써, 상수다.Here, k1 is the coefficient of thermal expansion calculated using the first temperature band, a1 is the slope of the coefficient of thermal expansion of the first temperature band, Tm is the temperature of the hot state plate detected by the
제2 온도 대역에서의 열팽창계수(k2)를 계산하는 방법은 하기의 수학식과 같다.The method of calculating the coefficient of thermal expansion k2 in the second temperature band is as follows.
k2=a2×Tm+b2k2 = a2 × Tm + b2
여기서, k2는 제2 온도 대역을 이용하여 계산된 열팽창계수이고, a2는 제2 온도 대역의 열팽창계수 기울기이며, Tm은 온도 감지부(30)에 의해 감지된 열간 상태 판재의 온도이며, b2는 제2 온도 대역에서의 열팽창계수의 오프셋(offset)값으로써, 상수다.Here, k2 is the coefficient of thermal expansion calculated using the second temperature band, a2 is the slope of the coefficient of thermal expansion of the second temperature band, Tm is the temperature of the hot state plate detected by the
제3 온도 대역에서의 열팽창계수(k3)를 계산하는 방법은 하기의 수학식과 같다.The method of calculating the thermal expansion coefficient k3 in the third temperature band is as follows.
k3=a3×Tm+b3k3 = a3 × Tm + b3
여기서, k3은 제3 온도 대역을 이용하여 계산된 열팽창계수이고, a3은 제3 온도 대역의 열팽창계수 기울기이며, Tm은 온도 감지부(30)에 의해 감지된 열간 상태 판재의 온도이며, b3는 제3 온도 대역에서의 열팽창계수의 오프셋(offset)값으로써, 상수다.Here, k3 is the coefficient of thermal expansion calculated using the third temperature band, a3 is the slope of the coefficient of thermal expansion of the third temperature band, Tm is the temperature of the hot state plate detected by the
즉, 열팽창계수(k1,k2,k3)는 온도 감지부(30)에 의해 감지된 열간 상태 판재의 온도를 이용함으로써, 감지된 온도에서의 열팽창계수(k1,k2,k3)를 알 수 있게 된다.That is, the thermal expansion coefficients k1, k2, and k3 can know the thermal expansion coefficients k1, k2, and k3 at the detected temperature by using the temperature of the hot state plate detected by the
이와 같이, 각 온도 대역을 이용하여 열팽창계수(k1,k2,k3)를 계산하면, 이 열팽창계수(k1,k2,k3)를 이용하여 냉간 상태 판재의 길이와 폭을 계산한다(S30).As described above, when the thermal expansion coefficients k1, k2, and k3 are calculated using the respective temperature bands, the length and width of the cold state board are calculated using the thermal expansion coefficients k1, k2 and k3 (S30).
냉간 상태 판재의 길이는 열간 상태에서 길이 감지부(10)에 의해 감지된 판재의 길이(Lo)와 각 온도 대역을 이용하여 계산된 열팽창계수(k1,k2,k3) 및 온도 감지부(30)에 의해 감지된 열간 상태 판재의 온도를 이용하여 계산한다. The length of the cold state plate is the thermal expansion coefficient (k1, k2, k3) and the
또한, 냉간 상태 판재의 폭은 열간 상태에서 폭 감지부(20)에 의해 감지된 판재의 폭(Wo)과 각 온도 대역을 이용하여 계산된 열팽창계수(k1,k2,k3) 및 열간 상태에서 온도 감지부(30)에 의해 감지된 판재의 온도를 이용하여 계산한다. In addition, the width of the cold state plate is the thermal expansion coefficient (k1, k2, k3) and the temperature in the hot state calculated using the width (Wo) of the plate detected by the width sensor 20 in the hot state and each temperature band It calculates using the temperature of the board | plate material detected by the
온도 감지부(30)에 의해 감지된 온도가 제1 온도 대역인 경우, 냉간 상태 판재의 길이(Lo)를 계산하는 방법은 하기의 수학식과 같다.When the temperature sensed by the
Lo=Lm×(1+(k1×(25-Tm))Lo = Lm × (1+ (k1 × (25-Tm)))
여기서, Lo는 냉간 상태 판재의 길이이고, Lm은 길이 감지부(10)에 의해 감지된 열간 상태 판재의 길이이며, k1은 제1 온도 대역을 이용하여 계산된 열팽창계수이며, Tm은 온도 감지부(30)에 의해 감지된 열간 상태 판재의 온도이다.Here, Lo is the length of the cold state plate, Lm is the length of the hot state plate detected by the
온도 감지부(30)에 의해 감지된 온도가 제2 온도 대역인 경우, 냉간 상태 판재의 길이(Lo)를 계산하는 방법은 하기의 수학식과 같다.When the temperature sensed by the
Lo=Lm×(1+(k2×(25-Tm))Lo = Lm × (1+ (k2 × (25-Tm)))
여기서, Lo는 냉간 상태 판재의 길이이고, Lm은 길이 감지부(10)에 의해 감지된 열간 상태 판재의 길이이며, k2는 제2 온도 대역을 이용하여 계산된 열팽창계수이며, Tm은 온도 감지부(30)에 의해 감지된 열간 상태 판재의 온도이다.Here, Lo is the length of the cold state plate, Lm is the length of the hot state plate detected by the
온도 감지부(30)에 의해 감지된 온도가 제3 온도 대역인 경우, 냉간 상태 판재의 길이(Lo)를 계산하는 방법은 하기의 수학식과 같다.When the temperature sensed by the
Lo=Lm×(1+(k3×(25-Tm))Lo = Lm × (1+ (k3 × (25-Tm))
여기서, Lo는 냉간 상태 판재의 길이이고, Lm은 길이 감지부(10)에 의해 감지된 열간 상태 판재의 길이이며, k3는 제3 온도 대역을 이용하여 계산된 열팽창계수이며, Tm은 온도 감지부(30)에 의해 감지된 열간 상태 판재의 온도이다.Here, Lo is the length of the cold state plate, Lm is the length of the hot state plate detected by the
한편, 냉간 상태 판재의 폭(Wo)은 상기한 길이와 유사하고, 단지 열간 상태 판재의 길이에 폭을 대입함으로써 얻을 수 있다.On the other hand, the width (Wo) of the cold state board is similar to the above-mentioned length, and can be obtained only by substituting the width for the length of the hot state board.
즉, 각 온도 대역에서 냉간 상태 판재의 폭(Wo)은 하기의 수학식과 같다.That is, the width Wo of the cold state plate in each temperature range is as shown in the following equation.
Wo=Wm×(1+(k1×(25-Tm))Wo = Wm × (1+ (k1 × (25-Tm))
Wo=Wm×(1+(k2×(25-Tm))Wo = Wm × (1+ (k2 × (25-Tm)))
Wo=Wm×(1+(k3×(25-Tm))Wo = Wm × (1+ (k3 × (25-Tm)))
여기서, Wo는 냉간 상태 판재의 폭이고, Wm은 폭 감지부(20)에 의해 감지된 열간 상태 판재의 폭이며, k1,k2,k3는 제1,2,3 온도 대역을 이용하여 계산된 열팽창계수이며, Tm은 온도 감지부(30)에 의해 감지된 열간 상태 판재의 온도이다.Here, Wo is the width of the cold state plate, Wm is the width of the hot state plate detected by the width sensing unit 20, k1, k2, k3 is thermal expansion calculated using the first, second, third temperature band The coefficient, Tm, is the temperature of the hot state plate detected by the
이에 따라, 냉간 상태 판재의 길이(Lo) 및 폭(Wo)을 열간 상태 판재의 온도와 이 온도에서의 열팽창계수를 이용하여 계산하므로, 냉간 상태 판재의 길이(Lo) 및 폭(Wo) 계산시 그 정확도를 향상시킬 수 있다.Accordingly, the length Lo and the width W o of the cold state plate are calculated using the temperature of the hot state plate and the coefficient of thermal expansion at this temperature, so that the length Lo and the width W o of the cold state plate are calculated. Its accuracy can be improved.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 다라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation, I will understand. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the claims below.
10: 길이 감지부
20: 폭 감지부
30: 온도 감지부
40: 제어부10: length detector
20: width detection unit
30: temperature sensing unit
40:
Claims (3)
상기 열간 상태 판재의 온도에서의 열팽창계수를 계산하는 단계; 및
상기 열간 상태 판재의 길이 및 폭에 상기 열팽창계수를 적용하여 냉간 상태 판재의 길이와 폭을 계산하는 단계를 포함하는 압연 공정에서 판재의 길이 및 폭 계산 방법.Sensing the length, width and temperature of the hot state sheet;
Calculating a coefficient of thermal expansion at the temperature of the hot state sheet; And
Calculating the length and width of the cold state sheet by applying the coefficient of thermal expansion to the length and width of the hot state sheet.
The method of claim 2, wherein the coefficient of thermal expansion is calculated using a slope of thermal expansion coefficient of each of the temperature bands and a temperature of the hot state plate.
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