KR100376527B1 - Rolling method of steel plate after improvement of width error degree - Google Patents

Rolling method of steel plate after improvement of width error degree Download PDF

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Abstract

본 발명은 후판압연에서의 폭내기압연방법에 관한 것이며, 그 목적은 압연롤의 열팽창 수축치와 마모량을 모두 고려하여 롤 간극을 보상하므로써 폭내기후의 폭오차 정도가 개선되는 후강판의 폭내기압연방법을 제공함에 있다.The present invention relates to a method for rolling deburring in thick plate rolling, and its purpose is to compensate for the gap between the rolls in consideration of both the thermal expansion shrinkage value and the amount of wear of the rolling rolls, thereby improving the width error width after rolling. In providing a method.

상기 목적달성을 위한 본 발명은 먼저 작업롤에 대한 마모량(WRwear), 지지롤의 마모량(BRwear), 작업롤의 열팽창량(WRther), 및 작업롤의 열수축량(WRcont)을 계산하여 이 계산치들로부터 작업롤의 간극을 보상한 다음, 이 작업롤 간극 보상량을 기초로 롤 간극을 설정하므로써 폭내기압연을 행하는 방법에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.The present invention for achieving the above object first calculates the wear amount (WRwear) for the work roll, the wear amount (BRwear) of the support roll, the thermal expansion amount (WRther) of the work roll, and the heat shrinkage amount (WRcont) of the work roll. The technical gist of the method is to compensate for the gap between the work rolls, and then to perform the blasting rolling by setting the roll gap based on the work roll gap compensation amount.

Description

폭오차 정도가 개선되는 후강판의 폭내기압연방법Rolling method of thick steel plate with improved degree of error

본 발명은 후판압연에서의 폭내기압연방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 압연롤의 열팽창 수축치와 마모량을 모두 고려하여 롤 간극을 보상하므로써 폭내기후의 폭오차 정도가 개선되는 후강판의 폭내기압연방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for rolling deburring in thick plate rolling, and more particularly, to the width of the thick steel sheet which improves the width error after deburring by compensating the roll gap in consideration of both the thermal expansion shrinkage value and the wear amount of the rolling roll. It relates to a rolling method.

일반적으로 연속주조 또는 분괴압연기에 의해 제조된 슬라브는 가역압연기를 사용해서 후판제품으로 생산한다. 후판제품을 생산하는 압연공정에서는 조압연기에 의해 먼저 고르기압연과 폭내기압연을 행한 다음, 폭내기압연된 압연재를 사상압연기에 의해 최종 목표치수대로 사상압연한다. 이를 조압연과정에서의 압연공정을 나타내고 있는 도1을 통해 설명하면 다음과 같다.In general, slabs manufactured by continuous casting or crushing mills are produced as thick plates using reversible mills. In the rolling process for producing a thick plate product, even rolling and bread-rolling rolling are first performed by a rough rolling mill, and then the rolled-rolled rolled material is mapped to the final target dimension by a finishing mill. This will be described with reference to FIG. 1 showing the rolling process in the rough rolling process as follows.

즉, 조압연공정은 도1에 도시된 바와 같이, 먼저 슬라브(1a)를 판길이방향으로 고르기압연해서 폭내기압연조건을 갖추도록 슬라브(1a)의 두께를 균일하게 고르기를 행한다. 소위 고르기압연공정(X)에 의해 고르기압연완료재(1b)를 얻는다. 다음에 이것을 90。 수평회전해서 고르기 압연완료재(1b)를 폭방향으로 압연해서 소정의 폭치수를 확보한다. 소위 폭내기 압연공정(Y)에 의해 폭내기압연완료재(1c)를 얻는다. 그리고 나서 다시 이것을 90。 수평회전해서 폭내기압연완료재(1c)를 소정의 판두께, 길이 및 기계적 성질이 얻어지도록 길이방향으로 압연해서 목표치수를 얻는 사상압연공정(Z)를 행하여 압연완료재(1)를 얻는다.That is, in the rough rolling process, as shown in Fig. 1, first, the slab 1a is evenly rolled in the plate length direction to uniformly select the thickness of the slab 1a so as to satisfy the bread-rolling rolling condition. The even-roll rolling finished material 1b is obtained by a so-called even-roll rolling step (X). Next, this is rotated 90 degrees horizontally to roll the even-rolled finished material 1b in the width direction to secure a predetermined width dimension. By the so-called bread-making rolling process (Y), bread-making rolling completed material 1c is obtained. Then, it is rotated 90 degrees horizontally, and the width finishing rolled material 1c is rolled in the longitudinal direction to obtain a predetermined thickness, length, and mechanical properties, followed by a finishing rolling process (Z) to obtain a target dimension. (1) is obtained.

앞에서 설명한 폭내기 압연공정(Y)가 완료된 후의 폭내기 압연완료재(1c)의 폭정도는 압연을 종료한 판의 길이에 직접적인 영향을 주어 폭내기후의 폭이 압연목표폭보다 더 큰 경우는 강판의 길이가 짧아져서 제품의 길이를 만족할 수 없으므로 불량처리된다. 또한, 폭내기후의 폭내기압연완료재(1c)의 폭이 목표폭보다 작은 경우는 강판을 직사각형의 형상으로 절단할 때, 폭내기 압연완료재(1c)의 양쪽 에지부(edge portion)를 절단함에 있어 절단기에 물리는 크롭(crop)의 양이 적으므로 절단면이 불량하게 되거나 폭 부족이 발생하게 된다.The width degree of the width reduction rolling material 1c after completion of the width reduction rolling process (Y) described above has a direct effect on the length of the plate after rolling, and the width after the width reduction is greater than the rolling target width. Since the length of the product is shortened, the length of the product cannot be satisfied. In addition, when the width | variety of the width | variety rolled-in completed material 1c after width | emission is less than a target width, when cutting a steel plate in rectangular shape, the both edge portions of the width | variety rolled-in completed material 1c are cut | disconnected. Since the amount of crops to be cut by the cutter is small, the cutting surface becomes poor or the width is short.

폭내기 압연후의 폭정도가 저하되는 원인은 롤 간극 설정 정도, 길이방향 압연시 폭 퍼짐량의 정확한 계산 및 롤마모나 열팽창에 따른 롤 간극 변화 등 여러 가지가 있다. 그 중에서도 가장 큰 원인은 도2와 같이, 후판압연기(10)의 롤간극(H)가 압연롤(11)(12)의 교체후 계속 변하기 때문이다.There are various causes of the decrease in the width degree after the blasting rolling, such as the degree of roll gap setting, the accurate calculation of the spreading amount in the longitudinal rolling, and the roll gap change due to roll wear or thermal expansion. Among them, the biggest reason is that as shown in Fig. 2, the roll gap H of the thick plate rolling mill 10 continuously changes after the rolling rolls 11 and 12 are replaced.

즉, 롤 교체후 초기에는 도2b와 같이, 압연후 소재의 두께가 Hb를 나타내지만, 압연롤의 열팽창과 마모에 의해 롤 간극이 변하는 경우 롤 간극 설정치가 동일하더라도 압연진행에 따라 롤이 열팽창되어 직경이 커지므로 도2a와 같이, 두께가 Ha로 되어 롤교체 초기의 두께보다 얇아진다. 또한, 압연시간 경과에 따라 롤의 마모가 증가되면 도2c와 같이, 직경이 점점 작아져서 압연후 두께는 Hc로서 롤교체 초기대비 더 두꺼워지게 된다.That is, after the roll replacement, as shown in Fig. 2b, the thickness of the material after rolling shows Hb, but when the roll gap is changed due to thermal expansion and abrasion of the rolling roll, the roll is thermally expanded as the rolling progresses even if the roll gap set value is the same. Since the diameter becomes larger, as shown in Fig. 2A, the thickness becomes Ha and becomes thinner than the thickness of the initial roll replacement. In addition, as the wear of the roll increases as the rolling time elapses, as shown in FIG. 2C, the diameter becomes smaller and the thickness after the rolling becomes Hc, which is thicker than the initial roll replacement.

예를들면, 압연작업롤 직경이 열팽창에 의해 상하를 합쳐서 1mm 커졌다고 가정하면 실제 롤 간극도 1mm작아지게 된다. 만일 두께×폭×길이가 220mm×1600mm×3000mm인 슬라브를 고르기 및 폭내기압연하는 경우 편의상 계산에서 폭방향의 퍼짐량을 고려하지 않고 표1과 같은 고르기 및 폭내기압연 목표치수로 압연을 했을 때, 상기에서와 같이 롤의 열팽창에 의해 롤간극이 1mm 작아진 상태에서 롤간극의 보상없이 작업하면, 표2에서 처럼 폭내기 후의 폭은 고르기 및 폭내기 후의 실두께가 164mm, 81.5mm로 작아져서 결과적으로 폭이 19mm 더 큰 값을 나타낸다.For example, assuming that the rolling work roll diameter is increased by 1 mm by adding up and down by thermal expansion, the actual roll gap is also reduced by 1 mm. In case of selecting slab with thickness × width × length of 220mm × 1600mm × 3000mm, and rolling the slab with the same rolling and width rolling target dimensions as shown in Table 1 without considering the spreading amount in the width direction for convenience, As described above, when the roll gap is reduced by 1 mm due to the thermal expansion of the roll, and without compensation of the roll gap, as shown in Table 2, the width after the width is reduced to 164 mm and 81.5 mm after the thickness is even and The result is a 19 mm wider value.

이와 반대로 압연량 증가에 의해 롤마모량이 1mm 발생한 경우는 폭내기후의 폭이 19mm 작아지게 된다.On the contrary, in the case where the roll wear amount is 1 mm due to the increase in the rolling amount, the width after the width is reduced by 19 mm.

한편, 상기 압연롤 교체후의 압연시간 경과에 따라 롤의 열팽창 및 마모현상은 도2d와 같은 양상을 나타낸다. 열팽창량은 도2d와 같이, 압연롤 교체후 점점 증가하여 일정시간에 도달하면 포화상태를 이루어 더 이상 열팽창이 이루어지지 않는다. 반면, 마모량은 압연시간경과에 따라 롤마모량이 계속 증가하는 현상을 보인다. 결국, 롤의 직경변화는 상기 열팽창 및 마모에 의한 롤직경 변화량의 합으로 표시된다. 결국, 롤 교체후의 롤 마모 및 열팽창은 폭내기 편차를 유발시키는 원인이 되는 것이다. 도3은 그 일례로서, 목표로 하는 후판의 폭에 따라 발생한 폭내기 오차에 대한 산포도를 보이고 있다.On the other hand, the thermal expansion and wear phenomenon of the roll with the rolling time after the rolling roll replacement shows the aspect as shown in Figure 2d. As shown in FIG. 2D, the thermal expansion amount gradually increases after replacing the rolling rolls, and reaches a predetermined time, thereby achieving saturation and no further thermal expansion. On the other hand, the wear amount shows a phenomenon that the roll wear amount continues to increase with the rolling time. As a result, the diameter change of the roll is expressed as the sum of the roll diameter change amounts due to the thermal expansion and wear. As a result, roll abrasion and thermal expansion after roll replacement are the causes of variation in breading. Fig. 3 shows an example of the scatter diagram for the out-of-plane error caused by the width of the target thick plate.

따라서, 통상 압연롤을 교체한 후, 압연롤이 열팽창 및 마모에 의해 직경이 변하여도 정확한 폭내기를 위해서는 롤의 열팽창, 수축 및 마모량을 압연이력에 의해 계산하여 보상할 필요가 있다. 그러나, 상기 롤 간극을 보상하는데 종래에는 주로 조업자가 경험에 의해 행하여져 왔다. 하지만, 이러한 방법은 조업자별 숙련도의 차이가 있기 때문에 조업자의 경험에 의존하는 것은 한계가 있다.Therefore, after replacing the rolling rolls, it is necessary to calculate and compensate the thermal expansion, shrinkage, and wear of the rolls by the rolling history in order to accurately expose the rolling rolls even if the rolling rolls change in diameter due to thermal expansion and abrasion. However, in order to compensate for the above roll gap, conventionally, an operator has been mainly performed by experience. However, since this method has a difference in proficiency for each operator, it is limited to rely on the experience of the operator.

따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 그 목적은 후판압연기에서 압연롤 교체후 압연롤의 열팽창과 마모량을 계산하여 이 값을 고르기압연 및 폭내기압연중에 두께 제어를 위한 롤 간극 설정식에 포함시켜 계산하므로써, 롤 간극 보상에 의해 폭내기 오차 정도가 개선되는 폭내기압연방법을 제공함에 있다.Therefore, the present invention has been proposed to solve the above-mentioned conventional problems, and its object is to calculate the thermal expansion and wear of the rolling rolls after replacing the rolling rolls in a thick plate rolling mill, and to calculate this value to control the thickness during rolling and breading rolling. The present invention provides a method for rolling out a breading machine in which the breading error is improved by the roll gap compensation.

도1는 통상적인 조압연공정에서의 압연과정을 보이는 모식도1 is a schematic diagram showing a rolling process in a conventional rough rolling process

도2a 내지 도2c는 후판압연기의 롤간극변화에 따른 소재두께변화를 보이는 모식도Figure 2a to 2c is a schematic diagram showing the thickness change of the material according to the roll gap change of the thick plate rolling mill

도2d는 열팽창과 마모량에 기인한 후판압연기의 롤직경에 대한 경시변화 그래프Figure 2d is a graph of the change over time for the roll diameter of the thick plate mill due to thermal expansion and wear

도3은 목표로 하는 강판의 폭과 그 때 발생된 폭내기 오차에 대한 산포도Figure 3 is a scatter diagram of the width of the target steel sheet and the breadth error generated at that time

도4는 후판압연기의 작업롤 교체후 시간에 따른 롤의 열팽창변화를 보이는 그래프Figure 4 is a graph showing the thermal expansion change of the roll with time after replacing the work roll of the thick plate rolling mill

도5는 본 발명의 폭내기압연과정에 대한 흐름도Figure 5 is a flow chart for the process of rolling process of the present invention

도6은 본 발명에 의한 폭내기압연 적용 유무에 따른 폭편차 변화를 보이는 그래프Figure 6 is a graph showing the variation of the width deviation according to the presence or absence of bread width rolling application according to the present invention

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

1a ...... 슬라브(1a) 1b ...... 고르기 압연완료재1a ... slab (1a) 1b ... even rolling finished material

1c ...... 폭내기압연완료재 10 ...... 후판압연기1c ...... Burning Rolling Finishing Material 10 ...... Thick Plate Rolling Mill

11 ...... 작업롤 12 ...... 지지롤11 ...... Work Roll 12 ...... Support Roll

상기 목적달성을 위한 본 발명은 작업롤과 지지롤를 포함하여 구성된 조압연기에서 고르기압연과 폭내기압연하는 조압연공정;과 상기 조압연공정에서 폭내기압연된 폭내기압연재를 사상압연기에서 최종 목표치수로 마무리압연하는 사상압연공정;을 포함하여 구성되는 후강판의 제조방법에 있어서,The present invention for achieving the above object is a rough rolling process for even rolling and deburring rolling in the roughing mill comprising a work roll and a support roll; and the final target dimension in the finishing mill for the demolition rolling material rolled in the roughing process In the manufacturing method of a thick steel sheet comprising a;

현재 작업중인 작업롤이 새로 교체조립된 작업롤이면 그 작업롤에 대한 마모량(WRwear)과 더불어 열팽창량(WRther) 및 지지롤의 마모량(BRwear)을 제로로 설정하고, 현재 작업중인 작업롤이 새로 조립된 작업롤이 아니면 교체조립이전의 작업롤에 대한 압연이력과 실마모량의 관계로부터 회귀분석을 통하여 그 작업롤의 마모계수(Cf1) 정보를 사전에 구한 다음, 압연하고자 하는 소재에 대한 최종 목표 압연재의 폭(B)과 길이(L)를 정하고, 상기 소재에 대한 압연하중(P)을 실측한 후, 압연재와 작업롤의 접촉투영 길이(ℓd) 및 직경(Dw)을 구하여 수학식 1에 의해 작업롤에 대한 마모량(WRwear)을 계산하는 단계;If the work roll that is currently working is a newly assembled work roll, set the thermal expansion amount (WRther) and the wear amount of the support roll (BRwear) to zero with the wear amount (WRwear) for the work roll, and If it is not an assembled work roll, the coefficient of wear (C f1 ) of the work roll is obtained in advance through regression analysis from the relationship between the rolling history and the actual wear amount of the work roll before replacement and assembly. After determining the width (B) and the length (L) of the target rolled material and measuring the rolling load (P) for the material, the contact projection length (ld) and the diameter (Dw) of the rolled material and the work roll were obtained. Calculating the wear amount (WRwear) for the work roll by Equation 1;

그 다음, 교체조립이전의 지지롤에 대한 압연이력과 실마모량의 관계로부터 회귀분석을 통하여 그 지지롤의 마모계수(Cf2) 정보를 사전에 구한 다음, 현재 지지롤의 전체길이(Lb)와 직경(Db)를 측정하여 수학식 2를 통해 지지롤의 마모량(BRwear)을 계산하는 단계;Then, from the relationship between the rolling history and the actual wear amount on the support roll before replacement and assembly, the information on the wear coefficient (C f2 ) of the support roll was obtained in advance through regression analysis, and then the total length (Lb) and Calculating a wear amount BR wear of the support roll through Equation 2 by measuring the diameter Db;

그 다음, 상기 압연하고자 하는 소재에 대한 최종 목표 압연재의 폭(B), 압연재의 실측된 입측온도(Tm), 압연재와 작업롤의 접촉투영 길이(ℓd), 압연시간(Tr)와 작업롤의 열팽창계수(Cr)을 수학식 3에 대입하여 작업롤과 압연재의 접촉에 의한 작업롤의 열팽창량(WRther)을 계산하는 단계;Then, the width (B) of the final target rolling material for the material to be rolled, the measured measurement temperature (Tm) of the rolling material, the contact projection length (ℓd) of the rolling material and the work roll, the rolling time (Tr) and Calculating the thermal expansion amount (WRther) of the work roll by contacting the work roll with the rolled material by substituting the coefficient of thermal expansion C r of the work roll into Equation 3;

상기 압연재에 대해 실제 압연이 진행되고 있지 않은 비압연시간(Tc)를 측정하고, 단위시간당 냉각수량(Qc)을 수집하여 열수축계수(Cc)를 수학식 4에 대입하여 압연중지중의 냉각에 따른 작업롤의 열수축량(WRcont)을 계산하는 단계;Measure the non-rolling time (Tc) that the actual rolling is not in progress for the rolled material, collect the amount of cooling water (Qc) per unit time and substitute the heat shrink coefficient (Cc) in the equation (4) according to the cooling during rolling stop Calculating a heat shrinkage amount WRcont of the work roll;

상기와 같이 구한 작업롤에 대한 마모량(WRwear), 열팽창량(WRther), 열수축량(WRcont) 및 지지롤의 마모량(BRwear)으로부터 수학식 5를 이용하여 작업롤의 간극에 대한 보상치(RGcom)를 계산하는 단계; 및Compensation value for the gap of the work roll (RGcom) using Equation 5 from the wear amount (WRwear), thermal expansion amount (WRther), heat shrinkage amount (WRcont), and support roll wear (BRwear) for the work roll obtained as described above. Calculating; And

상기와 같이 계산된 작업롤의 간극 보상치(RGcom)에 따른 작업롤의 간극을 수학식 6에 의해 계산하고, 이 계산값에 의해 작업롤의 간극을 조정하여 최종 목표 압연폭까지 소재를 압연하는 단계; 를 포함하여 구성되는 폭내기 오차 정도가 개선되는 폭내기압연방법에 관한 것이다.Calculate the gap of the work roll according to the gap compensation value RGcom of the work roll calculated as described above using Equation 6, and adjust the gap of the work roll according to the calculated value to roll the material to the final target rolling width. step; It relates to a breading machine rolling method that includes a breading machine error degree is improved.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 고르기 및 폭내기압연을 조압연기에서 실시하고, 폭내기압연재를 사상압연기에서 최종 목표치수로 마무리압연하는 후판압연공정에 매우 유용하다. 그중에서도 본 발명은 도2b와 같이 작업롤(work roll)(11)과 지지롤(back-up roll)(12)로 구성된 가역식 후판 조압연기(10)에서의 폭내기압연에 매우 유용하다.The present invention is very useful in the thick plate rolling process in which the evening and breading machine rolling is performed in the roughing mill, and the breading machine rolling material is finish rolled to the final target dimension in the finishing mill. Among them, the present invention is very useful for the breading roll in the reversible thick plate roughing mill 10 composed of a work roll 11 and a back-up roll 12 as shown in FIG. 2B.

본 발명은 먼저 작업롤에 대한 마모량(WRwear), 지지롤의 마모량(BRwear), 작업롤의 열팽창량(WRther), 및 작업롤의 열수축량(WRcont)을 계산하여 이 계산치들로부터 작업롤의 간극을 보상한 다음, 이 작업롤 간극 보상량을 기초로 롤 간극을 설정하므로써 폭내기압연을 행하는 방법이다.The present invention first calculates the wear amount for the work roll (WRwear), the support roll wear (BRwear), the work roll thermal expansion amount (WRther), and the work roll thermal shrinkage amount (WRcont) to calculate the gap of the work roll from these calculations. Is compensated for, and then the roll gap is set by setting the roll gap based on the work roll gap compensation amount.

우선, 작업롤과 지지롤의 마모량을 계산하는 단계를 설명한다.First, the steps of calculating the wear amount of the work roll and the support roll will be described.

본 발명의 작업롤의 마모량은 압연하중, 압연재와의 상대미끄럼, 작업롤의 마찰계수, 롤의 재질 등의 많은 인자에 의해 지배된다. 그러나, 이들 인자를 전부 고려한 작업롤의 마모량에 대한 계산은 매우 복잡하게 되기 때문에 본 발명에서는 일반적으로 사용하는 계산식을 적용한다.The wear amount of the work roll of the present invention is governed by many factors such as rolling load, relative sliding with the rolled material, coefficient of friction of the work roll, and material of the roll. However, since the calculation of the wear amount of the work roll considering all these factors becomes very complicated, the present invention applies a calculation formula generally used.

즉, 본 발명의 작업롤의 마모량에 대한 계산식은 단위면적당 압연하중과 작업롤과 압연재의 동일점에서의 접촉회수와의 곱에 비례하는 것으로 해서 수학식 1과 같은 간단한 식으로 나타낼 수 있다.That is, the calculation formula for the wear amount of the work roll of the present invention can be expressed by a simple equation as shown in Equation 1 as being proportional to the product of the rolling load per unit area and the contact number at the same point of the work roll and the rolled material.

[수학식 1][Equation 1]

P : 압연하중(톤)P: rolling load (ton)

B : 압연재의 폭(mm)B: width of rolled material (mm)

L : 압연재의 길이(mm)L: length of rolled material (mm)

ℓd : 압연재와 작업롤의 접촉투영 길이(mm)ℓd: Length of contact projection between rolled material and work roll (mm)

Dw : 작업롤의 직경(mm)Dw: Diameter of work roll (mm)

Cf1: 작업롤의 마모계수C f1 : wear factor of work roll

수학식 1의 경우 P/(B·ℓd)는 (압연하중)/(압연재와 롤 접촉면적)로서 단위면적당 압연하중을 나타내며, L/(π·Dw)는 (압연판의 길이)/(롤 원주길이)로서 동일점에서 롤과 압연재의 접촉회수를 의미한다.In Equation 1, P / (B · Ld) represents (rolling load) / (rolling area and roll contact area) and represents rolling load per unit area, and L / (π · Dw) represents (length of rolled plate) / ( Roll circumferential length) means contact recovery of the roll and the rolled material at the same point.

또한, 작업롤 마모계수(Cf1)는 롤의 재질, 상대미끄럼 상태, 압연온도에 의해서 결정되는 요인으로서, 새로 교체이전에 압연완료한 작업롤에 대해 압연이력과 실마모량의 관계에서 회귀분석을 통하여 구한다. 상기 작업롤 마모계수는 작업롤 기준직경이 1160mm인 경우 약 1.091×10-3~ 1.189×10-3, 정도의 값을 갖는 것으로 측정되었다.In addition, the work roll wear factor (C f1 ) is a factor determined by the roll material, the relative slip state, and the rolling temperature. The regression analysis is performed in the relationship between the rolling history and the amount of wear on the work roll rolled before the new replacement. Obtain through The work roll wear coefficient was measured to have a value of about 1.091 × 10 −3 to 1.189 × 10 −3 , when the work roll reference diameter was 1160 mm.

한편, 압연재의 폭(B)과 길이(L)는 압연하고자 하는 압연재의 최종 목표치이고, 압연하중(P)은 실측된 값이다.On the other hand, the width B and the length L of the rolling material are the final target values of the rolling material to be rolled, and the rolling load P is the measured value.

다음에, 지지롤의 마모량 계산식은 기본적으로 작업롤과 동일하나 지지롤과 접촉하는 물체가 압연재가 아니고, 작업롤이므로 단위 압연하중은 '압연하중/지지롤 길이'로 나타낼 수 있으므로 수학식 2와 같이 구성된다.Next, the wear amount calculation formula of the support roll is basically the same as the work roll, but since the object contacting the support roll is not a roll material but a work roll, the unit rolling load can be expressed as 'rolling load / support roll length'. It is composed together.

[수학식 2][Equation 2]

Lb : 지지롤 전체길이(mm)Lb: Overall Length of Support Roll (mm)

Db : 지지롤 직경(mm)Db: support roll diameter (mm)

Cf2: 지지롤 마모계수C f2 : Support Roll Wear Factor

여기서, 지지롤 마모계수(Cf2)는 롤 재질에 의해서 결정되는 요인으로서, 압연완료후 교체한 지지롤에 대해 압연이력과 실마모량의 관계에서 회귀분석을 통해 구하고, 지지롤의 길이와 직경은 실측한다. 상기 지지롤 마모계수는 기준직경 2000mm 일 경우 1.89×10-3~ 2.11×10-3이 적당한 값으로 조사되었다.Here, the support roll wear coefficient (C f2 ) is a factor determined by the roll material. The support roll wear factor (C f2 ) is obtained by a regression analysis in the relationship between the rolling history and the amount of wear of the support rolls replaced after the rolling is completed. Actually, The support roll wear coefficient was 1.89 × 10 −3 to 2.11 × 10 −3 when the reference diameter was 2000 mm.

그 다음, 작업롤의 열팽창과 수축량을 계산하는 단계를 설명한다.Next, the steps of calculating the thermal expansion and contraction amount of the work roll will be described.

도4는 실제 압연롤의 교체후 압연과 압연중지에 따라 롤의 열팽창량과 열수축량을 보이고 있다. 도4에 도시된 바와 같이, 압연롤의 교체후 열팽창량은 초기에제한치인 e점까지 도달된 다음에는 더 이상 팽창하지 않으며, 압연중지시점인 f점에서는 수축에 의해 열팽창량이 감소하여 제한치 이하로 내려가게 된다. 이후 다시 g점에서 압연이 시작되면 롤의 열팽창량은 증가되어 다시 제한치 h점까지 상승하게 된다. 이러한 현상은 압연과 압연중지에 따라 주기적으로 나타나게 된다.Figure 4 shows the thermal expansion and thermal shrinkage of the roll in accordance with the rolling and the rolling stop after the actual rolling roll replacement. As shown in Fig. 4, after the rolling roll is replaced, the thermal expansion amount does not expand any more after reaching the initial limit point e, and the thermal expansion amount decreases due to shrinkage at the f point at which the rolling stops, and is below the limit value. It goes down. After the rolling starts at point g again, the thermal expansion amount of the roll is increased to rise to the limit point h again. This phenomenon occurs periodically with rolling and stopping rolling.

작업롤의 열팽창량 계산식은 압연재의 온도, 가공열, 마모열, 압연재길이, 패스간 비압연시간 소재와 롤간 열전도도 등 수 많은 인자에 의해 영향을 받으므로 이들 인자를 모두 고려하여 열팽창 계산식을 구성하려면 실조업에서 수 많은 데이터를 수집해야 하고, 계산식 자체도 매우 복잡하게 된다.The thermal expansion calculation formula of the work roll is affected by a number of factors such as the temperature of the rolled material, the heat of processing, the heat of wear, the length of the rolled material, the non-rolling time between the passes and the thermal conductivity between the rolls. In order to construct the system, a large amount of data must be collected in the actual industry, and the calculation itself becomes very complicated.

따라서, 본 발명에서는 조업실적의 회귀분석에 의한 간편식을 사용한다. 압연에 의한 롤의 열팽창은 압연재 온도가 높을수록, 압연재와 롤의 접촉면적이 클수록 압연시간이 길수록 큰 값을 나타내므로 수학식 3과 같이 구성된다.Therefore, the present invention uses a simple equation by regression analysis of the performance. The thermal expansion of the roll by rolling shows a larger value as the rolling material temperature is higher, the larger the contact area between the rolling material and the roll is, and the longer the rolling time is.

[수학식 3][Equation 3]

Cr : 작업롤의 열팽창계수Cr: Thermal expansion coefficient of work roll

Tm : 압연재의 실측된 입측온도(Tm)Tm: Actual measured temperature of rolled material (Tm)

B : 최종 목표 압연재의 폭B: width of final target rolled material

ℓd : 압연재와 작업롤의 접촉투영 길이ℓd: length of contact projection between rolled material and work roll

Tr : 압연시간Tr: rolling time

여기서, 압연에 의한 롤 열팽창 영향계수(Cr)은 조압연기에서 일정 두께까지압연후 실두께를 측정하여 압연이력과 측정두께의 관계에서 구한다. 이때, 압연재의 두께 측정은 마이크로미터나 사상압연기 후면에 설치되어 있는 방사선 두께계를 이용한다. 열팽창 영향계수를 구하기 위해서는 가능하면 동일한 치수의 압연재를 사용하여야 한다. 왜냐하면, 두께 계산식에서 밀정수(mill module)의 정확도 등이 문제가 될 수 있기 때문이다.Here, the roll thermal expansion influence coefficient Cr by rolling is measured in the relationship between the rolling history and the measurement thickness by measuring the actual thickness after rolling to a predetermined thickness in the rough mill. In this case, the thickness of the rolled material is measured using a micrometer or a radiation thickness meter provided on the rear of the finishing mill. In order to obtain the coefficient of thermal expansion, rolling materials of the same dimensions should be used, if possible. This is because, in the thickness calculation formula, the accuracy of the mill module may be a problem.

상기 작업롤의 열팽창계수는 롤직경이 1160mm인 경우 2.392×10-3∼ 2.608×10-3로 조사되었다.The thermal expansion coefficient of the said work roll was irradiated with 2.392 * 10 <-3> -2.608 * 10 < -3 > when the roll diameter is 1160 mm.

상기 열팽창 계산치는 도4와 같이 일정치(α)로 제한해야 한다. 예를들면, 열팽창량제한치(α)는 압연롤의 치수 조업조건에 따라 차이가 있지만, 작업롤의 온도는 보통 55~60℃로 관리하기 때문에 큰 차이가 없기 때문에 상기와 같은 열팽창계수를 고려할 때 약 0.70mm와 같이 제한할 수 있다.The thermal expansion calculated value should be limited to a constant value α as shown in FIG. For example, the thermal expansion limit value (α) is different depending on the dimensional operating conditions of the rolling roll, but since the temperature of the working roll is usually controlled at 55 to 60 ° C., there is no big difference, so considering the above coefficient of thermal expansion Such as about 0.70 mm.

한편, 작업롤의 수축량 계산식은 롤 표면적이 클수록, 냉각수량이 많을수록, 비압연시간이 길수록 큰 값을 나타내므로 수학식 4와 같이 구성된다.On the other hand, since the shrinkage calculation formula of the work roll shows a larger value as the roll surface area is larger, the amount of cooling water is larger, and the non-rolling time is longer, it is configured as in Equation 4.

[수학식 4][Equation 4]

Cc : 작업롤의 열수축계수Cc: heat shrinkage coefficient of work roll

Dw : 작업롤의 직경Dw: diameter of work roll

Qc : 단위시간당 냉각수량(Qc)Qc: Cooling water amount per unit time (Qc)

Tc : 비압연시간Tc: non-rolling time

여기서, 롤 수축영향계수(Cc)는 압연기를 공회전시키면서 롤간극의 변화를시간대별로 측정하여 구한다.Here, the roll shrinkage influence coefficient Cc is obtained by measuring the change of the roll gap by time while idling the rolling mill.

상기 롤수축영향계수는 계절에 따른 냉각수의 온도에 영향을 받는 인자로서 냉각수 온도가 15~30℃의 범위에 있을 때 2.59×10-7~ 3.22×10-7이 적당한 값으로 조사되었다.The roll shrinkage influence coefficient was a factor that is affected by the temperature of the cooling water according to the season, and 2.59 × 10 −7 to 3.22 × 10 −7 was examined as an appropriate value when the cooling water temperature was in the range of 15 to 30 ° C.

한편, 지지롤은 소재와 직접 접촉하지 않고 작업롤을 통한 간접적인 열이동이고, 냉각수에 의해 계속 냉각되므로 지지롤의 온도변화는 매우 작아서 무시할 정도이므로 별도로 계산하지 않는다.On the other hand, the support roll is indirect heat movement through the work roll without directly contacting the material, and because the cooling is continuously cooled by the cooling water, the temperature change of the support roll is very small and negligible so it is not calculated separately.

이상에서 설명한 바와 같이, 롤마모 및 열팽창계산식이 작성되면 압연 각 패스별로 작업롤 마모량, 지지롤 마모량, 작업롤 열팽창량 및 수축량을 구하고, 수학식 5를 이용하여 롤간극 보상량(RGcom)을 구한다.As described above, when the roll abrasion and thermal expansion calculation formulas are prepared, the work roll wear amount, support roll wear amount, work roll thermal expansion amount and shrinkage amount are calculated for each pass of the rolling, and the roll gap compensation amount (RGcom) is obtained using Equation (5). .

[수학식 5][Equation 5]

그 다음, 수학식 6을 이용하여 롤간극설정량(screw down;SD)을 구하여 스크류하강 구동장치를 이용하여 롤간극을 설정한다.Then, a roll gap setting amount SD is obtained using Equation 6 to set a roll gap using a screw lowering drive device.

[수학식 6][Equation 6]

TH : 출측두께TH: thickness

RF : 계산압연하중(roll force)RF: roll force

MM : 밀 정수(mill module)MM: mill module

So : 롤간극 영점 보정치So: Roll gap zero correction value

이와같은 계산과정을 통해 롤 간극을 설정하는 본 발명의 폭내기압연을 위한 롤 간극 설정 순서는 도5에 상세히 보이고 있다.The roll gap setting procedure for the breadmaker rolling of the present invention for setting the roll gap through such a calculation process is shown in detail in FIG. 5.

도5에 나타난 바와 같이, 본 발명의 폭내기압연은 제1단계로서, 새로 작업롤을 교체했을 경우는 지금까지 누적계산하였던 작업롤 마모량, 지지롤 마모량, 및 열팽창량을 삭제하여 초기화시킨다.As shown in Fig. 5, the breadmaker rolling of the present invention is the first step, and when the work roll is newly replaced, the work roll wear amount, support roll wear amount, and thermal expansion amount, which have been cumulatively calculated so far, are deleted and initialized.

여기서, 지지롤 마모량을 삭제하는 이유는 작업롤 교체후에는 스크류하강구동장치를 이용하여 롤간극을 다시 0점 조정하기 때문에 지금까지의 마모량은 0점조정에 의해 소멸되기 때문이다. 만약 작업롤을 교체하지 않고 계속 사용할 경우에는 현재까지의 누적 마모량 및 열팽창량 실적에 다음 압연재에 대한 작업롤 마모량, 지지롤 마모량, 작업롤 열팽창량 및 작업롤 수축량을 수학식 1, 2, 3, 및 4에 의해 계산한다.Here, the reason for eliminating the support roll wear amount is because the roll gap is zero-adjusted again by using the screw lowering drive device after replacing the work roll so that the wear amount so far disappears by zero point adjustment. If it is used continuously without replacing the work roll, the work roll wear, support roll wear, work roll thermal expansion, and work roll shrinkage for the next rolled material are calculated according to the cumulative wear and thermal expansion performance to date. , And 4.

그 다음, 수학식 5를 이용하여 작업롤의 간극 보상량을 구한 후, 수학식 6을 이용하여 작업롤의 간극 설정치를 구하고, 이 설정값을 기준으로 스크류하강구동장치를 이용하여 롤간극을 설정한 후 압연을 실시한다. 이후는 앞에서와 같은 과정을 반복하면 된다.Then, after calculating the gap compensation amount of the work roll using Equation 5, the gap set value of the work roll is calculated using Equation 6, and the roll gap is set using the screw lowering drive device based on this set value. Rolling is carried out. After that, repeat the same process as before.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through examples.

[실시예]EXAMPLE

두께 220~250mm× 폭 1500~2250mm ×길이 2500~4000mm인 슬라브를 후판압연기를 통해 최종 압연재의 목표치수를 두께 6~120mm×폭 1500~4650mm ×길이15000~45000mm인 후판을 약 500매 정도 제조하고, 본 발명의 적용 유무에 따른 폭오차를 측정하여 도6에 나타내었다.A slab with a thickness of 220 to 250 mm x width of 1500 to 2250 mm × length of 2500 to 4000 mm is produced using a thick plate rolling mill to produce approximately 500 sheets of thick plates with a thickness of 6 to 120 mm × width of 1500 to 4650 mm × length of 15000 to 45000 mm. In addition, it is shown in Figure 6 by measuring the width error according to the application of the present invention.

도6은 본 발명방법 사용전후의 효과를 나타낸 것으로서, 개선전(도6a)에는 폭내기오차가 평균 11.5mm, 편차(1σ) 12.5mm이지만, 개선후(도6b)에는 평균 7.1mm, 편차(1σ) 7.6mm로서 폭내기정도가 매우 향상됨을 알 수 있다.Figure 6 shows the effect before and after using the method of the present invention, before the improvement (Fig. 6a), the average width error 11.5mm, deviation (1σ) 12.5mm, after improvement (Fig. 6b) the average 7.1mm, deviation ( 1σ) 7.6mm, it can be seen that the breading accuracy is greatly improved.

상술한 바와 같이, 본 발명은 롤교체후 압연롤의 열팽창 및 마모량 계산식을 실조업 데이터에 의해 도출하고, 실압연시 롤의 마모 및 열팽창 계산식에 의해 롤간극 변화량을 구해 이 값을 이용하여 롤간극을 설정하므로써, 고르기 및 폭내기 압연시 정확한 두께를 제어하여 폭내기 정도에 매우 기여하는 효과가 있다.As described above, in the present invention, the thermal expansion and wear amount calculation formula of the rolling roll after roll replacement is derived from the actual operation data, and the roll gap change amount is calculated from the wear and thermal expansion calculation formula of the roll during actual rolling, and then the roll gap is obtained using this value. By setting this, it is possible to control the exact thickness at the time of evening and spreading rolling, which contributes greatly to the spreading degree.

Claims (1)

작업롤과 지지롤를 포함하여 구성된 조압연기에서 고르기압연과 폭내기압연하는 조압연공정과, 상기 조압연공정에서 폭내기압연된 폭내기압연재를 사상압연기에서 최종 목표치수로 마무리압연하는 사상압연공정을 포함하여 구성되는 후강판의 제조방법에 있어서,The rough rolling process of even rolling and deburring rolling in the roughing mill including the working roll and the supporting roll, and the finishing rolling process of finishing the rolling rolling process of the explosive rolling material rolled out in the roughing process to the final target dimension in the finishing mill. In the manufacturing method of a thick steel sheet comprising a, 현재 작업중인 작업롤이 새로 교체조립된 작업롤이면 그 작업롤에 대한 마모량(WRwear)과 더불어 열팽창량(WRther) 및 지지롤의 마모량(BRwear)을 제로로 설정 하고, 현재 작업중인 작업롤이 새로 조립된 작업롤이 아니면, 교체조립이전의 작업롤에 대한 압연이력과 실마모량의 관계로부터 회귀분석을 통하여 그 작업롤의 마모계수(Cf1) 정보를 사전에 구한 다음, 압연하고자 하는 소재에 대한 최종 목표 압연재의 폭(B)과 길이(L)를 정하고, 상기 소재에 대한 압연하중(P)을 실측한 후, 압연재와 작업롤의 접촉투영 길이(ℓd) 및 직경(Dw)을 구하여 하기 수학식 1에 의해 작업롤에 대한 마모량(WRwear)을 계산하는 단계;If the work roll that is currently being worked is a newly assembled work roll, set the thermal expansion amount (WRther) and the wear amount of the support roll (BRwear) to zero with the wear amount (WRwear) for the work roll, and If the work roll is not assembled, the wear factor (C f1 ) information of the work roll is obtained through regression analysis from the relationship between the rolling history and the amount of wear on the work roll before replacement and assembly. After determining the width (B) and the length (L) of the final target rolled material and measuring the rolling load (P) for the material, the contact projection length (ld) and the diameter (Dw) of the rolled material and the work roll were obtained. Calculating a wear amount (WRwear) for the work roll by Equation 1 below; [수학식 1][Equation 1] (P: 압연하중(톤), B: 압연재의 폭(mm), L: 압연재의 길이(mm), ℓd: 압연재와 작업롤의 접촉투영 길이(mm), Dw: 작업롤의 직경(mm), Cf1: 작업롤의 마모계수)(P: rolling load (ton), B: width of rolled material (mm), L: length of rolled material (mm), ld: contact projection length of rolled material and work roll (mm), Dw: diameter of work roll) (mm), C f1 : wear factor of work roll) 상기 교체조립이전의 지지롤에 대한 압연이력과 실마모량의 관계로부터 회귀분석을 통하여 그 지지롤의 마모계수(Cf2) 정보를 사전에 구한 다음, 현재 지지롤의 전체길이(Lb)와 직경(Db)를 측정하여 하기 수학식 2를 통해 지지롤의 마모량(BRwear)을 계산하는 단계;From the relationship between the rolling history and the actual wear amount of the support roll before the replacement assembly, the wear coefficient (C f2 ) information of the support roll was obtained in advance through regression analysis, and then the total length (Lb) and the diameter ( Calculating a wear amount (BRwear) of the support roll through Equation 2 by measuring Db); [수학식 2][Equation 2] (Lb: 지지롤 전체길이(mm), Db: 지지롤 직경(mm), Cf2: 지지롤 마모계수)(Lb: total length of support roll (mm), Db: support roll diameter (mm), C f2 : support roll wear coefficient) 상기 압연하고자 하는 소재에 대한 최종 목표 압연재의 폭(B), 압연된 압연재의 실측된 입측온도(Tm), 압연재와 작업롤의 접촉투영 길이(ℓd), 압연시간(Tr)과 작업롤의 열팽창계수(Cr)를 하기 수학식 3에 대입하여 작업롤과 압연재의 접촉에 의한 작업롤의 열팽창량(WRther)을 계산하는 단계;The width (B) of the final target rolling material for the material to be rolled, the measured measurement temperature (Tm) of the rolled rolling material, the contact projection length (Ld) of the rolling material and the working roll, the rolling time (Tr) and the work Calculating the thermal expansion amount (WRther) of the work roll by contacting the work roll with the rolled material by substituting the thermal expansion coefficient C r of the roll into Equation 3 below; [수학식 3][Equation 3] (Cr: 작업롤의 열팽창계수, Tm: 압연재의 실측된 입측온도(Tm), B: 최종 목표 압연재의 폭, ℓd: 압연재와 작업롤의 접촉투영 길이, Tr: 압연시간)(Cr: coefficient of thermal expansion of the work roll, Tm: measured entry temperature (Tm) of the rolled material, B: width of the final target rolled material, Ld: contact projection length of the rolled material and the work roll, Tr: rolling time) 상기 압연재에 대해 실제 압연이 진행되고 있지 않은 비압연시간(Tc)를 측정하고, 단위시간당 냉각수량(Qc)을 수집하여 열수축계수(Cc)를 하기 수학식 4에 대입하여 압연중지중의 냉각에 따른 작업롤의 열수축량(WRcont)을 계산하는 단계;Measure the non-rolling time (Tc) that the actual rolling is not in progress for the rolled material, collect the amount of cooling water (Qc) per unit time and substitute the heat shrink coefficient (Cc) in the following equation (4) to the cooling during rolling stop Calculating a heat shrinkage amount WRcont of the work roll; [수학식 4][Equation 4] (Cc: 작업롤의 열수축계수, Dw: 작업롤의 직경, Qc: 단위시간당 냉각수량(Qc), Tc: 비압연시간)(Cc: heat shrink coefficient of work roll, Dw: work roll diameter, Qc: amount of cooling water per unit time (Qc), Tc: unrolling time) 상기와 같이 구한 작업롤에 대한 마모량(WRwear), 열팽창량(WRther), 열수축량(WRcont) 및 지지롤의 마모량(BRwear)으로부터 하기 수학식 5를 이용하여 작업롤의 간극에 대한 보상치(RGcom)를 계산하는 단계; 및Compensation value for the gap of the work roll using the following equation (5) from the wear amount (WRwear), thermal expansion amount (WRther), heat shrinkage amount (WRcont), and wear amount of the support roll (BRwear) for the work roll obtained as described above. Calculating; And [수학식 5][Equation 5] 상기와 같이 계산된 작업롤의 간극 보상치(RGcom)에 따른 롤간극설정량(SD)을 하기 수학식 6에 의해 계산하고,The roll gap setting amount SD according to the gap compensation value RGcom of the work roll calculated as described above is calculated by the following Equation 6, [수학식 6][Equation 6] (TH: 출측두께, RF: 계산압연하중(roll force), MM: 밀 정수(mill module), So: 롤간극 영점 보정치)(TH: exit thickness, RF: roll force, MM: mill module, So: roll gap zero compensation) 이 계산값에 의해 작업롤의 간극을 조정하여 최종 목표 폭을 완료할 때까지 압연하는 단계; 를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 폭오차 정도가 개선되는 후강판의 폭내기압연방법.Adjusting the gap of the work roll by this calculated value and rolling until the final target width is completed; Width width rolling method of the thick steel sheet is improved, characterized in that configured to include a width error.
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