KR20180004332A - 열간 압연 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 적어도 두 개의 작업롤들을 포함하는 압연기의 적어도 하나의 스탠드를 통해 반가공된 금속 제품의 열간 압연 방법의 파라미터들 중 적어도 하나 (a) 의 조절 방법에 관한 것으로, 조절 방법은:
- 이하의 식을 이용한 전방 슬립비 (FWS) 의 계산 단계;

(여기서, υ_유출 은 스탠드를 통과하는 반가공된 금속 제품의 속도이고, 또한 υ_스탠드 는 작업롤들의 선속도임),
- 이전 단계에서 계산된 전방 슬립비 (FWS) 의 그리고 스탠드에서의 작업롤들의 클램핑 힘 (F) 의 측정된 값의 함수로서의 추정 마찰 계수 (μ_실제) 의 계산 단계; 및
- 계산된 추정 마찰 계수 (μ_실제) 에 기초한 파라미터들 중 적어도 하나 (α) 의 조절 단계를 포함한다. 또한, 본 발명은 관련 압연 방법, 관련 압연기 및 관련 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.

Description

열간 압연 방법{HOT ROLLING METHOD}

본 발명은 금속 제품들의 열간 압연에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 열간 압연 프로세스의 적어도 하나의 파라미터의 조절 방법에 관한 것이다.

본 발명이 다른 금속 제품들, 특히 알루미늄이나 알루미늄 합금들의 열간 압연에 적용할 수 있지만, 이하의 텍스트는 예로서 강 스트립의 열간 압연을 다룬다.

종래에는, 열간 압연된 강 스트립이 후술되는 방법에 따라 제작된다:

- 200 ~ 260 ㎜ 의 두께를 갖는 슬래브의 연속 주조;

- 대략 1100 ~ 1200 ℃ 의 온도로의 슬래브의 재가열;

- 대략 30 ~ 50 ㎜ 의 두께를 갖는 스트립을 얻기 위하여, 단일 가역 스탠드 또는 일렬로 잇따라서 배열되는 복수 (예컨대, 다섯 개) 의 독립적인 스탠드들을 포함하는 조압연기 (roughing mill) 를 통한 슬래브의 통과;

- 스트립에 대략 1.5 ~ 10 ㎜ 의 두께를 부여하기 위하여, 스트립이 동시에 존재하는 복수 (예컨대, 여섯 개 또는 일곱 개) 의 스탠드들을 포함하는 마무리 압연기 (finishing mill) 를 통한 상기 스트립의 통과, 및

- 스트립의 냉각.

따라서 얻어진 열간 압연된 스트립은 이 스트립에 결정적인 특정들을 부여하는 열 또는 기계 처리들을 받게 될 수 있고, 또는 이러한 열간 압연된 스트립은 최종 열 또는 기계 처리들의 실행 전에 스트립의 두께를 추가로 감소시키는 냉간 압연을 겪게 된다.

강 스트립들의 열간 압연 동안, 마무리 라인의 각 스탠드에서, 강 스트립은, 롤들 사이의 갭에서 작업롤들과 스트립 사이의 마찰에 의해 영향을 받는 정밀하게 결정된 열적 그리고 기계적인 작업들 (리덕션, 온도) 의 시퀀스를 받게 된다. 이러한 작업들의 시퀀스는 스트립의 품질 (표면 외관 및 야금 특성들) 에 큰 영향을 미친다.

그러므로, 롤 갭의 마찰을 측정 및 제어할 수 있는 것이 가장 중요하다. 너무 높은 마찰 계수는 롤들의 급속한 열화와 과도한 에너지 소비로 이어질 뿐만 아니라, 스트립 상의 표면 결함들로 이어진다. 정반대로, 너무 낮은 마찰 계수는 슬립 (slippage) 문제들과 스트립의 안내 문제를 유발할 뿐만 아니라, 스탠드에서 스트립의 스레딩 (threading) 문제들을 유발한다.

마찰 계수의 조절은 특히 윤활 프로세스에 의해 보장된다.

오늘날, 윤활은 갭의 높이에서 롤에 대한 물과 윤활 유체, 종래에는 오일로 구성된 에멀전의 주입에 의해 압연기 (rolling mill) 의 각 스탠드의 높이에서 일반적으로 실시된다. 예를 들어, US-A-3605473 를 참조하라.

새로운 VHS (일반적으로 450 ~ 900 ㎫ 의 고강도) 또는 UHS (일반적으로 900 ㎫ 초과의 초고강도) 의 강 그레이드들 및/또는 새로운 포맷들, 예를 들어 3 ㎜ 미만의 스트립 두께의 압연에 대해 효과적인 윤활의 필요성이 훨씬 더 크다. USIBOR® 또는 복합 조직강들과 같은 이러한 강들은 자연적으로 보다 단단해지고 보다 큰 압연 힘의 적용을 필요로 하며, 이는 압연기의 능력을 감소시킨다. 또한, 이러한 강들은, 종래에 제 1 윤활 요소로서 작용하는 칼라민을 덜 포함하는 표면 조성을 가질 수 있다.

더욱이, 현재 압연 방법들에서, 매우 높아진 마찰 계수의 결과로서 롤 갭에서 스트립의 논-스레딩 (non-threading) 위험을 회피하기 위하여, 윤활 에멀전의 주입이 스트립 선단의 압연 동안 비활성화된다. 동일한 방식으로, 롤들에 대한 윤활 에멀전의 존재로 인해 다음 스트립이 스레딩을 실패하는 것을 적절히 방지하기 위하여, 윤활 에멀전의 주입이 이전 스트립 말단의 압연 동안 비활성화된다. 따라서, 윤활제 없이 압연되는 이러한 두 개의 섹션들은 이 섹션들이 원하는 두께를 자지지 못하기 때문에 폐기되어야 하고, 이는 수 미터의 스트립 낭비 (스탠드 당 5 내지 10 미터의 스트립 낭비), 즉 생산성의 관점에서 상당한 손실을 나타낸다.

효과적인 윤활을 보장하기 위한, 따라서 스레딩에 대한 스트립의 슬립 또는 실패와 같은 압연 사고들을 적절히 방지하기 위해 마찰 계수를 조정하기 위한 수많은 해결책들이 제안되어 왔다.

JP-A-2008264828 는, 작업롤들이 특정 값의 마찰 계수를 보장하기 위하여 특정한 조성을 갖는 코팅으로 커버되는 열간 압연 방법을 개시한다.

JP-A-2005146094 는, 특정한 조성을 갖는 윤활유를 이용함으로써 스트립이 슬립되는 것을 방지하는 열간 압연 방법을 개시한다.

하지만, 이러한 해결책들은 압연 동안 마찰 계수를 연속적으로 조절할 수 없다. 마찰 계수는, 그 중에서도, 압연될 스트립을 구성하는 재료의 유형, 작업롤들의 컨디션 (거칠기, 열화, 규모 등), 달성될 감소율의 함수이다. 또, 윤활의 효율성이, 작동의 시작과 끝 사이에서, 심지어 일 라인과 다른 라인 사이에서 그리고 동일한 라인의 일 스탠드와 다른 스탠드 사이에서 매우 상이할 수 있다. 하지만, 제안된 해결책들 모두는 프로세스 동안 이러한 파라미터들의 변화들을 고려할 수 없다.

JPH-A-1156410 는, 압연기 롤들에 의해 가해진 스퀴징 힘 (squeezing force) 이 센서에 의해 측정되고, 그런 다음 측정된 압연 힘이 목표값과 같아지도록 주입된 윤활유의 양이 조절되는 방법을 개시한다.

이러한 해결책의 목적은 프로세스 동안 마찰 계수를 조절하는 것이지만, 마찰 계수를 좌우하는 모든 파라미터들을 고려하지 않아서, 이는 덜 효과적이다. 게다가, 이러한 해결책은, 필요한 힘을 달성하기 위하여 다량의 윤활제가 첨가되어야 할 경우, 압연 프로세스 동안 속도 또는 트랙션 (traction) 의 변화들과 같은 상당한 불안정성의 위험을 수반한다.

그러므로, 본 발명의 목적은, 압연 사고들을 방지하기 위하여 그리고 최적의 결과물을 달성하기 위하여 제조 동안 마찰 계수가 신뢰가능하게 그리고 효율적으로 조절되는 압연 방법을 제공하는 것이다. 또한, 바람직하게는, 본 발명의 목적은 압연 프로세스의 불안정성을 줄이고 스트립을 그의 전체 길이에 걸쳐 윤활시킬 수 있는 방법을 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제 1 대상은 청구항 1 에 따른 조절 방법이다.

이러한 조절 방법은 별개로 또는 조합하여 고려된 청구항 2 내지 청구항 7 에 개시된 특징들을 또한 포함할 수 있다.

본 발명의 추가의 대상은 청구항 8 에 따른 압연 방법이다.

이러한 압연 방법은 별개로 또는 조합하여 고려된 청구항 9 내지 청구항 13 의 특징들을 또한 포함할 수 있다.

본 발명의 추가의 대상은 청구항 14 에 따른 열간 압연기이다.

이러한 압연기는 청구항 15 의 특징들을 또한 포함할 수 있다.

본 발명의 추가의 대상은 청구항 16 에 따른 컴퓨터 프로그램이다.

본 발명의 다른 특징들 및 이점들은 이하의 상세한 설명을 읽음으로써 명백해질 것이다.

본 발명을 설명하기 위하여, 실험들이 실시되었고, 특히 첨부 도면들을 참조하여 비제한적인 예로서 설명될 것이다.

도 1 은 본 발명에 따른 조절 디바이스의 일 실시형태가 장착된 2 스탠드 압연기를 도시한다.
도 2 는 본 발명에 따른 조절 방법의 일 실시형태에서 활용되는 상이한 변수들을 도시한다.
도 3 은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 제어 다이어그램을 도시한다.
도 4 는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 제어 다이어그램을 도시한다.
도 5 는 본 발명에 따른 조절 방법을 활용하여 실험 동안 시간의 함수로서 모터 토그와 오일의 주입 시작을 도시한다.
도 6 은 본 발명에 따른 조절 방법을 활용하여 실험 동안 시간의 함수로서 스탠드로부터의 유출 시에 압연된 스트립의 두께를 도시한다.

도 1 은, 금속 스트립 (B) 이 동시에 맞물리는 두 개의 스탠드들 (1, 2) 을 포함하는 압연기에서, 예를 들어, 강 스트립의 열간 압연을 위한 마무리 압연기 (finishing mill) 에서 압연되는 프로세스에서의 금속 스트립 (B) 을 도시한다. 이러한 유형의 압연기들은 5 개, 6 개 또는 7 개의 스탠드들을 일반적으로 포함한다. 종래에는 스탠드들 (1, 2) 각각은 두 개의 작업롤들 (1a, 1a' 및 2a, 2a') 과 두 개의 백업롤들 (1b, 1b' 및 2b, 2b') 을 포함한다. 각 스탠드는 한 쌍의 모터들 (C₁, C₂; 미도시) 에 의해 활성화된다. 두 개의 작업롤들 (각각 1a-1a' 와 2a-2a') 사이의 거리는 갭 (S; 미도시) 이라고 불리고, 스크류다운 메카니즘들 (7) 에 의해 조절된다.

롤들은 예를 들어 오일과 물의 에멀전을 분사할 수 있는 스프레이 노즐들과 같은 주입 디바이스 (3) 에 의해 스탠드들 각각의 높이에서 윤활된다.

본 발명의 일 실시형태에 따라, 속도 측정 디바이스 (4) 는 스트립의 이동 방향으로 제 1 스탠드로부터의 유출구에 위치되고, 이 디바이스 (4) 는 스트립이 스탠드로부터 유출될 때에 스트립의 속도 (υ_유출) 를 측정할 수 있다. 이러한 디바이스는 예로서 레이저 속도계와 같은 광학 측정 디바이스일 수도 있다. 이러한 속도 측정은 이하의 식에 기초하여 FWS (전방 슬립; ForWard Slip) 비를 실시간으로 계산할 수 있고,

(식 1)

여기서:

- υ_유출 은 예를 들어 디바이스 (4) 에 의해 측정된 스탠드로부터의 유출 시에 스트립의 속도이다.

- υ_스탠드 는 이하의 식에 따라 계산된 작업롤들의 선속도이고:

(식 2)

여기서 R 은 작업롤의 반경이고, ω 는, 예를 들어, 임펄스 발생기에 의해 측정된 작업롤들의 각속도이다.

속도들 (υ_유출 및 υ_스탠드) 은, 이 속도들 모두가 동일한 단위로 표현되어야 하지만, 임의의 속도 단위로 표현될 수 있다. 마찬가지로, 각속도 (ω) 가 표현되는 단위는 υ_스탠드 가 표현되는 단위와 일치해야 한다.

또한, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 작업롤들의 스크류다운 힘 (F) 을 실시간으로 측정할 수 있는 힘 측정 디바이스 (5) 는 각 스탠드의 높이에서 또한 제공된다. 당업자에게 잘 알려져 있는 이러한 디바이스들은, 예를 들어, 스크류다운 메카니즘 (7) 하에 또는 스탠드의 직립부들 상에 설치된 변형계들일 수 있다.

유출 시에 스트립의 속도 (υ_유출) 와 스크류다운 힘 (F) 의 측정된 데이터가 프로세싱 유닛 (6) 에 전송되고, 그런 다음 프로세싱 유닛 (6) 은, 이러한 측정들과 다른 이전에 기록된 파라미터들의 함수로서, 예를 들어 윤활 에멀전 주입 노즐들 (3) 로 또는 스크류다운 메카니즘 (7) 으로 설정들을 보낼 수 있다.

본 발명에 따른 조절 방법의 일 실시형태를 실현할 수 있는 프로세싱 유닛 (6) 은 도 3 을 참조하여 이하에서 설명된다.

작업롤들의 각속도 (ω) 와 스탠드로부터의 유출 시에 스트립의 속도 (υ_유출) 는 인라인으로 측정되어, 그들의 값들이 제 1 컴퓨터 (8) 로 보내진다. 이러한 제 1 컴퓨터 (8) 는, 작업롤들의 반경 (R) 의 값이 저장되는 적어도 하나의 내부 메모리를 포함하고, 이러한 내부 메모리는 작업롤들의 선속도 (υ_스탠드) 를 계산할 수 있고, 그런 다음 식 (1) 에 따라 전방 슬립비 (FWS) 의 값을 계산할 수 있다.

그런 다음, 계산된 FWS 값은 제 2 컴퓨터 (9) 로 전송되고, 상기 제 2 컴퓨터 (9) 는 또한 센서 (5) 에 의해 실시간으로 측정된 스크류다운 힘 (F) 의 값을 입력 데이터로서 수신한다. 이러한 제 2 컴퓨터는 파라미터들 (P₁) 이 저장되는 적어도 하나의 내부 메모리를 포함한다. 이러한 파라미터들 (P₁) 은 마찰 계수 (μ_실제) 의 계산을 위해 선택된 모델의 함수이다.

상이한, 간략화된 모델들은 전방 슬립 (FWS) 과 스크류다운 힘 (F) 의 값들로부터 마찰 계수 (μ_실제) 의 계산을 얻도록 조정될 수 있다. 이러한 모델들은 그들의 일반적인 개요들에서는 공지되어 있지만, 본 발명에서 설명되는 바와 같이 그들의 특정한 적용에서는 공지되어 있지 않다.

예로서, 본 발명자들은 본 발명의 목적들을 위해 Orowan 모델의 활용뿐만 아니라 SIMS 또는 Bland & Ford 모델들과 같은 당업자에게 공지된 다른 모델들의 활용을 후술할 것이다. 이러한 세 개의 모델들 각각의 일반적인 이론이 예를 들어 Orowan 모델에 대해 "The calculation of roll pressure in hot and cold flat rolling," E. Orowan, Proceedings of the Institute of Mechanical Engineers, June 1943, Vol.150, No. 1, pp.　140-167 에서, Sims 모델에 대해 "The calculation of roll force and torque in hot rolling mills," R.B. Sims, Proceedings of the Institute of Mechanical Engineers, June 1954, Vol.168, No. 1, pp.　191-200 에서, 그리고 Bland & Ford 모델에 대해 "The Calculation of Roll Force and Torque in Cold Strip Rolling with Tensions," D.R. Bland and H. Ford, Proceedings of the Institute of Mechanical Engineers, June 1948, Vol.149, p.144 에서 설명된다.

Orowan 모델을 이용하여 마찰 계수 (μ_실제) 를 실시간으로 계산하기 위하여, 파라미터들 (P₁) 은 스트립의 유입 두께 (e_유입) 와 유출 두께 (e_유출) 및 스트립의 유입 인장 강도 (σ_유입) 와 유출 인장 강도 (σ_유출) 이고, 이러한 예에서, 이러한 파라미터들은 압연의 시작 시에 설정되지만, 또한 실시간으로 추정 또는 측정될 수 있다. 이러한 파라미터들은 도 2 에 도시되어 있다.

이러한 데이터에 기초하여, 제 2 컴퓨터 (9) 가 마찰 계수 (μ_실제) 를 또한 계산하고, 이러한 데이터는 프로세서 (10) 에 전송된다. μ_실제 의 계산 시간은 100 ms 이하이고, 바람직하게는 50 ms 이하이다.

프로세스 (10) 의 입력 데이터는 μ_실제, 압연된 스트립의 강 그레이드의 함수로서 차트들 또는 모델링에 근거하여 결정된 목표 마찰 계수 (μ_목표) 값, 고려 중인 설비에서 압연된 스트립의 킬로미터 수, 롤들의 마모, 사용된 오일의 유형 등 뿐만 아니라 파라미터 (α₀) 이다. 이러한 파라미터는 마찰 계수 (μ_실제) 를 규정하는데 사용될 프로세스 파라미터 (α) 의 초기값이다.

예로서, 이러한 파라미터는 윤활유의 주입 체적 유동량 (Q_오일) 일 수 있다. 초기값은 예를 들어 차트들 또는 모델링에 의해 결정될 수 있다.

그런 다음, 마찰 계수 (μ_실제) 의 값은 목표 마찰 계수 (μ_목표) 의 값과 비교하게 된다. 이러한 두 개의 값들 사이의 차이의 절대값

이 미리 정해진 값 (Δ) 보다 클 경우, 계산된 마찰 계수 (μ_실제) 의 값이 목표 마찰 계수 (μ_목표) 의 값에 근접하게 되도록 새로운 파라미터 값 (α_n) 이 계산 및 적용되고, 이의 목적은, μ_실제 < μ_목표 + Δ 인 경우, 스레딩에 대한 스트립의 실패를 적절히 방지하는 것이고 또한 슬립을 방지하는 것이고, 그렇지 않을 경우, 작업롤들의 이른 마모 및 표면 결함들을 방지하는 것이다. 예를 들어, 윤활유의 주입 체적 유동량 (Q_오일) 이 감소되거나 증가될 수 있다. 주입된 에멀전이 대부분의 롤을 커버한다는 것을 보장하기 위하여, 에멀전 내의 물의 유동을, 롤 냉각의 열적 고려 및 적합한 작업에 대해 일정하게 유지하는 것이 바람직하다.

스트립의 유출 속도 (υ_유출) 의 측정과 설정 (α_n) 의 수신 사이에 흐른 시간은 500 ms 이하, 바람직하게는 150 ms 이하이다.

또한, 이러한 연속 측정, 계산 및 규정은, 고려 중인 스트립의 압연의 종료 까지 그리고 진행 중인 압연의 종료 까지 반복될 수 있다.

도 4 는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 제어 다이어그램을 도시한다.

전술한 그리고 도 3 에 설명된 제 1 실시형태와의 차이점은, 컴퓨터들 (8 및 9) 에 의해 각각 계산되는 값들 (FWS 및 μ_실제) 이 제 2 프로세서 (11) 에 전송된다는 것이다. 따라서, 이러한 제 2 프로세서의 입력 데이터는 FWS, μ_실제 및 파라미터들 (P₂) 의 세트이다. 이러한 파라미터들 (P₂) 은 마찰 계수 (μ_실제) 의 계산을 위해 선택된 모델의 함수이다.

본 발명자들이 이전의 실시형태에서와 같이 Orowan 모델을 사용한다면, 파라미터들 (P₂) 은 스트립의 유입 두께 (e_유입) 와 유출 두께 (e_유출), 스트립의 유입 인장 강도 (σ_유입) 및 유출 인장 강도 (σ_유출), 및 롤들의 반경 (R) 이고, 이 예에서, 이러한 파라미터들은 압연의 시작 시에 설정되지만, 또한 실시간으로 추정 또는 계산될 수도 있다. 또한, P₂ 는 고려 중인 압연기 스탠드의 변형 모듈들 (M) 을 포함한다. t/㎜ 으로 일반적으로 표현되는 이러한 모듈들은 압연 힘과 관련된 스탠드의 탄성 변형을 특징짓는다.

이러한 데이터에 근거하여, 프로세서는, 예를 들어, 두께 (e_유출) 를 얻기 위하여 적용되어야 하는 압연 힘 (F') 의 값을 계산한다.

새로운 파라미터 (α) 의 값은 다른 파라미터들에 대한 수정들을 야기할 수 있고, 따라서 예를 들어 스탠드로부터의 유출 시에 부족한 두께 (under thickness) 와 같은 문제들을 일으킬 수 있다.

주입된 오일 체적 유동량 (Q_오일) 이 수정되면, 마찰 계수 (μ_실제) 가 수정되고, 따라서 스트립에서 롤에 의해 가해진 힘 (F) 이 수정된다. 즉, 도 5 에 도시된 바와 같이 스탠드로부터의 유출 시에 스트립의 두께 (e_유출) 의 수정에 의해 차례대로 변형된다. 그러므로, 스탠드로부터의 유출 시에 불만족스러운 두께를 얻을 수 있다. 이러한 문제가 발생하면, μ_실제 를 계산하는데 사용되는 것과 동일한 모델이 사용될 수 있지만, 역전 방향으로 사용될 수 있다. Orowan 모델의 경우에, 두께 (e_유입, e_유출), 인장 강도 (σ_유입, σ_유출), 직경 (D), 목표 마찰 계수 (μ_목표), 및 계산된 전방 슬립비의 파라미터들이 입력되어, 스트립에 가해질 힘 (F') 을 얻고, 이하의 식 3 에 따른 갭의 필수적인 변화 (ΔS), 및 갭을 규정하는 스크류다운 메카니즘 (7) 의 위치들이 따라서 수정된다.

(식 3)

여기서:

- F' 은 프로세서 (11) 에 의해 계산된 압연 힘의 값이고,

- F 는 센서 (5) 에 의해 측정된 압연 힘의 값이고,

- M 은 고려 중인 스탠드의 변형 모듈들이다.

이러한 세 개의 변수들의 단위들은 자기들끼리 동일해야 하고, 또한 예를 들어 힘 (F 및 F') 에 대해서는 Newtons 그리고 변형 모듈 (M) 에 대해서는 N/㎜ 일 수 있다.

역 모델에 의한 이러한 동일한 계산 원리는, 압연으로부터 유출 시에 스트립 속도의 분열을 방지하기 위하여 스탠드의 상류 인장 강도와 하류 인장 강도 (σ_유입, σ_유출) 와 같은 압연 프로세스의 다른 파라미터들을 제어하는데 사용될 수 있다.

도 3 및 도 4 를 참조하여 전술된 프로세싱 유닛들은 계산기들 또는 프로세서들과 같은 상이한 요소들을 포함하지만, 이는 또한 상이한 계산 및 설정값 작업들을 실시할 수 있는 동일한 프로세서나, 또는 계산 및 설정값 단계들을 가능하게 하는 임의의 다른 가능한 구성을 예상할 수 있다.

실험

본 발명에 따른 열간 압연 방법은 DWI (Drawn and Wall Ironed) 강 스트립으로 실시되었고, 사용된 윤활유는 표준 시판 오일이었다.

도 5 와 도 6 에서 결과들이 도시된다.

도 5 에 도시된 바와 같이, 주입 체적 유동량 (Q_오일) 이 스트립 선단의 압연 동안 영 (0) 이다. 이러한 테스트가 주로 스트립 말단의 윤활에 전념했기 때문에, 그것은 의도적인 선택이다.

다른 한편으로, 오일 주입 체적 유동량 (Q_오일) 이 스트립 압연의 종료 까지 조절되었다는 것을 볼 수 있고, 이는 스트립의 말단이 윤활제의 존재 시에 압연되었다는 것을 의미하며, 이는 종래 기술에서는 그렇지 않았다.

도 6 은 압연 시간의 함수로서 스탠드 유출 시에 스트립의 두께 (e_유출) 를 나타낸다. 10 초 후에 이러한 두께 (e_유출) 가 강하된다는 것이 주목될 것이고, 이러한 강하는 전술했던 것에 상응한다. 주입된 오일 체적 유동량 (Q_오일) 의 수정은 적용된 힘 (F) 의 수정을 초래하고, 이 경우에, 스트립이 스탠드로부터 유출됨에 따라 스트립의 두께 (e_유출) 를 크게 감소시킬 수 있다. 도 4 에 도시된 규정 덕분에, 새로운 스크류다운 힘 (F') 이 계산되고, 결과로서 소비자의 예상을 충족시키는 유출 두께 (e_유출) 을 얻기 위해 갭 (S) 이 수정되었다. 두께 (e_유출) 의 증가 및 유지는 이러한 도 6 에서 볼 수 있다.

이러한 실험 중에 다음 스트립의 어떠한 미스스레딩 (misthreading) 이나 전방 슬립이 발생하지 않았고, 이는 마찰 계수가 신뢰가능하게 그리고 효과적으로 조절되었다는 것을 의미한다. 또, 다음 스트립의 압연 중에 어떠한 영향도 없이 윤활제의 존재 시에 스트립의 단부를 압연할 수 있었다.

Claims (16)

1. 적어도 두 개의 작업롤들을 포함하는 적어도 하나의 압연기 스탠드 (rolling mill stand) 에서 반가공된 금속 제품의 열간 압연 프로세스의 파라미터들 중 적어도 하나 (α) 의 조절 방법으로서, 상기 조절 방법은:
   - 이하의 식에 의한 전방 슬립비 (FWS; forward slip ratio) 의 계산 단계;
   

   

   
   (여기서, υ_유출 은 각각의 스탠드로부터의 유출 시의 상기 반가공된 금속 제품의 속도이고, 또한 υ_스탠드 는 상기 작업롤들의 선속도임),
   - 이전 단계에서 계산된 상기 전방 슬립비 (FWS) 의 그리고 상기 스탠드에서의 상기 작업롤들의 스크류다운 힘 (F; screwdown force) 의 측정된 값의 함수로서의 추정 마찰 계수 (μ_실제) 의 계산 단계; 및
   - 계산된 상기 추정 마찰 계수 (μ_실제) 에 기초한 상기 파라미터들 중 적어도 하나 (α) 의 조절 단계를 포함하는, 조절 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   - 상기 추정 마찰 계수 (μ_실제) 의 계산 단계 동안, 목표 마찰 계수 (μ_목표) 의 값이 미리 정해지고, 또한 상기 추정 마찰 계수 (μ_실제) 는 실시간으로 계산되고,
   - 상기 조절 단계 동안,

   

   가 미리 정해진 값 (Δ) 을 초과하는 경우, 상응하는 프로세스 파라미터 (α) 는

   

   가 상기 미리 정해진 값 (Δ) 의 이하가 되도록 조정되는, 조절 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 전방 슬립비의 계산 단계 전에, 상기 스탠드로부터 유출 시의 상기 반가공된 금속 제품의 속도 (υ_유출) 가 측정되고, 또한 상기 υ_유출 의 측정 단계와 상기 추정 마찰 계수 (μ_실제) 의 계산 단계 사이의 시간은 100 ms 이하인, 조절 방법.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 υ_유출 의 측정 단계와 상기 μ_실제 의 계산 단계 사이의 시간은 50 ms 이하인, 조절 방법.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 υ_유출 의 측정 단계와 상기 열간 압연 프로세스의 상기 파라미터들 중 적어도 하나 (α) 의 조절 단계 사이의 시간은 500 ms 이하인, 조절 방법.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 프로세스의 상기 파라미터들 중 적어도 하나 (α) 의 조절 단계에 후속하여, 상기 추정 마찰 계수 (μ_실제) 의 그리고 상기 전방 슬립비 (FWS) 의 계산된 값들의 함수로서 상기 스크류다운 힘 (F) 을 조절하는 단계로 이루어지는 교정 단계를 포함하는, 조절 방법.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 프로세스의 상기 파라미터들 중 적어도 하나 (α) 의 조절 단계에 후속하여, 상기 추정 마찰 계수 (μ_실제) 의 그리고 상기 전방 슬립비 (FWS) 의 계산된 값들의 함수로서 스트립의 유입 인장 (σ_유입) 과 유출 인장 (σ_유출) 을 조절하는 단계로 이루어지는 교정 단계를 포함하는, 조절 방법.
8. 적어도 두 개의 작업롤들을 포함하는 적어도 하나의 압연기 스탠드에서 반가공된 금속 제품의 열간 압연 방법으로서,
   상기 열간 압연 방법의 파라미터들 중 적어도 하나 (α) 가 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 조절 방법에 의해 조절되는, 열간 압연 방법.
9. 제 8 항에 있어서,
   오일과 물로 구성된 윤활 에멀전은 상기 작업롤들 사이의 갭의 높이에서 주입되고, 상기 열간 압연 방법의 상기 파라미터들 중 적어도 하나 (α) 가 상기 오일의 주입 유동 (Q_오일) 인, 열간 압연 방법.
10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    압연된 상기 반가공된 금속 제품은 알루미늄 스트립인, 열간 압연 방법.
11. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    압연된 상기 반가공된 금속 제품은 강 스트립인, 열간 압연 방법.
12. 제 11 항에 있어서,
    압연된 상기 강 스트립은 고강력강 스트립 또는 초고강력강 스트립인, 열간 압연 방법.
13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    압연된 상기 강 스트립은 압연의 종료 시에 3 ㎜ 이하의 두께를 갖는, 열간 압연 방법.
14. 제 8 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 열간 압연 방법을 실시하기 위한 열간 압연기.
15. 제 12 항에 있어서,
    상기 압연기 스탠드로부터의 유출 시에 상기 반가공된 금속 제품의 속도 (υ_유출) 가 레이저 속도계에 의해 측정되는, 열간 압연기.
16. 소프트웨어 명령들을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품으로서,
    상기 소프트웨어 명령들이 컴퓨터에 의해 실행될 때에, 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 조절 방법을 실시하는, 컴퓨터 프로그램 제품.

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