KR20220062010A - 다수의 압연 스탠드들을 갖는 압연 트레인에서의 압연 스톡의 냉간 압연 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다수의 압연 스탠드들(3 내지 7)을 갖는 압연 트레인(1)에서 압연 스톡(2)을 냉간 압연하기 위한 방법에 관한 것이다. 상한 온도 및/또는 하한 온도가 적어도 하나의 압연 패스에 대해 압연 스톡(2)의 압연 스톡 온도를 위해 제공되고, 압연 스톡 온도는, 적어도 하나의 압연 패스 동안, 압연 스톡 온도가 압연 패스에 대해 특정된 상한 온도를 초과하지 않고 그리고/또는 압연 스톡 온도가 압연 패스에 대해 특정된 하한 온도 미만으로 떨어지지 않도록 적어도 하나의 제어 또는 조절 조치에 의해 제어 및/또는 조절된다.
Description
본 발명은 다수의 압연 스탠드들을 갖는 압연 트레인(rolling train)에서의 압연 스톡(rolled stock)의 냉간 압연에 관한 것이다.
압연 스탠드에서, 압연 스톡, 일반적으로 금속 압연 스트립(metallic rolled strip)은 압연 스톡의 두께를 감소시키기 위해 압연 스탠드의 2개의 작업 롤러들 사이의 압연 갭에서 압연된다. 압연 스톡의 두께를 연속적으로 감소시키기 위해 압연 스톡이 연속적으로 통과하는 다수의 압연 스탠드들이 압연 트레인으로 알려진 것에 배열되는 경우가 종종 있다. 압연 스탠드들 중 하나에서 압연 스톡의 압연은 압연 패스(rolling pass)로 지칭된다. 따라서, 다수의 압연 스탠드들을 갖는 압연 트레인에서, 다수의 압연 패스들이 연속적으로 수행된다. 압연 패스에서 압연 스톡의 두께의 감소는 압연 패스의 패스 감소로 지칭된다. 냉간 압연의 경우에, 압연 스톡은 재결정화 온도 미만의 압연 스톡 온도로 압연된다.
다른 것들 중에서도, 전기모빌리티(electromobility)의 기술 분야에서의 적용들의 경우, 높은 실리콘 함량들을 갖는 자성 강판들(magnetic steel sheets)이 점점 더 중요해지고 있다. 이러한 자성 강판들의 높은 취성은, 특히 냉간 성형(cold forming)의 경우에, 수많은 어려움들, 예를 들어 빈번한 스트립 균열들 및 그에 따른 냉간 압연을 위한 불안정한 생산 조건들로 이어질 수 있다. 압연 스톡의 온도를 증가시킴으로써, 압연 스톡의 취성이 감소될 수 있다.
다른 한편으로, 그 원리에 기초하여, 냉간 압연의 경우에, 압연 스톡 온도는 압연 스톡의 재결정화 온도를 초과하지 않아야 한다. 더욱이, 냉간 압연의 경우에 압연 스톡 온도는 일반적으로 다른 이유들로 또한 제한되어야 한다. 예컨대, 냉간 압연의 경우에, 압연 스톡과 작업 롤러들 사이의 마찰을 감소시키기 위해, 압연 스탠드들의 작업 롤러들에 그리고/또는 압연 스톡에 윤활제가 일반적으로 적용된다. 윤활제는 고온, 예컨대 200℃ 초과에서 크래킹(crack)될 수 있는 압연 오일이거나 또는 압연 오일을 함유한다. 더욱이, 냉간 압연은 냉간 압연 스톡을 프로세싱하기 위한, 예컨대 압연 스톡을 코팅하기 위한 다운스트림 프로세싱 단계들을 가질 수 있으며, 이 경우에 대해, 과도하게 높은 압연 스톡 온도는 불리하다(예를 들어, 압연 스톡을 코팅하는 경우에, 결과는 코팅의 감소된 접착이다). 더욱이, 높은 압연 스톡 온도는, 압연 장비(mill equipment), 예를 들어, 압연 스톡을 위해 플라스틱-코팅된 편향 롤러들 또는 압연 스톡을 위한 저장 새들들의 증가된 마모, 또는 축 방향으로의 작업 롤러 윤곽의 열적 변형을 유발할 수 있으며, 이는 압연 스톡의 평탄도에 악영향을 미친다.
JP H01 218710 A는, 냉간 압연 스탠드에 진입하는 압연된 스트립을 100℃ 내지 500℃의 온도로 가열하고, 런-인(run-in) 측에 윤활제를 그리고 런-아웃(run-out) 측에 냉각제로써 물을 압연 스탠드의 작업 롤러들에 적용하는 것을 제안한다. 한편으로, 가열은 압연된 스트립의 성형 저항을 감소시키도록 의도되고, 다른 한편으로, 냉각수의 적용은 작업 롤러들의 과열 및 과도한 열 변형으로 인한 작업 롤러들 상의 윤활 막의 파괴를 방지하도록 의도된다.
본 발명은, 압연 동안 그리고/또는 압연 후에 압연 스톡의 온도를 제어하는 측면에서 개선되는, 다수의 압연 스탠드들을 갖는 압연 스톡의 냉간 압연을 위한 압연 트레인 및 방법을 특정하는 목적에 기반한다.
상기 목적은, 제1 항의 특징들을 갖는 방법 및 제11 항의 특징들을 갖는 압연 트레인에 의해 본 발명에 따라 성취된다.
종속항들은 본 발명의 유리한 실시예들에 관한 것이다.
압연 스톡이 연속적으로 통과하는 다수의 압연 스탠드들을 갖는 압연 트레인에서의 압연 스톡의 냉간 압연을 위한, 본 발명에 따른 방법에서, 압연 스톡의 온도에 대한 상한 온도 및/또는 하한 온도는 적어도 하나의 선택된 압연 패스에 대해, 특히 각각의 압연 패스에 대해 사전 결정되며, 그리고 압연 스톡 온도는, 각각의 선택된 압연 패스에서의 압연 스톡 온도가 압연 패스에 대해 사전 결정된 상한 온도를 초과하지 않고 그리고/또는 압연 패스에 대해 사전 결정된 하한 온도 미만으로 떨어지지 않는 방식으로, 다음의 개방-루프 또는 폐쇄-루프 제어 조치들 중 적어도 하나에 의해 개방-루프 및/또는 폐쇄-루프 제어된다:
제1 압연 패스 이전에 압연 스톡을 런-인 온도로 가열하는 것,
작업 롤러들에 롤러 냉각제를 적용함으로써 적어도 하나의 압연 스탠드의 작업 롤러들을 냉각시키는 것 ― 롤러 냉각제의 유동 및/또는 롤러 냉각제의 압력은 개방-루프 또는 폐쇄-루프 제어됨 ―,
압연 스톡 냉각제를 압연 스톡에 적용함으로써, 서로 후속하는 적어도 2개의 압연 패스들 사이에서 압연 스톡을 냉각시키는 것 ― 압연 스톡 냉각제의 유동 및/또는 압연 스톡 냉각제의 압력은 개방-루프 또는 폐쇄-루프 제어됨 ―,
적어도 하나의 압연 패스에서 작업 롤러들 및/또는 압연 스톡에 윤활제를 적용하는 것 ― 윤활제의 유동 및/또는 윤활제의 압력은 개방-루프 또는 폐쇄-루프 제어됨 ―,
개별 압연 패스들의 패스 감소들을 위한 패스 시퀀스 분포를 컴파일링 및 구현하는 것,
압연 스톡이 압연 트레인을 통과하는 압연 속도를 개방-루프 또는 폐쇄-루프 제어하는 것.
따라서, 본 발명은 압연 스톡 온도가, 압연 패스에 특정한 상한 온도를 초과하지 않고 그리고/또는 압연 패스에 특정한 하한 온도 미만으로 떨어지지 않도록, 적어도 하나의 압연 패스에서 모니터링되는 것을 제공한다. 이는 일반적으로 스트립 균열들과 같은 오작동들을 감소시키고 결과적으로 압연 트레인의 처리량(throughput)을 증가시키는 것을 가능하게 한다. 특히, 높은 실리콘 함량을 갖는 자성 강판들과 같은 임계 압연 스톡의 냉간 압연을 위한 생산 조건들이 개선되거나 또는 심지어 우선 제공된다. 제한 온도들을 적절하게 사전 결정함으로써, 압연 트레인의 런-아웃에서 압연 스톡의 최종 온도가 또한 선택적으로 영향을 받을 수 있으며, 이는, 냉간 압연 스톡의 유연한 추가 가공성(processability)이 성취될 수 있음을 의미한다. 더욱이, 제한 온도들을 적절하게 사전 결정함으로써, 압연 트레인의 런-인에서 요구되는 압연 스톡의 런-인 온도를 최소화하고, 이로써 제1 압연 패스 이전에 압연 스톡을 가열하기 위한 에너지를 절약하는 것이 가능하다. 더욱이, 한계 온도들을 적절하게 사전 결정함으로써, 마모를 감소시키기 위해 압연 장비가 보호될 수 있다.
언급된 개방-루프 또는 폐쇄-루프 제어 조치들은, 냉간 압연 동안 압연 스톡 온도에 영향을 미치기에 특히 적절하다. 따라서, 제1 압연 패스 전에 압연 스톡을 가열하는 것은 압연 스톡의 취성 및 그에 따라 압연 스톡에서 스트립 균열들의 위험을 감소시킨다.
압연 패스들 사이의 작업 롤러들 및/또는 압연 스톡의 냉각은, 압연 스톡이 냉간 성형될 때, 작업 롤러들 및 압연 스톡의 가열을 상쇄한다. 작업 롤러들 상에 분배되는 롤러 냉각제에 의한 롤러 냉각의 경우에, 작업 롤러들로부터 방출되는 열의 양은 열 전달의 모델링(롤러 표면과 롤러 냉각제 사이의 열 전달 계수의 결정)으로부터 확인될 수 있으며, 예를 들어, F.Hell:"Grundlagen der W
rme
bertragung"[Principles of heat transfer], VDI-Verlag 1982, ISBN 번호 978-3-18-400529-0, 페이지 77-85로부터 알려져 있다. 대안으로서, 열 전달 계수는 또한, 롤러 냉각제의 유동 및 롤러 냉각제의 압력의 함수(이는 테이블 모델로 지칭됨)로써 경험적으로 확인될 수 있다. 이로부터, 작업 롤러들의 온도를 결정하는 것이 가능하며, 그 온도로부터, 결국, 압연 갭에서 압연 스톡과 작업 롤러들 사이의 열 유동 ― 즉, 압연 스톡으로부터 작업 롤러들로 방출되는 열의 양 ― 은, 압연 갭에서 압연 스톡 온도가 선택적으로 세팅될 수 있도록, 롤러 냉각제의 유동 및/또는 롤러 냉각제의 압력의 대응하는 개방-루프 또는 폐쇄-루프 제어에 의해 확인 및 조절된다. 동일한 방식으로, 압연 스톡이 압연 스톡에 적용된 압연 스톡 냉각제에 의해 냉각될 때, 압연 스톡으로부터 압연 스톡 냉각제로 배출되는 열의 양은, 압연 스톡 냉각제의 유동 및 압연 스톡 냉각제의 압력이 예로써 위에서 언급된 모델-기반 결정에 의해 또는 압연 스톡 냉각제의 유동 및 압연 스톡 냉각제의 압력의 함수로써 작용하는 압연 스톡의 표면과 압연 스톡 냉각제 사이의 열 전달 계수의 경험적 결정에 의해 알려져 있다면, 열 전달을 모델링함으로써 결정될 수 있다. 이로부터 차례로 ― 압연 스톡 냉각제의 유동 및/또는 압연 스톡 냉각제의 압력의 대응하는 개방-루프 또는 폐쇄-루프 제어에 의해 ― 압연 스톡으로부터의 열 유동 및 결과적으로 압연 스톡의 온도는 압연 스톡이 압연 스톡 냉각제에 직접적으로 적용된 압연기의 이러한 구역들에서 선택적으로 세팅될 수 있다.
적어도 하나의 압연 패스에서 작업 롤러들 및/또는 압연 스톡에 윤활제를 적용하는 것은 압연 스톡과 작업 롤러들 사이의 마찰을 감소시키고, 그에 따라, 압연 스톡 및/또는 작업 롤러들의 가열을 상쇄시킨다. 더 많은 윤활제가 적용될수록, 압연 동안의 결과적인 마찰력 손실은 더 낮다. 후자는 원칙적으로, 개개의 압연 스탠드의 압연 갭 내의 압연된 스트립과 작업 롤러들 사이의 적용된 압연 힘, 마찰 계수 및 차동 속도로부터 계산된다. 압연 힘은 일반적으로 관련 스탠드에서 원하는 패스 감소를 달성하기 위해 압연 트레인의 압연 자동화에 의해 사전 결정되며, 따라서 알려져 있다. 대안으로서, 예를 들어 두께 조정의 경우에, 현재의 압연 힘은 또한, 관련 압연 스탠드(예를 들어, 유압 실린더들)에서 압연 힘을 생성하는 디바이스들을 사용하여 온라인으로 연속적으로 측정될 수 있다. 압연 갭에서의 차동 속도를 확인하기 위해, 공식(3.13), 예를 들어 H. Hoffmann:"Handbuch Umformen"[Forming handbook], 2012, ISBN 978-3-446-42778-5이 알려져 있으며, 여기서 압연 스탠드에서의 압연 스톡의 런-인 및 런-아웃 속도 및 압연-갭 기하학적 구조 ― 이는 작업 롤러들의 직경들 및 대응하는 스탠드에서의 패스 감소에 의존함 ― 가 포함된다. 예를 들어, 압연 갭에서 마찰 계수를 확인하기 위해 경험적 값들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 특정 압연 동작에 대해 알려진 매개변수들 ― 표면 품질, 재료 특성들 및 윤활제의 적용 ― 이 따라서 마찰 계수를 결정한다. 대안으로서, 마찰 계수의 모델링은 또한, J.B.A.F Smeulders:Lubrication in the Cold Rolling Process Described by a 3D Stribeck Curve, AISTech 2013 Proceedings로부터 알려져 있다.
압연 트레인에서 달성될 압연 스톡의 두께의 감소는 개별 압연 패스들의 패스 감소들을 위한 패스 시퀀스 분포에 의해 개별 압연 스탠드들 사이에서 분할된다. 원칙적으로, 압연 스톡은 압연 스톡의 소성 변형에 의해 각각의 압연 스탠드에서 가열된다. 프로세스에서 압연 스톡에서 생성되는 성형 열은, 개개의 압연 스탠드에서의 패스 감소로부터 그리고 압연 스톡의 재료 특성들로부터 당업자에 의해 용이하게 확인될 수 있다. 압연 트레인의 스탠드들 모두를 고려하는 패스 감소들의 적절한 선택은, 예를 들어 압연 스톡 온도에 대한 사전 결정된 온도 범위가 전체 압연 트레인에 걸쳐 유지되는 효과를 가질 수 있다.
압연 속도는 압연 스톡이 압연 트레인의 압연 스탠드들을 통과하는 속도를 의미하는 것으로 이해된다. 개별적인 압연 스탠드들에서의 차동 속도들이 또한 압연 속도에 의해 직접적으로 영향을 받기 때문에, 압연 속도는 개별적인 압연 스탠드들에서의 위에서 언급된 마찰력 손실들에 직접적으로 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 압연 속도는 또한, 개별 압연 패스들에서의 압연 스톡 온도에 영향을 미친다.
따라서, 압연 스톡이 연속적으로 통과하는 다수의 압연 스탠드들을 갖는 압연 트레인에서 냉간 압연 중 압연 스톡 온도에 영향을 미치기 위해, 본 발명에 따른 방법에 따라, 다중 개방 루프 또는 폐쇄 루프 제어 수단이 이용가능할 수 있으며, 이는 대응하는 조작된 변수를 통해 압연 프로세스에 각각 영향을 미치고, 압연 트레인을 통한 압연재의 통과 전체에 걸쳐 압연 스톡 온도를 하한 및 상한 온도에 의해 사전 결정된 특정 온도 범위 내로 유지하는 것을 가능하게 한다. 이러한 조작된 변수들은 제1 압연 패스 전에 압연된 스트립의 런-인 온도를 세팅하기 위한 가열 디바이스의 열 출력, 압연 스톡과 작업 롤러의 접촉의 결과로 그리고 압연 스톡에 적용된 압연 스톡 냉각제의 결과로 압연 스톡으로부터 방출되는 열의 양을 설정하기 위한 냉각 매개변수들, 개개의 압연 스탠드들의 압연 갭에서 마찰력 손실을 설정하기 위한 윤활 매개변수들, 개개의 압연 스탠드들에서 패스 감소 동안 생성된 성형열을 설정하기 위한 패스 시퀀스 분포, 및 개별 압연 스탠드들에서 패스 감소 동안 마찰력 손실에 마찬가지로 영향을 미치는 압연 속도를 포함한다.
위에서 언급된 개방-루프 또는 폐쇄-루프 제어 조치들은 서로 독립적으로 수행될 수 있다. 이 경우에, 예를 들어 컴퓨팅 유닛에 의한 시뮬레이션에 기초하여, 미리 즉, 압연 동작 자체가 실제로 수행되기 전에, 결과적인 압연 스톡 온도들을 확인하는 것이 가능하다. 이 컴퓨팅 유닛은 실제 압연 동작 동안 압연 트레인에 대해 개방-루프 또는 폐쇄-루프 제어 조치들을 수행하는 제어기와 동일할 수 있다.
구체적으로, 이는, 예를 들어 개별 조작된 변수들에 대한 미리 설정된 값들로부터 진행하여, 우선 압연 스톡의 온도 프로파일이 ― 특정 압연 패스에 걸쳐 또는 전체 압연 트레인에 걸쳐 ― 확인되는 것을 의미하며, 예를 들어,
제1 압연 스탠드에서 미리 설정된 냉각 매개변수들로 인해 압연 스톡으로부터 작업 롤러들 및 압연 스톡 냉각제로 배출되는 열의 양이 확인되고,
제1 압연 스탠드에서 미리 설정된 윤활 매개변수들 및 제1 압연 스탠드에서 미리 설정된 압연 속도로 인한 제1 압연 스탠드의 압연 갭에서의 마찰력 손실이 추가로 확인되고, 그리고
제1 압연 스탠드에서의 미리 설정된 패스 시퀀스 분포로 인해 생성되는 성형 열은 제1 압연 스탠드에서의 패스 감소로부터 그리고 압연 스톡의 재료 특성들로부터 확인된다.
이러한 확인된 열 유동들에 기초하여, ― 가열 디바이스에 의해 미리 설정되거나 달리 확인된 압연 스톡의 런-인 온도로부터 진행하여 ― 압연 스톡 냉각제를 적용한 후에 제1 압연 스탠드의 다운스트림의 결과적인 압연 스톡 온도를 확인하는 것이 가능하다. 제1 압연 스탠드의 다운스트림의, 이러한 방식으로 확인된, 압연 스톡 온도는, 제2 압연 스탠드에서 미리 설정된 압연 속도, 패스 감소 및 냉각 및 윤활 매개변수들에 기초하여 제2 압연 스탠드의 다운스트림의 압연 스톡 온도를 동일한 방식으로 확인하기 위한 시작점으로써 사용될 수 있다. 압연 스톡 온도의 이러한 연속적인 확인은, 압연 스톡이 압연 트레인의 마지막 압연 스탠드로부터 나올 때까지 계속될 수 있다.
온도 상한 및/또는 하한이 초과되거나 그 아래로 떨어진 것으로 설정되면, 위에서 언급된 개방-루프 또는 폐쇄-루프 제어 조치들 중 하나는 사전 설정된 값들에서 벗어난 개개의 조작된 변수에 대한 값들과 함께 적용될 수 있고 그리고 압연 스톡 온도는 사전 결정된 값들 및 압연 스톡 온도는, 개방-루프 또는 폐쇄-루프 제어 조치들에 대한 매개변수들이 변경될 때 사전 결정된 제한 온도들이 유지되는지 여부를 체크하기 위해 산술적으로 재확인될 수 있다. 체크는 적용된 조작된 변수들의 각각의 변화 후에 다시 수행될 수 있다.
예를 들어, 압연 스톡 온도가 특정 압연 스탠드에서 초과되는 것으로 설정되면, 마찰력 손실을 감소시키고 그리고/또는 압연 스톡으로부터 제거된 열의 양을 증가시키기 위해, 이 스탠드에서 적용되는 윤활 및/또는 냉각이 증가될 수 있다.
'글로벌 최적화 문제(global optimization problem)'로 지칭되는 것의 경우에, 타겟 함수 ― 타겟 함수는 개별적인 기준들을 개별적으로 가중함 ― 의 사전 결정과 동시에 다수의 기준들이 고려되는 해법이 모색되며, 이러한 기준들은 예를 들어, 전체 압연 트레인에 걸친 원하는 온도 제어, 원하는 재료 특성들에 대한 최적화된 패스 시퀀스, 압연 트레인을 통한 최고 가능한 처리율, 특정 압연 힘 분포의 유지 보수 또는 냉각제 및 윤활제의 가능한 가장 낮은 사용을 포함하는 것이 가능하다. 글로벌 최적화 문제에 대한 해결책을 찾기 위한 계산적 노력은 가변 매개변수들의 수에 따라 불균형하게 증가한다.
위에서 언급된 개방-루프 또는 폐쇄-루프 제어 조치들 중 하나 이상의 독립적인 실행이 반드시 이러한 유형의 글로벌 최적화 문제와 관련하여 최적의 해법을 제공하는 것은 아니지만, 위에서 언급된 개방-루프 또는 폐쇄-루프 제어 조치들 중 하나 이상의 실행의 독립적인 구현예는, 예를 들어, 압연 트레인들의 기존 제어기들에 대한 개장 해법으로써 이에 적합한데, 왜냐하면 적용된 개방-루프 또는 폐쇄-루프 제어 조치가 한계 온도들이 유지되는 것을 보장하는지 여부를 체크하는 것은 어떤 경우에도 압연 트레인의 압연 스탠드들에만 비례하고, 변수 매개변수들 자체의 수에는 의존하지 않기 때문이다. 따라서, 그러한 경우에 요구되는 계산 능력은 또한 압연 트레인 자체의 제어기에 의해 제공될 수 있다. 예를 들어, 특정 압연 스탠드에서 냉각 매개변수들을 변경할 때, 관련 압연 스탠드의 다운스트림의 압연 스탠드의 구역의 압연 스톡 온도들만이 재확인되어야 한다. 그러나, 각각이 압연 트레인의 모든 압연 스탠드들에 영향을 미치는 패스 시퀀스 또는 압연 속도에 부가적인 적용된 변화가 있더라도, 상기 설명된 방식으로 새롭게 확인될 열량들의 수는 제한 온도들이 유지되는 것을 체크하기 위해, 정확하게 이러한 압연 스탠드들의 총 수에 의해 제한된다.
본 발명의 일 실시예에서, 압연 스톡의 런-인 온도, 냉각 및 윤활 매개변수들, 패스 시퀀스 분포 및 압연 속도의 모델-기반 계산은 목표 기능의 사전 결정과 함께 글로벌 최적화 문제에 대한 해결책으로써 실행된다. 하나의 글로벌 최적화 문제 하에서, 다수의 해법들이 주어질 수 있으며, 그 중에서 가장 적절한 해법은 모델에 기반하여, 예를 들어 먼저 추가의 기준들을 고려하여, 예를 들어 압연 스탠드들(3 내지 7)에 압연 속도를 부가적으로 최대화하거나 특정 압연 힘 분포를 유지함으로써 마찬가지로 결정된다.
본 발명의 일 실시예에서, 적어도 하나의 압연 패스에 대해 140℃ 내지 250℃ 범위의 상한 온도 및/또는 20℃ 내지 140℃ 범위의 하한 온도가 사전 결정된다. 그러한 상한 온도는 특히, 윤활제 또는 윤활제의 구성성분으로써 사용되는 압연 오일의 전술된 크래킹을 회피하는 것을 가능하게 한다. 하한 온도는 재료에 따라 좌우되며, 따라서 압연 스톡에 적응된다.
본 발명의 추가적인 실시예에서, 공통 상한 온도 및/또는 공통 하한 온도는 모든 압연 패스들에 대해 사전 결정된다. 이는 압연 패스에 의존하는 제한 온도들을 갖는 실시예와 비교하여 본 발명에 따른 방법을 단순화한다.
본 발명의 추가의 실시예에서, 압연 스톡은 제1 압연 패스 전에 가열 디바이스, 특히 유도 가열기에 의해 런-인 온도로 가열된다. 압연 스톡을 유도 가열하는 경우에, 압연 스톡을 가열하는 것은, 유도 가열기의 전력, 효율 및 노출 시간(이는 압연 스톡의 속도 및 가열기의 전체 길이로부터 초래됨) 그리고 또한 압연 스톡의 재료 특성들, 특히 그의 비열용량으로부터 쉽게 확인될 수 있다.
본 발명의 추가적인 실시예에서, 적어도 하나의 압연 스탠드의 작업 롤러들은 런-아웃 측에서만 작업 롤러들에 롤러 냉각제를 적용함으로써 냉각된다. 압연 스탠드의 런-아웃 측은 압연 스톡이 압연 스탠드를 떠나는 압연 스탠드의 측을 의미하는 것으로 이해된다. 대응하여, 압연 스탠드의 런-인 측은, 압연 스톡이 압연 스탠드에 진입하는 압연 스탠드의 측을 의미하는 것으로 이해된다. 런-아웃 측 상의 작업 롤러들에 롤러 냉각제를 적용하는 것은, 런-인 측에 이를 적용하는 것보다 더 효율적인데, 왜냐하면 작업 롤러들의 회전 방향은 압연 동작에 의해 생성된 열이 즉시 배출되지만, 런-인 측에서의 롤러 냉각을 위해, 작업 롤러 상의 관련 포인트는 먼저 여전히 약 반 회전(half a revolution)을 커버해야 하기 때문이다.
본 발명의 추가의 실시예에서, 윤활제는, 미립화 디바이스에서 캐리어 가스와 윤활제의 혼합물을 생성하고 윤활제 노즐들에 의해 혼합물을 작업 롤러들 및/또는 압연 스톡 상으로 분무함으로써, 적어도 하나의 압연 패스에서 작업 롤러들 및/또는 압연 스톡에 적용된다. 그러한 윤활제의 적용은, 예를 들어 EP 2 651 577 B1로부터 알려져 있으며, 예를 들어, 윤활제가 매우 선택적으로 그리고 드물게 적용될 수 있다는 점에서, 윤활 에멀젼의 적용에 비해 이점을 갖는다.
본 발명의 추가의 실시예에서, 적어도 하나의 압연 패스 동안 런-인 측에서만 작업 롤러들에 그리고/또는 압연 스톡에 윤활제가 적용된다. 이는 특히, 냉각제가 런-아웃 측에만 적용되는 압연 패스들의 경우에 유리한데, 그 이유는 그 경우에, 어떠한 윤활제도 냉각제에 의해 세정되지 않고 이에 따라 윤활제가 절약되기 때문이다.
본 발명의 추가의 실시예에서, 매개변수 값은 압연 트레인의 적어도 일부의 계산 모델에 기반하여 개방-루프 또는 폐쇄-루프 제어 조치의 적어도 하나의 매개변수에 대해 오프라인으로 확인되고, 그리고 매개변수는 압연 트레인의 동작 동안 매개변수 값으로 설정된다. 계산 모델에 의해 확인될 수 있는 매개변수들은 압연 스톡의 런-인 온도, 냉각 매개변수들(예를 들어, 롤러 냉각제의 유동들, 롤러 냉각제의 압력들, 압연 스톡 냉각제의 유동들 및 압연 스톡 냉각제의 압력들), 윤활 매개변수들(예를 들어, 윤활제의 유동들 및 윤활제의 압력들), 패스 시퀀스 분포(즉, 개별적인 압연 패스들의 패스 감소들), 및 압연 속도를 포함한다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성들에서, 압연 스톡 온도의 개방-루프 또는 폐쇄-루프 제어를 위한 매개변수들의 적어도 서브세트가 미리 확인된다(특히, 계산됨).
본 발명의 추가 개선에서, 오프라인으로 확인된 적어도 2개의 매개변수 값들은 타겟 함수의 사전 결정을 갖는 글로벌 최적화 문제에 대한 해법으로써 확인된다. 이는 유리하게, ― 상한 및 하한 온도들의 유지에 부가하여 ― 압연 스톡의 압연 동작 동안에 적어도 하나의 추가의 기준이 고려될 수 있게 한다.
본 발명의 추가의 실시예에서, 압연 트레인의 동작 동안 압연 스톡 온도의 적어도 하나의 측정된 값이 기록되고, 개방-루프 또는 폐쇄-루프 제어 조치의 적어도 하나의 매개변수는 적어도 하나의 측정된 값의 함수로써 온라인으로 세팅된다. 따라서, 본 발명의 이 실시예에서, 압연 스톡 온도의 개방-루프 또는 폐쇄-루프 제어를 위한 매개변수들의 적어도 서브세트는 압연 스톡의 측정된 온도의 함수로써 온라인으로 세팅된다. 이는 특히, 작업 롤러들 및/또는 압연 스톡의 냉각 및 윤활에 영향을 미칠 수 있다.
본 발명에 따른 압연 트레인은 압연 스톡의 냉간 압연을 위한 다수의 압연 스탠드들, 및 위에서 언급된 개방-루프 또는 폐쇄-루프 제어 조치들 중 적어도 하나를 수행하도록 구성된 제어기를 포함한다. 압연 트레인은 특히,
제어기에 의해 제어되는 개방-루프 또는 폐쇄-루프일 수 있고, 제1 압연 패스 전에 압연 스톡을 가열하도록 구성된 가열 디바이스, 및/또는
제어기에 의해 개방-루프 또는 폐쇄-루프 제어될 수 있고, 적어도 하나의 압연 스탠드의 작업 롤러들 상에 롤러 냉각제 및/또는 압연 스톡 냉각제를 서로 후속하는 적어도 2개의 압연 패스들 사이에서 압연 스톡 상에 분배하도록 구성되는 냉각 시스템, 및/또는
제어기에 의해 개방-루프 또는 폐쇄-루프 제어될 수 있고, 적어도 하나의 압연 패스 동안에 작업 롤러들 상에 그리고/또는 압연 스톡 상에 윤활제를 분배하도록 구성된 윤활 시스템, 및/또는
압연 트레인 상의 임의의 원하는 지점에서 압연 스톡의 온도를 기록하도록 구성된 적어도 하나의 측정 유닛을 더 포함할 수 있다.
그러한 압연 트레인의 이점들은 본 발명에 따른 방법의 위에서 언급된 이점들에 대응한다.
본 발명의 위에서 설명된 특성들, 특징들 및 이점들, 및 이들이 성취되는 방식은, 예시적 실시예들의 하기 설명과 함께 더 분명해지고 더욱 용이하게 이해될 수 있으며, 이들 실시예들은 도면들과 함께 보다 상세 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 압연 트레인의 예시적인 실시예를 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 방법의 예시적인 실시예의 흐름도를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 방법의 예시적인 실시예의 흐름도를 도시한다.
도 1은 압연 스톡(2)의 냉간 압연을 위한 5개의 압연 스탠드들(3 내지 7)을 갖는 본 발명에 따른 압연 트레인(1)의 예시적인 실시예를 개략적으로 도시한다. 각각의 압연 스탠드(3 내지 7)는 2개의 작업 롤러들(9, 10)을 가지며, 이들은 겹쳐서(one above the other) 배열되고 압연 갭(11)에 의해 서로 이격된다. 압연 스톡(2)을 압연하기 위해, 작업 롤러들(9, 10)은 모터에 의해 회전 설정되고, 그리고 압연 스톡(2)은 회전하는 작업 롤러들(9, 10)에 의해 압연 갭들(11)을 통해 압연 방향(13)으로 당겨진다.
도 1에 도시된 압연 트레인(1)의 예시적인 실시예에서, 각각의 압연 스탠드(3 내지 7)는 각각의 작업 롤러(9, 10)에 대해 2개의 백업 롤러들(15 내지 18)을 더 가지며, 이들은 제1 백업 롤러(15, 17)가 제2 백업 롤러(16, 18) 및 작업 롤러(9, 10)와 접촉하는 상태로, 개개의 작업 롤러(9, 10)의 일측(이는 압연 스톡(2)을 등짐(faces away from)) 상에서 하나가 다른 하나의 위에 배열된다.
각각의 압연 스탠드(3 내지 7)는 압연 패스의 패스 감소로 지칭되는 것에 의해 압연 스톡(2)의 두께가 감소되는 압연 패스를 수행한다. 가열 디바이스(19)는 압연 트레인(1)의 입구에 배열되고, 제1 압연 스탠드(3)에 의해 수행되는 제1 압연 패스 이전에 압연 스톡(2)을 가열하도록 구성된다. 가열 디바이스(19)는 예를 들어, 압연 스톡(2)이 유도 가열될 수 있는 유도 가열기의 형태이다.
압연 트레인(1)은 또한, 제2, 제3 및 제4 압연 패스를 수행하는 압연 스탠드들(4 내지 6)의 작업 롤러들(9, 10) 상으로 롤러 냉각제(21)를 분배하고 그리고 제2 압연 패스와 제3 압연 패스, 제3 압연 패스와 제4 압연 패스, 및 제4 압연 패스와 제5 압연 패스 사이에서 압연 스톡(2) 상으로 압연 스톡 냉각제(23)를 분배하도록 구성된 냉각 시스템을 갖는다. 냉각 시스템은 압연 스탠드들(4 내지 6) 각각을 위한 상부 냉각 바(25) 및 하부 냉각 바(27)를 포함한다. 상부 냉각 바(25)에 의해, 롤러 냉각제(21)는 개개의 압연 스탠드(4 내지 6)의 상부 작업 롤러(9) 상으로 런-아웃 측에서 분배될 수 있고, 압연 스톡 냉각제(23)는 압연 스톡(2)의 상부 표면 상으로 분배될 수 있다. 하부 냉각 바(27)에 의해, 롤러 냉각제(21)는 개개의 압연 스탠드(4 내지 6)의 하부 작업 롤러(10) 상으로 런-아웃 측 상에 분배될 수 있고, 압연 스톡 냉각제(23)는 압연 스톡(2)의 하부 표면 상으로 분배될 수 있다. 각각의 냉각 바(25, 27)는, 예를 들어 다수의 롤러-냉각제 노즐들을 포함하며, 그에 의해, 롤러 냉각제(21)는 개개의 작업 롤러(9, 10) 및/또는 다수의 압연 스톡-냉각제 노즐들 상에 분배될 수 있으며, 이에 의해 압연 스톡(2) 상으로 압연 스톡 냉각제(23)가 분배될 수 있다.
롤러 냉각제(21)는, 예를 들어 물 또는 냉각 에멀젼이다. 압연 스톡 냉각제(23)는 마찬가지로, 예를 들어 물 또는 냉각 에멀젼이며, 롤러 냉각제(21)와 매칭될 수 있다. 냉각 에멀젼은 냉각 액체 및 윤활제, 예를 들어 냉각 액체로써의 물 및 윤활제로써의 오일, 그리고 가능하게는 에멀젼화제들로 구성된다. 이와 관련하여, 냉각 에멀젼의 주성분은 냉각 액체인 반면, 냉각 에멀젼의 윤활제 함량은 단지 수 퍼센트, 예컨대 2 내지 3 퍼센트이다. 예를 들어, 압연 스탠드(4 내지 6)의 2개의 작업 롤러들(9, 10)에 (전체로, 즉, 함께 2개의 작업 롤러들(9, 10)에) 적용되는 롤러 냉각제(21)의 양(리터/분)은 압연 스탠드(4 내지 6)의 모터 전력(kW 단위)에 대체로 대응하며, 모터 전력은 압연 스탠드(4 내지 6)의 작업 롤러들(9, 10)을 구동하는 모터의 전력이다.
게다가, 압연 트레인(1)은, 압연 스탠드들(3 내지 7) 모두의 작업 롤러들(9, 10) 상으로 런-인 측 상에 윤활제(29)를 분배하도록 구성된 윤활 시스템을 갖는다. 윤활 시스템은 각각의 압연 스탠드(3 내지 7)에 대해 상부 윤활 바(31) 및 하부 윤활 바(33)를 갖는다. 상부 윤활 바(31)에 의해, 윤활제(29)가 런-인 측 상에서 개개의 압연 스탠드(3 내지 7)의 상부 작업 롤러(9) 상으로 분배될 수 있다. 하부 윤활 바(33)에 의해, 윤활제(29)가 런-인 측 상에서 개개의 압연 스탠드(3 내지 7)의 하부 작업 롤러(10) 상으로 분배될 수 있다. 예를 들어, 각각의 윤활 바(31, 33)는, 윤활제(29)와 캐리어 가스의 혼합물이 생성될 수 있는 분무 디바이스(atomization device) 및 다수의 윤활제 노즐들을 포함하며, 윤활제 노즐에 의해, 혼합물이 개개의 작업 롤러(9, 10) 상으로 분무될 수 있다. 여기서, 윤활제(29)는, 예를 들어 순수 압연 오일이고, 캐리어 가스는 예를 들어 공기이다. 예를 들어, 분당 최대 2리터의 압연 오일이 각각의 작업 롤러(9, 10) 상으로 분배된다. 대안으로서, 윤활제(29)는 캐리어 액체 및 압연 오일 및 가능하게는 에멀젼화제들로 구성된 윤활 에멀젼이고, 각각의 윤활 바(31, 33)는, 윤활제 노즐들을 가지며, 윤활제 노즐들에 의해 개개의 작업 롤러(9, 10) 상으로 윤활 에멀젼이 분배될 수 있다.
압연 스탠드들(3 내지 7) 아래에는 수집 디바이스들(35)이 배열되며, 수집 디바이스들은 압연 스탠드들(3 내지 7)로부터 흘러 나오는 롤러 냉각제(21), 압연 스톡 냉각제(23) 및 윤활제(29)를 수집하도록 구성된다. 수집 디바이스들(35)에 의해 수집되는 롤러 냉각제(21), 압연 스톡 냉각제(23) 및 윤활제(29)의 혼합물은 바람직하게는, 그 구성 성분들로 분해되고, 그런 다음 이는 재사용된다.
더욱이, 압연 트레인(1)은 압연 스톡(2)의 온도를 기록하도록 각각 구성된 다수의 측정 유닛들(37)을 갖는다. 측정 유닛(37)은 가열 디바이스(19)와 제1 압연 스탠드(3) 사이에 배열되고, 추가적인 측정 유닛들(37)은 2개의 인접한 압연 스탠드(3 내지 7) 사이에 각각 배열되고, 측정 유닛(37)은 제5 압연 패스를 수행하는 압연 스탠드(7)의 다운스트림의 압연 트레인(1)의 단부에 배열된다.
압연 트레인(1)은 또한, 제어기(39)를 가지며, 제어기(39)에 의해, 가열 디바이스(19), 냉각 시스템, 즉, 냉각 바들(25, 27)에 의해 각각 분배되는 롤러 냉각제의 유동들, 롤러 냉각제의 압력들, 압연 스톡 냉각제의 유동들, 및 압연 스톡 냉각제의 압력들, 그리고 윤활 시스템, 즉 윤활 바(31, 33)로부터 각각 분배되는 윤활제의 유동들 및 윤활제의 압력들은, 각각의 압연 패스에서 압연 스톡(2)의 온도를 개방 루프 또는 폐쇄 루프 제어하기 위해 각각 개방 루프 또는 폐쇄 루프 제어될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 상한 온도와 하한 온도 사이의 압연 스톡 온도에 대한 온도 윈도우가 각각의 압연 패스에 대해 사전 결정되고, 압연 스톡 온도는 각각의 압연 패스에서의 압연 스톡 온도가 압연 패스에 대해 사전 결정된 온도 윈도우 내의 온도 값을 취하는 방식으로 개방-루프 및/또는 폐쇄-루프 제어된다. 가열 디바이스(19), 냉각 시스템 및 윤활 시스템의 개방-루프 또는 폐쇄-루프 제어에 부가하여, 개별적인 압연 패스들의 패스 감소들을 위한 패스 시퀀스 분포가 컴파일링되고 구현된다. 압연 스탠드들(3 내지 7), 즉 압연 스탠드들(3 내지 7)의 압연 갭들(11)의 갭 높이들은 패스 시퀀스 분포에 따라 세팅된다. 더욱이, 압연 패스들에서 압연 스톡 온도에 영향을 미치기 위해, 압연 스톡(2)이 압연 트레인(1)을 통과하는 압연 속도가 개방-루프 또는 폐쇄-루프 제어된다. 압연 속도는 작업 롤러들(9, 10)의 회전 속도들에 의해 설정된다.
온도의 개방-루프 및/또는 폐쇄-루프 제어의 매개변수들은, 가열 디바이스(19)에 의해 세팅될 압연 스톡(2)의 런-인 온도, 냉각 바들(25, 27)에 의해 각각 분배되는 롤러 냉각제의 유동들, 롤러 냉각제의 압력들, 압연 스톡 냉각제의 유동들, 압연 스톡 냉각제의 압력들(냉각 매개변수들), 윤활 바들(31, 33)에 의해 각각 분배되는 윤활제의 유동들 및 윤활제의 압력들(윤활 매개변수들), 패스 시퀀스 분포 및 압연 속도이다. 이들 매개변수들은, 예를 들어 압연 트레인(1)의 적어도 일부의 계산 모델에 기반하여 오프라인으로 각각 확인된다. 예를 들어, 압연 스톡(2)의 런-인 온도, 냉각 및 윤활 매개변수들, 패스 시퀀스 분포 및 압연 속도의 모델-기반 계산은 타겟 함수의 사전 결정과 함께 글로벌 최적화 문제에 대한 해법으로써 실행된다. 이는 다수의 해법들을 제공할 수 있으며, 그 중에서 가장 적절한 해법은 마찬가지로, 모델에 기반하여, 예를 들어 먼저 추가의 기준들을 고려하여, 예를 들어 압연 속도를 추가로 최대화하거나 또는 압연 스탠드(3 내지 7) 상에서의 특정 압연력 분포를 유지함으로써 결정된다. 이러한 방식으로 확인된 매개변수들(오프라인 매개변수들)은 각각 수동으로 또는 제어기(39)에 의해 설정된다. 대안으로서, 각각의 압연 패스에서의 압연 스톡 온도가 압연 패스에 대해 사전 결정된 온도 윈도우 내의 온도 값을 취하는 방식으로, 매개변수들(온라인 매개변수들) 중 일부 또는 전부는 측정 유닛들(37)로부터 측정된 값들의 함수로써 온라인으로 조절될 수 있다. 예를 들어, 패스 시퀀스 분포, 압연 스톡(2)의 런-인 온도 및 압연 속도가 오프라인으로 결정되는 한편, 냉각 및 윤활 매개변수들은 측정 유닛들(37)로부터 측정된 값들의 함수로써 온라인으로 조절된다.
도 2는 방법 단계들(101 내지 106)을 갖는, 압연 트레인(1)에서의 압연 스톡(2)의 냉간 압연을 위한 본 발명에 따른 방법의 예시적인 실시예의 흐름도(100)를 도시한다.
제1 방법 단계(101)에서, 각각의 압연 패스에 대해, 압연 패스 내의 압연 스톡(2)의 온도에 대한 온도 윈도우가 사전 결정된다.
제2 방법 단계(102)에서, 위에서 설명된 바와 같이, 오프라인 매개변수들은 압연 트레인(1)의 적어도 일부의 계산 모델, 예를 들어 패스 시퀀스 분포, 압연 스톡(2)의 런-인 온도 및 압연 속도에 기초하여 결정된다.
제3 방법 단계(103)에서, 압연 트레인(1)에서의 압연 스톡(2)의 냉간 압연은 제2 방법 단계(102)에서 결정된 오프라인 매개변수들 및 온라인 매개변수들의 사전 결정된 초기 값들을 사용하여 시작된다.
제4 방법 단계(104)에서, 각각의 압연 패스에 대해, 압연 스톡(2)의 온도가 확인된다. 예를 들어, 이를 위해, 압연 스톡 온도는 적어도 하나의 측정 유닛(37)에 의해 압연 패스에 대해 기록되거나, 또는 압연 패스에서의 압연 스톡 온도는, 예를 들어 위에서 설명된 바와 같이, 열 전달의 모델링에 기초하여 압연 갭에서의 작업 롤러와 압연 스톡 사이의 열 유동의 계산에 의해 그리고/또는 압연 스톡이 가열될 때 압연 스톡의 소성 변형으로 인한 성형 열의 결과적인 계산에 의해 계산된다.
제5 방법 단계(105)에서, 각각의 압연 패스 내의 압연 스톡 온도가 압연 패스에 대해 사전 결정된 온도 윈도우 내의 온도 값을 취하는지 여부에 관한 체크가 이루어진다. 체크가, 각각의 압연 패스 내의 압연 스톡 온도가 압연 패스에 대해 사전 결정된 온도 윈도우 내의 온도 값을 취하는 것을 나타내면, 제4 방법 단계(104)가 다시 수행된다. 그렇지 않으면, 제6 방법 단계(106)가 수행된다.
제6 방법 단계(106)에서, 적어도 하나의 온라인 매개변수의 값은, 압연 스톡 온도가 압연 패스에 대해 사전 결정된 온도 윈도우 밖에 있는 각각의 압연 패스에서 압연 스톡 온도를 사전 결정된 온도 윈도우로 만들기 위해 변경된다. 제6 방법 단계(106) 후에, 제4 방법 단계(104)가 다시 수행된다.
본 발명이 바람직한 예시적인 실시예에 의해 상세히 예시되고 설명되었지만, 본 발명은 개시된 예들에 의해 제한되지 않으며, 본 발명의 보호 범위를 벗어나지 않으면서 당업자에 의해 다른 변형들이 도출될 수 있다.
1 : 압연 트레인
2 : 압연 스톡
3 내지 7 : 압연 스탠드
9, 10 : 작업 롤러
11 : 압연 갭
13 : 압연 방향
15 내지 18 : 백업 롤러
19 : 가열 디바이스
21 : 롤러 냉각제
23 : 압연 스톡 냉각제
25, 27 : 냉각 바들
29 : 윤활제
31, 33 : 윤활 바들
35 : 수집 디바이스
37 : 측정 유닛
39 : 제어기
100 : 흐름도
101 내지 106 : 방법 단계
2 : 압연 스톡
3 내지 7 : 압연 스탠드
9, 10 : 작업 롤러
11 : 압연 갭
13 : 압연 방향
15 내지 18 : 백업 롤러
19 : 가열 디바이스
21 : 롤러 냉각제
23 : 압연 스톡 냉각제
25, 27 : 냉각 바들
29 : 윤활제
31, 33 : 윤활 바들
35 : 수집 디바이스
37 : 측정 유닛
39 : 제어기
100 : 흐름도
101 내지 106 : 방법 단계
Claims (13)
- 압연 스톡(rolled stock)(2)이 연속적으로 통과하는 다수의 압연 스탠드들(3 내지 7)을 갖는 압연 트레인(1)에서 압연 스톡(2)을 냉간 압연하기 위한 방법으로서,
상기 압연 스톡(2)의 온도에 대한 상한 온도 및/또는 하한 온도가 적어도 하나의 압연 패스(rolling pass)에 대해 사전 결정되고,
상기 압연 스톡 온도는, 적어도 하나의 압연 패스에서의 압연 스톡 온도가 상기 압연 패스에 대해 사전 결정된 상한 온도를 초과하지 않고 그리고/또는 상기 압연 패스에 대해 사전 결정된 하한 온도 미만으로 떨어지지 않는 방식으로, 다음의 개방-루프 또는 폐쇄-루프 제어 조치들:
제1 압연 패스 이전에 가열 디바이스(19)에 의해 압연 스톡(2)을 런-인(run-in) 온도로 가열하는 것 ― 상기 가열 디바이스(19)의 열 출력이 세팅됨 ― ,
작업 롤러들(9, 10)에 롤러 냉각제(21)를 적용함으로써 적어도 하나의 압연 스탠드(3 내지 7)의 작업 롤러들(9, 10)을 냉각시키는 것 ― 상기 롤러 냉각제(21)의 유동 및/또는 상기 롤러 냉각제(21)의 압력은 개방-루프 또는 폐쇄-루프 제어되며, 상기 작업 롤러들(9, 10)이 냉각될 때 상기 작업 롤러들(9, 10)로부터 방출되는 열의 양 및 상기 압연 스톡(2)으로부터 작업 롤러들(9, 10)로 방출되는 열의 양이 확인됨 ―,
상기 압연 스톡(2)에 압연 스톡 냉각제(23)를 적용함으로써, 서로 후속하는 적어도 2개의 압연 패스들 사이에서 상기 압연 스톡(2)을 냉각시키는 것 ― 상기 압연 스톡 냉각제(23)의 유동 및/또는 상기 압연 스톡 냉각제(23)의 압력은 개방-루프 또는 폐쇄-루프 제어되고, 그리고 상기 압연 스톡(2)이 냉각될 때 상기 압연 스톡(2)으로부터 상기 압연 스톡 냉각제(23)로 방출되는 열의 양이 확인됨 ― ,
적어도 하나의 압연 패스에서 상기 작업 롤러들(9, 10) 및/또는 상기 압연 스톡(2)에 윤활제(29)를 적용하는 것 ― 상기 윤활제(29)의 유동 및/또는 상기 윤활제(29)의 압력은 개방-루프 또는 폐쇄-루프 제어되고, 그리고 개개의 압연 스탠드(3 내지 7)의 압연 갭에서의 마찰력 손실이 확인됨 ―,
개별 압연 패스들의 패스 감소들을 위한 패스 시퀀스 분포를 컴파일링하고 구현하는 것 ― 상기 압연 스톡(2)이 소성 변형될 때의 결과적인 성형 열은 개개의 압연 스탠드에서의 패스 감소로부터 그리고 상기 압연 스톡(2)의 재료 특성들로부터 확인됨 ― ,
상기 압연 스톡(2)이 상기 압연 트레인(1)을 통과하는 압연 속도를 개방-루프 또는 폐쇄-루프 제어하는 것 ― 개개의 압연 스탠드(3 내지 7)에서의 결과적인 마찰력 손실이 확인됨 ―
중 적어도 하나에 의해 개방-루프 및/또는 폐쇄-루프 제어되는,
다수의 압연 스탠드들을 갖는 압연 트레인에서 압연 스톡을 냉간 압연하기 위한 방법. - 제1 항에 있어서,
적어도 하나의 압연 패스에 대해 140℃ 내지 250℃ 범위의 상한 온도가 사전 결정되는,
다수의 압연 스탠드들을 갖는 압연 트레인에서 압연 스톡을 냉간 압연하기 위한 방법. - 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
적어도 하나의 압연 패스에 대해 20℃ 내지 140℃의 범위의 하한 온도가 사전 결정되는,
다수의 압연 스탠드들을 갖는 압연 트레인에서 압연 스톡을 냉간 압연하기 위한 방법. - 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 모든 압연 패스들에 대해 공통 상한 온도가 사전 결정되는,
다수의 압연 스탠드들을 갖는 압연 트레인에서 압연 스톡을 냉간 압연하기 위한 방법. - 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 모든 압연 패스들에 대해 공통 하한 온도가 사전 결정되는,
다수의 압연 스탠드들을 갖는 압연 트레인에서 압연 스톡을 냉간 압연하기 위한 방법. - 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가열 디바이스(19)는 유도 가열기로써 설계되는,
다수의 압연 스탠드들을 갖는 압연 트레인에서 압연 스톡을 냉간 압연하기 위한 방법. - 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 윤활제(29)는, 미립화 디바이스에서 캐리어 가스와 상기 윤활제(29)의 혼합물을 생성하고 그리고 윤활제 노즐들에 의해 혼합물을 상기 작업 롤러들(9, 10) 및/또는 상기 압연 스톡(2) 상으로 분무함으로써 적어도 하나의 압연 패스에서 상기 작업 롤러들(9, 10) 및/또는 상기 압연 스톡(2)에 적용되는,
다수의 압연 스탠드들을 갖는 압연 트레인에서 압연 스톡을 냉간 압연하기 위한 방법. - 제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
매개변수 값이 상기 압연 트레인(1)의 적어도 일부의 계산 모델에 기반하여 개방-루프 또는 폐쇄-루프 제어 조치의 적어도 하나의 매개변수에 대해 오프라인으로 확인되고, 그리고 상기 매개변수는 상기 압연 트레인(1)의 동작 동안 매개변수 값으로 설정되는,
다수의 압연 스탠드들을 갖는 압연 트레인에서 압연 스톡을 냉간 압연하기 위한 방법. - 제8 항에 있어서,
오프라인으로 확인된 적어도 하나의 매개변수 값은 상기 압연 스톡(2)의 런-인 온도 및/또는 냉각 매개변수 및/또는 윤활 매개변수 및/또는 패스 시퀀스 분포 및/또는 압연 속도인,
다수의 압연 스탠드들을 갖는 압연 트레인에서 압연 스톡을 냉간 압연하기 위한 방법. - 제8 항 또는 제9 항에 있어서,
오프라인으로 확인된 적어도 2개의 매개변수 값들은 타겟 함수의 사전 결정을 갖는 글로벌 최적화 문제에 대한 해법으로써 확인되는,
다수의 압연 스탠드들을 갖는 압연 트레인에서 압연 스톡을 냉간 압연하기 위한 방법. - 제1 항 내지 제10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 압연 트레인(1)의 동작 동안 압연 스톡 온도의 적어도 하나의 측정된 값이 기록되고, 개방-루프 또는 폐쇄-루프 제어 조치의 적어도 하나의 매개변수는 적어도 하나의 측정된 값의 함수로써 온라인으로 세팅되는,
다수의 압연 스탠드들을 갖는 압연 트레인에서 압연 스톡을 냉간 압연하기 위한 방법. - 압연 트레인(1)으로서,
상기 압연 트레인(1)은 압연 스톡(2)의 냉간 압연을 위한 다수의 압연 스탠드들(3 내지 7) 및 제어기(39)를 가지며,
상기 압연 트레인은,
상기 제어기(39)에 의해 개방-루프 또는 폐쇄-루프 제어될 수 있고, 제1 압연 패스 전에 상기 압연 스톡(2)을 가열하도록 구성되는 가열 디바이스(heating device)(19), 및/또는
상기 제어기(39)에 의해 개방-루프 또는 폐쇄-루프 제어될 수 있고, 적어도 하나의 압연 스탠드(3 내지 7)의 작업 롤러들(9, 10) 상에 롤러 냉각제(21) 및/또는 압연 스톡 냉각제(23)를 서로 후속하는 적어도 2개의 압연 패스들 사이에서 상기 압연 스톡(2) 상에 분배하도록 구성되는 냉각 시스템(cooling system), 및/또는
상기 제어기(39)에 의해 개방-루프 또는 폐쇄-루프 제어될 수 있고, 적어도 하나의 압연 패스에서 작업 롤러들 상에 그리고/또는 상기 압연 스톡(2) 상에 윤활제(29)를 분배하도록 구성된 윤활 시스템(lubrication system)을 포함하고, 그리고/또는
상기 제어기(39)는 제1 항 내지 제11 항 중 어느 한 항에 따른 방법의 개방-루프 또는 폐쇄-루프 제어 조치들 중 적어도 하나를 수행하도록 구성되는,
압연 트레인. - 제12 항에 있어서,
상기 압연 트레인(1)상의 임의의 원하는 지점에서 상기 압연 스톡(2)의 온도를 기록하도록 구성된 적어도 하나의 측정 유닛(measuring unit)(37)을 갖는,
압연 트레인.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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