초록 ▼

□ 연구개요
⦁ 열간 연속공형압연공정에서 롤(roll) 마모가 시작되고 마모량이 증가하면서 발생하는 압연모터의 전류(electrical current) 값은 약간씩 감소한다. 동시에 스탠드(압연기) 에 설치되어 있는 상/하부 공형 롤 사이에서 소재변형특성(최대 폭퍼짐, 단면적, 자유표면형상, 평균변형률, 변형률 속도)도 변하고 유효 롤 직경 크기도 변한다.
⦁ 본 연구는 전류변화에서 롤 압하력 변화를 환산하는 전환모델, 공형내부에서 소재변형예측 해석모델, 롤 마모형상예측 해석모델을 개발한다. 개발된 모델들을 프로그램로 코

□ 연구개요
⦁ 열간 연속공형압연공정에서 롤(roll) 마모가 시작되고 마모량이 증가하면서 발생하는 압연모터의 전류(electrical current) 값은 약간씩 감소한다. 동시에 스탠드(압연기) 에 설치되어 있는 상/하부 공형 롤 사이에서 소재변형특성(최대 폭퍼짐, 단면적, 자유표면형상, 평균변형률, 변형률 속도)도 변하고 유효 롤 직경 크기도 변한다.
⦁ 본 연구는 전류변화에서 롤 압하력 변화를 환산하는 전환모델, 공형내부에서 소재변형예측 해석모델, 롤 마모형상예측 해석모델을 개발한다. 개발된 모델들을 프로그램로 코딩하여 현장에 적용가능하게 한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
⦁ 본 연구는 롤이 마모될 때 변화되는 압연모터의 전류(electrical current) 값과 상/하부 롤 공형내부에서의 소재변형(deformation) 예측데이터를 가지고 실시간으로롤 마모형상과 면적을 예측하고 마모량을 보상하는 롤 갭 및 롤 회전수 값을 계산하는 프로그램을 개발하여 각 스탠드의 질량유출량의 실시간 제어 가능성을 연구하는 것이다.
⦁ 1차년도에 토크 전달 손실률 모델과 압하력 전환모델을 개발하였다.
⦁ 2차년도에 소재변형예측 해석모델과 롤 마모가 진행될 때 공형내부에서의 소재변형상태(폭퍼짐, 단면적, 유효 롤 직경, 등) 변화를 예측하는 해석모델을 개발하였다. 또한 공형압연실험을 수행하여 개발된 소재변형예측 해석모델을 검정하였다.
⦁ 3차년도에 연속 공형압연에서 적용 가능한 마모예측수식모델과 롤 중심부의 최대 마모 깊이, W_depth , 마모면적 및 상당 롤 갭(equivalent roll gap) 계산 수식을 개발하였다. 또한 고온마모실험을 수행하여 DCI(Ductile Casting Iron)롤의 마모계수를 측정하였다.
⦁ 4차년도에는 1,2,3차년도 연구에서 개발된 모델들을 00으로 코딩하고 롤 마모보상 값(롤 갭 및 롤 회전수) 을 산출하는 프로그램을 완성하였다.
⦁ 1~4차연도에 목표했던 모델 및 실시간 마모량 예측 프로그램을 개발하였다.

연구개발결과의 중요성
⦁ 본 연구에서 개발된 프로그램을 우리나라의 선재(공형)압연공장에 적용하면 선재제품의 표면흠 발생을 지금보다 50% 이상 줄 일수 있다.
⦁ 기술적: 롤 마모 형상을 예측구동모터 전류변화 값을 이용하여 롤 마모형상을 예측하는 기법은 회전기계장비의 마모상태 특성, 마모량 예측 및 부품교체주기를 빠르게 예측할 수 있다.
⦁ 경제적: 우리나라의 선재생산량은 세계 4위로, 년간 2,500만톤 (톤당 가격: 평균70만원)을 생산하고 있다. 만약 출하되는 선재제품의 0.1%가 표면흠 때문에 클레임이 걸리면(실제는 이 수치 보다 높다), 손실금액은 년간 기준으로 117억에 달한다.
본 연구를 통해 개발된 프로그램을 우리나라의 선재압연공장에 적용하면 선재제품의 표면흠 발생을 지금보다 50% 이상 줄 일수 있다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 개요 ... 4
• 2) 국내·외 연구동향 ... 13
• 3) 필요성 ... 14
• 4) 연구 목표 ... 15
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 17
• 가. 1차년도(2016.07.~2017.10) ... 17
• 나. 2차년도(2017.11.~2018.08) ... 20
• 다. 3차년도(2018.09.~2019.06) ... 23
• 라. 4차년도(2019.07.~2019.10) ... 28
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 31
• 4. 참고문헌 ... 33
• 5. 연구성과 ... 34
• 끝페이지 ... 37