Reheating furnace is an essential facility of a rod mill plant where a billet is heated to the required rolling temperature so that it can be milled to produce wire. Sometimes, it is also necessary to control a transient billet temperature pattern according to the material characteristics to prevent a wire from breaking. Though it is very important objective to obtain a correct information of a billet temperature during furnace operation. Consequently, a billet temperature profile must be estimated. In this paper, a billet heat transfer model based on FEM (Finite Element Method) with spatially distributed emission factors is proposed and a measurement is also carried out for two different furnace operation conditions. Finally, the difference between the model outputs and the measurements is minimized by using the new optimization algorithm named uDEAS(Univariate Dynamic Encoding Algorithm for Searches) with multi-step tuning strategy. Hence, the information of billet temperatures can be obtained by using proposed model on various furnace operation conditions.
A numerical method is presented to predict and analyze the shape of a growing billet produced from the "spray forming process" which is a fairly new near-net shape manufacturing process. It is important to understand the mechanism of billet growing because one can obtain a billet with the desired final shape without secondary operations by accurate control of the billet shape, and it can also serve as a base for heat transfer and deformation analysis. The shape of a growing billet is determined by the flow rate of the alloy melt, the mode of nozzle scanning which is due to cam profile, the initial positio of the spray nozzle, scanning angle, and the withdrawal speed of the substrate. In the present study, a theoretical model is first established to predict the shape of the billet and next the effects of the most dominent processing conditions, such as withdrawal speed of the substrate and the cam profile, on the shape of the growing billet are studied. Process conditions are obtained to produce a billet with uniform diameter and flat top surface, and an ASP30 high speed steel billet is manufactured using the same process conditions established from the simulation.imulation.
International Journal of Control, Automation, and Systems
/
제5권1호
/
pp.43-50
/
2007
Reheating furnace is an essential facility of a rod mill plant where a billet is heated to the required rolling temperature so that it can be milled to produce wire. Although it is very important to obtain information on billet temperatures, it is not feasible during furnace operation. Consequently, a billet temperature profile should be estimated. Moreover, this estimation should be done within an appropriate time interval for an on-line application. In this paper, a billet heat transfer model based on 2D FEM(Finite Element Method) with spatially distributed emission factors is proposed for an on-line billet temperature estimation and also a measurement is carried out for two extremely different furnace operation patterns. Finally, the difference between the model outputs and the measurements is minimized by using a new optimization algorithm named uDEAS(Univariate Dynamic Encoding Algorithm for Searches) with multi-step tuning strategy. The obtained emission factors are applied to a simulation for the data which are not used in the model tuning for validation.
본 연구는 창원특수강(주)에서 코일 등을 생산하는 압연공장의 소재인 Billet를 적치하는 Billet 야드의 물류 개선방안을 도출하는 것이 주요 연구내용이다. 이러한 연구를 위해 Billet의 작업패턴, 선진 사례, 설비투자 등을 고려하여 다양한 작업기준을 설정하고, 경영환경의 변화에 따른 다양한 경우에 대해 시뮬레이션 모형을 개발하고 대안을 비교 평가하였다. 시뮬레이션은 Simplus를 이용하녀 수행하였으며, 시뮬레이션에 필요한 작업기준 및 패턴과 관련된 자료는 작업실적 분석, 현장 전문가와의 협의 및 문헌조사를 통하여 파악하였다. 시뮬레이션의 결과는 현장 전문가들의 이해를 높이기 위하여 애니메이션을 통하여 가시화하였다.
The surface inspection of a steel billet is a common practice in the steel manufacturing process prior to hot rolling to produce steel wire for tire cord. This billet surface inspection is an important process because flaws on the surface may cause major failures during the product manufacturing phase. This paper presents a computer simulation based on a finite element method for a magnetic flaw detector with a function of the current intensity, the number of coil turns, and the billet proceeding speed during the production phase based on the typical condition of conventional apparatus. Based on the simulation result, the magnitude of the electromagnetic field on the surface diminished with distance from the electromagnet. In addition, the increased current intensity and the increased number of coil turns actually induced a stronger electromagnetic field on the billet surface. On the other hand, the proceeding speed of a billet in its production line had no significant effects. The result in this study may assist to reduce trial and error and to minimize the opportunity costs during the optimization process by applying the findings of this study into the operation condition in the steel billet production line.
A new extrusion process of the circular section product with helical fins could be developed by using rotating extrusion dies. The twisting of extruded product is caused by the twisted conical die surface connecting the die entrance section and the die exit section linearly. But, until now, because the process has used fixed extrusion dies, it needs high pressure in order to twist billet and form fin shape on the surface of billet. So, during extruding billet, in order not to twist billet, the extrusion dies is needed to rotate itself instead of twisting billet. And in order to rotate dies, the shape of inside contour of extrusion dies must have conical type with twisted Inclined die surface connecting the die entrance section and the die exit section linearly. The results of experiments show that, in spite of using twisted extrusion dies, twisting of the billet should not happen because of rotating dies in the opposite direction of twisting direction of billet during extruding billet, and, from the results, it shows that it can decrease the power of extrusion pressure and could prevent crack of teeth for fin forming.
In the paper, we have proposed a new method to determine the initial billet for the forged products using a function approximation in the neural network. The architecture of neural network is a three-layer neural network and the back propagation algorithm is employed to train the network. By utilizing the ability of function approximation of a neural network, an optimal billet is determined by applying the nonlinear mathematical relationship between the aspect ratios in the initial billet and the final products. The amount of incomplete filling in the die is measured by the rigid-plastic finite element method. The neural network is trained with the initial billet aspect ratios and those of the unfilled volumes. After learning, the system is able to predict the filling regions which are exactly the same or slightly different to the results of finite element simulation. This new method is applied to find the optimal billet size for the plane strain rib-web product in cold forging. This would reduce the number of finite element simulation for determining the optimal billet size of forging product, further it is usefully adapted to physical modeling for the forging design.
A new method to determine the total heat exchange factor was proposed for the prediction of billet temperature in a reheating furnace. This method employed the squared of the difference between measured and predicted temperatures as an objective function. The real billet temperature in a walking beam type reheating furnace with 19.75m of its effective length was directly measured by thermocouples. The present method was validated by showing that the predicted billet temperature was in a good agreement with the measured one.
In the paper, we have proposed a new technique to determine the initial billet for the forged products using a function approximation in neural network. A three-layer neural network is used and a back propagation algorithm is employed to train the network. An optimal billet which satisfied the forming limitation, minimum of incomplete filling in the die cavity, load and energy as well as more uniform distribution of effective strain, is determined by applying the ability of function approximation of the neural network. The amount of incomplete filling in the die, load and forming energy as well as effective strain are measured by the rigid-plastic finite element method. This new technique is applied to find the optimal billet size for the axisymmetric rib-web product in hot forging. This would reduce the number of finite element simulation for determining the optimal billet of forging products, further it is usefully adopted to physical modeling for the forging design
The shape variation of billet was investigated by numerical method and spray forming work with variation of average substrate withdrawal velocity$\bar{V}$, withdrawal velocity change interval $\Delta$t and velocity deviation from average velocity $V_{dev}$. The shape and diameter with large$\bar{V}$, $\Delta$t, $V_{dev}$ vary seriously. When $\bar{V}$, $\Delta$t, $V_{dev}$ are smaller, the shape of billet is more simillar to that of the billet with constant withdrawal velocity. The average diameter of billet is determined by only $\bar{V}$, independent of $\Delta$t, $V_{dev}$. With $\bar{V}$, : 0.2 mm/sec $\Delta$t: 200 sec and $V_{dev}$. : 0.2mm/sec billet of constant diameter 230mm$\times$ height 1000mm were manufactured.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.