Recently, hot rolled galvanized steel is widely used in automotive parts. As the paradigm of the automotive market has changed from fossil fuel vehicle to electric vehicle, the automotive industry needs more high-strength steels to reduce weights of automobiles. However, because high-strength steel contains high solute carbon, it is expected to have a risk of stretcher-strain on the surface due to dislocation trapping by solute [C] and [N]. Generally, galvanized steel is supposed to pass through a furnace around the temperature of Zinc pot to increase material temperature. Otherwise, the inhibition layer could not be formed. However, solute carbon and nitrogen are volatile enough to move around the furnace temperature. Moreover, the ratio of ferrite phase and precipitated Fe3C can be variable, resulting in yield point elongation related to the stretcher strain. Furthermore, the quality of the galvanized surface can be affected by a high temperature of the furnace. Although a relatively hot rolled galvanizing line furnace has a lower temperature than an annealing line furnace, it can affect various quality aspects. In other words, this paper aims to determine how these phenomena appear concerning furnace temperature.
Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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v.6
no.9
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pp.822-830
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2000
A conventional advanced control algorithm is proposed in this paper for improved temperature regulation of a TV-glass melting furnace. The TV-Glass melting furnace is a typical MIMO(Multi-Input Multi Output) system which is subject to various thermal disturbances. Because of its complexity, a detailed mathematical model of the furnace is hard to establish. To design a temperature control control system of the furnace, major input-output variables are selected first, and simple FOPDT(First Order Plus Dead Time) models are established based on the physical meaning and experimental process data. Based on the FOPDT models, a multi-loop control system composed of cascade and single loops are designed for effective control of the MIMO system. Practical implementation on the 150 ton/day furnace using the DCS(Distributed Control System) showed that the proposed control technique performs better than manual control.
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.
Analysis of the internal state of the blast furnace is needed to predict and control the operating condition. Especially, it is important to develop modeling of blast furnace for predicting cohesive zone because shape of cohesive zone influences overall operating condition of blast furnace such as gas flow, chemical reactions and temperature. because many previous blast furnace models assumed cohesive zone to be fixed, they can't evaluate change of cohesive zone shape by operation condition such as PCR, blast condition, and production rate. In this study, an axi-symmetric 2-dimensional steady state model is proposed to simulate blast furnace process. In this model, cohesive zone is changed by solid temperature range, FVM is used for numerical simulation. To find location of cohesive zone whole calculation procedure is iterated Until cohesive zone is converged. Through this approach, shape of cohesive zone, velocity, composition and temperature within the furnace are predicted by model.
14 cm length Al-15Cu-1Mg alloys have been directionally solidified in 3 mm diameter alumina tubes in a furnace moved with a constant velocity V=12 cm/hr under various furnace temperatures of 660, 710 and $760^{\circ}C$. By analysing the evolution of the temperature profiles along the alloy length during the solidification, the growth characteristics such as the position of the solid/liquid interface, the local growth velocity (R) and the temperature gradient at the solid/liquid interface (G) have been determined. The effects of the furnace temperature on the growth behavior have been investigated by the comparison of R and G values for each temperature. Under the furnace temperature of $760^{\circ}C$, steady state growth region was observed for the latter half of the growth period.
Joo, Kang Wo;Shim, Seung Sool;Jang, Hyeok;Lee, You Young;Kim, Kwang Sun
Journal of the Semiconductor & Display Technology
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v.13
no.4
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pp.83-90
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2014
This paper is about the yield rate of lower temperature furnace for wafer heat-treatment. The flat-zone that the temperature in furnace has uniform distribution specific area is the significant variable to the yield rate. In this study, we researched about the ways how to widen the flat zone in the furnace using CFD. As a result, we confirmed that the characteristic of the flat-zone was changed when SCU(Super Cooling Unit) was used. We considered temperature control with above.
In this paper, a temperature controller with monitor function is proposed for the electric furnace system. This controller includes holding and ramp control function, and the control program for the temperature process monitor of the electric furnace. For this purpose, the implementation and performance of auto tuning algorithms in a computer-based controller was studied in relation to the control of nonlinear electric furnace system which is characterized with large delay time. The control program for this controller programmed by c-language. To communicate a control and detection signals, between the controller and the electric furnace is implemented by the I/O data card. We apply the temperature controller to the practical electric furnace. As a result, the proposed controller shows the better status characteristic.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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v.21
no.3
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pp.311-318
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1997
In this paper, a controller with monitoring functions is proposed for controlling temperature of an electric furnace system. The controller includes holding and ramp control functions, and the control program for the temperature process monitor of the electric furnace. For this purpose, the implementation and performance of auto tuning algorithms in a computer¬based controller is studied in relation to control of a nonlinear electric furnace system which is characterized with large time delay. The communicator of a control and detection signals, between the controller and the electric furnace is implemented by an I/O data card. Experiments for the practical electric furnace are performed to illustrate the performance of the proposed controller.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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v.27
no.7
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pp.877-882
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2003
The main objective of the present study is to analyze the heat transfer characteristics in the vacuum carburizing furnace. Local temperatures are measured at different locations in the self-fabricated furnace for various operating conditions using K-type thermocouples. In addition, the present study simulates the fluid flows and heat transfer in the vacuum carburizing furnace using a commercial package (Fluent V. 6.0), and compares the predictions of local temperatures with experimental data. The temperature and flow fields are predicted. It is found that the time taken for reaching the steady-state temperature under the vacuum pressure is shorter than that under the normal pressure condition. It means that the carburizing furnace under vacuum pressure condition is capable of saving the required energy more efficiently than the furnace under the normal pressure condition. Furthermore, the temperature variations predicted by the numerical simulations are in good agreement with experimental data.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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v.30
no.10
s.253
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pp.950-956
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2006
A mathematical heat transfer model for the prediction of heat flux on the slab surface and temperature distribution in the slab has been developed by considering the thermal radiation in the furnace and transient conduction governing equations in the slab, respectively. The furnace is modeled as radiating medium with spatially varying temperature and constant absorption coefficient. The slab is moved with constant speed through non-firing, charging, preheating, heating, and soaking zones in the furnace. Radiative heat flux which is calculated from the radiative heat exchange within the furnace modeled using the FVM by considering the effect of furnace wall, slab, and combustion gases is applied as the boundary condition of the transient conduction equation of the slab. Heat transfer characteristics and temperature behavior of the slab is investigated by changing such parameters as absorption coefficient and emissivity of the slab. Comparison with the experimental work shows that the present heat transfer model works well for the prediction of thermal behavior of the slab in the reheating furnace.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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