KR100207836B1 - 금속 코일 연속 제조 장치 및 금속 코일 제조 방법 - Google Patents

금속 코일 연속 제조 장치 및 금속 코일 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 얇은 스트립같은 슬라브의 연속 주조와, 열간 압연과 열 처리는 이루어지는 라인에서 열처리노의 하부에 냉각기에 제공하는, 상기 냉각기의 하부에 산세척 장치와, 깍아 다듬는 기구와, 열처리 장치와, 전단기와 코일러를 제공하는 것을 특징으로 하는 금속 코일 제조 장치에 관한 것이다. 상기 장치는 얇은 스트립같은 슬라브의 연속 주조와, 열간 압연과 열처리로 이루어지는 라인 뒤에 산세척 라인과, 깍아 다듬는 라인과 전단기 라인이 교환될 수 있도록 구성되며, 동시에 상기 라인들이 연속적 또는 불연속적(독립적) 방식으로 작동되는 것을 가능하게 한다.

Description

금속 코일 연속 제조 장치 및 금속 코일 제조 방법
최근 몇 년 동안, 철과 강철 분야에서, 예를들면 얇은 스트립같은 슬라브를 연속 주조하고, 열간 압연하고 얇은 스트립같은 슬라브를 연속적으로 주조하는 장치와, 열연 기계와, 열처리노(爐)와 순서적으로 제공된 그와 같은 것을 사용하여 열처리하는 공정이 제조 단계들의 제거에 의해 생산성을 향상시키고, 설치 비용과 연료의 기본 비용과 그와 같은 것을 감소시키는 견지로부터 강철 스트립 제조를 위해 채택된다.
설명된 것처럼, 예를 들면 일본공개특허공고(Kokai) 제 63-224846호에서 두롤을 사용하는 트윈 롤 형태의 연속 주조 방법의 개발은 연속 주조/열간 압연/열 처리 공정의 실제 사용을 가져왔다. 얇은 스트립같은 슬라브/열간 압연/열 처리 공정의 연속 주조 공정에서, 예를 들면 용융된 강철이 두 개의 롤 사이에 쏟아부어지고 2 내지 6㎜의 두께를 갖는 얇은 스트립같은 슬르브를 연속적인 방식으로 직접적으로 주조되며, 얇은 스트립 같은 슬라브를 열간 압연되고 그후 코일되고 열간 압연된 코일을 준비하기 위해 코일러에 의해 코일된 스트리을 준비하기 위해 열 처리된다.
철 산화물 물때는 일반적을 상기 공정에 의해 준비된 열연 코일의 표면상에 존재하며, 코일의 양 측 가장자리 부분의 모양은 불균일하다. 이런 이유로, 열연 스트립을 기계로 가공하기 전에, 상기 스트립을 물때를 제거하는 산세척 장치와 상기 스트립의 양 가장자리 부분을 깍아 다듬는 깍아 다듬는 기구(trimmer)를 사용하여 처리되어야만 한다.
이 목적을 위해 사용된 종래의 방법은 2 내지 6㎜의 두께를 갖는 코일되고, 열연된 코일을 코일의 표면상에 존재하는 물때를 제거하기 위해 독립 라인으로 제공된 산세척 장치(pickling device)를 거쳐 지나게 하는 단계와, 0.2 내지 3㎜의 두께로 산세척된 스트립을 냉간 압연하는 단계와, 냉연 코일로 상기 스트립을 전하기 위해 냉연 스트립을 코일링하는 단계로 이루어진다. 그러나, 상기 종래의 방법에 의한 냉연 코일의 제조에서, 두 단계, 즉 산세척과 냉연이 독립 라인으로 추가로 제공되어야만 하며, 설치 비용과 연료의 기본 비용을 증가시키고, 생산성과 그와 같은 것을 낮추는 것과 같은 문제에 봉착한다.
상기 설명된 것처럼, 최근 몇 년동안, 트윈 롤 형태의 연속 주조 방법의 실제적인 사용이 2㎜를 넘지 않는 두께를 갖는 스트립으로 그후 열간 압연되는 2 내지 6㎜의 두께를 갖는 얇은 스트립같은 슬라브를 연속적으로 주조하는 것을 가능하게 만들었다. 이것은 냉연 압연 단계를 제거하는 것을 가능하게 한다. 그러나, 열간 압연이 상기 스트립이 표면 부분을 증가시키므로 산세척과 깍아 다듬기 단계의 효율성에서의 개선에 대한 계속적으로 증가하는 요구가 있었다.
한편, 산세척 단계와 깍아 다듬기 단계는 연속적인 주조/열간 압연/열 처리 공정을 갖는 시리즈로 제공될 때, 전체 라인은 어떤 한 단계에서의 수리 또는 유지를 위해 또는 다른 이유로 중단되어야만 하며, 그 결과 낮은 생산성을 가져온다. 이런 이유로, 얇은 스트립같은 슬라브를 연속 주조하고/열간 압연하고/열 처리하는 공정과 산세척하고 깍아 다듬는 단계는 서로 독립적으로 수행될 수 있는 방식으로 제조 장치를 구성하는 것이 필요하다.
본 발명의 목적은 연속적으로 주조된, 얇은 스트립 같은 슬라브로부터 냉연 제조품에 해당하는 제조품을 효율적으로 제조할 수 있는 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 얄은 스트립 같은 슬라브로부터 냉연 제조품에 해당하는 제조품의 제조에서 생산 비용에서의 감소를 가능하게 하고, 동시에 전달을 위한 시간을 단축시키고, 단계들과 그와같은 것사이의 전진에서 물질의 양 감소를 가능하게 할 수 있는 제조 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 단계들의 변화에 빠른 대응으로 작동될 수 있도록 얇은 스트리같은 슬라브를 연속 주조하고/열간 압연하고/열 처리하는 공정에 제공된 산세척하는 단계와 깍아 다듬는 단계를 갖는 제조 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 얇은 스트립같은 슬라브로부터 냉연 제조품에 해당하는 강철 제조품을 제조하는 공정을 제공하는 것이다.
본 발명은 금속 코일을 연속적으로 제조하는 장치와 금속 코일 제조 공정에 관한 것이며, 여기서 일반 강철, 스테인레스강, 전자기 강철 또는 그와 같은 것이 예를 들면 트윈 롤형태 연속 주조 기계에 의해 고속으로 얇은 스트립같은 슬라브(slab)로 연속적으로 주조되고, 그후 고온과 고속으로 연속적으로 열간 압연되고 열 처리되며 냉각되고 임의로 산세척되고 상기 강철의 스트립을 제조하기 위해 깍아 다듬어지게 된다.
제1도는 본 발명의 한 실시예에 따른 금속 코일을 연속적으로 주조하는 장치를 보인 개략적 대표 정면도.
제2도는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 금속 코일을 연속적으로 주조하는 장치를 보인 개략적 대표 정면도.
제3도는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 금속 코일을 연속적으로 주조하는 장치를 보인 개략적인 대표 정면도.
제4도는 본 발명의 또 다른 추가 실시예에 따른 금속 코일을 연속적으로 주조하는 시스템을 보인 개략적 대표 정면도.
제5a도는 산세척 탱크를 거쳐 스트립을 운반하기 위해 본 발명에 사용된 산세척 탱크 내에 있는 스트립 운반 장치의 동작 상태를 보인 부분에서의 개략적 부분 전형 정면도.
제5b도는 수세/건조 부분내에 있는 상기 스트립 운반 장치의 동작 상태를 보인 부분에서의 개략적 부분 전형 정면도.
제6a도는 방출된 상태에 있게 되는 스트립과 함께 산세척 탱크를 거쳐 스트립을 운반하기 위해 본 발명에 사용된 스트립 운반 장치를 보인 부분에서 개략적 부분 측면도.
제6b도 그것에 의해 파지되는 스트립과 함께 상기 스트립 운반 장치를 보인 부분에서의 개략적 부분 측면도.
제7도는 본 발명에 사용된 수직 통과 운반 장치의 개력적 정면도.
제8도는 본 발명에 사용된 회전 목마 형 코일러의 개력적 정면도.
본 발명을 수행하기 위한 가장 좋은 방식은 첨부되는 도면에 대한 참고문과 함께 설명될 것이다.
먼저, 제1도에 보여진 시스템이 설명될 것이다.
제1도에 보여진 장치에서, 열연기는 트윈 롤 형태 연속 주조 기계 근처에 제공되며, 냉각기는 열연기의 출구 측상에 제공되는, 산세척 장치와, 측면 깍아 다듬는 기구와 코일러는 냉각기의 출구 측상에 제공된다.
구체적으로는, 제1도에서의 트윈 롤 형태 연속 주조 기계(2)의 트윈 롤(2a),(2b)에 의해 연속적으로 주조되는 얇은 스트립같은 슬라브(1)가 핀치 롤(3)에 의해 열연기(4)로 공급되며, 여기서 상기 얇은 스트립같은 슬라브는 스트립 1S로 열간 압연되고 그후 열처리노(5)로 삽입된다.
핀치 롤(6)과 핀치 롤(7)은 열처리노의 입구 측과 출구 측상에 각각 제공되고, 열처리노 내의 스트립 장력은 열처리노의 입구 측상에 있는 핀치 롤(6)과 출구 측상에 있는 핀치 롤(7)에 의해 제어된다.
냉각기(8)는 800 내지 1250℃로 상기 스트립 1S를 냉각하기 위해 열처리노의 하부에 제공되며, 약 100℃의 온도로 열처리노(5)로부터 방출된다. 적어도 40℃/초의 냉각율로 빠른 냉각을 달성하기 위해, 상기 냉각기(8)는 슬릿 노즐(slit nozzle)과 함게 제공된다.
기계적 물때 벗김 장치(9)(예를 들면 숏 블라스트 장치)가 스트립 표면상에 존재하는 물때를 제거하기 위해 냉각기(8)의 하부에 제공되며, 그에 의해 나중에 설명될 산세척 장치에서의 산세척 효율성을 개선한다. 산세척 장치(11)는 산세척 장치의 입구 측상에 있는 핀치롤(10)을 거쳐 물때 벗김 장치(9)의 하부에 제공된다. 산세척 용액 P의 온도 상승을 막기 위한 열 교환기(도시되지 않음)가 산세척 장치(11)의 산세척 탱크(12)내에 제공되며 높은 온도 산세척을 제공하고 동시에 산세척 용액이 증발하지 못하게 하기 위해 항상 순환한다.
수세/건조 부분(13)(상세히 도시되지 않음)이 물로 산세척된 스트립을 수세하고 수세된 스트립을 건조시키기 위해 산세척 탱크(12)의 후부에 제공된다. 산세척 장치(11)에서 산세척하는 것은 침액 산세척(dip pickling) 방법에 의해 수행되며, 황산과 플루오르질산이 산세척 용액 P으로 사용된다. 분무 방법은 산세척 시간의 조절을 용이하게 하기 위해 산세척 탱크(12)에서 하부 측상에 사용될 수 있다.
산세척 장치(11)로부터 방출된 산세척되고, 수세되고 건조될 스트립 1S은 산세척 장치(11)를 출구 측상에 있는 핀치 롤(14)를 거쳐 상기 스트립의 측 가장자리 부분이 깍아 다듬어지게 되는 깍아 다듬는 기구(15)로 지나게 된다. 깍아 다듬어진 스트립의 전단면을 가열하는 가열기(가장자리 가열기)(16)가 깍아 다듬는 기구(15)의 하부에 제공된다.
전단면을 작업 담금질에 의해 생성된 변형을 제거하기 위해 900 내지 1100℃로 가열된다.
두 개의 코일러 (17a),(17b)가 가열기의 하부에 제공되고, 측 가장자리 부분이 가장 자리 가열기(16)로 열처리된 상기 스트립은 핀치 롤(18a),(18b)를 거쳐 지나게 되며 코일러에 의해 코일된다. 상기 스트립이 예정된 길이로 코일되기 바로 전에, 코일되는 상기 스트립은 코일러에 의해 스트립의 코일링을 완성하기 위해 전단기(20)앞에 있는 핀치 롤(19)에 의해 절단되고, 그에 의해 산세척된 코일(21a),(21b)를 제공한다.
두 개의 코일러의 설비에 의해, 한 코일러에 의한 코일링의 완성시, 상기 스트립은 연속 작동을 가능하게 다른 코일러에 의해 코일된다.
도면에서,수치(22)는 트윈 롤 아래에 제공된 대기 조절 커버(23)를 나타내며, 수치(23)은 열연기 앞에 있는 대기 조절 커버 및 열연기 뒤에 있는 대기 조절 커버를 나타낸다.
제2도에 보인 장치가 이제 설명될 것이다.
제2도는 얇은 스트립같은 슬라브의 연속 주조/열간 압연/열 처리 라인 Ⅰ가 산세척 라인 Ⅱ에 또는 전단기 라인 Ⅳ에 선택적으로 연결될 수 있는 장치를 보인다.
구체적으로는, 전단기 라인 Ⅳ은 다음과 같은 것으로 이루어진다; 두 개의 급정지 시키는 롤과 한 개의 가이드와 함께 장착되고, 얇은 스트립같은 슬라브의 연속 주조/열간 압연/열 처리의 라인 Ⅰ의 열처리노(5)의 출구 측 상에 제공되는 냉각기(8)의 하부에 제공된 전향 장치(defector) 롤(24)와 공급 롤(54)과; 그리고 전형 장치 롤을 거쳐 위치된 전단기 앞에 있는 두 개의 급정지시키는 롤과 가이드, 전단기(20), 그리고 코이러와 언코일러로 사용하는 권치 릴(25).(26)을 장착한 회전 목가 형태의 코일러(27)를 갖춘 핀치 롤(19)이 제공된다. 추가로, 산세척 라인 Ⅱ은 다음과 같은 것으로 이루어진다; 코일러(8)의 출구 측면상에 있는 핀치 롤(53)을 거쳐 제공된 개폐할 수 있는 수직 통과 운반 장치(수직 운반 장치)(28)와; 산세척 장치(11)와, 깍아 다듬는 기구(15)와, 가장자리 가열기(16)와, 그리고 기계적으로 물때 벗기는 장치(9)를 거쳐 위치된 전단기(20)가 전단기 라인 Ⅳ와 평행하게 제공된다.
따라서, 코일러는 냉각기으 출구 측상에 있는 핀치 롤(53) 근처와 아래와 위치되며, 상기 스트립 1S는 두 개의 급정시키는 롤과 한 개의 가이드를 각각 갖춘 전향 장치 롤(24a),(24b)에 의해 각각 아래쪽으로 그리고 수평으로 굽어지게 되며, 핀치 롤(14)의 하부에 제공되고 그후 코일러의 두 개의 릴에 의해 교대로 코일된다.
상기 두 개의 라인은 수리 또는 유지를 위해 산세척 라인의 중지동안 얇은 스트립같은 슬라브의 연속/주조/열간 압연/열 처리 라인으로부터 상기 스트립이 전향 장치 롤(24)과 전단기(20)을 거쳐 직접적으로 냉각기(8)로부터 산세척 라인을 통과하고 그에 의해 스트립을 코일리하지 않고 코일(27) 권치 릴(25),(26)로 사입될 수 있도록 고안된다.
제3도는 제2도에 보여진 라인에서 코일러(27)의 권치 릴(25)이 언코일러로 사용되는 한 실시예를 보인다.
구체적으로, 수리 또는 유지를 위해 산세척 라인의 중지동안, 냉각된 스트립은 코일(21a)을 형성하기 위해 냉각기(8)의 출구 측면상에 제공된 핀치 롤(53)을 거쳐 권치 릴(25)에 의해 직접적으로 코일된다. 그후, 산세척 라인 작동이 재게된 후 그리고 얇은 스트립같은 슬라브의 연속 주조/열간 압연/열 처리의 라인 Ⅰ의 중지 동안, 상기 코일(21a)은 언코일되고, 그리고 상기 스트립은 핀치 롤(53)과 수직 통과 운반 장치(28)를 거쳐 산세척 라인 Ⅱ으로 삽입되고 산세척 장치, 깍아 다듬는 기구, 가장자리 가열기, 그리고 전단기를 거쳐 상기 스트립을 코일하는 권치 릴(26)로 삽입된다.
상기 스트립의 양 측 가장자리 부분이 가장자리 가열기(16)에 의해 열처리될 때, 상기 스트립의 양 측 가장자리 부분이 산화되는 것에 대한 문제가 있다. 그런 바람직하지 않은 현상을 피하기 위해 사용할 수 있는 열처리 방법은 상기 열처리가 챔버안에 밀봉된 불활성 기체를 가지며 불활성 기체로 덮인 챔버안에서 수행되며 상기 챔버는 불활성 기체 순환형 냉각기(도시되지 않음)를 사용하여 400℃이하로 냉각된다는 것이다.
제4도는 회전 목마형 코일러가 전향 장치 롤을 거쳐 연결된 전단기 라인, 깍아 다듬는 기구, 열 처리 장치. 전단기와 코일러가 제공된 깍아 다듬는 라인과, 산세척 장치, 깍아 다듬는 기구, 열 처리 장치, 전단기와 코일러가 수직 운반 장치를 거쳐 연결된 산세척 라인의 세 개의 라인은 세 개의 라인이 개폐될 수 있도록 얇은 스트립같은 슬라브의 연속 주조/열간 압연/열 처리의 라인에서 열처리노의 하부에 서로 평행하게 제공된다.
구체적으로는, 회전 목마형 코일러(27)는 한 개의 급정지시키는 롤(54)과 한 개의 가이드를 갖춘 전향 장치 롤(24)과 운반 롤(54)을 거쳐 전단기 라인 Ⅳ을 제공하기 위해 얇은 스트립같은 슬라브의 연속 주조/열간 압연/열 처리의 라인 Ⅰ에서 냉각기(8)의 하부에 연결되고, 산세척 장치(11), 깍아 다듬는 기구(15), 열처리 장치(가장자리 가열기)(16), 전단기(20)와 코일러(27)가 전단기 라인 Ⅳ와 평행하게 산세척 라인 Ⅱ을 제공하기 위해 수직 통과 운반 장치(28)을 거쳐 연결된다.
추가로, 깍아 다듬는 라인 Ⅲ을 구성하는 것이 또한 가능하다. 구체적으로는, 냉각기(8)의 출구 측면상에 제공된 운반기 롤(54)은 연장되고, 핀치 롤(51), 깍아 다듬는 기구(15), 급정지시키는 롤과 가이드를 갖춘 핀치 롤(19), 전단기(20)와 코일러(27)는 깍아 다듬는 라인 Ⅲ을 제공하기 위해 전향 장치 롤(24a)(한 개의 급정지시키는 롤을 갖춘)와 (24b)을 거쳐 연결된다.
상기 구조에 의해, 얇은 스트립같은 슬라브가 열간 압연되고 열 처리되고 그후 코일되는 라인과, 얇은 스트립같은 슬라브가 열간 압연되고 열 처리되고 그 후 산세척, 깍아 다듬기, 열 처리와 코일링과 겪게 되는 라인과, 얇은 스트립같은 슬라브가 열간 압연되고 열 처리되고 그 후 깍아 다듬기, 열 처리와 코일링을 겪게 되는 라인의 세 라인이 연결될 수 있다.
일반적으로, 코일에 대한 여러 가지 요구들이 있으며, 종종 단계들에서의 변화가 필요하게 된다. 본 발명에서, 적당한 라인이 이러한 여러 가지 요구들에 따라 단계들을 변화시키기 위해 선택될 수 있으며, 여러 가지 코일들은 연속적 또는 불연속적 작동을 거쳐 쉽게 제조될 수 있다.
추가로, 수리 또는 유지가 상기 라인들중 한 부분에서 수행되고, 동시에 다른 라인으로의 연결은 작동을 계속하기 위해 행해질 수 있다. 따라서, 모든 라인들을 중단(또는 중지)할 필요가 없으며, 전체 라인 기초에 대한 생산성을 개선하게 되는 것이 가능하다.
제3도에 보여진 실시예에 대해, 본 실시예는 코일링과 언코일링 목적을 위해 사용할 수 있는 권취 릴(25),(26)을 갖춘 회전 목마형 코일러(27)를 포함한다. 한 개의 권취 릴(25)이 수직 통과 운반 장치(28)에 연결될 때, 예를 들면 제조 시스템은 얇은 스트립같은 슬라브의 연속 주조/열간 압연/코일링의 라인 Ⅴ을 거쳐 한 개의 권취 릴(25)에 의해 코일된 코일(21a)이 언코일되고, 산세척을 행하기 위해 수직 통과 운반 장치(27)를 거쳐 산세척/깍아 다듬기/열 처리/코일링 라인 Ⅱ으로 삽입되고, 그후 다른 권취 릴(26)에 의해 코일되는 그런 방식으로 작동될 수 있다. 이 경우에서, 산세척/깍아 다듬기/열 처리/코일링 라인 Ⅱ은 얇은 스트립같은 슬라브의 연속 주조/열간 압연/열 처리/코일링 라인에 대해 독립적으로 작동될 수 있다.
제5a도와 제5b도는 스트립 1S을 분리하고 상기 스트립 1S를 산세척 장치(11)로 삽입하고 산세척 탱크(12)와 수세/건조 부분(13)에 대해 이동가능하게 한 용도의 기구(29)와 함께 장착된 스트립 운반 장치(30)의 구조에 대한 실시예를 보여준다.
제2,3도와 제4도에 주로 보여진 것처럼, 코일이 불연속적 자동으로 산세척을 겪게 될 때 상기 스트립 운반 장치(30)는 코일링 후, 예를 들면 코일러와 언코일러 둘다로 사용하는 권취 릴(25),(26)과 함께 장착된 회전 목마형 코일러(27)로부터 언코일링되고 수직 통과 운반 장치(28)을 거쳐 제5a도에 보여진 것과 같은 산세척 장치의 입구에서 산세척 탱크(21)로 삽입된 스트립(또는 견본 판 (dummy sheet)의 앞단)의 앞단을 파지하기 위해 그리고 제5b도에 보여진 것처럼 산세척 장치의 출구로 상기 스트립을 운반하기 위해 작동한다.
상기 스트립 운반 장치(30)는 구동장치 M과 함께 장착된 윈치(44a),(44b)를 이용함으로써 강철 철사(45a),(45b)를 거쳐 산세척 장치(11) 전체에 대해 제공된 가이드 레일(31)상에 이동 가능하게 되도록 하기 위해 제공된다.
상기 스트립 운반 장치의 상세가 구조가 제6a도와 제6b도에 보여졌다. 도면에서, 스트립 운반 테이블(37)은 상기 스트립 운반 테이블상에 제공된 기중기 작동기(32)를 사용하여 가이드 바퀴(33)에 의해 인도된 분리 기구(29)를 들어올릴 수 있게 매달린다.
상기 분리 기구(29)는 작동기(34)에 의해 작동된 조종기(35)와 함께 제공되며, 상기 조종기의 앞단(35a)은 굽은 부분(35c)에 거쳐 안쪽으로 굽어질 수 있도록 구성된다. 앞단(35a)은 스트립 밀기 부분(35c)의 측 부분상에 제공된 굽은 부분(35d)에 회전가능하게 제공된 연결 부재(35b)에 연결된다.
상기 스트립 운반 장치(30)가 제6a도에 보여진 것처럼 상기 스트립의 앞단을 파지할 때, 풀리게 되는 조종기의 앞단(35a)을 갖춘 상기 스트립 운반 장치(30)은 상기 스트립 1S의 앞단 부부에 위치되고, 기중기 작동기(32)는 분리 부분(29)에 있는 상기 스트립 밀기 부분(35e)을 상기 스트립 1S와 접촉하여 압박하도록 내려지게 된다.
그후, 제6b도에 보여진 것처럼, 상기 조종기(35)는 작동기(34)에 의해 낮아지게 되며, 연결 부재(35b)는 조종기의 앞단(35a)을 안쪽으로 굽히기 위해 회전되며, 그에 의해 상기 스트립 1S를 파지한다.
상기 스트립의 앞단이 풀리게 될 때, 제6a도에 보여진 것처럼, 상기 조종기(35)는 올라가게 되고, 연결 부재(35b)의 회전은 상기 조정기(35a)가 풀리게 된 위치로 되돌아가게 되는 것을 가능하게 하며, 그에 의해 상기 스트립의 앞단을 풀리게 한다.
본 발명에 따라, 상기 스트립 운반 장치가 산세척 장치내에 이동가능하도록 제공되므로, 상기 코일은 산세척 탱크내에 하나씩 옮겨질 수 있다.
추가로, 상기 스트립 운반 장치의 운반 속도는 상기 스트립이 조종기의 앞단에 의해 파지되고 풀리게 될 때, 운반 속도가 줄어들게 되고, 동시에 산세척과 수세가 행해지게 될 때, 운반 속도가 증가되는 그런 방식으로 또한 조절될 수 있다.
제7도는 수직 통과 운반 장치(28) 구조의 한 예이다.
제7도는 수직 통과 운반기 장치의 정면도이며, 운반기 유니트 밀기 테이블(43)은 스트립 1S의 양 표면 측상에 제공된다. 구동 롤러(38)과 공전 롤(41)은 밀기 테이블(43)상에 회전할 수 있게 제공된다. 추가로, 강철 철사 벨트(42)는 롤상에 고리를 만들게 된다. 상기 밀기 장치(43)는 상기 운반기 유니트 밀기 작동기(35)에 의해 스트립 1S의 표면방향에 왕복 운동 방식으로 이동되며, 장력은 밀기 테이블(43)상에 제공된 벨트 장력 제어기(40)에 의해 강철 철사 벨트(42)에 또한 가해지게 된다
상기 스트립 1S이 수직 방향으로 운반될 때, 상기 운반기 유니트 밀기 테이블(43)은 상기 스트립의 표면에 대해 강철 벨트(42)를 밀기 위해 상기 스트립 1S쪽으로 이동된다. 추가로, 벨트 장력 조졀기(40)는 예정된 장력을 강철 철사 벨트(42)에 주기 위해 구동된다. 그런 상태에서, 상기 구동 롤러(38)는 수직 방향으로 상기 강철 철사 벨트(42)를 이동시키기 위해 회전되며, 동시에 강철 철사 벨트(42)사이에 끼워진 상기 스트립 1S가 수직 방향으로 운반되도록 한다.
종래의 공정 라인에서, 로프 또는 그와 같은 것은 스트립이 지나게 되는 통로에 해당하는 롤을 거쳐 통상 지나게 되고, 상기 스트립은 그후 라인으로 인도된다. 본 발명에서, 라인을 거쳐 배치 공정으로 코일을 하나씩 지나게 하는 것이 또한 가능하다.
제8도는 코일링과 언코일링 목적을 위해 사용할 수 있는 두 개의 권취 릴과 함께 장착된 회전 목마형 코일러의 한 실시예이다.
권취 릴(25)은 비권취(unwinding)릴로 또한 사용되며, 권취 릴(25)에 의해 코일된 코일(21a)은 언코일링 핀치 롤(47)을 거쳐 언코일된다.
스트립을 언코일링하는 경우에서, 코일(21a)을 잇는 밴드는 밴드 절단기(49)로 절단되고, 상기 스트립의 앞단을 회전 목마형 코일러(27)의 언코일링 핀치 롤(47)사이로 가이드 자동 활송 장치(chute)(48)에 의해 인도되고 산세척 라인으로 공급된다.
이 경우에서, 산세척과 깍아 다듬는 단계를 거쳐 자니게 된 상기 스트립은 중지되는 회전 목마형 코일러(27)의 회전 장치(46)과 함께 권취 릴(26)에 의해 코일된다. 수치 50은 벨트 감씨기(wrapper)를 나타낸다.
본 발명에 따른 금속 코일을 제조하기 위한 공정이 설명될 것이다.
먼저, 6㎜를 넘지 않는 두께를 갖는 얇은 스트립같은 슬라브는 예를 들면 트윈 롤형 연속 주조 기계에 의해 주조된다. 생성된 얇은 스트립같은 슬라브는 주조 기계에 직접적으로 연결된 열연기에 의해 얇은 스트립같은 슬라브에 의해 소유된 열을 이용함으로써 적어도 30%의 압하율로 열간 압연되며, 생성된 열연 스트립은 열연기에 직접적으로 연결된 열처리노에서 열 처리되고 동시에 얇은 스트립같은 슬라브의 온도가 800℃이하로 낮아지지 않도록 열 유지 커버로 온도를 유지한다.
상기 열 처리 온도는 800 내지 1250℃의 범위, 바람직하게는 1100 내지 1250℃의 범위에 있게 된다. 열처리노로부터 방출된 상기 스트립은 20 내지 40℃/초의 냉각속도로 대략 1000℃ 근처의 냉각 개시 온도로부터 100℃이하의 온도로 냉각시키는 냉각기로 이동된다. 상기 냉각은 스트립의 표면상에 생성된 물때의 양을 감소시키고 동시에 알갱이 사이 부식을 막으며, 따라서 알갱이 사이의 부식에 기인한 과도한 산세척을 막는다.
순차적으로, 상기 냉각된 스트립은 산세척 장치로 삽입되고 산세척 탱크에 담긴 산세척 용액에 침지된다. 산세척 탱크에 담김 산세척 용액은 100℃바로 아래 온도에 있게 되며, 그런 높은 온도에서의 산세척은 산세척 반응율을 개선할 수 있으며, 동시에 산세척 시간을 40초 또는 그보다 적은 시간으로 단축되는 것을 가능하게 한다. 산세척의 완성후, 상기 스트립은 물로 수세되고 건조되고 산세척 장치로부터 방출되며, 상기 스트립의 양 가장자리 부분은 측면 깍아 다듬는 기구로 깍아 다듬어지게 된다. 그후, 상기 스트립은 상기 스트립의 전단면에 측면 깍아 다듬는 기구에 의해 야기된 작업 담금질(work hardening)에 의해 생성된 상기 스트립의 전단면의 변형을 제거하기 위해 900 내지 1100℃의 범위로 가열되는 열 처리 장치를 거쳐 지나게 된다.
상기 전단 변형이 제거될 때, 상기 전단 변형에 기인한 상기 스트립의 파손은 예를들면 스트립의 냉간 압연 또는 냉각 작업시에 억제될 수 있다.
트윈 롤형 연속 주조 기계에 의해 얇은 스트립같은 슬라브를 연속적으로 주조하고 본 발명에 의해 행해진 얇은 스트립같은 슬라브를 열간 압연함으로써 제조된 스트립의 측면 가장자리 부분은 무질서한 모양으로 가지며 고르지 못하며, 그와 같은 열연 스트립이 고 장력하에 고 압하율로 냉연될 때, 크랙이 크랙의 원인으로 작용하는 고르지 못한 부분과 함께 생성되는 가능성이 있게 되며, 동시에 스트립의 파손을 가져온다. 본 발명에서, 상기 스트립의 측 가장자리 부분에 깍아 다듬어지게 된 후, 깍아 다듬어지는 것에 기인한 작업 다듬질에 의해 생성된 전단 변형은 열 처리에 의해 제거되고, 그에 의해 상기 바람직하지 않은 현상을 피하게 된다.
상기 스트립은 그 후 상기 스트립의 앞단과 후단의 절단 또는 코일의 필요한 양을 제공할 목적을 위해 그것의 폭방향에서의 상기 스트립의 절단이 수행되는 전단기를 거쳐 지나게 된다. 상기 코일은 그후 권취 릴에 의해 코일된다.
추가로, 본 발명에 따라, 산세척 라인이 열 처리 라인, 즉 얇은 스트립같은 슬라브의 연속 주조/열간 압연/열 처리의 라인에 연결된 상기 실시예외에도, 깍아 다듬기 라인 또는 전단기 라인이 상기 열 처리 라인에 연결된 한 실시예를 사용하는 것이 또한 가능하다.
구체적으로는, 상기 스트립 운반 라인에 연결하기 위한 수직 통과 운반 장치는 냉각기의 출구 측면상에 제공되고, 추가로 코일 카(coil car)는 회전 목마형 코일러에서처럼, 상기 코일이 전달되고 수용되는 것을 가능하기 위해 코일링과 언코일링의 두 목적을 위해 사용하는 두 개의 권취 릴의 각각에 대해 제공되며, 따라서 라인의 두 개 내지 세 개의 시리즈가 서로 독립적으로 작동되는 것을 가능하게 한다.
따라서, 본 발명의 공정에 따라, 주조, 열간 압연, 열 처리 또는 산처리 장치를 수리하기 위해 중지하는 경우, 예를 들면 얇은 스트립같은 슬리브를 연속적으로 제조하는 장치만이 단지 작동될 수 있을 때, 또는 선택적으로 산세척과 깍아 다듬기 장치만이 작동될 수 있을 때, 또는 선택적 산세척과 깍아 다듬기 장치만이 작동될 수 있을 때, 상기 라인 통과는 단계의 변화를 행하기 위해 연결될 수 있으며, 그에 의해 처리된 코일을 제조할 수 있다.
상기 목적을 유리하게 달성하기 위해, 본 발명은 다음 구성을 갖는 장치를 제공하고 이런 장치를 사용하여 냉연 제조품에 해당하는 상기 강철 제조품에 제조하는 공정을 제공한다.
구체적으로는, 본 발명에 따라, 얇은 스트립같은 슬라브로부터 금속 코일을 연속적으로 제조하는 아래와 같은 것으로 이루어지는 장치를 제공한다.
상기 장치는 얇은 스트립같은 슬라브를 연속적으로 주조하는 장치와 상기 장치에 의해 준비된 얇은 스트립같은 슬라브를 열간 압연하는 열연기와; 열연 스트립을 열처리하는 열처리노와; 열처리노에서 열 처리된 상기 스트립을 냉각하는 냉각기와; 냉각 스트립을 산세척하는 장치와; 산세척 스트립의 양 측 가장자리 부분을 깍아 다듬는 깍아 다듬는 기구와 깍아 다듬어지게 되는 그의 양 측 가장자리 부분의 양 부분을 갖는 상기 스트립을 코일링하는 코일러로 이루어지며, 상기 장치는 순서대로 배열된다.
상기 장치의 순서대로의 배열은 냉연 제조품에 해당하는 제조품이 매우 높은 효율성으로 얇은 스트립같은 슬라브로부터 제조되는 것을 가능하게 한다.
추가로, 본 발명은 수직 방향으로 전환된 상기 스트립의 운반 방향을 갖는 냉각기에서 냉각된 상기 스트립을 운반하는 수직 운반 장치가 상기 냉각지의 출구 측상에 제공되며, 코일러와 언코일러로 둘 다 사용하는 두 개의 권취(take-up) 릴을 갖는 코일러가 수직 운반 장치 근처에 제공되며, 수직 운반 장치로부터 연속적으로 제공된, 산세척 장치와, 깍아 다듬는 기구와, 전단기와 코일러의 산세척 라인과, 냉각된 스트립이 냉각기의 출구 측면상에 독립적으로 제공된 운반 롤을 거쳐 전단기 전에 제공된 핀치 롤로 삽입되고, 전단기를 거쳐 지나고, 코일되는 전단기 라인(shear line)과, 냉각된 스트립이 추가로 연장된 운반기 롤을 거쳐 깍아 다듬기 기구 전에 제공된 핀치 롤로 삽입되고, 깍아 다듬기 기구와 전단기를 거쳐 지나고 그후 코일되는 깎아 다듬기 라인에 제공되며, 따라서 바람직한 라인을 선택하는 동안 상기 장치가 작동되는 것을 가능하게 하도록 구성된다.
추가로, 상기 장치에서, 산세척 라인의 중지중, 상기 열 처리된 스트립은 직접적으로 코일될 수 있으며, 산세척 라인의 재게시 때에, 언코일될 수 있고, 산세척 라인으로 삽입되고, 산세척과 깍아 다듬기 기구와 전단기를 거쳐 지나며 그후 코일될 수 있다.
상기 장치는 상기 라인에 전류가 통하는 동안 작동될 수 있으므로, 각 단계에서 수리 또는 유지를 위해 라인의 전체 시리즈를 중단시킬 필요가 없으며, 동시에 생산성 저하를 막으며, 동시에 공정에서 코일의 양에서의 증가와 코일의 축적을 억제한다.
추가로, 라인은 코일에 대한 여러 가지 요구에 따라 선택될 수 있으며, 동시에 바람직한 코일이 쉽게 제조되는 것을 가능하게 한다.
더욱이, 산세척 단계와 깍아 다듬기 단계와 관련된 비용에서의 감소와 전달을 위한 시간의 단축은 용접기(welder)와 고리 만들기(looper)의 설비없이 달성될 수 있다.
추가로, 본 발명은 상기 제조 장치를 사용하여 다음 제조 공정을 제공할 수 있다.
구체적으로는, 6㎜를 넘지 않는 두께를 갖는 얇은 스트립같은 슬라브가 연속 주조 기계에 의해 제조되며, 얇은 스트립같은 슬라브는 열연 스트립을 형성하기 위해 적어도 30%의 압하율로 열간 압연된다. 그후, 상기 열연된 스트립은 800 내지 1250℃의 온도 범위로 열처리되고 1000℃ 주위의 냉각 개시 온도에서 100℃이하의 온도로 20 내지 40℃/초의 냉각 속도로 냉각된다. 상기 냉각된 스트립은 산세척되고, 상기 스트립의 양 측 가장자리 부분을 깍아 다듬기 위해 깍아 다듬는 기구를 거쳐 지나며, 산세척된 코일을 형성하기 위해 코일된다.
본 발명에서, 상기 열 처리된 스트립이 냉각된 후, 상기 스트립은 산세척 장치와, 깍아 다듬는 기구와, 전단기를 거쳐 지나게 되며 그후 냉각되는 산세척 라인과, 상기 스트립이 전단기를 거쳐 지나게 되고 그후 코일되는 깍아 다듬기 라인과, 또는 상기 스트립이 전단기를 거쳐 지나게 되고 그후 코일되는 전단기 라인이 산세척 코일 또는 열연 코일을 제저하기 위해 선택될 수 있다.
제1도에서 보여진 연속 주조/열간 압연/열 처리/산세척 장치가 제공되었다. 먼저, 2 내지 4㎜의 두께와 800 내지 1300㎜의 폭을 갖는 스테인레스강의 얇은 스트립같은 슬라브는 30내지 150m/min의 비율로 연속적으로 주조되었고, 1200℃의 온도를 갖는 스테인레스강의 얇은 스트립같은 슬라브가 1.5 내지 2.7㎜의두께를 갖는 스테인레스강 스트립을 제조기 위해 적어도 30%의 압하율로 열간 압연되었다. 상기 스트립은 그후 4 내지 10초동안 1100 내지 1250℃로 열 처리되는 열처리노를 거쳐 통과되었다. 열 처리된 스트립은 그후 50℃/초의 비율로 100℃로 냉각되었다. 상기 냉각된 스트립은 그후 숏 블라스트되었으며 그후 황산 플루오르질산의 산세척 용액을 담고 있는 산세척 탱크로 들여졌으며, 그곳에서 산세척은 산세척 용액 온도 70℃와 침지 시간 30초의 상태하에 수행되었다. 산세척된 스트립은 그후 수세/건조 부분에서 수세되고 건조되었다. 상기 건조된 스트립은 깍아 다듬는 기구를 통해 통과되었다. 전단면은 900 내지 1100℃의 불활성 분위기에서 가장자리 가열기에 의해 열 처리되었고, 상기 스트립은 그후 냉각되었고 산세척된 코일을 제조하기 위해 코일러에 의해 코일되었다.
따라서 얻어진 산세척된 코일은 크랙이 없으며, 균일한 내부 조직과 알갱이사이의 부식에 대한 걱정이 없는 좋은 표면 외관, 즉 안정한 구조를 가지며, 동시에 좋은 질을 나타낸다. 추가로, 종래의 (중앙처리장치에) 연결되지 않은(off-line) 산세척과 비교할 때, 산세척을 위한 취급 비용은 상당히 감소될 수 있으며, 동시에 산세척 시간은 상당하게 단축될 수 있다.
본 발명의 주요한 목적은 산세척/깍아 다듬기/열 처리 라인을 얇은 스트립같은 슬라브의 연속 주조/열간 압연/열 처리공정에 연결하는 것이며, 그에 의해 얇은 스트립같은 슬라브의 연속 주조/열간 압연/산세척/깍아 다듬기/열 처리의 연속 공정을 실현하는 것이다. 그러나, 본 발명은 또한 라인의 수리 또는 유지를 위한 전체 라인의 중단(또는 중지)을 최소화하고, 다른 처리 단계가 요구될 때, 여러 단게들의 조합을 가능하게 하며 그에 의해 처리 단계의 조합 범위를 넓힐 수 있는 다수의 교활할 수 있는 라인을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기 실시예들에 한정되지 않으며 본 발명을 구성하기 위해 필요한 장치와 기구를 구성하는 요소에 관한 형태, 구조, 기구, 수치, 크기, 구성, 작동 상태등은 본 발명의 사용된 물질, 작동 상태 등에 따라 변경될 수 있으며 개조될 수 있으며, 그런 변경과 수정들을 청구항에 한정된 본 발명의 구성과 일치하는 한 변경되고 개조될 수 있다.
본 발명에 사용할 수 있는 강철 물질은 일반 강철, 스테이레스강, 전자기 강철, 그리고 특수 강철같은 다른 강철을 포함한다.
본 발명에서, 산세척 장치와 깍아 다듬는 기구는 얇은 스트립 같은 슬라브의 연소 주조/열간 압연/열 처리에 대한 라인과 직접 연결되게 제공되며, 동시에 산세척과 깍아 다듬는 단계의 비용에서의 감소와 전달을 위한 시간의 단축에 기여한다. 추가로, 얇은 스트립같은 슬라브의 연속 주조/열간 압연/열 처리의 라인과 산세척 라인과, 깍아 다듬기 라인과, 또는 전단기 라인은 교환할 수 있는 방식으로 작동될 수 있다. 따라서, 각 단계의 수리 또는 유지의 이유로 라인 전체 시리즈를 중단(또는 중지)할 필요가 없으며, 동시에 생산성에의 저하를 방지하고 공정에서 코일의 양이 증가와 코일의 쌓임을 방지할 수 있다.
일반적으로, 코일에 대한 여러 가지 요구들이 있으며, 종종 단계들에 대한 변화가 필요하다. 본 발명에서, 적당한 라인은 단계들을 변화시키기 위해 이러한 여러 가지 요구들에 따라 선택될 수 있으며, 여러 가지 코일들은 연속 또는 불연속적 자동을 거쳐 쉽게 제조될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 금속 코일 제조는 산업상의 견지로부터 매우 유리한다.

Claims (10)

  1. 얇은 스트립같은 슬라브를 연속적으로 주조하는 장치와 상기 장치에 의해 얇은 스트립같은 슬라브를 열간 압연하는 열연기와; 상기 열연기에 의해 압연된 상기 스트립을 열처리하는 열처리노와; 열처리노에서 열 처리된 상기 스트립을 냉각하는 냉각기와; 상기 냉각된 스트립을 산세척하는 산세척 장치와; 상기 산세척된 스트립의 양 측 가장자리 부분을 깍아 다듬는 깍아 다듬는 기구와 깍아 다듬어지게 되는 그것의 양 측 가장자리 부분의 선단 부분을 갖는 상기 스트립을 코일링하는 코일러로 이루어지며, 상기 장치들은 순서대로 배열되는 것을 특징으로 하는 얇은 스트립같은 슬라브로부터 금속 코일을 연속적으로 제조하는 장치.
  2. 얇은 스트립 같은 슬라브를 연속적으로 주조하는 장치와, 상기 장치에 의해 주조된 얇은 스트립같은 슬라브를 열간 압연하는 열연기와, 상기 열연기에 의해 압연된 상기 스트립을 열처리하는 열처리노와; 상기 열처리노에서 열처리된 상기 스트립을 냉각하는 냉각기와; 수직 방향에 대해 전환된 상기 스트립의 운반 방향으로 상기 냉각기에서 냉각된 상기 스트립을 운반하는 수직 운반 장치와; 상기 운반 장치에 운반된 상기 냉각된 스트립을 산세척하는 산세척 장치와; 상기 산세척된 스트립의 양 측 가장자리 부분을 깍아 다듬는 측 깍아 다듬는 기구와; 그것의 폭 방향으로 측-깍아 다듬어진 스트립을 절단하는 전단기 및 코일러와 언코일러로 둘다 사용하는 두 개의 권취 릴을 갖는, 수직 운반 장치 근처에 제공되는 코일러로 이루어지며, 연속 주조, 열간 압연, 열 처리, 그리고 산세척으로 이루어지는 라인과, 상기 라인과 평행하게 제공하기 위해 상기 수직 운반 장치의 하부에 제공되는 운반 롤과, 상기 냉각기에서 냉각된 상기 스트립을 상기 전단기의 상부에 제공된 핀치 롤로 삽입하는 전단기 라인을 구성하기 위해 순서대로 배열되는 것을 특징으로 하는 얇은 스트립같은 슬라브로부터 금속 코일을 연속적으로 제조하는 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 운반 롤은 연속 주조/열간 압연/열 처리 라인, 상기 냉각기에서 냉각된 상기 스트립을 상기 깍아 다듬는 기구의 상부에 제공된 핀치 롤로 삽입하고 깍아 다듬기와 전단을 시행하는 깍아 다듬기 라인과 평행하게 제공되도록 연장되는 것을 특징으로 하는 얇은 스트립같은 슬라브로부터 금속 코일을 연속적으로 제조하는 장치.
  4. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서, 상기 스트립의 상기 전단면을 열 처리하는 장치는 상기 깍아 다듬는 기구의 하부에 추가로 제공되는 것을 특징으로 하는 얇은 스트립같은 슬라브로부터 금속 코일을 연속적으로 제조하는 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 산세척 장치에 대해 상기 스트립을 이동시키고, 동시에 상기 스트립의 앞단을 파지하는 상기 스트립 운반 장치는 산세척 장치내에 추가로 제공되는 것을 특징으로 하는 얇은 스트립같은 슬라브로부터 금속 코일을 연속적으로 제조하는 장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 수직 운반 장치는 상기 스트립의 양 측면과 접촉하여 압박된 강철 철사 벨트와 상기 강철 철사 벨트를 구동시키는 구동 롤러로 이루어지는 것을 특징으로 하는 얇은 스트립같은 슬라브로부터 금속 코일을 연속적으로 제조하는 장치.
  7. 연속 주조 기계에 의해 6㎜를 넘지 않는 두께를 갖는 얇은 스트립같은 슬라브를 주조하는 단계와; 열연 슬립을 형성하기 위해 적어도 30%의 압하율로 상기 얇은 스트립같은 슬라브를 열간 압연하는 단계와; 상기 열연 스트립을 800 내지 1250℃의 온도 범위에서 열처리하는 단계와 그후 대략 1000℃의 냉각 개시 온도로부터 100℃ 이하의 온도로 20 내지 40℃/초의 냉각 속도로 상기 열처리된 스트립을 냉각하는 단계와; 상기 냉각된 스트립으르 산세척하는 단계와 상기 스트립의 양 측 가장자리부를 깍아 다듬기 위해 깍아 다듬는 기구를 거쳐 상기 산세척된 스트립을 통과시키는 단계와 금식 코일을 형성하기 위해 상기 스트립을 일링하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 얇은 스트립같은 슬라브로부터 금속 코일을 제조하는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 스트립이 깍아 다듬기 기구를 통과한 후, 상기 스트립의 전단면은 비산화 분위기서 900 내지 1100℃로 열처리되는 것을 특징으로 하는 얇은 스트립같은 슬라브로부터 금속 코일을 제조하는 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 열처리된 스트립이 냉각된 후, 산세척과, 깍아 다듬는 기구와 전단기를 거쳐 상기 스트립을 코일링하는 산세척 라인과, 전단기를 거쳐 상기 스트립을 코일링하는 깍아 다듬는 라인과, 또는 전단기를 거쳐 상기 스트립을 코일링하는 전단기 라인이 산세척된 코일 또는 열연 코일을 제조하기 위해 선택되는 것을 특징으로 하는 얇은 스트립같은 슬라브로부터 금속 코일을 제조하는 방법.
  10. 제7항에 있어서, 상기 열처리된 스트립은 산세척 처리의 중지동안 직접적으로 코일되며, 산세척 처리의 재개시 때에, 언코일되는 산세척과, 깍아 다듬는 기구와 전단기를 거쳐 통과하게 되며 그후 코일되는 것을 특징으로 하는 얇은 스트립같은 슬라브로부터 금속 코일을 제조하는 방법.
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