KR100227227B1 - 연속압연방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

연속압연 방법은, 선행빌렛의후단과 후행빌렛의 선단을 플래시버트 용접하는 플래시버트 용접공정, 용접부에 발생한 버를 제거하는 연삭공정, 가열된 연속빌렛을 압연기열로 연속압연하는 공정으로 이루어진다. 플래시버트 용접공정은, 고정식 용접기에 의한 제1의 접속과 주행식 용접기에 의한 제2의 접속으로 이루어진다. 연속압연장치는, 고정식 용접기, 주행식 용접기, 주행식 연삭기, 유도가열장치와 연속압연기로 이루어진다.

Description

연속압연 방법 및 그 장치

제1도는 본 발명의 실시형태 1-1에 관계되는 연속압연의 제조라인을 나타내는 개요도.

제2도는 실시형태 1-1의 타임챠트.

제3도는 본 발명의 실시형태 1-2에 관계되는 연속압연의 제조라인을 나타내는 개요도.

제4도는 턴테이블의 다른 구성예를 나타내는 도면.

제5도는 본 발명의 실시형태 2-1에 관계되는 연속압연의 제조라인을 나타내는 개요도.

제6도는 실시형태 2-1의 타임챠트.

제7도는 본 발명의 실시형태 2-2에 관계되는 연속압연의 제조라인을 나타내는 개요도.

제8도는 제7도의 A-A선의 화살표 방향으로 본 도면.

제9도는 본 발명의 실시형태 2-3에 관계되는 제조라인을 나타내는 개요도.

제10도는 본 발명의 실시형태 2-4에 관계되는 연속압연의 제조라인을 나타내는 개요도.

제11도는 턴테이블의 다른 구성예를 나타내는 도면이다.

선재, 봉강 또는 형강 등을 에너지 절약ㆍ고효율로 제조하는 것을 목적으로 한 종래의 연속압연법에 있어서는 가열로에서부터 빌렛을 하나씩 추출하여서, 1대의 주행식 플래시버트 용접기에 의해 선행하는 빌렛의 후단과 후행하는 빌렛의 선단을 용접하고, 이어서 그 용접부의 버를 스카이퍼 등으로 제거하며, 이 연속한 빌렛을 유도가열장치에 의해 압연에 필요한 온도로 승온시킨 후, 압연기열(壓延機列)로 연속 압연하는 것이다(예를 들면, 특개소 52-43754호). 또한, 연속주조기로부터 직송되는 빌렛을 연속압연하는 직송압연법(HDR, Hot Direct Rolling의 약자)에 있어서도 마찬가지로 1대의 주행식 플래시버트 용접기를 사용하여 연속압연을 행하고 있다(예를 들면, 특공소 57-11722호).

빌렛의 연속압연에 있어서는, 한개의 빌렛의 처리타임 사이클을 단축하는 것이 중요하지만, 종래 일반적으로 사용되어지고 있는 빌렛 한 개당 중량은 0.5ton~2ton으로서, 70~80ton/hr 이상의 생산능력을 높이기 위해서는 한 개의 빌렛 처리타임 사이클은 1분 이하가 필요하다.

그렇지만, 종래의 연속압연법에서는 온라인 주행식 용접기를 1대 밖에 배치하고 있지 않기 때문에, 주행식 용접기가 원래 가지고 있는 용접시간을 단축하는 것은 어려우므로 도저히 1분 이하의 타임사이클을 실현한다는 것은 불가능하였다.

본 발명은 빌렛의 처리타임 사이클을 단축할 수 있는 연속압연 방법 및 그 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 플래시버트 용접공정, 연삭공정, 가열공정과 연속압연공정으로 이루어지는 제1의 연속압연 방법을 제공한다. 플래시버트 용접공정에 있어서는 선행 빌렛의 후단과 후행 빌렛의 선단이 플래시버트 용접되어서, 용접부를 가지는 연속빌렛이 형성된다.

연삭공정에 있어서는 이 용접부에 발생한 버가 제거된다. 가열공정에 있어서는 버가 제거된 빌렛이 가열된다. 연속압연공정에 있어서는 가열된 연속빌렛이 압연기열에 의해 연속압연된다.

이 플래시버트 용접공정은 준비공정, 제1의 접속공정과, 제2의 접속공정으로 이루어진다. 준비공정에 있어서는 직렬로 배치된 고정식 용접기와 주행식 용접기가 준비된다. 제1의 접속공정에 있어서는 고정식 용접기에 의해 빌렛이 접속되어, 적어도 2배의 길이를 가지는 배척(倍尺)빌렛이 만들어진다. 제2의 접속공정에 있어서는 접속된 배척빌렛이 주행식 용접기에 의해 연속빌렛이 형성된다.

더욱이, 본 발명은 고정식 용접기, 주행식 용접기, 유도가열장치와 연속압연기로 이루어지는 연속압연장치를 제공한다. 고정식용접기는 빌렛을 플래시버트 용접으로 접속하여, 제1의 용접부를 가지는 적어도 2배의 길이인 배척빌렛으로 만든다. 주행식 용접기는 이 배척빌렛을 선행의 연속빌렛과 플래시버트 용접으로 접속하여, 제2의 용접부를 가지는 연속빌렛으로 만든다. 고정식 용접기와 주행식 용접기는 직렬로 배치되고 있다. 주행식 연삭기는 제1의 용접부와 제2의 용접부에 발생한 버를 연삭한다. 유도가열장치는 버가 연삭된 연속빌렛을 가열한다. 연속압연기는 가열된 연속빌렛을 연속압연한다.

또, 본 발명은 플래시버트 용접공정, 연삭공정, 가열공정과 연속압연공정으로 이루어지는 제2의 연속압연방법을 제공한다. 플래시버트 용접공정에 있어서는 선행 빌렛의 후단과 후행 빌렛의 선단이 플래시버트 용접되어, 용접부를 가지는 연속빌렛이 형성된다. 연삭공정에 있어서는 이 용접부에 발생한 버가 제거된다. 가열공정에 있어서는 버가 제거된 빌렛이 가열된다. 연속압연공정에 있어서는 가열된 연속빌렛이 압연기열에 의해 연속압연된다.

이 플래시버트 용접공정은 준비공정, 제1의 접속공정, 이송공정과 제2의 접속공정으로 이루어진다. 준비공정에 있어서는 제1의 라인에 고정식 용접기가 배치되고, 제1의 라인과는 다른 압연라인에 일치하는 제2의 라인에 주행식 용접기가 배치된다. 제1의 접속공정에 있어서는 고정식 용접기에 의해 빌렛이 접속되어, 적어도 2배의 길이를 가지는 배척빌렛이 만들어진다. 이송공정에 있어서는 접속된 배척빌렛이 제2의 라인에 간헐적으로 이송된다. 제2의 접속공정에 있어서는 이송된 배척빌렛이 주행식 용접기에 의해 연속빌렛에 접속된다.

더욱이, 또 발명은 제1의 라인에 배치된 고정식 용접기, 상기 제2의 라인에 배치된 주행식 용접기, 주행식 연삭기, 유도가열장치와 연속압연기로 이루어진다. 제2의 라인은 이 제1의 라인에 라인접속기를 통하여 평행 또는 직각으로 접속된다. 고정식 용접기는 빌렛을 플래시버트 용접으로 접속하여, 제1의 용접부를 가지는 적어도 2배의 길이인 배척빌렛을 만든다. 주행식 용접기는 이 배척빌렛을 선행의 연속빌렛과 플래시버트 용접으로 접속하여, 제2의 용접부를 가지는 연속빌렛을 만든다. 주행식 연삭기는 제1의 용접부와 제2의 용접부에 발생한 버를 연삭한다. 유도가열장치는 버가 연삭된 연속빌렛을 가열한다. 연속압연기는 가열된 연속빌렛을 연속압연한다.

본 발명에 관계되는 연속압연법은 선행빌렛의 후단과 후행빌렛의 선단을 접속하는 플래시버트 용접공정, 그 용접부의 버를 제거하는 연삭공정, 그리고 연속적으로 접속된 연속빌렛을 가열하는 가열공정을 거쳐서, 그 연속빌렛을 압연기열로 연속압연하는 방법에 있어서, 플래시버트 용접공정에 사용되는 용접기가 직렬로 배치된 고정식 용접기와 주행식 용접기로 이루어지고, 최초에 고정식 용접기에 의해 빌렛을 적어도 2배의 길이로 접속하는 제1의 공정과, 이어서 그 배척의 빌렛을 주행식 용접기에 의해 접속하는 제2의 공정으로 가지는 것을 특징으로 하는 것이다.

고정식 용접기에 있어서, 단위중량의 빌렛을 적어도 2배의 길이로 접속하기 위하여, 주행식 용접기에서는 이 배척의 빌렛을 접속하면 족하므로, 플래시버트 용접시간에 충분한 여유를 줄 수가 있다. 이로서, 빌렛의 처리시간 사이클의 단축이 가능하게 된다.

또, 주행식 용접기에 의한 제2의 공정에서는, 빌렛의 이송속도를 압연기열의 제1스탠드의 맞물림속도와 동일하게 하여, 용접 개시시점에서 후행 배척빌렛이 연속빌렛에 뒤따라가도록 이송제어를 행한다. 이것에 의해 빌렛에 무리한 힘이 걸리지 않게 함과 동시에, 빌렛의 연속적 용접 및 연속압연이 가능하게 된다.

본 발명은 가열로를 이용하는 연속압연법, 혹은 연속주조기를 이용하는 직송압연법에 적용할 수 있는 것으로서, 전자의 방법에서는 고정식 용접기의 윗부분에 가열로 배치하여, 제2 공정의 용접시간보다도 짧은 거의 일정한 시간피치로 빌렛을 가열로에서부터 추출한다. 후자의 방법에서는 고정식 용접기의 윗부분에 빌렛을 복수 스트랜드로 주조하는 연속주조기를 배치하여, 비교적 짧은 길이로 절단된 빌렛을 라인접속기를 통하여 제2 공정의 용접시간 보다도 짧은 거의 일정한 시간피치로 고정식용접기에 직송한다. 여기에서, 라인접속기라 함은, 연속주조기의 주조라인과 빌렛의 연속화 라인을 단속적으로 또는 간헐적으로 접속하는 것으로서, 예를 들면, 턴테이블,트랜스퍼 컨베이어, 시프트대차를 포함하는 것이다.

다연주조(多連鑄造)의 연속주조기가 건물 옥상 등의 제약으로 빌렛을 비교적 짧게 절단하지 않으면 안되는 경우나, 더구나 타임사이클이 1분 이상 걸리는 것과 같은 경우에 본 발명이 특히 효과적이다.

상기의 직송압연법에 의한 경우는, 가열로가 불필요할 뿐만 아니라, 빌렛이 보유하는 열을 효과적으로 활용할 수가 있기 때문에, 유도 가열장치로 연속주조기의 출측온도를 약 920℃에서 압연온도 1020℃정도까지 약 100℃만 승온시키면 되므로 가열원(加熱原) 단위가 현저하게 저하하게 된다.

이상의 연속압연법에 사용하는 본 발명의 연속압연장치는, 연속적으로 접속된 빌렛을 연속압연하는 압연기열의 윗부분에서부터, 빌렛을 적어도 2배의 길이로 플래시버트 용접으로 접속하는 고정식 용접기와, 이 배척빌렛을 선행의 연속빌렛과 플래시버트 용접하는 주행식 용접기와, 각 용접부의 버를 연삭하는 주행식 연삭기와, 연속빌렛을 가열하는 유도가열장치를 직렬로 배치하고, 또한, 고정식 용접기와 주행식 용접기를 직렬로 배치한 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 연속압연장치는, 고정식 용접기의 윗부분에 빌렛의 가열로를 배치하던가 또는 고정식 용접기의 윗부분에, 빌렛을 복수 스트랜드로 연속주조하는 연속주조기와, 비교적 짧은 길이로 절단된 빌렛을 고정식 용접기에 단속적으로 접속하는 라인용접기를 배치하는 것이다.

[실시형태 1-1]

제1도는 본 발명의 제1-1실시형태에 관계되는 연속압연의 제조라인을 나타내는 개요도이다. 제1도에서 1은 가열로, 2는 디스케일러, 3은 고정식의 플래시버트 용접기(이하, 고정식 용접기라 한다), 4는 디스케일러, 5는 주행식의 플래시버트 용접기(이하, 주행식 용접기라 한다), 6은 주행식의 연삭기, 7은 유도가열장치, 8은 연속압연기이도, 8a는 그 제1 스탠드이다.

빌렛(10)의 연속화라인(12)과 연속압연기(8)의 압연라인(13)은 일치하고 있으므로, 이 직선상의 하나의 제조라인(11) 위에 디스케일러(2)부터 연속압연기(8)가 직렬로 배치되며, 또한 고정식 용접기(3)와 주행식 용접기(5)는 직렬로 배치된다.

우선, 상기와 같이 구성된 연속압연 장치에 있어서 빌렛의 접속방법의 개요에 대해서 설명한다.

정척(定尺)의 빌렛(10)은, 가열로(1) 안을 횡으로 이송되면서 가열되어, 하나씩 가열로(1)에서부터 추출된다. 최초의 빌렛(10)이, 디스케일러(2)에 의해 그 선단부 및 후단부의 스케일을 제거한 후, 고정식 용접기(3)로 이송되고, 그 중심위치에 빌렛(10)의 후단의 위치를 맞추어서 정지시킨다. 이 위치 결정 장치는, 이송테이블의 트레킹제어라도 좋고, 디스어피어링 스토퍼를 이용하는 방법이라도 좋다. 이어서 두번째로 추출된 빌렛(10)이 마찬가지로 디스케일러(2)를 거쳐서 고정식 용접기(3)로 이송되어, 첫번째의 빌렛의 후단과 두번째의 빌렛의 선단을 플래시버트 용접한다. 여기에서, 2배의 길이를 가지는 배척빌렛이 만들어진다. 이것이 첫번째의 배척빌렛으로 된다.

이어서, 첫번째의 배척빌렛은, 디스케일러(4)에 의해 선단부 및 후단부의 스케일을 제거한 후, 주행식 용접기(5)로 이송되어, 일시 정지하고, 그리고 고정식 용접기(3)에서 마찬가지로 하여 접속된 두번째의 배척빌렛이 용접개시 시점에서 첫번째의 배척빌렛에 뒤쫓아가는 것 같이 이송제어함으로써, 첫번째와 두번째의 배척빌렛끼리를 플래시버트 용접한다. 여기에서, 빌렛은 4배의 길이로 된다. 즉, 4L빌렛(L은 1개의 빌렛길이)이 만들어진다.

그 후, 주행식 용접기(5)에서 이 4L빌렛에 2L씩 차례로 덧붙임으로서, 빌렛의 연속적접속이 행하여진다.

이와 같이 하여, 연속화 된 빌렛은, 각 용접부의 버를 주행식 연삭기(6)로 연삭 제거한 후, 유도가열장치(7)를 통과하는 과정에서 압연에 필요한 온도(약 1020℃)까지 가열승온되어, 연속압연기(8)에 의해 연속압연된다.

상기의 동작을 제2도의 타임챠트를 이용하여 더욱 더 상세히 설명한다. 이 타임챠트는, 횡축을 시간축으로 하고, 종축에 주요한 기계간의 거리 및 배치를 나타낸 것이다.

이 예에서는 빌렛의 추출시간 피치(t)를 30sec로 하고 있다. 부호 ①, ②, …, ⑧은 빌렛(10)의 추출순서를 나타내고 있다. 또, 종축을 따라 나타낸 L의 길이가 1개당 빌렛의 길이이다.

그리고, 최초의 빌렛(①)이 가열로(1)에서부터 추출되어, 고정식 용접기(3)로 이송되고(이송시간(t1)), 그 중심위치에 빌렛(①)의 후단을 맞추어서 정지시킨다(대기시간(t2)).

이어서, 두번째의 빌렛(②)이 30sec후에 추출되어, 첫번째(①)와 플래시버트 용접된다. 이 배척(2L) 빌렛(10a)이 첫번째로 되어, 소정의 대기시간(t3)후에 주행식 용접기(5)쪽으로 이송되고(이송시간(T1)), 후행의 배척빌렛(10b)이 도달 할 때까지 정지시킨다(대기시간(T2)).

이 첫번째의 배척빌렛(10a)을 주행식 용접기(5)로 이송개시함과 거의 동시에 세번째의 빌렛(③)을 추출하여, 세번째(③)와 네번째(④)를 배척빌렛(10a)의 대기시간(T2)중에 접속하고, 두번째의 배척빌렛(10b)을 대기시간(t2)후에 주행식 용접기(5)쪽으로 이송한다. 이때, 두번째의 배척빌렛(10b)의 선단이, 대기중의 첫번째의 배척빌렛(10a)의 후단에, 점(Ws)의 용접개시시점으로 뒤따라가는 것 같이 배척빌렛(10b)의 이송을 제어한다. 배척빌렛(10b)이 따라붙은 시점에서 주행식 용접기(5)가 주행을 개시하여, 점(We)의 시점에서 첫번째의 배척빌렛(10a)과 두번째의 배척빌렛(10b)의 용접이 완료한다. 그 주행식 용접기(5)는 원래의 위치로 후퇴한다. 주행식 용접기(5)의 실 용접시간(WT1)은 약 24sec정도로서, 복귀시간(WT2)도 포함한 전체 용접시간(WT)은 60sec 이내에 완료하도록 타임챠트가 짜여 있다. 여기에서, 첫번째의 4L 빌렛(10A)이 만들어진다. 또, 4L 빌렛(10A)의 이송속도는 연속압연기의 제1스탠드의 맞물림 속도와 같은 속도로 하여, 점(P)의 시점에서 4L 빌렛(10A)의 선단이 제1스탠드에 맞물려진다. 주행식 용접기(5) 및 주행식 연삭기(6)의 속도는 맞물림 속도와 같은 보조로 짜여 있다. 또, 용접부 버의 연삭시간(GT)은 극히 짧으므로, 용접시간 중에 충분히 여유를 가지고 연삭할 수가 있다.

다섯번째의 빌렛(⑤)은, 약간 추출이 늦추어지도록(추출지연시간(t4)) 짜여져 있으므로, 그 대기시간(t5)을 짧게 하여 냉각을 방지하고 있다. 그리고, 여섯 번째의 빌렛(⑥)과 용접된 세번째의 배척빌렛(10c)이 앞의 4L 빌렛(10A)과 주행식 용접기(5)에 의해 접속되어 2L 만큼 보충된다. 즉, 6L 빌렛(10B)으로 된다. 이와같이 하여 차례 차례로 2L 만큼씩 보충되어 (8L 빌렛(10C), 10L 빌렛, …), 빌렛의 연속화를 행하면서 연속압연기(8)에 의해 연속압연된다.

따라서, 주행식 용접기(5)에서는 2L 만큼의 개소를 접속하면 좋으므로, 주행식 용접기가 본래에 가지는 용접시간에 충분한 여유가 생기므로, 종래에 1대의 주행식 용접기를 사용하는 경우의 타임사이클과 비교하여, 1/2의 타임사이클로 실시하는 것이 가능하게 되고 있다. 이와 같은 타임사이클의 단축이 가능하게 된 것도 고정식 용접기(3)로 먼저 적어도 2배의 길이의 배척빌렛이 접속하고 있기 때문이다.

[실시형태 1-2]

제3도는 본 발명의 실시형태 1-2에 관계되는 연속압연의 제조라인을 나타내는 개요도이다. 본 발명은, 상술한 바와 같이 연속주조기를 이용하는 직송압연법에도 적용가능한 것이다. 이 예는 그 직송압연법의 경우를 나타내는 것으로, 다연주조(多連鑄造)의 연속주조기(20)가 건물 옥상(30) 등의 제약 때문에 압연라인(13)과 직교하도록 배치되어 있어서, 빌렛(10)을 짧은 길이로 절단하지 않으면 안되는 것과 같은 경우이다. 이와 같은 경우에도 고정식 용접기(3)를 주행식 용접기(5)와 직렬로 배치하는 것 만으로 본 발명의 적용이 가능하게 된다. 제3도에서 21은 주조라인, 22는 절단기, 23은 절단된 빌렛(10)을 1개씩 턴테이블(24)에 횡 이송하는 체인컨베이어이다.

이 턴테이블(24)에 의해 빌렛(10)을 고정식 용접기(3)에 단속적으로 혹은 간헐적으로 직송하는 것으로, 빌렛(10)의 운반시작 시간은 제2도의 타임챠트와 마찬가지로 t=30sec로 할 수가 있다. 고정식 용접기(3) 및 주행식 용접기(5)에 의한 빌렛의 연속화처리에 대해서도 상술한 대로 실시할 수가 있다. 또한, 턴테이블(24)은 라인접속기의 일예로서 나타내었으나, 이것에 한정되는 것은 아니다.

또한, 빌렛을 2스트랜드로 주조하는 경우, 턴테이블(24)은 제4도에 나타내는 바와 같이 구성할 수도 있다. 제4도에 있어서, 25는 턴테이블(24) 위에 반입된 빌렛(10)을 턴테이블(24)이 소정의 각도(예컨대 90°)만큼 회전하는 사이에 회전중심선(26) 위에 횡으로 누르는 실린더장치, 27은 디스어피어링 스토퍼이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 고정식 용접기와 주행식 용접기를 직렬로 배치하고, 우선 최초로 고정식 용접기에 의해 빌렛을 적어도 2배의 길이로 플래시버트 용접으로 접속하여 두고, 이어서 이 배척빌렛을 주행식 용접기에 의해 2배의 길이만큼씩 플래시버트 용접으로 접속하여, 빌렛을 연속화하여 가는 것이기 때문에, 주행식 용접기에서의 용접시간에 여유를 가지게 할 수 있기 때문에, 빌렛의 처리타임 사이클을 1분 이내로 단축할 수가 있다. 또, 주로 고정식 용접기를 배치하는 것만으로 충분하기 때문에, 기존설비의 빌렛치수의 대폭적인 변경을 필요로 하지 않는다.

본 발명에 관계되는 연속압연법은, 선행빌렛의 후단과 후행빌렛의 선단을 접속하는 플래시버트 용접공정, 그 용접부의 버를 제거하는 연삭공정, 그리고 연속적으로 접속된 연속빌렛을 가열하는 가열공정을 거쳐서, 그 연속빌렛을 압연기열로 연속압연하는 방법에 있어서, 플래시버트 용접공정에 사용하는 용접기가 압연라인과 다른 제1의 라인에 배치된 고정식 용접기와, 압연라인과 일치하는 제2의 라인에 배치된 주행식 용접기로 이루어지며, 최초에 고정식 용접기에 의해 빌렛을 적어도 2배의 길이로 접속하는 제1의 공정과, 이어서 그 배척의 빌렛을 제1의 라인으로부터 제2의 라인으로 간헐적으로 이송하여, 주행식 용접기에 의해 선행의 상기 연속빌렛과 접속하는 제2의 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 것이다.

고정식 용접기에 있어서, 단위중량의 빌렛을 적어도 2배의 길이로 접속하기 위하여, 주행식 용접기에서는 이 배척의 빌렛을 접속하면 좋으므로, 플래시버트 용접시간에 충분한 여유를 가지게 할 수가 있다. 이로서, 빌렛의 처리타임 사이클의 단축이 가능하게 된다.

또한, 주행식 용접기에 의한 제2의 공정에 있어서는, 선행빌렛의 이송속도를 압연기열의 제1스탠드의 맞물림 속도와 같이 하여, 용접개시 시점에서 후행 배척빌렛이 선행연속빌렛에 뒤따라가는 것처럼 이송제어를 한다. 이것에 의해 빌렛에 무리한 힘이 걸리지 않게 함과 동시에, 빌렛의 연속적 용접 및 연속압연이 가능하게 된다.

본 발명은, 가열로를 이용하는 연속압연법, 혹은 연속주조기를 이용하는 직송압연법에 적용 가능한 것으로, 전자의 방법에 있어서는 고정식 용접기의 윗쪽에 가열로를 배치하여, 제2공정의 용접시간보다 짧은 거의 일정한 시간피치로 빌렛을 가열로에서부터 추출한다. 후자의 방법에 있어서는 고정식 용접기의 윗쪽에 빌렛을 복수 스트랜드로 주조하는 연속주조기를 배치하며, 비교적 짧은 길이로 절단된 빌렛올라인 접속기를 통하여 제2공정의 용접시간 보다 짧은 거의 일정한 시간피치로 고정식 용접기에 직송한다.

다연주조의 연속주조기가 건물 옥상 등의 제약으로 빌렛을 짧게 절단하지 않으면 안되는 것과 같은 경우와, 더욱이 용접타임 사이클이 1분 이상 걸리는 것과 같은 경우에 본 발명법이 특히 유효하다.

상기의 직송압연법에 의한 경우는, 가열로가 불필요할 뿐만 아니라, 빌렛이 보유하는 열을 유효하게 활용할 수 있기 때문에, 유도가열장치로 연속주조기의 출측온도 약 920℃에서 압연온도 1020℃정도까지 약 100℃만 승온시키면 좋으므로 가열원 단위가 현저하게 낮게 된다.

이상의 연속압연법에 사용되는 본 발명의 연속압연장치는, 제1의 라인과, 제1의 라인에 라인접속기를 통하여 평행 또는 직각으로 접속된 제2의 라인과, 제1의 라인에 배치되어, 빌렛을 적어도 2배의 길이로 플래시버트 용접으로 접속하는 고정식 용접기와, 제2의 라인에 윗쪽부터 차례로 배치되어, 배척빌렛을 선행의 연속빌렛과 플래시버트 용접하는 주행식 용접기와, 각 접속부의 버를 연삭하는 주행식 연삭기와, 연속빌렛을 가열하는 유도가열장치와, 이 연속빌렛을 연속압연하는 연속압연기를 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 연속압연장치는, 고정식 용접기의 윗쪽에 빌렛의 가열로를 배치하던가, 또는 고정식 용접기의 윗쪽에 있어서. 빌렛을 복수 스트랜드로 연속주조하는 연속주조기와, 비교적 짧은 길이로 절단된 빌렛을 고정식 용접기로 단속적으로 접속하는 라인접속기를 배치하는 것이다.

[실시형태 2-1]

제5도는 본 발명의 실시형태 2-1에 관계되는 연속압연의 제조라인을 나타내는 개요도이다. 제5도에 있어서, 101은 빌렛(110)을 가열하는 가열로, 102, 103은 제각기 제1의 라인(111)위에 배치된 디스케일러와 고정식의 플래시버트 용접기(이하, 고정식 용접기라 한다)이다. 제1의 라인(111)은, 예를들면, 복수열의 체인컨베이어로 이루어지는 라인접속기(104)를 통하여 제2의 라인(112)과 접속되어 있따. 제2의 라인(112) 위에는 윗쪽부터 차례로, 디스케일러(105), 주행식의 플래시버트 용접기(이하, 주행식 용접기라 한다)(106), 주행식의 연삭기(107), 유도가열장치(108) 및 연속압연기(109)가 배치되어 있다. 109a는 연속압연기(109)의 제1스탠드이다. 제2의 라인(112)은 압연라인(113)과 일치하고 있고, 제1의 라인(111)은 제2의 라인(112)과 평행하게 설치되어 있다.

우선, 상기와 같이 구성된 연속압연장치에 있어서 빌렛의 접속방법의 개요에 대하여 설명한다.

정척(定尺)의 빌렛(110)은 가열로(101) 안을 횡이송하면서 가열되어, 1개씩 가열로(101)에서부터 제1의 라인(111)위에 추출된다. 최초의 빌렛(110)이 디스케일러 (102)에 의해 그 선단부 및 후단부의 스케일을 제거 한 후, 고정식 용접기(103)로 이송되어, 그 중심위치에 빌렛(110)의 후단의 위치를 맞추어서 정지시킨다. 이 위치결정 정지는, 이송테이블의 트래킹 제어라도 좋고, 디스어피어링 스토퍼를 이용하는 방법이라도 좋다. 이어서 두번째로 추출된 빌렛(110)이 마찬가지로 디스케일러(102)를 거쳐서 고정식 용접기(103)로 이송되어, 첫번째의 빌렛의 후단과 두번째의 빌렛의 선단을 플래시버트 용접한다. 여기에서, 2배의 길이를 가지는 배척빌렛이 만들어진다. 이것이 첫번째의 배척빌렛이 된다.

이어서, 첫번째의 배척빌렛은, 체인컨베이어(104)에 의해 제1의 라인(111)으로 부터 제2의 라인(112)으로 횡 이송되며, 이어서 제2의 라인(112) 위를 종 이송하여, 디스케일러(105)에 의해 선단부 및 후단부의 스케일을 제거한 후, 주행식 용접기(106)로 이송되어 일시정지하고, 그리고 고정식 용접기(103)에서 마찬가지로 하여 접속된 두번째의 배척빌렛이, 용접개시 시점에서 첫번째의 배척빌렛에 뒤따라가는 것처럼 이송제어를 함으로써, 첫번째와 두번째의 배척빌렛 끼리를 플래시버트 용접한다. 여기에서, 빌렛은 4배의 길이로 된다. 즉, 4L 빌렛(L은 1개의 빌렛의 길이)이 만들어진다.

그 후, 주행식 용접기(106)에서 이 4L 빌렛에 2L 씩 차례로 보충됨으로서, 빌렛의 연속적 접속이 행하여진다.

이와 같이 연속화 된 빌렛은, 각 용접부의 버를 주행식 연삭기(107)로 연삭제거한 후, 유도가열장치(108)를 통과하는 과정에서 압연에 필요한 온도(약 1020℃)까지 가열 승온되어, 연속압연기(109)에 의해 연속압연된다.

상기의 동작을 제6도의 타임챠트를 이용하여 보다 더 상세히 설명한다. 이 타임챠트는, 횡축을 시간축으로 하고, 종축에 주요한 기계간의 거리 및 배치를 취하여 나타낸 것이다.

이 예에서는 빌렛의 추출시간피치(t)를 30sec로 하고 있다. 부호 ①, ②, …, ⑧은 빌렛(110)의 추출순서를 나타내고 있다. 또, 종축을 따라 나타낸 L의 길이가 1개당 빌렛의 길이이다.

그리고, 최초의 빌렛(①)이 가열로(1)에서부터 제1의 라인(111) 위에 추출되어, 고정식 용접기(103)로 이송되고(이송시간(t1)), 그 중심위치에 빌렛(①)의 후단을 맞추어서 정지시킨다(대기시간(t2)).

이어서, 두번째의 빌렛(②)이 30sec후에 가열로(1)에서부터 제1의 라인(111) 위에 추출되어, 첫번째(①)와 플래시버트 용접된다. 이 배척(2L) 빌렛(110a)이 첫번째로 되며, 소정의 용접시간(t3)의 경과후에 체인컨베이어(104)를 통하여 제2의 라인(112) 위의 주행식 용접기(106)쪽으로 이송되며(이송시간(T1)), 단 tc는 체인컨베이어(104)의 이송시간이다), 후행의 배척빌렛(110b)이 도달 할 때까지 정지시킨다(대기시간(T2)).

이 첫번째의 배척빌렛(110a)을 주행식 용접기(106)로 이송개시함과 거의 동시에 세번째의 빌렛(③)을 추출하여, 세번째(③)와 네번째(④)를 배척빌렛(110a)의 이송시간(T1)중에 접속하며, 두번째의 배척빌렛(110b)을 용접시간(t3)의 경과후에 제2의 라인(112) 위의 주행식 용접기(106)쪽으로 이송한다. 이때, 두번째의 배척빌렛(110b)의 선단이, 대기중의 첫번째의 배척빌렛(110a)의 후단에, 점(Ws)의 용접개시시점에서 뒤따라가는 것처럼 배척빌렛(110b)의 이송을 제어한다. 배척빌렛(110b)이 따라붙은 시점에서 주행식 용접기(106)가 주행을 개시하여, 점(We)의 시점에서 첫번째의 배척빌렛(110a)과 두번째의 배척빌렛(110b)의 용접이 완료한다. 그 주행식 용접기(106)는 원래의 위치로 후퇴한다. 주행식 용접기(106)의 실용접시간(WT1)은 약 24sec정도이고, 복귀시간(WT2)도 포함한 전체의 용접시간(WT)은 60sec 이내에서 완료하도록 타임챠트가 짜여 있다. 여기에서, 첫번째의 4L 빌렛(110A)이 만들어진다. 또, 4L 빌렛(110A)의 이송속도는 연속압연기의 제1스탠드의 맞물림 속도와 같은 속도로 하여, 점(P)의 시점에서 4L 빌렛(110A)의 선단이 제1스탠드에 맞물려진다. 주행식 용접기(106) 및 주행식 연삭기(107)의 속도는 맞물림 속도와 같은 보조로 짜여 있다. 또, 용접부 버의 연삭시간(GT)은 극히 짧으므로, 1빌렛 사이클내에서 충분히 여유를 가지고 연삭할 수가 있다.

이하도 마찬가지로, 다섯번째의 빌렛(⑤)과 여섯번째의 빌렛(⑥)이 고정식 용접기(103)에 의해 배척으로 접속되며, 이 세번째의 배척빌렛(110c)이 앞의 4L 빌렛(110A)과 주행식 용접기(106)에 의해 접속되어, 2L 만큼 보충된다. 즉, 6L 빌렛(110B)으로 된다. 이와같이 하여 차례 차례로 2L 만큼씩 보충되어 (8L 빌렛, 10L 빌렛, …), 빌렛의 연속화를 행하면서 연속압연기(109)로 연속압연된다.

따라서, 주행식 용접기(106)에서는 2L 만큼의 개소를 접속하면 족하므로, 주행식 용접기가 원래 가지는 용접시간에 충분한 여유가 생기므로, 종래에 1대의 주행식 용접기를 사용하는 경우의 타임사이클과 비교하여, 1/2의 타임사이클로 실시하는 것이 가능하게 되고 있다. 이와 같은 타임사이클의 단축이 가능하게 된 것도 고정식 용접기(103)로 먼저 적어도 2배의 길이의 배척빌렛이 접속하고 있기 때문이다. 게다가, 이와 같이 2대의 용접기(103, 106)를 이용하여도 라인(111, 112)을 다르게 하여 배치하고 있으므로, 라인전장이 길게되지 않아, 각 기계의 레이아웃이 용이하며, 기존에 설치된 설비의 빌렛치수의 대폭적인 변경을 필요로 하지 않는다고 하는 이점이 있다.

[실시형태 2-2]

제7도는 본 발명의 실시형태 2-2에 관계되는 연속압변의 제조라인을 나타내는 개요도, 제8도는 제7도를 A-A선 화살표 방향으로 본 도면이다.

이 예는 제1의 라인(111)과 제2의 라인(112)이 가열로(101)보다 아래쪽에 설치되어 있는 경우이다. 가열로(101)내의 빌렛(110)은 우선, 복수열의 체인컨베이어(114)위에 배출되어 횡이송되며, 더욱이 체인컨베이어(114)의 종단에서 제1의 라인(111)의 반송롤러(111a)위에 배출된다. 반송롤러(111a)에 의해 종 이송된 빌렛(110)은 상술한 바와 같이 디스케일러(102)를 거쳐 고정식 용접기(103)에 이송되어, 후행의 빌렛과 배척의 길이로 접속된다. 이 배척빌렛은 체인컨베이어(104)에 의해 제1의 라인(111)으로부터 제2의 라인(112)으로 횡 이송되며, 반송롤러(112a)에 의해 체인컨베이어(114)의 아래쪽으로 종 이동되어 주행식 용접기(6) 쪽으로 보내어진다. 주행식 용접기(106)에서 선행의 연속빌렛과 접속된다.

이 예는 가열로 추출테이블이 패스라인 위에 있으며, 게다가 가열에서부터 압연기 입구간 거리가 짧은 경우에 유효한 레이아웃이다.

[실시형태 2-3]

제9도는 본 발명의 실시형태 2-3에 관계되는 연속압연의 제조라인의 개요도이다.

본 발명은 상술한 바와 같이 연속주조기를 이용하는 직송압연법에도 적용가능한 것이다. 이 예는 그 직송압연법의 경우를 나타내는 것으로서, 다연주조의 연속 주조기(120)가 건물 옥상(130) 등의 제약 때문에 압연라인(112)과 평행하게 배치되어 있어서, 빌렛(110)을 짧은 길이로 절단하지 않으면 안되는 경우이다. 이와같은 경우에도 제1의 라인(111)과 제2의 라인(112)을 주조라인(121)에 평행하게 배치하는 것만으로 본 발명의 적용이 가능하게 된다. 제9도에 있어서, 122는 절단기, 123은 절단된 빌렛(110)을 1개씩 제1의 라인(111)에 횡이송하는 체인컨베이어, 124는 디스어피어링 스토퍼, 125는 스토퍼이다.

이 체인컨베이어(123)에 의해 빌렛(110)을 고정식 용접기(103)에 단속적 또는 간헐적으로 직송하는 것으로, 빌렛(110)의 운반시작시간은 제6도의 타임챠트와 마찬가지로 t=30sec로 할 수가 있다. 고정식 용접기 (103) 및 주행식 용접기(106)에 의한 빌렛의 연속화 처리에 대해서도 상술한 대로 실시할 수가 있다.

[실시형태 2-4]

제10도는 본 발명의 실시형태 2-4에 관계되는 연속압연의 제조라인의 개요도이다.

이 예는 주조라인(121)과 제1의 라인(111)을 접속하는 라인접속기로서 체인컨베이어(126) 및 턴테이블(127)을 나타낸 것이다. 이와같은 레이아웃에서도 직송압연을 실시할 수가 있다. 또한 도시는 생략하였으나, 체인컨베이어(104)를 턴테이블로 바꾸어 놓으면 제1의 라인(111)과 제2의 라인(112)을 직각으로 배치할 수가 있다.

또한, 빌렛을 2스트랜드로 주조하는 경우, 턴테이블(127)은 제11도에 나타내는 바와 같이 구성할 수가 있다. 제11도에 있어서, 128은 턴테이블(127) 위에 반입된 빌렛(110)을 턴테이블(127)이 소정의 각도(예컨대 90°)만큼 회전하는 사이에 회전중심선(129)위에 횡으로 누르는 실린더장치이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 2개의 다른 라인에 제각기 고정식 용접기와 주행식 용접기를 배치하여서, 우선 최초로 제1의 라인 위의 고정식 용접기에 의해 빌렛을 적어도 2배의 길이로 플래시버트 용접으로 접속하여 두고, 이어서 이 배척빌렛을 라인접속기를 통하여 압연라인과 일치하는 제2의 라인에 이송하며, 제2의 라인위의 주행식 용접기에 의해 2배의 길이만큼씩 플래시버트 용접으로 접속하여서, 빌렛을 연속화 해가는 것이기 때문에, 주행식 용접기에서의 용접시간에 여유를 가지게 할 수가 있으므로, 빌렛의 처리타임 사이클을 1분 이하로 단축할 수가 있다. 또한, 기존설비의 빌렛치수의 대폭적인 변경을 필요로 하지 않는다.

Claims (14)

1. 연속압연방법에 있어서, 선행빌렛의 후단과 후행빌렛의 선단을 플래시버트 용접하여 용접부를 가지는 연속빌렛을 형성하는 플래시버트 용접공정; 상기 용접부에 발생한 버를 제거하는 연삭공정; 버가 제거된 빌렛을 가열하는 공정과; 가열된 연속빌렛을 압연기열로 연속압연하는 공정; 으로 이루어지며, 상기 플래시버트 용접공정에서는, 직렬로 배치된 고정식 용접기(3)와 주행식 용접기(5)를 준비하는 공정; 고정식 용접기(3)에 의해 빌렛을 접속하여, 적어도 2배의 길이를 가지는 배척(倍尺)빌렛으로 하는 제1의 접속공정; 접속된 배척빌렛을 주행식 용접기(5)에 의해 접속하는 제2의 접속공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 연속압연 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 제2의 접속공정은, 빌렛의 이송속도가 상기 압연기열의 제1스탠드(8a)의 맞물림 속도와 동일하게 되도록 하여, 이 제2의 접속공정에 있어서 용접개시시점에서 후행의 배척빌렛이 연속빌렛에 뒤따라가게 이송제어를 하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연속압연 방법.
3. 제1항에 있어서, 플래시버트 용접공정보다 먼저 빌렛(10)을 가열로(1)에 의해 가열하며, 상기 제2의 접속공정의 용접시간보다 짧은 시간피치로 빌렛을 가열로(1)에서부터 추출하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연속압연 방법.
4. 제1항에 있어서, 빌렛(10)을 복수 스트랜드를 가지는 연속주조기(20)로 주조하며; 빌렛(10)을 라인접속기를 통하여 상기 제2의 접속공정의 용접시간 보다 짧은 시간피치로 고정식 용접기(3)에 직송하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연속압엽 방법.
5. 연속압연장치에 있어서, 빌렛(10)을 플래시버트 용접으로 접속하여, 제1의 용접부를 가지는 적어도 2배길이의 배척빌렛으로 만들기 위한 고정식 용접기(3); 이 배척빌렛을 선행의 연속빌렛과 플래시버트 용접으로 접속하여, 제2의 용접부를 가지는 연속빌렛으로 만들기 위한 주행식 용접기(5); 제1의 용접부와 제2의 용접부에 발생한 버를 연삭하는 주행식 연삭기(6); 버가 연삭된 연속빌렛을 가열하기 위한 유도가열장치(7); 가열된 연속빌렛을 연속압연하는 연속압연기(8)를 구비하며, 상기 고정식 용접기(3)와 주행식 용접기(5)는 직렬로 배치되는 것을 특징으로 하는 연속압연장치.
6. 제5항에 있어서, 고정식 용접기(3)의 윗쪽에 빌렛을 가열하기 위한 가열로(1)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 연속압연장치.
7. 제5항에 있어서, 빌렛을 복수 스트랜드로 주조하는 연소주조기(20)와, 빌렛을 고정식 용접기(3)로 단속적으로 접속하는 라인접속기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 연속압연장치.
8. 연속압연 방법에 있어서, 선행 빌렛의 후단과 후행 빌렛의 선단을 플래시버트 용접하여 용접부를 가지는 연속빌렛을 형성하는 플래시버트 용접공정; 이 용접부에 발생한 버를 제거하는 연삭공정; 버가 제거된 빌렛을 가열하는 공정; 가열된 연속빌렛을 압연기열로 연속압연하는 공정으로 이루어지며, 상기 플래시버트 용접이, 제1의 라인에 배치된 고정식 용접기(103)와 제1의 라인과는 다른 압연라인에 일치하는 제2의 라인에 배치된 주행식 용접기(106)를 준비하는 공정; 고정식 용접기(103)에 의해 빌렛을 접속하여, 적어도 2배의 길이를 가지는 배척빌렛으로 하는 제1의 접속공정; 접속된 배척빌렛을 주행식 용접기(106)에 의해 연속빌렛과 접속하는 제2의 접속공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 연속압연 방법.
9. 제8항에 있어서, 상기 제2의 접속공정은, 빌렛의 이송속도가 상기 압연기열의 제1스탠드(109a)의 맞물림 속도와 동일하게 되도록 하여, 이 제2의 접속공정에 대한 용접개시시점에서 후행의 배척빌렛이 연속빌렛을 뒤따라가게 이송제어를 하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연속압연 방법.
10. 제8항에 있어서, 플래시버트 용접공정 보다 먼저 빌렛(110)을 가열로(101)에 의해 가열하며; 상기 제2의 접속공정의 용접시간 보다 짧은 시간피치로 빌렛(110)을 가열로(101)에서부터 추출하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연속압연 방법.
11. 제8항에 있어서, 빌렛(110)을 복수 스트랜드를 가지는 연속주조기(120)로 주조하며; 빌렛(110)을 라인접속기(104)를 통하여 상기 제2의 접속공정의 용접시간 보다 짧은 시간피치로 고정식 용접기(103)에 직송하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연속압연방법.
12. 연속압연장치에 있어서, 제1의 라인; 상기 제1의 라인(111)에 라인접속기(104)를 통하여 평행 또는 직각으로 접속된 제2의 라인(112); 상기 제1의 라인(111)에 배치되며, 빌렛을 플래시버트 용접으로 접속하여, 제1의 용접부를 가지는 적어도 2배의 길이의 배척빌렛으로 만들기 위한 고정식 용접기(103); 상기 제2의 라인(112)에 배치되며, 상기 배척빌렛을 선행의 연속빌렛과 플래시버트 용접으로 접속하여, 제2의 용접부를 가지는 연속빌렛으로 만들기 위한 주행식 용접기(106); 상기 제2의 라인(112)에 배치되어, 제1의 용접부와 제2의 용접부에 발생한 버를 연삭하는 주행식 연삭기(107); 상기 제2의 라인(112)에 배치되어, 버가 연삭된 연속빌렛을 가열하기 위한 유도 가열장치(108)와; 상기 제2의 라인(112)에 배치되어, 가열된 연속빌렛을 연속압연하는 연속압연기(109)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 연속압연장치.
13. 제12항에 있어서, 고정식 용접기(103)의 윗쪽에 빌렛(110)을 가열하기 위한 가열로(101)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 연속압연장치.
14. 제12항에 있어서, 빌렛(110)을 복수 스트랜드로 주조하는 연속주조기(120)와, 빌렛(110)을 고정식 용접기(103)에 단속적으로 접속하는 라인접속기(104)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 연속압연장치.

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