KR100407004B1 - 선재의 연속 열처리 및 압연 가공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선재의 연속 열처리 및 압연 가공방법에 관한 것으로, 그 목적은 선재를 연속적으로 열처리함과 동시에 압연 가공하여 작업 생산성을 월등하게 향상시킬 수 있도록 하는 것이다.

이를 위해, 본 발명에 따른 선재의 연속 열처리 및 압연 가공방법에 의하면, 보빈(1)에 권취된 선재(W)를 풀어가면서 연속적으로 가열, 압연, 냉각할 수 있다. 이에 따라 선재(W)를 연속적으로 열처리함과 동시에 압연 가공할 수 있어 이의 작업 생산성이 월등하게 향상되는 작용효과가 있다. 또한, 선재(W)가 압연 가공되는 과정에서 분위기 가스가 공급되어 선재(W)의 표면이 산화되거나 탈탄되는 현상 역시 발생되지 않는 장점이 있다.

Description

선재의 연속 열처리 및 압연 가공방법{CONTINOUS WORKING METHOD FOR PROFILE BAR}

본 발명은 선재의 연속 가공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선재를 연속적으로 열처리함과 동시에 열간압연 가공을 수행할 수 있는 선재의 연속 열처리 및 압연 가공방법에 관한 것이다.

일반적으로 냉간 압연된 스테인리스 또는 티타늄 선재 등은 압연에 의해 경화된 조직을 복원시키고 결정립(結晶粒)을 미세화시켜 연성(延性)을 높이기 위해, 열처리 시스템 즉 가열장치를 통해 소정온도로 가열한 다음 냉각시키는 어닐링(풀림)처리를 한다.

즉, 종래 선재의 연속 가공은 열처리 시스템을 통해 선재를 연속적으로 열처리하면서 이를 다시 보빈에 권취한다. 그리고 열처리된 선재를 보빈에 권취된 상태로 압연 시스템으로 이동시킨 후 여기에서 소정의 단면 두께를 갖도록 압연 가공한다. 이에 따라 별도의 열처리 시스템과 압연 시스템을 순차적으로 거쳐 소정의 단면을 갖는 선재가 제조되는 것이다.

그러나 종래 선재의 연속 가공에서는 선재를 보빈에 권취한 후 매 공정마다 이동시키거나 절단된 선재들을 모아 별도로 옮겨야 하기 때문에 이의 가공 작업이 난해한 것은 물론이며 작업 생산성이 현저하게 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 선재를 연속적으로 열처리함과 동시에 열간 압연 가공함으로써 작업 생산성을 월등하게 높일 수 있는 선재의 연속 열처리 및 압연 가공방법을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 선재의 연속 열처리 및 압연 가공공정을 보인 블록도이다.

도 2는 본 발명이 적용되는 선재의 연속 열처리 및 압연 가공설비를 개략적으로 보인 것이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

S1..선재 가열단계 S2..선재 압연단계

S3..선재 냉각단계 S4..선재 권취단계

10..가열기 20..압연기

30..냉각기 W..선재

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은;

보빈에 권취된 선재를 열처리 및 압연 가공하는 방법에 있어서,

선재를 연속적으로 가열기를 통과시켜 가열하는 선재 가열단계와, 이 선재 가열단계를 지나 가열된 선재를 가열기의 하류측에 배치된 압연기로 안내하여 연속적으로 압연 가공하는 선재 압연단계와, 이 선재 압연단계를 지나 압연된 선재를 압연기의 하류측에 배치된 냉각기로 안내하여 연속적으로 냉각시키는 선재 냉각단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 선재 냉각단계 이후에는 냉각된 선재를 다시 보빈에 권취하는 선재 권취단계를 수행하는 것을 특징으로 한다.

또한, 선재 압연단계에서는 압연기를 감싸는 하우징 내부에 분위기 가스를 공급하여 선재의 산화를 방지하는 것을 특징으로 한다.

또한, 분위기 가스는 질소 가스인 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1과 도 2를 참조하면, 선재(W)를 연속 열처리 및 압연하는 본 발명에 따른 가공방법은; 선재(W)를 가열기(10)를 통과시켜 연속 가열하는 선재 가열단계(S1)와, 이 선재 가열단계(S1)를 거친 선재(W)를 연속 압연하는 선재 압연단계(S2)와, 이 선재 압연단계(S2)를 지난 선재(W)를 냉각기(30)에서 연속 냉각하는 선재 냉각단계(S3)와, 이 선재 냉각단계 이후에 냉각되면서 빠져나오는 선재를 권취하는 선재 권취단계(S4)를 포함하는데, 각 단계들은 다음과 같이 진행된다.

먼저, 본 발명이 적용되는 선재(W)는 냉간 압연 과정을 거친 스테인리스 또는 티타늄 제품으로, 다발을 이루도록 보빈(1)에 권취되어 있다.

그리고 선재 가열단계(S1)는 보빈(1)에 권취된 선재(W)를 풀어가면서 연속적으로 가열하는 것으로, 이를 위해 가열기(10)는 다수개의 봉히터(12)가 내장된 본체(11)와, 이 본체(11)의 내부에 길이방향으로 배치되며 내부에 선재(W)가 지나가는 가열파이프(13)들을 구비하고 있다. 본체(11)는 가열기(10)의 외형을 이루는 것으로 내벽이 내화재로 마감 처리된다. 또한, 봉히터(12)들은 가열파이프(13) 하부와 인접하며 일정한 간격으로 배치됨으로써, 선재(W)가 지나가는 가열파이프(13)들을 가열하게 된다.

이에 따라 보빈(1)에서 풀려진 선재(W)는 가열파이프(13) 내부를 연속적으로 지나가면서 소정온도로 가열되며, 계속하여 압연기(20)측으로 빠져나가면서 소정온도로 가열된다. (본 발명의 실시 예에서는 히터(12)를 통한 간접 가열방식으로 선재(W)를 가열하는 것으로 설명하였지만, 이에 국한하지 않고 유도코일을 통해 직접 가열방식으로 선재를 가열할 수도 있다.)

선재 압연단계(S2)는 가열되면서 가열기(10)를 빠져나오는 선재(W)를 곧바로 압연하는 것이다. 즉, 가열기(10)의 하류측에 직렬로 배치된 압연기(20)를 선재(W)가 지나가면서 연속적으로 압연 가공된다. 이 때, 선재(W)는 가열된 상태이기 때문에 압연 가공이 보다 용이하게 이루어지는데, 일명 열간 압연이 진행된다. 그리고 압연된 선재)W)는 계속하여 냉각기(30)측으로 빠져나간다.

또한, 선재(W)를 압연하는 압연기(20)는 하우징(21)을 통해 감싸며, 이의 내부에는 분위기 가스, 즉 중성가스인 질소가스를 공급하여 선재(W) 표면이 산화되거나 탈탄을 방지하는 것이 바람직하다. 이를 위해, 압연기(20)를 감싸는 하우징(21)에는 분위기 가스 공급을 위한 가스 공급관(22)이 연결되며, 또한 하우징(21)의 양측벽에는 가열기(10)의 가열파이프(13)와 냉각기(30)의 냉각파이프(32)가 동일높이로 연결되어 있다. 이 때, 본 발명의 실시 예에서는 가스 공급관(22)을 통해 공급되는 분위기 가스를 질소 가스를 공급하였지만, 이에 국한하지 않고 암모니아를 분해해서 얻은 수소가스나 아르곤(Ar), 헬륨(He) 등의 불활성가스를 공급할 수도 있다.

한편, 선재 냉각단계(S3)는 열간 압연되면서 압연기(20)를 빠져나온 선재(W)를 냉각기(30)를 통해 냉각하는 것으로, 이를 위해 냉각기(30)는 냉각수가 채워진 냉각조(31)와, 이 냉각조(31)내에 길이 방향으로 배치되며 내부에 압연 가공된 선재(W)가 연속적으로 지나는 다수개의 냉각파이프(32)들로 이루어져 있다. 이에 따라 냉각파이프(32)들이 냉각수에 의해 차가운 상태로 유지되며, 이 냉각파이프(32)들 내부를 지나는 선재(W) 역시 냉각된다. (본 발명의 실시예서는 냉각수를 통해 간접 냉각방식으로 선재(W)를 냉각하는 것으로 설명하였지만, 이에 국한하지 않고 냉각가스를 통해 선재를 직접 냉각할 수도 있다.)

또한, 선재 권취단계(S4)는 냉각되면서 빠져나오는 선재(W)를 보빈(1)에 다시 권취하는 단계이다. 이를 위해 냉각기(30)의 하류측에는 선재(W)를 권취하기 위한 보빈(1)이 마련되어 있어서, 연속적으로 열처리 및 압연 가공된 선재(W)를 다른 공정으로 손쉽게 이동할 수 있다.

이와 같이, 선재(W)가 선재 가열단계(S1) → 선재 압연단계(S2) → 선재 냉각단계(S3) → 선재 권취단계(S4) 등과 같은 일련의 공정을 연속적으로 거친다. 이에 따라 보빈(1)에 권취된 선재(W)는 풀어지면서 연속적으로 열처리 및 압연 가공된 후 다시 보빈(1)에 권취된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 선재의 연속 열처리 및 압연 가공방법에 의하면, 보빈에 권취된 선재를 풀어가면서 연속적으로 가열, 압연, 냉각할 수 있다. 이에 따라 선재를 연속적으로 열처리함과 동시에 압연 가공할 수 있어 이의 작업 생산성이 월등하게 향상되는 작용효과가 있다. 또한, 선재가 압연 가공되는 과정에서 분위기 가스가 공급되어 선재의 표면이 산화되거나 탈탄되는 현상 역시 발생되지 않는 장점이 있다.

Claims (7)

1. 보빈(1)에 권취된 선재(W)를 풀어가면서 연속적으로 가열기(10)를 통과시켜 가열하는 선재 가열단계(S1)와, 상기 선재 가열단계(S1)를 지나 가열된 선재(W)를 상기 가열기(10)의 하류측에 배치된 압연기(20)로 안내하여 연속적으로 압연 가공하는 선재 압연단계(S2)와, 상기 선재 압연단계(S2)를 지나 압연된 선재(W)를 압연기(20)의 하류측에 배치된 냉각기(30)로 안내하여 연속적으로 냉각시키는 선재 냉각단계(S3)를 포함하는 선재의 연속 열처리 및 압연 가공하는 방법에 있어서,

   상기 선재 압연단계(S2)에서는 상기 압연기(20)를 감싸도록 하우징(21)을 마련하고, 상기 하우징(21) 내부에 분위기 가스를 공급하여 압연과정에서 선재(W)의 산화를 방지하는 것을 특징으로 하는 선재의 연속 열처리 및 압연 가공방법.
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