KR100408489B1 - 선재용 연속 제조 설비열 - Google Patents

선재용 연속 제조 설비열 Download PDF

Info

Publication number
KR100408489B1
KR100408489B1 KR10-2001-7000870A KR20017000870A KR100408489B1 KR 100408489 B1 KR100408489 B1 KR 100408489B1 KR 20017000870 A KR20017000870 A KR 20017000870A KR 100408489 B1 KR100408489 B1 KR 100408489B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cooling
wire rod
wire
rolling
focusing
Prior art date
Application number
KR10-2001-7000870A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20010053586A (ko
Inventor
아다치고지
다나베고지
세키류이치
쯔치다기이치로
Original Assignee
신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP14315699A external-priority patent/JP3802707B2/ja
Priority claimed from JP15228299A external-priority patent/JP3686549B2/ja
Application filed by 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤 filed Critical 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤
Publication of KR20010053586A publication Critical patent/KR20010053586A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100408489B1 publication Critical patent/KR100408489B1/ko

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B1/00Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/54Furnaces for treating strips or wire
    • C21D9/56Continuous furnaces for strip or wire
    • C21D9/573Continuous furnaces for strip or wire with cooling
    • C21D9/5732Continuous furnaces for strip or wire with cooling of wires; of rods
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C47/00Winding-up, coiling or winding-off metal wire, metal band or other flexible metal material characterised by features relevant to metal processing only
    • B21C47/26Special arrangements with regard to simultaneous or subsequent treatment of the material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B1/00Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/16Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling wire rods, bars, merchant bars, rounds wire or material of like small cross-section
    • B21B1/18Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling wire rods, bars, merchant bars, rounds wire or material of like small cross-section in a continuous process
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/06Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of rods or wires
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/51Plural diverse manufacturing apparatus including means for metal shaping or assembling
    • Y10T29/5184Casting and working
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/51Plural diverse manufacturing apparatus including means for metal shaping or assembling
    • Y10T29/5187Wire working

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Winding, Rewinding, Material Storage Devices (AREA)

Abstract

냉간 가공 특성이 우수한 기계 구조용 탄소강 또는 합금강 선재를 제조하기 위한 연속 제조 설비열는 종래 블록 밀(block mill)에서는 곤란하였던 제어 압연을 용이하게 실현할 수 있고, 서냉 설비를 갖춘 인-라인 제어 압연 설비를 효율적으로 조합함으로써 효율적인 제어 압연 및 서냉을 가능하게 하였다. 상기 설비는, 선재용 열간 압연 밀, 압연된 선재를 감고 그들을 링 형태로 형성하는 권취장치, 권취된 선재를 코일로 집속하는 집속 장치 및 집속된 냉간 선재를 서냉하기 위한 인라인 열처리로를 연속적이고 순차적으로 포함하고, 열간 압연 밀의 최종 마무리 압연기로서 바람직하게는 25 내지 60%의 감소율을 가진 4 압연 스탠드 이하의 블록 밀을 사용한다.

Description

선재용 연속 제조 설비열{CONTINUOUS PRODUCTION FACILITIES FOR WIRE}
일반적으로, 강 선재의 제조에 있어서는, 가열로에서 소정 온도로 가열한 빌렛 (billet)을 열간 압연 공정에서 요구된 사이즈로 압연 한 후, 권취한 후, 냉각하고 적절한 열처리를 한 후 코일상으로 집속(集束)하고 결속(結束)하는 공정을 거친다. 또 필요에 따라 코일 상태로 소둔 등의 처리를 하고, 2차 가공 공정으로 보낸다. 이와 같은 강 선재의 제조에 있어서는, 그 열간 압연 공정 및 열처리 공정에 대하여, 종래부터 여러 가지 제안이 제시되어 왔다.
예를 들면, 선재의 열간 압연에 대하여 장치면에서 보면, 특히 고속압연과 설비의 간결함을 꾀할 수 있고 표면 결함이 적은 장점을 가진, 선재의 마무리 압연기로서 블록 밀이 개발되어 있다. 이 블록 밀은, 8∼10대의 롤 스탠드를 1개의 프레임 내에 탠덤으로 근접하게 배치하고, 압연재에 비틀림을 가하지 않고 압연하는 것이 가능하여, 최근 많은 압연 라인에 채용되고 있다.
또 선재의 열간 압연을 재질·조직면에서 생각하면, 열간 압연 공정을 가능한 한 저온, 예를 들면 800℃이하로 유지하여 마무리 온도도 통상 압연보다도 저온으로 마무리하는 방법(이하, 이와 같은 압연을 제어 압연이라고 한다)을 채용함으로써, γ조직 미세화를 꾀할 수 있고, 이것을 후공정의 서냉과 조합함으로써, 퍼얼라이트 조직의 층상 시멘타이트를 분단, 입상화함으로써, 강 선재의 연질화를 달성하는 기술이 알려져 있다. 그러나, 강 선재의 통상 압연에서는, 대체로 900℃ 이상의 압연 마무리 온도가 되기 때문에, γ조직 미세화는 바랄 수 없으며, 강선재의 연질화를 꾀하기 위해서는, 오프라인으로 소둔 처리를 할 필요가 있었다.
본 발명에 있어서 채용하는 압연기에 가까운 종래의 예로서는, 일본특허 제2857279호 공보를 들 수 있다. 이 공보의 도 1 및 도 2에는, 8 스탠드의 마무리 블록 밀의 후면에 4 스탠드의 후마무리 블록 밀을 배치하고, 프리 사이즈(free-size) 압연이나 정밀 압연을 가능하게 하는 형태가 도시되고 있고, 또한 후마무리 블록 밀의 입측에는 냉각 장치를 설치하는 것도 기재되어 있다.
한편, 열간압연 후의 선재를 권취한 후에, 일단 비동심원 링(ring)상으로 전개한 후, 코일상으로 집속하는 과정에서, 선재에 직접 열처리를 하지 않는 방식, 예를 들면, 스텔모어 방식 등이 다수 제안 되어 있다. 이들 중, 권취후의 서냉을 목적으로 집속한 선재 코일의 상태로 처리하는 종래의 예로서는, 일본실용신안 공개공보 평4-37898호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 권취기(레잉 콘), 링상 코일의 반송로 및 보열로를, 밀폐 보열 커버로 덮도록 구성하는 수단, 또는 일본 특공평7-98977 호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 권취 후에, 통상 열처리 라인과 서냉 라인을 전환 가능하게 하여, 다음 공정 콘베이어로 보내도록 한 기술이 기재 되어 있다.
그러나, 상술한 블록 밀과 같은 마무리 압연기에서는, 8 스탠드에서의 총감면율이 85% 정도로 높고, 기계 구조용강으로서 주로 사용되는 C:0.4% 이상의 탄소강, 합금강, 스프링강, 베어링강과 같은 가공 발열이 큰 경질의 재료로는, 사실상 제어 압연은 불가능하다. 또 상술한 일본특허 제2857279호 공보에서는, 마무리 압연기로서 4 스탠드의 블록 밀을 설치함과 동시에, 그 입측에 냉각 장치를 설치하고 있는데, 그 목적은 결정립의 이상 성장을 억제하는 것이며, 본 발명이 특징으로 하는 제어 압연에 의한 조직 미세화와, 후공정의 냉각 수단과 조합하여 온라인에 냉간 가공성이 우수한 연질의 강선재의 제조를 목적으로 한 것은 아니다.
또 상술한 일본 실공평4-37898호 공보에서는, 권취기를 밀폐 커버로 덮은 독립적인 구조가 되기 때문에, 권취부터 서냉까지 전용 설비가 필요하게 되고, 기존 설비의 선재 제조 라인의 대부분을 이용할 수 없어, 설비 코스트면에서 문제가 있고, 또한 상술한 일본 특공평7-98977호 공보에서는, 코일에서의 서냉처리가 포트 (pot) 방식이고, 개개의 장치로 각각 온도 제어를 하는 것이 어려우며, 생산성이 낮고 연속 조업에는 적합하지 않다는 문제가 있다. 또한, 이러한 종래의 서냉 라인에서는, 850℃ 이상이라고 하는 비교적 높은 온도에서 서냉을 개시하기 때문에, 필연적으로 제조 라인 길이가 길어지는 불편함도 있었다.
또한 열간압연된 강선재를 레잉 헤드를 가지는 권취기를 거쳐 링상으로 전개하여 콘베이어 상으로 반송하면서 충풍(衝風) 냉각 또는 방랭하거나 (이하, 이것을 풍랭·방랭이라고 한다.), 또는 적극적으로 수냉하여 급랭하거나, 반송 라인을 보열커버로 피복하여 서냉·보열하거나 하는 조정 냉각이 행해지고 있다.
예를 들면, 일본 특공소60-55572호 공보에 있어서는, 열간압연 후에 링상으로 콘베이어 상에 전개한 선재를 향하여, 공기를 불어넣거나 또는 냉각수를 분사해 냉각한 후, 파레트 상에 다발상으로 집속한 후 분기한 콘베이어에 의해 적절하게 소둔로에 넣어 연속적으로 열처리를 하는 기술이 개시되어 있다. 그러나, 이 스프레이 방식의 냉각은 균일한 냉각을 기대할 수 없어 재질에 불균일이 발생하는 결점이 있다. 게다가, 이 기술은 평면적으로 펼쳐지는 장대한 설비가 될 수 밖에 없어 설비 공간면에서 크게 불리하다. 또 코일상으로 하고 난 후의 수냉에 관해서도 제안하고 있는데, 이 방법을 사용할 경우 냉각 불균일이 크게 발생한다.
또 열간압연 후에 링상으로 콘베이어 상에 전개한 선재를 직접 냉각조에 침지하여 급랭한 후 코일상으로 집속하고, 소려로 내에 넣어 열처리(소입-템퍼링)하는 기술이, 일본 특개평6-336620호 공보에 기재되어 있다. 그러나, 이 기술에 있어서는, 선재 코일을 후크(hook) 콘베이어에서 현가(suspension)하여 가열하는 형식이 채용되어 있고, 이 후크 콘베이어 상에서는 분위기 온도의 상한이 겨우 650℃ 정도이고, 그 이상이 되면 코일 변형이 일어나는 문제가 있으며, 고온 단시간의 처리에는 적합하지 않다고 하는 문제가 있다.
또한, 열간압연 후의 선재를 여러가지의 열처리에 선택적으로 공급하기 위한 장치로서, 일본 특개평8-193222호 공보가 제안되어 있다. 이 기술에서는, 권취 후의 링상 선재를 콘베이어 상에서 반송하는 경우에 열처리를 하여 집속한 경우, 권취 후에 일단 집속하고 나서 이것을 다른 라인에 보내어 침지형의 냉각 장치에서 냉각하거나, 또는 집속한 선재의 다발을 열절연 후드로 덮은 상태로 피트 내에 복수개 모으고, 피트에 커버를 씌워 가열처리하는 등의 처리가 임의로 처리 라인의 선택이 가능하도록 배치된 예가 개시되어 있다. 그러나, 이 기술에 있어서는, 각 처리 라인이 평면적으로 배치되어 있기 때문에, 각 라인이 뒤섞여 작업성이 나쁘고 설치 공간면에서의 불이익이 크다. 또한, 코일상으로 수중에 침지하여도 코일 내에 물이 침투하지 않기 때문에, 냉각 불균일이 크다.
이와 같이 종래의 어떠한 선재 압연·열처리에 관련되는 기술을 검토하여도 제어 압연과 서냉처리를 모두 고려한 예는 전혀 찾아볼 수 없었다.
따라서 이상의 점에서 볼 때, 냉간 가공성이 우수한 기계 구조용 탄소강 또는 합금강 선재를 제조함에 있어서, 하나의 연속된 라인에서 블록 밀에 의한 제어 압연 수단과 서냉수단을 합리적으로 조합하고, 또한 압연 조업과 서냉 조작 각각을 높은 수준으로 달성할 수 있는 동시에, 이들을 기존 라인에 용이하게 짜 넣을 수 있고, 낮은 비용으로 실현 가능한 연속적 제조 설비열이 강하게 요망되고 있다.
본 발명은 선재용 연속 제조 설비열(設備列), 특히, 냉간 가공성이 우수한 기계 구조용 탄소강 또는 합금강 선재용의 연속 제조 설비열에 관한 것이다.
본 발명은, 열간 압연 선재의 온도 조정 장치, 상세하게는 하나의 라인에 열간 압연 후의 선재의 재질·용도에 따른 여러 가지의 냉각·보열(保熱) 및 선재 코일의 열처리 중, 임의의 처리 패턴을 선택 가능하게 한 온도 조정 장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 선재의 연속적 제조 설비열의 일실시형태를 나타내는 전체 개략 사시도이고,
도 2는 본 발명에 따른 선재의 연속적 제조 설비열에서의 권취기 이후의 각 장치를 나타내는 단면도이고,
도 3은, 본 발명에서 채용하는 4 롤 스탠드의 블록 밀를 사용한 경우의 감면비율과 밀내 온도 상승 관계를 나타내는 도면이고,
도 4는, 본 발명에서 채용하는 인-라인(in-line) 열처리로에서의 재노시간과 선재 코일 온도의 관계를 나타내는 도면이다.
도 5는, 본 발명에 관계되는 온도 조정 장치의 설비를 선재 제조 라인 내에 넣었을 경우의 블럭도이고,
도 6은, 본 발명에 관계되는 선재의 온도 조정 장치의 일실시 형태를 나타내는 전체 개략도로서, 보열 커버를 없앤 예를 나타낸다.
도 7은, 도 7에 나타내는 실시 형태에 있어서 보열 커버를 부착한 상태를 나타내는 개략도이고.
도 8은, 본 발명 장치 구성 일부인 제 l 조정 냉각대의 실시 형태를 나타내는 측면 설명도이고,
도 9는, 본 발명에서 채용하는 포트형 열처리로의 예를 나타내는 설명도이다.
본 발명은, 상기와 같은 현상을 감안하여 이루어진 것으로, 종래 블록 밀에서는 곤란하다고 여겨졌던 제어 압연(저온 압연)을 용이하게 실현할 수 있고, 또한, 이 제어 압연설비와 인-라인으로 서냉 설비를 효과적으로 조합함으로써, 효율적인 제어 압연·서냉을 실시할 수 있는 선재의 제조 설비열를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한 본 발명의 또 다른 목적으로서, 모든 사이즈의 강 선재의 제조가 용이하게 가능하고, 게다가 종래 2차 가공 시에 필수로 여겨졌던 소둔 처리를 생략할 수 있으며, 가급적 짧은 서냉라인으로 해결되는 제조 설비열을 제공하는 것을 목적으로 하였다.
또한, 본 발명은, 수냉부터 서냉까지의 폭 넓은 링상 선재의 조정 냉각부와 코일상 선재의 열처리부를 연속시키고, 열간압연 선재의 인-라인(in-line)에서의 처리 형태의 자유도를 현격하게 확대하는 동시에, 침지 냉각 수단을 포함하는 조정 냉각대를 종방향으로 합리적으로 배치하는 동시에, 각 처리 라인부터 나온 코일의 정정(精整)·결속 라인의 공유화를 달성하고 가급적 설비 공간의 저감을 꾀하는 것을 목적으로 하였다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 선재의 연속 제조 설비열은, 기계 구조용 탄소강 또는 합금강 빌렛(billet)을 소망 지름까지 열간압연하는 열간압연기와, 압연후의 선재를 권취하여 링상으로 형성하는 권취장치와, 권취 후의 선재를 코일로 집속하는 집속장치와, 집속된 선재를 코일상태로 서냉을 행하기 위한 인-라인(in-line) 열처리로를 순차적으로 연접함과 동시에, 상기 열간 압연기의 최종 마무리 압연기로서, 4 롤 스탠드 이하의 블록 밀을 사용하는 것을 특징으로 한다. 이 때 최종 마무리 압연기의 블록 밀이, 감면율 25∼60%의 범위이고 4롤 스탠드 이하로 구성됨으로써 과대한 가공 발열을 일으키지 않고, 목적으로 하는 제어 압연을 가능하게 한다.
또 본 발명에 의한 선재의 연속 제조 설비열은, 상술한 특징 이외에, 인-라인 열처리로가, 최대 압연 능력으로 1시간에 압연되는 코일수의 1/4∼1/1이 재노(在盧) 가능한 크기를 가지는 것임을 특징으로 한다. 열처리로를 이 크기로 하더라도, 전술한 퍼얼라이트 조직의 층상 시멘타이트의 분단, 입상화가 일어나는 O.1℃ /sec 이하라는 상당히 완만한 냉각속도의 서냉이 가능하게 되어, 서냉라인 길이도 그다지 길게 할 필요가 없다.
또한, 본 발명에 의한 선재의 연속 제조 설비열은, 상술한 특징 이외에 권취장치와 집속장치와의 사이에, 선재를 연속된 비동심원 링상으로 하여 온도를 저하시키지 않고 보정(保定)하여 반송하는 보온 커버가 딸린 조정 냉각 반송 장치를 설치한 것을 특징으로 하며, 또 권취 장치에 선재를 Ar1변태점 이상에서 권취하고, 보온 커버가 딸린 조정 냉각 반송 장치에 있어서도 Ar1변태점을 밑도는 일 없이 반송하여 집속장치 및 서냉라인에 보내는 것을 특징으로 한다. 이 보정 반송장치에 의하여 권취 장치를 밀폐 커버로 덮는 특수한 권취 장치가 없어도, 선재 링을 항상 안정된 상태로 서냉라인에 공급할 수 있다. 또한 기존 설비의 라인에 권취장치와 집속장치 간의 거리가 너무 긴 등의 레이아웃상의 제약이 있는 경우에도, 본 발명을 용이하게 또한 저렴하게 실시 적용 가능하다. 또한 보온 커버 내에 반송시킬 때에, 분위기 온도를 선정함으로써 후공정이 되는 서냉의 개시온도로 조정함과 동시에 강재의 온도 불균일을 균온화하는 기능도 가진다.
또한 본 발명에 의한 선재의 연속 제조 설비열은, 상술한 특징에 덧붙여, 최종 마무리 압연기의 입측에, 최대 압연 속도로 1 초간 진행하는 거리인 1/10 이상의 수냉·복열대를 설치하는 것을 특징으로 한다. 이 수냉·복열대에 의해 재질을 열화시키지 않고, 소망하는 선재를 최종 마무리 압연기의 블록 밀로 보내어, 제어 압연을 실시할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 선재의 연속 제조 설비열에 있어서는, 집속 장치에서집속되는 선재 코일은, 코일 내경쪽에 삽입하는 스템에 의하여 조밀한 상태로 집속되어, 후속되는 인-라인 열처리로로 보내어지는 것을 특징으로 한다. 선재 코일을 느슨하지 않고 조밀한 상태로 집속하여 열처리로로 보냄으로써 서냉라인의 길이를 너무 길지 않게 하고, 상술한 완만한 냉각을 효율적으로 달성함과 동시에 반송시의 안정성도 확보할 수 있게 하는 것이다.
또 본 발명에 의한 선재의 연속 제조 설비열에 있어서는, 보다 구체적인 설비 구성으로서, 열간압연된 선재를 레잉 헤드로 링상으로 권취하는 권취 장치의 뒷면에, 수냉, 풍랭·방랭, 서냉·보열의 어느 한 라인으로의 전환을 자유롭게 선택 가능하게 한 제 1 조정 냉각대를 만들고, 그 제 l 조정 냉각대에 후속하여, 풍랭·방랭, 서냉·보열의 어느 한 라인으로의 자유로운 전환을 선택할 수 있는 제 2 조정 냉각대를 배치하고, 이들 제 1 조정 냉각대와 제 2 조정 냉각대의 경계부 위치에, 제 1 및 제 2 조정 냉각대간의 선재 링의 반송을 행하는 반송 수단과 선재 링의 집속을 행하는 제 1 집속수단을 전환 배치가 가능하게 설치하고, 상기 제 2 조정 냉각대의 뒷부분에는 제 2 집속 수단을 만들고, 상기 제 1 집속 수단에서 집속한 선재 코일을 서냉 또는 가열하기 위한 열처리 수단을, 그 제 l 집속 수단의 설치 위치에서 형성되도록 배치하여 구성하고, 선재의 요망 재질을 얻는 온도 패턴에 따라 조정 냉각대 및 열처리 수단을 임의로 선택하여 사용하는 것을 특징으로 한다.
이것은, 선재 링의 조정 냉각부를 제 1 및 제 2 조정 냉각대로 분리하고, 일방의 제 1 조정 냉각대에서는 수냉, 풍랭·방랭, 서냉·보열의 선택 가능한 3 라인으로 하며, 제 2 조정 냉각대에서는 풍랭·방랭, 서냉·보열의 선택 가능한 2 라인으로 함과 동시에, 제 1 및 제 2 조정 냉각대의 경계부에, 대피가 자유로운 반송 수단과, 선재 링을 집속하는 제 1 집속 수단을 설치함과 동시에 상기 집속 장치를 열처리로에 연설함으로써 통상의 선재 링의 풍랭·방랭처리를 선택하는 외에, 예를 들면, 링 상태에서의 수냉(침지 냉각)을 거쳐 코일 상태에서의 가열처리, 링 상태에서의 풍랭·방랭처리를 거쳐 코일 상태에서의 보정처리, 링 상태에서의 서냉·보열처리를 거쳐 코일 상태에서의 서냉처리를 하는 종래에는 오프라인으로 하고 있었던 처리를 온라인으로 하는 것이 가능하게 된다.
또 본 발명에 의한 선재의 연속 제조 설비열에 있어서, 권취후의 선재의 온도 조정 장치에 있어서, 제 l 조정 냉각대의 수냉 수단으로서, 선재를 직접 침지하는 냉각조을 가지고, 냉수 또는 온수를 전환하여 사용 가능하게 하는 것을 특징으로 한다. 침지 냉각조은, 풍랭·방랭, 서냉·보열용의 반송 라인의 아래쪽에 설치하여, 효율적인 배치로 하는 것이 바람직하다.
또한 전술한 온도 조정 장치에 있어서, 제 1 조정 냉각대 및 제 2 조정 냉각대의 서냉수단으로서, 보열 커버 또는 열원부착 보열커버를 채용하는 것을 특징으로 한다. 보열 커버는 내부를 통과하는 선재 링의 상당히 완만한 속도의 냉각을 보장하는 것으로, 압연열의 활용에도 도움이 된다. 또 필요에 따라 열원으로 적극적으로 가열할 수도 있다. 또 상술한 온도 조정 장치는, 적어도 마무리 압연기로서 밀 강성 40톤/mm이상의 고강성의 블록 밀을 가지는 선재 압연 라인의 후면에 연속적으로 배치되는 것을 특징으로 한다. 이 제조 설비열에 의하여 제어 압연과 냉각 설비가 합리적으로 조합되고, 2차 가공성이 우수한 선재를 효율성 있게 얻을 수 있다.
또한, 코일상 선재를 서냉 또는 가열하는 열처리 수단으로서, 집속한 선재 코일을 장입하여 반송하는 터널형, 또는 선재 코일에 씌우는 포트형의 구조로 한다. 터널형 또는 포트형 중 어느 하나를 선택하는 것은, 작업성, 다른 설비와의 균형, 경제성 등을 고려하여 결정하면 된다.
또 전술한 제 2 집속 수단부터의 선재 코일과 열처리 수단으로부터의 선재 코일은, 공통 정정(精整)·결속 수단으로 이동 공급되는 것을 특징으로 한다. 이것에 의해 전체의 설비 라인을 합리적으로 집약할 수 있고, 설비 공간이나 작업 능률의 면에서 이점이 크다.
본 발명자들은, 블록 밀에 의한 제어 압연을 가능하게 하고, 마무리 압연기출측에서 750℃ 정도의 온도에서 선재를 내보내고, 권취한 이후의 공정, 특히 서냉 라인에 대하여 상기 저온의 선재 링을 안정되게 그대로 공급할 수 있으며, 또한, 서냉 라인에 있어서도 목표로 하는 O.1℃/sec 이하의 냉각 속도를 달성하여, 소망 재질의 강 선재를 얻을 수 있음과 동시에, 기존 선재 압연 라인을 대폭적으로 개조하지 않고, 매우 생산성 및 실용성이 높은 선재 제조 장치의 실현에 대해서 여러가지 연구·실험을 거듭한 결과, 본 발명을 완성한 것이다.
이하, 본 발명 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다.
도1은, 본 발명에 관계되는 선재 제조 설비열의 일례를 나타내는 개략도이다. 도면에 있어서, 1은 마무리 전 블록 밀이고, 그 마무리 전의 블록 밀(1)은, 예를 들면 총 감면율이 85% 이상이 되는 8∼10 스탠드로 이루어지는 공지된 형식이다. 또한, 그 마무리 전 블록 밀(l)의 입측에는 수냉대(3a)가 설치되어 있는데, 그 전에는 미도시하였으나, 소재가 되는 빌렛을 가열하는 가열로, 소정 온도로 가열된 빌렛을 소망 사이즈로 열간압연하기 위한 조압연기군 및 중간 압연기군이 배치되어 있다.
또한 2는 앞에서 기술한 마무리 전 블럭 밀의 후면에 설치되는 마무리 블록 밀이고, 선재를 최종적인 사이즈까지 감면하는 것이다. 3b는 마무리 블록 밀(2)의 입측에 설치한 수냉대, 3c는 마무리 블록 밀(2)의 출측에 설치한 수냉대, 4는 열간압연된 선재를 레잉 헤드로 소정의 지름으로 감기 위한 권취기, 5는 권취한 선재 코일을 비동심원 링상으로 전개하여 재치하고 반송하는 조정 냉각 콘베이어, 6은 그 조정 냉각 콘베이어(5)의 반송로를 피복하는 보온 커버, 7은 콘베이어 상에서 이송된 선재 링(l0)을 수직 낙하시켜 아래쪽에 대기하는 집속 스템(9) 상에 코일상으로 집속하기 위한 집속 장치이다.
또한, 8은 앞에서 기술한 집속 장치(7)의 위치에 일단쪽이 접속되고, 타단측이 임의의 방향 및 거리만큼 연장되는 인-라인 열처리로이고, 그 열처리 노(8)는 그 저부에는 반송 콘베이어(12)가 부설되고 있고, 스템(9)에 유지되어 집속된 선재 코일(l1)을 소정의 속도로 반송하면서 서냉한다. 또한, 열처리로(8)는, 실제와 다르게 편의상 내부를 투시할 수 있는 상태로 나타내고 있다. 또한, 서냉을 끝내고 인-라인 열처리로(8)로부터 나온 코일 집속 스템은, 다시 반송되어 적당한 위치에서 코일만을 내보낸 후, 집속 스켐만이 열처리로(8)의 일단측으로부터 장입되어 다시 집속 작업에 사용되는 순환로를 형성한다. 또한, 수냉대(3b, 3c)는 복수개로 구성되기도 한다.
또 도2는, 권취기(4) 이후의 조정 냉각 콘베이어(5), 집속 장치(7) 및 인-라인 열처리로(8)의 구체적인 구조의 예를 나타내는 단면도이다.
링상 선재(10)를 반송하는 조정 냉각 콘베이어(5)는, 그 전체 둘레를 단열성의 보온 커버(6)로 덮고, 이것에 의해 압연부터 집속에 이르기 까지의 온도 저하를 방지하고, 제어 압연효과를 최대한으로 발휘함과 동시에, 서냉 개시를 Ar1변태점을 밑돌지 않고 소정 온도에서 행하게 하는 보정 콘베이어의 책임을 완수한다. 바람직하게는 보온 커버(6)내에는 래디안 튜브 또는 히터와 같은 가열 장치(13)가 설치되고, 필요에 따라 커버 내를 가열하여 온도 저하를 방지하도록 되어 있다. 또한, 이 조정 냉각 콘베이어(5)는, 그 보정시간에 따른 길이로 하고, 또는 보정의 필요가 없는 경우에는 생략할 수도 있으며, 권취 후에는 즉각 선재를 코일상으로 집속해도 된다.
조정 냉각 콘베이어(5)의 종단에 배치하는 집속 장치(7)는, 낙하하게 되는 선재 링을 아래쪽에 대기하고 있는 집속 스템(9)을 링 내경 쪽에 삽입하는 형태로 받아, 일정량의 선재 코일을 형성하는 것이다. 이 경우 집속되는 선재 코일은, 서냉 때의 온도 불균일를 억제하기 위하여, 가능한 한 조밀한 코일의 상태로 집속하는 것이 바람직하다. 더우기, 집속 위치에 관해서도, 보온 커버(6)와 연접한 단열성의 벽체로 덮는 것이 바람직하다.
또한, 집속 위치에서 설치되는 인라인(in-line) 열처리로(8)의 노벽도 연속된 단열성 재료로 구축된다. 그 열처리 노(8)의 단부에는 집속 스템(9)의 노내로의 장입과 노외로의 배출을 위한 문(입측 문이 (14), 출측 문이 (l5))이 마련되어 있다. 또 열처리로(8) 중에 스템의 반송을 하는 콘베이어(12)는, 롤러 콘베이어 또는 체인 콘베이어 등 적당한 반송 수단을 선택하면 좋다. 또한, 열처리로(8) 내에 래디안 튜브와 같은 가열 장치(16)를 설치해 놓고, 온도 저하를 필요에 따라 방지하고, 노중에 있어서 O.1℃/sec 이하의 대단히 완만한 냉각 속도로 서냉할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에서의 압연 장치의 적절한 태양과, 수냉·복열대(특히, 마무리 블록 밀(2) 입측의 수냉·복열대)및 인-라인 열처리로의 적절한 길이에 대하여 설명한다.
마무리 블록 밀(2)는, 4 롤 스탠드 이하의 블록 밀로 형성되고, 그 감면비율은 25∼60%의 범위로 한다. 도 3은, 4 롤 스탠드의 블록 밀에 있어서, 마무리 감면율과 마무리 밀내 온도 상승과의 관계를 나타내는 것으로, 마무리 압연에서의 온도 상승을 60℃를 허용치로 하면, 적정한 감면 비율은 25∼60%의 범위인 것을 알 수 있다. 더우기, 본 발명자들의 검토에 의하면, 후술하는 수냉대(3b)에서 과냉조직이 발생하지 않는 범위에서 가능한 한 냉각한 후, 마무리 압연에서의 온도 상승을 60℃ 이하로 억제하면, 제어 압연의 효과가 충분히 얻어지는 것을 알아내어, 이를 허용치로 하였다.
즉, 마무리 압연으로의 감면율이 25% 미만이면, 재료에 가해지는 변형이 충분하지 않아 단면내에 불균질한 변형 분포가 되고, 국부적으로 결정립이 성장하여, 입경이 불균일하게 되어「조대립」이라 불리는 현상이 발생하고, 피삭성 등의 가공성을 현저하게 악화시킨다. 또 감면율이 60%를 넘으면, 가공 발열에 의한 온도 상승이 급격하게 커지고, 목적으로 하는 제어 압연이 불가능하게 된다. 또한, 마무리 블록 밀에 있어서 각 롤에서의 최적인 평균 감면율이 약15%임을 고려하면, 블록 밀의 롤 스탠드 수는 2 이상, 4 이하로 하는 것이 바람직하다. 이 롤 스탠드수는 압연 대상이 되는 선재의 사이즈 등의 조건에 의해 4 롤 스탠드 이하의 범위에서 적당히 변경할 수 있다.
다음으로, 마무리 블록 밀(2)의 입측으로 배치하는 수냉대(3b)는, 마무리 전 블록 밀(1) 출측의 강재 온도가 900℃ 정도까지 달한다는 점에서, 이것을 다음 마무리 블록 밀(2)에 양호한 제어 압연을 행하기 위한 마무리 입측온도인 700℃ 정도로 유지하는 것이 필수 역할이 된다. 또 이 수냉대(3b)를 포함하는 밀사이의 영역은, 수냉 기능과 함께 수냉시에 발생한 단면 내의 온도 분포를 균등화하는 복열기능을 가지는 것이 함께 요구되고, 이것을 완수하기 위해서는 양 밀사이의 거리(도1의 d에 가리킨다)를 특정하는 것이 중요하다. 이 경우, 수냉은 아주 짧은 시간에 하여도 좋지만, 복열을 위해서는, 적어도 0.l초 정도의 시간이 필요하고, 이 복열시간을 충분히 잡지 않으면 강재의 단면 내에 과대한 온도 차를 잔존시키게 되어, 마무리 압연에서의 불균일한 재질 발생 원인이 된다.
이상의 이유에 의해 마무리전 블록 밀(1)과 마무리 블록 밀(2) 사이의 수냉·복열을 위하여 적어도 최대 압연 속도(마무리 블록 밀 출측 속도)로 진행하는 거리의 1/10이상의 거리를 잡는 것이 필요하다. 예를 들면, 최대 압연 속도가 1OOm/sec이면, 최소한 1Om의 수냉·복열 존을 마련할 것이 요구된다. 이 때, 마무리 블록 밀 입측 속도는, 마무리 블록 밀 내에 강재가 감면되는 비율에 상당하는 분만큼 최대 압연 속도 보다 늦어지고, 상기 복열에 필요한 0.l초 보다 약간 긴 시간을 확보할 수 있고, 이 시간대로 수냉이 완료 가능하다. 또 해당 존 길이는, 길수록 복열을 충분히 할 수 있는 이점은 있지만 전체 설비를 크고 길게 할 뿐만 아니라, 통재성(通材性)을 악화시는 문제가 발생하므로, 필요 이상으로 길게 하는 것은 바람직하지 않으며, 최대 압연 속도의 1/2 이하로 억제하는 것이 바람직하지만, 본 발명은, 이 존 길이의 상한을 특별히 규정하는 것은 아니다.
또한, 제어 압연에 잇따르는 서냉을 효과적으로 행하기 위하여 인-라인 열처리로(8)의 길이, 환언하면 선재 코일의 재노시간에 관해서도 특정하는 것이 바람직하다. 즉, 목표로 하는 연질의 선재를 얻기 위해서는, 변태 온도역을 코일 전체에 걸쳐 서냉하는 것이 요구되므로, 서냉속도의 목표 기준인 O.1℃/sec 이하로 하는 제약하에서, 열처리로에의 선재 코일의 장입 온도가 정해지면 재노시간은 구해진다.
도4는, 선재 코일의 재노시간과 온도와의 관계를 나타내는 것이다. 도면의 오른쪽 위에 모식적으로 나타내는 바와 같이, 선재 코일에는 코일 외표면층(사선부로 도면의 A와 B의 사이)과 코일 내부(도의 B와 C의 사이)로 나뉘지만, 코일 외표면층은 노외에서 방랭하면 서냉속도의 목표를 넘어 빠른 냉속으로 냉각되는 부분이고, 열처리로내에 변태 온도역을 밑도는 온도까지 서냉할 필요가 있다. 한편, 코일 내부는 노외에서 방랭해도 서냉속도의 목표이하로 냉각되는 부분이고, 변태 미완료인 채로 노외로 배출해도 충분한 서냉속도가 얻어진다.
따라서, 코일 외표면층의 최대 냉속부(도4의 A)가 목표 냉속 0.l℃/sec가 되도록 노 온도를 설정하여 서냉을 할 때, 코일 외표면층의 가장 냉속이 느린 부위(도4의 B)는, 코일 형상이나 선지름과 상관없이, 0.07℃/sec 임을 알아내었다.
상기 O.07℃/sec에 서냉 개시 온도를 Ar1점 바로 위에서부터 변태가 완료할 때까지 서냉 필요 온도역을 밑돌기까지의 대략 60℃의 구간을 서냉하는 데에는, 적어도 0.25hr이 필요하고, 열처리로의 크기를 결정하는 데 있어서의 하한을 나타내는 지표이다. 이 때 조업상의 변동 요소로서 코일 내의 온도 불균일을 고려하면, 서냉 개시 온도는 Ar1점 직상보다 약간 높게 설정할 필요가 있기 때문에, 재노시간은 바람직하게는 0.5hr이상의 재노시간을 확보함으로써 품질의 안정화를 꾀할 수 있다. 단, 재노시간을 l.Ohr 이상으로 길게 해도 서냉의 효과는 포화되어 향상은 없고 단지 비대한 설비가 된다. 그 결과, 열처리로의 크기는, 최대 압연 능력으로 1hr에 압연되는 코일수의 l/4∼1/l를 재노 가능한 크기로 할 필요가 있다.
이하, 도 1에 나타내는 본 발명 선재 제조 설비열에 기초하여 일련의 흐름을 설명한다. 우선, 미도시한 가열로에 탄소강 또는 합금강 빌릿을 l000℃ 이상으로 가열하고 나서 조압연기 및 중간 압연기에 장입하여 소정의 사이즈로 압연한 후, 수냉대(3a)를 거쳐 마무리전 블록 밀(1)에 장입한다. 이 마무리전 블럭 밀(1)에 적어도 85%의 감면율로 압연된 재료는, 수냉대(3b)에 수냉·복열 되어 마무리 블록 밀(2)로 들어 가고, 그곳에서 25∼60%의 감면율로 최종 선경으로 마무리 압연된 후, 750℃ ∼800℃의 마무리 압연 온도로 배출되고, 수냉대(3c)를 거쳐 권취장치 (4)에 의해 소망 지름의 선재 링(10)으로서 조정 수냉 콘베이어(5) 상에 배출된다.
보온 커버(6)로 덮은 조정 냉각 콘베이어(5)에서는, 선재 링은 비동심원상의 형태로, Ar1변태점을 밑돌지 않는 온도를 유지하면서 반송되고, 집속 장치(7)에 이르러 집속 스템(9)위에 낙하되고, 일정량의 선재가 조밀한 상태로 집속되고, 1개의 선재 코일(1l)이 얻어지는 동시에, 인-라인 열처리로(8) 내를 일정 속도에 반송되어 서냉된다. 노중에서는 순차적으로 집속된 선재 코일을 배치된 집속 스템이 일정 간격을 두고 반송된다. 서냉개시 온도는 대체로 710℃∼780℃이고, 열처리로내에서는 0.1℃/sec의 냉각 속도로 서냉되며, 약650℃ 정도로 로의 출측문으로 배출되어 방랭된다. 방랭중에 선재 코일은 변태를 종료하고, 임의의 위치에서 코일을 분리시키고 결속 공정으로 향한다. 더우기, 상기 보온 커버(6)내 및 열처리로 내에서는, 온도가 저하될 우려가 있는 경우에는 가열 장치를 사용하여 적절하게 가열할 수 있다.
다음으로, 본 발명에 관계되는 온도 조정 장치에 대해 상세하게 설명한다.
도 5에, 강선재의 압연부터 정정·결속까지의 일련의 제조 공정을 나타내는 기본 블록도인데, 빌렛 소재를 가열하여 소정 지름까지 열간압연 하는 압연 설비, 압연된 선재를 레잉 헤드로 링상으로 하는 권취장치에 관해서는 전술한 바와 같다.
본 발명에 있어서는, 또한,
(a) 권취 장치의 뒤면에 설치한, 수냉, 풍랭·방랭, 서냉·보열의 어느 한 라인으로 전환이 자유롭게 선택 가능한 제 1 조정 냉각대 (느슨한 코일 상태),
(b) 그 제 1 조정 냉각대(a)와 후술하는 제 2 조정 냉각대(c)의 경계부 위치로 전환 가능하게 설치한, (a), (c)사이의 선재 링 반송을 하는 반송 수단과 선재 링의 집속을 하는 제 1 집속 수단,
(c) 제 1 조정 냉각대에 후속하는 라인으로서 배치한, 풍랭·방랭, 서냉· 보열의 어느 한 라인으로 전환이 자유롭게 선택 가능한 제 2 조정 냉각대(느슨한 코일 상태),
(d) 상기 제 2 조정 냉각대의 뒷부분에 설치한 제 2 집속 수단,
(e) 상기 제 1 집속 수단으로 연설하고 그곳에서 집속된 선재 코일을 서냉 또는 가열하기 위한 열처리 수단 (집속 코일 상태),
(f) 상기 제 2 집속 수단과 열처리 수단이 공유하는 정정·결속수단으로 구성된다.
도 6은, 도 1에 나타내는 공정 설비 주요부를 구체적으로 나타낸 전체 개략도이고, 편의상, 권취 후의 콘베이어 라인을 덮는 보열 커버를 걷고, 또한 인라인 열처리로를 투시 상태로 나타내고 있다. 또한 도 7은 반대로 보열커버 및 열처리로를 설치한 상태의 개략도, 도 8은 권취 이후의 제 1 조정 냉각대 및 제 1 집속 수단을 측면에서 나타낸 단면 설명도이다.
도 6에 있어서, 2는 선재를 최종 지름까지 감면하기 위한 고강성의 마무리 블록 밀, 3c는 블록 밀(2)의 출측에 설치된 수냉대, 4는 권취장치, 5는 권취 장치(4)에 의해 비동심원의 링상으로 전개된 선재(10)를 반송하기 위한 충풍·방랭 콘베이어, l7은 그 충풍 방랭 콘베이어(4)의 전반 부분의 아래쪽에 거의 평행하게 설치된 침지 냉각장치, 7-1은 상기 충풍·방랭 콘베이어(4)의 중간 위치에 설치한 제 1 집속장치, 7-2는 충풍·방랭 콘베이어(5)의 종단위치에 설치한 제 2 집속장치, 18은 제 1 집속 장치 7-1의 설치 위치에서 그 제 1 집속 장치 7-1과 전환 가능하게 설치한 라인 전환 콘베이어, 8은 제 l 집속 장치 7-1의 설치 위치에 형성되어 연장되는 터널형의 인-라인 열처리로이다. 또한, 9는 선재 링을 집속하기 위하여 집속 위치에 보내지는 집속 스템, 11은 인-라인 열처리로(8) 내에서 집속 스템(9)에 집속되어 콘베이어 등에 의해 반송되는 선재 코일을 나타내고 있다.
또한, 상기 충풍·방랭 콘베이어(5)는, 권취장치(4)의 하방위치로부터 제 1 집속장치(7-l) 및 라인 전환 콘베이어(18)를 중계하여 제 2 집속장치(7-2)의 위치까지 설치되지만, 도 7에 나타내는 바와 같이, 이 충풍·방랭 콘베이어(5)는, 제 1 집속 장치(7-1)의 위치를 경계부로서, 전후 2개의 보열커버 7a 및 7b로 전 둘레를 피복하고 있다. 이 보열커버(7a, 7b)는, 단열성 재료로 형성되는 동시에, 그 내부에 필요에 따라 커버 내를 가열하기 위한 열원, 예를 들면, 라디안 튜브 또는 히터 등을 배치하고, 선재 링을 서냉·보열할 수 있다. 또 충풍·방랭 콘베이어(5)의 아래쪽 근방에는, 미도시하였으나 선재 링을 풍랭하기 위한 충풍수단이 마련된다.
본 발명에 있어서는, 상기한 권취 장치 이후부터 제 1 집속 장치까지의 보열커버가 딸린 충풍·방랭 콘베이어(4)의 전반부 및 그 아래쪽의 침지 냉각 장치(l7)를 제 1 조정 냉각대로, 제 1 집속 장치 이후부터 제 2 집속 장치까지의 보열커버가 딸린 충풍·방랭 콘베이어(19)의 후반부를 제 2 조정 냉각대로 한다(도6 및 도7 참조).
다음으로, 도 8에서 제 1 조정 냉각대에서의 각종 냉각·보열 태양의 전환 선택의 예를 설명한다. 우선, 도8(a)에서는, 권취 장치(4)로부터 보내온 선재 링(10)을, 아래쪽의 침지 냉각 장치(l7)에 도입하여 급랭하고, 이것을 제 1 집속 장치(7-1)에 집속하여 코일상으로 하고, 열처리로(7b)에 보내어 적당한 열처리를 하는 경우를 나타낸다. 이 경우, 사전에 충풍·방랭 콘베이어(5)의 입측 및 제 1 집속 장치(7-1)의 위치에서의 라인 전환 콘베이어(도 6에서는 제 1 집속 장치(7-1)의 위치만의 전환 콘베이어(18)를 나타내지만, 실제로는 충풍·방랭 콘베이어(5)의 입측에도 동일한 전환 콘베이어(20)를 만들어 놓는다)를 대피 상태로 둔다. 대피 방식으로서는, 도시한 바와 같이 상하 방향의 이동, 또는 수평 방향의 이동, 회동 방식 등 임의로 하여도 좋다. 권취 장치(4)로부터 링상에 낙하된 선재 링(10)은, 바로 낙하하여 침지 냉각 장치(17)의 침지조(21) 내에 침지되고, 조 중의 이송 콘베이어 (22)로 반송된 후, 상기 충풍·방랭 콘베이어(5)의 라인까지 들어올려져 집속 장치(7-l)로 낙하하여 집속 스템(9)에 일정량 집속된다. 도 8(a)의 라인에서는, 예를 들면, 선재 링(10)을 침지 냉각 장치(17)로 급랭하여 담금질하고, 다음으로 코일 상태에서 열처리로(8)에서 소려하는 열처리 예를 생각해 볼 수 있다. 더우기, 이 수냉 수단으로서는, 냉수 또는 온수를 적절히 전환 사용 가능하게 하고, 강종, 목표처리 형태에 따라 적절하게 사용하면 좋다.
한편, 도 8(b)에서는, 전환 콘베이어(20) 및 (18)을 사전에 충풍·방랭 콘베이어(5)의 라인과 동일하게 하여 두고, 선재 링(10)을 그대로 제 2 집속 장치(7-2)까지 반송하여 집속하는 예를 나타내고 있다. 이 경우에는, 선재 링(10)을 콘베이어(5) 상에서 반송하면서 방랭하거나, 링에 적절한 유체를 세차게 뿌려 충풍 냉각을 하거나, 또는 보열 커버(6a, 6b)를 이용하여 서냉·보열하여도 된다. 더우기, 보열 커버는 개폐가 자유롭게 할 수도 있다. 또 도8(b)에 있어서, 전환 콘베이어(18)를 라인상으로부터 대피시키고, 제 l 집속 장치(7-1)로 집속한 선재 코일을 인-라인 열처리로(8)로 보내어 서냉 또는 가열처리를 하는 것도 가능하다. 예를 들면, 보열커버(8a) 내에 Ar1변태점을 밑돌지 않도록 서냉하고 나서, 제 1 집속 장치(7-1)에 집속한 선재 코일을 인-라인 열처리로(8)에 0.l℃/sec 이하의 냉각 속도로 서냉하여 냉간 가공성이 우수한 강 선재를 얻을 수 있다. 이 경우에는, 권취 장치(4) 전의 마무리 블록 밀(2)에서 선재를 가능한 한 저온으로 마무리 압연하는 것이 요구되고, 이 마무리 블록 밀과 본 발명 온도 조정 장치를 조합함으로써, 적절한 열간압연 선재의 제조장치가 얻어진다.
더우기, 도6 및 도7에서는 인-라인 열처리로(8)로서 터널형 연속로를 나타내었지만, 도9에 나타내는 바와 같이, 개개의 집속한 선재 코일(11)을 각각 독립한 포트형의 노(23)로 덮고 서냉 또는 가열하는 것도 가능하다. 포트로(23)의 내부에는 열원을 설치할 수 있고, 이들을 일정 간격을 두어 콘베이어상에서 소정 속도로 반송하면 된다.
이상 설명한 본 발명에 관계되는 선재의 제조 설비열에 의해 얻어지는 효과는 다음과 같다.
(1) 선재 압연에서는 곤란하다고 여겨졌던 블록 밀에 의한 제어 압연 장치와, 선재를 코일상으로 집속한 상태로 인-라인으로 서냉하는 장치를 합리적으로 연접하는 것을 처음으로 실현하였다.
(2) 상기와 같이 제어 압연과 서냉을 조합함으로써 냉간가공성에 우수한 기계구조용 강 선재를, 오프라인으로 별도 열처리하지 않고, 온라인으로 제조하는 것이 가능하게 되었다.
(3) 기존 설비의 선재 제조 라인을 대폭적으로 개조하지 않고 본 발명을 적용할 수 있으며, 또한, 오프라인으로의 소둔 설비도 생략할 수 있기 때문에, 설비비를 저감할 수 있다.
(4) 권취 장치의 뒤에 조정 냉각 반송 장치를 설치하는 경우에는, 권취 후의 선재를 링상으로 안정되게 보정할 수 있으므로, 후속되는 집속 및 서냉라인에 항상 최선의 상태로 선재를 공급할 수 있다.
(5) 최종 마무리 압연기의 블록 밀의 입측으로 일정 길이의 수냉·복열대를 설치함으로써 블록 밀에 들어 가는 재료의 온도·성질을 조정할 수 있고, 제어 압연을 보다 양호한 상태로 달성하는 것이 가능하다.
(6) 열간압연 후의 선재의 인-라인 처리 수단의 자유도가 현격하게 확대하고, 종전에는 오프라인으로 행하지 않을 수 없었던 각종 열처리(가열, 보정, 서냉 등)를 온라인으로 행하는 것이 가능하게 되었다.
(7) 제 1 조정 냉각대의 후면에, 쉬프트 가능한 제 1 집속 수단과 그에 연설된 인-라인의 코일 열처리 수단을 배치하고, 코일 상태로 늦은 이동 속도로 처리할 수 있으므로, 제 2 조정 냉각대에서는 행할 수 없는 장시간의 열처리가 가능하게 되었다.
(8) 선재 링의 조정 냉각부를 종방향의 콤팩트한 라인 구성으로 정리할 수 있기 때문에, 설비적으로 유리하게 됨과 동시에, 작업성의 면에서도 이점이 많다.
(9) 본 발명 설비 구성 채용에 의해 선재의 압연부터 정정·결속까지를 효율적으로 배치할 수 있고, 또한 기존 설비 라인을 대폭적으로 개조하는 일 없이 끼워 넣을 수 있기 때문에, 코스트면으로 유리하다.

Claims (13)

  1. 기계 구조용 탄소강 또는 합금강 빌렛(billet)을 소망 지름까지 열간압연하는 열간압연기와, 압연후의 선재를 권취하여 링 모양으로 형성하는 권취 장치와, 권취 후의 선재를 코일로 집속(集束)하는 집속 장치와, 집속한 선재를 코일 상태로 서냉을 실행하기 위한 인-라인 열처리로를 순차적으로 연접(連接)함과 동시에, 상기 열간 압연기의 최종 마무리 압연기로서, 4 롤 스탠드 이하의 블럭 밀을 사용하는 것을 특징으로 하는 선재용 연속 제조 설비열.
  2. 제 1 항에 있어서,
    블록 밀의 감면율을 25∼60%의 범위로 하는 것을 특징으로 하는 선재용 연속 제조 설비열.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    인-라인 열처리로가, 최대 압연 능력으로 1시간에 압연되는 코일수의 1/ 4∼1/1이 재노(在爐) 가능한 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 선재용 연속 제조 설비열.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    권취 장치와 집속 장치와의 사이에, 선재를 연속된 비동심원 링상으로 온도를 저하시키는 일 없이 보정하여 반송하는 보온 커버가 부착된 조정 냉각 반송 장치를 설치한 것을 특징으로 하는 선재용 연속 제조 설비열.
  5. 제 4 항에 있어서,
    권취 장치에 선재를 Ar1변태점 이상에서 권취하고, 보온 커버가 부착된 조정 냉각 반송 장치에 있어서도 Ar1변태점을 이하로 하는 일 없이 반송하여 집속 장치로 보내는 것을 특징으로 하는 선재용 연속 제조 설비열.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    최종 마무리 압연기의 입측에, 최대 압연속도로 1 초동안 진행하는 거리의 1/10 이상의 수냉·복열대를 설치하는 것을 특징으로 하는 선재용 연속 제조 설비열.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    집속장치로 집속되는 선재 코일은, 코일 내경측으로 삽입되는 스템에 의하여 조밀한 상태로 집속되고, 후속되는 인-라인 열처리로로 보내어지는 것을 특징으로 하는 선재용 연속 제조 설비열.
  8. 제 1 항에 있어서,
    열간압연된 선재를 레잉 헤드로 링상으로 권취하는 권취 장치의 뒷면에, 수냉, 풍랭·방랭, 서냉·보열 중 어느 한 라인으로 전환이 자유롭게 선택 가능한 제 1 조정 냉각대를 만들고, 상기 제 l 조정 냉각대에 후속하여, 풍랭·방랭, 서냉·보열의 어느 한 라인으로 전환이 자유롭게 선택 가능한 제 2 조정 냉각대를 배치하고, 이들 제 1 조정 냉각대와 제 2 조정 냉각대와의 경계부 위치에, 제 1 및 제 2 조정 냉각대간의 선재 링 반송을 하는 반송 수단과 선재 링의 집속을 행하는 제 1 집속 수단을 전환 배치가 가능하도록 설치하고, 상기 제 2 조정 냉각대의 뒷부분에는 제 2 집속 수단을 만들고, 상기 제 1 집속 수단으로 집속한 선재 코일을 서냉 또는 가열하기 위한 열처리 수단을, 그 제 1 집속 수단의 설치 위치에 연설하여 구성하고, 선재의 소망 재질을 얻는 온도 패턴에 따라 조정 냉각대 및 열처리 수단을 임의로 선택하여 사용하는 것을 특징으로 하는 선재용 연속 제조 설비열.
  9. 제 8 항에 있어서,
    제 l 조정 냉각대의 수냉 수단은, 선재를 직접 침지하는 냉각조를 가지고, 냉수 또는 온수를 전환 사용 가능하도록 한 것을 특징으로 하는 선재용 연속 제조 설비열.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    제 1 조정 냉각대 및 제 2 조정 냉각대의 서냉수단은, 보열 커버 또는 열원이 부착된 보열커버를 가지는 것을 특징으로 하는 선재용 연속 제조 설비열.
  11. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    코일상 선재를 서냉 또는 가열하는 열처리 수단은, 집속된 선재 코일을 장입하여 반송하는 터널형, 또는 선재 코일에 씌우는 포트형의 제조를 가지는 선재 연속 제조 설비열.
  12. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    온도 조정 장치가 마무리 압연기로서 밀 강성 40톤/mm이상의 고강성의 블록 밀을 가지는 선재 압연 라인의 뒷면에 연속적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 선재용 연속 제조 설비열.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 집속수단으로부터의 선재 코일과 열처리 수단으로부터의 선재 코일은 공통 정정·결속 수단으로 이동 공급되는 것을 특징으로 하는 선재용 연속 제조 설비열.
KR10-2001-7000870A 1999-05-24 2000-05-24 선재용 연속 제조 설비열 KR100408489B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP143156/1999 1999-05-24
JP14315699A JP3802707B2 (ja) 1999-05-24 1999-05-24 線材の連続的製造設備列
JP15228299A JP3686549B2 (ja) 1999-05-31 1999-05-31 熱間圧延線材の温度調整装置
JP152282/1999 1999-05-31

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20010053586A KR20010053586A (ko) 2001-06-25
KR100408489B1 true KR100408489B1 (ko) 2003-12-06

Family

ID=26474950

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2001-7000870A KR100408489B1 (ko) 1999-05-24 2000-05-24 선재용 연속 제조 설비열

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6634073B1 (ko)
EP (1) EP1125650B1 (ko)
KR (1) KR100408489B1 (ko)
CN (1) CN1156348C (ko)
CA (1) CA2338413C (ko)
DE (1) DE60035571T2 (ko)
TW (1) TW458819B (ko)
WO (1) WO2000071274A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101125958B1 (ko) * 2009-06-12 2012-03-21 주식회사 포스코 가변열처리장치 및 이를 이용한 고강도 고연성 신선재의 제조방법

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10103677B4 (de) * 2001-01-27 2011-04-07 Sms Siemag Aktiengesellschaft Verfahren zur Erzeugung von Drahtbunden niedriger Höhe
KR100544581B1 (ko) * 2001-12-21 2006-01-24 주식회사 포스코 열간압연선재의 냉각온도 조정장치
US20050115646A1 (en) * 2003-12-02 2005-06-02 Accelerated Technologies Corporation Stress free steel and rapid production of same
US8545645B2 (en) * 2003-12-02 2013-10-01 Franklin Leroy Stebbing Stress free steel and rapid production of same
US7211687B2 (en) * 2004-08-25 2007-05-01 Unilever Home & Personal Care Usa Process for making carboxyalkylates of branched alcohols
US20080019805A1 (en) * 2006-07-19 2008-01-24 Bowler Martyn A Method of transporting and heat treating coils of hot rolled products in a rolling mill
KR100815718B1 (ko) 2006-11-07 2008-03-20 주식회사 포스코 선재 코일의 복층 열처리 장치
KR100856295B1 (ko) * 2006-12-27 2008-09-03 주식회사 포스코 열처리 생략이 가능한 연질 선재의 제조방법
US20110158767A1 (en) * 2009-12-29 2011-06-30 Ohio Rod Products Reduced material, content fasteners and systems and methods for manufacturing the same
CN104308552B (zh) * 2014-09-28 2017-05-24 惠安县冠威机械设备有限公司 一种用于生产冷凝器铜材的系统
WO2016084298A1 (ja) * 2014-11-27 2016-06-02 Jfeスチール株式会社 継目無鋼管製造用装置列およびそれを利用した二相ステンレス継目無鋼管の製造方法
CN115328052B (zh) * 2022-08-23 2024-05-28 阳春新钢铁有限责任公司 一种缩短高线打包区域双道周期的系统及方法
CN116689479B (zh) * 2023-08-08 2023-12-26 中冶检测认证有限公司 一种生产无钒低硅热轧带肋钢筋的工艺方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3711918A (en) * 1970-08-03 1973-01-23 Morgan Construction Co Split level conveyor and collecting means for controlled cooled steel rod
US4242153A (en) * 1978-10-16 1980-12-30 Morgan Construction Company Methods for hot rolling and treating rod
US4546957A (en) * 1982-11-22 1985-10-15 Morgan Construction Company Apparatus for combined hot rolling and treating steel rod
JPS6055572A (ja) 1983-09-05 1985-03-30 Hitachi Ltd ディスク収納ケ−ス
NO166455C (no) * 1984-09-07 1991-07-31 Sumitomo Electric Industries Fremgangsmaate og anordning for direkte varmebehandling aven staalstang med middels til hoeyt karboninnhold.
JPS61257417A (ja) * 1985-05-07 1986-11-14 Sumitomo Metal Ind Ltd 冷間加工性のすぐれた線材の製造方法
JPH0437898Y2 (ko) * 1985-10-17 1992-09-04
DE3830101A1 (de) * 1988-09-05 1990-03-15 Schloemann Siemag Ag Verfahren zum betrieb eines stabstahlwalzwerkes mit auf einer walzlinie angeordneter kuehlstrecke zum thermomechanischen fertigwalzen und stabstahlwalzwerk zur durchfuehrung des verfahrens
IT1234063B (it) * 1989-02-13 1992-04-27 Danieli Off Mecc Linea di raffreddamento multifunzionale.
JPH0437898A (ja) 1990-06-04 1992-02-07 Mitsubishi Electric Corp 立体文字表示装置
CA2066475C (en) 1991-05-06 1997-06-03 Terence M. Shore Method and apparatus for continuously hot rolling of ferrous long products
JP2795588B2 (ja) * 1992-10-26 1998-09-10 住友重機械工業株式会社 丸棒・線材の圧延装置
JP3393677B2 (ja) * 1993-05-31 2003-04-07 新日本製鐵株式会社 線材の直接熱処理方法
JPH0798977A (ja) 1993-09-30 1995-04-11 Nippon Conlux Co Ltd 情報記録再生装置
DE4436712A1 (de) * 1994-10-14 1996-04-18 Schloemann Siemag Ag Einrichtung zur Warmbehandlung von Stahldraht

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101125958B1 (ko) * 2009-06-12 2012-03-21 주식회사 포스코 가변열처리장치 및 이를 이용한 고강도 고연성 신선재의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
CA2338413A1 (en) 2000-11-30
CA2338413C (en) 2005-06-21
WO2000071274A1 (fr) 2000-11-30
EP1125650B1 (en) 2007-07-18
CN1156348C (zh) 2004-07-07
DE60035571D1 (de) 2007-08-30
DE60035571T2 (de) 2008-04-10
EP1125650A1 (en) 2001-08-22
KR20010053586A (ko) 2001-06-25
EP1125650A4 (en) 2005-06-29
CN1310649A (zh) 2001-08-29
TW458819B (en) 2001-10-11
US6634073B1 (en) 2003-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100408489B1 (ko) 선재용 연속 제조 설비열
JP3855300B2 (ja) 継目無鋼管の製造方法および製造設備
US5873960A (en) Method and facility for manufacturing seamless steel pipe
EP1194251B1 (en) Method and apparatus for in-line heat treatment of hot rolled stock
JPH0364202B2 (ko)
CN105665442A (zh) 一种盘卷生产方法及其生产线
KR970001550B1 (ko) 연속주조된 대상 예비재로부터 열간 압연된 강대를 제조하기 위한 방법 및 설비
JP3802707B2 (ja) 線材の連続的製造設備列
KR100507573B1 (ko) 제어압연을 포함하는 선재의 냉각방법 및 장치
KR100544581B1 (ko) 열간압연선재의 냉각온도 조정장치
KR101490600B1 (ko) 선재 제조방법
JP3686549B2 (ja) 熱間圧延線材の温度調整装置
JPH08117814A (ja) 継目無鋼管の製造方法およびその方法を実施するための製造設備列
US5006061A (en) Method for bringing a plurality of steel slabs to rolling temperature in a furnace
KR100985242B1 (ko) 연질화 열처리 생략이 가능한 중탄소강 선재의 제조방법및 그 장치
KR101225442B1 (ko) 냉각속도를 조절가능한 다단 냉각상 냉각방법 및 냉각장치
JPS6343445B2 (ko)
KR20020050384A (ko) 페라이트탈탄이 없는 스프링강의 제조방법
KR100352590B1 (ko) 인장강도가 균일하고 신선가공성이 우수한 경강선재의 제조방법
JP2844924B6 (ja) 継目無鋼管の製造方法およびその製造設備
JPS6227127B2 (ko)
JP2844924B2 (ja) 継目無鋼管の製造方法およびその製造設備
CN113333463A (zh) 一种q195冷镦钢生产工艺
CN112547796A (zh) 一种高强度盘螺的轧制方法
JPS61257417A (ja) 冷間加工性のすぐれた線材の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121114

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131031

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141103

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151102

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161028

Year of fee payment: 14

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171030

Year of fee payment: 15

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181119

Year of fee payment: 16