KR100415639B1 - Method for bonding hot rolled strips - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 열간 압연재의 접합방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 열연 공정에서 조압연이 끝난 판재를 후속되는 사상압연 공정에서 연속적으로 압연할 수 있도록 선행판재의 후미부와 후행 판재의 선단부를 접합하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of joining a hot rolled material, and more particularly, to join the rear part of the preceding plate and the leading end of the subsequent plate so that the roughly rolled sheet in the hot rolling process can be continuously rolled in the subsequent finishing rolling process. It is about how to.
열연공정에서 기존의 압연설비에서는 조압연이 끝난 후물재(厚物材)를 한매씩 압연하는 배치(batch)압연에 의하여 원하는 판 두께의 제품을 생산하고 있다. 이 방법에서는 판재 전체를 균일하게 압연하기 어렵고 판재의 선단부, 후단부가 제대로 압연되지 않고 많은 결함들이 존재할 가능성이 크기 때문에 이들 결함들을 압연후 제거하여야만 하고 고속의 사상압연이 어려운 등의 문제점이 있는 것이다.In the hot rolling process, existing rolling equipment is producing a product having a desired plate thickness by batch rolling of a material material after rolling roughly one by one. In this method, it is difficult to uniformly roll the whole sheet, and the front and rear ends of the sheet are not rolled properly, and many defects are likely to be present. Therefore, these defects must be removed after rolling, and high-speed finishing rolling is difficult.
이같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 연속압연(endless rolling)은 공정의 생산성을 약 20% 정도 향상시킴과 동시에 제품의 실수율을 향상시키고 냉연공정을 거치지 않고서도 박물재(薄物材)를 생산할 수 있는 등 많은 장점이 있기 때문에 획기적인 공정으로서 각광받고 있다.The endless rolling proposed to solve this problem improves the productivity of the process by about 20%, improves the error rate of the product and can produce the material without undergoing the cold rolling process. Because of its many advantages, it is in the spotlight as a breakthrough process.
도 1은 이같은 연속압연용 열연라인의 개략배치도로서,1 is a schematic layout view of such a hot rolling line for continuous rolling,
조압연기(11)을 통과한 30-5Omm 정도의 두께를 갖는 압연판재를 코일박스(12)에 저장하고, 코일박스(12)에서 나온 판재는 레벨러(13)을 거쳐 크롭쉐어(crop shear)(14)에서 선행판재의 후미부와 후행판재의 선단부를 절단한 다음 선행판재의 후미부와 후행판재의 선단부를 접합기(16)에서 접합하고 단면절단장치(18)를 거쳐 사상압연기(19)로 가게된다.Rolled sheet material having a thickness of about 30-5Omm passing through the roughing mill 11 is stored in the coil box 12, and the sheet material from the coil box 12 passes through a leveler 13 to produce a crop shear (crop shear) ( In 14), the trailing end of the preceding board and the trailing board are cut, and then the trailing end of the preceding board and the trailing board are joined at the splicer 16 and passed through the section cutting device 18 to the finishing mill 19. do.
도 1에서 미설명부호 15 및 17은 바 슬라이딩장치를 나타낸다.In FIG. 1, reference numerals 15 and 17 denote bar sliding devices.
도 1에 도시된 바와 같이 연속압연 공정을 수행하기 위해서는 열연라인에서 조압연이 끝난 후물재를 서로 접합하여야 하나, 이 접합은 판재가 이동하고 있다는 점이 외에도 판재의 온도가 고온인 점, 접합시간이 길어지면 접합을 위한 라인의 길이도 길어지며, 접합부가 후속되는 사상압연 공정에서 판 파단이 발생되지 않을 정도의 충분한 접합력을 가져야 하는 등 여러 가지 제한요소가 있는 것이다.As shown in FIG. 1, in order to perform the continuous rolling process, after the rough rolling is finished in the hot rolling line, the materials should be bonded to each other. This bonding is not only that the plates are moving, but the temperature of the plates is high, and the joining time is The longer the length of the line for joining, the longer the length of the joining, and there are various limitations such as the joining part must have sufficient joining force such that plate break does not occur in the subsequent finishing rolling process.
이들 제한요소중 접합라인의 길이 측면에 대하여 검토해 보면, 조압연이 끝난 후물재는 최대 분당 1m정도의 속도로 이동하기 때문에 접합이 신속하게 일어나지 않으면 라인의 길이가 길어지게 되는데 예를들어 접합에만 10초가 걸린다고 가정하면 판재의 전, 후처리까지 감안하면 약 100m의 접합라인이 필요하게 되는 것이다.Among the limiting factors, the length of the joining line is examined. After rough rolling, the material moves at a speed of up to about 1m per minute, so if the joining does not occur quickly, the length of the line is long. Assuming that it takes place, considering the pre- and post-treatment of the plate will require a line of about 100m.
또, 판재가 이동하고 있기 때문에 지금까지 제안된 모든 접합장치들은(특개 평 7-323305, 특개 63-93408)판재와 동시에 이동하는 구조로 되어있고, 이에 소요되는 거리도 70-80m정도로 길기 때문에 신설하는 라인인 경우를 별도로 하더라도 기존의 열연라인을 개조하는 경우에는 많은 제약이 따르게 되는 것이다.In addition, because the plate is moving, all the bonding apparatuses proposed so far (JP-A 7-323305, 63-93408) have a structure that moves simultaneously with the plate, and the distance required is 70-80m. Even if the line is separate, many limitations are applied when retrofitting an existing hot-rolled line.
도 2에는 판재와 함께 이동하는 구조의 접합장치가 도시되어 있다.2 shows a bonding apparatus having a structure that moves with the plate.
도 2에 나타난 바와 같이, 조압연기로 부터 이송된 강판은 롤러(27)에 의해접합기(16)으로 유도된다.As shown in FIG. 2, the steel sheet conveyed from the roughing mill is guided to the splicer 16 by the roller 27.
상기 접합기(16)는 이동가능한 접합롤 대차(20), 과 그 상부에 탑재되고 선행재의 후미 접합부 하부와 후합재의 선단 접합부 상부의 스케일을 제거하는 휠 커터(23), 및 판재를 상부로 부터 압압하는 프레스(22)를 포함하여 구성된다.The splicer 16 includes a movable splice roll bogie 20, and a wheel cutter 23 mounted on the upper portion and removing the scales of the lower portion of the trailing portion of the preceding material and the upper portion of the front portion of the trailing material. It is comprised including the press 22 to press.
접합기(16)에서 선행하는 강판의 후미접합부 하부와 후행하는 강판의 선단 접합부 상부는 상기 휠커터(23)에 의해 스케일 제거된 후, 휠커터(23)이 회귀함과 동시에 크램프(21,24)에 의해 선행재가 하강하고 그후 프레스(22) 및 하부의 가스버너(26)에 의해 선행제와 후행재는 압압 접합되게 된다.In the jointer 16, the lower part of the tail joint part of the preceding steel plate and the upper part of the tip joint part of the following steel plate are scaled off by the said wheel cutter 23, and the wheel cutter 23 returns and the clamps 21 and 24 simultaneously. By the preceding material is lowered, and then the preceding material and the trailing material are press-bonded by the press 22 and the gas burner 26 at the bottom.
도 2에서 미설명부호 25는 가동실린더를 나타낸다.In FIG. 2, reference numeral 25 denotes a movable cylinder.
상기 접합 과정동안 선행판재와 후행판재는 모두 이동상태에 있으며 그 이동속도에 맞게 상기 접합를 대차와 그 상부의 접합장치들이 동시에 이동하는 것이다.During the joining process, both the leading plate and the trailing plate are in a moving state, and the trolley and the joining apparatuses at the top thereof move simultaneously in accordance with the moving speed.
이와같은 종래의 방법을 판재의 이동과 같은 속도로 이동하면서 접합하기 때문에 접합을 위한 라인의 길이도 길어질 뿐만 아니라 접합시간도 길어지는 문제점이 있는 것이다.Since the conventional method is bonded while moving at the same speed as the movement of the plate, the length of the line for joining is not only long, but also the joining time is long.
이에 본 발명의 목적은 상기와 같은 종래방법의 문제점을 감안하여 접합이 보다 신속할 뿐만 아니라 접합라인의 길이를 줄일 수 있는 열간압연재의 접합 방법을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method of joining a hot rolled material, which is capable of shortening the length of a joining line as well as faster joining in view of the problems of the conventional method.
도 1은 종래의 연속압연용 열연라인의 개략 배치도1 is a schematic layout view of a conventional hot rolling line for continuous rolling
도 2 (a)는 종래의 접합장치의 개략도Figure 2 (a) is a schematic diagram of a conventional bonding device
(b)는 도 2(a)에서 접합장치의 확대도(b) is an enlarged view of the bonding apparatus in FIG.
도 3은 본 발명에 의한 접합방법을 사용하는 연속압연용 열연라인의 개략배치도3 is a schematic layout view of a hot rolling line for continuous rolling using the joining method according to the present invention;
도 4는 본 발명에 의한 접합장치의 개략도4 is a schematic view of a bonding apparatus according to the present invention
도 5는 접합부위를 개략적으로 도시한 측면도Figure 5 is a side view schematically showing the junction
도 6은 압하율이 접합부의 파단하중에 미치는 영향을 보여주는 그래프6 is a graph showing the effect of the reduction ratio on the breaking load of the joint
* 도면의 주요부위에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on major parts of drawing
11 ... 조압연기 12 ... 코일박스11 ... roughing mill 12 ... coil box
13 ... 레벨러(leveller) 14 ... 크롭쉐어(crop shear)13 ... leveller 14 ... crop shear
15,17 ... 바 슬라이딩 장치 16 ... 접합기15,17 ... bar sliding device 16 ... splicer
18 ... 단면절단장치 19 ... 사상압연기18 ... single side cutting device 19 ... finishing mill
20 ... 접합롤 대차 21,24 ... 클램프20 ... Bonding roll bogie 21,24 ... Clamp
22 ... 프레스 23 ... 휠커터(wheel cutter)22 ... Press 23 ... Wheel cutter
25 ... 가동실린더 26 . . . 가스버너25 ... movable cylinder 26. . . Gas burner
27 ... 롤 28 ... 접합기 하우징27 ... roll 28 ... splice housing
29,29' ... 접합롤쌍 30 ... 접합롤쌍 가이드29,29 '... Joining roll pair 30 ... Joining roll pair guide
본 발명은 조압연이 끝난 두께 t인 판재를 서로 접합함에 있어서 선행판재의후미부와 후행판재의 선단부를 서로 겹친다음 고정식 접합기 하우징내에 이동가능하게 설치된 접합롤 쌍의 압압에 의해 선행판재와 후행판재를 서로 접합하되 상기 고정식 접합기에서 접합된 판재의 접합부의 최종두께가 0.90t∼0.95t가 되도록 조절하는 열간압연재의 접합방법에 관한 것이다.According to the present invention, when joining the roughly rolled thickness t to each other, the leading plate and the trailing plate are overlapped by pressing the pair of joining rolls movably installed in the fixed joint housing after overlapping the trailing end of the preceding plate and the leading end of the trailing plate. It is related with the method of joining the hot rolled material to be bonded to each other but adjusted so that the final thickness of the joining portion of the plate joined in the fixed bonding machine is 0.90t ~ 0.95t.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated in detail.
본 발명에서는 종래방법의 경우 접합기가 강판재의 이동에 따라 함께 이동하여 접합함으로써 라인의 길이가 길어지게 되는 점을 접합기를 고정식으로 변경하되 접합기내에 설치된 압압롤쌍을 짧은 거리만큼만 이동하게 하고 그 이동시간 동안 접합공정을 완료하게 함으로서 접합시간 및 접합에 필요한 라인거리를 단축시켰다.In the present invention, in the case of the conventional method, the bonding machine is fixed to the point that the length of the line is lengthened by moving together with the movement of the steel sheet, and the bonding machine is fixed, but the pressing roll pair installed in the bonding machine is moved only for a short distance. By completing the joining process, the joining time and the line distance required for joining were shortened.
본 발명의 방법은 도 3에 도시된 바와 같이 조압연기(11)을 통과하여 30-50mm정도의 두께로 압연된 판재를 코일 박스(12)에 저장하게 되며 코일 박스에서 나온 판재를 크롭쉐어(14)를 이용하여 선행 판재의 후미부와 후행판재의 선단부를 절단한다. 절단이 끝난 판재는 스케일(scale) 제거장치에서 접합부위, 즉 선행재 접합부위의 밑면과 후행재 접합부위의 윗면의 스케일을 제거한 후, 도 4에 도시된 접합기(16)로 진행된다.According to the method of the present invention, as shown in FIG. 3, the plate rolled to a thickness of about 30-50 mm through the rough mill 11 is stored in the coil box 12, and the crop plate 14 from the coil box 14 is stored. ) Cut the trailing part of the preceding plate and the leading part of the following plate. After cutting the plate, the scale is removed from the bottom of the joining portion, that is, the top surface of the preceding material joining portion, and then proceeds to the joining machine 16 shown in FIG. 4.
상기 접합기(16)는 고정되어 있으며, 고정된 접합기 하우징(28)과 그 접합기 하우징(28)의 내부에서 이동가능하게 설치된 접합롤쌍 (29)(29'), 및 상기 접합롤쌍(29)을 안내하는 접합롤쌍 가이드(30)으로 구성된다.The splicer 16 is fixed and guides the splice roll pairs 29 and 29 ', which are movably installed in the fixed splice housing 28 and the splice housing 28, and the splice roll pair 29. It consists of a bonding roll pair guide 30 which is made.
상기 접합기(16)에서는 고정식 접합기에 설치된 접합롤 쌍 (29),(29')에 의해서 판재의 접합이 이루어지는데 접합기로 들어오는 판재의 두께가 t이면 입측에서는 두판재를 겹친 상태로 두께가 2t이기 때문에 상하 두 롤사이의 간격이 2t가 되게끔 설계되어 있으며 이 롤들이 접합기내에서 롤 가이드(30)을 따라 오른쪽 끝에서 왼쪽끝으로 이동하면서(즉, 판재의 이동방향을 따라 이동하면서) 점차 그 간격이 줄어들도록 설계되어 있으며 접합이 끝나는 왼쪽 끝에서는 롤 간격이 0.90t-0.95t가 되어 판재 접합부위 두께는 판재의 두께와 거의 동일하게 되어 있다. 이같은 판재를 사상 압연기(19)에 의해 최종 압연하여 원하는 두께의 제품을 만들어 내게 된다.In the splicer 16, the plate is joined by a pair of rolls 29 and 29 'installed in the fixed splicer. If the thickness of the plate entering the splicer is t, the thickness of the plate is 2t in the state of overlapping the two plates. Therefore, the gap between the top and bottom rolls is designed to be 2t, and these rolls are gradually moved from the right end to the left end along the roll guide 30 (ie, moving along the moving direction of the sheet) in the splicer. It is designed to reduce the gap. At the left end of the joint, the roll gap is 0.90t-0.95t, and the thickness of the plate joint is almost the same as the thickness of the plate. The sheet is finally rolled by the finishing mill 19 to produce a product having a desired thickness.
본 발명에 의한 상기 접합기의 구성에서 접합롤은 고정식 하우징(28)내에서 짧은 거리를 움직이는데 그 길이는 최대 5m정도이기 때문에 기존의 접합장치에서 접합장치가 움직이는 거리 15-25m에 비해서 최대 20m정도의 라인길이 감소 효과를 얻게 된다.In the configuration of the bonding machine according to the present invention, the bonding roll moves a short distance in the fixed housing 28, the length of which is up to about 5m, so that the maximum distance of about 20m compared to the distance of 15-25m for the bonding device in the conventional bonding device. The line length reduction effect is obtained.
한편, 접합부위의 두께를 0.90t-0.95t로 조절하는 이유는 다음과 같다. 판재의 고상 압접시 접합부의 강도는 압하율에 비례하는데 다시 말하면 압하율(접합후 두께/접합전 두께)이 증가할수록 접합강도(이음부 효율, 접합부강도/모재강도)는 증가한다.On the other hand, the reason for adjusting the thickness of the junction portion to 0.90t-0.95t is as follows. The strength of the joint at the solid state of the plate is proportional to the reduction ratio. In other words, as the reduction ratio (thickness after joining / thickness before joining) increases, the joining strength (joint efficiency, joint strength / base material strength) increases.
통상 접합부 준비시 접합단면 절단장치를 이용, 도 5와 같이 접촉 면적을 넓히기 위하여 단면을 경사지게 가공하기 때문에 접합부의 최종두께가 0.95t를 초과하면 압하율이 작아 접합 강도가 떨어지게 되며 최종 두께가 0.90t 이하이면 접합부의 단면적이 작아져 사상압연시 판 파단이 일어날 우려가 높다.In general, when preparing the joint, the end face is inclined to increase the contact area as shown in Fig. 5, so that when the final thickness of the joint exceeds 0.95t, the rolling reduction is small and the joint thickness is 0.90t. If it is below, the cross-sectional area of a joint becomes small, and there exists a high possibility that plate breaking will occur at the time of finishing rolling.
접합부는 30-60° 각도로 경사지게 가공하는 것이 바람직하다.It is preferable to process the joint inclined at an angle of 30-60 °.
이와 같이 본 발명의 방법에 의하면 접합에 필요한 라인 길이를 줄일수 있을 뿐만 아니라(도 3참조), 접합 강도도 강해져서 후공정인 사상압연시 판 파단의 우려가 없는 것이다.Thus, according to the method of the present invention, not only can the line length required for the joining be reduced (see FIG. 3), but also the joining strength is increased so that there is no fear of breakage of the plate during finishing rolling, which is a post-process.
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세히 설명한다.실시예Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.
조압연이 끝난 두께 12mm, 폭 50mm인 일반탄소강판을 본 발명의 방법에 따라 도 4에 도시된 방법으로 접합하였으며 접합된 시험편을 인장시험하고 그 결과를 도 6에 나타내었다. 접합부위는 30° - 60° 각도로 가공되었다.A rough carbon steel sheet 12mm thick and 50mm wide finished was joined by the method shown in FIG. 4 according to the method of the present invention. The bonded test pieces were tensilely tested and the results are shown in FIG. 6. The joint was machined at an angle of 30 ° to 60 °.
도 6은 접합부위가 45° 각도로 가공된 경우로서 도시된 바에 따르면 접합부의 최종 두께가 0.90-0.95t인 경우, 파단하중이 가장 높은 것을 알 수 있다.6 shows that the joint is processed at an angle of 45 °, when the final thickness of the joint is 0.90-0.95t, it can be seen that the breaking load is the highest.
모재부의 고온 파단 하중은 300kg정도였으며 후속되는 압연시 판파단이 일어나지 않는 하중은 모재 파단하중의 90%이상인데 최종두께가 원 두께의 0.90-0.95t인 경우는 이 기준을 만족하고 있음을 알 수 있다. 이 같은 결과는 30° - 60° 의 범위에서 동일하였다.The hot fracture load of the base material was about 300kg, and the load that does not cause plate break during subsequent rolling is more than 90% of the base material break load, and the final thickness is 0.90-0.95t of the original thickness, which satisfies this criterion. have. These results were the same in the range of 30 ° -60 °.
반면, 접합후 접합부의 두께가 0.90t미만이거나 0.95t를 초과하는 경우 파단하중이 기준에 미치지 못한 것을 알 수 있다.On the other hand, if the thickness of the joint after bonding is less than 0.90t or more than 0.95t it can be seen that the break load did not meet the criteria.
상기한 바와 같이 본 발명에 의하면 고정식 접합기를 사용하여 최소한의 거리만 이동시킴으로써 접합에 필요한 라인 길이를 대폭 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 최종 접합 두께를 적정한 범위로 조절함으로써 후속되는 사상압연 공정에서의 판파단을 방지할 수 있는 것이다.As described above, according to the present invention, not only can the line length required for joining be greatly reduced by moving the minimum distance using a fixed joint but also the plate breaking in the subsequent finishing rolling process by adjusting the final joint thickness to an appropriate range. This can be prevented.
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