KR100435435B1

KR100435435B1 - 초극박 열연강판 생산겸용 연속열간압연장치 및 이를이용한 초극박 열연강판의 제조방법

Info

Publication number: KR100435435B1
Application number: KR10-1999-0047891A
Authority: KR
Inventors: 이준정; 천명식
Original assignee: 주식회사 포스코; 재단법인 포항산업과학연구원
Priority date: 1999-11-01
Filing date: 1999-11-01
Publication date: 2004-06-10
Also published as: KR20010044857A

Abstract

본 발명은 초극박 열연강판의 제조장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 그 목적은 페라이트 압연과 고윤활압연이 가능하도록 하여 후물재와 초극박재를 겸용하여 생산할 수 있는 연속열간압연장치 및 이 장치를 이용한 초극박 열연강판의 제조방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, (박)스라브를 열연판으로 압연하는 마무리 압연기를 포함한 압연기, 이송테이블상에서 이송되는 열연판을 냉각하는 냉각대, 냉각된 열연판을 코일로 권취하는 권취기를 포함하여 구성되는 열간압연장치에 있어서, 상기 마무리압연기에 근접하여 상기 이송테이블 상부 또는 하부에 설치되어 열연판을 코일로 권취하는 근접권취기; 상기 권취된 코일을 마무리압연기의 일측에 배치된 초극박전용 압연기로 이송하는 코일이송기; 상기 이송된 코일을 초극박 열연강판으로 압연하는 초극박압연기; 초극박 열연판을 권취하는 장력권취기;를 포함하여 구성되는 초극박 열연강판 생산겸용 연속열간압연장치: 와

A₃온도이상에서 1.5∼3.5mm의 두께로 마무리압연된 열연판을 근접권취기로 권취하는 단계; 이 권취코일을 초극박압연기로 이송하고, 코일의 선단부를 장력권취기에 감아 판장력을 확보하는 단계; 코일판에 압연유를 공급하면서 65%이상의 누적압하율을 가하여 페라이트역 압연하는 단계; 이 초극박 열연강판을 페라이트 재결정온도이상에서 권취하는 단계; 를 포함하여 이루지는 초극박열연강판의 제조방법에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.

Description

초극박 열연강판 생산겸용 연속열간압연장치 및 이를 이용한 초극박 열연강판의 제조방법{Hot strip mill facility combined with extra thin strip mill and method for manufacturing extra thin hot strip by using it}

본 발명은 초극박 열연강판의 제조기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 통상의 열연강판 연속압연설비를 주 설비로 하고, 초극박재 압연전용의 압연설비를 부대 설비로 구성하여 통상의 열연강판 생산 및 초극박 열연강판 생산을 겸용한 연속열간압연장치 및 이를 이용한 초극박 열연강판의 제조방법에 관한 것이다.

최근 들어, 철구조 가옥(스틸하우스)이 확산되는 추세에 있으며, 대부분 0.8 내지 1.5mm 두께의 용융아연도금한 냉연강판들이 사용되고 있다. 따라서, 냉간압연을 행하지 않고 열간압연만으로 이러한 극박강판을 제조하는 기술이 매우 큰 관심이 대상이 되고 있다.

실제 시장에서 유통되는 냉연강판은, 0.6∼0.8mm 구간이 약 32%, 0.8∼1.2mm 구간이 약 27%, 1.2∼1.6mm 구간이 약 13% 그리고, 나머지 1.6∼2.0mm 두께 구간이다. 이중에는 물론 고가공성 예를 들어, 자동차용 강판으로 사용되는 것도 있지만, 열연공정에서 경제적인 방법으로 가공성을 갖는 극박의 열연강판까지도 생산할 수 있다면 냉연강판의 수요의 많은 부분을 대체할 수 있을 것으로 판단되고 있다.

냉간압연공정은 통상, 열연판을 산세공정, 냉간압연공정, 소둔열처리공정 그리고 형상교정공정을 거쳐 냉연판으로 제조하고 있다. 두께 2mm의 열연판을 기준으로 할 때, 냉연공정을 통과시키는데 소요되는 추가비용은 톤당 가공비 약 65달러와설비의 감가상각비 톤당 약 15달러를 환산한 약 80달러 정도가 필요하다. 반면에 열연강판을 그대로 열간상태에서 냉연강판과 동일한 두께로 압연하고 형상교정과 산세공정을 거친다면 톤당 약 45달러 정도의 추가비용이 소요된다. 따라서, 열간압연공정에서 냉간압연재의 품질과 경쟁력이 있는 제품을 생산할 수 있다면, 대부분의 냉간압연판재 시장은 초극박 열간압연판재로 잠식될 것이다.

일반적으로 열간압연은, 강스라브를 강의 재결정온도이상의 고온에서 연속적으로 압연하여 1.5 내지 12mm의 열연판으로 제조하고 있으며, 이러한 연속열간압연장치의 대표적인 예가 도 1에 제시되어 있다.

도 1(a)는 두께 200mm이상의 연속주조 스라브를 조압연기(11)에서 두께 20 내지 40mm의 압연바로 압연하고 이를 다시 마무리압연기(13)에서 두께 1.5 내지 12mm로 압연한 후 압연기출측의 냉각대(15)에서 이송테이블로 열연판을 이송하면서 냉각속도를 조절하여 원하는 열연강판의 결정조직을 얻게 되며 이를 권취기(17)에서 감아 코일형태로 생산하는 전형적인 열간압연장치이다.

최근에는 도 1(b)와 같이, 조압연을 마친 압연바를 코일형태로 감을 수 있는 코일박스(12)를 채용하여 코일전체의 길이방향 온도를 균일하게 하는 열간압연장치가 제안된 바 있다. 이 장치를 이용하면, 마무리 압연기(13)에서 코일의 선단부터 후단으로 갈수록 온도강하가 많아지는 것을 보상하기 위한 가속압연을 하지 않아도되는 잇점이 있어, 두께 1.2mm 정도까지 안정되게 압연이 가능하다.

도 1에서 16은 보온판넬, 18은 스라브 엣지 가열수단이다.

이러한 열간압연장치들은 후물재부터 박물재까지 다양한 두께 및 폭 치수의 제품들을 대규모로 생산할 수 있도록 설계되어 있지만, 1.2mm 두께 이하의 초극박 열연강판을 제조하기에는 설비적 제약은 물론이고 제품 및 공정상 제약이 많다.

설비적 제약사항으로는 압연기의 모타능력, 압하력 및 압연토크, 그리고, 압연속도의 제약 등을 들 수 있다. 그리고, 제품 및 공정상 제약 사항으로는 판 두께 프로파일 제어나 평탄도 제어능력상의 한계, 초극박 강판을 압연하는 경우의 압입각도의 제약, 즉 롤경의 제약이 거론될 수 있고, 압연온도를 확보하기 위한 가열로 출측온도의 조정, 패스당 압연온도 및 압하량 배분, 압연출측온도 등 많은 제약 사항들이 있다.

이중에서 압연출측온도의 경우를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

통상 압연의 경우 마무리압연을 강의 오스테나이트-페라이트 변태가 발생하는 온도, 즉 A₃변태온도이상에서 종료하여야만 한다. 이는 페라이트 변태가 일부 발생하여 오스테나이트와 페라이트가 혼재된 상태에서 압연이 되면 압연변형이 전체적으로 불균일하게 되고 조대립이 혼재된 혼립조직을 얻게 되어 재질이 불량하게되기 때문이다. 그러나, 통상의 열간압연장치에서는 1.5mm 두께 이하의 제품까지 압연을 하면서 이 온도를 확보하기는 극히 힘들다. 다만, 압연출측속도가 초당 20m이상의 고속으로 압연하는 경우 가공발열로 인한 온도 상승효과로 압연 출측온도가 어느 정도 확보되는 경우를 생각할 수 있으나, 고속으로 초극박재를 통판하는 어려움을 해결해야만 한다. 실제로 압연기 판속도가 초당 12m를 넘게 되면 압연통판시 판이 공기저항에 의해 비상하거나 압연기 사이에서 접혀져서 판파단을 일으키는 사고가 발생하기 매우 쉽다. 그래서, 압연두께를 감소시키는 경우 압연속도의 제한이 수반되고 생산성 측면에서 후물재 생산 대비 커다란 기회손실의 요인이 된다.

흔히 저속으로 통판하여 권취기에 감긴 이후부터 가속하여 압연하는 방법을 시도하는 경우도 있으나, 통상의 열간압연장치에서는 마무리압연기와 권취기사이에 긴 냉각대가 배치되어 있어 코일 선단부의 재질불량 길이가 너무 길어 품질 감소요인이 된다. 한편으로, 기존의 연속열간압연장치에 고압하가 가능한 압연스탠드를 채용하는 경우 가공발열 증가로 압연온도가 상승되는 효과가 있으나, 다양한 두께를 압연생산하기엔 롤측강도가 부족하거나 롤온도 상승 등의 문제가 발생된다. 또한, 압연두께를 확보하기 위해 압연스탠드 수를 늘리는 방법도 압연두께 측면에서는 해결책이 될 수 있으나, 오스테나이트역 온도확보 문제는 여전히 남게 된다.

설령 이러한 다양한 방법으로 열간압연판재를 초극박으로 만든다 하더라도, 무엇보다 중요한 것은 가공성을 확보할 수 있는지가 기술적관건이 된다. 가공용 열연판을 제조하기 위해서는 (가) 페라이트 압연이 가능하면서, (나) 고윤활압연이 가능한 열간압연장치가 필요하다.

(가) 먼저, 페라이트역에서의 압연측면에서 설명한다.

열간압연재가 가공성이 나쁜 원인은 내부의 결정조직이 무작위로 배열하기 때문이다. 반면에 냉간압연재의 가공성이 우수한 이유는 내부 결정립의 배열이 가공하기에 유리한 방향으로 선택적으로 배열하기 때문이다. 이와 같은 결정립의 선택방위 배열은 페라이트 조직 상태의 결정립들이 냉간압연에 의해 압연선택 방위로 배열하고 이는 다시 소둔열처리 공정을 거치는 동안 압연에 의해 극심하게 변형되었던 결정립들이 재결정 과정에서 선택적 방위를 그대로 답습하여 형성되기 때문에 판 두께 방향 변형보다는 판면 방향으로 변형이 용이한 결정립구조를 가지게 된다. 이러한 냉간압연에 의해 압연선택방위를 형성하는 전제조건은 페라이트 압연변형량이 두께 감소율 즉, 압하량이 적어도 65%이상은 되어야 한다고 알려져 있다.

따라서, 이와 같은 냉연강판의 결정립배열원리를 열간압연과정에서 구현하는 방법으로 페라이트역에서 압연량을 65%이상으로 크게 하는 방법이 시도된 바 있다. 이 방법은 열간압연을 페라이트 변태가 완료된 A₁변태온도 이하에서 실시하여 냉간압연공정과 마찬가지로 페라이트 조직을 압연하여 내부조직의 결정립들이 압연선택범위를 형성하도록 하는 방법이다. 이 경우 압연선택범위를 이룬 내부조직이 페라이트의 재결정온도 이상의 고온에서 권취되도록 함으로써 페라이트 조직의 재결정온도이상에 유지되도록 하여 권취된 상태로 변형된 페라이트 결정립들이 압연선택방위에 답습한 선택적 방위로 재결정이 진행되도록 하는 것이다. 이로써, 냉간압연한 후 재결정소둔 열처리한 경우와 매우 유사한 효과를 얻을 수 있는 장점이 보고되어 있다.

이 경우 열간압연을 페라이트 온도역에서 실시하기 위해 압연온도를 낮추는 방법이 필요하며, 이를 위해서는 열간마무리 압연기입측에 온도를 낮추는 별도의 냉각설비를 갖추거나 페라이트 변태온도가 아주 높은 극저탄소강재를 압연하는 방법이 거론될 수 있다. 냉간압연판재의 가공성을 대체하는 측면에서 볼 때는 후자와 같은 극저탄소강재의 페라이트역 압연방법이 열간압연재를 냉각압연재와 비교될 수 있는 정도의 가공성을 확보하는 유일한 대안으로 알려져 있다.

(나) 다음으로, 고윤활압연측면에서 설명한다.

열간압연은 냉간압연과는 달리 압연마찰력이 매우 높기 때문에 압연롤과 압연재의 접촉표면사이의 마찰력이 매우 높다. 따라서, 압연변형이 압연재의 표층부에 집중되어 불균일하게 변형되는 문제점으로 인해 재결정립의 결정방위도 판재가공에 유리한 방위로 집속되는 정도가 약해지는 요인이 된다. 이러한 이유로 페라이트역 열간압연에서 필수적으로 요구되는 조건이 고윤활압연이다. 즉, 판표면에서의 압연마찰력을 최대한 줄여서 압연변형량이 판두께에 고르게 분포되도록 해야만 한다. 그러나, 항상 장력을 가한 상태에서 압연을 실시하는 냉간압연공정과는 달리,통상의 열간압연공정에서는 스라브가 단속적으로 압연기에 공급되기 때문에 압연재 선단부가 권취기에 몰려 판장력이 어느 정도 가해지기까지는 압연유활을 원활히 할 수가 없고, 극심하게 사행을 일으키는 문제가 발생하게 된다.

이러한 고윤활압연의 문제를 해결하면서 극박열연강판을 제조하기 위한 열간압연장치가 가와사키제철(공지기술:KSC Technical Report, 1996, Vol 28, No4, pp. 199-205, Iron and Steel Engineer, 1997, Vol. 74, No2, pp.41-41)에 의해 제안된 바 있다(도 2). 이 장치는 마무리압연기(23) 입측에 조압연을 마친 소재를 서로 용접하여 마무리압연기에 계속해서 공급할 수 있도록 한 바 용접장치(24)를 채용한 것을 특징으로 하는데, 초극박재까지 압연을 실시할 수 있도록 압연기의 압하능력을 통상의 설비에 비해 크게 하고 후단에 배치된 마무리 압연기들의 작업롤 직경을 소경화하므로서 초극박재 압연이 가능하도록 한 것이다. 이 경우 처음 코일의 선단부만 권취기까지 통판이 되면 후속코일들은 냉간압연에서와 마찬가지로 계속 용접되어 공급되기 때문에 장력을 가한 상태에서 고윤활압연을 용이하게 실시할 수 있다.

그러나, 이러한 바(bar) 접합형 연연속압연장치는, 통상의 열간압연장치에 코일박스(22), 용접장치(24), 용접기 이송설비, 고속절단기 등 너무도 많은 설비의 추가가 요구된다. 이뿐 아니라, 기존의 단속작업을 하던 압연기들은 판형상제어를 코일간에 판이 압연기에 물리지 않은 상태에서 변경하면 되었지만, 상기 연연속 압연장치의 경우에는 압연판을 통판하면서 형상제어설비들의 설정치들을 가변할 수 있도록 기존의 모든 설비를 개조하여야 한다. 이와 같이 기존의 설비에 이들 장치들을 추가하는 설비투자비는 초극박재의 부가가치에 비해 너무 커서 기술의 효용가치가 없다. 또한, 이 바 접합방식은 열간압연장치에서 작업롤경을 교체하면서 1.5mm이하의 압연두께까지 광범위하게 생산하고 있는데, 0.8mm이하의 초극박 두께까지 압연을 하려면 여러가지 직경의 소경롤을 채용하도록 기존열간압연장치를 변경하는 설계가 필요하여 현실적으로 여러가지 문제점들을 수반한다.

또한, 페라이트 온도역에서 압연을 실시하기 위해서는 연속형 마무리압연기의 입측에서 소재의 온도를 페라이트 변태가 완료될 수 있도록 냉각시키거나 별도의 압연대기 시간이 연속압연기 입측에서 필요하다는 관점에서 생산성 하락의 요인이 된다. 또 한편으로 압연을 종료한 후 권취기까지 냉각대의 길이가 길어 초극박두께재의 경우 압연판온도를 소재의 재결정온도이상의 고온으로 유지시켜 권취하기 매우 어렵게 되어 고가공용 열연강판을 생산이 현실적으로 매우 곤란한 단점이 있다.

한편, 종합제철공정을 갖춘 철강사만의 영역으로 인식되어 온 고급열연판재 시장을 잠식하기 위한 방편으로 저가의 열연강판을 용융도금처리하여 냉연재를 대체하는 방안이 관심을 끌면서, 이를 현실화한 박스라브 직결형 열간압연장치가 제안된 바 있다(도 3). 이 장치는 기존의 대형 열간압연설비에 비해 극박재를 생산하 는데 따른 기회손실 비용이 적어 규모의 경제를 추구할 수 있다는 잇점이 있다. 그러나, 이 경우에도 역시 기존의 단속형 열간압연에서 지적될 수 있는 판온도 확보문제, 압하능력문제, 통판 문제 등이 그대로 남아 있으며, 단속압연을 실시한다는 점에서 압연한계 두께가 0.9mm라 할 수 있다. 특히, 이 장치는 고윤활압연을 실시할 수 없기 때문에 가공용 냉연제품을 대체할 수 있는 열연강판을 생산할 수 없는 치명적인 단점이 있다.

도 3에서 30은 박스라브 주조기, 32는 롤가열로이다.

상기 박스라브 직결형 열간압연장치를 기본으로 한 새로운 형태의 연연속 압연장치가 등장하게 되었다(도 4). 이 장치는 박스라브주조후 스라브를 절단하지 않고 고온상태로 유지한채 가열로(42)를 관통하여 조압연과정을 거치고 최종의 마무리압연기(43)에 공급하는 연연속형 압연방식이다. 스라브 주조가 개시되고 스라브 선단이 압연기를 관통하여 권취기에 감기게 되면 단위 코일 중량에 이르면 권취기 입측에서 고속의 절단설비(46)로 코일을 분활하는 방식을 사용하기 때문에 계속해서 압연재가 마무리 압연설비에 공급되는 효과를 갖게 되어 조압연 바 접합에 의한 연연속압연과 동일한 효과를 얻을 수 있다.

도 4에서 40은 박스라브 주조기, 42는 롤가열로이다.

즉, 도 4의 박스라브 직결형 열간압연장치에서는, 첫번째 코일은 1.5mm 두께로 압연하다가 두번째 코일부터는 장력하에서 압연을 실시하기 때문에 고윤활압연유를 분사하면서 압하장치를 실시간으로 조정하여 초극박두께로 압연이 가능하게 된다. 이 방법은 원리적으로 이상적인 방법으로 공정을 연속화하였지만 통판중에 압연판의 판 프로파일이나 평탄도를 제어하면서 초극박재의 안정통판을 실현해야 하는 점에서 모든 설비들이 매우 높은 정밀도를 요구하게 된다. 이에 따라, 각 단위 구성설비의 설비비 상승 요인이 되고 압연기의 운영기술 측면에서 조금도 여유가 없이 모든 설정치들을 미세하게 제어하는 기술이 필요하게 되어 설비 운용측면에서 매우 까다로운 단점을 가지며, 설비의 일부 장치가 오작을 일으키는 경우 전체의 설비가 기능을 상실하는 등 위험이 수반되는 단점도 지적될 수 있다. 한편, 이 설비를 이용하는 경우도 압하능력과 초극박재의 온도확보가 곤란하여 최소 압연두께는 0.7mm가 한계다.

이상의 열간압연장치는 공통적으로, 마무리열간압연기에서의 후물용 압연롤을 소경의 압연롤로 교체하여 극박의 열연판재를 제조하고 있다. 따라서, 페라이트 역에서 압연을 하기 위해서는 ① 마무리압연기입측에 냉각설비가 필요로 하고, 고윤활압연을 하기 위해서는 연연속압연을 하여야 하는데, 이 경우에는 ② 연속적인 통판중에 압연판의 판 프로파일이나 평탄도를 제어하여야 하므로 설비 운영조건이 매우 까다로운 문제가 있다.

이에 본 발명은, 상기 ①②의 문제발생없이 페라이트 압연이 가능하면서 고윤활압연이 가능하도록 하여 후물재와 초극박재를 겸용하여 생산할 수 있는 연속열간압연장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

나아가, 본 발명은 페라이트역에서 압연하고, 판표면에서 압연마찰력을 최대한 줄여서 압연변형량이 판두께에 고르게 분포되도록 하여 가공성이 확보되는 초극박 열연강판의 제조방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.

도 1은 종래의 연속열간압연설비의 개략도이다.

도 2는 바 접합형 연연속 열간압연설비의 개략도이다.

도 3은 박스라브 직결형 열간압연설비의 개략도이다.

도 4는 박스라브 직결형 연연속 압연설비의 개략도이다.

도 5는 본 발명의 초극박 열연강판 생산겸용 연속열간압연장치로서,

도 5(a)(b)는 박스라브 직결형 열간압연설비에 적용한 경우

도 5(c)(d)는 통상의 연속열간압연설비에 적용한 경우

*도면의 주요부분에 대한 보호의 설명*

11, 21, 31, 41.....조압연기 13, 23, 33, 43.....마무리압연기

15, 25, 35, 45.....냉각대 17, 27, 37, 47.....권취기

50..... 초극박압연기 52..... 근접권취기

57..... 장력권취기

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 열간압연장치는, (박)스라브를 열연판으로 압연하는 마무리 압연기를 포함한 압연기, 열연판을 이송테이블상에서 이송하면서 냉각하는 냉각대, 냉각된 열연판을 코일로 권취하는 권취기를 포함하여 구성되는 열간압연장치에 있어서,

상기 마무리압연기에 근접하여 상기 이송테이블의 상부 또는 하부에 설치되어 열연판을 코일로 권취하는 근접권취기;

상기 권취된 코일을 마무리압연기의 일측에 배치된 초극박전용 압연기로 이송하는 코일이송기;

상기 이송된 코일을 초극박 열연강판으로 압연하는 초극박압연기;

초극박 열연판을 권취하는 장력권취기;를 포함하여 구성된다.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 초극박 열연강판의 제조방법은, A₃온도이상에서 1.5∼3.5mm의 두께로 마무리압연된 열연판을 근접권취기로 권취하는 단계;

이 권취코일을 초극박압연기로 이송하고, 코일의 선단부를 장력권취기에 감아 판장력을 확보하는 단계;

코일판에 압연유를 공급하면서 65%이상의 누적압하율을 가하여 페라이트역 압연하는 단계;

압연된 초극박 열연강판을 페라이트 재결정온도이상에서 권취하는 단계; 를 포함하여 구성된다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

일반적으로 연속열간압연장치는, 도 1, 3에서 확인할 수 있듯이, 공통적으로 마무리압연기(13,33)와 냉각대(15,35) 그리고, 권취기(17,27)를 기본으로 하면서, 마무리압연기 이전에 다양한 변경을 가하고 있다. 도 1에서와 같이 스라브를 대상재로 하여 이를 조압연하여 압연바를 만든 다음, 마무리압연기(13)에서 열연판으로 만들던가 도 3에서와 같이 박스라브 주조기를 채택하여 박스라브를 마무리압연기(33)에서 열연판으로 만들고 있다.

본 발명의 연속열간압연장치는 이러한 도 1, 도 3의 연속열간압연장치에 초극박 열간압연설비를 부대설비로 배치하여 마무리압연기의 롤교체 없이 후물 열연판과 초극박 열연강판을 동시에 겸용하여 생산한다는데 주요한 특징이 있다.

즉, (박)스라브를 기존의 마무리압연기, 냉각대, 권취기를 통해 후물재로 제조하면서, 초극박재의 경우에는 마무리압연기에 근접하여 설치된 근접권취기에서 A₃이상의 온도로 압연된 열연판을 고온상태로서 권취하고 이를 초극박 전용 압연기로 이송하여 페라이트역 압연하는 것이다.

이러한 본 발명의 초극박 열연강판 생산겸용 연속열간압연장치는, 페라이트 압연과 고윤활압연이 가능하도록 근접권취기(52), 코일이송기(화살표로 표기), 초극박압연기(50), 장력권취기(57)를 통상의 열간압연장치에 추가하여 가공성 초극박 열연판을 후물 열연판과 겸용하여 제조하도록 한다.

먼저, 상기 근접권취기(52)는 통상의 열간압연장치의 마무리압연기에서 A₃온도이상으로 압연된 후물열연판을 가능한 고온상태로 유지하여 권취할 수 있도록 마무리압연기에 근접하여 설치된다. 또한, 근접권취기는 마무리압연기에 후행하여 설치된 냉각대의 이송테이블의 전반부의 상부 또는 하부에 설치되어 필요로 따라 후물열연판의 냉각이 가능하도록 설치될 수 있다. 통상의 설비를 고려할때, 마무리압연기의 출측 계측기의 설치공간후면에 근접권취기를 배치하는 것이 가장 용이하다.

상기 코일이송기는 근접권취기(52)에서 권취된 코일을 바로초극박압연기(50)로 이송함으로써 권취코일의 온도강하가 크지 않도록 한다. 필요에 따라 권취코일을 초극박압연기로 이송하는 구간에는 보온기를 배치하여 코일의 온도강하를 방지할 수도 있다.

상기 초극박압연기(50)는 이송된 권취코일을 패이오프릴에서 풀어 코일선단부를 장력권취기(57)에 감아 판장력을 확보하고, 코일판에 압연유를 공급하면서 압연하도록 구성된다. 이와 같이 장력을 가해서 압연을 할 수 있어 코일의 선단부위부터 사행의 걱정없이 고효율의 윤활유를 공급하면서 롤과 판면사이의 마찰저항이 매우 낮은 상태로 판두께 방향으로 균일한 압연변형을 가하면서 압연할 수 있다. 초극박압연기는 소롤경을 채용하며, 압연기의 형식도 제품의 특성에 따라 4단압연기, 6단압연기, 이경롤 압연기, 다단압연기로서, 이들을 한대 또는 두대를 설치하는 등 다양한 조합이 가능하다. 필요에 따라 초극박압연기의 입측에는 가열장치를 설치하여 열간압연온도를 확보하는데 이용할수도 있다.

또한, 상기 장력권취기(57)는 초극박압연기에 후행하여 설치되는데, 초극박압연기의 출측까지의 거리가 단거리라, 코일의 장력을 용이하게 유지할 수 있으며, 초극박열연판의 온도강하도 크지 않다.

본 발명의 연속열간압연장치는, 후물열연판을 초극박압연기에서 고윤활압연하므로, 마무리압연기에서 압연소재의 판두께 좌우편차나 온도편차로 인해 발생할가능성이 높은 통판중 판파단이나 사행 그리고 판꼬임 등의 작업불량발생의 우려가 없다.

이하에서는 본 발명의 연속열간압연장치에서 가공성 초극박열연강판의 제조방법을 설명한다.

통상의 방법에 따라 (박)스라브를 A₃온도, 즉 일반 저탄소강의 경우 약 860℃정도, 극저탄소강의 경우 약 900℃정도에서 열간압연을 종료한다. 이때 열간압연판의 후물재로서 약 1.5∼3.5mm의 두께로 압연한다. 이어 바로 근접권취기에서 고온상태로 권취하고, 이 권취된 코일을 마무리압연기의 일측에 배치된 초극박압연기로 이송하고 패이오프릴에서 풀어 코일의 선단부를 극박권취기에 감아 판장력을 확보한상태에서 초극박으로 압연을 한다. 코일이 권취된 상태로 이송되고 또한, 그 이송거리가 짧아 코일의 온도강하는 크지 않아 초극박 압연기에서 페라이트역 압연이 가능하다. 이때의 압연은 누적압하율이 65%이상이 되도록 하여 행한다. 이는 전술한 바와 같이, 판 두께 방향 변형보다는 판면 방향으로의 변형이 용이한 결정립구조를 갖도록 하기 위해서이다.

본 발명에서는 A₃온도이상에서 압연을 종료하고 바로 초극박압연기에서 압연을 행하기 때문에 페라이트역에서 압연을 할 수 있고, 또한, 가공발열로 인해 장력권취기에서 권취된 코일은 페라이트조직이 재결정온도 이상이 되어 압연가공에 의한 결정립선택 방위가 재결정과정에서 유전되어 선택적 방위의 재결정 조직이 형성되는 효과로 판재 성형성이 냉연강판의 성형성과 비교될 수 있는 수준을 갖는다. 본 발명에서는 장력권취기에서 권취되는 코일이 페라이트 재결정온도이상으로 유지되도록 초극박압연기에서 압연개시온도를 조절하는 것이 바람직하다. 이는 근접권취기에서 권취된 코일을 초극박압연기로 이송하는 시간 또는, 이송구간에 보열하는 방법 그리고, 초극박압연기의 입측에 코일을 가열하는 방법 등을 행할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에서는 통상의 열간압연법과 동등한 기술수준과 생산성으로 열간압연을 통해 고온의 열연코일을 제조할 수 있고, 이를 원소재로 하여 초극박 압연이라는 일종의 열연 2차가공공정이 추가되는 방법이므로 페라이트온도역 압연을 압연판에 장력을 가한 상태에서 매우 안정되게 윤활유를 뿌리면서 고압하압연을 실시할 수 있는 장점이 있다.

또한, 초극박 압연에 적합하도록 따로 설계된 소경의 압연롤을 사용하기 때문에 종전의 방법들에서 일반재 압연과 초극박 압연을 병행한다는 개념에 기초하여 설계된 압연기 구조에 비해 훨씬 효율적으로 고품질의 초극박 열연강판재를 제조할 수 있다. 특히, 열간압연공정에서 생산할 수 있는 압연판 두께를 종전의 최소 0.8mm수준에서 0.4mm 수준까지 얇은 열연강판을 대량으로 생산할 수 있는 특징을 갖는다.

Claims

(박)스라브를 열연판으로 압연하는 마무리 압연기를 포함한 압연기, 이송테이블상에서 이송되는 열연판을 냉각하는 냉각대, 냉각된 열연판을 권취하는 권취기를 포함하여 구성되는 열간압연장치에 있어서,

상기 마무리압연기에 근접하여 상기 이송테이블의 상부 또는 하부에 설치되어 열연판을 코일로 권취하는 근접권취기;

상기 권취된 코일을 마무리압연기의 일측에 배치된 초극박압연기로 이송하는 코일이송기;

상기 이송된 코일을 초극박 열연판으로 압연하는 초극박압연기;

초극박 열연판을 권취하는 장력권취기;를 포함하여 구성되는 초극박 열연강판 생산겸용 연속열간압연장치.
제1항에 있어서, 상기 근접권취기로 부터 초극박압연기까지 권취코일을 이송하는 구간에는 권취코일의 온도강하를 방지하는 보온기가 배치됨을 특징으로 하는 연속열간압연장치.
제1항에 있어서, 상기 초극박 압연기의 입측에는 가열장치가 배치됨을 특징으로 하는 연속열간압연장치.
A₃온도이상에서 1.5∼3.5mm의 두께로 마무리압연된 열연판을 근접권취기로 권취하는 단계;

이 권취코일을 초극박압연기로 이송하고, 코일의 선단부를 장력권취기에 감아 판장력을 확보하는 단계;

코일판에 압연유를 공급하면서 65%이상의 누적압하율을 가하여 페라이트역에서 초극박 열연판으로 압연하는 단계;

이 초극박 열연강판을 페라이트 재결정온도이상에서 권취하는 단계; 를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 초극박열연강판의 제조방법.
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