KR100439198B1 - The method of removing the cold rolling oil residue from the both surfaces of stainless steel strip, and the apparatus for that - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광유계 압연유를 사용하여 냉간압연된 스테인레스 강판의 탈지방법과 그 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for degreasing a cold rolled stainless steel sheet using mineral oil-based rolled oil and an apparatus thereof.
본 발명의 탈지방법은, 압연된 코일을 언코일러(13)에 장착하는 단계(100)와; 장착된 코일의 선단부를 선행 코일의 후단부에 용접하는 단계(200)와; 해권되는 스트립(S)을 400±20℃로 유지된 환원성 분위기의 탈지로(11)에 통과시키는 단계(300)와; 환원성 분위기가 형성된 냉각장치(12)에 상기 스트립(S)을 연속통과시키는 냉각 단계(400)와; 냉각된 스트립(S)을 재권취하는 단계(500)로 이루어지며,Degreasing method of the present invention, the step of mounting the rolled coil to the uncoiler (100) (100); Welding the leading end of the mounted coil to the rear end of the preceding coil (200); Passing the stripped strip S through a degreasing furnace 11 in a reducing atmosphere maintained at 400 ± 20 ° C .; A cooling step 400 of continuously passing the strips S to a cooling device 12 in which a reducing atmosphere is formed; Rewinding the cooled strip (S) consists of a step 500,
상기 본 발명의 방법을 실시하기 위한 탈지장치는, 가열수단(H)이 각각 구비된 상·하부의 두 공간(V1)(V3)과 스트립(S)이 관통하는 중부 공간(V2)으로 구획된 사각함체상의 탈지로(11)와; 탈지로(11)의 출구측에 연결설치되며, 수냉 자켓이 구비된 사각함체상의 냉각장치(12)와; 코일을 해권하고 재권취하기 위한 언코일러(13) 및 리코일러(14)와; 연속작업을 위하여 스트립과 스트립을 연결하기 위한 용접기(15)와; 분해가스 포집장치(16)와; 분위기 가스 공급장치(17)와; 분위기 가스의 공급량과 스트립의 진행 속도 및 냉각수량를 제어하는 제어장치(18)로 구성된다.The degreasing apparatus for carrying out the method of the present invention is divided into upper and lower spaces V1 and V3 each provided with heating means H, and a central space V2 through which the strip S passes. Degreasing furnace 11 on the rectangular box; It is connected to the outlet side of the degreasing furnace 11, the cooling device 12 on the rectangular box provided with a water cooling jacket; An uncoiler 13 and a recoiler 14 for unwinding and rewinding the coil; A welder 15 for connecting the strips for continuous operation; A cracked gas collecting device 16; An atmospheric gas supply device 17; And a controller 18 for controlling the supply amount of the atmospheric gas, the traveling speed of the strip, and the amount of cooling water.
본 발명의 탈지방법과 장치는 공해 물질의 배출이 거의 없고, 산이나 브러쉬 롤 등에 의해 초래될 수 있는 국부적 부식이나 스크래치와 같은 표면 품질 불량 발생이 없을 뿐 아니라, 우수한 표면 광휘도를 얻을 수 있는 장점이 있다.The degreasing method and apparatus of the present invention have almost no emission of pollutants, have no surface quality defects such as local corrosion or scratches, which can be caused by acid or brush rolls, and can obtain excellent surface brightness. There is this.
Description
본 발명은 스테인레스 강판의 탈지방법과 그 장치에 관한 것으로, 더 자세하게는 특정 온도 범위로 유지되며 수소와 질소의 혼합분위기가 조성된 탈지로에, 광유계 압연유를 사용하여 냉간압연된 스테인레스 강판을 통과시켜 강판의 표면에 잔류하는 상기 광유계 압연유가 열분해되어 증발제거되도록 하는 스테인레스 강판의 탈지방법과 그 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for degreasing a stainless steel sheet and a device thereof, and more particularly, to a degreasing furnace maintained in a specific temperature range and having a mixed atmosphere of hydrogen and nitrogen, through a cold rolled stainless steel sheet using mineral oil-based rolling oil. The present invention relates to a degreasing method of a stainless steel sheet and a device for thermally decomposing the mineral oil-based rolled oil remaining on the surface of the steel sheet.
일반적으로 각종 금속 판재류는 냉간압연(이하에서는 '압연'이라함) 가공에 필요로 되는 최종 두께로 만들어지는 바, 이와 같은 압연 가공시에는 많은 열이 발생하게 되기 때문에 압연롤과 가공되는 판재를 냉각시킴과 동시에, 압연 롤과 판재 사이의 마찰력을 감소시키기 위하여 다양한 종류의 압연유가 사용된다.In general, various metal sheets are made of the final thickness required for cold rolling (hereinafter referred to as 'rolling') processing. In this rolling process, a lot of heat is generated, so the rolling rolls and the sheet to be processed are cooled. At the same time, various kinds of rolling oils are used to reduce the friction between the rolling rolls and the plate.
상기 압연유는 일반적으로 팜유(palm oil)계, 에스테르계, 광유계로 구분되며, 이전에 많이 사용되었던 우지(牛脂)계 압연유를 대체한 상기 팜유계 압연유는 가격대비 성능이 우수하여 대량 생산 공정인 광폭의 일반 강판 압연에 주로 사용되는 압연유이고, 에스테르계 압연유는 팜유계 압연유의 성능을 향상시키기 위하여 지방산의 H를 C으로 치환하여 합성한 것으로 성능 향상치에 비하여 가격이 고가여서 잘 사용되지 않는다.The rolled oil is generally divided into palm oil-based, ester-based, and mineral oil-based oils. The palm oil-based rolled oil, which has been widely used in the past, has been widely used in mass production because of its excellent price-performance ratio. It is a rolling oil mainly used for rolling general steel sheet, and ester rolling oil is synthesized by substituting H of C to C to improve the performance of palm oil rolling oil.
상기 팜유계 압연유는 비교적 저가로서 대형 압연 설비에 적용되고 있으나, 강판 표면에 잔류하는 압연유가 소둔시 증발되지 않고 강판 표면에 잔류하기 때문에, 압연 후 소둔전 알칼리제재를 이용한 비누화 반응과 강판의 표면에서 기포를 발생시키는 전해 반응에 의하여 강판의 표면에 잔류하는 압연유를 제거하는 알칼리 전해 탈지 공정을 필요로 하며, 대량 생산되는 압연 강판의 탈지 공정 역시 대량 생산 체제를 만족하여야 하기 때문에 설비 규모가 커지게 되는 문제가 있다.The palm oil-based rolling oil is relatively inexpensive and has been applied to large rolling equipment, but since rolling oil remaining on the surface of the steel sheet remains on the surface of the steel sheet without evaporation during annealing, the saponification reaction using an alkali material before rolling and the surface of the steel sheet An alkali electrolytic degreasing process is required to remove the rolling oil remaining on the surface of the steel sheet by the bubble-producing electrolytic reaction, and the degreasing process of the rolled steel sheet produced in mass production also has to satisfy the mass production system. there is a problem.
상기와 같이 탈지 공정을 필요로 하는 팜유계 압연유의 단점을 해결하기 위하여 열에 의해 분해되어 증발하므로써 탈지 공정이 필요 없는 광유계 압연유가 개발되었는 바, 상기 광유계 압연유는 탈지 공정에 투입되기 어려운 후강판이나, 소형 압연기로 생산되는 협폭의 강판 또는 알루미늄 판 내지는 스테인레스 강판 등의 압연에 사용되는 압연유로서, 동일한 농도에서의 압연성은 상기 팜유계 압연유보다 떨어지나 알칼리 탈지 시설을 필요로 하지 않는 장점이 있다.In order to solve the shortcomings of the palm oil-based rolling oil which requires a degreasing process as described above, a mineral oil-based rolling oil has been developed by decomposing and evaporating by heat, and thus, the mineral oil-based rolling oil is difficult to be introduced into the degreasing process. However, as a rolling oil used for rolling narrow steel sheets or aluminum sheets or stainless steel sheets produced by a small rolling mill, the rolling property at the same concentration is lower than that of the palm oil-based rolling oil, but it does not require an alkali degreasing facility.
즉, 팜유계 압연유와 달리 알칼리 전해 탈지 공정이 필요치 않은 광유계 압연유를 사용하는 판재들의 표면에 잔류하는 압연유는, 일반적으로 압연 직후의 소둔 공정시 열에 의해 분해되어 증발되므로써 자동적으로 제거된다.That is, the rolled oil remaining on the surface of the plate materials using the mineral oil-based rolled oil, which does not require an alkaline electrolytic degreasing process, unlike the palm oil-based rolled oil, is generally removed automatically by decomposition and evaporation by heat during the annealing process immediately after rolling.
그러나, 광유계 압연유를 사용한 판재들의 탈지가 소둔 과정 중에서 이루어지는 경우에는 다음과 같은 문제점들이 있다.However, when degreasing of plate materials using mineral oil-based rolling oil is made during the annealing process, there are the following problems.
일반적으로 광유계 압연유를 사용하여 압연된 금속 판재의 소둔은 배치식 소둔과 연속식 소둔으로 구분될 수 있으며, 배치식 소둔은 일반적으로 협폭의 강판이나 알루미늄 판재에 적용되는 방식으로서, 일정한 용적을 갖는 소둔로의 내부에 압연된 판재를 권취한 코일을 다수 적층하거나 분리 적재한 후 밀폐시켜 가열하는 방법으로서, 코일들을 소둔로 내부에 적재한 후 가열을 시작하게 되면 최종 소둔 온도에 도달되기전 승온 과정 중에서 압연유의 분해증발이 이루어지게 되나, 겹겹히 겹쳐진 판재의 표면에 잔류하는 압연유의 분해증발이 완전치 못할 수 있는 단점이 있다.In general, the annealing of the rolled metal plate using mineral oil-based rolling oil can be divided into batch annealing and continuous annealing, batch annealing is generally applied to a narrow steel sheet or aluminum sheet, having a constant volume Method of heating by stacking or separating a large number of coils wound on a rolled sheet in the annealing furnace and heating them.When heating the coils after loading them in the annealing furnace, the temperature is raised before the final annealing temperature is reached. In this case, the decomposition evaporation of the rolling oil is made, but there is a disadvantage that the decomposition evaporation of the rolling oil remaining on the surface of the overlapping plate may not be complete.
그러나, 상기와 같이 불완전한 압연유의 분해증발은 소둔 분위기 가스를 수소 가스로 변경함으로써 어느 정도 해결할 수 있다.However, the decomposition evaporation of the incomplete rolling oil as described above can be solved to some extent by changing the annealing atmosphere gas to hydrogen gas.
연속식 소둔은, 압연된 판재가 권취된 상태인 코일을 소둔로의 일측 외부에서 해권하여 풀어진 상태인 스트립(strip)으로 하여 소둔로를 통과시키면서 소둔로의 타측 외부에서 소둔로를 통과하여 나오는 스트립을 다시 코일로 재권취하므로써, 상기 배치식 소둔에 비하여 생산성이 높고, 열처리 온도의 정확한 제어가 가능하여 소둔 후 판재의 재질 편차가 작은 장점이 있으나, 소둔로의 입·출구측 씰링이 까다롭고 설비비가 상승되는 단점이 있는 소둔 방법으로서, 정밀한 소둔 처리가 필요로 되는 스테인레스 강판에 적용된다.Continuous annealing is a strip which is rolled up and rolled from the outside of the annealing furnace as a strip that is unsealed and unrolled from one side of the annealing furnace, and passes through the annealing furnace while passing through the annealing furnace. By rewinding the coil back into the coil, the productivity is higher than that of the batch annealing and the control of the heat treatment temperature is accurate, so that the material deviation of the plate after the annealing is small, but the inlet / outlet side sealing of the annealing furnace is difficult and the equipment cost is difficult. As an annealing method having a disadvantage in that is increased, it is applied to a stainless steel sheet requiring precise annealing treatment.
상기 연속식 소둔의 경우에는, 배치식 소둔과 달리 승온 과정이 없이 최종 열처리 온도로 일정하게 유지되는 소둔로 내부를 판재가 통과하게 되기 때문에, 잔류 압연유의 분해증발에 필요한 시간을 얻기 어려워 판재의 표면 품질이 떨어질 위험이 있으며, 상기 잔류 압연유를 완전히 분해하여 증발시킬 경우에는 생산성이 떨어지게 될 뿐 아니라, 열처리 조건을 제어하기도 어렵게 된다.In the case of the continuous annealing, unlike the batch annealing, since the plate passes through the inside of the annealing furnace that is maintained at the final heat treatment temperature without raising the temperature, it is difficult to obtain the time required for decomposition and evaporation of the residual rolling oil. There is a risk of quality deterioration, and when the residual rolling oil is completely decomposed and evaporated, not only the productivity is lowered, but also the heat treatment conditions are difficult to control.
따라서, 특히 연속식 소둔이 적용되는 스테인레스 강판의 경우에는 소둔전 별도의 탈지 공정을 적용하는 것이 바람직하나, 광유계 압연유는 팜유계 압연유와 달리 알칼리제재와 비누화 반응을 일으키는 지방산이 없기 때문에 알칼리 전해 탈지방법을 적용할 수 없는 바, 이러한 경우 종래에는 산세를 하거나 세제류를 사용하여 탈지를 하였다.Therefore, in particular, in the case of stainless steel sheet to which continuous annealing is applied, it is preferable to apply a separate degreasing step before annealing. However, unlike palm oil-based rolling oil, mineral oil-based rolling oil has no fatty acid which causes saponification reaction with alkaline agent, unlike palm oil-based rolling oil. Since the method is not applicable, in this case, pickling or degreasing is conventionally used.
그러나, 상기와 같은 탈지방법들은 폐산이나 폐수가 다량 발생되기 때문에 이들을 처리하기 위한 폐산, 폐수처리 설비가 필요로 될 뿐 아니라, 그 처리가 완벽치 못할 경우에는 치명적인 환경 오염을 초래하게 되는 문제가 있다.However, such degreasing methods require waste acid and wastewater treatment facilities to treat them because waste acid or waste water is generated in a large amount, and if the treatment is incomplete, it causes a serious environmental pollution. .
본 발명은 배치식 뿐 아니라 특히 연속식 소둔이 적용되는 스테인레스 강판의 종래 탈지방법들이 가지고 있는 제반 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 가열시 광유계 압연유가 열분해되어 증발된다는 원리를 기본으로 하여, 가열에도 불구하고 스테인레스 강판의 물리적 특성을 변화시키지 않으면서 완전한 탈지가 이루어지며, 폐산이나 폐수와 같은 환경 오염 물질의 배출이 없는 스테인레스 강판의 탈지방법과 탈지로를 제공함에 본 발명의 목적이 있다.The present invention is to solve all the problems of the conventional degreasing method of the stainless steel sheet to which not only batch type but also continuous annealing is applied. On the basis of the principle that the mineral oil-based rolling oil is pyrolyzed and evaporated during heating, It is an object of the present invention to provide a degreasing method and a degreasing furnace of a stainless steel sheet without completely changing the physical properties of the stainless steel sheet, without the discharge of environmental pollutants such as waste acid or waste water.
도 1은 본 발명 일실시예 탈지방법의 블록도.1 is a block diagram of an embodiment degreasing method of the present invention.
도 2는 본 발명 일실시예 탈지장치의 레이아웃.2 is a layout of an embodiment degreasing apparatus of the present invention.
((도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명))((Explanation of symbols for main part of drawing))
11. 탈지로 12. 냉각장치11. Degreasing Furnace 12. Cooling System
13. 언코일러 14. 리코일러13. Uncoiler 14. Recoiler
15. 용접기 16. 분해가스 포집장치15. Welder 16. Decomposition gas collection device
17. 분위기 가스 공급장치17. Atmosphere Gas Supply
본 발명의 상기 목적은 특정 가열 온도와 로내 분위기를 이루는 적정압의 분위기 가스에 의하여 달성된다.The above object of the present invention is achieved by an atmospheric gas of a suitable pressure which makes a specific heating temperature and the atmosphere in the furnace.
본 발명의 탈지방법은, 탈지를 위한 가열 온도와 대기의 유입을 방지하기 위한 적정 수준의 로압 및 압연유의 열분해 증발을 촉진하고 강판 표면의 산화 스케일을 방지하기 위하여 질소 가스와 수소 가스를 혼합시킨 분위기 가스에 그 기술적 특징이 있으며, 상기 가열 온도는 400±20℃, 로압은 대기압을 초과하나 (대기압)×1.1 이하, 분위기 가스는 70∼90vol%N2+10∼30vol%H2의 혼합 가스로 분위기가 조성된 탈지로에, 압연 후 권취된 스테인레스 강판 코일을 스트립의 형태로 통과시키므로써 이루어지며, 상기와 같이 가열 온도, 로압 및 분위기 가스를 제한하는 이유는 다음과 같다.In the degreasing method of the present invention, an atmosphere in which nitrogen gas and hydrogen gas are mixed in order to promote pyrolysis evaporation of a low pressure and rolled oil at an appropriate level to prevent heating temperature for degreasing and inflow of air and to prevent oxidation scale on the surface of the steel sheet. The technical characteristics of the gas, the heating temperature is 400 ± 20 ℃, the low pressure exceeds the atmospheric pressure (atmospheric pressure) × 1.1 or less, the atmospheric gas is a mixed gas of 70 ~ 90 vol% N 2 + 10-30 vol% H 2 It is made by passing a stainless steel coil wound after rolling in the form of a strip in a degreasing furnace having an atmosphere, and the reasons for limiting the heating temperature, the furnace pressure and the atmosphere gas are as follows.
상기 가열 온도는 가열에 의한 스테인레스 강판의 물리적 특성과 금속조직의 변화를 방지하기 위한 것으로, 가열 온도가 380℃에 미치지 못하여도 압연유가 열분해되어 증발은 가능하나, 그 속도가 늦어 생산성이 떨어지게 된다.The heating temperature is to prevent the change in the physical properties and metal structure of the stainless steel sheet by heating, even if the heating temperature is less than 380 ℃ rolling oil is pyrolyzed and evaporation is possible, but the rate is slow, productivity is reduced.
즉, 가열 온도가 380℃에 미치지 못하여도 스테인레스 강판이 로내에 머루르는 시간이 충분하면 압연유의 완전한 증발은 가능한 바, 상기 하한 온도는 생산성과 탈지로의 길이 등을 감안하여 결정되어야 하는 온도이다.That is, even if the heating temperature does not reach 380 ° C., if the stainless steel sheet dwells in the furnace enough time, complete evaporation of the rolled oil is possible. The lower limit temperature is a temperature to be determined in consideration of productivity and length of degreasing furnace.
그리고, 단순히 탈지와 생산성 향상만을 목적으로 할 경우에는 가열 온도를 420℃ 이상으로 하여도 바람직하다 할 수 있으나, 스테인레스 강판의 가열 온도가 420℃를 초과하게 되면, 스테인레스 강판의 금속조직에 상변화를 일으켜 입계부식이나 취성 등이 발생할 수 있게 되기 때문에, 420℃를 초과하지 않도록 하여야 한다.In addition, in the case of simply degreasing and improving productivity, the heating temperature may be preferably 420 ° C. or higher. However, when the heating temperature of the stainless steel sheet exceeds 420 ° C., a phase change is caused in the metal structure of the stainless steel sheet. Do not exceed 420 ℃ as it may cause grain boundary corrosion and brittleness.
상기와 같은 조건 하에서 이루어지는 본 발명의 탈지방법을 수행하기 위한 탈지로는, 권취된 스테인레스 강판 코일이 탈지로의 일측 외부에서 해권되어 스트립 상태로 탈지로를 통과한 다음 재권취되는 연속식 탈지로이기 때문에, 상기 스트립이 탈지로로 들어가는 입구와 탈지로를 빠져나오는 출구측에서는 씰링에도 불구하고 로의 내·외부가 통하게 되는 다소의 틈새가 형성되는 것이 불가피하다.Degreasing furnace for carrying out the degreasing method of the present invention made under the above conditions is a continuous degreasing furnace in which the wound stainless steel coil is unsealed outside one side of the degreasing furnace, passes through the degreasing furnace in a strip state, and then rewound. For this reason, it is inevitable that a slight gap is formed between the inlet and the outlet of the stripping path through the stripping path and the inside and the outside of the furnace despite the sealing.
따라서, 상기 틈새로 대기가 유입될 수 있으며, 대기가 유입되는 경우에는 압연유가 열분해되어 증발되는 속도를 저하시키고 열분해 정도를 떨어뜨려 스트립표면에 잔류물을 남기게 될 수 있을 뿐 아니라, 수소 가스가 대기 중의 산소와 2:1로 혼합되는 경우에는 폭발의 위험도 있을 수 있고 스트립의 표면에 산화 스케일을 발생시킬 있기 때문에, 대기가 로내로 유입되지 않도록 하기 위하여 로압을 대기압보다 높게 하되 (대기압)×1.1 이하의 압으로 유지하는 것이 바람직하다.Therefore, the air may be introduced into the gap, and when the air is introduced, the rolling oil may be pyrolyzed to reduce the evaporation rate and to reduce the degree of pyrolysis, thereby leaving a residue on the surface of the strip. In case of mixing 2: 1 with oxygen in the air, there may be a risk of explosion and it may cause oxidative scale on the surface of the strip, so the furnace pressure should be higher than atmospheric pressure (atmospheric pressure) × 1.1 or less so that the atmosphere does not enter the furnace. It is preferable to keep it at the pressure of.
이때, 상기 로압이 대기압보다 10%를 초과한 높은 압력이 되어도 탈지 과정에는 영향을 미치지 않으나, 대기와 로내부의 압력차에 의해 대기 중으로 유출되는 분위기 가스의 손실이 급격히 증가하게 되어 분위기 가스 원단위를 필요 이상으로 상승시키게 된다.At this time, even if the furnace pressure is higher than 10% higher than the atmospheric pressure does not affect the degreasing process, but the loss of the atmospheric gas flowing into the atmosphere due to the pressure difference between the atmosphere and the furnace rapidly increases the unit of atmospheric gas It is raised more than necessary.
그리고, 70∼90vol%N2+10∼30vol%H2의 조성으로 이루어지는 로내 분위기 가스인 상기 혼합 가스는, 순수 질소 가스와 순수 수소 가스를 상기의 비율로 각각 공급하여 탈지로 내에서 혼합되도록 한 것으로서, 소둔시 분위기 가스로 사용되는 질소 가스와 달리 상기 혼합 가스에 함유된 수소 가스는 가볍고 환원성을 갖기 때문에, 질소 가스 단독으로 사용하는 경우에 비하여 열전달 효율을 높여주고 스트립 표면에서 고온 산화 스케일이 발생 방지와 압연유의 분해증발을 더욱 효과적으로 수행하도록 도와 줌으로써 스트립 표면의 잔류물을 최소화하여 준다.The mixed gas, which is an in-furnace atmosphere gas having a composition of 70 to 90 vol% N 2 +10 to 30 vol% H 2 , is supplied with pure nitrogen gas and pure hydrogen gas at the above ratios so as to be mixed in the degreasing furnace. Unlike the nitrogen gas used as the atmosphere gas at the time of annealing, since the hydrogen gas contained in the mixed gas is light and reducible, it improves heat transfer efficiency and generates a high temperature oxidation scale on the surface of the strip compared to the case of using nitrogen gas alone. Minimize residues on the strip surface by helping to prevent and evaporate rolled oil more effectively.
이때, 상기 수소와 질소의 혼합 가스를, 환원성과 열전달 효율이 더욱 우수한 순수 수소 가스로 대체사용하는 것도 가능하나, 탈지 온도가 열처리 온도에 비하여 비교적 저온에서 이루어지기 때문에 질소 가스에 비하여 상대적으로 고가인 수소 가스만을 사용함에 따른 이점이 비용 증가 문제를 상쇄시킬만큼 크지는 않다.In this case, the mixed gas of hydrogen and nitrogen may be replaced with pure hydrogen gas having better reducibility and heat transfer efficiency. However, since the degreasing temperature is relatively low compared to the heat treatment temperature, it is relatively expensive compared to nitrogen gas. The benefits of using only hydrogen gas are not large enough to offset the cost increase problem.
즉, 탈지로의 분기위기 가스로서 질소 가스보다는 수소 가스만을 사용하는 것이 더욱 바람직하기는 하나, 탈지로의 온도가 소둔 온도에 비하여 매우 낮을 뿐 아니라, 스트립의 진행 속도를 저하시키면 순수 질소 가스 내에서도 탈지가 원활하게 이루어질 수 있기 때문에, 가격적인 측면에서 질소를 가능한 한 많이 사용하는 것이 생산원가적인 측면에서 바람직하다.That is, although it is more preferable to use hydrogen gas rather than nitrogen gas as the branching gas to degreasing, the temperature of the degreasing furnace is much lower than the annealing temperature, and degreasing the strip even in pure nitrogen gas when the stripping speed is lowered. Since nitrogen can be made smoothly, it is preferable to use nitrogen as much as possible in terms of cost.
따라서, 질소 가스에 비하여 열전달 효과가 우수하며 환원성이 있는 수소 가스와 생산성을 다소 떨어뜨리기는 하나 저가의 질소 가스를 함께 적절히 혼합 사용하므로써, 수소 가스 사용에 따른 생산원가의 상승을, 생산성과 표면 품질 향상으로 상쇄할 수 있도록 하는 것이 가장 바람직하며, 그러한 측면에서 본원발명은 질소 가스와 수소 가스의 볼륨비를 70∼90:10∼30로 하여 사용하였다.Therefore, the heat transfer effect is superior to that of nitrogen gas, and the reducing hydrogen gas and the productivity are slightly reduced, but by using a suitable mixture of low-cost nitrogen gas, the production cost increases due to the use of hydrogen gas, resulting in increased productivity and surface quality. It is most preferable to be able to offset by improvement, and in this aspect, the present invention was used with a volume ratio of nitrogen gas and hydrogen gas as 70 to 90: 10 to 30.
즉, 탈지 대상 스트립에 따라 수소 가스의 사용량을 상기 범위 내에서 증감시키게 되며, 수소 가스의 사용량이 10vol% 에 미치지 못하면 수소 가스 사용에 따른 효과가 미미하면서 생산성이 저하되고, 30vol%를 초과하게 되면 스트립 표면 품질 및 생산성 향상 효과에 비하여 생산 원가 상승 효과가 더욱 커져 수소 가스 사용에 대한 이점이 거의 사라지게 된다.In other words, depending on the strip to be stripped, the amount of hydrogen gas used is increased or decreased within the above range, and if the amount of hydrogen gas is less than 10 vol%, the effect of using hydrogen gas is insignificant and the productivity is lowered. Compared to the improvement of strip surface quality and productivity, the cost increase of production is much greater and the benefits of using hydrogen gas are almost eliminated.
상기와 같은 본 발명의 탈지방법과 탈지조건을 수행하기 위한 탈지장치는, 가열수단이 구비된 사각함체상의 탈지로와, 탈지로를 통과한 스테인레스 상판 스트립을 냉각시키기 위한 냉각장치와, 스테인레스 강판 코일을 연속적으로 진행시키기 위하여 선행 코일의 후단부와 그 다음 코일의 선단부를 연결하기 위한 용접기와, 탈지로 및 냉각장치 내부를 비산화성 분위기로 형성시키기 위한 분위기 가스 공급장치와, 열분해된 압연유를 포집하기 위한 분해가스 포집장치와, 로내의 온도와 압력 및 스트립의 진행 속도를 제어하기 위한 제어장치와, 상기 탈지로의 입구측과 냉각장치의 출구측 외부에 각각 설치되어 코일을 해권하고 해권된 스트립을 권취하며 상기 제어수단에 의해 각각의 회전 속도가 제어되는 언코일러(uncoiler) 및 리코일러(recoiler)로 구성된다.The degreasing apparatus for performing the degreasing method and the degreasing conditions of the present invention as described above, a degreasing furnace on the rectangular box provided with heating means, a cooling device for cooling the stainless upper strip passed through the degreasing furnace, stainless steel coil A welder for connecting the rear end of the preceding coil and the front end of the next coil to continuously proceed, an atmosphere gas supply for forming the degreasing furnace and the inside of the cooling apparatus in a non-oxidizing atmosphere, and collecting the pyrolyzed rolling oil. A decomposing gas collecting device for the decomposing gas, a control device for controlling the temperature and pressure in the furnace, and a moving speed of the strip; Winding and uncoiler (recoiler) and recoiler (recoiler) in which each rotational speed is controlled by the control means It is.
상기 본 발명의 목적과 기술적 구성을 비롯한 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면을 참조한 아래의 설명에 의해 명확하게 이해될 것이다.Details of the effects and the resulting effects, including the object and technical configuration of the present invention will be clearly understood by the following description with reference to the drawings showing a preferred embodiment of the present invention.
도 1에 본 발명 일실시예 탈지방법의 블록도를, 도 2에 제어흐름이 표시된 본 발명 일실시예 탈지장치의 레이아웃(lay-out)을 각각 도시하였다.Figure 1 shows a block diagram of an embodiment degreasing method of the present invention, and the layout (lay-out) of the embodiment degreasing apparatus of the present invention, the control flow is shown in FIG.
도시된 바와 같이, 본 발명의 탈지방법은, 압연된 코일을 언코일러(13)에 장착하는 단계(100)와; 언코일러(13)에 장착된 코일의 선단부를 선행 코일의 후단부에 용접하는 단계(200)와; 상기 언코일러(13)에 장착된 코일(C)로부터 해권되는 스트립(S)을 400±20℃로 유지되며 환원성 분위기가 형성된 탈지로(11)에 통과시켜 압연유를 열분해, 증발시키는 탈지 단계(300)와; 냉각수가 순환되며 환원성 분위기가 형성된 냉각장치(12)에 상기 스트립(S)을 통과시키는 스트립 냉각 단계(400)와; 상기 냉각장치(12)를 통과하여 나온 스트립(S)을 리코일러(14)에서 코일로 재권취하는 코일링(coiling) 단계(500)를 통하여 이루어진다.As shown, the degreasing method of the present invention comprises the steps of: mounting (100) the rolled coil to the uncoiler (13); Welding (200) the front end of the coil mounted on the uncoiler (13) to the rear end of the preceding coil; Degreasing step 300 to pyrolyze and evaporate the rolling oil by passing the strip (S) to be unsealed from the coil (C) mounted on the uncoiler (13) at 400 ± 20 ℃ and a degreasing furnace 11 formed with a reducing atmosphere (200) )Wow; A strip cooling step (400) for passing the strip (S) through a cooling device (12) in which cooling water is circulated and a reducing atmosphere is formed; The strip S, which has passed through the cooling device 12, is recoiled from the recoiler 14 through a coiling step 500.
그리고, 상기와 같은 본 발명 탈지방법을 수행하기 위한 탈지장치는, 내벽면을 따라 단열처리되며, 대향되는 양측에 스테인레스 강판 스트립(S)이 들어가고 나오게 되는 입구 및 출구가 각각 구비된 사각함체상의 탈지로(11)와;The degreasing apparatus for carrying out the degreasing method of the present invention as described above, is insulated along the inner wall, and degreased on a rectangular enclosure provided with an inlet and an outlet through which stainless steel strips S enter and exit on opposite sides. Furnace 11;
탈지로(11)의 출구측에 연결설치되며 내부에 수냉 자켓이 구비되어 외부로부터 냉각수가 순환되는 사각함체상의 1차 냉각장치(12A) 및 1차 냉각장치의 출구측에 연결되는 동일 구조의 2차 냉각장치(12B)로 구성되어 탈지로를 통과한 스트립을 순차적으로 간접냉각시키기 위한 냉각장치(12)와;It is connected to the outlet side of the degreasing furnace 11, and a water cooling jacket is provided therein, and the same structure is connected to the outlet side of the primary cooling device 12A and the primary cooling device on the rectangular box in which the coolant is circulated from the outside. A cooling device (12) which is composed of a primary cooling device (12B) and sequentially indirectly cools the strip passing through the degreasing furnace;
상기 탈지로(11)의 입구측과 냉각장치(12)의 출구측 외부에 각각 설치되어 일측은 스테인레스 강판 코일(C)을 해권하고, 타측은 해권된 후 탈지로와 냉각장치를 통과하여 나오는 스트립(S)을 재권취하기 위한 언코일러(13) 및 리코일러(14)와;Strips are installed outside the inlet side of the degreasing furnace 11 and the outlet side of the cooling apparatus 12 respectively, and one side decompresses the stainless steel coil (C), and the other side decommissions through the degreasing furnace and the cooling apparatus. An uncoiler 13 and a recoiler 14 for rewinding (S);
상기 언코일러(13)에서 완전히 풀린 선행 코일의 후단부와 새로이 언코일러(13)에 장착된 코일의 선단부를 연결하기 위하여 상기 탈지로(11)와 언코일러(13) 사이에 설치되는 용접기(15)와;Welder 15 installed between the degreasing furnace 11 and the uncoiler 13 to connect the rear end of the preceding coil completely released from the uncoiler 13 and the front end of the coil newly mounted on the uncoiler 13. )Wow;
상기 탈지로(11)의 입구 및 출구 직상에 포집구가 설치되어 탈지로 내부로부터 배출되는 분위기 가스 및 압연유 분해 가스를 포집하고 처리하여 대기 중으로 배출하기 위한 분해가스 포집장치(16)와;Decomposition gas collecting device 16 for collecting and treating the atmosphere gas and the rolling oil decomposition gas discharged from the inside of the degreasing furnace to collect and process the collection port is installed directly on the inlet and outlet of the degreasing furnace 11 and discharged into the atmosphere;
상기 탈지로(11)의 입구측과 1차 냉각장치(12A) 및 2차 냉각장치(12B)의 각 입구측으로 각각 공급되는 수소 및 질소 공급장치(17A)(17B)로 구성된 분위기 가스 공급장치(17)와;Atmospheric gas supply device comprising hydrogen and nitrogen supply devices 17A, 17B supplied to the inlet side of the degreasing furnace 11 and the respective inlet sides of the primary cooling device 12A and the secondary cooling device 12B, respectively ( 17);
상기 탈지로(11)의 내·외부에 부착된 압력측정 센서(도면 미도시)로부터 검출되는 탈지로(11) 내·외부의 압력과, 냉각장치(12) 출구측에 구비된 온도센서(도면 미도시)에서 측정된 스트립의 온도 및 스트립의 진행 속도를 입력받아 분위기 가스의 공급량과 스트립의 진행 속도 및 냉각수량를 제어하는 제어장치(18) 등으로 구성되며, 상기의 장치들 외에 스트립을 진행시키기 위한 가이드 롤러, 핀치 롤러와 같은 각종 롤러와 보조 장치 등이 구비되나, 편의상 이들에 대한 설명은 생략하였다.Pressure inside and outside the degreasing furnace 11 detected from a pressure measuring sensor (not shown) attached to the inside and the outside of the degreasing furnace 11 and a temperature sensor provided at the outlet side of the cooling device 12. It is composed of a control device 18 for controlling the supply amount of the atmosphere gas, the traveling speed of the strip and the cooling water amount by receiving the temperature of the strip and the traveling speed of the strip measured in (not shown). Various rollers such as guide rollers and pinch rollers and an auxiliary device are provided for the sake of brevity.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 탈지장치를 좀더 세부적으로 살펴보면 다음과 같은 특징이 있다.Looking in more detail the degreasing apparatus of the present invention configured as described above has the following features.
상기 탈지로(11)는 진행하는 스트립(S)을 가열하여 스트립 표면의 잔류 압연유를 열분해시키기 위한 설비로서, 가열은 간접 가열 방식으로 이루어지는 바, 상기 탈지로 내부에는 스트립의 패스 라인 상·하부에 각각 격벽(W)이 설치되어 상·중·하부의 세 공간(V1)(V2)(V3)으로 구획되어 상·하부 각 공간(V1)(V3)에는 전기를 이용한 가열수단(H)이 구비되고, 중부 공간(V2)으로는 상기 스트립이 진행함으로써, 스트립과 가열수단은 서로 분리된 상태가 된다.The degreasing furnace 11 is a device for thermally decomposing residual rolling oil on the surface of the strip by heating the strip S, which is heated by an indirect heating method. Each partition wall W is provided and divided into three spaces V1, V2, and V3 of upper, middle, and lower portions, and heating means H using electricity is provided in each of the upper and lower spaces V1 and V3. As the strip proceeds to the central space V2, the strip and the heating means are separated from each other.
즉, 상기 탈지로는 스트립을 간접 가열하는 구조로서, 이와 같이 스트립을 간접 가열하는 것은 스트립 전체를 균일하게 가열하므로써, 스트립 표면에서 국부적인 차이 없이 압연유의 열분해가 일어나도록 하기 위함이며, 상기 가열수단(H)을 전기가 아닌 화석원료를 사용하는 버너로 할 수 있으나, 이 경우에는 화석원료의 연소에 따른 배출 가스 처리 문제가 있다.That is, the degreasing furnace is a structure for indirectly heating the strip, and the indirect heating of the strip is to heat the entire strip uniformly, so that the thermal decomposition of the rolling oil occurs without a local difference on the surface of the strip. (H) may be used as a burner using fossil raw materials rather than electricity, but in this case, there is a problem in treating exhaust gases due to the burning of fossil raw materials.
그리고, 탈지로(11)를 통과한 스트립(S)을 냉각시키기 위한 냉각장치(12)를 1·2차로 분리한 것은, 1차 냉각장치(12A) 출입측 뿐 아니라 2차 냉각장치(12B)의출입측에서도 분위기 가스를 취입할 수 있도록 함으로써, 냉각장치 전체를 통하여 그 내부에 분위기 가스를 균일하게 분포하도록 하여 국부적인 산화분위기가 형성되는 것을 방지하기 위함이며, 상기 2차 냉각장치(12B)의 출구측에는 스트립 온도 측정 센서가 구비되어 상기 냉각장치(12)로 순환되는 냉각수량과 연계된다.The primary and secondary separations of the cooling device 12 for cooling the strip S passing through the degreasing furnace 11 are not only the primary cooling device 12A entrance side but also the secondary cooling device 12B. By allowing the atmosphere gas to be blown in and out of the draw-out side, it is possible to uniformly distribute the atmosphere gas throughout the cooling device to prevent the formation of a localized oxidizing atmosphere. A strip temperature measuring sensor is provided at the outlet side to be connected with the amount of cooling water circulated to the cooling device 12.
즉, 측정된 스트립 온도가 기준치 이하이면 순환되는 냉각수량이 감소하고, 기준 온도를 초과하게 되면 냉각수량이 증가하면서 스트립의 온도를 제어하게 된다.That is, if the measured strip temperature is less than the reference value, the amount of cooling water circulated decreases, and if the measured temperature exceeds the reference temperature, the temperature of the strip is controlled while the amount of cooling water increases.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 탈지방법과 장치는 종래의 습식 탈지방법과 달리 폐산이나 폐수의 발생이 전혀 없기 때문에 설비 유지비가 절감되고 공해 물질의 배출이 거의 없을 뿐 아니라, 산이나 브러쉬 롤 등에 의해 초래될 수 있는 국부적 부식이나 스크래치와 같은 표면 품질 불량 발생이 없는 장점이 있다.As described above, the degreasing method and apparatus of the present invention, unlike the conventional wet degreasing method, there is no generation of waste acid or waste water, thereby reducing equipment maintenance costs and releasing pollutants, as well as acid or brush roll. The advantage is that there is no occurrence of surface quality defects such as local corrosion or scratches that can be caused by this.
또한, 배치식 또는 연속식 소둔에서 이루어지는 부수적 탈지에 비하여 우수한 표면 광휘도를 얻을 수 있다.In addition, excellent surface brightness can be obtained as compared to the incidental degreasing performed in batch or continuous annealing.
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