KR100543260B1 - 열간압연방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 선행 금속판의 후단과 후행 금속판의 선단간의 중첩을 정확하게 제어하는 것이 가능한 열간압연방법이다.
사상압연밀(4)의 상류측에 선행 금속바(9)의 후단과 후행 금속바(6)의 선단을 금속바의 주행중에 접합하는 접합장치(3)를 배치하고, 동 시각에 접합장치로 선행 금속바(9)의 후단과 후행 금속바(6)의 선단을 접합위치로 위치시킴과 동시에 선행 금속바(9)와 후행 금속바(6)의 속도를 대략 동일한 속도로 하고, 이 상태에서 접합장치(3)에 의한 접합을 종료시킴으로써 선행 금속바(9)의 후단과 후행 금속바(6)의 선단간의 중첩을 정확하게 제어하는 것이 가능한 열간압연방법이다.

Description

열간압연방법{METHOD FOR HOT ROLLING}
본 발명은 금속판의 주행중에 선행 금속판과 후행 금속판의 접합이 이루어지도록 한 열간압연방법에 관한 것이다.
금속소재(슬래브)를 조압연한 후에 접합하고, 접합하여 연속상태로 된 금속판(금속바)를 사상압연기에서 마무리 압연하는 연속대강(連續帶鋼)의 열간압연설비가 알려져 있다. 연속대강의 열간압연설비에서 소정의 후판으로 압연된 금속바는 권취되고 절단되어 제품 코일로 가공된다.
연속해서 압연함으로서 선단부위의 플랩핑(flapping) 등이 발생하지 않게 되고, 얇은 소재에 대해서도 압연이 가능하게 된다. 그리고 연속대강의 열간압연에서는 다른 종류의 강판이나 상이한 두께나 폭 등을 갖는 강판을 연속하여 압연하는 것이 가능하다.
연속대강의 열간압연에서는 주행중에 접합을 행하기 위하여 선행 금속판의 후단과 후행 금속판의 선단 사이의 간격을 제어할 필요가 있다. 선행 금속판의 후단과 후행 금속판의 선단과의 간격을 제어하는 기술의 예로 후행 금속판이나 선행 금속판의 속도를 개별적으로 제어하여 선행 금속판의 후단과 후행 금속판의 선단과의 간격을 목표치로 제어해서 후행 금속판과 선행 금속판을 접합하는 기술이 일본공개특허공보 평10-166002호 및 일본공개특허공보2001-71002호 등에 알려져 있다.
종래 연속대강의 열간압연에서 선행 금속판의 후단과 후행 금속판과의 간격 제어는 맞댐접합을 전제로 하고 있다. 근래에는 선행 금속판의 후단과 후행 금속판의 선단을 중첩시키고 중첩된 부분에 접합을 행하는 기술이 다양하게 제안되고 있다.
그러나 종래의 연속대강의 열간압연 기술에서는 맞댐접합을 위한 간격의 제어는 가능하나 중첩시키는 제어에 대해서는 확립되고 있지 못한 실정이다.
본 발명은 상기의 상황을 감안하여 창안된 것으로, 선행 금속판의 후단과 후행 금속판의 선단을 중첩시켜서 접합할 때에 선행 금속판의 후단과 후행 금속판의 선단간의 중첩을 정확하게 제어하는 것이 가능한 열간압연방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 청구항1에 속하는 본 발명의 열간압연방법은, 사상압연기의 상류측에 선행 금속판의 후단과 후행 금속판의 선단을 금속판의 주행중에 접합하는 접합장치를 배치하고, 선행 금속판의 후단과 후행 금속판의 선단을 중첩시켜 접합장치로 접합하는 열간압연방법에 있어서, 임의의 주행위치를 접합위치로 정하고, 동 시각에 선행 금속판의 후단과 후행 금속판의 선단을 접합위치에 위치시킴과 아울러 선행 금속판과 후행 금속판의 속도를 대략 동일한 속도로 하고, 이 상태에서 접합장치에 의한 접합을 종료시키도록 한 것을 특징으로 한다.
이에 따라 선행 금속판의 후단과 후행 금속판의 선단을 중첩시켜 접합하는 때에 선행 금속판의 후단과 후행 금속판의 선단을 중첩을 정확하게 제어하는 것이 가능한 열간압연방법으로 된다.
그리고 청구항2에 따른 열간압연방법은, 청구항1에 기재된 열간압연방법에 있어서, 선행 금속판의 후단과 후행 금속판의 선단과의 간격이 소정의 값으로 된 때에 따라붙기(추격) 완료로 정하고, 따라붙기 완료 후에 후행 금속판의 주행속도를 증속하여 선행 금속판의 후단에 후행 금속판의 선단을 중첩시키도록 한 것을 특징으로 한다. 이에 따라 중첩을 접합 직전에 행할 수 있다.
그리고 청구항3에 따른 열간압연방법은, 청구항2에 기재된 열간압연방법에 있어서, 후행 금속판의 주행속도를 증속하여 선행 금속판의 후단에 후행 금속판의 선단을 중첩시키는 도중에 후행 금속판의 주행속도를 감속시켜 선행 금속판과의 속도를 대략 동일하게 한 것을 특징으로 한다. 이에 따라 확실한 중첩이 가능하게 된다.
또한 청구항4에 따른 열간압연방법은, 청구항3에 기재된 열간압연방법에 있어서, 후행 금속판의 증속율과 감속율의 어느 한 쪽을 고정값으로 한 것을 특징으로 한다. 이에 따라 간단한 제어로 중첩이 가능하게 된다.
그리고 청구항5에 따른 열간압연방법은, 청구항3 기재의 열간압연방법에 있어서, 후행 금속판의 증속율과 감속율의 양쪽을 고정값으로 한 것을 특징으로 한다. 이에 따라 보다 간단한 제어로 중첩이 가능하게 된다.
그리고 청구항6에 따른 열간압연방법은, 청구항2 내지 청구항5 중 어느 한 항 기재의 열간압연방법에 있어서, 따라붙기가 완료된 때에 선행 금속판의 후단과 후행 금속판의 선단과의 간격을 파악하여 소정의 중첩량과 파악된 간격과의 합계치 만큼 후행 금속판을 선행 금속판보다도 빠르게 주행시켜서 중첩을 완료시키는 것을 특징으로 한다. 이에 따라 정확하게 중첩이 가능하게 된다.
그리고 청구항7에 따른 열간압연방법은 청구항2 내지 청구항6 중 어느 한 항 기재의 열간압연방법에 있어서, 따라붙기 완료를 접합장치의 동작개시가능 판단요소로 한 것을 특징으로 한다. 이에 따라 중첩을 접합 직전에 행하는 것이 가능하다.
그리고 청구항8에 따른 열간압연방법은, 청구항2 내지 청구항7 중 어느 한 항 기재의 열간압연방법에 있어서, 접합장치로 금속판의 중첩부를 협지하고 그 양측으로부터 한 쌍의 전단날이 압입되어 전단시키면서 후행 금속판과 선행 금속판이 접합되는 것을 특징으로 한다. 이에 따라 전단과정에서 전단면끼리 소성유동변형에 의해 접합되어 중첩을 효과적으로 적용하는 것이 가능하다.
도1을 참조하여 열간압연설비의 전체 상황을 설명한다. 도1은 본 발명의 일실시형태예에 따른 연속대강의 열간압연설비의 전체구성을 보인 것이다.
본 실시형태예의 열간압연설비는 상류측으로부터 조압연기(조압연밀)(1), 코일박스(2), 접합장치(3), 복수단의 압연기로 구성되는 사상압연기(사상압연밀)(4) 및 다운코일러(5)가 구비되어 있다.
조압연밀(1)에서 압연된 금속판(후행 금속바)(6)은 코일박스(2)의 코일러에 권취되고, 조압연밀(1)과 사상압연밀(4)의 주행속도의 차이가 조정된다. 코일박스(2)의 코일러로부터 풀려나온 후행 금속바(6)는 선단이 크롭쉬어(crop shear)(7)에 의해서 절단된 후 접합장치(3)의 중첩장치(8)에서 선행 금속바(9)의 후단[필요에 따라서는 크롭쉬어(7)에 의해서 단부가 절단된]에 중첩된다.
후행 금속바(6)의 선단과 선행 금속바(9)의 후단이 접합장치(3)의 접합기(10)로 접합되고, 접합부의 크롭이 크롭 처리장치(12)를 이용하여 제거된다. 접합장치(3)에서 접합되어 연속상태로 된 금속바(11)(연속강대)는 사상압연밀(4)로 이송된다.
접합장치(3)는 선행 금속바(9)의 후단과 후행 금속바(6)의 선단을 금속바의 주행 중에 접합하는 구성으로서 단시간에 접합이 가능한 단시간 접합장치이다. 따라서 주행중에 접합을 실시하기 위하여 접합기가 금속바의 주행을 따라서 이동하는 구성이나 접합기가 금속바의 주행을 따라서 요동하는 구성이 적용가능하다.
예를 들면, 상세한 설명은 후술하지만, 접합장치(3)의 접합기(10)는 선행 금속바(9)의 후단과 후행 금속바(6)의 선단과의 중첩부를 눌러서 그 양측으로부터 압입하여 전단하면서 접합하는 한 쌍의 전단날을 구비하는 접합구성으로 이루어진다.
접합기(10)로는 선행 금속바(9)의 후단과 후행 금속바(6)의 선단을 중첩시켜 접합하는 경우라면 다른 방식의 접합기를 적용하는 것이 가능하다.
사상압연밀(4)로 이송된 금속바(11)는 복수단의 압연기에 의해서 소정의 판두께로 순차 열간압연되어 소정의 판두께로 압연되고, 소정의 판두께로 압연된 금속바(11)는 다운코일러(5)에 권취된다. 다운코일러(5)의 입측[사상압연밀(4)의 후류측]에는 절단수단(56)이 설치되어 다운코일러(5)에 권취된 금속바(11)의 후단은 절단수단(56)에 의해서 소정의 부위(후술하는 접합부위)가 절단되어서 제품코일로 된다.
도면 부호 중 13은 코일박스(2)의 출측에 설치된 레벨러이고, 14는 접합장치(3)의 인출측에 설치된 레벨러이며, 15는 사상압연밀(4)의 입측에 설치된 크롭쉬어이고, 16은 레벨러(14)와 크롭쉬어(15)의 사이에 배치된 에지히터이며, 17은 에지히터(16)의 후류측에 배치된 바히터이다.
통상적으로 레벨러(13)(14), 크롭쉬어(15), 에지히터(17), 바히터(17)의 배치는 열간압연설비의 상황 등에 따라서 적절하게 선택해서 배치되는 것으로서 배치위치나 배치유무 등은 도시된 예에 한정되지 않는다.
도2 내지 도6을 참조하여 접합장치(3)의 접합기(10) 일예를 구체적으로 설명한다.
도2 및 도3에는 접합기(10)의 개략구성이, 도4에는 접합완료 상태의 개념이, 그리고 도5 및 도6에는 전단날구동기구의 개념이 각각 도시되어 있다.
도2 및 도3을 참조하여 접합기(10)를 개략적으로 설명한다. 도2는 접합 개시상태이고, 도3은 접합 완료상태이다.
도2에서와 같이, 선행 금속바(9)의 후단(21) 위에 후행 금속바(6)의 선단(22)이 중첩되고, 후단(21)과 선단(22)이 중첩된 부분은 돌기(25)를 갖는 상부날(26)과 돌기(27)를 갖는 하부날(28)로 협지되고 있다. 즉, 돌기(25)(27)가 후단(21)과 선단(22)의 표면에 접촉한 상태로 되어 있다.
그리고 선행 금속바(9)의 후단(21)과 후행 금속바(6)의 선단(22)이 중첩되어진 부위에는 상클램프(31) 및 하클램프(32)가 접촉하고 있다. 상클램프(31)는 상지지장치(33)에 의해 임의의 유압력으로 지지되고, 하클램프(32)는 하지지장치(34)에 의해 임의의 유압력으로 지지된다.
상부날(26), 상클램프(31), 상지지장치(33)는 상부날 집합체(35)로서 일체로 형성되어 있다. 그리고 하부날(28), 하클램프(32), 하지지장치(34)는 하부날 집합체(36)로서 일체로 형성되어 있다.
상부날 집합체(35) 및 하부날 집합체(36)는 하우징(37)의 포스트에 안내되어 선행 금속바(9) 및 후행 금속바(6)의 두께방향으로 이동하도록 지지된다. 상부날 집합체(35) 및 하부날 집합체(36)는 후술하는 링크기구에 의해서 근접과 이격이 가능하도록 구성되어 선행 금속바(9) 및 후행 금속바(6)를 협지한 상태에서 상부날 집합체(35)와 하부날 집합체(36)가 서로 근접하거나 멀어지도록 한다. 접합과정은 접근이동으로 되고, 접합 후에는 이격이동으로 된다.
한편, 상부날(26)이나 하부날(28) 중에서 어느 한 쪽만을 이동시키는 구성도 가능하다.
도3에서와 같이, 상부날(26)과 하부날(28)이 선행 금속바(9) 및 후행 금속바(6)를 전단하는 과정에서 선행 금속바(9) 및 후행 금속바(6)는 서로 전단면에서 소성유동변형하여 접합됨으로 해서 일체의 연속된 금속바(11)가 형성된다.
도4에서와 같이, 접합동작의 완료위치에서는 연속된 금속바의 접합부위에 상크롭(38) 및 하크롭(39)이 각각 상하로 어긋나게 위치한다. 이후에 상부날(26)과 하부날(28)을 이격시켜 상하날 사이가 임의의 거리가 되기까지 후퇴시킨다.
접합시 각각 상하로 어긋난 위치에 있는 상크롭(38)과 하크롭(9)은 크롭처리장치(12)(도1 참조)에 의해서 제거되고, 연속하는 금속바(11)는 사상압연밀(4)로 이송된다.
접합기(10)에 의한 선행 금속바(9)와 후행 금속바(6)의 접합은 금속바의 주행에 동조하여 행하여진다. 이에 따라 도5 및 도6에 도시된 바의 전단날 구동기구에 의해 접합기(10)의 동조이동 및 상부날(26)과 하부날(28)의 근접·이격이동이 행해진다. 다시 말하면, 상부날(26)과 하부날(28)은 선행 금속바(9)와 후행 금속바(6)의 접합점 이동궤적을 따라서 이동되도록 구성되어 있다.
도5 및 도6을 참조하여 전단날 구동기구를 설명한다. 도5는 접합개시 이전의 상태를 보인 것이고, 도6은 접합 완료시의 상태를 보인 것이다.
상부날(26)과 하부날(28)은 접합개시 전의 위치로부터 접합완료 위치를 경유하여 접합개시 이전의 위치로 복귀한다. 이때, 접합하는 금속바가 라인 속도로 하류방향으로 진행하고 있기 때문에 상부날(26)과 하부날(28)은 이같은 진행에 동조되면서 점선으로 표시된 바의 상부날 궤적과 하부날 궤적을 따라 이동한다.
주크랭크축(41)은 중심(A)에 대하여 2개의 편심축을 구비하고 있다. 상편심축(42)은 링크(43)를 통하여 상부날(26)과 연결되고 하편심축(44)은 링크(45)를 통하여 하부날(28)에 연결되어 있다. 주크랭크축(41)의 회전각에 대응하여 상부날(26) 및 하부날(28)을 상하로 이동(압입 또는 후퇴)시킨다.
그리고 주크랭크측(41)과 동조관계로 결합되는 동조축(46)이 구비되어 동조축(46)이 요동레버(47)를 통하여 상편심축(42)의 링크(43) 및 하편심축(44)의 링크(45)와 연계되어 있다.
동조축(46)과의 연계에 의해서 상부날(26) 및 하부날(28)이 금속바에 접촉하고 있는 사이에는 금속바의 진행과 거의 동일한 속도로 금속바의 진행방향으로 상부날(26) 및 하부날(28)을 이동시키고, 상부날(26) 및 하부날(28)은 금속바로부터 이격시키면 상부날(26)과 하부날(28)은 원래 위치로 되돌아 간다.
상술한 접합장치(3)에서는 상부날(26)과 하부날(28)이 선행 금속바(9)와 후행 금속바(6)의 접합점의 이동궤적을 따라서 상하방향으로 이동되는데, 예를들면 접합개시로부터 접합종료까지에 필요로 하는 거리는 약 1m 이하로 설정된다.
도1에 도시된 열간압연설비에서는 코일박스(2)를 구비한 설비를 예로 들어 설명하고 있다. 코일박스(2)를 구비하지 않은 열간압연설비의 경우 후행 금속바(6)의 후단이 조압연밀(1)을 벗어난 후 또는 선행 금속바(9)의 선단이 사상압연밀(4)에 진입하기 전에 접합장치(3)에서의 접합이 행하여 질 수 있도록 설정된다.
다시 말하면, 접합장치(3)에서의 접합시에는 선행 금속바(9)와 후행 금속바(6)의 압연이 중복되지 않도록 설정된다.
상기 접합장치(3)에서는 금속바의 두께방향에 대하여 양측으로부터 전단날을 압입하여 전단과정에서 전단면끼리를 소성유동변형시켜 선행 금속바(9)와 후행 금속바(6)를 접합시키고 있기 때문에 높은 접합강도와 더불어 단시간에 금속바의 접합이 가능하게 된다.
접합장치로서 단시간에 접합이 가능한 장치가 있으면, 도7에 도시된 바와 같이 주행하우징(51)에 고정날(52) 및 승강날(53)을 구비한 주행전단장치(54)를 적용하는 것도 가능하다. 금속바의 주행에 동기시켜 주행하우징(51)을 주행시키고, 주행 중에 승강날(53)을 하강시켜 고정날(52)과의 사이에서 전단을 행하여 선행 금속바(9)와 후행 금속바(6)의 접합을 행하는 것도 가능하다.
이때, 접합을 위한 거리(접합개시로부터 접합종료까지의 거리)는, 예를들면 10m 정도로 되어 극히 간단한 장치구성으로 전단에 의한 접합이 가능하게 된다.
도1에 도시된 열간압연설비는 접합장치(3)의 접합개시로부터 접합종료까지의 거리가 약 1m 이하로 설정된다. 도7에 도시된 주행전단장치(54)를 적용한 경우에도 접합개시로부터 접합종료까지이 거리는 10m 정도로 된다. 다시 말하면, 사상압연밀(4)의 상류측에 선행 금속바(9)의 후단과 후행 금속바(6)의 선단을 금속바의 주행 중에 접합하는 접합장치가 배치되고, 접합장치는 접합개시로부터 접합종료까지의 거리가 15m 이하로 설정된다.
그리고 도1에 도시된 열간압연설비는 코일박스(2)로부터 인출된 금속바의 마무리 압연을 행하는 사상압연밀(4)을 구비하고, 코일박스(2)와 사상압연밀(4)의 거리(S1)가 소정거리(예를들면 70m 이하)로 설정된다. 코일박스(2)와 사상압연밀(4)의 사이에 선행 금속바(9)의 선단과 후행 금속바(6)의 후단을 금속바의 주행 중에 접합하는 접합장치(3)가 배치된다.
일반적으로, 조압연밀(1)과 사상압연밀(4)을 구비한 열간압연설비에서는 금속바의 후단이 조압연밀(1)을 빠져나온 후에 사상압연밀(4) 진입되도록 구성된다. 이에 따라 기존의 설비(배치압연)에서는 조압연밀(1)과 사상압연밀(4) 사이에는 90m 내지 160m의 거리가 유지되도록 설치된다.
도1에 도시된 열간압연설비에서는, 코일박스(2)와 사상압연밀(4)의 거리(S1)가 70m 이하로 설정되어 있기 때문에 조압연밀(1)과 사상압연밀(4)과의 거리가 110m 내지 160m로 설정되는 기존의 설비에 대해서도 접합장치(3)를 적용하여 연속압연이 가능한 열간압연설비로 하는 것이 가능하다.
예를들면 조압연밀(1)이 1부터 3단으로 구성되어 있는 경우, 조압연밀(1)의 최종단에 리버스압연을 행하는 경우가 있다. 최종 패스의 금속바 길이보다도 조압연밀(1)로부터 코일박스(2)까지의 거리가 짧게되면 선행재로 되는 권취된 코일과 간섭을 일으킨다. 이 때문에 조압연밀(1)의 최종단으로부터 코일박스(2)까지의 거리는 일예로 40m 정도를 필요로 하게 된다.
본 실시형태예의 열간압연설비에서는, 코일박스(2)와 사상압연밀(4)의 거리(S1)가 70m 이하로 설정되어 있기 때문에 조압연밀(1)의 최종단으로부터 코일박스(2)까지의 거리를 일예로 40m 정도 확보하여도 조압연밀(1)과 사상압연밀(4)과의 거리가 110m인 기존의 설비에 대하여 적용이 가능하게 된다. 즉, 조압연밀(1)과 코일박스(2)까지의 거리가 40m 이상으로 설정되어진다.
코일박스(2)와 사상압연밀(4)의 거리(S1)가 70m 이하로서 50m 정도로 설치가능하면 조압연밀(1)과 사상압연밀(4)과의 거리가 90m인 설비인 경우에도 적용이 가능하게 된다.
그리고 도1에 도시된 열간압연설비에서는, 사상압연밀(4)의 상류측에 선행 금속바(9)의 선단과 후행 금속바(6)의 후단을 금속바의 주행 중에 접합하는 접합장치(3)가 배치되고, 접합장치(3)는 사상압연밀(4) 전방의 거리(S2)에서 접합이 개시되고 사상압연밀(4) 전방의 거리(S3)에서 접합이 종료되도록 설정된다. 그리고 거리 S2가 55m 이하의 범위로 설정되고, 거리 S3의 최소치가 15m의 범위로 설정된다.
사상압연밀(4) 전방의 거리 S3(최소치가 15의 범위)에서 접합이 종료되도록 함으로써 사상압연밀(4) 전방으로 에지히터(16)나 바히터(17) 등의 설비를 설치하는 것이 가능하게 된다. 특히, 접합에 필요로 하는 거리가 짧은 접합장치(3)를 적용함으로써 접합종료로부터 사상압연밀(4)까지의 거리 S3를, 일예로 30m 정도 확보하는 것이 가능하여 에지히터(16)나 바히터(17) 등의 설치가 용이하게 된다.
상술한 연속대강의 열간압연에 있어서 선행 금속바(9)의 후단과 후행 금속바(6)의 선단과의 중첩 상황을 도8 내지 도10에 의거하여 설명한다.
도8은 금속바의 중첩을 설명하는 개념상황이고, 도9는 코일박스(2)의 권취중심으로부터의 거리와 선행 금속바(9) 및 후행 금속바(6)의 속도와의 관계를 표시한 그래프이며, 도10은 시간경과에 따른 코일박스(2)의 권취중심으로부터 선행 금속바(9)의 후단 및 후행 금속바(6)의 선단까지의 거리 변화를 나타내는 그래프이고, 도11은 시간경과에 따른 후행 금속바(6)의 중첩시에 있어서의 가감속의 변화를 보인 것이다.
도9 및 도10에서 실선은 선행 금속바(9)의 상황을 표시한 것이고, 점선은 후행 금속바(6)의 상황을 표시한 것이다.
선행 금속바(9)의 후단 통과시각과 코일박스(2)의 권출시각과 속도의 관계로부터 중첩을 행하기 위해 선행 금속바(9)의 후단과 후행 금속바(6)의 선단과의 거리를 소정의 거리로 제어하고, 따라붙기 제어의 가부를 판단한다. 따라붙기 제어가 가능하게 되어지는 경우 선행 금속바(9)의 후단부(Pp)와 후행 금속바(6)의 선단부(Pf)와의 거리(Ld1)를 설정한다.
선행 금속바(9)의 후단부(Pp)의 위치는 트랙킹과 선행 금속바(9)의 속도(Vp)로부터 구한다. 선행 금속바(9)의 속도(Vp)는 핀치롤러(PR1, PR2)의 회전속도로부터 구한다. 후행 금속바(6)의 선단부(Pf) 위치는 트랙킹과 후행 금속바(6)의 속도(Vf)로부터 구한다. 후행 금속바(6)의 속도(Vf)는 핀치롤러(PR1)의 회전속도로부터 구한다. 핀치롤러(PR2)를 통과한 후에는 사상압연밀(4)의 회전속도로 선행 금속바(9)의 속도(Vp)를 구한다.
그리고 속도는 핀치롤러 이외에도 검출가능한 것이 있으면 그것을 이용하는 것이 가능하다.
후행 금속바(6)의 속도(Vf)를 선행 금속바(9)의 속도(Vf) 보다 증속하고(도9A ∼B), 핀치롤러(PR2)의 입측에서 선행 금속바(9)의 후단부(Pp)와 후행 금속바(6)의 선단부(Pf)를 거리 Ld1으로 설정한다. 이때, 후행 금속바(6)의 가감속의 비율은 일예로 1.4m/sec2으로 된다.
측정수단(HMD1) 및 핀치롤러(PR2), 핀치롤러(PR1)에 의해 선행 금속바(9)의 후단부(Pp)와 후행 금속바(6)의 선단부(Pf) 사이의 거리(Ld1)을 측정하고, 거리(Ld1)가 일예로 100mm ∼ 300mm일 때 후행 금속바(6)의 따라붙기가 완료된 것으로 판단한다. 거리(Ld1)가 100mm 에 미치지 못한 경우나 거리(Ld1)가 300mm를 초과하는 경우에는 접합을 실시하지 않는다. 후행 금속바(6)의 따라붙기가 완료된 것으로 판단된 때에 접합장치(3)의 동작가능 상태로 판단되어 진다.
한편, 접합할 것인가의 여부 판단을 위해서나 따라붙기 완료의 판단을 위한 거리(Ld1)의 설정은 상기의 치수범위에 한정되는 것은 아니다.
도8 내지 도10에서와 같이, 선행 금속바(9)의 후단부(Pp)와 후행 금속바(6)의 선단(Pf) 사이의 거리(Ld1)가 소정의 거리로 된 때에 따라붙기가 완료된 것으로 정하고(도9 B), 선행 금속바(9)의 속도(Vp)와 후행 금속바(6)의 속도(Vf)를 동등하게 유지한다. (도9 B ∼ C) 따라붙기 완료 후, 후행 금속바(6)의 속도(Vf)를 증속함과 아울러 감속하여 선행 금속바(9)의 후단에 후행 금속바(6)의 선단을 소정량 중첩시키고(도9 C ∼ D), 속도를 거의 동일하게 유지한다.
후행 금속바(6)의 중첩을 설명한다. 선행 금속바(9)의 후단(Pp)이 접합완료되고, 전단날 위치의 소정거리 전방, 일예로 1m 전방(Lp1000)에 위치한 때에 중첩을 완료하도록 한다. 따라붙기가 완료된 후, 선행 금속바(6)의 속도(Vf)를 증속한다.
예를들면, 중첩량(L0)(소정의 중첩된 량)이 L0=200±0로 되도록 한다. 이 때, 후행 금속바(6)를 가속하는 시간(t0)은 아래의 식으로 구한다.
1400 x (t0/2)2=Ld1+L0
Ld1+L0=200+200=400으로 하면, t0=1.069(sec)로 되고, 중첩개시로부터 1.69sec 경과된 시점에 중첩이 완료된다.
도11을 참조하면, 후행 금속바(6)의 가감속 비율을 1.4m/sec2 로 한 경우, 후행 금속바(6)의 증속도(ΔVf)는, ΔVf=1.4 ×(t0/2)=44.9m/min으로 되고, 후행 금속바(6)의 최고속도는 Vft=Vp ＋ΔVf로 된다.
다시 말하면, 따라붙기가 완료된 때에 선행 금속바(9)의 후단(Pp)과 후행 금속바(6)의 선단(Pf)간의 거리(Ld1)가 파악되고, 소정의 중첩량으로 되는 중첩량(L0)과 파악된 간격으로서의 거리(Ld1)와의 합계분만큼 후행 금속바(6)를 선행 금속바(9)보다도 빠르게 주행시켜서 중첩을 완료시킨다.
도11에서와 같이, 중첩이 이루어지도록 함에 있어서는 후행 금속바(6)의 증속도 및 감속도(속도의 기울기)는 양 쪽이 고정값으로 되도록 한다. 이에 따라, 중첩제어를 용이하게 하는 것이 가능하다. 또한 후행 금속바(6)의 증속도 및 감속도 중에서 어느 한 쪽만을 고정값으로 하는 것도 가능하여 보다 정확한 중첩제어를 실시하는 것이 가능하다.
중첩이 완료되면, 선행 금속바(9)의 후단부와 후행 금속바(6)의 선단부가 접합장치(3)에서 접합되어 연속강대로 된다. 금속바의 감시나 크롭의 분단(分斷)확인 등에 의해 연속강대로 된 것이 확인되면 연속압연이 실행가능하게 된 것으로 판단된다.
중첩을 행함에 있어서 접합시의 선행 금속바(9)와 후행 금속바(6) 각각의 주행방향의 접합위치의 어긋남이 없도록 하는 것이 가능하다. 따라붙기 완료 후에 후행 금속판(6)의 가감도에 의해서 중첩을 행하고 있기 때문에 중첩을 위한 접합위치의 높은 정밀도가 요구되지 않음과 더불어 간단한 제어로 중첩이 가능하다. 그리고 따라붙기 완료를 확인한 후 중첩동작을 행하고 있기 때문에 확실하게 중첩시키는 것이 가능하다.
중첩시키는 경우에 금속바의 형상에 따라서는 중첩부가 밀착되지 않아 중첩을 산화스케일 성장방지에 완전하게 이용하지 못하는 상황이 발생할 수도 있으나, 중첩을 접합 직전에 행하기 때문에 접합까지의 산화스케일 재성장 및 성장을 억제하는 것이 가능하다. 다시 말하면, 따라붙기의 완료를 접합동작 개시가능의 판단요소로 함으로써 중첩을 접합 직전에 행하는 것이 가능하다.
이에 따라, 선행 금속바(9)의 후단과 후행 금속바(6)의 선단을 중첩시켜 접합을 할 때, 선행 금속바(9)의 후단과 후행 금속바(6)의 선단간의 중첩을 정확하게 제어하는 것이 가능한 열간압연방법으로 될 수 있다.
청구항1에 따른 본 발명의 열간압연방법은, 사상압연기의 상류측에 선행 금속판의 후단과 후행 금속판의 선단을 금속판의 주행 중에 접합하는 접합장치를 배치하고, 선행 금속판의 후단과 후행 금속판의 선단을 중첩시켜 접합장치로 접합하는 열간압연방법에 있어서, 임의의 주행위치를 접합위치로 정하고, 동 시각에 선행 금속판의 후단과 후행 금속판의 선단을 접합위치에 위치시킴과 아울러 선행 금속판과 후행 금속판의 속도를 대략 동일한 속도로 한 상태에서 접합장치에 의한 접합을 종료시킨 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 선행 금속판의 후단과 후행 금속판의 선단을 중첩시켜 접합하는 경우에 선행 금속판의 후단과 후행 금속판의 선단 사이의 중첩을 정확하게 제어하는 것이 가능한 열간압연방법으로 된다.
청구항2에 따른 열간압연방법은 청구항1에 기재된 열간압연방법에 있어서, 선행 금속판의 후단과 후행 금속판의 선단 사이의 간격이 소정의 값으로 된 때에 따라붙기가 완료된 것으로 정하고, 따라붙기 완료 후에 후행 금속판의 주행속도를 증속시켜서 선행 금속판의 후단에 후행 금속판의 선단을 중첩시키도록 한 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 중첩을 접합 직전에 행하는 것이 가능하게 된다.
청구항3에 따른 열간압연방법은 청구항2에 기재된 열간압연방법에 있어서, 후행 금속판의 주행속도를 증속하여 선행 금속판의 후단에 후행 금속판의 선단을 중첩시키는 도중에 후행 금속판의 주행속도를 감속시켜 선행 금속판과의 속도를 대략 동일하게 한 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 확실한 중첩이 가능하게 된다.
청구항4에 따른 열간압연방법은 청구항3에 기재된 열간압연방법에 있어서, 후행 금속판의 증속율과 감속율의 한 쪽을 고정값으로 한 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 간단한 제어로 중첩이 가능하게 된다.
청구항5에 따른 열간압연방법은 청구항3에 기재된 열간압연방법에 있어서, 후행 금속판의 증속율과 감속율의 양 쪽을 고정값으로 한 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 보다 간단한 제어로 중첩이 가능하게 된다.
청구항6에 따른 열간압연방법은 청구항2 내지 청구항5 중 어느 한 항에 기재된 열간압연방법에 있어서, 따라붙기의 완료시에 선행 금속판의 후단과 후행 금속판의 선단 사이의 간격을 파악하고, 소정의 중첩량과 파악된 간격과의 합계분만큼 후행 금속판을 선행 금속판보다도 빠르게 주행시켜서 중첩을 완료시키는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 정확하게 중첩시키는 것이 가능하다.
청구항7에 따른 열간압연방법은, 청구항2 내지 청구항6중 어느 한 항에 기재된 열간압연방법에 있어서, 따라붙기가 완료를 접합장치의 동작개시 가능의 판단요소로 하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 중첩을 접합 직전에 행하는 것이 가능하다.
청구항8에 따른 열간압연방법은 청구항2 내지 청구항7 중 어느 한 항에 기재된 열간압연방법에 있어서, 접합장치에서 금속판의 중첩부를 협지하고 그 양측으로부터 한 쌍의 전단날이 압입되어 전단시키면서 후행 금속판과 선행 금속판이 접합되는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 전단과정에서 전단면끼리가 소성유동변형에 의해 접합이 이루어지게 되어 중합을 효과적으로 적용하는 것이 가능하다.
도1은 본 발명의 일실시형태예에 따른 열간압연설비의 전체구성도.
도2는 접합기(10)의 개략구성도.
도3은 접합기(10)의 개략구성도.
도4는 접합완료 상태의 개념도.
도5는 전단날 구동기구의 개념도.
도6은 전단날 구동기구의 개념도.
도7은 다른 실시형태예에 따른 접합장치의 개념도.
도8은 금속바의 중첩을 설명하는 개념상태 설명도.
도9는 코일박스(2)의 권취중심으로부터의 거리와 선행 금속바(9) 및 후행 금속바(6)의 속도와의 관계를 보인 그래프.
도10은 시간의 경과에 따른 코일박스(2)의 권취중심으로부터 선행 금속바(9)의 후단 및 후행 금속바(6)의 선단까지의 거리의 변화를 보인 그래프.
도11은 시간의 경과에 따른 후행 금속바(6)의 중첩시 가감속의 변화를 보인 그래프.
((도면중 주요부분에 대한 부호의 설명))
1. 조압연기(조압연밀)
2. 코일박스
3. 접합장치
4. 사상압연기(사상압연밀)
5. 다운코일러
6. 후행 금속바
7. 크롭쉬어
8. 중첩장치
9. 선행 금속바
10. 접합기
11. 금속바
12. 크롭 처리장치
13, 14. 레벨러
15. 크롭쉬어
16. 에지히터
17. 바히터
21. 후단
22. 선단
25, 27. 돌기
26. 상부날
28. 하부날
31. 상클램프
32. 하클램프
33. 상지지장치
34. 하지지장치
35. 상부날 집합체
36. 하부날 집합체
37. 하우징
38.상크롭
39.하크롭
41. 주크랭크축
42. 상편심축
43,45. 링크
44. 하편심축
46. 동조축
47. 요동레버
51. 주행 하우징
52. 고정날
53. 승강날
54. 주행 전단장치
56. 절단수단
57. 핀치롤러
58. 접합부
59. 압력계
61. 압하구동수단
62. 하중계
65. 제어수단

Claims (8)

  1. 사상압연기의 상류측에 선행 금속판의 후단과 후행 금속판의 선단을 금속판의 주행중에 접합하는 접합장치를 배치하고, 선행 금속판의 후단과 후행 금속판의 선단을 중첩시켜 접합장치로 접합하는 열간압연방법에 있어서, 임의의 주행위치를 접합위치로 정하고, 동 시각에 선행 금속판의 후단과 후행 금속판의 선단을 접합위치에 위치시킴과 아울러 선행 금속판과 후행 금속판의 속도를 동일한 속도로 하고, 이 상태에서 접합장치에 의한 접합을 종료시키도록 한 것을 특징으로 하는 열간압연방법.
  2. 제1항에 있어서, 선행 금속판의 후단과 후행 금속판의 선단 사이의 간격이 소정의 값으로 된 때에 따라붙기가 완료된 것으로 정하고, 따라붙기 완료 후에 후행 금속판의 주행속도를 증속시켜서 선행 금속판의 후단에 후행 금속판의 선단을 중첩시키도록 한 것을 특징으로 하는 열간압연방법.
  3. 제2항에 있어서, 후행 금속판의 주행속도를 증속하여 선행 금속판의 후단에 후행 금속판의 선단을 중첩시키는 도중에 후행 금속판의 주행속도를 감속시켜 선행 금속판과의 속도를 대략 동일하게 한 것을 특징으로 하는 열간압연방법.
  4. 제3항에 있어서, 후행 금속판의 증속율과 감속율의 한 쪽을 고정값으로 한 것을 특징으로 하는 열간압연방법.
  5. 제3항에 있어서, 후행 금속판의 증속율과 감속율의 양 쪽을 고정값으로 한 것을 특징으로 하는 열간압연방법.
  6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 따라붙기의 완료시에 선행 금속판의 후단과 후행 금속판의 선단 사이의 간격을 파악하고, 소정의 중첩량과 파악된 간격과의 합계분만큼 후행 금속판을 선행 금속판보다도 빠르게 주행시켜서 중첩을 완료시키는 것을 특징으로 하는 열간압연방법.
  7. 제2항에 있어서, 따라붙기 완료를 접합장치의 동작개시 가능의 판단요소로 한 것을 특징으로 하는 열간압연방법.
  8. 제2항에 있어서, 금속판의 중첩부를 협지하고 그 양측으로부터 한 쌍의 전단날이 압입되어 전단되면서 후행 금속판과 선행 금속판이 접합되는 것을 특징으로 하는 열간압연방법.
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