KR100568327B1 - Method For Heating Steel Material Using Walking Hearth Type Furnace - Google Patents
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Abstract
본 발명은 빌레트와 같은 압연소재 등을 가열하는 방법에 관한 것으로써, 가열로내에서 소재의 행정거리를 달리하여 소재를 워킹시키면서 가열하므로써 소재의 온도차를 최소화시킬 수 있는 워킹 허쓰 타잎 가열로를 이용한 소재가열방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.The present invention relates to a method of heating a rolled material such as a billet, using a working hearth type heating furnace that can minimize the temperature difference of the material by heating while varying the working distance of the material in the heating furnace To provide a method of heating the material, the purpose is.
본 발명은 이동빔 및 고정빔을 포함하고 그 상부에 버너가 설치되어 있는 워킹 허쓰 타입 가열로를 이용하여 소재를 가열하는 방법에 있어서,The present invention relates to a method of heating a material using a working hearth type heating furnace including a moving beam and a fixed beam and having a burner installed thereon,
상기 가열로내에서 소재를 워킹시킬 때 적어도 가열로의 일부 구간에서 전, 후 소재가 동일한 위치에 놓이지 않도록 소재의 행정거리를 달리하여 소재를 가열로내에서 워킹시키면서 가열하는 워킹 허쓰 타입 가열로를 이용한 소재가열방법을 그 요지로 한다.When working the material in the heating furnace at least in a section of the heating furnace, the working hearth type heating furnace for heating the material while working in the heating furnace by varying the stroke distance of the material so as not to be placed in the same position. The material heating method used is made into the summary.
워킹 허스, 가열로, 행정거리, 이동빔, 고정빔Walking Hurs, Furnace, Stroke, Moving Beam, Fixed Beam
Description
도 1은 통상적인 워킹 허쓰 타잎 가열로에 있어서 그 위에 소재가 놓여 있 는 이동빔 및 고정빔의 개략도1 is a schematic diagram of a moving beam and a fixed beam having a material placed thereon in a conventional working hearth type furnace.
도 2는 통상적인 워킹 허쓰 타잎 가열로에서 소재가 이송빔에 의해 이송되 는 것을 나타내는 개략도Figure 2 is a schematic diagram showing that the material is transported by the conveying beam in a conventional working hearth type furnace.
도 3은 종래 방법에 따라 소재를 가열하는 경우 소재가 놓이는 위치를 나타 내는 개략도Figure 3 is a schematic diagram showing the position where the material is placed when heating the material according to the conventional method
도 4는 본 발명의 일례에 따라 소재를 가열하는 경우 소재가 놓이는 위치를 나타내는 개략도Figure 4 is a schematic diagram showing the position where the material is placed when heating the material in accordance with an example of the present invention
도 5는 본 발명에 따라 행정거리를 제어하는 장치의 일례를 나타내는 개략도5 is a schematic diagram showing an example of an apparatus for controlling the stroke distance according to the present invention;
도 6은 본 발명에 따라 행정거리를 제어하는 회로의 일례를 나타내는 회로도6 is a circuit diagram showing an example of a circuit for controlling a stroke distance according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 * Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1 . . . 소재 2 . . . 이동빔 3 . . . 고정빔 One . . .
31a-d . . . 제1 리미트 스위치 32 . . . 제2 리미트 스위치31a-d. . .
38d,38b,38f,38u . . . 솔레노이드 밸브38d, 38b, 38f, 38u. . . Solenoid valve
본 발명은 빌레트와 같은 압연소재 등을 가열하는 방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 워킹 허쓰 타잎(Walking Hearth Type) 가열로를 이용하여 소재를 가열하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of heating a rolled material such as a billet, and more particularly, to a method of heating a material using a walking hearth type (Walking Hearth Type) heating furnace.
선재압연의 가열로는 이동빔과 고정빔을 포함하며, 버너의 설치방식에 따라 워킹빔 타잎(Walking Beam Type)과 워킹 허쓰 타잎으로 구분다.The heating furnace of wire rod rolling includes moving beam and fixed beam, and is divided into walking beam type and walking heart type according to the installation method of burner.
상기 워킹빔 타잎 가열로는 버너가 상,하부에 설치되어 있는데 반하여, 워킹 허쓰 타입 가열로는 상부에만 설치되어 있다.While the burner beam heating furnace is provided with a burner in the upper and lower portions, the working hearth type heating furnace is provided only in the upper portion.
상기 워킹빔 타잎 가열로의 경우에는 가열되는 소재(빌레트등)의 온도차가 적은 반면에, 상기 워킹 허쓰 타입 가열로의 경우에는 버너가 상부에만 있기 때문에 버너의 화염이 직접 닿지 않는 소재의 바닥 온도가 다른 면에 비하여 많이 떨어져 소재의 온도차가 크다. In the case of the heating beam type furnace, the temperature difference of the material to be heated (billet, etc.) is small, whereas in the case of the working hearth type furnace, the bottom temperature of the material to which the flames of the burner are not directly touched is because the burner is only at the top. The temperature difference of the material is large because it is much lower than other surfaces.
상기와 같이 소재의 온도차가 크면 온도가 낮은 부분과 높은 부분의 연신의 차이 때문에 제품에 편경차(경 허용치)가 커져서 품질이 낮아지게 된다.As described above, when the temperature difference of the material is large, the partial diameter difference (hard tolerance value) increases in the product due to the difference between the stretching of the low temperature part and the high part, thereby lowering the quality.
따라서, 상기 워킹 허쓰 타입 가열로를 이용하여 소재를 가열하는 경우에는소재의 균일한 가열을 위하여 가열온도를 올려 주게 된다.Therefore, when the material is heated using the working hearth type heating furnace, the heating temperature is raised for uniform heating of the material.
일례로 160각의 고급강을 선재압연하는 경우에는 빌레트의 가열온도를 1000℃이내 로 관리하며, 빌레트가 120각으로 작은 것을 압연하는 경우에는 가열온도를 1130℃까지 올리고 있다.For example, when wire rods of 160 angles of high quality steel are rolled, the heating temperature of the billet is controlled to within 1000 ° C, and when the billet is rolled to 120 degrees, the heating temperature is raised to 1130 ° C.
이와 같이 빌레트의 가열온도를 높게하는 경우에는 열효율이 많이 떨어질 뿐만 아니라 스케일(scale)이 많이 발생되어 실수율이 크게 떨어지게 되고, 또한 저온으로 가열하여야하는 고급강 압연이 불가능하게 되는 문제점이 있다.As such, when the heating temperature of the billet is increased, not only the thermal efficiency decreases a lot, but also a lot of scale occurs, so that a real rate decreases significantly, and furthermore, there is a problem in that high-grade steel rolling that needs to be heated at low temperature is impossible.
이에, 본 발명자들은 워킹 허쓰 타입 가열로를 이용하여 소재를 가열하는 방법의 제반 문제점들을 개선시키기 위하여 연구를 행하고, 그 결과에 근거하여 본 발명을 제안하게 된 것으로써, 본 발명은 가열로 내에서 소재의 행정거리를 달리하여 소재를 위킹시키면서 가열하므로써, 소재의 온도차를 최소화 시킬 수 있는 워킹 허쓰 타입 가열로를 이용한 소재가열방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.Accordingly, the present inventors have conducted research to improve the overall problems of the method of heating the material using a working hearth type heating furnace, and based on the results, the present invention proposes the present invention. It is to provide a material heating method using a working hearth type heating furnace that can minimize the temperature difference of the material by heating while wicking the material by varying the stroke distance of the material, the purpose is.
이하, 본 발명에 대하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated.
본 발명은 이동빔 및 고정빔을 포함하고 그 상부에 버너가 설치되어 있는 워킹 허쓰 타입 가열로를 이용하여 소재를 가열하는 방법에 있어서,The present invention relates to a method of heating a material using a working hearth type heating furnace including a moving beam and a fixed beam and having a burner installed thereon,
상기 가열로내에서 소재를 워킹시킬 때 적어도 가열로의 일부 구간에서 전, 후 소재가 동일한 위치에 놓이지 않도록 소재의 행정거리를 달리하여 소재를 가열로내에서 워킹시키면서 가열하는 워킹 허쓰 타입 가열로를 이용한 소재가열방법에 관한 것이다.When working the material in the heating furnace at least in a section of the heating furnace, the working hearth type heating furnace for heating the material while working in the heating furnace by varying the stroke distance of the material so as not to be placed in the same position. It relates to a material heating method used.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated in detail.
본 발명에 적용되는 워킹 허쓰 타잎 가열로는 도 1 - 도 2에 나타난 바와 같이 내화물로 이루어진 이동빔(2) 및 고정빔(3)을 포함하며, 그 상부에는 버너(도시되어 있지 않음)가 구비되어 있다.The working hearth type heating furnace applied to the present invention includes a moving
가열로에서 소재(1)는 내화재로 이루어지는 이동빔(2)에 의해서 일정한 행정거리로 워킹되고, 이때, 소재(1)의 바닥은 버너의 화염이 직접 닿지 않기 때문에 그 부분은 항상 응달이 져서 복사, 대류도 잘 되지 않아 소재(빌레트)의 상부의 열이 밑바닥까지 전도되어 균열이 되기 때문에 가열온도를 높게 할 수 밖에 없다.In the furnace, the
상기 워킹 허쓰 타잎 가열로에서의 소재의 워킹 방법은 이송롤러의 구동으로 소재(빌레트)가 가열로내로 장입되어 장입롤러위의 정위치에 놓이면 도 2에서와 같이 이동빔(2)이 표준행정거리만큼 빌레트를 들어 바로 워킹시키게 된다.In the working method of the working hearth type heating furnace, the
상기한 방식으로 소재의 장입과 동시에 표준행정거리만큼 소재를 들어 바로 워킹시키므로 워킹중인 소재는 항상 앞의 소재가 놓였던 장소에 뒤의 소재가 다시 놓이는 작업이 수 없이 반복되게 됨으로써 응달진곳과 양달진 곳의 온도차가 높아 빌레트 바닥의 온도가 낮게 된다.As the material is charged in the above manner and the material is walked as much as the standard stroke distance, the working material is always in the place where the previous material was placed. The higher the temperature difference, the lower the temperature at the bottom of the billet.
즉, 도 3에 나타난 바와 같이, 워킹되는 소재의 행정거리(L)가 일정하므로 2번 소재(빌레트)(1)는 1번 빌레트가 놓여던 곳에 놓이고 3번 빌레트는 2번 빌레트가 놓였던 부분에 놓이게 되는데 소재가 가열로내에 장입되고 62회를 연속적으로 응달진곳에만 놓이게 되므로써 온도가 떨어지게 된다.That is, as shown in Figure 3, the working distance (L) of the working material is constant, so the second material (billet) (1) is placed in the place where the first billet was placed and the third billet is the part where the second billet was placed. As the material is charged into the furnace and placed only 62 consecutive times, the temperature drops.
이와 같이 워킹 허쓰 타잎 가열로를 사용하여 소재를 가열하는 종래의 방법에 있어서는 소재의 바닥온도가 다른 면에 비해 온도가 떨어지게 되어 빌레트가 균일하게 가열이 되지 않아 압연이 어려우므로 가열온도를 높게 올려 작업하게 됨으로써 열 효율이 많이 떨어지게 된다.As described above, in the conventional method of heating a material using a working hearth type heating furnace, the bottom temperature of the material is lower than that of the other surface, so that the billet is not heated uniformly, so that rolling is difficult. By doing so, the thermal efficiency is much lowered.
따라서, 본 발명은 종래 워킹 허쓰 타잎 가열로를 이용하여 소재를 가열하는 경우에 발생되는 소재가 항상 응달진 곳에 놓이는 문제점을 개선하기 위하여 빌레트 워킹 행정거리를 종래에는 일정하게 유지하던 것을 행정길이가 변화하도록 하여 워킹되는 뒷쪽의 소재가 앞의 소재가 놓였던 곳에 놓이지 않도록 하는데, 그 특징이 있는 것이다.Therefore, in the present invention, in order to improve the problem that the material generated when heating the material using a conventional working hearth type heating furnace is always placed in a shaded area, the administration length is changed to maintain a constant working distance of the billet. This is to ensure that the material on the back that is being worked does not lie where the material on the front is located, which is a feature.
본 발명에 있어서는 도 4에 나타난 바와 같이 정 스트로크가 3회 이루어 진 다음, 1/2 스트로크가 한번 이루어진 후, 다시 정 스트로크가 3회 이루어지는 것을 반복하는 워킹방식으로 소재를 워킹시키는 것이 바람지하다.In the present invention, as shown in FIG. 4, it is preferable to walk the material in a walking manner in which the positive stroke is made three times, and then the 1/2 stroke is made once, and the positive stroke is made three times again.
상기와 같은 방식으로 소재를 워킹시키는 경우에는 소재가 3개씩 놓이다가 반 스트로크 만큼 더 떨어지게 되어 3회에 한 번씩 응달진곳에 놓이게 되므로 바닥의 온도 편차가 감소하게 되어 결과적으로 소재의 온도차가 최소화된다.When the material is worked in the above manner, the materials are placed three by three, and then fall further by half a stroke, so that the materials are placed in the shade once every three times, thereby reducing the temperature deviation of the floor, thereby minimizing the temperature difference of the materials.
본 발명에 따라 소재의 워킹방식을 제어하기 위한 장치의 일례가 도 5 및 도 6에 나타나 있는데, 도 5 및 도 6을 참조하여 도 4에서와 같이 본 발명에 따라 소재의 워킹방식을 제어하는 방법의 일례에 대하여 설명하면 다음과 같다.An example of an apparatus for controlling a working method of a material according to the present invention is shown in FIGS. 5 and 6, and a method of controlling the working method of a material according to the present invention as in FIG. 4 with reference to FIGS. 5 and 6. An example of the following is described.
도 5에 나타난 바와 같이, 종래 워킹 거리를 조정하기 위하여 설치된 제1 후진완료 리미트 스위치(31a), 제1 전진완료 리미트 스위치(31b), 제1 하강완료 리미트 스위치(31c), 및 제1 상승완료 리미트 스위치(31d)외에 제2 리미트 스위치(32)를 추가 설치하여 정상스트로크 3회 작동은 제1 전진완료 리미트 스위치(31b)로 작동이 되 다가 3회연속 작동되면 제1 리미트 스위치(31b)가 자동으로 오프(off)되고 제2 리미트 스위치(32)가 자동으로 온(on)되어 빌레트 워킹길이가 정상 보다 짧아져서 빌레트 1개폭 만큼 더 벌어지게 된다.As shown in Fig. 5, the first reverse completion limit switch 31a, the first forward
이 과정에서 제1 리미트 스위치는 순환릴레이(R1, R2, R3, R4)에 의한 작동으로 연계되어지며 워킹 빔의 상하작동은 제1 하강완료 리미트 스위치(31c) 및 제1 상승완료 리미트 스위치(31d)에 의헤 하강 및 상승을 반복하게 되고 모든 리미트 스위치까지의 동작을 위한 동력은 솔레노이드 밸브(38f, 38b, 38c, 38d)에 의한다. In this process, the first limit switch is connected to the operation by the circulation relays R1, R2, R3, and R4, and the up and down operation of the walking beam is performed by the first falling completion limit switch 31c and the first rising
도 5에서 미설명 부호 '33'은 이송 실린더를 나타내고, '34'는 피스톤을 나타내고, '35'는 실린더 스탠드를 나타내고, '36'은 링크를 나타낸다. In FIG. 5,
상기와 같이 작동되는 경우에는 빌레트가 놓이는 지점이 0부분(양달진 곳)에 놓이게 된다. 이후 같은 방법으로 워킹되므로 빌레트가 3회에 한 번씩 응달진곳에 놓여 바닥의 온도차가 많이 줄어 들게 된다.In the above operation, the place where the billet is placed is placed at the zero part (the raised place). After that, the same way, the billet is placed in the shade once every three times, the temperature difference of the floor is greatly reduced.
빌레트가 3매 씩 무리져서 워킹하는 원리를, 리미트 스위치를 2중으로 설치한 회로도를 나타내는 도 6을 통해 설명하면 다음과 같다.Referring to Fig. 6 showing the circuit diagram in which the billets are walking in groups of three, the limit switch is provided in duplicate, as follows.
도 6에 나타난 바와 같이, AUTO동작PLC(Programable Logic Controller)의 작동을 설명하면, 31b와 31d의 조건이 만족되면 31c를 감지할 때까지 솔레노이드(38d)를 동작시켜 워킹빔을 하강시키고, 31b와 31c의 조건이 만족되면 31a가 감지할 때까지 솔레노이드(38b)를 동작시켜 후진시키며, 31c와 31a의 조건이 만족되면 31d를 감지할 때까지 솔레노이드(38u)를 동작시켜 상승시키고, 31a와 31d의 조건이 만족되면, 31b를 감지할 때까지 솔레노이드(38f)를 동작시켜 전진을 수행하는데, 이때 전진횟 수를 C1으로 카운터하여 3회시 제2 리미트 스위치(32)조건에서 전진을 멈추고, 다음 순환릴레이로 연결토록 하는 것이다.As shown in Figure 6, when describing the operation of the AUTO operation PLC (Programmable Logic Controller), when the conditions of 31b and 31d is satisfied, the
반스트로크 워킹은 카운트 기능을 주지 않고 바로 정 스트로크 방향으로 스윗치되도록 한다. Anti-stroke walking allows the switch to run in the positive stroke direction without counting.
도 6에서, R1 - R4는 순환릴레이를 나타낸다.In Fig. 6, R1-R4 represent cyclic relays.
이상과 같이 정스트로크 워킹 3회 연속후 반스트로크 워킹을 1회 하는 것을 계속적으로 실시하면 도 4와 같이 빌레트가 3매씩 기준 간격을 유지하다가 빌레트 1매 간격만큼 벌어지게 된다.As described above, if one continuous stroke is performed after three continuous stroke walking cycles, the billet is maintained by three intervals as shown in FIG.
이렇게 빌레트 워킹 스트로크가 짧아질 때 앞의 빌레트가 놓여서 응달진곳이 아닌 양달진 곳에 워킹이 되게 됨으로써 빌레트 바닥 온도 차가 줄어들게 된다.When the billet walking stroke is shortened, the front billet is placed so that the walking is done in a raised place rather than in a shaded place, thereby reducing the billet floor temperature difference.
상술한 바와 같이, 본 발명은 워킹 허쓰 타잎 가열로를 사용하여 소재를 가열하는 종래방법에서 빌레트가 장입되어 추출될 때까지 항상 응달진곳에 놓이던 것을 온도가 회복된 양달진 곳에도 놓이도록 하므로써 빌레트 바닥온도차를 줄일 수 있어 종래 보다 빌레트 추출온도가 70-100℃가량 낮게 되어 열효율이 크게 향상되고, 빌레트 가열온도가 높아서 탈탄문제로 압연이 불가능하던 고탄소강, 고급강 압연이 가능하게 되고, 가열온도가 낮아져서 스케일 발생량이 적어 압연실수율이 향상되는 효과가 있는 것이다.As described above, the present invention in the conventional method of heating the material using a working hearth type furnace, the billet is placed in a raised place where the temperature is restored to what was always placed in the shade until the billet is charged and extracted. Since the bottom temperature difference can be reduced, the billet extraction temperature is 70-100 ℃ lower than the conventional one, and thermal efficiency is greatly improved.High billet heating temperature enables high carbon steel and high-grade steel rolling, which cannot be rolled due to the decarburization problem, and the heating temperature. Since the amount of scale generated is low, the rolling yield is improved.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |