KR100780503B1

KR100780503B1 - 후강판의 제어냉각방법 및 그 냉각장치

Info

Publication number: KR100780503B1
Application number: KR1020057023637A
Authority: KR
Inventors: 사토시 우에오카; 켄지 이하라; 요시노리 유게
Original assignee: 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date: 2003-06-13
Filing date: 2004-06-08
Publication date: 2007-11-29
Also published as: EP1634657A1; TWI286089B; JP5218435B2; TW200523046A; EP1634657B1; WO2004110662A1; CN100404154C; EP1634657A4; CN1805803A; KR20060018254A; JP2010110823A

Abstract

본 발명은 열간압연을 완료한 후강판의 제어냉각방법 및 그 냉각장치에 관한 것이다. 구체적으로는, 열간압연을 완료한 후강판의 제어냉각방법에 있어서, 제어냉각 전 또는 제어냉각의 초기에 있어서, 후강판의 폭방향의 온도분포를 균일화시키고, 그 후의 제어냉각장치에 의해 후강판의 폭방향 전체를 동일한 냉각속도로 냉각하는 후강판의 제어냉각방법, 그 제어냉각방법으로 제조된 후강판 및 그 냉각장치이다.

강판, 제어냉각, 열간압연, 냉각장치, 냉각속도, 잔류응력

Description

후강판의 제어냉각방법 및 그 냉각장치{CONTROLLABLE COOLING METHOD FOR THICK STEEL PLATE AND COOLING DEVICE FOR THE THICK STEEL PLATE}

본 발명은 열간압연을 완료한 후강판(厚鋼板, steel plate)의 제어냉각방법(accelerated control cooling system), 그 제어냉각방법으로 제조된 후강판 및 그 냉각장치에 관한 것이다.

후강판의 제조에 있어서, 강판에 요구되는 기계적 성질, 특히 강도와 인성(靭性)을 확보하기 위해서, 압연 후의 후강판에는 냉각속도가 큰 제어냉각이 행하여지는 경우가 있다. 제어냉각이란, 열간압연 후, 오스테나이트(austenite)로부터 페라이트(ferrite)로의 변태온도영역(transformation range)을 급속히 냉각하여 변태조직을 제어하고, 강(鋼)의 결정조직을 조정하여, 목적으로 하는 기계적 성질 등의 재질을 얻는 기술이다. 또한, 동시에 후강판 전체의 재질의 균일성을 확보하고, 냉각 후의 후강판의 비틀림(strain)의 발생을 억제하기 위해서 냉각이 후강판면 전체에 걸쳐 균일하게 행하여지는 것이 필요하다. 한편, 현 상황의 제어냉각기술에서는, 냉각 후의 후강판의 네 개 주위부(four periphery zones)가 후강판의 중 앙부와 비교하여 과냉각(supercooling)의 상태로 되어, 후강판면(鋼板面) 전체가 균일하게 냉각이 되지 않고 있는 것이 실태이다.

이러한 요구에 대응하기 위해서, 일본 특개평10-58026호 공보에는, 냉각수(冷却水)를 강판의 반송방향에 대하여 소정의 각도를 이루고, 강판의 폭방향에 대하여는 소정의 간격을 가진 평행한 복수 개의 고속의 수막(水膜)으로써 강판 표면에 충돌시킨 기술이 개시되어 있다. 그리고, 충돌 후의 냉각수는 충돌영역을 경계로 하여 균등하게 좌우로 나누어져 강판 표면에 따른 유수(流水)영역을 형성하고, 또한, 충돌영역의 단부(端部)는 강판의 반송방향에서 보아서 서로 겹치지 않고 연속하도록 배치하여 냉각하는, 고온 강판의 냉각방법이 제안되어 있다.

또한, 일본 특개평6-184623호 공보(특허 제2698305호 공보)에는, 마무리 압연되어, 압연파(壓延波)를 교정한 후강판을 냉각하는 방법으로서, 제어냉각장치의 입구측에 설치한 높은 냉각능력을 갖는 슬릿 제트(slit jet) 냉각노즐(nozzle)로부터 고압수류(高壓水流)를 후강판에 대하여 비스듬하게 분사하고, 후강판의 폭방향의 양단부로의 수류(水流)를 차폐하는 수단이 제안되어 있다.

또한, 일본 특개소61-219412호 공보에는, 압연 열강판의 냉각 전의 강판의 폭방향의 온도분포를 측정하고, 이 측정결과로부터 그 열강판에 대한 폭방향의 수량분포를 연산한다. 이어서, 그 열강판의 직전에 냉각한 선행(先行) 열강판의 냉각 후의 온도 데이터를 이용하여 상기 연산 수량분포를 보정하고, 그 보정 연산 냉각수량분포에 근거하여 열강판의 폭방향 주입 수량분포를 조정하는 것을 특징으로 하는 열강판의 균일냉각방법이 제안되어 있다.

또한, 일본 특개소58-32511호 공보에는, 열간압연 후의 후강판의 상면 및 하면에 냉각수를 충돌시켜, 상기 후강판의 단부를 차폐통(遮蔽桶)에 의해 차폐하여, 상기 후강판의 단부에 상면 냉각수류(冷却水流)가 직접 충돌하는 것을 방지하면서, 상기 후강판을 냉각하는 기술이 개시되어 있다. 그리고, 상기 후강판의 판폭(板幅), 상하면 냉각수량 및 냉각 시작시의 상기 후강판의 판폭방향의 온도분포에 근거하여 냉각 종료시에 상기 후강판의 폭방향에 균일한 온도분포를 얻을 수 있도록 한, 상기 차폐통에 의한 상기 후강판의 단부의 차폐 폭을 연산한다. 이와 같이 하여 하여 얻어진 연산결과에 근거하여 상기 차폐 폭이 얻어지도록 상기 차폐통의 위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 후강판의 냉각방법이 제안되어 있다.

상술한 네 개의 일본 특개평10-58026호 공보, 일본 특개평6-184623호 공보(특허 제2698305호 공보),일본 특개소61-219412호 공보 및 일본 특개소58-32511호 공보에 개시된 수단은 어느 것에 있어서도 냉각시, 후강판의 판폭방향의 단부에서 과냉각(過冷却)되는 현상을 방지하는 것이다. 어느 정도 그 효과를 예상할 수 있는 것이지만, 여전히 후강판 전체를 균일하게 냉각하는 점에 있어서 문제가 있다. 이들 발명의 기술사상은 냉각 전 또는/및 냉각 중에 후강판의 폭방향의 단부에 발생하는 과냉각을, 냉각 중에 있어서 후강판의 폭방향의 단부만 냉각속도를 느리게 하여, 냉각 후의 후강판의 폭방향의 온도분포를 균일화하는 기술이다. 그 때문에, 이들의 제안에 의하면, 후강판의 판면(板面) 내의 온도분포를 균일하게 하기 위해서 어느 정도 냉각속도를 희생할 필요가 있고, 재질 향상을 위한 병목(bottle neck)으로 되고 있다. 또한, 이들의 제안에서는 압연 도중의 중간 압연재의 선말 단부(先尾端部, top and tail end)에 이르는 온도의 균일성을 확보할 수 없어, 냉각 후에 비틀림을 발생시킬 우려도 있다. 또한, 후술하는 바와 같이 막비등(film boiling)이나 천이비등(transition boiling) 등 냉각 중의 전열(傳熱)형태의 변화에 대하여 고려하고 있지 않기 때문에, 후강판의 판 단부(板端部)의 냉각속도를 제어하는 것이 어렵고, 판두께나 냉각시작온도, 냉각종료 온도, 냉각수량 등이 어떤 특정 조건에서는 조정할 수 있다고 하더라도, 냉각조건이 변화된 경우에 조정할 수 없는 경우도 많고, 이것에 관한 구체적인 기술도 없기 때문에, 실제의 조업은 곤란하다.

또한, 일본 특개소61-15926에는, 열강판을 복수의 롤(roll)로 상하면으로부터 누르면서 주액(注液)냉각(water flow cooling)하는 방법에 있어서, 롤 사이 마다 윗쪽 및/또는 아래쪽에 배치한 헤더(header)에, 임의로 개폐시간을 제어할 수 있는 차단밸브를 설치한 기술이 개시되어 있다. 또한, 그 열강판(熱鋼板)의 통과위치의 검출수단과 냉각시작 전의 그 열강판의 길이방향의 온도 프로필(profile)을 검출하는 수단 및 냉각연산제어수단을 설치하고, 이동 중의 그 열강판의 선단부 및/또는 후단부가 통과하도록 하는 위치에 상당하는 헤더의 차단밸브를 개폐 제어하는 것을 특징으로 하는 열강판의 냉각방법이 제안되어 있다. 그러나, 일본 특개소61-15926공보에서는, 냉각시, 후강판이 길이방향의 선말단부에서 과냉각되는 현상을 방지하는 것이지만, 이들의 제안에서는, 압연재의 폭방향의 중앙부에서는 온도의 균일성을 확보할 수 없고, 냉각 후의 비틀림이나 강판의 단부에서의 응력의 잔류를 회피하는 수단이 없다.

또한, 일본 특개평11-267737호 공보에는, 열간압연된 고온의 강판을 제어냉각하여 강판을 제조하는 강판의 제조방법이 개시되어 있다. 그리고, 조압연기(粗壓延機, roughing mill)와 마무리 압연기(finishing mill)의 사이에 설치된 냉각장치에 의해, 가열로(加熱爐)로부터 조압연 종료까지 생긴 후강판의 판 단부 부근의 온도강하량 및 마무리 압연시에 생긴다고 추정되는 판 단부 부근의 온도강하량을 보상하도록, 후강판의 판폭방향에 온도분포를 가진 냉각을 행하고, 마무리 압연 후는 후강판의 폭방향에 균일한 냉각조건으로 제어냉각을 행하는 것을 특징으로 하는 후강판의 제조방법이 제안되어 있다. 그러나, 일본 특개평11-267737호 공보는 후강판의 폭방향의 단부의 온도보상을 마무리 압연 전의 빠른 단계로 실시하지만, 처음부터, 마무리 압연 완료시에 후강판의 폭방향의 온도분포가 균일하게 되도록 마무리 압연 전의 온도분포를 예측하는 것이 어렵다. 이는 압연 중에 있어서 후강판의 판 단부가 후강판의 상하면 방향 및 후강판의 측면으로부터 방사 및 자연대류에 의한 냉각이 이루어지는 것에 더하여, 압연 중은 후강판의 형상이나 표면상태를 제어하기 위해 워터 제트(water jet)에 의한 데스케일링(descaling)에 의한 냉각이 되어, 후강판의 폭방향 단부나 후강판의 선말단(先尾端)에 온도분포의 편차가 발생하기 쉬워진다. 특히, 데스케일링은, 오퍼레이터(operator)가 후강판의 상태를 보면서 사용·사용하지 않음을 판단하는 일이 많고, 조압연 완료 단계의 온도분포 제어에 의해, 재현성이 좋게 마무리 압연 완료시의 온도분포를 균일화하는 것이 곤란하다.

또한, 제어냉각에 있어서 후강판의 폭방향으로 균일한 온도분포로 하는 구체 적 방법이 제시되어 있지 않아, 실현하기가 곤란하다.

또한, 일본 특개2001-137943호 공보에는 열간압연이 완료한 후, 금속판의 폭 단부를 가열하고, 그 후, 수냉각(水冷却) 및/또는 열간 교정을 행하는 것을 특징으로 하는 금속판의 평탄도 제어방법이 제안되어 있다. 그러나, 일본 특개2001-137943호 공보에서는 버너(burner)에 의한 가열의 경우, 가열효율이 나쁘기 때문에 대용량 버너를 사용할 수 밖에 없어 가열비용(cost)이 높아지고, 또한 후강판의 가열부가 산화되어 표면성상(表面性狀)이 손상되는 문제가 있다. 유도가열의 경우는 설비비용 및 가열비용이 매우 높아지기 때문에 현실적이지 않다. 또한, 어떠한 수단으로 후강판의 판폭방향의 온도분포가 냉각 전에 균일화되어도, 그 후, 후강판의 판폭방향의 온도분포가 균일하게 되도록 냉각하는 방법이 제시되어 있지 않기 때문에, 냉각장치에 의해서는 앞서 설명한 바와 같이 비등(沸騰)현상이나 강판 상면의 체류수(滯留水)가 단부에서부터 낙하하는 것에 의한 후강판의 단부의 피수량(被水量) 증가에 기인한 과냉각이 발생한다.

발명의 개시

본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하는 것을 과제로 하여, 압연을 완료한 후강판을 제어냉각함에 있어서, 판면 내의 온도분포를 후강판의 폭방향, 후강판의 길이방향 전 영역에 걸쳐 균일하게 할 수 있고, 또한, 전체로서 냉각속도가 큰 후강판의 제어냉각방법, 그 제어냉각방법으로 제조된 후강판 및 장치를 제안하는 것이다. 또한, 후강판의 판폭방향이나 후강판의 길이방향의 잔류응력(residual stress) 분포가 균일하고, 절단 후 캠버(camber) 등의 가공형상 불량을 일으키지 않는 후강판의 냉각방법, 그 제어냉각방법으로 제조된 후강판 및 장치를 제공하는 것이다.

즉, 본 발명은 열간압연을 완료한 후강판의 제어냉각방법에 있어서, 후강판의 폭방향의 온도분포를 균일화시키면서 냉각하는 제1 냉각단계(step)와, 후강판의 폭방향의 온도분포의 균일화 종료 후에, 후강판의 폭방향 전체를 동일한 냉각속도로 제어냉각하는 제2 냉각단계를 갖는 열간압연을 완료한 후강판의 냉각방법이다.

또한, 본 발명은 상기 제1 냉각단계는 복수의 독립한 냉각영역(zone)을 갖는 통과형(通過型)의 제어냉각장치에서의 하나 이상의 입구측의 냉각영역에 의해 후강판의 폭방향의 양측단부의 냉각수량을 제한하면서 냉각하고, 상기 제2 냉각단계는 상기 하나 이상의 입구측의 냉각영역의 후속의 냉각영역에 의해 후강판의 폭방향 전체를 동일한 냉각속도로 제어냉각하는 열간압연을 완료한 후강판의 제어냉각방법이다.

또한, 본 발명은 상기 제1 냉각단계는 예비냉각장치에 의해 후강판의 폭방향의 양측단부의 냉각수량을 제한하면서 냉각하고, 상기 제2 냉각단계는 상기 예비냉각장치의 후단에 설치된 복수의 독립한 냉각영역을 갖는 통과형의 제어냉각장치에 의해, 후강판의 폭방향 전체를 동일한 냉각속도로 제어냉각하는 열간압연을 완료한 후강판의 제어냉각방법이다.

또한, 본 발명은 상기 방법에 있어서, 상기 후강판의 폭방향의 양측단부의 냉각수량의 제한을, 후강판의 폭방향의 단부에 설치한 차폐부재(masking member)로 행하는 후강판의 제어냉각방법이다.

또한, 본 발명은 상기 방법에 있어서, 상기 제어냉각장치의 전단(前段)의 냉각에 있어서, 후강판의 길이방향의 선말단부의 냉각수량을 제한하는 후강판의 제어냉각방법이다.

또한, 본 발명은 상기 방법에 있어서, 상기 예비냉각장치 또는 상기 예비냉각장치 및 상기 제어냉각장치의 냉각에 있어서, 후강판의 길이방향의 선말단부의 냉각수량을 제한하는 후강판의 제어냉각방법이다.

또한, 본 발명은 상기 방법에 있어서, 후강판의 길이방향의 선말단부의 냉각수량의 제한을, 후강판의 길이방향의 선말단부의 통과신호에 의해 소정 시간 작동하는 수량제어수단으로 행하는 후강판의 제어냉각방법이다.

또한, 본 발명은 상기 방법에 있어서, 상기 제어냉각장치의 전단부는 각 영역간에 후강판의 폭방향의 단부의 수량제한이 가능한 후강판의 폭방향의 단부에 설치한 차폐부재를 설치하고, 차폐부재는 각 영역 및 상하면에 있어서, 각각 독립하여 후강판의 폭방향의 단부의 냉각수를 차폐할 수 있는 후강판의 제어냉각방법이다.

또한, 본 발명은 상기 방법에 있어서, 제어냉각 전에 후강판의 폭방향의 온도분포를 측정하는 수단과 측정된 온도분포로부터, 후강판의 폭방향의 단부의 온도강하량 및 온도강하가 발생하고 있는 후강판의 폭방향의 단부로부터의 거리를 해석하고, 그 결과에 근거하여 제어냉각장치 전단의 각 냉각영역에 설치되어 있는 차폐부재에 의한 차폐량과 차폐를 실시하는 냉각영역 수(數)를 연산하고, 연산된 결과에 근거하여 차폐부재를 제어하는 후강판의 제어냉각방법이다.

또한, 본 발명은 상기 방법에 있어서, 예비냉각 전에 후강판의 폭방향의 온도분포를 측정하고, 측정된 온도분포로부터, 후강판의 폭방향의 단부의 온도강하량 및 온도강하가 발생하고 있는 후강판의 폭방향의 단부로부터의 거리를 해석하고, 그 결과에 근거하여 예비냉각장치에서의 차폐부재에 의한 차폐량과 냉각시간을 연산하고, 연산된 결과에 근거하여 예비냉각장치에 의한 냉각을 실시하는 후강판의 제어냉각방법이다.

또한, 본 발명은 열간압연 후, 상기 제어냉각방법에 의해 제어냉각되어 제조된 후강판이다.

또한, 본 발명은 복수의 독립한 냉각영역을 갖는 통과형의 제어냉각장치로서, 각 냉각영역은 냉각수량 밀도가 1200 리터(1iter, 이후, L로 약칭함)/min·㎡ 이상 통수(通水) 가능하고, 또한 전단의 냉각영역에 후강판의 폭방향의 양측단부의 냉각수량을 제한하는 차폐부재가 설치되어 있는 후강판의 제어냉각장치이다.

또한, 본 발명은 압연기의 후면에 예비냉각장치, 제어냉각장치가 순서대로 배열된 냉각장치로서, 상기 예비냉각장치는 투입수량 밀도가 500 L(1iter의 생략)/min.㎡ 이하이고, 또한 후강판의 폭방향의 양측단부의 냉각수량을 제한하는 차폐부재가 설치되고 있고, 또한 상기 제어냉각장치는 복수의 독립한 냉각영역을 갖는 통과형의 장치로서, 각 냉각영역의 냉각수량 밀도가 1200 L/min.㎡ 이상 통수 가능한 후강판의 제어냉각장치이다.

또한, 본 발명은 상기 장치에 있어서, 상기 후강판의 폭방향의 온도분포가 균일화되도록 상기 차폐부재의 동작을 제어하는 후강판의 제어냉각장치이다.

또한, 본 발명은 상기 장치에 있어서, 후강판의 길이방향의 선말단부의 통과신호에 의해 소정시간 작동하는 수량제어수단을 갖는 후강판의 제어냉각장치이다.

또한, 본 발명은 상기 장치에 있어서, 상기 제어냉각장치는 슬릿 제트(slit jet) 냉각노즐(nozzle)을 사용하는 후강판의 제어냉각장치이다.

또한, 본 발명은 상기 장치에 있어서, 상기 예비냉각장치는 층류(層流, laminar flow) 냉각노즐을 사용하고, 상기 제어냉각장치는 슬릿 제트 냉각노즐을 사용하는 후강판의 제어냉각장치이다.

또한, 본 발명은 상기 장치에 있어서, 상기 제어냉각장치의 전단부의 냉각영역간에 설치된 차폐부재는 각 냉각영역 및 상하면 마다, 각각 독립하여 후강판의 폭방향의 단부의 냉각수를 차폐할 수 있도록 한 구조인 후강판의 제어냉각장치이다.

또한, 본 발명은 상기 장치에 있어서, 제어냉각 전에 후강판의 폭방향의 온도분포를 측정하는 수단과 측정된 온도분포로부터, 후강판의 폭방향의 단부의 온도강하량 및 온도강하가 발생하고 있는 후강판의 폭방향의 단부로부터의 거리를 해석하는 수단을 가지고, 그 결과에 근거하여, 제어냉각장치 전단의 각 냉각영역에 설치되어 있는 차폐부재에 의한 차폐량과 차폐를 실시하는 냉각영역 수를 연산하는 수단을 가지고, 연산된 결과에 근거하여 차폐부재를 제어하는 기구를 가지는 후강판의 제어냉각장치이다.

또한, 본 발명은 상기 장치에 있어서, 예비냉각 전에 후강판의 폭방향의 온도분포를 측정하는 수단과, 측정된 온도분포로부터, 후강판의 폭방향의 단부의 온도강하량 및 온도강하가 발생하고 있는 후강판의 폭방향의 단부로부터의 거리를 해석하는 수단을 가지고, 그 결과에 근거하여 예비냉각장치의 차폐부재에 의한 차폐량과 냉각시간을 연산하는 수단을 가지고, 연산된 결과에 근거하여 예비냉각장치에서의 차폐부재 및 통판(通板)속도를 제어할 수 있는 기구를 갖는 후강판의 제어냉각장치이다.

또한, 본 발명은 상기 장치에 있어서, 상기 제어냉각장치 전, 또는 상기 예비냉각장치와 상기 제어냉각장치의 사이에 교정기(矯正機)가 설치되어 있는 후강판의 제어냉각장치이다.

도 1은 고온의 후강판을 냉각한 경우에서의 강판의 표면온도와 발열량(拔熱量, value of heat flux)의 관계를 설명한 도면이다.

도 2는 후강판을 냉각한 경우에서의 강판 상면의 물의 흐름에 대하여 설명한 도면이다.

도 3은 종래법에 의해 후강판의 폭방향의 단부의 냉각제어를 하였을 때의 후강판의 폭방향의 단부와 후강판의 중앙부의 온도 이력(履歷)을 설명한 도면이다.

도 4는 본 발명의 제1 실시형태를 나타내고, 후강판의 폭방향의 단부의 냉각제어를 하였을 때의 후강판의 폭방향의 단부와 후강판의 중앙부의 온도 이력을 설명한 도면이다.

도 5는 본 발명의 제2 실시형태를 나타내고, 후강판의 폭방향의 단부의 냉각 제어를 하였을 때의 후강판의 폭방향의 단부와 후강판의 중앙부의 온도 이력을 설명한 도면이다.

도 6은 본 발명의 제1 실시형태를 실시하는 후강판의 제어냉각장치의 개념도다.

도 7은 본 발명에서의 제어냉각장치의 개념도다.

도 8은 본 발명에 의한 제어냉각장치에서 사용하는 냉각수의 차폐부재의 설치 개념도다.

도 9는 후강판의 폭방향의 단부에서의 과냉각을 정의한 도면이다.

도 10은 본 발명의 제1 실시형태를 구체적으로 실시할 때의 제어방법을 설명한 도면이다.

도 11은 본 발명의 제1 실시형태를 실시한 경우와 실시하지 않은 경우의 냉각 후의 후강판의 폭방향의 온도분포를 나타낸 도면이다.

도 12는 본 발명의 제1 실시형태에서의 후강판의 길이방향의 선말단부에 수량제어를 실시하는 제어냉각장치의 구성도이다.

도 13은 본 발명의 제1 실시형태에서의 후강판의 길이방향의 선말단부에 수량제어를 실시하는 제어냉각장치의 구성도이다.

도 14는 후강판의 길이방향의 선말단부에서의 과냉각을 정의한 도면이다.

도 15A, 15B는 본 발명의 제1 실시형태에서의 후강판의 길이방향의 선단부의 통판시(通板時)의 냉각수의 작동요령을 나타내는 설명도이다.

도 16A, 16B는 본 발명의 제1 실시형태에서의 후강판의 길이방향의 말단부의 통판시의 냉각수의 작동요령을 나타내는 설명도이다.

도 17은 본 발명의 제2 실시형태를 실시하는 후강판의 제어냉각장치의 개념도다.

도 18은 발명에 의한 후강판의 제어냉각장치에서 사용하는 냉각수 차폐부재의 설치 개념도다.

도 19는 후강판의 길이방향의 선단부의 통판시의 층류 냉각장치의 작동요령을 나타내는 설명도이다.

도 20은 후강판의 길이방향의 말단부의 통판시의 층류 냉각장치의 작동요령을 나타내는 설명도이다.

도 21은 발명에 있어서 교정기(30)를 설치한 경우의 설비 레이아웃(layout)도다.

도 22는 발명의 실시예에서의 냉각 후의 강판 절단위치에 대하여 설명한 도면이다.

도 23은 발명의 실시예에서의 냉각 후의 강판(52)을 절단한 경우의 절단 캠버의 측정방법에 대하여 나타내는 도면이다.

도 24는 본 발명의 실시예에서의 냉각 후의 강판(55)을 절단한 경우의 절단 캠버의 측정방법에 대하여 나타내는 도면이다.

도 25, 도 26은 발명의 실시예에서의 제어냉각장치 내의 차폐판의 치수와 그 배치를 나타내는 도면이다.

도 27은 발명의 실시예에서의 예비냉각장치 내에 설치된 차폐부재의 구조를 나타내는 도면이다.

도 28은 본 발명의 실시예에서의 예비냉각장치 내의 차폐부재의 배치를 나타내는 도면이다.

＜도면중 주요부분에 대한 부호의 설명＞

1 : 후강판 압연기

2 : 후강판

3 : 롤러 테이블(roller table)

10 : 층류 냉각장치

11 : 상 헤더(upper header)

12 : 하 헤더(lower header)

13, 14 : 수류(水流)

15 : 차폐부재

16 : (차폐부재의) 전후진 기구

17 : 포토 셀(photo cell)

20 : 슬릿 제트 냉각장치

21 : 상 헤더

22 : 하 헤더

23 : 상 슬릿 제트 냉각노즐

24 : 하 슬릿 제트 냉각노즐

25 : 제어냉각장치 전단(前段)

26 : 제어냉각장치 후단

27 : 배수 롤(draining roll)

28 : 상부 차폐부재

29 : 하부 차폐부재

30 : 예비냉각장치 입구측 온도계

31 : 제어냉각장치 입구측 온도계

32 : 제어냉각장치 출구측 온도계

41 : 유량제어장치

42 : 삼방(三方)밸브

51 : 강판 선단시재(先端試材)

52 : 폭방향의 절단 캠버 측정용 시재

53 : 폭방향 및 길이방향 중앙부의 시재

54 : 강판 말단시재(尾端試材)

55 : 길이방향의 절단 캠버 측정용 시재

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

본 발명의 기술사상에 대하여 종래 방법과 대비하여 설명한다.

도 3은 종래 방법인 후강판의 판폭방향의 판 단부의 과냉각을 방지하는 방법에서의 후강판의 온도 이력을 나타낸 것이다. 종래 방법에서는 제어냉각 전에 있어서, 이미 후강판 판폭방향의 판 단부가 후강판의 중앙부와 비교하여 온도가 낮아 져 있다. 그 후의 제어냉각 중에서 후강판의 판폭방향의 판 단부에 차폐부재를 배치하거나, 냉각수량을 조정하거나 하는 것에 의해, 후강판의 판폭방향의 판 단부에 피수(被水)하는 냉각수량을 줄여서 후강판의 중앙부와 비교하여 냉각속도를 낮게 하고 있다. 냉각종료시에 후강판의 판폭방향의 판 단부와 후강판의 중앙부의 온도를 균일화하는 기술이다. 이 문제는 아래에 설명하는 바와 같이, 후강판의 판폭방향의 판 단부의 냉각속도가 후강판의 중앙부와 비교하여 낮아지기 때문에, 후강판의 판폭방향의 판 단부에서는 후강판의 중앙부와 동등한 재질을 얻을 수 없게 된다.

여기에서, 후강판의 네 개 주위부(four periphery zones)의 과냉각 현상은 이하에 나타내는 세 개의 메커니즘에 의해 발생하고 있다고 생각된다.

(1)압연중의 방냉(放冷)으로 기인한 것

일반적인 압연 프로세스(process)로 후강판을 제조하면, 압연하고 있는 단계에서 후강판의 네 개 주위부에서는 후강판의 상하면으로부터의 방냉 냉각(공냉(air cooling))에 더불어, 후강판의 측면으로부터도 방냉 냉각(공냉)되기 때문에, 후강판의 중앙부와 비교하여 온도가 낮아진다. 또한, 그러한 후강판을 제어냉각한 경우, 냉각으로 후강판의 전면에 걸쳐 균일한 냉각능력으로 냉각하였다고 하더라도, 냉각 전에 이미 후강판의 네 개 주위부가 후강판의 중앙에 비교하여 과냉각으로 되어 있기 때문에, 냉각 후도 이 온도분포는 유지된다.

(2)수냉중의 비등현상으로 기인한 것

후강판을 냉각하기 전에 강판 내에 온도분포의 편차가 있는 상태로 냉각을 한 경우, 온도분포의 편차가 확대되는 일이 있다. 이에 대하여 도 1을 이용하여 상세하게 설명한다. 도 1에 후강판의 표면온도가 700℃이상의 고온의 후강판을 냉각할 때의 후강판의 표면온도와 열유속(熱流束, heat flux)의 관계(단위면적, 단위시간 당의 발열량(transition of heat flux))을 나타낸다. 후강판의 표면온도가 높은 상태에서는 막비등(膜沸騰, film boiling), 후강판의 표면온도가 낮은 상태에서는 핵비등(核沸騰, nucleate boiling), 이 중간의 온도영역에서는 천이비등(遷移沸騰, transition boiling)으로 되어 있다. 후강판의 표면온도가 높은 상태에서 존재하는 막비등에서는 후강판의 표면과 냉각수의 사이에 증기막(vapor film)이 발생하고, 이 증기막 내의 열전도에 의해 전열이 되는 상태로 되어, 열유속(냉각능력)은 낮다. 한편, 후강판의 표면온도가 낮은 상태에서 존재하는 핵비등에서는 후강판의 표면과 냉각수는 직접 접촉하고, 또한 후강판의 표면으로부터 냉각수의 일부가 증발하여 생긴 증기거품(vapor bubb1e)이 발생하는 즉시 주변의 냉각수에 의해 응축되어 소멸한다는 복잡한 현상이 일어난다. 이 때문에, 증기거품의 생성·소멸에 수반하는 냉각수의 교반이 발생하므로, 극히 높은 열유속(냉각능력)을 갖는다. 이 핵비등, 막비등의 영역에서는 도 1에 도시하는 바와 같이, 후강판의 온도가 높을수록 열유속(냉각능력)이 높고, 후강판의 온도가 낮을수록 열유속(냉각능력)이 낮아진다는 전열특성을 갖고 있다. 이 때문에, 냉각 전에 후강판 내에 온도분포의 편차가 있는 경우, 후강판의 고온부(高溫部) 만큼 냉각속도가 빠르고, 후강판의 저온부(低溫部) 만큼 냉각속도가 낮아져, 냉각 전의 온도분포의 편차는 축소된다는 전열특성을 갖는다. 한편, 후강판의 표면온도가 중간의 온도영역에서는 막 비등과 핵비등이 혼재한 상태인 천이비등 상태로 된다. 천이비등 상태에서는 핵비등이나 막비등과 달리, 후강판의 온도가 낮아짐에 따라 열유속(냉각능력)이 커지는 현상이 일어나고, 후강판의 온도가 낮을수록 열유속(냉각능력)이 높아지기 때문에, 냉각 전에 후강판 내에 온도분포의 편차가 있으면 후강판의 저온부 만큼 충분히 차가워지므로, 냉각 후의 온도분포의 편차는 커진다. 또한, 냉각수량 밀도를 높여 가면, 도 1의 점선의 곡선으로 도시하는 바와 같이 막비등으로부터 천이비등으로 이행하는 표면온도(Ttf)는 높아져, 냉각의 초기 단계에서 천이비등이 시작한다. 또한, 냉각수량 밀도를 높게 한 경우는 냉각의 초기부터 핵비등에 의한 냉각이 가능하게 된다. 한편, 냉각수량 밀도를 적게 하여 가면, 막비등으로부터 천이비등으로 이행하는 표면온도(Ttf)는 낮아져, 냉각 중 모두 막비등으로 할 수 있다.

일반적인 제어냉각에서는 이 점을 그다지 고려하고 있지 않고, 천이비등이 발생하는 냉각수량 밀도로 냉각하는 일이 많기 때문에, 냉각 후의 후강판 내의 온도분포의 편차를 확대시키고 있는 경우가 많다.

(3)후강판의 상면에서의 배수(排水)로 기인한 것

후강판을 수평상태로 하여, 냉각한 경우, 후강판의 상부에서는 도 2에 도시하는 바와 같이 냉각수는 외주(外周)방향으로 흘러 판 단부에서부터 낙하한다. 그 때문에, 후강판의 표면의 단부(edge) 부분(A)에서는 후강판의 상부에 설치되어 있는 노즐로부터 분사되는 냉각수에 더하여, 후강판의 판 단부로 배수되는 냉각수에 의한 냉각이 되기 때문에, 후강판의 상면의 단부 부분의 피수량이 많아져 냉각속도가 커진다. 한편, 후강판의 하면측에서는 후강판에 충돌한 냉각수는 신속하게 낙 하하기 때문에, 이러한 현상은 발생하지 않는다.

이상에서 설명한 바와 같은 세 개의 메커니즘(mechanism)으로부터 제어냉각 후의 후강판의 네 개 주위부는 후강판의 중앙부에 비교하여 온도가 낮아진다.

그 때문에, 냉각 직후에 있어서 강판의 형상이 균일하였다고 하더라도, 이 후강판 내의 온도분포의 편차에 의해, 그 후의 공냉(air cooling)의 과정에서 고온의 후강판의 중앙부에서는 열수축량(value of heat shrinkage)이 크고, 후강판의 네 개 주위부에서는 열수축량이 적기 때문에, 후강판에 잔류 응력(residual stress)이 발생하여, 후강판에 비틀림이 발생한다. 또한 비틀림이 발생하지 않았다고 하더라도, 후강판의 단부에는 응력이 잔류하고, 사용업체(customer)에서 절단 가공 등을 행하면, 후강판의 네 개 주위부에서 소위 절단 캠버와 휨이 발생하는 문제가 있다. 또한, 이 후강판의 네 개 주위부에서는 예기한 이상으로 저온도까지 냉각이 되기 때문에, 후강판의 재질도 변화되어 강도가 높아져 버리는 등의 문제도 생긴다. 그래서, 본 발명은 다음 두 개의 기술사상으로 구성된다.

(1)제어냉각 직전 또는 제어냉각 초기에 후강판의 폭방향의 온도분포를 균일화시킨다.

(2)제어냉각에 있어서, 후강판의 폭방향의 단부로부터 후강판의 중앙부에 걸쳐 동일한 냉각속도로 냉각한다.

이 구체적인 설명을 도 4와 도 5를 이용하여 설명한다. 도 4는 제어냉각 초기에 후강판의 폭방향의 온도분포를 균일화하여 두고, 그 후의 제어냉각으로 후강판의 단부와 후강판의 중앙부에 걸쳐 동일한 냉각속도로 균일하게 냉각한 경우의 온도 이력을 나타낸다. 본 발명에서는 제어냉각 초기에 후강판의 폭방향의 단부에 차폐물에 의한 수량(水量)제어를 행하고, 후강판의 중앙부에서는 통상적으로 제어냉각을 실시한다. 그 후, 후강판의 중앙부와 후강판의 폭방향의 단부에서 같은 온도로 된 시점에서, 후강판의 폭방향의 단부로부터 후강판의 중앙부에 걸쳐 동일한 냉각속도로 냉각하는 것이다. 이러한 프로세스(process)로 하면, 후강판의 폭방향의 단부와 후강판의 중앙부에서 냉각속도 및 냉각정지온도가 일치하기 때문에, 후강판의 폭방향의 재질이 균일화된다. 도 5는 제어냉각 전에 예비냉각장치로 후강판의 폭방향의 온도분포를 균일화하여 두고, 그 후의 제어냉각으로 후강판의 폭방향의 단부와 후강판의 중앙부에 걸쳐 동일한 냉각속도로 냉각한 경우의 온도 이력을 나타낸다. 이 경우에 있어서도, 제어냉각 중은 후강판의 폭방향의 단부와 후강판의 중앙부의 냉각속도가 일치하므로, 앞서 설명한 도 4와 동등한 효과를 얻을 수 있다.

다음에, 제어냉각장치에 있어서, 후강판의 판폭방향에 걸쳐 동일한 냉각속도로 냉각하기 위해서, 핵비등 냉각을 행한다. 도 1로부터, 냉각 중의 후강판의 표면온도가 천이비등 영역으로 되면, 냉각 후의 온도분포의 편차는 확대되지만, 핵비등 영역에서는 온도가 높을수록 냉각능력이 높기(열유속이 높기)때문에, 냉각 전에 온도분포의 편차가 있다고 하더라도 그 차는 축소되어, 후강판의 폭방향의 판 단부와 후강판의 중앙부에서의 냉각능력차를 적게 할 수 있다. 또한, 본원과 같이 냉각 전의 후강판 내의 온도분포가 균일하면, 원래 후강판 내의 온도분포의 편차가 없기 때문에, 냉각 후도 온도분포의 편차가 없는 냉각이 원리적으로 가능하게 된 다.

또한, 도 2에서 후강판의 표면의 판 단부에서는 후강판의 상부에 설치되어 있는 노즐로부터 분사되는 냉각수에 더하여, 후강판의 단부에 배수되는 냉각수에 의한 냉각이 되기 때문에, 피수량이 많아져 냉각속도가 빨라진다고 설명하였다. 이에 대하여, 냉각수의 운동량이 높은 핵비등 냉각을 행함으로써, 이 문제를 회피할 수 있다. 높은 운동량을 가진 냉각수를 노즐로부터 분사하면, 분사된 냉각수는 배수되는 액막(液膜)을 관통하여 강판 표면까지 닿고, 또한 증기막을 파괴하는 것이 가능하게 되기 때문에, 핵비등 영역에서 냉각이 행하여진다. 이 상태에서의 냉각은 노즐로부터 분사된 냉각수에 의해 지배되기 때문에, 강판의 폭방향의 단면에서 배수되는 물에 의한 냉각의 영향은 작다. 이 냉각수의 높은 운동량에 의해 핵비등 냉각을 행하기 위해서는 냉각수의 분사압력을 높게 하거나, 냉각수량 밀도를 많게 하거나 하여 물의 운동량을 높게 하는 방법이나, 슬릿 제트 냉각노즐 등 물의 운동량이 높은 냉각노즐을 채용하면 좋다.

본 발명에 사용되는 냉각노즐로서는 스프레이 노즐(spray nozzle), 미스트 노즐(mist nozzle), 원형관(circular tube) 또는 슬릿 층류 냉각노즐, 원형관 또는 슬릿 제트 냉각노즐 등으로도 상관없지만, 수량이나 물의 분사압력을 적게하는 경우는 물의 운동량이 높은 원형관 또는 슬릿 제트 냉각노즐을 채용하는 것이 바람직하다.

한편, 이와 같이 하여 물의 운동량이 높은 노즐을 사용하는 또 하나의 이점으로서, 후강판의 폭방향의 판 단부를 차폐부재 등으로 차폐하였을 때에, 후강판의 중앙부와 후강판의 폭방향의 단부에서 냉각능력을 크게 변화시키는 것이 가능하게 되고, 극히 짧은 시간으로, 후강판의 폭방향의 단부와 후강판의 중앙부의 온도차이를 축소하는 것이 가능하게 된다. 이는 후강판의 폭방향의 단부에서부터 배수되는 물은 후강판의 수직방향으로 운동량을 가지고 있지 않으므로 증기막을 타파할 수 없어 막비등으로 냉각이 된다. 따라서, 후강판의 폭방향의 단부만 후강판의 윗쪽이나 아래쪽으로부터 분사되는 운동량이 높은 냉각수의 주입을 차폐부재에 의해 차단하면, 후강판의 폭방향의 단부에서는 냉각능력이 낮은 막비등, 후강판의 중앙부에서는 냉각능력이 높은 핵비등으로 하는 것이 가능하게 된다. 이 때문에, 후강판의 폭방향의 단부와 후강판의 중앙부에서 냉각능력의 차이를 크게 할 수 있어, 후강판 내의 온도분포의 편차를 축소할 수 있다. 또한, 온도분포의 편차를 확대시키는 천이비등 영역에서의 냉각도 없어지고, 후강판의 판폭방향으로 균일한 냉각이 가능하게 된다.

이러한 핵비등 영역에서의 제어냉각을 실현하기 위해서는, 예컨대 슬릿 제트 냉각을 채용한 경우, 수량밀도를 1200L/min.㎡ 이상 분사하면 좋다. 더 적합하게는 1500L/min.㎡ 이상으로 하면, 더욱 안정하게 핵비등 냉각을 실현할 수 있기 때문에 바람직하다. 한편, 설비비용이나 운전비용(running cost)의 관점에서, 수량밀도는 3000L/min.㎡ 이하로 하는 것이 바람직하다. 여기에서, 슬릿 제트 냉각이란, 슬릿모양의 냉각수 분사구를 갖는 슬릿 제트 냉각노즐로부터 고속의 수류를 분사하여 냉각하는 것이며, 그 물의 운동량 및 냉각속도는 비교적 높다. 이 슬릿 제트 냉각노즐을 이용한 냉각장치를 슬릿 제트 냉각장치라고 칭한다.

이상에서 설명한 바를 정리하면, 먼저 제어냉각 전 또는 제어냉각의 초기에 있어서, 후강판의 폭방향에 대하여 온도분포를 균일화하여 두면, 제어냉각 후의 후강판의 폭방향의 온도분포도 균일하게 된다. 또한, 제어냉각에서의 냉각노즐로서 물의 운동량이 높은 것을 채용함으로써, 핵비등 영역에서 냉각하면 동일한 냉각속도로 냉각이 가능하게 된다.

또한, 이상에서 설명한 개념은 후강판의 폭방향의 단부 뿐만 아니라 후강판의 길이방향의 선말단부에도 적용이 가능하다.

이하, 구체적으로 도면를 이용하여 본 발명을 설명한다.

도 6은 본 발명의 제1 실시형태인 후강판의 제어냉각장치의 개념도이다. 제어냉각장치(20)로서는, 통과형의 제어냉각장치를 이용한다. 통과형 제어냉각장치는 제어냉각장치 내에 후강판을 통과시키면서 냉각하는 장치이며, 후술하는 영역 제어가 가능하므로, 정지형의 제어냉각장치에 비교하여 온도제어의 제어성이 뛰어나다. 예컨대, 정지형 제어냉각장치인 경우, 후강판이 소정의 온도로 된 시점에서 냉각수의 주입을 정지하지만, 정지시의 차단밸브의 응답지연 등이 있어, 정확하게 수냉시간을 제어하는 것이 어렵기 때문이다. 여기에 나타내는 바와 같이 후강판의 소재 슬래브는 후판(厚板) 압연기(1)에 의해 소정의 판두께로 압연되어, 후강판(2)으로 되어 롤러 테이블(3) 위로 이송되어, 제어냉각장치(20) 안을 통과시키는 냉각에 의해 소정의 냉각속도로 냉각정지온도까지 냉각된다. 제어냉각장치(20)는 후강판(2)의 패스 라인(pass line)을 상하에 끼워 상 헤더(21) 및 하 헤더(22)가 배치되어 있고, 이에 고압수를 분출하는 슬릿 제트 냉각노즐(23, 24)이 설치되어 있고, 후강판(2)의 표면에 충돌하는 극히 고압의 분출수에 의해 후강판을 급속 냉각하는 기능을 갖는다. 또한, 제어냉각장치(20)의 입구측과 출구측에는 온도계(31, 32)가 설치되어 있고 제어냉각의 전후에서 후강판의 온도측정을 할 수 있도록 되어 있다.

또한, 제어냉각장치(20)의 상세도를 도 7에 나타낸다. 제어냉각장치(20)는 복수의 냉각영역으로 구성되어 있고, 각각의 냉각영역에서는 배수롤(27)로 구획되어 있고, 또한 개별적으로 냉각수량이 조정가능하게 되어 있다. 이 냉각영역은 압연기에 가까운 쪽으로부터 순서대로 1 영역, 2 영역···이라고 호칭한다. 또한 슬릿 제트 냉각노즐의 수량밀도는 전열상태를 핵비등으로 하여 후강판의 단부에 걸쳐 동일한 냉각속도로 냉각할 수 있도록, 수량밀도를 1200L/min.㎡ 이상 통수(通水)할 수 있는 설비로 되어 있다.

제어냉각장치(20)는 전단부(25)과 후단부(26)로 나누어져 있고, 제어냉각장치 전단부(25)는 각 냉각영역에 차폐부재가 설치되어 있고, 후강판의 폭방향의 판 단부의 냉각수량조정이 가능하게 되어 있다. 도 7의 AA의 단면도인 도 8에 도시하는 바와 같이, 상 슬릿 제트 냉각노즐(23)의 하부, 후강판의 폭방향의 양측단부에 상당하는 부위에 좌우 한 쌍의 상면 차폐부재(28)를 설치하고, 하 슬릿 제트 냉각노즐(24)의 상부, 후강판의 폭방향의 양측단부에 상당하는 부위에 좌우 한 쌍의 하면 차폐부재(29)를 설치하고, 이를 전후진 기구(16)에 의해 후강판(2)의 판폭방향으로 출입시킴으로써 행한다. 상면 및 하면의 차폐부재(28, 29)는 상면부 단독, 하면부 단독, 상면부 하면부 동시 등으로 출입할 수 있는 구조로 되어 있다. 또한, 제어냉각장치(20)의 전단에 설치되어 있는 차폐부재(28, 29)는 수냉영역 마다 독립적으로 출입가능하며, 예컨대 한 개의 냉각영역만 차폐부재를 넣거나, 전단의 냉각영역 모두에서 차폐부재를 넣거나 하는 것이 가능하다.

본 발명의 제1 실시형태에서는 제1 냉각단계로서, 전단의 냉각영역에서 후강판의 폭방향의 양측단부의 냉각수량을 제한하면서 냉각하여, 후강판의 폭방향의 단부와 후강판의 중앙부의 온도를 일치시킨 후, 제2 냉각단계로서, 후단의 냉각영역에서 후강판의 폭방향 전체를 동일한 냉각속도로 제어냉각을 행한다.

여기에서, 후강판의 폭방향의 단부의 수량을 제한함에 있어서는, 그 차폐영역 수와 차폐거리를 결정하는 관점에서, 냉각 전의 후강판의 폭방향의 단부의 정보에 대하여, 도 9와 같은 정의를 행한다. 여기에서, 온도강하거리란, 후강판의 폭방향에서의 후강판의 온도의 구배(句配)가 영(zero)으로 되는 위치에서부터 후강판의 폭방향의 단부까지의 거리로 정의되며, 온도강하량이란, 후강판의 폭방향에서의 후강판의 온도의 구배가 영으로 되는 위치에서의 온도와, 후강판의 폭방향의 단부의 온도와의 차이로 정의된다.

이 온도강하량이나 온도강하거리는 압연 전 소재의 판두께나 그 가열조건, 압연완료 후의 후강판의 판폭이나 제품 판두께, 압연완료 온도 등에 의해 변화되지만, 일반적인 압연재에서는 후강판의 폭방향의 단부의 온도강하량은 40∼50℃ 정도, 후강판의 폭방향의 단부의 온도강하거리는 100∼300mm 정도이다. 후강판의 폭방향의 단부의 온도강하량이나 후강판의 폭방향의 단부의 온도강하거리는 압연 전 소재 판두께 등의 파라미터(parameter)로 실측값을 해석하여, 미리 표(table)로 작성하여도 좋고, 제어냉각장치 앞에 후강판의 전면의 온도분포가 측정가능하도록 주 사형(走査型) 온도계 등을 설치하여, 그 값을 계산기로 연산하여 구하여도 상관없다.

이 정보를 바탕으로 제어냉각장치의 전단에 있어서, 후강판의 폭방향의 중앙부에서 통상적으로 냉각하고, 후강판의 폭방향의 단부는 차폐부재에 의해 냉각수량을 제한하여, 후강판의 폭방향의 단부를 가능한 한 공냉에 가까운 상태로 되도록 하여, 후강판의 중앙부와 후강판의 폭방향의 단부의 온도를 일치시킨다. 이 제1 냉각단계에서는 후강판의 폭방향의 온도분포의 균일화의 목표를 20℃ 이하, 바람직하게는 10℃ 이하로 한다.

차폐부재의 이동량은 도 9에서의 후강판의 폭방향의 단부의 온도강하거리 정도만큼 차폐하면 좋다. 또한, 차폐부재를 사용하는 냉각영역 수는 도 10을 참조하면서 다음과 같이 결정한다.

(1)제어냉각장치의 전단 및 후단의 냉각영역 수를 합계한 전체 냉각영역 수

N과, 목표의 냉각시작온도, 냉각종료 온도와의 온도차 DT(냉각량)로부터,

이하의 식에 의해 1 영역 당의 냉각량 △T를 계산한다.

△T=DT/N

(2)냉각 전의 후강판의 폭방향의 단부의 온도강하량 ED 만큼 두꺼운 강

판의 중앙부의 냉각이 가능하게 되는 냉각영역 수 n을 1 영역 당의 냉각량

△T로부터 구한다. n=ED/△T

(3)제어냉각장치 전단의 최초의 영역인 1 영역로부터 (2)에서 구한 냉각영역

수 만큼의 차폐부재를 사용한다.

이 때, 산출되는 냉각영역 수는 반드시 정수로는 되지 않지만, 본 설비에서는 상면부 차폐부재를 단독 또는 하면부 차폐부재를 단독으로 차폐할 수 있기 때문에, 0.5 영역 단위로 제어가 가능하다고 생각된다. 예컨대, 냉각영역 수가 1.4로 산출된 경우는 1.5 영역만큼 정도 사용하면 좋고, 구체적으로는 1 영역에서 상하면부의 양쪽의 차폐부재를 사용하고, 2 영역에서 상면부만 차폐부재를 사용하면 좋다. 여기에서, 각 냉각영역의 설비길이를 가능한 한 짧게 하고, 냉각영역 수를 많게 할수록, 후강판의 폭방향의 단부의 온도제어성은 향상된다.

또한, 차폐부재에 의해 냉각수를 거의 차단하고, 후강판의 폭방향의 단부에서는 공냉에 가까운 조건으로 한 쪽이 좋다. 이는 후강판의 폭방향의 단부의 온도가 후강판의 중앙부의 온도에 근접하는 것에 따라, 후강판의 중앙부와 후강판의 폭방향의 단부의 온도분포를 균일화하기 위해 요하는 시간이 길어져, 차폐부재의 사용영역 수도 많아진다. 그 결과, 제어냉각장치의 후단측에서의 냉각량이 적어지므로, 본 발명의 효과인 후강판의 폭방향의 단부와 후강판의 중앙부의 냉각속도가 일치하는 이점을 얻을 수 있기 어려워지기 때문이다.

도 11에는 본 발명예로서, 앞서 설명한 방법에 의해 냉각을 실시한 경우의 냉각 전후의 후강판의 폭방향의 온도분포를 나타낸다. 조건은 판두께 30mm, 판폭 3200mm, 판길이 25m인 후강판을 사용하여, 후강판의 폭 중앙부에 서 750℃에서 제어냉각을 시작하고, 550℃에서 냉각을 종료하였다. 냉각 전의 후강판은 후강판의 폭방향의 단부의 온도강하량은 30℃, 후강판의 폭방향의 단부의 온도강하거리는 200mm이었다. 또한, 본 발명의 실시예에 사용한 냉각장치는 앞서 설명한 구성이지 만, 냉각영역 수는 10 영역이며, 냉각수량 밀도는 상하 노즐 모두 1800L/min.㎡ 분사하였다. 앞서 설명한 방법으로 차폐부재의 사용영역 수를 구하였던 바, 1.5 영역으로 되었으므로, 1 영역에서는 상하면부 양쪽에 차폐부재를 사용하고, 2 영역에서는 하면부만 차폐부재를 사용하였다. 차폐부재의 이동량은 후강판의 폭방향의 단부의 온도강하거리가 200mm이므로, 200mm 만큼 후강판의 폭방향의 단부가 차폐시키는 위치까지 차폐부재를 이동하였다. 본 발명에서는 냉각 전에 30℃이었던 후강판의 폭방향의 단부의 온도강하는 거의 소실할 수 있었다. 한편, 비교로서 차폐부재를 사용하지 않은 경우에 대해서도 실시하여 보았지만, 냉각 후는 후강판의 폭방향의 단부의 온도강하량은 60℃로 되어 후강판의 폭방향의 온도분포의 편차가 확대하고 있음을 알 수 있다.

또한, 전단의 냉각영역에서 후강판의 길이방향의 선말단부의 냉각에 있어서 냉각수량을 제한하면서 냉각하고, 후강판의 길이방향의 선말단부와 후강판의 중앙부의 온도를 일치시킨 후, 후단의 냉각영역에서 후강판의 길이방향 전체를 동일한 냉각속도로 냉각을 행한다.

이에 대하여도, 전술한 후강판의 판폭방향의 단부에 대하여 설명한 바와 같은 방법이 적용가능하다. 이 후강판의 길이방향의 선말단부의 냉각제어를 행하기 위해서는 도 6과 7에서의 제어냉각장치에는 도 12처럼, 제어냉각영역의 후강판(2)의 선단통과(先端通過)를, 예컨대, 포토 셀(17)에 의해 검지하고, 포토 셀(17)에 의한 후강판의 선단통과의 검지시간을 기준으로 하여 상기 분할된 냉각영역에 진입하는 타이밍(timing)에서 유량계 및 유량조정밸브로 구성되는 유량제어장치(41)가 작동하기 시작하도록 타이머(timer, T)를 설정한다. 또한, 유량제어장치의 다른 방법으로서는 도 13처럼 제어냉각장치의 전단부에 삼방밸브(42)를 설치하고, 후강판의 선말단에서 냉각수를 외부로 빠져나게 함으로써 노즐로부터 분사하는 냉각수를 정지가능한 구조로 하여도 좋다.

먼저, 후강판의 선말단부의 수량을 제한함에 있어서는, 그 차폐영역 수와 차폐거리를 결정하는 관점에서, 냉각 전의 후강판의 선말단부의 정보에 대하여, 도 14와 같은 정의를 행한다. 후강판의 선말단부의 온도강하량이나 온도강하거리의 정의는 도 9에서의 후강판의 판폭방향의 단부의 정의와 같다. 이 온도강하량이나 온도강하거리는 압연 전(前) 소재의 판두께나 그 가열조건, 압연 완료 후의 판폭이나 제품 판두께, 압연 완료 온도 등에 의해 변화되지만, 일반적인 압연재에서는 후강판의 선말단부의 온도강하량은 40∼50℃ 정도, 후강판의 선말단부의 온도강하거리는 300에서 500mm 정도이다. 후강판의 선말단부의 온도강하량이나 후강판의 선말단부의 온도강하거리는 압연 전 소재의 판두께 등의 파라미터로 실측값을 해석하여, 미리 표로 작성하여도 좋고, 제어냉각장치 앞에 후강판의 길이방향의 온도분포가 측정가능하도록 주사형 온도계나 스폿 (spot) 온도계 등의 표면온도계를 설치하고, 그 값을 계산기로 연산하여 구하여도 상관없다.

이 정보를 바탕으로 제어냉각장치의 전단에 있어서, 후강판의 길이방향의 중앙부에서 통상적으로 냉각하고, 후강판의 길이방향의 선말단부는 유량제어장치(41)에 의해 냉각수량을 제한하고, 가능한 한 공냉에 가까운 상태로 되도록 하고, 후강판의 길이방향의 중앙부와 후강판의 길이방향의 선말단부의 온도를 일치시킨다. 이것도 후강판의 폭방향에서의 차폐부재의 사용과 같은 개념이 적용가능하다. 예컨대, 후강판의 길이방향의 선단부의 온도강하부의 온도를 보상하기 위해서는 도 15에 도시하는 바와 같이 제어냉각장치(20)의 각 냉각 헤더에 있어서, 먼저 냉각수를 정지한 상태로 하여 두고(도 15A의 상태), 후강판의 선단부의 온도강하부와 후강판의 중앙부와의 경계가 각 냉각영역에 진입한 타이밍에서 유량제어장치(41)가 동작되어 냉각수를 분사(도 15B의 상태)하도록 타이머를 설정하면 좋다.

또한, 후강판의 길이방향의 말단부의 온도강하부의 온도를 보상하기 위해서는 도 16에 도시하는 바와 같이 제어냉각영역(20)의 각 냉각 헤더에 있어서, 먼저 냉각수를 통수한 상태로 하여 두고(도 16A의 상태), 후강판의 길이방향의 말단부의 온도강하부와 후강판의 길이방향의 중앙부와의 경계가 각 냉각영역에 진입한 타이밍에서 유량제어장치(41)가 동작하여 냉각수를 정지(도 16B의 상태)하도록 타이머를 설정하면 좋다

또한, 유량제어장치(41)을 동작시키는 냉각영역 수는 후강판의 폭방향에서의 제어법과 마찬가지로, 다음과 같이 결정한다.

이하의 식에 의해 1 영역 당의 냉각량 △T를 계산한다.

△T=·DT/N

(2)냉각 전의 후강판의 선단 또는 후강판의 말단부 온도강하량

EDL 만큼, 후강판의 길이방법의 중앙부를 냉각할 수 있는 영역 수 nL

을 1 영역 당의 냉각량으로부터 구한다.

nL=EDL/△T

(3)제어냉각장치의 전단의 최초의 영역인 1 영역에서 (2)로부터 구한 냉각영

역 수 정도 nL의 유량제어장치를 동작시킨다.

이 때, 산출되는 냉각영역 수는 반드시 정수로는 되지 않지만, 예컨대 냉각영역 수가 1.4로 산출된 경우는 가까운 정수로 되는 1 영역분 사용한다. 이는 후강판의 폭방향의 제어와 달리, 예컨대 후강판의 표면만 냉각수를 분사하거나 하면 후강판의 상하면에서 발생하는 온도차에 의해 후강판에 휨이 발생할 위험성이 있지만, 이러한 후강판의 길이방향의 선말단의 휨은 이후에 실시하는 롤러 레벨러(roller leveler) 등의 교정공정으로 교정하기 어렵기 때문 에 바람직하지 않다. 여기에서, 후강판의 폭방향의 경우처럼 후강판의 길이방향에 있어서도, 각 냉각영역의 설비길이를 가능한 한 짧게 하고, 냉각영역 수를 많게 할수록, 후강판의 길이방향의 선말단부의 온도제어성은 향상된다. 또한, 후강판의 길이방향의 선말단부에 있어서 냉각수는 거의 차단하고, 공냉에 가까운 조건으로 한 쪽이 좋다. 이는 후강판의 판폭방향의 제어와 같이 후강판의 길이방향의 선말단부의 온도가 후강판의 길이방향의 중앙부의 온도에 가까워짐에 따라, 후강판의 길이방향의 중앙부와 후강판의 길이방향의 선말단부의 온도를 균일화하기 위해 요하는 시간이 길어져, 유량조정을 실시하는 수냉영역 수도 많아진다. 그 결과, 제어냉각장치의 후단측에서의 냉각량이 적어지기 때문에, 본 발명의 효과인 후강판의 길이방향의 선말단부와 후강판의 길이방향의 중앙부의 냉각속도가 일치하는 이점을 얻을 수 있기 어려 워지기 때문이다.

이상 설명한 바와 같은 후강판의 길이방향의 선말단의 온도강하부에 관하여도, 후강판의 폭방향의 단부와 같은 냉각제어가 가능해지기 때문에, 후강판의 길이방향 전체 길이에 걸쳐 균일한 온도로 냉각가능하다는 것은 말할 나위도 없다.

또한 본 방식의 이점은 후강판의 폭방향의 온도강하를 해소하기 위해 차폐부재의 사용영역 수를 제어하고, 후강판의 길이방향의 선말단의 온도강하를 해소하기 위해 후강판의 길이방향의 선말단의 물의 유량제어를 행하는 냉각영역 수를 제어하므로, 후강판의 폭방향과 후강판의 길이방향의 선말단을 독립적으로 제어하는 것이 가능하게 된다. 그 때문에, 예컨대 후강판의 폭방향의 단부의 온도강하량이 30℃로, 후강판의 길이방향의 선말단부의 온도강하량이 70℃로 하도록, 다른 온도강하량이라도 온도분포의 균일화가 가능하게 된다.

도 17은 본 발명의 제2 실시형태인 후강판의 제어냉각장치의 개념도이다. 열간압연된 후강판(2)은 롤러 테이블(3) 위로 이송되어 순차적으로, 예비냉각장치(10), 제어냉각장치(20)로 반송되어, 소정의 냉각속도로 냉각정지온도까지 냉각된다.

예비냉각장치(10)란, 본 발명의 제1 냉각단계를 달성하기 위해, 제어냉각장치 앞에 설치된 냉각장치이며, 적어도 후강판의 폭방향의 단부의 온도강하량인 40∼50℃ 정도를 냉각할 수 있는 능력이 있으면 좋다. 여기에서는 예비냉각장치(10)에는 후강판(2)의 패스 라인(passline)을 상하에 끼워 상 헤더(11) 및 하 헤더(12)가 배치되어 있고, 이들 헤더에 설치된 노즐(도시하지 않음)로부터 수류(13, 14)가 후강판(2)의 표리면(表裏面)에 대하여 층류 냉각을 할 수 있도록 되어 있다. 한편, 층류 냉각이란, 수류가 느릴 때에 생기는 층류(라미너 플로어)를 이용하여 후강판의 표면에 수막을 생기게 하여 냉각하는 방법이며, 그 냉각속도는 비교적 작다. 층류 냉각을 이용한 냉각장치를 층류 냉각장치라고 칭한다.

제어냉각장치(20)는 본 발명의 제1 실시형태와 같이, 후강판(2)의 패스 라인을 상하에 끼워 상 헤더(21) 및 하 헤더(22)가 배치되어 있고, 이에 고압수를 분출하는 슬릿 제트 냉각노즐(23, 24)을 설치되어 있고, 후강판의 표면에 충돌하는 극히 고압의 분출수에 의해 후강판을 급속 냉각하는 기능을 갖는다. 또한, 제어냉각장치(20)는 도 7에 도시하는 바와 같이 복수의 냉각영역으로 구성되어 있고, 각각의 냉각영역에서는 배수 롤(27)(도시하지 않음)로 구획되어 있고, 동시에 개별적으로 냉각수량 밀도가 조정가능하도록 되어 있다. 이 냉각영역은 압연기에 가까운 쪽으로부터 순서대로 1 영역, 2 영역···이라고 호칭한다. 또한 수량밀도는 핵비등 상태로 하고, 후강판의 단부에 걸쳐 균일한 냉각속도로 냉각할 수 있도록, 1200L/min.㎡ 이상 통수할 수 있는 설비로 되어 있다.

또한, 예비냉각장치의 입구측 및 제어냉각장치의 입구측과 출구측에는 표면온도계(30, 31, 32)가 설치되어 있고 냉각 전후에서 후강판의 온도측정이 가능하게 되어 있다.

본 발명의 제2 실시형태에서는 이들 층류 냉각장치를 갖는 예비냉각장치(10)와 슬릿 제트 냉각노즐 냉각장치를 갖는 제어냉각장치(20)를 병용한다. 그 때, 층류 냉각장치를 갖는 예비냉각장치에 있어서, 후강판(2)의 폭방향 양측단부 및 후강 판의 선말단부의 냉각수량제어를 행한다.

후강판의 폭방향의 냉각수량의 조정은 도 18에 도 17의 AA단면도로서 도시하는 바와 같이, 예비냉각장치(10)에 있어서, 상 헤더(11)의 하부 및 하 헤더(12)의 상부에 후강판의 폭방향의 양측단부에 상당하는 부위에 좌우 한 쌍의 차폐부재(15)를 설치하고, 이것을 전후진 기구(16)에 의해 후강판(2)의 판폭방향으로 출입시킴으로써 행한다.

본 발명의 제2 실시형태에서는 제1 실시형태에서의 제어냉각장치 전단의 기능을 예비냉각장치(10)로 치환하는 것이며, 예비냉각장치(10)에 있어서, 설비 전체 길이에 걸쳐 차폐부재를 설치함으로써 후강판의 폭방향의 온도분포의 균일화를 확실하게 행한다. 다음에, 계속하여 제어냉각장치(20)에 의해, 후강판의 폭방향의 단부로부터 후강판의 폭방향의 중앙부에 걸쳐 동일한 냉각속도로 냉각하는 기술이다. 본 발명의 제1 실시형태에서 설명한 바와 같이, 후강판의 판폭방향의 단부의 온도강하량은 40∼50℃ 정도이기 때문에, 후강판의 판폭방향의 온도분포를 균일하게 하기 위해서는 후강판의 판폭방향의 단부에서는 냉각하지 않고, 후강판의 폭방향의 중앙부만 40∼50℃ 냉각하면 좋다. 목표의 냉각하는 양이 극히 적기 때문에, 냉각속도를 느리게 하여, 비교적 긴 시간 냉각하는 쪽이 제어적으로도 용이하여 고정밀도의 냉각이 가능하게 되기 때문에, 제2 실시형태에 의한 방법은 제1 실시형태에 의한 방법보다 후강판의 판폭방향의 온도분포의 균일성을 높게 할 수 있다. 본 방법에서는 40∼50℃ 정도 냉각가능하게 하는 설비가 제어냉각장치 앞에 있으면 좋으므로, 극히 저렴한 비용으로 설치하는 것도 가능하게 된다. 또한, 제어 방법으로 서는 앞서 설명한 제1 실시형태와 마찬가지로 차폐부재의 사용영역을 예비냉각장치의 전단에서 실시하여도 좋고, 차폐부재의 사용영역 수 등은 냉각장치 전체 길이를 사용하여도 좋지만, 전자(前者)처럼 예비냉각장치의 전단에서 차폐부재를 사용하면, 후강판의 단부는 예비냉각장치의 후단에서 냉각이 됨으로써 그 후의 제어냉각을 시작하는 온도가 후자와 비교하여 낮아진다. 그 때문에, 후자(後者)처럼 차폐부재를 냉각장치 전체 길이에 걸쳐 사용하고, 통판(通板)속도를 변화시켜서 냉각을 실시하는 쪽이 바람직하다.

여기에서, 판 단부의 수량을 제한함에 있어서는, 그 냉각시간과 차폐거리를 결정하는 관점에서, 예비냉각 전의 판 단부의 정보에 대하여, 제1 실시형태에 있어서 도 9로 설명한 바와 같은 정의를 행한다. 이에 대하여도 제1 실시형태에서 설명한 바와 같이, 이 온도강하량이나 온도강하거리는 압연 전 소재의 판두께나 그 가열조건, 압연완료 후의 판폭이나 제품 판두께, 압연완료 온도 등에 의해 변화되기 때문에, 실측값을 해석하여 미리 표로 작성하여도 좋고, 제어냉각장치 앞에 후강판의 전면의 온도분포가 측정가능하도록 주사형 온도계 등의 표면온도계를 설치하고, 그 값을 계산기로 연산하여 구하여도 상관없다.

이 정보를 바탕으로 예비냉각장치에 있어서, 후강판의 폭방향의 중앙부에서 통상적으로 냉각하고, 후강판의 폭방향의 판 단부는 차폐부재에 의해 냉각수량을 제한하고, 가능한 한 공냉에 가까운 상태로 되도록 하고, 후강판의 폭방향의 중앙부와 후강판의 폭방향의 단부의 온도를 일치시킨다. 차폐부재의 이동량은 도 9에서의 후강판의 폭방향의 판 단부의 온도강하거리 정도만큼 차폐하면 좋다. 또한, 냉각 전의 후강판의 폭방향의 단부의 온도강하량 정도만큼 예비냉각장치(10)에 의해 냉각하기 위해 필요한 냉각시간을 산출하여, 설비길이와 그 냉각시간으로부터 통판속도를 결정하면 좋고, 제1 실시형태보다 간단하게 연산가능하다. 또한, 제1 실시형태와 달리, 0.5 영역 단위의 냉각영역 수 제어가 아니고, 냉각시간을 연속적으로 제어하는 것이 가능하게 되기 때문에, 후강판의 판폭방향의 온도분포의 균일성을 높게 하는 것이 가능하게 된다.

또한, 예비냉각장치에서는, 냉각수량 밀도는 100L/min.㎡ 이상, 500L/min.㎡ 이하의 범위에 그치게 두는 것이 바람직하다. 과제를 해결하는 수단에서 설명한 바와 같이, 후강판의 폭방향 전면에 균일 냉각속도로 냉각하기 위해서는 후강판의 폭방향의 단부에서 배수에 의한 과냉각을 방지하면 좋고, 이 때문에, 운동량이 높은 냉각 형식을 채용하는 것이 좋다(구체적으로는 1200L/min.㎡ 이상의 슬릿 제트 타입의 냉각노즐을 사용한다)고 설명하였다. 그 때문에, 이 예비냉각장치에서는 후강판의 폭방향의 단부로부터 후강판의 폭방향의 중앙부에 걸쳐 동일한 냉각속도로 할 수 없지만, 처음부터 후강판의 폭방향의 단부의 온도강하량은 40∼50℃로 매우 작고, 또한 재질을 결정하지 않는 고온영역에서 제어냉각 전의 후강판의 폭방향의 폭방향의 온도를 균일화하면 좋기 때문에, 낮은 수량으로, 또한 표면 고온이 높은 상태로 존재하는, 도 1에서의 막비등 영역의 전열특성을 응용한다. 냉각 전에 후강판의 폭방향에 온도분포의 편차가 있는 상태에서는, 도 1에서의 천이비등 영역에서는 후강판의 표면온도가 낮을수록 냉각능력(열유속)이 높아지기 때문에, 예컨대 후강판의 폭방향의 단부처럼 냉각 전에 있어서 온도가 낮은 영역에서는 가속도 적으로 냉각능력(열유속)이 높아지지만, 막비등 영역에서 온도가 높은 영역 정도 냉각능력(열유속)이 높아지기 때문에, 냉각 전의 후강판의 폭방향의 온도분포의 편차는 확대되지 않는다. 그 때문에 예비냉각장치에 있어서 막비등으로 냉각이 가능하도록 제어하면, 비등 상태의 변화에 의한 후강판의 판 단부의 과냉각을 방지할 수 있다. 그 때문에, 후강판 판 단부의 배수에 의한 수량증가를 기인으로 한 과냉각만 고려하면 좋고, 비교적 용이하게 후강판의 폭방향의 온도분포의 균일화가 가능하게 된다. 또한, 처음부터 막비등에서는 냉각능력(열유속)이 낮기 때문에, 후강판의 판 단부의 온도강하량인 20∼30℃의 냉각을 제어 좋게 컨트롤(control)할 수 있는 이점도 있다. 이를 실현하는 설비로서는 예비냉각장치(10)의 냉각수량 밀도는 100L/min.㎡ 이상, 500L/min.㎡ 이하로 하면, 안정한 막비등을 실현할 수 있다. 또한, 막비등을 실현하기 위해서는 후강판과 냉각수의 사이에 안정한 증기막을 존재시킬 필요가 있어, 스프레이 냉각이나 미스트 냉각, 층류 냉각 등 물의 운동량이 낮은 것을 채용하는 것이 바람직하다.

한편, 후강판의 선말단부에서의 냉각수량의 조정은 제1 실시형태에서 설명한 바와 같이 후강판의 길이방향의 선말단부 통과시에 수류를 컷 오프(cut off)함으로써 행한다. 구체적으로는 도 19에 도시하는 바와 같이 한다. 즉, 층류 냉각장치(10)의 상 헤더(11)를 분할하고(도 19의 예에서는 11a∼11d의 4 분할), 한편, 층류 냉각장치(10)에서의 후강판(2)의 길이방향의 선단통과를, 예컨대 포토 셀(17)에 의해 검지하도록 한다. 그리고, 포토 셀(17)에 의한 후강판의 길이방향의 선단부 통과의 검지시간을 기준으로 하여 상기 분할된 상 헤더가 작동하기 시작하도록 타이 머(T1∼T4)를 설정한다. 이에 의해, 도 19의 후강판의 진행단계에 따라 상 헤더(11)가 작동하고, 후강판의 길이방향의 선단부의 수냉이 완화되게 된다. 타이머에 의한 냉각수 분사 타이밍은 제1 실시형태처럼 미리 구해지거나 또는 예비냉각 전에 측정된, 후강판의 길이방향의 선단부의 온도강하길이를 바탕으로, 제1 실시형태에서 설명한 것과 동일한 제어를 행할 수 있으면 좋다. 후강판의 길이방향의 말단부에서의 냉각수량의 조정은 상기와 마찬가지로 하여, 도 20에 도시하는 바와 같이 행하면 좋다.

이와 같이 하여, 후강판의 길이방향의 선말단부의 냉각제어는 본 발명의 제1 실시형태와 동일방법에 의해 가능하다.

한편, 위에 설명한 바와 같은 후강판의 길이방향의 선말단부에 있어서 냉각수를 컷 오프하는 것은, 후강판의 판폭방향에서의 판 단부에 차폐부재를 배치하여 냉각수량을 제한하고, 판폭방향의 중앙부만 냉각하는 것과 같은 일을 하는 것이다. 그 때문에, 후강판의 판폭방향의 온도강하량과 후강판의 길이방향의 선말단부와 같은 온도강하량인 경우는 후강판의 전면에 걸쳐 제어냉각 전에 균일하게 하는 것이 가능하게 되지만, 제2 실시형태에서는 예비냉각장치의 길이 전체에 걸쳐 후강판의 판폭방향의 단부의 냉각수량을 제한하면, 후강판의 폭방향과 후강판의 길이방향을 독립적으로 제어할 수 없으므로, 후강판의 폭방향의 온도분포 또는 후강판의 선말단부의 온도분포의 어느 쪽인가 밖에 균일화할 수 없다.

후강판의 폭방향의 온도분포와 길이방향의 온도분포의 양쪽을 균일화하는 방법으로서는, 제1 발명 형태와 같이, 예비냉각장치에 있어서도 복수의 냉각영역을 설치하고, 예비냉각장치의 전단에 있어서 후강판의 폭방향의 판 단부의 냉각수량제어를 행하는 방법이나, 예비냉각장치에 의해 후강판의 폭방향의 온도분포를 균일화하여 두고, 계속하여 행하는 제어냉각장치에 있어서, 제1 실시형태에서 설명한 바와 같은 후강판의 길이방향의 선말단부의 제어냉각을 실시하는 방법이 있지만, 후자의 쪽이 바람직하다. 전자의 방법에서는 예비냉각장치의 냉각영역 수 제어에 의해, 냉각시간의 연속적인 조정을 할 수 없어, 후강판의 폭방향의 고정밀도의 온도분포의 균일화를 완전히 행할 수 없는 결점이 있다. 또한, 후강판의 길이방향의 온도분포의 균일화까지를 예비냉각장치로 행한 경우, 예컨대 후강판의 선말단부의 온도강하량이 후강판의 폭방향의 단부의 온도강하량보다 큰 경우, 후강판의 판폭방향 및 길이방향의 중앙부에 있어서는 온도강하량의 큰 선말단부에 맞춰서 냉각하여야 한다. 이 때문에, 후강판의 폭방향의 온도분포를 균일화한 경우보다, 낮은 온도로부터 제어냉각을 하지 않으면 안된다. 그러나, 재질상의 관점으로부터 제어냉각시작온도는 적어도 높은 온도에서부터 실시한 쪽이 바람직한 경우가 많고, 낮은 온도에서부터 제어냉각을 하면, 제어냉각 전에 페라이트 변태가 일어나서, 담금질성이 낮아질 염려가 있다. 또한 후강판의 폭방향의 단부의 온도분포의 균일성을 중시하는 경우가 많다. 따라서, 후자의 방법처럼 , 예비냉각으로 먼저 폭방향을 균일화하고, 이후의 제어냉각으로 후강판의 길이방향의 온도분포를 균일화하는 방법이 바람직하다.

이상에 있어서, 본 발명에서는 제1 실시형태에 의한 방법과 제2 실시형태에 의한 방법을 설명하였지만, 이들의 방법은 채용하는 제조라인이나 제품의 특징에 맞춰서 어느 쪽인가 또는 양쪽을 실시할 수 있도록 하면 좋다. 예컨대, 재질의 관점으로부터 냉각 초기에 예비냉각할 수 없는 경우나, 예비냉각장치를 도입하는 공간이 없는 경우는 제1 실시형태를 채용하면 좋고, 후강판의 길이방향에서도 후강판의 폭방향의 재질의 균일성을 높게 한 경우나 원래 예비냉각장치와 제어냉각장치가 직선적으로 나란히 선 배치로 설비를 가지고 있는 경우는, 제2 실시형태를 채용하면 좋다.

또한, 실시형태 1에 있어서는, 제어냉각장치(20) 앞에 교정기(30)를 설치할 수 있다. 또한, 실시형태 2에 있어서는, 상기 예비냉각장치(10)와 제어냉각장치(20)와의 사이에 도 21에 도시하는 바와 같이 교정기(30)를 설치할 수 있다. 냉각 전에 후강판의 평탄도가 나쁜 경우는 노즐과 후강판의 거리가 후강판의 각 위치에 의해 변화되기 때문에, 온도 균일이 약간 나빠지는 경우가 있다. 그래서, 제어냉각 전에, 후강판의 형상교정을 하여 두면, 더욱 균일하게 제어냉각을 실시할 수 있고, 제품강판의 재질의 균일성이나 평탄도의 확보가 용이하게 된다. 한편, 교정기(30)는 제어냉각장치(20)의 후면측에도 더 설치할 수 있다.

한편, 본 발명에서 사용하는 차폐부재는 후강판의 폭방향의 단부를 노즐에서의 물로부터 차폐하는 것이라면, 블록모양(block type), 판모양, 통모양(canaliculated type) 등, 어떤 형상의 것이라도 좋지만, 항상 고압수를 받으므로, 내부식성의 소재로 구성된 강성이 큰 구조가 바람직하다. 한편, 차폐부재의 작성 및 취급의 형편으로부터 판모양이 가장 바람직하다. 차폐판을 채용하는 경우, 그 크기는 판 단부의 최대 온도강하거리보다 조금 긴 구조가 좋다. 이보다 짧은 경우 는 판 단부의 온도강하거리가 긴 경우에 차폐할 수 없고, 반대로 지나치게 길면 차폐판의 전후진 기구가 지나치게 커져서, 예컨대 제어냉각장치 안과 같은 좁은 공간에 차폐판을 설치하는 것 자체가 곤란하게 된다. 앞서 설명한 바와 같이, 일반적인 판 단부의 온도강하거리는 최대로 300mm 정도이기 때문에, 350mm에서 400mm 정도의 길이로 하면 좋다. 또한, 그 재질로서는 제조라인에서 사용되고 있는 냉각수에 염소 등 부식물질이 포함되는 경우가 많고, 스테인레스 강(stainless steel) 등의 부식되기 어려운 재료를 사용하거나, 강판의 표면에 방식도장(防蝕塗裝)이나 아연·크롬 등으로 도금된 탄소강판 등을 사용하거나 하는 것이 더욱 바람직하다

실시예

본 발명에 따라 제어냉각을 행하는 경우와 종래법(비교예)에 의해 제어냉각을 행하는 경우의 조업조건을 표 1에, 그 효과를 대비한 것을 표 2에 나타낸다. 처리 강판의 조건으로서는 판두께 25mm, 판폭 3800mm, 판길이 25m의 강판을 사용하여, 후강판의 판폭의 중앙부에 있어서 750℃에서부터 제어냉각을 시작하고, 550℃에서 냉각을 종료하였다. 후강판의 강도레벨은 490MPa급으로 하고, 그 허용범위는 490∼610MPa이다. 냉각 전의 후강판은 도 9에서의 후강판의 폭방향의 단부의 온도강하량은 30℃, 후강판의 폭방향의 단부의 온도강하거리는 200mm, 도 14에서의 후강판의 길이방향의 선말단부의 온도강하량은 50℃, 후강판의 길이방향의 선말단의 온도강하거리는 500mm이다. 한편, 발명예 1 및 2에 있어서, 제어냉각장치에 사용된 차폐부재(이하, 차폐판이라고 칭한다)는 도 25 및 도 26에 도시하는 바와 같이 냉각영역마다 좌우, 상하 네 개의, 길이 300mm×폭 350mm×두께 7mm의 Zn-Ni도금 강판을 사용하였다. 한편, 이 차폐판으로 차단한 냉각수가 다시 후강판으로 향하여 낙하하지 않도록, 수평선에 대하여 경사를 15°로 하고 있다. 또한, 발명예 3 및 4에 있어서, 예비냉각장치에 사용된 차폐부재는 설비 전체 길이(길이 10m)에 걸쳐 냉각수를 차폐할 수 있도록 Zn-Ni도금 강판을 L형태로 가공된 차폐부재(길이 10m×폭 350mm×두께 7mm×높이 50mm) 좌우, 상하 네 개가 설치되어 있다. 한편, 예비냉각장치에 있어서는, 차폐부재의 길이가 극히 길고, 차폐부재의 자중에 의한 휨이 발생할 위험성이 있기 때문에, 차폐부재의 강성을 확보하기 위해서, 도 27처럼 L형태로 가공을 실시하고, 또한 500mm 간격으로 리브(rib)를 설치한 구조로 하고, 도 28처럼 폭방향 내(內) 방향에 수직방향의 판이 올 수 있도록 설치되었다. 이는, 후강판의 단부를 차폐하여 차폐부재에 의해 차단한 냉각수가 후강판을 향하여 낙하하지 않도록 하기 위해서이다. 발명예 1은 실시형태 1에 대응하는 실시예이며, 도 6 내지 도 8에서 설명한 장치를 이용하여 냉각을 실시하였다. 도 7을 이용하여, 상세한 제어조건에 대하여 설명한다. 냉각영역 수는 15 영역, 1 영역 당의 설비길이는 1.Om로 되어 있고, 제어냉각장치의 전체 길이는 15m이다. 또한 각 영역에서 냉각수량 밀도를 1500L/min.㎡ 분사하고, 이 때의 냉각속도는 약 30℃／s이다. 750℃에서부터 냉각을 시작하고, 550℃에서 냉각을 종료하기 위해서, 1 영역당의 냉각량은 (750℃-550℃)／15 영역=13.3℃로 된다. 따라서, 후강판의 폭방향의 단부에서 차폐부재를 사용하는 필요 영역 수는 30℃／13.3℃＝2.26 영역으로 된다. 그 때문에, 실제로 사용한 영역 수는 2.5 영역으로 하여 1 영역에서 2 영역은 상하면, 3 영역에서는 하면만 차폐부재를 사용하였다. 또한, 차폐부재 이동량 은 후강판의 폭방향의 단부의 온도강하거리가 200mm이므로, 후강판의 폭방향의 단부에서 200mm만 냉각수를 차폐할 수 있도록 설정하였다. 한편, 후강판의 길이방향의 선말단방향에서의 유량조정은 도 12처럼 유량제어장치에 의해 실시하였다. 후강판의 길이방향의 선말단의 온도강하량이 50℃이므로, 필요 영역 수는 50℃／13.3℃=3.8 영역으로 되기 때문에, 1에서 4 영역까지 실시하였다. 또한, 후강판의 길이방향의 선단에서는 도 15처럼 시작은 도 15A처럼 냉각수를 분사하지 않는 상태로 대기하여 두고, 후강판의 길이방향의 선단의 온도강하거리만 냉각장치에 진입한 상태 인 도 15B에서 냉각수를 분사한다. 후강판의 길이방향의 말단도 마찬가지로 도 16처럼 제어를 실시하였다. 한편, 제어냉각장치에 의한 냉각속도는 약30℃／s이기 때문에, 제어냉각에 필요한 냉각시간은 (750℃-550℃)／30℃／s=6.6sec로 되고, 제어냉각장치의 통판속도는 (15m/6.6sec)×60=134mpm으로 하였다.

발명예 2는 실시형태 1에 대응하는 또 하나의 실시예이며, 냉각수량 밀도를 1200L/min.㎡ 으로 하였다. 냉각수량 밀도 이외의 조건은 발명예 1과 같다.

발명예 3은 실시형태 2에 대응하는 실시예이며, 도 17에서 설명한 장치를 이용하여, 먼저 예비냉각장치(10)에 의해 냉각하고, 후강판의 판폭방향의 온도분포의 편차를 균일화시킨 후, 제어냉각장치(20)로 냉각을 실시하고, 후강판의 길이방향의 선말단부의 온도분포의 편차를 균일화하였다. 도 17에서의 예비냉각장치(10)는 설비길이 10m에서 냉각수량 밀도는 100L/min.㎡ 분사가능하고, 이때의 냉각속도는 약 4℃／s로 된다. 후강판의 폭방향의 판 단부의 온도는 720℃이기 때문에, 후강판의 폭방향의 중앙부를 750℃에서부터 720℃까지 냉각하는 시간은 (750℃-720℃)／4℃ ／s=7.5sec로 된다. 그 때문에, 예비냉각장치(10)의 통판속도는 (10m/7.5sec)×60=80mpm으로 된다. 또한, 후강판의 길이방향의 선말단부는 도 19와, 도 20과 같이 후강판의 길이방향의 선말단부의 온도강하거리(500mm) 만큼 진입하고나서, 순차적으로 냉각수를 분사하여 갔다. 또한, 차폐부재 이동량은 후강판의 폭방향의 판 단부의 온도강하거리가 200mm이므로, 후강판의 폭방향의 판 단부에서 200mm 만큼 냉각수를 차폐할 수 있도록 설정하였다.

또한, 도 17에서의 제어냉각장치는 발명예 1처럼 냉각영역 수는 15 영역, 1 영역 당의 설비길이는 1.Om으로 되어 있고, 제어냉각장치의 전체 길이는 15m이다. 또한, 각 영역에서 냉각수량을 1500L/min.㎡ 분사하고, 이때의 냉각속도는 30℃／s이다. 제어냉각장치(20)에서는 720℃에서부터 냉각을 시작하고, 550℃에서 냉각을 종료하기 위해서, 1 영역 당의 냉각량은 (720℃-550℃)／15 영역=11.3℃로 된다. 후강판의 길이방향의 선말단방향에서의 유량조정은 후강판의 길이방향의 선말단부의 온도강하량이 50℃이지만, 예비냉각장치에 의해 30℃ 정도만큼 온도분포의 편차를 해소하므로, 제어냉각장치로는 20℃ 정도의 후강판의 길이방향의 선말단부의 온도강하량을 제어할 필요가 있다.

그 때문에, 필요 영역 수는 20℃／11.3℃＝1.8 영역으로 되기 위해서, 1에서부터 2 영역까지 실시하였다. 또한, 후강판의 길이방향의 선단부에서는 도 15처럼 시작은 도 15A처럼 냉각수를 분사하지 않는 상태로 대기하여 두고, 후강판의 길이방향의 선단부의 온도강하거리(500mm) 만큼 냉각장치에 진입한 상태인 도 15B에서 냉각수를 분사한다. 후강판의 길이방향의 말단부도 마찬가지로 도 16처럼 제어를 실시하였다. 한편, 제어냉각장치에 의한 냉각속도는 약30℃／s이기 때문에, 냉각시간은 (720℃-550℃)／30℃／s=5.7sec로 되고, 제어냉각시의 통판속도는 (15m/5.7sec)×60=158mpm으로 하였다. 한편, 후강판의 길이방향의 선말단부의 유량조정은 도 12처럼 유량조정밸브에 의해 실시하였다.

발명예 4는 실시형태 2에 있어서 예비냉각장치와 제어냉각장치의 사이에 교정기를 설치한 실시예이며, 냉각조건은 발명예 3과 같다.

비교예 1은 발명예 1과 동일한 설비에 의해, 동일한 통판속도로 냉각하지만, 후강판의 폭방향의 단부의 온도제어를 위한 차폐부재와 후강판의 길이방향의 선말단부의 온도제어를 위한 유량제어를 실시하지 않은 예이다.

비교예 2는 발명예 2와 동일한 설비에 의해, 예비냉각장치 및 제어냉각장치에 있어서 동일한 통판속도로 냉각하지만, 후강판의 폭방향의 단부의 온도제어를 위한 차폐부재와 후강판의 길이방향의 선말단부의 온도제어를 위한 유량제어를 실시하지 않은 예이다.

비교예 3은 발명예 2와 동일한 설비를 이용하고, 이 중 예비냉각장치만에 의해 냉각하지만 후강판의 폭방향의 판 단부 및 후강판의 길이방향의 선말단부의 수량제어를 실시하지 않은 경우의 예이다. 본 예에서는 도 17에서의 예비냉각장치(10)는 설비길이 10m에서 냉각수량 밀도는 500L/min.㎡ 분사한다. 이때의 냉각속도는 14℃／s로 되고, 이 후강판을 750℃에서부터 550℃까지 통과 냉각하기 위해서 필요한 냉각시간은 14.3sec로 된다. 따라서, 통판속도는 42mpm에서 예비냉각장치를 통판하였다. 여기에서, 본 발명예 3의 예비냉각장치보다 수량을 많게 하여 냉 각속도를 높이고 있는 이유이지만, 예비냉각장치만으로 재질을 만드는 것으로 행하기 때문에, 냉각속도를 높게 설정한 것이다. 이때, 후강판의 길이방향의 선말단부의 수량제어나 후강판의 폭방향의 차폐부재는 사용하지 않았다.

비교예 4는 발명예 3과 동일설비를 이용하고, 비교예 3처럼 예비냉각장치만에 의해 냉각하지만 후강판의 폭방향의 판 단부 및 후강판의 길이방향의 선말단부의 수량제어를 실시한 경우의 예에 대하여 설명한다. 본 예에서는 비교예 3과 같은 통판속도, 냉각수량 밀도로 냉각을 실시한다. 또한, 차폐부재 이동량은 후강판의 폭방향의 판 단부의 온도강하거리가 200mm이므로, 후강판의 폭방향의 판 단부에서 200mm 만큼 냉각수를 차폐할 수 있도록 설정하였다. 또한, 후강판의 길이방향의 선말단부는 도 19와 도 20처럼 후강판의 길이방향의 선말단부의 온도강하거리(500mm) 만큼 진입하고나서, 순차적으로 냉각수를 분사하여 갔다.

비교예 5는 발명예 1과 동일한 설비를 이용하지만, 제어냉각 설비의 모든 냉각영역에 걸쳐 후강판의 폭방향의 단부 및 후강판의 길이방향의 선말단부에 있어서 수량제어를 실시한 경우의 예에 대하여 설명한다. 본 예에서는 실시예 1과 같은 통판속도, 냉각수량 밀도로 냉각하지만, 모든 냉각영역에 대하여 차폐부재 및 후강판의 길이방향의 선말단부의 수량조정을 실시하였다

차폐부재의 이동량은 후강판의 폭방향의 판 단부의 온도강하거리가 200mm이므로, 후강판의 폭방향의 판 단부에서 200mm 만큼 모든 냉각영역에 대하여, 후강판의 폭방향의 판 단부의 냉각수를 차폐할 수 있도록 설정하였다. 한편, 후강판의 길이방향의 선단부에서는 도 15처럼 시작은 도 15A처럼 냉각수를 분사하지 않는 상 태로 대기하여 두고, 후강판의 길이방향의 선단부의 온도강하거리(500mm) 만큼 냉각장치에 진입한 상태인 도 15B에서 냉각수를 분사한다. 후강판의 길이방향의 말단부도 마찬가지로 도 16처럼 제어를 실시하였다.

여기에서, 후강판의 폭방향의 단부에 대하여 도 9와 같은 정의를 행한다. 여기에서, 온도강하거리란, 후강판의 판폭방향에서의 강판온도의 구배가 영으로 되는 위치에서부터 후강판의 폭방향의 판 단부까지의 거리로 정의되고, 온도강하량이란, 후강판의 판폭방향에서의 강판온도의 구배가 영으로 되는 위치에서의 온도와 후강판의 폭방향의 판 단부의 온도와의 차이로 정의된다. 그 때문에, 후강판의 폭방향의 판 단부의 온도가 강판의 중앙부의 온도보다 낮은 경우는 양(+)의 값으로 되고, 후강판의 폭방향의 판 단부의 온도가 후강판의 중앙부의 온도보다 높은 경우는 음(-)의 값으로 된다. 후강판의 길이방향의 단부에 대하여는 도 14와 같은 정의이며, 후강판의 폭방향의 온도강하량이나 폭방향의 온도강하거리로 정의된 것과 같다.

도 22는 냉각 후의 후강판의 판 취급에 대하여 설명한 도면이다. 후강판의 길이방향의 선단부 및 말단부로부터 150mm인 위치에서 잘라낸 후강판의 선단시재(試材, 51) 및 후강판의 말단시재(54)와 후강판의 폭방향과 후강판의 길이방향의 중앙부의 시재(53)로부터, 샘플(sample)을 잘라내서 인장강도를 측정한다. 또한, 후강판의 판 단부의 강도는 후강판의 폭방향과 후강판의 길이방향의 중앙부의 시재 판 단부로부터 100mm인 위치에서 잘라낸 시험편에 의해 인장강도를 측정하였다.

후강판의 폭방향의 절단 캠버 측정용 시재(52), 후강판의 길이방향의 선말단 부의 절단 캠버 측정용 시재(55)는 각각 도 23과 도 24에 도시하는 바와 같이 사각형상으로 절단한다. 도 23에는 후강판의 폭방향의 절단 캠버 측정용 시재의 절단 위치와 캠버 측정 위치에 대하여 나타낸다. 절단은 후강판의 판 단부로부터 300mm인 위치에서 절단하고, 그때의 사각형상으로 절단된 후강판의 최대 굽힘량을 폭방향의 절단 캠버로 하였다. 도 24에는 후강판의 길이방향의 절단 캠버 측정용 시재의 절단위치와 캠버 측정위치에 대하여 나타낸다. 절단은 후강판의 길이방향의 말단부로부터 300mm인 위치에서 절단하고, 그때의 사각형상으로 절단된 후강판의 최대 굽힘량을 길이방향의 절단 캠버로 하였다.

표 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명을 적용한 경우에는 전체로서 냉각속도가 큰데도 불구하고, 냉각 후의 후강판의 폭방향의 판 단부의 온도강하량은 -4℃에서부터 3℃와 냉각 전의 온도강하량(30℃)보다 작게 되어 있다. 또한, 후강판의 길이방향의 선말단부의 온도강하량에 대하여도 마찬가지로 -7℃∼10℃와, 냉각 전의 온도강하량(50℃)보다 작게 되어 있다. 그 결과, 후강판의 판폭방향의 잔류응력도 줄어들고, 절단후의 캠버도 작다. 또한, 후강판의 인장강도에 대하여도, 후강판의 길이방향의 선말단부 및 후강판의 폭방향의 판 단부, 후강판의 길이방향 및 폭방향의 중앙부에 걸쳐 대략 550MPa 정도로 되어 있어, 안정하고 있다. 또한, 발명예 4에서는 예비냉각 후에 교정을 실시한 후, 제어냉각한 예이지만, 제어냉각 전의 후강판의 형상은 교정을 하지 않은 발명예 1 및 2와 비교하여 매우 평탄하게 되어 있고, 그 결과, 제어냉각에 의한 냉각에서의 온도분포의 균일성이 더욱 좋아지고, 냉각 후의 후강판의 폭방향의 판 단부 및 후강판의 길이방향의 선말단부의 온도강하량이 적어져 절단후의 캠버도 더욱 적어졌다.

이에 대하여, 후강판의 폭방향의 단부 및 후강판의 길이방향의 선말단부의 수량제어를 행하지 않은 비교예 1∼3에서는 냉각 후의 후강판의 폭방향 및 후강판의 길이방향의 선말단부의 온도강하량은 냉각 전의 그것과 비교하여 커지고, 그 결과 절단 가공후 큰 캠버가 발생하였다. 또한, 인장강도에 대하여도 후강판의 폭방향의 판 단부나 후강판의 길이방향의 선말단부에서는 후강판의 중앙부와 비교하여 커지고 있어, 일부 허용범위 상한을 넘어서고 있다.

또한, 후강판의 폭방향의 단부 및 후강판의 길이방향의 선말단부의 수량제어를 행하지만, 본 발명의 방법을 따르지 않은 비교예 4∼5에서는 냉각 후의 후강판의 길이방향의 선말단부 및 후강판의 폭방향의 단부의 온도는 후강판의 길이방향 및 폭방향의 중앙부의 온도와 비교하여 온도가 높아져 버리기 때문에, 인장강도에 관하여도 후강판의 폭방향의 판 단부나 후강판의 길이방향의 선말단부에서는 후강판의 길이방향 및 폭방향의 중앙부와 비교하여 작아져 있어, 일부 허용범위 하한값을 깨고 있다. 또한, 절단 캠버는 비교예 1∼3과 비교하여 억제되었지만, 본 발명예 1∼3보다 크다.

본 발명에 의해, 압연을 완료한 후강판을 제어냉각함에 있어서, 후강판의 판면 내의 온도분포를 강판의 폭방향 및 후강판의 길이방향 전체 영역에 걸쳐 균일하게 행할 수 있고, 또한, 전체로서 냉각속도가 큰 후강판의 제어냉각이 가능하게 된다. 그 결과, 후강판의 폭방향이나 길이방향의 재질의 균일성을 확보하고, 또한, 냉각시의 비틀림 및 잔류응력을 줄이는 것이 가능하게 되었다.

Claims

후강판(厚鋼板)의 폭방향의 온도분포를 균일화시키면서 냉각하는 제1 냉각단계와, 후강판의 폭방향의 온도분포의 균일화의 종료 후에, 후강판의 폭방향 전체를 동일한 냉각속도로 제어냉각하는 제2 냉각단계를 갖는 열간압연을 완료한 것을 특징으로 하는 후강판의 제어냉각방법.
제1항에 있어서,

상기 제1 냉각단계는 복수의 독립한 냉각영역을 갖는 통과형(通過型)의 제어냉각장치에서의 하나 이상의 입구측의 냉각영역에 의해 후강판의 폭방향의 양측단부의 냉각수량을 제한하면서 냉각하고,

상기 제2 냉각단계는 상기 하나 이상의 입구측의 냉각영역의 후속의 냉각영역에 의해 후강판의 폭방향 전체를 동일한 냉각속도로 제어냉각하는 열간압연을 완료한 한 것을 특징으로 하는 후강판의 제어냉각방법.
제1항에 있어서,

상기 제1 냉각단계는 예비냉각장치에 의해 후강판의 폭방향의 양측단부의 냉각수량을 제한하면서 냉각하고,

상기 제2 냉각단계는 상기 예비냉각장치의 후단에 설치된 복수의 독립한 냉각영역을 갖는 통과형의 제어냉각장치에 의해, 후강판의 폭방향 전체를 동일한 냉 각속도로 제어냉각하는 열간압연을 완료한 것을 특징으로 하는 후강판의 제어냉각방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 후강판의 폭방향의 양측단부의 냉각수량의 제한을, 후강판의 폭방향의 단부에 설치한 차폐부재로 행하는 것을 특징으로 하는 후강판의 제어냉각방법.
제2항에 있어서,

상기 제1 냉각단계가 행하여지는 상기 통과형의 제어냉각장치의 입구측 냉각영역에서 후강판을 냉각할 때, 후강판의 길이방향의 선말단부(先尾端部)의 냉각수량을 제한하는 것을 특징으로 하는 후강판의 제어냉각방법.
제3항에 있어서,

상기 제1 냉각단계가 행하여지는 상기 예비냉각장치에서 후강판을 냉각할 때 또는 상기 제1 냉각단계가 행하여지는 상기 예비냉각장치 및 상기 제2냉각단계가 행하여지는 상기 통과형의 제어냉각장치에서 후강판을 냉각할 때, 후강판의 길이방향의 선말단부의 냉각수량을 제한하는 것을 특징으로 하는 후강판의 제어냉각방법.
제5항 또는 제6항에 있어서,

후강판의 길이방향의 선말단부의 냉각수량의 제한을, 후강판의 길이방향의 선말단부의 통과신호에 의해 일정 시간 작동하는 수량제어수단으로 행하는 것을 특징으로 하는 후강판의 제어냉각방법.
제2항 또는 제5항에 있어서,

상기 제어냉각장치의 입구측 냉각영역에서 각 냉각영역의 후강판의 폭방향 단부측 상하면에, 후강판의 폭방향 단부의 수량 제한이 가능한 차폐부재가, 각각 설치되고, 상기 차폐부재가 각 냉각영역 및 후강판의 폭방향 단부측 상하면에 대하여, 각각 독립적으로 후강판 폭방향 단부의 냉각수를 차폐하는 것을 특징으로 하는 후강판의 제어냉각방법.
제8항에 있어서,

제어냉각 전에 후강판의 폭방향의 온도분포를 측정하는 수단과 측정된 온도분포로부터, 후강판의 폭방향의 판 단부(板端部)의 온도강하량 및 온도강하가 발생하고 있는 후강판의 폭방향의 판 단부로부터의 거리를 해석하고, 그 결과에 근거하여 제어냉각장치 전단의 각 냉각영역에 설치되어 있는 차폐부재에 의한 차폐량과 차폐를 실시하는 냉각영역 수(數)를 연산하고, 연산된 결과에 근거하여 차폐부재를 제어하는 것을 특징으로 하는 후강판의 제어냉각방법.
제3항 또는 제6항에 있어서,

예비냉각 전에 후강판의 폭방향의 온도분포를 측정하고, 측정된 온도분포로부터, 후강판의 폭방향의 판 단부의 온도강하량 및 온도강하가 발생하고 있는 후강판의 폭방향의 판 단부로부터의 거리를 해석하고, 그 결과에 근거하여 예비냉각장치에서의 차폐부재에 의한 차폐량과 냉각시간을 연산하고, 연산된 결과에 근거하여 예비냉각장치의 차폐부재 및 통판(通板)속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 후강판의 제어냉각방법.
삭제
복수의 독립한 냉각영역을 갖는 통과형의 제어냉각장치로서, 각 냉각영역은 냉각수량 밀도가 1200 L/min·㎡ 이상 통수(通水) 가능하고, 또한 전단의 냉각영역에 후강판의 폭방향의 양측단부의 냉각수량을 제한하는 차폐부재가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 후강판의 제어냉각장치.
압연기의 후면에 예비냉각장치, 제어냉각장치가 순서대로 배열된 냉각장치로서, 상기 예비냉각장치는 투입수량 밀도가 500 L/min.㎡ 이하이고, 또한 후강판의 폭방향의 양측단부의 냉각수량을 제한하는 차폐부재가 설치되고 있고, 또한 상기 제어냉각장치는 복수의 독립한 냉각영역을 갖는 통과형의 장치로서, 각 냉각영역의 냉각수량 밀도가 1200 L/min.㎡ 이상 통수 가능한 것을 특징으로 하는 후강판의 제어냉각장치.
제12항 또는 제13항에 있어서,

상기 후강판의 폭방향의 온도분포가 균일화되도록 상기 차폐부재의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 후강판의 제어냉각장치.
제12항 또는 제13항에 있어서,

후강판의 길이방향의 선말단부의 통과신호에 의해 일정시간 작동하는 수량제어수단을 갖는 것을 특징으로 하는 후강판의 제어냉각장치.
제12항에 있어서,

상기 제어냉각장치는 슬릿 제트(slit jet) 냉각노즐을 사용하는 것을 특징으로 하는 후강판의 제어냉각장치.
제13항에 있어서,

상기 예비냉각장치는 층류(層流, laminar flow) 냉각노즐을 사용하고, 상기 제어냉각장치는 슬릿 제트 냉각노즐을 사용하는 것을 특징으로 하는 후강판의 제어냉각장치.
제12항 또는 제16항에 있어서,

상기 제어냉각장치의 전단부의 냉각영역간에 설치된 차폐부재는 각 냉각영역 마다에 및 상기 냉각영역의 상면부 및 하면부 마다에, 각각 독립하여 후강판의 폭방향의 단부의 냉각수를 차폐할 수 있도록 한 구조인 것을 특징으로 하는 후강판의 제어냉각장치.
제18항에 있어서,

제어냉각 전에 후강판의 폭방향의 온도분포를 측정하는 온도측정수단과, 상기 온도측정수단에 의해 측정된 온도분포로부터 후강판의 폭방향의 판 단부의 온도강하량 및 온도강하가 발생하고 있는 후강판의 폭방향의 판 단부로부터의 거리를 해석하는 해석수단과, 상기 해석수단에 의해 해석된 결과에 근거하여 제어냉각장치 전단의 각 냉각영역에 설치되어 있는 차폐부재에 의한 차폐량과 차폐를 실시하는 냉각영역 수를 연산하는 연산수단과, 상기 연산수단에 의해 연산된 결과에 근거하여 차폐부재를 제어하는 기구를 가지는 것을 특징으로 하는 후강판의 제어냉각장치.
제13항 또는 제17항에 있어서,

상기 예비냉각장치에 의한 냉각 전에 후강판의 폭방향의 온도분포를 측정하는 온도측정수단과, 상기 온도측정수단에 의해 측정된 온도분포로부터 후강판의 폭방향의 판 단부의 온도강하량 및 온도강하가 발생하고 있는 후강판의 폭방향의 판 단부로부터의 거리를 해석하는 해석수단과, 상기 해석수단에 의해 해석된 결과에 근거하여 예비냉각장치의 차폐부재에 의한 차폐량과 냉각시간을 연산하는 연산수단과, 상기 연산수단에 의해 연산된 결과에 근거하여 예비냉각장치에서의 차폐부재 및 통판(通板)속도를 제어할 수 있는 기구를 갖는 것을 특징으로 하는 후강판의 제어냉각장치.
제12항 또는 제16항에 있어서,

상기 제어냉각장치의 앞에 교정기(矯正機)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 후강판의 제어냉각장치.
제13항 또는 제17항에 있어서,

상기 예비냉각장치와 상기 제어냉각장치의 사이에 교정기(矯正機)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 후강판의 제어냉각장치.
제4항에 있어서,

상기 제1 냉각단계가 행하여지는 상기 통과형의 제어냉각장치의 입구측 냉각영역에서 후강판을 냉각할 때, 후강판의 길이방향의 선말단부(先尾端部)의 냉각수량을 제한하는 것을 특징으로 하는 후강판의 제어냉각방법.
제4항에 있어서,

상기 제1 냉각단계가 행하여지는 상기 예비냉각장치에서 후강판을 냉각할 때 또는 상기 제1 냉각단계가 행하여지는 상기 예비냉각장치 및 상기 제2냉각단계가 행하여지는 상기 통과형의 제어냉각장치에서 후강판을 냉각할 때, 후강판의 길이방향의 선말단부의 냉각수량을 제한하는 것을 특징으로 하는 후강판의 제어냉각방법.
제4항에 있어서,

상기 제어냉각장치의 입구측 냉각영역에서 각 냉각영역의 후강판의 폭방향 단부측 상하면에, 후강판의 폭방향 단부의 수량 제한이 가능한 차폐부재가, 각각 설치되고, 상기 차폐부재가 각 냉각영역 및 후강판의 폭방향 단부측 상하면에 대하여, 각각 독립적으로 후강판 폭방향 단부의 냉각수를 차폐하는 것을 특징으로 하는 후강판의 제어냉각방법.
제7항에 있어서,

상기 제어냉각장치의 입구측 냉각영역에서 각 냉각영역의 후강판의 폭방향 단부측 상하면에, 후강판의 폭방향 단부의 수량 제한이 가능한 차폐부재가, 각각 설치되고, 상기 차폐부재가 각 냉각영역 및 후강판의 폭방향 단부측 상하면에 대하여, 각각 독립적으로 후강판 폭방향 단부의 냉각수를 차폐하는 것을 특징으로 하는 후강판의 제어냉각방법.
제4항에 있어서,

예비냉각 전에 후강판의 폭방향의 온도분포를 측정하고, 측정된 온도분포로부터, 후강판의 폭방향의 판 단부의 온도강하량 및 온도강하가 발생하고 있는 후강판의 폭방향의 판 단부로부터의 거리를 해석하고, 그 결과에 근거하여 예비냉각장치에서의 차폐부재에 의한 차폐량과 냉각시간을 연산하고, 연산된 결과에 근거하여 예비냉각장치의 차폐부재 및 통판(通板)속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 후강판의 제어냉각방법.
제7항에 있어서,

예비냉각 전에 후강판의 폭방향의 온도분포를 측정하고, 측정된 온도분포로부터, 후강판의 폭방향의 판 단부의 온도강하량 및 온도강하가 발생하고 있는 후강판의 폭방향의 판 단부로부터의 거리를 해석하고, 그 결과에 근거하여 예비냉각장치에서의 차폐부재에 의한 차폐량과 냉각시간을 연산하고, 연산된 결과에 근거하여 예비냉각장치의 차폐부재 및 통판(通板)속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 후강판의 제어냉각방법.
제14항에 있어서,

후강판의 길이방향의 선말단부의 통과신호에 의해 일정시간 작동하는 수량제어수단을 갖는 것을 특징으로 하는 후강판의 제어냉각장치.
제14항에 있어서,

상기 제어냉각장치는 슬릿 제트(slit jet) 냉각노즐을 사용하는 것을 특징으로 하는 후강판의 제어냉각장치.
제15항에 있어서,

상기 제어냉각장치는 슬릿 제트(slit jet) 냉각노즐을 사용하는 것을 특징으로 하는 후강판의 제어냉각장치.
제14항에 있어서,

상기 예비냉각장치는 층류(層流, laminar flow) 냉각노즐을 사용하고, 상기 제어냉각장치는 슬릿 제트 냉각노즐을 사용하는 것을 특징으로 하는 후강판의 제어냉각장치.
제15항에 있어서,

상기 예비냉각장치는 층류(層流, laminar flow) 냉각노즐을 사용하고, 상기 제어냉각장치는 슬릿 제트 냉각노즐을 사용하는 것을 특징으로 하는 후강판의 제어냉각장치.
제14항에 있어서,

상기 제어냉각장치의 전단부의 냉각영역간에 설치된 차폐부재는 각 냉각영역 마다에 및 상기 냉각영역의 상면부 및 하면부 마다에, 각각 독립하여 후강판의 폭방향의 단부의 냉각수를 차폐할 수 있도록 한 구조인 것을 특징으로 하는 후강판의 제어냉각장치.
제15항에 있어서,

상기 제어냉각장치의 전단부의 냉각영역간에 설치된 차폐부재는 각 냉각영역 마다에 및 상기 냉각영역의 상면부 및 하면부 마다에, 각각 독립하여 후강판의 폭방향의 단부의 냉각수를 차폐할 수 있도록 한 구조인 것을 특징으로 하는 후강판의 제어냉각장치.
제14항에 있어서,

상기 예비냉각장치에 의한 냉각 전에 후강판의 폭방향의 온도분포를 측정하는 온도측정수단과, 상기 온도측정수단에 의해 측정된 온도분포로부터 후강판의 폭방향의 판 단부의 온도강하량 및 온도강하가 발생하고 있는 후강판의 폭방향의 판 단부로부터의 거리를 해석하는 해석수단과, 상기 해석수단에 의해 해석된 결과에 근거하여 예비냉각장치의 차폐부재에 의한 차폐량과 냉각시간을 연산하는 연산수단과, 상기 연산수단에 의해 연산된 결과에 근거하여 예비냉각장치에서의 차폐부재 및 통판(通板)속도를 제어할 수 있는 기구를 갖는 것을 특징으로 하는 후강판의 제어냉각장치.
제15항에 있어서,

상기 예비냉각장치에 의한 냉각 전에 후강판의 폭방향의 온도분포를 측정하는 온도측정수단과, 상기 온도측정수단에 의해 측정된 온도분포로부터 후강판의 폭방향의 판 단부의 온도강하량 및 온도강하가 발생하고 있는 후강판의 폭방향의 판 단부로부터의 거리를 해석하는 해석수단과, 상기 해석수단에 의해 해석된 결과에 근거하여 예비냉각장치의 차폐부재에 의한 차폐량과 냉각시간을 연산하는 연산수단과, 상기 연산수단에 의해 연산된 결과에 근거하여 예비냉각장치에서의 차폐부재 및 통판(通板)속도를 제어할 수 있는 기구를 갖는 것을 특징으로 하는 후강판의 제어냉각장치.
제14항에 있어서,

상기 제어냉각장치의 앞에 교정기(矯正機)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 후강판의 제어냉각장치.
제15항에 있어서,

상기 제어냉각장치의 앞에 교정기(矯正機)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 후강판의 제어냉각장치.
제18항에 있어서,

상기 제어냉각장치의 앞에 교정기(矯正機)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 후강판의 제어냉각장치.
제19항에 있어서,

상기 제어냉각장치의 앞에 교정기(矯正機)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 후강판의 제어냉각장치.
제14항에 있어서,

상기 예비냉각장치와 상기 제어냉각장치의 사이에 교정기(矯正機)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 후강판의 제어냉각장치.
제15항에 있어서,

상기 예비냉각장치와 상기 제어냉각장치의 사이에 교정기(矯正機)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 후강판의 제어냉각장치.
제20항에 있어서,

상기 예비냉각장치와 상기 제어냉각장치의 사이에 교정기(矯正機)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 후강판의 제어냉각장치.