KR101067482B1

KR101067482B1 - 무방향성 전기강판의 냉각방법

Info

Publication number: KR101067482B1
Application number: KR1020040109307A
Authority: KR
Inventors: 박순복
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2004-12-21
Filing date: 2004-12-21
Publication date: 2011-09-27
Also published as: KR20060070723A

Abstract

본 발명은 무방향성 전기강판의 냉각방법에 관한 것으로, 중량%로, 탄소:0.04~0.07%, 규소:2.5~4.0%, 망간:0.05~0.25%, 인:0.03%, 황:0.02%, 알루미늄:0.1%, 질소:0.01%, 잔부 Fe 및 기타 불가피하게 함유되는 불순물로 조성되는 무방향성 전기강판을 0.5mm 두께로 냉간압연한 후 860~1100℃에서 2~4분간 정체시켜 탈탄, 소둔하고, 일정온도로 냉각한 후 코팅롤을 통해 절연코팅하는 무방향성 전기강판의 냉각방법에 있어서; 상기 무방향성 전기강판이 코팅롤을 통해 절연코팅되기 전에 50~80℃로 유지되는 순수조를 통과하도록 하여 코팅전 강판의 온도가 150℃로 유지되도록 한 것이다.

본 발명은 무방향성 전기강판을 절연코팅하기 전에 강판의 냉각온도를 더욱 떨어뜨림으로써 다양한 특성들이 현저히 우수해지는 효과를 제공한다.

무방향성 전기강판, 냉각, 코팅롤, 절연코팅, 수냉, 순수조

Description

무방향성 전기강판의 냉각방법{COOLING METHOD OF NON ORIENTED ELECTRICAL STEEL SHEET}

도 1은 종래 기술에 따른 냉각방법을 설명하기 위해 무방향성 전기강판의 제조공정중 일부를 보인 공정도,

도 2는 본 발명에 따른 냉각방법을 설명하기 위해 무방향성 전기강판의 제조공정중 일부를 보인 공정도.

♧ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♧

1....냉각대 2....스트립

3....코팅롤 10....순수조

12....순환펌프 14....순환배관

본 발명은 무방향성 전기강판의 냉각방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무방향성 전기강판 제조시 코팅설비를 이용하여 절연코팅을 실시할 때에 스트립의 온도를 코팅전 수준으로 유지하는 순수조를 통과시켜 응력제거소둔전의 피막외관, 절연성, 밀착성, 내식성 및 용접성을 갖도록 한 무방향성 전기강판의 냉각방법에 관한 것이다.

일반적으로, 무방향성 전기강판은 뛰어난 자기특성을 가지고 있으므로 각종 모터, 소형변압기, 안정기 등의 전기기기의 철심재료로 널리 사용되고 있으며, 수요가가 가공후에 응력제거소둔을 반드시 실시해야만 하는 세미프로세스(Semi-Process) 제품과 수요가가 응력제거소둔을 할 필요가 없는 풀리프로세스(Fully-process) 제품이 그것이다.

상기 세미프로세스 제품은 통상 제강 → 연속주조 → 슬라브 재가열 → 열간압연 → 권취 → 열연판소둔 → 냉간압연 → 소둔 → 경(Skin-Pass)압연 → 절연코팅의 제조공정으로 변형을 받은 상태로 출하되므로 수요가는 제품을 구입하여 원하는 형상으로 제품을 가공한 후에는 그 제품에 맞는 자기특성을 얻기 위하여 응력제거소둔을 실시해야한다.

한편, 풀리프로세스제품은 제강 → 연속주조 → 슬라브 재가열 → 열간압연 → 권취 → 열연판소둔 → 냉간압연 → 최종소둔 → 절연코팅의 제조공정을 통하여 변형이 해소된 상태로 출하되므로 수요가가 응력제거소둔을 하지 않고 사용할 수 있는 장점을 갖는다.

그런데, 이와 같은 무방향성 전기강판을 생산하는 과정에서 절연코팅을 수행하기 전에 스트립의 온도는 특별히 관리되지 않고 있다.

즉, 도 1의 도시와 같이, 절연코팅전에는 대개 210℃ 내외로만 관리되고 있으며, 나아가 수냉식이 아닌 공냉식을 취하고 있어 냉각대(1)를 지난 스트립(2)이 코팅롤(3)까지 이동할 때에 충분한 냉각을 위해 보다 긴 길이를 가져야 하므로 설 비의 길이가 길어짐은 물론 냉각시간도 길어지는 단점을 가졌다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술이 갖는 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출한 것으로, 무방향성 전기강판을 제조할 때에 스트립을 절연코팅하기 전에 수냉대를 구비하여 수냉각시키는 것에 의해 냉각시간을 단축하고, 코팅전 스트립의 온도를 기존보다 현저히 낮게 관리함으로써 스트립 표면에 일정량의 수분을 함유시켜 코팅성을 향상시킴과 동시에 우수한 밀착성, 내식성, 절연성을 확보할 수 있도록 한 무방향성 전기강판의 냉각방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명은 상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 중량%로, 탄소:0.04~0.07%, 규소:2.5~4.0%, 망간:0.05~0.25%, 인:0.03%, 황:0.02%, 알루미늄:0.1%, 질소:0.01%, 잔부 Fe 및 기타 불가피하게 함유되는 불순물로 조성되는 무방향성 전기강판을 0.5mm 두께로 냉간압연한 후 860~1100℃에서 2~4분간 정체시켜 탈탄, 소둔하고, 일정온도로 냉각한 후 코팅롤을 통해 절연코팅하는 무방향성 전기강판의 냉각방법에 있어서; 상기 무방향성 전기강판이 코팅롤을 통해 절연코팅되기 전에 50~80℃로 유지되는 순수조를 통과하도록 하여 코팅전 강판의 온도가 150℃로 유지되도록 한 무방향성 전기강판의 냉각방법을 제공함에 그 특징이 있다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 냉각방법을 설명하기 위해 무방향성 전기강판의 제조 공정중 일부를 보인 공정도이다.

도 2의 도시와 같이, 본 발명 냉각방법은 무방향성 전기강판 스트립(2)이 냉각대(1)를 지나 절연코팅을 위한 코팅롤(3)로 진입되기 전에 기존 공냉식으로 구비되었던 부분을 수냉식으로 전환한 것이다.

이때, 상기 수냉식 구조는 순수가 채워지는 순수조(10)와, 상기 순수조(10)의 하단으로부터 인출된 후 상단으로 연결되도록 배관된 순환배관(14)과, 상기 순환배관(14) 상에 설치된 순환펌프(12)로 구성된다.

즉, 본 발명은 중량%로, 탄소:0.04~0.07%, 규소:2.5~4.0%, 망간:0.05~0.25%, 인:0.03%, 황:0.02%, 알루미늄:0.1%, 질소:0.01%, 잔부 Fe 및 기타 불가피하게 함유되는 불순물로 조성되는 무방향성 전기강판을 0.5mm 두께로 냉간압연한 후 860~1100℃에서 2~4분간 정체시켜 탈탄, 소둔하고, 이어 순수조(10)를 통과시켜 스트립의 온도를 150℃로 유지하되 코팅롤(3)까지 도달시간을 10~18초로 설정한 것에 주된 특징이 있다.

이후, 코팅롤(3)을 거친 스트립은 0.06~0.08mm 두께의 절연피막을 갖고, 후속공정을 계속하여 수행하게 된다.

이처럼, 본 발명은 냉각대(1)를 지난 스트립(2)을 순수조(10)를 통해 수냉시키되 순수조(10)의 순수온도를 70~80℃, 바람직하기로는 50~80℃로 유지시켜 냉각후 스트립의 온도가 150℃에 이르도록 한 것이다.

즉, 기존에는 공냉을 통해 스트립의 온도가 250℃ 이상으로 유지되었지만 본 발명에서는 수냉을 통해 150℃ 정도로 관리되게 된다.

따라서, 피막박리현상이나 피막외관, 절연성, 밀착성, 내식성 및 용접성 등이 급격히 향상되게 된다.

이하, 실시예에 대하여 설명한다.

[실시예 1]

통상적으로 처리되던 무방향성 전기강판을 절연코팅하기 전에 냉각시키는 공정을 수행하게 되는데 비교를 위해 비교재1,2는 기존과 동일한 조건, 즉 공냉방식을 취해 냉각하였고 코팅전 강판 온도가 210℃인 것을 비교재1, 230℃인 것을 비교재2로 하였으며, 또한 동일조건에서 냉각방식을 수냉방식으로 하여 코팅전 강판 온도가 150℃인 것을 발명재1, 160℃인 것을 발명재2로 하였고, 나아가 동일조건에서 냉각방식을 수냉방식으로 하여 코팅전 강판 온도가 210℃인 것을 비교재3, 230℃인 것을 비교재4로 하였다.

이렇게 하여 절연코팅된 강판의 피막외관, 절연성, 밀착성, 내식성, 용접성에 대한 특성을 확인하기 위하여 응력제거소둔(STRESS RELIEF ANNEALING:SRA)을 전,후하여 테스트하였다.

이때, 표면외관은 얼룩, 줄무늬 등을 육안으로 관찰하여 종합적으로 평가하였고, 얼룩과 줄무늬의 유무에 따라 양호, 불량으로 구별하였으며; 절연성은 300 PSI 압력하에서 입력 0.5V, 1.0V의 전류를 통하였을 때 수납전류값으로 평가하되 0.10~0.13Amps이면 양호, 0.14~0.90Amps이면 불량으로 판단하였다.

또한, 밀착성은 시편을 10, 20, 30~100mm 직경을 갖는 원호를 환봉주위에 접하여 180°구부릴 때 피막박리가 없는 최소원호직경으로 평가하되 10mm에서 박리가 되면 양호, 20mm에서 박리가 되면 보통, 30~100mm에서 박리가 되면 불량으로 판단하였다.

그리고, 내식성은 일정기간 동안 실내, 실외에 방치하여 피막표면의 녹발생 유무를 육안으로 관찰하여 양호, 불량을 판단하였으며, 용접성은 TIG용접(용접전류:150A, 전극:순수 텅스텐(구경 3.2mm), 전극 갭:0.35mm, 용접속도:15mm/sec)후 용접비드부에 나타나는 외관형상 및 블로우홀 생성여부를 육안으로 관찰하여 평가하였다.

마지막으로, 피막박리는 SRA후 피막상에 점착테이프(폴리프로필렌)를 붙였다 떼었을 때 나타나는 피막박리분의 부착유무를 육안으로 관찰하여 평가하였다.

그리하여, 상술한 조건에 따른 평가 결과를 하기판 표 1에 나타내었다.

상기 표 1에서와 같이, 본 발명 조건을 만족하는 발명재1,2의 경우는 코팅작업성을 비롯하여 외관, 절연성, 밀착성, 내식성, 용접성 및 내열성(SRA후 피막박리, 절연성이 저하되지 않는 특성)이 우수한 것으로 확인되었다.

반면, 비교재1,2는 물론 본 발명 조건중 일부와 부합되기는 하나 코팅전 냉각온도가 기존과 같도록 유지시켰던 비교재3,4는 서로 거의 대동소이한 결과를 가졌으며, 발명재1,2와 비교될 수 없을 정도로 우수하지 않은 특성들을 가짐이 확인되었다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 무방향성 전기강판을 절연코 팅하기 전에 강판의 냉각온도를 더욱 떨어뜨림으로써 다양한 특성들이 현저히 우수해지는 효과를 제공한다.

Claims

중량%로, 탄소:0.04~0.07%, 규소:2.5~4.0%, 망간:0.05~0.25%, 인:0.03%, 황:0.02%, 알루미늄:0.1%, 질소:0.01%, 잔부 Fe 및 기타 불가피하게 함유되는 불순물로 조성되는 무방향성 전기강판을 0.5mm 두께로 냉간압연한 후 860~1100℃에서 2~4분간 정체시켜 탈탄, 소둔하고, 일정온도로 냉각한 후 코팅롤을 통해 절연코팅하는 무방향성 전기강판의 냉각방법에 있어서;

상기 무방향성 전기강판이 코팅롤을 통해 절연코팅되기 전에 50~80℃로 유지되는 순수조를 통과하도록 하여 코팅전 강판의 온도가 150℃로 유지되도록 한 것을 특징으로 하는 무방향성 전기강판의 냉각방법.
청구항 1에 있어서,

상기 강판이 순수조를 통해 150℃로 냉각된 후 코팅롤까지 도달하는데 걸리는 시간은 10~18 sec로 유지되는 것을 특징으로 하는 무방향성 전기강판의 냉각방법.