KR101128940B1 - 연속 열간압연 공정의 접합부 검출방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연속 열간압연공정에서 선행재와 후행재의 접합부를 정확하게 검출하는 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.
이를 위하여 본 발명은 선행바의 후단부와 후행바의 선단부를 중첩하여 전단접합기로 중첩부를 접합하는 강변형 전단접합을 실시하는 연속 열간압연 공정에 있어서, 상기 전단접합기와 사상압연기 사이에서 이동하는 바의 이동속도를 계산하는 단계;와 상기 바의 이동속도를 이용하여 이동하는 바의 접합부가 상기 전단접합기에서 두께 검출기까지 도달하는데 소요되는 시간을 계산하는 단계; 그리고 상기 이동하는 바의 접합부가 상기 전단접합기 통과하여 상기 두께 검출기까지 도달하기 전에 상기 두께 검출기에 의하여 두께 실적을 읽어 들여 상기 바의 접합부를 판단하는 단계; 를 포함하는 연속 열간압연 공정에서의 전단접합부 검출방법을 제공한다.
연속 열간압연, 전단접합기, 전단접합부, 두께 검출기, 폭 검출기, 코일박스

Description

연속 열간압연 공정의 접합부 검출방법{METHOD FOR DETECTING A CONNECTED PART OF HOT ROLLED STEEL STRIP BY CONTINUOUS HOT ROLLING}
도 1은 본 발명에 따른 강변형 전단접합 방식을 사용하여 연속 열간압연을 실시하는 장치를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 전단접합부 검출방법의 두께 검출기를 적용하기 위한 설명도이다.
도 3은 본 발명에 따른 전단접합부 검출방법의 폭 검출기를 적용하기 위한 설명도이다.
도 4는 본 발명에 따른 전단접합부 판단과정을 설명한 순서도이다.
본 발명은 강판의 열간압연에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 열간압연공정의 조압연 공정과 사상압연 공정 사이에서 압연되고 있는 선, 후 강판을 상호 접합하여 연속으로 압연하는 연속 열간압연에 관한 것이다.
강판을 생산함에 있어서 여러 개의 강판을 접합하여 연속적으로 압연을 하게 되면 고속으로 압연이 가능하여 생산된 강판의 품질이 향상되고 생산성 또한 대폭 적으로 향상된다.
그러나 냉간압연의 경우 압연재의 두께가 얇고 접합에 의하여 강판의 압연강도를 유지할 수 있으나, 열간압연의 경우 압연재의 두께가 두껍고 고온에서 선,후 압연재를 접합하여야 하므로 열간압연 공정에서 연속압연을 실시하기에는 많은 문제점이 있다.
최근 들어서 열간압연공정에서 연속압연을 가능하게 하는 많은 연구가 있어 왔다.
일반적으로 연속 열간압연은 가열한 슬래브를 조압연 공정에서 조압연하고 코일로 권취한 다음 조압연기와 사상압연기 사이에 설치된 코일박스에 조압연된 코일을 저장하고 대기시킨다.
그리고 사상압연중인 선행하는 열간압연재의 진행상태를 판단하여 선행재의 후단과 대기 중인 코일의 선단을 준비된 접합기로 상호 접합하여 선행재와 함께 이와 연결된 후행재를 연속적으로 사상압연하고, 사상압연이 완료된 열간압연재의 선후행 접합부를 권취기 직전에 설치된 고속절단기로 절단하여 연속적으로 열연코일을 생산하는 것이다.
이와 같은 연속 열간압연은 연속해서 열간압연을 실시할 수 있으므로 열간압연을 고속으로 수행할 수 있고, 이와 동시에 바와 바간의 압연시간을 대기시간 없이 연속해서 실시할 수 있으므로 생산성이 대폭적으로 향상되며, 또한 정속압연이 가능하여 코일의 길이방향으로 재질을 균질화 할 수 있어서 재질 편차가 없는 열연코일을 생산할 수 있다.
또한 사상압연기에서 연속적으로 압연이 수행되므로 하나의 코일에서의 선단부와 미단부의 품질을 향상시킬 수 있고, 후단 스탠드의 압하량을 크게 할 수 있어서 압연효율을 높일 수 있다.
이와 같이 연속해서 열간압연을 실시하기 위해서는 연속하는 선행재와 후행재의 접합부를 정확하게 검출하여 고속으로 접합부를 정확하게 절단하여야 한다.
종래의 연속 열간압연을 위한 설비에서 접합부를 접합하는 방식으로는 유도가열을 이용하는 방식과 레이저에 의한 용융 접합방식이 있다. 이러한 유도가열 접합방식이나 레이저 용융접합방식은 접합부와 비접합부 간의 온도차이가 현저하게 나타나기 때문에 이러한 온도차이를 측정하여 접합부를 용이하게 측정할 수 있다.
또 다른 연속 열간압연을 위한 설비에서 접합부를 접합하는 방식으로는 강변형 전단접합 방식이 있다.
강변형 전단접합 방식은 주행하고 있는 선,후행 압연재를 상호 중첩한 다음 중첩부를 전단칼을 이용하여 전단변형시키고 전단과정에서 발생하는 두 전단면의 소성유동변형을 이용하여 접합하는 방식이다.
보다 자세히 강변형 전단접합 방식을 설명하면 먼저, 접합하기 전에 접합할 부분의 산화막을 제거한 후 선행재의 후단부가 하부로 위치하게 하고 후행재의 선단부를 상부로 위치하도록 한 상태에서 겹쳐진 접합부에 강변형 전단접합을 실시하며, 접합이 완료되면 접합시에 생성된 상, 하부의 잔편을 제거하는 공정을 거친 다음 연속해서 사상압연을 실시하게 된다.
이러한 강변형 전단접합 방식의 경우 열을 이용한 접합방식이 아니기 때문에 접합부와 비접합부 간의 온도차이가 거의 나타나지 않아 주행하는 접합부의 정확한 검출이 곤란하다는 문제가 있다.
이와 같이 강변형 전단접합 방식에서 접합부를 정확히 검출하지 못할 경우, 접합부가 사상압연기의 각 스탠드를 통과하는 순간 장력의 불균형이 발생하여 통판성이 불안정하고 심한 경우에는 접합부가 파단이 되는 사고가 발생하게 되어 연속 열간압연을 중단하여야 하고, 또한 열간압연재를 고속으로 절단할 경우 절단위치가 잘못되어 실수율이 떨어지는 문제가 발생하게 된다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 그 목적은 연속 열간압연공정에서 선행재와 후행재의 접합부를 정확하게 검출하는 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 연속 열간압연공정에서 선행재와 후행재의 접합부를 정확하게 검출하여 접합부에서의 압연조건을 제어함으로써 연속하는 선행재의 후단부와 후행재의 선단부인 접합부의 사상압연 통판성을 안정시키고, 고속절단시 접합부에서의 최적위치를 절단하여 압연재의 실수율을 향상시키는 연속 열간압연방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 가열된 슬래브를 조압연하는 조압연기;와 상기 조압연된 바를 코일 상태로 저장하는 코일박스;와 상기 코일박스에서 공급된 선행하는 바의 후단부와 후행하는 바의 선단부를 접합하는 전단접합기; 와 상기 접합된 바를 연속해서 사상압연하는 다수의 사상압연기;와 상기 전단접합기와 상기 사상압연기의 사이에 설치되어 상기 접합된 바 접합부의 단차를 이용하여 이동하는 바의 두께 편차를 검출하는 두께 검출기;와 상기 사상압연된 스트립을 코일 권취를 위한 길이로 절단하는 절단기; 그리고 상기 절단된 스트립을 권취하는 권취기를 포함하는 연속 열간압연설비를 제공한다.
이러한 본 발명은 두께 검출기로 광학 검출기 또는 전자기파 검출기를 사용하고 전자기파 검출기는 γ-ray 두께 검출기 또는 X-ray 두께 검출기를 사용하는 것이 바람직하다.
더욱이 본 발명에 의한 상기 연속 열간압연설비는 상기 사상압연기와 상기 절단기사이에 설치되어 상기 스트립 접합부의 폭 편차를 검출하는 폭 길이 검출기를 추가로 설치하여 앞에서 설명한 두께 검출기와 함께 사용하거나 폭 길리 검출가만 별도로 설치하여 사용할 수 있다.
이러한 폭 길이 검출기로는 γ-ray 폭 길이 검출기 또는 X-ray 폭 길이 검출기를 사용하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명은 본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여, 선행바의 후단부와 후행바의 선단부를 중첩하여 전단접합기로 중첩부를 접합하는 강변형 전단접합을 실시하는 연속 열간압연 공정에 있어서, 상기 전단접합기와 사상압연기 사이에서 이동하는 바의 이동속도를 계산하는 단계;와 상기 바의 이동속도를 이용하여 이동하는 바의 접합부가 상기 전단접합기에서 두께 검출기까지 도달하는데 소요되는 시간을 계산하는 단계; 그리고 상기 이동하는 바의 접합부가 상기 전단접합기 통과하여 상기 두께 검출기까지 도달하기 전에 상기 두께 검출기에 의하여 두께 실적을 읽어 들여 상기 바의 접합부를 판단하는 단계; 를 포함하는 연속 열간압연 공정에서의 전단접합부 검출방법을 제공한다.
더욱기 본 발명에 의한 전단접합부 검출방법은 사상압연기와 절단기 사이에 설치된 스트립의 폭 길이 검출장치를 이용하여 스트립의 접합부를 정확히 측정하는 방법을 추가로 제공한다.
이러한 본 발명에 의한 폭 길이 검출장치를 이용한 스트립의 접합부 검출방법은 상기 두께 검출장치에 의한 바 접합부 검출방법과 병행하여 사용할 수도 있고, 폭 길이 검출장치를 이용한 스트립의 접합부 검출방법만 사용할 수도 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 강변형 전단접합 방식을 사용하여 연속 열간압연을 실시하는 장치를 나타낸 개략도이다.
도 1에 나타난 바와 같이 본 발명에 따른 연속 열간압연을 실시하는 장치는 크게 가열된 슬래브(30)를 조압연하는 조압연기(10)와, 조압연된 바를 코일 상태로 저장하는 코일박스(11)와, 선행하는 바(34)와 후행하는 바(32)를 접합하는 전단접합기(12)와, 접합된 바를 연속해서 사상압연하는 다수의 사상압연기(13)와, 사상압연된 스트립(36)을 냉각하는 냉각장치(14)와, 냉각된 스트립(36)을 적당한 길이로 절단하는 절단기(15) 그리고 사상압연된 스트립(36)을 권취하는 권취기(16)로 이루어진다.
여기서 압연되고 있는 압연재를 열간압연 공정 순서에 따라 각각 다르게 호 칭하며, 사상압연기를 통과하기 이전의 압연재를 바(32, 34)라고 하며, 사상압연기를 통과한 압연재를 스트립(36)으로 정의한다.
이러한 연속 열간압연을 실시하는 장치에서 본 발명의 중요한 특징은 전단접합기(12)와 사상압연기(13)사이에 접합된 바의 두께 편차를 검출하는 두께 검출기(20)가 설치되어 있다는 점과, 사상압연기(13)와 절단기(15)사이에 스트립의 폭 편차를 검출하는 폭 길이 검출기(22)가 설치되어 있다는 점이다.
이와 같이 본 발명의 특징인 두께 검출기(20)와 폭 길이 검출기(22)를 연속 열간압연장치에 설치하여 접합부의 위치를 검출하는 것은 다음과 같은 강변형 전단접합방식의 특징을 이용한 것이다.
즉, 강변형 전단접합방식은 유도가열 접합방식이나 레이저 용융접합방식과는 다르게 선행바(34)의 후단부와 후행바(32)의 선단부를 중첩하여 전단접합기(12)로 접합할 경우 접합부에는 도2와 같은 단차(38)가 발생하게 된다.
이러한 단차(38)는 전단접합기(12)의 접합부가 경사지게 접합되는 특성에 따라 사상압연을 하기 이전의 선행바(34) 또는 후행바(32)의 두께(a)에 비하여 접합부(38)의 두께(b)는 바두께(34,32)의 50 ～ 70%에 불과하게 된다.
이상과 같이 접합부(38) 두께 편차는 접합부가 사상압연기를 통과하기 이전에 정확히 측정할 수 있으므로 본 발명에서 두께 검출기(20)는 전단접합기(12)와 사상압연기(13)사이에 설치하는 것이 바람직하다.
그리고 이와 같은 전단접합에 따른 바 접합부(38)의 두께 변화는 광학 또는 전자기파 검출기(20)로 검출하여 접합부를 정확하게 검출할 수 있다. 이때 사용하 는 두께 검출기(20)는 γ-ray 두께 검출기 또는 X-ray 두께 검출기를 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 강변형 전단접합방식은 유도가열 접합방식이나 레이저 용융접합방식과는 다르게 선행바(34)의 후단부와 후행바(32)의 선단부를 중첩하여 전단접합기(12)로 접합하고 사상압연을 할 경우 접합부에는 도3과 같은 폭방향의 폭 길이차이(39, c, d 참조)가 발생하게 된다.
이러한 폭 길이차(39)는 다음과 같은 이유로 발생하게 된다.
즉, 전단접합기(12)를 통과한 접합부(38)는 그 두께(b)가 바두께(34,32)의 50 ～ 70%에 불과하고, 접합선이 경사지게 형성되지만, 사상압연이 진행됨에 따라 접합부의 단차(38)는 없어지게 되고 그 후 접합부의 경사진 접합선 또한 그 경사도가 증가하여 적어도 사상압연기의 3패스 압연이 끝나게 되면 두께 방향으로 90%의 접합율을 확보할 수 있게 된다.
이러한 이유로 사상압연이 진행되는 동안 접합부가 파단되거나 균열이 발생하지는 않지만 접합부(38)가 용융에 의한 접합이 아니라 소성유동변형에 의한 접합이므로 사상압연기의 6 또는 7 패스 압연이 끝나게 되면 접합부의 폭방향으로 양 모서리 부분이 조금씩 벌어지는 폭 길이차이(39)가 3～20% 정도 발생하게 된다.
이러한 이유로 접합부(38)의 폭 길이 편차는 접합부가 사상압연기를 통과한 다음에 정확히 측정할 수 있으므로 본 발명에서 폭 길이 검출기(22)는 사상압연기(13)와 절단기(15)사이에 설치하는 것이 바람직하다.
그리고 이와 같은 전단접합 후 사상압연을 하고 사상압연 공정에서 발생하는 스트립의 폭 길이차이(39)의 변화는 광학 또는 전자기파 검출기(22)로 검출하여 접합부를 정확하게 검출할 수 있다. 이때 사용하는 폭 길이 검출기(22)는 γ-ray 폭 길이 검출기 또는 X-ray 폭 길이 검출기를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명은 이상과 같이 전단접합방식에 의한 연속 열간압연시 열간압연 과정에서 바 또는 스트립의 두께 또는 폭 길이의 편차를 측정하여 접합부의 위치를 정확하게 검출할 수 있게 한다.
이하에서는 이상과 같은 본 발명에 따른 두께 검출기(20) 및/또는 폭 길이 검출기(22)를 이용하여 연속 열간압연 바의 접합부가 사상압연기의 각 스탠드를 통과하는 순간에 접합부 검출 불량으로 인한 통판성 불안정을 방지하고 또한 고속 절단시에 접합부를 정확히 절단할 수 있게 하는 방법을 상세히 설명한다.
먼저, 연속 열간압연 공정에서 전단접합기(12)를 통과한 접합부(38)가 전단접합기(12)와 사상압연기(13) 사이에서 이동하는 바(34)의 이동속도를 계산하고 아울러 전단접합기(12)를 통과한 접합부(38)가 사상압연기(13)과 절단기(15) 사이에서 이동하는 스트립(36)의 이동속도를 계산한다.
이 때 바(34)의 이동속도는 하기 수학식 1에 따라 계산한다.
Figure 112004062093233-pat00001
여기서 최초 스탠드의 압하율은 다음과 같이 계산한다.
Figure 112004062093233-pat00002
그리고 스트립(36)의 이동속도는 하기 수학식 2에 따라 계산한다.
Figure 112004062093233-pat00003
여기서 최종 스탠드 선진율은 다음과 같이 계산한다
Figure 112004062093233-pat00004
본 발명에서 바의 이동속도와 스트립의 이동속도는 상기 수학식 1과 수학식2에 의하여 계산하지만, 바의 속도 측정기 및/또는 스트립 속도측정기를 설치하여 바의 이동속도와 스트립의 이동속도를 측정하고 이 측정치를 사용할 수도 있다.
다음, 이상에서 측정한 바의 이동속도를 이용하여 이동하는 바의 접합부 가 전단접합기(12)에서 두께 검출기(20)까지 도달하는데 소요되는 시간을 하기 수학식 3에 따라 계산한다.
Figure 112004062093233-pat00005
다음, 이상에서 측정한 스트립의 이동속도를 이용하여 이동하는 스트립의 접합부가 사상압연기(13)의 최종스탠드에서 폭 길이 검출기(22)까지 도달하는 시간을 하기 수학식 4을 통하여 계산한다.
Figure 112004062093233-pat00006
다음, 이동하는 바(34)의 접합부가 전단접합기(12) 통과하여 두께 검출기 (20)까지 도달하기 전에 두께 검출기(20)에 의하여 두께 실적을 읽어 들여 바(34)의 접합부(38)를 판단한다.
이때, 두계 검출기(20)에서 두께 실적을 읽어들이기 시작하는 시간은 전단접합기(12)에서 두께 검출기(20)까지 도달하는 시간에서 일정시간, 예를 들면 0.2～2.0초,를 제외한 값을 적용하는 것이 바람직하다. 그리고 두께 검출기(20)로부터 두께 실적을 읽어 들이는 주기는 0.001～0.05초가 바람직하다.
전단접합기(12)를 통과한 시점으로부터 두께 검출기(20)까지 도달하는 시간에서 일정시간을 제외한 다음, 앞서 측정한 두께 실적을 일정한 주기로 읽어 들이고 이러한 두께 실적을 기준으로 하여 선행바(34)또는 후행바(32)의 최초두께(도2의 a)와 비교하여 이 보다 30%이상 얇은 부분이 적어도 2개 이상 n개까지 연속적으로 발생된 이후 다시 두꺼워 지는 시점에 접합부(38)를 판단한다.
이러한 접합부(38)의 판단은 선행바(34)또는 후행바(32)의 최초두께(도2의 a) 보다 30%이상 얇은 부분의 개수(n)를 2로 나눈 다음 1을 더한 값에 일정주기를 곱한 값이 두께 검출기(20)로부터 접합부가 진행된 시간이 된다.
다음, 이동하는 스트립(36)의 접합부가 사상압연기(13)의 최종스탠드를 통과하여 폭 길이 검출기(22)까지 도달하기 전에 폭 길이 검출기(22)에 의하여 폭 길이 실적을 읽어 들여 스트립(36)의 접합부(39)를 판단한다.
이때, 폭 길이 검출기(22)로부터 폭 길이 실적을 읽어 들이기 시작하는 시간은 사상압연기(13)의 최종스탠드에서 폭 길이 검출기(22)까지 도달하는 시간에서 일정시간, 예를 들면 0.1～2.0초,를 제외한 값을 적용하는 것이 바람직하다. 그리 고 폭 길이 검출기(22)로부터 폭 길이 실적을 읽어 들이는 주기는 0.001～0.05초가 바람직하다.
사상압연기(13)의 최종 스탠드를 통과한 시점으로부터 폭 길이 검출기(22)까지 도달하는 시간에서 0.1～2.0초를 제외한 다음, 앞서 측정한 폭 길이 실적을 일정한 주기로 읽어 들이고 이러한 폭 길이 실적을 기준으로 하여 선행바(34)또는 후행바(32)의 최초 폭 길이(도3의 c)와 비교하여 이 보다 3%이상 좁아지는 부분이 적어도 2개 이상 n개까지 연속적으로 발생된 이후 다시 넓어지는 시점에서 접합부(39)를 판단한다.
이러한 접합부(39)의 판단은 선행바(34)또는 후행바(32)의 최초 폭길이(도3의 c) 보다 3%이상 좁아지는 부분의 개수(n)를 2로 나눈 다음 1을 더한 값에 일정주기를 곱한 값이 폭 길이 검출기(22)로부터 접합부가 진행된 시간이 된다.
이상과 같이 두께 검출기(20) 및/또는 폭 길이 검출기(22)로부터 접합부가 진행된 시간을 이용하여 연속하는 압연재의 접합부의 위치를 정확하게 검출할 수 있으므로 연속하는 선행바의 후단부와 후행바의 선단부인 접합부의 사상압연기 통판성이 안정되고 또한 고속 절단시 접합부에서의 최적위치를 절단하여 높은 실수율을 확보 할 수 있게 된다.
이상과 같은 본 발명에 따른 접합부 판단과정을 도4에 나타내었다.
이하에서는, 이상에서 설명한 본 발명의 접합부 판단방법을 이용하여 연속 열간압연을 실시한 실시예를 설명한다.
<실시예>
본 실시예에서 사용한 연속 열간압연설비의 사상압연기는 스탠드가 7대라고 가정하고, 최초 스탠드의 속도는 120mpm에 압하율이 50%라고 하고 최종 스탠드의 속도는 1100mpm에 압하율은 15%라 가정한다.
이러한 조건에서 바의 이동속도를 계산하면, 수학식 1에 의하여 [120×(1.0-0.5)]으로 계산되므로 바의 이동속도는 60mpm이 된다.
다음, 스트립의 이동속도를 계산한다. 이를 위하여 먼저, 수학식 2에 있는 선진율을 계산하면 주어진 조건에 의하여[
Figure 112004062093233-pat00007
] 이 되므로 선진율은 3.7%가 된다. 이와 같이 계산한 선진율을 이용하여 스트립의 이동속도를 계산하면 [1100×(1.0+0.037)]이므로 스트립의 이동속도는 1141mpm이 된다.
또한 전단접합기(12)로부터 두께 검출기(20)까지의 거리를 4m라 가정하고, 사상압연기(13)의 최종 스탠드에서 폭 길이 검출기(22)까지의 거리를 6m라고 가정하고 접합부가 각 검출기까지 도달하는 시간을 계산한다.
이러한 조건에서 각 검출기까지 도달하는 시간은, 전단접합기(12)로부터 두께 검출기(20)까지 도달하는 시간은 수학식 3에 의하여 [4/60]이므로 0.06667분 즉, 4초이며, 사상압연기(13)의 최종 스탠드에서 폭 길이 검출기(22)까지 도달하는 시간은 수학식 4에 의하여 [6/1141]이므로 0.00526분 즉, 0.316초가 된다.
그리고 두께 검출기(20)로부터 두께 실적을 읽어들이기 시작하는 시간은 전단접합기(12)에서 두께 검출기(20)까지 도달하는 시간에서 1.0초를 제외한 값을 적용하고, 두께 검출기(20)로부터 두께 실적을 읽어들이는 주기를 0.01초로 적용한다고 가정하면, 두께 검출기(20)로부터 두께 실적을 읽어들이는 시간은 [4.0-1.0]초 이므로 3.0초 즉, 전단접합기(12)를 통과한 시점으로부터 3.0초후가 된다.
또한 이러한 시점에서 0.01초 주기로 두께 실적을 읽어들인 결과 최초 바의 두께(도 2의 a 참조) 30mm 보다 30% 이상 얇은 17.0mm, 16.5mm, 16.0mm, 16.2mm, 16.6mm, 16.9mm 로 6개 연속적으로 발생된 다음, 최초 두께와 비슷한 두께인 30.5mm로 측정되는 시점에서 두께 검출기(20)로부터 접합부가 진행된 시간은 [(6/2+1)×0.01]이 되므로 0.04초가 된다.
그리고 폭 길이 검출기(22)로부터 폭 길이 실적을 읽어 들이기 시작하는 시간은 최종 스탠드에서 폭 길이 검출기(22)까지 도달하는 시간에서 0.1초를 제외한 값을 적용하고, 폭 길이 검출기(22)로부터 폭 길이 실적을 읽어들이는 주기를 0.005초로 적용한다고 가정하면, 폭 길이 검출기(22)로부터 폭 길이 실적을 읽어들이기 시작하는 시간은 [0.316-0.1]이므로 0.216초 즉, 사상압연기의 최종스탠드를 통과한 시점으로부터 0.216초 후가 된다.
또한 이러한 시점에서 0.005초 주기로 폭 길이 실적을 읽어들인 결과 모재폭(도 3의 c참조)의 길이 1219mm보다 3% 이상 좁은 1165mm, 1160mm, 1155mm, 1155mm, 1162mm, 1167mm 로 6개 연속적으로 발생된 다음 최초 모재폭과 비슷한 폭인 1220mm가 측정되는 시점에서 폭 길이 검출기(22)로부터 접합부가 진행된 시간은 [(6/2+1)×0.005]이므로 0.02초가 된다.
이상 설명한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연속 열간압연에서의 접합부 판단방법은 앞서 설명한 사항에 한정되는 것은 아니고 본 발명의 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 연속 열간압연에서의 접합부 판단방법을 이용하여 연속 열간압연을 실시할 경우, 접합부의 위치를 정확하게 검출할 수 있기 때문에 사상압연기의 통판성을 안정시키고 이와 함께 고속 절단시 접합부의 최적위치를 절단하여 실수율을 현저히 향상시킬 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 연속 열간압연에서의 접합부 판단방법은 연속 열간압연에서 연속하는 선행재의 후단부와 후행재의 선단부인 접합부를 정확하게 검출하고, 이 정보를 이용하여 접합부에서의 압연조건을 변화시킴으로써 이 접합부가 사상압연기의 각 스탠드를 통과하는 순간에 장력의 불균형으로 인한 통판성이 불안정해 지는 것을 최소화 할 수 있다는 기술적 효과가 있다.
또한 본 발명은 이와 같이 접합부의 압연조건을 정확히 제어함으로써 접합부가 판단되는 사고를 방지할 수 있고, 이러한 사고로 인하여 열간압연이 중단되는 문제를 해결할 수 있어서 열간압연을 원활히 실시할 수 있게 하는 기술적 효과가 있다.

Claims (23)

  1. 가열된 슬래브를 조압연하는 조압연기; 상기 조압연된 바를 코일 상태로 저장하는 코일박스; 상기 코일박스에서 공급된 선행하는 바의 후단부와 후행하는 바의 선단부를 접합하는 전단접합기; 상기 접합된 바를 연속해서 사상압연하는 다수의 사상압연기; 상기 전단접합기에 의해 접합된 바의 접합부의 위치를 검출하는 두께 검출기; 상기 사상압연된 스트립을 코일 권취를 위한 길이로 절단하는 절단기; 상기 절단된 스트립을 권취하는 권취기를 포함하고,
    상기 전단접합기는 선행하는 바의 후단부와 후행하는 바의 선단부를 중첩하고 전단칼을 이용하여 전단변형시켜 접합하는 강변형 전단 접합 구조이고,
    상기 두께 검출기는 상기 전단접합기와 상기 사상압연기의 사이에 설치되어 상기 사상압연 전에 접합된 바 접합부의 단차를 이용하여 이동하는 바의 두께 편차를 검출하여 바의 접합부를 검출하는 구조의 연속 열간압연설비.
  2. 제1항에서,
    상기 두께 검출기는 광학 검출기 또는 전자기파 검출기인 것을 특징으로 하는 연속 열간압연설비.
  3. 제2항에서,
    상기 전자기파 검출기는 γ-ray 두께 검출기 또는 X-ray 두께 검출기인 것을 특징으로 하는 연속 열간압연설비.
  4. 제3항에서,
    상기 연속 열간압연설비는
    상기 사상압연기와 상기 절단기사이에 설치되어 상기 스트립 접합부의 폭 편차를 검출하는 폭 길이 검출기를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 연속 열간압연설비.
  5. 제4항에서,
    상기 폭 길이 검출기는 광학 검출기 또는 전자기파 검출기인 것을 특징으로 하는 연속 열간압연설비.
  6. 제5항에서,
    상기 전자기파 검출기는 γ-ray 폭 길이 검출기 또는 X-ray 폭 길이 검출기인 것을 특징으로 하는 연속 열간압연설비.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 선행바의 후단부와 후행바의 선단부를 중첩하여 전단접합기로 중첩부를 접합하는 강변형 전단접합을 실시하는 연속 열간압연 공정에 있어서,
    상기 전단접합기와 전단접합기를 거쳐 접합된 바를 연속해서 사상압연하는 사상압연기 사이에서 이동하는 바의 이동속도를 계산하는 단계;
    상기 바의 이동속도를 이용하여 이동하는 바의 접합부가 상기 전단접합기에서 두께 검출기까지 도달하는데 소요되는 시간을 계산하는 단계;
    상기 이동하는 바의 접합부가 상기 전단접합기 통과하여 상기 두께 검출기까지 도달하기 전에 상기 두께 검출기에 의하여 두께 실적을 읽어 들여 상기 바의 접합부를 판단하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 바의 이동속도는 하기 수학식 1에 따라 계산하는 것을 특징으로 하는 연속 열간압연 공정에서의 전단접합부 검출방법.
    [수학식 1]
    Figure 112011068468615-pat00008
    여기서, 최초 스탠드의 압하율은 다음과 같이 계산한다.
    Figure 112011068468615-pat00009
  10. 삭제
  11. 제 9항에서,
    상기 바의 접합부가 상기 전단접합기에서 상기 두께 검출기까지 도달하는데 소요되는 시간은 하기 수학식 3에 따라 계산하는 것을 특징으로 하는 연속 열간압연 공정에서의 전단접합부 검출방법.
    [수학식 3]
    Figure 112011068468615-pat00010
  12. 제 11항에서,
    상기 두께 실적은 상기 전단접합기에서 상기 두께 검출기까지 도달하는 시간에서 0.2～2.0초를 제외한 다음 두께 실적을 읽어 들이기 시작하고, 두께 검출기로 부터 두께 실적을 읽어 들이는 주기는 0.001～0.05초인 것을 특징으로 하는 연속 열간압연 공정에서의 전단접합부 검출방법.
  13. 제 12항에서,
    상기 접합부를 판단하는 단계는 상기 선행바 또는 상기 후행바의 최초두께와 비교하여 이 보다 30%이상 얇은 부분이 적어도 2개 이상 연속적으로 발생된 이후 다시 두꺼워 지는 시점에서 상기 접합부를 판단하는 것을 특징으로 하는 연속 열간압연 공정에서의 전단접합부 검출방법.
  14. 제 13항에서
    상기 전단접합부 검출방법은
    상기 사상압연기와 절단기 사이에서 이동하는 스트립의 이동속도를 계산하는 단계;
    상기 스트립의 이동속도를 이용하여 이동하는 스트립의 접합부가 상기 사상압연기의 최종스탠드에서 폭 길이 검출기까지 도달하는 시간을 계산하는 단계;
    상기 이동하는 스트립의 접합부가 상기 사상압연기의 최종스탠드를 통과하여 상기 폭 길이 검출기까지 도달하기 전에 상기 폭 길이 검출기를 이용하여 폭 길이 실적을 읽어 들여 상기 스트립의 접합부를 판단하는 단계;
    를 더욱 포함하는 연속 열간압연 공정에서의 전단접합부 검출방법.
  15. 제 14항에서,
    상기 스트립의 이동속도는 하기 수학식 2에 따라 계산하는 것을 특징으로 하는 연속 열간압연 공정에서의 전단접합부 검출방법.
    [수학식 2]
    Figure 112004062093233-pat00011
    여기서 최종 스탠드 선진율은 다음과 같이 계산한다
    Figure 112004062093233-pat00012
  16. 제 15항에서,
    상기 스트립의 접합부가 상기 사상압연기의 최종스탠드에서 상기 폭 길이 검출기까지 도달하는 시간은 하기 수학식 4에 따라 계산하는 것을 특징으로 하는 연속 열간압연 공정에서의 전단접합부 검출방법.
    [수학식 4]
    Figure 112004062093233-pat00013
  17. 제 16항에서,
    상기 폭 길이 실적은 사상압연기의 최종스탠드에서 폭 길이 검출기까지 도달하는 시간에서 0.1～2.0초를 제외한 다음 폭 길이 실적을 읽어 들이기 시작하고, 상기 폭 길이 검출기로부터 상기 폭 길이 실적을 읽어 들이는 주기는 0.001～0.05 초인 것을 특징으로 하는 연속 열간압연 공정에서의 전단접합부 검출방법.
  18. 제 17항에서,
    상기 스트립 접합부를 판단하는 단계는 상기 선행바 또는 상기 후행바의 최초 폭 길이와 비교하여 이 보다 3%이상 좁아지는 부분이 적어도 2개 이상 연속적으로 발생된 이후 다시 넓어지는 시점에서 상기 스트립 접합부를 판단하는 것을 특징으로 하는 연속 열간압연 공정에서의 전단접합부 검출방법.
  19. 선행바의 후단부와 후행바의 선단부를 중첩하여 전단접합기로 중첩부를 접합하는 강변형 전단접합을 실시하는 연속 열간압연 공정에 있어서,
    상기 전단접합기를 거쳐 접합된 바를 연속해서 사상압연하는 사상압연기와 사상압연된 스트립을 절단하는 절단기 사이에서 이동하는 스트립의 이동속도를 계산하는 단계;
    상기 스트립의 이동속도를 이용하여 이동하는 스트립의 접합부가 상기 사상압연기의 최종스탠드에서 폭 길이 검출기까지 도달하는 시간을 계산하는 단계;
    상기 이동하는 스트립의 접합부가 상기 사상압연기의 최종스탠드를 통과하여 상기 폭 길이 검출기까지 도달하기 전에 상기 폭 길이 검출기를 이용하여 폭 길이 실적을 읽어 들여 상기 스트립의 접합부를 판단하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 스트립의 이동속도는 하기 수학식 2에 따라 계산하는 것을 특징으로 하는 연속 열간압연 공정에서의 전단접합부 검출방법.
    [수학식 2]
    Figure 112011068468615-pat00014
    여기서 최종 스탠드 선진율은 다음과 같이 계산한다
    Figure 112011068468615-pat00015
  20. 삭제
  21. 제 19항에서,
    상기 스트립의 접합부가 사상압연기의 최종스탠드에서 상기 폭 길이 검출기까지 도달하는 시간은 하기 수학식 4에 따라 계산하는 것을 특징으로 하는 연속 열간압연 공정에서의 전단접합부 검출방법.
    [수학식 4]
    Figure 112011068468615-pat00016
  22. 제 21항에서,
    상기 폭 길이 실적은 사상압연기의 최종스탠드에서 폭 길이 검출기까지 도달하는 시간에서 0.1～2.0초를 제외한 다음 폭 길이 실적을 읽어 들이기 시작하고, 상기 폭 길이 검출기로부터 상기 폭 길이 실적을 읽어 들이는 주기는 0.001～0.05초인 것을 특징으로 하는 연속 열간압연 공정에서의 전단접합부 검출방법.
  23. 제 22항에서,
    상기 스트립 접합부를 판단하는 단계는 상기 선행바 또는 상기 후행바의 최초 폭 길이와 비교하여 이 보다 3%이상 좁아지는 부분이 적어도 2개 이상 연속적으로 발생된 이후 다시 넓어지는 시점에서 상기 스트립 접합부를 판단하는 것을 특징으로 하는 연속 열간압연 공정에서의 전단접합부 검출방법.
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