KR101237080B1 - 소재의 열간압연 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 소재의 열간압연 방법에 관한 것으로서, 소재를 예열시키는 예열단계, 소재의 고용체 형성온도까지 소재를 가열시키는 가열단계, 소재를 고용체 형성온도 이상으로 유지시키는 유지단계 및 소재를 고용체 형성온도 이하에서 균열시키는 균열단계를 포함함에 그 특징이 있다.
본 발명에 따르면 가열로 추출 후 및 조압연 추출 후의 공냉 대기를 생략함으로써 생산성을 획기적으로 향상시킬 수 있으며, 소재의 표면과 내부, 중심부와 에지부의 온도 편차를 줄여 공정불량을 감소시키고, 고강도, 저온에서의 인성이 우수한 강재(강판)를 제조할 수 있다.

Description

소재의 열간압연 방법{Hot rolling method for steel sheet}
본 발명은 소재의 열간압연 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 생산성이 우수하고, 고품질의 강재 생산이 가능한 소재의 열간압연 방법에 관한 것이다.
일반적으로 강판을 제조하기 위해서는 가열로에서 가열된 슬라브를 조압연기에서 1차로 압연하고, 사상압연기에서 소비자가 원하는 두께로 2차로 압연한 다음 권취기에 감겨진다. 즉, 슬라브는 가열로에서 배출된 다음, 롤러에 의해 조압연기로 이송되고, 조압연기에 의해 복수 회 압연된 다음, 사상압연기를 통과하면서 원하는 두께로 압연되는 것이 일반적이다.
상기한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.
본 발명은 생산성을 획기적으로 향상시킬 수 있으며, 강도, 저온인성 등의 강재품질을 향상시킬 수 있는 소재의 열간압연 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 소재의 열간압연 방법은: 소재를 예열시키는 예열단계; 상기 소재의 고용체 형성온도까지 상기 소재를 가열시키는 가열단계; 상기 소재를 고용체 형성온도 이상으로 유지시키는 유지단계; 및 상기 소재를 고용체 형성온도 이하에서 균열시키는 균열단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 가열단계는 제1가열단계와 상기 제1가열단계의 승온속도보다 작은 승온속도로 승온되는 제2가열단계를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 균열단계를 마친 소재가 상기 가열로에서 추출될 때, 상기 소재의 온도가 상기 고용체 형성온도보다 50℃ ~ 100℃ 낮을 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 소재의 열간압연 방법은: 가열로에서 가열된 소재를 조압연기에 진입시키는 단계; 상기 조압연기 출측으로 나온 소재를 대기시키는 제1대기단계; 및 상기 조압연기 입측으로 나온 소재를 대기시키는 제2대기단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 제2대기단계 이후 상기 조압연기의 출측 또는 입측으로 나온 소재를 대기시키는 대기단계들을 복수 회 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1대기단계, 제2대기단계 및 대기단계들의 대기시간은 1초 ~ 20초일 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1대기단계, 제2대기단계 및 대기단계들의 대기시간은 조압연이 진행될수록 짧아질 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 소재의 열간압연 방법은: 소재를 예열시키는 예열단계와, 상기 소재를 고용체 형성온도로 가열시키는 가열단계와, 상기 소재를 고용체 형성온도 이상으로 유지시키는 유지단계와, 그리고 상기 고용체 형성온도 이하에서 상기 소재를 균열시키는 균열단계를 포함하는 가열로 공정; 상기 가열로에서 가열된 소재를 조압연기에 진입시키는 단계와, 상기 조압연기 출측으로 나온 소재를 대기시키는 제1대기단계와, 그리고 상기 조압연기 입측으로 나온 소재를 대기시키는 제2대기단계를 포함하는 조압연 공정; 상기 소재를 사상압연하는 사상압연 공정; 및 상기 소재를 권취하는 권취 공정을 포함한다.
바람직하게는, 상기 가열단계는 제1가열단계와 상기 제1가열단계의 승온속도보다 작은 승온속도로 승온되는 제2가열단계를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 균열단계를 마친 소재가 상기 가열로에서 추출될 때의 가열로 추출온도가 상기 고용체 형성온도보다 50℃ ~ 100℃ 낮을 수 있다.
바람직하게는, 상기 조압연 공정은 상기 제2대기단계 이후 상기 조압연기의 출측 또는 입측으로 나온 소재를 대기시키는 대기단계들을 복수 회 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1대기단계, 제2대기단계 및 대기단계들의 대기시간은 조압연이 진행될수록 짧아질 수 있다.
바람직하게는, 상기 조압연 공정 후, 조압연 추출온도가 상기 소재의 재결정온도보다 0℃ ~ 20℃ 낮을 수 있다.
본 발명에 따르면 가열로 추출 후 및 조압연 추출 후의 공냉 대기를 수행하지 않아 생산성을 획기적으로 향상시킬 수 있으며, 소재의 표면과 내부, 중심부와 에지부의 온도 편차를 줄여 공정불량을 감소시키고, 고강도, 저온에서의 인성이 우수한 강재(강판)를 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재의 열간압연 방법을 설명하기 위한 압연장치의 개략 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가열로 공정의 온도 프로파일을 나타낸 도면이다.
도 3은 가열로 공정을 마친 소재의 폭 방향 온도 프로파일을 나타낸 도면이다.
도 4는 소재의 상향 불량을 설명하기 위한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 조압연 공정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 6은 조압연 공정 중 대기시간과 소재의 온도구배 관계를 나타낸 그래프이다.
도 7은 조압연 공정을 마친 후 소재의 두께 방향의 온도 분포를 나타낸 도면이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 소재의 열간압연 방법의 일 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재의 열간압연 방법을 설명하기 위한 압연장치의 개략 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가열로 공정의 온도 프로파일을 나타낸 도면이며, 도 3은 가열로 공정을 마친 소재의 폭 방향 온도 프로파일을 나타낸 도면이다. 또한, 도 4는 소재의 상향 불량을 설명하기 위한 개념도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 조압연 공정을 설명하기 위한 개념도이며, 도 6은 조압연 공정 중 대기시간과 소재의 온도구배 관계를 나타낸 그래프이고, 도 7은 조압연 공정을 마친 후 소재의 두께 방향의 온도 분포를 나타낸 도면이다.
본 발명에 따른 소재의 열간압연 방법은 API(American Petroleum Institute) 강재(강판)를 제조하는 데 유용할 수 있다. 이러한 API 강재는 송유관이나 유정관 등 석유 수송이나 채굴 등에 사용되는 소재를 일컫는 용어이다.
석유산업에 관련된 소재의 여러가지 규격은 API 규격집에서 규정하는데, API 규격집에 정의된 송유관용 철강소재를 API재라고도 일컫는다. 대부분의 API재는 원유 수송 효율을 높이기 위해 고압의 송유관에 적합한 후물, 고강도의 철강재로 이루어진다.
또한 석유채굴 환경 및 수송환경의 가혹화에 따라 보증 기준이 날로 까다로와지고 있으며, 특히 영하 -30℃ ~ 0℃에서 우수한 저온 인성값을 요구한다. 이러한 극후물, 고강도, 저온인성 등의 특성이 요구되기 때문에 가열로에서의 승온 이력, 조압연 추출 온도 등의 공정 조건이 다른 소재에 비하여 엄격한 관리를 요한다.
이하, 특별한 언급이 없는 한 API재를 기준으로 설명하도록 하나, 본 발명은 이러한 API재 외의 다른 강판을 제조하는데 적용될 수 있음은 물론이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 압연장치는 가열로(102), 사이징 프레스(104), 조압연기(106), 에지히터(108), 디스케일러(110), 사상압연기(112), 런아웃테이블(114), 냉각부(116) 또는 권취기(118) 등을 포함할 수 있다.
본 발명에서 슬라브(Slab), 바(Bar), 스트립(Strip) 등의 재료를 가리키는 용어로 소재(S)를 사용하도록 한다. 상기 소재(S)의 형태는 일정하지 않고 열간압연을 진행하는 동안에 그 두께, 길이 등이 변경될 수 있다. 가열로(102)에 장입되기 전의 소재(S)는 연주공장 또는 분괴공장 등에서 이송된 슬라브일 수 있으며, 조압연 후에는 바, 사상압연 후에는 스트립으로 불릴 수 있으며, 이들을 통칭하는 용어로 '소재'를 사용하도록 한다.
가열로(102)는 소재(S)를 열간압연하기 위해 (재)가열하는 로(Reheating furnace)로서, 가열로(102)에 사용되는 연료로는 중유, 천연가스, 코크스 가스 등이 사용될 수 있다. 가열로(102)에서의 가열온도(최고 승온온도)는 소재(S)의 재질, 형태 등에 따라 달라질 수 있으나 1,100℃ ~ 1,300℃일 수 있다. 바람직하게는 소재(S)를 구성하는 강재의 고용체(Solid solution) 형성온도 이상으로 올려줄 수 있다. 가열로(102)는 소재(S)의 진행방향을 따라 예열대, 가열대, 유지대 및 균열대를 포함할 수 있으며, 예열대 이전에 장입대를 더 포함할 수 있다. 예열대에서는 낮은 온도로 소재(S)를 가열하고, 가열대에서는 가열온도를 높여 소재(S)를 목표온도에 도달시키며, 유지대에서는 고용체 형성온도 이상에서 일정시간 유지하며, 균열대에서는 소재(S)의 모든 부분에서 온도가 균일하게 분포되도록 할 수 있다. 물론, 유지대에서도 균열기능을 수행할 수 있다. 장입대 또는 예열대는 급속한 온도 상승에 의해 소재(S)에 파열, 균열, 크랙이 발생하는 것을 방지하는 역할을 수행할 수 있다.
사이징 프레스(104, Slab Sizing Press)는 소재(S) 길이 방향의 폭 편차를 줄이고 최종 수요자의 요구에 맞춰 일정 폭으로 압연하는 폭압연기일 수 있다.
조압연기(106, Roughing Mill)는 사상압연에서 요구되는 적정 두께와 폭으로 압연할 수 있다. 조압연기(106)의 입측으로부터 출측으로의 소재(S)의 이동 또는 출측으로부터 입측으로의 소재(S)의 이동을 패스(Pass)라 하는데, 이러한 패스를 복수 회 수행할 수 있으며, 각 패스 후 복열현상을 이용해 소재(S)의 온도구배를 저감시키기 위한 대기시간을 설정할 수 있다.
에지히터(108)는 소재(S)의 에지부의 온도 강하를 막는 용도로 설치될 수 있으며, 디스케일러(110)는 고압수로 소재(S) 표면의 스케일을 제거할 수 있다. 사상압연기(112)는 강판을 고객 또는 냉간압연 공정에서 요구하는 두께, 폭 등의 최종 형상으로 제조하는 기기이다. 사상압연기(112)를 통과한 소재(S)는 런아웃테이블(114)를 통과하는 동안 냉각부(116)에서 나온 라미나 플로우(Laminar flow) 냉각수에 의해 목표 온도로 수냉각되고, 권취기(118)에 의해 권취될 수 있다.
전술한 압연장치는 일 실시예에 불과하고 상기 압연장치를 구성하는 기기 중 일부는 생략될 수도 있고, 다른 추가적인 기기가 더 포함될 수도 있다. 예를 들어, 조압연기 전, 후 또는 그 내부에 디스케일러가 추가될 수도 있다. 또 다른 예를 들어, 열간상태의 소재 표면에 생성된 스케일을 제거하기 위하여 가열로 내에 디스케일러가 존재할 수도 있다. 또 다른 예를 들어, 사이징 프레스에 의해 발생하는 폭 편차를 균일화하기 위한 에저(Edger Mill)를 더 포함할 수도 있다. 또한, 전술한 기기의 명칭의 편의상 붙여진 것이며 다른 명칭을 사용할 수도 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가열로 공정의 온도 프로파일은 예열단계(P1), 가열단계(P2, P3), 유지단계(P4) 및 균열단계(P5)를 포함할 수 있다.
이와 같은 온도 프로파일을 나타내는 가열로의 구성에 제한이 있는 것은 아니다. 예를 들어, 소재가 장입되고 배출되는 장입부와 배출부를 가질 수 있으며, 슬라브의 이송방향으로 연장되는 하우징과 하우징 내에서 슬라브를 이송시키는 이송부재(롤러, 이송빔) 등을 갖춘 가열로일 수 있다. 소재(S)는 연속으로 이동하며 가열(재가열)될 수도 있고, 단속적으로 이동하면서 가열될 수도 있다. 또한, 소재(S)의 진행방향이 장변에 수직일 수도 있고, 수평일 수도 있으며 소정 각도 기울어질 수도 있다.
예열단계(P1)는 가열로에 진입한 소재(S)의 온도를 점차 올려주기 시작하는 구간이며, 가열단계(P2, P3)는 소재를 고용체 형성온도(Ts)까지 가열시키는 구간이며, 유지단계(P4)는 소재(S)의 고용체 형성온도 이상에서 소재를 유지시키는 구간이고, 균열단계(P5)는 고용체 형성온도 이하에서 소재를 균열시키는 구간이다.
소재의 급격한 온도변화에 의한 크랙 등의 발생을 방지하기 위해 예열구간을 둘 수 있으며, 예열단계(P1)의 승온속도와 가열단계(P2, P3)의 승온속도에 제한이 있는 것은 아니나, 예열단계(P1)의 승온속도가 가열단계(P2, P3)의 승온속도보다 클 수 있다. 소재의 급격한 온도변화에 의한 크랙 등의 발생을 방지할 수 있는 범위에서 예열단계(P1)의 승온속도가 가열단계(P2, P3)의 승온속도보다 크게 함으로써 공정시간의 단축이 가능하다.
가열단계(P2, P3)는 두 개 이상의 가열 단계로 구성될 수 있는데 도시된 도면에는 제1가열단계(P2)와 제2가열단계(P3)로 이루어진 가열단계를 나타낸 것이다. 제2가열단계(P3)의 승온속도는 제1가열단계(P2)의 승온속도보다 작은 것이 바람직하나, 그 제한이 있는 것은 아니다. 제2가열단계(P3)의 승온속도를 제1가열단계(P2)의 승온속도보다 작게 함으로써 소재의 표면과 내부, 중심부와 에지부에서의 온도편차를 줄여줄 수 있다.
고용체 형성온도(Ts)는 강재의 종류에 따라 달라질 수 있는데, 예를 들어 1,100℃ ~ 1,300℃일 수 있다. 고강도 및 저온에서의 인성이 요구되는 강재의 고용체 형성온도는 1,200℃ ~ 1,250℃일 수 있다. 예를 들어 API재(API-X70)의 경우 고용체 형성온도는 약 1,230℃이다.
균열단계(P5)를 마친 소재가 가열로에서 추출될 때의 온도인 가열로 추출온도(To)는 소재의 고용체 형성온도(Ts)보다는 낮게, 소재의 재결정화 온도보다는 높게 설정될 수 있다. 소재(S)의 종류, 형태에 따라 그 구체적 범위는 달라질 수 있으나, 예를 들어 900℃ ~ 1,200℃, 바람직하게는 1,000℃ ~ 1,200℃, 보다 바람직하게는 1,100℃ ~ 1,200℃일 수 있다.
구체적으로, 가열로 추출온도(To)를 소재의 고용체 형성온도(Ts)보다 50℃ ~ 100℃ 낮게 설정할 수 있다. 보다 구체적으로, API재의 경우 1,150℃ ~ 1,160℃일 수 있다. 상기와 같이 가열로 추출온도(To)를 낮춤으로써 가열로 추출 후의 공냉 대기시간을 생략할 수 있다. 가열로 추출온도(To)가 지나치게 낮으면 가열로에서의 공정시간이 너무 길어지거나 균열공정에 문제가 생기며, 가열로 추출온도(To)가 너무 높으면 공냉 대기를 생략하지 못하므로 가열로 추출온도(To)는 상기 범위와 같이 설정하는 것이 바람직하다.
균열단계(P5)에서 소재의 표면과 그 내부, 에지부와 중심부에서의 온도편차를 줄이고 온도를 낮춰주어 공기 중에서의 대기시간 없이 곧바로 조압연기에서 압연될 수 있다. 조압연기에 진입 전에 공기 중에서 냉각되는 시간을 없애거나 최대한 줄임으로써 공냉방식에 의해 소재(S)의 특정 위치에 따라 온도편차가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 도 3에 도시된 것과 같이, 조압연기에 진입하기 전의 소재(S)의 폭 방향 온도 분포가 중심부와 에지부에서 거의 일정하도록 설정할 수 있다. 이는 에지부의 과냉각을 방지하여 조압연 불량을 방지할 수 있다.
한편, 예열단계, 가열단계, 유지단계 및 균열단계의 전체 공정시간에 제한이 있는 것은 아니다. 소재(S)의 형상, 재질 등에 따라 달라질 수 있으나 40분 ~ 60분 정도 소요될 수 있다.
도 4를 참조하면, 조압연 도중 소재(S)에는 디스케일러에 의해 고압수(물)가 가해질 수 있다. 이 경우, 소재(S)의 상부면(ST)에 존재하는 물은 오래 머물지만, 소재의 하부면(SB)에 존재하는 물은 중력에 의해 일찍 밑으로 떨어지게 된다. 디스케일러 외의 그 밖의 요인에 의해서도 소재(S)의 상부면(ST)과 하부면(SB)의 온도차이가 발생할 수 있고 이 온도차이는 소재(S)의 팽창율에 차이를 일으키게 된다. 도시된 것처럼, 소재(S)의 상부면(ST)의 온도가 낮은 경우 상부면(ST) 쪽은 소재의 팽창율이 작으나 하부면(SB) 쪽은 소재의 팽창율이 커, 조압연기를 통과한 소재의 단부가 상측으로 휘는 상향 불량이 발생할 수 있다.
도면에 도시된 것과는 반대로, 소재 상부면(ST)의 온도가 하부면(SB)보다 높은 경우에는 하향 불량이 발생할 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 강재 열간압연 방법은 조압연기의 출측 또는 입측으로 나온 소재를 대기시키는 대기단계들을 복수 회 포함할 수 있다. 이와 같이, 조압연 패스 후 대기 공정을 수행함으로써 전술한 소재의 상향불량(또는 하향불량) 등을 방지할 수 있으며, 조압연 공정이 끝난 후 공냉 대기를 수행하지 않을 수 있다.
가열로에서 추출된 소재는 가열로 추출온도 To를 가지며, 조압연기에 진입하기 직전에 Q1에 해당하는 위치(Q1 지점의 X축 좌표)와 온도(Q1 지점의 Y축 좌표)를 갖게 된다. 조압연기에 진입하여 제1패스(Q1→Q2)를 수행한 후 Q2에 해당하는 위치와 온도를 가지게 된다. 본 발명은 제1패스(Q1→Q2) 후 제1대기(Q2→Q3)를 수행할 수 있고, 제2패스(Q3→Q4) 후 제2대기(Q4→Q5)를 수행할 수 있으며, 제2대기(Q4→Q5) 후 제3패스(Q5→Q6), 제3패스(Q5→Q6) 후 제3대기(Q6→Q7)를 수행할 수 있다. 이하 마찬가지로 제4패스, 제4대기 등을 수행할 수 있다. 전술한 내용으로부터 충분히 이해될 수 있으므로 제4패스 이후의 도면부호를 생략하였으며 그 자세한 설명을 생략하도록 한다. 다만, 최종 패스 후에는 대기를 수행하지 않고 바로 사상압연을 위해 이동하는 것이 생산성 측면에서 바람직하다.
즉, 도 5에는 9회의 패스와 4회의 조압연 출측 대기와 4회의 조압연 입측 대기를 포함하는 8회의 대기를 수행하는 것을 나타내었다. 그러나, 총 패스 횟수와 대기 횟수는 일례에 불과하다. 예를 들어, 총 7회의 패스를 수행할 수도 있다. 또한, 총 9회의 패스를 수행하되 조압연 출측 대기만을 수행할 수도 있고, 조압연 입측 대기만을 수행할 수도 있으며, 도시된 총 8회의 대기 중 어느 두 가지 이상의 대기를 임의로 선정하여 수행할 수도 있다. 7회 ~ 9회의 패스와 최종 패스를 제외한 각 패스 후 대기를 수행하는 것이 소재의 온도편차 감소와 조압연 후 공냉 대기 생략을 위해서 바람직하다.
한편, 대기 중의 소재의 위치는 변경되지 않는 것이 바람직하나 도 5에는 구별(설명)의 편의를 위해 대기 중의 소재의 위치가 약간씩 변경되는 것으로 도시하였다.
각각의 대기 수행시 대기 시간은 1초 ~ 20초가 바람직하며, 조압연이 진행될수록 소재의 두께가 얇아지므로 그에 따라 대기시간도 점차 짧아지는 것이 바람직하다. 대기 시간이 1초 미만이면 소재의 온도 분포를 고르게 하는 것이 어렵고, 대기 시간이 20초를 초과하면 생산성에 악영향을 끼친다.
조압연이 끝나고 소재가 조압연기에서 나올 때의 온도(조압연 추출온도)는 소재의 재결정온도 이하, 바람직하게는 재결정온도보다 0℃ ~ 20℃ 낮게, 보다 바람직하게는 10℃ ~ 20℃ 낮게 설정할 수 있다. 예를 들어, API재(API-X70)의 경우, 약 930℃의 재결정온도를 가지므로 조압연 추출온도를 910℃ ~ 920℃로 설정할 수 있다. 재결정온도 이하에서 사상압연을 수행함으로써 결정립 사이즈를 미세화시켜 고강도의 강판을 제조할 수 있으며 극저온 취성(DWTT:Drop Weight Tearing Test)을 확보할 수 있다. 조압연 추출온도를 지나치게 높이면 조압연 추출 후 공냉 대기를 생략하기가 어렵고, 조압연 추출온도를 지나치게 낮추면 사상압연의 압연 효율이 저하될 수 있으므로 상기 조압연 추출온도 범위가 바람직하다.
도 6을 참조하면, 조압연이 진행되는 순서대로 제1대기단계의 대기시간을 B1, 제2대기단계의 대기시간을 B2, 제3대기단계의 대기시간을 B3, 제4대기단계의 대기시간을 B4, 제5대기단계의 대기시간을 B5라 할 때, 조압연이 진행될수록 대기 과정에 의해 소재의 표면(ST, SB)에서의 온도구배가 점차 감소하는 것을 알 수 있다. 즉, 소재의 상부면과 하부면에서의 온도구배(온도 기울기)가 처음에는 크다가 대기 공정이 진행될 수록 점차 감소하게 되어 소재의 두께 방향의 온도편차를 줄여 줄 수 있다. 도 6에는 일례로서, 6회의 대기 공정(대기 시간)을 나타내었으나 상기 대기 횟수에 제한이 있는 것은 아니며 2이상의 대기 횟수일 수 있다.
도 7을 참조하면, 조압연 공정을 마친 후 소재(S)의 두께 방향의 온도 분포가 매우 일정함을 알 수 있다. 점선은 조압연 입측과 출측에서 대기(공정)을 수행하지 않았을 때의 온도 분포를 나타낸 것이다.
이와 같이, 조압연 입측과 출측에서 대기(공정)을 복수 회 수행함으로써 소재(S)의 내부와 표면, 에지부와 중심부의 온도 편차를 줄일 수 있고, 온도구배를 줄여줌으로써 소재(S)의 상향 또는 하향 불량을 방지할 수 있어 조압연 불량, 이후의 사상압연 불량 등을 방지할 수 있고, 온도, 두께, 폭 등의 계측 데이터를 보다 정확하게 측정할 수 있다.
또한, 가열로에서 미리 균열공정을 거치면서 소재의 온도를 낮추어 추출하고 조압연 공정 중 대기를 실시함으로써, 가열로 추출 후 공냉 대기와 조압연 추출 후의 공냉 대기를 생략할 수 있어 생산성을 향상시키고 공냉 대기에 의한 제품의 품질저하를 방지할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시되는 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
또한 도시된 압연장치는 예시적인 것에 불과하며, 다른 압연장치에도 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
102 : 가열로 104 : 사이징 프레스
106 : 조압연기 108 : 에지히터
110 : 디스케일러 112 : 사상압연기
114 : 런아웃테이블 116: 냉각부
118 : 권취기

Claims (13)

  1. 소재를 예열시키는 예열단계;
    상기 소재의 고용체 형성온도까지 상기 소재를 가열시키는 가열단계;
    상기 소재를 고용체 형성온도 이상으로 유지시키는 유지단계; 및
    상기 소재를 고용체 형성온도 이하에서 균열시키는 균열단계;
    를 포함하고,
    상기 가열단계는 제1가열단계와 상기 제1가열단계의 승온속도보다 작은 승온속도로 승온되는 제2가열단계를 포함하고,
    상기 제2가열단계는 상기 소재를 가열로의 추출 온도에서 상기 고용체 형성 온도까지 가열하는 단계인, 소재의 열간압연 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 균열단계를 마친 소재가 상기 가열로에서 추출될 때, 상기 소재의 온도가 상기 고용체 형성온도보다 50℃ ~ 100℃ 낮은 소재의 열간압연 방법.
  4. 가열로에서 가열된 소재를 조압연기에 진입시키는 단계;
    상기 조압연기 출측으로 나온 소재를 대기시키는 제1대기단계; 및
    상기 조압연기 입측으로 나온 소재를 대기시키는 제2대기단계;
    를 포함하고,
    상기 제2대기단계 이후 상기 조압연기의 출측 또는 입측으로 나온 소재를 대기시키는 대기단계들을 복수 회 더 포함하고,
    상기 제1대기단계, 제2대기단계 및 대기단계들의 대기시간은 조압연이 진행될수록 짧아지는 소재의 열간압연 방법.
  5. 삭제
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1대기단계, 제2대기단계 및 대기단계들의 대기시간은 1초 ~ 20초인 소재의 열간압연 방법.
  7. 삭제
  8. 소재를 예열시키는 예열단계와, 상기 소재를 고용체 형성온도로 가열시키는 가열단계와, 상기 소재를 고용체 형성온도 이상으로 유지시키는 유지단계와, 그리고 상기 고용체 형성온도 이하에서 상기 소재를 균열시키는 균열단계를 포함하는 가열로 공정;
    상기 가열로에서 가열된 소재를 조압연기에 진입시키는 단계와, 상기 조압연기 출측으로 나온 소재를 대기시키는 제1대기단계와, 그리고 상기 조압연기 입측으로 나온 소재를 대기시키는 제2대기단계를 포함하는 조압연 공정;
    상기 소재를 사상압연하는 사상압연 공정; 및
    상기 소재를 권취하는 권취 공정;
    을 포함하고,
    상기 가열단계는 제1가열단계와 상기 제1가열단계의 승온속도보다 작은 승온속도로 승온되는 제2가열단계를 포함하고,
    상기 제2가열단계는 상기 소재를 가열로의 추출 온도에서 상기 고용체 형성 온도까지 가열하는 단계이고,
    상기 제2대기단계 이후 상기 조압연기의 출측 또는 입측으로 나온 소재를 대기시키는 대기단계들을 복수 회 더 포함하고,
    상기 제1대기단계, 제2대기단계 및 대기단계들의 대기시간은 조압연이 진행될수록 짧아지는 소재의 열간압연 방법.
  9. 삭제
  10. 제8항에 있어서,
    상기 균열단계를 마친 소재가 상기 가열로에서 추출될 때의 가열로 추출온도가 상기 고용체 형성온도보다 50℃ ~ 100℃ 낮은 소재의 열간압연 방법.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제8항에 있어서,
    상기 조압연 공정 후, 조압연 추출온도가 상기 소재의 재결정온도보다 0℃ ~ 20℃ 낮은 소재의 열간압연 방법.
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