KR101257183B1 - 왕복 가속 냉각이 가능한 열간 압연 장치 및 그 방법 - Google Patents

왕복 가속 냉각이 가능한 열간 압연 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

중간 압연기와 사상 압연기를 연속으로 배치하고, 압연기 전면부와 후면부에 각각 가속냉각설비를 구성하여, 냉각공정과 중간압연기 및 사상압연기에 의한 압연 공정을 왕복하여 진행함으로써, 냉각존 길이를 줄이면서도 소재이송속도를 상승시키는 왕복 가속 냉각이 가능한 열간 압연 장치 및 그 방법에 관하여 개시한다.
본 발명은 정방향 또는 역방향으로 소재를 압연하는 중간 압연기; 상기 중간 압연기를 거쳐 이송된 소재를 정방향 또는 역방향으로 압연하는 사상 압연기; 이송롤러를 구비하며, 이송롤러 상에 안착된 소재를 상기 중간 압연기 및 사상 압연기의 회전방향에 따라 정방향 또는 역방향으로 이송시키는 이송수단; 상기 중간 압연기 전방에 설치되어 상기 이송된 소재를 냉각하는 제1 가속 냉각 장치; 상기 사상 압연기 후방에 설치되어 상기 이송된 소재를 냉각하는 제2 가속 냉각 장치;를 포함하는 왕복 가속 냉각이 가능한 열간 압연 장치를 제공한다.

Description

왕복 가속 냉각이 가능한 열간 압연 장치 및 그 방법{STRIP APPARATUS AND METHOD CAPABLE OF PERFORMING ACCELERATED RECIPROCATING COOLING ACTION}
본 발명은 왕복 가속 냉각이 가능한 열간 압연 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 중간 압연기와 사상 압연기를 연속으로 배치하고, 압연기 전면부와 후면부에 각각 가속냉각설비를 구성하여 냉각공정 및 중간압연기와 사상압연기에 의한 압연 공정을 왕복하여 진행함으로써, 냉각존 길이를 줄이면서도 소재이송속도를 상승시키는 왕복 가속 냉각이 가능한 열간 압연 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
본 발명은 왕복 가속 냉각이 가능한 열간 압연 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 중간 압연기와 사상 압연기를 연속으로 배치하고, 압연기 전면부와 후면부에 각각 가속냉각설비를 구성하여 냉각공정 및 중간압연기와 사상압연기에 의한 압연 공정을 왕복하여 진행함으로써, 냉각존 길이를 줄이면서도 소재이송속도를 상승시키는 왕복 가속 냉각이 가능한 열간 압연 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
본 발명은 왕복 가속 냉각이 가능한 열간 압연 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 중간 압연기와 사상 압연기를 연속으로 배치하고, 압연기 전면부와 후면부에 각각 가속냉각설비를 구성하여 냉각공정 및 중간압연기와 사상압연기에 의한 압연 공정을 왕복하여 진행함으로써, 냉각존 길이를 줄이면서도 소재이송속도를 상승시키는 왕복 가속 냉각이 가능한 열간 압연 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
본 발명의 사상에 따르면, 가열로에 의해 가열되어 배출된 철강소재를 정방향 또는 역방향으로 압연하는 중간 압연기; 상기 중간 압연기를 거쳐 이송된 철강소재를 정방향 또는 역방향으로 압연하는 사상 압연기; 상기 중간 압연기 전방에 설치되어 상기 가열로에서 배출된 철강소재를 냉각하는 제1 가속 냉각기; 및 상기 사상 압연기 후방에 설치되어 상기 중간 압연기를 거쳐 이송된 철강소재를 냉각하는 제2 가속 냉각기;를 포함하는 왕복 가속 냉각이 가능한 열간 압연 장치가 제공된다.
바람직하게는, 상기 제1 가속 냉각기 및 상기 제2 가속 냉각기의 각각의 냉각존(cooling zone)은 변경가능한 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 제1 가속 냉각기 및 상기 제2 가속 냉각기에는 이송되는 철강소재의 진입 및 이탈을 감지하여 감지신호를 발생하는 제1 내지 제4 감지센서가 설치된 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 철강소재는 순차적으로 설치된 상기 제1 가속 냉각기, 중간 압연기, 사상 압연기, 제2 가속 냉각기를 거쳐 정방향 또는 역방향으로 적어도 1회 이상 왕복 이송되는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 제1 가속 냉각기 전방부 및 상기 제2 가속 냉각기 후방부에는 이송되는 철강소재를 감지하여 리미트 신호를 발생시키는 역방향 리미트 센서 및 정방향 리미트 센서가 각각 설치된 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 정방향 리미트 센서신호가 수신되면 상기 왕복냉가 제어부는 왕복설정횟수와 카운트된 왕복횟수를 비교하여 제2 가속 냉각기가 정방향 혹은 역방향으로 동작되도록 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 역방향 리미트 센서신호가 수신되면 상기 왕복냉각 제어부는 제1 가속 냉각기가 정방향으로 동작되도록 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 제1 내지 제 4 감지센서의 신호를 수신하는 감지신호 수신부; 상기 철강소재가 상기 제1 및 제2 감지센서, 중간압연기, 사상압연기 및 제3 및 제4 감지센서를 왕복하는 왕복횟수를 설정하는 왕복횟수 설정부; 상기 제4 감지센서를 통해 수신된 신호를 기반으로 왕복횟수를 카운트하는 왕복횟수 카운트부; 상기 왕복횟수 설정부에 의해 설정된 왕복 설정횟수와 카운트 횟수를 비교하여 출력하는 비교부; 및 상기 비교부를 통해 출력된 신호를 기반으로 상기 제1 가속 냉각기 및 제2 가속 냉각기에 롤러구동제어신호를 출력하는 롤러구동제어부;를 포함하는 왕복냉각 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 사상에 의하면, (a) 철강소재를 정방향으로 이송시켜 냉각 및 압연시키는 단계; (b) 철강소재의 정방향 이송을 일시적으로 정지시키는 단계; (c) 왕복설정횟수와 카운트된 왕복횟수를 비교하는 단계; 및 (d) 비교결과에 따라 철강소재의 정방향 이송 또는 역방향 이송을 위한 제어신호를 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 왕복 가속 냉각이 가능한 열간 압연 방법이 제공된다.
바람직하게는, (e) 상기 단계 (d)에서의 역방향 제어신호에 따라 상기 냉각되고 압연된 철강소재를 역방향으로 이송시켜 냉각 및 압연시키는 단계; (f) 철강소재의 역방향 이송을 일시적으로 정지시키는 단계; (g) 철강소재를 정방향으로 이송시켜 냉각 및 압연시키는 단계; 및 (h) 철강소재의 정방향 이송을 일시적으로 정지시키는 단계; (i) 왕복설정횟수와 카운트된 왕복횟수를 비교하는 단계; 및 (j) 비교결과에 따라 철강소재의 정방향 이송 또는 역방향 이송을 위한 제어신호를 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 왕복설정횟수는 철강소재의 종류에 따라 다르게 설정되는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 냉각과정에서의 각각의 냉각존(cooling zone)은 변경가능한 것을 특징으로 한다.
본 발명인 왕복 가속 냉각이 가능한 열간 압연 장치 및 그 방법에 따르면, 압연 공정에서 중간 압연기와 사상 압연기를 연속으로 배치하고, 압연기 전면부와 후면부에 각각 가속냉각설비를 구성하여, 냉각공정과 중간압연기와 사상압연기에 의한 압연 공정을 왕복하여 진행함으로써, 냉각존 길이를 줄이면서도 냉각효과를 상승시키며 소재이송속도를 상승시켜 제품생산 효율을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 압연과 가속 냉각을 연속적으로 진행하게 되어 생산성의 저하없이 제품을 생산할 수 있고, 기계적 물성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
또한, 압연과 교정을 동시에 진행하게 되어 각 공정별로 야기되는 냉각변형을 압연기가 계속하여 교정하여 주게 되므로 냉각 변형을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 왕복 가속 냉각이 가능한 열간 압연 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 왕복 가속 냉각이 가능한 열간 압연 방법을 순차적으로 나타낸 흐름도이다.
본 발명의 장점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것으로 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 왕복 가속 냉각이 가능한 열간 압연 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 왕복 가속 냉각이 가능한 열간 압연 장치는 가열로(미도시)에 의해 가열되어 배출된 철강소재(10)를 압연하여 정방향 또는 역방향으로 이송하는 중간 압연기(20); 상기 중간 압연기(20)를 거쳐 이송된 철강소재(10)를 압연하여 정방향 또는 역방향으로 이송하는 사상 압연기(30); 상기 중간 압연기(20) 전방에 설치되어 상기 가열로에서 배출된 철강소재(10)를 냉각하는 제1 가속 냉각기(60-1); 상기 사상 압연기(30) 후방에 설치되어 상기 중간 압연기(20)를 거쳐 이송수단(70)에 의해 이송된 철강소재(10)를 냉각하는 제2 가속 냉각기(60-2);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 중간 압연기(20)는 복수개의 롤러(21,22,23,24)를 구비하며, 압연과 교정과정을 수행한다.
상기 사상 압연기(30)는 복수개의 롤러(31,32,33,34)를 구비하며, 압연과 교정과정을 수행한다.
상기 중간 압연기(20) 및 사상 압연기(30)에 의한 압연 및 교정공정 길이(L2)는 변경가능하다. 상기 중간 압연기(20) 및 사상 압연기(30)는 각각 1개씩만 도시하였지만, 압연 및 교정 공정길이(L2)에 복수개가 설치될 수 있다.
상기 제1 가속 냉각기(60-1) 및 제2 가속 냉각기(60-2)의 냉각존(cooling zone)의 길이(L1,L3)는 변경가능하다.
상기 제1 가속 냉각기(60-1) 및 상기 제2 가속 냉각기(60-2)에는 이송되는 철강소재(10)를 감지하여 감지신호를 발생하는 감지센서가 한쌍 씩 설치된다. 각각 철강소재의 냉각존 진입과 이탈을 감지하기 위해 냉각존의 전방부와 후방부에 각각 설치된다. 제1 가속 냉각기(60-1)에는 제1 감지센서(62-1a) 및 제2 감지센서(62-1b)가 설치되며, 제2 가속 냉각기(60-2)에는 제3 감지센서(62-2a) 및 제4 감지센서(62-2b)가 설치된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 가속 냉각기(62-1) 전방부(제1 감지센서(60-1a)와 인접하게 설치됨) 및 상기 제2 가속 냉각기(62-2) 후방부에는 정방향 또는 역방향으로 이송되는 철강소재(10)를 감지하여 리미트 신호를 발생시키는 역방향 리미트 센서(72) 및 정방향 리미트 센서(74)(제4 감지센서(60-2b)와 인접하게 설치됨)가 각각 설치된 것을 특징으로 한다.
참조부호 50은 왕복냉각 제어부를 나타낸 것으로서, 상기 제1 내지 제4 감지센서(62-1a,62-1b,62-2a,62-2b)로부터 송신된 감지신호를 수신하는 감지신호 수신부(52);
상기 철강소재(10)가 상기 제1 가속 냉각기(60-1), 중간압연기(20), 사상압연기(30) 및 제2 가속 냉각기(60-2)를 왕복하는 왕복횟수를 설정하는 왕복횟수 설정부(53);
상기 제 1 가속 냉각기(60-1)의 제1 및 제2 감지센서(62-1a,62-1b) 및 제2 가속 냉각기(60-2)의 제3 및 제4 감지센서(62-2a,62-2b)를 통해 수신된 신호를 기반으로 왕복횟수를 카운트하는 왕복횟수 카운트부(54);
상기 왕복횟수 설정부(53)에 의해 설정된 왕복 설정횟수와 카운트 횟수를 비교하여 출력하는 비교부(56); 및
상기 비교부(56)를 통해 출력된 신호를 기반으로 상기 제1 가속 냉각기(60-1) 및 제2 가속 냉각기(60-2)에 롤러구동제어신호를 출력하는 롤러구동제어부(58);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 철강소재(10)는 순차적으로 설치된 상기 제1 가속 냉각기(60-1), 중간 압연기(20), 사상 압연기(30), 제2 가속 냉각기(60-2)를 거쳐 정방향 또는 역방향으로 적어도 1회 이상 왕복 이송되는 것을 특징으로 한다.
상기 철강소재(10)의 정방향 이송동작중에, 상기 왕복냉각 제어부(50)는 상기 정방향 리미트 센서(74)로부터 리미트 센서신호가 수신되면, 왕복설정횟수와 카운트된 왕복횟수를 비교하여 상기 제2 가속 냉각기(60-2)가 정방향 혹은 역방향으로 동작되도록 상기 롤러구동제어부(58)를 통해 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
상기 철강소재(10)의 역방향 이송동작중에, 상기 왕복냉각 제어부(50)는 상기 역방향 리미트 센서(72)로부터 리미트 센서신호가 수신되면, 상기 제1 가속 냉각기(60-1)가 정방향으로 동작되도록 상기 롤러구동제어부(58)를 통해 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
상기 철강소재의 냉각 및 압연을 위한 왕복설정횟수는 철강소재의 종류에 따라 다르게 설정된다. 철강소재별로 냉각 종료온도가 설정되어 있는 경우 냉각종료온도에 따라 왕복설정횟수를 다르게 설정할 수 있다.
도 2는 도 1의 왕복 가속 냉각이 가능한 열간 압연 방법을 순차적으로 나타낸 흐름도이다.
표 1은 도 1의 왕복 가속 냉각이 가능한 열간 압연 장치에서 왕복냉각 제어부의 정방향(1회)시 신호관계를 나타낸다.
Figure 112011022987015-pat00001
도 2 및 표 1을 참조하여, 먼저 정방향 가동되는 철강소재(10)에 의한 가속냉각 과정을 설명한다.
철강소재(10)가 가열기(미도시)를 통해 배출되어, 제1 가속 냉각기(60-1)에 도달하면 제1 감지센서(62-1a)가 동작되어(단계 S2) 철강소재(10)의 진입을 감지하는 감지신호(감지신호 SS1)를 발생한다.
이후, 철강소재(10)는 정방향으로 제1 가속 냉각기(60-1)(자세히는 제1 가속 냉각기(60-1)의 제1 롤러테이블(미도시)에 의해 이송됨)를 지나면서 냉각된다(단계 S4).
이때, 상기 냉각과정에서, 상기 제1 가속 냉각기(60-1)의 제1 롤러테이블(미도시)은 왕복냉각 제어부(50)의 롤러구동제어부(58)의 제어신호(CS11)에 의해 구동된다.
상기 단계 S4에서 냉각된 철강소재(10)가 상기 제1 가속 냉각기(60-1)의 제2 감지센서(62-1b)에 의해 감지되면(감지신호 SS2) 제1 가속 냉각기(60-1)는 제어신호(CS12)에 의해 일정시간 후에(철강소재(10)가 제1 가속 냉각기(60-1)를 빠져나갈 때 까지 2~5초간 기다렸다가) 냉각 동작을 중단한다(S5).
이후, 철강소재(10)는 중간압연기(20) 및 사상압연기(30)로 이송되어 압연되면서 정방향으로 가동된다(S6). 상기 중간압연기(20) 및 사상압연기(30)에 의한 압연과정은 압연롤러에 의해 수행되는 것이 보통이고, 이에 대한 설명은 일반적으로 잘 알려진 내용이므로 자세한 설명은 생략한다.
이후, 제2 가속 냉각기(60-2)의 제3 감지센서(62-2a)는 상기 사상압연기(30)를 지나 진입되는 철강소재(10)를 감지한다(감지신호 SS3).
이후, 철강소재(10)는 정방향으로 제2 가속 냉각기(60-2)(정확하게는 제2 가속 냉각기(60-2)의 롤러테이블(미도시)에 의해 이송됨)를 지나면서 냉각된다.
이때, 상기 냉각과정에서, 제2 가속 냉각기(60-2)의 롤러테이블(미도시)은 왕복냉각 제어부(50)의 롤러구동제어부(58)의 제어신호(CS21)에 의해 구동된다.
이후, 상기 냉각된 철강소재(10)가 상기 제2 가속 냉각기(60-2)의 제4 감지센서(62-2b)에 의해 감지되고(감지신호 SS4 발생), 또한 정방향 리미트센서(74)(정방향 이송시에만 작동된다)에 의해 리미트신호(LS22)가 발생되며, 상기 왕복냉각 제어부(50)는 상기 리미트 신호 (LS22)를 수신하면 제2 가속 냉각기(60-2)의 가동을 중단(즉, 제2 롤러테이블의 정방향 구동을 일시적으로 멈춤상태로 유지시킨다)시킨다.
상기 리미트신호(LS22)의 발생시, 상기 왕복냉각 제어부(50)는 왕복횟수 설정 및 판단부(53)를 통해 왕복횟수가 설정되어 있는지를 판단한다. 상기 왕복횟수 설정은 사용자가 입력장치(미도시)를 통해 1회, 2회, 3회 등 선택적으로 입력할 수 있다. 입력된 횟수는 왕복냉각 제어부(50)의 왕복횟수 설정 및 판단부(53)를 통해 판단한다.
만약 설정된 왕복횟수가 있는 경우, 비교부(56)는 왕복횟수 카운트부(54)에서 카운트된 왕복횟수(C)와 설정된 왕복설정 횟수(F)를 비교한다(S10).
상기 왕복횟수 카운트부(54)는 왕복횟수가 1회 이상 설정된 경우에는, 그 이후부터 상기 제2 냉각기의 제4 감지센서(62-2b)에 의해 철강소재(10)가 감지되면 카운트 왕복횟수를 1회로 판단한다. 따라서, 초기 카운트된 왕복횟수는 0부터 시작하게 된다.
상기 단계 S10에서, 판단결과 카운트된 왕복횟수(C)와 설정된 왕복설정횟수(F)가 동일한 F=C의 관계인 경우에는(이때, 비교신호 CM12라 칭하는 비교신호가 발생됨), 상기 단계 S5와 유사한 과정이 진행된다. 즉, 제2 가속 냉각기(60-2)는 상기 단계 S10의 판단결과 발생된 제어신호(CS22)에 의해 일정시간 후에(철강소재(10)가 제2 가속 냉각기(60-2)를 빠져나갈 때 까지 2~5초간 기다렸다가) 냉각 동작을 중단한다. 철강소재는 정방향 이송된다(S15).
표 2는 도 1의 왕복 가속 냉각이 가능한 열간 압연 장치에서 왕복냉각 제어부의 역방향(1회)시 신호관계를 나타낸다.
Figure 112011022987015-pat00002
도 2 및 표 2를 참조하여, 역방향 가동되는 철강소재(10)에 의한 가속냉각 과정을 설명한다.
상기 단계 S10 이후, 만약 왕복설정 횟수(F)가 카운트된 왕복횟수(C)보다 큰 경우에는(S12)(이때, 비교신호 CM11라 칭하는 비교신호가 발생됨), 상기 제2 가속 냉각기(60-2)에는 상기 롤러구동제어부(58)로부터 제어신호(CS31)가 전달되어 이미 상기 리미트신호(LS22)에 의해 일시 멈춰있던 제2 롤러테이블(미도시)은 역방향 가동을 시작한다(S14).
이후 상기 단계 S14에서 냉각된 철강소재(10)가 상기 제2 가속 냉각기(60-2)의 제3 감지센서(62-2a)에 의해 감지되면(감지신호 SS3), 제2 가속 냉각기(60-2)는 제어신호(CS32)에 의해 일정시간 후에(철강소재(10)가 제2 가속 냉각기(60-2)를 빠져나갈 때 까지 2~5초간 기다렸다가) 냉각 동작을 중단한다(S15).
이후 철강소재(10)는 역방향으로 사상압연기(30) 및 중간압연기(20)에 진입되어 압연이 진행된다(S16).
이후 상기 중간압연기(20)를 지나 이송된 철강소재(10)는 제1 가속 냉각기(60-1)의 제2 감지센서(62-1b)의 감지동작(감지신호 SS2 발생)에 의해(단계 S18) 진입이 감지되며, 왕복냉각 제어부(50)의 롤러구동제어부(58)의 제어신호(CS41)에 의해 상기 제1 가속 냉각기(60-1)의 제1 롤러테이블(미도시)이 역방향 구동되어 철강소재(10)는 역방향으로 이송되면서 냉각된다(단계 S20).
상기 단계 S20에서 냉각된 철강소재(10)가 역방향 이송되면서, 상기 제1 가속 냉각기(60-1)의 제1 감지센서(62-1a)에 의해 감지되고(감지신호 SS1 발생), 역방향 리미트센서(72)(역방향 이송시에만 작동된다)에 의해 감지되어 리미트신호(LS12)가 발생되며, 상기 왕복냉각 제어부(50)는 상기 리미트 신호 (LS12)를 수신하면, 제1 가속 냉각기(60-1)의 가동을 중단(즉, 제1 롤러테이블의 역방향 구동을 일시적으로 정지시킨다)시킨다.
표 3은 도 1의 왕복 가속 냉각이 가능한 열간 압연 장치에서 왕복냉각 제어부의 정방향(2회)시 신호관계를 나타낸다.
Figure 112011022987015-pat00003
만약, 왕복설정 횟수 1회를 설정된 것으로 가정하면, 철강소재(10)는 정방향으로 이송된다. 정방향 이송과정은 상기 설명한 과정과 동일하다. 다만, 왕복설정 횟수에 따른 역방향 이송과정 이후에 재차 진행되는 정방향 이송과정이므로 제어신호를 달리하여 표시한 점에서 차이가 있다. 이하 설명한다.
도 2 및 표 3을 참조하면, 상기 단계 S20이후 일시적으로 역방향 구동이 중단된 상태에서, 상기 제1 가속 냉각기(60-1)에는 상기 롤러구동제어부(58)로부터 제어신호(CS51)가 송신되어 이미 상기 리미트신호(LS12)에 의해 일시 멈춰있던 제1 롤러테이블(미도시)은 정방향 가동을 시작한다(상기 단계 S2 및 S4와 동일).
상기 철강소재(10)가 상기 제1 가속 냉각기(60-1)의 제2 감지센서(62-1b)에 의해 감지되면(감지신호 SS2) 제1 가속 냉각기(60-1)는 제어신호(CS52)에 의해 일정시간 후에(철강소재(10)가 제1 가속 냉각기(60-1)를 빠져나갈 때 까지 2~5초간 기다렸다가) 냉각 동작을 중단한다(상기 단계 S5와 동일).
이후, 철강소재(10)는 중간압연기(20) 및 사상압연기(30)로 이송되어 압연되면서 정방향으로 가동된다(상기 단계 S6과 동일). 상기 중간압연기(20) 및 사상압연기(30)에 의한 압연과정은 압연롤러에 의해 수행되는 것이 보통이고, 이에 대한 설명은 일반적으로 잘 알려진 내용이므로 자세한 설명은 생략한다.
이후, 제2 가속 냉각기(60-2)의 제3 감지센서(62-2a)는 상기 사상압연기(30)를 지나 진입되는 철강소재(10)를 감지한다(감지신호 SS3).
이후, 철강소재(10)는 정방향으로 제2 가속 냉각기(60-2)(정확하게는 제2 가속 냉각기(60-2)의 롤러테이블(미도시)에 의해 이송됨)를 지나면서 냉각된다.
이때, 상기 냉각과정에서, 제2 가속 냉각기(60-2)의 롤러테이블(미도시)은 왕복냉각 제어부(50)의 롤러구동제어부(58)의 제어신호(CS61)에 의해 구동된다.
이후, 상기 냉각된 철강소재(10)가 상기 제2 가속 냉각기(60-2)의 제4 감지센서(62-2b)에 의해 감지되고(감지신호 SS4 발생), 또한 정방향 리미트센서(74)(정방향 이송시에만 작동된다)에 의해 리미트신호(LS32)가 발생되며, 상기 왕복냉각 제어부(50)는 상기 리미트 신호 (LS32)를 수신하면 제2 가속 냉각기(60-2)의 가동을 중단(즉, 제2 롤러테이블의 정방향 구동을 일시적으로 정지시킨다)시킨다.
상기 리미트신호(LS32)의 발생시, 상기 왕복냉각 제어부(50)는 왕복횟수 설정 및 판단부(53)를 통해 왕복횟수가 설정되어 있는지를 판단한다. 상기 왕복횟수 설정은 사용자가 입력장치(미도시)를 통해 1회, 2회,3회 등 선택적으로 입력할 수 있다. 입력된 횟수는 왕복냉각 제어부(50)의 왕복횟수 설정 및 판단부(53)를 통해 판단한다.
만약 설정된 왕복횟수가 있는 경우, 비교부(56)는 왕복횟수 카운트부(54)에서 카운트된 왕복횟수(C)와 설정된 왕복설정 횟수(F)를 비교하고(상기 단계 S10과 동일), 비교 판단결과 카운트된 왕복횟수(C)와 설정된 왕복설정횟수(F)가 동일한 F=C의 관계인 경우에는(이때, 비교신호 CM12라 칭하는 비교신호가 발생됨), 상기 단계 S5와 유사한 과정이 진행된다. 즉, 제2 가속 냉각기(60-2)는 상기 단계 S10의 판단결과 발생된 제어신호(CS62)에 의해 일정시간 후에(철강소재(10)가 제2 가속 냉각기(60-2)를 빠져나갈 때 까지 2~5초간 기다렸다가) 냉각 동작을 중단한다. 철강소재는 정방향 이송된다(상기 S15와 동일).
만약 비교 판단결과 F>C인 관계인 경우에는, 상기 과정을 반복하게 된다.
상기 왕복설정횟수는 철강소재의 종류에 따라 다르게 설정된다. 에이치형강의 경우에는 형강의 웨브와 폭의 서로 다르게 되므로 이에 따라 왕복설정횟수가 다르게 설정될 수 있다. 왕복설정횟수에 대하여는 다른 여러 가지 조건에 따라 설정을 다르게 할 수 있다.
한편, 상기 역방향 이송과정에서 진행되는 사상압연기(30) 및 중간압연기(20)에 의한 압연과정에서는 동시에 철강소재(10)의 교정과정이 수행되는 것을 특징으로 한다. 또한 정방향 이송과정에서 진행되는 중간압연기(20) 및 사상압연기(30)에 의한 압연과정에서는 동시에 철강소재(10)의 교정과정이 수행된다. 따라서, 교정과정은 왕복설정횟수를 1로 설정했을 때, 최초 정방향 이송과정에서 진행되는 중간압연기(20) 및 사상압연기(30)에 의한 압연과정에서 동시에 진행되는 철강소재(10)의 교정과정을 포함하면 총 3회의 교정과정이 수행되는 것이다.
상술된 바와 같이, 본 발명에 따르면, 제 1 및 제2 가속냉각기에서의 냉각존을 짧게 구성하고, 제1 및 제2 가속냉각기를 중간압연기 전방과 사상압연기 후방에 설치한 점에 특징이 있고, 이를 통해 냉각 존의 길이를 줄여 철강소재의 품질을 유지하면서도 설비투자비용을 감소시키는 효과가 있다.
또한, 중간 압연기와 사상 압연기에 의한 정방향 및 역방향 이송동작에서의 압연과정중에 교정과정을 진행하므로 철강소재의 품질을 유지할 수 있는 효과가 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 별명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10 : 철강소재
20 : 중간압연기
30 : 사상압연기
50 : 왕복냉각 제어부
52 : 감지신호 수신부
53 : 왕복횟수 설정부
54 : 왕복횟수 카운트부
56 : 비교부
58 : 롤러구동제어부
60-1 : 제1 가속 냉각기
60-2 : 제2 가속 냉각기
L1,L3 : 냉각존 길이

Claims (14)

  1. 가열로에 의해 가열되어 배출된 철강소재를 정방향 또는 역방향으로 압연하는 중간 압연기;
    상기 중간 압연기를 거쳐 이송된 철강소재를 정방향 또는 역방향으로 압연하는 사상 압연기;
    상기 중간 압연기 전방에 설치되어 상기 가열로에서 배출된 철강소재를 정방향 또는 역방향으로 냉각하는 제1 가속 냉각기; 및
    상기 사상 압연기 후방에 설치되어 상기 중간 압연기를 거쳐 이송된 철강소재를 정방향 또는 역방향으로 냉각하는 제2 가속 냉각기;를 포함하는 왕복 가속 냉각이 가능한 열간 압연 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 가속 냉각기 및 상기 제2 가속 냉각기의 각각의 냉각존(cooling zone)의 길이는 변경가능한 것을 특징으로 하는 왕복 가속 냉각이 가능한 열간 압연 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 가속 냉각기 및 상기 제2 가속 냉각기에는,
    이송되는 철강소재의 진입 및 이탈을 감지하여 감지신호를 발생하는 제1 내지 제4 감지센서가 설치되고,
    상기 제1 내지 제4 감지센서를 통해 센서신호가 수신되면 상기 철강소재를 정방향 또는 역방향으로 동작하도록 하는 왕복 냉각제어부가 구비되는 것을 특징으로 하는 왕복 가속 냉각이 가능한 열간 압연 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 철강소재는 순차적으로 설치된 상기 제1 가속 냉각기, 중간 압연기, 사상 압연기, 제2 가속 냉각기를 거쳐 정방향 또는 역방향으로 적어도 1회 이상 왕복 이송되는 것을 특징으로 하는 왕복 가속 냉각이 가능한 열간 압연 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 가속 냉각기 전방부 및 상기 제2 가속 냉각기 후방부에는 이송되는 철강소재를 감지하여 리미트 신호를 발생시키는 역방향 리미트 센서 및 정방향 리미트 센서가 각각 설치된 것을 특징으로 하는 왕복 가속 냉각이 가능한 열간 압연 장치.
  6. 제3항에 있어서, 상기 정방향 리미트 센서신호가 수신되면, 상기 왕복냉각 제어부는 왕복설정횟수와 카운트된 왕복횟수를 비교하여 제2 가속 냉각기가 정방향 혹은 역방향으로 동작되도록 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 왕복 가속 냉각이 가능한 열간 압연 장치.
  7. 제3항에 있어서, 상기 역방향 리미트 센서신호가 수신되면, 상기 왕복냉각 제어부는 제1 가속 냉각기가 정방향으로 동작되도록 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 왕복 가속 냉각이 가능한 열간 압연 장치.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 왕복 냉각제어부는,
    상기 제1 내지 제4 감지센서의 신호를 수신하는 감지신호 수신부;
    상기 철강소재가 상기 제1 및 제2 감지센서, 중간압연기, 사상압연기 및 제3 및 제4 감지센서를 왕복하는 왕복횟수를 설정하는 왕복횟수 설정부;
    상기 제4 감지센서를 통해 수신된 신호를 기반으로 왕복횟수를 카운트하는 왕복횟수 카운트부;
    상기 왕복횟수 설정부에 의해 설정된 왕복 설정횟수와 카운트 횟수를 비교하여 출력하는 비교부; 및
    상기 비교부를 통해 출력된 시호를 기반으로 상기 제1 가속 냉각기 및 제2 가속 냉각기에 롤러구동제어신호를 출력하는 롤러구동제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 왕복 가속 냉각이 통한 열간 압연 장치.
  9. (a) 철강소재를 정방향으로 이송시켜 냉각 및 압연시키는 단계;
    (b) 철강소재의 정방향 이송을 일시적으로 정지시키는 단계;
    (c) 왕복설정횟수와 카운트된 왕복횟수를 비교하는 단계; 및
    (d) 비교결과에 따라 철강소재의 정방향 이송 또는 역방향 이송을 위한 제어신호를 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 왕복 가속 냉각이 가능한 열간 압연 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    (e) 상기 단계 (d)에서의 역방향 제어신호에 따라 상기 냉각되고 압연된 철강소재를 역방향으로 이송시켜 냉각 및 압연시키는 단계;
    (f) 철강소재의 역방향 이송을 일시적으로 정지시키는 단계;
    (g) 철강소재를 정방향으로 이송시켜 냉각 및 압연시키는 단계;
    (h) 철강소재의 정방향 이송을 일시적으로 정지시키는 단계;
    (i) 왕복설정횟수와 카운트된 왕복횟수를 비교하는 단계; 및
    (j) 비교결과에 따라 철강소재의 정방향 이송 또는 역방향 이송을 위한 제어신호를 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 왕복 가속 냉각이 가능한 열간 압연 방법.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 왕복설정횟수는 철강소재의 종류에 따라 다르게 설정되는 것을 특징으로 하는 왕복 가속 냉각이 가능한 열간 압연 방법.
  12. 제 9 항에 있어서, 상기 냉각과정에서의 각각의 냉각존(cooling zone)의 길이는 변경가능한 것을 특징으로 하는 왕복 가속 냉각이 가능한 열간 압연 방법.
  13. 제 10 항에 있어서, 상기 과정 (e) 및 (g) 단계에서의 압연과정에서는 동시에 철강소재의 교정과정이 수행되는 것을 특징으로 하는 왕복 가속 냉각이 가능한 열간 압연 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 과정 (e) 및 (g) 단계에서의 교정과정은 왕복설정횟수를 1로 설정했을 때, 총 3회가 수행되는 것을 특징으로 하는 왕복 가속 냉각이 가능한 열간 압연 방법.
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