KR101343464B1 - 금속 스트립 생산용 설비 및 방법 - Google Patents

금속 스트립 생산용 설비 및 방법 Download PDF

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Abstract

4 내지 16 m/min 의 속도로 매우 얇은 슬라브를 생산하는 잉곳 몰드(15)를 포함하는 것으로서, 열간 압연된 강철 스트립의 연속적인 생산을 위한 방법 및 그를 위한 매우 콤팩트한 설비가 제공되는바, 그 얇은 슬라브는 15 내지 50 mm의 두께를 갖는 좁은 측부 및 중앙의 불룩한 부분을 구비한다. 그러한 슬라브는, 강철이 아직 액체인 코어를 갖는바, 슬라브의 두께를 저감시켜서 슬라브를 편평하게 하는 수직의 사전-압연 장치(16)를 통하여 지나간다. 이로써 고화된 슬라브가 핀치 롤(17)에 의한 제1의 가벼운 압연 공정을 겪을 수 있고, 그것은 자유 곡선을 형성함에 의하여 수평 위치로 이동하고, 거기에서 다른 핀치 롤(22')에 의하여 제2의 가벼운 압연 공정을 겪을 수 있으며, (필요하다면) 인턱터(50) 내에서의 가열 공정 및 표면의 스케일제거 공정을 거쳐서, 적어도 세 개의 스탠드들(20', 20", 20'")로 이루어진 압연기에서 연이어 저감될 수 있으며, 여기에서 그 트레인(train)을 따른 온도는 Ar3 재결정화점의 위로 유지된다. 압연기의 하류에는, 냉각 샤워기(32)들, 스트립을 요망되는 크기로 절단하는 플라잉 전단기(33), 핀치 롤들, 및 열간 압연된 스트립의 코일을 형성하는 적어도 두 개의 코일러(34)들을 구비한 롤러 경로(31)가 있다.

Description

금속 스트립 생산용 설비 및 방법{Process and plant for producing metal strip}
본 발명은 높은 주조 속도로 생산되는 초박형 슬라브(ultra thin slab)로부터 시작하여, 열간 압연(hot roll)된 금속 스트립의 연속적인 생산을 위한 설비 및 방법에 관한 것이다.
150-320 mm 의 두께를 갖는 전형적인 슬라브 또는 대략 60-90 mm 의 두께를 갖는 보통의 얇은 슬라브를 포함하여, 열간 압연된 강철 스트립(steel strip)을 생산하기 위한 설비 및 방법이 본 기술분야에서 알려져 있다.
그러한 설비는, 저부측 배출부(bottom exit)에서 곡선형 롤러 컨베이어(curved roller conveyor)로 연결된 적어도 하나의 잉곳 몰드(ingot mould)를 포함하는데, 그 롤러 컨베이어는 주조된 슬라브를 수용하고 또한 주조 수직 방향(casting vertical direction)으로부터 압연 수평 방향(rolling horizontal direction)으로의 통로로 안내할 수 있는 것이다. 보통은, 야금 원추부(metallurgical cone), 즉 강철(steel)이 액체로 있는 원추형 슬라브의 중앙 구역은, 잉곳 몰드의 외부로 연장되고, 곡선화된 경로를 따라서 좁혀지며, 이로써 고화(solidification)는 롤러 컨베이어에서 완료된다.
슬라브의 사전-압연은 연성-감축(soft reduction)을 수행하여 주조 기계(casting machine)의 끝에서 얇은 두께를 얻기 위하여, 야금 원추부 가까이에 배치된 롤러도 고화된 표피(skin) 상에 압력을 가한다. 또한, 롤러 컨베이어는, 예를 들어 다수의 살포 노즐(spraying nozzle)들로 이루어지는 슬라브의 보조 냉각 시스템(secondary cooling system)과 연계된다.
주조 기계의 하류에는 주조 기계와 직렬로 배치되어, 필요한 크기로 제품을 절단하기 위한 전단기(shear)들, 단일 슬라브(single slab)들을 압연에 적합하게 만들기 위하여 그들의 온도를 추출하는 긴 터널 형태의 화로(furnace), 6개 이상의 스탠드(stand)들로 이루어지고 스트립을 위하여 필요한 값을 얻기 위해 슬라브의 두께를 감소시키는 압연기(rolling mill) 및 스케일 제거장치(descaling device)가 있는 것이 보통이다. 재료의 온도를 Ar3 재결정화점(recrystallization point) 위로 유지시켜서 오스테나이트 필드(austenitic field) 내에서 압연을 지속하기 위하여, 각 스탠드를 통하는 통로 및 두께에 있어서의 상대적인 감소가 스트립을 냉각시킬 것이기 때문에, 공지된 기술의 기계는 압연되는 스트립을 적합한 온도로 가열하기 위하여 압연 스탠드(rolling stand)들 사이에 배치된 인덕터(inductor)들도 포함한다.
마지막으로, 압연기의 하류에는, 스트립을 위한 냉각 시스템, 스트립을 원하는 크기로 절단하기 위한 전단기, 및 스트립을 미리 정해진 하중을 갖는 코일의 형태로 권취하는 코일링 장치(coiling device)가 있다.
그러한 생산 라인들에서 발견될 수 있는 문제점들 중의 하나는, 그 생산 라인의 총 연장 길이인데, 이것은 투자 비용뿐만 아니라 생산 에너지 비용 및 유지보수 비용에도 영향을 미친다는 것이다.
종래 기술의 설비(implant)들과 관련된 다른 문제점은, 압연기로의 공급이 일시적으로 중단(interruption)되는 생산 공정의 불연속성인데, 이것은 압연을 일시적인 중단없이 수행하는 것, 즉 "무한(endless)" 방식의 압연을 불가능하게 하며, 후속하여 환경과 에너지 소비에 대해 부정적인 영향을 미친다.
따라서, 톤(ton)당 생산 비용이 현저하게 저감되고, 매우 콤팩트(compact)한 생산 라인이 설치되는 것을 가능하게 하며, 연속적으로 작동하기에 적합한 열간 압연된 스트립들의 생산 설비와 그에 적절한 생산 방법을 달성할 필요가 있다.
이를 위하여, 많은 노력들에 의하여 "비-무한(non-endless)" 방식의 해결책들이 도출되었지만, 두께를 필요한 값으로 감소시키기 위하여 요구되는 압연 스탠드들의 개수와 점유되는 면적이 여전히 너무 높다.
또한, 냉간 압연 제품들 대신에 많은 응용분야에서 사용될 수 있도록 높은 상업적 품질을 가지고 또한 얇은 두께를 갖는 열간 압연된 스트립을 제조하기 위한 방법을 개발할 필요성도 있는 것이다.
본 발명의 주된 목적은 높은 연속적인 주조 속도로 생산되는 초박형 슬라브로부터 출발하여, 열간 압연되는 강철 스트립의 생산을 위한 연속적인 공정 및 매우 콤팩트한 설비를 얻는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 냉간 압연된 재료의 특성을 가지도록 균일하게 분포된 미세-결정화된(fine-grained) 내부 구조를 가져서 높은 품질과 결점없는 특성을 가지며 0,8 - 12 mm 사이의 두께를 갖는 열간 압연된 스트립을 얻는 것이다.
다른 목적은, 액체 상태의 강철로부터 직접 시작하여 열간 압연된 코일을 연간 500,000 - 1,500,000 톤의 생산성으로 생산할 수 있으며, 또한 동일한 두께의 스트립을 생산하기 위한 종래의 설비에 비하여 투자 비용와 운용 비용이 저감될 수 있는 무한 설비를 얻는 것이다.
다른 동등하게 중요한 목적은, 초박형 슬라브를 생산할 수 있는 잉곳 몰드의 생산 잠재력을 경제적으로 활용할 수 있는 설비를 얻는 것이다.
그러므로, 본 발명은 열간 압연된 금속 스트립의 연속적인 생산 방법을 통하여 전술된 문제점들을 해결하고 상기 목적들을 달성하기 위하여 의도된 것인데, 상기 열간 압연된 금속 스트립의 연속적인 생산 방법에서는, 내장된 결정화기(crystallizer)를 구비한 잉곳 몰드, 결정화기의 배출부에 가까이 배치된 액체 코어 사전-압연 장치(liquid core pre-rolting device), 제1 핀치 롤(first pinch roll), 적어도 미리 결정된 시간 기간 중에 작동될 수 있는 경로 방향전환 및 안내 장치, 제2 핀치 롤, 제3 핀치 롤 및 직선화 장치, 열을 일정하게 유지시키는 장치 및/또는 가열 장치, 스케일 제거장치, 및 적어도 세 개의 압연 스탠드들이 이용되고, 상기 열간 압연된 금속 스트립의 연속적인 생산 방법은, 중간에서의 중단없이:
a) 결정화기로부터 나오고, 강철이 액체 상태에 있는 코어(core) 및 15 내지 50 mm 의 좁은 측부들을 구비한, 얇은 슬라브를 4 - 16 m/min 의 속도로 주조하는 단계;
b) 15 내지 40 mm 의 두께를 갖는 완전히 고화된 주조 제품을 얻기 위하여, 상기 사전-압연 장치를 통해 슬라브의 연성-저감(soft reduction)을 수행하는 단계;
c) 주조 제품에 상기 제1 핀치 롤과 제2 핀치 롤 사이에 배치된 자유 곡선을 형성하는 단계;
d) 상기 스케일 제거장치에 의하여 주조 제품에 대해 스케일 제거작업을 수행하는 단계; 및
e) 상기 압연 스탠드들을 통하여 주조 제품에 대해 복수회의 압연 작업을 연이어 수행함으로써 궁극적으로 0,8 내지 12 mm 의 두께를 갖는 스트립(strip)이 형성되는 단계;를 포함한다.
본 발명의 다른 형태에 따라서, 그러한 방법은 열간 압연된 금속 스트립의 연속적인 생산을 위한 무한방식의 설비를 통하여 구현되는데, 청구항 17 에 따르면 그것은, 15 내지 50 mm 의 두께를 갖는 얇은 액체 코어 슬라브를 생산할 수 있는 내장된 결정화기를 구비한 잉곳 몰드, 결정화기의 배출부에 가까이 배치된 액체 코어 사전-압연 장치, 제1 핀치 롤, 제2 핀치 롤, 제3 핀치 롤 및 직선화 장치, 열을 일정하게 유지시키는 장치 및/또는 가열 장치, 스케일 제거장치, 및 적어도 세 개의 압연 스탠드들을 포함하고,
상기 제1 핀치 롤과 제2 핀치 롤 사이에는 적어도 미리 결정된 시간 기간 중에 작동될 수 있고, 주조 제품을 수직 경로로부터 수평 경로로 방향전환 및 안내할 수 있으며, 정상적인 작동 조건 하에서 상기 제1 핀치 롤과 제2 핀치 롤 사이에서 주조 제품의 자유 곡선이 형성되는 것을 가능하게 하기 위하여 주조 제품으로부터 분리될 수 있는, 주조 제품의 방향전환 및 안내 장치가 배치된다.
아래에는 본 발명에 따른 설비 및 방법의 특징들과 장점들이 열거되어 있다.
- 턴디쉬(tundish)에서는, 턴디쉬 내에 있는 강철의 "액상(liquidus)" 온도에 대한 온도-우위(over-temperature)를 효율적이고 신뢰성있게 제어하는 것을 적합하게 보장하기 위하여, 용융된 강철을 가열하기 위한 시스템이 이용되는 것이 유리한데, 상기 온도-우위는 주조 중의 "과열(superheat)"로도 알려져 있다. 바람직하게는, 용융된 강철의 과열 값을 보정하기 위하여, 특히 턴디쉬 내에서 있을 수 있는 온도 강하를 벌충하기 위하여 (특히 주조를 시작할 때에, 턴디쉬의 열 흡수가 더 강렬하다) 플라즈마 토오치(plasma torch)가 이용될 수 있는데 - 이로써 고화가 없게 되는 것이 보장될 수 있고; 플라즈마 토오치를 이용하는 것은 다른 공지된 가열 장치에 비하여 턴디쉬 내에서 유체의 동적 문제점(fluid dynamic problems)을 야기하지 않으며; 함유물(inclusion)의 변동(fluctuation)을 허용하고; 또한 그 용융된 강철의 일관적인 온도 분포를 보장한다. 유리하게는, 최종 제품의 보다 우수한 야금학적 품질을 위하여, 그 과열은 상대적으로 낮고 일정하게, 통상적으로는 대략 20℃ 정도로 유지되는 것이 유리하다. 결과적으로, 일정한 과열이 전체적인 주조 제품에 대한 특성들의 균일성을 보장하고, 균등한 조직(equiaxed structure)을 얻는 것을 가능하게 한다.
- 그 잉곳 몰드는, 결정화기에 의하여, 15 - 50 mm의 간격을 두고 매우 고속(4 내지 16 m/min)으로, 공지된 잉곳 몰드에서 달성될 수 있는 두께보다 훨씬 더 얇은 두께를 갖는 슬라브를 주조할 수 있는데, 여기에서 그 코어(core)는 측방향 단부 구역에 가까운 곳에서조차 액체로 유지되고; 결정화기의 베이슨(basin) 또는 주조 챔버(casting chamber)는, 노즐의 용융 강철 제트류(molten steel jets)가 특히 노즐로부터 일정 거리를 두고 이격된 곳에서 시작하는 그 내부 표면 둘레(제트 단면의 최대 면적 부분)에서 형성된 표피의 원하지 않는 재용융 현상(remelting phenomenon)을 야기하는 것을 방지하기에 충분한 공간을 확보하는 것이 유리하다. 고속으로 매우 얇은 두께의 강철을 주조하는 것은 잉곳 몰드에서의 높은 냉각 속도를 필요로 하는바, 이와 같이 가속된 냉각은 유리하게는 제품의 미세 조직이 더 우수하게 되는 것을 가능하게 한다.
- 노즐은 멀티포트(multiport) 형태인 것이 바람직한데; 그 형상은 고화-브리지(solidification bridge)을 방지하기 위하여 결정화기의 펀넬(funnel)과 상보적으로 된다. 유리하게는, 노즐의 유동이 윤활 파우더(lubrication powder)의 메니스커스(meniscus)에 대한 적합한 용융뿐만 아니라 측방향 구역들을 향한 적합한 분산(diffusion)을 허용하도록 제어되는데, 이로써 (주조 속력에 따라서) 유동의 부분이, 예를 들어 전자기적 장치에 의하여, 조정되어 용융된 강철을 메니스커스와 결정화기의 측방향 구역을 향해 이끈다.
- 슬라브가 잉곳 몰드로부터 나올 때에 액체 코어가 존재하기 때문에, 그것이 "연성-저감(soft-reduction)"으로도 불리는 액체 코어 사전-압연(liquid core pre-rolling)을 받을 수 있고, 이로써 내부 다공도(internal porosity)의 저감 및 중앙 분리 현상(central segregation phenomenon)의 제거와 함께, 고화되기 시작하는 코어 조직의 미세화(refinement)가 얻어진다. 유리하게는, 정상적인 작동 조건에 대한 주조 파라미터(casting parameter)들에 있어서 발생할 수 있는 변화들과 관련된 과도기간 중에, 액체 원추부(liquid cone)의 꼭지점(closing point)이 올바르게 설정되도록 하는 제어된 방식으로, 액체 코어 사전-압연이 동적으로 수행된다. 따라서, 임의의 작동 조건에서도 언제나 고품질의 슬라브가 얻어질 수 있다.
- 두 개의 껍질(shell)이 만나는 액체 원추부의 정점(apex), 즉 소위 "입맞춤 지점"은, 잉곳 몰드 아래로 짧은 거리를 두고 배치되는바, 유리하게는 잉곳 몰드의 배출부와 잉곳 몰드 아래에 있는 핀치 롤의 축들 사이의 거리를 둔 지점 사이의 수직 섹션(vertical section)에 배치되고; 이로써 "연성-저감"을 수행하는 롤러 컨베이어는 상대적으로 짧게 되어 공간 절감으로 귀결된다.
- "연성-저감" 섹션의 바로 뒤에는, 고화된 제품에 대해 유리하게는 제1 두께 저감("경성-저감"으로도 불림)을 수행할 수 있는 제1 핀치 롤이 있는바; 그러한 두께 저감은 0,5 내지 3 mm 사이이고, 그것은 아직 상대적으로 제한적이며 여전히 매우 뜨거운 제품에 대해 수행되는 것이므로, 낮은 압착력을 필요로 한다. 그러한 제1의 가벼운 압연 공정은 품질 향상, 특히 제품의 내부 품질의 향상을 제공하는데, 이것은 이 압연 공정이 조직을 콤팩트하게 함에 의하여 입자들 간의 수지상간 경로들을 닫기 때문이다. 나아가, 그것은 재료의 유리한 동적 재결정화를 허용하는데, 이것은 입자 경계에서 알루미늄 화합물의 침강(precipitation)을 방지하여 보다 균일한 조직을 제공하며; 또한 그러한 재결정화는 후속적인 압연 공정 중에 있어서의 버스트 에지(burst edge) 및 표면상 크랙(superficial crack)의 형성을 방지한다.
- "경성-저감" 후에는, 주조 제품이 이미 스트립의 치수 및 두께와 유사한 치수 및 두께를 가질 것인데, 이 때문에 그것은 "전-스트립"으로 불리기도 하며, 그것은 안내 장치에 의하여 안내되지 않고도 주조 수직 방향으로부터 압연 수평 방향으로 지나가도록 곡선화된 경로를 따라간다. 전-스트립의 온도는 여전히 높아서 그 재료에 우수한 전성(ductility) 특성을 부여하며, 곡선 경로를 따라서 어느 정도로 올라가거나 내려갈 수 있다. 따라서 이 자유 곡선은 상류 섹션과 하류 섹션 간의 결합성분리(uncoupling)를 야기하고 또한 주조 공정을 압연 공정으로부터 어느 정도 느슨하게 함으로써, ("무한" 방식이기 때문에 그 자체는 경직되어 있는) 시스템에 유연성을 제공하며; 그러한 유연성은 "반-무한" 방식 시스템의 장점들을 얻는 것을 가능하게 하는데, 그러한 장점들로서는, 생산 라인을 따라서 인출 제어(drawing control)가 필요하지 않기 때문에 상대적으로 덜 복잡한 공정 제어 장비로도 충분하다는 것이 있다. 기본적으로, 그러한 곡선은 정상적인 시스템 작동 중에 반원형 원호의 형상을 갖는다.
- 또한 (슬라브가 전체 생산 라인을 따라서 잉곳 몰드를 벗어나는 두께를 유지하는 통과 단계인) 주조 공정의 시작 단계를 제어하기 위하여, 곡선 경로를 따라서 주조 제품을 일시적으로 방향전환 및 안내하기 위한 장치가 제공되는데, 그 장치는 자신의 일 단부에서 피봇되는 단일 또는 이중의 곡선형 롤러 컨베이어, 또는 적당한 트롤리(trolley) 상에 장착되어 옆 방향으로 미끄럼이동되는 곡선형 롤러 컨베이어를 포함할 수 있다. 그 공정이 정상 작동을 시작하자마자, 롤러 컨베이어는 주조 제품을 풀어주고 주조 제품을 자유롭게 하기 위하여 주조 제품으로부터 분리되고, 이로써 주조 제품이 곡선 경로를 따라서 자유롭게 떠있게 되는 것을 허용한다. 개방식 곡선형 롤러 컨베이어의 형상을 갖는 일시적 방향전환 및 안내 장치의 다른 장점으로서는, 예를 들어 잉곳 몰드에서의 들러붙음 또는 이탈과 같은 주조 기계의 오작동, 또는 압연기에서의 코블 발생의 경우에 있어서, 주조 라인을 자유롭게 할 때에 작업이 보다 용이하다는 것이 있다. 사실, 슬라브의 격납 및 안내를 위한 종래의 롤러 방식(경직된 시스템)은 고정적이고 복잡하여 그 라인을 깨끗이 하는 작업을 특히 복잡하게 하는 반면에, 본 발명에 따른 시스템의 롤러 컨베이어를 이용하면, 주조 라인을 신속히 깨끗하게 할 수 있고 특별한 시간 낭비 또는 추가적인 설정 없이도 생산을 재개할 수 있게 된다. 압연기에서의 코블, 또는 잉곳 몰드에서의 들러붙음이나 이탈이 발생되는 경우에는, 상류에 위치된 용융 강철이 그 흐름을 멈출 것이고, 슬라브는 산소창 절단장치와 같은 적합한 절단장치에 의하여 몇 개의 길이들로 또는 단일체로 절단됨에 의하여 수직 주조 라인으로부터 완전히 그리고 신속히 제거되는데, 여기에서 상기 길이들은 잉곳 몰드의 수직방향 아래에 배치된 대형의 폐기차로 자유낙하할 수 있다. 유리하게는, 상기 산소창 절단장치가 절단되어야 할 슬라브의 폭 이상인 하나 이상의 스트로크(stroke)들을 주조 방향에 대해 횡방향으로 수행하는데, 이 때 그것은 천천히 움직이며 특정의 완전히 자동화된 로봇에 의하여 제어되고; 또한 상기 수집용 폐기차에는 바퀴가 달려서 금속 로프(metal rope) 또는 다른 공지된 장비에 의하여 움직여질 수 있게 된다.
- 압연 라인의 수평 섹션의 시작부에는 제2 및 제3 2-롤러 핀치 롤이 있는데; 상기 제2 또는 제3 핀치 롤은 유리하게는 전-스트립에 대한 약간의 두께 감축(즉 "연성-저감" 섹션의 배출부에 위치된 제1 핀치 롤과 같은 제2의 "경성-저감")을 수행할 수 있고, 이로써 대략 0,5 - 3 mm 의 저감이 이루어진다.
유리하게는 제3 핀치 롤은, 제2 핀치 롤의 배출부에서 윗방향을 향해 벗어나는 경향을 가지는 전-스트립 또는 슬라브의 헤드(head; 앞부분)를 직선화 및 안내한다.
- 제3 핀치 롤 및 직선화 장치의 하류에는 회전식 드럼 전단기가 설치될 수 있는데, 이것은 주로 주조 공정을 시작할 때에 최대 주조 속도에 도달할 때까지, 즉 시스템이 정상적인 작동 속도에 도달할 때까지, 슬라브의 긴 길이를 절단하기 위하여 이용되며; 예를 들어 압연기에서의 코블 또는 잉곳 몰드에서의 들러붙음이나 이탈과 같은, 모든 비상 상황에서도 이용되고, 필요한 때에는 더미 바아의 헤드를 분리시키는데에도 이용될 수 있다.
- 유리하게는, 드럼 전단기의 하류에는 온도를 일정하게 유지시키는 시스템 및/또는 가열 시스템이 설치되는데, 이것은 임의의 작동 조건에서 제품이 제1 압연 스탠드로 들어가는 때에 제품의 온도를 확실히 보정한다. 그러한 시스템은, 예를 들어 유도 가열 화로(또는 간단히 인덕터)와 같이 능동적인 것이거나, 또는 예를 들어 단열된 후드 또는 단열 패널과 같이 수동적인 것일 수 있다.
위와 같은 시스템에서는 주조 경로를 따라 일어나는 제품의 열 손실이 종래의 시스템에 비하여 상당히 제한적이기 때문에, 상기 시스템의 스케일의 전체적인 치수는 제한적인 것으로 귀결될 것인바, 즉 그 길이는 1 내지 2 m 사이일 것이다. 유리하게는, 상기 시스템들 중의 하나의 배출부에서, 제품이 적어도 1,000℃의 균일한 온도를 가지거나, 또는 압연기의 배출부에서 적어도 850℃의 온도가 보장될 수 있도록 하는 온도를 가질 것이다. 유도 가열 시스템(또는 간단히 인덕터)의 경우에는, 그러한 온도 값을 보장하기 위하여 예를 들어 3000 Hz 및 3 - 5 MW 의 전력이 요구될 것이다.
있을 수 있는 인덕터의 사용 뿐만 아니라, 사용되는 비전력(specific power)은, 주조 조건, 특히 주조 속도와 "연성-저감" 후의 두께에 의하여 결정되는바: 그러한 파라미터들이 소위 "유량(mass flow)을 결정하는데; 이 값은 압연기의 끝에서의 제품의 온도와 관련된다. 필요하다면, 인덕터는 가장자리만을 적합하게 가열하거나, 또는 전-스트립 전체를 완전히 가열시킬 수 있다. 그것은 필요에 따라서 켜지거나 꺼질 수 있고; 나아가 가열되는 주조 제품이 더 얇은 두께를 가지므로, 유사한 시스템에서 사용되는 공지된 것들에 비하여 그 전력이 제한적이다. 인덕터는, 작용하지 않도록 밖에 생산 라인에 대하여 측방향으로 놓여질 수 있도록 바퀴를 구비하는 것이 유리하다. 후자의 전제 하에서는, 예를 들어 절단기를 교체함에 있어서 드럼 전단기에 접근하는 것이 용이하게 된다.
- 압연기의 바로 위에는 제품의 표면으로부터 스케일을 제거하는 시스템, 예를 들어 스케일 제거장치가 있다. 스케일 제거장치는, 작용하지 않도록 측방향으로 놓여질 수 있도록 바퀴를 구비하는 것이 바람직한데, 이로써 제1 스탠드에 대한 용이한 접근과 용이한 유지보수가 가능하게 된다. 그 스케일 제거장치는 정적인 것이거나 동적인 것(예를 들어, 회전식인 것)일 수 있고; 그것은 주조 제품이 압연기로 들어가기 전에 주조 제품의 표면 스케일을 완전히 제거하는 것을 보장하면서도 표면 냉각을 최소화하기 위하여, 매우 낮은 유량(flow rate) 및 매우 높은 압력의 물을 이용한다.
- 압연기는 4-높이 형태(four-high type)를 갖는 적어도 세 개의 압연 스탠드들로 이루어지는데; 이 스탠드들은 똑같거나 크기면에서 상이할 수 있고, 고정된 위치에서 직렬로 설치되며; 들어오는 제품이 초박형 슬라브의 "연성-저감" 및 1~2 회의 "경성-저감"을 각각 겪어서 이미 저감된 두께를 갖기 때문에, 몇 개 정도의 스탠드들로도 충분하다. 만일 최대 두께(예를 들어, 50 mm)의 슬라브가 주조되면서 2 회의 "경성-저감"들 모두가 수행되지 않는다면, 네 번째의 스탠드가 추가되는 것이 유리할 것이다. 그러나, 종래 기술의 것에 비하여 그 스탠드들의 개수는 적어지고, 따라서 콤팩트한 압연기가 얻어진다. "연성-저감" 또는 액체 코어 사전-압연만을 겪는 슬라브는 주조 제품으로 불려지는 반면에, 적어도 1회의 "경성-저감"을 겪는 슬라브는 전-스트립으로 불린다.
본 발명의 방법에 따르면, 올바른 오스테나이트 압연 온도(austenitic rolling temperature)를 유지하기 위하여 압연 스탠드들 사이에 배치되는 인덕터들이 필요하지 않은데, 이로써 공간 및 금전의 절약이 이루어진다. 압연 중 제품의 저감 백분율은 압연력은 물론이고 스트립의 최종적인 폭에 따라서 달라진다.
- 압연기의 하류에는 (선택에 따라서) 길로틴 전단기, 냉각 샤워기들을 구비한 롤러 컨베이어, 스트립을 요망되는 크기로 절단하는 플라잉 전단기, 핀치 롤들, 및 (예를 들어 "다운코일러(downcoiler)" 형태를 갖는) 적어도 두 개의 코일러들이 설치된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 상기 길로틴 전단기는 인덕터의 상류에서 드럼 전단기의 위치에 설치되고 또한 압연기의 배출부 바로 뒤에 배치되는바, 이것은 압연기 상류의 시스템 부분을 보다 콤팩트하게 만드는 장점을 가지며, 그것은 주로 다음과 같은 용도로 주로 사용된다:
- 최고 주조 속도에 도달할 때까지 주조의 초기 단계 중에 생산되는 슬라브의 긴 길이를 절단하는 용도
- 비-측정 제품이 얻어지는, 압연기의 스탠드들을 닫는 후속 단계 중에 생산되는 슬라브의 긴 길이를 절단하는 용도.
그것은 필요한 때에는 공정을 시작하는 때에 주조된 슬라브로부터 더미 바아의 헤드를 분리시키는데에 이용될 수도 있다. 유리하게는, 임의의 경우에서 절단되는 얇은 슬라브의 최대 두께가 저감되기 때문에, 공지된 것에 비하여 상기 길로틴 전단기의 치수가 더 제한적으로 된다.
코일들의 하류에 있는 종료 영역은 길로틴 전단기에 의하여 또는 드럼 전단기에 의하여 절단되는 긴 길이의 슬라브의 퇴적지로서 이용된다. 이 해결책은 길로틴 전단기 또는 드럼 전단기 가까이에 대형의 전용 스크랩 폐기용기(dedicated scrap bin)를 배치시킬 필요를 없애고, 따라서 전체 설비를 단순화시키고 보다 효율적인 배치(layout)를 가능하게 한다.
요망되는 크기로 절단하는 플라잉 전단기는, 정상적인 작동 조건 하에서, 요망되는 "코일" 무게를 얻기 위하여 스트립을 요망되는 크기로 절단하는데에 이용된다.
- 주조 공정을 시작하기 위해서는, 더미 바아의 헤드가 2가지 방식으로 결정화기의 말단 부분 내로 삽입될 수 있다. 첫 번째 방식은, 더미 바아가 대기되어 있는 곳인 다운코일러들의 하류에 있는 종료 영역으로부터 시작하여 전체 라인을 따라서 더미 바아를 보내는 것으로 이루어진다; 이 방식에서 더미 바아는 스탠드들이 개방된 상태로 가만히 있는 압연기 전체를 통하여 지나가고, 그것은 결정화기 내로 들어가기 전에 곡선형 롤러 컨베이어를 거쳐서 수평 방향으로부터 수직 방향으로 지나간다. 주조가 시작되는 때에, 더미 바아의 헤드는 드럼 전단기 또는 길로틴 전단기에 의하여 슬라브로부터 분리된다. 두 번째 방식은, 그와는 달리, 더미 바아를 저부측으로부터 잉곳 몰드의 수직 축으로 직접적으로 삽입시키는 것으로 수행되는 것이다. 이 특정의 해결책을 구현하기 위해서는, 주조 라인으로 움직여지는 미끄럼이동하는 바퀴달린 장치에 더미 바아가 보관되는바; 그 바퀴달린 장치 내측에는 더미 바아를 움직이고 안내하기 위하여 동력화된(동력에 의해 구동되는) 롤러들이 있으며, 또한 그 바퀴달린 장치에는 시작 후에 더미 바아의 헤드를 분리시키기 위한 롤러가 구비된다.
- 턴디쉬 내의 용융 강철로부터 스트립에 이르기까지 지금껏 설명된 전체 생산 방법은, 서로 간의 상호작용에 의하여 시스템의 상이한 구성요소들을 제어하는 특수 영역의 콘트롤러들(special area controllers)에 의하여 모니터(monitor)되는 것이 유리한데; 그러한 영역 콘트롤러들은, 정적 상태(steady-state)로 작동하는 상태의 변화들뿐만 아니라 시스템을 방해하는 이례적 사항들과 장애 사항들에 대하여 공정을 안정화시키기 위하여 그들이 질서정연하게 상호 작용하게 하는 데에 관련된, 상이한 변수들에 기초하여 작동하는 슈퍼바이저(supervisor)를 참조한다. 따라서 상기 방법은 완전히 능동적이고, 지능적이며 또한 동적인 방식으로 제어되므로, "지능형의 완전한 동적 방법(smart full dynamic process)"인 것이 된다.
초박형 슬라브의 형상을 가진 주조 제품의 높은 속도, 및 (공지의 주조 공정에서 사용되는 것보다 얇은 두께로 시작하여 적은 개수의 스탠드들로 그것을 스트립으로 변환시키는) 압연기와의 직접적 연결은, 생산 라인의 전체 길이를 저감시킬 뿐만 아니라, 기초부(foundations), 산업 시설의 높이, 파이프라인들, 기반시설 등과 같은 토목공사의 사항들에 적은 충격을 준다. 이것은 본 기술분야에서 공지된 설비와 비교할 때에, 상대적으로 낮은 최초 투자 및 작동 비용뿐만 아니라 유지보수가 적게 된다는 장점으로 이어진다.
나아가, 매우 얇은 슬라브를 주조하고 거기에 액체 코어 두께 저감(liquid core thickness reduction)을 수행하는 것("연성-저감") 뒤에 (필요하다면) 고화된 코어 저감(solidified core reduction)("경성-저감")이 뒤따르면, 자유롭게 떠 있는 곡선을 형성하기에 충분히 얇은 주조 제품/전-스트립을 얻는 것이 가능하게 되는바; 상기 자유 곡선은 주조 공정과 압연 공정을 작동적으로 분리(uncoupling)시키는 현저한 장점을 가지므로 시스템이 보다 유연하게 된다.
본 발명에 따른 설비 및 방법은, 다양한 바람직한 실시예들에 대한 가능성을 제시하는 것이며, 그들 중의 몇 가지 예들의 몇 가지 공정 파라미터들/조건들뿐만 아니라 그 생산 라인을 따라서 얻어지는 두께는 아래에 요약되어 있다.
예 1 (도 2 에 해당)
주조 속도(casting speed): 10 m/min
잉곳 몰드를 나오는 슬라브(좁은 측부)의 두께: 32 mm
"연성-저감" 후의 두께: 22 mm
제1 "경성-저감": 없음
제2 "경성-저감": 없음
압연 스탠드: 3 개
1100 mm 의 폭을 갖는 스트립의 최종 두께: 2,2 mm
1300 mm 의 폭을 갖는 스트립의 최종 두께: 2,3 mm
1500 mm 의 폭을 갖는 스트립의 최종 두께: 2,9 mm
예 2 (도 3 에 해당)
주조 속도: 10 m/min
잉곳 몰드를 나오는 슬라브(좁은 측부)의 두께: 32 mm
"연성-저감" 후의 두께: 22 mm
제1 "경성-저감" 후의 두께: 20 mm
제2 "경성-저감": 없음
압연 스탠드: 3 개
1100 mm 의 폭을 갖는 스트립의 최종 두께: 2,0 mm
1300 mm 의 폭을 갖는 스트립의 최종 두께: 2,2 mm
1500 mm 의 폭을 갖는 스트립의 최종 두께: 2,7 mm
예 3 (도 4 에 해당)
주조 속도: 10 m/min
잉곳 몰드를 나오는 슬라브(좁은 측부)의 두께: 32 mm
"연성-저감" 후의 두께: 22 mm
제1 "경성-저감" 후의 두께: 20 mm
제2 "경성-저감" 후의 두께: 18 mm
압연 스탠드: 3 개
1100 mm 의 폭을 갖는 스트립의 최종 두께: 1,8 mm
1300 mm 의 폭을 갖는 스트립의 최종 두께: 2,0 mm
1500 mm 의 폭을 갖는 스트립의 최종 두께: 2,5 mm
예 4 (도 5 에 해당)
주조 속도: 10 m/min
잉곳 몰드를 나오는 슬라브(좁은 측부)의 두께: 40 mm
"연성-저감" 후의 두께: 30 mm
제1 "경성-저감": 없음
제2 "경성-저감": 없음
압연 스탠드: 4 개
1100 mm 의 폭을 갖는 스트립의 최종 두께: 1,6 mm
1300 mm 의 폭을 갖는 스트립의 최종 두께: 1,7 mm
1500 mm 의 폭을 갖는 스트립의 최종 두께: 2,0 mm
예 5 (도 5a 에 해당)
주조 속도: 10 m/min
잉곳 몰드를 나오는 슬라브(좁은 측부)의 두께: 40 mm
"연성-저감" 후의 두께: 30 mm
제1 "경성-저감" 후의 두께: 29 mm
제2 "경성-저감" 후의 두께: 27 mm
압연 스탠드: 4 개
1100 mm 의 폭을 갖는 스트립의 최종 두께: 1,5 mm
1300 mm 의 폭을 갖는 스트립의 최종 두께: 1,6 mm
1500 mm 의 폭을 갖는 스트립의 최종 두께: 1,9 mm
본 발명의 특징들과 장점들은, 하기의 첨부된 도면들을 참조로 하여, 금속 스트립들을 생산하기 위한 시스템의 비제한적이고 예시적인 바람직한 실시예들에 관한 상세한 설명에서 상세히 설명된다.
도 1 은 본 발명에 따른 시스템의 개략적인 측면도이고;
도 1a 는 본 발명에 따른 시스템의 일 실시예의 개략적인 측면도이고;
도 1b 는 본 발명에 따른 시스템의 다른 실시예의 개략적인 측면도이고;
도 2 는 도 1 의 시스템의 일부분에 관한 제1 실시예의 종단면도이고;
도 3 은 도 1 의 시스템의 일부분에 관한 제2 실시예의 종단면도이고;
도 4 는 도 1 의 시스템의 일부분에 관한 제3 실시예의 종단면도이고;
도 5 는 도 1 의 시스템의 일부분에 관한 제4 실시예의 종단면도이고;
도 5a 는 도 1a 의 시스템의 일부분에 관한 제5 실시예의 종단면도이고;
도 6 은 도 1 의 시스템의 변형예의 종단면도로서, 특정의 작동 단계(operational phase)를 나타내고;
도 7 은 도 1 의 시스템의 변형예의 종단면도로서, 다른 특정의 작동 단계를 나타낸다.
도 1, 2, 3, 4, 5 는 금속 스트립 생산용 시스템을 도시하는바, 그 시스템은 하기의 것들을 포함한다;
- 액체 코어를 갖는 초박형 슬라브의 생산을 위한 결정화기(15')를 구비한 잉곳 몰드(15),
- 완전히 고화된 주조 제품을 생산하는 것으로서, 잉곳 몰드의 배출부(exit section) 가까이에 배치된, 액체 코어 또는 "연성-저감" 사전-압연 장치(16),
- 주조 제품을 당길 수 있고 또한 약간의 두께 저감(light thickness reduction)을 수행할 수도 있는, 주조 제품의 제1 핀치 롤(first pinch roll; 17),
- 압연기에서의 코블(cobble) 또는 주조기에서의 이탈(breakout) 또는 들러붙음(sticking)과 같은, 비상사태의 경우에 슬라브를 절단하기 위한 절단장치(24)(예를 들어, 산소창 절단장치(oxygen lance cutting device))로서, 완전히 자동화되고 또한 적합한 로봇에 의하여 제어되어 슬라브가 전진하도록 공급되는 중에 주조 방향에 대해 횡방향으로 슬라브를 절단하여 주조 라인(casting line)으로부터 자유롭게하는, 절단장치(24),
- "비-연화된(non-softed)" 슬라브를 수직 경로로부터 수평 경로로 방향전환 및 안내하기 위한, 일시적 방향전환 및 안내 장치(temporary deflecting and guiding device; 18, 18'),
- 주조 라인의 수직방향 하측에 배치된, 대형바퀴를 구비한 폐기차(large wheeled bin; 51),
- 제2 핀치 롤(22'),
- 제3의 2-롤러 핀치 롤 및 직선화 장치(third 2-roller pinch roll and straightening device; 22"),
- 전-스트립(pre-strip) 또는 주조 제품의 가열 시스템(50) 및/또는 온도를 일정하게 유지시키는 시스템,
- 스케일 제거장치(19),
- 적어도 세 개의 압연 스탠드들(20', 20", 20'")
- 길로틴 전단기(guillotine shear; 30)
- 스트립의 공급용 롤러 컨베이어(32) 상에 놓인 일 세트의 스트립 냉각용 샤워기(strip cooling shower; 32)들
- 스트립을 요망되는 길이로 절단하기 위한, 플라잉 전단기(flying shear; 33),
- 적어도 두 개의 코일러(coiler; 34)들
- 길로틴 전단기(30)에 의하여 절단된 긴 비-측정(off-gauge) 길이의 슬라브, 또는 더미 바아(dummy bar), 또는 상기 슬라브 및 더미 바아 둘 다를 위한 퇴적 영역(depositing area; 52).
유리하게는, 잉곳 몰드(15)가 4 내지 16 m/min 의 주조 속도로 매우 얇은 슬라브를 생산하는데, 여기서 그 좁은 측부의 두께는 15 내지 50 mm 이고, 중앙 불룩부(central swelling)와 여전히 액체인 코어(core)를 구비한다. 여기에서 주조된 슬라브의 두께가 언급되는 때에는, "좁은 측부(narrow sides)"로도 불리는 말단부(extremities)의 두께인 것으로 고려되어야 할 것이다.
유리하게는, 주조 중에 턴디쉬의 "과열"에 대한 효과적이고 신뢰성있는 제어를 보장하기 위하여, 잉곳 몰드의 상류에 있는 턴디쉬(60)에서 융융 강철 가열 시스템(molten steel heating systems)이 이용될 것이다. 바람직하게는, 최종 제품의 보다 우수한 품질에 유리하게 상대적으로 낮게, 일반적으로는 대략 20℃로 유지되는 용융 강철의 "과열" 값을 보정하기 위하여, 상기 가열 시스템이 플라즈마 토오치(70)를 포함한다.
사전-압연 장치(16)는, 잉곳 몰드(15)의 배출부에 가까이에 배치되는바, 기본적으로는 수직의 압연 축(rolling axis)을 구비하며, 슬라브를 사각형의 단면을 갖는 주조 제품으로 만들기 위하여, 슬라브의 천이 단면(transit section)을 변형시켜서 볼록한 또는 불록한 표면에 대한 연속적인 평편화 작용(progressive flattening action)을 수행하도록 형상화된 상측 및 하측의 횡방향 롤러(16')들의 그룹을 포함한다. 볼록한 형상을 회복시키는 작용은, 액체 코어 슬라브가 결정화 기의 배출부의 좁은 측부의 폭과 동등한 두께에 도달할 때까지 액체 코어 슬라브를 압축시키는 것과 관계된다.
유리하게는, 결정화기로부터 나오는 것보다 더 저감된 두께를 갖는 선형화된 주조 제품을 롤러 컨베이어의 배출부에서 얻기 위하여, 상기 횡방향 롤러(16')들이 가까운 거리로 배치될 수 있는데: 기본적으로, 아직 액체 코어를 갖고 있는 슬라브에서는 두께가 저감되는바, 이를 다시 말하면 소위 "연성-저감"이 수행된다. 본 발명에 따르면, 그 슬라브는 "연성-저감" 후에 15 - 40 mm의 두께로 저감된다.
상측 및 하측 횡방향 롤러(16')들은 둘 이상의 요소들("연성-저감" 세그먼트(segment)로도 불림)로 나뉘어지는데, 그 각각은 예를 들어 유압식 실린더들을 거쳐서 독립적으로 제어된다.
일체화된 냉각 시스템과 함께 작동하는 횡방향 롤(16')들의 그룹은, 여전히 액체 코어를 갖는 슬라브를 격납(containment) 및 안내하는 기능도 수행한다.
유리하게는, 사전-압연 또는 "연성-저감" 장치(16)를 위한 섹터들 뿐만 아니라 잉곳 몰드(15)의 신속-교체장치(quick-change device)들도 설치된다.
상기 교체장치들의 제1 실시예는, 예를 들어 도 6 에 도시된 브리지 크레인(80)과 같은 특정한 브리지 장치(bridge device)를 필요로 하는바, 이로써 잉곳 몰드(15), 또는 "연성-저감" 장치(16)와 함께 잉곳 몰드를 위치(150)로 정확히 들어올리고 후속하여 그들을, 예를 들어 주조 바닥(casting floor)과 같은 특수한 스톨(stall)에 놓는 것이 가능하게 된다. 교환되는 부품을 용이하게 움직이기 위하여, 브리지 크레인(80)은 롤러들(200, 201)에 의하여 특수한 레일들에 지지되어 미 끄럼이동(sliding)될 수 있다.
상기 교체장치의 제2 실시예는 사전-압연 장치(16)가, 도 7 에 도시된 롤러들(180, 180')에 의하여 적합한 횡방향 트랙들 상에서 미끄럼이동될 것을 필요로 하는데, 여기에서는 잉곳 몰드가 예를 들어 브리지 크레인(미도시)에 의하여 위로부터 들려진다.
한편, 주조 축에 대해 옆 방향으로 사전-압연 장치(16)를 미끄럼이동시키기 위한 상기 횡방향 트랙들에 부가하여, 제3 실시예는 사전-압연 장치(16)가 도 7 에 도시된 바와 같이 아래의 평면으로의 다음 하강되는 것을 가능하게 하기 위하여 수직-커브 트랙(190)도 필요로 한다. 하강 중에 장치(16)에 의하여 점유되는 위치(160)들의 일부가 도 7 에 얇은 선으로 도시되어 있다. 이 단계에서, 장치(16)는 작용중단(disable)되고, 반대의 방식으로 구동되는 제2 대안 장치(161)가 수직-커브 트랙을 따라서 자동적으로 작동되어, 주조 축과 직렬을 이루는 작동 위치로 오게 된다. 이 경우, 잉곳 몰드(15)는 위로부터 들어올려질 수 있고, 크레인(미도시)에 의하여 교체될 수 있다. 상기 교체장치들에 의하여 수행되는 때에, 이러한 작동들은 예를 들어 주조되는 슬라브의 포맷(format)을 변경하기 위한 작업상의 교체 작동일 수 있는데; 그들은 예를 들어 잉곳 몰드에서 "이탈(breakout)"이 발생되거나 또는 압연기에서 코블이 발생되는 때와 같은 비상 상황에서의 교체 작동일 수도 있다.
롤(16')들의 그룹의 바로 하류에는 제1 핀치 롤(17)이 있는데, 그것은 두 개의 실린더들(17', 17")을 포함하고, 그 실린더들은 잉곳 몰드에 의하여 주조된 제 품을 이끌어 당긴다; 그러한 실린더들의 크기도 실린더에 적합한 압착력(crushing force)을 인가함으로써 주조 제품의 두께를 저감시키기 위하여 연구되었다. 보다 상세하게는, 상기 실린더들(17, 17")은 소위 "입맞춤 지점(kissing point)"으로도 불리는 액체 원추부(liquid cone)의 꼭지점(closing point)의 하류 또는 적어도 그 가까이에서 주조 제품에 압연력(rolling force)을 인가하는데; 그렇게 함으로써, 실린더들(17', 17")의 작용은 완전히 고화된 주조 제품 상에서 수행되게 된다. 따라서 "경성-저감(hard-reduction)"으로도 불리는 진정한 압연 공정이 이루어진다.
본 발명에 따르면, "경성-저감" 후에, 12 내지 37 mm 의 두께를 갖는, 전-스트립(pre-strip)으로 불리는 주조 제품이 나오게 되는데, 이것은 생산되는 스트립의 최종 두께에 매우 근접한 것이다. 그러한 압연 공정은, 조직을 콤팩트하게 함에 의하여 입자들 간의 수지상간 경로(interderidritic path)들을 닫기 때문에, 제품의 추가적인 품질향상, 특히 내부적 품질향상을 제공한다.
통과 단계(passing phase)인 주조 공정의 시작 단계를 제어하기 위하여, 두 개의 실린더들(17', 17") 바로 아래에 위치된 이중 개방 곡선형 롤러 컨베이어(double opening curved roller conveyor)를 포함하는 일시적 방향전환 및 안내 장치(18)가 설치된다. 곡선형 롤러 컨베이어(18, 18')는 결정화기(15')에서 더미 바아의 헤드를 안내 및 도입시킬 필요도 있다. 주조가 시작되면, 더미 바아에 의하여 당겨지는 슬라브는 액체 코어를 갖지 않고, 따라서 "연성-저감"에 의하여 그 두께를 저감시키는 것이 불가능하다; 또한 두 개의 실린더들(17', 17")은 압착 작용에 작용하지 않는다. 그러므로, 주조된 슬라브의 제1 부분은 제4 압연 스탠 드(40) 또는 제3 압연 스탠드(20'")의 배출부까지 전체 라인을 따라서 잉곳 몰드를 나오는 단면의 두께와 동등한 두께를 가지고, 따라서 이 제1 단계에서는 통상적으로 "비-연화 슬라브"로 불린다. 곡선형 롤러 컨베이어(18, 18')의 크기는, "비-연화 슬라브"를 곡선화시키기에 충분한 힘을 인가하도록 설계된다. 곡선형 롤러 컨베이어(18, 18')의 안내 롤(23)들은 공전하는(idle) 상태에 있고, 롤러 컨베이어의 지지부는 특수한 유압잭(21, 21')에 의하여 능동 위치(active position)에 있게 된다. 곡선형 롤러 컨베이어의 하측부(18)와 상측부(18') 둘 다는, 정상적인 작동 상태 하에서 전-스트립이 경유하는 경로를 청소할 필요가 있는 때, 및 예를 들어 코블과 같은 비상 상황에서 피트(pit)에서 모든 재료를 언로딩(unloading)시킬 필요가 있는 때에, 주조 제품으로부터 분리 및 회전될 수 있도록 힌지결합된다. 곡선형 롤러 컨베이어(18, 18')가 개방된 때에 하측부 및 상측부의 위치는 도 2 에 얇은 선으로 도시되었다.
전술된 바와 같이, 천이적인 시작 단계의 끝에서는, 정상 작동 상태에서 주조가 수행되고, 롤러 컨베이어의 두 부분들(18, 18')은 개방 위치에 있게 되는데, 이로써 전-스트립이, 시스템이 정상 작동 상태에 있는 때의 기본적인 반원형 호(arc)의 형상을 갖는 자유 곡선(53)을 형성하는 것이 허용된다.
자유 곡선(53)의 존재는 다음과 같은 현저한 장점들을 제공한다:
a) 그것은 주조 공정을 더 하류의 압연 공정으로부터 분리하여, 압연 공정과 주조 공정 간에 있을 수 있는 속도 차이를 제어하는 것을 가능하게 한다;
b) 그것은 설비를 보다 유연하게 함으로써, 예를 들어 덜 복잡한 공정 제어 장비를 사용하는 것이 가능하게 되는바, 이것은 생산 라인에 걸쳐서 당김 제어(pull control)가 필요하지 않게 되기 때문이다;
c) 그것은, 종래 시스템의 지지 및 안내 롤러들에 있어서의 전도(conduction)에 의한 열교환이 없기 때문에, 전-스트립 냉각을 감소시킨다;
d) 그것은 잉곳 몰드 레벨의 제어에서 슬라브의 품질 장점 및 주요 주조가능성과의 관련을 방지한다.
본 발명에 따르면, 그 자유 곡선은 재료의 성질 및 그 곡선 자체의 기하학적 형태에 의하여 정의되는 미리 결정된 간격 내에서 떠 있게 되는바; 이와 같은 방식에 의하여 재료의 흐름을 제어하는 것이 가능하고, 따라서 언제나 사전에 정의된 한계 내에서 그 곡선의 상류의 속도를 그 하류의 속도로부터 완전히 분리시킨다. 제어 시스템은, 예를 들어 탐침에 의하여, 미리 결정된 상측 한계 및 하측 한계와 관련하여 자유 곡선의 위치를 지속적으로 모니터하고, 미리 결정된 제어 과정에 기초하여 그 곡선이 시스템 구성요소들에 작용하는 상기 한계들 중의 하나에 접근하는 때에 개입한다.
전-스트립의 이동 라인을 따르면, 상기 곡선 뒤에는, 제2의 2-롤러 핀치 롤(22') 또는 제2 "핀치-롤"이 있는데, 이것은 천이적인 단계의 경우에는 "비-연화 슬라브"를 당기고 정상 작동 상태의 경우에는 전-스트립을 당기며, 필요한 경우에는 제2의 가벼운 압연 작업(second light rolling operation)을 수행한다. 전-스트립이 이 제2 핀치 롤(22')을 나올 때에는 9 - 34 mm의 두께를 갖는다.
제2 "핀치-롤"(22')에서, 하측 롤(25)은 상측 롤과 동일한 치수를 갖는 것이 바람직하다. 일 변형예로서는, 제2 "핀치-롤"(22')의 하측 롤러(25)의 직경이 상측 롤러보다 클 수 있는데, 이로써 작업 공정 중에 전-스트립에 의하여 형성되는 곡선(53)을 위한 적합한 지지 표면을 가질 수 있다.
제1 핀치 롤(17) 및 제2 핀치 롤(22')에는 실린더들의 신속한 교체를 수행하는 시스템이 제공되는 것이 유리하다.
도 2 내지 도 4 에는 본 발명에 따른 시스템의 일부 실시예들의 종단면이 도시되어 있다.
도 2 에서는 장치(17) 및 장치(22')가 주조 제품의 핀치 롤로서 기능하고 압연 또는 "경성-저감" 작업을 수행하지 않는 것이 바람직하다.
도 3 에서는, 장치(17)가 핀치 롤 및 압연 스탠드 둘 다로서 기능하는 것이 바람직하며, 장치(22')는 핀치 롤로서만 기능하는 것이 바람직하다.
한편 도 4 에서는, 핀치 롤들(17, 22') 둘 다가 압연 스탠드로서 기능하고, 따라서 2 회의 "경성-저감"을 수행한다.
일반적으로, 상기 제1 및 제2 핀치 롤들(17, 22')은 주조 제품 및/또는 전-스트립에 대해 압연 작업을 수행할 수도 있는데; 이 경우에는 그들의 실린더의 직경이 300 내지 500 mm 이다.
전-스트립 헤드(pre-strip head)의 제3 핀치 롤 및 직선화 장치(22")는 제2 핀치 롤(22')의 뒤에 배치되는 것이 유리하다.
제3 핀치 롤 및 직선화 장치(22")의 하류에는, 온도를 일정하게 유지시키기 위한 시스템 및/또는 가열 시스템(50)이 설치되는 것이 유리한데, 이것은 제품이 임의의 작업 조건 하에서 제1 압연 스탠드(20')로 들어가는 때에 제품의 온도를 확실히 바로잡기 위한 것이다. 그러한 시스템(50)들은, 예를 들어 유도 가열 화로와 같이 능동적인 것일 수있고, 예를 들어 단열 후드(insulated hood) 또는 단열 패널(insulating panel)과 같은 수동적인 것일 수도 있다.
주조 경로를 따른 제품의 열손실은 상당히 제한적이기 때문에, 상기 시스템(50)은 제한된 전체 치수를 가지고, 그 길이는 1 내지 2 m 이다. 유리하게는, 상기 가열 시스템들 중의 하나의 배출부에서, 제품이 적어도 1.000℃의 균일한 온도를 가지거나, 또는 압연기의 배출부에서 적어도 850℃의 온도가 보장되도록 되어야 한다. 유도 가열 시스템 또는 단순히 인덕터의 경우에는, 그러한 온도 값을 확보하기 위하여 예를 들어 3000 Hz 및 3 - 5 MW 의 전력이 필요하다.
인덕터가 사용되든 되지 않든, 이용되는 전력의 수준은 주조 조건, 특히 주조 속도 및 "연성-저감" 후의 두께에 의하여 결정되는바: 이와 같은 파라미터(parameter)들이 소위 "유량(mass flow)"을 결정하고, 이 값은 주조 라인의 끝에서의 제품의 온도와 관련된다.
압연기의 바로 위에는, 제품의 표면으로부터 스케일(scale)을 제거하는 시스템, 예를 들어 물 회전식 스케일 제거장치(water rotating descaling device; 19)가 있다. 스케일 제거장치의 물 유동속도 조정은 주조 속도에 따라 이루어진다.
압연기는 적어도 세 개의 "제4" 형태의 압연용 스탠드들(20', 20", 20'")로 이루어진다. 이 스탠드들은 똑같은 것일 수 있고 고정된 위치에 일렬로 설치될 수 있는데; 스탠드로 들어가는 제품이 이미 "연성-저감"과 1~2 회의 "경성-저감"을 각 각 거쳤기 때문에 이미 저감된 두께를 가지고 있어서 몇 개의 스탠드만 있으면 충분하다. 최대 두께(=50mm)의 슬라브가 주조되면서도 2회의 "경성-저감"들이 수행되지 않는다면, 도 5 에 도시된 다른 실시예의 시스템에 따라서, 네 번째의 스탠드(40)가 추가되고 그리고/또는 더 긴 액체 코어 사전-압연 장치(16)가 이용되는 것이 유리할 것이다.
압연기의 하류에는 다음과 같은 장치들이 설치되는데: 길로틴 전단기(30), 층류성 물 냉각 샤워기(laminar water cooling shower; 32)들을 구비한 롤러 컨베이어(31), 스트립을 필요한 크기로 절단하는 플라잉 전단기(33), 및 예를 들어 "다운코일러(downcoiler)" 형태인, 적어도 두 개의 코일러(34)들이 그것이다.
릴(reel)들의 하류에는, 길로틴 전단기(30)에 의하여 절단된 비-측정 길이의 슬라브, 또는 더미 바아, 또는 상기 슬라브 및 더미 바아 둘 다를 퇴적(적재)시키기 위한 종료 영역(terminal area; 52)이 있다. 상기 길로틴 전단기는 진자(pendulum)식, 링키지(linkage)식, 바퀴식, 회전식의 것일 수 있으나, 그것은 낮은 재료 공급 속도에서 두꺼운 두께를 절단하기에 적합한 것이어야 한다.
정상적인 작동 조건 하에서는, 대략 30톤의 하중을 갖는 롤 또는 "코일"을 얻기 위해 필요한 크기로 스트립을 절단하기 위하여 플라잉 전단기(33)가 이용된다. 도 1a 및 도 5a 를 참조로 하여 설명된 본 발명에 따른 시스템의 실시예는, 앞선 실시예들과 비교되는 다음과 같은 차별적인 특성들을 갖는다.
- 직렬로 배치되고 기본적으로 수직하게 곡선화된 경로를 형성하는 복수의 롤러 쌍들로 구성되는 핀치 롤(17)로서; 각 롤러 쌍은 주조된 슬라브에 0,1 내지 0,7 mm 의 두께 저감을 갖도록 가벼운 압착 작용을 수행할 수 있다.
- 일시적 방향전환 및 안내 장치(18)는 도 5a 에 도시된 시스템의 배치형태(layout)와 관련하여 우측 끝에서 힌지 결합된 단일의 곡선화된 롤러를 포함하는바; 롤러 컨베이어(18)는 롤러 컨베이어를 작업 위치(working position)로부터 분리 위치(disengaged position)로 그리고 그 역으로 움직이는 유압 실린더(미도시)에 의하여 선택적으로 작동될 수 있고, 상기 작업 위치에서 롤러 컨베이어는 핀치 롤러(17)의 마지막 롤러들과 협동하여 수평적 주조 방향을 구비한 상기 곡선을 닫고, 상기 분리 위치에서는 롤러 컨베이어가 낮추어진다.
- 절단장치(24)는 기본적으로 긴 형상의 아암(arm)에 장착된 절단용 토오치(cutting torch)를 포함하는 것이 바람직한데, 상기 아암은 그 단부들 중 하나에서 힌지 결합되고 적어도 두 개의 작업 위치들로 움직일 수 있다.
- 롤러 컨베이어(18)의 회전 지점에 가까이 배치되는 것이 유리한 제2 핀치 롤(22')로서; 보다 정확하게는, 핀치 롤의 하측 롤러는 공전 상태에 있고 핀의 회전 축과 동축을 이루며, 상대적으로 작은 상측 롤러에는 동력이 공급된다. 핀치 롤(22')은 제품에 대해 "경성-저감"을 수행하지 않는다.
- 제3 핀치 롤 및 직선화 장치(22")는 두께가 0,5 내지 3 mm 정도 저감되게 가벼운 경성-저감을 수행할 수 있도록 설계되는바, 그것은 실린더들의 신속한 교체가 가능하게 되도록 설계되는 것이 유리하다.
- 제3 핀치 롤 및 직선화 장치의 하류에는, 다른 변형예에서 설명된 압연기의 하류에서 길로틴 전단기(30)의 자리에 있는, 회전형 절단기(rotary cutter)들을 구비한 드럼형 전단기(drum shear; 30')가 있다. 상기 드럼 전단기(30')는 다음과 같은 작업을 수행한다:
a) 주조 공정의 시작에 있어서, 그것은, 최대 주조 속도에 도달하고 이로써 정상 시스템 작업 조건에 도달할 때까지, 권취되지 않을 긴 길이의 슬라브를 절단하고 더미 바아의 헤드를 분리시킨다;
b) 주조 라인에서 오작동이 있는 경우에, 그것은 연속적인 공정을 중단시키고 압연에 양호한 재료를 보내기 위하여 슬라브의 꼬리 단부(tail end)를 절단하고, 후속하여 시스템이 멈출 때까지 길이들을 절단한다;
c) 압연기에 오작동이 있는 경우에, 그것은 롤을 향하는 재료의 흐름을 중단시킨다.
이 위치에서의 드럼 전단기는 공정의 최초 및 최종 단계들 중에 폐기 재료를 최적화시키고 또한 비상상황을 관리함에 의하여, 생산량을 증가시킬 수 있다.
- 드럼 전단기의 하류에는 생산 라인에 대해 측방향으로 작용중단되도록 바퀴가 구비되는 것이 유리한 인덕터가 있다. 후자의 경우가 전제되는 경우에는, 예를 들어 절단기들을 교체하기 위하여 드럼 전단기에 접근하는 것이 용이하게 된다.
- 압연기의 바로 상류에는 회전식 스케일 제거장치(19)가 있는데, 이것은 매우 높은 압력 및 매우 낮은 유량의 물을 이용하며; 그 스케일 제거기는, 측방향으로 작용중단되어 유지보수를 용이하게 하고 또한 제1 압연 스탠드에의 접근을 용이하게 하도록, 바퀴가 구비되는 것이 유리하다.
- 상기 압연기는 네 개의 스탠드들로 이루어진다.
연속적인 생산 공정 중에 트레인(train) 상에서 코블이 발생되는 경우에는, 그 생산 라인이 다음과 같이 자유화된다(비워진다):
- 액체 강철 상류의 공급이 멈춰진다;
- 주조 라인이 자유롭게 되는바, 핀치 롤(17)이 공급하는 슬라브의 일정 길이는 절단용 토오치(24)에 의하여 절단되며; 이 단계에서 절단용 토오치의 아암은 핀치 롤(17)의 바로 뒤에서 그 절단이 수행되도록 경사이동된다;
- 압연 라인이 자유롭게 되는바, 압연기에서 막힌 제품은 핀치 롤(22')에 의하여 뒤로 움직여지고, 그 후에 절단용 토오치에 의하여 길이에 맞게 절단되며; 이 단계에서 절단용 토오치(24)의 아암은 핀치 롤(22')의 바로 앞에서 그 절단이 수행될 수 있도록 경사이동된다;
- 절단용 토오치(24)에 의하여 절단되는 길이들은 수집 폐기차(51) 내에 수집되고 소거된다.
도 1b 에 도시된 본 발명에 따른 시스템의 변형예는 앞선 변형예에 비교할 때 다음과 같은 차별점들을 갖는다.
- 롤러 컨베이어(18)는, 수직의 주조 축에 대하여 옆 방향으로 미끄럼이동하는 바퀴달린 장치(wheeled device; 54)의 일체적 부분이다.
- 상기 바퀴달린 장치(54)는, 더미 바아(57)을 포함하고, 그 내측에는 상기 더미 바아를 이동 및 안내하기 위하여 동력화된 롤러(powered roller; 55)들이 제공된다.
- 상기 바퀴달린 장치(54)의 외측부, 바람직하게는 상측 부분에는 롤러 장 치(56)가 제공되는데, 이것은 초기 단계 후에 더미 바아의 헤드를 분리시키고 또한 롤러 컨베이어(18)에 의하여 제공되는 접합 경로(joining path)를 완성시키며; 그 롤러 장치는 롤러를 움직이기 위하여 예를 들어 유압식 엑츄에이터를 포함한다.
- 바퀴달린 장치(54)의 롤러 컨베이어(18)의 반대측 부분에는 더미 바아(57)를 위한 지지 표면(58)이 제공되고, 바퀴달린 장치(54)는 예를 들어 유압식 실린더, 랙(rack) 등(미도시)과 같은 종래의 수단을 이용하여 움직여진다.
- 주조 공정의 초기 단계(initial phase)는 다음과 같은 하위 단계(step)들로 이루어진다: 롤러 컨베이어(18)가 "비-연화" 슬라브를 안내하기 위하여 곡선화된 경로를 따르도록, 바퀴달린 장치(54)가 잉곳 몰드의 수직방향 아래에 배치되고; 동력화된 롤러(55)들은 더미 바아가 제1 핀치 롤(제1 핀치 롤의 롤러들은 적당히 이격됨)을 통과하면서 저부측으로부터 결정화기의 끝부분으로 삽입될 때까지 바퀴달린 장치로부터 더미 바아를 이끌어내며; 그 동력화된 롤러(55)들이 더미 바아를 위와의 반대 방향으로 당김으로써 제1 슬라브를 이끌어내고; 그 슬라브가 제1 핀치롤(17)을 통과하며(제1 핀치 롤의 롤러들은 현재 좁혀진 위치에 있음), 그 롤러 장치는 슬라브로부터 더미 바아의 헤드를 단일의 타격(blow)으로 분리시키기 위하여 개별의 엑츄에이터에 의하여 작동되며, 그 후 슬라브는 롤러 장치(56) 및 롤러 컨베이어(18)의 롤러에 의하여 곡선을 통과하도록 안내되며; 상기 바퀴달린 장치는 예를 들어 10 m/min의 속도인 공정의 정적 상태 속도(steady state speed)에 도달할 때까지 그 위치를 유지하는데, 그 후에는 측방향으로 작용중단되어 그 곡선을 자유롭게 남겨둔다.
다양한 대안적인 실시예들에서 설명된 시스템에 포함된 구성요소들의 특정한 배치에 근거하면, 스탠드들(20', 20", 20'")의 수평한 압연 축(X)에 대한 잉곳 몰드 입구 섹션의 평면의 높이는 8m 보다 낮을 것이다. 따라서 곡선화된 방향전환 및 안내 부분의 끝까지인 주조 라인의 길이는 공지된 기술의 시스템에서보다 훨씬더 짧다.
본 발명에 따른 시스템의 바람직한 실시예에서는 압연기의 제1 압연 스탠드(20')가 결정화기(15')의 수직한 외부 평면에 포함되는 수직의 주조 축(Y)으로부터 11m 이하의 거리로 설치될 것을 필요로 한다. 상기 제1 스탠드(20')와 스케일 제거장치(19) 사이의 최소 거리는 대략 2m 인 것이 유리하다. 결정화기와 제1 압연 스탠드 사이에서 주조 라인의 저감된 길이는 주조된 제품 상에서 스케일이 별로 평성되지 않도록 하는 것을 가능한다는 장점을 가지는바: 이로써 증기가 적게 형성되고, 주조 제품의 냉각이 적게 되며, 에너지 및 물의 소비가 적게 되고, 적은 동력이 이용되는 스케일 제거장치를 이용하는 것이 가능하게 된다.
본 발명에 따르면, 이 시스템과 이 방법은, 생산 라인에 불연속성이 없으면서도 매우 제한된 공간 내에서 완성된 제품을 얻는 것을 가능하게 한다. 사실, 결정화기(15')를 거치는 주조 공정은, 시작 제품(starting product), 즉 그것의 슬라브를, 높은 속도, 및 최종적 제품, 즉 스트립의 두께에 매우 가까운 두께로 주조하는 것을 가능하게 한다. 유리하게는, 얇은 슬라브가 결정화기(15)를 떠날 때에 그 얇은 슬라브의 두께는 15 내지 50mm 이고, 그것의 주조 속도는 4 내지 16 m/min 이다.
그러므로, 본 발명은 강철 설비로부터 도달하는 액체 강철을 고품질의 얇은 강철 스트립의 코일로 연속적으로, 그리고 단일의 매우 콤팩트하고 높은 유연성을 갖는 사이클에서 경쟁력있는 비용으로, 제작하는 것을 가능하게 한다. 본 발명에 따른 스트립 생산 공정의 전체적인 길이는, 결정화기(15')의 수직한 외부 평면에 포함된 수직의 주조 축(Y)으로부터 제2 코일러의 축 까지 측정하였을 때에, 50 내지 70 m 이다. 본 발명에 따른 시스템 및 방법을 이용하여 얻어진 열간 압연된 스트립은 종래의 주조 및 열간 압연 시스템을 이용하여 얻어진 유사한 제품보다 우수한 기계적 특성을 갖는바, 이것은 많은 적용의 경우에 있어서 종래의 시스템을 이용할 때에 필요한 후속의 냉간 압연 공정이 필요하지 않게 된다는 것을 의미한다. 이것은 투자 및 생산 비용의 측면에서의 현저한 절약뿐만 아니라 에너지 소비에 있어서의 현저한 저감 및 향상된 환경 친화성으로 이어질 것이다.
본 발명은 열간 압연된 금속 스트립의 연속적인 생산을 위한 설비 및 방법에 이용될 수 있다.

Claims (31)

  1. 내장된 결정화기(crystallizer; 15')를 구비한 잉곳 몰드(15), 결정화기(15')의 배출부에 가까이 배치된 액체 코어 사전-압연 장치(liquid core pre-rolting device; 16), 제1 핀치 롤(first pinch roll; 17), 적어도 미리 결정된 시간 기간 중에 작동될 수 있는 경로 방향전환 및 안내 장치(18), 제2 핀치 롤(22'), 제3 핀치 롤 및 직선화 장치(22"), 열을 일정하게 유지시키는 가열 장치(50), 스케일 제거장치(19), 및 적어도 세 개의 압연 스탠드들(20', 20", 20'")이 이용되는, 열간 압연된 금속 스트립의 연속적인 생산 방법으로서,
    상기 열간 압연된 금속 스트립의 연속적인 생산 방법은, 중간에서의 중단없이:
    a) 결정화기(15')로부터 나오고, 강철이 액체 상태에 있는 코어(core) 및 15 내지 50 mm 의 좁은 측부들을 구비한, 얇은 슬라브를 4 - 16 m/min 의 속도로 주조(casting)하는 단계;
    b) 15 내지 40 mm 의 두께를 갖는 완전히 고화된 주조 제품을 얻기 위하여, 상기 사전-압연 장치(16)를 통해 슬라브의 연성-저감(soft reduction)을 수행하는 단계;
    c) 주조 제품에 상기 제1 핀치 롤(17)과 제2 핀치 롤(22') 사이에 배치된 자유 곡선(53)을 형성하는 단계;
    d) 상기 스케일 제거장치(19)에 의하여 주조 제품에 대해 스케일 제거작업을 수행하는 단계; 및
    e) 상기 압연 스탠드들(20', 20", 20'")을 통하여 주조 제품에 대해 복수회의 압연 작업을 연이어 수행함으로써 궁극적으로 0,8 내지 12 mm 의 두께를 갖는 스트립(strip)이 형성되는 단계;를 포함하는, 열간 압연된 금속 스트립의 연속적인 생산 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    단계 c) 후에, 마지막 압연 스탠드의 배출부에서 주조 제품의 온도가 850℃ 이상으로 되도록 하기 위하여, 상기 열을 일정하게 유지시키는 가열 장치(50)를 통하여 열을 일정하게 유지시키는 가열 작업이 수행되는, 열간 압연된 금속 스트립의 연속적인 생산 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 가열 작업은 인덕터(inductor)에 의하여 수행되는, 열간 압연된 금속 스트립의 연속적인 생산 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 인덕터는 유량에 따라 켜지거나 꺼지는, 열간 압연된 금속 스트립의 연속적인 생산 방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    열을 일정하게 유지시키는 작업은 단열 후드(insulated hood) 또는 단열 패널(insulating panel)에 의하여 수행되는, 열간 압연된 금속 스트립의 연속적인 생산 방법.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 액체 코어 사전-압연 작업은 상기 방법의 천이적인 단계(transient phase) 중에 동적으로 제어되는, 열간 압연된 금속 스트립의 연속적인 생산 방법.
  7. 제 2 항에 있어서,
    단계 b) 와 단계 c) 사이에서, 전-스트립(pre-strip)을 얻기 위하여 상기 제1 핀치 롤(17)을 거쳐서 주조 제품에 대해 제1 압연 작업이 수행되는, 열간 압연된 금속 스트립의 연속적인 생산 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    전-스트립의 두께는 12 내지 37 mm 인, 열간 압연된 금속 스트립의 연속적인 생산 방법.
  9. 제 2 항 또는 제 7 항에 있어서,
    단계 c) 후에, 제2 또는 제3 핀치롤(22')을 거쳐서 상기 전-스트립에 대해 제2 압연 작업이 수행되는, 열간 압연된 금속 스트립의 연속적인 생산 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    제2 압연 작업에 의하여, 9 내지 34 mm 의 전-스트립 두께가 얻어지는, 열간 압연된 금속 스트립의 연속적인 생산 방법.
  11. 제 1 항 내지 제 8 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    압연 스탠드들(20', 20", 20'")의 배출부에서, 스트립은 층류성 물 냉각 공정(laminar water cooling process)을 겪고, 플라잉 전단기(33)에 의하여 요망되는 크기로 절단되며, 적어도 두 개의 코일러(coiler; 34)들 둘레로 롤로서 권취되는, 열간 압연된 금속 스트립의 연속적인 생산 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    정상적인 시스템 작동 조건에서 상기 자유 곡선(53)은 기본적으로 반원형 원호(semicircular arc)의 형상을 갖는, 열간 압연된 금속 스트립의 연속적인 생산 방법.
  13. 제 1 항 또는 제 12 항에 있어서,
    단계 c) 중에, 자유 곡선 위치 제어 작업(53)은 탐침(probe)에 의하여 수행되는, 열간 압연된 금속 스트립의 연속적인 생산 방법.
  14. 제 2 항에 있어서,
    단계 a) 전에, 용융된 강철을 포함하는 턴디쉬(tundish; 60)에서는, 주조 공정 중에 턴디쉬 내의 용융된 액체의 과열을 20℃로 일정하게 유지하기 위하여, 제2 가열 장치(70)에 의해 제2 가열 작업이 수행되는, 열간 압연된 금속 스트립의 연속적인 생산 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    용융 강철은 멀티포트 언로딩 장치(multiport unloading device)를 통하여 턴디쉬(60)로부터 결정화기(15')로 언로딩되고, 이 때 그 언로딩 장치를 나오는 강철의 유동은 전자기적 장치(electromagnetic device)에 의하여 조정되며, 그 전자기적 장치는 유동의 부분을 조정하여 용융 강철을 주조 속도에 따라서 메니스커스(meniscus)를 향하여 그리고 결정화기의 측방향 구역을 향하여 이끌 수 있는, 열간 압연된 금속 스트립의 연속적인 생산 방법.
  16. 제 1 항에 있어서,
    단계 d) 중에 스케일 제거장치(19)로 보내지는 물 유량(water flow rate) 및 가열 장치들에 의하여 이용되는 전력은 주조에 관한 파라미터(parameter)들에 따라 조정될 수 있는, 열간 압연된 금속 스트립의 연속적인 생산 방법.
  17. 얇은 액체 코어 슬라브(15 - 50 mm)를 생산할 수 있는 내장된 결정화기(crystallizer; 15')를 구비한 잉곳 몰드(15), 결정화기(15')의 배출부에 가까이 배치된 액체 코어 사전-압연 장치(liquid core pre-rolting device; 16), 제1 핀치 롤(first pinch roll; 17), 제2 핀치 롤(22'), 제3 핀치 롤 및 직선화 장치(22"), 열을 일정하게 유지시키는 가열 장치(50), 스케일 제거장치(19), 및 적어도 세 개의 압연 스탠드들(20', 20", 20'")을 포함하는, 열간 압연된 금속 스트립의 연속적인 생산 설비로서,
    상기 제1 핀치 롤(17)과 제2 핀치 롤(22') 사이에는 적어도 미리 결정된 시간 기간 중에 작동될 수 있고, 주조 제품을 수직 경로로부터 수평 경로로 방향전환 및 안내할 수 있으며, 정상적인 작동 조건 하에서 상기 제1 핀치 롤(17)과 제2 핀치 롤(22') 사이에서 주조 제품의 자유 곡선(53)이 형성되는 것을 가능하게 하기 위하여 주조 제품으로부터 분리될 수 있는, 주조 제품의 방향전환 및 안내 장치(18)가 있는, 열간 압연된 금속 스트립의 연속적인 생산 설비.
  18. 제 17 항에 있어서,
    액체 코어 슬라브의 사전-압연 장치(16)는 기본적으로 수직을 이루는, 열간 압연된 금속 스트립의 연속적인 생산 설비.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 사전-압연 장치(16)는, 사각형 단면을 갖는 주조 제품을 얻기 위하여, 슬라브의 천이 단면(transit section)을 변형시켜서 슬라브 표면의 연속적인 평편화 작용(progressive flattening action)을 수행하도록 형상화된 상측 및 하측 횡방향 롤(16')들의 그룹을 포함하는, 열간 압연된 금속 스트립의 연속적인 생산 설비.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 횡방향 롤(16')들은 독립적으로 작동될 수 있는 적어도 두 개의 요소들로 나누어 진, 열간 압연된 금속 스트립의 연속적인 생산 설비.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 사전-압연 장치(16)를 작용중단(disable)시키기 위하여, 사전-압연 장치(16)를 옆 방향으로, 또는 하측 높이를 향하는 수직-곡선 방향(vertical-curve direction)으로, 또는 옆 방향과 하측 높이를 향하는 수직-곡선 방향이 조합된 방향으로 미끄럼이동(sliding)시키기 위한 트랙(track; 190)들이 제공된, 열간 압연된 금속 스트립의 연속적인 생산 설비.
  22. 제 21 항에 있어서,
    방향전환 및 안내 장치는, 자신의 일 단부를 중심으로 피봇(pivot)될 수 있는 단일 또는 이중의 개방 곡선형 롤러 컨베이어(single or double opening curved roller conveyor; 18)를 포함하는, 열간 압연된 금속 스트립의 연속적인 생산 설비.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 압연 스탠드들(20', 20", 20'")의 하류에는, 층류성 물 냉각 장치(32), 스트립을 요망되는 크기로 절단하기 위한 플라잉 전단기(33), 및 적어도 두 개의 코일러(34)들이 연속적으로 설치된, 열간 압연된 금속 스트립의 연속적인 생산 설비.
  24. 제 17 항에 있어서,
    드럼 전단기(30')는 열을 일정하게 유지시키는 가열 장치(50)의 상류에 설치된, 열간 압연된 금속 스트립의 연속적인 생산 설비.
  25. 제 17 항에 있어서,
    압연기의 바로 하류에는 길로틴 전단기(30)가 설치된, 열간 압연된 금속 스트립의 연속적인 생산 설비.
  26. 제 17 항에 있어서,
    비상상황에서 슬라브를 절단하기 위한 절단장치(24)는 자유 곡선 가까이에 설치된, 열간 압연된 금속 스트립의 연속적인 생산 설비.
  27. 제 26 항에 있어서,
    절단장치는 로봇화된 절단용 창(robotized cutting lance; 24)을 포함하는, 열간 압연된 금속 스트립의 연속적인 생산 설비.
  28. 제 24 항 내지 제 27 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    드럼 전단기(30') 또는 길로틴 전단기(30)에 의하여 절단된 길이의 슬라브, 또는 더미 바아(dummy bar), 또는 상기 절단된 길이의 슬라브 및 더미 바아 둘 다에 대해 퇴적 영역(52)이 설치된, 열간 압연된 금속 스트립의 연속적인 생산 설비.
  29. 제 17 항 내지 제 27 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 스탠드들의 압연 축(X)에 대한 잉곳 몰드 입구 섹션(ingot mould entrance section; 15)의 평면의 높이는 8m 이하이고, 수직의 주조 축(Y)에 대한 제1 압연 스탠드(20')의 거리는 11m 이하인, 열간 압연된 금속 스트립의 연속적인 생산 설비.
  30. 제 17 항에 있어서,
    잉곳 몰드(15)의 상류에는, 제2 용융 강철 가열 장치(70) 및 전자기적 장치에 의하여 제어되는 멀티포트 유동 언로딩 장치를 포함하는 턴디쉬(60)가 있는, 열간 압연된 금속 스트립의 연속적인 생산 설비.
  31. 제 21 항에 있어서,
    방향전환 및 안내 장치는, 옆 방향으로 미끄럼이동되는 바퀴달린 장치(57)에 포함된 곡선형 롤러 컨베이어(18)를 포함하는, 열간 압연된 금속 스트립의 연속적인 생산 설비.
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