KR101377226B1

KR101377226B1 - 무산화 사상압연 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR101377226B1
Application number: KR1020120072824A
Authority: KR
Inventors: 이희관
Original assignee: (주)포스코
Priority date: 2012-07-04
Filing date: 2012-07-04
Publication date: 2014-03-20
Also published as: KR20140005485A

Abstract

본 발명은 강판의 열간 사상압연시 압연되는 강판 표면이 대기중의 산소와 반응하는 것을 방지하고자 사상압연 구간을 불활성가스를 이용하여 무산화성 분위기로 조성하고, 그 조성된 무산화성 분위기의 불활성가스를 열 교환하며 계속 순환 반복 사용함과 동시에 무산화성 분위기 온도를 지속적으로 유지 관리함으로써 사상압연 강판의 산화스케일을 방지하여 양질의 강판을 생산할 수 있도록 한 무산화 사상압연 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 이는 사상압연 롤을 포함하는 사상압연 롤 스탠드의 입측에서 출측에 이루도록 외기와 차단되게 챔버를 설치하는 단계; 상기 챔버 내부로 불활성가스를 공급하여 무산화성 분위기를 조성하는 단계; 상기 무산화성 분위기로 조성된 챔버 내부로 강판을 진행시켜 사상압연을 실시하는 단계; 상기 강판이 사상압연 되는 챔버 내부의 불활성가스를 회수하고, 그 회수된 불활성가스를 열 교환시켜 챔버 내부로 다시 공급하는 단계; 상기 무산화성 분위기가 조성된 챔버 내부의 온도를 측정하여 그 측정값에 따라 챔버로의 불활성가스 공급 및 회수량을 제어하는 단계;로 이루어진다.

Description

무산화 사상압연 장치 및 그 방법{Oxidation state finishing mill apparatus and method}

본 발명은 강판의 열간 사상압연시 압연되는 강판 표면이 대기중의 산소와 반응하는 것을 방지하고자 사상압연 구간을 불활성가스를 이용하여 무산화성 분위기로 조성하고, 그 조성된 무산화성 분위기의 불활성가스를 열 교환하며 계속 순환 반복 사용함과 동시에 무산화성 분위기 온도를 지속적으로 유지 관리함으로써 사상압연 강판의 산화스케일을 방지하여 양질의 강판을 생산할 수 있도록 한 무산화 사상압연 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

철강 판재의 기초 원료인 핫 코일을 제조하는 열간 압연 공정은 크게 조 압연과 사상압연 공정으로 구분되며, 상기 조 압연은 슬라브를 강판의 형태로 1차 압연하는 것이고, 사상압연은 상기 조 압연 된 강판을 최종 목표 두께로 압연하여 것이다.

상기의 사상압연을 위한 일반적인 사상압연기는 도 1에 나타낸 바와 같이, 조 압연기의 출측에 다수의 롤 스탠드들로 구성된 사상압연기(12) 및 냉각기(14)와 권취기(13)로 이루어진다.

상기의 조 압연기는 공급되는 슬라브를 사상압연 작업에 적합하도록 두께를 감소시켜 강판의 형태로 압연하는 장치이며, 이와 같이 압연 된 강판은 코일 형태로 권취된 후 다시 사상압연기(12)에서 최종 두께로 압연 되거나, 또는 조 압연에 연이어서 사상압연을 하게 된다.

그리고, 사상압연기(12)를 거쳐 사상압연 된 강판은 냉각기(14)에서 냉각되고, 고속절단기(15)에 의해 절단된 후 권취기(13)에 코일 형태로 권취된다.

한편, 조 압연기와 사상압연기(12)의 사이에는 압연되는 강판의 후단과 압연하고자 진입되는 강판의 선단을 상호 연결하는 접합장치(16)가 설치되어 연속 압연을 실시한다.

상기와 같은 압연장치에 의해 압연 되는 강판은 진행 및 압연과정이 대기중에 오픈 된 상태에서 이루어지기 때문에 강판에 산화가 발생하고, 이와 같은 산화를 방지하고자 종래에는 강재를 가열로에서 무산화 상태(oxidation state)로 가열하는 복사관(radiant tube) 가열법, 2층 분위기 연소법 등이 알려져 있다.

상기 복사관 가열법은, 가열로내에 배설한 복사관 내를 버너(burner)의 연소에 의해서 가열해 튜브의 외 표면으로부터 방사하는 열을 이용해 강재를 가열하는 방법이다

그리고 상기 2층 분위기 연소법은, 강재를 불완전 연소에 의해서 얻을 수 있는 무산화분위기를 형성함과 동시에 그 무산화 분위기의 외측 부분에 있는 미연가스(unburned gas) 역으로 2차 연소시키는 2층 분위기 조정에 의해서 가열하는 방법이다.

그러나 상기의 방법들은 모두 강재의 산화를 방지하는데 한계가 있으며, 그 한계를 극복하고자 일본국 특개평9-20919(1997. 1. 21) 무산화 가열방법 및 장치가 제공되어 있고, 그 구성을 살펴보면, 가열로내의 강재 주위에 가열 중의 강재 온도 이상 또는 로온과 대략 동일한 온도로 예열한 고온 무산화성 가스(oxidized gas)를 공급하는 것이다.

상기의 기술은 강재에 무산화성 가스 즉 질소, 아르곤 등의 불활성 가스를 공급하는 것이나, 상기 불활성 가스를 공급하는 것 만으로는 강재의 산화를 방지하는데 미흡하였다.

따라서 상기 미흡함을 해소하고자 일본국 특개평14-192309(2002. 07. 10)의 박판 제조설비가 제공되어 있으며, 그 기술구성을 살펴보면, 도 1에 나타낸 바와 같이 한 쌍의 주조 롤(70)과 그 주조 롤의 회전 및 롤간으로의 용강의 공급에 따라 롤 간격으로부터 송출되는 강판을 압연 성형하는 열간압연수단(20)과, 그 열간 압연수단으로부터 송출되는 강판을 압연 성형하는 냉간압연수단(30)과, 상기 주조 롤로부터 열간 압연수단에 도달하는 강판 이동 경로를 둘러싸 무산화 가스 분위기로 유지하는 제1챔버(40)와, 열간 압연수단으로부터 냉간압연수단 측으로 향하는 강판 이동 경로를 둘러싸 무산화 가스 분위기로 유지하는 제2챔버(50)와, 그 제 2챔버 내부의 강판을 냉각하는 냉각수단(60)으로 이루어진다.

상기와 같은 구성을 갖는 박판 제조설비는, 압연기를 진행하는 강판의 진행로를 챔버로 감싸고, 그 감싸여진 챔버 내주로 불활성 가스를 공급하여 강판의 산화를 방지하고자 하였으나, 이는 강판을 압연하는 압열 롤이 대기중에 노출되어 있기 때문에 강판의 압연과정에서 산화가 일어나는 문제점이 있고, 또 밀폐된 챔버 내부로 무산화 가스 즉 불활성 가스가 공급되기 때문에 챔버내부의 온도가 상승되어 압연에 부적합한 온도가 되므로 그에 따른 강판의 기계적 특성이 목적하는 특성과 상이해지는 결정적인 문제점이 발생하였다.

일본국 특개평14-192309 일본국 특개평9-20919

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 이를 해소하고자 발명한 것으로서, 그 목적은 열간 사상압연시 그 사상압연 되는 강판의 산화를 방지하고자 사상압연구간 전체를 무산화성 분위기로 조성함은 물론, 그 무산화성 분위기로 조성되는 사상압연 구간의 온도를 사상압연에 적합한 온도로 유지 관리하며, 상기 무산화성 분위기를 조성하는 분위기 가스인 불활성가스를 연속 순환시키며 반복 재사용할 수 있도록 한 무산화 사상압연 장치 및 그 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 과제 해결을 위한 수단에서 무산화 사상압연장치는, 사상압연 롤을 포함하는 사상압연 롤 스탠드의 입측에서 출측에 이르도록 외기와 차단되며 내부에 불활성가스에 의한 무산화성 분위기를 조성하도록 설치된 챔버; 상기 챔버 내부의 무산화성 분위기를 조성하도록 불활성가스를 공급하는 불활성가스 공급수단; 상기 챔버 내부의 무산화성 분위기를 조성하는 불활성가스를 회수하는 불활성가스 회수수단; 상기 불활성가스 회수수단과 연결 설치되어 회수된 불활성가스를 열 교환하여 상기 불활성가스 공급수단을 통하여 챔버 내부로 재공급하도록 설치된 불활성가스 재공급수단; 상기 불활성가스 공급수단, 불활성가스 회수수단, 불활성가스 열교환수단을 제어하는 제어부;를 포함하는 구성으로 이루어진다.

그리고 상기 챔버에는 그 챔버 내부의 온도를 측정하는 온도측정센서를 설치하여 그 온도측정센서의 온도측정 값에 따라 제어부를 통하여 불활성가스 재공급수단의 불활성가스 온도를 열 교환하도록 구성되고, 상기 불활성가스 공급수단에는 상기 온도측정센서의 온도측정 값에 따라 불활성가스의 공급량을 제어하는 제어 변이 설치되고, 상기 불활성가스 회수수단에는 상기 온도측정센서의 온도측정 값에 따라 불활성가스의 회수량을 제어하는 제어 변이 설치되어 상기 제어부의 신호에 따라 상기 각각의 제어 변을 선택적으로 제어하도록 구성된다.

또한 상기 불활성가스 공급수단은 그 선단이 사상압연 롤 스탠드를 진행하는 강판의 상/부 면을 향하도록 복수 개 설치되고, 상기 챔버의 내부에는 불활성가스가 포집되는 불활성가스포집부가 형성되고, 그 불활성가스포집부의 강판을 향하는 면에는 불활성가스포집공이 천공되며, 상기 불활성가스 재공급수단에는 회수된 불활성가스를 냉각시키는 열교환기가 설치되고, 상기 챔버는 입측영역과 출측영역으로 양분되고 그 양분된 영역 중 입측영역은 990~1050℃로 유지시키고, 출측영역은 850~950℃로 유지시키도록 구성시켜 된 것으로 이루어진다.

또 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 과제 해결을 위한 수단에서 무산화 사상압연 방법은, 사상압연 롤을 포함하는 사상압연 롤 스탠드의 입측에서 출측에 이루도록 외기와 차단되게 챔버를 설치하는 단계; 상기 챔버 내부로 불활성가스를 공급하여 무산화성 분위기를 조성하는 단계; 상기 무산화성 분위기로 조성된 챔버 내부로 강판을 진행시켜 사상압연을 실시하는 단계; 상기 강판이 사상압연 되는 챔버 내부의 불활성가스를 회수하고, 그 회수된 불활성가스를 열 교환시켜 챔버 내부로 다시 공급하는 단계; 상기 무산화성 분위기가 조성된 챔버 내부의 온도를 측정하여 그 측정값에 따라 챔버로의 불활성가스 공급 및 회수량을 제어하는 단계;를 포함하는 구성으로 이루어진다.

그리고 상기 불활성가스를 회수하고 그 회수된 불활성가스를 850℃ 이하로 냉각시키며, 상기 챔버로의 불활성가스 공급은 챔버 내부의 사상압연 롤 스탠드를 진행하는 강판의 상/부 면에 균일하게 분포되게 공급되고, 상기 챔버의 입측영역(A)은 990~1050℃로 유지시키고, 출측영역(B)은 850~950℃로 유지시키도록 구성시켜 된 것으로 이루어진다.

상기와 같은 본 발명의 무산화 사상압연 장치 및 그 방법은, 첫째, 사상압연시 그 사상압연 되는 강판의 산화를 방지하면서 압연을 실시함으로 산화스케일이 발생되지 않고 양질의 강판을 생산할 수 있는 효과가 있고, 둘째, 상기 사상압연 강판의 표면에 산화스케일이 발생되지 않도록 하는 무산화성 분위기를 조성하는 불활성가스를 재사용함으로써 생산 원가를 절감할 수 있는 효과가 있으며, 셋째, 상기 재공급되는 불활성가스를 열 교환시켜 공급함으로써 압연 되는 강판의 열관리를 효과적으로 할 수 있어 최종 생산되는 강판의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 사상압연설비를 개략적으로 나타낸 구성도,
도 2는 종래의 박 강판 제조설비를 개략적으로 나타낸 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 무산화 사상압연장치를 개략적으로 나타낸 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 무산화 사상압연장치에서 챔버의 구성을 나타낸 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 무산화 사상압연장치에서 회수된 불활성가스를 재공급하는 구성을 나타낸 개략도,
도 6은 본 발명에 따른 무산화 사상압연장치에서 회수된 불활성가스를 재공급하는 다른 실시예의 구성을 나타낸 개략도,
도 7은 본 발명에 따른 무산화 사상압연장치의 제어블록도.

이하 본 발명의 무산화 사상압연 장치 및 그 방법을 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 도 3은 본 발명에 따른 무산화 사상압연 장치를 개략적으로 나타낸 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 무산화 사상압연 장치에서 챔버의 구성을 나타낸 단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 무산화 사상압연 장치에서 회수된 불활성가스를 재공급하는 구성을 나타낸 개략도이고, 도 6은 본 발명에 따른 무산화 사상압연 장치에서 회수된 불활성가스를 재공급하는 다른 실시예의 구성을 나타낸 개략도이며, 도 7은 본 발명에 따른 무산화 사상압연 장치의 제어블록도이다.

본 발명은 먼저 도 3 내지 도 5에 나타낸 바와 같이 사상압연 롤(R)을 포함하는 롤 스탠드의 입측에서 출측에 이르도록 외기와 차단되며 내부에 불활성가스가 공급되어 무산화성 분위기를 조성하도록 챔버(100)가 설치된다.

상기 챔버(100)는 단열재로 이루어짐이 바람직한데, 그 이유는, 사상압연 하는 롤 스탠드는 850℃이상을 고열 상태가 지속되기 때문에 그 고열에 견딜 수 있도록 하기 위함이다. 그리고 상기 챔버(100)는 필요에 따라 개폐 가능하며 분해결합되게 구성되는데, 그 이유는, 사상압연 되는 강판 및 롤 스탠드의 이상 발생시 그 이상발생의 원인을 찾고 그 원인을 해소할 수 있도록 하기 위함이다.

또한 본 발명의 챔버(100)는 필수적으로 외기와 차단되도록 구성되는데, 그 이유는, 챔버(100) 내부에 무산화성 분위기를 조성하기 위해 공급되는 불활성가스가 외부로 누기되지 않도록 함은 물론, 외부의 산소가 챔버(100) 내부로 유입되지 못하도록 하기 위함이다.

상기 챔버(100) 내부로 외부의 공기 즉 산소가 유입되는 경우에는 압연강판의 표면과 산소가 산화반응 하여 산화스케일이 발생함으로 그 스케일 생성을 방지하기 위해서는 필수적으로 챔버(100)의 내부와 외부는 차단되어야 한다.

상기와 같은 챔버(100)는 그 챔버(100) 내부의 무산화성 분위기를 조성하기 위한 불활성가스(헬륨. 아르곤, 질소)를 공급하는 불활성가스 공급수단(200)이 설치되는데, 그 불활성가스 공급수단(200)의 구체적인 구성은 도 5에 나타낸 바와 같이 불활성가스를 공급하는 불활성가스공급라인(210)과 그 불활성가스공급라인(210)의 끝단 즉 챔버(100) 내부에 위치되게 설치되어 불활성가스를 공급하는 노즐(220) 및 상기 불활성가스공급라인(210)에 설치되어 불활성가스공급 양을 제어하는 제어 변(230)으로 이루어진다.

그리고 상기 챔버(100)에는 그 챔버(100) 내부의 무산화성 분위기를 조성하는 불활성가스를 회수하는 불활성가스 회수수단(300)이 설치되는데, 그 불활성가스 회수수단(300)의 구체적인 구성은, 도 5에 나타낸 바와 같이 챔버(100) 내부에 위치되게 설치되는 흡입구(320)와, 그 흡입구와 연결 설치되어 흡입구로 흡입되는 불활성가스를 회수하는 불활성가스 회수라인(310) 및 상기 불활성가스 회수라인(310)에 설치되어 불활성가스회수 양을 제어하는 제어 변(330)으로 이루어진다.

또한 본 발명은 상기 불활성가스 회수수단(300)의 일측단과 연결 설치되어 회수된 불활성가스를 열 교환하여 상기 불활성가스 공급수단(200)을 통하여 챔버(100) 내부로 재공급하는 불활성가스 재공급수단(400)이 설치되는데, 이와 같은 상기 불활성가스 재공급수단(400)의 구성은, 상기 회수된 불활성가스를 냉각시키는 열 교환기(420)가 설치된 열교환기 본체(410)로 이루어진다.

그리고 본 발명은 도 7에 나타낸 바와 같이 상기 불활성가스 공급수단(200), 불활성가스 회수수단(300), 불활성가스 재공급수단(400)을 제어하는 제어부(500)가 마련되어 있다.

한편 본 발명의 챔버(100) 내부에는 그 챔버(100) 내부의 온도를 측정하는 온도측정센서(S)를 설치하여 그 온도측정센서(S)의 온도측정 값에 따라 제어부(500)를 통하여 상기 불활성가스 재공급수단(400)을 통하여 재공급되는 불활성가스의 온도를 제어한다.

상기 불활성가스 재공급수단(400)에서의 불활성가스 온도를 제어하는 이유는, 불활성가스 회수라인(310)을 통하여 회수되는 불활성가스의 온도가 1100℃ 이상이 되므로 그를 850℃ 이하로 냉각하여 챔버(100)에 공급해야 챔버(100) 내부의 온도가 850 - 1050℃를 유지하게 된다.

상기 챔버(100) 내부의 온도가 850 - 1050℃를 유지하지 못하고 850℃ 이하를 유지하거나 1010℃ 이상을 유지하게 되면 압연강판의 결정립이 불규칙적으로 형성되어 강판의 품질을 저하시키는 문제점이 발생한다.

따라서 챔버(100) 내부의 온도는 850 - 1010℃를 유지해야 하고, 그 온도를 유지하기 위하여 열교환기(420)가 설치된 불활성가스 재공급수단(400)이 필요하다.

또한 본 발명의 불활성가스 공급수단(200)에는 상기 온도측정센서(S)의 온도측정 값에 따라 불활성가스의 공급량을 제어하는 제어 변(230)이 설치되고, 상기 불활성가스 회수수단(300)에는 상기 온도측정센서(S)의 온도측정 값에 따라 불활성가스의 회수량을 제어하는 제어 변(330)이 설치되어 상기 제어부(500)의 신호에 따라 상기 각각의 제어 변(230.330)을 선택적으로 제어하도록 구성되어 있다.

상기 각 제어 변(230.330)을 통한 챔버(100) 내부의 불활성가스 공급 및 회수 량을 제어하는 이유는, 상기 챔버(100) 내부의 온도가 목적온도 즉 850 - 1050℃에서 근사치를 유지하게 되면 불활성가스의 공급 및 회수를 소량 하면 되고, 챔버(100) 내부의 온도가 목적온도와 많은 차이가 발생되며 불활성가스 재공급수단(400)의 열교환기(420)에서 불활성가스의 열 교환온도를 조절(상승시켜)하여 챔버(100) 내부로 공급함으로써, 챔버(100) 내부의 온도를 신속하게 목적하는 온도(850 - 1050℃)로 유지시킨다.

단 본 발명의 챔버(100) 내부 온도가 목적하는 온도 850 - 1050℃를 유지할 경우에는 불활성가스 재공급수단(400)의 열교환기(420) 작동이 정지되고, 불활성가스 공급수단(200)과 불활성가스 회수수단(300)을 통한 불활성가스의 공급 및 회수도 중단된다. 이는 챔버(100) 내부에 설치된 온도측정센서(S)에서 측정된 온도측정 값에 따라 제어부(500)에서 제어하여 자동으로 이루어진다.

또한 본 발명의 롤 스탠드에 설치된 챔버(100)는 도 3 및 도 6에 나타낸 바와 같이 입측영역(A)과 출측영역(B)으로 양분하고, 그 양분된 영역 중 입측영역은 990~1050℃로 유지시키고, 출측영역은 850~950℃로 유지시킴이 바람직하다.

상기 입측영역의 온도가 990℃ 이하를 유지하게 되면 사상압연기로 압연하기 전 강판의 표층을 급속하게 냉각하여 그 냉각된 표층만 국부적으로 이상 역에서 압연이 실시됨으로 강판 표층의 결정립 사이즈가 강판의 내부 층의 결정립 사이즈보다 커지는 문제점이 발생하게 된다.

또한 사상압연의 온도가 너무 낮을 경우 전체적으로 결정립의 크기가 증가하여 집합조직 강도가 하향 되므로, 사상압연 온도는 850~1050℃로 실시하는 것이 바람직하며, 그중 입측영역은 990~1050℃, 출측영역은 850~950℃를 유지시킴이 양질의 강판을 생산할 수 있게 되는 것이다.

그리고 상기 온도를 유지할 때의 압연되는 강판의 냉각속도는 20~60℃/stand로 함이 바람직하다.

또 상기 불활성가스 공급수단(200)의 노즐(220)에서 공급되는 불활성가스는 롤 스탠드를 진행하는 강판(600)의 상/부 면을 향하도록 복수 개 설치하여 균일하게 공급함이 바람직하다.

또 본 발명의 챔버(100) 내부에는 도 4에 나타낸 바와 같이 불활성가스가 포집되는 불활성가스포집부(110)가 형성되고, 그 불활성가스포집부(110)의 강판을 향하는 면에는 불활성가스포집공(120)이 천공되어 챔버(100) 내부의 불활성가스가 회수될 때에는 챔버 내부의 불활성가스가 불활성가스포집공(120)을 통하여 불활성가스포집부(110)로 포집된 후 그 포집된 불활성가스가 흡입구(320)와 불활성가스 회수라인(310)을 통하여 불활성가스 재공급수단(400)의 열교환기(420)에서 열 교환되어 다시 불활성가스 공급수단(200)의 불활성가스 공급라인(210)과 노즐(220)을 통하여 챔버(100) 내부로 재공급되는 것이다.

상기 불활성가스 공급라인(210)에는 별도의 불활성가스 보충라인(240)이 설치됨으로써 불활성가스의 부족시 보충하도록 되어 있다.

상기와 같은 본 발명에 따른 무산화 사상압연 장치의 동작상태를 살펴보면, 먼저 롤 스탠드의 입측에서 출측에 이르도록 외기와 차단되게 설치된 챔버(100)의 내부에 불활성가스 공급수단(200)의 제어 변(230)을 오픈하고 불활성가스 공급라인(210)을 통해 불활성가스를 공급하여 무산화분위기를 조성시킨 다음 압연대상(조 압연된 강판) 강판을 사상압연기의 롤 스탠드 입구로 진입시켜 사상압연을 실시한다.

상기와 같이 강판의 사상압연 실시중 압연되는 강판의 온도에 의해 챔버(100) 내부의 온도 즉 불활성가스의 온도가 상승하면 그 온도를 온도감지센서(S)가 측정하여 제어부(500)로 신호를 보내고, 그 신호를 받은 제어부(500)에서는 제어 변(330)을 오픈 함과 동시에 열 교환기(420)를 작동시켜 불활성가스 회수라인(310)을 통해 회수되는 불활성가스를 목적하는 온도로 열 교환한다.

상기 열 교환된 불활성가스는 다시 불활성가스 공급라인(210)을 통하여 챔버(100)내부로 공급되고 이미 공급된 챔버(200) 내부의 불활성가스는 불활성가스 회수라인(310)을 통해 회수되어 불활성가스 재공급수단(400)을 통해 다시 챔버(100) 내부로 공급되는 과정이 반복 순환되면서 챔버(100) 내부의 온도를 목표하는 온도로 일정하게 유지시킴은 물론, 챔버(100) 내부를 지속적으로 무산화성 분위기로 조성시켜 사상압연 되는 강판의 산화스케일 생성을 방지함과 동시에 양질의 강판을 생산할 수 있게 되는 것이다.

이를 위하여 상기 불활성가스 공급수단(200)의 노즐(220)은 그 선단이 사상압연 롤 스탠드를 진행하는 강판(600)의 상/부 면을 향하도록 복수 개 설치하여 불활성가스가 챔버 내부에 균일하게 분포 공급되게 하였다.

단 상기 반복 순환되는 불활성가스가 부족할 때에는 불활성가스 공급라인(210)에 연결설치된 불활성가스 보충라인(240)을 통하여 보충한다. 이와 같은 불활성가스 보충 시기의 결정은, 불활성가스 공급라인(210) 및 불활성가스 회수라인(310)을 진행하는 가스압을 측정하여 결정하며, 상기 불활성가스 공급라인(210) 및 불활성가스 회수라인(310) 중 어느 일 측 또는 양측 모두에는 가스압력측정센서가 설치되고, 그 가스압력측정센서는 제어부(500)와 연결 설치됨으로써 가능하다.

또한 본 발명의 무산화 사상압연 방법은 사상압연 롤을 포함하는 사상압연 롤 스탠드의 입측에서 출측에 이루도록 외기와 차단되게 챔버(100)를 설치하는 단계: 상기 챔버(100) 내부로 불활성가스를 공급하여 무산화성 분위기를 조성하는 단계; 상기 무산화성 분위기로 조성된 챔버(100) 내부로 강판(600)을 진행시켜 사상압연을 실시하는 단계; 상기 강판이 사상압연 챔버 내부의 불활성가스를 회수하고, 그 회수된 불활성가스를 열 교환기(420)로 열 교환시켜 챔버(100) 내부로 다시 공급하는 단계; 상기 무산화성 분위기가 조성된 챔버(100) 내부의 온도를 온도측정센서(S)가 측정하여 그 측정값에 따라 챔버(100)로의 불활성가스 공급 및 회수량을 제어하는 단계로 이루어진다.

그리고 상기 회수된 불활성가스를 다시 챔버 내부로 공급할 때의 불활성가스 온도는 850℃ 이하로 냉각시켜 사용하는 것이 바람직하며, 상기 챔버로의 불활성가스 공급은 챔버 내부의 사상압연 롤 스탠드를 진행하는 강판의 상/부 면에 골고루 분포되게 공급함이 바람직하고, 상기 챔버 내부의 입측영역(A)은 990~1050℃로 유지시키고, 출측영역(B)은 850~950℃로 유지시킴 바람직하다.

상기에서 설명한 본 발명의 무산화 사상압연 방법에서의 각 조건에 대한 설명은 전술한 무산화 사상압연 장치에서 설명한 것과 동일 함으로 그에 대한 중복 설명은 생략한다.

이상과 같은 본 발명은 사상압연시 그 사상압연 되는 강판의 산화를 방지하면서 압연을 실시함으로 스케일이 발생되지 않고 양질의 강판을 생산할 수 있음은 물론, 상기 스케일이 발생되지 않도록 하는 무산화성 분위기로 조성하는 불활성가스를 재사용함으로써 생산 원가를 절감할 수 있는 장점이 있고 그와 동시에 재공급되는 불활성가스를 열 교환시켜 공급함으로써 압연 되는 강판의 열관리를 효과적으로 하여 최종 생산되는 강판의 품질을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

100 : 챔버 110 : 불활성가스포집부
120 : 불활성가스포집공 200 : 불활성가스 공급수단
210 : 불활성가스 공급라인 220 : 노즐
230 : 제어 변 300 : 불활성가스 회수수단
310 : 불활성가스 회수라인 320 : 흡입구
330 : 제어 변 400 : 불활성가스 재공급수단
410 : 열교환기 본체 420 : 열 교환기
500 : 제어부
A : 입측영역 B : 출측영역
R : 사상압연 롤 S : 온도측정센서

Claims

사상압연 롤(R)을 포함하는 롤 스탠드의 입측에서 출측에 이르도록 외기와 차단되며 내부에 불활성가스에 의한 무산화성 분위기를 조성하도록 설치된 챔버(100);
상기 챔버 내부의 무산화성 분위기를 조성하는 불활성가스를 공급하는 불활성가스 공급수단(200);
상기 챔버 내부의 무산화성 분위기를 조성하는 불활성가스를 회수하는 불활성가스 회수수단(300);
상기 불활성가스 회수수단과 연결 설치되어 회수된 불활성가스를 열 교환하여 상기 불활성가스 공급수단을 통하여 챔버 내부로 재공급하도록 설치된 불활성가스 재공급수단(400);
상기 불활성가스 공급수단, 불활성가스 회수수단, 불활성가스 열교환수단을 제어하는 제어부(500);를 포함하며,
상기 챔버에는 그 챔버 내부의 온도를 측정하는 온도측정센서(S)를 설치하여 그 온도측정센서의 온도측정 값에 따라 제어부를 통하여 상기 불활성가스 재공급수단의 불활성가스 온도를 열 교환하도록 구성시켜 것을 특징으로 하는 무산화 사상압연 장치.
제1항에 있어서,
상기 챔버는 입측영역(A)과 출측영역(B)으로 양분되고 그 양분된 영역 중 입측영역은 990~1050℃로 유지시키고, 출측영역은 850~950℃로 유지시키도록 구성시켜 된 것을 특징으로 하는 무산화 사상압연 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 불활성가스 공급수단에는 상기 온도측정센서의 온도측정 값에 따라 불활성가스의 공급량을 제어하는 제어 변(230)이 설치되고, 상기 불활성가스 회수수단에는 상기 온도측정센서의 온도측정 값에 따라 불활성가스의 회수량을 제어하는 제어 변(330)이 설치되어 상기 제어부의 신호에 따라 상기 각각의 제어 변을 선택적으로 제어하도록 구성된 것을 특징으로 하는 무산화 사상압연 장치.
제1항에 있어서,
상기 불활성가스 공급수단(200)은 그 선단이 사상압연 롤 스탠드를 진행하는 강판(600)의 상/부 면을 향하도록 복수 개 설치된 것을 특징으로 하는 무산화 사상압연 장치.
제1항에 있어서,
상기 챔버의 내부에는 불활성가스가 포집되는 불활성가스포집부(110)가 형성되고, 그 불활성가스포집부의 강판을 향하는 면에는 불활성가스포집공(120)이 천공된 것을 특징으로 하는 무산화 사상압연 장치.
제1항에 있어서,
상기 불활성가스 재공급수단(400)에는 회수된 불활성가스를 냉각하는 열교환기(420)가 설치된 것을 특징으로 하는 무산화 사상압연 장치.
사상압연 롤을 포함하는 사상압연 롤 스탠드의 입측에서 출측에 이루도록 외기와 차단되게 챔버를 설치하는 단계;
상기 챔버 내부로 불활성가스를 공급하여 무산화성 분위기를 조성하는 단계;
상기 무산화성 분위기로 조성된 챔버 내부로 강판을 진행시켜 사상압연을 실시하는 단계;
상기 강판이 사상압연 되는 챔버 내부의 불활성가스를 회수하고, 그 회수된 불활성가스를 열 교환시켜 챔버 내부로 다시 공급하는 단계;
상기 무산화성 분위기가 조성된 챔버 내부의 온도를 측정하여 그 측정값에 따라 챔버로의 불활성가스 공급 및 회수량을 제어하는 단계;를 포함하는 구성을 특징으로 하는 무산화 사상압연 방법.
제 8항에 있어서,
상기 회수된 불활성가스를 다시 챔버 내부로 공급할 때의 불활성가스 온도는 850℃ 이하로 냉각시킨 것임을 특징으로 하는 무산화 사상압연 방법.
제 8항에 있어서,
상기 챔버로의 불활성가스 공급은 챔버 내부의 사상압연 롤 스탠드를 진행하는 강판의 상/부 면에 균일하게 분포되게 공급하는 것을 특징으로 하는 무산화 사상압연 방법.
제 8항에 있어서,
상기 챔버 내부의 입측영역(A)은 990~1050℃로 유지시키고, 출측영역(B)은 850~950℃로 유지시키는 것을 특징으로 하는 무산화 사상압연 방법.