KR101456765B1 - 열연 강판의 제조 방법 및 제조 장치 - Google Patents

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신닛테츠스미킨 카부시키카이샤
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Abstract

본 발명은, 표면 성상이 우수하며, 미세 조직을 가진 열연 강판을 제조하는 것이 가능한 열연 강판의 제조 방법 및 제조 장치를 제공하는 것을 주목적으로 한다.
본 발명은, 가열 장치, 디스케일링 장치 및 마무리 압연기열과, 상기 마무리 압연기열에 배치된 냉각 장치와, 마무리 압연기열의 직후에 배치된 급랭 장치를 이용하여, 가열 장치, 냉각 장치 및 급랭 장치의 동작을 제어하고, 마무리 압연기열 입구측의 피압연재 온도 T1, 마무리 압연기열의 최종 스탠드 입구측의 피압연재 온도 T2 및 급랭 장치 출구측의 피압연재 온도 T3을 제어하는 열연 강판의 제조 방법으로 하고, 가열 장치, 디스케일링 장치, 마무리 압연기열, 상기 마무리 압연기열에 배치된 냉각 장치, 마무리 압연기열의 직후에 배치된 급랭 장치, 및 제어 수단을 구비하며, 제어 수단에 의해 가열 장치, 냉각 장치 및 급랭 장치의 동작을 제어하여, T1, T2, T3을 제어하는 열연 강판의 제조 장치로 한다.

Description

열연 강판의 제조 방법 및 제조 장치{HOT-ROLLED STEEL SHEET MANUFACTURING METHOD AND MANUFACTURING DEVICE}
본 발명은, 열연 강판의 제조 방법 및 제조 장치에 관한 것이다. 본 발명은, 특히, 마무리 압연기에 의해 압연되는 피압연재의 온도 제어에 주목한 열연 강판의 제조 방법 및 제조 장치에 관한 것이다.
열연 강판은, 가열로에서 가열된 슬래브를 조압연기로 조압연하여 조압연재(이하에 있어서, 「조압연 바」라고 하는 경우가 있다)로 한 후, 반송 테이블을 이용하여 마무리 압연기로 반송된 조압연 바를 마무리 압연기로 소정의 치수로 압연하고, 소정의 조건으로 냉각하는 냉각 공정을 거친 후, 최종적으로 권취기로 감김으로써 제조된다.
이와 같이 하여 제조되는 열연 강판 중에서도, 자동차용이나 구조재용 등으로서 이용되는 강판은, 강도, 가공성, 인성과 같은 기계적 특성이 우수한 것이 요구되며, 이들 기계적 특성을 종합적으로 높이기 위해서는, 강판의 조직을 미세화하는 것이 유효하다. 그 때문에, 미세한 조직을 갖는 강판을 얻기 위한 방법이 많이 모색되고 있다. 또, 조직을 미세화하면, 합금 원소의 첨가량을 삭감해도 우수한 기계적 성질을 구비한 고강도 열연 강판을 얻는 것이 가능해진다.
조직의 미세화 방법으로서는, 마무리 압연의 특히 후단에 있어서, 고압하율의 압연을 행하여 오스테나이트립을 미세화함과 더불어, 강판에 압연 변형을 축적시켜, 마무리 압연 후에 얻어지는 페라이트립의 미세화를 도모하는 것이 알려져 있다. 마무리 압연기는 복수의 스탠드로 구성되며, 압연에 의해 강판에는 변형이 축적되지만, 변형은 시간이 경과하면 해방되어 버리므로, 압연 변형을 축적하는 관점에서 단시간에 압연하는 것이 바람직하다. 또한, 오스테나이트의 재결정이나 회복을 억제하고 페라이트 변태를 촉진시킨다는 관점에서, 마무리 압연 후의 가능한 한 단시간 내에 강판을 600℃~750℃까지 급랭하는 것이 유효하다. 또한, 강판의 기계적 특성을 균일화시키기 위해서는, 페라이트립을 소정의 입경으로 맞출 필요가 있으며, 급랭 개시 시 및 급랭 종료 시의 강판 온도를 소정의 온도로 엄밀하게 제어할 필요가 있다.
한편, 강판을 압연할 때, 강판은 공기 중의 산소에 의해 산화되어, 표면에 산화 스케일이 형성된다. 형성된 산화 스케일은, 마무리 압연기의 입구측에 설치되어 있는 디스케일러에 의해 제거되지만, 산화 스케일의 제거가 불충분하면 산화 스케일의 제거 부분과 잔존 부분에서 압연 후의 급랭 시의 냉각 특성이 변화하므로, 강판 온도를 엄밀하게 제어할 수 없어 기계적 특성이 악화된다. 또한, 제품이 되는 열연 강판의 표면 성상도 악화된다.
따라서, 우수한 기계적 특성을 구비하며, 양호한 표면 성상을 갖는 열연 강판을 제조하기 위해서는, 산화 스케일을 충분히 제거할 필요가 있다. 고압수를 강판에 분사하여 산화 스케일을 제거하는, 디스케일러(디스케일링 장치)로 산화 스케일을 제거할 때, 산화 스케일이 너무 얇으면 효과적으로 제거할 수 없다. 그래서, 산화 스케일을 제거하기 쉬워지도록, 산화 스케일을 두껍게 성장시키기 위해, 조압연 바의 온도를 소정의 온도까지 가열하여, 산화 스케일의 성장을 조장하는 것이 필요해진다.
예를 들면, 강도와 가공성을 겸비한 고장력 강판을 제조하기 위해서는, 강판의 조성에 Si를 첨가하는 것이 유효하지만, 강판에 Si가 함유되어 있는 경우, 모재와 산화 스케일의 경계부에 철과 Si를 주체로 한 산화물이 생성된다. 이 산화물의 융점은 대략 1100℃이지만, 이것이 고체인 상태에서는, 산화 스케일의 성장에 필요한 모재로부터 공급되는 철 이온의 이동을 차단하므로, 산화 스케일을 두껍게 성장시킬 수 없다. 따라서, 강판에 Si가 함유되어 있는 경우, 조압연 바를 1100℃ 이상으로 가열하면 철과 Si를 주체로 한 산화물이 용융되고, 철 이온의 공급이 가능해져 산화 스케일을 두껍게 성장시킬 수 있으며, 그 결과, 산화 스케일을 디스케일러로 용이하게 제거할 수 있게 된다.
이에 반해, 이 산화물이 용융되지 않으며, 산화 스케일이 얇은 상태인 채이면, 디스케일러로 제거할 수 없는 산화 스케일이 강판 표면에 잔존하고, 대기 중의 산소에 의해 더 산화되어, 산화제일철로부터 적색의 산화제이철이 된다. 이 산화제이철은, 전술한 급랭 시의 냉각 특성을 변화시키는 것 이외에, 강판 상에 잔존하면 강판 표면의 방사율이 크게 변화하여, 방사 온도계로 측정한 측정치에 오차가 가해진다. 그 때문에, 철과 Si를 주체로 한 산화물이 용융되지 않는 경우에는, 열연 강판의 엄밀한 온도 제어가 극히 곤란해지는 것 외에, 품질 관리면에서도 문제가 생긴다.
이러한 열연 강판의 제조 방법이나 제조 장치에 관한 기술로서, 예를 들면 특허 문헌 1에는, 열간 슬래브에 1패스 또는 복수 패스의 판두께 방향의 압하를 가하여 조압연 바로 하는 조압연 가공 설비와, 상기 조압연 가공 설비의 출구측의 가장 가까운 곳에 설치하여, 조압연 바를 냉각하는 제1 급속 냉각 설비와, 냉각된 조압연 바를 코일형상으로 감는 코일 박스 설비와, 코일형상으로 감겨진 조압연 바를 되감으면서 가열하는 급속 가열 설비와, 가열된 조압연 바에 판두께 방향의 압하를 가하여 강대(鋼帶)로 하는 마무리 압연 설비를 이 순서로 구비하는 강대의 제조 설비가 개시되어 있다. 또한, 특허 문헌 1에는, 이러한 강대의 제조 설비를 이용한 강대의 제조 방법도 개시되어 있으며, 이 특허 문헌 1에 기재된 기술은, 초미세립 조직을 갖는 강대의 제조를 목적으로 하고 있다. 또, 특허 문헌 2에는, 우수한 기계적 특성과 표면 성상을 구비한 강판의 제조를 목적으로 하여, 가열된 강편에 조압연기에 의해 조압연을 행하여 조압연 바로 하고, 상기 조압연 바에 복수의 스탠드를 갖는 마무리 압연기의 입구측에 설치된 가열 장치에 의한 가열, 및/또는, 복수의 스탠드의 적어도 하나의 스탠드 사이에 설치된 냉각 장치에 의한 냉각을 행함으로써 마무리 압연기의 출구측에 있어서의 온도를 목표치로 제어하면서 마무리 압연기에 의해 마무리 압연을 행하여 열연 강판을 제조할 때에, 조압연이 개시되기 전에, 조압연기의 출구측에 있어서의 조압연 바의 온도의 예측치에 의거하여 마무리 압연기의 입구측에 있어서의 조압연 바의 온도를 예측하며, 마무리 압연기의 입구측에 있어서의 조압연 바의 온도의 예측치가 그 목표치 이상이 되도록, 사전에 설정된 마무리 압연의 압연 속도의 설정치, 및/또는, 사전에 설정된 조압연 바의 두께의 설정치를, 수정하여 설정하는 열연 강판의 제조 방법이 개시되어 있다. 또한, 특허 문헌 2에는, 이 제조 방법을 적용 가능한 열연 강판의 제조 장치도 개시되어 있다.
일본국 특허공개 2005-169454호 공보 일본국 특허 제 4079098호 공보
특허 문헌 1에 개시되어 있는 기술은, 마무리 압연 전의 조압연 바의 오스테나이트 입경을 미세화함으로써, 마무리 압연 후의 페라이트립의 미세화를 도모하는 것이다. 오스테나이트 입경을 미세화하는 수단으로서 역변태를 이용하지만, 조압연 바를 냉각하여 베이나이트 변태시킨 후, 재가열하여 역변태를 일으켜서 미세한 오스테나이트 조직을 얻는 것이다. 실시예에는 1000℃의 조압연 바를 350℃까지 냉각시킨 후, 900℃까지 가열하는 제조 방법이 기재되어 있다.
그러나 조압연 바의 온도를 350℃로부터 900℃까지 550℃나 상승시키기 위해서는, 막대한 에너지가 필요해지며, 그 가열 장치도 대규모로 된다. 또한, 산화 스케일을 충분히 제거하기 위해서는, 마무리 압연 전의 조압연 바 온도를 1100℃ 이상까지 상승시키는 것이 바람직하지만, 조압연 바의 온도를 350℃로부터 1100℃ 이상까지 750℃ 이상이나 상승시키지 않으면 안 되어, 문제점은 보다 확대된다. 이상과 같이, 특허 문헌 1의 기술은 매우 에너지 소비가 크고 대규모 설비도 필요하여, 제품의 제조 비용이 증가할 뿐만 아니라, CO2 삭감의 관점에서도 바람직하지 않다.
한편, 특허 문헌 2에 개시되어 있는 기술은, 미세한 조직을 갖는 강판을 제조하는 기술은 아니지만, 가열 장치의 대형화를 피하고, 효율적으로 마무리 압연기의 입구측 온도를 소정의 온도까지 상승시킴과 더불어, 마무리 압연기의 출구측 온도를 소정의 온도로 제어하는 것으로, 마무리 압연기 입구측과 출구측의 강판 온도를 동시에 제어하는 기술로서 한정하면, 본 발명과의 공통점은 많다.
그러나 특허 문헌 2에 개시된 기술은 효율적으로 강판 온도를 제어하는 수단으로서, 조압연 바의 판두께와 마무리 압연 속도를 수정하고 있지만, 미세립 조직의 강판을 제조하기 위해서는 마무리 압연 시에 변형의 축적이 필요하여 마무리 압연 속도의 저속화는 바람직하지 않으며, 온도 제어의 목적만으로 마무리 압연 속도를 자유롭게 변경할 수는 없다.
또한, 마무리 압연 후의 강판 냉각에는 강대한 냉각 능력이 필요하므로, 좁은 범위에 대량의 냉각수를 분출하는 고수량 밀도의 급랭 장치를 이용하지만, 대량의 냉각수를 단시간에 증감시키는 것이 어렵고, 냉각 능력의 조정은 최소한으로 해 둘 필요가 있으므로, 가속 압연 등의 마무리 압연 속도 변화에 대한 대응이 어렵다. 그러나 특허 문헌 2의 기술은 마무리 압연 중에 마무리 압연기 입구측에 머무르는 조압연 바 끝단부의 온도 저하를 보상하는 수단이 가열 장치밖에 없으며, 가열에 요하는 에너지를 작게 억제하기 위해서는, 마무리 압연기 입구측에 머무르는 시간을 단축하는 것이 필요해져, 마무리 압연 속도를 서서히 고속화하는 가속 압연을 실시하지 않으면 안 되어, 마무리 압연 속도의 변화를 피할 수 없다.
그래서, 본 발명은, 미세한 조직을 갖는, 우수한 기계적 특성 및 표면 성상을 구비한 열연 강판을 저비용으로 제조하는 것이 가능한 열연 강판의 제조 방법 및 제조 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
미세한 조직을 갖는 강판을 제조하기 위해 필요한 조건은 다음의 3가지이다. 첫 번째 조건은, 마무리 압연의 후단에 있어서의 고압하율 압연에 의한 오스테나이트립의 미세화 및 압연 변형의 축적. 두 번째는 마무리 압연 직후의 급랭 및 급랭 개시 시 및 급랭 종료 시에 있어서의 강판 온도의 엄밀한 제어. 세 번째 조건은 산화 스케일의 제거이다.
본 발명자들은 열심히 연구한 결과, 3가지의 조건을 저비용으로 실현하는 수단을 고안하였다.
첫 번째 조건인 오스테나이트립의 미세화와 압연 변형의 축적에는, 필요한 고압하율을 얻기 위한 마무리 압연 롤 간격의 설정과, 압연 변형이 해방되어 버리지 않는 압연 시간 간격이 되는 마무리 압연 속도의 설정을 행한다. 마무리 압연 속도는 마무리 압연기열의 가장 하류측의 스탠드와, 그 1개 상류측의 스탠드에서 압연하는 시간 간격을 1초 이내로 하는 것이 바람직하다.
두 번째 조건인, 마무리 압연 직후의 급랭은, 마무리 압연기열의 최종 스탠드의 출구측에 배치되고, 최종 스탠드 내에 그 적어도 일부가 배치되며, 강판의 한쪽 면에 대해 10m3/(m2·min) 이상의 수량 밀도로 강판의 양면으로부터 냉각수를 분출 가능한 급랭 장치로 실시한다.
다음에, 두 번째 조건의 급랭 개시 시 및 급랭 종료 시의 강판 온도의 제어와, 세 번째 조건인 산화 스케일의 제거에 대해 설명한다. 이들의 실현에는, 압연 변형의 축적에 필요한 마무리 압연 속도를 유지하면서, 강판의 급랭 중에 마무리 압연 직후의 급랭 장치의 냉각 능력 변경을 최대한 행하지 않는 것이 필요해지므로, 마무리 압연 속도가 한정되고, 또한 속도 변화가 발생하지 않는 일정 속도로의 압연이 요구된다.
마무리 압연 속도가 일정한 조건에서, 마무리 압연기 입구측에서의 조압연 바 온도를 산화 스케일의 제거에 적합한 온도에 유지하기 위해서는, 가열 장치만으로도 실시 가능하지만, 마무리 압연 중에 마무리 압연기 입구측에 머물고 있는 조압연 바의 끝단부가 공랭에 의해 온도 저하하는 만큼의 열에너지까지 보상하지 않으면 안 되어, 대규모의 가열 장치와 막대한 에너지가 필요해져 버린다. 그래서, 보열(補熱) 장치인 코일 박스를 도입하면 조압연 바 끝단부의 온도 저하의 억제가 가능해져, 소규모의 가열 장치를 조합함으로써, 적은 에너지로 소정의 온도를 유지하는 것이 가능해진다.
또, 박슬래브 연속 주조로부터 스타트하는, 이른바 미니 밀에서도, 마무리 압연기 입구측의 온도를 소정치 이상으로 유지함으로써, 산화 스케일을 용이하게 제거할 수 있다. 설비 건조 비용 저감의 관점에서, 미니 밀에서는 마무리 압연기 입구측의 가열 장치에 효율이 나쁜 가스 연소식의 노(爐)를 이용하는 경우가 많은데, 이러한 미니 밀을 이용하는 형태에 의해서도, 설비비를 포함한 토탈 비용의 저감을 도모할 수 있다.
다음에, 마무리 압연 직후의 급랭 개시 시의 온도를 소정의 온도로 유지하기 위해서는, 마무리 압연기열의 사이에 설치된 냉각 장치를 이용하여, 냉각 장치의 냉각 헤더수의 조정, 또는 냉각수량의 조정, 또는 냉각 헤더수와 냉각수량의 양쪽을 적절히 설정하여 강판을 소정의 온도로 제어한다.
마지막으로 급랭 종료 후의 강판 온도를 소정의 온도로 유지하기 위해서는, 급랭 장치 내의 냉각 헤더수의 조정, 또는, 냉각수량의 조정, 또는, 냉각 헤더수와 냉각수량의 양쪽을 적절히 설정하여 제어한다. 급랭 개시 시의 강판 온도는 소정의 온도로 유지되어 있고, 강판의 급랭 중에 강판의 속도 변화는 발생하지 않으며, 산화 스케일도 충분히 제거되어 있으므로, 초기 설정만 적절하면, 냉각 중에 급랭 장치의 설정 변경을 행하지 않고도 강판 온도를 고정밀하게 제어할 수 있다.
이하, 본 발명에 대해 설명한다. 또한, 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위해, 첨부 도면의 참조 부호를 괄호 안에 부기하지만, 그에 의해 본 발명이 도시의 형태에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 제1 양태는, 피압연재(1)를 가열하는 가열 장치(5, 14), 상기 가열 장치보다 피압연재의 반송 방향 하류측에 배치된 디스케일링 장치(6), 상기 디스케일링 장치보다 피압연재의 반송 방향 하류측에 배치된 마무리 압연기열(7), 상기 마무리 압연기열에 배치된 냉각 장치(8) 및 상기 마무리 압연기열의 직후에 배치된 급랭 장치(9)를 이용하여 열연 강판을 제조할 때에, 가열 장치, 냉각 장치 및 급랭 장치의 동작을 제어함으로써, 마무리 압연기열의 입구측에 있어서의 피압연재의 온도 T1, 마무리 압연기열의 최종 스탠드(7g)의 입구측에 있어서의 피압연재의 온도 T2 및 급랭 장치의 출구측에 있어서의 피압연재의 온도 T3을 제어하는 것을 특징으로 하는 열연 강판의 제조 방법이다.
여기에, 본 발명에 있어서, 「마무리 압연기열의 직후에 배치된 급랭 장치(9)」란, 마무리 압연기열(7)의 최종 스탠드(7g)에 의해 마무리 압연된 직후의 피압연재(1)를 급랭 가능하도록 배치된 급랭 장치(9)를 말한다. 보다 구체적으로는, 예를 들면, 마무리 압연기열(7)의 최종 스탠드(7g) 내에 그 적어도 일부가 배치되며, 피압연재(1)의 한쪽 면에 대해 10m3/(m2·min) 이상의 수량 밀도로 피압연재(1)의 양면으로부터 냉각수를 피압연재(1)의 판폭 방향의 전체에 걸쳐 분사함으로써, 피냉각재(1)의 온도를 600℃/s 이상, 바람직하게는 1000℃/s 이상의 속도로 저하시킬 수 있는 급랭 장치(9)를 말한다.
또, 상기 본 발명의 제1 양태에 있어서, 피압연재(1)는, 가열 장치(5, 14)를 이용하여, 1100℃ 이상으로 승온되어도 된다.
또, 상기 본 발명의 제1 양태에 있어서, 가열 장치에, 유도 가열 장치(5) 및/또는 가스 연소로(14)가 포함되는 것이 바람직하다.
또, 상기 본 발명의 제1 양태에 있어서, 가열 장치(5, 14)보다 피압연재(1)의 반송 방향 상류측에 배치된 조압연기(3)에 의해, 가열 장치로 가열되는 피압연재가 조압연되어 있어도 된다.
또, 상기 본 발명의 제1 양태에 있어서, 가열 장치(5)보다 피압연재(1)의 반송 방향 상류측에, 피압연재를 감는 코일 박스(4)가 배치되며, 상기 코일 박스로부터 내보내어진 피압연재가 가열 장치로 가열되는 것이 바람직하다.
또, 상기 본 발명의 제1 양태에 있어서, 가열 장치(5)보다 피압연재(1)의 반송 방향 상류측에 배치된 온도 검출 수단(10)을 이용해 검출한 피압연재의 온도 검출 결과에 의거하여, 온도 T1, 온도 T2 및 온도 T3을 제어하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제2 양태는, 피압연재(1)를 가열하는 가열 장치(5, 14), 상기 가열 장치보다 피압연재의 반송 방향 하류측에 배치된 디스케일링 장치(6), 상기 디스케일링 장치보다 피압연재의 반송 방향 하류측에 배치된 마무리 압연기열(7), 상기 마무리 압연기열에 배치된 냉각 수단(8), 마무리 압연기열의 직후에 배치된 급랭 장치(9) 및 가열 장치, 냉각 수단 및 급랭 장치의 동작을 제어 가능한 제어 수단(20)을 구비하며, 상기 제어 수단에 의해 가열 장치, 냉각 수단 및 급랭 장치의 동작을 제어함으로써, 마무리 압연기열의 입구측에 있어서의 피압연재의 온도 T1, 마무리 압연기열의 최종 스탠드(7g)의 입구측에 있어서의 피압연재의 온도 T2 및 급랭 장치의 출구측에 있어서의 피압연재의 온도 T3을 제어하는 열연 강판의 제조 장치(30, 31, 32)이다.
또, 상기 본 발명의 제2 양태에 있어서, 가열 장치(5, 14)는, 피압연재(1)를 1100℃ 이상으로 승온 가능해도 된다.
또, 상기 본 발명의 제2 양태에 있어서, 가열 장치에, 유도 가열 장치(5) 및/또는 가스 연소로(14)가 포함되는 것이 바람직하다.
또, 상기 본 발명의 제2 양태에 있어서, 가열 장치(5, 14)보다 피압연재(1)의 반송 방향 상류측에, 피압연재를 조압연하는 조압연기(3)가 배치되어 있어도 된다.
또, 상기 본 발명의 제2 양태에 있어서, 가열 장치(5)보다 피압연재(1)의 반송 방향 상류측에, 피압연재를 감는 코일 박스(4)가 배치되어 있는 것이 바람직하다.
또, 상기 본 발명의 제2 양태에 있어서, 가열 장치(5)보다 피압연재(1)의 반송 방향 상류측에 온도 검출 수단(10)이 배치되며, 상기 온도 검출 수단을 이용해 검출한 피압연재의 온도 검출 결과에 의거하여, 온도 T1, 온도 T2 및 온도 T3을 제어하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제1 양태에서는, 가열 장치(5, 14), 냉각 수단(8) 및 급랭 장치(9)의 동작을 제어함으로써, 온도 T1, 온도 T2 및 온도 T3이 제어된다. 이러한 형태로 함으로써, 종래 기술과 비교하면, 온도 T1을 목표 온도로 상승시키기 위해 필요해지는 에너지가 작고, 설비 비용 및 에너지 비용을 삭감하는 것이 가능해진다. 또한, 가속 압연의 실시가 불필요해지며, 온도 제어의 외란이 되는 마무리 압연 속도의 변화가 발생하지 않는다. 그 때문에, 본 발명의 제1 양태에 의하면, 온도 T2 및 온도 T3을 고정밀하게 제어하는 것이 가능해져, 제품의 품질을 향상시키는 것이 가능해진다. 따라서, 본 발명의 제1 양태에 의하면, 미세한 조직을 갖는, 우수한 기계적 특성 및 표면 성상을 구비한 열연 강판을 저비용으로 제조하는 것이 가능한, 열연 강판의 제조 방법을 제공할 수 있다.
또, 본 발명의 제1 양태에 있어서, 가열 장치(5, 14)를 이용하여 조압연재(1)가 1100℃ 이상으로 승온됨으로써, 피압연재에 Si가 함유되어 있는 경우에 모재와 산화 스케일의 경계부에 생성되는 산화물을 용융시키는 것이 가능해지므로, 산화 스케일을 제거하기 쉬워지며, 그 결과, 표면 성상을 향상시키기 쉬워진다. 또, 가열 장치에 특히 유도 가열 장치(5)가 포함되어 있음으로써, 온도가 저하된 부위를 집중적으로 가열하는 것도 용이해지므로, 온도 T1을 고정밀하게 제어할 수 있음과 더불어, 에너지 비용을 삭감하기 쉬워진다. 또, 본 발명의 제1 양태에서는 조압연기(3)나 코일 박스(4)를 이용할 수 있으며, 특히 코일 박스(4)를 이용함으로써, 피압연재의 끝단부에 있어서의 온도 저하가 방지되므로, 온도 T1을 목표 온도로 상승시키기 위해 필요해지는 에너지를 저감하여 설비 비용 및 에너지 비용을 삭감하는 것이 용이해진다. 또, 본 발명의 제1 양태에 있어서, 온도 검출 수단(10)을 이용해 검출한 피압연재(1)의 온도 검출 결과에 의거하여 온도 T1, 온도 T2 및 온도 T3을 제어함으로써, 온도 T1, 온도 T2 및 온도 T3을 고정밀하게 제어하는 것이 용이해진다.
본 발명의 제2 양태에서는, 가열 장치(5, 14), 냉각 수단(8) 및 급랭 장치(9)의 동작을 제어하고, 온도 T1, 온도 T2 및 온도 T3을 제어하는 제어 수단(20)이 구비되어 있다. 그 때문에, 본 발명의 제2 양태에 의하면, 미세한 조직을 갖는, 우수한 기계적 특성 및 표면 성상을 구비한 열연 강판을 저비용으로 제조하는 것이 가능한, 열연 강판의 제조 장치(30, 31, 32)를 제공할 수 있다.
또, 본 발명의 제2 양태에 있어서, 가열 장치(5, 14)를 이용하여 조압연재(1)가 1100℃ 이상으로 승온됨으로써, 피압연재에 Si가 함유되어 있는 경우에 모재와 산화 스케일의 경계부에 생성되는 산화물을 용융시키는 것이 가능해지므로, 산화 스케일을 제거하기 쉬워지며, 그 결과, 표면 성상을 향상시키기 쉬워진다. 또, 가열 장치에 특히 유도 가열 장치(5)가 포함되어 있음으로써, 온도가 저하된 부위를 집중적으로 가열하는 것도 용이해지므로, 온도 T1을 고정밀하게 제어할 수 있음과 더불어, 에너지 비용을 삭감하기 쉬워진다. 또, 본 발명의 제2 양태에서도 조압연기(3)나 코일 박스(4)를 이용할 수 있으며, 특히 코일 박스(4)를 이용함으로써, 피압연재의 끝단부에 있어서의 온도 저하가 방지되므로, 온도 T1을 목표 온도로 상승시키기 위해 필요해지는 에너지를 저감하여 설비 비용 및 에너지 비용을 삭감하는 것이 용이해진다. 또, 본 발명의 제2 양태에 있어서, 온도 검출 수단(10)을 이용해 검출한 피압연재(1)의 온도 검출 결과에 의거하여 온도 T1, 온도 T2 및 온도 T3을 제어함으로써, 온도 T1, 온도 T2 및 온도 T3을 고정밀하게 제어하는 것이 용이해진다.
도 1은, 본 발명에 따른 열연 강판의 제조 장치(30)의 형태예를 도시한 도면이다.
도 2는, 본 발명에 따른 열연 강판의 제조 장치(31)의 형태예를 도시한 도면이다.
도 3은, 본 발명에 따른 열연 강판의 제조 장치(32)의 형태예를 도시한 도면이다.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다. 또한, 이하의 도면에 나타낸 형태는 본 발명의 예시이며, 본 발명은 도시의 형태에 한정되는 것은 아니다. 이하의 설명에 있어서, 피압연재의 반송 방향 하류측을 간단히 「하류측」이라고 표기하고, 피압연재의 반송 방향 상류측을 간단히 「상류측」이라고 표기한다.
도 1은, 본 발명의 열연 강판의 제조 장치(30)(이하에 있어서, 간단히 「제조 장치(30)」라고 하는 경우가 있다)의 형태예를 간략화하여 나타낸 개념도이다. 도 1에 있어서, 피압연재(1)는, 지면의 좌측에서 우측으로 향하는 방향으로 이동한다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 피압연재(1)를 압연하여 열연 강판을 제조하는 제조 장치(30)는, 조압연기(3), 상기 조압연기(3)의 하류측에 설치된 코일 박스(4), 상기 코일 박스(4)의 하류측에 설치된 온도 센서(10), 상기 온도 센서(10)의 하류측에 설치된 가열 장치(5), 상기 가열 장치(5)의 하류측에 설치된 스탠드(7a~7g)를 갖는 마무리 압연기열(7), 상기 마무리 압연기열(7)의 입구측(상류측)에 배치된 디스케일링 장치(6), 가열 장치(5)와 디스케일링 장치(6)의 사이에 설치된 온도 센서(11), 마무리 압연기열(7)에 배치된 냉각 수단(8), 스탠드(7f)와 스탠드(7g)의 사이에 설치된 온도 센서(12), 마무리 압연기열(7)의 하류측에 설치된 급랭 장치(9) 및 급랭 장치(9)의 하류측에 설치된 온도 센서(13)를 구비하며, 또한, 가열 장치(5), 냉각 장치(8) 및 급랭 장치(9)의 동작을 제어 가능한 제어 수단(20)을 구비하고 있다.
제조 장치(30)에 있어서, 조압연기(3)는, 가열로(2)에서 추출된 슬래브를, 소정 두께의 조압연 바로 조압연하는 설비이다. 조압연기(3)에 의해 조압연된 조압연 바는, 코일 박스(4)에 의해 코일형상으로 감겨지고, 조압연 바로부터의 방열을 억제함으로써, 조압연 바의 온도 저하를 방지한다. 코일형상으로 감겨진 조압연 바는, 코일 박스(4)로부터 내보내어진 후, 온도 센서(10)에 의해 온도가 측정되며, 가열 장치(5)를 거쳐 마무리 압연기열(7)에 도달한다. 마무리 압연기열(7)은 탠덤 압연기이며, 7대의 스탠드(7a~7g)에 의해 조압연 바를 연속적으로 압연함으로써, 소정의 마무리 두께의 피압연재가 된다. 마무리 압연기열(7)에 의해 압연된 피압연재는, 그 후, 급랭 장치(9)에 의해 냉각된다.
가열 장치(5)는, 코일 박스(4)로부터 내보내어진 조압연 바를 가열하기 위한 장치이며, 유도 가열 등의 공지의 방법에 의해 조압연 바를 판폭 방향의 전체에 걸쳐 가열함으로써, 조압연 바의 온도를 상승시킨다. 또, 냉각 장치(8)는, 스탠드(7a)와 스탠드(7b)의 사이에 배치된 냉각 장치(8a), 스탠드(7b)와 스탠드(7c)의 사이에 배치된 냉각 장치(8b), 스탠드(7c)와 스탠드(7d)의 사이에 배치된 냉각 장치(8c), 스탠드(7d)와 스탠드(7e)의 사이에 배치된 냉각 장치(8d) 및 스탠드(7e)와 스탠드(7f)의 사이에 배치된 냉각 장치(8e)를 갖고 있으며, 냉각 장치(8a, 8b, 8c, 8d, 8e)는, 냉각수를 피압연재의 판폭 방향의 전체에 걸쳐 분사함으로써, 피냉각재의 온도를 저하시킨다. 급랭 장치(9)는 마무리 압연기열(7)의 최종 스탠드(7g)의 출구측에 배치되며, 최종 스탠드(7g) 내에 그 적어도 일부가 배치되고, 강판의 한쪽 면에 대해 10m3/(m2·min) 이상의 수량 밀도로 강판의 양면으로부터 냉각수를 피압연재의 판폭 방향의 전체에 걸쳐 분사함으로써, 피압연재의 온도를 저하시킨다. 제조 장치(30)에서는, 가열 장치(5), 냉각 장치(8) 및 급랭 장치(9)를 적절히 작동시킴으로써, 마무리 압연기열(7)의 입구측(스탠드(7a)의 상류측)에 있어서의 피압연재(1)의 온도 T1, 마무리 압연기열(7)의 최종 스탠드 입구측(스탠드(7g)의 상류측)에 있어서의 피압연재(1)의 온도 T2 및 급랭 장치(9)의 출구측에 있어서의 피압연재(1)의 온도 T3을 제어한다.
제어 수단(20)은, 온도 센서(10)에 의한 조압연 바의 온도 검출 결과에 의거하여, 가열 장치(5), 냉각 장치(8) 및 급랭 장치(9)의 동작을 제어하는 기기이다.
온도 센서(10)에 의해 검출된 조압연 바의 온도는, 제어 수단(20)에 의해, 조압연 바의 길이 방향의 일정 길이 피치에 부여되는 각 샘플링점과 대응시켜 샘플링된다.
다음에, 제어 수단(20)은 도시 생략의 압연 라인 총괄 계산기(압연 라인의 전체를 감시하여, 피압연재의 정보나 압연 정보 등을 출력하는 프로세스 컴퓨터)로부터 송신된 조압연기(3)와 마무리 압연기열(7) 사이의 반송 테이블의 반송 속도 패턴의 설정치와, 마무리 압연기열(7)의 압연 속도 패턴의 설정치에 의거하여, 조압연 바의 각 샘플링점이 가열 장치(5)의 출구측 및 마무리 압연기열(7)의 최종 스탠드(7g)의 입구측 및 급랭 장치(9)의 출구측에 도달하는 타이밍이 계산된다. 또한, 압연 라인 총괄 계산기로부터 송신된 조압연 바의 판두께 및 마무리 압연기열(7)의 판두께 설정치를 이용하여, 온도 센서(10)에 의해 검출된 조압연 바의 온도를 초기치로 하고, 하기 식 (1)~식 (9)에 의거하여, 가열 장치(5)의 출구측, 마무리 압연기열(7)의 최종 스탠드(7g)의 입구측 및 급랭 장치(9)의 출구측의 각각에 샘플링점이 도달할 때의 온도를 계산에 의해 예측한다.
T1c=T0+ΔTBH-ΔTa　　 　　　　　 　식 (1)
T2c=T1c-ΔTs-ΔTa-ΔTr+ΔTq　　 　 식 (2)
T3c=T2c-ΔTc-ΔTa-ΔTr　　　　 　　 식 (3)
ΔTBH=P/(c·ρ·H·B·V) 식 (4)
ΔTs=hs·(T-Tw)·tw/(c·ρ·H) 식 (5)
ΔTc=hc·(T-Tw)·tw/(c·ρ·H) 식 (6)
ΔTa=ha·(T-Ta)·ta/(c·ρ·H) 식 (7)
ΔTr=hr·(T-Tr)·tr/(c·ρ·H) 식 (8)
ΔTq=G·η/(c·ρ·H) 식 (9)
식 (1)~식 (9)에 있어서, T1c는 가열 장치(5)의 출구측 온도[℃], T2c는 마무리 압연기열(7)의 최종 스탠드(7g)의 입구측 온도[℃], T3c는 급랭 장치(9)의 출구측 온도[℃], T0은 조압연 바의 초기 온도[℃], ΔTBH는 가열 장치(5)에 의한 온도 상승량[℃], ΔTs는 냉각 장치(8)에 의한 온도 저하량[℃], ΔTc는 급랭 장치(9)에 의한 온도 저하량[℃], ΔTa는 공랭에 의한 온도 저하량[℃], ΔTr은 롤 접촉에 의한 온도 저하량[℃], ΔTq는 압연 시의 가공 발열에 의한 온도 상승량[℃]이다. 또, tw, ta, tr은, 각각, 수냉, 공랭, 마무리 압연에 요한 시간[s]이며, 각각, 마무리 압연기열(7)이나 반송 테이블의 속도 패턴으로부터 산출된다. 또, Tw는 냉각 장치(8) 및 급랭 장치(9)로부터 분사되는 냉각수의 온도[℃], Ta는 공기의 온도[℃], Tr은 마무리 압연기열(7)의 압연 롤의 표면 온도[℃]이며, hs, hc, ha, hr은, 각각, 수냉, 수냉, 공랭, 마무리 압연기열(7)의 압연 롤과의 접촉에 의한 열전달 계수[W/(m2·℃)]이다. 또, c, ρ, H는, 각각, 피압연재(1)의 비열[J/(kg·℃)], 밀도[kg/m3], 두께[m]이다. G는 압연 토크[N·m], η는 압연 토크가 가공 발열로 변화하는 비율이다. P는 가열 장치(5)의 실효 출력[W], B는 피압연재의 판폭[m], V는 조압연 바가 가열 장치(5)를 통과할 때의 속도[m/s]이다.
제조 장치(30)에서는 제어 장치(20)로, 상기 식 (1)~식 (9)를 이용한 온도 계산을 행함으로써, 가열 장치(5)에 의한 조압연 바의 온도 상승량(온도 T1을 목표치로 하기 위해 필요해지는 온도 상승량) 및 냉각 장치(8)에 의한 피압연재(1)의 온도 저하량(온도 T2를 목표치로 하기 위해 필요해지는 온도 저하량) 및 급랭 장치(9)에 의한 피압연재(1)의 온도 저하량(온도 T3을 목표치로 하기 위해 필요해지는 온도 저하량)이 산출된다. 본 발명에 있어서, 온도 상승량의 조정은, 가열 장치(5)의 실효 출력 P를 조정함으로써 행해지며, 온도 저하량의 조정은, 냉각 장치(8) 및 급랭 장치(9)로부터 분사되는 냉각수의 수량을 조정함으로써 행해진다.
본 발명에서는, 또한, 온도 센서(11)의 검출치와 온도 T1의 목표치의 차를 감축하도록 가열 장치(5)의 실효 출력 P를 조정하면, 고정밀하게 온도 제어를 실시하는 것이 더욱 가능해진다. 동일하게, 온도 센서(12)의 검출치를 이용하여 냉각 장치(8)의 냉각수량 조정을 실시함으로써, 온도 T2를 고정밀하게 제어할 수 있으며, 온도 센서(13)의 검출치를 이용하여 급랭 장치(9)의 냉각수량 조정을 실시함으로써, 온도 T3을 고정밀하게 제어할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 의하면, 온도 센서(10)에 의해 검출한 조압연 바의 온도에 의거하여 가열 장치(5)를 적절히 작동시킴으로써, 마무리 압연기열(7)의 입구측에 있어서의 피압연재(1)의 온도 T1을 목표치로 제어하는 것이 가능해진다. 이어서, 냉각 장치(8)를 적절히 작동시킴으로써, 마무리 압연기열(7)의 최종 스탠드(7g)의 입구측에 있어서의 피압연재(1)의 온도 T2를 목표치로 제어하는 것이 가능하며, 또한, 급랭 장치(9)를 적절히 작동시킴으로써 피압연재(1)의 온도 T3을 목표치로 제어하는 것이 가능해진다.
온도 T1을 목표치로 제어함으로써, 디스케일링 장치(6)에 의해 피압연재(1) 표면의 산화 스케일을 용이하게 제거하는 것이 가능해진다. 또, 온도 T2와 온도 T3을 목표치로 제어함으로써, 미세하고 균일한 조직을 갖는 강판의 제조가 가능해진다.
따라서, 본 발명에 의하면, 표면 성상이 양호한 미세하고 균일한 조직을 갖는 열연 강판의 제조 방법을 제공할 수 있으며, 상기 제조 방법을 적용하는 것이 가능한 제조 장치(30)를 제공할 수 있다.
또한, 제조 장치(30)에는 코일 박스(4)가 구비되어 있으며, 조압연 바 끝단부의 온도 저하를 억제할 수 있다. 그러므로 가열 장치(5)에 필요해지는 가열량을 비교적 작은 가열량으로 해 둘 수 있다. 따라서, 대규모의 가열 설비가 불필요해지므로, 본 발명에 의하면, 설비 비용 및 에너지 비용을 억제할 수 있다. 또, 본 발명에 의하면, 가속 압연의 실시가 불필요해지므로, 온도 제어의 외란이 되는 마무리 압연 속도의 변화가 발생하지 않는다. 그 때문에, 본 발명에 의하면, 온도 T2 및 온도 T3을 고정밀하게 제어하는 것이 가능해져, 우수한 기계적 특성 및 표면 성상을 구비한 열연 강판을 제조하는 것이 가능해진다.
또한, 급랭 장치(9)는, 마무리 압연기열(7)의 출구측에 존재하는 피압연재(1)를 냉각 가능하게 구성되어 있으면, 그 형태는 특별히 한정되는 것은 아니다. 단, 예를 들면 평균 입경이 2μm 이하인 페라이트 결정립을 갖는 열연 강판(이하에 있어서, 「초미세립 강」이라고 한다)을 제조 가능하게 하는 등의 관점에서는, 스탠드(7g)에 의한 압연 종료로부터 0.2초 이내에 600℃/s 이상의 냉각 속도로 피압연재를 급랭 가능하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다. 급랭 장치(9)를 이러한 형태로 함으로써, 표면 성상을 향상시킨 초미세립 강을 제조하는 것이 가능한 열연 강판의 제조 방법 및 이 제조 방법을 적용하는 것이 가능한 제조 장치(10)를 제공할 수 있다.
또, 상기 식 (4)~식 (9)에 있어서의 비열은, 피압연재의 재질(성분)의 영향을 받음과 더불어, 강판의 온도에 따라서도 변화한다. 이것은, 강판이 냉각되어 강판의 온도가 강하할 때, 강판의 결정 구조가 오스테나이트상으로부터 페라이트상으로 변태되므로, 오스테나이트상과 페라이트상에서 비열이 다르며, 또한 변태되는 온도가 피압연재의 재질(성분)에 따라 다르기 때문이다. 따라서, 본 발명에서는, 더욱 정확한 온도 계산을 가능하게 하는 등의 관점에서, 피압연재의 재질과 온도에 따라 비열의 값을 바꾸는 것이 바람직하다.
실시예
본 발명에 의한 열연 강판의 제조 조건을 이하에 나타낸다. 강판의 사이즈는, 제품 판두께 2mm, 제품 판폭 1000mm, 제품 중량 15t이고, C : 0.10질량%, Mn : 1.00질량% 및 Si : 0.05질량%를 함유하는 고장력 강판을, 도 1에 나타낸 제조 장치(30), 도 2에 나타낸 제조 장치(31) 및 도 3에 나타낸 제조 장치(32)를 이용하여 제조하는 시뮬레이션을 실시하였다(실시예 1~3).
마무리 압연 조건은, 7스탠드의 마무리 압연기열(7)로, 각 스탠드의 간격은 5.5m, 후단측 3스탠드(7e~7g)의 압하율은 30%로 하였다. 또, 마무리 압연기열(7)의 최종 스탠드(7g)와, 그 1개 상류측의 스탠드(7f)에서 압연하는 시간 간격은 0.76초로 압연 변형의 축적에 적합한 조건으로 하였다.
실시예 1에서는, 상기 제조 조건으로 제조 장치(30)를 이용한 시뮬레이션을 실시하였다. 가열로(2)에서 슬래브를 소정의 온도까지 가열하고, 조압연기(3)로 소정의 두께까지 압연하여 조압연 바를 생성한다. 조압연 바는 코일 박스(4)로 코일형상으로 감은 후, 내보내어 마무리 압연기열(7)로 압연하지만, 마무리 압연기열(7) 전에 설치된 가열 장치(5)로 소정의 온도(T1)까지 가열한다. 이 가열 장치(5)는 유도 가열 장치로 가열 효율이 높고, 제조 라인 상에 차지하는 체적도 작다. 가열한 조압연 바를 마무리 압연기열(7)로 소정의 판두께로 압연함과 더불어, 냉각 장치(8)를 이용하여 마무리 압연기열(7)의 최종 스탠드(7g) 전에 소정의 온도(T2)로 냉각시킨 후, 급랭 장치(9)를 이용하여 급랭 장치 출구측에서 소정의 온도(T3)가 되도록 냉각하였다.
실시예 2에서는, 상기 제조 조건으로, 도 2에 나타낸 제조 장치(31)를 이용한 시뮬레이션을 실시하였다. 제조 장치(31)에서는, 박슬래브 연속 주조 장치(15)로 주조한 슬래브를, 조압연기(3)로 소정의 두께까지 압연하여 조압연 바를 생성한다. 조압연 바는, 마무리 압연기열(7) 전에 설치된 가열 장치(14)로 소정의 온도(T1)까지 가열된다. 이 가열 장치(14)는 가스 연소로이며, 유도 가열 방식의 가열 장치(5)와 비교하면 단위 면적당 가열 능력은 작지만, 노의 길이가 길기 때문에 필요한 온도까지 승온 가능한 것이다. 마무리 압연기열(7)의 입구측 이후는 실시예 1과 동일하다.
실시예 3에서는, 상기 제조 조건으로, 도 3에 나타낸 제조 장치(32)를 이용한 시뮬레이션을 실시하였다. 제조 장치(32)에서는, 박슬래브 제조 장치(15)로 주조한 슬래브는 조압연 공정을 거치지 않고, 마무리 압연기열(7) 전에 설치된 가열 장치(14)로 소정의 온도(T1)까지 가열된다. 이 가열 장치(14)는 실시예 2와 동일한 것으로, 마무리 압연기열(7) 입구측 이후는 실시예 1과 동일하다.
실시예 1~3의 시뮬레이션 조건을 표 1~표 3에, 실시예 1~3에 의한 제조 강판의 평균 페라이트 입경의 결과를 표 3에 각각 나타낸다. 표 3에 기재한 가열 장치의 가열 효율은, 유도 가열 장치의 가열 효율과 가스 연소로의 가열 효율의 비율을 나타낸 것이다. 여기에서의 가열 효율은, 가열 장치에 투입한 에너지와 강판에 가해지는 열에너지의 비율이다. 실시예 2 및 실시예 3에서 이용한 가스 연소로(가열 장치(14))는 노체(爐體)로부터 누출되는 열량이 크므로, 실시예 1에서 이용한 유도 가열 장치(가열 장치(5))의 43%의 가열 효율에 그친다. 또한, 실시예 3에서 이용한 제조 장치(32)는 조압연기를 갖고 있지 않으므로, 조압연 후의 온도는 상정되지 않는다. 그래서, 이것에 대응하는 온도로서, 실시예 3에서는, 가열 장치(14)의 입구측에 있어서의 피압연재의 온도(1000℃)를, 표 1의 조압연 후의 란에 기재하였다. 동일하게, 실시예 3에서는 조압연 후의 판두께가 상정되지 않는다. 그래서, 이것에 대응하는 판두께로서, 실시예 3에서는, 가열 장치(14)의 입구측에 있어서의 피압연재의 판두께(50mm)를, 표 2의 조압연 후의 란에 기재하였다.
또, 특허 문헌 1에 기재된 제조 방법을 비교예 1로 하고, 특허 문헌 2에 기재된 제조 방법을 비교예 2로 한 시뮬레이션 조건을 표 1~표 3에, 비교예 1에 의한 제조 강판의 평균 페라이트 입경의 결과를 표 3에 각각 나타낸다. 비교예 1 및 비교예 2에서는, 유도 가열 장치를 이용하였다. 또한, 비교예 2는 미세립 강의 제조 방법은 아니지만, 마무리 압연기 입구측 온도 및 마무리 압연기 출구측 온도를 동시에 제어하는 기술로서 비교하고 있다. 비교예 2는 미세립 강의 제조 방법은 아니므로, 제조 강판의 평균 페라이트 입경의 결과는 기재하고 있지 않다.
[표 1]
Figure 112012070804567-pct00001
[표 2]
Figure 112012070804567-pct00002
[표 3]
Figure 112012070804567-pct00003
표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예 1~3의 본 발명예 및 비교예 1은, 제조 강판의 평균 페라이트 입경이 동일한 2μm였다. 그러나 본 발명예에서는 조압연 바 냉각 및 재가열이 불필요하므로, 가열 장치의 설비 용량 및 가열에 요하는 에너지가 비교예 1보다 극히 적어, 강판을 제조하기 위한 비용을 낮게 억제하는 것이 가능하였다.
다음에, 비교예 2와 비교해도, 실시예 1은, 가열 장치의 용량 및 가열에 요하는 에너지가 명확히 작아, 마무리 압연기열의 입구측 및 출구측에 있어서의 피압연재의 온도를 제어하기 위한 기술로서 해석해도, 본 발명이 명확히 우위였다. 또한, 실시예 2 및 실시예 3은, 가열 장치의 필요 가열 에너지에서는, 실시예 1 및 비교예 2에 미치지 못하지만, 실시예 2 및 실시예 3은 설비 비용이 낮다는 메리트가 있어, 선택의 여지가 있다.
이상, 현시점에서 실천적이며, 또한 바람직하다고 생각되는 실시 형태에 관련하여 본 발명을 설명하였지만, 본 발명은 본원 명세서 중에 개시된 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 청구의 범위 및 명세서 전체로부터 이해할 수 있는 발명의 요지 혹은 사상에 반하지 않는 범위에서 적절히 변경 가능하고, 그러한 변경을 수반하는 열연 강판의 제조 방법 및 열연 강판의 제조 장치도 본 발명의 기술적 범위에 포함되는 것으로서 이해해야 한다.
[산업상의 이용 가능성]
본 발명의 열연 강판의 제조 방법 및 제조 장치는, 자동차용, 가전용, 기계 구조용, 건축용 등의 용도로 사용되는, 초미세립 강 등의 열연 강판의 제조에 이용할 수 있다.
1: 피압연재 2: 가열로
3: 조압연기 4: 코일 박스
5: 가열 장치(유도 가열 장치) 6: 디스케일링 장치
7: 마무리 압연기열
7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f, 7g: 마무리 압연기(스탠드)
8: 냉각 장치
8a, 8b, 8c, 8d, 8e: 냉각 장치
9: 급랭 장치 10: 온도 센서(온도 검출 수단)
11: 온도 센서 12: 온도 센서
13: 온도 센서 14: 가열 장치(가스 연소로)
15: 박슬래브 연속 주조 장치 20: 제어 장치
30, 31, 32: 열연 강판의 제조 장치

Claims (12)

  1. 피압연재를 가열하는 가열 장치, 상기 가열 장치보다 상기 피압연재의 반송 방향 하류측에 배치된 디스케일링 장치, 상기 디스케일링 장치보다 상기 피압연재의 반송 방향 하류측에 배치된 마무리 압연기열, 상기 마무리 압연기열에 배치된 냉각 장치, 및 상기 마무리 압연기열의 직후에 배치된 급랭 장치를 이용하여 열연 강판을 제조할 때에,
    상기 급랭 장치는 상기 마무리 압연기열의 최종 스탠드의 출구측에 배치되며, 최종 스탠드 내에 그 적어도 일부가 배치되고, 스탠드에 의한 압연 종료로부터 0.2초 이내에, 피압연재의 한쪽 면에 대해 10m3/(m2·min) 이상의 수량 밀도로 피압연재의 양면으로부터 냉각수를 분출 가능하도록 구성되고,
    상기 가열 장치, 상기 냉각 장치 및 상기 급랭 장치의 동작을 제어함으로써, 상기 마무리 압연기열의 입구측에 있어서의 상기 피압연재의 온도 T1, 상기 마무리 압연기열의 최종 스탠드의 입구측에 있어서의 상기 피압연재의 온도 T2 및 상기 급랭 장치의 출구측에 있어서의 상기 피압연재의 온도 T3을 제어하는 것을 특징으로 하는 열연 강판의 제조 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 피압연재는, 상기 가열 장치를 이용하여, 1100℃ 이상으로 승온되는 것을 특징으로 하는 열연 강판의 제조 방법.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 가열 장치에, 유도 가열 장치 및/또는 가스 연소로가 포함되는, 열연 강판의 제조 방법.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 가열 장치보다 상기 피압연재의 반송 방향 상류측에 배치된 조압연기에 의해, 상기 가열 장치로 가열되는 상기 피압연재가 조압연되어 있는, 열연 강판의 제조 방법.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 가열 장치보다 상기 피압연재의 반송 방향 상류측에, 상기 피압연재를 감는 코일 박스가 배치되며, 상기 코일 박스로부터 내보내어진 상기 피압연재가 상기 가열 장치로 가열되는, 열연 강판의 제조 방법.
  6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 가열 장치보다 상기 피압연재의 반송 방향 상류측에 배치된 온도 검출 수단을 이용해 검출한 상기 피압연재의 온도 검출 결과에 의거하여, 상기 온도 T1, 상기 온도 T2 및 상기 온도 T3을 제어하는 것을 특징으로 하는 열연 강판의 제조 방법.
  7. 피압연재를 가열하는 가열 장치, 상기 가열 장치보다 상기 피압연재의 반송 방향 하류측에 배치된 디스케일링 장치, 상기 디스케일링 장치보다 상기 피압연재의 반송 방향 하류측에 배치된 마무리 압연기열, 상기 마무리 압연기열에 배치된 냉각 수단, 상기 마무리 압연기열의 직후에 배치된 급랭 장치, 및 상기 가열 장치, 상기 냉각 수단 및 상기 급랭 장치의 동작을 제어 가능한 제어 수단을 구비하며,
    상기 급랭 장치는 상기 마무리 압연기열의 최종 스탠드의 출구측에 배치되며, 최종 스탠드 내에 그 적어도 일부가 배치되고, 스탠드에 의한 압연 종료로부터 0.2초 이내에, 피압연재의 한쪽 면에 대해 10m3/(m2·min) 이상의 수량 밀도로 피압연재의 양면으로부터 냉각수를 분출 가능하도록 구성되고,
    상기 제어 수단에 의해 상기 가열 장치, 상기 냉각 수단 및 상기 급랭 장치의 동작을 제어함으로써, 상기 마무리 압연기열의 입구측에 있어서의 상기 피압연재의 온도 T1, 상기 마무리 압연기열의 최종 스탠드의 입구측에 있어서의 상기 피압연재의 온도 T2 및 상기 급랭 장치의 출구측에 있어서의 상기 피압연재의 온도 T3을 제어하는, 열연 강판의 제조 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 가열 장치는, 상기 피압연재를 1100℃ 이상으로 승온 가능한 것을 특징으로 하는 열연 강판의 제조 장치.
  9. 청구항 7 또는 청구항 8에 있어서,
    상기 가열 장치에, 유도 가열 장치 및/또는 가스 연소로가 포함되는, 열연 강판의 제조 장치.
  10. 청구항 7 또는 청구항 8에 있어서,
    상기 가열 장치보다 상기 피압연재의 반송 방향 상류측에, 상기 피압연재를 조압연하는 조압연기가 배치되어 있는, 열연 강판의 제조 장치.
  11. 청구항 7 또는 청구항 8에 있어서,
    상기 가열 장치보다 상기 피압연재의 반송 방향 상류측에, 상기 피압연재를 감는 코일 박스가 배치되어 있는, 열연 강판의 제조 장치.
  12. 청구항 7 또는 청구항 8에 있어서,
    상기 가열 장치보다 상기 피압연재의 반송 방향 상류측에 온도 검출 수단이 배치되고, 상기 온도 검출 수단을 이용해 검출한 상기 피압연재의 온도 검출 결과에 의거하여, 상기 온도 T1, 상기 온도 T2 및 상기 온도 T3을 제어하는 것을 특징으로 하는 열연 강판의 제조 장치.
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