KR101458757B1 - 2개의 압연 유닛 사이의 압연 스톡의 스트립 장력을 최소로 감소시키기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

2개의 압연 유닛 사이의 압연 스톡의 스트립 장력을 최소로 감소시키기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 2개의 압연 유닛 사이의 압연 스톡(1)의 스트립 장력을 최소로 감소하는 것에 관한 것이다. 본 발명은 2개의 연속적인 압연 유닛 사이의 스트립 장력을 간단한 방식으로 최소로 감소시키는 것을 가능하게 하는 목적에 기초한다. 이 목적은 이하의 단계, 즉 - 압연 스톡과 연동하고 있는 2개의 압연 유닛(2, 25) 사이에서 롤러 테이블(5)에 의해 압연 스톡(1)을 운반하는 단계로서, 압연 스톡 루프(6)가 2개의 압연 유닛(2, 25) 사이의 롤러 테이블(5)의 섹션(27) 내에 배열된 오목부(26) 내에 형성되고, 압연 스톡 루프(6)는 섹션(27)의 적어도 하나의 편심부(13, 14) 내에 롤러 테이블(5)에 의해 지지되고, 이 편심부에서 롤러 테이블(5)의 지지 라인(23)은 자유 경간의 현수 곡선에 대응하는, 압연 스톡을 운반하는 단계와, - 측정 디바이스(7)에 의해 압연 스톡 루프(6)의 루프 깊이(18)의 측정값을 검출하는 단계와, - 원하는 값이 실질적으로 자유 경간에 대응하도록 특히 압연 스톡(1)의 재료, 두께 및 온도에 따라 루프 깊이(18)의 원하는 값을 계산하는 단계와, - 루프 깊이(18)가 가능한 한 원하는 값에 대응하도록 원하는 값과 루프 깊이(18)의 측정값을 고려하여 제어 디바이스(10)에 의해 압연 유닛(2, 25)의 간극 조정 및/또는 주 구동부를 제어하는 단계를 포함하는 방법에 의해 성취된다.

Description

2개의 압연 유닛 사이의 압연 스톡의 스트립 장력을 최소로 감소시키기 위한 방법 및 장치 {REDUCTION OF THE STRIP TENSION OF ROLLING STOCK BETWEEN TWO ROLLING UNITS TO A MINIMUM}
본 발명은 압연 스톡(rolling stock)의 스트립 장력을 최소로 감소시키기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로서, 여기서 압연 스톡은 압연 스톡과 연동하고 있는 2개의 압연 유닛 사이에서 롤러 테이블에 의해 운반된다.
구체적으로, 본 발명은, 이하의 단계
- 압연 스톡과 연동하고 있는 2개의 압연 유닛 사이에서 롤러 테이블에 의해 압연 스톡을 운반하는 단계로서, 압연 스톡 루프가 2개의 압연 유닛 사이의 롤러 테이블의 섹션 내에 배열된 오목부 내에 형성되는, 압연 스톡을 운반하는 단계,
- 측정 디바이스에 의해 압연 스톡 루프의 루프 깊이의 측정값을 검출하는 단계, 및
- 루프 깊이의 측정값을 고려하여 제어 디바이스에 의해 압연 유닛의 주 구동부를 제어하여 스트립 장력이 최소로 감소되게 하는 단계를 포함하는 압연 스톡의 스트립 장력을 최소로 감소시키기 위한 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은
- 압연 스톡과 연동하고 있는 2개의 압연 유닛 사이에 압연 스톡을 운반하는 롤러 테이블,
- 압연 스톡 루프가 롤러 테이블의 섹션에 제공된 오목부 내에 형성되는 방식으로 압연 유닛을 제어하는 제어 디바이스로서, 압연 스톡 루프의 루프 깊이는 이 섹션에서 압연 스톡의 자유 경간(free span)에 실질적으로 대응하는, 제어 디바이스, 및
- 압연 스톡 루프를 검출하기 위한 측정 디바이스로서, 측정 디바이스의 측정값은 제어 디바이스에 포워딩될 수 있고 압연 유닛의 주 구동부 또는 드라이버를 제어하기 위해 사용될 수 있는, 측정 디바이스를 포함하는 압연 스톡의 스트립 장력을 최소로 감소시키기 위한 장치에 관한 것이다.
고온 스트립의 제조 중에, 압연이 일반적으로 복수의 압연 유닛을 갖는 압연 밀 및 서로 분리되어 있는 압연 프로세스에서 실행된다. 압연 스톡은 예를 들어 개별 연속 주조 디바이스로부터 오게될 수 있다. 각각의 압연 프로세스는 이 경우에 개별 반전 스탠드에서 속행될 수 있고, 또는 복수의 압연 스탠드로부터 각각 조립될 수 있는 복수의 압연 유닛에서 실행될 수 있다. 이들 압연 스탠드 내의 롤은 일반적으로 구동부에 의해 구동되고, 그 회전 속도는 상위 제어 디바이스에 의해 사전 규정된다. 압연 스톡은 또한 특히 인라인으로 배열되는 상류측 연속 주조 기계에 의해 조합된 주조 및 압연 설비에서 연속적인 프로세스에서 제조되는 고온 스트립일 수도 있다. 이러한 압연 밀의 경우에, 압연 스톡을 변형하는데 요구되는 구동력과 스트립 장력을 인가하기 위해 그리고 고온 스트립을 반송하기 위해 요구되는 구동력을 정밀하게 구별하는 것은 구동 견지에서 어렵다는 문제점이 존재한다. 따라서, 압연 스탠드는 제어된 스트립 장력을 갖는 구동 요소로서 작동될 수 없다. 연속적인 압연 릴레이들 사이의 질량 유동은 디커플링(decoupling)되어야 한다.
스트립 강(통상의 넓은 고온 스트립 트레인)을 제조하기 위한 공지의 설비에서, 이 디커플링은 공급된 재료가 슬래브(slab)로 분할되는 방식으로 2개의 압연 릴레이 사이에서 실현될 수 있고, 개별 압연 릴레이(조면화 스탠드 및 마무리 트레인) 사이의 거리는 양 압연 릴레이가 동시에 동일한 조면화된 스트립과 결코 연동하지 않는 방식으로 선택된다. 그러나, 이는 설비의 큰 구조적 길이를 초래하여, 높은 자본 비용 및 열 손실을 유발한다. 이에 대한 대안으로서, 단편으로 분할된 조면화된 스트립이 또한 이 목적으로 특히 제공된 디바이스 내에서 재차 감겨지고(coiled) 풀려질(uncoiled) 수 있지만, 이는 마찬가지로 대응 비용과 연관된다.
최소 장력 제어가 2개의 연속적으로 연동하는 압연 유닛을 커플링(coupling)하기 위해 직접 장력 제어에 의해 또는 루프 제어에 의해 실행될 수 있는 것이 공지되어 있다. 양 경우에, 최소 장력 스트립은 항상 제어가 요구된다. 그러나, 제어를 필요로 하는 그리고/또는 인장 측정 변수로부터 이용 가능한 이 최소 요구된 스트립 장력은 가공될 고온 압연 스톡의 항복점을 초과할 수도 있다. 부분적으로 또는 완전히 자유 현수되는 재료 루프는 또한 사하중(dead weight)에 의해 부가의 스트립 장력 성분을 형성한다. 스트립 장력 성분의 합이 가공될 압연 스톡의 항복점을 국부적으로 초과하면, 제조된 최종 제품의 품질 및 출력의 감소가 불가피하다. 압연 스톡의 폭에 걸친 수축 및 최종 제품의 결과적인 재가공은 특히 사용된 재료와 재료 출력 사이의 비의 상당한 손실을 유도한다.
JP 6234613 A호는 로드형 긴 제품의 스트립 장력을 최소로 감소시키기 위한 일반적인 유형의 장치 및 방법을 이미 개시하고 있고, 상기 방법은 이하의 단계
- 압연 스톡과 연동하고 있는 2개의 압연 유닛 사이에서 롤러 테이블에 의해 압연 스톡을 운반하는 단계로서, 자유 현수 압연 스톡 루프가 2개의 압연 유닛 사이의 롤러 테이블의 섹션에 배열된 오목부 내에 형성되는, 압연 스톡을 운반하는 단계,
- 측정 디바이스에 의해 압연 스톡 루프의 루프 깊이의 측정값을 검출하는 단계, 및
- 루프 깊이의 측정값을 고려하여 제어 디바이스에 의해 압연 유닛의 주 구동부를 제어하여 스트립 장력이 최소로 감소되게 하는 단계를 갖는다.
그러나, 자유 현수 압연 스톡 루프의 결과로서, 예를 들어 조합된 주조 및 압연 설비 내의 스트립 강의 연속적인 제조에서 발행하는 바와 같이, 특히 고온의 긴 제품의 경우에 상당한 스트립 장력이 압연 스톡 내에 도입되는데, 이는 스트립의 수축 및/또는 균열을 유도할 수 있다. 상기 문헌으로부터는 스트립 장력이 어떻게 더 감소될 수 있는지 또는 특히 상이한 작동 조건에 대해 동적으로 루프 깊이가 어떻게 설정될 수 있는지가 명백하지 않다.
전술된 종래 기술의 단점을 회피하기 위해 또는 또한 조면화 스탠드 트레인 및 마무리 트레인이 긴 조면화된 스트립에 의해 서로 연결되는 반연속 또는 연속 다단 고온 압연 방법에서 스트립 강을 연속적으로 제조하기 위한 설비에 대해, 2개의 연속적인 압연 스테이지의 디커플링을 위한 만족스러운 해결책이 현재까지 알려져 있지 않다.
본 발명은 2개의 연속적인 압연 유닛 사이의 압연 스톡의 스트립 장력이 간단한 방식으로 최소로 감소되거나 완전하게 회피되는 것을 가능하게 하는 방법 및 장치를 설명하는 목적에 기초한다.
이 목적은 청구항 1의 특징을 갖는 방법 및 청구항 10의 특징을 갖는 장치에서 성취된다.
본 발명은 압연 스톡 상에 작용하는 인장력이 섹션을 따라 제어 디바이스에 의해 제어된 2개의 연속적인 압연 유닛 사이의 반송 경로 내에 오목부를 제공함으로써 유리하게 최소로 감소되거나 배제될 수 있다는 지식에 기초한다. 압연 스톡 루프는 이 오목부 내에 형성되고, 그 루프 깊이는 이 섹션 내의 압연 스톡의 자유 경간에 대응하는 제어 디바이스에 의한 값으로 유지된다. 경간은 실질적으로 압연 스톡의 재료, 단면 형태 및 온도에 의존한다. 본 발명에 따르면, 특히 바람직하게는 실시간으로 재료(예를 들어, 화학 조성), 단면 형태(예를 들어, 압연 스톡의 실제로 발생하는 두께 및 폭) 및 온도에 따른 루프 깊이의 원하는 값을 계산하고 이를 참조 변수로서 제어를 위한 기초로서 취하는 것이 필요하다는 것이 인식되어 왔다. 더욱이, 압연 스톡 루프의 정점과 연관된 중앙부의 적어도 외부에서 압연 스톡 루프를 지지하여, 압연 스톡 루프의 유효 종방향 정도 및 따라서 압연 스톡 내에서 발생하는 인장 응력이 사실상 제로의 값으로 감소될 수 있게 할 필요가 있다.
방법의 특히 바람직한 실시예에서, 압연 스톡 루프의 길이, 루프 길이 및 조면화된 스트립의 두께로부터 형성된 제품은 2*105 mm3 내지 6*107 mm3의 값으로 유지된다.
방법의 바람직한 구성은 압연 스톡 루프를 위한 지지부를 동시에 형성하는 롤러 테이블에 의해 형성될 운반 디바이스를 제공할 수 있다. 이 지지부의 경우에, 압연 스톡 루프는 브리징될 섹션 내의 압연 스톡의 자유 경간의 곡률의 라인에 의해 사전 규정된 지지 라인의 적어도 일 지점에서 지지된다. 개별 지지 요소는 압연 스톡의 주 운반 라인(통과 라인) 아래에 위치된다. 이들은 바람직하게는 자유 경간의 탄성 라인에 평행하게 또는 등간격으로 연장하는 지지 라인 상에 배열되는데, 즉 동일한 정도로 만곡되거나 굴곡된다. 이는 압연 스톡이 그 사하중에 기인하여 이 오목부 내에 박아넣어지고, 사실상 상기 오목부 내의 무장력 "매립"이 발생하는 효과를 갖는다. 이는 어떠한 허용 불가능하게 높은 인장 부하도 연속적인 제조의 경우에도 압연 밀 내의 압연된 스트립 상에 작용하지 않는 효과를 갖는다. 제조 중에, 폭 공차 및 단면 공차가 이에 의해 더 양호하게 관찰될 수 있다. 압연 스톡 내에 임의의 바람직하지 않은 수축 또는 심지어 균열이 더 이상 존재하지 않는다. 조합된 주조 및 압연 설비에서의 예시적인 사용의 경우에, 주조 프로세스는 압연 프로세스로부터 부정적인 영향에 덜 노출된다.
방법의 특히 바람직한 실시예에서, 압연 유닛의 주 구동부 및 적합하게는 또한 드라이버는 압연 스톡 루프의 정점이 정점에 할당된 롤러 테이블의 롤러로부터 10 mm 내지 50 mm의 거리에 유지되는 방식으로 제어된다. 매우 특히 바람직한 것은 15 mm 내지 30 mm의 거리에 제공된다.
방법의 매우 특히 바람직한 변형예는 롤러 테이블 내의 지지 라인으로부터 동일한 거리에 배열되도록 롤러의 각각의 축을 제공할 수 있다. 압연 스톡 루프는 이에 의해 이 "롤러 베드" 내에 사실상 무장력 방식으로 위치된다.
롤러 테이블의 개별 롤러가 상승 및 하강 장치에 의해 높이가 조정될 수 있으면 또는 전체 롤러 테이블 세그먼트가 구동 장치에 의해 높이가 조정될 수 있으면 바람직할 수 있다. 이는 스트립 헤드 내의 나사 결합하는 것을 더 용이하게 한다. 롤러 테이블의 개별 롤러가 개별 구동부에 의해 그 수직 위치에서 변위될 수 있으면, 지지 라인은 압연 스톡의 기계적 굽힘 특성에 매우 양호하게 적응될 수 있다. 스트립 장력은 오목부에서 그리고 상류측 하류측의 그 바로 근처의 모두에서 사실상 제로이다. 압연 밀로부터 주조 설비의 영역 내로의 임의의 붕괴 장력 및 질량 유동 변동이 거의 존재하지 않는다. 기계적 특성에 따르면, 압연 스톡 루프가 압력 롤러에 의해 오목부의 입구 및/또는 출구에서 하향을 가압되면 유리할 수 있다.
제어 디바이스가 단지 매우 짧은 자유 현수 루프부가 형성되는 "롤러 테이블 루프"의 형태를 사전 규정하면 적당하다. 이는 처진 루프의 붕괴 하중력이 거의 발생하지 않는 효과를 갖는다. 압연 밀에서, 스트립 장력은 이어서 상류측, 하류측 및 "롤러 테이블 루프"에서 사실상 제로이다.
압연 스톡 루프의 루프 깊이를 검출하기 위해, 예를 들어 그 자체가 공지된 무접촉식 또는 접촉식 측정 디바이스와 같은 다양한 측정 디바이스를 사용하는 것이 가능하다. 루프 깊이의 측정값은 제어 디바이스로 포워딩된다. 모델 및 제어 알고리즘이 제어 디바이스 내에 구현된다. 루프 깊이를 고려함으로써, 제어 디바이스는 압연 프로세스에 따라 압연 속도에 대한 적절한 보정을 결정하고, 공급 및/또는 배출 압연 유닛을 사전 규정할 수 있다. 롤러 테이블의 입력 또는 출력에서 질량 유동의 변동은 신속하게, 바람직하게는 실시간으로 루프 깊이의 변화에 의해 수집되고, 따라서 직접 보상될 수 있다.
명세서의 서두에 설명된 목적은 또한 본 발명에 따르면, 롤러 테이블이 섹션의 적어도 하나의 편심부 내의 압연 스톡 루프를 위한 지지부를 형성하고, 이 편심부 내의 롤러 테이블의 지지 라인이 자유 경간의 현수 곡선에 대응하는 일반적인 유형의 장치에 의해 또한 성취된다.
유리한 구성은 운반 디바이스가 오목부 내의 압연 스톡 루프를 위한 지지부를 형성하는 롤러 테이블인 방식으로 설계될 수 있다. 오목부는 롤러 테이블의 롤러의 배열에 의해 형성되고, 운반 방향에서 볼 때, 점진적으로 감소하는 직경을 갖는 롤러 및 이어서 점진적으로 증가하는 직경을 갖는 롤러가 섹션 내에 배열된다.
본 발명의 다른 유리한 실시예는 운반 디바이스의 오목부가 운반 디바이스의 2개의 인접한 부분, 즉 2개의 피벗 가능한 롤러 테이블 세그먼트에 의해 형성되는 방식으로 설계될 수 있다. 구성은 롤러 테이블 부분이 각각 세그먼트가 접하는 지점으로부터 이격하여 위치하는 단부에 배열된 피벗축 둘레에서 피벗될 수 있도록 이루어질 수 있다. 이 방식으로, 압연 스톡의 루프형 형성이 가능한, 깊어진 섹션이 반송 디바이스의 수평 운반 평면 내에서 제조되게 하는 것이 마찬가지로 가능하다. 지지부는 바람직하게는 지지 라인 상에 재차 제공되고 사하중으로부터 루프를 완화한다.
실제 사용시에, 압연 스톡 루프의 정점이 제어 디바이스에 의해 하강된 롤러부 내의 대향 롤러로부터 50 mm 미만의 거리에 유지되면 유리한 것으로 입증되었다.
본 발명을 더 설명하기 위해, 본 발명의 더 유리한 구성, 상세 및 개량을 도시하고 있는 도면의 설명의 이하의 부분을 참조한다.
도 1은 자유 현수 압연 스톡 루프를 갖는 본 발명의 예시적인 실시예를 도시하고 있는 도면이며,
도 2는 압연 스톡 루프가 롤러 베드 내에 매립되어 있는 본 발명의 예시적인 실시예를 도시하고 있는 도면이며,
도 3은 단지 공급 압연 유닛만이 압연 스톡과 연동하고 있는 도 2에 도시되어 있는 장치를 도시하고 있는 도면이며,
도 4는 단지 배출 압연 유닛만이 압연 스톡과 연동하고 있는 도 2에 도시되어 있는 장치를 도시하고 있는 도면이며,
도 5는 공급 압연 유닛 및 배출 압연 유닛의 모두가 압연 스톡과 각각 연동하고 있는 도 2에 도시되어 있는 장치를 도시하고 있는 도면이며,
도 6은 운반 방향에서 보여지는 바와 같이, 먼저 감소되고 이어서 재차 증가하는 직경을 갖는 롤러에 의해 오목부가 형성되어 있는 본 발명의 다른 예시적인 실시예를 도시하고 있는 도면이며,
도 7은 수직으로 하강 가능한 롤러 세그먼트를 갖는 다른 실시예를 도시하고 있는 도면이며,
도 8은 2개의 피벗 가능 롤러 테이블 세그먼트를 갖는 다른 실시예를 도시하고 있는 도면이며,
도 9는 오목부 내의 루프의 깊이가 거리 측정 디바이스에 의해 검출되는 본 발명의 예시적인 실시예를 도시하고 있는 도면이며,
도 10은 오목부 내의 루프의 깊이가 카메라 디바이스에 의해 검출되는 본 발명의 예시적인 실시예를 도시하고 있는 도면이며,
도 11은 오목부 내의 루프의 깊이가 회전각 측정 및/또는 위치 측정과 함께 접촉 측정 디바이스에 의해 검출되는 본 발명의 예시적인 실시예를 도시하고 있는 도면이며,
도 12는 상위 제조 계획에서 제어 디바이스의 통합을 도시하고 있는 블록 다이어그램을 도시하고 있는 도면이며,
도 13은 압연 스톡 루프가 연관 구동 장치에 의해 높이가 각각 조정될 수 있는 롤러 테이블의 롤러에 의해 지지되어 있는 예시적인 실시예를 도시하고 있는 도면이다.
본 발명이 기초로 하는 원리가 도 1에 도시되어 있는 윤곽을 기초하여 먼저 설명된다. 도 1은 압연 스톡(rolling stock)(1)과 각각 연동하고 있는 공급 압연 유닛(2) 및 배출 압연 유닛(25)을 도시하고 있다. 압연 유닛(rolling unit)(2, 25)은 제어 디바이스(control device)(10)에 의해 제어된다. 롤러 테이블(roller table)의 형태의 운반 또는 반송 디바이스(5)가 2개의 압연 유닛(2, 5) 사이에 도시되어 있다. 이 롤러 테이블(5)은 하강 가능한 롤러 테이블 세그먼트(roller table segment)(30)가 도시되어 있는 섹션(section)(27)을 갖는다. 압연 스톡(1)이 도입되고 있을 때, 이 롤러 테이블 세그먼트(30)는 운반 또는 반송 평면과 동일 높이이다. 압연 유닛(2)과 압연 유닛(25)이 압연 스톡(1)과 연동하고 있는 압연 중에, 롤러 테이블 세그먼트(30)는 압연 스톡 루프(rolling stock loop)(6)가 오목부(26) 내에 형성되도록 압연 유닛(2, 25)을 디커플링하기 위해 하향으로 하강된다. 이하에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 본 발명에 따르면, 이 압연 스톡 루프(6)의 루프 깊이(loop depth)(18)는 섹션(27) 내의 자유 경간에 대응하는 방식으로 제어된다. 여기서, 자유 경간은 양 단부에서 자유롭게 절단되고 마찰 없이 각각의 단부에서 지지되는 압연 스톡(1)의 부분의 경간을 의미하는 것으로서 이해되어야 한다.
도 2는 마찬가지로 압연 스톡(1)과 연동하고 있는 2개의 압연 유닛(2, 25) 사이의 운반 오목부를 도시하고 있다. 도 1과는 대조적으로, 여기서 오목부(26)는 압연 스톡 루프(6)가 롤러에 의해 지지되는 방식으로 형성된다. 지지 라인(supporting line)은 자유 경간에 재차 대응한다. 부분(27) 내의 이 경간은 압연된 스트립(1)의 두께, 온도 및 재료에 실질적으로 의존한다. 여기에 설명된 예시적인 실시예에서, 압연된 스트립(1)의 두께는 대략적으로 8 mm 내지 20 mm이다.
도 3 및 도 4는 압연 유닛(2, 25)의 커플링되지 않은 개별 작동을 각각 도시하고 있고, 여기서 도 3에서 압연된 스트립(1)은 운반 오목부(26)에 진입하고, 도 4에서 이 압연된 스트립은 운반 오목부를 떠난다.
도 5는 압연 유닛(2, 25)의 커플링되지 않은 동시 작동을 도시하고 있고, 여기서 진출 압연된 스트립은 압연 유닛(25)과 연동하고 있고 진입 압연된 스트립은 공급 압연 유닛(2)과 연동하고 있다.
도 6은 본 발명의 다른 가능한 실시예를 도시하고 있다. 운반 오목부(26)는 그 직경이 운반 방향에서 볼 때 먼저 감소하고 이어서 재차 증가하는 롤러에 의해 섹션(27)이 형성되는 사실에 의해 형성된다. 이는 반송 평면에서 깊어진 섹션을 형성한다. 압연 스톡 루프는 이 깊어진 섹션에 위치하고 아래로부터 지지된다. 지지는 이 부분 내에서 롤러의 접촉점의 접속 라인에 의해 사전 규정된 지지 라인 상에서 실행된다. 본 발명에 따르면, 지지 라인은 압연된 스트립의 굴곡 강성에 따라 형성된다.
도 7은 본 발명에 따른 장치의 다른 가능한 실시예를 도시하고 있다. 여기서, 롤러 테이블 세그먼트(30)는 조정 장치(29)(여기에는 더 상세히 설명되어 있지 않음)에 의해 반송 평면에 대해 하강될 수 있다. 롤러 테이블 세그먼트는 자유 현수 루프가 형성되는 정도로, 또는 - 도 7에 도시되어 있는 바와 같이 -, 단지 압연 스톡 루프(6)의 정점(24)이 지지되는 정도로 하강될 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 장치의 다른 실시예를 개략 도시하고 있다. 운반 평면 내의 깊어진 섹션은 조정 장치(29)에 의해 축(32) 둘레에서 하향으로 각각 피벗될 수 있는 롤러 테이블의 부분(31)에 의해 여기에 형성된다.
루프 깊이(18)를 측정하기 위한 측정 디바이스(measuring device)(7)는 예를 들어 거리 측정(도 9), 카메라 시스템(도 10)에 의해 또는 회전각 측정 또는 위치 측정(도 11)과 함께 위로부터 압연된 스트립에 접촉하는 롤러에 의해 제공될 수 있다. 유리하게는, 접촉 롤러는 동시에 가압 롤러의 형태일 수 있고, 이는 루프 깊이(18)의 측정에 추가하여, 동시에 루프가 깊어진 섹션 내로 하향으로 가압되는 사실에 기여한다. 여기에 도시되어 있는 측정 방법은 또한 롤러 스트립(1) 아래에 또는 측면에 배열될 수 있다는 것이 자명하다.
도 12는 상징적으로 나타낸 배경 메모리를 갖는 상위 제조 단계에서 제어 디바이스(10)의 통합을 도시하고 있는 블록 다이어그램을 도시하고 있다. 디커플링될 2개의 연속적인 압연 유닛과 또한 가능하게는 예를 들어 스트립 분할 장치, 스트립 연신 장치 및/또는 스트립 가열 장치와 같은 중간 압연 스톡 처리 장치 사이의 큰 거리는 구동 롤러의 적절한 세트를 설치하는 것을 필요로 하게 할 수 있다. 이는 도 12에 도시되어 있다. 도시되어 있는 구동 롤러의 세트는 구동 롤러의 입구측 세트가 압연 스톡을 공급 압연 유닛의 방향으로 배향하고, 구동 롤러의 출구측 세트는 압연 스톡을 배출 압연 유닛의 방향으로 배향하는 방식으로 설계된다. 도 12는 고온 스트립 최고온 섹션의 경우에, 최저 인장 및/또는 굴곡 강성을 갖는 압연 스톡의 섹션이 운반 오목부의 최적의 위치 및 구성을 결정하는 스트립 가열 디바이스를 갖는 통상적인 배열을 개략 도시하고 있다.
도 13은 압연 스톡과 롤러 사이의 접촉점이 섹션(27) 내의 압연 스톡의 자유 경간의 현수 곡선이라 또한 칭하는 곡률의 라인에 대응하는 지지 라인 상에 각각 위치하는 방식으로 운반 디바이스의 롤러의 수직 배열이 선택되는 본 발명에 따른 장치의 실시예를 도시하고 있다. 도 13은 그 압연 속도가 제어 디바이스(10)에 의해 사전 규정되는 2개의 압연 릴레이, 즉 조면화 스탠드(2)의 릴레이 및 마무리 압연 스탠드(25)의 릴레이를 도시하고 있다. 압연 스톡(1)은 고온 스트립이다. 화살표(22)는 질량 유동의 방향을 지시한다. 압연 스톡(1)이 일반적으로 1100℃ 초과의 높은 온도에서 조면화 스탠드 릴레이(2)의 최종 압연 스탠드를 떠날 때, 이는 특히 인장 하중에 민감하다. 고온 스트립의 경우에, 과도하게 높은 스트립 장력(strip tension)이 조면화된 스트립 내에 바람직하지 않은 수축을 유도할 수 있고, 그 결과로서 폭 공차가 더 이상 관찰되지 않을 수 있다. 극단적인 경우에, 이 조면화된 스트립은 또한 제조 프로세스 중에 찢어지거나 심지어 절단될 수 있다. 명세서의 앞부분에서 이미 언급된 바와 같이, 따라서 2개의 압연 유닛 또는 압연 스테이지(2, 25)의 속도는 서로로부터 디커플링되는 방식으로 제어되어야 하는데, 이는 제어된 스트립 장력을 갖는 요소로서 압연 스탠드를 또한 동시에 작동시키는 것이 가능하지 않기 때문이다. 이러한 설비의 경우에 "스피드마스터(speedmaster)"는 압연 유닛(2)의 상류측에 위치하는 주조 설비(도 13에는 더 상세히 도시되어 있지 않음)이다.
질량 유동의 디커플링은 스트립 축적기 내의 루프에 비교하여 훨씬 더 작은 깊이를 갖는 본 발명에 따른 오목부(26)에 의해 성취된다. "롤러 테이블 루프"로서 공지되어 있는 것이 상기 오목부(26) 내에 형성되는데, 즉 고온 스트립은 가능한 한 길게 지지 방식으로 안내된다. 단지 중간의 짧은 섹션(11)에는, 중력 루프가 질량 유동의 제어 중에 형성될 수 있다. 본 발명에 따르면, 사실상 어떠한 스트립 장력도 이러한 "롤러 테이블 루프"에 의해 압연 스톡(1) 상에 작용하지 않는 것이 실현되어 있다.
도 13에서, 고온 스트립(1)은 먼저 다수의 조면화 스탠드(2)를 통해 통과한다. 대략적으로 조면화 스탠드(2)의 최종 압연 스탠드의 출구 평면(29)에서, 롤러 테이블(4)은 압연된 스트립(1)을 제 1 드라이버(3)로 반송한다. 드라이버(3) 이후에, 압연 스톡(1)은 본 발명에 따라 구성된 롤러 테이블(5) 내로 통과한다. 이 롤러 테이블(5)은 평면형이 아니고, 대신에 오목부(26) 내로 조면화 스탠드(2)의 출구 평면(19)에 대해 하향으로 하강된다. 압연 스톡(1)의 하강은 단순히 중력에 의해 발생될 수 있지만, 특히 두꺼운 압연 스톡의 경우에 가압 롤러에 의해 또한 실행될 수도 있다. 하강된 후에, 고온 스트립(1)은 롤러 테이블(5) 내에서 재차 위로 안내된다. 압연 스톡 루프(6)는 이 경우에 연속적인 곡률을 갖는다. 롤러 테이블(5)의 단부에서 오목부(26)를 나오는 압연 스톡(1)은 이어서 제 2 롤러 테이블(12)의 입구 평면(20) 상에 대략적으로 위치하는 제 2 드라이버(8)로 통과된다. 다음에, 압연 스톡(1)은 마무리 트레인(25)에 진입한다.
마무리 트레인(25)에 진입할 때, 고온 스트립(1)은 여전히 최대 1250℃의 온도에 있을 수 있다. 전술된 바와 같이, 이 높은 온도는 고온 스트립(1)을 인장 하중에 민감하게 한다. 제어 디바이스(10)는 속도가 디커플링되는 것을 보장하여, 사실상 제로 스트립 장력이 롤러 테이블(5) 내에 만연하게 한다.
드라이버(3, 8)의 롤러의 회전 속도는 정지 상태에서, 질량 유량이 일정하게 유지되지만, 일시적인 변동이 고온 스트립(1)의 루프형 형태에 의해 흡수되는 방식으로 제어 디바이스(10)에 의해 정밀하게 제어된다. 고온 스트립(1)은 그와 접촉하여 롤러 테이블(5)의 모든 롤러(9)에 지지되거나 또는 오목부(26)의 중앙 영역(11)의 지지 롤러로부터 약간 상승되어, 중력 루프가 압연 스탠드 주 구동부 또는 드라이버 롤러 구동부의 회전 속도를 제어함으로써 거기에 형성되게 된다.
도 1로부터 명백한 바와 같이, 지지 라인(23)에 평행하게 연장하는 라인 상에 각각 위치하는 롤러(9)의 축은 수직부(15)에 대해 대칭으로 배열된다. 이는 수직부(15)에 대해 실질적으로 대칭인 압연 스톡 루프(6)를 발생시킨다. 지지 라인(23)은 자유 경간의 현수 곡선에 대응한다.
도시된 예에서, 압연 스톡 루프(6)의 형태는 무접촉식 측정 디바이스(7)에 의해 검출된다. 이는 여기서 광학 검출기이지만, 이미 전술된 바와 같이 상이한 형태를 또한 가질 수 있다. 검출기(7)는 이 경우에 루프 깊이(18) 또는 압연된 스트립 루프(6)의 정점(24)과 정점(24)에 대향하여 위치하는 롤러(21) 사이의 거리를 측정한다. 검출기(7)의 측정값은 접속 라인(16)을 경유하여 제어 디바이스(10)에 포워딩된다(forwarded). 제어 디바이스(10)는 마찬가지로 접속 라인(16)을 경유하여 압연 릴레이(2)의 압연 스탠드 및 마무리 릴레이(25)의 압연 스탠드에, 또한 드라이버(3, 8)에 접속된다. 이는 압연 스톡 루프(6)의 원호가 롤러 테이블(5)의 롤러(9) 상에 완전히 지지되고 또는 정점 영역에서 기초 롤러(9)로부터 약간 상승되는 방식으로 상기 구동 유닛을 제어한다. 30 mm 미만의 거리가 이 관점에서 특히 적당하다. 루프(6)의 정점(24)을 둘러싸는 영역이 지지 롤러(9)로부터 상승되면, 제어 디바이스(10)에 의해 가능한 한 짧게 유지되는 중량 측정 루프부가 영역(11) 내에 형성된다. 달리 말하면, 압연 스톡 루프(6)는 민감성 제어의 결과로서 실질적으로 전체 반송 섹션에 걸쳐 롤러(9)와 접촉하고 있다. 제어 디바이스(10)는 부분(13, 14)이 중앙부(11)보다 훨씬 큰 것을 보장하여, 이에 의해 압연 스탠드(21, 22) 사이 또는 드라이버(3, 8) 사이의 스트립 장력이 원하는 바에 따라 최소로 감소되는 것을 보장한다.
본 발명의 결과로서, 효과적으로 단지 매우 작은 멤브레인 응력만이 조면화된 스트립(1) 상에 작용한다. 본 발명에 따르면, 수축 또는 심지어 균열과 같은 압연된 스트립(1)의 형상에 대한 바람직하지 않은 변화는 스트립 강의 연속적인 제조에 있어서 신뢰적으로 방지될 수 있다.
롤러 테이블(5) 내의 롤러(9)의 수직 위치는 확고하게 사전 규정되고, 또는 각각의 롤러(9)에 대해 할당된 구동 장치(32)(도 1에 도시되어 있음)에 의해 개별적으로 설정될 수 있다(예를 들어, 롤러당 하나의 구동 장치).
조면화된 스트립의 사하중이 롤러 테이블(5) 내에서 중력에 의해 하강되게 하는데 충분하지 않으면(두꺼운 스트립 또는 슬래브의 경우일 수 있음), 위로부터 하향으로 작용하는 압력 롤러(도 1에는 도시되어 있지 않음)가 롤러 루프 피트의 깊어진 섹션 내로 압연 스톡을 가압할 수 있다.
본 발명은 만족스러운 속도 디커플링을 위한 어떠한 가능성도 이 유형의 설비에 대해 지금까지 알려져 있지 않기 때문에, 연속적으로 또는 무한하게 작동되는 설비(연속적인 스트립 제조를 갖는 조합된 주조 및 압연 설비)의 경우에 특히 유리하다.
1: 압연 스톡(고온 스트립) 2: 공급 압연 유닛(조면화 스탠드)
3: 드라이버 4: 롤러 테이블
5: 운반 디바이스(롤러 테이블) 6: 압연 스톡 루프(롤러 테이블 루프)
7: 측정 디바이스 8: 드라이버
9: 롤러 10: 제어 디바이스
11: 중앙 영역(중력 루프) 12: 롤러 테이블
13: 입구부 14: 출구부
15: 수직부 16: 전기 접속 라인
17: 거리 18: 루프 깊이
19: 출구 평면 20: 입구 평면
21: 롤러 22: 화살표(질량 유동방향, 운반방향)
23: 지지 라인 24: 정점
25: 출구측 압연 유닛(마무리 스탠드) 26: 오목부
27: 섹션 28: 압연 스톡 측정 디바이스
29: 조정 장치(상승 및 하강 장치) 30: 롤러 테이블 세그먼트
31: 롤러 테이블 세그먼트 32: 구동 장치

Claims (15)

  1. 압연 스톡(rolling stock)(1)의 스트립 장력(strip tension)을 최소로 감소시키기 위한 방법에 있어서,
    - 상기 압연 스톡과 연동(engagement)하는 2개의 압연 유닛(rolling unit)(2, 25) 사이에서 롤러 테이블(roller table)(5)에 의해 상기 압연 스톡(1)을 운반하는 단계로서, 상기 2개의 압연 유닛(2, 25) 사이에서의 상기 롤러 테이블(5)의 섹션(section)(27) 내에 배열된 오목부(26) 내에 압연 스톡 루프(rolling stock loop)(6)가 형성되고, 상기 압연 스톡 루프(6)는 상기 섹션(27)의 하나 이상의 편심부(13, 14) 내에서 상기 롤러 테이블(5)에 의해 지지되고, 상기 편심부 내에서 상기 롤러 테이블(5)의 지지 라인(supporting line)(23)은 자유 경간(free span)의 현수 곡선(catenary curve)에 대응하는, 압연 스톡을 운반하는 단계와,
    - 측정 디바이스(measuring device)(7)에 의해 상기 압연 스톡 루프(6)의 루프 깊이(loop depth)(18)의 측정값을 검출하는 단계와,
    - 상기 루프 깊이(18)의 원하는 값이 상기 자유 경간에 대응하도록 상기 압연 스톡(1)의 재료, 두께 및 온도에 따라 상기 루프 깊이(18)의 원하는 값을 계산하는 단계와,
    - 상기 루프 깊이(18)가 가능한 한 상기 원하는 값에 대응하도록 상기 원하는 값과 상기 루프 깊이(18)의 측정값을 고려하여 제어 디바이스(control device)(10)에 의해 상기 압연 유닛(2, 25)의 간극 조정 및 주 구동부 중 하나 이상을 제어하는 단계를 포함하는,
    압연 스톡의 스트립 장력을 최소로 감소시키기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 압연 스톡 루프(6)의 길이(27), 상기 루프 깊이(18) 및 조면화된(roughed) 스트립의 두께로 형성된 제품의 부피는 2*105 mm3 내지 6*107 mm3이 되도록 선택되는 것을 특징으로 하는,
    압연 스톡의 스트립 장력을 최소로 감소시키기 위한 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 압연 스톡 루프(6)의 정점과 가상 수평 통과 라인 사이의 거리는 10 mm 내지 100 mm인 것을 특징으로 하는,
    압연 스톡의 스트립 장력을 최소로 감소시키기 위한 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 압연 유닛(2, 25)의 주 구동부 및 존재할 수 있는 드라이버(3, 8) 중 하나 이상은, 상기 압연 스톡 루프(6)의 정점(24)이 상기 정점(24)에 할당된 상기 롤러 테이블(5)의 롤러로부터 10 mm 내지 50 mm의 거리에 유지되는 방식으로 제어되는 것을 특징으로 하는,
    압연 스톡의 스트립 장력을 최소로 감소시키기 위한 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 섹션(27) 내에서의 각각의 롤러(9)의 각각의 축은 상기 롤러 테이블(5) 내의 상기 지지 라인(23)으로부터 등거리에 배열되는 것을 특징으로 하는,
    압연 스톡의 스트립 장력을 최소로 감소시키기 위한 방법.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    입구 평면(19) 및 출구 평면(20) 중 하나 이상에 대한 롤러(9)의 수직 배열은 구동 장치(32)에 의해 설정되는 것을 특징으로 하는,
    압연 스톡의 스트립 장력을 최소로 감소시키기 위한 방법.
  7. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 압연 스톡 루프(6)의 형태는 중력 루프가 영역(11) 내에 형성되는 방식으로 사전 규정되는 것을 특징으로 하는,
    압연 스톡의 스트립 장력을 최소로 감소시키기 위한 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 섹션(27) 이전 또는 이후, 상기 섹션(27) 이내 또는 이후, 또는 상기 섹션(27) 이전과 이내 또는 이후에서의 상기 압연 스톡(1)의 폭은 압연 스톡 측정 디바이스에 의해 계측적으로 검출되고, 상기 측정값은 상기 제어 디바이스(10)에 포워딩되는(forwarded) 것을 특징으로 하는,
    압연 스톡의 스트립 장력을 최소로 감소시키기 위한 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어 디바이스(10)는 상기 압연 스톡(1)의 폭의 공급 측정값 및 원하는 롤 간극으로부터 상기 압연 유닛(2, 25)을 제어하기 위한 제어 변수를 결정하는 것을 특징으로 하는,
    압연 스톡의 스트립 장력을 최소로 감소시키기 위한 방법.
  10. 압연 스톡(1)의 스트립 장력을 최소로 감소시키기 위한 장치로서,
    - 상기 압연 스톡(1)과 연동하는 2개의 압연 유닛(2, 25) 사이에서 상기 압연 스톡(1)을 운반하는 롤러 테이블(5)과,
    - 상기 롤러 테이블(5)의 섹션(27) 내에 제공된 오목부(26) 내에 압연 스톡 루프(6)가 형성되는 방식으로 상기 압연 유닛(2, 25)을 제어하는 제어 디바이스(10)로서, 상기 압연 스톡 루프의 루프 깊이(18)는 상기 섹션(27) 내에서 상기 압연 스톡(1)의 자유 경간에 대응하는, 제어 디바이스(10)와,
    - 압연 스톡 루프(6)를 검출하기 위한 측정 디바이스(7)로서, 상기 측정 디바이스(7)의 측정값은 상기 제어 디바이스(10)에 포워딩될 수 있고 상기 압연 유닛(2, 25)의 주 구동부 또는 드라이버(3, 8)를 제어하기 위해 사용될 수 있는, 측정 디바이스(7)를 포함하는, 압연 스톡의 스트립 장력을 최소로 감소시키기 위한 장치에 있어서,
    상기 롤러 테이블(5)은 상기 섹션(27)의 하나 이상의 편심부(13, 14) 내에서 상기 압연 스톡 루프(6)를 위한 지지부를 형성하고, 상기 편심부 내에서 상기 롤러 테이블(5)의 지지 라인(23)은 상기 자유 경간의 현수 곡선에 대응하는 것을 특징으로 하는,
    압연 스톡의 스트립 장력을 최소로 감소시키기 위한 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 오목부(26)는 상기 롤러 테이블(5)의 롤러(9)의 배열에 의해 형성되고, 운반 방향에서 볼 때, 점진적으로 감소하는 직경을 갖는 롤러(9) 및 이어서 점진적으로 증가하는 직경을 갖는 롤러(9)가 섹션(27) 내에 배열되는 것을 특징으로 하는,
    압연 스톡의 스트립 장력을 최소로 감소시키기 위한 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 오목부(26)는 롤러 테이블 세그먼트(roller table segment)(30)가 제어된 구동 유닛(29)에 의해 수직으로 하강될 수 있는 섹션(27)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는,
    압연 스톡의 스트립 장력을 최소로 감소시키기 위한 장치.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 오목부(26)는 제어된 구동 유닛(29)에 의해 하나 이상의 롤러 테이블 세그먼트(31)가 연관 피벗축(pivot axis)(32)을 중심으로 피벗될 수 있는 섹션(27)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는,
    압연 스톡의 스트립 장력을 최소로 감소시키기 위한 장치.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 압연 스톡 루프(6)는 정점(24)을 갖고, 상기 롤러(9)는 상기 정점(24)을 통해 통과하는 수직부(15)에 대해 대칭으로 배열되는 것을 특징으로 하는,
    압연 스톡의 스트립 장력을 최소로 감소시키기 위한 장치.
  15. 제 10 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    압연 스톡 측정 디바이스(28)가 상기 섹션(27) 이전, 이내 또는 이후에 상기 압연 스톡(1)의 폭을 계측적으로 검출하기 위해 제공되고, 상기 측정값은 상기 제어 디바이스(10)에 포워딩될 수 있는 것을 특징으로 하는,
    압연 스톡의 스트립 장력을 최소로 감소시키기 위한 장치.
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