KR101461476B1 - 압연소재 냉각장치 및 냉각방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 압연소재 냉각장치 및 냉각방법에 관한 것으로, 압연소재의 상부에 설치되고, 내부공간에 채워진 냉각수를 상기 압연소재에 주수하기 위해 바닥면에 복수의 주수구를 가지며, 상기 내부공간은 하부로 갈수록 단면적이 감소하는 형상을 가지는 라미나 뱅크와; 상기 라미나 뱅크의 입측에 설치되며, 상기 라미나 뱅크의 입측으로 진입하는 상기 압연소재의 전체 폭을 측정 및 송신하는 센서부와; 상기 센서부로부터 수신한 상기 압연소재의 전체 폭 중에서 상기 냉각수가 주수되어야 할 주수폭에 대응되는 상기 라미나 뱅크상의 높이(H)까지 상기 냉각수가 채워지도록 상기 라미나 뱅크에 주입되는 냉각수량을 제어하는 제어부;를 포함한다.

Description

압연소재 냉각장치 및 냉각방법{Apparatus and method for cooling rolled steel}
본 발명은 압연소재 냉각장치 및 냉각방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열간압연시 런아웃테이블(ROT,Run Out Table)상에서 압연소재를 권취 온도로 냉각하는 공정 중에 발생하는 압연소재의 형상 불량, 특히 에지 웨이브(Edge Wave)를 저감할 수 있는 압연소재 냉각장치 및 냉각방법에 관한 것이다.
일반적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 열간 압연 장치(10)는 압연 소재(1, 예를 들어, 슬라브(slab))를 가열하는 가열로(11), 가열로(11)에서 가열된 압연 소재(1)를 조압연하는 조압연기(12), 조압연된 압연 소재(1,예를 들어, 바(bar))를 마무리 압연하는 마무리 압연기(13), 마무리 압연된 압연 소재(1, 예를 들어, 스트립(strip))를 이송시키는 ROT(14, 런아웃 테이블(run out table)) 및 이송된 압연 소재(11)를 코일로 권취하는 권취기(15)를 포함한다.
압연 소재(1)는 가열로(11), 조압연기(12), 마무리 압연기(13), ROT(14) 및 권취기(15)를 순차적으로 통과하여 코일로 권취된다. 압연 소재(1)가 마무리 압연기(13)로 진행할 때, 마무리 압연기(13)에 구비된 복수의 압연기(F1 ~ F7)의 압연 속도를 개별적으로 제어하여, 압연 소재를 마무리 압연한다. 이와 같이, 압연 소재(1)가 가열로(11)에서 가열된 후에, 권취기(15)에 의해 코일로 권취되는 모든 전반적인 작업들을 통상 "열간 압연"이라 한다.
이러한 열간압연 공정 중 런아웃테이블(ROT)은 가열로(11)와 조압연을 거쳐 사상압연된 압연소재 즉 스트립을 권취기(15)에서 최종 권취하기 전 스트립이 이송되는 공정으로서 이 공정에서 압연소재를 목표온도로 냉각하여 제품의 재질과 강도를 결정하게 된다. 이때, 폭방향의 냉각편차에 따른 판형상 불량 즉 스트립 웨이브 발생이 고질적인 문제점으로 발생하며 그 발생 메커니즘은 다음과 같다.
도 2를 참조하면, 런아웃테이블(ROT)에서 냉각 중 스트립의 폭방향 중앙부에 낙하된 냉각수는 스트립의 에지부를 통하여 흘러나가게 되어 통상 스트립의 중앙부 대비 에지부의 온도가 낮아지게 된다. 이 과정에서 먼저 냉각 또는 과냉된 스트립 에지부의 부피수축이 일어나고 뒤이어 냉각이 되는 스트립 중앙부의 부피수축이 시작된다. 이러한 온도편차에 의해 부피수축 시간이 차이가 발생하게 되며 이는 스트립의 웨이브 형태로 표출된다. 특히, 열간압연 공정 중 냉각공정에서는 스트립이 통상 600℃ 이상의 고온상태에서 냉각되므로 강종에 따라 냉각중 변태구간이 발생하여 부피팽창이 일어나는데 앞에서 기술된 바와 같이 이러한 현상은 스트립의 중앙부 대비 먼저 냉각되는 스트립 에지부에서 먼저 발생하게 된다. 따라서 어느 일정한 구간에서 에지부의 변태가 시작되면 먼저 냉각된 에지부는 부피가 팽창하고 아직 변태구간에 들어가지 못한 고온의 중앙부는 냉각되면서 부피가 수축하는 현상이 발생하는데 이 현상이 에지부의 웨이브를 발생시키는 전형적인 메커니즘이다.
대한민국공개특허공보 특1995-0016920호(1995.07.20.) 대한민국공개특허공보 특2000-0009074호(2000.02.15.)
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 열간압연시 런아웃테이블(ROT,Run Out Table)상에서 압연소재를 권취 온도로 냉각하는 공정 중에 발생하는 압연소재의 형상 불량, 특히 에지 웨이브(Edge Wave)를 저감할 수 있는 압연소재 냉각장치 및 냉각방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 해결하고자 하는 다른 과제는 기존의 엣지마스크 방식에서 발생하였던 설치시 고비용, 사용시 복잡한 구조와 재질, 열악한 조업환경에 의한 잦은 고장 등을 획기적으로 개선할 수 있는 압연소재 냉각장치 및 냉각방법을 제공하는 것이다.
상술한 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 압연소재의 상부에 설치되고, 내부공간에 채워진 냉각수를 상기 압연소재에 주수하기 위해 바닥면에 복수의 주수구를 가지며, 상기 내부공간은 하부로 갈수록 단면적이 감소하는 형상을 가지는 라미나 뱅크와; 상기 라미나 뱅크의 입측에 설치되며, 상기 라미나 뱅크의 입측으로 진입하는 상기 압연소재의 전체 폭을 측정 및 송신하는 센서부와; 상기 센서부로부터 수신한 상기 압연소재의 전체 폭 중에서 상기 냉각수가 주수되어야 할 주수폭에 대응되는 상기 라미나 뱅크상의 높이(H)까지 상기 냉각수가 채워지도록 상기 라미나 뱅크에 주입되는 냉각수량을 제어하는 제어부;를 포함하는 압연소재 냉각장치를 제공한다.
이때, 상기 라미나 뱅크의 상기 바닥의 단면은 상기 압연소재의 폭방향으로 'V'자 형상을 가질 수 있다.
그리고, 상기 라미나 뱅크의 상기 바닥의 단면은 좌우대칭인 계단 형상인 것을 그 특징으로 한다.
아울러, 상기 압연소재 냉각장치는 상기 라미나 뱅크에 연결되며, 상기 라미나 뱅크에 상기 냉각수를 주입하는 냉각수 공급라인과; 상기 냉각수 공급라인에 설치되며, 상기 제어부로부터 전송된 제어신호에 따라서 상기 냉각수 공급라인을 개폐하여 상기 라미나 뱅크에 주입되는 냉각수량을 조절하는 전자밸브;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 냉각수가 주수되어야 할 주수폭에 대응되는 상기 라미나 뱅크상의 높이(H)를 산출하는 높이 산출부와; 상기 높이 산출부에서 산출된 높이(H)의 하부에 위치하는 주수구를 통해 배출되는 상기 냉각수의 단위시간당 배출량을 산출하는 주수량 산출부와; 상기 라미나 뱅크로 주입되는 상기 냉각수의 단위 시간당 유입량이 상기 냉각수의 단위시간당 배출량과 같아지도록 상기 전자밸브에 상기 제어신호를 전송하는 전자밸브 제어부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 냉각수의 단위시간당 배출량은 상기 높이(H)의 하부에 위치한 주수구의 총면적(S1)에 상기 주수구를 통해 배출되는 냉각수의 배출속도(V1)를 곱함으로써 산출될 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 의하면, 본 발명은 하부로 갈수록 단면적이 감소하는 내부공간을 가지며, 바닥면에 형성된 복수의 주수구를 가지는 라미나 뱅크를 이용하여 하부에 놓여진 압연소재를 냉각하는 냉각단계를 포함하되, 상기 냉각단계는 라미나 뱅크의 입측으로 진입하는 압연소재의 전체 폭이 측정되는 측정단계와; 상기 압연소재의 전체 폭 중에서 상기 냉각수가 주수되어야 할 주수폭에 대응되는 상기 라미나 뱅크상의 높이(H)까지 상기 냉각수가 채워지도록 상기 라미나 뱅크에 주입되는 냉각수량을 조절하는 제어단계;를 포함하는 압연소재 냉각방법을 제공한다.
여기서, 상기 제어단계는 상기 라미나 뱅크에 상기 냉각수를 공급하는 냉각수 공급라인을 개폐함으로써 상기 라미나 뱅크에 주입되는 냉각수량을 조절할 수 있다.
그리고, 상기 제어단계는 상기 라미나 뱅크상의 높이(H)가 산출되는 단계와; 산출된 상기 높이(H)의 하부에 위치하는 상기 라미나 뱅크의 주수구를 통해 배출되는 상기 냉각수의 단위시간당 배출량이 산출되는 단계와; 상기 라미나 뱅크로 주입되는 상기 냉각수의 단위 시간당 유입량이 상기 냉각수의 단위시간당 배출량과 같아지도록 상기 라미나 뱅크에 주입되는 냉각수량을 조절하는 단계;를 포함할 수 있다.
이때, 상기 냉각수의 단위시간당 배출량은 상기 높이(H)의 하부에 위치한 주수구의 총면적(S1)에 상기 주수구를 통해 배출되는 냉각수의 배출속도(V1)를 곱함으로써 산출될 수 있다.
본 발명에 따른 압연소재 냉각장치 및 냉각방법의 효과를 설명하면 다음과 같다.
첫째, 열간압연시 런아웃테이블(ROT,Run Out Table)상에서 압연소재를 권취 온도로 냉각하는 공정 중에 발생하는 압연소재의 형상 불량, 특히 에지 웨이브(Edge Wave)를 저감할 수 있는 이점이 있다.
둘째, 바닥의 단면이 'V'자 형상을 갖는 라미나 뱅크의 바닥면에 형성된 복수의 주수구를 통해 압연소재의 폭 방향 온도를 균일하게 제어함으로써, 기계적 설비를 사용하지 않고도 에지 웨이브를 저감할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 일반적인 열간 압연 장치의 개략도.
도 2는 냉각공정에서의 에지 웨이브 발생 설명도.
도 3은 종래의 에지마스크를 이용한 압연소재 냉각장치의 구성도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 압연소재 냉각장치의 구성도.
도 5(a)는 본 발명의 일실시예에 따른 라미나 뱅크의 사시도.
도 5(b) 도 5(a)의 라미나 뱅크의 단면도.
도 6(a)는 본 발명의 일실시예에 따른 라미나 뱅크의 사시도.
도 6(b) 도 6(a)의 라미나 뱅크의 단면도.
도 7은 도 4의 제어부의 세부구성도.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 압연소재 냉각방법.
도 3은 종래의 에지마스크를 이용한 압연소재 냉각장치의 구성도이다.
도 3을 참조하면, 기존의 압연소재의 에지부에 발생하는 웨이브를 방지하기 위한 방법으로서 에지부의 과냉을 방지하는 방법이 있다. 즉, 런아웃테이블상에서 냉각을 수행할 때, 열연강판(50)의 폭방향으로 발생하는 냉각 편차를 저감하기 위하여 라미나 뱅크(Laminar Bank)(51) 양단부에 에지마스크(Edge Mask) 설비(52)를 장착하여 구동하였다. 냉각중 열연강판(50)의 폭방향 중앙부에 낙하된 냉각수는 열연강판(50)의 에지부를 통하여 흘러나가게 되어 중앙부 대비 에지부 온도가 낮게 제어되어 폭방향 냉각 편차를 유발하는데 이러한 문제점을 개선하기 위하여 설치된 에지마스크(52)는 라미나 뱅크(51)로부터 주수되는 냉각수가 열연강판(50) 양단부에 주수되지 않도록 막아주는 설비로 열연강판(50) 전체 폭으로는 최대 300mm 편측으로는 최대 150mm 에지부에 냉각수가 주수되지 않도록 자동으로 위치제어된다.
그러나, 상기와 같은 에지부의 과냉 방지 방법은 설비 설치시 고비용과 설비의 유지 보수의 어려움이 상존하고 있다.
또한, 에지마스크는 모터의 동력이 체인으로 연결되어 구동축에 전달되며 구동축에 붙어서 폭방향으로 이동하게 된다. 열간압연공정에 있어서 런아웃테이블 구간은 통상 600℃ 이상의 고온 스트립이 이동하므로 냉각수에 의해 수증기가 발생하게 되며 발생된 수증기에는 대기중 산소와의 반응으로 생성된 스케일이 동반하게 된다. 고온노출에 의한 부식이 진행된 모터부, 구동축 및 구동축과 체인을 연결하는 연결부의 베어링에 스케일이 치입되어 모터 과부하에 의한 잦은 설비 고장이 발생하였다.
또한, 열연강판의 위치를 검출하는 센서의 경우 고온의 수증기 발생으로 위치 검출이 원활하지 않아 폭방향 제어 불량이 빈번하였으며 구동축과 체인 연결부에 치입된 스케일이 고착되어 에지 마스크 정비시 고착된 스케일을 제거하는데 많은 시간이 소요되고 있다.
이러한 유지와 보수의 어려움으로 인해 중요한 에지부 과냉방지 기능의 불완전상태가 빈번하게 발생하고 있다.
이하, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 압연소재 냉각장치 및 냉각방법의 실시 예를 설명한다.
도 4 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 압연소재 냉각장치를 설명한다. 본 실시예에 따른 압연소재 냉각장치는 압연소재(1)의 에지부에 에지웨이브(edge wave)가 발생하는 것을 방지하기 위한 것으로, 냉각수가 저장되는 저수탱크(100), 라미나 뱅크(200), 냉각수 공급라인(300), 전자밸브(310), 센서부(400) 및 제어부(500)를 포함한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 압연소재 냉각장치의 구성도이다.
도 4를 참조하면, 라미나 뱅크(200)는 마무리 압연기(10)에서 압연된 압연소재(1)를 이송하는 롤러 테이블(20)의 상부에 설치되며, 내부공간에 채워진 냉각수를 압연소재(1)의 상부에 주수하기 위해 바닥면에는 복수의 주수구(210)가 일정 간격을 두고 길이 또는 폭 방향으로 형성된다. 여기서, 라미나 뱅크(200)의 상기 내부공간은 하부로 갈수록 단면적이 감소하는 형상을 가짐으로써, 후술할 라미나 뱅크(200)의 내부공간에 채워진 냉각수의 높이(H)를 조절하여 압연소재(1)의 주수폭(W)을 조절할 수 있게 된다.
이러한 라미나 뱅크(200)는 냉각수 공급라인(300)을 통해서 저수탱크(100)에 연결되며, 저수탱크(100)에 저장된 냉각수가 냉각수 공급라인(300)을 통해서 라미나 뱅크(200)로 주입된다. 이때, 저수탱크(100)의 냉각수가 중력에 의해서 라미나 뱅크(200)로 주입될 수 있도록 저수탱크(100)는 라미나 뱅크(200)보다 상대적으로 높은 위치에 배치되는 것이 바람직하다.
도 5(a)는 본 발명의 일실시예에 따른 라미나 뱅크의 사시도이고, 도 5(b) 도 5(a)의 라미나 뱅크의 단면도이다.
도 5를 참조하여 라미나 뱅크(200)의 일실시예를 설명하면, 압연소재(1)의 폭 방향으로 라미나 뱅크(200) 바닥의 단면은 'V'자의 형상을 갖는다. 즉, 라미나 뱅크(200)의 바닥면은 압연소재(1)의 폭방향으로 라미나 뱅크(200)의 양단에서 라미나 뱅크(200)의 중심을 향해 하향 경사지도록 형성된다. 이렇게 함으로써, 라미나 뱅크(200)에 채워지는 냉각수의 높이(H)를 조절하여 라미나 뱅크(200)의 주수구(210)를 통해 주수되는 냉각수의 주수폭(W)을 조절할 수 있게 된다. 즉, 압연소재(1)의 전체 폭(T)에 따라서 압연소재(1)의 에지부가 중앙부에 비해서 과냉되지 않도록 냉각수의 주수폭(W)을 조절할 수 있게 된다. 이때, 압연소재(1)의 주수폭(W)는 전체 폭(T)의 70% 내지 90% 정도로 설정하는 것이 바람직하다.
도 6(a)는 본 발명의 일실시예에 따른 라미나 뱅크의 사시도이고, 도 6(b) 도 6(a)의 라미나 뱅크의 단면도이다.
도 6을 참조하여 라미나 뱅크(200)의 다른 실시예를 설명하면, 압연소재(1)의 폭 방향으로 라미나 뱅크(200)의 바닥의 단면은 좌우 대칭인 계단(Step)형상을 갖는다. 즉, 라미나 뱅크(200)의 바닥면은 압연소재(1)의 폭방향으로 라비나 뱅크(200)의 양단에서 라미나 뱅크(200)의 중심을 향해 좌우 대칭으로 하향 경사진 계단 형상을 갖는다. 이렇게 함으로써, 라미나 뱅크(200)에 채워지는 냉각수의 높이(H)를 조절하여 라미나 뱅크(200)의 주수구(210)를 통해 주수되는 냉각수의 주수폭(W)을 조절할 수 있게 된다. 즉, 압연소재(1)의 전체 폭(W)에 따라서 압연소재(1)의 에지부가 중앙부에 비해서 과냉되지 않도록 냉각수의 주수폭(W)을 조절할 수 있게 된다. 이때, 압연소재(1)의 주수폭(W)는 전체 폭(T)의 70% 내지 90% 정도로 설정하는 것이 바람직하다.
냉각수 공급라인(300)은 저수탱크(100)와 라미나 뱅크(200)를 연결하는 파이프의 한 종류로, 이런 냉각수 공급라인(300)을 통해서 저수탱크(100)에 저장된 냉각수가 라미나 뱅크(200)로 주입된다. 여기서, 저수탱크(100)의 냉각수는 중력에 의해서 라미나 뱅크(200)로 주입될 수 있으나, 냉각수 공급라인(300)에 설치된 별도의 펌프(미도시)에 의해서 라미나 뱅크(200)로 주입될 수도 있다.
전자밸브(310)는 냉각수 공급라인(300)에 설치되어 냉각수 공급라인(300)을 통해 라미나 뱅크(200)로 주입되는 냉각수량을 제어한다. 구체적으로, 제어부(500)로부터 전송된 제어신호에 따라서 냉각수 공급라인(300)을 개페하여 라미나 뱅크(200)에 주입되는 냉각수량을 조절한다.
센서부(400)는 압연소재(1)의 진행방향으로 라미나 뱅크(200)의 입측(즉, 마무리 압연기(10)의 출측)에 배치되며, 마무리 압연기(10)에서 압연 된 후에 롤러 테이블(20) 등에 의해서 라미나 뱅크(200)로 진입하는 압연소재(1)의 진입정보를 측정하여 제어부(500)로 전송한다. 여기서, 압연소재(1)의 진입정보는 압연소재(1)의 폭, 두께, 진입위치 중에서 하나 이상을 포함할 수 있으며, 센서부(400)는 광센서, 초음파센서 및 디지털 카메라 등이 사용될 수 있다.
제어부(500)는 센서부(400)로부터 전송된 압연소재(1)의 진입정보에 대응하여 라미나 뱅크(200)에 주입되는 냉각수량을 제어한다. 구체적으로, 제어부(500)는 압연소재(1)의 폭 정보(즉, 압연소재(1)의 전체 폭(T) 중에서 냉각수가 주수되어야 할 주수폭(W))에 대응하여 라미나 뱅크(200)에 채워져야 할 냉각수의 높이(H)를 산출하고, 산출된 높이(H)의 하부에 위치하는 주수구(210)를 통해 배출되는 냉각수의 단위시간당 배출량을 산출한다. 그리고, 냉각수 공급라인(300)을 통해 라미나 뱅크(200)로 주입되는 냉각수의 단위 시간당 유입량이 높이(H)의 하부에 위치하는 주수구(210)를 통해 배출되는 냉각수의 단위시간당 배출량과 같아지도록 전자밸브(310)를 제어한다. 이렇게 함으로써, 압연소재(1)의 주수폭(W)에 해당되는 부분만 냉각수가 주수되므로 압연소재(1)는 균일하게 냉각된다. 이러한 제어부(500)는 전자밸브(310) 및 센서부(400)와 유무선통신이 가능하도록 전기적으로 연결된다.
도 7은 제어부(500)의 세부구성도이다.
상술한 바를 달성하기 위해서, 제어부(500)는 도 7에 도시된 바와 같이, 높이 산출부(510), 주수량 산출부(520), 전자밸브 제어부(530)를 포함한다.
높이 산출부(510)는 압연소재(1)의 폭 정보에 대응하여 라미나 뱅크(200)에 채워져야 할 냉각수의 높이(H)를 산출한다. 예를 들면, 압연소재(1)의 전체 폭(T) 중에서 냉각수가 주수되어야 할 주수폭(W)(즉, 압연소재(1)의 양측의 에지부를 제외한 압연소재(1)의 폭 정보로 사용자에 의해서 설정될 수 있음)에 대응되는 라미나 뱅크(200)에 채워져야 할 냉각수의 높이(H)를 산출한다. 이때, 압연소재(1)의 주수폭(W)는 전체 폭(T)의 70% 내지 90% 정도로 설정하는 것이 바람직하다.
주수량 산출부(520)는 높이 산출부(510)에서 산출한 높이(H)의 하부에 위치하는 주수구(210)를 통해 배출되는 냉각수의 단위시간당 배출량을 산출한다. 구체적으로, 냉각수의 단위시간당 배출량은 상기 높이(H)의 하부에 위치한 주수구(210)의 총면적(S1)에 배출속도(V1)를 곱함으로써 산출된다. 이때, 배출속도(V1)는 냉각수가 중력에 의해 자유 낙하하는 속도일 수 있다.
전자밸브 제어부(530)는 냉각수 공급라인(300)을 통해 라미나 뱅크(200)로 주입되는 냉각수의 단위 시간당 유입량이 높이(H)의 하부에 위치하는 주수구(210)를 통해 배출되는 냉각수의 단위시간당 배출량과 같아지도록 전자밸브(310)에 제어신호를 전송한다. 이렇게 함으로써, 압연소재(1)의 주수폭(W)에 해당되는 부분만 냉각수가 주수되므로 압연소재(1)는 균일하게 냉각된다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 압연소재 냉각방법이다.
이하, 도 4 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 압연소재 냉각방법을 설명한다.
먼저, 압연소재(1)가 마무리 압연기(10)를 통과하여 롤러 테이블(20)로 진입하면, 센서부(400)가 압연소재(1)의 진입정보를 측정한 후, 측정한 진입정보를 제어부(500)로 전송하는 측정단계가 수행된다(S10). 여기서, 압연소재(1)의 진입정보는 압연소재(1)의 폭, 두께, 진입위치 중에서 하나 이상을 포함할 수 있다.
다음으로, 제어부(500)가 센서부(400)로부터 전송된 압연소재(1)의 폭 정보에 대응하여 라미나 뱅크(200)에 채워져야 할 냉각수의 높이(H)를 산출하는 높이 산출단계가 수행된다(S20). 예를 들면, 압연소재(1)의 전체 폭(T) 중에서 냉각수가 주수되어야 할 주수폭(W)(즉, 압연소재(1)의 양측의 에지부를 제외한 압연소재(1)의 폭 정보로 사용자에 의해서 설정될 수 있음)에 대응되는 라미나 뱅크(200)에 채워져야 할 냉각수의 높이(H)를 산출한다.
다음으로, 제어부(500)가 냉각수의 높이(H)의 하부에 위치하는 주수구(210)를 통해 배출되는 냉각수의 단위시간당 배출량을 산출하는 배출량 산출단계가 수행된다(S30). 구체적으로, 냉각수의 단위시간당 배출량은 상기 높이(H)의 하부에 위치한 주수구의 총면적(S1)에 배출속도(V1)를 곱함으로써 산출된다. 이때, 배출속도(V1)는 냉각수가 중력에 의해 자유 낙하하는 속도일 수 있다.
다음으로, 제어부(530)는 냉각수 공급라인(300)을 통해 라미나 뱅크(200)로 주입되는 냉각수의 단위 시간당 유입량이 냉각수의 높이(H)의 하부에 위치하는 주수구(210)를 통해 배출되는 냉각수의 단위시간당 배출량과 같아지도록 전자밸브(310)를 제어하는 전자밸브 제어단계가 수행된다(S40). 이렇게 함으로써, 압연소재(1)의 주수폭(W)에 해당되는 부분만 냉각수가 주수되므로 압연소재(1)는 균일하게 냉각된다.
결과적으로, 상술한 압연소재 냉각장치 및 냉각방법을 통해서, 기계적 설비를 사용하지 않고도 압연소재의 형상 불량, 특히 에지 웨이브(Edge Wave)를 저감할 수 있게 된다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
1: 압연소재 10: 마무리 압연기
20: 롤러 테이블 30: 이송롤러
50: 열연강판 52: 에지 마스크
100: 저수탱크 51, 200: 라미나 뱅크
210: 주수구 300: 냉각수 공급라인
310: 전자밸브 400: 센서부
500: 제어부 510: 높이 산출부
520: 주수량 산출부 530: 주입량 산출부
540: 전자밸브 제어부

Claims (10)

  1. 압연소재의 상부에 설치되고, 내부공간에 채워진 냉각수를 상기 압연소재에 주수하기 위해 바닥면에 복수의 주수구를 가지며, 상기 내부공간은 상기 압연소재의 폭방향의 중앙부를 중심으로 하부로 갈수록 단면적이 감소하는 형상을 가지는 라미나 뱅크;
    상기 라미나 뱅크의 입측에 설치되며, 상기 라미나 뱅크의 입측으로 진입하는 상기 압연소재의 전체 폭을 측정 및 송신하는 센서부;및
    상기 센서부로부터 수신한 상기 압연소재의 전체 폭 중에서 상기 냉각수가 주수되어야 할 주수폭에 대응되는 상기 라미나 뱅크상의 높이(H)까지 상기 냉각수가 채워지도록 상기 라미나 뱅크에 주입되는 냉각수량을 제어하는 제어부;를 포함하는 압연소재 냉각장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 라미나 뱅크의 상기 바닥의 단면은 상기 압연소재의 폭방향으로 'V'자 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 압연소재 냉각장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 라미나 뱅크의 상기 바닥의 단면은 좌우대칭인 계단 형상인 것을 특징으로 하는 압연소재 냉각장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 압연소재 냉각장치는
    상기 라미나 뱅크에 연결되며, 상기 라미나 뱅크에 상기 냉각수를 주입하는 냉각수 공급라인;및
    상기 냉각수 공급라인에 설치되며, 상기 제어부로부터 전송된 제어신호에 따라서 상기 냉각수 공급라인을 개폐하여 상기 라미나 뱅크에 주입되는 냉각수량을 조절하는 전자밸브;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압연소재 냉각장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 냉각수가 주수되어야 할 주수폭에 대응되는 상기 라미나 뱅크상의 높이(H)를 산출하는 높이 산출부;
    상기 높이 산출부에서 산출된 높이(H)의 하부에 위치하는 주수구를 통해 배출되는 상기 냉각수의 단위시간당 배출량을 산출하는 주수량 산출부;
    상기 라미나 뱅크로 주입되는 상기 냉각수의 단위 시간당 유입량이 상기 냉각수의 단위시간당 배출량과 같아지도록 상기 전자밸브에 상기 제어신호를 전송하는 전자밸브 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 압연소재 냉각장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 냉각수의 단위시간당 배출량은
    상기 높이(H)의 하부에 위치한 주수구의 총면적(S1)에 상기 주수구를 통해 배출되는 냉각수의 배출속도(V1)를 곱함으로써 산출되는 것을 특징으로 하는 압연소재 냉각장치.
  7. 냉각수가 채워지고 하부에 놓여진 압연소재의 폭방향의 중앙부를 중심으로 하부로 갈수록 단면적이 감소하는 내부공간을 가지며, 바닥면에 형성된 복수의 주수구를 가지는 라미나 뱅크를 이용하여 상기 압연소재를 냉각하는 냉각단계를 포함하되,
    상기 냉각단계는
    라미나 뱅크의 입측으로 진입하는 상기 압연소재의 전체 폭이 측정되는 측정단계;및
    상기 압연소재의 전체 폭 중에서 상기 냉각수가 주수되어야 할 주수폭에 대응되는 상기 라미나 뱅크상의 높이(H)까지 상기 냉각수가 채워지도록 상기 라미나 뱅크에 주입되는 냉각수량을 조절하는 제어단계;를 포함하는 압연소재 냉각방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제어단계는
    상기 라미나 뱅크에 상기 냉각수를 공급하는 냉각수 공급라인을 개폐함으로써 상기 라미나 뱅크에 주입되는 냉각수량을 조절하는 것을 특징으로 하는 압연소재 냉각방법.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 제어단계는
    상기 라미나 뱅크상의 높이(H)가 산출되는 단계;
    산출된 상기 높이(H)의 하부에 위치하는 상기 라미나 뱅크의 주수구를 통해 배출되는 상기 냉각수의 단위시간당 배출량이 산출되는 단계;및
    상기 라미나 뱅크로 주입되는 상기 냉각수의 단위 시간당 유입량이 상기 냉각수의 단위시간당 배출량과 같아지도록 상기 라미나 뱅크에 주입되는 냉각수량을 조절하는 단계;를 포함하는 압연소재 냉각방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 냉각수의 단위시간당 배출량은
    상기 높이(H)의 하부에 위치한 주수구의 총면적(S1)에 상기 주수구를 통해 배출되는 냉각수의 배출속도(V1)를 곱함으로써 산출되는 것을 특징으로 하는 압연소재 냉각방법.
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