KR101511704B1 - 연속 냉간 압연 설비 및 연속 냉간 압연 방법 - Google Patents

연속 냉간 압연 설비 및 연속 냉간 압연 방법 Download PDF

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Abstract

강종이 상이하거나, 두께 또는 폭 차이가 큰 선행재와 후행재의 용접부에 대해 급격한 압연하중이나 장력의 변동없이 압연을 수행할 수 있도록, 강판이 코일로부터 강판이 풀려나오는 다수개의 언코일러와, 선행하는 강판의 후단과 후행하는 강판의 선단을 용접하여 접합하는 용접기, 강판을 가압하여 압연하는 냉간압연기, 압연을 거친 강판을 권취하는 권취기를 포함하는 연속 냉간 압연 설비에 있어서, 상기 용접기에 연결되어 선행하는 강판과 후행하는 강판 사이에 이음재를 공급하기 위한 이음재공급부를 더 포함하고, 상기 용접기는 이음재의 선단과 후단을 각각 선행하는 강판의 후단과 후행하는 강판의 선단에 용접하는 구조의 연속 냉간 압연 설비를 제공한다.

Description

연속 냉간 압연 설비 및 연속 냉간 압연 방법{APPARATUS AND METHOD FOR COLD ROLLING FOR STAINLESS COIL}
본 발명은 스테인리스 강판을 연속적으로 냉간 압연하기 위한 연속 냉간 압연 설비에 관한 것이다. 보다 상세하게 본 발명은 선행재와 후행재의 통판 구조를 개선한 연속 냉간 압연 설비 및 연속 냉간 압연 방법에 관한 것이다.
일반적으로 연속압연이라 함은, 한 코일의 압연이 종료되면 다음 코일을 압연하던 기존의 방식과는 달리, 압연중인 강판의 후단부와 다음에 압연하게될 강판의 선단부를 접합시켜 연속적으로 압연을 하는 방식이다. 연속압연을 실시하게 되면 쉼 없이 압연을 할 수 있으므로 생산성을 대폭 향상시킬 수 있고, 기존의 압연방식에서 고질적으로 발생되던 압연판의 선,후단부에서의 품질불량을 크게 줄일 수 있다.
스테인리스 강판을 압연하기 위한 연속 냉간 압연 설비는 코일로부터 강판이 풀려나오는 다수개의 언코일러와, 선행하는 강판의 후단과 후행하는 강판의 선단을 용접하여 접합하는 용접기, 강판을 가압하여 압연하는 냉간압연기, 압연을 거친 강판을 권취하는 권취기를 포함하여, 선행재와 후행재를 상호 접합하여 연속적으로 냉간 압연한 다음 적당한 길이로 절단하여 권취기에서 코일로 권취함으로써, 연속적으로 냉간압연 코일을 생산하게 된다.
상기한 냉간 압연 공정시, 선행재와 후행재 간의 강종이나 두께, 폭 차이가 큰 경우에는 선행재와 후행재의 용접부이 냉간압연기에 도달하였을 때 압연을 중지하고 냉간압연기의 롤 갭을 확장하여 용접부를 그대로 통과시키게 된다. 만약 용접부를 통과시키지 않고 연속압연을 진행하게 되면 선행재와 후행재 간의 강종이나 두께 또는 폭의 차이가 커서 압연하중이나 장력의 변동으로 인해 판파단이 발생하게 된다.
이에, 선행재와 후행재의 용접부를 통과시키지 않고 압연하기 위한 다양한 기술이 연구되고 있으나, 모두 선행재와 후행재의 두께나 폭의 차이가 비교적 작은 경우에 적용될 수 있는 것으로, 선후행재간의 두께나 폭의 차이가 크거나 특히 강종이 다른 경우에는 압연기의 롤 갭을 확장하여 용접부를 그대로 통과시켰다.
그러나, 상기와 같이 롤 갭을 확장하여 선행재와 후행재의 용접부를 그대로 통판시킴에 따라 압연 생산성이 떨어지는 문제가 있다. 또한, 연속압연라인에서 압연이 정지되면 선행재와 후행재의 오프게이지(off-gauge; 목표 두께 대비 두께 편차가 큰 영역) 구간이 스크랩화 되면서 실수율까지 저하된다.
또한, 롤 갭을 확장하여 강판을 통판시킴으로써, 재 압연을 시작할 때 다시 압연기마다 롤 갭을 설정하는 작업을 수행해야 하므로 작업능률이 떨어지게 된다. 특히, 스테인리스 강판의 경우 주문 조건에 따라 다품종을 소량 생산하는 방식으로, 선후행재간에 강도 차이는 물론 두께와 폭 조건도 수시로 달라지므로, 이러한 문제는 더욱 빈번하게 발생된다.
이에, 강종이 상이한 선행재와 후행재의 용접부에 대해 급격한 압연하중이나 장력의 변동없이 압연을 수행할 수 있도록 된 연속 냉간 압연 설비 및 연속 냉간 압연 방법을 제공한다.
또한, 두께의 차이가 큰 선행재와 후행재의 용접부에 대해 급격한 압연하중이나 장력의 변동없이 압연을 수행할 수 있도록 된 연속 냉간 압연 설비 및 연속 냉간 압연 방법을 제공한다.
또한, 폭의 차이가 큰 선행재와 후행재의 용접부에 대해 급격한 압연하중이나 장력의 변동없이 압연을 수행할 수 있도록 된 연속 냉간 압연 설비 및 연속 냉간 압연 방법을 제공한다.
본 실시예의 연속 냉간 압연설비는 강판이 코일로부터 강판이 풀려나오는 다수개의 언코일러와, 선행하는 강판의 후단과 후행하는 강판의 선단을 용접하여 접합하는 용접기, 강판을 가압하여 압연하는 냉간압연기, 압연을 거친 강판을 권취하는 권취기를 포함하는 연속 냉간 압연 설비에 있어서, 상기 용접기에 연결되어 선행하는 강판과 후행하는 강판 사이에 이음재를 공급하기 위한 이음재공급부를 더 포함하고, 상기 용접기는 이음재의 선단과 후단을 각각 선행하는 강판의 후단과 후행하는 강판의 선단에 용접하는 구조일 수 있다.
상기 이음재공급부는 용접기 내에 설치되어, 공급된 이음재를 선행하는 강판과 후행하는 강판 사이로 이동시키는 승강부를 더 포함할 수 있다.
상기 이음재공급부는 상기 선행하는 강판의 두께와 후행하는 강판의 두께의 중간 두께를 갖는 이음재를 공급하는 구조일 수 있다.
상기 이음재공급부는 상기 선행하는 강판의 폭과 후행하는 강판의 폭의 중간 폭을 갖는 이음재를 공급하는 구조일 수 있다.
상기 이음재공급부는 상기 선행하는 강판의 강종과 후행하는 강판의 강종 중 인장강도가 상대적으로 낮은 강종의 이음재를 공급하는 구조일 수 있다.
상기 인장강도가 상대적으로 낮은 강종의 이음재는 인장강도가 상대적으로 높은 강판의 두께보다 두께가 큰 구조일 수 있다.
본 실시예의 연속 냉간 압연 방법은 선행하는 강판의 후단과 후행하는 강판의 선단을 연결하고 냉간압연기를 연속으로 통판하여 압연하는 연속 냉간 압연 방법에 있어서, 상기 선행하는 강판과 후행하는 강판의 강종이나 두께 또는 폭을 검출하는 단계와, 선행하는 강판과 후행하는 강판의 강종이나 두께 또는 폭이 동일한 경우 압연을 계속 진행하는 단계, 선행하는 강판과 후행하는 강판의 강종이나 두께 또는 폭의 차이가 기준값 이상인지를 비교하는 단계, 선행하는 강판과 후행하는 강판의 강종이나 두께 또는 폭의 차이가 기준값 이상인 경우 선행하는 강판과 후행하는 강판 사이에 이음재를 투입하는 단계, 선행하는 강판과 후행하는 강판 사이에 이음재를 용접하여 연결하는 단계, 압연기의 롤 갭 또는 장력을 선형적으로 변경하며 선행하는 강판과 후행하는 강판 사이의 용접부를 연속 압연하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 이음재 투입 단계는 선행하는 강판과 후행하는 강판의 두께 차이가 기준치 이상인 경우 선행하는 강판의 두께와 후행하는 강판의 두께의 중간 두께를 갖는 이음재를 공급하는 구조일 수 있다.
상기 이음재공급부는 선행하는 강판과 후행하는 강판의 폭 차이가 기준치 이상인 경우 상기 선행하는 강판의 폭과 후행하는 강판의 폭의 중간 폭을 갖는 이음재를 공급하는 구조일 수 있다.
상기 이음재공급부는 선행하는 강판과 후행하는 강판의 강종 차이가 기준치 이상인 경우 상기 선행하는 강판의 강종과 후행하는 강판의 강종 중 인장강도가 상대적으로 낮은 강종의 이음재를 공급하는 구조일 수 있다.
상기 인장강도가 상대적으로 낮은 강종의 이음재는 인장강도가 상대적으로 높은 강판의 두께보다 두께가 큰 구조일 수 있다.
상기 압연 단계는 선행하는 강판과 후행하는 강판의 두께 차이가 기준치 이상인 경우 선행하는 강판과 이음재 사이 및 이음재와 후행하는 강판 사이를 압연할 때 롤 갭을 순차적으로 변경하는 구조일 수 있다.
상기 압연 단계는 선행하는 강판과 후행하는 강판의 폭 차이가 기준치 이상인 경우 선행하는 강판과 이음재 사이 및 이음재와 후행하는 강판 사이를 압연할 때 장력을 순차적으로 변경하는 구조일 수 있다.
상기 압연 단계는 선행하는 강판과 후행하는 강판의 강종 차이가 기준치 이상인 경우 이음재와 동일한 강종의 강판과 이음재 사이를 압연할 때는 롤 갭을 일정하게 유지하고, 이음재와 다른 강종의 강판과 이음재 사이를 압연할 때는 롤 갭을 선형적으로 변경하는 구조일 수 있다.
이상 본 실시예에 의하면, 선행재와 후행재 강종이나 두께 또는 폭의 편차가 크더라도 용접부에 대해 압연을 수행할 수 있어, 스크랩으로 버려지는 부분을 최소화하고 생산성 및 실수율을 높일 수 있게 된다.
또한, 선행재와 후행재의 용접부에서 압연기의 롤 갭을 확장시킬 필요가 없어 압연기의 롤 갭 재 설정에 따른 작업 시간을 줄이고 이에 따른 생산 저하를 방지할 수 있게 된다.
도 1은 본 실시예에 따른 연속 냉간 압연설비를 도시한 개략적인 도면이다.
도 2는 본 실시예에 따른 연속 냉간 압연설비의 일부 구성을 도시한 개략적인 도면이다.
도 3은 도 2의 실시예에 따른 연속 냉간 압연설비에서 압연시 롤 갭 변경 패턴을 도시한 그래프이다.
도 4는 본 실시예에 따른 연속 냉간 압연설비의 일부 구성을 도시한 개략적인 도면이다.
도 5는 도 4의 실시예에 따른 연속 냉간 압연설비에서 압연시 장력 설정 변경 패턴을 도시한 그래프이다.
도 6은 본 실시예에 따른 연속 냉간 압연설비의 일부 구성을 도시한 개략적인 도면이다.
도 7은 도 6의 실시예에 따른 연속 냉간 압연설비에서 압연시 하중 변동의 분산에 의한 장력변동 패턴을 종래와 비교하여 도시한 그래프이다.
도 8은 본 실시예에 따른 연속 냉간 압연 과정을 도시한 개략적인 순서도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 가능한 한 동일하거나 유사한 부분은 도면에서 동일한 도면부호를 사용하여 나타낸다.
이하에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
이하에서 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 실시예에 따른 연속 냉간 압연설비를 개략적으로 도시하고 있다.
도시된 바와 같이, 연속 냉간 압연설비(100)는 언코일러(110)와, 용접기(120), 냉간압연기(130), 권취기(140)를 포함한다. 상기 언코일러(110)는 강판이 감겨진 코일이 장착되어 코일로부터 강판을 풀어 이송한다.
상기 언코일러(110)는 복수개가 구비된다. 이에, 본 설비는 일측 언코일러(110)의 코일에서 강판이 모두 풀려나오면 다음 언코일러(110)에서 강판을 풀어 연결함으로써, 연속적으로 강판을 압연할 수 있게 된다. 압연기(130)를 거친 강판은 권취기(140)에서 코일 형태로 감겨진다.
상기 압연기(130)는 내부에 강판을 사이에 두고 압연롤이 구비되어 스테인리스 강판을 냉간 압연한다. 압연기(130)는 압연롤의 롤 갭과 강판에 가해지는 장력을 변경하여 강판의 압하량을 조정한다.
상기 용접기(120)는 연속 압연을 위해 일측 언코일러(110)에서 풀려나와 선행하는 강판의 후단과 다른 언코일러(110)에서 풀려나와 후행하는 강판의 선단을 연결한다. 이하 설명의 편의를 위해 선행하는 강판을 선행재라 하고 후행하는 강판을 후행재라 한다.
여기서, 상기 연속 냉간 압연설비(100)는, 상기 연속 압연시 선행재와 후행재의 강종이나 두께 또는 폭의 차이가 큰 경우에도 연속 압연이 가능하도록 선행재와 후행재 사이에 이음재를 연결하여 압연하는 구조로 되어 있다.
이를 위해, 본 실시예의 연속 냉간 압연 설비는 상기 용접기(120)에 연결되어 선행하는 강판과 후행하는 강판 사이에 이음재를 공급하기 위한 이음재공급부(150)를 더 포함하고, 상기 용접기(120)는 이음재의 선단과 후단을 각각 선행재와 후행재에 용접하는 구조로 되어 있다.
상기 이음재공급부(150)는 선행재와 후행재의 차이나는 조건에 따라 필요한 이음재를 선택적으로 공급한다. 상기 이음재공급부(150)는 예를 들어, 다양한 종류의 이음재가 적재된 적재함(152)과, 적재함에 적재된 이음재를 용접기(120)쪽으로 이동시키는 이송라인(154)을 구비하여, 필요한 이음재를 용접기(120)로 공급할 수 있다.
그리고, 상기 이음재공급부(150)는 용접기(120) 내에 설치되어, 공급된 이음재를 선행재와 후행재 사이로 이동시키는 승강부를 더 포함한다. 상기 승강부는 예를 들어, 상하로 승하강되는 승강대(156)와, 승강대를 상하로 승하강시키는 구동실린더(158)를 구비하여, 승강대 위에 놓여진 이음재를 강판 이송테이블 상으로 이동시킬 수 있도록 되어 있다.
이에, 상기 이음재공급부(150)는 선행재와 후행재 사이로 이음재를 공급하고, 상기 용접기(120)는 공급된 이음재를 사이에 두고 선행재와 후단과 후행재의 선단을 이음재에 용접하여 연결한다. 본 실시예에서, 상기 용접기(120)는 선행재의 후단과 이음재 사이 및 이음재와 수행재의 선단 사이를 동시에 용접하는 구조로 되어 있다. 이런 구조의 경우 도 용접라인이 한번에 용접되어 작업시간을 단축할 수 있게 된다.
상기 이음재공급부(150)는 선행재와 후행재의 강종 또는 두께 또는 폭의 차이에 따라 적절한 이음재를 공급한다. 상기 강종이라 함은 스테인리스 강판의 종류로 이하 본 실시예에서는 인장강도가 높은 300계 강종과 상대적으로 인장강도가 낮은 400계 강종을 예로서 설명한다. 또한, 상기 두께라 함은 강판 진행방향(도 2의 도면상 x축 방향)을 따라 상하방향(도 2의 도면상 y축 방향)의 크기를 의미하고, 폭이라 함은 강판 진행방향을 따라 좌우측방향(도 4의 도면상 z축 방향) 크기를 의미한다.
본 실시예에서, 상기 이음재공급부(150)에 의해 공급되는 이음재는 선행재의 두께와 후행재의 두께의 중간 두께로 이루어질 수 있다.
도 2는 두께가 상대적으로 작은 선행재(112)와 두께가 상대적으로 큰 후행재(114) 사이로 이음재(153)가 공급되어 용접기(120) 내에서 용접되는 구조를 도시하고 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 이음재(153)는 선행재(112)와 후행재(114)의 두께의 중간에 대응되는 두께를 갖고 있어, 선행재(112)와 후행재(114)의 두께 차이를 완충시키는 역할을 수행하게 된다.
중간 두께라 함은 선행재(112)와 후행재(114)의 두께의 합의 평균 두께를 의미한다. 상기 이음재(153)의 길이 즉, 강판 이동방향을 따라 연장된 길이는 다양하게 변형가능하며 특별히 한정되지 않는다.
상기 이음재(153)공급부(150)는 선행재(112)와 후행재(114)의 두께가 기준값 이상으로 차이가 있는 경우, 상기한 두께를 갖는 이음재(153)를 용접기(120)로 공급한다.
상기 기준값은 선행재(112)와 후행재(114)간 롤 갭을 선형적으로 변경하여 통판 가능한 두께 단차 값을 의미한다. 기준값 이내에서는 선행재(112)와 후행재(114)의 두께 단차가 상대적으로 작아 롤 갭 변동이 상대적으로 작으므로 용접부가 압연기(130)를 통과할 때 장력변동에 크게 영향을 주지 않는다. 그러나 기준값 이상으로 두께 단차가 큰 경우에는 롤갭변동에 의한 장력변동이 크기 때문에 강판에 판파단이 발생된다. 상기 기준값은 강판에 따라 달라지나 예를 들어, 1mm로 설정될 수 있다.
이와 같이, 상기 이음재(153)에 의해 선행재(112)와 후행재(114) 사이에서 용접부 각각의 단차 크기는 기준값 이내가 된다. 즉, 이음재(153)에 의해 선행재(112)와 후행재(114) 사이의 용접부의 두께 단차 크기는 선행재(112)와 후행재(114)를 직접 연결하였을 때의 두께 단차보다 줄어, 압연 가능한 조건 이내가 된다. 따라서, 압연기(130)를 정지하여 롤갭을 확장하지 않고 용접부를 계속 압연 가능하게 된다.
도 3은 상기 이음재(153)로 연결한 선행재(112)와 후행재(114) 압연시 롤 갭 변경 패턴을 도시하고 있다. 도 3에 도시된 롤 갭의 변경 패턴과 같이, 본 실시예의 경우 선행재(112)와 이음재(153)의 용접부 및 이음재(153)와 후행재(114)의 용접부에서 압연기(130)의 롤 갭이 순차적으로 선형적으로 변경할 수 있게 된다.
따라서, 상기 이음재(153)를 선행재(112)와 후행재(114)에 사이에 연결하여 압연을 수행함으로써, 압연을 정지하지 않고 선행재(112)와 후행재(114)의 두께 차이에 따른 장력 변동의 충격없이 선행재(112)와 후행재(114)를 연속적으로 압연할 수 있게 된다.
또한, 본 실시예에서 상기 이음재공급부(150)에 의해 공급되는 이음재는 선행재의 폭과 후행재의 폭의 중간 폭으로 이루어질 수 있다.
도 4는 폭이 상대적으로 작은 선행재(112)와 폭이 상대적으로 큰 후행재(114) 사이로 이음재(155)가 공급되어 용접기(120) 내에서 용접되는 구조를 도시하고 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 이음재(155)는 선행재(112)와 후행재(114)의 폭의 중간에 대응되는 폭을 갖고 있어, 선행재(112)와 후행재(114)의 폭 차이를 완충시키는 역할을 수행하게 된다.
중간 폭이라 함은 선행재(112)와 후행재(114)의 폭의 합의 평균 폭을 의미한다. 상기 이음재(155)의 길이 즉, 강판 이동방향을 따라 연장된 길이는 다양하게 변형가능하며 특별히 한정되지 않는다.
상기 이음재(155)공급부(150)는 선행재(112)와 후행재(114)의 폭이 기준값 이상으로 차이가 있는 경우, 상기한 폭을 갖는 이음재(155)를 용접기(120)로 공급한다.
상기 기준값은 선행재(112)와 후행재(114)간 장력을 선형적으로 변경하여 통판 가능한 폭 단차 값을 의미한다. 기준값 이내에서는 선행재(112)와 후행재(114)의 폭 단차가 상대적으로 작아 장력 변동이 상대적으로 작으므로 용접부가 압연기(130)를 통과할 때 장력변동에 크게 영향을 주지 않는다. 그러나 기준값 이상으로 폭 단차가 큰 경우에는 장력변동이 크기 때문에 강판에 판파단이 발생된다.
이와 같이, 상기 이음재(155)에 의해 선행재(112)와 후행재(114) 사이에서 용접부 각각의 폭 차이는 기준값 이내가 된다. 즉, 이음재(155)에 의해 선행재(112)와 후행재(114) 사이의 용접부의 폭 차이는 선행재(112)와 후행재(114)를 직접 연결하였을 때의 폭 차이보다 줄어, 압연 가능한 조건 이내가 된다. 따라서, 압연기(130)를 정지하여 롤갭을 확장하지 않고 용접부를 계속 압연 가능하게 된다.
도 5는 상기 이음재(155)로 연결한 선행재(112)와 후행재(114) 압연시 장력 변경 패턴을 도시하고 있다. 도 5에 도시된 장력 변경 패턴과 같이, 본 실시예의 경우 선행재(112)와 이음재(155)의 용접부 및 이음재(155)와 후행재(114)의 용접부에서 압연기(130)의 장력이 순차적으로 선형적으로 변경할 수 있게 된다. 즉, 선행재(112)와 이음재(155) 사이의 용접부 압연시 장력은 선행재(112) 장력설정값에서 이음재(155)에 대한 장력설정값으로 선형적으로 변경하고, 이음재(155)와 후행재(114) 사이의 용접부 압연시는 장력을 이음재(155) 장력설정값에서 후행재(114) 장력설정값으로 선형적으로 변경하여 압연을 수행할 수 있다.
따라서, 상기 이음재(155)를 선행재(112)와 후행재(114)에 사이에 연결하여 압연을 수행함으로써, 압연을 정지하지 않고 선행재(112)와 후행재(114)의 폭 차이에 따른 충격없이 선행재(112)와 후행재(114)를 연속적으로 압연할 수 있게 된다.
또한, 본 실시예에서, 상기 이음재공급부(150)에 의해 공급되는 이음재는 선행재의 강종과 후행재의 강종 중 인장 강도가 상대적으로 낮은 강종으로 이루어질 수 있다.
도 6은 인장강도가 상대적으로 낮은 400계 강종의 선행재(112)와 인장강도가 상대적으로 높은 300계 강종의 후행재(114) 사이에 이음재(157)가 공급되어 용접기(120) 내에서 용접되는 구조를 도시하고 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 이음재(157)는 상대적으로 인장강도가 낮은 강종인 400계 강종으로 되어 있다. 또한, 상기 이음재(157)는 인장강도가 상대적으로 높은 후행재(114)의 두께보다 두께가 큰 구조로 되어 있다. 상기 이음재(157)와 후행재(114)의 두께 차이는 동일 강종에서 압연이 허용되는 최대 두께 차이로 한정될 수 있다. 상기 이음재(157)의 길이 즉, 강판 이동방향을 따라 연장된 길이는 다양하게 변형가능하며 특별히 한정되지 않는다.
이에, 상기 이음재(157)는 인장강도는 후행재(114)보다 낮고 두께는 후행재(114)보다 상대적으로 커 압연시 선행재(112)와 후행재(114)에 가해지는 하중 변동을 분산시킴으로써 강종 차이를 완충시키는 역할을 수행하게 된다.
상기 이음재(157)공급부(150)는 선행재(112)와 후행재(114)의 강종이 기준값 이상으로 차이가 있는 경우, 상기한 두께를 갖는 이음재(157)를 용접기(120)로 공급한다.
상기 기준값 이상이라 함은 선행재(112)와 후행재(114)의 강종 차이가 큰 경우를 의미한다. 300계와 400계의 강종과 같이 강종 차이가 큰 경우에는 하중 변동이 상대적으로 크게 발생하여 이로인한 장력 변동으로 강판에 판파단이 발생된다.
이와 같이, 상기 이음재(157)에 의해 선행재(112)와 후행재(114) 사이에서 두 개의 용접부 로 하중 변동이 분산되므로 장력변동이 저감된다.
도 7은 상기 이음재(157)로 연결한 선행재(112)와 후행재(114) 압연시 하중 변동의 분산에 의한 장력변동 패턴을 종래와 비교하여 도시하고 있다.
종래의 경우 선행재(112)와 후행재(114)의 용접부를 압연시 롤 갭을 변경하여 하중 변동을 완화시키더라도 용접부에서 강종에 의한 하중변동이 일시에 크게 발생하게 된다. 이에, 종래의 경우 상기한 큰 하중 변동에 의해 용접부가 판파단되는 문제가 발생된다.
이에 반해, 본 실시예의 경우 선행재(112)와 후행재(114) 사이에서 하중 변동이 분산되어 이루어지게 된다. 선행재(112)와 이음재(157) 사이의 용접부를 압연시 롤 갭은 그대로 유지함으로써, 선행재(112)와 이음재(157)의 두께 차이에 의해 하중 변동이 1차적으로 발생된다. 그리고 이음재(157)와 후행재(114) 사이의 용접부 압연시는 종래와 동일하게 롤 갭을 선형적으로 변경한다. 이때, 이음재(157)와 후행재(114) 사이의 용접부 통과시 하중 변동이 2차적으로 발생되는 데, 상기 2차 하중 변동은 이미 1차 하중 변동이 발생된 후라 종래와 비교하여 작다. 이와 같이, 이음재(157)에 의해 큰 하중 변동이 일시에 발생되지 않고 분산되어 압연을 정지하지 않고 선행재(112)와 후행재(114)의 강종 차이에 따른 큰 하중 변동의 충격없이 선행재(112)와 후행재(114)를 연속적으로 압연할 수 있게 된다.
이하, 도 8을 참조하여 본 실시예의 연속 냉간 압연 공정에 대해 설명하면 다음과 같다.
일측 언코일러에서 풀려나오는 선행재는 설비라인을 따라 냉간 압연기로 이동되어 압연된 후 권취기에 감긴다. 일측 언코일러로부터 선행재가 모두 풀려나오게 되면 다른 언코일러에 감겨진 코일에서 후행재가 풀려나와 선행재에 연결되어 연속적으로 압연된다.
상기한 연속 냉간 압연 공정에서, 본 실시예의 압연 공정은 상기 선행재와 후행재의 강종이나 두께 또는 폭을 검출하는 단계와, 선행재와 후행재의 강종이나 두께 또는 폭이 동일한 경우 선행재와 후행재를 용접하고 압연을 계속 진행하는 단계, 선행재와 후행재의 강종이나 두께 또는 폭의 차이가 기준값 이상인지를 비교하는 단계, 선행재와 후행재의 강종이나 두께 또는 폭의 차이가 기준값 이상인 경우 선행재와 후행재 사이에 이음재를 투입하는 단계, 선행재와 후행재 사이에 이음재를 용접하여 연결하는 단계, 압연기의 롤 갭 또는 장력을 선형적으로 변경하며 선행재와 후행재 사이의 용접부를 연속 압연하는 단계를 거친다.
선행재와 후행재가 동일한 경우에는 선행재의 후단과 후행재의 선단을 용접기에서 용접하고, 그대로 압연을 계속 진행한다.
선행재와 후행재가 상이한 경우에는 검출된 차이의 정도에 따라 그 차이가 기준값 미만인 경우에는 선행재의 후단과 후행재의 선단을 용접기에서 용접하고, 압연기의 롤 갭 또는 장력을 용접부에서 선형적으로 변경하면서 연속 압연한다.
선행재와 후행재의 차이가 기준값 이상인 경우에는 이음재를 공급하여 선행재와 후행재 사이에 연결한다.
상기 이음재 투입 단계에서 선행재와 후행재 사이로 투입되는 이음재는 선행재와 후행재의 차이가 무엇인지에 따라 상이하다.
본 실시예에서, 상기 선행재와 후행재의 차이가 두께 차이인 경우에는 선행재의 두께와 후행재의 두께의 중간 두께를 갖는 이음재를 투입한다.
또한, 상기 선행재와 후행재의 차이가 폭 차이인 경우에는 선행재의 폭과 후행재의 폭의 중간 폭을 갖는 이음재를 투입한다.
또한, 상기 선행재와 후행재의 차이가 강종 차이인 경우에는 선행재의 강종과 후행재의 강종 중 인장강도가 상대적으로 낮은 강종의 이음재를 투입한다. 여기서, 강종 차이에 따라 공급되는 이음재는 인장강도가 상대적으로 낮은 강종이면서 인장강도가 상대적으로 높은 강판의 두께보다 두께가 큰 구조로 되어 있다.
상기 이음재가 투입되면 선행재와 후행재 사이에 이음재를 용접하여 연결한다.
그리고, 선행재와 이음재의 용접부 및 이음재와 후행재의 용접부 압연시 압연기의 롤 갭 또는 장력을 선형적으로 변경하며 연속 압연한다.
여기서, 상기 압연 과정에서 선행재와 후행재의 두께 차이가 기준치 이상인 경우에는, 선행재와 이음재 사이 및 이음재와 후행재 사이를 압연할 때 압연기의 롤 갭을 순차적으로 변경하며 압연을 수행한다. 즉, 압연기의 롤 갭은 선행재와 이음재의 용접부를 지날 때 이음재에 대응되는 롤 갭 조건으로 변경되며, 이음재와 후행재의 용접부를 지날 때 후행재에 대응되는 롤 갭 조건으로 변경된다. 이에, 선행재에서 후행재로 갈 때, 롤 갭이 조금씩 순차적으로 선형적으로 변경되어 급격한 변경없이 연속적인 압연이 가능하게 된다.
상기 압연 과정에서, 선행재와 후행재의 폭 차이가 기준치 이상인 경우에는, 선행재와 이음재 사이 및 이음재와 후행재 사이를 압연할 때 장력을 순차적으로 변경하며 압연을 수행한다. 즉, 압연기의 장력은 선행재와 이음재의 용접부를 지날 때 이음재에 대응되는 장력 조건으로 변경되며, 이음재와 후행재의 용접부를 지날 때 후행재에 대응되는 장력 조건으로 변경된다. 이에, 선행재에서 후행재로 갈 때, 장력이 조금씩 순차적으로 선형적으로 변경되어 급격한 변경없이 연속적인 압연이 가능하게 된다.
상기 압연 과정에서, 선행재와 후행재의 강종 차이가 기준치 이상인 경우에 대해서는, 선행재와 이음재 사이 및 이음재와 후행재 사이를 압연할 때, 하중 변동을 순차적으로 변경하며 압연을 수행한다. 이를 위해 동일한 강종인 선행재와 이음재 사이의 용접부를 사이를 압연할 때는 압연기의 롤 갭을 일정하게 유지하고, 이음재와 강종이 상이한 후행재 사이의 용접부를 압연할 때는 롤 갭을 선형적으로 변경한다.
이에, 선행재와 후행재 강종차에 의한 하중 변동이 선행재와 이음재 사이의 용접부 압연시의 1차 하중 변경과 이음재와 후행재 사이의 용접부 압연시의 2차 하중 변경으로 나뉘어져 변동된다. 따라서 하중 변동이 일시에 발생되지 않고 분산되어 선행재와 후행재의 강종 차이에 따른 큰 하중 변동의 충격없이 선행재와 후행재를 연속적으로 압연할 수 있게 된다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
100 : 압연설비 110 : 언코일러
112 : 선행재 114 : 후행재
120 : 용접기 140 : 권취기
150 : 이음재공급부 153,155,157 : 이음재

Claims (13)

  1. 강판이 코일로부터 강판이 풀려나오는 다수개의 언코일러와, 선행하는 강판의 후단과 후행하는 강판의 선단을 용접하여 접합하는 용접기, 강판을 가압하여 압연하는 냉간압연기, 압연을 거친 강판을 권취하는 권취기를 포함하는 연속 냉간 압연 설비에 있어서,
    상기 용접기에 연결되어 선행하는 강판과 후행하는 강판 사이에 이음재를 공급하기 위한 이음재공급부를 더 포함하고, 상기 용접기는 이음재의 선단과 후단을 각각 선행하는 강판의 후단과 후행하는 강판의 선단에 용접하는 구조이고,
    상기 이음재공급부는 상기 선행하는 강판의 두께와 후행하는 강판의 두께의 중간 두께를 갖는 이음재를 공급하는 구조의 연속 냉간 압연 설비.
  2. 강판이 코일로부터 강판이 풀려나오는 다수개의 언코일러와, 선행하는 강판의 후단과 후행하는 강판의 선단을 용접하여 접합하는 용접기, 강판을 가압하여 압연하는 냉간압연기, 압연을 거친 강판을 권취하는 권취기를 포함하는 연속 냉간 압연 설비에 있어서,
    상기 용접기에 연결되어 선행하는 강판과 후행하는 강판 사이에 이음재를 공급하기 위한 이음재공급부를 더 포함하고, 상기 용접기는 이음재의 선단과 후단을 각각 선행하는 강판의 후단과 후행하는 강판의 선단에 용접하는 구조이고,
    상기 이음재공급부는 상기 선행하는 강판의 폭과 후행하는 강판의 폭의 중간 폭을 갖는 이음재를 공급하는 구조의 연속 냉간 압연 설비.
  3. 강판이 코일로부터 강판이 풀려나오는 다수개의 언코일러와, 선행하는 강판의 후단과 후행하는 강판의 선단을 용접하여 접합하는 용접기, 강판을 가압하여 압연하는 냉간압연기, 압연을 거친 강판을 권취하는 권취기를 포함하는 연속 냉간 압연 설비에 있어서,
    상기 용접기에 연결되어 선행하는 강판과 후행하는 강판 사이에 이음재를 공급하기 위한 이음재공급부를 더 포함하고, 상기 용접기는 이음재의 선단과 후단을 각각 선행하는 강판의 후단과 후행하는 강판의 선단에 용접하는 구조이고,
    상기 이음재공급부는 상기 선행하는 강판의 강종과 후행하는 강판의 강종 중 인장강도가 상대적으로 낮은 강종의 이음재를 공급하는 구조의 연속 냉간 압연 설비.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이음재공급부는 용접기 내에 설치되어, 공급된 이음재를 선행하는 강판과 후행하는 강판 사이로 이동시키는 승강부를 더 포함하는 연속 냉간 압연 설비.
  5. 삭제
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 인장강도가 상대적으로 낮은 강종의 이음재는 인장강도가 상대적으로 높은 강판의 두께보다 두께가 큰 구조의 연속 냉간 압연 설비.
  7. 선행하는 강판의 후단과 후행하는 강판의 선단을 연결하고 냉간압연기를 연속으로 통판하여 압연하는 연속 냉간 압연 방법에 있어서,
    상기 선행하는 강판과 후행하는 강판의 강종이나 두께 또는 폭을 검출하는 단계와,
    선행하는 강판과 후행하는 강판의 강종이나 두께 또는 폭이 동일한 경우 압연을 계속 진행하는 단계,
    선행하는 강판과 후행하는 강판의 강종이나 두께 또는 폭의 차이가 기준값 이상인지를 비교하는 단계,
    선행하는 강판과 후행하는 강판의 강종이나 두께 또는 폭의 차이가 기준값 이상인 경우 선행하는 강판과 후행하는 강판 사이에 이음재를 투입하는 단계,
    선행하는 강판과 후행하는 강판 사이에 이음재를 용접하여 연결하는 단계,
    압연기의 롤 갭 또는 장력을 선형적으로 변경하며 선행하는 강판과 후행하는 강판 사이의 용접부를 연속 압연하는 단계
    를 포함하는 연속 냉간 압연 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 이음재 투입 단계는 선행하는 강판과 후행하는 강판의 두께 차이가 기준치 이상인 경우 선행하는 강판의 두께와 후행하는 강판의 두께의 중간 두께를 갖는 이음재를 공급하는 구조의 연속 냉간 압연 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 이음재 투입 단계는 선행하는 강판과 후행하는 강판의 폭 차이가 기준치 이상인 경우 상기 선행하는 강판의 폭과 후행하는 강판의 폭의 중간 폭을 갖는 이음재를 공급하는 구조의 연속 냉간 압연 방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 이음재 투입 단계는 선행하는 강판과 후행하는 강판의 강종 차이가 기준치 이상인 경우, 상기 선행하는 강판의 강종과 후행하는 강판의 강종 중 인장강도가 상대적으로 낮은 강종으로 이루어지고, 두께는 인장강도가 상대적으로 높은 강판의 두께보다 큰 이음재를 공급하는 구조의 연속 냉간 압연 방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 압연 단계는 선행하는 강판과 후행하는 강판의 두께 차이가 기준치 이상인 경우 선행하는 강판과 이음재 사이 및 이음재와 후행하는 강판 사이를 압연할 때 롤 갭을 순차적으로 변경하는 구조의 연속 냉간 압연 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 압연 단계는 선행하는 강판과 후행하는 강판의 폭 차이가 기준치 이상인 경우 선행하는 강판과 이음재 사이 및 이음재와 후행하는 강판 사이를 압연할 때 장력을 순차적으로 변경하는 구조의 연속 냉간 압연 방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 압연 단계는 선행하는 강판과 후행하는 강판의 강종 차이가 기준치 이상인 경우 이음재와 동일한 강종의 강판과 이음재 사이를 압연할 때는 롤 갭을 일정하게 유지하고, 이음재와 다른 강종의 강판과 이음재 사이를 압연할 때는 롤 갭을 선형적으로 변경하는 구조의 연속 냉간 압연 방법.
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