KR101624448B1 - 디스케일링 시스템 - Google Patents

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KR101624448B1
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겐타 가루베
다카시 니시야마
아키히코 다니가키
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제이에프이 스틸 가부시키가이샤
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    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/04—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for de-scaling, e.g. by brushing
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Abstract

스케일을 한층더 효율적으로 제거할 수 있는 디스케일링 시스템을 제공한다. 디스케일링 시스템 (1) 에 있어서의 디스케일링 장치 (40, 50, 60) 는, 강판 (K) 의 표면에 물을 분사하고, 이로써 당해 표면에 형성된 스케일을 제거하기 위한 디스케일링 노즐 (41, 51, 61) 을 갖는다. 디스케일링 노즐 (41, 51, 61) 은, 물 공급원 (100) 으로부터의 물을 가압하는 펌프 (70) 에 접속되고, 펌프 (70) 에 의해 가압된 물을 강판 (K) 의 표면에 분사한다. 펌프 (70) 의 입측에는, 펌프 (70) 로 이송되는 수중의 용존 산소 농도를, 물 공급원 (100) 으로부터의 원수 중의 용존 산소 농도보다 저하시키는 탈기 장치 (90) 가 형성되어 있다.

Description

디스케일링 시스템{DESCALING SYSTEM}
본 발명은 강판 표면의 스케일을 제거하기 위한 디스케일링 시스템에 관한 것이다.
강재의 압연 라인에서는, 강재를 산화성 분위기의 가열로에 장입하고, 통상 1100 ∼ 1300 ℃ 의 온도역에서 수시간 가열한 후에 열간 압연한다. 열간 압연 시에는, 가열시에 생성된 1 차 스케일 및 가열로로부터 추출 후에 생성되는 2 차 스케일이 발생한다. 이와 같은 스케일이 제거되지 않고 강재가 압연되면, 스케일이 제품인 강판 표면에 파고들어, 스케일 흠집이 되어 남는다. 이 스케일 흠집은, 강판의 표면 성상을 현저하게 저해시킴과 함께, 굽힘 가공시에 크랙 발생의 기점이 되기 때문에, 제품 품질에 중대한 영향을 미친다.
그 때문에, 이 문제의 해결 수단으로서, (1) 강재 표면에 산화 방지재를 도포하고 (예를 들어 특허문헌 1 참조), (2) 강재의 가열 온도를 파이어라이트의 융점 (약 1170 ℃) 이하로 하고 (예를 들어 특허문헌 2 참조), (3) 완전 무산소화 상태에서 압연을 실시하고 (예를 들어 특허문헌 3 참조), (4) 압연 전의 온도, 압연 중의 온도를 고온 (약 1000 ℃ 이상) 으로 하고, (5) 생성된 스케일의 완전한 디스케일링을 실시한다는 (예를 들어 특허문헌 4 참조) 제안이 이루어져 있다.
그러나, (1) 의 수단은, 번잡한 도포 작업이 증가할 뿐만 아니라 처리제의 비용이 들기 때문에 제조 비용이 높아진다. 또, (2) 의 수단은, 강재를 저온에서 가열하기 때문에, 압연기의 부담이 증대함과 함께, 강종에 따라서는 재료 특성을 확보하는 관점에서 적용할 수 없는 규격이 존재한다. 또, (3) 의 수단은, 설비 비용이 막대해지므로 현실적이지는 않다. 또, (4) 의 수단은, 가열로로부터 고온에서 추출이 되기 때문에, 연료의 원단가가 증가하고, 스케일 로스가 증대한다.
그래서, 다음의 해결 수단으로서, (5) 생성된 스케일을 완전하게 제거한다는, 이른바 디스케일링을 실시하는 방책이 유효하다. 디스케일링을 실시하는 디스케일링 시스템은, 통상적으로 강판의 표면에 고압의 물을 분사하고, 그 분사된 물의 충격력에 의해 강판의 스케일을 박리하여 제거한다. 도 3 에는, 종래예의 디스케일링 시스템을 나타낸다.
도 3 에 나타내는 디스케일링 시스템 (101) 은, 강판의 열간 압연 라인에 있어서, 가열로 (110) 의 출측 (HSB) 에 설치된 디스케일러로 불리는 제 1 디스케일링 장치 (140) 와, 조 (粗) 압연기 (120) 의 입측 (RSB) 에 설치된 제 2 디스케일링 장치 (150) 와, 마무리 압연기 (130) 의 입측 (FSB) 에 설치된 제 3 디스케일링 장치 (160) 를 구비하고 있다.
제 1 디스케일링 장치 (140) 는, 조 압연기 (110) 로부터 취출된 피압연재 (강판) (K) 의 표리면에 물을 분사하고, 이로써 당해 표리면에 형성된 스케일을 제거하기 위한 1 쌍의 디스케일링 노즐 (141) 을 구비하고 있다. 또, 제 2 디스케일링 장치 (150) 는, 제 1 디스케일링 장치 (140) 를 거친 피압연재 (K) 의 표리면에 물을 분사하고, 이로써 당해 표리면에 형성된 스케일을 제거하기 위한 1 쌍의 디스케일링 노즐 (151) 을 구비하고 있다. 또한, 제 3 디스케일링 장치 (160) 는, 조 압연기 (120) 를 거친 피압연재 (K) 의 표리면에 물을 분사하고, 이로써 당해 표리면에 형성된 스케일을 제거하기 위한 1 쌍의 디스케일링 노즐 (161) 을 구비하고 있다.
각 디스케일링 노즐 (141, 151, 161) 은, 복수의 펌프 (170) 및 어큐물레이터 (180) 에 배관을 통하여 접속되고, 복수의 펌프 (170) 가 물 공급원 (190) 에 접속되어 있다. 물 공급원 (190) 으로부터의 물은, 복수의 펌프 (170) 와 어큐물레이터 (180) 에 의해 가압되어 고압으로 안정적으로 유지되면서 각 디스케일링 노즐 (141, 151, 161) 로부터 피압연재 (K) 의 표리면을 향하여 분사된다. 분사수의 토출량은, 복수의 펌프 (170) 와 어큐물레이터 (180) 에 의해 안정적으로 확보된다.
일본 공개특허공보 평1-249214호 일본 특허공보 소58-1167호 일본 특허공보 소60-15684호 일본 특허공보 제4084295호
그런데, 전술한 (5) 의 해결 수단에 관하여, 특허문헌 4 에 기재된 기술은, 디스케일링 장치에 사용되는 디스케일링 노즐의 내부 구조를 재검토하는 것으로, 노즐 선단부의 오리피스 (토출공) 와, 이 오리피스로부터 테이퍼각 30 ∼ 80°로 연장되는 테이퍼부와, 이 테이퍼부에 이어지는 대직경부를 갖는 구성으로 하고, 오리피스의 단경 D2 에 대한 대직경부의 내경의 비율 (D1/D2) 을 3 이상으로 하는 노즐을 개시하고 있다.
그러나, 특허문헌 4 에 기재된 기술은, 종래의 디스케일링 노즐의 내부 구조를 최적화한 기술이므로, 디스케일링 능력을 대폭 향상시키는 데에 있어서는 한계가 있었다.
본 발명은 상기 서술한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 스케일을 한층더 효율적으로 제거할 수 있는 디스케일링 시스템을 제공하는 것에 있다.
본 발명자들은, 이와 같은 문제점에 주목하고, 스케일을 한층더 효율적으로 제거할 수 있는 강판의 디스케일링 시스템을 제공하기 위하여 검토를 거듭하여, 디스케일링 노즐로부터 토출된 수류 제트가 액적이 되어, 강판 스케일 표면에 발생하는 캐비테이션에 주목하였다 (도 4 참조). 그리고, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 이 캐비테이션에 의해 발생한 기포가 소멸할 때에 발생하는 압력이, 조건에 따라서는 동일한 액적이 충돌할 때에 발생하는 충격력에 비해 현격히 커진다는 사상을 파악하여, 상기 수류 제트에 캐비테이션을 적극적으로 부여할 수 있으면 디스케일링 능력을 향상시킬 수 있다고 본 발명자들은 생각하였다. 그래서, 여러 가지 디스케일링 시스템 (도 3 에 있어서, 부호 101 로 나타낸다) 에 있어서, 테스트를 실시하고, 예의 연구를 행한 결과, 디스케일링 노즐 (141, 151, 161) 로부터 분사되는 분사수에 포함되는 용존 산소 농도를 낮게 하면, 충격파의 전파를 저해하는 가스성 캐비테이션 (기포가 소멸되기 어려워, 발생 압력이 작은 캐비테이션) 이 감소하고, 증기성 캐비테이션 (생성과 소멸을 반복하여, 발생 압력이 큰 캐비테이션) 이 증대되는 것을 알아냈다.
그래서, 본 발명자들은, 통상적인 분사수 (원수, 용존 산소 농도 5 × 10-3 g/ℓ) 를 분사했을 때의 디스케일링 능력을 1 로 하여, 분사수 중에 포함되는 용존 산소 농도를 변화시킨 분사수를 분사했을 때의 디스케일링 능력의 변화를 평가하였다. 평가 결과를 도 6 에 나타낸다. 도 6 으로부터 알 수 있는 바와 같이, 분사수 중에 포함되는 용존 산소 농도를 7 × 10-3 g/ℓ ∼ 0.5 × 10-3 g/ℓ 까지 변화시킨 분사수를 분사했을 때, 디스케일링 능력은, 원수를 분사했을 때의 디스케일링 능력을 1 로 하여, 0.9 배 정도부터 2.5 배 정도까지 변화하였다. 요컨대, 원수에 대해 분사수 중에 포함되는 용존 산소 농도가 낮은 분사수를 분사하면, 디스케일링 능력이 분사수를 원수로 한 경우보다 커지는 것을 알 수 있었다.
그래서, 본 발명자들은, 펌프 (170) 의 입측에 탈기 장치를 설치하고, 분사수에 포함되는 용존 산소 농도를 원수 중에 포함되는 용존 산소 농도보다 저하시킴으로써 디스케일링 능력을 향상시켜, 스케일을 한층더 효율적으로 제거할 수 있는 디스케일링 시스템을 발명하기에 이르렀다.
(1) 본 발명에 관련된 디스케일링 시스템은, 강판의 열간 압연 라인에 있어서, 가열로의 출측, 조 압연기의 입측 및 마무리 압연기 입측의 적어도 하나의 위치에 설치되는 디스케일링 장치를 구비하고, 그 디스케일링 장치가 상기 강판의 표면에 물을 분사하고, 이로써 당해 표면에 형성된 스케일을 제거하기 위한 디스케일링 노즐을 갖고, 그 디스케일링 노즐이 물 공급원으로부터의 물을 가압하는 펌프에 접속되고, 그 펌프에 의해 가압된 물을 상기 강판의 표면에 분사하는 디스케일링 시스템으로서, 상기 펌프의 입측에, 그 펌프로 이송되는 수중의 용존 산소 농도를, 상기 물 공급원으로부터의 원수 중의 용존 산소 농도보다 저하시키는 탈기 장치를 형성한 것을 특징으로 하고 있다.
(2) 또, 본 발명에 관련된 디스케일링 시스템은, (1) 의 디스케일링 시스템에 있어서, 상기 탈기 장치는, 상기 펌프로 이송되는 수중의 용존 산소 농도를, 상기 물 공급원으로부터의 원수 중의 용존 산소 농도로부터 0 g/ℓ 보다 크고 1 × 10-3 g/ℓ 이하까지 저하시키는 것을 특징으로 하고 있다.
(3) 또한, 본 발명에 관련된 디스케일링 시스템은, (1) 또는 (2) 의 디스케일링 시스템에 있어서, 상기 탈기 장치가, 진공 탈기 방식으로 상기 펌프로 이송되는 수중의 용존 산소 농도를 저하시키는 것을 특징으로 하고 있다.
(4) 또, 본 발명에 관련된 디스케일링 시스템은, (1) 또는 (2) 의 디스케일링 시스템에 있어서, 상기 탈기 장치가, 가열 탈기 방식으로 상기 펌프로 이송되는 수중의 용존 산소 농도를 저하시키는 것을 특징으로 하고 있다.
(5) 이에 더하여, 본 발명에 관련된 디스케일링 시스템은, (1) 또는 (2) 의 디스케일링 시스템에 있어서, 상기 탈기 장치가, 질소 퍼지 방식으로 상기 펌프로 이송되는 수중의 용존 산소 농도를 저하시키는 것을 특징으로 하고 있다.
(1) 의 디스케일링 시스템에 의하면, 펌프의 입측에, 펌프로 이송되는 수중의 용존 산소 농도를, 물 공급원으로부터의 원수 중의 용존 산소 농도보다 저하시키는 탈기 장치를 형성하고 있다. 이로써, 디스케일링 노즐로부터 강판의 표면을 향하여 분사되는 분사수 중의 용존 산소 농도를 저하시킬 수 있고, 디스케일링 능력을 향상시킬 수 있어, 스케일을 한층더 효율적으로 제거할 수 있다.
또, (2) 의 디스케일링 시스템에 의하면, 청구항 1 에 기재된 디스케일링 시스템에 있어서, 상기 탈기 장치는, 상기 펌프로 이송되는 수중의 용존 산소 농도를, 상기 물 공급원으로부터의 원수 중의 용존 산소 농도로부터 0 g/ℓ 보다 크고 1 × 10-3 g/ℓ 이하까지 저하시키고 있다. 이로써, 디스케일링 노즐로부터 강판의 표면을 향하여 분사되는 분사수 중의 용존 산소 농도를 적합한 범위로 저하시킬 수 있고, 디스케일링 능력을 대폭 향상시킬 수 있어, 스케일을 보다 한층더 효율적으로 제거할 수 있다. 당해 용존 산소 농도를 0 g/ℓ 로 하는 것은 기술적으로 곤란하기 때문에, 당해 용존 산소 농도는 0 g/ℓ 보다 크게 하는 것이 바람직하다. 한편, 당해 용존 산소 농도가 1 × 10-3 g/ℓ 보다 높으면, 디스케일링 능력의 향상 정도가 작아지기 때문에, 당해 용존 산소 농도를 1 × 10-3 g/ℓ 이하로 하는 것이 바람직하다.
또한, (3), (4) 및 (5) 의 디스케일링 시스템에 의하면, 각각 (1) 의 디스케일링 시스템에 있어서, 상기 탈기 장치가 진공 탈기 방식, 가열 탈기 방식, 질소 퍼지 방식으로 펌프로 이송되는 수중의 용존 산소 농도를 저하시킬 수 있다.
도 1 은, 본 발명에 관련된 디스케일링 시스템의 일례를 열간 압연 라인과 함께 나타내는 개략 구성도이다.
도 2 는, 스프레이수에 의한 스케일 제거에 있어서의 수적 (水滴) 의 강판에 대한 충돌 모델을 나타내는 설명도이다.
도 3 은, 종래예의 디스케일링 시스템을 열간 압연 라인과 함께 나타내는 개략 구성도이다.
도 4 는, 디스케일링 노즐로부터 토출된 수류 제트가 액적이 되어, 강판 스케일 표면에 충돌할 때에 캐비테이션이 발생하는 모습의 이미지를 나타내는 모식도이다.
도 5 는, 도 4 에 나타내는 캐비테이션에 의해 발생한 기포가 소멸할 때에 압력이 발생하는 모습의 이미지와, 소멸시 기포 반경/발생시 기포 반경과 기포 근방 발생 압력의 관계를 함께 나타내는 도면이다.
도 6 은, 통상적인 분사수 (원수, 용존 산소 농도 5 × 10-3 g/ℓ) 를 분사했을 때의 디스케일링 능력을 1 로 하여, 분사수 중에 포함되는 용존 산소 농도를 변화시킨 분사수를 분사했을 때의 디스케일링 능력의 변화를 평가한 결과를 나타내는 그래프이다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면을 참조하여 설명한다. 도 1 은, 본 발명에 관련된 디스케일링 시스템의 일례를 열간 압연 라인과 함께 나타내는 개략 구성도이다.
도 1 에 나타내는 디스케일링 시스템 (1) 은, 강판의 열간 압연 라인에 구비되어 있다. 열간 압연 라인은, 상류측으로부터 하류측을 향하여 피압연재 (강판) (K) 를 가열하는 가열로 (10) 와, 가열로 (10) 로부터 취출된 피압연재 (K) 를 조 압연하는 조 압연기 (20) 와, 조 압연된 피압연재 (K) 를 마무리 압연하는 마무리 압연기 (30) 를 구비하고 있다.
여기서, 디스케일링 시스템 (1) 은, 강판의 열간 압연 라인에 있어서, 가열로 (10) 의 출측 (HSB) 에 설치된 디스케일러로 불리는 제 1 디스케일링 장치 (40) 와, 조 압연기 (20) 의 입측 (RSB) 에 설치된 제 2 디스케일링 장치 (50) 와, 마무리 압연기 (30) 의 입측 (FSB) 에 설치된 제 3 디스케일링 장치 (60) 를 구비하고 있다.
제 1 디스케일링 장치 (40) 는, 가열로 (10) 로부터 취출된 피압연재 (K) 의 표리면에 물을 분사하고, 이로써 당해 표리면에 형성된 스케일을 제거하기 위한 1 쌍의 디스케일링 노즐 (41) 을 구비하고 있다. 또, 제 2 디스케일링 장치 (50) 는, 제 1 디스케일링 장치 (40) 를 거친 피압연재 (K) 의 표리면에 물을 분사하고, 이로써 당해 표리면에 형성된 스케일을 제거하기 위한 1 쌍의 디스케일링 노즐 (51) 을 구비하고 있다. 또한, 제 3 디스케일링 장치 (60) 는, 조 압연기 (20) 을 거친 피압연재 (K) 의 표리면에 물을 분사하고, 이로써 당해 표리면에 형성된 스케일을 제거하기 위한 1 쌍의 디스케일링 노즐 (61) 을 구비하고 있다.
각 디스케일링 노즐 (41, 51, 61) 은, 물 공급원 (100) 으로부터의 물을 가압하는 복수의 펌프 (70) 및 어큐뮬레이터 (80) 에 배관을 통하여 접속되어 있다. 물 공급원 (100) 으로부터의 물은, 복수의 펌프 (70) 와 어큐뮬레이터 (80) 에 의해 가압되어 고압으로 안정적으로 유지되면서 각 디스케일링 노즐 (41, 51, 61) 로부터 피압연재 (K) 의 표리면을 향하여 분사된다. 분사수의 토출량은, 복수의 펌프 (70) 와 어큐뮬레이터 (80) 에 의해 안정적으로 확보된다.
여기서, 복수의 펌프 (70) 의 입측, 즉, 물 공급원 (100) 의 출측에는, 복수의 펌프 (70) 로 이송되는 수중의 용존 산소 농도를, 물 공급원 (100) 으로부터의 원수 중의 용존 산소 농도보다 저하시키는 탈기 장치 (90) 가 형성되어 있다. 탈기 장치 (90) 로는, 진공 탈기 방식이 사용되는데, 가열 탈기 방식이나 질소 퍼지 방식을 사용하여 복수의 펌프 (70) 로 이송되는 수중의 용존 산소 농도를 저하시켜도 된다. 탈기 장치 (90) 의 출측에는, 용존 산소계 (91) 가 설치되어 있다.
이와 같이, 복수의 펌프 (70) 의 입측에, 복수의 펌프 (70) 로 이송되는 수중의 용존 산소 농도를 저하시키는 탈기 장치 (90) 를 형성했으므로, 물 공급원 (100) 으로부터 보내져 오는 원수 중의 용존 산소 농도를 탈기 장치 (90) 에 의해 저하시키고, 복수의 펌프 (70) 로 이송되는 수중의 용존 산소 농도를 저하시킨다. 이로써, 각 펌프 (70) 로부터 각 디스케일링 노즐 (41, 51, 61), 각 디스케일링 노즐 (41, 51, 61) 로부터 피압연재 (K) 의 표리면의 표면을 향하여 분사되는 분사수 중의 용존 산소 농도를 저하시킬 수 있기 때문에, 디스케일링 능력을 향상시킬 수 있어, 스케일을 한층더 효율적으로 제거할 수 있다. 요컨대, 각 디스케일링 노즐 (41, 51, 61) 로부터 피압연재 (K) 의 표리면의 표면을 향하여 분사되는 분사수 중의 용존 산소 농도를 저하시킨다. 이로써, 충격파 (도 4 참조) 의 전파를 저해시키는 가스성 캐비테이션 (기포가 소멸되기 어려워, 발생 압력이 작은 캐비테이션) 이 감소하고, 증기성 캐비테이션 (생성과 소멸을 반복하여, 발생 압력이 큰 캐비테이션) 이 증대되어, 기포 소멸 발생시에 발생하는 압력을 증대시킬 수 있다. 이로써, 디스케일링 능력을 향상시킬 수 있다.
탈기 장치 (90) 에 의해, 복수의 펌프 (70) 로 이송되는 수중의 용존 산소 농도를 어느 정도 저하시킬지에 대해서는, 복수의 펌프 (70) 로 이송되는 수중의 용존 산소 농도를, 물 공급원 (100) 으로부터의 원수 중의 용존 산소 농도 (통상적으로는 5 × 10-3 g/ℓ 정도) 로부터 0 g/ℓ 보다 크고 1 × 10-3 g/ℓ 이하까지 저하시키는 것이 바람직하다. 당해 용존 산소 농도를 1 × 10-3 g/ℓ 까지 저하시키면, 전혀 탈기하지 않은 상태 (통상적으로는 5 × 10-3 g/ℓ 정도) 의 디스케일링 능력에 대해 디스케일링 능력이 2 배가 된다. 따라서, 당해 용존 산소 농도를 상기 범위까지 저하시킴으로써, 각 디스케일링 노즐 (41, 51, 61) 로부터 피압연재 (K) 의 표리면을 향하여 분사되는 분사수 중의 용존 산소 농도를 적합한 범위로 저하시킬 수 있고, 디스케일링 능력을 대폭 향상시킬 수 있어, 스케일을 보다 한층더 효율적으로 제거할 수 있다. 당해 용존 산소 농도를 0 g/ℓ 로 하는 것은 기술적으로 곤란하기 때문에, 당해 용존 산소 농도는 0 g/ℓ 보다 크게 하는 것이 바람직하다. 한편, 당해 용존 산소 농도가 1 × 10-3 g/ℓ 보다 높으면 디스케일링 능력의 향상 정도가 작아지기 때문에, 당해 용존 산소 농도를 1 × 10-3 g/ℓ 이하로 하는 것이 바람직하다.
이상, 본 발명의 실시형태에 대해 설명해 왔지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고 여러 가지 변경, 개량을 실시할 수 있다.
예를 들어, 복수의 펌프 (70) 로 이송되는 수중의 용존 산소 농도를 어느 정도 저하시킬지에 대해서는, 복수의 펌프 (70) 로 이송되는 수중의 용존 산소 농도를, 물 공급원 (100) 으로부터의 원수 중 상태의 용존 산소 농도에 대해 조금이라도 저하시킬 수 있으면 되고, 반드시 복수의 펌프 (70) 로 이송되는 수중의 용존 산소 농도를, 물 공급원 (100) 으로부터의 원수 중 상태의 용존 산소 농도 (통상적으로는 5 × 10-3 g/ℓ 정도) 로부터 0 g/ℓ 보다 크고 1 × 10-3 g/ℓ 이하까지 저하시키지 않아도 된다.
또, 강판의 열간 압연 라인에 있어서, 디스케일링 장치는, 가열로 (10) 의 출측, 조 압연기 (20) 의 입측 및 마무리 압연기 (30) 의 입측의 적어도 하나의 위치에 설치되어 있으면 되고, 반드시 모든 위치에 설치되어 있지 않아도 된다.
또, 펌프 (70) 의 대수는, 복수대일 필요는 없고, 1 대여도 된다.
또한, 용존 산소계 (91) 는, 탈기 장치 (90) 의 출측뿐만 아니라 탈기 전의 용존 산소 농도를 관리하기 위해 탈기 장치 (90) 의 입측에 설치해도 된다.
실시예
본 발명의 효과를 검증하기 위하여, 도 1 에 나타내는 본 발명예의 디스케일링 시스템 (1) 및 도 3 에 나타내는 비교예의 디스케일링 시스템 (101) 을 사용하여 피압연재 (K) 에 대해 물을 분사하고, 그 때의 디스케일링 능력에 대해 평가하였다.
본 발명예에 있어서, 탈기 장치 (90) 는 기체 분리막을 사용한 막식 진공 탈기 장치를 사용하여, 동일한 탈기 장치 (90) 의 출측에 용존 산소계 (DO 계) (91) 를 설치하였다. 그리고, 탈기 장치 (90) 에 의해, 원수 중의 용존 산소 농도 (5 × 10-3 g/ℓ) 로부터 1 × 10-3 g/ℓ 까지 저하시켰다.
한편, 비교예에 있어서는, 탈기 장치 (90) 를 설치하고 있지 않기 때문에, 원수 상태의 용존 산소 농도 (5 × 10-3 g/ℓ) 를 갖는 물을 복수의 펌프 (70) 로 송수하였다.
피압연재 (K) 로서의 강재는, 표준판 폭 1.2 m, 표준 판 두께는 가열로 (10) 의 출측 (HSB) 220 ㎜, 조 압연기 (20) 의 입측 (RSB) 220 ∼ 70 ㎜, 마무리 압연기 (30) 의 입측 (FSB) 60 ∼ 40 ㎜ 를 사용하였다.
평가 방법으로는, 이전에 제안한 디스케일링 능력 평가 모델 (일본 특허공보 제3129967호 참조) 을 사용하여 평가하였다. 요컨대, 평가 결과인 디스케일링 능력은, 분사수가 강재 표면에 충돌할 때에 발생하는 총 충격력 (F) 및 단위 충격력 (S) 으로 평가할 수 있다. 도 2 는, 분사수에 의한 스케일 제거에 있어서의 수적의 강재에 대한 충돌 모델을 나타내는 도면이다. 동 도면에 있어서, 총 충격력 (F) 및 단위 충격력 (S) 은, 이하의 식으로 나타낼 수 있다.
F = P0 × a × C × (3/d) × α × t
S = F/A
단, F：강판 표면에서의 분사된 물의 총 충격력 [N], S：강판 표면에서의 분사된 물의 단위 충격력 [㎩], P0：분사 압력 [㎩], a：오리피스 면적 [㎡], C：음속 [m/s], d：수적의 입자경 [m], α：계수, t：충격파가 액적 중에 전해지는 시간 [s] 이다.
평가 결과를 표 1 에 나타낸다.
Figure 112014089703220-pct00001
표 1 로부터 알 수 있는 바와 같이, 탈기 장치 (90) 에 의해 원수 상태의 용존 산소 농도 (5 × 10-3 g/ℓ) 로부터 1 × 10-3 g/ℓ 까지 저하시킴으로써, 디스케일링 능력이 분사수를 원수로 한 경우에 비해 2 배에 향상되고, 디스케일링 능력 에서 기인되는 품질 불량의 발생률도 본 발명예에서는 비교예에 비해 10 ％ 미만까지 저감시킬 수 있었다.
또한, 도 6 을 참조하면, 청구항 1 에 관련된 발명과 같이, 탈기 장치 (90) 에 의해 원수 상태의 용존 산소 농도 (5 × 10-3 g/ℓ) 로부터 용존 산소 농도를 저하시키면, 디스케일링 능력이 분사수를 원수로 한 경우보다 커지는 것을 알 수 있다.
또, 도 6 을 참조하면, 청구항 2 에 관련된 발명과 같이, 분사수 중의 용존 산소 농도를 원수 중의 용존 산소 농도 (5 × 10-3 g/ℓ) 로부터 0 g/ℓ 보다 크고 1 × 10-3 g/ℓ 이하까지 저하시키면, 디스케일링 능력이 분사수를 원수로 한 경우에 비해 2 배 이상이 되는 것을 알 수 있다.
1 : 디스케일링 시스템
10 : 가열로
20 : 조 압연기
30 : 마무리 압연기
40 : 제 1 디스케일링 장치
41 : 디스케일링 노즐
50 : 제 2 디스케일링 장치
51 : 디스케일링 노즐
60 : 제 3 디스케일링 장치
61 : 디스케일링 노즐
70 : 펌프
80 : 어큐물레이터
90 : 탈기 장치
100 : 물 공급원
K : 피압연재 (강판)

Claims (5)

  1. 강판의 열간 압연 라인에 있어서, 가열로의 출측, 조 압연기의 입측 및 마무리 압연기의 입측의 적어도 하나의 위치에 설치되는 디스케일링 장치를 구비하고, 그 디스케일링 장치가 상기 강판의 표면에 물을 분사하고, 이로써 당해 표면에 형성된 스케일을 제거하기 위한 디스케일링 노즐을 갖고, 그 디스케일링 노즐이 물 공급원으로부터의 물을 가압하는 펌프에 접속되고, 그 펌프에 의해 가압된 물을 상기 강판의 표면에 분사하는 디스케일링 시스템으로서,
    상기 펌프의 입측에, 그 펌프로 이송되는 수중의 용존 산소 농도를, 상기 물 공급원으로부터의 원수 중의 용존 산소 농도보다 저하시키는 탈기 장치를 형성한 것을 특징으로 하는 디스케일링 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 탈기 장치는, 상기 펌프로 이송되는 수중의 용존 산소 농도를, 상기 물 공급원으로부터의 원수 중의 용존 산소 농도로부터 0 g/ℓ 보다 크고 1 × 10-3 g/ℓ 이하까지 저하시키는 것을 특징으로 하는 디스케일링 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 탈기 장치가, 진공 탈기 방식으로 상기 펌프로 이송되는 수중의 용존 산소 농도를 저하시키는 것을 특징으로 하는 디스케일링 시스템.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 탈기 장치가, 가열 탈기 방식으로 상기 펌프로 이송되는 수중의 용존 산소 농도를 저하시키는 것을 특징으로 하는 디스케일링 시스템.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 탈기 장치가, 질소 퍼지 방식으로 상기 펌프로 이송되는 수중의 용존 산소 농도를 저하시키는 것을 특징으로 하는 디스케일링 시스템.
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