KR101671508B1 - 조질압연이 적용된 후판의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 열간압연시 이주속압연과 조질압연을 함께 실시함에 따라 평탄도를 향상시키는 조질압연이 적용된 후판의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 후판압연 공정에서 30mm 이상의 두께를 지닌 슬라브에 적용되며, 압연시 중간 또는 마지막 공정에 조질압연을 실시함에 따라 재교정공정 발생율을 감소히키고, 직행율을 증가시킴에 따라 원가절감키는 조질압연이 적용된 후판의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 후판압연 공정에서 30mm 이상의 두께를 지닌 슬라브에 적용되며, 압연시 중간 또는 마지막 공정에 조질압연을 실시함에 따라 재교정공정 발생율을 감소히키고, 직행율을 증가시킴에 따라 원가절감키는 조질압연이 적용된 후판의 제조방법을 제공한다.
Description
본 발명은 후판의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열간압연공정에서 슬라브를 조질압연하여 평탄도를 향상시키는 조질압연이 적용된 후판의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 알려진 열간 판재(이하, 후판이라 함)의 생산 공정은 가열로, 폭 내기 압연기, 길이 내기 압연기, 예비 교정기, 가속 냉각기, 열간 교정기 및 냉각대로 구성되어 후판을 제조한다.
이와 같은 후판 공정은 고온의 판재를 강 압하하고, 강 냉각하고 강 교정하기 때문에 판 변형이 발생하기 쉽고, 이와 같은 후판의 판 변형이 발생하는 주된 원인은 잔류 응력에 기인한 것이므로 잔류 응력이 발생한 판은 공정 완료 후에도 후공정에서 평탄도를 악화시키는 주된 원인이 된다.
한편, 평탄도계는 길이 내기 압연기의 출측에 배치되거나, 열간 교정기의 출측에 배치된다. 즉, 평탄도계는 후판의 평탄도 측정이 필요한 위치로 길이내기 압연기 및 교정 불량으로 평탄도 불량이 발생되기 쉬운 열간 교정기의 출측에 배치하는 것이다.
예를 들어, 후판 제조에서 길이 내기 압연시 입츨 판 크라운과 출측 판 크라운의 불균일한 변화에 의해 판의 길이 방향에 대해 연신율 편차가 발생하고, 이로 인하여 후판의 형상 불량이 발생되며, 에지 웨이브와 센터 웨이브 등이 발생될 수 있다.
그러나, 이러한 종래기술은 잔류응력에 의한 공정 완료 후 판변형 문제를 해결하기 어려우며 가속 냉각 후 발생하는 평탄도 문제에 대응하기 어렵다는 문제점이 있었다.
보다 구체적으로 종래의 후판압연에서는 워크롤(WORK ROLL)이 주속을 제어하는 이주속압연(SKIN FUNCTION)만 적용함에 따라 후물압연 시 형상계수, 온도 등 외부조건에 따라 제어방향이 불규칙적으로 변화하여 정밀한 평탄도를 안정적으로 확보할 수가 없는 문제점이 있었다.
(특허문헌 1) KR10-2014-0084887 A
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 기술적 과제는, 열간압연시 중간 또는 마지막 공정에 조질압연을 실시하는 조질압연이 적용된 후판의 제조방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 기술적 과제는, 조질압연시 상하로 구성된 제 1 압연롤러와 제 2 압연롤러로 200~1000톤의 하중을 슬라브로 가하는 조질압연이 적용된 후판의 제조방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 기술적 과제는, 교정압연시 800~1400mm의 직경을 지닌 제 1 교정롤러와 제 2 교정롤러로 하중을 슬라브로 가하는 조질압연이 적용된 후판의 제조방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 기술적 과제는, 이주속압연과 조질압연을 같이 실시함에 따라 후판의 평탄도를 더욱 향상시키는 조질압연이 적용된 후판의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 (a) 슬라브를 준비시키는 단계; (b) 상기 준비된 슬라브를 950 ~ 1350℃에서 재가열하는 단계; 및 (c) 상기 재가열된 슬라브를 600℃ 이상의 온도에서 압연기로 후판압연하는 과정 중 조질압연하는 단계;를 포함한다.
여기서, 본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 슬라브는, 중량(%)로 탄소(C) : 0%초과 0.5%이하, 실리콘(Si) : 0%초과 0.5%이하, 망간(Mn) : 0%초과 2.0% 이하, 인(P) : 0%초과 0.1%이하, 황(S) : 0%초과 0.02%이하, 알루미늄(Al) : 0%초과 2%이하, 질소(N) : 0%초과 0.01%이하를 포함하고, 나머지 철(Fe), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo) 및 불순물로 이루어진다.
여기서, 본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 압연기를 이루는 제 1 압연롤러와 제 2 압연롤러의 하중은 200 ~ 1000톤이다.
여기서, 본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 슬라브의 연신율은 10%이하이다.
여기서, 본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 조질압연이 적용된 후판의 제조방법은, (d) 상기 조질압연된 슬라브를 교정기로 통과시켜 평탄도가 확보된 후판을 제조하는 단계;를 포함한다.
여기서, 본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 교정기를 이루는 제 1 교정롤러와 제 2 교정롤러의 직경은 800 ~ 1400mm이다.
상기에서 설명한 본 발명에 따른 조질압연이 적용된 후판의 제조방법의 효과를 설명하면 다음과 같다.
첫째, 본 발명에 따르면, 후판압연 공정에서 30mm 이상의 두께를 지닌 슬라브를 열간압연시 날판 선후단부의 평탄도를 향상시키는 효과가 있다.
둘째, 본 발명에 따르면, 압연시 중간 또는 마지막 공정에 조질압연을 실시함에 따라 재교정공정 발생율을 감소히키고, 직행율을 증가시킴에 따라 원가절감시키는 효과가 있다.
셋째, 본 발명에 따르면, 이주속압연과 조질압연을 함께 실시함에 따라 후판의 굴곡 정도를 5mm이하로 관리할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 후판의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 후판의 제조방법의 후판압연하는 과정에서 슬라브를 조질압연하는 공정을 나타낸 일 방향에서의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 후판의 제조방법에서 조질압연된 슬라브를 교정하는 공정을 나타낸 일 방향에서의 측면도이다.
도 4는 제 1, 2 압연롤러와 슬라브 사이에서 발생하는 장력을 나타낸 그래프이다.
도 5는 종래기술에 의해 제조된 후판을 나타낸 실사진이다.
도 6은 본 발명의 일시예에 따른 후판의 제조방법에 의해 제조된 후판을 나타낸 실사진이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 후판의 제조방법의 후판압연하는 과정에서 슬라브를 조질압연하는 공정을 나타낸 일 방향에서의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 후판의 제조방법에서 조질압연된 슬라브를 교정하는 공정을 나타낸 일 방향에서의 측면도이다.
도 4는 제 1, 2 압연롤러와 슬라브 사이에서 발생하는 장력을 나타낸 그래프이다.
도 5는 종래기술에 의해 제조된 후판을 나타낸 실사진이다.
도 6은 본 발명의 일시예에 따른 후판의 제조방법에 의해 제조된 후판을 나타낸 실사진이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 후판의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 후판의 제조방법은 열간압연의 공정 중에 조질압연(SKIN PASS ROLLING)이 적용되는 것으로서, (a) 슬라브(100)를 준비시키는 단계(S100) (b) 준비된 슬라브(100)를 950 ~ 1350℃에서 재가열하는 단계(S200) 및 (c) 재가열된 슬라브(100)를 600℃ 이상의 온도에서 압연기로 후판압연하는 과정 중 조질압연하는 단계(S300)를 포함한다.
여기서, 슬라브는 강판 제조용의 편평하고 큰 강편을 말한다. 두께 45mm 이상을 슬라브라 칭하고, 그 이하는 시트 바라고 구별하는 경우가 많다. 분괴에 의해 제조되는데, 이 압연기를 특히 슬래빙 밀(slabbing mill)이라고 부르고, 유니버셜 분괴 압연기를 사용한다.
더불어, 본 발명에서의 슬라브는 크게 초기 공정에서 제공되는 슬라브(100)와 조질압연한 후의 슬라브(100')로 구분하여 설명하였으며, 슬라브(100')를 교정기로 통과시켜 평탄도가 확보되도록 제조된 것이 후판이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 후판의 제조방법의 후판압연하는 과정에서 슬라브를 조질압연하는 공정을 나타낸 일 방향에서의 측면도이다.
도 2에는 이송롤러(210)와 지지프레임(220)을 포함하는 이송부, 제 1 압연롤러(310)와 제 2 압연롤러(320)를 포함하는 압연기가 도시되어 있으며, 필수적인 설명에 필요한 구성요소만 도시하였으나, 압연기를 구성하는 별도의 구성요소가 더 포함될 수도 있음은 물론이다.
이때, 슬라브(100)의 연신율은 10%이하인 것이 바람직하며, 이러한 슬라브(100)의 연신율이 10%이하가 되도록 제 1 압연롤러(310)와 제 2 압연롤러(320)의 바람직한 하중이 필수적이다.
슬라브(100)는 지지프레임(220)에 지지되어 일방향으로 회전하는 이송롤러(210)에 의해 좌측에서 우측으로 이송된다. 이송된 슬라브(100)는 제 1 압연롤러(310)와 제 2 압연롤러(320)의 사이를 통과하면서 조질압연되고, 최초의 슬라브(100)는 조질압연된 상태의 슬라브(100')가 된다.
이때, 압연기를 이루는 제 1 압연롤러(310)와 제 2 압연롤러(320)의 하중은 200 ~ 1000톤이며, 특히 500 ~ 800톤인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 제 1 압연롤러(310)와 제 2 압연롤러(320)는 필요에 따라 제어부(미도시)에 의해 회전속도가 개별적으로 제어될 수 있다.
이유인 즉, 상기한 범위 외의 하중이 슬라브(100)로 가해질 경우 소성 변형이 일어나기 때문에 조질압연으로서의 의미가 없어지게 되고, 그에 따라 평탄도를 향상시키는 효과가 없어지게 되기 때문이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 후판의 제조방법에서 조질압연된 슬라브를 교정하는 공정을 나타낸 일 방향에서의 측면도이다.
조질압연된 슬라브(100')는 다음 공정으로 넘어가서 제 1 교정롤러(410)와 제 2 교정롤러(420)를 통과하게 되고, 이에 따라 조질압연된 슬라브(100')는 후판으로 제조된다. 이때, 교정기를 이루는 제 1 교정롤러(410)와 제 2 교정롤러(420)의 직경은 800 ~ 1400mm인 것이 바람직하며, 통상적으로 제 1 교정롤러(410)와 제 2 교정롤러(420)는 10mm 정도의 직경 차이가 나도록 설정된다.
또한, 제 1 교정롤러(410)와 제 2 교정롤러(420)는 필요에 따라 전술한 제어부에 의해 회전속도가 개별적으로 제어될 수 있으며, 그에 따라 평탄도를 제어할 수도 있다.
이러한 슬라브(100)는, 중량(%)로 탄소(C) : 0%초과 0.5%이하, 실리콘(Si) : 0%초과 0.5%이하, 망간(Mn) : 0%초과 2.0% 이하, 인(P) : 0%초과 0.1%이하, 황(S) : 0%초과 0.02%이하, 알루미늄(Al) : 0%초과 2%이하, 질소(N) : 0%초과 0.01%이하를 포함하고, 나머지 철(Fe), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo) 및 불순물로 이루어진다.
또한, 상기 (b) 단계 및 상기 (c) 단계의 사이에는 재가열된 슬라브(100)를 이주속압연(SKI FUNCTION)하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이주속압연은 압연기 상하롤의 주속을 바꿈으로써 압연력이 대폭 감소하는 원리를 이용한 비대칭압연의 일종이다. 기존의 압연에서 도입되는 대칭적 변형과 매우 다른 변형을 도입할 수 있으므로 새로운 금속 소재의 제조 공정 프로세스이다.
도 4는 제 1, 2 압연롤러와 슬라브 사이에서 발생하는 장력을 나타낸 그래프로서, 도시된 바와 같이 제 1 교정롤러(410)와 제 2 교정롤러(420)가 회전하면서 슬라브(100')에 가해지는 장력(F)이 나타나며, 그에 따라 슬라브(100')의 평탄도가 결정된다.
또한, 본 발명에 따른 후판의 제조방법은, (d) 상기 조질압연된 슬라브(100')를 교정기로 통과시켜 평탄도가 확보된 후판을 제조하는 단계(S400)를 포함한다.
도 5는 종래기술에 의해 제조된 후판을 나타낸 실사진이고, 도 6은 본 발명의 일시예에 따른 후판의 제조방법에 의해 제조된 후판을 나타낸 실사진이다.
보다 구체적으로 도 5는 이주속압연(SKI FUNCTION)만 적용하였을 경우에 생성되는 평탄도를 나타낸 것이고, 도 6은 이주속압연(SKI FUNCTION)과 조질압연을 같이 적용하였을 경우에 생성되는 평탄도를 나타낸다.
도 5 및 도 6을 비교해보면, 이주속압연과 조질압연을 같이 적용하였을 때의 후판이 이주속압연만을 적용하였을 때의 후판보다 휨이 덜 발생하는 것을 확인할 수 있다.
따라서, 후판의 균일한 평탄도를 위해서는 이주속압연과 조질압연을 같이 적용하는 것이 바람직함을 알 수 있다.
상기한 바와 같은 평탄도와 관련하여 아래의 [표 1]에는 두께, 적용하중, 오프셋의 변화에 따른 평탄도를 나타낸다.
| 순번 | 두께(mm) | 적용하중(Ton) | 오프셋(mm) | 평탄도 |
| 1 | 40 | 0 | 8 | 11 |
| 2 | 40 | 100 | 7 | 0 |
| 3 | 50 | 100 | 7 | 4 |
| 4 | 54 | 100 | 7 | 2 |
| 5 | 60 | 450 | 6 | 3.5 |
이때, [표 1]의 값들은 이주속압연과 조질압연을 같이 적용하였을 때의 데이터로서, 평탄도 목표는 5mm 이하이고, 적정 오프셋은 5.8mm이다.
상기한 바와 같은 본 발명은 특히 30mm 이상의 후판공정에서 적용하고, 열간상태 슬라브의 탄성영역 경계를 계산하여 허용 하중의 한계치를 설정하며, 압연기의 밀 스트레칭, 롤러 특성 및 날판 두께편차를 고려하여 갭(GAP)을 설정할 수도 있다.
그에 따라 본 발명은 압연시 발생되는 장력(Separate Force)을 활용하여 평탄도(PLATE LEVELLING)를 향상시킨다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100, 100' : 슬라브 210 : 이송롤러
220 : 지지프레임 310 : 제 1 압연롤러
320 : 제 2 압연롤러 410 : 제 1 교정롤러
420 : 제 2 고정롤러
220 : 지지프레임 310 : 제 1 압연롤러
320 : 제 2 압연롤러 410 : 제 1 교정롤러
420 : 제 2 고정롤러
Claims (6)
- (a) 두께가 30mm 이상 60mm 이하인 슬라브를 준비시키는 단계;
(b) 상기 준비된 슬라브를 950 ~ 1350℃에서 재가열하는 단계; 및
(c) 상기 재가열된 슬라브를 600℃ 이상의 온도에서 압연기로 후판압연하는 과정 중 조질압연하는 단계;를 포함하고,
상기 압연기를 이루는 제 1 압연롤러와 제 2 압연롤러의 하중은 200 ~ 1000톤이고,
상기 슬라브의 연신율은 10%이하인 것을 특징으로 하는,
조질압연이 적용된 후판의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 슬라브는,
중량(%)로 탄소(C) : 0%초과 0.5%이하, 실리콘(Si) : 0%초과 0.5%이하, 망간(Mn) : 0%초과 2.0% 이하, 인(P) : 0%초과 0.1%이하, 황(S) : 0%초과 0.02%이하, 알루미늄(Al) : 0%초과 2%이하, 질소(N) : 0%초과 0.01%이하를 포함하고,
나머지 철(Fe), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo) 및 불순물로 이루어진 것을 특징으로 하는,
조질압연이 적용된 후판의 제조방법.
- 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 조질압연이 적용된 후판의 제조방법은,
(d) 상기 조질압연된 슬라브를 교정기로 통과시켜 평탄도가 확보된 후판을 제조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
조질압연이 적용된 후판의 제조방법.
- 제 5 항에 있어서,
상기 교정기를 이루는 제 1 교정롤러와 제 2 교정롤러의 직경은 800 ~ 1400mm인 것을 특징으로 하는,
조질압연이 적용된 후판의 제조방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150087630A KR101671508B1 (ko) | 2015-06-19 | 2015-06-19 | 조질압연이 적용된 후판의 제조방법 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR101671508B1 true KR101671508B1 (ko) | 2016-11-01 |
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ID=57484931
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR (1) | KR101671508B1 (ko) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003003229A (ja) * | 2001-06-19 | 2003-01-08 | Nippon Steel Corp | 疲労強度に優れた厚鋼板とその製造方法 |
| KR20100124750A (ko) * | 2008-03-07 | 2010-11-29 | 엔지케이 인슐레이터 엘티디 | 금속 스트립의 연속 반복 압연 방법 |
| KR20120059970A (ko) * | 2010-12-01 | 2012-06-11 | 주식회사 포스코 | 페라이트계 스테인리스강의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 페라이트계 스테인리스강 |
-
2015
- 2015-06-19 KR KR1020150087630A patent/KR101671508B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| JP2003003229A (ja) * | 2001-06-19 | 2003-01-08 | Nippon Steel Corp | 疲労強度に優れた厚鋼板とその製造方法 |
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| KR20120059970A (ko) * | 2010-12-01 | 2012-06-11 | 주식회사 포스코 | 페라이트계 스테인리스강의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 페라이트계 스테인리스강 |
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