KR101674752B1 - 연주압연장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 연주압연장치는 강판을 생산하는 연주기, 상기 강판을 전달받게 상기 연주기에 연계되어 제공되는 압연기 및 상기 연주기 및 상기 압연기 중 적어도 하나에 연계되며, 상기 강판의 일부에 대하여 가열 작업 및 제거 작업 중 하나의 작업에 대한 실시여부를 선택적으로 수행하게 제공되는 푸쉬히트유닛을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 연주압연방법은 강판을 생산하는 연속주조단계, 상기 강판을 압하하는 압연단계 및 상기 강판의 일부에 대한 가열 작업 및 제거 작업 중 하나의 작업에 대한 실시여부를 선택적으로 수행하는 선택수행단계를 포함할 수 있다.

Description

연주압연장치 및 방법{Continuous casting and rolling apparatus and method}
본 발명은 연주압연장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압연을 위한 강판에 대하여 가열 작업 및 제거 작업을 실시할 수 있는 발명에 관한 것이다.
연주기에서 응고된 주편의 고온을 이용하여 압연을 수행하는 공정은 설비비와 운영비가 기존 공정대비 저렴하기 때문에, 현재 널리 사용되고 있다.
또한, 이렇게 연속 주조와 압연을 연속적으로 실시하는 공정 이외에, 상기 연속 주조와는 별도로 압연을 실시할 수 있는 불연속적인 공정도 수행할 수 있는데, 이는 한국 공개특허번호 2008-0044897에 자세히 나와 있다.
한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 하자 있는 강판을 절단하여 제거하는 제거기(320')와 압연을 위해 강판(2')을 압연기(200')에 이송 전에 가열을 하는 가열기(310')를 제공할 수 있다.
즉, 종래에는 연주기(100')에서 생산된 강판(2') 또는 제1압연부(210')를 거친 강판(2')을 일정 길이 만큼 절단하여 이송라인 외측으로 적층시키는 제거기(push & piler: 320')와, 강판(2')을 승온 또는 보온하는 가열기(310')가 각각 강판(2') 이송 방향(x)의 다른 위치에 설치되어 있었다.
그리고, 연속 압연(continuous rolling)모드 및 불연속 압연(batch rolling)모드의 종류에 무관하게, 연주기(100')의 후단에 보온로(holding furnace: HF)와 가열기(310') 중 적어도 하나가 설치되고, 그 이후에 제공되는 제1압연부(210')의 후단에 설치된 또 다른 가열기(310')를 거쳐 제2압연부(220')로 상기 강판(2')이 제공되는 이송 경로의 레이아웃이 형성되었다.
그런데, 여기서 상기 연주기(100')를 시작으로 상기 제2압연부(220')까지의 레이아웃 거리가 짧을수록 상기 강판(2')의 압연 중 온도손실이 적어 유리한데, 상기 제거기(320')와 가열기(310')는 상기 강판(2')의 이송 경로 상의 다른 위치에 배치되어, 상기 제거기(320') 또는 가열기(310')가 배치되는 길이 만큼 상기 레이아웃이 길어져서 온도 손실이 증가하는 문제가 있었다.
즉, 연속 압연과 불연속 압연을 동시에 수행할 수 있기 위해는 상기 제1압연부(210') 앞에 압연코일 하나를 생산할 수 있는 길이로 절단된 강판(slab)이 배치될 수 있는 공간이 필요한데, 그 공간에는 온도하락을 보상하기 위한 가열기(310')와 상기 강판(2')을 절단하고 적치하는 제거기(320')가 필요하였는데, 상기 가열기(310')와 상기 제거기(320')는 각각이 상기 강판(2')의 이송 경로 상의 다른 위치에 고정되어 있어 상기 레이아웃을 더 길게 만들었던 것이다.
또한, 상기 제1압연부(210')와 제2압연부(220') 사이에도 마무리 압연을 위해 승온 또는 보온하는 가열기(310') 및 상기 제1압연부(210')에서 발생할 수 있는 불량 강판(2')을 제거하는 제거기(320')의 설치가 필요하기 때문에 압연을 위한 레이아웃을 더 길게 만들어, 온도 손실은 더 커질 수 있었다.
한편, 상기 제1압연부(210')의 출측 강판(2')은 온도 조건에 따라서는 상하 로 휘거나(warp), 좌우로 휘어(camber), 상기 제1압연부(210') 출측에 설치된 가열기(310') 또는 제거기(320')를 파손시킬 위험이 있는 문제도 있었다.
따라서, 전술한 문제를 해결하기 위한 연주압연장치 및 방법에 대한 연구가 필요하게 되었다.
본 발명의 목적은 연주기에서 생산된 강판의 이동 경로를 감소시켜서, 압연 과정에서 온도 손실을 줄임으로써, 효율적인 연주압연공정이 실시될 수 있는 연주압연장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 연주압연장치는 강판을 생산하는 연주기, 상기 강판을 전달받게 상기 연주기에 연계되어 제공되는 압연기 및 상기 연주기 및 상기 압연기 중 적어도 하나에 연계되며, 상기 강판의 일부에 대하여 가열 작업 및 제거 작업 중 하나의 작업에 대한 실시여부를 선택적으로 수행하게 제공되는 푸쉬히트유닛을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 연주압연장치의 상기 푸쉬히트유닛은 상기 강판을 가열하도록, 상기 강판의 폭 방향 일측에서 타측으로 이동되게 상기 강판의 폭 방향 일측에 제공되는 가열기 및 상기 연주기 후단에 연계된 제1압연부 후단에 위치하는 절단기에 의해 절단되는 절단강판을 상기 강판의 이송 방향에서 제거하도록, 상기 강판의 폭 방향 타측에서 일측으로 이동되게 상기 강판의 폭 방향 타측에 제공되는 제거기를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 연주압연장치의 상기 푸쉬히트유닛은 상기 가열기와 상기 제거기를 상기 강판의 이송 방향의 동일 위치 양측에 서로 마주보게 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 연주압연장치의 상기 가열기는 전원공급부와 연결되어 가열 온도를 조절하게 제공되는 코일부 및 상기 코일부를 상기 강판의 폭 방향으로 이동시키는 코일이송부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 연주압연장치의 상기 코일부는 상기 강판의 상부와 하부를 가열하게 "ㄷ" 형상으로 제공되는 코어 및 상기 코어에 감겨져 제공되는 코일을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 연주압연장치의 상기 제거기는 상기 절단강판의 하부와 접하여 지지하게 제공되는 지지대부, 상기 지지대부를 상하로 이동시키는 지지대 상하이송부 및 상기 지지대부를 상기 강판의 폭 방향으로 이동시키는 좌우이송부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 연주압연장치의 상기 압연기는, 상기 연주기의 후단과 연결되게 제공되는 제1압연부와, 상기 제1압연부 후단과 연결되게 제공되는 제2압연부를 포함하며, 상기 푸쉬히트유닛은, 상기 연주기 후단과 상기 제1압연부 전단 사이의 부분 및, 상기 제1압연부의 후단과 상기 제2압연부의 전단 사이의 부분 중 적어도 하나에 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 연주압연방법은 강판을 생산하는 연속주조단계, 상기 강판을 압하하는 압연단계 및 상기 강판의 이송 경로 상의 동일 위치에서, 상기 강판의 일부에 대한 가열 작업 및 제거 작업 중 하나의 작업에 대한 실시여부를 선택적으로 수행하는 선택수행단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 연주압연방법의 상기 선택수행단계는 상기 강판의 일부를 가열하는 가열단계, 상기 강판의 일부가 절단된 절단강판을 상기 강판의 이송 방향에서 제거하는 제거단계 및 상기 가열단계와 상기 제거단계를 실시하지 않는 대기단계 중 하나의 단계를 선택하여 활성화시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 연주압연방법의 상기 압연단계는 제1압연단계와, 상기 제1압연단계 이후에 실시하는 제2압연단계를 포함하며, 상기 선택수행단계는 상기 제1압연단계 및 상기 제2압연단계 중 적어도 하나의 단계 전에 수행될 수 있다.
본 발명의 연주압연장치 및 방법은 강판에 대한 가열 작업과 일부 강판의 제거 작업을 상기 강판의 이송 경로 상의 동일 위치에서 선택적으로 실시할 수 있는 이점이 있다.
이에 의해서, 연주압연공정의 레이아웃의 길이를 줄일 수 있어, 연주압연공정 중에 상기 강판의 열 손실을 줄일 수 있는 효과가 발생하게 된다.
따라서, 연주압연공정에서 필요로 하는 에너지의 소비를 줄여, 효율적으로 공정을 실시할 수 있는 이점이 발생하게 된다.
한편, 상기 강판을 가열하는 가열기 또는 제거 작업을 실시하는 제거기가 상기 강판의 이송 경로 상으로 제공되는 것을 조정함으로써, 상기 강판이 휘는 등으로 경로를 이탈하여 상기 가열기 또는 제거기와 충돌하는 문제를 방지할 수 있는 이점도 발생하게 된다.
도 1은 종래기술에 따른 연주압연장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 연주압연장치를 도시한 측면도이다.
도 3은 본 발명의 연주압연장치에서 푸쉬히트유닛을 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 연주압연장치에서 푸쉬히트유닛 주변을 도시한 측면도이다.
도 5는 본 발명의 연주압연장치에서 가열기를 도시한 정면도이다.
도 6은 본 발명의 연주압연장치에서 제거기를 도시한 정면도이다.
도 7a 내지 도 7c는 푸쉬히트유닛의 작동상태를 도시한 평면도이다.
도 8a 내지 도 8c는 연주압연장치의 위치에 따른 강판의 온도 변화를 종래기술과 본 발명을 비교하여 나타낸 그래프이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 연주압연방법을 나타낸 흐름도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
본 발명의 연주압연장치 및 방법은 압연을 위한 강판(2)에 대하여 동일 위치에서 가열 작업 및 제거 작업을 선택적으로 실시함으로써, 상기 강판(2)의 전체 이동 경로를 감소시킬 수 있어, 상기 강판(2)이 압연하는 과정에서의 열 손실을 줄일 수 있는 발명에 관한 것이다.
따라서, 연주압연공정에서 필요로 하는 에너지의 소비를 줄여, 효율적으로 공정을 실시할 수 있게 된다.
한편, 상기 강판(2)을 가열하는 가열기(310) 또는 제거 작업을 실시하는 제거기(320)가 상기 강판(2)의 이송 경로 상으로 제공되는 것을 조정함으로써, 상기 강판(2)이 휘는 등으로 경로를 이탈하여 상기 가열기(310) 또는 제거기(320)와 충돌하는 문제를 방지할 수 있게 된다.
구체적으로, 도 2는 본 발명의 연주압연장치(1)를 도시한 측면도이며, 도 4는 본 발명의 연주압연장치(1)에서 푸쉬히트유닛(300) 주변을 도시한 측면도이다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 연주압연장치(1)는 강판(2)을 생산하는 연주기(100), 상기 강판(2)을 전달받게 상기 연주기(100)에 연계되어 제공되는 압연기(200) 및 상기 연주기(100) 및 상기 압연기(200) 중 적어도 하나에 연계되며, 상기 강판(2)의 일부에 대하여 가열 작업 및 제거 작업 중 하나의 작업에 대한 실시여부를 선택적으로 수행하게 제공되는 푸쉬히트유닛(300)을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 연주압연장치(1)의 상기 압연기(200)는, 상기 연주기(100)의 후단과 연결되게 제공되는 제1압연부(210)와, 상기 제1압연부(210) 후단과 연결되게 제공되는 제2압연부(220)를 포함하며, 상기 푸쉬히트유닛(300)은, 상기 연주기(100) 후단과 상기 제1압연부(210) 전단 사이의 부분 및, 상기 제1압연부(210)의 후단과 상기 제2압연부(220)의 전단 사이의 부분 중 적어도 하나에 제공될 수 있다.
상기 연주기(100)는 주조 공정을 통하여 용강으로부터 강판(2)을 생산하는 역할을 할 수 있다. 즉, 상기 연주기(100)는 턴디쉬에서 주형으로 용강을 공급하며, 공급된 용강은 열량을 빼앗기면서 강판(2)을 형성하게 되고, 상기 강판(2)은 가이드 롤에 의해서 가이드 되며 이동되어 후술할 압연기(200)로 공급될 수 있다.
다만, 이러한 연주기(100)는 상기 용강의 응고 속도에 의존하여 강판(2)을 생산하기 때문에, 생산 속도를 조절하는 것이 곤란하다. 그렇기 때문에, 상기 연주기(100)에서 생산된 강판(2)을 연속적으로 전달받아 후술할 압연기(200)로 압하하여 압연강판(2)을 생산하는 것은 속도의 제약이 있게 된다. 그러나, 이렇게 연주기(100)와 연결되어 연속적으로 압연을 하게 되면, 상기 연주기(100)에서 배출되는 강판(2)의 잠열을 최대로 이용할 수 있는 이점이 발생한다.
한편, 상기 연주기(100)에서 생산된 강판(2)을 불연속적으로 상기 압연기(200)에 제공하여 압연강판(2)을 생산하는 경우에는 상기 압연기(200)는 상기 연주기(100)의 생산속도와는 독립적으로 빠르게 압연 작업을 수행하여 압연강판(2)을 생산할 수 있다. 그러나, 상기 연주기(100)와 불연속적으로 압연을 실시하기 때문에, 상기 연주기(100)에서 배출되는 강판(2)의 잠열을 최대로는 이용할 수 없는 제약이 있다.
이렇게 상기 연주기(100)에서 생산되는 강판(2)을 압연기(200)에 의해서 압연강판(2)으로 생산하는 공정은, 연속 압연(endless rolling)모드와 불연속 압연(batch rolling)모드로 구별할 수 있으며, 이러한 압연 생산 모드를 변동시키면서 압연 작업을 수행할 수 있다.
그러나, 이러한 작업 모드의 변동시에는 압연강판(2)의 품질이 저하되는 문제가 있는데, 이를 해결하기 위해서 하자가 있는 강판(2)은 제거해야 하는데, 후술할 푸쉬히트유닛(300)에서 이를 제거할 수 있다.
또한, 상기 연주기(100)에서 생산된 강판(2)은 후술할 압연기(200)에서 압연할 수 있는 온도로 가열해주어야 하는데, 상기 푸쉬히트유닛(300)은 이러한 가열 기능도 수행할 수 있게 된다.
상기 압연기(200)는 상기 연주기(100)에서 생산된 강판(2)을 전달받아 압하하여 압연강판(2)을 생산하는 역할을 할 수 있다. 이를 위해서, 상기 압연기(200)는 한 쌍의 압연롤 사이로 상기 강판(2)을 통과시키면서 압하할 수 있으며, 이러한 압연롤 쌍을 복수 개 제공할 수 있다.
또한, 상기 압연기(200)는 제공되는 위치에 따라서는 제1압연부(210), 제2압연부(220)로 구별하여 제공될 수도 있다.
여기서, 상기 제1압연부(210)는 상기 연주기(100)의 출측인 후단과 연결되어 제공되는 압연기(200)로써, 연속 압연모드에서 상기 제2압연부(220)와 협력하여 압연강판(2)을 생산하게 된다. 즉, 연속 압연모드에서는 상기 연주기(100)와 연결된 강판(2)을 이용하여 압연공정을 실시하기 때문에, 상기 강판(2)에 대하여 갑자기 압연을 실시하게 되면 상기 연주기(100)에 영향을 미치므로, 상기 제1압연부(210)에서 일정 두께의 제1압연강판(2)을 생산하고 상기 제2압연부(220)에서 완성된 제2압연강판(2)을 생산하게 되는 것이다.
다만, 상기 제1압연부(210)가 연속 압연모드에서만 사용되게 한정되는 것은 아니고 불연속 압연모드에서도 상기 제2압연부(220)와 협력하여 압연강판(2)을 생산할 수도 있다.
특히, 상기 제1압연부(210)는 불연속 압연모드에서 연속 압연모드로 변동시에는 순차압연 작업을 실시하게 된다.
다시 말해, 불연속 압연모드에서는 상기 강판(2)이 절단되어 제공되는 절단강판(slab: 2)을 이용하여 압연 작업을 실시하다가, 연속 압연모드로 변동되어 상기 연주기(100)에서 생산된 강판(2)을 연속적으로 제공받게 되면, 상기 제1압연부(210)가 갑자기 상기 강판(2)을 압하하게 되기 때문에 상기 연주기(100)에 영향을 미치게 되므로, 상기 강판(2)이 밀리면서 스트랩(strap)이 발생하여 강판(2)에 하자를 발생시키게 된다.
이를 방지하기 위해서, 상기 제1압연부(210)는 불연속 압연모드에서 연속 압연모드로 전환시에 압연롤 쌍 사이의 틈(gab)을 순차적으로 줄여주어 순차압연을 실시하게 되는 것이다.
다만, 이렇게 순차압연을 실시하게 되면, 상기 제1압연부(210)에 의해서 생산되는 제1압연강판(2)의 두께가 점점 얇아지게 생산되는 두께 천이 구간을 포함한 강판(2)을 생산하게 되는데, 이는 압연강판(2)의 품질을 하락시키게 된다.
이와 같은 불량 강판(2)을 제거하기 위해서, 후술할 푸쉬히트유닛(300)이 제공될 수 있다. 또한, 상기 푸쉬히트유닛(300)은 상기 제1압연부(210) 후단에 제공되는 상기 제2압연부(220)에서의 압연을 위한 온도로 상기 강판(2)을 가열하는 기능도 수행하게 된다.
한편, 상기 제1압연부(210)의 입측인 전단에는 보온을 위한 보온로(holding furnace: HF)가 제공될 수 있는데, 이는 상기 연주기(100) 또는 후술할 푸쉬히트유닛(300)을 포함한 가열수단에서 제공한 강판(2)의 온도를 유지하며 상기 제1압연부(210)에 제공하기 위한 것이다.
상기 제2압연부(220)는 상기 제1압연부(210)에서 생산한 제1압연강판(2) 또는 상기 연주기(100)에서 생산된 강판(2)을 직접 전달받아 최종적인 제2압연강판(2)을 생산하는 역할을 할 수 있다. 이러한 제2압연부(220)도 한 쌍의 압연롤 사이로 이동되는 강판(2)을 압하하여 압연강판(2)을 생산하게 되며, 이렇게 생산된 압연강판(2)은 권취기(rewinder: R)에 권취되어 최종적으로 배출되게 된다.
이를 위해, 상기 제2압연부(220)는 상기 제1압연부(210)의 출측인 후단과 연결되어 제공될 수 있다.
한편, 상기 제1압연부(210) 또는 제2압연부(220)로 상기 강판(2)을 전달하기 전에, 상기 강판(2)에 부착된 스케일(scale) 등을 제거하기 위해서, 스케일제거부(scale cleaner: SC)가 제공될 수도 있다. 즉, 상기 스케일제거부(SC)는 후술할 푸쉬히트유닛(300)의 후단과 상기 제1압연부(210) 또는 제2압연부(220)의 전단에 제공될 수 있는 것이다.
그리고, 상기 제1압연부(210)와 상기 제2압연부(220) 사이이며, 상기 스케일제거부(SC)의 후단에는 사이드가이드(side guide: SG)도 제공될 수 있는데, 이는 제2압연부(220)로 제공되는 강판(2)을 정렬하여 제공함으로써, 압연품질을 향상시키기 위한 것이다.
또한, 상기 제2압연부(220)를 통과하여 최종 압연된 압연강판(2)은 상기 제2압연부(220) 후단에 설치된 절단기(cutter: C)로 절단되고, 권취기(R)로 권취되어 최종 코일제품으로 배출될 수 있다.
상기 푸쉬히트유닛(300)은 상기 강판(2)에 대하여 가열을 하거나, 일부 강판(2)을 절단하여 제거하는 역할을 할 수 있다. 특히, 상기 푸쉬히트유닛(300)은 기존에 가열을 위한 가열수단과 강판(2)의 제거를 위한 제거수단이 상기 강판(2)의 이송 경로 상의 다른 부분에 각각 제공함으로써, 기존의 연주압연설비의 레이아웃이 길었던 것에 비교하여 더 짧게 레이아웃을 설정할 수 있다.
이를 위해, 상기 푸쉬히트유닛(300)은 가열기(310)와 제거기(320)를 포함할 수 있으며, 상기 가열기(310)와 제거기(320)는 상기 강판(2)의 이송 방향(x)의 경로 상에서 동일 위치 양측에 제공될 수 있다. 이러한 푸쉬히트유닛(300)에 대하여는 도 3, 도 7a 내지 도 7c 및 도 8a 내지 도 8c를 참조하여 자세히 후술한다.
도 3은 본 발명의 연주압연장치(1)에서 푸쉬히트유닛(300)을 도시한 평면도이고, 도 7a 내지 도 7c는 푸쉬히트유닛(300)의 작동상태를 도시한 평면도이며, 도 8a 내지 도 8c는 연주압연장치(1)의 위치에 따른 강판(2)의 온도 변화를 종래기술과 본 발명을 비교하여 나타낸 그래프이다.
여기서, 상기 도 7a는 상기 푸쉬히트유닛(300)의 가열기(310)가 상기 강판(2)의 이송 경로 상에 제공된 것을 도시한 것이고, 도 7b는 상기 푸쉬히트유닛(300)의 제거기(320)가 상기 강판(2)의 이송 경로 상에 제공된 것을 도시한 것이며, 도 7c는 상기 푸쉬히트유닛(300)의 가열기(310) 및 제거기(320) 모두 상기 강판(2)의 이송 경로 상에서 이탈되어 제공된 것을 도시한 것이다.
그리고, 상기 도 8a는 본 발명의 연주압연장치(1)에 의해서 생산되는 강판(2)의 이송 위치에 따른 온도분포이며, 도 8b는 종래기술에 의해 생산되는 강판(2)의 이송 위치에 따른 온도분포를 나타낸 것이고, 도 8c는 종래기술에 의한 장치에 추가 열량을 투입하여, 본 발명의 연주압연장치(1)와 동일한 열유지 효과가 발생될 때의 온도 변화를 나타낸 그래프이다.
도 3, 도 7a 내지 도 7c 및 도 8a 내지 도 8c를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 연주압연장치(1)의 상기 푸쉬히트유닛(300)은 상기 강판(2)을 가열하도록, 상기 강판(2)의 폭 방향(y) 일측에서 타측으로 이동되게 상기 강판(2)의 폭 방향(y) 일측에 제공되는 가열기(310) 및 상기 연주기(100) 후단에 연계된 제1압연부(210) 후단에 위치하는 절단기(C)에 의해 절단되는 절단강판(2)을 상기 강판(2)의 이송 방향(x)에서 제거하도록, 상기 강판(2)의 폭 방향(y) 타측에서 일측으로 이동되게 상기 강판(2)의 폭 방향(y) 타측에 제공되는 제거기(320)를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 연주압연장치(1)의 상기 푸쉬히트유닛(300)은 상기 가열기(310)와 상기 제거기(320)를 상기 강판(2)의 이송 방향(x)의 동일 위치 양측에 서로 마주보게 제공할 수 있다.
즉, 상기 강판(2)에 대하여 가열을 하거나, 일부 강판(2)을 절단하여 제거하는 역할을 동일한 위치에서 실시할 수 있는 푸쉬히트유닛(300)을 제공함으로써, 기존의 연주압연설비의 레이아웃에 비교하여 더 짧게 레이아웃을 설정할 수 있게 된다. 이를 위해, 상기 푸쉬히트유닛(300)은 가열기(310)와 제거기(320)를 포함할 수 있다.
상기 가열기(310)는 상기 강판(2)을 가열하는 역할을 할 수 있으며, 이에 의해서 압연을 위한 온도로 상승시킴으로써, 연속 압연모드 및 불연속 압연모드를 실시할 수 있게 된다.
특히, 상기 가열기(310)는 상기 강판(2)의 이동 경로 상으로 이동할 수 있게 제공될 수 있는데, 이에 의해서 후술할 제거기(320)와 동일 위치의 양측에 제공될 수 있다. 즉, 상기 가열기(310)는 상기 강판(2)의 폭 방향(y) 일측에서 타측으로 이동되게 상기 강판(2)의 일측에 제공될 수 있으며, 상기 제거기(320)는 상기 가열기(310)의 맞은편인 상기 강판(2)의 타측에 상기 가열기(310)와 마주보게 제공될 수 있는 것이다.
이에 의해서, 본 발명의 연주압연장치(1)는 기존에 비하여 전체길이인 레이아웃을 줄일 수 있으며, 이에 따라 열손실을 줄일 수 있게 된다. 즉, 상기 연주기(100)에서 생산되어 제공되는 강판(2)이 상기 압연기(200)를 거치면서 압연강판(2)으로 생산되는 과정에서 압연 공정을 위한 온도의 유지가 필요한데, 이때 상기 연주압연장치(1) 전체의 레이이웃이 줄어들면, 열방출이 발생하는 부분과 시간을 줄일 수 있기 때문에, 최종적인 열손실을 줄일 수 있게 되는 것이다.
이는 도 8a 내지 도 8c에 나타낸 그래프에서도 확인할 수 있다. 즉, 도 8a는 본 발명에 의한 레이아웃 위치별 온도 분포이고, 도 8b는 기존 장치의 레이아웃에 따른 위치별 온도 분포이다.
여기서, 제1지점(P1)은 제1압연부(210)에 진입하기 전의 온도이고, 제2지점(P2)은 제1압연부(210)에서 배출되는 온도이다. 또한, 제3지점(P3)은 가열기(310)에 진입 전의 온도이며, 제4지점(P4)는 가열기(310)에서 배출될 때의 온도이고, 제5지점(P5)은 최종적으로 레이아웃을 빠져나올 때의 온도이다.
여기서 특히 중요한 부분은 제5지점(P5)으로 압연되어 배출되는 압연강판(2)의 온도이다. 즉, 상기 강판(2)의 평균온도(Average)를 중심으로 살펴보면, 본 발명의 연주압연장치(1)의 제5지점(P5)의 온도는 기존 장치의 온도(T5)에 비하여 5 ~ 10℃ 정도 높게 유지하며 배출될 수 있는데, 이는 압연을 위한 온도의 유지가 기존에 비하여 양호하게 유지되는 것을 확인할 수 있는 부분이다.
더욱이, 기존 장치가 본 발명의 연주압연장치(1)와 같은 온도로 유지되게 제공되기 위해서는 추가적인 가열이 필요한데, 이는 도 8c의 그래프에서 확인할 수 있다.
즉, 본 발명의 연주압연장치(1)는 제2압연부(220)의 입측인 전단에 제공되는 푸쉬히트유닛(300)에 2MW의 전력을 공급하는데, 이때 기존 장치의 가열수단에 동일한 전력인 2MW를 공급하게 되면 5 ~ 10℃ 정도 낮게 제5지점(P5)의 온도가 형성되게 된다. 이때 기존장치의 가열수단에 0.4MW의 추가 전력을 더 공급하면, 도 8c에 나타낸 바와 같이 본 발명의 연주압연장치(1)와 동일한 온도로 제5지점(P5)의 온도를 형성할 수 있게 된다.
다시 말해, 본 발명은 상기 가열기(310)와 제거기(320)를 동일한 위치에 제공하는 푸쉬히트유닛(300)을 제공함으로써, 전체 장치의 레이아웃을 줄일 수 있으며, 이에 의해서 기존에 비하여 0.4MW(약 20%)의 전력을 절감할 수 있는 효과를 발생시킬 수 있게 되는 것이다.
이와 같은 온도 유지 효과를 다른 지점에서도 비교하여 보면, 제3지점(P3)에서는 본 발명의 연주압연장치(1)가 기존 장치의 온도(T3) 대비 17 ~ 21℃ 정도 높게 온도를 유지할 수 있으며, 제4지점(P4)에서는 기존 장치의 온도(T4) 대비 16 ~ 20℃ 정도 높게 온도를 유지할 수 있는 것을 확인할 수 있다.
구체적으로 연주압연장치(1) 전체의 레이아웃을 줄이기 위한 구성으로, 상기 푸쉬히트유닛(300)은 가열기(310)와 제거기(320)를 상기 강판(2)의 이송 방향(x)의 동일 위치에 제공하게 된다.
다시 말해, 상기 가열기(310)는 상기 강판(2)을 가열하기 위해서, 상기 강판(2)의 일측에서 타측으로 이동할 수 있게 제공될 수 있으며, 상기 강판(2)의 일측에 제공될 수 있다.
한편, 상기 제거기(320)는 상기 강판(2)의 일부를 절단하여 제거하기 위해서, 상기 강판(2)의 타측에서 일측으로 이동할 수 있게 제공될 수 있으며, 상기 강판(2)으 타측에 제공될 수 있다.
특히, 상기 연주압연장치(1)의 전체 레이아웃을 줄이기 위해서, 상기 가열기(310)와 상기 제거기(320)는 상기 강판(2)의 이송 방향(x)의 동일 위치 양측에 제공될 수 있다. 즉, 상기 강판(2)의 이송 방향(x)으로 상기 가열기(310)가 제공되는 영역 또는 상기 제거기(320)가 제공되는 영역만큼의 길이를 줄여 전체 레이아웃을 줄일 수 있는 것이다.
여기서, 상기 가열기(310) 및 상기 제거기(320)는 상기 강판(2)의 이송 경로 상으로 선택적으로 이동하여 제공될 수 있기 때문에, 상기 강판(2)과의 충돌을 사전에 예방할 수도 있다.
즉, 상기 강판(2)은 높은 온도 또는 압연을 거쳐 두께가 얇아지면서 자중(自重)에 의해 상하측으로 휘거나 좌우측으로 휠 수 있는데, 이때 상기 가열기(310)와 상기 제거기(320)는 상기 강판(2)의 이송 경로에서 이탈되어 제공됨으로써, 상기 강판(2)과의 충돌을 사전에 예방할 수 있는 것이다.
이를 위해, 상기 가열기(310)와 상기 제거기(320) 각각은 상기 강판(2)에 가열이 필요하거나 제거가 필요한 경우에만 선택적으로 상기 강판(2)의 이송 경로 상으로 이동하여 그 기능을 수할 수 있다.
즉, 상기 가열기(310)와 제거기(320)가 동시에 사용하는 경우는 배제되므로, 도 7a에 도시된 바와 같이 상기 가열기(310)를 사용할 때는 상기 제거기(320)가 상기 강판(2)의 이송 경로 상에서 이탈되어 있고, 도 7b에 도시된 바와 같이 상기 제거기(320)를 사용할 때는 상기 가열기(310)가 상기 강판(2)의 이송 경로 상에서 이탈되어 제공될 수 있으며, 도 7c에 도시된 바와 같이 상기 가열기(310)와 상기 제거기(320) 모두 사용하고 있지 않을 때는 상기 가열기(310)와 상기 제거기(320) 모두 상기 강판(2)의 이송 경로 상에서 이탈되어 제공될 수 있는 것이다.
여기서, 상기 가열기(310)는 상기 강판(2)을 가열하기 위해서, 코일부(311), 코일이송부(312)를 제공할 수 있는데, 이에 대한 자세한 설명은 도 5를 참조하여 후술한다.
또한, 상기 제거기(320)는 상기 강판(2)의 일부분을 제거하기 위해서, 지지대부(321), 상하이송부(322), 좌우이송부(323)를 제공할 수 있는데, 이에 대한 자세한 설명은 도 6을 참조하여 후술한다.
도 5는 본 발명의 연주압연장치(1)에서 가열기(310)를 도시한 정면도로써, 이를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 연주압연장치(1)의 상기 가열기(310)는 전원공급부(PS)와 연결되어 가열 온도를 조절하게 제공되는 코일부(311) 및 상기 코일부(311)를 상기 강판(2)의 폭 방향(y)으로 이동시키는 코일이송부(312)를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 연주압연장치(1)의 상기 코일부(311)는 상기 강판(2)의 상부와 하부를 가열하게 "ㄷ" 형상으로 제공되는 코어(311a) 및 상기 코어(311a)에 감겨져 제공되는 코일(311b)을 포함할 수 있다.
즉, 상기 가열기(310)는 상기 강판(2)으로 이동하여 상기 강판(2)을 가열하기 위해서, 코일부(311)와 코일이송부(312)를 제공할 수 있는 것이다.
상기 코일부(311)는 유도가열에 의해 상기 강판(2)을 가열하는 역할을 하며, 이를 위해 상기 코일부(311)는 후술할 코일이송부(312)와 연결되어 제공될 수 있다. 이에 의해, 상기 코일부(311)가 상기 강판(2)을 가열하게 되는데, 이때, 상기 코일부(311)는 유도가열을 하기 때문에, 가열량을 조절할 수 있게 된다.
이를 위해, 상기 코일부(311)는 코어(311a)와 코일(311b)을 제공할 수 있으며, 상기 코어(311a)는 "ㄷ" 형상으로 제공될 수 있고, 상기 코일(311b)은 상기 코어(311a)에 감겨져 제공될 수 있다.
즉, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 코어(311a)에 상기 코일(311b)이 상기 강판(2)과 수평한 방향(x)으로 감겨져 제공될 수도 있고, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 코어(311a)에 상기 코일(311b)이 상기 강판(2)과 수직한 방향(z)으로 감겨져 제공될 수도 있다.
여기서, 상기 코어(311a)는 "ㄷ"형상으로 상기 강판(2)의 측면으로 삽입되어 제공되기 때문에 상기 강판(2)의 상면과 하면을 동시에 가열하여 균일가열의 이점을 발생시키게 된다.
상기 코일이송부(312)는 상기 코일부(311)를 상기 강판(2)의 일측에서 타측으로 이동시키는 역할을 할 수 있으며, 이를 위해 상기 코일이송부(312)는 유압 또는 공압 실린더로 제공되어 상기 코일부(311)와 연결되게 제공될 수 있다.
이러한, 상기 코일부(311)와 코일이송부(312)는 제어부(330)와 연결되어 가열량 또는 이동량을 조정할 수 있으며, 전원공급부(PS)와 연결될 수 있다.
도 6은 본 발명의 연주압연장치(1)에서 제거기(320)를 도시한 정면도로써, 이를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 연주압연장치(1)의 상기 제거기(320)는 상기 절단강판(2)의 하부와 접하여 지지하게 제공되는 지지대부(321), 상기 지지대부(321)를 상하로 이동시키는 지지대 상하이송부(322) 및 상기 지지대부(321)를 상기 강판(2)의 폭 방향(y)으로 이동시키는 좌우이송부(323)를 포함할 수 있다.
즉, 상기 제거기(320)는 상기 강판(2)으로 이동하여 상기 강판(2)의 일부를 제거하기 위해서, 지지대부(321), 상하이송부(322), 좌우이송부(323)를 제공할 수 있는 것이다.
특히, 상기 제거기(320)는 상기 강판(2)의 이송 경로 상으로 필요시에만 이동하여 제공될 수 있기 때문에, 상기 강판(2)과의 간섭을 회피할 수 있으며, 상기 가열기(310)와 동일 위치의 강판(2)의 이동 경로의 타측에 제공됨으로써, 본 발명의 연주압연장치(1)의 레이아웃을 줄일 수 있게 된다.
여기서, 상기 제거기(320)는 상기 강판(2) 중에서 하자 있는 강판(2)의 부분을 절단하여 제거하기 위해 필요한 것인데, 이러한 하자 있는 강판(2)은 상기 연주기(100)에 의한 연주 공정 초기에 요구 상태에 미달되는 하자강판(2) 또는 불연속 압연모드에서 연속 압연모드로 전환시에 발생하는 두께가 점점 얇아지는 하자강판(2)이 있을 수 있다.
이렇게, 상기 제거기(320)는 상기 하자강판(2)을 제거하기 위해 일시적으로 필요한 것으로, 상기 하자강판(2)을 절단하는 절단기(C)를 포함할 수 있으며, 절단된 하자강판(2)은 상기 지지대부(321), 상하이송부(322), 좌우이송부(323)에 의해서 제거될 수 있다.
상기 지지대부(321)는 상기 절단강판(2)의 하면에 접하게 제공되어 상기 상하이송부(322), 좌우이송부(323)에 의해 이동되게 제공될 수 있다.
여기서, 상기 지지대부(321)는 상기 상하이송부(322)에 의해 상하로 상기 절단강판(2)을 이송시키기 위해서, 접촉판(321a), 베이스판(321b), 가이드탭(321c)을 제공할 수 있다.
즉, 상기 접촉판(321a)은 상기 절단강판(2)과 접하는 부분이고, 상기 베이스판(321b)은 상기 좌우이송부(323)와 연결되고, 상기 상하이송부(322)가 결합된 부분이다. 그리고, 상기 베이스판(321b)에는 상기 접촉판(321a)이 상기 상하이송부(322)에 의해서 구동력을 전달받아 상하로 이동되기 위해서 상기 접촉판(321a)을 가이드하는 가이드탭(321c)이 측면에 형성될 수 있다.
다시 말해, 상기 베이스판(321b)에는 상하방향(z)으로 측벽이 형성될 수 있고, 상기 측벽에는 상기 가이드탭(321c)이 형성되어 제공될 수 있으며, 상기 접촉판(321a)은 상기 가이드탭(321c)이 삽입될 수 있게 상기 가이드탭(321c)에 대응되는 형상의 가이드홈이 형성되어 제공될 수 있는 것이다.
상기 상하이송부(322)는 유압 또는 공압 실린더로 제공될 수 있으며, 일단부는 상기 베이스판(321b)의 내면에 결합되어 제공될 있으며, 타단부는 상기 접촉판(321a)에 결합되어 상기 접촉판(321a)을 상하로 이동시킬 수 있는 구동력을 제공하게 된다.
상기 좌우이송부(323)는 상기 지지대부(321)를 상기 강판(2)의 이송 경로로 제공하기 위해서, 상기 지지대부(321)를 상기 강판(2)의 이송 방향(x) 타측에서 일측으로 이동시키는 역할을 할 수 있다. 이를 위해, 상기 좌우이송부(323)는 유압 또는 공압 실린더로 제공될 수 있으며, 상기 베이스판(321b)에 결합되어 상기 베이스판(321b)을 상기 강판(2)의 폭 방향(y)인 좌우로 이동시킬 수 있는 구동력을 전달하게 된다.
그리고, 상기 상하이송부(322), 좌우이송부(323)는 제어부(330)와 연결되어 이동되는 거리를 조정할 있으며, 전원공급부(PS)와 연결되어 전력을 공급받을 수 있다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 연주압연방법을 나타낸 흐름도로써, 도 9는 전체 연주압연단계를 도시한 흐름도이고, 도 10은 선택수행단계만을 도시한 흐름도이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 연주압연방법은 강판(2)을 생산하는 연속주조단계, 상기 강판(2)을 압하하는 압연단계 및 상기 강판(2)의 이송 경로 상의 동일 위치에서, 상기 강판(2)의 일부에 대한 가열 작업 및 제거 작업 중 하나의 작업에 대한 실시여부를 선택적으로 수행하는 선택수행단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 연주압연방법의 상기 선택수행단계는 상기 강판(2)의 일부를 가열하는 가열단계, 상기 강판(2)의 일부가 절단된 절단강판(2)을 상기 강판(2)의 이송 방향(x)에서 제거하는 제거단계 및 상기 가열단계와 상기 제거단계를 실시하지 않는 대기단계 중 하나의 단계를 선택하여 활성화시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 연주압연방법의 상기 압연단계는 제1압연단계와, 상기 제1압연단계 이후에 실시하는 제2압연단계를 포함하며, 상기 선택수행단계는 상기 제1압연단계 및 상기 제2압연단계 중 적어도 하나의 단계 전에 수행될 수 있다.
상기 연속주조단계는 연주기(100)에 의해서 강판(2)을 생산하는 단계로써, 연속 주조에 의해서 용강을 전달받아 강판(2)을 제공하게 된다. 이러한 연속 주조의 초기에는 요구되는 상태에 도달하지 못한 하자가 있는 강판(2)이 생산되게 되는데, 이는 선택수행단계에서 상기 연주기(100)의 후단과 연결된 푸쉬히트유닛(300)의 제거기(320)에 의해서 절단되어 제거되게 된다.
상기 선택수행단계는 상기 강판(2)에 대한 가열 공정과 제거 공정을 선택적으로 수행하는 단계이다. 즉, 상기 선택수행단계는 가열단계, 제거단계, 대기단계 중에서 하나의 단계를 선택하여 수행하는 단계인 것이다.
여기서, 상기 가열단계는 상기 푸쉬히트유닛(300)의 상기 가열기(310)에 의해서 상기 강판(2)을 압연을 위한 온도로 가열하는 단계이고, 상기 제거단계는 상기 푸쉬히트유닛(300)의 제거기(320)에 의해서 상기 강판(2) 중에서 하자 있는 강판(2)을 제거하는 단계이며, 상기 대기단계는 상기 강판(2)을 가열하지도 않고, 제거하지도 않는 단계이다.
이러한, 상기 선택수행단계가 가열단계, 제거단계, 대기단계 중에서 선택하여 수행할 수 있는 것은, 상기 제거단계에서 제거되는 하자강판(2)은 압연을 실시하지 않는 것이 바람직하므로, 압연을 위한 가열단계는 필요치 않아, 가열 또는 제거의 작업은 선택적으로 수행되는 것이 바람직한 것이다.
이와 같이 하나의 선택수행단계에서 가열단계, 제거단계, 대기단계 중에 하나의 단계를 선택하여 실행함으로써, 전술한 연속주조장치의 전체 레이아웃을 줄일 수 있어 압연강판(2)의 열손실을 줄일 수 있게 된다.
상기 압연단계는 상기 연속주조단계에서 생산된 강판(2)을 전달받아 압하하여 압연강판(2)을 생산하는 단계이다. 이러한 압연단계는 품질이 우수한 압연강판(2)을 생산하기 위해서, 압연을 위해 바람직한 온도로 제공되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 압연단계는 상기 연속주조단계에서 생산된 강판(2)을 연속적으로 전달받으며 압연강판(2)을 생산하는 연속 압연모드에서 상기 연주기(100)에 영향을 미치게 하지 않기 위해서, 제1압연단계와 제2압연단계로 나누어서 압하할 수 있다.
즉, 상기 제1압연단계는 최종적인 압연강판(2)의 두께를 형성하기 전에 일정부분의 두께만을 형성하도록 압하하여 제공되는 조압연단계이고, 상기 제2압연단계는 상기 제1압연단계를 거친 제1압연강판(2)을 다시 압하하여 최종적인 제2압연강판(2)을 생산하는 마무리 압연단계인 것이다.
상기 제1압연단계는 상기 연속주조단계 다음에 실시되고, 상기 제2압연단계는 상기 제1압연단계 다음에 실시될 수 있다. 다만, 압연강판(2)의 품질을 향상시키기 위해서, 상기 선택수행단계가 상기 연속주조단계와 상기 제1압연단계 사이에 실시될 수 있으며, 상기 제1압연단계와 상기 제2압연단계 사이에 실시될 수 있다.
1 : 연주압연장치 2 : 강판
100: 연주기 200: 압연기
210: 제1압연부 220: 제2압연부
300: 푸쉬히트유닛 310: 가열기
311: 코일부 312: 코일이송부
320: 제거기 321: 지지대부
322: 상하이송부 323: 좌우이송부
330: 제어부

Claims (10)

  1. 강판을 생산하는 연주기;
    상기 강판을 전달받게 상기 연주기에 연계되어 제공되는 압연기; 및
    상기 연주기 및 상기 압연기 중 적어도 하나에 연계되며, 상기 강판의 일부에 대하여 가열 작업 및 제거 작업 중 하나의 작업에 대한 실시여부를 선택적으로 수행하게 제공되는 푸쉬히트유닛;
    을 포함하며,
    상기 푸쉬히트유닛은,
    상기 강판을 가열하도록, 상기 강판의 폭 방향 일측에서 타측으로 이동되게 상기 강판의 폭 방향 일측에 제공되는 가열기; 및
    상기 연주기 후단에 연계된 제1압연부 후단에 위치하는 절단기에 의해 절단되는 절단강판을 상기 강판의 이송 방향에서 제거하도록, 상기 강판의 폭 방향 타측에서 일측으로 이동되게 상기 강판의 폭 방향 타측에 제공되는 제거기;
    를 포함하고,
    상기 제거기는, 상기 가열기가 위치하는 상기 강판의 폭 방향 일측의 반대 위치인 상기 강판의 폭 방향 타측으로 상기 절단강판을 이동시키도록,
    상기 절단강판의 하면에 접하여 지지하게 제공되는 지지대부;
    상기 지지대부를 상하로 이동시키는 지지대 상하이송부; 및
    상기 지지대부를 상기 강판의 폭 방향으로 이동시키는 좌우이송부;
    를 포함하는 연주압연장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 푸쉬히트유닛은, 상기 가열기와 상기 제거기를 상기 강판의 이송 방향의 동일 위치 양측에 서로 마주보게 제공하는 연주압연장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 가열기는,
    전원공급부와 연결되어 가열 온도를 조절하게 제공되는 코일부; 및
    상기 코일부를 상기 강판의 폭 방향으로 이동시키는 코일이송부;
    를 포함하는 연주압연장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 코일부는,
    상기 강판의 상부와 하부를 가열하게 "ㄷ" 형상으로 제공되는 코어; 및
    상기 코어에 감겨져 제공되는 코일;
    을 포함하는 연주압연장치.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 압연기는, 상기 연주기의 후단과 연결되게 제공되는 제1압연부와, 상기 제1압연부 후단과 연결되게 제공되는 제2압연부를 포함하며,
    상기 푸쉬히트유닛은, 상기 연주기 후단과 상기 제1압연부 전단 사이의 부분 및, 상기 제1압연부의 후단과 상기 제2압연부의 전단 사이의 부분 중 적어도 하나에 제공되는 연주압연장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
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