KR101853114B1 - Heat treatment device of foil coil of titanium and titanium alloy, and the method - Google Patents

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송진화
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재단법인 포항산업과학연구원
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Abstract

Provided are a continuous heat treatment apparatus for titanium and a titanium alloy ultrathin coil, and a heat treating method thereof. The present invention is heat treatment for heating titanium and a titanium alloy ultrathin coil in a wound state, and comprises: an inert gas cooler for passing an ultrathin coil heated in a heat treatment furnace, and primarily cools the ultrathin coil with inert gas; and an accelerated cooler for passing the ultrathin coil cooled first in the inert gas cooler and secondarily cooling the first cooled ultrathin coil with an accelerated coolant.

Description

티타늄 및 티타늄 합금 극박 코일의 연속 열처리 장치 및 그 열처리 방법{HEAT TREATMENT DEVICE OF FOIL COIL OF TITANIUM AND TITANIUM ALLOY, AND THE METHOD}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a continuous heat treatment apparatus for a titanium and a titanium alloy ultra-thin coil, and a heat treatment method for the same,

본 발명은 티타늄 및 티타늄 합금 극박 코일의 연속 열처리 장치 및 그 열처리 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 산화 반응성이 큰 티타늄 및 티타늄 합금 극박재를 제조하는데 있어서 표면 산화를 방지할 수 있도록 열처리 공정에 있어서 불활성 가스를 사용해서 냉각함으로써 표면 산화를 방지하는 티타늄 및 티타늄 합금 극박 코일의 연속 열처리 장치 및 그 열처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a continuous heat treatment apparatus for a titanium and titanium alloy ultra thin coil and a heat treatment method thereof, and more particularly to a continuous heat treatment apparatus for titanium and titanium alloy ultra thin coils, To an apparatus for continuous heat treatment of titanium and titanium alloy superfine coils for preventing surface oxidation by cooling using an inert gas and a heat treatment method thereof.

일반적으로, 티타늄 및 티타늄 합금은 뛰어난 내식성과 비강도를 가지기 때문에 항공기, 플랜트, 자동차 등의 소재로 사용되고 있으며, 근래에는 생체의료, 스포츠 용품 등으로도 그 용도 범위가 확대되고 있다. 특히, 수소연료전지용 분리판이나 항공기 부품 등과 같이 내식성과 경량화가 동시에 요구되는 경우에는 두께 300㎛ 이하의 티타늄 또는 티타늄 합금 극박 코일(이하, 티타늄 극박 코일이라 함)이 사용되고 있다.In general, titanium and titanium alloys are used as materials for aircraft, plants, and automobiles because of their excellent corrosion resistance and non-strength, and their application range has been expanded to biomedical and sporting goods in recent years. In particular, titanium or titanium alloy ultra-thin coils (hereinafter referred to as titanium ultra thin coils) having a thickness of 300 mu m or less are used when corrosion resistance and weight reduction are simultaneously required, such as separators for hydrogen fuel cells and aircraft parts.

종래에 상기 티타늄 극박 코일은 열간압연, 소둔산세, 냉간압연을 거쳐 극박 코일로 제조된 후 필요로 하는 강도와 연성을 확보하기 위해 소둔 또는 용체화 및 시효와 같은 열처리를 실시해서 제조되고 있는데, 상기 열처리 공정에 있어서 극박 표면의 산화를 방지하기 위해 도 1 또는 도 2에 도시된 바와 같이, 연속 열처리 설비를 이용해서 불활성 가스 분위기 중에서 극박 코일(1)을 가열로(4)을 통과시키면서 가열한 후 불활성 가스 냉각기(6)를 통과시키면서 불활성 가스(7)(아르곤 또는 질소)로 냉각하는 열처리를 실시하고 있다. 여기서, 미설명된 부호 2, 2a는 극박 코일 권취기를 지시하며, 부호 3은 가이드 롤을 지시하고, 부호 5는 발열체를 지시하고, 부호 6a는 냉각기 입구를 지시한다. Conventionally, the titanium ultra-thin coil has been manufactured as an ultra-thin coil through hot rolling, annealing pickling, cold rolling, and then annealing such as annealing, solution annealing and aging in order to secure necessary strength and ductility. As shown in Fig. 1 or Fig. 2, in order to prevent oxidation of the ultra thin surface in the heat treatment process, the ultra-thin coil 1 is heated while passing through the heating furnace 4 in an inert gas atmosphere using a continuous heat treatment facility And is subjected to a heat treatment for cooling with an inert gas 7 (argon or nitrogen) while passing through the inert gas cooler 6. Here, reference numerals 2 and 2a denote ultra-thin coil winders, reference numeral 3 denotes a guide roll, reference numeral 5 denotes a heating element, and reference numeral 6a denotes a cooler inlet.

그러나, 종래의 열처리 장치의 경우에는 통상 수분에서 수십 시간 요구되는 열처리 시간을 만족시키기 위해서 도 1에 도시된 바와 같이, 연속 열처리 장치의 가열로(4)의 길이를 수십 미터로 확보해야 하기 때문에 설비 투자비가 증가되고 넓은 설치 공간이 요구된다. 또한, 수십 km 길이의 극박 코일을 열처리하는데 장시간이 소요되면서 생산성이 떨어지는 문제점을 가지고 있다. 도 2는 가열로(4)의 길이를 단축하기 위해 극박 코일의 이동 방향을 가역적으로 반복하는 연속 열처리 장치의 예를 보여주고 있다.However, in the case of the conventional heat treatment apparatus, as shown in Fig. 1, in order to satisfy the heat treatment time required usually from several minutes to several tens of hours, since the length of the heating furnace 4 of the continuous heat treatment apparatus must be secured to several tens of meters, The investment cost is increased and a large installation space is required. Further, it takes a long time to heat-treat the ultra-thin coil having a length of several tens km, and the productivity is deteriorated. Fig. 2 shows an example of a continuous heat treatment apparatus in which the direction of movement of the ultra-thin coil is reversibly repeated so as to shorten the length of the heating furnace 4. Fig.

그리고, 산화성이 강한 티타늄 극박의 경우 표면에 산화 층이 두께 5nm 이상으로 형성되면, 착색 불량이 발생될 뿐만 아니라 연성이 저하되기 때문에 열처리 시 표면산화를 억제하는 것이 필수적으로 요구된다. 종래에는 표면 산화를 방지하기 위해 도 1 또는 도 2에 도시된 바와 같이, 연속 열처리 장치에 있어서 가열로(4)의 내부에 아르곤 또는 질소 가스를 공급해서 불활성 분위기를 유지하면서 열처리를 실시하며, 상부에 설치된 코일 입구(4a)를 통해 공기가 유입되는 것을 방지하기 위해 연속 열처리로(4)에 공급되는 아르곤 가스 압력을 대기압보다 높게 유지해야 하며, 이로 인해 아르곤 가스가 대량으로 소모되면서 운전비용이 증가되는 문제점을 가지고 있다.In addition, in the case of a titanium oxide thin film having a high oxidizing property, if the oxide layer is formed on the surface with a thickness of 5 nm or more, coloring defects are caused and the ductility is lowered. Conventionally, as shown in Fig. 1 or Fig. 2, in order to prevent surface oxidation, argon or nitrogen gas is supplied to the interior of the heating furnace 4 in the continuous heat treatment apparatus to perform heat treatment while maintaining the inert atmosphere, The argon gas pressure supplied to the continuous heat treatment furnace 4 must be maintained at a higher level than the atmospheric pressure in order to prevent air from flowing through the coil inlet 4a installed in the furnace 4, .

그리고, 불활성 가스 냉각기(6)를 통과하면서 티타늄 극박 코일(1)이 냉각되려면 불활성 가스(7)이 티타늄 극박 코일 표면에 분사되어야 하고 그에 따라 불활성 가스 냉각기(6)의 압력이 증가되면서 가열로 출구(4b)로 불활성 가스가 유입되는 경우에는 가열로 출구(4b) 주변의 분위기 온도가 낮아지면서 티타늄 극박 코일(1)의 냉각속도가 감소되는 현상이 발생된다. 이와 같이, 냉각기 출구(6b)에서 티타늄 극박 코일(1)이 서냉되는 경우에는 용체화 열처리 후 급냉이 요구되는 경우에는 용체화 열처리 불량이 초래되는 문제점을 가지고 있다.In order to cool the titanium ultra-thin coil 1 while passing through the inert gas cooler 6, the inert gas 7 must be sprayed on the surface of the titanium ultra thin coil so that the pressure of the inert gas cooler 6 is increased, When the inert gas is introduced into the heating furnace outlet 4b, the ambient temperature around the heating furnace outlet 4b is lowered and the cooling rate of the titanium ultra-thin coil 1 is reduced. As described above, when the titanium ultra-thin coil 1 is slowly cooled at the cooler outlet 6b, there is a problem that the solution heat treatment failure occurs when quenching after the solution heat treatment is required.

또한, 도 3은 종래 기술에 따른 극박 코일 열처리 장치를 이용한 극박 코일 열처리 시 극박 코일 표면 온도 변화를 나타낸 그래프이다. 티타늄 극박 코일(1)이 가열로(4)를 통과하면서 도 3과 같이 극박 코일 표면 온도가 가열로 출구에서 T1으로 가열된 후 불활성 가스 냉각기(6)를 통과하면서 냉각기 출구에서 극박 코일 표면 온도가 T2로 감소된다. 그러나, 극박 코일 표면보다 온도가 높은 중심부의 열이 표면으로 전달되면서 극박 코일 표면 온도는 T3까지 상승될 수 있다. 더욱이 T3 온도가 티타늄이 빠르게 산화되는 300℃ 이상인 경우에는 극박 코일 표면 산화층의 두께가 5 nm 이상으로 형성되면서 착색에 의한 표면 불량이 초래되는 문제점이 있었다.3 is a graph showing changes in the surface temperature of the ultra-thin coil in the ultra-thin coil heat treatment using the ultra-thin coil heat treatment apparatus according to the prior art. As the ultra thin coil 1 passes through the heating furnace 4 and the ultra thin coil surface temperature is heated from the heating furnace outlet T1 to the inert gas cooler 6 as shown in Fig. 3, the ultra thin coil surface temperature T2. However, as the heat in the central part, which is higher in temperature than the surface of the extreme coil, is transferred to the surface, the surface temperature of the extreme coil can be increased to T3. Further, when the T3 temperature is 300 ° C or higher at which titanium is rapidly oxidized, the thickness of the surface layer of the ultra-thin coil is formed to be 5 nm or more, resulting in surface defects due to coloring.

일본 공개특허공보 특개평07-090524호(1995년 04월 04일 공개),
일본 공개특허공보 특개2008-150646호(2008년 07월 03일 공개).Japanese Laid-Open Patent Publication No. 07-090524 (published April 04, 1995)
Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2008-150646 (published on Jul. 03, 2008).

본 발명은 산화 반응성이 큰 티타늄 및 티타늄 합금 극박 코일을 제조하는데 있어서, 열처리 시간을 단축하고, 열처리 설비 공간을 절감하고, 열처리 운전 비용을 절감할 수 있는 열처리 설비 및 표면 산화가 방지될 수 있는 티타늄 및 티타늄 합금 극박 코일의 연속 열처리 장치 및 그 열처리 방법을 제공하고자 한다.The present invention relates to a method of manufacturing a titanium and titanium alloy ultra-thin coil having high oxidation reactivity, which comprises a heat treatment facility capable of shortening a heat treatment time, reducing a heat treatment facility space, And a titanium alloy ultra-thin coil, and a heat treatment method thereof.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 티타늄 및 티타늄 합금 극박 코일을 권취한 상태로 가열하기 위한 열처리로, According to an embodiment of the present invention, there is provided a heat treatment furnace for heating a titanium and titanium alloy ultra-

상기 열처리로에서 가열된 극박 코일이 통과되고, 상기 극박 코일을 불활성 가스로 1차 냉각하기 위한 불활성 가스 냉각기, 및 An inert gas cooler through which the ultra-thin coil heated in the heat treatment furnace is passed, for primary cooling the ultra-thin coil with an inert gas, and

상기 불활성 가스 냉각기에서 1차 냉각된 극박 코일이 통과되고, 1차 냉각된 극박 코일을 가속 냉각제로 2차 냉각하기 위한 가속 냉각기를 포함하는, 티타늄 및 티타늄 합금 극박 코일의 연속 열처리 장치가 제공될 수 있다.A continuous heat treatment apparatus of titanium and titanium alloy superfluous coils may be provided, comprising an accelerator cooler for passing the ultra-thin coil coiled in the inert gas cooler and for secondary cooling the first cooled ultra-thin coil coil with accelerated coolant have.

상기 열처리로 내부에는 발열체가 설치되는 것일 수 있다.A heating element may be installed inside the heat treatment furnace.

상기 열처리로의 내부는 불활성 분위기로 유지되는 것일 수 있다.The inside of the heat treatment furnace may be maintained in an inert atmosphere.

상기 열처리로에는 상기 극박 코일이 유출되는 열처리로 출구가 형성되는 것일 수 있다.The heat treatment furnace may have a heat treatment furnace outlet through which the ultra thin coil flows.

상기 불활성 가스 냉각기에는 불활성 가스 냉각기 입구와, 불활성 가스 냉각기 출구가 형성되는 것일 수 있다.The inert gas cooler may have an inert gas cooler inlet and an inert gas cooler outlet.

상기 불활성 가스는 상기 극박 코일을 100℃~300℃ 범위로 냉각하는 것일 수 있다.The inert gas may be one which cools the ultra-thin coil in the range of 100 ° C to 300 ° C.

상기 불활성 가스는 아르곤 또는 질소로 이루어지는 것일 수 있다.The inert gas may be composed of argon or nitrogen.

상기 가속 냉각기에는 가속 냉각기 입구와, 가속 냉각기 출구가 형성되는 것일 수 있다.The accelerator cooler may have an inlet of an accelerator cooler and an outlet of an accelerator cooler.

상기 가속 냉각제는 상기 극박 코일을 100℃~200℃ 또는 상온(15℃~30℃)까지 냉각하는 것일 수 있다.The accelerated coolant may cool the ultra-thin coil to 100 ° C to 200 ° C or a normal temperature (15 ° C to 30 ° C).

상기 가속 냉각제는 냉각수, 공기와 냉각수가 혼합된 분무수(mist), 액체 질소 중에서 선택되는 어느 하나로 이루어지는 것일 수 있다.The accelerated coolant may be one selected from the group consisting of cooling water, mist mixed with air and cooling water, and liquid nitrogen.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 티타늄 및 티타늄 합금 극박 코일을 권취한 상태로 열처리로에서 가열하는 극박 코일 가열 단계, According to an embodiment of the present invention, there is provided a method of heating a thin coil, comprising the steps of heating an ultra-thin coil of titanium and titanium alloy in an annealing furnace,

상기 가열된 극박 코일을 불활성 가스 냉각기를 통과시켜 불활성 가스에 의하여 극박 코일을 1차 냉각하는 1차 냉각 단계, 및 A primary cooling step of passing the heated ultra thin coil through an inert gas cooler to primarily cool the ultra thin coil by an inert gas,

상기 1차 냉각된 극박 코일을 가속 냉각기를 통과시켜 가속 냉각제에 의하여 극박 코일을 2차 냉각하는 2차 냉각 단계를 포함하는, 티타늄 및 티타늄 합금 극박 코일의 연속 열처리 방법아 제공될 수 있다.And a secondary cooling step of secondary cooling the ultra-thin coil by passing the accelerated coolant through the accelerated cooler to the primary cooled ultra-thin coil, thereby providing a continuous heat treatment method of the titanium and titanium alloy ultra thin coil.

상기 극박 코일 가열 단계에서 극박 코일은 상기 열처리로 내부에 설치된 발열체에 의하여 가열되는 것일 수 있다.In the ultra-thin coil heating step, the ultra-thin coil may be heated by a heating element provided inside the heat treatment furnace.

상기 극박 코일 가열 단계는 상기 열처리로의 내부를 불활성 분위기로 유지하는 불활성 분위기 유지 단계를 포함하는 것일 수 있다.The step of heating the ultra-thin coil may include an inert atmosphere holding step of keeping the inside of the heat treatment furnace in an inert atmosphere.

상기 불활성 분위기 유지 단계는 아르곤 또는 질소 가스를 공급하는 분위기 가스 공급 단계를 포함하는 것일 수 있다.The inert atmosphere holding step may include an atmospheric gas supplying step of supplying argon or nitrogen gas.

상기 1차 냉각 단계는 상기 극박 코일의 불활성 가스 냉각기 유입 단계와, 상기 극박 코일의 불활성 가스 냉각기 유출 단계를 포함하는 것일 수 있다.The primary cooling step may include an inert gas cooler inflow step of the ultra-thin coil and an inert gas cooler inflow step of the ultra thin coil.

상기 1차 냉각 단계에서 불활성 가스는 상기 극박 코일을 100℃~300℃ 범위로 냉각하는 것일 수 있다.In the primary cooling step, the inert gas may cool the ultra-thin coil to a range of 100 ° C to 300 ° C.

상기 불활성 가스는 아르곤 또는 질소로 이루어지는 것일 수 있다.The inert gas may be composed of argon or nitrogen.

상기 2차 냉각 단계는 상기 극박 코일의 가속 냉각기 유입 단계와, 상기 극박 코일의 가속 냉각기 유출 단계를 포함하는 것일 수 있다.The secondary cooling step may include an accelerating cooler inflow step of the ultra-thin coil and an accelerating cooler inflow step of the ultra-thin coil.

상기 2차 냉각 단계에서 가속 냉각제는 상기 극박 코일을 100℃~200℃ 또는 상온(15℃~30℃)까지 냉각하는 것일 수 있다.In the secondary cooling step, the accelerated coolant may cool the ultra-thin coil to 100 ° C to 200 ° C or a normal temperature (15 ° C to 30 ° C).

상기 가속 냉각제는 냉각수, 공기와 냉각수가 혼합된 분무수(mist), 액체 질소 중에서 선택되는 어느 하나로 이루어지는 것일 수 있다.The accelerated coolant may be one selected from the group consisting of cooling water, mist mixed with air and cooling water, and liquid nitrogen.

본 발명의 구현예에 따르면, 티타늄 극박 코일의 연속 열처리시 극박 코일이 권취된 상태로 가열된 후 불활성 가스 냉각과 가속 냉각으로 이루어진 2단계 냉각을 연속적으로 제어하면, 생산성이 향상되고, 가열로에서 소모되는 불활성 가스 소모량이 절감되며, 불활성 가스 냉각 시 용체화 열처리 불량이 방지되고, 코일 내부 열이동에 의한 표면 착색 불량이 방지될 수 있다.According to the embodiment of the present invention, when the titanium ultra-thin coil is heated continuously in the state where the ultra-thin coil is wound in the continuous heat treatment and then the two-stage cooling consisting of inert gas cooling and accelerated cooling is continuously controlled, productivity is improved, The amount of consumed inert gas consumed is reduced, defective heat treatment during the inert gas cooling is prevented, and defective surface coloring due to heat transfer inside the coil can be prevented.

도 1은 종래 기술의 일 예에 따른 극박 코일 열처리 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 종래 기술의 다른 예에 따른 극박 코일 열처리 장치의 개략적인 구성도이다.
도 3은 종래 기술에 따른 극박 코일 열처리 장치를 이용한 극박 코일 열처리 시 극박 코일 표면 온도 변화를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 구현예에 따른 티타늄 및 티타늄 합금 극박 코일의 연속 열처리 장치의 개략적인 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 구현예에 따른 티타늄 및 티타늄 합금 극박 코일의 연속 열처리 방법의 구성도이다.
도 6은 본 발명의 일 구현예에 따른 티타늄 및 티타늄 합금 극박 코일의 연속 열처리 장치를 이용한 극박 코일 열처리 시 극박 코일 표면 온도 변화를 나타낸 그래프이다. 1 is a schematic configuration diagram of an ultra-thin coil heat treatment apparatus according to an example of the prior art.
2 is a schematic configuration diagram of an ultra-thin coil heat treatment apparatus according to another example of the prior art.
FIG. 3 is a graph showing changes in the surface temperature of the ultra-thin coil during the ultra-thin coil heat treatment using the ultra-thin coil heat treatment apparatus according to the prior art.
4 is a schematic block diagram of a continuous heat treatment apparatus for a titanium and titanium alloy ultra-thin coil according to an embodiment of the present invention.
5 is a configuration diagram of a continuous heat treatment method of a titanium and titanium alloy ultra thin coil according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a graph showing changes in the surface temperature of the ultra-thin coil in the ultra-thin coil annealing process using the continuous heat treatment apparatus of the titanium and titanium alloy ultra thin coil according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 구현예를 설명한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 구현예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 가능한 한 동일하거나 유사한 부분은 도면에서 동일한 도면부호를 사용하여 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. As will be readily understood by those skilled in the art, the following embodiments may be modified in various ways within the scope and spirit of the present invention. Wherever possible, the same or similar parts are denoted using the same reference numerals in the drawings.

이하에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 구현예를 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.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to limit the invention. The singular forms as used herein include plural forms as long as the phrases do not expressly express the opposite meaning thereto. Means that a particular feature, region, integer, step, operation, element and / or component is specified, and that other specific features, regions, integers, steps, operations, elements, components, and / And the like.

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.All terms including technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Predefined terms are further interpreted as having a meaning consistent with the relevant technical literature and the present disclosure, and are not to be construed as ideal or very formal meanings unless defined otherwise.

도 4는 본 발명의 일 구현예에 따른 티타늄 및 티타늄 합금 극박 코일의 연속 열처리 장치의 개략적인 구성도이다.4 is a schematic block diagram of a continuous heat treatment apparatus for a titanium and titanium alloy ultra-thin coil according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참고하면, 본 발명의 일 구현예에 따른 티타늄 및 티타늄 합금 극박 코일의 연속 열처리 장치는, 티타늄 및 티타늄 합금 극박 코일의 연속 열처리 시 생산성을 향상시키고, 가열로 길이 대형화에 따른 설비비 증가와 불활성 가스 손실을 절감하고, 극박 코일 냉각 후 발생될 수 있는 표면 산화를 방지하기 위해 극박 코일이 권취된 상태로 가열된 후 불활성 가스 냉각과 가속 냉각으로 이루어진 2 단계 냉각을 연속적으로 실시하는 것으로 구성된다.Referring to FIG. 4, the apparatus for continuous heat treatment of titanium and titanium alloy ultra-thin coils according to an embodiment of the present invention improves the productivity in continuous heat treatment of titanium and titanium alloy ultra thin coils, In order to reduce the inert gas loss and to prevent surface oxidation which may occur after cooling the ultra-thin coil, the ultra-thin coil is heated to the wound state, followed by two-stage cooling consisting of inert gas cooling and accelerated cooling successively .

본 발명이 대상으로 하는 티타늄 극박 코일은 공업용 순 티타늄과 티타늄 합금을 포함하며, 극박 코일의 두께는 0.3㎛ 이하가 바람직하지만, 특히 두께를 제한하는 것은 아니다. The titanium ultra-thin coil to which the present invention is applied includes pure titanium for industrial use and a titanium alloy. The thickness of the ultra-thin coil is preferably 0.3 mu m or less, but the thickness is not particularly limited.

이러한 티타늄 및 티타늄 합금 극박 코일의 연속 열처리 장치는, 티타늄 및 티타늄 합금 극박 코일(101)을 권취한 상태로 가열하기 위한 열처리로(100), The continuous heat treatment apparatus for the titanium and titanium alloy ultra thin coil includes a heat treatment furnace 100 for heating the titanium and titanium alloy ultra thin coil 101 in a wound state,

상기 열처리로(100)에서 가열된 극박 코일(101)이 통과되고, 극박 코일 표면의 표면산화가 발생되지 않도록 상기 극박 코일(101)을 불활성 가스(210)로 1차 냉각하기 위한 불활성 가스 냉각기(200), 및 An inert gas cooler for first cooling the ultra thin coil 101 with the inert gas 210 so that the ultra thin coil 101 heated by the heat treatment furnace 100 is passed and the surface oxidation of the ultra thin coil surface is not generated 200), and

상기 불활성 가스 냉각기(200)에서 1차 냉각된 극박 코일(101)이 통과되고, 극박 코일(101) 중심부 열이 극박 코일 표면으로 전달되면서 표면온도가 상승되는 것을 방지할 수 있도록 1차 냉각된 극박 코일(101)을 가속 냉각제(310)로 2차 냉각하기 위한 가속 냉각기(300)를 포함할 수 있다. In order to prevent the temperature of the surface of the ultra-thin coil 101 from being raised while passing the ultra-thin coil 101 through the inert gas cooler 200, And an accelerating cooler 300 for secondarily cooling the coil 101 to the accelerated coolant 310. [

상기 불활성 가스 냉각기(200)와 상기 가속 냉각기(300)는 상기 열처리로(100)의 하부에 수직 방향으로 순차적으로 배치될 수 있다.The inert gas cooler 200 and the accelerating cooler 300 may be sequentially arranged in a vertical direction below the heat treatment furnace 100.

상기 열처리로(100) 내부에는 상기 극박 코일(101)을 가열하기 위한 발열체(110)가 일정한 간격 또는 임의 간격으로 설치될 수 있다. In the heat treatment furnace 100, heating elements 110 for heating the ultra-thin coil 101 may be installed at regular intervals or at arbitrary intervals.

상기 열처리로(100)의 내부는 극박 코일(101)의 표면 산화를 방지하기 위하여 불활성 분위기로 유지될 수 있다. The inside of the heat treatment furnace 100 may be maintained in an inert atmosphere to prevent surface oxidation of the ultra-thin coil 101.

상기 열처리로(100)의 내부에는 불활성 분위기 유지를 위하여 아르곤 또는 질소 가스가 공급될 수 있다. In the heat treatment furnace 100, argon or nitrogen gas may be supplied to maintain an inert atmosphere.

상기 열처리로(100)의 일단부에는 상기 극박 코일(101)이 유출되는 열처리로 출구(120)가 형성될 수 있다.At one end of the heat treatment furnace 100, a heat treatment furnace outlet 120 through which the ultra-thin coil 101 flows may be formed.

또한, 상기 열처리로(100)의 내부에는 상기 극박 코일(101)이 권취된 제1 극박 코일 권취기(130)가 설치될 수 있다. In addition, the first ultra thin-film coil winder 130 in which the ultra-thin coil 101 is wound may be installed in the heat treatment furnace 100.

상기 제1 극박 코일 권취기(130)는 상기 극박 코일(101)의 효과적인 가열을 위하여 상기 발열체(110)의 내측에 설치될 수 있다. The first ultra-thin coil rewinder 130 may be installed inside the heating element 110 for effective heating of the ultra-thin coil 101.

상기 불활성 가스 냉각기(200)에는 상기 극박 코일(101)이 유입되는 불활성 가스 냉각기 입구(201)와, 상기 극박 코일(101)이 유출되는 불활성 가스 냉각기 출구(203)가 형성될 수 있다. The inert gas cooler 200 may include an inert gas cooler inlet 201 through which the ultra thin coil 101 flows and an inert gas cooler outlet 203 through which the ultra thin coil 101 flows out.

상기 불활성 가스 냉각기(200)의 불활성 가스(210)는 상기 극박 코일(101)을 표면 산화가 발생되지 않도록 100℃~300℃ 범위로 냉각할 수 있다. The inert gas 210 of the inert gas cooler 200 may cool the ultra-thin coil 101 to 100 ° C. to 300 ° C. so that surface oxidation does not occur.

상기 불활성 가스(210)는 아르곤 또는 질소 등일 수 있다.The inert gas 210 may be argon or nitrogen.

상기 불활성 가스 냉각기(200)에는 상기 극박 코일(101)의 양면에 불활성 가스(210)를 분사하기 위한 불활성 가스 노즐(220)이 복수개 배치될 수 있다. The inert gas cooler 200 may include a plurality of inert gas nozzles 220 for spraying the inert gas 210 on both sides of the ultra thin coil 101.

상기 불활성 가스 노즐(220)은 상기 극박 코일(101)의 양면에 불활성 가스를 효과적으로 분사할 수 있도록 상기 극박 코일(101)을 중심으로 서로 대향하게 배치될 수 있다. The inert gas nozzle 220 may be arranged to face each other with respect to the ultra-thin coil 101 so that inert gas can be effectively sprayed on both sides of the ultra-thin coil 101.

상기 가속 냉각기(300)에는 상기 극박 코일(101)이 유입되는 가속 냉각기 입구(301)와, 상기 극박 코일(101)이 유출되는 가속 냉각기 출구(303)가 형성될 수 있다.The accelerating cooler 300 may include an accelerating cooler inlet 301 through which the ultra thin coil 101 flows and an accelerator cooler outlet 303 through which the ultra thin coil 101 flows out.

상기 가속 냉각기(300)에는 상기 극박 코일(101)의 양면에 가속 냉각제(310)를 분사하기 위한 가속 냉각제 노즐(320)이 복수개 배치될 수 있다.A plurality of accelerating coolant nozzles 320 for injecting the accelerated coolant 310 may be disposed on both sides of the ultra-thin coil 101 in the accelerating cooler 300.

상기 가속 냉각제 노즐(320)은 상기 극박 코일(101)의 양면에 가속 냉각제(310)를 효과적으로 분사할 수 있도록 상기 극박 코일(101)을 중심으로 서로 대향하게 배치될 수 있다. The accelerator coolant nozzle 320 may be arranged to face the ultra-thin coil 101 so as to effectively spray the accelerated coolant 310 on both sides of the ultra-thin coil 101.

또한, 상기 가속 냉각제(310)는 상기 극박 코일(101) 중심부까지 산화반응이 일어나지 않도록 상기 극박 코일(101)을 100℃~200℃ 또는 상온(15℃~30℃)까지 냉각할 수 있다. The accelerated coolant 310 may cool the ultra-thin coil 101 to 100 ° C to 200 ° C or a normal temperature (15 ° C to 30 ° C) so that oxidation reaction does not occur to the center of the ultra-thin coil 101.

상기 가속 냉각제(310)는 냉각능이 큰 냉각수, 공기와 냉각수가 혼합된 분무수(mist), 액체 질소 등에서 선택되는 어느 하나로 이루어질 수 있다.The accelerated coolant 310 may be any one selected from the group consisting of cooling water having high cooling ability, mist mixed with air and cooling water, and liquid nitrogen.

그리고, 상기 가속 냉각기(300)의 출구(303)를 통과한 극박 코일(101)은 제2 극박 코일 권취기(400)에 의하여 권취될 수 있다. The ultra thin coil 101 passing through the outlet 303 of the accelerating cooler 300 can be wound by the second ultra thin coil winder 400.

상기 가속 냉각기(300)와 상기 극박 코일 권취기(400)의 사이에는 극박 코일(101)의 이동을 가이드 하기 위한 가이드 롤(410)이 설치될 수 있다. A guide roll 410 for guiding movement of the ultra-thin coil 101 may be provided between the accelerating cooler 300 and the ultra-thin coil rewinder 400.

이하에서, 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 구현예에 따른 티타늄 및 티타늄 합금 극박 코일의 연속 열처리 장치의 작동에 대해서 설명한다.Hereinafter, with reference to FIG. 4, the operation of the continuous heat treatment apparatus of the titanium and titanium alloy ultra thin coil according to one embodiment of the present invention will be described.

먼저, 제1 극박 코일 권취로(130)에 권취된 상태에서 극박 코일(101)은 상기 열처리로(100)의 내부에서 발열체(110)의 가열에 의하여 가열된다. First, in the state of being wound around the first ultra-thin coil winding path 130, the ultra-thin coil 101 is heated by heating of the heating element 110 inside the heat treatment furnace 100.

상기 열처리로(100)의 내부에서 가열된 상기 극박 코일(101)은 상기 열처리로 출구(120)를 통하여 상기 열처리로(100)의 외부로 유출된 후, 상기 불활성 가스 냉각기 입구(201)를 통하여 불활성 가스 냉각기(200) 내부로 유입되고, 상기 상기 불활성 가스 냉각기(200) 내부를 통과한 후 상기 불활성 가스 냉각기 출구(203)를 통하여 유출된다. The ultra-thin coil 101 heated inside the heat treatment furnace 100 is discharged to the outside of the heat treatment furnace 100 through the heat treatment furnace outlet 120 and then flows through the inert gas cooler inlet 201 Is introduced into the inert gas cooler 200, passes through the inert gas cooler 200, and then flows out through the inert gas cooler outlet 203.

이 때, 상기 냉각 코일(101)이 상기 불활성 가스 냉각기(200) 내부를 통과하면서, 상기 극박 코일(101)은 불활성 가스 노즐(220)로부터 분사되는 불활성 가스(210), 예컨대, 아르곤 또는 질소 가스에 의하여 극박 코일 표면의 표면산화가 발생되지 않도록 1차로 100℃~300℃ 범위로 냉각된다. At this time, as the cooling coil 101 passes through the inside of the inert gas cooler 200, the ultra-thin coil 101 generates inert gas 210 injected from the inert gas nozzle 220, for example, argon or nitrogen gas Is cooled to a range of 100 占 폚 to 300 占 폚 so as not to cause surface oxidation of the ultra-thin coil surface.

상기 불활성 가스 냉각기 출구(203)를 통하여 유출된 상기 냉각 코일(101)은, 상기 가속 냉각기 입구(301)를 통하여 상기 가속 냉각기(300)의 내부로 유입되고, 상기 가속 냉각기(300) 내부를 통과한 후, 상기 가속 냉각기 출구(303)를 통하여 유출된다. The cooling coil 101 flowing out through the inert gas cooler outlet 203 flows into the accelerator cooler 300 through the accelerator cooler inlet 301 and passes through the accelerator cooler 300 And then flows out through the accelerator cooler outlet 303.

이 때, 상기 냉각 코일(101)이 상기 가속 냉각기(300) 내부를 통과하면서, 상기 극박 코일(101)은 상기 가속 냉각제 노즐(320)로부터 분사되는 상기 가속 냉각제(310)에 의하여 상기 극박 코일(101) 중심부까지 산화반응이 일어나지 않도록 100℃~200℃ 또는 상온(15℃~30℃)까지 냉각된다.At this time, as the cooling coil 101 passes through the inside of the accelerating cooler 300, the ultra-thin coil 101 is cooled by the accelerated coolant 310 injected from the accelerator coolant nozzle 320, 101) to 100 ° C to 200 ° C or to room temperature (15 ° C to 30 ° C) so as not to cause an oxidation reaction to the center.

그리고, 상기 가속 냉각기(300)의 출구(303)를 통과한 상기 극박 코일(101)은 상기 가이드 롤(410)에 의하여 가이드 되면서 제2 극박 코일 권취기(400)에 권취된다.The ultra violet coil 101 passing through the outlet 303 of the accelerator cooler 300 is guided by the guide roll 410 and wound around the second ultra violet coil winder 400.

[실시예][Example]

실시예에서 사용된 냉간압연된 티타늄 극박 코일은 중량비율로 Mo: 15%, Nb: 2.75%, Al: 3.05%, Si: 0.21% 를 포함하고 나머지가 Ti으로 이루어진 티타늄 합금(Beta 21S)와, 중량비율로 Fe: 0.35%, O: 0.04%, C: 0.02%, N: 0.01% 를 포함하고 나머지가 Ti으로 이루어진 공업용 순 타이타늄(Gr.1)이었으며, 두 가지 재질 모두 극박 코일 두께는 0.1 mm, 폭 150 mm, 길이 1 km 이었다. The cold-rolled titanium ultra-thin coil used in the examples was composed of a titanium alloy (Beta 21S) containing 15% of Mo, 2.75% of Nb, 3.05% of Al and 0.21% of Si and the balance of Ti, (Gr.1), which contains 0.35% of Fe, 0.04% of C, 0.02% of C, 0.01% of N and the balance of Ti, and the thickness of the ultra thin coil is 0.1 mm , Width 150 mm, length 1 km.

Beta 21S의 경우, 본 발명 예와 비교 예 모두 상기 극박 코일을 830℃에서 15분 동안 고용화 처리 후 아르곤 가스 냉각과 가속냉각을 연속적으로 실시한 후 595℃에서 8시간 동안 시효처리 후 아르곤 가스 냉각과 가속냉각을 연속적으로 실시하였으며, 상기 가속냉각은 표면 산화를 방지하기 위해 200℃까지 실시하였다. Gr.1의 경우, 본 발명 예와 비교 예 모두 640℃에서 1시간 동안 가열로에서 소둔 후 표면 온도 200℃까지 아르곤 가스 냉각을 실시하였다. In the case of Beta 21S, the ultra-thin coils were subjected to solid-solution treatment at 830 ° C for 15 minutes, followed by argon gas cooling and accelerated cooling, followed by aging at 595 ° C for 8 hours, Accelerated cooling was continuously performed, and the accelerated cooling was carried out up to 200 ° C to prevent surface oxidation. In the case of Gr.1, both of the present invention example and the comparative example were subjected to annealing in a furnace at 640 占 폚 for 1 hour, followed by argon gas cooling to a surface temperature of 200 占 폚.

이상과 같이 열처리된 극박 코일에 대하여 재질별 제조조건에 따른 인장특성, 작업시간, 아르곤 가스 사용량, 표면 품질을 관찰해서 [표 1]에 나타내었다. 상기 인장 특성은 압연방향에 평행한 인장방향에 대해서 측정된 값이다.Table 1 shows tensile characteristics, working time, amount of argon gas used, and surface quality according to the manufacturing conditions of the ultra-thin coils annealed as described above. The tensile properties are values measured in the tensile direction parallel to the rolling direction.

한편, 본 발명 예의 경우, 열처리는 도 4에서 설명된 본 발명에 의한 티타늄 및 티타늄 합금 극박 코일의 연속 열처리 장치를 이용하였는데, 열처리로 불활성 분위기는 아르곤 가스를 1.1 기압으로 유지하였으며, 불활성 가스 냉각기(1차 냉각기)에서는 아르곤 가스를 분당 10 입방미터로 공급하였으며, 가속 냉각기(2차 냉각기)에서는 공기와 물의 비율이 50대 1이 되도록 분무수를 공급하였다. In the case of the present invention example, the continuous heat treatment apparatus of the titanium and titanium alloy ultra thin film coil according to the present invention described in FIG. 4 was used for the heat treatment. In the inert atmosphere of the heat treatment furnace, argon gas was maintained at 1.1 atm, The primary cooler) supplied argon gas at 10 cubic meters per minute and the accelerator cooler (secondary cooler) supplied spray water so that the ratio of air to water was 50: 1.

그리고, 상기 본 발명의 연속 열처리 시 코일 이송속도는 20 m/min로 제어되었다. 비교 예의 경우 도 1에서 설명된 종래의 연속 열처리 장치를 이용하였는데, 본 발명과 동일하게 가열로(열처리로) 불활성 분위기는 아르곤 가스를 1.1 기압으로 유지하였으며, 불활성 가스 냉각기(1차 냉각기)에서는 아르곤 가스를 분당 10 입방미터로 공급하였다. 그리고, 상기 비교 예의 연속 열처리 시 코일 이송속도는 냉각능력을 고려해서 5 m/min로 제어되었다.In the continuous heat treatment of the present invention, the coil feeding speed was controlled to 20 m / min. In the comparative example, the conventional continuous heat treatment apparatus described in FIG. 1 was used. In the same manner as in the present invention, the inert atmosphere of the heating furnace (heat treatment furnace) was maintained at 1.1 atm for the argon gas. In the inert gas cooler Gas was supplied at 10 cubic meters per minute. In the continuous heat treatment of the comparative example, the coil feeding speed was controlled at 5 m / min in consideration of the cooling capacity.

[표 1]에서 Beta 21S에 대하여 실시된 본 발명1과 비교예1 의 결과를 살펴보면, 본 발명1의 경우 가속냉각에 의해 고용화 열처리가 효과적으로 달성됨으로써 비교예1 보다 우수한 강도와 연신율을 보여주고 있다. 그리고, 본 발명1의 경우 비교예1보다 냉각 능력이 커서 코일 이송 속도가 높게 제어될 수 있었기 때문에 작업시간과 냉각기 아르곤 가스 사용량은 25% 수준으로 절감되었으며, 코일 내부의 열 이동에 의한 표면 온도 상승이 방지되면서 표면 착색이 발생되지 않았다.The results of Inventive Example 1 and Comparative Example 1 conducted on Beta 21S in Table 1 show that the present invention 1 exhibits better strength and elongation than Comparative Example 1 by effectively achieving solid solution heat treatment by accelerated cooling have. In the present invention 1, since the cooling capacity was higher than that of Comparative Example 1 and the coil feeding speed could be controlled to be higher, the working time and the amount of argon gas used in the cooler were reduced to about 25%, and the surface temperature So that surface coloration did not occur.

[표 1]에서 Gr. 1에 대하여 실시된 본 발명2와 비교예2 의 결과를 살펴보면, Gr. 1은 가열과 냉각이 모두 알파상 영역에서 실시되어 상변태가 일어나지 않기 때문에 본 발명2와 비교예2 가 유사한 강도와 연신율을 보여주고 있다. 그러나, 본 발명2의 경우 비교예2보다 냉각 능력이 커서 코일 이송 속도가 높게 제어될 수 있었기 때문에 작업시간과 냉각기 아르곤 가스 사용량은 25% 수준으로 절감되었으며, 코일 내부의 열 이동에 의한 표면 온도 상승이 방지되면서 표면 착색이 발생되지 않았다.In Table 1, Gr. 1, the results of the present invention 2 and the comparative example 2 are as follows. 1 shows that both the heating and the cooling are carried out in the alpha phase region and phase transformation does not occur. Thus, the present invention 2 and the comparative example 2 show similar strength and elongation. However, in the case of Inventive Example 2, since the cooling capacity was higher than that of Comparative Example 2 and the coil feeding speed could be controlled to be higher, the working time and the amount of the argon gas used in the cooler were reduced to about 25%, and the surface temperature So that surface coloration did not occur.

구분division 재질material 인장 특성Tensile Properties 작업시간
(min)working time
(min) 가열로
아르곤 가스
사용량 (m3)Heating furnace
Argon gas
Usage (m 3 ) 냉각기
아르곤 가스
사용량 (m3)cooler
Argon gas
Usage (m 3 ) 표면 착색
발생 여부Surface coloring
Occurrence 항복강도
(MPa)Yield strength
(MPa) 인장강도
(MPa)The tensile strength
(MPa) 연신율
(%)Elongation
(%) 본 발명 1Invention 1 Beta 21SBeta 21S 10821082 11701170 1111 5050 1010 500500 미발생Not occurring 본 발명 2Invention 2 Gr. 1Gr. One 165165 300300 4040 5050 1010 500500 미발생Not occurring 비교 예 1Comparative Example 1 Beta 21SBeta 21S 980980 10301030 88 200200 1010 20002000 발생Occur 비교 예 2Comparative Example 2 Gr. 1Gr. One 164164 302302 3939 200200 1010 20002000 발생Occur

도 5는 본 발명의 일 구현예에 따른 티타늄 및 티타늄 합금 극박 코일의 연속 열처리 방법의 구성도이다.5 is a configuration diagram of a continuous heat treatment method of a titanium and titanium alloy ultra thin coil according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 구현예에 따른 티타늄 및 티타늄 합금 극박 코일의 연속 열처리 방법은 하기에서 특별히 설명하는 사항 이외에는 본 발명의 일 구현예에 따른 티타늄 및 티타늄 합금 극박 코일의 연속 열처리 장치에서 설명한 사항과 동일하므로 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.The continuous heat treatment method of the titanium and titanium alloy ultra thin coil according to an embodiment of the present invention is the same as that described in the continuous heat treatment apparatus of the titanium and titanium alloy ultra thin coil according to the embodiment of the present invention A detailed description thereof will be omitted.

도 5를 참고하면, 본 발명의 일 구현예에 따른 티타늄 및 티타늄 합금 극박 코일의 연속 열처리 방법은, 티타늄 및 티타늄 합금 극박 코일(101)을 권취한 상태로 열처리로(100)에서 가열하는 극박 코일 가열 단계(S10), 5, the continuous heat treatment method of titanium and titanium alloy ultra thin coil according to an embodiment of the present invention is a method of continuously heating titanium and titanium alloy ultra thin coils 101, Heating step S10,

상기 가열된 극박 코일(101)을 불활성 가스 냉각기(200)를 통과시켜 불활성 가스(210)에 의하여 극박 코일(101)을 1차 냉각하는 1차 냉각 단계(S20), 및 A primary cooling step (S20) of passing the heated ultra thin coil (101) through an inert gas cooler (200) to primarily cool the ultra thin coil (101) by an inert gas (210)

상기 1차 냉각된 극박 코일(101)을 가속 냉각기(300)를 통과시켜 가속 냉각제(310)에 의하여 극박 코일(101)을 2차 냉각하는 2차 냉각 단계(S30)를 포함할 수 있다. And a secondary cooling step S30 in which the ultra-thin coil 101 is cooled by the accelerated coolant 310 by passing the ultra-thin coil 101 through the accelerating cooler 300. [

상기 극박 코일 가열 단계(S10)에서 극박 코일(101)은 열처리로(100) 내부에 설치된 발열체(110)에 의하여 가열될 수 있다. In the ultra-thin coil heating step (S10), the ultra-thin coil 101 can be heated by the heating element 110 installed inside the heat treatment furnace 100.

상기 극박 코일 가열 단계(S10)는 상기 극박 코일(101)의 표면 산화를 방지하기 위하여 상기 열처리로(100)의 내부를 불활성 분위기로 유지하는 불활성 분위기 유지 단계(S11)를 포함할 수 있다. The ultra-thin coil heating step S10 may include an inert atmosphere maintaining step S11 of maintaining the inside of the heat treatment furnace 100 in an inert atmosphere so as to prevent surface oxidation of the ultra-thin coil 101. [

상기 불활성 분위기 유지 단계(S11)는 열처리로(100)의 내부에 불활성 분위기 유지를 위하여 아르곤 또는 질소 가스를 공급하는 분위기 가스 공급 단계(S12)를 포함할 수 있다. The inert atmosphere holding step S11 may include an atmospheric gas supplying step (S12) for supplying argon or nitrogen gas to the inside of the heat treatment furnace 100 to maintain an inert atmosphere.

또한, 상기 1차 냉각 단계(S20)는 상기 극박 코일(101)이 상기 불활성 가스 냉각기(200)의 입구를 통하여 유입되는 불활성 가스 냉각기 유입 단계(S21)와, 상기 극박 코일(101)이 상기 불활성 가스 냉각기(200)의 출구로부터 유출되는 불활성 가스 냉각기 유출 단계(S23)를 포함할 수 있다. The primary cooling step S20 includes an inert gas cooler introduction step S21 in which the ultra thin coil 101 flows through the inlet of the inert gas cooler 200 and the inert gas cooler introduction step S21 in which the ultra thin coil 101 is inactivated And an inert gas cooler discharging step S23 flowing out of the outlet of the gas cooler 200.

상기 1차 냉각 단계(S20)에서 불활성 가스(210)는 상기 극박 코일(101)을 표면 산화가 발생되지 않도록 100℃~300℃ 범위로 냉각할 수 있다. In the primary cooling step S20, the inert gas 210 may cool the ultra-thin coil 101 to 100 ° C to 300 ° C so that surface oxidation does not occur.

상기 불활성 가스(210)는 아르곤 또는 질소 등일 수 있다.The inert gas 210 may be argon or nitrogen.

상기 2차 냉각 단계(S30)는 상기 극박 코일(101)이 상기 가속 냉각기(300)의 입구(301)를 통하여 유입되는 가속 냉각기 유입 단계(S31)와, 상기 극박 코일(101)이 상기 가속 냉각기(300)의 출구(303)로부터 유출되는 가속 냉각기 유출 단계(S33)를 포함할 수 있다. The secondary cooling step S30 includes an accelerating cooler inflow step S31 in which the ultra-thin coil 101 flows through the inlet 301 of the accelerating cooler 300, And an accelerating cooler discharging step S33 that flows out of the outlet 303 of the evaporator 300.

또한, 상기 2차 냉각 단계(S30)에서 가속 냉각제(310)는 상기 극박 코일(101) 중심부까지 산화반응이 일어나지 않도록 상기 극박 코일(101)을 100℃~200℃ 또는 상온(15℃~30℃)까지 냉각할 수 있다. In the secondary cooling step S30, the accelerated coolant 310 is heated to 100 ° C to 200 ° C or at room temperature (15 ° C to 30 ° C) so that the oxidation reaction does not occur up to the center of the ultra- ). ≪ / RTI >

상기 가속 냉각제(310)는 냉각능이 큰 냉각수, 공기와 냉각수가 혼합된 분무수(mist), 액체 질소 등에서 선택되는 어느 하나로 이루어질 수 있다.The accelerated coolant 310 may be any one selected from the group consisting of cooling water having high cooling ability, mist mixed with air and cooling water, and liquid nitrogen.

그리고, 상기 2차 냉각 단계(S30)를 행한 후, 상기 극박 코일(101)을 제2 극박 코일 권취기(400)에 의하여 권취하는 극박 코일 권취 단계(S40)를 포함할 수 있다. The method may further include a step S40 of winding the ultra-thin coil 101 after the secondary cooling step S30 is performed by the second ultra-thin coil rewinder 400. [

100: 열처리로 101: 극박 코일
110: 발열체 120: 열처리로 출구
200: 불활성 가스 냉각기 210: 불활성 가스
300: 가속 냉각기 310: 가속 냉각제
400: 극박 코일 권취기 410: 가이드 롤100: Heat treatment furnace 101: Ultra thin coil
110: Heating element 120: Heat treatment furnace outlet
200: inert gas cooler 210: inert gas
300: accelerated cooler 310: accelerated coolant
400: ultra thin coil winding machine 410: guide roll

Claims (20)

티타늄 및 티타늄 합금 극박 코일을 권취한 상태로 가열하기 위한 열처리로,
상기 열처리로에서 가열된 극박 코일이 통과되고, 상기 극박 코일을 불활성 가스로 1차 냉각하기 위한 불활성 가스 냉각기, 및
상기 불활성 가스 냉각기에서 1차 냉각된 극박 코일이 통과되고, 1차 냉각된 극박 코일을 가속 냉각제로 2차 냉각하기 위한 가속 냉각기
를 포함하고,
상기 열처리로 내부에는 발열체가 설치되고,
상기 열처리로의 내부에는 극박 코일이 권취된 제1 극박 코일 권취기가 설치되고,
상기 제1 극박 코일 권취기는 상기 발열체의 내측에 설치되고,
상기 열처리로 하부에 상기 불활성 가스 냉각기와 상기 가속 냉각기가 수직 방향으로 순차적으로 설치되는, 티타늄 및 티타늄 합금 극박 코일의 연속 열처리 장치.A heat treatment for heating the titanium and titanium alloy ultra thin coils in a wound state,
An inert gas cooler through which the ultra-thin coil heated in the heat treatment furnace is passed, for primary cooling the ultra-thin coil with an inert gas, and
An inert gas cooler, an ultra-thin coil cooled in the inert gas cooler, an accelerated cooler for secondarily cooling the first cooled ultra thin coil with an accelerated coolant,
Lt; / RTI >
A heating element is installed inside the heat treatment furnace,
A first ultra-thin coil winding machine in which an ultra-thin coil is wound is provided inside the heat treatment furnace,
The first ultra-thin coil winding machine is provided inside the heat generating element,
Wherein the inert gas cooler and the accelerating cooler are sequentially arranged in a vertical direction below the heat treatment furnace. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 열처리로의 내부는 불활성 분위기로 유지되는 것인, 티타늄 및 티타늄 합금 극박 코일의 연속 열처리 장치.The method according to claim 1,
Wherein the inside of the heat treatment furnace is maintained in an inert atmosphere. 제1항에 있어서,
상기 열처리로에는 상기 극박 코일이 유출되는 열처리로 출구가 형성되는 것인, 티타늄 및 티타늄 합금 극박 코일의 연속 열처리 장치.The method according to claim 1,
Wherein the heat treatment furnace is formed with a heat treatment furnace outlet through which the ultra thin film coil flows out. 제4항에 있어서,
상기 불활성 가스 냉각기에는 불활성 가스 냉각기 입구와, 불활성 가스 냉각기 출구가 형성되는 것인, 티타늄 및 티타늄 합금 극박 코일의 연속 열처리 장치.5. The method of claim 4,
Wherein the inert gas cooler has an inert gas cooler inlet and an inert gas cooler outlet. 제5항에 있어서,
상기 불활성 가스는 상기 극박 코일을 100℃~300℃ 범위로 냉각하는 것인, 티타늄 및 티타늄 합금 극박 코일의 연속 열처리 장치.6. The method of claim 5,
Wherein the inert gas cools the ultra-thin coil in the range of 100 占 폚 to 300 占 폚. 제6항에 있어서,
상기 불활성 가스는 아르곤 또는 질소로 이루어지는 것인, 티타늄 및 티타늄 합금 극박 코일의 연속 열처리 장치.The method according to claim 6,
Wherein the inert gas is made of argon or nitrogen. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가속 냉각기에는 가속 냉각기 입구와, 가속 냉각기 출구가 형성되는 것인, 티타늄 및 티타늄 합금 극박 코일의 연속 열처리 장치.8. The method according to any one of claims 5 to 7,
Wherein the accelerating cooler has an inlet for an accelerating cooler and an outlet for an accelerating cooler. 제8항에 있어서,
상기 가속 냉각제는 상기 극박 코일을 100℃~200℃ 또는 상온(15℃~30℃)까지 냉각하는 것인, 티타늄 및 티타늄 합금 극박 코일의 연속 열처리 장치.9. The method of claim 8,
Wherein the accelerated coolant cools the ultra-thin coil to 100 ° C to 200 ° C or a normal temperature (15 ° C to 30 ° C). 제9항에 있어서,
상기 가속 냉각제는 냉각수, 공기와 냉각수가 혼합된 분무수(mist), 액체 질소 중에서 선택되는 어느 하나로 이루어지는 것인, 티타늄 및 티타늄 합금 극박 코일의 연속 열처리 장치.10. The method of claim 9,
Wherein the accelerated coolant is made of any one selected from the group consisting of cooling water, mist mixed with air and cooling water, and liquid nitrogen. 티타늄 및 티타늄 합금 극박 코일을 권취한 상태로 열처리로에서 가열하는 극박 코일 가열 단계,
상기 가열된 극박 코일을 불활성 가스 냉각기를 통과시켜 불활성 가스에 의하여 극박 코일을 1차 냉각하는 1차 냉각 단계, 및
상기 1차 냉각된 극박 코일을 가속 냉각기를 통과시켜 가속 냉각제에 의하여 극박 코일을 2차 냉각하는 2차 냉각 단계
를 포함하고,
상기 극박 코일 가열 단계에서 극박 코일은 상기 열처리로 내부에 설치된 발열체에 의하여 가열되고,
상기 열처리로의 내부에는 극박 코일이 권취된 제1 극박 코일 권취기가 설치되고,
상기 제1 극박 코일 권취기는 상기 발열체의 내측에 설치되고,
상기 열처리로 하부에 상기 불활성 가스 냉각기와 상기 가속 냉각기가 수직 방향으로 순차적으로 설치되는, 티타늄 및 티타늄 합금 극박 코일의 연속 열처리 방법.An ultra-thin coil heating step in which the titanium and titanium alloy ultra-thin coils are wound and wound in a heat treatment furnace,
A primary cooling step of passing the heated ultra thin coil through an inert gas cooler to primarily cool the ultra thin coil by an inert gas,
A secondary cooling step of secondary cooling the ultra-thin coil by passing the accelerated coolant through the accelerated cooler,
Lt; / RTI >
In the ultra-thin coil heating step, the ultra-thin coil is heated by a heating element provided inside the heat treatment furnace,
A first ultra-thin coil winding machine in which an ultra-thin coil is wound is provided inside the heat treatment furnace,
The first ultra-thin coil winding machine is provided inside the heat generating element,
Wherein the inert gas cooler and the accelerating cooler are sequentially disposed in a vertical direction below the heat treatment furnace. 삭제delete 제11항에 있어서,
상기 극박 코일 가열 단계는 상기 열처리로의 내부를 불활성 분위기로 유지하는 불활성 분위기 유지 단계를 포함하는 것인, 티타늄 및 티타늄 합금 극박 코일의 연속 열처리 방법.12. The method of claim 11,
Wherein the ultra-thin coil heating step includes an inert atmosphere maintaining step of keeping the inside of the heat treatment furnace in an inert atmosphere. 제13항에 있어서,
상기 불활성 분위기 유지 단계는 아르곤 또는 질소 가스를 공급하는 분위기 가스 공급 단계를 포함하는 것인, 티타늄 및 티타늄 합금 극박 코일의 연속 열처리 방법.14. The method of claim 13,
Wherein the inert atmosphere holding step includes an atmospheric gas supplying step of supplying argon or nitrogen gas. 제11항에 있어서,
상기 1차 냉각 단계는 상기 극박 코일의 불활성 가스 냉각기 유입 단계와, 상기 극박 코일의 불활성 가스 냉각기 유출 단계를 포함하는 것인, 티타늄 및 티타늄 합금 극박 코일의 연속 열처리 방법.12. The method of claim 11,
Wherein the primary cooling step includes an inert gas cooler inflow step of the ultra thin coil and an inert gas cooler outflow step of the ultra thin coil. 제15항에 있어서,
상기 1차 냉각 단계에서 불활성 가스는 상기 극박 코일을 100℃~300℃ 범위로 냉각하는 것인, 티타늄 및 티타늄 합금 극박 코일의 연속 열처리 방법.16. The method of claim 15,
Wherein the inert gas in the primary cooling step cools the ultra-thin coil in the range of 100 占 폚 to 300 占 폚. 제16항에 있어서,
상기 불활성 가스는 아르곤 또는 질소로 이루어지는 것인, 티타늄 및 티타늄 합금 극박 코일의 연속 열처리 방법.17. The method of claim 16,
Wherein the inert gas is made of argon or nitrogen. 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 2차 냉각 단계는 상기 극박 코일의 가속 냉각기 유입 단계와, 상기 극박 코일의 가속 냉각기 유출 단계를 포함하는 것인, 티타늄 및 티타늄 합금 극박 코일의 연속 열처리 방법.18. The method according to any one of claims 15 to 17,
Wherein the secondary cooling step includes an accelerating cooler inflow step of the ultra thin coil and an accelerating cooler outflow step of the ultra thin coil. 제18항에 있어서,
상기 2차 냉각 단계에서 가속 냉각제는 상기 극박 코일을 100℃~200℃ 또는 상온(15℃~30℃)까지 냉각하는 것인, 티타늄 및 티타늄 합금 극박 코일의 연속 열처리 방법.19. The method of claim 18,
Wherein the accelerated coolant in the secondary cooling step cools the ultra-thin coil to 100 占 폚 to 200 占 폚 or to room temperature (15 占 폚 to 30 占 폚). 제19항에 있어서,
상기 가속 냉각제는 냉각수, 공기와 냉각수가 혼합된 분무수(mist), 액체 질소 중에서 선택되는 어느 하나로 이루어지는 것인, 티타늄 및 티타늄 합금 극박 코일의 연속 열처리 방법.20. The method of claim 19,
Wherein the accelerated coolant is composed of any one selected from among cooling water, mist mixed with air and cooling water, and liquid nitrogen.
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JP2008150646A (en) * 2006-12-14 2008-07-03 Ihi Corp Heating and cooling apparatus in facility for manufacturing cladded material

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