KR101859315B1

KR101859315B1 - 열연 강판의 제조 방법, 강판 절단 위치 설정 장치, 강판 절단 위치 설정 방법, 및 강판 제조 방법

Info

Publication number: KR101859315B1
Application number: KR1020167032714A
Authority: KR
Inventors: 히로토 고토; 나오키 나카타; 유키오 기무라; 마사루 미야케; 사토시 우에오카; 노부오 니시우라; 소노미 시라사키; 다카오미 가토
Original assignee: 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date: 2014-05-30
Filing date: 2015-05-13
Publication date: 2018-05-18
Also published as: EP3150290A4; PL3150290T3; EP3150290A1; TWI602624B; KR20160146938A; US10730088B2; TW201611925A; US20170182534A1; EP3150290B1; CN106413928A; CN106413928B

Abstract

판두께가 크고, 판폭도 크고, 또한 온도가 낮은 강판도, 종래의 일반적인 판두께, 판폭, 및 온도의 강판과 동등한 절단 하중으로 안정적으로 절단할 수 있는 후육, 광폭의 열연 강판의 제조 방법을 제공한다. 조 압연 공정에 있어서, 폭 압연기에 의한 폭 압연 및 수평 조 압연기에 의한 수평 압연에 의해, 강판의 반송 방향 선단부에 형성되는 크롭부의 형상을 피쉬테일 형상으로 하고, 또한 그 피쉬테일 형상의 오목부 바닥에서 볼록부 선단까지의 최단 길이 (L) (㎜) 가 하기 식 (1) 을 만족시키도록 성형하고, 상기 오목부 바닥과 볼록부 선단의 중간 부분을 목표 절단 위치로서 절단하는 것을 특징으로 하는 열연 강판의 제조 방법.
(2X + 30) ≤ L ≤ 300 (1)
여기서, X : 크롭 절단기의 절단 위치의 최대 오차 (㎜)
0 ≤ X ≤ 90

Description

열연 강판의 제조 방법, 강판 절단 위치 설정 장치, 강판 절단 위치 설정 방법, 및 강판 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING HOT-ROLLED STEEL SHEET, STEEL SHEET CUTTING LOCATION SETTING DEVICE, STEEL SHEET CUTTING LOCATION SETTING METHOD, AND STEEL SHEET MANUFACTURING METHOD}

본 발명은 조 (粗) 압연 공정 종료 후, 마무리 압연 전의 강판의 반송 방향 선단부와 반송 방향 후단부의 크롭부를 절단한 후, 마무리 압연 공정을 실시하는 열연 강판의 제조 방법, 크롭부의 절단 위치를 설정하는 강판 절단 위치 설정 장치, 강판 절단 위치 설정 방법, 및 강판 제조 방법에 관한 것으로, 특히 후육 (厚肉), 광폭의 열연 강판을 제조할 때의 크롭 절단 하중을 저감시키는 데에 바람직한 것이다. 여기서, 후육, 광폭이란 각각 판두께 20 ∼ 30 ㎜ 및 판폭 1200 ∼ 2100 ㎜ 인 경우를 말한다.

일반적으로, 열간 압연 (열연이라고도 한다) 강판의 제조 라인 (이하, 핫 스트립 밀이라고도 한다) 의 마무리 압연기 입측 (入側) 에서는, 마무리 압연시의 강판 반송 (통판 (通板) 이라고도 한다) 을 안정시키기 위해서 강판 (시트 바, 중간재) 의 강판 반송 방향 (압연 방향이기도 하다) 선단부와 후단부에 조 압연 공정으로 형성된 크롭부라고 불리는 비정상 변형부의 절단이 실시된다. 강판의 반송 방향 선단부와 반송 방향 후단부는, 사이징 프레스에 의한 폭 압하, 폭 압연기에 의한 폭 압연, 조 압연기에 의한 수평 압하 등에 의해 여러 가지 형상으로 변형된다. 강판의 반송 방향 선단부 및 후단부를 상방에서 보았을 때의 크롭부의 윤곽 (평면 형상) 의 예를 도 1 에 나타낸다. 도 1 의 (a) 의 형상을 피쉬테일이라고 하고, 도 1 의 (b) 의 형상을 텅이라고 한다. 텅 형상은, 강판의 폭 방향 양단부에 대해 폭 방향 중앙부가 반송 방향으로 돌출되어 있다. 피쉬테일 형상은, 강판의 폭 방향 중앙부에 대해 폭 방향 양단부가 반송 방향으로 돌출되어 있다.

본 명세서에서는 도 1 의 (a) 에 나타내는 A 부를 피쉬테일 형상의 오목부 바닥, B 부를 피쉬테일 형상의 볼록부 선단이라고 한다. 또, 피쉬테일 형상의 오목부 바닥 (A 부) 에서 볼록부 선단 (B 부) 까지의 길이를 피쉬테일 길이라고 하는 경우도 있다. 또한, 피쉬테일 형상이 비대칭이고, 좌우의 피쉬테일 길이가 상이한 경우에는, 2 개 중 짧은 쪽을 피쉬테일 길이로 한다. 크롭부의 평면 형상은, 조 압연 공정의 조건에 따라서는, 도 1 의 (c) 나 도 1 의 (d) 에 나타내는 바와 같은 강판의 폭 방향 중심에 대해 폭 방향 양측이 비대칭인 형상이 되는 경우가 있다. 이와 같이 폭 방향에 비대칭인 형상의 크롭부가 강판 반송 방향 선단부 또는 후단부에 형성된 강판을 마무리 압연기에 통판하면, 마무리 압연 롤에 강판 폭 방향으로의 편하중이 생기는 경우가 있고, 그 결과, 마무리 압연 중에 강판이 사행할 가능성이 있다.

또, 강판의 반송 방향 선단부에서는, 반송 방향 최선단면, 폭 방향 단면, 상면, 및 하면의 사면으로부터 열이 빠져나가기 때문에 온도 저하가 크고, 정상부와 비교하여 온도가 낮아져 있다. 이 온도가 낮은 강판 반송 방향 선단부는, 변형 저항이 커져 있어, 마무리 압연기에서의 물림 불량의 원인이 된다. 또, 강판의 반송 방향 후단부에서는, 반송 방향 최후 단면, 폭 방향 단면, 상면, 및 하면의 사면으로부터 열이 빠져나가기 때문에 온도 저하가 크고, 정상부와 비교하여 온도가 낮아져 있다. 이 온도가 낮은 강판 반송 방향 후단부도, 변형 저항이 커져 있어, 마무리 압연 중에 강판의 압착이 발생하기 쉽다. 이상으로부터, 조 압연 공정 종료 후, 마무리 압연 전에 강판의 반송 방향 선단부 및 반송 방향 후단부의 크롭부의 절단을 실시한다. 크롭부의 절단은, 크롭 절단기 (크롭 시어라고도 한다) 로 실시된다. 강판의 반송 방향 선단부 및 반송 방향 후단부의 크롭부를 절단함으로써, 마무리 압연에 있어서의 강판의 사행 방지, 강판의 물림의 안정화, 강판의 압착 방지와 같은 효과가 얻어진다.

그런데, 강판의 반송 방향 선단부 및 반송 방향 후단부의 크롭부의 절단에서는, 제조되는 열간 압연 강판 (제품) 의 종류에 따라 절단 하중이 크게 상이하다. 최근, 수요가 증가하고 있는 라인 파이프 소재용 강판은, 열간 압연 강판의 제조 라인 (핫 스트립 밀) 으로도 제조되고 있다. 이 라인 파이프 소재용 열간 압연 강판의 제조에서는, 강판 반송 방향 선단부 및 반송 방향 후단부의 크롭부 절단에 있어서의 크롭 절단기의 절단 하중이 종래의 일반적인 열간 압연 강판 제조시에 비해 현격히 커져 있다. 라인 파이프재에는, 원유나 천연 가스 등의 고효율 수송의 관점에서 고강도이고 또한 매우 두꺼운 사양이 요구된다. 또, 지진 지대에 파이프 라인을 부설하는 경우도 있으므로, 라인 파이프재에는 높은 인성도 요구된다. 이 때문에, 라인 파이프 소재용 열간 압연 강판을 열간 압연 강판 제조 라인 (핫 스트립 밀) 으로 제조하는 경우에는, 이하와 같은 유의점이 있다.

첫 번째는 강판의 판두께이다. 마무리 압연 후의 판두께가 2 ∼ 4 ㎜ 정도인 종래의 열간 압연 강판의 경우, 마무리 압연 전의 중간재 (시트 바) 의 판두께는 30 ∼ 50 ㎜ 이다. 한편, 높은 인성이 요구되는 라인 파이프 소재용 열간 압연 강판의 경우, 결정 조직을 미세화하여 강판의 인성을 확보하기 위해서, TMCP (Thermo-Mechanical Control Process) 라고 불리는 제어 압연이 실시되고, 그 경우에는, 마무리 압연에서의 압하율을 크게 할 필요가 있다. 라인 파이프 소재용 열간 압연 강판에 요구되는 제품 판두께는 20 ㎜ 이상 30 ㎜ 이하이고, 또, 라인 파이프재에 요구되는 인성을 얻기 위해서는, 마무리 압연에 있어서의 누적 압하율이 적어도 60 ％ 필요하다. 요컨대, 판두께 20 ㎜ 의 라인 파이프 소재용 열간 압연 강판을 열간 압연 강판 제조 라인으로 제조하기 위해서는, 중간재의 판두께가 50 ㎜ 이상인 강판을 마무리 압연해야 한다. 그러나, 현상황의 열간 압연 강판 제조 라인에서는, 판두께가 30 ∼ 50 ㎜ 라는 일반 강판의 중간재를 상정하고 있으며, 크롭 절단기의 절단 하중 상한값도 종래의 중간재 판두께에 준한 사양으로 되어 있다. 따라서, 현상황의 열간 압연 강판 제조 라인으로 라인 파이프 소재용 열간 압연 강판을 제조하기 위해서는, 판두께 50 ㎜ 이상의 중간재의 크롭부를 현유 (現有) 의 크롭 절단기로 절단하는 기술이 필요하다.

라인 파이프 소재용 열간 압연 강판을 열간 압연 강판 제조 라인 (핫 스트립 밀) 으로 제조하기 위한 중요한 유의점의 두 번째는, 강판 (중간재) 의 판폭이다. 라인 파이프재는 스파이럴 강관 (鋼管) 으로서 제조되는 경우가 있다. 그 경우, 강관의 용접부를 가능한 한 줄이는 편이 강도 면에서 유리하기 때문에, 파이프 소재로서 보다 폭이 넓은 열간 압연 강판이 요구된다. 일반적으로, 라인 파이프 소재용 열간 압연 강판으로서 요구되는 판폭은 1200 ㎜ 이상 2100 ㎜ 이하이고, 크롭 절단기에서는 판폭이 1200 ㎜ 이상인 중간재의 크롭부를 절단할 필요가 있다.

라인 파이프 소재용 열간 압연 강판을 열간 압연 강판 제조 라인 (핫 스트립 밀) 으로 제조하기 위한 중요한 유의점의 세 번째는, 강판 (중간재) 의 온도이다. 높은 인성의 열간 압연 강판을 얻기 위해서는, 미재결정 영역의 온도에서 마무리 압연을 실시해야 한다. 이 때문에, 반송 방향 선단부로부터 반송 방향 후단부에 걸쳐 강판의 판두께 중심 온도를 930 ℃ 이하로 하여 마무리 압연을 실시할 필요가 있다. 따라서, 강판의 반송 방향 선단부 및 반송 방향 후단부의 크롭부의 절단시, 절단 위치에 있어서의 크롭부의 온도도 930 ℃ 부근으로 되어 있어, 일반적인 강판의 온도 (약 1000 ℃) 와 비교하여 낮아져 있다. 그 때문에, 라인 파이프 소재용 열간 압연 강판 (중간재) 은, 종래의 강판보다 절단 저항값이 높고, 절단 하중은 증대된다.

이상의 유의점을 정리하면, 열간 압연 강판 제조 라인 (핫 스트립 밀) 으로 제조되는 라인 파이프 소재용 열간 압연 강판은, 판두께가 크고, 판폭도 크고, 온도가 낮아져, 크롭 절단기에서는 일반적인 열간 압연 강판보다 큰 절단 하중이 가해진다. 또, 현유의 크롭 절단기의 사양은, 종래 제조하고 있던 일반적인 열간 압연 강판에 맞춰 설계되어 있으며, 증강 등의 크롭 절단기의 큰 설비 개조없이 라인 파이프 소재용 열간 압연 강판을 제조하기 위해서는, 현유의 크롭 절단기의 사양에서도, 판두께 50 ㎜ 이상, 판폭 1200 ㎜ 이상이고, 또한 온도가 930 ℃ 이하인 강판을 절단하는 수법이 필요하다.

마무리 압연기 입측에서의 강판 반송 방향 선단부 및 반송 방향 후단부의 크롭부의 절단에 관해서는, 마무리 압연기에 있어서의 통판성이나 수율 손실의 저감의 관점에서, 여러 가지 기술이 제안되어 있다. 예를 들어, 하기 특허문헌 1 에서는, 강판 (중간재) 의 반송 방향 선단부 및 반송 방향 후단부의 크롭부의 형상으로부터 마무리 압연 후의 크롭부의 형상을 예측하여, 제품으로서의 외관을 평가한 후에, 크롭부의 절단의 유무를 판단하고, 다시 절단 길이를 자동적으로 조정하는 방법이 제안되어 있다. 이 방법에서는, 피쉬테일 형상의 크롭부를 절단하는 경우가 포함되어 있다. 그리고, 이 방법에 의하면, 강판의 반송 방향 선단부 및 반송 방향 후단부의 크롭부를 절단하지 않고 압연할 수 있거나, 또는 절단하는 경우에 있어서도 최소의 절단 길이이면 되므로 수율이 향상된다. 또, 예를 들어 하기 특허문헌 2 에서는, 절단 전의 강판 (중간재) 의 반송 방향 선단부 및 반송 방향 후단부의 크롭부의 형상을 형상계로 측정한 후에, 그 측정 형상으로부터 마무리 압연기 물림 불량 및 품질·수율을 고려한 최적 절단 길이를 판정하고, 그 절단 길이로 크롭부의 절단을 실시하는 방법이 제안되어 있다. 이 방법에서는, 통판 트러블의 저감과 함께 품질·수율이 향상된다.

일본 공개특허공보 소62-173115호 일본 공개특허공보 평7-9245호

특허문헌 1 에 기재되어 있는 크롭 절단 방법에서는, 크롭부의 절단을 실시하지 않고 마무리 압연을 실시하는 경우가 있으므로, 이 경우에는 크롭 절단기의 절단 하중 상한값에 제약되지 않고 열간 압연 강판을 제조할 수 있다. 그러나, 크롭 절단의 유무는 강판 (중간재) 의 반송 방향 선단부 및 반송 방향 후단부의 크롭부의 형상에 의존하기 때문에, 모든 강판 (중간재) 의 크롭부를 절단하지 않고 마무리 압연에 통판할 수는 없다. 또, 피쉬테일 형상의 크롭부를 절단하는 경우, 목표 절단 위치와 실제로 크롭 절단기의 칼날이 강판에 접촉하는 위치에는 오차가 있어, 목표로 하고 있는 절단 위치에서 피쉬테일 형상의 크롭부를 절단할 수 있다고는 단정할 수 없다. 따라서, 판두께가 크고, 판폭도 크고, 또한 온도가 낮은 강판, 예를 들어 라인 파이프 소재용 열간 압연 강판의 피쉬테일 형상의 크롭부를 절단하는 경우에는, 크롭 절단기의 능력 부족에 의해 절단할 수 없는 상황이 발생한다.

또, 특허문헌 2 에 기재되어 있는 크롭 절단 방법에서는, 압연 수율이나 통판성을 고려하고 있지만, 크롭 절단기로 크롭부를 절단할 때의 목표 절단 위치와 실제로 크롭 절단기의 칼날이 강판에 접촉하는 위치의 오차를 고려하고 있지 않아, 소정의 수율 저감 효과나 통판 안정 효과가 얻어지지 않는 경우가 있다. 또, 판두께가 크고, 판폭도 크고, 또한 온도가 낮은 강판, 예를 들어 라인 파이프 소재용 열간 압연 강판에서는, 피쉬테일 형상의 크롭부의 절단 위치에 따라 크롭 절단기의 능력 부족에 의해 절단할 수 없는 상황이 발생한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점에 주목하여 이루어진 것으로, 판두께가 크고, 판폭도 크고, 또한 온도가 낮은 강판이어도, 크롭 절단기의 증강 등의 큰 설비 개조를 실시하지 않고, 강판을 안정적으로 절단할 수 있는 열연 강판의 제조 방법, 강판 절단 위치 설정 장치, 강판 절단 위치 설정 방법, 및 강판 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해서, 마무리 압연 전까지의 조 압연 공정에서 형성되는 강판 반송 방향 선단부 및 후단부의 크롭부의 형상을 피쉬테일 형상으로 하고, 피쉬테일 형상의 오목부 바닥과 볼록부 선단의 중간 부분을 절단함으로써, 절단폭 (절단할 때에 크롭 절단기의 칼날이 강판에 접촉하는 부분의 전체 길이) 을 짧게 하여 절단 하중을 저감시키는 방법에 대해 예의 검토하였다.

마무리 압연 전까지의 조 압연 공정에서, 강판 반송 방향 선단부와 반송 방향 후단부의 크롭부의 형상을 도 1 의 (a) 에 나타내는 바와 같은 피쉬테일 형상으로 만들 수 있다. 도 2 의 (a) 에 나타내는 바와 같이, 종래의 크롭 절단 위치는 강판의 전체폭을 절단하는 위치이었지만, 도 2 의 (b) 에 나타내는 바와 같이, 피쉬테일 형상의 오목부 바닥과 볼록부 선단의 중간 부분을 절단하면, 강판의 전체폭을 절단하는 경우에 비해 절단폭이 짧아지기 때문에 절단 하중이 저감된다.

또, 목표 절단 위치와 실제로 크롭 절단기의 칼날이 강판에 접촉하는 위치 사이에는 오차가 생기므로, 크롭 절단기의 절단 위치 정밀도에 따라서는, 피쉬테일 형상의 크롭부의 목표 절단 위치를 겨냥하여 크롭 절단기의 칼날을 내리쳤음에도 불구하고, 크롭 절단기의 절단 하중 상한값을 초과해버리는 경우나 크롭부의 피쉬테일 형상에 접촉하지 않아 실패하게 되는 경우가 있다. 그래서, 피쉬테일 길이를 충분히 길게 함으로써, 목표 절단 위치와 실제의 절단 위치 사이에 오차가 생겼을 경우에도, 크롭 절단기의 절단 하중 상한값을 초과하지 않게, 혹은 실패하지 않게 한다.

또한, 목표 절단 위치와 실제로 크롭 절단기의 칼날이 강판에 접촉하는 위치에는 오차가 생기므로, 목표 절단 위치의 설정은, 그 오차를 감안하여 실시해야 한다. 크롭 절단기의 절단 위치가 목표 절단 위치로부터 어긋났을 경우에도, 절단 불능 위치에 접촉하지 않고, 혹은 실패하지 않고, 크롭 절단기의 칼날을 내리칠 수 있는 목표 절단 위치를 설정할 필요가 있다.

본 발명은 이상과 같은 지견에 기초하여 이루어진 것으로 이하의 요지로 이루어진다.

(1) 조 압연 공정과 마무리 압연 공정을 갖고, 상기 조 압연 공정 후, 상기 마무리 압연 공정 전에 강판의 반송 방향 선단부 또는 반송 방향 후단부 중 어느 일방 혹은 양방의 크롭부를 절단한 후, 상기 마무리 압연 공정에서 열연 강판을 제조하는 방법으로서, 상기 조 압연 공정에 있어서, 사이징 프레스 또는 폭 압연기, 혹은 그것들 양방을 사용하여, 상기 강판의 반송 방향 선단부 및 반송 방향 후단부에 형성되는 상기 크롭부의 형상을 피쉬테일 형상으로 하고, 또한 그 피쉬테일 형상의 오목부 바닥에서 볼록부 선단까지의 길이가 200 ∼ 300 ㎜ 가 되도록 성형하고, 상기 오목부 바닥과 상기 볼록부 선단의 중간 부분을 목표 절단 위치로서 절단하는 것을 특징으로 하는 열연 강판의 제조 방법.

(2) 상기 목표 절단 위치를, 상기 피쉬테일 형상의 상기 오목부 바닥으로부터 상기 볼록부 선단 방향을 향해 110 ㎜ 의 위치와 상기 볼록부 선단으로부터 상기 오목부 바닥 방향을 향해 90 ㎜ 의 위치 사이에 설정하는 것을 특징으로 하는 (1) 에 기재된 열연 강판의 제조 방법.

[1] 조 압연 공정과 마무리 압연 공정을 갖고, 상기 조 압연 공정 후, 상기 마무리 압연 공정 전에 강판의 반송 방향 선단부의 크롭부를 절단한 후, 상기 마무리 압연 공정에서 마무리 압연을 실시하여 열연 강판을 제조하는 방법으로서, 상기 조 압연 공정에 있어서, 폭 압연기에 의한 폭 압연 및 수평 조 압연기에 의한 수평 압연에 의해, 상기 강판의 반송 방향 선단부에 형성되는 상기 크롭부의 형상을 피쉬테일 형상으로 하고, 또한 그 피쉬테일 형상의 오목부 바닥에서 볼록부 선단까지의 최단 길이 (L) (㎜) 가 하기 식 (1) 을 만족시키도록 성형하고, 상기 오목부 바닥과 상기 볼록부 선단의 중간 부분을 목표 절단 위치로서 절단하는 것을 특징으로 하는 열연 강판의 제조 방법.

(2X + 30) ≤ L ≤ 300 (1)

여기서, X : 크롭 절단기의 절단 위치의 최대 오차 (㎜)

0 ≤ X ≤ 90

[2] 상기 조 압연 공정에 있어서, 상기 강판의 반송 방향 선단부에 형성되는 상기 크롭부에 더하여 상기 강판의 반송 방향 후단부에 형성되는 크롭부의 형상을 상기 식 (1) 을 만족시키는 피쉬테일 형상으로 성형하고, 그 피쉬테일 형상의 오목부 바닥과 볼록부 선단의 중간 부분을 목표 절단 위치로서 절단하는 것을 특징으로 하는 [1] 에 기재된 열연 강판의 제조 방법.

[3] 상기 목표 절단 위치를, 상기 피쉬테일 형상의 상기 오목부 바닥으로부터 상기 볼록부 선단 방향을 향해 (X + 20) ㎜ 의 위치와, 상기 볼록부 선단으로부터 상기 오목부 바닥 방향을 향해 (X + 5) ㎜ 의 위치 사이에 설정하는 것을 특징으로 하는 [1] 또는 [2] 에 기재된 열연 강판의 제조 방법.

[4] 상기 조 압연 공정에 있어서, 상기 폭 압연기에 의한 폭 압연량 (W_R) (㎜) 을 30 ∼ 50 ㎜ 로 하는 것을 특징으로 하는 [1] ∼ [3] 중 어느 하나에 기재된 열연 강판의 제조 방법.

[5] 상기 조 압연 공정에 있어서, 상기 폭 압연기에 의한 폭 압연 전에 사이징 프레스에 의한 폭 압하를 실시하는 것을 특징으로 하는 [1] ∼ [3] 중 어느 하나에 기재된 열연 강판의 제조 방법.

[6] 상기 조 압연 공정에 있어서, 상기 사이징 프레스의 폭 압하량 (W_P) (㎜) 을 150 ∼ 250 ㎜ 로 하고, 또한 상기 폭 압연기에 의한 폭 압연량 (W_R) (㎜) 을 10 ㎜ 이상 40 ㎜ 미만으로 하는 것을 특징으로 하는 [5] 에 기재된 열연 강판의 제조 방법.

[7] 상기 조 압연 공정에 있어서, 상기 사이징 프레스의 폭 압하량 (W_P) (㎜) 을 150 ㎜ 미만 또는 250 ㎜ 초과 400 ㎜ 이하로 하고, 또한 상기 폭 압연기에 의한 폭 압연량 (W_R) (㎜) 을 30 ∼ 50 ㎜ 로 하는 것을 특징으로 하는 [5] 에 기재된 열연 강판의 제조 방법.

또, 본 발명의 일 양태에 의하면, 형상이 피쉬테일 형상이고 또한 조 압연에 의해 강판의 반송 방향 선단부 또는 반송 방향 후단부에 형성된 크롭부를 마무리 압연 전에 크롭 절단기로 절단하는 경우에, 연산 처리 기능을 갖는 연산 처리 장치로, 그 크롭부의 절단 위치를 설정하는 강판 절단 위치 설정 장치로서, 크롭 형상계로 검출된 크롭부의 형상을 판독 입력하는 크롭부 형상 판독 입력부와, 크롭 온도계로 검출된 크롭부의 온도 분포를 판독 입력하는 크롭부 온도 분포 판독 입력부와, 판독 입력된 크롭부의 형상 중, 피쉬테일 형상의 오목부 바닥에서 볼록부 선단을 향하여 미리 설정된 강판 반송 방향 길이의 위치를 제 1 절단 위치로서 산출하는 제 1 절단 위치 산출부와, 판독 입력된 크롭부의 온도 분포로부터 크롭부 내의 강판 반송 방향으로의 절단 하중 분포를 산출하는 절단 하중 분포 산출부와, 산출된 크롭부 내의 강판 반송 방향으로의 절단 하중 분포 중, 크롭부의 절단 하중이 크롭 절단기의 절단 하중 상한값 이하가 되는 위치를 제 2 절단 위치로서 산출하는 제 2 절단 위치 산출부와, 산출된 제 1 절단 위치와 산출된 제 2 절단 위치 중 어느 피쉬테일 형상의 오목부 바닥으로부터의 거리가 큰 쪽을 크롭부의 절단 가능한 오목부측 절단 위치로서 설정하는 오목부측 절단 위치 설정부를 구비한 강판 절단 위치 설정 장치가 제공된다.

또, 본 발명의 다른 양태에 의하면, 형상이 피쉬테일 형상이고 또한 조 압연에 의해 강판의 반송 방향 선단부 또는 반송 방향 후단부에 형성된 크롭부를 마무리 압연 전에 크롭 절단기로 절단하는 경우에, 연산 처리 기능을 갖는 연산 처리 장치로, 그 크롭부의 절단 위치를 설정하는 강판 절단 위치 설정 방법으로서, 크롭 형상계로 검출된 크롭부의 형상을 판독 입력하는 크롭부 형상 판독 입력 스텝과, 크롭 온도계로 검출된 크롭부의 온도 분포를 판독 입력하는 크롭부 온도 분포 판독 입력 스텝과, 판독 입력된 크롭부의 형상 중, 피쉬테일 형상의 오목부 바닥에서 볼록부 선단을 향하여 미리 설정된 강판 반송 방향 길이의 위치를 제 1 절단 위치로서 산출하는 제 1 절단 위치 산출 스텝과, 판독 입력된 크롭부의 온도 분포로부터 크롭부 내의 강판 반송 방향으로의 절단 하중 분포를 산출하는 절단 하중 분포 산출 스텝과, 산출된 크롭부 내의 강판 반송 방향으로의 절단 하중 분포 중, 크롭부의 절단 하중이 크롭 절단기의 절단 하중 상한값 이하가 되는 위치를 제 2 절단 위치로서 산출하는 제 2 절단 위치 산출 스텝과, 산출된 제 1 절단 위치와 산출된 제 2 절단 위치 중 어느 피쉬테일 형상의 오목부 바닥으로부터의 거리가 큰 쪽을 크롭부의 절단 가능한 오목부측 절단 위치로서 설정하는 오목부측 절단 위치 설정 스텝과, 판독 입력된 크롭부의 형상 중, 피쉬테일 형상의 볼록부 선단으로부터 오목부 바닥을 향하여 미리 설정된 강판 반송 방향 길이의 위치를 크롭부의 절단 가능한 볼록부측 절단 위치로서 설정하는 볼록부측 절단 위치 설정 스텝과, 오목부측 절단 위치와 볼록부측 절단 위치 사이의 부분을 크롭부의 절단 위치로서 설정하는 크롭부 절단 위치 설정 스텝을 구비한 강판 절단 위치 설정 방법이 제공된다.

또, 본 발명의 다른 양태에 의하면, 강판의 반송 방향 선단부 또는 반송 방향 후단부의 크롭부의 형상을 피쉬테일 형상으로 하기 위해서 사이징 프레스 또는 폭 압연기를 사용하여 폭 압하를 실시하는 강판 제조 방법이 제공된다.

본 발명에 의해, 마무리 압연 전의 강판의 크롭부를 절단함에 있어서, 피쉬테일 형상의 오목부 바닥과 볼록부 선단의 중간 부분을 절단하도록 하였으므로, 판두께가 크고, 판폭이 크고, 온도가 낮은 강판에서도 종래의 일반적인 판두께와 판폭 및 온도의 강판의 경우와 동등한 절단 하중으로 절단할 수 있다. 특히, 판두께가 50 ∼ 100 ㎜ 로 크고, 판폭이 1200 ∼ 2100 ㎜ 로 크고, 또한 온도가 800 ∼ 1050 ℃ 로 낮은 강판이어도, 크롭 절단기의 증강 등의 큰 설비 개조를 하지 않고 절단할 수 있다. 또한, 강판의 반송 방향 최선단 및 반송 방향 최후단을 마무리 압연기로의 진입 방향에 대해 수직으로 정렬할 수 있고, 또 사면 냉각에 의한 온도 저하 부분을 제거할 수 있기 때문에 마무리 압연기에서의 통판의 안정성을 확보할 수 있다.

또, 크롭 절단기의 칼날이 강판의 절단 불능 위치에 접촉하지 않게, 피쉬테일 길이를 길게 만들도록 하였으므로, 목표 절단 위치와 실제로 크롭 절단기의 칼날이 강판에 접촉하는 위치에 오차가 생겼을 경우에도, 항상 크롭 절단기의 절단 하중 상한값을 초과하지 않고 피쉬테일 형상의 오목부 바닥과 볼록부 선단의 중간 부분을 절단하는 것이 가능해진다.

또한, 크롭 절단기의 칼날이 강판의 절단 불능 위치에 접촉하지 않게, 또, 절단시에 실패하지 않게 목표 절단 위치를 정했으므로, 항상 크롭 절단기의 절단 하중 상한값을 초과하지 않고, 또, 실패하지 않고, 안정적으로 피쉬테일 형상의 오목부 바닥과 볼록부 선단의 중간 부분을 절단하는 것이 가능해진다.

본 발명에 의하면, 판두께가 크고, 판폭도 크고, 또한 온도가 낮은 강판이어도, 크롭 절단기의 능력 부족에 의해 절단할 수 없는 것을 미연에 방지할 수 있다. 또, 크롭 절단기의 증강 등의 큰 설비 개조를 실시하지 않고, 강판을 안정적으로 절단할 수 있다.

도 1 은, 강판의 반송 방향 선단부 및 반송 방향 후단부에 형성되는 크롭부의 평면 형상을 나타내는 모식도이다.
도 2 는, 크롭의 절단 위치를 나타내는 모식도이다.
도 3 은, 절단 불능 위치의 영역을 나타내는 모식도이다.
도 4 는, 목표 절단 위치와 실제로 절단기의 칼날이 강판에 접촉하는 위치의 오차를 나타내는 모식도이다.
도 5 는, 목표 절단 위치의 설정 범위를 나타내는 모식도이다.
도 6 은, 목표 절단 위치와 실제로 절단기의 칼날이 강판에 접촉하는 위치의 오차를 나타내는 모식도이다.
도 7 은, 목표 절단 위치의 설정 범위를 나타내는 모식도이다.
도 8 은, 본 발명의 강판 절단 위치 설정 장치, 강판 절단 위치 설정 방법, 및 강판 제조 방법이 적용된 열간 압연 설비의 일 실시형태를 나타내는 개략 구성도이다.
도 9 는, 강판의 반송 방향 선단부 또는 반송 방향 후단부에 형성되는 크롭부의 설명도이다.
도 10 은, 피쉬테일 형상의 크롭부에 있어서의 강판 반송 방향으로의 온도 분포의 설명도이다.
도 11 은, 피쉬테일 형상의 크롭부의 설명도이다.
도 12 는, 도 8 의 연산 처리 장치에서 실시되는 연산 처리의 플로우 차트이다.
도 13 은, 도 12 의 연산 처리의 작용의 설명도이다.
도 14 는, 도 12 의 연산 처리의 효과의 설명도이다.

이하에 나타내는 실시형태는 본 발명의 기술적 사상을 구체화하기 위한 장치나 방법을 예시하는 것으로서, 본 발명의 기술적 사상은, 구성 부품의 재질, 형상, 구조, 배치 등을 하기의 것에 특정하는 것은 아니다. 본 발명의 기술적 사상은, 특허청구의 범위에 기재된 청구항이 규정하는 기술적 범위 내에 있어서, 여러 가지 변경을 가할 수 있다.

이하, 본 발명의 일 실시형태에 대해 설명한다.

열연 강판의 제조 공정은, 슬래브로부터 강대 (鋼帶) 를 제조하는 공정이며, 공정순으로, 가열 공정, 조 압연 공정, 마무리 압연 공정, 냉각 공정, 권취 공정으로 대별된다. 이하, 가열 공정측을 상류측, 권취 공정측을 하류측으로 하여 설명한다.

가열 공정에서는, 슬래브가 가열로에서 1100 ∼ 1300 ℃ 까지 가열되고, 그 후에 계속되는 공정에 반송하기 위한 테이블의 위에 추출된다.

조 압연 공정에서는, 반송되어 온 슬래브에, 각각 적어도 1 쌍의 롤을 구비한 폭 압연기와 조 압연기에 의해, 폭 압연과 수평 압연이 실시된다. 폭 압연기는, 조 압연기의 상류측과 하류측, 또는 상류측이나 하류측 중 어느 일방에 구비되어 있다. 폭 압연 및 수평 압연은, 하류 공정측을 향하여 전진 방향으로 실시되는 경우와, 상류 공정측을 향하여 후진하여 실시되는 경우가 있다. 또한 조 압연 공정에서는, 폭 압연 및 수평 압연이 전진만으로 실시되는 경우, 또는 전진과 후진이 적어도 2 회 이상 반복되는 경우가 있다. 조 압연 공정에서는, 이상의 조작에 의해, 슬래브를 소정의 판폭, 판두께의 시트 바로 한다.

또, 조 압연 공정에서는, 조 압연기보다 상류측에, 슬래브를 폭 방향으로 악화시키기 위한 사이징 프레스가 설치되어 있는 경우가 있다. 이 사이징 프레스는, 슬래브의 폭 압하 효율이 폭 압연기보다 양호하기 때문에, 슬래브의 폭을 크게 감소시키는 경우에 사용된다.

마무리 압연 공정에서는, 상하 1 쌍의 롤을 구비한 수평 압연기를 적어도 1 기 (機) 이상 구비하고 있는 마무리 압연기를 사용하여 상기 시트 바에 수평 압연이 실시된다. 이 때의 수평 압연은 일방향으로 실시된다.

냉각 공정은, 반송되고 있는 마무리 압연 후의 강판에 상하에서 물을 분사하여 냉각시키는 공정이다.

권취 공정이란, 냉각된 강판을 코일러에 의해 권취 원주상으로 하는 공정이다.

시트 바란 조 압연 공정 종료 후, 마무리 압연 전의 강판을 말한다. 시트 바의 반송 방향 선단부와 후단부는, 조 압연 공정에 있어서의 수평 압연, 폭 압연, 사이징 프레스에 의한 폭 압하에 의해 여러 가지 형태로 변형되어 크롭부를 형성한다. 예를 들어, 도 1 의 (b) 에 나타내는 바와 같이, 판폭 단부보다 판폭 중앙부가 압연 방향으로 길게 뻗은 텅 형상의 크롭부가 있다. 또, 도 1 의 (a) 에 나타내는 바와 같은 판폭 중앙부보다 판폭 단부가 압연 방향으로 길게 뻗은 피쉬테일 형상의 크롭부가 있다. 또한, 좌우로 비대칭인 경우도 있으며, 도 1 의 (c) 에 나타내는 바와 같은 좌우 비대칭인 텅 형상, 도 1 의 (d) 에 나타내는 바와 같은 좌우 비대칭인 피쉬테일 형상도 있다.

시트 바의 반송 방향 선단부 및 후단부의 크롭부의 형상은, 조 압연 공정에 있어서, 폭 압연기에서의 폭 압연량, 수평 조 압연기에서의 압연량, 조 압연 공정에 있어서의 패스수, 사이징 프레스에 의한 폭 압하량을 조정함으로써 원하는 형상으로 할 수 있다. 본 발명에서는, 크롭부의 절단폭을 작게 하기 위해서 시트 바의 반송 방향 선단부 및 후단부의 크롭부의 형상을 도 1 의 (a) 에 나타내는 바와 같은 피쉬테일 형상으로 한다.

폭 압연기에 의한 폭 압연, 및 사이징 프레스에 의한 폭 압하는, 조 압연에 의한 수평 압연 전에 판폭 단부에 변형을 부여하는 가공이다. 그 때문에, 시트 바의 반송 방향 선단부 및 후단부를 피쉬테일 형상으로 하기 위해서는, 조 압연 공정에 폭 압연기가 적어도 1 기, 혹은 사이징 프레스가 적어도 1 기, 혹은 폭 압연기와 사이징 프레스의 양방이 각각 적어도 1 기 이상 설치되어 있을 필요가 있다.

크롭 절단기의 절단 방식은 일반적으로 길로틴식, 크랭크식, 드럼식의 3 종류로 대별되지만, 시트 바의 반송 방향 선단부 및 후단부의 크롭부를 폭 방향으로 절단하는 것이 가능하면, 어떠한 절단 방식이어도 된다.

크롭 절단기에 가해지는 절단 하중은, 절단시에 크롭 절단기의 칼날이 접촉하는 부분의 판두께의 영향을 받는다. 이 판두께를 절단 두께라고 부른다. 일반적으로, 시트 바의 판두께는 압연 방향에서 일정하기 때문에, 절단 두께는 시트 바의 정상부의 판두께와 동등한 것으로 생각해도 된다. 실제의 조업에 있어서는, 크롭 절단기의 칼날이 접촉하는 부분의 판두께 혹은 정상부의 판두께를 엄밀하게 측정하는 것은 곤란하므로, 측정 기기에 의해 측정한 시트 바의 판두께, 혹은 조 압연의 스케줄에 의해 설정되어 있는 시트 바의 판두께를 절단 두께로 해도 된다. 절단 두께가 50 ㎜ 이상인 시트 바의 경우에는, 그 시트 바에 형성되어 있는 크롭부의 피쉬테일 형상의 오목부 바닥과 볼록부 선단의 중간 부분을 절단함으로써 절단 하중을 저감시킨다. 여기서, 중간 부분이란, 피쉬테일 형상의 오목부 바닥과 볼록부 선단 사이의 영역에 있는 위치의 부분을 말한다.

또, 크롭 절단기에 가하는 절단 하중은, 절단시에 크롭 절단기의 칼날이 시트 바에 접촉하는 부분의 전체 길이에도 영향을 받는다. 이 전체 길이를 절단폭이라고 부른다. 일반적으로, 시트 바의 판폭은 반송 방향 선단부와 후단부의 비정상부 이외이면 압연 방향으로 일정하기 때문에, 최대 절단폭은 시트 바의 정상부의 판폭과 동일해진다. 그러나, 본 발명 방법의 경우, 비정상부의 폭을 절단하기 때문에, 그 절단폭은 정상부의 판폭에 비해 대폭 작아진다. 실제의 조업에 있어서는, 크롭 절단기의 칼날이 접촉하는 부분의 전체 길이, 혹은 정상부의 판폭을 엄밀하게 측정하는 것은 곤란하므로, 측정 기기에 의해 측정한 시트 바폭, 혹은 조 압연의 스케줄에 의해 설정되어 있는 시트 바폭을 최대 절단폭으로 해도 된다. 이 최대 절단폭이 1200 ㎜ 이상인 시트 바의 경우에는, 그 시트 바에 형성되어 있는 크롭부의 피쉬테일 형상의 오목부 바닥과 볼록부 선단의 중간 부분을 절단함으로써 절단 하중을 저감시킨다.

또한, 크롭 절단기에 가해지는 절단 하중은, 절단시에 크롭 절단기의 칼날이 접촉할 때의 접촉부의 시트 바의 온도의 영향을 받는다. 이 온도를 절단 온도라고 부른다. 실제의 조업에 있어서는, 크롭 절단기의 칼날이 접촉할 때의 접촉부의 시트 바의 온도를 측정하는 것은 곤란하므로, 측정 기기에 의해 측정한 시트 바의 표면 온도, 혹은 조 압연의 스케줄에 의해 설정되어 있는 시트 바의 설정 온도를 절단 온도로 해도 된다. 이 절단 온도가 1050 ℃ 이하인 경우에는, 그 시트 바에 형성되어 있는 크롭부의 피쉬테일 형상의 오목부 바닥과 볼록부 선단의 중간 부분을 절단함으로써, 절단 하중을 저감시킨다.

또, 크롭 절단기로 시트 바의 절단을 실시하는 경우, 목표 절단 위치와 실제로 절단기의 칼날이 접촉하는 위치 사이에는 오차가 생기고, 그 오차는, 강판의 트래킹의 정밀도에 의존하고 있으며 최대 ±90 ㎜ 이다. 그래서, 시트 바에 형성되어 있는 크롭부의 피쉬테일 형상의 오목부 바닥과 볼록부 선단의 중간 부분을 확실하게 절단하기 위해, 상기 피쉬테일 형상의 오목부 바닥에서 볼록부 선단까지의 길이를 200 ㎜ 이상으로 하고, 제품 수율의 관점에서, 상기 길이의 상한을 300 ㎜ 로 한다.

시트 바의 반송 방향 선단부 및 후단부에 형성되는 크롭부의 피쉬테일 형상의 오목부 바닥에서 볼록부 선단까지의 길이를 200 ㎜ 이상으로 하기 위해서는, 사이징 프레스의 폭 압하 프레스량 및 폭 압연기의 폭 압연량을 종래의 조건으로부터 변경해야 한다. 종래의 조업에 있어서는, 시트 바의 반송 방향 선단부 및 후단부의 크롭부를 절단하는 위치를 시트 바의 정상 변형부로 하여, 시트 바의 전체폭을 절단하고 있었다. 그 때문에, 크롭 길이를 짧게 하여 절단량을 줄임으로써 수율의 향상을 실시하고 있었다. 요컨대, 사이징 프레스의 폭 압하 프레스량 및 폭 압연기의 폭 압연량은 시트 바의 반송 방향 선단부 및 후단부에 형성되는 크롭부의 피쉬테일 형상의 오목부 바닥에서 볼록부 선단까지의 길이가 짧아지도록 설정되어 있었다. 한편, 시트 바의 반송 방향 선단부 및 후단부에 형성되어 있는 크롭부의 피쉬테일 형상의 오목부 바닥과 볼록부 선단의 중간 부분을 절단하기 위해서는, 상기 피쉬테일 형상의 오목부 바닥에서 볼록부 선단까지의 길이를 길게 할 필요가 있어, 종래의 사이징 프레스 및 폭 압연의 조건을 변경할 필요가 있다.

사이징 프레스를 사용하여 시트 바의 반송 방향 선단부 및 후단부에 형성되는 크롭부의 피쉬테일 형상의 오목부 바닥에서 볼록부 선단까지의 길이를 길게 하기 위해서는, 폭 압하 프레스량을 200 ㎜ 정도로 하는 것이 바람직하다. 폭 압하 프레스량이 200 ㎜ 이하일 때에는, 폭 압하에 의해 슬래브의 폭 단부만이 변형되어 폭 단부의 두께가 두꺼워지므로, 폭 압하 프레스량의 증가와 함께 그 후의 조 압연에서 수평 압연된 시트 바의 반송 방향 선단부 및 후단부에 형성되는 크롭부의 피쉬테일 형상의 오목부 바닥에서 볼록부 선단까지의 길이가 길어진다. 한편, 폭 압하 프레스량이 200 ㎜ 이상일 때에는, 폭 압하에 의해 슬래브 폭 중앙부까지 변형되기 때문에, 슬래브 폭 중앙부의 두께가 두꺼워진다. 이 슬래브 폭 중앙의 증후부 (增厚部) 가 폭 압하 프레스 후의 조 압연기에 의한 수평 압연에 의해 압연 방향으로 길게 늘어지기 때문에 시트 바의 반송 방향 선단부 및 후단부에 형성되는 크롭부의 피쉬테일 형상의 오목부 바닥에서 볼록부 선단까지의 길이는 짧아진다. 이상을 정리하면, 시트 바의 반송 방향 선단부 및 후단부에 형성되는 크롭부의 피쉬테일 형상의 오목부 바닥에서 볼록부 선단까지의 길이는, 폭 압하 프레스량이 200 ㎜ 가 될 때에 최대의 길이가 되는 것을 알 수 있다.

폭 압연기를 사용하여 시트 바의 반송 방향 선단부 및 후단부에 형성되는 크롭부의 피쉬테일 형상의 오목부 바닥에서 볼록부 선단까지의 길이를 길게 하기 위해서는, 각 패스의 폭 압연량을 가능한 한 크게 하는 것이 바람직하다. 폭 압연에서는 피압연재 (슬래브) 의 폭 단부만이 변형을 하기 때문에, 폭 압연량을 크게 하면 조 압연기에 의해 실시하는 수평 압연 전의 슬래브의 폭 단부의 두께만이 두꺼워진다. 그 결과, 시트 바의 반송 방향 선단부 및 후단부에 형성되는 크롭부의 피쉬테일 형상의 오목부 바닥에서 볼록부 선단까지의 길이가 길어진다. 종래의 재료에서는, 사이징 프레스 후의 판폭과 조 압연 종료 후의 시트 바의 판폭의 차가 20 ㎜ 이하가 되도록 폭 압연을 실시하고 있었다. 그러나, 시트 바의 반송 방향 선단부 및 후단부에 형성되는 크롭부의 피쉬테일 형상의 오목부 바닥과 볼록부 선단의 중간 부분을 확실하게 절단하기 위해서는, 상기 피쉬테일 형상의 오목부 바닥에서 볼록부 선단까지의 길이를 길게 할 필요가 있어, 사이징 프레스 후의 판폭과 조 압연 종료 후의 시트 바의 판폭의 차를 20 ㎜ 이상으로 설정하여 폭 압연을 실시해야 한다.

이상과 같이, 시트 바의 반송 방향 선단부 및 후단부에 형성되는 크롭부의 피쉬테일 형상의 오목부 바닥에서 볼록부 선단까지의 길이를 길게 하기 위한 방법은, 사이징 프레스를 사용하는 방법과, 폭 압연기를 사용하는 방법이 있고, 이들 2 가지 방법 혹은 어느 것을 사용하여 상기 피쉬테일 형상의 오목부 바닥에서 볼록부 선단까지의 길이가 200 ㎜ 이상이 되도록 만든다.

시트 바의 반송 방향 선단부 및 후단부에 형성된 피쉬테일 형상의 크롭부를 절단하는 경우, 그 시트 바의 판폭, 판두께, 절단 온도에 따라서는, 상기 피쉬테일 형상의 오목부 바닥과 볼록부 선단의 중간 부분을 절단했음에도 불구하고 크롭 절단기의 절단 하중 상한값을 초과하는 하중이 발생하는 경우가 있다. 도 2 를 보면 알 수 있는 바와 같이, 피쉬테일 형상의 크롭부를 절단하는 경우, 절단 위치에 따라 절단폭이 변화한다. 요컨대, 피쉬테일 형상의 오목부 바닥과 볼록부 선단의 중간 부분을 절단했을 경우에도, 절단 위치에 따라 절단폭이 상이하므로 절단 하중이 변화한다. 절단폭이 길면 절단 하중은 크고, 절단폭이 짧으면 절단 하중은 작기 때문에, 피쉬테일 형상의 오목부 바닥에 가까울수록 절단 하중이 커진다. 요컨대, 절단 위치에 따라서는, 피쉬테일 형상의 오목부 바닥과 볼록부 선단의 중간 부분을 절단하고 있음에도 불구하고, 절단 하중이 크롭 절단기의 절단 하중 상한값을 초과하는 절단 위치가 존재하는 경우가 있다. 절단 하중이 크롭 절단기의 절단 하중 상한값을 초과하는 절단 위치를 절단 불능 위치로 정의한다. 절단 불능 위치는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 시트 바의 정상 변형부로부터 크롭부의 피쉬테일 형상의 볼록부 선단을 향해 그 피쉬테일 형상의 오목부 바닥을 약간 초과한 오목부 바닥과 볼록부 선단의 중간 부분에도 존재하고 있고, 상기 피쉬테일 형상의 오목부 바닥에서 볼록부 선단을 향하여 20 ㎜ 이내의 영역 내의 위치로 되어 있다.

크롭 절단기로 시트 바의 절단을 실시하는 경우, 시트 바의 목표 절단 위치와 실제로 상기 크롭 절단기의 칼날이 시트 바에 접촉하는 위치 사이에는 오차가 생긴다. 그 오차는, 시트 바의 트래킹의 정밀도에 의존하고 있으며 최대 ±90 ㎜ 이다. 목표 절단 위치를 피쉬테일 형상의 오목부 바닥에서 볼록부 선단을 향하여 110 ㎜ 보다 앞의 위치로 한 경우에는, 도 4 의 (a) 에 나타내는 바와 같이, 실제로 크롭 절단기의 칼날이 시트 바에 접촉하는 위치가 목표 절단 위치로부터 상기 오목부 바닥측으로 90 ㎜ 어긋났을 때, 상기 크롭 절단기의 칼날이 상기 피쉬테일 형상의 절단 불능 위치에 접촉해 버릴 가능성이 있다. 이 때문에, 목표 절단 위치는, 피쉬테일 형상의 상기 오목부 바닥에서 볼록부 선단을 향해 110 ㎜ 의 위치에서 볼록부 선단측의 위치에 설정되는 것이 바람직하다.

또, 목표 절단 위치와 피쉬테일 형상의 볼록부 선단의 거리가 도 4 의 (b) 에 나타내는 바와 같이 90 ㎜ 이하인 경우에는, 실제로 크롭 절단기의 칼날이 시트 바에 접촉하는 위치가 목표 절단 위치로부터 상기 볼록부 선단측으로 90 ㎜ 어긋났을 때, 실패해 버릴 가능성이 있다. 이 때문에, 목표 절단 위치는, 상기 피쉬테일 형상의 볼록부 선단으로부터 오목부 바닥 방향을 향해 90 ㎜ 의 위치에서 오목부 바닥측의 위치에 설정되는 것이 바람직하다.

이상으로부터, 시트 바에 형성되어 있는 크롭부의 피쉬테일 형상의 오목부 바닥과 볼록부 선단의 중간 부분을 절단할 때, 크롭 절단기의 절단 하중 상한값을 초과하지 않고, 또한 실패하지 않고 절단을 실시하기 위해서는, 목표 절단 위치를 상기 피쉬테일 형상의 상기 오목부 바닥에서 볼록부 선단 방향을 향해 110 ㎜ 의 위치와 상기 볼록부 선단으로부터 오목부 바닥 방향을 향해 90 ㎜ 의 위치 사이에 설정하는 것이 바람직하다. 도 5 에 목표 절단 위치를 설정하는 피쉬테일 형상의 오목부 바닥과 볼록부 선단의 중간 부분의 바람직한 범위를 나타낸다. 이상과 같이 목표 절단 위치를 설정하면, 목표 절단 위치와 실제로 크롭 절단기의 칼날이 시트 바에 접촉하는 위치의 오차가 ±90 ㎜ 있는 경우에도 크롭 절단기의 절단 하중 상한값을 초과하지 않고, 또한 실패하지 않고 절단을 실시할 수 있다.

조 압연 공정 후의 시트 바의 반송 방향 선단부와 후단부에 형성된 크롭부의 피쉬테일의 형상은, 크롭 절단기 전에 구비된 형상계에 의해 측정한다. 상기 피쉬테일 형상의 오목부 바닥에서 볼록부 선단까지의 길이는 상기 형상계에 의해 확인을 실시한다.

또, 상기의 형상계에 따르지 않고도 피쉬테일의 형상이 판단 가능하면, 오퍼레이터에 의한 육안이나 혹은 그 밖의 수단을 사용해도 된다.

라인 파이프 소재용 열연 강판을 제조하기 위한 시트 바 (판두께 : 60 ㎜, 판폭 : 1500 ㎜, 마무리 압연기 입측 온도 : 900 ℃) 에 대해, 조 압연 공정의 제조 조건을 바꿔 여러 가지 피쉬테일 형상의 크롭부를 갖는 시트 바로 하고, 그 시트 바의 반송 방향 선단부 및 후단부의 피쉬테일 형상의 크롭부를 크롭 절단기로 절단했을 때의 절단 하중을 계측하였다. 그 크롭 절단기의 피로 한계 하중이 6.47 MN 이므로, 6.47 MN 이상의 절단 하중이 가해지는 경우에는, 절단 불가로 하여 판단을 실시하였다. 절단폭이 시트 바의 전체폭이 되는 시트 바의 정상 변형부를 절단했을 경우와, 피쉬테일부를 절단했을 경우의 절단 하중의 차를 확인하기 위해서, 시트 바의 정상 변형부를 절단했을 경우 (No.1 ∼ 4) 의 절단 하중을 표 1 에 나타낸다. 모두 6.47 MN 을 초과하고 있으며, 상기 크롭 절단기의 피로 한계 하중을 초과하고 있다. 표 2 에는 피쉬테일 형상의 크롭부를 겨냥하여 절단을 실시했을 경우 (No.5 ∼ 20) 의 절단 하중을 나타낸다. 시트 바의 반송 방향 선단부의 크롭부의 피쉬테일 형상의 오목부 바닥에서 볼록부 선단까지의 길이가 100 ㎜ 가 되도록 조 압연 공정의 사이징 프레스와 폭 압연의 조건을 설정한 것이 No.5 ∼ 8, 상기 길이가 150 ㎜ 가 되도록 설정한 것이 No.9 ∼ 12, 상기 길이가 200 ㎜ 가 되도록 설정한 것이 No.13 ∼ 16, 상기 길이가 250 ㎜ 가 되도록 설정한 것이 No.17 ∼ 30 이다. 표 2 로부터, 피쉬테일 형상의 오목부 바닥에서 볼록부 선단까지의 길이가 200 ㎜ 보다 짧은 경우에는 절단 하중이 6.47 MN 을 초과하는 경우가 있다. 한편, 본 발명예인 피쉬테일 형상의 오목부 바닥에서 볼록부 선단까지의 길이가 200 ㎜ 보다 긴 경우에는, 모두 6.47 MN 을 밑돌고 있어, 상기 크롭 절단기로 절단 가능한 것을 알 수 있다. 또, 피쉬테일 형상의 오목부 바닥과 볼록부 선단의 중간 부분을 절단한 시트 바 모두에 있어서, 마무리 압연시의 통판의 트러블인 사행, 물림 불량, 압착, 휨은 발생하지 않아, 본 발명에 의한 크롭의 절단 방법으로 마무리 압연기로의 통판을 안정화시킬 수 있는 것을 확인하였다.

이하, 본 발명의 상이한 실시형태에 대해 설명한다.

크롭 절단기로 시트 바의 절단을 실시하는 경우, 목표 절단 위치와 실제로 크롭 절단기의 칼날이 접촉하는 위치 사이에는 오차가 생기고, 그 최대 오차 (X) (㎜) 는, 강판의 트래킹의 정밀도에 의존하고 있으며, 통상적으로 0 ∼ 90 ㎜ 이다. 그래서, 시트 바의 반송 방향 선단부에 형성되어 있는 크롭부의 피쉬테일 형상의 오목부 바닥과 볼록부 선단의 중간 부분을 확실하게 절단하기 위해서, 상기 피쉬테일 형상의 오목부 바닥에서 볼록부 선단까지의 최단 길이 (L) (㎜) 를 (2X + 30) ㎜ 이상으로 하고, 제품 수율의 관점에서, 상기 최단 길이 (L) 의 상한을 300 ㎜ 로 한다. 즉, 상기 피쉬테일 형상의 오목부 바닥에서 볼록부 선단까지의 최단 길이 (L) (㎜) 가 하기 식 (1) 을 만족시키도록 성형한다.

(2X + 30) ≤ L ≤ 300 (1)

여기서, X : 크롭 절단기의 절단 위치의 최대 오차 (㎜)

0 ≤ X ≤ 90

상기 최단 길이 (L) 가 (2X + 30) ㎜ 미만에서는, 상기 피쉬테일 형상의 오목부 바닥과 볼록부 선단의 중간 부분을 목표 절단 위치로서 절단했을 때, 실패나 크롭 절단기의 절단 하중 상한값을 초과하는 하중이 되는 경우가 발생한다.

또한, 상기 시트 바의 반송 방향 선단부의 크롭부에 더하여 반송 방향 후단부의 크롭부도 절단하는 경우에는, 상기 시트 바의 반송 방향 후단부에 형성되는 크롭부의 형상을 상기 식 (1) 을 만족시키는 피쉬테일 형상으로 성형하고, 그 피쉬테일 형상의 오목부 바닥과 볼록부 선단의 중간 부분을 목표 절단 위치로서 절단하는 것이 바람직하다.

시트 바의 반송 방향 선단부 및 후단부에 형성되는 크롭부의 피쉬테일의 형상은, 조 압연 공정에 있어서, 폭 압연기에서의 폭 압연량, 수평 조 압연기에서의 압연량, 조 압연 공정에 있어서의 패스수, 사이징 프레스에 의한 폭 압하량을 제어함으로써 원하는 형상으로 할 수 있다.

또, 시트 바의 반송 방향 선단부 및 후단부에 형성된 피쉬테일 형상의 크롭부를 절단하는 경우, 그 시트 바의 판폭, 판두께, 절단 온도에 따라서는, 상기 피쉬테일 형상의 오목부 바닥과 볼록부 선단의 중간 부분을 절단했음에도 불구하고 크롭 절단기의 절단 하중 상한값을 초과하는 하중이 발생하는 경우가 있다. 도 2 를 보면 알 수 있는 바와 같이, 피쉬테일 형상의 크롭부를 절단하는 경우, 절단 위치에 따라 절단폭이 변화한다. 요컨대, 피쉬테일 형상의 오목부 바닥과 볼록부 선단의 중간 부분을 절단했을 경우에도, 절단 위치에 따라 절단폭이 상이하므로 절단 하중이 변화한다. 절단폭이 길면 절단 하중은 크고, 절단폭이 짧으면 절단 하중은 작기 때문에, 피쉬테일 형상의 오목부 바닥에 가까울수록 절단 하중이 커진다. 요컨대, 절단 위치에 따라서는, 피쉬테일 형상의 오목부 바닥과 볼록부 선단의 중간 부분을 절단하고 있음에도 불구하고, 절단 하중이 크롭 절단기의 절단 하중 상한값을 초과하는 절단 위치가 존재하는 경우가 있다. 절단 하중이 크롭 절단기의 절단 하중 상한값을 초과하는 절단 위치를 절단 불능 위치로 정의한다. 절단 불능 위치는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 시트 바의 정상 변형부로부터 크롭부의 피쉬테일 형상의 볼록부 선단을 향해 그 피쉬테일 형상의 오목부 바닥을 약간 초과한 오목부 바닥과 볼록부 선단의 중간 부분에도 존재하고 있고, 상기 피쉬테일 형상의 오목부 바닥에서 볼록부 선단을 향해 20 ㎜ 이내의 영역 내의 위치로 되어 있다.

전술한 바와 같이, 크롭 절단기로 시트 바의 절단을 실시하는 경우, 시트 바의 목표 절단 위치와 실제로 상기 크롭 절단기의 칼날이 시트 바에 접촉하는 위치 사이에는 오차가 생기고, 그 최대 오차 (X) 는, 시트 바의 트래킹 정밀도에 의존하고 있으며 통상적으로 0 ∼ 90 ㎜ 이다. 목표 절단 위치를 피쉬테일 형상의 오목부 바닥에서 볼록부 선단을 향하여 (X + 20) 보다 앞의 위치로 한 경우에는, 도 6 의 (a) 에 나타내는 바와 같이, 실제로 크롭 절단기의 칼날이 시트 바에 접촉하는 위치가 목표 절단 위치로부터 상기 오목부 바닥측으로 X (㎜) 어긋났을 때, 상기 크롭 절단기의 칼날이 상기 피쉬테일 형상의 크롭부의 절단 불능 위치에 접촉해 버릴 가능성이 있다. 이 때문에, 목표 절단 위치는, 피쉬테일 형상의 상기 오목부 바닥에서 볼록부 선단 방향을 향해 (X + 20) ㎜ 의 위치에서 볼록부 선단측의 위치에 설정되는 것이 바람직하다.

또, 목표 절단 위치와 피쉬테일 형상의 볼록부 선단의 거리가 도 6 의 (b) 에 나타내는 바와 같이 X (㎜) 이하인 경우에는, 실제로 크롭 절단기의 칼날이 시트 바에 접촉하는 위치가 목표 절단 위치로부터 상기 볼록부 선단측으로 X (㎜) 어긋났을 때, 실패해 버릴 가능성이 있다. 이 때문에, 실패 방지의 마진을 5 ㎜ 로 하고, 목표 절단 위치는, 상기 피쉬테일 형상의 볼록부 선단으로부터 오목부 바닥 방향을 향해 (X + 5) ㎜ 의 위치에서 오목부 바닥측의 위치에 설정되는 것이 바람직하다.

이상으로부터, 시트 바에 형성되어 있는 크롭부의 피쉬테일 형상의 오목부 바닥과 볼록부 선단의 중간 부분을 절단할 때, 크롭 절단기의 절단 하중 상한값을 초과하지 않고, 또한 실패하지 않고 절단을 실시하기 위해서는, 목표 절단 위치를 상기 피쉬테일 형상의 상기 오목부 바닥에서 볼록부 선단 방향을 향해 (X + 20) ㎜ 의 위치와 상기 볼록부 선단으로부터 오목부 바닥 방향을 향해 (X + 5) ㎜ 의 위치 사이에 설정하는 것이 바람직하다. 도 7 에 목표 절단 위치를 설정하는 피쉬테일 형상의 오목부 바닥과 볼록부 선단의 중간 부분의 바람직한 범위를 나타낸다. 이상과 같이 목표 절단 위치를 설정하면, 목표 절단 위치와 실제로 크롭 절단기의 칼날이 시트 바에 접촉하는 위치의 오차가 최대 오차 (X) (㎜) 가 되었을 경우에도 크롭 절단기의 절단 하중 상한값을 초과하지 않고, 또한 실패하지 않고 절단을 실시할 수 있다.

또한, 시트 바의 반송 방향 선단부 및 후단부에 형성되는 크롭부의 형상을 상기 식 (1) 을 만족시키는 피쉬테일 형상으로 성형하기 위해서는, 폭 압연기의 폭 압연량 및 사이징 프레스의 폭 압하량을 종래의 조건으로부터 변경해야 한다. 종래의 조업에 있어서는, 시트 바의 반송 방향 선단부 및 후단부의 크롭부를 절단하는 위치를 시트 바의 정상 변형부로 하여, 시트 바의 전체폭을 절단하고 있었다. 그 때문에, 크롭 길이를 짧게 하여 절단량을 줄임으로써 수율의 향상을 실시하고 있었다. 요컨대, 폭 압연기의 폭 압연량 및 사이징 프레스의 폭 압하량은 시트 바의 반송 방향 선단부 및 후단부에 형성되는 크롭부의 피쉬테일 형상의 오목부 바닥에서 볼록부 선단까지의 길이가 짧아지도록 설정되어 있었다. 한편, 시트 바의 반송 방향 선단부 및 후단부에 형성되어 있는 크롭부의 피쉬테일 형상의 오목부 바닥과 볼록부 선단의 중간 부분을 절단하기 위해서는, 상기 피쉬테일 형상의 오목부 바닥에서 볼록부 선단까지의 길이를 길게 할 필요가 있어, 종래의 폭 압연 및 사이징 프레스의 조건을 변경할 필요가 있다.

수평 조 압연기에서의 수평 압연의 각 패스에 있어서, 수평 조 압연기 출측 (出側) 의 피압연재의 반송 방향 선단부 및 후단부의 형상은, 피압연재의 폭 방향 각 부위가 수평 압연에 의한 압하율에 거의 비례하여 압연 방향으로 신장한 형상과, 수평 압연에 의한 폭 확대에 의해 발생하는 폭 단부의 한쪽이 떨어져 나간 형상이 복합된 형상이 된다. 본 발명이 대상으로 하는 두께 220 ∼ 300 ㎜, 폭 1200 ∼ 2100 ㎜ 의 슬래브를 판두께 50 ∼ 100 ㎜, 판폭 1200 ∼ 2100 ㎜ 의 시트 바로 하는 조 압연 공정에 있어서는, 피압연재의 폭 방향 각 부위가 수평 압연에 의한 압하율에 거의 비례하여 압연 방향으로 신장한 형상을 근사적으로 시트 바의 반송 방향 선단부 및 후단부의 형상으로 할 수 있다. 또, 시트 바의 반송 방향 선단부 및 후단부에 형성되는 크롭부의 피쉬테일 형상의 길이는 수평 조 압연기에 의한 수평 압연의 누적 압하량에 따라서도 변화하지만, 본 발명이 대상으로 하는 그 누적 압하량은 55 ∼ 83 ％ 이기 때문에, 이하에 설명하는 방법은, 상기 누적 압하량에 의한 피쉬테일 길이의 변화량을 흡수할 수 있는 것으로 한다.

폭 압연기를 사용하여 시트 바의 반송 방향 선단부 및 후단부에 형성되는 크롭부의 피쉬테일 형상의 오목부 바닥에서 볼록부 선단까지의 길이를 길게 하기 위해서는, 각 패스의 폭 압연량을 크게 한다. 폭 압연에서는 피압연재 (슬래브) 의 폭 단부만이 변형을 하기 때문에, 폭 압연량을 크게 하면 수평 조 압연기에 의해 실시하는 수평 압연 전의 슬래브의 폭 단부의 두께만이 두꺼워진다. 그 결과, 시트 바의 반송 방향 선단부 및 후단부에 형성되는 크롭부의 피쉬테일 형상의 오목부 바닥에서 볼록부 선단까지의 길이가 길어진다. 종래의 조 압연 공정에서는, 폭 압연기 입측의 판폭과 수평 압연 종료 후의 시트 바의 판폭의 차가 10 ㎜ 이하가 되도록 폭 압연을 실시하고 있었다. 그러나, 시트 바의 반송 방향 선단부 및 후단부에 형성되는 크롭부의 피쉬테일 형상의 오목부 바닥과 볼록부 선단의 중간 부분을 확실하게 절단하기 위해서는, 상기 피쉬테일 형상의 오목부 바닥에서 볼록부 선단까지의 최단 길이 (L) (㎜) 를 (2X + 30) ㎜ 이상으로 할 필요가 있다. 그러기 위해서는, 폭 압연기에 의한 폭 압연량 (W_R) 을 30 ㎜ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 또, 피쉬테일 형상의 길이를 300 ㎜ 이하로 하기 위해서는, 폭 압연량 (W_R) 을 50 ㎜ 이하로 하는 것이 바람직하다.

또, 상기 피쉬테일 형상의 오목부 바닥에서 볼록부 선단까지의 최단 길이 (L) 를 (2X + 30) ㎜ 이상 300 ㎜ 이하로 하기 위해서는, 폭 압연기에 의한 폭 압연 전에 사이징 프레스에 의한 폭 압하를 실시하는 것이 바람직하다.

사이징 프레스를 사용하여 시트 바의 반송 방향 선단부 및 후단부에 형성되는 크롭부의 피쉬테일 형상의 오목부 바닥에서 볼록부 선단까지의 길이를 제어하기 위해서는, 폭 압하량 (W_P) 을 150 ㎜ ∼ 250 ㎜ 로 하는 것이 바람직하다. 폭 압하량이 150 ㎜ 미만일 때에는, 폭 압하에 의해 슬래브의 폭 단부만이 변형되어 폭 단부의 두께가 두꺼워지므로, 폭 압하량의 증가와 함께 그 후의 수평 조 압연으로 수평 압연된 시트 바의 반송 방향 선단부 및 후단부에 형성되는 크롭부의 피쉬테일 형상의 오목부 바닥에서 볼록부 선단까지의 길이가 길어진다. 한편, 폭 압하량이 250 ㎜ 를 초과할 때에는, 폭 압하에 의해 슬래브 폭 중앙부까지 변형되기 때문에, 슬래브 폭 중앙부의 두께가 두꺼워진다. 이 슬래브 폭 중앙의 증후부가 폭 압하 프레스 후의 수평 조 압연기에 의한 수평 압연에 의해 압연 방향으로 길게 늘어지기 때문에 시트 바의 반송 방향 선단부 및 후단부에 형성되는 크롭부의 피쉬테일 형상의 오목부 바닥에서 볼록부 선단까지의 길이는 짧아진다. 폭 압하량 (W_P) 이 150 ∼ 250 ㎜ 일 때에는, 슬래브의 폭 단부의 증후가 발생하지만, 폭 압하량 (W_P) 이 200 ㎜ 이상이 되면 슬래브 폭 중앙부에도 증후가 발생한다. 이 때문에, 피쉬테일 형상의 오목부 바닥에서 볼록부 선단까지의 길이는 폭 압하량 (W_P) 이 200 ㎜ 가 될 때까지는 폭 압하량의 증가와 함께 길어지고, 폭 압하량 (W_P) 이 200 ㎜ 이상이 되면 폭 압하량의 증가와 함께 짧아진다. 따라서, 원하는 피쉬테일 길이로 하기 위해서는, 폭 압하량 (W_P) 을 150 ㎜ 이상 250 ㎜ 이하로 하고, 폭 압연량 (W_R) 을 10 ㎜ 이상 40 ㎜ 미만으로 하는 것이 바람직하다.

한편, 폭 압하량 (W_P) 을 150 ㎜ 미만 (0 ㎜ 를 포함하지 않는다) 또는 250 ㎜ 초과 400 ㎜ 이하로 했을 때에는, 폭 압하 프레스 후의 수평 조 압연기에 의한 수평 압연에 의해 형성되는 피쉬테일 형상의 오목부 바닥에서 볼록부 선단까지의 길이가 짧아지기 때문에, 폭 압하를 실시하지 않는 경우와 동일하게, 폭 압연량 (W_R) 을 30 ∼ 50 ㎜ 로 하는 것이 바람직하다.

이상과 같이, 시트 바의 반송 방향 선단부 및 후단부에 형성되는 크롭부의 피쉬테일 형상의 오목부 바닥에서 볼록부 선단까지의 길이를 제어하는 방법은, 폭 압연기를 사용하는 방법과, 폭 압연기에 더하여 사이징 프레스를 사용하는 방법이 있고, 폭 압연량 (W_R) 과 폭 압하량 (W_P) 을 상기 서술한 한정 범위 내로 함으로써, 상기 피쉬테일 형상의 오목부 바닥에서 볼록부 선단까지의 최단 길이 (L) (㎜) 가 (2X + 30) ㎜ 이상 300 ㎜ 이하가 되도록 만들 수 있었다.

조 압연 공정 후의 시트 바의 반송 방향 선단부 및 후단부에 형성된 크롭부의 피쉬테일의 형상은, 크롭 절단기 전에 구비된 형상계에 의해 측정한다. 상기 피쉬테일 형상의 오목부 바닥에서 볼록부 선단까지의 길이는 상기 형상계에 의해 확인을 실시한다.

실시예

라인 파이프 소재용 열연 강판을 제조하기 위한 시트 바 (판두께 : 60 ㎜, 판폭 : 1500 ㎜, 마무리 압연기 입측 온도 : 900 ℃) 에 대해, 조 압연 공정의 제조 조건을 바꿔 여러 가지 피쉬테일 형상의 크롭부를 갖는 시트 바로 하고, 그 시트 바의 반송 방향 선단부 및 후단부의 피쉬테일 형상의 크롭부를 크롭 절단기로 절단했을 때의 절단 하중을 계측하였다. 그 크롭 절단기의 피로 한계 하중이 6.47 MN 이므로, 6.47 MN 이상의 절단 하중이 가해지는 경우에는, 절단 불가로 하여 판단을 실시하였다. 또, 피쉬테일 길이가 300 ㎜ 이상이 되는 경우에는, 절단 가능해도 수율이 악화되므로 비교예로 하였다.

표 3 에, 절단 위치의 최대 오차 (X) 가 90 ㎜ 인 크롭 절단기로 피쉬테일 형상의 크롭부를 겨냥하여 절단을 실시했을 경우 (No.21 ∼ 32) 의 절단 하중을 나타낸다. No.21 ∼ 23 은, 폭 압연기에 의한 폭 압연만을 적용한 실시예이고, No.24 ∼ 32 는, 사이징 프레스에 의한 폭 압하와 폭 압연기에 의한 폭 압연을 함께 적용한 실시예이다. 크롭 절단기의 절단 하중이 상기 피로 한계 하중 (6.47 MN) 이상이 되었을 경우, 및 실패에 의해 절단할 수 없었던 경우에는, 「절단 여부」 의 란에서 「×」 로 하고, 문제 없이 절단되었을 경우를 「○」 로 하였다. 또, 피쉬테일 길이가 300 ㎜ 를 초과하는 경우에는, 수율이 나빠, 「수율」 의 란에서 「×」 로 하였다.

표 3 으로부터 분명한 바와 같이, 본 발명예는, 절단 및 수율 모두 「○」 가 되어, 본 발명의 제조 방법이 유효한 것을 확인할 수 있었다.

또, 본 발명예에서는, 마무리 압연시의 통판의 트러블인 사행, 물림 불량, 압착, 휨은 발생하지 않아, 본 발명에 의한 크롭부의 절단 방법으로 마무리 압연기에 대한 통판을 안정화시킬 수 있는 것을 확인하였다.

이하, 본 발명의 실시형태에 관련된 강판 절단 위치 설정 장치, 강판 절단 위치 설정 방법, 및 강판 제조 방법에 대해 도면을 참조하면서 설명한다. 이 실시형태의 강판 절단 위치 설정 장치, 강판 절단 위치 설정 방법, 및 강판 제조 방법은, 예를 들어 도 8 에 예시하는 열간 압연 설비에 사용된다. 도 8 에 예시하는 열간 압연 설비는, 열간 압연 강판 제조 라인이며, 강판 (S) 은, 압연기로 왕복 압연되는 경우를 제외하고, 원칙적으로, 도면의 왼쪽에서 오른쪽으로 반송 (통판) 된다. 도시되지 않은 가열로에서 가열된 강판 (슬래브) 은, 폭 압연기 (1) 로 폭 압연되고, 조 압연기 (2) 로 조 압연된다. 폭 압연기 (1) 는, 강판을 폭 방향, 요컨대 반송 방향 직행 방향으로 또한 수평 방향으로 압연한다. 또, 조 압연기 (2) 는, 왕복 압연이 가능하고, 미리 설정된 압연 스케줄에 따라 강판 (중간재) (S) 을 소정의 판두께까지 압연한다. 또한, 폭 압연기 대신에, 사이징 프레스를 사용하는 것도 가능하다. 또, 사이징 프레스와 폭 압연기를 병용할 수도 있다. 또, 조 압연기 (2) 는 강판 반송 방향을 향하여 복수 배치하여 왕복 압연의 횟수를 줄이는 것도 가능하다.

조 압연기 (2) 의 강판 반송 방향 하류측에는, 강판 (S) 의 마무리 압연을 실시하는 마무리 압연기 (3) 가 배치되어 있다. 마무리 압연기 (3) 는, 강판 반송 방향을 향하여 복수 배치되어 있고, 각각의 마무리 압연기 (3) 로, 미리 설정된 압연 스케줄에 따라 강판 (S) 을 소정의 판두께까지 마무리 압연한다. 이들 마무리 압연기 (3) 의 강판 반송 방향 상류측이고 또한 조 압연기 (2) 의 강판 반송 방향 하류측에는, 강판 (S) 의 반송 방향 선단부 및 반송 방향 후단부의 크롭부를 절단하는 크롭 절단기 (크롭 시어) (4) 가 배치되어 있다. 이 실시형태의 크롭 절단기 (4) 는, 소위 드럼식의 것이지만, 이것 대신에 소위 크랭크식이나 진동형의 것을 사용할 수도 있다. 전술한 바와 같이, 조 압연된 강판 (S) 의 반송 방향 선단부 및 반송 방향 후단부는 급속히 냉각되어 딱딱해져 있으며, 그대로 마무리 압연기 (3) 에 통판하면, 마무리 압연기 (3) 의 물림 불량이나 강판 (S) 의 압착 발생 등이 일어난다. 그래서, 강판 반송 방향 선단부 및 반송 방향 후단부의 크롭부를 크롭 절단기 (4) 로 절단하는 것이다.

이 크롭 절단기 (4) 를 사이에 두고, 강판 반송 방향 상류측에는 메이저 링 롤 (5) 이 배치되고, 강판 반송 방향 하류측에는 테이블 롤 (6) 이 배치되고, 각각의 롤 (5, 6) 에 롤 (5, 6) 의 회전 상태를 검출하기 위한 회전 센서 (7) 가 접속되어 있다. 또, 메이저 링 롤 (5) 과 크롭 절단기 (4) 사이에는, 강판 (S) 의 반송 방향 선단부 및 반송 방향 후단부를 검출하는 선미단 (先尾端) 센서 (8) 도 배치되어 있다. 선미단 센서 (8) 는, 예를 들어 선원으로부터 조사된 감마선을 검출함으로써 강판 (S) 의 통과 상태를 검출하는 것이고, 예를 들어 반송 방향 선단부 통과로 오프, 반송 방향 후단부 통과로 온으로 하는 신호가 출력된다. 이 선미단 센서 (8) 는, 강판 (S) 의 폭 방향 중앙부에 배치되어 있다. 그리고, 선미단 센서 (8) 의 출력이나 회전 센서 (7) 의 출력은, 예를 들어 프로세스 컴퓨터 등의 고도의 연산 처리 능력을 갖는 연산 처리 장치 (9) 에 판독 입력되고, 예를 들어 메이저 링 롤 (5) 을 강판 (S) 이 통과함으로써 강판 반송 방향 선단부, 테이블 롤 (6) 을 강판 (S) 이 통과함으로써 강판 반송 방향 후단부의 강판 (S) 의 길이를 검출한다. 또, 선미단 센서 (8) 로 강판 (S) 의 반송 방향 선단부가 검출되었을 때부터 회전 센서 (7) 의 출력을 사용하여 강판 (S) 의 트래킹을 실시하고, 후술하는 바와 같이 강판 (S) 의 반송 방향 선단부 및 반송 방향 후단부의 크롭부의 설정된 위치를 크롭 절단기 (4) 로 절단한다.

조 압연기 (2) 와 메이저 링 롤 (5) 사이에는, 강판 (S) 의 반송 방향 선단부 및 반송 방향 후단부의 크롭부의 형상을 검출하는 크롭 형상계 (10) 및 크롭부의 온도 분포를 검출하는 평면 온도계 (크롭 온도계) (11) 가 배치되어 있다. 크롭 형상계 (10) 는, 강판 (S) 의 반송 라인보다 하방에 형성되어 상향으로 발광하는 하부 광원 (10a) 과, 그 상방에서 강판 (S) 의 형상을 촬상하는 복수의 카메라 (10b) 로 구성되고, 하부 광원 (10a) 으로부터의 광으로 비춰지는 크롭부를 카메라 (디지털 카메라) (10b) 로 촬상하고, 그 화상으로부터 크롭부의 형상을 검출한다. 따라서, 크롭 형상계 (10) 에서는, 크롭부의 형상뿐만 아니라, 강판 (S) 의 폭 방향 양단부의 에지도 검출할 수 있다. 평면 온도계 (11) 는, 예를 들어 주사형 방사 온도계나 근적외선 카메라 등으로 구성되고, 크롭부의 상면의 온도 분포, 특히 이 실시형태에서는 강판 반송 방향으로의 온도 분포를 검출한다. 강판 반송 방향으로의 크롭부 내의 온도 분포는, 예를 들어 미리 설정된 강판 반송 방향 길이마다 강판 (S) 의 폭 방향 온도의 평균값을 구하고, 그것을 강판 반송 방향으로 늘어놓아 강판 반송 방향으로의 크롭부 내의 온도 분포로 한다. 평면 온도계 (11) 에서는, 크롭부에 있어서의 미리 설정된 강판 반송 방향 길이마다의 최대 온도를 검출할 수도 있다. 그리고, 크롭 형상계 (10) 의 출력 및 평면 온도계 (11) 의 출력은 연산 처리 장치 (9) 에 판독 입력되고, 후술하는 연산 처리에 따라 크롭부의 절단 위치를 설정한다.

이 실시형태의 열간 압연 강판 제조 라인에서는, 일반재에 더하여, 전술한 라인 파이프 소재용 열간 압연 강판도 제조된다. 라인 파이프 소재용 열간 압연 강판은, 일반재보다 판폭이 크고, 판두께도 크고, 또한 온도가 낮기 때문에, 반송 방향 선단부 및 반송 방향 후단부의 크롭부의 절단 하중이 커, 현유의 크롭 절단기 (4) 의 절단 하중 상한값을 초과해버릴 우려가 있다. 강판 (S) 의 반송 방향 선단부 및 반송 방향 후단부에 형성되는 크롭부는, 도 9 의 (a) 에 나타내는 피쉬테일 형상과, 도 9 의 (b) 에 나타내는 텅 형상으로 대별된다. 피쉬테일 형상은, 강판 (S) 의 폭 방향 양단부가 폭 방향 중앙부보다 반송 방향으로 돌출되어 있다. 텅 형상은, 강판 (S) 의 폭 방향 중앙부가 폭 방향 양단부보다 반송 방향으로 돌출되어 있다. 크롭 절단기 (4) 에 의한 크롭부의 절단 하중은, 절단 면적에 비례하는 것으로 생각되기 때문에, 이 실시형태에서는, 크롭부를 피쉬테일 형상으로 하고, 그 중간 위치에서 크롭부를 절단한다. 크롭부를 피쉬테일 형상으로 하기 위해서는, 조 압연에 앞서, 폭 압연기 (1) 혹은 사이징 프레스에 의해 강판 (S) 의 폭 압연이나 폭 압하를 실시하여, 강판 (S) 의 폭 방향 양단부의 판두께를 폭 방향 중앙부의 판두께보다 크게 하면 된다. 또한, 피쉬테일 형상의 크롭부의 중간 위치란, 피쉬테일 형상의 오목부 바닥과 볼록부 선단 사이를 나타낸다.

먼저, 라인 파이프 소재용 열간 압연 강판의 사양으로 설정되는 크롭 절단 위치에 대해 설명한다. 도 10 에는, 예를 들어 크롭 절단기 (4) 의 위치에서의 라인 파이프 소재용 열간 압연 강판의 크롭부의 피쉬테일 형상 및 크롭부의 강판 반송 방향으로의 최대 온도 분포를 나타낸다. 가열 후, 조 압연된 강판 (S) 은, 피쉬테일 형상의 크롭부의 볼록부 선단일수록 온도가 낮고, 그 만큼 딱딱하다. 한편, 피쉬테일 형상의 크롭부의 오목부 바닥에 상당하는 위치에서는 최대 온도는 높지만, 크롭부의 오목부 바닥 자체도 방열량이 크고, 그 만큼 딱딱하다. 아울러, 피쉬테일 형상의 크롭부의 오목부 바닥 위치에 있어서의 절단 면적도 크기 때문에, 라인 파이프 소재용 열간 압연 강판에서는, 이 크롭부의 오목부 바닥에서 볼록부 선단을 향하여, 미리 설정된 길이, 예를 들어 20 ㎜ 의 영역은 크롭 절단기 (4) 의 절단 하중 상한값을 초과할 가능성이 높아, 크롭 절단 위치로서는 부적절하다. 이 라인 파이프 소재용 열간 압연 강판의 사양으로 설정되는 강판 절단 위치 규제량을 크롭 형상 규제량으로 한다.

다음으로, 현유의 열간 압연 강판 제조 라인의 사양으로 설정되는 크롭 절단 위치에 대해 설명한다. 크롭 절단기 (4) 로 크롭부의 절단을 실시하는 경우, 목표로 하는 절단 위치와 실제로 절단되는 위치의 오차는, 강판 (S) 의 트래킹 정밀도에 의존한다. 이 강판 (S) 의 트래킹 정밀도는, 현유의 열간 압연 강판 제조 라인의 사양으로 정해지는 것이며, 이 트래킹 정밀도에 의한 절단 위치 오차분만큼, 목표로 하는 절단 위치를 피쉬테일 형상의 크롭부의 오목부 바닥과 볼록부 선단 사이의 중간 위치의 내측에 설정해 두지 않으면, 피쉬테일 형상의 크롭부의 중간 위치에서 절단할 수 없게 된다. 그래서, 이 실시형태에서는, 라인 파이프 소재용 열간 압연 강판의 피쉬테일 형상의 크롭부의 볼록부 선단으로부터 오목부 바닥을 향하여, 트래킹 정밀도에 의한 절단 위치 오차 길이, 즉 미리 설정된 강판 반송 방향 길이, 예를 들어 90 ㎜ 의 위치를 볼록부측 절단 위치로서 설정한다. 또, 라인 파이프 소재용 열간 압연 강판의 피쉬테일 형상의 크롭부의 오목부 바닥에서 볼록부 선단을 향하여, 전술한 크롭 형상 규제량 (= 20 ㎜) 에 더하여 트래킹 정밀도에 의한 절단 위치 오차 길이 (= 90 ㎜), 즉 양자를 합쳐 미리 설정된 강판 반송 방향 길이, 예를 들어 110 ㎜ 의 위치를 제 1 절단 위치로서 산출한다.

한편, 전술한 바와 같이, 피쉬테일 형상의 크롭부는, 오목부 바닥에서 볼록부 선단을 향하여 점차 절단 면적이 작아지기 때문에 절단 하중도 작아진다고 할 수 있지만, 오목부 바닥에서 볼록부 선단을 향하여 점차 온도가 작아지기 때문에 경도도 커지고, 그 결과, 오목부 바닥에서 볼록부 선단을 향하여 온도에 의존하여 절단 하중은 커진다. 실질적으로는, 피쉬테일 형상의 크롭부의 오목부 바닥에서 볼록부 선단을 향하여, 절단 면적에 의한 절단 하중의 감소율쪽이 온도에 의한 절단 하중의 증대율보다 크기 때문에, 크롭부의 볼록부 선단일수록 절단 하중은 작다. 그래서, 라인 파이프 소재용 열간 압연 강판에서는, 평면 온도계 (11) 로 검출된 크롭부 내의 강판 반송 방향으로의 온도 분포에 더하여, 피쉬테일 형상의 크롭부의 절단 면적, 요컨대 크롭부의 형상을 고려하여 크롭부 내의 절단 하중을 산출하고, 그 절단 하중이 크롭 절단기 (4) 의 절단 하중 상한값 이하가 되는 위치를 제 2 절단 위치로서 산출한다. 크롭부의 절단 면적은, 예를 들어 크롭 절단기 (4) 의 절단 칼날의 형상으로부터 상세하게 구해도 되지만, 크롭부의 오목부 바닥에서 볼록부 선단을 향하는 실제의 절단폭으로 대용해도 된다. 이 실시형태에서는, 크롭 절단 하중의 산출시에, 크롭부의 절단폭을 사용하는 것으로 하였다.

그리고, 전술한 제 1 절단 위치와 제 2 절단 위치 중, 어느 피쉬테일 형상의 크롭부의 오목부 바닥으로부터의 거리가 큰 쪽을 오목부측 절단 위치로서 설정하고, 이 오목부측 절단 위치와 전술한 볼록부측 절단 위치 사이를 크롭부의 절단 위치로서 설정한다. 또한, 제 1 절단 위치가 볼록부측 절단 위치보다 피쉬테일 형상의 크롭부의 오목부 바닥에서 먼 위치에 설정되어 버리는 경우, 볼록부측 절단 위치에서 절단하면 크롭 절단기 (4) 의 절단 하중 상한값을 초과해버리고, 제 1 절단 위치에서 절단하면 크롭부의 중간 위치에서 크롭부를 절단할 수 없을 가능성이 있다. 그 때문에, 이 실시형태에서는, 피쉬테일 형상의 크롭부에 있어서의 2 개의 볼록부 중, 오목부 바닥에서 볼록부 선단까지의 길이가 작은 측에서, 오목부 바닥에서 볼록부 선단까지의 길이를 200 ㎜ 이상, 바람직하게는 300 ㎜ 이하로 한다.

이러한 강판 (S) 의 크롭부의 절단 위치 설정을 위해서 연산 처리 장치 (9) 로 실시되는 연산 처리에 앞서, 피쉬테일 형상의 크롭부의 오목부 바닥 및 볼록부 선단에 대해 설명한다. 강판 (S) 의 반송 방향 선단부 및 반송 방향 후단부에 형성되는 피쉬테일 형상의 크롭부의 2 개의 볼록부는 반드시 동등한 것은 아니다. 오히려, 피쉬테일 형상의 크롭부의 2 개의 볼록부는 동등하지 않은 경우가 많다. 또, 크롭부의 형상이 텅 형상인 경우도 있다. 그래서, 도 11 에 나타내는 바와 같이, 크롭 형상계 (10) 로 검출되는 강판 (S) 의 형상 중, 강판 (S) 의 폭 방향 양단부의 에지를 강판 (S) 의 길이 방향 중앙부, 요컨대 반송 방향 중앙부로부터 검출하고, 에지의 수가 3 점이 된 직후의 점 (V) 을 오목부 바닥으로 한다. 다음으로, 크롭 형상계 (10) 로 검출되는 오목부 바닥 (V) 의 양측의 볼록부의 면적 (A1, A2) 을 산출함과 함께, 각각의 볼록부 선단과 오목부 바닥의 거리 (L1, L2) 를 산출한다. 이 연산 과정에서, 에지의 수가 3 점이 되지 않고, 오목부 바닥이 존재하지 않는 경우, 2 개의 볼록부 중, 면적이 작은 볼록부의 면적 (A2) 에 대한 면적이 큰 볼록부의 면적 (A1) 의 비가 미리 설정된 규정값 이상인 경우, 2 개의 볼록부의 볼록부 선단과 오목부 바닥의 거리 (L1, L2) 가 모두 미리 설정된 규정값 이하인 경우, 크롭부는 텅 형상인 (또는 피쉬테일 형상은 아닌) 것으로 판정된다. 한편, 이들 이외인 경우에는, 크롭부는 피쉬테일 형상인 것으로 판정되므로, 2 개의 볼록부 중, 면적이 작은 볼록부의 선단을 볼록부 선단으로 한다. 이것은, 후술하는 크롭부 절단 위치 설정에서, 면적이 큰 볼록부의 선단을 볼록부 선단으로 했을 경우, 면적이 작은 볼록부를 절단할 수 없을 가능성이 있기 때문이다.

다음으로, 연산 처리 장치 (9) 로 실시되는 강판 (S) 의 크롭부의 절단 위치 설정을 위한 연산 처리에 대해, 도 12 의 플로우 차트를 사용하여 설명한다. 이 연산 처리는, 예를 들어 메이저 링 롤 (5) 에 의한 라인 파이프 소재용 열간 압연 강판 (S) 의 반송 방향 선단부 검출과 동시에 개시되고, 먼저 스텝 S1 에서, 크롭 형상계 (10) 로 검출된 크롭부의 형상을 판독 입력한다.

다음으로 스텝 S2 로 이행하고, 판독 입력된 크롭부의 형상이 피쉬테일 형상인지의 여부를 판정하고, 크롭부의 형상이 피쉬테일 형상인 경우에는 스텝 S3 으로 이행하고, 그렇지 않은 경우에는 복귀한다.

스텝 S3 에서는, 평면 온도계 (11) 로 검출된 크롭부의 온도 분포를 판독 입력한다.

다음으로 스텝 S4 로 이행하고, 피쉬테일 형상의 크롭부의 오목부 바닥에서 볼록부 선단을 향하여 미리 설정된 강판 반송 방향 길이 (예를 들어 110 ㎜) 의 위치를 제 1 절단 위치로서 산출한다.

다음으로 스텝 S5 로 이행하고, 판독 입력된 크롭부의 온도 분포 및 크롭부의 형상으로부터 크롭부 내의 절단 하중 분포를 산출한다.

다음으로 스텝 S6 으로 이행하고, 산출된 크롭부 내의 절단 하중 분포 중, 크롭부의 절단 하중이 크롭 절단기 (4) 의 절단 하중 상한값 이하가 되는 위치를 제 2 절단 위치로서 산출한다.

다음으로 스텝 S7 로 이행하고, 산출된 제 1 절단 위치 및 제 2 절단 위치 중, 어느 크롭부의 오목부 바닥으로부터 거리가 큰 쪽을 오목부측 절단 위치로 설정한다.

다음으로 스텝 S8 로 이행하고, 피쉬테일 형상의 크롭부의 볼록부 선단으로부터 오목부 바닥을 향하여 미리 설정된 강판 반송 방향 길이 (예를 들어 90 ㎜) 의 위치를 볼록부측 절단 위치로 설정한다.

다음으로 스텝 S9 로 이행하고, 설정된 오목부측 절단 위치와 볼록부측 절단 위치 사이의 부분을 크롭부의 절단 위치로서 설정하고 나서 복귀한다.

이 연산 처리에 의하면, 판독 입력된 라인 파이프 소재용 열간 압연 강판의 크롭부의 형상 중, 피쉬테일 형상의 오목부 바닥에서 볼록부 선단을 향하여 미리 설정된 강판 반송 방향 길이의 위치를 제 1 절단 위치로서 산출함과 함께, 판독 입력된 크롭부의 온도 분포 및 크롭부의 형상으로부터 크롭부 내의 강판 반송 방향으로의 절단 하중 분포를 산출하고, 산출된 크롭부 내의 강판 반송 방향으로의 절단 하중 분포 중, 크롭부의 절단 하중이 크롭 절단기 (4) 의 절단 하중 상한값 이하가 되는 위치를 제 2 절단 위치로서 산출한다. 그리고, 산출된 제 1 절단 위치와 제 2 절단 위치 중 어느 피쉬테일 형상의 오목부 바닥으로부터의 거리가 큰 쪽을 크롭부의 절단 가능한 오목부측 절단 위치로서 설정한다. 또, 판독 입력된 크롭부의 형상 중, 피쉬테일 형상의 볼록부 선단으로부터 오목부 바닥을 향하여 미리 설정된 강판 반송 방향 길이의 위치를 크롭부의 절단 가능한 볼록부측 절단 위치로서 설정하고, 오목부측 절단 위치와 오목부측 절단 위치 사이의 부분을 상기 크롭부의 절단 위치로서 설정한다.

예를 들어 크롭 형상계 (10) 로 검출된 크롭부의 볼록부의 폭, 요컨대 크롭 절단기 (4) 로 절단했을 때의 절단폭이 도 13 의 (a) 에 나타내는 것이었을 경우, 라인 파이프 소재용 열간 압연 강판의 크롭부의 형상으로 정해지는 제 1 절단 위치 및 볼록부측 절단 위치는, 각각 도면에 일점 쇄선으로 나타내는 바와 같이 나타난다. 이에 대해, 평면 온도계 (11) 로 검출된 크롭부의 온도 분포가 도 13 의 (b) 에 나타내는 것이었을 경우, 그 온도 분포 및 크롭부의 형상, 즉 절단폭으로 정해지는 크롭부의 절단 하중 분포는 도 13 의 (c) 의 실선과 같이 나타난다. 이 크롭부의 절단 하중이 크롭 절단기 (4) 의 절단 하중 상한값 이하가 되는 것이 제 2 절단 위치이기 때문에, 그 제 2 절단 위치는 도 13 의 (c) 에 2 점 쇄선으로 나타내는 바와 같이 나타난다. 이 제 2 절단 위치는, 제 1 절단 위치보다, 오목부 바닥으로부터 거리가 크기 때문에, 제 2 절단 위치가 오목부측 절단 위치에 설정된다. 만약, 크롭부의 온도 분포를 고려하지 않고, 단순히 크롭부의 절단폭만을 고려하여 크롭부의 절단 하중 분포를 구하면, 그것은 도 13 의 (c) 에 파선으로 나타내는 바와 같이 나타난다. 이 크롭부 형상만을 반영한 크롭부의 절단 하중으로부터 제 2 절단 위치를 설정했다고 하면, 실제의 크롭부의 절단 하중은 크롭 절단기 (4) 의 절단 하중 상한값을 초과해버릴 가능성이 있다.

현유의 열간 압연 강판 제조 라인에 있어서, 라인 파이프 소재용 열간 압연 강판을 제조하기 위한 중간재 (판두께 65 ㎜, 판폭 1600 ㎜, 마무리 압연 입측 온도 840 ∼ 890 ℃) 에 대해, 반송 방향 선단부 및 반송 방향 후단부의 크롭부를 피쉬테일 형상으로 하고, 크롭부의 온도 분포 및 절단폭을 반영한 절단 위치와 크롭부의 절단폭만을 반영한 절단 위치의 각각에서 크롭 절단기 (4) 에 의한 절단을 실시하였다. 크롭부의 온도 분포 및 절단폭을 반영한 도 12 의 연산 처리에 의한 절단 위치에서의 크롭 절단기 (4) 의 절단 하중을 실시예로서 도 14 에 ○ 로 나타내고, 크롭부의 절단폭만을 반영한 절단 위치에서의 크롭 절단기 (4) 의 절단 하중을 비교예로서 도 14 에 × 로 나타낸다. 가로축의 온도는, 중간재의 대표 온도로서, 반송 방향 선단부로부터 1 m 의 위치의 조 압연기 (2) 출측의 온도이다. 동 도면으로부터 분명한 바와 같이, 크롭부의 절단폭만을 반영한 절단 위치에서의 크롭 절단기 (4) 의 절단 하중은 크롭 절단기 (4) 의 절단 하중 상한값을 초과하고 있다. 이에 대해, 크롭부의 온도 분포 및 절단폭을 반영한 절단 위치에서의 크롭 절단기 (4) 의 절단 하중은 크롭 절단기 (4) 의 절단 하중 상한값을 초과하지 않는다.

이와 같이, 이 실시형태의 강판 절단 위치 설정 장치 및 그 방법에서는, 형상이 피쉬테일 형상이고 또한 조 압연에 의해 강판의 반송 방향 선단부 또는 반송 방향 후단부에 형성된 크롭부를 마무리 압연 전에 크롭 절단기로 절단함에 있어서, 연산 처리 기능을 갖는 연산 처리 장치 (9) 로, 그 크롭부의 절단 위치를 설정한다. 그 때, 크롭 형상계 (10) 로 검출된 크롭부의 형상을 크롭부 형상 판독 입력 스텝 S1 에서 판독 입력하고, 평면 온도계 (11) 로 검출된 크롭부의 온도 분포를 크롭부 온도 분포 판독 입력 스텝 S3 에서 판독 입력한다. 또, 판독 입력된 크롭부의 형상 중, 피쉬테일 형상의 오목부 바닥에서 볼록부 선단을 향하여 미리 설정된 강판 반송 방향 길이의 위치를 제 1 절단 위치로 하여 제 1 절단 위치 산출 스텝 S4 에서 산출한다. 또, 판독 입력된 크롭부의 온도 분포 및 크롭부의 형상으로부터 크롭부 내의 강판 반송 방향으로의 절단 하중 분포를 절단 하중 산출 스텝 S5 에서 산출하고, 산출된 크롭부 내의 강판 반송 방향으로의 절단 하중 분포 중, 크롭부의 절단 하중이 크롭 절단기 (4) 의 절단 하중 상한값 이하가 되는 위치를 제 2 절단 위치로 하여 제 2 절단 위치 산출 스텝 S6 에서 산출한다. 그리고, 산출된 제 1 절단 위치와 제 2 절단 위치 중 어느 피쉬테일 형상의 오목부 바닥으로부터의 거리가 큰 쪽을 크롭부의 절단 가능한 오목부측 절단 위치로 하여 오목부측 절단 위치 설정 스텝 S7 에서 설정한다. 또, 판독 입력된 크롭부의 형상 중, 피쉬테일 형상의 볼록부 선단으로부터 오목부 바닥을 향하여 미리 설정된 강판 반송 방향 길이의 위치를 크롭부의 절단 가능한 볼록부측 절단 위치로 하여 볼록부측 절단 위치 설정 스텝 S8 에서 설정한다. 그리고, 오목부측 절단 위치와 볼록부측 절단 위치 사이의 부분을 크롭부의 절단 위치로 하여 크롭부 절단 위치 설정 스텝 S9 에서 설정한다. 따라서, 판두께가 크고, 판폭도 크고, 또한 온도가 낮은 강판이어도, 크롭 절단기 (4) 의 증강 등의 큰 설비 개조를 실시하지 않고, 강판을 안정적으로 절단할 수 있다.

본 발명이 여기에 기재하고 있지 않은 여러 가지 실시형태 등을 포함하는 것은 물론이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 상기의 설명으로부터 타당한 특허청구의 범위에 기재된 발명 특정 사항에 의해서만 정해지는 것이다.

A 오목부 바닥
B 볼록부 선단
C 목표 절단 위치
D 절단 불능 위치의 영역
E 목표 절단 위치의 설정 범위
1 폭 압연기
2 조 압연기
3 마무리 압연기
4 크롭 절단기
5 메이저 링 롤
6 테이블 롤
7 회전 센서
8 선미단 센서
9 연산 처리 장치
10 크롭 형상계
11 평면 온도계 (크롭 온도계)
S 강판

Claims

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조 압연 공정과 마무리 압연 공정을 갖고, 상기 조 압연 공정 후, 상기 마무리 압연 공정 전에 강판의 반송 방향 선단부의 크롭부를 크롭 절단기로 절단한 후, 상기 마무리 압연 공정에서 마무리 압연을 실시하여 열연 강판을 제조하는 방법으로서, 상기 조 압연 공정에 있어서, 폭 압연기에 의한 폭 압연 및 수평 조 압연기에 의한 수평 압연에 의해, 상기 강판의 반송 방향 선단부에 형성되는 상기 크롭부의 형상을 피쉬테일 형상으로 하고, 또한 그 피쉬테일 형상의 오목부 바닥에서 볼록부 선단까지의 최단 길이 (L) (㎜) 가 하기 식 (1) 을 만족시키도록 성형하고, 상기 오목부 바닥과 상기 볼록부 선단의 중간 부분을 목표 절단 위치로서 절단하는 것을 특징으로 하는 열연 강판의 제조 방법.
(2X + 30) ≤ L ≤ 300 (1)
여기서, X : 크롭 절단기의 절단 위치의 최대 오차 (㎜)
0 ≤ X ≤ 90
제 3 항에 있어서,
상기 조 압연 공정에 있어서, 상기 강판의 반송 방향 선단부에 형성되는 상기 크롭부에 더하여 상기 강판의 반송 방향 후단부에 형성되는 크롭부의 형상을 상기 식 (1) 을 만족시키는 피쉬테일 형상으로 성형하고, 그 피쉬테일 형상의 오목부 바닥과 볼록부 선단의 중간 부분을 목표 절단 위치로서 절단하는 것을 특징으로 하는 열연 강판의 제조 방법.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 목표 절단 위치를, 상기 피쉬테일 형상의 상기 오목부 바닥으로부터 상기 볼록부 선단 방향을 향해 (X + 20) ㎜ 의 위치와, 상기 볼록부 선단으로부터 상기 오목부 바닥 방향을 향해 (X + 5) ㎜ 의 위치 사이에 설정하는 것을 특징으로 하는 열연 강판의 제조 방법.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 조 압연 공정에 있어서, 상기 폭 압연기에 의한 폭 압연량 (W_R) (㎜) 을 30 ∼ 50 ㎜ 로 하는 것을 특징으로 하는 열연 강판의 제조 방법.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 조 압연 공정에 있어서, 상기 폭 압연기에 의한 폭 압연 전에 사이징 프레스에 의한 폭 압하를 실시하는 것을 특징으로 하는 열연 강판의 제조 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 조 압연 공정에 있어서, 상기 사이징 프레스의 폭 압하량 (W_P) (㎜) 을 150 ∼ 250 ㎜ 로 하고, 또한 상기 폭 압연기에 의한 폭 압연량 (W_R) (㎜) 을 10 ㎜ 이상 40 ㎜ 미만으로 하는 것을 특징으로 하는 열연 강판의 제조 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 조 압연 공정에 있어서, 상기 사이징 프레스의 폭 압하량 (W_P) (㎜) 을 150 ㎜ 미만 또는 250 ㎜ 초과 400 ㎜ 이하로 하고, 또한 상기 폭 압연기에 의한 폭 압연량 (W_R) (㎜) 을 30 ∼ 50 ㎜ 로 하는 것을 특징으로 하는 열연 강판의 제조 방법.
형상이 피쉬테일 형상이고 또한 조 압연에 의해 강판의 반송 방향 선단부 또는 반송 방향 후단부에 형성된 크롭부를 마무리 압연 전에 크롭 절단기로 절단하는 경우에, 연산 처리 기능을 갖는 연산 처리 장치로, 그 크롭부의 절단 위치를 설정하는 강판 절단 위치 설정 장치로서,
크롭 형상계로 검출된 크롭부의 형상을 판독 입력하는 크롭부 형상 판독 입력부와,
크롭 온도계로 검출된 크롭부의 온도 분포를 판독 입력하는 크롭부 온도 분포 판독 입력부와,
상기 판독 입력된 크롭부의 형상 중, 상기 피쉬테일 형상의 오목부 바닥에서 볼록부 선단을 향하여 미리 설정된 강판 반송 방향 길이의 위치를 제 1 절단 위치로서 산출하는 제 1 절단 위치 산출부와,
상기 판독 입력된 크롭부의 온도 분포로부터 상기 크롭부 내의 강판 반송 방향으로의 절단 하중 분포를 산출하는 절단 하중 분포 산출부와,
상기 산출된 크롭부 내의 강판 반송 방향으로의 절단 하중 분포 중, 상기 크롭부의 절단 하중이 상기 크롭 절단기의 절단 하중 상한값 이하가 되는 위치를 제 2 절단 위치로서 산출하는 제 2 절단 위치 산출부와,
상기 산출된 제 1 절단 위치와 상기 산출된 제 2 절단 위치 중 어느 상기 피쉬테일 형상의 오목부 바닥으로부터의 거리가 큰 쪽을 상기 크롭부의 절단 가능한 오목부측 절단 위치로서 설정하는 오목부측 절단 위치 설정부를 구비한 것을 특징으로 하는 강판 절단 위치 설정 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 판독 입력된 크롭부의 형상 중, 상기 피쉬테일 형상의 볼록부 선단으로부터 오목부 바닥을 향하여 미리 설정된 강판 반송 방향 길이의 위치를 상기 크롭부의 절단 가능한 볼록부측 절단 위치로서 설정하는 볼록부측 절단 위치 설정부와,
상기 오목부측 절단 위치와 상기 볼록부측 절단 위치 사이의 부분을 상기 크롭부의 절단 위치로서 설정하는 크롭부 절단 위치 설정부를 구비한 것을 특징으로 하는 강판 절단 위치 설정 장치.
제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
상기 절단 하중 분포 산출부는, 상기 판독 입력된 크롭부의 형상을 사용하여 상기 크롭부 내의 강판 반송 방향으로의 절단 하중 분포를 산출하는 것을 특징으로 하는 강판 절단 위치 설정 장치.
제 10 항 또는 제 11 항에 기재된 강판 절단 위치 설정 장치로 설정된 크롭부의 절단 위치에 따라, 강판의 반송 방향 선단부 또는 반송 방향 후단부의 크롭부를 크롭 절단기로 절단하는 것을 특징으로 하는 강판 제조 방법.
형상이 피쉬테일 형상이고 또한 조 압연에 의해 강판의 반송 방향 선단부 또는 반송 방향 후단부에 형성된 크롭부를 마무리 압연 전에 크롭 절단기로 절단하는 경우에, 연산 처리 기능을 갖는 연산 처리 장치로, 그 크롭부의 절단 위치를 설정하는 강판 절단 위치 설정 방법으로서,
크롭 형상계로 검출된 크롭부의 형상을 판독 입력하는 크롭부 형상 판독 입력 스텝과,
크롭 온도계로 검출된 크롭부의 온도 분포를 판독 입력하는 크롭부 온도 분포 판독 입력 스텝과,
상기 판독 입력된 크롭부의 형상 중, 상기 피쉬테일 형상의 오목부 바닥에서 볼록부 선단을 향하여 미리 설정된 강판 반송 방향 길이의 위치를 제 1 절단 위치로서 산출하는 제 1 절단 위치 산출 스텝과,
상기 판독 입력된 크롭부의 온도 분포로부터 상기 크롭부 내의 강판 반송 방향으로의 절단 하중 분포를 산출하는 절단 하중 분포 산출 스텝과,
상기 산출된 크롭부 내의 강판 반송 방향으로의 절단 하중 분포 중, 상기 크롭부의 절단 하중이 상기 크롭 절단기의 절단 하중 상한값 이하가 되는 위치를 제 2 절단 위치로서 산출하는 제 2 절단 위치 산출 스텝과,
상기 산출된 제 1 절단 위치와 상기 산출된 제 2 절단 위치 중 어느 상기 피쉬테일 형상의 오목부 바닥으로부터의 거리가 큰 쪽을 상기 크롭부의 절단 가능한 오목부측 절단 위치로서 설정하는 오목부측 절단 위치 설정 스텝과,
상기 판독 입력된 크롭부의 형상 중, 상기 피쉬테일 형상의 볼록부 선단으로부터 오목부 바닥을 향하여 미리 설정된 강판 반송 방향 길이의 위치를 상기 크롭부의 절단 가능한 볼록부측 절단 위치로서 설정하는 볼록부측 절단 위치 설정 스텝과,
상기 오목부측 절단 위치와 상기 볼록부측 절단 위치 사이의 부분을 상기 크롭부의 절단 위치로서 설정하는 크롭부 절단 위치 설정 스텝을 구비한 것을 특징으로 하는 강판 절단 위치 설정 방법.
제 14 항에 있어서,
상기 절단 하중 분포 산출 스텝은, 상기 판독 입력된 크롭부의 형상을 사용하여 상기 크롭부 내의 강판 반송 방향으로의 절단 하중 분포를 산출하는 것을 특징으로 하는 강판 절단 위치 설정 방법.
제 14 항 또는 제 15 항에 기재된 강판 절단 위치 설정 방법에서 상기 강판의 반송 방향 선단부 또는 반송 방향 후단부의 크롭부의 형상을 피쉬테일 형상으로 하기 위해서 사이징 프레스 또는 폭 압연기를 사용하여 폭 압하를 실시하는 것을 특징으로 하는 강판 제조 방법.