KR102086366B1 - 슬라브의 폭과 길이 동시 증대 단조방법 - Google Patents

슬라브의 폭과 길이 동시 증대 단조방법 Download PDF

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KR102086366B1 KR1020180108038A KR20180108038A KR102086366B1 KR 102086366 B1 KR102086366 B1 KR 102086366B1 KR 1020180108038 A KR1020180108038 A KR 1020180108038A KR 20180108038 A KR20180108038 A KR 20180108038A KR 102086366 B1 KR102086366 B1 KR 102086366B1
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전재열
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두산중공업 주식회사
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Abstract

슬라브의 폭과 길이 동시 증대 단조방법이 제시된다. 본 발명의 실시예에 따른 단조방법은, a) 슬라브(slab) 양 끝단부를 플랫 다이(flat die)로 부분 업세팅하여 슬라브의 폭을 증가시키도록 단조를 수행하는 업세팅 단조단계; 및 (b) 슬라브(slab)의 전 면을 길이 방향으로 코깅(cogging)하여 슬라브의 길이를 증가시키도록 단조를 수행하는 코깅 단조단계;를 포함하는 것을 구성의 요지로 한다.
본 발명에 따르면, 슬라브를 이용하여 원하는 폭과 길이를 가지는 단조품을 제작할 수 있고, 단조회수율을 극대화 시킬 수 있고, 원가경쟁력을 향상시킬 수 있는 구성을 포함하는 단조방법을 제공할 수 있다.

Description

슬라브의 폭과 길이 동시 증대 단조방법{Forging Method With Adjustable Width And Length For Thick Slab}
본 발명은 슬라브의 폭과 길이 동시 증대 단조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 슬라브를 이용하여 원하는 폭과 길이를 가지는 단조품을 제작할 수 있고, 이와 동시에 단조회수율을 현저히 증가시킬 수 있는 구성을 포함하는 단조방법에 관한 것이다.
종래의 연속주조에서 폭이 다른 슬래브를 제조하는 경우 폭가변 주형을 사용하거나 주형을 교환하는 방법 등을 이용하였다.
근래에는 연속주조시 주조 슬래브의 폭을 고정하는 대신 열간압연 공정의 조압연 단계에서 폭 단조 프레스 금형장치를 이용하여 열간 슬래브를 폭방향으로 단조하여 슬래브의 폭을 변화시킴으로써 연속주조 공정과 연속주조된 슬래브의 열간압연 공정을 동기화하여 생산성을 향상시키고 있다.
열간 슬래브의 폭 단조 방법으로는, 도 1에 도시된 바와 같이, 수직압연기를 이용해서 폭 단조를 행하는 수직압연법이 있다. 또한, 열간 슬래브의 폭 단조 방법으로 프레스 금형을 이용 해서 폭 단조를 행하는 폭 단조 프레스법이 있다.
이들 중에서 폭 단조 프레스법은 한 쌍의 폭 프레스 금형을 이용하여 열간 슬래브에 접촉(단조)과 개방을 반복적으로 행하는 것으로 프레스 금형이 접촉되어 있는 동안 열간 슬래브를 길이방향으로 이동시키면서 열간 슬래브 전체 길이를 소정의 폭으로 단조하는 기술이다.
그러나, 종래 기술에 따른 방법은 특정 방향으로 설정된 폭 프레스 금형을 이용하여 단조를 수행하고 있어, 단조품의 폭과 두께를 모두 만족할 수 있는 제품을 생산하기 위해서는 추가적인 단조 공정을 수행해야 한다.
더욱이 이미 생산된 슬래브를 이용하여 재차 열간 단조를 수행하여 원하는 폭, 두께 및 길이를 만족하는 단조품을 가공하기 위해서는 보다 많은 단조 공정이 필요하다.
또한, 종래 기술에 따른 방법의 경우 이미 생산된 슬래브에 열을 가하여 재차 단조 가공함에 있어 폭, 두께 및 길이를 만족시키는 단조품을 생산함에 있어 단조 회수율이 현저히 낮고 이에 따라서 원가경쟁력이 열위하다는 문제점을 가지고 있다.
따라서, 상기 언급한 종래 기술에 따른 문제점을 해결할 수 있는 기술이 필요한 실정이다.
일본공개특허 2016-078108 (2016년 05월 16일 공개)
본 발명은, 슬라브 단조방법에 있어서, 슬라브를 이용하여 원하는 폭과 길이를 가지는 단조품을 제작할 수 있고, 이와 동시에 단조회수율을 현저히 증가시킬 수 있는 구성을 포함하는 단조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 단조방법은, (a) 슬라브(slab) 양 끝단부를 플랫 다이(flat die)로 부분 업세팅하여 슬라브의 폭을 증가시키도록 단조를 수행하는 업세팅 단조단계; 및 (b) 슬라브(slab)의 전 면을 길이 방향으로 코깅(cogging)하여 슬라브의 길이를 증가시키도록 단조를 수행하는 코깅 단조단계;를 포함하는 구성일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 업세팅 단조단계는, (a-1) 슬라브를, 슬라브의 길이방향과 다이의 상부면이 서로 수직을 이루도록, 다이의 상부면에 거치하는 슬라브 최초 거치단계; (a-2) 슬라브의 상부면의 정중앙을 플랫 다이를 이용하여 압하하는 정중앙 압하단계; (a-3) 플랫 다이를 슬라브의 상부면의 일측방향으로 이동시킨 후, 슬라브의 상부면의 일측면을 플랫 다이를 이용하여 압하하는 일측 압하단계; (a-4) 플랫 다이를 슬라브의 상부면의 타측방향으로 이동시킨 후, 슬라브의 상부면의 타측면을 플랫 다이를 이용하여 압하하는 타측 압하단계;를 포함하는 구성일 수 있다.
이 경우, 상기 일측 압하단계에서 플랫 다이와 슬라브의 상부면이 접촉하는 제1면적과, 상기 타측 압하단계에서 플랫 다이와 슬라브의 상부면이 접촉하는 제2면적은, 슬라브의 상부면 정중앙 부분에서 소정 면적만큼 서로 겹칠 수 있다.
이때, 상기 제1면적과 제2면적이 서로 겹치는 폭은, 슬라브 최초 거치단계에서 거치되는 슬라브의 상부면 폭 대비 15 내지 25 % 일 수 있다.
또한, 상기 제1면적과 제2면적이 서로 겹치는 폭은, 300 내지 400 mm일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 업세팅 단조단계를 통해 압하되는 슬라브의 압하 깊이는, 최종 제품의 폭 대비 0 내지 17 %의 길이일 수 있다.
이 경우, 상기 업세팅 단조단계를 통해 압하되는 슬라브의 압하 깊이는, 최종 제품의 폭 및 최종 제품에 형성될 피쉬 테일(fish tail) 형상의 길이를 고려하여 선정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 코깅 단조단계는, (b-1) 슬라브를 다이의 상부면에 눕혀 거치한 후, 플랫 다이를 이용하여 슬라브의 두께를 감소시키도록 단조를 수행하는 제1코깅 단계; 및 (b-2) 슬라브의 단면구조가 직사각형이 되도록, 플랫 다이를 이용하여 슬라브의 측면에 대한 단조를 수행하는 제2코깅 단계;를 포함하는 구성일 수 있다.
이 경우, 상기 제1코깅 단계는, (b-11) 슬라브를, 슬라브의 길이방향과 다이의 상부면이 서로 평행을 이루도록, 슬라브를 다이의 상부면에 눕혀 거치하는 슬라브 거치단계; (b-12) 슬라브의 상부면의 정중앙을 플랫 다이를 이용하여 압하하는 정중앙 압하단계; (b-13) 플랫 다이를 슬라브의 상부면의 일측방향으로 이동시킨 후, 슬라브의 상부면의 일측면을 플랫 다이를 이용하여 압하하는 일측 압하단계; (b-14) 플랫 다이를 슬라브의 상부면의 타측방향으로 이동시킨 후, 슬라브의 상부면의 타측면을 플랫 다이를 이용하여 압하하는 타측 압하단계;를 포함하는 구성일 수 있다.
또한, 상기 제2코깅 단계는, (b-21) 슬라브의 측면의 정중앙 부분의 양측면을 플랫 다이를 이용하여 동시에 압하하는 정중앙 압하단계; (b-22) 플랫 다이를 슬라브의 측면의 일측방향으로 이동시킨 후, 슬라브의 측면의 일측면 부분의 양측면을 플랫 다이를 이용하여 동시에 압하하는 일측 압하단계; 및 (b-23) 플랫 다이를 슬라브의 측면의 타측방향으로 이동시킨 후, 슬라브의 측면의 타측면 부분의 양측면을 플랫 다이를 이용하여 동시에 압하하는 타측 압하단계; 를 포함하는 구성일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2코깅 단계는, (b-24) 플랫 다이를 슬라브의 양측 단부 부분으로 이동시킨 후, 슬라브 양측 단부의 상부면과 하부면을 동시에 압하하여 단조를 수행하는 단면구조 형성단계;를 더 포함하는 구성일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 기 슬라브의 단조 될 부분마다 제1코깅 단계 수행 후 제2코깅 단계가 연이어 수행될 수 있다.
이때, 상기 슬라브의 단조 될 부분은, 슬라브의 길이방향을 따라 순차적으로 지정될 수 있다.
또한, 상기 슬라브의 단조 될 부분마다 제1코깅 단계 수행 후 제2코깅 단계가 연이어 수행된 후, 슬라브를 뒤집어(turn over) 동일한 부분에 대해서 제1코깅 단계와 제2코깅 단계를 재차 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 플랫 다이의 길이는, 최종 단조 가동된 슬라브의 길이 대비 110 내지 120 %의 길이일 수 있다.
또한, 상기 플랫 다이는 150 내지 190 MN 범위 내의 하중으로 가압하고, 상기 플랫 다이는 1500 내지 1900 mm 범위 내의 폭을 가지는 구조일 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 단조방법에 따르면, 특정 구성의 업세팅 단조단계 및 코깅 단조단계를 포함함으로써, 슬라브를 이용하여 원하는 폭과 길이를 가지는 단조품을 제작할 수 있고, 이와 동시에 단조회수율을 현저히 증가시킬 수 있는 구성을 포함하는 단조방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 단조방법에 따르면, 업세팅 단조단계 수행 시 최종 제품의 폭 대비 특정 비율 범위로 한정하여 슬라브를 압하함으로써, 최종 단조 제품에서 형성되는 피쉬 테일 형상의 길이를 최소화 할 수 있고, 최종 단조 제품의 충분한 길이를 확보할 수 있으며, 결과적으로 단조회수율을 현저히 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 단조방법에 따르면, 특정 구성의 업세팅 단조단계 및 코깅 단조단계를 포함함으로써, 종래 기술 대비 현저히 단축된 가공 시간을 구현할 수 있고, 결과적으로 단조 가공에 소요되는 비용을 현저히 절감시킬 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 슬라브 단조 방법을 나타내는 단면 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 단조방법을 나타내는 흐름도이다.
도 3은 도 2에 도시된 업세팅 단조단계를 보다 상세히 나타낸 흐름도이다.
도 4는 도 2에 도시된 제1코깅 단계를 보다 상세히 나타낸 흐름도이다.
도 5는 도 2에 도시된 제2코깅 단계를 보다 상세히 나타낸 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 단조방법에 의해 단조가공되는 슬라브의 모습을 순차적으로 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 업세팅 단조단계를 나타내는 공정도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 플랫 다이와 슬라브의 상부면이 접촉하는 제1면적(A1), 제2면적(A2) 및 겹치는 면적(A3)를 나타내는 평면 모식도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 업세팅 단조단계를 통해 단조가공된 슬라브를 나타내는 3면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1코깅 단계를 나타내는 공정도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2코깅 단계를 나타내는 공정도이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
본 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다. 본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 단조방법을 나타내는 흐름도가 동시되어 있고, 도 3 내지 도 5에는 도 2에 도시된 단조방법을 구성하는 각 단계에 대한 상세한 내용이 동시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 단조방법(S100)은, 특정 구성의 업세팅 단조단계(S110) 및 코깅 단조단계(S120)를 포함하는 구성이다.
본 실시예에 따르면, 특정 구성의 업세팅 단조단계 및 코깅 단조단계를 포함함으로써, 슬라브를 이용하여 원하는 폭과 길이를 가지는 단조품을 제작할 수 있고, 이와 동시에 단조회수율을 현저히 증가시킬 수 있는 구성을 포함하는 단조방법을 제공할 수 있다.
본 실시예에 따른 플랫 다이의 길이(L1)는, 최종 단조 제품의 형상과 크기에 따라 적절히 선정됨이 바람직하며, 예를 들어 최종 단조 가공된 슬라브의 길이 대비 110 내지 120 %의 길이일 수 있고, 1500 내지 1900 mm 범위 내의 폭을 가지는 구조일 수 있다.
또한, 플랫 다이의 가압 하중 범위는 최종 단조 제품의 사양과 운용자의 의도에 따라 적절히 설정됨이 바람직하며, 예를 들어 150 내지 190 MN 범위 내의 하중으로 설정될 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하며 본 실시예에 따른 단조방법(S100)을 구성하는 각 구성에 대해 더욱 상세히 설명하기로 한다.
도 6에는 본 발명의 일 실시예에 따른 단조방법에 의해 단조가공되는 슬라브의 모습을 순차적으로 나타낸 사시도가 동시되어 있고, 도 7에는 본 발명의 일 실시예에 따른 업세팅 단조단계를 나타내는 공정도가 동시되어 있다. 또한, 도 8에는 본 발명의 일 실시예에 따른 플랫 다이와 슬라브의 상부면이 접촉하는 제1면적(A1), 제2면적(A2) 및 겹치는 면적(A3)를 나타내는 평면 모식도가 동시되어 있다. 또한, 도 9에는 본 발명의 일 실시예에 따른 업세팅 단조단계를 통해 단조가공된 슬라브를 나타내는 3면도가 동시되어 있다.
이들 도면을 도 2 내지 도 5와 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 업세팅 단조단계(S110)는, 슬라브(slab) 양 끝단부를 플랫 다이(flat die)로 부분 업세팅하여 슬라브의 폭을 증가시키도록 단조를 수행하는 단계이다.
구체적으로, 본 실시예에 따른 업세팅 단조단계(S110)는, 최종적으로 단조가공된 단조품의 두께, 폭 및 길이를 고려하여 최도 단조가공을 수행하는 단계로서, 특정 구성의 슬라브 최초 거치단계(S111), 정중앙 압하단계(S112), 일측 압하단계(S113) 및 타측 압하단계(S114)를 포함하는 구성이다.
슬라브 최초 거치단계(S111)는, 슬라브를, 슬라브의 길이방향과 다이의 상부면이 서로 수직을 이루도록, 다이의 상부면에 거치하는 단계이다.
다이의 상부면에 거치된 슬라브는 이후 정중앙 압하단계(S112), 일측 압하단게(S113) 및 타측 압하단계(S114)가 반복적으로 수행된다.
정중앙 압하단계(S112)는, 슬라브의 상부면의 정중앙을 플랫 다이를 이용하여 압하하는 단계이다. 일측 압하단계(S113)는 플랫 다이를 슬라브의 상부면의 일측방향으로 이동시킨 후, 슬라브의 상부면의 일측면을 플랫 다이를 이용하여 압하하는 단계이다. 또한, 타측 압하단계(S114)는 플랫 다이를 슬라브의 상부면의 타측방향으로 이동시킨 후, 슬라브의 상부면의 타측면을 플랫 다이를 이용하여 압하하는 단계이다.
이때, 도 7에 도시된 바와 같이, 슬라브의 단조 될 부분은, 슬라브의 길이방향을 따라 순차적으로 지정된다. 또한, 슬라브의 상부면에 대한 업세팅 단조단계(S110)가 수행된 후, 슬라브를 뒤집어(turn over) 슬라브의 하부면에 대해서도 업세팅 단조단계(S110)가 수행된다.
더욱 구체적으로, 업세팅 단조단계(S110)에서 수행되는 압하 깊이(D1)은, 최종 제품의 폭(도 6의 W4) 및 최종 제품에 형성될 피쉬 테일(fish tail) 형상의 길이(도 6의 F1)를 고려하여 선정함이 바람직하다. 더욱 바람직하게, 슬라브의 압하 깊이(도 9의 D1)는, 최종 제품의 폭(도 6 및 도 9의 W4) 대비 0 내지 17 %의 길이일 수 있다.
한편, 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 일측 압하단계(S113)에서 플랫 다이와 슬라브의 상부면이 접촉하는 제1면적(A1)과, 상기 타측 압하단계(S114)에서 플랫 다이와 슬라브의 상부면이 접촉하는 제2면적(A2)은, 슬라브의 상부면 정중앙 부분에서 소정 면적(A3)만큼 서로 겹치도록 설정함이 바람직하다.
이때, 제1면적(A1)과 제2면적(A2)이 서로 겹치는 폭(W3)은, 도 8에 도시된 바와 같이, 슬라브 최초 거치단계에서 거치되는 슬라브의 상부면 폭(W0) 대비 15 내지 25 % 일 수 있다. 더욱 바람직하게, 제1면적(A1)과 제2면적(A2)이 서로 겹치는 폭(W3)은, 300 내지 400 mm일 수 있다.
제1면적(A1)과 제2면적(A2)를 서로 겹치지 않도록 배치할 경우, 단조과정에서 슬라브의 상부면 또는 하부면에 단차가 생기거나 원하는 치수를 맞출 수 없어 바람직하지 못하다. 또한, 제1면적(A1)과 제2면적(A2)를 서로 과도하게 겹치도록 배치할 경우, 단조 횟수를 증가시켜야 하므로 이 또한 바람직하지 못하다.
도 10에는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1코깅 단계를 나타내는 공정도가 동시되어 있고, 도 11에는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2코깅 단계를 나타내는 공정도가 동시되어 있다.
이들 도면을 도 4 및 도 5와 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 코깅 단조단계(S120)는, 슬라브(slab)의 전 면을 길이 방향으로 코깅(cogging)하여 슬라브의 길이를 증가시키도록 단조를 수행하는 단계이다.
구체적으로, 본 실시예에 따른 코딩 단조단계(S120)는, 제1코깅 단계(S121) 및 제2코깅 단계(S122)를 포함하는 구성이다.
제1코깅 단계(S121)는, 슬라브를 다이의 상부면에 눕혀 거치한 후, 플랫 다이를 이용하여 슬라브의 두께를 감소시키도록 단조를 수행하는 단계이다. 또한, 제2코깅 단계(S122)는, 슬라브의 단면구조가 직사각형이 되도록, 플랫 다이를 이용하여 슬라브의 측면에 대한 단조를 수행하는 단계이다.
제1코깅 단계(S121)는, 도 10에 도시된 바와 같이, 슬라브를, 슬라브의 길이방향과 다이의 상부면이 서로 평행을 이루도록, 슬라브를 다이의 상부면에 눕혀 거치하는 슬라브 거치단계(S121-1) 이후, 정중앙 압하단계(S121-2), 일측 압하단계(S121-3) 및 타측 압차단계(S121-4)를 포함하는 구성이다.
정중앙 압하단계(S121-2)는, 슬라브의 상부면의 정중앙을 플랫 다이를 이용하여 압하하는 단계이다. 또한, 일측 압하단계(S121-3)는, 플랫 다이를 슬라브의 상부면의 일측방향으로 이동시킨 후, 슬라브의 상부면의 일측면을 플랫 다이를 이용하여 압하하는 단계이다. 마직막으로, 타측 압하단계(S121-4)는, 플랫 다이를 슬라브의 상부면의 타측방향으로 이동시킨 후, 슬라브의 상부면의 타측면을 플랫 다이를 이용하여 압하하는 단계이다.
제2코깅 단계(S122)는, 도 11에 도시된 바와 같이, 슬라브의 측면의 정중앙 부분의 양측면을 플랫 다이를 이용하여 동시에 압하하는 정중앙 압하단계(S122-1) 이후, 일측 압하단계(S122-2) 및 타측 압하단계(S122-3)가 수행된다.
제2코깅 단계(S122)의 일측 압하단계(S122-2)는, 플랫 다이를 슬라브의 측면의 일측방향으로 이동시킨 후, 슬라브의 측면의 일측면 부분의 양측면을 플랫 다이를 이용하여 동시에 압하하는 단계이다. 또한, 제2코깅 단계(S122)의 타측 압하단계(S122-3)는, 플랫 다이를 슬라브의 측면의 타측방향으로 이동시킨 후, 슬라브의 측면의 타측면 부분의 양측면을 플랫 다이를 이용하여 동시에 압하하는 단계이다.
바람직하게, 제2코깅 단계(S122)는, 플랫 다이를 슬라브의 양측 단부 부분으로 이동시킨 후, 슬라브 양측 단부의 상부면과 하부면을 동시에 압하하여 단조를 수행하는 단면구조 형성단계(S122-4)를 더 수행할 수 있다.
앞서 설명한 제2코깅 단계(S122)는, 슬라브의 단조 될 부분마다 제1코깅 단계(S121) 수행 후 연이어 수행됨이 바람직하다.
이때, 슬라브의 단조 될 부분은, 슬라브의 길이방향을 따라 순차적으로 지정될 수 있다.
더욱 바람직하게는, 슬라브의 단조 될 부분마다 제1코깅 단계(S121) 수행 후 제2코깅 단계(S122)가 연이어 수행된 후, 슬라브를 뒤집어(turn over) 동일한 부분에 대해서 제1코깅 단계(S121)와 제2코깅 단계(S122)를 재차 수행할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 단조방법에 따르면, 특정 구성의 업세팅 단조단계 및 코깅 단조단계를 포함함으로써, 슬라브를 이용하여 원하는 폭과 길이를 가지는 단조품을 제작할 수 있고, 이와 동시에 단조회수율을 현저히 증가시킬 수 있는 구성을 포함하는 단조방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 단조방법에 따르면, 업세팅 단조단계 수행 시 최종 제품의 폭 대비 특정 비율 범위로 한정하여 슬라브를 압하함으로써, 최종 단조 제품에서 형성되는 피쉬 테일 형상의 길이를 최소화 할 수 있고, 최종 단조 제품의 충분한 길이를 확보할 수 있으며, 결과적으로 단조회수율을 현저히 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 단조방법에 따르면, 특정 구성의 업세팅 단조단계 및 코깅 단조단계를 포함함으로써, 종래 기술 대비 현저히 단축된 가공 시간을 구현할 수 있고, 결과적으로 단조 가공에 소요되는 비용을 현저히 절감시킬 수 있다.
이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
즉, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 설명에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능하며, 그와 같은 변형은 본 발명의 보호 범위 내에 있게 된다.
101: 다이
102: 플랫 다이
103: 슬라브
S100: 단조방법
S110: 업세팅 단조단계
S111: 슬라브 최초 거치단계
S112: 정중앙 압하단계
S113: 일측 압하단계
S114: 타측 압하단계
S120: 코깅 단조단계
S121: 제1코깅 단계
S121-1: 슬라브 거치단계
S121-2: 정중앙 압하단계
S121-3: 일측 압하단계
S121-4: 타측 압하단계
S122: 제2코깅 단계
S122-1: 정중앙 압하단계
S122-2: 일측 압하단계
S122-3: 타측 압하단계
S122-4: 단면구조 형성단계
A1: 제1면적
A2: 제2면적
A3: 겹치는 면적
D1: 압하 깊이
F1: 피쉬 테일 형상의 길이
L0: 슬라브의 길이
L1: 최종 단조 가공된 슬라브의 길이
L1: 플랫 다이의 길이
T0: 슬라브의 두께
W0: 슬라브의 상부면 폭
W1: A1 면적의 폭
W2: A2 면적의 폭
W3: A3 면적의 폭
W4: 최종 제품의 폭

Claims (16)

  1. (a) 슬라브(slab) 양 끝단부를 플랫 다이(flat die)로 부분 업세팅하여 슬라브의 폭을 증가시키도록 단조를 수행하는 업세팅 단조단계(S110); 및
    (b) 슬라브(slab)의 전 면을 길이 방향으로 코깅(cogging)하여 슬라브의 길이를 증가시키도록 단조를 수행하는 코깅 단조단계(S120);
    를 포함하고,
    상기 업세팅 단조단계(S110)는,
    (a-1) 슬라브를, 슬라브의 길이방향과 다이의 상부면이 서로 수직을 이루도록, 다이의 상부면에 거치하는 슬라브 최초 거치단계(S111);
    (a-2) 슬라브의 상부면의 정중앙을 플랫 다이를 이용하여 압하하는 정중앙 압하단계(S112);
    (a-3) 플랫 다이를 슬라브의 상부면의 일측방향으로 이동시킨 후, 슬라브의 상부면의 일측면을 플랫 다이를 이용하여 압하하는 일측 압하단계(S113);
    (a-4) 플랫 다이를 슬라브의 상부면의 타측방향으로 이동시킨 후, 슬라브의 상부면의 타측면을 플랫 다이를 이용하여 압하하는 타측 압하단계(S114);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 단조방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 일측 압하단계(S113)에서 플랫 다이와 슬라브의 상부면이 접촉하는 제1면적(A1)과,
    상기 타측 압하단계(S114)에서 플랫 다이와 슬라브의 상부면이 접촉하는 제2면적(A2)은,
    슬라브의 상부면 정중앙 부분에서 소정 면적(A3)만큼 서로 겹치는 것을 특징으로 하는 단조방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1면적(A1)과 제2면적(A2)이 서로 겹치는 폭(W3)은, 슬라브 최초 거치단계에서 거치되는 슬라브의 상부면 폭(W0) 대비 15 내지 25 % 인 것을 특징으로 하는 단조방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1면적(A1)과 제2면적(A2)이 서로 겹치는 폭(W3)은, 300 내지 400 mm인 것을 특징으로 하는 단조방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 업세팅 단조단계(S110)를 통해 압하되는 슬라브의 압하 깊이(D1)는, 최종 제품의 폭(W4) 대비 0 내지 17 %의 길이인 것을 특징으로 하는 단조방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 업세팅 단조단계(S110)를 통해 압하되는 슬라브의 압하 깊이(D1)는, 최종 제품의 폭(W4) 및 최종 제품에 형성될 피쉬 테일(fish tail) 형상의 길이(F1)를 고려하여 선정되는 것을 특징으로 하는 단조방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 코깅 단조단계(S120)는,
    (b-1) 슬라브를 다이의 상부면에 눕혀 거치한 후, 플랫 다이를 이용하여 슬라브의 두께를 감소시키도록 단조를 수행하는 제1코깅 단계(S121); 및
    (b-2) 슬라브의 단면구조가 직사각형이 되도록, 플랫 다이를 이용하여 슬라브의 측면에 대한 단조를 수행하는 제2코깅 단계(S122);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 단조방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1코깅 단계(S121)는,
    (b-11) 슬라브를, 슬라브의 길이방향과 다이의 상부면이 서로 평행을 이루도록, 슬라브를 다이의 상부면에 눕혀 거치하는 슬라브 거치단계(S121-1);
    (b-12) 슬라브의 상부면의 정중앙을 플랫 다이를 이용하여 압하하는 정중앙 압하단계(S121-2);
    (b-13) 플랫 다이를 슬라브의 상부면의 일측방향으로 이동시킨 후, 슬라브의 상부면의 일측면을 플랫 다이를 이용하여 압하하는 일측 압하단계(S121-3);
    (b-14) 플랫 다이를 슬라브의 상부면의 타측방향으로 이동시킨 후, 슬라브의 상부면의 타측면을 플랫 다이를 이용하여 압하하는 타측 압하단계(S121-4);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 단조방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제2코깅 단계(S122)는,
    (b-21) 슬라브의 측면의 정중앙 부분의 양측면을 플랫 다이를 이용하여 동시에 압하하는 정중앙 압하단계(S122-1);
    (b-22) 플랫 다이를 슬라브의 측면의 일측방향으로 이동시킨 후, 슬라브의 측면의 일측면 부분의 양측면을 플랫 다이를 이용하여 동시에 압하하는 일측 압하단계(S122-2); 및
    (b-23) 플랫 다이를 슬라브의 측면의 타측방향으로 이동시킨 후, 슬라브의 측면의 타측면 부분의 양측면을 플랫 다이를 이용하여 동시에 압하하는 타측 압하단계(S122-3);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 단조방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 제2코깅 단계(S122)는,
    (b-24) 플랫 다이를 슬라브의 양측 단부 부분으로 이동시킨 후, 슬라브 양측 단부의 상부면과 하부면을 동시에 압하하여 단조를 수행하는 단면구조 형성단계(S122-4);
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단조방법.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 슬라브의 단조 될 부분마다 제1코깅 단계(S121) 수행 후 제2코깅 단계(S122)가 연이어 수행되는 것을 특징으로 하는 단조방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 슬라브의 단조 될 부분은, 슬라브의 길이방향을 따라 순차적으로 지정되는 것을 특징으로 하는 단조방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 슬라브의 단조 될 부분마다 제1코깅 단계(S121) 수행 후 제2코깅 단계(S122)가 연이어 수행된 후, 슬라브를 뒤집어(turn over) 동일한 부분에 대해서 제1코깅 단계(S121)와 제2코깅 단계(S122)를 재차 수행하는 것을 특징으로 하는 단조방법.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 플랫 다이의 길이(L1)는, 최종 단조 가공된 슬라브의 길이 대비 110 내지 120 %의 길이인 것을 특징으로 하는 단조방법.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 플랫 다이는 150 내지 190 MN 범위 내의 하중으로 가압하고,
    상기 플랫 다이는 1500 내지 1900 mm 범위 내의 폭을 가지는 구조인 것을 특징으로 하는 단조방법.
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