KR102089194B1 - 열연 강판 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

판 두께가 두껍고, 판 폭도 넓으며, 또한 강도가 높은 열연 강판의 코일이어도, 풀림시에 코일 오프너의 허용 하중을 초과하지 않는 열연 강판을 제공한다. 조압연 공정 후의 절단 공정에서 길이 방향 선미단의 비정상부가 절단되어 있고, 판 폭 1200 ㎜ ∼ 2300 ㎜, 판 두께 13 ㎜ ∼ 25.4 ㎜, API 규격 X65 급 이상의 강도를 갖고, 코일 (C) 에 권취된 후, 풀려 사용되는 강판 (S) 을 대상으로 한다. 그리고, 적어도 풀림 개시에 상당하는 길이 방향 단부를 폭 방향 중앙부가 폭 방향 양단부에 대해 길이 방향 내측으로 오목해지는 형상으로 하고, 폭 방향 중앙부의 패임에 대한 폭 방향 양단부의 각각의 돌출 사이즈를 20 ㎜ ∼ 295 ㎜, 폭 방향 양단부의 돌출 부분의 폭 W1, W2 의 합을 대판폭비로 1/4 ∼ 1/2 로 한다.

Description

열연 강판 및 그 제조 방법
본 발명은, 조 (粗) 압연에 의해 압연된 후, 길이 방향 선미단 (先尾端) 의 비정상부가 절단된 열연 강판 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 후육 (厚肉), 광폭, 고강도의 열연 강판에 바람직한 것이다.
원유나 천연 가스를 수송하는 파이프 라인에는, 열연 강판을 소재로 하는 전봉 강관이나 스파이럴 강관이 사용되고 있다. 이 종류의 라인 파이프 소재용 열연 강판에는, 원유나 천연 가스 등의 고효율 수송의 관점에서 고강도 또한 매우 두꺼운 사양이 요구된다. 또, 지진 지대에 파이프 라인을 부설하는 경우도 있으므로, 라인 파이프재에는 높은 인성도 요구된다. 이와 같은 라인 파이프 소재용 열연 강판은, 예를 들어 미국 석유 협회 (API : American Petroleum Institute) 가 규격하는 X65 급의 강도를 만족할 필요가 있고, 그러한 열연 강판으로는, 예를 들어 하기 특허문헌 1 에 기재되는 것을 들 수 있다. 이 특허문헌 1 에 기재되는 라인 파이프 소재용 열연 강판은, 일반적으로, 판 두께가 두껍고, 판 폭도 넓으며, 강도도 높다.
일본 공개특허공보 2015-101781호
그런데, 라인 파이프 소재용 열연 강판은, 일단 코일에 권취된 후, 코일을 풀어 강관이 된다. 열연 강판의 코일 풀림은 코일 오프너에 의해 실시되지만, 라인 파이프 소재용 열연 강판은 매우 두껍고, 폭이 넓으며, 고강도이기 때문에, 그 풀림시에 코일 오프너의 허용 하중을 초과할 우려가 있다.
본 발명은, 상기와 같은 문제점에 착목하여 이루어진 것으로, 판 두께가 두껍고, 판 폭도 넓으며, 또한 강도가 높은 열연 강판의 코일이어도, 풀림시에 코일 오프너의 허용 하중을 초과하지 않는 열연 강판 및 그 제조 방법의 제공을 목적으로 하는 것이다.
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해서, 마무리 압연 전까지의 조압연 공정에서 형성되는 강판 반송 방향 후단부의 크롭부의 형상을 피시테일 형상으로 하고, 피시테일 형상의 오목부 바닥과 볼록부 선단의 중간 부분을 절단함으로써, 권취 후의 코일에 있어서의 열연 강판의 풀림 단부를 폭 방향 중앙부가 오목해지는 형상으로 하여 코일 오프너로 풀기 쉬운 열연 강판에 대해 예의 검토하였다.
일반적으로 코일을 푸는 경우에는, 코일 오프너에 의해 열연 강판의 최후단부를 들어올리고 굽힘으로써 풀기를 실시한다. 이 때, 열연 강판의 폭이 작으면, 코일 오프너에 의한 들어올림 변형 및 굽힘 변형이 용이해진다. 마무리 압연 전까지의 조압연 공정에서, 강판 반송 방향 후단부의 크롭부의 형상을 도 6(a) 에 나타내는 바와 같은 피시테일 형상으로 만들 수 있다. 그리고, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 피시테일 형상의 오목부 바닥과 볼록부 선단의 중간 부분을 크롭 시어로 절단하면, 열연 강판의 후단부의 형상을 폭 방향 양단부에 대해 폭 방향 중앙부가 오목해지는 형상으로 할 수 있다.
또, 목표 절단 위치와 실제로 크롭 시어의 날이 강판에 접촉하는 위치 사이에는 오차가 발생하므로, 크롭 시어의 절단 위치 정밀도에 따라서는, 피시테일 형상의 크롭부의 목표 절단 위치를 목표로 하여 크롭 시어의 날을 내리쳤음에도 불구하고, 판 폭의 전체폭을 절단하는 경우나 크롭부의 피시테일 형상에 접촉하지 않고 절단미스 (cutting miss) 하는 경우가 있다. 그래서, 피시테일 길이를 충분히 길게 함으로써, 목표 절단 위치와 실제의 절단 위치 사이에 오차가 발생한 경우에도, 판 폭의 전체폭을 절단하지 않도록, 혹은 절단미스하지 않도록 한다.
또한, 목표 절단 위치와 실제로 크롭 시어의 날이 강판에 접촉하는 위치에는 오차가 발생하므로, 목표 절단 위치의 설정은, 그 오차를 감안하여 실시해야 한다. 크롭 시어의 절단 위치가 목표 절단 위치로부터 어긋난 경우에도, 판 폭 전체폭을 절단하지 않고, 혹은 절단미스하지 않고, 크롭 시어의 날을 내리치는 목표 절단 위치를 설정할 필요가 있다.
본 발명은, 이상과 같은 지견에 기초하여 이루어진 것으로, 이하의 요지로 이루어진다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 일 양태에 의하면, 조압연 공정 후의 절단 공정에서 길이 방향 선미단의 비정상부가 절단되어 있고, 판 폭 1200 ㎜ ∼ 2300 ㎜, 판 두께 13 ㎜ ∼ 25.4 ㎜, API 규격 X65 급 이상의 강도를 갖고, 코일에 권취된 후, 풀려 사용되는 강판 중, 적어도 풀림 개시에 상당하는 길이 방향 단부는 폭 방향 중앙부가 폭 방향 양단부에 대해 길이 방향 내측으로 오목해지는 형상이고, 폭 방향 중앙부의 패임에 대한 폭 방향 양단부의 각각의 돌출 사이즈가 20 ㎜ ∼ 295 ㎜, 폭 방향 양단부의 돌출 부분의 폭의 합이 대판폭비 (對板幅比) 로 1/4 ∼ 1/2 인 것을 특징으로 하는 열연 강판이 제공된다.
또, 본 발명의 다른 양태에 의하면, 조압연 공정과 마무리 압연 공정과 권취 공정을 갖고, 조압연 공정 후, 마무리 압연 공정 전에 강판의 반송 방향 후단부의 크롭부를 크롭 시어로 절단한 후, 마무리 압연 공정에서 마무리 압연을 실시하고, 권취 공정에서 권취되는 강판의 판 폭이 1200 ㎜ ∼ 2300 ㎜, 판 두께가 13 ㎜ ∼ 25.4 ㎜, API 규격 X65 급 이상의 강도를 갖는 열연 강판의 제조 방법으로서, 조압연 공정에 있어서, 폭 압연기에 의한 폭 압하 및 수평 조압연기에 의한 수평 압연에 의해, 강판의 반송 방향 후단부에 형성되는 크롭부의 형상을 피시테일 형상으로 하고, 또한 그 피시테일 형상의 오목부 바닥에서 볼록부 선단까지의 최단 길이 L (㎜) 이 하기 식 (1) 을 만족하도록 성형하고, 오목부 바닥과 볼록부 선단의 중간 부분을 목표 절단 위치로 하여 절단하는 열연 강판의 제조 방법이 제공된다.
(2X ＋ 5) ≤ L ≤ 300 (1)
여기서, X : 크롭 시어의 절단 위치의 최대 오차 (㎜)
0 ≤ X ≤ 90
본 발명에 의하면, 판 두께가 두껍고, 판 폭도 넓으며, 강도가 높은 강판의 코일이어도, 풀림시에 코일 오프너의 허용 하중을 초과하지 않도록 할 수 있다. 또, 코일 오프너의 증강 등의 큰 설비 개조를 실시하지 않고, 강판을 안정적으로 풀 수 있다.
도 1 은 본 발명의 열연 강판의 일 실시형태로서 열연 강판 코일을 언코일러에 설치한 상태의 정면도이다.
도 2 는 도 1 의 언코일러의 평면도이다.
도 3 은 코일 오프너에 의한 풀림 개시의 설명도이다.
도 4 는 도 2 의 열연 강판의 풀림 개시에 상당하는 길이 방향 단부의 형상 설명도이다.
도 5 는 일반적인 열연 강판 코일을 언코일러에 설치한 상태의 평면도이다.
도 6 은 강판의 반송 방향 선단부 및 반송 방향 후단부에 형성되는 크롭부의 평면 형상을 나타내는 모식도이다.
도 7 은 크롭의 절단 위치를 나타내는 모식도이다.
도 8 은 목표 절단 위치와 실제로 절단기의 날이 강판에 접촉하는 위치의 오차를 나타내는 모식도이다.
도 9 는 목표 절단 위치의 설정 범위를 나타내는 모식도이다.
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 것이 아니다. 본 발명의 기술적 사상은, 특허청구의 범위에 기재된 청구항이 규정하는 기술적 범위 내에 있어서, 여러 가지의 변경을 가할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시형태에 관련된 열연 강판에 대해 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1 은, 이 실시형태의 열연 강판을 코일로 하고, 언코일러에 설치한 상태의 정면도, 도 2 는, 도 1 의 언코일러의 평면도이다. 이 언코일러는, 열연 강판 (S) 의 코일 (C) 을 탑재하는 크래들 롤러 (1), 코일 (C) 의 내부에 삽입되는 페이오프 릴 (2), 코일 (C) 에 권취되어 있는 열연 강판 (S) 의 풀림 단부에 삽입되는 코일 오프너 (3) 를 구비하여 구성된다. 페이오프 릴 (2) 및 크래들 롤러 (1) 는, 도시되지 않은 모터에 의해 회전 구동되고, 이로써 열연 강판 (S) 의 코일 (C) 을 회전시킬 수 있다.
이 실시형태의 코일 오프너 (3) 는, 선단이 점차 얇아지는 폭이 넓은 판재로 이루어지고, 기단부는 회전축 (4) 에 지지되어 있다. 따라서, 이 회전축 (4) 을 회전시킴으로써 코일 오프너 (3) 의 선단부를 회전시킬 수 있다. 또, 이 코일 오프너 (3) 는, 도시되지 않은 이동 장치에 의해 열연 강판 코일 (C) 에 가깝게 하거나 멀리하거나 할 수 있다. 후술하는 바와 같이, 이 코일 오프너 (3) 의 선단부를 코일 (C) 에 권취되어 있는 열연 강판 (S) 의 풀림 단부에 걸고, 그 상태에서, 페이오프 릴 (2) 및 크래들 롤러 (1) 에 의해 코일 (C) 을 회전시킴으로써, 열연 강판 (S) 을 풀 수 있다. 이 코일 오프너 (3) 는, 소위 외팔보 상태이고, 회전축 (4) 에 부하되는 하중에 상한이 있다.
도 3 은, 언코일러에 의한 열연 강판 코일 (C) 의 풀림 개시의 설명도이다. 먼저, 도 3(a) 에 나타내는 바와 같이, 코일 오프너 (3) 를 멀리 떼어 놓고, 언코일러의 페이오프 릴 (2) 을 퇴피시킨 상태에서, 도 3(b) 에 나타내는 바와 같이, 크래들 롤러 (1) 상에 열연 강판 코일 (C) 을 탑재한다. 다음으로 열연 강판 코일 (C) 의 내부에 페이오프 릴 (2) 을 삽입하고, 도 3(c) 에 나타내는 바와 같이, 코일 오프너 (3) 를 열연 강판 코일 (C) 에 가깝게 하고, 그 선단부를 코일 (C) 의 풀림 단부에 건다. 그 상태에서, 도 3(d) 에 나타내는 바와 같이, 페이오프 릴 (2) 및 크래들 롤러 (1) 에 의해 코일 (C) 을 회전시키면, 도 3(e) 에 나타내는 바와 같이, 코일 (C) 의 풀림 단부가 풀려, 열연 강판 (S) 이 취출된다.
이 언코일러에서는, 여러 가지의 열연 강판 (S) 의 코일 풀림이 실시되지만, 그들 중에서는, 라인 파이프 소재용의 열연 강판 (S) 도 포함된다. 도 5 는, 일반적인 열연 강판 (S) 의 코일 (C) 을 언코일러에 설치한 상태의 평면도이다. 일반적인 열연 강판 (S) 의 코일 (C) 은, 권취되어 있는 열연 강판 (S) 의 길이 방향 단부가 거의 직선상이다. 이에 대해, 전술한 바와 같이, 라인 파이프 소재용의 열연 강판 (S) 은 매우 두껍고, 폭이 넓으며, 고강도이고, 코일 (C) 에 권취되어 있는 라인 파이프 소재용의 열연 강판 (S) 을 풀 때, 코일 오프너 (3) 에 큰 하중이 가해진다. 그 때문에, 이 실시형태에서는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 라인 파이프 소재용의 열연 강판 (S) 의 코일 풀림 단부를, 폭 방향 양단부보다 폭 방향 중앙부가 길이 방향 내측으로 오목해지는 형상으로 하였다.
도 4 에는, 라인 파이프 소재용의 열연 강판 (S) 의 길이 방향 단부 형상의 상세를 나타낸다. 이 라인 파이프 소재용의 열연 강판 (S) 의 제원 (諸元) 은, 판 폭 1200 ㎜ ∼ 2300 ㎜, 판 두께 13 ㎜ ∼ 25.4 ㎜ 이고, API 규격 X65 급 이상의 강도를 갖는다. 또, 이 열연 강판 (S) 은, 절단 공정에서 길이 방향 선미단의 비정상부, 소위 크롭부가 절단되어 있고, 코일 (C) 에 권취된 후, 풀려 사용되는 강판 중, 적어도 풀림 개시에 상당하는 길이 방향 단부는 폭 방향 중앙부가 폭 방향 양단부에 대해 길이 방향 내측으로 오목해지는 형상이다. 또, 폭 방향 중앙부의 패임에 대한 폭 방향 양단부의 각각의 돌출 사이즈는 20 ㎜ ∼ 295 ㎜, 폭 방향 양단부의 돌출 부분의 폭 W1, W2 의 합이 대판폭비로 1/4 ∼ 1/2 이다.
이와 같이 열연 강판 (S) 의 길이 방향 단부의 형상을 폭 방향 중앙부가 폭 방향 양단부에 대해 길이 방향 내측으로 오목해지는 형상으로 하기 위해서는, 조압연으로, 강판의 길이 방향 단부의 비정상부, 요컨대 크롭부의 형상을 피시테일 형상으로 만든다. 강판의 크롭부를 피시테일 형상으로 하는 경우에는, 예를 들어 조압연 공정의 폭 압연기로 강판을 폭 압하하고, 그 후, 수평 압연기로 압연을 실시한다. 폭 압연기 대신에, 사이징 프레스를 사용해도 된다. 그리고, 폭 방향 중앙부의 오목부로부터 20 ㎜ ∼ 295 ㎜ 의 위치에서, 크롭 시어에 의해 피시테일 형상의 크롭부를 절단한다. 조압연 공정에는, 크롭부의 형상을 검출하는 크롭 형상계가 구비되어 있기 때문에, 이 크롭 형상계에서 검출된 크롭부의 형상에 맞추어 크롭 시어에 의한 절단 위치를 결정하면 된다.
코일 (C) 에 권취되어 있는 열연 강판 (S) 의 풀림은, 열연 강판 (S) 을 소성 변형시켜 실시한다. 이 소성 변형에서는, 판 두께가 동등한 경우, 판의 폭 방향의 치수가 클수록, 단면적이 커지기 때문에, 코일 오프너 (3) 의 회전축 (4) 에 가해지는 하중도 커진다. 또, 코일 오프너 (3) 의 회전축 (4) 에 가해지는 하중은, 모멘트 아암의 길이가 가장 긴, 풀림 개시시가 최대이다. 따라서, 폭 방향 양단부에 대해 폭 방향 중앙부를 길이 방향 내측으로 패이게 함으로써, 단면적을 작게 할 수 있고, 결과적으로 풀림시에 코일 오프너 (3) 의 회전축 (4) 에 가해지는 하중을 작게 할 수 있다. 또, 동등한 단면적인 경우, 열연 강판의 길이 방향 단부의 폭 방향 양단부에 대해 폭 방향 중앙부를 길이 방향 외측으로 돌출된 형상으로 하는 것도 생각할 수 있다. 그러나, 그러한 형상의 경우, 코일 오프너 (3) 의 회전축 (4) 에는 하중이 집중된다. 한편, 열연 강판 (S) 의 길이 방향 단부의 폭 방향 양단부에 대해 폭 방향 중앙부를 오목해지는 형상으로 하면, 코일 오프너 (3) 의 회전축 (4) 에 가해지는 하중을 분산시킬 수 있고, 그 만큼, 회전축 (4) 에 가해지는 하중이 상한값을 초과하는 것을 방지할 수 있다.
이와 같이, 이 실시형태의 열연 강판 (S) 에서는, 조압연 공정 후의 절단 공정에서 길이 방향 선미단의 비정상부가 절단되어 있고, 판 폭 1200 ㎜ ∼ 2300 ㎜, 판 두께 13 ㎜ ∼ 25.4 ㎜, API 규격 X65 급 이상의 강도를 갖고, 코일 (C) 에 권취된 후, 풀려 사용되는 강판을 대상으로 한다. 그리고, 적어도 풀림 개시에 상당하는 길이 방향 단부를 폭 방향 중앙부가 폭 방향 양단부에 대해 길이 방향 내측으로 오목해지는 형상으로 하고, 폭 방향 중앙부의 패임에 대한 폭 방향 양단부의 각각의 돌출 사이즈를 20 ㎜ ∼ 295 ㎜, 폭 방향 양단부의 돌출 부분의 폭 W1, W2 의 합을 대판폭비로 1/4 ∼ 1/2 로 한다. 이로써, 판 두께가 두껍고, 판 폭도 넓으며, 강도가 높은 강판의 코일 (C) 이어도, 열연 강판 (S) 의 풀림시에 코일 오프너 (3) 의 허용 하중을 초과하지 않도록 할 수 있다. 또, 코일 오프너 (3) 의 증강 등의 큰 설비 개조를 실시하지 않고, 강판을 안정적으로 풀 수 있다. 또한, 전술한 돌출 사이즈가 20 ㎜ 보다 짧으면, 판 폭 전체폭을 절단하여, 열연 강판 (S) 의 풀림시에 코일 오프너 (3) 의 허용 하중을 초과하는 경우가 발생한다. 한편, 돌출 사이즈가 295 ㎜ 보다 길면, 풀림시에 폭 방향 양단부의 돌출 부분이 주름져, 선단부를 잘 제거할 수 없다. 또, 폭 방향 양단부의 돌출 부분의 폭 W1, W2 의 합을 대판폭비로 1/4 보다 작게 하면, 풀림시에 폭 방향 양단부의 돌출 부분이 주름져, 선단부를 잘 제거할 수 없다. 한편, 폭 방향 양단부의 돌출 부분의 폭 W1, W2 의 합을 대판폭비로 1/2 보다 크게 하면, 판 폭 전체폭을 절단하여, 열연 강판 (S) 의 풀림시에 코일 오프너 (3) 의 허용 하중을 초과하는 경우가 발생한다.
다음으로, 상기 실시형태의 열연 강판의 제조 방법에 대해 설명한다. 열연 강판의 제조 공정은, 슬래브에서 강대를 제조하는 공정이고, 공정 순서대로, 가열 공정, 조압연 공정, 마무리 압연 공정, 냉각 공정, 권취 공정으로 크게 구별된다. 이하, 가열 공정측을 상류측, 권취 공정측을 하류측으로 하여 설명한다.
가열 공정에서는, 슬래브가 가열로에서 1100 ∼ 1300 ℃ 까지 가열되고, 그 후에 이어지는 공정에 반송하기 위한 테이블 상에 추출된다.
조압연 공정에서는, 반송되어 온 슬래브에, 각각 적어도 1 쌍의 롤을 구비한 폭 압연기와 조압연기에 의해, 폭 압하와 수평 압연이 실시된다. 폭 압연기는, 조압연기의 상류측과 하류측, 또는 상류측이나 하류측의 어느 일방에 구비되어 있다. 폭 압하 및 수평 압연은, 하류 공정측을 향하여 전진 방향으로 실시되는 경우와, 상류 공정측을 향하여 후진하여 실시되는 경우가 있다. 또 조압연 공정에서는, 폭 압하 및 수평 압연이 전진만으로 실시되는 경우, 또는 전진과 후진이 적어도 2 회 이상 반복되는 경우가 있다. 조압연 공정에서는, 이상의 조작에 의해, 슬래브를 소정의 판 폭, 판 두께의 시트 바로 한다.
또, 조압연 공정에서는, 조압연기보다 상류측에, 슬래브를 폭 방향으로 압하하기 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 1기 이상 구비하고 있는 마무리 압연기를 사용하여 시트 바에 수평 압연이 실시된다. 이 때의 수평 압연은 일방향에서 실시된다.
냉각 공정은, 반송되어 있는 마무리 압연 후의 강판에 상하에서 물을 분사하여 냉각시키는 공정이다.
권취 공정이란, 냉각된 강판을 코일러에 의해 권취하여 원주상으로 하는 공정이다.
시트 바란 조압연 공정 종료 후, 마무리 압연 전의 강판을 말한다. 시트 바의 반송 방향 후단부는, 조압연 공정에 있어서의 수평 압연, 폭 압하, 사이징 프레스에 의한 폭 압하에 의해, 다양한 형태로 변형되어, 크롭부를 형성한다. 예를 들어, 도 6(b) 에 나타내는 바와 같이, 판 폭 단부보다 판 폭 중앙부가 압연 방향으로 길게 신장된 텅 형상의 크롭부가 있다. 또, 도 6(a) 에 나타내는 바와 같은 판 폭 중앙부보다 판 폭 단부가 압연 방향으로 길게 신장된 피시테일 형상의 크롭부가 있다. 또한, 좌우로 비대칭인 경우도 있고, 도 6(c) 에 나타내는 바와 같은 좌우 비대칭인 텅 형상, 도 6(d) 에 나타내는 바와 같은 좌우 비대칭인 피시테일 형상도 있다.
시트 바의 반송 방향 후단부의 크롭부의 형상은, 조압연 공정에 있어서, 폭 압연기에서의 폭 압하량, 수평 조압연기에서의 압연량, 조압연 공정에 있어서의 패스 수, 사이징 프레스에 의한 폭 압하량을 조정함으로써 원하는 형상으로 할 수 있다. 본 발명에서는, 크롭부 절단 후의 열연 강판 반송 방향 후단부의 형상을 폭 방향 양단부에 대해 폭 방향 중앙부가 오목해지는 형상으로 하기 위해서, 시트 바의 반송 방향 후단부의 크롭부의 형상을 도 6(a) 에 나타내는 바와 같은 피시테일 형상으로 하고, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 그 피시테일 형상의 볼록부 선단과 오목부 바닥의 중간 부분을 절단한다.
일반적으로, 마무리 압연기 입측에서는, 시트 바의 반송 방향 선단부 및 후단부의 크롭부의 절단이 실시된다. 이 크롭부의 절단은, 마무리 압연시의 통판 안정화를 위해서 실시된다. 일반적으로 시트 바의 반송 방향 선단부 및 후단부의 크롭부를 절단하기 위한 크롭 시어는, 마무리 압연기의 입측에 설치되어 있지만, 조압연 공정에 의해 형성된 시트 바의 반송 방향 선단부 및 후단부의 크롭부를 절단할 수 있으면 되므로, 조압연 공정보다 하류측, 마무리 압연 공정보다 상류측에 설치되어 있으면 된다. 크롭 시어의 절단 방식은 일반적으로 기요틴식, 크랭크식, 드럼식의 3 종류로 크게 구별되지만, 시트 바의 반송 방향 후단부의 크롭부를 폭 방향으로 절단하는 것이 가능하면, 어떠한 절단 방식이어도 된다.
크롭 시어로 시트 바의 절단을 실시하는 경우, 목표 절단 위치와 실제로 크롭 시어의 날이 접촉하는 위치 사이에는 오차가 발생하고, 그 최대 오차 X ㎜ 는, 강판의 트랙킹의 정밀도에 의존하고 있으며, 통상적으로 0 ∼ 90 ㎜ 이다. 그래서, 시트 바의 반송 방향 후단부에 형성되어 있는 크롭부의 피시테일 형상의 오목부 바닥과 볼록부 선단의 중간 부분을 확실하게 절단하기 위해, 피시테일 형상의 오목부 바닥에서 볼록부 선단까지의 최단 길이 L (㎜) 을 (2X ＋ 5) ㎜ 이상으로 하고, 제품 수율의 관점에서, 최단 길이 L 의 상한을 300 ㎜ 로 한다. 즉, 상기 피시테일 형상의 오목부 바닥에서 볼록부 선단까지의 최단 길이 L (㎜) 이 하기 식 (1) 을 만족하도록 성형한다.
(2X ＋ 5) ≤ L ≤ 300 (1)
여기서, X : 크롭 시어의 절단 위치의 최대 오차 (㎜)
0 ≤ X ≤ 90
최단 길이 L 이 (2X ＋ 5) ㎜ 미만에서는, 피시테일 형상의 오목부 바닥과 볼록부 선단의 중간 부분을 목표 절단 위치로 하여 절단했을 때, 절단미스나 전체폭 절단이 되는 경우가 발생한다. 최단 길이 L 이 300 ㎜ 보다 길면, 풀림시에 폭 방향 양단부의 돌출 부분이 주름져, 선단부를 제거할 수 없다.
전술한 바와 같이, 크롭 시어로 시트 바의 절단을 실시하는 경우, 시트 바의 목표 절단 위치와 실제로 크롭 시어의 날이 시트 바에 접촉하는 위치 사이에는 오차가 발생하고, 그 최대 오차 X 는, 시트 바의 트랙킹의 정밀도에 의존하고 있으며, 통상적으로 0 ∼ 90 ㎜ 이다. 목표 절단 위치를 피시테일 형상의 오목부 바닥에서 볼록부 선단을 향하여 X ㎜ 보다 바로 앞의 위치로 한 경우에는, 도 8(a) 에 나타내는 바와 같이, 실제로 크롭 시어의 날이 시트 바에 접촉하는 위치가 목표 절단 위치에서 오목부 바닥측으로 X ㎜ 어긋났을 때, 전체폭 절단할 가능성이 있다. 이 때문에, 목표 절단 위치는, 피시테일 형상의 상기 오목부 바닥에서 볼록부 선단 방향을 향하여 X ㎜ 의 위치보다 볼록부 선단측의 위치로 설정되는 것이 바람직하다.
또, 목표 절단 위치와 피시테일 형상의 볼록부 선단의 거리가 도 8(b) 에 나타내는 바와 같이 (X ＋ 5) ㎜ 이하였던 경우에는, 실제로 크롭 시어의 날이 시트 바에 접촉하는 위치가 목표 절단 위치에서 볼록부 선단측으로 X ㎜ 어긋났을 때, 절단미스할 가능성이 있다. 이 때문에, 절단미스 방지의 마진을 5 ㎜ 로 하고, 목표 절단 위치는, 상기 피시테일 형상의 볼록부 선단에서 오목부 바닥 방향을 향하여 (X ＋ 5) ㎜ 의 위치보다 오목부 바닥측의 위치로 설정되는 것이 바람직하다.
이상으로부터, 시트 바에 형성되어 있는 크롭부의 피시테일 형상의 오목부 바닥과 볼록부 선단의 중간 부분을 절단할 때, 판 폭의 전체폭 절단을 실시하지 않고, 또한 절단미스하지 않고 절단을 실시하기 위해서는, 목표 절단 위치를 피시테일 형상의 오목부 바닥에서 볼록부 선단 방향을 향하여 X ㎜ 의 위치와 볼록부 선단에서 오목부 바닥 방향을 향하여 (X ＋ 5) ㎜ 의 위치 사이로 설정하는 것이 바람직하다. 도 9 에 목표 절단 위치를 설정하는 피시테일 형상의 오목부 바닥과 볼록부 선단의 중간 부분의 바람직한 범위를 나타낸다. 이상과 같이 목표 절단 위치를 설정하면, 목표 절단 위치와 실제로 크롭 시어의 날이 시트 바에 접촉하는 위치의 오차가 최대 오차 X (㎜) 가 된 경우에도 전체폭 절단하지 않고, 또한 절단미스하지 않고 절단을 실시할 수 있다.
실시예
판 두께 25 ㎜, 판 폭 1500 ㎜, API 규격 X65 급 이상의 강도의 라인 파이프 소재용의 열연 강판을 제조하기 위해서, 판 두께 60 ㎜, 판 폭 1500 ㎜, 마무리 압연기 입측 온도 900 ℃ 의 시트 바에 대해, 조압연 공정의 제조 조건을 바꾸어 여러 가지 평면 형상을 갖는 시트 바로 하고, 그 시트 바의 반송 방향 후단부를 마무리 압연기 전의 크롭 시어로 절단하여 코일로 하고, 그 코일에 권취되어 있는 열연 강판의 풀림의 가부를 판정하였다. 이 때, 크롭 시어의 절단 위치의 최대 오차는 90 ㎜ 였다. 표 1 에 풀림 결과를 나타낸다. 표 중의 No.1, No.2 는 피시테일 형상의 오목부 바닥에서 볼록부 선단까지의 길이 L (표에서는 돌출 사이즈) 이 짧기 때문에, 종래와 동일하게, 판 폭 전체폭을 절단한 것이다. 그 때문에, 코일 오프너에 가해지는 부하가 지나치게 커서 풀 수 없었다. 한편, 표 중의 No.3 ∼ No.5 는 피시테일 형상의 오목부 바닥에서 볼록부 선단까지의 길이 L 이 길고, 절단 위치의 오차를 고려한 절단을 실시했기 때문에, 열연 강판의 후단부 (도면에서는 코일 미단) 의 형상을 폭 방향 양단부에 대해 폭 방향 중앙부가 오목해지는 형상으로 할 수 있고, 또한 폭 방향 양단부의 돌출 부분의 폭 W1, W2 의 합을 대판폭비로 1/4 ∼ 1/2 로 했기 때문에, 코일 오프너에 가해지는 부하를 경감시켜 풀 수 있었다.
No.6 은, 피시테일 형상의 오목부 바닥에서 볼록부 선단까지의 길이 L 이 짧고, 오목부 바닥에 가까운 위치를 절단했기 때문에, 열연 강판의 후단부의 형상을 폭 방향 양단부에 대해 폭 방향 중앙부가 오목해지는 형상으로 할 수 있었지만, 폭 방향 양단부의 돌출 부분의 폭 W1, W2 의 합이 대판폭비로 1/2 보다 커져 있기 때문에, 코일 오프너에 가해지는 부하를 충분히 경감시킬 수 없어 풀 수 없었다.
No.7 은, 피시테일 형상의 오목부 바닥에서 볼록부 선단까지의 길이 L 이 짧고, 볼록부 선단에 가까운 위치를 절단했기 때문에, 열연 강판의 후단부의 형상을 폭 방향 양단부에 대해 폭 방향 중앙부가 오목해지는 형상으로 할 수 있었지만, 폭 방향 양단부의 돌출 부분의 폭 W1, W2 의 합이 대판폭비로 1/4 보다 작아져 있기 때문에, 코일 오프너로 풀 때 코일 선단이 주름져 풀 수 없었다.
Figure 112018040293517-pct00001
본 발명이 여기에 기재되어 있지 않은 여러 가지 실시형태 등을 포함하는 것은 물론이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 상기 설명으로부터 타당한 특허청구의 범위에 기재된 발명 특정 사항에 의해서만 정해지는 것이다.
1 : 크래들 롤러
2 : 페이오프 릴
3 : 코일 오프너
4 : 회전축
C : 코일
S : 강판

Claims (3)

  1. 조압연 공정 후의 절단 공정에서 길이 방향 선미단의 비정상부가 절단되어 있고, 판 폭 1200 ㎜ ∼ 2300 ㎜, 판 두께 13 ㎜ ∼ 25.4 ㎜, API 규격 X65 급 이상의 강도를 갖고, 코일에 권취된 후, 풀려 사용되는 강판 중, 풀림 개시에 상당하는 길이 방향 단부는 폭 방향 중앙부가 폭 방향 양단부에 대해 길이 방향 내측으로 오목해지는 형상이고, 폭 방향 중앙부의 패임에 대한 폭 방향 양단부의 각각의 돌출 사이즈가 20 ㎜ ∼ 295 ㎜, 폭 방향 양단부의 돌출 부분의 폭의 합이 대판폭비로 1/4 ∼ 1/2 인 것을 특징으로 하는 열연 강판.
  2. 조압연 공정과 마무리 압연 공정과 권취 공정을 갖고, 상기 조압연 공정 후, 상기 마무리 압연 공정 전에 강판의 반송 방향 후단부의 크롭부를 크롭 시어로 절단한 후, 상기 마무리 압연 공정에서 마무리 압연을 실시하고, 상기 권취 공정에서 권취되는 강판의 판 폭이 1200 ㎜ ∼ 2300 ㎜, 판 두께가 13 ㎜ ∼ 25.4 ㎜, API 규격 X65 급 이상의 강도를 갖는 열연 강판의 제조 방법으로서, 상기 조압연 공정에 있어서, 폭 압연기에 의한 폭 압하 및 수평 조압연기에 의한 수평 압연에 의해, 상기 강판의 반송 방향 후단부에 형성되는 상기 크롭부의 형상을 피시테일 형상으로 하고, 또한 그 피시테일 형상의 오목부 바닥에서 볼록부 선단까지의 최단 길이 L (㎜) 이 하기 식 (1) 을 만족하도록 성형하고, 상기 오목부 바닥과 상기 볼록부 선단의 중간 부분을 목표 절단 위치로 하여 절단하는 것을 특징으로 하는 열연 강판의 제조 방법.
    (2X ＋ 5) ≤ L ≤ 300 (1)
    여기서, X : 크롭 시어의 절단 위치의 최대 오차 (㎜)
    0 ≤ X ≤ 90
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 목표 절단 위치를, 상기 피시테일 형상의 상기 오목부 바닥에서 상기 볼록부 선단의 방향을 향하여 X ㎜ 의 위치와, 상기 볼록부 선단에서 상기 오목부 바닥의 방향을 향하여 (X ＋ 5) ㎜ 의 위치 사이로 설정하는 것을 특징으로 하는 열연 강판의 제조 방법.
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