KR102245230B1 - 박물 광폭 강판의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 측면에 따른 박물 광폭 강판의 제조방법은, 3매 이상의 판재 적층하여 적층체를 형성하는 단계; 상기 적층체를 압연하는 단계; 및 상기 압연된 적층체를 분리하여 강판을 얻는 단계를 포함하되, 상기 적층체의 최상부 및 최하부에 구비되는 판재는 동종의 판재로 구비되며, 상기 적층체의 최상부 및 최하부 이외의 중간부에 구비되는 판재는 이종의 판재로 구비될 수 있다.
Description
본 발명은 박물 광폭 강판의 제조방법에 관한 것이다.
통상적으로 후판은 두께가 6mm를 초과하는 강판을 의미하며, 그 폭이 대략2000~5000mm에 이른다. 일반적으로 범용적인 후판 제조 설비에서 제조되는 후판은 2000mm 이상의 폭을 가질 경우 그 두께를 6mm 이하로 제어하기 어렵다는 단점이 있다. 한편, 6mm 이하의 판재가 요구되는 경우 일반적으로 열간압연을 거쳐 권취코일의 형태로 얻어지는 열연강판을 이용하게 되며, 상기 열연강판은 통상적으로 1~22mm의 두께와 600~1950mm의 폭을 가지게 된다.
산업별로 구조 부품 성능 요구에 따라 박물이면서도 광폭을 갖는 강판의 수요가 증대되고 있다. 특히 조선 분야에서는 크루즈선 등의 객실 구조, 대형 상선의 생활 공간, 특수선 구조재 등으로 그 수요가 확대되고 있다.
그러나 일반적으로 강판은 그 두께가 얇아질수록 용접 시 열변형 민감도가 심화되기 때문에, 구조재 등에 적용되는 강판은 용접 개소가 줄어들도록 그 폭이 넓을 것이 요구된다. 즉, 광폭재일수록 필요한 용접 횟수가 적어지기 때문에 구조재 등에 적용되기 쉽다는 장점이 있다. 이 때문에 실 수요자는 폭이 좁은 열연강판 보다는 2000mm 이상의 폭을 가지면서도 두께가 6mm 이하인 후판재(이하, '박물 광폭 강판'이라고도 함)의 생산을 요구하는 실정이다.
이런 수요는 에너지 분야의 저장탱크의 바닥재 또는 지붕재 등에서도 요구되고 있다. 또한, 산업기계 분야에서도 트럭 적재함 바닥판 등에 사용되는 내마모강으로 두께 3.2~5mm의 광폭재가 요구되고 있다. 이에, 일부 철강사에서는 박물 광폭 후판의 생산을 위하여 박물 전용 소구경 압연롤을 이용하여 압연을 하고 롤 크라운 제어를 위한 CVC 공법 등을 활용하여 3~6mm 두께의 박물재를 3500mm 폭까지 생산하고 있다. 그러나 통상의 제철소는 설비 제약으로 인하여 후판 제조 시 두께와 폭에 있어 제한을 받고 있다.
통상의 제철소는 압연롤 구경이 큰 중후물 전용 후판 밀을 이용하는데, 이에 따라 6mm 이하의 후판재 생산 시에는 사이징 압연을 하여 압연 부하 요인 등을 제거한 뒤 가열로에서 재가열하여 Pair cross 압연 기술을 활용하여 박물을 생산하는 공정을 채택하고 있다. 하지만, 이러한 공정 또한 두께 방향의 웨이브(Wave) 제어 및 롤 키싱(roll kissing) 등에 의한 문제로 그 생산 두께와 폭이 제한되어 박물 광폭 후판을 제조하는데 어려움이 있다.
본 발명의 한 가지 측면에 따르면 박물 광폭 강판의 제조방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 과제는 상술한 내용에 한정되지 않는다. 통상의 기술자라면 본 명세서의 전반적인 내용으로부터 본 발명의 추가적인 과제를 이해하는데 아무런 어려움이 없을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 박물 광폭 강판의 제조방법은, 3매 이상의 판재 적층하여 적층체를 형성하는 단계; 상기 적층체를 압연하는 단계; 및 상기 압연된 적층체를 분리하여 강판을 얻는 단계를 포함하되, 상기 적층체의 최상부 및 최하부에 구비되는 판재는 동종의 판재로 구비되며, 상기 적층체의 최상부 및 최하부 이외의 중간부에 구비되는 판재는 이종의 판재로 구비될 수 있다.
상기 판재는 슬라브, 바 플레이트 및 후판으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 적층체를 형성하는 단계는, 상기 판재를 준비하는 단계; 상기 판재의 표면에 분리제를 도포하는 단계; 상기 분리제가 도포된 판재를 순차적으로 쌓아 적층하는 단계; 및 상기 판재가 결합되도록 외주면을 용접하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 분리제는 Al2O3, SiO2, TiO2, Cr2O3, Fe2O3, Fe3O4, MnS 및 산성계 플럭스(flux)로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 분리제를 도포하는 단계에서, 상기 분리제는 상기 판재의 상부면에 도포될 수 있다.
상기 적층체의 최상부 및 최하부에 구비되는 판재와 상기 적층체의 중간부에 구비되는 판재의 연신율 차가 기설정된 범위 이하인 경우, 상기 적층체의 최상부 및 최하부에 구비되는 판재와 상기 적층체의 중간부에 구비되는 판재의 외주면을 따라 용접부를 형성할 수 있다.
상기 적층체의 최상부 및 최하부에 구비되는 판재와 상기 적층체의 중간부에 구비되는 판재의 연신율 차가 기설정된 범위를 초과하는 경우, 상기 적층체의 중간부에 구비되는 판재의 외주면을 따라 보강재를 배치하고, 상기 적층체의 최상부 및 최하부에 구비되는 판재와 상기 보강재의 외주면을 따라 용접부를 형성할 수 있다.
상기 중간부에 구비되는 판재는 상기 적층체의 최상부 및 최하부에 구비되는 판재에 비해 좁은 폭(W) 및 작은 길이(L)를 가지도록 제공되며, 상기 보강재는 상기 적층체의 최상부 및 최하부에 구비되는 판재와의 연신율 차가 기설정된 범위 이하인 소재로 제공될 수 있다.
상기 판재는 40~200mm의 두께(T)를 가질 수 있다.
상기 압연은 길이내기 압연 및 폭내기 압연을 포함할 수 있다.
상기 적층체의 분리 방법은 사이드 트리밍을 포함할 수 있다.
상기 강판은 두께(t)가 6mm 이하이고, 폭(w)이 2000mm 이상일 수 있다.
상기 과제의 해결 수단은 본 발명의 특징을 모두 열거한 것은 아니며, 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시예를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 박물 광폭 강판의 제조방법은, 박물 광폭재를 생산하기 어려운 기존의 범용 설비에서 범용적인 강재 압연조건을 이용하더라도, 박물이면서도 광폭인 강판을 효과적으로 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 측면에 따른 박물 광폭 강판의 제조방법은, 단일 공정을 통해 2종 이상의 강판을 생산 가능하므로, 박물 광폭 강판의 생산 효율을 극대화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 적층체의 제작 공정을 설명하기 위한 모식도이다.
도 2는 본 발명 적층체의 변형예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 측면에 따라 형성된 적층체의 단면 및 해당 적층체를 압연한 후의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 일 측면에 따른 판재의 적층방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4의 적층방법에 의해 제공된 적층체의 단면 및 해당 적층체를 압연한 후의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명 적층체의 변형예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 측면에 따라 형성된 적층체의 단면 및 해당 적층체를 압연한 후의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 일 측면에 따른 판재의 적층방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4의 적층방법에 의해 제공된 적층체의 단면 및 해당 적층체를 압연한 후의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
본 발명은 박물 광폭 강판의 제조방법에 관한 것으로, 이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명하고자 한다. 본 발명의 실시예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명되는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예들은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자에게 본 발명을 더욱 상세하기 위하여 제공되는 것이다.
본 발명자들은 후판 생산 공정에서 있어서, 금속 판재를 다층으로 결합시킨 뒤, 이 다층 용접된 금속 판재(이하, '적층체'라고도 함)를 후판 제조 공정 중 다양한 두께 및 폭으로 압연되는 구간에서 압연하고, 상기 금속 판재를 다층으로 분할하여 최종 강판으로 제조하는 경우, 박물이면서도 광폭을 갖는 강판의 생산이 가능하다는 식견 하에 본 발명을 완성하게 되었다.
이하, 본 발명의 박물 강폭 강판의 제조방법에 대해 상세히 설명한다.
본 발명의 일 측면에 따른 박물 광폭 강판의 제조방법은, 3매 이상의 판재 적층하여 적층체를 형성하는 단계; 상기 적층체를 압연하는 단계; 및 상기 압연된 적층체를 분리하여 강판을 얻는 단계를 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 적층체의 제작 공정을 설명하기 위한 모식도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따른 적층체(1)를 형성하는 단계는, 3매 이상의 판재(10a, 10b, 20)를 준비하는 단계(도 1의 (a)), 준비된 판재(10a, 10b, 20)의 표면에 분리제(30)를 도포하는 단계(도 1의 (b)), 분리제(30)가 도포 후 판재(10a, 10b, 20)를 순차적으로 쌓아 적층하는 단계(도 1의 (c)) 및 적층된 판재(10a, 10b, 20)가 결합되도록 판재의 외주면을 용접하여 용접부(40)를 형성하는 단계(도 1의 (d))를 포함할 수 있다.
적층체의 제조에 제공되는 판재를 3매 이상 준비한다.
본 발명의 판재로는 슬라브, 바 플레이트 및 후판으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상을 이용할 수 있다. 또한, 본 발명의 판재는 압연 공정에 적합한 물성을 가지는 강재이며 무방하며, 특정 조성으로 구비되는 강재에 국한되는 것은 아니다.
한편, 본 발명의 판재는 본 발명에 바람직하게 적용 가능한 두께를 갖는 것이라면 그대로 후속 공정을 진행하여도 무방하나, 준비된 판재가 상당히 두꺼운 두께를 가지는 경우라면, 사이징 압연을 진행한 후 후속 공정을 진행할 수 있다. 사이징 압연이란 판재의 두께를 줄이는 압연을 의미한다.
예를 들어, 통상의 압연 설비가 300mm 두께의 슬라브를 수용할 수 있는 것이라 가정할 때, 준비된 판재의 두께가 100mm를 초과하는 경우, 각각의 판재 두께가 100mm가 되도록 사이징 압연을 실시한 후 후속 공정을 진행할 수 있다. 즉, 적층체의 총 두께가 압연 설비의 수용 한계 범위 이내를 만족하도록 각 판재의 두께를 적절히 조절하여 후속 공정을 진행할 수 있다.
본 발명에서 판재의 두께는 특별히 제한하지는 않으나, 바람직한 판재의 두께는 40~200mm의 범위일 수 있다. 판재의 두께가 일정 수준 미만인 경우, 사이징 압연 부하 및 적층체 형성 시 과도한 용접 부하가 발생할 수 있으며, 판재의 두께가 일정 수준을 초과하는 경우, 적층체의 과도한 두께로 인하여 통상의 압연설비로는 적층체의 압연이 불가능하기 때문이다.
도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 적층체(1) 제조에 제공되는 판재(10a, 10b, 20)는 3매 이상일 수 있다. 또한, 적층체(1)의 최상부 및 최하부에 구비되는 판재(10a, 10b)는 동종의 판재로 구비될 수 있으며, 적층체(1)의 중간부에 구비되는 판재(20)는 적층체(1)의 최상부 및 최하부에 구비되는 판재(10a, 10b)와 동종 또는 이종의 판재로 구비될 수 있다. 적층체(1)의 중간부에 구비되는 판재(20)는 적층체의 최상부 및 최하부에 구비되는 판재(10a, 10b)와 이종의 판재로 구비되는 것이 보다 바람직하다.
여기서, '동종의 판재'는 합금조성 및 미세조직이 동일한 판재뿐만 아니라, 판재의 합금조성 및 미세조직에 다소 차이점이 존재하더라도 적층체의 압연 시 유사한 수준의 신장률 또는 두께 감소율을 나타내는 판재를 포함하는 개념으로 다소 넓게 해석될 수 있다.
판재(10a, 10b, 20)의 적층 후 판재(10a, 10b, 20) 외주면의 용접이 실시되는바, 적층체(1)의 형성에 제공되는 판재(10a, 10b, 20)는 대응하는 폭(W) 및 길이(L)를 가지도록 구비되는 것이 바람직하다.
준비된 판재의 표면에 분리제를 도포한다.
도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 준비된 판재(10a, 10b, 20)의 표면에 분리제(30)를 도포한다. 적층체(1)의 압연 시 인접한 판재(10a, 10b, 20)가 기계적으로 결합되는 것을 방지할 뿐만 아니라, 압연된 판재(10a, 10b, 20)의 분리 용이성을 확보하기 위하여 분리제(30)를 도포하므로, 분리제(30)는 각각의 판재(10a, 10b, 20)가 인접하는 영역에 모두 도포되는 것이 바람직하다. 다만, 분리제(30)의 도포 용이성을 고려하여, 상대적으로 하부에 위치하는 판재(10b, 20)의 상면에 분리제(30)를 도포하는 것이 바람직하다.
본 발명의 분리제(30)는 Al2O3, SiO2, TiO2, Cr2O3, Fe2O3, Fe3O4, MnS 및 산성계 플럭스(flux)로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상일 수 있으나, 반드시 이에 국한되는 것은 아니다. 인접한 판재(10a, 10b, 20)의 기계적 결합을 방지 가능하고, 압연된 판재(10a, 10b, 20)의 분리 용이성을 확보 가능한 성분이라면 분리제(30)로 이용 가능하다.
분리제 도포 후 판재를 순차적으로 쌓아 적층한다.
도 1의 (c)에 도시된 바와 같이, 분리제(30)가 도포된 판재(10a, 10b, 20)를 순차적으로 쌓아 적층한다. 이때, 적층체(1)의 최상부 및 최하부에 구비되는 판재(10a, 10b)는 동종의 판재로 구비되는 것이 바람직하며, 적층체(1)의 중간부에 구비되는 판재(20)는 적층체(1)의 최상부 및 최하부에 구비되는 판재(10a, 10b)와 이종의 판재로 구비되는 것이 바람직하다.
적층체(1)의 압연 시 적층체(1)의 최상부 및 최하부에 구비되는 판재(10a, 10b)는 압연롤에 의해 직접적으로 가압되는바, 적층체(1)의 최상부 및 최하부에 구비되는 판재(10a, 10b)의 물성이 상이한 경우, 적층체(1)의 압연 시 적층체(1)의 불균일 연신 또는 적층체(1)의 뒤틀림 현상이 발생할 수 있다. 따라서, 적층체(1)의 최상부 및 최하부에 구비되는 판재(10a, 10b)는 동종의 판재로 구비되는 것이 바람직하다.
또한, 적층체(1)의 중간부에 구비되는 판재(20)가 적층체(1)의 최상부 및 최하부에 구비되는 판재(10a, 10b)와 이종의 판재로 구비되는 경우, 단일 공정에 의해 이종의 강판을 제조할 수 있는바, 생산성을 효과적으로 향상시킬 수 있다. 적층체(1)의 중간부에 구비되는 판재(20)가 적층체(1)의 최상부 및 최하부에 구비되는 판재(10a, 10b)와 물성의 차이가 발생하는 경우에 있어서, 후술하는 바와 같이 최상부 및 최하부의 판재(10a, 10b)와 중간부(20) 판재에 대한 직접적인 용접을 회피함으로써, 적층체(1)의 불균일 연신 또는 뒤틀림 현상을 효과적으로 방지할 수 있다. 적층체(1)의 상부 및 하부에 구비되는 판재(10a, 10b)에 비해 높은 강도 또는 낮은 연신율을 가지는 판재(20)를 적층부의 중간부에 배치하는 것이, 적층체(1)의 불균일 연신 또는 뒤틀림 방지 측면에서 보다 바람직하다.
적층된 판재가 결합되도록 판재의 외주면을 용접한다.
도 1의 (d)에 도시된 바와 같이, 판재(10a, 10b, 20)의 적층 후, 이웃하는 판재(10a, 20b, 20)의 경계부에 용접을 실시함으로써 적층된 판재(10a, 10b, 20)가 결합된 적층체(1)를 제공할 수 있다. 본 발명에서 용접 방법은 특별히 국한되지는 않으나, 이웃하는 판재(10a, 10b, 20) 경계부의 외주면을 따라 연속적인 용접부(40)가 형성되도록 용접을 실시하는 것이 바람직하다. 만약, 판재(10a, 10b, 20)의 모서리 부분에만 용접부(40)가 형성되거나, 판재(10a, 10b, 20)의 외주면 중 일부에는 용접부(40)가 형성되지 않은 경우, 적층체(1)의 압연 시 분리제(30)가 적층체(1)의 외부로 유출되는 문제가 발생할 수 있기 때문이다.
아울러, 본 발명에서는 매우 두꺼운 판재에 대해 상당한 압하량을 부여하여 압연을 실시함으로써 박물의 강판이 제공되는바, 압연 중 용접부(40)에 균열이 발생하는 문제가 있다. 따라서, 용접부(40)의 형성 시 용접량을 적절히 제어하는 것이 바람직하나, 통상의 기술자라면 별다른 어려움 없이 용접량을 적절히 제어하여 용접부(40)를 형성할 수 있다.
도 2는 본 발명 적층체의 변형예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 적층체(1')는 2매의 중간부 판재(20a, 20b)로 구비될 수 있다. 또한, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 적층체(1")는 3매의 중간부 판재(20a, 20b, 20c)로 구비될 수 있을 뿐만 아니라, 그 이상의 매수로 중간부 판재(20)가 포함되는 경우 역시 본 발명에 포함될 수 있다. 더불어, 중간부 판재(20)가 복수의 매수로 구비되는 경우, 각각의 중간부 판재(20)는 동종 또는 이종의 판재로 구비될 수 있다. 중간부 판재(20)가 복수로 구비되는 경우, 중간부 판재(20)의 매수가 증가함에 따라 분리제(30) 도포 횟수 및 용접 횟수가 증가하지만, 그 이외에는 전술한 적층체(1)의 제조방법의 공정 조건이 적용될 수 있다.
또한, 이종 판재를 적용하여 적층체(1)를 형성하는 경우, 적층체(1)의 최상부 및 최하부에 구비되는 판재(10a, 10b)와 적층체(1)의 중간부에 구비되는 판재(20)의 물성 차이의 정도에 따라 적층체(1)의 형성 방법을 달리 적용할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 측면에 따라 형성된 적층체의 단면 및 해당 적층체를 압연한 후의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 일 측면에 따른 판재의 적층 방법, 그에 따라 형성된 적층체의 단면 및 해당 적층체를 압연한 후의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
적층체(1)의 최상부 및 최하부에 구비되는 판재(10a, 10b)와 적층체(1)의 중간부에 구비되는 판재(20)의 물성 차가 일정 수준 이하인 경우, 상술한 바와 같이 판재(10a, 10b, 20)를 단순 적층하여 판재(10a, 10b, 20)의 경계부 외주면 측에 용접부(40)를 형성할 수 있다. 즉, 적층체(1)의 최상부 및 최하부에 구비되는 판재(10a, 10b)와 적층체(1)의 중간부에 구비되는 판재(20)의 물성 차가 일정 수준 이하인 경우, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 분리제(30)가 도포된 판재(10a, 10b, 20)를 순차적으로 적층한 후, 판재(10a, 10b, 20)의 경계부 외주면 측에 용접부(40)를 형성할 수 있다. 즉, 각각의 판재(10a, 10b, 20)들은 용접에 의해 직접적으로 결합될 수 있다. 따라서, 해당 적층체(1)에 대해 압연을 실시하는 경우, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 순차적으로 적층된 판재(110a, 110b, 120)들은 용접부(140)에 집접적으로 결합된 상태를 유지하되, 압연 전의 적층체(1)에 비해 상대적으로 얇은 두께(t1a, t1b, t2)를 가지도록 가공될 수 있다.
반면, 적층체(1)의 최상부 및 최하부에 구비되는 판재(10a, 10b)와 적층체(1)의 중간부에 구비되는 판재(20)의 물성 차가 일정 수준을 초과하는 경우, 적층체(1)의 압연 시 최상부 및 최하부에 구비되는 판재(10a, 10b)와 중간부에 구비되는 판재(20)의 신장률 차이에 의해 적층체(1)의 뒤틀림이 발생하거나, 용접부(40)가 파손되는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 적층체(1)의 최상부 및 최하부에 구비되는 판재(10a, 10b)와 적층체(1)의 중간부에 구비되는 판재(20)의 물성 차가 일정 수준을 초과하는 경우, 적층체(1)의 압연 시 발생 가능한 신장률 차이를 완충 가능한 추가 구성이 필요하다.
즉, 적층체(1) 최상부 및 최하부의 판재(10a, 10b)외 적층체(1) 중간부의 판재(20) 사이에 일정 수준 이상의 물성 차가 존재하는 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 중간부 판재(10)의 외주면을 따라 보강재(25)를 추가 배치할 수 있다. 이때, 척층체(1) 중간부의 판재(20)는 적층체(1) 최상부 및 최하부에 구비되는 판재(10a, 10b)에 비해 좁은 폭(W) 및 길이(L)를 가지도록 구비됨이 바람직하며, 보강재(25)는 내부에 중간부 판재(20)를 수용하되, 적층체(1) 최상부 및 최하부 판재(10a, 10b)와 대응하는 외측 폭(W) 및 길이(L)를 가지도록 구비되는 것이 바람직하며, 보강재(10)는 중간부 판재(20)와 대응하는 두께(T2)를 가지도록 구비됨이 바람직하다. 도 4에는 홀(25')이 형성되어 중간부 판재(20)를 수용 가능한 보강재(25)가 도시되었으나, 본 발명의 보강재(25)는 중간부 판재(20)의 외주면을 따라 바(bar) 형상의 개별 프레임을 배치한 후 이들을 서로 연결하는 경우를 포함할 수 있다.
도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 도 4의 적층 방법에 의해 적층된 적층체(1)에 대해 용접을 실시하는 경우, 적층체(1) 중간부의 판재(20)에는 용접부(40)가 직접적으로 형성되지 않게 된다. 즉, 적층체(1) 최상부 및 최하부의 판재(10a, 10b)와 보강재(25)의 경계부에 용접부(40)가 형성될 뿐, 적층체(1)의 중간부 판재(20)와 적층체(1)의 최상부 및 최하부의 판재(10a, 10b)가 용접부(40)에 의해 직접적으로 결합되는 것은 아니다. 따라서, 도 5의 (a)에 도시된 적층체(1)를 이용하여 압연을 실시하더라도, 적층체(1)의 중간부 판재(120)와 보강재(125) 사이에는 버퍼 공간(150)이 형성되므로, 적층체(1) 최상부 및 최하부의 판재(10a, 10b)와 적층체(1) 중간부의 판재(20) 사이의 물성 차이를 효과적으로 완충할 수 있다.
보강재(25)의 적용 여부는 구분하는 판재(10a, 10b, 20)의 기준 물성은 연신율일 수 있다. 즉, 압연이 실시되는 900~1200℃의 온도범위를 기준으로, 중간부에 구비되는 판재(20)의 연신율과 최상부 및 최하부에 구비되는 판재(10a, 10b)의 연신율 차가 15%를 초과하는 경우, 보강재(25)를 적용하여 적층체(1)를 형성할 수 있다.
적층체에 대한 압연을 실시한다.
전출한 적층체(1)에 대한 압연을 실시한다. 본 발명의 적층체(1) 압연은 통상의 후판 제조에 적용되는 공정 조건을 적용하여 실시될 수 있다. 후판 압연 공정은 일방향으로 압연되는 통상의 열연강판 압연 공정과는 달리, 판재가 압연기를 통과하연서 압연되고 다시 되돌아오면서 압연되는 것은 물론, 판재를 회전시킴으로써 압연 방향을 바꿀 수 있기 때문에 길이 방향뿐만 아니라, 폭 방향으로도 압연이 가능하다. 즉, 후판 압연 공정은 길이내기 압연과 폭내기 압연이 가능하다. 이를 통해, 본 발명에서는 최종 판재를 박물이면서도 광폭의 강판으로 제조하는 것이 가능하다.
본 발명의 적층체(1) 압연은 압연 전에 적층체(1)의 가열을 실시할 수 있으며, 압연 후의 통상의 후판 제조공정과 같이 조압연 및 사상압연을 실시할 수도 있다.
본 발명에서는 압연 시 최종적으로 목표하는 강판의 두께에 따라 압하비를 설정하여 적용할 수 있는바, 압연 시 압하비에 대해서는 특별히 한정하지 않으나, 바람직하게는 10~40:1의 압하비를 적용할 수 있다. 압하비가 40:1을 초과하는 경우, 압연공정 중 높은 압하비에 의해 용접부가 파단될 가능성이 있으며, 압하비가 10:1 미만인 경우, 목적하는 강판 두께의 확보가 불가능할 수 있기 때문이다.
적층체의 압연 후 용접부를 제거하여 최종 강재를 얻는다.
압연 후 용접부(140)의 제거 공정을 실시한다. 용접부(140)의 제거 방법은 특별히 국한되는 것은 아니나, 사이드 트리밍에 의해 용접부(140)가 제거될 수 있다. 사이드 트리밍으로는 가스 절단 또는 기계적 절단 방식 등이 이용될 수 있다. 사이드 트리밍을 통해 용접부를 제거함을 물론, 판재 끝단부의 형상 불량 등의 문제를 해결할 수 있다. 여기서, 사이드 트리밍이란 적층체(100)의 측면을 절단하는 것을 의미한다.
용접부(140)의 제거 후 각각의 판재(110a, 110b 120)을 분리하며, 그에 따라 본 발명이 목적하는 최종 박물 광폭 강판을 수득할 수 있다. 본 발명에서는 후판 공정을 통해 강판을 제조하므로, 최종 강판은 코일의 형태가 아닌 낱매의 형태를 가지게 된다. 또한, 본 발명이 제공하는 강판은 후판 공정을 이용하여 제조됨에도 불구하고, 두께가 6mm 이하인 박물재이면서도, 폭이 2000mm 이상인 광폭재를 제공할 수 있다. 더불어, 본 발명은 단일 공정을 통해 이종의 강판을 동시 생산 가능하므로, 박물 광폭재의 생산성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
이상에서 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 이와 다른 형태의 실시예들도 가능하다. 그러므로, 이하에 기재된 청구항들의 기술적 사상과 범위는 실시예들에 한정되지 않는다.
1, 100: 적층체 10, 20, 110, 120: 판재
25, 125: 보강재 30: 분리제
40, 140: 용접부
25, 125: 보강재 30: 분리제
40, 140: 용접부
Claims (12)
- 3매 이상의 판재를 준비하는 단계;
상기 판재의 표면에 분리제를 도포하는 단계;
상기 분리제가 도포된 판재를 순차적으로 쌓아 적층하되, 최상부 및 최하부에는 동종의 판재가 위치하도록 적층하고, 상기 최상부 및 최하부 이외의 중간부에는 이종의 판재가 위치하도록 적층하는 단계;
상기 판재가 결합되도록 외주면을 용접하여 적층체를 형성하는 단계;
상기 적층체를 압연하는 단계; 및
상기 압연된 적층체를 분리하여 강판을 얻는 단계를 포함하되,
상기 적층체의 최상부 및 최하부에 구비되는 판재와 상기 적층체의 중간부에 구비되는 판재의 압연 온도에서의 연신율 차가 15% 이하인 경우, 상기 적층체의 최상부 및 최하부에 구비되는 판재와 상기 적층체의 중간부에 구비되는 판재의 외주면을 따라 용접부를 형성하고,
상기 적층체의 최상부 및 최하부에 구비되는 판재와 상기 적층체의 중간부에 구비되는 판재의 압연 온도에서의 연신율 차가 15%를 초과하는 경우, 상기 적층체의 중간부에 구비되는 판재의 외주면을 따라 보강재를 배치하고, 상기 적층체의 최상부 및 최하부에 구비되는 판재와 상기 보강재의 외주면을 따라 용접부를 형성하는, 박물 광폭 강판의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 판재는 슬라브, 바 플레이트 및 후판으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상인, 박물 광폭 강판의 제조방법. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 분리제는 Al2O3, SiO2, TiO2, Cr2O3, Fe2O3, Fe3O4, MnS 및 산성계 플럭스(flux)로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상인, 박물 광폭 강판의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 분리제를 도포하는 단계에서,
상기 분리제는 상기 판재의 상부면에 도포되는, 박물 광폭 강판의 제조방법. - 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 중간부에 구비되는 판재는 상기 적층체의 최상부 및 최하부에 구비되는 판재에 비해 좁은 폭(W) 및 작은 길이(L)를 가지도록 제공되며,
상기 보강재는 상기 적층체의 최상부 및 최하부에 구비되는 판재와의 연신율 차가 기설정된 범위 이하인 소재로 제공되는, 박물 광폭 강재의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 판재는 40~200mm의 두께(T)를 가지는, 박물 광폭 강재의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 압연은 길이내기 압연 및 폭내기 압연을 포함하는, 박물 광폭 강재의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 적층체의 분리 방법은 사이드 트리밍을 포함하는, 박물 광폭 강재의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 강판은 두께(t)가 6mm 이하이고, 폭(w)이 2000mm 이상인, 박물 광폭 강재의 제조방법.
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