KR102346486B1 - 금속 스트립 또는 금속 박판의 냉각 장치 - Google Patents

금속 스트립 또는 금속 박판의 냉각 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102346486B1
KR102346486B1 KR1020197031898A KR20197031898A KR102346486B1 KR 102346486 B1 KR102346486 B1 KR 102346486B1 KR 1020197031898 A KR1020197031898 A KR 1020197031898A KR 20197031898 A KR20197031898 A KR 20197031898A KR 102346486 B1 KR102346486 B1 KR 102346486B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cooling
metal strip
delete delete
outlet openings
section
Prior art date
Application number
KR1020197031898A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190133742A (ko
Inventor
크리스토프 하셀
토마스 하이만
하인츠-위르겐 오우데힌켄
헤닝 베르그
요하네스 알켄
Original Assignee
에스엠에스 그룹 게엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에스엠에스 그룹 게엠베하 filed Critical 에스엠에스 그룹 게엠베하
Publication of KR20190133742A publication Critical patent/KR20190133742A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102346486B1 publication Critical patent/KR102346486B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/74—Temperature control, e.g. by cooling or heating the rolls or the product
    • B21B37/76—Cooling control on the run-out table
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/02—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/56—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering characterised by the quenching agents
    • C21D1/60—Aqueous agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/62—Quenching devices
    • C21D1/667—Quenching devices for spray quenching
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D11/00—Process control or regulation for heat treatments
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D11/00—Process control or regulation for heat treatments
    • C21D11/005—Process control or regulation for heat treatments for cooling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/46—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/46—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
    • C21D9/48—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals deep-drawing sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/02—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
    • B21B45/0203—Cooling
    • B21B45/0209—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants
    • B21B45/0215—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes
    • B21B45/0218—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes for strips, sheets, or plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/02—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
    • B21B45/0203—Cooling
    • B21B45/0209—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants
    • B21B45/0215—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes
    • B21B45/0233—Spray nozzles, Nozzle headers; Spray systems

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
  • Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
  • Nozzles (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Abstract

본 발명은, 컨베이어 구간(12) 상에서 이송되는 금속 스트립들 또는 금속 박판들, 특히 압연기열의 유출부에서의 열간압연 스트립들을 냉각하기 위한 장치(10) 및 그 방법에 관한 것이다. 이를 위해, 상기 장치(10)는, 컨베이어 구간(12)의 폭(B)에 걸쳐서 연장되는 적어도 하나의 냉각바(16)이며, 냉각액(F)을 위한 공급관(20)이 그에 연결될 수 있는 것인 연결점(18)을 포함하는 상기 적어도 하나의 냉각바(16)와, 냉각바(16)의 종축을 따라서 제공되는 복수의 유출 개구부(22)를 포함하며, 냉각액(F)은 유출 개구부(22)들을 통해 냉각할 금속 스트립 내지 박판(14)의 방향으로 배출될 수 있다. 개별 유출 개구부(22)들에는 각각 매칭되는 유동 횡단면들이 할당되며, 각각의 유출 개구부(22)들의 유동 횡단면은 냉각바(16)의 종축을 따라서 연결점(18)으로부터 이격 방향으로 갈수록 감소하는 방식으로 형성된다.

Description

금속 스트립 또는 금속 박판의 냉각 장치
본 발명은, 청구항 제1항의 전제부에 따른, 컨베이어 구간(conveyor section) 상에서 이송되는 금속 스트립들 또는 금속 박판들을 냉각하기 위한 장치에 관한 것이다.
강재(steel material)의 제조 동안, 강재의 기계적 특성들은 다양한 방식으로 영향을 받을 수 있다. 일정한 합금 원소들을 보충함으로써, 강도의 증가가 달성된다(혼합 결정 경화). 그 외에도, 압연 동안, 상대적으로 더 높은 전위 밀도(dislocation density)를 달성하기 위해, 다듬질 압연기열 온도는 감소될 수 있다(전위 경화). 미세 합금 원소들, 예컨대 Nb, V 또는 Ti를 첨가 합금하는 것을 통해, 강도의 증가를 야기하는 석출물이 형성된다(석출 경화). 그러나 전술한 메커니즘들은, 그렇게 하여 제조된 재료의 연성(ductility)이 바람직하지 못한 영향을 받는다는 단점이 있다. 이와 반대로, 미세조직의 미세 결정립 구조(미세 결정립 경화)는 제조된 강재의 강도 특성 및 이와 동시에 연성 특성에 긍정적으로 작용한다. 작은 결정립 크기에 의해, 강재의 강도 특성 및 그 연성 특성은 향상된다.
연속 주조 압연 설비 및 열간압연 스트립 압연기열의 작동 시 공지되어 있는 합금 원소들 및/또는 미세 합금 원소들의 전술한 첨가는, 그 첨가 자체가 비용이 많이 들고 그에 추가로 다양한 기본 조건들을 통해 제한된다는 단점이 있다.
종래 기술에 따르면, 금속 스트립들 내지 금속 박판들의 제조 동안, 금속 스트립들 내지 금속 박판들이 그를 따라 이송되는 것인 컨베이어 구간의 폭에 걸쳐서 연장되는 냉각바들(cooling bar)을 통한 금속 스트립들 내지 금속 박판들의 냉각을 제공하는 점은 공지되어 있다. 도 4에는, 유출 개구부들의 기하구조들이 각각 컨베이어 구간의 폭(B)에 걸쳐서, 그리고 냉각바의 종축을 따라서 일정하게 유지되는 것인, 종래 냉각바가 개략적으로 간소화된 측면도로 도시되어 있다.
강재의 제조 동안, (페라이트) 결정립 크기의 감소는 일반적으로 강도를 증가시키며, 이는 홀-패치(Hall-Petch) 방정식을 통해 기술된다. 이에 따르면, 강도 증가량은 결정립 크기에 반비례한다. 냉각 속도의 증가를 통해, 최종 제품의 결정립 크기의 감소가 달성되며, 그럼으로써 냉각의 강화에 의해 상대적으로 더 고강도인 소재들의 제조가 가능하게 된다. 이와 관련하여, 보충하여 주지할 사항은, 최종 제품의 연성 특성이 상대적으로 더 미세한 페라이트 결정립을 통해 향상된다는 점이며, 이는 크트렐-패치(Cottrell-Petch) 관계식을 통해 기술된다.
결정립 크기의 감소를 목적으로 냉각바들에서 금속 스트립들 내지 박판들 상으로 배출되는 수량(water quantity)이 증가되는 경우, 도 4에 따른 종래 냉각바의 경우, 물 흐름의 유체공학적인 변화로 인해, 컨베이어 구간의 폭(B)에 걸쳐서 불균일한 공급이 발생한다. 수량의 증가 시, 유입부의 반대 방향으로 향해 있는 측에서(도 4에서는 도면에서 좌측 영역에 도시된 냉각바의 단부면에서) 정체 압력이 증가하며, 그리고 그를 통해 금속 스트립 내지 박판의 표면의 방향으로 분사 높이의 비제한적인 형성을 방지한다. 그 결과로, 도 4에 개략적으로 간소화되어 도시되어 있는 삼각형 분사 패턴 형태가 발생한다. 이런 경우, 유출 개구부들에 인접하는 물 제트(water jet)의 높이는 각각 배출되는 냉각액량에 상응한다. 따라서 유입부로부터 이격 방향으로(또는 도면에서 좌측 영역에 도시된 냉각바의 단부면의 방향으로) 배출되는 냉각액량은 증가하며, 이는 컨베이어 구간의 폭(B)에 걸쳐 바람직하지 못한 불균일한 온도 분포를 야기한다.
DE 40 09 868 A1호로부터는 청구항 제1항의 전제부에 따른 특징들을 갖는 장치가 공지되어 있다.
JP H08 164410 A호는, 냉각바가 금속 스트립의 위쪽에 배치되어 있고 냉각바의 유출 개구부들은 냉각바의 양쪽 단부면 상의 튜브들의 형태로 복수의 공급 라인을 통해 냉각액을 공급받는 것인, 금속 스트립들 내지 금속 박판들을 냉각하기 위한 장치를 개시하고 있다.
따라서, 본 발명의 과제는, 금속 스트립들 내지 금속 박판들의 제조 동안, 결과적으로 금속 재료의 상대적으로 더 우수한 기계적 특성들을 달성하기 위해, 간단한 수단들로 냉각을 최적화하는 것에 있다.
상술한 과제는 청구항 제1항에 정의된 특징들을 갖는 장치를 통해 해결된다.
본 발명에 따른 장치는 컨베이어 구간 상에서 이송되는 금속 스트립들을 냉각하기 위해 이용되며, 냉각액은, 냉각할 금속 스트립 내지 금속 박판의 위쪽 및 아래쪽에 각각 서로 대향하여 배치되고 컨베이어 구간의 폭에 걸쳐 각각 연장되는 냉각바들의 유출 개구부들을 통해 금속 스트립의 방향으로 배출된다. 이런 경우, 냉각액은 100과 200㎥/(㎡*h) 사이의 특정량으로 금속 스트립의 표면 상으로 배출되며, 컨베이어 구간의 폭에 걸친 냉각액의 분포는 포물선 모양이다. 이처럼 컨베이어 구간의 폭에 걸친 냉각액의 포물선형 양 분포는, 냉각액의 특정량이 전술한 것처럼 높은 경우 금속 스트립의 스트립 에지들에서 그곳으로 유출되는 냉각액을 통한 냉각에 대해 무시되지 않는 추가적인 기여가 이루어지는 상황을 고려한 것이다. 따라서, 컨베이어 구간 내지 금속 스트립의 테두리들에서, 컨베이어 구간의 중심과 비교하여 더 적은 냉각액량을 제공하는 포물선형 양 분포를 통해, 금속 스트립의 테두리들 내지 에지들 상에서 초과 냉각의 형태로 불균일한 냉각이 발생하는 점은 효율적으로 방지될 수 있다. 이를 위해, 본 발명에 따른 장치의 경우, 개별 유출 개구부들에는 각각 매칭되는 유동 횡단면이 할당되며, 냉각액의 공급관을 위한 연결점에 대해 반대 방향에 위치하는 냉각바의 단부면에 인접하는 유출 개구부의 유동 횡단면은 상기 연결점에 직접적으로 인접하는 유출 개구부의 유동 횡단면보다 더 작다.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
냉각할 금속 스트립 내지 금속 박판의 위쪽 및 아래쪽에 배치되는 각각의 냉각바의 개별 유출 개구부들에는, 각각 매칭되는 유동 횡단면 및 이를 위해 할당된 유출 개구부들의 유입구 영역에 배치되는 각각 하나의 조리개가 할당된다. 자신들에 할당된 유출 개구부들의 유입구 영역에서 각각 상기 조리개들의 배치는, 상기 조리개들이 유체공학적으로 유출 개구부들의 상류에 연결된다는 점을 의미한다. 이와 관련하여, 주지할 사항은, 개별 유출 개구부들에 각각 매칭되어 할당되는 유동 횡단면들이 개별 조리개들의 형성을 통해 달성되거나 한정된다는 점이다. 이는, 유출 개구부들이 예컨대 각각 동일한 개구 횡단면을 갖는 복수의 튜브를 통해 형성될 수 있다는 장점으로 이어지며, 이는 다시 비용 장점으로 이어진다.
본 발명의 바람직한 개선예에서, 마지막으로 언급한 실시형태의 대안으로, 마찬가지로 개별 유출 개구부들은 자신들의 전방 입구부(mouth)의 영역에 각각 매칭되는 유동 횡단면을 보유할 수 있으며, 이런 유동 횡단면은 냉각바의 종축을 따라서 연결점으로부터 이격 방향으로 갈수록 감소하는 방식으로 형성될 수 있다. 이로써, 개별 유출 개구부들의 상류에 별도의 조리개들은 연결되지 않는 점이 달성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 개선예에서, 냉각바는 하우징을 포함할 수 있고, 이 하우징의 벽부 내에 개별 유출 개구부들이 형성될 수 있다. 그 대안으로, 마찬가지로, 개별 유출 개구부들은 각각 냉각바의 하우징 상에 장착되는 튜브들의 형태로 형성될 수 있다. 이런 경우, -앞에서 설명한 것처럼- 개별 튜브들의 상류에는, 유체공학적으로, 개별 유출 개구부들에 대해 각각 매칭되는 유동 횡단면을 한정하는 조리개들이 연결될 수 있다.
금속 스트립의 위쪽 및/또는 아래쪽에서 금속 스트립의 표면 상에서 냉각액의 앞서 설명한 분포는 위쪽 및 아래쪽 각각에서 금속 스트립의 균일한 냉각을 달성한다. 금속 스트립의 위쪽에서보다, 금속 스트립의 아래쪽에서 금속 스트립의 표면으로 냉각액의 공급은 최소한 20% 더 높음으로써, 제조된 금속 스트립에 대해 최대 가능한 평탄도가 설정되고 달성된다.
본 발명에 따른 냉각바는, 금속 스트립을 위한 컨베이어 구간을 따라서 배치되는 복수의 냉각 그룹으로 설치될 수 있다. 컨베이어 구간을 따라서 금속 스트립에 대해 균일한 온도 분포의 설정을 위해, 본 발명에 따라서, 횡방향 분사 장치들이 설치될 수 있으며, 횡방향 분사 장치에 의해, 금속 스트립 상에 있는 물은 신뢰성 있게 제거된다. 이로써, 냉각액, 바람직하게는 물이 권취기 내로 함께 이동하거나 유입될 수 있는 점은 방지되며, 그럼으로써 상기 물을 통한 금속 스트립의 의도되지 않는 냉각은 방지되게 된다.
본 발명에 의해, 금속 스트립의 제조 동안 금속 스트립에 대한 냉각 속도는 효율적으로, 즉 스트립 폭에 걸친 균일한 온도 분포에 의해 증가될 수 있다. 이런 냉각 속도의 증가는 페라이트 결정립 크기의 감소를 실현하며, 이는 다시금 제조된 금속 스트립의 강도 특성을 향상시킨다. 그에 상응하게, 본 발명의 적용 및 그에 기인하는 페라이트 결정립의 미세화 및 이에 수반되는 강도 증가를 통해, 여타의 경우 강도의 증가를 위해 사용될 수도 있는 합금 요소들의 성분을 배제할 수 있다. 그렇게 하여, 이전과 동일한 강도를 갖지만, 그러나 상대적으로 더 낮은 비용으로 금속 스트립들 내지 강재를 제조할 수 있다. 이는, 특히 자신들의 강도가 미세 합금 원소들(Ti, V 및 Nb)에 의해 증가되는 것인 강종들에서도 가능하다.
하기에서는, 본 발명의 바람직한 실시형태들이 개략적으로 간소화된 도면에 따라서 상세하게 기술된다.
도 1은 금속 스트립을 냉각하기 위한 본 발명에 따른 장치에 대한 도 2의 선 A-A를 따르는 단면도이되, 냉각바들은 금속 스트립의 위쪽 및 아래쪽에 배치되어 있다.
도 2는 금속 스트립의 제조를 위한 컨베이어 구간, 내지 이 컨베이어 구간의 최종 스탠드를 포함한 다듬질 압연기열, 및 권취기 설비와 함께 그에 후속하는 층류 냉각부를 도시한 개략적 측면도이다.
도 3은 또 다른 실시형태에 따르는 본 발명에 따른 장치에 대한 도 2의 선 A-A를 따르는 단면도이다.
도 4는 종래 냉각바의 단면도이다.
하기에서는, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 금속 스트립을 냉각하기 위한 본 발명에 따른 장치(10) 및 상응하는 방법에 대한 바람직한 실시형태들이 설명된다. 장치(10)는 도면에 오직 간소화된 방식으로만, 그리고 특히 일정한 축척 비율에 부합하지 않게 도시되어 있다.
장치(10)는 컨베이어 구간(12) 상에서 이송되는 금속 스트립(14)을 냉각하기 위해 이용된다. 컨베이어 구간(12)은 기본적으로 간소화되어 도 2에 측면도로 도시되어 있다. 컨베이어 구간(12)은, 자신의 최종 스탠드 내지 압연기가 도 2에서 도면부호 "1"로 표시되어 있는 것인 다듬질 압연기열의 일부분일 수 있다. 금속 스트립(14)은 상기 압연기(1)에서부터 권취기(2)의 방향으로 이송되며, 다시 말해 도 2의 도면에서는 좌측에서 우측으로 이송된다. 컨베이어 구간(12)을 따라서, 이른바 강화된 복수의 냉각 그룹(VK)이 배치되며, 요컨대 -컨베이어 구간(12)을 따라서 금속 스트립(14)의 이송 방향(T)(도 2 참조)과 관련하여 볼 때- 복수의 종래 냉각 그룹(KK)의 상류 및 하류에 배치된다. 컨베이어 구간(12) 상에서 이송되는 금속 스트립의 온도의 측정을 위해, 냉각 그룹들에 인접하여 복수의 고온계(4)(pyrometer)가 제공된다.
이런 관점에서, 별도로 주지할 사항은, 도면에 데카르트 좌표계가 표시되어 있다는 점이다. 여기서, x 방향은 컨베이어 구간(12)을 따르는 금속 스트립(14)의 이송 방향에 상응한다. y 방향은 컨베이어 구간(12) 내지 금속 스트립(14)의 폭에 상응한다. z 방향은 수직 치수에 상응하며, 그리고 장치(10)의 구조 높이를 분명하게 나타낸다.
도 1에는, 도 2의 선 A-A를 따르는 절단 가이드(cutting guide), 및 냉각 강화된 그룹(VK)의 부분인 장치(10)의 측면도가 도시되어 있다. 장치(10)는 금속 스트립(14)의 종축과 관련하여, 다시 말해 금속 스트립의 위쪽 및 아래쪽에 대칭으로 형성되어 있으며, 그런 까닭에 도 1의 간소화를 위해 오직 금속 스트립(14)의 위쪽에 배치되는 상기 장치(10)의 컴포넌트들에만 도면부호들이 부여되어 있다.
장치(10)는, 금속 스트립(14)의 위쪽 및 아래쪽에 배치되는 냉각바(16)들을 포함한다. 상기 냉각바(16)들 각자는 냉각바의 일측 단부면 상에 연결점(18)을 포함하며, 이 연결점에는 냉각액을 위한 공급관(20)이 연결될 수 있다. 공급관(20)들을 통해서는, 냉각바(16)들이 냉각액을 공급받으며, 이는 도 1에서 "유입부(inflow)"란 용어, 및 공급관(20)들 안쪽의 상응하는 화살표들을 통해 표시되어 있다.
냉각바(6)들의 종축을 따라서, 이른바 튜브들의 형태로 형성되는 복수의 유출 개구부(22)가 제공된다. 튜브(22)들은, 금속 스트립(14)의 방향으로 냉각액을 배출하는 목적을 위해 이용된다. 분출되는 냉각액은, 도 1에, 이상적인 방식으로, 금속 스트립의 위쪽 및 그 아래쪽에서 금속 스트립(14)에 부딪치는 수직선(F)들을 통해 각각 상징적으로 표시되어 있다.
유체공학적으로 개별 튜브(22)들의 형태인 냉각바(16)들의 유출 개구부들의 상류에는 각각 조리개(24)들이 연결되어 있다. 도 1에는, 상기 조리개(24)들 중 3개가 예시적으로 확대되어-그리고 기본적으로 매우 간소화되어- 원들로 도시되어 있다. 그 원들 내에서, 상기 조리개(24)들을 통해 유출 개구부(22)들의 전방 입구부(26)의 방향으로 유동하는 냉각액은, 각각 만곡된 화살표(F)를 통해 상징적으로 표시되어 있다.
조리개(24)들과 관련하여, 별도로 주지할 사항은, 상기 조리개들 모두가 냉각바(16)의 종축을 따라서, 요컨대 연결점(18)으로부터 이격 방향으로 연속적으로 감소하는 방식으로 형성되는 상이한 유동 횡단면을 보유한다는 점이다. 도 2에서 3개의 원 내에 예시적으로 도시되어 있는 조리개(24)들의 비교를 통해, 상기 조리개(24)들의 유동 횡단면이 도 1의 도면 평면에서 우측에서 왼쪽으로 갈수록 연속적으로 감소하는 방식으로 형성되어 있고 작아진다는 점을 분명하게 알 수 있다. 이런 방식으로, 개별 유출 개구부(22)들에는 각각 매칭되는 유동 횡단면들이 할당된다.
도 1에서 금속 스트립(14)의 위쪽에 배치되는 냉각바(16)와 관련하여, 자명한 사실로서, 여기서 조리개(24)들의 유동 횡단면들은 방금 전에 설명한 것과 동일한 방식으로 마찬가지로 연결점(18)으로부터 이격 방향으로 갈수록 연속적으로 감소하는 방식으로 형성된다.
냉각바(16)들의 튜브(22)들에서부터 비교적 많은 냉각액량이 금속 스트립(14) 상으로 -금속 스트립(14)의 위쪽에서는 예컨대 40과 150㎥/(㎡*h)의 특정량으로, 그리고 금속 스트립(14)의 아래쪽에서는 예컨대 40과 200㎥/(㎡*h) 사이의 특정량으로- 배출되는 경우, 연결점(18)으로부터 이격 방향으로 냉각바(16)의 종축을 따라서 조리개(24)들의 유동 횡단면의 특유의 감소 때문에, 컨베이어 구간 내지 금속 스트립(14)의 폭(B)에 걸쳐 냉각액(F)의 선형으로 균일한 의도되는 분포가 설정된다. 이는, 도 1의 분사 패턴을 통해 분명하게 도시되어 있다. 이에 기인하여, 금속 스트립의 폭(B)에 걸쳐서, 요컨대 금속 스트립의 위쪽에서뿐만 아니라 그 아래쪽에서도 금속 스트립(14)의 균일한 온도 프로파일이 달성된다.
도 3에는, 마찬가지로 도 2의 선 A-A을 따르는 절단 가이드, 및 또 다른 실시형태에 따르는 장치(10)의 측면도가 도시되어 있다. 도 1에서와 동일한 방식으로, 상기 실시형태는 2개의 대향하는 냉각바(16)를 포함하며, 이들 냉각바 사이에서 금속 스트립(14)은 컨베이어 구간(14) 상에서, 또는 이를 따라서 이송된다. 그러나 간소화된 도면을 목적으로, 금속 스트립(14)은 도 3의 도면에는 도시되어 있지 않다.
도 3의 실시형태의 경우, 금속 스트립(14)의 위쪽 및 아래쪽에서 냉각바들의 튜브(22)들을 통해, 매우 많은 특정량의 냉각액이 금속 스트립의 표면들 상으로 배출되며, 예컨대 100과 200㎥/(㎡*h) 사이의 양으로 배출된다. 이처럼 수량이 다량인 경우, 금속 스트립(14)의 스트립 에지 내지 테두리에 걸쳐 유출되는 냉각액은 무시되지 않는 정도로 냉각에 추가로 기여한다. 그에 상응하게, 각각 유체공학적으로 개별 유출 개구부(22)들의 상류에 연결되는 조리개(24)들의 유동 횡단면들은, 각각 컨베이어 구간(12)의 폭(B)에 걸쳐서, 그리고 냉각바(16)들의 종축을 따라서 냉각액의 포물선형 분포가 설정되는 방식으로 선택된다. 이 경우, 도 1의 실시형태에서와 동일한 방식으로, 연결점(18)에 대해 반대 방향에 위치하는 냉각바(16)의 단부면에 인접하는(도 3의 도면에서 완전히 왼쪽 영역에 있는) 유출 개구부(22)에 대한 조리개(24)의 유동 횡단면은 연결점(18)에 바로 인접하는(도 3의 도면에서 완전히 오른쪽 영역에 있는) 유출 개구부(22)에 대한 조리개(24)의 유동 횡단면보다 더 작다. 이는, 냉각바(16)의 각각의 단부면들 상의 조리개(24)들이 도시되어 있는 도 3의 두 원의 비교를 통해 분명하게 알 수 있다. 이로써, 설명한 것처럼, 바로 연결점(18)에 인접하는 유출 개구부(22)의 영역에서 정체 압력의 바람직하지 못한 형성은 방지될 수 있다.
본 발명의 구현을 위해, 도 1 및/또는 도 3에 따른 장치는 도 2에 따른 컨베이어 구간(12)을 따라서 각각 도면부호 "VK"로 표시되어 있는 이른바 강화된 냉각 그룹들로 설치될 수 있다. 상기 유형으로 강화된 냉각 그룹(VK)들을 통해, 냉각 구간의 전방 영역에서, 그리고 후방 영역에서 컨베이어 구간(12) 상에서 이송되는 금속 스트립(14)에 대한 냉각 속도를 증가시킬 수 있다. 이 경우, 상기 강화된 냉각 그룹(VK)들 이내에서 금속 스트립(14)의 표면으로의 특정한 공급은, 금속 스트립(14)의 위쪽 및 아래쪽에서의 냉각에 대해 설명한 전술한 값들에 상응한다. 이처럼 높은 냉각액의 특정한 공급은 종래 냉각 그룹(KK)들에 비해 최소한 40%의 냉각 속도의 증가를 허용한다. 그 결과, -이송 속도가 변함없는 조건에서- 각각 더 짧은 시간 및 단축된 경로에서 금속 스트립(14)의 온도를 기결정 온도로 냉각할 수 있거나, 또는 그 대안으로 금속 스트립(14)의 제조 동안 경우에 따라 상대적으로 더 높은 이송 온도를 설정할 수 있다.
1: 압연기
2: 권취기
4: 고온계
10: 장치
12: 컨베이어 구간
14: 금속 스트립 / 금속 박판
16: 냉각바
18: 연결점
20: 공급관
22: 유출 개구부(들)
24: 조리개
26: 유출 개구부(22)의 전방 입구부
B: 컨베이어 구간(12)의 폭
F: 냉각액
KK: 종래 냉각 그룹
T: (컨베이어 구간(12)을 따르는 금속 스트립(10)의) 이송 방향
VK: 강화된 냉각 그룹

Claims (15)

  1. 컨베이어 구간(12) 상에서 이송되는 금속 스트립들 또는 금속 박판들을 냉각하기 위한 장치(10)로서, 상기 냉각 장치는,
    냉각할 금속 스트립 내지 금속 박판(14)의 위쪽 및 아래쪽에 각각 서로 대향하여 배치되고 컨베이어 구간(12)의 폭(B)에 걸쳐서 연장되는 냉각바(16)들이며, 냉각액(F)을 위한 공급관(20)이 그에 연결될 수 있는 것인 연결점(18)을 자신들의 일측 단부면에 각각 포함하는 상기 냉각바(16)들과,
    냉각바(16)의 종축을 따라서 제공되는 복수의 유출 개구부(22)를 포함하되, 냉각액(F)은 유출 개구부(22)들을 통해 냉각할 금속 스트립 내지 박판(14)의 방향으로 배출될 수 있는, 상기 냉각 장치에 있어서,
    상기 개별 유출 개구부(22)들은 각각 상기 냉각바(16)의 하우징 상에 장착되는 튜브들의 형태로 형성되며,
    냉각할 금속 스트립 내지 금속 박판(14)의 위쪽에 배치되는 상기 냉각바(16)의 유출 개구부(22)들을 통해 금속 스트립 내지 금속 박판의 위쪽에서 상기 금속 스트립 내지 금속 박판(14) 상으로 배출되는 냉각액(F)의 특정량은 100과 200㎥/(㎡*h) 사이이며,
    냉각할 금속 스트립 내지 금속 박판(14)의 아래쪽에 배치되는 상기 냉각바(16)의 유출 개구부(22)들을 통해 금속 스트립 내지 금속 박판의 아래쪽에서 상기 금속 스트립 내지 금속 박판(14) 상으로 배출되는 냉각액(F)의 특정량은 100과 200㎥/(㎡*h) 사이이며,
    상기 냉각할 금속 스트립 내지 금속 박판(14)의 위쪽 및 아래쪽에 각각 배치되는 상기 냉각바(16)의 상기 개별 유출 개구부(22)들에는, 각각 매칭되는 유동 횡단면, 및 이를 위해 상기 유출 개구부(22)들의 유입구 영역에 배치되는 각각 하나의 조리개(24)가 할당되며, 상기 연결점(18)에 대해 반대 방향에 위치하는 상기 냉각바(16)의 단부면에 인접하는 유출 개구부(22) 및 할당된 조리개(24)의 유동 횡단면은, 상기 연결점(18)에 바로 인접하는 유출 개구부(22) 및 할당된 조리개(24)의 유동 횡단면보다 더 작으며, 상기 조리개(24)들의 유동 횡단면들은, 상기 컨베이어 구간(12)의 폭(B)에 걸친 냉각액(F)의 분포가 포물선 모양이 되는 방식으로 선택되는 것을 특징으로 하는 냉각 장치(10).
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
KR1020197031898A 2017-04-18 2018-04-18 금속 스트립 또는 금속 박판의 냉각 장치 KR102346486B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017206540.0 2017-04-18
DE102017206540.0A DE102017206540A1 (de) 2017-04-18 2017-04-18 Vorrichtung und Verfahren zum Kühlen von Metallbändern oder -blechen
PCT/EP2018/059896 WO2018192968A1 (de) 2017-04-18 2018-04-18 Vorrichtung und verfahren zum kühlen von metallbändern oder -blechen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190133742A KR20190133742A (ko) 2019-12-03
KR102346486B1 true KR102346486B1 (ko) 2022-01-03

Family

ID=62244449

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197031898A KR102346486B1 (ko) 2017-04-18 2018-04-18 금속 스트립 또는 금속 박판의 냉각 장치

Country Status (8)

Country Link
US (1) US11534809B2 (ko)
EP (1) EP3612651B1 (ko)
JP (1) JP6875549B2 (ko)
KR (1) KR102346486B1 (ko)
CN (1) CN110573632A (ko)
DE (1) DE102017206540A1 (ko)
RU (1) RU2736535C1 (ko)
WO (1) WO2018192968A1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019106730A1 (de) 2019-03-18 2020-01-02 Primetals Technologies Austria GmbH Kühlung von flachem Walzgut ohne Nachlaufen des Headers
DE102019208462A1 (de) * 2019-06-11 2020-12-17 Sms Group Gmbh Sequenzielles Kühlen von metallischen Breitflachprodukten
IT201900019181A1 (it) 2019-10-17 2021-04-17 Danieli Off Mecc Tubo distributore per raffreddare nastri metallici
WO2022129434A1 (en) * 2020-12-17 2022-06-23 Tata Steel Ijmuiden B.V. Method for controlling a hot strip mill run out table cooling

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100825619B1 (ko) 2001-12-21 2008-04-25 주식회사 포스코 스트립 에지부 과냉을 방지하는 가변형 라미나 플로우냉각장치
CN106180214A (zh) 2016-09-08 2016-12-07 中冶赛迪工程技术股份有限公司 一种板带冷却宽向均匀性可控的冷却装置

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4247047A (en) * 1979-01-15 1981-01-27 Schaming Edward J Modular zoned digital coolant control system for strip mill rolls
JPS5641848U (ko) * 1979-09-07 1981-04-17
JPS5890313A (ja) * 1981-11-20 1983-05-30 Nippon Steel Corp 鋼板の冷却装置
JPS6112223A (ja) * 1984-06-27 1986-01-20 フジツク釣具工業株式会社 つり針ホルダ−
JPS61162223A (ja) * 1985-01-10 1986-07-22 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 加速冷却装置におけるノズルヘツダ
DE4009868A1 (de) * 1990-03-28 1991-10-02 Schloemann Siemag Ag Vorrichtung zum kuehlen von walzband
JPH04129504U (ja) * 1991-05-10 1992-11-26 住友金属工業株式会社 高温鋼材の冷却装置
US5212975A (en) * 1991-05-13 1993-05-25 International Rolling Mill Consultants, Inc. Method and apparatus for cooling rolling mill rolls and flat rolled products
JP2528774B2 (ja) * 1992-08-27 1996-08-28 住友金属工業株式会社 熱延鋼板の冷却装置
JPH08155527A (ja) * 1994-12-09 1996-06-18 Nkk Corp 熱間圧延金属帯の冷却装置
JPH08164410A (ja) * 1994-12-09 1996-06-25 Nkk Corp 熱間圧延金属帯の冷却装置
US6062056A (en) * 1998-02-18 2000-05-16 Tippins Incorporated Method and apparatus for cooling a steel strip
DE19854675C2 (de) * 1998-11-26 2002-09-26 Thyssenkrupp Stahl Ag Vorrichtung zum Kühlen eines Metallbandes, insbesondere eies Warmbreitbandes
DE10215229A1 (de) * 2002-04-06 2003-10-16 Sms Demag Ag Vorrichtung zum Kühlen von Walzgut innerhalb der Kühlstrecke einer Walzanlage
DE10327383C5 (de) * 2003-06-18 2013-10-17 Aceria Compacta De Bizkaia S.A. Anlage zur Herstellung von Warmband mit Dualphasengefüge
RU2292402C2 (ru) * 2005-03-05 2007-01-27 Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") Способ охлаждения горячекатаных полос в рулонах и устройство для его реализации
DE102007053523A1 (de) * 2007-05-30 2008-12-04 Sms Demag Ag Vorrichtung zur Beeinflussung der Temperaturverteilung über der Breite
CN101381806B (zh) 2007-09-06 2012-04-11 中冶赛迪工程技术股份有限公司 一种带钢的冷却装置及其冷却控制方法
EP2108465A1 (en) * 2008-04-07 2009-10-14 Siemens VAI Metals Technologies Ltd. Method and apparatus for controlled cooling
JP5206156B2 (ja) * 2008-06-30 2013-06-12 Ｊｆｅスチール株式会社 熱間圧延における近赤外線カメラを用いた熱延金属帯の冷却制御方法および熱延金属帯の製造方法
DE102008049537A1 (de) * 2008-09-30 2010-04-01 Sms Siemag Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Kühlen eines Vorbandes oder Bandes eines Metallstrangs in einem Warmwalzwerk
FR2940978B1 (fr) * 2009-01-09 2011-11-11 Fives Stein Procede et section de refroidissement d'une bande metallique en defilement par projection d'un liquide
DE102010049020B4 (de) * 2010-10-21 2015-02-19 Cmi M+W Engineering Gmbh Vorrichtung zum Kühlen von auf einer Förderstrecke geförderten Metallbändern oder -blechen
EP2792428A1 (de) * 2013-04-15 2014-10-22 Siemens VAI Metals Technologies GmbH Kühleinrichtung mit breitenabhängiger Kühlwirkung
DE102014001146A1 (de) * 2014-01-31 2015-08-06 Loi Thermprocess Gmbh Einrichtung zum Abkühlen von platten- oder bahnförmigem Blech aus Metall und Verfahren zur Wärmebehandlung

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100825619B1 (ko) 2001-12-21 2008-04-25 주식회사 포스코 스트립 에지부 과냉을 방지하는 가변형 라미나 플로우냉각장치
CN106180214A (zh) 2016-09-08 2016-12-07 中冶赛迪工程技术股份有限公司 一种板带冷却宽向均匀性可控的冷却装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190133742A (ko) 2019-12-03
RU2736535C1 (ru) 2020-11-17
US11534809B2 (en) 2022-12-27
WO2018192968A1 (de) 2018-10-25
CN110573632A (zh) 2019-12-13
EP3612651A1 (de) 2020-02-26
DE102017206540A1 (de) 2018-10-18
US20200122209A1 (en) 2020-04-23
JP6875549B2 (ja) 2021-05-26
EP3612651B1 (de) 2020-08-19
JP2020517459A (ja) 2020-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102346486B1 (ko) 금속 스트립 또는 금속 박판의 냉각 장치
CN1978091B (zh) 用于连铸金属的管式结晶器
CN102834193B (zh) 钢板的冷却装置和钢板的冷却方法
EP2349612B2 (de) Verfahren und stranggiessanlage zum herstellen von dicken brammen
WO2008035510A1 (fr) Procédé de refroidissement d'une plaque en acier
US7559353B2 (en) Distributor for use in a method of casting hot metal
DE212009000056U1 (de) Stranggießanlage zum Herstellen von dicken Brammen
KR101279387B1 (ko) 열간 압연기에서 금속 스트랜드의 조압연 스트립 또는 스트립을 냉각하기 위한 냉각 방법 및 그 장치
JP5685861B2 (ja) 熱鋼板の水切り装置、水切り方法および冷却設備
JPH11347629A (ja) 高温鋼板の矯正及び冷却装置並びにその矯正及び冷却方法
CN101351285B (zh) 用于连铸的方法和装置
EP1932605B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von breiten Bändern aus Kupfer oder Kupferlegierungen
JP4720198B2 (ja) 厚鋼板の冷却装置および冷却方法
JP5597916B2 (ja) 鋼材の冷却設備
US20210154713A1 (en) Cooling apparatus for cooling a metallic material and method for cooling a metallic material
Bald et al. Innovative technologies for strip production
JP6451380B2 (ja) 鋼の連続鋳造方法
WO2019059105A1 (ja) 鋼材の冷却装置および冷却方法
JP2007260748A (ja) Ｈ形鋼の冷却設備および冷却方法
KR101356768B1 (ko) 스트립 캐스팅 노즐 장착용 용탕 분산 장치
EP4052815B1 (en) Secondary cooling method for continuous cast strand
CN220837226U (zh) 用于经引导地运送金属带材的引导台
JPH04238658A (ja) 連続鋳造用浸漬ノズル
JPS63123552A (ja) ベルト式連続鋳造機のベルト冷却装置
CN114026259A (zh) 用于将气体吹送到行进条带的表面上的冷却装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant