KR102428376B1 - 극단적 비대칭 압연에 의한 방향성 집합조직을 가진 전기강판의 제조장치 및 제조방법 - Google Patents

극단적 비대칭 압연에 의한 방향성 집합조직을 가진 전기강판의 제조장치 및 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 방향성 전기강판 제조장치는, 극단적 비대칭 압연에 의해 방향성 집합조직을 가진 전기강판을 제조하는 장치에 있어서, 지지프레임에 장착되어 고정되는 바닥접촉받침대; 상기 바닥접촉받침대에 형성된 복수의 핀홀에 복수의 결합핀에 의해 장착되는 판재고정대; 상기 판재고정대에 고정되는 열연판재; 상기 열연판재의 위에 회전가능하게 장착된 회전롤; 및 상기 회전롤의 원주면에 돌출되도록 장착되어 상기 열연판재의 상면에 전단변형을 형성하는 복수의 압연핀을 포함한다.

Description

극단적 비대칭 압연에 의한 방향성 집합조직을 가진 전기강판의 제조장치 및 제조방법{Apparatus and Method for Manufacturing Electrical Steel Sheet having Grain-oriented Texture by Extreme Asymmetric Rolling}
본 발명은 방향성 전기강판 제조장치 및 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 극단적 비대칭 압연에 의해 방향성 집합조직을 가진 전기강판을 제조하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
방향성 전기강판은 보통 1100℃ 이상의 온도에서 재가열하여 열간압연 후 900~1100℃ 온도 구간에서 열연판 소둔한다. 열연판 소둔판은 1차 냉간 압연, 1차 재결정, 2차 냉간 압연, 2차 재결정 공정을 통해 제조된다.
방향성 전기강판의 자기적 성질을 결정하는 핵심 방위는 {110}<001> Goss 집합조직으로, 주로 변압기에 쓰이는 자기 특성이 우수한 연자성 재료이다. Goss는 35° 전단변형 조직에서 형성되는데, 비대칭 압연은 판재 표면에 순수 전단 변형량을 증가시킴으로써 전단변형 조직을 증가시킨다.
기존의 비대칭 압연 방법은 통상적 압연 방법에 비해 표면 전단변형 조직의 형성이 많은 것으로 알려져 있지만, 두 압연롤의 회전속도 또는 회전방향을 달리하여 기계적으로 비대칭 압연하는 경우 기계적 압연방법에 한계가 있고, 압연재가 길이방향으로 휘게 되는 롤 캠버(Roll camber) 현상으로 인해 제품에 문제가 발생한다.
등록특허공보 제10-1274503호 등록특허공보 제10-1594393호 등록특허공보 제10-1657467호 공개특허공보 제10-2017-0074635호
본 발명은 방향성 전기강판의 제조 공정 중 열간 압연 라인에서 냉간압연 라인으로 공정이 진행되기 전 단계로 극단적 비대칭 압연 공정을 수행하여 강판 표면에 35° 전단변형 조직을 다량 형성함으로써 2차 재결정 후 {110}<001> Goss 방위를 가진 집합조직을 형성시키는 방향성 전기강판 제조장치 및 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방향성 전기강판 제조장치는, 극단적 비대칭 압연에 의해 방향성 집합조직을 가진 전기강판을 제조하는 장치에 있어서, 지지프레임에 장착되어 고정되는 바닥접촉받침대; 상기 바닥접촉받침대에 형성된 복수의 핀홀에 복수의 결합핀에 의해 장착되는 판재고정대; 상기 판재고정대에 고정되는 열연판재; 상기 열연판재의 위에 회전가능하게 장착된 회전롤; 및 상기 회전롤의 원주면에 돌출되도록 장착되어 상기 열연판재의 상면에 전단변형을 형성하는 복수의 압연핀을 포함한다.
상기 회전롤의 아래에 고정되어 상기 바닥접촉받침대의 하면을 지지하는 지지롤을 더 포함할 수 있다.
상기 판재고정대는 상기 바닥접촉받침대의 복수의 핀홀 중 소정 위치의 핀홀들에 복수의 결합핀에 의해 위치를 바꾸어 장착될 수 있다.
상기 복수의 압연핀은 반구형핀, 직육면체형핀, 쐐기형핀 중 한가지 이상을 포함할 수 있다.
상기 열연판재는 Si를 2.0~3.0 중량% 포함하고, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 이루어진 강판일 수 있다.
본 발명에 따른 방향성 전기강판 제조방법은, 강판을 열간압연하여 열연판재를 준비하는 단계; 상기 열연판재를 판재고정대에 결합하고 상기 판재고정대를 바닥접촉받침대에 형성된 복수의 핀홀에 복수의 결합핀에 의해 상기 바닥접촉받침대의 소정 위치에 장착하는 단계; 복수의 압연핀이 원주면에 돌출되도록 장착된 회전롤을 회전시켜 상기 열연판재의 상면에 전단변형을 형성하는 단계; 및 상기 열연판재가 결합된 판재고정대를 상기 바닥접촉받침대에서 이동하여 상기 회전롤을 회전시켜 비대칭 압연하는 것을 순차적으로 반복하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 열연판재를 준비하는 단계는 1100℃ 이상의 온도에서 강판을 가열하여 열간압연하고 900~1100℃의 온도 범위에서 열연판 소둔할 수 있다.
상기 비대칭 압연 반복 단계 후에, 비대칭 압연된 판재를 1차 냉간압연하는 단계; 1차 냉간압연된 판재를 1차 소둔하는 단계; 1차 소둔된 판재를 2차 냉간압연하는 단계; 및 2차 냉간압연된 판재를 2차 소둔하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 비대칭 압연 반복 단계 후에, 비대칭 압연된 열연판재를, 열연판재의 하측에 배치된 회전롤을 구비하는 제2의 방향성 전기강판 제조장치로 이동시켜 상기 열연판재의 하면에 전단변형을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기한 본 발명의 방향성 전기강판 제조장치 및 제조방법에 의하면, 방향성 전기강판의 제조 공정 중 열간 압연 라인에서 냉간압연 라인으로 공정이 진행되기 전 단계로 극단적 비대칭 압연 공정을 수행하여 강판 표면에 35° 전단변형 조직을 다량 형성함으로써 2차 재결정 후 {110}<001> Goss 방위를 가진 집합조직을 형성시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방향성 전기강판 제조장치를 나타내는 상면도이다.
도 2는 도 1의 방향성 전기강판 제조장치의 측면도이다.
도 3은 도 2의 방향성 전기강판 제조장치의 정면도이다.
도 4는 도 2의 A 단면을 나타내는 일부 단면도이다.
도 5는 바닥접촉받침대를 나타내는 도면이다.
도 6은 열연판재(a)와 판재고정대(b)를 나타내는 도면들이다.
도 7은 회전롤을 나타내는 도면이다.
도 8은 도 7에서 회전롤의 B, C, D 단면을 나타내는 도면들이다.
도 9는 반구형핀(a), 직육면체형핀(b), 쐐기형핀(c)을 나타내는 도면들이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방향성 전기강판 제조장치를 나타내는 상면도이고, 도 2는 도 1의 방향성 전기강판 제조장치의 측면도이며, 도 3은 도 2의 방향성 전기강판 제조장치의 정면도이고, 도 4는 도 2의 A 단면을 나타내는 일부 단면도이다. 도 3에서는 열연판재를 생략하고 도시하였고, 도 4에서는 열연판재를 포함하였으나 결합핀은 생략하고 도시하였다.
본 발명의 방향성 전기강판 제조장치(100)는, 극단적 비대칭 압연에 의해 방향성 집합조직을 가진 전기강판을 제조하는 장치로서, 지지프레임(110)에 장착되어 고정되는 바닥접촉받침대(120), 바닥접촉받침대(120)에 형성된 복수의 핀홀(125)에 복수의 결합핀에 의해 장착되는 판재고정대(130), 판재고정대(130)에 고정되는 열연판재(140), 열연판재(140)의 위에 회전가능하게 장착된 회전롤(150), 및 회전롤(150)의 원주면에 돌출되도록 장착되어 열연판재(140)의 상면에 전단변형을 형성하는 복수의 압연핀(160)을 포함한다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 지지프레임(110)은 장치 전체를 지지하는 베이스 프레임으로서 지면에 고정될 수 있다. 지지프레임(110)은 지면에 세로로 설치되는 복수의 수직프레임부(112)와, 복수의 수직프레임부(112)에 수평하게 결합되는 수평프레임부(113)와, 한 쌍의 수직프레임부(112)와 수평프레임부(113)를 서로 결합하는 브라켓부(115)를 포함할 수 있다. 복수의 수직프레임부(112)는 4개의 기둥 형태의 수직프레임부(112)가 소정 간격으로 배치될 수 있다. 한 쌍의 수평프레임부(113)는 직사각형 평판으로 이루어질 수 있다. 수직프레임부(112)는 브라켓부(115)에 용접되어 일체로 형성될 수 있다. 브라켓부(115)는 수직프레임부(112)의 측면에 복수의 볼트에 의해 체결될 수 있다. 수평프레임부(113)와 브라켓부(115) 사이에는 보강리브가 각각 수직으로 용접되어 결합될 수 있다.
바닥접촉받침대(120)는 전체적으로 직사각형 판재 형태를 가지고, 지지프레임(110)에 복수의 볼트에 의해 체결되어 장착될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 바닥접촉받침대(120)는 직사각형 판재 형태의 본체부(121)와, 본체부(121)의 상면에 오목하게 형성되어 판재고정대(130)의 이동을 안내하는 가이드홈(122)과, 본체부(121)의 길이방향 양단부에 형성되는 복수의 체결공(124)과, 가이드홈(122) 부위에 관통형성되고 소정 간격으로 배열된 복수의 핀홀(125)을 포함할 수 있다. 가이드홈(122)은 본체부(121)의 상면에 폭방향 중앙부에 길이방향 전체에 걸쳐 판재고정대(130) 두께의 대략 절반 정도의 깊이를 갖도록 오목하게 형성될 수 있다. 복수의 체결공(124)은 본체부(121)의 길이방향 양단부에 4개씩 총 8개가 형성될 수 있으며, 각 체결공(124) 내주면에는 나사산이 형성되어 지지프레임(110)의 수평프레임부(113)에 볼트에 의해 체결될 수 있다. 복수의 핀홀(125)은 본체부(121) 중 가이드홈(122) 부위에 관통형성되고 소정 간격으로 배열되어, 복수의 핀에 의해 판재고정대(130)를 그 위치를 이동하며 고정할 수 있다. 복수의 핀홀(125)은 4행으로 배열될 수 있고, 제1,4행의 핀홀(125)들은 제2,3행의 핀홀(125)들과 엇갈리게 배치될 수 있다.
판재고정대(130)는 바닥접촉받침대(120)에 형성된 복수의 핀홀(125)에 복수의 결합핀에 의해 결합되고, 쉽게 위치를 바꾸어 가며 장착될 수 있다. 도 6(b)에 도시된 바와 같이, 판재고정대(130)는 직사각형 판재 형태의 본체부(131)와, 본체부(131)의 양단부에 관통형성된 복수의 핀홀(132)과, 복수의 핀홀(132)의 내측에 형성된 복수의 체결공(134)을 포함할 수 있다. 복수의 핀홀(132)은 본체부(131)의 양단부에 4개씩 총 8개가 형성될 수 있다. 4개의 핀홀(132)은 일렬로 형성되어, 바닥접촉받침대(120)의 4행의 핀홀(125) 중 2개의 핀홀(125)에 위치를 맞추고 각각 결합핀을 삽입함으로써, 판재고정대(130)를 바닥접촉받침대(120)에 위치를 바꾸어 장착할 수 있다. 예를 들어, 바닥접촉받침대(120)의 복수의 핀홀(132)은 한 행에서 길이방향으로 30mm 간격으로 배열되지만, 각 행의 핀홀(132)들이 엇갈리게 형성되어 있기 때문에, 판재고정대(130)는 바닥접촉받침대(120)에 15mm씩 이동하여 장착될 수 있다.
열연판재(140)는 판재고정대(130)에 복수의 볼트(미도시)에 의해 체결되어 장착될 수 있다. 도 6(a)에 도시된 바와 같이, 열연판재(140)는 판재고정대(130)보다 작은 직사각형 판재 형태의 본체부(141)와, 본체부(141)의 양단부에 형성된 복수의 체결공(143)을 포함할 수 있다. 본체부(141)는 소정 두께와 판재고정대(130)보다 작은 폭 및 길이를 갖도록 형성될 수 있다. 복수의 체결공(143)은 판재고정대(130)의 복수의 체결공(134)에 대응하여, 본체부(141)의 양단부에 2개씩 형성될 수 있다. 각 체결공(143)의 내주면에는 나사산이 형성되어 있어서, 복수의 볼트에 의해 열연판재(140)가 판재고정대(130)에 체결되어 고정될 수 있다.
다른 실시예에서, 열연판재(140)는 복수의 볼트가 체결되지 않고, 대신 판재고정대(130)에 구비되는 클램핑 기구에 의해 열연판재(140)가 판재고정대(130)에 고정될 수도 있다. 이 경우, 생산된 방향성 전기강판에 복수의 체결공(143)이 형성되지 않기 때문에, 방향성 전기강판 제품에 관통공들을 절단하는 추가 작업을 할 필요가 없어질 수 있다.
회전롤(150)은 열연판재(140) 및 판재고정대(130)의 위에 전기모터 또는 유압모터에 의해 회전가능하게 장착될 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 회전롤(150)은 일단부가 모터 구동부에 연결되고 타단부가 베어링에 회전가능하게 설치되는 회전축(151)과, 회전축(151)에 결합되어 회전축(151)과 함께 회전되며 원주면이 열연판재(140)의 표면과 소정 간격으로 이격되도록 설치되는 롤(155)을 포함할 수 있다. 롤(155)의 원주면에는 복수의 압연핀(160)을 삽입하여 장착하기 위한 복수의 핀홀이 형성될 수 있다. 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 복수의 핀홀은 반구형핀(161)이 장착되는 제1핀홀(157), 직육면체형핀(162)이 장착되는 제2핀홀(158), 쐐기형핀(163)이 장착되는 제3핀홀(159)을 포함할 수 있다. 제1핀홀(157), 제2핀홀(158), 제3핀홀(159)은 모두 원통형 홀 형태로 형성되되, 제1핀홀(157)이 제2핀홀(158) 및 제3핀홀(159)보다 작은 직경을 갖도록 형성될 수 있다. 제2핀홀(158)과 제3핀홀(159)은 서로 동일한 직경을 가질 수 있다.
복수의 압연핀(160)은 회전롤(150)의 원주면에 돌출되도록 장착되어 열연판재(140)의 상면에 전단변형을 형성하기 위해 회전될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 복수의 압연핀(160)은 반구형핀(161), 직육면체형핀(162), 쐐기형핀(163) 중 한가지 이상을 포함할 수 있다. 복수의 압연핀(160)의 단부는 열연판재(140)의 표면과 간섭되도록 배치되어, 회전롤(150)이 회전됨에 따라 복수의 압연핀(160)이 열연판재(140)의 표면에 전단변형을 형성할 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 반구형핀(161)은 그 단부가 반구 형태로 이루어질 수 있다. 직육면체형핀(162)은 그 단부가 직사각기둥 형태로 이루어질 수 있다. 쐐기형핀(163)은 그 단부가 회전축(151)의 축방향으로 길쭉한 쐐기 형태로 이루어질 수 있다. 일 실시예에서 복수의 압연핀(160)은 회전롤(150)에 3개의 압연핀(160)이 장착될 수 있다. 3개의 압연핀(160)은 반구형핀(161), 직육면체형핀(162), 쐐기형핀(163) 중 한가지로만 구성되거나 두가지 또는 세가지로 구성될 수 있다.
한편, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 회전롤(150)의 아래에 고정되어 바닥접촉받침대(120)의 하면을 지지하는 지지롤(170)을 더 포함할 수 있다. 지지롤(170)은 회전롤(150)의 아래에 바닥접촉받침대(120)의 하면을 지지하도록 배치될 수 있다. 지지롤(170)은 회전롤(150)과 달리, 회전되지 않고 바닥접촉받침대(120)의 하면을 지지함으로써 복수의 압연핀(160)에 의해 비대칭 압연되는 열연판재(140)의 전단변형 형성 부위를 지지할 수 있다.
그리고, 본 발명의 방향성 전기강판 제조장치(100)는 열연판재(140)의 상면에 비대칭 압연에 의해 전단변형들을 형성하는데, 이 방향성 전기강판 제조장치(100)의 옆에 열연판재(140)의 하면에 전단변형들을 형성하도록 비대칭 압연하는 제2의 방향성 전기강판 제조장치가 더 설치될 수 있다. 제2의 방향성 전기강판 제조장치는 하부에 복수의 압연핀이 장착된 회전롤이 배치되고 상부에 지지롤이 배치될 수 있다. 이 경우, 열연판재(140)는 상하반전되어 판재고정대(130)에 결합되고, 열연판재(140)의 하면이 하방으로 향하도록 바닥접촉받침대에 장착될 수 있다. 제2의 방향성 전기강판 제조장치에서 바닥접촉받침대는 하면측에 가이드홈이 형성되고, 그 가이드홈에 판재고정대(130)가 복수의 볼트에 의해 결합될 수 있다. 이와 같이, 2세트의 방향성 전기강판 제조장치를 설치하여 사용함으로써, 열연판재의 상면과 하면을 순차적으로 비대칭 압연할 수 있다.
본 발명의 방향성 전기강판 제조장치(100)에 의해 전단변형을 형성하여 비대칭 압연되는 열연판재(140)는 Si(규소)를 2.0~3.0 중량% 포함하고, 잔부 Fe(철) 및 기타 불가피한 불순물로 이루어진 강판일 수 있다. 규소(Si)는 전기강판의 비저항을 증가시키고 자기이방성을 감소시켜 철손을 낮추는 역할을 한다. 함량이 2.0 중량% 미만인 경우에는 비저항 증가 및 자기이방성 감소 효과가 적어 철손이 열위하며, 3.0 중량% 초과인 경우에는 취성이 증가하여 냉간압연이 어려워지므로 강판에 2.0% 이상 3.0% 이하로 함유하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 방향성 전기강판 제조방법을 설명한다.
본 발명의 방향성 전기강판 제조방법은, 강판을 열간압연하여 열연판재(140)를 준비하는 단계, 열연판재(140)를 판재고정대(130)에 결합하고 판재고정대(130)를 바닥접촉받침대(120)에 형성된 복수의 핀홀(125)에 복수의 결합핀에 의해 바닥접촉받침대(120)의 소정 위치에 장착하는 단계, 복수의 압연핀(160)이 원주면에 돌출되도록 장착된 회전롤(150)을 회전시켜 열연판재(140)의 상면에 전단변형을 형성하는 단계, 및 열연판재(140)가 결합된 판재고정대(130)를 바닥접촉받침대(120)에서 이동하여 회전롤(150)을 회전시켜 비대칭 압연하는 것을 순차적으로 반복하는 단계를 포함한다.
본 발명은 압연 강재의 집합조직을 제어함으로써 {110}<001> Goss 방위를 가진 집합조직을 가진 우수한 방향성 전기강판 가공방법을 제공한다. 본 발명의 극단적 비대칭 압연에 의해 열연강판에 전단변형들로부터 {110}<001> Goss 방위로 성장하는 시드(seed)는 압연방향으로부터 35°를 이루는 전단 밴드(shear band)에 많이 형성된다고 알려져 있다. 본 발명에서 형성되는 전단변형 조직은 이러한 전단 밴드(shear band)를 포함하고 있다. 본 발명의 일 실시예에서 구체적으로 {110}<001> Goss 집합조직은 {110}<001> 방위로부터 15° 이내의 방위를 갖는 집합조직으로 정의될 수 있다.
우선, Si를 2.0~3.0 중량% 포함하고, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 이루어진 강판을 1100℃ 이상의 온도에서 열간압연하고 900~1100℃의 온도 범위에서 열연판 소둔(annealing)함으로써, 열연판재(140)를 준비할 수 있다.
다음에, 열연판재(140)를 판재고정대(130)에 결합하고 판재고정대(130)를 바닥접촉받침대(120)의 소정 위치에 장착할 수 있다. 이때, 열연판재(140)는 복수의 볼트에 의해 판재고정대(130)에 체결될 수 있고, 판재고정대(130)는 바닥접촉받침대(120)에 형성된 복수의 핀홀(125)에 복수의 결합핀에 의해 바닥접촉받침대(120)에 결합될 수 있다.
다음에, 회전롤(150)을 소정 rpm으로 1회전시켜 열연판재(140)를 비대칭 압연한다. 이때, 회전롤(150)의 원주면에 돌출되도록 장착된 복수의 압연핀(160)이 열연판재(140)의 상면에 전단변형들을 형성함으로써, {110}<001> Goss 방위로 성장하는 시드(seed)를 형성할 수 있다.
다음으로, 판재고정대(130)를 바닥접촉받침대(120)에 고정했던 결합핀들을 분리하고, 바닥접촉받침대(120)에서 판재고정대(130)를 소정 거리(예를 들어, 15mm) 옆으로 이동한 위치에 결합핀들에 의해 다시 고정한 다음, 위와 같이 회전롤(150)을 1회전시켜 비대칭 압연한다. 판재고정대(130)를 다시 이동하고 비대칭 압연하는 과정을 순차적으로 반복할 수 있다. 그러면, 열연판재(140)의 상면 전체에 걸쳐 전단변형들, 즉 {110}<001> Goss 방위로 성장하는 시드(seed)들이 형성될 수 있다.
한편, 비대칭 압연 반복 단계 후에, 상면이 비대칭 압연된 열연판재(140)를, 열연판재의 하측에 배치된 회전롤을 구비하는 제2의 방향성 전기강판 제조장치로 이동시켜 열연판재의 하면에 전단변형을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에서 열연판재의 상면을 비대칭 압연할 뿐만 아니라 열연판재의 하면도 비대칭 압연하는 것이 바람직하다. 하나의 방향성 전기강판 제조장치(100)만 있는 경우, 열연판재(140)를 판재고정대(130)에서 분리해서 열연판재(140)를 하면이 위로 가도록 상하 반전시켜 판재고정대(130)에 다시 체결한다. 이어서, 판재고정대(130)를 복수의 결합핀에 의해 바닥접촉받침대(120)의 소정 위치에 장착하고 비대칭 압연한 후, 판재고정대(130)를 15mm 이동시킨 후 비대칭 압연하는 것을 반복할 수 있다.
2세트의 방향성 전기강판 제조장치가 있는 경우, 제1의 방향성 전기강판 제조장치(100)에서 열연판재(140)의 상면을 비대칭 압연하고, 곧바로 제2의 방향성 전기강판 제조장치에서 열연판재(140)의 하면을 비대칭 압연할 수 있다. 상기한 바와 같이, 하측에 회전롤이 배치된 제2의 방향성 전기강판 제조장치에 열연판재(140)를 하면이 하방으로 향하도록 장착하고, 그 장착 위치를 이동하면서 비대칭 압연할 수 있다.
본 발명의 방향성 전기강판 제조방법은, 비대칭 압연 반복 단계 후에, 비대칭 압연된 판재를 1차 냉간압연하는 단계, 1차 냉간압연된 판재를 1차 소둔하는 단계, 1차 소둔된 판재를 2차 냉간압연하는 단계, 및 2차 냉간압연된 판재를 2차 소둔하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 비대칭 압연에 의해 열연강판 표면에 35° 전단변형 조직을 많이 형성시킬 수 있다. 이후 2차례에 걸쳐 냉간압연 및 소둔 공정을 거치면, 표면에 형성된 전단변형 조직은 냉간압연 후에도 {110}<001> Goss 시드(seed)가 보존되어, 재결정 소둔 공정 후에 얻어진 강판은 종래의 공정으로 제조된 방향성 전기강판보다 훨씬 많은 {110}<001> Goss 집합조직을 가질 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
100: 전기강판 제조장치
110: 지지프레임 112: 수직프레임부
113: 수평프레임부 115: 브라켓부
120: 바닥접촉받침대 121: 본체부
122: 가이드홈 124: 체결공
125: 핀홀
130: 판재고정대 131: 본체부
132: 핀홀 134: 체결공
140: 열연판재 141: 본체부
143: 체결공 145: 전단변형
150: 회전롤 151: 회전축
155: 롤 157: 제1핀홀
158: 제2핀홀 159: 제3핀홀
160: 압연핀 161: 반구형핀
162: 직육면체형핀 163: 쐐기형핀
170: 지지롤

Claims (9)

  1. 극단적 비대칭 압연에 의해 방향성 집합조직을 가진 전기강판을 제조하는 장치에 있어서,
    지지프레임에 장착되어 고정되는 바닥접촉받침대;
    상기 바닥접촉받침대에 형성된 복수의 핀홀에 복수의 결합핀에 의해 장착되는 판재고정대;
    상기 판재고정대에 고정되는 열연판재;
    상기 열연판재의 위에 회전가능하게 장착된 회전롤; 및
    상기 회전롤의 원주면에 돌출되도록 장착되어 상기 열연판재의 상면에 전단변형을 형성하는 복수의 압연핀을 포함하는 방향성 전기강판 제조장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회전롤의 아래에 고정되어 상기 바닥접촉받침대의 하면을 지지하는 지지롤을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판 제조장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 판재고정대는 상기 바닥접촉받침대의 복수의 핀홀 중 소정 위치의 핀홀들에 복수의 결합핀에 의해 위치를 바꾸어 장착되는 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판 제조장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 압연핀은 반구형핀, 직육면체형핀, 쐐기형핀 중 한가지 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판 제조장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 열연판재는 Si를 2.0~3.0 중량% 포함하고, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 이루어진 강판인 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판 제조장치.
  6. 강판을 열간압연하여 열연판재를 준비하는 단계;
    상기 열연판재를 판재고정대에 결합하고 상기 판재고정대를 바닥접촉받침대에 형성된 복수의 핀홀에 복수의 결합핀에 의해 상기 바닥접촉받침대의 소정 위치에 장착하는 단계;
    복수의 압연핀이 원주면에 돌출되도록 장착된 회전롤을 회전시켜 상기 열연판재의 상면에 전단변형을 형성하는 단계; 및
    상기 열연판재가 결합된 판재고정대를 상기 바닥접촉받침대에서 이동하여 상기 회전롤을 회전시켜 비대칭 압연하는 것을 순차적으로 반복하는 단계를 포함하는 방향성 전기강판 제조방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 열연판재를 준비하는 단계는 1100℃ 이상의 온도에서 강판을 가열하여 열간압연하고 900~1100℃의 온도 범위에서 열연판 소둔하는 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판 제조방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 비대칭 압연 반복 단계 후에,
    비대칭 압연된 판재를 1차 냉간압연하는 단계;
    1차 냉간압연된 판재를 1차 소둔하는 단계;
    1차 소둔된 판재를 2차 냉간압연하는 단계; 및
    2차 냉간압연된 판재를 2차 소둔하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판 제조방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 비대칭 압연 반복 단계 후에,
    비대칭 압연된 열연판재를, 열연판재의 하측에 배치된 회전롤을 구비하는 제2의 방향성 전기강판 제조장치로 이동시켜 상기 열연판재의 하면에 전단변형을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판 제조방법.
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