KR19990053141A - 열연 냉각방버비블에서 열연판의 냉각장치 및 냉각방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열연 런아웃테이블(rot, run out table)상에서 단위냉각장치와 단위냉각장치의 사이에서 단위냉각장치가 끝나는 지점의 지지롤 상부에 상하 이동이 가능하도록 가이드 롤을 설치함과 동시에 단위냉각장치들 사이에도 상하 이동이 가능하도록 지지 롤을 설치한 열연런아웃테이블상의 열연판의 냉각장치 및 이 열연런아웃테이블상의 수냉각되는 단위냉각장치의 전, 후에 있는 상기 가이들 롤이 하강하고 상기 지지롤이 상부로 이송되어 잔존하는 냉각수를 차단함으로서 정확한 수냉각 길이 및 공냉각 길이를 산정할 수 있도록 하는 열연 런아웃테이블상의 열연판의 냉각방법에 관한 것이다.

Description

열연 런아웃테이블에서 열연판의 냉각장치 및 냉각방법

본 발명은 열연 런아웃테이블(rot, run out table)에서 열연판의 냉각장치 및 그 냉각방법에 관한것으로서, 더욱 상세히는 열간압연후 런아웃테이블상에서 열연판을 수냉각할 때, 수냉각길이를 정확히 할 수 있도록 하여 판의 수냉각 온도량을 정확하게 산출 할 수 있도록 하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

열간 압연후 열연판을 냉각하여 강판에서의 요구되는 인성이나 강도를 얻을 수 있다. 열간압연후의 온도은 920 - 870℃ 정도이며, 냉각 완료후의 온도는 680 - -480 ℃ 정도로서 온도 냉각량은 약 390 - 240℃ 이다. 이러한 온도냉각량을 유도하기 위하여 현재까지 개발된 런아웃테이블상에서의 수냉각 공정은 도 1에서 나타난 바와 같다. 즉, 열연판의 상부와 하부에 물을 분출하여 열연판을 냉각하는 구조로써 주행중인 강판에 대해 단위 냉각장치(bank)당 물이 분출될 때 30-40℃의 냉각량을 ,분출되지 않을 때 3.5℃ 정도의 냉각량을 유도할 수 있다. 따라서, 이러한 구조에서 열연판의 냉각점 온도를 정확히 알기 위하여서는 공냉각시의 온도강하량보다 수냉각시의 온도 강하량 계산이 정확해야 하여 수냉각길이 및 수량등이 정확히 설정되어 있어야 한다. 이중에서 수냉각길이를 산점함에 있어 어려움이 있다. 실제로 수냉각시 하나의 하나의 단위냉각장치에서 흘러내린 냉각수는 그 단위냉각장치에 의한 수냉각길이보다 더 늘어지는데 이는 주행중인 열연판상에 냉각수가 잔류하여 판을 따라 이동하기 때문이다. 이러한 현상을 제거함이 본 발명의 요지이다.

먼저 도 1에 의한 열연판의 냉각구조를 간략히 설명하기로 한다. 열간압연후의 표면온도를 온도계를 이용하여 측정하고 미리 설정 냉각완료 온도까지 냉각하기 위하여 물을 분출할 단위 냉각장치의 갯수와 물을 분출할 단위 냉각장치의 시작점을 설정한다. 단위냉각장치의 시작점은 열연판의 두께에 따라 전단냉각(열간압연 직후), 후단냉각(냉각완료 직전) 및 스탭냉각으로 구분된다. 또 물을 분출할 단위냉각장치의 개수는 고정제어용 컴퓨터에서 온도냉각량을 계산하여 설정한다. 따라서 이러한 방법으로 열연판을 냉각하여 열연판의 실제 측정온도와 비교하여 보면, 냉각완료온도의 ±10도의 온차내에 드는 실제 조업된 열연판의 비율(적중율)이 88%이다. 이러한 비율, 즉 냉각완료후 냉각완료온도 적중율을 더욱 높게하여 실제 제품의 실수율을 향상하고자 많은 발명의 제안과 연구가 있다. 먼저 이러한 오차의 원인을 살펴보면 다음과 같다.

첫째, 단위냉각장치에서 분출되어 열연판의 상부에서 냉각수로 작용되는 수냉각길이 산정의 오차.

둘째, 열연판 두께 방향의 온도편차에 의한 복열현상.

셋째, 열연판의 탄소 및 망간함유량에 따른 발열현상 등이 있다.

위의 원인을 보완하여 냉각완료온도 적중율을 높이는 냉각방법이 일본국 특개평 7-32024호, 특개평 6-134514호, 특개평 6-71339호, 특개평 6-195139호, 특개평 6-246320호, 특개평 6-328117호등에 여러 가지로 제안되어 있다.

그러나 종래기술에 있어서는 도 2에서 나타난 바와 같이 수냉각이 이루어지는 단위냉각장치에서 분출된 물은 런아웃테이블상에서 주행중인 열연판의 상부에 잔존하여 수십 센티미터동안 판상에 그대로 남음으로써 추가적인 냉각효과를 발생시키므로서 이렇게 판 상부에 잔존하게 되는 냉각수는 판의 주행속도에 따라 30-50 센티미터 정도로 길게 늘어져 냉각효과를 계산함에 있어 실제 온도의 편차를 크게 발생시키는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 종래의 구조를 개선하여 상기 냉각완료온도 적중율 오차의 첫 번째 원인인 수냉각 길이를 정확히 산출할 수 있는 냉각방법을 제공하여 정확한 냉각량의 계산이 가능하도록 하는데 본 발명의 목적이 있다.

본 발명은 이 목적을 달성하기 위하여 열연런아웃테이블(rot, run out table)상에서 단위냉각장치와 단위냉각장치의 사이에서 단위냉각장치가 끝나는 지점의 지지롤 상부에 상하 이동이 가능하도록 가이드 롤을 설치함과 동시에 단위냉각장치들 사이에도 상하 이동이 가능하도록 지지 롤을 설치한 열연런아웃테이블상의 열연판의 냉각장치 및 이 열연런아웃테이블상의 수냉각되는 단위냉각장치의 전, 후에 있는 상기 가이들 롤이 하강하고 상기 지지롤이 상부로 이송되어 잔존하는 냉각수를 차단함으로서 정확한 수냉각 길이 및 공냉각 길이를 산정할 수 있도록 하는 열연런아웃테이블상의 열연판의 냉각방법을 제공하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래의 열연판 냉각장치의 전체 구성도.

도 2는 종래의 단위냉각장치에 의한 열연판의 냉각현상 모사도.

도 3은 본 발명에 의한 냉각장치의 개략도.

도 4는 본 발명에 의한 냉각능 개선 실예를 도시한 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 사상압연후의 강판 온도 측정용 온도계

2: 단위 냉각장치(bank)

3: 주행중인 열연강판

4: 주행중인 열연강판을 지지하는 지지롤

5: 열연판 냉각후의 강판 온도 측정용 온도계

6: 귄취기

7: 단위냉각장치로부터 분출되는 냉각수

8: 주행중인 열연강판상에 잔존하는 잔류수

9: 요구되는 수냉각 길이

10: 주행중인 열연강판의 주행방향을 휘게하는 가이드롤

11: 상하 이동이 가능토록 재구성한 지지롤

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 도 3과 같은 런아웃테이블설비 구조를 제안한다.

도 3에서 나타난 바와 같이 런아웃테이블의 하부에 설치된 지지롤중 단위냉각장치와 단위냉각장치 사이에 설치된 지지롤들을 상하 이동이 가능하도록 구조변경을 한다. 먼저 단위냉각장치가 끝나는 지점(다음 단위냉각장치의 시작점)의 지지롤 상부에 상하 이동이 가능토록 가이드 롤(10)을 설치하고 중간 지점에 있는 지지롤(11) 또한 상하 이동이 가능하도록 한다. 그리고 작동순서는 다음과 같다. 사상압연후의 열연판은 냉각완료 온도가 측정된후 원통형의 코일로 감기기 위해서 권취기에 장입되어 팽팽하게 된다. 이때 수냉각되는 단위냉각장치의 전 후에 있는 가이드롤(10)이 하강하고 지지롤(11)이 상부로 이송되며 잔존하는 수냉각길이를 차단한다. 이렇게 하므로서 수냉각 길이는 정확히 단위냉각장치의 길이를 일치하게 되고 잔존되는 냉각수는 차단된다. 따라서 이러한 구조를 매 단위냉각장치의 전, 후에 설치하여 냉각코자하는 단위냉각장치에 수냉각명령과 지지롤(11) 및 가이드롤(10)의 이동 명령을 내려 사용할 수 있다. 이렇게 함으로서 열연판 냉각장치의 전체 구조를 변경하지 않고도 정확한 수냉각 길이 및 공냉각길이를 산정할 수 있으며, 정확한 온도예측을 기대할 수 있다. 그러나 문제점이 있는데, 지지롤(11)과 가이드롤(10)이 상,하로 이동될 때 판의 속도가 변화하지 않으면 열연판의 파단이 발생된다. 따라서 지지롤과 가이드롤이 상, 하로 이동되기 시작할때의 판의 속도는 다음가 같은 수학식 1을 사용할 수 있다.(지지롤 1개 상승시)

여기서, V': 지지롤이 상부로 이송되는 시점에서의 속도(mpm)

V: 지지롤이 상부로 이송되기 직전의 속도(mpm)

본 발명에 의하여 런아웃테이블의 단위냉각장치에 의한 수냉각시, 열연판 상부에 잔존하게 되는 냉각수의 추가적 냉각효과를 제거함으로써 정확한 수냉각 길이를 구할 수 있다. 또 정확한 수냉각 길이에 의한 온도 계산이 가능하여 짐으로 냉각완료 온도를 고 정도로 예측할 수 있어 냉각완료 온도 적중율을 크게 향상시킬 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명은 열연판의 수냉각 길이를 정확히 계산 할 수 있음으로서 단위 냉각장치당 발생되는 열플럭스의 변화를 도 4에 나타내었다. 도 4에서 기존의 설비구조에 의한 단위냉각장치의 열 플럭스는 단위냉각장치에 의한 수냉각이 종료되었음에도 불구하고 열연판상에 잔존하는 냉각수에 의하여 불명학하였으나 본 발명에서 제안된 방법에 의하면 단위냉각장치당 열플럭스는 명확해지고 따라서 온도예측의 정도도 크게 향상된다.

Claims (2)

1. 열연 런아웃테이블(rot, run out table)상에서 단위냉각장치와 단위냉각장치의 사이에서 단위냉각장치가 끝나는 지점의 지지롤 상부에 상하 이동이 가능하도록 가이드 롤을 설치함과 동시에 단위냉각장치들 사이에도 상하 이동이 가능하도록 지지 롤을 설치한 것을 특징으로 하는 열연런아웃테이블상의 열연판의 냉각장치.
2. 제1항에 있어서, 열연 런아웃테이블상의 수냉각되는 단위냉각장치의 전, 후에 있는 상기 가이들 롤이 하강하고 상기 지지롤이 상부로 이송되어 잔존하는 냉각수를 차단함으로서 정확한 수냉각 길이 및 공냉각 길이를 산정할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 열연런아웃테이블상의 열연판의 냉각방법.