KR19990053867A

KR19990053867A - 마찰흠 방지 스테인레스 열간압연방법

Info

Publication number: KR19990053867A
Application number: KR1019970073570A
Authority: KR
Inventors: 진원; 김광태
Original assignee: 이구택; 포항종합제철 주식회사
Priority date: 1997-12-24
Filing date: 1997-12-24
Publication date: 1999-07-15
Also published as: KR100328086B1

Abstract

본 발명은 스테인레스 열연코일의 권취시 열연코일과 인도판넬(Down coiler side guide wear plate)의 마찰에 의해 열연코일의 엣지부에 생기는 마찰흠을 방지하기 위해 방법에 관한 것이며; 그 목적은 인도판넬과 열연코일사이에 그라파이트 수용액을 분출하여 마찰흠을 효과적으로 방지할 수 있는 열간압연방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 스테인레스 열연코일을 권취기로 인도하여 진입시키는 인도판넬을 포함한 열간압연장치를 이용하여 열간압연하는 방법에 있어서, 상기 스테인레스 열연코일의 엣지부가 접촉하는 인도판넬의 부위에 150-200mm의 곡률을 갖는 홈부를 형성하고, 이 홈부에 다수개의 분출구를 형성하는 단계; 및

그라파이트를 30-40부피% 함유하는 수용액을 상기 분출구를 통해서 5-15kgf/㎟의 압력 및 유량으로 주입하여 열연코일을 권취하는 단계;를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 마찰흠 방지 스테인레스 열간압연방법.

Description

마찰흠방지 스테인레스 열간압연방법

본 발명은 스테인레스 열연코일의 권취시 열연코일과 인도판넬(Down coiler side guide wear plate)의 마찰에 의해 열연코일의 엣지부에 생기는 마찰흠을 방지하기 위해 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 인도판넬과 열연코일사이에 그라파이트 수용액을 분출하여 마찰흠을 효과적으로 방지함으로서 우수한 표면품질의 스테인레스 열연코일을 제조하기 위해 방법에 관한 것이다.

일반적으로 제철소의 열간압연 공정에서는 도 1(a)에 도시된 것처럼, 열간압연된 열연코일(1)을 권취기(Down coller)(2)로 안내하여 진입시키는 인도판넬(Down coiler side guide wear plate)(3)이 설치되어 있다. 이 인도판넬(3)은 열연코일(1)을 인도하기 위해 코일양측을 조여주게 된다. 따라서, 인도판넬은 빠른속도로 진행하는 열연코일과의 충격과 함께 심한 마모를 일으켜 표면은 심하게 거칠어지게 된다.

특히, 강도가 높은 고탄소강을 권취할 때, 표면이 더욱 심하게 거칠어진다. 이후 강도가 낮은 스테인레스강이 권취될 때는 거칠어진 인도판넬의 표면에 의해 오히려 스테인레스 열연코일의 엣지부에 심한 상처를 입히게 되어 표면품질저하를 일으키는 문제가 있다.

또한, 현재 사용하고 있는 인넬판넬이 SS400의 일반강으로 제조되는데, 이 재료는 마모가 심해 약 6일내지 7일내에 새로운 것으로 교체해 주어야 하므로 원가상승의 요인이 되고 있다. 따라서, 이러한 마찰흠을 방지할 목적으로 스테인레스를 생산하는 열간압연공정에서는 인도판넬의 재질개선 및 새로운 형태의 인도판넬을 적용하는 등의 많은 노력이 이루어지고 있다. 하지만, 인도판넬의 재질개선에 의해 효과를 얻으려면 기존 값싼 일반강(SS400)에 비해 과도하게 비싼 재료를 사용해야 하며, 또한 새로운 형태의 인도판넬을 적용시 설비도입의 큰 원가상승요인이 발생하게 되어 적극적인 방법이 아니라고 판단된다.

본 발명은 표면결함이 없는 우수한 표면품질이 스테인레스 열연코일을 제조하기 위한 열간압연 방법을 제공하는데, 그 목적이 있다.

도 1은 기존 열간압연방법의 개략도로서,

도 1(a)는 공정도이고,

도 1(b)는 기존공정에 사용되는 인도판넬을 나타내는 모식도이다;

도 2는 본 발명에 따른 열간압연방법의 개략도로서,

도 2(a)는 공정도이고,

도 2(b)는 본 발명의 인도판넬을 나타내는 모식도이다;

도 3은 기존방법 및 본 발명에 따라 조업한 인도판넬의 마모형상을 나타내는 모식도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1... 열연코일(hot bar) 2.. 권취기

3... 인도판넬(Down coiler side guide wear plate)

그라파이트를 30-40부피%로 함유하는 수용액을 상기 분출구를 통해서 5-15kgf/㎟의 압력 및 유량으로 주입하여 열연코일을 권취하는 단계;를 포함하여 이루어진다.

이하, 본 발명을 도면을 통하여 상세히 설명한다.

본 발명은 열연코일이 진입시 인도판넬과 열연코일 엣지부사이에 그라파이트수용액을 분출하여 열연코일 인도판넬과 열연코일의 표면 사이에 그라파이트 입자가 윤활작용을 하여 마찰흠을 효과적으로 방지하는데, 그 특징이 있다.

이를 위해 먼저, 그라파이트 수용액이 인도판넬과 열연코일의 엣지부에 주입되도록 도 2(b)와 같이, 인도판넬에 홈(4)부 및 분출구(5)를 형성하는 것이 필요하다.

이 때 홈부(4)는 열연코일의 엣지부가 접촉하는 부위에 150-200mm의 곡률을 형성하는 것이다. 이는 곡률이 100mm미만의 경우 굴곡이 심해 그라파이트 수용액 분출구를 중심으로 열연코일엣지부의 진행이 집중되어 분출구중심으로 마모가 심하게 진행되며, 250mm를 넘으면 열연코일을 분출구주변에 유도시키는 역할이 상실되어 역시 인도판넬 마모와 함께 스테인레스열연코일 엣지부에 마찰흠을 발생시킨다.

상기와 같이 형성된 홈부(4)에 분출구(5)를 형성하는데, 이때의 분출구 간격은 100-200mm가 바람직한데, 이는 100mm 이하의 경우 열연코일의 엣지부에 그라파이트에 지나치게 많이 도포되어 열연공장 오염과 더불어 경제성을 저해하게 되고, 200mm를 넘으면 공급부족으로 인한 균일도포가 어렵기 때문이다.

상기와 같이 인도판넬에 홈부 및 분출구를 형성하고, 이 인도판넬의 분출구를 통해 윤활작용하는 수용액을 주입한다. 이때의 수용액은 그라파이트를 30-40% 함유하는 수용액이 바람직하다. 그 이유는 그라파이트가 30%미만의 경우 그라파이트량 부족에 의한 윤활효과가 불충분한 것으로 판단되며, 40%를 넘으면 수용액이 지나친 점도를 갖게 되어 열연코일 엣지부에 그라파이트수용액이 균일하게 도포되지 않기 때문이다.

상기 그라파이트 수용액을 주입할 때의 압력은 5∼15kgf/cm²으로 하는 것이 바람직한데, 그 이유는 압력이 5kgf/cm²를 넘어야 마찰흠이 발생하지 않으며, 20kgf/cm²를 넘으면 열연코일의 엣지부에 그라파이트에 지나치게 많이 도포되어 열연공장 오염의 원인이 될 가능성이 있기 때문이다. 이때의 공급유량은 수용액 분사압력과 수용액의 점도에 의존하는 것으로 적정 공급유량은 2.2∼11.1

ℓ

/min인 것으로 판단된다. 이때, 그라파이트 수용액의 주입은 분출이 가능한 주입수단을 이용하면 되며, 일례로 도 2에 도시된 것처럼, 그라파이트 수용액 분출파이프를 이용하면 된다.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 구체적으로 설명한다.

[실시예 1]

아래 표 1은 STS430 열연코일이 인도판넬에 진입시 열연코일 엣지부에 그라파이트 수용액을 분출하였을 때 그라파이트 혼합비 및 수용액 분출압력에 따른 마찰흠 발생경향을 나타내는 것이다.

그라파이트 분율(%)수용액 분사압력	5	10	20	30	40	50	60
1kgf/cm² 유량: 451 ∼ 740 ml/min	○	○	△	△	△	△	○
3kgf/cm² 유량: 2.2 ∼ 1.3 l/min	△	△	△	△	×	△	△
5kgf/cm² 유량: 3.7 ∼ 2.2 l/min	△	△	×	×	×	△	○
10kgf/cm² 유량: 7.4 ∼ 4.4 l/min	△	△	×	×	×	△	○
15kgf/cm² 유량:11.1 ∼ 6.7 l/min	△	×	×	×	×	×	△
20kgf/cm² 유량: 14.8∼ 9.6 l/min	△	△	×	×	×	×	○
○: 마찰흠 다량발생, △: 마찰흠 미약발생, ×: 마찰흠 미발생

상기 표 1에 나타난 바와 같이, 그라파이트 수용액의 경우 물에 대한 그라파이트 함유비가 증가함에 따라 마찰흠 발생경향이 줄어 30∼40%에서 마찰흠이 발생하지 않으며, 약50% 이상에서는 다시 발생하고 있는 것으로 밝혀졌다.

또한, 수용액 분출압력에서는 역시 분출압이 증가할수록 마찰흠 발생경향이 감소하는 것으로 나타나며, 그라파이트 혼합비가 20∼30%일 때 5kgf/cm²이상부터 마찰흠이 발생하지 않는 것으로 나타났다.

[실시예 2]

아래 표 2는 그라파이트액 분출구 중심으로 70mm홈 부분의 곡률값(Radius)에 따른 마찰흠 발생효과를 나타내었다.

R값(mm)	50	100	150	200	250
마찰흠 발생정도	△	△	×	×	○
○: 마찰흠 다량발생, △: 마찰흠 미약발생, ×: 마찰흠 미발생

상기 표 2에 나타난 바와 같이, R값이 150∼200mm 인 경우 마찰흠발생이 없는 것으로 밝혀졌다.

[실시예 3]

아래 표 3은 기존 및 본발명에 의한 스테인레스 열간압연방법을 사용하였을 경우의 마찰흠 발생경향을 나타내었다.

	마찰흠발생율(STS430)	인도판넬 교체주기
기존의 압연방법	20 - 30%	6 - 7일
본 고안에 의한 방법	0 - 5%	20 - 25일

상기 표 3에 나타난 바와 같이, 먼저 기존압연방법은, STS430을 압연하였을 때 마찰흠 발생율이 20∼30%정도로 저조한 품질실적을 나타내고 있으나, 본 발명에 의한 스테인레스 열간압연방법을 사용하였을 경우는 마찰흠발생율이 0∼5% 정도로 품질이 매우 우수한 스테인레스 열연강판을 생산할 수 있다. 또한, 인도판넬 재료인 SS400의 교체 주기도 3∼4배로 향상되기 때문에 재료비절감에 의한 원가절감효과가 있다.

참고로, 기존방법 및 본 발명에 의한 열간시 인도판넬의 마모형상을 도식적으로 도 3에 나타내었다. 도 3(b)에 나타난 바와 같이, 본 발명에 의하면 그라파이트 수용액의 윤활효과 때문에 마모량이 매우 적으며 마모형상(10) 또한 부드러워 연질의 스테인레스강이 진입하더라도 엣지부에 마찰흠이 발생하지 않는다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 스테인레스를 생산하는 열간압연공장의 열연코일 인도판넬에서 그라파이트수용액 분출장치를 설치분출하여 열연코일 인도판넬과 압연재표면 사이에 그라파이트 입자가 윤활작용을 할 수 있도록 하여 마찰흠을 효과적으로 방지함으로서 표면결함이 없는 우수한 표면품질의 스테인레스 열연강판을 제조할 수 있는 효과가 있다.

Claims

스테인레스 열연코일을 권취기로 인도하여 진입시키는 인도판넬을 포함한 열간압연장치를 이용하여 열간압연하는 방법에 있어서,

상기 스테인레스 열연코일의 엣지부가 접촉하는 인도판넬의 부위에 150-200mm의 곡률을 갖는 홈부를 형성하고, 이 홈부에 다수개의 분출구를 형성하는 단계; 및

그라파이트를 30-40부피% 함유하는 수용액을 상기 분출구를 통해서 5-15kgf/㎟의 압력 및 유량으로 주입하여 열연코일을 권취하는 단계;를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 마찰흠 방지 스테인레스 열간압연방법.
제 1항에 있어서, 상기 홈부는 100-200mm의 간격으로 형성함을 특징으로 하는 열간압연방법.