KR20020001618A - 연속 풀림로의 입구측 또는 출구측에 배치되는 롤과, 이롤을 포함하는 급랭 구역 유닛 - Google Patents

연속 풀림로의 입구측 또는 출구측에 배치되는 롤과, 이롤을 포함하는 급랭 구역 유닛 Download PDF

Info

Publication number
KR20020001618A
KR20020001618A KR1020010036790A KR20010036790A KR20020001618A KR 20020001618 A KR20020001618 A KR 20020001618A KR 1020010036790 A KR1020010036790 A KR 1020010036790A KR 20010036790 A KR20010036790 A KR 20010036790A KR 20020001618 A KR20020001618 A KR 20020001618A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
roll
quench zone
rolls
unit
steel strip
Prior art date
Application number
KR1020010036790A
Other languages
English (en)
Inventor
스가노다카히로
이이다사치히로
Original Assignee
에모토 간지
가와사키 세이테츠 가부시키가이샤
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 에모토 간지, 가와사키 세이테츠 가부시키가이샤 filed Critical 에모토 간지
Publication of KR20020001618A publication Critical patent/KR20020001618A/ko

Links

Classifications

    • 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
    • C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
    • C21D9/56—Continuous furnaces for strip or wire
    • 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
    • C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
    • C21D9/56—Continuous furnaces for strip or wire
    • C21D9/562—Details
    • C21D9/563—Rolls; Drums; Roll arrangements
    • 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
    • C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
    • C21D9/56—Continuous furnaces for strip or wire
    • C21D9/573—Continuous furnaces for strip or wire with cooling

Landscapes

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

Abstract

연속 급랭 구역의 전 및/또는 후에 배치될 수 있는 롤이 제공된다. 롤은 LC≥0.7 x Wmin; R = -0.1 x 10-3내지 +0.2 x 10-3; 및 R ≥ 20(여기서, LC는 롤의 중앙에 있는 편평한 부분의 길이(mm)를 나타내며, Wmin는 스틸 스트립의 최소 폭(mm)을 나타내며, R은 롤의 양측에 배치된 테이퍼진 부분의 경사도를 나타내며, TR은 편평한 부분과 테이퍼진 부분간 경계의 곡률 반경을 나타냄)을 만족하는 예정된 프로파일을 갖는다. 롤은 급랭 구역의 입구측 및/또는 출구측에 배치된 노상 롤 및/또는 브라이들 롤로 사용될 수 있다.

Description

연속 풀림로의 입구측 또는 출구측에 배치되는 롤과, 이 롤을 포함하는 급랭 구역 유닛{ROLLS FOR DISPOSING AT ENTRY SIDE OR EXIT SIDE OF QUENCHING ZONE OF CONTINUOUS ANNEALING FURNACE AND QUENCHING ZONE UNIT USING ROLLS}
본 발명은 스트립을 연속 열처리하기 위한 연속 풀림로(annealing furnace)의 급랭 구역 전 및/또는 후에 배치된 롤 및 이러한 롤을 포함하는 급랭 구역 유닛(quenching zone unit)에 관한 것이다.
최근 자동차의 크기가 증가됨에 따라, 스틸 스트립의 폭도 또한 증가되고 있다. 또한, 지구 온난화를 방지하기 위한 관점에서, 스틸 스트립의 두께를 줄이므로써 자동차의 무게를 감소시키기 위해 고강도 스틸 플레이트가 점진적으로 사용되고 있다.
폭이 증가되고 두께가 감소된 고강도 스틸 스트립은 연속 풀림로를 사용하여 생산된다. 연속 풀림로는 60mm에서 1850mm까지 또한 일부 경우에 있어서는 2100mm까지의 범위에 있는 증가된 폭을 갖는 스틸 스트립을 처리하도록 요구된다.
또한, 스틸 스트립의 풀림 온도는 더욱 상승되고, 그 결과 노를 통과하는 스틸 스트립은 더욱 연화되어, 불량품의 양이 증가된다. 품질 제어를 위해, 풀림 후 급속한 냉각 작업의 보다 정밀한 제어가 요구된다.
이러한 이유로, 종래의 공정은 더 이상 연속 풀림로의 안정된 작업을 달성하는데 충분하지 않다.
도 4에 도시된 바와 같이, 스틸 스트립을 풀림하기 위한 수직형 풀림로는 풀림을 수행하도록 스틸 스트립을 예정된 온도까지 가열하는 가열 구역(2), 소킹 구역(soaking zone), 고온 재료 즉 스틸 스트립(1)을 실온으로 냉각시키기 위한 냉각 구역을 포함한다.
냉각 구역은 통상적으로 다수의 노 구역 즉, 고온 스틸 스트립을 급속 냉각하기 위한 급랭 구역(4)(또는 "1차 냉각 구역"), 과시효 구역(over-aging zone)(5) 및 2차 냉각 구역(6)을 포함한다.
급랭 구역(4)의 전 및 후에 즉, 급랭 구역(4)의 입구측 및 출구측에, 스틸 스트립(1)을 공급하기 위한 노상(hearth) 롤 또는 브라이들(bridle) 롤이 제공된다. 또한, 많은 경우에, 굽랭 구역(4)내에서의 스틸 스트립(1)의 떨림(fluttering)을 방지하기 위한 브라이들 롤 유닛(8)이 제공된다.
본 명세서에서, 용어 "급랭 구역 유닛"은 급랭 구역(4) 및 급랭 구역(4)의 전후에 배치된 브라이들 롤 유닛(8)과 같은 롤을 포함한다.
도 4에 도시된 수직형 연속 풀림로는 과시효 구역(5) 및 2차 냉각 구역(6)을 포함하지만, 과시효 구역(5) 및 2차 냉각 구역(6)은 예컨대 용융 금속 도금 라인에 적용되는 경우 생략될 수도 있다.
급랭 구역내에서 고온 금속 스트립을 급랭하기 위한 공정을 적용함으로써, 스틸 스트립의 질이 적절히 제어될 수 있으며, 생성된 제품은 충분한 성형성 및 충분한 강도를 갖는다. 예시적인 스틸 스트립은 베이킹 경화 특성(baking hardening property)을 갖는 자동차 몸체용 스틸 플레이트이다.
스틸 스트립을 급랭하기 위한 공정으로서, 열교환기를 사용하여 급랭 구역내의 분위기 가스를 냉각하는 단계와, 가스를 순환시키는 단계와, 냉각된 가스 제트 스트림을 스틸 스트립에 고속으로 송풍하는 단계를 포함하는 가스 제트 냉각 공정과, 롤내에 냉각 매체를 주입(placing)함으로써 롤을 냉각하는 단계와, 스틸 스트립에 대해 롤을 가압함으로써 스틸 스트립을 급랭하는 단계를 포함하는 롤 냉각 공정과, 냉각 매체로서 물을 사용하는 수 급랭 공정과, 연무(mist) 냉각 공정 등이 공지되어 있다.
이들 공정중에, 가스 제트 냉각 공정이 냉각 후 만족한 외관 및 형상을 갖는 스틸 스트립을 장점적으로 제공한다. 또한, 냉각 장비의 비용이 비교적 저렴하다. 따라서, 표면당 170W/(m2ㆍ℃) 이상의 열전달 계수를 갖는 가스 제트 냉각 장비를포함하는 급랭 구역을 사용하여 300℃ 이상의 온도 범위가 급랭되는 고속 가스 제트 냉각 공정이 현재 행해지고 있다. 본 명세서에서 "300℃ 이상의 온도 범위가 급랭된다"는 표현은 급랭되는 스틸 스트립의 온도가 급랭 구역의 입구측에서 300℃ 이상임을 의미한다.
그러나, 고속 가스 제트 냉각 공정에서, 스틸 스트립 표면을 타격하는 냉각 공기는 가열 구역과 냉각 구역 사이에 배치된 연결 섹션 예컨대 브라이들 롤에 도달하고, 이에 의해 연결 섹션내에 설치된 노상 롤 또는 브라이들 롤의 에지부를 과냉각하여 이들 롤내의 큰 열적 크라운(thermal crown)을 발생시킨다. 결과적으로 스틸 스트립은 폭방향으로 좌굴(buckling)된다.
다음의 간행물들은 이러한 문제를 해결하기 위한 수단을 개시한다. 일본 특허 공개 공보 제 56-65942 호는 급랭 구역 입구측에 노 내부 브라이들 롤(inner-furnace bridle roll)을 제공하고 가스 제트 노즐 유닛에서의 스틸 스트립의 인장력을 증가시킴으로써 스틸 스트립의 떨림이 감소되는 것을 개시하고 있다. 그러나, 작동 경험은 급랭 구역 입구측에 배치된 노 내부 브라이들 롤에서의 스틸 스트립의 좌굴이 완전히 방지될 수 없음을 나타낸다.
일본 특허 공개 공보 제 60-40463 호는 연결부로부터의 가스 누출을 방지하기 위한 밀봉을 개시한다. 그러나, 가스 누출을 방지하기 위한 밀봉이 고속 가스 제트 냉각 유닛에 적용된 경우, 스틸 스트립 표면을 타격하는 냉각 가스는 급랭 구역의 전후에 제공된 연결부로부터 누출되어 급랭 구역의 입구측 및 출구측에 설치된 브라이들 롤 유닛내에 배치된 롤내의 온도 분포를 발생시켜 스틸 스트립의 좌굴이 발생된다. 따라서, 브라이들 롤 유닛은 이러한 문제를 해결하기 위한 부가적 수단을 필요로 한다. 그렇지 않으면, 브라이들 롤 유닛 내의 롤의 에지부는 과도하게 냉각되어 이들 롤의 중앙부에 큰 열적 크라운이 전개되고 스틸 스트립의 폭방향으로 좌굴이 발생된다.
일본 특허 공개 공보 제 6-93347 호는 급랭 구역의 가스 제트 챔버의 상부에 밀봉 방치를 배치하고, 그 밀봉 장치로부터 스틸 스트립의 표면에서의 스트림과 반대되는 방향으로 흐르는 스트림을 분사함으로써 운동 에너지가 감소되는 것을 개시하고 있다. 그러나, 밀봉 장치는 역스트립 분사 장치 및 시일 롤의 설치가 요구되므로, 비용이 증가된다. 또한 그 작동이 복잡하다.
일본 특허 공개공보 제 9-268324 호는 급랭 구역내에서, 좌굴 발단 인장력(buckling threshold tension)이 스틸 스트립의 인장력보다 크게 제어하도록 롤 크라운의 각도가 조절되는 것을 개시한다. 그러나, 이러한 연속 열처리 공정에 있어서, 개시된 범위의 롤 각도를 갖는 롤은 스틸 스트립과 만족스럽게 접촉하지 못하여 롤과 스틸 스트립 사이에 슬립이 발생된다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기 문제들을 해결하고 또한 300℃ 이상의 온도 범위내에서 또한 170W(m2ㆍ℃)의 표면당 열전달 계수를 갖는 제트 냉각 유닛을 구비한 급랭 구역에서 급속 냉각이 수행되는 경우에도 좌굴 및 구불구불함(meandering)과 같은 결함을 야기하지 않는 고속 가스 제트 냉각 공정을 달성하는 것이다. 본 발명은 두께가 감소되고 폭이 증가된 스틸 스트립이 라인을 안정하게 통과하도록 함으로써 연속 풀림로의 신뢰성 있는 작업을 달성할 수 있다. 본 발명은 또한 수득률 감소, 라인 속도 감소 및 작동중지와 같은 문제들을 해결할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 예시적 실시예는 연속 풀림롤의 급랭 구역 전 또는 후에 배치될 수 있는, 다음의 관계식을 만족하는 롤을 제공한다.
LC≥0.7 x Wmin;
R = -0.1 x 10-3내지 +0.2 x 10-3; 및
TR ≥ 20
여기서, LC는 롤의 중앙에 있는 편평한 부분의 길이(mm)를 나타내며, Wmin는 스틸 스트립의 최소 폭(mm)을 나타내며, R은 롤의 양측에 배치된 테이퍼진 부분의 경사도를 나타내며, TR은 편평한 부분과 테이퍼진 부분간 경계의 곡률 반경을 나타낸다.
본 발명의 다른 예시적 실시예는, 급랭 구역의 입구측 및/또는 출구측에 배치된 적어도 하나의 노상 롤 및/또는 적어도 하나의 브라이들 롤을 포함하는, 연속 풀림로의 급랭 구역 유닛을 제공한다. 상기 롤은 노상 롤 및/또는 브라이들 롤을 포함한다.
본 발명의 또 다른 예시적 실시예는, 다수의 롤을 갖는 적어도 하나의 브라이들 롤 유닛을 포함하는, 연속 풀림로의 급랭 구역 유닛을 제공한다. 적어도 하나의 브라이들 롤 유닛은 급랭 구역의 입구측 및/또는 출구측에 제공된다. 상기 예시적 롤은 이들 롤의 각각을 포함한다.
바람직하게는, 급랭 구역에 가장 가까운 롤은 관계식 (i) R = 0 및 (ii) TR = ∞를 만족하는 편평 롤이다.
바람직하게는, 적어도 한 쌍의 시일 롤이 급랭 구역의 입구측 및/또는 출구측에 배치된다.
도 1은 본 발명의 예시적 실시예에 따른 급랭 구역의 부근을 나타내는 도면,
도 2는 본 발명의 다른 예시적 실시예에 따른 급랭 구역의 부근을 나타내는 도면,
도 3은 수평형 연속 풀림로의 급랭 구역의 부근을 나타내는 도면,
도 4는 연속 풀림로의 구조를 나타내는 도면,
도 5는 본 발명에 따른 롤의 예시적 실시예를 나타내는 도면,
도 6은 롤의 편평한 부분의 길이(LC)와 문제 비율간의 관계를 나타내는 그래프,
도 7은 롤의 테이퍼진 부분의 경사도(R)와 문제 비율간이 관계를 나타내는 그래프,
도 8은 급랭 구역의 입구측과 출구측에서의 롤의 편평한 부분의 길이(LC)와 공급 관련 문제들간의 관계를 나타내는 그래프,
도 9는 급랭 구역의 입구측과 출구측 에서의 테이퍼진 부분의 경사도(R)와 공급 관련 문제들간의 관계를 나타내는 그래프,
도 10은 종래의 공정과 본 발명의 공정의 수득률 감소율을 비교하는 글래프,
도 11은 종래의 공정과 본 발명의 공정의 작업 효율을 비교하는 그래프.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1: 스틸 스트립 4: 급랭 구역
8: 브라이들 롤 유닛 9: 노상 롤
10: 브라이들 롤 11: 시일 롤
22: 편평한 부분 24: 테이퍼진 부분
도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예에 대해 설명한다.
본 발명의 롤은 도 4에 도시된 연속 풀림롤에 적용되는 것이 바람직하지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 본 발명에 따른 롤은 급랭 구역을 갖는 광범위한 연속 풀림로에 적용될 수 있다.
통상의 급랭 구역 및 본 발명에 따른 급랭 구역 전후에 배치된 급랭 구역 유닛의 구조에 대해 도 1을 참조로 설명한다.
도 1에 있어서, 급랭 구역(4)은 가스 제트 냉각 장치(12)를 포함하고 급랭 구역(4)내로 공급된 스틸 스트립(1)의 급랭을 수행한다. 스틸 스트립(1)에 목표 인장력을 부여하고 급랭 구역(4)내에서 스틸 스트립(1)의 떨림을 방지하기 위해, 급랭 구역(4)의 전후에 브라이들 롤 유닛(8)이 배치된다. 가스 제트 냉각 장치(12)내에 분사된 냉각 가스가 브라이들 롤 유닛(8)에 도달하여 유입되는 것을 방지하기 위해 각각의 브라이들 유닛(8)내에 시일 롤(11)이 배치된다. 또한 브라이들 롤 유닛(8)내의 온도 강하를 방지하여 예정된 온도로 유지하기 위해 각각의 브라이들 롤 유닛(8)내에 히터(7)가 제공된다. 다수의 노상 롤(9) 및 브라이들 롤(10)이 각각의 브라이들 롤 유닛(8)내에 제공된다.
도 1에 있어서, 두 개의 노상 롤(9)과 세 개의 브라이들 롤(10)이 급랭 구역(4)의 입구측 부근에 위치된 브라이들 롤 유닛(8)내에 설치되며, 하나의 노상 롤(9)과 세 개의 브라이들 롤(10)이 급랭 구역의 출구측 부근에 위치된 브라이들 롤 유닛(8)내에 설치된다.
그러나, 본 발명은 도 1에 도시된 특정 구성에 한정되지 않는다. 스틸 스트립(1)이 목표 인장력을 갖는 한 다른 구성도 또한 사용될 수 있다. 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 노상 롤(9)은 브라이들 롤의 기능을 수행할 수 있으며 브라이들 롤 유닛(8)은 세 개의 브라이들 롤(10)을 구비할 수 있다.
또한, 본 발명은 도 3에 도시된 바와 같은 수평형 연속 풀림로에 적용될 수 있다.
본 발명의 실시예는 브라이들 롤 유닛(8)내에 설치된 노상 롤(9) 및 브라이들 롤(10)의 열적 크라운을 최적화할 수 있으며 스틸 스트립에 소망 인장력을 부여함으로써 스틸 스트립(1)의 슬립, 좌굴 및 구불구불함을 방지할 수 있다.
급랭 구역의 전후에 설치된 본 발명에 따른 롤은 노상 롤 및 브라이들 롤 모두에 적용될 수 있다.
다음에, 스틸 스트립의 슬립이 없는 안정된 스트립 공급을 달성하기 위한 롤 프로파일에 대해 상세히 설명한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 예시적 롤(20)은 급랭 구역의 전 또는 후에 배치될 수 있다. 롤(20)은 길이(LC)를 갖는 실질적으로 편평한 부분(22)과 경사도(R)를 갖는 테이퍼진 부분(24)을 포함한다. 편평한 부분(22)은 테이퍼진 부분(24) 사이에 끼어져 있으며, 이에 의해 롤(20)은 대칭이다.
롤 크라운은 볼록한 형상을 갖는다. 경사도(R)가 음일 때, 롤 크라운은 오목한 형상을 갖는다. 경사도(R)는 테이퍼진 부분의 길이(L)와 테이퍼진 부분의 시점과 테이퍼진 부분의 끝점간의 외경의 차의 절반과 동일한 값(C)의 비로 규정된다. 즉, R = C/L.
본 발명에 따르면, 편평한 부분(22)은 반드시 완전히 편평할 필요는 없다. 예를 들면, 편평한 부분은 100m 이상의 곡률 반경을 갖는 완만하게 만곡된 표면을 가질 수 있다.
본 발명의 양호한 범위를 만족시키기 위해, 롤의 편평한 부분의 길이(LC)와 롤 표면과 스틸 스트립간의 슬립에 의해 야기된 문제 비율(trouble ratio)의 관계를 조사하였다. 그 결과는 도 6에 도시되어 있다. 본 조사에 있어서, 롤 테이퍼진 부분의 경사도(R)와 편평한 부분과 페이퍼진 부분간의 경계에서의 곡률 반경과 같은 조건은 본 발명에 따른 양호한 조건내에 유지되었다. 냉각 조건에 관해서는, 스틸 스트립 표면당 열전달 계수로 환산된 170W/(m2ㆍ℃) 의 능력을 갖는 가스 제트 냉각 설비를 포함하는 급랭 구역을 사용하여 300℃ 이상의 온도 범위가 급랭되었다. 그래프에서의 문제 비율은 통상의 작업 데이터의 평균에 의해 표준화된다.
조사는 편평한 부분에 공급된 스틸 스트립의 최소 스트립 폭(Wmin)에 대한 롤의 편평한 부분의 양호한 길이(LC)가 조건 (1)을 만족함을 나타낸다.
LC≥0.7 x Wmin
다음에, 테이퍼진 부분의 경사도(R)와 스틸 스트립과 롤 표면강의 슬립에 의해 야기된 문제 비율 사이의 관계가 조사되었다. 그 결과는 도 7에 도시되어 있다. 롤의 편평한 부분의 길이(LC) 및 편평한 부분과 테이퍼진 부분간의 경계의 곡률 반경 등과 같은 다른 조건은 본 발명의 양호한 조건내에 있었으며, 냉각 조건은 도 6과 관련된 조사에서의 것과 동일하였다. 문제 비율은 통상의 작업 데이터의 평균에 의해 표준화된다.
따라서, 테이퍼진 부분의 경사도(R)의 범위는 조건 (2)를 양호하게 만족한다.
R = -0.1 x 10-3내지 +0.2 x 10-3
또한, 편평한 부분과 테이퍼진 부분간의 경계는 스틸 스트립의 슬립과 좌굴을 방지하기 위해 에지가 없는 매끄럽고 둥근 것이 바람직하다. 롤의 편평한 부분과 테이퍼진 부분간의 경계를 매끄럽게 하기 위해, 경계에서의 곡률 반경(TR)은 20m 이상인 것이 바람직하다. 즉, 곡률 반경(TR)은 조건 (3)을 만족한다.
TR ≥ 20
다음에, 상기 파라미터에 근거하여, 스틸 스트립의 좌굴 및 구불구불함을 방지하는 조건이 조사되었다. 그 결과는 도 8에 도시되어 있다. 도 8에 있어서, 수평축은 급랭 구역의 입구측 및 출구측을 나타내며, 수직축은 롤의 편평한 부분의 길이(LC)를 나타낸다. R 및 TR은 본 발명의 범위내에서 설정되었다. 그래프는 좌굴 및/또는 구불구불함이 그내에 공급된 스틸 스트립에 발생되었는지를 나타낸다. 냉각 조건은 도 6과 관련된 조사에서의 것과 동일하였다. 그래프에서, 동그라미(Ｏ)는 스틸 스트립에 결함이 없음을 나타내며 사각형(□)은 스틸 스트립내에 좌굴이 관찰되었음을 나타낸다. 스트립 라인의 속도는 표준 속도(100 내지 300m/min)로 설정되었다. 도 8과 관련된 조사에서는 구불구불함이 관찰되지 않았다.
도 8은 또한 조건 (1)
LC≥0.7 x Wmin
이 바람직함을 나타낸다.
도 9는 스틸 스트립이 공급되었을 때 좌굴 및 구불구불함의 발생을 나타내는 그래프이다. 그래프에서 수평축은 급랭 구역의 입구측 및 출구측을 나타낸다. 그래프에서 수직축은 테이퍼진 부분의 경사도(R)를 나타낸다. LC및 TR과 같은 조건은 본 발명의 양호한 범위내로 설정되었다. 냉각 조건은 도 6과 관련된 조사에서의 것과 동일하였다. 그래프에서, 동그라미(Ｏ)는 스틸 스트립에 결함이 없음을 나타내며, 삼각형(△)은 구불구불함이 관찰되었음을 나타내며, 사각형(□)은 좌굴이 관찰되었음을 나타낸다. 스트립 라인의 속도는 표준 속도(100 내지 300m/min)로 설정되었다.
도 9는 또한 조건 (2)
R = -0.1 x 10-3내지 +0.2 x 10-3
이 바람직함을 나타낸다. 이 범위는 실제적으로 도 7에 도시된 것과 같은 슬립에 의해 야기된 문제를 방지하기 위한 양호한 범위보다 넓다.
스틸 스트립이 급랭 구역내에서 진동하는 것을 방지하기 위해, 일반적으로 브라이들 롤 유닛이 급랭 구역 전후에 제공되어 급랭 구역에서의 스틸 스트립의 인장력을 높은 레벨로 유지한다. 이들 브라이들 롤 유닛내에 설치된 롤은, 상기 슬립, 좌굴 및 구불구불함과 같은 문제를 방지하기 위해 본 발명의 양호한 범위내에 있는 롤인 것이 바람직하다. 급랭 구역에서의 높은 인장력하에서, 구불구불함은 롤이 오목한 형상의 크라운을 갖는 R < 0인 경우 발생하기 쉬운 반면, 좌굴은 롤이 볼록한 형상의 크라운을 갖는 R > 0인 경우 발행하기 쉽다.
이들 문제를 방지하기 위한 롤의 최적 형상은 실질적으로 도 9에 도시된 양호한 범위의 중앙에 위치된 R = 0의 편평한 롤이다. 편평한 롤에 있어서, TR = ∞(곡률 반경 = 0)이다. 편평한 롤의 다른 장점은 제조가 용이하고 제조 비용이 저렴하다는 것이다. 브라이들 롤 유닛에 있어서, 스틸 스트립의 인장력은 선행 위치에서의 롤에 비해 급랭 구역에 가장 근접한 롤에서 비교적 낮다. 이러한 관점에서, 이들 브라이들 롤 중에서 급랭 구역에 가장 가까운 것이 R = 0 및 TR = ∞의 편평 롤이며 선행 롤이 본 발명의 조건을 만족하는 롤인 것이 바람직하다.
급랭 구역내로 분사된 냉각 가스는 브라이들 롤 유닛내에 도달하는 것이 가능한 한 많이 방지되는 것이 바람직하다. 많은 양의 냉각 가스가 급랭 구역과 브라이들 롤 유닛간의 연결부를 지나서 브라이들 롤 유닛에 도달하는 경우, 유닛내의 롤의 에지는 과도하게 냉각되어 롤의 중앙부내에 현저한 열적 크라운을 발생시킨다. 따라서, 스트립의 두께가 감소되는 경우, 슬립과 좌굴의 가능성이 커진다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 적어도 한 쌍의 시일 롤이 급랭 구역의 입구측과 출구측에 위치된 브라이들 롤 유닛의 연결부 각각내에 설치되는 것이 바람직하다.
표 1은 수직형 연속 풀림로의 급랭 구역의 전후에 배치된 브라이들 롤 유닛내에 설치된 바와 같은 본 발명의 롤의 프로파일을 나타낸다. 프로파일은 LC와 R로 규정되며, 슬립, 좌굴 및 구굴구불함과 같은 바람직하지 못한 현상이 발생되는지 여부를 나타낸다. 표 1에서, "A"는 슬립, 좌굴 및 구불구불함이 모두 관찰되지 않았음을 나타내며, "B"는 슬립, 좌굴 및 구불구불함이 때때로 관찰되었음을 나타내며, "C"는 슬립, 좌굴 및 구불구불함이 종종 관찰되었음을 나타낸다.
급랭 구역은 스틸 스트립 표면당 열전달 계수로 환산된 170W/(m2ㆍ℃)의 능력을 갖는 가스 제트 냉각 유닛을 가졌으며 급랭 구역의 입구에 한 쌍의 시일 롤을 구비하였다. 300℃ 이상의 온도 범위가 급랭되었다.
샘플 스트립의 폭(mm) Wmin Wmax 편평한 부분의 길이 Lc (mm) 테이퍼진 부분의 경사도 R(x10-3) 경계에서의곡률반경 R(m) 슬립 좌굴 구불구불함 비고
1 600 600 1600 700 0.2 20 A A A 예
2 1000 600 1600 700 0.2 20 A A A 예
3 1250 600 1600 700 0.2 20 A A A 예
4 1600 600 1600 700 0.2 20 A A A 예
5 600 600 1600 700 -0.05 20 A A A 예
6 1000 600 1600 700 -0.05 20 A A A 예
7 1250 600 1600 700 -0.05 20 A A A 예
8 1600 600 1600 700 -0.05 20 A A A 예
9 1000 700 2000 1000 0.0 ∞ A A A 예
10 1250 700 2000 1000 0.0 ∞ A A A 예
11 1600 700 2000 1000 0.0 ∞ A A A 예
12 1850 700 2000 1000 0.0 ∞ A A A 예
13 2000 700 2000 1000 0.0 ∞ A A A 예
14 1000 700 2000 800 -0.2 20 B A A 비교예 1
15 1250 700 2000 800 -0.2 20 B A B 비교예 1
16 1600 700 2000 800 -0.2 20 C A C 비교예 1
17 1850 700 2000 800 -0.2 20 C A C 비교예 1
18 1000 700 2000 800 0.4 20 B B A 비교예 2
19 1250 700 2000 800 0.4 20 C B A 비교예 2
20 1600 700 2000 800 0.4 20 C C A 비교예 2
21 1850 700 2000 800 0.4 20 C C A 비교예 2
표 1 로부터 알 수 있는 바와 같이, 샘플 14 내지 17(비교예 1)에 있어서, 각각의 롤의 테이퍼진 부분의 경사도(R)는 음이었고, 따라서 상당히 큰 오목한 크라운이 형성되어 스틸 스트립의 슬립 및 좌굴이 발생되었다.
샘플 18 내지 21(비교예 2)에 있어서, 각각의 롤의 테이퍼진 부분의 경사도(R)는 양이었고, 따라서 상당히 큰 볼록한 크라운이 형성되어 스틸 스트립의 슬립 및 구불구불함이 발생되었다.
샘플 1 내지 13은 본 발명에 따른 롤이다.
예
작업은 급랭 구역의 전후에 배치된 본 발명의 롤을 포함하는 급랭 구역 유닛을 갖는 수직형 연속 풀림로를 사용하여 수행되었다.
수직형 연속 풀림로는 700mm의 Wmin과 1850mm의 Wmax을 가졌다. 사용된 급랭 구역 유닛은 도 1에 도시된 것이었다. 급랭 구역은 스틸 스트립 표면당 열전달 계수로 환산된 170W/(m2ㆍ℃)의 능력을 갖는 가스 제트 냉각 장치를 포함하였다.
본 발명에 따른 작업은 조건 (1) 내지 (3)을 모두 만족하였다. 즉, 본 발명의 작동에 있어서, 브라이들 롤 유닛내에 사용된 롤은 모두 조건 (1) 내지 (3)에 부합하였다. 각각 조건 (1) 내지 (3) 중 하나만을 만족하는 작업이 또한 수행되어 종래의 공정과 비교되었다.
모든 조건 (1) 내지 (3)을 만족하는 본 발명에 따른 작업에 있어서, 급랭 구역의 전후에 배치된 롤은 LC= 1.0 x 700, R = 0.05 x 10-3, 및 TR = 50 m의 프로파일을 가졌다.
조건 (1)만을 만족하는 작업에 있어서, 급랭 구역의 전후에 배치된 롤은 LC= 1.0 x 700, R = 0.4 x 10-3, 및 TR = 10 m의 프로파일을 가졌다.
조건 (2)만을 만족하는 작업에 있어서, 급랭 구역의 전후에 배치된 롤은 LC= 0.5 x 700, R = 0.05 x 10-3, 및 TR = 10 m의 프로파일을 가졌다.
조건 (3)만을 만족하는 작업에 있어서, 급랭 구역의 전후에 배치된 롤은 LC= 0.5 x 700, R = 0.4 x 10-3, 및 TR = 50 m의 프로파일을 가졌다.
종래의 공정에 따라 수행된 작업에 있어서, 급랭 구역의 전후에 배치된 롤은 LC= 0.5 x 700, R = 0.5 x 10-3, 및 TR = 8m의 프로파일을 가졌다.
도 10은 각각의 작업 조건과, 롤과 스틸 스트립간의 슬립, 좌굴 및 구불구불함에 기인한 제품 수득률의 감소간의 관계를 나타낸다. 그래프에서, 수득 감소율은 종래의 공정에서의 전체 생산에 대한 결함 제품의 양에 의해 표준화된다.
슬립, 구불구불함 및 좌굴이 발생된 경우, 라인의 속도는 감소되어야 하며, 그 결과 생산 수득률이 감소된다.
종래의 공정에 비한 개선은 조건 (1) 내지 (3) 중 하나를 만족함으로써 얻어진다. 그러나, 본 발명에서와 같은 조합으로 이들 모든 조건이 만족될 때, 수득률의 감소는 종래의 공정의 약 1/10까지 개선될 수 있다.
도 11은 각각의 조건 (1) 내지 (3)과 롤과 스틸 스트립간의 슬립, 좌굴 또는 구불구불함에 의해 야기된 라인의 작업 효율 감소율 사이의 관계를 나나탠다.
본 명세서에서, "작업 효율"은 설비 능력으로부터 계산된 라인 속도와 실제 작업 속도의 비로 규정되며 작업 능력의 지표이다. 그래프에서, 작업 효율 감소율은 능력으로부터 계산된 이론적 라인 속도와 종래 공정의 실제 라인 속도간의 차의 평균값에 의해 표준화된다.
슬립, 좌굴 및 구불구불함이 발생된 경우, 라인의 속도는 감소되어 열처리 속도가 감소된다. 중요한 문제없이 이러한 상태에서 작업을 계속할 수 있지만, 작업 효율은 점차 감소되어 예상된 생산량을 달성하지 못할 것이다. 문제가 중요하다면, 라인을 정지시켜 노의 온도를 낮추고 스틸 스트립을 노내에 배치할 필요가 있으므로, 예정된 생산량을 달성하는데 실패하며 작업 효율이 저하된다.
본 발명의 롤을 적용함으로써, 수직형 연속 풀림로의 작업 속도가 평균 0.1% 향상되었고, 작업 효율 감소율은 종래의 공정에 비해 1/5로 낮아졌다.
또한, 슬립, 좌굴 및 구불구불함에 기인한 라인 작업중단의 발생, 라인 속도의 감소 등이 최소 레벨로 유지되었으며, 이에 의해 노의 생산 수득률 및 작업 효율이 상당히 향상되었다.

Claims (7)

  1. 연속 풀림로의 급랭 구역의 입구측 또는 출구측에 배치된 롤에 있어서,
    상기 롤은 다음의 관계식을 만족하는 롤.
    LC≥0.7 x Wmin;
    R = -0.1 x 10-3내지 +0.2 x 10-3; 및
    TR ≥ 20
    여기서, LC는 롤의 중앙에 있는 편평한 부분의 길이(mm)를 나타내며,
    Wmin는 스틸 스트립의 최소 폭(mm)을 나타내며,
    R은 롤의 양측에 배치된 테이퍼진 부분의 경사도를 나타내며,
    TR은 편평한 부분과 테이퍼진 부분간 경계의 곡률 반경을 나타낸다.
  2. 연속 풀림로의 급랭 구역 유닛에 있어서,
    입구측 및 출구측을 갖는 급랭 구역과,
    상기 급랭 구역의 입구측 및 출구측 중 적어도 하나에 배치된 노상 롤 및 브라이들 롤로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 롤을 포함하며,
    상기 적어도 하나의 롤은 제 1 항에 따른 롤을 포함하는
    급랭 구역 유닛.
  3. 연속 풀림로의 급랭 구역 유닛에 있어서,
    입구측 및 출구측을 갖는 급랭 구역과,
    다수의 롤을 포함하는 적어도 하나의 브라이들 롤 유닛으로서, 상기 적어도 하나의 브라이들 롤 유닛은 상기 급랭 구역의 입구측 및 출구측 중 적어도 하나에 배치된, 상기 적어도 하나의 브라이들 롤 유닛을 포함하며,
    상기 다수의 롤은 각각 제 1 항에 따른 롤을 포함하는
    급랭 구역 유닛.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 다수의 롤 중, 상기 급랭 구역에 가장 가까운 롤은 (i) R = 0 및 (ii) TR = ∞인 관계를 만족하는 편평한 롤인
    급랭 구역 유닛.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 급랭 구역의 입구측 및 출구측 중 적어도 하나에 배치된 적어도 한 쌍의 시일 롤을 포함하는
    급랭 구역 유닛.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 급랭 구역의 입구측 및 출구측 중 적어도 하나에 배치된 적어도 한 쌍의 시일 롤을 포함하는
    급랭 구역 유닛.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 급랭 구역의 입구측 및 출구측 중 적어도 하나에 배치된 적어도 한 쌍의 시일 롤을 포함하는
    급랭 구역 유닛.
KR1020010036790A 2000-06-27 2001-06-26 연속 풀림로의 입구측 또는 출구측에 배치되는 롤과, 이롤을 포함하는 급랭 구역 유닛 KR20020001618A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000192378A JP2002003956A (ja) 2000-06-27 2000-06-27 連続熱処理炉の急冷帯前後用ロール及び急冷帯設備
JP2000-192378 2000-06-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20020001618A true KR20020001618A (ko) 2002-01-09

Family

ID=18691521

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020010036790A KR20020001618A (ko) 2000-06-27 2001-06-26 연속 풀림로의 입구측 또는 출구측에 배치되는 롤과, 이롤을 포함하는 급랭 구역 유닛

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20020017747A1 (ko)
EP (1) EP1167553A1 (ko)
JP (1) JP2002003956A (ko)
KR (1) KR20020001618A (ko)
CN (1) CN1340630A (ko)
BR (1) BR0102581A (ko)
CA (1) CA2351744A1 (ko)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5130733B2 (ja) * 2007-02-14 2013-01-30 Ｊｆｅスチール株式会社 連続焼鈍設備
CN102632110B (zh) * 2012-03-27 2015-06-17 中冶南方工程技术有限公司 刷洗装置入出口处的带钢曲度纠正装置
IL229369A (en) * 2013-11-11 2017-12-31 Vestigo Tech Ltd Low-bandwidth system and methods for wireless data monitoring for moving devices
FR3027920B1 (fr) * 2014-10-29 2019-03-29 Fives Stein Procede d'orientation de grains de tole d'acier, dispositif s'y rapportant, et installation mettant en oeuvre ce procede ou ce dispositif
RU2749413C2 (ru) 2016-05-10 2021-06-09 Юнайтид Стейтс Стил Корпорэйшн Изделия из высокопрочной стали и способы их изготовления
US11560606B2 (en) 2016-05-10 2023-01-24 United States Steel Corporation Methods of producing continuously cast hot rolled high strength steel sheet products
US11993823B2 (en) 2016-05-10 2024-05-28 United States Steel Corporation High strength annealed steel products and annealing processes for making the same
FR3063737B1 (fr) * 2017-03-13 2020-06-26 Fives Stein Ligne continue de recuit ou de galvanisation comprenant un bloc tensionneur entre deux fours consecutifs
MX2021013567A (es) 2019-05-07 2022-04-01 United States Steel Corp Metodos para fabricar productos de lamina de acero de alta resistencia colados y laminados en caliente en forma continua.
CA3149331A1 (en) 2019-08-07 2021-02-11 United States Steel Corporation High ductility zinc-coated steel sheet products
KR20220050935A (ko) 2019-08-19 2022-04-25 유나이테드 스테이츠 스틸 코포레이션 고강도 강 제품 및 이의 제조를 위한 어닐링 공정

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5943979B2 (ja) * 1979-10-31 1984-10-25 川崎製鉄株式会社 炉内張力制御方法
JPS59143028A (ja) * 1983-02-03 1984-08-16 Nippon Steel Corp 連続熱処理炉における金属ストリツプの冷却装置
CA1280190C (en) * 1986-09-30 1991-02-12 Yasuhiro Yamaguchi Method and system for controlling tension to be exerted on metal strip in continuous annealing furnace

Also Published As

Publication number Publication date
CN1340630A (zh) 2002-03-20
JP2002003956A (ja) 2002-01-09
EP1167553A1 (en) 2002-01-02
CA2351744A1 (en) 2001-12-27
US20020017747A1 (en) 2002-02-14
BR0102581A (pt) 2002-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5130733B2 (ja) 連続焼鈍設備
RU2128717C1 (ru) Устройство для производства полосы из нержавеющей стали
US6054095A (en) Widthwise uniform cooling system for steel strip in continuous steel strip heat treatment step
US4836774A (en) Method and apparatus for heating a strip of metallic material in a continuous annealing furnace
US5885382A (en) Primary cooling method in continuously annealing steel strip
KR20020001618A (ko) 연속 풀림로의 입구측 또는 출구측에 배치되는 롤과, 이롤을 포함하는 급랭 구역 유닛
US8480949B2 (en) Gas-jet cooling apparatus for continuous annealing furnace
WO1999050464A1 (fr) Four de traitement thermique en continu, et procede de regulation du gaz atmospherique et procede de refroidissement dans un four de traitement thermique en continu
JP6870701B2 (ja) 鋼板の冷却方法、鋼板の冷却装置および鋼板の製造方法
EP0803583B2 (en) Primary cooling method in continuously annealing steel strips
JP3572983B2 (ja) 連続熱処理炉ならびに連続熱処理炉における冷却方法
CA2047793C (en) Apparatus for continuously cooling metal strip
US4595357A (en) Continuous annealing method and apparatus for cold rolled steel strips
JP4490789B2 (ja) 鋼板の連続焼鈍方法
CA1278917C (en) Support device for moving metal strip
KR20020041125A (ko) 제어압연을 포함하는 선재의 냉각방법 및 장치
JP2970920B2 (ja) 合金化炉およびその運転方法
JP4547936B2 (ja) 高強度冷延鋼板の製造方法
JP4242932B2 (ja) 鋼帯の連続焼鈍における一次冷却方法
JPH08209252A (ja) 金属帯板の連続熱処理炉
JPH07126759A (ja) 金属帯の加熱方法および加熱装置
JPH05263150A (ja) 細径鋼線の雰囲気パテンティング装置
JPS5818412B2 (ja) 連続焼鈍炉
JP2009052112A (ja) 連続焼鈍ラインにおける金属帯の搬送速度制御方法およびそれを用いた金属帯の製造方法
JPH06344019A (ja) 連続ラインにおける調質圧延設備前の板温制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid