KR20020014878A

KR20020014878A - 고청정 미소둔 냉연강판의 제조방법

Info

Publication number: KR20020014878A
Application number: KR1020000048067A
Authority: KR
Inventors: 이성우; 김원일; 김의식
Original assignee: 이구택; 포항종합제철 주식회사
Priority date: 2000-08-19
Filing date: 2000-08-19
Publication date: 2002-02-27

Abstract

본 발명은 포장용 대강 및 건물지붕 용도로 사용되는 고청정 미소둔(Full hardening) 냉연강판을 제조함에 있어서, 전해청정 라인을 거친 강판을 연속소둔 라인에서 초기 재결정온도 이하로 가열하여 경도는 변화시키지 않고 강판 표면의 청정성을 확보할 수 있도록 한 고청정 미소둔 냉연강판의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 열간압연 코일을 산세 및 연속압연 라인에서 염산으로 스케일 처리한 후 연속 냉간압연하는 제 1단계와; 상기 냉간압연된 코일을 전해청정 라인에서 전기 전해시키는 제 2단계와; 상기 전해처리된 코일을 연속소둔 라인의 소둔로에서 초기 재결정 온도인 520℃ 이하로 통과시켜서 미세정 이물질을 제거하는 제 3단계와; 상기 연속소둔 라인을 거친 코일을 코일 포장라인을 통해 제품으로 출고하는 제 4단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

고청정 미소둔 냉연강판의 제조방법{Manufacturing method of high cleanness and full hardening cold rolled steel sheet}

본 발명은 고청정 미소둔 냉연강판의 제조방법에 관한 것으로, 특히 포장용 대강 및 건물지붕 용도로 사용되는 고청정 미소둔(Full hardening) 냉연강판을 제조함에 있어서, 전해청정 라인을 거친 코일을 연속소둔 라인에서 초기 재결정온도 이하로 가열하여 경도는 변화시키지 않고 강판 표면의 청정성을 확보할 수 있도록 한 고청정 미소둔 냉연강판의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 냉연강판은 냉각된 열연코일을 산세한 후 상온에서 냉간압연하여소둔작업을 하지 않고 제품으로 생산하는 미소둔(Full hardening) 냉연강판과, 소둔 후 제품으로 생산하는 냉연강판으로 구분된다.

상기 소둔후의 냉연강판은 전해청정 라인에서 1차 세정 후 코일의 표면에 남아 있는 이물질이 연속소둔 라인의 소둔로내에서 고온으로 가열,연소됨에 따라 고청정 강판이 되는 데 비하여, 상기 미소둔 냉연강판은 산세 및 연속압연 라인에서 사용된 압연유에 의해 그 표면이 심하게 오염된 상태이기 때문에 제품가공 및 용도상의 문제로 수요가가 보다 고품질의 고청정 미소둔 냉연강판을 필요로 하는 경우 상기 강판 표면의 압연유를 제거하여야 하는 바, 기존의 전해청정 라인에서의 전해청정 방식만으로는 세정력의 저하로 고청정 미소둔 냉연강판을 생산하는 데는 한계가 있다.

따라서, 종래의 미소둔 냉연강판의 제조공정은 도 1에 나타난 바와 같이, 산세 및 연속압연 라인(1)은 열간압연 코일을 염산으로 스케일 처리한 후 연속 냉간압연하는 라인으로서, 이후 전해청정 라인(2)에서 상기 냉간압연된 코일에 압연유 및 이물질이 부착되어 있는 것을 전기 전해시켜 탈지제거한다.

상기 전해청정 라인(2)을 거친 코일은 크레인을 통해 자동이송 저장시스템(4)에서 대기하다가 되감기 라인(5)과, 코일 포장라인(6)을 거쳐 제품으로 입고된다.

이때, 상기와 같은 종래의 미소둔 냉연강판의 제조방법에서는 상기 전해청정 라인(2)을 거친 코일의 표면 탈지도를 측정했을 때 약 70%의 탈지율을 나타내어 표면 청정성이 떨어지고, 건조상태가 불량했을 때에는 녹이 발생되며, 상기와 같이여러 라인을 경유하므로 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 강판의 경도는 변화시키지 않고 강판 표면의 이물질을 완전히 제거하여 수요가의 품질요구에 부응하고, 제조공정의 단순화로 생산성을 향상시킬 수 있는 고청정 미소둔 냉연강판의 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 미소둔 냉연강판의 제조공정도.

도 2는 본 발명에 따른 고청정 미소둔 냉연강판의 제조공정도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 산세 및 연속압연 라인 2 : 전해청정 라인

3 : 연속소둔 라인 4 : 자동이송 저장시스템

5 : 되감기 라인 6 : 코일 포장라인

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 열간압연 코일을 산세 및 연속압연 라인에서 염산으로 스케일 처리한 후 연속 냉간압연하는 제 1단계와; 상기 냉간압연된 코일을 전해청정 라인에서 전기 전해시키는 제 2단계와; 상기 전해처리된 코일을 연속소둔 라인의 소둔로에서 초기 재결정 온도인 520℃ 이하로 통과시켜서 미세정 이물질을 제거하는 제 3단계와; 상기 연속소둔 라인을 거친 코일을 코일 포장라인을 통해 제품으로 출고하는 제 4단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고청정 미소둔 냉연강판의 제조방법이 제공된다.

이와 같은 본 발명에서 상기 제 3단계에서의 소둔로 내부의 롤 크라운 급변을 방지하기 위해 상기 냉간압연 작업 후 더미재를 투입하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명의 기술 요지는 산세 및 연속압연 라인을 거친 열연코일을 전해청정 라인에서 전해청정 후, 자동이송 저장시스템과 되감기 라인 및 코일 포장라인을 거쳐서 제품으로 출하하는 기존의 미소둔 냉연강판의 제조공정을 탈피하여 상기 산세및 연속압연 라인과 전해청정 라인을 거친 코일을 연속소둔 라인에서 재결정온도 이하로 가열, 스트립 상태의 코일을 통과시킨 후 코일 포장라인을 통해 출고함으로써 고청정성을 확보할 수 있는 미소둔 냉연강판의 제조방법을 제공하는 데 있다.

도 1, 2에 도시된 바와 같은 상기 연속소둔 라인(CAL;Continuous Annealing Line)(3)의 근본적인 목적은 냉연제품 열연 코일을 가열 후 냉각하여 강판의 경도를 낮춤으로써 가공성을 향상시키는 데 있으며, 상기 가열 과정에서 그 표면의 이물질이 연소되는 특징이 있다. 연속소둔로 내부의 각 롤(Roll)들은 코일의 사행(Miss tracking)을 방지하기 위해 초기 크라운이 설정되어 있고, 초기 크라운내에는 가열, 냉각시의 열팽창에 대비한 서멀(Thermal) 크라운의 영향이 포함되어 정상 온도로 냉간압연 제품을 생산하는 데 적합하도록 설계되어 있다.

본 발명에 따른 고청정 미소둔 냉연강판은 로 내부에서의 세정성만을 필요로 하고, 강판의 경도를 변화시키지 않기 위해서는 필연적으로 설계사양 대비 낮은 로온에서 코일을 통과시켜야 하기 때문에 적절한 연속소둔로 내부의 분위기 형성이 필연적이며, 이를 위해 로황을 유지하기 위한 여러 가지 작업조건이 도출되지 않으면 코일의 사행으로 인해 파단이 발생되고 이로 인한 큰 피해가 발생될 수 있다.

본 발명은 미소둔 냉연강판의 경도 관리기준인 HRB 85 이상의 경도를 확보하기 위한 로온 관리 및 낮은 온도에서 연속소둔로 통과시 코일의 사행을 방지하기 위한 기술등 여러 가지 조업 방법을 정립하여 연속소둔 라인(3)에서 미소둔 냉연강판을 생산할 수 있도록 구성된다.

이에 따라 본 발명은 산세 및 연속압연 라인(1)과 전해청정 라인(2)을 거친코일을 질소와 수소가 95:5의 비율로 분위기 형성된 연속소둔로에서 열연 코일을 초기 재결정 온도인 520℃ 이하로 통과시켜서 상기 전해청정 라인(2)에서 실시한 1차 세정에 의해서도 남아 있는 미세정 압연유나 이물질을 제거하여 강판의 표면을 고청정화한다.

이때, 상기 연속소둔로의 온도를 520℃ 이하로 한정한 것은 520℃ 이상에서는 코일의 경도 변화가 일어나서 미소둔 냉연강판의 요구 경도인 HRB 85 이상을 충족시키지 못하기 때문이며, 상기 연속소둔 라인(3)을 거친 냉연 코일을 코일 포장라인(6)을 통해 제품으로 출고한다.

이때, 상기 연속소둔 라인(3)의 입측부분은 전해청정 라인(2)으로 구성되어 있고, 연속소둔 라인(3)의 출측 부분은 도유 및 정정설비(도시되지 않음)가 갖추어져서 동일 라인에서 제품의 생산을 마칠 수 있도록 구성되며, 입측부의 전해청정 라인(2)은 별도의 되감기 설비(도시되지 않음)가 설치되어 단독공정을 수행하게 된다.

한편, 정상적인 소둔 조업시는 로온 및 코일의 온도가 높아 롤의 온도변화가 적어서 롤 자체에 설정된 서멀 크라운에 큰 영향을 미치지 않으므로 로 내부에서의 코일의 사행현상이 발생되지 않으나, 미소둔 냉연강판 생산을 위해서는 코일의 온도가 520℃ 이하로 급격하게 낮아지므로 롤의 온도를 급격하게 빼앗아 가서 롤에 (-) 크라운이 불규칙적으로 발생하여 코일의 사행을 유발한다.

이를 방지하기 위해 정상적인 소둔 조업후 본 발명의 미소둔 냉연강판을 생산할 때 소둔로에 더미(Dummy)재를 투입하여 로온을 낮추면서 롤의 급격한 크라운변화를 방지하여 로황이 안정된 후 미소둔재를 생산하므로 사행이 방지될 수 있다.

이하, 실시예에 의거하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

[실시예]

아래의 표 1은 재질별 냉연강판의 연속소둔로 통과온도에 따른 강판의 경도변화를 실 조업 테스트를 통해 정립한 것이다.

순번

가열대노온도(℃)

가열대판온도(℃)

균열대노온도(℃)

균열대판온도(℃)

라인스피드(MPM)

재질시험(HRB 경도)

비고

TOP

END

TOP

END

TOP

END

TOP

END

통과전

통과후

1

580~690

428~518

701

536

620~710

574~579

730

582

120~124

91.8

63.3

초기재결정온도이상

2

414~497

447~502

513

520

553~550

510~524

520

515

130~150

93.3

91.6

초기재결정온도부근

3

439~491

462~525

500이하

507

504~526

512~521

513

509

140~150

96.2

95.1

초기재결정온도이하

4

462~525

457~519

502

503

513~520

513~516

508

505

150~154

97

96.1

초기재결정온도이하

표 1에서 순번 1의 경우 가열대 및 균열대의 판온이 700℃ 이상에서는 금속의 초기 재결정 온도 이상으로서 HRB 경도가 급격하게 저하하여 미소둔재 요구경도인 HRB 85 이상에 미치지 못하는 것을 나타내고, 순번 2,3,4에서는 극저, 중저, 고탄소재에서 가열대 및 균열대의 판온이 520℃ 이하로써 금속의 초기 재결정 온도 이하에서는 금속의 경도 변화가 일어나지 않음을 보여준다.

따라서 금속학적인 초기 재결정 온도와 상기 테스트 결과를 토대로 고청정 미소둔 냉연강판의 제조시 연속소둔 라인(3)의 강판 통과온도를 균열대(Soakingsection) 기준 판온 520℃ 이하로 정립한다.

다음으로 상기 적용온도로서 코일을 연속소둔 라인(3)을 통과시킬 때 소둔로 내부 각 롤의 초기 크라운과 가열,냉각시의 열팽창에 대비한 서멀 크라운의 작용에 의한 코일의 사행 방지를 위한 로황관리 방법을 설명하면, 소둔로 내부 롤의 크라운 변화와 같이 연속소둔로내 각 롤은 열영향 범위를 고려한 각각 다른 초기 크라운이 설정되어서 열 영향시의 서멀 크라운의 영향을 최소화시키도록 설계되어 있고, 로 내부 예열대 및 가열대, 균열대에는 총 41개의 헬퍼 롤(Helper roll)이 설치되어 있다.

냉연강판 제품의 생산시는 강판의 온도가 높은 상태로서 롤의 표면에 접하는 강판이 롤의 온도를 거의 변화시키지 않아 각 롤의 초기 크라운 대비 서멀 크라운이 거의 변하지 않아서 통판성이 양호하나, 강판의 온도가 낮은 미소둔 냉연강판은 롤의 온도를 상대적으로 많이 빼앗아 가기 때문에 소둔로 내부의 각 롤이 수축되어 강판과 접촉하는 부분에서 서멀 크라운이 크게 형성된다. 따라서 소재의 형상 불량등으로 작은 사행이 시작되면 원위치 복구가 어려워 심한 사행의 발생으로 연결되는 현상을 유추할 수 있다.

일반적으로 고청정 미소둔 냉연강판의 생산은 정상적인 냉연강판 제품의 생산중 로부 온도를 낮추어 생산하는 방법으로서, 이때 급변하는 로황에 대비하기 위하여 중간소재의 적절한 사용으로 로내 온도 및 통과하는 강판의 조건에 맞추어 로황을 관리하지 않으면 안된다.

이에 따라서 아래 표 2의 롤 크라운 급변을 방지하기 위한 소재편성 및 로부조건예와 같이 냉간압연 작업 후 더미재를 투입하여 서서히 로내부 롤의 크라운 및 로황을 변화시킨 다음 저속에서 강판을 통과시키고, 로황이 안정되면 라인 스피드를 상향시켜서 정상적인 고청정 미소둔 냉연강판을 생산한다. 이후 수리작업 등 필요시에 상기 더미재를 사용하여 라인을 정지시키거나, 라인 정지의 불필요시 다시 로부를 승온시켜서 냉간압연 강판을 생산할 수 있게 된다.

구분	준비 코일	노온도	노부 스피드	비 고
냉간압연 1차재	1.0×4'(1본)	정상	정상	생산재
더미재	XC0002(1.2×1230)XC0004(1.34×1126)XC0003(1.2×1219)XC0018(1.1×1201)XCG6549A(0.86×1231)	800~720℃720~650℃650~580℃580~530℃470~530℃	70~50 mpm"""60~70 mpm	강온도 및 로황조정용판온도 조정용
미소둔재	0.87×1225.6(1본)0.71×1225.6(전량)0.87×1225.6(전량)0.80×1125.0(전량)	470~530℃	70~200 mpm	미소둔재 생산
더미재	XCG6549B(0.86×1231)XC0013(0.8×1040)	530~300℃	80~0 mpm	휴지대비 정지용

이상에서와 같이 본 발명에 따르면 강판의 경도변화 한도내에서 강판의 표면청정성이 향상되어 수용가의 요구 품질을 충족시키는 효과가 있다.

또한, 로황관리를 통한 통판성 개선으로 생산성이 향상되고 기존의 작업 공정이 크게 단축되어 제품의 납기를 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims

미소둔 냉연강판의 제조방법에 있어서,

열간압연 코일을 산세 및 연속압연 라인에서 염산으로 스케일 처리한 후 연속 냉간압연하는 제 1단계와;

상기 냉간압연된 코일을 전해청정 라인에서 전기 전해시키는 제 2단계와;

상기 전해처리된 코일을 연속소둔 라인의 소둔로에서 초기 재결정 온도인 520℃ 이하로 통과시켜서 미세정 이물질을 제거하는 제 3단계와;

상기 연속소둔 라인을 거친 코일을 코일 포장라인을 통해 제품으로 출고하는 제 4단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고청정 미소둔 냉연강판의 제조방법.
제 1항에 있어서, 상기 제 3단계에서의 소둔로 내부의 롤 크라운 급변을 방지하기 위해 상기 냉간압연 작업 후 더미재를 투입하는 것을 특징으로 하는 고청정 미소둔 냉연강판의 제조방법.