KR20030054973A - Method for manufacturing the wire rod coil and apparatus for descaling the oxide scale of wire rods - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method for manufacturing wire rod coil and an apparatus for removing oxide film are provided to prevent environmental pollution according to pickling, increase efficiency of overall manufacturing process, improve productivity and remove oxide film more economically. CONSTITUTION: In an apparatus for removing oxide film formed on the surface of wire rod, the apparatus for removing oxide film comprises an uncoiler(90) for releasing wire rod coil so that the released wire rod coil is continuously supplied in a direction; a pre-straining die(110) arranged at the output side of the uncoiler(90) to apply strain to outer diameter of the wire rod transferred; a descaling chamber(120) on which a plural nozzles(121) are mounted in a wire rod length direction to remove oxide film on the surface of the wire rod, wherein the plural nozzles(121) spray ultra-high pressure water onto the surface of the wire rod entered into the descaling chamber(120) after passing through the pre-straining die(110); and a dryer(130) arranged at the input side of wire drawing machine(9) to dry the wire rod the oxide film formed on the surface of which is removed in the descaling chamber(120), wherein the pre-straining die(110) comprises a wire drawing die installed in such a way that the wire drawing die seals a wire rod entrance of the descaling chamber(120) and reduces outer diameter of the wire rod released from the uncoiler(90) as much as about 0.5 to 5%, wherein a support roller(122) is installed in the inner space of the descaling chamber(120) to prevent vibration during transferring of the wire rod moved in a direction and constantly maintain a gap between the nozzles(121) and wire rod, and wherein a wire drawing die type sealing die(129) for reducing outer diameter of the wire rod as much as less than 1% and applying strain to the outer diameter reduced wire rod so that a wire rod entrance of the chamber(120) through which the wire rod passes is sealed is installed between the descaling chamber(120) and dryer(130).

Description

선재코일 제조방법 및 산화막 제거장치{METHOD FOR MANUFACTURING THE WIRE ROD COIL AND APPARATUS FOR DESCALING THE OXIDE SCALE OF WIRE RODS}Wire Rod Coil Manufacturing Method and Oxide Film Removal Equipment TECHNICAL FOR MANUFACTURING THE WIRE ROD COIL AND APPARATUS FOR DESCALING THE OXIDE SCALE OF WIRE RODS}

본 발명은 열간압연된 열연선재를 소재로 하여 소경의 신선선재를 제조하는 공정에 있어서 산화막을 제거하는 방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 보다 상세히는 열연선재 제조시 산화막의 기계적 박리성을 증대시키기 위하여 냉각대에서 상변태를 완료시킨 후 급속냉각하여 열연선재를 제조한 다음, 이를 스트레이닝 다이를 통과시켜 표면의 산화막층에 균열을 부여한 상태에서 이를 초고압수를 이용하여 산화막을 제거하고, 이어 건조하여 권취하거나 신선설비로 직접 연결함으로써 산세에 따른 환경오염등과 같은 제반문제를 방지하고, 전체적인 제조공정의 효율성을 높이고, 생산성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 보다 경제적으로 산화막을 제거시킬 수 있도록 크게 개선된 선재코일 제조방법 및 산화막 제거장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and an apparatus for removing an oxide film in a process of manufacturing a small diameter wire drawn material using a hot rolled hot wire material, and more particularly, to increase the mechanical peelability of the oxide film during the production of the hot drawn wire material. After the phase transformation is completed in the cooling zone, the hot-cooled wire rod is manufactured by rapid cooling. Then, it is passed through the straining die, and the oxide layer on the surface is cracked. The oxide layer is removed using ultra-high pressure water, and then dried and wound up. Or wired directly to a fresh facility to prevent problems such as environmental pollution due to pickling, improve the efficiency of the overall manufacturing process, improve productivity, and significantly improve the cost of removing oxide film more economically. It relates to a coil manufacturing method and an oxide film removing device.

일반적으로 신선공정의 모재가 되는 철강선재를 제조하는 공정은 도 1에 도시한 바와 같이, 가열된 블룸(bloom) 또는 빌렛(billet)을 연속식 열간 공형압연기(1)인 상,하부롤(1a)사이로 통과시키면서 소정의 직경으로 점차 압연하고, 상기 공형압연기(1)를 통과하면서 압연되는 1000~1100℃ 정도의 선재는 수냉각대(2)를 연속하여 통과시켜 700~900℃ 정도의 소정의 온도로 수냉각한 다음, 레잉헤드(laying head)(3)를 통과시켜 느슨한 코일형상으로 만든다.In general, the process of manufacturing a steel wire that is a base material of the drawing process is the upper and lower rolls (1a) is a continuous hot ball rolling mill (1) is heated (bloom) or billet (billet) as shown in FIG. The wire rod is gradually rolled to a predetermined diameter while passing through), and the wire rod of 1000 to 1100 ° C. that is rolled while passing through the ball mill 1 is continuously passed through the water cooling stand 2 to a predetermined temperature of about 700 to 900 ° C. After cooling to temperature, it is passed through a laying head 3 to form a loose coil.

연속하여, 상기 코일형상의 선재는 콘베이어 형태의 냉각대(4)를 통과하며서 서냉되거나 압축공기에 의해서 적정온도까지 냉각된후, 권취기(5)에서 두라마리형태의 코일(coil)로 권취되는 일련의 연속공정을 거쳐 제조하게 된다.Subsequently, the coil-shaped wire rod is slowly cooled by passing through the conveyor-shaped cooling table 4 or cooled to an appropriate temperature by compressed air, and then wound by a coil of coil type in the winder 5. It is manufactured through a series of continuous processes.

이와 같은 열간압연 및 냉각과정을 거치면서 제조되는 고온선재의 표면은 공기중의 산소와 결합하여 수㎛ ~ 수십㎛ 두께의 치밀한 산화막이 형성된다.The surface of the high-temperature wire manufactured during such hot rolling and cooling processes is combined with oxygen in the air to form a dense oxide film having a thickness of several μm to several tens of μm.

한편, 열간에서 압연된 선재코일을 모재로 하여 소경의 선재로 가공하는 2차 공정을 신선공정이라고 하는데, 이는 도 2에 도시한 바와같이, 언코일러(8)에서 선재코일를 풀어 신선기(9)로 공급한 다음, 통상 상온에서 소경의 다이(die)가 내장된 신선기(9)를 통하여 상기 언코일러(8)로부터 공급되는 선재를 연속하여 통과시켜 인발하는 방법이 사용된다.On the other hand, the secondary process of processing the wire rod rolled in the hot wire with a small diameter as a base material is called a drawing process, as shown in Figure 2, by uncoiler 8 to unwind the wire coil to the drawing machine (9) After supplying, normally, the method of drawing by continuously passing the wire rod supplied from the said uncoiler 8 through the drawing machine 9 in which the die of a small diameter was built | induced is used at normal temperature.

이와 같은 선재 신선공정을 수행함에 있어서 최종제품의 표면품질 및 상기 신선기(9)에 설치된 다이의 마모를 방지하기 위해서는, 필수적으로 모재인 선재표면에 발생된 산화막을 제거한 후 윤활제를 도포하여 신선기(9)의 다이를 통과시켜야만 한다. 이를 위한 통상의 선재의 산화막을 제거하는 방법은 산세법(pickling)을 주로 채용하여 사용되는바, 이러한 산세법은 질산 또는 염산등과 같은 강산성 수용액이 채워져 있는 산세조(6)에 권취된 선재코일 뭉치를 침적시켜 일정시간 유지함으로써 산화막을 화학적으로 박리시킨 다음, 산화막이 박리된 선재코일 뭉치를 일정량의 물이 채워진 수세조(7)내에 침적시켜 박리된 산화막을 물로서 세척한 후 건조시키는 것이다.In order to prevent the surface quality of the final product and the wear of the die installed in the drawing machine 9 in performing the wire drawing process, the oxide film generated on the surface of the wire rod, which is the base material, is removed and a lubricant is applied to the drawing machine (9). Must pass through the die. A method of removing an oxide film of a conventional wire rod for this purpose is mainly used by pickling method, which is a wire coil wound in a pickling tank 6 filled with a strong acidic solution such as nitric acid or hydrochloric acid. The oxide film is chemically peeled off by depositing the bundle and maintained for a predetermined time, and then, the wire rod bundle in which the oxide film has been peeled off is deposited in a water washing tank 7 filled with a predetermined amount of water, and the separated oxide film is washed with water and dried.

그러나, 상기한 화학적 산세방법은 상기 산세조(6)에서의 산세공정이 비교적 느린 반응이므로 장시간이 요구되며, 산세조(6)로부터 증발되는 산세용액에 의하여 공기가 오염되어 주변 조업환경을 열악하게 하는 한편, 주변설비의 부식에 따른 많은 문제점을 안고 있었다. 또한, 폐산의 계속적인 발생에 따른 수질오염 문제 및 생산비 증가 등을 피할 수 없다.However, the above-described chemical pickling method requires a long time because the pickling process in the pickling tank 6 is a relatively slow reaction, and the air is contaminated by the pickling solution evaporated from the pickling tank 6 so as to deteriorate the surrounding operating environment. On the other hand, there were many problems due to the corrosion of the peripheral equipment. In addition, water pollution problems and increased production costs due to the continuous generation of waste acid are inevitable.

그리고, 상기 산세조(6), 수세조(7)내에서 장시간에 걸친 침적시간이 요구되기 때문에 코일 뭉치 단위의 비연속작업이 이루어져야 하므로 신선공정의 연속화 및 자동화의 큰 걸림돌로 작용하고 있다.In addition, since the deposition time over a long time is required in the pickling tank 6 and the washing tank 7, the continuous operation of the coil bundle unit must be performed, thus acting as a big obstacle to the sequencing and automation of the drawing process.

한편, 상기와 같은 화학적 산세에 따른 제반 문제를 개선하기 위해 여러가지 기술이 제안된 바 있는데, 일례로 중성용액을 이용하여 전기분해 방법으로 산화막을 박리하고자 하는 방법, 산세조 앞에서 압연기를 설치하여 소량의 압하를 부가하거나 레벨러 형태의 스케일 브레이커(scale breaker)를 설치하여 표면에 변형을 부가하거나, 숏 블라스팅(shot blasting)을 하여 산화막을 분쇄함으로써 산세성을 향상시키는 방법 등이 일부 활용되고 있으나 근본적인 해결방법이 되지 못하고 설비가 복잡해지는 문제가 있었다.On the other hand, various techniques have been proposed to improve the problems caused by chemical pickling as described above. For example, a method of peeling an oxide film by an electrolysis method using a neutral solution, and by installing a rolling mill in front of a pickling bath Some methods have been employed to improve pickling properties by adding strain reduction or adding strain to the surface by installing a leveler-type scale breaker, or by crushing the oxide film by shot blasting. There was a problem that the equipment is not complicated.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로서, 철강 선재의 제조공정 및 열간압연시 표면에 형성된 산화막을 제거하는 공정을 포함하는 신선공정에서, 선재 열간압연 후의 냉각 공정에서 적절한 냉각속도를 확보하여 박리성이 우수한 모재를 제조하고, 신선공정전에 산화막을 제거하기 위한 종래의 산세방법을 대신하여 선재코일을 풀면서 소량의 변형을 부가하여 산화막의 균열을 유도한 후 연속하여 초고압수를 선재의 표면에 분사하여 산화막을 제거함으로써, 화학적 산세에 따른 환경오염 등의 제반 문제점을 해결할 수 있고, 전체적인 제조공정의 효율성을 높일수 있으며, 작업생산성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 보다 경제적으로 산화막을 제거시켜 선재코일 제조방법 및 산화막 제거장치를 제공함에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been proposed to solve the above-mentioned conventional problems, in the drawing process including the step of manufacturing the steel wire and the step of removing the oxide film formed on the surface during hot rolling, in the cooling process after hot rolling of the wire A base material with excellent peelability is secured by securing an appropriate cooling rate, and a small amount of deformation is added while releasing the wire coil in place of the conventional pickling method for removing the oxide film before the drawing process to induce cracking of the oxide film and then continuously. By spraying ultra-high pressure water on the surface of the wire rod to remove the oxide film, it is possible to solve various problems such as environmental pollution due to chemical pickling, to improve the efficiency of the overall manufacturing process, and to improve the work productivity as well as more economically. Provided is a wire coil manufacturing method and an oxide film removing device by removing the oxide film. There is a purpose.

도 1은 종래의 열연 선재코일의 제조공정을 도시한 개략도,1 is a schematic view showing a manufacturing process of a conventional hot rolled wire coil,

도 2는 종래의 산화막 제거공정 및 신선공정을 도시한 개략도,2 is a schematic diagram showing a conventional oxide film removing process and a drawing process;

도 3은 본 발명의 선재코일 산화막 제거공정의 일예를 나타낸 개략도,3 is a schematic view showing an example of a wire coil oxide film removing process of the present invention;

도 4는 선재표면의 산화막 제거를 위한 노즐 배열의 일예를 나타낸 개략도4 is a schematic view showing an example of a nozzle arrangement for removing an oxide film from a wire surface

도 5는 본 발명에 따른 산화막 제거장치의 노즐과 서포트 롤러, 분사각도 및 노즐과 소재와의 거리를 나타낸 개략도,5 is a schematic view showing the distance between the nozzle and the support roller, the spray angle and the nozzle and the material of the oxide film removing device according to the present invention,

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

1 ..... 압연기 2 ..... 수냉각대1 ..... rolling mill 2 ..... water cooler

3 ..... 레잉헤드100 .... 산화막 제거장치3 ..... laying head 100 .... oxide removal device

110 .... 프리스트레이닝 다이120 .... 디스케일링 챔버110 .... prestraining die 120 .... descaling chamber

121 .... 노즐122 .... 서포트 롤러121 .... Nozzles 122 .... Support Rollers

129 .... 밀폐용 다이130 .... 건조기129 .... Sealing die 130 .... Dryer

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로써, 본 발명은,As a technical configuration for achieving the above object, the present invention,

열간압연후 상변태가 완료된 고온의 선재코일의 표면에 생성되는 철산화막의 기계적 박리성을 향상시키도록 콘베이어의 냉각대에서 냉각하는 단계;Cooling in the cooling zone of the conveyor to improve the mechanical peelability of the iron oxide film formed on the surface of the high temperature wire rod in which phase transformation is completed after hot rolling;

상기 단계에서 급냉된후 권취된 선재코일로부터 언코일링되는 선재를 디스케일링챔버내로 공급하여 초고압수로서 선재표면의 산화막을 제거하는 단계;Supplying the uncoiled wire rod from the wire coil wound up after being quenched into the descaling chamber to remove the oxide film on the wire rod surface as ultra high pressure water;

상기 디스케일링챔버에서 산화막이 제거된 선재를 건조기내로 공급하여 열원으로서 선재를 건조한 다음, 상기 건조된 선재의 외경을 축소가공하도록 신선기내로 공급하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 선재코일 제조방법 및 산화막 제거장치를 마련함에 의한다.And feeding the wire rod from which the oxide film is removed from the descaling chamber into a dryer to dry the wire rod as a heat source, and then supplying the wire rod into a drawing machine to reduce the outer diameter of the dried wire rod. By providing an oxide film removing device.

이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

이러한 본 발명의 특징을 열간압연 후의 냉각공정과 신선공정 전의 산화막 제거공정으로 구분하여 보다 상세히 설명한다The characteristics of the present invention will be described in more detail by dividing the cooling process after hot rolling and the oxide film removing process before the drawing process.

<산화막이 박리성을 향상시키기 위한 열간압연후의 냉각방법><Cooling method after hot rolling to improve peelability of oxide film>

통상의 선재압연 공정에 있어서 냉각공정은 약 1000~1100℃ 정도로 압연이 종료된 고온의 선재를 수냉각대(2)를 통과시켜 약 900~600℃ 정도의 온도로 급냉시킨 후 느슨한 코일형태로 콘베이어의 롤러 테이블상으로 이동시키며 서서히 냉각하여 상변태를 유도한다. 이때의 냉각속도는 제품의 재질 및 미세조직을 결정하므로 강종별, 직경별로 엄격히 관리된다.In a typical wire rod rolling process, the cooling process is carried out by passing a high temperature wire rod, which has been rolled at about 1000 to 1100 ° C., through a water cooling stand 2, and quenching it at a temperature of about 900 to 600 ° C., followed by a loose coil. The roller is moved on the table and gradually cooled to induce phase transformation. The cooling rate at this time determines the material and microstructure of the product, so it is strictly managed by steel type and diameter.

일반적으로 상변태가 종료한 이후의 냉각속도가 재질에 미치는 영향은 미미한 것으로 알려져 있으나 산화막의 박리성에는 크게 영향을 미친다. 따라서 상변태 완료후 선재이 냉각속도를 적절히 관리함으로써 산화막의 기계적 박리성을 크게 향상시킬 수 있다.In general, the effect of the cooling rate after the end of the phase transformation on the material is known to be insignificant, but greatly affects the peelability of the oxide film. Therefore, after the phase transformation is completed, the wire rod properly manages the cooling rate, thereby greatly improving the mechanical peelability of the oxide film.

즉, 열간압연 및 공냉시 선재의 표면은 공기중의 산소와 결합하여 산화막을 형성하며, 이는 주로 비스타이트(wustite, FeO)이다. 자연 공냉방법으로 소재를 서냉하는 경우, 고온에서 상대적으로 장시간 유지되면서 공기중의 산소와 결합하여 산화막의 두께가 점차 증가하며 동시에 고온에서 생성되었던 비스타이트상의 산화막은 대략 500℃를 전후로 하여 점차 마그네타이트(magnetite, Fe3O4) 및 헤마타이트 (hematite, Fe2O3)로 변태를 하게 된다.That is, the surface of the wire rod during hot rolling and air-cooling combines with oxygen in the air to form an oxide film, which is mainly wistite (FeO). When the material is slowly cooled by the natural air cooling method, the thickness of the oxide film is gradually increased by being combined with oxygen in the air while being maintained for a relatively long time at a high temperature. magnetite, Fe3O4) and hematite (hematite, Fe2O3) will be transformed.

이때, 산화막의 상변태과정 중에 산화막과 기지금속과의 결합력이 증가하며, 변태상인 마그네타이트 및 헤마타이트는 고온상인 비스타이트에 비해 조직이 치밀하고 파괴강도가 높아 산화막의 박리성을 나쁘게 하는 작용을 한다. 따라서 자연공냉 대신에 압축공기를 분사하는 방법 등으로 냉각속도를 증가시키면 산세성이 증가하는 것이 잘 알려져 있다.At this time, the bonding force between the oxide film and the base metal is increased during the phase transformation process of the oxide film, and the magnetite and hematite, which are transformed phases, have a dense structure and a high breakdown strength compared to the visite, which is a high temperature phase. Therefore, it is well known that pickling properties increase when the cooling rate is increased by spraying compressed air instead of natural air cooling.

본 발명을 고안하던 중 이와 같은 급속 냉각방법은 산세성 뿐만 아니라 고압수를 이용한 기계적인 산화막 제거에도 큰 효과가 있음이 발견되었다. 이는 급속냉각하는 경우 산화막 두께의 증가가 없으며, 마그네타이트 및 헤마타이트로의 변태를 억제하여 이어 연속되는 산화막 제거공정에 있어서 산화막의 박리성을 양호하게 하는 작용을 하며, 또한, 냉각속도가 증가할수록 표면의 산화막이 우선적으로 냉각되어 산화막과 기지금속 사이에는 높은 온도편차가 발생하는 과정에서 온도 및 열팽창계수의 차이로 인해 산화막에는 높은 인장응력이 형성되어 냉각에 의해 인성이 감소한 산화막에 많은 미세균열이 발생하여 이와 같은 미세균열이 기계적인 산화막 제거공정에서 박리성을 향상시키는 요인으로 작용하게 된다.While designing the present invention, such a rapid cooling method was found to have a great effect not only on pickling but also on mechanical oxide removal using high pressure water. In the case of rapid cooling, there is no increase in the thickness of the oxide film, and it suppresses the transformation into magnetite and hematite, thereby improving the peelability of the oxide film in the subsequent oxide film removing process, and the surface increases as the cooling rate increases. Oxide film is preferentially cooled and high temperature deviation occurs between the oxide film and the base metal, resulting in high tensile stress in the oxide film due to the difference in temperature and thermal expansion coefficient, resulting in many microcracks in the oxide film whose toughness is reduced by cooling. Therefore, such a microcrack acts as a factor to improve the peelability in the mechanical oxide film removal process.

이와 같은 산화막의 성장 억제 정도, 산화막 상변태의 억제 정도, 균열의 발생 정도는 모두 냉각속도에 의존하며 냉각속도가 빠를수록 산화막 박리성이 향상되는 요인으로 작용하므로 가능한 한 빠르게 냉각시키는 것이 효율적이며, 적어도 5℃/sec 이상의 냉각속도가 얻어지도록 하는 것이 바람직하다.The degree of growth inhibition of the oxide film, the degree of suppression of oxide phase transformation, and the occurrence of cracking are all dependent on the cooling rate, and the faster the cooling rate, the better the oxide film peelability. It is desirable to obtain a cooling rate of 5 ° C / sec or more.

여기서, 급냉을 개시하는 온도 및 적정 냉각속도는 산화막 박리성 개선 측면뿐 만 아니라 상변태 거동을 고려하여야 한다.Here, the temperature and the appropriate cooling rate to start the quench should consider not only the aspect of the oxide film peelability improvement but also the phase transformation behavior.

일반적인 저탄소강 선재의 경우 냉각 초기에 상변태가 대부분 완료하므로 온도가 약 600℃ 이하가 되면, 급냉을 해도 재질에는 큰 변화가 없다. 또한 스텐레스강과 같이 냉각중 상변태가 없는 강 역시 급냉을 하여도 재질에는 큰 변화가 없다.In the case of general low carbon steel wire rod, most of the phase transformation is completed at the initial stage of cooling, so that when the temperature is about 600 ° C. or less, there is no significant change in the material even when quenching. In addition, steels without phase transformation during cooling, such as stainless steels, do not change significantly even when quenched.

그러나, 고탄소강이나 고합금강 처럼 합금원소가 다량 첨가되어 경화능(hardenability)이 큰 소재의 경우는 약 600℃ 정도까지 서냉을 해도 상변태가 미처 종료하지 않을 수 있다. 이 경우 바로 급속냉각 하는 경우에는 미변태한 오스테나이트가 베이나이트나 마르텐사이트로 변태함으로써 강도가 크게 증가하고 연신율이 저하하는 등의 재질변화가 크게 일어나 소정의 목표로 하는 재질을 얻을 수 없다. 따라서 이 경우는 냉각속도에 따른 상변태 거동을 고려하여 상변태가 완전히 종료한 후 급냉을 하는 것이 바람직하다.However, in the case of a material having a large hardenability due to the addition of a large amount of alloying elements, such as high carbon steel or high alloy steel, phase transformation may not be finished even if it is slowly cooled to about 600 ° C. In this case, in the case of rapid cooling, unchanged austenite is transformed into bainite or martensite, so that the material change such as the strength is greatly increased and the elongation is decreased, and thus the target material cannot be obtained. Therefore, in this case, it is preferable to perform quenching after the phase transformation is completely completed in consideration of the phase transformation behavior according to the cooling rate.

<산화막 제거공정><Oxide removal process>

상기와 같이 급속냉각을 통해 냉각된 열간압연 선재를 본 발명에 의한 산화막 제거장치(100)를 이용하여 산화막을 완전히 제거한 후 신선공정으로 투입한다.As described above, the hot rolled wire rod cooled by rapid cooling is completely removed by using the oxide film removing apparatus 100 according to the present invention, and then introduced into a drawing process.

본 발명의 산화막 제거장치(100)는 언코일러(90)에서 연속적으로 풀려져 일방향으로 이송되는 선재에 소정의 변형을 부가하여 선재표면에 발생된 산화막에 미세균열을 형성시킨 다음, 연이어 초고압수를 이용하여 강제균열시킨 산화막을 완전히 제거하는 것으로서, 이러한 장치(100)는 선재코일을 풀어 일방향으로 연속하여 공급하는 언코일러(90)와, 상기 언코일러(90)의 출측에 배치되어 이송되는 선재의 외경에 변형을 부가하는 프리스트레이닝 다이(pre-straining die)(110)와, 상기 프리스트레이닝 다이(110)의 출측에 배치되어 이를 통과하여 내부유입되는 선재의 표면으로 초고압수를 분사하도록 복수개의 노즐(121)을 선재길이방향으로 복수개 장착하여 선재표면의 산화막을 제거하는 디스케일링챔버(120) 및, 상기 디스케일링챔버(120)에 산화막이 제거된 선재를 건조하도록 신선기(9)의 입측에 배치되는 건조기(130)로 구성된다. 그리고, 상기 신선기(9)의 출측에는 산화막이 제거된 상태에서 외경이 축소가공된 선재를 코일로 권취하는 권취기를 설치할수도 있다.The oxide film removing apparatus 100 of the present invention forms microcracks on the oxide film generated on the surface of the wire by adding a predetermined deformation to the wire that is continuously released from the uncoiler 90 and is conveyed in one direction. By completely removing the oxide film that is forcibly cracked by using, the apparatus 100 is the uncoiler 90 to unwind the wire coil and continuously supply in one direction, and the wire of the wire rod is disposed on the exit side of the uncoiler 90 A plurality of nozzles for spraying ultra-high pressure water to the surface of the pre-straining die (110) for adding a deformation to the outer diameter and the wire rod which is disposed on the exit side of the pre-straining die (110) and flows through the pre-straining die (110) A descaling chamber 120 for removing the oxide film on the surface of the wire rod by mounting a plurality of 121 in the wire length direction, and a wire in which the oxide film is removed from the descaling chamber 120. To dry the dryer consists of 130, which is disposed in the inlet of sinseongi 9. The winding machine 9 may be provided on the outlet side of the drawing machine 9 to wind a wire rod having a reduced outer diameter with a coil in the state where the oxide film is removed.

상기와 같이 디스케일링챔버(120)의 내부에서 일방향으로 진행하는 선재표면에 형성된 산화막을 고압수로서 박리하는 방법은 통상의 열간압연 공정중 가열로에서 생성된 산화막을 제거하기 위해서 혹은 압연 직전에 산화막을 제거하기 위해서 고압수 스프레이를 이용하여 디스케일링하는 디스케일러(descaler)를 설치하여 사용되는 기술이다. 이 경우 산화막이 상대적으로 두껍고, 다공질이며, 고압수에 의한 기계적인 충격 이외에도 급냉에 의한 열충격도 작용하므로 통상 300bar 이하의압력으로도 쉽게 산화막이 제거된다.As described above, the method of peeling the oxide film formed on the wire rod surface running in one direction from the inside of the descaling chamber 120 as the high pressure water is used to remove the oxide film generated in the heating furnace during the normal hot rolling process or just before rolling. It is a technique used to install a descaler to descale using a high pressure water spray to remove the. In this case, the oxide film is relatively thick, porous, and thermal shock due to quenching acts in addition to the mechanical impact caused by high pressure water, so that the oxide film is easily removed even at a pressure of 300 bar or less.

그러나, 본 발명의 경우와 같이 열간압연 및 냉각이 완전히 종료한 상온의 경우 산화막이 상대적으로 얇고 치밀하며, 열충격의 효과가 없기 때문에 적어도 1000bar 이상의 초고압수를 선재표면에 분사하는 경우에만 적절한 조건에서 선재표면의 산화막을 분쇄, 박리시킬 수 있다. 이때 적절한 조건이란 산화막의 성상, 고압수의 압력, 노즐당 유량, 노즐과 소재와의 거리, 고압수 충돌각도, 소재의 이송속도 등에 의존하게 된다.However, at room temperature where hot rolling and cooling are completed, as in the case of the present invention, since the oxide film is relatively thin and dense, and there is no effect of thermal shock, the wire rod is applied under appropriate conditions only when spraying at least 1000 bar of ultra-high pressure water onto the wire surface. The oxide film on the surface can be pulverized and peeled off. At this time, the appropriate conditions depend on the properties of the oxide film, the pressure of the high pressure water, the flow rate per nozzle, the distance between the nozzle and the material, the high-pressure water collision angle, the conveying speed of the material.

즉, 초고압수에 의해 강판의 표면에 투여된 에너지가 산화막과 기지금속간의 결합에너지보다 클 때 산화막을 용이하게 박리시킬 수 있으며, 투여한 에너지가 부족한 경우에는 산화막의 완전한 박리가 일어나지 않게 된다.That is, when the energy administered to the surface of the steel sheet by the ultra-high pressure water is greater than the bonding energy between the oxide film and the base metal, the oxide film can be easily peeled off, and when the administered energy is insufficient, the oxide film is not completely peeled off.

반면에, 초고압수에 의한 충격 에너지가 상기 결합에너지보다 과다한 경우에는 선재표면에 형성되는 산화막 뿐만 아니라 기지금속이 파이는 등의 선재손상이 발생할 수 있다.On the other hand, when the impact energy due to the ultra high pressure water is more than the binding energy, wire damage such as not only the oxide film formed on the wire surface but also the base metal may be formed.

따라서, 본 발명에서는 초고압수를 이용한 산화막 제거공정 직전에 프리스트레이닝(pre-straining)을 실시하여 가공하고자 하는 선재에 외경변화를 줄수 있도록 프리스트레이닝다이(110)를 설치함으로써, 이를 강제로 통과하는 선재의 표면에 소정의 외경변형을 부가하여 선재표면에 형성된 산화막에 균열을 만들어 줌과 동시에 표면의 기지금속층에 가공경화를 유도하여 초고압수에 의해서도 기지금속의 손상이 일어나지 않도록 하는 것이다.Therefore, in the present invention, prestraining (pre-straining) immediately before the oxide film removal process using the ultra-high pressure water by installing a prestraining die 110 to change the outer diameter on the wire to be processed, the wire rod forcibly passing through By adding a predetermined outer diameter deformation to the surface of the surface, cracks are formed in the oxide film formed on the surface of the wire, and at the same time, work hardening is induced on the surface metal layer so that the base metal is not damaged even by ultra high pressure water.

여기서, 상기 프리스트레이닝다이(110)는 통상의 신선용 다이를 그대로 사용할 수 있으며 직경 감소를 통한 신선이 목적이 아니라 상기 디스케일링챔버(120)의 입측에서 표면 산화막 층에 균열을 만들고 기지금속의 표층부를 가공경화하기 위한 목적이므로 상기 언코일러(90)로부터 공급되는 선재외경에 대하여 0.5~5% 정도의 직경감소 압하를 수행할 정도의 직경크기를 갖는 인출공을 갖추어 구성하는 것이 바람직하다. 물론, 상기 프리스트레이닝다이(110)를 통과하는 선재외경의 변형량이 증가할수록 산화막의 박리에 유리하지만 윤활제를 바르지 않으므로 프리스트레이닝 다이의 마모가 커질 수 있다.Here, the pre-straining die 110 may use a conventional drawing die as it is, and the drawing through the diameter reduction is not intended, but the crack in the surface oxide film layer at the entrance side of the descaling chamber 120 and the surface layer portion of the base metal Since the purpose is to harden the process, it is preferable to have a draw hole having a diameter size of about 0.5 to 5% of the diameter reduction reduction with respect to the wire rod outer diameter supplied from the uncoiler (90). Of course, as the amount of deformation of the wire rod outer diameter passing through the prestraining die 110 increases, it is advantageous to the exfoliation of the oxide film, but wear of the prestraining die may increase because the lubricant is not applied.

상기 프리스트레이닝 다이(110)는 상기 디스케일링챔버(120)전면의 입측에 결합되어 선재소재의 표면에 변형을 부가하여 산화막에 균열을 만들어주는 역할과 동시에 상기 선재가 공급되는 입구를 통하여 외부공기가 유입되는 것을 차단하도록 챔버(120)의 입구를 외부로부터 밀폐하는 역할을 하게 한다. 그리고, 이러한 프리스트레잉다이(110)는 조업하고자 하는 입측의 선재소재의 외경이 달라질 수 있으므로 상기 디스케일링챔버(120)의 입측전면에 교체가 용이하도록 설치되는 것이 바람직하다.The prestraining die 110 is coupled to the inlet side of the front surface of the descaling chamber 120 to add deformation to the surface of the wire material to create a crack in the oxide film and at the same time the external air through the inlet through which the wire is supplied. It serves to seal the inlet of the chamber 120 from the outside to block the inflow. In addition, since the outer diameter of the wire rod material at the entrance side to be operated may vary, the prestressing die 110 may be installed to be easily replaced at the entrance side front surface of the descaling chamber 120.

그리고, 상기 프리스트레이닝다이(11)에 연이어 설치되는 디스케일링 챔버(120)의 내부공간에는 일방향 진행하는 선재의 외부면으로 고압의 수류를 분사하기 위한 노즐(121), 일방향 이동되는 선재의 이송시 진동을 방지하고, 상기 노즐(121)과 선재의 간격을 일정하게 유지하기 위한 서포트 롤러(support roller)(122) 및 상기 노즐(121)로부터 분사되는 수류를 초고압수로 만들어주기 위한 고압수펌프(123)등으로 구성되며, 상기 챔버(120)는 상기 선재표면에 형성된 산화막을 제거하도록 이에 부딪히는 초고압수의 비산을 막을수 있도록 전,후면에 선재가 인입,인출되는 입구,출구를 형성한 사각박스형상으로 구성되며, 그 하부에는 깔대기 모양의 집수탱크를 설치하여 체류수 및 산화막 찌꺼기가 배출되도록 한다.In addition, a nozzle 121 for injecting a high pressure stream of water to the outer surface of the wire rod that proceeds in one direction is transferred to the inner space of the descaling chamber 120 that is installed in succession to the prestraining die 11. A high pressure water pump for preventing vibration and making the water flow injected from the nozzle 121 and a support roller 122 for maintaining a constant gap between the nozzle 121 and the wire 121 123) and the like, wherein the chamber 120 has a rectangular box shape having inlets and outlets through which wires are drawn in and drawn out to prevent the scattering of ultra-high pressure water that strikes them so as to remove the oxide film formed on the wire surface. It is composed of, the bottom of the funnel-shaped collection tank is installed to discharge the residual water and oxide film residue.

그리고, 상기 디스케일링챔버(20)의 내부에는 프리스트레이닝 다이(110)를 통과한 선재의 패스라인(pass line)을 기준으로 하여 초고압수 분사용 노즐(121)과 서포트 롤러(122)가 배열되는데, 배열방법은 각 노즐(121)에서 분사되는 초고압수가 서로 간섭을 일으키지 않을 정도의 거리를 두고 나선상 혹은 지그재그로 배열한다.The descaling chamber 20 has an ultra high pressure jet nozzle 121 and a support roller 122 arranged on the basis of a pass line of the wire rod passing through the prestraining die 110. , The arranging method is arranged in a spiral or zigzag at a distance such that the ultra-high pressure water injected from each nozzle 121 does not interfere with each other.

상기 노즐(121)과 서포트 롤러(123)는 상기 노즐(121)로부터 분사된 초고압수가 상기 선재의 전표면적을 카바할 수 있도록 적어도 3조이상 충분한 개수로 설치하며, 이때, 각 노즐(121)은 서로의 간섭을 방지하기 위하여 서로 엇갈리게 설치하는 것이 바람직하다.The nozzle 121 and the support roller 123 are installed in a sufficient number of at least three or more tanks so that the ultra-high pressure water sprayed from the nozzle 121 can cover the entire surface area of the wire rod, and at this time, each nozzle 121 is It is preferable to stagger each other in order to prevent interference with each other.

도 4는 바람직한 노즐배열의 한 예로서 팬 타입의 노즐 4개를 90°간격으로 서로 엇갈리게 배치한 예를 나타낸 것으로서, 각 노즐(121)은 고압수 공급관(124)과 연결되며, 고압수 공급관(124)은 초고압수를 생성하기 위한 고압수펌프(123)와 연결된다.4 illustrates an example in which four nozzles of the fan type are alternately disposed at 90 ° intervals as an example of a preferred nozzle arrangement. Each nozzle 121 is connected to the high pressure water supply pipe 124, and the high pressure water supply pipe ( 124 is connected to the high pressure water pump 123 for generating ultra high pressure water.

여기서, 상기 노즐(121)은 원뿔형으로 수류가 퍼지는 풀콘(full cone)타입 및 부채꼴 모양으로 퍼지는 팬(fan)타입의 노즐을 이용할 수 있다.Here, the nozzle 121 may use a full cone type fan and a fan type fan that spread in a conical shape.

상기 노즐(121)의 오리피스(orifice)는 1,000 bar 이상의 초 고압수가 장시간 초음속으로 토출되는 부위이므로 내마모성이 큰 합성 사파이어나 합성 다이아몬드를 이용하여 장시간 고압수의 분사에도 마모가 없도록 하는 것이 바람직하다.Since the orifice of the nozzle 121 is a portion where the ultra-high pressure water of 1,000 bar or more is discharged at a supersonic speed for a long time, it is preferable to use a high-wear-resistant synthetic sapphire or synthetic diamond so as not to wear even when spraying high-pressure water for a long time.

토출압력, 수류의 형태, 노즐의 분사각도 및 수류의 길이 즉 노즐과 소재와의 거리는 에너지밀도를 결정하므로 산화막 박리과정의 중요한 변수가 된다.The discharge pressure, the shape of the water flow, the spray angle of the nozzle, and the length of the water flow, that is, the distance between the nozzle and the material, determine the energy density, which is an important parameter in the oxide film peeling process.

상기 노즐(121)의 분사각도(θ)가 크고, 상기 노즐(121)과 선재간의 거리(L)가 길면, 각 노즐(121) 당 충돌면적을 넓히는데 유리하지만, 이들이 너무 크면 단위면적당 에너지 밀도가 감소하므로 산화막 박리능이 감소하게 된다.If the nozzle angle θ of the nozzle 121 is large and the distance L between the nozzle 121 and the wire rod is long, it is advantageous to widen the collision area per nozzle 121, but if they are too large, the energy density per unit area Since decreases, the oxide film peeling ability is reduced.

각 노즐의 분사각도(θ)는 설치된 노즐(121)과 선재간의 거리(L) 및 작업될 선재소재의 직경(d)을 고려하여 선택되어져야 한다.The spray angle θ of each nozzle should be selected in consideration of the distance L between the installed nozzle 121 and the wire rod and the diameter d of the wire rod material to be worked on.

도 5에 나타낸 바와 같이 선재직경(d)의 선재중심과 노즐(121)과의 거리를 L로 하면 산화막 박리에 유효한 최대 분사각도(θ)는 다음과 같은 수학식[1]로 표현되며, 그 이상의 각도를 주게 되면 에너지의 낭비가 발생한다.As shown in FIG. 5, when the distance between the wire center of the wire diameter d and the nozzle 121 is L, the maximum spray angle θ effective for peeling the oxide film is expressed by the following equation [1]. If the above angle is given, waste of energy occurs.

또한, 분사각도(θ)와 선재직경(d)이 결정된 경우 소재중심과 노즐팁간의 최적의 유효거리(L)는 다음과 같은 수학식[2]로 표현된다.In addition, when the injection angle (θ) and the wire diameter (d) is determined, the optimum effective distance (L) between the material center and the nozzle tip is expressed by the following equation [2].

이와같은, 기하학적 노즐형상 및 배치에 대하여 산화막의 제거에 가장 중요한 인자는 고압수가 선재표면에서 산화막을 박리시키는데 작용하는 유효에너지라고 볼 수 있다.With regard to such a geometric nozzle shape and arrangement, the most important factor in removing the oxide film is the effective energy that acts to exfoliate the oxide film on the wire surface.

즉, 상기 유효에너지가 특정 상한값 이상으로 부가되면 산화막 제거뿐만 아니라 기지금속의 손상이 일어나며, 특정 하한값 이하로 부가되면 산화막의 제거가 완전하게 일어나지 않으므로, 이 두 특정값들 사이의 적절한 에너지를 갖는 초고압수가 선재표면에 부가될 때 산화막이 완전히 제거되는 바람직한 표면성상을 얻을 수 있다.That is, when the effective energy is added above a certain upper limit value, not only oxide film removal but also damage of the base metal occurs, and when it is added below a certain lower limit value, the removal of the oxide film does not occur completely. When the number is added to the wire surface, it is possible to obtain a desirable surface property in which the oxide film is completely removed.

단위시간당 하나의 노즐로부터 토출되는 고압수에 의해 선재로 전달되는 충돌에너지를 e 라고 하면 하기 수학식 3과 같이 충돌에너지(e)는 고압수의 토출압력(P)과 노즐당 유량(Q)에 의해 표현된다.When the collision energy transmitted to the wire rod by the high pressure water discharged from one nozzle per unit time is e, the collision energy (e) is equal to the discharge pressure (P) of the high pressure water and the flow rate (Q) per nozzle as shown in Equation 3 below. Is represented by.

e = P Qe = P Q

이때, 단위시간당 고압수가 충돌하는 면적(A)은 노즐과 선재간의 거리(L), 분사각도(θ) 및 소재 이송속도(v) 에 의해 결정되며 하기 수학식 4로 표현된다.At this time, the area A in which the high pressure water collides per unit time is determined by the distance L between the nozzle and the wire rod, the injection angle θ, and the material feed rate v, which is represented by Equation 4 below.

A = πd v (180-θ)/360A = πd v (180-θ) / 360

따라서, 상기 노즐로부터 선재의 단위 면적당 전달되는 에너지 밀도값을 E 라고 하면 하기 수학식 5으로 표현된다.Therefore, when the energy density value transmitted per unit area of the wire rod from the nozzle is E, it is expressed by the following equation (5).

E = e/A = PQ/[ πd v (180-θ)/360]E = e / A = PQ / [πd v (180-θ) / 360]

본 발명의 방법과 같이 열간압연된 선재를 5℃/sec 이상의 속도로 급냉하여 제조한 후 이를 프리스트레이닝 다이(110)를 통과시켜 1~3% 정도의 압하변형을 부가한 후 산화막의 박리를 실시하여 하기 수학식 6과 같이 적절한 에너지 밀도값(E)의 범위를 제시하였다.After hot-rolled wire rods are quenched at a rate of 5 ° C./sec or more, as in the method of the present invention, they are passed through a prestraining die 110 to add 1 to 3% of a strain reduction, and then an oxide film is peeled off. The range of the appropriate energy density value (E) was presented as shown in Equation 6 below.

1,000(kJ/m2) ≤ E ≤ 8,000(kJ/m2)1,000 (kJ / m2) ≤ E ≤ 8,000 (kJ / m2)

따라서, 상기한 에너지밀도 추정 수학식 및 범위를 기준으로 고압수 펌프(123)의 압력 및 유량, 노즐의 분사각도, 소재와 노즐간의 간격, 소재의 이송속도에 의해 결정되는 에너지 밀도 값이 상기의 범위를 만족하도록 설비를 구성함으로서 산화막이 제거된 만족스러운 표면 성상을 얻을 수 있다.Therefore, the energy density value determined by the pressure and flow rate of the high-pressure water pump 123, the spray angle of the nozzle, the distance between the material and the nozzle, and the conveying speed of the material based on the above-described energy density estimation equation and range are described above. By constructing the equipment to satisfy the range, satisfactory surface properties from which the oxide film is removed can be obtained.

또한, 상기 수학식으로부터 생산성을 결정하는 이송속도를 증가시키기 위해서는 이에 비례하여 압력 및 유량을 증가시키거나 노즐(121)과 소재사이의 간격(L)을 감소시키면 됨을 알 수 있다. 다만, 노즐(121)과 선재사이의 간격(L)을 감소시키는 경우 하나의 노즐(121)이 산화막을 박리시킬 수 있는 단면적이 감소하므로 이에 비례하여 원주방향으로의 노즐수를 증가시켜야 한다.In addition, it can be seen that in order to increase the feed rate for determining productivity from the above equation, it is necessary to increase the pressure and flow rate in proportion to this, or to reduce the distance L between the nozzle 121 and the material. However, when reducing the distance (L) between the nozzle 121 and the wire rod, the cross-sectional area in which one nozzle 121 can peel the oxide film is reduced, so the number of nozzles in the circumferential direction should be increased in proportion to this.

상기한 공정을 거쳐 상기 디스케일링챔버(120)내에서 산화막이 박리된 선재는 상기 챔버(120)의 출측에 설치되는 밀폐용 다이(129)를 통과한 후 표면의 잔류 수분을 제거하기 위하여 연이어 설치된 건조기(130)를 통과하면서 건조된다.After the above-described process, the wire rod in which the oxide film is separated in the descaling chamber 120 passes through the sealing die 129 installed at the exit side of the chamber 120 and is subsequently installed to remove residual moisture from the surface. It is dried while passing through the dryer (130).

상기 챔버(120)와 건조기(130)사이에 설치되는 밀폐용 다이(120)는 신선용 다이 형태의 설비를 이용하여 상기 챔버(120)내를 통과하는 선재외경을 1% 미만의 소량으로 축소하는 스트레인을 부가하여 상기 챔버(120)의 출구에 대한 완전한 밀폐를 도모하는 것이 바람직하다.Sealing die 120 is installed between the chamber 120 and the dryer 130 is to reduce the wire outer diameter passing through the chamber 120 to a small amount of less than 1% by using a facility in the form of a drawing die. It is desirable to add strain to achieve a complete seal to the outlet of the chamber 120.

그리고, 상기 건조기(130)는 통상의 열풍 또는 고압공기 분사등의 건조방식으로 가능하며, 고압공기 노즐을 이용하여 고압공기를 선재측으로 분사하여 그 표면에 묻어있을 수 있는 잔류 산화막 찌꺼기들을 불어내는 것이 바람직하다.And, the dryer 130 is possible by a drying method such as a normal hot air or high-pressure air injection, by blowing high-pressure air to the wire rod side using a high-pressure air nozzle to blow out residual oxide film residues that may be buried on the surface desirable.

이하, 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.

<실시예><Example>

본 실시예에서는 신선에 사용되는 대표적인 소재인 0.07%탄소를 함유한 저탄소강을 직경 5.5mm로 1050℃에서 압연기(1)에서 마무리 압연한 후 수냉각대(2)에서 수냉하여 800℃로 냉각한 후, 레잉헤드(3)를 거쳐 상변태 종료한 다음, 압축공기를 불어넣어 20℃/초의 속도로 200℃ 이하로 급냉한 후 권취기(5)에서 권취하였다.In the present embodiment, the low carbon steel containing 0.07% carbon, which is a representative material used for drawing, is finish-rolled at a rolling mill 1 at 1050 ° C. with a diameter of 5.5 mm, and then cooled at 800 ° C. by cooling with water in the water cooling stand 2. After the phase transformation was completed via the laying head 3, compressed air was blown and rapidly cooled to 200 ° C or lower at a rate of 20 ° C / sec, and then wound up in the winder 5.

이와같이 제조된 신선용 모재가 권취된 선재코일을 내경 5.4mm의 프리스트레이닝 다이(110)를 통과시켜 약 1.8%의 압하를 준 후, 디스케일링챔버(120)내로 진입시켜 통과시키면서 그 내부에 설치된 노즐(121)로부터 초고압수를 분사하여 산화막제거의 정도를 조사하였다.The wire coil wound as described above is passed through the prestraining die 110 having an inner diameter of 5.4 mm to give a reduction of about 1.8%, and then enters into the descaling chamber 120 and passes through a nozzle installed therein. Ultra high pressure water was injected from (121) to investigate the degree of oxide film removal.

이때, 산화막 제거를 위한 고압수의 토출압력은 2,000 bar, 각 노즐당 유량이 2liter/분, 분사각도(θ)가 20°인 팬 타입의 노즐을 장착한 설비를 이용하여 분당 10m의 속도로 산화막 제거를 실시하였다. 그리고, 여기서, 상기 노즐(121)과 선재중심간의 간격(L)은 [수학식 2]를 이용하여 15.8mm가 되도록 조정하였다.At this time, the discharge pressure of the high-pressure water for removing the oxide film is 2,000 bar, the oxide film at a speed of 10m per minute using a facility equipped with a fan-type nozzle with a flow rate of 2liter / min per nozzle, the injection angle (θ) of 20 ° Removal was carried out. In this case, the distance L between the nozzle 121 and the wire center is adjusted to be 15.8 mm using Equation 2.

이와 같은 조건하에서 단위면적당 하나의 노즐(121)에 의해 투여된 이론적인 에너지밀도를 [수학식 5]에 의거하여 산출해보면 5210.9 kJ/㎡ 이 되며, 이는 앞서 제시한 적정 에너지밀도 범위에 만족됨을 알 수 있다.Under these conditions, the theoretical energy density administered by one nozzle 121 per unit area is calculated based on [Equation 5] to be 5210.9 kJ / m 2, which satisfies the above-mentioned proper energy density range. Can be.

이와 같은 조건 및 설비를 구성하여 산화막 제거를 실시한 결과, 산화막이 완전히 제거된 양호한 표면을 얻을 수 있었으며 이를 신선공정을 거쳐 0.5mm의 소경으로 신선한 결과 종래의 산세법을 이용하여 신선한 소재와 동등한 제품을 제조할 수 있었다.When the oxide film was removed under such conditions and facilities, a good surface from which the oxide film was completely removed was obtained. The result was freshly drawn to a small diameter of 0.5 mm through the drawing process. Could be manufactured.

상술한 바와같은 본 발명에 의하면, 첫째, 화학적 산세공정이 장시간의 화학적 반응이 요구되며 단속적으로 이루어지는데 반하여 본 발명의 방법을 통해 산세공정을 생략하고 신선설비와 연속라인화 함으로써 물류 흐름을 개선하고 산세기간에 해당하는 재고비용을 단축할 수 있으며, 신선재 수요가에 대한 납기의 단축이 가능하며,According to the present invention as described above, first, the chemical pickling process requires a long time chemical reaction and is intermittently performed, while omitting the pickling process through the method of the present invention and improving the logistics flow by continuous line with the fresh equipment. It can shorten the inventory cost for pickling period, shorten the delivery time for the demand of new wires,

둘째, 급냉을 통해 표면 산화막에 미소 크랙을 형성하고 산화막 성장을 억제하는 한편 산화막의 마그네타이트 및 헤마타이트로의 *상변태를 억제하여 산화막의 박리성을 크게 향상시키며, 표면품질을 개선하는 효과가 있고,Second, through rapid quenching, micro cracks are formed on the surface oxide film and the oxide film growth is suppressed, while * phase transformation of the oxide film to magnetite and hematite is suppressed, thereby greatly improving the peelability of the oxide film, and improving the surface quality.

세째, 초 고압수를 이용하여 산화막을 기계적으로 박리시키는 방법에 의해 산화막이 제거된 강대를 제조함으로써 종래의 화학적 산세방법에 의한 공기오염 및 설비 부식 등의 제반 환경문제를 개선할 수 있는 효과가 있다.Third, by manufacturing the steel strip from which the oxide film is removed by the method of mechanically peeling the oxide film using ultra-high pressure water, it is possible to improve all environmental problems such as air pollution and equipment corrosion by the conventional chemical pickling method. .

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알수 있음을 밝혀두고자 한다.While the invention has been shown and described with respect to specific embodiments thereof, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the spirit or scope of the invention as set forth in the claims below. I would like to clarify that knowledge is easy to know.

Claims (10)

열간압연후 상변태가 완료된 고온의 선재코일의 표면에 생성되는 철산화막의 기계적 박리성을 향상시키도록 콘베이어의 냉각대에서 냉각하는 단계;Cooling in the cooling zone of the conveyor to improve the mechanical peelability of the iron oxide film formed on the surface of the high temperature wire rod in which phase transformation is completed after hot rolling; 상기 단계에서 급냉된후 권취된 선재코일로부터 언코일링되는 선재를 디스케일링챔버내로 공급하여 초고압수로서 선재표면의 산화막을 제거하는 단계;Supplying the uncoiled wire rod from the wire coil wound up after being quenched into the descaling chamber to remove the oxide film on the wire rod surface as ultra high pressure water; 상기 디스케일링챔버에서 산화막이 제거된 선재를 건조기내로 공급하여 열원으로서 선재를 건조한 다음, 상기 건조된 선재의 외경을 축소가공하도록 신선기내로 공급하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 선재코일 제조방법.And supplying the wire rod from which the oxide film is removed from the descaling chamber into a dryer to dry the wire rod as a heat source, and then supplying the wire rod into the drawing machine to reduce the outer diameter of the dried wire rod. 제 1항에 있어서, 상기 냉각단계는 열간압연시 상변태 종료된 후의 선재를 200℃ 이하까지, 냉각속도가 적어도 5℃/초 이상의 속도로 냉각함을 특징으로 하는 선재코일의 제조방법.The method according to claim 1, wherein the cooling step cools the wire rod after the end of phase transformation during hot rolling to 200 ° C or less, and a cooling rate of at least 5 ° C / sec or more. 제 1 또는 2항에 있어서, 상기 디스케일링챔버내에서 산화막을 제거하기전에 산화막의 박리성을 향상시킴과 동시에 상기 디스케일링챔버의 입구를 밀폐하도록 상기 디스케일링챔버의 전면입구에서 선재를 0.5 ~ 5% 범위로 축소압하하는 단계를 추가 포함함을 특징으로 하는 선재코일 제조방법.The wire rod of claim 1 or 2, wherein the wire rod is formed at the front inlet of the descaling chamber to improve the peelability of the oxide film and to seal the inlet of the descaling chamber before removing the oxide film in the descaling chamber. Wire coil manufacturing method characterized in that it further comprises the step of reducing the reduction in the range. 제 1항에 있어서, 상기 산화막 제거단계는 수학식 1)에 의해서 구해지는 초고압수의 유효에너지 밀도(E)가 1000 내지 8000(kJ/㎡)의 범위내에 오도록 상기 노즐을 통해 1000bar 이상의 초고압수를 선재표면으로 분사하여 산화막을 제거하고,The method of claim 1, wherein the step of removing the oxide film includes ultra-high pressure water of 1000 bar or more through the nozzle such that the effective energy density (E) of the ultra high pressure water obtained by Equation 1) is within a range of 1000 to 8000 (kJ / m 2). Spray on the wire surface to remove the oxide film, 상기 수학식 1)은Equation 1) is E = PQ/{π d v (180-θ)/360}E = PQ / {π d v (180-θ) / 360} (여기서, E : 유효에너지 밀도, Q : 노즐 당 유량, θ: 노즐의 분사각도, d : 신선용 선재의 직경, v : 선재의 이송속도) 임을 특징으로 하는 선재코일 제조방법.Where E is the effective energy density, Q is the flow rate per nozzle, θ is the spray angle of the nozzle, d is the diameter of the wire for drawing, and v is the feeding speed of the wire. 제 1 내지 4항중 어느 한항에 있어서, 상기 디스케일링챔버내에서 산화막을 제거한 후에 상기 챔버의 출구를 밀폐하도록 상기 디스케일링챔버의 후면출구에서 선재를 1% 미만으로 축소압하하는 단계를 추가 포함함을 특징으로 하는 선재코일 제조방법.The method of any one of claims 1 to 4, further comprising reducing the wire rod to less than 1% at the rear exit of the descaling chamber to seal the outlet of the chamber after removing the oxide film in the descaling chamber. Wire coil manufacturing method characterized in that. 선재의 표면에 형성되어 있는 산화막을 제거하는 장치에 있어서,In the apparatus for removing the oxide film formed on the surface of the wire rod, 선재코일을 풀어 일방향으로 연속하여 공급하는 언코일러(90);An uncoiler 90 that unwinds the wire coil and continuously supplies it in one direction; 상기 언코일러(90)의 출측에 배치되어 이송되는 선재의 외경에 변형을 부가하는 프리스트레이닝(pre-straining)다이(110);A pre-straining die (110) for adding deformation to an outer diameter of the wire rod which is disposed on the exit side of the uncoiler (90); 상기 프리스트레이닝 다이(110)를 통과하여 내부유입되는 선재의 표면으로 초고압수를 분사하도록 복수개의 노즐(121)을 선재길이방향으로 복수개 장착하여 선재표면의 산화막을 제거하는 디스케일링챔버(120); 및A descaling chamber 120 mounted with a plurality of nozzles 121 in a wire length direction to spray ultra-high pressure water to the surface of the wire rod flowing through the prestraining die 110 to remove the oxide film on the wire rod surface; And 상기 디스케일링챔버(120)에 산화막이 제거된 선재를 건조하도록 신선기(9)의 입측에 배치되는 건조기(130)를 포함함을 특징으로 하는 산화막 제거장치.And a dryer (130) disposed at the inlet side of the drawing machine (9) to dry the wire rod from which the oxide film has been removed in the descaling chamber (120). 제 6항에 있어서, 상기 프리스트레이닝다이(110)는 상기 디스케일링 챔버(120)의 선재입구를 밀폐하도록 상기 언코일러(90)로부터 공급되는 선재외경을 0.5~5% 정도로 감소하는 신선용 다이로 구성됨을 특징으로 하는 산화막 제거장치.7. The drawing die according to claim 6, wherein the prestraining die 110 reduces the wire rod outer diameter supplied from the uncoiler 90 to about 0.5 to 5% to seal the wire inlet of the descaling chamber 120. An oxide film removing device, characterized in that configured. 제 6 또는 7항에 있어서, 상기 노즐(121)은 이로부터 분사되는 초고압수가 서로 간섭을 일으키지 않을 정도의 거리를 두고 나선상 혹은 지그재그로 배열됨을 특징으로 하는 산화막 제거장치.8. The oxide film removing apparatus according to claim 6 or 7, wherein the nozzles (121) are arranged in a spiral or zigzag at a distance such that the ultra-high pressure water sprayed therefrom does not interfere with each other. 제 6항에 있어서, 상기 디스케일링 챔버(120)의 내부공간에는 일방향 이동되는 선재의 이송시 진동을 방지하고, 상기 노즐(121)과 선재의 간격을 일정하게 유지하기 위한 서포트 롤러(support roller)(122)을 설치함을 특징으로 하는 산화막 제거장치The support roller of claim 6, wherein an inner space of the descaling chamber 120 prevents vibration during transfer of the wire rod which is moved in one direction and maintains a constant distance between the nozzle 121 and the wire rod. Oxide film removing apparatus characterized in that the installation 122 제 6항에 있어서, 상기 디스케일링챔버(120)와 건조기(130)사이에는 상기 선재가 통과하는 챔버(120)의 선재출구를 밀폐하도록 선재외경을 1% 미만으로 축소하여 스트레인을 부가하는 신선용 다이형태의 밀폐용 다이(120)를 설치함을 특징으로 하는 선화막 제거장치.According to claim 6, Between the descaling chamber 120 and the dryer 130 for wire drawing to reduce the wire outer diameter to less than 1% to add a strain to seal the wire exit of the chamber 120 through which the wire passes through Line removing film, characterized in that for installing the die-type sealing die (120).
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