KR200391488Y1 - 연속식 산세척 냉간 압연 설비 - Google Patents

Abstract

본 고안의 과제는 연속식 냉간 압연 방식의 이점을 살리면서 적은 압연 스탠드 수로 효율적으로 압연하는 데 있다.

압연재를 권출하는 권출기와, 상기 압연재를 접합하는 접합기와, 루퍼와, 상기 압연재를 산세척하는 산세척 섹션과, 냉간 압연기와, 절단기와, 권취기를 차례로 구비하고, 상기 접합기와 상기 산세척 섹션 사이에 상기 압연재 표면의 압연유를 제거하기 위한 클리닝 섹션을 배치하는 것을 특징으로 한다.

Description

연속식 산세척 냉간 압연 설비 {CONTINOUS-TYPE PICKLING COLD ROLLING APPARATUS}

본 고안은 연속식 산세척 냉간 압연 설비에 관한 것이다.

최근, 자동차용 강판을 시작으로 하는 고급 강판의 제조 공정을 합리화하기 위해, 산세척 설비와 냉간 압연 설비를 연속한 연속식 산세척 냉간 압연 설비가 다수 건설되어 있다.

예를 들어, 히타치 평론 VOL.70 No.6(1988-6)의 80 페이지에 그 전체 배치도의 예가 도시되어 있다.

이 연속식 산세척 냉간 압연 설비는 생산성이 우수하고, 제품 수율, 제품 품질도 양호하지만, 매우 대규모이면서 고가인 설비가 된다. 그리고, 설치되는 압연기 본체의 기수는 통상 4 내지 5 스탠드이다.

그런데, 자동차용 강판을 시작으로 하는 고급 강판은 1) 성형성과, 2) 강도라는 2개 특성의 향상에 대한 요구가 점점 높아지고 있어, 이들 요구의 변화에 종래의 연속식 산세척 냉간 압연 설비는 충분히 응할 수 없는 가능성이 나왔다.

즉, 이 2개의 특성을 높은 레벨로 동시에 만족시키기 위해서는, 냉간 압연에 있어서 다음의 것이 요구된다.

1. 큰 전체 압하율(壓下率)을 취하는 것, 즉 최대한 압연 전의 판 두께(모재, 즉 열간 압연 코일의 판 두께)를 두껍게 하고, 제품의 판 두께를 얇게 하는 것. 그 외에도 냉간 압연 도중에 소둔을 행하지 않은 것.

2. 경도 및 강도가 좋은 재료를 압연할 수 있는 것.

이들의 조건은 냉간 압연이 한층 가혹해지는 것을 의미하고, 냉간 압연 설비를 한층 강력하게 할 필요가 있다.

냉간 압연을 강력하게 하는 종래 방법으로서는 압연기의 스탠드 수를 늘리는 방법이 있다. 예를 들어, 냉간 탠덤밀에서는 종래 6 스탠드를 채용한 예가 있다.

그러나, 전술한 바와 같이 이 설비는 원래 매우 대규모이면서 고가인 설비로, 이들 새로운 필요성에 대응시키지 않을 수 없다고 해도, 훨씬 고가인 압연 스탠드를 늘리는 것은 아주 경제적이라고는 할 수 없다. 특히, 상기와 같은 경도가 크고 두꺼운 모재를 이용하여 압연시키지 않을 수 없는 제품의 생산량은 통상 생산하는 제품 전체의 생산량의 일부, 예를 들어 많아도 20 ％ 정도이다. 이 20 ％ 정도의 제품을 생산하기 위해 스탠드 수를 늘려도, 나머지 대부분의 제품을 생산할 때에는 늘린 스탠드는 충분히는 활용할 수 없다.

따라서, 압연기의 스탠드 수를 늘린다는 종래 방법은 경제적이라 할 수 없으며, 바람직하게는 종래 통상의 4 내지 5 스탠드로 억제하고 싶다.

냉간 압연을 강력하게 하는 다른 종래 방법으로서는, 일단 냉간 압연된 코일을 다시 냉간 압연(재냉간 압연 DCR, Double Cold Reduction, DR이라고도 함)하는 방법이 있다. 예를 들어, 일본 특허 공개 평10-128403호가 있다. 그러나 이 방법은 통상, 최초의 냉간 압연 후, 일단 소둔 작업이 행해지고, 그 후 DCR이 행해지므로, 이하에 설명하는 바와 같이 본 고안의 과제에 부응할 수 없다. 즉, 종래, DCR 전에 소둔이 행해지고 있는 이유는, 냉간 압연에 의해 강판이 가공 경화하여, 압연 하중이 지나치게 커져 실질적으로 냉간 압연을 속행할 수 없게 되기 때문이다. 그리고 이 상태의 강판을 다시 목표의 얇기로 압연하기 위해서는, 일단 소둔하여 그 경도를 저하시킬 필요가 있기 때문이다. 따라서, 종래는, 어느 정도 이상의 얇기의 강판을 얻기 위해서는 소둔한 후에 DCR을 행하지 않을 수 없었다.

그런데 상술한 바와 같이, 금후의 필요성에 부응하는 고급 강판에서는 냉간 압연에서의 전체 압하율을 크게 취할 필요가 있어, 냉간 압연 도중에 소둔하는 것이 허용되지 않게 된다. 이것은 만약 냉간 압연 도중에 소둔을 행하면, 야금적으로 보아 결정 입자의 미세화에 기여하는 그때까지의 냉간 압연 가공의 효과가 소멸하고, 소둔 후의 재냉간 압연에서의 압하율밖에 가공 효과를 얻을 수 없어 입자의 미세화가 불충분해지기 때문이다.

따라서, 금후의 필요를 위해서는, 도중에 소둔을 넣은 종래의 재냉간 압연에서는 충분히 부응할 수 없어, 충분한 결정 입자의 미세화를 행할 수 있도록, 모재로부터 도중 소둔 없이 목표 판 두께까지 냉간 압연하는 가혹한 압연 조업 조건을 가능하게 할 필요가 있다.

또한 종래의 DCR에서는, 소둔된 강판은 스프링성이 없어져 절곡되기 쉬워지고, 취급이 매우 어려워지므로, 자동화나 연속화, 또한 대규모화가 곤란하고, 비교적 소규모이고 특수한 조업 조건이 되지 않을 수 없어 그 조업은 1 코일씩 압연하는, 소위 배치(batch) 압연 방식이 많이 채용되고 있다. 그리고 이 배치식 압연기에서는 그 압연기 내에 얇고 절곡되기 쉬운 압연재를 1개씩 통판하기 위한 복잡하고 고가인 통판 가이드를 설치해야만 하는 데다가, 배치식 압연이므로 생산성이나 수율의 저하를 피할 수 없었다.

또 최근, 연속화된 소둔 라인이나, 또한 소둔 후의 조질 압연이나 재냉간 압연을 행하는 연속 설비가 건설되어 있다. 예를 들어 일본 특허 공개 평7-60305호가 있다. 이들의 설비에서는 입구측에서 코일끼리를 서로 접합하여 연속 조업을 가능하게 하고, 소둔 후의 조질 압연이나 재냉간 압연을 행하고 있다. 그러나, 이들은 전부 당연히 조질 압연이나 재냉간 압연 전에 소둔을 행하는 것이 전제가 되어 있어 본원의 목적을 달성하는 것은 불가능하다.

여기서 또 다른 종래의 재냉간 압연 방법에 대해 기술한다. 종래의 DCR에는 도중에 소둔을 넣지 않고 반복하여 냉간 압연을 행하는 방법도 있다. 예를 들어 스탠드 수가 원래 적어졌거나, 압연 특성이 다른 재냉간 압연을 행하기 위해, 보통 강이라도, 또한 특히 스테인레스강이나 공구강 등의 특수강 혹은 비철재로 소둔을 하지 않은 상태에서 재냉간 압연을 행하고 있는 예이다. 이들의 예에서는 그 대상이 되는 생산량이 적어 비능률적이고 수율이 나쁘더라도 재냉간 압연은 배치식으로 행해지고 있다. 이들을 연속화하는 것을 고려할 수 있지만, 산세척 혹은 디스케일링의 방법이 보통 강 등과 다르므로, 그 경우라도 압연 작업만을 연속으로 하게 되어 산세척과 냉간 압연을 조합한 연속화는 고려되지 않아, 재냉간 압연까지 행하는 것은 상정되지 않는다. 이와 같이 종래의 DCR에서는 경제적이고 고효율인 재냉간 압연은 실현할 수 없다.

금후의 고급 강판의 냉간 압연에서는 전술한 바와 같이, 한층 가혹한 조업 조건이 필요해지지만, 종래의 압연 설비에서는 효과적이면서 경제적인 대응이 불가능했다. 연속식 냉간 압연 방식의 이점을 유지하면서, 또한 고가인 압연 스탠드나 통판 가이드를 늘리는 일 없이, 금후의 한층 가혹한 압연 조건에 대응할 수 있어 실질 무한의 스탠드 수를 갖는 것과 같은 냉간 압연 설비를 제공하는 것이 요구된다.

본 고안의 목적은 연속식 냉간 압연 방식의 이점을 살리면서 적은 압연 스탠드 수로, 효율적으로 압연하는 것이 가능한 연속식 냉간 압연 설비를 제공하는 데 있다.

본 고안은 강재를 복수 회 통과시켜 압연하기 위한 연속식 산세척 냉간압연 설비이며, 새로 공급된 및 이미 냉간압연된 강재를 권출하는 권출기와, 두 개의 강재의 단부 측을 결합시키기 위한 접합기와, 강재 길이 보상용의 루퍼와, 강재로부터 압연유를 세척하기 위한 클리닝 섹션과, 강재의 두께를 감소시키기 위하여 복수의 압연 스탠드를 포함하는 적어도 하나의 냉간압연 스탠드 그룹과, 적어도 하나의 냉간압연 스탠드 그룹의 첫 번 째 스탠드 전에 위치되어 강재를 산으로 디스케일링하기 위한 산세척 섹션과, 압연된 강재를 절단하기 위한 절단기와, 압연된 강재용 권취기를 포함한다. 클리닝 섹션은 접합기와 산세척 섹션 사이에 배열되고, 상기 강재의 첫 번 째 통과시에는 작동되지 않고 상기 강재의 1회 이상의 재 통과시에 작동된다.

클리닝 섹션은 통과 방향에 있어서 접합기에 후속 연결되는 루퍼 다음에 배열될 수 있다. 클리닝 섹션은 접합기와 루퍼 사이에 배열될 수 있다. 루퍼와 클리닝 섹션 사이에 스케일 브레이커가 위치될 수 있다.

본 고안에서는 연속 산세척 냉간 압연 방식으로 일단 압연한 냉간 압연 코일을 산세척 설비의 입구측에 공급하고, 다시 접속하여 연속 냉간 방식으로 압연한다. 이를 반복하면, 실질 압연 스탠드 수를 이론적으로는 무한으로 할 수 있어, 아무리 두껍고 딱딱한 재료라도 소정의 제품 두께까지 압연할 수 있게 된다.

이와 같은 반복 연속 압연을 안정적이면서 효율적으로 실현하기 위해서는, 다음과 같은 과제가 있어 그 해결 수단이 필요하다.

1. 생산성 향상을 고려하면, 반복 횟수는 가능한 한 적은 쪽이 좋다. 따라서, 강압하 압연을 실현하는 것이 필요하다. 그를 위해서는, 압연기는 강압하 성능이 우수한 6단 압연기가 바람직하다.

또한, 압연유로서는 윤활성이 우수한 오일이 필요하다. 이 때, 일반적으로 윤활성이 좋은 압연유는 동시에 고점도가 되어 압연재 표면에 잔류하기 쉽다.

2. 일단 압연된 코일에는 상기한 압연유가 부착된 상태에서 재압연에 제공된다. 이 조건은 종래의 DCR과 다른 점이다. 즉 종래의 DCR에서는 최초의 냉간 압연에 의해 부착된 압연유는 소둔에서의 연소에 의해 제거되고, 코일 표면은 건조된 상태가 되어 재압연에 제공된다. 이에 대해 본 고안의 실시 형태에서의 재압연에서는 소둔하고 있지 않으므로 압연유가 부착되어 있다. 따라서, 재압연시에 압연유가 산세척 탱크에 혼입하면 산세척 성능을 저해한다.

또한, 압연유가 부착된 압연재가 루퍼 내를 통과하면, 슬립하여 판 사행(蛇行)을 일으킬 위험성이 있다. 이들 문제를 해결하기 위해서는, 재압연되는 코일에 부착된 압연유를 미리 산세척 탱크의 상류에서 제거할 필요가 있다. 더욱 바람직하게는 루퍼의 상류에서 압연유를 제거하는 것이 좋다.

압연유를 제거하기 위해서는, 예를 들어 전해 탱크 등 알칼리액으로 채운 클리닝 탱크 혹은 브러시 등으로 구성되는 클리닝 섹션을 설치하고, 여기에 판을 통과시키면 된다. 이 클리닝 섹션을 설치함으로써 본 설비에서의 재압연이 가능해진다.

클리닝에 있어서는 가능한 한 압연재의 통판 빼내기 작업이 없는 쪽이 좋고, 따라서 클리닝 섹션은 접합기의 하류에 설치하는 것이 좋다. 또한 바람직하게는 통판 속도가 일정한 것이 바람직하고, 이 점에서는 루퍼의 하류이면서 또한 산세척 탱크의 상류가 좋다.

클리닝의 대상이 되는 것은 압연재에 부착된 이물질도 포함되지만 당연히 본 고안에서는 적어도 그 하류에 있는 압연기에 이용되고 있는 압연유가 중요한 클리닝 대상물이 된다.

일단 표면이 클리닝된 압연재는 그 후 반드시 다시 산세척할 필요는 없다. 따라서 그 경우에는 산세척 섹션에서는 산세척 탱크를 비워 압연재를 통과시키면 된다. 단, 통상 산세척 섹션의 입구측 부근은 열연 코일 표면으로부터 낙하한 스케일(녹)이 충만, 산란하고 있고, 그 곳을 클리닝된 강판이 통과하면 표면에 다시 스케일이 부착될 가능성이 있다. 따라서 이렇게 하여 부착된 스케일을 떨어뜨리기 위해서는 산세척 섹션을 이용하면 된다. 또한 산세척 탱크 입구측에 텐션 레벨러형의 메커니컬 디스케일러가 설치되는 경우가 많지만, 그 기능을 이용하여 재압연 전의 강판의 평탄도를 개선해 둘 수도 있다.

또한 열간 압연 코일을 처음으로 산세척, 냉간 압연하는 경우는 클리닝 섹션은 압연재의 표면을 세척해도 좋지만 비워 두어도 좋다.

3. 재압연에 제공되는 코일은 입구측의 권출기에 재장착되도록 적절한 내경으로 출구측에서 권취될 필요가 있고, 이를 위해서는 권취기와 권출기의 드럼 직경이 동일 직경으로 되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 물류 합리화의 점으로부터는 권출기와 권취기가 근접 배치되어 있으면 된다. 또한, 그들 사이에 코일 반송 장치가 설치되면 된다. 극단적인 경우에는 출구측으로부터 입구측으로 압연재를 직접 복귀시킬 수도 있다.

4. 재압연에 제공되는 코일은 용접기 등의 접합기에 의해 차례로 접합되지만, 그 재질이나 판 두께 변동에 따라서는 2종류 이상의 접합기를 필요로 하는 경우도 있다.

5. 본 고안의 실시 형태에서의 재압연에 제공되는 코일은 종래의 DCR용 코일과 달리, 소둔을 경유하지 않으므로, 스프링성이 풍부하여 절곡이 어렵고, 따라서 설비의 입구측에서의 권출 작업이나 통판 작업은 적절한 기기 구성을 이용하면 자동화하기 쉽다. 따라서 조업 방법이나 설비를 연속화해야 하고, 특히 종래, 강판 생산 설비로서 다수 건설되어 온 연속식 산세척 냉간 압연 설비와 마찬가지인 설비 형태에 있어서도 본 고안의 목적을 실현 가능하게 해야 할 것이다.

(제1 실시예)

도1은 본 고안에 의한 연속식 산세척 냉간 압연 설비의 실시예이다.

입구측 코일(1)로부터 권출기(2)로부터 권출된 압연재(3)는 접합기(4)에 의해 차례로 접합되어 연속 조업이 가능해진다. 접합 작업 동안, 입구측 코일(1)로부터의 압연재(3) 공급이 정지하지만, 그 동안에 하류에서 압연재(3)가 정지하지 않도록 루퍼(5)가 설치되어 있다.

루퍼(5)를 나온 압연재(3)는 클리닝액을 비운 클리닝 섹션(6)을 통과한 후, 산세척 섹션(7)으로 들어가 산액에 의한 표면 스케일의 제거, 산액의 물 세척, 건조 등이 행해진 후, 냉간 압연기(8)로 압연된다.

이 때, 압연재 표면에는 압연유가 부착된다. 압연재(3)는 그 후, 절단기(9)로 절단되고, 권취기(10) 상에 권취되어 한번 압연된 출구측 코일(11)이 된다.

한번 압연된 코일(11)이 재압연되는 경우는, 권취기(10)로부터 권출기(2)로 코일(11)을 반송하는 반송 수단에 의해 이송된다. 그리고, 다시 입구측의 권출기(2)로부터 권출되어 접합기(4)에 의해 차례로 접합된다. 그 후 루퍼(5)를 경유하여 이번에는 클리닝액으로 채워진 클리닝 섹션(6)에서 클리닝되어 표면의 압연유가 제거된다. 이와 같이, 클리닝 섹션(6)은, 재압연시에는 클리닝액으로 채워져 압연유 제거의 기능을 발휘하고, 전술한 바와 같이, 첫회의 압연시에는 클리닝액을 비워 사용한다. 즉, 클리닝 섹션(6)은 압연 횟수에 따라서 클리닝 기능을 발휘하는 경우와 발휘하지 않는 경우에서 선택적으로 이용할 수 있다.

본 실시예에서는, 클리닝 섹션(6)은 루퍼(5)의 하류에 설치되어 있다. 이것은 접합기(4)에 의한 접합시에 루퍼(5)의 상류에서는 판 속도가 증감하는 데 반해, 하류에서는 비교적 판 속도를 일정하게 할 수 있어 클리닝 속도도 일정하게 유지하기 쉽기 때문이다.

클리닝 섹션(6)을 나온 압연재(3)는 다시 산세척 섹션(7)으로 들어가지만, 이 때 이 섹션을 구성하는 산세척 탱크 속의 산액으로 압연유가 혼입하는 일은 없으므로, 탱크는 산액으로 채워져 있어도 상관없다. 그러나 압연재의 표면에는 스케일은 존재하지 않으므로, 산액이 빠진 탱크는 비워져 있어도 상관없다. 이 산세척 섹션(7)은 필요에 따라서 산액을 채우거나 비우거나 하여 사용할 수 있다.

그 후 냉간 압연기(8)로 재압연되고, 권취기(10)로 권취되어 출구측의 코일(11)이 된다. 만약 재압연되는 경우는, 코일(11)은 다시 입구측으로 반송된다.

이와 같은 반복 압연은 필요에 따라서 몇 회라도 반복할 수 있다.

(제2 실시예)

도2는 본 고안의 다른 실시예이다. 이 예에서는 클리닝 섹션(6)이 접합기(4)의 하류이지만, 루퍼(5)보다 상류에 설치되어 있다. 이렇게 하면 일단 압연된 압연재(3) 표면에 부착된 압연유는 클리닝 섹션(6)에서 제거되고, 루퍼(5)로 들어갈 때에는 표면에 부착되어 있지 않아 루퍼(5)에서의 슬립이나 사행을 방지할 수 있다. 또한 본 실시예에서의 압연기(8)는 강압하 압연성이 우수한 6단 압연기가 4 스탠드 이용되고 있고, 압연유에는 윤활성이 우수한, 예를 들어 소 지방계 압연유가 이용된다.

도2의 실시예를 전술하면 다음과 같이 된다. 열연 코일은 입구측 코일(1)로서 입구측 코일 롤러(12)로부터 입구측 권출기(2)로 반입되어 압연재(3)로서 권출된다. 선후단부 처리 장치(13)에서 처리된 후, 압연재(3)는 접합기(4)에서 차례로 접합되어 빈 클리닝 섹션(6)을 통해 루퍼(5)로 들어간다.

또한 레벨러형의 스케일 브레이커(14)에 의해 표면의 스케일이 파쇄된 후, 산세척 섹션(7)으로 들어와 완전히 스케일(녹)을 떨어뜨린 후, 중간 루퍼(15)와 출구측 루퍼(17) 사이에 설치된 사이드 트리머(16)로 폭조정이 되고, 패스 센터링 장치(18)를 경유하여 냉간 탠덤 압연기(8)로 압연되고, 절단기(9)로 절단되어 카루우셀릴(19)의 권취기(10)의 드럼 상에 출구측 코일(11)로서 권취되어 출구측 코일 롤러(20)에 의해 차례로 반출된다.

재냉간 압연되는 경우는, 출구측 코일(11)은 다시 입구측 코일 롤러(12)로부터 입구측 권출기(2)로 반입되어 압연재(3)로서 다시 권출된다. 이하, 선후단부 처리 장치(13)에서 처리된 후, 압연재(3)는 접합기(4)에 의해 차례로 접합되고, 이번에는 클리닝액으로 채워진 클리닝 섹션(6)에서 표면에 부착된 압연유가 제거된 후, 루퍼(5)로 들어간다. 재압연시에는 스케일 브레이커(14)이나, 사이드 트리머(16)에서는 처리를 행할 필요는 없고, 또한 산세척 섹션(7)이라도 산액은 비워져 있어도 좋다.

압연재(3)는 그 후 패스 센터링 장치(18)를 경유하여 냉간 탠덤 압연기(8)로 다시 압연되고, 절단기(9)로 절단되어 카루우셀릴(19) 권취기(10)의 드럼 상에 재냉간 압연 후의 출구측 코일(11)로서 권취되어 출구측 코일 롤러(20)로 반출된다.

(제3 실시예)

도3은 본 고안의 다른 실시예이다. 이 예에서는 권출기(2)와 권취기(10)를 갖는 카루우셀릴(19)이 근접 배치되어 있다. 이 배치에 의해, 재압연되는 코일의 출구측으로부터 입구측으로의 반송이 간략화, 단거리화된다.

또한, 냉간 탠덤 압연기(8)에는 6단 압연기가 5 스탠드 배치되고, 또한 강력한 압연을 실현할 수 있도록 되어 있다.

(제4 실시예)

도4는 본 고안에 이용되는 클리닝 섹션(6) 혹은 산세척 섹션(7)의 주변 기기 구성의 실시예를 도시하고 있고, 각 섹션에 급속하게 클리닝액 혹은 산액을 공급, 배액하기 위한 주변 장치의 예를 도시하고 있다.

압연재(3)가 통과하는 클리닝용 혹은 산세척용의 라인 탱크(21)로는 저장 탱크(22)로부터 공급 회로(23)를 경유하여 공급 펌프(24)에 의해 액이 공급된다. 한편, 라인 탱크(21)로부터는 배액 회로(25)를 통해, 예를 들어 자중에 의해 액이 저장 탱크(22)로 배액된다. 또한 배액 회로(25)의 도중에 펌프를 이용해도 된다.

이 주변 기기의 구성에 의해, 클리닝액 혹은 산액은 필요에 따라 단시간에 라인 탱크로 공급 혹은 배액되어 효율적인 조업이 실현된다.

(제5 실시예)

도5는 본 고안에 이용되는 클리닝 섹션(6)의 내부 기기 구성의 실시예를 도시한다. 통상 냉간 압연에 이용되는 롤 냉각재(coolant)에는 대부분 수분에, 수 퍼센트의 유분과 그 밖에 철분이나 이물질이 혼입하고 있고, 압연에 의해 이들이 압연재 표면에 부착된다.

본 클리닝 섹션에서는 적어도 그 내부의 유분을 제거하지만, 물론 그 밖의 부착물도 제거하여 설비의 하류로는 청정화된 압연재를 공급하는 것이 바람직하다.

클리닝 방법으로는, 예를 들어 알칼리액을 이용한 화학적인 방법이나, 브러시 세정, 전해 세정 등이 있고, 이들을 조합시킨 방법도 취할 수 있다.

도5의 실시예에서는 압연재(3)가 통과하는 클리닝 섹션의 상류로부터 차례로 알칼리액과 브러시를 이용한 조세정 탱크(26), 전해 세정을 행하는 마무리 세정 탱크(27), 온수로 압연재 표면에 남겨진 알칼리액을 씻어 내는 온수 탱크(28), 또한 그 표면을 드라이 에어로 말리는 드라이어(29)로 구성되어 있다.

이들의 구성 기기에 의해, 압연재는 표면에 적어도 롤 냉각재가 잔류하지 않은 청정화된 상태에서 하류로 이송되어 갈 수 있다.

또한, 본 고안의 실시 형태에서는 입구측 접합기(4)를 가능한 한 1대만 설치하고 싶지만, 경우에 따라서는 2대 이상 설치할 필요가 있을 때도 있다. 이것은 압연재 재질의 차이나 두께의 차이에 의해, 용접기의 형식을 구별하여 사용해야만 하는 경우가 있기 때문이다.

예를 들어, 통상의 연강으로 비교적 두꺼운 것만을 취급하는 경우이면, 공지의 플래시 배트식 용접기 1대로 충분하지만, 보통의 강이라도 얇은 압연재도 취급하는 것이면 심 용접기를, 또한 예를 들어 스테인레스강이나 고속도강, 규소강판 등도 취급하는 경우는 레이저 심 용접기 등이 설치되는 경우도 있다.

또한, 본 고안의 실시 형태는 동일한 설비로 반복 압연이 이루어지는 경우 이외에, 다른 설비로 미리 냉간 압연되어 표면에 롤 냉각재가 부착된 코일을 이용하여, 연속 압연 방식으로 다시 냉간 압연을 행하는 설비에도 적용할 수 있는 것은 명백하다.

또한, 본 고안의 실시 형태에서는 이미 가동하고 있는 연속식 산세척 냉간 압연 설비에 클리닝 섹션을 추가 개조하여 실현할 수도 있다.

다음에, 표1을 이용하여 본 고안의 실시 형태와 비교예에 의한 압연 스케줄을 비교한 예를 설명한다.

스탠드 번호	비교예		실시예
	1회째 냉간 압연		1회째 냉간 압연		2회째 냉간 압연
	출구측 판 두께 ㎜	압하율％	출구측 판 두께 ㎜	압하율％	출구측 판 두께 ㎜	압하율％
1234567	3.642.7212.0211.4331.0020.6720.500	27.225.325.729.130.133.025.6	3.963.2442.7012.2872.000--	20.818.116.715.312.5--	1.5831.1740.8390.6200.500--	20.925.828.526.119.4--
출구측 속도 mpm	1000		600		1250

압연재는 연강에 비해 약간 딱딱한 중탄소강으로, 모재 두께 5.0 ㎜, 판폭 1000 ㎜이고, 충분한 품질 확보를 위해 전체 압하율 90 ％를 채용하여 마무리 두께 0.5 ㎜이다. 압연기는 작업 롤 직경 500 ㎜, 구동 모터 파워는 각 스탠드 4000 ㎾를 갖고, 롤 냉각재로서 소 지방계의 오일을 에멀전화하여 사용하고 있다.

비교법에서는 모재 판 두께 5.0 ㎜로부터 마무리 판 두께 0.5 ㎜까지 전체 압하율 90 ％의 냉간 압연하는 데 합계 7 스탠드라는 다수의 압연기 베이스 수가 필요하다. 이것은 각 스탠드에서 압연 하중, 압연 파워, 압연 토크, 슬립 한계 등의 다양한 작업 조건을 허용 한계 이내로 해야만 하기 때문이다. 이 비교예에서는 No.1 스탠드로부터 No.7 스탠드까지 차례로 판 두께 3.64 ㎜, 2.721 ㎜ 2.021 ㎜, 1.433 ㎜, 1.002 ㎜, 0.672 ㎜, 0.50O ㎜로 압연하고 있다. 이 때의 No.7 스탠드의 출구측 속도는 매분 1000m(mpm)이다.

이에 대해, 표1에 나타낸 바와 같이 본 실시예에서는 본 실시예에 의한 설비에서 2회의 냉간 압연을 행한다. 5 스탠드만으로 우선 판 두께 5.0 ㎜의 모재를 판 두께 2.0 ㎜까지 1회째의 산세척 냉간 압연을 행한다. 즉, No.1 스탠드로부터 No.5 스탠드까지 차례로, 판 두께 3.96 ㎜, 3.244 ㎜, 2.701 ㎜, 2.287 ㎜, 2.000 ㎜로 압연하고 있다. 이 1회째의 산세척 냉간 압연 후에 판 두께 2.0 ㎜로부터 판 두께 0.5 ㎜까지 재냉간 압연, 즉 2회째의 냉간 압연을 행한다. 즉, No.1 스탠드로부터 No.5 스탠드까지 차례로 판 두께 1.583 ㎜, 1.174 ㎜, 0.839 ㎜, 0.620 ㎜, 0.500 ㎜로 압연하고 있다. 여기서, 1회째의 No.5 스탠드 출구측 속도는 600 mpm, 2회째는 1250 mpm이다. 또한, 전술한 바와 같이 본 실시예에 있어서도 2회째의 냉간 압연시에는 클리닝액으로 채워진 클리닝 섹션(6)에서 클리닝된 표면의 압연유가 제거된 후 냉간 압연된다. 그로 인해, 2회째의 냉간 압연시에 있어서도 루퍼 기능이나 산세척 기능 등을 저해하는 일 없이 양호하게 조업을 행할 수 있다.

여기서 연속 압연을 조건으로, 단순히 이들의 생산성 비교를 행해 본다. 압연재의 최종 길이를 1이라 하면, 본 고안의 실시 형태에서의 1회째 압연 후의 압연재 길이는 최종 길이의 0.25(＝ 0.5/2)이므로, 양 방법의 압연 시간의 비는 다음과 같이 된다.

본 실시예/비교예 ＝ {0.25/600 ＋ 1/1250}/{1/1000} ＝ 1.21이 된다.

즉, 본 실시예에서는 이 제품에서 21 ％의 생산 시간이 여유있게 필요하다. 그러나, 예를 들어 이 제품이 설비 생산량 전체의 20 ％인 경우, 그 전체 생산 시간에서는 0.21 × 0.2 ＝ 0.042가 된다. 즉, 약 4 ％밖에 생산 시간은 증가하지 않아 생산성은 극단적으로는 저하하지 않는 것을 알 수 있다.

한편, 설비비는 고가인 압연기 스탠드의 수를 7 스탠드 내지 6 스탠드로 줄여 대폭으로 저감할 수 있다.

이상과 같이, 본 고안의 실시 형태에서는 연속식 산세척 냉간 압연 방식의 이점을 유지하면서 고가인 압연 스탠드를 늘리지 않고, 한층 가혹한 냉간 압연 조건을 실현할 수 있어, 실질 무한의 압연 스탠드 수를 가진 것과 같은 연속식 산세척 냉간 압연 설비를 실현할 수 있다.

본 고안에 따르면, 연속식 냉간 압연 방식의 이점을 살리면서 적은 압연 스탠드 수로 효율적으로 압연하는 것이 가능한 연속식 냉간 압연 설비 및 그 조업 방법을 제공할 수 있다는 효과를 발휘한다.

도1은 본 고안의 일실시예인 연속식 산세척 냉간 압연 설비를 도시한 도면.

도2는 본 고안의 일실시예인 연속식 산세척 냉간 압연 설비를 도시한 도면.

도3은 본 고안의 일실시예인 연속식 산세척 냉간 압연 설비를 도시한 도면.

도4는 본 고안의 일실시예인 연속식 산세척 냉간 압연 설비의 라인 탱크 주위 기기 구성을 도시한 도면.

도5는 본 고안의 일실시예인 연속식 산세척 냉간 압연 설비의 클리닝 섹션의 기기 구성을 도시한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 입구측 코일

2 : 권출기

3 : 압연재

4 : 접합기

5 : 루퍼

6 : 클리닝 섹션

7 : 산세척 섹션

8 : 냉간 압연기

9 : 절단기

10 : 권취기

11 : 출구측 코일

12 : 입구측 코일 롤러

13 : 선후단부 처리 장치

14 : 스케일 브레이커

15 : 중간 루퍼

16 : 사이드 트리머

17 : 출구측 루퍼

18 : 패스 센터링 장치

19 : 카루우셀릴

20 : 출구측 코일 롤러

21 : 라인 탱크

22 : 저장 탱크

23 : 공급 회로

24 : 공급 펌프

25 : 배액 회로

26 : 조세정 탱크

27 : 마무리 세정 탱크

28 : 온수 탱크

29 : 드라이어

Claims (4)

1. 강재를 복수 회 통과시켜 압연하기 위한 연속식 산세척 냉간압연 설비이며,

   새로 공급된 및 이미 냉간압연된 강재를 권출하는 권출기와,

   두 개의 강재의 단부 측을 결합시키기 위한 접합기와,

   강재 길이 보상용의 루퍼와,

   상기 강재로부터 압연유를 세척하기 위한 클리닝 섹션과,

   상기 강재의 두께를 감소시키기 위하여 복수의 압연 스탠드를 포함하는 적어도 하나의 냉간압연 스탠드 그룹과,

   상기 적어도 하나의 냉간압연 스탠드 그룹의 첫 번 째 스탠드 전에 위치되어 상기 강재를 산으로 디스케일링하기 위한 산세척 섹션과,

   압연된 강재를 절단하기 위한 절단기와,

   압연된 강재용 권취기를 포함하고,

   상기 클리닝 섹션은 접합기와 산세척 섹션 사이에 배열되고, 상기 강재의 첫 번 째 통과시에는 작동되지 않고 상기 강재의 1회 이상의 재 통과시에 작동되는 연속식 산세척 냉간압연 설비.
2. 제1항에 있어서, 클리닝 섹션은 통과 방향에 있어서 접합기에 후속 연결되는 루퍼 다음에 배열되는 연속식 산세척 냉간압연 설비.
3. 제1항에 있어서, 클리닝 섹션은 접합기와 루퍼 사이에 배열되는 연속식 산세척 냉간압연 설비.
4. 제1항에 있어서, 루퍼와 클리닝 섹션 사이에 스케일 브레이커가 위치되는 연속식 산세척 냉간압연 설비.