KR20080012772A - 마그네슘 스트립을 제조하기 위한 생산 라인 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 박형 마그네슘 스트립(M)을 제조하기 위한 생산 라인에 관한 것이다. 본원의 생산 라인은 주조 롤 스탠드(9)를 포함하여 마그네슘 용탕으로부터 마그네슘 스트립(M)을 제조하기 위한 스트립 주조 장치(2); 회전축(X)을 중심으로 회전 가능한 권취기 맨드릴(21)을 포함하고 코일(C)로 상기 마그네슘 스트립(M)을 권취하기 위한 권취 장치(18); 그리고 0.2 내지 4 ㎜의 두께로 상기 마그네슘 스트립(M)을 압연하기 위한 마무리 압연 장치(4);를 장착하고 있다. 또한, 상기한 생산 라인을 이용하여 더욱 적은 양의 박형 마그네슘 스트립을 제조하기 위해 본원에 따라 제안되는 점에서, 상기 생산 라인은 추가 금속 스트립(S1, S2)을 이송하기 위한 적어도 하나의 이송 장치(13);와 상기 마그네슘 스트립(M)의 말단부와 상기 각각의 추가 금속 스트립(S1, S2)의 말단부를 연결하기 위한 연결 장치(14);를 포함하되, 상기 이송 장치(13)는 상기 권취 장치(18) 내로 상기 추가 금속 스트립(S1, S2)을 이송하기 위해 제공된다. 그 외에도 본 발명은 대응하는 방식으로 운영되면서 보다 적은 양의 박형 마그네슘 스트립을 경제적으로 제조 가능케 하는 제조 방법을 제안한다.
마그네슘 스트립, 권취 슬리브, 압연 장치,
Description
본 발명은 마그네슘 스트립을 제조하기 위한 생산 라인과 그 제조 방법에 관한 것이다.
마그네슘은 자체의 낮은 밀도를 바탕으로 특히 적은 중량을 갖는다. 동시에 마그네슘은 알루미늄의 강도 특성과 매우 흡사한 강도 특성을 갖는다. 이런 특성 조합으로 마그네슘은 차량 차체의 제조, 특히 더욱더 적은 중량과 더불어 더욱더 높은 강도 및 강성이 요구되는 자동차 차체의 제조 분야에서 높은 관심의 대상이 되고 있다.
“강과 철 125”(2005년) 제4호 66 ~ 68쪽에 실린 B. Engl의 논문 “마그네슘 평판 제품: 산업 생산을 위한 경제적 방법이 개발되다”에서, 마그네슘 박판을 저렴하게 제조하는 것을 가능케 하는 방법이 제안되었다. 이를 위해, 우선 마그네슘 용탕은 계속해서 최대 50 ㎜의 두께를 갖는 거친 압연 스트립(roughed-down strip)으로 주조되고, 이어서 그 거친 압연 스트립은 직접 주물 열로부터 소정의 초기 압연 온도 조건에서 통상 2 - 20 ㎜ 두께의 스트립으로 두께를 감소시키기 위 해 열간 압연 된다. 이러한 처리 방법의 특별한 장점은, 거친 압연 스트립의 압연이 주물 열로부터 직접 이루어질 수 있으며, 그럼으로써 그렇지 않았을 경우 압연 온도로 가열시키기 위한 비용이 배제된다는 것에 있다. 공지된 제조 방법에 대한 추가의 상세 내용은 유럽 특허 공보 EP 1 330 56 B1에 기술되어 있다.
박판 처리 산업 특히 자동차 차체 제조 분야에서 요구되는 0.2 내지 4 ㎜의 박형 박판 두께를 달성하기 위해, 앞서 기술한 방법으로 제조된 마그네슘 박판은 대개 추가적으로 그 두께가 감소되어야 한다. 이와 관련하여, 상기한 박판은 가열된 상태에서만 변형된다는 문제점이 존재한다. 이는 특히 박형 박판 두께로 냉간 압연을 실행해야 할 때 발생한다.
일본공개특허공보 JP 2003-112205 A1은, 더욱 상세하게 설명되지 않은 방법으로 예비 제조되고 코일로 권취된 마그네슘 스트립을 가역식 압연 스탠드에서 냉각 압연하는 점을 개시하고 있다. 이를 위해 마그네슘 스트립은 각각의 롤 패스(roll pass)에서 권취 장치들 사이에 배치된 각각의 가열 장치를 통과한다. 가열 장치는 각각 상호 간에 평행하게 배치되어 가열된 3개의 롤을 포함한다. 이때 통과하면서 가열될 마그네슘이 그 롤들에 휘감긴다. 그러므로 고온의 롤 표면과 접촉함으로써, 마그네슘 스트립은 가역식 롤 스탠드로 유입되기 전에 요구되는 압연 온도로 가열된다고 한다. 그러나 장치와 관련한 복잡한 구조를 바탕으로 상기한 가열 장치의 제조뿐 아니라 그 작동과도 결부되는 비용은 상기한 시스템을 실제로 경제적으로 운용하지 못할 만큼 상당하다.
따라서 본 발명의 목적은 앞서 요약한 종래 기술로부터 출발하여, 더욱 적은 양의 박형 마그네슘 스트립을 경제적으로 제조 가능케 하는 생산 라인 및 그 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
박형 마그네슘 스트립을 제조하기 위한 생산 라인에 있어서, 주조 롤 스탠드를 포함하여 마그네슘 용탕으로부터 마그네슘 스트립을 제조하기 위한 스트립 주조 장치; 회전축을 중심으로 회전 가능한 권취기 맨드릴을 포함하고 코일로 마그네슘 스트립으로 권취하기 위한 권취 장치; 그리고 0.2 내지 4 ㎜의 두께로 마그네슘 스트립을 압연하기 위한 마무리 압연 장치;를 포함하는 상기 생산 라인과 관련하여, 본원의 목적은, 상기 생산 라인이 추가 금속 스트립을 이송하기 위한 적어도 하나의 이송 장치와 마그네슘 스트립의 말단부를 각각의 추가 금속 스트립의 말단부와 연결하기 위한 연결 장치를 포함하되, 상기 이송 장치는 권취 장치 내로 추가 금속 스트립을 이송하기 위해 제공됨으로써 달성된다.
대응하는 방식으로 마그네슘 스트립을 제조하기 위한 제조 방법에 있어서,
- 금속 스트립을 스트립 주조하는 주조 단계;
- 권취기 맨드릴 상에 코일로 금속 스트립을 권취하는 권취 단계; 및
- 0.2 내지 4 ㎜의 두께로 앞서 코일로 권취된 마그네슘 스트립을 압연하는 단계;와 같은 상기 처리 단계들이 완료되는 상기 제조 방법과 관련하여, 앞서 언급한 목적은 본 발명에 따라, 마그네슘 스트립은 권취되기 전에는 자체 전방 말단부 에서, 및/또는 권취된 후에는 자체 후방 말단부에서 각각의 추가 금속 스트립과 결합되며, 그리고 각각의 금속 스트립은 마그네슘 스트립과 함께 코일로 권취되며, 그럼으로써 코일은 각각의 추가 금속 스트립으로 형성된 내부 및/또는 외부 권선을 포함함으로써 달성된다.
본 발명은, 공지된 방법으로 스트립 주조를 통해 제조되지만 직접적인 추가 처리를 위해 박판으로서 너무 두꺼운 마그네슘 스트립을 우선 코일로 권취하고, 추가의 처리 단계에서 각각 요구되는 최종 두께로 추가 압연한다는 사고를 기초로 한다. 이때 마그네슘 스트립은 본 발명에 따라 코일로 권취되되, 이 코일의 내부 및/또는 외부 권선은 추가 금속 스트립에 의해 형성된다.
마그네슘 스트립이 코일에서 추가 금속 스트립으로 형성된 내부 권선 상에 권취되어야 한다면, 마그네슘 스트립은 각각의 권취 장치의 권취기 맨드릴 상에 권취되기 전에 자체 시작부로써 제1 추가 금속 스트립의 후방 말단부와 연결된다. 그런 다음 혹은 이미, 마그네슘 스트립 자체가 권취되기 전에, 추가 금속 스트립은 권취기 맨드릴 상에 권취된다. 대체되거나 보충되는 방법에서 추가 금속 스트립이 마그네슘 스트립 권선의 외주면 상에 권취되어야 한다면, 이를 위해 마그네슘 스트립의 자유 후방 말단부는 각각의 추가 금속 스트립의 시작부와 연결되며, 또한 그 추가 금속 스트립도 권취된다.
코일 내에 각각 처리된 마그네슘 스트립과 상이한 금속 스트립으로 이루어진 내부 및/또는 외부 층을 층간 권취하는 본 발명에 따른 실시예의 제1 장점은, 추가 금속 스트립으로 형성된 내부 및 외부 층들이 권취 슬리브의 내부면과 권취기 맨드 릴의 외부면 사이의 상대적 운동을 바탕으로 야기될 수도 있는 손상에 대항하여 마그네슘 스트립을 보호한다는 점에 있다.
그 외에도 처리될 마그네슘 스트립과 견고하게 연결되는 추가 금속 스트립들은 마그네슘 스트립의 마무리 압연 시에 각각 마그네슘 스트립과 함께 이 마그네슘 스트립의 목표 두께로 압연되고 이때 그 마그네슘 스트립의 취급을 간소화시키는 “전방 스트립” 및 “후방 스트립”으로 이용될 수 있다.
그러나 실무와 관련하여 마그네슘 스트립에 추가의 금속 스트립으로 이루어진 추가의 내부 및/또는 외부 층의 층간 권취 및/또는 외부 권취의 실제적인 장점은 추가의 금속 스트립 권선이 코일 내에서 각각 마그네슘 스트립의 온도 손실이 최소화되도록 하는 열 저장체로서 이용된다는 점에 있다. 이와 같은 특성은 특히 마그네슘 스트립과 추가의 금속 스트립으로 권취된 코일이 마무리 압연 전에 재가열되고 마무리 압연이 다수의 압연 단계에서 실행될 때 효과적이다. 이런 처리 단계에서, 금속 스트립으로 인해, 마그네슘 스트립은 개별 압연 단계들 사이에서 압연을 위해 요구되는 자체 온도로 유지되며, 그럼으로써 복잡한 재가열을 배제할 수 있다. 이런 작용은, 마그네슘 스트립이 2개의 추가 금속 스트립 사이에 권취되고, 그로 인해 획득된 코일이 추가 금속 스트립으로 이루어진 내부 권선뿐 아니라 외부 권선도 포함함으로써, 상기한 두 권선 사이에 마그네슘 스트립이 위치할 때 특히 효과적으로 활용될 수 있다.
마지막으로, 마그네슘 스트립이 마무리 압연 후에 자신과 연결된 금속 스트립과 함께 권취되며, 그리고 마무리 어닐링을 위해 충분한 기간에 걸쳐 열 공급 없 이도 코일 내에 보존됨으로써, 마무리 완료 후에 획득한 박형 마그네슘 박판을 이의 직접적인 추가 처리를 위해 적합한 상태로 유지하거나 또는 그 상태로 변경하기 위해, 마무리 압연 후에 마그네슘 스트립과 경우에 따라 이 마그네슘 스트립과 함께 압연된 금속 스트립에 내재하는 열이 이용될 수 있다.
추가 금속 스트립에 대한 소재로서는 변형 가능하며 비교적 높은 열저장 능력을 갖는 탄소강이 특히 적합한 것으로서 입증되었다.
이어서 상기와 같이 권취된 마그네슘 스트립은 스트립 제조 후에 여전히 자체에 유지되는 열을 활용하면서, 전형적으로 예컨대 강 박판 혹은 알루미늄 박판을 냉간 압연하기 위해 이용되는 것과 같은 통상적인 압연 장치에서 요구되는 최종 두께로 압연된다. 이때 롤 스탠드의 각각의 유입 영역에서 복잡하게 배치된 가열 장치에 의한 추가 가열은 요구되지 않는다. 각각의 압연 온도로 코일을 재가열해야 한다고 하면, 이 재가열은 통상적인 벨 형 로(bell type furnace)에서 실행될 수 있다.
그러므로 마그네슘 스트립을 박판으로 압연하기 위한 새로운 플랜트에 대한 투자는 본 발명에 의해 충분히 회피될 수 있다. 그럼으로써 경쟁력 있는 비용으로 마그네슘 스트립을 제조할 수 있다.
특히 실무에 적합하고, 제조할 마그네슘 스트립의 특성뿐 아니라 작동 안전성의 관점에서 최적화된 본 발명에 따른 생산 라인의 구성은, 권취 장치가 권취기 맨드릴의 회전축에 대해 동축으로 견고하게 배치된 권취 슬리브를 포함하되, 이 권취 슬리브 내부에서 권취기 맨드릴이 회전하고, 그 권취 슬리브의 내경은 권취될 코일의 최대 외경에 부합하며; 권취 장치의 권취기 맨드릴은 회전축과 관련하여 반경 방향으로 이동 가능한 적어도 2개의 세그먼트로 구성되며; 그리고 코일의 권취 시에 권취기 맨드릴의 세그먼트들을 권취 진행 단계에 따라 권취 슬리브의 내부면에 조밀하게 인접하고 세그먼트들 상호 간에 멀리 이격되어 있는 위치로부터 서로 간에 조밀하게 인접하게 되는 위치로 이동시키는 제어 장치가 제공되는; 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 제조 방법의 대응하는 변형 실시예는, 마그네슘 스트립이 각각의 추가 금속 스트립과 함께 권취되는 권취기 맨드릴이 이 권취기 맨드릴의 회전축과 관련하여 반경방향으로 이동될 수 있는 적어도 2개의 세그먼트로 형성되며, 그리고 각각의 추가 금속 스트립과 함께 실행되는 마그네슘 스트립의 권취는 권취 슬리브의 내부면 쪽을 향해 이루어지며, 그 권취 슬리브 내부에서는 권취기 맨드릴이 회전하며, 그리고 그 권취 슬리브의 내경은 권취될 코일의 최대 직경에 부합하되, 권취기 맨드릴의 세그먼트들은, 권취될 마그네슘 스트립의 시작 구간을 권취 슬리브의 내부면 쪽에 밀착시키는 위치로서 상호 간에 최대 이격되어 있는 위치로부터 출발하여 권취 과정이 진행됨에 따라 서로를 향해 이동되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 생산 라인의 전술한 구현예와 대응하게 구현되는 본 발명에 따른 제조 방법의 경우, 코일로 이루어지는 마그네슘 스트립의 권취는, 일측에서는 마그네슘 스트립이 온도가 감소함으로써 악화되는 자체 변형성에도 불구하고 스트립 파손의 위험 없이 코일로 권취되는 점이 보장될 수 있는 방식으로, 그리고 타측에서는 마그네슘 스트립의 온도 손실이 최소화되는 방식으로 이루어진다.
이를 위해, 본 발명에 따라 내부에 코일을 수납하는 권취기 맨드릴이 회전하고 있는 슬리브의 내부면 쪽을 향해 마그네슘 스트립의 권취가 이루어진다. 이때 권취기 맨드릴은, 자체 외주연이 코일을 권취할 시에 권취 슬리브의 내부면에 거의 인접하는 시작 위치로부터 최종 위치까지 갈수록 감소될 수 있으며, 그 최종 위치에서 권취기 맨드릴은 제조될 코일의 내경에 부합하는 방식으로 형성된다. 이와 같은 방식으로, 권취 장치 내에 유입되는 스트립은 각각 권취 슬리브의 내부면과 앞서 권취된 코일 위치 또는 권취기 맨드릴의 외주면 사이에서 안내되며, 그럼으로써 스트립은 일련의 권취 과정에 따라 각각 단지 극미한 만곡 하중에만 노출되게 된다. 그러므로 본 발명에 따른 권취 장치를 사용함으로써 내부에 위치하고 코일이 완성될 때 더욱 강하게 만곡되는 코일의 내부 층들 역시 큰 외부 반경으로부터 출발하여 점차적으로 완성된 코일의 작은 내부 반경 쪽으로 수축된다. 동시에 권취된 마그네슘 스트립의 온도 손실이 권취 슬리브에 의해 보장되는 차폐의 결과로 차가로 감소하기 때문에, 이런 본 발명의 구현예는 마그네슘 스트립이 작동 상 안정되면서도 각각의 제조 공정에 대해 항시 충분한 속도로써 권취될 수 있는 점을 보조한다.
본 발명은 다음에서 일 실시예에 도시한 도면에 따라 더욱 상세하게 설명된다. 도면은 각각 개략도 및 측면도로 도시되어 있다.
본 발명을 이용하여 앞서 기술한 방식으로, 장치 혹은 처리 기술에 관련한 복잡한 추가의 조치 없이도 통상적으로 형성된 가열 및 압연 장치를 이용하여 최대 품질 요건을 충족하는 마무리 압연된 박형 마그네슘 스트립을 제조할 수 있다.
마그네슘 스트립(M)을 제조하기 위한 생산 라인(1)은 이송 방향(F)에서 연이어 라인 내에 배치되는 스트립 주조 장치(2), 벨 형 로(3) 및 마무리 압연 장치(4)를 포함한다.
스트립 주조 장치(2)는 공지된 방식으로 형성되며, 용탕 용기(5)를 포함한다. 이 용탕 용기로부터 마그네슘 용탕이 주조 노즐(6) 내로 공급된다. 이때 주조 노즐(6)의 개구부는 주조 롤 스탠드(9)의 2개의 주조 롤(7, 8) 사이에 형성된 주조 간극(10) 내로 향하며, 이때 주조 노즐(6)로부터 유출되는 마그네슘 용탕은 본질적으로 수평으로 배향되어 주조 간극(10) 내로 유입된다.
주조 롤(7, 8)의 원주면과 접촉하는 마그네슘 용탕은 셸로 응고되며, 그런 다음 그 셸은 주조 간극(10)의 가장 좁은 지점에서 마그네슘 스트립(M)으로 압축된다. 주조 간극(10)을 벗어나는 마그네슘 스트립(M)을 적시에 이송하기 위해, 이송 방향(F)에서 주조 롤 스탠드(9) 후방에 배치되며, 마찬가지로 공지된 방법으로 형성된 구동 장치(11)가 제공된다. 구동 장치(11)로부터 마그네슘 스트립(M)은 이송 방향(F)에서 구동 장치(11) 후방에 배치된 통상적인 측면 절단기(12)를 통과한다. 측면 절단기는 마그네슘 스트립(M)의 길이방향 에지의 트리밍을 실시한다.
측면 절단기(12)에 이어서, 마그네슘 스트립(M)은 추가 금속 스트립(S1, S2)의 이송용으로 지정된 이송 장치(13)와 마그네슘 스트립(M)의 말단부와 각각의 금속 스트립(S1, S2)의 말단부를 연결하기 위한 연결 장치(14)를 통과한다. 각각의 금속 스트립(S1, S2)은 탄소강으로 압연된 강 스트립으로부터 획득되되, 이 강 스트립은 이송 장치(13) 내부에서 코일(15)로서 마그네슘 스트립(M)의 이송 경로 상부의 권취기 맨드릴 상에 구비된다. 이때 추가의 금속 스트립들(S1, S2)이 획득되는 강 스트립의 두께는 대략 마그네슘 스트립(M)의 두께에 상응한다.
마그네슘 스트립(M)은 이송 장치(13) 및 연결 장치(14)를 통과한 후에 권취 장치(18)에 도달하며, 권취 장치에서 코일(C)로 권취된다.
권취 장치(18)는 권취 슬리브(19)를 포함하며, 이 권취 슬리브의 내경(I)은 권취될 코일(C)의 외경에 상응한다. 권취 슬리브(19) 내로는 슬롯(20)을 통해 각각 권취될 스트립(S1, M, S2)이 유입된다. 상기 슬롯은 각각 권취될 스트립들(S1, M, S2)의 수평으로 연장되는 이송 경로에 대해 동일 평면으로 배향되어 있다.
권취 장치(18)의 권취 슬리브(19) 내부에서는, 미도시한 회전 구동부에 의해 구동되는 방식으로, 회전축(X)을 중심으로 권취기 맨드릴(21)이 회전한다. 권취기 맨드릴(21)은 반쪽 셸 모양의 2개의 세그먼트(22, 23)로 구성된다. 세그먼트들(22, 23)은 마찬가지로 미도시한 제어 구동부를 이용하여 회전축(X)과 관련하여 반경 방향으로 시작 위치(도2a)로부터 최종 위치(도2b)로 서로를 향해 이동될 수 있되, 상기 시작 위치에서 세그먼트들은 권취 슬리브(19)의 내부면(24)에 거의 인접하여 배치되고, 상기 최종 위치에서 세그먼트들은 서로 인접하여 배치된다. 이때 세그먼트들의 외주연은 권취될 코일(C)의 아일릿(eyelet)의 내주연을 결정한다. 권취기 맨드릴(21)의 일측 세그먼트(22)는 각각 권취될 스트립(S1, M, S2)의 시작부를 고정하기 위한 클램핑 장치(25)를 포함한다.
새로운 마그네슘 스트립(M)을 생산한다면, 우선 이송 장치(13)로부터 연결 장치(14)를 통과하여 제1 추가 금속 스트립(S1)이 권취 장치(18) 내로 안내된다. 이 순간에 권취기 맨드릴(21)의 세그먼트들(22, 23)은 자신들의 시작 위치에 위치한다. 이때 세그먼트들(22, 23)의 원주면과 권취 슬리브(19)의 내부면 사이의 간격은 대략 추가 금속 스트립(S1)의 두께에 상응한다. 추가 금속 스트립(S1)의 시작부는 클램핑 장치(25)에 의해 포착 및 고정된다. 이어서 권취기 맨드릴(21)은 회전축(X)을 중심으로 회전하기 시작하되, 추가 금속 스트립(S1)은 세그먼트들(22, 23)에 의해 계속해서 권취 슬리브(19)의 내부면(24) 쪽에 압착된다. 이때 세그먼트들(22, 23) 상에 권취되는 추가 금속 스트립(S1)의 층의 수에 상응하게 세그먼트들(22, 23)은 계속해서 반경 방향으로 권취기 맨드릴(21)의 회전축(X) 상으로 이동된다.
추가 금속 스트립(S1)의 권선(WS1)의 충분한 수가 권취기 맨드릴(21) 상에 권취되면 곧바로 금속 스트립(S1)은 이송 장치(13) 내에서 코일(15) 상에 구비된 나머지 강 스트립으로부터 분리되고, 그런 다음 그 분리된 금속 스트립의 후방 자유 말단부는 연결 장치(14) 내에서 그 사이에 연결 장치(14)에 도달한 마그네슘 스트립(M)의 전방 말단부와 적합한 방법으로 연결된다. 이어서 마그네슘 스트립(M)은 권취 장치(18) 내에서 추가 금속 스트립(S1)에 대해 앞서 기술한 방식으로 추가 금속 스트립(S1)으로 형성된 권선(WS1) 상에 권취된다. 이때 권취기 맨드릴(21) 상에 권취되고 추가 금속 스트립(S1)과 마그네슘 스트립(M)으로 형성된 스트립은 계속해서 새로 유입되는 마그네슘 스트립(M)이 항상 권취 슬리브(19)의 내부면 쪽에 압착 되는 방식으로 수축된다. 이와 같은 방식으로, 마그네슘 스트립(M)은 항상 추가 금속 스트립의 권선(WS1) 상에 마그네슘 스트립(M)으로부터 권선(WM)이 생성되고, 이 권선(WM)의 층은 최적화되어 기밀하게 연속되어 위치하는 점이 보장된다.
마그네슘 스트립(M)의 후방 자유 말단부가 연결 장치(14)에 도달하면 곧바로 그 말단부는 마찬가지로 코일(15)로부터 이송 장치(13) 내에서 인출된 제2 추가 금속 스트립(S2)의 시작부와 연결된다. 이어서 제2 추가 금속 스트립(S2)은 권취 장치(18) 내에서 금속 스트립(S1)과 마그네슘 스트립(M)에 대해 앞서 기술한 방식으로, 충분한 두께로 추가 금속 스트립(S2)에 의해 형성되는 권선(WS2)이 제공될 때까지, 마그네슘 스트립(M)에 의해 형성된 권선(WM) 상에 권취된다.
권취 장치(18) 내에서 권취되고, 제1 금속 스트립(S1)에 의해 권취된 내부 권선(WS1), 이 내부 권선 위에 마그네슘 스트립(M)으로부터 권취된 권선(MW), 그리고 이 권선(MW) 위에 제2 추가 금속 스트립(S2)으로부터 권취된 권선(WS2)으로 형성되는 코일(C)은 권취 후에 통상적인 벨 형 로(3) 내에서 뒤이어 실행되는 마무리 압연을 위해 요구되는 온도로 가열된다. 이때 코일(C) 내에 층간 권선된 금속 스트립들(S1, S2)은 열 저장체로서 이용되며, 이런 열 저장체에 의해, 코일(C) 내에 권취된 마그네슘 스트립(M)이 보다 긴 운반 혹은 대기 시간에서도 요구되는 온도를 보존하는 점이 보장된다.
마무리 압연 장치(4)는 강 스트립을 냉간 압연하기 위해 통상적으로 구비된 가역식 롤 스탠드(27), 이송 방향(F)에서 가역식 롤 스탠드(27) 후방에 배치되는 연속로(28) 그리고 2개의 가역식 권취 장치(29, 30)를 포함한다. 상기 2개의 가역 식 권취 장치 중에 일측의 가역식 권취 장치는 이송 방향(F)에서 볼 때 연속로(28) 후방에서 가역식 롤 스탠드(27)의 일측 상에, 그리고 타측의 가역식 권취 장치는 가역식 롤 스탠드(27)의 타측 상에 위치 결정된다. 연속로(28)는 가역식 작동 시에 가역식 권취 장치(29)로부터 가역식 롤 스탠드(27) 내로 유입되는 스트립을 필요에 따라 유도 가열을 통해 각각 변형에 요구되는 압연 온도로 가열한다. 추가로 연속로(28)와 가역식 권취 장치(29) 사이에는, 횡 방향 절단을 위한 전단기(31)가 제공된다.
필요에 따라 앞서 실행되는 재가열 후에 코일(C)로서 공급되고, 금속 스트립(S1), 마그네슘 스트립(M), 그리고 금속 스트립(S2)으로 형성되는 스트립(B)은 마무리 압연 장치(4) 내에서 공지된 방식으로 목표 두께로 압연된다. 이를 위해 다수의 패스(pass)가 필요하다면, 스트립(B)은 이와 관련하여 가역식 권취 장치들(29, 30) 상에 각각 코일(C, C1)로 권취된다. 이때 각각 금속 스트립들(S1, S2)로 형성되는 코일(C, C1)의 내부 및 외부 층들의 열 저장 작용은 코일들(C, C1) 내에서 각각 그 코일들 사이에 권취된 마그네슘 스트립(M)의 냉각을 억제한다. 이와 같은 방법으로, 개별 압연 단계들 사이에서 발생할 수도 있는 마그네슘 스트립(M)의 온도 손실은, 연속로 내에서의 재가열이 단지 예외적으로만 필요한 방식으로 낮게 유지될 수 있다. 정상적인 작동 조건이라면 재가열은 완전하게 생략될 수 있다.
압연을 종료한 후에, 그에 따라 마무리 압연되고 코일로 권취된 스트립(B)은, 코일 내에 층간 권취된 마그네슘 스트립(M)이 코일 내에 여전히 존재하는 열을 바탕으로 마무리 어닐링 될 때까지 코일 내에서 보존된다. 이어서 스트립(B)은 추 가 처리 공정으로 공급될 수 있다.
도 1은 마그네슘 스트립을 제조하기 위한 생산 라인을 도시한 개략적 단면도이다.
도 2a 및 도 2b는 생산 라인에서 이용되는 권취 장치를 두 곳의 작동 위치에서 보고 도시한 개략적 단면도이다.
** 도면의 주요부분에 대한 설명 **
1: 마그네슘 스트립(M)을 제조하기 위한 생산 라인
2: 스트립 주조 장치
3: 벨 형 로
4: 마무리 압연 장치
5: 용탕 용기
6: 주조 노즐
7, 8: 주조 롤
9: 주조 롤 스탠드
10: 주조 간극
11: 구동 장치
12: 측면 절단기
13: 추가 금속 스트립(S1, S2)을 이송하기 위한 이송 장치
14: 마그네슘 스트립(M)의 말단부와 추가 금속 스트립(S1, S2)의 말단부를 연결하기 위한 연결 장치
18: 권취 장치
19: 권취 슬리브
20: 슬롯
21: 권취기 맨드릴
22, 23: 권취기 맨드릴(21)의 세그먼트
24: 권취 슬리브(19)의 내부면
25: 클램핑 장치
27: 가역식 롤 스탠드
28: 연속로
29, 30: 가역식 권취 장치
31: 전단기
B: 금속 스트립(S1), 마그네슘 스트립(M) 및 금속 스트립(S2)으로 형성된 스트립
C,C1: 코일
I: 권취 슬리브(19)의 내경
F: 이송 방향
M: 마그네슘 스트립
S1,S2: 강 스트립으로서 제공되는 추가 금속 스트립
X: 권취기 맨드릴(21)의 회전축
Claims (10)
- 박형 마그네슘 스트립(M)을 제조하기 위한 생산 라인으로서,주조 롤 스탠드(9)를 포함하여 마그네슘 용탕으로부터 마그네슘 스트립(M)을 제조하기 위한 스트립 주조 장치(2); 회전축(X)을 중심으로 회전 가능한 권취기 맨드릴(21)을 포함하여 코일(C)로 마그네슘 스트립(M)을 권취하기 위한 권취 장치(18); 그리고 마그네슘 스트립(M)을 압연하기 위한 마무리 압연 장치(4);를 포함하는 상기 생산 라인에 있어서,상기 생산 라인은 추가의 금속 스트립(S1, S2)을 이송시키기 위한 적어도 하나의 이송 장치(13);와 상기 마그네슘 스트립(M)의 말단부와 상기 각각의 추가 금속 스트립(S1, S2)의 말단부를 연결시키기 위한 연결 장치(14);를 포함하되, 상기 이송 장치(13)는 상기 추가 금속 스트립(S1, S2)을 상기 권취 장치(18) 내로 이송시키기 위해 제공되는 것을 특징으로 하는 생산 라인.
- 제1항에 있어서, 상기 권취 장치(18)는 상기 권취기 맨드릴(21)의 회전축(X)에 대해 동축으로 견고하게 배치된 권취 슬리브(19)를 포함하며, 이 권취 슬리브(19)의 내부에서 상기 권취 맨드릴(21)이 회전하며, 그리고 상기 권취 슬리브(19)의 내경은 권취될 코일(C)의 최대 외경에 상응하며; 상기 권취 장치(18)의 권취기 맨드릴(21)은 적어도 2개의 세그먼트(22, 23)로 구성되되, 이들 세그먼트들은 상기 회전축(X)과 관련하여 반경 방향으로 이동할 수 있으며; 그리고 코일(C)의 권취 시에, 상기 권취기 맨드릴(21)의 세그먼트들(22, 23)을 권취 진행 과정에 따라 상기 권취 슬리브(19)의 내부면(24)에 대해 조밀하게 인접하며 세그먼트들 상호 간에 멀리 이격되어 있는 위치로부터 세그먼트들 상호 간에 조밀하게 인접하는 위치로 이동시키는 제어 장치가 제공되는 것을 특징으로 하는 생산 라인.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 마무리 압연 장치(4)는 가역식 롤 스탠드(27)를 포함하는 것을 특징으로 하는 생산 라인.
- 마그네슘 스트립(M)을 제조하기 위한 방법으로서,- 마그네슘 스트립(M)을 스트립 주조하는 주조 단계;- 권취기 맨드릴(21) 상에서 코일(C)로 마그네슘 스트립(M)을 권취하는 권취 단계; 및- 0.2 내지 4 ㎜의 두께로 앞서 상기 코일(C)로 권취된 마그네슘 스트립(M)을 압연하는 압연 단계;와 같은 처리 단계들이 완료되는 상기 제조 방법에 있어서,상기 마그네슘 스트립(M)은 권취 전에는 자체 전방 말단부에서 및/또는 권취 후에는 자체 후방 말단부에서 각각의 추가 금속 스트립(S1, S2)과 연결되며, 그리고 상기 추가 금속 스트립(S1, S2)은 상기 마그네슘 스트립과 함께 상기 코일(C)로 권취되며, 그럼으로써 상기 코일(C)은 각각의 추가 금속 스트립(S1, S2)으로 형성된 내부 및/또는 외부 권선(WS1, WS2)을 포함하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
- 제4항에 있어서, 상기 금속 스트립(M)이 각각의 추가 금속 스트립(S1, S2)과 함께 권취되는 상기 권취기 맨드릴(21)은 이 권취기 맨드릴(21)의 회전축(X)과 관련하여 반경 방향으로 이동될 수 있는 적어도 2개의 세그먼트(22, 23)로 형성되며, 그리고 각각의 추가 금속 스트립(S1, S2)과 함께 실행되는 마그네슘 스트립의 권취는 권취 슬리브(19)의 내부면(24) 쪽을 향해 이루어지며, 그 권취 슬리브(19) 내부에서는 상기 권취기 맨드릴(21)이 회전하며, 그리고 그 권취 슬리브(19)의 내경은 권취될 코일(C)의 최대 직경에 부합하되, 상기 권취기 맨드릴(21)의 세그먼트들(22, 23)은, 권취될 마그네슘 스트립(M)의 시작 구간을 상기 권취 슬리브(19)의 내부면(24) 쪽에 밀착시키는 위치로서 상호 간에 최대 이격되어 있는 위치로부터 출발하여 권취 과정이 진행됨에 따라 서로를 향해 이동되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
- 제4항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 마그네슘 스트립(M)은 상기 추가 금속 스트립(S1, S2)과 함께 권취 후 권출되며, 그리고 상기 추가 금속 스트립과 함께 목표 두께로 마무리 압연되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
- 제6항에 있어서, 상기 마그네슘 스트립(M)은 트리밍 처리되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
- 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코일(C)은 마무리 압연 전 에 벨 형 로(3) 내에서 압연 온도로 가열되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
- 제4항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 마무리 압연은 가역식 롤 스탠드(27)에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
- 제4항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 마그네슘 스트립(M)은 마무리 압연 후에 권취되며, 그리고 마무리 어닐링을 위한 충분한 기간에 걸쳐 열 공급 없이도 코일(C, C1) 내에서 보존되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
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