KR20080025672A - 긴 강 제품을 중단 없이 제조하기 위한 방법 및 관련플랜트 - Google Patents

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Abstract

긴 강 제품을 제조하기 위한 방법은 연속 캐스팅 단계(1)로부터 시작하여, 다수의 스탠드에서 압연 단계(4)의 마지막까지 중단 없이 유도 가열(2)이 후속하는 미 응고 압하가 제공된다. 이러한 공정으로 처리되는 블룸 또는 빌렛(10)은 120 내지 40 mm 범위의 초기 두께 및 연속 캐스팅으로부터 출구에서 단위 시간에 통과하는 높은 "질량 흐름" 뿐만 아니라 약 1200℃인 표면 보다 100℃ 만큼 더 높은 코어 또는 내부 중간 영역이 되는 표면 온도 보다 높은 단면에서의 평균 온도를 가진다. 이러한 방법을 수행하기 위한 플랜트가 제공된다.

Description

긴 강 제품을 중단 없이 제조하기 위한 방법 및 관련 플랜트 {PROCESS AND RELATED PLANT FOR MANUFACTURING STEEL LONG PRODUCTS WITHOUT INTERRUPTION}
본 발명은 연속 캐스팅으로부터 마지막 압연 스탠드까지 중단 없이 소위 "긴" 강 제품(바아, 와이어, 앵글 아이런, 비임 및 레일과 같은)을 제조하기 위한 방법 및 관련 플랜트에 관한 것이다.
가능하게는 여전히 고온일 때 적절한 다수의 스탠드를 구비한 압연기(rolling mill)에 최종 제품의 단면 크기로 공급하는 블룸(bloom) 또는 빌릿(billet)을 제조하기 위한 하나 또는 그 이상의 라인을 가진 연속 캐스팅 시스템을 이러한 타입의 제조에 이용하는 것이 공지되어 있다. 한번에 하나의 빌릿을 압연함으로써, 또는 압연기의 상류부에서 빌릿을 헤드-테일 연속으로 서로 용접할 때 연속 또는 무한 라인을 제공함으로써 최종 압연이 얻어질 수 있다. 또한, 다른 방법이 유럽 특허 제 0761327호 및 국제 공개 공보 제 WO 00/71272호에 공개된 바와 같이, 무한 제품을 얻는 것이 공지되어 있으며, 여기에서 연속 캐스팅으로부터 제품이 단면을 통하여 온도 균일화 또는 균등화 단계 처리되고, 가열되어, 최종적으로 라인에서 압연(roll)된다.
종래 기술에 따른 이러한 타입의 플랜트 모두에 대한 공통 특징은 연속 캐스 팅으로부터의 제품(블룸, 빌릿, 원형 바아 등)이 압연 되기 전에 외측면으로부터 코어로 특히 단면을 통한 온도의 완전한 균일화 공정으로 처리된다는 것이다. 제품의 코어와 표면 사이의 온도의 완전한 균일화/균등화는 과거에는 실질적으로 모두 동일한 온도를 가지고 변형에 대한 동일한 내성을 가지는 섬유의 균일한 신장의 장점을 가져오는 것으로 생각하였다.
반대로 일정한 기술적 편견은 항상 제품의 표면과 코어 사이의 온도 차이가 비 균일한 신장을 포함하며 이는 최종 제품의 품질에 영향을 미친다는 것이다.
종래 기술에 따라, 적어도 두 개의 구별되는 압연 단계, 즉 처리되는 바아가 두 개의 압연 단계 사이의 전체적 통과를 따라 핀칭(pinching) 되지 않도록 서로 구별되는 제 1 러핑 단계(roughing step) 및 제 2 마무리 단계는 최종 제품을 얻기 위해 필요한 것으로 간주되었다.
따라서, 본 발명의 목적은 종래 기술에 따라 필요한 것 보다 더 낮은 스탠드의 총 동력을 이용함으로써, 적은 투자 그리고 최종 제품의 동일한 단면 크기에 대한 낮은 동력 소모 면에서 공정 경제를 위한 최소 분리 강도로 가장 가능한 압하(reduction)를 통한 긴 강 제품을 얻기 위하여 블룸/빌릿을 압연하는 것이다.
종래 기술의 공통 편견을 극복함으로써, 상술된 바와 같은, 목적들이 지금까지 믿어 왔던 바와 반대로, 연속 캐스팅의 하류부에 바로 압연기를 배치함으로써 얻어질 수 있다. 이러한 방식으로, 표면 온도가 1200℃ 보다 작을 때 조차 블룸 또는 빌릿이 더 높은 평균 온도에서 압연되기 때문에, 매우 유용한 해결책을 가진다. 단면의 코어에서의 온도가 약 1200℃인, 표면 온도에 대해 100 내지 200℃ 만큼 더 높으면, 압연 실린더 상의 파이어 크랙(fire crack) 가능성 및 제품 품질의 어떠한 문제도 없이 평균 압연 온도를 증가시킬 수 있다는 장점이 있다. 코어 영역에서의 더 높은 온도의 결과로서 평균 온도의 증가는 1200℃ 보다 작은 표면 온도를 허용하여, 상술된 문제점을 회피한다.
연속 캐스팅과 일렬로 직접 연결되는 이러한 타입의 압연의 유용한 효과, 즉 이러한 타입의 제조에서 소위 "캐스트 압연" 공정을 적용하는 효과는 캐스트 제품이,
- 충분히 높고 특히 연속 캐스팅의 출구에서 속도가 3m/min 보다 작은," 질량 흐름(mass flow) ", 즉 연속 캐스팅으로부터 단위 시간 내에서 유동하는 강(steel)의 양을 가지며,
- 예를 들면, 본 출원인의 이름으로, 유럽 특허 0603330호의 사상에 따라, 압연되어 완전히 고체화되기 전에 캐스트 제품이 소위 " 견고한 중앙(sound center) "를 보장하기 위하여, 미 응고 압하(liquid core reduction)( "경압하(soft reduction)") 공정 처리되며, 그리고
깊이가 아니라 단지 표면 층을 통하여, 필요할 때마다 캐스트 강의 타입 및 속도의 함수로, 특히 코너에서의 냉각을 감소시키고 캐스트 제품을 추가로 가열하기 위하여, 온도를 동일화하기 위한 연속 캐스팅의 출구에서 유동 노를 따라 통과할 때 가능하게 된다.
본 발명의 상술된 목적은 청구항 1의 특징을 가지는 방법 및 청구항 7에서 인용되는 특징을 가지는 플랜트에 의해 달성된다.
본 발명의 이러한 및 다른 목적, 장점 및 특징은 첨부된 도면을 참조하여 비제한적인 예에 의해 주어진, 바람직한 실시예의 후술되는 상세한 설명으로부터 더욱 명백하게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 플랜트의 일 예를 보여주는 개략도이며,
도 2는 도 1의 플랜트의 각각의 압연 스탠드의 출구에서 재료의 프로파일을 구비한 소위 " 압연 스케쥴(rolling schedule) "을 보여준다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 공정을 수행하는 플랜트의 일 예가 전체적으로 "1"로 개략적으로 도시된 연속 캐스팅 존으로부터 나오는 블룸(10)으로부터 시작하는 것으로 도시되어 있으며, 공지된 바와 같이, 모울드 뿐만 아니라 미응고 "경압하"를 수행하기 위한 적절한 수단을 포함한다. 블룸(10)은 높은 "질량 흐름"을 의미하는, 약 4m/min의 속도로, 120 내지 400 mm, 예를 들면, 250 mm를 포함하는 두께로, 연속 캐스팅(1)으로부터 나온다.
이어서, 블룸은 유도로(induction furnace; 2) 및 디스케일러(descaler; 3)를 통하여 중단 없이, 여전히 연속성이 손상되지 않고, 마무리 압연기(finishing mill; 4)로 수행되는 하나의 압연 단계로 통과한다.
마무리 압연기는 여기서 도 2에 더 잘 도시된 바와 같이, 70 mm의 직경을 가지는 원형 바아를 최종 제품으로서 얻기 위하여, 9개의 압연 스탠드(M1 내지 M9)로 이루어지는 것으로 나타낸다..
블룸의 온도 손실을 제한하기 위하여, 연속 캐스팅(1)의 출구와 압연기(4) 사이의 거리는 약 30 m보다 높지 않아서, 감소된 공간을 요구하는 더욱 컴팩트한 플랜트를 가지는 추가 장점이 있다는 것에 주목하여야 한다. 이러한 방식으로 그리고 유도로(23) 덕분에, 제품의 평균 온도는 1200 ℃ 또는 그 보다 작은 외부 표면에서보다 코어에서 표면 온도 보다 적어도 100℃ 더 높게 된다.
상술된 더 큰 질량 흐름을 이용함으로써, 더 높은 감소가 얻어질 수 있으며, 제 1(예를 들면, 두 개 또는 3개) 러핑 스탠드 대신 플래니터리 압연기(planetary mill) 또는 더욱 강력한 압연 스탠드를 이용함으로써 결론적으로 30 m 보다 짧은 더욱 컴팩트한 플랜트를 얻을 수 있다. 따라서, 스탠드의 총 개수는 도 1에 도시된 바와 같이 예를 들면, 9개로부터 첫번째 3개의 스탠드(M1 내지 M3)가 3배 만큼 많은 파워를 가지는 단일 스탠드로 교체될 때 7개 만큼 낮은 개수로 감소한다.
후속하는 스탠드들 사이의 압연 스탠드(4) 및/또는 중간 냉각 시스템(5) 사이의 부가 유도 가열로(도시안됨)가 압연되는 강재 타입 및 캐스팅 속도에 따라 추가로 제공될 수 있다.
마지막으로, 도 2를 참조하면, 압연 스케쥴의 실제적인 예가 도시되며, 이는 블룸의 초기 프로파일로부터 시작하여 압연기(4)로 들어가며, 각각의 단일 압연 스탠드의 출구에서 제품 프로파일을 나타낸다. 도 2에 도시된 각각의 프로파일에서 각각 약 250 mm의 측부를 가지는 연속 캐스팅으로부터 초기 제품 제 0으로 시작할 때, 각각의 스탠드(M1 내지 M9)의 출구에서 제품의 단면에 대응한다. 각각의 프로 파일에 대해 값 A의 단면적, (A0-A1/A0)x 100에 대응하는 압하 인자(reduction factor)인 M, 및 감소율 λ = A0/A1를 나타내며, 여기서, A0는 대응하는 스탠드의 입구에서의 단면적이며, A1은 대응하는 스탠드의 출구에서의 단면적이다.
따라서, 9개의 패스(pass)(낮은 개수의 패스에서 조차) 및 250 mm의 측면 크기를 가지는 블룸으로부터 요구된 파워의 감소된 양, 우수한 품질의 70 mm의 직경을 가지는 원형 바아를 얻을 수 있다.

Claims (8)

  1. 다수의 스탠드에서의 압연 단계의 마지막까지 중단 없이, 많은 양의 강 "질량 흐름", 즉 연속 캐스팅의 출구에서 단위 시간에 흐르는 많은 양의 강을 가지는 120 mm 내지 400 mm 두께의 블룸/빌릿의 연속 캐스팅 단계로부터 긴 강 제품(바아, 와이어, 앵글 아이런, 비임 및 레일과 같은)을 제조하기 위한 방법으로서, 상기 연속 캐스팅 단계는 미 응고 압하를 포함하고, 이어서 유도 가열 단계가 실시되는, 긴 강 제품 제조 방법에 있어서,
    상기 압연 단계로 유입될 때, 상기 제품의 평균 온도가 표면 온도보다 높으며, 코어 또는 중간 내부 영역에서의 온도와, 약 1200℃인 표면 온도 사이의 차이가 100℃ 이상인 것을 특징으로 하는,
    긴 강 제품 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유도 가열 단계와 압연 단계 사이에 디스케일링 단계가 제공되는,
    긴 강 제품 제조 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 압연 스탠드들 사이 중간에, 하나 이상의 부가 유도 가열 단계가 제공되는,
    긴 강 제품 제조 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압연 스탠드들 사이 중간에, 하나 이상의 냉각 단계가 제공되는,
    긴 강 제품 제조 방법.
  5. 캐스팅 제품(10)의 미 응고 압하를 포함하는 연속 캐스팅(1)으로부터 120 내지 400 mm 두께의 블룸/빌릿으로부터 긴 강 제품(바아, 와이어, 앵글 아이런, 비임 및 레일과 같은)을 제조하기 위한 플랜트로서, 상기 플랜트는 상기 제품(10)이 중단 없이 공급되는 다수의 스탠드를 구비한 마무리 압연기(4)의 상류부에 유도 가열로(2)를 포함하는, 긴 강 제품 제조 플랜트에 있어서,
    상기 제 1 압연 스탠드의 입구에서 상기 제품의 평균 온도가 표면 온도 보다 높으며, 코어 또는 내부 중간 영역에서 약 1200℃인 상기 표면 온도 보다 적어도 100℃ 더 높으며, 압연기(4)와 연속 캐스팅(1)의 출구 사이의 거리가 30m 보다 크지 않은 것을 특징으로 하는,
    긴 강 제품 제조 플랜트.
  6. 제 5 항에 있어서,
    유도로(2)와 압연기(4) 사이에 디스케일러(3)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    긴 강 제품 제조 플랜트.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    압연 스탠드들(4) 사이 중간에 하나 이상의 부가적인 유도 가열로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    긴 강 제품 제조 플랜트.
  8. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압연 스탠드들(4) 사이에 중간 냉각 수단(5, 5')을 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    긴 강제 품 제조 플랜트.
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