KR20120130008A - 텐덤 압연기의 동작 제어 방법 및 이를 이용한 열연 강판의 제조 방법 - Google Patents

텐덤 압연기의 동작 제어 방법 및 이를 이용한 열연 강판의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

미세 입자강의 제조 등에 필요한 텐덤 압연기 후단 스탠드에서의 고압하 압연을 가능하게 하는 텐덤 압연기의 동작 제어 방법 및 열연 강판의 제조 방법을 제공한다. 피압연재의 정상부를 압연할 때의 각 스탠드의 출측 판 두께를 결정하는 제1 공정, 및, 사전 조임 하중이 설정값 이하가 되도록 피압연재의 선단부를 압연할 때의 각 스탠드의 출측 판 두께를 결정하는 제2 공정을 포함하고, 적어도 피압연재의 최선단부가 각 스탠드에 끼워 넣어질 때까지는 제2 공정에서 결정한 출측 판 두께가 되도록 피압연재가 압연되고, 피압연재의 정상부는 제N－m＋1 스탠드부터 제N 스탠드에 의해 제1 공정에서 결정한 출측 판 두께로 압연되고, 제2 공정에서 결정된 제N－m＋1 스탠드부터 제N 스탠드까지의 출측 판 두께가 제1 공정에서 결정된 출측 판 두께보다도 두꺼운 텐덤 압연기의 동작 제어 방법, 및, 그 방법으로 동작이 제어되는 열간 마무리 압연기열을 이용하여 강판을 압연하는 공정을 가지는 열연 강판의 제조 방법으로 한다.

Description

텐덤 압연기의 동작 제어 방법 및 이를 이용한 열연 강판의 제조 방법{OPERATION CONTROL METHOD OF TANDEM ROLLING MILL, AND METHOD FOR PRODUCING HOT-ROLLED STEEL SHEET USING SAME}
본 발명은, 텐덤 압연기의 동작 제어 방법 및 이를 이용한 열연 강판의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은, 예를 들면, 피압연재의 선단이 열간 압연 라인의 텐덤 마무리 압연기를 구성하는 각 스탠드에 끼워넣어지기 전에 조임 하중이 부여되는 텐덤 압연기의 동작 제어 방법 및 이를 이용한 열연 강판의 제조 방법에 관한 것이다.
열간 압연 라인에 있어서의 마무리 압연기 등, 복수의 압연기(스탠드)를 구비하는 텐덤 압연기에 의해 피압연재를 압연할 때, 각 스탠드의 동작은, 최종 스탠드 출측에 있어서의 피압연재의 판 두께나 판 폭 등이 목표의 조건을 만족하도록 결정된다. 이 각 스탠드의 동작 조건은, 드래프트 스케쥴(패스 스케쥴)로 불리고, 제품의 품질이나 생산성 등에 큰 영향을 준다. 이 때문에, 제품에 따라 적절한 드래프트 스케쥴을 결정하는 것이 요구된다.
열간 압연 라인에 있어서의 텐덤 마무리 압연기의 드래프트 스케쥴은, 통상, 최종 제품에 가까운 후단(피압연재의 이동 방향 하류측)의 스탠드일수록, 워크 롤 표면의 표면 거칠기를 저감시켜 제품의 표면 성상을 양호하게 유지하기 위해서, 압연 하중이 가벼워지도록 결정하고 있다. 여기에서, 전단(피압연재의 이동 방향 상류측) 스탠드 및 후단 스탠드의 압하율을 동일하게 설정해도, 판 두께가 얇은 피압연재를 압연하는 후단 스탠드는, 큰 압연 하중이 필요해진다는 압연 상의 특성이 있다. 이 때문에, 통상의 드래프트 스케쥴에서는, 후단 스탠드일수록, 압하율이 작아진다.
한편, 자동차용이나 구조재용 등으로서 이용되는 강재는, 강도, 가공성, 인성과 같은 기계적 특성이 뛰어난 것이 요구되고, 이들 기계적 특성을 종합적으로 높이기 위해서는, 열연 강판의 결정입자를 미세화하는 것이 유효하다. 또한, 결정입자를 미세화하면, 합금 원소의 첨가량을 삭감해도 뛰어난 기계적 성질을 구비한 고강도 열연 강판을 제조하는 것이 가능해진다.
열연 강판의 결정입자의 미세화 방법으로는, 열간 마무리 압연의 특히 후단에 있어서, 고압하 압연(후단 스탠드의 압하율을 높인 마무리 압연)을 행하여 오스테나이트 입자에 큰 변형을 주어 전위 밀도를 상승시킴으로써, 냉각 후의 페라이트 입자의 미세화를 도모하는 방법이 알려져 있다. 이 방법으로 미세 결정 입자를 가지는 열연 강판(이하에서, 「미세 입자강」이라고 한다)을 제조하기 위해서는, 열간 압연 라인에 있어서의 텐덤 마무리 압연기의 후단 스탠드의 압하율을, 종래보다도 높일 필요가 있다. 이 때문에, 미세 입자강을 제조하기 위해서는, 종래와는 다른 드래프트 스케쥴을 결정하고, 텐덤 마무리 압연기의 동작을 종래와는 다른 형태로 제어하는 것이 필요해진다.
또한, 특히 압연 시의 변형 저항이 큰 경질재로 고압하 압연을 행하는 경우에는 압연 하중이 현저하게 커지고, 압연기의 탄성 변형에 의한 상하 워크 롤간의 갭(이하에서, 「압연기 개도(開度)」라고 한다)도 커진다. 그 결과, 원하는 출측 판 두께를 얻기 위해서, 즉 압연 하중 부하 상태에서의 압연기 개도를 원하는 판 두께에 맞추기 위해서, 압연 하중 부하 전의 개도를 미리 작게 설정해 둘 필요가 생기고, 압연 하중이 크고 또한 원하는 판 두께가 작을 경우에는, 사전의 설정 개도는 명목상 마이너스가 된다. 실제로는 상하 워크 롤을 접촉시킨 다음에(이하에서, 이 상태를 「키스 롤(kiss roll)」이라고 한다) 또한 압하 장치에서 조여 하중을 부여하고, 압연기를 사전에 탄성 변형시켜 두게 된다. 통상의 열간 압연에 있어서는 키스 롤을 필요로 하는 것 자체가 드물고 또한 이 때의 하중도 경미하기 때문에 문제는 생기지 않지만, 상술의 미세 입자강 압연의 경우에는 매우 큰 키스 롤 하중이 생겨, 설비 보전 상의 문제가 생긴다. 예를 들면 상하 워크 롤의 미소한 주속차에 기인하는 토크 순환으로 롤 구동계 부품이 파손되거나, 상하 워크 롤의 축을 수평면 내에서 교차(크로스 혹은 스큐) 시키고 있는 경우에는 롤간의 축 방향력(이하 「스러스트력」이라고 부른다)으로 롤 베어링이 파손되기도 한다. 이들은 모두 상하의 워크 롤이 직접 접촉함에 의한 것으로, 사이에 압연재가 존재하면, 즉 압연 중은 문제가 되지 않는다.
압연기를 보호하기 위해서는 키스 롤이 생겨도 토크 순환이나 스러스트력을 억제하는 수단을 강구하거나, 키스 롤 하중 그 자체를 경감시킬 필요가 있다. 그러나 키스 롤 하중을 경감시키기 위해서 사전 조임을 제한하면, 원하는 판 두께를 얻을 수 없으므로, 특수한 압연기의 동작 제어가 필요해진다.
대책으로서, 예를 들면 비특허문헌 1에는, 키스 롤 시에 롤에 윤활제를 도포하여 롤간의 마찰력을 경감시키는 방법이 개시되어 있다. 또한, 압연기의 동작 제어에 관한 기술로서, 예를 들면 특허문헌 1에는, 복수의 스탠드로 구성되는 열간 마무리 압연기에 있어서, 연속 설치되는 각 스탠드에서의 적어도 1개의 스탠드의 개도를 확대하는 열간 마무리 압연 방법으로서, 반송되는 압연판의 선단부가, 개도 변경을 행하는 스탠드의 워크 롤에 도달하면, 당해 스탠드의 개도 변경을 개시하는 제1 단계와, 상기 제1 단계에서 개시된 개도 변경을, 미리 설정된 개도까지 경시적 또한 연속적으로 행함으로써 압연판의 선단부를 테이퍼형상으로 압연하는 제2 단계와, 상기 제2 단계에서 미리 설정된 개도까지 변경한 후에, 그 개도를 일정하게 유지함으로써 압연판의 정상부(定常部)를 일정한 판 두께로 압연하는 제3 단계를 가지는 열간 마무리 압연 방법이 개시되어 있다.
일본국 특허 제4266185호 공보
비특허 문헌 1: 하야시 간지 외 5명, 「페어크로스 방식 압연기의 개발(제7보) -키스 롤 시의 스러스트력과 윤활의 관계-」, 쇼와 58년도 소성 가공 춘계 강연회 강연 논문집, 사단법인 일본 소성 가공 학회, 쇼와 58년, p.313-316
비특허문헌 1에 개시되어 있는 바와 같이, 윤활제를 사용하면, 키스 롤 시에 부여된 하중에 의한 스러스트력을 경감시키는 것이 가능해지는 외, 상하 워크 롤의 미소한 주속차에 기인하여 구동계 부품의 파손에 이르는, 소위 토크 순환을 경감시키는 것도 가능해진다고 생각된다. 그러나, 열간 맞물림성을 저해하지 않는 윤활제를 사용한 경우, 열간 압연 중의 마찰 계수를 대폭 낮추어 압연 하중 그 자체를 줄이는 효과는 적다. 이 때문에, 후단 스탠드의 압하율을 종래보다도 높여 미세 입자강을 제조하고자 하면, 정상부의 조임 하중이 키스 롤 시의 조임 하중 상한을 넘어버리는 문제가 있다. 특허문헌 1에는, 압연 중에 압연기의 개도를 변경하는 방법이 기술되어 있는데, 키스 롤 상태에서의 개도 변경이 아니라, 키스 롤 상태로부터 정상 압연으로 이행할 때의 각각의 개도의 결정 방법은 기술되어 있지 않다. 이 때문에 특허문헌 1에 개시되어 있는 기술을 이용하여 키스 롤 상태로부터 텐덤 압연기의 동작을 제어하는 것은 곤란하고, 미세 입자 강판의 제조에 필요한 후단 스탠드의 고압 하 압연을 할 수 없다는 문제가 있다.
여기에서, 본 발명은, 미세 입자강의 제조 등에 필요한 텐덤 압연기 후단 스탠드에서의 고압하 압연을 가능하게 하는 텐덤 압연기의 동작 제어 방법, 및, 이를 이용한 열연 강판의 제조 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
이하, 본 발명에 대하여 설명한다. 또한, 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위해서, 첨부 도면의 참조 부호를 괄호쓰기로 부기하는데, 이에 의해 본 발명이 도시의 형태에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 제1의 양태는, N개(N은 2 이상의 정수)의 스탠드(1, 2, …, 7)를 가지고, 피압연재(8)를 끼워넣기 전의 제N－m＋1 스탠드(m은 1 이상 N 이하의 정수)부터 제N 스탠드(7)까지의 각 스탠드에 사전에 조임 하중이 부여되는 텐덤 압연기(10)의 동작을 제어하는 방법으로서, 제1 스탠드(1)부터 제N 스탠드(7)까지의 각 스탠드의 출측 판 두께를 결정하는 출측 판 두께 결정 공정(S1)을 가지고, 상기 출측 판 두께 결정 공정은, 피압연재의 정상부를 압연할 때의 제1 스탠드(1)부터 제N 스탠드(7)까지의 출측 판 두께를 결정하는 제1 출측 판 두께 결정 공정(S11), 및, 스탠드(5, 6, 7)로 사전에 부여되는 조임 하중이 미리 설정된 조임 하중 이하가 되도록, 피압연재의 선단 압연부를 압연할 때의 제1 스탠드(1)부터 제N 스탠드(7)까지의 출측 판 두께를 결정하는 제2 출측 판 두께 결정 공정(S15)을 포함하고, 적어도 피압연재의 최선단부가 각 스탠드에 끼워 넣어질 때까지는, 제2 출측 판 두께 결정 공정에서 결정한 출측 판 두께가 되도록 피압연재(8)가 압연됨과 더불어, 피압연재의 정상부는, 제N－m＋1 스탠드(5)부터 제N 스탠드(7)에 의해, 제1 출측 판 두께 결정 공정에서 결정한 출측 판 두께로 압연되고, 제2 출측 판 두께 결정 공정에서 결정된 제N－m＋1 스탠드(5)부터 제N 스탠드(7)까지의 출측 판 두께는, 제1 출측 판 두께 결정 공정에서 결정된 동일한 스탠드의 출측 판 두께보다도 두꺼운 것을 특징으로 하는 텐덤 압연기의 동작 제어 방법이다.
여기에, 「제N 스탠드(7)」란, 텐덤 압연기(10)의 최종 스탠드, 즉, 텐덤 압연기(10)에 의해 압연되는 피압연재(8)의 이동 방향의 하류단에 배치된 텐덤 압연기의 스탠드(7)를 말한다. 또한, 「제1 스탠드(1)」란, 텐덤 압연기(10)에 의해 압연되는 피압연재(8)의 이동 방향의 상류단에 배치된 텐덤 압연기의 스탠드(1)를 말한다. 또한, 본 발명에 있어서, 「피압연재(8)의 선단 압연부」란, 제1 출측 판 두께 결정 공정(S11)을 달성하기 위한 압연기 동작이 개시되기 전에 압연되어 있는 부분을 말한다. 또한, 본 발명에 있어서, 「피압연재(8)의 정상부」란, 제1 출측 판 두께 결정 공정(S11)을 달성하기 위한 압연기 동작을 끝낸 후에 압연되는 부분을 말한다. 또한, 「제2 출측 판 두께 결정 공정에서 결정된 제N－m＋1 스탠드(5)부터 제N 스탠드(7)의 출측 판 두께는, 제1 출측 판 두께 결정 공정에서 결정된 동일한 스탠드의 출측 판 두께보다도 두껍다」란, 제N－m＋1 스탠드(5)부터 제N스탠드(7)까지의 각 스탠드의 출측 판 두께는, 각각, 제2 출측 판 두께 결정 공정에서 결정된 출측 판 두께의 쪽이 제1 출측 판 두께 결정 공정에서 결정된 출측 판 두께보다도 두꺼워지도록 결정되는 것을 말한다.
또한, 상기 본 발명의 제1의 양태에 있어서, 피압연재의 선단 압연부로부터 정상부로의 이행에 있어서, 선단 압연부로부터 정상부로의 압연 하중 변화에 의거하여 스탠드(7)의 형상 변화가 예측되고, 예측된 형상 변화에 의거하여 스탠드의 형상 제어 수단(7x, 7y)의 동작이 제어되는 것이 바람직하다.
여기에, 본 발명에 있어서, 「스탠드의 형상 제어 수단(7x, 7y)」이란, 예를 들면, 워크 롤(7a, 7a)의 크로스각을 변경 가능한 액츄에이터(7x)나, 워크 롤(7a, 7a) 등에 부여해야 할 휨력을 변경 가능한 롤 벤더 장치(7y) 등으로 대표되는 액츄에이터를 말한다.
또한, 상기 본 발명의 제1의 양태에 있어서, 사전에 조임 하중이 부여되는 스탠드(5, 6, 7)가, 2 이상의 형상 제어 수단(5x, 5y, 6x, 6y, 7x, 7y)을 가지고, 상기 2 이상의 형상 제어 수단에, 제1 형상 제어 수단(5x, 6x, 7x), 및, 적어도 피압연재의 선단 압연부로부터 정상부로의 이행시에 고속 동작 가능한 제2 형상 제어 수단(5y, 6y, 7y)이 포함되고, 피압연재의 선단 압연부로부터 정상부로 이행하기 전에, 제2 형상 제어 수단의 동작이 예측되고, 예측 결과에 의거하여, 제2 형상 제어 수단의 허용 동작 범위를 넘지 않도록, 제1 형상 제어 수단 및 제2 형상 제어 수단의 동작을 설정해도 된다.
여기에, 본 발명에 있어서, 「고속 동작 가능」이란, 압연기 개도의 변경 등에 따른 압연 하중 변화에 대하여, 시간 지연이 거의 없는 상태에서 형상 제어 수단을 동작 완료시킬 수 있는 것을 말한다.
또한, 상기 본 발명의 제1의 양태에 있어서, 사전에 조임 하중이 부여되는 스탠드(5, 6, 7)가, 적어도 피압연재의 선단 압연부로부터 정상부로의 이행시에 고속 동작 가능한 제1 형상 제어 수단(5z, 6z, 7z) 및 제2 형상 제어 수단(5y, 6y, 7y)을 가지고, 제1 형상 제어 수단의 허용 동작 범위를 넘은 경우에는, 제2 형상 제어 수단의 동작이 변경되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 본 발명의 제1의 양태에 있어서, 출측 판 두께 결정 공정(S1)이, 피압연재의 후단 압연부의 압연이 종료했을 때의 스탠드의 조임 하중이 미리 설정된 조임 하중 이하가 되도록, 제1 스탠드(1)부터 제N 스탠드(7)까지의 출측 판 두께를 결정하는 제3 출측 판 두께 결정 공정(S16)을 포함하는 것이 바람직하다.
여기에, 「피압연재의 후단 압연부」란, 피압연재(8)의 정상부보다도, 피압연재(8)의 이동 방향 상류측에 위치하는, 피압연재(8)의 미단측 부분을 말한다.
본 발명의 제2의 양태는, 상기 본 발명의 제1의 양태에 관한 텐덤 압연기의 동작 제어 방법에 의해 동작이 제어되는 열간 마무리 압연기열(20)을 이용하여 강판(8)을 압연하는 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 열연 강판의 제조 방법이다.
본 발명의 제1의 양태에서는, 스탠드로 사전에 부여되는 조임 하중이 미리 설정된 조임 하중 이하가 되도록, 피압연재의 정상부를 압연할 때의 각 스탠드의 출측 판 두께를 결정하는 제2 출측 판 두께 결정 공정을 가지고, 상기 제2 출측 판 두께 결정 공정에서 결정되는 제N－m＋1 스탠드부터 제N 스탠드까지의 출측 판 두께는, 제1 출측 판 두께 결정으로 결정한 동일한 스탠드의 출측 판 두께보다도 두껍다. 이 때문에, 본 발명의 제1의 양태에 의하면, 고압하 압연이 행해지는 경우라도, 사전에 조임 하중이 부여되는 스탠드에 의해 압연되는 피압연재의 선단 압연부의 출측 판 두께가 정상부의 출측 판 두께보다도 두꺼워지도록, 롤 갭(개도)을 조정함으로써, 키스 롤 시의 조임 하중이 설비 보전면에서 결정되는 조임 하중 이하가 되도록 제어하는 것이 가능해진다. 따라서, 본 발명의 제1의 양태를, 열간 마무리 압연기열(20)에 적용함으로써, 미세 입자강을 제조하는 것이 가능한 텐덤 압연기의 동작 제어 방법을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 제2의 양태는, 본 발명의 제1의 양태에 관한 텐덤 압연기의 동작 제어 방법에 의해 동작이 제어되는 열간 마무리 압연기열(20)을 이용하여 강판(8)을 압연하는 공정을 가지고 있다. 이 때문에, 본 발명의 제2의 양태에 의하면, 미세 입자강을 제조하는 것이 가능한, 열연 강판의 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 관한 텐덤 압연기의 동작 제어 방법의 형태예를 나타내는 플로우챠트이다.
도 2는 본 발명에 관한 텐덤 압연기의 동작 제어 방법에 의해 동작이 제어되는 텐덤 압연기(10)의 형태예를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 관한 텐덤 압연기의 동작 제어 방법에 의해 동작이 제어되는 마무리 압연기열(20)을 구비한 열연 강판의 제조 라인(100)의 형태예를 나타내는 도면이다.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시의 형태에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 관한 텐덤 압연기의 동작 제어 방법(이하에서, 「본 발명의 동작 제어 방법」이라고도 한다)의 형태예를 나타내는 플로우챠트이다. 도 1에 도시하는 본 발명의 동작 제어 방법은, 출측 판 두께 결정 공정(이하에서 「S1」이라고도 한다)을 가지고 있다. 상기 S1은 제1 출측 판 두께 결정 공정(S11)과, 정상부 부하 예측 공정(S12)과, 개도 계산 공정(S13)과, 조임 하중 예측 공정(S14)과, 제2 출측 판 두께 결정 공정(S15)과, 제3 출측 판 두께 결정 공정(S16)을 포함하고 있다. 즉, 본 발명의 동작 제어 방법에서는, 이들 공정을 가지는 S1을 이용하여, 텐덤 압연기의 동작을 제어한다.
도 2는, 본 발명의 동작 제어 방법에 의해 동작이 제어되는 텐덤 압연기(10)의 형태예를 나타내는 도면이다. 도 2에서는, 텐덤 압연기(10)의 형태를 간략화하여 나타내고 있다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 텐덤 압연기(10)는, 제1 스탠드(1), 제2 스탠드(2, …), 및, 제7 스탠드(7)의 7개의 스탠드를 가지고 있고, 제1 스탠드(1)부터 제7 스탠드(7)까지의 7개의 스탠드에 의해, 피압연재(8)(이하에서, 「강판(8)」이라고도 한다)를 연속 압연 가능하도록 구성되어 있다. 이들 7개의 스탠드(1, 2, …, 7)는, 각각, 한쌍의 워크 롤 및 한쌍의 백업 롤, 및, 롤의 크로스각을 변경하는 액츄에이터 및 롤에 휨력을 부여하는 롤 벤더 장치를 구비하고 있고, 이들 동작은 제어 장치에 의해 제어되어 있다. 즉, 예를 들면 제1 스탠드(1)는, 한쌍의 워크 롤(1a, 1a) 및 한쌍의 백업 롤(1b, 1b), 및, 액츄에이터(1x) 및 롤 벤더 장치(1y)를 구비하고, 워크 롤(1a, 1a) 및 백업 롤(1b, 1b)의 동작은, 제어 장치(1c)에 의해 동작이 제어되는 액츄에이터(1x) 및 롤 벤더 장치(1y)를 통하여 제어되고 있다. 마찬가지로, 예를 들면 제7 스탠드(7)는, 한쌍의 워크 롤(7a, 7a) 및 한쌍의 백업 롤(7b, 7b), 및, 액츄에이터(7x) 및 롤 벤더 장치(7y)를 구비하고, 워크 롤(7a, 7a) 및 백업 롤(7b, 7b)의 동작은, 제어 장치(7c)에 의해 동작이 제어되는 액츄에이터(7x) 및 롤 벤더 장치(7y)를 통하여 제어되어 있다. 텐덤 압연기(10)에 있어서, 제어 장치(1c, 2c, …, 7c)는, 공지의 프로세스 컴퓨터이다. 이하, 도 1 및 도 2를 참조하면서, 본 발명의 일실시 형태인 N＝7 및 m＝3인 경우에 대하여, 본 발명의 동작 제어 방법을 구체적으로 설명한다.
<출측 판 두께 결정 공정 S1>
S1은 제1 스탠드부터 제N 스탠드까지(N은 2 이상의 정수)의 각 스탠드의 출측 판 두께를 각각 결정하는 공정이다. 즉, N＝7 및 m＝3인 경우, S1은, 제1 스탠드(1)부터 제7 스탠드(7)까지의 7스탠드의 출측 판 두께를 각각 결정하는 공정이다. 본 발명의 동작 제어 방법에 있어서, S1은, 적어도 후술하는 S11 및 S15을 가지고 있으면, 그 형태는 특별히 한정되는 것은 아니다.
<제1 출측 판 두께 결정 공정 S11>
제1 출측 판 두께 결정 공정(이하에서, 「S11」이라고도 한다)은, 피압연재의 정상부를 압연할 때의 제1 스탠드부터 제N 스탠드의 출측 판 두께를 결정하는 공정이다. 즉, N＝7인 경우, S11은, 강판(8)의 정상부를 압연할 때의 제1 스탠드(1)부터 제7 스탠드(7)의 출측 판 두께(h1?h7)를 결정하는 공정으로 할 수 있다. 본 발명의 동작 제어 방법에 있어서, 강판(8)의 정상부란, S11을 달성하기 위한 압연기 동작을 끝낸 후에 압연되는 부분을 말한다.
본 발명의 동작 제어 방법에 있어서, S11은, 피압연재(8)의 정상부를 압연할 때의 제1 스탠드(1)부터 제7 스탠드(7)의 출측 판 두께(h1?h7)를 각각 결정하는 공정이면, 그 형태는 특별히 한정되는 것은 아니다.
<정상부 부하 예측 공정 S12>
정상부 부하 예측 공정(이하에서, 「S12」라고도 한다)은, 상기 S11에서 결정된 출측 판 두께가 되도록 제1 스탠드부터 제N 스탠드를 작동시킨 경우에, 피압연재의 정상부에 부여되는 부하를 예측하는 공정이다. 즉, N＝7인 경우, S12는, 상기 S11에서 결정된 출측 판 두께(h1?h7)가 되도록 제1 스탠드(1)부터 제7 스탠드(7)를 작동시킨 경우에, 강판(8)의 정상부에 부여되는 부하를 예측하는 공정으로 할 수 있다. S12에 있어서의 예측 결과는, 후술하는 개도 계산 공정에서 사용된다.
<개도 계산 공정 S13>
개도 계산 공정(이하에서, 「S13」이라고도 한다)은, 상기 S12에서 예측된 부하에 의거하여, 피압연재의 정상부를 압연할 때의 제1 스탠드부터 제N 스탠드까지의 압연기 개도(롤 갭)를 계산하는 공정이다. 즉, N＝7인 경우, S13은, 상기 S12에서 예측된 부하에 의거하여, 강판(8)의 정상부를 압연할 때의 제1 스탠드(1)부터 제7 스탠드(7)까지의 압연기 개도를 계산하는 공정으로 할 수 있다.
<조임 하중 예측 공정 S14>
조임 하중 예측 공정(이하에서, 「S14」라고도 한다)은, 상기 S13에서 계산된 개도와 조임 하중의 관계를 고려하면서, 제N?m＋1 스탠드부터 제N 스탠드까지의 각 스탠드에 사전에 부여되는 조임 하중을 예측하는 공정이다. 즉, N＝7 및 m＝3인 경우, S14는, 상기 S13에서 계산된 개도와 조임 하중의 관계를 고려하면서, 제5 스탠드(5)부터 제7 스탠드(7)까지의 각 스탠드에 사전에 부여되는 조임 하중을 예측하는 공정으로 할 수 있다.
<제2 출측 판 두께 결정 공정 S15>
제2 출측 판 두께 결정 공정(이하에서, 「S15」라고도 한다)은, 스탠드에 사전에 부여되는 조임 하중이 미리 설정된 조임 하중 이하가 되도록, 피압연재(8)의 선단 압연부를 압연할 때의 제1 스탠드부터 제N 스탠드까지의 출측 판 두께를 결정하는 공정이다. 제N?m＋1 스탠드부터 제N 스탠드까지의 각 스탠드에 사전에(키스 롤 시에) 부여되는 조임 하중이, 설비 보전면에서 설정되는 조임 하중의 상한치를 넘는 경우, 각 스탠드의 압연기 개도 설정값을 유지한 채 사전에 조임 하중을 부여하면, 감속기나 압연 롤 등이 파손될 우려가 있다. 여기에서, 본 발명의 동작 제어 방법에서는, 상기 S14에서 예측된 사전 조임 하중이 설비 보전면에서 설정되는 조임 하중의 상한치를 넘는 경우에는, 밀 정수나 소성 특성을 고려하면서 S14에 있어서의 예측값이 상한치를 넘은 스탠드의 출측 판 두께가 S11에서 결정된 출측 판 두께보다도 두꺼워지도록 변경하고, 상한치를 넘은 스탠드의 압연기 개도 설정값을 크게 함으로써, 사전 조임 하중이 상한치 이하가 되도록 한다. 이와같이 함으로써, 고압하 압연을 행한 경우에도, 각 스탠드의 파손을 방지하여 압연을 행하는 것이 가능해진다. 본 발명의 동작 제어 방법에 있어서, 피압연재(8)의 선단 압연부란, S11을 달성하기 위한 압연기 동작이 개시되기 전에 압연되어 있는 부분을 말한다.
<제3 출측 판 두께 결정 공정 S16>
제3 출측 판 두께 결정 공정(이하에서, 「S16」이라고도 한다)은, 피압연재의 후단 압연부의 압연이 종료했을 때의 스탠드의 조임 하중이 미리 설정된 조임 하중 이하가 되도록, 제1 스탠드부터 제N 스탠드까지의 출측 판 두께를 결정하는 공정이다. 피압연재를 압연할 경우, 키스 롤 상태는, 압연 개시전 뿐만 아니라, 압연 종료후에도 생길 수 있다. 여기서, S16에서는, 압연 종료 후의 키스 롤 상태일 때에 부여되는 조임 하중이 설비 보전면에서 설정되는 조임 하중의 상한치를 넘는 것이 예상될 경우에는, 밀 정수나 소성 특성을 고려하면서, 상한치를 넘은 스탠드의 출측 판 두께가 S11에서 결정된 출측 판 두께보다도 두꺼워지도록, 피압연재의 후단 압연부를 압연할 때의 스탠드의 압연기 개도 설정값을 크게 하도록 설정을 변경한다. S16을 가짐으로써, 각 스탠드의 설비 보전이 용이해진다.
여기서, 상기 S14에서 예측된 사전 조임 하중의 값이, 제5 스탠드(5) 및 제6 스탠드(6)에서는 상한치 미만인 한편, 제7 스탠드(7)에서는 상한치를 넘은 경우에 있어서의, 강판(8)을 압연하는 텐덤 압연기(10)의 동작은, 예를 들면 다음과 같이 된다. 우선, 제1 스탠드(1)부터 제6 스탠드(6)의 출측 판 두께가 S11에서 결정된 선단 압연부의 출측 판 두께(h1?h6)로 되고, 또한, 제7 스탠드(7)의 출측 판 두께가 S15에서 변경된 출측 판 두께(h7’)(＞h7)가 되도록 제어 장치(1c?7c)를 동작시켜 텐덤 압연기(10)를 셋업하여, 압연을 개시한다. 최선단부가 제7 스탠드(7)에 끼워넣어진 후의 소정 타이밍에서, 제7 스탠드(7)의 출측 판 두께가 S11에서 결정된 정상부의 출측 판 두께(h7)가 되도록 제어 장치(7c)를 작동시켜, 정상부의 압연으로 이행한다. 구체적인 방법으로는, 예를 들면, 압연 하중과 압하 위치의 실적치로부터 출측 판 두께를 계산하고, 그 출측 판 두께가 목표 판 두께에 일치하도록 압하 위치를 조작하는 소위 절대치(AGC)를 각 스탠드에 적용하고, 그 목표 판 두께를 h7’로부터 h7로 변경하면 된다. 소정의 타이밍(제어 장치(7c)를 작동시키는 타이밍)으로는, 제7 스탠드(7)가 피압연재의 최선단부를 끼워넣은 후이면 임의의 타이밍이 가능한데, 예를 들면, 최선단부가 제7 스탠드(7)에 끼워넣어지고나서 제어 장치(7c)를 작동시킬 때까지의 시간을 미리 지정하면 된다.
또한, 압연 종료 후의 조임 하중이 상한치를 넘는 것이 예상되는 경우에는, 피압연재의 최후단 압연부를 압연하기 직전에, 상한치를 넘는 것이 예상된 스탠드의 개도 설정값을 상기 S16에서 계산한 설정값으로 변경하면 된다. 피압연재 선단 통판 직전과 동일하게 압연 직후에 있어서도 키스 롤 시의 과잉 조임 하중에 의한 폐해를 회피할 수 있다.
이하에, 상기 S11에 의해 결정한, 강판의 정상부를 압연할 때의 제1 스탠드(1)부터 제7 스탠드(7)의 출측 판 두께(h1?h7)의 구체예, 및, 상기 S15에서 결정한, 강판의 선단 압연부를 압연할 때의 제1 스탠드(1)부터 제7 스탠드(7)의 출측 판 두께(h1?h7’)의 구체예를 나타낸다. 이하에 나타내는 2개의 실시 형태에서는, 제5 스탠드(5)?제7 스탠드(7)의 3개의 스탠드에 사전에 조임 하중이 부여되고, 키스 롤 시에 있어서의 제5 스탠드(5)의 한계 하중이 15.68MN, 키스 롤 시에 있어서의 제6 스탠드(6) 및 제7 스탠드(7)의 한계 하중이 12.74MN이라고 가정했다. 또한, 강판의 정상부의 압연 조건에서 평탄하게 되는 워크 롤 크라운이 부여되고, 강판의 선단 압연부에서는, 강판의 정상부와의 압연 하중차를 보상하여 평탄을 확보할 수 있도록, 롤 벤더 장치를 이용하여 워크 롤에 부여되는 휨력이 변경되는 것으로 가정했다. 이하에서, 워크 롤 벤더에 부여되는 휨력을 「WRB」로 표기하기도 한다. 또한, 하기 표의 F1?F7은, 각각, 제1 스탠드(1)부터 제7 스탠드(7)와 대응하고 있다.
<실시 형태 1>
제1 스탠드(1)에 의해 압연되기 전의 판 두께가 32㎜, 판 폭이 1000㎜인 강판(8)을 텐덤 압연기(10)에 의해 압연하는 과정을 거쳐 미세 입자강을 제조하는 경우를 상정하고, 정상부를 압연할 때의 출측 판 두께(h1?h7)를 S11에서 결정했다. 결정한 출측 판 두께[㎜]를, 피압연재의 정상부에 부여되는 압연 하중[MN], 선단부를 압연할 때의 WRB[kN/ch], 압하 위치[㎜], 스탠드에 부여되는 조임 하중[MN], 및, 키스 롤 시의 한계 하중 [MN]과 함께, 표 1에 표시한다. 여기에, 압하 위치란, 부하가 부여되지 않은 스탠드의 키스 롤 시의 위치를 제로로 하는, 조임 하중 부여 수단의 수직 방향 위치를 말하고, 압하 위치가 제로일 때보다도 조임 하중을 크게 하면 압하 위치의 값은 마이너스로 된다. 이하에서도 동일하다. 또한, 「/ch」는, 「초크당」이라는 의미이다. 이하에서도 동일하다.
Figure pct00001
표 1에 표시하는 바와 같이, S11에서 결정한 드래프트 스케쥴에서는, 제7 스탠드(7)의 조임 하중이 17.28MN이 되고, 제7 스탠드(7)의 키스 롤 시에 있어서의 한계 하중 12.74MN을 넘었다. 따라서, S11에서 결정한 드래프트 스케쥴대로 제7 스탠드(7)에 사전에 조임 하중을 부여하면, 제7 스탠드(7)가 파손될 우려가 있다. 여기서, 제7 스탠드(7)에 부여되는 조임 하중이 한계 하중 이하가 되도록, S15에서, 출측 판 두께(h1?h6)는 S11에서 결정한 값을 유지하는 한편, 출측 판 두께(h7)보다도 큰 출측 판 두께(h7’)를 결정했다. S15에서 결정한 출측 판 두께(h1?h7’)[㎜]를, 피압연재의 정상부에 부여되는 압연 하중[MN], 선단부를 압연할 때의 WRB[kN/ch], 압하 위치[㎜], 스탠드에 부여되는 조임 하중[MN], 및, 키스 롤 시의 한계 하중[MN]과 함께, 표 2에 표시한다.
Figure pct00002
표 1 및 표 2에 표시하는 바와 같이, h7＝2.00㎜을 h7’＝2.125㎜로 변경함으로써, 제7 스탠드(7)의 조임 하중을, 한계 하중 12.74MN보다도 작은 12.73MN으로 할 수 있다. 이와 같이, 제1 실시 형태에 관한 본 발명의 동작 제어 방법에서는, 제5 스탠드(5)?제7 스탠드(7)에 사전에 부여되는 조임 하중이, 한계 하중을 초과하는 경우에는, 한계 하중 이하가 되도록 출측 판 두께를 변경한다. 이 때문에, 미세 입자강을 제조하기 위해서 제5 스탠드(5)?제7 스탠드(7)에서 고압하 압연이 행해지는 경우에도, 각 스탠드의 파손을 방지하는 것이 가능해진다.
<제2 실시 형태>
제1 스탠드(1)에 의해 압연되기 전의 판 두께가 38㎜, 판 폭이 1500㎜인 강판(8)을 텐덤 압연기(10)에 의해 압연하는 과정을 거쳐 미세 입자강을 제조하는 경우를 상정하고, 정상부를 압연할 때의 출측 판 두께(h1?h7)를 S11에서 결정했다. 결정한 출측 판 두께[㎜]를, 피압연재의 정상부에 부여되는 압연 하중[MN], 선단부를 압연할 때의 WRB[kN/ch], 압하 위치[㎜], 스탠드에 부여되는 조임 하중[MN], 및, 키스 롤 시의 한계 하중[MN]과 함께, 표 3에 표시한다.
Figure pct00003
표 3에 표시하는 바와 같이, S11에서 결정한 드래프트 스케쥴에서는, 제7 스탠드(7)의 조임 하중이 14.90MN이 되고, 제7 스탠드(7)의 키스 롤 시에 있어서의 한계 하중 12.74MN을 넘었다. 따라서, S11에서 결정한 드래프트 스케쥴대로 제7 스탠드(7)에 사전에 조임 하중을 부여하면, 제7 스탠드(7)가 파손될 우려가 있다. 여기서, 제7 스탠드(7)에 부여되는 조임 하중이 한계 하중 이하가 되도록, S15에서, 출측 판 두께(h1?h6)는 S11에서 결정한 값을 유지하는 한편, 출측 판 두께(h7)보다도 큰 출측 판 두께(h7’)를 결정했다. S15에서 결정한 출측 판 두께(h1?h7’)[㎜]를, 피압연재의 정상부로 부여되는 압연 하중[MN], 선단부를 압연할 때의 WRB[kN/ch], 압하 위치[㎜], 스탠드에 부여되는 조임 하중[MN], 및, 키스 롤 시의 한계 하중[MN]과 함께, 표 4에 표시한다.
Figure pct00004
표 3 및 표 4에 표시하는 바와 같이, h7＝3.20㎜을 h7’＝3.256㎜으로 변경함으로써, 제7 스탠드(7)의 조임 하중을, 한계 하중 12.74MN보다도 작은 12.72MN으로 할 수 있다. 따라서, 제1 실시 형태에 관한 본 발명의 동작 제어 방법과 마찬가지로, 제2 실시 형태에 관한 본 발명의 동작 제어 방법에 의하면, 미세 입자강을 제조하기 위해서 제5 스탠드(5)?제7 스탠드(7)에서 고압하 압연이 행해지는 경우에도, 각 스탠드의 파손을 방지하는 것이 가능해진다.
<제3 실시 형태>
제1 스탠드(1)에 의해 압연되기 전의 판 두께가 32㎜, 판 폭이 1300㎜인 강판(8)을 텐덤 압연기(10)에 의해 압연하는 과정을 거쳐 미세 입자강을 제조하는 경우를 상정하고, 정상부를 압연할 때의 출측 판 두께(h1?h7)를 S11에서 결정했다. 결정한 출측 판 두께[㎜]를, 피압연재의 정상부에 부여되는 압연 하중[MN], 선단부를 압연할 때의 WRB[kN/ch], 압하 위치[㎜], 스탠드에 부여되는 조임 하중[MN], 및, 키스 롤 시의 한계 하중[MN]과 함께, 표 5에 표시한다.
Figure pct00005
표 5에 표시하는 바와 같이, S11에서 결정한 드래프트 스케쥴에서는, 제6 스탠드(6)의 조임 하중이 19.49MN, 제7 스탠드(7)의 조임 하중이 25.41MN이 되고, 각각 제6 스탠드(6)의 키스 롤 시에 있어서의 한계 하중 12.74MN 및 제7 스탠드(7)의 키스 롤 시에 있어서의 한계 하중 12.74MN을 초과했다. 따라서, S11에서 결정한 드래프트 스케쥴대로 제6 스탠드(6) 및 제7 스탠드(7)에 사전에 조임 하중을 부여하면, 제6 스탠드(6) 및 제7 스탠드(7)가 파손될 우려가 있다. 여기서, 제6 스탠드(6) 및 제7 스탠드(7)에 부여되는 조임 하중이 한계 하중 이하가 되도록, S15에서, 출측 판 두께(h1?h5)는 S11에서 결정한 값을 유지하는 한편, 출측 판 두께(h6)보다도 큰 출측 판 두께(h6’) 및 출측 판 두께(h7)보다도 큰 출측 판 두께(h7’)를 결정했다. S15에서 결정한 출측 판 두께(h1?h7’)[㎜]를, 피압연재의 정상부에 부여되는 압연 하중[MN], 선단부를 압연할 때의 WRB[kN/ch], 압하 위치[㎜], 스탠드에 부여되는 조임 하중[MN], 및, 키스 롤 시의 한계 하중[MN]과 함께, 표 6에 표시한다.
Figure pct00006
표 5 및 표 6에 표시하는 바와 같이, h6＝2.86㎜을 h6’＝3.13㎜로 변경함으로써, 제6 스탠드(6)의 조임 하중을, 한계 하중 12.74MN보다도 작은 12.72MN으로 할 수 있다. 또한, h7＝2.00㎜을 h7’＝2.28㎜로 변경함으로써, 제7 스탠드(7)의 조임 하중을, 한계 하중 12.74MN보다도 작은 12.72MN으로 할 수 있다. 따라서, 제1, 제2 실시 형태에 관한 본 발명의 동작 제어 방법과 마찬가지로, 제3 실시 형태에 관한 본 발명의 동작 제어 방법에 의하면, 미세 입자강을 제조하기 위해서 제5 스탠드(5)?제7 스탠드(7)에서 고압하 압연이 행해지는 경우에도, 각 스탠드의 파손을 방지하는 것이 가능해진다.
<제4 실시 형태>
제1 스탠드(1)에 의해 압연되기 전의 판 두께가 32㎜, 판 폭이 1000㎜인 강판(8)을 텐덤 압연기(10)에 의해 압연하는 과정을 거쳐 미세 입자강을 제조하는 경우를 상정하고, 정상부를 압연할 때의 출측 판 두께(h1?h7)를 S11에서 결정했다. 결정한 출측 판 두께[㎜]를, 피압연재의 정상부에 부여되는 압연 하중[MN], 선단부를 압연할 때의 WRB[kN/ch], 압하 위치[㎜], 스탠드에 부여되는 조임 하중[MN], 및, 키스 롤 시의 한계 하중[MN]과 함께, 표 7에 표시한다.
Figure pct00007
표 7에 표시하는 바와 같이, S11에서 결정한 드래프트 스케쥴에서는, 제6 스탠드(6)의 조임 하중이 15.58MN, 제7 스탠드(7)의 조임 하중이 23.18MN이 되고, 각각 제6 스탠드(6)의 키스 롤 시에 있어서의 한계 하중 12.74MN, 및, 제7 스탠드(7)의 키스 롤 시에 있어서의 한계 하중 12.74MN을 초과했다. 따라서, S11에서 결정한 드래프트 스케쥴대로 제6 스탠드(6) 및 제7 스탠드(7)에 사전에 조임 하중을 부여하면, 제6 스탠드(6) 및 제7 스탠드(7)가 파손될 우려가 있다. 여기서, 제6 스탠드(6) 및 제7 스탠드(7)에 부여되는 조임 하중이 한계 하중 이하가 되도록, S15에서, 출측 판 두께(h1?h5)는 S11에서 결정한 값을 유지하는 한편, 출측 판 두께(h6)보다도 큰 출측 판 두께(h6’) 및 출측 판 두께(h7)보다도 큰 출측 판 두께(h7’)를 결정했다. S15에서 결정한 출측 판 두께(h1?h7’)[㎜]를, 피압연재의 정상부에 부여되는 압연 하중[MN], 선단부를 압연할 때의 WRB[kN/ch], 압하 위치[㎜], 스탠드에 부여되는 조임 하중[MN], 및, 키스 롤 시의 한계 하중[MN]과 함께, 표 8에 표시한다.
Figure pct00008
표 7 및 표 8에 표시하는 바와 같이, h6＝2.29㎜을 h6’＝2.39㎜로 변경함으로써, 제6 스탠드(6)의 조임 하중을, 한계 하중 12.74MN보다도 작은 12.72MN으로 할 수 있다. 또한, h7＝1.60㎜을 h7’＝1.81㎜로 변경함으로써, 제7 스탠드(7)의 조임 하중을, 한계 하중 12.74MN보다도 작은 12.72MN으로 할 수 있다. 따라서, 제1?3 실시 형태에 관한 본 발명의 동작 제어 방법과 마찬가지로, 제4 실시 형태에 관한 본 발명의 동작 제어 방법에 의하면, 미세 입자강을 제조하기 위해서 제5 스탠드(5)?제7 스탠드(7)에서 고압하 압연이 행해지는 경우에도, 각 스탠드의 파손을 방지하는 것이 가능해진다.
상술한 바와 같이, 사전에 부여되는 조임 하중이 한계 하중을 초과한 경우에는, 출측 판 두께를 크게 함으로써, 조임 하중을 한계 하중 이하로 하는 것이 가능해진다. 그러나, 표 1?표 8에 기재한 바와 같이, 출측 판 두께를 h6부터 h6’로, 혹은 h7부터 h7’로 변경하면, 그에 따라, 강판(8)에 부여되는 힘(압연 하중)이 변화된다. 압연 하중이 변화되면, 워크 롤의 휨량이 변화하고, 강판(8)의 형상이 불안정화될 우려가 있다. 여기서, 본 발명의 동작 제어 방법에서는, 압연 하중의 변경에 따른 형상 변화를 억제하기 위해서, 스탠드에 구비되는 형상 제어 수단(예를 들면, 액츄에이터(5x, 6x, 7x)나 벤더 장치(5y, 6y, 7y) 등. 이하에서 동일)의 동작을 변경하는 것이 바람직하다. 본 발명의 동작 제어 방법에서는, 선단 압연부의 압연 종료후 단시간 내에, 출측 판 두께를 변경(예를 들면, h7’부터 h7로 변경)하여 조임 하중을 변화시키기 때문에, 센서 피드백 방식의 형상 제어가 제때에 이루어지지 않을 가능성이 있다. 이 때문에, 본 발명의 동작 제어 방법에서는, 조임 하중을 모니터링하면서, 형상 제어 수단의 동작을 변경하는 것이 바람직하다.
본 발명의 동작 제어 방법에 있어서, 출측 판 두께 변경에 따라 조임 하중을 변경할 때의 속도가 빠르고, 액츄에이터(5x, 6x, 7x) 등의 형상 제어 수단의 동작 속도가 추종하지 않는 경우는, 벤더 장치(5y, 6y, 7y)의 필요 제어량을 사전에 예측해 두고, 강판(8)의 선단 압연부로부터 정상부로의 변경 시에, 벤더 장치(5y, 6y, 7y)의 제어량이 레인지 오버가 되지 않도록, 형상 제어 수단의 초기 설정을 행하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 동작 제어 방법에 있어서, 출측 판 두께 변경에 따라 조임 하중을 변경할 때의 속도가 느리고, 액츄에이터(5x, 6x, 7x) 등의 형상 제어 수단의 동작 속도가 추종 가능한 경우는, 액츄에이터(5x, 6x, 7x)의 제어량과 벤더 장치(5y, 6y, 7y)의 제어량의 배분을 바꿈으로써, 강판(8)의 평탄을 확보하면 된다. 벤더 장치(5x, 6x, 7x)의 제어량이 레인지 오버로 되는 것이 예상될 경우에는, 벤더 장치(5x, 6x, 7x)의 제어량이 레인지 오버가 되지 않도록 액츄에이터(5x, 6x, 7x)의 제어량을 변경함으로써, 강판(8)의 평탄을 확보하면 된다.
도 3은, 본 발명의 동작 제어 방법에 의해 동작이 제어되는 마무리 압연기 열(20)을 구비한 열연 강판의 제조 라인(100)의 형태예를 나타내는 도면이다. 도 3에서는, 열연 강판의 제조 라인(100)의 일부만을 추출하고, 마무리 압연기열(20)에 구비되는 제어 장치 등의 기재를 생략하고 있다. 도 3에 도시하는 바와 같이, 열연 강판의 제조 라인(100)은, 조(粗)압연기(30a, 30b, …, 30f)를 구비하는 조압연기 열(30)과, 마무리 압연기(20a, 20b, …, 20g)를 구비하는 마무리 압연기열(20)을 가지고 있다. 마무리 압연기열(20)은, 제1 스탠드(20a)부터 제7 스탠드(20g)까지의 7개의 스탠드를 가지고 있고, 마무리 압연기열(20)의 동작은, 상기 S11?S16을 가지는 S1을 거쳐 제어된다. 이 때문에, 마무리 압연기열(20)은, 예를 들면, 후단의 3스탠드(제5 스탠드(20e), 제6 스탠드(20f) 및 제7 스탠드(20g))의 압하율을, 초미세 입자강 이외의 강판을 제조할 때의 압하율보다도 높인 형태로 동작시킬 수 있고, 이에 따라, 강판(8)의 오스테나이트 입자에 큰 변형을 부여하여 전위 밀도를 상승시키는 것이 가능해진다. 이와 같이, 열연 강판의 제조 라인(100)에 있어서의 마무리 압연기열(20)의 동작을, 본 발명의 동작 제어 방법에 의해 제어함으로써, 미세 입자강을 제조하는 것이 가능해진다.
이상에서, 본 발명에 의하면, 미세 입자강을 제조하는 것이 가능한 텐덤 압연기의 동작 제어 방법, 및, 미세 입자강을 제조하는 것이 가능한 열연 강판의 제조 방법을 제공할 수 있다.
또한, 미세 입자강 생산을 위한 후단 스탠드의 압연 하중의 평균 선압은, 표 1, 표 3, 표 5, 표 7에 기재된 정상부 압연 하중을 판 폭으로 나눈 값이며 20MN/m을 초과한 값으로 되어 있다. 이는 종래의 통상 드래프트 스케쥴의 압연 하중에 비하면 보다 고부하로 되어 있다. 이 고부하 압연을 실현함으로써, 제1?4 실시 형태에 나타내는 바와 같이, 비교적 판 두께가 얇고, 비교적 폭이 넓은 마무리재라도 조임 하중 상한 범위 내에서 미세 입자강을 제조하는 것이 가능해진다.
실시예
제1 스탠드(1)에 의해 압연되기 전의 판 두께가 32㎜, 판 폭이 1000㎜인 강판을 7스탠드로 이루어지는 텐덤 압연기에 의해 압연했다. 압연 조건은, 하기 표 9에 나타내는 조건 1?조건 4로 했다.
[표 9]
Figure pct00009
조건 1에서는, 선단 압연부를 표 2에 표시하는 설정으로, 정상부를 표 1에 표시하는 설정으로 압연을 행했다. 표 2에 표시하는 설정으로 최선단 압연 후, 표 1의 설정까지 제7 스탠드의 개도를 낮춤으로써 정상부에서는 목표의 판 두께를 달성할 수 있었다. 또한, 제7 스탠드의 하중을 모니터하면서 고속 동작 가능한 형상 제어 수단인 워크 롤 벤더에 부여되는 휨력을 표 2에 표시하는 392kN/ch로부터 표 1에 표시하는 980kN/ch까지 변화시킴으로써, 제7 스탠드 출측의 형상을 흐트러뜨리지 않고 압연이 가능했다. 즉, 본 발명에 의하면, 키스 롤 상태에서 텐덤 압연기의 동작을 제어할 수 있어, 미세 입자강을 제조할 수 있었다.
이에 대하여, 조건 2에서는, 종래 기술을 이용하여 선단 압연부로부터 표 1에 표시하는 개도 설정으로 압연했는데, 압연기 모터의 구동력을 상하 워크 롤에 전달하는 캠월츠부에서 토크 순환에 의한 이상 발열이 발생하여, 압연을 도중에 멈추지 않을 수 없었다.
또한, 조건 3에서는, 선단 압연부를 표 2에 표시하는 설정값으로 압연한 후, 압연기의 개도를 표 1에 나타내는 설정값까지 변화시켰는데, WRB를 표 2에 표시하는 값 그대로 변화시키지 않았기 때문에, 압연기는 파손되지 않았지만, 정상부에서 압연재의 형상 불량이 커져, 제품 가치를 잃었다.
또한, 조건 4에서는, 표 2에 표시하는 개도 설정으로 하고, WRB를 표 1에 표시하는 값으로 설정했는데, 제7 스탠드 통판 시의 형상 불량에 의해, 코일 선단부가 압연기의 출측에 걸려, 통상 압연기의 후방에 설치되어 있는 코일링 장치에까지 도달하지 않고, 압연기를 정지하지 않을 수 없는 상황이 되었다.
이상, 현 시점에 있어서 실천적이고, 또한 바람직하다고 생각되는 실시 형태에 관련하여 본 발명을 설명했는데, 본 발명은 본원 명세서 중에 개시된 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 청구의 범위 및 명세서 전체로부터 읽어낼 수 있는 발명의 요지 혹은 사상에 어긋나지 않는 범위에서 적절히 변경 가능하고, 그러한 변경에 따른 텐덤 압연기의 동작 제어 방법, 및, 열연 강판의 제조 방법도 본 발명의 기술적 범위에 포함되는 것으로서 이해되지 않으면 안된다.
본 발명의 텐덤 압연기의 동작 제어 방법, 및, 열연 강판의 제조 방법은, 미세 결정 입자를 가지는 열연 강판의 제조에 이용할 수 있다. 또한, 미세 결정 입자를 가지는 열연 강판은, 자동차용, 가전용, 기계 구조용, 건축용 등의 용도에 사용되는 소재로서 이용할 수 있다.
1 : 제1 스탠드 1x : 액츄에이터
1y : 벤더 장치 2 : 제2 스탠드
2x : 액츄에이터 2y : 벤더 장치
3 : 제3 스탠드 3x : 액츄에이터
3y : 벤더 장치 4 : 제4 스탠드
4x : 액츄에이터 4y : 벤더 장치
5 : 제5 스탠드 5x : 액츄에이터
5y : 벤더 장치 6 : 제6 스탠드
6x : 액츄에이터 6y : 벤더 장치
7 : 제7 스탠드 7x : 액츄에이터
7y : 벤더 장치 8 : 피압연재(강판)
10 : 텐덤 압연기 20 : 마무리 압연기열
30 : 조(粗)압연기 열 100 : 열연 강판의 제조 라인

Claims (6)

  1. N개(N은 2 이상의 정수)의 스탠드를 가지고, 피압연재를 끼워넣기 전의 제N－m＋1 스탠드(m은 1 이상 N 이하의 정수)부터 제N 스탠드까지의 각 스탠드에 사전에 조임 하중이 부여되는 텐덤 압연기의 동작을 제어하는 방법으로서,
    제1 스탠드부터 제N 스탠드까지의 각 스탠드의 출측 판 두께를 결정하는 출측 판 두께 결정 공정을 가지고, 상기 출측 판 두께 결정 공정은, 상기 피압연재의 정상부(定常部)를 압연할 때의 상기 제1 스탠드부터 상기 제N 스탠드까지의 출측 판 두께를 결정하는 제1 출측 판 두께 결정 공정, 및, 상기 스탠드로 사전에 부여되는 조임 하중이 미리 설정된 조임 하중 이하가 되도록, 상기 피압연재의 선단 압연부를 압연할 때의 상기 제1 스탠드부터 상기 제N 스탠드까지의 출측 판 두께를 결정하는 제2 출측 판 두께 결정 공정을 포함하고,
    적어도 상기 피압연재의 최선단부가 상기 각 스탠드에 끼워 넣어질 때까지는, 상기 제2 출측 판 두께 결정 공정에서 결정한 출측 판 두께가 되도록 상기 피압연재가 압연됨과 더불어, 상기 피압연재의 정상부는, 상기 제N－m＋1 스탠드부터 상기 제N 스탠드에 의해, 상기 제1 출측 판 두께 결정 공정에서 결정한 출측 판 두께로 압연되고,
    상기 제2 출측 판 두께 결정 공정에서 결정된 제N－m＋1 스탠드부터 상기 제N 스탠드까지의 출측 판 두께는, 상기 제1 출측 판 두께 결정 공정에서 결정된 동일한 스탠드의 출측 판 두께보다도 두꺼운 것을 특징으로 하는 텐덤 압연기의 동작 제어 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 피압연재의 선단 압연부로부터 정상부로의 이행에 있어서, 상기 선단 압연부로부터 상기 정상부로의 압연 하중 변화에 의거하여 스탠드의 형상 변화가 예측되고, 예측된 형상 변화에 의거하여 상기 스탠드의 형상 제어 수단의 동작이 제어되는 것을 특징으로 하는 텐덤 압연기의 동작 제어 방법.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    사전에 조임 하중이 부여되는 스탠드가, 2 이상의 형상 제어 수단을 가지고,
    상기 2 이상의 형상 제어 수단에, 제1 형상 제어 수단 및 적어도 상기 피압연재의 선단 압연부로부터 정상부로의 이행시에 고속 동작 가능한 제2 형상 제어 수단이 포함되고,
    상기 피압연재의 선단 압연부로부터 정상부로 이행하기 전에, 상기 제2 형상 제어 수단의 동작이 예측되고,
    예측 결과에 의거하여, 상기 제2 형상 제어 수단의 허용 동작 범위를 넘지 않도록, 상기 제1 형상 제어 수단 및 상기 제2 형상 제어 수단의 동작이 설정되는 것을 특징으로 하는 텐덤 압연기의 동작 제어 방법.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    사전에 조임 하중이 부여되는 스탠드가, 적어도 상기 피압연재의 선단 압연부로부터 정상부로의 이행시에 고속 동작 가능한 제1 형상 제어 수단 및 제2 형상 제어 수단을 가지고, 상기 제1 형상 제어 수단의 허용 동작 범위를 넘은 경우에는, 상기 제2 형상 제어 수단의 동작이 변경되는 것을 특징으로 하는 텐덤 압연기의 동작 제어 방법.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 출측 판 두께 결정 공정이, 상기 피압연재의 후단 압연부의 압연이 종료했을 때의 상기 스탠드의 조임 하중이 미리 설정된 조임 하중 이하가 되도록, 상기 제1 스탠드부터 상기 제N 스탠드까지의 출측 판 두께를 결정하는 제3 출측 판 두께 결정 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 텐덤 압연기의 동작 제어 방법.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 기재된 텐덤 압연기의 동작 제어 방법에 의해 동작이 제어되는 열간 마무리 압연기열을 이용하여 강판을 압연하는 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 열연 강판의 제조 방법.
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