KR20120132794A - 소재의 가열방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 소재의 가열방법은 실리콘을 함유하는 탄소강 소재를 가열로에 장입시키는 단계; 소재를 예열시키는 단계; 소재의 온도를 높이는 제1가열단계; 가열로의 온도를 낮춰 소재의 표면과 내부의 온도편차를 줄여주는 제2가열단계; 소재의 온도를 높이는 제3가열단계; 및 소재의 표면과 내부의 온도편차를 줄여주는 균열단계를 포함하며, 가열로 내에서의 소재의 온도가 페이알라이트의 융점 이하로 유지되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 가열공정 제어를 통해 소재의 표면품질을 획기적으로 향상시킬 수 있다. 특히, 0.15 중량% 내지 1.20 중량%의 탄소와 0.10 중량% 이상의 실리콘을 포함하는 소재의 적 스케일을 근본적으로 제거할 수 있다.

Description

소재의 가열방법{Method for reheating steel materials}
본 발명은 소재의 가열방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소재의 표면품질을 획기적으로 향상시킬 수 있는 소재의 가열방법에 관한 것이다.
자동차용 외판재, 가전제품용 판재 등의 경우 표면품질이 매우 중요한 제어인자가 되며, 스케일성 결함은 이러한 열연강판의 큰 문제점으로 지적되고 있다. 최근 자동차용 완성차 업체, 각종 전자제품을 취급하는 업체 등에서 열연강판의 표면품질에 대한 요구를 까다롭게 하고 있다.
표면품질 향상을 위해 열간압연 중에 디스케일러를 설치하여 열연강판 표면의 스케일을 제거하고 있으나 디스케일러에 의해서도 제거되지 않는 스케일성 결함이 존재한다.
상기한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.
본 발명의 목적은 소재의 표면품질을 획기적으로 향상시킬 수 있는 소재의 가열방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 적 스케일을 근본적으로 제거할 수 있는 소재의 가열방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 0.15 중량% 내지 1.20 중량%의 탄소와 0.10 중량% 이상의 실리콘을 포함하는 소재의 표면품질을 향상시킬 수 있는 소재의 가열방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 소재의 가열방법은 실리콘을 함유하는 탄소강 소재를 가열로에 장입시키는 단계; 상기 소재를 예열시키는 단계; 상기 소재의 온도를 높이는 제1가열단계; 상기 가열로의 온도를 낮춰 소재의 표면과 내부의 온도편차를 줄여주는 제2가열단계; 상기 소재의 온도를 높이는 제3가열단계; 및 상기 소재의 표면과 내부의 온도편차를 줄여주는 균열단계를 포함하며, 상기 가열로 내에서의 소재의 온도가 페이알라이트의 융점 이하로 유지되는 것을 특징으로 한다.
상기 소재는 0.15 중량% 내지 1.2 중량%의 탄소와 0.1 중량% 이상의 실리콘을 포함할 수 있다.
상기 제1가열단계를 수행하는 상기 가열로의 제1가열대의 온도(T1), 상기 제2가열단계를 수행하는 상기 가열로의 제2가열대의 온도(T2), 상기 제3가열단계를 수행하는 상기 가열로의 제3가열대의 온도(T3) 및 상기 균열단계를 수행하는 상기 가열로의 균열대의 온도(T4)가 T2<T4<T3<T1일 수 있다.
구체적으로, 상기 T1은 1,190℃ 내지 1,210℃일 수 있다.
구체적으로, 상기 T2는 1,130℃ 내지 1,160℃일 수 있다.
구체적으로, 상기 T3는 1,170℃ 내지 1,190℃일 수 있다.
구체적으로, 상기 T4는 1,160℃ 내지 1,180℃일 수 있다.
보다 더 구체적으로 상기 T1은 1,200℃, 상기 T2는 1,150℃, 상기 T3는 1,180℃, 상기 T4는 1,170℃일 수 있다.
상기 소재의 재로시간이 160분 내지 230분일 수 있다.
상기 제1가열단계를 마친 후의 소재 표면과 내부의 온도차(ΔT1), 상기 제2가열단계를 마친 후의 소재 표면과 내부의 온도차(ΔT2), 상기 제3가열단계를 마친 후의 소재 표면과 내부의 온도차(ΔT3), 상기 균열단계를 마친 후 소재 표면과 내부의 온도차(ΔT4) 사이에 ΔT4 < ΔT2, ΔT3 < ΔT1의 관계를 만족시킬 수 있다.
본 발명에 따르면 가열공정 제어를 통해 소재의 표면품질을 획기적으로 향상시킬 수 있다. 특히, 0.15 중량% 내지 1.2 중량%의 탄소와 0.1 중량% 이상의 실리콘을 포함하는 소재의 적 스케일을 근본적으로 제거할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재의 온도 프로파일과 가열로 온도를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가열로의 일부 구성 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 압연장치의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재의 계면구조를 나타낸 단면도이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 소재의 가열방법의 일 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재의 온도 프로파일과 가열로 온도를 나타낸 도면, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가열로의 일부 구성 단면도, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 압연장치의 사시도, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재의 계면구조를 나타낸 단면도이다.
본 발명은 실리콘을 함유하는 탄소강 소재의 가열방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 0.15 중량% 내지 1.20 중량%의 탄소(C)와 0.10 중량% 이상의 실리콘(Si)을 함유하는 소재를 가열하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에서 가열로에서 가열 대상이 되는 물건 및 열간압연을 거치는 물건을 '소재'로 통칭하도록 한다. 즉, 상기 소재는 연주공정 등을 거쳐 제조된 슬라브(Slab), 블룸(Bloom), 빌렛(Billet) 등을 지칭할 수 있다. 또한, 상기 슬라브 또는 블룸을 가열로에 공급하여 가열한 후 조압연, 사상압연 등을 진행하는 데, 상기 소재는 조압연 후의 바(Bar), 사상압연 후의 스트립(Strip) 등을 지칭하는 용어로 사용될 수도 있다.
실리콘은 페라이트(Ferrite) 안정화 원소이면서 탄소의 활동도를 향상시켜주는 원소이다. 열처리 시 펄라이트(Perlite) 조직의 시멘타이트(Cementite) 내의 탄소 이동을 도와 그 조직 내의 탄소 함량을 적어지게 하여 인성과 연성을 향상시켜 준다. 또한, 실리콘은 제강 공정 중에 강 중의 산소를 제거하는 탈산제로 첨가되며, 페라이트에 고용되어 강도를 증가시키는 역할을 한다.
그러나, 강 중에 실리콘이 첨가되면 열간압연 공정에서 적 스케일(Red scale)이 발생하고 상기 적 스케일은 디스케일러(Descaler)로 잘 박리되지 않아 열연강판의 표면품질을 저하시킨다. 특히, 0.15 중량% 내지 1.20 중량%의 탄소를 포함하는 고탄소강의 경우 열처리성을 향상시키기 위해 실리콘 함량을 일반적인 강재보다 높게 가져간다. 즉, 0.10 중량% 이상, 특히 0.30 중량% 이상으로 실리콘 함량을 높게 가져가는 경우가 많은 데 이 경우에 소재의 열간압연에서 적 스케일이 많이 발생한다.
적 스케일은 소재 표면에 형성되는 페이알라이트(Fayalite, Fe2SiO4)에 의해 생성되는 것으로 알려져 있다. 본 발명은 소재가 가열로를 통과하는 동안 소재의 온도를 페이알라이트의 융점(약 1,173℃) 이하로 유지시켜 페이알라이트의 생성을 억제할 수 있다. 또한, 가열로에서의 가열 조건을 조절하여 소재의 표면과 내부의 온도 편차를 줄여 적 스케일을 포함한 스케일성 결함의 생성을 방지하고, 소재의 가열온도를 낮추면서도 이후의 압연 공정이 원활히 이루어질 수 있도록 할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 소재의 가열방법은 소재를 예열하는 예열단계(도시하지 않음), 제1가열단계, 제2가열단계, 제3가열단계 및 균열단계를 포함한다. 도 1에 도시된 도면 중 소재 온도-시간 그래프에서 실선은 소재 내부(중심부)의 온도 변화를 나타낸 것이며, 일점쇄선은 소재 표면의 온도 변화를 나타낸 것이다.
예열단계는 가열로(100)의 예열대(F0), 제1가열단계(S1)는 가열로(100)의 제1가열대(F1), 제2가열단계(S2)는 가열로의 제2가열대(F2), 제3가열단계(S3)는 가열로(100)의 제3가열대(F3), 균열단계(S4)는 가열로의 균열대(F4)에 대응된다.
예열단계(도시하지 않음)는 가열로(100)에 장입된 소재(S)를 예열시키는 단계이다. 상기 예열단계는 그 이후에 진행되는 가열단계(F1, F2, F3)와 균열단계(F4)를 위해 설치된 가열로의 가열장치(112, 116, 120, 124)에서 나오는 열(열풍)을 이용하여 소재를 예열시키는 구간일 수 있다. 즉, 가열로(100)의 예열대(F0)에는 소재(S)의 상, 하부 등에 가열장치가 존재하지 않을 수 있다. 물론, 가열로(100)의 구성에 따라 예열대(F0)에 가열장치를 구비하도록 할 수도 있다.
제1가열단계(S1)는 예열단계를 통과한 소재의 온도를 높여주는 구간으로 소재를 압연하기 위해 일정한 온도로 가열하는 구간이다. 제1가열단계(S1)에서 가열로(100)의 온도는 T1으로 설정된다. 소재(S)는 표면부터 가열되므로 소재(S) 표면의 온도가 더 높게 유지되며 내부로 열전달되어 소재(S) 내부도 점차 온도가 올라가게 된다. 제1가열단계(S1)를 마친 후 소재(S) 표면과 내부의 온도차는 ΔT1이 된다.
본 발명에서 소재(S) 내부의 온도는 소재(S)의 두께의 중심, 길이의 중심, 그리고 폭의 중심에 위치한 지점의 온도를 뜻하며, 보다 구체적으로 소재(S)의 무게중심에서의 온도를 의미한다.
제2가열단계(S2)는 가열로의 온도를 낮춰 소재(S)의 표면과 내부의 온도편차를 줄여주는 구간이다. 이를 위해, 제2가열단계(S2)를 거치는 동안 가열로(100)의 온도는 제1가열단계(S1)보다 낮은 T2(T2<T1)로 설정된다. 소재(S) 표면부터 점차 냉각이 되므로 일정 시간이 지난 후에는 소재 표면과 내부의 온도편차가 줄어들게 된다. 즉, 제2가열단계(S2)를 거친 후 소재(S) 표면과 내부의 온도차 ΔT2는 ΔT1보다 작아지게 된다.
제3가열단계(S3)는 상기 소재(S)의 온도를 다시 높여주는 구간이다. 적 스케일 생성을 방지하기 위해 소재(S)의 온도(즉, 소재 표면과 내부의 온도)를 페이알라이트의 융점(Tm) 이하로 유지시키는 것이 바람직하나, 압연 부하를 저감시키기 위해서는 가능한 한 온도를 높게 유지하는 것이 바람직하다. 따라서, 제3가열단계(S3)는 소재의 온도를 페이알라이트의 융점(Tm) 이하로 유지하면서 소재 표면과 내부의 온도를 가능한 한 높게 올려주어 압연이 원활히 이루어질 수 있도록 해주는 구간이다. 이를 위해 가열로의 온도 T3는 T2보다는 높고 T1보다는 낮게 설정하는 것이 바람직하다.
제3가열단계(S3)를 통과한 후의 소재(S) 표면과 내부의 온도차 ΔT3는 ΔT2보다 작을 수도 클 수도 있으나 ΔT1보다는 작게 유지되는 것이 바람직하다. 즉, 제2가열단계(S2)의 가열시간(공정시간), 가열로의 온도, 제3가열단계(S3)의 가열시간, 가열로의 온도, 그리고 소재(S)의 형태, 물성 등에 따라 달라질 수 있다.
균열단계(S4)는 최종적으로 소재(S) 표면과 내부의 온도차를 줄여주는 구간이다. 균열단계(S4)에서도 소재(S) 표면과 내부의 온도를 페이알라이트의 융점(Tm) 이하로 유지시키며, 가능한 한 소재 표면과 내부의 온도차를 줄여주도록 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써 적 스케일을 포함한 스케일 발생 억제, 압연 부하 감소, 소재 표면과 내부의 온도 편차에 의한 압연 불량의 방지 등이 가능하다. 즉, 균열단계(S4)를 마친 후의 소재 표면과 내부의 온도차 ΔT4가 최소가 되도록 하는 것이 바람직하다. 구체적으로, ΔT4 < ΔT2, ΔT3 < ΔT1이 되도록 하는 것이 바람직하다. ΔT4가 0℃가 되는 것이 이상적이나 생산공정의 한계 상 약간의 온도 편차가 발생할 수 밖에 없다.
상기 예열단계, 제1가열단계(S1), 제2가열단계(S2), 제3가열단계(S3) 및 균열단계(S4)를 거치는 동안의 총 공정시간, 즉 재로시간은 160분 내지 230분이 바람직하다. 160분 미만이면 페이알라이트의 융점(Tm) 이하에서 소재(S)를 가열하면서 소재 표면과 내부의 온도편차를 줄이기가 어렵고, 230분을 초과하면 생산성 측면에서 바람직하지 않다. 따라서, 재로시간은 160분 내지 230분으로 설정하는 것이 유효할 수 있으며, 바람직하게는 180분 내지 200분일 수 있다.
구체적으로, 상기 재로시간 범위 내에서, 예열단계는 50분±10분, 제1가열단계(S1)는 30분±10분, 제2가열단계(S2)는 25분±10분, 제3가열단계(S3)는 35분±10분, 균열단계(S4)는 40분±10분이 유효할 수 있으나 각 가열단계와 균열단계의 재로시간에 제한이 있는 것은 아니다.
가열로(100) 내를 통과하는 동안 소재(S)가 페이알라이트의 융점 이하로 유지되어야 한다. 이를 위해, 제1가열대의 온도 T1, 제2가열대의 온도 T2, 제3가열대의 온도 T3, 균열대의 온도 T4 사이에, T2<T4<T3<T1를 만족하도록 설정하는 것이 적 스케일 등의 스케일 억제, 소재 표면과 내부의 온도차 감소 및 압연 효율 면에서 바람직하다.
상기 온도 관계는 일 실시예에 불과하며, 소재(S)가 페이알라이트의 융점(Tm) 이하로 유지되면 가열로의 온도 설정 방법에 제한이 있는 것은 아니다.
구체적 예를 들어, 소재(S)를 가열시키는 제1가열단계(S1)를 수행하는 제1가열대(F1)의 온도는 1,190℃ 내지 1,210℃, 바람직하게는 1,200℃로 설정될 수 있다. 상기 온도 범위에서 30분±10분 가열시키는 것이 바람직하다. 제2가열단계(S2)를 수행하는 제2가열대(F2)의 온도는 1,130℃ 내지 1,160℃, 바람직하게는 1,140℃ 내지 1,150℃, 보다 바람직하게는 1,150℃로 설정될 수 있다. 상기 온도 범위에서 25분±10분 가열시키는 것이 바람직하다. 제3가열단계(S3)를 수행하는 제3가열대(F3)의 온도는 1,170℃ 내지 1,190℃, 바람직하게는 1,180℃로 설정될 수 있다. 상기 온도 범위에서 35분±10분 가열시키는 것이 바람직하다. 균열단계(S4)를 수행하는 균열대(F4)의 온도는 1,160℃ 내지 1,180℃, 바람직하게는 1,170℃로 설정될 수 있다. 상기 온도 범위에서 40분±10분 균열시키는 것이 바람직하다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가열로(100)는 예열대(F0), 제1가열대(F1), 제2가열대(F2), 제3가열대(F3) 및 균열대(F4)를 포함한다.
소재(S)는 장입부(102)를 통해 장입되며, 추출부(104)를 통해 가열로에서 추출된다. 장입부(102)는 장입도어(106)에 의해 개폐될 수 있고, 추출부(104)는 추출도어(108)에 의해 개폐되도록 구성될 수 있다.
가열로(100)는 장입부(102)에서 추출부(104)까지 연속적으로 배열되고, 그 위에 가열하고자 하는 소재(S)가 안착되어 이송되는 스키드빔(110)을 추가적으로 포함할 수 있다. 스키드빔(110)은 크게 소재(S)를 지지하기 위한 고정빔과 소재(S)를 전진시키기 위한 워킹빔으로 이루어질 수 있으며, 가열로(100) 내에서 소재(S)가 가열되는 동안 워킹빔은 소재(S)를 상승, 전진, 하강 및 후진시킴으로써 장입부(102)에서 추출부(104) 방향으로 소재(S)를 점진적으로 이송시킬 수 있다.
제1가열대(F1)에는 제1가열장치(112)가 구비되며, 제1가열대(F1)의 온도를 측정하는 제1온도측정장치(114)가 구비될 수 있다. 제2가열대(F2), 제3가열대(F3) 및 균열대(F4)에도 각각 제2가열장치(116)와 제2온도측정장치(118), 제3가열장치(120)와 제3온도측정장치(122), 제4가열장치(124)와 제4온도측정장치(126)가 구비될 수 있다. 예열대(F0)에는 가열장치와 온도측정장치가 존재할 수도 존재하지 않을 수도 있고 가열장치는 존재하지 않으나 온도측정장치는 존재할 수도 있다. 상기 온도측정장치(114, 118, 122, 124)의 위치에 제한이 있는 것은 아니며, 가열로(100) 상부의 덮개 부분 등에 설치될 수 있다.
제1가열장치(112), 제2가열장치(116), 제3가열장치(120) 및 제4가열장치(124)는 중유, 천연가스, 코크 오븐 가스(COG: Coke Oven Gas)와 같은 가스를 연소시켜 열풍에 의해 가열로(100) 내의 온도를 높이는 버너일 수도 있고, 적외선 히터(IR heater)일 수도 있으나, 비용 측면에서 버너가 바람직하다. 상기 버너는 복수 개 설치될 수 있으며, 소재(S)의 상부와 하부에 모두 설치될 수도, 상부 또는 하부 중 어느 한쪽에만 설치될 수도 있다.
제1온도측정장치(114), 제2온도측정장치(118), 제3온도측정장치(122) 및 제4온도측정장치(126)는 온도를 측정할 수 있는 장치이면 제한 없이 이용할 수 있으나, 써모커플(Thermocouple)이 바람직하다.
소재(S)의 초기 온도, 추출 시에 요구되는 최종 온도 등에 따라 예열대(F0), 제1가열대(F1), 제2가열대(F2), 제3가열대(F3) 및 균열대(F4) 내에서의 목표 온도, 승온 속도 및 체류 시간 등이 각각 제어된다.
소재(S)의 온도가 페이알라이트의 융점 이하로 유지되도록 해야 하며 이를 위해 제1가열대(F1)의 온도(T1), 제2가열대(F2)의 온도(T2), 제3가열대(F3)의 온도(T3), 균열대(F4)의 온도(T4) 사이에, T2<T4<T3<T1를 만족하도록 설정하는 것이 적 스케일 등의 스케일 억제, 소재 표면과 내부의 온도차 감소 및 압연 효율 면에서 바람직하다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 압연장치는 가열로(100), 사이징 프레스(200), 조압연기(210), 에지히터(220), 디스케일러(230), 사상압연기(240), 런아웃테이블(250), 냉각부(260) 및 권취기(270) 등을 포함할 수 있다.
가열로(100)는 소재(S)를 열간압연하기 위해 재가열하는 로(Reheating furnace)로서, 가열로(100)의 구성 및 공정조건은 전술하였으므로 그 자세한 설명을 생략하도록 한다.
사이징 프레스(200, Slab Sizing Press)는 소재(S) 길이 방향의 폭 편차를 줄이고 최종 수요자의 요구에 맞춰 일정 폭으로 압연하는 폭압연기이다. 조압연기(210, Roughing Mill)는 사상압연에서 요구되는 적정 두께와 폭으로 압연한다. 조압연기(210)의 입측으로부터 출측으로의 소재(S)의 이동 또는 출측으로부터 입측으로의 소재(S)의 이동을 패스(Pass)라 하는데, 이러한 패스를 복수 회 수행할 수 있으며, 각 패스 후 복열현상을 이용해 소재(S)의 온도구배를 저감시키기 위한 대기시간을 설정할 수 있다.
에지히터(220)는 소재(S)의 에지부의 온도 강하를 막는 용도로 설치될 수 있으며, 디스케일러(230)는 고압수로 소재(S) 표면의 스케일을 제거할 수 있다.
사상압연기(240)는 강판을 고객 또는 냉간압연 공정에서 요구하는 두께, 폭 등의 최종 형상으로 제조하는 기기이다. 사상압연기(240)를 통과한 소재(S)는 런아웃테이블(250)을 통과하는 동안 냉각부(260)에서 나온 라미나 플로우(Laminar flow) 냉각수에 의해 목표 온도로 수냉될 수 있고, 이후 권취기(270)에 의해 권취될 수 있다. 상기 냉각수에 의한 냉각 대신 공냉될 수도 있다.
전술한 압연장치는 일 실시예에 불과하고 상기 압연장치를 구성하는 기기 중 일부는 생략될 수도 있고, 다른 추가적인 기기가 더 포함될 수도 있다. 예를 들어, 조압연기 전, 후 또는 그 내부에 디스케일러가 추가될 수도 있다. 또 다른 예를 들어, 사이징 프레스(200) 전, 후에 디스케일러가 추가될 수도 있다. 또 다른 예를 들어, 사이징 프레스에 의해 발생하는 폭 편차를 균일화하기 위한 에저(Edger Mill)를 더 포함할 수도 있다. 또한, 전술한 기기의 명칭의 편의상 붙여진 것이며 다른 명칭을 사용할 수도 있다.
도 4를 참조하면, 강재(소재)는 베이스 철(Base steel, A) 표면에 순차적으로 휘스타이트(B, Wustite, FeO), 마그네타이트(C, Magnetite, Fe3O4), 헤마타이트(D, Hematite, Fe2O3)로 이루어진 스케일이 생성되어 존재할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 소재의 가열방법은 소재의 온도를 페이알라이트의 융점 이하로 낮춤으로써 베이스 철(A)과 휘스타이트(B) 사이에 페이알라이트가 생성되지 않거나 생성되더라도 그 접착력을 크게 약화시킬 수 있는 장점이 있다.
페이알라이트는 휘스타이트(B)와 베이스 철(A) 내에 존재하는 실리콘으로부터 유래하는 실리콘산화물(SiO2)의 반응에 의해 생성되는데 베이스 철(A)과의 밀착성이 높아 디스케일러에 의해 제거되지 않아 압연공정을 마친 후 적 스케일을 유발한다. 특히, 페이알라이트는 용해되어 냉각되면서 베이스 철(A)과의 접착력이 크게 증대되어 디스케일러에 의해 제거되지 않는 특징을 보인다.
본 발명은 가열로에서의 소재의 온도를 페이알라이트의 융점 이하로 유지시킴으로써 페이알라이트의 발생을 억제하거나 발생한 페이알라이트의 접착력을 크게 약화시켜 디스케일러에 의해 스케일을 용이하게 제거할 수 있고 압연공정을 마친 후의 소재의 표면품질을 크게 향상시킬 수 있다.
또한, 압연공정을 마친 후 상기 스케일이 제거되지 않거나 다시 생성되더라도 산세공정 등에서 용이하게 제거할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 또한 도시된 압연장치 등은 예시적인 것에 불과하며, 다른 압연장치에도 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
102 : 가열로 102 : 장입부
104 : 추출부 106 : 장입도어
108 : 추출도어 110 : 스키드 빔
112 : 제1가열장치 114 : 제1온도측정장치
116 : 제2가열장치 118 : 제2온도측정장치
120 : 제3가열장치 122 : 제3온도측정장치
124 : 제4가열장치 126 : 제4온도측정장치
200 : 사이징 프레스 210 : 조압연기
220 : 에지히터 230 : 디스케일러
240 : 사상압연기 250 : 런아웃테이블
260 : 냉각부 270 : 권취기

Claims (10)

  1. 실리콘을 함유하는 탄소강 소재를 가열로에 장입시키는 단계;
    상기 소재를 예열시키는 단계;
    상기 소재의 온도를 높이는 제1가열단계;
    상기 가열로의 온도를 낮춰 소재의 표면과 내부의 온도편차를 줄여주는 제2가열단계;
    상기 소재의 온도를 높이는 제3가열단계; 및
    상기 소재의 표면과 내부의 온도편차를 줄여주는 균열단계를 포함하며,
    상기 가열로 내에서의 소재의 온도가 페이알라이트의 융점 이하로 유지되는 것을 특징으로 하는 소재의 가열방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 소재는 0.15 중량% 내지 1.20 중량%의 탄소와 0.10 중량% 이상의 실리콘을 포함하는 것을 특징으로 하는 소재의 가열방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1가열단계를 수행하는 상기 가열로의 제1가열대의 온도(T1), 상기 제2가열단계를 수행하는 상기 가열로의 제2가열대의 온도(T2), 상기 제3가열단계를 수행하는 상기 가열로의 제3가열대의 온도(T3) 및 상기 균열단계를 수행하는 상기 가열로의 균열대의 온도(T4)가 T2<T4<T3<T1인 것을 특징으로 하는 소재의 가열방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 T1은 1,190℃ 내지 1,210℃인 것을 특징으로 하는 소재의 가열방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 T2는 1,130℃ 내지 1,160℃인 것을 특징으로 하는 소재의 가열방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 T3는 1,170℃ 내지 1,190℃인 것을 특징으로 하는 소재의 가열방법.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 T4는 1,160℃ 내지 1,180℃인 것을 특징으로 하는 소재의 가열방법.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 T1은 1,200℃, 상기 T2는 1,150℃, 상기 T3는 1,180℃, 상기 T4는 1,170℃인 것을 특징으로 하는 소재의 가열방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 소재의 재로시간이 160분 내지 230분인 것을 특징으로 하는 소재의 가열방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1가열단계를 마친 후의 소재 표면과 내부의 온도차(ΔT1), 상기 제2가열단계를 마친 후의 소재 표면과 내부의 온도차(ΔT2), 상기 제3가열단계를 마친 후의 소재 표면과 내부의 온도차(ΔT3), 상기 균열단계를 마친 후 소재 표면과 내부의 온도차(ΔT4) 사이에 ΔT4 < ΔT2, ΔT3 < ΔT1의 관계를 만족시키는 것을 특징으로 하는 소재의 가열방법.
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