KR20130055906A - 페라이트계 스테인리스강의 연연속 제조장치 및 이를 이용한 연연속 제조방법 - Google Patents

페라이트계 스테인리스강의 연연속 제조장치 및 이를 이용한 연연속 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 페라이트계 스테인리스강의 연연속 제조장치 및 이를 이용한 페라이트계 스테인리스강의 연연속 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 적어도 두 개의 압연밀 스탠드를 구비하는 연속식 압연밀; 상기 연속압연밀과 연결되는 가역식 압연밀; 상기 가역식 압연밀과 연결되는 소둔·전해산세조; 및 상기 소둔·전해산세조와 연결된 조질 압연밀을 포함하는 페라이트계 스테인리스강의 연연속 제조장치 및 이를 이용한 페라이트계 스테인리스강의 연연속 제조방법이 제공된다.

Description

페라이트계 스테인리스강의 연연속 제조장치 및 이를 이용한 연연속 제조방법{Continous manufacturing device of ferritic stainless steel and continuous manufacturing method of using the same}
본 발명은 페라이트계 스테인리스강의 연연속 제조장치 및 이를 이용한 연연속 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 기존의 젠지미어밀과 광휘소둔에 의한 스테인리스 냉연강판의 표면품질을 확보하면서도 탠덤밀 및 고속소둔산세에 의한 고생산성을 동시에 확보할 수 있는 페라이트계 스테인리스강의 연연속 제조장치 및 이를 이용한 연연속 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 변형저항이 크고, 우수한 표면광택이 요구되는 스테인리스 냉연강판은 소경의 젠지미어밀로 대표되는 가역식 압연기로 대상강종의 특성에 적합하게 다수회압연후, 환원성 가스 분위기하에서 광휘소둔로를 거쳐 재질을 맞추고, 조질압연밀에서 최종 경도, 형상 및 표면광택을 위한 마무리 압연을 거쳐 제조하는 것이 일반적이다.
젠지미어밀로 대표되는 소경 클러스터밀은 압연기 좌우에 배치되어있는 권취롤에 미리 소재를 미리 감은 상태에서 좌우로 욍복하면서 순차적으로 두께를 줄여감과 동시에 표면을 평활하게 만들어 가는 가역식 압연방법으로, 가공의 단계에 따라 새로운 압연롤를 수시로 교체하여 우수한 표면광택품질을 가진 고광택 냉연강판을 만들 수 있다.
이러한 소구경의 가역식 소경롤 압연기는 스테인리스강판, 전기강판, 티탄강판 등과 같이 변형저항이 큰 강종이나 및 고광택 표면품질 등의 엄격한 표면품질이 요구되는 강종의 압연에는 유연성이 우수한 반면, 생산성이 탠덤압연에 비해 현저히 떨어진다. 더구나 후속공정인 광휘소둔로에서의 소둔공정의 경우 속도가 매우 느리다는 단점도 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 비가역식의 연속압연을 실시할 수 있는 탠덤식 압연기 혹은 탠덤밀 및 가역식 압여기인 젠지미어 압연기 혹은 젠지미어밀을 강종의 특성에 맞게 최적으로 조합하고 배열하여 기존의 젠지미어밀과 광휘소둔에 의한 스테인리스 냉연강판의 표면품질을 확보하면서도 고생산성을 동시에 확보할 수 있는 페라이트계 스테인리스강의 연연속 제조장치 및 이를 이용한 연연속 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기의 비가역신 탠덤식 압연기와 가역식 젠지미어 압연기를 조합하는 것에 추가하여 기존의 광휘소둔 라인 대신 고속소둔산세 라인과 조질압연밀을 순차적으로 적용하여 표면품질이 우수하면서도 생산성이 향상될 수 있는 페라이트계 스테인리스강의 연연속 제조장치 및 이를 이용한 연연속 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 적어도 두 개의 압연밀 스탠드를 구비하는 연속식 압연밀; 상기 연속압연밀과 연결되는 가역식 압연밀; 상기 가역식 압연밀과 연결되는 소둔·전해산세조; 및 상기 소둔·전해산세조와 연결된 조질 압연밀을 포함하는 페라이트계 스테인리스강의 연연속 제조장치가 제공된다.
상기 연속식 압연밀의 작동롤 지름은 130mm 내지 150mm의 범위인 것이 바람직하다.
상기 가역식 압연밀의 작동롤 지름은 70mm 내지 90mm의 범위인 것이 바람직하다.
상기 연속식 압연밀에는 제1 점도를 갖는 제1 압연유가 공급되고, 상기 가역식 압연밀에는 상기 제1 점도보다 점도가 낮은 제2 점도를 갖는 제2 압연유가 공급될 수 있다.
상기 제1 점도는 15-25cSt의 범위이고, 상기 제2 점도는 7-10cSt의 범위인 것이 바람직하다.
상기 제1 압연유는 인화점이 210℃ 이상이고 비누화도가 40mgOH/g 이상인 광유계 압연유이고, 상기 제2 압연유는 인화점이 150℃ 이상이고 비누화도가 40mgOH/g 이상인 광유계 압연유인 것이 바람직하다.
상기 스테인리스강은 중량%로, C: 0% 초과 0.08% 이하, Si: 0% 초과 0.5% 이하, Mn: 0% 초과 1.0% 이하, P: 0% 초과 0.035% 이하, S: 0% 초과 0.03% 이하, Cr: 15% 이상 20% 이하, Al: 0.001% 이상 0.05% 이하, N: 0% 초과 0.06% 이하를 함유하고, 나머지 Fe 및 불가피하게 첨가되는 불순물을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 적어도 두 개의 압연밀 스탠드를 구비하는 연속식 압연밀로 스테인리스강을 압연하는 연속압연단계; 상기 연속압연단계를 거친 스테인리스강을 가역식 압연밀로 압연하는 가역압연단계; 상기 가역압연단계를 거친 스테인리스강을 소둔·전해산세조에서 소둔 및 산세하는 소둔·전해산세단계; 및 상기 소둔·전해산세단계를 거친 스테인리스강을 조질 압연밀로 압연하는 조질압연단계를 포함하는 페라이트계 스테인리스강의 연연속 제조방법이 제공된다.
상기 연속압연단계는 1회 실시될 수 있다.
상기 가역압연단계는 적어도 2회 반복 실시될 수 있다.
상기 가역압연단계에서의 상기 가역식 압연밀의 160mpm 내지 300mpm의 속도 범위로 작동되는 것이 바람직하다.
상기 연속압연단계에서, 상기 페라이트계 스테인리스강은 50-70%의 전압하율을 갖도록 압연될 수 있다.
상기 가역압연단계에서, 상기 페라이트계 스테인리스강은 30-50%의 전압하율을 갖도록 압연될 수 있다.
본 발명에 따르면, 본 발명은 탠덤밀 및 젠지미어밀을 배열하고 기존의 광휘소둔 라인 대신 고속소둔산세 라인과 조질압연밀을 순차적으로 적용하여 표면품질이 우수한 페라이트계 스테인리스강을 얻을 수 있다.
또한, 기존의 젠지미어밀과 광휘소둔에 의한 페라이트계 스테인리스 냉연강판의 표면품질을 확보하면서도 고생산성을 동시에 확보할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 실시예에 따른 연연속 압연장치를 간략하게 나타낸 모식도이다.
도 2는 본 발명에 실시예에 따른 연연속 압연장치를 이용한 페라이트계 스테인리스강의 연연속 압연공정을 간략하게 모식화한 흐름도이다.
이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 살펴보기로 한다. 상기한 본 발명의 목적, 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련된 실시예들을 통해서 용이하게 이해될 것이다. 다만, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다양한 형태로 응용되어 변형될 수도 있다. 오히려, 아래의 실시예들은 본 발명에 의해 개시된 기술 사상을 보다 명확히 하고 나아가 본 발명이 속하는 분야에서 평균적인 지식을 가진 당업자에게 본 발명의 기술 사상이 충분히 전달될 수 있도록 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명의 특허청구범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되는 것으로 해석되어서는 안 될 것이다. 한편, 하기 실시예와 함께 제시된 도면은 명확한 설명을 위해서 다소 간략화되거나 과장된 것이며, 도면상에 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
근래에 들어서 생산성의 향상을 목적으로 탄소강에서와 같은 대구경 혹은 중구경 롤의 압연기를 연속으로 배열하여 한 방향으로 일거에 순차적으로 압연하는 냉간 탠덤압연밀을 이용하는 방안이 대두되고 있다. 또한 이와 같은 비가역식 탠덤압연밀의 경우 고속의 소둔산세가 가능한 고속 소둔 중성염 전해방식 산세라인과의 조합을 통하여 오스테나이트계 스테인리스 냉연강판을 제조하는 것도 알려져 있다. 반면, 탠덤식 압연기는 기존의 소경 가역식 압연기에 비해 생산성이 매우 우수하지만, 롤의 지름이 크고, 압연유의 점도 또한 높아 표면광택 품질이 상대적으로 열위한 문제가 있다.
탠덤냉간압연은 1회 통과 압연에서 미리 정해진 판두께를 얻을 수 있기 때문에, 능률 및 생산성이 매우 우수하다. 그러나, 한정된 압연기 스탠드의 수로 미리 정해진 판두께를 얻기 위해서는 고압하 냉간압연을 행할 필요가 있다. 따라서, 탄소강 등 비교적 연질인 금속강대에 대해서는 탠덤식 냉간압연설비는 적용예가 매우 많다. 그러나, 스테인리스강과 같이 탄소강 대비 변형저항이 크고 가공경화가 심한 경질금속강대의 냉간압연에 있어서는 고압하 냉간압연이 곤란하기 때문에, 이와 같은 복수기의 다중압연기로 구성된 탠덤식 냉간압연설비의 적용예는 많지 않다. 특히 페라이트계 스테인리스강의 경우 상기와 같은 비가역시 텐덤 냉간압연을 이용할 경우 표면품질을 확보하기 어려운 문제점이 존재한다. 따라서 페라이트계 스테인리스강을 연연속 설비를 이용하여 제조할 경우에 텐덤밀과 가역식 젠지미어밀의 조업 조건에 대한 연구와 후속 공정을 어떻게 배치하는 지에 관하여 많은 연구가 필요한 실정이다.
이하, 도 1을 참조하여, 본 발명에 실시예에 따른 페라이트계 스테인리스강의 연연속 제조장치를 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 스테인리스강의 연연속 제조장치(1)는, 4개의 압연밀 스탠드(50a, 50b, 50c, 50d)를 구비하는 연속식 압연밀(50); 상기 연속식 압연밀(50)과 연결되는 가역식 압연밀(60); 상기 가역식 압연밀(60)과 연결되는 소둔·전해산세조(70: 70a, 70b, 70c, 70d); 및 상기 소둔·전해산세조(70)와 연결된 조질 압연밀(80)을 포함한다.
상기 연속식 압연밀(50)은 130mm 내지 150mm의 범위의 작동롤 지름을 가지며, 제1 점도를 갖는 제1 압연유(55)를 공급하는 고점도 압연유공급장치(53)와 연결된다. 제1 압연유(55)는 제1 펌프(57)의 작동에 의해 공급될 수 있는데, 제1 필터(51)로 불순물이 걸러진 다음 공급되는 것이 바람직하다.
상기 연속식 압연밀(50)과 연결되는 가역식 압연밀(60)은 70mm 내지 90mm의 범위의 작동롤 지름을 가지며, 상기 제1 점도보다 점도가 낮은 제2 점도를 갖는 제2 압연유(65)를 공급하는 저점도 압연유공급장치(63)와 연결된다. 제2 압연유(65)는 제2 펌프(67)의 작동에 의해 공급될 수 있는데, 제2 필터(61)로 불순물이 걸러진 다음 공급되는 것이 바람직하다.
일반적으로 페라이트계 스테인리스강 제품은 미려한 표면품질이 최우선으로 요구되므로, 작동롤의 지름이 작은 소경롤을 사용하는 젠지미어밀 등의 클러스터밀에서 다수회의 왕복 패스를 거쳐 소정의 두께와 표면광택을 확보하였다.
보통 4개의 스탠드로 구성된 텐덤밀인 연속식 압연밀의 경우, 오스테나이트계 스테인리스강의 고압 압연 목적으로 개발되어 작동유로 점도가 높은 광유를 사용하고 작동롤 지름이 140㎜ 전후로 일반적인 젠지미어밀의 작동롤 지름보다 크기 때문에 표면광택을 확보하는데 어려움이 있었다.
하지만, 본 발명의 실시예는, 상기와 같은 텐덤밀인 연속식 압연밀을 페라이트계 스테인리스강의 연속압연장치(1)에 적용할 수 있도록 하였다.
여기서, 고점도 압연유공급장치(53)의 제1 압연유(55)는 인화점이 210℃ 이상이고 비누화도가 40mgOH/g 이상인 광유계 압연유로, 제1 압연유(55)의 제1 점도는 15-25cSt의 범위인 것이 바람직하다. 제1 압연유(55)의 점도가 25cSt 초과인 경우에는 표면광택 확보에 어려움이 있으며, 15cSt 미만인 경우에는 고압하에서의 히트 스트리크(heat streak) 등의 표면결함이 발생할 우려가 있다.
한편, 저점도 압연유공급장치(63)의 제2 압연유(65)는 인화점이 150℃ 이상이고 비누화도가 40mgOH/g 이상인 광유계 압연유로, 제2 압연유(65)의 제2 점도는 제1 점도보다 점도가 낮은 7-10cSt의 범위인 것이 바람직하다. 가역식 압연밀(60)에서 제1 점도보다 점도가 낮은 제2 압연유(65)를 사용하는 것은 마무리 압연으로 표면광택을 부여하고자 하기 때문이다.
페라이트계 스테인리스강은 연속식 압연밀(50)에서 50-70%의 전압하율을 갖도록 압연되며, 가역식 압연밀(60)에서 30-50%의 전압하율을 갖도록 압연된다. 이는 단순히 연속식 압연밀(50) 만을 1회만 이용할 경우에 원하는 표면품질의 확보가 어렵기 때문이다. 따라서 1회의 연속식 압연밀(50)을 거친 페라이트계 스테인리스강은 이어 가역식 압연밀(60)에서 다시 수회의 가역압연을 실시하는 것이 바람직하다. 물론 연속식 압연밀(50)을 통하여 1차 압연이 이루어졌으므로 가역식 압연밀(60)에서는 가역식 압연밀(60)만을 이용하였을 경우보다 압연의 횟수가 감소될 수 있다. 예로 기존의 가역식 압연밀(60)을 이용하여 스테인리스강을 압연하였을 경우 통상 10회 내지 13회의 반복압연이 이루어질 수 있으나, 본건의 경우 5회 내지 7회 정도로 압연횟수를 감소시킬 수 있다. 한편, 소둔·전해산세조(70: 70a, 70b, 70c, 70d)는 가역식 압연밀(60)과 연결되어 있으며, 순서대로 고속소둔로(70a), 중성염 전해산세조(70b), 황산염 전해산세조(70c) 및 질산염 침적조(70d)를 포함하도록 구성된다. 상기 소둔·전해산세조(70)에서 기존 광휘소둔로 보다 빠른 연속 공정으로 스테인리스강의 소둔 및 산세 공정을 진행할 수 있다. 상기 소둔·전해산세조는 100mpm 내지 150mpm의 속도 범위로 작동될 수 있다.
조질 압연밀(80)은 소둔·전해산세조(70)와 연결되어 있으며, 작동롤 지름은 800mm 내지 900mm의 범위이고, 롤조도는 0.01㎛ 내지 0.02㎛의 범위인 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 적용되는 페라이트계 스테인리스강은 중량%로, C: 0% 초과 0.08% 이하, Si: 0% 초과 0.5% 이하, Mn: 0% 초과 1.0% 이하, P: 0% 초과 0.035% 이하, S: 0% 초과 0.03% 이하, Cr: 15% 이상 20% 이하, Al: 0.001% 이상 0.05% 이하, N: 0% 초과 0.06% 이하를 함유하고, 나머지 Fe 및 불가피하게 첨가되는 불순물을 포함한다.
여기서, C는 내공식성이나 내식성 측면에서 낮은 쪽이 좋지만 제조성을 고려하여 0 초과 0.08%이하로 한다.
Si는 페라이트상의 안정화 원소로 함량 증가시 페라이트상의 안정성이 높아지게 되고, 내산화성이 향상되나, 1.0%를 넘게 함유되면 열간 가공성이 떨어지고, 열간 압연시 표면 결함을 유발 시키며 경도, 항복강도, 인장강도를 높이고 연신율을 저하 시키기 때문에 0초과 1.0%이하로 한다.
Mn은 기계적 성질 유지 및 탈산에 유효하게 기여하지만, 1.0%를 넘게 되면 내공식성을 저하시키기 때문에 0은 초과하되 1.0%이하로 한다.
P는 황산과의 반응성으로 입계 침식을 유발하여 표면 광택 품질을 저하시키므로 상한을 0은 초과하되 0.05%이하로 한다.
S는 내식성 향상 때문에 가능한 낮은 쪽이 바람직 하여 상한을 0은 초과하되 0.03%이하로 한다.
Cr은 내식성 및 내산화성을 향상시키는 원소로, 내식성 향상을 위해서는 15% 이상이 필요하고 20%를 넘으면 인성의 열화를 초래하기 때문에 15% 이상 20% 이하의 범위로 한다.
Cu는 내식성 향상 및 기계적 강도 향상을 위해 유용한 원소이지만 0.005% 미만으로는 원하는 효과가 얻어지지 않고, 0.2%를 넘게 되면 열간 가공성 저하가 발생하므로 0.005% 이상 0.5% 이하의 범위로 한다.
Al은 탈산 작용을 하며 재질에도 유용한 성분이지만, 0.001% 미만으로는 원하는 효과가 얻어지지 않고, 0.05%를 넘게 되면 열간가공성을 저해하고 열간 압연시 표면 결함을 발생시키므로 0은 초과하되 상한을 0.05%로 한다.
N는 내식성 향상 및 기계적 강도 향상을 위해 유용한 성분이지만, 0.06%를 넘을시 열간 가공성 저하의 측면에서 바람직하지 않기 때문에 0은 초과하되 상한을 0.06%로 한다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명에 실시예에 따른 페라이트계 스테인리스강의 연연속 제조방법을 설명한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 페라이트계 스테인리스강의 연연속 제조방법은, 압연밀 스탠드(50a, 50b, 50c, 50d)를 구비하는 연속식 압연밀(50)로 스테인리스강을 압연하는 연속압연단계(S1); 상기 연속압연단계(S1)를 거친 스테인리스강을 가역식 압연밀(60)로 압연하는 가역압연단계(S2); 상기 가역압연단계(S2)를 거친 스테인리스강을 소둔·전해산세조(70)에서 소둔 및 산세하는 소둔·전해산세단계(S3); 및 상기 소둔·전해산세단계(S3)를 거친 스테인리스강을 조질 압연밀(80)로 압연하는 조질압연단계(S4)를 포함한다.
본 발명의 페라이트계 스테인리스강의 제조공정에서, 열연산세 코일(10a)은 2개의 권취롤(20)에 각각 권취된 상태로 준비된다. 열연산세 코일(10a)이 풀리면서 선행 열연산세 코일(10a)의 미단부와 후행 열연산세 코일(10a)의 선단부를 용접기(30)에서 접합되어 루퍼(40)로 보내진다. 루퍼(40)는 연속압연장치(1) 전반의 속도 변화를 완충 또는 흡수하여 열연산세 코일(10a)에 굴곡이 생기는 것을 방지한다.
루퍼(40)를 거친 용접된 열연산세 코일(10b)은 작동롤 지름이 130mm 내지 150mm인 연속식 압연밀(50)로 보내져 설정된 두께로 순차적으로 연속압연된다. 연속압연은 연속식 압연밀(50)의 입측 또는 출측에서 15-25cSt의 범위의 점도를 갖는 제1 압연유(55)를 분사하면서 실시하고, 연속압연을 거친 연속압연코일(10c)은 권취롤(20)에서 권취된다. 연속압연단계(S1)에서, 열연산세 코일(10b)은 50-70%의 전압하율을 갖도록 압연된다.
권취된 냉간압연 코일(10c)은 작동롤 지름이 70mm 내지 90mm인 가역식 압연밀(60)로 보내져 수회 가역압연된다. 가역압연은 가역식 압연밀(60)의 입측 또는 출측에서 7-10cSt의 범위의 점도를 갖는 제2 압연유(65)를 분사하면서 실시하고, 가역압연을 거친 가역압연코일(10d)은 권취롤(20)에서 권취된다. 가역압연단계(S2)에서, 연속압연코일(10c)은 30-50%의 전압하율을 갖도록 압연된다. 가역압연단계(S2)는 가역식 압연밀(60)을 수회 왕복하여 실시된다.
연속압연단계(S1)에서 최대 전압하율이 70% 초과이면 히트 스트리크 등의 표면결함이 발생할 수 있으며, 최소 전압하율이 50% 미만이면 가역압연단계(S2)에서의 압하율이 증가되게 되므로 소정의 두께까지 압연하는 것이 곤란해질 수 있다. 따라서, 연속압연단계(S1)에서 최소한 중간 두께까지 상기 열연산세 코일(10a)의 두께를 얇게 한 이후에 가역압연단계(S2)에서 최종 두께까지 마무리 압연하는 것이 바람직하다.
권취된 가역압연코일(10d)은 소둔·전해산세조(70)로 보내져 순서대로 고속소둔로(70a), 중성염 전해산세조(70b), 황산염 전해산세조(70c) 및 질산염 침적조(70d)를 거치면서 소둔 후 산세되고, 소둔·전해산세단계(S3)를 거친 소둔·산세코일(10e)은 권취롤(20)에서 권취된다. 상기 소둔·전해산세조(70)에서 기존 광휘소둔로 보다 빠른 연속 공정으로 스테인리스강의 소둔 및 산세 공정을 진행할 수 있다. 상기 소둔·전해산세조는 100mpm 내지 150mpm의 속도 범위로 작동될 수 있다.
소둔·산세코일(10e)은 작동롤 지름이 800mm 내지 900mm이고, 롤조도는 0.01㎛ 내지 0.02㎛인 조질 압연밀(80)로 보내져 최종 압연된다. 조질압연단계(S4)에서는 소둔·산세코일(10e)을 무윤활 압연하여 소둔·산세코일(10e)의 재질 및 광택도를 확보함으로써 최종적으로 냉간압연코일(10f)을 얻을 수 있다.
이하 본 발명의 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러나, 하기 실시예들은 본 발명의 바람직한 일 실시예일뿐 본 발명의 권리 범위가 하기 실시예들에 의하여 제한되는 것은 아니다.
[ 비교예 1.1-1.3 및 실시예 1.1-1.2]
페라이트계 430 스테인리스강 시편을 열간압연 조압연 후단에서 여러 범위의 압하율(%) 조건에 따라 거쳐 압연하였다. 이때, 비교예 1.1-1.3에서는 압하율이 각각 25%, 30%, 35%가 되도록 하였고, 실시예 1.1-1.2에서는 압하율이 각각 40%, 45%가 되도록 하였으며, 하기 [표 1]에 기재된 바와 같이 다른 조건은 동일하게 하였다. 이때, 최종 냉연소재의 리징 높이(㎛)는 비교예 1.1-1.3에서 각각 13.5㎛, 13㎛, 12.4㎛였으며, 실시예 1.1-1.2에서는 각각 12.0㎛, 11.2㎛로 측정되었다.
Figure pat00001
[ 비교예 2.1-2.2 및 실시예 2.1-2.3]
비교예 2.1
페라이트계 430 스테인리스강 3.0tX1290mm 시편을 연속압연단계 및 가역압연단계를 거쳐 압연하였다. 이때, 연속압연단계는 73.3%의 전압하율을 갖도록 압연되었고, 가역압연단계는 37.5%의 전압하율을 갖도록 압연되었다. 비교예 2.1에서는, 연속압연단계의 연속압연밀을 통과하였을 때 이미 스테인리스강 표면의 표면결함이 관찰되었으며, 가역압연단계 이후의 광택도 또한 측정이 불가능하였다.
Figure pat00002
Figure pat00003
비교예 2.2
페라이트계 430 스테인리스강 3.0tX1290mm 시편을 연속압연단계 및 가역압연단계를 거쳐 압연하였다. 이때, 연속압연단계는 70.0%의 전압하율을 갖도록 압연되었고, 가역압연단계는 44.4%의 전압하율을 갖도록 압연되었다. 비교예 2.2에서도 역시 연속압연단계의 연속압연밀을 통과하였을 때 이미 스테인리스강 표면의 표면결함이 관찰되었으며, 가역압연단계 이후의 광택도 또한 측정이 불가능하였다.
Figure pat00004
Figure pat00005
실시예 2.1
페라이트계 430 스테인리스강 3.0tX1290mm 시편을 연속압연단계 및 가역압연단계를 거쳐 압연하였다. 이때, 연속압연단계는 66.7%의 전압하율을 갖도록 압연되었고, 가역압연단계는 50.0%의 전압하율을 갖도록 압연되었다. 실시예 2.1에서는, 연속압연단계의 표면결함도 발생되지 않았으며, 광택도(Gs20)도 우수한 표면품질을 갖는 것을 알 수 있었다.
Figure pat00006
Figure pat00007
실시예 2.2
페라이트계 430 스테인리스강 3.0tX1290mm 시편을 연속압연단계 및 가역압연단계를 거쳐 압연하였다. 이때, 연속압연단계는 60.0%의 전압하율을 갖도록 압연되었고, 가역압연단계는 58.3%의 전압하율을 갖도록 압연되었다. 실시예 2.2에서는, 연속압연단계의 표면결함도 발생되지 않았으며, 광택도(Gs20)도 우수한 표면품질을 갖는 것을 알 수 있었다.
Figure pat00008
Figure pat00009
실시예 2.3
페라이트계 430 스테인리스강 3.0tX1290mm 시편을 연속압연단계 및 가역압연단계를 거쳐 압연하였다. 이때, 연속압연단계는 53.3%의 전압하율을 갖도록 압연되었고, 가역압연단계는 64.3%의 전압하율을 갖도록 압연되었다. 실시예 2.3에서는, 연속압연단계의 표면결함도 발생되지 않았으며, 광택도(Gs20)도 우수한 표면품질을 갖는 것을 알 수 있었다.
Figure pat00010
Figure pat00011
[ 실시예 3]
실시예 3.1
실시예 3.1에서는 조질 압연밀의 작동롤의 적정 롤조도 범위를 설정하기 위하여, 페라이트계 430 스테인리스강 3.0tX1290mm 시편을 연속압연단계 및 가역압연단계를 거쳐 압연하였다. 이때, 연속압연단계는 60.0%의 전압하율을 갖도록 압연되었고, 가역압연단계는 58.3%의 전압하율을 갖도록 압연되었다. 연속압연단계의 표면결함도 발생되지 않았으며, 가역압연단계 이후 광택도(Gs20)도 180으로 우수한 표면품질을 갖는 것을 알 수 있었다.
Figure pat00012
Figure pat00013
실시예 3.2
실시예 3.2에서도 조질 압연밀의 작동롤의 적정 롤조도 범위를 설정하기 위하여, 페라이트계 430 스테인리스강 3.0tX1290mm 시편을 연속압연단계 및 가역압연단계를 거쳐 압연하였다. 이때, 연속압연단계는 60.0%의 전압하율을 갖도록 압연되었고, 가역압연단계는 58.3%의 전압하율을 갖도록 압연되었다. 연속압연단계의 표면결함도 발생되지 않았으며, 연속압연단계 이후 광택도(Gs20)는 240, 가역압연단계 이후 광택도(Gs20)도 220으로 실시예 3.1 보다 더 우수한 표면품질을 갖는 것을 알 수 있었다.
Figure pat00014
Figure pat00015
[ 실시예 4]
실시예 4에서는 가역압연단계의 적정 압연속도 범위를 설정하기 위하여, 페라이트계 430 스테인리스강 3.0tX1290mm 시편을 연속압연단계 및 가역압연단계를 거쳐 압연하였다. 이때, 연속압연단계는 60.0%의 전압하율을 갖도록 압연되었고, 가역압연단계는 58.3%의 전압하율을 갖도록 압연되었다. 연속압연단계의 표면결함도 발생되지 않았으며, 연속압연단계 이후 광택도(Gs20)는 240, 가역압연단계 이후 광택도(Gs20)도 240으로 우수한 표면품질을 갖는 것을 알 수 있었다. 이때, 가역압연단계의 적정 압연속도 범위는 167mpm 내지 200mpm이었다.
Figure pat00016
Figure pat00017
[ 비교예 5.1-5.4 및 실시예 5.1-5.4]
비교예 5.1-5.4 및 실시예 5.1-5.4에서는 소둔·전해산세단계의 적정 작동 속도 범위를 설정하기 위하여, 페라이트계 430 스테인리스강 시편을 소둔·전해산세단계를 거쳐 소둔 및 산세하였다. 이때, 연속압연단계 및 가역압연단계를 거친 F/H(full hard)재의 광택도 및 소둔·전해산세단계 이후 최종 소둔·산세코일의 2D 광택도가 우수한 것을 고려하였을 때, 소둔·전해산세조의 적정 속도 범위는 약 150mpm 전후인 것을 알 수 있었다. 비교예 1번과 같이 기준의 중성염전해-질산전해 방식으로 산세성을 확보가 가능하나, 통판속도 상향시 미산세 발생하였다. 고속 전해산세공정에서 산세성 및 표면 미려함을 확보하기 위해 황산전해산세 공정 도입으로 중성염전해-황산전해-질산전해산세 공정 확립할 수 있었다.
Figure pat00018
본 발명에 따르면, 탠덤냉간압연의 마지막에 배치된 연속압연밀 스탠드에 전단에 배치된 연속압연밀 스탠드에 공급되는 압연유 보다 저점도를 갖는 압연유를 공급함으로써 표면 품질을 향상시킬 수 있는 연연속 압연장치 및 이를 이용한 페라이트계 스테인리스강의 연연속 압연방법을 제공할 수 있다.
따라서, 기존 오스테나이트 스테인리스강에 적용되는 탠덤냉간압연을 페라이트계 스테인리스강에 적용하여 기존 젠지미어밀에 의한 냉간압연공정을 대체할 수 있음에 따라 생산비를 절감할 수 있는 효과가 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (13)

  1. 적어도 두 개의 압연밀 스탠드를 구비하는 연속식 압연밀;
    상기 연속압연밀과 연결되는 가역식 압연밀;
    상기 가역식 압연밀과 연결되는 소둔·전해산세조; 및
    상기 소둔·전해산세조와 연결된 조질 압연밀을 포함하는 페라이트계 스테인리스강의 연연속 제조장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 연속식 압연밀의 작동롤 지름은 130mm 내지 150mm의 범위인 것을 특징으로 하는 페라이트계 스테인리스강의 연연속 제조장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가역식 압연밀의 작동롤 지름은 70mm 내지 90mm의 범위인 것을 특징으로 하는 페라이트계 스테인리스강의 연연속 제조장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 연속식 압연밀에는 제1 점도를 갖는 제1 압연유가 공급되고, 상기 가역식 압연밀에는 상기 제1 점도보다 점도가 낮은 제2 점도를 갖는 제2 압연유가 공급되는 것을 특징으로 하는 페라이트계 스테인리스강의 연연속 제조장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 점도는 15-25cSt의 범위이고, 상기 제2 점도는 7-10cSt의 범위인 것을 특징으로 하는 페라이트계 스테인리스강의 연연속 제조장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1 압연유는 인화점이 210℃ 이상이고 비누화도가 40mgOH/g 이상인 광유계 압연유이고, 상기 제2 압연유는 인화점이 150℃ 이상이고 비누화도가 40mgOH/g 이상인 광유계 압연유인 것을 특징으로 하는 페라이트계 스테인리스강의 연연속 제조장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 스테인리스강은 중량%로, C: 0% 초과 0.08% 이하, Si: 0% 초과 0.5% 이하, Mn: 0% 초과 1.0% 이하, P: 0% 초과 0.035% 이하, S: 0% 초과 0.03% 이하, Cr: 15% 이상 20% 이하, Al: 0.001% 이상 0.05% 이하, N: 0% 초과 0.06% 이하를 함유하고, 나머지 Fe 및 불가피하게 첨가되는 불순물을 포함하는 것을 특징으로 하는 페라이트계 스테인리스강의 연연속 제조장치.
  8. 적어도 두 개의 압연밀 스탠드를 구비하는 연속식 압연밀로 스테인리스강을 압연하는 연속압연단계;
    상기 연속압연단계를 거친 스테인리스강을 가역식 압연밀로 압연하는 가역압연단계;
    상기 가역압연단계를 거친 스테인리스강을 소둔·전해산세조에서 소둔 및 산세하는 소둔·전해산세단계; 및
    상기 소둔·전해산세단계를 거친 스테인리스강을 조질 압연밀로 압연하는 조질압연단계를 포함하는 페라이트계 스테인리스강의 연연속 제조방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 연속압연단계는 1회 실시되는 것을 특징으로 하는 페라이트계 스테인리스강의 연연속 제조방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 가역압연단계는 적어도 2회 반복 실시되는 것을 특징으로 하는 페라이트계 스테인리스강의 연연속 제조방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 가역압연단계에서의 상기 가역식 압연밀의 160mpm 내지 300mpm의 속도 범위로 작동되는 것을 특징으로 하는 페라이트계 스테인리스강의 연연속 제조방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 연속압연단계에서, 상기 페라이트계 스테인리스강은 50-70%의 전압하율을 갖도록 압연되는 것을 특징으로 하는 페라이트계 스테인리스강의 연연속 제조방법.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 가역압연단계에서, 상기 페라이트계 스테인리스강은 30-50%의 전압하율을 갖도록 압연되는 것을 특징으로 하는 페라이트계 스테인리스강의 연연속 제조방법.
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