KR20130074852A - 더블 냉간압연방법 및 더블 냉간압연 노즐장치 - Google Patents

더블 냉간압연방법 및 더블 냉간압연 노즐장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 더블 냉간압연방법 및 더블 냉간압연 노즐장치에 관한 것으로, 전청공정의 생략을 통해 작업 공정수의 감축과 작업시간의 단축 및 생산성을 크게 향상시킬 수 있게 되고, 스트립(1)의 표면에 묻어있는 수분의 완전히 제거가 가능해지게 됨으로써 스트립(1)의 표면에 녹이 발생하는 단점을 없앨 수 있게 됨은 물론 이를 통해 제품의 품질을 크게 향상시킬 수 있도록 된 것이다.

Description

더블 냉간압연방법 및 더블 냉간압연 노즐장치{DOUBLE COLD ROLLING METHOD AND NOZZLE APPARATUS OF DOUBLE COLD ROLLING}
본 발명은 더블 냉간압연방법 및 더블 냉간압연 노즐장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 작업 공정의 축소를 통한 생산성 향상 및 원가절감을 도모하고, 냉연강판의 표면에 녹이 발생하는 것을 없앨 수 있도록 함으로써 표면 품질을 향상을 도모할 수 있도록 된 더블 냉간압연방법 및 더블 냉간압연 노즐장치에 관한 기술이다.
압연은 연속주조 공정에서 생산된 슬래브, 블룸, 빌릿 등을 회전하는 여러 개의 롤(Roll) 사이를 통과시켜 연속적인 힘을 가함으로써 늘리거나 얇게 만드는 과정으로, 압연공정은 크게 열간압연과 냉간압연이 있다.
상기 냉간압연은 재결정 온도 이하로 회전하는 2개의 롤 사이에 스트립(Strip)을 통과시켜서 성형하는 가공법이고, 더블 냉간압연시스템은 도 1에 도시된 바와 같이 1차 냉간압연기(10)와 2차 냉간압연기(20)가 연속적으로 배치된 구성이다.
상기 1차 냉간압연기(10)는 스트립(1)의 두께를 더욱 얇게 가공하고, 상기 2차 냉간압연기(20)는 스트립(1)의 형상교정 및 표면조도 등을 향상시키게 된다.
상기 1차 냉간압연기(10)를 구성하는 제1스탠드(11)에서는 마찰열의 냉각 등을 위해 스트립(1)에 냉각수(3)를 분사하게 되고, 제2스탠드(12)에서는 냉각 및 압연의 윤활성 확보 등을 위해 스트립(1)에 압연유(5)를 분사하게 된다.
상기 스트립(1)에 분사된 압연유(5)는 제품의 표면에 결함을 발생시킬 우려가 있기 때문에 스트립(1)이 2차 냉간압연기(20)를 통과하기 전에 상기 압연유(5)를 제거하는 공정을 거치도록 되어 있는 바, 이의 공정이 전해청전설비(30)를 이용한 전청공정이다.
상기 전청공정은 압연유(5)가 묻어있는 스트립(1)을 세정액(31)이 담겨있는 탱크(32)속에 넣고 전기분해를 시켜서 스트립(1)의 표면에 묻어 있는 압연유(5)를 제거하는 공정이다.
따라서, 종래의 더블 냉간압연시스템은 1차 냉간압연공정에서 스트립(1)에 압연유(5)를 분사함에 따라 2차 냉간압연공정 전에 압연유(5)를 제거하는 전청공정이 반드시 필요했던 바, 이로 인해 공정수가 증가하고 작업시간이 지연되며 생산성이 감소하는 단점이 있었다.
또한, 더블 냉간압연시스템에서는 2차 냉간압연기(20)를 통과한 스트립(1)에 녹이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 스트립(1)의 표면에 묻어있는 수분을 완전히 제거할 수 있어야 하는 바, 이를 위해 2차 냉간압연기(20)의 후단에는 에어를 분사할 수 있는 노즐장치(40)가 구비되어 있다.
종래의 노즐장치(40)는 도 2에 도시된 바와 같이 에어파이프와 결합되는 입구파이프(41), 상기 입구파이프(41)로 유입된 에어를 분배하는 분배기(42), 상기 분배기(42)에 결합된 다수개의 분사노즐(43)로 이루어진 구성으로 되어 있다.
그런데, 상기와 같은 종래의 노즐장치(40)는 분사노즐(43)을 통해 분사되는 에어(7)가 분무기 방식으로 확산되면서 분사되는 구성으로, 인접한 분사노즐(43)사이에서 에어(7)간 충돌(M1)이 발생하게 되고, 충돌이 발생한 에어는 스트립(1)으로 원활하게 분사되지 못하게 되며, 이로 인해 스트립(1)의 표면에 묻어있는 수분이 완전히 제거되지 못함에 따라 2차 냉간압연기(20)를 통과한 스트립(1)의 표면에 녹이 발생하는 단점이 있었다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
이에 본 발명은 상기와 같은 단점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 1차 냉간압연공정시 압연유를 사용하지 않게 됨으로써 압연유 제거를 위한 전청공정을 없앨 수 있도록 하고, 이를 통해 작업 공정수 감축과 작업시간의 단축 및 생산성 향상을 도모할 수 있도록 된 더블 냉간압연방법을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 2차 냉간압연기의 후단에 배치한 노즐장치의 개선을 통해 스트립에 묻어있는 수분을 완전히 제거할 수 있도록 함으로써 스트립의 녹 발생을 방지할 수 있도록 하고, 이를 통해 제품의 표면 품질을 향상을 도모할 수 있도록 된 더블 냉간압연 노즐장치를 제공함에 다른 목적이 있다.
상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명 더블 냉간압연방법은, 연속주조 공정을 통해 생산된 스트립이 1차 냉간압연기의 제1스탠드를 통과하기 전에 상기 스트립의 표면에 제1냉각수를 분사하는 단계; 상기 제1스탠드를 통과한 상기 스트립이 상기 1차 냉간압연기의 제2스탠드를 통과하기 전 상기 스트립의 표면에 제2냉각수를 분사하는 단계; 및 2차 냉간압연기를 통과한 스트립에 녹이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 상기 스트립의 표면에 묻어있는 수분을 제거하기 위해 노즐장치를 이용해서 상기 스트립에 에어를 분사하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1냉각수는 마찰열을 냉각시키기 위한 것으로 불순물이 포함된 냉각수인 것을 특징으로 한다.
상기 제2냉각수는 마찰열의 냉각을 도모함과 동시에 2차 냉간압연기에 의한 스트립의 표면 결함을 방지할 수 있도록 하기 위해 100% 순수를 사용하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은, 2차 냉간압연기를 통과한 스트립의 표면에 묻어있는 수분을 제거할 수 있도록 상기 2차 냉간압연기의 후단에 배치된 더블 냉간압연 노즐장치에 있어서, 에어파이프와 연결된 입구부; 및 상기 입구부를 통해 유입된 에어를 확산해서 분사할 수 있도록 상기 입구부와 연결된 분사부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 스트립의 표면으로 상기 에어의 분사방향을 안내할 수 있도록 상기 분사부의 테두리를 따라 일체로 결합된 에어가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 분사부는 상기 입구부와 연결된 일단에서 상기 에어가이드와 연결된 타단까지 단면적이 점차적으로 증가하는 모양을 갖도록 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 분사부의 밖에서 에어간 충돌을 최소화시킬 수 있도록 상기 에어의 분사방향을 안내하는 다수개의 배플이 상기 분사부내에 일체로 구비된 것을 특징으로 한다.
상기 배플은 상기 입구부의 길이방향과 평행한 방향으로 배치되게 설치된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 더블 냉간압연방법은, 스트립이 1차 냉간압연기를 통과하는 과정에서 스트립의 표면에 압연유를 분사하지 않고 100% 순수로 된 제2냉각수를 분사할 수 있게 됨으로써, 압연유를 제거하기 위해서 필요했던 전청공정을 생략할 수 있게 되고, 이 결과 작업 공정수의 감축과 작업시간의 단축 및 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 노즐장치는 분사부 밖에서의 에어간 충돌을 방지할 수 있게 됨으로써 스트립의 표면에 묻어있는 수분의 완전히 제거가 가능해지게 되고, 이 결과 2차 냉간압연기를 통과한 스트립의 표면에 녹이 발생하는 단점을 없앨 수 있게 됨으로써 제품의 품질을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 더블 냉간압연방법을 설명하기 위한 도면,
도 2는 종래의 더블 냉간압연 노즐장치를 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 더블 냉간압연방법을 설명하기 위한 도면,
도 4와 도 5는 본 발명에 따른 더블 냉간압연 노즐장치를 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 더블 냉간압연방법 및 더블 냉간압연 노즐장치에 대해 살펴보기로 하겠는 바, 종래와 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면번호를 병기해서 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 더블 냉간압연방법은 도 3에 도시된 바와 같이 1차 냉간압연기(10)와 2차 냉간압연기(20)가 연속적으로 배치된 구성으로, 상기 1차 냉간압연기(10)는 스트립(1)의 두께를 더욱 얇게 가공하고, 상기 2차 냉간압연기(20)는 스트립(1)의 형상교정 및 표면조도 등을 향상시키게 된다.
상기 스트립(1)이 1차 냉간압연기(10)의 제1스탠드(11)를 통과하기 전에 상기 스트립(1)의 표면에 제1냉각수(51)를 분사하게 되는 바, 상기 제1냉각수(51)는 스트립(1) 가공시에 발생하는 마찰열을 냉각시키기 위한 것으로 불순물이 포함된 냉각수인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 제1스탠드(11)를 통과한 상기 스트립(1)이 상기 1차 냉간압연기(10)의 제2스탠드(12)를 통과하기 전 상기 스트립(1)의 표면에 제2냉각수(52)를 분사하게 된다.
여기서, 상기 제2냉각수(52)는 스트립(1) 가공시에 발생하는 마찰열을 냉각시키는 역할을 하고, 동시에 1차 냉간압연기(10)를 통과한 스트립(1)이 2차 냉간압연기(20)를 통과하면서 가공될 때에 상기 2차 냉간압연기(20)에 의한 스트립(1)의 표면에 결함이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 하기 위해 100% 순수(pure water)를 사용하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명에 따른 더블 냉간압연방법은 전해청전설비를 이용한 전청공정을 생략할 수 있게 됨으로써, 작업 공정수 감축과 작업시간의 단축 및 생산성 향상을 도모할 수 있게 된다.
즉, 종래의 더블 냉간압연방법은 도 1을 참조로 전술하였던 바와 같이 스트립(1)이 1차 냉간압연기(10)를 구성하는 제2스탠드(12)를 통과하기 전에 상기 스트립(1)의 표면에 압연유(5)를 분사하였고, 상기 압연유(5)가 표면에 묻어있는 스트립(1)이 1차 냉간압연기(10)를 통과하기 전에 상기 압연유(5)를 제거하기 위해 전해청전설비(30)를 이용한 전청공정을 거치도록 되어 있었다.
하지만, 본 발명에 따른 더블 냉간압연방법은 도 3에 도시된 바와 같이 스트립(1)이 1차 냉간압연기(10)를 구성하는 제2스탠드(12)를 통과하기 전에 상기 스트립(1)의 표면에 압연유를 분사하지 않고 100% 순수로 된 제2냉각수(52)를 분사하는 구성인 바, 이에 따라 압연유를 제거하기 위해서 종래에 필수적으로 사용하던 전청공정을 생략할 수 있게 되었으며, 이를 통해 작업 공정수의 감축과 작업시간의 단축 및 생산성을 크게 향상시킬 수 있게 되는 것이다.
한편, 더블 냉간압연 공정에서는 2차 냉간압연기(20)를 통과한 스트립(1)에 녹이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 스트립(1)의 표면에 묻어있는 수분을 완전히 제거할 수 있어야 하는 바, 이를 위해 2차 냉간압연기(20)의 후단에는 에어를 분사할 수 있는 노즐장치(60)가 구비되어 있다.
본 발명에 따른 노즐장치(60)는 도 4에 도시된 바와 같이 에어파이프(53)와 연결된 입구부(61)와, 상기 입구부(61)를 통해 유입된 에어(54)를 확산해서 분사할 수 있도록 상기 입구부(61)와 연결된 분사부(62)와, 상기 스트립(1)의 표면으로 상기 에어(54)의 분사방향을 안내할 수 있도록 상기 분사부(62)의 테두리를 따라 일체로 결합된 에어가이드(63)를 포함하여 이루어진 구성이다.
여기서, 상기 분사부(62)는 상기 입구부(61)와 연결된 일단에서 상기 에어가이드(63)와 연결된 타단까지 단면적이 점차적으로 증가하는 모양을 갖도록 형성된 것을 특징으로 한다.
즉, 상기 분사부(62)는 입구부(61)와 연결된 일단의 단면적(직경)이 좁고 에어가이드(63)와 연결된 타단의 단면적(직경)이 넓은 깔대기모양의 단면구조를 갖춘 것으로, 에어(54)의 확산 분사가 가능한 구조로 형성된 것이다.
또한, 상기 분사부(62)의 내부에는 상기 분사부(62)의 내부공간을 다수개의 챔버(chamber)로 분할하는 배플(62a)이 고정되게 구비되어 있는 바, 상기 배플(62a)은 에어(54)의 분사방향을 안내하는 역할을 하며, 이에 따라 분사부(62)의 밖에서 에어(54)간 충돌을 최소화시킬 수 있게 된다.
종래의 노즐장치(40)는 도 2를 참조로 전술하였던 바와 같이 분사노즐(43)을 통해 분사되는 에어(7)가 분무기 방식으로 확산되면서 분사되는 구성으로, 인접한 분사노즐(43)사이에서 에어(7)간 충돌(M1)이 발생하였으며, 이로 인해 충돌이 발생한 에어가 스트립(1)으로 원활하게 분사되지 못함에 따라 스트립(1)의 표면에 묻어있는 수분이 완전히 제거되지 못했었고, 이 결과 2차 냉간압연기(20)를 통과한 스트립(1)의 표면에 녹이 발생하는 단점이 있었다.
하지만, 본 발명에 따른 노즐장치(60)는 분사부(62)의 내부에 구비된 다수개의 배플(62a)이 에어(54)의 분사방향을 안내하게 됨으로써 분사부(62)밖에서의 에어(54)간 충돌을 최소화시킬 수 있게 되고, 이로 인해 분사부(62)를 통해 분사되는 모든 에어(54)가 2차 냉간압연기(20)를 통과한 스트립(1)의 표면으로 분사가 가능하게 된다.
따라서, 본 발명에 따른 노즐장치(60)를 사용하게 되면 2차 냉간압연기(20)를 통과한 스트립(1)의 표면에 묻어있는 수분을 에어를 이용해 완전히 제거할 수 있게 되고, 이 결과 2차 냉간압연기(20)를 통과한 스트립(1)의 표면에 녹이 발생하는 단점을 없앨 수 있게 되므로, 제품의 품질을 크게 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 종래의 노즐장치(40)는 저압 소형의 노즐장치를 사용하였지만, 본 발명에 따른 노즐장치(60)는 고압 대형의 노즐장치로 에어(54)의 분사력을 크게 증대시킬 수 있게 되고, 이를 통해 스트립(1)의 표면에 묻어있는 수분의 완전한 제거가 가능한 장점도 있다.
또한, 본 발명에 따른 노즐장치(60)는 분사부(62)의 내부에 구비된 배플(62a)이 상기 입구부(61)의 길이방향과 평행한 방향으로 배치되게 설치된 구조가 특징이다.
상기와 같이 배플(62a)이 입구부(61)의 길이방향과 평행한 방향으로 설치되면, 에어(54)의 흐름에 충돌이 발생하는 것을 방지할 수 있고, 더 나아가 충돌에 의한 와류현상을 방지할 수 있게 됨으로써, 에어(54)는 보다 원활한 흐름을 유지할 수 있게 되는 바, 이 결과 에어(54)는 분사부(62)를 통해 보다 원활하게 분사가 가능한 장점이 있게 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 더블 냉간압연방법은, 스트립(1)이 1차 냉간압연기(10)를 통과하는 과정에서 스트립(1)의 표면에 압연유를 분사하지 않고 100% 순수로 된 제2냉각수(52)를 분사하게 구성인 바, 이를 통해 압연유를 제거하기 위해서 필요했던 전청공정을 생략할 수 있게 되고, 이 결과 작업 공정수의 감축과 작업시간의 단축 및 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 노즐장치(60)는 분사부(62) 밖에서의 에어(54)간 충돌을 방지할 수 있게 됨으로써 스트립(1)의 표면에 묻어있는 수분의 완전히 제거가 가능해지게 되고, 이 결과 2차 냉간압연기(20)를 통과한 스트립(1)의 표면에 녹이 발생하는 단점을 없앨 수 있게 됨으로써 제품의 품질을 크게 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
1 - 스트립 10 - 1차 냉간압연기
11 - 제1스탠드 12 - 제2스탠드
51 - 제1냉각수 52 - 제2냉각수
53 - 에어파이프 54 - 에어
60 - 노즐장치 61 - 입구부
62 - 분사부 62a - 배플
63 - 에어가이드

Claims (8)

  1. 연속주조 공정을 통해 생산된 스트립(1)이 1차 냉간압연기(10)의 제1스탠드(11)를 통과하기 전에 상기 스트립(1)의 표면에 제1냉각수(51)를 분사하는 단계;
    상기 제1스탠드(11)를 통과한 상기 스트립(1)이 상기 1차 냉간압연기(10)의 제2스탠드(12)를 통과하기 전 상기 스트립(1)의 표면에 제2냉각수(52)를 분사하는 단계; 및
    2차 냉간압연기(20)를 통과한 스트립(1)에 녹이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 상기 스트립(1)의 표면에 묻어있는 수분을 제거하기 위해 노즐장치(60)를 이용해서 상기 스트립(1)에 에어를 분사하는 단계;를 포함하는 더블 냉간압연방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1냉각수(51)는 마찰열을 냉각시키기 위한 것으로 불순물이 포함된 냉각수인 것을 특징으로 하는 더블 냉간압연방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2냉각수(52)는 마찰열의 냉각을 도모함과 동시에 2차 냉간압연기(20)에 의한 스트립(1)의 표면 결함을 방지할 수 있도록 하기 위해 100% 순수(pure water)를 사용하는 것을 특징으로 하는 더블 냉간압연방법.
  4. 2차 냉간압연기를 통과한 스트립의 표면에 묻어있는 수분을 제거할 수 있도록 상기 2차 냉간압연기의 후단에 배치된 더블 냉간압연 노즐장치에 있어서,
    에어파이프(53)와 연결된 입구부(61); 및
    상기 입구부(61)를 통해 유입된 에어(54)를 확산해서 분사할 수 있도록 상기 입구부(61)와 연결된 분사부(62);를 포함하는 더블 냉간압연 노즐장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 스트립(1)의 표면으로 상기 에어(52)의 분사방향을 안내할 수 있도록 상기 분사부(62)의 테두리를 따라 일체로 결합된 에어가이드(63)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 더블 냉간압연 노즐장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 분사부(62)는 상기 입구부(61)와 연결된 일단에서 상기 에어가이드(63)와 연결된 타단까지 단면적이 점차적으로 증가하는 모양을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 더블 냉간압연 노즐장치.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 분사부(62)의 밖에서 에어(54)간 충돌을 최소화시킬 수 있도록 상기 에어(54)의 분사방향을 안내하는 다수개의 배플(62a)이 상기 분사부(62)내에 일체로 구비된 것을 특징으로 하는 더블 냉간압연 노즐장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 배플(62a)은 상기 입구부(61)의 길이방향과 평행한 방향으로 배치되게 설치된 것을 특징으로 하는 더블 냉간압연 노즐장치.
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