KR20130075799A - 배치 및 연연속 압연 겸용 시스템 및 압연 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연주-압연 직결 공정에서 주조 속도에 따라서 연연속 압연과 배치 압연을 선택하여 수행할 수 있는 배치 및 연연속 겸용 시스템 및 방법을 제공하기 위한 것으로 주편을 생산하는 연주기 설비; 상기 연주기 설비 후단에 배치된 절단기; 상기 절단기 후단에 배치된 압연기; 및 압연기 후단에 배치된 냉각 장치;를 포함하며, 상기 연주기 설비는 30~150㎜의 두께의 주편을 4.5~15mpm 의 주조 속도로 생산하고, 상기 연주기 설비에서 생산되는 주편의 주조 속도에 따라서, 상기 주편을 절단하여 슬래브를 압연기로 제공하여 배치 압연과, 연주기에서 생산된 주편을 바로 압연기로 압연하는 연연속 압연을 선택적으로 수행하는 배치 및 연연속 압연 겸용 시스템을 제공한다.

Description

배치 및 연연속 압연 겸용 시스템 및 압연 방법{Batch and Endless Rolling System and Method}
본 발명은 배치 및 연연속 압연 겸용 시스템 및 방법에 관한 것으로, 고속 연주 설비에서 생산된 슬라브를 조압연 설비와 마무리압연기를 통해 연속 압연을 하여 열연 강판을 생산하되, 연연속과 배치 압연의 겸용 조업이 가능하며 압연에 트러블 혹은 압연롤 교체시 연주를 중단하지 않고 작업할 수 있는 배치 및 연연속 압연 겸용 시스템에 대한 것이다.
연주기에서 응고된 주편의 고온을 이용하여 압연을 수행하는 미니밀 공정은 설비비와 운영비가 기존 공정대비 적어 1980년대 후반부터 적용이 확대되고 있다. 이러한 미니밀 공정은 연주기와 압연기를 연결하는 방법에 따라 크게 두 가지로 나눌 수 있다.
그 첫 번째는 특허문헌 1과 같이 연주기(1)와 압연기(7) 사이에 터널 가열로(5)를 설치하여 슬래브(2)의 승온과 압연구간에서 조업 이상 시 버퍼로 역할을 수행한다. 그러나 이러한 프로세스는 터널 가열로(5)의 길이가 200~300m에 달해 초극박재 (두께 1.2mm 이하) 생산을 위한 연연속압연 적용이 불가능하다(도 1a 참고).
다르게는 특허문헌 2와 같이 연주기(1)와 압연기(7)를 바로 연결하고 압연기(7) 사이에 가열 장치로서 가열로(5)를 배치하여 연연속압연을 전용으로 하는 공정이 발표되었다. 그러나 압연 속도보다 느린 연주속도로 인해 고속주조가 필수이고 주조기와 압연기 사이 공간이 없어 압연구간에서의 조업 사고시 대처가 곤란하다는 단점이 지적되고 있다.
압연기(7)에 연속적으로 슬래브 또는 바가 공급되는 연연속 압연은 스트립의 선미단부가 존재하지 않아 통판 안정성이 확보되어 초극박재 (두께 1.2mm 이하) 압연 및 전장으로 균일한 재질을 얻을 수 있는 장점이 있다.
일반 열연공정에서는 일차 압연된 바를 접합함으로써 이러한 작업을 수행할 수 있으나 접합의 여러 가지 문제로 인해 실 적용에 많은 어려움을 겪고 있다. 미니밀 공정은 연주-압연 직결을 통해 이러한 연연속 압연을 구현하므로 접합으로 인한 어려움을 근원적으로 제거할 수 있다.
그러나 연주-압연이 직결되면 느린 연주속도와 동기되는 압연속도로 인해 압연구간의 온도하락이 문제점으로 제기된다. 이러한 문제점은 고속주조기술이 발달함에 따라 해소될 수 있지만 다양한 강종에 적용하기는 여전히 어려운 실정이다.
또한, 연주-압연 직결 공정에서는 압연 구간에서 오작 또는 부정기 롤교체시 연주를 중단하면 전체 생산에 큰 지장을 초래하게 된다는 문제가 있다.
(특허문헌 1) KR 1988-0005980 A
(특허문헌 2) KR 1990-7001437 A
본 발명은 위와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 연주-압연 직결 공정에서 주조 속도에 따라서 연연속 압연과 배치 압연을 선택하여 수행할 수 있는 배치 및 연연속 겸용 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또, 본 발명은 배치 압연과 연연속 압연을 선택적으로 수행하면서도 설비 설계가 간단한 배치 및 연연속 겸용 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 연주-압연 직결 공정에서 압연 구간의 오작 또는 부정기 롤교체 시에도 연주를 중단하지 않고 오작 및 롤교체를 수행하는 시간을 확보하는 것이 가능한 연연속 압연 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 위와 같은 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 배치 및 연연속 압연 겸용 시스템 및 방법을 제공한다.
본 발명은 주편을 생산하는 연주기 설비; 상기 연주기 설비 후단에 배치된 절단기; 상기 절단기 후단에 배치된 압연기; 및 압연기 후단에 배치된 냉각 장치;를 포함하며, 상기 연주기 설비는 30~150㎜의 두께의 주편을 4.5~15mpm 의 주조 속도로 생산하고, 상기 연주기 설비에서 생산되는 주편의 주조 속도에 따라서, 상기 주편을 절단하여 슬래브를 압연기로 제공하여 배치 압연과, 연주기에서 생산된 주편을 바로 압연기로 압연하는 연연속 압연을 선택적으로 수행하는 배치 및 연연속 압연 겸용 시스템을 제공한다.
본 발명에서 상기 압연기는 조압연기와 마무리 압연기를 포함하며, 상기 조압연기와 마무리 압연기는 연속적으로 배치될 수 있다.
본 발명에서 상기 절단기와 압연기 사이에는 통과하는 주편을 소정 거리 이송시키는 공간부가 위치할 수 있으며, 상기 공간부에는 이송되는 주편을 보온하도록 주편의 일면 이상을 덮는 열커버가 배치될 수 있다.
또한, 상기 공간부의 압연기 측에는 주편의 온도를 승온시키는 가열기가 배치될 수 있다.
이때, 상기 공간부는 20 ~ 30m 의 거리를 가질 수 있다.
또, 상기 공간부의 측면에는 절단된 주편을 수용하는 파일러가 배치될 수 있으며, 상기 열커버는 측면이 개방되도록 구성되며, 개방되는 측면을 통하여 절단기에 의해 절단된 절단 주편을 밀어내는 푸셔와 상기 공간부의 측면에는 절단된 주편을 수용하도록 배치된 파일러를 포함하며, 상기 파일러는 상기 푸셔에 의해서 밀린 절단 주편을 적층할 수 있다.
다르게, 본 발명은 주편을 생산하는 연속 주조 단계; 상기 연속 주조 단계에서 생산된 주편을 압연하는 압연 단계;를 포함하며, 상기 연속 주조 단계에서 생산되는 주편의 연주 속도에 따라서, 상기 압연 단계 전에 주편을 절단하는 절단 단계가 수행되는 배치 압연과 상기 연속 주조 단계의 주편을 연속적으로 압연하는 연연속 압연을 선택적으로 수행하는 압연 방법을 제공할 수 있다.
이때, 상기 압연 단계는 조압연과 마무리 압연을 연속적으로 수행할 수 있다.
또, 상기 압연 단계 이전에 연속 주조 단계에서 생산된 주편을 소정 거리를 이송시키는 이송 단계를 포함할 수 있으며, 상기 이송 단계의 주편의 무게는 15~30t 일 수 있다.
또한, 상기 이송 단계에는 1250~1300℃의 주편이 공급되며, 상기 이송 단계에서 주편은 1000℃이상의 온도를 유지할 수 있다.
또, 상기 이송 단계에서는 주편의 온도하락을 저지하도록 보열이 함께 수행될 수 있다.
나아가, 상기 압연 단계에는 1000~1200℃ 사이의 주편이 공급되며, 상기 압연 단계에서 주편은 850℃ 이상의 온도를 유지할 수 있다.
본 발명은 상기 이송 단계와 압연 단계 사이에 통과하는 주편의 온도를 승온시키는 가열 단계가 더 수행될 수 있으며, 상기 가열 단계는 상기 연속 주조 단계의 주편을 연속적으로 압연하는 연연속 압연이 수행되는 경우에만 수행될 수도 있다.
또한, 압연 중단 사유 발생 시, 상기 이송 단계를 통과하는 주편을 절단 후 주편 이동 라인에서 빼내며, 압연 중단 동안 공급되는 주편을 주편 이동 라인에서 빼내는 주편 처리 단계를 포함하며, 상기 주편 처리 단계에서 상기 이송 단계의 주편을 절단하는 동안에, 상기 연주단계에서 이송단계로 공급되는 주편을 절단하는 절단 처리 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 위와 같은 구성을 통하여 연주-압연 직결 공정에서 주조 속도에 따라서 연연속 압연과 배치 압연을 선택하여 수행할 수 있는 배치 및 연연속 겸용 시스템 및 방법을 제공할 수 있다.
또, 본 발명은 배치 압연과 연연속 압연을 선택적으로 수행하면서도 설비 설계가 간단한 배치 및 연연속 겸용 시스템 및 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 연주-압연 직결 공정에서 압연 구간의 오작 또는 부정기 롤교체 시에도 연주를 중단하지 않고 오작 및 롤교체를 수행하는 시간을 확보하는 것이 가능한 배치 및 연연속 압연 겸용 시스템 및 방법을 제공할 수 있다.
도 1a 는 종래기술을 도시한 개략도이다.
도 1b 는 다른 종래기술을 도시한 개략도이다.
도 2 는 본 발명의 배치 및 연연속 압연 겸용 시스템의 개략도이다.
도 3 는 본 발명의 배치 및 연연속 압연 겸용 시스템의 압연 중단 사유 시 처리를 보이는 도면으로, 도 3a 및 도 3b 는 배치 및 연연속 압연 겸용 시스템의 측면 개략도이며, 도 3c는 배치 및 연연속 압연 겸용 시스템의 평면 개략도이다.
도 4a, b 는 본 발명의 공간부에서 파일러 및 푸셔의 동작을 도시한 동작도이며, 도 4c 는 파일러 및 푸셔와 함께 열커버가 동작하는 모습을 도시한 도면이다.
도 5 는 본 발명의 배치 및 연연속 압연 겸용 시스템의 순서도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명하도록 한다.
도 2 에는 본 발명의 연연속 압연 시스템의 개략도가 도시되어 있으며, 도 3a 및 도 3b 에는 배치 및 연연속 압연 겸용 시스템의 측면 개략도가, 도 3c 에는 배치 및 연연속 압연 겸용 시스템의 평면 개략도가 도시되어 있다.
도 2 에서 보이듯이 본 발명의 배치 및 연연속 압연 겸용 시스템은 쇳물로 주편을 생성하는 연주기 설비(101); 상기 연주기 설비(101)의 후단에 배치되며 주편을 절단하는 절단기(110); 절단기(110) 후단에 위치하며, 주편을 압연기(160)로 이송시키도록 롤러(121)가 배치된 공간부(120) 및 공간부(120)의 후단에 위치한 압연기(160)를 포함한다.
상기 공간부(120)에는 공간부(120)를 통과하는 주편의 온도 하락을 막을 수 있도록 통과하는 주편을 인접 공간을 외부와 차단하는 열커버(125), 주편의 온도 하락을 보상하도록 주편을 가열하는 가열기(140)가 배치되며, 공간부(120)의 측면에는 푸셔(135) 및 파일러(130)가 배치된다.
압연기(160)로 주편이 공급되기 전에 주편 표면의 스케일을 제거하기 위한 디스케일러(150)를 포함하며, 압연기(160)를 통과하여 최종 두께로 압연된 주편은 목표 재질 확보를 위한 냉각 장치(170)를 통과하며, 냉각장치(170)를 통과한 후 연연속 압연인 경우에 스트립을 절단토록 냉각 장치(170) 후단에는 고속 절단기(180)가 배치되며, 고속 절단기(180)에서 절단된 스트립은 권취기(190)에서 권취된다.
고속 절단기(180)는 연연속 압연에서 사용되며, 목표하는 중량이 달성되며, 고속 절단기(180)가 동작하여 스트립을 절단하며, 이렇게 절단된 스트립은 권취기(190)에서 권취된다. 디스케일러(150), 압연기(160), 냉각 장치(170), 고속 절단기(180) 및 권취기(190)에 대하여는 종래에 널리 알려져 있는 구성을 사용할 수 있으므로, 본 발명에서는 자세한 설명을 생략하도록 한다.
본 발명에서 연주기 설비(101)는 30~150㎜의 주편을 4.5~15mpm(meter per minute)의 속도로 제공할 수 있으며, 연주기 설비(101)의 출측에서 주편의 온도는 1250~1300℃이다. 연주기 설비(101)는 80~100㎜의 주편을 1250~1300℃의 온도로 제공할 수도 있다.
본 발명에서 연주기 설비(101)에서 위 조건으로 제공되는 주편은 절단기(110)를 통과하여 공간부(120)로 유입된다. 다만, 후술하는 바와 같이 연연속 압연을 실시할 경우에는 상기 절단기(110)는 동작하지 않는다. 공간부(120)에는 열커버(125)가 배치되어 통과하는 주편의 온도 저감을 방지하나, 주편의 이송 속도에 따른 공간부(120)에서의 온도 하락이 충분히 적어서 주편이 1000 ~ 1100℃ 이상의 온도를 유지할 수 있다면 열커버(125)는 빠질 수도 있다. 이는 후방에 가열기(140)가 있더라도 가열량은 제한되므로, 1000 ~ 1100℃ 이상의 온도를 유지하지 못하는 경우에 후에 열간 압연을 수행하기 어렵기 때문이다.
열커버(125)는 통과하는 주편의 일면을 덮는 방식으로 구현될 수 있으며, 이에 대하여는 도 3b 및 5 에서 다시 살펴보도록 한다.
공간부(120)는 배치 압연이 수행되는 경우에 주편을 공급하는 공간이 되므로, 하나의 코일을 만들게 되는 15~30t 사이의 주편이 위치할 수 있는 길이로 구현된다. 이는 일반적으로 20 ~ 30m 의 길이에 해당한다. 이렇게 공간부(120)가 하나의 코일을 만들게 되는 주편을 수용할 수 있음으로써, 배치 압연과 연연속 압연을 선택적으로 수행하는데 유리하다. 즉, 연연속 압연이 곤란한 경우에 공간부(120)를 채운 주편을 절단기(110)로 절단하여 배치 압연을 수행하게 되는데, 이렇게 절단되는 주편이 하나의 코일을 권취할 수 있는 무게이기 때문에, 후에 마무리 압연까지 마친 제품이 하나의 코일로 권취되어 낭비가 없게 된다. 뿐만 아니라, 코일분의 주편이 미리 절단된 상태로 압연기(160)에 공급될 수 있기 때문에, 연주기 설비(101)과 압연기(160)의 처리량의 불일치에 따른 문제점을 해소할 수 있다.
공간부(120)에는 가열기(140)가 배치되며, 공간부(120)를 통과하면서 떨어진 주편의 온도를 상승시킨다. 가열기(140)는 1000 ~ 1100℃ 이상의 온도로 제공되는 주편을 압연 가능한 온도로 상승시킨다. 가열기(140)는 연주 속도에 의해서 압연 속도가 제한되는 연연속인 경우에만 작동되고, 연주 속도와 무관하게 압연할 수 있는 배치 압연에서는 동작되지 않을 수 있다. 상술한 공간부(120)의 길이는 가열기(140)가 배치되는 공간을 포함한 길이를 의미하며, 상기 가열기(140)는 사고 처리시 주편의 제거를 위하여 측면이 개방된 수평 방식(transverse type)의 가열기인 것이 바람직하다.
즉, 본 발명에서는 연주기 설비(101)에서 생성된 주편은 절단기(110)를 통과하며, 주편의 생산속도로 연연속 압연하여 압연기(160)에서 주조 속도로 압연될 때, 주편의 온도 하락으로 인하여 주편 온도가 압연 가능한 온도(850℃ 이상)보다 떨어지지 않는다면 연연속 압연하며, 주편 온도가 압연 가능한 온도보다 떨어진다면, 절단기(110)를 통하여 주편을 절단하여 슬래브를 만들며, 이렇게 절단기(110)를 통하여 절단된 주편, 즉 슬래브(S)를 압연기(160)로 보내서 배치 압연을 수행한다.
연연속 또는 배치 압연을 판단함에 있어서는 공간부(120)로 인한 주편의 온도 하락과 그를 보상하는 가열기(140)의 가열량을 고려하여 결정할 수 있다. 가열기(140)는 인덕션 히터로 구비되어 비접촉 가열하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 압연기(160)는 조압연기 및 마무리 압연기가 연속적으로 배치될 수 있으며, 이렇게 조압연기와 마무리 압연기가 연속적으로 배치되는 경우에 설비의 구성이 간편해질 수 있다. 조압연기와 마무리 압연기를 포함한 압연기는 4~8 스탠드가 연결되어 구성될 수 있다.
압연기(160)에서는 주편의 온도가 떨어지는 경우에 압하량 및 제품의 품질에 영향을 줄 수 있으므로 850℃ 이상의 주편 온도가 확보되야 한다. 따라서, 압연기(160)로 제공되는 주편은 1000~1200℃의 온도를 가지는 것이 바람직하다.
본 발명에서는 압연기(160)에서 트러블이 발생(도 3b 참고)하는 경우 부정기 롤교체가 있는 경우에 공간부(120)의 주편을 절단하여 주편 이동 라인으로부터 빼내는 푸셔(135) 및 파일러(130)를 포함한다.
연주기 설비(101)의 경우에, 부어진 쇳물을 모두 주편으로 만들어야만 하며, 중단에 주조를 중단할 수 없다. 하지만, 주조 도중에 압연이 중단되는 경우에 압연으로 인하여 전체 주편이 이동되지 못하며, 그에 의해서 주조가 중단되게 된다.
이렇게 주조가 중단되는 것을 막기 위하여 본 발명에서는 배치 압연 수행중인 경우에는 공간부(120)에 위치되는 절단된 주편, 즉 슬래브(S)를 공간부(120)의 측면에 배치된 파일러(130)로 빼내서, 연주기 설비(101)의 쇳물이 모두 소진될 때까지 주조를 계속할 수 있도록 한다. 이와 같이, 슬래브(S)를 공간부(120)의 측면의 파일러(130)로 빼내는 경우에, 파일러(130)에 모인 슬래브(S)는 슬래브(S)를 처리하는 다른 공정, 예를 들면 전기로에서 활용될 수 있다. 상술한 작업은 상기 공간부(120)가 하나의 주편이 위치할 수 있는 길이를 가지고, 가열기(140)가 측면이 개방된 형태를 가질 때, 타설비와의 간섭 없이 더욱 용이하게 이루어질 수 있다.
한편, 주조 속도가 충분히 고속이어서 연연속 압연이 가능하여 절단기(110)의 사용 없이 연연속 압연을 수행하는 중 압연 중단 사유가 발생하는 경우에는, 절단기(110)를 동작시켜 공간부(120)의 주편을 절단한다. 이때,열커버(125)는 주편을 둘러싸던 위치에서 상부로 이동된다(도 3b 참고).
열커버(125)가 상승한 후에, 공간부(120)의 압연기(160) 측 단부의 절단 작업부(145)에서 작업자가 주편을 절단하거나 추가의 절단기(145)를 통하여 공간부(120)의 압연기(160)측 단부를 절단하여 공간부(120)의 주편을 슬래브(S)로 만든다. 이는 압연기(160)의 트러블의 경우에 압연기(160) 내부의 주편을 제거하는 것이 곤란하기 때문에, 압연기(160)에 들어가지 않은 주편을 절단하기 위함이다.
이렇게 절단된 주편, 즉 슬래브(S)는 공간부(120)의 일측에 배치된 푸셔(135)에 의해서 주편의 진행방향에 수직 방향으로 밀어지며, 밀어진 슬래브(S)는 파일러(130)로 이동된다. 이때, 가열기(140)는 공간부(120)에 배치되므로,푸셔(135)에 의해서 슬래브(S)가 빠져나가는데 유리하도록 상/하 분리가 가능하여 측면이 개방된 트랜스버스 타입(transverse type)인 것이 바람직하다. 하지만, 측면이 개방될 수 있다면, 다른 방식의 가열기(140)가 사용될 수도 있다.
배치 및 연연속 압연 겸용 시스템에서 연주기 설비(101)는 압연 중단 사유와 무관하게 지속적으로 주편을 생산하므로, 공간부(120)에서 주편을 처리하는 동안에도 연주기 설비(101)로부터 주편이 지속적으로 공급된다. 따라서, 최초 절단 후 공간부(120)로 유입되는 주편은 작은 사이즈의 조각이 되도록 절단기(110)로 절단하여, 별도의 위치로 제거함으로써, 공간부(120)의 주편을 절단하고 주편 이동 라인으로부터 슬래브를 처리하는 동안에 주편의 추가 유입을 막는다.
도 4a, b 에는 본 발명의 공간부(120)에서 파일러(130) 및 푸셔(135)의 동작이 도시되어 있으며, 도 4c 는 파일러(130) 및 푸셔(135)와 함께 열커버(125)가 동적하는 모습이 도시되어 있다.
도 4a, b 에서 보이듯이, 공간부(120)의 양단부를 절단기(110)와 추가의 절단부 혹은 절단 작업부(145)를 통하여 절단하고 열커버(125)가 들어 올려진 후, 공간부(120)의 일 측면에 배치되어 있는 푸셔(135)는 공간부(120)에 슬래브(S)를 파일러(130)로 밀어낸다.
이때, 주행용 롤러(121) 외에 슬래브(S)를 측면으로 밀어내는데 활용되는 롤러(122)가 슬래브(S)를 지지하게 할 수 있으며, 이러한 구조에 대하여는 대한민국 특허공개번호 제2003-0075615호, 제2004-0011713호에 자세히 개시되어 있으므로, 이에 대한 상세 구조는 설명을 생략한다.
또한, 공간부(120)의 슬래브(S)를 푸셔(135)로 밀어내어 파일러(130)로 적치시켜 공간부(120)가 비워지면, 절단기(110)를 통하여 작은 사이즈로 절단하여 공간부(120)로 유입되지 않던 주편을 다시 공간부(120)로 유입시키며, 주편이 공간부(120)를 채우면, 다시 절단기(110)를 동작시켜, 공간부(120) 길이로 주편을 절단하여 슬래브(S)를 만들며, 좀 전의 푸셔(135)로 밀어내며 파일러(130)로 적치한다.
도 4c 에는 열커버(125)가 배치된 상태에서 열커버(125) 전체를 들어내는 것이 아니라, 푸셔(135)와 절단된 슬래브(S)가 빠져나갈 수 있도록 열커버(125)의 측면만이 개방 가능한 구조가 도시되어 있다.
도 4c 에서 보이듯이, 열커버(125)는 고정된 상면(126)과 측면 고정부(128)와 측면 유동부(127)를 포함하여 구성되며, 구동부(129)가 구동됨으로써, 측면 유동부(127)가 구동부(129)에 의해서 상승하며, 이렇게 측면 유동부(127)가 상승함으로써 개방된 공간으로, 공간부(120)의 슬래브(S)는 푸셔(135)에 의해 파일러(130)로 이동될 수 있다.
이와 같이 본 발명의 배치 및 연연속 압연 겸용 시스템은 연주기 설비(101)의 주조 속도가 빠르거나 느리더라도 하나의 시스템에서 처리가 가능하다. 또한, 공간부(120)를 구비하고 있으며, 이 공간부(120)가 20~30m 길이를 가짐으로써, 배치 압연의 경우에 압연기(160)에서 하나의 코일에 해당되는 양을 처리할 수 있다.
또한, 본 발명의 배치 및 연연속 압연 겸용 시스템은 연연속 압연인 경우에도 압연 트러블이 발생하더라도, 연주기 설비(101)에서 주조를 중단할 필요가 없을 뿐만 아니라, 압연 트러블 처리 도중에는 슬래브(S)를 적치한 후 다른 공정에서 활용함으로써, 압연 트러블 처리 동안에 연주기 설비(101)에서 생산되는 주편을 쉽게 활용할 수 있다.
도 5 에는 본 발명의 배치 및 연연속 압연 겸용 시스템의 순서도가 도시되어 있다. 배치 및 연연속 압연 겸용 시스템의 연주기 설비(101)에 쇳물이 공급되면, 사용자는 쇳물의 강종을 입력하거나, 강종의 주조 속도를 입력한다(S100). 입력 강종 혹은 입력 주조 속도 및 가열 장치(140)에서의 가열량을 고려하여 압연기(160)에서 주편의 온도 하락을 예상한다(S110).
그 후에, 압연기(160)에서 예상되는 주편의 온도가 열간 압연이 가능한 온도, 즉 목표 온도보다 큰지를 비교하며(S120), 예상되는 주편의 온도가 목표 온도보다 큰 경우에는 절단기(110)를 동작시키지 않고, 연주기 설비(101)에서 생산된 주편이 공간부(120)를 통과한 후 압연기(160)로 바로 공급되도록 한다. 이때, 공간부(120)에서는 열커버(125)로 보온을 하며, 상기 예상 단계(S110)에서 고려된 가열량으로 가열기(140)로 동작시키며, 연연속 압연을 수행한다(S130).
이러한 단계는 강종에 따른 주조 속도를 입력하는 방식으로 수행될 수도 있지만, 작업자가 강종에 따라서 연연속 압연과 배치 압연을 선택하여 수행시킬 수 도 있다.
연연속 압연 도중에 비정상적으로 압연 중단 사유, 예를 들면, 압연 트러블 혹은 비정기 롤교체가 발생하는 경우(S140)에, 공간부(120)의 주편의 양단을 절단하며, 이때 공간부(120)의 주편 처리 시 유입되는 주편의 유입분은 절단기(110)로 작은 사이즈로 절단하여 공간부(120)로 유입되는 주편이 없도록 한다(S150).
이렇게 공간부(120)의 길이로 잘린 슬래브(S)는 푸셔(135)를 통하여 파일러(130)로 이동되며(S160), 공간부(120)의 빈 공간으로 다시 연주기 설비(101)로부터의 주편을 유입시키며, 공간부(120)를 주편으로 채운다(S170).
공간부(120)가 주편으로 채워지면, 압연 중단 사유가 종료되었는지를 판단하며(S180), 중단 사유가 종료된 경우에는 절단기(110)를 동작시키지 않고 바로 압연기(160)로 주편을 공급하여 연연속 압연을 재개한다(S130).
만일, 압연 중단 사유가 종료되지 않은 경우에는 공간부(120)에 채워진 주편을 절단기(110)를 통하여 절단하며(이때 압연기(160)측 단부는 절단할 필요가 없음; S190), 그 후 공간부(120)의 슬래브(S)를 파일러(130)로 다시 이동시키는 단계(S160)가 반복된다.
한편, 압연기(160)에서 예상되는 주편의 온도가 열간 압연이 가능한 온도, 즉 목표 온도보다 큰지를 비교하였을 때(S120), 목표 온도 이하로 예상되는 경우에 배치 압연이 수행된다. 배치 압연은 절단기(110)를 통하여 주편을 공간부(120)의 길이로 잘라 슬래브(S)를 만들고, 슬래브(S)를 주조 속도보다 빠르게 압연하는 것이다.
이러한 배치 압연에서도 압연 중단 사유가 발생하는 경우(S210), 공간부(120)의 길이로 잘라진 슬래브(S)는 압연기(160)로 공급되지 않고, 공간부(120)의 측면에 배치된 파일러(130)로 제공되며, 빈 공간부(120)는 다시 주편으로 채워진다(S220).
이렇게 채워진 주편은 압연 중단 사유 종류 여부(S230)에 따라서, 압연 중단 사유가 종료된 경우에는 다시 배치 압연을 수행하며(S200), 종료되지 않은 경우에는 잘라진 주편을 파일러(130)로 이동시켜서 연주기 설비(101)가 주편을 지속적으로 생산할 수 있도록 한다.
위와 같은 본 발명의 배치 및 연연속 압연 겸용 방법은, 강종의 주조속도에 따라서 연연속 압연과 배치 압연을 선택적으로 수행할 수 있다. 예를 들어 고탄소강과 같이 주조속도가 느려서 연연속 압연이 곤란한 경우에는 동일한 시스템으로 배치 압연을 수행하며, 고속 주조가 가능한 강종은 연연속 압연을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 압연기의 트러블 혹은 비정기 롤교체와 같은 압연 중단 사유가 발생하더라도 연주기 설비의 주편 생산을 멈출 필요가 없으며, 또한, 계속적으로 생산되는 주편으로 슬래브를 생성하여, 압연 중단이 발생하더라도 주편의 활용이 극대화되도록 한다.
또한, 본 발명에서는 공간부(120)가 하나의 코일을 생산할 수 있는 20~30m 의 길이를 가지므로, 종래의 특허문헌 1과 같이 버퍼를 위하여 시스템이 200~300m의 길이를 가지는 터널 가열로를 필요치 않아 시스템의 전체 길이가 혁신적으로 줄어들게 된다. 또, 공간부(120)에 열커버(125)를 구비하여, 이를 통과하는 주편의 온도하락을 방지할 수 있으며, 필요에 따라서 가열기(140)로 재가열하는 것도 가능하다.
101: 연주기 설비 110: 절단기
120: 공간부 125: 열커버
130: 파일러 135: 푸셔
140: 가열기 150: 디스케일러
160: 압연기 170: 냉각장치
180: 고속 절단기 190: 권취기

Claims (18)

  1. 주편을 생산하는 연주기 설비;
    상기 연주기 설비 후단에 배치된 절단기;
    상기 절단기 후단에 배치된 압연기; 및
    압연기 후단에 배치된 냉각 장치;를 포함하며,
    상기 연주기 설비는 30~150㎜의 두께의 주편을 4.5~15mpm 의 주조 속도로 생산하고,
    상기 연주기 설비에서 생산되는 주편의 주조 속도에 따라서, 상기 주편을 절단하여 슬래브를 압연기로 제공하여 배치 압연과, 연주기에서 생산된 주편을 바로 압연기로 압연하는 연연속 압연을 선택적으로 수행하는 배치 및 연연속 압연 겸용 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 압연기는 조압연기와 마무리 압연기를 포함하며, 상기 조압연기와 마무리 압연기는 연속적으로 배치된 것을 특징으로 배치 및 연연속 압연 겸용 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 절단기와 압연기 사이에는 통과하는 주편을 소정 거리 이송시키는 공간부가 위치하는 것을 특징으로 하는 배치 및 연연속 압연 겸용 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 공간부에는 이송되는 주편을 보온하도록 주편의 일면 이상을 덮는 열커버가 배치되는 것을 특징으로 하는 배치 및 연연속 압연 겸용 시스템.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 공간부의 압연기 측에는 주편의 온도를 승온시키는 가열기가 배치되는 것을 특징으로 하는 배치 및 연연속 압연 겸용 시스템.
  6. 제 3 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공간부는 20 ~ 30m 의 거리를 가지는 것을 특징으로 하는 배치 및 연연속 압연 겸용 시스템.
  7. 제 3 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공간부의 측면에는 절단된 주편을 수용하는 파일러가 배치되는 것을 특징으로 하는 배치 및 연연속 압연 겸용 시스템.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 열커버는 측면이 개방되도록 구성되며,
    개방되는 측면을 통하여 절단기에 의해 절단된 절단 주편을 밀어내는 푸셔와 상기 공간부의 측면에는 절단된 주편을 수용하도록 배치된 파일러를 포함하며, 상기 파일러는 상기 푸셔에 의해서 밀린 절단 주편을 적층하는 것을 특징으로 하는 배치 및 연연속 압연 겸용 시스템.
  9. 주편을 생산하는 연속 주조 단계;
    상기 연속 주조 단계에서 생산된 주편을 압연하는 압연 단계;를 포함하며,
    상기 연속 주조 단계에서 생산되는 주편의 연주 속도에 따라서, 상기 압연 단계 전에 주편을 절단하는 절단 단계가 수행되는 배치 압연과 상기 연속 주조 단계의 주편을 연속적으로 압연하는 연연속 압연을 선택적으로 수행하는 압연 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 압연 단계는 조압연과 마무리 압연을 연속적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 압연 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 압연 단계 이전에 연속 주조 단계에서 생산된 주편을 소정 거리를 이송시키는 이송 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 압연 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 이송 단계의 주편의 무게는 15~30t 인 것을 특징으로 하는 압연 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 이송 단계에는 1250~1300℃의 주편이 공급되며,
    상기 이송 단계에서 주편은 1000℃이상의 온도를 유지하는 것을 특징으로 하는 압연 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 이송 단계에서는 주편의 온도하락을 저지하도록 보열이 함께 수행되는 것을 특징으로 하는 압연 방법.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 압연 단계에는 1000~1200℃ 사이의 주편이 공급되며,
    상기 압연 단계에서 주편은 850℃ 이상의 온도를 유지하는 것을 특징으로 하는 압연 방법.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 이송 단계와 압연 단계 사이에 통과하는 주편의 온도를 승온시키는 가열 단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 압연 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 가열 단계는 상기 연속 주조 단계의 주편을 연속적으로 압연하는 연연속 압연이 수행되는 경우에만 수행되는 것을 특징으로 하는 압연 방법.
  18. 제 11 항에 있어서,
    압연 중단 사유 발생 시, 상기 이송 단계를 통과하는 주편을 절단 후 주편 이동 라인에서 빼내며, 압연 중단 동안 공급되는 주편을 주편 이동 라인에서 빼내는 주편 처리 단계를 포함하며,
    상기 주편 처리 단계에서 상기 이송 단계의 주편을 절단하는 동안에, 상기 연주단계에서 이송단계로 공급되는 주편을 절단하는 절단 처리 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압연 방법.
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