KR20140070624A - Hot slab shape control equipment and shape control method - Google Patents
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Abstract
종래 기술에서는 슬래브 폭 압하시의 앞뒤 단부 비정상 변형에서 기인하는 수율 로스와 판두께의 증가를 최소한으로 억제하고, 또한 높은 생산성으로 원하는 목표 치수로 슬래브를 성형할 수 없다. 슬래브 폭 압하를 실시하는 폭 프레스기 (2) 의 슬래브 반송 방향 상류측에 수평 압연기 (1), 또는 상류측과 하류측에 각각 입측 수평 압연기 (1), 출측 수평 압연기 (3) 를 배치하여 구성한 슬래브 형상 조절 설비를 이용하여 1 개의 열간 슬래브 (10) 에 대해 수평 압연기 (1) 또는 수평 압연기 (1) 와 수평 압연기 (3) 에 의한 판두께 압연과 폭 프레스기 (2) 에 의한 폭 압하를 동시에 실시한다.In the prior art, it is impossible to minimize the yield loss and plate thickness increase caused by the unsteady end deformation at the time of slab width reduction, and to form the slab at a desired target dimension with high productivity. A horizontal rolling mill 1 is provided on the upstream side of the slab conveying direction of the width press machine 2 in which slab width reduction is carried out or a slab 1 formed by arranging an inlet side horizontal rolling mill 1 and an output side horizontal rolling mill 3 on the upstream side and the downstream side, The plate thickness rolling by the horizontal rolling mill 1 or the horizontal rolling mill 1 and the width reduction by the width press 2 by the horizontal rolling mill 3 are simultaneously carried out for one hot slab 10 by using the shape adjusting equipment do.
Description
본 발명은 열간 슬래브 (hot slab) 의 형상 조절 설비 (shape control equipment) 및 형상 조절 방법에 관한 것이다. 상세하게는 연속 주조 (continuous casting) 로 제조된 슬래브의 판두께, 판폭을 성형함에 있어서, 슬래브 선미단 (top and tail ends of slab) 의 평면 형상 (plain view pattern) 을 제어하여 크롭 로스 (crop loss) 를 저감함과 함께, 슬래브 선단 폭 중앙부의 국부적인 두께 증가를 억제하여 조압연의 패스수 저감 (reducing pass number of rough rolling) 과 반송 불량 (conveying trouble) 의 문제를 해소하는 열간 슬래브의 형상 조절 설비 및 형상 조절 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a shape control equipment and a shape adjustment method of a hot slab. In detail, in shaping the thickness and width of a slab manufactured by continuous casting, a plan view shape of the top and tail ends of the slab is controlled so that a crop loss ) And to suppress the local thickness increase at the center of the width of the slab tip to control the shape of the hot slab to solve the problems of reducing pass number of rough rolling and conveying trouble And a method for adjusting the shape and the shape thereof.
연속 주조기로 용탕 주입되는 슬래브의 용탕 주입 속도 (casting speed) 는 슬래브 폭에 거의 의존하지 않는 점에서, 생산성 향상을 목적으로 하여 광폭으로 슬래브를 용탕 주입하고, 열간 압연 라인에서 제품 폭에 따른 소정 판폭으로 폭 압하 (reduce the width of a slab) 하는 수법이 채택되고 있다. 폭 압하를 실시하는 장치로서는 사이징 밀 (sizing mill) 이나 사이징 프레스 (sizing press) 가 개발되어 사용되고 있다. 이 사이징 밀은 판폭 방향 양측으로 대향 배치되는 압연용 롤에 의해 슬래브 폭 압연을 실시하는 장치이지만, 롤과 슬래브의 접촉 길이 (contact length) 가 짧기 때문에 슬래브 폭 단부로의 전단 변형 (shear deformation) 이 크고, 피쉬 테일 (fish tail) 이라고 불리는 슬래브 선미단에서의 오목 형상 (concave shape) 을 유발하여 수율 악화의 원인이 되고 있었다. 그러한 배경으로부터, 슬래브와의 접촉 길이를 증가시켜 피쉬 테일을 억제하는 목적에서 사이징 프레스가 개발되어 큰 폭의 수율 향상을 달성하였다. 이 사이징 프레스에 의한 가공은 폭 압하 하중이 슬래브금형 사이의 접촉 길이에 거의 비례한다. 이 때문에, 설비 하중을 제약하는 관점에서 최대 300 ㎜ 정도의 폭 변경을 하고 있다. 그러나, 일반적인 열연 강대 제품의 폭은 700 ㎜ ~ 2200 ㎜ 정도로 다양하다. 열간 압연 라인에서 사이징 프레스 장치를 활용한다고 해도, 연속 주조 공정에서는 다른 기회에 복수 수준의 폭의 슬래브를 용탕 주입할 필요가 있다.Since the casting speed of the slab injected into the continuous casting machine is hardly dependent on the slab width, the slab is injected into the slab in a wide width for the purpose of improving the productivity, And a reduction in width of a slab is adopted. A sizing mill or a sizing press has been developed and used as a device for performing the width reduction. This sizing mill is a device for rolling the slab width by rolling rolls arranged opposite to each other in the width direction of the plate width. However, since the contact length between the roll and the slab is short, shear deformation to the widthwise end of the slab And a large concave shape at the stern end of a slab called a fish tail was caused to deteriorate the yield. From such a background, a sizing press was developed for the purpose of suppressing the fish tail by increasing the contact length with the slab, thereby achieving a large yield improvement. The processing by this sizing press is almost proportional to the contact length between the slab dies under the pressure drop. For this reason, widths of about 300 mm are changed from the viewpoint of restricting equipment load. However, the width of general hot rolled steel products varies from 700 mm to 2200 mm. Even if a sizing press apparatus is used in the hot rolling line, it is necessary to melt the slabs of plural levels of width at different occasions in the continuous casting step.
또, 사이징 프레스의 능력을 증대시켜 폭 압하량을 크게 했을 경우, 사이징 프레스 가공에는 다음과 같은 두 가지 문제가 생긴다. 하나는 큰 폭 압하에 의해 슬래브 선단 두께가 증가하고 폭 프레스 후의 조압연의 패스수가 증가하여 생산 능률이 저하된다는 문제 A 이다. 또 하나는 슬래브 비정상부 (길이 방향 양단부) 의 평면 형상을 직사각 형상으로 제작할 수 없어, 도 14 와 같이, 조압연 후에 크롭 로스 (crop loss) 가 증가하여 수율이 악화된다는 문제 B 이다.In addition, when increasing the capacity of the sizing press to increase the width reduction load, the following two problems arise in the sizing press working. One is the problem A that the thickness of the slab tip increases due to the large width reduction and the number of passes of the rough rolling after the width press decreases and the production efficiency decreases. Another problem is that the planar shape of the slab unsteady portion (both ends in the longitudinal direction) can not be formed in a rectangular shape, and as shown in Fig. 14, problem B in which the crop loss increases and the yield deteriorates after rough rolling.
상기 문제 A 에 대해, 종래, 폭 압하 후의 물림성을 향상시키기 위해, 도 15 에 나타내는 금형 경사각 θ 을 크게 하고, 슬래브 두께 방향의 두께 증가위치를 컨트롤하여 두께 증가를 방지하는 방법 A 가 알려져 있다 (특허문헌 1 참조). 그러나, 슬래브 폭이 좁은 경우나 폭 압하량이 큰 경우에는 효과가 작다. 상기 문제 B 에 대해, 종래, 도 16 에 나타내는 슬래브와 금형의 접촉 길이 L 를 조정하여 선미단 형상을 조절하는 방법 B 가 알려져 있다 (특허문헌 2 참조).As to the problem A, there has been known a method A for increasing the mold tilt angle? Shown in Fig. 15 and increasing the thickness increase position in the slab thickness direction to prevent the increase in thickness in order to improve the stickiness after width reduction Patent Document 1). However, when the width of the slab is narrow or when the width of the width is large, the effect is small. In relation to the problem B, conventionally, a method B of adjusting the contact length L of the slab and the mold shown in Fig. 16 to adjust the shape of the apex is known (refer to Patent Document 2).
한편, 설비에 대한 부담을 증가시키지 않고, 또한 수율 하락의 원인이 되는 선미단에서의 피쉬 테일이라고 불리는 오목 형상을 억제하면서 연속 주조 슬래브의 폭 변경량을 확대하는 방법으로서 사이징 밀과 사이징 프레스를 조합한 방법이 제안되어 있다 (특허문헌 3). 이는 피쉬 테일을 방지하기 위해, 사이징 프레스에 의해 슬래브 선미단에 미리 예비성형을 실시한 후에 사이징 밀로 정상부의 폭 변경을 실시하는 방법이며, 650 ㎜ 정도의 큰 폭 변경을 달성하고 있다. 또, 사이징 프레스 예비성형에서의 큰 폭 변경시에는 슬래브 선단의 판두께가 증가하여 반송용 롤에 충돌함으로써 반송이 곤란해진다. 그 때문에, 반송 라인에 설치된 상부 방향으로 하중을 부여할 수 있는 하부 롤에 의해 기계적으로 슬래브 선단을 교정하는 장치도 고안되어 운용되고 있다 (특허문헌 4).On the other hand, as a method of increasing the width change amount of the continuous casting slab while suppressing the concave shape called the fish tail at the stern end, which causes the yield drop, without increasing the burden on the equipment, (Patent Document 3). This is a method of preliminarily forming a preliminary molding at the stern end of the slab by a sizing press and then changing the width of the top with a sizing mill to prevent fish tail, and achieves a large width change of about 650 mm. Further, at the time of large-scale change in the preliminary forming of the sizing press, the plate thickness of the front end of the slab increases, and collision with the conveying roll becomes difficult. For this reason, a device for mechanically correcting the slab end by means of a lower roll capable of applying a load in the upward direction provided on the conveying line has been devised and operated (Patent Document 4).
그러나, 상기 서술한 종래 기술에서는 다음과 같은 과제가 있었다. However, the above-described prior art has the following problems.
상기 종래의 방법 A 에서는 슬래브 선단 두께 증가 저감에 대한 효과가 작아, 대폭적인 능률 향상으로는 이어지지 않았다. 금형의 각도는 일정하므로, 슬래브 폭에 따라서는 충분한 효과가 얻어지지 않는다. 또, 상기 종래의 방법 B 에서는 금형 길이가 유한하기 때문에 효과에는 한계가 있다. 두께 증가 억제 효과에 대해서는 특별히 언급하지 않았고, 효과가 부족하다고 생각된다. In the above-described conventional method A, the effect of reducing the slab tip thickness increase is small, which does not lead to a significant improvement in efficiency. Since the angle of the mold is constant, a sufficient effect can not be obtained depending on the width of the slab. Further, in the above-mentioned conventional method B, since the mold length is finite, the effect is limited. The effect of suppressing the thickness increase is not specifically mentioned, and it is considered that the effect is insufficient.
또, 특허문헌 3 에서는 수직형 압연기에서의 1 패스 마다의 폭 변경량이 작아, 슬래브의 폭 변경을 크게 하기 위해서는 많은 압연 패스수가 필요하기 때문에 생산성이 나쁨과 함께 슬래브 온도가 저하된다. 또한 슬래브 선단을 사이징 프레스에 의해 큰 폭 압하하기 때문에, 선단부에서 큰 두께증가가 일어나, 특허문헌 4에 있는 바와 같은 교정 장치의 도입이 전제 조건이 되고 있기 때문에, 설치 공간, 설비비, 런닝코스트 등등, 많은 점에서 문제를 가지고 있다. In
요컨대, 종래 기술에서는 슬래브 폭 압하시의 앞뒤 단부 비정상 변형에서 기인하는 수율 손실과 판두께의 증가를 최소한으로 억제하고, 또한 높은 생산성으로 원하는 목표 치수로 슬래브를 성형할 수 없다는 과제가 있었다.In other words, in the prior art, there is a problem that the yield loss and the plate thickness increase caused by the unsteady end deformation at the time of the slab width reduction can be minimized, and the slab can not be formed with a desired target dimension with high productivity.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 연구하여 다음과 같은 요지 구성이 되는 본 발명을 완성시켰다. Means for Solving the Problems The present inventors have made intensive studies in order to solve the above problems and have completed the present invention which has the following constitution.
(1) 가열로로부터 추출된 열간 슬래브인 판의 판폭, 선단 평면 형상과 판두께 프로필을 조절하는 설비로서, 판두께 방향 양측으로 대향 배치되는 수평 압연 롤을 갖는 수평 압연기와, 판폭 방향 양측으로 대향 배치되는 1 쌍의 폭 프레스 금형을 갖는 폭 프레스기를, 슬래브 반송 방향의 상류측으로부터 수평 압연기, 폭 프레스기의 순으로, 가열로 추출시의 슬래브 길이보다 짧은 배치 간격으로 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 열간 슬래브의 형상 조절 설비. (1) Equipment for adjusting the plate width, profile and plate thickness profile of a plate, which is a hot slab extracted from a heating furnace, includes a horizontal rolling mill having horizontal rolling rolls opposed to each other in the plate thickness direction, And a width press machine having a pair of wide press molds arranged in the order from the upstream side in the slab conveying direction to the horizontal rolling machine and the width press machine in the order of shorter than the slab length at the time of extracting the heated furnace. Shape adjustment equipment for slabs.
(2) 상기 폭 프레스기의 하류측에 근접하여 또 1 쌍의 수평 압연 롤을 갖는 수평 압연기를 설치한 슬래브 반송 방향 상류측으로부터 입측 압연기, 폭 프레스기, 출측 압연기의 순으로 설치하여 이루어지는 (1) 에 기재된 열간 슬래브의 형상 조절 설비. (2) In (1), which is provided in the order from the upstream side of the slab conveying direction provided with a horizontal rolling mill having a pair of horizontal rolling rolls in the vicinity of the downstream side of the width press machine and in the order of an entrance mill, a width press, Shape adjustment facility of the described hot slab.
(3) (1) 에 기재된 열간 슬래브의 형상 조절 설비를 사용한 열간 슬래브의 사이징폭 압하 방법으로서, 1 개의 열간 슬래브에 대해 상기 수평 압연기에 의한 판두께 압연과 상기 폭 프레스기에 의한 폭 압하를 동시에 실시하는 것을 특징으로 하는 열간 슬래브의 형상 조절 방법. (3) A method for reducing the sizing width of a hot slab using the apparatus for regulating the shape of a hot slab as set forth in (1), comprising the steps of simultaneously performing plate thickness rolling by the horizontal rolling machine and width- And the shape of the hot slab is adjusted.
(4) (3) 에 있어서, 상기 폭 프레스기에 의한 폭 압하중에 상기 수평 압연기의 압연 속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 열간 슬래브의 형상 조절 방법. (4) The method for adjusting a shape of a hot slab as set forth in (3), wherein the rolling speed of the horizontal rolling mill is controlled during a widthwise lowering by the width press.
(5) (2) 에 기재된 형상 조절 설비를 사용하는 형상 조절 방법으로서, 가열로로부터 추출된 열간 슬래브를 슬래브 전체 길이에 걸쳐 폭 프레스기로 1 회 혹은 2 회 이상 폭 압하함에 있어서, 슬래브 선미단의 폭 압하의 사이에 입출측 압연기에서의 수평 압연에 의해 압축력·인장력을 부여하고, 또한 출측 압연기에서의 압연 개시 시에 입측 압연기에 의해 압축력을 가하는 것을 특징으로 하는 열간 슬래브의 형상 조절 방법.(5) A shape adjusting method using a shape adjusting apparatus as set forth in (2), wherein, when the hot slab extracted from the heating furnace is subjected to one or more times of width reduction by a wide press machine over the entire length of the slab, Wherein a compressive force and a tensile force are applied by horizontal rolling on the ingress and egress side rolling mill during the width lowering and a compressive force is applied by the ingress rolling mill at the start of rolling in the exit rolling mill.
본 발명에 의하면, 사이징 프레스 공정에서의 슬래브의 폭 변경에 의해 발생하는 선미단의 피쉬 테일 형상을 작게 억제하면서, 반송 불량이나, 폭 변경 후의 슬래브를 하류의 조압연기로 수평 압연할 때의 물림 불량, 패스수 증가의 원인이 되는 슬래브 선단 폭 중앙부의 국부적인 두께 증가를 방지할 수 있다. 또, 본 발명에 의하면 선미단 형상을 양호하게 유지하면서 대폭적인 폭 변경을 실시할 수 있기 때문에, 수율의 향상과 연속 주조기의 능률 향상을 기대할 수 있다.According to the present invention, it is possible to reduce the conveyance defects and the biting failure when the slab after the width change is horizontally rolled by the downstream rough rolling mill while suppressing the shape of the fish tail at the stern end caused by the change of the width of the slab in the sizing press step, , It is possible to prevent an increase in the local thickness of the center of the width of the slab leading edge, which causes an increase in the number of passes. In addition, according to the present invention, it is possible to change the width considerably while maintaining a good stern shape, thereby improving the yield and improving the efficiency of the continuous casting machine.
도 1 은 청구항 1 에 기재된 본 발명에 관련된 열간 슬래브의 형상 조절 설비의 개요를 나타내는 측면도 (a) 및 평면도 (b) 이다.
도 2 는 청구항 2 에 기재된 본 발명에 관련된 열간 슬래브의 형상 조절 설비의 개요를 나타내는 측면도 (a) 및 평면도 (b) 이다.
도 3 은 종래의 폭 프레스기에 의한 폭 압하시의 후방 분력을 나타내는 설명도이다.
도 4 는 종래의 폭 압하에 의해 피쉬 테일부가 형성된 경우의 판폭 중앙부의 두께 증가를 나타내는 설명도이다.
도 5 는 수평 압연기 하류측에서 압축력을 부하했을 때의 중립점의 이동예를 나타내는 선도이다.
도 6 은 실시예 1 에 있어서의 폭 프레스 후의 슬래브 선단부의 평면 형상의 변화예를 나타내는 선도이다.
도 7 은 실시예 1 에 있어서의 폭 프레스 후의 슬래브 선단부의 슬래브 폭 방향에 대한 판두께 분포의 변화예를 나타내는 선도이다.
도 8 은 실시예 1 에 있어서의 폭 프레스 후의 슬래브 폭 중앙부의 길이 방향에 대한 판두께 분포의 변화예를 나타내는 선도이다.
도 9 는 실시예 2 에 있어서의 폭 프레스 후의 슬래브 선단부의 평면 형상의 변화예를 나타내는 선도이다.
도 10 은 입측 (a), 출측 (b) 의 각 압연기에 의해 압축력을 부하했을 때의 중립점의 이동예를 나타내는 선도이다.
도 11 은 본 발명예와 비교예의 폭 조절 후의 슬래브 선미 단부 평면 형상을 나타내는 선도이다.
도 12 는 본 발명예와 비교예의 폭 조절 후의 슬래브 선미 단부 평면 형상을 나타내는 선도이다.
도 13 은 실시예 3 의 폭 조절 방법의 개요를 나타내는 측면도이다.
도 14 는 조압연 후의 시트 바의 크롭 로스를 나타내는 평면도이다.
도 15 는 금형 경사각 θ 을 나타내는 평면도이다.
도 16 은 슬래브와 금형의 접촉 길이 L 를 나타내는 평면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a side view (a) and a plan view (b) showing an outline of a shape adjusting facility of a hot slab according to the present invention described in claim 1.
Fig. 2 is a side view (a) and a plan view (b) showing an outline of a shape adjusting facility of a hot slab according to the present invention described in
Fig. 3 is an explanatory view showing a rear component force at the time of width reduction by the conventional wide press machine.
4 is an explanatory view showing an increase in the thickness of the central portion of the plate width when the fish tail portion is formed by the conventional width depression.
5 is a diagram showing an example of movement of a neutral point when compressive load is applied on the downstream side of the horizontal rolling mill.
Fig. 6 is a diagram showing a variation example of the planar shape of the front end of the slab after the width press in the first embodiment. Fig.
Fig. 7 is a diagram showing a variation example of the plate thickness distribution of the slab distal end portion in the width direction of the slab after the width press in the first embodiment. Fig.
8 is a diagram showing a variation example of the plate thickness distribution in the longitudinal direction of the center portion of the slab width after the width press in the first embodiment.
9 is a diagram showing a variation example of the planar shape of the slab distal end portion after the width press in the second embodiment.
10 is a diagram showing an example of movement of a neutral point when a compressive force is applied by each rolling mill on the inlet side (a) and outlet side (b).
11 is a diagram showing a planar shape of the end of the stern of the slab after width adjustment of the present invention and the comparative example.
12 is a diagram showing a plane shape of the end of a stern end of a slab after width adjustment of the present invention and a comparative example.
13 is a side view showing the outline of the width adjusting method of the third embodiment.
Fig. 14 is a plan view showing the crop ross of the sheet bar after rough rolling. Fig.
15 is a plan view showing the mold tilt angle?.
16 is a plan view showing the contact length L between the slab and the mold.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해 작용 효과를 함께 설명한다. 이하의 설명에 있어서, "하중", "힘" 은 모두 단위면적당 양이다. Hereinafter, the operation and effect of the embodiment of the present invention will be described together. In the following description, "load" and "force" are all amounts per unit area.
통상적인 사이징 프레스에 의한 슬래브의 폭 압하에서는 폭 압하량을 크게 하는 경우에는 금형 스트로크가 부족하기 때문에 금형 2K 의 경사부로부터 폭 압하를 개시한다. 그 때에, 금형 경사각이 커짐에 따라 슬래브 선단에서의 피쉬 테일량이 증가하고, 이에 수반하여 슬래브 선단 판폭 중앙부에서의 국소적인 판두께 증가가 일어난다.When the width of the slab is reduced by the usual sizing press, the width of the mold is lowered from the inclined portion of the
본 발명자들은 사이징 프레스에 의한 폭 압하에 의해 발생되는 슬래브 선단 변형 메커니즘에 대해 상세하게 검토한 결과, 그 유리한 제어 방법을 착상했다. 사이징 프레스에 의한 폭 압하에서는 폭 압하 하중 P 는 금형 경사각 (θ) 에 의해 분해되어 도 3 에 나타내는 바와 같은 슬래브를 후퇴시키는 힘 (Psinθ) 을 일으킨다. 한편으로, 금형 (2K) 과 슬래브 (10) 의 접촉역에서는 마찰력 (μP; μ는 마찰 계수이다) 이 작용하여 그 수평 방향 분력 (μPcosθ) 이 슬래브 (10) 의 후퇴를 저지한다. 이들 두 힘에 의해, 슬래브 선단부에는 큰 전단력이 발생하고, 슬래브 (10) 의 후퇴와 함께 피쉬 테일부 (10FT) 를 형성한다. 또, 이 후방 분력 (Psinθ) 에 의한 전단력은 금형 경사 각도 (θ) 가 커짐에 따라 증가한다.The present inventors have studied in detail the slab end deformation mechanism caused by the width reduction by the sizing press, and as a result, conceived a favorable control method. Under the width reduction by the sizing press, the load P under pressure is decomposed by the mold tilting angle? To generate a force Psin? As shown in Fig. 3 to retract the slab. On the other hand, at the contact area between the
슬래브 선단 형상이 피쉬 테일로 되었을 경우, 슬래브 선단부에 있어서 슬래브 폭 중앙부 (10WC) 의 국소적인 판두께 증가가 유발된다. 도 4 에 슬래브 선단이 피쉬 테일 형상으로 된 후의 슬래브 폭 중앙부 (10WC) 의 두께 증가의 메커니즘과 두께 증가 후의 슬래브 폭 중앙부 (10WC) 의 길이 방향 판두께 분포의 외관을 나타낸다. 선단에 피쉬 테일부 (10FT) 가 형성되면 슬래브 선단에 재료가 없는 부분 (재료 없음부) 이 생겨 이 부분의 재료의 구속이 없어진다. 이로써, 피쉬 테일부 (10FT) 는 재료로부터의 반력을 받지 않아 소성 변형량이 작아지고, 한편으로 폭 압하에 의해 변형되는 재료의 체적은 일정하기 때문에 슬래브 선단부에 있어서 슬래브 폭 중앙부 (10WC) 에 변형이 집중되어 국부적인 두께 증가를 유발한다.When the shape of the slab tip is a fish tail, an increase in the local plate thickness of the slab width center portion (10WC) is caused at the tip end of the slab. Fig. 4 shows the mechanism of the increase in the thickness of the slab width central portion 10WC after the slab end becomes the fish tail and the appearance of the longitudinal plate thickness distribution of the slab width central portion 10WC after the increase in thickness. When a fish teep part (10 FT) is formed at the tip end, there is formed a portion (material free portion) having no material at the tip of the slab and the restraint of the material of this portion is lost. As a result, the plastic section 10FT does not receive the reaction force from the material, so that the plastic deformation amount becomes small. On the other hand, since the volume of the material deformed by the width reduction is constant, deformation of the slab width central portion 10WC at the front end of the slab Thereby causing local thickness increase.
상기 서술한 메커니즘에 의하면, 선단 피쉬 테일과 판두께의 국소두께 증가의 억제에는 근본 원인인 후방 분력의 저감이 유효하다고 생각된다. According to the above-described mechanism, it is considered that the reduction of the rear force component, which is the root cause of suppressing the increase of the local thickness of the front end fish tail and the plate thickness, is considered to be effective.
본 발명의 실시형태에 대해 도 1 을 이용하여 설명한다. 도 1 은 상기 (1) 에 기재된 본 발명에 관련된 열간 슬래브의 형상 조절 설비의 개요를 나타내는 측면도 (a) 및 평면도 (b) 이다. 판두께 방향 양측으로 대향 배치되는 수평 압연 롤 (1HR) 을 갖는 수평 압연기 (1) 와 판폭 방향 양측으로 대향 배치되는 1 쌍의 금형 (폭 프레스 금형; 2K) 을 갖는 폭 프레스기 (2) 를, 슬래브 반송 방향의 상류측으로부터 수평 압연기 (1), 폭 프레스기 (2) 의 순으로, 가열로 추출시의 슬래브 길이보다 짧은 배치 간격 (η) 으로 설치한다. 즉, 가열로 추출시의 슬래브 길이를 L0 로 나타내면 0＜η＜L0 이다. 또한, 바람직하게는 0＜η＜0.3×L0 이다.An embodiment of the present invention will be described with reference to Fig. BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a side view (a) and a plan view (b) showing an outline of a shape adjusting facility of a hot slab according to the present invention described in (1) above. A
이 설비를 이용하여 1 개의 열간 슬래브에 대해 수평 압연기 (1) 에 의한 판두께 압연과 폭 프레스기 (2) 에 의한 폭 압하를 동시에 실시하는 것이다. 그럼으로써, 폭 프레스기 (2) 의 금형 (2K) 에 의한 폭 압하중에 그 상류측의 수평 압연기 (1) 의 수평 압연 롤 (1HR) 에 의한 이송으로 슬래브에 상기 후방 분력 (Psinθ) 에 대항하는 압축력을 가할 수 있고 이로써 선단 형상을 제어하는 것이다. 이 방법에 의해, 슬래브 폭이나 폭 압하량에 의하지 않고 선단부의 피쉬 테일을 억제할 수 있다. 또한 피쉬 테일부로 인해 일어나는 슬래브 폭 중앙부의 국부적인 두께 증가도 억제한 큰 폭 압하가 가능해진다.By using this facility, the plate thickness rolling by the horizontal rolling mill 1 and the width lowering by the
여기서, 수평 압연기 (1) 는 압연 슬립이 일어나지 않고 또한 그 수평 압연기 출측의 판에 압축력이 작용하도록 압연 속도 제어를 실시하는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the horizontal rolling mill 1 is subjected to rolling speed control so that a rolling slip does not occur and a compression force acts on a plate on the out side of the horizontal rolling mill.
판 압연에 있어서의 슬립 발생 조건은 롤 바이트 (roll bite) 내에 중립점 (neutral point in flat rolling) 이 존재하는지 여부로 판정할 수 있다. 수평 압연기에 의해 압축력을 부하하는 것을 상정한 압연 해석을 실시한 결과를 도 5 에 나타낸다. 해석 조건은 두께 260 ㎜, 온도 1000 ℃ 상당의 슬래브를 φ1000 ㎜ 의 롤에 의한 245 ㎜ 두께까지 수평 압하했다. 수평 압연기의 하류측으로부터 압입력을 부하함으로써 중립점이 롤 바이트 출구측으로 이동한다. 본 압연 조건에서는 약 11 ㎫ 이하의 압입력이면 슬립 발생이 없음을 알 수 있었다. 이 압입력 즉 압축력에 의해 슬래브 선단부의 형상을 제어했다.The slip occurrence condition in plate rolling can be judged by whether or not a neutral point in flat roll exists in the roll bite. Fig. 5 shows the result of the rolling analysis assuming that the compressive force is applied by the horizontal rolling mill. The analytical conditions were as follows: slabs with a thickness of 260 mm and a temperature of 1000 ° C were horizontally lowered to a thickness of 245 mm by rolls having a diameter of 1,000 mm. By applying the pressure input from the downstream side of the horizontal rolling mill, the neutral point moves to the roll bite exit side. Under the present rolling conditions, it was found that no slip occurred when the pressure was less than about 11 MPa. The shape of the front end of the slab was controlled by the pressure input or compression force.
실시예Example 1 One
실시예 1 로서 폭 1450 ㎜, 슬래브 두께 260 ㎜ 의 슬래브를 대상으로 하여, 2 번으로 나누어 325 ㎜ 씩의 폭 압하를 실시하고, 합계 폭 압하량 650 ㎜ 로 했을 경우에 대해 본 발명을 적용했다. 폭 압하는 금형 경사부로부터 개시하고, 1 패스째만 후방 분력에 대항하는 압축력 9 ㎫ 를 수평 압연기에 의해 부여했다. 도 6 에 폭 압하 후의 선단 평면 형상을 나타낸다. 통상적인 폭 압하 (압축력 0 ㎫) 에서는 거대한 피쉬 테일 형상이 된다. 그러나, 압축력을 가한 조건에서는 피쉬 테일 형상을 억제할 수 있어 크롭 로스를 76.2 % 삭감할 수 있었다. 또, 도 7 에 슬래브 선단의 판두께 프로필을 나타낸다. 압축력의 부여에 의해 선단부의 판두께 증가를 15 % 정도 막을 수 있었다. 또, 도 8 에는 슬래브 폭 중앙부 길이 방향의 판두께 분포를 나타낸다. 슬래브 최선단부의 국소적인 두께 증가가 억제되어 조압연의 패스수 저감 효과와 슬래브의 반송 불량 문제의 해결을 기대할 수 있다.As Example 1, the present invention was applied to a case in which a slab having a width of 1450 mm and a slab thickness of 260 mm was divided into two slabs and subjected to a width reduction of 325 mm each, and a total width reduction load of 650 mm. And a compressive force of 9 MPa against the rear component force was applied only by the first rolling die by the horizontal rolling mill. Fig. 6 shows a tip planar shape after width reduction. Under a normal pressure drop (compressive force of 0 MPa), a large fish tail shape is obtained. However, under the condition that the compressive force was applied, the shape of the fish tail could be suppressed, and the crop loss could be reduced by 76.2%. 7 shows the plate thickness profile of the slab end. By the application of the compressive force, it was possible to prevent the thickness increase of the tip portion by about 15%. 8 shows the plate thickness distribution in the longitudinal direction of the center of the slab width. It is expected that the local thickness increase of the slab best end is suppressed, so that the pass number reduction effect of rough rolling and the problem of poor slab conveyance can be solved.
실시예Example 2 2
실시예 2 로서 폭 1650 ㎜, 슬래브 두께 260 ㎜ 의 슬래브를 대상으로 하여, 1 번의 폭 압하로 폭 압하량 250 ㎜ 로 한 경우에 대해 본 발명을 적용했다. 슬래브 폭에 대해 폭 압하량이 작은 조건에서는 두께 증가의 문제는 없지만, 피쉬 테일 변형이 현저해진다. 이러한 조건하의 압축력 부여에 의한 피쉬 테일 억제 효과를 나타낸다. 폭 압하는 금형 경사부로부터 개시하고, 후방 분력에 대항하는 압축력으로서 7 ㎫ 와 9 ㎫ 를 부여했다. 도 9 에 폭 압하 후의 선단 평면 형상을 나타낸다. 적절한 압축력의 부여에 의해 선단 평면 형상을 제어하여 크롭 로스를 92 % 삭감할 수 있음을 확인했다.As a second embodiment, the present invention was applied to a case where a slab having a width of 1650 mm and a slab thickness of 260 mm was subjected to a width reduction of one time to a width reduction of 250 mm. There is no problem of thickness increase under the condition that the width reduction amount is small with respect to the slab width, but the fish tail deformation becomes remarkable. And shows the effect of suppressing the fish tail by applying the compressive force under these conditions. And 7 MPa and 9 MPa as compression forces against the backward component force. Fig. 9 shows a tip planar shape after width reduction. It was confirmed that the end face planar shape was controlled by applying appropriate compressive force and the cut loss could be reduced by 92%.
도 2 는 상기 (2) 에 기재된 본 발명에 관련된 열간 슬래브의 형상 조절 설비의 개요를 나타내는 측면도 (a) 및 평면도 (b) 이다. 도시한 바와 같이, 본 발명에 관련된 형상 조절 설비는 가열로 (도시 생략) 로부터 추출된 열간 슬래브를 형상 조절하는 설비이다. 좌우 1 쌍의 금형으로 슬래브를 폭 압하하는 폭 프레스기 (2) 와 그 폭 프레스기 (2) 에 근접하여 그 폭 프레스기의 상류측인 입측과 하류측인 출측에 각각 배치된, 상하 1 쌍의 롤로 슬래브를 수평 압연하는 입측 압연기 (1) 와 출측 압연기 (3) 를 갖는다. 입측 압연기 (1) 와 출측 압연기 (3) 의 롤 축심간 거리는 폭 압하 후의 슬래브 길이 이내로 한다.Fig. 2 is a side view (a) and a plan view (b) showing an outline of a shape adjusting facility of a hot slab according to the present invention described in (2) above. As shown in the figure, the shape adjusting apparatus according to the present invention is a facility for adjusting the shape of a hot slab extracted from a heating furnace (not shown). A pair of upper and
본 발명에 관련된 형상 조정 방법에서는 상기 형상 조절 설비를 이용하여 가열로로부터 추출된 열간 슬래브를 슬래브 전체 길이에 걸쳐 폭 프레스기 (2) 로 1 회 혹은 2 회 이상 폭 압하했다. 이 때, 슬래브 선미단의 폭 압하 사이에 입출측 압연기에서의 수평 압연에 의해 압축력·인장력을 부여하고, 또한 출측 압연기에서의 압연 개시 시에 입측 압연기에 의해 압축력을 가했다. In the shape adjusting method according to the present invention, the hot slab extracted from the heating furnace by using the above-described shape adjusting equipment is subjected to a width of one or two or more times by the
상기 압축력·인장력은 입출측의 압연기에 있어서의 압연 중립점이 롤 바이트내에 존재한다는 요건 (슬립이 생기지 않는 요건) 을 만족시키도록 부여하는 것이 중요하다. 이 요건을 만족하는 압축력의 범위는 압연 이론으로 계산할 수 있다. 예를 들어 도 10 은 입측 (a), 출측 (b) 의 각 압연기에서, 슬래브를 폭 프레스기에 압입할 수 있는 압축력을 산출한 결과를 나타내는 선도이다. 계산 조건은 초기 슬래브 사이즈 = 260 ㎜ 두께 × 1450 ㎜ 두께, 온도 = 1100 ℃, 롤 직경 = 1000 ㎜φ, 마찰 계수 = 0.3, 입측, 출측의 각 수평 압연기의 출측 두께 = 245 ㎜ 로 했다.It is important that the compressive force and the tensile force are given so as to satisfy the requirement that the rolling neutral point in the rolling machine on the input / output side is present in the roll bite (requirement for no slip). The range of compressive force that satisfies this requirement can be calculated by the rolling theory. For example, Fig. 10 is a diagram showing the result of calculating the compressive force capable of press-fitting the slab into the width press in each of the rolling mills on the inlet side (a) and outlet side (b). The calculation conditions were initial slab size = 260 mm thickness 占 1450 mm thickness, temperature = 1100 占 폚, roll diameter = 1000 mm ?, friction coefficient = 0.3, and exit thickness of each horizontal rolling machine on the entrance and exit sides = 245 mm.
도 10 (a) 에서, 입측 압연기에서는 롤 바이트 출구측으로부터의 압입력 (압연기에서 폭 프레스기로의 압축력) 이 증가함에 따라 중립점이 롤 바이트 출구측으로 이행되지만, 11.0 ㎫ 이하의 압축력이면 슬립이 생기지 않는다. 도 10 (b) 에서, 출측 압연기에서는 롤 바이트 출구측으로부터의 압입력 (압연기에서 사이징 프레스기로의 압축력) 이 증가함에 따라 중립점이 롤 바이트 출구측으로 이행되지만, 17.2 ㎫ 이하의 압축력이면 슬립이 생기지 않는다.10 (a), the neutral point shifts to the roll-byte exit side as the pressure input (compression force from the rolling mill to the width press) increases from the roll-bite exit side in the entrance mill, but when the compression force is 11.0 MPa or less, slip does not occur . In Fig. 10 (b), in the exit mill, the neutral point shifts toward the roll bite exit side as the pressure input from the roll bite exit side (the compression force from the rolling mill to the sizing press) increases, but when the compression force is 17.2 MPa or less, .
실시예Example 3 3
도 2 에 나타낸 형태의 형상 조절 설비 (여기서는 입측 압연기와 출측 압연기의 롤 축심간 거리 ≤ 초기 슬래브 길이로 했다) 를 이용하여 초기 사이즈가 폭 1450 ㎜ 두께 260 ㎜ 인 슬래브에 폭 프레스기에 의해 전체 길이에 걸친 250 ㎜ 폭 압하를 1 회 행했다. 이 때, 선단부 폭 압하시에 입측 압연기에 의해 슬래브 진행 방향에 대해 7.7 ㎫ 의 압축력, 미단부 폭 압하시에 출측 압연기에 의해 슬래브 진행 방향에 대해 7.7 ㎫ 의 압축력을 가하는 경우 (본 발명예) 와 상기 압축력을 가하지 않는 경우 (비교예) 의 두 조건으로 폭 조절을 실시하고, 크롭 로스량을 비교했다. 그 결과, 도 11 에 나타내는 바와 같이, 본 발명예 (○) 에서는 폭 조절 후의 슬래브 선미단 평면 형상을 비교예 (●) 에 비해 보다 직사각형에 가까운 형상으로 할 수 있었다. 그 결과, (a) 선단 크롭 중량이 대 비교예 비로 84.3% 감소 (계산식： (1 － 본 발명예 크롭 로스 중량 / 비교예 크롭 로스 중량) × 100 (%)) 하고, (b) 미단 크롭 중량이 대 비교예 비로 22.3% 감소 (계산식： (1 － 본 발명예 크롭 로스 중량 / 비교예 크롭 로스 중량) × 100 (%)) 했다.A slab having an initial size of 1450 mm in width and 260 mm in thickness with an initial size of the shape adjusting apparatus of the shape shown in Fig. 2 (here, the distance between roll axis centers of the entrance mill and the exit mill is assumed to be an initial slab length) The thickness of the film was 250 mm. At this time, when a compressive force of 7.7 MPa is applied to the slab advancing direction by the entrance mill and a compressive force of 7.7 MPa is applied to the slab advancing direction by the exit mill when the width of the end edge is reduced When the compressive force was not applied (Comparative Example), the width was adjusted under the two conditions, and the amount of crops was compared. As a result, as shown in Fig. 11, in the present embodiment (O), the shape of the plane of the stern end of the slab after width adjustment can be made to be a shape closer to a rectangle than the comparative example (●). As a result, it was found that (a) the tip end crop weight decreased by 84.3% as compared with the comparative example ratio (calculation formula: (1-the present invention closs weight / This ratio was reduced by 22.3% (calculation formula: (1-weight of the present invention closs / weight of the comparative example) × 100 (%)).
실시예Example 4 4
실시예 3 에 사용한 것과 동일한 폭 조절 설비를 이용하여 초기 사이즈가 폭 1450 ㎜ 두께 260 ㎜ 인 슬래브에 폭 프레스기에 의해 전체 길이폭 압하를 2 회로 나누어 각 회 325 ㎜, 합계 650 ㎜ 의 폭 압하를 행했다. 이 때, 각 폭 압하회에 대해, 선단부 폭 압하시에 입측 압연기에 의해 슬래브 진행 방향에 대해 7.7 ㎫ 의 압축력, 미단부 폭 압하시에 출측 압연기에 의해 슬래브 진행 방향에 대해 7.7 ㎫ 의 압축력을 가하는 경우 (본 발명예) 와 상기 압축력을 가하지 않는 경우 (비교예) 의 두 조건으로 폭 조절을 실시하고, 크롭 로스량을 비교했다. 그 결과, 도 12 에 나타내는 바와 같이, 본 발명예 (○) 에서는 폭 조절 후의 슬래브 선미단 평면 형상이 비교예 (●) 에 비해 더욱 직사각형에 가까운 형상으로 할 수 있었다. 그 결과, (a) 선단 크롭 중량이 대 비교예 비로 85.0 % 감소 (계산식： (1 － 본 발명예 크롭 로스 중량 / 비교예 크롭 로스 중량) × 100 (%)) 하고, (b) 미단 크롭 중량이 대 비교예 비로 80.5 % 감소 (계산식： (1－본 발명예 크롭 로스 중량 / 비교예 크롭 로스 중량) × 100 (%)) 했다.Using the same width adjusting equipment as that used in Example 3, the slab having an initial size of 1450 mm in width and 260 mm in thickness was divided into two full-width widths by a width press to make a width of 325 mm each, totaling 650 mm . At this time, a compression force of 7.7 MPa was applied to the slab advancing direction by the entrance mill, and a compressive force of 7.7 MPa was applied to the slab advancing direction by the exit mill upon lowering the width of the end edge, (Comparative Example), and the case where the compression force was not applied (Comparative Example), and the amount of crops was compared. As a result, as shown in Fig. 12, in the present embodiment (O), the shape of the plane of the stern end of the slab after the width adjustment can be made more nearly rectangular than the comparative example (?). As a result, it was found that (a) the tip end crop weight decreased by 85.0% as compared with the comparative example ratio (calculation formula: (1-the present invention closs weight / The ratio of this comparative example was reduced by 80.5% (calculation formula: (1-by-product crolof weight / comparative crolof weight) × 100 (%)).
실시예Example 5 5
실시예 3 에 사용한 것과 동일한 형상 조절 설비를 이용하여 초기 슬래브 사이즈가 폭 900 ㎜ 두께 260 ㎜ 인 슬래브에 폭 프레스기에 의해 전체 길이에 걸친 350 ㎜ 폭 압하를 1 회 행했다. 이어서 출측 압연기로 수평 압연할 때에, 그 수평 압연의 개시시 (선단 물림시) 에, 입측 압연기에 의해 슬래브 진행 방향에 대해 여러 상이한 압축력 (압입 압력) 을 가하는 경우 (본 발명예) 와 가하지 않는 경우 (비교예) 의 여러 가지 조건으로 폭 조절을 실시했다. 출측 압연기의 출측 슬래브 두께 (출측 압연기 출측 두께라고 약칭한다), 압하율, 물림 각도 (상세하게는 물림 각도의 상한), 압연 하중을 조사하고, 그 결과를 표 1 에 나타낸다.Using the same shape control equipment as that used in Example 3, a slab having an initial slab size of 900 mm in width and 260 mm in thickness was once subjected to a width reduction of 350 mm across the entire length by a wide press. Subsequently, in the case of horizontal rolling with an exit rolling mill, when various different compressive forces (indentation pressures) are applied to the slab advancing direction by the entrance mill at the start of the horizontal rolling (Comparative Example). The thickness of the exit slab (abbreviated as exit thickness of the exit mill), the reduction rate, the angle of engagement (specifically, the upper limit of the engagement angle) and the rolling load of the exit mill were examined.
폭 압하 후 (출측 압연기 입측) 의 슬래브는 슬래브 선단부의 폭 중앙부에서 최대 400 ㎜ 까지 두께가 증가했다. 표 1 에서, 압입 압력을 가하지 않은 비교예에서는 출측 압연기 출측 두께가 초기 슬래브 두께 260 ㎜ 보다 컸다. 또한 압하율, 물림 각도, 압연 하중이 모두 낮은 레벨이며, 다음 공정의 조압연에 있어서의 패스수 삭감 (이에 따른 생산성 향상) 은 바랄 수 없었다. 이에 비해, 압입 압력을 가한 본 발명예에서는 압입 압력을 늘려 가면, 출측 압연기 출측 두께가 크게 저감되어 압하율, 물림 각도, 압연 하중이 모두 증대되었다. 압입 압력 10 ㎫ 에서는 비교예에 비해, 출측 압연기 출측 두께를 1/3 이하로 저감시킬 수 있어 물림 각도를 2 배 이상으로 증대시킬 수 있고, 다음 공정의 조압연에서의 패스수 삭감, 이에 따른 생산성 향상으로 이어졌다. The thickness of the slab after width reduction (on the side of the exit mill) was increased up to 400 mm at the center of the width of the slab tip. In Table 1, in the comparative example in which no indentation pressure was applied, the thickness of the outgoing rolling mill outgoing sheet was larger than the initial slab thickness of 260 mm. Also, the rolling reduction, the angle of engagement, and the rolling load were all at a low level, and reduction of the number of passes (improvement in productivity due to this) in the rough rolling of the next process could not be expected. In contrast, when the press-in pressure is increased, the thickness of the out-side rolling mill is greatly reduced, and the reduction rate, the angle of engagement, and the rolling load are both increased. It is possible to reduce the thickness of the outgoing mill outboard side to 1/3 or less as compared with the comparative example at the indentation pressure of 10 MPa and to increase the engaging angle to more than two times and to reduce the number of passes in the subsequent rolling step, Improvement.
또한, 압연 하중은 비교예에 비해 최대 3 배 정도로 증대되었지만, 장치 능력의 범위내이므로 문제가 되지는 않았다.In addition, the rolling load was increased to about three times as much as that of the comparative example, but this was not a problem because it was within the range of the apparatus capability.
1 : 입측 수평 압연기
1HR: 입측 수평 압연 롤
2 : 폭 프레스기
2K : 금형 (폭 프레스 금형)
3 : 출측 압연기
3HR : 출측 수평 압연 롤
10 : 슬래브 (열간 슬래브)
10WC : 슬래브 폭 중앙부
10FT : 피쉬 테일부
η : 수평 압연기와 폭 프레스기의 배치 간격
P : 폭 압하 하중
θ : 금형 경사각
μ : 마찰 계수1: Inlet side horizontal rolling mill
1HR: Inside horizontal rolling roll
2: Width Press
2K: Mold (Width Press Mold)
3: Feed mill
3HR: Outside horizontal rolling roll
10: Slab (hot slab)
10WC: Slab width center part
10FT: Fishtail
η: Spacing of horizontal mill and width press
P: Width down load
θ: mold tilt angle
μ: coefficient of friction
Claims (5)
상기 폭 프레스기의 하류측에 근접하여 또 1 쌍의 수평 압연 롤을 갖는 수평 압연기인 출측 수평 압연기를 설치하고, 슬래브 반송 방향 상류측으로부터 상기 입측 수평 압연기, 상기 폭 프레스기, 상기 출측 수평 압연기의 순으로 설치하여 이루어지는 열간 슬래브의 형상 조절 설비.The method according to claim 1,
A horizontal flattening machine having a pair of horizontal rolling rolls disposed adjacent to the downstream side of the width press and provided with an outgoing side horizontal rolling mill in the order from the upstream side in the slab conveying direction to the side horizontal rolling mill, A shape adjustment device of a hot slab.
상기 폭 프레스기에 의한 폭 압하중에 상기 수평 압연기의 압연 속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 열간 슬래브의 형상 조절 방법.The method of claim 3,
Wherein the rolling speed of the horizontal rolling mill is controlled during the widthwise lowering by the width press.
Applications Claiming Priority (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011233608 | 2011-10-25 | ||
| JPJP-P-2011-233608 | 2011-10-25 | ||
| JPJP-P-2012-043022 | 2012-02-29 | ||
| JP2012043022 | 2012-02-29 | ||
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