KR20140081598A - Descaling Method and Apparatus for Hot Rolled Steel Strip using Induction Heating - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 열간 압연된 저탄소강, 극저탄소강, 망간, 실리콘 등의 합금 원소를 함유하는 고강도 탄소강, 고탄소강 등의 열연 강대의 표면 스케일을 효과적으로 제거할 수 있도록 한 유도가열을 이용한 열연 강대의 스케일 제거 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 기존 염산 처리를 기반으로 하는 열연 강대의 산세 공정을 대체하여, 환경 오염의 원인이 되는 화학적 용액을 사용하지 않고 물리적인 수단 특히, 유도가열의 전처리를 통하여 열연 강대의 표면 스케일을 효과적으로 제거 가능하게 한 유도가열을 이용한 열연 강대의 스케일 제거 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a hot rolled steel strip scale using induction heating which can effectively remove the surface scale of hot rolled steel strips such as hot rolled low carbon steel, ultra low carbon steel, high strength carbon steel containing alloying elements such as manganese and silicon, The present invention relates to a method and apparatus for removing hot-rolled steel from a hot rolled steel strip, and more particularly, to a hot- And more particularly, to a method and apparatus for removing scale on a hot-rolled steel strip using induction heating.
고온에서 열간 압연된 열연 강대(강판, 예컨대, 탄소강, 고강도강, 전기모터용 실리콘 첨가강 또는 스테인레스강 등)는 표면에 약 5∼15 ㎛ 두께의 스케일 층이 생성된다.Hot rolled steel strips (steel sheets, such as carbon steel, high strength steel, silicon-added steel or stainless steel for electric motors, etc.) hot-rolled at high temperature produce scale layers of about 5 to 15 μm thickness on the surface.
한편, 도 1에서는 기존에 이와 같은 강판의 표면에 생성된 스케일을 제거하는 설비를 도시하고 있는데, 그 제거 방법은 주로 염산 또는 황산 등 고온의 강산을 사용하여 화학적으로 열연 스케일을 강판의 표면에서 제거하는 것이다.FIG. 1 shows an apparatus for removing scales generated on the surface of a steel sheet as described above. The steel sheet is chemically removed from the surface of the steel sheet by using a strong acid such as hydrochloric acid or sulfuric acid. .
즉, 도 1에서 도시한 바와 같이, 일반적으로 알려진 기존의 스케일을 제거하기 위한 산세 설비는, 스케일 브레이커(230)를 이용하여 스케일에 균열(크랙)을 발생시킨 후, 산세조(240) 및 수세조(250)를 단계적으로 통과시키면서 스케일을 제거하였다.That is, as shown in FIG. 1, a pickling facility for removing a commonly known conventional scale is a scale picking apparatus that generates cracks (cracks) on a scale using a
상기 산세조(240)는 통상 4개의 단위 산세조(242,244,246,248)들로 구성되고, 산세조에서는 주로 염산이나 황산 등 고온의 강산을 사용하여 이를 통과하는 열연 강판 표면의 스케일을 화학적으로 제거하였다.The
이때, 도 1에서 미설명부호 210은 페이오프 릴, 220은 용접기, 그리고 260은 텐션 릴을 나타내고, 수세조(250)는 구체적으로 도시하지 않았지만, 브러쉬 및 린스 세정 단계로 구분될 수 있다.1,
즉, 도 1의 기존 스케일 처리방식은, 다수의 산세조와 수세조 사용에 따른 설비 길이의 증가, 산 증기 발생으로 인한 작업 환경 저해, 폐산 처리로 인한 환경 유해성 유발, 산 회수 및 내산성 설비 등으로 인한 부대 설비의 증가, 강종에 따른 스케일 제거능 상이, 라인 정지 시에 산 용액 탱크 및 수세 탱크에 체류된 강판의 품질 불량 발생 등 여러 가지 문제점이 있었다.That is, the conventional scale treatment method of FIG. 1 is effective in increasing the length of equipment due to the use of a large number of pickling tanks and water tanks, inhibiting the working environment due to the generation of acid vapors, causing environmental hazard due to waste acid treatment, There have been various problems such as an increase in the number of auxiliary facilities, a scale removal capability depending on the type of steel, poor quality of the steel plate stuck in the acid solution tank and the water tank at the time of line stoppage.
더하여, 도 1에서는 개략적으로 도시하였지만, 이와 같은 기존 산세처리를 통한 스케일 제거방식에서 실제 산세조(240)와 수세조(250)의 설비 길이가 대략 100m에 이르기 때문에, 라인이 정지하는 경우 산세조와 수세조에 걸려있는 열연 강판은 과도한 산 처리로 인하여 표면 품질이 불량하게 되는 것이었다.In addition, although schematically shown in FIG. 1, since the length of the
따라서, 이러한 산 용액에 의한 화학적 스케일 제거 방법을 대체하기 위하여 금속 숏볼(Shot ball) 혹은 그릿트(Grit), 또는 금속 숏볼 혹은 그릿트를 물과 혼합한 슬러리(Slurry)를 강판 표면에 분사하여 물리적으로 강판의 표면 스케일을 제거하는 기술이 예를 들어 JP 공개측허 2002-532633, JP 공개특허 2002-275666 및 JP 공개특허 2002-371314 등에서 알려지고 있다.Therefore, in order to replace the chemical scaling method using such an acid solution, a metal shot ball or a grit, or a slurry prepared by mixing a metal short ball or a grits with water is sprayed on the surface of a steel sheet to form a physical A technique of removing the surface scale of a steel sheet is disclosed in, for example, JP Publication Nos. 2002-532633, JP Patent Publication 2002-275666 and JP Patent Publication 2002-371314.
그러나, 대부분 산세 효율을 높이기 위한 전처리 공정으로서 산세공정과 병용되고 있어 산세 공정의 완전한 제거가 어려운 것은 물론, 기타 고압수를 분사하거나 얼음입자를 분사하는 방법 등이 알려져 있으나, 스케일 제거 성능과 실용화가 불분명한 것이다.However, the pretreatment process for increasing the pickling efficiency is used in combination with the pickling process, and it is difficult to completely remove the pickling process. In addition, there is known a method of spraying other high-pressure water or spraying ice particles. However, It is unclear.
이외에도 고압수 분사를 통한 스케일 제거방법이 JP 공개특허 2004-74178에서, 얼음입자 분사를 통한 스케일 제거방법이 US 6,328.631 등에서 제안되고 있으나, 이 또한 ㅎ스케일 제거 성능과 실용화 여부가 불분명하다.In addition, a scale removal method using high-pressure water spray is disclosed in JP-A-2004-74178, and a scale removal method using ice particle spraying is proposed in US 6,328,631. However, it is also unclear whether the scale removal performance and practical use are applicable.
한편, 물리적 스케일 제거공정과 압연 혹은 도금 공정을 연속적으로 연결한 설비 및 처리방법이 JP 공개특허 2003-064461 및 US 6,088,895 등에서 제안되어 있으나, JP 공개특허 2003-064461의 경우 텐숀 레벨러(Tension leveller) 혹은 숏 블라스팅 방법을 이용하나 단지 기존 산세를 유지한 상태에서 보조 수단으로 사용하는 것이다.JP-A-2003-064461 and US Pat. No. 6,088,895 propose a facility and a treatment method in which a physical scale removal process and a rolling or plating process are continuously connected to each other. However, JP Publication No. 2003-064461 discloses a tension leveler Shot blasting method is used but it is used as an auxiliary means while keeping the existing pickling.
또한, US 6,088,895에서는 텐숀 레벨링 및 숏 브레스팅 처리 후 2단계의 브러슁 처리를 통해 스케일을 제거하고 표면조도를 일정 범위로 조절하여 후속되는 냉간압연에 의해 표면의 평균조도를 0.3 마이크론 이하로 미세하게 조정하는 것으로써, 미려한 표면조도가 요구되는 스테인레스 냉연강판으로 대상이 한정되는 부분이 있다. In US 6,088,895, the scale is removed by two-stage brushing after tensile leveling and short-bracing, and the surface roughness is adjusted to a certain range to finely adjust the average roughness of the surface to 0.3 micron or less by the subsequent cold rolling And the object is limited to a stainless steel cold-rolled steel sheet requiring a beautiful surface roughness.
그러나, 스테인레스 열연 강판의 경우 동 특허의 방법만으로 스케일을 제거하는 것은 어려우며, 실질적으로 산세 공정과 병용하여 적용되고 있는 실정이다.However, in the case of stainless steel hot-rolled steel sheets, it is difficult to remove the scale by only the method of the patent, and it is practically applied in combination with the pickling process.
한편, 열연 강대 예를 들어, 탄소강의 표면에서 생성되는 스케일 층을 구체적으로 살펴보면, 도 4a에서 도시한 바와 같다.On the other hand, the scale layer generated on the surface of the hot-rolled steel, for example, carbon steel will be described in detail with reference to FIG. 4A.
즉, 권취공정에서 공냉처리를 하면 열연 강대의 스케일 층의 변태과정으로 층이 분리되는데, 대략 500~600 ℃ 정도에서부터 냉각이 지속되면 스케일 층은 위스타이트(FeO)층에서 Fe와 마그네타이트(Fe3O4)가 공존하는 형태로 분화된 후, 이후 더욱 냉각이 지속되면 표층에는 1 ㎛ 이하의 얇은 헤마타이트(Fe2O3)층이 형성된다. That is, if the air-cooling treatment in the winding process there is the layers are separated by transformation process of the scale layer of a hot-rolled steel strip, when, from approximately 500 ~ 600 ℃ cooling continues scale layer is Fe and magnetite in the layer wustite (FeO) (Fe 3 O 4 ) are coexisted. After further cooling, a thin hematite (Fe 2 O 3 ) layer of 1 μm or less is formed on the surface layer.
그런데, 이와 같은 위스타이트(FeO)층은 기계적 파괴강도는 약하나 산세성은 우수하여 스케일층 내에 거의 존재하지 않아 기계적으로 스케일층의 처리를 통한 제거가 어렵고 산세정시에는 산세성이 우수하여 시간이 오래 걸리는 문제를 발생시킨다.However, such a wustite (FeO) layer has a weak mechanical strength but is excellent in acidity and hardly exists in the scale layer, so it is difficult to mechanically remove the scale layer by treatment and the pickling property is excellent at the time of pickling, Causing problems.
따라서, 당 기술분야에서는, 1차 연마 브러싱의 전처리를 통한 헤마타이트(Fe2O3)의 처리후, 2차 유도 가열을 통하여 열연 강대의 스케일 층을 위스타이트(FeO)층으로 변화시켜 기계적 강도를 약화시킨 후, 후행 공정으로 연마 슬러리를 분사하여 열연 강대의 스케일을 효율적으로 제거 가능하게 함으로써, 기존의 산세 공정의 대체를 통한 환경 친화적인 스케일의 제거를 구현하는 유도가열을 이용한 열연 강대의 스케일 제거 방법 및 장치가 요구되어 왔다.Accordingly, in the art, after the treatment of hematite (Fe 2 O 3 ) through the pretreatment of the primary polishing brush, the scale layer of the hot-rolled steel band is changed to the wustite (FeO) layer through the secondary induction heating, And the scale of the hot-rolled steel strip can be efficiently removed by spraying the polishing slurry in a post-process, whereby the scale of the hot-rolled steel strip using the induction heating for eliminating the environment- Removal methods and apparatuses have been demanded.
상기와 같은 요구를 달성하기 위한 기술적인 일 측면으로서 본 발명은, 스케일이 형성된 열연 강대의 표면 스케일층을 처리하는 브러싱 단계;As a technical aspect to achieve the above-mentioned requirement, the present invention provides a method of manufacturing a hot-rolled steel strip, comprising the steps of: brining a surface scale layer of a hot-
상기 브러싱 단계를 거친 열연강대의 스케일층을 승온시키는 유도 가열단계; 및, An induction heating step of raising a scale layer of the hot-rolled steel strip through the brushing step; And
상기 연마 브러싱후 유도 가열된 열연 강대의 표면에 연마 슬러리를 분사하여 스케일을 제거하는 스케일 제거단계;A scale removing step of spraying a polishing slurry on the surface of the hot-rolled steel strip subjected to induction heating after the polishing brush to remove scale;
를 포함하여 구성된 열연강대의 스케일 제거방법을 제공한다.
The present invention provides a scaling method for a hot-rolled steel strip,
또한, 기술적인 다른 측면으로서 본 발명은, 상기 열연강대의 스케일 제거방법을 위한 장치로서, 열연 강대의 표층부 불균일 스케일층을 제거토록 제공된 브러쉬유닛;According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for scaling off a hot-rolled steel strip, comprising: a brush unit provided to remove a surface layer uneven scale layer of a hot-rolled steel strip;
열연 강대의 스케일층을 균일한 위스타이트(FeO)층으로 변태시키도록 스케일층을 650~850℃로 승온토록 제공된 유도 가열유닛; 및, An induction heating unit provided so as to raise the scale layer to 650 to 850 占 폚 so as to transform the scale layer of the hot-rolled steel band into a uniform wustite (FeO) layer; And
내부에서 혼합된 고압수와 연마재의 연마 슬러리를 상기 열연 강대에 분사토록 제공되는 연마재 슬러리 분사유닛;An abrasive slurry spraying unit provided so as to spray a high-pressure water mixed therein and a polishing slurry of an abrasive material onto the hot-rolled steel strip;
을 포함하여 구성된 열연 강대의 스케일을 제거장치를 제공한다.And a scaling unit for scaling the hot-rolled steel strip.
이와 같은 본 발명에 의하면, 열간 압연된 저탄소강, 극저탄소강, 망간, 실리콘 등의 합금 원소를 함유하는 고강도 탄소강, 고탄소강의 스케일을 효과적으로 제거할 수 있도록 하기 때문에, 기존 염산을 사용하는 탄소강의 산세 공정을 대체하여 산을 사용하지 않고 물리적인 수단을 이용하여 스케일 제거를 가능하게 하는 것이다.According to the present invention, it is possible to effectively remove scale of high-strength carbon steel and high-carbon steel containing alloying elements such as hot-rolled low carbon steel, ultra low carbon steel, manganese and silicon, It is possible to replace the pickling process and remove the scale by using physical means without using an acid.
특히, 본 발명은 1차 연마 브러쉬의 전처리 후 2차 급속 유도가열을 통하여 열연 강대의 스케일 층을 위스타이트(FeO)층으로 변화시켜 스케일의 기계적 강도를 약화시킨 후, 후행 공정으로 고압 슬러리 분사장치를 이용하여 물과 연마재의 연마 슬러리(혼합 슬러리)를 고압으로 분사하여 열연강대의 스케일을 신속하면서도 효과적으로 제거 가능하게 하는 것이다.Particularly, in the present invention, the scale layer of the hot-rolled steel strip is changed to a wustite (FeO) layer through the secondary rapid induction heating after the pre-treatment of the primary polishing brush to weaken the mechanical strength of the scale, (Mixed slurry) of water and an abrasive is sprayed at a high pressure to rapidly and efficiently remove the scale of the hot-rolled steel strip.
따라서, 본 발명은 기존의 산세 공정에서 발생하는 산 증기의 발생, 산 회수, 폐산 처리 등의 환경적으로 유해한 요인과 복잡한 공정을 제거할 수 있어, 환경 친화형의 스케일 제거를 가능하게 하는 것이다.Therefore, the present invention can eliminate environmentally harmful factors such as generation of acid vapors, acid recovery, waste acid treatment, and complicated processes occurring in the conventional pickling process, thereby enabling environmentally friendly scale removal.
즉, 본 발명은 기본적으로 기존의 산세 공정의 문제점인 산 증기 발생, 산 회수 및 폐산처리 공정 등을 생략할 수 있으며, 설비 길이의 단축, 제조 비용의 절감, 스케일 제거 효율이 증대, 열연강대의 표면 품질 향상, 라인 정지에 따른 제품 불량의 감소 등을 가능하게 하는 것이다. That is, the present invention can basically omit the acid steam generation, acid recovery and waste acid treatment processes, which are problems of the conventional pickling process, and shorten the length of equipment, reduce manufacturing cost, increase scale removal efficiency, Improve surface quality, and reduce product defects due to line stops.
도 1은 종래 알려진 열연 강대의 연속 산세 공정을 도시한 공정도
도 2는 본 발명에 따른 열연 강대의 스케일 제거장치를 이용한 표면 처리 공정을 도시한 전체 구성도
도 3은 본 발명의 연마슬러리 분사유닛을 도시한 구성도
도 4a 및 도 4b는 종래 열연 강대의 스케일 게거와 본 발명의 열연 강대의 스케일 제거 상태를 강판 단면 구조를 기초로 도시한 모식도
도 5는 본 발명에 따른 열연강대의 유도가열시 온도변화에 따른 열연강대상의 잔류 스케일의 변화를 나타낸 그래프
도 6a 내지 6e는 본 발명에 따른 열연강대의 유도가열시 온도변화에 따른 열연강대의 잔류 스케일을 나타낸 이미지(표면 FE-SEM 이미지)1 is a process diagram showing a conventional continuous pickling process of a hot-
Fig. 2 is an overall configuration diagram showing a surface treatment process using a descaling apparatus for a hot-rolled steel strip according to the present invention
3 is a schematic view showing a polishing slurry spraying unit of the present invention
Figs. 4A and 4B are schematic diagrams showing the scale-removed state of the conventional hot-rolled steel strip and the scale-removed state of the hot-rolled steel strip of the present invention on the basis of the cross-
5 is a graph showing the change in the residual scale on the hot-rolled steel sheet according to the temperature change during induction heating of the hot-rolled steel strip according to the present invention
6A to 6E are graphs showing an image (surface FE-SEM image) showing the residual scale of the hot-rolled strip according to the temperature change upon induction heating of the hot-
이하, (첨부된 도면을 참조하여) 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. (도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.)
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will now be described (with reference to the accompanying drawings). However, the embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Further, the embodiments of the present invention are provided to more fully explain the present invention to those skilled in the art. (The shape and size of elements in the drawings may be exaggerated for clarity.)
먼저, 도 3에서는 본 발명에 따른 열연 강대의 스케일 제거장치(1)와 이를 기반으로 하는 스케일 제거단계 S1-S5를 도시하고 있고, 도 4에서는 본 발명 장치의 연마슬러리 분사유닛(100)의 구성을 도시하고 있다.3, a scale removing apparatus 1 according to the present invention and a scale removing step S1-S5 based thereon are shown in FIG. 3, and FIG. 4 shows a configuration of a polishing
다만, 이하의 본 실시예 설명에서는 본 발명의 열연강대(S)의 스케일 제거단계에서 대하여 설명하고, 그 다음 도 3 및 도 4를 기초로 본 발명 장치를 설명한다.However, in the following description of this embodiment, the scale removing step of the hot-rolled steel strip S of the present invention will be described, and then the present invention apparatus will be described based on Fig. 3 and Fig.
그리고, 본 실시예에서 본 발명 브러쉬 유닛과 유도 가열유닛은 10 단위의 도면부호, 분사유닛은 100단위의 도면부호 마지막으로, 알려진 산세 공정과 관련된 설비(유닛)들은 200 단위의 도면부호로 설명한다.In the present embodiment, the brush unit and the induction heating unit of the present invention are denoted by 10 units, the injection unit is denoted by 100 unit, and the units (units) related to the known pickling process are denoted by 200 units .
따라서, 도 3에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 열연강대(S)의 스케일 제거방법은 기본적으로 스케일이 형성된 열연강대(S)의 표면 불균일 스케일층 제거하는 브러싱 단계(S1)와, 상기 브러싱 단계를 거친 열연강대의 스케일을 설정된 온도범위로 승온하는 유도 가열단계(S2) 및, 상기 연마 브러싱후 유도 가열된 열연 강대의 표면에 연마 슬러리를 분사하여 스케일을 제거하는 스케일 제거단계(S3)로 이루어 질 수 있다.Therefore, as shown in FIG. 3, the scaling method of the hot-rolled strip S of the present invention basically includes a brushing step S1 for removing a surface uneven scale layer of the hot-rolled strip S having a scale formed thereon, (S2) for raising the scale of the hot-rolled steel strip passing through the hot-rolled steel strip to a predetermined temperature range, and a scale removing step (S3) for removing the scale by spraying the polishing slurry on the surface of the hot- Can be.
이때, 상기 브러싱 단계(S1)에서는, 메쉬번호를 기준으로 #150-800 범위의 브러쉬 롤(12)들을 이용하는데, 이와 같은 브러쉬 롤(12)들은 바람직하게는 600~1200 rpm 속도로 회전시키어 열연강대 표층의 불균일 스케일층인 헤마타이트(Fe2O3)를 제거하는 것이다.At this time, in the brushing step S1, the
다음, 본 발명의 상기 유도 가열단계(S2)에서는 사전에 설정된 소정온도 즉, 650 ~ 850 ℃의 온도범위로 불활성 가스 예컨데, 질소, 아르곤 등의 가스 분위기하에서 스케일을 승온하여 스케일층을 균일한 위스타이트(FeO)층으로 변화시키는 것이다.Next, in the induction heating step (S2) of the present invention, the scale is heated in an inert gas, for example, a gas atmosphere such as nitrogen or argon at a predetermined temperature, that is, 650 to 850 DEG C, (FeO) layer.
그 다음, 본 발명의 상기 연마 슬러리 분사를 통하여 1,2차의 브러싱과 유도가열 단계를 거진 열연강대의 표층 스케일을 제거하는 것인데, 예를 들어 이때 사용되는 연마재와 물이 혼합된 연마 슬러리(도 3의 100c)의 연마재(100a)는 금속보다 비중이 적은 10-400 ㎛ 직경의 유리 또는 세라믹 볼을 사용한다.Next, the surface scale of the hot-rolled steel strip subjected to the first and second brushing and induction heating steps is removed through the above-described polishing slurry spraying of the present invention. For example, the polishing slurry 3, the abrasive 100a of 100c uses a glass or ceramic ball having a specific gravity smaller than that of the metal and having a diameter of 10-400 占 퐉.
그리고, 도 3에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 열연강대의 스케일 제거시 연마 슬러리(100c)를 통한 스케일 제거후, 세정조(250)와 건조조(255)를 통하여 열연 강대의 세정단계(S4)와 건조 단계(S5)를 거쳐 최종적으로 권취기(260)에서 권취하는 것이다.3, after removing the scale through the polishing slurry 100c at the time of removing the scale of the hot-rolled steel strip of the present invention, the hot-rolled steel strip is washed through the
따라서, 본 발명의 열연강대의 스케일 제거의 경우에는 도 1에서 설명한 종래의 스케일 브레이커(230)와 화학적 산 처리에 따른 환경문제를 발생시키고 그 실제 설비 라인이 상당히 긴 산세조(240)를 브러쉬 유닛(10)과 유도 가열유닛(30)으로 대체하기 때문에, 앞에서 설명한 여러 이점들을 제공할 수 있는 것이다.
Therefore, in the case of scaling down the hot-rolled steel strip of the present invention, the
한편, 이와 같은 본 발명의 열연강대의 스케일 제거를 위한 본 발명의 장치는, 기본적으로 열연강대의 표층부 불균일 스케일층 제거토록 제공된 브러쉬 유닛(10)과, 열연 강대의 스케일층을 균일한 위스타이트(FeO)층으로 변형하도록 스케일층을 650~850℃로 승온토록 제공된 유도 가열유닛(30); 및, 내부에서 혼합된 고압수와 연마재의 연마 슬러리를 상기 열연 강대에 분사토록 제공되는 연마재 슬러리 분사유닛(100)을 포함하여 제공될 수 있다.The apparatus of the present invention for scaling off the hot-rolled strip according to the present invention includes a
이때, 도 3에서 도시한 바와 같이, 상기 브러쉬 유닛(10)은, 앞에서 설명한 바와 같이, 메쉬 번호를 기준으로 #150-800 범위로 600~1200 rpm 속도로 회전되는 복수의 브러쉬롤(12)들을 포함할 수 있다.3, the
그리고, 본 발명의 유도 가열유닛(30)은, 도 3과 같이. 쳄버(32)내에 유도코일(34)이 열연강대의 상,하측에 하나 이상 배열되어 전류 인가시 유도가열을 구현하고, 특히 쳄버(32)내에 불황성가스(질소나 아르곤)의 분위기를 유지토록 하는 쳄버에 연계되는 불화성가스 공급부(36)를 포함한다.The
이때, 도면에서 R로 표기한 바와 같이, 쳄버 또는 쳄버들 사이에는 열연강대의 이송을 위한 이송롤들이 배치되고, 이들 이송롤은 쳄버의 입구와 출구에서 가스의 누출을 억제하는 실링롤의 역할도 기대할 수 있다.
At this time, as indicated by R in the drawing, transport rolls for transporting hot-rolled steel strips are disposed between the chambers or chambers, and these transport rolls serve as seal rolls for suppressing gas leakage at the inlet and the outlet of the chamber You can expect.
이하, 이와 같은 본 발명의 열연강대의 스케일 제거방법에 대하여 더 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the method for removing scale of the hot-rolled strip according to the present invention will be described in more detail.
예컨대, 본 발명은 핵심적 특징은, 저탄소강, 극저 탄소강, 고강도 탄소강, 고탄소강 등의 열연강대(S)를 대상으로 하는 1차 전처리 방법으로 도 1의 종래 스케일 브레이커(230)를 제거하고 연마 브러싱 단계(S1)를 도입하여 열역학적으로 안정한 표면의 얇은 헤마타이트(Fe2O3)층을 1차 적으로 제거하여 이후 2차 유도 가열단계(S2)에서의 스케일 층 변태시간을 단축시키도록 하는 것은 물론, 표층부의 균일성을 확보하여 그 제거효율을 높이는 것이다.For example, a key feature of the present invention is that the
특히, 본 발명은 유도 가열단계에서는 질소나 아르곤 등의 불활성 가스의 분위기에서 유도가열을 통한 급속가열 및 냉각공정으로 스케일층 전체의 기계적 강도가 약하고 산세정성은 우수한 균일한 위스타이트(FeO)층으로 변태 시키는 것이다. Particularly, in the induction heating step, in the step of rapid heating and cooling through induction heating in an atmosphere of inert gas such as nitrogen or argon, the scale layer has a uniform wustite (FeO) layer having weak mechanical strength and excellent acidity It is transforming.
예를 들어, 도 4a 및 도 4b에서와 같이, 기존 스케일층의 상층부에 존재하는 얇은 헤마타이트(Fe2O3)층은 연마 브러싱 단계를 통해 제거하고, 이후 유도가열단계를 거쳐 스케일 층이 모두 위스타이트(FeO)층으로 변태된 것을 알 수 있다. For example, as shown in FIGS. 4A and 4B, a thin layer of hematite (Fe 2 O 3 ) present in the upper layer of the existing scale layer is removed through an abrasive brushing step, (FeO) layer. ≪ tb >< TABLE >
이와 같은 위스타이트(FeO) 스케일층은 마그네타이트(Fe3O4)나 헤마테이트(Fe2O3)와 대비하여 기계적 강도가 매우 약한데, 예를 들어 인장강도의 경우 FeO는 0.04kg/㎟, Fe3O4는 4.0kg/㎟, Fe2O3는 1.0kg/㎟의 인장강도 값을 나타낸다. Such a witeite (FeO) scale layer has a very weak mechanical strength as compared with magnetite (Fe 3 O 4 ) or hematite (Fe 2 O 3 ). For example, in the case of tensile strength, FeO is 0.04 kg / Fe 3 O 4 shows a tensile strength value of 4.0 kg / mm 2 , and Fe 2 O 3 shows a tensile strength value of 1.0 kg / mm 2 .
따라서, 본 발명의 경우 브러싱 단계에서 인장강도가 높은 헤마테이트(Fe2O3)층을 제거하고, 그 다음 인장강도가 가장 낮은 위스타이트(FeO)층으로 유도가열을 통하여 변태시키고, 그 다음 연마 슬러리를 분사하여 스케일층을 모두 효과적으로 제거하는 것이다. Therefore, in the case of the present invention, the hematite (Fe 2 O 3 ) layer having a high tensile strength is removed in the brushing step, and then is transformed through induction heating with a wustite (FeO) layer having the lowest tensile strength, Spraying the slurry to effectively remove all of the scale layer.
이는 열연강대의 통판 속도를 높여도 스케일층의 안정적인 제거를 가능하게 하기 때문에, 결과적으로 생산성을 높일 수 있는 것이다.This enables stable removal of the scale layer even if the speed of the hot strip is increased, resulting in increased productivity.
한편, 앞에서도 설명한 바와 같이, 기존 도 1과 같이, 3 또는 4개의 산세조와 수세조를 구축하여 산세처리하는 경우 산세조와 수세조의 설비 길이가 대략 100m 내외로서, 예?대 라인이 정지하는 경우 산세조와 수세조에 걸려있는 열연강대(S)는 부식 등으로 표면의 품질이 불량하게 되는데, 본 발명의 경우 1차 브러쉬 유닛(10)과 유도 가열유닛(30) 및 더하여 연마슬러리 분사유닛(100) 만으로 스케일을 처리하기 때문에, 위와 같은 라인 정지시의 품질 문제도 발생되지 않고, 스케일 제거효율도 안정적으로 유지하는 것을 가능하게 하는 것이다.
On the other hand, as described above, when the pickling treatment is carried out by building three or four pickling tanks and water tanks as shown in FIG. 1, the length of the pickling tanks and the water tanks is about 100 m, In the case of the present invention, the
이때, 본 발명의 1차 전처리 단계인 브러싱 단계에서는, 쳄버(14)내의 브러쉬 롤(12)들을 열연강대의 진행 방향과 역방향 또는 순반향으로 회전시키면서 1차적으로 스케일 층을 처리하는데, 역방향 회전인 경우 스케일 제거 효과가 우수하며, 순방향 회전인 경우에는 표면조도의 조절을 가능하게 한다.At this time, in the brushing step which is the first pre-processing step of the present invention, the brush rolls 12 in the
이때, 브러쉬 롤(12)의 거칠기는 메쉬 번호(Mesh number: 단위 인치당 연마재 개수)로 구분하는데, 본 발명의 경우 브러쉬 롤(12)은 메쉬번호를 기준으로 #150-800 범위가 적당하다.In this case, the roughness of the
즉, 메쉬 번호가 #150 보다 작은면 브러쉬의 입도가 크므로 스케일 제거능력은 증가하나, 열연강대의 표면에 흠이나 스크래치 등의 결함을 유발할 수 있고, 반대로 #800 보다 크면, 스케일 제거 효율이 낮아지게 된다.That is, if the mesh number is less than # 150, the scale removing ability is increased because the particle size of the brush is large. However, defects such as scratches and scratches can be caused on the surface of the hot-rolled steel strip. Conversely, .
그리고, 본 발명의 브러싱 단계(S1)에서는 상대적으로 기계적 강도가 높은 헤마타이트(Fe2O3)를 제거하므로, 도 3과 같이, 브러쉬 롤(12)들을 열연 강대의 상,하측에 3~6개를 구성하고, 이때 브러쉬 롤(12)의 브러쉬 재질은 고분자 나이론 수지에 실리콘 카바이드, 알루미늄 옥사이드 등의 연마 입자가 함유된 것이 바람직한데, 예를 들어 폴리우레탄, 페놀계의 수지를 혼합하여 접착력 및 연마 브러싱 효과를 증대시킬 수 있도록 하는 것이다.
Then, in the brushing step (S1) of the present invention, relatively high mechanical strength, hematite (Fe 2 O 3), the so removed, as shown in Figure 3, the phase of the
다음, 도 2 및 도 4b와 같이, 급속 유도가열을 통하여 모든 스케일층을 기계적으로 제거하기(파괴하기) 쉬운 위스타이트(FeO)층으로 변태시키기 위해서는 적정한 온도로 가열하는 것이 바람직하다, Next, as shown in Fig. 2 and Fig. 4B, it is preferable to heat to a proper temperature in order to transform the scale layer into a wustite (FeO) layer which is easy to mechanically remove (break) through rapid induction heating.
즉, 2차 전처리 유도 가열단계(S2)에서는 진행되는 열연강대(S)를 상,하면에서 연속적으로 급속 유도가열(induction heating)에 의한 가열을 수행하고, 이때 바람직하게는 앞에서도 설명한 바와 같이, 열연강대의 표층 스케일층이 재산화되지 않도록 비활성 분위기인 질소 또는 아르곤 가스의 분위기하에서 스케일 층의 변태를 유발할 수 있는 650℃ 이상 850℃ 이하의 온도로 가열하여 위스타이트(FeO)층으로 변태시키는 것이다.'That is, in the second pre-induction heating step S2, heating is performed by induction heating continuously on the upper and lower sides of the hot-rolled steel strip S which is proceeding. At this time, as described above, (FeO) layer by heating at a temperature of 650 DEG C or higher and 850 DEG C or lower which can induce the transformation of the scale layer in an atmosphere of an inert atmosphere such as nitrogen or argon gas so as not to reoxidize the superficial scale layer of the hot- . '
이때, 유도 가열온도가 650℃ 이하인 경우에는 스케일층이 위스타이트(FeO)층으로의 변태속도가 느리고, 반대로 유도 가열온도가 850℃ 이상인 경우에는 이후 단계에서의 적정한 제품 온도로 유지하는 대에 시간을 필요하게 하므로, 유도 가열단계에서의 가열 온도는 650~850℃가 적당한 것이다.
At this time, when the induction heating temperature is 650 ° C or lower, the transformation rate of the scale layer into the wustite (FeO) layer is slow. On the contrary, when the induction heating temperature is 850 ° C or higher, So that the heating temperature in the induction heating step is appropriately from 650 to 850 ° C.
다음, 도 2에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 연마슬러리 분사를 통한 스케일 제거단계(S3)의 경우에는 다음에 도 4에서 상세하게 설명하듯이, 장치의 내부에서 물을 고압으로 분사하여 음압을 형성하면서 투입된 연마재를 고르게 물과 혼합시키고, 고압의 연마 슬러리 스트림(stream)을 형성시키어 열연강대의 표면에 고압으로 분사 충돌시킴으로써, 열연강대의 표층의 대부분의 스케일을 제거하는 것이다.Next, as shown in FIG. 2, in the case of the scale removing step (S3) through the polishing slurry spraying of the present invention, water is sprayed at a high pressure in the inside of the apparatus, Pressure grinding slurry stream to form a high-pressure abrasive slurry stream, which is then sprayed at high pressure onto the surface of the hot-rolled steel strip, thereby removing most of the scale of the surface layer of the hot-rolled steel strip.
이때, 본 발명의 연마 슬러리 분사유닛(100)은 쳄버(102)의 내부에서 적당한 배열로 설치되어 분사되고 열연강대에 충돌한 연마슬러리가 주변으로 비산되는 것을 차단하고, 분사된 연마슬러리는 회수하여 순환 사용도 가능하고, 바람직하게는 열연강대(S)의 라인 스피드를 고려하여 분사유닛(100)을 설치하는 것이다.At this time, the polishing
한편, 도 4에서와 같이, 본 발명의 연마슬러리 분사유닛(100)에서 사용되는 연마슬러리(100c)의 물(100a)과 혼합되는 연마재(100b)는 실리콘 옥사이드, 실리콘카바이드, 알루미늄 옥사이드, 글래스 비드(glass bead), 및 세라믹 비드(ceramic bead) 등이 사용되며 가장 바람직하게는 글래스 비드 또는 세라믹 비드를 연마재로 사용하고, 파우더 형태 또는 물과 미리 혼합된 슬러리 용액 형태로 사용할 수 있다. 4, the abrasive 100b to be mixed with the water 100a of the polishing slurry 100c used in the polishing
그리고, 연마재의 크기는 직경 10 ∼ 400 ㎛ 가 적당한데, 10 ㎛ 이하이면, 스케일 제거효율이 적도, 반대로 400 ㎛ 이상이면 열연강대의 스케일 제거시 표면조도가 너무 크게 되어 목표로 하는 표면 품질의 확보를 어렵게 한다.The size of the abrasive is suitably 10 to 400 탆 in diameter, and when it is less than 10 탆, the scale removal efficiency is small. On the contrary, when the size of the abrasive is 400 탆 or more, .
한편, 도 4에서 설명하겠지만, 유닛의 내부로 분사되는 고압수의 분사압력은 100~500 bar가 적당한데, 이때 고압수의 분사 압력이 100bar 이하이면 스케일 제거효율이 미흡하고 500bar 이상인 경우에는 열연강판의 표면조도가 증가하고, 이를 유지하기 위한 전력이나 설비 구축에 따른 비용이 증가한다.
4, the spraying pressure of the high-pressure water sprayed into the unit is appropriately 100 to 500 bar. At this time, if the spraying pressure of the high-pressure water is 100 bar or less, the scale removal efficiency is insufficient. If the spraying pressure is 500 bar or more, The surface roughness of the substrate increases, and the cost for constructing the power and the equipment for maintaining the surface roughness increases.
다음, 도 3에서 도시한 본 발명의 연마슬러리 분사유닛(100)에 대하여 살펴본다. 다만, 이와 같은 본 발명의 연마슬러리 분사유닛(100)은, 본건 출원인이 특허 출원한 특허출원 10-2010-0054438호에서 상세하게 기술하고 있고, 따라서 본 실시예에서는 간략하여 설명한다.Next, the polishing
즉, 도 3에서 도시한 바와 같이, 스케일 제거시 사용되는 본 발명의 연마슬러리 분사유닛(100)은, 바람직하게는 진행되는 열연강대(S)의 역방향으로 경사진 바디수단(110)을 기본적으로 포함한다. That is, as shown in FIG. 3, the polishing
예를 들어, 상기 바디수단(110)의 하우징(112)의 상부에는, 도 2에서 도시한 바와 같이, 탱크(T)의 물(110a)이 펌프(P)를 통하여 압력을 받으면서 펌핑되는 물 공급라인(114)이 연결되고, 하우징(112) 내부에 조립되는 고압수 분사구(116)의 하단 노즐(122)을 통하여 고압수(110a)가 하우징 내부에서 분사된다.For example, as shown in FIG. 2,
동시에, 하우징 일측으로 경사진 하우징의 연마재 공급부(120)에는, 도 2와 같이, 탱크(T)에서 펌프(P)를 통하여 연계되는 연마재 또는 연마 슬러리 공급라인(118)이 연결되어, 하우징(112)의 내부에서 고압수(110b)와 혼합되면서 열연강대의 표면에 충돌하여 스케일을 제거하는 연마슬러리(110c)가 하우징의 하단 노즐수단(124)을 통하여 고압으로 분사된다.At the same time, an abrasive or abrasive
이때, 고압수가 분사되는 노즐(122)의 하부 공간에서는 음압이 발생되고, 따라서 공급되는 연마재(110b) 또는 연마슬러리(110c)는 원활하게 하우징(112)의 내부로 유입되어 고압수(110a)와 혼합되어 노즐수단(124)을 통하여 분사되는 것이다.At this time, a negative pressure is generated in the lower space of the
한편, 도 4에서는 연마재가 투입되는 것만으로 도시하였지만, 연마재 대신에 미리 연마재와 물을 혼합하여 연마슬러리(110c)를 공급하고,다시 하우징 내부에서 고압수로 혼합하여 균일하게 분사하는 것도 가능하고, 다만 어떠한 경우이든 연마슬러리(110c)가 열연강대의 표면에 충돌한다.4, it is also possible to mix the abrasive material and water in advance to supply the
이때, 바람직하게는 하우징(112)의 하단에 조립되는 노즐수단(124)은 중앙으로 오목하고 슬릿(124a)을 구비기 때문에, 연마 슬러리(110c)는 오목한 부분에서 균일하게 모이면서 폭을 갖고 열연강대상에 분사되게 되어, 소정 폭으로 스케일 제거효과를 높일 수 있다.At this time, since the nozzle means 124 assembled at the lower end of the
그리고, 하우징의 고압수 노즐(122)의 하부로 고압수와 투입된 연마재 또는 연마슬러리가 충돌하여 혼합되는 공간에서 격자수단(126)이 이중으로 서로 직교하게 배열되어 연마재와 물의 혼합성을 높이도록 한다.
In the space where the high pressure water and the charged abrasive or abrasive slurry collide with the lower portion of the high-
다음, 도 2와 같이, 브러쉬 유닛(10)과 유도가열유닛(30)과 연마슬러리 분사유닛(100)은 모두 쳄버(14)(32)(102)를 포함하여 그 내부에 브러쉬 롤(12)과 유도코일(34) 및 분사유닛(100)이 배열된다.2, the
특히, 브러쉬 유닛(10)의 쳄버(14)의 하부에는 처리물이 배출되는 탱크(T)가 연계되고, 유도 가열유닛(30)의 쳄버(32)에 연결된 비활성가스 공급부(36)에는 가스탱크(GT)와 블로워(B)가 연계되며, 연마슬러리 분사유닛(100)의 고압수 공급라인(도 3의 114)와 연마재 공급라인(118)의 펌프(P)들과 유도가열유닛의 유도코일(34) 및 블로워(B)는 제어부(C)와 연계되어 작동이 제어될 수 있다.
The inert
이하, 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것으로 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples. The following examples illustrate the invention and are not intended to limit the invention.
(실시예 1) (Example 1)
저탄소 열연강대(두께 2.3mm x 폭 1200mm)를 도 2의 본 발명의 스케일 처리단계를 거치되 라인 스피드는 180mpm이고, 다만 아래의 표 1의 처리 조건을 기초로 유도가열의 온도를 변화하여 연속적으로 통판시킨 결과는 도 5,6과 같다.The low-carbon hot-rolled steel strip (thickness 2.3 mm x width 1200 mm) was subjected to the scale treatment step of the present invention shown in Fig. 2, and the line speed was 180 mpm. However, The results are shown in Figs.
예를 들어, 도 5,6은 상기 표 1의 조건으로 스케일을 처리하되, 열연 강대의 브러싱 후 유도가열시 온도 변화에 따른 열연강대의 표면 잔류스케일량을 그래프와 관련 FE-SEM 이미지를 나타내고 있다.For example, FIGS. 5 and 6 show the FE-SEM images of the surface residual scale amount of the hot-rolled strip according to the temperature change during induction heating after the brushing of the hot-rolled steel strip, .
즉, 도 5 및 도 6에서 알 수 있듯이, 본 발명의 스케일 제거단계에서 유도가열을 하지 않은 경우(도 6a)와 유도가열의 온도가 650℃ 이하인 경우(도 6b) 및, 650℃ 이상인 경우, 위의 실시예 1의 조건을 기준으로 할 때 스케일 층이 표면에 약 30~50% 정도 잔류하였으나, 650℃ 이상인 경우에는 유도 가열후 연마슬러리의 분사를 스케일 제거후 열연 강대의 표면의 잔류 스케일은 1% 이하로 양호하였다.
6A) and the case where the induction heating temperature is 650 DEG C or less (FIG. 6B) or 650 DEG C or more in the scale removal step of the present invention (FIG. 6A) The scale layer remained on the surface of about 30 to 50% on the basis of the condition of Example 1 above, but when the temperature was 650 ° C or higher, the residual scale of the surface of the hot- 1% or less.
(실시예 2) (Example 2)
탄소 0.1%, 실리콘 0.8%, 망간 1.2%를 함유한 고강도 열연강대(두께 3.0mm x 폭 1200mm)를 도 2의 본 발명에 따른 스케일 처리단계를 기초로, 라인 스피드 180mpm으로 아래의 표 2와 같은 조건에서 열연강대를 연속적으로 통판시킨 결과 종래의 산세 처리한 동일한 강종의 열연강대과 비교하여 잔류 스케일은 유사 수준으로 1% 미만, 평균 표면조도 1.5 미크론 수준을 얻었다.A high-strength hot-rolled steel strip (thickness 3.0 mm x width 1200 mm) containing 0.1% carbon, 0.8% silicon and 1.2% manganese was subjected to a scaling process according to the present invention shown in Fig. 2 at a line speed of 180 mpm As a result, the residual scale was less than 1% and the average surface roughness was 1.5 microns, compared with the hot rolled steel of the same steel type subjected to the conventional pickling treatment.
(실시예 3) (Example 3)
저탄소 열연강대(두께 2.5mm x 폭 1340mm)를 도 2의 본 발명에 따른 스케일 처리단계를 처치되, 라인 스피드 180mpm으로 아래의 표 3의 조건에서 연속적으로 열연강대를 통판시킨 결과 종래의 산세 처리한 열연강대과 비교하여 잔류 스케일은 유사 수준으로 1% 미만, 평균 표면조도 1.5 ㎛ 수준을 얻었다.The low-carbon hot-rolled steel strip (thickness 2.5 mm x width 1340 mm) was subjected to the scale treatment step according to the present invention in Fig. 2, and the hot-rolled steel strip was continuously passed through at the line speed of 180 mpm under the conditions shown in Table 3 below. Compared with the hot rolled steel strip, the residual scale was less than 1% and the average surface roughness was 1.5 ㎛.
이에 따라서, 지금까지 설명한 본 발명의 경우, 열연강대의 스케일을 연속적으로 제거하는 공정에 있어, 기존의 산세 공정의 문제점인 산 증기 발생, 산 회수 및 폐산처리 공정 등을 생략할 수 있으며, 설비 길이의 단축, 제조 비용의 절감, 스케일 제거 효율을 제공하고, 따라서 열연강대의 라인 스피드를 증대하여도 정상적인 스케일 저리가 가능하여 생산성 향상을 가능하게 하는 것이다.
Accordingly, in the case of the present invention described so far, in the step of continuously removing the scales of the hot-rolled steel strip, it is possible to omit the acid steam generation, the acid recovery and the waste acid treatment process, which are problems of the conventional pickling process, The manufacturing cost is reduced, and the scale removal efficiency is provided. Therefore, even if the line speed of the hot-rolled steel strip is increased, normal scale-down is possible, and productivity can be improved.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be obvious to those of ordinary skill in the art.
10.... 브러쉬 유닛 30.... 유도 가열유닛
34.... 유도코일 36.... 비활성가스 공급부
100.... 연마슬러리 분사유닛 110c.... 연마슬러리
112....하우징 124.... 노즐수단10 ....
34 ....
100 .... Polishing
112 ....
Claims (9)
상기 브러싱 단계를 거친 열연강대의 스케일층을 승온시키는 유도 가열단계(S2); 및,
상기 연마 브러싱후 유도 가열된 열연 강대의 표면에 연마 슬러리를 분사하여 스케일을 제거하는 스케일 제거단계(S3);
를 포함하여 구성된 열연 강대의 스케일 제거방법.
A brushing step (S1) of treating the surface scale layer of the hot-formed steel strip with scaling;
An induction heating step (S2) of raising the scale layer of the hot rolled steel strip through the brushing step; And
A scale removing step (S3) of removing the scale by spraying a polishing slurry on the surface of the hot-rolled steel strip which is induction-heated after the polishing brushing;
And a scaling unit for scaling the hot-rolled steel strip.
상기 브러싱 단계에서는, 브러쉬 롤을 매개로 열연강대의 표층 헤마타이트(Fe2O3)를 제거하는 것을 특징으로 열연 강대의 스케일 제거방법.
The method according to claim 1,
And the surface layer hematite (Fe 2 O 3 ) of the hot-rolled steel strip is removed through the brush roll in the brushing step.
상기 가열단계에서는 650 ~ 850 ℃의 온도범위로 비활성가스 분위기하에서 스케일층을 유도 가열하여 스케일층을 균일한 위스타이트(FeO)층으로 변태시키는 것을 특징으로 하는 열연 강대의 스케일 제거방법.3. The method according to claim 1 or 2,
And heating the scale layer in an inert gas atmosphere in a temperature range of 650 to 850 DEG C to transform the scale layer into a uniform wustite (FeO) layer.
상기 연마 슬러리에 포함된 연마재는 금속보다 비중이 적은 10-400 ㎛ 직경의 유리 또는 세라믹 비드로 제공되는 것을 특징으로 하는 열연 강대의 스케일 제거방법.
The method according to claim 1,
Wherein the abrasive slurry is provided with a glass or ceramic bead having a specific gravity smaller than that of the metal and having a diameter of 10-400 占 퐉.
상기 연마 슬러리를 통한 스케일 제거후, 열연강대의 세정단계(S4)와 건조 단계(S5);
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열연 강대의 스케일 제거방법.
The method according to claim 1,
After removing the scale through the polishing slurry, a hot-rolled strip cleaning step (S4) and a drying step (S5);
Further comprising the steps of:
열연 강대의 표층부 불균일 스케일층을 제거토록 제공된 브러쉬유닛(10);
열연 강대의 스케일층을 균일한 위스타이트(FeO)층으로 변태시키도록 스케일층을 650~850℃로 승온토록 제공된 유도 가열유닛(30); 및,
내부에서 혼합된 고압수와 연마재의 연마 슬러리를 상기 열연 강대에 분사토록 제공되는 연마재 슬러리 분사유닛(100);
을 포함하여 구성된 열연 강대의 스케일을 제거장치.
An apparatus for scaling off a hot-rolled steel strip according to any one of claims 1 to 5,
A brush unit (10) provided to remove a surface layer non-uniform scale layer of a hot-rolled steel strip;
An induction heating unit (30) provided so as to raise the scale layer to 650 to 850 DEG C so as to transform the scale layer of the hot-rolled steel band into a uniform wustite (FeO) layer; And
An abrasive slurry spraying unit (100) provided for spraying high-pressure water and an abrasive slurry of an abrasive material mixed in the hot-rolled steel strip;
And a scaling unit for scaling the hot-rolled steel strip.
상기 브러쉬 유닛(10)은, 열연강대의 표층 헤마타이트(Fe2O3)를 제거토록 메쉬번호 #150-800 범위의 복수의 브러쉬롤(12)을 포함하는 것을 특징으로 열연 강대의 스케일 제거장치.
The method according to claim 6,
The brush unit 10 includes a plurality of brush rolls 12 in mesh number # 150-800 so as to remove surface layer hematite (Fe 2 O 3 ) in the hot-rolled steel strip. .
상기 유도 가열유닛(30)은, 쳄버(32)내에 제공되는 유도코일(34)을 포함하되, 상기 쳄버에 연계되는 비활성가스 공급부(36);
더 를 포함하는 것을 특징으로 하는 열연 강대의 스케일 제거장치.
The method according to claim 6,
The induction heating unit (30) includes an inactive gas supply part (36) including an induction coil (34) provided in a chamber (32) and associated with the chamber;
Further comprising: a scraping device for scraping the hot-rolled steel strip.
상기 연마슬러리 분사유닛(100)은, 하우징(112)의 내부에서 100-500bar의 압력으로 분사되는 분사수(100a) 및, 연마재(100b) 또는 연마재를 포함하는 연마 슬러리(100c)를 혼합하여 연마 슬러리를 열연강대의 표면에 분사하도록 제공된 것을 특징으로 하는 열연 강대의 스케일 제거장치.The method according to claim 6,
The polishing slurry spraying unit 100 mixes the spray water 100a sprayed at a pressure of 100-500 bar in the interior of the housing 112 and the polishing slurry 100c containing the abrasive material 100b or the abrasive material, Wherein the slurry is sprayed onto the surface of the hot-rolled steel strip.
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101628882B1 (en) * | 2014-12-22 | 2016-06-09 | 주식회사 포스코 | Apparatus for preventing oxide layer generated |
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| CN113001364A (en) * | 2021-02-24 | 2021-06-22 | 浙江世仓智能仓储设备有限公司 | Steel coil descaling mechanism |
| CN114472557A (en) * | 2022-01-27 | 2022-05-13 | 本钢板材股份有限公司 | Heating method for preventing iron sheet defects of hot-rolled pickled plate |
| CN114850231A (en) * | 2022-04-26 | 2022-08-05 | 武钢集团昆明钢铁股份有限公司 | Device and method capable of effectively removing oxidation slag on surface of steel billet |
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Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101628882B1 (en) * | 2014-12-22 | 2016-06-09 | 주식회사 포스코 | Apparatus for preventing oxide layer generated |
| CN110508630A (en) * | 2019-07-23 | 2019-11-29 | 常熟市长江不锈钢材料有限公司 | A kind of stainless steel belt surface oxide layer sweep-out method |
| CN113001364A (en) * | 2021-02-24 | 2021-06-22 | 浙江世仓智能仓储设备有限公司 | Steel coil descaling mechanism |
| KR20230062070A (en) | 2021-10-29 | 2023-05-09 | 현대제철 주식회사 | Ethod of manufacturing cold-rolled steel sheet |
| CN114472557A (en) * | 2022-01-27 | 2022-05-13 | 本钢板材股份有限公司 | Heating method for preventing iron sheet defects of hot-rolled pickled plate |
| CN114850231A (en) * | 2022-04-26 | 2022-08-05 | 武钢集团昆明钢铁股份有限公司 | Device and method capable of effectively removing oxidation slag on surface of steel billet |
| CN114850231B (en) * | 2022-04-26 | 2023-10-10 | 武钢集团昆明钢铁股份有限公司 | Device and method capable of effectively removing oxide slag on surface of steel billet |
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