KR20150003595A - Apparatus and method for manufacturing wire rod - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an apparatus and a method for manufacturing a wire rod. The apparatus comprises: a reheating furnace heating a metal material; a rough rolling part rolling the metal material discharged from the reheating furnace in a certain thickness as a pre-treating process for final rolling; a finishing rolling part rolling the metal material discharged from the rough rolling part in a final thickness; a laying head coiling the metal material discharged from the finishing rolling part; and an air cooling part cooling the metal material coiling-processed in the laying head. The finishing rolling part is composed of first and second finishing rollers, and a water cooling loop is arranged between the first and second finishing rollers. According to the present invention, provided is an effect of improving the quality of the wire rod by optimally decreasing deviation of materials per part of the wire rod, as rolling the wire rod is mostly processed in a rough rolling step by changing a rolling rate in the rough rolling step, a finishing rolling step, or the like, the wire rod is cooled more by adding a water cooling loop or the like, and the wire rod is uniformly cooled by slowly cooling the wire rod on an air cooling platform.

Description

선재 제조장치 및 방법{Apparatus and method for manufacturing wire rod}[0001] Apparatus and method for manufacturing wire rod [0002]

본 발명은 선재 제조장치 및 방법에 관한 것으로, 구체적으로 각 단계에서의 압연율 변화, 수냉루프를 통한 냉각, 공냉대에서의 선재에 대한 냉각능력 변화 등을 통해 선재를 부위별로 균일 냉각할 수 있는 선재 제조장치 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus and a method for manufacturing a wire rod, and more particularly, to a wire rod manufacturing apparatus and method that can uniformly cool wire rods by site change by changing a rolling rate at each step, cooling through a water- The present invention relates to an apparatus and a method for manufacturing a wire rod.

일반적인 선재 생산공정은, 도 1에 도시된 바와 같이 가열로(20)에서 빌렛(billet)을 대략 1000 ~ 1100 ℃로 가열한 후에, 조압연기 및 중간조압연기(30), 중간수냉대(40), 중간사상압연기 및 사상압연기(50)을 거친 열간 원형선재를 최종수냉대(60)에서 냉각시키고, 레잉헤드(70;laying head)에서 권취공정을 거쳐 선재코일을 생산한 후에, 공냉대(80)에서 냉각시키고, 그 다음 정정라인에 투입한다.1, a billet is heated to approximately 1000 to 1100 占 폚, and then the rough mill, the intermediate rough rolling mill 30, the intermediate cold rolling mill 40, The intermediate winding machine and the finishing rolling machine 50 are cooled in the final cold machine 60 and the wire coil is produced through a winding process in the laying head 70, And then put in the correction line.

이때, 그 압연단계에 따라 선재코일은 직경 5.5~15mm의 소구경 선재와 15∼42 mm의 대구경 선재를 생산하게 된다. At this time, according to the rolling step, the coil of the wire rod will produce a small diameter wire having a diameter of 5.5 to 15 mm and a wire having a diameter of 15 to 42 mm.

한편, 소구경 선재의 경우에는 레잉헤드(70)를 통하여 비동심 원형 코일형태로 형성시키면, 이송 설비(이송 컨베이어)의 이송과 병행하여 열처리를 수행한 후, 집적기(reforming tub)를 통하여 집적한 다음, 검사라인으로 투입된다. On the other hand, in the case of a small diameter wire rod, if it is formed in the form of a non-concentric circular coil through the laying head 70, heat treatment is performed in parallel with the conveyance of the conveying device (conveying conveyor) And then injected into the inspection line.

이와 같이 권취된 선재코일(M)은 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 이송 컨베이어(81)의 롤러(83)위에 연속적으로 낙하 안착되어 이송되고, 권취된 선재코일(M)은 이송 컨베이어(81)를 통과하면서 하부에 설치된 송풍유닛(50)으로부터 송풍되는 냉각매체 즉, 냉각공기에 의해 냉각된다.2A and 2B, the wire coil M thus wound is continuously dropped and conveyed on the roller 83 of the conveying conveyor 81, and the wound wire coil M is conveyed to the conveying conveyor 81 That is, the cooling air blown from the air blowing unit 50 installed at the lower portion while passing through the cooling unit 81. [

그리고, 권취된 선재코일(M)은 이송 컨베이어(81)와 연계된 집적기(60)에 낙하되면서 최종 제품으로 집적되는 것이다.Then, the wound wire coil M is dropped on the collector 60 associated with the conveying conveyor 81 and integrated into the final product.

한편, 이와 같은 소구경 선재코일의 냉각 과정을 더 살펴보면, 도 2a 및 도 2b에서 도시한 바와 같이, 권취기인 레잉헤드(70)에서 코일형태로 연속 권취되어 추출된 선재코일이 이송컨베이어(81)의 이송 롤러(83)상에 낙하되어 이송되는 도중에, 이송 컨베이어(81) 하부의 이송 컨베이어(81)를 따라 여러 대가 설치된 송풍유닛(50)에서 이송 컨베이어(81)측으로 공기를 송풍하고, 이와 같은 송풍된 공기는 이송되는 선재코일(M)에 접촉하여, 고온상태의 선재코일(M)은 집적이 이루어지기 전에 저온으로 냉각되면서 선재코일(M)의 열처리과정이 이루어 지게 된다.As shown in FIGS. 2A and 2B, the wire coil continuously wound in the form of a coil in the laying head 70, which is a winding machine, is continuously wound on the conveying conveyor 81, The air is blown from the air blowing unit 50 provided with several units along the conveying conveyor 81 under the conveying conveyor 81 to the conveying conveyor 81 during the falling and conveying on the conveying roller 83 of the conveying conveyor 81, The blown air is brought into contact with the wire rod coil M to be conveyed so that the wire rod coil M in a high temperature state is cooled to a low temperature before the accumulation is performed so that the wire rod coil M is subjected to a heat treatment process.

이때, 권취되어 이송 롤러로 낙하되는 선재코일(M)의 온도는 대략 800~900 ℃ 정도이고, 냉각을 거친 선재코일(M)은 대략 300~400℃ 정도이다.At this time, the temperature of the wire coil M wound up and dropped by the feed roller is approximately 800 to 900 DEG C, and the wire coil M that has been cooled is approximately 300 to 400 DEG C.

한편, 상기 송풍유닛(50)은, 송풍기(52)가 하부에 설치된 덕트(54)를 포함하고, 덕트 상부에는 도 2b와 같이, 이송 롤러(83)사이로 배치되는 개구부분(85) 즉, 노즐(56)들이 배치되어 있다. On the other hand, the blowing unit 50 includes a duct 54 provided at a lower portion of the blower 52, and an opening portion 85 disposed between the conveying rollers 83, that is, (56) are disposed.

이때, 선재코일(M)은 도 2a에서 도시한 바와 같이, 비동심 원형으로 놓이는 선재코일(단위 링)을 중심부(CN), 중간부(MI), 가장자리부(ED)의 세 부분으로 구분할 수 있다.At this time, as shown in FIG. 2A, the wire coil M can be divided into three parts, that is, the center part CN, the middle part MI, and the edge part ED, have.

한편, 이와 같은 송풍유닛(50)을 일명 스텔모어(Stelmor)라고도 하는데, 송풍력의 세기 또는 선재코일(M)의 이송속도 등 냉각조건에 따라서 다양한 냉각속도를 얻을 수 있는 이점을 제공하기는 하지만, 선재코일(M)의 폭방향으로 동일한 송풍을 구현하는 데에는 문제가 있었다. On the other hand, although such an air blowing unit 50 is also called a stellmor, it provides an advantage that various cooling rates can be obtained according to the cooling conditions such as the strength of the wind power or the feeding speed of the wire coil M , There is a problem in implementing the same blowing in the width direction of the wire coil M.

예를 들어, 도 3a에서 도시한 바와 같이, 선재코일(M)이 레잉헤드에서 추출되어 이송 컨베이어(81)의 이송 롤러(83)상에 적치 이송되는 경우, 선재코일(M)의 가장 자리부분(ED)(도 2a의 ED)과 중심부분(CN)간의 적치밀도가 상당부분 차이가 나고, 따라서 도 3b에서 도시한 바와 같이, 동일한 송풍 환경하에서 냉각되는 소재의 변태가 발생하는 시점에서 최대 80 ℃ 정도의 온도차이가 발생하게 된다. 3A, when the wire rod coil M is extracted from the laying head and is transported in a full length on the transporting roller 83 of the transporting conveyor 81, the edge portion M of the wire rod coil M As shown in Fig. 3 (b), at the time when the transformation of the material cooled under the same blowing environment occurs, the maximum density Lt; 0 > C.

참고로, 도 4a 및 도 4b에서는 실제 조업현장에서 선재코일(링)의 폭방향 온도 분포를 적외선 열화상 온도계로 측정한 사진을 나타내고 있는데, 선재코일 (링들간)의 겹침 밀도 차이에 의한 냉각 불균형 외에 링이 컨베이어 상에 1차원적으로 적재되어 냉각되기 때문에 링간 겹침부가 심하게 발생된다.4A and 4B are photographs showing the temperature distribution in the width direction of the wire coil (ring) measured by an infrared thermal image thermometer at the actual operation site. The cooling imbalance due to the difference in the overlap density of the wire coils Besides, since the ring is one-dimensionally stacked on the conveyor and cooled, the inter-ring overlap is severely generated.

즉, 도 5a 및 도 5b의 사진과 같이 선재코일의 겹침밀도 차이는 선재코일에서 냉각이 잘 되지 않는 핫 스폿(hot-spot)부분이 발생하게 된다. 이와 같은 선재코일이 겹쳐치는 핫-스폿부분은 송풍 방식으로 쉽게 냉각되지 않고, 송풍량을 증가시키더라도 냉각편차에 따른 재질편차가 발생하게 되는 것이다.5A and FIG. 5B, a difference in the overlapping density of the wire rod coils results in a hot-spot portion where the wire rod coil does not cool well. The hot-spot portion overlapping with the wire coil is not easily cooled by the air blowing method, and even if the air blowing amount is increased, the material deviation is caused by the cooling deviation.

그런데, 도 4a 및 도 4b의 온도 측정 사진을 토대로 분석하면, 도 6에서 도시한 바와 같이, 0.8 %의 탄소를 포함하고 직경이 5.5mm 인 선재코일의 경우, 레잉헤드(70)에서 거리가 멀어질수록 선재코일(M)의 중심부분(CN)과 가장자리부분(ED)의 온도 이력에서 차이가 상당한 것을 알수 있다.On the basis of the photographs of the temperature measurement shown in Figs. 4A and 4B, as shown in Fig. 6, in the case of a wire coil having 0.8% of carbon and a diameter of 5.5 mm, It can be seen that the difference in temperature history between the center portion CN and the edge portion ED of the wire rod coil M is significant.

즉, 이와 같은, 적치밀도 차이 및 핫-스폿 부분(겹침부위)의 발생에 따른 선재코일의 중심부분과 가장자리부분에서의 냉각속도 차이에 의한 온도편차는, 결국에는 선재코일의 폭방향으로 미세조직을 다르게 하고, 결국 제품 불량으로 이어지게 된다. That is, the temperature variation due to the difference in the cooling density between the center portion and the edge portion of the wire coil due to the difference in the rack density and the occurrence of the hot-spot portion (overlapping portion) And eventually leads to product failure.

한편, 이와 같은 선재코일의 폭방향 온도편차를 감소시키기 위한 알려진 종래의 선재코일 냉각장치로는 출원번호 제2011-0062993호가 있으며, 그 일 실시예가 도 2c에 도시되어 있다.On the other hand, a known conventional wire coil cooling apparatus for reducing the temperature variation in the width direction of the wire coil is disclosed in Japanese Patent Application No. 2011-0062993, one example of which is shown in Fig. 2C.

즉, 도 2c에서 도시한 바와 같이, 종래의 경우 송풍유닛(50)의 덕트(54)의 내부에 종방향으로 격벽(58)을 설치하여 상부와 하부의 댐퍼(58a)와 디플렉터(58b)을 이용하여 겹침밀도가 높아 냉각이 잘 이루어 지지 않은 선재코일(1)의 가장자리부분(ED)에 보다 집중적으로 공기 송풍을 집중시켜, 선재코일 내에서에 폭방향 속도분포를 갖도록 하여 폭방향 균일 냉각을 구현하고 있다.2C, a partition wall 58 is provided in the longitudinal direction inside the duct 54 of the air blowing unit 50 in the conventional case so that the damper 58a and the deflector 58b, which are upper and lower, The air blowing is concentrated more intensively on the edge portion ED of the wire-wound coil 1 which has a high overlapping density due to the high overlapping density, so that the widthwise velocity distribution is provided in the wire- .

그러나, 이와 같은 종래의 선재코일의 겹침 밀도를 고려하여 균일냉각을 구현하는 방법은, 겹쳐진 선재코일의 하부 링과 상부 링간의 냉각 속도가 다르고 핫-스폿(hot spot)부분에서는 사실상 거의 냉각이 이루어지지 않기 때문에, 선재코일의 부분별 송풍 집중을 하여도 선재코일의 폭방향으로 냉각 불균일이 발생되는 것이다. However, the conventional method of achieving uniform cooling in consideration of the overlap density of the wire coil is that the cooling speed between the lower ring and the upper ring of the overlapped wire coil is different and virtually cooling is achieved at the hot spot portion Therefore, unevenness in cooling in the width direction of the wire rod coil is generated even if the air flow concentrates by the wire rod coil portion.

즉, 레잉헤드에서 추출되어 이송되면서 송풍방식으로 냉각하는 경우 송풍 방향이나 선재코일의 부위별 송풍 집중 등의 제어만으로, 예를 들어 선재코일의 단위 링들이 겹쳐지는 링 형상을 변경하지 않는 경우 선재코일의 겹침밀도(도 5a 및 도 5b의 사진 참조) 차이에 따라 선재코일 링의 부위별 균일냉각은 한계가 있는 것이었다. 또한 송풍 냉각을 실시하므로 공기로 얻을수 있는 냉각능에 한계가 있어 고질적으로 냉각능 부족 현상을 겪고 있으며, 공기에 의한 연속 냉각이므로 고탄소강의 경우 미세한 펄라이트(pearlite) 조직을 얻지 못하고 있다.
That is, when cooling is performed by blowing while being extracted from the laying head and conveyed, only when the unit rings of the wire coil do not change the shape of the overlapped ring, for example, by controlling the blowing direction or the concentration of the blowing air for each part of the wire coil, 5A and 5B), the uniform cooling of the wire coil ring by each part was limited. In addition, because air cooling is performed, there is a limit to the cooling ability that can be obtained with air, and thus, the cooling ability is inevitably lacking. Because of the continuous cooling by air, a fine pearlite structure can not be obtained in the case of high carbon steel.

본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해소하기 위해서 제안된 것으로서, 조압연 단계, 사상압연 단계 등에서의 압연율을 변경하여 조압연 단계에서 선재의 압연이 대부분 진행되도록 하고, 수냉루프 등을 추가하여 선재를 보다 냉각시키며, 공냉대에서는 선재를 서냉시켜 선재가 균일 냉각되도록 하여, 궁극적으로 선재의 부위별 재질적 편차를 감소시킴으로써, 선재의 품질을 향상시키는 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
The present invention has been proposed in order to overcome the above-mentioned problems of the prior art, and it is an object of the present invention to change the rolling rate in the rough rolling step and the finishing rolling step so that most of the rolling of the wire rod proceeds in the rough rolling step, And to provide a device and a method for improving the quality of a wire rod by cooling the wire rod uniformly by cooling the wire rod in the air cooling zone and ultimately reducing the material deviation of each wire rod.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 실시예는 다음과 같은 선재 제조장치 및 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, an embodiment of the present invention provides an apparatus and method for manufacturing a wire rod as described below.

본 발명인 선재 제조장치의 일 실시예에서는 금속소재를 가열하는 재가열로와 상기 재가열로의 후방에 배치되고, 상기 재가열로에서 배출된 금속소재를 최종압연의 전처리 단계로서 소정 두께로 압연하는 조압연부와 상기 조압연부의 후방에 배치되고, 상기 조압연부으로부터 배출된 금속소재를 최종 두께로 압연하는 사상압연부와 상기 사상압연부의 후방에 배치되고, 상기 사상압연기에서 배출된 금속소재를 코일링하는 레잉헤드 및 상기 레잉헤드의 후방에 배치되고, 상기 레잉헤드에서 코일링된 금속소재를 냉각하는 공냉부를 포함하되, 상기 사상압연부는 제1,2 사상압연기로 구성되되, 상기 제1,2 사상압연기 사이에는 수냉루프가 배치될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there is provided an apparatus for manufacturing a wire rod, comprising: a reheating furnace for heating a metal material; and a rough rolling section disposed behind the reheating furnace and rolling the metal material discharged from the reheating furnace to a predetermined thickness as a pre- A rough rolling section disposed at the rear of the rough rolling section for rolling the metal material discharged from the rough rolling section to a final thickness and a coil disposed at the rear of the finishing rolling section for coiling the metal material discharged from the finishing rolling mill And an aircooling unit disposed behind the laying head and cooling the metal material coiled in the laying head, wherein the finishing rolling unit is composed of a first and a second finishing mill, A water-cooled loop can be disposed between the two.

본 발명인 선재 제조방법의 일 실시예에서는 상기 선재 제조장치를 이용한 선재 제조방법에 있어서, 상기 조압연부는 연이어 배치되는 제1,2 조압연기로 구성되되, 상기 제1 조압연기에서 압연된 금속소재의 두께는 최초 금속소재의 두께 대비 59.4%~65.6% 범위내일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a method of manufacturing a wire rod using the wire rod manufacturing apparatus, wherein the rough rolling unit comprises a first and second rough rolling mills arranged successively, The thickness may be in the range of 59.4% to 65.6% of the thickness of the initial metal material.

일 실시예에서는 상기 제2 조압연기에서는 상기 제1 조압연기에서 배출된 금속소재를 최초 금속소재의 두께 대비 12.5%~18.8% 범위내로 압연하도록 구성될 수 있다.In one embodiment, in the second rough rolling mill, the metal material discharged from the first rough rolling mill may be rolled to a range of 12.5% to 18.8% of the initial thickness of the metal material.

일 실시예에서는 상기 사상압연부에서는 상기 조압연부에서 배출된 금속소재를 최초 금속소재의 두께 대비 3.4%~12.5% 범위내로 압연하도록 구성될 수 있다. In one embodiment, the finishing rolling section may be configured to roll the metal material discharged from the rough rolling section to a range of 3.4% to 12.5% of the initial thickness of the metal material.

일 실시예에서는 상기 재가열로에서 금속소재가 가열되는 온도는 950 ~ 1050℃범위내일 수 있다. In one embodiment, the temperature at which the metal material is heated in the reheating furnace may be in the range of 950 to 1050 ° C.

일 실시예에서는 상기 수냉루프는 금속소재를 650~700℃범위내로 냉각하도록 구성될 수 있다. In one embodiment, the water cooling loop may be configured to cool the metal material to within the range of 650 to 700 < 0 > C.

일 실시예에서는 상기 공냉부에서 금속소재를 0.5~0.7℃/s 범위내로 냉각하도록 구성될 수 있다. In one embodiment, the air cooling unit may be configured to cool the metal material to a range of 0.5 to 0.7 DEG C / s.

일 실시예에서는 상기 공냉부에서의 금속소재의 이동속도는 0.2~0.3m/s 범위내로 구성될 수 있다.
In one embodiment, the moving speed of the metal material in the air-cooled part may be in the range of 0.2 to 0.3 m / s.

본 발명인 선재 제조장치 및 방법의 일 실시예는 조압연 단계에서는 압연율을 높여 선재에 대한 대부분의 압연이 진행되도록 하고, 사상압연 단계에서는 더미 또는 스킨패스 정도의 압하력을 가하여 압연에 따른 선재의 온도상승을 저감시킴과 동시에, 수냉루프를 추가 설치하여 공냉대에서 선재의 진입온도를 낮춤으로써, 공냉간에 선재의 부위별 균일 냉각을 달성할 수 있다.One embodiment of the apparatus and method for manufacturing a wire rod according to the present invention is characterized in that in the rough rolling step, the rolling rate is increased so that most of the wire rod is rolled, and in the finish rolling stage, a reduction force of about dummy or skin passes is applied, The temperature rise is reduced and a water cooling loop is additionally provided to lower the entry temperature of the wire rod in the air cooling zone, thereby achieving uniform cooling of the wire rod in each part between the air cooling.

또한 공냉대에서는 선재를 서냉시켜 선재의 중심부와 가장자리간의 냉각편차를 완화함으로써, 궁극적으로는 선재의 품질 향상을 달성할 수 있다. Further, in the air-cooling zone, the wire material is slowly cooled to alleviate the cooling deviation between the center portion and the edge portion of the wire material, and ultimately, the quality of the wire material can be improved.

도 1은 종래 선재 제조장치를 나타낸 구성도이다.
도 2a 및 도 2b는 공냉대에서 코일링된 선재의 냉각과정 및 집적과정를 나타낸 구성도이다.
도 2c는 종래 공냉대에서 균일냉각을 위한 송풍구조를 도시한 구조도이다.
도 3a는 도 2a에 도시된 코일된 선재의 폭방향 적치된 상태를 나타낸 도이다.
도 3b는 도 3a에 도시된 선재의 적치 상태에 따른 선재의 폭방향 온도편차를 나타낸 도이다.
도 4a 및 도 4b는 코일의 가장자리부가 중첩되어 적치됨에 따른 온도편차를 나타낸 도이다.
도 5a 및 도 5b는 선재의 가장자리 겹칩부의 온도분포상태를 나타낸 도이다.
도 6는 레잉헤드로부터 공냉대를 진입함에 따른 거리별 선재의 냉각정도를 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 선재 제조장치를 나타낸 구성도이다.
도 8은 도 2에 도시된 종래 선재 제조장치와 도 7에 도시된 선재 제조장치에 의한 시간 대비 선재의 중심부와 가장자리간의 냉각편차를 나타낸 도이다.
도 9은 도 7에 도시된 발명에 의해 생산되는 선재와 도 2에 도시된 발명에 의해 생산되는 선재간의 인장강도 및 연신율에 대한 비교도이다.
Fig. 1 is a configuration diagram showing a conventional wire manufacturing apparatus.
FIGS. 2A and 2B are views showing a cooling process and an accumulation process of the coiled coil in the air-cooled zone.
2C is a structural view showing a blowing structure for uniform cooling in a conventional air cooling zone.
FIG. 3A is a view showing a state in which the coiled wire shown in FIG.
FIG. 3B is a graph showing the temperature variation in the width direction of the wire according to the state of the wire rod shown in FIG. 3A.
FIGS. 4A and 4B are diagrams showing temperature deviations as the edge portions of the coil are stacked and stacked. FIG.
5A and 5B are diagrams showing the temperature distribution state of the edge lapped portion of the wire.
6 is a graph showing the degree of cooling of the wire rod by the distance when the air cooling band enters the laying head.
FIG. 7 is a block diagram showing a wire manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a graph showing a cooling deviation between a center portion and an edge of the wire rod with respect to time by the conventional wire rod manufacturing apparatus shown in FIG. 2 and the wire rod producing apparatus shown in FIG.
Fig. 9 is a comparative diagram of tensile strength and elongation between the wire rod produced by the invention shown in Fig. 7 and the wire rod produced by the invention shown in Fig.

상기와 같은 본 발명의 특징들에 대한 이해를 돕기 위하여, 이하 본 발명의 실시예와 관련된 선재 제조장치 및 방법에 대하여 보다 상세하게 설명하도록 하겠다. Hereinafter, an apparatus and method for manufacturing a wire rod according to an embodiment of the present invention will be described in detail in order to facilitate understanding of the features of the present invention.

이하 설명되는 실시예의 이해를 돕기 위하여 첨부된 도면에 기재된 부호에 있어서, 각 실시예에서 동일한 작용을 하게 되는 구성요소 중 관련된 구성요소는 동일 또는 연장 선상의 숫자로 표기하였다. In order to facilitate understanding of the embodiments described below, in the reference numerals shown in the accompanying drawings, the related components among the components that perform the same function in the respective embodiments are denoted by the same or an extension line number.

본 발명과 관련된 실시예들은 기본적으로, 선재의 부위별 재질적 편차를 감소시킴으로써, 선재의 품질을 향상시키는 것을 기초로 한다. Embodiments related to the present invention are basically based on improving the quality of the wire rod by reducing the material deviation of each wire rod.

이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, a specific embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 선재 제조장치를 나타낸 구성도이다.FIG. 7 is a block diagram showing a wire manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참고하면, 본 발명인 선재 제조장치(100)의 일 실시예는 금속소재를 가열하는 재가열로(110)와 상기 재가열로(110)에서 배출된 금속소재를 최종압연의 전처리 단계로서 소정 두께로 압연하는 조압연부(120)와 상기 조압연부(120)으로부터 배출된 금속소재를 최종 두께로 압연하는 사상압연부(130)와 상기 사상압연기에서 배출된 금속소재를 코일링하는 레잉헤드(160) 및 상기 레잉헤드(160)에서 코일링된 금속소재를 냉각하는 공냉부(170)를 포함하며, 상기 사상압연부(130)는 제1,2 사상압연기(131,133)로 구성되되, 상기 제1,2 사상압연기(131,133) 사이에는 수냉루프(150)가 배치될 수 있다. 7, a wire material manufacturing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a reheating furnace 110 for heating a metal material and a metal material discharged from the reheating furnace 110 as a pre- A rough rolling section 130 for rolling the metal material discharged from the rough rolling section 120 to a final thickness and a laying head for coiling the metal material discharged from the finishing mill And an air cooling unit 170 for cooling the coiled metal material in the laying head 160. The finishing rolling unit 130 is composed of first and second finishing mills 131 and 133, The water-cooling loop 150 may be disposed between the 1,2 and 3 flame mills 131 and 133.

상기 금속소재는 제철공정에서 생산된 빌렛 또는 빌렛이 가공된 선재일 수 있으며, 이하에서는 각 공정에 따라 빌렛 또는 선재로 한정하여 설명하도록 한다.The metal material may be a billet or a billet produced in a steelmaking process. In the following description, the metal material is limited to a billet or a wire material according to each process.

우선 상기 재가열로(110)는 압연이 용이하도록 빌렛을 가열하기 위해 제공될 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 재가열로(110)는 빌렛을 950~1050℃로 가열할 수 있다. The reheating furnace 110 may be provided to heat the billet to facilitate rolling. In an embodiment of the present invention, the reheating furnace 110 may heat the billet to 950 to 1050 ° C.

기존에는 빌렛을 1000~1100℃로 가열하여 각 공정간에 전체적으로 빌렛에 대한 압연이 진행되는 온도범위가 높은 편이었고, 이로 인해 최종적으로 상기 공냉부(170)에 진입하는 선재의 진입온도가 높아 선재의 중심부와 적층된 선재의 가장자리부간에 냉각에 따른 온도편차가 심하게 발생되었다. Conventionally, the billet is heated to 1000 to 1100 ° C, and the temperature range in which rolling to the billet is progressed as a whole is high between the respective processes. As a result, the entry temperature of the wire rod finally entering the air cooling portion 170 is high, The temperature deviation due to cooling was severely generated between the center portion and the edge portion of the laminated wire rod.

따라서 상기 재가열로(110)부터 빌렛이 각 공정에 진입되는 초기 온도를 낮추어 상대적으로 낮아진 온도범위에서 전체적인 각 공정이 이뤄지도록 함으로써, 상기 공냉부(170)에 진입한 선재의 진입온도를 낮추는 것이다. 이는 상기 공냉부(170)에서 선재에 대한 냉각량의 감소로 이어져, 공냉간에 선재의 중심부와 선재의 가장자리부간에 냉각편차를 완화하는 것이다. 자세한 설명은 차후 설명하도록 한다.
Accordingly, the initial temperature at which the billet enters the respective processes from the reheating furnace 110 is lowered, thereby lowering the entry temperature of the wire rod entering the air-cooling unit 170 by performing the entire process in a relatively lower temperature range. This leads to a reduction in the amount of cooling for the wire rod in the air cooling unit 170, thereby relieving the cooling deviation between the center of the wire rod and the edge of the wire rod between air cooling. A detailed explanation will be given later.

다음으로 상기 조압연부(120)는 제1,2 조압연기(121,123)로 구성될 수 있으며, 여기서 상기 제1 조압연기(121)에서 최초 빌렛의 두께 대비 압연된 빌렛의 두께의 비율은 59.4%~65.6%, 자세하게는 59.38%~65.63% 범위내이고, 상기 제2 조압연기(123)에서 최초 빌렛의 두께 대비 압연된 빌렛의 두께의 비율은 12.5%~18.8%, 자세하게는 12.50%~18.75% 범위내일 수 있다. The rough rolling unit 120 may be composed of first and second rough rolling mills 121 and 123. In the first rough rolling mill 121, the ratio of the thickness of the rolled billet to the thickness of the first billet is 59.4% To 65.6%, and more specifically from 59.38% to 65.63%, and the ratio of the thickness of the rolled billet to the thickness of the first billet in the second rough rolling mill 123 is 12.5% to 18.8%, more specifically 12.50% to 18.75% It can be in range.

예를 들어 상기 재가열로(110)에서 배출된 빌렛의 두께가 160mm×160mm라고 가정한다면, 상기 제1 조압연기(121)에서는 이를 95~105mmØ범위내로 압연하게 된다. 그리고 상기 제2 조압연기(123)에서는 상기 제1 조압연기(121)에서 배출된 빌렛을 다시 20~30mmØ범위내로 압연하게 된다. 이로써 상기 조압연부(120)에서 최초 160mm×160mm 두께의 빌렛을 20~30mmØ범위까지 압연하게 되는 것이다. For example, assuming that the billet discharged from the reheating furnace 110 has a thickness of 160 mm x 160 mm, the first rough rolling machine 121 rolls the billet to a range of 95 to 105 mm. In the second rough rolling mill 123, the billet discharged from the first rough rolling mill 121 is further rolled to a range of 20 to 30 mm. As a result, the billet having the first size of 160 mm x 160 mm is rolled to a range of 20 to 30 mm in the rough rolling section 120.

기존에는 조압연 단계에서 160mm×160mm 두께의 빌렛을 30~40mmØ범위내로 압연하였다. 본 발명의 일 실시예에서는 상기 조압연부(120)에서 기존의 조압연 단계에 비해 빌렛을 더 많은 양을 압연함으로써, 상기 사상압연부(130)에서 상대적으로 빌렛의 압연량을 감소시키게 된다.Conventionally, a billet having a thickness of 160 mm × 160 mm was rolled in a range of 30 to 40 mm in the rough rolling step. In an embodiment of the present invention, the billet is rolled in a larger amount in the rough rolling section 120 than in the conventional rough rolling step, thereby reducing the rolling amount of the billet relatively in the finish rolling section 130.

즉 사전에 상기 조압연부(120)에서 많은 량을 미리 압연시킴에 따라 상기 사상압연부(130)에서 빌렛을 선재의 최종 두께로 압연하는 량을 감소시켜, 궁극적으로는 압연에 따른 빌렛의 온도상승을 기존에 비해 줄이게 되는 것이다. 이는 상기 공냉부(170)로 진입하는 빌렛의 진입온도를 낮춰지게 할 수 있다.
That is, by preliminarily rolling a large amount in advance in the rough rolling section 120, the amount of rolling the billet to the final thickness of the wire rod in the finishing rolling section 130 is reduced, and ultimately, Which is lower than the previous one. This can lower the entry temperature of the billet entering the air cooling unit 170.

다음으로 상기 사상압연부(130)는 상기 조압연부(120)에서 배출된 빌렛을 최초 빌렛의 두께 대비 3.4%~12.5%, 자세하게는 3.44%~12.50% 범위내로 압연할 수 있다. Next, the finishing rolling section 130 may roll the billets discharged from the rough rolling section 120 to a range of 3.4% to 12.5%, specifically 3.44% to 12.50% of the thickness of the first billet.

예를 들어 상기 재가열로(110)에서 배출되는 최초 빌렛의 두께가 160mm×160mm라고 가정한다면, 상기 사상압연부(130)에서는 최종적으로 선재의 직경이 5.5~20mmØ범위까지 압연하는 것이다. For example, assuming that the thickness of the first billet discharged from the reheating furnace 110 is 160 mm x 160 mm, the diameter of the wire rod is finally rolled to a range of 5.5 to 20 mm in the finishing rolling section 130.

여기서 상기 조압연부(120)에서 이미 160mm×160mm 두께를 가지는 빌렛을 20~30mmØ범위까지 압연한 이후에, 상기 사상압연부(130)에서 이를 5.5~20mmØ범위까지 압연하는 것이므로 기존에 비해 압연량은 줄어들게 된다. Since the billet having a thickness of 160 mm x 160 mm is already rolled in the rough rolling section 120 to a range of 20 to 30 mm and then rolled to a range of 5.5 to 20 mm in the finish rolling section 130, Is reduced.

기존의 경우에는 조압연 단계에서 30~40mmØ범위까지 압연하고 나머지는 사상압연 단계에서 5.5~20mmØ범위까지 압연을 진행하게 되므로, 본 발명의 상기 사상압연부(130)에 비해 많은 량을 압연하게 되고, 이로 인해 선재의 온도가 상대적으로 많이 상승하게 된다. In the conventional case, since the rolling is performed in the rough rolling step to a range of 30 to 40 mm and the remainder is rolled to a range of 5.5 to 20 mm in the finishing rolling step, a larger amount is rolled than the finishing rolling part 130 of the present invention , So that the temperature of the wire rod is relatively increased.

만약 최종적으로 생산하고자 하는 선재의 직경이 20mmØ인 경우에는 상기 사상압연부(130)에서는 더미패스(dummy pass)로 선재를 통과시키면 되고, 선재의 직경이 15~18mmØ정도라면 스킨패스(skin pass)정도의 압하력을 가하여 선재를 압연하게 되므로 온도상승은 적어지게 된다. 이는 이미 상기 조압연부(120)에서 대부분의 압연량이 진행되었기에 가능하게 된다. If the diameter of the wire rod to be finally produced is 20 mmØ, the wire rod may be passed through the dummy pass in the finishing rolling section 130. If the diameter of the wire rod is about 15 to 18 mm, So that the temperature rise is reduced. This is possible because most of the rolled amount has already been advanced in the rough rolling section 120.

즉 본원발명의 경우 상기 사상압연부(130)에서 압연하는 범위가 감소하여 최종 압연된 선재의 온도상승도 그 만큼 줄어들게 되는 것이고, 결과적으로 상기 공냉부(170)에 진입하는 선재의 진입온도를 낮추게 된다. 이에 따라 상기 공냉부(170)에서의 선재에 대한 냉각량을 줄이게 되어, 선재의 중심부와 적층된 선재의 가장자리부에서의 냉각편차를 완화할 수 있게 된다. That is, in the case of the present invention, the range of rolling in the finishing rolling section 130 is reduced, and the temperature rise of the finally rolled wire rod is reduced accordingly. As a result, the entering temperature of the wire rod entering the air- do. As a result, the amount of cooling of the wire rod in the air cooling unit 170 is reduced, so that the cooling deviation at the center portion of the wire rod and the edge portion of the piled wire rod can be mitigated.

예를 들어 상기 사상압연부(130)에서 상기 공냉부(170)로 진입하는 선재의 초기 진입온도가 800℃이고, 상기 공냉부(170)에서 최종 냉각하고자 하는 선재의 온도가 300℃라면 선재의 냉각범위는 대략 500℃가 될 것이다. 다르게는 선재의 초기 진입온도가 600℃라면 상기 공냉부(170)에서 실행되어야 할 선재의 냉각범위는 300℃가 될 것이다. For example, if the initial entry temperature of the wire rod entering the air cooling part 170 in the finishing rolling part 130 is 800 ° C and the temperature of the wire rod to be finally cooled in the air cooling part 170 is 300 ° C, The cooling range will be approximately 500 ° C. Otherwise, if the initial entry temperature of the wire rod is 600 캜, the cooling range of the wire rod to be executed in the air cooling part 170 will be 300 캜.

만약 500℃와 같이 선재의 냉각범위가 클 경우에 선재의 중심부와 적층된 선재의 가장자리부간의 냉각편차는 크게 된다. 즉 선재의 중심부는 빠르게 냉각될 것이나, 선재의 가장자리부는 여러겹으로 쌓여져 있음에 따라 더 천천히 냉각되게 된다. 시간에 따라 냉각되는 온도범위는 도 8의 기존재와 같이 더 큰 차이를 보일 것이며 이는 선재의 부위별 품질편차를 발생시킬 수 있다.If the cooling range of the wire is large, such as 500 ℃, the cooling deviation between the center of the wire and the edge of the laminated wire becomes large. In other words, the center of the wire will be cooled rapidly, but the edge of the wire will be cooled more slowly as it is stacked in multiple layers. The temperature range to be cooled according to time will show a larger difference as in the case of Fig. 8, which may cause a quality deviation in each part of the wire rod.

반대로 300℃와 같이 선재의 냉각범위가 작은 경우에는 도 8의 개발재와 같이 실제로 냉각시켜야 할 절대량이 적어지므로, 상대적으로 선재의 중심부와 선재의 가장자리부간의 냉각편차도 감소되게 된다.On the contrary, when the cooling range of the wire rod is small, such as 300 DEG C, the absolute amount of cooling actually required is reduced as in the development material of Fig. 8, so that the cooling variation between the center portion of the wire rod and the edge portion of the wire rod is relatively reduced.

다만, 도 7에서는 상기 공냉부(170)에서 기존재에 대해서는 급냉공정, 개발재에 대해서는 서냉공정이 적용되는 것이 함께 표시되어 있으나, 이 부분에 대한 설명은 차후에 살펴보도록 한다. However, in FIG. 7, it is shown that the quenching process is applied to the quenching in the air-cooling portion 170 and the slow cooling process is applied to the developing material, but this portion will be described later.

정리하자면, 본 발명의 일 실시예는 기존에 비해 상기 조압연부(120)에서 선재에 대한 압연을 상대적으로 많이 진행하고, 상기 사상압연부(130)에서 적게 이뤄지도록 한다. 이로써 선재의 온도상승을 상기 조압연부(120)에서 미리 발생시킨 후에 적정범위로 냉각시키고, 상기 사상압연부(130)에서는 상대적으로 압연에 따른 선재의 온도상승을 적게하여 상기 공냉부(170)로 진입하는 선재의 진입온도를 낮추는 것이다. In summary, one embodiment of the present invention allows a relatively large number of rolling operations on the wire rod in the rough rolling section 120, compared with the conventional method, and the rolling is performed in the finishing rolling section 130 in a relatively small amount. Thus, the temperature of the wire rod is raised in advance in the rough rolling section 120, and then cooled to an appropriate range. In the finishing rolling section 130, the temperature rise of the wire rod is reduced relatively to the air cooling section 170, The temperature of the incoming wire is lowered.

이는 궁극적으로 상기 공냉부(170)에서 선재의 냉각범위를 감소시키게 되므로, 선재의 부위별 온도편차는 완화되고 품질은 균일하게 유지될 수 있게 된다.This ultimately reduces the cooling range of the wire rod in the air cooling unit 170, so that the temperature deviation of each wire rod portion can be relaxed and the quality can be maintained uniformly.

한편, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 조압연부(120)와 상기 사상압연부(130) 사이에 배치되는 제1 수냉대(181)와 상기 제1 사상압연기(131)와 상기 수냉루프(150) 사이에 배치되는 제2 수냉대(183) 및 상기 제2 사상압연기(133)와 상기 레잉헤드(160) 사이에 배치되는 제3 수냉대(185)를 더 포함하여 구성될 수 있다. In one embodiment of the present invention, a first cold rolling mill 181 disposed between the rough rolling unit 120 and the finishing rolling unit 130, a first finishing mill 131 and a water cooling loop 150 And a third hydraulic hoist 185 disposed between the second finishing mill 133 and the laying head 160. The second water mill 183 is disposed between the second finishing mill 133 and the laying head 160,

우선 상기 제1 수냉대(181)는 상기 조압연부(120)에서 배출되는 빌렛을 냉각시키도록 제공되는데, 빌렛을 850~900℃범위내로 냉각하게 된다. 상기 재가열로(110)에서 배출된 빌렛은 상기 조압연부(120)에서의 압연과정에서 다시 온도가 상승하게 되고, 이를 상기 제1 수냉대(181)에서 적정한 온도범위까지 낮추고 상기 사상압연부(130)로 공급하게 된다.First, the first water jacket 181 is provided to cool the billet discharged from the rough rolling unit 120, and the billet is cooled to a temperature in the range of 850 to 900 ° C. The billet discharged from the reheating furnace 110 is further raised in temperature in the rolling process in the rough rolling section 120 and is lowered to a proper temperature range in the first hydro-cooling table 181, 130).

상기 제2 수냉대(183)는 상기 제1 사상압연기(131)에서 압연되고 배출된 빌렛을 냉각시키도록 제공되는데, 빌렛을 850~900℃범위내로 냉각하게 된다. 이는 상기 제1 사상압연기(131)에서 압연되는 동안에 상승된 빌렛의 온도를 낮추고 상기 제2 사상압연기(133)로 공급한다. The second water jacket 183 is provided to cool the billets rolled and discharged in the first fin-rolling mill 131, and the billets are cooled to a temperature in the range of 850 to 900 ° C. This reduces the temperature of the billet raised during the rolling in the first finishing mill 131 and supplies it to the second finishing mill 133.

이때 상기 제2 수냉대(183)와 상기 제2 사상압연기(133) 사이에는 상기 수냉루프(150)가 배치될 수 있다. 상기 수냉루프(150)에서는 상기 제2 수냉대(183)에서 배출된 빌렛을 650~700℃범위내로 냉각하여 상기 제2 사상압연기(133)로 공급하게 된다. At this time, the water-cooling loop 150 may be disposed between the second water mill 183 and the second mill 190. In the water-cooled loop 150, the billet discharged from the second water-cooled table 183 is cooled to a temperature in the range of 650 to 700 ° C. and supplied to the second finishing mill 133.

이러한 상기 수냉루프(150)에서의 선재의 온도하강은 상기 조압연부(120)에서 선재의 직경에 대한 대부분의 압연이 진행됨에 가능하게 된다. 즉 상기 사상압연부(130)에서의 선재의 압연량은 상대적으로 감소하므로, 이는 선재의 온도상승을 감소시키게 된다.The lowering of the temperature of the wire rod in the water-cooled loop 150 becomes possible when most of the rolling of the wire rod with respect to the diameter of the wire rod proceeds in the rough rolling section 120. That is, since the rolling amount of the wire rod in the finishing rolling unit 130 is relatively reduced, the temperature rise of the wire rod is reduced.

상황에 따라서는 상기 사상압연부(130)에서 상기된 바와 같이 더미패스 또는 스킨패스 정도의 압하력만으로 선재를 압연하게 되므로, 기존에 비해 상대적으로 낮은 온도하에서 사상압연 단계가 진행되는 것이고, 이는 상기 수냉루프(150)에서의 선재의 압연온도 하강을 가능하게 하며, 상기 공냉부(170)로의 선재의 진입온도 감소로 이어지는 결과로 기인하게 된다.Depending on the circumstance, since the wire rod is rolled only by the dummy pass or the skin pass down force as described above in the finishing rolling unit 130, the finishing rolling step proceeds at a relatively low temperature compared to the conventional one, It is possible to lower the rolling temperature of the wire rod in the water cooling loop 150 and to result in a decrease in the entry temperature of the wire rod into the air cooling portion 170.

기존의 경우에는 사상압연 단계에서도 압연량이 많으므로, 압연이 용이하도록 선재의 온도가 대략 850~900℃정도의 온도를 유지했어야 한다.In the conventional case, since the amount of rolling is large in the finishing rolling step, the temperature of the wire rod should be maintained at about 850 to 900 ° C so that rolling can be easily performed.

다음으로 상기 제3 수냉대(185)에서는 상기 제2 사상압연기(133)에서 배출되는 선재를 다시 600~700℃범위내로 냉각하고, 상기 레잉헤드(160)로 선재를 공급하게 된다. Next, in the third hydraulic jack 185, the wire material discharged from the second finishing mill 133 is cooled again to a temperature in the range of 600 to 700 ° C., and the wire material is supplied to the laying head 160.

기존에는 레잉헤드(160)로 진입하는 선재의 진입온도가 800~900℃범위를 형성하였다면, 본 발명의 일 실시예에서는 600~700℃범위로 감소할 수 있게 된다. Conventionally, if the entry temperature of the wire rod entering the laying head 160 is in the range of 800 to 900 占 폚, it can be reduced to 600 to 700 占 폚 in one embodiment of the present invention.

이는 상기된 바와 같이, 초기에 상기 재가열로(110)에서 빌렛의 재가열온도를 낮추고, 상기 조압연부(120)에서 빌렛에 대한 대부분의 압연이 진행되도록 하여, 상기 사상압연부(130)에서는 더미패스 또는 스킨패스정도의 압하력만으로 적은 압연을 실시하도록 함으로써, 압연공정의 후방으로 갈수록 선재의 온도상승을 기존에 비해 억제함에 따라 달성되는 것이다. As described above, the reheating temperature of the billet is initially lowered in the reheating furnace 110 and most of the billet is progressed in the rough rolling section 120, so that in the finish rolling section 130, Pass rolling or skin pass, so that the temperature rise of the wire rod can be suppressed as compared with the conventional method as it goes to the rear side of the rolling step.

이러한 상기 사상압연부(130)에서의 압연량 감소는 상기 수냉루프(150)에서 선재의 온도를 더욱 낮추더라도 충분히 압연이 될 수 있도록 한다. 결과적으로 상기 공냉부(170)에 진입하는 선재의 진입온도가 낮아지게 된다.
The decrease in the rolling amount in the finishing rolling section 130 allows the rolling of the water-cooling loop 150 to be sufficiently performed even if the temperature of the wire rod is further lowered. As a result, the entry temperature of the wire rod entering the air cooling portion 170 is lowered.

한편, 상기 공냉부(170)에서의 선재에 대한 냉각능은 0.5~0.7℃/s 범위일 수 있으며, 선재의 이동속도는 0.2~0.3m/s 범위일 수 있다. On the other hand, the cooling capacity of the wire rod in the air cooling unit 170 may be in the range of 0.5 to 0.7 DEG C / s, and the moving speed of the wire rod may be in the range of 0.2 to 0.3 m / s.

기존에는 도 8에 도시된 기존재의 냉각 그래프와 같이 공냉대에서의 선재에 대한 냉각능은 대략 10℃/s정로로 급냉하였다. 이때 선재의 이동속도는 대략 0.7m/s 정도로 빠른 속도로 이동되었다. 실제적으로 빠른 속도로 이동하는 중에 선재가 급냉되게 되면, 선재의 중심부와 적층된 선재의 가장자리부간의 냉각으로 인한 온도편차는 더욱 심하게 된다. 결과적으로는 선재의 부위별 품질 편차를 발생시키게 된다.Conventionally, as shown in the cooling graph of Fig. 8, the cooling capacity of the wire rod in the air-cooled zone is rapidly cooled to approximately 10 DEG C / s. At this time, the moving speed of the wire was moved at a speed as high as about 0.7 m / s. If the wire rod is quenched while moving at a practically high speed, the temperature deviation due to cooling between the center portion of the wire rod and the edge portion of the laminated wire rod becomes more severe. As a result, the quality deviation of the wire rod is generated.

본 발명의 일 실시예에서는 이러한 문제를 해결하게 위해, 우선 상기와 같은 구성을 통해 상기 공냉부(170)에 진입하는 선재의 진입온도를 기존에 비해 낮춤과 동시에 상기 공냉부(170)에서 선재에 대해 서냉공정을 실시한다. In order to solve this problem, in the embodiment of the present invention, at first, the entry temperature of the wire rod entering the air cooling portion 170 is lowered compared with the conventional one, and at the same time, The slow cooling step is performed.

상기 공냉부(170)에서의 선재에 대한 냉각범위가 감소하면, 상기된 바와 같이 선재의 냉각에 대한 절대량이 감소하게 되므로, 선재의 중심부와 선재의 가장자리부간의 냉각편차는 완화될 것이다. 이때 선재를 서냉시키게 되면, 급냉에 비해 선재의 가장자리부의 공기에 대한 노출시간이 그 만큼 상승하게 되고, 도 8에 도시된 개발재의 냉각 그래프와 같이 완만하게 감소하는 형상을 가지게 되므로, 선재의 중심부와 선재의 가장자리부간의 냉각편차는 완화되게 된다. 이는 최종 생산된 선재에서 부위별 비교적 균일한 품질을 유지하는 효과를 발생시키게 된다.As the cooling range for the wire rod in the air cooling unit 170 is reduced, the absolute amount of cooling of the wire rod is reduced as described above, so that the cooling deviation between the center of the wire rod and the edge of the wire rod will be relaxed. In this case, when the wire material is slowly cooled, the exposure time of the edge portion of the wire material is increased by that much as compared with the quenching, and the shape gradually decreases as in the cooling graph of the developed material shown in FIG. 8, The cooling deviation between the edge portions of the wire rod is relaxed. This results in the effect of maintaining a relatively uniform quality of each part in the final produced wire.

이러한 본 발명의 일 실시예에 의해 제작된 개발재는 선재가 부위별로 균일하게 냉각됨에 따라 품질이 향상되어, 도 9에 도시된 바와 같이 기존재에 비해 연신율과 인장강도가 향상된 것을 확인할 수 있었다. As shown in FIG. 9, it can be seen that the developed material manufactured according to one embodiment of the present invention has an improved elongation and tensile strength as compared with the presence of a base material as the wire material uniformly cools the parts.

상기 개발재는 고탄소 0.8 carbon 공석강이며, 상기 공석강을 상기 재가열로(110)에서 980℃정도로 재가열한 후에, 상기 조압연부(120)에서 압연을 실시하고, 상기 사상압연부(130)에서는 스킨패스로 진행하여 직경 13mmØ정도의 선재를 생산하였다. The development material is a high carbon 0.8 carbon vacancy steel. After the vacant steel is reheated to about 980 ° C in the reheating furnace 110, rolling is carried out in the rough rolling section 120, and in the finishing rolling section 130, And proceeded to the skin pass to produce a wire having a diameter of about 13 mm.

이때 상기 레잉헤드(160)의 권취온도는 대략 670℃정도였으며, 상기 공냉부(170)에서의 냉각능 및 이동속도는 각각 0.5℃/s, 0.25m/s정도였다. 상기 공냉부(170)에서는 서냉커버를 모두 닫고 항온 냉각을 실시하였다. At this time, the winding temperature of the laying head 160 was about 670 캜, and the cooling ability and the moving speed of the air-cooling unit 170 were about 0.5 캜 / s and 0.25 m / s, respectively. In the air-cooling unit 170, all of the slow cooling covers were closed and subjected to constant-temperature cooling.

본 발명은 상기와 같은 구성 및 작동과정을 통해 조압연 단계, 사상압연 단계 등에서의 압연율을 변경하여 조압연 단계에서 선재의 압연이 대부분 진행되도록 하고, 수냉루프 등을 추가하여 선재를 보다 냉각시키며, 공냉대에서는 선재를 서냉시켜 선재가 균일 냉각되도록 하여, 궁극적으로 선재의 부위별 재질적 편차를 감소시킴으로써, 선재의 품질을 향상시키는 효과를 기대할 수 있는 것이다.In the present invention, the rolling rate is changed in the rough rolling step, the finishing rolling step and the like so that the rolling of the wire rod proceeds substantially in the rough rolling step, and the wire rod is further cooled by adding a water- , And in the air-cooling zone, the wire material is slowly cooled to uniformly cool the wire material, thereby ultimately reducing the material deviation of the wire material, thereby improving the quality of the wire material.

이상의 사항은 선재 제조장치 및 방법의 특정한 실시예를 나타낸 것에 불과하다.The above matters are only specific examples of the wire manufacturing apparatus and method.

따라서 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양한 형태로 치환, 변형될 수 있음을 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 파악할 수 있다는 점을 밝혀 두고자 한다.
Therefore, it should be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the following claims. do.

100...선제 제조장치 110...재가열로
120...조압연부 121,123...제1,2 조압연기
130...사상압연부 131,133...제1,2 사상압연부
150...수냉루프 160...레잉헤드
170...공냉부 181,183,185...제1,2,3 수냉대
100 ... preheating apparatus 110 ... reheat furnace
120 ... rough rolling section 121, 123 ... first and second mills
130 ... Finishing rolling sections 131, 133 ... First and second finish rolling sections
150 ... water-cooled loop 160 ... leing head
170 air-cooled parts 181, 183, 185 ... first, second,

Claims (8)

금속소재를 가열하는 재가열로;
상기 재가열로의 후방에 배치되고, 상기 재가열로에서 배출된 금속소재를 최종압연의 전처리 단계로서 소정 두께로 압연하는 조압연부;
상기 조압연부의 후방에 배치되고, 상기 조압연부으로부터 배출된 금속소재를 최종 두께로 압연하는 사상압연부;
상기 사상압연부의 후방에 배치되고, 상기 사상압연기에서 배출된 금속소재를 코일링하는 레잉헤드; 및
상기 레잉헤드의 후방에 배치되고, 상기 레잉헤드에서 코일링된 금속소재를 냉각하는 공냉부;를 포함하되,
상기 사상압연부는 제1,2 사상압연기로 구성되되, 상기 제1,2 사상압연기 사이에는 수냉루프가 배치되는 것을 특징으로 하는 선재 제조장치.
A reheating furnace for heating a metal material;
A rough rolling section disposed behind the reheating furnace and rolling the metal material discharged from the reheating furnace to a predetermined thickness as a preliminary step for final rolling;
A finish rolling section disposed behind the rough rolling section and rolling the metal material discharged from the rough rolling section to a final thickness;
A laying head disposed behind the finishing rolling section and coiling the metal material discharged from the finishing mill; And
And an air cooling unit disposed at the rear of the laying head for cooling the coiled metal material in the laying head,
Wherein the finishing rolling section comprises a first and a second finishing mill, and a water cooling loop is disposed between the first finishing mill and the second finishing mill.
제1항의 선재 제조장치를 이용한 선재 제조방법에 있어서,
상기 조압연부는 연이어 배치되는 제1,2 조압연기로 구성되되, 상기 제1 조압연기에서 압연된 금속소재의 두께는 최초 금속소재의 두께 대비 59.4%~65.6% 범위내인 것을 특징으로 하는 선재 제조방법.
A method for manufacturing a wire rod using the wire rod manufacturing apparatus according to claim 1,
Wherein the rough rolling section is composed of first and second rough rolling mills arranged one after the other, wherein the thickness of the rolled metal material in the first rough rolling mill is in the range of 59.4% to 65.6% Way.
제2항에 있어서,
상기 제2 조압연기에서는 상기 제1 조압연기에서 배출된 금속소재를 최초 금속소재의 두께 대비 12.5%~18.8% 범위내로 압연하는 것을 특징으로 하는 선재 제조방법.
3. The method of claim 2,
Wherein in the second rough rolling mill, the metal material discharged from the first rough rolling mill is rolled to a range of 12.5% to 18.8% of the thickness of the first metal material.
제3항에 있어서,
상기 사상압연부에서는 상기 조압연부에서 배출된 금속소재를 최초 금속소재의 두께 대비 3.4%~12.5% 범위내로 압연하는 것을 특징으로 하는 선재 제조방법.
The method of claim 3,
And the metal material discharged from the rough rolling section is rolled in a range of 3.4% to 12.5% of the thickness of the first metal material in the finishing rolling section.
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 재가열로에서 금속소재가 가열되는 온도는 950 ~ 1050℃범위내인 것을 특징으로 하는 선재 제조방법.
5. The method according to any one of claims 2 to 4,
Wherein a temperature at which the metal material is heated in the reheating furnace is in the range of 950 to 1050 ° C.
제5항에 있어서,
상기 수냉루프는 금속소재를 650~700℃범위내로 냉각하는 것을 특징으로 하는 선재 제조방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the water cooling loop cools the metal material to within a range of 650 to 700 占 폚.
제6항에 있어서,
상기 공냉부에서 금속소재를 0.5~0.7℃/s 범위내로 냉각하는 것을 특징으로 하는 선재 제조방법.
The method according to claim 6,
Wherein the metal material is cooled in the range of 0.5 to 0.7 占 폚 / s in the air-cooled portion.
제7항에 있어서,
상기 공냉부에서의 금속소재의 이동속도는 0.2~0.3m/s 범위인 것을 특징으로 하는 선재 제조방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the moving speed of the metal material in the air-cooled part is in the range of 0.2 to 0.3 m / s.
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