KR20160085763A - 긴 금속 제품 제조용 제강 플랜트 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
긴 금속 제품의 생산을 위한 철강 플랜트는 연속 주조 기계(11)와; 상기 연속 주조 기계(11)의 다운스트림에 배치된 압연기(12)와; 상기 연속 주조 기계(11) 및 압연기(12)를 연결하도록 구성되는 반완제 주조 제품용의 한 개 또는 그 이상의 이송 경로(19)를 포함한다. 철강 플랜트는 최소한 한 개의 유지보수 및/또는 가열로(25)와, 반완제 주조 제품용 배출 플레이트(34)와, 에어리얼 이송 장치(31)를 포함한다.
Description
본 발명은 기계 또는 토목 공학에 사용 가능한 바(bars), 철근 콘크리트용 리브 바(ribbed bars), 와이어 로드, 빔 또는 프로파일(profiles)과 같은 긴 금속 제품을 제조하기 위한 철강 플랜트 및 그 방법에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 순환 및 반순환식의 공정에 따른 반완제 연속 주조 제품의 직접 압연용의 주조 및 압연에 의한 조합 방식 제강 플랜트 및 그 방법에 관한 것이다.
단면에 비하여 훨씬 긴 길이 방향 크기를 갖는 긴 금속 제품들은 강철과 같은 금속을 연속 주조 방법으로 긴 반완제 제품으로 만들고, 이를 압연하여 제조된다.
완제 제품들은 빌릿(billets) 또는 블룸(blooms)을 형태 변환시켜 만들어지는, 정사각형, 사각형 또는 원형 단면을 갖는 바, 철근 콘크리트용 리브 바, 로드, 빔 또는 프로파일들을 뜻한다.
철강 플랜트는 긴 제품을 생산하기 위한 것이며, 압연기(rolling mill)가 작업 방향을 기준으로 연속 주조 기계의 다운스트림(downstream)에 연결되어 있다.
상기와 같은 공지의 플랜트에서, 압연 라인은 연속 주조 라인의 다운스트림에 위치하며, 그와 정렬 및 직접 연결되어, 공동 압연 라인(co-rolling line)을 구성하게 되며, 작업 방향에 횡단하는 방향으로 주조 금속을 경로 변경시키기 위한 중간 장치, 이송 장치, 셔틀, 경로 변경 평면, 이동형 롤러 경로, 및 다른 장치들을 필요하지 않게 된다.
이와 같은 공지의 플랜트들은 액체 철강이 고형화되는 영역에서 압연기 내로 들어가는 영역에 단지 한 개의 반완제 연속 주조 제품이 위치하는 순환식(endless) 공정으로 알려진, 연속성(solution of continuity)의 솔루션이 없는 생산 공정을 수행한다.
한 개의 반완제 제품은 연속 주조 라인의 다운스트림의 압연 라인을 따라 압연 이동되며, 이에 따라 압연 트레인의 모든 스탠드(stands)에 형성된 입구(entrances)들의 개수를 줄이고, 이에 따라 코블(cobbles)의 발생 확률을 줄일 수 있어, 높은 생산성을 얻는다.
종래의 조합형 플랜트는 압연기의 제1 부분에 필요한 압축 힘을 감소시키고, 반완제 주조 제품의 높은 온도를 최대한 이용하고, 다듬기 작업(cropping cuts)의 횟수를 감소시켜, 높은 수율과 효율적인 운용비용을 가능하게 한다.
그리고 공동 압연 라인을 갖춘 플랜트는 반순환식 생산 공정을 수행할 수 있으며, 한 번의 연속 반완제 제품 대신에, 압연기는 절단 유닛에 의하여 소정의 크기로 절단된 불연속형(discrete) 반완제 제품에 의하여 만들어지는 재료들을 연속 주조 방법으로 통하여 얻을 수 있다.
상기 절단 유닛은 머리 또는 꼬리 부분 다듬기를 실시하기 위하여 또는 플랜트의 유지 보수를 위한 일시 정지 또는 장비 추가 또는 코블(cobbles) 또는 다른 문제 또는 불편한 상황 발생 이후에 압연기를 중지시키는 경우에, 주조 기계의 운전 및 정지 단계에서 사용될 수 있다.
이와 같은 상황에서, 압연기가 압연될 재료를 수신할 수 없는 경우에, 상기에 언급한 절단 유닛을 이용하여 반완제 주조 제품들이 생산될 수 있으며, 상기의 반완제 주조 제품들은 사전 설정된 소정의 길이를 가지며, 서비스를 위하여 일단 반환된 경우, 압연기에서 작업될 저장 영역으로 보내진다.
다른 유형의 플랜트들이 알려져 있으며, 이들 플랜트에서는, 2개의 주조 라인이 주조 기계의 다운스트림에 있는 압연 라인에 재료를 공급하며, 반순환 공정에 따라 작업을 수행한다.
경쟁력있는 제품을 생산하기 위한 목적으로, 수율을 증가시키고, 생산 비용을 줄이기 위하여, 철강 플랜트의 생산을 높이고, 폐기물 및 에너지 소비를 억제시킬 높은 필요성이 있다.
종래의 조합형 연속 주조 및 압연 플랜트들은 이러한 면에서 한계를 갖는다. 즉, 그와 같은 방법은 상기에 언급한 필요조건들을 충족시킬 수 없으며, 계획에 의한 또는 사고로 인한 압연기의 운전 중지에 의하여 크게 영향을 받는다.
본 발명의 일 목적은 연속 주조 및/또는 강철 작업 업스트림(steelworks upstream)에 영향을 주지 않고도 높은 생산성을 제공하고, 압연기의 운전 중지를 관리 및 제거할 수 있는 긴 금속 완제 제품의 생산을 위한 철강 플랜트 및 그의 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 2개의 장치의 동시 운전 정지(downtimes)를 최소로 줄이고, 이에 따라 플랜트의 사용 효율을 극대화시킬 수 있으며, 연속 주조 기계에서 뿐만 아니라, 압연기에서도 섹션 변경(section changes)을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 재료 폐기를 최소한으로 줄이고, 위급 시에 일시 저장 영역에 조장되는 반완제 연속 주조 제품을 완전히 복구시키면서, 플랜트의 수율을 극대화시키는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 플랜트의 운전비용 및 에너지 소모를 줄이기 위하여 반완제 연속 주조 제품의 최초의 액체 상태 강철이 갖는 엔탈피를 최대한 이용하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 긴 금속 제품의 탄력적 생산을 위한 철강 플랜트를 구현하기 위한 것이며, 이에 따라 다수의 서로 다른 기능 조건 또는 생산되는 제품의 유형에 적용 가능한 다수의 생산 단계들을 실시할 수 있다.
출원인은 종래 기술의 문제점들을 극복하고, 상기에 언급한 목적 및 장점 및 다른 목적 및 장점들도 획득하기 위한 것이다.
본 발명은 독립 청구항에 설명되고, 특징될 것이며, 종속 청구항들은 발명의 다른 특징들을 설명하고, 주요 발명 사상에 대한 변형들을 설명한다.
상기의 목적에 따라, 종래 기술의 한계를 극복하고, 그에 내재된 결함들을 제거하는 본 발명에 따른 철강 플랜트는 연속 주조 기계와 정렬되어 설치되고, 직접 연속 다운스트림에 위치하는 연속 주조 기계 및 압연기와; 주조 기계 및 압연기를 연결시키기 위한 연속 주조 제품용의 한 개 또는 그 이상의 이송 경로를 구비하고 있다.
본 발명의 일 양상에 따른 철강 플랜트는 소정의 온도를 유지하고, 이송 경로 인접한 곳에 위치하는 반완제 주조 제품을 가열하기 위한 최소한 한 개의 유지보수 및/또는 가열로(heating furnace)와; 반완제 주조 제품용 배출 플레이트와; 한 개 또는 그 이상의 이송 경로, 유지보수 및/또는 가열로 및/또는 배출 플레이트 사이에 반완제 주조 제품을 에어리얼 경로(aerial path)에 의하여 빠르게 이송시키기 위한 에어리얼 이송 장치를 포함한다.
이와 같은 방법으로, 그리고 상기 에어리얼 이송 장치에 의하여, 본 발명은 유지보수 및/또는 가열로에 축적 및 저장할 수 있으며, 완전히 차게 되면, 배출 플레이트에도 축적 및 저장이 이루어진다. 예를 들면, 일일 작업 분량 정도가 될 수 있는 계획된(programmed) 빈도를 기준으로 가능 또는 예상되는 경우에, 유지보수 및/또는 가열로에 축적 또는 저장된 반완제 주조 제품들은 에어리얼 이송 장치에 의하여, 압연이 이루어지는 압연기 방향으로 빠르게 이송될 수 있다.
결과적으로, 본 발명에 따른 철강 플랜트 및 그의 생산 방법은 연속성의 솔루션이 없는 압연기에 바로 공급된 반완제 주조 제품의 연속 압연과, 일단 압연에 적절한 소정의 온도가 복원되면, 주조에 의하여 얻어지는 그리고 유지보수 및/또는 가열로 내에 또는 배출 플레이트 상에 일시적으로 축적된 그리고, 그 이후 압연기에 공급되는 세그먼트로부터 만들어지는 완제된 긴 금속 제품을 생산할 수 있다.
반완제 주조 제품들을 축적할 수 있기 때문에, 본 발명에 따른 철강 플랜트는 다음과 같은 장점을 갖는다. 즉, 압연기의 계획된 (programmed) 또는 사고에 의한 운전 정지에 의한 단점인 주조 공정에서 발생 가능한 사고와 강철 작업 업스트림에서 발생 가능한 사고를 줄일 수 있으며, 압연기의 최소한 일일 생산성을 최적화할 수 있다.
본 발명은 긴 금속 제품의 생산을 위한 방법에 관한 것이며, 상기 방법은 연속 주조하는 단계와; 주조 및 압연 사이에 한 개 또는 그 이상의 이송 경로에서 유지보수 및/또는 가열로 내의 반완제 주조 제품들을 소정의 온도로 유지 및/또는 가열하기 위하여, 연속 주조로부터 압연까지의 한 개 또는 그 이상의 이송 경로에 의하여 반완제 주조 제품의 연속 주조 및 이송의 다운스트림을 압연하는 단계와; 배출 플레이트 내의 반완제 주조 제품을 배출하는 단계를 포함하며, 한 개 또는 그 이상의 이송 경로, 유지보수 및/또는 가열로 및/또는 배출 플레이트 사이에서의 반완제 주조 제품들의 에어리얼 경로에 의한 빠른 이송을 특징으로 한다.
본 발명에 다른 방법의 일 장점은 연속 주조로부터 압연기까지의 반완제 주조 제품을 이송하는데 있어서, 온도 손실을 최소로 줄일 수 있으며, 철강 플랜트의 전체 에너지 손실을 감소시키고, 압연 공정의 효율과 최종 제품의 품질을 개선하기 위하여 수 시간 동안 반완제 주조 제품을 소정 온도에 유지할 수 있다.
상기한 구성의 본 발명에 따르면, 반완제 주조 제품들을 축적할 수 있기 때문에, 본 발명에 따른 철강 플랜트는 다음과 같은 장점을 갖는다. 즉, 압연기의 계획된 (programmed) 또는 사고에 의한 운전 정지에 의한 단점인 주조 공정에서 발생 가능한 사고와 강철 작업 업스트림에서 발생 가능한 사고를 줄일 수 있으며, 압연기의 최소한 일일 생산성을 최적화할 수 있다.
그리고, 본 발명에 다른 방법의 일 장점은 연속 주조로부터 압연기까지의 반완제 주조 제품을 이송하는데 있어서, 온도 손실을 최소로 줄일 수 있으며, 철강 플랜트의 전체 에너지 손실을 감소시키고, 압연 공정의 효율과 최종 제품의 품질을 개선하기 위하여 수 시간 동안 반완제 주조 제품을 소정 온도에 유지할 수 있다.
본 발명의 이러한 특징들 및 다른 특징들은 아래에 첨부된 도면을 참조하여 비한정적 예시들로서 실시예의 일부 형태의 아래 설명으로부터 분명해질 것이다.
도1은 본 발명에 따른 철강 플랜트의 실시예의 일부 형태의 개략 평면도이다.
도2는 도1의 플랜트의 일부를 도시하는 정면도이다.
도3은 본 발명에 따른 철강 플랜트의 실시예의 일부 형태의 개략 평면도이다.
도4는 도3의 철강 플랜트의 확대된 일부를 도시하는 확대도이다.
도5는 도4의 부분의 정면도이다.
도6은 본 발명에 따른 철강 플랜트의 실시예의 다른 형태를 도시하는 평면도이다.
도7은 본 발명에 따른 실시예의 다른 형태에 따른 철강 플랜트의 확대된 일부를 도시하는 확대도이다.
아래의 설명에 있어서, 동일한 참조 번호는 본 발명에 따른 철강 플랜트의 동일한 부분들을 뜻하며, 실시예의 다른 형태에서도 동일하게 적용된다. 실시예의 일 형태의 요소들 및 특징들은 추가적인 구분없이 실시예의 다른 형태로 편리하게 통합될 수 있다.
도1은 본 발명에 따른 철강 플랜트의 실시예의 일부 형태의 개략 평면도이다.
도2는 도1의 플랜트의 일부를 도시하는 정면도이다.
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도4는 도3의 철강 플랜트의 확대된 일부를 도시하는 확대도이다.
도5는 도4의 부분의 정면도이다.
도6은 본 발명에 따른 철강 플랜트의 실시예의 다른 형태를 도시하는 평면도이다.
도7은 본 발명에 따른 실시예의 다른 형태에 따른 철강 플랜트의 확대된 일부를 도시하는 확대도이다.
아래의 설명에 있어서, 동일한 참조 번호는 본 발명에 따른 철강 플랜트의 동일한 부분들을 뜻하며, 실시예의 다른 형태에서도 동일하게 적용된다. 실시예의 일 형태의 요소들 및 특징들은 추가적인 구분없이 실시예의 다른 형태로 편리하게 통합될 수 있다.
본 발명에 따른 실시예의 다양한 형태를 상세히 설명하겠으며, 한 개 또는 그 이상의 예시들이 첨부된 도면에 도시되어 있다. 각각의 예시는 본 발명의 예시를 통하여 제시되며, 그를 제한하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 예를 들면, 실시예의 일 형태의 일부로서 도면에 도시된 또는 설명된 특징들은 실시예의 또 다른 형태를 만들기 위하여 실시예의 다른 형태들에 적용 또는 이와 관련하여 적용될 수 있다. 본 발명은 그러한 모든 수정 및 변형들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
첨부된 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 긴 금속 제품을 생산하기 위한 철강 플랜트는 참조 번호 10으로 그 전체가 표기되어 있으며, 반완제 주조 제품 상태의 액체 금속을 고형화하고, 상기 반완제 주조 제품 상태로부터 긴 금속 제품을 생산할 수 있도록 구성된다.
반완제 제품은 바, 리브 바, 로드, 프로파일(profiles)의 생산을 위하여 일반적으로 사용되는 원형, 사각 정사각형 또는 다각형 단면을 갖는 블룸(blooms) 또는 빌릿(billets)이 될 수 있거나, 빔 또는 프로파일의 생산을 위한 H-형상의 단면을 갖는 빔-블랭크(beam-blanks)가 될 수 있다.
상세한 설명 및 청구항에서, 상기에 언급한 반완제 연속 주조 제품을 뜻하는 빌릿(billet)이라는 단어를 사용하고자 한다.
실시예의 일부 형태에 있어서, 철강 플랜트(10)는 최대 속도로 작업된 섹션에서 약 150t/h의 압연 제품의 시간당 생산성을 얻을 수 있으며, 1-1.5Mt의 연간 생산성을 초과할 수도 있다.
본 발명에 따른 철강 플랜트(10)는 연속 주조 기계(11), 상기 연속 주조 기계(11)의 다운스트림에 위치하는 압연 장치 또는 압연기(12)를 포함한다.
상기 연속 주조 기계(11) 및 압연기(12)는 도면에 화살표 “F”로 표시된 작업 방향 또는 흐름 방향으로 서로 연이어서 인접하여 위치하고 있으며, 상기 화살표 “F”는 철강 플랜트에서 실시되는 주조 및 압연 공정에서 재료의 흐름 방향을 표시한다.
실시예의 일부 형태에 있어서, 연속 주조 기계(11) 및 압연기(12)는 동일한 작업 축 “X”를 공유하며, 반완제 주조 제품들은 압연기(12)에 의하여 직접 수신될 수 있다. 이와 같은 방법으로, 액체 강철을 긴 압연 금속 완제 제품을 얻도록 주조하여, 연속성의 솔루션이 없는 작업 공정 또는 순환 공정을 성취할 수 있다. 이와 같은 순환형 공정에 있어서, “반완제 주조 제품”이라는 표현은 연속 주조 기계(11)의 고형화 영역으로부터 압연기(12)로 이어지는 입구까지의 길이를 갖는 단일 빌릿을 뜻한다. 철강 플랜트(10)는 반순환 작업 공정에 효과적으로 적용될 수 있다. 즉, 반완제 주조 제품들은 부분적 연속성(continuity)의 솔루션을 갖는 압연기(12)에 공급된다.
반순환 공정에 있어서, 압연기(12)는 소정의 길이, 예를 들면, 12m 및 80m 사이의 길이를 갖는 세그먼트로 공급된다.
생산의 일부 유형을 위하여, 예를 들면, 반순환 모드에서, 여기서 설명된 실시예의 일부 형태는 다음의 구성을 제공할 수 있다. 즉, 연속 주조 기계(11) 및 압연기(12)는 반완제 주조 제품을 위한 중간 이송 장치들을 제공하면서, 서로에 대하여 평행한 서로 다른 작업 축(axes) 상에 제공된다.
여기에 설명된 실시에의 모든 유형과 조합 가능한 실시예의 일부 형태에 있어서, 철강 플랜트(10)는 철강 플랜트(10)의 2개의 섹션 사이에 빌릿을 이송하기 위하여, 주조 기계(11) 및 압연기(12)를 연결하는 한 개 또는 그 이상의 이송 경로(19)를 포함한다.
여기에 설명된 실시예의 모든 유형과 조합 가능한 실시예의 일부 형태에 있어서, 철강 플랜트(10)는 한 개 또는 그 이상의 이송 경로(19)에서 라인과 떨어져 위치하는 빌릿용 유지보수 및/또는 가열로(25)와, 한 개 또는 그 이상의 이송 경로(19)에 위치하는 빌릿을 측면 방향으로 배출시키기 위한 배출 플레이트(34)와, 한 개 또는 그 이상의 이송 경로(19), 유지보수 및/또는 가열로(25) 및/또는 배출 플레이트(34) 사이에서 온도 손실이 없이 또는 어떤 경우에 있어서, 그러한 손실을 최소화시면서 빌릿들을 빠르게 이송시키기 위한 에어리얼 이송 장치(31)를 포함한다.
빌릿용의 유지보수 및/또는 가열로(25) 및 배출 플레이트(34)는 한 개 또는 그 이상의 이송 경로(19)에 배치될 수 있는 중간 보조 장치(13) 내에 포함될 수 있다.
본 설명에 따르면, 용어 “핫 빌릿(hot billets)"는 연속 주조 기계(11)로부터 도착하는 그리고 800℃ 이상의 온도를 일반적으로 가지며, 어떤 경우에는 900℃의 온도를 갖는 빌릿, 블룸 또는 빔-블랭크를 뜻한다.
본 설명에 따르면, 용어 “콜드 빌릿(cold billets)"는 이전의 주조 공정 동안에 라인에서 떨어져 생산 및 축적되었기 때문에 주변 온도로 이미 완전히 냉각된 반완제 주조 제품을 뜻한다.
도1 및 도2는 연속 주조 기계(11)가 단일의 주조 라인(11a)을 갖춘 철강 플랜트(10)의 일시예의 형태를 설명하기 위한 것이다.
단일 주조 라인(11a)은 턴디시(14)로부터 이송되며, 상기 턴디시에는 용융된 강철이 연속하여 래들(ladles)(15)로부터 배출(poured)된다.
외부(도면 미도시)에서 냉각되며, 그리고 그로부터 용융 금속이 수신되는 턴디시(14) 바로 아래에 일반적으로 위치하는 잉곳(ingot)에 의하여 빌릿은 소정의 단면을 갖게 된다.
도3 내지 도7은 철강 플랜트(10)의 실시예의 형태를 설명하기 위한 것이며, 상기 실시예에서 연속 주조 기계(11)는 서로에 대하여 자유롭게 그리고 독립적으로 구성되는 제1 주조 라인(111a) 및 제2 주조 라인(111b)로 이루어지는 최소한 2개의 주조 라인들을 갖추고 있다. 주조 라인(111a 및 111b) 둘 다에 공통으로 구성되는 단일 턴디시(114)가 2개의 주조 라인(111a 및 111b)의 업스트림에 제공되어 있다.
제1 주조 라인(111a) 및 제2 주조 라인(111b)은 동일한 턴디시(114)로부터 떨어져 배치되며, 그 내에는 용융 강철이 래들(15)로부터 연속적으로 배출(poured)된다.
2개의 주조 라인(111a 및 111b)은 서로에 대하여 조금 경사진 각도로 배치될 수 있다. 즉, 이론적으로 중앙 축(axis)(도, 3, 4, 5를 참조)으로부터 갈라지는 형상으로 구성되거나, 서로에 대하여 평행하게 배치될 수 있다. 상기 구성은 이후에 상세히 설명될 것이다.
각각의 주조 라인(111a 및 111b)은 가장 외부의 레이어의 고형화를 위하여 또는 빌릿 외부 표면의 고형화를 위하여 그리고 그들의 단면의 형태를 형성하기 위하여 잉곳(ingot)(미도시)을 포함한다.
실시예의 일부 형태에 있어서, 각각의 주조 라인, 단일 라인(11a) 및 2개의 주조 라인인 제1 주조 라인(111a) 및 제2 주조 라인(111b)은 2개의 주조 라인(111a 및 111b)의 경우에 있어서, 잉곳 몰드로부터 연속으로 그리고 동시에 고형화되는 빌릿을 추출하기 위한 추출 유닛(16)을 포함할 수 있다.
작업 방향 “F”로의 진행에 따라, 주조 기계(11) 내의 빌릿들은 물 또는 공기-물에 의하여 강제 냉각 방식으로 점차 고형화된다.
각각의 주조 라인(11a, 111a, 및 111b)을 위하여, 주조 기계(11)는 압연 공정을 중지시킬 필요가 있는 코블(cobble)과 같은 위급한 상황이 발생하면, 반순환 공정 또는 순환 생산 공정에 개입할 수 있는 절단 유닛(17)을 포함한다.
가위(shears)와 같은 기구적인 유형 또는 산소 아세틸렌 블로우 토치를 구비하는 산소 아세틸렌 시스템과 같은 열-화학적인 유형으로 구성되는 절단 유닛(17)은 빌릿을 소정의 크기로 절단하여, 저장 및 압연을 위하여 12미터 내지 16미터, 그리고 80미터까지의 길이를 갖는 빌릿을 만들 수 있다.
각 절단 유닛(17)은 해당하는 중간 이송 경로, 예를 들면, 추출 유닛(16) 및 절단 유닛(17)을 연결하는 중간 이송 경로(18)의 단부에 위치한다.
도1에 도시된 실시예의 형태의 예시에서와 같이, 연속 주조 기계(11)를 압연기(12)에 연결하는 배출 롤들을 갖는 경로와 같은 이송 경로(19)가 제공된다.
이송 경로(19)는 빌릿을 이송 경로(19 및 20)의 제1 위치에서 제2 위치로 이송하기 위하여 중간 이송 경로(18) 및 압연기(12)의 공급 롤(roll) 경로와 같은 또 다른 이송 경로(20) 사이에 설치될 수 있다.
도1에 도시된 바와 같이, 압연기(11)는 단일의 압연 라인(12a)을 구비하고 있으며, 이송 경로(20)는 최초 세그먼트를 구성한다.
도1에 도시된 실시예의 일부 형태는 작업 축(axis) "X"를 따라 정렬되는 단일의 주조 라인(11a)과 단일의 압연 라인(12a)을 제공하며, 이에 따라 정상적인 작업 조건 하에서, 압연기(12)는 연속성의 솔루션이 없이 빌릿들을 직접 압연한다. 이와 같은 방법으로, 단일의 주조 라인(11a) 및 단일의 압연 라인(12a)은 절단 유닛(17)의 사용 없이도, 순환 작업 공정을 위한 공동 압연 라인을 만들게 된다.
이와는 반대로, 압연기(12)는 압연기(12)의 계획된 유지보수를 수행하기 위한 압연, 또는 생산되는 섹션을 변경시키기 위한 장비 구성으로 인한 중지의 경우에 또는 코블 또는 동작 오류와 같은 사고의 경우에 연속 주조 기계(11)로부터 재료를 수신하지 못할 수 있으며, 절단 유닛(17)이 활성화되어, 세그먼트 형태의 빌릿 생산을 위하여 개입할 수 있다.
빌릿들이 소정의 크기로 절단된 이후에, 빌릿들이 이송 경로(19) 상에 있을 때, 세그먼트 형태의 빌릿들은 각각의 경우에 단일 주조 라인(11a)으로부터 배출된다.
여기에 설명된 실시예의 모든 형태와 조합 가능한 도1에 도시된 실시예의 일부 형태에 따라, 중간 보조 장치(13)가 이송 경로(19)와 상호 작용하면서, 연속 주조 기계(11) 및 압연기(12) 사이에 설치되어 있다.
중간 보조 장치(13)는 빌릿들을 일시 저장 영역으로 보내기 위하여, 세그먼트 형태의 빌릿들을 이송 경로(19)로부터 배출하도록 구성된다.
동일한 방법으로, 중간 보조 장치(13)는 압연기(12)의 기능이 일단 복구되면, 세그먼트 형태의 빌릿들을 이송 경로(19) 상에 위치시킨다.
도1에 도시된 실시예의 형태에 있어서, 유지보수 및/또는 가열로(25)는 연속 주조 기계(11)와 압연기(12)의 측부에, 이송 경로(19)에, 그리고 반대편에 배치된 배출 플레이트(34)에 배치될 수 있고, 이송 경로(19)로부터 인출된 빌릿들을 유지보수 및/또는 가열로(25) 및/또는 배출 플레이트(34)에 제공하기 위하여, 연속 주조 기계(11) 및 압연기(12) 위에서 작용하는 에어리얼 이송 장치(31)를 제공한다.
실시예의 다른 형태에 있어서, 유지보수 및/또는 가열로(25)는 도7을 참조하여 이후 설명될 연속 주조 기계(11) 및 압연기(12) 사이에의 이송 경로(19)를 최소한 부분적으로 겹치도록 구성될 수 있다.
철강 플랜트(10)가 순환 공정에서 정상적으로 기능을 하는 경우에, 연속 주조 기계(11)의 중간 이송 경로(18)로부터 도착하는 빌릿은 이송 경로(19)의 중간 보조 장치(13)를 통과하여, 상기 이송 경로(20)에 의하여 유도로(induction furnace, 21)를 통하여 이동된다.
반순환 또는 불연속 기능의 경우에 있어서, 유도로(21)는 세그먼트 형태의 빌릿을 수신한다.
어떤 경우에 있어서도, 중간 보조 장치(13)의 다운스트림에 일반적으로 위치하는 유도로(21)는 1050℃ 및 1200℃ 사이의 압연 개시 온도까지 빌릿을 가열시키도록 구성될 수 있다.
이송 경로(20)는 빌릿을 러핑 트레인(roughing train)(22) 방향으로 이송시키도록 구성되며, 상기 과정에서 빌릿의 제1 변형(deformation)이 일어난다. 러핑 트레인(22)은 이후 상세히 설명될 마무리 라인(finishing)의 업스트림에 압연기(12)의 예비 작업 영역을 구성한다.
실시예의 일부 형태에 있어서, 압연기(12)는 압연된 제품의 최종 섹션과 주조된 빌릿의 최초 단면 사이의 중간 단면을 갖는 제품을 얻도록 하는 연속적인 변형 통로(passes) 내의 러핑 트레인(22)로부터 배출되는 제품을 형상화하는 중간 압연 트레인(23)을 러핑 트레인(22)의 다운스트림에 포함할 수 있다.
중간 트레인(23)의 다운스트림에서, 압연기(12)는 최종적으로 압연된 제품을 마무리하여, 얻기 위한 한 번 또는 그 이상의 압연 작용을 수행하도록 구성되는 마무리 압연 트레인(24)을 구비한다.
압연기(12)는 압연된 제품을 위한 이동, 수집 및 저장 장치들을 마무리 압연 트레인(24)의 다운스트림에 구비할 수 있다.
도3은 여기서 설명된 실시예의 모든 형태들과 조합 가능한 실시예의 형태를 설명하는 도면이며, 2개의 주조 라인(111a 및 111b)이 서로에 대하여 경사진 상태로 배치되어 있으며, 보다 구체적으로는, 그들은 공동 중간축에 대하여 수평 평면상에 서로 갈라지는 형상으로 구성되어, 작업 방향 “Fa" 및 ”Fb"를 구성한다.
도3을 참조하여, 실시예의 형태들을 예시적으로 설명하면 다음과 같다. 2개의 주조 라인(111a 및 111b)이 작업 축(axis) "X"에 대하여 서로 동일한 형상(specular manner)으로 경사로 현성되어 있다.
솔루션들이 제공될 수 있으며, 한 가지 솔루션에 있어서 주조 라인(111a 및 111b)이 작업 축 “X"에 대하여 비대칭적으로 경사져 있으며, 또는 다른 솔루션에 있어서, 주조 라인(111a 및 111b) 중 단지 한 개가 경사져 구성되며, 그리고 한 개는 작업 축 ”X"에 평행하게 구성된다.
도6 및 7은 실시예의 다른 형태를 설명하는 도면이며, 제1 주조 라인(111a) 및 제2 주조 라인(111b)이 작업 축 “X"에 대하여 평행으로 구성되어, 서로에 대하여 평행하게 정렬되어 있다.
도3 내지 7을 참조하여 예시적으로 설명되는 실시예의 형태에 있어서, 주조 기계(11)의 제1 주조 라인(111a) 및 제2 주조 라인(111b) 각각과 압연기(12)를 연결하기 위하여 2개의 이송 경로(19)가 제공된다.
도3, 6 및 7을 참조하면, 도1을 참조하여 설명한 바와 같이, 중간 보조 장치(13)는 연속 주조 기계(11) 및 압연기(12) 사이에 설치되어 있다. 실시예의 상기와 같은 형태에 있어서, 중간 보조 장치(13)는 한 쌍의 이송 경로 또는 배출 롤 경로(19)를 포함할 수 있다.
각각의 이송 경로(19)는 주조 라인(111a 및 111b)의 중간 이송 경로(18)들 중 한 개 및 압연기(12)의 이송 경로(20)에 정렬될 수 있다.
압연기(12)는 도3을 참조한 예시에서 설명한 실시예의 형태들에서의 예시에서와 같이, 서로에 대하여 자유롭게 그리고 독립적으로 구성되는 2개의 압연 라인, 즉 제1 압연 라인(112a) 및 제2 압연 라인(112b)과, 압연 라인(112a 및 112b)을 위한 2개의 이송 경로(20)를 포함한다.
제1 압연 라인(112a) 및 제2 압연 라인(112b)은 제1 주조 라인(111a) 및 제2 주조 라인(111b)에 각각 정렬될 수 있다.
결과적으로, 만약 주조 라인(111a 및 111b)이 서로 경사져 형성되면, 압연 라인(112a 및 112b)도 서로 경사져 형성되며, 만약 주조 라인(111a 및 111b)이 평행하면, 압연 라인(112a 및 112b) 역시 평행하게 형성된다.
도6 및 7은 철강 플랜트(10)의 실시예의 형태를 설명하기 위한 도면이며, 압연기(11)는 중간 보조 장치(13)의 이송 경로(19)로부터 압연기(12)의 마무리 압연 트레인(24)까지 연장되는 단일의 압연 세그먼트(112c)를 구비한다.
가능한 실시예(도6)에 있어서, 단일의 압연 세그먼트(112c)는 작업 축 “X"에 평행하거나, 그에 일치하는 길이 방향 구성 전개(development)를 가지며, 반면에 다른 구현(도7)에 있어서, 제1 주조 라인(111a) 또는 제2 주조 라인(111b)과 정렬될 수 있다.
마무리 압연 트레인(24)은 서로 평행하고 그리고 독립적인 2개의 마무리 라인(112d 및 112e) 상에서 압연된 제품들을 마무리할 수 있도록 구성된다.
단일의 압연 세그먼트(112c)가 제공되는 도6을 참조한 예시로 설명한 실시예의 일부 형태에 있어서, 압연기(12)는 중간 보조 장치(13)의 이송 경로(19)와 압연기(12)의 단일 이송 경로(20) 사이에 설치된 공급 장치 또는 공급 셔틀(120)을 포함할 수 있다.
공급 셔틀(120)은 유도로(21)를 이송시키기 위하여, 이송 경로(19)로부터 도착하는 빌릿들을 이송 경로(20) 상에 배치시키도록 구성된다.
공급 셔틀(120)은 작업 축 “X"에 직교하는 횡단 방향으로 빌릿들을 이동시키기 위한 롤들을 구비하는 세그먼트에 의하여 구성될 수 있다.
도6을 참조하여 설명한 실시예의 형태들을 참조하면, 공급 셔틀(120)은 제1 주조 라인(111a)의 이송 경로(19)로부터 빌릿들을 수신하는 모바일 세그먼트(120a) 및 제2 주조 라인(111b)의 이송 경로(19)로부터 빌릿을 수신하는 모바일 세그먼트(120b)를 포함할 수 있다.
세그먼트(120a 및 120b)들이 빌릿들을 일단 수신하면, 상기 세그먼트(120a 및 120b)들은 빌릿들을 이송 경로(20)로 향하도록 하기 위하여 경로 변경(translate)할 수 있도록 구성되며, 그리고 그 이후 해당 주조 라인(111a 및 111b)과 재정렬하면서, 후퇴(retreat)하도록 구성된다.
가능한 추가적인 구현에 있어서 또는 상기에 설명한 작용 모드들에 대한 다른 대안으로서, 압연기(12)에는 일시 저장 영역으로부터 도착하는, 그리고 고형화 및 소정의 크기로 절단된 이후에, 연속성의 솔루션이 없는 직접적이지 않은 상태로 연속 주조 기계(11)로부터 도착하는 빌릿들이 공급된다.
실시예의 일부 형태에 있어서, 일시 저장 영역은 중간 보조 장치(13) 내에 포함될 수 있다.
중간 보조 장치(13)는 빌릿들을 뜨거운 상태로 유지하고 그리고 냉각(cold) 빌릿들을 대기 상태 온도로 가열하기 위한 유지보수 및/또는 가열로(25)를 포함한다. 일반적으로, 유지보수 및/가열로(25)는 낮은 열 소모를 가지며, 스케일 형성을 장점적으로 제한하면서, 일정 시간 동안 빌릿들을 내부에 머물도록 하기 위하여 비교적 낮은 온도(약 900℃)에서 작동하도록 구성된다.
냉각 빌릿들이 가열되는 대기 상태 온도는 유도로(21)의 다운스트림에서 가열 시간을 장점적으로 제한하기 위하여 충분히 높은, 즉 최소한 압연 온도의 2/3이며, 그리고 앞서 설명한 바와 같이, 스케일 형성을 제한할 정도로 충분히 낮다.
도1, 3, 4, 6 및 7을 참조한 예시를 참조한 실시예의 일부 형태에 있어서, 한 개 또는 그 이상의 트러스트 헤드(36)가 제공되며, 빌릿들을 유지보수 및/또는 가열로(25)에 공급하고, 그 이후 그들을 제거하도록 구성된다.
그리고 다른 가능한 구현에 있어서, 한 개 또는 그 이상의 트러스트 헤드(37)가 제공되며, 내부로부터 유지보수 및/또는 가열로(25)를 비울 수 있도록 구성된다.
여기에 설명된 실시예의 모든 다른 형태들과 조합 가능한 실시예의 가능한 형태에 있어서, 중간 보조 장치(13)는 에어리얼 이송 장치(31)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 에어리얼 이송 장치(31)는 빌릿의 빠른 에어리얼 이송을 얻기 위한 빠른 유형이 될 수 있다.
본 설명에 있어서, 용어 “빠른 에어리얼 이송”은 90 및 120m/min 사이의 경로 변경 속도(translation speed)로 영향받는 이송과, 7.5 및 20m/min, 바람직하게는 15m/min 사이의 수직 승강 속도를 뜻한다.
에어리얼 이송 장치(31)의 속도는 빌릿들을 빠르게 이송시키기 위한 것이며, 이에 따라 빌릿들의 이동 동안에 발생할 수 있는 시간 및 온도 손실을 최소로 줄이기 위한 것이다.
에어리얼 이송 장치(31)는 작업 축(axis) "X"에 횡단하는 방향, 즉 직교하는 방향으로 배치되는 직선 가이드(32)를 따라 슬라이드 가능하도록 만들어 진다.
그리고 에어리얼 이송 장치(31)는 상기 이송 경로(19), 도입 경로(29) 및 배출 경로(30)를 경로 변경할 수 있도록 구성된다 (도2 및 5를 참조).
이와 같은 방법으로, 에어리얼 이송 장치(31)는 빌릿들이 유지보수 및 가열을 위하여 보내질 수 있도록, 빌릿을 이송 경로(19)로부터 픽업하고 그리고 그들을 도입 경로(29) 상에 위치시키도록 주조 라인(11a, 111a, 111b)을 횡단하는 그리고 주조 라인(11a, 111a, 111b) 상부에 서로 다른 작용 위치를 형성할 수 있다.
동일한 방법으로, 에어리얼 이송 장치(31)는 빌릿들이 압연기(12) 내에서 압연되도록 보내질 수 있도록 배출 경로(30)로부터 빌릿을 픽업하고, 그들을 이송 경로(19) 상에 위치시킬 수 있다.
예를 들면, 도2 및 5를 참조하여 설명한 실시예의 형태에 있어서, 에어리얼 이송 장치(31)는 최소한 3개의 서로 다른 작용 위치를 형성하도록 구성된다.
에어리얼 이송 장치(31)는 그리핑(gripping) 및 홀딩 수단을 이용하여 빌릿을 픽업할 수 있도록 구성되며, 그리핑 또는 지지 포크(forks)(33) 또는 그리퍼 또는 자석 장치 또는 이와 유사하거나 비교 가능한 그리핑 및 지지 부재를 포함할 수 있다.
그리핑 및 지지 포크(33)는 비간섭의 높은 위치, 빌릿을 픽업 또는 릴리즈하기 위한 낮은 위치 및 빌릿을 이동시키기 위한 중간 위치를 최소한 구성할 수 있도록 수직 방향으로 경로 변경 가능하도록 구성될 수 있다.
여기에 설명된 실시예의 모든 다른 형태들과 조합 가능한 실시예의 일부 형태에 있어서, 중간 보조 장치(13)는 빌릿을 수신하도록 구성되며, 상기에 설명한 일시 저장 영역으로서 기능을 하는 배출 플레이트(34)를 포함한다. 배출 플레이트(34)는 그들에 인접하게 이송 경로(19)에 대하여 외부로 그리고 측면 방향으로 위치될 수 있다. 유지보수 및/또는 가열로(25)가 단일의 주조 라인(11a)(도1 및 2)의 측면에 또는 2개의 주조 라인(111a 및 111b)(도3 내지 6)의 측면에 위치하는 실시예의 형태에 있어서, 배출 플레이트(34)는 유지보수 및/또는 가열로(25)의 반대편의 주조 라인(11a, 111a, 및 111b)들의 측면에 위치할 될 수 있다.
특히, 배출 플레이트(34)는 유지보수 및/또는 가열로(25)가 빌릿들로 완전히 채워졌을 때 그리고 연속 주조 기계(11)로부터 도착하는 다른 반완제 주조 제품들을 수신할 필요가 있을 때, 이용될 수 있다. 배출 플레이트(34)에 위치하는 빌릿이 냉각되며, 플레이 상부의 이용 가능한 공간이 마무리되면, 빌릿들이 제거되어 반완제 주조 제품들용 수거 영역 내에 저장될 수 있다.
실시예의 일부 형태에 있어서, 에어리얼 장치(31)는 빌릿들을 배출 플레이트(34)로 이송하기 위해서 뿐만 아니라, 배출 플레이트(34)로부터 빌릿들을 제거하기 위하여 배출 플레이트(34)를 제공하도록 구성될 수 있다. 가능한 구현에 있어서, 그 작용에 따라 유지보수 및/또는 가열로(25)로부터 배출 플레이트(34)까지 형성된 공간에 영향을 미치는 에어리얼 이송 장치(31)는 빌릿들을 이동시키기 위하여, 주조 라인(11a, 111a, 111b)들 상부를 통과하면서, 유지 보수 및/또는 가열로(25)로부터 배출 플레이트(34)로 선택적으로 이동하도록 구성된다.
주조 라인(111a 및 111b)이 갈라지는 형상으로 경사져 있고 또는 단지 한 개만 경사져 있고 그리고 다른 한 개는 작업 축 “X"에 평행한 구성의 도3, 4 및 5를 참조하여 설명한 예시의 실시예의 가능한 형태에 있어서, 빌릿-터너(billet-turner) 장치(40)가 제공되며, 빌릿을 수신하고, 빌릿의 주요 전개 방향이 이후 빌릿들을 압연하는 압연 라인(112a 및 112b)의 작업 방향 "F"와 정렬될 수 있도록 빌릿들을 가이드하도록 구성된다.
결과적으로, 빌릿들은 에어리얼 이송 장치(31)에 의하여 이송되며, 예를 들면, 빌릿들을 빌릿-터너 장치(40) 위로 올려놓은 중간 보조 장치(13), 유지보수 및/또는 가열로(25) 또는 배출 플레이트(34)로부터 픽업될 수 있다. 빌트-터너 장치(40)는 빌릿들을 압연 라인과 동일한 방향으로 회전시키도록 구성되며, 그 이후 에어리얼 장치(31)는 그 다음 압연을 위하여 빌릿들을 이동시킨다.
상기에 설명한 바와 같이, 도7은 실시예의 형태를 설명하기 위한 도면이며, 상기 실시예에서 유지보수 및/또는 가열로(25)는 참조 번호 111b로 표시된 한 개의 주조 라인 사이의 한 개 또는 그 이상의 이송 경로(19)를 겹치면서 배치되며, 이와 같은 설명은 주조 라인(111a) 또는 주조 라인(111a 및 111b) 및 압연기(12)에 역시 적용될 수 있다.
가능한 구현에 있어서, 단일의 이동 경로(35)는 빌릿들을 에어리얼 이송 장치(31)로부터 수신하고, 그에 공급하도록 구성되며 그리고 유지보수 및/또는 가열로(25)로부터 수신하고, 그에 공급하도록 구성되는 롤(rolls)들을 구비한다. 이동 경로(35)는 유지보수 및/또는 가열로(25) 내로 수신된 빌릿들을 도입하고, 유지보수 및/또는 가열로(25)로부터 빌릿들을 배출하도록 그리고 빌릿들을 에어리얼 이송 장치(31)에 사용 가능하도록 만들 수 있도록 구성될 수 있다.
실시예의 이러한 형태의 가능한 구현에 있어서, 유지보수 및/또는 가열로(25)는 입구 구멍(entrance aperture)(27)에 대하여 유지보수 및/또는 가열로(25)의 반대편 측면에 위치하며, 그리고 이송 경로(20)와 상호 작용하는 출구 도어(41)를 구비할 수 있다.
이와 같은 방법으로, 제2 주조 라인(111b)만 활성화되어 있는 순환 공정을 수행하기에 적절한 공동 압연 라인을 실제로 결정하면서, 제2 주조 라인(111b) 및 단일 압연 세그먼트(112c)는 정렬되어 직접 연결된다.
만약 주조 라인(111a 및 111b)이 활성화되어 있으면, 반순환 공정이 수행될 수 있으며, 상기 반순환 공정에서 제1 라인(111a)의 세그먼트 형태의 빌릿들은 해당하는 이송 경로(19)로부터 에어리얼 이송 장치(31)에 의하여 픽업되며, 이동 경로(35) 상에 위치하며, 유지보수 및/또는 가열로(25) 내로 들어가도록 된다.
카운터-트러스트 헤드(counter-thrust heads)(37)는 유지보수 및/또는 가열로(25) 내부의 빌릿들을 이동시키도록 구성되며, 상기 빌릿들을 압연기(12) 내에서 후에 처리될 이송 경로(20)로 정렬시킬 수 있도록 구성된다.
유지보수 및/또는 가열로(25)의 다운스트림에는, 도7의 예시에서 설명된 바와 같이 빌릿-웰더(billet-welder) 장치(42)가 제공될 수 있다. 빌릿-웰더 장치(42)는 러핑 트레인(22) 앞에 서로에 대하여 세그먼트 형태의 연속적인 빌릿들을 용접하고 그리고 실제에 있어서 순환 조건과 유사한 기능 조건을 만들 수 있도록 구성된다.
실시예의 일부 형태에 있어서, 빌릿-웰더 장치(42)는 모바일 용접 부재(43)를 구비할 수 있으며, 상기 모바일 용접 부재(43)는 빌릿들과 동일한 속도로 작업 방향 “F"를 따라 이동하면서, 그들을 정지시키지 않고 빌릿들을 용접 또는 이른바 플라이(fly)에 용접을 할 수 있으며, 이에 따라 플랜트의 생산성 또는 빌릿들의 엔탈피 콘텐트(content)에 영향을 주지 않게 된다.
여기에 설명된 실시예의 일부 형태는 높은 생산성을 갖는 조합된 주조 및 압연 플랜트(10)에서 완제 제품을 얻을 수 있는 생산 방법에 대한 것이다. 생산 방법의 실시예의 일부 형태는 24시간을 근거하여 일일 압연 순서에 효과가 있도록 구성된다.
실시예의 일부 형태에 있어서, 작업 방향 “F"로의 재료의 흐름은 연속적으로 이루어질 수 있으며, 액체 강철의 에너지 콘텐트를 최대로 이용하고, 압연기(12)가 최대의 수율로 작용하도록 만들기 위하여, 연속 주조 기계(11) 및 압연기(12) 사이에 불연속 또는 중지가 발생하지 않는다.
압연기(12)가 사고 또는 계획된(programmed) 중지 이후에 재료를 처리할 수 없는 경우에, 연속 흐름은 중지될 수 있다.
이와 같은 상황에서는, 압연기(12)가 다시 작용할 때까지 주조 및 강철 작업 업스트림을 중지시키기가 쉽지 않기 때문에, 아직 고온 상태이며, 그런 고온의 온도는 쉽게 내려가지 않지만, 그런 높은 온도가 압연기(12)가 최소한 다시 작동할 때까지 유지되어야 때문에 빌릿을 소정의 크기로 절단할 필요가 있다. 이를 위하여, 본 발명의 실시예의 일부 형태에 따라, 유지보수 및/또는 가열로(25)가 주조 라인(11a, 111a, 및 111b) 인접한 곳, 예를 들면, 그들의 측면 또는 주조 라인(11a, 111a 및 111b) 및 압연기(12) (12도 참조) 사이의 한 개 또는 그 이상의 이송 경로(19)를 부분적으로 또는 완접하게 겹치면서 제공될 수 있다.
본 발명에 따른 생산 방법의 실시예의 가능한 형태에 따라, 사고 또는 압연기 롤 교체(change) 등으로 인한 압연 공정의 중지의 경우에, 에어리얼 이송장치(31)는 빌릿들을,
- 예를 들면, 도입 경로(29)(도1 내지 6의 예시 참조) 또는 단일 이동 경로(35)(도7의 예시를 참조); 또는
- 빌릿들이 냉각될 수 있는 재출 플레이트(34)에 있는; 또는
- 상기 목적지들의 순차적인 조합에 따라 유지보수 및/또는 가열로(25)로 이동시킨다.
본 발명의 일 특징에 따라, 여기에 설명된 생산 방법의 일일 압연 순서의 마지막 단계에서, 유지보수 및/또는 가열로(25)에 축적된 빌릿들을 회수(recall)하고 그와 같은 빌릿을 압연기(12)로 공급하기 위하여 시간의 일정 부분, 예를 들면 한 시간 중 일정 부분을 별도 준비된다.
다른 변형예에 있어서, 배출 플레이트(34)에 축적된 빌릿들이 회수(recall)되는 것도 가정될 수 있다.
실시예의 가능한 형태에 있어서, 본 발명은 유지보수 및/또는 가열로(25) 내에 있는 냉각 빌릿을 로딩(load)하고, 소정의 시간, 즉 1시간 및 20시간 사이, 일반적으로 약 2시간 및 15시간 사이, 예를 들면 약 3시간을 내부에 보관할 수 있으며, 이에 따라 빌릿들이 소정의 온도로 가열되고, 다운스트림에 제공된 압연기(12) 내에서 처리될 수 있다. 본 발명에 따른 이와 같은 작용은 유지보수 및/또는 가열로(25)가 채워진 상태가 아닌, 즉 부분적으로 채워진 상태지만 그 축적 한계에는 아직 도달하지 않은 또는 완전히 비어있는 상태일 때 실시될 수 있다.
이와 같은 방법으로, 본 발명의 실시예의 일부 형태에 따라, 빌릿들이 사전에 생산되어 배출 플레이트(34) 또는 수거 영역 내에 축적된 상태에서, 일일 생산 사이클의 마지막 단계에서 압연기(12)에 항상 공급할 수 있다.
본 발명의 실시예의 일부 형태에 있어서, 유지보수 및/또는 가열로(25) 내의 축적을 관리할 수 있는 방법을 적용하는 것이 장점적이며, 이에 따라 유지보수 및/또는 가열로(25)는 빌릿들로 채워지고, 생산 사이클 동안 항상 채워진 상태를 유지할 수 있으며, 즉 포화 상태로 채워진 상태에서 일일 압연 순서의 마지막 단계까지 유지된다. 결과적으로, 여기에 설명된 실시예의 형태에 있어서, 빌릿들의 관리 및 빌릿들이 유지보수 및/또는 가열로(25)로 이동 또는 그로부터의 이동에 대해서는 FIFO 또는 LIFO 유형의 로직이 적용되지 않지만, 그 대신에 유지보수 및/또는 가열로(25)는 채우진 상태가 일일 압연 사이클의 마지막까지 유지되고, 그 이후에는 비워진다.
만약 생산 과정 동안에, 압연기(12)에 코블(cobbles)과 같은 사고가 발생하지 않거나, 롤 교체를 위하여 계획된 중지가 일어나지 않으면, 일반적인 관리 기준에 따르면, 온도 유지보수 및/또는 가열로(25)는 정상적으로 빈 상태로 유지된다. 이와는 반대로, 본 발명의 실시예의 형태는 일일 작업 사이클 동안에, 압연에 중지가 없다할지라도, 예를 들면 빌릿들이 배출 플레이트(34)에 있는 경우 빌릿들을 거기에서 가져와 유지보수 및/또는 가열로(25) 내부에 채우거나, 또는 수거 영역에서 가져와 어떤 경우든 완전히 채우거나 하여 최소한 소정의 시간 동안, 예를 들면 최소한 2시간 동안, 특히 최소한 3시간 동안, 예를 들면 약 2시간 내지 15시간 동안 보관한다. 본 발명 실시예의 일부 형태는 뜨거운 또는 냉각 빌릿들로 혼합된 빌릿들을 유지보수 및/또는 가열로(25) 내에 축적하는 것을 제공한다.
일일 사이클 동안에 채워진 상태로 유지되는 유지보수 및/또는 가열로(25)의 관리 방법을 제공하는 실시예의 일부 형태에 있어서, 압연기의 중지의 결과로 인하여 발생하는 공동 압연 공정에서 발생한 불연속 이후에, 연속 주조 기계(11)의 다운스트림에 시간에 걸쳐 축적된 모든 빌릿들을 복구시키는 것이 장점적으로 가능하다. 상기 빌릿들은 일정한 시간 간격, 즉 설정 가능한 시간에, 예를 들면 일일 압연 사이클의 마지막 단계에서 압연기(12) 내에서 처리된다.
이와 같은 방법으로, 유지보수 및/또는 가열로(25) 및 배출 플레이트(34)로 인하여, 본 발명은 다음과 같은 장점을 제공할 수 있다.
- 긴급 상황 시 또는 계획된 중지(programmed stoppages) 동안에도 재료가 버려지는 것을 최소로 감소시키거나 제거할 수 있다.
- 1톤의 제품을 생산하기 위한 완제 제품의 무게 및 액체 강철의 무게 사이의 비율과 동일한 정도의 높은 수율을 얻을 수 있다.
- 압연 트레인의 더 높은 안정성과, 완제 제품의 우수한 치수 품질을 얻을 수 있다.
- 연속 주조를 중지하지 않고, 플랜트의 높은 이용 시간(factor)을 제공하며, 제품 손실이 없고, 강철 작업(steelwork) 업스트림을 방해하지 않으면서, 제품의 크기 및 유형에서 제품 생산의 변경 가능성을 제공한다.
- 종래의 공정과 비교하여 운전비용 측면에서, 높은 에너지 절약과 감소를 얻기 위하여, 전체 생산 라인에 걸쳐 최초 액체 강철이 갖는 엔탈피를 최대로 이용할 수 있다.
그리고 에어리얼 이송 장치(31)를 제공함에 따라, 본 발명은 다음 사항들을 가능하게 한다.
- 변형예에 따라, 유지보수 및/또는 가열로(25)를 도입 경로(29) 또는 단일 이동 경로(35)로 이송(feed)시킬 수 있다.
- 빌릿-터너 장치(40)에서 중간 위치를 가정하고, 한 개 또는 그 이상의 압연 라인(12a, 112a 및 112b)을 이송시키기 위하여, 변형예에 따라, 유지보수 및/또는 가열로(25)의 배출 롤 경로(30)로부터 또는 단일 이동 경로(35)로부터 빌릿들을 픽업할 수 있다.
- 빌릿들을 배출 플레이트(34)로 이동시킬 수 있다.
- 빌릿들을 배출 경로(34)로부터 제거할 수 있다.
- 한 개의 압연 라인(112a 및 112b)로부터 또 다른 라인으로 빌릿들을 이송할 수 있다.
이와 같은 방법으로, 빌릿을 관리하는데 있어 최대의 유연성을 얻을 수 있으며, 철강 플랜트(10)의 서로 다른 넓은 스펙트럼의 가능 조건들을 처리할 수 있다.
본 발명의 분야 및 범위를 벗어나지 않고, 지금까지 설명된 철강 플랜트(10) 및 그 방법에 요소의 수정 및/또는 추가가 이루어질 수 있다.
일부 구체적인 예시와 함께 본 발명이 설명되었지만, 당업자는 청구항에 설명된 특징들을 갖는 철강 플랜트 및 그 생산 방법의 많은 다른 동일한 형태를 성취할 수 있음은 자명하며, 이에 대한 모든 것은 본 발명의 청구항에 정의된 보호의 범위에 있다.
10 : 철강 플랜트
11 : 주조 기계
12 : 압연기 14 : 턴디시
15 : 래들 16 : 추출 유닛
17 : 절단 유닛 18 : 중간 이송 경로
19,20 : 이송 경로 21 : 유도로
22 : 러핑 트레인 23 : 중간 압연 트레인
24 : 마무리 압연 트레인 31 : 에어리얼 이송 장치
40 : 빌릿 터너 42 : 빌릿-웰더(billet-welder) 장치
43 : 모바일 용접 부재
12 : 압연기 14 : 턴디시
15 : 래들 16 : 추출 유닛
17 : 절단 유닛 18 : 중간 이송 경로
19,20 : 이송 경로 21 : 유도로
22 : 러핑 트레인 23 : 중간 압연 트레인
24 : 마무리 압연 트레인 31 : 에어리얼 이송 장치
40 : 빌릿 터너 42 : 빌릿-웰더(billet-welder) 장치
43 : 모바일 용접 부재
Claims (15)
- 연속 주조 기계(11)와; 상기 연속 주조 기계(11)의 다운스트림에 배치된 압연기(12)와; 상기 연속 주주 기계(11)와 압연기(12)를 연결시키도록 구성되고, 반완제 주조 제품을 위한 한 개 또는 그 이상의 이송 경로(19)를 포함하는 긴 금속 제품의 생산을 위한 철강 플랜트에 있어서,
상기 철강 플랜트는,
상기 이송 경로(19)에 인접하여 배치되고, 반완제 주조 제품을 소정의 온도로 유지하고 및/또는 가열하기 위한 최소한 한 개의 유지보수 및/또는 가열로(25)와;
상기 반완제 주조 제품용 배출 플레이트(34)와;
상기 한 개 또는 그 이상의 이송 경로(19), 상기 유지보수 및/또는 가열로(25) 및 상기 배출 플레이트(34) 사이에 반완제 주조 제품을 에어리얼(aerial) 경로에 의하여 빠르게 이송하도록 구성되는 에어리얼 이송 장치(31)를 포함하는 것을 특징으로 하는 철강 플랜트.
- 제1항에 있어서,
상기 유지보수 및/또는 가열로(25) 및 상기 배출 플레이트(34)는 연속 주조 기계(11) 및 압연기(12)에 의하여 형성되는 작업 축(axis) "X"에 대하여 서로 반대 측면에서, 상기 연속 주조 기계(11) 및 상기 압연기(12)에 외부적으로 위치하며,
상기 에어리얼 이송 장치(31)는 상기 유지보수 및/또는 가열로(25) 및 상기 배출 플레이트(34)를 작업 축 “X"에 횡단하는 방향으로 이동 가능하게 작용(serve)시키는 것을 특징으로 하는 철강 플랜트.
- 제1항에 있어서,
상기 유지보수 및/또는 가열로(25)는 상기 연속 주조 기계(11) 및 압연기(12) 사이에서 한 개 또는 그 이상의 이송 경로(19)를 최소한 부분적으로 겹치게 하며,
상기 배출 플레이트(34)는 상기 연속 주조 기계(11) 외부에 측면 방향으로 위치하며,
상기 에어리얼 이송 장치(31)는 상기 연속 주조 기계(11) 및 상기 배출 플레이트(34)를 슬라이드 이동시키기 위하여, 횡단 방향으로 이동가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는 철강 플랜트.
- 제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 연속 주조 기계(11) 및 상기 압연기(12)는 상기 작업 축 “X"를 따라 정렬되며, 이송 경로(19)에 의하여 서로에 연결되어 있는 단일의 주조 라인(11a)과 단일의 압연 라인(12a)을 각각 포함하며,
상기 배출 플레이트(34)는 상기 이송 경로(19)에 인접하여 측면 방향으로 위치하며,
상기 에어리얼 이송 장치(31)는 작업 축 ”X"에 횡단하는 방향으로 최소한 상기 이송 경로(19) 및 배출 플레이트(34) 상부로 슬라이드 이동하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 철강 플랜트.
- 제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 연속 주조 기계(11) 및 상기 압연기(12)는 상기 연속 주조 기계(11)로부터 상기 압연기(12)까지 재료의 흐름을 형성하고는 최소한 한 개의 작업 방향 (F, Fa 및 Fb)을 따라 서로에 대하여 정렬되어 있으며, 2개의 이송 경로(19)에 의하여 연결된 2개의 주조 라인(111a 및 111b)과 2개의 압연 라인(112a 및 112b)을 포함하며,
상기 배출 플레이트(34)는 상기 이송 경로(19)들 중 한 개에 인접하여 측면 방향으로 그리고 외부 방향으로 위치하며,
상기 에어리얼 이송 장치(31)는 최소한 상기 이송 경로(19) 및 상기 배출 플레이트(34)의 상부로 슬라이드 이동하는 것을 특징으로 하는 철강 플랜트.
- 제5항에 있어서,
상기 2개의 주조 라인(111a 및 111b) 및 상기 2개의 압연 라인(112a 및 112b)들 중 최소한 한 개의 제1 세그먼트들은 상기 작업 축 “X"에 대하여 해당하는 작업 방향 (Fa 및 Fb)을 따라 서로에 대하여 갈라져(divergent) 구성되며, 이송 경로(19)들 사이의 중간 영역 내에 위치하며, 반완제 주조 제품들을 정렬 시키도록 구성되고, 그들을 상기 작업 축 ”X"에 평행하도록 배치하도록 구성되는 빌릿-터너(billet-turner) 장치를 포함하며,
상기 에어리얼 이송 장치(31)는 반완제 주조 제품을 빌릿-터너 장치(40)로 그리고 그로부터 이송하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 철강 플랜트.
- 제5항에 있어서,
상기 2개의 주조 라인(111a 및 111b) 및 상기 2개의 압연 라인(112a 및 112b)은 서로에 대하여 그리고 상기 작업 축 “X"에 대하여 평행한 것을 특징으로 하는 철강 플랜트.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 에어리얼 이송 장치(31)는 이동하면서, 반완제 주조 제품을 그립(grip) 또는 지지하기 위하여 수직으로 경로 변경 가능한(translatable) 그리핑 및 지지 부재(33)를 구비하는 것을 특징으로 하는 철강 플랜트.
- 제5항에 있어서,
상기 에어리얼 이송 장치(31)는 상기 작업 축 “X" 및/또는 최소한 한 개의 작업 방향 (F, Fa 및 Fb)에 직교하는 방향을 따라 이동 가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는 철강 플랜트.
- 연속 주조 단계와, 연속 주조의 다운스트림에서 압연하는 단계와, 연속 주조로부터 압연까지 한 개 또는 그 이상의 이송 경로(19)에 의하여 반완제 주조 제품을 이송하는 단계를 포함하여 이루어지는 긴 금속 제품의 생산 방법에 있어서,
상기 긴 금속 제품의 생산 방법은,
주조와 압연 사이에 최소한 한 개 또는 그 이상의 경로(19)에서 유지보수 및/또는 가열로(25) 내에서 주조 제품을 소정의 온도로 유지시키거나 가열시키는 단계와;
반완제 주조 제품을 배출 플레이트(34) 내로 배출시키는 단계와;
한 개 또는 그 이상의 이송 경로(19), 유지보수 및/또는 가열로(25) 및/또는 배출 플레이트(34) 사이에 반완제 주조 제품을 에어리얼 경로에 의하여 빠르게 이송시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 긴 금속 제품의 생산을 위한 방법.
- 제10항에 있어서,
세그먼트 형태의 반완제 주조 제품을 한 개 또는 그 이상의 이송 경로(19)에 위치시키는 단계와;
그 이후에 상기 한 개 또는 그 이상의 이송 경로(19)로부터 상기 반완제 주조 제품을 픽업하는 단계와;
상기 반완제 주조 제품을 에어리얼 경로에 의하여 유지보수 및/또는 가열로(25)로 이송시키는 단계와;
상기 반완제 주조 제품을 상기 유지보수 및/또는 가열로(25) 내에 유지시키는 단계와;
상기 반완제 주조 제품을 에어리얼 경로에 의하여 상기 유지보수 및/가열로(25)로부터 한 개 또는 그 이상의 이송 경로(19)로 이송시키는 단계와;
상기 반완제 주조 제품을 압연이 되는 압연 단계로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 긴 금속 제품의 생산 방법.
- 제11항에 있어서,
상기 반완제 주조 제품을 한 개 또는 그 이상의 이송 경로(19)에 위치시킨 이후 그리고, 반완제 주조 제품을 상기 유지보수 및/또는 가열로(25)로 이송시키기 이전에, 상기 반완제 주조 제품을 배출 플레이트(34)로 에어리얼 경로에 의하여 이송시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 긴 금속 제품의 생산 방법.
- 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유지보수 및/또는 가열로(25)가 완전히 비워지거나, 부분적으로 채워진경우, 완전히 채워지기까지 반완제 주조 제품을 상기 유지보수 및/또는 가열로(25)로 이송하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 긴 금속 제품의 생산 방법.
- 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
일일 생산 사이클 기준으로, 유지보수 및/또는 가열로(25)를 반완제 주조 제품으로 완전히 채워진 상태를 유지시키고, 소정의 가능한 다른 반완제 주조 제품을 배출 플레이트(34)에 배출시키고, 사이클의 마지막 단계에서, 상기 유지보수 및/또는 가열로(25)로부터 그리고 가능하게는 배출 플레이트(34)로부터 반완제 주조 제품을 픽업하며, 상기 반완제 주조 제품을 압연하는 것을 특징으로 하는 긴 금속 제품의 생산 방법.
- 제10항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
반완제 주조 제품을 상기 유지보수 및/또는 가열로(25) 내부에 최소한 2시간, 특히 최소한 3시간 동안 유지시키는 것을 특징으로 하는 긴 금속 제품의 생산 방법.
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