KR20210105421A - 강판의 압연 방법 및 강판의 제조 방법 - Google Patents

강판의 압연 방법 및 강판의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

쿨런트의 오일 스폿에 기인하는 강판의 외관 불량의 발생을 방지함과 함께, 워크 롤의 열 변형을 적절히 제어함으로써 강판의 형상 불량 발생을 방지할 수 있는, 강판의 압연 방법 및 강판의 제조 방법을 제공한다. 본 발명에 따른 강판의 압연 방법은, 압연 중에 압연기를 구성하는 롤로 쿨런트를 공급하는 강판의 압연 방법에 있어서, 압연기의 운전 개시 시에는, 쿨런트의 공급량을, 상 정상량보다도 적은 소정량 이하로 억제하고, 강판의 중 신장량이 상 목표값 이상으로 된 경우에, 상 정상량까지 쿨런트의 공급량을 증가시킨다.

Description

강판의 압연 방법 및 강판의 제조 방법
본 발명은, 압연 시에 있어서의 쿨런트(coolant)의 강판 표면으로의 오일 스폿(oil spot)에 기인하는 강판의 외관 불량 및, 워크 롤(work roll)의 열 변형에 기인하는 강판의 형상 불량을 방지할 수 있는, 강판의 압연 방법 및 강판의 제조 방법에 관한 것이다.
강판의 제조 과정에서는, 여러 가지의 압연기에 의해 압연이 행해진다. 압연기에 있어서, 실제로 강판을 압압하는 롤은 워크 롤이라고 칭해진다. 일부의 압연기에서는, 강판의 압연 중에 마찰열에 의한 워크 롤의 온도 상승을 막는 목적으로, 압연기를 구성하는 롤에 냉각액(이하, 「쿨런트」라고 함)이 공급된다. 쿨런트의 공급량이 적절하지 않으면, 워크 롤의 열 변형 제어를 적절히 행할 수 없고, 나아가서는 강판에 형상 불량이 발생한다.
쿨런트를 이용하는 압연기는, 냉간 압연 및 어닐링 후에 행해지는 냉간 2차 압연에 있어서 전형적으로 이용된다. 도 1에, 쿨런트를 이용하는 압연기의 구체예로서 조질 압연기(temper rolling mill)(1)를 나타낸다.
조질 압연기(1)에서는, 압연 중의 워크 롤(2)에 쿨런트(3)를 분사하여 워크 롤(2)을 냉각한다. 워크 롤(2)의 입측에서는, 강판(4)과 워크 롤(2)의 윤활성을 향상시키는 목적으로 압연유(6)가 강판(4)의 표리면에 분사된다.
쿨런트(3)는, 상하 한 쌍의 워크 롤(2)에 대하여, 상하 각각에 설치된 노즐(5)에 의해 분사된다. 분사된 쿨런트(3)는, 워크 롤(2)에 접촉한 후, 미소한 안개 형상이 되도록 액 분리(draining)되는 것이 바람직한다. 그러나, 쿨런트(3)의 액 분리가 불충분하면, 일정한 크기를 갖는 쿨런트(3)의 액덩어리(liquid lump)가 비산하여, 강판(4)의 표리면(상하면)에 액덩어리가 부착되는(이하, 「오일 스폿」이라고 함) 경우가 있다. 당해 액덩어리는, 전단(前段)에서 공급된 압연유(6)와 혼합되어, 강판 표면에서 건조됨으로써, 강판 표면에 있어서의 얼룩 형상의 외관 불량을 초래한다.
압연유의 오일 스폿에 기초하는 강판의 외관 불량을 방지하는 종래 기술로서는, 특허문헌 1이 알려져 있다.
일본공개특허공보 평05-069027호
특허문헌 1에 기재된 발명은, 강판의 하면으로부터 상면을 향하여 분사되는 압연유의 오일 스폿을 방지함으로써, 강판의 외관 불량 발생을 억제하는 것을 목적으로 한다. 그러나 특허문헌 1에 기재된 발명에서는, 쿨런트의 오일 스폿에 대해서는 하등 고려되어 있지 않다. 전술한 바와 같이, 강판의 외관 불량은, 압연유와 쿨런트가 혼합된 상태에서 강판 표면에 액 고임(puddle)을 만들고, 당해 액 고임이 건조됨으로써 발생한다. 특허문헌 1의 발명에서는, 압연유의 오일 스폿을 방지할 수 있어도 쿨런트의 오일 스폿을 방지할 수 없기 때문에, 여전히 강판의 외관 불량의 문제가 발생할 수 있다.
도 1과 같이, 종래는 오일 스폿의 문제가 특히 발생하기 쉬운 강판(4)의 상면측에 설치된 노즐(5)의 근방에, 쿨런트(3)의 액 분리를 향상시키는 목적으로 액 분리 부재(liquid drainer)(7)를 설치하는 기술이 알려져 있다. 그러나, 당해 액 분리 부재(7)를 설치해도, 특히 쿨런트(3)의 공급량이 많은 조업 조건하에서는, 쿨런트(3)의 오일 스폿의 발생을 완전하게 방지하는 것은 어렵다. 또한 비율적으로는 작지만, 하방의 노즐(5)로부터 분사된 쿨런트(3)의 액적(droplet)이 강판(4)의 하면에 부착되는 경우(당해 현상도 마찬가지로 「오일 스폿」이라고 함)도 있어, 이러한 강판(4)의 하면에 있어서의 오일 스폿을 방지하는 기구는 종래 알려져 있지 않다.
쿨런트(3)의 오일 스폿을 방지하는 목적으로 쿨런트(3)의 공급량을 억제하면, 워크 롤(2)의 냉각이 충분히 행해지지 않아, 워크 롤(2)의 열 팽창에 의한 형상 변화를 적절히 제어할 수 없다. 따라서, 단순히 쿨런트(3)의 공급량을 억제하는 것만으로는, 워크 롤(2)의 열 변형의 제어 불량에 기인하는, 강판의 형상 불량이 발생한다는 문제가 있다.
본 발명은, 상기의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 쿨런트의 오일 스폿에 기인하는 강판의 외관 불량의 발생을 방지함과 함께, 워크 롤의 열 변형을 적절히 제어함으로써 강판의 형상 불량 발생을 방지할 수 있는, 강판의 압연 방법 및 강판의 제조 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명의 수단은, 다음과 같다.
[1] 압연 중에 압연기를 구성하는 롤로 쿨런트를 공급하는 강판의 압연 방법에 있어서, 압연기의 운전 개시 시에는, 쿨런트의 공급량을, 상(上) 정상량(定常量)보다도 적은 소정량 이하로 억제하고, 강판의 중(中) 신장량이 상(上) 목표값 이상으로 된 경우에, 상 정상량까지 쿨런트의 공급량을 증가시키는 강판의 압연 방법.
[2] 강판의 중 신장량이 하(下) 목표값 이하로 된 경우에, 쿨런트의 공급량을 상기 상 정상량에서 하 정상량까지 감소시키는 [1]에 기재된 강판의 압연 방법.
[3] 상기 중 신장량으로서, 강판의 복부(center portion)의 형상 급준도를 이용하는 [1] 또는 [2]에 기재된 강판의 압연 방법.
[4] 압연은, 어닐링 후에 행해지는 냉간 2차 압연인 [1] 내지 [3]까지의 어느 하나에 기재된 강판의 압연 방법.
[5] [4]에 기재된 강판의 압연 방법을 이용하여 압연을 행한 후에, 표면 처리를 행하는 강판의 제조 방법.
본 발명에 의하면, 쿨런트를 이용하는 압연에 있어서, 쿨런트의 액 분리 불량을 해소하여 강판의 외관 불량의 발생을 방지할 수 있음과 함께, 워크 롤의 열 변형을 적절히 제어하여 강판의 형상 불량 발생을 방지할 수 있다.
도 1은, 쿨런트를 이용하는 압연기의 일 예를 나타내는 개략도이다.
도 2는, 형상 급준도의 측정 방법을 나타내는 개략도이다.
도 3은, 본 발명에 따른 강판의 압연 방법 또는 종래의 압연 방법을 이용했을 때의, 경과 시간과, 통판 속도, 쿨런트 공급량, 중 신장량, 가장자리 신장량 및, 오일 스폿 혼입률과의 관계를 나타내는 그래프이다.
(발명을 실시하기 위한 형태)
도 1에 나타내는 조질 압연기의 예를 이용하여, 본 발명에 대해서 설명한다.
조질 압연기(1)에서는, 강판(4)을 압하하는 워크 롤(2)과, 워크 롤(2)을 기계적으로 지지하는 백업 롤(8)을 구비한다. 압연 시의 강판(4)과 워크 롤(2)의 윤활성을 향상시키는 목적으로, 워크 롤(2)의 입측에서 압연유(6)가 강판의 상하면에 분사된다. 압연유(6)를 분사하는 노즐(9)은, 강판의 폭방향을 따라서 복수 설치되어 노즐군을 형성해도 좋다(도시하지 않음). 또한, 도 1의 예에 있어서의 조질 압연기(1)는, 한 쌍의 워크 롤(2)과 한 쌍의 백업 롤(8)로 이루어지는 4Hi형의 압연기인데, 압연기의 롤의 수는 이 예에 한정되지 않는다. 예를 들면, 조질 압연기로서는, 한 쌍의 워크 롤 및 백업 롤에 더하여, 워크 롤과 백업 롤의 사이에 중간 롤을 구비한 6Hi형의 압연기를 이용할 수도 있고, 8개 이상의 롤로 이루어지는 압연기를 이용할 수도 있다.
압연의 과정에서는, 워크 롤(2)과 강판(4) 및, 워크 롤(2)과 백업 롤(8)의 마찰에 의해, 워크 롤(2)이 발열한다. 도 1의 예에 있어서의 쿨런트(3)는, 워크 롤(2)을 냉각하는 목적으로, 워크 롤(2)의 표면을 향하여 분사된다. 또한, 쿨런트가 분사되는 대상은, 워크 롤에 한정되지 않고, 중간 롤 또는 백업 롤이라도 좋다. 쿨런트(3)를 분사하는 노즐(5)은, 강판의 폭방향을 따라서 복수 설치되어 노즐군을 형성해도 좋다(도시하지 않음). 압연유(6)와 쿨런트(3)의 혼합을 막는 목적으로, 압연유(6)를 공급하는 노즐군은 워크 롤 전단에, 쿨런트(3)를 공급하는 노즐군은 워크 롤 후단에 설치하는 것이 바람직하다. 이들 노즐(5 및 9), 워크 롤(2), 그리고 백업 롤(8)은 동일한 하우징 내에 수용된다.
강판(4)의 상측에 설치된 노즐군에서는, 특히 쿨런트(3)의 오일 스폿이 발생하기 쉬운 점에서, 쿨런트(3)의 액 분리를 향상시키는 목적으로 액 분리 부재(7)를 설치하는 것이 바람직하다. 액 분리 부재(7)는, 쿨런트(3)를 분사하는 상 노즐군의 하방에 있어서, 워크 롤(2)의 표면과의 사이에 워크 롤(2)에 접촉하지 않을 정도의 간극을 형성하도록 설치되는, 워크 롤(2)의 롤 축방향으로 연재(沿在)하는 부재이다. 액 분리 부재(7)는, 워크 롤(2)과의 극간을 작게 유지함으로써, 쿨런트(3)의 액 분리 불량의 경우에 형성되는 비교적 지름이 큰 액덩어리가 직접 강판(4)의 상면에 낙하하는 것을 방지한다.
워크 롤(2)의 입측 상부에는, 압연유(6)의 비산 및 낙하를 방지하는 입측 비산 방지 부재(10)가 설치되어 있어도 좋다.
조질 압연기(1)의 후단에는, 강판의 표면 성상을 정돈하는 스킨 패스 압연기(11)가 설치되어 있어도 좋다. 스킨 패스 압연기(11)는, 조질 압연기(1)와 마찬가지로, 워크 롤(12) 및 백업 롤(18)을 구비하고, 강판(4)에 경(輕)압하를 가한다. 또한, 조질 압연기(1)의 전후단에 강판(4)의 장력을 조절하는 브라이들 롤(bridle roll)(13)이 설치되어 있어도 좋다. 또한, 연속 압연을 행하는 경우에는, 조질 압연기(1)의 전단에 통판 속도를 조절하는 루퍼(looper)(14)가 설치된다. 루퍼(14)는, 강판(4)의 체류 길이를 조절함으로써, 조질 압연기(1)에 있어서의 통판 속도의 조절을 행한다.
조질 압연기(1)의 후단에는, 계측용 롤로 대표되는 강판 측정 장치(15)가 설치되는 것이 바람직하다. 강판 측정 장치(15)는, 조질 압연기(1)의 출측에 있어서의 강판(4)의 성상 및, 조질 압연기(1)에 있어서의 통판 속도 등을 측정 가능한 장치이면 좋다. 보다 구체적으로 강판 측정 장치(15)는, 예를 들면, 강판(4)의 압연 방향 길이의 차에 의해 발생하는 폭방향의 장력차를 측정 가능하면 좋다. 이 폭방향의 장력차의 분포는, 급준도나 신장차율과 같은 파라미터에 의해, 강판(4)의 복부나 가장자리부의 요철의 크기(형상, 평탄도)로서 평가할 수 있다. 복부는 강판(4)의 폭방향 중심부 근방이고, 보다 구체적으로는 폭방향 중심선으로부터 폭방향(좌우 방향)으로 각각, 강판(4)의 판폭 길이의 5％ 이내의 범위로 할 수 있다. 또한, 가장자리부는 강판(4)의 단부(端部) 근방이고, 보다 구체적으로는 강판(4)의 단면으로부터 폭방향으로, 강판(4)의 판폭 길이의 5％ 이내의 범위로 할 수 있다.
강판 측정 장치(15)에서 얻어진 데이터는 연산 장치(16)에 출력된다. 상세에 대해서는 후술하지만, 연산 장치(16)에서는, 강판(4)의 통판 속도나 중 신장량 등에 따라서, 노즐(5)에 있어서의 쿨런트(3)의 공급량을 제어한다.
강판(4)의 복부 및 가장자리부의 요철의 크기 및 압연 방향 길이를 이용하여, 중 신장량 및 가장자리 신장량이 산출된다. 중 신장량 및 가장자리 신장량의 일 예로서, 강판(4)의 복부의 형상 급준도 및 가장자리부의 형상 급준도를 이용할 수 있다. 도 2를 이용하여 형상 급준도의 산출 방법에 대해서 구체적으로 설명한다. 도 2에서는 강판(4)의 단면을 나타내고, 도면의 좌우 방향이 강판(4)의 압연 방향에 대응하고, 도면의 상하 방향이 강판(4)의 판두께 방향에 대응한다. 가장자리 신장한 강판(4)은, 가장자리부의 압연의 정도가 큰 것에 의해, 강판(4)의 복부의 압연 방향 길이보다도, 강판(4)의 가장자리부의 압연 방향 길이가 길다. 도 2와 같이 가장자리 신장한 강판(4)의 단면은, 물결 형상을 나타낸다. 형상 급준도는, 단면에 형성된 물결의 기복의 크기를, 물결의 스팬(span)으로 나눔으로써 산출된다. 구체적으로는 이하의 식 (1)과 같이, 1주기의 물결에 있어서의 판두께 방향의 고저차의 값(δ)을, 파장(L)으로 나눔으로써 형상 급준도(λ)가 계산된다. 형상 급준도가 클수록 강판의 형상은 불량이 되기 쉽고, 형상 급준도가 작을수록 강판의 형상은 불량이 되기 어렵다.
λ＝δ／L … (1)
λ: 형상 급준도(－), δ: 1주기의 물결의 판두께 방향의 고저차(㎜), L: 파장(㎜)
도시하고 있지 않지만, 강판(4)의 중 신장에 대해서도, 상기식 (1)과 마찬가지로 형상 급준도의 값을 계산할 수 있다. 중 신장의 경우는, 복부에 물결이 형성된다. 복부에 형성되는 물결의 기복의 크기(구체적으로는 물결의 고저차)를, 물결의 스팬(구체적으로는 파장)으로 나눔으로써, 복부의 형상 급준도를 계산할 수 있다.
중 신장량 및 가장자리 신장량은, 강판(4)의 복부 및 가장자리부의 물결의 고저차와 물결의 스팬의 관계를 평가할 수 있는 파라미터이면 좋고, 상기 형상 급준도에 한정되는 것은 아니다. 중 신장량 및 가장자리 신장량의 다른 구체예로서는, 복부와 가장자리부의 신장률의 비율을 나타내는 신장차율이나, 당해 신장차율을 이용하여 계산되는 I-UNIT 등을 들 수 있다.
강판(4)의 중 신장 및 가장자리 신장은, 워크 롤의 열 변형에 대응하여 형성된다. 고온 시의 워크 롤은, 그의 판폭 방향 중앙부가 굵고, 판폭 방향 단부가 가는 서멀 크라운 형상(thermal crown shape)이 되기 쉽다. 서멀 크라운 형상의 워크 롤에 의해 압연을 행할 경우, 강판의 복부에서 압하력이 걸리기 쉽고, 강판의 가장자리부에서 압하력이 걸리기 어렵기 때문에, 강판에 복 신장(center buckle)이 발생하기 쉽다. 한편으로, 저온 시의 워크 롤은, 판폭 방향 중앙부와 단부의 굵기의 차가 작은 스트레이트 형상이 되기 쉽다. 스트레이트 형상의 롤에 의해 압연을 행하는 경우, 서멀 크라운 형상의 롤을 이용하는 경우에 비하여, 강판의 가장자리부에서 압하력이 걸리기 쉽기 때문에, 강판의 가장자리 신장이 발생하기 쉽다.
도 3을 이용하여, 본 발명에 있어서 행해지는 쿨런트의 공급량의 제어 방법에 대해서 설명한다. 도 3에서는, 실선으로 본 발명법을, 점선으로 종래법을 나타낸다.
예를 들면, 도 3(a)와 같이 압연기의 운전 개시 시(도면의 t0)에서 일정 시간 경과 시(도면의 t1)까지는, 라인의 통판 속도가 낮은 상태에 있다. 일정 시간이 경과하면(도면의 예에서는 t1의 시점), 통판 속도는 상승하지만, 통판 속도가 상승을 개시해도 잠깐동안은, 여전히 도 3(c)와 같이 강판의 중 신장량은 상 목표값에 도달하지 않는다. 압연기의 운전 개시 시에서, 강판의 중 신장량이 상 목표값 이상으로 될 때까지의 사이, 쿨런트의 공급량은 소정량 이하로 억제된다. 압연기의 운전 개시 직후와 같이 통판 속도가 느린 조건하에서는, 워크 롤의 원심력이 낮고, 분사된 쿨런트를 액 분리하는 능력도 낮기 때문에, 쿨런트의 오일 스폿이 발생하기 쉽다. 본 발명에서는, 압연기의 운전 개시 직후에 쿨런트의 공급량을 낮게 억제함으로써, 쿨런트의 오일 스폿을 방지한다. 강판의 상면측에 배치된 노즐로부터의 쿨런트의 공급량과, 하면측에 배치된 노즐로부터의 쿨런트의 공급량의 양쪽을 억제함으로써, 강판의 상측에서 발생하는 오일 스폿과 하측에서 발생하는 오일 스폿의 양쪽을 억제할 수 있다.
쿨런트의 소정량은, 쿨런트의 공급량의 상한값인 상 정상량보다도 적고, 또한, 하한값인 하 정상량보다도 많다. 소정량은, 상 정상량보다도 10％ 이상 적은 것이 바람직하다. 쿨런트의 소정량은, 압연기의 운전 개시 직후에 있어서의 통판 속도하에서, 확실하게 쿨런트의 오일 스폿을 방지하면서, 워크 롤의 열 변형이 현저하게 진행하지 않도록, 각종 라인의 조업 조건을 감안하여 결정된다. 보다 구체적으로는 도 3(c)에 나타내는 바와 같이, 압연기의 운전 개시 직후에서 통판 속도를 상승시킬 때까지의 사이(도면의 t0∼t1)에, 강판의 중 신장량이 대략 평형 상태가 되도록, 상기 소정량의 값을 설정하면 좋다.
통판 속도가 느린 조건하에서는, 워크 롤의 회전 속도가 저하하기 때문에, 워크 롤 표면에서 발생하는 마찰열이 작아, 워크 롤 표면의 온도가 낮아지기 쉽다. 이 경우, 워크 롤의 형상으로서는, 서멀 크라운 형상보다도, 스트레이트 형상이 되기 쉽다. 따라서, 통판 속도가 느린 조건하에서는, 강판의 가장자리 신장에 기초하는 형상 불량이 발생하기 쉽다.
도 3(b)와 같이 종래법에서는, 압연기의 기동 직후부터 쿨런트의 공급량을 상 정상량으로 한다. 상 정상량은, 통판 속도가 라인의 정상값(피크값)인 경우에, 워크 롤이 열평형 상태가 되도록 설정된다. 종래법에서는, 압연기의 기동 직후와 같이 통판 속도가 느린 경우에, 쿨런트의 공급량이 과다로 되어, 서멀 크라운 형상이 형성되기 어렵다. 따라서, 압연기의 기동 후부터 장기간에 걸쳐 가장자리 신장 불량이 발생한다. 이에 대하여 본 발명에서는, 통판 속도가 느린 경우에 쿨런트의 공급량을, 상 정상량보다도 낮은 소정량으로 억제하여, 워크 롤의 서멀 크라운 형상으로의 변형을 조기에 촉구함으로써, 가장자리 신장에 의한 형상 불량의 발생이 장시간에 걸쳐 계속되는 것을 방지할 수 있다. 도 3(d)와 같이, 종래법에서는, 제품 불량으로 판정되는 가장자리 신장 합격 문턱값 초과의 강판이 t4까지 제조되는데 대하여, 본 발명법에서는 가장자리 신장 합격 문턱값 초과의 강판이 발생하는 것을 t3까지 단축할 수 있다.
다음으로, 통판 속도가 상승해 오면, 워크 롤의 발열이 촉구되어, 서멀 크라운 형상이 형성된다. 서멀 크라운 형상의 형성에 수반하여, 강판의 중 신장량이 증가한다. 본 발명에서는, 강판의 중 신장량이 소정의 상 목표값 이상으로 된 경우(도 3(c)의 t2의 시점)에, 서멀 크라운 형상이 충분히 성장했다고 판단하여 쿨런트의 공급량을 상 정상량까지 증가시킨다. 그 후, 쿨런트의 증가에 의해 워크 롤의 냉각이 촉구되어, 중 신장량은 상 목표값 미만으로 감소한다.
중 신장량은, 어느 상한값을 초과하면 제품 불량으로 판정된다. 본 발명에서 설정하는 상 목표값은, 제품 불량으로 판정되는 상한값보다도 낮게 설정한다. 쿨런트 공급량의 증가 직후에 중 신장량은 피크로 되고 그 후 감소로 전환되지만, 당해 피크가 상한값보다도 낮아지도록 상기 상 목표값을 설정하면 좋다.
본 발명에서는, 상기와 같이 강판의 중 신장량에 따라서 쿨런트 공급량을 증가시킴으로써, 통판 속도의 상승 후에 쿨런트의 공급이 늦어지는 것에 의해 중 신장량이 과대하게 되는 불량 제품이 발생하는 것이 방지된다.
강판의 중 신장량이 상 목표값 이상으로 되는 정도까지 통판 속도가 상승한 경우에는, 롤에 의한 액 분리 능력도 향상하기 때문에, 쿨런트의 공급량을 늘려도 오일 스폿의 발생은 억제된다.
강판의 중 신장량이 상 목표값 이상으로 된 경우에, 쿨런트의 공급량은, 상 정상량까지 증가한다. 쿨런트의 공급량이 상 정상량까지 도달한 후는, 라인의 통판 속도가 크게 변동하지 않는 한, 쿨런트의 공급량은 상 정상량으로 유지된다. 상 정상량은, 라인의 통판 속도가 정상값(피크값)에 도달한 경우에 워크 롤이 열평형 상태가 되는 값으로 하면 좋다. 워크 롤이 열평형 상태에 있으면, 워크 롤의 열 변형을 억제할 수 있어, 워크 롤이 보다 서멀 크라운 형상으로 변형하는 것이나, 보다 스트레이트 형상으로 변형하는 것이 방지된다. 이에 따라, 워크 롤의 열평형 상태하에서는, 강판의 중 신장량 및 가장자리 신장량은, 변동이 적어 안정된다.
도 3(a)의 예에서는, 강판의 통판 속도는 t5에 있어서 일시적으로 감소한다. 이는, 통판 속도의 피크값이 일정 시간 계속됨으로써, 루퍼에 축적되어 있던 강판이 모두 토출되어, 압연기의 전단에 설치된 어닐링로(furnace)의 로속과 일치하도록, 통판 속도가 일시 저하하는 현상이다. 이러한 로속과 일치하는 속도 저하는, 중 신장량이 목표값 이하로 되는 정도의 속도 저하에는 해당되지 않는다. 따라서, 쿨런트의 공급량은 그 후도 상 정상량으로 유지된다.
압연기가, 라인의 통판 속도를 피크값으로 유지한 채로(또는 어닐링로의 로속과 일치한 통판 속도인 채로) 운전을 종료할 때에는, 전술과 같이, 상 정상량까지 쿨런트의 공급량을 증가시키는 제어만을 행하면 좋다. 한편으로, 압연기의 운전 중에 통판 속도가 피크값(혹은 어닐링로의 로속값)으로부터 더욱 저하하는 경우에는, 쿨런트의 공급량을 감소시키는 제어를 행한다. 예를 들면, 복수의 코일을 용접하여 연속 압연을 행하는 경우, 강판의 통판 속도는 피크값 근방으로부터 일정 시간 경과 후에 저하한다(도 3(a)의 t6의 시점). 이는, 코일 간의 용접부를 통판하기 직전에, 용접 시간을 버는 목적으로, 압연기의 입측 루퍼 등에 의해 일시적으로 압연 속도를 떨어뜨릴 필요가 있기 때문이다.
이와 같이 통판 속도가 하강하는 경우, 통판 속도의 하강 초기(도 3의 t6∼t7의 사이)에는 워크 롤이 냉각 과다로 되어, 워크 롤이 스트레이트 형상으로 변형한다. 이에 따라, 강판의 중 신장량이 저하한다. 그 후, 강판의 중 신장량이 하 목표값 이하로 된 시점(도 3(c)의 t7의 시점)에서, 충분히 워크 롤의 냉각이 진행되었다고 판단하여, 쿨런트의 공급량을 감소시킨다. 쿨런트의 공급량의 감소 직후에, 중 신장량은 하락이 멈춘다.
중 신장량은, 어느 하한값을 하회해도, 가장자리 신장 불량이 발생하여, 제품 불량으로 판정된다. 본 발명에서 설정하는 하 목표값은, 제품 불량으로 판정되는 하한값보다도 높게 설정한다. 쿨런트의 감소 후에 일어난 중 신장량의 하 피크가 하한값보다도 높아지도록(환언하면, 중 신장 불량의 불량품이 발생하지 않도록) 하 목표값을 설정한다.
본 발명에서는, 중 신장량의 저하에 따라서 쿨런트의 공급량을 감소시키기 때문에, 통판 속도의 저하 시에 있어서의 냉각 과다에 의해, 워크 롤이 급속히 스트레이트 형상을 형성하고, 강판의 가장자리 신장 과다가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 도 3(d)와 같이, 종래법에서는 통판 속도의 속도 저하와 함께 가장자리 신장 합격 문턱값을 초과하는 가장자리 신장의 과다가 발생할 수 있지만, 본 발명에서는 쿨런트의 공급량을 감소시킴으로써 가장자리 신장의 과다를 억제할 수 있다.
그 후는, 쿨런트의 공급량을 하 정상량으로 유지한다. 용접부의 통판 등에 의해 통판 속도가 저하한 경우, 통판 속도는 일정 시간(도면의 t8∼t9), 보텀값에 있어서 정상 상태로 된다. 상기 하 정상량은, 통판 속도가 당해 보텀값에 있는 정상 상태에 있어서, 워크 롤이 열평형 상태에 도달하는 값으로 하면 좋다.
이어서, 용접부의 통판 등이 완료하면, 재차 통판 속도는 피크값을 향하여 상승으로 전환된다. 이 경우도, 전술한 것과 마찬가지로, 중 신장량이 상 목표값 이상으로 된 경우에, 쿨런트의 공급량을 상 정상량까지 증가시키면 좋다.
전술한 쿨런트의 공급량의 제어는, 도 1의 연산 장치(16)에 의해 행해진다. 연산 장치(16)에서는, 강판(4)의 통판 속도 및 강판(4)의 중 신장량을 취득 또는 산출하고, 이들 값에 기초하여 노즐(5)을 제어하여 쿨런트(3)의 공급량을 조절한다.
도 3(e)에 나타내는 바와 같이, 종래법에서는 압연기의 기동 직후나, 용접부의 통판 등에 의해 통판 속도가 저하했을 때에, 쿨런트의 오일 스폿에 의한 외관 불량이 발생하기 쉬워, 오일 스폿 합격 문턱값을 초과하는 강판이 생산된다. 한편으로 본 발명에서는, 통판 속도가 저하한 경우에는 쿨런트의 공급량을 저하시키기 때문에, 오일 스폿 합격 문턱값 초과의 강판이 생산되는 것을 방지할 수 있다. 도 3(e)에 있어서의 오일 스폿 혼입율은, 강판의 반송 방향 1m 당에 있어서의 오일 스폿의 개수이다.
쿨런트로서는, 수용액 및, 수용액과 기름과의 혼합액 등을 이용할 수 있다.
본 발명에 따른 강판의 압연 방법은, 특히 냉간 2차 압연에 적용되는 것이 바람직하다. 냉간 압연에서는, 핫 코일을 냉간 텐덤 압연기에 의해 압연한 후, 배치(batch) 어닐링 또는 연속 어닐링에 의해 어닐링된다. 냉간 2차 압연은, 어닐링 후의 강판에 대해서 행해지는 압연이다. 냉간 2차 압연에서는, 강판의 표면 성상의 조절 등을 목적으로 하여 경압하가 실시된다.
냉간 2차 압연에서는, 복수의 코일을 용접하여 연속 통판을 행하기 때문에, 단속적으로 통판 속도의 상승 및 하강이 일어난다. 또한 제품의 성상, 품질 등에 따른 압하를 행하는 목적으로, 복수의 조질 압연기를 나누어 사용하는 경우도 있다. 이 경우, 조질 압연기의 전환마다 압연기의 기동이 필요해지고, 기동 당초는 통판 속도가 낮은 상태에 있다. 본 발명에 따른 강판의 압연 방법을 냉간 2차 압연에 적용함으로써, 복수의 코일을 용접하여 연속 통판을 행함으로써 통판 속도의 상승 및 하강이 빈번히 일어나는 경우나, 압연기의 기동 당초의 통판 속도가 낮은 상태에 있는 경우라도, 강판의 형상 불량을 확실하게 방지함과 함께, 쿨런트의 오일 스폿에 의한 외관 불량을 방지할 수 있다.
냉간 2차 압연을 받은 강판은, 그 후, 도금 처리, 라미네이트 처리 등의 표면 처리가 실시되어 최종 제품으로 된다. 최종 제품에서는, 오일 스폿에 의한 외관 불량이 단위 길이당 소정 개수보다도 많이 관찰되는 코일이나, 가장자리 신장량 과다 및 복 신장량 과다의 부분의 비율이 소정 비율보다도 많아지면, 불량 제품으로 판정된다. 본 발명에 따른 압연 방법을 이용하여 강판을 제조함으로써, 수율좋게 강판의 최종 제품을 얻을 수 있다.
실시예
실제의 냉간 압연 라인에 있어서, 연속 어닐링로의 후단에 배치된, 쿨런트를 이용한 조질 압연기(도 1과 마찬가지의 구성)에 있어서, 본 발명에 따른 강판의 압연 방법을 적용했다. 압연되는 강판의 판두께는 0.150㎜와 0.160㎜의 2종류, 판폭은 900㎜였다. 본 발명예로서, 도 3의 실선으로 나타내는 바와 같이 쿨런트의 공급량 조절을 행했다. 한편, 비교예로서, 도 3의 점선으로 나타내는 바와 같이 압연 중의 쿨런트의 공급량은 상 정상량으로 일정으로 했다. 냉간 2차 압연 후에 얻어진 코일(전부 20코일)에 대해서, 중 신장 또는 가장자리 신장에 의한 형상 불량으로 된 부분의 코일의 길이의 비율 및, 오일 스폿에 의한 외관 불량으로 된 부분의 코일의 길이의 비율을 구했다.
본 발명예에서는, 형상 불량으로 된 부분이 줄고, 외관 불량으로 된 부분은 없어 수율은 99％였다. 한편 비교예에서는, 오일 스폿에 의한 외관 불량으로 판정된 부분의 길이의 비율이 3％, 가장자리 신장에 의한 형상 불량으로 판정된 부분의 길이의 비율이 1％ 존재하여, 수율은 96％였다.
1 : 조질 압연기
2, 12 : 워크 롤
3 : 쿨런트
4 : 강판
5, 9 : 노즐
6 : 압연유
7 : 액 분리 부재
8, 18 : 백업 롤
10 : 입측 비산 방지 부재
11 : 스킨 패스 압연기
13 : 브라이들 롤
14 : 루퍼
15 : 강판 측정 장치
16 : 연산 장치

Claims (5)

  1. 압연 중에 압연기를 구성하는 롤로 쿨런트를 공급하는 강판의 압연 방법에 있어서,
    압연기의 운전 개시 시에는, 쿨런트의 공급량을, 상(上) 정상량(定常量)보다도 적은 소정량 이하로 억제하고,
    강판의 중(中) 신장량이 상(上) 목표값 이상으로 된 경우에, 상 정상량까지 쿨런트의 공급량을 증가시키는 강판의 압연 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    강판의 중 신장량이 하(下) 목표값 이하로 된 경우에, 쿨런트의 공급량을 상기 상 정상량에서 하(下) 정상량까지 감소시키는 강판의 압연 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 중 신장량으로서, 강판의 복부(center portion)의 형상 급준도를 이용하는 강판의 압연 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    압연은, 어닐링 후에 행해지는 냉간 2차 압연인 강판의 압연 방법.
  5. 제4항에 기재된 강판의 압연 방법을 이용하여 압연을 행한 후에, 표면 처리를 행하는 강판의 제조 방법.
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