KR20210148325A - 강시판의 압연기의 가이드 및 강시판의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

가이드 막힘이나 가이드 흠집의 발생을 억제할 수 있고, 메인터넌스성이 우수한, 강시판의 압연기의 가이드 및 강시판의 제조 방법을 제공한다. 강시판 (1) 의 형상에 따른 공형 (예를 들어, K1 공형 (71)) 이 각인 형성된 상측 롤과 하측 롤을 갖는 압연기 (예를 들어, 마무리 압연기 (6)) 의 입측에 형성되는, 강시판 (1) 의 압연기의 가이드 (8) 로서, 공형은, 압연 방향으로부터 본 형상으로서, 웨브를 압연하는 제 1 부위 (711) 와, 1 쌍의 평탄 지점을 압연하는 1 쌍의 제 2 부위 (712) 를 갖고, 압연 방향으로부터 보아, 1 쌍의 제 2 부위 (712) 의 제 1 부위 (711) 측에 각각 형성되고, 압연 방향으로 회전 가능한 적어도 1 개의 롤러 (812) 를 갖고, 압연되는 소재의 평탄 지점을 공형으로 안내하는 1 쌍의 롤러 가이드 (81) 와, 압연 방향으로부터 보아, 제 1 부위 (711) 의 1 쌍의 제 2 부위 (712) 측에 형성되고, 소재의 웨브를 공형으로 안내하는 웨브 가이드 (82) 를 구비한다.

Description

강시판의 압연기의 가이드 및 강시판의 제조 방법

본 발명은, 강시판의 압연기의 가이드 및 강시판의 제조 방법에 관한 것이다.

해트형 강시판 등의 강시판은, 예를 들어, 토목 공사의 방토 부재로서 이용되고 있다. 해트형 강시판은, 유효 폭이 900 ㎜ 이고, 좌우 비대칭의 이음새 형상을 갖고, 끼워 맞춤부가 벽체의 최외측 가장자리에 있는 것 등의 특징을 가지고 있다. 이것으로부터, 종래의 600 ㎜ 폭의 강시판 (이하, 600 폭 강시판이라고도 칭한다) 에 비하여, 공기 (工期) 의 단축화나 벽체로서의 강성 향상 등의 이점이 있어, 600 폭 강시판으로부터 해트형 강시판으로의 품종 치환이 진행되고 있다.

〈늘어붙음·나타나는 양상 불량의 문제〉

그러나, 상기의 초광폭 그리고 좌우 비대칭 형상의 해트형 강시판을 열간 압연할 때에는, 압연 하중이나 폭 방향에서의 온도 편차가 종래의 강시판에 비하여 증가하기 때문에, 압연기 전면 (前面) 에서의 물림 자세의 악화에 의한 늘어붙음이나 나타나는 양상 불량과 같은 불안정한 현상이 발생하기 쉽다. 여기서 늘어붙음이란, 압연재가 롤에 물릴 때, 폭 방향 또는 상하 방향으로 어긋나 물림으로써 압연재의 일부분이 박리되어 롤에 압착되고, 그 압착 부분이 압연재의 표면에 전사되어 발생하는 형상 불량을 말한다. 또한 나타나는 양상 불량이란, 압연재가 폭 방향으로 구부러지는 것, 상하 방향으로 휘거나 또는 비틀어지는 것 등에 의해, 압연재가 라인 아웃하는 것 또는, 다음 패스로 진행할 수 없는 상태가 되어 압연 중지가 되는 것이다.

이와 같은 문제에 대하여, 예를 들어, 특허문헌 1 에서는, 압연기의 입측 및 출측의 각각에, 웨브와 플랜지에 접촉하는 제 1 가이드와, 제 1 가이드로 웨브를 사이에 끼우는 제 2 가이드와, 아암부를 상하로부터 구속하는 제 3 가이드를 배치함으로써, 물림 자세 및 나타나는 양상을 안정화하는 방법이 개시되어 있다.

일본 공개특허공보 2009-119513호

그러나, 특허문헌 1 에 개시된 방법에서는, 압연기의 입측 및 출측의 각각에, 복수의 프릭션 가이드를 배치하고, 압연재를 상하 방향으로 과도하게 구속하기 때문에, 가이드 막힘이나 가이드 흠집을 발생시킬 가능성이 있다. 또한, 가이드의 설치 지점이, 웨브의 상하면, 웨브와 플랜지의 코너부의 내측, 아암부 상하면으로 많은 것으로부터, 가이드 구조가 복잡해져, 메인터넌스가 곤란해진다.

그래서, 본 발명은, 상기의 과제에 주목하여 이루어진 것으로, 가이드 막힘이나 가이드 흠집의 발생을 억제할 수 있고, 메인터넌스성이 우수한, 강시판의 압연기의 가이드 및 강시판의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명의 일 양태에 의하면, 길이 방향에 직교하는 단면 형상으로서, 일 방향으로 연장되는 웨브와, 상기 웨브의 상기 일 방향의 양단에 접속되고, 상기 일 방향에 대하여 비스듬히 연장되는 1 쌍의 플랜지와, 상기 1 쌍의 플랜지의 상기 웨브가 접속되어 있지 않은 쪽의 끝에 접속되고, 상기 일 방향으로 연장되는 평탄 지점을 갖는 1 쌍의 평탄부를 갖는 강시판의 압연에 있어서, 상기 강시판의 형상에 따른 공형이 각인 형성된 상측 롤과 하측 롤을 갖는 압연기의 입측에 형성되는, 강시판의 압연기의 가이드로서, 압연되는 소재에 있어서 상기 웨브에 대응하는 웨브 대응부를 상하 방향의 일 방향으로부터 구속하여 상기 공형으로 안내하는 웨브 가이드와, 압연 방향으로 회전 가능한 1 이상의 롤러를 갖고, 상기 소재에 있어서 상기 평탄부에 대응하는 평탄부 대응부를 상하 방향의 타방향으로부터 구속하여 상기 공형으로 안내하는 1 쌍의 롤러 가이드를 구비하는, 강시판의 압연기의 가이드가 제공된다.

본 발명의 일 양태에 의하면, 길이 방향에 직교하는 단면 형상으로서, 일 방향으로 연장되는 웨브와, 상기 웨브의 양측에 접속되고, 상기 일 방향에 대하여 비스듬하게 연장되는 1 쌍의 플랜지와, 상기 1 쌍의 플랜지의 상기 웨브의 반대측에 접속되고, 상기 일 방향으로 연장되는 평탄 지점을 갖는 1 쌍의 평탄부를 갖는 강시판을 압연할 때에, 상기 강시판의 형상에 따른 공형을 갖는 압연기의 입측에, 상기의 강시판의 압연기의 가이드를 설치하고, 상기 압연기로 압연을 하는 압연 공정을 갖는, 강시판의 제조 방법이 제공된다.

본 발명의 일 양태에 의하면, 가이드 막힘이나 가이드 흠집의 발생을 억제할 수 있고, 메인터넌스성이 우수한, 강시판의 압연기의 가이드 및 강시판의 제조 방법이 제공된다.

도 1 은, 해트형 강시판의 단면 형상을 나타내는 모식도이다.
도 2 는, 압연 설비의 설비 구성을 나타내는 설명도이다.
도 3 은, 마무리 압연기를 나타내는 부분 단면도이다.
도 4 는, 마무리 압연기에 형성되는 가이드를 나타내는 정면도이다.
도 5 는, 도 4 의 A-A' 선의 화살표로부터 본 단면도이다.
도 6 은, U 형 강시판의 단면 형상을 나타내는 모식도이다.

이하의 상세한 설명에서는, 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위하여, 본 발명의 실시형태를 예시하여 많은 특정한 세부에 대하여 설명한다. 그러나, 이러한 특정한 세부의 설명이 없어도 1 개 이상의 실시양태를 실시할 수 있는 것은 분명하다. 또한, 도면은, 간결하게 하기 위해서, 주지의 구조 및 장치가 개략도로 나타나 있다.

＜압연 설비＞

도 1 ∼ 도 2 를 참조하여 본 발명의 일 실시형태에 관련된 압연 설비에 대하여 설명한다. 압연 설비 (2) 는, 소재인 직사각형 슬래브 등을, 복수의 압연기로 압연함으로써, 강시판 (1) 을 제조하는 설비이다. 본 실시형태에서는, 제조되는 강시판 (1) 은, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 길이 방향에 직교하는 일정한 단면 형상이 해트형이 되는 해트형 강시판 (1A) 이다. 해트형 강시판 (1A) 은, 단면 형상으로서, 웨브 (11) 와, 1 쌍의 플랜지 (12) 와, 1 쌍의 아암부 (13) 와, 1 쌍의 이음새부 (14) 를 갖는다. 웨브 (11) 는, 일 방향 (도 2 의 좌우 방향으로, 이하에서는, 「좌우 방향」 이라고도 칭한다) 으로 연장되는 부위이다. 1 쌍의 플랜지 (12) 는, 웨브 (11) 의 좌우 방향의 양단에 접속되고, 좌우 방향에 대하여 비스듬하게 연장되는 부위이다. 도 1 에 나타내는 예에서는, 1 쌍의 플랜지 (12) 는, 웨브 (11) 의 반대측의 단부가 상하 방향 (도 1 의 상하 방향으로, 좌우 방향에 직교하는 방향) 의 하측이 되도록 비스듬하게 연장된다. 1 쌍의 아암부 (13) 는, 1 쌍의 플랜지 (12) 의 웨브 (11) 가 접속되어 있지 않은 측에 접속되고, 좌우 방향으로 연장되는 부위이다. 1 쌍의 이음새부 (14) 는, 1 쌍의 아암부 (13) 의 플랜지 (12) 가 접속되어 있지 않은 측에 접속되는 부위이고, 상하 방향의 상측 또는 하측으로 열린 갈고리형의 형상을 갖는다. 1 쌍의 이음새부 (14) 는, 강시판으로서 사용될 때에, 다른 강시판의 이음새부에 끼워 맞춤으로써, 다른 강시판과의 접속에 사용되는 부위이다. 또한, 본 실시형태에서는, 아암부 (13) 와 이음새부 (14) 를 합쳐서 평탄부 (15) 라고도 한다. 평탄부 (15) 는, 강시판 (1) 에 있어서, 플랜지 (12) 의 웨브 (11) 가 접속되어 있지 않은 쪽의 끝에 접속하여 형성되고, 좌우 방향으로 연장되는 평탄 지점을 갖는 부위이다. 본 실시형태에서는, 아암부 (13) 가, 평탄부 (15) 에 있어서의 평탄 지점이 된다. 또한, 도 1 의 W 로 나타내는 1 쌍의 이음새부 (14) 간의 거리를 유효 폭이라고 하고, 도 1 의 H 로 나타내는 플랜지 (12) 로부터 아암부 (13) 까지의 상하 방향의 거리를 유효 높이라고 한다.

도 2 에 나타내는 바와 같이, 압연 설비 (2) 에서는, 가열로 (3) 에서 소정 온도로 가열된 소재인 직사각형 슬래브를, 조 (粗) 압연기 (BD) (4), 중간 압연기 (SR) (5) 및 마무리 압연기 (SF) (6) 로, 순서대로 압연함으로써, 해트형 강시판 (1A) 이 제조된다.

조압연기 (4) 는, 가열로 (3) 에서 가열된 직사각형 슬래브를, 길이 방향에 직교하는 단면이 대략 해트형인 조형 강편으로 조 (粗) 조형하는 것이다. 조압연기 (4) 는, 상측 롤과 하측 롤로 이루어지는 하나의 롤 세트를 갖는다. 이 롤 세트에는, 캘리버라고 불리는 복수의 공형 (예를 들어, Box 공형, K8 공형 및 K7 공형) 이 각인 형성된다.

중간 압연기 (5) 는, 조압연기 (4) 로 압연된 소재를 압연하는 것으로, 복수의 공형이 각각 각인 형성된, 2 개의 롤 세트를 갖는다. 예를 들어, 중간 압연기 (5) 의 각 롤 세트에는, 2 개의 공형이 각인 형성되어, 전체적으로 4 개의 공형 (예를 들어, K6 공형 ∼ K3 공형) 이 각인 형성된다. 여기서, 예를 들어, 조압연기 (4) 및 중간 압연기 (5) 에, Box 공형, K8 공형 ∼ K3 공형이 형성되는 경우, Box 공형은, 압연 방향으로부터 본 공형 형상 (롤 간극의 형상) 이 대략 방형이 되고, K8 공형 ∼ K3 공형은, 압연 방향으로부터 본 공형 형상이 해트형이 된다. 또한, K8 공형 ∼ K3 공형은, 압연의 후반에 사용되는 공형일수록, 압연되는 소재의 판 두께가 얇아져, 단면 형상이 제품의 형상에 가까워지도록, 롤 간극이나 형상이 설정된다.

마무리 압연기 (6) 는, 중간 압연기 (5) 로 압연된 소재를 압연하는 것으로, 2 개의 공형이 각인 형성된, 1 개의 롤 세트를 갖는다. 요컨대, 마무리 압연기 (6) 는, 2 개의 공형을 갖고, 이들 공형을 K2 공형 및 K1 공형이라고 칭한다.

마무리 압연기 (6) 에 대하여, 도 3 을 참조하여, 상세하게 설명한다. 도 3 에 나타내는 바와 같이, 마무리 압연기 (6) 는, 1 개의 롤 세트이고, 상하 방향인 연직 방향에 대향하여 배치되는, 상측 롤 (61) 과 하측 롤 (62) 을 갖는다. 상측 롤 (61) 과 하측 롤 (62) 에는, 해트형 강시판 (1A) 의 제품 형상에 따른 K2 공형 (71) 과, K1 공형 (72) 이 각인 형성된다. K2 공형 (71) 은, 중간 압연기 (5) 로 압연된 소재의 단면 형상을, 제품 두께가 되는 판 두께로 압연하는 공형이다. K1 공형 (72) 은, K2 공형 (71) 으로 압연된 소재의 이음새부 (14) 를 굽힘 성형하는 공형이다. 또한, K2 공형 (71) 에 있어서, 해트형 강시판 (1A) 의 웨브 (11) 를 압연하는 부위를 제 1 부위 (711) 로 하고, 평탄부 (15) 의 평탄 지점인 아암부 (13) 를 압연하는 부위를 제 2 부위 (712) 로 하고, 플랜지 (12) 를 압연하는 부위를 제 3 부위 (713) 로 한다. 요컨대, K2 공형 (71) 은, 압연 방향으로부터 본 롤 간극 (상측 롤 (61) 과 하측 롤 (62) 의 간극) 의 형상으로서, 제 1 부위 (711) 와, 제 2 부위 (712) 와, 제 3 부위 (713) 를 갖는다.

마무리 압연기 (6) 의 K2 공형 (71) 의 상류측 (압연 방향의 상류측으로, 소재가 마무리 압연기 (6) 에 들어가는 입측) 에는, 압연되는 소재를, K2 공형 (71) 으로 안내하는 가이드 (8) 가 설치된다. 가이드 (8) 는, 도 4 및 도 5 에 나타내는 바와 같이, 1 쌍의 롤러 가이드 (81) 와, 웨브 가이드 (82) 와, 상측 레스트 바 (83) 와, 하측 레스트 바 (84) 를 구비한다.

1 쌍의 롤러 가이드 (81) 는, 가이드 프레임 (811) 과, 2 개의 롤러 (812) 를 각각 갖는다. 1 쌍의 롤러 가이드 (81) 는, 압연되는 소재의 평탄 지점인 아암부에 따른 부위를, 상측으로부터 구속하고, K2 공형 (71) 으로 안내하는 가이드이다. 소재의 평탄 지점을 안내하기 위해서, 1 쌍의 롤러 가이드 (81) 는, 압연 방향으로부터 보아 1 쌍의 제 2 부위 (712) 의 상측, 즉, 제 2 부위 (712) 의 연장 방향에 직교하는 방향의 제 1 부위 (711) 측에, 각각 형성된다.

가이드 프레임 (811) 은, 2 개의 롤러 (812) 를 지지하는 부재로서, 상측 레스트 바 (83) 에 고정된다. 가이드 프레임 (811) 은, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 압연 방향의 상류측 (도 5 의 좌측) 의 단부에 대하여, 압연 방향의 상류측이 됨에 따라 하단이 상측에 위치하도록 비스듬하게 노치된 형상을 갖는다. 이와 같은 형상으로 함으로써, 압연되는 소재의 선단의 상측 휨이 큰 경우에도, 소재를 K2 공형 (71) 으로 안내할 수 있다. 2 개의 롤러 (812) 는, 압연되는 소재의 압연 방향으로 회전 가능한 상태에서 가이드 프레임 (811) 에 고정되고, 압연 방향으로 나열되어 설치된다.

1 쌍의 롤러 가이드 (81) 는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 압연 방향으로부터 보아, K2 공형 (71) 의 제 2 부위 (712) 의 제 1 부위 (711) 측 (해트형의 웨브측으로, 도 4 의 상측) 에 각각 배치된다. 1 쌍의 롤러 가이드 (81) 는, 압연 방향으로부터 보아, 2 개의 롤러 (812) 의 하단이, 상측 롤 (61) 과 하측 롤 (62) 의 롤 간극보다 각각 상측에 있으면 되고, 또한, 2 개의 롤러 (812) 와 K2 공형 (71) 의 제 2 부위 (712) 에 소정 클리어런스 (d2) 가 설치되는 것이 바람직하다. 클리어런스 (d2) 는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 압연 방향으로부터 보아, 롤러 (812) 의 하단과, K1 공형 (71) 의 제 2 부위 (712) 의 롤 간극의 상단 (상측 롤 (61) 의 하단) 의 상하 방향의 거리이다. 클리어런스 (d2) 는, 소정 거리로서, K2 공형 (71) 의 제 2 부위 (712) 에서의 롤 간극의 거리이고, K2 공형 (71) 에서의 최종 압연 패스에 있어서의 제 2 부위 (712) 에서의 상측 롤 (61) 과 하측 롤 (62) 의 이간 거리 (롤 간극의 거리) 와 동일한 정도인 것이 바람직하다. 여기서, 최종 압연 패스란, 당해 공형에 있어서 압연이 복수 패스 실시되는 경우에는, 마지막에 실시되는 압연 패스로서, 당해 공형에 있어서 압연이 1 패스만 실시되는 경우에는, 압연이 실시되는 1 패스이다. 요컨대, 최종 압연 패스에 있어서의 롤 간극의 거리란, 당해 공형에 있어서 압연되는 소재의, 압연 후의 판 두께와 동일하게 된다. 또한, 클리어런스 (d2) 는, K2 공형 (71) 의 제 2 부위 (712) 에서의 롤 간극의 거리의, 40 ％ 이상 120 ％ 이하의 거리인 것이 바람직하고, K2 공형 (71) 의 제 2 부위 (712) 에서의 롤 간극의 거리와 동일한 것이 바람직하다. 또한, 이 K2 공형 (71) 의 제 2 부위 (712) 에서의 롤 간극은, 압연되는 해트형 강시판 (1A) 의 제품의 아암부 (13) 의 판 두께에 상당한다. 클리어런스 (d2) 가 K2 공형 (71) 의 제 2 부위 (712) 에서의 롤 간극의 거리의 40 ％ 미만인 경우, 클리어런스 (d2) 가 지나치게 작기 때문에, 소재의 막힘이 발생할 가능성이 높아진다. 한편, 클리어런스 (d2) 가 K2 공형 (71) 의 제 2 부위 (712) 에서의 롤 간극의 거리의 120 ％ 초과인 경우, 클리어런스 (d2) 가 지나치게 크기 때문에, 소재가 롤 간극으로 유도되지 않아, 물림 불량이 발생할 가능성이 있다.

웨브 가이드 (82) 는, 압연 방향으로부터 보아, K2 공형 (71) 의 제 1 부위 (711) 및 제 3 부위 (713) 를 따른 형상, 요컨대, 해트형 강시판 (1A) 의 웨브 (11) 와 플랜지 (12) 를 따른 형상을 갖는 프릭션 가이드이다. 웨브 가이드 (82) 는, 압연되는 소재의 웨브 및 플랜지에 대응한 부위를, 하측으로부터 구속하고, K2 공형 (71) 으로 안내한다. 도 5 에 나타내는 바와 같이, 웨브 가이드 (82) 는, 압연 방향의 상류측의 단부에 대하여, 상단이 압연 방향의 상류측이 됨에 따라 하측에 위치하도록 비스듬하게 노치된 형상을 갖는다. 이와 같은 형상으로 함으로써, 압연되는 소재의 선단의 하측 휨이 큰 경우에도, 소재를 K2 공형 (71) 으로 안내할 수 있다.

또한, 웨브 가이드 (82) 는, 압연 방향으로부터 보아, K2 공형 (71) 의 제 1 부위 (711) 및 제 3 부위 (713) 의 하측, 즉, 제 1 부위 (711) 의 연장 방향에 직교하는 방향의 제 2 부위 (712) 측 (해트형의 아암부측으로, 도 4 의 하측) 에 배치된다.

웨브 가이드 (82) 는, 압연 방향으로부터 보아, 자신의 상단이, 상측 롤 (61) 과 하측 롤 (62) 의 롤 간극보다 각각 하측에 있으면 되고, 웨브 가이드 (82) 와 K2 공형 (71) 의 제 1 부위 (711) 및 제 3 부위 (713) 에 소정 클리어런스 (d1, d3) 가 각각 설치되는 것이 바람직하다. 클리어런스 (d1) 는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 압연 방향으로부터 보아, 웨브 가이드 (82) 의 웨브에 대응한 지점의 상단과, 제 1 부위 (711) 의 롤 간극의 하단 (하측 롤 (62) 의 상단) 의 상하 방향의 거리이다. 클리어런스 (d3) 는, 압연 방향으로부터 보아, 웨브 가이드 (82) 의 플랜지에 대응한 지점의 상단 (상단 중 압연 방향으로부터 보아 좌우 방향에 대하여 비스듬하게 연장되는 지점) 과, K1 공형 (71) 의 제 3 부위 (713) 의 롤 간극의 하단 (하측 롤 (62) 의 상단) 의 제 3 부위 (713) 의 수선 방향의 거리이다. 또한, 클리어런스 (d1) 는, K2 공형 (71) 의 제 1 부위 (711) 에서의 롤 간극의 거리의 40 ％ 이상 120 ％ 이하의 거리, 클리어런스 (d3) 는, 제 3 부위 (713) 에서의 롤 간극의 거리의 60 ％ 이상 180 ％ 이하의 거리인 것이 각각 바람직하다. 또한, 이 K2 공형 (71) 의 제 1 부위 (711) 및 제 3 부위 (713) 에서의 롤 간극은, 압연되는 해트형 강시판 (1A) 의 제품의 웨브 (11) 및 플랜지 (12) 의 판 두께에 각각 상당한다. 클리어런스 (d1, d3) 를, 상기의 범위로 함으로써, 클리어런스 (d2) 와 동일한 효과가 얻어진다.

상측 레스트 바 (83) 는, 1 쌍의 롤러 가이드 (81) 를 지지하는 부재로서, 좌우 방향으로 연장되어 형성된다. 상측 레스트 바 (83) 는, 가이드 (8) 가 설치되는 압연기의 하우징이나 초크에 고정되어 설치된다. 또한, 상측 레스트 바 (83) 는, 압연 방향으로부터 보아 K2 공형 (71) 의 상방에 형성되고, 1 쌍의 롤러 가이드 (81) 의 가이드 프레임 (811) 이 고정된다.

하측 레스트 바 (84) 는, 웨브 가이드 (82) 를 지지하는 부재로서, 좌우 방향으로 연장되어 형성된다. 하측 레스트 바 (84) 는, 가이드 (8) 가 설치되는 압연기의 하우징이나 초크에 고정되어 설치된다. 또한, 하측 레스트 바 (84) 는, 압연 방향으로부터 보아 K2 공형 (71) 의 하방에 형성되고, 웨브 가이드 (82) 가 고정된다.

＜강시판의 제조 방법＞

다음으로, 본 실시형태에 관련된 강시판 (1) 의 제조 방법에 대하여 설명한다. 본 실시형태에서는, 가열로 (3) 에서 소정 온도까지 가열된 직사각형 슬래브를, 조압연기 (4), 중간 압연기 (5) 및 마무리 압연기 (6) 에서 순서대로 압연함으로써, 도 1 에 나타내는 단면 형상의 해트형 강시판 (1A) 을 제조한다. 또한, 각 압연기로 압연을 실시하는 공정을 압연 공정이라고도 한다.

조압연기 (4) 및 중간 압연기 (5) 에서의 압연에서는, 각 압연기의 각 공형으로, 소재의 압연이 복수 회 실시된다. 또한, 조압연기 (4) 에서는, 상기 서술한 바와 같이 Box 공형을 사용하는 경우에는, Box 공형으로 직사각형 슬래브의 폭 압하가 실시되고, 이어서, K9 공형으로 슬래브의 굽힘 성형과 두께 감소가 순서대로 실시된다.

마무리 압연기 (6) 에서의 압연에서는, 중간 압연기 (5) 로 압연된 소재가, K2 공형 (71) 으로 압연된 후, K1 공형 (72) 으로 압연된다. 이 때, K2 공형 (71) 및 K1 공형 (72) 에서의 압연 패스 수는, 1 패스로 한다.

K2 공형 (71) 에서의 압연에서는, 가이드 (8) 를 통하여 소재가 K2 공형 (71) 으로 물린다. 이 때, 소재는, 1 쌍의 롤러 가이드 (81) 에 의해 상측으로부터 구속됨과 함께, 웨브 가이드 (82) 에 의해 하측으로부터 구속된다. 이로써, K2 공형 (71) 으로의 소재의 물림 자세를 소정 범위로 유지하는 것이 가능해지고, 클리어런스 (d1) 보다 큰 상측 휨, 또는 클리어런스 (d3) 보다 큰 하측 휨이 소재에 있는 경우에 있어서도, 소재의 선단을 K2 공형 (71) 으로 물릴 수 있다. 또한, 소재는, 웨브 가이드 (82) 에 의해 좌우 방향에 대하여 구속되기 때문에, K2 공형 (71) 으로의 물림 자세가, 클리어런스 (d2) 에 따른 소정 범위로 유지된다. 이 때문에, 소재에 좌우 방향으로의 굽힘이 있는 경우에도, 소재의 선단을 K2 공형으로 물릴 수 있다.

＜변형예＞

이상에서, 특정한 실시형태를 참조하여 본 발명을 설명했지만, 이들 설명에 의해 발명을 한정하는 것을 의도하는 것은 아니다. 본 발명의 설명을 참조함으로써, 당업자에게는, 개시된 실시형태와 함께 여러 가지 변형예를 포함하는 본 발명의 다른 실시형태도 분명하다. 따라서, 특허 청구의 범위에 기재된 발명의 실시형태에는, 본 명세서에 기재한 이들 변형예를 단독 또는 조합하여 포함하는 실시형태도 망라하는 것으로 이해해야 한다.

예를 들어, 상기 실시형태에서는, 강시판 (1) 은 해트형 강시판 (1A) 인 것으로 했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 강시판 (1) 은, 웨브와, 플랜지와, 평탄한 부위인 평탄부를 구비하는 것이면, 다른 단면 형상의 것이어도 된다. 예를 들어, 강시판 (1) 은, 도 6 에 나타내는 단면 형상의 U 형 강시판 (1B) 이어도 된다. U 형 강시판 (1B) 은, 단면 형상이 U 형의 강시판으로서, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 웨브 (11) 와, 1 쌍의 플랜지 (12) 와, 1 쌍의 이음새부 (14) 를 갖는다. 웨브 (11) 및 1 쌍의 플랜지 (12) 는, 해트형 강시판 (1A) 과 동일한 것이다. 1 쌍의 이음새부 (14) 는, 1 쌍의 플랜지 (12) 의 웨브 (11) 가 접속되어 있지 않은 측에 접속되는 부위로서, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 하단에 좌우 방향으로 연장되는 평탄부를 갖는 것이다. 이와 같은 U 형 강시판 (1B) 에서는, 이음새부 (14) 에 상기 실시형태에 있어서의 평탄부 (15) 에 상당하는 평탄부 (도 6 중의 클로 바닥부 (142)) 가 존재하게 되는, 클로 바닥부 (142) 가 상기 실시형태와 동일한 1 쌍의 롤러 가이드에 의해 상측으로부터 구속됨으로써, 물림 자세가 안정된다. 또한, 본 발명에서는, 가이드가 형성되는 공형에 있어서, 제 2 부위란, 클로 바닥부 (142) 를 압연하는 롤 간극의 부위이다. 이 때문에, U 형 강시판 (1B) 의 경우에는, 공형의 제 2 부위는, 이음새부의 좌우 방향으로 연장되는 클로 바닥부 (142) 를 압연하는 롤 간극의 부위가 된다. 도 6 중에 실선으로 나타내는 U 형 강시판 (1B) 의 단면 형상은, 최종 압연 (K1 공형에 의한 압연) 후의 단면 형상을 나타내고 있지만, 최종 압연보다 1 개 전 이전의 압연 (K2 공형 이전의 공형에 의한 압연) 에서는, 이음새부 (14) 의 클로 (141) 가 파선으로 나타내는 바와 같이 외측으로 열린 형상으로 압연을 실시하기 때문에, 상기 서술한 바와 같이 클리어런스 (d2) 를 설정하여 롤러 (812) 를 형성함으로써, 클로 바닥부 (142) 가 롤러 (812) 에 의해 공형으로 안내된다.

또한, 상기 실시형태에서는, 롤러 가이드 (81) 에는, 2 개의 롤러 (812) 가 형성되는 것으로 했지만, 본 발명은 이러한 예로 한정되지 않는다. 1 개의 롤러 가이드 (81) 에 형성되는 롤러 (812) 는, 적어도 1 개이면 된다.

또한, 상기 실시형태에서는, 웨브 가이드 (82) 가, 프릭션 가이드인 것으로 했지만, 본 발명은 이러한 예로 한정되지 않는다. 웨브 가이드 (82) 는, 소재인 웨브나 플랜지와 접촉하는 지점에 롤러가 형성된 롤러 가이드여도 된다. 이 경우, 롤러는, 롤러 가이드 (81) 에 있어서의 롤러 (812) 와 동일한 것으로 해도 된다.

또한, 상기 실시형태에서는, 압연되는 강시판 (1) 의 방향으로서, 웨브 (11) 가 연직 방향의 상측, 평탄부 (15) 가 연직 방향의 하측인 것으로 했지만, 본 발명은 이러한 예로 한정되지 않는다. 예를 들어, 압연되는 강시판 (1) 의 방향은, 상기 실시형태와 상하 방향이 반대여도 된다. 이 경우, 롤러 가이드 (81) 및 웨브 가이드 (82) 가 소재를 구속하는 방향이, 상기 실시형태와 상하 반대가 된다.

또한, 상기 실시형태에서는, 가이드 (8) 를 마무리 압연기 (6) 의 K2 공형 (71) 에 설치하는 것으로 했지만, 본 발명은 이러한 예로 한정되지 않는다. 예를 들어, 가이드는, 마무리 압연기 (6) 의 K1 공형 (72) 이나, 조압연기 (4) 또는 중간 압연기 (5) 의 다른 공형에 형성되어도 된다. 이 경우, 조압연기 (4) 나 중간 압연기 (5) 와 같이, 복수 패스의 압연으로서, 압연 방향이 바뀌는 리버스 압연을 실시하는 압연기의 경우에는, 롤 세트의 반송 방향 양측에 가이드 (8) 가 형성되어도 된다.

＜실시형태의 효과＞

(1) 본 발명의 일 양태에 관련된 강시판 (1) 의 압연기의 가이드 (8) 는, 길이 방향에 직교하는 단면 형상으로서, 일 방향으로 연장되는 웨브 (11) 와, 웨브 (11) 의 일 방향의 양단에 접속되고, 일 방향에 대하여 비스듬하게 연장되는 1 쌍의 플랜지 (12) 와, 1 쌍의 플랜지 (12) 의 웨브 (11) 가 접속되어 있지 않은 쪽의 끝에 접속되고, 일 방향으로 연장되는 평탄 지점을 갖는 1 쌍의 평탄부 (15) 를 갖는 강시판 (1) 의 압연에 있어서, 강시판 (1) 의 형상에 따른 공형 (예를 들어, K1 공형 (71)) 이 각인 형성된 상측 롤과 하측 롤을 갖는 압연기 (예를 들어, 마무리 압연기 (6)) 의 입측에 형성되는, 강시판 (1) 의 압연기의 가이드 (8) 로서, 압연되는 소재에 있어서 웨브 (11) 에 대응하는 웨브 대응부를 상하 방향의 일 방향으로부터 구속하여 공형으로 안내하는 웨브 가이드 (82) 와, 압연 방향으로 회전 가능한 1 이상의 롤러 (812) 를 갖고, 소재에 있어서 평탄부에 대응하는 평탄부 대응부를 상하 방향의 타방향으로부터 구속하여 공형으로 안내하는 1 쌍의 롤러 가이드 (82) 를 구비한다.

상기 (1) 의 구성에 의하면, 압연기의 입측에서, 압연되는 소재를, 상하 방향으로 구속할 수 있다. 이 때문에, 소재에 상하 휨이나 비틀림이 있는 경우에도, 적정한 물림 자세로 소재가 압연기에 보내지기 때문에, 물림 불량의 발생을 방지할 수 있다. 또한, 상기 (1) 의 구성의 가이드 (8) 는, 압연기의 입측에, 상하 방향의 일 방향으로부터 평탄 지점을 구속하는 1 쌍의 롤러 가이드 (81), 및 상하 방향의 타방향으로부터 웨브 (11) 를 구속하는 웨브 가이드 (82) 만의 구성으로, 소재를 공형으로 물릴 수 있다. 이 때문에, 특허문헌 1 과 같이, 압연기의 입측 및 출측의 양방이나, 소재의 단면에 있어서의 다수의 지점을 구속하는 가이드에 비하여, 구속이 과도해지지 않는 것으로부터, 소재가 가이드에서 막히는 가이드 막힘이나, 가이드와의 접촉에 의해 발생하는 가이드 흠집의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 상기 (1) 의 구성에서는, 특허문헌 1 의 가이드에 비하여, 가이드를 구속하는 구성을 적게 할 수 있기 때문에, 메인터넌스성이 우수한 것이 된다. 또한, 상기 (1) 의 구성에서는, 적어도 롤러 가이드 (81) 를, 롤러를 사용한 방식의 가이드 기구로 한다. 이로써, 상기 (1) 의 구성은, 프릭션 방식의 가이드 기구에 비하여, 메인터넌스성이 우수한 것이 된다. 또한, 롤러를 사용한 가이드 기구이기 때문에, 프릭션 방식의 가이드 기구에 비하여, 가이드 흠집의 발생을 보다 억제할 수 있다. 또한, 물림 자세가 안정됨으로써, 열간 압연시의 비틀림이나 상하 휨 등의 나타나는 양상 불량, 가이드 흠집 및 늘어붙음의 발생을 억제할 수 있다.

(2) 상기 (1) 의 구성에 있어서, 압연 방향으로부터 보아, 롤러 (812) 와 공형의 상단 또는 하단 사이에는, 소정 클리어런스 (d2) 가 형성된다.

상기 (2) 의 구성에 의하면, 가이드 막힘의 발생을 더욱 억제할 수 있다.

(3) 상기 (2) 의 구성에 있어서, 클리어런스 (d2) 는, 공형 중, 평탄부 대응부를 압연하는 지점에 있어서의 상측 롤 및 하측 롤의 롤 간극의 거리의, 40 ％ 이상 120 ％ 이하이다.

상기 (3) 의 구성에 의하면, 가이드 막힘의 발생과 및 물림 불량의 발생을 보다 저감시킬 수 있다.

(4) 상기 (1) ∼ (3) 중 어느 하나의 구성에 있어서, 강시판 (1) 은, 1 쌍의 평탄부 (15) 로서, 1 쌍의 플랜지 (12) 에 접속되고, 일 방향으로 연장되는 1 쌍의 아암부 (13) 와, 1 쌍의 아암부 (13) 의 1 쌍의 플랜지 (12) 가 접속되어 있지 않은 측에 접속되는 이음새부 (14) 를 갖는, 해트형 강시판 (1A) 이고, 1 쌍의 평탄부 (15) 는, 1 쌍의 아암부 (13) 이다.

상기 (4) 의 구성에 의하면, 초광폭 그리고 좌우 비대칭 형상이 되는 것으로부터, 압연 하중이나 폭 방향에서의 온도 편차에 의해, 물림 자세가 악화되기 쉬운 해트형 강시판에 있어서, 물림 자세를 안정시킬 수 있다.

(5) 본 발명의 일 양태에 관련된 강시판 (1) 의 제조 방법은, 길이 방향에 직교하는 단면 형상으로서, 일 방향으로 연장되는 웨브 (11) 와, 웨브 (11) 의 양측에 접속되고, 일 방향에 대하여 비스듬하게 연장되는 1 쌍의 플랜지 (12) 와, 1 쌍의 플랜지 (12) 의 웨브 (11) 가 접속되어 있지 않은 측에 접속되고, 일 방향으로 연장되는 평탄 지점을 갖는 1 쌍의 평탄부 (15) 를 갖는 강시판 (1) 을 압연할 때에, 강시판 (1) 의 형상에 따른 공형을 갖는 압연기의 입측에, 상기 (1) ∼ (4) 중 어느 하나에 기재된 강시판 (1) 의 압연기의 가이드를 설치하고, 압연기로 압연을 하는 압연 공정을 갖는다.

상기 (5) 의 구성에 의하면, 상기 (1) ∼ (4) 의 구성과 동일한 효과가 얻어진다.

실시예

다음으로, 본 발명자들이 실시한 실시예에 대하여 설명한다. 실시예에서는, 상기 실시형태와 마찬가지로, 도 2 에 나타내는 압연 설비 (2) 로, 유효 폭 (W) 이 900 ㎜ 이고, 유효 높이 (H) 가 230 ㎜ 인 해트형 강시판 (1A) 을 제조하였다. 이 때, 최종 두께 압하를 실시하는 K2 공형 (71) 에는, 압연 방향의 입측에 가이드 (8) 를 설치하였다. 가이드 (8) 에서는, 롤러 (812) 의 치수는 직경 170 ㎜, 폭 60 ㎜ 의 것을 사용하고, 클리어런스 (d1 ∼ d3) 는, 제 1 부위 (711) ∼ 제 3 부위 (713) 에서의 롤 간극의 거리와 동일하게 하였다. 그리고, 10 개의 소재를 압연 설비 (2) 로 연속해서 실시하고, K2 공형 (71) 에서의, 가이드 막힘의 발생의 유무, 나타나는 양상 불량의 발생의 유무, 늘어붙음의 발생의 유무 및 가이드 흠집의 발생의 유무를 확인하였다.

또한, 비교로서, 실시예와 동일한 압연 설비로, 가이드 (8) 를 설치하지 않고 압연을 실시한 조건 (비교예 1), 및 특허문헌 1 을 모의한 가이드를 설치하여 압연을 실시한 조건 (비교예 2) 에서도 압연을 실시하고, 실시예와 동일하게 K2 공형 (71) 에서의 이상의 발생 유무를 확인하였다.

표 1 에는, 실시예 및 비교예 1, 2 의 결과를 나타낸다. 또한, 표 1 에 있어서, 「압연 순서」 는, 압연한 10 개의 소재를 나타낸다. 또한, 표 1 에 있어서, 이상의 발생 결과에 대하여, 「○」 는 각 이상이 발생하지 않은 것, 「×」 는 각 이상이 발생한 것, 「-」 는 발생의 유무를 확인할 수 없었던 것을 각각 나타낸다. 또한, 늘어붙음이란 소재가 롤에 물릴 때에, 폭 방향 또는 상하 방향으로 어긋나 물림으로써 소재의 일부분이 박리되어 롤에 압착하고, 그 압착 부분이 소재의 표면에 전사되어 발생하는 형상 불량을 말한다. 또한, 나타나는 양상 불량이란, 소재가 폭 방향으로 구부러지거나·상하 방향으로 휘거나·비틀리는 등에 의해 라인 아웃하는 것 또는, 다음 패스로 진행할 수 없는 상태가 되어 압연 중지가 되는 것이다. 또한, 가이드 흠집이란, 가이드와의 강한 접촉에 의해 소재 표면에 발생하는 형상 불량이다. 본 실시예에서는, 소재 1 개씩을 형상 검사한 후에 다음 소재를 압연하였다. 또한, 늘어붙음이 형상 검사에서 확인된 경우에는, 중간 압연기 (5) 와 마무리 압연기 (6) 의 각 롤을 점검하고, 그라인더에 의한 롤 손질을 실시하였다.

표 1 에 나타내는 바와 같이, 비교예 1 에서는, 압연 초기에 나타나는 양상 불량과 늘어붙음이 발생하였다. 또한, 늘어붙음은, 롤의 경사도 조정 등에 의한 압연 조정 후에도 산발적으로 발생하였다. 또한, 비교예 2 에서는, 압연 1 개째에서 가이드 막힘이 발생했지만, 나타나는 양상 불량의 발생은 없었다. 또한, 압연 초기에 가이드 흠집이 발생했지만, 조정 후에는 가이드 흠집의 발생은 없어졌다.

이에 반하여, 실시예에서는, 1 개째부터 가이드 막힘, 나타나는 양상 불량, 늘어붙음 및 가이드 흠집의 발생이 없어, 개선 효과를 확인할 수 있었다.

또한, 본 발명자들은, 중간 압연기 (5) 에 있어서도, 마무리 압연기 (6) 와 동일한 가이드를 설치한 조건으로 압연을 실시하였다. 그 결과, 중간 압연기 (5) 에 의한 압연에 있어서도, 가이드 막힘이나, 나타나는 양상 불량, 늘어붙음, 가이드 흠집과 같은 이상이 발생하지 않고, 압연을 할 수 있는 것을 확인하였다.

1 ; 강시판
1A ; 해트형 강시판
1B ; U 형 강시판
11 ; 웨브
12 ; 플랜지
13 ; 아암부
14 ; 이음새부
15 ; 평탄부
2 ; 압연 설비
3 ; 가열로
4 ; 조압연기
5 ; 중간 압연기
6 ; 마무리 압연기
61 ; 상측 롤
62 ; 하측 롤
71 ; K2 공형
711 ; 제 1 부위
712 ; 제 2 부위
713 ; 제 3 부위
8 ; 가이드
81 ; 롤러 가이드
811 ; 가이드 프레임
812 ; 롤러
82 ; 웨브 가이드
83 ; 상측 레스트 바
84 ; 하측 레스트 바

Claims (5)

1. 길이 방향에 직교하는 단면 형상으로서, 일 방향으로 연장되는 웨브와, 상기 웨브의 상기 일 방향의 양단에 접속되고, 상기 일 방향에 대하여 비스듬하게 연장되는 1 쌍의 플랜지와, 상기 1 쌍의 플랜지의 상기 웨브가 접속되어 있지 않은 쪽의 끝에 접속되고, 상기 일 방향으로 연장되는 평탄 지점을 갖는 1 쌍의 평탄부를 갖는 강시판의 압연에 있어서, 상기 강시판의 형상에 따른 공형이 각인 형성된 상측 롤과 하측 롤을 갖는 압연기의 입측에 형성되는, 강시판의 압연기의 가이드로서,
   압연되는 소재에 있어서 상기 웨브에 대응하는 웨브 대응부를 상하 방향의 일 방향으로부터 구속하여 상기 공형으로 안내하는 웨브 가이드와,
   압연 방향으로 회전 가능한 1 이상의 롤러를 갖고, 상기 소재에 있어서 상기 평탄부에 대응하는 평탄부 대응부를 상하 방향의 타방향으로부터 구속하여 상기 공형으로 안내하는 1 쌍의 롤러 가이드
   를 구비하는, 강시판의 압연기의 가이드.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 압연 방향으로부터 보아, 상기 롤러와 상기 공형의 상단 또는 하단 사이에는, 소정 클리어런스가 형성되는, 강시판의 압연기의 가이드.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 클리어런스는, 상기 공형 중, 상기 평탄부 대응부를 압연하는 지점에 있어서의 상기 상측 롤 및 상기 하측 롤의 롤 간극의 거리의, 40 ％ 이상 120 ％ 이하인, 강시판의 압연기의 가이드.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 강시판은, 상기 1 쌍의 평탄부로서, 상기 1 쌍의 플랜지에 접속되고, 상기 일 방향으로 연장되는 1 쌍의 아암부와, 상기 1 쌍의 아암부의 상기 1 쌍의 플랜지가 접속되어 있지 않은 측에 접속되는 이음새부를 갖는, 해트형 강시판으로서,
   상기 1 쌍의 평탄부는, 상기 1 쌍의 아암부인, 강시판의 압연기의 가이드.
5. 길이 방향에 직교하는 단면 형상으로서, 일 방향으로 연장되는 웨브와, 상기 웨브의 양측에 접속되고, 상기 일 방향에 대하여 비스듬하게 연장되는 1 쌍의 플랜지와, 상기 1 쌍의 플랜지의 상기 웨브가 접속되어 있지 않은 측에 접속되고, 상기 일 방향으로 연장되는 평탄 지점을 갖는 1 쌍의 평탄부를 갖는 강시판을 압연할 때에,
   상기 강시판의 형상에 따른 공형을 갖는 압연기의 입측에, 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 강시판의 압연기의 가이드를 설치하고, 상기 압연기로 압연을 하는 압연 공정을 갖는, 강시판의 제조 방법.

Images