KR20220061151A - 슈퍼 오스테나이트 스테인리스강의 압연 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 슈퍼 오스테나이트 스테인리스강의 압연 방법을 제공한다. 여기에는 슬래브 재료 유형 선택 공정, 철강 소결 공정, 디스케일링 공정, 철강 압연 공정, 레벨링 공정이 포함된다. 상기 방법은 두께 10mm 이하, 폭 2500mm 이상 게이지의 슈퍼 오스테나이트 스테인리스강을 압연하며, 두께 8.5mm, 폭 2510mm 및 2610mm 게이지의 N08367 강종 강판을 성공적으로 압연하여, 8.5mm 두께의 2510 내지 2610mm 폭 범위에서 N08367 강종의 공백을 메운다. 또한 압연한 판형이 안정적이고 압연 성공률이 95.4%에 달한다.
Description
본 발명은 철강 압연 기술 분야에 관한 것으로, 보다 상세하게는 슈퍼 오스테나이트 스테인리스강의 압연 방법에 관한 것이다.
NAS 254NM(UNS N08367 동일)은 크롬과 몰리브덴 함량이 높은 고내식성 스테인리스강이다. 본 강종 게이지는 고온, 해수 또는 연기, 탈황 설비의 가혹한 환경에서도 우수한 내식성을 유지한다. 일부 환경에서는 하스테로이 및 티타늄판에 필적하며, 고내식성의 매우 경제적인 스테인리스강이다.
N08367은 21%의 Cr과 6%의 Mo를 함유한다. 따라서 고온 범위에서 변형 저항력이 일반 강종보다 2.5 내지 3배 크다. 얇은 게이지를 저온 구간으로 압연하면, 압연 압력이 너무 크며, 폭이 증가함에 따라 하중이 더욱 증가한다. 종래의 압연 공정에 따르면 극히 얇은 게이지의 압연은 수행할 수 없으며, 압연이 중단되거나 판형이 불량하여 정품을 얻을 수 없다.
종래 기술에서 얇은 게이지 슈퍼 오스테나이트 스테인리스강을 압연할 때 하중이 너무 커서 압연이 진행되지 않고 판형이 극히 불량하며 정품을 얻을 수 없는 문제를 극복하기 위하여, 본 발명은 슈퍼 오스테나이트 스테인리스강의 압연 방법을 제공한다. 상기 방법은 두께 10mm 이하, 폭 2500mm 이상 게이지의 슈퍼 오스테나이트 스테인리스강을 압연할 수 있다.
본 발명은 슈퍼 오스테나이트 스테인리스강의 압연 방법을 제공하며, 여기에는 하기 단계가 포함된다.
(1) 슬래브 재료 유형 선택 공정: 압연 두께 요건이 충족되도록 보장하는 경우, 최소 슬래브 재료 설계 원칙을 채택하여 가열로에 장비할 수 있는 최소 두께 슬래브 재료를 선택한다.
(2) 철강 소결 공정: 1250 내지 1270℃에서 슬래브 재료에 대해 철강 소결을 수행하고, 상하 표면 온도차를 25 내지 35℃로 제어한다.
(3) 디스케일링 공정: 슬래브 재료는 거친 디스케일링 및 미세 디스케일링을 거치면서 모두 디스케일링 작업을 수행하지 않으며, 상하 표면 온도차를 유지한다.
(4) 철강 압연 공정: 최종 압연 온도를 850℃ 이상으로 제어하고, 12패스 압연을 채택하며, 압연의 마지막 2패스 압하량은 0.8mm 미만이다. 압연 시 상이한 온도의 변형 저항력에 따라, 상이한 두께의 열팽창 계수를 최적화하고, 상이한 패스로 상기 스테인리스강의 열팽창 계수를 별도로 조정한다.
(5) 레벨링 공정: 프리-레벨러(pre-leveler)의 다중 패스 레벨링 방식을 채택하며, 레벨링 압력은 1000 내지 1500톤 증가하여, 최종 판형 평탄도를 보장한다.
상기 단계 (1)에서 슬래브 재료 유형 선택 시, 가열로에 장입 가능한 최소 두께 슬래브 재료는 가열로 내 레이저 검출기로 측정한 최소 슬래브 재료 두께에 따라 결정한다.
나아가, 설계 두께보다 큰 원래 슬래브 재료는 코깅 처리를 채택하여, 이를 슬래브 재료 유형 선택의 설계 두께에 도달시킨다.
상기 단계 (2)에 있어서, 철강 소결 시 상하 빔 위치가 철강 소결 과정에서 중간 위치에 있도록 보장한다. 강판 온도의 균일성을 향상시킨다.
상기 단계 (3)에 있어서, 디스케일링 공정에서 상표면이 하표면의 온도보다 높도록 보장한다. 강판이 들뜨는 것을 방지한다.
상기 단계 (4)에 있어서, 압연기의 롤 갭 매개변수는 3.5mm 이상으로 설정한다. 3.5mm 미만으로 설정되는 경우, CVC가 압연기의 압연력으로 인해 움직일 수 없어 제자리로 동작할 수 없어 압연이 어려워지는 것을 방지한다.
상기 단계 (4)에 있어서, 온도가 873℃ 이하인 경우, 상기 스테인리스강의 열팽창 계수를 1.0133 x 10-2로 설정한다. 온도가 873℃보다 크고 880℃ 이하인 경우, 상기 스테인리스강의 열팽창 계수를 1.0285 x 10-2로 설정한다.
상기 단계 (5)에 있어서, 판형 상황에 따라, 수동으로 롤 갭을 1 내지 1.5mm 가압한다.
상기 방법은 슬래브 재료 유형 선택 공정, 철강 소결 공정, 디스케일링 공정, 철강 압연 공정, 레벨링 공정을 통해 기술 최적화를 수행한다. 두께 10mm 이하, 폭 2500mm 이상 게이지의 슈퍼 오스테나이트 스테인리스강을 압연할 수 있으며, 두께 8.5mm, 폭 2510mm 및 2610mm 게이지의 N08367 강종 강판을 성공적으로 압연할 수 있다. 이 게이지는 상기 두께 중 세계에서 가장 넓은 것으로, 8.5mm의 두께에서 2510 내지 2610mm의 폭 범위에서 N08367 강종의 공백을 메웠다. 또한 압연의 판형이 안정적이고, 압연 성공률이 95.4%에 달한다. 또한 10.0mm 두께, 2620 내지 2980mm 폭 범위의 N08904 스테인리스강을 성공적으로 더 압연하였다.
슈퍼 오스테나이트 스테인리스강의 압연 방법은 하기 단계를 포함한다.
(1) 슬래브 재료 유형 선택 공정:
슈퍼 오스테나이트 스테인리스강은 고온 변형 저항력이 일반 제품의 2.5 내지 3배이며, 초광폭 및 박형 게이지 개발은 재료 유형 선택 측면에 있어서, 압연 성공률을 보장하기 위해 최소 패스를 채택하며, 압연 두께 요건을 충족하도록 보장해야 하는 경우, 최소 슬래브 재료 설계 원칙, 즉 가열로에 장입 가능한 최소 두께 슬래브 재료를 채택한다.
구체적으로, 가열로에 장입 가능한 최소 두께 슬래브 재료는 가열로 내 레이저 검출에서 측정할 수 있는 최소 슬래브 재료 두께에 따라 결정한다. 예를 들어, 측정 가능한 최소 두께는 115mm이고, 두께 8.5mm, 폭 2610mm 게이지 강판을 압연할 때, 두께 115mm, 폭 1780mm, 길이 2610mm의 슬래브 재료를 채택한다. 두께가 142mm인 원래 슬래브 재료에 대해 먼저 115mm 두께로 코깅 처리를 수행하여, 후속 패스 공정의 총 압연 패스를 줄인다.
(2) 철강 소결 공정:
슈퍼 오스테나이트 스테인리스강이 고온에서 산화되기 쉬운 특성을 이용하여, 1250 내지 1270℃에서 슬래브 재료에 대해 철강 소결을 수행한다. 동시에 슬래브 재료의 상하표면 온도차를 25 내지 35℃로 엄격하게 제어하여, 압연 과정에서 강판이 들뜨지 않도록 보장한다. 또한 상하 빔이 철강 소결 과정에서 중간 위치에 있도록 조정하고, 강판 온도 균일성을 향상시킨다.
(3) 디스케일링 공정:
슈퍼 오스테나이트 스테인리스강이 고온에서 쉽게 산화되지 않는 특성을 이용하여, 정상적인 공정에서 빌릿을 반드시 디스케일링해야 하는 공정 방식을 깨고, 슬래브 재료가 거친 디스케일링과 압연기의 미세 디스케일링을 거칠 때 모두 디스케일링 작업을 수행하지 않으며, 상하 표면 온도차를 유지하여, 디스케일링으로 인해 강판이 들뜨는 것을 방지한다.
(4) 철강 압연 공정:
최종 압연 온도가 850℃ 이상이 되도록 만들어, 850℃ 이하에서 변형 저항력의 급격한 증가를 방지해야 한다.
압연 토크, 압연력의 최대 분배를 기반으로, 압연 패스는 12패스 압연을 채택하며, 종래 공정에서 얇은 게이지는 반드시 9패스 압연을 채택해야 하는 한계를 깬다.
또한 압연의 마지막 두 패스의 압하량은 0.8mm 미만이며, 압하량이 너무 큰 것을 방지하여 실제 압연 시 압연기 롤 갭이 설비 극한을 초과하여 압연 수행이 어려워지는 것을 방지한다. 동시에 압연기 롤 갭 매개변수를 3.5mm 이상으로 설정한다. 너무 작게 설정하여 CVC가 압연기의 압연력으로 인해 움직일 수 없어 제자리로 동작하지 않는 것을 방지한다.
2단계 모델 시스템은 상이한 온도에서의 변형 저항력에 따라, 상이한 두께에서의 계수를 최적화함과 동시에 특정 패스에 대해 개별적으로 조정한다. 다시 말해, 두께 측정기의 측정 정확도를 보장하기 위해, 상이한 온도의 변형 저항력을 기반으로, 상이한 패스에서 상기 스테인리스강의 열팽창 계수를 개별적으로 조정한다. 구체적으로 873℃에서 계수는 1.0132 x 10-2에서 1.0133 x 10-2로 조정하고, 880℃에서 계수는 1.0284 x 10-2에서 1.0285 x 10-2로 조정함으로써, 2단계 모델의 두께에 대한 자가학습 보정의 정확성을 확보한다.
(5) 레벨링 공정: 프리-레벨러 다중 패스 레벨링 방식을 채택해, 판형 상황에 따라 레벨링 압력을 1000 내지 1500톤 증가시킨다. 레벨링 힘이 너무 작으면 효과가 없고 너무 크면 설비 극한을 초과할 수 있다. 조작할 때 0.1mm를 가압하면 약 100톤의 압력이 증가하며, 이는 수동으로 롤 갭 1 내지 1.5mm를 가압하는 것에 해당한다.
상기 방법을 채택하여 N08367 강종을 압연하여 성공적으로 폭을 2610mm으로 돌파시킨다. 구체적으로 실시하는 압연 규칙은 표 1과 같다.
표 1 8.5mm 두께 N08367 압연 규칙표
압연 게이지 및 성공률은 표 2와 같다.
표 2 8.5mm 두께 N08367 압연 합격률
상기 강종, 게이지 성능 지표는 표 3과 같다.
표 3 8.5mm 두께 N08367 성능 지표 요건
상기 강종, 게이지의 실제 성능 지표는 표 4와 같다.
표 4 8.5mm 두께의 N08367 실제 성능 지표
본 발명의 압연 방법을 채택하면 8.5mm 두께 N08367 성능 지표 요건에 부합하는 철강을 압연할 수 있으며 비교적 높은 성공률을 갖추게 됨을 알 수 있다.
또한 상기 방법을 채택하면 동일 계열 강종 N08904의 10*2620mm, 10*2820mm, 10*2980mm등 극한 게이지를 성공적으로 개발할 수 있다. 이의 압연 게이지 및 성공률은 표 5와 같다.
표 5 10.0mm 두께 N08904 압연 합격률
상기 강종, 게이지 성능 지표는 표 6과 같다.
표 6 10.0mm 두께 N08904 성능 지표 요건
상기 강종, 게이지의 실제 성능 지표는 표 7과 같다.
표 7 10.0mm 두께 N08904 실제 성능 지표
본 발명의 압연 방법을 채택하면 10.0mm 두께 N08904 성능 지표 요건에 부합하는 철강을 압연할 수 있으며 비교적 높은 성공률도 갖추게 됨을 알 수 있다.
Claims (9)
- 슈퍼 오스테나이트 스테인리스강의 압연 방법에 있어서,
하기 단계,
(1) 슬래브 재료 유형 선택 공정: 압연 두께 요건이 충족되도록 보장하는 경우, 최소 슬래브 재료 설계 원칙을 채택하여 가열로에 장비할 수 있는 최소 두께 슬래브 재료를 선택하는 단계;
(2) 철강 소결 공정: 1250 내지 1270℃에서 슬래브 재료에 대해 철강 소결을 수행하고, 상하 표면 온도차를 25 내지 35℃로 제어하는 단계;
(3) 디스케일링 공정: 슬래브 재료는 거친 디스케일링 및 미세 디스케일링을 거치면서 모두 디스케일링 작업을 수행하지 않으며, 상하 표면 온도차를 유지하는단계;
(4) 철강 압연 공정: 최종 압연 온도를 850℃ 이상으로 제어하고; 12패스 압연을 채택하며, 압연의 마지막 2패스 압하량은 0.8mm 미만이고; 압연 시 상이한 온도의 변형 저항력에 따라, 상이한 두께의 열팽창 계수를 최적화하고, 상이한 패스로 상기 스테인리스강의 열팽창 계수를 별도로 조정하고;
(5) 레벨링 공정: 프리-레벨러(pre-leveler)의 다중 패스 레벨링 방식을 채택하며, 레벨링 압력은 1000 내지 1500톤 증가하여, 최종 판형 평탄도를 보장하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 슈퍼 오스테나이트 스테인리스강의 압연 방법. - 제1항에 있어서,
상기 단계 (1)에서, 슬래브 재료 유형 선택 시, 가열로에 장입 가능한 최소 두께 슬래브 재료는 가열로 내 레이저 검출기로 측정한 최소 슬래브 재료 두께에 따라 결정하는 것을 특징으로 하는 슈퍼 오스테나이트 스테인리스강의 압연 방법. - 제2항에 있어서,
설계 두께보다 큰 원래 슬래브 재료는 코깅 처리를 채택하여, 이를 슬래브 재료 유형 선택의 설계 두께에 도달시키는 것을 특징으로 하는 슈퍼 오스테나이트 스테인리스강의 압연 방법. - 제1항에 있어서,
상기 단계 (2)에서, 철강 소결 시 상하 빔 위치가 철강 소결 과정에서 중간 위치에 있도록 보장하는 것을 특징으로 하는 슈퍼 오스테나이트 스테인리스강의 압연 방법. - 제1항에 있어서,
상기 단계 (3)에서, 디스케일링 공정에서 상표면이 하표면의 온도보다 높도록 보장하는 것을 특징으로 하는 슈퍼 오스테나이트 스테인리스강의 압연 방법. - 제1항에 있어서,
상기 단계 (4)에서, 압연기의 롤 갭 매개변수는 3.5mm 이상으로 설정하는 것을 특징으로 하는 슈퍼 오스테나이트 스테인리스강의 압연 방법. - 제1항에 있어서,
상기 단계 (4)에서, 온도가 873℃ 이하인 경우, 상기 스테인리스강의 열팽창 계수를 1.0133 x 10-2로 설정하고, 온도가 873℃보다 크고 880℃ 이하인 경우, 상기 스테인리스강의 열팽창 계수를 1.0285 x 10-2로 설정하는 것을 특징으로 하는 슈퍼 오스테나이트 스테인리스강의 압연 방법. - 제1항에 있어서,
상기 단계 (5)에서, 판형 상황에 따라, 수동으로 롤 갭을 1 내지 1.5mm 가압하는 것을 특징으로 하는 슈퍼 오스테나이트 스테인리스강의 압연 방법. - 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
압연한 스테인리스강 모델 게이지가 두께 8.5mm, 폭 2510 내지 2610mm인 N08367 또는 두께 10mm, 폭 2620 내지 2980mm인 N08904인 것을 특징으로 하는 슈퍼 오스테나이트 스테인리스강의 압연 방법.
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