KR20230076138A - 냉간 압연 설비, 냉간 압연 방법 및, 금속판의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 냉간 압연 설비는, 복수의 압연 스탠드를 구비하는 냉간 탠덤 압연기와, 냉간 압연 탠덤기에 압연유를 공급하는 압연 공급 계통을 구비하고, 압연 공급 계통은, 제1 에멀전 압연유를 공급하는 제1 압연유 공급 계통과, 제1 에멀전 압연유보다 고농도의 제2 에멀전 압연유를 공급하는 제2 압연유 공급 계통을 갖고, 하기 수식 (1)을 충족하도록, 복수의 압연 스탠드 중, 적어도 특정의 압연 스탠드에 대하여, 제1 에멀전 압연유와 제2 에멀전 압연유가 혼합된 혼합 압연유가 공급된다. 0.6≤F2/F1≤1.4…(1), F1: 상기 특정의 압연 스탠드가 구비하는 롤에 대하여 압연 방향에 작용하는 제1 수평력, F2: 상기 특정의 압연 스탠드의 상류측에 인접하여 배치되는 상류측 압연 스탠드가 구비하는 롤에 대하여 압연 방향에 작용하는 제2 수평력
Description
본 발명은, 냉간 압연 설비, 냉간 압연 방법 및, 금속판의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 강판(steel plate) 등의 압연 대상재를 압연 롤에 의해 냉간 압연할 때에는, 압연 롤에 압연유가 공급된다. 압연유는, 압연 대상재와 압연 롤의 사이에 발생하는 마찰을 저감시키는 윤활제(윤활유)로서의 역할을 담당한다. 더하여, 압연유는, 압연 시에 발생하는 마찰 발열이나 가공 발열에 의해 압연 대상재 및 압연 롤의 온도가 과도하게 상승하지 않도록 압연 대상재 및 압연 롤을 냉각하는 냉각제로서의 역할도 담당한다. 냉간 압연 시에 있어서의 압연유의 공급 방식으로서는, 압연유를 순환 사용하지 않는 직접 급유 방식(다이렉트 방식)과, 압연유를 순환 사용하는 순환 급유 방식(리서큘레이션 방식)이 알려져 있다.
그런데, 최근, 경량화에 의한 연비 억제 등을 목적으로 하여, 고강도면서 박(薄)게이지(thin gauge)인 박물(薄物) 경질재(thin and hard material)의 니즈가 높아지고 있다. 그런데, 고부하가 되는 냉간 압연 시에 종래의 순환 급유 방식으로 압연유를 공급하면, 윤활 부족이 되어, 채터링(chattering)이라고 칭해지는 연직 방향으로의 밀 진동(mill vibration)이 100㎐∼200㎐ 정도의 주파수로 발생하는 경우가 있다. 채터링이 발생하면, 압연 대상재의 두께가 주기적으로 변동하는 현상이 발생하기 쉬워지기 때문에, 채터링의 발생은 고부가 가치 상품의 생산성을 저해하는 요인이 된다. 이러한 배경으로부터, 특허문헌 1, 2에는, 윤활 부족에 기인한 채터링의 발생을 억제하는 방법이 제안되어 있다. 구체적으로는, 특허문헌 1, 2에는, 제1 압연유를 공급하는 순환 급유 방식과, 제1 압연유와는 상이한 제2 압연유를 공급하는 직접 급유 방식의 하이브리드 윤활 방식에 있어서, 제2 압연유의 공급량을 제어함으로써, 최종의 압연 스탠드의 마찰 계수가 목표 마찰 계수가 되도록 제어하는 방법이 기재되어 있다.
그러나, 본 발명의 발명자들은, 특허문헌 1, 2에 기재된 방법에 의해서도 압연 대상재의 두께의 변동이 발생하는 것을 인식했다. 그리고, 그 원인을 조사한 결과, 연직 방향의 밀 진동의 주파수보다도 낮은 수 십 ㎐(30∼100㎐ 정도)의 주파수로 발생하는 수평 방향으로의 밀 진동(이하, 본 명세서에 있어서, 「수평 방향으로의 밀 진동」을 「수평 진동」 혹은 「수평 방향의 채터링」이라고 칭하는 경우도 있음)에 기인하고 있는 것을 인식했다. 수평 진동이 발생하는 원인으로서는, 최근의 고부하, 또한, 고(高)정밀도의 형상 제어가 요구되는 냉간 압연에 대응하여, 워크 롤(work roll)과 보조 롤(백업 롤)의 사이에 상하 한 쌍의 중간 롤이 형성된 6Hi형의 압연기가 증가하고 있는 것을 들 수 있다.
압연기의 각종 롤은, 각각의 축선 방향의 양단에 부착되는 롤 초크(roll chocks)를 통하여, 조작측 및 구동측에 배치한 좌우의 하우징에 거치되어 있다. 이 때, 롤의 교환 작업을 용이하게 하기 위해, 롤 초크와 하우징의 사이에는 클리어런스가 형성된다. 그런데, 이 클리어런스를 그대로 한 상태로 압연을 행하면, 압연 시에 롤에 가해지는 힘에 의해 롤 초크의 위치가 어긋나는, 소위 덜걱거림을 일으킨다. 이 때문에, 일반적으로는, 롤 초크와 하우징의 사이의 클리어런스를 일 방향측으로 메우기(fill) 위해, 워크 롤 및 중간 롤을 수평 방향으로 오프셋(offset)하여 배치하고, 압연 하중의 일부를 수평 방향으로 작용시켜 워크 롤의 수평 방향의 위치를 안정시키고 있다. 한편으로, 고부하에 수반하여 워크 롤에 작용하는 수평력이 크거나, 또는 덜걱거림이 해소되지 않는 경우는, 워크 롤이 수평 방향으로 진동하여 두께가 주기적으로 변동하는 현상이 발생하기 쉬워진다.
전술한 수평 진동을 해소하는 수단으로서, 롤 초크와 하우징의 사이에 발생하는 클리어런스를 일 방향측으로 메우기 위해, 롤 초크와 하우징의 사이에 덜걱거림 흡수 장치를 배치하여, 덜걱거림을 흡수하면서 압연 대상재를 압연하는 것을 생각할 수 있다(특허문헌 3 참조). 그러나, 냉간 탠덤(tandem) 압연기에서는 매분 수천 리터의 압연유가 공급되고 있기 때문에, 덜걱거림 흡수 장치를 배치했다고 해도, 덜걱거림 흡수 장치가 열화·고장남으로써 수평 진동이 재발하여, 근본적인 해결에는 이르지 않는다.
본 발명은, 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은, 수평 방향의 채터링이 발생하는 것을 억제 가능한 냉간 압연 설비 및 냉간 압연 방법을 제공하는 것에 있다. 또한, 본 발명의 다른 목적은, 금속판을 수율 좋게 제조 가능한 금속판의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명자의 발명자들은, 냉간 압연 시에 있어서, 수평 방향의 채터링을 효과적으로 억제하기 위한 압연유의 공급 방법에 대해서 예의 검토했다. 본 발명의 발명자들은, 연직 방향의 채터링의 억제에 관하여, 채터링의 발생원이 되는 압연 스탠드뿐만 아니라, 그의 상류측에 인접하는 압연 스탠드와의 압연 조건의 밸런스를 일정한 기준에 기초하여 적절히 유지함으로써 억제할 수 있다는 인식을 갖고 있었다. 그래서, 수평 방향의 채터링을 억제하기 위한 압연 조건을 규정하는 기준에 대해서, 보다 상세한 검토를 행한 결과, 인접하는 2개의 압연 스탠드에 작용하는 롤의 수평력의 비를 적절한 범위로 유지함으로써 수평 방향의 채터링을 억제할 수 있다는 기술 사상을 상도하기에 이르렀다. 본 발명은, 이러한 인식에 기초하여 이루어진 것이다.
본 발명의 제1 실시 형태에 따른 냉간 압연 설비는, 복수의 압연 스탠드를 구비하는 냉간 탠덤 압연기와, 상기 냉간 탠덤 압연기에 압연유를 공급하는 압연 공급 계통을 구비하고, 상기 압연 공급 계통은, 제1 에멀전 압연유를 공급하는 제1 압연유 공급 계통과, 제1 에멀전 압연유보다 고농도의 제2 에멀전 압연유를 공급하는 제2 압연유 공급 계통을 갖고, 하기 수식 (1)을 충족하도록, 상기 복수의 압연 스탠드 중, 적어도 특정의 압연 스탠드에 대하여, 상기 제1 에멀전 압연유와 상기 제2 에멀전 압연유가 혼합된 혼합 압연유가 공급된다.
0.6≤F2/F1≤1.4…(1)
F1: 상기 특정의 압연 스탠드가 구비하는 롤에 대하여 압연 방향에 작용하는 제1 수평력
F2: 상기 특정의 압연 스탠드의 상류측에 인접하여 배치되는 상류측 압연 스탠드가 구비하는 롤에 대하여 압연 방향에 작용하는 제2 수평력
상기 제1 수평력 및 상기 제2 수평력이 모두 소정의 기준값을 초과하는 경우, 상기 특정의 압연 스탠드 및 상기 상류측 압연 스탠드의 쌍방에 상기 혼합 압연유가 공급되고, 상기 제1 수평력 및 상기 제2 수평력 중, 상기 제1 수평력만이 소정의 기준값을 초과하는 경우는, 상기 특정의 압연 스탠드에 상기 혼합 압연유가 공급되고, 상기 상류측 압연 스탠드에는 상기 혼합 압연유가 공급되지 않으면 좋다.
상기 제1 수평력 및 상기 제2 수평력이 모두 소정의 기준값을 초과하는 경우 및, 상기 제1 수평력 및 상기 제2 수평력 중, 상기 제1 수평력만이 소정의 기준값을 초과하는 경우, 상기 특정의 압연 스탠드에 상기 혼합 압연유가 공급되고, 상기 상류측 압연 스탠드에는 상기 혼합 압연유가 공급되지 않으면 좋다.
본 발명의 제2 실시 형태에 따른 냉간 압연 설비는, 복수의 압연 스탠드를 구비하는 냉간 탠덤 압연기와, 상기 냉간 탠덤 압연기에 압연유를 공급하는 압연 공급 계통을 구비하고, 상기 압연 공급 계통은, 제1 에멀전 압연유를 공급하는 제1 압연유 공급 계통과, 제1 에멀전 압연유보다 고농도의 제2 에멀전 압연유를 공급하는 제2 압연유 공급 계통을 갖고, 하기 수식 (2)를 충족하도록, 상기 복수의 압연 스탠드 중, 적어도 특정의 압연 스탠드에 대하여, 제1 에멀전 압연유와 제2 에멀전 압연유가 혼합된 혼합 압연유가 공급된다.
0.6≤F3/F1≤1.4…(2)
F1: 상기 특정의 압연 스탠드가 구비하는 롤에 대하여 압연 방향에 작용하는 제1 수평력
F3: 상기 특정의 압연 스탠드의 과거의 압연 실적에 기초하여 특정된 제3 수평력
본 발명에 따른 냉간 압연 방법은, 본 발명에 따른 냉간 압연 설비에 의해 압연 대상재를 냉간 압연한다.
본 발명에 따른 금속판의 제조 방법은, 본 발명에 따른 냉간 압연 방법에 의해 금속판으로 하는 압연 대상재를 냉간 압연하여 금속판을 제조한다.
본 발명에 따른 냉간 압연 설비 및 냉간 압연 방법에 의하면, 수평 방향의 채터링이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 금속판의 제조 방법에 의하면, 금속판을 수율 좋게 제조할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 일 실시 형태인 냉간 압연 설비의 구성을 나타내는 개략도이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시 형태인 공급 제어부의 구성을 나타내는 개략도이다.
도 3은, 수평력의 연산 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시 형태인 공급 제어부의 구성을 나타내는 개략도이다.
도 3은, 수평력의 연산 방법을 설명하기 위한 도면이다.
(발명을 실시하기 위한 형태)
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시 형태인 냉간 압연 설비, 냉간 압연 방법 및, 금속판의 제조 방법에 대해서 설명한다. 여기에서, 본 실시 형태에 있어서 이용되는 압연유는, 석유계 및 에멀전계의 어느 압연유라도 좋다. 단, 일반적으로, 철강 분야의 냉간 압연유에는 높은 냉각 성능이 요구되는 점에서, 압연유로서 에멀전계의 압연유(에멀전 압연유)가 이용되는 경우가 많다. 이 때문에, 이하의 실시 형태에서는, 압연유로서 에멀전 압연유(이하, 간단히 「에멀전」이라고도 기재함)를 예로 들어 설명한다.
또한, 에멀전이란, 압연유의 입자가 물에 안정적으로 현탁한 상태의 혼합 액체를 말한다. 에멀전의 성상은, 그의 농도 및 평균 입자 지름에 따라 특징지어진다. 에멀전의 농도란, 에멀전 전체 질량 중의 유분 질량의 비율이다. 또한, 에멀전의 평균 입자 지름이란, 에멀전 중의 압연유의 평균 입자 지름이다. 또한, 에멀전을 제조하기 위해서는 계면 활성제를 첨가하여, 수중에 기름을 유화시킬 필요가 있다. 계면 활성제의 첨가량은, 압연유량에 대한 질량 농도(대유 농도)로 나타나는 소정량이다. 그리고, 계면 활성제의 첨가 후에, 교반기 및 펌프에 의한 전단을 더함으로써 에멀전의 평균 입자 지름을 조정한다. 에멀전 압연유로서는, 압연유를 온수 등으로 농도 1∼5질량％ 정도로 희석함과 함께, 계면 활성제를 이용하여 수중에 기름이 분산한 O/W 에멀전 상태가 된 압연유(수중 유적형 압연유(oil-in-water type rolling oil))를 예시할 수 있다.
〔구성〕
우선, 도 1을 참조하여, 본 발명의 일 실시 형태인 냉간 압연 설비의 구성에 대해서 설명한다. 도 1은, 본 발명의 일 실시 형태인 냉간 압연 설비의 구성을 나타내는 개략도이다. 또한, 이하의 설명에서는, 냉간 압연 설비에 의해 압연되는 압연 대상재로서, 강판(S)을 예로 든다. 단, 압연 대상재는, 알루미늄판이나 그 외의 금속판이라도 적용 가능하다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태인 냉간 압연 설비(100)는, 냉간 탠덤 압연기(200)를 구비하고 있다. 냉간 탠덤 압연기(200)는, 강판(S)의 입측(도 1의 지면을 향하여 좌측)으로부터 출측(도 1의 지면을 향하여 우측)을 항하여 순서대로 제1 압연 스탠드∼제5 압연 스탠드(＃1STD∼＃5STD)의 5기의 압연 스탠드를 갖고 있다. 이 냉간 탠덤 압연기(200)에 있어서, 서로 이웃하는 압연 스탠드 간에는, 도시하지 않는 텐션 롤(tension roll) 및 디플렉터 롤(deflector roll), 판두께계(plate thickness gauge), 형상계(shape gauge)가 적절히, 설치되어 있다. 냉간 탠덤 압연기(200)의 구성이나 강판(S)의 반송 장치 등은, 특별히 한정되는 일은 없고, 적절히 공지의 기술을 적용해도 상관없다.
냉간 탠덤 압연기(200)의 각 압연 스탠드에는 에멀전 압연유(이후의 설명에서 「에멀전 압연유」를 간단히 「압연유」라고 칭하는 경우가 있음)가 공급된다. 본 실시 형태에서는, 압연유 공급 계통으로서, 각 압연 스탠드에 압연유를 공급하는 제1 압연유 공급 계통(2)과, 제4 압연 스탠드(＃4STD) 및 제5 압연 스탠드(＃5STD)에 압연유를 공급하는 제2 압연유 공급 계통(14)이 형성되어 있다.
냉간 압연 설비(100)는, 압연유 저류 탱크로서, 더티 탱크(회수용 탱크)(5) 및 클린 탱크(7)를 구비하고, 이들 압연유 저류 탱크에 저류되어 있는 압연유가 제1 압연유 공급 계통(2) 및 제2 압연유 공급 계통(14)을 통과하여 각 압연 스탠드에 공급된다. 더티 탱크(5)에는, 각 압연 스탠드의 하방에 배치된 오일 팬(10)에 의해 회수된 압연유, 즉 냉간 압연에서 사용된 압연유가 복귀 배관(11)을 통과하여 유입된다.
클린 탱크(7)에 저류되는 압연유는 온수(희석수)와 압연유의 원액(계면 활성제가 첨가되어 있음)을 혼합함으로써 형성된 압연유이다. 이 혼합된 온수와 압연유의 원액은, 교반기(12)의 교반 날개의 회전수를 조정함으로써, 즉 교반 정도를 조정함으로써, 목적으로 하는 소망하는 평균 입자 지름이나 농도 범위를 갖는 압연유가 된다. 압연유의 원액으로서는, 통상의 냉간 압연에 이용되는 것을 이용할 수 있다. 예를 들면 천연 유지, 지방산 에스테르, 탄화수소계 합성 윤활유의 어느 것을 기유(基油:base oil)로 한 것을 이용할 수 있다. 또한, 이들 압연유에는, 유성 향상제, 극압 첨가제, 산화 방지제 등의 통상의 냉간 압연유에 이용되는 첨가제를 더해도 좋다. 또한, 압연유에 첨가되는 계면 활성제로서는, 이온계 및 비이온계 중 어느 것을 이용하면 좋고, 통상의 순환 급유 방식의 시스템에서 사용되는 것을 이용하면 좋다. 그리고, 압연유의 원액을, 바람직하게는 농도 2∼8질량％, 보다 바람직하게는 농도 3∼6.0질량％로 희석하고, 또한 전술한 바와 같은 계면 활성제를 이용하여 물에 기름이 분산된 O/W 에멀전 압연유로 하면 좋다. 또한, 그의 평균 입자 지름은, 바람직하게는 15㎛ 이하, 보다 바람직하게는 3∼10㎛로 한다.
조업 개시 이후는, 더티 탱크(5)에 회수된 압연유는, 철분량 제어 장치 등으로 이루어지는 철분 제거 장치(6)를 통하여 클린 탱크(7)에 공급된다. 더티 탱크(5)에 회수된 압연유에는, 압연 롤과 강판(S)의 사이의 마찰로 발생한 마모분(철분)이 섞여 있다. 그래서, 철분 제거 장치(6)는, 회수된 압연유의 유용 철분이 클린 탱크(7)에 저류되는 압연유로서 허용되는 유용 철분이 되도록 마모분을 제거한다. 철분 제거 장치(6)를 통한 더티 탱크(5)로부터 클린 탱크(7)로의 에멀전 압연유의 이동은, 연속적으로 행해져도 좋고, 간헐적으로 행해져도 좋다. 철분 제거 장치(6)로서는, 전자 필터나 마그넷 세퍼레이터 등의 마그넷 필터를 이용하여 철분을 흡착하여 제거하는 것이 바람직하지만, 이에 한정되지 않는다. 철분 제거 장치(6)는, 원심 분리 등의 방법을 이용한 공지의 장치라도 좋다.
그런데, 냉간 압연 설비(100)에 공급된 압연유의 일부는, 강판(S)에 의해 계외로 반출되거나 증발에 의해 없어지거나 한다. 이 때문에, 클린 탱크(7) 내의 압연유의 저류 레벨이나 농도가 소정의 범위 내가 되도록, 압연유의 원액이 원액 탱크(도시하지 않음)로부터 적절히 보급(공급)되는 구성으로 되어 있다. 또한, 희석을 위한 온수도 적절히 클린 탱크(7)에 보급(공급)된다. 또한, 클린 탱크(7) 내의 제1 에멀전 압연유(13)의 저류 레벨이나 농도는 도시하지 않는 센서로 측정 가능하게 되어 있다.
에멀전 탱크(19)에는, 압연유 원유 탱크(22) 및 온수 탱크(23)가 접속되어 있다. 그리고, 압연유 원유 탱크(22)에 저장되어 있는 압연유 원유 및 온수 탱크(23) 내에 저장되어 있는 온수가, 도시하지 않는 펌프나 유량 제어 밸브(21)를 통하여 에멀전 탱크(19) 내로 송급됨과 함께, 에멀전 탱크(19) 내에서 교반기(20)에 의해 혼합된다. 에멀전 탱크(19) 내의 압연유의 조건은, 클린 탱크(7) 내의 압연유의 조건과 동일하게 하는 것이 바람직하다. 또한, 에멀전 탱크(19) 내의 제2 에멀전 압연유(15)의 평균 입경은, 교반기(20)의 교반 날개의 회전수를 조정함으로써 10∼30㎛로 조정되고, 그 농도는, 3∼20질량％의 범위 내로 조정된다.
다음으로, 제1 압연유 공급 계통(2) 및 제2 압연유 공급 계통(14)에 대해서 상세하게 설명한다. 또한, 제1 압연유 공급 계통(2) 및 제2 압연유 공급 계통(14)은 모두 더티 탱크(5), 철분 제거 장치(6), 클린 탱크(7) 및, 클린 탱크(7)로부터 압연유를 빨아 올리는 펌프(8)를 갖고, 제1 압연유 공급 계통(2)과 제2 압연유 공급 계통(14)은 펌프(8)의 하류측에서 분기한다. 이후의 설명에서는 분기점 이후의 구성을 중심으로 설명한다. 또한, 클린 탱크(7)와 펌프(8)의 사이에 이물 제거를 위한 스트레이너(strainer)를 배치해도 좋다.
[제1 압연유 공급 계통]
제1 압연유 공급 계통(2)은, 클린 탱크(7)에 일단부를 접속한 제1 압연유 관로(9)(제1 압연유 공급 라인)와, 제1 압연유 관로(9)의 타단부(압연기측)에서 분기하여, 각 압연 스탠드에 대응하는 위치에 각각 배치된 5조의 윤활용 쿨런트 헤더(3) 및 5조의 냉각용 쿨런트 헤더(4)를 구비하고 있다. 각 윤활용 쿨런트 헤더(3)는, 압연 스탠드의 입측에 배치되고, 각각에 형성된 스프레이 노즐로부터 롤 바이트(roll bite)를 향하여 윤활유로서의 압연유를 분사함으로써, 롤 바이트나 워크 롤에 압연유를 공급한다. 냉각용 쿨런트 헤더(4)는, 압연 스탠드의 출측에 배치되고, 각각에 형성된 스프레이 노즐로부터 압연 롤을 향하여 압연유를 분사함으로써, 압연 롤을 냉각한다.
이 구성에 의해, 제1 압연유 공급 계통(2)에서는, 클린 탱크(7) 내의 압연유가, 펌프(8)에 의해 제1 압연유 관로(9)에 압송된다. 이후, 제1 압연유 관로(9)에 압송되어, 각 압연 스탠드에 공급되는 압연유를 제1 에멀전 압연유(13)라고도 칭한다. 제1 에멀전 압연유(13)는, 제1 압연유 관로(9)를 통하여 각 압연 스탠드에 배치된 윤활용 쿨런트 헤더(3) 및 냉각용 쿨런트 헤더(4)에 공급되고, 각각에 형성된 스프레이 노즐로부터 분사되는 구성으로 되어 있다. 또한, 압연 롤에 공급된 제1 에멀전 압연유(13)는, 강판(S)에 의해 계외로 반출되거나 증발에 의해 없어지거나 한 것을 제외하고, 오일 팬(10)에서 회수되어, 복귀 배관(11)을 통하여 더티 탱크(5) 내에 되돌려진다. 그 후, 더티 탱크(5) 내에 저류된 에멀전 압연유의 일부가, 전술과 같이, 냉간 압연에 의해 발생한 에멀전 압연유 중의 유용 철분의 일정량을 제거하기 위해, 철분 제거 장치(6)를 통하여 클린 탱크(7) 내에 되돌려진다.
이상의 제1 압연유 공급 계통(2)의 구성에 의해, 마모분의 제거 처리가 행해진 압연유가 압연 롤에 대하여 순환 공급되게 된다. 즉, 제1 에멀전 압연유(13)는 순환 사용된다. 여기에서, 클린 탱크(7)가 종래의 순환 급유 방식에서의 순환용의 압연유 탱크에 대응하여, 전술과 같이 적절히 클린 탱크(7)에 압연유의 원액이 보급(공급)된다.
[제2 압연유 공급 계통]
제2 압연유 공급 계통(14)은, 일단부를 제1 압연유 관로(9)에 접속한 제2 압연유 관로(16)와, 일단부를 에멀전 탱크(19)에 접속한 제3 압연유 관로(24)와, 유량 제어 밸브(17)와, 윤활용 쿨런트 헤더(25)와, 일단이 유량 제어 밸브(17)에 접속되어고, 타단이 윤활용 쿨런트 헤더(25)에 접속되는 혼합 압연유 관로(26)를 구비하고 있다.
에멀전 탱크(19)에는, 압연유 원유 탱크(22) 및 온수 탱크(23)가 접속되어 있다. 그리고, 압연유 원유 탱크(22)에 저장되어 있는 압연유 원유 및 온수 탱크(23) 내에 저장되어 있는 온수가, 펌프(도시하지 않음) 및 유량 제어 밸브(21)를 통하여 에멀전 탱크(19) 내로 송급됨과 함께, 에멀전 탱크(19) 내에서 교반기(20)에 의해 혼합된다. 이후의 설명에서 에멀전 탱크(19) 내의 압연유를 제2 에멀전 압연유(15)라고 칭하는 경우도 있다.
제2 에멀전 압연유(15)의 온도 조건은, 제1 에멀전 압연유(13)의 온도 조건과 동일 조건으로 하는 것이 바람직하다. 다만, 후단의 압연 스탠드에서의 강판(S)의 냉각능을 향상시키는 관점에서, 도시하지 않는 냉각 장치를 통하여 제2 에멀전 압연유(15)의 온도를 제1 에멀전 압연유(13)보다도 저온으로 해도 좋다. 또한, 제2 에멀전 압연유(15)에 있어서의 압연유의 농도 조건 및 입경 조건은, 제1 에멀전 압연유(13)와 동일할 필요는 없다.
클린 탱크(7)에 저류되어 있는 제1 에멀전 압연유(13)는, 펌프(8)의 구동에 의해, 제2 압연유 관로(16)를 통하여 유량 제어 밸브(17)에 공급된다. 또한, 제2 에멀전 압연유(15)는, 펌프(18)에 의해 제3 압연유 관로(24)를 통하여 유량 제어 밸브(17)에 공급된다. 그리고, 제2 에멀전 압연유(15)는, 유량 제어 밸브(17) 내에서 제1 에멀전 압연유(13)와 혼합되고, 소정의 에멀전 농도를 함유한 제2 에멀전 압연유(15)를 포함하는 혼합 압연유가 형성된다. 그 혼합 압연유가, 혼합 압연유 관로(26)를 통하여 제4 및 제5 압연 스탠드의 윤활용 쿨런트 헤더(25)로 보내진다. 윤활용 쿨런트 헤더(25)는, 강판(S)의 표면측 및 이면측의 양쪽으로 분기하여 배치됨으로써, 강판(S)의 표리 양면을 향하여 복수의 스프레이 노즐로부터 소망하는 농도의 혼합 압연유를 분사 가능하게 구성되어 있다. 계속해서, 오일 팬(10)에 회수된 압연유가 복귀 배관(11)을 통하여 더티 탱크(5) 내에 되돌려짐으로써 순환 사용된다.
또한, 유량 제어 밸브(17)는, 제1 에멀전 압연유(13)의 유량에 대한 제2 에멀전 압연유(15)의 유량을 제어하는 것이라도 좋다. 또한, 혼합부를 구성하는 유량 제어 밸브(17)를 통하지 않고 제2 에멀전 압연유(15)를 직접 강판(S)에 공급해도 좋지만, 보다 바람직하게는 제1 에멀전 압연유(13)와 제2 에멀전 압연유(15)를 혼합한 것을 공급하면 좋다.
이상과 같이, 유량 제어 밸브(17)는, 제1 에멀전 압연유(13)와 제2 에멀전 압연유(15)를 혼합하는 혼합부를 구성한다. 유량 제어 밸브(17)의 개도는, 도 2에 나타내는 공급 제어부(27)로부터의 지령에 따라서 조정되고, 이 조정에 의해 제1 에멀전 압연유(13)와 제2 에멀전 압연유(15)의 혼합비가 조정된다.
〔혼합 압연유의 공급 제어 방법〕
다음으로, 도 2를 참조하여, 공급 제어부에 의한 혼합 압연유의 공급 제어 방법(혼합비의 제어 방법)에 대해서 설명한다.
도 2는, 본 발명의 일 실시 형태인 공급 제어부의 구성을 나타내는 개략도이다. 또한, 공급 제어부(27)는, 1기 또는 인접하는 2기의 압연 스탠드에 있어서 수평 진동이 검출된 경우에, 수평 진동에 기인한 강판(S)의 판두께 변동의 발생을 억제하는 것이다. 이하, 제1 및 제2 제어 방법으로서, 제5 압연 스탠드에서 수평 진동이 검출된 경우를 예로 들어 1기의 압연 스탠드에 수평 진동이 검출된 경우에 대해서 설명한다.
[제1 제어 방법]
도 2에 나타내는 바와 같이, 공급 제어부(27)는, 제1 수평력 연산부(28), 제2 수평력 연산부(29), 목표 수평력 설정부(30) 및, 혼합비 제어부(31)를 구비하고 있다. 또한, 공급 제어부(27)는 냉간 탠덤 압연기에 내장되어 있어도 좋고, 냉간 탠덤 압연기와 무선 또는 유선으로 접속된 조작반에 내장되어 있어도 좋다. 여기에서, 조작반은, 냉간 탠덤 압연기에 의한 압연 조건 등을 오퍼레이터 자신이 설정할 때에 이용되는 조작 부재이다. 또한, 일반적으로, 수평 진동은, 상대적으로 압연 속도가 빠르고, 압연 부하가 고부하가 되는 냉간 탠덤 압연기의 후단에서 발생하기 쉽다. 이 때문에, 본 실시 형태에서는 제1 수평력 연산부(28) 및 제2 수평력 연산부(29)를 각각 제4 및 제5 압연 스탠드에 형성하고 있지만, 이에 한정되는 것이 아니고, 모든 압연 스탠드에 형성해도 좋다.
제1 제어 방법에서는, 제1 수평력 연산부(28)가, 제4 압연 스탠드(인접 압연 스탠드＃4STD)에서의 수평력을 연산한다. 이 제4 압연 스탠드는, 최종 압연 스탠드에 인접하여 상류측 압연 스탠드를 구성하고 있다. 제1 수평력 연산부(28)는, 예를 들면, 롤 초크나 하우징, 프로젝트 블록(project block) 등에 내장된 센서나 로드 셀(load cell)로부터 롤의 압연 방향에 작용하는 수평력을 측정한다.
제2 수평력 연산부(29)는, 제1 수평력 연산부(28)와 마찬가지로, 제5 압연 스탠드(최종 압연 스탠드＃5STD)에 있어서의 압연 실적으로부터 제5 압연 스탠드에서의 수평력을 연산한다. 또한, 수평력의 연산을 위한 정보 취득은, 제5 압연 스탠드에 강판(S)이 물려들어가 제5 압연 스탠드에서 압연이 개시될 때에 행해진다.
여기에서, 각 압연 스탠드의 수평력 중, 제4 압연 스탠드의 수평력은, 과거의 압연 실적으로부터 강판(S)의 판두께에 영향을 미치지 않는 정도의 약한 수평 진동(과거의 압연 실적에 기초하여 특정되는, 제4 압연 스탠드에 대응지어진 소정의 제1 문턱값보다 작은 진동)이다. 또한, 제5 압연 스탠드의 수평력은, 과거의 압연 실적으로부터 강판(S)의 판두께에 영향을 미치는 수평 진동(과거의 압연 실적에 기초하여 특정되는, 제5 압연 스탠드에 대응지어진 소정의 제2 문턱값보다 큰 진동)이다.
이 경우, 공급 제어부(27)는, 제5 압연 스탠드에 혼합 압연유를 공급함으로써 수평 진동에 기인하는 강판(S)의 판두께 변동을 억제한다. 구체적으로는, 목표 수평력 설정부(30)가, 제1 수평력 연산부(28)에 의해 연산된 수평력 F2와 제2 수평력 연산부(29)에 의해 연산된 수평력 F1의 비(수평력비 F2/F1)를 산출한다. 그리고, 목표 수평력 설정부(30)는, 산출된 수평력비 F2/F1과 목표 수평력비(설정 수평력비)를 비교하여, 그의 차분(편차)을 피드백 제어량으로서 혼합비 제어부(31)에 전달한다. 또한, 목표 수평력비는 0.6 이상 1.4 이하의 범위 내에서 설정하는 것이 바람직하다.
수평력비 F2/F1이 상기 범위를 초과하면, 제5 압연 스탠드와 제4 압연 스탠드에 있어서의 압연 스탠드 간의 장력 변동이 불안정화하여, 발산함으로써 채터링이 발생하기 쉬워진다. 목표 수평력비를 0.6∼1.4의 어느 것으로 하는지는 한정되는 것은 아니지만, 오일 팬(10)에 의해 회수되는 압연유의 농도의 변동을 막는 관점에서, 수평력비의 범위 중, 제1 에멀전 압연유(13)에 대한 제2 에멀전 압연유(15)의 공급량이 최소가 되는 수평력비를 목표 수평력비로서 설정한다.
혼합비 제어부(31)는, 수평력비 F2/F1이 목표 범위 내가 되도록, 제5 압연 스탠드의 입측에 공급하는 제1 에멀전 압연유(13)와 제2 에멀전 압연유(15)의 압연유의 혼합비를 구하고, 구한 혼합비의 지령을 제5 압연 스탠드의 유량 제어 밸브(17)에 공급한다.
[제2 제어 방법]
제2 제어 방법은, 제1 제어 방법과 대체로 공통되지만, 수평력비의 비교 대상이 제1 제어 방법과 상이하다. 즉, 제1 제어 방법에서는, 강판(S)의 판두께에 영향을 미치는 수평 진동이 발생하고 있는 제5 압연 스탠드와 그의 상류측에 인접하여 배치되어 있는 제4 압연 스탠드의 수평력비가 소정의 범위 내가 되도록 유량 제어 밸브(17)를 제어했다. 이에 대하여, 제2 제어 방법에서는, 제5 압연 스탠드의 현재의 수평력 F1과 과거의 압연 실적으로부터 특정되는 제5 압연 스탠드의 목표 수평력(즉 상기 제2 문턱값) F3의 비(수평력비 F3/F1)가 목표 수평력비가 되도록 제5 압연 스탠드의 유량 제어 밸브(17)를 제어한다.
[제3 제어 방법]
제3 제어 방법은, 제1 및 제2 제어 방법과는 달리, 인접하는 2기의 압연 스탠드에 있어서 수평 진동이 검출된 경우에, 수평 진동에 기인한 강판(S)의 판두께 변동의 발생을 억제하는 것이다. 이하, 제3 제어 방법으로서, 제4 압연 스탠드 및 제5 압연 스탠드에서 수평 진동이 검출된 경우를 예로 인접하는 2기의 압연 스탠드에 수평 진동이 검출된 경우에 대해서 설명한다.
즉, 제1 수평력 연산부(28)에 의해 연산된 제4 압연 스탠드의 수평 진동이 소정의 제1 문턱값보다 큰 값(큰 진동)이고, 제2 수평력 연산부(29)에 의해 연산된 제5 압연 스탠드의 수평 진동이 소정의 제2 문턱값보다 큰 값인 경우, 공급 제어부(27)는, 제4 및 제5 압연 스탠드에 혼합 압연유를 공급함으로써 수평 진동에 기인하는 강판(S)의 판두께 변동을 억제한다. 구체적으로는, 목표 수평력 설정부(30)는, 양 압연 스탠드의 수평력이 각각 문턱값 이하가 되고, 또한, 양 압연 스탠드의 수평력비가 목표 수평력비가 되는 제어량을 피드백 제어량으로서 혼합비 제어부(31)에 전달한다. 목표 수평력비는, 제2 제어 방법과 마찬가지로, 0.6 이상 1.4 이하의 범위 내에서 설정하는 것이 바람직하다. 혼합비 제어부(31)는, 제4 압연 스탠드와 제5 압연 스탠드의 수평력비가 목표 범위가 되도록, 제4 및 제5 압연 스탠드의 입측에 공급하는 제1 에멀전 압연유(13)와 제2 에멀전 압연유(15)의 혼합비를 구하고, 구한 혼합비의 지령을 제5 압연 스탠드의 유량 제어 밸브(17)에 공급한다.
[제4 제어 방법]
제4 제어 방법은 제3 제어 방법과 대체로 공통되지만, 혼합 압연유를 공급하는 압연 스탠드가, 2기의 압연 스탠드 중, 한쪽의 압연 스탠드인 점에서 상이하다. 즉, 전술한 바와 같이 오일 팬(10)에 의해 회수되는 압연유의 농도가 크게 변동하면, 압연유의 소비량의 증가를 초래할 뿐만 아니라, 윤활 과다에 수반하는 압연 슬립을 유발할 우려가 있다. 이를 막으려면, 2기의 압연 스탠드에 있어서 강판(S)의 판두께에 영향을 미치는 수평 진동이 발생하고 있어도, 한쪽의 압연 스탠드에 대하여 혼합 압연유를 공급함으로써 강판(S)의 판두께 변동을 억제할 수 있다면, 한쪽의 압연 스탠드에 대해서만 혼합 압연유를 공급하는 것이 바람직하다.
그래서, 본 제어 방법에서는, 제1 수평력 연산부(28) 및 제2 수평력 연산부(29)에 의해 연산된 수평력 중, 절대값이 큰 수평력이 검출된 압연 스탠드에 대하여, 혼합 압연유를 공급한다. 즉, 목표 수평력 설정부(30)는, 양 압연 스탠드의 수평력비가 목표 수평력비가 되는 제어량을 피드백 제어량으로서 혼합비 제어부(31)에 전달한다. 혼합비 제어부(31)는, 제4 압연 스탠드와 제5 압연 스탠드의 수평력비가 목표 범위가 되도록, 제5 압연 스탠드의 입측에 공급하는 제1 에멀전 압연유(13)와 제2 에멀전 압연유(15)의 압연유의 혼합비를 구하고, 구한 혼합비의 지령을 제5 압연 스탠드의 유량 제어 밸브(17)에 공급한다.
또한, 압연 스탠드에 있어서의 수평력의 연산은 상기와 같이 실측해도 좋고, 압연 실적으로부터 연산해도 좋다. 압연 실적으로부터 연산하는 경우는, 도 3에 나타내는 바와 같이 압연 스탠드의 각 롤에 작용하는 힘을 합산함으로써 연산할 수 있다. 예를 들면, 6단 압연 스탠드에 있어서, 상하 롤 위치가 대상인 경우, 이하에 나타내는 수식 (1)∼(4)를 이용하여 정상 압연 시의 워크 롤에 작용하는 수평력 Fw를 연산한다.
여기에서, FOW는 롤 오프 세트에 수반하는 수평력, FTW는 입출측 장력차에 수반하는 힘, FFW는 베어링 저항에 의해 발생하는 힘, P는 압연 하중, x0는 중간 롤(IMR)과의 오프셋량, RI는 IMR 롤 지름, RW는 워크 롤(WR) 롤 지름, Tf는 전방 장력, Tb는 후방 장력, μ는 베어링 내 마찰 계수, θ1은 백업 롤(BUR)과 IMR의 오프셋 각도, dB는 BUR 베어링 내 직경, DB는 BUR 직경을 나타낸다.
또한, 수평력을 연산하는 롤은 한정되지 않지만, 중간 롤이나 워크 롤인 것이 바람직하다. 또한, 상하 롤 개별의 수평력을 이용해도 좋고, 상하 다른 한쪽의 롤만을 연산해도 좋다. 또한, 윤활 부족이 발생하지 않는 연질재를 압연 대상재로 한 압연이나, 저속 압연 시, 가감속부에서의 압연 등, 채터링이 발생하기 어려운 케이스의 경우는, 피드백 제어에 의한 압연유의 조정을 행하지 않아도 좋다. 즉, 채터링이 발생하기 어려운 케이스에 있어서는 조업 조건마다 설정된, 혹은, 채터링이 발생하지 않는 모든 조업 조건에 공통되는 혼합비를 사용하는 것으로 해도 좋고, 채터링이 발생하기 쉬운 조업 조건이 된 경우에만 피드백 제어를 실시해도 동일한 효과가 얻어진다.
또한, 제2 에멀전 압연유(15)를 혼합한 혼합 압연유를 공급하는 압연 스탠드(혼합 대상 스탠드)는 3기 이상이라도 좋다. 윤활용 쿨런트 헤더(25)가 3기 이상의 압연 스탠드의 각 입측에 형성되는 경우, 유량 제어 밸브(17)는 압연 스탠드마다 형성되어도 좋고, 복수의 압연 스탠드에 대하여 1개의 유량 제어 밸브(17)가 형성되어도 좋다. 예를 들면, 최종(제5) 압연 스탠드에 대해서는 1개의 유량 제어 밸브(17)가 형성되고, 제3 및 제4 압연 스탠드에 대해서는 공통되는 1개의 유량 제어 밸브(17)가 형성되어도 좋다. 이 경우, 수평력비는 제3 압연 스탠드와 제4 압연 스탠드의 수평력비 및 제4 압연 스탠드와 제5 압연 스탠드의 수평력비가 목표 수평력비의 범위 내이면 좋다. 또한, 혼합 압연유를 공급하는 압연 스탠드에는, 최종 압연 스탠드가 포함되지 않아도 좋다. 또한, 냉간 탠덤 압연기에 있어서의 압연 스탠드의 기수는, 5기에 한정되는 것이 아니고, 4기 이하, 혹은 6기 이상의 압연 스탠드를 갖는 냉간 탠덤 압연기라도 좋다.
또한, 상기 실시 형태에서는 수평 진동을 검출, 연산하고, 이 결과에 따라서 혼합비 제어부(31)가 유량 제어 밸브(17)를 제어하여 제1 에멀전 압연유(13)와 제2 에멀전 압연유(15)의 압연유의 혼합비를 적절한 혼합비로 하는 것으로 했지만, 적절한 혼합비를 도시하지 않는 표시 화면 등에 표시하고, 유량 제어 밸브(17)의 조작은 오퍼레이터에 의해 행해지는 것으로 해도 좋다. 오퍼레이터에 의해 제어됨으로써 적절한 수평력비의 범위 내에서 오퍼레이터의 재량에 의해 제1 에멀전 압연유(13)와 제2 에멀전 압연유(15)의 압연유의 혼합비를 조정할 수 있다.
실시예
이하, 본 발명을 실시예에 기초하여 설명한다.
본 실시예에서는, 도 1에 나타내는 냉간 탠덤 압연기를 이용하여 모재 두께 2.0㎜, 판폭 1000㎜의 2.5mass％ Si 및 3mass％ Si를 함유하는 전자 강판용의 소재 강판을 압연 대상재로 하여 마무리 두께 0.300㎜까지, 목표 압연 속도를 200mpm, 600mpm, 800mpm, 1000mpm으로 하여 압연했다. 여기에서, 전자 강판용의 소재 강판은 경질이고, 낮은 압연 속도 등으로 고부하인 압연이 된 경우에 채터링이 발생하기 쉬운 것을 알 수 있다. 압연유의 원액으로서는, 합성 에스테르유를 베이스로 식물 유지가 첨가된 기유에 대하여, 유성제 및 산화 방지제를 각각 1질량％씩 첨가하고, 또한 계면 활성제로서 비이온계 계면 활성제를 대유 농도로 3질량％만 첨가한 것을 사용했다. 제1 압연유 공급 계통(2)으로부터 공급되어 순환 사용되는 제1 에멀전 압연유(13)는, 압연유의 농도 3.5질량％, 평균 입자 지름 5㎛, 온도 55℃의 에멀전 압연유로 조제했다.
[실시예 1, 비교예 1]
실시예 1에서는, 상기의 2.5mass％ Si 소재를 압연 대상재로 하여, 제5 압연 스탠드에서의 워크 롤에 대한 수평력을 산출하고, 제5 압연 스탠드에서 채터링이 발생하지 않았던 과거의 수평력 실적과의 비에 기초하여, 제1 압연유 공급 계통(2)과 제2 압연유 공급 계통(14)으로부터 공급되는 에멀전 압연유를 혼합했다. 목표 수평력비는, 제5 압연 스탠드의 과거 수평력 실적과 제5 압연 스탠드에서의 수평력의 비가 0.6 이상 1.4 이하가 되도록 설정했다. 한편, 비교예 1에서는, 제4 압연 스탠드와 제5 압연 스탠드에서의 수평력의 비가 1.4 이상이 되도록 목표 수평력비를 설정했다.
[실시예 2, 비교예 2]
실시예 2에서는, 상기의 2.5mass％ Si 소재를 압연 대상재로 하여, 제4 및 제5 압연 스탠드에서의 워크 롤에 대한 수평력을 산출하고, 산출된 수평력비에 기초하여, 제1 압연유 공급 계통(2)과 제2 압연유 공급 계통(14)으로부터 공급되는 에멀전 압연유를 혼합했다. 목표 수평력비는, 제4 및 제5 압연 스탠드에서의 수평력과의 비가 0.6 이상 1.4 이하가 되도록 설정했다. 한편, 비교예 2에서는, 제4 및 제5 압연 스탠드에서의 수평력과의 비가 0.6 미만이 되도록 목표 수평력비를 설정했다.
[실시예 3, 비교예 3]
실시예 3에서는, 3.0mass％ Si 소재를 압연재로 하여, 제4 및 제5 압연 스탠드에서의 워크 롤에 대한 수평력을 산출하고, 산출된 수평력비에 기초하여, 제1 압연유 공급 계통(2)과 제2 압연유 공급 계통(14)으로부터 공급되는 에멀전 압연유를 혼합했다. 목표 수평력비는, 제4 및 제5 압연 스탠드에서의 수평력과의 비가 0.6 이상 1.4 이하가 되도록 설정했다. 한편, 비교예 3에서는, 제4 및 제5 압연 스탠드에서의 수평력과의 비가 1.4 이상이 되도록 목표 수평력비를 설정했다.
[실시예 4, 비교예 4]
실시예 4에서는, 3.0mass％ Si 소재를 압연재로 하여, 제4 압연 스탠드 및 제5 압연 스탠드에서의 워크 롤에 대한 수평력을 산출하고, 산출된 수평력의 비에 기초하여 제1 압연유 공급 계통(2)과 제2 압연유 공급 계통(14)으로부터 공급되는 에멀전 압연유를 혼합했다. 목표 수평력비는, 제4 압연 스탠드에서의 수평력과 제5 압연 스탠드에서의 수평력의 비가 0.6 이상 1.4 이하가 되도록 설정했다. 한편, 비교예 4에서는, 제4 압연 스탠드에서의 수평력과 제5 압연 스탠드에서의 수평력의 비가 0.6 미만이 되도록 목표 수평력의 비를 설정했다.
<평가>
이상과 같은 압연유 공급을 행하여, 각 실시예 및 비교예에 있어서의 저속으로부터 고속 압연을 실시한 경우의 제4 압연 스탠드와 제5 압연 스탠드의 워크 롤에 작용한 수평력의 비와 채터링의 발생 상황을 확인했다. 그 결과를 이하의 표 1에 나타낸다. 또한, 표 중에 있어서의 ○, △, ×는 이하를 가리킨다.
○: 코일 전체 길이에 걸쳐 채터링 발생 없음
△: 코일 전체 길이의 일부에 경도(mild degree)의 채터링 발생(미소한 판두께 변동이 발생)
×: 채터링 발생(과대한 판두께 변동이 발생)
표 1에 나타내는 바와 같이, Si 함유량이 2.5mass％인 강판에 대한 냉간 압연에서는, 압연 스탠드에서의 워크 롤에 대한 현재의 수평력과 채터링이 발생하지 않았던 과거 수평력의 실적값의 비가 0.6 이상 1.4 이하가 되도록, 제1 압연유 공급 계통(2)과 제2 압연유 공급 계통(14)으로부터 공급되는 에멀전 압연유를 혼합함으로써, 채터링의 발생을 억제할 수 있는 것이 확인되었다(실시예 1).
또한, Si 함유량이 2.5mass％인 강판에 대한 냉간 압연에서는, 제4 압연 스탠드와 제5 압연 스탠드에서의 워크 롤에 대한 수평력비가 0.6 이상 1.4 이하가 되도록 제1 압연유 공급 계통(2)과 제2 압연유 공급 계통(14)으로부터 공급되는 에멀전 압연유를 혼합함으로써, 채터링의 발생을 억제할 수 있는 것이 확인되었다(실시예 2). 또한, Si 함유량이 3mass％인 고강도 전자 강판에서도 마찬가지로 채터링의 발생을 억제할 수 있는 것이 확인되었다(실시예 3, 4).
이에 대하여, 수평력비가 0.6 미만 또는 1.4를 초과한 경우에는, 채터링이 대량으로 발생하여, 표면 품질 및 판두께 정밀도가 저하하는 것이 확인되었다(비교예 1∼4).
이상의 점에서, 본 발명에 기초하는 윤활유 공급 방법을 이용함으로써, 광범위한 압연 속도 및 재료 변형 저항에 있어서도, 후단 압연 스탠드의 압연 방향에 작용하는 롤의 수평력을 적정한 범위로 유지하는 것이 가능하여, 안정적으로 높은 생산성과 양호한 형상 및, 판두께 정밀도를 갖는 강판을 제조할 수 있는 것이 확인되었다.
이상, 본 발명자들에 의해 이루어진 발명을 적용한 실시 형태에 대해서 설명했지만, 본 실시 형태에 의한 본 발명의 개시의 일부를 이루는 기술 및 도면에 의해 본 발명은 한정되는 일은 없다. 즉, 본 실시 형태에 기초하여 통상의 기술자들에 의해 이루어지는 다른 실시 형태, 실시예 및, 운용 기술 등은 모두 본 발명의 범주에 포함된다.
본 발명에 의하면, 수평 방향의 채터링이 발생하는 것을 억제 가능한 냉간 압연 설비 및 냉간 압연 방법을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 금속판을 수율 좋게 제조 가능한 금속판의 제조 방법을 제공할 수 있다.
2 : 제1 압연유 공급 계통
3 : 윤활용 쿨런트 헤더
4 : 냉각용 쿨런트 헤더
5 : 더티 탱크(회수용 탱크)
6 : 철분 제거 장치
7 : 클린 탱크(저류 탱크)
8 : 펌프
9 : 제1 압연유 관로
10 : 오일 팬
11 : 복귀 배관
13 : 제1 에멀전 압연유
14 : 제2 압연유 공급 계통
15 : 제2 에멀전 압연유
16 : 제2 압연유 관로
17 : 유량 제어 밸브(혼합부)
18 : 펌프
19 : 에멀전 탱크
20 : 교반기
21 : 유량 제어 밸브
22 : 압연유 원유 탱크
23 : 온수 탱크
24 : 제3 압연유 관로
25 : 윤활용 쿨런트 헤더
26 : 혼합 압연유 관로
27 : 공급 제어부
28 : 제1 수평력 연산부
29 : 제2 수평력 연산부
30 : 목표 수평력 설정부
31 : 혼합비 제어부
S : 강판
3 : 윤활용 쿨런트 헤더
4 : 냉각용 쿨런트 헤더
5 : 더티 탱크(회수용 탱크)
6 : 철분 제거 장치
7 : 클린 탱크(저류 탱크)
8 : 펌프
9 : 제1 압연유 관로
10 : 오일 팬
11 : 복귀 배관
13 : 제1 에멀전 압연유
14 : 제2 압연유 공급 계통
15 : 제2 에멀전 압연유
16 : 제2 압연유 관로
17 : 유량 제어 밸브(혼합부)
18 : 펌프
19 : 에멀전 탱크
20 : 교반기
21 : 유량 제어 밸브
22 : 압연유 원유 탱크
23 : 온수 탱크
24 : 제3 압연유 관로
25 : 윤활용 쿨런트 헤더
26 : 혼합 압연유 관로
27 : 공급 제어부
28 : 제1 수평력 연산부
29 : 제2 수평력 연산부
30 : 목표 수평력 설정부
31 : 혼합비 제어부
S : 강판
Claims (6)
- 복수의 압연 스탠드를 구비하는 냉간 탠덤 압연기와,
상기 냉간 탠덤 압연기에 압연유를 공급하는 압연 공급 계통을 구비하고,
상기 압연 공급 계통은, 제1 에멀전 압연유를 공급하는 제1 압연유 공급 계통과, 제1 에멀전 압연유보다 고농도의 제2 에멀전 압연유를 공급하는 제2 압연유 공급 계통을 갖고,
하기 수식 (1)을 충족하도록, 상기 복수의 압연 스탠드 중, 적어도 특정의 압연 스탠드에 대하여, 상기 제1 에멀전 압연유와 상기 제2 에멀전 압연유가 혼합된 혼합 압연유가 공급되는, 냉간 압연 설비.
0.6≤F2/F1≤1.4…(1)
F1: 상기 특정의 압연 스탠드가 구비하는 롤에 대하여 압연 방향에 작용하는 제1 수평력
F2: 상기 특정의 압연 스탠드의 상류측에 인접하여 배치되는 상류측 압연 스탠드가 구비하는 롤에 대하여 압연 방향에 작용하는 제2 수평력 - 제1항에 있어서,
상기 제1 수평력 및 상기 제2 수평력이 모두 소정의 기준값을 초과하는 경우, 상기 특정의 압연 스탠드 및 상기 상류측 압연 스탠드의 쌍방에 상기 혼합 압연유가 공급되고,
상기 제1 수평력 및 상기 제2 수평력 중, 상기 제1 수평력만이 소정의 기준값을 초과하는 경우는, 상기 특정의 압연 스탠드에 상기 혼합 압연유가 공급되고, 상기 상류측 압연 스탠드에는 상기 혼합 압연유가 공급되지 않는, 냉간 압연 설비. - 제1항에 있어서,
상기 제1 수평력 및 상기 제2 수평력이 모두 소정의 기준값을 초과하는 경우 및, 상기 제1 수평력 및 상기 제2 수평력 중, 상기 제1 수평력만이 소정의 기준값을 초과하는 경우, 상기 특정의 압연 스탠드에 상기 혼합 압연유가 공급되고, 상기 상류측 압연 스탠드에는 상기 혼합 압연유가 공급되지 않는, 냉간 압연 설비. - 복수의 압연 스탠드를 구비하는 냉간 탠덤 압연기와,
상기 냉간 탠덤 압연기에 압연유를 공급하는 압연 공급 계통을 구비하고,
상기 압연 공급 계통은, 제1 에멀전 압연유를 공급하는 제1 압연유 공급 계통과, 제1 에멀전 압연유보다 고농도의 제2 에멀전 압연유를 공급하는 제2 압연유 공급 계통을 갖고,
하기 수식 (2)를 충족하도록, 상기 복수의 압연 스탠드 중, 적어도 특정의 압연 스탠드에 대하여, 제1 에멀전 압연유와 제2 에멀전 압연유가 혼합된 혼합 압연유가 공급되는, 냉간 압연 설비.
0.6≤F3/F1≤1.4…(2)
F1: 상기 특정의 압연 스탠드가 구비하는 롤에 대하여 압연 방향에 작용하는 제1 수평력
F3: 상기 특정의 압연 스탠드의 과거의 압연 실적에 기초하여 특정된 제3 수평력 - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 냉간 압연 설비에 의해 압연 대상재를 냉간 압연하는, 냉간 압연 방법.
- 제5항에 기재된 냉간 압연 방법에 의해 금속판으로 하는 압연 대상재를 냉간 압연하여 금속판을 제조하는, 금속판의 제조 방법.
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