KR20230156743A - 평판 압연 제품을 제조하기 위한 방법 및 설비 - Google Patents

Abstract

본 발명은 후속적으로 종방향으로 더 작은 폭의 스트립으로 분할되어야 하는 다중 크라운 횡단 프로파일을 갖는 스트립(S)을 얻기 위해 평판 압연 제품을 제조하기 위한 방법 및 플랜트에 관한 것이며; 이 방법은 일정한 폭의 스트립(S)을 공급하기 위해 각각의 작업 롤(24a, 24b)이 장착된 조압 스탠드(14a, 14b, 14c) 및 마무리 스탠드(16a, 16b, 16c, 16d, 16e)를 포함하는 압연기에서 수행되는 압연 단계를 제공한다.

Description

평판 압연 제품을 제조하기 위한 방법 및 설비

본 발명은 스트립과 같은 평판 압연 제품을 제조하기 위한 방법 및 해당 제조 설비에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 스트립이 연속적으로 길이방향 부분으로 분할되는 경우에도 스트립의 프로파일과 평면도 측면에서 최적의 기하학적 특징을 가지며 다중 크라운을 갖는 최종 횡단 프로파일을 갖는 스트립을 얻기 위한 방법 및 플랜트에 관한 것이다.

본 발명은 모든 유형의 철 또는 비철 재료로 스트립을 제조하기 위해 열간 및 냉간 압연 공정에 적용될 수 있다.

일반적으로 첫 번째 조압 스탠드와 두 번째 마무리 스탠드로 나누어진 멀티 스탠드 압연기로 구성된 압연 설비가 알려져 있다. 조압 스탠드와 마무리 스탠드 사이에 온도 복원 시스템이 있을 수 있다.

압연기는 박판 슬라브를 제조하는 연속 주조 기계, 소위 "박판 슬라브 주조기"와 일렬로 배치될 수도 있고 배치되지 않을 수도 있다.

이들 설비는 주조 제품이 직접 결합되는 연속 주조 기계의 하류에 위치한 압연기에서 압연되는 소위 "무한" 공정인 실질적으로 연속 압연 공정을 위해 설계되고 구성될 수 있다.

공정은 또한 주조 슬라브를 절단하여 복수의 코일을 형성하는 반 무한 유형, 또는 수행된 슬라브의 각 절단에 대해 한 번에 하나의 코일을 제조하는 코일-대-코일 유형일 수 있다.

이러한 유형의 설비에서 얻은 스트립은 일반적으로 압연 재료의 용도에 따라 600mm에서 2500mm까지 다양할 수 있는 폭을 갖는 것으로 알려져 있다.

그러나 시장 요구사항을 충족하기 위해 압연 롤의 배럴보다 폭이 좁은 코일을 제조해야 하는 경우가 빈번하고, 이로 인해 설비의 생산성이 저하된다.

예를 들어, 최대 폭 2000mm까지 스트립을 제조할 수 있는 압연 설비에서 스트립 폭 800mm 또는 1000mm를 얻고자 하는 경우 폭이 800mm 또는 1000mm인 슬라브를 주조하는 것은 설비의 생산성이 실질적으로 절반으로 줄어들 것이며 이는 피해야 할 단점이다.

따라서, 예를 들어 JP S58-68405 또는 JP 57-175003에는, 표준 폭, 예를 들어 1600mm의 스트립을 작업하고, 그런 다음 압연기를 따라 스탠드 간 공간에서 길이방향으로 절단하여 예를 들어 800mm 너비의 두 개의 하프 스트립을 얻은 다음 각각의 코일에 감는 것이 알려져 있다.

이 솔루션은 생산성 유지 측면에서는 효과적이지만 몇 가지 단점이 있다. 첫 번째 단점은 두 개의 하프 스트립의 크라우닝(crowning) 또는 크라운(crown)에 관한 것이다. 이하에서, "크라우닝" 또는 "크라운"이라는 용어는 아래 설명된 바와 같이 동일한 의미로 개의치 않게 사용될 것이다.

열간 압연 공정에서 나오는 제품의 치수 품질은 압연 스트립의 폭에 따른 두께의 분포의 제어에 중점을 두고 있다. 압연 제품의 폭에 따른 두께의 기하학적 구조를 프로파일이라고 한다. 압연 제품의 프로파일을 평가하기 위해 분석되는 주요 파라미터는 크라운이다. 크라운은 압연된 제품의 중앙에서의 두께와 가장자리에서의 평균 두께 사이의 차이를 나타낸다.

가장자리보다 중앙이 더 두꺼운 압연 제품을 얻는 것이 일반적으로 바람직하다; 따라서, 단면을 보면 도 2a와 같이 중심선을 기준으로 대칭인 렌티큘러(lenticular) 형상을 가정한다.

이 프로파일은 하류 공정에서 수정할 수 없기 때문에 열간 압연 중에 정확한 프로파일을 생성하는 것이 매우 중요한데, 왜냐하면 가능한 수정으로 인해 평면도에 결함이 발생할 뿐만 아니라 생산 사이클의 후속 단계를 수행하는 데 어려움이 발생할 수 있기 때문이다.

이에 반해, 압연 제품의 평면도은 이론적인 평면에 접착하는 능력으로 정의되며, 결과적으로 비평면도는 이론적인 평면과 압연 제품의 차이이다.

압연하는 동안 압연 롤에 의해 전체 폭에 걸쳐 일정한 크라운이 스트립에 부여되지만, 이렇게 일치하는 스트립이 이후에 반으로 분할되면, 도 2b에서 볼 수 있는 바와 같이, 각 하프 스트립은 더 이상 대칭적인 크라운을 갖지 않는다: 실제로 하프 스트립의 프로파일은 양 측 가장자리의 두께가 다른 사다리꼴 모양(쐐기형)을 갖는다.

그러나, 이러한 비대칭 프로파일은 상기 하프 스트립의 후속 공정에 그다지 적합하지 않으며, 이로 인해 하류 처리가 불안정해지고, 드리프트가 발생하며 권선이 어려워진다. 따라서, 각 고유한 프로파일을 갖는 두 개의 마무리된 하프 스트립을 갖기 위하여, JP'405는 절단된 가장자리를 테이퍼링함으로써 프로파일의 대칭을 복구하도록 다른 스탠드에서 또 다른 압연 단계를 수행하도록 제공한다.

더욱이, JP'405에서는 스탠드 간 공간에서 길이방향 절단을 수행하는 것이 문제이며, 특히 얇은 두께를 다룰 때, 고속으로 인해 두 개의 하프 스트립을 제어하는 것이 더욱 문제가 된다.

JP'405의 솔루션은 실제로 두 개의 하프 스트립의 크라운을 제어하는 것을 허용하지 않는데, 왜냐하면 단일 압연 스탠드에서 하프 스트립의 프로파일은 가장자리의 헤르츠 압력(Hertzian pressure)에 의해 거의 대칭으로 복귀되기 때문이다.

문서 GB2114034A는 중앙이 좁아지고 중앙 크라운이 있는 각각의 측면 부분을 갖는 스트립을 얻기 위해 이중 중앙 융기 크라운을 갖는 작업 롤을 사용하여 열간 압연 및 산세처리된 스트립을 냉간 마무리 및/또는 신장-굽힘하는 공정을 기술하고 있다. 그러나, 작업 롤의 이러한 형태로 얻은 스트립에서는 중앙 협소화 구역이 매우 제한된 폭을 가지며, 이는 두 개의 실질적으로 대칭인 하프 스트립을 얻기 위해 전단 수단의 극도로 정밀한 위치선정이 필요하다.

문서 JPS5194453A는 중앙 협소화와 협소화의 측면에 두 개의 라운드진 구역이 있는 스트립을 형성하기 위한 압연 방법을 설명한다. 사용된 작업 롤은 두 개의 오목한 부분과 실질적으로 뾰족한 중앙 돌출 구역을 가지며, 이는 실질적으로 엄격한 협소화를 정의하며, 이 경우에도 동일한 기하학적 구조를 가진 두 부분으로 스트립을 올바르게 분할하기 위해 전단 수단의 정확한 위치선정이 필요하다.

따라서, 압연된 스트립을 길이방향으로 두 개의 하프 스트립으로 분할해야 하는 경우 권선 전, 권선 도중 또는 권선 후에도 크라운을 정확하게 제어하기 위한 최신 솔루션을 사용할 수 없다는 점을 이해할 수 있다.

위와 같이 알려진 솔루션은 원하는 크라운 특징과 대칭성을 갖는 두 개의 하프 스트립이 얻어지는 것을 보장할 수 없을 뿐만 아니라, 필요에 따라 크라운 프로파일을 동적으로 수정하거나 적응시키는 것도 허용하지 않는다.

이러한 맥락에서, 평판 제품, 특히 열간 압연 스트립에 대한 시장의 요구사항은 최근 야금 품질 및 치수 품질 측면에서 점점 더 엄격해지고 있다는 점에 유의해야 한다.

또한, 설비 제조업체와 철강 생산업체는 열간 압연 제품의 기계적 특징과 후속 작업성을 개선하지는 않더라도 유지하면서 변형 비용을 줄이기 위해 끊임없이 노력하고 있다.

다음 양태는 열간 압연 스트립의 치수 품질의 중요성과 관련이 있다:

- 일부 제품 제조 시, 냉간 압연 스트립을 열간 압연 스트립으로의 점진적인 대체;

- 열간 압연 스트립을 마무리된 제품으로 변환하는 제조 공정의 단순화;

- 두께, 프로파일, 평면도 측면에서 기하학적 특징의 개선. 실제로 더 나은 기하학적 조건은 최종 제품의 품질을 향상시킬 뿐만 아니라 하류 공정을 더욱 신뢰할 수 있고 자동화할 수 있게 만든다.

위의 요점은 다음과 같은 "극단적인" 기하학적 특징에 대한 요구사항으로 이어진다, 예를 들어:

● 제품 유형에 따라 70μm에서 10μm까지 다양할 수 있는 스트립의 크라운 목표. 일부 제품(특히 박판 및 초박판 두께)의 경우 크라운은 스트립의 공칭 두께의 1.0 - 1.2% 내에 포함되어야 한다. 즉, 1.0mm 두께인 스트립에는 10μm 크라운이 필요하다;

● 스트립의 두께와 폭에 따라, 12 및 30 I-단위 미만의 스트립의 평면도;

● 스트립 가장자리에서 두께 감소(가장자리 감소)가 감소함.

따라서, 박판 및 초박판 두께를 갖는 열간 압연 스트립을 무한 또는 반 무한 그리고 코일-투-코일 모드로 공급하는 제조 공정에서, 압연 스탠드가 전체 생산 믹스(production mix)에 대한 스트립의 프로파일과 평면도를 제어기 위한 적절한 용량을 가져야 한다.

따라서 형상화된 형태, 즉 수학 함수에 의해 설명되는 윤곽 또는 프로파일을 갖는 작업 롤을 사용하는 것이 알려져 있고, 따라서 반대 방향으로 롤의 축 변화를 통해 압연 간격의 형상이 변경될 수 있다.

크라운과 관련하여, 압연 롤의 가열은 열간 압연과 냉간 압연 모두에서 직면하게 되는 기본적인 문제 중 하나라는 점도 고려되어야 한다. 압연되는 스트립과 작업 롤의 직접적인 접촉은 롤 자체로의 열 전달과 그에 따른 가열과 함께 열유동을 결정하고; 이는 치수(직경)와 롤 자체의 프로파일 모두에 변화를 수반한다.

상기 가열을 롤을 구성하는 재료의 특징과 양립할 수 있는 값으로 제한하고, 롤의 표면의 점진적인 열화를 허용 가능한 값 내에서 억제하기 위해, 냉각 시스템을 사용하는 것이 필수적이다.

열간 압연에 일반적으로 사용되는 솔루션은 일부 램프에 설치된 일련의 노즐로 외부에서 작업 롤을 냉각시키는 것이다. 열간 스트립 밀을 위한 종래의 4단 압연 스탠드에서는 일반적으로 네 개의 냉각 장치가 사용된다: 두 개는 출구 구역에, 두 개는 입구 구역에 사용된다. 각 장치는 하나 이상의 냉각 램프로 구성된다. 롤로 압연되는 재료로부터 전달되는 열이 표면 층에서 롤 자체의 내부로 침투하여 결과적으로 내부에 축적되는 열을 추출하기 어려운 것을 방지하기 위해, 압연 간격으로부터의 출구 구역에서 롤과 냉각수 사이의 열 교환을 증가시켜 유속을 증가시키고 가능하게는 열 교환 효율을 증가시키는 것이 바람직하다.

롤에 전달된 열은 열적 크라운을 생성한다; 롤의 열이 중앙 구역으로부터 스트립의 접촉에 영향을 받지 않고, 더 차가운 양 측으로 흐르기 때문에 축 유동이 발생한다. 그 결과, 일반적으로 중앙 구역에서는 준포물선 형상의 롤 프로파일이 생성되는 반면, 스트립 가장자리에서는 급격히 감소하여 중앙 구역보다 낮은 값으로 유지되는 차별화된 팽창이 발생한다.

롤의 "열적 프로파일"의 변화는 압연 공정, 특히 두께, 프로파일 및 평면도의 제어에 명백히 영향을 미치고; 따라서 지속시간을 최적화하고 열적 피로와 스트립과 롤 사이의 마찰로 인한 표면 마모를 줄이기 위하여 롤의 온도는 평균적으로 50 ~ 80 °C 범위의 값에 도달해야 한다는 사실(롤의 재킷을 구성하는 재료에 따라 다름)에 편견을 갖지 않고 열적 프로파일의 변화로 인한 교란을 최소화하기 위해 롤을 냉각하는 것이 시스템의 임무이다.

종래의 공정을 사용한 열간 압연의 경우의 이미 심각한 이러한 문제는, 종래의 코일-대-코일 공정의 2~3분에 비해, 스트립 마무리 압연기에서의 압연이 중단 없이 최대 10시간 지속될 수 있는 무한 제조 공정에서 더욱 악화된다.

작업 롤의 열적 크라운은 롤의 축을 따른 온도 분포에 따라 달라지고; 이 분포는 압연 캠페인 중에 지속적으로 변하며 롤의 작업 프로필의 변화와 함께 열적 크라운의 증가 및 감소를 유발한다. 이 현상은 압연되는 스트립의 프로파일 및 평면도의 제어에 방해를 발생시킨다:

● 롤이 냉각되면, 예를 들어 롤 교체 후 또는 장기간 제조 중단 후, 열적 크라운이 점차 증가하고; 안정적인 값에 도달하려면 5~10개의 코일이 필요하다;

● 압연 캠페인 중 안정된 조건에 도달하면 열적 크라운은 한 코일과 다음 코일 사이의 대기 시간 동안 감소하며, 새 코일의 압연 시작부터 비교적 짧은 시간 후에 열적 크라운의 평균 값으로 돌아간다.

위의 모든 사항을 고려할 때, 본 발명의 한 가지 목적은 스트립의 각 부분은 단면의 프로파일, 평면도 및 두께 측면에서 최적의 품질을 갖는, 2, 3, 4 또는 그 이상의 별개의 스트립 부분을 얻는 방식으로 길이방향으로 분할될 수 있는 마무리된 박판 및 심지어 초박판 스트립의 제조를 위한 방법 및 해당 플랜트를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 또한 최대 폭과 동일한 폭의 스트립이 생성되거나 상기 최대 폭보다 작은 폭의 스트립이 생성될 때 압연기의 생산성을 변하지 않게 유지하는 것이다.

출원인은 현 기술의 단점을 극복하고 이러한 목적과 장점을 얻기 위해 본 발명을 고안, 테스트 및 구현했다.

본 발명은 독립항에 제시되고 특징지어진다. 종속항은 주요 발명 아이디어의 변형을 설명하거나 실시예를 정의한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 슬라브는 금형의 폭, 라인의 사이즈, 필요한 생산성 등과 같은 설비 자체의 설계 매개변수에 의해 정의된 폭으로 주조되고, 최종적으로 요구되는 두께를 얻기 위해 열간 스트립 압연기로 보내진다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 더 얇은 두께를 얻기 위해 열간 압연된 스트립을 냉간 압연기에서 추가로 압연한다.

이들 실시예 모두에서, 압연기의 스탠드의 작업 롤은 스트립이 후속적으로 분할되어야 하는 길이방향의 부분의 수와 상관된 다수의 양의 크라운을 갖는 횡단 프로파일을 스트립에 부여하도록 구성된다.

이하에서는 다음 용어를 사용한다:

● "양의" 크라운은 도 2a에 도시된 것과 같이 중앙이 더 두꺼운 대칭형 렌티큘러 프로파일을 나타낸다;

● "음의" 크라운은 양쪽이 오목한 대칭 프로필을 나타내고, 렌티큘러 프로필과 짝을 이루거나 상보적이며, 가장자리보다 중앙이 더 얇다.

본 발명에 따르면, 목적은 두 개 이상의 상응하는 음의 크라운을 갖는 형성된 프로파일을 갖는 작업 롤을 사용하여 압연된 스트립에 2개 이상의 양의 크라운을 제조하는 것이다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 작업 롤은 음의 크라운이 양의 곡률을 갖는 아치형 형상을 갖는 연결 세그먼트와 교대로 있는 형성된 프로파일을 갖는다.

이에 따라, 획득된 압연 스트립은 또한 음의 곡률을 갖는 아치형 형상을 갖는 중간 부분과 교대로 있는 각각의 양의 크라운을 갖는다.

여기 및 이후의 설명에서 "양의 곡률"이라는 표현은 중앙이 더 두껍고 측면 부분이 덜 두꺼운 볼록한 프로파일을 의미하고, "음의 곡률"이라는 표현은 측면 부분보다 중앙이 더 얇은 오목한 프로파일을 의미한다.

따라서 본 발명은 마무리된 스트립이 압연기에 공급되는 시작 제품의 폭으로 사용될 때 단일 음의 크라운을 갖는 작업 롤을 사용하는 것을 제공하고, 이중, 삼중, 사중 또는 어떤 경우에도 다중 음의 크라운이 있는 작업 롤은 압연된 스트립이 연속적으로 길이방향으로 2개, 3개, 4개 또는 일반적으로 특정 개수의 스트립의 길이방향 부분으로 분할되어야 하는 경우 사용된다.

스트립의 길이방향 분할은 마지막 스탠드의 출구와 스트립의 부분의 개별 코일이 형성되는 별개의 권선 유닛 사이의 위치에서 머리부터 꼬리까지 스트립의 전체 길이를 따라 발생할 수 있거나, 또는 단일 코일로 권선하기 직전에 스트립의 머리 부분과 꼬리의 세그먼트를 제외하고 전체 길이에 걸쳐 발생할 수 있거나, 또는 예를 들어 코일 자체의 대상 위치에서 권선 유닛에서 코일을 제거한 후에 발생할 수 있다.

본 발명에 따르면, 적어도 압연기의 마지막 스탠드, 예를 들어 마무리 밀의 마지막 스탠드, 또는 마무리 밀의 마지막 두 개 또는 세 개의 스탠드는, 스트립과의 접촉 표면이 길이방향 절단으로 후속적으로 얻어질 스트립의 부분과 상관되고 의존하는 형성된 프로파일을 갖는 작업 롤을 포함한다.

일부 실시예에 따르면, 작업 롤은 다중 음의 크라운 프로파일을 가지며, 여기서 음의 크라운의 수는 제조된 압연 스트립이 후속적으로 길이방향으로 분할되는 부분의 수와 상관된다.

즉, 스트립이 길이방향으로 두 개의 하프 스트립(이중 크라운)으로 분할되면 작업 롤의 프로파일은 이중 음의 크라운을 갖게 되고, 스트립이 길이방향으로 스트립의 세 부분(삼중 크라운)으로 분할되면 삼중 음의 크라운을 갖게 된다.

일관되게 이중 음의 크라운의 경우 양의 곡률이 있는 연결 세그먼트가 하나만 있고, 삼중 음의 크라운의 경우 양의 곡률이 있는 두 개의 연결 세그먼트가 있는 식이다.

일부 실시예에 따르면, 음의 크라운과 작업 롤의 프로파일의 양의 곡률을 갖는 연결 세그먼트는 서로 실질적으로 동일한 각각의 폭을 갖는다. 즉, 음의 크라운의 폭은 연결 세그먼트의 폭과 실질적으로 동일하여, 스트립 상에, 각각의 양의 크라운 부분 사이에, 양의 크라운 부분의 크라운의 폭 및 높이에 상관된 폭 및 깊이를 갖는 음의 곡률을 갖는 중간 부분이 정의되게 된다.

이는 길이방향 절단 수단을 배치하기 위한 더 큰 조작 공간을 허용하며, 더욱이 길이방향 중심선으로부터의 최소 편차는 무시할 수 있다.

작업 롤의 프로파일은 비대칭 삼각 함수와 3차 다항 함수로 구성된 곡선에 의해 정의될 수 있다는 것이 문헌을 통해 알려져 있다.

프로파일 곡선의 방정식은 다음과 같다:

여기서:

Dt(y)는 상부 작업 롤의 직경이고;

Db(y)는 하부 작업 롤의 직경이고;

D는 작업 롤의 공칭 직경이고;

α는 롤 사이의 간격의 곡선의 수정 가능한 형상의 각도이고;

b는 작업 롤의 배럴 길이이고;

C는 사인 곡선의 진폭이고;

δ0은 롤의 형성된 곡선의 기본 변위의 값이고;

δs는 기본 위치로부터의 상대 이동의 값이고;

a1은 첫 번째 계수이고;

a3은 두 번째 계수이다.

특히 진폭 "C"는 단일 크라운의 폭을 나타낸다.

크라운의 값은 작업 롤의 축 이동(변화)의 값 δ0을 변경하여 수정할 수도 있으며, 위 공식의 매개변수 α 및 C를 변경하여 롤 사이 간격의 크라운 함수가 서로 다른 곡선의 그룹을 결정할 것이다.

즉, 스트립의 위치에 대해 작업 롤의 음의 크라운의 위치를 수정하기 위해 작업 롤의 축 변화 이동이 수행될 수 있고, 따라서 스트립의 크라운의 규모를 동적으로 수정한다; 즉 스트립의 프로파일의 능선과 골을 강조하거나 평평하게 만든다.

따라서, 본 발명에 따르면, 제조된 스트립이 두 개의 하프 스트립으로 분할되거나 심지어 삼중 또는 사중 크라운으로 분할되는 경우, 일반적으로 다중 크라운 프로파일로, 스트립이 길이방향으로 여러 부분으로 분할되는 경우, 위 수식의 계수 α와 C에 적절한 값을 부여함으로써, "이중 크라운" 프로파일을 얻을 수 있다.

언급한 바와 같이, 스트립에 이중(또는 삼중, 또는 사중, ...) 크라운을 부여하는 작업은, 특히 박판 두께의 경우, 마무리 밀의 마지막 스탠드, 예를 들어 마지막 또는 마지막 두 개 또는 세 개에서 수행된다.

다섯 개, 여섯 개 또는 일곱 개의 마무리 스탠드가 있는 마무리 밀에서는 일반적으로 마지막 세 개의 스탠드가 동일한 직경과 동일한 프로파일을 갖는 작업 롤을 갖는다는 점에 유의해야 한다. 따라서, 본 발명에 따르면 마무리 밀의 마지막 세 개의 스탠드에서 다중 크라운을 만드는 것이 편리하다.

따라서, 본 발명은 다중 크라운을 갖는 마무리된 스트립을 제조하는 것을 제공하며, 이는 개별적으로 압연된 것처럼 각 자체 크라운을 갖는 다중 별개의 스트립 부분을 얻는 방식으로 길이방향으로 분할된다.

이러한 방식으로, 스트립의 각 부분은 두께, 프로파일 및 평면도 측면에서 원하는 기하학적 및 치수적 특징을 얻기 위해 올바른 크라운을 갖는다.

본 발명에 따르면, 다중 크라운의 보다 정확한 제어를 위해 작업 롤의 기계적 크라운에 더하여, 아래에 설명된 냉각 방법으로 열적 크라운에 대한 개입도 실행된다.

이중 크라운 압연의 경우, 본 발명에 따르면 작업 롤의 중앙 구역 주위에서 최소 냉각 효율을 갖는 것이 유리하므로, 열적 크라운은 스트립이 분할되는 이 구역에서 증가하고, 대신에 스트립의 두 절반 부분의 중앙 부분에 상응하는 최대 냉각 효율로 인해 하프 스트립의 중앙 구역에서 열적 크라운이 감소한다. 즉, 작업 롤의 열적 크라운이 기계적 크라운의 경향를 따르도록 제어되어, 이를 향상시킨다. 같은 방식으로, 삼중, 사중 등의 크라운에 대하여도 작업 롤의 냉각이 스트립이 분할될 부분에서는 덜 냉각되고 각각의 다중 스트립의 중앙 구역에서는 더 많이 냉각되는 비슷한 방식으로 조절된다.

냉각 시스템의 제어는 본질적으로 시간 간격으로 공정의 상태(스트립 온도, 압연력, 두께 감소, 압연 속도 등)에 대한 일련의 정보를 처리하여 열적 프로파일을 결정하는 온라인 모델을 통해 달성된다.

본 발명에 따른 폭에 대한 냉각 효율의 수정 가능성은 이중 또는 일반적으로 다중 크라운 압연 캠페인을 따라 분할되어야 하는 스트립의 부분의 프로파일/평면도 제어 용량을 최대화하는 것과 같은 최적의 열적 크라운을 정의할 수 있게 한다.

이제 우리는 첨부된 도면을 참조하여 비제한적인 예로서 제공된, 특정 실시예 중 일부를 참조하여, 본 발명의 이러한 특징과 기타 특징을 자세히 설명할 것이다:
- 도 1은 본 발명에 따른 제조 방법이 적용 가능한 열간 스트립 압연 설비의 배치의 예를 도시한다;
- 도 2a 및 2b는 각각 최신 기술에 따른 스트립의 길이방향 절단에 의해 획득된 하나의 스트립과 두 개의 하프 스트립의 단면을 도시한다;
- 도 3a 및 도 3b는 각각 본 발명의 실시예에 따라 두 개의 작업 롤 사이에 배치된 하나의 스트립의 단면과 스트립의 길이방향 절단에 의해 획득된 두 개의 하프 스트립의 단면을 도시한다;
- 도 4 내지 15는 각각 스트립 폭 2000mm에 대한 이중, 삼중 또는 사중 크라운 프로파일의 경우와 스트립 폭 1600mm에 대한 이중 크라운 프로파일의 경우 작업 롤의 프로파일과 그에 따른 상응하는 스트립의 프로파일을 나타내는 그래프를 도시한다;
- 도 16은 이중 크라운의 경우 작업 중인 스트립 폭의 함수로서 각도 α의 경향의 그래프를 도시한다;
- 도 17은 본 발명에 따른 제조 방법에 사용되는 작업 롤의 차별화된 냉각 시스템의 실시예를 도시한다;
- 도 18은 작업 롤에 대한 냉각 시스템의 노즐 위치를 개략적으로 도시한다.

도 1을 참조하면, 스트립(S)을 제조하기 위한 동시 압연 설비(10)의 예가 도시되어 있으며, 여기에서 박판 슬라브를 주조하기 위한 기계(11)가 열간 스트립 압연기(12)에 공급된다.

도시된 예는 어떤 방법으로나 본 발명의 적용가능성을 제한하는 것으로 고려되어서는 안 된다는 점에 유의해야 하는데, 왜냐하면 어떤 경우에서나, 압연 종료 시 일정한 공칭 폭을 갖는 금속 스트립이 더 작은 폭을 갖는 스트립 부분을 얻기 위해 길이방향으로 여러 부분으로 분할되어야 하는 모든 상황에서 제시된 개념은 다양한 수의 스탠드, 압연기에서 분리된 주조기, 다른 곳에서 생산되는 슬라브 등 다양한 유형의 설비에 적용할 수 있기 때문이다.

도면에 개시된 실시예는 주조 기계에 따라 제공되는 열간 압연기를 나타내지만, 본 발명은 열간 공정의 이전 단계에서 얻은 스트립을 압연하는 냉간 압연기에도 적용될 수 있다. 열간 압연 공정의 경우, 앞서 언급한 바와 같이, 초기 반제품은 이는 동일한 설비에서 인라인(in-line)으로 주조되거나(도 1의 실시예에 개시된 바와 같이) 오프라인(off-line) 또는 다른 설비에서 제조될 수 있는 슬라브로 나타난다.

냉간 압연 공정의 경우, 초기 반제품은 열간 압연기에서 이전에 제조된 압연 스트립의 코일로 나타난다.

본 발명에 따르면, 냉간 압연에서, 압연 롤이 단일 크라운을 갖는 이전의 열간 압연된 스트립에 다중 크라운을 부여할 수 있도록 하기 위해, 스트립의 두께는 2.5 mm 이상인 것이 바람직하다. 이 값 이하에서는, 냉간 압연되는 스트립이 단일 크라운 프로파일을 갖지 않지만, 냉간 압연의 종료 시에 얻어질 최종 크라운의 수를 이미 갖는 것이 바람직하다. 이 경우, 냉간 공정에서, 압연 롤은 이전 열간 압연 공정에서 스트립에 이미 부여된 다중 크라운 프로파일을 따르도록 형성된다.

또한, 본 발명은 강철과 같은 철 및 알루미늄과 같은 비철 스트립의 제조에도 적용될 수 있다.

도 1에 도시된 특정 예에서, 압연기(12)는 이 경우 세 개의 스탠드(14a, 14b, 14c)를 포함하는 조압 유닛(13)(또는 조압연기), 및 이 경우 다섯 개의 스탠드(16a, 16b, 16c, 16d 및 16e)를 포함하는 마무리 유닛(15)(또는 마무리압연기)를 포함한다.

조압 유닛(13)과 마무리 유닛(15) 사이에는 조압 유닛(13)으로부터 나가는 슬라브를 정확한 압연 온도로 되돌리는 온도 복원 시스템, 예를 들어 유도로(20)가 있다.

주조 기계(11)와 조압 유닛(13) 사이에는 적어도 두 개 내지 다섯 개의 슬라브를 수용하기에 충분한 길이를 갖는 터널로(17)가 있다. 이 터널로(17)는, 공지된 방식으로, 사고 또는 작업 롤의 계획된 변경으로 인해 압연기가 일시적으로라도 중단되는 경우 완충 기능을 할 수 있게 하고 또한 반 무한 모드에서 작동할 수 있게 한다.

터널로(17)의 상류에는 설비(10)가 코일-대-코일 또는 반 무한 모드로 작동할 때 슬라브를 크기에 맞게 절단하는 첫 번째 진자 전단기(pendulum shears)(18)가 있다.

마무리압연기(15)의 하류에는 냉각 장치(22)와 두 번째 플라잉 전단기(flying shears)(19)가 있는데, 이는 무한 또는 반 무한 압연의 경우에 개입하여 두 개의 다운 코일러(21) 중 하나 또는 릴에 고정된 스트립을 분리한다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 획득된 스트립은 후속적으로 종방향으로 분할되어(슬리팅(slitting)) 주조 슬라브의 폭의 약수 또는 어떤 경우에는 주조 슬라브의 폭보다 작은 폭을 갖는 스트립 부분을 얻는다.

이러한 방식으로 설비의 전체 생산성을 어떤 방법으로든 제한하지 않고 단일 압연 스트립에서 더 작은 폭의 스트립을 얻는 것이 가능하고, 이는 설비 자체에 제공되는 최대 폭에 가까운 스트립 및 슬라브 폭으로 항상 작동할 수 있다.

최종 압연 스트립의 폭 분할은 라인에서 직접, 압연기로부터의 출구에서 또는 코일 제거 후 단계에서, 예를 들어 스트립이 사용되는 다른 대상 설비에서, 발생할 수 있다.

첫 번째 경우, 마무리압연기(15)의 하류의 분할, 예를 들어 두 부분으로의 분할은 다음에 영향을 미칠 수 있다.

- 머리부터 꼬리까지 스트립(S)의 전체 길이, 두 개의 서로 다른 하프 스트립(S1, S2)을 각각의 릴(21)에 권취함: 이러한 방법으로 두 개의 개별 코일이 얻어진다;

- 단일 릴에 헤드가 들어가는 것을 용이하게 하고 마지막 맨끝 감기의 권취를 용이하게 하기 위해 머리와 꼬리의 부분을 제외한 스트립(S)의 전체 길이: 이러한 방법으로 거의 전체 길이에 대해 두 부분으로 나누어진 단일 코일이 있을 것이다.

이러한 목적을 위해, 스트립(S)을 종방향으로 동일하거나 다른 폭을 갖는 둘 이상의 스트립 부분(S1, S2)으로 분리하는 전용 절단 장치가 제공될 수 있다. 이러한 장치는 요구사항에 따라 제조 라인에 삽입 및 추출이 가능하다는 장점이 있다.

스트립(S)이 분할될 폭의 부분의 수에 따라, 본 발명은 스트립이 분할될 각각의 부분에서 올바른 크라운을 결정하기 위해 최종 마무리 스탠드(16a-16e) 중 적어도 일부의 작업 롤(24a, 24b)의 프로파일을 만드는 것을 제공한다.

예로서, 도 3a 및 3b는 각각 압연기(12) 하류에서 스트립(S)의 단면과 중심선을 따라 스트립(S)을 종방향으로 절단함으로써 얻어지는 두 개의 하프 스트립(S1, S2)의 단면을 도시한다. 예에서, 스트립(S)는 중심선(M)을 통과하는 대칭의 평면에 대해 실질적으로 대칭인 "이중 양의 크라운(positive crown, PC)"을 갖는 반면에, 두 개의 하프 스트립(S1, S2)은 각각 자체 단일 양의 크라운(PC)을 갖는다.

볼 수 있는 바와 같이, 스트립(S)은 두 개의 양의 크라운(PC) 구역 사이의 연결을 위한 중간 부분(40)을 가지며, 이는 양의 크라운(PC) 구역의 폭 및 높이와 일관된 폭 및 깊이를 갖는 음의 곡률을 갖는다.

따라서 스트립이 두 개의 하프 스트립의 폭으로 분할되는 경우, 작업 롤(24a, 24b)의 프로파일은 하류에서 얻어지거나 얻어질 수 있는 각각의 하프 스트립에 대해 하나씩 이중 음의 크라운(negative crown, NC)을 보여줄 것이고, 이는 스트립의 세 개, 네 개 또는 그 이상의 분할 부분의 경우에도 마찬가지이다.

특히, 각 작업 롤(24a, 24b)은 다중 음의 크라운을 가지며, 음의 크라운(NC)의 수는 스트립(S)이 후속적으로 분할될 부분의 수에 대응한다.

음의 크라운(NC)은 양의 곡률을 갖는 연결 세그먼트(50)와 교대로 되는 것이 것이 유리하다.

바람직하게는, 음의 크라운(NC)과 양의 곡률을 갖는 연결 세그먼트(50)는 각각의 서로 실질적으로 동일한 폭과 깊이/높이를 가져서, 이는 도 4-5, 7-8, 10-11 및 13-14의 가로좌표 위와 아래의 곡선을 비교하여 볼 수도 있다.

각 작업 롤(24a, 24b)의 프로파일은 비대칭 삼각 함수와 3차 다항 함수로 구성된 곡선에 의해 정의될 수 있다.

프로파일 곡선의 방정식은 다음과 같다:

여기서,

Dt(y)는 상부 작업 롤의 직경이고;

Db(y)는 하부 작업 롤의 직경이고;

D는 작업 롤의 공칭 직경이고;

α는 롤 사이의 간격의 곡선의 수정 가능한 형상의 각도이고;

b는 작업 롤의 배럴 길이이고;

C는 사인 곡선의 진폭이고;

δ0은 롤의 형성된 곡선의 기본 변위의 값이고;

δs는 기본 위치로부터의 상대 이동의 값이고;

a1은 첫 번째 계수이고;

a3은 두 번째 계수이다.

본 발명에 따르면, 위 수식의 계수 α와 C에 적절한 값을 할당함으로써, 제조된 스트립이 두 개의 하프 스트립으로 분할되는 경우, "이중 크라운" 프로파일을 얻을 수 있고, 스트립이 종방향으로 여러 부분으로 분할되는 경우에는 다중 크라운 프로파일, 심지어 삼중 또는 사중 크라운도 얻을 수 있다.

작업 롤(24a, 24b)의 프로파일이 결정되면(기계적 크라운), 스트립 상의 크라운의 규모는 도 6, 9, 12, 15에 도시된 바와 같이 작업 롤(24a, 24b)의 축 이동(변화) 값 δs를 변경함으로써 수정될 수 있다.

이는 작업 롤(24a, 24b) 프로파일의 특정 형태 덕분에 가능해진다.

도 4-6을 참조하면, 스트립(S)은 폭이 주조 슬라브의 폭에 해당하는 2000mm의 폭을 갖고, 이후 종방향으로 1000mm의 두 개의 하프 스트립으로 분할되기 위하여 배럴 길이가 2450mm인 작업 롤(24a, 24b)에 의해 이중 크라운으로 압연되는 예가 도시된다. 이러한 도면은 예를 들어 도 3b에 표시된 것처럼 분할이 동일한 폭의 두 부분으로 분할되는 경우를 나타내지만, 스트립의 두 부분이 서로 다른 폭을 가질 수 있다는 점을 배제하지 않는다는 것이 이해되어야 한다.

예로서, 최종 마무리 스탠드(16e)(그러나, 최종 두 개, 세 개 또는 그 이상일 수 있음)는 상부 작업 롤(24a)과 하부 작업 롤(24b), 그리고 상부 지지 롤(25a)과 하부 지지 롤(25b)을 포함하는 것으로 도 4a 및 5a에 도시되어 있다.

도 4b-4c 및 5b-5c는 각각, 두 개의 별개의 작동 조건에서, 상부 작업 롤(24a)과 하부 작업 롤(24b)의 프로파일을 나타낸다.

도 4b와 4c에서 작업 롤(24a 및 24b)의 프로파일은 축 방향으로 변화되지 않은 상태에서, 상부 작업 롤(24a)에 대한 선 L(T) 및 하부 작업 롤(24b)에 대한 L(B)에 의해 배럴의 전체 길이에 걸쳐 표시된다.

도 5b 및 5c에서 점선으로 표시된 선 L(T) 및 L(B)는 다시 작업 롤(24a, 24b)의 배럴 전체 길이의 프로파일을 나타내는 반면에, 실선 L(Tu) 및 L(Bu)는 도 5a에서 화살표 F1 및 F2로 표시된 것처럼 축 변화 상태에서 스트립(S)에 작동하는 작업 롤의 프로파일의 유용한 부분을 나타낸다.

마지막으로, 도 5d는 프로파일 L(Tu)와 L(Bu)의 합으로 스트립(S)의 결과 프로파일 P(S)를 보여준다. 수직 마지막 선은 스트립(S)의 측면 가장자리를 나타내는 반면에, 중앙 수직 선(26)은 스트립(S)이 분할될 중심점을 나타낸다.

그래프에서 볼 수 있는 바와 같이, 작업 롤(24a, 24b)의 프로파일과 분명히 스트립 P(S)의 결과 프로파일은, 이 특정 경우에, 스트립(S)이 분할될 두 개의 하프 스트립의 결과 프로파일에 원하는 크라운을 생성하는 두 개의 돌출된 부분과 두 개의 대응하는 들어간 부분이 있는 "이중 크라운" 형상 NC를 갖는다.

특히, 작업 롤(24a, 24b)의 크라운은 "음의", 즉 오목한 형상을 갖는 반면, 즉 볼록한 형상을 갖는 "양의" 크라운은 압연된 스트립(S)에서 획득된다.

유사하게, 작업 롤(24a, 24b) 상의 음의 크라운(NC) 사이의 연결 세그먼트(50)는 양의 곡률을 갖는 반면에, 대응하는 중간 부분(40)은 압연된 스트립(S) 상에 얻어지며, 스트립(S)이 분할될 중앙 수직 선(26)에 대응하여 음의 곡률을 갖는다.

스트립(S) 상에 음의 곡률을 갖는 중간 부분(40)과 양의 크라운(PC)은 서로 폭과 깊이/높이가 실질적으로 동일하고, 이는 도 5d, 8d, 11d 및 14d의 가로좌표 위와 아래의 곡선을 비교하여 관찰될 수 있다.

이러한 방법으로, 스트립(S)은 중심선에 따라 종방향으로 분할될 수 있으며, 두 개의 하프 스트립의 크라운을 "완벽하게" 대칭으로 만들기 위해 작은 중앙 밴드를 제거할 수 있다.

단일 "돌출된 부분"의 크라운의 규모는 작업 롤(24a, 24b)의 축 변화의 함수라는 것이 고려되어야 한다.

이는 프로파일의 조정이 정적이 아니지만, 동적 유형일 수 있고 작업 롤(24a, 24b)의 변화 규모가 작업 롤(24a, 24b)의 작동 조건에 따라 달라질 수 있기 때문에 이점이 있다.

또한, 작업 롤(24a, 24b)의 동일한 프로파일이 여러 스탠드에 적용될 수 있어 최종 압연 스탠드에서 스트립(S)의 단면의 상사(相似)(homothety)를 유지하기 위해 서로 다른 변화 필드에서 작동하도록 할 수 있다. 이는 스트립(S) 자체의 평면도에 불이익을 주지 않기 위한 것이다.

도 6의 그래프는 스트립(S)에 직접 작용하는 각각의 롤의 표면 부분을 변경하기 위해 변화, 즉 두 작업 롤(24a, 24b)의 축 변위에 작용하여 스트립(S)의 크라운이 어떻게 수정될 수 있는지를 보여준다.

작업 롤(24a, 24b)의 축 변화로 인해 스트립(S)의 프로파일의 능선과 골을 강조하거나 편평하게 하는 것이 가능하며, 이는 스트립(S)의 크라운을 증가시키거나 감소시키는 것을 의미한다.

작업 롤(24a, 24b)의 이동은 대칭적인데, 즉, 롤은 중심선(M)에 대해 반대 방향으로 동일한 값만큼 병진이동된다.

도 5a-5d의 그래프에서는 50mm에 해당하는 이동이 고려되었다.

도 7 및 8은 스트립(S)이 종방향으로 세 개의 부분으로 분할되어야 하는 경우를 나타내며, 이 경우 각각은 스트립(S)의 폭의 1/3과 동일한 폭을 갖는다.

도 7a 및 8a는 삼중 음의 크라운을 갖는 각각의 프로파일이 있는 상부 작업 롤(24a) 및 하부 작업 롤(24b)을 도시한다.

또한 이 경우, 도 7b, 7c는 상호간의 비변화된 상태의 작업 롤(24a, 24b)의 전체 배럴 길이의 프로파일을 나타내는 반면에, 도 8b 및 도 8c는 50mm만큼 상호간의 변화된 상태에 있는 작업 롤(24a 및 24b)의 유용한 작업 부분 L(Bu), L(Tu)을 나타낸다.

도 8d의 부호 26은 제조된 스트립(S)으로부터 세 부분을 얻을 수 있게 하는 두 개의 구획을 나타낸다.

도 8d에서 볼 수 있듯이, 삼중 양의 크라운(PC)을 갖는 결과 프로파일을 결정하는, 이 경우, 구획(26)에 대응하여 스트립(S)이 분할되는 (세 개) 부분 각각의 중심선에 대해 실질적으로 대칭인 삼중 돌출된 부분을 갖는 스트립의 프로파일을 얻기 위해 작업 롤(24a 및 24b)의 프로파일이 어떻게 음의 크라운(NC)으로 형성되는지 알 수 있다.

도 9는 상응하는 방식으로, 도 7b 및 7c에 도시된 형상의 작업 롤(24a, 24b)을 축 변화시킴으로써 얻을 수 있는 크라운의 제어 범위를 도시한다.

마지막으로, 위에서 설명된 경우와 실질적으로 동일한 방식으로, 도 10 및 11은 제조된 스트립(S)이 네 개의 부분으로 나누어져야 하는 경우에 관한 것이며, 이 특정 경우에는 모두 실질적으로 동일한 폭을 가지고 있다.

작업 롤(24a, 24b)의 프로파일이 사중 음의 크라운(NC)으로 어떻게 형성되는지를 언급하고 싶고, 도 10에서는 이것이 비변화된 상태로 표현되어 있다. 도 11은 실선으로 도시된 상부 작업 롤(24a, 도 11b) 및 하부 작업 롤 (24b, 도 11c) 각각의 유용한 프로파일 L(Tu), L(Bu)를 갖는 2개의 작업 롤(24a, 24b)의 변화된 상태를 나타낸다. 이 경우, 두 개의 작업 롤(24a, 24b)은 80mm만큼 변화된다.

스트립(S, 도 11d)의 결과 프로파일은 실질적으로 대칭 위치에 네 개의 돌출된 부분 또는 양의 크라운(PC)을 가져서, 구획(26)에 의해 네 개의 부분이 종방향으로 분리된 후 각 부분은 올바른 미리 설정된 크라운을 갖는다.

이전 사례와 마찬가지로, 축 변화를 사용하면 도 12에 도시된 바와 같이, 크라운을 제어할 수 있다.

도 13-15를 참조하면, 작업 롤의 배럴 길이가 2450mm인 동일한 압연기에서 스트립(S)이 제조되는 예가 도시되어 있으며, 상기 스트립(S)은 주조 슬라브의 폭에 해당하는 1600mm의 폭을 갖고, 그리고 스트립(S)이 항상 이중 크라운으로 압연되어 후속적으로 종방향으로 800mm의 두 개의 하프 스트립으로 분할되는 예가 도시되어 있다.

예시적인 경우에 도 13b 및 13c에 도시된 작업 롤(24a, 24b)은 압연될 스트립이 이제 이전 예시보다 더 작은 폭을 갖기 때문에 직선 말단 구획(형성되지 않음)을 갖는 이중 음의 크라운(NC)을 갖는 형성된 프로파일을 갖는다.

도 13b, 13c는 상호간의 비변화된 상태의 작업 롤(24a, 24b)의 전체 프로파일을 나타내는 반면에, 도 14b 및 14c는 실선으로 나타나는 각각의 상부 작업 롤(24a, 도 14b) 및 하부 작업 롤(24b, 도 14c)의 유용한 작업 프로파일 L(Tu), L(Bu)을 사용하여 두 개의 작업 롤(24a, 24b)의 변화된 상태를 나타낸다. 예시적인 경우에 작업 롤(24a, 24b)은 50mm만큼 변화된다.

스트립(S)의 결과 프로파일(도 14d)은 실질적으로 대칭 위치에 있는 두 개의 돌출된 부분 또는 양의 크라운(PC)을 가져서, 구획(26)에 의해 두 부분이 종방향으로 분리된 후 각 부분은 요구되는 질적 요구사항에 따라 올바른 미리 설정된 크라운을 갖는다.

이전 사례와 마찬가지로, 축 변화을 사용하면 예를 들어 도 15에 도시된 바와 같이, 크라운을 제어할 수 있다.

언급한 바와 같이, 스트립에 이중(또는 삼중, 또는 사중, ...) 크라운을 부여하는 작업은 마무리 밀(15)의 마지막 스탠드에서, 예를 들어 특히 박판 두께의 경우 마지막 한 개 또는 마지막 두 개 또는 세 개에서 수행된다.

도 16은 예를 들어 이중 크라운(PC)을 갖는 스트립(S)의 경우에 800mm와 2000mm 사이에 포함된 폭 값에 대해, 각도(α)의 진폭이 압연된 스트립(S)의 전체 폭의 함수로서 어떻게 변할 수 있는지를 보여준다.

위에서 언급한 바와 같이, 다중 크라운 압연에서는 작업 롤의 폭에 대한 냉각 효율을 엄격하게 제어하여 중심에서 주변까지 선택적으로 변경될 수 있다.

본 발명에 따르면, 도 17에만 예시적으로 도시된 바와 같이, 작업 롤(24a, 24b)의 전체 폭에 걸쳐 분포된 각각의 주요 공급 파이프(31) 및 전달 노즐(32)과 함께 냉각 유체를 전달하기 위한 하나 이상의 램프(33)를 포함하는 냉각 시스템(30)이 제공된다.

전달 노즐(32)은 이중 열 또는 삼중 열로 서로 일정한 간격으로 인접 배치되며, 서로 독립적으로 파이프(31)에 그룹으로 연결되어서, 롤의 폭에 따라 독립적이고 차별화된 냉각 구역을 정의한다.

도 17에 도시된 예에서, 램프는 열한 개의 독립적인 냉각 구역으로 나누어져 있다.

각 공급 파이프(31)에는 각각의 노즐 그룹(32)에 대한 유속을 조절하는 자체 비례 밸브가 장착되어 있다.

이러한 방법으로, 노즐(32)의 그룹을 개별적으로 관리할 수 있으므로 작업 롤(24a, 24b)의 대응하는 표면 구역에서 냉각을 변경할 수 있다.

본 발명에 따르면, 또한 주어진 스트립의 폭으로부터 시작하여 얻어지는 폭 부분에 기초하여, 각 전달 램프(33)는 예를 들어 7과 17 사이의 복수의 독립적인 구역으로 분할될 수 있다. 따라서 작업 롤(24a, 24b)의 축을 따라, 특히 스트립의 두 하프 스트립에 대한, 또는 스트립(S)이 후속적으로 분할될 세 개, 네 개 또는 그 이상의 부분에 대한 냉각을 개별적으로 제어하기 위해 냉각 효율의 적절한 변화를 정의하는 것이 가능하다.

예를 들어 이중 크라운 작업의 경우, 작업 롤(24a, 24b)의 중앙 구역 주위에서 최소 냉각 효율을 갖는 것이 유리하여 이 구역에서 열적 크라운이 증가하고, 대신에 스트립의 두 반쪽 중앙 부분과 일치하여 작동하는 롤의 구역과 일치하는 최대 냉각 효율을 가지는 것이 유리하여 이 구역에서 열적 크라운이 감소한다. 이러한 방법으로, 열적 크라운은 기계적 크라운의 경향을 따르도록 제어될 수 있다.

예를 들어, 최대 폭이 2000mm인 스트립을 제조하기 위한 작업 롤(24a, 24b)에 있어서, 각 구역의 폭은 약 130mm에서 약 220mm까지 다양할 수 있다.

예를 들어, 도 18을 참조하여 설명된 일부 실시예에 따르면, 냉각 시스템(30)은 상부 작업 롤(24a)과 하부 작업 롤(24b)의 입구와 출구에 쌍으로 배치되는 다중 크라운 마무리 스탠드(16a-16e)의 각각에 대한 네 개의 냉각 램프(33)를 포함할 수 있다.

냉각 램프(33)에는 작업 롤(24a, 24b)에 대한 냉각액의 입사각을 수정하기 위해 유리하게는 각각의 작업 롤(24a, 24b)을 향해/멀리 이동시키거나 그에 대해 회전시키도록 구성된 구동 장치(34)가 제공될 수 있다.

일부 실시예에 따르면, 스트립(S)은 압연기(12)의 하류 공정에서 종방향으로 절단될 수 있고, 이어서 다중 크라운 프로파일을 갖는 코일로 전체적으로 권취될 수 있다.

일부 변형에 따르면, 스트립(S)은 다중 크라운 프로파일을 갖는 초기 헤드 부분에 대해 권취되고, 이어서 권취가 계속되는 동안 스트립(S)을 종방향으로 분할하기 위해 릴(21)의 상류에 위치한 절단 디스크가 구동된다. 이 경우, 종방향 절단은 최종 맨끝 이전에 중단될 수 있으며, 따라서 최종 맨끝은 다중 크라운 프로파일로 헤드에서 온전하게 유지된다.

본 발명의 분야 및 범위를 벗어나지 않고, 지금까지 설명한 설비 및 방법에 부분의 수정 및/또는 추가가 이루어질 수 있다는 것이 분명하다.

Claims (15)

1. 다중 양의 크라운 횡단 프로파일을 갖는 스트립(S)을 얻기 위한 평판 압연 제품의 제조 방법에 있어서, 일정한 폭의 스트립(S)을 공급하기 위해 각각의 작업 롤(24a, 24b)이 장착된 마무리 스탠드(16a, 16b, 16c, 16d, 16e)를 포함하는 압연기(12)에서 수행되는 압연 단계를 제공하는 방법으로서, 적어도 마지막 마무리 스탠드(16e)의 적어도 상기 작업 롤(24a, 24b)은 다중 음의 크라운을 갖는 프로파일을 갖도록 제공되는 것을 특징으로 하고, 상기 작업 롤(24a, 24b)의 상기 프로파일에 존재하는 음의 크라운(NC)의 수는 제조된 압연 스트립(S)이 이후 종방향으로 분할되는 부분의 수와 상관되며, 그리고 상기 음의 크라운(NC)은 양의 곡률을 갖는 연결 세그먼트(50)와 교대로 배치되는, 평판 압연 제품의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서,
   작업 롤(24a, 24b)은 축 변화 이동을 갖도록 제공되고, 상기 축 변화 이동은 상기 스트립(S)의 위치에 대해 상기 작업 롤(24a, 24b)의 상기 크라운(NC)의 위치를 수정하고 따라서 상기 스트립 상의 상기 크라운(PC)의 규모를 수정하도록 수행되는, 평판 압연 제품의 제조 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 음의 크라운(NC)과 상기 작업 롤(24a, 24b)의 양의 곡률을 갖는 상기 연결 세그먼트(50)는 각각 서로 실질적으로 동일한 폭을 갖는, 평판 압연 제품의 제조 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   마지막 세 개의 마무리 스탠드(16a-16e)는 동일한 직경과 동일한 프로파일을 갖는 작업 롤(24a, 24b)을 가지고, 다중 음의 크라운을 갖는 상기 작업 롤(24a, 24b)의 상기 프로파일은 상기 마지막 세 개의 마무리 스탠드에 적용되는, 평판 압연 제품의 제조 방법.
5. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 작업 롤(24a, 24b)의 형성된 프로파일의 곡선의 방정식은:
   
   여기서,
   Dt(y)는 상부 작업 롤의 직경이고;
   Db(y)는 하부 작업 롤의 직경이고;
   D는 작업 롤의 공칭 직경이고;
   α는 작업 롤 사이의 간격의 곡선의 수정 가능한 형상의 각도이고;
   b는 작업 롤의 배럴 길이이고;
   C는 사인 곡선의 진폭이고;
   δ0은 작업 롤의 형성된 곡선의 기본 변위의 값이고;
   δs는 기본 위치로부터의 상대 이동의 값이고;
   a1은 첫 번째 계수이고;
   a3은 두 번째 계수이다;
   이고,
   매개변수 α 및 C에 작용함으로써 다중 크라운 프로파일은 스트립(S)이 분할되어야 하는 스트립 부분의 수와 관련하여 결정되는, 평판 압연 제품의 제조 방법.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 기계적 크라운의 경향을 따르도록 상기 작업 롤(24a, 24b)의 열적 크라운을 제어하기 위해 상기 음의 크라운(NC)에 상응하는 최소 냉각 세기 및 양의 곡률을 갖는 상기 연결 세그먼트(50)에 상응하는 최대 냉각 세기로 상기 작업 롤(24a, 24b)의 차별화된 냉각이 제공되는, 평판 압연 제품의 제조 방법.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   이중 크라운 프로파일에 있어서, 상기 작업 롤(24a, 24b)의 중앙 구역 주위에 최소 냉각 세기로, 그리고 상기 압연된 스트립(S)의 두 반쪽의 중앙 부분에 대응하여 작동하는 상기 작업 롤(24a, 24b)의 구역에 대응하는 최대 냉각 세기로 차별화된 냉각이 제공되는, 평판 압연 제품의 제조 방법.
8. 다중 양의 크라운 횡단 프로파일을 갖는 스트립(S)을 얻기 위한, 평판 압연 제품을 제조하기 위한 설비에 있어서, 작업 롤(24a, 24b)을 갖는 마무리 스탠드(16a-16e)의 적어도 하나의 유닛(15)을 포함하는 설비로서, 후속 단계 및 압연의 종료 후의 순간에, 종방향으로 여러 부분으로 절개될 스트립(S)을 얻기 위해, 적어도 마무리 유닛(15) 중의 마지막 마무리 스탠드(16e)는 다중 음의 크라운 프로파일을 갖는 작업 롤(24a, 24b)을 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 작업 롤(24a, 24b)의 상기 프로파일에 존재하는 음의 크라운(NC)의 수는 상기 스트립(S)이 분할될 부분의 수와 상관되며, 상기 음의 크라운(NC)은 양의 곡률을 갖는 연결 세그먼트(50)와 교대로 배치되는, 평판 압연 제품을 제조하기 위한 설비.
9. 제8항에 있어서,
   상기 마무리 유닛(15)의 적어도 마지막 세 개의 스탠드(16a-16e)는 다중 음의 크라운 프로파일을 갖는 작업 롤(24a, 24b)을 갖는, 평판 압연 제품을 제조하기 위한 설비.
10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    적어도 상기 작업 롤(24a, 24b)에는 축 변화 이동이 장착되어 있고, 상기 축 변화 이동의 크기와 방향은 상기 스트립(S)에서 얻어지는 원하는 프로파일을 얻는 것과 상관되는, 평판 압연 제품을 제조하기 위한 설비.
11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    무한, 반 무한 또는 코일-대-코일 모드 중 하나 및/또는 다른 모드에서 작동하도록 구성되는, 평판 압연 제품을 제조하기 위한 설비.
12. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 작업 롤(24a, 24b)의 다중 음의 크라운 형상 프로파일의 함수로서 조정될 수 있는 냉각 강도로 상기 작업 롤(24a, 24b)을 냉각하기 위한 차별화된 시스템(30)을 포함하는, 평판 압연 제품을 제조하기 위한 설비.
13. 제12항에 있어서,
    상기 냉각 시스템(30)은, 상기 롤(24a,24b)의 폭에 대해 독립적이고 차별화된 냉각 구역을 정의하기 위해 각각의 공급 파이프(31)에 서로 독립적으로 그룹으로 연결되고, 일정한 간격으로 이중 또는 삼중 열로 서로 인접하게 배치되는 전달 노즐(32)을 각각 포함하는 복수의 냉각 램프(33)를 포함하는 것을 특징으로 하고, 각 파이프(31)에는 각각의 노즐(32)에 대한 유속을 조절하는 비례 밸브가 장착되는, 평판 압연 제품을 제조하기 위한 설비.
14. 다중 음의 크라운 프로파일을 포함하는 스트립(S)용 압연 설비(10)의 마무리 스탠드용 작업 롤에 있어서, 상기 작업 롤의 프로파일에 존재하는 음의 크라운(NC)의 수는 제조된 스트립(S)이 종방향으로 분할되도록 의도된 부분의 수와 상관되고, 상기 음의 크라운(NC)은 양의 곡률을 갖는 연결 세그먼트(50)와 교대로 배치되는, 압연 설비의 마무리 스탠드용 작업 롤.
15. 제14항에 있어서,
    상기 음의 크라운(NC)과 양의 곡률을 갖는 상기 연결 세그먼트(50)는 각각 서로 실질적으로 동일한 폭을 갖는, 압연 설비의 마무리 스탠드용 작업 롤.