KR900006656B1 - 금속 스트립의 압연방법과 압연장치 - Google Patents

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내용 없음.

Description

금속 스트립의 압연방법과 압연장치

제1도는 스트립 가장자리에 의하여 야기된 국부 마모를 나타내는 로울의 윤곽을 나타내는 도면.

제2도는 스트립폭에 상당하는 전면적에 걸쳐 균일한 마모를 나타내는 로울의 윤곽을 나타내는 도면.

제3a도는 가장자리 결함의 윤곽을 나타내는 도면.

제3b도는 정상적인 스트립 가장자리를 나타내는 도면.

제4도는 스트립의 가장자리 균열을 나타내는 도면.

제5도는 하이 스폿(high spot)으로 인한 로울상의 불규칙한 마모를 예시하고 있는 윤곽을 나타내는 도면.

제6도는 하이 스폿의 예를 나타내는 도면.

제7도는 스트립 코일에 빌트-업(built-up)과 같은 결함을 나타내는 도면.

제8도는 본 발명이 적용된 완전히 연속적인 탠덤(tandem) 냉간 압연기의 압연라인을 개략적으로 나타내는 도면.

제9도는 스트립의 폭 방향으로 스트립을 주기적으로 스윙시키기 위한 제어장치를 나타내는 도면.

제10도는 본 발명에 따라 스트립을 압연하는에 사용되는 가공 로울의 윤곽에 대한 표면 마모를 나타내는도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2,2' : 공급 리일(pay-off reel) 11 : 스윙장치

15 : 스트립 압연기 19 : 변위측정장치

20 : 기능발생기(function generator) 21 : 증폭기

본 발명은 가공 로울의 불규칙한 마모를 방지하고 스트립의 폭과는 상관없이 요구하는 모든 크기의 스트립을 결함없이 생산할 수 있는 압연방법 및 압연장치에 관한 것이다.

지금까지 사용된 탠덤 압연기의 경우, 압연될 재료는 통상 가공 로울에 대한 불규칙 마모의 영향을 피하기 위하여 스트립의 폭을 최대로부터 최소로 줄이는 재료의 순서에 따라 압연라인에 공급되었다. 이와 같이 재료의 폭의 크기에 따라 압연을 할 수 밖에 없었다.

여기서 사용되는 용어 "스트립"은 연강스트립, 통상의 강스트립보다 더 두꺼운 강판과 같은 금속판 및 비철금속판 등을 포함하는 것이다.

가공 로울의 마모를 대략적으로 나타내는 제1도 및 제 2도를 참조하여 냉간 압연에 대해 설명한다. 제1도는 폭 775mm을 갖는 300톤의 스트립을 압연하는데 사용되는 4번 압연 스탠드의 가공 로울의 윤곽을 도시하고 있다. 스트립의 가장자리에 대응하는 위치의 로울에 국부 마모가 뚜렷하게 발생하고 있다. 마찬가지로, 제2도는 폭 775mm를 갖는 850톤의 스트립을 압연하는데 사용되는 2년 압연 스탠드의 가공 로울의 윤곽을 도시하고 있다. 스트립의 폭에 상당하는 면적 전체에 걸쳐 거의 균일하게 마모가 발생하고 있다. 이들 가공 로울의 초기 로울 곡선은 2.5/100의 사인곡선이었다.

위의 도면으로부터 알 수 있듯이, 폭이 동일한 100톤 이상의 스트립을 통상적으로 압연한 경우, 불규칙 마모는 스트립의 전체폭에 걸쳐 가공 로울에 발생되거나 또는 스트립 가장자리에 대응하는 위치에서 발생되었다. 그와 같은 불규칙 마모가 생긴 가공 로울을 상기 스트립보다 더 큰 폭을 갖는 스트립을 압연하는데 사용하면 불규칙 마모의 울퉁불퉁함이 폭이 더 넓은 스트립에 그대로 옮겨져서 스트립의 표면 결함을 야기하며, 결국 스트립의 항복비(yield ratio)를 감소시킨다. 따라서 이것을 피하기 위해, 스트립의 폭을 최대로부터 최소로 줄이는 순서로 압연하는 압연절차를 설정하여야 한다. 이와는 대조적으로, 스트립을 폭이 좁은 것으로부터 넓은 스트립으로 폭을 증가시키는 순서로 압연하는 경우에는 상기 결점을 피하기 위해 가공로울을 의당 교환할 필요가 있다.

또한,0.2mm 미만의 스트립을 동일폭을 갖는 많은 양의 스트립을 압연한 후에 이어서 압연하면 모든 폭의 스트립에서도 동일하겠지만, 제1도에 나타낸 바와 같이 이미 발생된 국부 마모에 의해 스트립 가장자리가 손상되어 제3a도에 나타낸 바와 같은 가장자리의 결함과 제4도에 나타낸 바와같은 가장자리의 균열이 발생한다(제3b도는 정상적인 스트립 가장자리를 도시한다). 이들 결함은 또한 생산품의 시장가치 및 항복비를 저하시키며, 극단적인 경우에는 스트립이 파괴되는 결과를 종종 초래한다.

또한 가공 로울의 윤곽을 도시하는 제5도에 나타난 바와 같이, 전술한 결함들과는 다른 가공 로울의 불규칙한 마모가 있다. 이런 불규칙 마모는, 대체로 "하이 스폿(high spot)으로 불리는 길이방향으로 연속하여 뻗은 비정상 돌출이 제6도의 화살표로 나타난 바와같이 열간압연시의 스트립에서 흔히 일어나서 냉간압연의 가공 로울에 까지 손상을 주는데서 일어나는것 같다. 이와같은 불규칙 마모는 제7도의 화살표로 나타난 "빌트-업(built-up)"이라 부르는 또 다른 결함을 스트립 코일에 일으키는 원인이 된다. 이 결함은 시장성 있는 생산품으로서의 스트립에 허용될 수 없는 것이다.

본 발명의 제1의 목적은, 전술한 모든 단점을 해소하고 또한 스트립의 표면 결함을 야기하지 않은채 스트립의 폭과는 상관없이, 스트립을 순서대로 압연할 수 있는 개선된 압연 방법과 또한 그 방법을 수행하기 위한 압연장치를 제공하는데 있다.

본 발명은 스트립이 항상 가공 로울의 중심부에서만 전적으로 압연되어 가공 로울의 동일 위치에서 마모가 가속됨으로써 불규칙 마모를 초래하는 종래 기술의 단점을 해소하기 위해 본 발명자들의 진지한 연구의 결과로서 얻은 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의하면, 탠덤 압연기로 스트립을 압연하는 방법에서 스트립은 상기 탠덤 압연기의 상류쪽 위치에서 폭방향으로 주기적으로 스윙된다.

탠덤 압연기는 탠덤 냉간 압연기인 것이 바람직하다.

탬덤 냉간 압연기가 완전히 연속적인 탠덤 냉간 압연기인 경우에는, 스트립은 상기 압연기와 그 압연기의 상류쪽 루우퍼(looper) 사이에서 스윙되는 것이 바람직하다.

탠덤 냉간 압연기가 배치식(batch type) 탠덤 냉간 압연기인 경우에는, 스트립은 압연기와 압연기의 상류쪽 공급 리일 사이에서 스윙되거나 또는 압연기 상류쪽의 공급 리일 그 자체는 스트립을 스윙시키는 것과 같은 동일 효과를 얻기 위해 스트립에 대해 상대적으로 스윙되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 냉간 압연 스트립용 탠덤 냉간 압연기를 포함하고 있는 압연장치는 스트립이 가능한 넓게 탠덤 냉간 압연기의 로울 전면적에 걸쳐 접촉되도록 스트립을 폭방향으로 주기적으로 스윙시키기 위한 스트립 스윙장치를 갖고 있다.

탠덤 냉간 압연기가 완전히 연속적인 탠덤 냉간 압연기인 경우, 스트립 스윙장치는 탠덤 냉간 압연기와그 압연기 상류쪽의 루우퍼 사이에 배치되는 것이 바람직하다.

탠덤 냉간 압연기가 배치식인 경우, 스트립 스윙장치는 탠덤 냉간 압연기와 그 압연기 상류쪽의 공급 리일 사이에 배치되는 것이 바람직하다.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제8도는 본 발명이 적용되는 완전히 연속적인 탠덤 냉간 스트립 압연기의 압연 라인을 개략적으로 도시하고 있다. 제8도에 도시된 바와 같이, 탠덤 냉간 스트립 압연기(15)의 상류쪽에는, 공급 리일(2,2'), 전단기(3), 용접기(4), 인장 브리들 로울(bridle roll) (5), 디프렉터 로울(deflector roll) (6), 루우퍼 (looper)(7), 디프렉터 로울(8,9,10), 스트립 스윙장치(11), 디프렉터 로울(12,13), 스트립 변위 측정장치(l9), 및인장 브리들 로울(14) 등이 연속적으로 설치되어 있다. 냉간 스트립 압연기(15)의 하류쪽에는 인장 브리들 로울(16), 회전식 전단기(l7), 및 인장 리일(reel)(18,18')이 연속적으로 설치되어 있다.

여기서 사용된 "상류쪽" 및 "하류쪽"은 각기 스트립을 압연기에 공급하는 쪽과 압연된 스트립이 압연기를 떠나는 쪽의 뜻으로 이해하면 된다.

스트립 스윙장치(11)는 압연라인의 축선에 대해 상대적으로 기울어져 스트립을 그의 폭방향으로 이동시키는 통상적인 위치조정 수단으로서의 조향로울(steering roll)과 같이, 스트립을 고의 폭방향 또는 횡방향으로 변위시킬 수만 있으면 여하의 구조라도 무방하다.

이와같은 압연 설비에서, 공급리일(2,2')로부터 풀려진 스트립은 전단기(3)로 이송되어 전방단부와 후방단부가 절단된다. 용접기(4)는 선행 스트립과 후행 스트립을 용접하여 일체의 스트립(1)를 형성한다. 그후 스트립(l)은 인장 브리들 로울(5), 디프렉터 로울(6), 루우퍼(7), 디프렉터 로울(8,9,10)을 거쳐, 스트립을 폭방향으로 천천히 그리고 주기적으로 스윙하는 스트립 스윙장치(11)로 이송된다. 인장 브리들 로울(14)을 통과한 후, 스트립은 탠덤 냉간 스트립 압연기(15)에 의해 냉간 압연된다. 압연된 스트립은 회전식 전단기(l7)에 의해 소정의 크기로 절단된 다음, 소정길이의 스트립은 인장리일(18,18') 둘레에 감겨진다. 인장 리일에 스트립을 감는네 있어서, 스트립의 코일의 보기 좋은 모양을 얻기 위해 가장자리 위치 조정기(edge position controller, EPC) 등과 같은것으로 단정하게 스트립의 가장자리를 일정하게 정렬시켜 코일을 취급하기 쉽게 또한 코일이 긁히는 것을 방지하는 것이 바람직하다.

제9도는 상기 스트립 스윙장치에 의해 스트립을 폭방향으로 주기적으로 스윙시키기 위한 제어장치의 한예를 도시한다. 이 제어장치는 스트립 스윙장치(11), 스트립 변위 측정장치(19), 기능 발생기(20) 및 증폭기(21)로 구성되어 있다.

기능 발생기(20)로부터의 신호는 스트립을 폭방향으로 스윙시키도륵 스트립 스윙장치(ll)의 구동장치(나타내지 않았음)를 제어하기 위해 증폭기(21)에 의해 증폭된다. 조향 로울과 유사하게 사용된 스트립 스윙장치의 경우, 유압 실린더에 고압 오일을 공급하는 유동 제어밸브, 전환밸브 등은 제어될 수 있다. 또한 폭방향으로의 스트립 변위는 스트립 변우 측정장치(19)에 의해 측정되며, 그 측정 결과는 소정의 스트립 스윙진폭을 유지하기 위해 기능 발생기(20)로 재입력된다. 또한 이 경우, 스트립 변위 측정장치(19)내에 스트립스윙장치(11)와 스트립 변위 측정장치(19) 사이의 위치차를 보정하기 위한 회로를 제공할 필요가 있다.

제10도는 5분/사이클에 대해 50mm의 진폭으로 스윙하는 폭 775mm를 갖는 l50톤의 스트립을 압연하여 마모된 상태의 가공 로울의 윤곽을 도시하고 있다. 로울이 길이 방향으로 매끈하게 마모되어진 것이 명백하다. 이 실험적인 작업에서, 압연된 스트립의 가장자리의 품질이 매우 개선되어, 그에 따라서 775mm보다 넓은 스트립을 연속적으로 압연할 수 있다.

전체의 연속적인 탠덤 냉간 스트립 압연기에 적용하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 배치식 탠덤 냉간 스트립 압연기에도 마찬가지로 적용할 수 있다. 이 경우에는, 전술한 바와같은 스트립 스윙장치는 스트립 압연기의 상류쪽에 배치된다. 그러나, 공급리일의 작용에 의해 스트립을 폭방향으로 스윙시킴으로써 동일효과가 달성될 수 있다.

완전히 연속적인 스트립 압연기의 경우에도 배치식에서와 같이 스트립을 스윙시킬 수 있는 공급라일을 이용할 수 있다. 그러나, 공급리일 그 자체에 의한 스트립의 스윙은 루우퍼를 통과할때 스트립이 구불구불해지는 거동을 야기시킬 수도 있다.

또한, 스트립을 스윙시키지 않고 가공로울을 스트립의 폭방향으로 스윙시킬 수도 있다(소위 "가공로울 이동시스템"). 그러나, 설치 및 유지비용의 관점에서 효과적이 아니다.

본 발명은 냉간 스트립 압연기뿐만 아니라 열간 스트립 압연기에도 적용될 수 있고, 또한 연속 주조 공장에서 곧바로 이송된 스트립이나 두꺼운 강판을 제조하는 라인 및 비철금속판을 제조하는 라인에도 적용될 수 있다.

상기 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명은 표면 결함이 없는 스트립의 제조 뿐만 아니라 다음의 사항에서도 유리한 것이다.

(1) 압연되어질 스트립의 폭에 관계없이 압연 공정을 설정할 수 있고,

(2) 따라서. 스트립은 두께가 두꺼운 것으로부터 얇은 순서로 압연될 수 있어, 스트립을 압연하는 가공로울들 사이의 틈의 변화가 줄어들고 그 결과 소정의 값으로부터 예상되는 스트립 두께의 편차가 감소되고,

(3) 0.2mm 이하의 얇은 스트립을 압연하는데 있어서 스트립의 가장자리 결함 및 빌트-업이 배제되고,

(4) 로울의 초기단가(單價)가 감소되고,

(5) 압연의 생산성이 증진된다.

본 발명을 바람직한 실시예를 참조하여 특별히 설명하였지만, 본 발명의 사상 및 범위에 벗어남 없이 약간의 수정이 가해질 수도 있다.

Claims (10)

1. 탬덤 압연기에 의해 스트립을 압연하는 방법에 있어서, 스트립이 상기 탠덤 압연기의 상류쪽 위치에서 폭방향으로 주기적으로 스윙되는 것을 특징으로 하는 스트립 압연방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 탠덤 압연기가 탠덤 냉간 압연기인 것을 특징으로 하는 스트립 압연방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 탠덤 냉간 압연기가 완전히 연속적인 탠덤 냉간 압연기이고, 스트립이 상기 압연기와 이 압연기 상류쪽의 루우퍼와의 사이에서 폭방향으로 스윙되는 것을 특징으로 하는 스트립 압연방법.
4. 제2항에 있어서, 상기 탠덤 냉간 압연기가 배치식 탠덤 냉간 압연기이고, 스트립이 상기 압연기와이 압연기 상류쪽의 공급리일과의 사이에서 폭방향으로 스윙되는 것을 특징으로 하는 스트립 압연방법.
5. 제2항에 있어서, 상기 탠덤 냉간 압연기가 배치식 탠덤 냉간 압연기이고, 스트립을 스윙시키는 바와같은 동일 효과를 얻기 위해 상기 압연기 상류쪽의 공급리일이 스트립에 대해 그 폭방향으로 상대적으로 스윙되는 것을 특징으로 하는 스트립 압연방법.
6. 냉간 압연되는 스트립이 탠덩 냉간 압연기의 로울과 가능한 광범위하게 접촉되도록 스트립을 그 폭방향으로 주기적으로 스윙시키기 위한 스트립 스윙장치를 갖는 것을 특징으로 하는, 냉간 압연 스트립용의 탠덤 냉간 압연기를 포함하고 있는 압연장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 탠덤 냉간 압연기가 완전히 연속적인 탠덤 냉간 압연기일때, 상기 스트립 스윙장치는 상기 탠덤 냉간 압연기와 그 상류쪽의 루우퍼 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 압연장치.
8. 제6항에 있어서, 상기 탠덤 냉간 압연기가 배치식 탠덤 냉간 압연기일때, 상기 스트립 스윙장치는 상기 탠덤 냉간 압연기와 그 상류쪽의 공급리일과의 사이에 배치된 것을 특징으로 하는 압연장치.
9. 제6항에 있어서, 상기 스트립 스윙장치는 압연라인의 한 축선에 대해 상대적으로 기울어질 수 있는 최소한 하나의 조향로울로 구성되는 것을 특징으로 하는 압연장치.
10. 제6항에 있어서, 스트립의 변위를 탐지하기 위한 스트립 변위 측정장치, 이 스트립 변위 측정장치로부터 신호를 수신하는 기능발생기, 및 이 기능발생기로부터의 신호를 증폭하기 위한 증폭기로 구성되며, 상기 스트립 스윙장치를 제어하기 위한 제어장치를 갖는 것을 특징으로 하는 압연장치.

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