KR930001083B1 - 열간압연강대(hot rolled streel strip)의 압연 방법 및 그 장치 - Google Patents

열간압연강대(hot rolled streel strip)의 압연 방법 및 그 장치 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

열간압연강대(hot rolled streel strip)의 압연 방법 및 그 장치
제1도는 압연기 및 본 발명의 한 특징에 따른 화학적 처리구역을 나타낸다.
제2도는 본 발명의 또 다른 특징에 따른 압열된 튜브를 공정라인내에서 페인팅 하도록된 연속적인 튜브압연장치를 나타낸다.
제3도는 절단장치와 함께 제2도의 페인트 도포 및 건조구역을 나타낸다.
제4도는 제2도에 나타낸 장치의 또 다른 형태를 나타낸다.
제5도는 제2도에 나타낸 장치의 또 다른 형태를 나타낸다.
본 발명은 열간 압연강대(hot rolled streel strip)의 압연 방법 및 그 장치에 관한 것이다. 압연 강품의 제조에 있어서는 원료가 열간 또는 냉간압연 강대가 될 수 있다 . 강 공장으로 부터공급될때 열간 압연 강대는 밀 스케일(mill scale)산화물로 알려진 산화철(주로 Fe3O4)의 단단한 표면으로 코팅되어 있고 냉간압연 강대는 흠이없는 부드러운 표면으로 되어 있다(표면이 깨끗하고 산뜻한 강). 압연품에 페인트 또는 전기도금같은 장식 또는 보호표면을 입히기 위해서는 보통 산세척조(picking bath)에 잠기게 하여 열간압연 강대로 부터 밀스케일을 제거하게 된다. 산세척은 압연공정전에 강대 코일에서 하게 되며 압연품은 표면마무리 처리전에 산 세척을 시킨다.
그러나 산 세척공정은 시간, 에너지가 많이 소요되고 산세척제등의 비용이 많이들고 동시에 폐기 화학물질 때문에 환경 공해 문제를 야기시킨다. 산 세척 공정에 관련된 또 다른 문제점은 처리된 표면의 피팅(pitting) 및 압연품 뿐 아니라 압연되기전에 강대 코일위의 표면에 부식을 야기시키는 강의 표면 불안정화 같은 표면의 결점을 생기게 한다. 표면 부식은 강대코일 또는 압연품을 광물질이 보호 필름 또는 합성오일로 완화될 수 있지만, 보호용 오일의 폐기 문제와 관련된 공해 문제와 그 비용이 또 발생하게 된다. 열간 압연강의 압연에 관련된 문제를 해결하기 위하여 열간 압연강대를 냉간 압연함으로써 표면이 깨끗하고 산뜻한 강을 만드는 것이 제안되었다. 강대를 냉간 압연 하는데는 붙어있는 밀스케일의 주부분을 제거하기 위하여 산세척을 하게되고 그 다음 4 또는 5단 압연기를 통하여 공차가 거의 없는 강대를 만든다. 냉간 압연조작동안에 광물질 오일 또는 합성오일 같은 윤활제가 사용되며, 표면탄화를 방지하기 위하여 바로 다음에 이어지는 고온 어니일링 공정전에 또는 그 동안에 강대의 표면으로 부터 그 윤활제가 제거되어져야 한다. 운활제 제거는 여러방법으로 행해질 수 있다. 운활제로 코팅된 코일은 강대표면으로 부터 탄소잔류물을 제거하기 위하여 스팀, 질소 및 수소를 조심스럽게 조정하여 어니일링 될 수 있다.
또 다르게로는 압연기 윤활제가 어니일링 공정도중에 증발되는 저비점의 조성물로 될 수가 있다. 다른 윤활제 제거공정은 강대표면에 마지막 단 압연기로 들어가기전에 또는 거기서 바로 나온후 세제를 스프레이 함으로서 될 수도 있다. 세제는 윤활제 및 강대표면에 달라 붙어있는 금속입자를 제거하는데는 일반적으로 효과적이지만 세제의 사용은 윤활성의 현저한 감소로인한 냉간 압연기에서의 문제점을 야기시키고 그에 따라 강대 표면위의 많은 양의 금속입자를 생성하게 된다. 윤활오일을 제거하기 위한 세제의 사용에 관련된 문제는 호주특허제 552870호에 기술되어 있다. 호주특허제 552870호에는 물 또는 세제를 사용하는 세제사용에 의해 야기되는 문제는 고압에서 마지막 단의 압연기의 입구 또는 출구에서 강대의 표면위에 0.5-2.0%농도의압연기 윤활제 에멀젼을 주입하거나 저압에서 같은 농도의 압연기 윤활제 에멀젼을 윤활제로서써 압연기의 로울에 주입하는 것에 의해 해결될 수 있다고 기술되어 있다. 호주특허제 552870호에는 종전의 기술에서는 고압의 세제사용방법과 오일분리기가 추후오일 및 세제의 회수를 위해 필요하다고 기술되어 있다.
그러나 본 발명은 표면마무리 처리용에 적합한 깨끗하고 산뜻한 표면을 가진 압연품을 만들 수 있는 열간 압연 강대의 압연 방법에 관한 것이다. 압연용의 원료로 열간압연강대를 이용함으로써 어느정도 경제적인 이득을 볼 수 있으나 이것들은 종전의 방법때문에 전부 상쇄되어 버린다. 열간압연 강대로 부터 제조된 압연품은 일정양의 잔류되어 있는 압연기 윤활제 뿐만 아니라 밀스케일 조각이 붙어있기 때문에 거칠은 표면을 가지게 된다. 그러한 압연품은 저장 및 수송후 상당한 정도의 표면의 녹이 있게 된다.
따라서 그러한 압연품을 만들기전에 구조적 적용 또는 기구제조를 포함한 다른 적용에 있어서, 페인트 등과 같은 보호용 또는 장식용 표면의 마무리 처리가 잘 되게 하기 위하여 물건의 표면을 처리하는데 상당한 시간, 노력 및 비용이 소요된다. 남아있는 밀스케일은 산세척 또는 솔질 또는 모래분사같은 것에 의하여 제거되어야 하고 남아있는 윤활제는 솔벤트 또는 알칼리 스트리핑 방법에 의해서 제거될 수 있다. 열간 압연강대로 부터 만들어지는 압연품의 이어지는 표면의 마무리 처리와 관련된 높은 비용의 견지에서 볼때 모든 압연 공정은 원료로써의 높은 초기가격에도 불구하고 냉간압연 강대를 사용하는 것이 바람직하다. 냉간압연 강대는 압연 조작전에 수송 및 저장될 동안에 표면에 녹이 생기는 것을 방지하기 위하여 보통 광물질 오일의 보호 코팅이 된채로 압연기로 보내진다. 마찬가지로 압연품은 보통 표면 녹을 방지하기 위하여 광물질 오일의 보호코팅이 되어 강조리장치로 보내진다.
따라서, 강조립장치는 비용이 많이드는 용매 또는 알칼리 스트리핑 방법에 의해 오일막을 제거해야 하며 압연품은 솔질, 스프레이 페인팅 같은 방법에 의해 입혀진 보호프라이머를 가지게 된다. 공정라인내(in line)에서 압연품에 금속프라이머 페인트 같은 표면코팅을 입히는 것이 제시되었지만 라인내에서의 로울링 및 페인팅 같은 종전 기술은 만족스럽지가 못하였다. 열간압연강대를 사용하는 종전의 기술에서는 압연기를 지나서 모래분사 및 알칼리 처리를 사용하고 그다음 공정 라인밖(off line)에서 정확한 길이만큼 페인팅 하는 것이 제시되었다. 이 방법은 모래 분사및 알칼리 처리방법이 효과적이 되기 위하여는 압연기의 라인 속도가 실질적으로 감소되여야 하기 때문에 극히 비효율적이다.
또한 이 방법은 많은 양의 에너지가 추가의 물질이 소모되고 사용된 화학물질을 배출할때 공해 문제를 야기시킨다. 또한 추가의 저장장소 및 라인밖에서 페인트를 칠하는 장소가 필요하게 되어 추가의 노동력이 필요하게 되고 페인트를 칠하는 지역에서 용매를 증발시킴으로써 환경공해를 유발시키는 문제점이 생긴다.
본 발명은 압연 조작에서 원료로써 열간압연강대를 사용할 수 있게 하고, 또한 압연기의 효과적인 최대의 라인 속도로 공정 라인내에서 압연품의 표면코팅을 가능케해주는 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명은 페인트 칠해진 또는 표면코팅된 압연품이 별도의 작업장소 또는 추가의 노동력이 필요없이 종래의 조작방법 및 포장방법에 의해 압연 및 코팅라인의 끝에서 처리될 수 있도록 해준다.
본 발명은 또한 강조립장치에 의해 어떤 사전처리를 할 필요없이 코팅된 제품을 바로 조립하게 해준다.
본 발명은 또한 압연 제품의 제조와 관련된 문제를 해결해주고 열간압연강대로 부터 만들어지는 물건을 압연하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. 이 이후에 사용되어지는 바와 같이 열간압연 강대란 표현은 밀스케일의 일정양이 부착된 채로 압연기로 부터 제조되는 형태의 산세척 되지 않은 열간 압연 강대를 의미한다.
본 발명의 한 특징에 따라, 다음 단계로 구성되는 열간압연 강대를 압연하는방법을 제공한다. 붙어있는 밀스케일의 층을 느슨하게 하기 위하여 열간압연강대를 변형시키고, 압연기의 성형구역(shaping region)에서 압연윤활유 존재하에 사전정해진 형태로 상기 깅대를 성형시키고, 상기 성형된 강대에 붙어있는 밀스케일 입자 및 윤활제를 제거하기 위하여 치수 맞춤 구역에 있는 치수 맞춤 로울용의 윤활제로 작용하는 세제의 존재하에 상기 압연기의 치수맞춤 구역에서 상기 정해진 형태로 치수맞춤을 한다. 강대는 압연기로 부터 떨어진 또는 일체로 되어 있는 변형 구역에서 변형될 수 있다. 적합하기로는 윤활제요액의 수집과재순환을 용이하게 하기 위하여 성형구역 밑에 수집용 탱크가 있다. 마찬가지로 세제용액을 수집하고 재순환 시키기 위하여 치수맞춤구역 밑에도 수집용 탱크가 설치된다.
바람직하기로는 각각의 윤활제 및 세제용액으로 부터 밀스케일의 입자를 분리하기 위한 장치가 성형구역 및 치수맞춤 구역밑에 있는 수집용 탱크와 상호 연관되어 있다. 필요하면 성형구역으로 부터 과량의 윤활제를 제거하기 위한 윤활제 제거장치가 상기 성형구역과 치수맞춤구역 사이에 설치된다. 윤활제 제거장치는 세척 스테이션 및/또는 와이핑(wiping)스테이션으로 구성될 수 있다. 기계적인 또는 개스를 와이핑하는 스테이션은 과량의 윤활제를 제거하는데 도움을 주기 위하여 성형구역의 출구 끝부분에 설치될 수도 있고 과량의 세제를 제거하기 위하여 치수맞춤 구역의 출구끝에 설치될 수도 있다.필요하면 압연강품의 표면을 화학적으로 처리하기위하여 치수맞춤 구역의 출구끝부분옆에 위치될 수 있다. 바람직하기로는 화학적 처리 스테이션은 강의 표면에 표면처리 부식제를 칠하기 위한 장치를 포함한다. 가장 바람직하기로는 화학적처리를 하기 위한스테이션은 인산염의 강 부식제를 사용한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따라 열간 압연 강대의 압연품의 라인내에서의 연속적인 압연 및 코팅을 하기 위한 장치가 설치되어 있으며 그 장치는 다음과 같이 구성되어 있다 ; 성형구역을 가지고, 상기 성형구역은 윤활 냉각제 존재하에 강대의 표면에 붙어있는 밀스케일의 층의 적어도 일부분을 제거하도록 되어 있고, 상기 치수맞춤 구역은 치수맞춤 로울을 위한 윤활제로써 작용을 하는 세제냉각제의 존재하에 붙어있는 나머지의 밀스케일을 제거하도록 되어 있는, 실질적으로 연속적으로 압연되어 나온 부분을 압연하기 위한 압연기 ; 상기 압연기로 부터 나오는 압연품의 표면을 화학적으로 코팅 하기 위한 화학적 처리구역 ; 상기 화학적 처리구역으로 부터 나오는 상기 압연품에 표면코팅을 입히기 위한 코팅구역 ; 상기 코팅 구역으로 부터 나오는 상기 압연품 위에 상기 표면코팅을 건조 또는 강화 시키기 위한 건조구역 ; 상기 실질적으로 연속적인 압연품을 사전 정해진 길이로 절단하기 우한 절단장치 및 다음 조작을 위하여 사전 결정된 길이의 압연품을 집적하기 위한 집적장치로 구성되며 사익 압연기로 들어가서 상기 절단장치에서 나오는 동안 실질적으로 동일한 라인 속도로 작동되는 것을 특징으로 하는 장치이다.
적합하기로는 코팅구역은 페인트 도포기를 포함한다. 페인트 도포기는 개스로 작동되는 페인트 도포기, 정전기 페인트 도포기, 무공기 페인트 도포기, 또는 분말 페인트 도포기로 될 수 있다. 바람직하기로는 상기 장치는 여럿의 도포 노출을 가진 정전기 페인트 도포기를 포함한다. 건조구역은 적외선 방사기 같은 가열장치를 포함하거나 또는 임의로 공기같은 가열된 개스원을 포함할 수 있다. 필요하면 건조구력은 적외선 주파수 밴드외에 전자기 방사원을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면 연속적인 압연/코팅장치는 다음 장치를 포함한다 : 압연기 및 상기 기술된 화학적 처리구역 ; 상기 압연기, 화학적 처리구역과 함께 첫번째 라인속도로 작동되는, 상기 화학적 처리구역으로 부터 나오는 압연품을 사전 결정된 길이로 절단하기 위한 화학적 처리구역 옆에 위치한 절단장치 ; 상기 절단장치로 부터 나오는 압연품의 절단된 부분을 집적 하기위한 집적장치 ; 여럿의 압연품의 절단된 부분을 콘베이어 장치로 수송하기 위한 수송장치 ; 여럿의 압연품의 절단된 부분을 동시에 코팅하기 위한 코팅장치 ; 및 상기 첫번째 라인속도와, 상기 수송 장치에 의해 수송되는 압연품의 절단된 부분의 수의 비율에 비례하는 두번째 라인속도로, 상기 수송장치, 코팅장치 및 건조구역과 함께 작동되는 여럿의 압연품의 절단된 부분을 동시에 건조시키기 위한 건조구역 본 발명이 좀더 잘이해 되기 위하여 다음과 같이 도면을 참고로 하여 더 상세히 설명된다. 제1도에는 열간압연강대(1)가 강대연결스테이션(3)을 경유하여 코일(2)로부터 공급되어 현수식 어셈블리(festoon assembly)(4)로 보내진다.
현수식 어셈블리(4)는 압연기가 연속적으로 조작되게 해주고 반면 새코일(2)은 맞대기 용접(butt weding)에 결합 스테이션에서 앞선 로울의 후부에 연결되게 해주는 유차로울러(5)를 포함하고 있다. 현수식 어셈블리(4)를 떠난후 강대(1)는 공급캡스턴(supply capstan)(6)으로 보내지고 그후 압연기(8)로 들어가기전에 장력 조정검색기(7)로 보내진다. 압연기(8)는 변형 및/또는 성형구역(9) 및 치수맞춤 구역(10)을 포함하고 있다. 강대(1)가 변형 및/또는 성형구역(9)로 들어갈때 편평한 강대는 원형의 단면적을 가진 튜브 같은 원하는 형태를 가질때까지 일련의 로울러에 의해 점차적으로 굽혀진다. 초기의 변형 및 성형공정 동안에 강대위에 밀스케일의 층은 부숴지고 느슨해진다. 밀 스케일의 실질적인 부분이 강대의 변형과 강대의 성형 로울 사이의 마찰의 결합된 작용에 의하여 변형 및 성형구역에서 제거된다. 성형로울을 윤활성있게 해주고 적어도 밀 스케일의 일부를 제거해 주는 유화된 광물성 오일 냉각제/윤활제로 계속적으로 스프레이 한다. 성형구역(9)을 떠난후, 인접해 있는 자유 가장자리부 가진 원형의 단면부분은 용접스테이션(11a)으로 보내져서 거기서 강대의 자유 가장자리부는 같이 용접되어 밀봉된 튜브를 형성한다. 튜브 부재는 그 다음 치수 맞춤 구역(10)으로 보내져서 일련의 치수맞춤 로울러가 사전 결정된 직경으로 정확히 튜브부재를 압연한다. 치수맞춤 구역(10)에서는 종래 사용된 윤활 오일유제가 세제 용액으로 교체된다. 세제용액은 치수맞춤 로울을 잘윤활시키고 냉각시키는 것을 알게 되었으며 동시에 세제용액은 잔류되어 있는 미량의 윤활 오일 및 밀스케일을 제거한다. 치수맞춤 구역(10)을 떠난후 튜브 부재는 화학적 처리구역(11)으로 들어가서 튜브의 표면이 페인트 된 코팅의 결합을 도우기 위하여 인산염 화합물 같은 부식액으로 처리된다.
이때에 튜브는 잔류되어 있는 밀스케일, 부식 및 다른 표면의 얼룩같은 흠이 없는 깨끗하고 산뜻한 표면을 가지게 된다. 튜브(12)는 페인팅 스테이션(13)으로 보내져서 아연산화물 프라이머같은 페인트 조성물이 분무기등에 의해 입혀진다. 페인트는 알키드, 폴리에스테르, 에폭시, 폴리우레탄 등과 같은 어떤 적합한 속성 건조제를 포함할 수 있고 무공기 스프레이, 정전기 스프레인 등과 같은 어떤 적합한 분사방법에 의해 입혀 질 수 있다. 냄새 포집 후드(14)는 페인팅 및 건조구역으로 부터 회수되는 용매를 세정기 또는 용매회수장치(나타내지 않았음)로 보내진다. 페인팅 스테이션(13)을 떠난후 튜브(12)는 건조 스테이션(15)으로 보내지고 튜브(12)의 표면은 적외선 방사기로 건조되어 적어도 만져서 건조되어진 마무리 상태로 되어진다. 페이트된 튜브는 절단스테이션(16)으로 보내어져 톱과 같은 것으로 사전 결정된 길이로 절단된다. 절단되고 페인트된 튜브(17)는 로울러 콘베이어등과 같은 것에 의하여 다음 스테이션으로 보내어져 끝마무리 검사와 포장을 한다. 튜브성형 페인팅 및 절단라인에 있는 각 구성요소들은 일괄 제어가 되도록 연결되고 센서가 여러위치에서 설치되어 용접도, 라인속도, 튜브치수등과 같은 점들은 모니터한다. 이러한 기능들은 현대의 고속압연기에서는 통상 있는 것들이기 때문에 여기서는 상세히 기술하지 않았다. 150m/min 이상의 라인속도로 페인트된 제품에 우수한 물성이 얻어진다는 것을 알았다.
종래의 시험방법에 테스트하면 페이트 코팅이 우수한 접착력이 있고 라인 밖에서 추가로 페인팅 및 끝마무리가 필요없이 튜브가 사용되기에 적합하게 되는 기공도가 낮다는 것이 증명되었다. 제2도는 성형구역(9), 치수맞춤 구역(10) 및 화학적 처리구역(11)을 더 상세히 나타낸다. 편평한 강대(1)는 성형구역(9)으로 들어가서 연속적인 로울러에 의해 물려지고 여기서는 상부 및 하부압연 로울러(20), 관련된 지지굴대(22)위에서 회전될 수 있는 사이드로울러(21), 이어지는 로울러세트(23)-(28)모두가 나타낸 바와 같이 압연로울러의 기능을 하여 연접가장자리부를 가진 튜브형의 단면적을 생성한다. 로울러세트(20)에서는 나타낸 바와 같이 상부 로울러가 볼록하고 하부 로울러가 오목하며 로울러세트(21)-(28)의 각각 로울러는 오목하다. 로울러(25)는 열려진 틈의 가장자리를 깍아 다듬기 위하여 튜브(30)속으로 뻗어있는 돌출된 플랜지를 포함하고 있다.
그 다음 튜브(30)는 열려진 틈을 잡아 주기 위하여 첫번째 및 두번째 세트의 핀치 로울러(28)에 의해 꽉잡이 지기전에 열려진 틈이 가이드 로울러(27)에 의해 물려지기전에, 관련된 굴대에 설치된 압연로울러(26)를 통하고 핀치 로울러 세트(28)사이에 끼워진 용접구역(29)을 통한다. 용접은 소모되는 철봉으로 연결된 고주파수코일(31)에 의해 수행된다. 분무팬(32)으로 부터 재순환하는 압연기 냉각제/윤활제는 압연로울러(20)-(28) 및 튜브(30)에 사용된다. 지지로울러(34)와 연결된 접합기구(33)는 튜브가 급냉 및 용접부에서 응력 회복을 위하여 워터베드(35)를 통하기 전에 용접된 부분의 찌꺼기의 제거를 용이하게 해준다.
그 다음 튜브(30)는 용접도 시험장치(36)를 통과한다. 강대의 변형 및 성형동안에, 밀스케일의 실질적인 부분이 변형과, 압연기와 강대(1)의 표면 사이의 마찰과의 결합된 효과에 의해 제거된다. 재순환되는 냉각제/윤활제는 순환되는 냉각제/윤활제(38)로 부터 밀스케일(37)의 입자를 분리하기 위하여 밀스케일(37)을 세척하여 분리기(32a)로 보낸다.
그 다음 튜브(30)는 튜브의 성형과 치수를 정확히 맞추고 남아있는 밀스케일 또는 녹을 제거하기 쉽게 해주기 위하여 배치된 치수맞춤구역(10)에 있는 한세트의 치수맞춤 로울러를 통한다.
종래의 오일윤활제 유제 대신에 세제용액이 치수맞춤 구역(10)에 있는 치수맞춤 로울러(39) 및 튜브(30)를 냉각하고 윤활시키는데 사용된다. 재순환 되는 세제용액은 분무팬(40)에 모아지고 분리기(41)로 보내져 재순환하는 세제조성물(43)로 부터 밀스케일(42)을 분리시킨다.
그 다음 튜브는 화학적 처리 스테이션(11)으로 보내져서 인산염 부식제가 분무바(44)에 의해 튜브(30)의표면에 분무된다. 부식제는 탱크(47)로 부터 오는 라인(46)을 통하여 펌프(45)에 의해 폄핑된다. 부식제는 연속적인 순환을 하기 위하여 필터(50)를 지난후 회수라인(49)을 통해 분무 하우징(48)으로 부터 회수된다. 과량의 부식제는 고무와이퍼(51)에 의해 제거된다. 부식제를 사용한후 튜브(30)는 공기와이퍼(52)에 의해 건조된다. 제3도에는 튜브(30)가 페인팅 스테이션(13)을 통하고 거기서 분무기(53)가 튜브(30)에 대해 약 45°의 각도로 나 있다.
과잉 분무기는 워터커텐(water curtaion)(54)에 의해 모아지고 분리후 라인(55)(56)을 통해 분무기(53)로 회수된다.
튜브(30)는 하우징(55)의 후미벽(57)에 있는 개구(56)를 통한다.
용매와 다른 휘발성의 물질들은 스프레이 하우징(55)으로부터 나올때 스프레이 하우징(55) 및 튜브의 표면으로부터 제거된다.
휘발성 물질은 닥트(58)를 통해 세정기(scrubber) 또는 용매 회수장치로 보내진다.
그다음 튜브(30)는 건조구역(15)을 통하고 거기서 적외선 히트(59)가 페인트된 튜브의 표면쪽으로 향한다.
또한 건조를 도와주기 위하여 가열된 공기가 페인트 표면으로 향하게 하는 공기 블로우어(60)가 나타나 있다.
휘발성 개스는 닥트(62)를 거쳐 건조기 하우징(61)으로부터 닥트(58)로 보내진다.
건조기 하우징(61)의 출구에는 PTFE 또는 그와 유사하나 로울러(63)가 설치되어 있다.
이 지점에서 튜브(30)는 어떤 지지나 접촉이 없이 치수맞춤구역(10)에서 지지로울러(63)로 움직이고 이것은 페인트된 표면의 완전성에 영향을 미치지 아니하고 페인트된 표면의 기계적 접촉을 하기에 충분히 강인해진다.
튜브가 용접구역(29)으로부터 일정양의 잔열을 가지고 페인팅 스테이션(13)으로 들어갈때 표면을 단지 압연하기 보다는 페인트가 균일하게 건조되는 것을 도운다.
페인트된 튜브(30)는 최종적으로 냉각구역(65)으로 보내지고 여기서 냉수 및/또는 냉개스 또는 냉공기가, 튜브가 하우징(66)을 통하여 지나갈때 페인트된 튜브(30)에 사용되어질 수 있다.
그다음 튜브(30)는 사전정해진 길이로 튜브(30)를 같은 속도로 절단해 주는 것을 가속화시키는 톱(67)으로 보내진다.
톱(67)은 나타낸 바와 같은 트랙(69)에서 로울러(68)에 의해 지지된다.
최종적으로 일정길이로 잘려진 페인트된 튜브(30)는 나머지 라인의 라인속도보다 약간 높은 라인속도로 적합하게 회전하는 수송로울러(70)에 의해 절단구역( 16)으로부터 먼 쪽으로 수송된다.
절단된 튜브는 최종 검사를 위해 수집구역(나타내지 않았음)에서 수집되고 원하면은 수송을 하기 위한 포장 및 저장전에 깎아 다듬어진다.
페인트된 절단된 튜브가 냉각 스테이션(65)으로부터 나올때 페인트 표면이 부식 또는 강의 표면으로 침투함이 없이 다음 조작에 대하여 충분히 견딜 수 있다.
따라서 압연기의 치수맞춤구역에서 세제냉각제/윤활제를 사용하고 이어서 인산염 부식제를 사용하는 것과 관련된 열간압연강대의 사용은 그 다음의 표면 끝 마무리 처리에 적합한 표면을 가진 압연 강품을 얻게 해주어 공정라인 밖에서의 사전처리 또는 사후처리를 필요없게 한다는 것을 알았다.
본 발명의 또 다른 특징의 열간압연강대로부터 제조되는 압연품위에 깨끗하고 흠이 없는 표면을 가지게 해주고 연속적인 열간압연 강품을 라인내에서 고속으로 페인팅을 가능케 해준다.
본 발명의 바람직한 구체적 실시는 열강압연 강품의 제조를 참조로 하여 기술되었으나 본 발명의 양 특징은 다른 압연강품에도 적용될 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 분야에 통상의 기술을 가지는 자는 쉽게 알 수 있을 것이다.
그러한 다른 압연강품은 사각형의 단면을 가진 튜브, “C” 및 “U”형태의 강도관 및 다른 복잡한 단면을 가진 형태를 포함할 수 있다.
상기 기술된 공정을 변경하는데 필요한 모든 것은 성형 및 치수맞춤 로울러에 의해 부착되어 있는 밀스케일 및 부식을 부수고 느슨하게 하기 위하여(종 및/또는 횡 방향으로)열간압연강대를 변형할 수 있어야 한다.
이것은 열간압연강대를 종래의 또는 적합하게 변형된 압연기로 들어가기 전에 일련의 변형 로울러로 지나가게 함으로서 가능해질 수 있다.
또한 압연 또는 프레스 성형 시이트의 금속제품도 본 발명에 따른 열간압연강 시이트로부터 제조될 수 있다.
그러한 제품들은 예를들어 시이트 금속의 기와패널등이 있다.
본 발명의 또 다른 변형을 제4도와 제5도로 참조로 나타내었다.
제4도는 열간압연강대로부터 압연강품의 연속적인 제조를 위한 압연기를 도식적으로 나타내었다.
열간압연강대(나타내지 않았음)는 상기에서 나타낸 바와 같이 성형구역(100), 용접구역(101)(필요한 경우), 급냉구역(102)(필요한 경우), 치수맞춤구역(103) 및 부식구역(104)을 가진 압연기를 통하게 된다.
부식구역(104)의 출구에서 톱 또는 그와 유사한 절단장치(105)와 사전결정된 길이로 절단된 튜브부분을 받아 들이기 위한 런-아우트(run-out)구역(106)이 위치해 있다.
튜브의 절단된 부분을 런아우트구역(106) 및 콘베이어(107)과 평행한 축주위로 회전하는 드럼 같은 수송장치를 회전시킴으로서 런-아우트 구역에서 콘베이어(10 7)로 수송된다.
회전수송드럼에는 런-아우트 구역(106)으로부터 튜브의 절단된 부분을 들어 올리는 축상으로 돌출되어 있는 손잡이 부분이 일정한 간격으로 위치해 있으며 드럼같은 수송장치의 회전에 의해서 튜브의 절단된 부분은 압연기 속도 보다 약간 더 큰 라인 속도로 움직이는 콘베이어(107)위에 놓여지게 된다.
콘베이어는 콘베이어의 진행방향을 가로질러 움직이는 여럿의 칼날(knife edge)모양의 돌출부를 포함하며 각 돌출부는 튜브를 받을 수 있는 금이 간 자국을 가지고 있다.
콘베이어(107)는 (지지되지 않은)튜브를 페인팅 스테이션(109)을 통하여 다른 칼날 모양의 콘베이어(107a)로 보내고 그다음 일반적으로 상기 기술된 건조 스테이션(110)을 통하고 그다음 이어지는 끝부분을 다듬는 조작 및 포장을 하기위하여 집적 구역(111)으로 보내진다.
튜브의 절단된 부분이 콘베이어의칼날 모양의 돌출부의 금이 난 부분과 점과 점이 닿는 접촉을 하지만, 콘베이어에 해당하는 페인트 칠해지지 않은 부분이 없이 튜브의 표면을 충분히 카바하기 위하여 페인트층에 충분한 표면 장력이 있다는 것을 알았다.
튜브는 튜브의 전체표면이 완전히 페인트가 칠해지기 위하여 페인팅구역(109)을 통해 지나갈 동안 지지되지 않는다.
상기 기술된 구체적 실시예서 제1-3도의 구체적 실시예에서와 같이 엄격히 “공정라인내(in-line)”라고 하지 않았지만 튜브는 어떤 중간의 조작 과정이 없이 압연기의 정상라인속도에서 페인트되고 이어서 포장된다.
제5도는 본 발명의 또다른 구체적 실시를 나타낸다.
이 장치는 제1-3도에서 일반적으로 기술된 것과 같은 성형구역(200), 용접구역(201)(필요한 경우), 급냉구역(202)(필요한 경우), 치수맞춤구역(203) 및 부식제 사용구역(204)을 가진 압연기를 포함하고 있다.
톱 같은 절단장치(205)는 튜브를 절단하여 로울러 콘베이어(207)에 의해 수집구역(206)으로 수송되는 사전 결정된 길이로 만든다.
첫번째 짧은 진폭의 왕복 운동하는 빔 콘베이어(207a)가 모여진 각 튜브를, 여럿의 예를들어, 여덟개의 튜브가 금이 난 가로 놓여진 정지된 지지부재(207b)위에 일정간격으로 나란한 위치에서 지지될때까지 점차적으로 가로 질러 모이게 한다.
정지된 지지부재에 대하여 비슷한 간격에서 금이 난 가로의 빔(209)을 가진 두번째 긴 진폭의 왕복 운동하는 빔(208)이 수집구역(206)과 콘베이어(210)사이에 위치해 있다.
두번째 긴 진폭의 왕복 운동하는 빔 여럿의 예를들어 6개의 튜브를 한번에 콘베이어(210)로 올려지고 이동되게 되어 있어 여럿의 튜브가 콘베이어(210)에 간격을 두어 나란히 병렬로 놓여지게 된다.
제4도의 콘베이어 시스템처럼, 콘베이어(210)는 튜브 가장자리를 받아 들일 수 있도록 하기위한 여럿의 가로의 금이 난 칼날 모양을 포함하고 있으며 그에 의해 그들의 간격을 두는 것이 유지되게 된다.
여럿의 튜브는 그다음 페인팅 구역(211)을 경우하여 유사한 칼날 모양의 콘베이어(210a)로 보내지고 거기서 여럿의 튜브를 건조 스테이션(212)을 경유하여 다음 조작을 위해 집적 장치로 보내진다.
필요하면 받침날 콘베이어의 금이 난 구역은 PTFE 또는 그와 유사한 열 및 부식에 잘 견디는 물질을 포함하거나 그 물질로 코팅된다.
절단된 튜브를 그룹으로 예를들어 여섯개를 취급함으로서 콘베이어(210)(210 a)의 속도가 압연기의 라인속도에 직접 비례하여 즉, 1/6 또는 1/6보다 약간 큰 비율로 감소될 수 있다.
이러한 방법으로 절단된 튜브는 실질적으로 더 낮은 라인 속도에서 페인트되고 건조되지만 인-라인 형태의 연속적인 공정을 가능하게 해준다.
따라서 다른 표면 끝 마무리가 필요하면 페인트 또는 표면 끝 마무리를 늦게 건조시킬 수 있다.
제4도 및 제5도의 수송, 페인팅 및 조작 시스템은 냉간압연강대를 이용하는 종래의 압연기에도 사용될수 있게 되어 있다.
상기 기술된 어떤 구체적 실시의 페인팅 스테이션과 관련된 다중 페인팅 시스템을 채택함으로서 거의 즉석의 칼라 또는 페인트 형태의 변화가 가능할 수 있다.
또한 페인트 스테이션은 진공금속화 또는 플라즈마코팅기술을 포함한 여러 스프레이 금속화 방법에 의해 압연품의 코팅을 할 수 있도록 되어 있다.
본 발명이 속하는 기술분야에 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질이나 범위에 벗어나지 않고 여러가지 변형이 가능하다는 것을 쉽게 알 수 있을 것이다.

Claims (29)

  1. 열간압연강대(1)를 변형하여 거기에 붙어 있는 밀스케일의 층을 느슨하게 하고 ; 압연 윤활제 존재하에 압연기의 성형구역(9)에서 상기 강대(1)를 소정의 형태로 성형하고 ; 상기 소정의 형태의 성형물에 붙어 있는 밀스케일 및 잔류되어 있는 압연 윤활제를 제거하기 위해 치수맞춤구역(10)에서 치수맞춤로울(39)의 윤활제로 작용하는 세제의 존재하에 상기 압연기의 치수맞춤구역(10)에서 소정의 형태로 치수를 맞추는 단계 ; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 열간압연강대의 압연방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 강대(1)가 압연기와 분리된 변형구역에서 변형되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 강대(1)가 상기 압연기와 합쳐진 변형구역(9)에서 변형되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 압연윤활제의 적어도 일부가 상기 성형구역(9)과 치수맞춤구역(10)사이의 압연품의 표면으로부터 제거되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 치수맞춤구역(10)에서 세척 및 윤활제로 사용된 세제가 상기 치수맞춤구역(10)밑에 위치한 수집장치(40)으로부터 재순환되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제5항에 있어서, 입자로 된 물질이 재순환되기전에 상기 세제로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항에 있어서, 압연품의 표면을 표면코팅 조성물로 코팅하기 쉽게 하기 위하여 치수맞춤후 화학적으로 처리되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 압연품이 인산염 부식제로 화학적으로 처리되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 압연품이 압연품에 입혀진 표면코팅 조성물로 공정라인 내에서 연속적으로 코팅되고, 상기 압연품이 압연기와 같은 라인속도로 연속적으로 움직이는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 압연품이 페인트 조성물을 스프레이함으로써 연속적으로 코팅되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 압연품을 적외선 방사를 하여 압연품의 표면에 코팅된 페인트 조성물을 건조시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 적외선 방사의 적어도 일부분이 페인트 조성물로 코팅되기전에 상기 압연품에 주입된 열에너지로부터 유도되는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 압연품이 화학적 처리구역(11)과 적외선 방사를 거친후의 구역(16)사이에서 지지되지 않는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 성형구역(9) 및 치수맞춤구역(10)을 가지며, 상기 성형구역(9)은 윤활냉각제 존재하에 강대(1)의 표면에 붙어 있는 밀스케일층의 적어도 일부분을 제거하도록 되어 있고 상기 치수만춤구역(10)은 상기 치수맞춤구역(10)에서 치수맞춤로울(39)을 위한 윤활제로 작용하는 세제 조성물 존재하에 나머지의 밀스케일층을 제거하도록 되어 있는, 실질적으로 연속적으로 압연되어 나온 부분을 압연하기 위한 압연기 ; 상기 압연기로부터 나오는 압연품(12)의 표면을 화학적으로 코팅하기위한 화학적 처리구역(11) ; 상기 화학적 처리구역(11)으로 부터 나오는 상기 압연품(12)에 표면코팅을 입히기 위한 코팅구역(13) ; 상기 코팅구역(13)으로부터 나오는 상기 압연품(12)의 상기 표면 코팅을 건조하기위한 건조구역(15) ; 상기 건조구역(15)으로부터 나오는 상기 압연품(12)을 소정의 길이(17)로 절단하기 위한 절단장치(16) ; 상기 절단장치(16)으로부터 나오는 소정의 길이의 압연품(17)을 다음 조작을 위하여 집적하기 위한 집적장치(18) ; 로 구성되며, 상기 압연기로 들어가서 상기 절단장치(16)에서 나오는 동안 실질적으로 동일한 라인속도로 작동되는 것을 특징으로 하는 열간압연강대의 압연품을 공정라인내에서 압연 및 코팅하기위한 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 성형구역이 강대(1)의 변형과, 상기 성형구역(9)의 로울러(21)(23)(24)(25)(26)(27)(28)와 강대 (1)의표면사이의 마찰적 물림의 결합된 효과의 영향으로 상기 강대(1)에 붙어 있는 밀스케일층의 적어도 일부분을 제거하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 치수맞춤구역(10)이 세제조성물 존재하에 상기 치수맞춤구역에서 로울러(39)와 압연품의 표면사이의 마찰적 물림의 영향으로 압연품의 표면으로부터 남아 있는 밀스케일을 제거하는 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 화학적 처리구역(11)이 압연품의 표면에 인산염 부식제를 입히는 장치(44)로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 코팅구역(13)이 압연품의 표면에 페인트 층을 입히는 장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 페인트층을 입히기 위한 장치가 스프레이 페인팅장치(53)로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 성형구역(100) 및 치수맞춤구역(103)을 가지며, 상기 성형구역(100)은 윤활 냉각제 존재하에 강대의 표면에 붙에 있는 밀스케일층의 적어도 일부분을 제거하도록 되어 있고 상기 치수맞춤구역(103)은 상기 치수맞춤구역(103)에서 치수맞춤로울(39)을 위한 윤활제로써 작용을 하는 세제조성물의 존재하에 나머지의 밀스케일을 제거하도록 되어 있는, 실질적으로 연속적으로 압연되어 나오는 부분을 압연하기위한 압연기 ; 상기 압연기로부터 나오는 압연품의 표면을 화학적으로 코팅하기 위한 화학적 처리구역(104) ; 상기 화학적 처리구역(104)으로부터 나오는 압연품을 소정의 길이로 절단하기 위한 절단장치(105) ; 상기 절단장치(105)로부터 나오는 절단된 압연품을 수집하기 위한 수집장치(106) ; 상기 절단된 압연품을 상기 수집장치(106)으로부터 제1컨베이어장치(107)로 수송하기위한 수송장치 ; 상기 절단된 압연품에 연속적으로 페인트 코팅을 입히기 위한 페인팅 스테이션(109)의 입구로 상기 절단된 압연품을 이동시키도록 된 제1컨베이어장치(107)와 페인트 조성물로 코팅된 절단된 압연품을 연속적으로 건조구역(110)으로 이동시키도록 된 제2컨베이어장치(107a) ; 다음 조작을 위해 페인트 코팅된 절단된 압연품을 집적하기 위한 집적장치(111) ; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 열간 압연품을 공정라인내에서 연속적으로 압연하고 코팅하는 장치.
  21. 제20항에 있어서, 상기 제1컨베이어장치(107) 및 상기 제2컨베이어장치(107a)가 횡으로 뻗어 있는 칼날 모양의 지지표면으로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  22. 제21항에 있어서, 상기 각 칼날모양의 지지표면이 절단된 압연품을 받아들이기 위한 노치형 오목부로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  23. 제22항에 있어서, 상기 압연기(100)(101)(102)(103)와 상기 화학적 처리구역(104)과 상기 절단장치(105)와 상기 제1 및 제2컨베이어장치(107)(107a)가 모두 실질적으로 동일한 라인 속도로 움직이는 것을 특징으로 하는 장치.
  24. 압연기로부터 나오는 다수의 절단된 압연품을 수집하기 위한 수집장치(206) ; 다수의 절단된 압연품을 맞추기 위한 맞춤장치(207b) ; 다수의 맞추어진 절단된 압연품을 컨베이어장치(210)로 수송하기 위한 수송장치(208) ; 다수의 맞추어진 절단된 압연품을 받아들이고 표면코팅 스테이션(211)으로 이동시키도록 된 제1컨베이어장치(210) ; 다수의 맞추어진 절단된 압연품을 받아들이고 상기 표면 코팅 스테이션(211)로부터 상기 절단된 압연품의 표면코팅을 건조하기 위한 건조 스테이션으로 이동시키도록 된 제2컨베이어장치(210a) ; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 압연기(200)(201)(202)(203)로부터 나오는 절단된 압연품을 표면 코팅하기위한 장치.
  25. 제24항에 있어서, 상기 맞춤장치(207b)가 다수의 절단된 압연품을 받다들일 수 있게 위치시키는 간격을 두어 위치된 장치를 가진 워킹빔 컨베이어(207a)로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  26. 제24항에 있어서, 상기 수송장치(208)가 다수의 얇단된 압연품을 받아들일 수 있게 위치시키는 간격을 두어 위치된 장치(209)를 가지는 워킹빔 컨베이어로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  27. 제24항에 있어서, 상기 제1 및 제2컨베이어장치(210)(210a)가 칼날모양의 지지표면으로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  28. 제27항에 있어서, 상기 칼날 모양의 지지표면이 다수의 맞추어진 압연품을 받아 들일 수 있게 위치시키는 다수의 간격을 두어 위치한 노치형 오목부로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  29. 제28항에 있어서, 상기 노치형 오목부가 저마찰의 내열성 중합체의 지지표면으로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
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