KR960002400B1 - 복수대의 연속압연기가 후방에 설치되어 있는 스트립 주조장치 - Google Patents

복수대의 연속압연기가 후방에 설치되어 있는 스트립 주조장치 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

복수대의 연속압연기가 후방에 설치되어 있는 스트립 주조장치
제1 도는 본 발명에 의한 설비(장치)의 개략적 측면도이고,
제2a 내지 제2d도는 본 발명의 방법에 의한 4압연대에서의 압연조작에 대한 개략적 다이아그램이고,
제3 도는 첫째 압연대에서의 압하에 대한 압연 다이아그램이고,
제4 도는 둘째 압연대에서의 압하에 대한 압연 아이아그램이고,
제5 도는 셋째 및 마지막 압연대에서의 압하에 대한 압연다이아그램이다.
본 발명은 스트립상 예비재가 고화후 압연온도로 이행되고 완성스트립으로 압연하기 위한 복수대의 압연기에 공급되는, 순차적 조작단계로 대상 연속압연 예비재로부터 열간압연강대를 제조하기 위한 방법 및 설비(장치)에 관한 것이다.
사실상 연속주조설비로부터 배출되는 예비재를 연속적으로 압연하고자 하는 시도가 이미 오래전부터 행해져 왔다. 그러나 이때 발생하는 곤란점은 무엇보다 빌레트가 연속압연설비로부터 유출되는 최대 주조속도가 통상의 예컨대 7압연대를 포함하는 압연라인의 가능한 최저 압연속도보다 훨씬 적다는 데에 있다.
빌레트로 주조되 스트립상 예비재는 통상 25 내지 60㎜ 범위의 두께를 갖고 있다. 예컨대 40㎜의 중간스트립 두께로 약 0.13m/sec의 주조속도에서 출발하여 스트립을 2㎜까지 압연하려고 생각하면 그것은 20배의 변화를 의미한다. 주조속도가 첫째 압연대에의 유입속도와 같다는 가정하의 연속조작에 있어서 7압연대를 가진 직렬 배열라인의 경우 최종 압연대 후방의 배출속도는 2.67m/sec 정도가 될 것이다. 그러나 최종압연 두께 2㎜의 경우에 있어 최소유출속도는 약 10m/sec인데 그 까닭은 그보다 낮은 속도에서는 과도한 온도 강하로 압연이 불가능해지기 때문이다. 이 문제를 해결하기 위해 지금까지 두가지 방법이 취해져왔다. 첫번째 방법은 복수대의 연속라인를 고변형기(예컨대 유성압연기)로 대치하는 방법으로서, 이 고변형기는 압연대에서 작은 유입속도로 작동하고 이것에 의해 압하를 크게 증가할 수 있다(Berg-und Huttenmannische Monatshefte, 107 . Jg., Seite 149 참고). 그러나 이러한 대단히 비싼 특이구조로는 아직 아무런 만족스러운 결과를 얻지 못하고 있는데, 그 까닭은 특히 균일한 압연질이 전혀 얻어지지 않기 때문이다.
또한, 독일 특허공개공보 32 41 745로부터 알려진 방법은 문제해결을 위해 스트립상 빌레트를 다발로 권취하고 가온후 다시 해권하고 최종단면으로 압연하기 위해 압연기에 공급하는 것을 개시하고 있다. 이때 압연기는 슈테켈 압연기 또는 열간스트립압연기의 마무리 압연대군으로 형성된다. 이 공지기술의 결점은 첫째로 그 가격이 1억 마르크를 훨씬 상회하는 복수대 직렬라인의 높은 투자비이다. 이렇게 높은 비용은 연속라인을 전용량(full capacity)으로 운전할 때만 그 효용성이 있으며, 그 때문에 상기한 간행물에서도 또한 연속라인의 앞에 다선(多線) 연속주조설비를 설치할 것을 제안하고 있다. 그러나 그 때문에 전체 비용과 또한 전체설비의 생산비가 상승하게 되는데, 이들은 많은 다른 경우에 있어서는 전혀 필요치 않을 수 있는 것이다.
따라서 본 발명의 목적은 상기 결함을 극복할 수 있고 곤란점이 해소될 수 있으며 또한 생산량이 적을 때에도 경제적으로 즉 높은 용량으로 운전될 수 있고 특히 적은 투자비용만이 소요되는, 열간압연강대의 제조 방법 및 후방에 열간스트립 압연기가 설치된 스트립 주조설비를 제공하는 것이다.
상기 목적은 추가로 다른 장치를 필요로 하지 않고 압하율이 가급적 큰 최고 3 내지 4대의 압연대로 완성 스트립이 되도록 압연을 행하고 그리하여 3 내지 4압연대 라인으로 통상의 6 내지 7압연대 라인과 같은 감축(감하)을 달성하는 본 발명에 의한 방법으로 달성된다. 연속라인에 대한 투자비용은 이 방법에 있어서 기술적으로 주어지는 압연속도를 주조속도에 동시적으로 탑치시킴으로써 더욱 크게 절하될 수 있다.
당업계에서는 여태까지 압연대 수를 줄이고 압하를 증가시켜서는 기술적 한계조건이 더이상 만족될 수 없을 것이라는 우려 때문에 이 방법이 실현될 수 없다는 의견이 지배적이었다. 이 조건들은 대체로 최대 전달 기능 회전 모멘트, 최대 전달가능 압연력(백업로울과 작업로울 및 압연대 레이아웃간의 종방향부하) 및 로울간극내의 물림(접촉)각도이다. 그러나 압연대수가 적은 경우 압하가 증가하고 열손실이 적은 결과 이제본 발명에 따라 압연속도가 크게 저하될 수 있고(약 10-11m/sec로부터 4-6m/sec) 따라서 총 요구동력의 감소 및 시설마모의 감소 즉 전기적 및 기계적 면에 있어서의 비용의 절감이 달성될 수 있다.
본 발명의 한 유리한 구성에 의하면 최초의 두 압연대는 대략 최대의 압연모멘트와 큰 작업로울 직경으로 운전된다. 여기서는 작업로울이 구동된다. 큰 압하로 인한 물림각도의 증가는 작업로울 직경의 증대에 의해 또한 압연속도의 강하에 의해 보정되는데, 그 까닭은 공지된 바와같이 물림성이 압연속도가 강하하면 상승하기 때문이다.
본 발명의 다른 구성에 있어서는 셋째 및/또는 넷째 압연대에서의 구동은 백업로울을 통해 얻어진다. 특히 2㎜ 이하의 대단히 작은 최종 단면의 경우에는 이러한 구동방식이 의미가 있다.
바람직한 것은 예비재가 압연라인에 도입되기전 잠시 저류되는 것이다. 이 방법으로 스트립 주조설비 및 열간 스트립 압연기의 기술상 주어지는 여러가지 속도가 최적으로 맞추어질 수 있다. 여기서 그러한 임시저류기는 스트립 부재의 횡이동대가 있는 저류도(균열도) 또는 통과형로로서 또한 해당하는 길이로 형성될 수 있다.
특히 본 발명에 적합하게 그리고 유리하게 이 방법은 1000 내지 2000㎜ 사이 바람직하게는 1350㎜의 폭을 가진 좁은 완성스트립의 압연을 위해 또한 작은 강성의 완성트립의 압연시에 훌륭한 결과를 가져오도록 이용한다.
복수대의 연속압연기가 후방에 배설되어 있는 스트립 주조설비에 대해서 본 발명의 목적은 압연기를 3대 또는 4대의 압연대로 구성함으로써 달성된다. 여기서 압연기의 모든 작업로울에는 자체의 구동기가 설치되는 것이 유리하다. 또한 특히 최소의 최종 두께로 압연해야 할 때에는 최초의 두 압연대의 작업로울에는 구동기를 그리고 셋째및/또는 넷째 압연대에는 백업로울 구동기를 설치할 수 있을 것이다. 특히 본 발명의 목적에 적합하기 위해서 압연기의 모든 작업로울은 동일한 로울직경을 갖는다. 이런 대책으로써 베어링 상태를 위한 비용이 최소화될 수 있다.
본 발명의 그 이상의 성질, 특징 및 이점은 다음의 도면에 약시된 몇가지 실시에의 설명으로부터 명백해질 것이다.
제1 도에는 참고번호 1로 스트림 내지 빌레트 주조(연속주조) 설비가 표시되어 있는데, 그 설비에는 횡분할장치(2), 예컨대 화염절단기 또는 전단기가 주조후 스트립 주조설비(1)로부터 유출된 스트립(3)을 같은 길이의 단편으로 분할하기 위해 배설되어 있다. 스트립(3)의 각각의 단편은 그후 저류 및 가열장치(4) 예컨대 로울러 히어스로에 일시적으로 저류되어 약 1050 내지 1100℃의 균일한 열간압연온도에 놓여진다. 노(4)를 떠난 스트립재(5)는 공지의 방법으로 스케일 제거되고 경우에 따라 새로운 예비스트립 길이를 갖게 된다(표시 안됨). 그런뒤 스트립재(5)는 3(또는 4) 압연대(6', 6", 6
Figure kpo00001
)로 구성된 압연라인(6)에서 출구단면으로부터 최종 두께로 마무리 압연된다. 약 860℃의 유출온도로 압연라인(6)의 마지막 압연대(6
Figure kpo00002
)를 떠난후 완성스트립(7)은 나중에 하층 스풀(9)에서 약 560℃의 온도에서 권취될 수 있도록 냉각구역(8)을 통과한다.
제2a도 내지 제2d도에는 4압연대에 있어서의 압하와 압연 파라미터가 약시되어 있는데, 횡축에는 압연대의 두께 감소(dh)가 ㎜로 또한 종축에는 작용하는 압연모멘트의 합(Ma)이 kNm로 주어져 있다.
제2a도에는 첫째 압연대를위해 50㎜의 대상소재의 유입 두께가 채용되어 있다. 일정한 작업로울 직경(13-17)의 경우 최대 전달기능 압연모멘트(10)는 수평선으로서 곡선(11, 12)을 자르는데, 여기에 있어 곡선(11)은 마찰계수μ=0.15로 백업로울 구동시 한계 압연모멘트를 나타내고 곡선(12)은 작업로울 구동시 한계 압연모멘트를 나타낸다.
도면에 있어서, 대략 선형의 작업로울 직경들(13-17)은 예컨태 아래로부터 위로 400㎜에서 80㎜까지의 영역에서 차례로 상승한다. 작업로울 구동(12)을 일정하고 비교적 큰 작업로울 직경(선(15)과 선(16) 사이)에 의한 거의 최대 압연모멘트의 이용하에서는 첫째 압연대에 대한 조작점(18)이 두께 감소가 예컨대 26㎜가 되고 따라서 첫번째 압연대후의 나머지 두께는 50-26=24㎜로 남고 이 두께로 두번째 압연대에 공급되도록 압연된다. 여기에 있어서의 두께 감소 또는 압하율은 52%의 값에 달한다.
제2b도에는 참고번호 23-27로 상승하는 작업로울 직경이 다시 압연모멘트와 두께 감소에의 종속 관계로 표시되어 있다. 최대 전달가능 압연모멘트(20)의 이용하에 바람직하게 같은 작업로울 직경(25)와 (26) 사이의 경우 둘째 압연대에 있어서 조작점(28)은 작업로울 구동시의 최대 전달가능 압연모멘트에 대한 선(2)의 상부의 허용영역에 그러나 백업로울 구동에 대한 허용선(21) 바깥에 예컨대 12㎜의 두께 감소로 나타나며, 따라서 24-12로 부터 나머지 두께는 12㎜가 되고 이에 해당하는 압하율은 50%가 된다. 선(22)와 선(20) 사이의 허용 조작영역은 우측으로 최대 물림각도의 선(29)에 의해 한정된다.
제2c도에는 참고번호 33-37로 차례로 커지는 작업로울 직경이 다시 압연모멘트와 두께 감소에의 종속관계로 표시되어 있다. 여기에서 설정된 두께 감소는 예컨대 6㎜로서 나머지 두께는 6㎜이고 이것은 압하율 50%에 해당한다. 압연된 조작점(38)은 최대 전달기능 압연모멘트에 훨씬 못미치는 백업로울 구동에 대한 압연모멘트선(31)의 허용영역에 놓여, 작업로울은 선택적으로 스스로(32) 또는 백업로울 통해(31) 간접적으로 구동될 수 있다.
제2d도에는 마찬가지로 참고번호 43-47로 동일하게 차례로 커지는 작업로울 직경의 압연모멘트 및 두께 감소에의 종속성이 표시되어 있다. 소정의 두께 감소가 여기서는 예컨대 3㎜로, 최종 두께는 3㎜가 되고 관련 압하율은 다시 50%에 해당한다. 압연된 조작점(48)은 제2c도에서 처럼 최대 전달가능 압연모멘트이하의 작업로울 구동 및 백업로울 구동에 대한 압연모멘트(41, 42)의 허용영역내에 놓여, 여기서도 압연로울은 세번째 압연재에서와 같이 선택적으로 그 자체의 구동기를 갖거나(42) 또는 백업로울을 통해서(41) 구동될 수 있다.
제3 도에는 세 압연대중 첫째 압연대의 압하에 대한 평가가 조작 다이아그램으로 표시되어 있는데, 횡축에는 다시 압연재의 두께 감소(dh)가 ㎜로 또한 종축에는 작용 압연모멘트의 합(Ma)이 kNm로 주어져 있다. 참고번호 53-57로 400㎜로부터 800㎜로 상승하는 작업로울 직경이 표시되어 있다. 1700kNm 수준의 최대 전달가능 압연모멘트(50)의 이용하에 710㎜(56)과 (57)사이의 작업로울 직경의 경우 조작점(58)은 작업로울 구동시의 최대 전달가능 압연모멘트에 대한 선(52)의 상부 허용영역, 백업로울 구동에 대한 허용선(51)의 바깥에 두께 감소 19㎜로 놓이고, 그리하여 41㎜의 입구 두께 -19㎜로부터 나머지 두께는 22㎜가 되어 관련 압하율은 46.34%에 해당한다. 선(52)과 선(50) 사이의 허용 조작은 최대물림각도(59)에 의해 제한되지 않는다.
제4 도에는 참고번호 63-67로 차례로 상승하는 작업로울 직경의 압연모멘트 및 두께 감소에의 종속성이 다시 표시되어 있다. 1700kNm의 최대 전달가능 압연모멘트(60)의 이용하에 바람직하게 첫째 얍연대에서와 같은 작업로울 직경 710㎜((66)과 (67)사이)의 경우 둘째 압연대에 있어서의 조작점(68)은 작업로울 구동시의 최대 전달가능 압연모멘트에 대한 선(62) 상부의 허용영역에(그러나 백업로울 구동에 대한 허용선(61)의 바깥에) 두께 감소 14㎜로 놓이게 되고, 따라서 22-14로부터 나머지 두께는 8㎜가 되고 이것은 압하율 63.64%에 해당한다. 선(62)과 선(60) 사이의 허용영역은 압하율이 큰 경우 오른쪽으로 최대 물림각도(69)의 선에 의해 한정되고 있다.
제5 도에서 참고번호 73-77은 400㎜에서 800㎜까지의 차례로 커지는 작업로울 직경의 선들을 나타낸다. 여기서 설정된 두께 감소는 예컨대 압하율 50%에 해당하는 나머지 두께 4㎜를 얻기 위해 4㎜로 되어 있다. 압연된 조작점(78)은 두께 감소 4㎜에서 900kNm로 최대 전달가능 압연모멘트의 훨씬 아래 백업로울 압연구동(표시안됨)과 작업로울 압연구동(72)에 대한 압연모멘트선의 허용영역에 있다.
본 발명에 적합한 사항은 도면에 표시된 실시예에 한정되는 것이 아니다. 따라서 예컨대 본 발명의 테두리는 벗어남이 없이 각각의 소성가공 상태를 최적화 하기 위해 상이한 로울직경과 상이한 로울 형상을 가진 작업로울의 각각의 압연대에 설치하는 것, 예컨대 특히 로울간극을 로울이 밀접해지기 까지 연속 변화시키기 위한 소위 상호 이동성 병모양 로울을 또한 마지막 압연대에 설치하는 것도 가능하다. 그때 그때의 구조는 장치를 나중에 사용하는데 적합하도록 이 분야의 기술자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.

Claims (10)

  1. 스트립상 예비재가 고화후 열간압연온도로 이행되고 완성스트립으로 압연하기 위한 복수대의 압연기에 공급되는, 순차적 조작단계로 스트립상 연속주조 예비재로부터 열간압연강대를 제조하는 방법에 있어서, 완성스트립으로의 압연이 최대 3 또는 4 압연대에서 가급적 높은 압하로 연속 수행되는 것을 특징으로 하는 열간압연강대의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 최초의 두 압연대에서는 거의 최대의 압연모멘트 및 큰 압연로울 직경으로 조작되는 것을 특징으로 하는 열간압연강대의 제조방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 셋째 및/또는 넷째 압연대에서는 구동이 백업로울을 통해서 행해지는 것을 특징으로 하는 열간압연강대의 제조방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 예비재는 압연라인에 도입되기 전에 일시적으로 저류되는 것을 특징으로 하는 열간압연강대의 제조방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 1000㎜ 내지 2000㎜ 사이의 폭을 가진 좁은 완성 스트립을 압연하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 열간압연강대의 제조방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 강성이 낮은 완성스트립을 압연하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 열간압연강대의 제조방법.
  7. 스트립상 예비재가 고화후 열간압연온도롤 이행되고 완성스트립으로 압연하기 위한 복수대의 압연기에 공급되는, 제1항 내지 제6항중의 어느 한 항에 따른 방법을 실시하기 위하여 순차적 조작단계로 스트립상 연속주조 예비재로부터 열간압연강대를 제조하기 위한, 복수대의 연속압연대가 후방에 설치되어 있는 스트립 주조장치에 있어서, 압연기(6)가 3대(6', 6", 6
    Figure kpo00003
    )또는 4대의 압연대로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 스트립 주조장치.
  8. 제7항에 있어서, 압연기(6)의 모든 압연로울에 구동기가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 스트립 주조장치.
  9. 제7항에 있어서, 최초의 두 압연대(6', 6")의 작업로울에는 구동기가 그리고 셋째(6
    Figure kpo00004
    ) 및/또는 넷째 압연대에는 백업로울 구동기가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 스트립 주조장치.
  10. 제7항 내지 제9항중 어느 한 항에 있어서, 압연기(6)의 모든 작업로울이 동일한 로울직경을 갖는 것을 특징으로 하는 스트립 주조장치.
KR1019870012228A 1986-11-06 1987-11-02 복수대의 연속압연기가 후방에 설치되어 있는 스트립 주조장치 KR960002400B1 (ko)

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