KR960012877B1 - 얇은 띠강들을 열간 압연 가공단계에 필요한 균일한 온도로 가열시키기 위한 유도로 - Google Patents

Abstract

요약없음

Description

얇은 띠강들을 열간 압연 가공단계에 필요한 균일한 온도로 가열시키기 위한 유도로

제1도는 본 발명에 따른 로의 가열요소를 도시한 부분 측면도.

제2도는 제1도의 선 II-II을 따라 취한 가열요소를 도시한 단면도.

본 발명은, 연속 주조에 의해 제조되어서 예비 압연 단계를 거친 얇은 띠강(steel strip)을 열간 압연시에 요구되는 온도로 가열 및 오도 균일화를 위한 유도로(induction furnace)에 관한 것이다.

철강 산업에서 중간 주파수 유도로(M.F. induction furnace)를 사용하는 것은 일반적으로 공지되어 있다. 이는 널리 사용되고 있지는 않지만 약 100㎜ 이상의 두께를 가지는 슬래브(slabs)를 가열시키는 가스로의 대용으로서 사용되고 있다. 그러나, 30㎜ 이하의 두게를 가지는 띠강에 대해서는 가장 자리의 열처리에만 사용되고 있는데, 그 이유는 이들 가장자리가 중앙지역 보다도 자연 냉각되기 쉬워서 온도 감소에 따른 균열이 생길 가능성이 있으므로 이러한 자연 냉각을 대비하기 위한 것이다. 그러나, 이러한 가장 자리의 열처리는 C자형 유도로에 의해서 해결되었는데, 이 C자형 유도로는 마치 미끄럼 슈(sliding shoe)와 같이, 띠강이 전방으로 이동하는중에 띠강의 가장자리 지역만을 둘러싸고 있으므로 실제로는 진정한 유도로라고 할 수는 없을 것이다.

반면에, 슬래브용 유도로는 대체로 환형인 일열의 유도 코일을 포함하고 있으며, 이 유도 코일안에서는 슬래브가 연속하여 전방으로 이동되고, 한 코일과 다른 코일의 사이에는 슬래브를 이송시키는 중동(idle) 롤러들이 제공되어 있다. 상기 코일은 이동방향으로 약 900㎜ 정도의 칫수를 가진다.

한편, 소정의 길이로 절단된 코일 또는 강판을 최종 상품으로서 제공하도록 연속 주조에 의해서 띠강을 연속적으로 생산하기 위한 장치가 제공되어 있는데, 이러한 장치에서는 열간 압연의 중간 단계에서 띠강들이 최종 압연 단계에 요구되는 온도에 이르도록 가열되고 동시에 온도가 균일화되어야 할 필요가 있다. 이에 대해서는 이탈리아공화국 특허출원 제20752A/88호, PCT 출원 제DE-88-00628호, 및 독일연방공화국 특허출원 제P-3840812.0호에 개시되어 있다.

슬래브용으로 사용되고 있는 공지의 유도로를 사용하는 경우에는 큰두께를 가지는 슬래브에 비해서 코일은 그 강도가 작기때문에 띠강이 주저않거나 코일에 타격을 주게 됨으로써 예측하기 힘든 결과가 생길 수 있다. 더우기, 띠강은 임의의 지역에서 항상 동일하지 않고 매시간마다 국부적으로 달라지는 온도에 대한 균일화가 필요하므로, 플러스 라인의 보다 큰 집중에 의하여 가열이 강화되어야 한다. 사실상, 이러한 점은 슬래브에 있어서는 두께가 두꺼우므로 온도가 훨씬 균일하기 때문에 필요치가 않다.

따라서, 본 발명의 목적은 연속 주조에 의해서 생산되어, 상기한 종래 기술에서의 문제점이 발생되지 않도록 다음의 압연 완성 단계에 필요한 온도까지 띠강들을 균일하게 가열시키도록 이미 부분적인 열간 압연 가공을 거친 30㎜ 이하의 두께를 갖는 띠강용 유도로를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 유도로는 일 열의 코일을 포함하고 있으며, 그 각각이 코일은 유도장치내에 삽입되어 있어서 하나 이상의 주파수 변환기에 의해서 필요한 동력이 각각 분리되게 공급되며, 또한 각각의 코일과 인접한 다른 코일들과의 사이에 설치된 몇 쌍의 롤러들에 의해서 지지 및 구동되는 띠강이 코일 내부를 통과하도록 되어있다. 상기 각각의 코일은 띠강의 전방 이동방향으로 500㎜ 이하의 크기를 가지며, 각각의 유도장치상에 분포된 몇 쌍의 자계 집속기가 상기 띠강에 의해 형성된 평면에 대해서 상부 또는 하부면에 제공되어 있다. 상기 코일의 크기를 500㎜ 이하로 제한하는 이유는 상기 유도 코일의 외측에 위치되어야만 하는 공급 롤러의 두 연속적인 축선의 사이의 거리가 띠강의 연속적인 공급을 유지하고 말단부의 흔들거림을 방지하기 위해서 500~700㎜를 초과해서는 안되기 때문이다. 실제로, 상기 거리는 제1도로부터 분명하게 알수 있듯이, 롤러들의 직경에 전방 방향으로의 코일 크기를 더한 값과 일치하게된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 플럭스 집중 장치는 띠강에 대해서 횡방향으로 그리고 바람직하게 띠강에 수직한 방향으로 이동가능하게 설치되어서, 보다 더 강력한 가열이 요구되는 지역에 전력을 더 많이 분포시킬 수 있다. 본 발명에 따른 유도로의 상기한 목적, 잇점 및 특성들은 첨부된 도면을 참조하여 이하 기술되는 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명에 의해서 당업자들에게 명백해질 것이다.

도면을 참조하면, 제1도는 내화재로 둘러싸여진 유도장치(3)내에 설치되는, 원형 가장자리 (제2도에 잘 도시되어있음)와 장방형 단면을 갖는 코일(2)로 구성된 본 발명에 따른 유도로의 일부분 즉, 유도로 자체의 단지 한 가열 요소에 대해 띠강의 전방방향에 따라 개략적으로 나타낸 도면이다. 제1도에 잘 도시되어 있는 바와 같이, 띠강(1)이 각 가열요소 또는 코일(2)과 후요소 사이에 배치된 롤러(10)에 의해 구동함에 따라, 띠강(1)은 각 코일에 의해 형성된(예상 최대 띠강 두께보다 높은) 공간을 통과한다. 모든 롤러(10)는 이동되거나 또는 어떤것은 이동되지 않을 수도 있다.

코일(2)의 삽입된 유도장치(3)의 한 측면에는 주어진 전력 및 주파수를 갖는 공급원으로서 버스 바라 불리는 적합한 변환기, 특히 하나 이상의 변환기(도시않음)가 제공된다. 코일 출구의 은도에 반응하는 미세한 조절에 대한 유도로 상류측의 띠강온도 및 두께의 함수로서, 공급 전력은 가열에 필요한 에너지에 따라 변할 수 있으나, 주파수는 일정하다. 공급접속부(6)의 반대측부에는 유도장치(3)에 연결된 냉각수의 운송 및 배출을 위한 매니폴드(7)가 배치된다.

본 발명에 따라, 전자기장 플럭스(electro-magnetic field flux)를 띠강의 전방 이동에 본질적으로 평행한 방향으로 집중시키기 위해 일차 전자기장 플럭스를 지향하기 위한 자기 박판철의 팩으로 형성된 자계 집속기(4)가 설치된다. 집중된 플럭스가 회로와 접속되어 있는 띠강(1) 영역에서 높은 유도전류가 발생되어 가열을 향상시킨다. 자계집속기는 두쌍 즉, 상부와 하부 각각 한쌍으로 이루어진다. 상부 쌍에 속한 집속기(4)는 하부쌍에 속한 집속기(4')에 대응함으로써, 이 집속기들은 띠강(1)과 코일(2)을 관통하는 축선에 대해 동축이 되도록 띠강(1)의 어느 한 측부상에 두개씩 나란히 접속된다, 자계 집속기(4, 4')는 더 높은 가열 전력이 요구되는 띠강(1)의 테두리 부근에 통상적으로 배치된다.

그러나, 제2도에 도시한 자계 집속기는 폭에 있어서의 띠강의 치수 변화를 허용하고 저온(냉각점)구역일 수 있는 내부 영역에 대응하게 주로 횡방향으로 이동할 수 있도록 설계되나, 집중 될 전력 및 띠강 두께의 작용으로 높이방향으로의 더 양호한 위치 선정을 위해 띠강(1)에 의해 형성된 평면에 수직방향으로도 이동될 수 있게 설계하는 것이 양호하다.

도면, 특히 제2도에 도시한 바와 같이, 다른 쌍의 관련된 요소에 각각 대응하는 소자들을 갖는 두쌍의 자계집속기(4, 4')는 각각 제어 핸드 휘일(5, 5')에 의해 외부로부터 조작 가능한 스크루(9)에 있는 내부 너트산에 장착된다. 스크루(9, 9')는 그 길이의 반은 어느 한 방향으로 형성된 나사산을 가지며, 다른 길이의 반은 상기 방향과 반대쪽으로 지향된 나사산을 가져서, 각 쌍의 두 집속기의 이동은 접속 핸드휘일의 각 조작에 의해 대칭적이고 자기중심에 정렬된다. 또한, 스크루(9, 9')의 중심부는 외부 핸드휘일 (5a, 5a')에 의해 제어 가능한 승강장치에 바람직하게 설치된다. 이 핸드휘일(5a, 5a')는 예를 들어 스크루(9, 9')에 수직인 스크루(11, 11')에 각각 고정될 수 있으며, 상기 각각의 스크류(11, 11')들은 스크류(9, 9')의 종축선에 직각으로 형성된 구멍을 통과한다.

물론, 자계 집속(4, 4')의 위치 선정을 완전자동 제어하기 위한 장치가 횡방향 및 높이방향으로 제공될 수 있다. 조작 핸드휘일 대신에 스텝모터가 사용될 수 있으며, 그런 경우에 모터는 로입구에서 수신된 대로 띠강온도, 속도 및 두께 신호를 실시간으로 직접 처리하도록 채용된 조절 및 제어 유닛과 상호결합된다. 이 방법으로 각 순간에 있어서 자계 집속기의 최적 조정에 의해 본 발명에 따른 유도로의 양호한 효율을 얻을 수 있다.

실험 목적을 위하여, 적합한 종방향 길이를 갖는 코일을 구비하고 각 유도로에 접속된 몇 쌍의 자계 집속기가 제공되어 있는 본 발명에 따른 유도로 장치가 설치된다. 설치된 유도로의 전력량, 높이로서의 코일의 크기 및 주파수, 그리고 띠강 단면에 따른 소비량, 공급속도 및 효율을 창조하여 얻은 결과치 등과 같은 주요 데이타가 다음의 표에 기록되어 있다. 또한, 본 발명의 자계 집속기와 거의 유사하지만 띠강 전방 방향으로의 단지 띠강이 전방향에 있는 코일 크기가 자계집속기의 존재없이 감소되는 코일 크기만이 감소된 종래 기술 즉, 슬래브용으로 사용되는 형태의 종래 기술에 따른 유도로용 대응 데이타도 다음의 표에 나타내었다. 약 150℃ 온도 상승(△T)동안에는 띠강의 최고속도에서, 그리고 약 300℃ 온도 상승(△T)동안에는 최저속도에서 소모량을 검출했다.

[표]

본 발명의 유도로장치에 의해 주어진 데이타로부터 알수 있듯이, 유도된 설치전력을 예견할 수 있을 뿐만 아니라 띠강의 동일 단면과 속도에 대해 낮은 에너지 소비를 성취할 수 있으며 또한 더 좋은 효율의 유도로가 얻어진다.

어떠한 요소의 추가 및 변형이 본 발명 자체의 범주를 벗어나지 않으면서 본 발명에 따른 상기 한 유도로의 실시예에 의해 이루어질 수 있다는 것을 당분야 기술자는 쉽게 알수 있다. 한편, 유도로를 형성하는 각각의 요소에 연관된 코일 및 가열요소의 수에 대해서는 어떠한 제한이 없다.

Claims (7)

1. 각각의 코일(2)과 그 코일에 인접한 다른 코일들 사이에 있는 여러 쌍의 롤러(10)에 의해 전방으로 이동하도록 지지 및 수용되어 있는 띠강(1)이 연속적으로 통과하고 하나 이상의 주파수 변환기가 각각 분리되게 제공되어 있는 유도장치(3) 내에 각각 내화재로 둘러 싸여 있는 일 열의 코일(2)을 포함하고 있는, 30㎜ 이하의 두께를 가지는 띠강들을 가열하여 그 후단계인 열간 압연 가공단계에 요구되는 온도로 균일하게 유지시키는 유도로에 있어서, 상기 각각의 코일(2)은 띠강(1)의 전방 이동방향으로 500㎜ 이하의 칫수를 가지며, 상기 띠강(1)에 의해 형성된 평면에 대해 상부 또는 하부측에 있는 각각의 유도장치(3)상에 몇 쌍의 자계 집속기(4, 4')가 쌍으로 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 유도로.
2. 제1항에 있어서, 상기 각각의 자계 집속기(4, 4')는 상기 띠강(1)의 반대쪽에 있는 다른 쌍의 상응하는 자계 집속기와 동축으로 설치되어 있으며, 자기 박판 철로 제조되는 것을 특징으로 하는 유도로.
3. 제2항에 있어서, 상기 모든 자계집속기(4, 4')는 상기 띠강(1)의 측면 가장자리 부근에 고정되는 것을 특징으로 하는 유도로.
4. 제1항에 있어서, 상기 자계 집속기(4, 4')는 띠강(1)에 대해 횡방향으로 이동 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 유도로.
5. 제4항에 있어서, 상기 자계 집속기(4, 4')는 띠강(1)의 평면에 수직한 방향으로도 이동 가능한 것을 특징으로 하는 유도로.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 유도로는 자계 집속기(4, 4')의 위치를 조절하는 셋트 스크루(9, 9' : 11, 11'), 및 외부 제어 핸드휘일(5, 5' ; 5a, 5a')를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유도로.
7. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 유도로는 자계 집속기(4, 4')의 자동 이동을 위한 구동수단을 더 포함하고 있으며, 상기 구동수단은 상기 유도로의 출구에서의 상기 띠강(1)의 온도 뿐만 아니라 상류에서의 검출수단에 의해서 감지된 속도, 온도, 및 두께등의 데이타를 처리하는 수단과 상호 연결 되어 있는 것을 특징으로 하는 유도로.