KR970000370B1 - 금속 스트립의 스케일 제거 및 냉간 압연 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

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Description

금속 스트립의 스케일 제거 및 냉간 압연 방법 및 장치

제1도는 본 발명의 한 실시예에 의한 스케일 제거 및 냉간 압연 장치의 구성을 도시한 개략도.

제2도는 본 발명의 제2실시예에 의한 스케일 제거 및 냉간 압연 장치의 구성을 도시한 개략도.

제3도는 일본에 있는 산세척 설비의 공칭 생상용량과 설비 라인 길이 사이의 관계를 도시한 그래프.

제4도는 일본에 있는 냉간 압연 라인의 수를 개개의 공칭 생산용량에 대해 도시하고 막대그래프내의 수치는 개개의 라인의 압연기 스탠드수를 나타내는 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 코일 3,18 : 릴

4 : 용접기 5 : 스케일 제거기

6,10A,10B,15 : 대형코일 7,11 : 권취 및 풀립 장치

8,9,12,14 : 릴 드럼 13 : 냉간 압연기

16 : 전단기

본 발명의 특히 스트립 형태의 강판을 위한, 그러나 그에 국한되지 않은 금속 스트립의 스케일 제거 및 후속 냉간 압연 방법 및 장치에 관한 것이다.

강 스트립의 제조시 고온의 코일의 표면으로부터 녹(또는 스케일)을 제거하는 스케일 제거 단계와 스트립을 소정의 두께로 감소시키는 냉간 압연 단계가 있다. 스케일 제거단계는 화학적 방법(예를 들면 산세척)과 기계적 방법을 결합함으로써 효율이 향상된다. 반면, 냉간 압연단계는 다수의 통로로 가역적으로 압연하는 가역 압연기나, 다수의 압연기를 통해 하나의 방향의 하나의 통로로 압연하는 직력 배열(tandem) 압연시스템으로 예시된다.

다수의 종래의 공장에서는 스케일 제거 단계와 냉간 압연단계가 불연속적으로 실행된다. 스케일 제거 단계가 고온의 코일들을 순차적으로 통과시키는 연속 라인을 채용하기 때문에 고가의 용접기가 스케일 제거기의 입구 측에 배치된다. 또한, 용접중 라인의 중단을 방지하기 위해 길다란 축적기(루퍼)와 길다란 산세척 탱크가 마련된다. 또한, 산세척 코일이 냉간 압연기 라인에 공급되어야 하기 때문에 산세척된 코일은 산세척 설비의 출구에서 다시 분할되어 냉간 압연을 받기 위해 취급될 때까지 공장 내에서의 이동과 저장에 적절한 크기가 되게 된다. 산세척 설비와 냉각 압연기 라인 사이에는 2개의 설비와 생산 체계의 차이를 흡수하기 위한 넓은 코일 저장소가 있을 수 있다. 상기 저장소에는 코일을 운반하고, 저장하고, 취급하는 설비가 갖추어져 있다.

산세척 및 직렬 배열 압연기가 직접 연결된 연속적 산세척 및 냉간 압연 설비를 사용하는 대안이 이미 실행되었다.

단일 다중 통로 가역 압연기 사용의 장점을 얻는 목적을 위해 통상적인 운송가능한 코일의 여러배, 예를 들어 다섯배의 길이를 갖는 스트립으론 구성된 대형 코일의 채용이 제안되었다. JP-B-57-39844호는 짧은 코일들을 연결하는 용접기를 개시한다. 용접후 스트립은 대형 코일로 감긴다. 용접라인은 대형 코일이 완성되면 정지되고 상기 코일은 샌쥐미어(sendzimir) 압연기를 통해 풀어진다. 다중 통로 압연이 상기 압연기를 통해 일어나면서 각 단부에서 부가적인 드럼으로 되감긴다. 최종 압연 통로를 지나 작은 코일로 되감기게 되고 스트립은 전단에 의해 더 분할된다. 대형 코일의 기능은 압연기의 가속 및 감속 기간과 스트립의 장착기간을 최소화함으로써 가역 압연기의 산출과 생산용량을 증가시키는 것이다. 산출된 또한 증가한다. 그러나 상기 서류는 스케일 제거기와 압연기의 결합과는 관련이 없다.

다른 목적을 위한 그러한 대형 코일의 사용예가 JP-B-59-52710호에 개시되어 있다. 여기에서는 용접기, 축적기, 스케일 제거기, 전단기 및 한쌍의 교환 가능 드럼상의 대형 코일이 개시된다. 단일 통로 직렬 배열 압연기가 대형 코일을 교대로 공급받고 압연된 전단기와 소형코일용 드럼에 전달한다. 대형 코일의 크기는 표준 소형의 5 내지 10배라고 한다. 대형 코일을 사용하는 이유는 심지어 압연기가 정지되었을 때에도 스케일 제거기가 연속 작동할 수 있게 하기 위함이다. 압연기의 정지는 롤 교환등 여러가지 이유가 있을 수 있다. 그러므로 대형 코일의 형성은 그러한 압연기의 정지에 대처하기 위해서만 분명히 필요하다. 스케일 제거기의 용량에 특별한 제한은 없으므로 상기 장치의 목적은 고가의 직렬 배열 압연기의 용량을 최대화하는 것이다. 이는 스케일 제거기의 용량이 압연기에 필요한 용량과 반드시 동등해야 하고 결과적으로 스케일 제거기의 처리 속도가 압연기의 속도와 적어도 동등하여야 함을 의미한다. 이를 위해서는 고가의 대형 스케일 제거기가 필요하다. 직렬 배열 압연기는 원리적으로 가역 압연기보다 용량이 훨씬 크다.

종래 기술에 있어서의 뚜렷한 차이는 고가의 극대용량의 직렬 배열 압연기를 최대로 이용하는 것이 목적인 직렬 배열 압연기를 사용하는 개면과, 직렬 배열 압연기보다 훨씬 작은 용량을 갖는 가역 다중 통로 냉간 압연기를 사용하는 개념으로 구분지워 진다. 상기 두번째 개념의 목적은 가역 압연기의 최대 처리량을 가능하다면 고품질의 제품과 함께 경제적인 방식으로 얻을 수 있도록 공장을 배열하는 것이다.

제3도 및 제4도는 상기 차이를 현재 일본에 널린 보급된 스케일 제거 설비(즉, 산세척 설비)와 냉간 압연 설비의 데이터를 제시함으로써 나타낸다.

제3도는 산세척 설비와 공칭 생산 용량(매월)과 각 라인의 길이 사이의 상관관계를 도시한다. 상기 상관 관계는 개개의 설비의 레이아웃과 제품 혼합비에 따라 당연히 분산된다. 그러나, 전체적으로 보아 알 수 있는 것은 큰 생산 용량에는 긴 라인 길이가 필요하고, 이 라인은 작은 생산 용량을 갖는 설비에서의 용량에 비례하여 항상 짧아지는 것은 아니라는 것이다.

한편, 제4도는 일번내에 있는 그러한 냉간 압연 공장의 수와 공칭 생산 용량(매월)의 분포를 나타낸다. 예를 들어, 참조 부호 1은 이른바단일 스탠드 가역 압연기를 나타내고 참조부호 5는 이른바5 스탠드 직렬 배열 압연기를 나타낸다. 냉간 압연 공장들에 대해 전체적으로 결론지을수 있는 것은 큰 생산 용량이 압연기의 스탠드 수를 늘림으로써 얻어질 수 있고 작은 생산 용량은 단일 스탠드 압연기에 의해 실현될 수 있다는 것이다.

그러므로 현재의 스케일 제거 장치와 냉간 압연 장치의 상황은 다음과 같다.

(1) 매월 100,000톤보다 큰 생산 용량은 200 내지 300m의 라인 길이를 갖는 대형 산세척 설비와 5개 또는 6개의 스탠드를 갖는 대형 직렬 배열 압연기에 의해 달성된다.

(2) 매월 30,000톤보다 작은 생산용량은 생산용량에 비해 다소 긴 100m의 라인 길이를 갖는 산세척 설비와 최소 크기의 단일 스탠드 가역 압연기에 의해 달성될 수 있다.

그러나, 전술한 용량(1) 및 (2) 사이인 매월 50,000톤 정도의 중간 생산 용량을 갖는 라인에 대해서는,

(3) 산세척 설비는 매월 100,000톤 용의 설비와 같은 크기를 필요로 한다.

(4) 냉간 압연 설비는 하나의 통로에서 소정의 두께 감소를 일으키는 것이 필요하기 때문에 매월 100,000톤 용량의 다중 스탠드 직렬 배열 압연기를 채용해야 한다. 또는 작은 생산 용량을 갖는 다수의 단일 스탠드 가역 압연기가 제공되어야 한다.

그러므로 설비는 필요한 생상용량에 비해 과잉이 외어 고가의 비경제적인 투자가 필요하다.

반면, 강판 재료의 생산 및 공급의 필요는 내수에 그치지 않고 전세계적이며 기존의 대형 압연기 대신에 중형의 강판 생산 설비가 제품 시장 가까이에 필요하다.

상기 필요를 충족시키기 위해 생산규모에 맞게 소형이고 과잉 투자를 필요로 하지 않는 경제성이 높은 스케일 제거기 및 냉간 압연 방법과 그 방법을 실현하는 설비가 필요하다. 그러나 이는 종래 기술에 의한 방법으로는 실현하기 어렵다.

종래 기술에 의한 기종의 공장에서는 다음과 같은 문제점이 있다.

(1) 연속 산세척 라인은 고가의 용접기가 산세척 설비의 입구에 배치되어 고온 코일을 연속적으로 연결한다. 용접중 라인의 중단을 피하기 위해 길다란 축적기가 길다란 산세척 탱크와 함께 배치되어 전체로서의 라인 길이가 심각하게 길어진다.

(2) 다음 단계에서 냉간 압연 설비로 공급되어야 할 산세척된 코일들은 공장내에서의 이동 및 저장에 적합하도록 스트립을 다시 분할함으로써 만들어진다.

(3) 산세척 설비와 냉간 압연 설비 사이에는 2개의 설비사이의 생산계획의 차이를 흡수하는 넓은 코일 저장소와 그 지역 내에서의 코일의 이동, 저장 및 취급을 위한 공장 설비가 개재될 필요가 있다.

반면, 상기 사항(2),(3)은 산세척 설비와 직렬 배열 압연기가 직접 연결되는 종래 기술에 의한 연속 산세척 및 냉간 압연 장치에서 합리화 된다. 그러나 상기 장치는 직렬 배열 압연기의 초대 생산 용량이 효과적으로 이용되도록 산세척 설비와 직력 배열 압연기 사이에 대형 축적기를 당연히 필요로 하나 이는 중간 정도 생산 용량을 갖는 공장에는 과대한 크기이고 과잉 경비가 들게 한다.

다음, 냉간 압연 설비에 관하여는 전술한 직렬 배열 압연기가 대규모 생산 용량을 갖는 대형공장에는 적합하나 중간 규모의 생상용량을 갖는 공장에는 적합하지 않다.

반면, 가역 압연기는 소규모 생산 용량이 필요한 경우에는 적합한 크기를 가지나, 중간 규모 생산 용량을 위해서는 그러한 압연기의 수가 증가되어야 하는 것으로 생각어져 왔다. JP-A-57-64403에서 스케일 제거기와 가역 압연기를 연속 라인으로 결합하는 것이 제안되었으나 이는 그 용량이 사실상 제한되는 대형이고 고가이며 비실용적인 공장이 된다. JP-A-57-64403은 연속 스케일 제거 및 다중 통로 가역 압연기를 이용한 공장을 개시한다. 용접기가 스트립들을 스케일 제거기에 들어가기 전에 연결시키고, 스트립은 스케일 제거기로부터 압연 구역으로 직접 이동된다. 압연 구역에는 가역 압연기가 스케일 제거기의 진행을 중단시키기 않으면서 스트립 상에서 다중 통로 가역 압연을 부분 부분으로 할 수 있게 하는 것이 목적인 대형 스트립 축적기가 있다. 스트립은 압연구역에서 분할되거나 권취되지 않는다. 상기 서류의 제3도는 용량이 1,000 내지 1,500m의 사이클 길이(즉 한번에 3회 통과 가역 압연을 받는 스트립의 단위 길이)에서 포화되거나 또는 거의 포화되는 것을 도시한다. 그러한 길이는 압연 작업에서 큰 이익을 얻기에는 너무 짧다. 상기 장치는 또한 비실용적이다. 대형 축적기는 고가이고 부피가 클뿐만아니라 그 크기가 기기의 용량을 제한하게 된다. 축적기 용량을 대폭 증가 시켜도 압연기의 생산성은 약간의 증가만을 얻을 수 있을 뿐이다.

전술한 바와 같이, JP-B-57-39844호는 가역 압연기 사용상의 개선을 제안하나 결합된 스케일 제거 및 압연 라인을 개시하지 않는다. JP-B-57-39844호의 압연기 앞에 스케일 제거 라인을 단순히 제공한다면 2개의 용접기를 채용하고 스케일 제거후 코일의 저장을 위한 공간을 필요로 하는 고가의 공장이 되게 된다. 스케일 제거후 코일의 저장을 위한 공간을 필요로 하는 고가의 공장이 되게 한다. 스케일 제거 장치는 JP-B-57-39844호에 설명된 용접기 뒤에 배치된다면 용접기가 정지되면 정지될 것이며 이는 스트립의 부분의 과도한 산세척을 방지하기위해 연속적으로 작동해야 하는 스케일 제거기에는 매우 불만족스러운 것이다. 이러한 스케일 제거기의 정지 시간은 스케일 제거기의 공칭 용량이 압연기 용량에 의해 필요한 것보다 커야 함을 의미한다. JP-B-57-39844호의 공정의 다른 단점은 제1통로 압연중 용접과 입구 드럼에 대형코일을 권취하는 것을 정지할 필요가 있어 용량을 감소시킨다는 것이다. 또 다른 단점은 코일 분할때마다 최종 통로중 압연기를 중단시킬 필요가 있어 용량을 또한 감소시키는 것이다.

본 발명의 목적은 상기 문제들중 일부에라도 해결책을 제공하고, 소형으로 될수 있고 효과적이고 경제적인 적절한 규모의 생산 용량을 가지는 금속 스트립의 스케일 제거 및 냉간 암연 방법을 제공하는 것이다. 다른 목적은 그러한 방법을 수행하는 장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 단일 장치 라인에서 스케일 제거기와 가역 냉각 압연기 사이에 대형 코일 형성 수단을 개재시킴으로써 동시에 그리고 각각 다른 스트립 도입 속도에서 작동될 수 있다는 깨달음에 기초한다. 이는, 종래 기술에는 평가되지 않고, 비교적 낮은 속도로 작동하는 스케일 제거기는 비교적 짧아도 되고 그러므로 염가이며, 반면 가역 압연기는 최대 생산 용량을 위한 적절한 속도로 작동될수 있다는 장점을 갖는다. 이러한 방식으로 스케일 제거기와 압연기의 생산 용량 모두가 각각의 기기가 서로의 작동을 간섭하지 않기 때문에 과잉 투자를 하지 않고도 최대화될 수 있다.

비교적 짧은 스케일 제거기의 생산 용량은 가역 압연기의 생산용량에 조화된다. 정상적인 운전시에는 스케일 제거기 및 압연기의 공전시간은 최소화되거나 제거될수 있다. 스케일 제거기는 연속 작동될수 있으며 그 출구 제품은 대형 코일을 형성하도록 분할되어 공전 기간에 기인한 과도한 산세척 등의 문제를 피하고 스케일 제거기의 반복 장착요구를 피한다. 용접기 등의 스트립 연결 장치는 하나만 필요하다. 거의 장치는 완전한 연속 라인으로 작동되며 연속성의 중단은 가역 압연기로 공급되는 대형 코일의 변경시에만 일어난다. 가역 압연기에서 긴 길이를 압연하는 장점(즉 역전 회수의 감소, 장착 시간의 감소, 스트립 단부의 폐기부분의 감소에 기인한 생상성 향상)이 얻어진다.

결과적으로 스트립의 용접, 스케일 제거, 가역 압연 및 재분할이 가역 압연기를 최대로 이용하는 생산 용량을 갖는 소형의 경제적인 장치에 의해 높은 효율로 수행될 수 있다.

대형 코일을 형성하기 위해 권취되는 긴 스트립의 길이는 통상적으로 종래의 운반가능한 코일의 길이의 여러배이다. 한 예에서 상기 긴 스트립의 길이는 적어도 5,000m이고 바람직하게는 8,000m 이상 예를 들어 8,000 내지 12,000m이다.

본 발명은 그 제1양태에서 금속 스트립의 스케일 제거 및 냉간 암연 방법을 제공하는 데, 상기 방법은 스트립을 종방향으로 연결하는 단계와 연결된 스트립을 스케일 제거기를 통하여 연속적으로 통과시키는 단계와, 스케일이 제거된 스트립을 긴 스트립으로 분할하고 긴 스트립들을 다수의 권취 드럼을 갖는 권취 스테이션에서 대형 코일로 권취하는 단계와, 대형 코일들을 권취 스테이션으로부터 가역 다중 통로 냉간 압연기로 공급하는 단계와, 각 코일을 압연기 내의 다수의 통로에서 가역 압연하는 단계를 포함한다. 2개의 대형 코일의 권취 및 풀림이 권취 스테이션에서 동시에 일어난다. 각각의 긴 스트립은 스케일 제거기의 출구 상의 상기 권취 스테이션에서의 권취 드럼들 중 하나에 한번 권취되고 압연기에서의 압연 중 동일한 권취 드럼에 적어도 한 번 더 권취된다.

본 발명의 한 양태에 의하면 이하의 단계들을 포함하는 금속 스트립의 스케일 제거 및 냉간 압연 방법이 제공된다.

(a) 금속 스트립의 다수의 코일들을 긴 스트립을 형성하도록 연결하는 단계,

(b) 긴 스트립을 스케일 제거기를 통과시키는 단계,

(c) 긴 스트립을 대형 코일로 권취하는 단계,

(d) 긴 스트립을 가역 다중 통로 냉간 압연기를 통하여 다수의 통로에서 가역적으로 통과시켜 냉간 압연하고, 압연기를 통한 각 2개의 통로들 사이에서 긴 스트립을 상기 대형 코일로부터 풀어내고 다시 권취하는 단계,

(e) (a) 내지 (d)의 단계가 단일 장치 라인에서 수행되고, 스케일 제거기에서의 스트립의 속도를 압연기의 통로 각각에서의 스트립의 진입 속도와 다르게 하는 단계.

긴 스트립은 그로부터 스트립이 형성되는 코일들의 정수배에 대응하지 않는다. 그러므로 연속 작동 스케일 제거기를 빠져나오는 스트립은 압연될 대형 코일을 형성하는데 적합한 길이의 긴 스트립으로 분할된다.

바람직하게는 긴 스트립은 단계(d) 이후에 분할되고 스케일이 제거되고 냉간 압연된 스트립의 다수의 코일로 권취된다.

단계(c)에서 길다란 스트립의 길이는 바람직하게는 대형 코일을 형성하기 위해 제1쌍의 권취 드럼들 중 하나로 권취되고 그 후 제1쌍의 권취 드럼들은 대형 코일의 풀림전에 위치를 상호 교환한다.

마찬가지로, 마지막 냉간 압연 통로후 긴 스트립은 바람직하게는 제2쌍의 권취 드럼들 중 첫번째 드럼으로 권취되고, 그후 제2쌍의 권취 드럼들의 위치가 상호 교환되고, 그후 상기 긴 스트립은 제2쌍의 권취 드럼들 중 첫번째 드럼으로부터 풀린다.

본 발명의 다른 하나의 양태에 의하면 이하의 단계들을 포함하는 금속 스트립의 스케일 제거 및 냉간 압연 방법이 제공된다.

(a) 스트립의 다수의 코일들을 다수이 상기 코일들로 이루어진 스트립들을 각각 포함는 다수의 긴 스트립으로 연속적으로 연결하는 단계.

(b) 긴 스트립의 각각을 이하의 순서의 단계들을 연속적으로 거치게 하는 단계.

(i) 긴 스트립을 스케일 제거를 위해 스케일 제거기를 통과시키는 단계.

(ii)긴 스트립을 스케일 제거기의 출구에서 제11대형 코일로 권취하는 단계.

(iii) 제1대형 코일을 풀어내는 단계.

(iv) 긴 스트립을 가역 다중 통로 냉간 압연기를 통해 다수의 통로에서 가역적으로 통과시켜 냉간 압연하고 긴 스트립을 통로의 각 인접 쌍 사이에서 재권취하고 제1통로 압연은 단계(iii)에서 제1대형 코일의 풀림과 함께 수행되는 단계.

상기 단계(a),(b)는 단일 장치 라인에서 수행되고, 스케일 제거기 및 압연기는 동시에 작동하고, 스케일 제거기는 각각의 통로의 압연기에서 스트립 진입 속도와 다른 스트립 통과 속도를 갖는다.

바람직하게는 단계 (b)(ii)는 상기 순서에 이전의 긴 스트립 상의 단계(b)(iii)의 수행과 동시에 수행된다.

단계(b)(v)는 바람직하게는 단계(b)(iv) 이후 상기 긴 스트립을 제2대형 코일로 권취하는 단계와, 상기 제2대형 코일을 풀어내는 단계와, 그후 긴 스트립을 다수의 부분들로 분할하고 그로부터 다수의 코일들을 형성하는 단계을 포함한다.

본 발명의 또 다른 양태에서 이하의 단계들을 포함하는 금속 스트립의 스케일 제거 및 냉간 압연 방법이 제공된다.

(a) 상기 스트립의 다수의 코일들을 다수의 상기 코일들로 이루어진 스트립들을 각각 포함하는 다수의 긴 스트립으로 연속적으로 연결하는 단계.

(b) 상기 긴 스트립의 각각을 이하의 순서와 단계들을 거치게 하는 단계.

(i) 긴 스트립을 스케일을 제거하기 위해 스케일 제거기를 통과시키 단계.

(ii) 긴 스트립을 상기 스케일 제거기의 출구에서 제1대형 코일로 권취하는 단계.

(iii) 제1대형 코일을 풀어내는 단계.

(iv) 긴 스트립을 가역 다중 통로 냉간 압연기를 통해 다수의 통로에서 가역적으로 통과시켜 냉간 압연하고, 긴 스트립을 통로의 각 인접 쌍 사이에서 재권취하고, 제1통로 압연은 단계(iii)에서의 제1대형 코일의 풀림과 함께 수행되는 단계.

(v) 긴 스트립을 압연기를 통한 최종 통로 압연 후 제2대형 코일로 권취하는 단계.

(vi) 제2대형 코일을 풀어내는 단계.

(vii) 긴 스트립을 단계(vi)에서의 풀미에 따라 다수의 부분으로 분할하는 단계.

(viii) 긴 스트립의 다수의 부분들의 각각을 권취하는 단계.

단계(a)와 (b)는 단일 장치 라인에서 수행되고, 단계(b)(ii)와 (b)(iii)은 상기 순서의 2개의 긴 스트립상에서 상기 단계(b)(ii)와 (b)(iii)을 위해 주기적으로 채용되는 1제다수의 권취드럼에 의해 동시에 수행되고, 상기 단계(b)(v)와 (b)(vi)은 상기 순서의 상기 2개의 긴 스트립 상에서 상기 단계(b)(v)와 (v)(vi)을 주기적으로 채용되는 제2다수의 권취 드럼에 의해 동시에 수행되고, 제1 및 제2의 다수의 권취 드럼은 냉간 압연기를 통한 통로들의 각 인접 쌍 사이에서 상기 재권취에 또한 사용된다.

바람직하게는 제1다수의 권취 드럼들은 권위 단계 b(ii)와 풀림 단계 b(iii)을 위해 위치가 상호 교환되고 제2다수의 권취 드럼들을 권취 단계 b(v)와 풀림 단계 b(vi)을 위해 위치가 상호 교환된다.

본 발명의 장치 양태에 의하면 이하를 포함하는 스트립 처리 라인을 포함하는, 금속 스트립의 스케일 제거 및 냉간 압연 장치가 제공된다.

(a) 스트립의 다수의 코일을 긴 스트립으로 연결하는 용접기,

(b) 용접기 직후의 긴 스트립을 연속 통과시키기 위한 스케일 제거기,

(c) 상기 스케일 제거기를 통과한 후 긴 스트립으로부터 제1대형 코일을 권취하는 제1권취 수단,

(d) 제1권취 수단으로부터의 긴 스트립을 다수의 통로에서 가역 압연하기 위한 가역 다중 통로 냉간 압연기.

(e) 냉간 압연기에 의한 압연 후 긴 스트립으로부터 제2대형 코일을 권취하는 제2권취 수단.

(f) 냉간 압연기에서 가역 압연 중 긴 스트립의 권취 및 풀림을 실행하는 제1 및 제2권취수단.

상기 장치에서, 바람직하게는 상기 라인은

(g) 냉간 압연기에서의 압연 후 제2권취 수단으로부터 풀릴 때의 긴 스트립을 분할하는 수단과,

(h) 분할 수단에 의해 생산된 긴 스트립의 부분들을 개개의 코일로 권취하는 수단을 더 포함한다.

바람직하게는, 제1권취 수단은 (i) 스케일 제거기로부터 하나의 긴 스트립을 수용하고 권취하며 (ii) 냉간 압연기에서 압연을 받는 다른 긴 스트립을 권취하고 풀어내기 위해 동시에 그리고 상호 교대로 작동가능한 적어도 2개의 권취 드럼을 포함한다.

제1권취 수단은 그것의 2개의 권취 드럼의 위치를 상호 교환하는 수단을 포함할 수 있다.

바람직하게는 제2권취 수단도 또한 (i) 냉간 압연기에서 압연을 받는 하나의 긴 스트립을 권취하고 풀어내며 (ii) 냉간 압연을 마친 다음 긴 스트립을 풀어내기 위해 동시에 그리고 상호 교대로 작동 가능한 적어도 2개의 권취 드럼을 포함한다. 제2권취 수단은 그것의 2개의 권취 드럼의 위치를 상호 교환하는 수단을 포함할 수 있다.

본 명세서에서 용어 긴 스트립과 대형 코일은 특정한 크기를 한정하기 위한 것은 아니고 단지 본 발명에서 압연되는 스트립의 길이가 그로부터 스트립의 형성되는 코일들과 최종 생산되는 코일들에 비해 상당히 길다는 것을 나타낸다.

본 발명의 실시예들이 첨부 도면을 참조하여 비제학적인 예에 의해 이하에 설명된다.

제1도에서, 본 발명에 의한 스케일 제거 및 냉간 압연 장치는 스케일 제거기(5)와 가역 다중 통로 냉간 압연을 위한 냉간 압연기(13)를 갖는 단일 라인이다. 스케일 제거기(5)의 입구에는 스케일 제거기(5)에 공급될 다수의 정규 운송 규격의 열간 압연된 코일(1)들을 용접하는 용접기(4)가 배치된다. 코일(1)의 운송수단(2)이 도시되어 있다. 스케일제거기(5)와 가역 압연기(13) 사이에는 대형 코일(6)을 형성하도록 스케일이 제거된 스트립을 권취하고 동시에 동일한 라인상의 대형 코일(10A)을 가역 압연기(13)에 공급하기 위해 풀기 위한 입구측 권취 및 풀림 장치(7)가 배치된다. 반면, 상기 가역 압연기(13)의 출구에는 냉간 압연된 대형 코일(15)을 다시 분할하는 재분할 수단의 역할을 하는 전단기(16)가 배치된다. 가역 압연기(13)와 전단기(16) 사이에는 냉간 압연된 스트립을 권취하여 대형 코일(10B)을 형성하고 동시에 동일한 라인상의 대형 코일(15)을 전단기(16)에 공급하기 위해 풀기 위한 출구측 권취 및 풀림 장치(11)가 배치된다. 열연코일 풀림 릴(3)이 용접기(4)의 입구측에 배치되고 냉연 코일 권취 릴(18)이 전단기(16)의 출구측에 배치된다.

제1도에는 도시되지 않았으나 용접기(4)와 스케일 제거기(5) 사이에는 축적기(루퍼)가 있고 스케일 제거기 다음에는 스케일 제거기(5)로부터 배출되는 스트립을 권취를 위해 분할하는 전단기가 있다.

입구측 권취 및 풀림 장치(7)와 출구측 권취 및 풀림 장치(11)는 공지된 회전형(carousel) 릴 형태이며, 2개의 팽창 가능 릴 드럼(8,9 및 12,14)이 회전 디스크(7a,11a) 상에 회전 가능하게 지지되어 각각이 개개의 축에 대하여 회전할 수 있고 서로의 위치를 상호 교화하기 위해 디스크(7a,11a)의 중심축에 대해 쌍으로 회전할 수 있다.

상기 회전형 장치(7,11)의 장점은 고출력 구동 모터가 압연기에 의해 압연되는 재료를 권취 또는 풀어내는 드럼(9,12)에만 필요하다는 것이다. 드럼(8,14)에는 비교적 소형의 모터가 필요하다. 그러므로 회전형 장치(7,11)는 드럼(8,9 및 12,14)이 디스크(7a,11a)의 회전시 교환되나 개개의 모터는 교환되지 않도록 배열될 수 있다. 이는 필요한 모터의 전체 경비를 감소시킨다.

정규 규격의 열연 코일(1)은 열연 코일 운송 차량(2)에 의해 라인의 외부로부터 열연 코일 풀림 릴(3)로 이송되어 연속적으로 풀려 용접기(4)에 의해 용접된다. 이송되는 코일은 그 폭이 변화될 수 있고 냉가된 상태이다. 그후 대형 코일(6)이 스케일 제거기(5)의 뒤에서 입구측 권취 및 풀림 장치(7)의 드럼(8)으로 권취된다. 한편, 입구측 권취 및 풀림 장치(7)의 다른 드럼(9)과는 출구측 권취 및 풀림 장치(11)의 드럼(12)을 동시에 사용하여 코일(10A,10B)을 형성하는 앞선 긴 스트립이 가역 압연기(13)에 의해 소정의 수의 통로(예를 들어 3 또는 5)로 압연된다. 동시에 출구측 권취 및 풀림 장치(11)의 다른 드럼(14)상의 대형 코일(15)도 또한 풀리고 전단기(16)에 의해 다시 분할되어 권취 릴(18)에 의해 다수의 정규 규격 냉연 코일(17)로 권취된다. 코일(17)은 냉연 코일 운송 차량(19)에 의해 라인 외부로 이송된다.

스케일 제거기(5)와 가역 압연기(13) 사이의 대형 코일(6,10A)의 권취 및 풀림 사이에서 디스크(7a)는 드럼(8,9)의 위치를 교환하도록 회전된다. 마찬가지로 가역 압연기(13)와 전단기(16) 사이의 대형 코일(10B, 15)의 권취 및 풀림은 드림(12,14)의 위치 교환과 함께 수행된다.

대형 코일(6,10A,10B,15)의 통상적인 사양이 이하에 설명된다. 종래의 가역 압연기에 의해 취급되는 열연코일은 10내지 20톤의 무게와, 500내지 1000m의 길이와, 1.5 내지 2m의 직경을 갖는다. 반대로 본 발명의 실시예에서는 매우 큰 무게를 갖는 대형 코일(6,10A,10B,15)을 예를 들어 공장의 기중기에 의해 운반할 필요가 없다. 그러므로 여러 개의 정규 규격 열연 코일이 연결되어 100톤 이상의 무게와 약 10,000m의 길이를 갖는 긴 스트립을 형성하여도 곤란한 점은 없다. 대형 코일의 길이는 정규 열연 코일의 길이의 10배도 될 수 있으나 대형 코일의 직경은 커야 약 5m 이므로 적절히 용이하게 취급될 수 있다.

전술한 실시예에서, 스케일이 제거된 스트립은 입구측 권취 및 풀림 장치(7)에 의해 대형 코일(6)로 일단 권취되고, 대형 코일(10A)은 풀려져 가역 압연기(13)에 공급되어 스케일 제거 단계와 압연 단계가 아무런 간섭없이 독립적으로 평행하게 높은 효율로 수행될 수 있게 한다. 반면 소정의 두께로 압연된 스트립은 정규 규격 코일(17)을 형성하기 위해 다시 분할된다. 더욱이 냉간 압연된 스트립은 출구측 권취 및 풀림 장치(11)에 의해 다시 권취되고, 그리고 대형 코일(15)은 풀려서 전단기(16)에 공급된다. 결과적으로 압연 단계와 재분할 단계도 또한 간섭 없이 독립적으로 높은 효율로 수행된다.

이때 압연 단계는 통상적으로 다중 통로 가역 압연에 의해 수행되고 하나의 대형 코일에 대해 가장 긴 시간을 취한다. 그 결과로서 스케일 제거 단계와 재분할 단계는 압연기(13)의 각 통로에서 진입 속도에 비해 상대적으로 감소된 내부 라인 속도를 갖는다. 상기한 것으로부터 그리고 스케일 제거기(5)는 화학적 스케일 제거기이므로 즉 산세척 방법을 사용하므로 산세척 탱크는 짧아질 수 있다. 기계적 스케일 제거기가 화학적 스케일 제거기와 조합되어 사용되면 스케일 제거기(5)는 그 라인 길이를 줄일 수 있고 소형으로 만들어질 수 있다.

더욱이 다양한 작동이 선택된 조건하에서 서로 간섭없이 이루어질 수 있다. 예를 들어 재분할 및 최종 권취 단계는 압연된 제품의 표면 검사를 위해 낮은 라인 속도로 수행될 수 있다. 그러므로 필요하다면, 재분할 단계에 처리 단계가 추가될 수 있다.

결과적으로, 코일의 용접 단계, 스케일 제거 단계, 가역 압연 단계 및 재분할 단계가 상호 간섭없이 높은 효율로 수행될 수 있다. 스케일 제거기(5)의 스트립 진입 속도는 압연기(13)의 압연 통로에서는 더 높은 스트립 진입 속도와 다르다. 스케일 제거단계와 냉간 압연 단계 사이 및 냉간 압연 단계와 재분할 단계 사이에 낭비가 없고, 적절한 생산 규모가 유지된다. 단지 하나의 고가의 용접기(4)가 필요하므로 고도로 수형이고 경제적인 장치가 실현될 수 있다.

압연된 코일의 길이가 길기 대문에 문제를초래할 수 있는 통로 방향 변경의 빈도가 극적으로 감쇠되어 하나의 사이클의 압연 기간을 연장시켜 작동이 높은 생산성과 산출을 내면서 안정하게 이루어질 수 있다.

압연 단계는 대형 코일을 사용하면서 가역적으로 생산성과 산출은 종래 기술의 가역 압연 방법보다 좋아진다. 압연기는 용접 시간이나 재분할 시간에도 중단될 필요가 없으므로 제품의 표면의 품질, 산출 및 생산성이 향상된다.

제2도는 본 발명의 장치에 관한 다른 실시예를 도시하는데, 제1도의 부품에 해당하는 부품에는 동일한 참조 부호가 부여되어 있으며 다시 자세히 설명되지는 않는다. 릴(3)에서 열연 코일(1)로부터 풀린 스트립은 교정기(3a)와 선택적인 단부 전단기(3b)를 통과하여 용접기(4)에 이른다. 용접기(4) 후에는 용접이 스케일 제거기(5)의 중단없이 수행될 수 있게 하는 축적기(루퍼, 4a)가 도시되어 있다. 스케일 제거기(5)는 스케일 파괴부(5a), 산세척 탱크(5b) 및 헹굼 탱크(5c)를 포함한다. 소형 축적기(5d)가 스케일 제거기(5) 뒤에, (스케일이 제거된 스트립을 권취를 위해 준비시키는) 에지 트리머(5e)와 전단기(5f) 앞에 위치한다. 상기 전단기(5f)는 대형 코일(6)로의 권취를 위해 스케일 제거기(5)를 연속 통과하는 연결된 스트립을 연속된 긴 스트립으로 분할한다. 라인의 나머지 부분은 제1도에 도시되고 설명된 것과 사실상 같다.

제2도의 실시예는 약 매월 60,000톤(또는 매년 700,000톤)의 생산 용량을 갖는다. 산세척 라인[릴(3)로부터 회전형 장치(7)까지]은 길이 약 100m의 공간을 점유한다.

각 코일(6)의 긴 스트립의 길이가 투입된 코일(1)의 길이의 정수배에 대응하지는 않는다는 것이 이해될 수 있다. 대형 코일(6)의 길이는 냉간 압연 작업에 적합하도록 선택된다.

스케일 제거 방법 및 스케일 제거기(5)는 화학적 또는 기계적 형태에 한정되지 않는다. 상기 2개의 형태는 조합될 수 있다. 단일 스탠드 가역 압연기의 형태가 특별히 제한되지 않는다는 것도 명백하다. 6단 롤 스탠드가 예로 도시되었다.

권취 및 풀립 장치(7,11)는 팽창하거나 수축할 수 없는 중실 드럼을 회전형 릴 드럼으로 가질 수도 있다. 이 경우 사용되는 드럼 구조는 복잡할 필요가 없다.

또한, 본 실시예는 스케일 제거 단계와 압연 단계 사이의 권취 풀림 장치(7)에 회전형 릴을 갖는 것으로 설명되었다. 그러나, 동일 라인으로서의 상기 2개의 단계들을 연결하는 수단은 코일 운송 차량, 코일 컨베이어 또는 코일 호이스트와 같은 장치로 될 수도 있다. 상기 2개의 단계들 사이의 위치 관계 및 거리는 전술한 실시예들에 한정되지 않는다. 특히, 종래의 정규 규격의 산세척된 코일과는 달리 스케일 제거 단계에서 형성된 대형 코일은 압연 전에 라인 바깥으로 저장되기 위해 반출되지 않는다. 적어도 대형 코일이 사실상 준비 순서로 압연 단계에 공급되는 공정은 본 발명의 개념의 범주에 속한다.

Claims (16)

1. 스트립을 종방향으로 연결시키는 단계와, 연결된 스트립을 스케일 제거기(5)를 연속적으로 통과시키는 단계와, 스케일이 제거된 스트립을 긴 스트립으로 분할하고 긴 스트립을 다수의 권취 드럼(8,9)들을 갖는 제1권취 스테이션(7)에서 대형 코일로 권취하는 단계와, 상기 대형 코일(6)들을 상기 권취 스테이션으로부터 냉간 압연기(13)로 공급하고 각 코일을 상기 압연기에서 냉간 압연하는 단계를 포함하는 금속 스트립의 스케일 제거 및 냉간 압연 방법에 있어서, 냉간 압연기(13)가 스트립이 다수의 통로에서 가역 압연되는 가역 다중 통로 냉간 압연기이고, 2개의 상기 대형 코일(6)의 권취 및 풀림이 상기 제1권취 스테이션(7)에서 각각 동시에 일어나고, 상기 각 긴 스트립이 상기 스케일 제거기(5)의 출구상의 상기 권취 스테이션에서의 상기 권취 드럼들 중 하나(8)에 한번 권취되고 상기 압연기(13)에서의 압연 중 동일한 권취 드럼(8)에 적어도 한번 더 권취되는 것을 특징으로 하는 금속 스트립의 스케일 제거 및 냉간 압연방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 각 긴 스트립이 상기 압연기의 출구 상의 다수의 권취 드럼(12,14)들을 갖는 제2권취 스테이션(11)에서 대형 코일로 권취되고, 냉간 압연 중 상기 제2권취 스테이션의 동일한 드럼에 적어도 2번 권취되고, 냉간 압연 완료 후에는 상기 드럼으로부터 풀려 분할되고 다수의 소형 코일(17)들로 재권취되고, 상기 2개의 대형 코일의 권취 및 풀림 각각이 상기 제2권취 스테이션(11)에서 동시에 일어나는 것을 특징으로 하는 금속 스트립의 스케일 제거 및 냉간 압연 방법.
3. 단일 장치 라인에서 수행되는 (a) 금속 스트립의 다수이 코일들을 긴 스트립을 형성하도록 연결하는 단계와, (b) 상기 긴 슬립을 스케일 제거기(5)를 통과시키는 단계와, (c) 상기 긴 스트립을 대형 코일(6)로 권취하는 단계와, (d) 상기 대형 코일로부터 상기 긴 스트립을 냉간 압연기(13)에서 냉간 압연하는 단계를 포함하는 금속 스트립의 스케일 제거 및 냉간 압연 방법에 있어서, 상기 (d) 단계에서, 상기 긴 스트립이 가역 다중 통로 냉간 압연기(13)를 통해 다수의 통로에서 가역 압연되고 상기 압연기를 통한 각 2개의 상기 통로들 사이에서 상기 긴 스트립의 풀림 및 재권취가 일어나고, 상기 스케일 제거기(5)에서의 상기 스트립의 속도가 상기 압연기(13)를 통하 상기 통로들의 각각에서의 스트립의 진입 속도와 다른 것을 특징으로 하는 금속 스트립의 스케일 제거 및 냉간 압연 방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 (c) 단계에서, 상기 긴 스트립이 상기 대형 코일을 형성하기 위해, 제1쌍의 권취 드럼(8,9) 중 하나로 권취되고, 그후 상기 제1쌍의 권취 드럼(8,9)이 상기 대형 코일의 풀림 전에 위치를 상호 교환하는 것을 특징으로 하는 금속 스트립의 스케일 제거 및 냉간 압연 방법.
5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 냉간 압연 통로들 중 마지막 통로 후 상기 긴 스트립이 제2쌍의 권취드럼(12,14)중 첫번째 드럼으로 재권취되고, 그 후 상기 제2쌍의 권취드럼(12,14)들의 위치가 상호 교환되고 , 그후 상기 긴 스트립이 상기 제2쌍의 권취 드럼들 중 상기 첫번째 드럼으로부터 풀려 분할되고 다수의 소형 코일들로 재권취되는 것을 특징으로 하는 금속 스트립의 스케일 제거 및 냉각 압연 방법.
6. 제3항 또는 제4항에 있어서, 다수의 상기 긴 스트립들이 연속적으로 형성되고, 스케일이 제거되고, 냉간 압연되며, 상기 스케일 제거기(5)와 상기 압연기(13)가 2개의 상기 긴 스트립에 동시에 작동하는 것을 특징으로 하는 금속 스트립의 스케일 제거 및 냉간 압연 방법.
7. 금속 스트립의 스케일 제거 및 냉간 압연 방법에 있어서, (a) 상기 스트립의 다수의 코일(1)들을 다수의 상기 코일(1)들로 이루어진 스트립들을 각각 포함하는 다수의 긴 스트립으로 연속적으로 연결하는 단계, (b) 상기 긴 스트립의 각각을 이하의 순서의 단계들을 연속적으로 거치게 하는 단계를 포함하고 이하의 순서의 단계는, (i) 긴 스트립을 스케일 제거하기 위해 스케일 제거기(5)를 통과시키는 단계와, (ii) 긴 스트립을 상기 스케일 제거기의 출구에서 제1대형 코일(6)롤 권취하는 단계, (iii) 제1대형 코일(6)을 폴어내는 단계, (iv) 긴 스트립을 가역 다중 통로 냉간 압연기(13)를 통해 다수의 통로에서 가역적으로 통과시켜 냉간 압연하고, 긴 스트립을 상기 통로의 각 인접 쌍 사이에서 재권취하고, 제1통로 압연은 단계(iii)에서의 상기 제1대형 코일의 풀림과 함께 수행되는 단계와, (v) 긴 스트립을 압연기를 통한 상기 통로들 중 최종 통로 압연 후 제2대형 코일(10B)로 권취하는 단계와, (vi) 상기 제2대형 코일을 풀어내는 단계, (vii) 긴 스트립을 단계 (vi)에서의 풀림에 따라 다수의 부분으로 분할하는 단계, (viii) 긴 스트립의 상기 다수의 부분들의 각각을 권취하는 단계를 포함하고, 단계(a)와 (b)는 단일장치 라인에서 수행되고, 단계(b)(ii)을 위해 주기적으로 채용되는 제1다수의 권취 드럼에 의해 동시에 수행되고, 상기 단계 (b)(v)와 (b)(vi)은 상기 순서의 상기 2개의 긴 스트립 상에서 상기 단계(b)(v)와 (b)(vi)을 주기적으로 채용되는 제2다수의 권취 드럼(12,14)에 의해 동시에 수행되고, 제1 및 제2의 다수의 권취 드럼(8,9,12,14)은 냉간 압연기(13)를 통한 통로들의 각 인접 쌍 사이에서 상기 재권취에 또한 사용되는 것을 특징으로 하는 금속 스트립의 스케일 제거 및 냉각 압연 방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 제1단수의 권취 드럼(8,9)들은 권취 단계 b(ii)와 풀림 단계 b(iii)을 위해 위치가 상호 교환되고 상기 제2다수의 권취 드럼(12,14)들은 권취 단계 b(v)와 풀림 단계 b(vi)을 위해 위치가 상호 교환되는 것을 특징으로 하는 금속 스트립의 스케일 제거 및 냉각 압연 방법.
9. 스트립의 다수의 코일을 긴 스트립으로 연결하는 용접기(4)와, 상기 용접기 직후의 상기 긴 스트립을 연속 통과시키기 위한 스케일 제거기(5)와, 상기 스케일 제거기를 통과한 후 상기 긴 스트립으로부터 제1대형 코일을 권취하는 제1권취수단(7)과, 상기 제1권취 수단으로부터의 상기 긴 스트립을 냉간 압연하기 위한 냉간 압연기(13)를 포함하는 스트립 처리 라인을 포함하는 금속 스트립의 스케일 제거 및 냉간 압연 장치에 있어서, 상기 압연기가 상기 제1권취 수단(7)으로부터의 상기 긴 스트립을 다수의 통로에서 가역 압연하기 위한 가역 다중 통로 냉간 압연기(13)이고, 상기 압연기에 의한 압연 후 상기 긴 스트립으로부터 제2대형 코일을 권취하는 제2권취 수단(11)이 제공되고, 상기 제1 및 제2권취 수단이 상기 냉간 압연기에서의 가역 압연 중 상기 긴 스트립의 권취 및 풀림을 실행하는 것을 특징으로 하는 금속 스트립의 스케일 제거 및 냉간 압연 장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 라인이 상기 압연기에서의 압연 후 상기 제2권취 수단(11)으로부터 풀릴때의 상기 긴 스트립을 분할하는 수단(16)과, 상기 분할 수단(16)에 의해 생산된 상기 긴 스트립의 부분들을 개개의 코일(17)로 권취하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 스트립의 스케일 제거 및 냉각 압연장치.
11. 제9항에 또는 제10항에 있어서, 상기 제1권취수단(7)이 (i) 상기 스케일 제거기(5)로부터 하나의 상기 긴 스트립을 수용하고 권취하면 (ii) 상기 압연기(13)에서 압연을 받는 다른 상기 긴 스트립을 권취하고 풀어내기 위해 동시에 그리고 상호 교대로 작동 가능한 적어도 2개의 권취 드럼(8,9)들을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 스트립의 스케일 제거 및 냉간 압연 장치.
12. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 제2권취수단(11)이 (i) 상기 압연기(13)에서 압연을 받는 하나의 상기 긴 스트립을 권취하고 풀어내며(ii) 냉간 압연을 마친 다음 상기 긴 스트립을 풀어내기 위해 동시에 그리고 상호 교대로 작동 가능한 적어도 2개의 권취 드럼(12,14)들을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 스트립의 스케일 제거 및 냉간 압연 장치.
13. 제11항에 있어서, 상기 제1 및 제2권취 수단(7,11)중 적어도 하나가 2개의 권취 드럼의 위치를 상호 교환하는 수단(7a,11a)을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 스트립의 스케일 제거 및 냉간 압연 장치.
14. 제6항에 있어서, 다수의 상기 긴 스트립들이 연속적으로 형성되고, 스케일이 제거되고, 냉간 압연되며, 상기 스케일 제거기(5)와 상기 압연기(13)가 2개의 상기 긴 스트립에 동시에 작동하는 것을 특징으로 하는 금속 스트립의 스케일 제거 및 냉각 압연 방법.
15. 제11항에 있어서, 상기 제2권취 수단(11)이 (i) 상기 압연기(13)에서 압연을 받는 하나의 상기 긴 스트립을 권취하고 풀어내며 (ii) 냉간 압연을 마친 다른 상기 긴 스트립을 풀어내기 위해 동시에 그리고 상호 교대로 작동 가능한 적어도 2개의 권취 드럼(12,14)들을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 스트립의 스케일 제거 및 냉각 압연 장치.
16. 제12항에 있어서, 상기 제1 및 제2권취 수단(7,11)중 적어도 하나가 2개의 권취 드럼의 위치를 상호 교환하는 수단(7a,11a)을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 스트립의 스케일 제거 및 냉간 압연 장치.