WO2016104882A1 - 연연속/배치 압연 전환 연주-압연 설비 및 연연속/배치 압연 전환 연주-압연 방법 - Google Patents

연연속/배치 압연 전환 연주-압연 설비 및 연연속/배치 압연 전환 연주-압연 방법 Download PDF

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    • B21B38/006—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product for measuring temperature

Definitions

  • the present invention relates to a continuous casting and rolling equipment and method capable of converting between continuous rolling and batch rolling, which can increase the real rate by reducing the amount discarded during casting conversion or initial casting.
  • the performance-rolling facility has a structure similar to that of Patent Literature 1, that is, a method of providing a heating furnace between a casting machine and a rolling line, and, as Patent Literature 2, between a primary rolling line and a secondary rolling line, It is known to have a coil box.
  • Patent Document 1 JP 2009-508691 A
  • Patent Document 1 EP 0841995 A
  • the present invention aims to increase the error rate of the process by reducing the inevitably scraped portion during the casting conversion or in the initial continuous / batch rolling conversion performance-rolling equipment.
  • the method of operating a continuous continuous / batch rolling conversion play-rolling facility comprising a playing part, at least two or more rolling parts, and a coil box disposed between the rolling parts.
  • the playing step of producing a cast A primary rolling step of reducing the thickness of the cast steel; Cutting step of cutting a predetermined distance from the tip of the initial casting cast; Passing step through which the continuously supplied cast piece passes through the coil box; And a secondary rolling step of reducing the thickness of the passed slab; and provides a continuous / batch rolling conversion play-rolling method comprising a.
  • the primary rolling step may reduce the thickness of the cast steel to a reduction amount less than the normal reduction amount.
  • a heating step of raising the temperature of the cast steel passing between the cutting step and the passing step may be further performed.
  • the heating step may raise the slab higher than the normal temperature rise temperature.
  • the heating step may increase the temperature to 20 ⁇ 30 °C higher than the normal temperature rise temperature.
  • the cutting step may be to cut the slab based on the temperature of the slab.
  • the slab temperature measuring step may measure the temperature of the slab passed through the first rolling portion.
  • the cutting step may predict a temperature when the cast steel passes the second rolling unit, and may cut the cast steel until the passing temperature of the second rolling unit is more than the rollable temperature.
  • the second rolling step may be rolled in a reduction amount larger than the normal rolling amount.
  • the first rolling step and the second rolling step may return to the normal rolling amount after a predetermined time, and the first rolling step may gradually increase the rolling amount.
  • First and second rolling units disposed along a traveling direction of the cast steel produced from the playing unit, and rolling the cast steel;
  • a coil box disposed between the first and second rolling parts and configured to be coiled and uncoiled when the slab passed through the first rolling part is batch rolled, and to pass through when the continuous rolling is performed continuously;
  • a cutter disposed between the first rolling unit and the coil box; Cast temperature measurement sensor disposed behind the first rolling unit;
  • a control unit connected to the first and second rolling units, the coil box, the cutting machine, and the temperature measuring sensor, wherein the control unit is based on the temperature measuring sensor measured value by the cutting machine at the time of initial casting.
  • the heating apparatus may further include a heating unit disposed between the cutter and the coil box to heat up the cast steel, and the controller may control the heating unit to raise the cast steel higher than the normal temperature increase temperature.
  • control unit may reduce the amount of rolling down the first rolling portion than the normal rolling down amount, and the amount of rolling down the second rolling portion is increased than the normal rolling down amount, thereby maintaining the final thickness.
  • the coil box is of a carousel type (carousel) type, when the coil box passes through the cast, the mandrel of the coil box may be located above the passing cast.
  • carousel carousel
  • the heating unit includes an inductive heater having one side open, and the inductive heater may be configured to allow entry and retraction in the lateral direction of the cast steel.
  • the pusher and the filer for removing the cut slab on the path of the slab may further include.
  • the present invention can increase the error rate of the process by reducing the unavoidable scrap during the casting conversion or in the early stage in the continuous / batch rolling conversion performance-rolling equipment.
  • 1 is a schematic diagram when batch rolling is performed in one embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a schematic diagram when continuous continuous rolling is performed in one embodiment of the present invention.
  • playing section 20 first rolling section
  • control unit 120 control unit
  • FIG. 1 and 2 are shown an embodiment of the present invention, in Figure 1 is a continuous continuous / batch rolling conversion performance-rolling equipment which is an embodiment of the present invention is carried out batch rolling, in Figure 2 continuous continuous / batch Rolling conversion The playing-rolling facility is shown performing continuous continuous rolling.
  • an embodiment of the present invention continuous continuous / batch rolling conversion play-rolling facility is a playing section 10; A first rolling unit 20 disposed along a traveling direction of the cast steel produced from the playing unit and rolling the cast steel; A temperature measuring sensor (110, 111, 112, 113, 114) for measuring the temperature of the cast steel passed through the first rolling section 20, a cutter capable of cutting the slab passed through the first rolling section 20 ( 30, 40), the heating section 50 for heating the non-cut slab, the first rolling section 20 and the slab passing through the heating section 50 is coiled and uncoiled in batch rolling, continuous Coil box 60 is configured to pass through; The second rolling unit 70 is arranged in succession to the coil box, the runout table 80 for cooling the cast steel strip is completed, the cutter 90 and the coiler 100 to cut by the amount corresponding to one coil And a control unit connected to the first rolling unit 20, the second rolling unit 70, the coil box 60, the cutters 30, 40, 90, and the temperature measuring sensors 110, 111, 112, 113, and 114. 120
  • the playing section 10 can be applied to any configuration as long as it is a configuration capable of continuous casting.
  • the playing section 10 is arranged a plurality of segments (not shown) below the mold to cool the cast.
  • the 1st rolling part 20 is arrange
  • the first rolling unit 20 is connected to the control unit 120, it is possible to adjust the reduction amount according to the signal of the control unit 120.
  • the temperature measuring sensor 110 is disposed at the rear end of the first rolling unit 20 and measures the temperature of the cast steel in which the first rolling is completed.
  • the temperature measuring sensor 110 may be configured as any type of contact or non-contact type, and may include not only the rear end of the first rolling unit 20, but also the front and rear ends of the heating unit 50, the front and rear ends of the second rolling unit 70, and the like. Installed at a plurality of points, such as the rear end of the player 10 can detect the temperature of the cast steel passes.
  • three cutters 30, 40, and 90 are provided. Two cutters are disposed at the rear end of the first rolling unit 20, and are disposed at the front end of the coiler 100. In the case of the cutter 30 disposed at the rear end of the first rolled part 20, a plurality of cutters are arranged according to the thickness of the cast steel, but only one cutter may be used.
  • the heating unit 50 is configured as an inductive heater having one side open. That is, one side is open and is composed of a heating part having a 'c' shape as a whole when viewed from the front.
  • the inductive heater may be connected with the moving means to allow entry and retraction in the lateral direction of the cast steel, and may exit on the traveling path of the cast steel when heating is unnecessary.
  • the temperature measuring sensors 111 and 112 may be disposed at front and rear ends of the heating unit 50, and accordingly, the controller 120 may control the heating unit 50 to raise the temperature to a desired temperature.
  • a pusher and a filer may be disposed in the space between the cutters 30 and 40 and the heating unit 50.
  • the pushers and the filers are removed on the path of the cast pieces by pushing the cut pieces cut by the cutters 30 and 40, and other cutting slab removal devices other than the pushers and the filers may be applied.
  • the coil box 60 includes two mandrels 61 and 62 and may be configured as a carousel type of a structure in which coiling / uncoiling is alternately performed while rotating along a circular track. Can be.
  • the coil box 60 may have a structure in which the coil box 60 is raised so as to be positioned above the slab through which all the plurality of mandrels pass.
  • other structures for example, structures that pass between the mandrel 61, 62.
  • the second rolling unit 70 is disposed in succession to the coil box 60, in this embodiment is shown as having five rolling stands, but is not limited to this may include a plurality of rolling stands.
  • the rolling stand may be arrange
  • the 2nd rolling part 70 rolls the slab whose thickness was reduced while passing through the 1st rolling part 20 through several rolling stands, and presses down to final target thickness.
  • whether the temperature that can be rolled in the second rolling unit 70 is maintained may be controlled by the control unit 120 through temperature measuring sensors 113 and 114 disposed in front and rear of the second rolling unit 70.
  • the runout table 80 is configured to cool the strip which has been stripped through a cooling water supply device disposed at the top while passing the slab through a predetermined section to the upper side of the roller, and before winding the coiler 100 in the case of continuous continuous rolling,
  • the cutter 90 cuts the slab which passed the runout table 80 so that one coil amount might be sufficient.
  • the controller 120 is connected to each device, and may adjust other devices based on the information of each device.
  • the present invention is connected to at least the first rolling unit 20, the cutter 30, 40, the heating unit 50, the coil box 60, the second rolling unit 70 and the temperature measuring sensor 110 On the basis of the temperature value of the temperature measuring sensor 110, the first rolling unit 20, the cutters 30 and 40, the heating unit 50, the coil box 60, and the second rolling unit 70 are controlled. .
  • the continuous continuous / batch rolling conversion performance-rolling facility of the present invention starts with continuous continuous rolling just passing the coil box at the beginning of casting through the control unit 120, but the front end of the cast piece is cut by a predetermined distance.
  • the cutting distance may be adjusted by the controller 120 such that the temperature of the cast steel before passing through the last stand of the second rolling unit 70 becomes a rollable temperature.
  • the low temperature is initially compensated.
  • the steady state here means when the casting is stable.
  • the temperature of the cast steel when the temperature of the cast steel is relatively low at the beginning of the casting, more heat is supplied than the heating amount heated in the middle of the casting. At this time, the heating amount, the temperature for raising the cast steel can be heated to a temperature 20 ⁇ 50 °C higher than the normal state to ensure the temperature in the second rolling section 70 initially. If the temperature difference is less than 20 °C, the effect of the additional heating is insignificant, and if the temperature difference is higher than 50 °C may affect the quality of the cast steel, the heating unit 50 peripheral equipment There is also a risk of deterioration and impact on shortening the lifespan.
  • control unit 120 reduces the rolling amount of the first rolling unit 20 at the initial stage of casting and reduces the rolling amount of the steady state, and increases the rolling amount of the second rolling unit 70 to be greater than the rolling amount of the steady state.
  • the calcined heat generation of the cast steel can be increased in the second rolled portion 70 to ensure the temperature in the second rolled portion 70.
  • the heating efficiency is increased as the thickness of the cast steel is thicker, the efficiency of the heating section 50 is reduced by reducing the rolling amount of the first rolling section 20 than the rolling reduction in the steady state. It can increase and the heating amount provided to a cast steel can be increased.
  • the control unit 120 utilizes the marginal reduction amount of the second rolling unit 70 to reduce the reduction amount of the first rolling unit 20 and to make more reduction in the second rolling unit 70.
  • the control unit 120 utilizes the marginal reduction amount of the second rolling unit 70 to reduce the reduction amount of the first rolling unit 20 and to make more reduction in the second rolling unit 70.
  • the control unit 120 raises the amount of reduction of the first rolling unit 20 to the amount of reduction in the steady state, the reduction of the second rolling unit 70 The amount is lowered to the reduction amount of the steady state, so that the entire rolling portion 20, 70 is controlled to have a marginal reduction amount.
  • the change in the amount of reduction of the first rolled part 20 and the second rolled part 70 may be gradually changed.
  • the controller 120 measures the temperature of the cast steel passing through the first rolling unit 20 through the temperature measuring sensor 110 disposed on the exit side of the first rolling unit 20, the measured temperature, the heating unit The amount of heat that can be provided at 50 and the amount of heat lost from the slab while passing through the heating part 50, the coil box 60, and the second rolling part 70 may have passed through the second rolling part 70. Predict the temperature of the cast steel at the time, if the temperature is lower than the rollable temperature, the corresponding section of the cast steel is cut by the cutter (30, 40).
  • control unit 120 allows the first rolling unit 20 to apply a reduction amount after passing the front end of the initial cast steel, to prevent a collision that may occur when the cast steel is blown in the first rolling section 20 early. You can also control it.
  • the coil box 60 starts casting in a state in which the mandrels 61 and 62 are moved above the traveling path of the cast steel.
  • the first rolling unit 20 is the first rolling to start the rolling after the front end of the cast so that the injection problem of the first rolling unit 20 does not occur at the beginning of casting Step is performed.
  • a temperature measuring step of measuring the temperature of the cast steel passing through the first rolling unit 20 through the temperature measuring sensor 110 is performed, the cast steel to pass through the second rolling unit 70 based on the temperature.
  • a cutting step of predicting the temperature at the time and cutting through the cutters 30 and 40 when this temperature value is less than the rollable temperature is performed.
  • the cutting step can also cut the distance obtained by the experience uniformly without the temperature measuring step, but based on the temperature value of the temperature measuring step, the cutting distance can be shortened, resulting in an improvement in the error rate.
  • the cut slabs are removed on the path of the slabs, and a heating step in which the slabs connected to the playing section 10 without being cut is heated up through the heating section 50.
  • the first rolling unit 20 reduces the reduction in the rolling amount smaller than the rolling reduction in the steady state so as to provide more heat by increasing the temperature raising efficiency and inducing a temperature increase due to the plastic heating at the rear end.
  • the reduction, which was insufficient in the first rolling unit 20 is compensated by performing a reduction in the second rolling unit 70 in a second rolling step described later, which is larger than the normal state.
  • a passing step in which the cast piece just passes through the coil box 60 is performed, and then a second rolling step is performed by the second rolling part 70.
  • the slab is pressed with a reduction amount larger than the reduction amount in the steady state, and the portion that is not pressed in the first rolling step is compensated.
  • the coil box is controlled to perform continuous continuous rolling at the beginning of casting, and the part which cannot perform continuous continuous rolling is cut, so that the continuous continuous / batch is generated or generated at the beginning of casting. Since the amount of scrap can be reduced, it is possible to improve the error rate.
  • Table 1 below is a comparison table when the initial rolling was performed under the condition of continuous continuous / batch rolling conversion performance-rolling equipment in a steady state, and when performed by the method of the present invention.
  • the rolling reduction of the first rolling part was reduced from the steady state, and instead, the rolling reduction of the second rolling part was increased so that the total reduction was the same, and the temperature increase of the heating part was increased by 45 ° C. more than the steady state.
  • the temperature of the exit side of the initial 2nd rolling part differed by about 20 degreeC, and, thereby, the amount of scrap discarded was drastically reduced and the real ratio was improved.
  • Example Rolling amount of the first rolling part 60% 55% Heating part temperature increase 100 °C 145 °C Rolling amount of the second rolling part 80% 82% Initial temperature of second rolling part About 780 ° C About 800 °C Amount of scrap 15 tons 5 tons

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Abstract

본 발명은 주조 전환시 혹은 초기에 불가피하게 스크랩 처리되는 부분을 줄여 공정의 실수율을 높이는 연연속/배치 압연 전환 연주-압연 설비 및 방법으로, 연주부, 적어도 2 이상의 압연부 및, 상기 압연부 사이에 배치된 코일박스를 포함하며, 주편을 생산하는 연주단계; 상기 주편의 두께를 감소시키는 1차 압연 단계; 주조 초기 주편의 선단부로부터 일정거리를 절단하는 절단 단계; 연속적으로 공급되는 주편이 상기 코일박스를 통과하는 통과 단계; 및 통과된 주편의 두께를 감소시키는 2차 압연 단계;를 포함하는 연연속/배치 압연 전환 연주-압연 방법을 제공한다.

Description

연연속/배치 압연 전환 연주-압연 설비 및 연연속/배치 압연 전환 연주-압연 방법
본 발명은 주조 전환시 혹은 초기 주조 시 버려지는 양을 줄여 실수율을 증대시키는 것이 가능한 연연속 압연과 배치 압연의 전환이 가능한 연속 주조 및 압연 설비 및 방법에 대한 것이다.
종래에 연주-압연 설비는 특허문헌 1 과 같은 구조, 즉, 주조기와 압연라인 사이에 보온로를 구비하는 방식과, 특허문헌 2 와 같이, 1차 압연라인과 2차 압연라인 사이에 코일러 혹은 코일박스를 구비하는 방식이 알려져 있다.
특히, 특허문헌 1 과 같이 강종에 따라서 혹은 작업 상황에 따라서, 연속 주조 후에 연연속 압연을 수행하거나, 압연 가능한 온도가 확보되지 않는 경우에는 연속 주조 후 주편을 절단하여 배치 압연을 수행하는 방법/설비가 제안된 바 있다.
연속 주조 속도가 압연 가능 속도보다 느려서 주조부터 압연까지 주편이 연결되어 수행되는 연속 주조와 연연속 압연의 경우에 압연과 연속 주조가 따로 수행되는 배치 압연보다 압연이 느리게 수행될 수 밖에 없다. 또한, 압연의 경우에 소정의 온도 조건을 만족시키지 못하는 경우에 압연이 곤란하기 때문에, 연속 주조와 연연속 압연의 경우 최종 압연 스탠드에서의 주편 온도를 맞추는 것이 중요하다.
이러한 이유 때문에, 연연속/배치 압연이 가능한 설비라고 하더라도, 주조 초기에는 주편의 온도가 낮은 경우 연연속 압연을 수행하기 곤란하여, 배치 압연으로 시작해야한다는 문제가 있다.
(특허문헌 1) JP 2009-508691 A
(특허문헌 1) EP 0841995 A
본 발명은 연연속/배치 압연 전환 연주-압연 설비에서 주조 전환시 혹은 초기에 불가피하게 스크랩 처리되는 부분을 줄여 공정의 실수율을 높이는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 위와 같은 과제를 달성하기 위하여, 일실시예로 연주부, 적어도 2 이상의 압연부 및, 상기 압연부 사이에 배치된 코일박스를 포함하는 연연속/배치 압연 전환 연주-압연 설비의 운영방법으로, 주편을 생산하는 연주단계; 상기 주편의 두께를 감소시키는 1차 압연 단계; 주조 초기 주편의 선단부로부터 일정거리를 절단하는 절단 단계; 연속적으로 공급되는 주편이 상기 코일박스를 통과하는 통과 단계; 및 통과된 주편의 두께를 감소시키는 2차 압연 단계;를 포함하는 연연속/배치 압연 전환 연주-압연 방법을 제공한다.
이때, 상기 1차 압연 단계는 정상 압하량보다 작은 압하량으로 상기 주편의 두께를 감소시킬 수 있다.
또한, 상기 절단 단계와 통과 단계 사이에서 통과하는 주편의 온도를 상승시키는 가열 단계;가 더 수행될 수 있다.
본 발명의 일실시예에서 상기 가열 단계는 상기 주편을 정상 승온 온도보다 더 높이 승온시킬 수 있다.
본 발명의 일실시예에서 상기 가열 단계는 상기 정상 승온 온도보다 20 ~ 30℃ 높은 온도로 승온시킬 수 있다.
또, 상기 제 1 압연 단계 이후에, 주편의 온도를 측정하는 주편 온도 측정 단계가 수행되며, 상기 절단 단계는 상기 주편의 온도에 기초하여 주편을 절단하는 것도 가능하다.
또한, 상기 주편 온도 측정 단계는 상기 제 1 압연부를 통과한 주편의 온도를 측정할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서 상기 절단 단계는 상기 주편이 제 2 압연부를 통과했을 때의 온도를 예측하고, 상기 제 2 압연부 통과 온도가 압연 가능 온도 이상일 때까지 주편을 절단할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서 상기 제 2 압연 단계는 정상 압연량보다 큰 압하량으로 압연할 수 있다.
본 발명의 일실시에에서 상기 제 1 압연 단계 및 제 2 압연 단계는 일정 시간이 경과한 후 정상 압하량으로 복귀할 수 있으며, 제 1 압연 단계는 점진적으로 압하량을 증대시킬 수 있다.
본 발명의 일실시에에서 연주부; 상기 연주부로부터 생산된 주편의 진행방향을 따라서 배치되며, 상기 주편을 압연하는 제 1 및 제 2 압연부; 상기 제 1 및 제 2 압연부 사이에 배치되며, 제 1 압연부를 통과한 주편이 배치 압연 시에는 코일링 및 언코일링 되고, 연연속 시에는 그냥 통과하게 구성된 코일박스; 상기 제 1 압연부와 상기 코일박스 사이에 배치된 절단기; 상기 제 1 압연부 후방에 배치된 주편 온도 측정 센서; 및 상기 제 1, 제 2 압연부, 코일박스, 절단기 및 온도 측정 센서와 연결된 제어부를 포함하는 연연속/배치 전환 설비로, 상기 제어부는 초기 주조 시에 상기 절단기가 상기 온도 측정 센서 측정 값에 기초하여 초기 주조부를 절단하게 하며, 상기 코일박스는 연주부와 연결된 주편을 통과시키도록 제어한다.
이때, 상기 절단기와 상기 코일박스 사이에 배치되며, 통과하는 주편을 승온시키는 가열부를 더 포함할 수 있으며, 상기 제어부는 상기 가열부가 상기 주편을 정상 승온 온도보다 더 높이 승온시키도록 제어할 수 있다.
본 발명의 일실시에에서 상기 제어부는 상기 제 1 압연부의 압하량은 정상 압하량보다 감소시키고, 상기 제 2 압연부의 압하량은 정상 압하량보다 증대시켜, 최종 두께를 유지시킬 수 있다.
본 발명의 일실시에에서 상기 코일박스는 카로우젤(carousel) 타입으로 구성되며, 상기 코일박스가 주편을 통과시킬 때, 상기 코일박스의 맨드릴은 통과하는 주편의 상측에 위치할 수 있다.
본 발명의 일실시에에서 상기 가열부는 일측면이 개방된 인턱티브 히터를 포함하며, 상기 인덕티브 히터는 주편의 측방향으로 진입 및 후퇴가 가능하게 구성될 수 있다.
또, 본 발명의 일실시에에서 상기 가열부와 상기 절단기 사이에 배치되며, 절단된 주편을 주편의 경로상에서 제거하는 푸셔 및 파일러;를 더 포함할 수도 있다.
본 발명은 연연속/배치 압연 전환 연주-압연 설비에서 주조 전환시 혹은 초기에 불가피하게 스크랩 처리되는 부분을 줄여 공정의 실수율을 높일 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일실시예에서 배치 압연이 수행될 때의 개략도이다.
도 2 는 본 발명의 일실시예에서 연연속 압연이 수행될 때의 개략도이다.
<부호의 설명>
10: 연주부 20: 제 1 압연부
30, 40: 절단기 50: 가열부
60: 코일박스 70: 제 2 압연부
80: 런아웃테이블 90: 절단기
100: 코일러 110~114: 온도 측정 센서
120: 제어부
이하에서는 첨부된 도면을 참고로 하여, 본 발명에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다.
도 1 및 도 2 에는 본 발명의 일실시예가 도시되어 있으며, 도 1 에서는 본 발명의 실시예인 연연속/배치 압연 전환 연주-압연 설비가 배치 압연을 수행하는 모습이, 도 2 에서는 연연속/배치 압연 전환 연주-압연 설비가 연연속 압연을 수행하는 모습이 도시되어 있다.
도 1 에서 보이듯이, 본 발명의 일실시예인 연연속/배치 압연 전환 연주-압연 설비는 연주부(10); 상기 연주부로부터 생산된 주편의 진행방향을 따라서 배치되며, 상기 주편을 압연하는 제 1 압연부(20); 상기 제 1 압연부(20)를 통과한 주편의 온도를 측정하는 온도 측정 센서(110, 111, 112, 113, 114), 제 1 압연부(20)를 통과한 주편을 절단할 수 있는 절단기(30, 40), 절단되지 않은 주편을 가열하는 가열부(50), 제 1 압연부(20) 및 가열부(50)를 통과한 주편이 배치 압연 시에는 코일링 및 언코일링 되고, 연연속 시에는 통과하게 구성된 코일박스(60); 코일박스에 연이어 배치되는 제 2 압연부(70), 압연이 완료되어 스트립이된 주편을 냉각하는 런아웃테이블(80), 한 코일에 해당되는 양만큼 절단하는 절단기(90) 및 코일러(100) 및 상기 제 1 압연부(20), 제 2 압연부(70), 코일박스(60), 절단기(30, 40, 90) 및 온도 측정 센서(110, 111, 112, 113, 114)와 연결된 제어부(120)를 포함한다.
본 발명에서 연주부(10)는 연속 주조를 할 수 있는 구성이라면, 어떤 구성이라도 적용 가능하다. 이 실시예에서 연주부(10)는 몰드 하방에 복수의 세그먼트(미도시)가 배치되어 주편을 냉각시킨다.
제 1 압연부(20)는 연주부(10)에 연이어 배치되며, 연주부를 통과한 주편을 압하하여 목표 두께로 압연한다. 도 1 및 도 2 의 실시예에서는 3개의 스탠드를 가지는 압연부로 도시하였으나, 필요에 따라서 스탠드의 수를 늘리거나 줄일 수도 있다. 제 1 압연부(20)는 제어부(120)에 연결되어 있으며, 제어부(120)의 신호에 따라서 압하량을 조절할 수 있다.
온도 측정 센서(110) 제 1 압연부(20)의 후단에 배치되며, 제 1 압연이 완료된 주편의 온도를 측정한다. 온도 측정 센서(110)는 접촉식 혹은 비접촉식 어떤 것으로 구성될 수 있으며, 제 1 압연부(20)의 후단 뿐만 아니라, 가열부(50)의 전후단, 제 2 압연부(70)의 전후단 및 연주기(10)의 후단 등 다수의 지점에 설치되어 통과하는 주편의 온도를 감지할 수 있다.
절단기(30, 40, 90)는 본 발명의 실시예에서 3개가 구비되어 있으며, 제 1 압연부(20)의 후단에 2개가 배치되며, 코일러(100) 전단에도 배치된다. 제 1 압연부(20)의 후단에 배치된 절단기(30)의 경우에 주편의 두께에 따라서 복수 개가 배치되나, 한 개의 절단기만을 사용하는 것도 가능함은 물론이다.
가열부(50)는 본 실시예에서는 일측면이 개방된 인턱티브 히터로 구성된다. 즉, 일측면이 개방되어 전면에서 봤을 때 전체적으로 'ㄷ'자 형상을 가지는 가열부로 구성된다. 이 인덕티브 히터는 주편의 측방향으로 진입 및 후퇴가 가능하도록 이동수단과 연결될 수 있으며, 가열이 불필요할 때에는 주편의 진행 경로 상에서 빠져 나와 있을 수 있다.
또, 가열부(50)의 전후단에는 온도 측정 센서(111, 112)가 배치될 수 있으며, 그에 따라서, 제어부(120)는 가열부(50)를 제어하여 원하는 온도로 승온시키는 것이 가능하다.
한편, 도 1 및 도 2 에 도시되어 있지는 않지만, 절단기(30, 40)와 가열부(50)의 사이의 공간에는 푸셔 및 파일러(미도시)가 배치될 수 있다. 푸셔 및 파일러는 상기 절단기(30, 40)에 의해서 절단된 주편을 밀어냄으로써 주편의 경로상에서 제거하는 것으로, 푸셔 및 파일러가 아닌 다른 절단 주편 제거 장치가 적용될 수도 있음은 물론이다.
본 실시예에서 코일박스(60)는 2개의 맨드릴(61, 62)을 포함하며, 원형 궤도를 따라서 회전되면서 코일링/언코일링이 번갈아 수행되는 구조의 카로우젤(carousel)타입으로 구성될 수 있다. 또한, 도 2 와 같이 연연속 압연이 수행되는 경우에는 주편의 진행 경로를 막지 않도록 복수의 맨드릴이 모두 통과하는 주편의 상측에 위치하도록 코일박스(60)가 상승되는 구조를 가질 수 있으나, 이에 제한되지 않고 다른 구조, 예를 들어 맨드릴(61, 62) 사이로 통과하는 구조를 가질 수도 있다.
제 2 압연부(70)는 코일박스(60)에 연이어 배치되며, 이 실시예에서는 5개의 압연 스탠드를 가지는 것으로 도시되어 있으나, 이에 제한되지 않고 복수의 압연 스탠드를 포함할 수 있다. 또한, 압연 스탠드는 연이어 배치될 수도 있지만, 떨어져 있을 수도 있다.
제 2 압연부(70)는 복수의 압연 스탠드를 통하여, 제 1 압연부(20)를 통과하면서 두께가 감소된 주편을 압연하여, 최종 목표 두께까지 압하한다. 이때, 제 2 압연부(70)에서 압연 가능한 온도가 유지되는지는 제어부(120)가 제 2 압연부(70)의 전후방에 배치된 온도 측정 센서(113, 114)를 통하여 관리할 수 있다.
런아웃테이블(80)은 롤러 상측으로 주편을 일정구간을 통과시키면서 상부에 배치된 냉각수 공급 장치를 통하여 스트립이된 주편을 냉각시키는 구성이며, 연연속 압연의 경우에 코일러(100)에 감기기 전에, 한 코일 분량이 되도록 절단기(90)가 런아웃테이블(80)을 통과한 주편을 절단한다.
제어부(120)는 각 장치와 연결되어 있으며, 각 장치의 정보에 근거하여 다른 장치를 조절할 수 있다. 특히, 본 발명에서는 적어도 제 1 압연부(20), 절단기(30, 40), 가열부(50), 코일박스(60), 제 2 압연부(70) 및 온도 측정 센서(110)와 연결되며, 온도 측정 센서(110)의 온도값에 근거하여 제 1 압연부(20), 절단기(30, 40), 가열부(50), 코일박스(60), 제 2 압연부(70)를 제어한다.
이러한 구조 경우에, 주조 초기에 연연속 압연으로 시작하게 되면 주조 초기 주편의 온도가 안나오는 부분이 제 2 압연부(70)의 마지막 스탠드를 통과하기 전에 압연 가능한 온도를 확보하는 것이 불가능하다. 또, 배치 압연을 수행하는 경우에 이 실시예의 구조의 경우에 연연속 압연으로 전환하는 경우에 코일박스(60)에서 맨드릴(61, 62)이 이동되어야 하기 때문에, 전에 감긴 코일을 풀어내는 시간이 필요하며, 그에 따라서 코일을 풀어내는 동안에 연속 주조되는 주편은 절단기(30, 40)를 통하여 절단하여 스크랩으로 처리하여야 한다. 이렇게 코일을 풀어내는 동안의 주조되는 주편을 스크랩으로 처리하는 경우에 10톤 이상의 주편이 스크랩으로 처리되기 때문에 실수율에 큰 영향을 준다.
따라서, 본 발명의 연연속/배치 압연 전환 연주-압연 설비는 제어부(120)를 통하여, 주조 초기에 코일박스를 그냥 통과시키는 연연속 압연으로 시작하되, 주편의 선단부는 일정 거리만큼 절단한다. 이때, 절단 거리는 제 2 압연부(70)의 마지막 스탠드를 통과 전의 주편의 온도가 압연 가능한 온도가 되도록 제어부(120)에 의해서 조절될 수 있다.
또한, 절단 거리를 줄이기 위하여, 본 발명의 실시예에서는 가열부(50)가 정상 상태일 때 주편을 승온시키는 온도보다 더 높게 가열함으로써, 초기에 낮은 온도를 보상한다. 여기서 정상 상태라 함은, 주조가 안정되었을 때를 뜻한다.
즉, 주조 초기에 주편의 온도가 상대적으로 낮을 때에는 주조 중간에서 가열하는 가열량보다 많은 열량을 공급한다. 이때, 가열량, 주편을 승온시키는 온도는 정상 상태보다 20~50℃ 높은 온도로 가열하여 제 2 압연부(70)에서의 온도를 초기에 확보할 수 있다. 승온 온도의 차이가 20 ℃ 보다 작은 경우에 추가 가열로 인한 효과가 미미하며, 승온 온도의 차이가 50℃를 넘어가는 경우에 주편의 품질에 영향을 줄 우려도 있으며, 가열부(50) 주변 설비도 열화되며, 수명 단축에 영향을 줄 우려가 있다.
또, 제어부(120)는 주조 초기에 제 1 압연부(20)의 압하량은 정상 상태의 압하량보다 감소시키고, 제 2 압연부(70)의 압하량은 정상 상태의 압하량보다 증대시켜 운영함으로써 제 2 압연부(70)에서 주편의 소성 발열을 키워서, 제 2 압연부(70)에서의 온도를 확보할 수 있다.
특히, 가열부(50)의 경우에 주편의 두께가 두꺼울수록 가열 효율이 증대되므로, 제 1 압연부(20)의 압하량을 정상 상태의 압하량보다 감소시킴으로써, 가열부(50)의 효율을 증대시켜, 주편에 제공하는 가열량을 증가시킬 수 있다.
압연부(20, 70)의 경우 정상 상태에서는 중간의 설비 트러블과 같은 문제가 있을 경우를 대비하여 압하 능력의 최대치까지 사용하지 않고, 어느 정도의 여유를 두고, 운용한다. 하지만, 주조 초기에 제어부(120)는 제 2 압연부(70)의 여유 압하량을 활용하여, 제 1 압연부(20)의 압하량은 줄이고 제 2 압연부(70)에서 더 많은 압하를 하게 하여 제 2 압연부(70)의 소성 발열을 활용하여 초기 주편의 낮은 온도를 커버한다.
한편, 초기 주편이 통과된 후, 주편의 온도가 확보되면, 제어부(120)는 제 1 압연부(20)의 압하량은 정상 상태의 압하량으로 상승시키며, 제 2 압연부(70)의 압하량은 정상 상태의 압하량으로 하강시켜, 전체 압연부(20, 70)가 여유 압하량을 가질 수 있도록 제어한다. 이때, 제 1 압연부(20) 및 제 2 압연부(70)의 압하량의 변화는 점진적으로 변화시킬 수 있다.
다만, 위와 같은 압하량 제어, 가열부(50) 제어를 통하더라도, 주조 초기의 일부 구간은 제 2 압연부(70)에서 압연 가능 온도가 확보되지 않을 수 있다. 따라서, 제어부(120)는 제 1 압연부(20)의 출측에 배치된 온도 측정 센서(110)를 통하여 제 1 압연부(20)를 통과한 주편의 온도를 측정하며, 측정된 온도, 가열부(50)에서 제공가능한 열량, 및 가열부(50), 코일박스(60), 제 2 압연부(70)를 통과하는 동안에 주편으로부터 손실되는 열량을 고려하여 제 2 압연부(70)를 통과했을 때의 주편의 온도를 예측하며, 이 온도가 압연 가능 온도보다 낮은 경우 주편의 해당구간은 절단기(30, 40)로 절단한다.
한편, 제어부(120)는 제 1 압연부(20)가 초기 주편의 선단이 통과한 후부터 압하량을 가하게 하여, 주편이 제 1 압연부(20) 초기에 취입될 때 발생할 수 있는 충돌을 예방하도록 제어할 수도 있다.
위와 같은 연연속/배치 압연 전환 연주-압연 설비의 운영방법에 대하여 설명하도록 한다.
주조 초기에, 연연속 압연부터 시작할 수 있도록, 도 2 와 같이, 코일박스(60)는 맨드릴(61, 62)을 주편의 진행 경로 상측으로 이동시켜 놓은 상태에서 주조를 시작한다.
연주기에서 주편을 연속 주조하는 연주 단계를 거친 후, 주조 초기에 제 1 압연부(20)의 취입 문제가 생기지 않도록 제 1 압연부(20)는 주편 선단이 통과한 후에 압하를 시작하는 제 1 압연 단계가 수행된다. 이때, 제 1 압연부(20)를 통과한 주편의 온도를 온도 측정 센서(110)를 통하여 측정하는 온도 측정 단계가 수행되며, 해당 온도에 근거하여 주편이 제 2 압연부(70)를 통과할 때의 온도를 예측하고, 이 온도값이 압연 가능 온도 미만인 경우 절단기(30, 40)를 통하여 절단하는 절단 단계가 수행된다. 절단 단계는 온도 측정 단계 없이 경험으로 얻어진 거리를 일률적으로 절단하는 것도 가능하나, 온도 측정 단계의 온도 값에 기초하면 절단 거리를 단축시킬 수 있어서 실수율 향상을 가져올 수 있다.
절단된 주편은 주편의 경로상에서 제거되며, 절단되지 않고 연주부(10)와 연결된 주편은 가열부(50)를 통하여 승온되는 가열 단계가 수행된다. 승온 효율을 높여서 더 많은 열량을 제공하며, 후단에서 소성 발열로 인한 온도 상승을 유도할 수 있도록 상기 제 1 압연부(20)에서는 정상 상태의 압하량보다 작은 압하량으로 압하를 제 1 압연 단계에서 수행하며, 제 1 압연부(20)에서 부족했던 압하는 제 2 압연부(70)에서 정상 상태보다 더 큰 압하를 후술한 제 2 압연 단계에서 수행함으로써 보상한다.
가열 단계 이후에, 코일박스(60)를 주편이 그냥 통과하는 통과 단계가 수행되며, 그 후 제 2 압연부(70)에 의해서 제 2 압연 단계가 수행된다. 제 2 압연 단계는 전술한 바와 같이, 정상 상태의 압하량보다 큰 압하량으로 주편을 압하하며, 제 1 압연 단계에서 압하되지 못한 부분을 보상한다.
본 실시예의 방법에 따르면, 주조 초기에 연연속 압연을 수행할 수 있도록 코일박스를 제어하고, 연연속 압연을 수행할 수 없는 부분은 절단함으로써, 연연속/배치를 전환할 때 혹은 주조 초기에 발생하는 스크랩양을 줄일 수 있어 실수율의 향상이 가능하다.
또한, 연연속 압연을 수행할 수 없는 부분을 줄이도록 가열량의 증대 및 소성 발열을 활용함으로써, 배치 압연에서 연연속 압연 전환시 발생되는 스크랩 대비 약 20~30%의 스크랩만이 주조 초기에 발생하면서, 배치/연연속 압연 전환이 가능하여, 실수율 향상에 큰 도움이 될 수 있다.
실시예
아래의 [표 1]은 정상 상태의 연연속/배치 압연 전환 연주-압연 설비 조건으로 초기 압연을 수행하였을 때와, 본 발명의 방법으로 수행하였을 때를 대비한 대비표이다.
정상 상태보다 제 1 압연부의 압하량을 감소시키고, 대신에 제 2 압연부의 압하량을 증대시켜 전체 압하량은 동일하게 하였으며, 가열부의 승온량은 정상 상태보다 45℃만큼 더 승온시켰다. 그 결과, 초기 제 2 압연부 출측의 온도가 20℃ 정도 차이가 났으며, 그로 인하여, 버려지는 스크랩양을 비약적으로 감소시켜 실수율의 향상이 가능하였다.
표 1
항목 비교예(정상 상태) 실시예
제1압연부 압하량 60% 55%
가열부 승온량 100℃ 145℃
제2압연부 압하량 80% 82%
초기 제2압연부 출측온도 약 780℃ 약800℃
스크랩양 15톤 5톤
이와 같은 초기 주조 및 압연이 어느 정도 진행되어, 예를 들면, 4코일 정도, 안정적 출측 온도가 확보되면, 다시 정상 상태로 복귀하여, 각 부품의 여유 운영범위를 가지도록 하였다.

Claims (17)

  1. 연주부, 적어도 2 이상의 압연부 및, 상기 압연부 사이에 배치된 코일박스를 포함하는 연연속/배치 압연 전환 연주-압연 방법으로,
    주편을 생산하는 연주단계;
    상기 주편의 두께를 감소시키는 1차 압연 단계;
    주조 초기 주편의 선단부로부터 일정거리를 절단하는 절단 단계;
    연속적으로 공급되는 주편이 상기 코일박스를 통과하는 통과 단계; 및
    통과된 주편의 두께를 감소시키는 2차 압연 단계;를 포함하는 연연속/배치 압연 전환 연주-압연 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 1차 압연 단계는 정상 압하량보다 작은 압하량으로 상기 주편의 두께를 감소시키는 것을 특징으로 하는 연연속/배치 압연 전환 연주-압연 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 절단 단계와 통과 단계 사이에서 주편의 온도를 상승시키는 가열 단계;가 더 수행되는 것을 특징으로 하는 연연속/배치 압연 전환 연주-압연 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 가열 단계는 상기 주편을 정상 승온 온도보다 더 높이 승온시키는 것을 특징으로 하는 연연속/배치 압연 전환 연주-압연 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 가열 단계는 상기 정상 승온 온도보다 20 ~ 50℃ 높은 온도로 승온시키는 것을 특징으로 하는 연연속/배치 압연 전환 연주-압연 방법.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 압연 단계 이후에, 주편의 온도를 측정하는 주편 온도 측정 단계가 수행되며,
    상기 절단 단계는 상기 주편의 온도에 기초하여 주편을 절단하는 것을 특징으로 하는 연연속/배치 압연 전환 연주-압연 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 주편 온도 측정 단계는 상기 제 1 압연부를 통과한 주편의 온도를 측정하는 것을 특징으로 하는 연연속/배치 압연 전환 연주-압연 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 절단 단계는 상기 주편이 제 2 압연부를 통과했을 때의 온도를 예측하고, 상기 제 2 압연부 통과 온도가 압연 가능 온도 이상일 때까지 주편을 절단하는 것을 특징으로 하는 연연속/배치 압연 전환 연주-압연 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 압연 단계는 정상 압연량보다 큰 압하량으로 압연하는 것을 특징으로 하는 연연속/배치 압연 전환 연주-압연 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 압연 단계 및 제 2 압연 단계는 일정 시간이 경과한 후 정상 압하량으로 복귀하는 것을 특징으로 하는 연연속/배치 압연 전환 연주-압연 방법.
  11. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 압연 단계는 점진적으로 압하량을 증대시키는 것을 특징으로 하는 연연속/배치 압연 전환 연주-압연 방법.
  12. 연주부;
    상기 연주부로부터 생산된 주편의 진행방향을 따라서 배치되며, 상기 주편을 압연하는 제 1 및 제 2 압연부;
    상기 제 1 및 제 2 압연부 사이에 배치되며, 제 1 압연부를 통과한 주편이 배치 압연 시에는 코일링 및 언코일링 되고, 연연속 시에는 그냥 통과하게 구성된 코일박스;
    상기 제 1 압연부와 상기 코일박스 사이에 배치된 절단기;
    상기 제 1 압연부 후방에 배치된 주편 온도 측정 센서; 및
    상기 제 1, 제 2 압연부, 코일박스, 절단기 및 온도 측정 센서와 연결된 제어부를 포함하는 연연속/배치 전환 설비로,
    상기 제어부는 초기 주조 시에 상기 절단기가 상기 온도 측정 센서 측정 값에 기초하여 초기 주조부를 절단하게 하며, 상기 코일박스는 연주부와 연결된 주편을 통과시키도록 제어하는 연연속/배치 압연 전환 연주-압연 설비.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 절단기와 상기 코일박스 사이에 배치되며, 통과하는 주편을 승온시키는 가열부를 더 포함하며,
    상기 제어부는 상기 가열부가 상기 주편을 정상 승온 온도보다 더 높이 승온시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 연연속/배치 압연 전환 연주-압연 설비.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제 1 압연부의 압하량은 정상 압하량보다 감소시키고, 상기 제 2 압연부의 압하량은 정상 압하량보다 증대시켜, 최종 두께를 유지시키는 것을 특징으로 하는 연연속/배치 압연 전환 연주-압연 설비.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 코일박스는 복수의 맨드릴을 포함하는 카로우젤(carousel) 타입으로 구성되며,
    상기 코일박스가 주편을 통과시킬 때, 상기 코일박스의 맨드릴은 통과하는 주편의 상측에 위치하는 것을 특징으로 하는 연연속/배치 압연 전환 연주-압연 설비.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 가열부는 일측면이 개방된 인턱티브 히터를 포함하며, 상기 인덕티브 히터는 주편의 측방향으로 진입 및 후퇴가 가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는 연연속/배치 압연 전환 연주-압연 설비.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 가열부와 상기 절단기 사이에 배치되며, 절단된 주편을 주편의 경로상에서 제거하는 푸셔 및 파일러;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연연속/배치 압연 전환 연주-압연 설비.
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