KR101399771B1 - 열처리로에서 금속 스트립을 제어하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연속 조업 열처리로에 포함되는 열처리될 금속 스트립 (1) 을 제어하고, 상기 금속 스트립이 냉각되는 경우 금속 스트립을 지지하기 위한 요소 (6) 사이에 배치된 구역 (3) 에서 현가 위치로 본질적으로 수평 방향으로 금속 스트립을 진행하는 방법에 관한 것이다. 금속 스트립 (1) 의 궤도는 측정 장치 (11) 로 측정되고, 얻어진 측정 결과를 토대로, 금속 스트립 (1) 에는 제어된 냉각제 분출이 가해져, 적어도 금속 스트립을 지지하기 위한 요소 사이에 위치되는 구역 (6) 에서 금속 스트립 (1) 의 궤도는 궤도를 중심으로 설치된 냉각제 이송을 위한 장치 (8) 사이에서 진행되도록 형성된다.

Description

열처리로에서 금속 스트립을 제어하는 방법{METHOD FOR CONTROLLING A METAL STRIP IN A HEAT TREATMENT FURNACE}

본 발명은, 금속 스트립을 노 구조물과의 접촉 없이 금속 스트립을 지지하기 위한 요소 사이에 위치되는 구역에서 안내할 수 있도록, 금속 스트립이 열처리되는 연속 조업 열처리로에 포함된 열처리될 금속 스트립을 제어하는 방법에 관한 것이다.

스테인리스강으로 제조된 스트립과 같은 냉연 금속 스트립에는 냉연 후에, 900 ~ 1150 ℃ 의 온도 범위 내의 높은 온도에서 어닐링이 가해져, 스트립의 미세구조에서 재결정화가 일어나며, 스트립은 다른 처리와 관련하여 작업하기 더 쉽게된다. 어닐링 단계에서, 제거되어야 하는 산화물층이 스트립의 표면에 형성된다. 산화물층의 제거는 유익하게는, 예컨대 질산과 플루오르화수소산으로 이루어진 수용액에서 산세에 의해 실행된다. 산세 처리는 본질적으로 실온에 대응하는 조건에서 실행되며, 따라서 높은 온도에서 어닐링된 금속 스트립은 산세 처리 전에 냉각되어야 한다.

스트립을 냉각하기 위해, 열처리로의 냉각부는 충분한 냉각력을 얻기 위해, 노의 냉각부에 제공되고 그 진행 방향에서 스트립의 양측에 본질적으로 스트립 가 까이 배치되는 냉각관과 같은 냉각 장치를 포함하며, 상기 냉각관에 설치된 노즐을 통해 공기와 같은 냉각제가 스트립 표면에 공급된다. 냉각될 금속 스트립이 냉각 장치와 물리적으로 접촉하는 경우, 처리된 금속 스트립에는 스크래치가 발생하여 금속 스트립의 품질 및 생산량의 손실을 가져온다.

본 발명의 목적은, 특히 금속 스트립의 열처리 후 냉각 단계와 관련하여, 금속 스트립과 노 구조물과의 물리적 접촉이 제거될 수 있도록, 종래 기술의 단점을 제거면서 또한 금속 스트립을 지지하기 위한 요소 사이에 위치되는 구역에서 연속 조업 열처리로에서 열처리될 금속 스트립을 제어하는 새로운 개선된 방법을 얻는 것이다. 본 발명의 본질적인 신규한 특징은 첨부된 청구항으로부터 명백해 진다.

본 발명에 따라서, 연속 조업 열처리로에서 열처리될 금속 스트립, 예컨대 스테인리스강으로 제조된 금속 스트립이 어닐링과 같은 열처리 후 본질적으로 높은 냉각 속도로 이송되며, 그 냉각 단계에서 본질적으로 수평하게 진행되며 현가되는 금속 스트립에 제어된 냉각제 분출 처리가 가해져, 궤도를 중심으로 설치되는 냉각제를 이송하기 위한 장치 사이에서, 적어도 금속 스트립을 지지하기 위한 두 요소 사이에 위치된 구역에서 금속 스트립 궤도가 진행되도록 형성된다. 제어된 냉각제 분출을 실행하기 위해, 금속 스트립 궤도는 바람직하게는 본질적으로 연속하는, 적어도 금속 스트립의 길이 방향 또는 적어도 금속 스트립의 폭 방향에서 측정 장치에 의해 측정된다.

연속 조업 열처리로에서, 열처리될 금속 스트립은 금속 스트립을 지지하기 위한 요소 사이에 위치된 구역에서, 본질적으로 로프식 (funicular) 곡선의 형상을 갖는 처짐을 형성하여, 금속 스트립의 가장 낮은 위치가 금속 스트립을 지지하기 위한 요소 사이에 제공된 구역의 중간에 있다. 냉각 공정과 관련하여, 온도 차에 의해 발생된 열 팽창에 반대하는 열 수축으로 인해 아치형 곡선 형상을 갖는 처짐이 변경되어, 상기 지지 스트립을 지지하기 위한 요소 사이에 위치된 구역에서 금속 스트립의 가장 낮은 지점의 위치는 그 구역 중심으로부터 벗어난다. 더욱이, 금속 스트립을 냉각시키기 위해 많은 양의 냉각제가 필요하기 때문에, 특히 냉각제 입구 및 출구 채널 시스템에서 유동 저항의 변화는 금속 스트립의 양측에 노즐 압력을 변동시키며, 동시에 이는 금속 스트립의 위치가 변경되는 것을 의미한다.

본 발명에 따라서, 연속 조업 열처리로에서 열처리될 금속 스트립의 냉각은 금속 스트립을 지지하기 위한 요소 사이에 배치된 적어도 1 개의 냉각 구역에서 실행되며, 상기 구역은 냉각제를 이송하기 위한 장치를 포함하며, 그 장치는 본질적으로 수평으로 진행하는 금속 스트립의 상부와 하부 모두에 본질적으로 동일한 거리로 떨어져 위치한다. 냉각제를 이송하기 위한 장치에는 적어도 1 개의 노즐이 제공되며, 그 노즐은 방출된 냉각제가 노즐을 지나 이동하는 금속 스트립 표면을 향해 보내지도록 향하게 된다. 다음으로, 냉각 효과에 덧붙여, 금속 스트립의 궤도는, 필요한 경우 냉각제를 이송하기 위해 제공되는 장비와 가능한 물리적 접촉이 회피될 수 있도록 변경될 수 있다. 금속 스트립을 지지하기 위한 요소 사이의 냉각 구역은 유익하게는, 한 블록으로부터 노즐을 통해 유동하는 냉각제는 다른 냉각 블록의 영역으로 유동하는 것이 방지되도록, 냉각제를 이송하기 위한 장치를 예컨대 분할벽에 의해 분리하여 적어도 2 개의 냉각 블록으로 나누어진다.

금속 스트립을 지지하기 위한 요소 사이에 제공된 냉각 구역에서 냉각될 금속 스트립의 진행은 바람직하게는 금속 스트립의 길이 방향과 폭 방향 모두에서 적어도 1 개의 측정 장치에 의해 측정된다. 측정 장치에 의해 측정된 측정 신호는 자동화 유닛에 전기적으로 전송되며, 측정 신호에 의해 나타나는 금속 스트립 위치 결과는 요구되는 미리 정해진 위치값과 비교된다. 필요한 경우, 제어된 방식으로 자동화 유닛은 금속 스트립에서 요구되는 처짐을 얻기 위해 냉각제를 이송하기 위한 장치에 제공된 엑츄에이터를 조정한다.

본 발명에 따라서, 금속 스트립 궤도의 상부와 하부에 배치되어 냉각제를 이송하기 위한 장치로의 냉각될 금속 스트립의 진행은 자동화 유닛에 의해 수용된 측정 신호를 토대로, 노즐로부터 방출되는 냉각제의 노즐 압력을 변경하여 방지되며, 그 결과, 금속 스트립을 아래로 지지하거나 가압하는 방출된 냉각제의 힘이 변경되며, 금속 스트립 처짐의 위치는 냉각제를 이송하기 위한 장치와 관련하여 유익하게 되도록 얻어진다.

본 발명에 따라서, 사용되는 냉각제는 유익하게는 공기이지만, 냉각제는 또한 예컨대 질소 또는 아르곤과 같은 불활성 기체, 또는 산소 함량이 공기 중 산소 함량 보다 적은 기체 혼합물일 수 있다. 더욱이, 사용되는 냉각제는 물과 같은 액체, 또는 기체와 액체의 혼합물일 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 이하 더욱 상세하게 설명된다.

도 1 은 부분적인 단면에서 개략적으로 도시된, 본 발명의 바람직한 실시예의 측면도이다.

도 1 에 따라서, 스테인리스강으로 제조된 고온의 어닐링된 스트립 (1) 이 어닐링 단계 (2) 로부터 냉각 구역 (3) 으로 진입하며, 그 경우 스트립 (1) 의 본질적으로 수평한 진행 방향이 도면 번호 (4) 로 도시되어 있다. 스트립의 진행 방향 (4) 으로, 어닐링 구역 (2) 의 출구 (5) 와 동시에 냉각 구역 (3) 의 입구 (5) 에는 스트립 (1) 을 지지하는 롤러 장치 (6) 가 설치되어 있다. 스트립 (1) 을 지지하는 대응 롤러 장치 (6) 가 스트립의 진행 방향 (4) 에서 냉각 구역 (3) 의 출구 (7) 에 설치되어 있다. 롤러 장치 (6) 사이에서 스트립 (1) 은 현가 위치에 있다.

냉각 구역 (3) 에서, 스트립의 진행 방향 (4) 으로, 스트립 (1) 상부와 스트립 (1) 의 하부에는 냉각제 (7) 를 스트립 (1) 의 주변에 이송하기 위한 냉각제관 (8) 이 설치되며, 스트립 (1) 에 가장 가까이 위치되는 상기 냉각제관 (8) 의 단부 (9) 에는 스트립 (1) 의 표면으로 냉각제 (7) 를 보내기 위한 적어도 1 개의 노즐 (10) 이 제공된다.

스트립 (1) 의 폭 방향과 스트립 (1) 의 길이 방향 모두에서 롤러 장치 (6) 사이에 위치된 스트립 (1) 의 위치는 적어도 1 개의 측정 장치 (11), 바람직하게는 레이저 측정 장치에 의해 측정된다. 측정 장치 (11) 로부터 얻어진 측정 신호는 측정 장치 (11) 에 전기적으로 연결 (14) 된 자동화 유닛 (12) 에 공급된다. 더욱이, 자동화 유닛 (12) 은 유익하게는 냉각제관 (8) 에 제공된 모든 노즐 (10) 에 개별적으로 또는 단체로 전기적으로 연결 (15) 되어, 냉각 구역 (3) 의 다양한 지점에서 스트립 (1) 을 위해 요구되는 위치값을 얻기 위해 노즐을 제어한다. 간단하게 하기 위해, 노즐 (10) 의 전기적 연결 (15) 과 관련해서는 2 개의 노즐만이 도시되어 있다. 도면에는 또한 냉각 구역을 냉각 블록으로 나누는 분할벽 (13) 이 도면에 도시되어 있다.

자동화 유닛 (12) 에서, 얻어진 측정 신호 값은 냉각제관 (8) 에 대하여 스트립 (1) 의 요구되는 위치값과 비교된다. 측정된 값이 스트립 (1) 의 요구되는 위치값에서 벗어나는 경우, 요구되는 위치값에서 벗어난 측정 신호가 들어오는 냉각 구역 (3) 의 본질적으로 그 지점에서 스트립 (1) 의 위치값을 수정하기 위해, 제어 신호가 자동화 유닛 (12) 으로부터 적어도 1 개의 냉각제관의 노즐 (10) 로 보내진다. 스트립 (1) 의 위치값을 변경하기 위한 제어 신호는 노즐 (10) 과 관련하여 제공된 조정 장치를 조정하며, 그 조정 장치는 스트립 (10) 에 대하여 노즐 (10) 을 통해 방출된 공기압을 변경한다.

Claims (10)

1. 연속 조업 열처리로에 포함되는 열처리될 금속 스트립 (1) 을 제어하고, 상기 금속 스트립이 냉각될 때, 금속 스트립을 지지하기 위한 요소 (6) 사이에 배치된 구역 (3) 에서 수평 방향의 현가 위치로 금속 스트립을 진행하는 방법에 있어서,

   금속 스트립 (1) 의 궤도를 측정 장치 (11) 로 측정하고, 측정 장치 (11) 에 전기적으로 (14) 연결되며, 냉각제의 노즐 (1) 에 전기적으로 (15) 연결된 자동화 유닛 (12) 에서 금속 스트립 (1) 궤도의 측정으로부터 얻어진 결과를 미리 정해진 요구되는 궤도의 위치 값과 비교하고, 얻어진 측정 결과를 토대로, 금속 스트립 (1) 에 제어된 냉각제 분출을 가하여, 적어도 금속 스트립을 지지하기 위한 요소 사이에 위치된 구역 (3) 에서 금속 스트립 (1) 의 궤도는 궤도를 중심으로 설치된 냉각제 이송을 위한 장치 (8) 사이에서 진행되도록 형성하고,

   금속 스트립을 지지하기 위한 요소 (6) 사이의 구역 (3) 은 한 블록으로부터 노즐을 통해 유동하는 냉각제가 다른 블록의 영역으로 유동하는 것이 방지되도록, 냉각제를 이송하기 위한 장치 (8) 를 분할벽 (13) 에 의해 분리하여 적어도 2 개의 블록으로 나누는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 금속 스트립 (1) 의 궤도의 측정을 레이저 측정으로 실행하는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 금속 스트립 (1) 의 궤도의 측정을 적어도 금속 스트립의 길이 방향으로 실행하는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 금속 스트립 (1) 의 궤도의 측정을 적어도 금속 스트립의 폭 방향으로 실행하는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 사용되는 냉각제는 공기인 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 사용되는 냉각제는 불활성 기체인 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 사용되는 냉각제는 액체인 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 사용되는 냉각제는 기체와 액체의 혼합물인 것을 특징으로 하는 방법.
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