KR20010093852A - 스테인레스 강 스트립의 제조 방법 및 통합된 압연기 라인 - Google Patents

스테인레스 강 스트립의 제조 방법 및 통합된 압연기 라인 Download PDF

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Abstract

주조 및/또는 열간 압연되며 상기 주조 및/또는 열간 압연된 스트립의 전제조 단계에서 잔류하는 스트립 표면 상의 산화물에 의해 어두운 색을 나타내는 스테인레스 강 스트립이 서로 뒤따르는 하나 이상의 냉간 압연 통로(11 내지 13) 내에서 냉간 압연되어, 스트립의 두께가 10 내지 75% 감소되며 산화물 스케일이 크랙클되며, 즉, 틈이 산화물 층내에 형성된다. 계속해서 스트립은 85 체적% 이상의 산소와 10 체적% 이하의 질소를 포함하는 가스에 의해 연소되고 액체 또는 기체 연료를 소모하는 버너에 의해 상기 로를 가열시킴으로써 얻을 수 있는 로 분위기를 갖는 로(18) 내에서 어닐링되며, 로 분위기는 형성되며, 스트립은 연속적인 디스케일링과 세척을 어렵게 하는 방식으로 크랙클링을 통해 노출되는 금속 표면을 산화시키지 않고 어닐링될 수 있다.

Description

스테인레스 강 스트립의 제조 방법 및 통합된 압연기 라인 {METHOD FOR MANUFACTURING OF STRIPS OF STAINLESS STEEL AND INTEGRATED ROLLING MILL LINE}
스테인레스 강 스트립의 냉간 압연은 다양한 목적을 위해 수행된다. 냉간 압연의 기본적인 목적은 일반적으로 이전단계의 열간 압연 라인에서 정상적으로 열간 압연된 초기 스트립의 두께를 1.5㎜이상, 보통 2 내지 4㎜ 정도, 그러나 6㎜이하의 열간 압연된 스트립의 두께로 감소시키기 위한 것이다. 냉간 압연의 주목적 또는 2차적인 목적은 또한 스트립 재료의 강도를 증가시키기 위한 것이다.
일반적으로, 스트립에 소정의 표면 특성을 제공하는 것이 통합된 압연기 라인 내에서 강 스트립을 처리하는 목적이다. 냉간 압연, 어닐링, 및 세척은 이러한 관점에서 협조되어야 다른 방식으로 최종 결과에 영향을 미친다. 이러한 맥락에서 소정의 표면들이 관련되는 한 목적의 정도는 상당히 변할 수 있다는 것이 지적되어야 한다. 예를 들어 몇몇 경우에, 매우 미세하고 고광택의 표면, 소위 2B 또는 더미세한 표면이 바람직하다. 다른 경우에는, 상당히 조잡한 표면, 즉, 미려하게 세척된 표면이면 충분히 양호하다. 본 발명의 목적이 매우 미세한 표면을 갖는 고광택의 스트립을 생산하거나, 세척 후에 연속적인 조질 압연 없이 달성되는 표면 구조, 또는 다른 양호한 품질의 표면을 갖는 최종 생산물을 생산하는 것이든 간에 스케일의 제거, 및 세척은 이러한 측면에서 중요한 역할을 한다. 스케일 잔류물이 강한 블라스팅(blasting)없이 용이하게 제거될 수 있다는 것은 특히 중요하다. 예를 들어, 매우 강력한 블라스팅이 세척 전에 요구된다면, 표면 구조는 일반적으로 상당히 손상될 수도 있다.
통상적으로, 하나 이상의 단계에서 세척 뿐만 아니라 쇼트 블라스팅(shot blasting)을 통한 초기 어닐링, 냉각, 및 디스케일링은 이전단계의 열간 압연으로부터 산화물과 스케일 잔류물 없이 냉간 압연용 초기 재료를 얻기 위해 냉간 압연에 앞서 진행되지만, 종종 강력하고 스케일을 없애는 쇼트 블라스팅으로 인해 결함을 갖게 된다. 선택적으로, 열간 압연은 주조를 통해 스트립을 제조함으로써 완전히 또는 부분적으로 대체될 수 있으며, 이러한 스트립은 열간 압연된 스트립에 대해 정상적이거나 몇 밀리 더 두께운 두께를 가질 수도 있지만, 또한 이러한 경우에, 상기 기술이 완전히 수행되는 범위에서 초기 어닐링, 냉각, 스케일 없는 쇼트 블라스팅이 일반적으로 냉간 압연에 선행한다. 통상적으로 복수의 연속적인 냉간 압연 작업, 어닐링, 냉각, 디스케일링, 및 세척 작업과 가능한 선택사항에서 수행되는 냉간 압연에서, 두께는 1㎜ 이하로 감소될 수 있으며 소정의 경우에는 더 얇은 치수로 감소될 수 있다. 동시에, 이러한 통상적인 냉간 압연기에서 압연이 열처리, 세척 및 조질 압연에 의해 마무리된다면, 매우 미세한 표면, 소위 2B 표면을 갖는 스트립 생산이 가능하며, 또한 광희 어닐링(bright annealing)이 사용된다면, 보다 미세한 표면을 갖는 스트립을 얻을 수 있다. 또한 열처리, 세척 전에 냉각된 열간 압연 스트립 또는 냉각된 주조 스트립 상에서 적어도 제 1 냉간 압연 작업, 및 스트립이 소정의 최종 치수를 갖도록 하기 위한 가능한 또다른 냉간 압연 작업을 수행하는 US 5 197 179 및 EP 0 837 147이 공지되어 있다. 그러나, 스트립의 두께, 표면 조건, 및 최종 제품의 강도가 관계되는 한 상기 방법과 압연기 라인은 광범위하게 다른 요구사항에 적용되기에 고가이며 및/또는 어렵다는 것이 지금까지 공지된 상기 방법 및 압연기 라인의 특징이다. 상기 방법 및 압연기 라인은 열간 압연과 냉간 압연과 관련된 작업 뿐만 아니라 열간 압연과 연속적인 냉간 압연이 통합된 생산 공정으로 고려될 때 특히 적용된다.
본 발명은 스테인레스 강 스트립을 제조하기 위한 방법에 관한 것인데, 상기 방법은 이이전단계에서 스트립 주조에 의해 제조 및/또는 열간 압연된 스트립을 냉간 압연 조건에서 압연하는 단계를 포함한다. 본 발명은 또한 상기 방법을 수행하는데 사용되는 통합된 압연기 라인에 관한 것이다.
도 1에서 본 발명과 상기 통합된 압연기 라인이 절반으로 개략적으로 도시되어 있으며, 도 2에서 본 발명에 따른 방법이 통합된 일부분인 냉간 압연된 스트립을 제조하는 방법의 바람직한 실시예가 매우 개략적으로 도시되어 있다.
본 발명의 목적은 상기 복잡한 문제점을 해결하기 위한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 주조 및/또는 열간 압연된 강 스트립으로부터 산화물 및 스케일의 제거를 용이하게 하는 것을 목적으로 하는데, 이러한 공정에서 세척은 디스케일링 및 세척 전에 주조 및/또는 열간 압연된 스테인레스 강 스트립의 처리에 의해 통합된 부분을 형성하는데, 상기 처리는 본 발명의 특징이다. 그러나, 본 발명은 소정의 특정 세척 기술과 결합되는 것은 아니다. 일반적으로, 스테인레스 강을 세척하기에 적합한 소정의 세척 방법은 본 발명에 따른 방법 및 생산 라인에 사용될 수 있다.
상기 주조 및/또는 열간 압연된 스트립의 전 제조 공정으로부터 잔류하는 스트립의 표면 상에 있는 산화물에 의해 어두운 색을 나타내는 주조 및/또는 열간 압연된 스트립이 스트립의 두께를 10 내지 75%로 감소시키며 산화물 스케일을 크랙클링(crackling)하는 하나 이상의 연속적인 냉간 압연 통로 내에서 냉간 압연되어, 즉, 크랙이 산화물 스케일 내에 생성되어, 스트립은 85 체적% 이상의 산소와 10 체적% 이상의 질소를 포함하는 가스에 의해 연소되어 액체 또는 기체 연료를 소모하는 버너에 의해 로를 가열시킴으로써 얻을 수 있는 로 분위기를 갖는 로 내에서 어닐링되며, 계속해서 스트립은 냉각되어 적어도 소정의 디스케일링을 받아 세척되는 본 발명의 목적이 얻어질 수 있다.
주조 및/또는 열간 압연된 스테인레스 강 스트립의 이전제조 공정으로부터 잔류하는 스트립의 표면 상에 있는 산화물에 의해 어두운 색을 나타내는 스트립의 초기 냉간 압연은 어닐링 후 스트립이 세척되기 전에 수행되는 효과적인 디스케일링을 용이하게 할 수 있는 초기 디스케일링 작업으로 간주될 수 있다. 상기 초기 크랙클링이 후의 디스케일링과 세척을 용이하게 하기 위해 효과적으로 이용될 수 있게 하기 위해 그것이 어닐링과 함께 제거되지 않아서, 산화물 층 내의 틈 또는 크랙이 어닐링 단계에서 제거되지 않는 것이 바람직하다. 스트립이 최대 10 체적% 산소, 바람직하게 최대 6 체적% 산소를 포함하며, 주요 부분이 이산화탄소, 스팀 및 누출 가능성이 있는 공기로부터 실질적으로 방출되는 소량의 질소로 구성된 어닐링 로의 특정 분위기에서 어닐링되는 이러한 바람직한 효과가 상당한 정도로 달성된다. 이러한 형태의 로 분위기는 예를 들어 본원에 참조된 WO95/24509에 개시된 기술을 통해 달성될 수 있다. 산소가 부족한 로의 분위기에서, 스트립은 1050 내지 1200℃ 범위의 온도에서 오랜 시간동안 어닐링될 수 있어서 스트립은 연속적인 디스케이링과 세척을 더욱 어렵게 할 정도로 크랙클링으로 인해 노출되는 금속 표면을 동시에 산화시키지 않고 충분히 가열되어 재결정화된다.
산소가 부족한 로 분위기 내에서의 어닐링과 함께 스트립의 초기 냉간 압연과 관련된 스케일의 크랙클링 때문에, 디스케일링의 다른 기술이 스트립 표면을 손상시키지 않고 사용될 수 있다. 통상적으로, 디스케일링은 하나 이상의 단계에서 강력한 쇼트 블라스팅을 통해 수행되고, 그러나 이러한 처리가 사용된다면, 스트립 표면에 바람직하지 않는 손상을 야기할 수도 있다. 본 발명의 일측면에 따라, 스트립이 냉간 신장(cold-stretched)되는 동시에, 롤 주위와 상이한 방향으로 반복적으로 스트립을 벤딩시킴으로써 디스케일링 대신 수행되어, EP 0 738 781호 자체에서 공지된 기술에 따라 세척 전에 2 내지 10% 영구 신장된다. 이러한 처리를 통해 스트립 표면을 손상시키지 않고 효과적인 디스케일링이 달성된다. 이러한 디스케일링은 마일드 블라스팅(mild blasting)에 의해 완성될 수 있는데, 이러한 마일드 블라스팅은 디스케일링 전후, 바람직하게 전에 수행되며, 축적된 산화물을 통해서 차례로 헐거운 산화물만을 제거하는 것을 목적으로 한다. 블라스팅이 디스케일링에 연속적으로 수행된다면 결국 헐거운 산화물이 제거되고, 각각의 경우에 블라스팅은 스트립의 금속 표면이 손상받지 않는 방식으로 수행된다. 그러므로 일반적으로, 어닐링 후의 디스케일링은 냉간 신장을 통해 완성되는데, 스트립은 냉간 신장 전후의 젠틀(gentle)하고 표면을 손상시키지 않는 블라스팅과 함께 롤 주위에서 반복적으로 벤트된다. 스케일은 어닐링 후에 크랙클되어 용이하게 부서지기 때문에, 단지 라이트 블라스팅(light blasting)과 브러싱(brushing)을 통해, 또는 브러싱과 함께 스트립의 냉간 신장을 통해, 또는 단지 브러싱을 통해 디스케일링을 수행하는 것이 예상된다.
본 발명의 또다른 특징과 측면은 본 발명의 청구의 범위와 상세한 설명으로부터 분명해질 것이다. 상세한 설명에서 본 발명이 다양한 변수의 압연기 라인에서 어떻게 사용되는지 설명되며, 열간 압연된 스트립 또는 동등물의 초기 냉간 압연과 상기 초기 냉간 압연과 세척 사이에서 스트립의 처리는 전술된 것처럼 통합된 일부분이다. 그러나, 본 발명의 이용가능성은 스테인레스 강 스트립의 냉간 압연과 관련해서 일반적으로 사용될 수 있는 상술된 소정의 분야에 제한되는 것이 아니라는 것을 알아야 한다.
도면에서, a는 본 발명에 따른 방법을 수행하는데 사용되는 연속적인 압연기 라인(b)의 공정에 사용되기 위한 초기 재료를 구성하는 스테인레스 스트립, 바람직하게 오스테나이트 또는 페라이트 구조의 스테인레스 강의 스트립을 제조하는 소정의 다른 방법을 설명한다. 또한 페라이트-오스테나이트 강이 예상된다. 초기 재료를 제조하는 세 가지 방법이 도면의 좌측(a)에 도시된다. 방법Ⅰ에 따라, 슬랩(1)은 열간 압연된 스트립으로 정상적인 두께, 즉, 1.5 내지 6㎜의 두께를 갖는 열간 압연된 스트립을 제조하기 위해 열간 압연기 라인 내에서 열간 압연된다. 그러나, 본 발명의 일면에서, 열간 압연은 두께가 2.5㎜로 감소되기 전에 또는 직전에 정지되며, 즉, 스트립은 3 내지 6㎜, 바람직하게 3 내지 5㎜ 치수 범위 내의 두께를 갖는다. 열간 압연된 스트립은 500℃ 이하의 온도로 강력한 물 분사를 적절히 통해 급냉부(3) 내에서 15℃/초 이상의 속도로 급냉된다. 그리하여 스트립은 코일(4)로 감기며, 100℃ 또는 그 이하로 냉각된다. 급냉을 통해 얻어진 또다른 효과는 강 스트립의 표면 상에 불가피하게 형성된 산화물 층이 열간 압연 및 서냉과 관련된, 특히 고온에서 스트립이 코일을 형성하도록 감긴 후에 냉각과 관련해서 정상적인 두께보다 얇다는 것이다.
방법 Ⅱ에 따라 스테인레스 강 스트립은 공지되고 특정 작동 모드가 관계되는 한, 본 발명의 일부를 형성하지 않아 상세히 설명되지 않는 소정의 기술에 따른 형태의 스트립으로 주조된다. 그러나, 예에 의해, 당업자에 의해 공지된 기술인 한 쌍의 롤에 의한 소위 스테인레스 강 스트립 주조법이 이용될 수 있다. 주조된 스테인레스 강 스트립은 스테인레스의 열간 압연된 스트립용으로 통상적인, 또는 어느 정도 더 두꺼운 3 내지 6㎜(상기 참조)인 두께로 열간 압연기 라인(2')에서 열간 압연되며, 열간 압연된 스트립은 즉시 냉각부(3) 내에서 급냉되어 코일(4)을 형성하도록 감긴다.
방법 Ⅲ에 따라 스테인레스 강 스트립은 스테인레스 강 스트립용으로 정상적인, 또는 가능한 한 어느 정도 더 두꺼운, 즉 약 2.5 내지 6㎜ 범위의 두께를 갖는 스트립 형태로 주조되어, 스트립은 냉각부(3')에서 결정입자 경계 탄화물의 형성을 기본적으로 피하고 스트립의 표면 상에 바람직하지 않는 두께의 산화물 스케일을 피하기에 충분한 속도, 즉, 15℃/초 이상의 속도로 500℃ 이하의 온도로 급냉된다. 그러므로 생산된 스트립은 코일(4') 상에서 감긴다.
압연기 라인(b) 내에서 연속적인 작동을 위한 초기 재료로는 주조 및/또는 열간 압연된 스테인레스 강 스트립(4, 4')을 포함한다. 이러한 스테인레스 강 스트립의 코일(4, 4')은 디코일러(6, decoiler)로부터 디코일될 때 도면에 도시된다. 추가적인 디코일러는 6A로 표시된다. 슬라이스된 스트립용 용접기, 제 1 스트립 루퍼, 및 제 1 다중 롤 S기는 각각 7, 8, 및 9로 표시된다. 그 후 세 개의 냉간 압연기(11, 12, 및 13)를 포함하는 초기 냉간 압연부(10)가 따르며, 이들 냉간 압연기는 소위 Z 높이의 또는 6 높이의 형태이며, 이들 각각은 한 쌍의 작업 롤과 작업 롤 상하 각각에 두 개의 지지 롤을 갖는다.
초기 냉간 압연부(10) 후에 탈지 장비(14), 제 2 다중 롤 S기(15) 및 제 2 스트립 루퍼(16)가 따른다.
코일(6)로부터 디코일된 스트립은 도면에서 5로 표시된다. 초기 냉간 압연부(10)를 통과한 후에, 스트립은 5'로 표시된다. 스트립 루퍼(16)로부터 스트립(5')은 어닐링 로(18)와 두 개의 냉각 챔버(19, 20)를 포함하는 냉각부를 통해 공급되기 전에 세정 장비(17)를 통해 처음 공급된다. 그 후 제 3 다중 롤 S기(21), 쇼트 블라스팅 단계(22) 및 디스케일러(24)가 따른다. 각각의 디스케일러(24) 측면에 제 4 및 제 5 다중 롤 S기(23, 25)가 각각 있다.
로(18) 내의 로 분위기는 예를 들어 최대 10% 산소, 바람직하게 최대 6% 산소를 포함한다. 이러한 형태의 로 분위기가 얻어질 수 있으며 다른 방식, 예를 들어, WO95/24509에 개시된 것처럼, 85 체적% 이상의 산소와 10 체적% 이하의 질소를 포함하는 가스에 의해 연소되어 액체 또는 기체 연료를 소모하는 버너에 의해 로를 적절하게 가열시킴으로써 유지될 수 있다. 바람직하게, 공지된 기술에 따른 연료 가스는 99.5%의 산소를 포함한다. 프로판이 연료로 사용되고 99.5 체적%의 산소를 포함하는 가스에 의해 연소된다면, 약 40 체적%의 이산화탄소, 50 체적%의 스팀 및 총 10%의 질소 및 산소를 포함하는 로 분위기가 얻어진다. 한 경우에 공지된 기술에 따라 39 체적%의 이산화탄소, 51 체적%의 물, 6 체적%의 질소를 포함하는 로 가스가 얻어지며, 질소는 누출될 공기로부터 방출한다.
디케일러(24)는 냉간 신장기를 포함하며, 냉간 신장기의 설계는 본원에 참조된 EP 0 738 781의 도 3에 상세히 도시된다. 이러한 형태의 냉간 신장기는 스트립이 냉간 신장을 통해 영구 연신될 때와 동시에 스트립을 상이한 방향으로 선택적으로 굽힘시키는 일련의 롤을 포함한다. 이러한 형태의 냉간 신장기에 의해 산화물 층 내에 있는 스트립의 표면을 손상시키지 않고 효과적인 디스케일링을 달성할 수 있다는 것을 알게 되었다.
디스케일러(24) 후에 예를 들어 초기 네오라이트(neolyte) 또는 다른 전해질의 세척부(26) 및 혼합된 산 세척부(27)로 구성된 세척부가 따른다. 산 혼합물은예를 들어 질산(HNO3)과 불화 수소산(HF)의 혼합물을 포함할 수도 있다. 5"로 표시된 세척된 스트립은 제 3의 스트립 루퍼(28) 내에 저장될 수 있다.
또다른 종결 냉간 압연기는 32로 표시된다. 본 발명의 실시예에 따른 이러한 냉간 압연기는 4 높이의 압연기, 즉, 작업 롤 상하에 각각 한 쌍의 롤과 지지 롤을 갖는 압연기를 포함하며, 스테인레스 강의 형태(오스테나이트 또는 페라이트, 페라이트 강이 일반적으로 오스테나이트 강보다 더 큰 정도로 감소되게 롤링됨)에 따라 15 내지 20%까지 감소되게 롤링한다. 선택적으로 마무리 냉간 압연기는 단지 조질 압연을 위해 의도된 2 높이의 압연기를 포함할 수도 있다. 압연기(32)에 연속해서 스트립(5'")이 코일러(38) 상에 코일(40)을 형성하도록 감기기 전에 제 6 다중 롤 S기(33), 직립기(32), 건조 장치(36), 제 7 S기(36), 및 에지 커팅 장치(37)가 제공된다. 추가적인 코일러는 38A로 표시된다.
본 발명의 다양한 측면에 따라, 스테인레스 강 스트립은 압연기 라인(b)을 통해 1회 또는 2회 통과한다. 이는 도 2를 참조하여 상세히 설명되며, 도 2에는 가장 기본적인 장치가 도시되며, 용접기, S기, 디플렉팅(deflecting) 및 가이드 롤러, 루퍼 등과 같은 다른 부분은 본 발명의 원리가 보다 명확히 되도록 생략되었다. 괄호 내의 참조 부호는 재료가 2초 동안 압연기 라인(b)을 통해 통과할 때 처리될 스트립 재료를 표시한다.
압연기 라인(b)에서의 롤링은 스트립 재료인 코일(4, 4')로부터 스테인레스 강의 열간 압연된 또는 주조 스트립(5)을 풀어서 개시된다. 스트립은 부분(a)의이전단계에서 생성된 어두운 산화물 박막을 갖는다. 이러한 스트립은 냉간 압연되어 초기 냉간 압연부(10) 내의 압연기(11, 12, 13) 중 하나, 둘, 또는 세 개 모두 내에서 총 10% 이상 내지 최대 75% 범위의 두께, 바람직하게 20 내지 50% 범위로 면적이 감소되도록 냉간 압연된다. 열간 압연 또는 주조 후에 급냉에서 얻어진 스트립 표면 상의 상대적으로 얇고 어두운 산화물 층은 연성이어서 초기 냉간 압연부(10) 내의 냉간 압연 작업을 통해 분리되지 않으며 기판, 즉 금속 표면으로부터 루즈해지지 않는다. 그러나, 크랙, 즉 강 스트립 크랙클 상의 스케일이 산화물 층 상에 형성된다. 이것은 연속적인 세척, 촉진 효율에 기본적으로 중요하며, 교대로 최종 생산물의 미세한 표면의 달성을 위해 중요하다.
어닐링 로(18)에서 냉간 압연된 스트립(5')은 1050 내지 1200℃ 범위 내의 온도로 스트립이 가열되어 재결정화되는 오랜 시간동안 가열을 통해 어닐링된다. 상술된 것처럼, 로는 최대 10 체적%의 산소, 바람직하게 최대 6 체적%의 산소를 포함하지만, 동시에 또한 저함유량의 질소를 포함한다. 보다 구체적으로, 로의 분위기는 로가 85 체적% 이상의 산소와 10 체적% 이하의 질소를 포함하는 가스에 의해 연소되고 액체 또는 기체 연료를 소모하는 버너에 의해 가열된다는 사실 때문에 실질적으로 이산화탄소와 스팀을 포함한다. 로(18) 내의 이러한 분위기에서, 산화물 내의 틈을 통해 노출되고, 초기 냉간 압연부(10)를 통해 형성된 강 스트립의 표면은 중요치 않은 정도로 산화되며, 이는 연속적인 처리를 위해 바람직하다.
냉각 챔버(20)에서 스트립(5')은 쇼트 블라스트부(22) 내에서 완만하게 쇼트 블라스트되기 전에 100℃ 이하로 냉각되는데, 이는 스트립 표면으로부터 산화물과스케일의 제거를 위한 첫번째 측정이다. 보다 구체적으로, 루즈하게 놓인 산화물은 축적된 산화물을 통해 연속적인 디스케일링을 손상시키지 않도록 쇼트 블라스팅을 통해 제거된다.
스트립은 통과되어 반복된 굽힘 하에서 복수의 롤 사이의 디스케일러(24) 내에서 연신되어, 산화물은 세척 장치(26, 27) 내에서 세척 전에 또다른 준비된 측정으로서 깨지며, 산화물 스케일은 완전히 제거된다.
그러므로 세척된 스트립(5")은 부가적인 종결 냉각 압연기(32) 내에서 냉간 압연되며, 20%까지 부가적으로 두께를 감소시킬 수 있도록 치수가 정해진다. 바람직하게 마무리 냉간 압연기(32)에서의 스트립의 치수 감소는 2%이상이며 정상적으로 15% 이하이며, 적절하게 8%이상 최대 12%이다. 스트립(5'")은 스트립 코일(40)을 형성하도록 감긴다.
본 발명의 일 측면에 따라 스트립은 제 1통과와 동일한 방향으로 압연기 라인(b)을 통해 한번 더 통과된다. 본 발명의 또다른 측면에 따라 얻어진 생산물은 최종 생산물일 수도 있다.
본 발명에 따른 제 1 측면에 따라 다른 것 중에 공장 내에서 생산 로지스틱 계획에 의존하는 스트립 코일(40)은, 일정 시간 후에, 압연기 라인의 초기 위치에서 디코일러(6)로 전달되며, 스트립(5'")은 압연기 라인(b)을 통해 스트립의 제 2 통과를 위해 다시 풀린다. 제 1 통과 중에 스트립은 초기 냉간 압연부(10) 내의 압연기(11 내지 13) 중 하나 또는 둘 내에서 압연되면서, 이번에는 압연기(11 내지 13) 중 둘 내지 세 개 내에서 압연되어 소정의 최종 스트립의 치수를 기본적으로달성한다. 스트립의 제 2 통과시 압연기부(10) 내에서의 총 두께 감소는 소정의 최종 치수에 의존하며 총 60% 내지 20% 이상, 바람직하게 30%이상에 달한다. 2초 동안 냉간 압연부(10)를 통과한 후에, 5Ⅳ로 표시된 스트립의 냉간 압연이 마무리된다. 최종 처리방법은 다시 스트립을 어닐링 로(18), 냉각 챔버(19, 20) 및 세척부(26, 27)를 통해 통과시키는 단계를 포함한다. 그러나, 이번엔 본 발명에 따른 쇼트 블라스팅 장치(22) 또는 디스케일러(24) 내에서 전혀 처리되지 않는다. 그러나, 본 발명의 또다른 측면에 따라, 디스케일러(24) 내에서 처리된 압연기 라인을 통한 제 2 통과 중에, 이 경우의 목적은 냉간 연신을 통해 스트립의 항복 강도를 증가시키는 것이다. 종결 냉간 압연기(32)에서 스트립은 한번 더 가능하게 압연되지만, 이번에는 소정의 미세한 표면을 제공하기 위해 조질 압연되어 두께가 0.2 내지 1.5%, 바람직하게 약 0.5%로 감소된다. 스트립(5Ⅳ)의 처리는 마무리되어 스트립은 다시 감긴다. 선택적으로, 조질 압연되는 대신에, 목적이 매우 높은 항복 강도를 갖는 것이라면, 스트립이 처음으로 종결 냉간 압연기(32)에서 압연될 때와 동일한 두께 감소로 스트립(Ⅴ)은 압연된다.
상술된 설명은 압연기 라인(b)을 사용하는 방법의 다른 측면에 따른 바람직한 실시예를 설명한다. 압연기 라인 또는 일부분이 매우 미세하고 밝은 표면을 갖는 스트립 뿐만 아니라 특정 응용 분야에서 고강도를 갖는 스트립 또는 낮은 정도의 개선점을 갖는 스트립과 같은 매우 밝은 표면보다 상당히 중요한 특징을 가지며 비용의 측면에서 장점을 갖는 스트립을 제조하는 것을 목적으로 하는 공정에 사용될 수 있다는 것은 압연기 라인(b) 설계의 특별한 장점이다. 뒤의 목적을 위해,처리는 예를 들어 제 1 냉간 압연부(10), 어닐링 및 냉각부, 및 세척부의 제 1 통과 후 스트립(5'")이 세척부(26, 27)를 통과한 후에 이미 정지될 수 있다. 디스케일러(24)에서 스트립은 2 내지 10% 냉간 신장되어, 강도를 상당히 개선시킨다. 그러나, 이러한 강도/항복 강도가 요구되지 않는다면, 이러한 처리는 생략될 수 있다. 선택적으로 냉간 신장은 대체될 수 있으며 또한 종결 냉간 압연기(32) 내에서 2 내지 20%의 냉간 압연에 의해 완성될 수 있으며, 이러한 경우에 스트립이 처음 종결 냉간 압연기를 통과할 때 비윤활성 표면상에서 수행되며, 그 후 공정은 스트립을 감음으로써 마무리된다. 이러한 실시예와 선택사항은 최종 생산물이 관계되는 한 다양한 부분에 압연기 라인의 다양성과 적용 가능성을 설명한다.
실시예
ASTM 304의 오스테나이트 구조의 스테인레스 강의 슬랩은 폭 1530㎜ 두께 4.0㎜의 스트립을 얻기 위해 스텍켈-밀(Steckel-mill)에서 열간 압연된다. 압연 후 즉시, 스트립은 약 900℃의 최종 압연 온도로부터 500℃ 이하의 온도로 물 분사에 의해 약 10초 동안 급냉되며, 계속해서 스트립은 감긴다. 감기 전의 급냉을 통해, 결정입자 경계의 탄화물의 형성은 기본적으로 제거된다. 동시에 스트립의 표면 상의 어두운 산화물 층은 상대적으로 얇게 된다.
스트립 코일은 본 발명에 따른 압연기 라인으로 전달되어, 풀리며, 초기 냉간 압연부(10) 내의 압연기(11 내지 13) 중 두 압연기 내에서 어두운 산화물 층이 냉간 압연되어, 산화물 층은 풀림 없이 크랙클된다. 계속해서 스트립은 완전히 재결정화되기 위해 충분히 오랜 시간 동안 1120℃의 온도에서 이미 설명된 산소가 부족한 분위기의 어닐링 로(18) 내에서 어닐링되며, 계속해서 스트립은 냉각 챔버(19, 20) 내에서 100℃ 이하로 냉각된다. 스트립의 표면은 세척부(26) 내의 전해질 세척과 세척부(27) 내의 혼합된 산(질산과 불화 수소산의 혼합물)을 통해 세척되기 전에 신장기(24) 내에서 디스케일링된다. 마무리 냉간 압연기(32)에서 세척된 스트립은 9.8%의 두께 감소를 나타내도록 냉간 압연되어 1.85㎜의 치수를 가지며, 계속해서 스트립은 코일 상에 감긴다.
스트립은 계속해서 초기 위치로 전달된다. 스트립이 압연기(32)의 종결 냉간 압연 작업을 받는 강력한 냉간 압연으로 인해 상당한 정도로 변형 경화되어 쉽게 손상되지 않으며 스트립 표면이 손상될 위험 없이 전달되어 처리된다. 스트립은 다시 풀리어 초기 냉간 압연기(10) 내의 모든 세 개의 압연기(11 내지 13) 내에서 총 45.9%의 두께 감소를 나타내도록 압연되어 1.0㎜의 치수를 갖는다. 스트립은 어닐링되고, 냉각되어, 본 발명의 실시예에 따른 세척 전에 쇼트 블라스트 또는 냉각 신장되진 않지만 압연기 라인을 통한 제 1 통과 중에서와 같은 동일한 방식으로 세척된다. 결국 스트립은 종결 냉간 압연기(32) 내에서 조질 압연되어, 약 0.5%의 또다른 두께 감소를 나타내며, 스트립은 Ra_0.12㎛의 표면 미세도, 즉 2B 표면에 잘 대응하는 표면을 갖는다.
전술한 내용으로부터 분명한 것처럼, 본 발명에 따른 냉간 압연기는 매우 미세한 표면을 갖는 스테인레스 스트립 및/또는 다른 소정의 품질 또는 소정의 특징을 갖는 스트립을 제조하기 위한 사용이 관계되는 한 매우 다용도를 갖는다. 다음의 표에서, 라인을 종결시키는 압연기 라인 내에 포함된 다양한 두께 감소 장치,즉, 초기 냉간 압연기, 스트립의 두께를 감소시키는데 사용될 수 있는 디스케일러/냉간 신장기, 냉간 압연기, 또는 복수의 냉간 압연기의 이용을 참조하여 스트립을 제조하는 복수의 선택 방법이 목록으로 나타난다.

Claims (13)

  1. 이전단계에서 주조 스트립의 제조를 위한 용융물의 주조를 통해 제조 및/또는 열간 압연된 스트립을 냉간 압연하는 단계를 포함하는 스테인레스 강 스트립의 제조 방법에 있어서,
    상기 주조 및/또는 열간 압연된 스트립의 이전제조 단계에서 잔류하는 스트립 표면 상의 산화물에 의해 어두운 색을 나타내는 상기 주조 및/또는 열간 압연된 스트립이 하나 이상의 연속적인 냉간 압연 통로(11 내지 13) 내에서 냉간 압연되어 상기 스트립의 두께를 10 내지 75% 감소시키며 크랙이 산화물 스케일 내에 형성되도록 상기 산화물 스케일을 크랙클링하며, 계속해서 상기 스트립은 85 체적% 이상의 산소와 10 체적% 이하의 질소를 포함하는 가스에 의해 연소되어 액체 또는 기체 연료를 소모하는 버너에 의해 상기 로를 가열시킴으로써 얻을 수 있는 로 분위기를 갖는 로(18) 내에서 어닐링되는 것을 특징으로 하는 스테인레스 강 스트립의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 로 분위기가 최대 10 체적%의 산소, 바람직하게 최대 6 체적%의 산소를 포함하는 것을 특징으로 하는 스테인레스 강 스트립의 제조 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 스트립이 충분히 가열되어 재결정화되는 오랜 시간 동안 상기 스트립이 1050 내지 1200℃ 범위의 온도에서의 상기 로 분위기 내에서 어닐링 되는 것을 특징으로 하는 스테인레스 강 스트립의 제조 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스테인레스 스트립의 두께가 상기 초기 냉간 압연부(10) 내에서 20 내지 50% 감소되는 것을 특징으로 하는 스테인레스 강 스트립의 제조 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    어닐링 후에 상기 스트립이 냉각되어 하나 이상의 디스케일링 장치(24) 내에서 디스케일링되며, 상기 스트립이 냉간 신장되는 때와 동시에 상기 스트립은 롤 주위와 상이한 방향으로 수 회 굽힘되어 영구 신장되어, 상기 스케일이 상기 스트립을 세척하기 전에 부서지는 것을 특징으로 하는 스테인레스 강 스트립의 제조 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 스트립이 상기 하나 이상의 디스케일링 장치(24) 내에서 냉간 신장되어, 2 내지 10% 영구 신장되는 것을 특징으로 하는 스테인레스 강 스트립의 제조 방법.
  7. 하나 이상의 어닐링부(18), 하나 이상의 세척부(26, 27), 및 하나 이상의 냉간 압연기(11, 12, 13)를 포함하는 통합된 압연기 라인에 있어서,
    스테인레스 강 스트립의 이전단계의 주조 및/또는 열간 압연과 관련되어 얻어진 어두운 산화물 표면을 갖는 스테인레스 강 스트립의 초기 냉간 압연을 위한, 상기 라인의 초기 부분에 위치하는 하나 이상의 냉간 압연기(11 내지 13)와,
    85 체적% 이상의 산소와 10 체적% 이하의 질소를 포함하는 가스에 의해 연소되어 액체 또는 기체 연료를 소모하는 버너에 의해 가열되고 상기 초기 냉간 압연기 후에 위치하는 어닐링 로(18)를 포함하는 상기 어닐링부, 및
    상기 어닐링부 후에 위치하는 하나 이상의 세척부를 포함하는 것을 특징으로 하는 통합된 압연기 라인.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 라인의 초기 부분에 위치하는, 냉간 압연 라인(10)이 두 개 이상의 압연기(11 내지 13)를 직렬로 포함하는 것을 특징으로 하는 통합된 압연기 라인.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 초기 냉간 압연 라인(10)이 냉간 압연기(11 내지 13)를 직렬로 포함하는 것을 특징으로 하는 통합된 압연기 라인.
  10. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    직렬로 배열된 상기 하나 이상 또는 둘 이상의 초기 냉간 압연기가 주조 및/또는 열간 압연된 스테인레스 강 스트립의 두께를 전체적으로 10 이상, 바람직하게 20 이상, 및 최대 75% 감소시키도록 제공되는 것을 특징으로 하는 통합된 압연기 라인.
  11. 제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 라인의 초기 부분에 있는 각각의 냉간 압연기가 한 쌍의 작업 롤과 상기 작업 롤 상하에 각각 두 개 이상의 지지 롤을 포함하는 것을 특징으로 하는 통합된 압연기 라인.
  12. 제 7 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 어닐링과 세척부 사이에는 디스케일러(24)가 냉간 신장기의 형태로 제공되며, 상기 스트립이 영구 신장될 때와 동시에 복수의 롤 주위와 상이한 방향으로 선택적으로 굽힘되도록 제공되는 것을 특징으로 하는 통합된 압연기 라인.
  13. 제 7 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 라인의 종결 부분에 있는 냉간 압연기가 한 쌍의 작업 롤과 상기 작업 롤 상하에 각각 두 개 이상의 지지 롤을 포함하는 4 높이의 압연기를 포함하거나 조질 압연을 위한 2 높이의 압연기를 포함하는 것을 특징으로 하는 통합된 압연기 라인.
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