KR20030054974A

KR20030054974A - 열연코일 냉각방법

Info

Publication number: KR20030054974A
Application number: KR1020010085415A
Authority: KR
Inventors: 이재곤; 한흥남
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2001-12-26
Filing date: 2001-12-26
Publication date: 2003-07-02

Abstract

본 발명은 열연 변태유기소성강 코일을 제조함에 있어서 폭방향 및 길이방향으로 균일한 잔류 오스테나이트 분율을 확보할수 있도록 열연코일의 강판을 냉각하는 열연코일 냉각방법에 관한 것으로, 열간압연기를 통해 소정의 판두께로 압연한 뒤 수냉각대에서 1단계로 급냉되고, 권취기에 두루마리형태로 권취된 열연코일의 강판을 급냉하여 강판을 제조하는 방법에 있어서, 상기 권취된 열연코일을 언코일러에서 일방향으로 언코일링하는 단계; 상기 단계에서 언코일링되어 일방향으로 진행되는 강판의 상,하부측에 폭방향으로 복수개의 노즐을 갖는 상,하부냉각헤더를 갖추고, 상기 강판의 길이방향으로 하나 또는 복수개 설치되는 상기 헤더로부터 분사되는 냉각수로서 상기 강판을 100℃이하로 강제급냉하는 단계; 상기 급냉단계에서 급냉된 강판의 표면에 잔류하는 수분을 고온의 열원으로서 건조시키는 단계 및 상기 단계에서 건조된 강판을 리코일러에서 두리마리형태의 코일로 리코일링하는 단계를 포함함을 그 요지로 한다.

Description

열연코일 냉각방법{METHOD FOR COOLING A HOT ROLLED STEEL STRIP}

본 발명은 열연 변태유기소성강 코일을 제조함에 있어서 폭방향 및 길이방향으로 균일한 잔류 오스테나이트 분율을 확보할수 있도록 열연코일의 강판을 냉각하는 열연코일 냉각방법에 관한 것이다.

일반적으로 변태유기소성강 혹은 트립(TRIP)강(TRansformation Induced Plasticity)은 강중에 불안정한 잔류 오스테나이트를 함유하고 있어 소성변형을 받게 되면 잔류 오스테나이트가 마르텐사이트로 변태하면서 고강도와 더불어 고연성을 보이게 된다. 따라서 자동차 구조용 부품들과 같이 가공을 많이 받으면서 높은 강도를 요구 받는 부위에 적절한 가공용 고강도 강재이다.

상기 변태유기소성강은 열연공정과 냉연공정 두가지 방법을 통해 제조할 수 있는데 두 경우 모두 변태유기소성강의 우수한 가공성이 강중에 함유되는 잔류 오스테나이트에 기인되므로 이 상의 분율을 적절화하는 것이 매우 중요하며, 이를 위해서 적절한 합금계의 선정과 더불어 압연후의 열처리공정을 통해 상변태를 제어하는 것이 필수적이다.

그러나, 열연공정을 통해 변태유기소성강 강판을 생산하는데 있어 소재성분과 패턴냉각의 적정화를 통하여 권취코일을 제조하더라도 권취후 완냉각이 되는 특성에 의해 잔류오스테나이트가 분해되는 문제점이 있다.

특히, 두루마리형태로 권취되는 코일은 벌크재로서의 특성에 의해 부위별로 냉각속도가 크게 달라져, 냉각이 상대적으로 느린 폭중앙부에서 잔류오스테나이트의 함유량이 크게 저하되어 재질의 불균일을 초래하여 실수율 향상이 큰 문제점으로 대두되고 있다.

한편, 고강도 고연성 열연강판은 상당히 많은 종류의 제조방법이 개발되어 실제 제품화에 응용되어 왔다. 기존의 고강도 고연성강의 개발은 80년대에 듀얼페이즈(dual phase)강(페라이트(ferrite)와 마르텐사이트(martensite)의 복합조직), 트리페이즈(triphase)강(페라이트(ferrite), 베인나이트(bainite) 및 마르텐사이트(martensite)의 복합조직), 페라이트(ferrite)-베인나이트(bainite)복합조직강등에 대하여 주로 행해졌다.

이러한 강재는 인장강도가 약 60kg/mm²에 이르고 있으며, 연신율이 약 30%로 고강도와 더불어 고연성을 보이는 특성이 있다.

90년대에 들어 TRIP강이 개발되어 현재에는 상용화를 위해 노력하고 있는데, 본 강재의 특성은 인장강도가 약 80kg/mm²에 이르고 있으며, 고연성을 나타내는 것이다.

신일본제철의 경우는 0.06-0.10%C, 0.25-1.3%Si, 1.1-1.5%Mn강을 약 300℃이하에서 권취함에 의해 dual phase강으로 제조할 수 있음을 보고한 바 있으며 (철과강(鐵と鋼), Vol. 68 (1982) No.9, p.1306), 또한, 신호제강에서는 0.04-0.06%C, 0.5-1.0%Si, 1.5%Mn강에 0.5-1.5%Cr을 첨가하고, 이 강을 약 850℃ 근방에서 압연을 종료하고, 약 250℃의 저온권취를 행함에 의해, 페라이트(ferrite)를 기지조직으로 하고 10-20%의 bainite와 3-5%의 martensite를 함유한 triphase강을 제조할 수 있음을 발표한 바 있다 (철과강(鐵と鋼), Vol. 68 (1982) No.9, p.1185).

또한, 신호제강에서는 0.05-0.07%C, Si 0.5%, 1.1-1.5%Mn강에 Nb을 0.04%이하 첨가함에 의해 페라이트(ferrite)기지조직에 10-20%의 bainite를 함유한 인장강도 60kg/mm²급 ferrite-bainite 복합조직강을 제조할 수 있음을 발표하였으며 (Trans. ISIJ, Vol. 23 (1983), p.303), 주우금속에서는 이와 비슷한 기본성분계에 Nb과 Ti을 각각 0.04%, 0.06% 복합첨가함에 의해 인장강도를 70kg/mm²로 향상시킨 ferrite-bainite계 복합조직강을 개발한 바 있다 (CAMP-ISIJ, Vol. 1 (1988, p.881).

또한, 신일본제철에서는 0.06-0.22%C, 0.05-1.0%SI, 0.5-2.0%Mn과 0.25-1.5%Al을 함유한 강에 필요에 따라 0.03-0.30%Mo을 첨가하여 잔류오스테나이트를 3-20% 함유시킴에 따라 50kg/mm²이상의 고강도와 35%이상의 연신율을 보임에 의해 press가공성과 심가공성 및 굽힘성이 우수한 강에 대한 특허를 제출하고 있다 (일본 공개특허공보 평6-145892호). 이 강종에서 Al양은 0.6% Si ≤ % Al ≤ 3 - 12.5x%C의 범위에서 조정되며, 이 강종을 2상영역에서 열처리하는 방법 (650-900℃에서 10초 내지 3분간 유지후 350-600℃의 온도범위까지 4-200℃/sec로 냉각후 여기에서 5초 내지 10분간 유지한 다음 5℃/sec이상의 냉각속도로 250℃이하의 온도로 냉각하는 방법)으로 가공성이 우수한 강재를 생산하는 제조법에 대해서도 특허를 제출하고 있다 (일본공개특허공보, 평6-145788호).

천기제철에서는 0.18%이하의 C, 0.5-2.5%Si, 0.5-2.5%Mn, 0.05%이하의 P, 0.02%이하의 S, 0.01-0.1%Al의 강에 0.02-0.5%Ti과 0.03-1.0%Nb를 단독 또는 복합적으로 첨가하며 (이때 C, Nb와 Ti의 첨가량은 %C > (%Ti/4) + (%Nb/8)의 범위내로조정함), 이때 사상압연온도를 820℃이상에서 마친 다음 820-720℃의 온도구간에서 10초이상을 유지하고 이후 10℃/sec이상의 냉각속도로 냉각하여 500℃이하의 온도에서 권취하는 경우에 대하여 특허를 제출한 바 있다.

본 강재는 0.18%이하의 C양에서 인장강도가 70kg/mm²이상의 고강도가 유지되며, 또한 C양이 낮으므로 스폿용접성과 피로특성 등이 우수한 장점을 보인다고 한다(일본공개특허공보, 평5-179396). 또한, 이강은 저항복비를 보이므로 종래의 석출강화형강이 항복비가 높아 프레스가공후 스프링백(spring back)이 많아 생기는 문제를 해결할 수 있으며, 고강도와 더불어 고연성, 그리고 연신 플랜지(flange)성이 우수한 특성을 보인다고 한다.

주우금속에서는 0.05-0.25%C, 0.05-1.0%Si, 0.8-2.5%Mn, 0.8-2.5%Al을 함유하는 강에 Nb, Ti 및 V 등의 석출강화 원소를 첨가한 강을 780-840℃의 온도범위에서 압연을 종료한 다음 10℃/sec이상의 냉각속도로 600-700℃의 온도까지 냉각한후 2-10초의 공냉을 거친후 220℃/sec의 냉각속도로 300-450℃의 온도에서 가속냉각을 마침으로서 5%이상의 잔류오스테나이트를 함유시킨 강으로 제조하는 방법에 대한 특허도 제출하였다 (일본특허공개공보, 평5-112846호).

본 강재는 Si양이 많은 경우 경질의 마르텐사이트(martensite)의 양이 늘어나 연신 플랜지(flange)성이 나빠지므로, 석출한 폴리고날 페라이트(polygonal ferrite)내 고용강화하는데 필요한 양인 1.0%이하로 Si을 제한한 것이다.

이와 같이 열연공정을 통해 여러가지의 변태유기소성강 제조방법이 보고되고 있으나, 대부분의 기술이 소재 성분을 적정화하고, 수냉각대에서의 냉각제어조건을 적정화 하는 것임을 알 수 있다. 그러나, 아무리 성분과 냉각제어조건을 최적화하더라도, 실제 대형 크기의 코일을 제조할 때에는 코일의 부위별 냉각속도의 차이에 따라 잔류 오스테나이트가 분해되는 거동도 달라져 코일의 위치별 재질편차의 발생이 커지게 된다. 따라서 권취 이후 잔류 오스테나이트의 분해거동을 고려한 권취 이후 냉각속도의 결정은 상업적인 품질을 확보하기 위하여 반드시 필요한 내용이나, 앞에서 거론한 바와 같이 기존의 공지기술은 이러한 내용을 포함하고 있지 않음을 알 수 있다.

통상의 열간압연 설비에 의한 변태유기소성강 제조공정은 도 1에 도시한 바와같이, 가열로(1)에서 고온으로 가열된 슬래브(slab)를 연속하는 조압연기(2a), 마무리압연기(2b)로 이루어진 열간압연기(2)를 통해 소정의 두께로 압연한 뒤 수냉각대(ROT)(3)에서 1단계로 급냉한 다음, 공냉유지시간동안 페라이트 변태를 도모하여 적정량의 페라이트분율을 확보하면서 미변태 오스테나이트로 탄소를 농축시킨 후 적정온도까지 2단계 급냉을 하여 권취기(4)에서 두루마리형태의 코일(coil)로 권취하게 되며, 이를 코일야드적치장에 적치하여 상온까지 공냉으로 자연냉각시키는 냉각패턴을 적용하고 있다.

그러나, 앞서 설명한 바와 같이 권취된 코일의 냉각속도는 매우 느려 수냉각대상에서 확보한 잔류오스테나이트가 분해할 수 있는 충분한 온도 및 시간이 유지되어 소정의 잔류오스테나이트의 분율을 확보하기가 곤란하고, 특히 권취코일의 표면과 내권부의 냉각이력이 매우 상이하여 재질편차, 즉 잔류 오스테나이트 분율의 편차를 유발하고 있다.

이와 같은 이유로 열연 권취코일을 빠른 속도로 냉각시키기 위해 권취된 열연코일을 통째로 물에 담그거나 열연코일의 표면에 물 스프레이를 뿌리는 방법, 또는 송풍기 등을 이용한 강제 공냉 방법 등이 이용되기도 하나 내권부와 외권부의 냉각이력의 차이에 기인한 재질의 편차를 근본적으로 해결할 수 있는 방안은 아니다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로서, 그 목적은 열연공정을 거쳐 제조한 변태유기소성강 열연코일을 별도의 수냉각설비를 이용하여 균일하게 급속히 냉각시킴으로써 잔류 오스테나이트의 분해를 막아 강판의 폭방향, 길이방향 전부위에 걸쳐 균일한 잔류 오스테나이트를 확보함으로써 열연코일을 냉각하는 소요시간을 단축시키고, 급속냉각을 통해 강판표면의 산화막의 성장 및 변태를 억제하여 산세성을 향상시키고, 재질편차를 최소화하고 실수율을 대폭 향상시킬 수 있는 열연코일 냉각방법을 제공하고자 한다.

도 1은 종래의 열연코일 냉각방법을 도시한 개략도,

도 2는 본 발명의 열연코일 냉각방법을 도시한 개략도,

도 3은 본 발명의 열연코일 냉각방법에 채용되는 파이프 라미나 냉각방식을 도시한 측면도,

도 4는 본 발명의 열연코일 냉각방법에서 열연강판권취 후 냉각속도에 따른 잔류 오스테나이트의 분율의 변화를 나타낸 개략도,

도 5는 본 발명의 열연코일 냉각방법의 냉각공정에서 수냉각 시간에 따른 냉각수 유량별 강판온도의 변화를 도시한 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 .... 가열로2 .... 열간압연기

3 .... 수냉각대5 .... 언코일러

6 .... 교정압연기7 .... 리코일러

11 .... 수급냉각대12 .... 건조기

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로써, 본 발명은,

열간압연기를 통해 소정의 판두께로 압연한 뒤 수냉각대에서 1단계로 급냉되고, 권취기에 두루마리형태로 권취된 열연코일을 냉각하는 방법에 있어서,

상기 권취된 열연코일을 언코일러에서 일방향으로 언코일링하는 단계;

상기 단계에서 언코일링되어 일방향으로 진행되는 강판의 상,하부측에 폭방향으로 복수개의 노즐을 갖는 상,하부냉각헤더를 갖추고, 상기 강판의 길이방향으로 하나 또는 복수개 설치되는 상기 헤더로부터 분사되는 냉각수로서 상기 강판을 100℃이하로 강제급냉하는 단계;

상기 급냉단계에서 급냉된 강판의 표면에 잔류하는 수분을 고온의 열원으로서 건조시키는 단계 및

상기 단계에서 건조된 강판을 리코일러에서 두리마리형태의 코일로 리코일링하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 열연코일 냉각방법을 마련함에 의한다.

이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

본 발명은 도 2에 도시한 바와같이, 종래의 정정공정설비인 언코일러(uncoiler)(5), 냉간 정정설비(skin pass mill)(6) 및 리코일러(recoiler)(7)로 구성된 일련의 설비구성에서 상기 언코일러(5)와 리코일러(7)사이인 상기 냉간 정정설비(6)의 입측에 수급냉각대(11)와 건조기(12)를 설치함으로써, 고온의 열연코일로부터 풀려지는 강판을 급속냉각함과 동시에 교정이 연속적으로 이루어지도록 한 것이다.

즉, 일반적인 연속식 열간압연 설비에 의해 권취된 고온의 열연코일을 코일 이송용 대차(미도시)를 이용하여 상기 정정설비인 교정압연기(6)측으로 투입하기 위해서 언코일러(5)에 장입하여 풀려지는 강판은 수급냉각대(11)를 거치는 동안 100℃ 이하까지 냉각된다.

이러한 냉각과정에서 상기 수급냉각대(11)에서 냉각패턴의 제어를 통해 확보된 잔류 오스테나이트의 분해를 막을 수 있으므로 소정의 목표로 하는 잔류 오스테나이트의 분율을 확보할 수 있으며, 폭방향 및 길이방향으로의 편차도 제거할 수가있게 된다.

연속하여, 상기 수급냉각대(11)에서 냉각이 완료된 열연강판은 표면에 잔류하는 수분을 제거하기 위한 열풍방식의 건조기(12)를 거친 다음, 형상교정을 위한 냉간 정정설비인 교정압연기(6)를 거치면서 상기 압연기(2)에서의 열간압연 및 상기 수냉각대(11)에의 강제 수냉 시 발생된 열연강판의 굴곡을 교정하게 되고, 교정된 강판은 상기 교정압연기의 출측에 설치된 리코일러(7)에 의해서 다시 코일 형태로 권취하여 출하하게 된다. 이와 같은 과정을 통해 통상의 경우 3∼5일 정도 걸리는 열연코일의 냉각공정을 수분 이내로 획기적으로 감소시킬 수 있는 부수적인 효과를 거둘 수 있다.

여기서, 상기 열간압연기(2)에서의 열간압연시 강판의 표면은 공기중의 산소와 결합하여 산화막을 형성하며, 이는 주로 비스타이트(wustite, FeO)이다. 종래의 방법으로 3∼5일간에 걸쳐 서냉이 되는 경우, 고온에서 장시간 유지되면서 공기중의 산소와 결합하여 산화막의 두께가 증가하며 동시에 고온에서 생성되었던 비스타이트상의 산화막은 점차 헤마타이트(hematite, Fe₂O₃)로 변태를 하게 된다.

이때, 상기 헤마타이트는 비스타이트에 비해 조직이 치밀하고 파괴강도가 높으며, 산세시 산에 대해 난용성이므로 산세를 어렵게 하는 반면에, 본 발명의 방법으로 권취직후 급냉하는 경우, 산화막 두께의 증가가 없으며, 헤마타이트로의 변태를 억제하여 산세공정에 있어서 산세성을 양호하게 하는 작용을 한다.

한편, 냉각속도가 초당 수십~수백 ℃ 정도이므로 급냉과정에서 산화막에 많은 균열이 발생한다.

즉, 상기 냉각수대에서의 냉각수가 강판과 접촉하는 순간 산화막이 우선적으로 냉각되어 산화막과 기지금속 사이에는 순각적으로 높은 온도편차가 발생하는데, 이러한 과정에서 열팽창계수의 차이로 인해 산화막에는 높은 인장응력이 형성되어 냉각에 의해 인성이 감소한 산화막에 많은 미세균열이 발생한다.

이와 같은 미세균열은 산세공정에서 산용액의 침투경로가 되어 산성성을 매우 향상시키는 요인으로 작용하게 된다.

또한, 언코일러(5)의 경우 통상의 정정공정에서 사용되는 설비 및 기술이 그대로 적용될 수 있는데, 본 발명을 연속화하기 위해서는 상기 언코일러(5)의 입측에 코일간 선,후행 열연강판을 서로 용접하기 위한 용접기(미도시)를 갖추고, 출측에는 코일분할 전단장치를 설치하여 선행코일의 강판미단부와 다음코일의 강판선단부를 용접하여 냉각 및 정정공정을 거친 후 코일단위로 분할, 권취함으로서 공정의 연속화를 도모할 수 있다.

이하, 각 설비별로 구성 및 작용에 대해 상세히 설명하고자 한다.

강판의 이송시 급속냉각을 위한 수냉각 설비는 통상의 열연공정에서 사용되는 파이프 라미나(pipe laminar) 방식, 워터 커튼(water curtain) 방식, 워터 스프레이(water spray)방식 또는 침적냉각 방식 등의 기술이 사용될 수 있다. 그러나 소재의 입측 온도가 통상 500℃ 이하이므로 수냉각은 막비등(film boiling)이 아닌 핵비등(nucleation boiling) 영역에서 주로 이루어지므로 물이 강판과 직접 접촉하는 과정을 통해 급속 냉각이 가능하며, 이러한 경우 냉각능은 냉각 방식 보다는 냉각수 유량에 의존하게 된다.

도 3은 바람직한 냉각방법의 예로서 파이프 라미나 방식의 냉각설비의 단면을 나타낸 개략도로서, 도시한 바와같이, 수급냉각대 (11)내에 갖추어지는 파이프라이나 방식의 냉각설비는 상기 수급냉각대(11)내를 일방향으로 진행하는 강판의 상,하부면을 급냉하도록 상기 강판의 폭방향으로 복수개의 노즐(21)(31)을 갖는 상,하부냉각헤더(20)(30)를 상기 강판의 길이방향으로 일정간격을 두고 복수개 장착한다. 이에 따라, 상기 상,하부 냉각헤더(20)(30)이 각 노즐(21)(31)를 강제분사되는 상,하부냉각수를 강판표면상으로 분사하여 상기 강판을 100℃이하로 강제로 급냉할수 있는 것이다. 그리고, 상기 강판은 테이블롤러(40)에 의해서 출측으로 이송된다.

상기 수급냉각대(11)를 통과하면서 100℃ 이하로 냉각된 강판은 표면의 잔류수분을 제거하기 위한 건조기(12)를 통과하게 되는데, 상기 건조기(12)는 열풍 방식이 바람직하며, 강판표면의 수분은 물론 급냉시 형성된 산화막의 균열사이에 침투한 수분까지 완전히 제거해야만 잔류수분에 의한 녹발생을 방지할 수 있다.

따라서, 상기 수급냉각대(11)에서의 급냉시 강판자체의 열로서 표면에 형성된 산화막의 균열사이로 침투된 잔류수분을 증발하여 제거할 수 있도록 상기 강판의 온도가 너무 낮지 않은 50~80℃ 정도로 급냉하는 것이 바람직하다.

상기 건조기(12)에서 또는 강판자체에 잔류하는 온도로서 건조가 이루어진 강판은 이어서 형상교정을 위한 정정설비인 교정압연기(6)를 지나게 되는데, 이러한 형상교정은 100℃ 이하의 온도에서 이루어지므로 통상의 스킨패스(skin pass), 텐션 레벨러(tension leveler)등의 설비 및 기술이 사용될 수 있다. 이때 냉간교정이 필요하지 않다면 롤 갭 (roll gap)을 벌려 통과시킬 수도 있으며 냉간교정압연기를 제외한 일련의 설비를 이용하는 것도 가능하다.

이어서, 형상교정이 완료된 강판은 리코일러(7)에 의해 다시 코일형태로 권취되고, 연속화를 위해 코일간 선,후행강판이 용접된 경우는 상기 리코일러(7) 전면에 코일단위로 분할할 수 있는 전단설비가 필요하다.

<실시예>

이하, 실시예를 통해 본 발명의 방법을 설명한다.

급냉에 의한 잔류 오스테나이트 분해거동의 억제 화학조성이 하기 표1과 같은 강을 용해하여 슬라브(slab)를 제조하였다.

	C	Si	Mn	P	S	Al	N
TRIP강	0.18	1.7	1.5	0.0012	0.002	0.031	0.008

압연소재인 상기 슬라브는 1200℃에서 재가열한 후 열간압연을 행하여 최종두께가 3.0mm인 열연강판으로 제조되었다. 이때, 열간압연 마무리온도(FDT)는 850~900℃, 열간압연후 즉시 수냉을 개시하여 중간공냉온도 (680℃)까지 급랭한 다음 여기에서 약 6초간 공냉을 실시하였다.

공냉이후 설정된 권취온도인 420℃까지 다시 수냉을 실시하는 패턴냉각을 적용하여 열연강판을 제조한 후 다양한 냉각속도로 상온까지 냉각한 후 권취공정 이후의 냉각속도가 잔류 오스테나이트 분해에 미치는 영향을 관찰하였다.

도 4는 냉각속도에 따른 잔류 오스테나이트의 양을 측정한 결과를 나타낸 것으로서, 냉각속도가 200℃/분 이하가 되면 잔류 오스테나이트의 분해가 일어나며그 이상의 속도에서는 분해거동이 완전히 억제됨을 알 수 있다.

따라서, 본 발명의 방법과 같이 권취코일을 풀면서 수냉하는 경우 초당 수십~수백 ℃의 냉각속도가 얻어지므로 잔류 오스테나이트의 분해를 완전히 억제시킬 수 있음을 알 수 있다.

잔류 오스테나이트 분해를 억제하기 위한 최소한의 냉각속도는 앞의 실시예 1에서 처럼 분당 200℃의 냉각속도이면 충분하다. 그러나 냉각속도가 느려질수록 설비의 길이가 길어지므로 가능한 한 냉각효율을 높여 빠른속도로 냉각시켜주는 것이 바람직하다.

수냉각 설비의 길이는 냉각수 유량과 통판 속도 및 강판의 두께에 의해 결정된다. 예를 들어 냉각조건의 상한으로서 입측온도가 600℃, 강판의 두께가 6mm인 강판에 대해서 통판속도가 300mpm 인 경우를 계산한 결과를 도 5에 도시한 바와같이, 유량이 1000 l/㎡/min 인 경우 약 2.5초, 2000 l/㎡/min 인 경우 약 1.7초 이내에 100℃ 이하로 온도가 떨어지며, 따라서 이정도의 냉각시간이 요구되는 경우 통판 속도가 300mpm인 경우를 가정하면 수냉각 영역의 길이는 각 각 약 12.5m 및 8.5m 이내가 됨을 알 수 있다.

따라서, 적어도 1000 l/㎡/min 정도 이상의 유량을 갖도록 한다면 20m 이내에 매우 집약된 냉각설비를 구성할 수 있음을 알 수 있다.

상술한 바와같은 본 발명에 의하면, 열연공정을 통해 소정의 잔류 오스테나이트를 함유한 변태유기소성강을 제조하여 권취한 후 권취된 고온의 열연코일을 풀면서 수냉각을 이용하여 수 초의 단시간 내에 100℃ 이하로 급속 냉각한 후 형상교정을 거쳐 재코일링함으로써, 코일 전장 및 전폭에 걸쳐 잔류 오스테나이트의 분율이 균일한 제품을 제조할 수 있다.

그리고, 수일이 소요되는 자연냉각공정을 생략함으로써 물류흐름을 개선하고 공냉기간에 해당하는 재고비용 단축할 수 있으며, 수요가에 대한 납기의 단축이 가능하며, 자연공냉을 위한 대단위 코일야적장을 축소할 수 있는 등의 경제적인 효과가 있다.

또한, 고온의 열연코일을 급냉함으로서 표면 산화막에 미소크랙을 형성하고 산화막 성장을 억제하고, 산화막의 헤마타이트로의 상변태를 억제하여 차 공정인 산세공정에서의 산세성을 크게 향상시킬 수 있으므로 생산성 향상 및 표면품질을 개선하는 효과가 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알수 있음을 밝혀두고자 한다.

Claims

열간압연기를 통해 소정의 판두께로 압연한 뒤 수냉각대에서 1단계로 급냉되고, 권취기에 두루마리형태로 권취된 열연코일의 강판을 급냉하여 강판을 제조하는 방법에 있어서,

상기 권취된 열연코일을 언코일러에서 일방향으로 언코일링하는 단계;

상기 단계에서 언코일링되어 일방향으로 진행되는 강판의 상,하부측에 폭방향으로 복수개의 노즐을 갖는 상,하부냉각헤더를 갖추고, 상기 강판의 길이방향으로 하나 또는 복수개 설치되는 상기 헤더로부터 분사되는 냉각수로서 상기 강판을 100℃이하로 강제급냉하는 단계;

상기 급냉단계에서 급냉된 강판의 표면에 잔류하는 수분을 고온의 열원으로서 건조시키는 단계 및

상기 단계에서 건조된 강판을 리코일러에서 두리마리형태의 코일로 리코일링하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 열연코일 냉각방법.
제 1항에 있어서,

상기 강제급냉단계는 분당 200℃ 이상의 냉각속도로 이루어짐을 특징으로 하는 열연코일 냉각방법.
제 1항에 있어서,

상기 강제급냉단계는 급냉시 강판자체의 열로서 강판표면 산화막의 균열사이에 침투된 잔류수분을 증발하여 제거할 수 있도록 상기 강판을 50~80℃ 정도로 냉각함을 특징으로 하는 열연코일 냉각방법.