KR20040055976A - The method for improving billet flatness in reheating furnace - Google Patents

Abstract

PURPOSE: A method for reducing drooping of the billets in reheating furnace is provided to enable the billets to be transferred smoothly by minimizing drooping of the billets generated when heating the billets at high temperature in soaking zone in case of heating billets having a square section. CONSTITUTION: In a method for reducing drooping of billets(1) passing through the inside of a reheating furnace, the method is characterized in that drooping of the billets is suppressed by rotationally moving billets having a square section as much as an angle of 90 degrees each time according to certain conditions when the billets pass through soaking zone region in the reheating furnace, thereby rotationally moving the billets to an angle of 360 degrees so that dead load of the billets is given to a side oppositely directed to a portion at which drooping is generated, wherein the billets are rotationally transferred to an angle of 180 degrees each time.

Description

가열로내에서 빌레트의 처짐현상 감소방법{THE METHOD FOR IMPROVING BILLET FLATNESS IN REHEATING FURNACE}The method for reducing the deflection of billet in the furnace {THE METHOD FOR IMPROVING BILLET FLATNESS IN REHEATING FURNACE}

본 발명은 상하부를 동시에 가열하는 푸셔형 혹은 워킹빔형 가열로에서 정사각형 단면을 갖는 빌레트를 가열하는 경우 가열온도가 상당히 고온이고 가열 소재가 쉽게 변형을 일으킬 수 있는 균열대에서 고온 가열시 발생되는 빌레트의 처짐현상을 최소화하여 원활한 이송이 가능토록 한 가열로내에서 빌레트의 처짐현상 감소방법에 관한 것이다.According to the present invention, when a billet having a square cross section is heated in a pusher type or a walking beam type furnace that simultaneously heats the upper and lower parts, the billet generated at the time of high temperature heating in the cracking zone where the heating temperature is quite high and the heating material can easily deform. The present invention relates to a method for reducing the deflection of billet in a heating furnace which minimizes the deflection and enables smooth transportation.

최종 치수 직경 5.5 M/M 까지 생산하는 선재공장에서 압연하기 위한 소재는 통상 160 ×160 혹은 120 ×120 크기의 정사각형 단면을 갖는 빌레트를 사용하고 있으며, 압연하기 위한 온도까지 소재를 가열하는 가열로를 거치게 된다.For wire rolling mills with a final diameter of 5.5 M / M, the billets with square cross-sections of 160 × 160 or 120 × 120 are usually used. Going through.

가열로는 생산량 증대와 가열온도의 균일성을 확보하기 위해 푸셔형(PUSHER TYPE) 혹은 워킹빔형(WALKING BEAM TYPE)을 채용하고 있으며, 압연의 용이함을 확보하기 위해 가열되어져 나오는 빌레트의 요구조건은 균일한 가열과 가열온도확보 및 평탄성이 좋은 상태를 확보해야 한다.The heating furnace adopts pusher type or walking beam type to increase production volume and ensure uniformity of heating temperature.The requirements of billet that is heated to ensure the ease of rolling are uniform. It is important to ensure a good heating, heating temperature and good flatness.

특히, 후판이나 열연공장의 경우와는 달리 빌레트를 가열하는 가열로는 가열소재의 평탄성(직진도)이 상당히 중요하게 요구되는데, 이는 평탄성이 일정기준을 벗어나는 경우에는 압연이 불가능하거나 오작으로 인한 설비사고를 유발하기 때문이다.In particular, unlike in the case of thick plates or hot rolling mills, the furnace for heating the billet requires a very important flatness (straightness) of the heating material, which is impossible to roll when the flatness is out of a certain standard or due to a malfunction. It causes an accident.

따라서, 빌레트를 가열하는 가열로는 슬라브를 가열하는 가열로에 비해 가열도중에 발생하는 처짐량을 최소화하기 위한 방안으로 소재를 지지, 이동하는 스키드빔을 타 가열로에 비해 다량 설치하고 있다.Therefore, in order to minimize the amount of deflection generated during heating compared to the heating furnace for heating the slab, the heating furnace for heating the billet has installed a large amount of skid beams for supporting and moving the material compared to other heating furnaces.

그런데, 비교적 낮은 가열온도로 생각되는 1150℃ 이내의 경우는 비교적 발생 가능성이 적으나 이보다 높은 가열온도로 빌레트를 가열하는 경우에는 기계적성질이 급격하게 저하되어 변형을 발생시키게 된다.By the way, it is relatively less likely to occur within 1150 ℃ which is considered to be a relatively low heating temperature, but when heating the billet at a higher heating temperature, the mechanical properties are sharply lowered to cause deformation.

이러한 변형발생은 해당 빌레트가 놓여있는 상황에 따라서 차이를 발생시키게 되는데 이들의 발생원인과 양상을 보면 다음과 같다.Such deformation occurs depending on the situation in which the billet is placed. The causes and aspects of these occurrences are as follows.

도 1의 도시와 같이, 빌레트(1)의 동일한 단면을 지속적으로 스키드빔(2)에접촉시킨 상태에서 이송하다보니 가열된 빌레트(1)는 자중에 의해 아래방향으로 처짐량이 발생되게 된다.As shown in FIG. 1, the same cross section of the billet 1 is continuously transported in contact with the skid beams 2, so that the heated billet 1 is deflected downward by its own weight.

이때, 발생되는 처짐량은 빌레트(1)를 지지하는 스키드빔(2)의 간격과 빌레트(1)의 강성치 및 형상조건에 따라서 차이가 나게 되는데, 이러한 발생현상에 대해 수식적인 관계로 정리하여 주어진 조건에 대해 계산하면 도 2의 그래프와 같은 결과를 얻을 수 있다.At this time, the amount of deflection is different depending on the spacing of the skid beam (2) supporting the billet (1), the stiffness value and the shape conditions of the billet (1). Calculations for the conditions give results as shown in the graph of FIG. 2.

도 2에서와 같은 빌레트(1)의 강성치와 이를 지지하는 스키드빔(2)의 간격 및 장입된 상태에 따라서 발생된 처짐현상은 스키드빔(2)의 간격이 넓고, 밖으로 돌출된 부위(통상 Overhanging 부위라고 함)가 길수록 처짐량은 더욱 많이 발생되게 된다.According to the rigidity of the billet 1 as shown in FIG. 2 and the gap between the skid beams 2 supporting the loaded beams and the loaded state, the deflection phenomenon is caused by a wide gap between the skid beams 2 and a portion projecting outward (usually The longer the overhanging area), the greater the amount of deflection.

따라서, 이러한 처짐에 의한 변형량 발생정도를 감소시키기 위해 가능한 한 스키드빔(2) 사이의 간격을 줄이고, 스키드빔(2) 밖으로 돌출되는 오버행깅량을 줄이는 것이 요구되나 이는 가열로의 열효율적인 측면의 손실증대와 설비비의 증대 및 균일 가열측면에서는 그렇게 선호되는 방법이 아니다.Therefore, in order to reduce the amount of deformation caused by this deflection, it is required to reduce the gap between the skid beams 2 as much as possible and to reduce the amount of overhanging protruding out of the skid beams 2, but this is a loss of the heat-efficient side of the furnace. It is not so preferred in terms of increase, increase of equipment cost and uniform heating.

이러한 측면에서 기존의 가열로 업체에서는 가열로 길이방향으로 설치되는 스키드빔(2)의 배열을 달리하는 방법을 채용하고 있는데, 이 방법을 채용한다고 하더라도 동일한 처짐을 받는 부위가 계속 집중이 되는 현상에 대한 해결은 불가능하고, 처짐방지를 위한 효과적인 방법으로서는 한계가 있는 상황이다.In this respect, the existing furnace companies adopt a method of changing the arrangement of the skid beams 2 installed in the longitudinal direction of the furnace. Even if this method is employed, the area that receives the same deflection is continuously concentrated. The solution is impossible and there is a limit as an effective method for preventing sag.

본 발명은 상술한 바와 같은 한계성을 감안하여 이를 해결하고자 창출한 것으로, 처짐이 동일한 방향으로 집적되는 것으로 인해 야기되는 과도한 처짐 발생량의 발생을 빌레트의 회전을 통해 보상함으로써 가열로 내부에서의 빌레트 이송을 원활하게 한 가열로내에서 빌레트의 처짐현상 감소방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above limitations, and has been created to solve this problem, and it is possible to compensate for the generation of excessive deflection caused by the deflection being accumulated in the same direction through the rotation of the billet, thereby to transfer the billet in the furnace. The purpose is to provide a method for reducing the deflection of billet in a smooth furnace.

도 1은 종래 빌레트의 가열로내 이송과정을 보인 예시도,1 is an exemplary view showing a transfer process in a furnace of a conventional billet,

도 2는 종래 방법에 따른 빌레트의 처짐현상과 처짐량을 보인 그래프,Figure 2 is a graph showing the deflection phenomenon and the deflection amount of the billet according to the conventional method,

도 3는 본 발명의 일 예에 따른 빌레트의 가열로내 이송과정을 보인 예시도,3 is an exemplary view showing a transfer process of a billet in accordance with an example of the present invention;

도 4는 본 발명의 다른 예에 따른 빌레트의 가열로내 이송과정을 보인 예시도.Figure 4 is an illustration showing a transfer process in the furnace of the billet according to another embodiment of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

1....빌레트 2....스키드빔1 .... Billette 2 .... Skid Beam

본 발명의 상기한 목적은, 가열로내를 통과하는 빌레트의 처짐을 감소시키는 방법에 있어서, 정사각형 단면을 갖는 빌레트가 가열로내 균열대 영역을 통과할 때에 일정조건에 따라 90°씩 회전되면서 이동하여 360°회전이동되도록 하여 처짐발생 부위의 대향측으로 빌레트 자중을 부여하여 빌레트의 처짐을 억제토록 하는 것을 특징으로 하는 가열로내에서 빌레트의 처짐현상 감소방법을 제공함에 의해 달성된다.The above object of the present invention is a method for reducing the deflection of billet passing through a furnace, wherein the billet having a square cross section is rotated by 90 ° according to a predetermined condition when passing through the crack zone in the furnace. It is achieved by providing a method of reducing the deflection of the billet in the heating furnace, characterized in that the 360 ° rotational movement to give the billet self-weight to the opposite side of the deflection generating site to suppress the deflection of the billet.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명 방법을 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the method of the present invention.

설명에 앞서, 가열로내에서 가열소재가 처짐현상을 보이는 원인은 비록 상당한 강성을 갖는 강재의 경우라고 하더라도 온도가 상승함에 따라서 기계적성질 즉 탄성계수의 변화가 발생하고(온도가 상승함에 따라서 탄성계수는 감소함), 이로 인하여 동일한 단면계수와 장입조건이라고 하더라도 탄성계수 감소에 의한 처짐이 발생하며, 탄성내의 변형이라고 하더라도 일부분의 소성변형이 발생하게 된다.Prior to the explanation, the cause of the deflection of the heating material in the furnace is that even in the case of steel having considerable stiffness, the mechanical property, that is, the change of the elastic modulus occurs as the temperature rises (the elastic modulus increases as the temperature rises). This results in sag due to the reduction of elastic modulus even under the same cross-sectional coefficient and loading conditions, and plastic deformation of a part occurs even in the case of deformation in elasticity.

또한, 가열로내에서 가열되는 상황이 상당한 고온의 상황에서 3시간 정도 유지되어 있는 경우를 나타내므로 빌레트(1)의 처짐 거동은 부분적으로 크립(Creep)에 의한 변형을 나타내고 있어 이러한 경우는 앞에서 언급한 탄성변형보다도 처짐량의 발생정도가 더 크고 영구적으로 나타나게 된다.In addition, since the heating state in the furnace is maintained for about 3 hours in a situation of considerable high temperature, the deflection behavior of the billet 1 partially shows the deformation due to creep. The occurrence of deflection is greater than that of one elastic deformation and is permanent.

가열로의 크기와 가열온도 및 생산량에 따라서 차이가 있으나, 통상의 제철소 조업상황을 볼 때 가열시간은 2.5시간에서 3시간 정도를 나타내고, 처짐량 발생이 가장 크게 나타나는 균열대에서의 재로(在爐)시간은 약 0.7에서 0.9시간정도를 나타내고 있다.Although there are differences depending on the size of the furnace, the heating temperature, and the production volume, the heating time ranges from 2.5 hours to 3 hours in the normal steel mill operation situation, and the ash in the cracking zone where the amount of deflection occurs most frequently. The time is about 0.7 to 0.9 hours.

기본적으로 과도한 처짐량이 발생하는 부위는 빌레트의 강성치가 급격히 저하되는 온도영역으로 가열로의 균열대 영역이 이것에 해당된다.Basically, the area where excessive deflection occurs is a temperature range where the stiffness of the billet is sharply reduced, which corresponds to the crack zone of the heating furnace.

따라서 가열로의 전 길이영역에 대하여 고려하기 보다는 균열대 영역에서만 관리한다면 가열시 발생되는 처짐량을 최소한으로 관리할 수가 있는 것이다.Therefore, it is possible to minimize the amount of deflection generated during heating if it is managed only in the crack zone rather than considering the entire length of the furnace.

또한, 처짐이 발생하는 원인이 빌레트(1)가 장입되는 단면에서 중력이 작용하는 방향 즉, 스키드빔(2)과 접촉하는 부위이므로 이 부위를 분산시켜서 가열로내에서 유지할 수 있다면 처짐량의 발생정도를 감소시킬 수 있을 것이다.In addition, since the cause of deflection is the direction in which gravity acts in the cross section in which the billet 1 is charged, that is, the area in contact with the skid beam 2, the deflection amount can be generated if it can be dispersed and maintained in the heating furnace. Will be reduced.

본 발명은 상술한 사실들을 감안하여 도 3에서와 같이, 가열로의 균열대 영역에서의 빌레트(1)를 이동시키는 방법을 동일한 단면을 계속 스키드빔(2)과 접촉시키는 수평방향으로 이동하는 기존방법의 경우와는 달리 가열로의 균열대 영역에서 동일한 단면을 계속 유지하지 않고 빌레트(1)를 이동시킬 때 이를 90°회전시키면서 이동시켜 모두 4회전 즉, 360°회전시킴으로써 처짐량 발생부위는 동일하나 이것이 중첩되지 않고 각 단면으로 분할됨에 따라 처짐량이 감소될 수 있도록 한 것이다.In view of the above-described facts, the present invention provides a method of moving the billet 1 in the crack zone of the heating furnace, as shown in FIG. 3, in which the same cross section is continuously moved in the horizontal direction in contact with the skid beam 2. Unlike in the case of the method, when moving the billet 1 without moving the same cross section in the crack zone of the furnace, all four rotations or 360 ° rotations of the billet 1 are rotated. This allows the amount of deflection to be reduced as it is divided into each cross section without overlapping.

이와 같이, 빌레트(1)를 회전시키면서 가열함에 의해 빌레트(1)는 해당 단면에 대해 균일한 온도로 가열될 수 있음과 동시에 해당 단면에서 발생된 처짐량을 해당 가열시간동안에 분할하여 받음으로 처짐량 중첩을 방지하고 그와 동시에 발생된 처짐량에 대해 반대방향으로의 중력조건을 줌에 의해 발생된 처짐량을 감소시킬 수 있게 된다.As such, by heating the billet 1 while rotating the billet 1, the billet 1 can be heated to a uniform temperature with respect to the corresponding cross section, and at the same time, the amount of deflection generated in the corresponding cross section is divided and received during the heating time. It is possible to reduce the amount of deflection generated by preventing and simultaneously giving a gravity condition in the opposite direction to the amount of deflection generated.

여기서, 이러한 조건을 슬라브에 대하여 생각하지 않는 것은 가열로의 크기와 구동용 스키드빔(2)의 구동조건 및 슬라브의 하중이 약 10~20톤 정도에 달하므로 슬라브를 회전시키면서 가열하는 것이 불가능하기 때문이며, 이에 반하여 빌레트(1)는 소재의 조건이 정사각형의 단면을 갖고 빌레트(1) 1개당 하중이 약 2톤정도가 최대하중이므로 적용상에 무리가 없기 때문이다.Here, it is not possible to heat the slab while rotating the slab because such conditions are not considered for the slab because the size of the furnace, the driving condition of the driving skid beam 2 and the load of the slab are about 10-20 tons. On the contrary, the billet (1) has a square cross section and the load per billet (1) is about 2 tons of maximum load, so there is no problem in application.

도 4는 본 발명에 따른 다른 예를 보인 것으로, 빌레트(1)를 도 3과 같이 일정시간 혹은 온도조건에 따라 90°회전시키지 않고 처짐 반대방향 즉, 180°씩 회전시키면서 가열로를 통과시키도록 한 것이다.Figure 4 shows another example according to the present invention, the billet (1) as shown in Figure 3 so as not to rotate 90 ° according to a predetermined time or temperature conditions to pass through the heating furnace while rotating in the opposite direction, that is, by 180 ° It is.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 빌레트의 균일한 가열온도를 확보할 수 있고, 압연에 절대적으로 영향을 미치는 소재의 평탄성을 확보할 수 있으므로 생산성 향상과 품질향상 및 오작으로 인한 설비사고를 방지할 수 있다.As described in detail above, according to the present invention, it is possible to secure a uniform heating temperature of the billet and to secure the flatness of the material which absolutely affects the rolling, thus improving the productivity and improving the quality and malfunction of the equipment due to malfunction. You can prevent it.

Claims (2)

가열로내를 통과하는 빌레트의 처짐을 감소시키는 방법에 있어서,In the method for reducing the deflection of billet passing through the furnace, 정사각형 단면을 갖는 빌레트가 가열로내 균열대 영역을 통과할 때에 일정조건에 따라 90°씩 회전되면서 이동하여 360°회전이동되도록 하여 처짐발생 부위의 대향측으로 빌레트 자중을 부여하여 빌레트의 처짐을 억제토록 하는 것을 특징으로 하는 가열로내에서 빌레트의 처짐현상 감소방법.When the billet having a square cross section passes through the crack zone in the furnace, the billet is rotated by 90 ° according to a predetermined condition, and rotated 360 ° to impart a billet weight to the opposite side of the deflection site, thereby suppressing the billet deflection. Method for reducing the deflection of billet in the heating furnace, characterized in that. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 빌레트는 180°씩 회전되면서 이송되는 것을 특징으로 하는 가열로내에서 빌레트의 처짐현상 감소방법.The billet is deflected phenomenon of the billet in the heating furnace characterized in that the conveying is rotated by 180 °.