KR20090133032A - 열간 마무리 압연 방법 - Google Patents

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Abstract

강판의 열간 마무리 압연 방법이 제공되며, 특히 조압연기 및 마무리 압연기를 포함하는 열간 압연 장치를 이용한 열간 마무리 압연 공정에서 압연 소재의 병목 현상을 제거하는 방법이 개시된다. 상기 방법은 상기 마무리 압연기에서 압연 중인 선행 압연 소재의 후단부의 위치를 검출하는 단계; 검출된 상기 선행 압연 소재의 후단부의 위치가 기설정된 위치에 도달하는 경우 상기 조압연기에서 최종 압연 대기 중인 후행 압연 소재를 상기 조압연기로 진입시키는 단계; 및 상기 조압연기에서 최종 압연을 마친 상기 후행 압연 소재의 선단부와 상기 마무리 압연기에서 마무리 압연 중인 상기 선행 압연 소재의 후단부가 기설정된 거리를 유지하도록 상기 후행 압연 소재의 진행 속도를 가변하는 단계;를 포함한다.
열간 압연, 열연, 마무리 압연, 압연 소재, 병목

Description

열간 마무리 압연 방법{METHOD FOR FINISH-ROLLING OF HOT STEEL SHEET}
본 발명은 열간 마무리 압연 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열간 압연 마무리 압연 공정에서 소재의 흐름을 원활하게 하여 병목 현상을 제거하는 방법에 관한 것이다.
열간 압연 공정이란 가열로에서 가열된 슬라브(slab) 형태의 압연 소재를 바(bar)로 조압연(roughing mill)하고, 이를 다시 스트립(strip)으로 마무리 압연(finishing mill)한 후, 이를 권취기로 권취하여 코일로 제조하는 공정을 말한다.
이러한 열간 압연 공정의 생산성은 얼마나 신속하게 코일을 권취하는가에 따라 달라진다. 특히, 조압연을 마친 스트립들이 마무리 압연을 위해 이동할 때 스트립간의 병목 현상이 발생한다면, 이는 스트립 코일의 생산성에 직접적인 영향을 미치게 된다.
이러한 열간 압연 공정에 있어서, 압연에 필요한 여러 가지 공정 데이터를 이용하여 설비를 작업 준비 상태로 맞추는 작업을 APC(automatic position control)이라 하는데, 종래 기술에 따른 열간 마무리 압연 공정은 압연 중인 소재 가 최종 압연기를 빠져나간 후에서야 다음 작업 소재의 APC 및 이에 따른 마무리 압연이 가능하였다.
또한, 조압연기에서 작업 중인 소재도 조압연 공정의 후속 공정인 마무리 압연공정에서 작업 중인 소재의 후단부기 조압연기로부터 소정의 거리만큼 벗어나야만 조압연기의 최종 압연이 가능하였다.
이러한 문제점들 때문에, 압연 소재들이 마무리 압연을 위해 대기하게 되어 원활하게 마무리 압연이 수행되지 못하는 병목 현상이 열간 마무리 압연 공정에서 발생하게 되어 결과적으로 코일의 생산성을 떨어뜨리는 원인이 되고 있다.
본 발명의 실시예는 전술한 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 열간 마무리 압연 공정에서의 압연 소재의 병목 현상을 저감 또는 제거하는 것을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 열간 마무리 압연 방법은, 조압연기 및 마무리 압연기를 포함하는 열간 압연 장치를 이용한 열간 마무리 압연 방법에 있어서, 상기 마무리 압연기에서 압연 중인 선행 압연 소재의 후단부의 위치를 검출하는 단계; 검출된 상기 선행 압연 소재의 후단부의 위치가 기설정된 위치에 도달하는 경우 상기 조압연기에서 최종 압연 대기 중인 후행 압연 소재를 상기 조압연기로 진입시켜 최종 압연을 수행하는 단계; 및 상기 조압연기에서 최종 압연을 마친 상기 후행 압연 소재의 선단부와 상기 마무리 압연기에서 마무리 압연 중인 상기 선행 압연 소재의 후단부가 기설정된 거리를 유지하도록 상기 후행 압연 소재의 진행 속도를 가변하는 단계;를 포함하여, 압연 소재의 병목 현상을 제거하도록 구성된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 기설정된 위치는 상기 선행 압연 소재의 종류에 따라 달라질 수 있다.
그리고, 상기 기설정된 위치는 상기 조압연기와 상기 마무리 압연기 사이에 있는 상기 선행 압연 소재의 경로 상에 위치하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 기설정된 거리는 상기 선행 압연 소재에 대한 상기 후행 압연 소재의 상기 마무리 압연기로의 기설정된 진입 시간 간격으로부터 계산되는 것을 특징으로 하며, 상기 기설정된 위치와 마찬가지로 상기 기설정된 거리는 상기 선행 압연 소재의 종류에 따라 달라질 수 있다.
아울러, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 마무리 압연기에 진입하기 전 상기 후행 압연 소재의 진행 속도를 기설정된 마무리 압연기 진입 속도로 변경하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 열간 마무리 압연 공정에서 압연 소재의 흐름을 원할하게 하여 병목 현상을 저감 또는 제거할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 열간 마무리 압연 공정의 병목 현상을 저감 또는 제거하여 코일 생산성을 높이는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 여러 가지 실시예에 따른 열간 마무리 압연 공정에서 압연 소재의 병목 현상을 제거하는 방법을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열간 마무리 압연 공정에서 압연 소재의 병목 현상을 제거하는 방법이 수행되는 열간 압연 장치(10)에 대한 개략적인 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 열간 압연 장치(10)는 압연 소재(11, 예를 들어, 슬라브(slab))를 가열하는 가열로(12), 가열로(12)에서 가열된 압연 소재(11)를 조압연하는 조압연기(13), 조압연된 압연 소재(11, 예를 들어, 바(bar))를 마무리 압연하는 마무리 압연기(14), 마무리 압연된 압연 소재(11, 예를 들어, 스트립(strip))를 이송시키는 ROT(15, 런아웃 테이블(run out table)), 및 이송된 압연 소재(11)를 코일로 권취하는 권취기(16)를 포함한다.
압연 소재(11)는 가열로(11), 조압연기(13), 마무리 압연기(14), ROR(15) 및 권취기(16)를 순차적으로 통과하여 코일로 권취된다. 본 발명의 실시예는 마무리 압연기(14)로 진행하는 압연 소재(11)의 진행 시기 및 속도를 조정하여 마무리 압연 공정에서 압연 소재(11)의 병목 현상을 제거한다.
다음으로, 도 2 및 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 열간 마무리 압연 공정에서 압연 소재의 병목 현상을 제거하는 방법을 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열간 마무리 압연 공정에서 압연 소재의 병목 현상을 제거하는 방법에 대한 플로우차트를 도시하며, 도 3은 도 2의 방법이 수행되는 열간 압연 장치(10)를 도시한다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 열간 마무리 압연 공정에서 압연 소재의 병목 현상을 제거하는 방법은, 마무리 압연기(14)에서 압연 중인 선행 압연 소재(11a)의 후단부(11a-t)의 위치를 검출하는 단계(S101), 검출된 선행 압연 소재(11a)의 후단부(11a-t)의 위치가 기설정된 위치에 도달하는 경우 조압연기(13)에서 최종 압연 대기 중인 후행 압연 소재(11b)를 상기 조압연기(13)로 진입시키는 단계(S102), 조압연기(13)에서 최종 압연을 마친 후행 압연 소재(11b)의 선단부(11b-h)와 마무리 압연기(14)에서 마무리 압연 중인 선행 압연 소재(11a)의 후단부(11a-t)가 기설정된 거리를 유지하도록 후행 압연 소재(11b)의 진행 속도를 가변하는 단계(S103), 및 후행 압연 소재(11b)가 마무리 압연기(14)에 진입하기 전 후행 압연 소재(11b)의 진행 속도를 기설정된 마무리 압연기(14) 진입 속도로 변경하는 단계(S103)를 포함한다. 아울러, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 마무리 압연기(13)에 진입하기 전 후행 압연 소재(11b)의 진행 속도를 기설정된 마무리 압연기 진입 속도로 변경하는 단계(S104)를 더 포함할 수 있다.
선행 압연 소재(11a)가 마무리 압연기(14)에서 마무리 압연될 때 후행 압연 소재(11b)는 조압연기(13)에서 조압연이 된다. 이 때, 후행 압연 소재(11b)는 조압연기(13)에서 복수의 패스(예를 들어, n번 패스)로 압연되는데, 최종 압연 패스 전에 조압연을 정지하고 조압연기(13)에서의 최종 압연을 대기한다. 즉, 앞의 예에서 n-1번째 패스의 압연을 수행한 후에 n번째의 최종 압연 패스를 대기하는 상태가 된다. 그 다음, 마무리 압연 중인 선행 압연 소재(11a)의 후단부(11a-t)의 위치를 계속하여 검출하고(S101), 검출된 후단부(11a-t)의 위치가 기설정된 위치에 도달하는 경우에 조압연기(13)에 최종 압연 대기 중인 후행 압연 소재(11b)를 진입시켜 최종 압연을 수행한다(S102).
이 때, 선행 압연 소재(11b)의 후단부(11a-t) 위치는 일반적으로 조압연기(13)와 마무리 압연기(14) 사이에 있는 선행 압연 소재(11a)의 진행 경로 상에 위치하여, 상기 기설정된 위치도 조압연기(13)와 마무리 압연기(14) 사이에 있는 선행 압연 소재(11a)의 진행 경로 상에 위치한다. 예를 들어, 기설정된 위치에 소정의 위치 검출 센서를 배치시켜 그 위치에 선행 압연 소재(11b)의 검출 유무로부터 후단부(11a-t)가 그 위치에 있는지를 판단하는 방법으로 선행 압연 소재(11b)의 후단부(11a-t)가 기설정된 위치에 있는지를 검출할 수 있으며, 또한, 다른 예에서는 카메라 등의 장치를 통해 선행 압연 소재(11b)의 위치를 추종하여 선행 압연 소재(11b)가 기설정된 위치에 있는지를 검출할 수 있다. 그러나, 본 발명은 선행 압연 소재의 후단부의 위치가 기설정된 위치에 오는지는 전술한 방법에 한정되지 않으며, 선행 압연 소재의 후단부의 위치를 검출할 수 있는 여러 가지 방법을 이용하는 것을 포함한다.
한편, 상기 기설정된 위치는 선행 압연 소재(11a)의 강종, 두께, 폭 등 소재의 종류에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 선행 압연 소재(11a)가 마무리 압연 시 연신되는 정도가 크다면, 상기 기설정된 위치는 마무리 압연기(14) 방향으로 더 가까워질 수 있으며, 반대로 연신되는 정도가 작다면, 상기 기설정된 위치는 조압연기(13) 방향으로 더 가까워질 수 있다.
다음으로, 후행 압연 소재(11b)가 조압연기(13)에 진입한 후 최종 압연을 마치면 후행 압연 소재(11b)는 조압연기(13)와 마무리 압연기(14) 사이에 존재한다. 이 때, 마무리 압연기(14)에는 여전히 선행 압연 소재(13)가 마무리 압연되고 있는 상태이다. 조압연을 마친 후행 압연 소재(11b)가 마무리 압연기(14)가 선행 압연 소재(11a)를 압연하고 있는 도중에 마무리 압연기(14)로 진입하는 경우에는 선행 압연 소재(11a)의 후단부(11a-t)와 후행 압연 소재(11b)의 선단부(11b-h)가 서로 충돌하여 불량의 원인이 될 수 있으므로, 종래에는 이를 방지하기 위하여 선행 압연 소재(11a)의 마무리 압연이 종료될 때까지 후행 압연 소재(11b)를 대기시켰다. 따라서, 조압연을 마친 후행 압연 소재가 소정의 위치에 대기하거나 조압연을 완료하여야 할 압연 소재를 조압연 중에 대기 상태로 대기시켜야 했으므로 열간 압연 장치에 압연 소재의 병목 현상이 불가피하였다.
그러나, 본 발명의 실시예에 따르면, 단계 S102를 통해 조압연을 마친 후행 압연 소재(11b)는 마무리 압연기(13)를 향하여 진행하며, 특히, 후행 압연 소재(11b)의 선단부(11b-h)와 마무리 압연기(14)에서 마무리 압연 중인 선행 압연 소재(11a)의 후단부(11a-t)가 기설정된 거리를 유지하도록 후행 압연 소재(11b)의 진행 속도를 가변한다(S103).
상기 기설정된 거리는 전술한 기설정된 위치와 유사하게, 선행 압연 소재(11a)의 강종, 두께, 폭 등 소재의 종류에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 선행 압연 소재(11a)가 마무리 압연 시 연신되는 정도가 크다면, 상기 기설정된 거리는 상대적으로 더 클 수 있으며, 반대로 연신되는 정도가 작다면, 상기 기설정된 거리는 상대적으로 더 작을 수 있다.
또한, 상기 기설정된 거리는 선행 압연 소재(11a)에 대한 후행 압연 소 재(11b)의 마무리 압연기(14)로의 기설정된 진입 시간 간격으로부터 계산될 수 있다. 구체적으로는, 상기 기설정된 거리는 마무리 압연기(14)에서 선행 압연 소재(11a)가 마무리 압연을 종료한 후 소정의 시간이 경과한 후 후행 압연 소재(11b)가 마무리 압연기(14)로 진입할 때까지의 시간 간격인 진입 시간 간격으로부터 계산될 수 있다. 즉, 진입 시간 간격과 현재 후행 압연 소재(11a)의 진행 속도의 곱이 상기 기설정된 거리라는 관계가 성립하므로, 기설정된 거리를 기설정된 진입 시간 간격으로 나누는 경우, 후행 압연 소재(11b)의 진행 속도가 계산될 수 있다.
한편, 후행 압연 소재(11b)의 선단부(11b-h)와 상기 선행 압연 소재(11a)의 후단부(11a-t)가 적어도 기설정된 거리를 유지한다는 의미는 후행 압연 소재(11b)의 선단부(11b-h)와 상기 선행 압연 소재(11a)의 후단부(11a-t)가 기설정된 거리와 같거나 더 크다는 것을 의미한다.
이러한 속도 제어를 통해 선행 압연 소재(11a)와 후행 압연 소재(11b)는 서로 일정한 거리를 유지할 수 있으며, 따라서 선행 압연 소재(11a)와 후행 압연 소재(11b)는 서로 충돌을 피할 수 있을 뿐만 아니라 선행 압연 소재(11a)가 마무리 압연이 되고 있을 때에도 후행 압연 소재(11a)가 마무리 압연기(14)를 향하여 진행할 수 있기 때문에 압연 소재의 병목 현상이 제거된다.
한편, 마무리 압연기(14)에 후행 압연 소재(11b)가 진입하는 경우에는 그 진행 속도가 마무리 압연기(14) 또는 압연 소재에 따라 미리 설정되어 있는 진입 속도로 변경되어야 하며, 이를 위하여 후행 압연 소재(1b)의 진행 속도는 해당하는 기설정된 마무리 압연기 진입 속도로 변경된다(S104).
이와 같이, 본 발명의 실시예를 따르면, 마무리 압연 공정에서 압연 소재의 병목현상을 제거할 수 있기 때문에 열간 압연 공정의 생산성을 제고할 수 있다.
본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이며, 이 또한 첨부된 청구범위에 기재된 기술적 사상에 속한다 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열간 마무리 압연 공정에서 압연 소재의 병목 현상을 제거하는 방법이 수행되는 열간 압연 장치(10)에 대한 개략적인 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열간 마무리 압연 공정에서 압연 소재의 병목 현상을 제거하는 방법에 대한 플로우차트이다.
도 3은 도 2의 방법이 수행되는 열간 압연 장치에 대한 개략도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 열간 압연 장치
11 압연 소재
11a 선행 압연 소재
11a-t 선행 압연 소재의 후단부
11b 후행 압연 소재
11a-h 후행 압연 소재의 선단부
12 가열로
13 조압연기
14 마무리 압연기
15 ROT
16 권취기

Claims (6)

  1. 조압연기 및 마무리 압연기를 포함하는 열간 압연 장치를 이용한 열간 마무리 압연 방법에 있어서,
    상기 마무리 압연기에서 압연 중인 선행 압연 소재의 후단부의 위치를 검출하는 단계;
    검출된 상기 선행 압연 소재의 후단부의 위치가 기설정된 위치에 도달하는 경우 상기 조압연기에서 최종 압연 대기 중인 후행 압연 소재를 상기 조압연기로 진입시켜 최종 압연을 수행하는 단계; 및
    상기 조압연기에서 최종 압연을 마친 상기 후행 압연 소재의 선단부와 상기 마무리 압연기에서 마무리 압연 중인 상기 선행 압연 소재의 후단부가 적어도 기설정된 거리를 유지하도록 상기 후행 압연 소재의 진행 속도를 가변하는 단계;
    를 포함하여 열간 마무리 압연 공정에서 압연 소재의 병목 현상을 제거하도록 구성된 열간 마무리 압연 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기설정된 위치는 상기 선행 압연 소재의 종류에 따라 달라지는 것을 특징으로 하는 열간 마무리 압연 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기설정된 위치는 상기 조압연기와 상기 마무리 압연기 사이에 있는 상기 선행 압연 소재의 경로 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 열간 마무리 압연 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기설정된 거리는 상기 선행 압연 소재에 대한 상기 후행 압연 소재의 상기 마무리 압연기로의 기설정된 진입 시간 간격으로부터 계산되는 것을 특징으로 하는 열간 마무리 압연 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기설정된 거리는 상기 선행 압연 소재의 종류에 따라 달라지는 것을 특징으로 하는 열간 마무리 압연 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 마무리 압연기에 진입하기 전 상기 후행 압연 소재의 진행 속도를 기설 정된 마무리 압연기 진입 속도로 변경하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열간 마무리 압연 방법.
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