KR20130028514A - On-and-off cooling method for work roll in rolling mill and apparatus thereof - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method and a device for intermittently cooling a work roll of a rolling mill are provided to analyze tensile stress in a columnar direction generated in a surface of the work roll and the surface temperature of the work roll, thereby regulating the cooling time of the work roll based on the same. CONSTITUTION: A method for intermittently cooling a work roll of a rolling mill is utilized for a work roll cooling section before entering a new strip after discharging hot-rolled strip. The method for intermittently cooling the work roll includes; a step for jetting cooling water to a surface of the work roll for a predetermined period; a step for stopping jetting the cooling water for a predetermined period; and a step for repeating the jetting step and the stopping step by turns. [Reference numerals] (AA) Rolling+cooling section; (BB) Pure cooling section; (CC) Cooling water spray halting section; (DD) Cooling water spray section

Description

압연기 워크롤의 단속적 냉각 방법 및 장치{On-and-off cooling method for work roll in rolling mill and apparatus thereof}On-and-off cooling method for work roll in rolling mill and apparatus

본 발명은 압연기 워크롤의 단속적 냉각 방법 및 장치에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 열간압연공정의 열간압연기에 포함된 워크롤을 냉각 시 발생하는 워크롤 표면에 발생하는 미세 균열(micro crack)을 감소시키는 압연기 워크롤의 단속적 냉각 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an intermittent cooling method and apparatus of a rolling mill work roll. More specifically, the present invention relates to an intermittent cooling method and apparatus for rolling mill work rolls that reduce micro cracks generated on the work roll surface generated when cooling the work rolls included in the hot rolling mill of the hot rolling process.

열간압연은 회전하는 한쌍의 주조물 사이로 고온으로 가열된 용강을 공급하여 압연하는 것을 말한다. Hot rolling refers to rolling by feeding molten steel heated to a high temperature between a pair of rotating castings.

도 1은 종래의 열간압연 공정을 나타낸 구성도이다. 압연하기 전 소재를 슬래브(slab, 1)라 부르고 압연 중인 소재를 스트립(strip, 2), 압연과 냉각을 거친 최종제품을 열연강판이라 부른다. 열연강판은 자동차, 건설, 조선, 파이프, 산업기계 등 산업 전분야에 없어서는 안될 중요한 소재이다. 열간압연 공정을 거쳐 완성된 열연 제품은 그대로 판매되기도 하며, 일부는 냉연공장에서 다시 압연되어 다양한 제품으로 생산된다.1 is a block diagram showing a conventional hot rolling process. The material before rolling is called slab 1, the material being rolled is strip 2, and the finished product after rolling and cooling is called hot rolled steel sheet. Hot rolled steel sheet is an indispensable material in all industries such as automobile, construction, shipbuilding, pipe, industrial machinery. The hot rolled products, which have been completed through the hot rolling process, are sold as they are, and some are rolled again in cold rolling mills to produce various products.

도 1에 도시된 바와 같이, 열간압연은 슬래브(1)를 가열로(3)에서 1100~1300℃까지 가열한 후 시작된다. 가열로(3)에서 가열된 슬래브(1)는 먼저 폭압연기(4)와 조압연기(5)에서 압연된다. 이때 폭압연기(4)에서 엣저(edger)라 부르는 롤이 양쪽에 위치해 있다. 상기 엣저는 슬래브(1)의 양쪽 가장자리를 다듬고 폭 방향 연신을 규제하여 슬래브(1)가 조압연기(5)에 똑바로 치입될 수 있도록 한다. 조압연기(5)는 폭내기 압연(spreading rolling)이며, 상기 폭내기 압연을 통해 스트립(2)의 폭이 정확하게 가공된다. As shown in FIG. 1, hot rolling starts after heating the slab 1 in the furnace 3 to 1100-1300 ° C. FIG. The slab 1 heated in the furnace 3 is first rolled in the width rolling mill 4 and the rough rolling mill 5. At this time, rolls, called edgers, are located on both sides of the rolling mill 4. The edger trims both edges of the slab 1 and regulates the stretching in the width direction so that the slab 1 can be inserted straight into the roughing mill 5. The roughing mill 5 is spreading rolling, through which the width of the strip 2 is precisely machined.

그 후 사상압연기 열(finishing stand unit, 6)을 통과하면서 스트립(2)의 두께를 정밀하게 가공한다. 일반적으로 사상압연기 열(6)은 연속적으로 7개의 압연기(A)가 일렬로 배치되어 있다. 각 압연기(A)는 스트립(2)에 직접적으로 압력을 가하는 워크롤(100)을 포함한다. 사상압연기 열(6)을 빠져나온 스트립(2)은 제어냉각장치(7)에 의해 냉각된 후 권취기(8)에 의해 권취되어 릴형태로 적치되어 이송된다.The thickness of the strip 2 is then precisely processed while passing through a finishing stand unit 6. In general, in the finishing mill row 6, seven rolling mills A are arranged in a row. Each mill A comprises a work roll 100 which presses the strip 2 directly. The strip 2 exiting the filament mill heat 6 is cooled by the control chiller 7 and then wound by the winder 8 to be stacked and transported in a reel form.

열간압연에서 사용되는 워크롤(100)은 열간압연 온도에 견딜 수 있는 내열성 및 고온강도를 가진 재료로 구성된다. 기존의 열간 압연공정에서 고온(900~1100℃)의 스트립(2)이 압연될 때 접촉 열전달에 의해 워크롤(100)의 표면온도가 300~400℃까지 증가한다. 상기 워크롤(100)의 온도 증가는 워크롤(100) 표면에 미세 균열(micro crack)을 유발하고, 상기 미세 균열은 워크롤(100)에 작용하는 반복하중을 통해 더 큰 규모의 매크로(macro) 균열로 성장한다. 그 결과, 스트립(2)의 표면 품질 저하와 롤수명 단축을 야기한다. 특히, 사상압연기 열(6)의 마지막 압연기에서 워크롤 표면의 미세 균열이 많이 발생하여 롤수명이 크게 단축된다.The work roll 100 used in hot rolling is made of a material having heat resistance and high temperature strength that can withstand the hot rolling temperature. In the existing hot rolling process, when the strip 2 of high temperature (900-1100 ° C.) is rolled, the surface temperature of the work roll 100 increases to 300-400 ° C. by contact heat transfer. Increasing the temperature of the work roll 100 causes micro cracks on the surface of the work roll 100, and the micro cracks have a larger size of macro through repeated loads acting on the work roll 100. ) Grow into cracks. As a result, the surface quality of the strip 2 is reduced and roll life is shortened. In particular, in the last rolling mill of the finishing mill row 6, many cracks are generated on the surface of the work roll, and the roll life is greatly shortened.

상기 문제를 해결하기 위한 기존의 워크롤 냉각방법은 노즐의 구조 설계 및 위치, 배열에 국한되어 있다. 종래 열간압연 공정에서는 압연 중 워크롤(100) 표면에 냉각수를 압연 중 및 스트립(2) 사상압연기 열(6)을 빠져나간 후 지속적으로 분사하여 워크롤 표면 온도를 100℃ 이하로 유지하고 있다. 종래의 냉각 방법은 물을 지속적으로 분사하여 워크롤(100)의 표면 온도 증가를 억제하는데 주안점을 두고 있다. 그러나, 워크롤(100) 표면 온도를 일정온도로 유지시켜주더라도 워크롤(100) 표면에 인장응력은 항상 발생하게 되고, 그 결과 워크롤 표면의 미세 균열 발생을 막을 수 없는 문제점이 있었다.The existing work roll cooling method for solving the problem is limited to the structure design, position, and arrangement of the nozzle. In the conventional hot rolling process, the cooling water is continuously sprayed on the surface of the work roll 100 during rolling and after exiting the strip 2 filament mill heat 6 to maintain the work roll surface temperature at 100 ° C. or lower. Conventional cooling methods focus on suppressing an increase in the surface temperature of the work roll 100 by continuously spraying water. However, even when the surface temperature of the work roll 100 is maintained at a constant temperature, tensile stress always occurs on the surface of the work roll 100, and as a result, there is a problem in that fine cracks on the surface of the work roll cannot be prevented.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 열간압연기의 워크롤 냉각 도중 발생하는 인장응력 발생을 최소화하여 워크롤 표면 미세 균열 발생을 억제하는 워크롤 냉각 방법을 제공하는 데 있다.The technical problem to be solved by the present invention is to provide a work roll cooling method for minimizing the generation of tensile stress generated during the work roll cooling of the hot rolling mill to suppress the occurrence of work surface cracks.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는 열간압연기를 통해 스트립을 압연하는 과정에서 워크롤의 표면 온도 및 상기 워크롤 표면에 발생하는 원주방향 인장응력을 분석하고 이에 기초하여 상기 워크롤의 냉각 시간을 조절하는 워크롤 냉각 장치를 제공하는 데 있다.Another technical problem to be solved by the present invention is to analyze the surface temperature of the work roll and the circumferential tensile stress occurring on the surface of the work roll in the process of rolling the strip through a hot rolling mill and based on the cooling time of the work roll It is to provide a work roll cooling device for adjusting the.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해 될 수 있을 것이다.The technical objects of the present invention are not limited to the technical matters mentioned above, and other technical subjects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 태양에 따른 단속적 워크롤 냉각 방법은 열간압연된 스트립의 배출 후 새로운 스트립의 인입 전까지 열간압연기의 워크롤을 냉각하는 구간에 있어서, 냉각수가 상기 워크롤의 표면에 일정 시간 동안 분사되는 분사 단계 및 상기 냉각수의 분사가 일정 시간 동안 정지되는 분사 정지 단계를 포함할 수 있다.In an intermittent work roll cooling method according to an aspect of the present invention for achieving the above technical problem, in the section for cooling the work roll of the hot rolling mill after the discharge of the hot rolled strip until the introduction of a new strip, the cooling water of the work roll It may include a spraying step that is sprayed on the surface for a predetermined time and the injection stop step of the spraying of the cooling water is stopped for a predetermined time.

또한, 상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 태양에 따른 단속적 워크롤 냉각 장치는 스트립을 열간압연하는 압연기의 워크롤 표면에 냉각수를 분사하며 상기 압연기의 입측 및 출측에 배치된 복수개의 노즐, 상기 워크롤의 표면 온도를 측정하는 온도 측정부 및 상기 표면 온도에 기초하여 상기 노즐을 제어하는 노즐 제어부를 포함할 수 있다.In addition, the intermittent work roll cooling device according to an aspect of the present invention for achieving the technical problem is a plurality of nozzles are sprayed to the surface of the work roll of the rolling mill hot-rolling the strip and arranged in the inlet and outlet of the rolling mill, It may include a temperature measuring unit for measuring the surface temperature of the work roll and a nozzle controller for controlling the nozzle based on the surface temperature.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 분사 정지 구간에서 워크롤의 표면에 원주방향으로 압축응력이 발생함으로써 워크롤 표면의 미세 균열 발생 가능성을 대폭 감소시키고 그 결과 워크롤 수명을 연장시키는 효과가 있다. 그 결과, 워크롤을 자주 교체하지 않아도 되므로 생산 비용을 절감할 수 있으며, 스트립 표면의 품질을 확보할 수 있다.According to the present invention as described above, the compression stress occurs in the circumferential direction on the surface of the work roll in the injection stop section, greatly reducing the possibility of occurrence of micro cracks on the surface of the work roll, resulting in an effect of extending the work roll life. As a result, production rolls do not need to be replaced often, which reduces production costs and ensures the quality of the strip surface.

또한, 상기와 같은 본 발명에 따르면, 압연기의 워크롤 표면 온도 또는 인장응력에 따라 워크롤에 분사되는 냉각수의 분사 및 분사 정지 시간을 조절함으로써 워크롤 표면 온도 및 원주방향 인장응력을 효과적으로 제어하고 냉각용 공업용수의 수량 및 냉각수의 분사 동력을 절약하는 효과가 있다.In addition, according to the present invention as described above, by controlling the spraying and spraying stop time of the cooling water sprayed on the work roll in accordance with the work roll surface temperature or tensile stress of the rolling mill to effectively control and cool the work roll surface temperature and circumferential tensile stress There is an effect of saving the amount of industrial water and the injection power of the cooling water.

도 1은 종래의 열간압연공정을 나타낸 구성도이다.
도 2a 및 도 2b는 압연공정의 피치시간을 나타낸 측단면도이다.
도 3a, 3b 및 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 단속적 워크롤 냉각 방법이 적용되는 구간을 나타낸 측단면도이다.
도 4a는 종래의 워크롤 냉각 방법을 이용한 경우의 워크롤 냉각 효과를 나타낸 그래프이다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 단속적 워크롤 냉각 방법을 이용한 경우의 워크롤 냉각 효과를 나타낸 그래프이다.
도 5a는 종래 냉각 방법을 이용한 경우의 워크롤 표면 인장응력의 크기를 나타낸 그래프이다.
도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 단속적 워크롤 냉각 방법을 이용한 경우의 워크롤 표면 인장응력의 크기를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 단속적 워크롤 냉각 방법이 적용되는 사상압연기 열을 나타낸 측단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 단속적 워크롤 냉각 장치를 나타낸 측단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 단속적 워크롤 냉각 장치를 나타낸 구성 블록도이다.1 is a configuration diagram showing a conventional hot rolling process.
2A and 2B are side cross-sectional views showing the pitch time of the rolling process.
3A, 3B and 3C are side cross-sectional views illustrating a section to which an intermittent work roll cooling method according to an embodiment of the present invention is applied.
4A is a graph showing the work roll cooling effect when the conventional work roll cooling method is used.
Figure 4b is a graph showing the work roll cooling effect when using the intermittent work roll cooling method according to an embodiment of the present invention.
Figure 5a is a graph showing the magnitude of the work roll surface tensile stress in the case of using a conventional cooling method.
Figure 5b is a graph showing the magnitude of the work roll surface tensile stress when using the intermittent work roll cooling method according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a side cross-sectional view showing the filament mill heat applied to the intermittent work roll cooling method according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a side cross-sectional view showing an intermittent work roll cooling device according to an embodiment of the present invention.
8 is a block diagram showing an intermittent work roll cooling device according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in the present specification may be used in a sense that can be commonly understood by those skilled in the art. Also, commonly used predefined terms are not ideally or excessively interpreted unless explicitly defined otherwise.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 단속적 워크롤 냉각 방법을 도 2a 내지 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, an intermittent work roll cooling method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2A to 6.

도 2a 및 2b는 압연공정의 피치시간(pitch time)을 나타낸 측면도이다. 피치시간은 스트립(2)이 압연기의 워크롤(100)을 빠져나간 후에 다음 슬래브(1)가 상기 워크롤(100)에 들어오는데 걸리는 시간이다. 상기 피치시간은 열연공장마다 약간씩 차이가 있지만 대체적으로 100~120초이다. 종래의 압연공정에서는 상기 피치시간 동안 워크롤(100)을 냉각하기 위하여 지속적으로 냉각수를 분사한다. 2A and 2B are side views showing the pitch time of the rolling process. The pitch time is the time taken for the next slab 1 to enter the work roll 100 after the strip 2 exits the work roll 100 of the rolling mill. The pitch time varies slightly between hot rolling mills, but is generally 100 to 120 seconds. In the conventional rolling process, the cooling water is continuously sprayed to cool the work roll 100 during the pitch time.

본 발명의 일 실시예에 따른 단속적 워크롤 냉각 방법이 적용되는 구간이 도 3a 내지 도 3c에 도시되어 있다. 본 발명의 일 실시예는, 전술된 피치시간, 즉 열간압연된 스트립(2)의 배출 후 새로운 스트립(2)이 인입 되기 전, 에 열간압연기의 워크롤(100)이 냉각되는 구간에서 냉각수(200)가 지속적으로 분사되지 않고 단속적으로 분사되도록 냉각수(200)가 상기 워크롤(100)의 표면에 일정 시간 동안 분사되는 분사 단계 및 상기 냉각수(200)가 일정 시간 동안 분사되지 않는 분사 정지 단계를 포함한다.An interval to which an intermittent work roll cooling method according to an embodiment of the present invention is applied is illustrated in FIGS. 3A to 3C. According to one embodiment of the present invention, the cooling water (in the section in which the work roll 100 of the hot rolling mill is cooled before the pitch time described above, that is, before the new strip 2 is drawn in after the discharge of the hot rolled strip 2 is introduced) A spraying step in which the coolant 200 is sprayed on the surface of the work roll 100 for a predetermined time so that 200 is not continuously sprayed and intermittently sprayed, and an injection stop step in which the coolant 200 is not sprayed for a predetermined time. Include.

도 3a에 도시된 바와 같이, 열간압연기의 워크롤(100)에 의해 슬래브(1)가 압연되고 있는 도중에는 냉각수(200)가 지속적으로 분사된다. 그 후, 도 3b에 도시된 바와 같이 열간압연된 스트립(2)이 워크롤(100)을 빠져나간 후 일정 시간 동안 냉각수(200)가 분사될 수 있다. 도 3c에 도시된 바와 같이, 일정 시간 동안 냉각수(200) 분사 후 또 다른 일정 시간 동안 냉각수의 분사가 정지될 수 있다. 도 3b 및 도 3c에 도시된 것과는 반대로, 사상압연된 스트립(2)이 워크롤(100)을 빠져나간 후 일정 시간 동안 냉각수가 먼저 분사 정지된 후에 또 다른 일정 시간 동안 분사될 수도 있음은 당업자에게 자명하다 할 것이다.As shown in FIG. 3A, the coolant 200 is continuously sprayed while the slab 1 is being rolled by the work roll 100 of the hot rolling mill. Thereafter, as shown in FIG. 3B, the coolant 200 may be sprayed for a predetermined time after the hot rolled strip 2 exits the work roll 100. As shown in FIG. 3C, after the cooling water 200 is sprayed for a predetermined time, the spraying of the cooling water may be stopped for another predetermined time. Contrary to those shown in FIGS. 3B and 3C, it will be appreciated by those skilled in the art that the cold rolled strip 2 may be sprayed for another period of time after the coolant is first sprayed off for some time after exiting the work roll 100. It will be self explanatory.

본 발명의 일 실시예에 따른 단속적 워크롤 냉각 방법이 적용되는 열간압연기는 H-형강 압연기, 선재압연기 및 후판압연기를 포함할 수 있다. 상기 열거된 압연기 외에도, 압연 완료 후 스트립의 형상을 불문하고 워크롤(100)을 이용하여 열간압연을 수행하는 압연기는 모두 포함될 수 있다.Hot rolling mill to which the intermittent work roll cooling method according to an embodiment of the present invention is applied may include an H-shaped steel rolling mill, a wire rod rolling mill, and a thick plate rolling mill. In addition to the rolling mills listed above, rolling mills that perform hot rolling using the work roll 100 after the rolling is completed may be included.

또한, 상기 열간압연기는 조압연기 및 사상압연기를 포함할 수 있다. 열간압연 시, 슬래브(1)는 조압연기를 통해 정확한 폭으로 먼저 가공된 후 사상압연기 열을 통과하면서 정밀한 두께의 스트립(2)으로 가공된다. 조압연기 및 사상압연기 모두에서 냉각수(200)를 통하여 워크롤(100)을 냉각하는 과정이 필수적인 바, 본 발명의 일 실시예에 따른 단속적 워크롤 냉각 방법은 상기 조압연기 및 사상압연기 모두에 적용될 수 있다.In addition, the hot rolling mill may include a rough rolling mill and a finishing mill. In hot rolling, the slab 1 is first machined to the correct width through the rough mill and then to the strip 2 of precise thickness while passing through the finishing mill heat. In both the roughing mill and the finishing mill, the process of cooling the work roll 100 through the coolant 200 is essential. The intermittent workroll cooling method according to an embodiment of the present invention may be applied to both the roughing mill and the finishing mill. have.

본 발명의 단속적 워크롤 냉각방법이 적용되는 열간압연기는 고속도강(HSS), 칠드(Chilled) 주물, 구상 흑연 주철(DCI), 애더마이트(Adamite, ADM), 구조용 합금강 주물(HSC) 또는 고크롬 주철(HCI)를 포함하여 구성된 워크롤(100)을 포함할 수 있다. 상기 열거된 재료 이외에도 열간압연 공정에서 워크롤(100)에 사용되는 재료는 모두 포함할 수 있다.The hot rolling mill to which the intermittent work roll cooling method of the present invention is applied is high speed steel (HSS), chilled casting, spherical graphite cast iron (DCI), adamite (ADM), structural alloy steel casting (HSC) or high chrome cast iron. It may include a work roll 100 configured to include (HCI). In addition to the materials listed above, all materials used for the work roll 100 in the hot rolling process may be included.

본 발명의 일 실시예는, 상기 분사 단계 및 상기 분사 정지 단계가 교대로 반복되는 단계를 더 포함할 수 있다. 피치시간 동안 분사 단계 및 분사 정지 단계가 교대로 반복됨으로써 단속적(on-and-off)인 냉각을 구현할 수 있으며, 상기 교대 횟수는 분사 단계의 분사 지속 시간 및 분사 정지 단계의 분사 정지 시간에 기초하여 정해질 수 있다. 예를 들어, 피치시간이 120초라 할 때, 분사 시간을 5초, 분사 정지 시간을 25초로 작업자가 설정하면, 피치시간 동안 분사 단계 및 분사 정지 단계는 4회가 반복되게 된다. One embodiment of the present invention may further include the step of repeating the injection step and the injection stop step alternately. By repeating the injection step and the injection stop step alternately during the pitch time, on-and-off cooling can be realized, and the number of alternations is based on the injection duration of the injection step and the injection stop time of the injection stop step. Can be decided. For example, when the pitch time is 120 seconds, if the operator sets the injection time to 5 seconds and the injection stop time to 25 seconds, the injection step and the injection stop step are repeated four times during the pitch time.

상기 분사 단계 및 상기 분사 정지 단계가 교대로 반복되는 경우, 차후의 분사 정지 단계의 분사 정지 시간 또는 분사 단계의 분사 지속 시간은 앞선 분사 정지 단계의 분사 정지 시간 또는 분사 단계의 분사 지속 시간과 상이할 수 있다. 즉, 분사 정지 시간 또는 분사 지속 시간이 불규칙하게 설정될 수 있다. When the injection step and the injection stop step are alternately repeated, the injection stop time of the subsequent injection stop step or the injection duration of the injection step may be different from the injection stop time of the preceding injection stop step or the injection duration of the injection step. Can be. That is, the injection stop time or the injection duration may be set irregularly.

일 예로, 냉각수 분사와 냉각수 정지 반복 시 그 횟수가 늘어날 때 마다 분사 시간이 갈수록 길어지거나 짧아질 수 있다. 구체적으로, 냉각수 분사와 분사 정지가 각각 3회 반복되는 경우, 분사 지속 시간이 1회부터 차례대로 3초, 5초 및 7초로 길어지도록 각각 설정될 수 있으며, 반대로 1회부터 10초, 8초 및 6초로 짧아지도록 각각 설정될 수 있다. 또한, 이와는 달리 냉각수 분사 정지 시간이 횟수를 거듭할수록 길어지거나 짧아지도록 설정될 수도 있다.For example, the spraying time may be longer or shorter as the number of times increases when the cooling water injection and the cooling water stop are repeated. Specifically, when the coolant injection and the injection stop are repeated three times, respectively, the injection duration may be set so as to be longer from 3 times, 3 seconds, 5 seconds, and 7 seconds in turn, and vice versa from 1 time to 10 seconds, 8 seconds. And 6 seconds, respectively. Alternatively, the cooling water injection stop time may be set to be longer or shorter as the number of times is repeated.

상기 분사 지속 시간 및 분사 정지 시간은 워크롤(100)의 표면 온도에 따라 조절될 수 있다. 일 예로, 워크롤(100) 표면의 온도가 상온보다 높다면 냉각수(200) 분사 시간을 늘리고 분사 정지 시간은 줄일 수 있다. 단속적 냉각 방법이 구현되는 구간 내에서, 실시간으로 변화하는 워크롤(100)의 표면 온도에 따라 냉각수(200) 분사 지속 시간 및 분사 정지 시간이 반복되는 때 마다 달라지도록 조절될 수도 있다. 단, 상기 분사 지속 시간 및 분사 정지 시간은 피치시간 내에 워크롤(100)의 온도를 사용자가 원하는 온도로 감소시키도록 하면서 워크롤(100)의 표면에 발생하는 원주방향 인장응력도 함께 고려하여 이를 최소로 할 수 있도록 정해지는 것이 바람직하다. 워크롤(100)의 표면에 냉각수(200)가 분사되면 워크롤(100)의 표면 온도가 감소한다. 원통형의 형상을 갖는 워크롤(100)의 표면은 상기 온도 감소에 따라 압축되려고 하는 반면 나머지 부위는 팽창하려고 한다. 그 결과 나머지 부분의 영향으로 워크롤(100)의 표면에는 원주방향으로 인장응력이 발생한다. 반면, 분사 정지 시간 동안에는 워크롤(100)의 냉각이 정지되면서 워크롤(100)의 온도가 다시 상승하게 되고, 이에 따라 워크롤(100) 표면이 압축되려고 하는 정도가 감소하여 원주방향 인장응력이 감소한다. The injection duration and the injection stop time may be adjusted according to the surface temperature of the work roll 100. For example, when the temperature of the surface of the work roll 100 is higher than room temperature, the spraying time of the cooling water 200 may be increased and the spray stop time may be reduced. Within the interval in which the intermittent cooling method is implemented, the cooling water 200 may be adjusted to vary whenever the spraying duration and the spraying stop time of the cooling water 200 are repeated according to the surface temperature of the work roll 100 that is changed in real time. However, the injection duration and the injection stop time are to be minimized in consideration of the circumferential tensile stress occurring on the surface of the work roll 100 while reducing the temperature of the work roll 100 to a desired temperature within the pitch time. It is preferable that it is decided so as to be. When the coolant 200 is sprayed on the surface of the work roll 100, the surface temperature of the work roll 100 decreases. The surface of the work roll 100 having a cylindrical shape is about to be compressed as the temperature decreases while the remaining part is about to expand. As a result, tensile stress occurs in the circumferential direction on the surface of the work roll 100 under the influence of the remaining portion. On the other hand, during the spraying stop time, the cooling of the work roll 100 is stopped and the temperature of the work roll 100 is increased again. As a result, the surface of the work roll 100 is about to be compressed, thereby reducing the circumferential tensile stress. Decreases.

그러나 분사 시간 동안 인장응력이 증가되는 비율이 분사 정지 시간 동안 인장응력이 감소되는 비율보다 크기 때문에, 인장응력을 최소로 하기 위해서는 분사 정지 시간이 분사 지속 시간보다 긴 것이 바람직하다. 일례로, 열간압연공정의 피치시간이 120초라 할 때, 스트립(2)이 워크롤(100)을 빠져나간 후 워크롤(100)의 표면에 냉각수(200)를 5초 동안 분사하고 이어서 냉각수(200) 분사를 25초 동안 정지할 수 있다. 120초의 피치시간 동안 상기의 5초 분사 지속 및 25초 분사 정지가 4번 반복될 수 있다.However, since the rate at which the tensile stress is increased during the injection time is greater than the rate at which the tensile stress is decreased during the injection stop time, it is preferable that the injection stop time is longer than the injection duration in order to minimize the tensile stress. For example, when the pitch time of the hot rolling process is 120 seconds, after the strip 2 exits the work roll 100, the coolant 200 is sprayed on the surface of the work roll 100 for 5 seconds, and then the coolant ( 200) The injection can be stopped for 25 seconds. The above 5 second injection duration and 25 second injection stop can be repeated four times for a pitch time of 120 seconds.

전술한 바와 같이 인장응력을 최소로 하는 측면에서는 분사 정지 시간이 분사 지속 시간보다 긴 것이 바람직하지만, 워크롤(100)의 표면 온도를 정해진 시간 내에 목표 온도로 낮추기 위한 측면에서는 분사 지속 시간이 분사 정지 시간보다 길 수도 있다.As described above, it is preferable that the injection stop time is longer than the injection duration in terms of minimizing the tensile stress, but the injection duration is injection stop in terms of lowering the surface temperature of the work roll 100 to a target temperature within a predetermined time. It may be longer than time.

본 발명의 일 실시예에 따른 단속적 워크롤 냉각 방법에서 사용되는 냉각수(200)의 온도는 상온보다 높을 수 있다. 상온보다 낮은 온도(예를 들어, 16℃)의 냉각수(200)가 사용되는 경우 보다 상온보다 높은 온도(예를 들어, 30℃)의 냉각수(200)가 사용되는 경우 워크롤(100) 표면의 미세 균열 가능성이 크게 감소한다. 상온보다 높은 온도를 갖는 냉각수(200)가 사용되는 경우 상기 냉각수(200)가 워크롤(100)이 상온의 공기와 접촉하는 데 있어 그 온도 변화의 완충 작용을 함으로써 워크롤(100) 표면의 미세 균열의 발생을 더욱 억제한다.The temperature of the cooling water 200 used in the intermittent work roll cooling method according to an embodiment of the present invention may be higher than room temperature. When cooling water 200 at a temperature lower than room temperature (eg, 16 ° C.) is used, when the cooling water 200 at a temperature higher than room temperature (eg 30 ° C.) is used, The likelihood of microcracks is greatly reduced. When the coolant 200 having a temperature higher than room temperature is used, the coolant 200 has a function of buffering the temperature change in contacting the work roll 100 with air at room temperature, thereby providing a fine effect on the surface of the work roll 100. Further suppresses the occurrence of cracks.

본 발명의 일 실시예에 따른 워크롤 표면 온도 감소 및 원주방향 인장응력 감소 효과가 도 4a 내지 도 5b에 그래프로 도시되어 있다. 도 4b 및 도 5b에 도시된 그래프를 나타내는 실시예에서는 전술된 구체적인 예와 같이 120초의 피치시간 동안 5초 동안 상온의 냉각수가 분사되고 25초 동안 냉각수 분사가 정지되는 단계가 4번 반복되었다.Workroll surface temperature reduction and circumferential tensile stress reduction effects in accordance with one embodiment of the present invention are shown graphically in FIGS. 4A-5B. 4B and 5B, the cooling water at room temperature is injected for 5 seconds and the cooling water injection is stopped for 25 seconds for 4 seconds during the pitch time of 120 seconds as described above.

도 4a의 그래프는 종래의 피치시간 동안 지속적으로 냉각수를 분사하는 냉각 방법을 이용한 경우에 시간에 따라 변화하는 워크롤의 표면 온도를 나타낸다. 도 4a에 도시된 바와 같이 워크롤의 표면 온도는 스트립이 압연되는 구간에서 지속적으로 상승하여 90℃까지 증가한다. 압연시간인 70초가 지난 후 스트립이 압연되어 워크롤에서 빠져나가게 되면 냉각수가 분사되는 순수 냉각 구간에 들어서고, 피치시간인 120초 동안 지속적으로 냉각수가 분사된다. 상기 냉각수의 냉각 작용에 의해 워크롤의 온도는 냉각수의 온도인 16℃까지 감소한다.The graph of FIG. 4A shows the surface temperature of the work roll which changes with time in the case of using the cooling method which sprays cooling water continuously during the conventional pitch time. As shown in Fig. 4a, the surface temperature of the work roll is continuously increased in the section in which the strip is rolled up and increased to 90 ° C. After 70 seconds of the rolling time, the strip is rolled out of the work roll and enters the pure cooling section in which the coolant is injected, and the coolant is continuously sprayed for 120 seconds of the pitch time. By the cooling action of the cooling water, the temperature of the work roll decreases to 16 ° C., which is the temperature of the cooling water.

도 4b의 그래프는 본 발명의 일 실시예에 따른 단속적 워크롤 냉각 방법을 이용한 경우에 시간에 따라 변화하는 워크롤의 표면 온도를 나타낸다. 도 4b에 도시된 바와 같이, 순수냉각구간이 완료된 후 워크롤 표면의 온도가 18℃까지 감소한다. 이는 냉각수 분사 정지 구간에 워크롤 표면 온도가 상승되기는 하지만 냉각수 분사 지속 구간에서 표면 온도 감소 구배가 더 크기 때문이다. 도 4a 및 도 4b의 비교를 통해, 단속적 워크롤 냉각 방법을 사용하여도 종래의 지속적 냉각 방법을 사용한 경우와 거의 동일한 워크롤 표면 온도 감소 효과가 나타난다는 것을 알 수 있다.The graph of FIG. 4B shows the surface temperature of the workroll which changes with time when the intermittent workroll cooling method according to the embodiment of the present invention is used. As shown in Figure 4b, after the pure cooling section is completed, the temperature of the work roll surface is reduced to 18 ℃. This is because although the work roll surface temperature rises in the coolant spray stop zone, the surface temperature reduction gradient is larger in the coolant spray duration. It can be seen from the comparison of FIGS. 4A and 4B that even with the intermittent work roll cooling method, the effect of reducing the work roll surface temperature is almost the same as that with the conventional continuous cooling method.

도 5a의 그래프는 종래의 피치시간 동안 지속적으로 냉각수를 분사하는 냉각 방법을 이용한 경우에 시간에 따라 변화하는 워크롤 표면의 원주방향 인장응력을 나타낸다. 도 4a에 도시된 바와 같이 냉각수가 지속적으로 분사되는 순수냉각구간에서 최대 22MPa의 원주방향 인장응력이 발생한다. The graph of FIG. 5A shows the circumferential tensile stress of the work roll surface that changes with time in the case of using a cooling method that continuously injects cooling water during the conventional pitch time. As shown in FIG. 4A, a circumferential tensile stress of up to 22 MPa occurs in a pure cooling section in which coolant is continuously injected.

도 5b의 그래프는 본 발명의 일 실시예에 따른 단속적 워크롤 냉각 방법을 이용한 경우에 시간에 따라 변화하는 워크롤의 표면의 원주방향 인장응력을 나타낸다. 도 4b에 도시된 바와 같이, 순수냉각구간이 완료된 후 워크롤 표면의 원주방향 최대 인장응력이 17MPa까지 감소한다. 이는 냉각수 분사 정지 구간에서 전술된 이유로 원주방향 표면 인장응력이 감소하기 때문이다. 상기 냉각수 분사 정지 구간 및 냉각수 분사 구간의 조절을 통해 원주방향 최대 인장응력 값을 조절할 수 있다. 원주방향 최대 인장응력 값이 감소하면 워크롤 표면의 미세 균열 발생 가능성이 줄어든다.The graph of FIG. 5B shows the circumferential tensile stress of the surface of the work roll that changes with time when using an intermittent work roll cooling method according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4B, the circumferential maximum tensile stress of the work roll surface decreases to 17 MPa after the pure cooling section is completed. This is because the circumferential surface tensile stress decreases in the cooling water injection stop section for the reasons described above. The maximum tensile stress value in the circumferential direction may be adjusted by adjusting the cooling water injection stop section and the cooling water injection section. Reducing the circumferential maximum tensile stress value reduces the likelihood of microcracks at the work roll surface.

120초의 피치시간 동안 5초 동안 냉각수가 분사되고 25초 동안 냉각수 분사가 정지되는 조건하에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 단속적 워크롤 냉각 방법으로 워크롤을 냉각하는 경우에 기존의 워크롤 냉각방법에 비해 워크롤 표면의 균열 발생 가능성이 35% 정도 대폭 감소함을 알 수 있다. 그 결과 워크롤 수명이 연장되고, 이에 따라 워크롤을 자주 교체하지 않아도 되기 때문에 생산 비용을 절감할 수 있으며, 생산성이 향상된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 단속적 워크롤 냉각 방법은 냉각수 분사 정지 구간을 포함하기 때문에 냉각용 공업용수량 및 물 분사 동력을 약 83% 절약할 수 있다.Conventional work-roll cooling method when cooling the work roll by the intermittent work-roll cooling method according to an embodiment of the present invention under the condition that the coolant is sprayed for 5 seconds and the coolant spray is stopped for 25 seconds during the pitch time of 120 seconds It can be seen that the probability of cracking of the work roll surface is significantly reduced by 35%. The result is a longer work life, which means that the work roll does not have to be replaced often, resulting in reduced production costs and improved productivity. Since the intermittent work roll cooling method according to an embodiment of the present invention includes a cooling water injection stop section, it is possible to save about 83% of cooling industrial water quantity and water injection power.

도 6에는 7개의 압연기를 포함하는 사상압연기 열이 도시되어 있다. 스트립(2)의 압연이 진행되는 방향으로 제1 내지 제7 압연기(10~70)가 순서대로 나열되어 있다. 제1 내지 제7 압연기(10~70)는 각각 워크롤(110~170)을 포함한다. 이 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 단속적 워크롤 냉각 방법의 분사 단계는 제7 압연기(70)에 포함된 워크롤(170)의 표면에 상기 냉각수가 분사되는 단계를 더 포함할 수 있다. 스트립(2)이 가장 마지막으로 빠져나가는 압연기의 워크롤이 단속적 워크롤 냉각 방법에 따라 냉각할 경우 워크롤 표면에 발생하는 최대 인장응력 감소효과를 가장 크게 나타낸다. 6 shows a finishing mill train comprising seven rolling mills. The first to seventh rolling mills 10 to 70 are arranged in order in the direction in which the rolling of the strip 2 proceeds. The first to seventh rolling mills 10 to 70 each include work rolls 110 to 170. At this time, the spraying step of the intermittent work roll cooling method according to an embodiment of the present invention may further include the step of spraying the cooling water on the surface of the work roll 170 included in the seventh rolling mill (70). When the work roll of the rolling mill in which the strip 2 exits last is cooled according to the intermittent work roll cooling method, the greatest tensile stress reduction effect occurring on the work roll surface is greatest.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단속적 워크롤 냉각 방법의 분사 단계는 제4 압연기(40), 제5 압연기(50), 제6 압연기(60) 및 제7 압연기(70)에 포함된 워크롤(140, 150, 160, 170)의 표면에 상기 냉각수가 분사되는 단계를 더 포함할 수 있으며, 제1 내지 제7 압연기(10~70)에 포함된 워크롤 모두(110~170)의 표면에 상기 냉각수가 분사되는 단계를 더 포함할 수 있다. 물론, 본 발명의 단속적 워크롤 냉각 방법은 사상압연기의 제1 내지 제7 압연기(10~70) 중에서 선택적으로 적용될 수 있음은 당업자에게 자명하다 할 것이다.In addition, the spraying step of the intermittent work roll cooling method according to another embodiment of the present invention is included in the fourth rolling mill 40, the fifth rolling mill 50, the sixth rolling mill 60 and the seventh rolling mill 70. The cooling water may further include the step of spraying the cooling water on the surface of the work roll (140, 150, 160, 170), of all of the work roll (110 to 170) included in the first to seventh rolling mill (10 to 70) The method may further include spraying the coolant on a surface. Of course, it will be apparent to those skilled in the art that the intermittent work roll cooling method of the present invention can be selectively applied among the first to seventh rolling mills 10 to 70 of the finishing mill.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 전술한 바와 같이 열간압연 공정의 사상압연기가 제1 내지 제7 압연기(10~70)를 포함할 때, 제1 내지 제3 압연기(10, 20, 30)에 포함된 워크롤(110, 120, 130)은 고속도강(HSS)으로 구성되고, 제4 내지 제7 압연기(40~70)에 포함된 워크롤(140~170)은 칠드(Chilled) 주물로 구성될 수 있다. 이 경우 사상압연 시 스트립(2)의 두께를 빠른 시간 내에 더 정밀하게 조절할 수 있다.According to one embodiment of the invention, as described above, when the finishing mill of the hot rolling process includes the first to seventh rolling mills 10 to 70, the first to third rolling mills 10, 20, 30 The included work rolls 110, 120, and 130 are made of high speed steel (HSS), and the work rolls 140 to 170 included in the fourth to seventh rolling mills 40 to 70 may be made of chilled casting. Can be. In this case, the thickness of the strip 2 during finishing rolling can be adjusted more precisely within a short time.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 단속적 워크롤 냉각 방법을 도 7 및 도 8을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, an intermittent work roll cooling method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 and 8.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 단속적 워크롤 냉각 장치는 복수개의 노즐(310, 320, 330, 340)을 포함한다. 상기 노즐(310, 320, 330, 340)은 스트립을 열간압연하는 압연기의 워크롤(100) 표면에 냉각수(200)를 분사하고, 상기 압연기의 입측 및 출측에 모두 배치되어 있다. 그 결과, 상기 노즐은 압연기의 입측(340) 및 출측(310, 320, 330) 양 측에서 워크롤(100)에 냉각수(200)를 분사한다. 도 7에서, 상기 압연기의 입측에 하나의 노즐만 도시하였으나, 이에 제한되지 않고 복수의 노즐이 배치될 수도 있음은 물론이다. 또한, 상기 압연기의 출측에도 하나의 노즐만 배치될 수 있고, 도 7에 도시한 세 개의 노즐과 다르게 노즐을 배치할 수도 있다.As shown in FIG. 7, the intermittent work roll cooling apparatus according to an embodiment of the present invention includes a plurality of nozzles 310, 320, 330, and 340. The nozzles 310, 320, 330, and 340 spray coolant 200 onto the surface of the work roll 100 of the rolling mill for hot rolling the strip, and are disposed at both the entry and exit sides of the rolling mill. As a result, the nozzle sprays the coolant 200 to the work roll 100 at both the inlet side 340 and the outlet side 310, 320, 330 of the rolling mill. In FIG. 7, only one nozzle is shown at the entrance side of the rolling mill, but a plurality of nozzles may be disposed without being limited thereto. In addition, only one nozzle may be arranged on the exit side of the rolling mill, and the nozzle may be arranged differently from the three nozzles shown in FIG. 7.

상기 노즐(310, 320, 330, 340)을 통해 분사되는 냉각수(200)의 양 및 냉각수(200) 분사 지속 시간은 상기 노즐(310, 320, 330, 340)에 전기 신호를 인가하여 조절될 수 있다.The amount of coolant 200 sprayed through the nozzles 310, 320, 330, and 340 and the duration of spraying the coolant 200 may be adjusted by applying an electrical signal to the nozzles 310, 320, 330, and 340. have.

본 발명의 일 실시예에 따른 단속적 워크롤 냉각 장치는 온도 측정부(500) 및 노즐 제어부(400)를 포함한다. 온도 측정부(500)는 구체적으로, 적외선 온도계와 같은 비접촉식 온도계를 포함할 수 있다. 온도 측정부(500)를 통하여 워크롤(100) 표면의 온도 정보를 수집하고 온도 측정부(500)는 상기 온도 정보를 노즐 제어부(400)로 전송한다. An intermittent work roll cooling apparatus according to an embodiment of the present invention includes a temperature measuring unit 500 and a nozzle controller 400. The temperature measuring unit 500 may specifically include a non-contact thermometer such as an infrared thermometer. The temperature measurement unit 500 collects temperature information on the surface of the work roll 100, and the temperature measurement unit 500 transmits the temperature information to the nozzle controller 400.

노즐 제어부(400)는 온도 측정부(500)로부터 온도 정보를 받아 상기 워크롤(100) 표면 온도 정보에 기초하여 노즐(310, 320, 330, 340)에서 분사되는 냉각수(200)의 양, 냉각수(200)분사 지속 시간, 냉각수(200) 분사 정지 시간 및 냉각수(200) 분사 정지 반복 횟수 등을 결정한다. 노즐 제어부(400)는 결정한 값에 대응되는 전기 신호를 각 노즐(310, 320, 330, 340)로 전송하여 각 노즐(310, 320, 330, 340)의 냉각수(200) 분사를 개별적으로 조절한다.The nozzle control unit 400 receives the temperature information from the temperature measuring unit 500 and the amount of the cooling water 200 and the cooling water sprayed from the nozzles 310, 320, 330, and 340 based on the surface temperature information of the work roll 100. The injection duration, the cooling water 200 injection stop time, the cooling water 200 injection stop repetition frequency, and the like are determined. The nozzle controller 400 transmits an electrical signal corresponding to the determined value to each of the nozzles 310, 320, 330, and 340 to individually adjust the spray of the cooling water 200 of each nozzle 310, 320, 330, or 340. .

노즐 제어부(400)는 압연기의 입측에 배치된 노즐(340) 및 출측에 배치된 노즐(310, 320, 330) 중 어느 한 측의 노즐만 냉각수(200)를 분사하도록 노즐(310, 320, 330, 340)을 제어할 수 있다. 일례로, 압연기의 출측에 배치된 제1 내지 제3 노즐(310, 320, 330)은 냉각수(200)를 분사할 때 입측에 배치된 제4 노즐(340)은 냉각수(200) 분사를 정지하도록 할 수 있다. 그 후 냉각수(200) 분사 및 분사 정지 단계의 반복 단계에서 냉각수(200) 분사 상태를 서로 바꾸어 출측에 배치된 제1 내지 제3 노즐(310, 320, 330)은 냉각수(200) 분사를 정지하고 있을 때 입측에 배치된 제4 노즐(340)은 냉각수(200)를 분사하도록 할 수 있다. The nozzle control unit 400 sprays the cooling water 200 only to the nozzles of any one of the nozzles 340 disposed at the entrance side of the rolling mill and the nozzles 310, 320, 330 disposed at the exit side of the rolling mill. , 340 may be controlled. For example, when the first to third nozzles 310, 320, and 330 disposed on the exit side of the rolling mill spray the coolant 200, the fourth nozzle 340 disposed on the mouth side stops the spray of the coolant 200. can do. Thereafter, in the repetition of the cooling water 200 injection and the injection stop step, the cooling water 200 injection states are interchanged with each other, and the first to third nozzles 310, 320, and 330 disposed at the outlet side stop the cooling water 200 injection. When there is a fourth nozzle 340 disposed in the mouth side may be to spray the cooling water (200).

압연기의 입측과 출측에 배치된 노즐(310, 320, 330, 340)을 각각 제어함에 따라 냉각수(200)의 분사 및 분사 정지 단계가 짧은 주기로 반복하게 할 수 있으며, 워크롤(200)의 일부에만 본 발명에 따른 단속적 냉각 방법을 적용하게 할 수 있다.By controlling the nozzles 310, 320, 330, and 340 disposed at the inlet and outlet of the rolling mill, respectively, the spraying and spraying stop of the coolant 200 may be repeated in a short cycle, and only a part of the work roll 200 may be used. It is possible to apply the intermittent cooling method according to the present invention.

또한, 노즐 제어부(400)는 노즐(310, 320, 330, 340)이 개별적으로 냉각수(200)를 분사하도록 노즐(310, 320, 330, 340)을 제어할 수 있다. 일례로, 제1 노즐 및 제3 노즐(310, 320)은 냉각수(200)를 분사할 때 제2 노즐 및 제4 노즐(320, 340)은 냉각수(200) 분사를 정지하도록 제어할 수 있다. 또한, 각 노즐(310, 320, 330, 340)이 순차적으로 냉각수(200)분사를 시작 또는 정지할 수 있도록 제어할 수도 있다.In addition, the nozzle controller 400 may control the nozzles 310, 320, 330, and 340 so that the nozzles 310, 320, 330, and 340 separately spray the coolant 200. For example, when the first nozzle and the third nozzle 310 and 320 spray the coolant 200, the second nozzle and the fourth nozzle 320 and 340 may control to stop the spray of the coolant 200. In addition, the nozzles 310, 320, 330, and 340 may be controlled to sequentially start or stop spraying the cooling water 200.

뿐만 아니라, 시간당 분사되는 냉각수(200)의 양, 일 회 분사 시 냉각수(200) 분사가 지속되는 시간 및 일 회 분사 정지 시 냉각수(200) 분사가 정지되는 시간을 각 노즐(310, 320, 330, 340) 별로 따로 설정하여 제어할 수 있다. 물론, 상기 언급된 구체적인 예들 이외에 각 노즐(310, 320, 330, 340)을 워크롤(100)의 표면 온도에 기초하여 개별적으로 제어하는 방법은 무수히 많으며, 이는 당업자에게 자명하다 할 것이다.In addition, the amount of the coolant 200 injected per hour, the time that the injection of the cooling water 200 is continued during one injection and the time when the injection of the cooling water 200 is stopped when the injection is stopped once are each nozzle 310, 320, 330. , 340 may be separately set and controlled. Of course, in addition to the specific examples mentioned above, there are numerous ways to individually control each nozzle 310, 320, 330, 340 based on the surface temperature of the work roll 100, which will be apparent to those skilled in the art.

본 발명에 따른 단속적 워크롤 냉각 장치가 포함하는 복수개의 노즐(310, 320, 330, 340)을 워크롤(100) 표면 온도에 따라 개별적으로 제어할 수 있도록 함으로써 워크롤(100) 표면 온도 및 표면 인장응력을 더욱 효과적이고 정밀하게 조절할 수 있다.Surface temperature and surface of the work roll 100 by allowing the plurality of nozzles 310, 320, 330, 340 included in the intermittent work roll cooling apparatus according to the present invention to be individually controlled according to the surface temperature of the work roll 100. Tensile stress can be controlled more effectively and precisely.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단속적 워크롤 냉각 장치는 응력 계산부(600)를 더 포함할 수 있다. 응력 계산부(600)는 온도 측정부(500)에서 측정하고 수집한 워크롤(100) 표면 온도 정보를 수신하고, 상기 온도 정보를 기초로 워크롤(100) 표면의 원주방향 인장응력을 계산한다. 열간압연기의 워크롤(100)로 사용되는 칠드(chilled) 주물의 열적 성질에 기초하여, 상기 칠드 주물이 원통 형상을 이루는 경우 그 표면 온도 변화에 대응하는 원주방향 인장응력을 계산할 수 있다. 상기 인장응력은 워크롤(100)의 표면 온도 정보를 시간에 따라 수집하여 실시간으로 온도 구배를 계산한 뒤 이를 바탕으로 계산될 수 있다.As shown in FIG. 8, the intermittent work roll cooling apparatus according to another embodiment of the present invention may further include a stress calculator 600. The stress calculator 600 receives the surface temperature information of the work roll 100 measured and collected by the temperature measuring unit 500, and calculates the circumferential tensile stress of the surface of the work roll 100 based on the temperature information. . Based on the thermal properties of the chilled casting used as the work roll 100 of the hot rolling mill, the circumferential tensile stress corresponding to the surface temperature change when the chilled casting has a cylindrical shape can be calculated. The tensile stress may be calculated based on the temperature gradient in real time by collecting the surface temperature information of the work roll 100 in time.

본 발명의 일 실시예에 따른 단속적 워크롤 냉각 장치가 포함하는 노즐 제어부(400)는 응력 계산부(600)에서 계산된 워크롤(100) 표면의 원주방향 인장응력 정보에 기초하여 노즐(310, 320, 330, 340)을 제어할 수 있다. 응력 계산부(600)가 온도 측정부(500)로부터 수신한 온도 정보에 따라 계산한 응력 정보를 노즐 제어부(400)에 전송하고, 노즐 제어부(400)는 상기 정보에 기초하여 노즐(310, 320, 330, 340)의 냉각수 분사를 조절한다. 노즐 제어부(400)가 응력 정보에 기초하여 노즐(310, 320, 330, 340)에 전기신호를 보내 노즐(310, 320, 330, 340)을 제어함으로써 워크롤(100)의 표면에 발생하는 최대 인장응력을 더 효과적으로 감소시킬 수 있다.The nozzle controller 400 included in the intermittent work roll cooling apparatus according to the exemplary embodiment of the present invention may include the nozzle 310 based on circumferential tensile stress information of the surface of the work roll 100 calculated by the stress calculator 600. 320, 330, and 340 may be controlled. The stress calculator 600 transmits the stress information calculated according to the temperature information received from the temperature measurer 500 to the nozzle controller 400, and the nozzle controller 400 generates nozzles 310 and 320 based on the information. Adjust the coolant injection of the water, 330 and 340. The nozzle control unit 400 transmits an electrical signal to the nozzles 310, 320, 330, and 340 based on the stress information to control the nozzles 310, 320, 330, and 340, thereby generating the maximum generated on the surface of the work roll 100. Tensile stress can be reduced more effectively.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. I can understand that. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

워크롤: 100
냉각수: 200
노즐: 310, 320, 330, 340
노즐 제어부: 400
온도 측정부: 500
응력 계산부: 600Walk roll: 100
Coolant: 200
Nozzle: 310, 320, 330, 340
Nozzle Control: 400
Temperature measuring section: 500
Stress calculation section: 600

Claims (19)

열간압연된 스트립의 배출 후 새로운 스트립의 인입 전까지 열간압연기의 워크롤을 냉각하는 구간에 있어서,
냉각수가 상기 워크롤의 표면에 일정 시간 동안 분사되는 분사 단계; 및
상기 냉각수의 분사가 일정 시간 동안 정지되는 분사 정지 단계를 포함하는 압연기 워크롤의 단속적 냉각 방법.In the section for cooling the work roll of the hot rolling mill after the discharge of the hot rolled strip until the introduction of a new strip,
A spraying step in which cooling water is sprayed on the surface of the work roll for a predetermined time; And
Intermittent cooling method of the rolling mill work roll comprising the step of stopping the injection of the cooling water is stopped for a predetermined time. 제1 항에 있어서,
상기 열간압연기는 H-형강 압연기, 선재압연기 및 후판압연기를 포함하는 압연기 워크롤의 단속적 냉각 방법.The method according to claim 1,
The hot rolling mill is an intermittent cooling method of a rolling mill work roll including an H-shaped steel rolling mill, a wire rod rolling mill, and a thick plate rolling mill. 제1 항에 있어서,
상기 열간압연기는 조압연기 및 사상압연기를 포함하는 압연기 워크롤의 단속적 냉각 방법.The method according to claim 1,
The hot rolling mill is an intermittent cooling method of the rolling mill work roll including a rough rolling mill and a finishing mill. 제1 항에 있어서,
상기 워크롤은 고속도강, 칠드 주물, 구상 흑연 주철, 애더마이트, 구조용 합금강 주물 또는 고크롬 주철을 포함하여 구성되는 압연기 워크롤의 단속적 냉각 방법.The method according to claim 1,
The work roll is an intermittent cooling method of a rolling mill work roll comprising high-speed steel, chilled casting, spherical graphite cast iron, alumite, structural alloy steel casting or high chrome cast iron. 제1 항에 있어서,
상기 분사 단계 및 상기 분사 정지 단계가 교대로 반복되는 단계를 더 포함하는 압연기 워크롤의 단속적 냉각 방법. The method according to claim 1,
And the spraying step and the spray stopping step are repeated alternately. 제1 항에 있어서,
상기 분사 단계의 분사 지속 시간 및 상기 분사 정지 단계 분사 정지 시간은 상기 워크롤의 표면 온도에 따라 조절되는 압연기 워크롤의 단속적 냉각 방법.The method according to claim 1,
And the spray duration of the spraying step and the spray stopping time of the spray stopping step are controlled in accordance with the surface temperature of the work roll. 제5 항 또는 제6 항에 있어서,
차후의 분사 정지 단계의 분사 정지 시간 또는 분사 단계의 분사 지속 시간은 앞선 분사 정지 단계의 분사 정지 시간 또는 분사 단계의 분사 지속 시간과 상이한 압연기 워크롤의 단속적 냉각 방법.The method according to claim 5 or 6,
A method of intermittent cooling of a mill work roll, wherein the injection stop time of the subsequent injection stop step or the injection duration of the injection step is different from the injection stop time of the preceding injection stop step or the injection duration of the injection step. 제1 항에 있어서,
상기 분사 정지 단계의 분사 정지 시간은 상기 분사 단계의 분사 지속 시간보다 긴 압연기 워크롤의 단속적 냉각 방법. The method according to claim 1,
The intermittent cooling method of the rolling mill work roll of which the injection stop time of the injection stop step is longer than the injection duration of the injection step. 제1 항에 있어서,
상기 분사 단계의 분사 지속 시간은 상기 분사 정지 단계의 분사 정지 시간보다 긴 압연기 워크롤의 단속적 냉각 방법.The method according to claim 1,
And the spray duration of the spraying step is longer than the spray stopping time of the spray stopping step. 제1 항에 있어서,
상기 냉각수의 온도는 상온보다 높은 압연기 워크롤의 단속적 냉각 방법.The method according to claim 1,
The intermittent cooling method of the rolling mill work roll higher than the normal temperature of the cooling water. 제3 항에 있어서,
상기 분사 단계는 상기 사상압연기에 상기 스트립의 진행 방향으로 나열된 제1 내지 제7 압연기 중, 상기 제7 압연기에 포함된 워크롤의 표면에 상기 냉각수가 분사되는 단계를 더 포함하는 압연기 워크롤의 단속적 냉각 방법.The method of claim 3,
The spraying step may further include spraying the cooling water onto the surface of the work roll included in the seventh rolling mill among the first to seventh rolling mills arranged in the traveling direction of the strip in the finishing mill. Cooling method. 제3 항에 있어서,
상기 분사 단계는 상기 사상압연기에 상기 스트립의 진행 방향으로 나열된 제1 내지 제7 압연기 중, 상기 제4 내지 상기 제7 압연기에 포함된 워크롤의 표면에 상기 냉각수가 분사되는 단계를 더 포함하는 압연기 워크롤의 단속적 냉각 방법.The method of claim 3,
The spraying step may further include spraying the cooling water onto the surface of the work roll included in the fourth to seventh rolling mills among the first to seventh rolling mills arranged in the traveling direction of the strip in the finishing mill. Intermittent cooling of work rolls. 제12 항에 있어서,
상기 분사 단계는 상기 스트립의 진행 방향으로 나열된 제1 내지 제7 압연기 중, 모든 압연기에 포함된 워크롤의 표면에 상기 냉각수가 분사되는 단계를 더 포함하는 압연기 워크롤의 단속적 냉각 방법.The method of claim 12,
The spraying step of the intermittent cooling method of the rolling mill work roll further comprises the step of spraying the cooling water to the surface of the work roll included in all the rolling mill of the first to seven rolling mills listed in the direction of the strip. 제11 항 내지 제13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 내지 제3 압연기에 포함된 워크롤은 고속도강을 포함하여 구성되고,
상기 제4 내지 제7 압연기에 포함된 워크롤은 칠드 주물을 포함하여 구성되는 압연기 워크롤의 단속적 냉각 방법.The method according to any one of claims 11 to 13,
The work roll included in the first to third rolling mill is configured to include a high speed steel,
Intermittent cooling method of the work roll of the rolling mill comprises a chilled casting is included in the fourth to seven rolling mill. 스트립을 열간압연하는 압연기의 워크롤 표면에 냉각수를 분사하며 상기 압연기의 입측 및 출측에 배치된 복수개의 노즐;
상기 워크롤의 표면 온도를 측정하는 온도 측정부; 및
상기 표면 온도에 기초하여 상기 노즐을 제어하는 노즐 제어부를 포함하는 압연기 워크롤의 단속적 냉각 장치.A plurality of nozzles disposed on the entry and exit sides of the rolling mill to spray cooling water onto the work roll surface of the rolling mill for hot rolling the strip;
A temperature measuring unit measuring a surface temperature of the work roll; And
And intermittent cooling of the rolling mill work roll including a nozzle control unit for controlling the nozzle based on the surface temperature. 제15 항에 있어서,
상기 단속적 워크롤 냉각 장치는 상기 표면 온도에 기초하여 상기 워크롤 표면의 원주 방향 인장응력을 계산하는 응력 계산부를 더 포함하는 압연기 워크롤의 단속적 냉각 장치.The method of claim 15,
The intermittent work roll cooling device further includes a stress calculation unit that calculates a circumferential tensile stress of the work roll surface based on the surface temperature. 제16 항에 있어서,
상기 노즐 제어부는 상기 워크롤 표면의 원주 방향 인장응력에 기초하여 상기 노즐을 제어하는 압연기 워크롤의 단속적 냉각 장치.17. The method of claim 16,
And the nozzle controller controls the nozzle based on the circumferential tensile stress of the work roll surface. 제15 항에 있어서,
상기 노즐 제어부는 상기 압연기의 입측 또는 출측에 배치된 노즐 중 어느 한 측의 노즐만 상기 냉각수를 분사하도록 상기 노즐을 제어하는 압연기 워크롤의 단속적 냉각 장치.The method of claim 15,
The intermittent cooling apparatus of the rolling mill work roll, wherein the nozzle control unit controls the nozzle to spray the cooling water only on the nozzle of any one of the nozzles disposed at the inlet or outlet of the rolling mill. 제15 항에 있어서,
상기 노즐 제어부는 상기 노즐이 개별적으로 상기 냉각수를 분사하도록 상기 노즐을 제어하는 압연기 워크롤의 단속적 냉각 장치.The method of claim 15,
And the nozzle controller controls the nozzles so that the nozzles separately spray the cooling water.
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