KR20190050430A - 연주압연장치 및 연주압연방법 - Google Patents

연주압연장치 및 연주압연방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 연주압연장치는 연주기, 상기 연주기의 출측에 위치하며, 상기 연주기에서 생산되는 내부 주편을 절단하는 절단기, 주편을 압하하며, 상기 연주기보다 상기 내부 주편 이동 방향의 하류에 구비되는 압연기, 상기 절단기와 상기 압연기의 사이에 구비되며, 상기 연주기에서 상기 압연기로 전달되는 상기 내부 주편의 주경로 상에 위치하는 주편을 가열하는 터널로 및 상기 터널로에 인접하여 구비되며, 주경로 상의 주편을 상기 터널로의 출측에서 이탈시키고, 상기 터널로의 입측에서 주편을 주경로 상으로 인입시키는 로딩조절유닛을 포함할 수 있다.

Description

연주압연장치 및 연주압연방법{Continuous casting and rolling apparatus and method}
본 발명은 연주압연장치 및 연주압연방법에 관한 것이다.
미니밀 공정에서는 연속주조 공정을 통하여 생산된 절단된 주편을 냉각하지 않고 바로 압연할 수 있도록 레이아웃(layout)이 구성되어 있다.
그리고, 연주기와 압연기 사이에는 버퍼 역할을 하는 공간으로 터널로(tunnel furnace)를 설치하고 있다.
이러한 터널로는 두 개의 연주기와 한 개의 압연기를 연결하기 위한 공간으로써의 기능도 하고, 압연기 롤 교체 등으로 일정 시간이 필요할 때 버퍼 공간으로 사용되며, 그 공간에 슬라브(slab) 등의 주편이 체류하는 동안 온도하락을 보상하기 위하여 가스 가열방식이나 유도가열 방식 등의 가열기를 설치하여 하락 온도를 보상하고 있다.
그런데, 미니밀 공정에서는 연주에서 생산된 주편이 바로 압연기에 이송되어 압연이 되므로 압연기의 장시간 비정상 조업 상황이 발생했을 때는 터널로 속에 있는 주편과 새로 연주기에서 생산되는 주편은 모두 스크랩으로 처리되어 실수율 손실이 크게 발생하는 문제가 있다. 즉, 종래의 미니밀 공정은 연주기와 압연기가 소재의 흐름에 따라 직접 연결되어있어서 에너지 측면에서 장점은 있지만, 비정상 조업상황에 대응할 수 있는 능력은 떨어지는 단점이 있다.
또한, 자동차 외판재나 엄격한 표면이 요구되는 제품은 주편을 절단한 슬라브 등으로 만들어진 이후 스카핑(scarfing) 공정을 거친다. 이 과정을 통하여 연주과정에서 발생한 표면 결함을 제거하게 된다. 그런데, 미니밀 공정에서 스카핑 방식을 적용하려면, 연주기에서 생산된 주편이 압연기로 바로 이송되는 미니밀 공정의 특성상, 온라인(on-line) 상에 스카핑기가 설치되어 있어야 하는데, 이러한 경우에는 선별적인 주편에 대한 스카핑 작업 수행시, 스카핑 수행이 필요하지 않은 주편들은 스카핑기의 설치 영역만큼 주편이 냉각되는 단점을 가지게 된다.
그리고, 미니밀 공정에서는 연주기가 가동되지 않거나, 연주기의 주편 생산 속도에 따라 압연기의 압연 수용량이 낭비되는 문제도 발생할 수 있다.
따라서, 전술한 문제를 해결하기 위한 연주압연장치 및 연주압연방법에 대한 연구가 필요하게 되었다.
한국 공개 특허 번호 제10-2009-0050188호
본 발명은 비정상 조업시에 주편의 온도 하락을 보완하면서도 주편의 실수율이 저하되는 문제를 방지하는 연주압연장치 및 연주압연방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
다른 측면으로는 연속주조 공정에서 주편에 대하여 스카핑을 수행하거나, 압연기의 수용량이 낭비되는 문제를 방지하는 연주압연장치 및 연주압연방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 연주압연장치는 연주기, 상기 연주기의 출측에 위치하며, 상기 연주기에서 생산되는 내부 주편을 절단하는 절단기, 주편을 압하하며, 상기 연주기보다 상기 내부 주편 이동 방향의 하류에 구비되는 압연기, 상기 절단기와 상기 압연기의 사이에 구비되며, 상기 연주기에서 상기 압연기로 전달되는 상기 내부 주편의 주경로 상에 위치하는 주편을 가열하는 터널로 및 상기 터널로에 인접하여 구비되며, 주경로 상의 주편을 상기 터널로의 출측에서 이탈시키고, 상기 터널로의 입측에서 주편을 주경로 상으로 인입시키는 로딩조절유닛을 포함할 수 있다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 연주압연장치의 상기 로딩조절유닛은, 상기 터널로의 출측에 인접하게 구비되며, 주경로 상에서 주편을 이탈시켜 보조경로로 인입시키는 인출기 및 상기 터널로의 입측에 인접하게 구비되며, 보조경로를 통하여 주편을 전달받아, 주경로 상으로 인입시키는 인입기를 포함할 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 연주압연장치의 상기 로딩조절유닛은, 상기 인출기에 의해 상기 터널로 출측의 주경로 상에서 이탈시킨 내부 주편을 상기 인입기에 의해서 상기 터널로 입측의 주경로 상으로 인입시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 연주압연장치는 상기 인출기와 상기 인입기 사이의 보조경로 상에 구비되며, 보조경로 상의 주편을 가열하는 재가열기를 포함할 수 있다.
더하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 연주압연장치는 상기 인출기와 상기 인입기 사이의 보조경로 상에 구비되며, 보조경로 상의 주편을 스카핑하는 스카핑기를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 연주압연장치의 상기 인입기는, 상기 연주기에서 생산된 내부 주편 및 외부에서 전달되는 외부 주편 중 적어도 하나를 전달받아 주경로 상으로 인입시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 연주압연방법은 연주기에서 생산되는 내부 주편을 절단하여 터널로로 공급하는 내부주편 제공단계, 상기 터널로를 통하여 이동되는 주편의 주경로 상에서 주편을 전달받아 상기 주편을 압하하는 압연단계 및 상기 내부주편 제공단계와 상기 압연단계 사이에 수행되며, 상기 압연단계의 수행이 중단되면, 주경로 상의 상기 주편을 상기 터널로의 출측에서 이탈시키고, 상기 압연단계의 수행이 재개되면 상기 터널로의 입측에서 주편을 주경로 상으로 인입시키는 서브워킹단계를 포함할 수 있다.
여기서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 연주압연방법의 상기 서브워킹단계는, 상기 압연단계의 수행이 중단되면, 주경로 상의 상기 주편을 상기 터널로의 출측에서 이탈시키는 인출단계 및 상기 압연단계의 수행이 재개되면, 상기 터널로 출측의 주경로 상에서 이탈된 주편을 보조경로 상에서 전달받아 상기 터널로 입측의 주경로 상으로 인입시키는 인입단계를 포함할 수 있다.
그리고, 본 발명의 다른 실시예에 따른 연주압연방법의 상기 서브워킹단계는, 주경로 상으로 인입되는 주편이 적어도 상기 압연단계 수행 온도를 유지하는 경우에, 상기 인출단계와 상기 인입단계 사이에 다른 단계의 개입을 배제하도록, 상기 인출단계 수행에 연이어 상기 인입단계를 수행하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 연주압연방법의 상기 서브워킹단계는, 상기 인입단계 전에 수행되며, 주경로 상으로 인입되는 상기 서브워킹단계에서의 주편이 상기 압연단계 수행 온도 미만인 경우에, 상기 보조경로 상에서 주편을 가열하는 재가열단계를 포함할 수 있다.
더하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 연주압연방법의 상기 서브워킹단계는, 상기 인입단계 전에 수행되며, 상기 터널로 출측의 주경로 상에서 이탈된 주편을 상기 터널로 입측의 주경로 상으로 인입되도록 전달하는 보조경로 상에서 주편을 스카핑하는 스카핑단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 연주압연방법의 상기 서브워킹단계는, 상기 인입단계 전에 수행되며, 상기 터널로 출측의 주경로 상에서 이탈된 주편을 상기 터널로 입측의 주경로 상으로 인입되도록 전달하는 보조경로 상으로 외부에서 생산된 외부 주편을 도입하는 외부주편 제공단계를 포함할 수 있다.
그리고, 본 발명의 다른 실시예에 따른 연주압연방법의 상기 외부주편 제공단계는, 상기 압연단계에서 압하를 수행하는 주편의 수용량이 상기 내부 주편의 공급량보다 큰 경우에 수행되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 연주압연장치 및 연주압연방법은 비정상 조업시에 주편의 온도 하락을 보완하면서도 주편의 실수율이 저하되는 문제를 방지할 수 있는 이점이 있다.
다른 측면으로, 본 발명의 연주압연장치 및 연주압연방법은 연속주조 공정에서 주편에 대하여 스카핑을 수행하거나, 압연기의 수용량이 낭비되는 문제를 방지할 수 있는 이점이 있다.
다만, 본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 연주압연장치에서 비정상 조업시에 주편의 이동 경로를 도시한 레이아웃 구성도이다.
도 2는 본 발명의 연주압연장치에서 비정상 조업시에 주편의 손실 온도를 보완하는 이동 경로를 도시한 레이아웃 구성도이다.
도 3은 본 발명의 연주압연장치에서 주편의 스카핑을 수행하는 이동 경로를 도시한 레이아웃 구성도이다.
도 4는 본 발명의 연주압연장치에서 외부 주편을 수용하는 이동 경로를 도시한 레이아웃 구성도이다.
도 5는 본 발명의 연주압연장치에서 외부 주편을 수용하며, 스카핑을 수행하는 이동 경로를 도시한 레이아웃 구성도이다.
도 6은 본 발명의 연주압연방법을 나타낸 순서도이다.
도 7은 본 발명의 연주압연방법에서 서브워킹단계를 나타낸 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함하며, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호 또는 유사한 방식으로 부여된 참조 부호는 동일 구성 요소 또는 대응하는 구성요소를 지칭하는 것으로 한다.
본 발명은 연주압연장치 및 연주압연방법에 관한 것으로, 비정상 조업시에 주편의 온도 하락을 보완하면서도 주편의 실수율이 저하되는 문제를 방지할 수 있으며, 다른 측면으로는, 연속주조 공정에서 주편에 대하여 스카핑을 수행하거나, 압연기(30)의 수용량이 낭비되는 문제를 방지할 수 있다.
구체적으로 도면을 참조하여 설명하면, 도 1은 본 발명의 연주압연장치에서 비정상 조업시에 주편의 이동 경로를 도시한 레이아웃 구성도로서, 이를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 연주압연장치는 연주기(10), 상기 연주기(10)의 출측에 위치하며, 상기 연주기(10)에서 생산되는 내부 주편(IS)을 절단하는 절단기(20), 주편을 압하하며, 상기 연주기(10)보다 상기 내부 주편(IS) 이동 방향의 하류에 구비되는 압연기(30), 상기 절단기(20)와 상기 압연기(30)의 사이에 구비되며, 상기 연주기(10)에서 상기 압연기(30)로 전달되는 상기 내부 주편(IS)의 주경로(MP) 상에 위치하는 주편을 가열하는 터널로(40) 및 상기 터널로(40)에 인접하여 구비되며, 주경로(MP) 상의 주편을 상기 터널로(40)의 출측에서 이탈시키고, 상기 터널로(40)의 입측에서 주편을 주경로(MP) 상으로 인입시키는 로딩조절유닛(50)을 포함할 수 있다.
이와 같은 구성에 의하면, 상기 압연기(30)의 하자 또는 이송롤의 교체 등 압연 작업이 불가한 비정상 조업시에 주편이 스크랩 처리되어 실수율이 저하되는 문제를 방지할 수 있게 된다.
즉, 상기 터널로(40)에 위치하는 주편 또는 상기 연주기(10)에 남아있는 용강에 의해서 생산되는 주편은 비정상 조업 동안에 상기 로딩조절유닛(50)에 의해서 상기 터널로(40) 출측의 주경로(MP) 상에서 이탈되어 보조경로(SP)로 유입되고, 또한 상기 보조경로(SP) 상의 주편은 다시 상기 터널로(40) 입측의 주경로(MP) 상으로 인입되어, 상기 주편이 이동 경로 상에 위치하는 시간을 증가시킬 수 있게 된다.
이와 같이, 상기 주편이 상기 압연기(30)에 진입하지 않고도 이동 경로 상에서 잔류하는 경로를 확보하여, 상기 주편의 잔류 경로 미확보에 의한 스크랩 처리에 의해 낭비되는 문제를 방지할 수 있게 된다.
더욱이, 상기 로딩조절유닛(50)은 주경로(MP) 상으로 진입되는 주편이 상기 터널로(40)의 입측으로 유입되게 한정됨으로서, 보조경로(SP)를 통하여 이동하는 동안에 저하된 주편의 온도를 압연이 수행될 수 있는 온도로 보완할 수 있게 된다.
상기 연주기(10)는 주조 공정을 통하여 용강으로부터 내부 주편(IS)을 생산하는 역할을 할 수 있다. 즉, 상기 연주기(10)는 턴디쉬에서 주형으로 용강을 공급하며, 공급된 용강은 열량을 빼앗기면서 주편을 형성하게 되고, 상기 내부 주편(IS)은 세그먼트롤(Segment Roll)과 핀치롤(Pinch Roll)에 의해서 가이드 되며 이동되어 후술할 압연기(30)로 공급될 수 있다.
다만, 이러한 연주기(10)는 상기 용강의 응고 속도에 의존하여 내부 주편(IS)을 생산하기 때문에, 생산 속도를 조절하는 것이 곤란하다. 그렇기 때문에, 상기 연주기(10)에서 생산된 내부 주편(IS)을 연속적으로 전달받아 후술할 압연기(30)로 압하하여 제품을 생산하는 것은 속도의 제약이 있게 된다.
그러나, 상기 연주기(10)에서 배출된 내부 주편(IS)은 평균 온도가 높기 때문에, 압연기(30)에서 압연작업시에 필요로 하는 온도를 어느 정도 확보할 수 있는 이점이 있다.
상기 절단기(20)는 상기 압연기(30)에서 압연을 수행하는 주편(내부 주편(IS) 또는 외부 주편(OS))이 상기 연주기(10)와 연결되어 연속된 형태로 제공되는지, 아니면 상기 연주기(10)와 떨어져 불연속된 형태로 제공되는지를 조정하는 역할을 할 수 있으며, 이를 위해서, 상기 절단기(20)는 상기 연주기(10)의 출측에 제공된다.
다시 말해, 상기 절단기(20)가 상기 내부 주편(IS)을 절단하지 않고 자유 통과시키면, 상기 압연기(30)는 상기 연주기(10)에서 생산되어 전달되는 내부 주편(IS)을 상기 연주기(10)와 연결되어 연속된 형태로 전달받아 압연을 수행하게 되고, 상기 절단기(20)가 상기 내부 주편(IS)을 절단하여 압연기(30)로 전달하면, 상기 압연기(30)는 상기 연주기(10)와 떨어져 불연속된 형태로 내부 주편(IS)을 전달받아 압연을 수행하게 된다.
다만, 비정상 조업에 의한 상기 압연기(30)의 중단시에는 상기 내부 주편(IS)을 보조경로(SP) 등으로 진입시켜야 하므로, 상기 절단기(20)는 상기 주편을 절단하게 된다.
상기 압연기(30)는 상기 연주기(10)에서 생산된 내부 주편(IS) 또는 후술할 바와 같이 외부에서 전달되어 제공되는 외부 주편(OS) 등의 주편을 전달받아 압하하여 박물 또는 후물 제품을 생산하는 역할을 할 수 있다.
이를 위해서, 상기 압연기(30)는 압연롤 쌍 사이로 상기 주편을 통과시키면서 압연할 수 있으며, 이러한 압연롤 쌍이 제공되는 압연스탠드는 복수 개가 제공될 수 있다.
이와 같이, 상기 압연기(30)는 상기 주편에 대하여 대양한 두께로 설정하여 압연을 수행할 수 있는 것이다.
그리고, 상기 압연기(30)는 조압연기(30)와 사상압연기(30)로 구분하여 제공될 수도 있으며, 상기 조압연기(30)는 상기 연주기(10)에서 생산된 주편을 최초로 압연하는 구성이고, 상기 사상압연기(30)는 상기 조압연기(30)에서 압연한 주편에 대한 마무리 압연을 수행하는 구성이다.
여기서, 상기 주편에 대한 압연 두께가 상기 조압연기(30)에 의해서 만족을 하게 되면, 상기 사상압연기(30)에서는 압연을 수행하지 않고 압연롤 쌍들이 개방된 상태로 상기 주편을 자유 통과시킬 수도 있고, 그 반대로 상기 주편에 대한 압연 두께가 상기 사상압연기(30)의 작동만으로 형성될 수 있으면, 상기 조압연기(30)에서는 압연을 수행하지 않고 압연롤 쌍들이 개방된 상태로 상기 주편을 자유 통과시킬 수도 있다.
그리고, 상기 조압연기(30) 또는 상기 사상압연기(30)의 입측에는 상기 주편의 압연 온도를 조정하기 위한 가열기, 스케일을 제거하는 스케일제거기 등이 제공될 수도 있다.
상기 터널로(40)는 주편을 상기 압연기(30)로 전달하여 압연을 수행할 때, 상기 주편이 압연되는 온도로 유지 또는 승온시키는 역할을 하게 된다.
이를 위해서 상기 터널로(40)는 상기 연주기(10)와 상기 압연기(30) 사이에 구비되며, 상기 연주기(10)에서 생산되는 내부 주편(IS) 또는 외부에서 전달되어 제공되는 외부 주편(OS) 등의 주편을 가열하여 상기 주편을 압연되는 온도로 유지 또는 승온시키게 된다.
다른 측면으로는 상기 주편의 승온 또는 가열량을 감소시킴에 따른 냉각의 속도를 조정할 수 있기 때문에, 주편의 재질을 조정할 수도 있다.
이를 위해서, 상기 터널로(40)는 가스 가열방식이나, 유도가열 방식 등의 가열 수단이 제공될 수 있으며, 터널로(40)의 길이에 따라 복수 개가 구비될 수 있다.
특히, 상기 터널로(40)는 상기 터널로(40)의 출측에서는 상기 연주기(10)에서 상기 압연기(30)로 전달되는 내부 주편(IS)의 주경로(MP) 상에서 상기 주편을 보조경로(SP)로 이탈시키고, 상기 터널로(40)의 입측에서 상기 보조경로(SP)에서 상기 주경로(MP)로 상기 주편을 인입시키는 로딩조절유닛(50)이 연계될 수 있다.
상기 로딩조절유닛(50)은, 상기 터널로(40)의 출측에서 주편을 주경로(MP) 상에서 이탈하여 보조경로(SP)로 인입시키고, 상기 터널로(40)의 입측에서 주편을 보조경로(SP) 상에서 이탈하여 주경로(MP)로 인입시키는 역할을 하게 된다. 이는 상기 압연기(30)의 하자 또는 이송롤의 교체 등 압연 작업이 불가한 비정상 조업시에 주편이 스크랩 처리되어 실수율이 저하되는 문제를 방지하기 위해서, 상기 주편이 잔류 하는 경로를 보조경로(SP)까지 확장한 것이다. 이에 의해서, 상기 주편은 주경로(MP) 및 보조경로(SP) 상에서 조업이 정상화될 때까지 버려지지 않고 잔류할 수 있게 된다.
이를 위해서, 상기 로딩조절장치는 인출기(51)와 인입기(52)를 포함할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 연주압연장치의 상기 로딩조절유닛(50)은, 상기 터널로(40)의 출측에 인접하게 구비되며, 주경로(MP) 상에서 주편을 이탈시켜 보조경로(SP)로 인입시키는 인출기(51) 및 상기 터널로(40)의 입측에 인접하게 구비되며, 보조경로(SP)를 통하여 주편을 전달받아, 주경로(MP) 상으로 인입시키는 인입기(52)를 포함할 수 있다.
상기 인출기(51)는 상기 터널로(40)의 출측에 위치하여 주편을 주경로(MP)에서 보조경로(SP)로 전달하는 역할을 하게 된다. 이에 따라, 상기 터널로(40)의 출측에서 압연기(30)로 향하는 주편의 이동 경로를 보조경로(SP)로 변경함으로써, 상기 주편의 이동 경로를 확대하게 된다.
이러한 인출기(51)는 이송롤 상에서 상기 주편을 밀어주는 푸셔 등으로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 주편을 주경로(MP)에서 보조경로(SP)로 전달할 수 있는 구성이라면 본 발명의 인출기(51)일 수 있다.
상기 인입기(52)는 상기 터널로(40)의 입측에 위치하여 주편을 보조경로(SP)에서 주경로(MP)로 전달하는 역할을 하게 된다. 이에 따라, 상기 터널로(40)의 출측에서 이탈된 주편을 상기 압연기(30)로 향하게 전달할 수 있게 된다.
또한 상기 인입기(52)는 상기 터널로(40)의 입측에 구비되므로, 상기 터널로(40)에 의한 주편의 가열을 가능하게 하여 상기 보조경로(SP)를 통하여 이동되면서 하락한 상기 주편의 온도를 압연 가능한 온도까지 승온시킬 수 있게 된다.
이러한 인입기(52)도 상기 인출기(51)와 마찬가지로 이송롤 상에서 상기 주편을 밀어주는 푸셔 등으로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 주편을 보조경로(SP)에서 주경로(MP)로 전달할 수 있는 구성이라면 본 발명의 인입기(52)가 될 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 연주압연장치의 상기 로딩조절유닛(50)은, 상기 인출기(51)에 의해 상기 터널로(40) 출측의 주경로(MP) 상에서 이탈시킨 내부 주편(IS)을 상기 인입기(52)에 의해서 상기 터널로(40) 입측의 주경로(MP) 상으로 인입시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
다시 말해, 상기 인출기(51)에서 상기 인입기(52)로 이동되는 주편의 이동 경로 상에는 별도의 구성이 제시되지 않고, 상기 주편은 상기 인출기(51)에서 상기 인입기(52)를 직접 연결하는 보조경로(SP)를 형성하며 이동되게 구성될 수 있는 것이다.
이와 같이 보조경로(SP)를 형성할 때, 상기 보조경로(SP)의 길이는 잔류해야될 주편의 수량에 따라 가감될 수 있다.
다만 상기 보조경로(SP)의 길이는 상기 보조경로(SP) 상에서의 상기 주편의 냉각량을 고려하여 한정된다. 즉, 상기 주편에 더해지는 터널로(40)에서의 승온량과 상기 보조경로(SP)에서 빠지는 상기 주편의 냉각량을 고려한 압연기(30) 입측에서의 주편의 온도가 압연 가능한 온도 이상이여야 하며, 이러한 관계에서 상기 보조경로(SP)의 최대 거리가 한정되는 것이다.
도 2는 본 발명의 연주압연장치에서 비정상 조업시에 주편의 손실 온도를 보완하는 이동 경로를 도시한 레이아웃 구성도로서, 이를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 연주압연장치는 상기 인출기(51)와 상기 인입기(52) 사이의 보조경로(SP) 상에 구비되며, 보조경로(SP) 상의 주편을 가열하는 재가열기(60)를 포함할 수 있다.
이와 같이 상기 보조경로(SP) 상에 상기 재가열기(60)를 더 구비하는 것은, 상기 보조경로(SP) 상에 잔류해야될 주편의 수량 증가함에 따라, 잔류 경로 상에서의 주편의 온도 하락(냉각량)이 상기 터널로(40)에서 보완할 수 있는 범위를 초과하였기 때문이다.
이러한 경우는 비정상 조업의 기간이 장기화되는 등의 경우에 연주기(10)에서 생산되는 내부 주편(IS)의 폐기를 방지하면서 주경로(MP) 또는 보조경로(SP) 상에 잔류되는 내부 주편(IS)의 수량이 증가하는 경우이다.
이러한 재가열기(60)는 상기 터널로(40)와 같은 구성으로 제공될 수 있다. 즉, 상기 재가열기(60)는 가스 가열방식이나, 유도가열 방식 등의 가열 수단이 제공될 수 있으며, 가열되는 구간의 길이에 따라 복수 개가 구비될 수 있다.
도 3은 본 발명의 연주압연장치에서 주편의 스카핑을 수행하는 이동 경로를 도시한 레이아웃 구성도로서, 이를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 연주압연장치는 상기 인출기(51)와 상기 인입기(52) 사이의 보조경로(SP) 상에 구비되며, 보조경로(SP) 상의 주편을 스카핑하는 스카핑기(70)를 포함할 수 있다.
이러한 스카핑기(70)는 생산될 제품의 필요에 따라 상기 내부 주편(IS) 또는 외부 주편(OS)에 대하여 스카핑(scarfing)을 수행하는 역할을 하게 된다.
일례로 상기 스카핑기(70)는 상기 주편의 표면 또는 모서리에 대하여 고압 산소를 분사하여 산화 내지 용융을 수행하여 상기 주편 외면을 필요한 성질로 형성하게 된다.
특히, 상기 스카핑기(70)는 주경로(MP) 상에 구비되는 것이 아니라, 보조경로(SP) 상에 구비됨에 따라, 스카핑 처리가 불필요한 주편에 대하여는 불필요한 주경로(MP) 구간 낭비에 의한 불필요 냉각이 발생되는 문제를 방지하게 된다. 또한, 스카핑 작업이 필요한 주편에 대하여는 선택적으로 스카핑을 수행할 수 있게 된다.
도 4는 본 발명의 연주압연장치에서 외부 주편(OS)을 수용하는 이동 경로를 도시한 레이아웃 구성도이고, 도 5는 본 발명의 연주압연장치에서 외부 주편(OS)을 수용하며, 스카핑을 수행하는 이동 경로를 도시한 레이아웃 구성도이다.
상기 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 연주압연장치의 상기 인입기(52)는, 상기 연주기(10)에서 생산된 내부 주편(IS) 및 외부에서 전달되는 외부 주편(OS) 중 적어도 하나를 전달받아 주경로(MP) 상으로 인입시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
다시 말해, 상기 연주기(10)에서 생산된 내부 주편(IS)만으로 상기 압연기(30)로 공급하여 압연을 수행하게 한정되지 않고, 외부에서 생산된 주편도 도입함으로써, 상기 압연기(30)의 압연 수용량이 낭비되지 않게 구성하는 것이다. 이에 의해서, 상기 압연기(30)에 의해서 생산되는 제품의 생산 효율을 높일 수 있게 된다.
또한 이러한 압연기(30)의 압연 수용량을 고려하여 하나의 압연기(30)에 복수의 연주기(10)가 연계되어 주경로(MP)를 형성할 수도 있고, 다른 측면에서는 메인 연주기(10)와 압연기(30)를 연결하는 주편 이동경로를 주경로(MP)로 형성하고, 다른 연주기(10)에서 생산되는 주편은 상기 보조경로(SP)를 통하여 상기 압연기(30)로 전달되게 구성될 수도 있다.
그리고, 이러한 외부 주편(OS)은 스카핑 처리가 필요한 경우에는 상기 스카핑기(70)를 경유하는 이동 경로를 구성하고, 추가적인 가열이 필요한 경우에는 상기 재가열기(60)를 경유하는 이동 경로를 구성할 수도 있다.
도 6은 본 발명의 연주압연방법을 나타낸 순서도로서, 이를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 연주압연방법은 연주기(10)에서 생산되는 내부 주편(IS)을 절단하여 터널로(40)로 공급하는 내부주편 제공단계, 상기 터널로(40)를 통하여 이동되는 주편의 주경로(MP) 상에서 주편을 전달받아 상기 주편을 압하하는 압연단계 및 상기 내부주편 제공단계와 상기 압연단계 사이에 수행되며, 상기 압연단계의 수행이 중단되면, 주경로(MP) 상의 상기 주편을 상기 터널로(40)의 출측에서 이탈시키고, 상기 압연단계의 수행이 재개되면 상기 터널로(40)의 입측에서 주편을 주경로(MP) 상으로 인입시키는 서브워킹단계를 포함할 수 있다.
이와 같이, 상기 서브워킹단계를 구비함으로서, 상기 압연기(30)의 하자 또는 이송롤의 교체 등 압연 작업이 불가한 비정상 조업시에 주편이 스크랩 처리되어 실수율이 저하되는 문제를 방지할 수 있게 된다.
즉, 상기 터널로(40)에 위치하는 주편 또는 상기 연주기(10)에 남아있는 용강에 의해서 생산되는 주편은 비정상 조업 동안에, 상기 주편은 상기 터널로(40) 출측의 주경로(MP) 상에서 이탈되어 보조경로(SP)로 유입되고, 또한 상기 보조경로(SP) 상의 주편은 다시 상기 터널로(40) 입측의 주경로(MP) 상으로 인입되어, 상기 주편이 이동 경로 상에 위치하는 시간을 증가시킬 수 있게 된다.
이와 같이, 상기 주편이 압연을 수행하는 상기 압연기(30)에 진입하지 않고도 이동 경로 상에서 잔류하는 경로를 확보하여, 상기 주편의 잔류 경로 미확보에 의한 스크랩 처리에 의해 낭비되는 문제를 방지할 수 있게 된다.
더욱이, 주경로(MP) 상으로 진입되는 주편이 상기 터널로(40)의 입측으로 유입되게 한정됨으로서, 보조경로(SP)를 통하여 이동하는 동안에 저하된 주편의 온도를 압연이 수행될 수 있는 온도로 보완할 수 있게 된다.
여기서, 상기 내부주편 제공단계는 상기 연주기(10)에서 용강을 내부 주편(IS)으로 생산하는 단계이고, 상기 압연단계는 주편을 압연기(30)에 의해서 압하하여 압연 제품으로 형성하는 단계이다.
그리고, 상기 서브워킹단계는 앞서 설명한 바와 같이, 비정상 조업시에 주편이 폐기되는 문제를 방지하기 위해서, 상기 연주기(10)와 압연기(30)로 내부 주편(IS)이 전달되는 주경로(MP)에 더하여, 보조경로(SP)를 형성하는 단계이다.
더 구체적으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 연주압연방법의 상기 서브워킹단계는, 상기 압연단계의 수행이 중단되면, 주경로(MP) 상의 상기 주편을 상기 터널로(40)의 출측에서 이탈시키는 인출단계 및 상기 압연단계의 수행이 재개되면, 상기 터널로(40) 출측의 주경로(MP) 상에서 이탈된 주편을 보조경로(SP) 상에서 전달받아 상기 터널로(40) 입측의 주경로(MP) 상으로 인입시키는 인입단계를 포함할 수 있다.
다시 말해, 주경로(MP)에서 보조경로(SP) 상으로 주편을 전달하는 인출단계와 보조경로(SP)에서 주경로(MP) 상으로 주편을 전달하는 인입단계를 제시한 것이다.
그리고, 상기 인출단계와 인입단계는 그 사이에 별도의 단계가 개입되지 않게 수행됨으로써, 보조경로(SP) 상에서 별도의 단계가 수행되지 않고, 오로지 상기 주편을 경로 상에서 잔류하게 구성할 수 있다.
즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 연주압연방법의 상기 서브워킹단계는, 주경로(MP) 상으로 인입되는 주편이 적어도 상기 압연단계 수행 온도를 유지하는 경우에, 상기 인출단계와 상기 인입단계 사이에 다른 단계의 개입을 배제하도록, 상기 인출단계 수행에 연이어 상기 인입단계를 수행하는 것을 특징으로 할 수 있다.
이와 같이 서브워킹단계를 수행하는 것은 비정상 조업의 기간이 보조경로(SP) 상에서 잔류하는 동안의 냉각량이 상기 터널로(40)에서 보완될 수 있는 정도로 작은 짧은 경우이다.
다만, 비정상 조업의 기간이 길어지면 보조경로(SP) 상에서 잔류하는 동안의 냉각량이 증가하여 압연 수행 온도를 확보할 수 없기 때문에, 이러한 경우에는 상기 인출단계와 인입단계 사이에서 주편에 대한 재가열을 수행하게 된다.
즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 연주압연방법의 상기 서브워킹단계는, 상기 인입단계 전에 수행되며, 주경로(MP) 상으로 인입되는 상기 서브워킹단계에서의 주편이 상기 압연단계 수행 온도 미만인 경우에, 상기 보조경로(SP) 상에서 주편을 가열하는 재가열단계를 포함할 수 있다.
이러한 재가열단계는 보조경로(SP) 상에 구비되는 재가열기(60)에 의해서 수행될 수 있다.
더하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 연주압연방법의 상기 서브워킹단계는, 상기 인입단계 전에 수행되며, 상기 터널로(40) 출측의 주경로(MP) 상에서 이탈된 주편을 상기 터널로(40) 입측의 주경로(MP) 상으로 인입되도록 전달하는 보조경로(SP) 상에서 주편을 스카핑하는 스카핑단계를 포함할 수 있다.
이러한 스카핑단계는 자동차의 외판재나 엄격한 표면이 요구되는 제품을 생산할 경우에 수행될 수 있다.
이를 위해서, 상기 스카핑단계는 상기 보조경로(SP) 상에 구비되는 스카핑기(70)에 의해서 수행되며, 이에 따라 상기 스카핑기(70)에 의해서 주경로(MP)가 증가하는 문제를 방지하게 되며, 이에 따라 주경로(MP) 상의 주편이 냉각되는 문제를 방지할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 연주압연방법의 상기 서브워킹단계는, 상기 인입단계 전에 수행되며, 상기 터널로(40) 출측의 주경로(MP) 상에서 이탈된 주편을 상기 터널로(40) 입측의 주경로(MP) 상으로 인입되도록 전달하는 보조경로(SP) 상으로 외부에서 생산된 외부 주편(OS)을 도입하는 외부주편 제공단계를 포함할 수 있다.
다시 말해, 상기 내부주편 제공단계에서 제공되는 내부 주편(IS)에 한정되지 않고, 외부에서 도입되는 외부 주편(OS)을 공급하는 단계를 더 추가한 것이다.
이와 같이 외부주편 제공단계가 더 수행되는 것은 상기 압연단계를 수행하는 압연기(30)가 압연 수행할 수용량이 낭비되는 문제를 방지하기 위한 것이다.
다시 말해, 본 발명의 다른 실시예에 따른 연주압연방법의 상기 외부주편 제공단계는, 상기 압연단계에서 압하를 수행하는 주편의 수용량이 상기 내부 주편(IS)의 공급량보다 큰 경우에 수행되는 것을 특징으로 할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
10: 연주기 20: 절단기
30: 압연기 40: 터널로
50: 로딩조절유닛 51: 인출기
52: 인입기 60: 재가열기
70: 스카핑기

Claims (13)

  1. 연주기;
    상기 연주기의 출측에 위치하며, 상기 연주기에서 생산되는 내부 주편을 절단하는 절단기;
    주편을 압하하며, 상기 연주기보다 상기 내부 주편 이동 방향의 하류에 구비되는 압연기;
    상기 절단기와 상기 압연기의 사이에 구비되며, 상기 연주기에서 상기 압연기로 전달되는 상기 내부 주편의 주경로 상에 위치하는 주편을 가열하는 터널로; 및
    상기 터널로에 인접하여 구비되며, 주경로 상의 주편을 상기 터널로의 출측에서 이탈시키고, 상기 터널로의 입측에서 주편을 주경로 상으로 인입시키는 로딩조절유닛;
    을 포함하는 연주압연장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 로딩조절유닛은,
    상기 터널로의 출측에 인접하게 구비되며, 주경로 상에서 주편을 이탈시켜 보조경로로 인입시키는 인출기; 및
    상기 터널로의 입측에 인접하게 구비되며, 보조경로를 통하여 주편을 전달받아, 주경로 상으로 인입시키는 인입기;
    를 포함하는 연주압연장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 로딩조절유닛은, 상기 인출기에 의해 상기 터널로 출측의 주경로 상에서 이탈시킨 내부 주편을 상기 인입기에 의해서 상기 터널로 입측의 주경로 상으로 인입시키는 것을 특징으로 하는 연주압연장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 인출기와 상기 인입기 사이의 보조경로 상에 구비되며, 보조경로 상의 주편을 가열하는 재가열기;
    를 포함하는 연주압연장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 인출기와 상기 인입기 사이의 보조경로 상에 구비되며, 보조경로 상의 주편을 스카핑하는 스카핑기;
    를 포함하는 연주압연장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 인입기는, 상기 연주기에서 생산된 내부 주편 및 외부에서 전달되는 외부 주편 중 적어도 하나를 전달받아 주경로 상으로 인입시키는 것을 특징으로 하는 연주압연장치.
  7. 연주기에서 생산되는 내부 주편을 절단하여 터널로로 공급하는 내부주편 제공단계;
    상기 터널로를 통하여 이동되는 주편의 주경로 상에서 주편을 전달받아 상기 주편을 압하하는 압연단계; 및
    상기 내부주편 제공단계와 상기 압연단계 사이에 수행되며, 상기 압연단계의 수행이 중단되면, 주경로 상의 상기 주편을 상기 터널로의 출측에서 이탈시키고, 상기 압연단계의 수행이 재개되면 상기 터널로의 입측에서 주편을 주경로 상으로 인입시키는 서브워킹단계;
    를 포함하는 연주압연방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 서브워킹단계는,
    상기 압연단계의 수행이 중단되면, 주경로 상의 상기 주편을 상기 터널로의 출측에서 이탈시키는 인출단계; 및
    상기 압연단계의 수행이 재개되면, 상기 터널로 출측의 주경로 상에서 이탈된 주편을 보조경로 상에서 전달받아 상기 터널로 입측의 주경로 상으로 인입시키는 인입단계;
    를 포함하는 연주압연방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 서브워킹단계는,
    주경로 상으로 인입되는 주편이 적어도 상기 압연단계 수행 온도를 유지하는 경우에, 상기 인출단계와 상기 인입단계 사이에 다른 단계의 개입을 배제하도록, 상기 인출단계 수행에 연이어 상기 인입단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 연주압연방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 서브워킹단계는,
    상기 인입단계 전에 수행되며, 주경로 상으로 인입되는 상기 서브워킹단계에서의 주편이 상기 압연단계 수행 온도 미만인 경우에, 상기 보조경로 상에서 주편을 가열하는 재가열단계;
    를 포함하는 연주압연방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 서브워킹단계는,
    상기 인입단계 전에 수행되며, 상기 터널로 출측의 주경로 상에서 이탈된 주편을 상기 터널로 입측의 주경로 상으로 인입되도록 전달하는 보조경로 상에서 주편을 스카핑하는 스카핑단계;
    를 포함하는 연주압연방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 서브워킹단계는,
    상기 인입단계 전에 수행되며, 상기 터널로 출측의 주경로 상에서 이탈된 주편을 상기 터널로 입측의 주경로 상으로 인입되도록 전달하는 보조경로 상으로 외부에서 생산된 외부 주편을 도입하는 외부주편 제공단계;
    를 포함하는 연주압연방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 외부주편 제공단계는, 상기 압연단계에서 압하를 수행하는 주편의 수용량이 상기 내부 주편의 공급량보다 큰 경우에 수행되는 것을 특징으로 하는 연주압연방법.
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