KR100356735B1 - 강스트립제조방법및장치 - Google Patents

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코루스 스타알 베.뷔.
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Abstract

본 발명은 강철 스트립을 제조하기 위한 방법에 관한 것으로, 용융 강철은 연속 주조 장치에서 슬랩으로 주조되고, 주조 열을 사용하면서 로 장치를 통해 이송되며, 조압연장치에서 조압연되고, 마무리압연 장치에서 요구되는 두께의 강철 스트립으로 마무리 압연되는 방법에 있어서, 엔드리스(endless) 또는 세미-엔드리스(semi-endless) 방법으로, 엔드리스 또는 세미-엔드리스 방법으로,
a. 페라이트로 압연된 스트립을 제조하기 위해 슬랩은 조압연장치(10) 내에서 오스테나이트 영역내에서 압연되고, 오스테이트 영역내에서 압연된 후에 강철이 페라이트 구조를 갖도록 하는 온도로 냉각되고, 스트립, 슬랩 또는 슬랩 부분은 마무리압연 장치(14) 내에서 마무리압연 장치(14)로의 진입속도에 대응되는 속도로 압연되어 두께가 감소되고, 마무리압연장치(14)내의 적어도 하나 이상의 스탠드에서 페라이트 범위로 압연되고;
b. 오스테나이트로 압연된 강철 스트립을 제조하기 위해, 조압연장치(10)를 떠나는 스트립은 오스테이나이트 영역의 온도로 가열되거나 이 온도로 유지되고, 마무리압연 장치내에서 오스테나이트 영역내에서 마무리압연 두께까지 압연되고, 압연 후에 페리이트 영역의 온도로 냉각되고;
페라이트 또는 오스테나이트로 압연된 스트립은 요구되는 두께에 도달한 후 요구되는 길이로 절단되고 이후 권취되는 것을 특징으로 한다.

Description

강 스트립 제조방법 및 장치 {Method and apparatus for the manufacture of a steel strip}
본 발명은 용융강이 연속 주조장치 내에서 슬래브로 주조되며, 주조 열(casting heat)을 사용하면서 로장치(furnace apparatus)를 통해 이동되며, 조압연 장치(roughing apparatus)내에서 조압연되고, 그리고 마무리압연 장치(finishing apparatus)에서 원하는 최종 두께의 강 스트립(steel strip)으로 마무리 압연되어 종료되는 강 스트립 제조 방법 및 그에 따른 장치에 관한 것이다.
그러한 방법은 유럽 특허출원 EP 0 666 122에 공지되어 있다.
본 발명은 특히 150mm 이하의 두께의 얇은 슬래브, 바람직하게는 100mm 이하, 더욱 바람직하게는 40 내지 100mm 사이의 두께의 얇은 슬래브에 적용하기에 적합하다.
EP-0 666 122 에서는, 터널 로장치에서의 균질화가 있은 다음 연속적으로 주조되는 얇은 슬래브를 다수의 열간압연 단계 즉, 오스테나이트 범위에서 2mm이하의 두께의 스트립으로 압연하는 방법이 개시되어 있다.
실제 실현 가능한 압연기 및 압연 트레인으로 그러한 마무리 두께를 얻기 위해서, 적어도 최초의 밀 스탠드(mill stand) 이후 바람직하게는 유도로를 사용하여 상기 강 스트립에 다시 열을 가하는 것이 제안되어 있다.
연속 주조장치와 터널 로 장치 사이에 상기 연속적인 얇은 주조 슬래브를 대략 동일한 길이의 조각으로 자를 수 있는 전단장치가 있는데, 상기 잘린 조각들은 대략 1050℃ 내지 1150℃ 온도에서 상기 터널 로장치에서 균질화된다. 상기 터널 로장치에서 꺼낸 다음 필요하다면 그 조각들을 제조될 코일의 코일 무게에 해당하는 무게를 가진 반쪽 슬래브로 다시 자를 수 있다. 반쪽 슬래브 모두는 원하는 마무리 두께의 스트립으로 압연되고 이어서 상기 압연기 다음의 권취 장치를 통해 권취된다.
EP-A-0 306 076은 페라이트로 압연된 강 스트립을 제조하는 연속 공정 및 그 공정을 수행하는 장치에 관한 것이다. 이 내용에 따르면, 두께가 100mm 이하인 얇은 슬래브를 연속 주조장치에서 주조하고, 오스테나이트 범위에서 열간 압연되고, 페라이트 범위로 냉각시킨 다음 감는다. 이 방법에서는 상기 연속 주조장치로부터 상기 페라이트로 압연된 강 스트립을 감는 권취 장치까지 강의 연속 흐름으로 되어있다.
DE-A-19 520 832는 소위 냉간 압연 특성이 있는 강 스트립의 제조 방법 및 장치에 관한 것이다. DE-A-19 520 832의 발명의 목적은 오스테나이트 범위에서 재가열 단계가 필요 없는 방법을 제공하는 것이다. DE-A-19 520 832에서는 강을 페라이트 범위로 냉각시킨 다음 재가열 단계가 필요 없고, 이어서 850 내지 600℃ 범위의 온도에서 페라이트로 압연하는 단일 조압연 단계를 제안하고 있다. 이 방법에서는, 강 스트립은 코일-바이-코일(coil-by-coil) 방식에 기반을 두고 제조된다.
본 발명의 목적은 공지된 타입의 강 스트립 제조 방법보다 가능성이 더 있으면서 보다 효과적인 방식으로 제조될 수 있는 강 스트립을 제공하는 제조방법을 만들어내는 것이다.
이 목적을 위해 본 발명에 따른 방법은 다음과 같이,
a. 페라이트로 압연된 스트립을 제조하기 위해, 슬래브는 조압연장치 내에서 오스테나이트 영역 내에서 압연되고, 오스테나이트 영역 내에서 압연된 후에 강이 페라이트 구조를 갖도록 하는 온도로 냉각되고, 스트립, 슬래브 또는 슬래브 부분은 마무리압연 장치 내에서 마무리압연 장치로의 진입속도에 대응되는 속도로 압연되어 두께가 감소되고, 마무리압연장치 내의 적어도 하나 이상의 스탠드에서 페라이트 범위로 압연되고;
b. 오스테나이트로 압연된 강 스트립을 제조하기 위해, 조압연장치를 떠나는 스트립은 오스테나이트 영역의 온도로 가열되거나 이 온도로 유지되고, 마무리압연 장치 내에서 실질적으로 오스테나이트 영역 내에서 마무리압연 두께까지 압연되고, 압연후에 페라이트 영역의 온도로 냉각되고;
페라이트 또는 오스테나이트로 압연된 스트립은 요구되는 두께에 도달한 후 요구되는 길이로 절단되고 이후 권취되는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 환경 하에서 스트립은 마무리 두께에 도달하기 전 및 도달한 후 모두에서 두께가 감소된 슬래브가 된다.
바람직하게 본 방법은 엔드리스(endless) 또는 세미-엔드리스(semi-endless) 공정으로서 수행된다.
본 발명은 여러 가지 신규하고 진보성 있는 개념에 근거한다.
신규성 부분의 하나로서, 본 방법을 단지 열간 압연된 강 스트립이 제조되는 공지된 종래기술에 따른 방법에 적용하는 것이 가능하다는 것인데, 본 방법에서는, 오스테나이트로 압연된 강 스트립뿐만 아니라 냉간 압연된 강 스트립의 특성이 있는 페라이트로 압연된 강 스트립도 실질적으로 동일한 수단을 사용하여 얻을 수 있다는 것이다.
이것은 공지된 장치 그 자체 내에서의 폭넓은 강 스트립의 제조 범위의 가능성을 열어준 것이며, 더욱 특별하게는 시장에서의 상당히 높은 부가가치를 가지는 강 스트립의 제조 가능성을 열어주는 것이다. 또한, 이후 설명하겠지만, 본 방법은 페라이트 스트립을 압연하는 경우 특별한 장점을 갖는다.
두 번째 신규성 부분으로는 코일-바이-코일 방식을 사용하는 것이 아니라, 하나 또는 그 이상의 슬래브가 원하는 마무리 두께의 스트립으로 압연되는 세미-엔드리스 또는 엔드리스 공정을 사용하므로, 상당한 이점을 얻을 수 있다는 사고에 기반을 두고 있는 것이다. 세미-엔드리스 공정은 하나의 슬래브를 여러 개의 코일, 바람직하게는 셋 이상, 더욱 바람직하게는 통상의 코일 치수로 다섯 개의 코일이 적어도 상기 마무리압연 장치 내에서 연속 공정으로 마무리된 두께로 압연되는 공정으로 이해하면 될 것이다. 엔드리스 압연 공정에서의 슬래브, 또는 상기 조압연 장치 다음에서, 스트립은 서로 연결되어 상기 마무리 압연장치내에서 연속적 압연 처리가 수행될 수 있게 되는데, 이때 상기 세미-엔드리스 공정 및 엔드리스 공정에서는 연속 주조장치내의 강과 마무리압연 장치 내에서 압연되는 강 사이에 어떠한 물리적 연결도 없다.
강 스트립을 제조하는 종래의 방식에서의 시작 지점은 열간 압연된 코일인데, 이것은 EP 0 666 112에 개시된 방법과 같이 슬래브 원하는 코일 무게 부분으로 자름으로써 제조된다. 일반적으로 이러한 열간 압연된 코일은 16 내지 30톤의 무게를 가지고 있다. 이 제조 방법에는 심각한 단점이 있다. 그 하나로는 강 스트립이 큰 폭/두께비로 얻어진 경우에는, 형상 제어 다시 말해서 스트립의 폭에 대한 두께의 변동을 제어하는 것이 매우 어렵다. 이 형상 제어는 특히 스트립이 상기 마무리압연 장치로 진입하거나 마무리압연 장치를 빠져나갈 때 특히 문제가 된다. 재료 흐름의 비연속성, 특히 스트립의 장력 및 온도 변화와 관련된 비연속성으로 인해, 권취되어져야 할 열간 압연된 강의 헤드 및 테일은 압연장치내에서 중간 부분과는 다르게 압연된다. 실제에 있어서 나쁜 형상을 갖는 상기 헤드 및 테일을 되도록 짧게 하기위해 사전 및 자기-수정 제어 방법(forward- and self-adapting control method) 및 수치 모델이 사용된다. 이러한 방법에도 불구하고, 헤드 및 테일은 각 코일에서 잘라내어져야 하며 이것은 길이가 수십 미터에 달하며 두께의 변화는 허용치보다 네 배 또는 그 이상이 된다.
현재 사용되는 설비에 있어서, 대략 1200-1400의 오스테나이트로 압연된 스트립의 폭/두께비가 실제 달성 가능한 최대치로 생각되고 있는데: 폭/두께비가 이보다 더 크면 안정적인 상태에 도달하기 전에 헤드와 테일이 너무 길어지게 되어 폐기량이 많아진다.
반대로, 오스테나이트로 또는 열간압연 되고, 냉간 압연된 강 스트립 모두의 처리에 있어서의 재료의 효율성으로 인해 두께가 변하지 않거나 또는 감소하면서폭이 더 클 필요가 있게 된다. 2000 또는 그 이상의 폭/두께비가 소비시장에서 요구되고 있으나, 앞서 설명한 이유로 인해, 실제적으로 이것은 공지된 방법으로는 이루기가 힘들다.
본 발명에 따른 방법을 사용하면 강 스트립을 조압연하는 것, 바람직하게는 로장치로부터의 강 스트립을 오스테나이트 범위에서 중단 없이 또는 연속적으로 조압연하고, 마무리압연 장치 내에서 마무리 두께로 압연하고 전단장치 내에서 원하는 길이의 스트립으로 계속 잘라 이를 권취하는 것이 가능하다.
세미-엔드리스 공정에 있어서, 실제 길이의 슬래브는 상기 로장치 내에서 균질화되고 계속해서 이 로장치로부터 조압연되고 마무리-압연되는데, 어떠한 중간 저장단계도 없으며 슬래브가 조압연 밀 및 마무리 압연 밀로 공급되어 압연된다.
종래 두께의 슬래브의 주조속도는 대략 6m/min 이다. 그러나 마무리 압연을 약 12m/min 의 전체 주조속도가 되는 압연 속도에서 수행하는 것이 바람직하다. 이것은 다중-스트랜드 주조장치 또는 그 이상의 주조장치를 사용함으로서 이루어질 수 있다. 동시에 만들어진 슬래브는 서로 합해져서 엔드리스 슬래브를 형성할 수 있다. 다른 방법은 상기 슬래브를 조압연하고 이들을 합하는 것인데, 임시 저장을 위해 코일-박스를 결합시키는 것이 가능하다. 이 두 가지 상황에서는 상기 마무리압연 장치 내에서 엔드리스 압연 공정을 설정하는 것이 가능하다.
복수의 스트랜드 또는 그 이상의 주조장치를 사용하여 상기 로장치를 계속 채워서 모든 시간을 세미-엔드리스 공정에 사용하는 것도 가능하다. 물론 하나씩 짧은 슬래브로 잘라서 코일-바이-코일로 감아서 제조하는 방법도 가능하지만, 이것은 상기 세미-엔드리스 또는 엔드리스 공정의 모든 이점을 제공하는 것은 아니다.
상기 세미-엔드리스 또는 엔드리스공정에는 많은 이점이 있다.
공지된 방법에서는 , 코일-바이-코일로 압연하며, 압연후 권취된 각각의 스트립은 상기 압연기로 들어가야 한다. 만일 작은 마무리 두께가 요구되는 경우에는, 스트립이 상기 압연 밀로 공급되는 때 롤은 다른 롤의 상부에 놓여 있으며, 이 롤 및 상기 압연기의 탄성변형에 의해 마무리 두께가 얻어진다. 마무리 두께를 제어하는데 어려움이 있는데다가, 상기 공지된 방법에서는 진입 속도가 낮고 압연되는 동안 윤활작용이 불가능하게 되어 마찰력이 줄어들어 롤이 스트립을 잡지 못하게 된다는 추가적인 단점도 있다.
엔드리스 또는 세미-엔드리스 압연 공정에 있어서, 스트립은 다수의 코일이 제조된 다음 공급된다. 이제는 스트립이 윤활제 없이도 공급가능하게 되어 압연 공정이 진행되는 동안 윤활작용이 있게 된다. 압연이 진행되는 동안 윤활작용을 하는 것은 많은 장점이 있는데: 압연 마모를 줄이고, 압연력을 감소시켜 더 작은 마무리 두께가 가능하여 스트립의 단면상의 응력 분포를 향상시켜 더 우수한 정밀 조직의 제어가 가능하다.
또한, 엔드리스 또 세미-엔드리스 압연은 마지막 압연 패스 후, 마무리 두께로 압연된 스트립에서 보다 큰 범위의 폭-두께 비를 얻을 수 있고, 크라운이 적으며 스트립 유출속도가 높은 이점을 갖는다.
테스트, 시뮬레이션 및 수학적 모델들은 이러한 방법으로 1500이상, 바람직하게 1800이상 및 충분히 높은 압연속도에서 오스테나이트 및 페라이트로 압연된재료에서 2000 이상의 의 폭/두께비 도달하는 것이 가능하다는 것을 나타내왔다. 바람직하게 연속 주조장치의 주형을 떠날 때 40 내지 100㎜의 두께를 갖는 얇은 슬래브가 사용된다. 바람직하게, 주형 형상의 선택시의 보다 큰 자유도와 관련된 다른 사항들 및 주형 내에서의 우수한 흐름제어와 관련하여, 코어가 여전히 액체인 상황 하에서 주형을 떠난 후 두께가 감소된다. 일반적으로 두께 감소의 범위는 20 내지 40% 이다. 로장치로 들어가는 슬래브의 바람직한 두께는 60 내지 80㎜ 사이의 범위이다. 오스테나이트 범위에서 0.6mm 또는 그 이하의 최종두께로 압연하기 전에 얇은 슬래브를 전술한 상기 범위의 두께로 압연할 수 있음을 알 수 있다. 따라서 1500㎜ 또는 그 이상의 슬래브 또는 스트립 폭에서, 2500의 폭/두께비가 본 발명에 의해 얻어질 수 있다.
또한, 본 발명에 의해 보다 낮은 폭/두께비 이지만 여전히 1500 이상이 얻어질 수 있다는 것이 당업자에게 명백할 것이다.
본 발명의 특징은 높은 폭/두께비가 얻어질 수 있다는 것뿐만 아니라, 오스테나이트 범위에서 실제적으로 성취가능하다고 생각된 것보다 훨씬 더 낮은 마무리 두께가 가능하다는 것이다.
열간 압연이라고도 불리는, 오스테나이트로 압연하는 경우, 오스테나이트 및 페라이트 재료가 동시에 나타나는 온도 범위에서 압연을 하는 것이 엄격히 금지되는데, 이는 이른바 2상 영역에서 재료의 조직을 예측할 수 없기 때문이다. 이에 대한 중요한 이유는 약 910℃의 온도로부터 온도를 낮추면 오스테나이트 재료 비율이 급속도로 감소하기 때문이다. 탄소량에 따라 약 850℃에서, 80% 이상의 강이페라이트로 변태된다.
2상 영역, 즉 주로 850과 920℃ 사이의 온도 영역에서 압연하는 경우, 스트립 단면에 걸친 온도 불균일성을 피할 수 없기 때문에 오스테나이트 및 페라이트 비율을 균일하게 분포되지 않는다. 오스테나이트에서 페라이트로의 변태가 온도 효과, 체적 효과, 및 성형성 효과와 관련되기 때문에, 불균일한 오스테나이트-페라이트 분포는 스트립의 모양 및 조직이 제어하기 매우 어려움을 의미한다. 2상 영역에서의 압연을 피하기 위해, 오스테나이트 범위 내에서 1.5mm 이하의 두께, 예외적인 경우에서 1.2㎜까지 압연하지 않는 것이 통상적인 관습이다. 세미-엔드리스 또는 엔드리스 압연 공정은 오스테나이트 범위에서 최대 0.6㎜까지 작은 두께를 얻는 방법을 열어놓고 있다. 바람직하게, 상기한 범위내의 두께를 갖는 얇은 슬래브가 사용된다. 로장치 내에서 슬래브는 1050-1200℃, 바람직하게 1100-1200℃ 사이에서 약 1150℃영역의 온도로 균질화하는 것이 일반적이다. 엔드리스 또는 세미-엔드리스 공정이기 때문에, 스트립은 설비 내에서 연속적으로 안내되며, 특히 스트립은 필요 길이로 절단하는 전단장치 전후에서 연속적으로 안내된다. 따라서 스트립을 공기역학적 효과로 인해 제어할 수 없게 되는 위험 없이 높은 압연 속도를 유지하는 것이 가능하다.
오스테나이트 영역에서 0.6-0.7㎜의 최종 두께를 마무리 압연기의 최종 압연 스탠드로부터의 25m/sec이하의 유출 속도로 얻을 수 있음을 알 수 있다. 마무리 압연기내 압연 스탠드의 수 및 강의 조성에 따라 또한 20m/sec의 유출 속도에서 이들 값이 얻어질 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 얇은 슬래브가 사용된다는 사실을 매우 효율적으로 이용한다. 종래의 열간 압연에서, 약 250㎜두께의 슬래브가 사용된다. 그러한 슬래브는 슬래브의 양 에지에서 약 100㎜ 폭의 에지 영역을 갖고, 에지 영역에서 약 50℃의 온도 강하가 발생하며, 이는 상당히 넓은 에지 영역이 중심부보다 상당히 더 저온이라는 것을 의미한다. 그러한 슬래브의 오스테나이트 압연은 이러한 에지 영역이 2상 오스테나이트-페라이트 영역으로 들어갈 때까지만 발생한다. 얇은 슬래브에서, 이들 에지 영역은 몇 ㎜로 상당히 작으며, 이들 에지 영역에서의 온도 강하 또한 매우 낮다(수 ℃, 5-10℃). 얇은 슬래브로부터 오스테나이트로 압연을 시작하는 경우, 상당히 큰 오스테나이트 가공영역이 얻어진다.
본 발명에 따른 방법은 또한 형상과 관련된 이점을 갖는다. 다양한 압연 스탠드를 통한 스트립의 우수한 안내를 위해서, 스트립은 소위 크라운, 즉 스트립의 중간에서 약간 더 두꺼운 부분을 갖는다. 길이 방향으로의 변형을 막기 위해, 압연 공정 동안 크라운은 일정한 값을 가져야 한다. 두께를 감소시킬 때, 이는 크라운의 상대 값이 증가한다는 것을 의미한다. 그러한 높은 상대적인 크라운은 바람직하지 않다. 반면, 스트립의 측부 안내는 작은 두께의 스트립에서는 불가능하다.
본 발명에 따른 방법에서, 스트립은 연속적으로 권취장치까지 안내되므로 측부 안내가 불필요하고 낮은 크라운으로도 충분히 권취장치까지 안내된다.
본 발명에 따른 방법은(마무리 두께까지 오스테나이트로 압연된) 조직과 (1.2이하, 대개 0.9㎜이하인) 마무리 두께의 새로운 조합을 갖는 강 스트립을 제조한다. 그러한 강 스트립은 새롭게 적용가능하다.
지금까지 1.2㎜이하의 두께를 갖는 강 스트립의 적용에서, 오스테나이트로 압연된 스트립은 마무리 두께까지 냉간 압연되고, 또한 그러한 경우 냉간 압연에서 얻어질 수 있는 표면의 품질 및 성형성은 요구되지 않는 것이 통상적이었다.
그러한 적용의 예로는 중앙난방을 위한 라디에이터, 자동차 내부 부품, 건물의 패널, 드럼 및 튜브와 같은 표면 품질 및/또는 제한된 성형성만을 요구하는 강제품이 있다.
따라서 본 발명에 따른 방법은 지금까지 매우 고가의 냉간 압연된 강이 사용된 영역에 적용될 수 있는 새로운 강제품 품질을 산출한다.
본 발명에 따른 방법의 또 다른 이점은 지금까지 예를 들어 자동차 산업에서 요구된 것과 같은 직접적인 방법으로 성취 불가능했던 두께의 고강도 강의 제조에 적당하다는 것이다. 낮은 두께를 갖는 고강도 강 제조를 위해, 오스테나이트 강 스트립을 압연하고, 이 스트립을 요구된 두께로 냉간 압연하고, 요구된 강도 성질을 얻기 위해 오스테나이트 범위로 스트립을 재가열하고 냉각제어하여 요구된 강도 성질을 얻는 것이 알려져 있다.
본 발명에 따른 방법에 의하면, 직접적인 방법으로 요구된 두께의 고강도 강을 만드는 것이 가능하다. 상기한 바와 같이, 얇은 슬래브는 매우 균일한 온도분포를 가지므로 한편으로 매우 얇은 마무리 두께를 얻고, 다른 한편으로 2상 영역에서 균일한 조직으로 압연할 수 있다. 그 결과, 2상 영역에서도 균일하고 제어 가능한 조직이 얇은 두께로 얻어질 수 있다는 것이다. 강 조성(석출물 형성 원소) 및 냉각과 관련하여 압연온도 및 압연 압하를 선택함으로써, 요구되는 고강도 강이저가의 효율적인 방법으로 제조될 수 있다. 직접적인 방법으로 정상 두께의 고강도 강을 제조하는 것이 가능하다. 그러한 얇은 고강도 강은 안전 및 에너지 소비와 관련하여 강하지만 가벼운 구조가 필요한 자동차 산업에서 특히 중요하다. 이것은 또한 자동차를 위한 새로운 프레임 구조를 이용하는 방법을 개시한다. 그러한 고강도 강의 예로는, 조성 및 성질이 본 명세서에서 참고로 도입된 소위 2상(dual-phase) 강 및 트립-강(TRIP-steel)이 있다. 따라서 얇은 두께를 갖는 고강도 강의 제조에서, 2상 영역에서 압연이 수행된다. 이러한 방법은 본 발명의 실시예가 되고, 단계 b에 의해 이뤄질 것으로 간주된다.
마무리 압연기로부터의 유출 온도, 압연 속도, 및 균질화 온도와 관련된 더 큰 가공영역은 적어도 하나의 압하 단계가 페라이트 범위에서 수행되는 본 발명에 따른 방법의 실시예에서 얻어진다.
이러한 관점에서 페라이트 범위는 적어도 75%, 바람직하게는 적어도 90%의 재료가 페라이트 조직을 갖는 온도 범위를 의미한다. 2상이 동시에 존재하는 온도 영역을 피하는 것이 바람직하다. 반면에, 강을 권취후 코일에서 재결정되는 높은 온도에서 페라이트 압연 단계를 수행하는 것이 바람직하다. 약 0.03%보다 높은 탄소 함유율을 갖는 저탄소강에서, 권취 온도는 650-720℃ 영역에 있고,0.01% 이하의 탄소 함유율을 갖는 극저탄소강에서, 권취 온도는 650-770℃ 범위에 있는 것이 바람직하다. 그러한 페라이트로 압연된 강 스트립은 종래의 냉간 압연된 강 스트립을 위한 대체물, 또는 공지된 방법에서의 추가 냉간 압연 및 공지된 응용을 위한 재료로서 적합하다.
저탄소강의 경우, 페라이트 압연 단계는 코일에서 재결정되는 경우 조대화된 결정입자 구조를 갖고 따라서 비교적 낮은 항복점을 갖는 강철 스트립을 생산한다. 그러한 스트립은 종래의 냉간 압연 공정에 의한 추가 공정에 매우 적합하다. 충분히 얇으면, 스트립은 또한 현재 존재하는 여러 적용분야에서 냉간 압연된 스트립을 교체하는데 적합하다.
극저탄소강(탄소 함유율 < 약 0.01%)을 이용하는데 있어서의 이점은 페라이트 범위에서 고온에서의 변형에 대해 낮은 저항을 갖는다는 것이다. 또한, 이러한 형태의 강은 넓은 온도 범위에서 단상 페라이트 압연의 가능성을 제공한다. 따라서 본 발명에 의해 기술된 공정은 극저탄소강에 적용되는 경우 우수한 변형 특성을 갖는 강 스트립을 생산하기 위해 매우 유리할 수 있다.
얻어진 강은 금속 코팅 및 템퍼 압연되거나 또는 어닐링, 냉간 압연, 산세척등과 같은 종래의 방법으로 더 처리될 수 있다. 또한 유기 코팅으로 코팅하는 것도 가능하다.
본 발명에 따른 세미-엔드리스 또는 엔드리스적인 방법은, 선택된 압연 종류 및 온도에 따라, 새로운 특성을 갖는 강 스트립을 배출하는 다수의 공정을 처리하기 위해 간단한 장치를 이용할 수 있는 가능성을 제공한다. 스트립을 오스테나이트로, 2상 영역에서 오스테나이트-페라이트로 또는 기본적으로 페라이트 범위에서 압연하는 것이 가능하다. 온도를 고려하면, 이들 범위는 서로 연결되지만, 이러한 범위에서의 압연은 적용분야가 다른 다양한 스트립을 생산한다.
본 발명에 따른 방법은 엔드리스 실시예에서 적용되는 경우 특별한 이점을갖는다. 세미-엔드리스 실시예에서, 실제적인 길이의 슬래브가 압연된다. 이러한 이유는 현재 유효한 연속 주조장치에서의 질량의 흐름량이 압연 공정에서 요구되는 질량의 흐름량에 충분하지 않기 때문이다.
내부 청결 및 표면 품질을 향상시키기 위한 다른 것들 중 주형 내 흐름을 제어하기 위해, 둘 또는 그 이상의 폴 EMBR을 이용하는 것이 가능하다. 주형 내 흐름 제어는 또한 상기한 EMBR과의 조합에 관계없이 진공 턴디쉬를 이용하여 동일한 이점을 얻을 수 있다.
EMBR 및/또는 진공-턴디쉬를 이용하는 추가적인 이점은 그것으로 높은 주조속도를 얻을 수 있다는 것이다.
그것은 더 간단한 스트립 형상 제어를 위해, 피드백 제어가 적합함을 나타낸다.
단계 a에서, 마무리압연 장치를 떠난 후, 페라이트 스트립은 650℃이상의 권취온도에서 코일로 권취장치에서 권취되는 것이 바람직하다. 강은 그 다음에 코일상태로 재결정된다. 즉, 이것은 여분의 재결정 단계를 필요 없게 만든다.
강의 오스테나이트와 페라이트 압연에 일반적인 문제는, 압연 단계의 수 및 압연 단계의 압하와의 조합과 관련된 강의 온도 제어이다.
제안된 공정은, 만일 오스테나이트 범위에서 페라이트 범위까지의 변태 두께가 알맞게 선택된다면, 오스테나이트 재료가 페라이트 재료로 변태되어 오스테나이트와 페라이트 재료가 동시에 존재하는 소위 2-상(phase) 영역에서의 바람직하지 않은 압연은 피하게 된다.
로장치 내에서의 균질화 온도, 압하 단계 및 압연 속도를 적절히 선택하면, 변태 온도 아래로 강이 냉각되지 않은 채로 전체 압하를 달성하는 것이 가능하다. 이는 오스테나이트 비율이, 완전한 페라이트 재료를 향한 전이점 부근의 낮은 온도에서 보다, 오스테나이트 범위로부터 냉각이 시작되는 높은 온도에서 온도에 더욱더 의존하기 때문에 더욱 중요하다.
이는 마무리 공정에서 전이온도 보다 훨씬 높은 온도에서 페라이트 압연 개시를 가능하게 하며, 따라서 이에 의해 최종 제품 특성에 해롭지 않은 정도의 오스테나이트가 나타나기 때문에 페라이트가 100%가 된다. 게다가, 이 온도 범위에서의 페라이트 양은 온도에 의존하는 한정된 범위로 존재하게 된다. 완전한 오스테나이트 압연에서는, 기본적으로 최소 온도위로 강을 유지하는 것을 목적으로 한다. 페라이트 범위에서의 하나 또는 그 이상의 압하 단계의 선택에 있어서, 필요조건은 특정 최대 온도를 초과하지 않는 것이다. 그러한 필요조건은 일반적으로 이행하기가 더 쉽다.
이것은 또한 페라이트 범위에서 압하가 실현됨에도 불구하고, 전체 페라이트 압연 공정 동안에 온도는 코일에서 자발적인 재결정이 일어나는 온도 근방 또는 이보다 높게 유지될 수 있는 효과를 이룬다. 실제로, 어느 정도의 높은 탄소량인 경우, 전이온도가 723℃임에도 불구하고 페라이트 압연을 위한 마무리 공정을 높은 오스테나이트 함량 예를 들어 10%로 허용되는 경우에 대략 750℃, 800℃, 또는 심지어 850℃까지의 온도로 시작하는 것이 가능하다.
만일 인용된 기준의 조합에서 필요하다면, 탄소함량이 약 0.04% 미만인 강등급인 ULC 또는 ELC 일 때 더 큰 자유도를 얻을 수 있다.
페라이트 범위에서 압연 변수 선택의 보다 많은 가능성을 제공하는 본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시예는, 마무리압연 장치를 떠난 후 권취 전에, 만일 그것이 일어난다면, 페라이트 강 스트립은 재결정 온도 보다 높은 온도로 가열되고 , 바람직하게 가열은 유도로에서 스트립에 전기적인 전류를 발생시킴으로써 실행되는 것을 특징으로 한다. 마무리압연 장치를 떠난 후에 요구된 온도, 바람직하게 재결정 온도보다 높은 온도로 스트립을 가열함으로써, 마무리 동안에 보다 큰 온도강하가 있게 된다. 따라서 큰 자유도는 또한 입력 온도, 압연 패스 당 압연 압하, 압연 패스의 수, 및 가능한 다른 부가적인 공정단계를 선택함으로써 얻어진다.
특히 큐리점 아래로서 통상적인 2.0㎜ 내지 0.5㎜사이의 마무리 두께인 강의 경우, 유도 가열은 일반적으로 사용 가능한 방법으로 실행될 수 있는 특히 적합한 방법이다.
이 실시예의 더 특별한 이점은 강을 얇은 슬래브로 주조하기 위한 현재 산업적으로 사용가능한 연속주조장치의 주조속도와 관련된다. 그러한 연속 주조장치는 주조속도 즉, 슬래브가 연속주조장치를 떠나는 속도가 150mm 두께 보다 얇은 슬래브, 특히 100mm 보다 얇은 경우에는, 약 6m/min이다. 공지된 종래 기술에서 이 속도는 본 발명에 따른 완전한 연속 공정에서의 페라이트 스트립을 부가적인 수단 없이 제조하는데 문제를 야기한다. 마무리후에 강 스트립이 가열되는 상기 방법은 마무리압연 장치 내에서 큰 온도강하를 가능하게 하고, 따라서 보다 느린 진입속도에서 압연을 가능하게 한다. 이 바람직한 실시예는 현재 사용되고 있는 연속주조장치로도 가능한 완전한 연속작업의 길을 제시하고 있다.
모델 시험과 수학적인 모델은 대략 8m/min. 또는 그 이상의 주조속도로 페라이트 스트립을 압연하는 완전한 연속작업이 가능하다는 것을 나타낸다. 원칙적으로, 그것은 마무리 후 부가적인 가열을 생략할 수 있어야 한다. 그러나 이미 서술한 바와 같이, 압연 변수를 선택하는데 있어서 큰 자유도를 유지하기 위해, 그러한 가열 단계, 특히 스트립의 가장자리를 가열하기 위한 가열단계를 적용하는 것이 바람직하다.
특히, 상기 방법은 페라이트 스트립 제조를 위해 적용하는 경우, 특히 주조속도와 마무리 압연기 내에서의 요구된 압연 속도 사이에 차이가 있는 경우, 두께 감소를 고려하면서 주조 슬래브를 최대 가능한 길이의 조각으로 자르는 것이 바람직하다.
이 길이는 연속 주조장치의 출구 측과 마무리압연 장치의 최초 밀 스탠드의 입구측 사이의 거리에 의해 상한이 제한될 것이다. 주조 슬래브의 온도 균질화를 가능하게 함으로써, 그러한 경우에서 슬래브는 실제로 로장치의 길이와 대략 동일한 길이의 조각으로 잘려질 것이다. 실제 설비에 의해, 이는 약 다섯 개 내지 여섯 개까지의 코일이 여기서 세미-엔드리스 공정이라고 불리는 연속적인 공정으로 제조되는 대략 200m의 길이를 의미한다.
이것을 위한 특히 알맞은 방법은 두께가 미리 감소되었는지에 관계없이, 슬래브 또는 슬래브 부분으로 로장치를 채우는 것이다. 따라서 로장치는 그 다음에 슬래브, 슬래브 부분, 또는 스트립을 저장하기 위한 버퍼로써 작용하고 각각은 그다음에 세미-엔드리스 방식으로 오스테나이트로 압연될 수 있거나 만일 필요하다면 헤드와 테일 손실 없이 계속해서 페라이트로 압연된다.
요구된 길이의 조각을 얻기 위하여, 연속 주조장치와 로장치 사이에 배치되는 공지된 전단장치가 사용된다.
주조 슬래브의 균질성을 개량하고, 조압연 장치 및/또는 마무리압연 장치에서의 높은 압연속도와 연속주조장치의 용량을 조화시키기 위해, 단계 a 에서 슬래브 또는 슬래브 부분이 로장치로부터 나오는 속도보다 느린 속도로 로장치내로 공급되는 것이 바람직하다.
결과적으로 오스테나이트로 압연된, 또는 열간 압연된 강 스트립은 상기한 바와 같은 단계 b 에 따라 제조되고, 스트립은 실질적으로 오스테나이트 범위로 마무리압연 장치에서 압연될 것이다. 앞에서 설명한 바와 같이, 오스테나이트 범위로부터 상대적으로 낮은 온도 차이로 냉각되는 동안에, 상당한 양의 페라이트가 생긴다. 너무 많은 냉각과 그에 따른 페라이트의 많은 형성을 방지하기 위해, 조압연후의 단계 b에서 스트립 온도를 유지하거나 제 2 로장치 및/또는 하나 이상의 열 차단재 및/또는 코일-박스 등의 열장치를 이용하여 스트립을 가열하는 것이 바람직하다.
상기한 열장치는 강 스트립의 통로 위 또는 아래에 놓여질 수 있으며, 만일 그것이 사용 중이 아닐 때 통로에 머무를 수 없다면 통로로부터 제거될 수도 있다.
모델 시험과 수학적인 모델은, 종래 기술에 의해서는 연속공정 내에서 강, 150㎜의 이하의 두께를 가지는 얇은 주조 슬래브, 예를 들어 100㎜ 이하의 슬래브를 약 0.5㎜ 내지 0.6㎜의 마무리 두께로 완전히 오스테나이트로 압연하는 것은 가능하지 않음을 나타낸다.
이러한 상황을 고려하면, 오스테나이트 압연 공정을 최적으로 선택된 연속적인 수와 최적으로 조화된 부 공정의 수로 나누는 것이 바람직하다.
이 최적의 조화는 단계 b 에서 강 슬래브가 주조속도보다 높은 속도로 조압연되고 보다 바람직하게는 강 스트립이 조압연되는 속도보다 빠른 속도로 마무리되는 것을 특징으로 하는 본 발명의 따른 방법의 다른 실시예에 의해 성취될 수 있다.
더 좋은 표면 품질을 얻기 위해, 적어도 단계 a 와 단계 b 중의 하나에서, 강 스트립이 조압연 장치로 들어가기 전에, 강 스트립위에 스케일 스킨이 존재하면 이를 제거하는 것이 바람직하다. 이것은 표면에 존재하는 산화물이 조압연동안에 표면내로 눌려져서 표면결함을 야기하는 것을 방지한다. 고압수 분출을 사용하여 산화물을 제거하는 보통의 방법은 강 슬래브의 불필요하게 큰 온도 손실 없이 적용될 수 있다.
좋은 표면품질을 얻기 위해, 적어도 단계 a 와 단계 b 중의 하나에서, 마무리 장치로 들어가기 전에, 강 스트립에 존재하는 산화물 스케일을 제거하는 것이 바람직하다. 예를 들어 고압수 분사를 사용하여 형성된 산화물을 제거할 수 있다. 냉각효과는 온도에 영향을 주기는 하지만 이는 수용 가능한 범위 내다. 필요하다면, 페라이트 압연의 경우에 스트립은 마무리 다음에 그리고 권취 전에 재가열될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 실시예는, 마무리압연 장치의 밀 스탠드의 적어도 하나에서 윤활-압연이 실행되는 것을 특징으로 한다. 이는 압연력을 감소시키므로, 압연패스에서 큰 압하를 가능하게 하고, 강 스트립의 단면에서의 응력분포 및 변형분포가 개선되도록 하는 이점이 있다.
본 발명은 또한 본 발명의 방법을 실행하는 데 적합한 강 스트립 제조 장치, 특히 얇은 슬래브를 주조하기 위한 연속 주조장치, 주조 슬래브를 균질화하기 위한 로장치, 분리된 또는 분리되지 않은 전단 장치와 마무리압연 장치를 구비하는 앞서 설명한 방법들을 실행하는데 적합한 강 스트립 제조 장치를 특징으로 한다.
그러한 장치는 EP 0 666 122로부터 알려진 것과 같은 것이다. 상기 장치에서 압연 변수를 선택하기 위한 더 많은 가능성을 얻기 위해, 장치는 바람직하게 마무리압연 장치 후에 배치된 재가열 장치를 구비하는데, 대개 재가열 장치는 유도로가 바람직하다. 이 실시예는 전체 공정이 압연 장치와 중간에 배치된 어느 공정단계에서의 온도 변화에도 덜 의존하도록 만든다.
오스테나이트 스트립을 제조하는 경우에 있어서, 전체 압연 공정 동안에 스트립을 오스테나이트 범위로 유지하기 위해, 본 장치의 특정 실시예는 열장치가 스트립을 고온으로 유지하기 위해 또는 고온으로 가열하기 위해 전단 장치와 마무리압연 장치 사이에 배치된다.
이 실시예에 의하면, 조압연 장치 사이에서의 냉각은 방지되거나 감소되고, 또는 재가열도 할 수 있다.
열장치는 하나 또는 그 이상의 열 차단재, 절연된 또는 가열할 수 있는 권취장치 또는 로장치 또는 이러한 것들의 조합의 형태를 취할 수 있다.
마무리압연 장치 후에 오스테나이트로 압연된 스트립을 페라이트 범위로 냉각할 수 있게 하기 위해, 다른 실시예는 재가열 장치가 경로로부터 제거될 수 있고 오스테나이트로 압연된 스트립의 강제 냉각을 위한 냉각 장치에 의해 대체될 수 있는 것이 특징이다. 이 실시예는 전체 장치가 짧게 유지될 수 있도록 하는 효과를 이룬다. 대개 냉각 장치는 페라이트 압연하는 동안에 온도 강하를 제한하기 위해 단위 길이당 매우 높은 냉각 능력을 가진다.
상기 실시예는 재가열 장치 뒤에, 또는 만약 존재한다면 냉각 장치 뒤에 가능한 한 가깝게, 페라이트로 압연된 스트립을 권취하기 위한 권취장치가 설치된 특정 실시예와 관련하여 특히 중요하다.
고속의 마무리압연 장치로부터의 넓고 얇은 페라이트 스트립을 가이드하고, 재료의 손실을 방지하며, 생산량과 생산 속도를 개선하기 위해서, 페라이트로 압연된 스트립의 헤드가 권취 장치에 걸릴 수 있고, 나온 후에는 가능한 한 빨리 권취하는 것이 중요하다.
본 발명을 도면에 따른 비한정적인 실시예를 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 장치의 개략 측면도;
도 2는 장치의 위치에 따라 강의 온도 변화를 나타낸 그래프; 및
도 3은 장치의 위치에 따라 강의 두께 변화를 나타낸 그래프이다.
도 1에서 참조 부호 "1"은 얇은 슬래브의 주조를 위한 연속 주조장치를 나타낸다. 이 경우, 150㎜미만의 두께, 바람직하게는 100㎜미만의 두께를 가지는 강의 얇은 슬래브를 주조하기 위해 적합한 연속 주조장치를 의미한다. 참조 부호 "2"는 본 실시예에서 진공 턴디쉬의 형태를 취하는 턴디쉬(3)를 향해 이동되는 주조될 용융강을 퍼내는 래들을 나타낸다. 상기 턴디쉬(3) 아래에는 용융강이 부어 넣어져서 적어도 부분적으로 응고되는 주형(4)이 위치한다. 필요하다면, 주형(4)에 전자기 브레이크가 구비될 수 있다. 진공 턴디쉬와 전자기 브레이크는 반드시 필요하지 않고, 이들 중 각각은 분리하여 사용가능하고, 높은 주조속도와 주조된 강의 보다 나은 내부 품질을 제공한다. 표준 연속 주조 장치는 약 6m/sec의 주조속도를 가지며; 진공 턴디쉬 및/또는 전자기 브레이크와 같은 특별한 장치가 구비되면 주조속도는 8m/min 이상이 될 수 있다. 응고된 슬래브는 예를 들면 200-250m의 길이인 터널 로(7)로 공급된다. 주조된 슬래브가 상기 로(7)의 단부에 도달하자마자, 전단장치(6)에 의해 슬래브 부분으로 절단된다. 각 슬래브 부분은 5개 내지 6개의 종래 코일에 대응하는 강의 양을 나타낸다. 로내에는 다수의 슬래브 부분, 예를 들면 3개의 슬래브 부분을 저장하기 위한 공간이 있다. 이는 주조 래들이 연속 주조 장치에서 교체되어, 새로운 슬래브를 주조하기 시작하는 동안, 로 뒤에 위치한 장치부가 연속으로 작동할 수 있는 효과를 얻을 수 있도록 한다. 또한, 동시에 로내의 저장 시간은 강 슬래브가 로내에 머무는 시간을 증가시켜 슬래브 부분의 양호한 온도 균질화를 보장한다. 로내로의 슬래브 투입 속도는 주조속도에 대응하며 약 0.1m/sec이다. 로(7) 뒤에 위치한 것은 약 400기압의 압력을 가지는 고압 분사형태로 슬래브 표면에 형성된 산화물을 날려 없애기 위한 산화물 제거 장치(9)이다. 산화물 제거 장치를 통과하는 속도 및 압연장치(10)로의 진입 속도는 약 0.15m/sec이다. 조압연 장치로서 기능을 하는 압연 장치(10)는 두 개의 4-하이 스탠드로 구성된다. 비상시 필요하다면 전단장치(8)가 결합될 수도 있다.
도 2는 약 1450℃의 턴디쉬를 떠난 후에 약 1150℃의 수준 이하로 콘베이어내에서 온도가 떨어지고, 로장치 내에서 이 온도로 균질화되는 강 슬래브의 온도를 도시한다. 산화물 제거 장치(9)에서 물을 구비한 강한 스프레이는 약 1150℃에서 약 1050℃로 슬래브의 온도가 떨어지게 한다. 이는 오스테나이트와 페라이트 방법 즉 a와 b 각각에 적용된다. 조압연 장치(10)의 두 개의 밀 스탠드(mill stand)에서, 슬래브의 온도는 각 롤을 지날 때마다 50℃씩 떨어져서, 약 70㎜의 최초 두께를 가지는 슬래브는 42㎜의 중간 두께로 형성되고 약 950℃의 온도에서는 약 16.8㎜의 두께의 강 스트립이 된다. 위치에 따른 두께 변화는 도 3에 도시되어 있다. 상기 도면에서 두께는 mm단위이다. 조압연 장치(10) 뒤에 결합된 것은 냉각 장치(11)와 한 세트의 코일-박스(12)이고, 도시하지는 않았지만 필요하다면 부가적인 로장치도 바람직하다. 오스테나이트로 압연된 스트립을 생산하는 경우에, 압연 장치(10)를 떠난 스트립은 코일-박스(12)에서 일시적으로 저장되어 균질화될 수 있으며, 만약 특별한 온도 증가가 필요하다면, 도시하지는 않았지만 코일-박스 뒤에 위치한 가열 장치에서 가열된다. 당업자라면 냉각 장치(11), 코일-박스(12) 및 도시하지 않은 로장치가 상술한 것과 다른 위치에 있을 수도 있다는 것을 알 수 있다. 두께 감소의 결과, 압연된 스트립은 약 0.6m/sec의 속도로 코일-박스를 떠난다. 냉각 장치(11), 코일-박스(12) 또는 로장치 뒤에 위치한 것은 압연된 스트립 표면에 형성되는 산화물 스케일을 다시 제거하기 위한 약 400 기압의 수압을 가지는 제 2 산화물 제거 장치(13)이다. 만약 필요하다면 다른 전단장치가 스트립의 헤드와 테일을 잘라내기 위해 결합될 수 있다. 그 후 스트립은 줄줄이 연이어 있는 6개의 4-하이 밀 스탠드의 형태를 취하는 압연 트레인으로 공급된다. 오스테나이트 스트립을 생산하는 경우에, 단지 5개의 밀 스탠드를 사용함으로써 0.6㎜의 바람직한 마무리 두께를 얻을 수 있다. 각 밀 스탠드에서 실현되는 두께는 70㎜의 슬래브 두께의 경우에 도 3에의 상부 열에 도시되어 있다. 압연 트레인(14)을 떠난 후에, 0.6㎜ 두께의 약 900℃의 최종 온도를 가지는 스트립은 냉각 장치(15)에 의해 크게 냉각되고 권취장치(16)로 권취된다. 권취 장치로의 투입 속도는 약 13-25m/sec이다. 페라이트로 압연된 강 스트립이 생산되어야 하는 경우에, 조압연 장치를 떠나는 강 스트립은 냉각 장치(11)에 의해 강하게 냉각되어야 한다. 상기 냉각 장치는 마무리 압연기의 밀 스탠드 사이에 위치될 수 있다. 또한 자연 냉각은 밀 스탠드 사이에 위치할 수도 있고 위치하지 않을 수도 있다. 그 후 스트립은 코일-박스(12)와 필요하면 도시하지 않은 로장치를 우회하고, 산화물 제거 장치(13)에서 산화물이 제거된다. 이제 스트립은 페라이트 범위 내에 있으며 약 750℃의 온도를 가진다. 상술한 바와 같이, 재료의 일부는 오스테나이트로 남아있을 수 있지만 탄소 함량과 요구되는 마무리 품질에 따라 이 정도는 수용가능하다. 페라이트 스트립을 약 0.5에서 0.6㎜의 바람직한 마무리 두께로 하기 위해, 압연 트레인(14)의 6개의 스탠드가 모두 사용된다.
바람직하게는 압연 트레인(14)중 적어도 하나, 가장 바람직하게는 마지막 밀 스탠드가 고속도강의 작업롤을 구비한다. 상기 작업롤은 마모에 대해 큰 저항을 가지며, 이에 따라 압연된 스트립의 양호한 표면 품질을 유지하면서 수명이 길고, 압연력의 감소 및 고경도에 기여하는 낮은 마찰계수를 가진다. 마지막 사실은 높은 압연력으로의 압연이 가능하도록 하여 적은 마무리 두께를 얻을 수 있게 한다. 작업롤 직경은 약 500㎜인 것이 바람직하다. 오스테나이트 스트립을 압연하기 위한 상태에서와 같이, 페라이트 스트립은 압연하는 경우에 마지막 밀 스탠드에 의한 압하를 제외하고 밀 스탠드당 실질적으로 동일한 압하가 적용된다. 이는 강 스트립의 페라이트 압연의 경우에 위치의 함수로 나타낸 온도변화를 도 2에 도시하였고, 두게 변화에 따른 온도변화를 도 3의 바닥열에 도시하였다. 온도 변화는 스트립이 나올 때 재결정 온도 이상의 온도를 가짐을 나타낸다. 그러므로 산화물 형성을 방지하기 위해서, 냉각 장치(15)를 사용하여 스트립을 재결정이 여전히 일어날 수 있는 요구되는 권취온도로 냉각하는 것이 바람직하다. 만약 압연 트레인(14)으로부터의 탈출 온도가 너무 낮다면, 압연 트레인 뒤에 위치한 로장치(18)에 의해 페라이트로 압연된 스트립이 바람직한 권취 온도로 될 수 있다. 냉각 장치(15)와 로장치(18)는 서로의 옆에 또는 서로의 앞뒤에 위치할 수 있다. 생산이 페라이트로 또는 오스테나이트로 되는지의 환경에 따라 한 장치를 다른 장치로 대체하는 것이 가능하다. 페라이트 스트립을 생산하는 경우에, 상술한 바와 같이 압연은 엔드리스식이다. 즉 압 장치(14)와 냉각 장치(15) 또는 로장치(18)에서 나오는 스트립은 하나의 단일 코일을 만들기 위해 표준보다 큰 길이를 가지며, 전체 로 길이 또는 이보다 긴 슬래브는 연속적으로 압연된다. 전단장치(17)는 표준 코일 길이에 따라 바람직한 길이로 스트립을 자르기 위해 결합된다. 상기 장치의 다른 요소 및 이들 요소에 의해 실행되는 균질화, 압연, 냉각 및 일시 저장과 같은 공정 단계를 적절히 선택함으로써, 상기 장치를 하나의 단일 연속주조장치와 함께 작동하는 것이 가능함을 알 수 있고, 공지된 종래기술하에서는 일반적으로 적용되는 것보다 높은 압연속도와 조화하기 위해 두 개의 연속 주조장치가 사용된다. 만약 필요하다면 스트립 온도와 스트립의 이동의 제어를 개선하기 위해 압연 트레인(14) 바로 뒤에 소위 폐쇄형 권취기가 결합되어도 된다. 상기 장치는 폭이 1000 내지 1500mm이고 오스테나이트로 압연된 스트립 두께가 약 1.0mm이고, 페라이트로 압연된 스트립 두께가 약 0.5 내지 0.6mm인 스트립에 적합하다. 로의 길이에 해당하는 세 개의 슬래브를 저장하기 위한 로장치(7)에서의 균질화 시간은 약 10분이다. 오스테나이트 압연의 경우에 코일-박스는 두 개의 전체 스트립을 저장하기에 적당하다.
본 발명에 따른 방법과 장치는 예를 들면 1.2㎜ 미만의 마무리 두께를 가지는 얇은 오스테나이트 스트립에 특히 적당하다. 이방성에 의한 이어포밍(ear-forming) 때문에, 상기 스트립은 음료 캔 산업과 같은 포장 강으로써 사용하기 위한 페라이트 변형에 특히 적합하다.

Claims (38)

  1. 용융강이 연속주조장치(5)내에서 슬래브로 주조되고, 주조 열을 이용하면서 로장치(7)로 이송되고, 조압연장치(10)내에서 조압연되고, 마무리압연 장치(14)내에서 요구되는 두께의 강 스트립으로 마무리압연되는 강 스트립 제조방법에 있어서,
    a. 슬래브는 조압연장치(10) 내에서 오스테나이트 영역 내에서 압연되고, 오스테나이트 영역 내에서 압연된 후에 강이 페라이트 구조를 갖도록 하는 온도로 냉각되고, 스트립, 슬래브 또는 슬래브 부분은 마무리압연 장치(14) 내에서 마무리압연 장치(14)로의 진입속도에 대응되는 속도로 압연되어 두께가 감소되고, 마무리압연장치(14)내의 적어도 하나 이상의 스탠드에서 페라이트 범위로 압연되는 페라이트 강 스트립 제조 공정;
    b. 조압연장치(10)를 떠나는 스트립은 오스테나이트 영역의 온도로 가열되거나 이 온도로 유지되고, 마무리압연 장치 내에서 오스테나이트 영역 내에서 마무리압연 두께까지 압연되고, 압연후에 페라이트 영역의 온도로 냉각되는 오스테나이트 강 스트립 제조 공정;
    및 페라이트 또는 오스테나이트로 압연된 스트립은 요구되는 두께에 도달한 후 요구되는 길이로 절단되고 이후 권취되는 것을 특징으로 하는 엔드리스 또는 세미-엔드리스 공정에 의한 강 스트립 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    단계 a에서, 마무리압연장치(14)를 떠난 후, 페라이트 스트립은 처리장치(16)내에서 650℃ 보다 높은 권취온도에서 코일로 권취되는 것을 특징으로 하는 강 스트립 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    마무리압연 장치(14)를 떠나고 권취되기 전에 페라이트 강 스트립을 재결정온도 보다 높은 온도로 가열하는 것을 특징으로 하는 강 스트립 제조방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    유도로 내에서 스트립 내에 전류를 생성시킴으로써 스트립을 가열하는 것을 특징으로 하는 강 스트립 제조방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    단계 a는 연속주조부터 마무리압연장치 후의 가열까지 완전히 연속적인 공정으로 실행되는 것을 특징으로 하는 강 스트립 제조방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    단계 a는 8m/min 이상의 주조속도의 연속주조부터 마무리압연장치 내에서의 압연까지 완전히 연속적인 공정으로 실행되는 것을 특징으로 하는 강 스트립 제조방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    조압연장치(10) 내로 들어가기 전에 강 슬래브는 로장치(7)의 유효 길이와 같은 길이의 슬래브 부분으로 절단되는 것을 특징으로 하는 강 스트립 제조방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    슬래브 또는 슬래브 부분은 슬래브 또는 슬래브 부분이 로장치(7)에서 추출되는 속도보다 낮은 속도로 로장치(7)에 공급되는 것을 특징으로 하는 강 스트립 제조방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    조압연뒤에, 제 2 로장치, 및/또는 하나 이상의 열차단재 및/또는 코일-박스 등의 열장치를 구비함으로써, 열 유지 수단 또는 가열수단의 제공여부에 관계없이 스트립이 가열되거나 소정 온도로 유지되는 것을 특징으로 하는 강 스트립 제조방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    강 슬래브는 주조속도에 대응되는 것보다 높은 속도로 조압연되는 것을 특징으로 하는 강 스트립 제조방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    적어도 하나 이상의 밀 스탠드에 고속도강 작업롤이 구비되는 것을 특징으로 하는 강 스트립 제조방법.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항중 어느 한 항에 있어서,
    주조 슬래브 또는 슬래브 부분 또는 예비-압하된 슬래브 또는 슬래브 부분은 서로 연결되어 연속적인 공정으로 마무리압연 두께까지 압연되는 것을 특징으로 하는 강 스트립 제조방법.
  13. 제 1 항 내지 제 11 항중 어느 한 항에 있어서,
    단계 a 및 단계 b중 하나 이상의 단계에서, 강 스트립이 조압연장치(10)로 들어가기 전에 표면에 존재하는 산화물 스케일이 제거되는 것을 특징으로 하는 강 스트립 제조방법.
  14. 제 1 항 내지 제 11 항중 어느 한 항에 있어서,
    단계 a 및 단계 b중 하나 이상에서, 강 스트립이 마무리압연장치(14)로 들어가기 전에 표면에 존재하는 산화물 스케일이 제거되는 것을 특징으로 하는 강 스트립 제조방법.
  15. 제 1 항 내지 제 11 항중 어느 한 항에 있어서,
    조압연 장치(10) 또는 마무리압연장치(14)의 적어도 하나 이상의 밀 스탠드에서 윤활 압연이 실행되는 것을 특징으로 하는 강 스트립 제조방법.
  16. 제 1 항 내지 제 11 항중 어느 한 항에 있어서,
    얇은 슬래브는 주형(4)을 떠날 때 40 내지 100mm의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 강 스트립 제조방법.
  17. 제 1 항 내지 제 11 항중 어느 한 항에 있어서,
    슬래브 코어가 액체인 동안 얇은 슬래브는 두께가 감소되는 것을 특징으로 하는 강 스트립 제조방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    슬래브 코어가 액체인동안의 두께 감소 범위는 20 내지 40%인 것을 특징으로 하는 강 스트립 제조방법.
  19. 제 1 항에 있어서,
    마무리압연 장치(14)로부터 나오는 속도는 25m/sec 미만인 것을 특징으로 하는 강 스트립 제조방법.
  20. 제 1 항에 있어서,
    얇은 슬래브는 로장치(7)내에서 1050 내지 1200℃ 범위의 온도로 균질화되는 것을 특징으로 하는 강 스트립 제조방법.
  21. 제 1 항에 있어서,
    페라이트 또는 오스테나이트로 압연된 스트립의 폭/두께 비가 1500 이상인 것을 특징으로 하는 강 스트립 제조방법.
  22. 제 1 항에 있어서,
    단계 a에서 페라이트로 압연된 스트립은 마무리압연장치(14)를 떠난 직후 권취되는 것을 특징으로 하는 강 스트립 제조방법.
  23. 제 1 항에 있어서,
    주형(4)내에서의 용융강의 흐름은 두 개 이상의 폴 EMBR에 의해 조절되는 것을 특징으로 하는 강 스트립 제조방법.
  24. 제 1 항에 있어서,
    몰드 내에서의 용융강의 흐름은 진공 턴디쉬에 의해 조절되는 것을 특징으로 하는 강 스트립 제조방법.
  25. 제 1 항에 있어서,
    단계 b에서, 마무리압연 장치를 떠나는 오스테나이트로 압연된 스트립은 마무리온도로부터 권취 온도로 냉각되는 것을 특징으로 하는 강 스트립 제조방법.
  26. 제 1 항에 있어서,
    단계 b에서 2-상 오스테나이트-페라이트 영역 내에서 압연함으로써 고강도 강 스트립이 제조되는 것을 특징으로 하는 강 스트립 제조방법.
  27. 제 26 항에 있어서,
    강 조성 및 냉각과 관련된 압연 온도 및 압하가 고강도 강 스트립을 형성하기 위해 선택되는 것을 특징으로 하는 강 스트립 제조방법.
  28. 얇은 슬래브를 주조하기 위한 연속주조장치, 주조 슬래브를 균질화하기 위한 로장치(7), 조압연 장치(10) 및 마무리압연 장치(14)를 포함하는 강 스트립 제조장치에 있어서,
    마무리압연장치(14) 뒤에 배치되고, 공정 경로에서 제거가능하며, 오스테나이트로 압연된 스트립을 강제 냉각하기 위한 냉각장치(15)로 교체될 수 있는 재가열 장치(18)를 구비한 것을 특징으로 하는 강 스트립 제조장치.
  29. 제 28 항에 있어서,
    재가열 장치(18)가 유도로인 것을 특징으로 하는 강 스트립 제조장치.
  30. 제 28 항 또는 제 29 항에 있어서,
    조압연장치와 마무리압연장치 사이에 강 스트립을 고온으로 유지하거나 고온으로 가열하기 위한 열장치(12)를 구비하는 것을 특징으로 하는 강 스트립 제조장치.
  31. 제 28 항에 있어서,
    가능한 한 재가열 장치(18)를 떠난 직후, 또는 냉각 장치(15)가 있는 경우가능한 한 냉각 장치를 떠난 직후, 페라이트로 압연된 스트립을 권취하기 위한 권취장치(16)가 배치되는 것을 특징으로 하는 강 스트립 제조장치.
  32. 얇은 슬래브를 주조하기 위한 연속 주조 장치, 주조 슬래브를 균질화하기 위한 로장치(7), 조압연장치(10) 및 마무리압연장치(14)를 포함하는 강 스트립을 제조하기 위한 장치로서,
    마무리압연장치 뒤 및 권취 장치(16) 앞에 압연된 스트립을 마무리온도로부터 권취온도로 냉각하기 위한 냉각장치(15)가 설치되는 것을 특징으로 하는 강 스트립 제조장치.
  33. 제 28 항에 있어서,
    가능한 한 냉각장치 바로 뒤에 페라이트로 압연된 스트립을 권취하기 위한 권취 장치(16)가 설치되는 것을 특징으로 하는 강 스트립 제조장치.
  34. 제 28 항에 있어서,
    마무리압연장치 뒤 및 권취장치 앞에 전단장치가 배치되는 것을 특징으로 하는 강 스트립 제조장치.
  35. 제 28 항에 있어서,
    마무리압연 장치(14) 바로 뒤에 폐쇄형 권취기(16)가 설치되는 것을 특징으로 하는 강 스트립 제조장치.
  36. 제 28 항에 있어서,
    냉각장치(11)가 조압연장치 및 마무리압연장치(14) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 강 스트립 제조장치.
  37. 제 28 항에 있어서,
    연속주조장치의 주형(4)에 EMBR이 구비되는 것을 특징으로 하는 강 스트립 제조장치.
  38. 제 28 항에 있어서,
    연속주조장치에 진공 턴디쉬(3)가 구비되는 것을 특징으로 하는 강 스트립 제조장치.
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