KR19990052835A - 폭방향 두께품질이 우수한 압연방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폭방향 두께품질이 우수한 압연방법에 관한 것이며, 그 목적하는 바는 압연롤에 테이퍼(Taper)를 주어 압연 작업을 행함으로써, 압연중에 발생하는 엣지부 과압하를 방지하여 중앙두께 대비 1%이내의 편차로 엣지부분의 두께를 관리하여 폭방향 두께품질이 우수한 압연품이 얻어지는 압연방법을 제공하고자 하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 상,하부 작업롤을 갖는 스탠드가 2개 이상 구비된 텐덤롤 압연기를 이용하여 압연을 행하는 방법에 있어서, 첫 번째 스탠드의 상부작업롤과 하부작업롤의 서로 반대되는 각각의 일측에 테이퍼량 350-550㎛, 테이퍼길이 300-500mm로 테이퍼를 주고, 작업롤 벤더를 0∼-20%로 셋팅하며; 두 번째 스탠드의 상부작업롤과 하부작업롤의 서로 반대되는 각각의 일측에 테이퍼량 250-450㎛, 테이퍼길이 300-500mm로 테이퍼를 주고, 작업롤 벤더를 0∼-20%로 셋팅하여 작업하는 폭방향 두께품질이 우수한 압연방법에 관한 것을 그 요지로 한다.

Description

폭방향 두께품질이 우수한 압연방법

본 발명은 폭방향의 두께품질이 우수하게 얻어지는 압연방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 압연롤에 테이퍼(Taper)를 형성시켜 압연품의 폭방향 두께정도를 향상시키는 압연방법에 관한 것이다.

철강제품에 있어 수요가의 요구가 나날이 엄격해짐에 따라 작업조건 및 관리기준도 조금씩 정도를 더 해가고 있다. 특히 냉연압연후의 칫수중에서도 두께에 있어서는 가장 관심이 고조되는 부분이기도 하다. 기존에는 길이 방향의 두께에만 정도를 요구했었는데, 요즘에는 폭방향에 대한 두께 정도를 요구하게 된 것도 하나의 일례다. 특히, 투 피스 캔(Two Peace Can)용으로 사용되는 D & T(Drawing & Ironing)재, 모터(Motor)에 사용되는 모터코어(Motor Core)용 및 각종 드럼(Drum)재에 있어서는 수요가 요구정도가 엄격해지고 있다. 이를 크라운 비(Crown Ratio)로 볼 때 중앙(Center) 두께 대비 엣지(Edge)의 두께 차이가 1% 이내로 관리되기를 원하고 있는 것이다.

종래의 이와 같은 폭방향 두께 편차에 대해 설명하면 다음과 같다.

기존의 일반롤을 투입시 중앙 부분에 비해 엣지부위에 편차가 심하게 발생하였다. 이러한 원인은 도 1(a)에서 볼 수 있듯이 압연중 상부 및 하부 공히 양 엣지부분에서 중앙에 비해 과압하가 걸리기 때문이다. 도 1(a)의 A부분 상세도 도 1(b)에서 볼 수 있듯이 상부 중간롤(3a)에 중간롤 압력분포(6)를 보면 엣지 쪽으로 갈수록 압력분포가 커짐을 알 수 있다. 상부 작업롤( 2a)에서도 작업롤 압력분포(7)에서 알 수 있듯이 압연하중이 엣지쪽에 많이 작동하는 현상이 발생한다. 이러한 현상은 압연하중이 양단에서 가해지기 때문이며 압연의 메카니즘상 피할 수 없는 현상이다. 도면에서 롤 편평부분(Roll Flatness)(5)는 압연중 압연하중에 의해 발생하는 롤의 찌그러짐을 말하며 빗금친 부분은 스트립(Strip, 1)을 나타내고 있다.

상기와 같은 현상에 의해 도 2에서 볼 수 있듯이 스트립 엣지(Strip Edge)가 중앙에 비해 두께편차를 심하게 나타내고 있다. 일반적으로 중앙 대비 3% 정도의 편차를 나타내고 있는 것이다.

이에, 본 발명자는 상기 문제점을 해결하기 위해 연구와 실험을 거듭하고 그 결과에 근거하여 본 발명을 제안하게 된 것으로, 본 발명은 압연롤에 테이퍼(Taper)를 주어 압연작업을 행함으로써, 압연중에 발생하는 엣지부 과압하를 방지하여 중앙두께 대비 1% 이내의 편차로 엣지부분의 두께를 관리하여 폭방향 두께품질이 우수한 압연품이 얻어지는 압연방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.

도 1(a)는 6단 압연기의 작업구성을 개략적으로 보이는 개략도

(b)는 (a)의 "A"부분의 상세도

도 2는 기존의 일반롤 작업시 스트립 엣지 발생도

도 3(a)(b)는 본 발명의 작업롤 테이퍼 구성도

도 4는 테이퍼롤 작업시 스트립 엣지 발생도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1... 스트립(strip) 2a ... 상부작업롤

2b ... 하부작업롤 3a ... 상부중간롤

3b ... 하부중간롤 4a ... 상부보강롤

4b ... 하부보강롤 5 ... 롤 편평부분(Roll Flatness)

6 ... 중간롤 압력분포 7 ... 작업롤 압력분포

X ... 테이퍼 길이 Y ... 테이퍼 량

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 상,하부 작업롤을 갖는 스탠드가 2개이상 구비된 텐덤롤 압연기를 이용하여 압연을 행하는 방법에 있어서, 첫 번째 스탠드의 상부작업롤과 하부작업롤의 서로 반대되는 각각의 일측에 테이퍼량 350-550㎛, 테이퍼길이 300-500mm로 테이퍼를 주고, 작업롤 벤더를 0∼-20%로 셋팅하며; 두 번째 스탠드의 상부작업롤과 하부작업롤의 서로 반대되는 각각의 일측에 테이퍼량 250-450㎛, 테이퍼길이 300-500mm로 테이퍼를 주고, 작업롤 벤더를 0∼-20%로 셋팅하여 작업하는 폭방향 두께품질이 우수한 압연방법에 관한 것이다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명의 기본 구성은 상부 하부 작업롤의 끝단에 테이퍼를 주되 테이퍼량과 테이퍼 길이를 일정하게 하는 것을 기본 구성으로 한다. 이를 도 3을 통하여 설명하면 다음과 같다.

도 3에서 볼 수 있듯이 상부 작업롤(2a)에는 작업측에 테이퍼를 주고 하부 작업롤(2b)에는 구동측에 테이퍼를 준다. 그리고 각각의 테이퍼는 테이퍼량과 테이퍼길이를 가지는데 이는 스탠드마다 약간의 차이를 보여주고 있다. 스탠드라는 개념은 전방의 No. 1 과 No. 2 스탠드를 말하는 것으로 전방 스탠드에 투입하는 이유는 형상 영향계수가 적어 형상에 악영향을 미치지 않고, 변형저항이 적어 메탈 플로우(Metal Flow)가 최대로 일어날 수 있는 장점을 가지기 때문이다.

또한, 본 발명에서는 상,하부 작업롤의 벤더(Bender)를 종래의 +값에서 -값으로 변화시킨다.

즉, 기존의 방법(테이퍼롤을 쓰지않을 때)에서는 주로 +벤더로 형상을 제어했지만, 본 발명의 구성과 같이 테이퍼 롤을 쓸때는 -벤더를 사용해야 하는데, 이는 테이퍼롤을 사용하면서 +벤더로 작업을 하게 되면 과도한 센터 웨이브(Center Wave)가 발생하기 때문이다. 테이퍼롤을 사용할 경우 작업롤의 +벤더에서는 엣지두께 비율증가(Edge Up)즉, 스트립 엣지의 두께가 중앙에 비해 두꺼워지는 현상이 발생할 수도 있기 때문에 일반 평롤대비에서는 반드시 작업롤의 -벤더 작업이 필요하다.

본 발명에서는 상기와 같이 테이터 및 벤더를 제어함에 있어, 그 제어정도를 종래 대비 하기 표 1과 같은 범위로 행한다.(하기 표 1에서 종래는 D & I 재 작업조건을 나타낸 것이다.)

구 분	No. 1 스탠드	No.2 스탠드
테이퍼량(Y)	종래	0	0
	본 발명	350-550㎛	250-450㎛
테이퍼길이(X)	종래	0	0
	본 발명	300-500mm	300-500mm
작업롤 벤더	종래	10-30%	20-40%
	본 발명	0-20%	0-20%

상기 표 1에서 알 수 있는 바와같이, 본 발명에서는 첫 번째 스탠드의 상부작업롤과 하부작업롤의 서로 반대되는 각각의 일측에 테이퍼량 350-550㎛, 테이퍼길이 300-500mm 로 테이퍼를 주고, 작업롤 벤더를 0∼-20%로 셋팅하여 압연을 행한다.

상기 첫 번째 스탠드는 전체 압하율 중에서 35-40%를 차지하기 때문에 테이퍼량이 550㎛이상일 경우는 엣지쪽이 -두께가 나오고, 350㎛이하일 경우는 일반 평롤의 효과와 동일하기 때문에, 그 테이퍼량은 350-550㎛로 하여 테이퍼를 준다.

또한, 상기 테이퍼길이는 300mm 이하에서는 초극박 소재의 폭변화에 대응하지 못하고, 500mm 이상에서는 스트립의 중간과 엣지의 워터부분에서 -두께가 나오기 때문에 그 테이퍼길이는 300-500mm로 하여 테이퍼를 준다.

또한, 상기 작업롤 벤더가 0을 초과하면 엣지부분에 과압하가 걸려 폭방향 두께편차가 심하게 발생되고, -20% 미만이면 -두께가 발생되기 때문에 그 작업롤 벤더는 0∼-20%로 한다.

또한, 상기 표1에서 알 수 있는 바와같이, 본 발명에서는 두 번째 스탠드의 상부작업롤과 하부작업롤의 서로 반대되는 각각의 일측에 테이퍼량 250-450㎛, 테이퍼길이 300-500mm로 테이퍼를 주고, 작업롤 벤더를 0∼-20%로 셋팅하여 압연을 행한다.

상기 두 번째 스탠드는 크라운(Crown) 효과를 위한 마무리 작업단계로서 테이퍼량이 450㎛이상에서는 450㎛과 동등수준이고 250㎛이하에서는 제어기능을 상실기 때문에, 그 테이퍼량은 250-450㎛로 하여 테이퍼를 준다.

또한, 상기 테이퍼길이 및 작업롤 벤더는 상기 첫 번째 스탠드와 동일한 이유로 동일한 범위를 취한다.

상기한 바와같은 조건의 본 발명에 있어, 상기의 표 1과 도 3를 연관지어 보면 도 3의 X가 테이퍼길이를 나타내고, Y가 테이퍼량을 나타냄을 알 수 있다. 그리고 작업하는 스트립 폭이 좁아지거나 커지거나 하더라도 테이퍼의 효과가 계속해서 유지되도록 하기 위해 작업롤 쉬프팅(Shifting)을 제어하면 된다. 도 2의 (a)는 광폭일때의 작업롤 위치를 나타내고 있고 (b)는 협폭일때의 작업롤 위치를 나타내고 있다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

실시예

하기 표2와 같은 조건으로 테이퍼 및 밴더를 제어하여 D & I 압연작업을 실시하고, 크라운 값을 얻어 그 결과를 하기 표2에 나타내었다. 이때, No. 1 스탠드의 압하율은 30-35% 정도였고, No. 2 스탠드의 압하율은 25-30% 정도였다.

구 분	No.1 스탠드	No.2 스탠드	크라운
종래예	테이퍼 량(Y)	0	0	6㎛
	테이퍼 길이(X)	0	0
	작업롤 벤더	20%	30%
비교예 1	테이퍼 량(Y)	150㎛	100㎛	6㎛
	테이퍼 길이(X)	300mm	300mm
	작업롤 벤더	20%	30%
비교예 2	테이퍼 량(Y)	200㎛	200㎛	3㎛
	테이퍼 길이(X)	300mm	300mm
	작업롤 벤더	10%	10%
비교예 3	테이퍼 량(Y)	300㎛	300㎛	3㎛
	테이퍼 길이(X)	300mm	300mm
	작업롤 벤더	10%	10%
비교예 4	테이퍼 량(Y)	350㎛	300㎛	4㎛
	테이퍼 길이(X)	350mm	350mm
	작업롤 벤더	10%	10%
발명예	테이퍼 량(Y)	450㎛	350㎛	2㎛
	테이퍼 길이(X)	400mm	400mm
	작업롤 벤더	-10%	-10%

상기 표 2에서 알 수 있는 바와같이, 여러 가지 조건으로 구비된 롤의 사용과 크라운과의 관계에서는 본 발명의 조건을 만족하는 발명예가 가장 우수하였다.

상기와 같은 조건의 본 발명에 의하면, 작업시 크라운이 혁신적으로 개선되며, 이와 함께 후공정에서의 사이드 트리밍(Side Trimming) 감소에 따른 실수율 향상과 기존의 트리밍(Trimming)과다에 의한 속도 감소 및 설비 트러블을 방지할 수 있게 된다.

Claims (1)

1. 상,하부 작업롤을 갖는 스탠드가 2개 이상 구비된 텐덤롤 압연기를 이용하여 압연을 행하는 방법에 있어서,

   첫 번째 스탠드의 상부작업롤과 하부작업롤의 서로 반대되는 각각의 일측에 테이퍼량 350-550㎛, 테이퍼길이 300-500mm로 테이퍼를 주고, 작업롤 벤더를 0∼-20%로 셋팅하며;

   두 번째 스탠드의 상부작업롤과 하부작업롤의 서로 반대되는 각각의 일측에 테이퍼량 250-450㎛, 테이퍼길이 300-500mm로 테이퍼를 주고, 작업롤 벤더를 0∼-20%로 셋팅하여 작업하는 것을 특징으로 하는 폭방향 두께품질이 우수한 압연방법.