[go: up one dir, main page]

KR20130109156A - 에너지- 및 수율-최적화된, 열간 강 스트립 제조 방법 및 플랜트 - Google Patents

에너지- 및 수율-최적화된, 열간 강 스트립 제조 방법 및 플랜트 Download PDF

Info

Publication number
KR20130109156A
KR20130109156A KR1020137012298A KR20137012298A KR20130109156A KR 20130109156 A KR20130109156 A KR 20130109156A KR 1020137012298 A KR1020137012298 A KR 1020137012298A KR 20137012298 A KR20137012298 A KR 20137012298A KR 20130109156 A KR20130109156 A KR 20130109156A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
slab
continuous
semi
plant
hot steel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
KR1020137012298A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101809112B1 (ko
Inventor
게랄트 호헨비클러
요제프 밧징어
게랄트 에커스토르퍼
Original Assignee
지멘스 브이에이아이 메탈스 테크놀로지스 게엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 지멘스 브이에이아이 메탈스 테크놀로지스 게엠베하 filed Critical 지멘스 브이에이아이 메탈스 테크놀로지스 게엠베하
Publication of KR20130109156A publication Critical patent/KR20130109156A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101809112B1 publication Critical patent/KR101809112B1/ko
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/46—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling metal immediately subsequent to continuous casting
    • B21B1/463—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling metal immediately subsequent to continuous casting in a continuous process, i.e. the cast not being cut before rolling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
    • B22D11/041—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds for vertical casting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
    • B22D11/043—Curved moulds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
    • B22D11/1206—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for plastic shaping of strands
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
    • B22D11/124—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for cooling
    • B22D11/1246—Nozzles; Spray heads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
    • B22D11/128—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for removing
    • B22D11/1282—Vertical casting and curving the cast stock to the horizontal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/14—Plants for continuous casting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/14—Plants for continuous casting
    • B22D11/142—Plants for continuous casting for curved casting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
    • B22D11/22—Controlling or regulating processes or operations for cooling cast stock or mould
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
    • B22D11/22—Controlling or regulating processes or operations for cooling cast stock or mould
    • B22D11/225—Controlling or regulating processes or operations for cooling cast stock or mould for secondary cooling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Abstract

본 발명은, 슬래브 안내 장치(6)를 통해 안내된 슬래브(3)로부터 시작해서, 러핑 트레인(4)에서 중간 스트립(3')으로 압연되고, 추가의 수순으로 마무리 압연 트레인(5)에서 최종 스트립(3")으로 압연되는, 열간 강 스트립을 연속 또는 반-연속으로 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 다이(2)에서 주조된 슬래브(3)의 두께는, 인접하는 슬래브 안내 장치(6)에 의한 액상 코어 압하(LCR) 프로세스로 85 내지 120 mm, 바람직하게는 95 내지 115 mm로 감소되고, 다이(2)의 메니스커스(13), 즉 배스 레벨과 상기 러핑 트레인(4)에 대면하는 슬래브 안내 장치(6)의 단부(14) 사이에서 측정된 슬래브 지지 길이(L)는 18.5 m 이상이고, 주조 속도(vc)는 3.8 내지 7 m/min의 범위이며, 상이한 두께(d)의 슬래브(3)들은 주어진 주조 속도에 따라 주조된다. 본 발명에 따른 주조 파라미터들을 이용하면, 매우 높은 제조 용량으로 고품질의 마무리 가공이 보장된다.

Description

에너지- 및 수율-최적화된, 열간 강 스트립 제조 방법 및 플랜트{ENERGY- AND YIELD-OPTIMIZED METHOD AND PLANT FOR PRODUCING HOT STEEL STRIP}
본 발명은, 청구항 1에 청구된 바와 같이, 슬래브 안내 장치(a slab-guiding device)를 통해 안내되는 슬래브로부터 시작해서, 러핑 트레인(a roughing train)에서 압연되어 중간 스트립을 형성하고, 후속 수순으로 마무리 압연 트레인(a finish rolling train)에서 압연되어 최종 스트립으로 되는, 열간 강 스트립을 연속으로 또는 반연속으로 제조하는 방법, 및 청구항 22에 청구된 바와 같이, 이 방법을 수행하기 위한 상응하는 플랜트에 관한 것이다.
주조 플랜트의 다이에서 주조된 슬래브가 -주조 직후의 슬래브 부분으로부터 분리되지 않고 또한 중간 보관 없이- 압연 플랜트로 직접 이송되어, 압연 플랜트에서 각 경우에 원하는 최종 두께로 압연 가능한, 주조 플랜트가 압연 플랜트에 연결되는 경우의 연속 제조 또는 무단 압연으로서의 방법이 기재된다. 따라서, 주조 플랜트가 동일한 슬래브를 계속해서, 즉 슬래브를 끝없이 주조하는 동안, 슬래브는 이미 그 마무리 가공된 최종 두께로 압연이 개시될 수 있다. 이를 주조 및 압연 플랜트의 직접-결합 조업 또는 무단 조업이라고도 한다.
반연속 제조(semi-continuous production) 또는 "반무단 압연(semi-endless rolling)"에 있어서는, 주조된 슬래브들이 주조 이후에 분리되고, 분리된 슬래브들이 중간 보관 및 주위 온도에의 냉각 없이 압연 플랜트로 이송된다.
주조 플랜트의 다이로부터 나오는 슬래브는 먼저 다이의 직후에 위치된 슬래브 안내 장치를 통과한다. "슬래브 안내 코르셋(slab-guiding corset)"이라고도 하는, 슬래브 안내 장치는 다수(통상적으로 3개 내지 6개)의 안내 세그먼트들을 포함하고, 각 안내 세그먼트는, 바람직하게는 슬래브 지지 롤러들로서 설계된, 한 쌍 또는 그 초과 쌍(통상적으로 3쌍 내지 10쌍)의 안내 요소들을 갖는다. 지지 롤러들은 슬래브의 운반 방향에 직교하는 축선을 중심으로 회전 가능하다.
개개의 안내 요소들이 슬래브 지지 롤러들로서 설계되는 대신에, 고정식의, 예컨대 스키드형(skid-shaped) 구성요소들로서 또한 설계될 수 있다.
안내 요소의 실제 디자인에 관계없이, 상기 요소들은 슬래브 폭(slab width)측들의 양 변에 배치되므로, 슬래브는 일련의 상부 및 하부 안내 요소들에 의해 안내되어 러핑 트레인으로 반송된다.
정확한 관점에서 보아, 슬래브는 슬래브 안내 장치에 의해서 뿐만 아니라, 다이가 슬래브 안내 장치의 일부로서 보일 수도 있었던 이유인, 다이의 하단부 영역에 의해서도 이미 지지되어 있다.
슬래브 응고는 배스(bath) 표면, 소위 "메니스커스(meniscus)"에서 (관통) 다이의 상단부에서 개시되며, 상기 다이는 전형적으로 길이가 대략 1 m(0.3 내지 1.5 m)이다.
슬래브는 다이로부터 수직 하향으로 나와서, 수평 방향으로 전환된다. 그러므로, 슬래브 안내 장치는 본질적으로 90°의 각도 범위에 걸쳐 만곡된 경로를 갖는다.
슬래브 안내 장치로부터 나오는 슬래브는 러핑 트레인(HRM, High-Reduction Mill)에서 두께가 감소되고, 여기서 제조된 중간 스트립은 가열 장치에 의해 가열되며, 마무리 압연 트레인에서 압연이 완료된다. 마무리 압연 트레인에서, 금속이 열간 압연되며, 이는 피압연 재료가 압연중 그의 재결정 온도보다 높은 압연 온도를 갖는 것을 의미한다. 이 범위가 대략 750 ℃ 초과인 강에 의하면, 일반적으로 열간 압연은 1200 ℃까지의 온도에서 일어난다.
강의 열간 압연 도중에, 금속은 대개 오스테나이트 상태에 있으며, 여기서 철 원자들은 면심 입방으로 배치된다. 압연 개시 온도 및 종료 온도가 모두 각각의 강의 오스테나이트 구역에 있을 경우에는, 압연은 오스테나이트 상태에서 이루어진다고 한다. 강의 오스테나이트 구역은 강의 조성에 의존하지만, 보통 800 ℃ 초과에 놓인다.
결합된 주조 및 압연 플랜트들로부터의 열간 강 스트립의 제조 프로세스에 있어서의 결정적인 파라미터들은, 슬래브가 다이를 나가는(또한 슬래브 안내 장치를 통과하는) 주조 속도와, 슬래브의 두께와 주조 속도의 곱(product)으로서 특정되며 일반적으로 [mm*m/min] 단위로 표현되는 질량 처리량(mass throughput) 또는 체적 유동이다.
제조된 강 스트립들은 자동차, 가전 제품 및 건축 산업용으로 추가로 처리된다.
열간 강 스트립의 연속 및 반연속 제조는 이미 종래 기술에 공지되어 있다. 주조 플랜트 및 압연 플랜트의 결합의 결과로서, 모든 플랜트 파라미터들을 다루는 것은 처리 기술 관점에서 높은 수요를 대변한다. 주조 및 압연 프로세스에서의 변경들, 특히 냉각에 의해 제어될 수 있는 재료-특정 응고 계수(a material-specific solidification coefficient) 뿐만 아니라 슬래브 두께와 함께 주조 속도를 통한 변화들은, 플랜트의 제조 품질 및 에너지 효율에 현저한 영향을 미친다.
일반적인 방법들 또는 플랜트들은, 예컨대, EP 0 415 987 B1, EP 1 469 954 B1 및 DE 10 2007 058 709 A1과 WO 2007/086088 A1에 공지되어 있다.
열간 압연 기술에서의 중요한 진전은, 특히 Arvedi ESP(Endless Strip Production)라고 불리는 ISP(In-line Strip Production) 기술에 기초한 박형(thin) 슬래브 무단 방법을 개발한 Acciaieria Arvedi S.p.A.에 의해 달성되었다.
이 ESP 방법에 있어서, 주조 및 압연 프로세스는, 다량의 열간 압연 강의 품질들에는 더 이상 후속 냉간 압연이 필요 없도록, 특히 유리한 방식으로 서로 연결된다. 후속 냉간 압연이 계속해서 필요한 열간 압연 강의 품질들에 의하면, 압연용 스탠드들의 수는 종래의 압연 트레인들에 비해 감소될 수 있다.
예컨대, 2008년(9월)에 이탈리아의 크레모나에서 열린 Rolling & Processing Conference 에서 개시된 Arvedi에 의해 운영된 열간 압연 강 제조용 ESP 플랜트는, 슬래브 주조용 플랜트 이후에 연결된 3개의 러핑 스탠드들을 구비한 러핑 트레인, 2개의 스트립 분리 설비들, 거친(rough) 압연된 중간 스트립의 중간 가열용 유도 오븐에 이은 5 개의 마무리 압연 스탠드들을 구비한 마무리 압연 트레인을 포함한다. 러핑 트레인으로부터 나오는 무단 스트립은 냉각부에서 냉각되고, 3개의 언더플로어 코일러(underfloor coiler)들에 의해 32톤까지의 중량으로 스트립 롤들에 감긴다. 언더플로어 코일러 이전에는 신속 절단 전단기 형태의 분리 설비가 위치된다. 강 유형 및 압연된 강 스트립의 강도에 따라, 이러한 단일의 스트랜드 제조 라인의 제조 용량은 대략 연간 2백만 톤(mtpy)이다. 이 플랜트는, 하기 공개 문헌들, 예컨대 2010년 3월 1일, 런던에서 열린 Millenium Steel 2010의 Hohenbichler 등에 의한 "Arvedi ESP - technology and plant design"(82-88페이지), 및 2009년 6월 23일, 런던에서 열린 5차 European Rolling Conference의 Siegl 등에 의한 "Arvedi ESP - First Tin Slab Endless Casting and Rolling Results"에도 동일한 범위로 기술된다.
그러나, 다이의 주조 영역, 보다 엄밀하게는 "메니스커스"로서 인용되는 액상 강의 배스(bath) 레벨과 러핑 트레인을 향해 대면하는 슬래브 안내 장치의 단부 사이의, 보다 정확히는 "야금학적 길이"로서 기술되는 임의의 거리인, 슬래브 지지 길이가 지나치게 짧은 17 m로 된다는 점이 특히 단점인 것으로 증명된다.
서두에서 이미 기술한 바와 같이, 슬래브 안내 장치는 안내 요소들 또는 슬래브 지지 롤러들 사이에 부분적으로 만곡된 수용 샤프트를 형성해서 새롭게 주조된 슬래브(아직은 액상 코어를 가짐)를 수용한다.
따라서, 본 명세서에서는, 러핑 트레인을 향해 대면하는 최종 안내 요소의 또는 상부 안내 요소열의 최종 지지 롤러의 유효 안내면 또는 외곽선은 슬래브 안내 장치의 단부로서 이해된다.
메니스커스로부터의 거리가 증가함에 따라, 슬래브 안내 장치에서 안내되는 슬래브 또는 그의 초기 형태의 강 스트립은 점점 더 냉각된다. 여전히 액상인, 또는 반죽처럼 질척한(dough-soggy) 농도인 슬래브의 각각의 내부 영역은 하기에서는 액상선 선단(liquidus tip)으로서 인용된다. 액상선의 다이로부터의 "액상선 선단"은, 온도가 본질적으로 강의 고상선(solidus) 온도에 계속해서 대응하고, 차후에 그보다 낮게 떨어지는, 슬래브의 중앙 단면적으로서 규정된다. 그러므로, 액상선 선단의 온도는 각 분류의 강의 고상선 온도에 대응한다(통상 1300 ℃와 1535℃ 사이).
완전히 응고된 또는 보다 냉각된 주조 슬래브의 압연은 열간 단면 코어를 구비한 주조 슬래브의 압연보다 현저히 높은 에너지 소비를 요구한다.
380-400　mm*m/min 이하의 체적 유동들에 대해서는, 기존에는 ISP 또는 ESP 방법에서의 불연속 제조(일괄식 조업)만이 있었다.
종래 기술에 공지된 CSP(Compact Strip Production) 방법들은 길이가 250 m 이상인 압연기 화로(hearth furnace)를 이용하여 대략 400 mm*m/min 이하의 체적 유동들로 45-65 mm의 슬래브 두께에서 유사하게 작동하고, 여기서는 오로지 불연속 제조(일괄식 조업) 또는 반연속 제조가 일어난다. 반연속 제조인 경우에, 3-6개의 분리된 슬래브(더 이상 주조 플랜트 또는 다이에 연결되지 않음)들은 무단으로 압연된다.
EP 0 889 762 B1에서는, 열간 스트립의 무단 주조 및 압연을 위해, 0.487㎟/min을 초과하는(487 mm*m/min을 초과함: 서두에 언급한 종래의 단위로 변환) 체적 유동이 상정된다. 그러나, 비교적 작은 슬래브 두께에 대한 상기와 같은 높은 체적 유동에 의한 주조는 다양한 분류의 강에 대해서는 지나치게 빨라서 충분한 제조 품질을 보장할 수 없다.
증가하는 비용 및 제조 압력의 일부로서, 플랜트의 용량 증가와 동시에, 복수의 강 품질들, 냉각 파라미터들 및 슬래브 두께들에 대한 열간 강 스트립 제조의 추가적인 최적화에 대한 요망이 존재한다.
이 방법에 의해, 열간 강 스트립의 일반적인 제조 플랜트들의 에너지 효율도 증가되고, 더 경제적인 제조가 가능해진다.
열간 강 스트립의 제조 프로세스 도중에 주조 가열을 최적의 방식으로 이용하기 위해서는, 슬래브 안내 장치에서 아직 운반되고 있는 슬래브의 배출 최고치(sump peak), 즉 반죽 같은 액상 단면 코어가 항상 다이로부터 가능한 멀리 또한 슬래브 안내 장치의 단부에 가능한 가까워서 러핑 트레인으로의 입구에 가능한 가까이 위치되는 것이 보장되어야 한다.
이 목적에 있어서는, 재료-특정 응고 계수와 각각 설정된 슬래브 두께에 따라, 슬래브 안내 장치를 통과하는 체적 유동의 주조 속도가 너무 빠르지 않아도 된다는 점이 고려되는데, 이는 이러한 경우에는 슬래브 안내 장치를 지나는 액상선 선단의 변위 및 그에 따른 슬래브의 또는 열간 강 스트립의 분출 및 팽출(bulging)이 발생할 수 있기 때문이다.
상기 목적들은 청구항 1의 특징들을 구비한 방법에 의해, 그리고 청구항 19의 특징들을 구비한 플랜트에 의해 달성된다.
슬래브 안내 장치를 통해 안내된 슬래브로부터 시작해서, 러핑 트레인에서 중간 스트립으로 압연되고, 이어서 마무리 압연 트레인에서 최종 스트립으로 압연되는, 열간 강 스트립의 연속 또는 반-연속 제조 방법에 있어서, 본 발명에 따르면, 주조 플랜트에서 주조된 슬래브는, 105 내지 130 mm의 슬래브 두께를, 바람직하게는 115 내지 125 mm의 슬래브 두께를 갖고, 후속 슬래브 안내 장치에 의한 액상 코어 압하(Liquid Core Reduction(LCR))법으로 슬래브의 액상 단면 코어가 85 내지 120 mm의 두께로, 바람직하게는 95 내지 115 mm의 두께로 감소되고, 주조 플랜트의 메니스커스, 즉 주조 레벨과 상기 러핑 트레인을 향해 대면하는 슬래브 안내 장치의 단부 사이에서 측정된 슬래브 지지 길이는 18.5 m 이상이고, 바람직하게는 18.7 내지 23 m의 범위에 놓이며, 특히 바람직하게는 20.1 내지 23 m의 범위에 놓이고, 주조 속도(vc)는 3.8 내지 7 m/min의 범위에 놓이는 것이 특징이다. 이 경우에, 상기 슬래브들은 하기와 같은 주조 속도들에 따라 상이한 슬래브 두께들로 주조된다:
- 100 내지 120 mm의 슬래브 두께, 바람직하게는 110 내지 120 mm의 슬래브 두께에 대하여, 3.8 내지 5.0 m/min의 주조 속도,
- 85 내지 110 mm의 슬래브 두께, 바람직하게는 95 내지 110 mm의 슬래브 두께에 대하여, 5.0 내지 5.9 m/min의 주조 속도, 및
- 최대 102 mm의 슬래브 두께에 대하여, 5.9 m/min 이상의 주조 속도.
본 발명의 주조 파라미터들을 이용함으로써, 한편으로는, 각각의 재료 품질-의존적인 최대 주조 속도들에 관계없이, 슬래브의 액상선 선단이 항상 슬래브 안내 장치의 단부에 도달하는 높은 제조 품질이 보장되고, 다른 한편으로는, 매우 높은 제조 용량이 달성된다.
슬래브 안내 장치보다 하류의 러핑 트레인에서의 강의 두께 감소 도중에 강 스트립은 비교적 낮은 에너지 소비로 압연되는 충분히 고온의 단면 코어를 갖는다.
따라서, 열간 강 스트립을 압연하는데 소비되는 에너지는 현저히 감소되며, 일반적인 플랜트들의 효율이 증가된다.
계산의 결과들로, 본 발명의 주조 파라미터들이 1400 내지 1850 mm 폭의 슬래브들에 대하여 사용될 때, 종래 기술에 따른 플랜트들 또는 방법들에 비해, 열간 강 스트립의 큰 증가를 의미하며 매우 비용 효율적인 제조를 가능하게 하되, 품질에는 어떠한 악영향들의 위험이 없는, 연간 3백만 톤(mtpy: million tons per year) 초과의 제조 용량들이 가능함을 알았다. 대부분의 전문가 견해에 따르면, 연속 또는 무단 제조 프로세스에 적합하지 않았던 강 품질도 본 발명의 방법에 의해 처리될 수 있다.
본 발명의 방법을 더욱 최적화하기 위해, 제조 품질 및 에너지 효율에 관하여 열간 강 스트립의 제조에 있어서 현저한 진전을 가능하게 하는, 특정 방법 파라미터들이 계산들 및 실험 장치들에 의해 결정되었다.
본 발명에 따르면, 하기와 같은 주조 속도들에 따라 주조될 상이한 슬래브 주조 두께들을 갖는 슬래브들이 규정되어 있다:
- 100 내지 120 mm의 슬래브 두께, 바람직하게는 110 내지 120 mm의 슬래브 두께에 대하여, 3.8 내지 5.0 m/min의 주조 속도,
- 85 내지 110 mm의 슬래브 두께, 바람직하게는 95 내지 110 mm의 슬래브 두께에 대하여, 5.0 내지 5.9 m/min의 주조 속도,
- 최대 102 mm의 슬래브 두께에 대하여, 5.9 m/min 이상의 주조 속도.
각각의 (강-특정) 최대 주조 속도들에 따른 상응하는 슬래브 두께들의 상기와 같은 조절은, 슬래브의 액상선 선단―주조 단계는 제외―이 항상 슬래브 안내 장치의 단부에 어느 정도 가깝게 유지되고, 그에 따라 주조 열이 후속 압연 프로세스의 효율을 증가시키는데 최적으로 사용될 수 있도록 보장한다.
본 발명의 추가의 바람직한 변형에 따르면, 상기 슬래브는, 상기 러핑 트레인에서 적어도 4 회의 압연 패스들로, 즉 4 개의 러핑 스탠드들을 이용하여, 바람직하게는 5 회의 압연 패스들로, 즉 5 개의 러핑 스탠드들을 이용하여, 중간 스트립으로 거친 압연되는 것으로 규정되어 있다.
종래 기술에 따른 방법들에서는, 슬래브가 주로 3 회의 압연 패스로 거친 압연되지만, 본 발명의 4 회 또는 5 회의 압연 패스들의 이용은 압연 방법의 에너지 효율이 더욱 개선되게 할 수 있다. 가능한 가장 빠른 수순으로 4 회 또는 5 회의 압연 패스들이 수행됨으로써, 슬래브에 여전히 존재하고 있는 주조 열이 최적의 방식으로 이용된다. 또한, 4 회 또는 5 회의 압연 패스들이 수행될 때, 주조된 슬래브의 초기 두께에 거의 무관하게, 매우 좁은 범위의 중간 스트립 두께(3 내지 15 mm, 바람직하게는 4 내지 10 mm)가 얻어짐으로써, 러핑 트레인의 하류에 배치된 가열 장치, 예컨대 유도 교차계형 가열 오븐(inductive cross-field heating oven)은 특정 범위의 중간 스트립 두께에 대하여 정확하게 설계될 수 있다. 따라서, 가열 장치의 소비량을 지나치게 높게 설정하는데 따른 에너지 손실들은 회피될 수 있다.
본 발명의 추가의 바람직한 변형에 따르면, 상기 러핑 트레인에서 일어나는 4 회 또는 5 회의 압연 패스들은 최대한(at most) 80 초 이내에, 바람직하게는 최대한 50 초 이내에서 수행되는 것으로 규정되어 있다.
본 발명의 추가의 바람직한 변형에 따르면, 상기 러핑 트레인에서의 제 1 압연 패스는 주조 플랜트에 존재하는 액상 강 슬래브의 응고의 개시로부터 최대한 7 분 이내에, 바람직하게는 최대한 6.2 분 이내에서 수행되는 것으로 규정되어 있다. 이상적으로는, 상기 러핑 트레인에서의 제 1 압연 패스는 5.8 분 이내에서 발생하며, 4 m/min 범위의 주조 속도들로 행해진다.
본 발명의 추가의 바람직한 변형에 따르면, 상기 슬래브 안내 장치의 단부와 상기 러핑 트레인의 입구 영역 사이에서는, 주위 조건들에 기인하는, 즉 자연 대류 및 복사 형태의 냉각만이 허용되고, 즉 냉각 장치에 의한 인위적인 슬래브 냉각은 수행되지 않는 것으로 규정되어 있다.
본 발명의 추가의 바람직한 변형에 따르면, 상기 슬래브의 두께가 35 내지 60 %, 바람직하게는 40 내지 55 % 감소하는 것으로 규정되어 있다. 정확히 4 개의 압연 스탠드들이 제공되면, 이로 인해 상기 러핑 트레인으로부터 나오는 중간 스트립은 대략 3 내지 15 mm의 두께, 바람직하게는 4 내지 10 mm의 두께를 갖게 된다.
본 발명의 추가의 바람직한 변형에 따르면, 상기 러핑 트레인으로부터 나오는 중간 스트립의 온도 손실률은 최대 3 K/m 미만, 바람직하게는 최대 2.5 K/m 미만으로 되는 것으로 규정되어 있다. 2 K/m 미만의 온도 손실률들의 실현도 생각할 수 있다. 이러한 온도 손실률은 중간 스트립으로부터의 열 복사 및/또는 대류를 통해 발생하고, 일반적인 열 조건(커버들, 터널들, 냉기, 대기 습도, ...)들 및 운반 속도 또는 질량 유동의 적절한 선택에 의해 제어될 수 있다.
본 발명의 추가의 바람직한 변형에 따르면, 상기 러핑 트레인으로부터 나오는 중간 스트립은, 유도 가열 장치에 의해, 바람직하게는 교차계형 가열법에 의해, 770 ℃ 초과, 바람직하게는 820 ℃ 초과의 온도에서 시작해서, 적어도 1110 ℃의 온도까지, 바람직하게는 1170 ℃ 초과의 온도까지 가열되는 것으로 규정되어 있다.
본 발명의 추가의 바람직한 변형에 따르면, 상기 중간 스트립은 4 내지 25 초의 시간 주기 이내에, 바람직하게는 5 내지 13 초의 시간 주기 이내에서 가열되는 것으로 규정되어 있다.
본 발명의 추가의 바람직한 변형에 따르면, 상기 러핑 트레인에서 정확히 4 회의 압연 패스들이 수행되는 경우에는, 제 1 압연 패스와 5 내지 10 mm의 중간 스트립 두께들에 대한 상기 가열 장치로의 입구 사이의 경과 시간이 105 초 이하(not amount to longer than), 바람직하게는 70 초 이하에 이르는 것으로 규정되어 있다.
이들 파라미터를 지키면, 가열 장치로부터 주조 플랜트까지 또는 러핑 트레인까지의 거리가 매우 짧게 유지되어 열 효율 면에서 유리한 매우 컴팩트한 플랜트가 형성된다.
본 발명의 추가의 바람직한 변형에 따르면, 가열된 중간 스트립의, 상기 마무리 압연 트레인에서의 마무리 압연은, 4 회의 압연 패스들로, 즉 4 개의 마무리 압연 스탠드들을 이용하여, 또는 5 회의 압연 패스들로, 즉 5 개의 마무리 압연 스탠드들을 이용하여, 1.5 mm 미만의, 바람직하게는 1.2 mm 미만의 두께의 최종 스트립에 대하여 수행되는 것으로 규정되어 있다. 본 발명의 방법에 의하면, 1 mm 미만의 최종 두께로의 압연도 가능하다.
본 발명의 추가의 바람직한 변형에 따르면, 상기 마무리 압연 트레인 내에서 4 개 또는 5 개의 마무리 압연 스탠드들에 의해 수행되는 압연 패스들은 최대 16 초의 시간 주기 이내에, 바람직하게는 최대 8 초의 기간 이내에서 수행되는 것으로 규정되어 있다.
본 발명의 추가의 바람직한 변형에 따르면, 슬래브의 액상 코어 압하(LCR) 두께 감소를 위해, 상기 슬래브 안내 장치의 사전규정된 안내 요소들은 상기 슬래브와의 접촉을 이루도록 상기 슬래브의 길이방향 축선에 대하여 (횡으로) 조절 가능하고, 상기 안내 요소들의 조절은 슬래브 두께를 30 mm까지 감소시키기 위해 슬래브의 재질 및/또는 주조 속도에 따라 수행된다.
본 발명의 개량에 따르면, 본원에서는, 상기 슬래브 두께는 준정적으로(quasi-statically), 즉 "슬래브 헤드(slab head)"라고도 하는 고온의 전방 슬래브 단부 영역이 두께 감소를 위해 제공된 안내 요소들을 통과하자마자, 주조의 시작 또는 주조 수순의 개시 직후에 조절되는 것으로 규정되어 있다.
그러나, 특히 바람직한 변형에 있어서는, 상기 슬래브 두께가 상기 주조 프로세스 도중에 또는 상기 슬래브 안내 장치를 통과하는 도중에 동적으로(dynamically) 조절될 수 있는, 즉 임의로 주어진 범위로 변경될 수 있는 것으로 규정될 수도 있다. 동적 설정은, 일부 경우들에만 변경된다면, 강 품질 및 현재의 주조 속도에 따라 운영팀에 의해 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 LCR 두께 감소는 0 내지 30 mm, 바람직하게는 3 내지 20 mm에 이른다.
LCR의 동적 이용에 관한 바람직한 실시예에 있어서, 이 기능은, 특히 두께 또는 속도의 빈번한 변화들이 일반적이거나 요구되는 경우에는, 자동화된 장치로 대체될 수도 있다.
주조 속도와 결합된 슬래브 두께의 설정의 조합은, 슬래브 지지 길이 및 슬래브 강의 품질에 따라 선택되는, 본 발명에서 제안된 속도 계수(K)들에 의해 수행된다.
각각의 경우에 속도 계수(K)에 대하여 회랑 범위(Corridor range)들이 특정되고, 그 범위 내에서 주조 조업이 효율적으로 및 실용적으로 수행될 수 있다.
각각의 강 품질의 냉각 특성들은 슬래브 내부의 액상선 선단의 위치에 상당한 영향을 미친다. 급속하게 응고하는 강 품질들은 플랜트가 비교적 높은 주조 속도(vc)들로 작동되게 하는 반면, 액상선 선단의 영역에서 슬래브의 팽출 및 파열(bursting)을 방지하기 위해서는, 보다 느리게 응고하는 강 품질들에 대하여 보다 느린 주조 속도(vc)가 선택되게 된다. "강한 냉각(hard cooling)"(급속한 응고), "중간 강도 냉각(medium-hard cooling)" 및 "약한 냉각(soft cooling)"(보다 느린 응고)이라는 용어들은 슬래브의 냉각 속도와 관련하여 사용된다.
슬래브를 냉각하기 위해, 냉각제, 바람직하게는 물이 슬래브 안내 장치의 영역(다이의 단부와 러핑 트레인을 향해 대면하는 슬래브 안내 장치의 단부의 사이)에서 슬래브에 적용된다. 냉각제는 임의의 개수의 분사 노즐들을 포함할 수 있는 분사(spray) 장치에 의해 슬래브에 적용된다.
강한 냉각에 대해서는, 슬래브 강의 kg 당 3 내지 4ℓ의 냉각제가 사용되는 반면, 중간 강도 냉각에 대해서는, 슬래브 강의 kg 당 2 내지 3.5ℓ의 냉각제가 사용되고, 약한 냉각에 대해서는, 슬래브 강의 kg 당 2.2ℓ 미만의 냉각제가 사용된다. 강한, 중간 강도 또는 약한 냉각은, 냉각제의 양뿐만 아니라 분사 장치의 기계적인 디자인, 특히 노즐들의 구조(순수(pure water) 노즐들 및 공기/물 노즐들, 소위 2상 노즐들이 존재)에도 의존하기 때문에, 강한, 중간 강도 및 약한 냉각에 대하여 주어진 냉각제의 양들은 겹친다. 또한, 슬래브 냉각의 속도에 영향을 미치는 인자들은, 각각 슬래브 안내 장치의 안내 요소들 또는 슬래브 지지 롤러들(내부 또는 외부 냉각형 슬래브 지지 롤러들)의 구조, 지지 롤러들의 배열체, 특히 인접하는 지지 롤러들 간의 거리에 대한 지지 직경의 비, 상기 노즐들의 분사 특성 및 냉각제 또는 물의 온도이다.
본 발명에서 제안된 회랑 범위들 내에서, 실제 속도 계수(K)는, 특히 강 품질 또는 슬래브의 냉각 특성에 따라 선택된다. 급속하게 냉각되는 강 품질들에 대해서는, 본 발명에서 제안된 회랑 범위의 상위 범위에 있는 속도 계수(K)가 포함될 수 있는 반면, 보다 느리게 냉각되는 강 품질들에 대해서는, 본 발명에서 제안된 회랑 범위의 하위 범위에 있는 속도 계수(K)가 포함될 수 있다.
따라서, 기술적인 최적화 방법에 따르면, 상기 슬래브 안내 장치의 영역에서 분사 장치에 의해 강하게 냉각되는, 즉 상기 플랜트의 정상 연속 모드에서 슬래브 강의 kg 당 3 내지 4ℓ의 냉각제를 적용하여 냉각되는 슬래브 강에 대해서는, [m/min] 단위로 측정된 주조 속도(vc)와 [mm] 단위로 측정된 슬래브 두께(d)의 관계는 관계식 vc = K/d2을 따르게 되고, 여기서 상기 관계식에 포함된 속도 계수(K)는 17.5 m의 슬래브 지지 길이(L)에 대해서는 42000 내지 48900의 회랑 범위, 바람직하게는 45500 내지 48900의 회랑 범위에 놓이며, 한편 23 m의 슬래브 지지 길이(L)에 대한 속도 계수(K)는 55200 내지 64600의 회랑 범위, 바람직하게는 59900 내지 64600의 회랑 범위에 놓이고, 상기 슬래브 지지 길이 L=17.5 m와 L=23 m 사이에 놓인 슬래브 지지 길이(L)들을 가진 플랜트에 대하여 (목표) 주조 속도(vc) 또는 (목표) 슬래브 두께(d)를 결정하기 위해서는, 앞서 열거한 회랑 범위들 사이에서 보간법(interpolation)이 수행될 수 있는 것으로 규정되어 있다.
플랜트의 정상-연속 조업은, 본 명세서에서는 지속 기간이 10 분을 초과하는 조업 단계들로서 이해되어야 하며, 그 기간 동안에는 주조 속도가 본질적으로 일정하다. 정상 연속 플랜트 조업의 정의는, 한편으로는, 액상 강이 초기에 슬래브 안내 장치를 통과하게 되고 주조 속도가 특이한(extraordinary) 파라미터들로 되는 조업 단계와 단순히 구별하기 위한 것이거나, 또는 다른 한편으로는, 처리량의 증가를 위해 중간에 들어갈 수도 있는 가속 단계들 및/또는 조업상 필요한 지연 단계(플랜트가 액상 강이 전달되기를 기다릴 필요가 있을 때, 또는 슬래브 품질, 냉각수의 부족 등 때문)들과 구별하기 위한 것이다.
중간 강도로 냉각되는, 즉 상기 플랜트의 정상 연속 조업에서 슬래브 강의 kg 당 2 내지 3.5ℓ의 냉각제를 적용하여 냉각되는 슬래브 강들에 대해서는, [m/min] 단위로 측정된 주조 속도(vc)와 [mm] 단위로 측정된 슬래브 두께(d) 간의 관계는 관계식 vc = K/d2을 따르게 되고, 여기서 상기 관계식에 포함된 속도 계수(K)는 17.5 m의 슬래브 지지 길이(L)에 대해서는 39600 내지 46500의 회랑 범위, 바람직하게는 43050 내지 46500의 회랑 범위에 놓이며, 한편 23 m의 슬래브 지지 길이(L)에 대한 속도 계수(K)는 52100 내지 61900의 회랑 범위, 바람직하게는 57000 내지 61900의 회랑 범위에 놓이고, 여기서 상기 슬래브 지지 길이 L=17.5 m와 L=23 m 사이에 놓인 슬래브 지지 길이(L)를 가진 플랜트에 대하여 (목표) 주조 속도(vc)들 또는 (목표) 슬래브 두께(d)들을 결정하기 위해서는, 앞서 열거한 회랑 범위들 사이에서 보간법이 수행될 수 있다.
약한 강도로 냉각되는, 즉 상기 플랜트의 정상 연속 조업에서 슬래브 강의 kg 당 2.2ℓ 미만(바람직하게는 1.0ℓ와 2.2ℓ 사이)의 냉각제를 적용하여 냉각되는 슬래브 강들에 대해서는, [m/min] 단위로 측정된 주조 속도(vc)와 [mm] 단위로 측정된 슬래브 두께(d) 간의 관계는 관계식 vc = K/d2을 따르게 되고, 여기서 상기 관계식에 포함된 속도 계수(K)는 17.5 m의 슬래브 지지 길이(L)에 대해서는 37100 내지 44100의 회랑 범위, 바람직하게는 40600 내지 44100의 회랑 범위에 놓이며, 한편 23 m의 슬래브 지지 길이(L)에 대한 속도 계수(K)는 48900 내지 59000의 회랑 범위, 바람직하게는 53950 내지 59000의 회랑 범위에 놓이고, 상기 슬래브 지지 길이 L=17.5 m와 L=23 m 사이에 놓인 슬래브 지지 길이(L)들을 가진 플랜트들에 대하여 (목표) 주조 속도(vc)들 또는 (목표) 슬래브 두께(d)들을 결정하기 위해서는, 앞서 열거한 회랑 범위들 사이에서 보간법이 수행될 수 있다.
슬래브 지지 길이에 따른, 뿐만 아니라 속도 계수의 상세한/정교한 선택은, 특히 주강들의 탄소 함량, 이들의 응고 또는 변태 특성, 이들의 견고함 또는 연성 특징들 등에 의존한다.
본 발명에서 제안된 속도 계수(K)에 따른 조업 관리는 슬래브에 내포된 주조 열을 후속 압연 프로세스 동안 최적의 방식으로 이용할 수 있게 하고 또한, 재료 처리량 및 그에 따른 생산성 면에서의 장점(조업상 주조 속도를 줄이면, 슬래브 두께가 증가되어 이에 따라 재료 처리량이 증가됨)을 최적화할 수 있게 한다.
청구항 19는 열간 강 스트립의 연속 또는 반-연속 제조 방법을 수행하기 위한 플랜트에 관한 것으로, 다이, 그 하류에 배치된 슬래브 안내 장치, 그 하류에 배치된 러핑 트레인, 그 하류에 배치된 유도 가열 장치 및 그 하류에 배치된 마무리 압연 트레인을 포함하고, 상기 슬래브 안내 장치는 그와 함께 병렬로 또는 수렴하게 배치된 하부열의 안내 요소들 및 상부열의 안내 요소들을 갖고, 상기 두 안내 요소열 사이에는, 상기 주조용 플랜트로부터 나오는 슬래브를 수용하게 되어 있는 수용 샤프트를 갖고, 상기 샤프트는 상기 슬래브의 운반 방향에서 대향하는 안내 요소들 사이에 상이한 거리를 형성함으로써, 적어도 구간들에서 좁아지며, 이로써 상기 슬래브의 두께가 감소될 수 있다. 본 발명에서는, 상기 다이를 향해 지향하는 그 입력 영역에서의 상기 수용 샤프트의 명확한 수용 폭은 105 내지 130 mm, 바람직하게는 115 내지 125 mm에 이르고, 상기 러핑 트레인을 향해 지향하는 그 단부에서의 상기 수용 샤프트는 85 내지 120 mm의, 바람직하게는 95 내지 115 mm의 상기 슬래브의 두께에 대응하는 명확한 수용 폭을 갖고, 여기서 상기 주조용 플랜트의 배스 표면과 상기 러핑 트레인을 향해 대면하는 상기 슬래브 안내 장치의 수용 샤프트의 단부 사이에서 측정한 슬래브 지지 길이는 18.5 m 이상이고, 바람직하게는 18.7 m와 23 m 사이의 범위에 놓이며, 특히 바람직하게는 20.1 m와 23 m 사이의 범위에 놓이고, 상기 슬래브(3)의 주조 속도(vc)를 3.8 내지 7 m/min의 범위로 유지될 수 있게 하는 제어 장치가 제공되는 것으로 규정되어 있다.
본 발명의 플랜트의 추가의 바람직한 변형에 따르면, 상기 러핑 트레인은 4 개 또는 5 개의 러핑 스탠드들을 갖는 것으로 규정되어 있다.
본 발명의 플랜트의 추가의 바람직한 변형에 따르면, 상기 수용 샤프트 또는 상기 슬래브 안내 장치의 단부와 상기 러핑 트레인의 입구 영역 사이에는 어떠한 냉각 장치도 존재하지 않고, 상기 슬래브를 운반하도록 되어 있는 컨베이어 장치의 구간들을 적어도 둘러싸는 열 커버가 제공되어, 이에 의해 슬래브의 냉각을 지연시키는 것으로 규정되어 있다.
본 발명의 플랜트의 추가의 바람직한 변형에 따르면, 상기 러핑 트레인에 배치된 러핑 스탠드들에 의해, 3 내지 15 mm의 두께를 가진, 바람직하게는 4 내지 10 mm의 두께를 가진 중간 스트립이 생성될 수 있도록, 각각 35 내지 60 %, 바람직하게는 각각 40 내지 55 %의 상기 슬래브의 두께 감소가 수행될 수 있는 것으로 규정되어 있다.
본 발명의 플랜트의 추가의 바람직한 변형에 따르면, 상기 가열 장치는, 상기 슬래브를, 770 ℃ 초과, 바람직하게는 820 ℃ 초과의 온도에서 시작해서, 적어도 1110 ℃의 온도까지, 바람직하게는 1170 ℃ 초과의 온도까지 가열될 수 있게 하는, 유도 교차계형 가열 오븐으로서 구현되는 것으로 규정되어 있다.
본 발명의 플랜트의 추가의 바람직한 변형에 따르면, 상기 마무리 압연 트레인은, 상기 러핑 트레인에서 나오는 중간 스트립을 1.5 mm 미만, 바람직하게는 1.2 mm 미만의 두께를 가진 최종 스트립으로 감소될 수 있게 하는, 4 개 또는 5 개의 마무리 스탠드들을 포함하는 것으로 규정되어 있다.
본 발명의 플랜트의 추가의 바람직한 변형에 따르면, 상기 마무리 압연 스탠드들은 서로로부터 7 m 미만의 거리에, 바람직하게는 5 m 미만의 거리에 각각 배치되고, 상기 거리들은 상기 마무리 압연 스탠드들의 가동 압연 축선들 사이에서 측정되는 것으로 규정되어 있다.
본 발명의 플랜트의 추가의 바람직한 변형에 따르면, 상기 슬래브의 두께를 감소시키기 위해, 특정 안내 요소들이 (갭) 조절될 수 있고, 이를 통해 상기 수용 샤프트의 명확한 수용 폭이 감소 또는 확대될 수 있고, 상기 슬래브 두께 또는 상기 명확한 수용 폭은 상기 슬래브의 재질 및/또는 상기 주조 속도에 따라 조절될 수 있는 것으로 규정되어 있다.
본 발명의 플랜트의 추가의 바람직한 변형에 따르면, 상기 조절 가능한 안내 요소들은 상기 다이를 향해 대면하는 상기 슬래브 안내 장치의 길이방향 범위의 전방 절반부(half)에, 바람직하게는 상기 다이를 향해 대면하는 전방 쿼터부(quarter)에 배치되는 것으로 규정되어 있다.
적어도 앞선 2 회의 압연 패스들 도중에는, 상기 슬래브의 슬래브 코어가 가능한 고온으로 존재하도록 하기 위해, 본 발명의 플랜트의 바람직한 변형에 따르면, 상기 슬래브 안내 장치에 가장 가까운 상기 러핑 트레인의 제 1 러핑 스탠드의 가동 롤러 축선은 상기 슬래브 안내 장치의 단부 뒤로 최대 7 m, 바람직하게는 최대 5 m에 배치되는 것으로 규정되어 있다.
본 발명의 추가의 바람직한 변형에 따르면, 상기 러핑 트레인을 향해 대면하는 상기 가열 장치의 입구 단부는 상기 가열 장치에 가장 가까운 러핑 스탠드의 가동 롤러 축선 뒤로 최대 25 m, 바람직하게는 최대 19 m에 배치되는 것으로 규정되어 있다.
본 발명은 예시적인 실시예를 참조로 이하에서 보다 상세히 설명된다. 도면들은 다음과 같다:
도 1은 측면에서 본, 열간 강 스트립의 연속 또는 반연속 제조를 위한 본 발명의 플랜트의 개략도를 도시한다.
도 2는 도 1의 플랜트의 슬래브 안내 장치의 수직 단면도로서의 상세도를 도시한다.
도 3은 슬래브 안내 장치의 일부의 상세 단면도를 도시한다.
도 4는 본 발명의 제조 방법의 프로세스도(주조 속도/슬래브 두께)를 도시한다.
도 5는 슬래브 두께에 따른 본 발명의 플랜트의 연간 처리량을 설명하기 위한 도면을 도시한다(주조 속도/슬래브 두께).
도 6은 본 발명의 제조 방법의 프로세스도(목표 주조 속도와 목표 슬래브 두께 간의 관계)를 도시한다.
도 1은 열간 강 스트립의 연속 또는 반연속 제조를 위한 본 발명의 방법이 수행되게 할 수 있는 플랜트(1)를 개략적으로 도시한다.
본 도면은 슬래브(3)들을 다이(2)의 단부에서 105 내지 130 mm의 슬래브 두께(d)로, 바람직하게는 115 내지 125 mm의 슬래브 두께(d)로 주조하는, 다이(2)를 구비한 수직형 주조 플랜트를 도시한다.
다이(2)의 앞에는, 세라믹 이송 노즐을 통해 분배기(36)에 액상 강을 채우는 팬(pan)(35)이 위치된다. 그 후, 분배기(36)는 슬래브 안내 장치(6)가 연결되는 다이(2)를 채운다.
이후, 하나―본원에서―의 또는 다수의 압연 스탠드들로 구성될 수 있으며, 슬래브(3)를 중간 두께로 압연하는, 러핑 트레인(4)에서 러핑(roughing)이 일어난다. 러핑에 있어서, 주조 재료들은 미립자 압연 재료들로 전환된다.
플랜트(1)는 도 1에 도시되지 않은 디스케일링 장치(descaling device)(37, 38)들과 같은 일련의 구성요소들 및 기본적으로 종래 기술에 대응하기 때문에 이 시점에는 더 상세히 기술되지 않는 도 1에 도시되지 않은 분리 장치들을 또한 포함한다. 예컨대, 신속 절단 전단기(shear)들의 형태로 구현되는 분리 장치들은 플랜트(1)의 임의로 주어진 위치에, 특히 러핑 트레인(4)과 마무리 압연 트레인(5) 사이 및/또는 마무리 압연 트레인(5)보다 하류의 영역에 배치될 수 있다.
중간 스트립(3')용 가열 장치(7)는 러핑 트레인(4)을 지나 배치된다. 가열 장치(7)는 본 예시적인 실시예에서는 유도(inductive) 오븐으로서 구현된다. 플랜트(1)를 특히 에너지 면에서 효율적으로 만드는 교차계형 가열 유도 오븐을 사용하는 것이 바람직하다.
대안으로서, 가열 장치(7)는, 예컨대 화염을 적용한 종래의 오븐으로서 구현될 수도 있다.
가열 장치(7)에 있어서, 중간 스트립(3')은 마무리 압연 롤(5)로의 이송을 위해 그 단면적에 걸쳐 비교적 균일하게 원하는 이송 온도로 되고, 상기 이송 온도는, 보통 강의 유형 및 마무리 압연 트레인에서의 후속 압연 프로세스에 따라, 1000 ℃ 내지 1200 ℃가 된다.
가열 장치(7)에서의 가열 이후에 ―선택적인 중간 디스케일링 이후에― 다중 스탠드형 마무리 압연 트레인(5)에서 원하는 최종 두께 및 최종 압연 온도로 마무리 압연이 착수되고, 이어서 스트립은 냉각부(18)에서 냉각되고 최종적으로 언더플로어 코일러(19)들에 의해 코일들에 감긴다.
본 발명에 따라, 하기의 방법 단계들이 수행된다:
먼저, 주조 플랜트(2)(주조 플랜트의 하나의 다이가 도 1 내지 도 3에 도시됨)에 의해 슬래브(3)가 주조된다. 슬래브(3)는 슬래브 안내 장치(6)에 의해 액상 코어 압하(LCR: Liquid Core Reduction)법으로 액상 단면 코어가 85 mm 내지 120 mm의 슬래브 두께(d)로, 바람직하게는 95 mm 내지 115 mm의 슬래브 두께로 감소된다.
주조 플랜트(2)의 배스 레벨인 메니스커스(13)와 러핑 트레인(4)을 향해 대면하는 슬래브 안내 장치(6)의 단부(14) 사이에서 측정된 슬래브 지지 길이(L)는 18.5 m 이상이고, 바람직하게는 슬래브 지지 길이(L)는 18.7 m(보다 양호하게는 20.1 m)와 23 m 사이의 범위에 있다. 플랜트의 정상 연속 조업 도중에 측정된 슬래브(3)의 주조 속도(vc)는 본원에서는 3.8 내지 7 m/min의 범위에 있다.
도 3에 상세히 도시된 메니스커스(13)는 통상 구리제인 다이(2)의 상부 에지(34)보다 몇 cm 아래에 위치되는 것이 일반적이다.
본원에서는, 슬래브 지지 길이(L)는 다이의 또는 주조 플랜트(2)의 메니스커스(13)와 아래에서 더욱 상세히 기술되는 상부 안내 요소열(10)의 마지막 롤러의 축선(도 1에 따라 롤러들의 축선들에 평행한 방향에서 플랜트(1)의 측면도에서 볼 때) 사이에서 측정된다. 정확한 측정을 위해, 슬래브 지지 길이(L)는 슬래브(3)의 또는 슬래브 안내 장치(6)의 곡률 반경의 중심 지점(뿐만 아니라 다이(2)의 내측 구역) 맞은편의 슬래브(3)의 또는 슬래브 안내 장치(6)의 외부 폭 측에서 측정된다. 지지 롤러(10)들에 의해 접촉되는 슬래브(3)의 또는 슬래브 지지 길이(L)의 외부 폭 측을 더 명확하게 인지할 수 있도록, 슬래브 지지 라인(L)에 동심인 보조 치수기입 라인(L')이 도 2에 표시된다.
서두에 규정한 슬래브(3)의 액상선 선단이 항상, 각각의 재료-품질 의존적인 최대 주조 속도들에 관계없이, 슬래브 안내 장치(6)의 단부에 가깝게 연장되어, 이에 의해 슬래브(3)가 높은 제조 품질을 보장하면서 비교적 낮은 에너지 소비로 완제품 전후에 압연될 수도 있도록 보장하기 위해, 슬래브(3)들은 하기의 주조 속도들에 따라 상이한 슬래브 두께(d)들로 주조된다:
- 100 내지 120 mm의 슬래브 두께, 바람직하게는 110 내지 120 mm의 슬래브 두께에 대하여, 3.8 내지 5.0 m/min의 주조 속도,
- 85 내지 110 mm의 슬래브 두께, 바람직하게는 95 내지 110 mm의 슬래브 두께에 대하여, 5.0 내지 5.9 m/min의 주조 속도,
- 최대 102 mm의 슬래브 두께에 대하여, 5.9 m/min 이상의 주조 속도.
슬래브(3)는 러핑 트레인(4)에서, 적어도 4 회의 압연 패스들로, 즉 4 개의 러핑 스탠드(41, 42, 43, 44)들을 이용하여, 바람직하게는 5 회의 압연 패스들로, 즉 5 개의 러핑 스탠드(41, 42, 43, 44, 45)들을 이용하여, 중간 스트립(3')으로 거친 압연된다.
러핑 트레인(4)에서 수행된 4 회 또는 5 회의 압연 패스들은 최대한 80 초 이내, 바람직하게는 최대한 50 초 이내에서 발생한다.
또한, 러핑 트레인(4)에서의 제 1 압연 패스는, 주조 플랜트(2)에 존재하는 액상 슬래브 강의 응고 개시의 최대한 7 분 이내, 바람직하게는 최대한 6.2 분 이내에서 일어나도록 규정되어 있다. 이상적으로는, 러핑 트레인(4)에서의 제 1 압연 패스는 최대한 5.8 분 이내에서 일어나고, 이는 또한 4 m/min 범위의 주조 속도들에 의해 발생한다.
슬래브 안내 장치(6)의 단부(14)와 러핑 트레인(4)의 입구 영역 사이에서, 슬래브(3)는 주위 온도의 결과로서 냉각이 허용될 뿐이며, 즉 냉각 장치에 의한 인위적인 슬래브(3) 냉각은 없다. 슬래브(3)의 표면은 이 영역에서는 1050 ℃를 초과, 바람직하게는 1000 ℃를 초과하는 평균 온도를 갖는다.
슬래브 안내 장치(6)의 단부(14)와 제 1 러핑 스탠드(41) 사이에는, 가능한 슬래브(3)에서의 열을 유지하도록 접이식(foldable) 열 커버가 제공되는 것이 바람직하다. 열 커버는, 일반적으로 적어도 구간들에서 롤러 컨베이어로서 구현되는, 슬래브(3)의 운반을 위해 제공된 컨베이어 장치를 둘러싼다. 언더플로어 코일러(19)들의 직전에는, 최종 스트립(3")이 구동 롤러(38)들 사이에 클램핑되고, 상기 롤러들은 최종 스트립(3")을 안내함은 물론이고, 장력하에 유지한다.
이 경우에, 열 커버는 컨베이어 장치를 위로부터 및/또는 아래로부터 및/또는 측면까지 둘러쌀 수 있다.
슬래브(3)의 두께는 러핑 트레인(4)에서, 각 압연 패스마다 35 내지 60 %까지, 바람직하게는 40 내지 55 % 감소된다. 정확히 4 회의 압연 패스들이 제공되면, 결과적으로 3 내지 15 mm 두께의 중간 스트립(3')이, 바람직하게는 러핑 트레인(4)으로부터 4 내지 10 mm 두께로 나오게 된다.
적어도 처음 2 회의 압연 패스들 도중에, 슬래브(3)의 슬래브 코어가 가능한 고온 상태로 존재하도록 하기 위해, 슬래브 안내 장치(6)에 가장 가까운 러핑 트레인(4)의 제 1 러핑 스탠드(41)는 슬래브 안내 장치(6)의 단부(14) 이후에 최대 6 m에, 바람직하게는 최대 5 m에, 이상적으로는 최대 4 m에 배치된다. 본원에서는, 상기 거리들은 각각의 경우에 제 1 러핑 스탠드(41)의 중심 지점으로부터, 또는 그 가동 롤러 축선 각각으로부터 측정된다.
더 바람직한 프로세스 기술 변형에 따르면, 러핑 트레인(4)으로부터 나오는 중간 스트립(3')의 냉각을, 최대 3 K/m의 냉각률, 바람직하게는 최대 2.5 K/m의 냉각률로 규정하고 있다. 상기와 같은 냉각률은 중간 스트립으로부터의 열 복사 및/또는 대류를 통해 발생하고, 일반적인 열 조건(커버들, 터널들, 냉기, 대기 습도 등)들 및 운반 속도 또는 질량 유량의 적절한 선택에 의해 각각 제어될 수 있다.
본 발명의 바람직한 변형에 따르면, 러핑 트레인(4)으로부터 나오는 중간 스트립(3')의 유도 가열 장치(7)에 의한, 바람직하게는 교차계형 가열 방법에서의 가열은, 770 ℃ 초과, 바람직하게는 820 ℃ 초과, 특히 바람직하게는 950 ℃ 초과의 온도에서 시작해서 적어도 1110 ℃의 온도까지, 바람직하게는 1170 ℃ 초과의 온도에 이르는 것으로 규정되어 있다.
중간 스트립(3')은 4초 내지 25 초의 주기 이내에서, 바람직하게는 5 초 내지 13 초의 주기 이내에서 가열된다.
정확히 4 회의 압연 패스들이 러핑 트레인(4)에서 수행되면, 주조 플랜트(2)로부터의 유출시 또는 슬래브 안내 장치(6)로의 유입시의 100 mm 두께의 슬래브(3)에 대해서는, 주조 플랜트(2)로부터의 유출 이후 늦어도 360 초 이후에, 바람직하게는 늦어도 340 초 이후에, 유도 가열 장치(7)로 이송될 중간 스트립(3')이 러핑 트레인(4)에서 7 mm의 두께로 감소되고, 주조 플랜트(2)로부터의 유출시 또는 슬래브 안내 장치(6)로의 유입시의 115 mm 두께의 슬래브(3)에 대해서는, 주조 플랜트(2)로부터의 유출 이후 늦어도 480 초 이후에, 바람직하게는 늦어도 460 초 이후에, 유도 가열 장치(7)로 이송될 중간 스트립(3')이 러핑 트레인(4)에서 7.8 mm의 두께로 감소되는 것으로 규정되어 있다.
가열된 중간 스트립(3')은 마무리 압연 트레인(5)에서, 4 회의 압연 패스들로, 즉 4 개의 마무리 스탠드(51, 52, 53, 54)들을 이용하여, 또는 5 회의 압연 패스들로, 즉 5 개의 마무리 스탠드(51, 52, 53, 54, 55)들을 이용하여, 1.5 mm 미만의, 바람직하게는 1.2 mm 미만의 두께를 갖는 최종 스트립(3")으로 마무리 가공되는 것이 바람직하다. 본 발명의 방법에 의하면, 1 mm 미만의 최종 두께로의 압연도 가능하다.
마무리 스탠드(51, 52, 53, 54, 55)들은 서로로부터 7 m 미만의 거리, 바람직하게는 5 m 미만의 거리(마무리 스탠드(51, 52, 53, 54, 55)들의 가동 롤러 축선들 간에서 측정)에 각각 배치된다.
이어서, 최종 스트립(3")은 500 ℃ 내지 750 ℃의, 바람직하게는 550 ℃ 내지 650 ℃의 코일링 온도로 냉각되어, 코일로 된다. 마지막으로, 최종 스트립(3") 또는 중간 스트립(3') 또는 스트립(3)은 그 운반 방향(15)을 가로질러 뻗는 방향으로 분리되고, 압연 트레인 측에서 헐거워진 최종 스트립(3")의 최종 코일링이 착수된다. 코일링에 대한 대안으로서, 최종 스트립(3")의 방향 수정 및 적층도 가능하다.
도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 슬래브 안내 장치(6)는, 각 경우에 그 안에서 평행하게 또는 수렴하게 배치된 하부열의 안내 요소(9)들과 상부열의 안내 요소(10)들로 구성되는(도 3에는 도시되지 않음), 슬래브(3)를 통과시키도록 되어 있는 도 3에 따른 다수의 안내 세그먼트(16)들을 갖는다.
하부 안내 요소열(9)의 각각의 안내 요소에는 상부 안내 요소열(10)의 대향하는 안내 요소가 할당된다. 따라서, 안내 요소들은 슬래브(3)의 폭 측의 양측에 쌍으로 배치된다.
2개의 안내 요소열(9, 10) 사이에서는, 슬래브(3)의 운반 방향에 있어서 마주하는 안내 요소들(9, 10) 사이에 서로로부터 상이한 거리를 구현함으로써, 적어도 구간들에서 좁아져서 슬래브의 두께가 감소될 수 있는, 주조 플랜트(2)로부터 나오는 슬래브(3)를 수용하도록 되어 있는 수용 샤프트(11)가 구현된다. 안내 요소(9, 10)들은 회전 가능하게 지지된 롤러들로서 구현된다.
도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 상부 및 하부 안내 요소 또는 롤러열(9, 10)들은 이들의 순서에서 각각 세분되어 상이한 직경들 및/또는 샤프트 간격들을 갖는 (하위)열의 특정 롤러들로 될 수 있다.
상부 안내 요소열(10)의 안내 요소들은 선택적으로 깊이-조절식이거나, 또는 하부 안내 요소열(9)의 안내 요소들에 더 가깝게 이동될 수 있다. 상부 안내 요소열(10)의 안내 요소들의 조절 및 그에 따른 슬래브 안내 장치(6)의 명확한 수용 단면(12)의 변화는, 예컨대 유압 구동부에 의해 착수될 수 있다. 서로 마주 놓인 상부 및 하부 안내 요소들 사이에서 측정된 원하는 슬래브 두께(d)에 대응하는 슬래브 안내 장치(6)의 수용 샤프트(11)의 명확한 수용 폭(12)은, 예컨대 115 mm로부터 감소되어 90 mm 내지 105 mm의 범위로 감소될 수 있다.
보다 좁은 수용 샤프트(11)로 안내되는 슬래브(3)가 보다 급속하게 응고해서 냉각되기 때문에, 슬래브의 액상선 선단을 슬래브 안내 장치(6)의 단부에 가능한 가까이 안내하고자 할 경우에는, 주조 속도 및 그 등가물인 압연 트레인(4, 5)들을 통과하는 체적 유동은 증가되어야 한다.
슬래브(3)의 두께를 감소시키기 위해, 다이(2)를 향해 대면하는 ―하지만, 반드시 다이(2)에 인접하지는 않는― 제 1 안내 세그먼트(16')의 3개 내지 8개의 안내 요소(쌍)는 조절 가능하다. 대안으로서, 직접 또는 간접적으로 다이에 인접하는, 서로 나란히 배치된 다수의 안내 세그먼트(16)들이 LCR 두께 감소를 위해 채용될 수 있다.
슬래브 두께(d) 또는 명확한 수용 폭(12)은 슬래브(3)의 재질에 따라 및/또는 주조 속도에 따라 조절될 수 있다.
각각의 안내 요소(9, 10)들은 본질적으로 슬래브의 운반 방향에 직교하여 뻗는 방향으로 조절되고, 상부 안내 요소(10)들과 또한 하부 안내 요소(9)들이 모두 조절될 수 있다. 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 상부 안내 요소(10)들은, 유압으로 조절되는 것이 바람직한 대응 지지 요소(17)들에 관절식으로 연결된다.
조절 가능한 안내 요소(9, 10)들은 슬래브 안내 장치(6)의 길이방향 범위의, 주조 플랜트(2)를 향해 대면하는 전방 절반부에, 바람직하게는 주조 플랜트(2)를 향해 대면하는 전방 쿼터부에 배치되는 것이 바람직하다.
슬래브 두께(d) 또는 명확한 수용 폭(12)은, 준정적으로(quasi-statically), 즉 러핑 트레인(4)을 향해 대면하는 주조 슬래브(3)의 선두 영역이 슬래브 안내 장치(6)의 단부에 도달했거나 또는 LCR 안내 요소들을 통과하자마자 주조를 개시한 직후에, 또는 동적으로(dynamically), 즉 주조 프로세스 도중에 또는 슬래브 안내 장치(6)를 통한 슬래브(3)의 연속적인 준정상(quasi-stationary) 통과 도중에, 설정될 수 있다. 슬래브 두께(d)가 동적으로 설정되는 경우에는, 이는, 도 6을 참조로 하기에 설명되는 상황을 지침으로서 이용하여, 슬래브 안내 장치(6)를 통한 슬래브(3)의 통과 도중에 수차례 변화된다.
도 4는 본 발명의 제조 방법을 설명하기 위한 프로세스도를 도시한다. 이 도면을 참조하면, 본 발명에서 제안한 주조 파라미터들을 지키면서, 즉 공지된 방법들에 비해 비교적 큰 슬래브 두께들 및 큰 야금학적 또는 슬래브 지지 길이(L)들로, 열간 강 스트립을 제조하는 일반적인 시스템들에서 본 발명에서 원하는 높은 제조 용량들이 달성될 수 있는지의 이유가 분명해진다.
도 4에 따른 도면의 세로 좌표에는 [m/min] 단위의 주조 속도가 표시되는 한편, 슬래브 두께는 [mm] 단위로 가로 좌표에 표시된다. 대략 포물선 형상의 라인(20a, 20b, 21a, 21b, 22a, 22b, 23a, 23b, 24a 및 24b)들이 표시되고, 각각의 라인은 특정 야금학적 또는 슬래브 지지 길이(L)에서의 주조 특성에 대응한다.
상이한 강 품질들이 상이한 속도들로 냉각될 수 있고 상이한 응고 속도들을 가지기 때문에, 본원에서는, 선택된 슬래브 지지 길이(L)들에 대하여 다수의 라인들이 도시된다.
라인(20a 및 20b)들은 15.2 m의 슬래브 지지 길이(L)에 대응하고, 여기서 라인(20a)은 라인(20b)과는 상이한 재료-특정 (글로벌) 응고 계수(k)에 기초하므로, 이들 2개의 관련 라인들은 서로 상이하다.
응고 계수(k)는 [mm/√min] 단위로 표현되며, 재질에 관련된 강 품질에 대하여 24 내지 27 mm/√min, 바람직하게는 25 내지 26 mm/√min이 된다.
라인(21a 및 21b)들은 17.5 m의 슬래브 지지 길이(L)에 대응하고, 여기서 라인(21a 및 21b)들은 라인(20a 및 20b)들과 유사하게 상이한 응고 계수(k)에 다시 기초한다.
라인(22a 및 22b)들은 본 발명에서 바람직한 18.5 m의 슬래브 지지 길이(L)에 대응하고, 단지 특정 응고 계수(k)에 관해서 다시 상이하다.
라인(23a 및 23b)들은 본 발명에서 특히 바람직한 20 m의 슬래브 지지 길이(L)에 대응하고, 특정 응고 계수(k)에 관해서 다시 상이하다.
라인(24a 및 24b)들은 본 발명에서 특히 바람직한 21.6 m의 슬래브 지지 길이(L)에 대응하고, 마찬가지로 특정 응고 계수(k)에 관해서 다시 상이하다.
이미 논의된 슬래브(3)의 액상선 선단 위치의 문제점 때문에, 주조 프로세스에서 주조 속도가 모두 작은 것이 선택될수록, 각각의 플랜트의 슬래브 지지 길이(L)가 짧아진다는 것은 말할 것도 없다(슬래브 안내 장치(6)의 단부(14)를 지나 연신되는 운반 방향(15)에서의 액상선 선단은 슬래브(3)의 균열을 초래하게 됨).
역으로, 원하는 주조 속도로 대상물을 주조하려면, 최적의 주조 프로세스에 필요한 슬래브 두께가 선택되어야만 한다는 것을 도 4에 따른 도면으로부터 판독될 수 있다.
예컨대, 도 4에 따른 도면에서, 라인(24b)(L=21.6 m)이 110 mm의 슬래브 길이에서의 수직선에 의해 교차되고, 관찰자가 교차 지점으로부터 세로 좌표 상의 좌측으로 보면, 단지 5 m/min 초과의 허용 가능한 주조 속도가 얻어진다.
도 4에 따른 주조 특성들은 예로서 순수하게 선택되며, 제한하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 기본적으로, 각각의 슬래브 두께에 대해서 고정된 속도값이 생성되는 것이 아니라, 항상 주조 프로세스가 신뢰도 있게 관리(도 4에서 지정된 "발명의 영역")되게 되는 대응 속도 범위가 있다(또한, 그 반대도 마찬가지임). 유사하게, 슬래브 지지 길이(L)는, 예컨대 18 m와 같은 특정 값으로 감소되는 것이 아니라, 17.5 m 초과(바람직하게는 23 m 미만)의 슬래브 지지 길이(L)들이 공지의 플랜트들에 비해 이미 현저한 용량 증가를 가능하게 한다는 것이 입증되었다.
예컨대, 대략 22 m의 슬래브 지지 길이(L)에 대하여(그러나, 도 4에 따른 예시적인 실시예에서 21.6 m의 정확한 슬래브 지지 길이(L)에 각각 대응하는 24a, 24b에 기초하여 입증), 96 내지 117.5 mm의 슬래브 두께를 주조할 때, 4.2 내지 6.5 m/min의 실행 가능한 주조 속도 범위가 생성된다.
계산의 결과는, 예컨대 22 m의 슬래브 지지 길이(L)(본질적으로 라인(24a 및 24b)들에 대응함)에 대하여, 열간 강 스트립을 제조하는 일반적인 플랜트(1)는 종래 기술에 따른 플랜트들에 비해 큰 증가를 의미하는 대략 연간 3백 8십만톤(mtpy)의 제조 용량에 이를 수 있다는 것이었다.
도 5는 가로 좌표에 표시된 슬래브 두께(1880 mm의 슬래브 폭에 대한)에 따라, 연간 처리량(라인 25), 주조 속도(라인 26) 및 폭-비체적(specific volume) 유동(라인 27)을 설명하는 도면을 도시한다.
도 6은 슬래브 두께(d)와 주조 속도(vc) 사이의 관계를 설명하며, (목표) 주소 속도(vc) 또는 (목표) 슬래브 두께(d)들의 설정은 본 발명에 제안된 속도 계수(K)들에 기초하여 결정될 수 있다. 주조 속도(vc)와 함께 슬래브 두께(d)의 설정의 관계는 장치에 저장된 관계식, 즉 vc=[K_하한 ... K_상한]　/d2에 따라 확립된다.
하기의 내용들은, 주조 속도(vc)(예컨대 초기 주조 단계에서와 달리)가 본질적으로 일정하게 유지되는 지속기간이 10 분을 초과하는 조업 단계들을 본 명세서에서 이해할 수 있게 하는 플랜트의 정상 연속 조업에 관련된다.
지지 길이(L)에 의존하는 것에 더하여, 속도 계수(K)의 선택은 특히 주강의 C 함량 또는 그들의 냉각 특성들에 각각 의존한다. 급속하게 응고하는 강 품질들은 플랜트가 비교적 빠른 주조 속도(vc)들로 작동되게 하는 반면, 보다 느리게 응고하는 강 품질들의 경우에는, 액상선 선단의 영역에서 팽출 또는 균열을 방지하기 위해 보다 느린 주조 속도(vc)들이 선택되게 된다. 하기의 표들은, "강한(hard)" 냉각, 즉 급속하게 응고하는, 또한 "중간 강도(medium-hard)" 냉각, 즉 약간 더 느리게 응고하는, 슬래브들로 주조되는 강 품질들에 관련된다.
각각의 경우에 속도 계수(K)에 대하여 회랑 범위들이 지정되며, 그 범위 내에서 주조 조업이 효율적으로 그리고 실용적으로 수행될 수 있다. 슬래브 지지 길이-특정 회랑 범위는 각각의 경우에 속도 계수(K_상한) 및 속도 계수(K_하한)에 의해 하기의 표들에 따라 제한된다.
속도 계수(K)의 선택은 슬래브 지지 길이(L) 및 강 품질에 의존하며, 특히 주강들의 탄소 함량, 그의 응고 및 변환 특성들, 그의 견고함 또는 연성 특징들, 및 추가적인 재료 특성들에 의존한다.
슬래브(3)를 냉각하기 위해, 냉각제, 바람직하게는 물이 슬래브 안내 장치(6)의 영역(다이(2)의 하단부와 러핑 트레인(4)을 향해 대면하는 슬래브 안내 장치(6)의 단부(14) 사이)에서 슬래브에 적용된다. 냉각제는, 임의로 주어진 구성(예를 들어, 안내 요소(9, 10)들의 뒤 및/또는 옆 및/또는 사이)들로 배치된 임의의 개수의 분사 노즐들을 포함하는, 도면에는 도시되지 않은 분사 장치에 의해 슬래브(3)에 적용된다.
강한 냉각에 대해서는, 슬래브 강의 kg 당 3 내지 4ℓ의 냉각제가 사용되고, 중간 강도 냉각에 대해서는, 슬래브 강의 kg 당 2 내지 3.5ℓ의 냉각제가 사용되며, 약한 냉각에 대해서는, 슬래브 강의 kg 당 2.5ℓ 미만(바람직하게는 1 내지 2.2ℓ)의 냉각제가 사용된다. 강한, 중간 강도 및 약한 냉각에 대하여 언급된 냉각제의 양들은 분사 장치 및 슬래브 안내 장치(6)의 이미 앞서 열거한 기계적인 설계 특징들의 결과로서 겹친다.
분사 장치 및 슬래브 안내 장치(6)의 예시적으로 선택되는, 본질적으로 동일한 구조 및 일반적인 조건들 하에서는, 슬래브 강의 kg 당, 강한 냉각을 실현하는데 3 내지 4ℓ의 냉각제가 적용될 수 있고, 중간 강도 냉각을 실현하는데 2 내지 3ℓ의 냉각제가 적용될 수 있으며, 약한 냉각을 실현하는데 1 내지 2ℓ의 냉각제가 적용될 수 있다.
표 1: 낮은 C 함량(0.16 % 미만) 및 비교적 강한 냉각(3 내지 4ℓ(냉각제)/kg(슬래브 강))의 강 품질들에 대한 속도 계수 K
L = 17.5　m L = 21.5　m L = 23　m
K_상한 48900 60300 64600
K_하한 42000 51600 55200
표 2: 0.16 %를 초과하는 C 함량 및 중간 강도 냉각(2 내지 3.5ℓ(냉각제)/ kg(슬래브 강))의 강 품질들에 대한 속도 계수 K
L = 17.5　m L = 21.5　m L = 23　m
K_상한 46500 57200 61900
K_하한 39600 48300 52100
표 3: 특정 강 품질들 및 약한 냉각(1.0 내지 2.2ℓ(냉각제)/kg(슬래브 강))의 속도 계수 K
L = 17.5　m L = 21.5　m L = 23　m
K_상한 44100 54050 59000
K_하한 37100 44800 48900
따라서, 표 1 에 따르면, 바람직한 조업 관리에 따르면, 강한 냉각의 슬래브 강들, 즉 슬래브 강의 kg 당 3 내지 4ℓ의 냉각제를 적용하는 것에 대해서는, [mm] 단위로 측정된 슬래브 두께(d)와 [m/min] 단위로 측정된 주조 속도(vc) 사이의 관계는 관계식 vc = K/d2을 따르게 되고, 여기서 상기 관계식에 포함된 속도 계수(K)는 바람직하게는 17.5 m의 최소 슬래브 지지 길이(Lmin)에 대해서는 42000 내지 48900의 회랑 범위, 바람직하게는 45500 내지 48900의 회랑 범위에 놓이며, 한편 바람직하게는 23 m의 최대 슬래브 지지 길이(Lmax)에 대해서는 55200 내지 64600의 회랑 범위, 바람직하게는 59900 내지 64600의 회랑 범위에 놓이는 것으로 규정하고 있다.
바람직한 슬래브 지지 길이들(Lmin 및 Lmax) 사이에 놓이는 슬래브 지지 길이(L)들을 갖는 플랜트들에 대하여 (목표) 주조 속도(vc)들 또는 (목표) 슬래브 두께(d)들을 결정하기 위해, 앞서 열거한 회랑 범위들(표들에 열거되지 않은 추가의 회랑 범위를 지킴) 사이에서 보간법이 수행될 수 있다. 따라서, 0.16 % 미만의 C 함량 및 비교적 강한 냉각의 강 품질들에 대한 21.5 m의 슬래브 지지 길이(L)에 대해서는, 51600 내지 60300의 회랑 범위가 생성된다. 상기 회랑 범위들 사이에서의 보간법은 본질적으로 선형 방식으로 발생한다.
슬래브 지지 길이들이 Lmax를 초과하는 경우에는, 본원에 열거된 회랑 범위들에 대한 보외법(extrapolation)도 가능하다.
표 2에 따르면, 0.16 %를 초과하는 C 함량 및 중간 강도 냉각의 강 품질들에 대해서는, 17.5 m의 슬래브 지지 길이(L)에 대하여 39600 내지 46500의 회랑 범위, 21.5 m의 슬래브 지지 길이(L)에 대하여 48300 내지 57200의 회랑 범위, 및 23 m의 슬래브 지지 길이(L)에 대하여 52100 내지 61900의 회랑 범위로 속도 계수(K)를 포함하는 것이 권장된다.
표 3에 따르면, 약하게 냉각되는, 즉 슬래브 강의 kg 당 1 내지 2.5ℓ의 냉각제를 적용하여 냉각되는, 강 품질들에 대해서는, 17.5 m의 슬래브 지지 길이(L)에 대하여 37100 내지 44100의 회랑 범위, 21.5 m의 슬래브 지지 길이(L)에 대하여 44800 내지 54050의 회랑 범위, 및 23 m의 슬래브 지지 길이(L)에 대하여 48900 내지 59000의 회랑 범위로 속도 계수(K)를 포함하는 것이 권장된다.
도 6은 상술한 속도 계수(K)들에 대응하는 특성 곡선(28 내지 33)들을 갖는 도면을 도시한다. 도면의 가로 좌표에는 슬래브 두께(슬래브 안내 장치(6)의 단부 또는 러핑 트레인(4)으로의 입구에서 측정)가 [mm] 단위로 표시되고, 세로 좌표에는 주조 속도가 [m/min] 단위로 표시된다.
특성 곡선(28, 29 및 30)들은 슬래브 지지 길이(L)들이 17.5 m인 것에 적용되고, 특성 곡선(31, 32 및 33)들은 슬래브 지지 길이(L)들이 21.5 m인 것에 적용된다.
각각의 경우에, 특정 슬래브 지지 길이(L)들에 대하여 적용되는 최상위의 특성 곡선들, 이에 의해, 도 6에 따르면, 슬래브 지지 길이(L)들이 17.5 m인 경우에는 특성 곡선(28)이고, 슬래브 지지 길이(L)들이 21.5 m인 경우에는 특성 곡선(31)이, 플랜트의 효율적인 조업 관리에 대하여 중요하다.
특정 슬래브 지지 길이(L)에 대하여 적용되는 최상위 특성 곡선들은 상기 표들에 주어진 이전의 속도 계수(K_상한)들에 대응한다. 구체적으로, 특성 곡선(28)은 48900의 속도 계수(K)에 대응하고, 특성 곡선(31)은 60300의 속도 계수(K)에 대응한다. 따라서, 특성 곡선들(28 및 31)은, 표준 품질 기준을 지키면서 높은 주조 속도 및 열 방산을 허용하는, 급속하게 응고하는 강 품질들에 대응한다.
특정 슬래브 지지 길이(L)에 적용되는 도 6에 따른 최하위 특성 곡선(슬래브 지지 길이(L)들이 17.5 m인 경우의 특성 곡선(30), 및 슬래브 지지 길이(L)들이 21.5 m인 경우의 특성 곡선(33))들은 상기 표에 열거된 속도 계수(K_하한)들에 대응한다.
특성 곡선(32 및 33)들에 대응하는 강 품질들은, 그들의 보다 느린 응고 때문에, 특성 곡선(31)에 대응하는 강 품질만큼, 그렇게 "강하게", 즉 그렇게 급속하게 냉각될 수 없다. 유사하게, 특성 곡선(29 및 30)들에 대응하는 강 품질들은 특성 곡선(28)에 대응하는 강 품질만큼 빠르게 냉각되게 할 수 없다.
냉각 속도는 슬래브(3) 내부의 액상선 선단의 위치를 명확하게 결정한다. 액상선 선단의 영역에서의 슬래브(3)의 팽출 및 균열을 회피하기 위해서는, 강 품질-특정 특성 곡선(28-31)들 위에 놓이는 주조 속도 범위들은 회피되어야 한다. 다시 말해서, 특성 곡선(28-31)들은 상이한 분류의 강에 대한 한계 주조 속도 곡선들을 나타낸다.
주조 속도(vc)가 6.5 m/min이고 슬래브 두께(d)가 104.5 mm인, 도 6의 화살표(31')의 개시 지점과 동일한 조업 관리에 있어서, 슬래브(3)의 액상선 선단은, 후속 압연 프로세스에 대한 주조 열의 최적 이용이 보장가능한, 예컨대 슬래브 안내 장치(6)의 단부에, 즉 러핑 트레인(4)으로의 입구에 가능한 가깝게 놓이게 된다. 이제 화살표(31')에 의해 예로서 도시된 바와 같이, 주조 속도(vc)가 작동 상의 이유들로 5 m/min으로 감소되면, 슬래브 안내 장치(6)의 단부에서 슬래브(3)의 액상선 선단을 계속해서 유지하고, 후속 압연 프로세스에 대한 주조 열의 최적 이용을 보장하기 위해, 슬래브 두께(d)가 화살표(31")에 따라 대략 110 mm로 증가되게 된다.
역으로, 주조 속도(vc)의 증가(예를 들어, 주조 속도(vc)를 일시적으로 조절할 필요가 있는 작동 상의 문제들을 바로잡은 후에)를 위해서는, 슬래브 두께(d)는 대응하여 감소되어야 한다.
주조 속도(vc)를 감소시키는 것을 필요하게 하는 작동 상의 이유는, 예컨대 푸셔(pusher) 또는 다이의 영역, 특히 다이의 배스 레벨에 있는 센서들에 의해 검출된 이상들, 또는 사전 지정된 값들에 대한 슬래브 온도의 편차들을 포함할 수 있다.
슬래브 두께(d)의 변화는 앞서 기술한 LCR 안내 세그먼트(16')에 의한 동적인 LCR 두께 감소에 의해 발생할 수 있다.
위에 주어진 환경들의 결과로서 주조 속도(vc)가 떨어지면, 액상 코어 압하(LCR)를 감소시켜서 슬래브 두께(d)를 증가시키고, 그렇게 함으로써 각각의 회랑 범위에 대한 본 발명의 조건들에 다시 도달하도록 출력 장치에 의해 운영 팀에 통지될 것이다. 상기와 같은 경우에, 본 발명에서는, 회랑의 상위 범위가 원하는 목적이 되는 것이 바람직하다.
플랜트의 주요 파라미터(슬래브 두께(d) 또는 주조 속도(vc))들로서, 조업자가 알 수 있는 것이 무엇이냐에 따라, 원하는 슬래브 두께(d)로부터 시작하여, 대응하는 목표 주조 속도(vc)가 선택될 수 있거나, 또는 원하는 주조 속도(vc)로부터 시작하여, 슬래브 두께(d)가 대응하여 변경될 수 있다.
높은 작동 안정성을 위해서는, 앞서 기술한 슬래브 두께(d)의 변화는 주조 속도(vc)의 대응하는 변화(예를 들어, 대략 0.25 m/min 정도의 vc의 변화들)들에 대하여 수행될 뿐, 각각의 경우에 원하는 주조 속도로부터의 상기 주조 속도(vc)의 약간의 편차에 대해서는 수행되지 않는다는 점에 유의해야 한다.
본 발명의 특성 곡선들 또는 상응하는 속도 계수(K)들을 준수하기 위해, 주조 속도(vc)가 감소함에 따라, 슬래브 두께(d)는 증가될 수 있고, 그에 따라 재료 처리량이 증가되어 최적화된다.
대략 7 m/min 이상의 주조 속도(vc)는 안정적인 주조에는 거의 이용할 수 없기 때문에, 이 범위는 도 6에 따른 도면에서는 배제되었다.

Claims (29)

  1. 슬래브 안내 장치(6)를 통해 안내된 슬래브(3)로부터 시작해서, 러핑 트레인(roughing train)(4)에서 중간 스트립(3')으로 압연되고, 추가의 수순으로 마무리 압연 트레인(5)에서 최종 스트립(3")으로 압연되는, 열간 강 스트립의 연속 또는 반-연속 제조 방법에 있어서,
    주조 플랜트의 다이(2)에서 주조된 슬래브(3)는, 105 내지 130 mm의 슬래브 두께(d)를, 바람직하게는 115 내지 125 mm의 슬래브 두께(d)를 갖고, 후속 슬래브 안내 장치(6)에 의한 액상 코어 압하(LCR: Liquid Core Reduction)법으로 슬래브(3)의 액상 단면 코어가 85 내지 120 mm의 슬래브 두께(d)로, 바람직하게는 95 내지 115 mm의 슬래브 두께(d)로 감소되고, 다이(2)의 메니스커스(13), 즉 배스(bath) 레벨과 상기 러핑 트레인(4)에 대면하는 슬래브 안내 장치(6)의 단부(14) 사이에서 측정된 슬래브 지지 길이(L)는 18.5 m 이상에 이르고, 바람직하게는 18.7 내지 23 m의 범위에 놓이며, 특히 바람직하게는 20.1 내지 23 m의 범위에 놓이고, 주조 속도(vc)는 3.8 내지 7 m/min의 범위에 놓이며,
    - 100 내지 120 mm의 슬래브 두께, 바람직하게는 110 내지 120 mm의 슬래브 두께에 대하여, 3.8 내지 5.0 m/min의 주조 속도,
    - 85 내지 110 mm의 슬래브 두께, 바람직하게는 95 내지 110 mm의 슬래브 두께에 대하여, 5.0 내지 5.9 m/min의 주조 속도,
    - 최대 102 mm의 슬래브 두께에 대하여, 5.9 m/min 이상의 주조 속도와 같은 주조 속도들에 따라, 상이한 슬래브 두께(d)들을 가진 슬래브(3)들이 주조되는 것을 특징으로 하는,
    열간 강 스트립의 연속 또는 반-연속 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 러핑 트레인(4)에서, 상기 슬래브(3)의 중간 슬래브(3')로의 러핑은 적어도 4 회의 압연 패스들로, 즉 4 개의 러핑 스탠드(41, 42, 43, 44)들을 이용하여, 바람직하게는 5 회의 압연 패스들로, 즉 5 개의 러핑 스탠드(41, 42, 43, 44, 45)들을 이용하여, 행해지는 것을 특징으로 하는,
    열간 강 스트립의 연속 또는 반-연속 제조 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 러핑 트레인(4)에서 수행되는 상기 압연 패스들은 최대한(at most) 80 초 이내, 바람직하게는 최대한 50 초 이내의 주기에서 발생하는 것을 특징으로 하는,
    열간 강 스트립의 연속 또는 반-연속 제조 방법.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 러핑 트레인(4)에서의 제 1 압연 패스는 상기 다이(2)에 존재하는 액상 슬래브(3)의 응고의 개시로부터 최대한 7 분 이내에서, 바람직하게는 최대한 6.2 분 이내에서 발생하는 것을 특징으로 하는,
    열간 강 스트립의 연속 또는 반-연속 제조 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 슬래브 안내 장치(6)의 단부(14)와 상기 러핑 트레인(4)의 입구 영역 사이에서는, 주위 온도에 의한 슬래브(3)의 냉각만이 허용되는 것을 특징으로 하는,
    열간 강 스트립의 연속 또는 반-연속 제조 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 러핑 트레인(4)에서는, 상기 슬래브(3)의 두께가 압연 패스마다 35 내지 60 %, 바람직하게는 40 내지 55 % 감소하는 것을 특징으로 하는,
    열간 강 스트립의 연속 또는 반-연속 제조 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 러핑 트레인(4)으로부터 나오는 중간 스트립(3')은 최대 3 K/m의 냉각률, 바람직하게는 최대 2.5 K/m의 냉각률로 냉각되는 것을 특징으로 하는,
    열간 강 스트립의 연속 또는 반-연속 제조 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 러핑 트레인(4)으로부터 나오는 중간 스트립(3')은 유도 가열 장치(7)에 의해, 바람직하게는 교차계형 가열법(cross field heating method)을 이용하여, 770 ℃ 초과, 바람직하게는 820 ℃ 초과의 온도에서 시작해서, 적어도 1110 ℃의 온도까지, 바람직하게는 1170 ℃ 초과의 온도까지 가열되는 것을 특징으로 하는,
    열간 강 스트립의 연속 또는 반-연속 제조 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 중간 스트립(3')은 4 내지 25 초의 주기 이내에, 바람직하게는 5 내지 13 초의 주기 이내에서 가열되는 것을 특징으로 하는,
    열간 강 스트립의 연속 또는 반-연속 제조 방법.
  10. 제 2 항 및 제 8 항에 있어서,
    상기 러핑 트레인(4)에서 정확히 4 회의 압연 패스들이 수행되는 경우에는, 제 1 압연 패스와 5 내지 10 mm의 중간 스트립 두께들에 대한 상기 가열 장치(7)로의 입구 사이의 경과 시간이 105 초 이하, 바람직하게는 70 초 이하에 이르도록 규정되어 있는 것을 특징으로 하는,
    열간 강 스트립의 연속 또는 반-연속 제조 방법.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    가열된 중간 스트립(3')은 상기 마무리 압연 트레인(5)에서, 4 회의 압연 패스들로, 즉 4 개의 마무리 스탠드(51, 52, 53, 54)들을 이용하여, 또는 5 회의 압연 패스들로, 즉 5 개의 마무리 스탠드(51, 52, 53, 54, 55)들을 이용하여, 1.5 mm 미만의, 바람직하게는 1.2 mm 미만의 두께를 갖는 최종 스트립(3")으로 마무리 가공되는 것을 특징으로 하는,
    열간 강 스트립의 연속 또는 반-연속 제조 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 마무리 압연 트레인(5) 내에서 수행되는 압연 패스들은 최대 16 초의 주기 이내에, 바람직하게는 최대 8 초의 주기 이내에서 발생하는 것을 특징으로 하는,
    열간 강 스트립의 연속 또는 반-연속 제조 방법.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    슬래브(3)의 LCR 두께 감소를 위해, 상기 슬래브 안내 장치(6)의 사전 규정된 안내 요소들(9, 10)은 상기 슬래브와의 접촉을 이루도록 상기 슬래브(3)의 길이방향 축선에 대하여 조절 가능하고, 상기 안내 요소들(9, 10)은 상기 슬래브(3)의 재질 및/또는 상기 주조 속도(vc)에 따라 조절되는 것을 특징으로 하는,
    열간 강 스트립의 연속 또는 반-연속 제조 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 슬래브 두께(d)는 주조 수순의 개시 이후에, 즉 상기 슬래브(3)가 상기 다이(2)로부터 나온 직후에 준정적으로(quasi-statically) 조절될 수 있는 것을 특징으로 하는,
    열간 강 스트립의 연속 또는 반-연속 제조 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 슬래브 폭(d)은 상기 주조 프로세스 도중에 또는 상기 슬래브 안내 장치(6)를 통한 상기 슬래브(3)의 통과 도중에 동적으로(dynamically) 조절 가능한, 즉 임의로 주어진 크기로 변경될 수 있는 것을 특징으로 하는,
    열간 강 스트립의 연속 또는 반-연속 제조 방법.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 슬래브 안내 장치(6)의 영역에서 분사 장치에 의해 강하게 냉각되는, 즉 상기 플랜트의 정상 연속 조업에서 슬래브 강의 kg 당 3 내지 4ℓ의 냉각제를 적용하여 냉각되는 슬래브 강에 대해서는, [m/min] 단위로 측정된 주조 속도(vc)와 [mm] 단위로 측정된 슬래브 두께(d)의 관계는 관계식 vc = K/d2을 따르게 되고, 여기서 상기 관계식에 포함된 속도 계수(K)는 17.5 m의 슬래브 지지 길이(L)에 대해서는 42000 내지 48900의 회랑 범위, 바람직하게는 45500 내지 48900의 회랑 범위에 놓이며, 한편 23 m의 슬래브 지지 길이(L)에 대한 속도 계수(K)는 55200 내지 64600의 회랑 범위, 바람직하게는 59900 내지 64600의 회랑 범위에 놓이고, 상기 슬래브 지지 길이 L=17.5 m와 L=23 m 사이에 놓인 슬래브 지지 길이(L)들을 가진 플랜트에 대하여 (목표) 주조 속도(vc)를 결정하기 위해서는, 앞서 열거한 회랑 범위들 사이에서 보간법(interpolation)이 수행될 수 있는 것을 특징으로 하는,
    열간 강 스트립의 연속 또는 반-연속 제조 방법.
  17. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 슬래브 안내 장치(6)의 영역에서 분사 장치에 의해 중간 강도로 냉각되는, 즉 상기 플랜트의 정상 연속 조업에서 슬래브 강의 kg 당 2 내지 3.5ℓ의 냉각제를 적용하여 냉각되는 슬래브 강들에 대해서는, [m/min] 단위로 측정된 주조 속도(vc)와 [mm] 단위로 측정된 슬래브 두께(d)의 관계는 관계식 vc = K/d2을 따르게 되고, 여기서 상기 관계식에 포함된 속도 계수(K)는 17.5 m의 슬래브 지지 길이(L)에 대해서는 39600 내지 46500의 회랑 범위, 바람직하게는 43050 내지 46500의 회랑 범위에 놓이며, 한편 23 m의 슬래브 지지 길이(L)에 대한 속도 계수(K)는 52100 내지 61900의 회랑 범위, 바람직하게는 57000 내지 61900의 회랑 범위에 놓이고, 여기서 상기 슬래브 지지 길이 L=17.5 m와 L=23 m 사이에 놓인 슬래브 지지 길이(L)를 가진 플랜트에 대하여 (목표) 주조 속도(vc)들 또는 (목표) 슬래브 두께(d)들을 결정하기 위해서는, 앞서 열거한 회랑 범위들 사이에서 보간법이 수행될 수 있는 것을 특징으로 하는,
    열간 강 스트립의 연속 또는 반-연속 제조 방법.
  18. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 슬래브 안내 장치(6)의 영역에서 약하게 냉각되는, 즉 상기 플랜트의 정상 연속 조업에서 슬래브 강의 kg 당 2.2ℓ 미만의 냉각제를 적용하여 냉각되는 슬래브 강들에 대해서는, [m/min] 단위로 측정된 주조 속도(vc)와 [mm] 단위로 측정된 슬래브 두께(d)의 관계는 관계식 vc = K/d2을 따르게 되고, 여기서 상기 관계식에 포함된 속도 계수(K)는 17.5 m의 슬래브 지지 길이(L)에 대해서는 37100 내지 44100의 회랑 범위, 바람직하게는 40600 내지 44100의 회랑 범위에 놓이며, 한편 23 m의 슬래브 지지 길이(L)에 대한 속도 계수(K)는 48900 내지 59000의 회랑 범위, 바람직하게는 53950 내지 59000의 회랑 범위에 놓이고, 여기서 상기 슬래브 지지 길이 L=17.5 m와 L=23 m 사이에 놓인 슬래브 지지 길이(L)들을 가진 플랜트들에 대하여 (목표) 주조 속도(vc)들 또는 (목표) 슬래브 두께(d)들을 결정하기 위해서는, 앞서 열거한 회랑 범위들 사이에서 보간법이 수행될 수 있는 것을 특징으로 하는
    열간 강 스트립의 연속 또는 반-연속 제조 방법.
  19. 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 기재된 열간 강 스트립의 연속 또는 반-연속 제조 방법을 수행하기 위한 플랜트로서,
    다이(2), 그 하류의 슬래브 안내 장치(6), 그 하류의 러핑 트레인(4), 바람직하게는 그 하류의 유도 가열 장치(7) 및 그 하류의 마무리 압연 트레인(5)을 포함하고, 상기 슬래브 안내 장치(6)는 그 안에서 병렬로 또는 수렴하게 배치된 하부열의 안내 요소(9) 및 상부열의 안내 요소(10)들을 갖고, 상기 두 안내 요소열(9, 10)들 사이에는, 상기 다이(2)로부터 나오는 슬래브(3)를 수용하도록 제공된 수용 샤프트(11)가 구현되고, 상기 샤프트는 상기 슬래브(3)의 운반 방향에서 서로 대향하는 안내 요소들(9, 10) 사이에 상이한 거리를 구현함으로써 적어도 구간들에서 좁아지며, 이를 통해 상기 슬래브(3)의 두께가 감소될 수 있는, 열간 강 스트립의 연속 또는 반-연속 제조 방법을 수행하기 위한 플랜트에 있어서,
    상기 다이(2)를 향해 지향하는 그 입력 영역에서의 상기 수용 샤프트(11)의 명확한 수용 폭(12)은 105 내지 130 mm, 바람직하게는 115 내지 125 mm에 이르고, 상기 러핑 트레인(4)을 향해 지향하는 그 단부(14)에서의 상기 수용 샤프트(11)는 85 내지 120 mm, 바람직하게는 95 내지 115 mm의 상기 슬래브(3)의 슬래브 두께(d)에 대응하는 명확한 수용 폭(12)을 갖고, 여기서 상기 다이의 메니스커스(13), 즉 배스 레벨과 상기 러핑 트레인(4)을 향해 대면하는 상기 슬래브 안내 장치(6)의 수용 샤프트(11)의 단부(14) 사이에서 측정한 슬래브 지지 길이(L)는 18.5 m 이상이고, 바람직하게는 18.7 m와 23 m 사이의 범위에 놓이며, 특히 바람직하게는 20.1 m와 23 m 사이의 범위에 놓이고, 상기 슬래브(3)의 주조 속도(vc)를 3.8 내지 7 m/min의 범위로 유지될 수 있게 하는 제어 장치가 제공되는 것을 특징으로 하는,
    열간 강 스트립의 연속 또는 반-연속 제조 방법을 수행하기 위한 플랜트.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 러핑 트레인(4)은 4 개 또는 5 개의 러핑 스탠드(41, 42, 43, 44, 45)들을 포함하는 것을 특징으로 하는
    열간 강 스트립의 연속 또는 반-연속 제조 방법을 수행하기 위한 플랜트.
  21. 제 19 항 또는 제 20 항에 있어서,
    상기 수용 샤프트(11) 또는 상기 슬래브 안내 장치(6)의 단부(14)와 상기 러핑 트레인(4)의 이송 영역 사이에는 어떠한 냉각 장치도 제공되지 않고, 상기 슬래브(3)의 운반을 위한 컨베이어 장치의 구간들을 적어도 부분적으로 둘러싸는 열 커버가 제공되는 것을 특징으로 하는,
    열간 강 스트립의 연속 또는 반-연속 제조 방법을 수행하기 위한 플랜트.
  22. 제 19 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 러핑 트레인(4)에 배치된 러핑 스탠드(41, 42, 43, 44, 45)들에 의해, 3 내지 15 mm의 두께를 가진, 바람직하게는 4 내지 10 mm의 두께를 가진 중간 스트립(3')이 생성될 수 있도록, 러핑 스탠드(41, 42, 43, 44, 45)마다 각각 35 내지 60 %, 바람직하게는 각각 40 내지 55 %의 상기 슬래브(3)의 두께 감소가 행해질 수 있는 것을 특징으로 하는,
    열간 강 스트립의 연속 또는 반-연속 제조 방법을 수행하기 위한 플랜트.
  23. 제 19 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가열 장치(7)는, 상기 슬래브(3)를, 770 ℃ 초과, 바람직하게는 820 ℃ 초과의 온도에서 시작해서, 적어도 1110 ℃의 온도까지, 바람직하게는 1170 ℃ 초과의 온도까지 가열될 수 있게 하는, 유도 교차계형(inductive cross-field) 가열 오븐으로서 구현되는 것을 특징으로 하는,
    열간 강 스트립의 연속 또는 반-연속 제조 방법을 수행하기 위한 플랜트.
  24. 제 19 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마무리 압연 트레인(5)은, 상기 러핑 트레인(4)에서 나오는 중간 스트립(3')을 1.5 mm 미만, 바람직하게는 1.2 mm 미만의 두께를 가진 최종 스트립(3")으로 감소될 수 있게 하는, 4 개의 마무리 스탠드(51, 52, 53, 54)들 또는 5 개의 마무리 스탠드(51, 52, 53, 54, 55)들을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    열간 강 스트립의 연속 또는 반-연속 제조 방법을 수행하기 위한 플랜트.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 마무리 스탠드(51, 52, 53, 54, 55)들은 서로로부터 7 m 미만의 거리에, 바람직하게는 5 m 미만의 거리에 각각 배치되고, 상기 거리들은 가동 롤러 축선(51, 52, 53, 54, 55)들 사이에서 측정되는 것을 특징으로 하는,
    열간 강 스트립의 연속 또는 반-연속 제조 방법을 수행하기 위한 플랜트.
  26. 제 19 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 슬래브(3)의 두께를 감소시키기 위해, 특정 안내 요소(9, 10)들이 조절될 수 있고, 이를 통해 상기 수용 샤프트(11)의 명확한 수용 폭(12)이 감소 또는 확대될 수 있고, 상기 슬래브 두께(d) 또는 상기 명확한 수용 폭(12)은 상기 슬래브의 재질 및/또는 상기 주조 속도에 따라 조절될 수 있는 것을 특징으로 하는,
    열간 강 스트립의 연속 또는 반-연속 제조 방법을 수행하기 위한 플랜트.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 조절 가능한 안내 요소(9, 10)들은 상기 다이(2)를 향해 대면하는 상기 슬래브 안내 장치(6)의 길이방향 범위의 전방 절반부(half)에, 바람직하게는 전방 쿼터부(quarter)에 배치되는 것을 특징으로 하는,
    열간 강 스트립의 연속 또는 반-연속 제조 방법을 수행하기 위한 플랜트.
  28. 제 20 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 슬래브 안내 장치(6)에 가장 가까운 상기 러핑 트레인(4)의 제 1 러핑 스탠드(41)의 가동 롤러 축선은 상기 슬래브 안내 장치(6)의 단부(14) 뒤로 최대 7 m, 바람직하게는 최대 5 m에 배치되는 것을 특징으로 하는,
    열간 강 스트립의 연속 또는 반-연속 제조 방법을 수행하기 위한 플랜트.
  29. 제 19 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 러핑 트레인을 향해 대면하는 상기 가열 장치(7)의 입구 단부(7a)는 상기 가열 장치(7)에 가장 가까운 러핑 스탠드의 작동 롤러 축선 뒤로 최대 25 m, 바람직하게는 최대 19 m에 배치되는 것을 특징으로 하는,
    열간 강 스트립의 연속 또는 반-연속 제조 방법을 수행하기 위한 플랜트.
KR1020137012298A 2010-10-12 2011-10-10 에너지- 및 수율-최적화된, 열간 강 스트립 제조 방법 및 플랜트 Expired - Fee Related KR101809112B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP10187209.1 2010-10-12
EP10187209A EP2441539A1 (de) 2010-10-12 2010-10-12 Energie- und ausbringungsoptimiertes Verfahren und Anlage zur Erzeugung von Stahlwarmband
PCT/EP2011/067623 WO2012049107A1 (de) 2010-10-12 2011-10-10 Energie- und ausbringungsoptimiertes verfahren und anlage zur erzeugung von stahlwarmband

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130109156A true KR20130109156A (ko) 2013-10-07
KR101809112B1 KR101809112B1 (ko) 2018-01-18

Family

ID=43587291

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137012298A Expired - Fee Related KR101809112B1 (ko) 2010-10-12 2011-10-10 에너지- 및 수율-최적화된, 열간 강 스트립 제조 방법 및 플랜트

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9289807B2 (ko)
EP (2) EP2441539A1 (ko)
KR (1) KR101809112B1 (ko)
CN (1) CN103313812B (ko)
BR (1) BR112013008875A2 (ko)
RU (1) RU2579721C2 (ko)
WO (1) WO2012049107A1 (ko)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2441539A1 (de) 2010-10-12 2012-04-18 Siemens VAI Metals Technologies GmbH Energie- und ausbringungsoptimiertes Verfahren und Anlage zur Erzeugung von Stahlwarmband
EP2441540A1 (de) 2010-10-12 2012-04-18 Siemens VAI Metals Technologies GmbH Verfahren und Anlage zur energieeffizienten Erzeugung von Stahlwarmband
WO2015188278A1 (en) 2014-06-13 2015-12-17 M3 Steel Tech Inc. Modular micro mill and method of manufacturing a steel long product
CN107000045B (zh) * 2014-12-24 2019-04-26 杰富意钢铁株式会社 钢的连续铸造方法
KR101726046B1 (ko) * 2015-06-04 2017-04-12 주식회사 포스코 연주압연장치 및 연주압연방법
AT519277A1 (de) * 2016-11-03 2018-05-15 Primetals Technologies Austria GmbH Gieß-Walz-Verbundanlage
CN108705056B (zh) * 2018-05-21 2020-11-17 攀钢集团西昌钢钒有限公司 一种连铸机及其喷嘴观测装置
CN108838207B (zh) * 2018-07-09 2020-09-08 秋海滨 金属铸连轧方法及设备
IT201800009259A1 (it) * 2018-10-08 2020-04-08 Danieli Off Mecc Metodo di produzione di un nastro metallico, ed impianto di produzione che implementa detto metodo
CN109865810B (zh) * 2019-03-22 2020-10-30 麦特勒智能科技(张家港)有限公司 一种冶金连铸冷却水的智能控制方法
CN110116135B (zh) * 2019-05-21 2020-04-10 东北大学 一种棒线材产品无头轧制生产方法
CN112453342A (zh) * 2020-10-30 2021-03-09 五矿营口中板有限责任公司 一种改善超厚板坯低碳钢中心偏析的方法
CN115463979B (zh) * 2022-10-31 2025-06-27 中冶南方工程技术有限公司 一种可提高小时产量的连轧机机组压下率获取方法

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4335780A (en) * 1980-03-27 1982-06-22 Max Burkhard Continuous casting plant
US4872946A (en) * 1987-02-23 1989-10-10 Fuji Photo Film Co., Ltd. Method of manufacturing supports for lithographic printing plate
IT1224318B (it) 1988-05-26 1990-10-04 Mannesmann Ag Processo ed impianto per la produzione continua di nastro di acciaio
SE464437B (sv) * 1989-08-25 1991-04-22 Ericsson Telefon Ab L M Metod i en mogilradiomottagare foer att reducera mottagarens effektbehov
CN1038190C (zh) 1994-09-30 1998-04-29 吴学仁 无公害低摩擦系数合成闸瓦的制造方法及其产品
DE19529049C1 (de) * 1995-07-31 1997-03-20 Mannesmann Ag Hochgeschwindigkeits-Dünnbrammenanlage
DE19613718C1 (de) * 1996-03-28 1997-10-23 Mannesmann Ag Verfahren und Anlage zur Herstellung von warmgewalztem Stahlband
DE19639302C2 (de) * 1996-09-25 2000-02-24 Schloemann Siemag Ag Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von dünnen Brammen auf einer Stranggießanlage
JP4057118B2 (ja) * 1997-12-17 2008-03-05 エス・エム・エス・デマーク・アクチエンゲゼルシャフト 連続鋳造設備で薄スラブを製造する方法およびこの方法を実施するための連続体鋳造設備
DE19900405A1 (de) 1999-01-08 2000-07-13 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Montage einer Ventilbaugruppe eines Brennstoffeinspritzventils
EP1059125A3 (de) * 1999-06-08 2003-01-15 SMS Demag AG Verfahren zum Herstellen von Metallband
DE10025080A1 (de) * 1999-06-08 2001-05-17 Sms Demag Ag Verfahren zum Herstellen von Metallband
DE10203711A1 (de) 2002-01-31 2003-08-14 Sms Demag Ag Verfahren und Anlage zur Herstellung von Warmband aus austenitischen nichtrostenden Stählen
CN1840252A (zh) 2005-03-28 2006-10-04 鞍钢集团新钢铁有限责任公司 中厚板坯连铸连轧板卷的生产工艺
EP1868748B1 (en) * 2005-04-07 2008-10-15 ARVEDI, Giovanni Process and system for manufacturing metal strips and sheets without solution of continuity between continuous casting and rolling
ITRM20050523A1 (it) 2005-10-21 2007-04-22 Danieli Off Mecc Processo e impianto per la produzione di nastro metallico.
AT504782B1 (de) 2005-11-09 2008-08-15 Siemens Vai Metals Tech Gmbh Verfahren zur herstellung eines warmgewalzten stahlbandes und kombinierte giess- und walzanlage zur durchführung des verfahrens
CA2636652A1 (en) 2006-01-26 2007-08-02 Giovanni Arvedi Hot rolled dual phase steel strip having features of a cold rolled strip
DE102007058709A1 (de) * 2007-08-04 2009-02-05 Sms Demag Ag Verfahren zum Herstellen eines Bandes aus Stahl
EP2441540A1 (de) 2010-10-12 2012-04-18 Siemens VAI Metals Technologies GmbH Verfahren und Anlage zur energieeffizienten Erzeugung von Stahlwarmband
EP2441539A1 (de) 2010-10-12 2012-04-18 Siemens VAI Metals Technologies GmbH Energie- und ausbringungsoptimiertes Verfahren und Anlage zur Erzeugung von Stahlwarmband

Also Published As

Publication number Publication date
US20130186588A1 (en) 2013-07-25
EP2441539A1 (de) 2012-04-18
EP2627465A1 (de) 2013-08-21
WO2012049107A1 (de) 2012-04-19
US9289807B2 (en) 2016-03-22
RU2013120029A (ru) 2014-11-20
EP2627465B1 (de) 2016-03-23
CN103313812B (zh) 2015-03-25
KR101809112B1 (ko) 2018-01-18
CN103313812A (zh) 2013-09-18
BR112013008875A2 (pt) 2016-06-28
RU2579721C2 (ru) 2016-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20130109156A (ko) 에너지- 및 수율-최적화된, 열간 강 스트립 제조 방법 및 플랜트
KR101809108B1 (ko) 열간 강 스트립의 에너지 효율적인 제조를 위한 방법 및 플랜트
KR100356735B1 (ko) 강스트립제조방법및장치
KR102018370B1 (ko) 열간 압연 이전에 강 스톡을 제조하는 방법 및 장치
CN101304819B (zh) 用于制造热轧制钢带的方法和用于执行该方法的联合浇铸轧制设备
AU675099B2 (en) Process for the production of a strip, a pre-strip or a slab
CN1972764B (zh) 连续铸造与轧制间非连续金属带材及板材制造工艺与设备
CN203470858U (zh) 用于在浇铸设备中对钢进行连铸的设备
US5467519A (en) Intermediate thickness twin slab caster and inline hot strip and plate line
CN103667648B (zh) 在铸轧复合设备中制造微合金管坯钢的方法和微合金管坯钢
RU2579842C2 (ru) Способ изготовления стальных полос посредством бесконечной прокатки или полубесконечной прокатки
CN109922904B (zh) 铸造-轧制-复合设备和用于连续地制造热轧的成品带钢的方法
KR20120047950A (ko) 마이크로 합금강, 특히 파이프 강의 제조 방법 및 장치
CN102859009A (zh) 用于热轧钢带的方法和热轧机列
CN114173957A (zh) 在铸轧复合设备中可深冲的钢带的制造
US5810951A (en) Steckel mill/on-line accelerated cooling combination
JPH10277715A (ja) 金属の連続製造方法およびその装置
CN101484593B (zh) 基于薄板坯生产硅钢热轧带轧制材料的方法和设备
RU2491140C2 (ru) Способ горячей прокатки полос и комбинированный полунепрерывный стан для его осуществления
RU2686504C1 (ru) Способ производства рулонной полосы на широкополосном прокатном стане
WO2025057254A1 (en) Plant and method for producing flat rolled products
CN113272084A (zh) 生产金属带材的方法及实施所述方法的生产设备
KR20070117992A (ko) 연속 주조 및 압연 사이에 연속성 해결수단이 없는 금속스트립 및 시트 제조 방법 및 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
PA0105 International application

Patent event date: 20130513

Patent event code: PA01051R01D

Comment text: International Patent Application

PG1501 Laying open of application
A201 Request for examination
PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 20160810

Comment text: Request for Examination of Application

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20170420

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20170908

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20171208

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20171211

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
PC1903 Unpaid annual fee

Termination category: Default of registration fee

Termination date: 20210919