(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(45) 공고일자 2011년12월08일
(11) 등록번호 10-1090877
(24) 등록일자 2011년12월01일
(51) Int. Cl.
B21B 1/04 (2006.01) B21B 1/26 (2006.01)
C21D 9/00 (2006.01) C21D 1/00 (2006.01)
(21) 출원번호 10-2009-0066271
(22) 출원일자 2009년07월21일
심사청구일자 2009년07월21일
(65) 공개번호 10-2011-0008765
(43) 공개일자 2011년01월27일
(56) 선행기술조사문헌
KR100887077 B1*
KR1020030046249 A*
JP06269808 A
*는 심사관에 의하여 인용된 문헌
(73) 특허권자
주식회사 포스코
경북 포항시 남구 괴동동 1번지
(72) 발명자
한수호
전라남도 광양시 금호동 700번지 광양제철소 내
(545-711)
박정순
전라남도 광양시 금호동 700번지 광양제철소 내
(545-711)
(뒷면에 계속)
(74) 대리인
특허법인신세기
전체 청구항 수 : 총 3 항 심사관 : 정석우
(54) 슬라브 압연방법
(57) 요 약
가열로의 생산휴지시 버려지는 보열을 슬라브의 가열에 이용하는 슬라브 압연방법이 소개된다. 이 슬라브 압연방
법은 장입대, 예열대, 가열대, 및 균열대를 포함하는 가열로에 슬라브를 장입하여 가열하는 가열로 단계와, 상기
가열로에서 가열된 슬라브를 일정 두께로 압연하는 압연단계와, 압연된 슬라브를 냉각하는 냉각단계와, 냉각된
슬라브를 권취하는 권취단계를 포함하는 슬라브 압연방법에 있어서, 상기 가열로 단계는 생산휴지가 발생되면 슬
라브를 가열로에 미리 투입하여 생산휴지 기간 중 가열로의 보열을 이용하여 슬라브를 가열하는 생산휴지 가열로
단계를 포함한다.
대 표 도 - 도1
등록특허 10-1090877
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(72) 발명자
이원석
전라남도 광양시 금호동 700번지 광양제철소 내
(545-711)
정홍규
전라남도 광양시 금호동 700번지 광양제철소 내
(545-711)
등록특허 10-1090877
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특허청구의 범위
청구항 1
장입대, 예열대, 가열대, 및 균열대를 포함하는 가열로에 슬라브를 장입하여 가열하는 가열로 단계와, 상기 가
열로에서 가열된 슬라브를 일정 두께로 압연하는 압연단계와, 압연된 슬라브를 냉각하는 냉각단계와, 냉각된 슬
라브를 권취하는 권취단계를 포함하는 슬라브 압연방법에 있어서,
상기 가열로 단계는 생산휴지가 발생되면 슬라브를 가열로에 미리 투입하여 생산휴지 기간 중 가열로의 보열을
이용하여 슬라브를 가열하는 생산휴지 가열로 단계를 포함하고, 상기 생산휴지 가열로 단계는, 상기 생산휴지
시작 전 상기 가열로의 가열대 및 균열대에 슬라브를 투입하는 슬라브의 선 장입단계와, 상기 생산휴지 완료 전
상기 가열로의 장입대 및 예열대에 슬라브를 투입하는 슬라브의 재 장입단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬
라브 압연방법.
청구항 2
삭제
청구항 3
청구항 1에 있어서,
상기 생산휴지 가열로 단계는, 상기 가열로의 가열대 및 균열대를 최소유량 연소상태인 900~1100도로 유지하는
것을 특징으로 하는 슬라브 압연방법.
청구항 4
청구항 1에 있어서,
상기 생산휴지 가열로 단계는, 상기 생산휴지 후 재가동하기 전에, 소정 시간 간격을 두고 상기 가열로의 가열
대 및 균열대를 먼저 가열한 후, 예열대 및 장입대를 차례로 가열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬
라브 압연방법.
명 세 서
발명의 상세한 설명
기 술 분 야
본 발명은 슬라브 압연방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 생산휴지시 가열로에서 버려지는 열을 슬라브를 예[0001]
열하는데 적용하는 슬라브 압연방법에 관한 것이다.
배 경 기 술
일반적으로 제철소의 열간압연 공정에는 연주 공정에서 생산된 슬라브 등을 가열하기 위한 가열로가 사용된다. [0002]
도 3은 종래기술에 따른 슬라브의 가열로를 나타낸 도면이다.[0003]
도 3에 도시된 바와 같이, 가열로(1)의 내부에는 장입측과 추출측이 연속적으로 배열되고, 그 위에 가열하고자[0004]
하는 슬라브가 압착되어 이송되는 스키드 빔(6)이 설치된다. 이 스키드 빔(6)은 크게 장입된 슬라브를 지지하기
위한 고정빔(미도시)과 슬라브를 전진시키기 위한 워킹빔(미도시)으로 이루어지는데, 가열로(1) 내에서 슬라브
가 가열되는 동안 워킹빔은 슬라브를 상승,전진,하강 및 후진시킴으로써 가열로의 입구에서 출구방향으로 점진
적으로 이동시킨다.
가열로(1)의 내부공간은 스키드 빔(6)이 지나가는 방향을 따라 크게 로입구, 장입대, 예열대, 가열대, 균열대로[0005]
구분된다. 장입대, 예열대, 가열대 내에서는 슬라브(2)의 초기 온도와 추출시 요구되는 최종 온도에 따라 승온
속도, 체류 시간 등이 각각 제어된다.
이러한 가열로에서는 설비 유지 및 보수를 위해 정기적인 수리가 10시간 이상 실시된다. 이때, 가열로에는 일정[0006]
온도 이상으로 유지하기 위한 연료가 지속적으로 공급된다. 예컨대, 생산휴지시 가열로의 가열대 및 균열대는
등록특허 10-1090877
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약 1000도 정도의 최소 유량 연소상태로 유지되며, 통상 장입대 및 예열대의 승온이 압연공정의 시작 전 4시간
전에 시작되고, 가열대 및 균열대의 승온이 6시간 전에 시작된다.
그런데, 종래 기술의 경우, 정기수리 시간 또는 생산휴지 시간에 가열로의 온도 유지를 위해서는 연료의 지속적[0007]
으로 공급이 요구되므로, 이로 인해 가열로 연료 원단위가 상승되어 낭비되어 왔다. 즉, 생산휴지의 시작부터
압연공정의 시작 전까지, 가열로 내 열은 가열로의 온도 유지에만 사용되면서 버려지고 있는 것이다.
발명의 내용
해결 하고자하는 과제
이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 생산휴지 시간동안 가열로에서 버려지는 열을 슬라브를 예열[0008]
하는데 이용함으로써, 연료 사용량을 최소화하고 예열된 슬라브를 통해 승온 시점을 최적화하는 슬라브 압연방
법을 제공하는 것이다.
과제 해결수단
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 장입대, 예열대, 가열대, 및 균열대를 포함하는 가열로에 슬라브를 장입[0009]
하여 가열하는 가열로 단계와, 상기 가열로에서 가열된 슬라브를 일정 두께로 압연하는 압연단계와, 압연된 슬
라브를 냉각하는 냉각단계와, 냉각된 슬라브를 권취하는 권취단계를 포함하는 슬라브 압연방법에 있어서, 상기
가열로 단계는 생산휴지가 발생되면 슬라브를 가열로에 미리 투입하여 생산휴지 기간 중 가열로의 보열을 이용
하여 슬라브를 가열하는 생산휴지 가열로 단계를 포함한다.
상기 생산휴지 가열로 단계는, 상기 생산휴지 시작 전 상기 가열로의 가열대 및 균열대에 슬라브를 투입하는 슬[0010]
라브의 선 장입단계와, 상기 생산휴지 완료 전 상기 가열로의 장입대 및 예열대에 슬라브를 투입하는 슬라브의
재 장입단계를 포함하고, 상기 생산휴지 가열로 단계는, 상기 가열로의 가열대 및 균열대를 최소유량 연소상태
인 900~1100도로 유지하며, 상기 생산휴지 가열로 단계는, 상기 압연단계를 시작하기 전에, 소정 시간 간격을
두고 상기 가열로의 가열대 및 균열대를 먼저 가열한 후, 예열대 및 장입대를 차례로 가열하는 단계를
포함한다.
효 과
본 발명에 의하면, 설비의 유지 및 보수를 위한 생산휴지 시간동안에 가열로에서 버려지는 열을 슬라브를 예열[0011]
하는데 사용하므로, 가열로의 연료 사용량을 줄일 수 있다는 이점이 있다.
아울러, 본 발명은 생산휴지 시간 중 슬라브를 가열로에 미리 장입하여 예열하므로, 가열로의 장입대, 예열대,[0012]
가열대 내에서의 승온 시점을 최적화할 수 있다는 이점이 있다.
발명의 실시를 위한 구체적인 내용
우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에[0013]
표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어,
관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그
상세한 설명은 생략하기로 한다.
첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.[0014]
도 1은 본 발명에 따른 슬라브 압연방법을 나타낸 도면이다.[0015]
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 슬라브 압연방법은, 가열로의 생산휴지시 가열로에서 버려지는 열을[0016]
슬라브의 예열에 사용함으로써, 연료 사용량을 줄임과 동시에 가열로의 승온 시점을 최적화할 수 있다는 점에
가장 큰 특징이 있다.
이를 구현하기 위한 슬라브 압연방법은, 가열로에 슬라브를 장입하여 가열하는 가열로 단계와, 생산휴지가 발생[0017]
되면 슬라브를 가열로에 미리 투입하고 가열로의 보열을 통해 슬라브를 예열하는 생산휴지 가열로 단계와, 가열
된 슬라브를 압연하는 압연단계와, 압연된 슬라브를 냉각하는 냉각단계와, 냉각된 슬라브를 권취하는 권취단계
를 포함한다.
구체적으로, 가열로 단계는 열간 압연을 위해 슬라브를 재결정온도(再結晶溫度) 이상의 온도로 가열하기 위한[0018]
등록특허 10-1090877
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것으로, 이 가열과정은 장입대(charging zone), 예열대(preheating zone), 가열대(heating zone), 균열대
(soaking zone)를 포함하는 가열로에서 이루어진다.
가열로에서는 장입된 슬라브의 초기 온도, 추출시의 최종 온도에 따라 장입대, 예열대, 가열대 내에서의 승온[0019]
속도 및 체류 시간 등이 제어된다. 여기서, 슬라브가 가열로에서 정체되어야 하는 이유는, 슬라브를 압연하기
위해서는 그 슬라브를 가열하는 가열시간을 확보하기 위해서다. 즉, 가열로의 온도에 따라 슬라브의 가열속도가
달라지고, 슬라브가 가열로 내부를 진행하면서 그 진행하는 가열로내의 각 구간(장입대, 예열대, 가열대, 균열
대)에 따라 가열로의 온도가 다르기 때문에 그에 따른 슬라브의 가열속도(시간)가 달라질 수 있다.
이러한 가열로는 설비 유지 및 보수를 위해 10시간 이상의 정기적인 수리가 요구된다. 이 기간 중 온도 유지를[0020]
위한 연료는 가열로 내에 지속적으로 공급되는데, 본 발명에서는 가열로 내에 공급되는 열을 가열로 내의 온도
유지뿐만 아니라, 슬라브를 예열하는데도 사용한다. 이는 생산휴지 가열로 단계를 통해 구현된다. 통상 생산휴
지는 설비의 주 작업 범위를 원칙으로 하여 5분 이상 휴지하게 되는 고장 또는 사고를 의미하는데, 본 실시예에
서는 10시간 이상의 정기적인 수리 기간과 같이, 적어도 5시간 이상 생산이 정지되는 시간으로 정의한다.
생산휴지 가열로 단계는 생산휴지 시간 중 가열로의 가열대 및 균열대를 최소유량 연소상태인 900~1100도, 바람[0021]
직하게는 약 1000도로 유지한다. 그리고 압연단계를 시작하기 전에 소정 시간 간격을 두고 가열로의 가열대 및
균열대를 먼저 가열한 후, 예열대 및 장입대를 차례로 가열한다.
특히, 생산휴지 가열로 단계는 생산휴지 시작 전 가열로의 가열대 및 균열대에 슬라브를 투입하는 슬라브의 선[0022]
장입단계와, 생산휴지 완료 전 가열로의 장입대 및 예열대에 슬라브를 투입하는 슬라브의 재 장입단계를 포함한
다. 즉, 가열대 및 균열대에 투입된 슬라브는, 차후 장입대 및 예열대에 투입되는 슬라브보다 상대적으로 가열
로 내에서 긴 체류 시간동안 정체되어 있을 수 있다.
도 2a는 본 발명에 따른 슬라브 압연방법에서 생산휴지 시간 중 가열로의 가열대 및 균열대에 슬라브가 투입된[0023]
상태를 나타낸 도면이고, 도 2b는 본 발명에 따른 슬라브 압연방법에서 생산휴지 시간 중 가열로의 장입대 및
예열대에 슬라브가 투입된 상태를 나타낸 도면이다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 선 장입단계는 생산휴지 시작 전 가열로의 가열대 및 균열대에 슬라브(S)를 먼저 투[0024]
입하고, 이후, 도 2b에 도시된 바와 같이, 재 장입단계는 생산휴지 완료 전 가열로의 장입대 및 예열대에 슬라
브(S)를 투입한다. 종래 기술의 경우 생산휴지 시간 중 가열로 내에 비운 상태에서 가열로를 가열하여 온도 유
지하고 생산휴지가 종료된 후, 가열로에 슬라브를 투입하여 승온을 시작하지만, 본 발명은 생산휴지 시간 중 가
열로 내에 슬라브를 투입한 후 가열로의 보열을 이용하여 승온을 시작하므로, 가열로의 연료 사용량을 최소화하
고 예열된 슬라브를 통해 승온 시점을 최적화할 수 있다.
이하, 본 발명과 종래 기술의 가열로에 투입되는 슬라브의 장입시간을 비교하면 다음과 같다. 표 1은 가열로의[0025]
대별 승온 시작 시점을 나타낸다.
[표 1][0026]
구분[0027] 종래 기술 본 발명
장입대 압연시간 4시간 전 압연시간 0시간 전
예열대 압연시간 4시간 전 압연시간 2.5시간 전
가열대 압연시간 6시간 전 압연시간 4시간 전
균열대 압연시간 6시간 전 압연시간 4시간 전
표 1에서 보듯이, 본 발명과 종래 기술을 비교하여 보면, 슬라브가 균열대 및 가열대에 장입되는 시간은 2시간[0028]
이 단축되었고, 슬라브가 예열대에 장입되는 시간은 1.5시간이 단축되었으며, 슬라브가 장입대에 장입되는 시간
은 4시간이 단축되었다. 이를 통해, 본 발명은 종래기술보다 전체 공정 시간이 단축될 수 있고, 가열로의 연료
사용량을 최소화하고 예열된 슬라브를 통해 승온 시점을 최적화할 수 있다.
가열로에서 일정 온도로 가열이 완료된 슬라브는, 압연단계로 이동되어 압연이 이루어진다. 압연단계는 조 압연[0029]
기를 통해 슬라브를 중간 두께로 압연하는 조 압연과, 사상 압연기를 통해 최종 제품을 얻기 위한 두께로 압연
하는 마무리(다듬질) 압연으로 이루어진다. 여기서, 조 압연은 통상 스탠드 3개가 마련되어 가열로에서 추출된
등록특허 10-1090877
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슬라브가 각각의 스탠드를 2회 이상 전/후진하면서 통과하여 압연이 이루어지고, 마무리 압연은 조 압연된 슬라
브가 사상압연기를 통과하면서 압연이 이루어진다.
슬라브에 대한 압연이 완료되면, 압연된 슬라브가 냉각되는 냉각단계와, 냉각된 슬라브가 권취되는 권취단계를[0030]
각각 구현함으로써 압연공정이 완료된다. 여기서 냉각단계 및 권취단계는 통상의 압연공정에서 구현되는 내용과
동일하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
한편, 이러한 슬래브 압연공정에서는 가열로와 압연기 및 권취기가 각각의 제약조건(슬라브를 압연하는데 필요[0031]
한 작업조건)을 부여하고 이 제약조건에 의해 압연이 실시간으로 이루어진다. 이 제약조건은 기 설정된 것으로,
수요자의 요구사항에 부합하도록 슬라브 길이, 두께가 정해진다.
이렇게 제조된 열연강판은 자동차, 건설, 조선, 파이프, 산업기계 등 산업 전분야에 없어서는 안 될 중요한 소[0032]
재로 쓰이며, 열간압연 공정을 거쳐 완성된 열연 제품은 그대로 제품으로 판매되기도 하며 일부는 냉연공장에서
가공돼 다양한 제품으로 생산되기도 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 슬라브 압연방법의 경우 생산휴지 시간동안 가열로에서 버려지는 열을 슬라[0033]
브를 예열하는데 사용하여 연료 사용량을 줄일 수 있고, 가열로에 미리 슬라브를 장입하여 가열로의 승온 시점
을 최적화할 수 있다는 장점이 있다. 이로써, 생산휴지 시간 증 가열로의 온도 유지만을 위해 가열로 내 연료가
공급되어 버려지는 종래 기술의 문제를 본 발명은 해결할 수 있다.
상기에서 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정[0034]
되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을
습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명에 따른 슬라브 압연방법을 도시한 구성도.[0035]
도 2a는 본 발명에 따른 슬라브 압연방법에서 생산휴지 시간 중 가열로의 가열대 및 균열대에 슬라브가 투입된[0036]
상태를 도시한 상태도.
도 2b는 본 발명에 따른 슬라브 압연방법에서 생산휴지 시간 중 가열로의 장입대 및 예열대에 슬라브가 투입된[0037]
상태를 도시한 상태도.
도 3은 종래기술에 따른 슬라브의 가열로를 도시한 구성도.[0038]
도면
도면1
등록특허 10-1090877
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도면2a
도면2b
도면3
등록특허 10-1090877
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슬라브 압연방법(METHOD FOR MILLING SLAB)
2018. 3. 15. 21:29