제조공정
산업 제조
장대제품은 (i) 철근, (ii) 원형, 평강, 사각, 육각 등 형강 제품, (iii) 앵글(등변/부등변), 채널, 빔, 티, 특수 형상 등 단면 제품, (iv) 선재 등을 통칭합니다. 장대제품을 압연하는 공장을 장대제품 압연기라 하며, 생산 제품에 따라 상인봉강 압연기, 봉강·선재 압연기, 경형단 압연기, 철근 압연기, 경상인 압연기, 특수봉강(SBQ) 압연기, 선재 압연기 등으로 불립니다.
이들 압연기의 제품 범위는 보통 중대형 단면 압연기에서 압연되는 제품보다 단면적이 작은 형강 및 단면 제품으로 구성됩니다. 선재 압연기는 직경 5~12.5mm의 강선재를 코일 형태로 생산하며, 코일 중량은 최대 2.5톤까지 가능합니다. 이들 압연기에서 압연되는 강종은 저탄소강, 연강, 중탄소강, 고탄소강, 미합금강 및 저합금강까지 다양합니다.
장대제품 압연기 설계는 고속 생산, 제품의 미세조직 품질, 제품 간 최단 교체 시간 등 요구 성능을 충족하는 올바른 솔루션을 제공해야 합니다.
현대 장대제품 압연기에는 많은 유연성이 확보되어 있습니다. 이들 압연기는 보통 조압대, 중압대, 정압대의 3개 롤 스탠드 그룹으로 구성된 연속 압연기입니다. 투입 소재는 일반적으로 빌릿입니다. 빌릿 압연기를 롤러 하스 노와 결합하면 입력 소재가 블룸인 경우에도 대응 가능합니다. 마찬가지로 정압대 측에서 선재 압연기와 결합하면 같은 압연기에서 선재도 생산할 수 있습니다.
장대제품의 품질, 압연기의 유연성 및 비용 효율성에 대한 요구가 증가함에 따라 새롭고 혁신적인 기술과 공정 개발이 필요해졌습니다. 현대 장대제품 압연기는 합리적인 투자비와 운전비로 특수봉강 및 공업용 강재를 고생산 속도로 압연할 수 있는 고속 압연기입니다.
장대제품 압연기는 (i) 철근과 같은 단일 제품, (ii) 봉강 제품, (iii) 단면 제품, (iv) 코일 형태 선재, (v) 앞의 4가지 유형을 다양한 조합으로 포함한 다품종 생산용으로 설계할 수 있습니다. 일부 철근과 봉강 제품은 필요시 코일 형태로 생산 가능하며, 다른 제품은 직선 형태로 생산됩니다. 또한 압연기 제품은 상인 제품 또는 특수봉강 제품일 수 있습니다.
장대제품 압연기는 단일 스트랜드 또는 이중 스트랜드로 설계할 수 있습니다. 이중 스트랜드 압연기에서는 조압대에서 두 스트랜드로 압연하며, 중압대와 정압대에서는 각각 2세트의 스탠드에서 단일 스트랜드로 압연합니다.
철근 압연기에는 슬릿 압연을 적용할 수 있습니다. 다중 슬릿 압연(MSR)을 채택하면 1개의 빌릿에서 2개 이상의 철근을 동시에 압연할 수 있습니다. 슬릿 압연은 주로 소구경 철근 압연에 사용되며, 기존 단일 스트랜드 연속 압연에 비해 패스 수가 줄어듭니다.
압연기 능력은 압연 제품, 제품 크기 및 품질, 입력 소재 크기(단면적 및 길이), 가열로 능력, 압연 속도, 최대 압연 속도, 교대/일수 조업 등에 따라 크게 달라집니다. 장대제품 압연기 능력은 연간 30만~80만 톤 범위이며, 철근 압연기는 연간 100만 톤 이상으로 설계 가능합니다.
현대 장대제품 압연기는 보통 지상에서 약 +6m 높은 위치에 설치됩니다. 이는 오일 셀러 등 모든 부대 설비를 지상층에 설치하여 조작과 유지보수를 용이하게 하기 위함입니다.
압연기 레이아웃은 압연기 성능에 큰 영향을 미치므로 매우 중요합니다. 설비 간 거리는 최소화하되 공정 기술 요구사항을 충족해야 합니다. 연속 장대제품 압연기의 일반적인 흐름도는 그림 1과 같습니다.
그림 1: 연속 장대제품 압연기의 일반적인 흐름도
이 압연기들의 기술과 설비는 압연 제품의 품질과 특성 향상, 성능 강화, 운전 일관성 확보를 위해 설계되었습니다. 현대 압연기는 기술적 측면과 메카트로닉스 측면을 통합한 자동화 시스템을 채택합니다. 수동 제어가 없으며 압연 공정에서 사람의 개입도 최소화됩니다. 현대 압연기의 자동화 레벨은 일반적으로 레벨 2이며, 일부 압연기는 레벨 3 자동화도 적용됩니다.
현대 장대제품 압연기는 열기계적 압연용으로도 설계할 수 있습니다. 열기계적 압연은 저온 압연으로도 불리며, 압연 공정 중 최종 소재 물성을 온라인으로 제어하는 방법입니다. 부분 재결정 또는 재결정 억제에 해당하는 온도 범위에서 압연기 최종 패스에 소재 변형을 가하는 방식입니다. 이로 인해 압연 온도를 낮춰 운전하는 것만으로도 압연기에서 직접 우수한 야금적·기계적 특성을 가진 고품질 제품을 얻을 수 있습니다. 재결정이 억제되면 입자 미세화 현상이 발생하여 최종 제품의 기술적 특성이 향상됩니다. 또한 표면 품질도 크게 개선됩니다. 열기계적 압연의 장점은 미세 입자 크기, 오프라인 노말라이징 불필요, 저온 인성 향상, 침탄강의 열처리 후 특성 개선, 스프링강의 어닐링 시간 단축, 최종 부품의 피로 강도 향상, 미합금강의 인장 강도 직접 향상, 탈탄 깊이 감소 등입니다.
조압대, 중압대, 정압대에서의 압연 중요 파라미터는 온도, 단면적 감소율, 패스 간 시간(스탠드 간 시간), 진변형도, 변형률 속도입니다. 대표적인 수치는 표 1과 같습니다. 단면적이 각 롤 세트에서 점진적으로 감소하므로 압연 소재는 압연기 각 단계에서 서로 다른 속도로 이동합니다. 예를 들어 선재 압연기는 초기 빌릿(예: 150mm 각재, 10~12m 길이)의 단면적을 완제품 선재(최소 직경 5.0mm, 길이 1.93km)까지 점진적으로 감소시키며 높은 마무리 속도(최대 120m/s)로 압연합니다.
| 표 1: 압연 단계별 대표 파라미터 | ||||
|---|---|---|---|---|
| 단위 | 조압 | 중압 | 정압 | |
| 온도 범위 | ℃ | 1000-1100 | 950-1050 | 850-950 |
| 속도 범위 | m/s | 0.1-1 | 1-10 | 10-120 |
| 스탠드 간 시간 범위 | 밀리초 | 1600-10300 | 1000-1300 | 5-60 |
| 진변형도 범위 | - | 0.20-0.40 | 0.30-0.40 | 0.15-0.50 |
| 변형률 속도 범위 | 1/s | 0.90-10 | 10-130 | 190-2000 |
압연 제품의 최종 치수 품질은 정압대 내 롤 스탠드에 의해 결정됩니다. 최종 제품의 치수 정밀도는 초기 소재 치수, 롤 패스 순서, 온도, 미세조직, 롤 표면 품질, 롤 및 스탠드 강성, 소재/롤 마찰 조건 등 많은 요인에 좌우됩니다.
현대 장대제품 압연기 설비는 다음과 같은 범주로 나눌 수 있습니다.
빌릿은 엘리베이터로 압연기 플로어 레벨로 이송됩니다. 롤러 테이블이 압연기 내 압연 소재 이동에 주로 사용되며, 롤러는 보통 그룹 드라이브로 구동됩니다.
현대 장대제품 압연기는 일반적으로 에너지 효율이 높은 워킹 빔 또는 워킹 하스 노를 갖추며, 이들은 보통 컴퓨터 제어됩니다. 이 가열로들은 빌릿을 목표 온도까지 균일하게 가열하여 요구 생산 속도를 맞추며, 스키드 마크와 콜드 스팟 없이 가열합니다. 냉간 또는 열간 빌릿 모두 장입 소재로 수용 가능합니다. 현대 가열로의 특징은 (i) 우수한 가열 빌릿 품질, (ii) 높은 가열 효율, (iii) 매우 낮은 연료 소비, (iv) 최소 스케일 손실로 높은 소재 수율 달성, (v) 낮은 탈탄으로 고품위 강종에 적합, (vi) 저생산성에서도 최대 운전 유연성과 양호한 작업 조건 유지 등입니다. 이들 노는 높은 버너 턴다운 비를 가져 압연기가 어떤 이유로든 압연하지 않을 때 최소 연료로 노를 유지할 수 있습니다.
압연 설비는 롤 스탠드, 롤, 초크, 베어링, 드라이브, 입출측 가이드로 구성됩니다. 현대 장대제품 압연기에서는 높은 생산율을 위해 여러 롤 스탠드를 탠덤으로 연결하는 것이 일반적입니다. 스탠드는 조압, 중압, 정압 단계로 그룹화됩니다. 조압기는 일반적으로 수평 및 수직 스탠드로 배치되며, 캔틸레버 또는 하우징리스 설계가 가능합니다. 중압기도 수평 및 수직 하우징리스 스탠드와 퀵 체인지 장치로 구성됩니다. 정압기에서는 수평/수직 스탠드 조합 또는 수평/컨버터블 스탠드 조합을 사용합니다.
다양한 크기와 용도로 사용되는 컴팩트한 스탠드입니다. 용도는 (i) 수평/수직 배치 단일 스트랜드 압연기, (ii) 2스트랜드 이상 압연기의 분할 중압열, (iii) 선재 공급부의 프리피니셔 스탠드 등입니다. 장점: (i) 소형 기초, (ii) 동일 스탠드 타입의 카세트는 수평/수직 스탠드 간에도 상호 교환 가능, (iii) 작은 직경에서도 높은 하중 지지력으로 고속 선재 블록에 이상적, (iv) 최적의 접근성, (v) 빠른 롤 및 스탠드 교체.
현대 장대제품 압연기의 조압대와 중압대에 주로 사용됩니다. 모듈식 설계로 HL 스탠드 카세트를 수평, 수직, 틸터블, 유니버설 등 모든 구성에 사용할 수 있습니다. 스탠드 크기는 롤 및 롤 저널 필요 치수, 패스 스케줄, 패스 형상, 기어박스 및 모터 특성에 따라 달라집니다. 주요 특징: 컴팩트함과 부품 강성, 낮은 롤 벤딩 계수, 하중 하에서 자가 정렬되는 내구성 좋은 다열 롤러 베어링, 백래시 없는 초크 밸런싱, 가이드 및 가드 단순 정확 조정용 롤러 빔 등. 장점: (i) 기초 깊이와 크기 절감, (ii) 압연 제품이 요구 형상과 치수 공차 충족, (iii) 롤 교체가 압연 라인 외부에서 이루어져 스탠드 교체 시간 단축, (iv) 부품 수 감소와 접근성 향상으로 유지보수 시간 대폭 단축, (v) 자동 롤 갭 조정, (vi) 동일 스탠드 유닛을 어느 위치에서든 사용 가능한 운전 유연성.
요즘 장대제품 압연기에서 각광받는 다목적 압연 기술입니다. 기존 관행 압연기로는 치밀한 공차 요구를 충족하기 어렵고, 효율 손실(압연기 가동률 저하, 수율 저하)을 감수해야 하며, 때로는 비현실적이거나 비용이 과다합니다. 기존 조압/중압기에서 완제품 공차는 주로 정압대 투입 소재의 단면 변화에 영향을 받습니다. RSM은 3롤 기술의 특성을 활용하여 변형 시 스프레드가 낮고 변형 효율이 높습니다. RSM 장점: 밀 라인에 설치하여 원하는 마무리 치수를 매우 치밀한 공차로 압연 가능. 각 롤 갭을 하중 하에서 조정 가능하며 완전 자동화 가능.
장대제품 압연기에서 가이드 설비는 롤 패스 입구와 출구에서 압연 소재를 안내하여 원활한 압연을 돕습니다. 가이드 설비는 견고하고 정확하며 안정적이어야 합니다. 압연기 가이드 설비는 압연 제품 표면 품질 확보에 주요 역할을 합니다. 가이드는 장대제품 압연에서 통상적으로 마주치는 다양한 소재 크기와 형상에 맞게 설계되어야 합니다. 현대 장대제품 압연기에서는 입측과 출측 가이드 모두 롤러 가이드를 일반적으로 사용합니다. 롤러 가이드 설계는 구름 마찰 기반이어서 슬라이딩 마찰 기반의 정적 가이드보다 여러 장점이 있습니다. 롤러 가이드는 정적 가이드보다 가이드 요소의 빠르고 정확한 조정이 가능합니다. 압연 소재와 가이드 접촉이 구름 마찰로 작동하는 롤러를 통해 이루어지므로 작업 요소(롤러)의 내마모성을 크게 높이고 스크래치, 랩, 스코어 마크 등 압연 결함 발생 가능성을 줄일 수 있습니다.
롤은 압연기에서 강재를 압연하는 주된 고가 소모품입니다. 롤 성능은 사용 재료와 운전 중 받는 하중 등 많은 요인에 좌우됩니다. 롤 설계는 압연 하중, 롤 강도, 압연용 토크의 제약을 받습니다. 장대제품 압연기에 사용되는 롤 유형은 표 2와 같습니다.
| 표 2: 장대제품 압연기용 롤 유형 | ||
|---|---|---|
| 번호 | 롤 유형 | 표면 경도 (쇼어) |
| 1 | 단조강 0.75% C, 조압 스탠드 롤 | 35 |
| 2 | 주강 - 0~0.5% Mo + Ni, Cr, Mn, 강인함, 내열크랙성 | 30-42 |
| 3 | 펄라이트 입자 롤, 주철, 강인함 내열크랙성, 스트랜드 롤 | 30-38 |
| 4 | 특수 입자 롤, 상기 개선품 | 35-40 |
| 5 | 아다마이트 주강, 고용체 고탄소 + Ni, Cr, 내마모성 좋으나 충분한 변동 필요, 조압 롤 | 30-48 |
| 6 | 스트레이트 C 인디피니트 칠 롤, 온도 변동 피해야, 중압 스탠드 롤 | 35-40 |
| 7 | 아다마이트 합금 입자 롤, 우수한 경도 침투, 온도 제어 필요, 넓은 경도/강도 범위, 스트랜드 롤 | 35-50 |
| 8 | 스트레이트 C 칠 롤, 온도 변화/파손/표면 크레이징에 높은 저항, 소단면 롤 | 55-65 |
| 9 | 아다마이트 합금 인디피니트 칠 롤, 스트레이트 C 개선, 타원 및 가이드 롤 | 55-70 |
| 10 | 완전 경도 합금 인디피니트 칠 롤, 아다마이트 개선 예: 니로나이트 | 65-85 |
| 11 | 가공 경화 좋은 고합금 주철 칠 롤, 가이드 밀 롤 | 65-90 |
| 12 | 구상 흑연, 빌릿 조압 롤 | 55 |
| 13 | 구상 흑연, 봉강 압연기. 대부분 스탠드 내열크랙 저항, 조압 롤 | 60-65 |
장대제품은 형상 롤 사이에서 압연되므로 롤 패스 설계는 장대제품 압연 공정의 필수 요소입니다. 롤 패스 설계는 일반적으로 롤 바디에 홈을 깎아 강재가 순차적으로 통과하여 원하는 윤곽과 크기를 얻도록 하는 것을 의미합니다. 롤 패스 설계의 주 목적은 (i) 공차 한도 내 정확한 형상 생산, 결함 없고 표면 품질 양호, 요구 기계적 특성 보유, (ii) 최대 생산성을 최저 비용으로, (iii) 최적 에너지 이용, (iv) 압연 작업자 작업 용이, (v) 최소 롤 마모 등 경제적 조건 달성입니다.
롤 베어링은 저속~고속 회전 중 매우 높은 레이디얼 하중과 다양한 축방향 하중을 받습니다. 베어링은 이러한 운전 조건을 수용하기 위해 향상된 접촉면, 재료 강도 특성, 내부 형상 및 케이지 특성을 가져야 합니다.
롤 베어링의 기본 요건: (i) 높은 연속 하중 용량, (ii) 낮은 마찰 계수, (iii) 크고 강한 롤 넥 허용 설계, (iv) 최소 마모, (v) 단순하고 쉬운 유지보수, (vi) 높은 신뢰성, (vii) 롤 간 빠르고 쉬운 상호 교환 가능 설계, (viii) 운전 안정성, (ix) 정밀 설계 및 제조. 롤 베어링은 고성능을 제공하여 압연기 다운타임을 줄여야 합니다.
현대 장대제품 압연기는 롤러가 경사져 있어 레이디얼 및 축방향 힘을 모두 지지할 수 있는 테이퍼 롤러 베어링을 일반적으로 사용합니다. 4열 및 복열 테이퍼 롤러 베어링이 압연기에 사용됩니다.
연속 압연기에서 봉강이 여러 스탠드에서 동시에 압연될 때, 스탠드 속도를 제어하여 무장력 압연을 보장해야 합니다. 압연기 내 장력 제어 주요 방법은 무장력 압연 속도 제어 시스템과 각 모터의 전류 소모를 수동 모니터링하는 것입니다. 루퍼 테이블을 사용하여 스탠드 간 봉강 장력을 없애는 데 도움을 줄 수 있습니다. 루퍼 테이블은 봉강 아래에서 설득 롤을 사용하여 루프를 만듭니다. 루프 높이는 테이블 후면 슬롯의 열금속 검출기로 모니터링합니다. 이는 수직 루퍼이며, 루프가 압연 라인 옆 평평한 테이블에서 형성되는 수평 루퍼도 있습니다.
열처리 설비는 보통 철근 압연과 선재 압연에 설치됩니다. 철근 압연 시 봉강이 최종 스탠드를 떠나면 짧은 냉각 설비에서 물로 급속·에너지 있게 냉각(퀜칭)되어 표면 경화가 일어납니다. 이 단계에서 표면층은 마르텐사이트로 변하고 심부는 오스테나이트 상태로 남습니다. 선재 압연 시 제어 냉각 컨베이어 시스템은 다양한 강종의 선재에 원하는 특성을 부여하는 중요 설비입니다. 속도, 팬 파워, 컨베이어 커버 위치의 최적 조합으로 단일 시스템 내에서 급속 및 완만 냉각 모드 모두 처리 가능합니다. 이를 통해 일반 탄소강 및 합금강뿐 아니라 스테인리스강과 기타 특수강까지 광범위한 강종 생산이 가능합니다. '강제 냉각' 시에는 풀린 와인딩 사이로 최대 파워로 공기를 불어 커버를 열어 선재를 가능한 한 빨리 냉각하여 램펄라이트를 얻습니다. '지연 냉각' 시에는 팬 없이 커버를 닫고 낮은 컨베이어 속도로 선재 루프를 이송하여 주어진 온도 범위를 가능한 한 오래 유지함으로써 페라이트/펄라이트 미세조직을 얻습니다. 결과적으로 압연 후 선재 특성이 개선되어 바로 사용 가능한 조건으로 더 많은 강종을 생산할 수 있어 다운스트림 공정(구상화 어닐링 등)을 줄이거나 없앨 수 있습니다.
장대제품 압연기에서는 프론트/테일 엔드 크로핑, 코블 절단, 분단용으로 열전단을 사용합니다. 크랭크, 로터리, 복합 전단을 다양한 속도 범위에서 사용하여 프론트/테일 엔드 크로핑, 코블 절단, 분단을 최적화합니다. 압연기 요구에 따라 핀치 롤과 보조 초핑 전단을 함께 사용할 수 있습니다.
압연기에서는 제품이 압연 중일 때, 정압대 출구에서, 냉간 전단(적재/번들링 전) 등 여러 지점에서 제품을 절단하기 위해 여러 유형의 전단을 사용할 수 있습니다. 제품 형상과 강종에 따라 압연 중인 봉강의 프론트 엔드를 절단하는 데 전단을 사용할 수 있습니다. 이들은 일반적으로 플라잉 전단입니다. 이 전단의 블레이드는 절단 중 봉강과 평행하게 움직입니다. 철근 다중 스트랜드 압연에서는 슬리팅 스탠드에서 코블을 방지하기 위해 봉강의 깨끗한 프론트 엔드를 제공하는 전단이 압연기 내에 필요합니다. 프리커팅강 등 특정 강종은 프론트 엔드 트리밍이 필요하여 프론트 엔드 균열이 벌어져 롤을 감는 것을 방지합니다.
드럼 타입 전단은 플랫이나 라운드 등 단순한 형상 제품에 주로 사용됩니다. 블레이드가 회전 실린더(드럼)에 장착되어 '리드' 속도로 설정되어 봉강의 '킹킹'을 최소화합니다.
전단으로 정절하고 냉각 베드에서 상온까지 냉각한 후 봉강을 판매 길이로 절단해야 합니다. 대부분 제품은 냉각 베드 후 냉간 전단에서 이뤄집니다. 소형 제품은 냉각 베드에서 다중으로 배출되어 한 열의 제품이 냉간 전단에서 절단됩니다. 전단이 절단할 수 있는 단면 크기는 최대 절단력 정격에 따라 달라집니다. 블레이드 스트로크는 최대 높이 제품에 충분히 커야 합니다. 제품 홀드다운도 이 높이를 클리어해야 하며, 제품을 고정하기 위해 제자리로 이동해야 합니다. 형강의 경우 형상에 맞춘 전단 블레이드와 형상 입측 롤 또는 가이드 플레이트를 사용하여 제품을 블레이드 형상에 정렬합니다.
장대제품용 냉각 베드에는 여러 유형이 사용됩니다. 장대제품 봉강이 냉각 베드에 진입하면 레이크의 첫 노치에 안착합니다. 초기 노치는 그리드 주물이라 불리는 주물로 봉강을 연속 지지합니다. 일정 간격으로 노치가 있는 긴 플레이트가 그리드 주물 이후 봉강을 지지합니다. 봉강은 편심 캠의 작동으로 들어올리기, 이동, 후퇴의 사이클을 반복하는 교대 플레이트의 움직임으로 냉각 베드를 가로질러 이동(예: 우측에서 좌측)합니다. 이 사이클 반복으로 압연기에서 공급되는 봉강이 이동합니다. 냉각 베드 길이는 최대 런아웃 봉강 길이에 의해 결정되며, 판매 길이에 최적화되어 크롭 손실을 최소화합니다. 냉각 베드 폭은 압연기 생산성(톤/시간)과 냉각에 필요한 시간을 기준으로 결정됩니다.
현대 장대제품 압연기에서는 워킹 랙 타입 냉각 베드를 사용합니다. 이동식 랙 설계 냉각 베드의 목적은 압연 봉강과 경형단 제품을 균일하게 공랭하며 냉각 베드 입구부터 배출 측까지 단계적으로 이송하는 것입니다. 봉강과 경형단의 프론트 엔드도 배출 측에서 수평을 맞추고, 고정된 개수의 압연품을 최종 길이 절단용 냉간 전단과 번들링/스태킹으로 보냅니다. 이동식 랙 타입 냉각 베드는 보통 워킹 빔 설계입니다. 이 메커니즘은 봉강과 경형단이 톱니 랙 위에 균일하게 위치하도록 보장합니다. 냉각 베드는 보통 압연기 정압대에서 공급되는 최소/최대 크기의 봉강과 경형단, 다양한 크기에 필요한 냉각 시간을 고려해 설계됩니다. 랙 타입 냉각 베드 설계는 미리 주어진 길이로 절단된 봉강을 감속시키고, 냉각 표면을 횡방향으로 이송하여 매우 다양한 길이의 압연 봉강이나 경형단을 가능한 한 직선으로 유지하며, 냉각 표면 끝에서 냉간 전단 요구사항에 맞춘 소정 팩으로 봉강이나 경형단을 모아 최종적으로 롤러 테이블에 배출하여 냉간 전단으로 이송합니다.
냉각 후 형강은 보통 롤러 교정기에서 교정하고 냉간 전단으로 판매 길이 절단 후 적재 또는 번들링합니다. 앵글 적재 시 2단 아래, 1단 위 방식으로 적재합니다. 번들 적재 후 밴딩하여 출하 야드로 이송합니다.
압연기 마무리 구역에서 봉강과 단면 제품 마무리를 위한 다양한 솔루션이 있습니다. 일반적인 봉강 압연기에는 게이지 빔이 있는 냉간 전단이, 단면 압연기에는 교정기를 거쳐 냉간 전단이 설치됩니다. 올바른 레이어 준비가 생산성의 열쇠이며, 이는 프로파일 피딩 시스템으로 달성합니다. 플라잉 타입 냉간 전단도 압연기 생산 속도가 높을 때 사용됩니다. 다중 라인 교정기는 고생산성에서 사용됩니다. 개념은 냉각 베드 길이를 교정하여 피딩 작업을 줄이고 교정 롤 드라이브 활용도를 높이는 것입니다. 롤 아래 봉강의 적절한 정렬과 센터링이 필수적입니다. 최근 개선 사항: (i) 교정기로 자동 단면 피딩, (ii) 캐리지에 장착된 롤 세트 퀵 체인지, (iii) 모터라이즈드 롤 갭 조정, (iv) 전체 유닛을 플랫폼에 장착하여 라인 밖으로 이동시켜 압연기 가동 중단 없이 유지보수 가능. 또한 냉각 베드 런아웃 롤러 테이블에서 봉강 레이어를 사전 정렬하기 위해 체인 트랜스퍼와 캐리지 타입 추출 시스템을 보통 설치하여 봉강이 베드 랙에서 요구 중심 거리만큼 인치 아웃되어 캐리지에 의해 롤러 테이블에 부드럽게 퇴적되도록 유지합니다.
압연기의 번들링 및 스태킹 구역에도 다양한 솔루션이 있습니다. 일반적인 솔루션은 단순 번들링 머신이고, 단면 제품에는 마그네틱 스태커가 표준입니다. 모든 작업은 쇼트 바 제거나 태그 이상적 스캔 위치에서의 라벨링을 포함하여 기계화 및 자동화되어야 합니다. 봉강과 단면 제품의 최적 배열로 번들 최종 형상에 특별한 주의를 기울입니다. 스태커는 요구사항에 따라 다양한 설계가 가능합니다. 경형단 정밀 스태킹에는 오버헤드 펜듈럼 시스템을, 경중형 단면에는 하부 마그넷 방식 스태킹 시스템을 사용합니다.
봉강 계수 시스템은 광학 원리로 작동하는 자동 봉강 계수기와 번들 형성용 분리 시스템으로 구성됩니다. 분리 시스템은 계수기가 설치된 3개의 고정 체인 트랜스퍼 장치로 구성됩니다. 광학 장치와 체인 트랜스퍼 드라이브에 장착된 펄스 발생기가 중복 판독 없이 통과하는 각 봉강을 개별적으로 계수하고 기록합니다.
현대 장대제품 압연기에는 번들과 파일용 타이잉 및 스트래핑 머신이 있습니다. 이 기계들은 연속 운전을 위해 설계되었습니다. 타이잉 머신은 상용 규격 와이어를 사용하며 머신 헤드는 유압식으로 작동합니다. 스트래핑 머신은 공압식으로 작동하며 다양한 폭의 상용 강철 스트랩을 사용합니다. 스트래핑은 클램핑 또는 용접 방식으로 수행할 수 있습니다.
압연기 전기 시스템은 변압기 및 스위치기어, DC 및 AC 모터, 모터용 가변 속도 드라이브, 모터 제어 센터, 필드 센서, 계기, 액추에이터, 제어판, 제어 데스크, 제어 펄핏 등으로 구성됩니다.
압연기 자동화는 최소한의 인간 개입으로 신뢰성 있는 압연을 수행하기 위해 제공됩니다. 압연기 자동화 레벨은 레벨 1 또는 레벨 2일 수 있습니다. 레벨 1(기본 자동화 레벨)에는 프로그래머블 로직 컨트롤러(PLC), 조작 및 모니터링용 HMI, SCADA 시스템, 공정 및 생산 제어 컴퓨터가 중앙집중식 또는 분산형 토폴로지로 필드버스와 LAN으로 상호 연결되어 포함됩니다.
현대 장대제품 압연기의 보조 설비에는 가열로 후 디스케일링 설비, 핀치 롤, 롤 냉각 설비, 롤/스탠드 교체 설비, 제품 교정 설비, 시료 절단/검사/절단 설비, 윤활 설비, 유압/공압 설비, 롤 조립/분해 설비, 롤 터닝 설비, 가이드 준비 설비, 저장/취급 설비, 통신 설비, 수처리 설비, 스케일 피트 등이 포함됩니다.
제조공정
제강소(Steel Mill/Steelworks) = 철+탄소 비율 조합해 강철 생산 전문 공장. 일반 개념 아는 분도 모를 6가지 사실: 1. 헨리 베세머(Henry Bessemer) 공정 개척 1850년대 영국 발명가 베세머, 용융철에 공기 불어넣어 탄소 제거→강철 제조 베세머 공정 개발. 다수 제강소 채택, 강철 대량 생산 시대 개막. 2. 소형 제강소 = 미니밀(Minimill) 대형만 있는 거 아님. 연산 20만~40만 톤급 미니밀 다수. 스크랩 재활용 원료로 용융→강철 생산. 3. 미국 강철 생산 20세기 초 폭발적
제철소는 오랜 세월 미국 생산성의 근간이었습니다. 세계화가 진행되면서 제철소들은 생산 방식을 재평가할 기회를 얻었습니다. 더 이상 종이와 연필로 철광석 배합을 계산할 필요가 없습니다. 로봇이 현장에 투입되었습니다. 글로벌 경쟁과 자동화의 필연성 1980년대 세계화 물결 이후 국제 철강 시장이 형성되면서, 수익성이 낮은 제철소들은 문을 닫을 위기에 처했습니다. 2008년, 10년간 방치되었던 인디애나주의 번스 하버 제철소가 벨기에의 초현대식 제철소를 본보기로 재가동되었습니다. 이곳에서는 철, 광석, 석탄, 석회강으로 강철을 생산하