열연과정
가열로 RSB 폭압연기 조압연기 EdgeHeater FSB 사상압연
압연기의 종류
압연기는 제1,2차 세계 대전을 통하여 강관의 수요 증가와 함께 많은 발전이 있었다. 특히 대간 압연기(strip mill)의 현저한 발전이 이루어졌다. 다른 분야에서와 같이 압연에서도 작업이 고속화, 대형화, 연속화, 자동화되고 있으며, 앞으로도 품질의 고급화와 함께 계속 발전될 것으로 예측된다.
근년에 와서 대량 생산용 열간 및 냉간 대장 압연기의 자동화가 적극적으로 진행되었으며, 다품종 소량 생산형의 조강 압연 분야도 지속적으로 발전할 것이다. 압연기의 종류는 여러 형식이 있는데, 일반적으로 제품의 종류, 롤의 배치 방식 및 크기에 등에 따라 분류한다.
제품의 종류에 따른 분류
제품에 종류에 따라 분류하면 분괴 압연기, 후판압연기, 대강 압연기, 그리고 형강 압연기 등이 있다. 이들에 대한 개요는 아래와 같다.
1)분괴압연기
고능력을 목적으로 하는 고속화, 대형화 및 자동화가 진행되고 있으며, 특히 슬래브(slab) 압연기는 유니버셜 방식이 채용되고 있다.
2)후판압연기
종래 2단, 3단 압연기는 1940년대 이후 받침 롤을 가지는 4단 압연기로 변화하였다. 롤의 길이가 3000mm를 초과하는 대형 압연기가 증가하여, 폭 방향의 두께 정밀도, 형상의 품질 유지가 곤란하게 되었기 때문이다.
그 후 압연기의 형식은 변하지 않았으나, 제품의 품질 향상을 위해서 자동 판두께 제어 장치, 롤 베어링 장치의 설치가 일반화 되었다.
3)열간 대강 압연기
판의 수요 증가에 따라 열간 대강 압연기는 압연기 중에서 가장 현저한 발전을 했는데, 1950년대 약 600mm/min의 압연 속도였던 것이 1370mm/min 이상이 되고 있다 .완성 압연기의 스탠드 수도 종래 6기가 표준이었으나 8기 또는 그 이상이 되고 있다.
4)냉간 대강 압연기
다품종 소량 압연형의 가역식(reverse mill)에서 양산형의 3~5 스탠드의 시트 압연기, 5~6스탠드의 데인 압연기로 구별되며, 아주 얇은 석도관의 재료에 2~3 스탠드의 2차 냉간 압연기가 이용되고 있다.
5) 형강 압연기
강관을 중심으로 한 압연기의 발달은 좀 늦은 편이며, 형강 설비에 이르러 선재압연 관계가 먼저 합리화 되었고, 그 후 와이드 플랜지 압연기의 출현에 의하여 형강 압연기가 개선되어 원형봉 압연의 근대화가 이루어졌다.
종래 형강 압연에 사용되었던 공형 롤이 유니버셜 롤화됨에 따라서 생산의 능률화, 자동화, 대형화가 이루어졌다.
봉강압연기는 전 연속식의 배열을 하여 수십만 톤의 생산 능력을 보유하게 되었으며, 다른 압연기와 같이 자동 수치 제어, 컴퓨터 제어의 개발 등이 앞으로 중요한 과제이다.
롤의 배치방식에 따른 분류
압연 롤은 2단,3단,4단,5단,6단 및 다단식 등으로 분류하고 있다.
2단식 - 가장 오래된 형식인데, 풀어보 압연 기로 발달하였다. 그 후 전동기, 변속 장치의 진보로 가역식으로 되었다.(분괴 압연기, 열간 조압연기, 조질압연기)
3단식 - 상, 하부 롤이 같은 방향, 중간 롤이 반대 방향으로 회전한다. 재료는 승강 테이블 또는 경사 테이블으 사용하여 아래쪽에서 위쪽의 패스로 옮긴다. (라우드식 3단압연기)
4단식 - 현재 많이 사용되고 있다. 넓은 폭의 대강 압연에 적합하다. (후판 압연기, 열간 완전 압연기, 냉간 압연기, 조질 압연기, 스테켈식 냉간 압연식)
5단식 - 큰 지름의 받침 롤 상, 하부 2개, 작은 지름의 작업 롤 1개, 중간 지름의 롤 상,하부 2개로 구성되어 있다. 넓은 폭에서 특히 폭 방향 판 두께가 균일화하기 쉽다. 작은 지름 롤의 이용 효과 이외에 롤 샤프에 의한 크라운 고정이 유효하다(데라 압연기)
6단식 - 단단한 재료를 얇게 압연하기 위하여 작업 롤을 다시 작은 지름으로 하고, 폭 방향의 롤의 휨을 방지하여 관두께의 균일화를 꾀한다. (클러스터 압연기)
다단식 - 규소강판, 스테인리스 강판의 압연기로서 많이 사용된다. 압하력은 매우 크며, 생산되는 압연관은 정확한 평행이다. (센지미어 압연기)
유성압연기 - 상 하부 받침 롤의 주변에 20~26개의 작은 작업 롤을 유성 상으로 배치하여, 단단한 합금 재료의 열간 스트립 압연을 한다. 1패스로 큰 압하가 얻어져 작업 롤의 표면 거칢이 경미하다. (센지미어식 유성 압연기, 프레저식 유성 압연기, 단축식 유성 압연기)
압연기의 본체
기초 위에 압연기의 주체가 되는 롤 하우징(roll housing) 을 고정시키고, 여기에 조립한 롤을 지지하여 제로의 변형 저항에 대하여 견딜 수 있게 되어 있다.
하우징은 압연재의 재질, 치수, 온도, 압하율 등을 고려하여 압하 하중을 결정하여 설계한다.
또한 사용 조건에 의한 안전 계수와 이미 설치된 압연기의 가동상황에 의하여 최종적인 설계 하중을 결정하게 되는데, 보통 주강제로서 경도상의 문제는 없다.
하우징 윈도우는 베어링을 매개로 정확히 가공해야 한다.
롤 균형, 형상 제어에 사용하는 실린더 블록을 초크에서 분리하여 하우징에 직업 고정 시키는 프로젝트 윈도우형이 ㄴ애간 압연기에 채용되고 있는데, 롤 교체에 작업이 간단하고 보수가 용이한 장점이 있다.
밀스프링=밀정수
발생이유 1. 하우징의 연신, 변형
2. 롤 휨(ROLL BENDING)
3. 베어링의 여유
4.롤과 판의 접촉부의 변형
5. 롤 초크의 움직임
롤스프링 - 판재(후판, 냉연,열연)을 Gap설정치와 실제압연제품 두께와의 차이가 발생하는것
압하량=압하력=압연력=압연하중 = 두께(소재두께-제품두께)