후판압연공정

• 후판 압연공정(plate rolling process)은 가열로에서 추출된 슬라브(slab)를 워크롤(work roll)을 사용하여 압연시키는 공정이다. 후판압연의 큰 특징중의 하나가 압연기를 기준으로 왕복압연이다. 왕복압연이 되면서 슬라브(slab) (압연에 사용되는 초기소재) 의 두께가 순차적으로 감소가 되고 최종적으로 소비자가 원하는 치수 (두께, 폭)가 된다. 후판제품은 두께가 6mm 이상의 판재를 말하고 주로 조선소, 해양구조물, 발전소 등 다양하게 사용되는 제품이다. 그림 1에서 확인 할 수 있듯이 처음 가열로에서 나온 소재가 조압연기를 지난 후 사상압연기에서 원하는 두께가 될 때까지 순차적으로 압연된다. 압연 된 소재를 냉각장치를 이용하여 원하는 강도와 경도를 얻을 수 있도록 냉각 시킨다. 그리고 최종적으로 열간 교정기를 이용하여 직진도 및 평탄도를 소비자(조선업, 중공업) 가 원하는 수준으로 만들어 판매한다.

후판 압연 공정에서 스키(ski) 발생

• 압연은 이론적으로 상하 대칭이어야 한다. 하지만 조업현장에서는 여러 비대칭 요인들이 존재한다. 예를 들면 i) 압연기에 들어오는 소재의 두께가 다양하고, ii) 상/하부 롤(roll) 직경의 차이가 존재하고 iii) 상/하부 롤(roll) 속도의 차이가 있고, iv) 상/하부 롤(roll))의 마찰계수의 약간 차이 등 이다. 이러한 요인으로 인해 그림 2와 같이 소재의 앞쪽부분이 휘어지는 현상이 발생한다. 이러한 현상을 스키(ski) 라 한다.

• 스키가 위로 발생하게 되면 다음 패스(pass) 압연에서 소재가 워크 롤(work roll)과 충돌하게 되어 워크 롤 표면에 심각한 손상이 발생한다. 스키가 아래로 발생하게 되면 소재는 롤러테이블(Roller table) 의 롤과 충돌하게 되어 롤러 테이블의 롤 파손이 발생한다. 따라서 현장에서는 스키가 발생하면 스킨패스 (압하율을 0%로 하여 압연)를 수행하여서 소재의 휜 부분을 편다. 하지만 이 스킨패스(skin pass) 또는 공패스 때문에 압연생산성이 떨어진다. 그렇기 때문에 우리는 스키 발생을 미리 예측하고 제어할 수 있는 방법에 관한 연구가 필요하다.