JP2009514686A - 連続熱間圧延設備の圧延油供給装置及びその方法 - Google Patents

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Abstract

本発明の連続熱間圧延設備の圧延油供給装置は鋼板の多様な幅大きさに対応する状態で圧延油を噴射することができる。この装置は、ロール(R)に向かって連続的に供給される鋼板の幅を感知する幅感知センサー(WS);前記幅感知センサー(WS)に連結される制御部(C);前記制御部によって制御され、圧延油ラインに圧延油を供給する圧延油ポンプ(OP);前記圧延油ラインはサブラインで形成され、このサブラインに付着されて前記制御部によって制御され、圧延油を供給または遮断するソレノイドバルブ;前記制御部(C)に連結制御されて水ラインに水を供給する水ポンプ(WP);前記各圧延油と前記水ラインに供給される水を各サブラインに対応して混合する複数のミキサー(M);及び前記ミキサー(M)にそれぞれ連結されて前記鋼板の幅に対応して前記ロール(R)に混合液を噴射するように前記ロール(R)の幅に沿って配置される複数のノズル(N)を含む。

Description

本発明は連続熱間圧延設備の圧延油供給装置及びその方法に関し、詳しくは連続的に供給される多様な幅を有する鋼板を効果的に潤滑する連続熱間圧延設備の圧延油供給装置及びその方法に関するものである。
一般に熱間圧延工程で連続圧延とは1枚のコイルで巻かれた鋼板を圧延し、その後、1枚のコイルで巻かれた鋼板をそれぞれ別途に圧延した従来方式とは異なって、圧延が進められている鋼板の後端部と次に圧延される鋼板の先端部を互いに接合して連続的に圧延をする方式である。
この連続圧延方式はコイルが変えられても停止せずに連続的に鋼板を圧延することができるので、生産性を向上させることができる。また、従来の圧延方式で発生した鋼板の先端部と後端部での品質不良を大きく減らすことができる。
鋼板を熱間圧延する工程で作動ロールと鋼板の間の過剰な摩擦を低減させて作動ロールの寿命を延ばさなければならない。このために作動ロールと鋼板の間の接触部を潤滑する。このような潤滑方式としてはウォーターインジェクション法(water injection)がある。
ウォーターインジェクション法は多量の水に少量の圧延油を薄めた油水混合液を作動ロールに直接噴射したり、補強ロールに混合液を噴射する方法である。補強ロールに混合液を噴射する方法は補強ロールに噴射された混合液を、このロールと噛み合って回転する作動ロールに転写コーティングして作動ロールにコーティングされた混合液が最終的に圧延中の鋼板に供給される。混合液に含まれた圧延油は圧延中の鋼板と接触する作動ロールによって形成された円弧内のスキ間に供給される。
適正量の圧延油を作動ロール表面に噴射する方式としてはウォーターインジェクション法の他にもエアー噴射法(air atomizing)、スチーム噴射法などがある。そして、圧延油として使用される潤滑剤としては液体状態の潤滑油、ゲル状態のグリース、そして固体状態の潤滑剤などが使用される。
熱間圧延での潤滑は配置(batch)方式で圧延をするために圧延工程上の制約で次のように圧延をしている。1)圧延油を多く供給する場合、過潤滑によるスリップが発生するために圧延油の供給を最適状態に制御しなければならない。2)鋼板を1枚ずつ潤滑する場合にも圧延される鋼板の全長に対して圧延油を供給することではなく、コイルの先端部と後端部の一定部門を除いて残り部分に対してのみ供給しなければならない。3)圧延油を持続的に供給することではなく、供給と中止を繰り返す間歇的潤滑方式を適用しなければならない。4)過剰に圧延油を供給する場合、鋼板と作動ロール間の摩擦係数が減少し過ぎて圧延設備内に移動する鋼板の通り抜け性が不安定になる。このような理由から従来の熱間圧延での潤滑方式は消極的に潤滑するしかなかった。
一方、熱延鋼板を仕上圧延機前方で連続的に接合して圧延する、いわゆる連続熱間圧延はアイドリング時間が短縮されるために生産性が向上する。しかし、連続圧延で圧下率と圧延速度を増大させる場合、作動ロールの負荷が増大し、これによって圧延ロールの熱疲労や摩耗が発生して連続圧延を行うことが難しい問題が発生する。
熱間圧延で作動ロールバイトに圧延油を供給する技術として日本特開平3−128113号がある。この公報には圧延油供給装置が開示されている。
この圧延油供給装置は圧延油を温水に混合し、これをノズルを利用して作動ロールに供給する。そして、この圧延油供給装置は圧延油と温水をそれぞれ別途のラインに供給し、混合器で圧延油と温水を混合した後、ノズルヘッドに設けられた噴射ノズルを通じて作動ロールに噴射する。また、この圧延油供給装置は圧延油の供給を遮断し、温水のみをノズルに供給して作動ロールに噴射することもできる。そして、この圧延油供給装置は鋼板の幅方向に水平に同一な間隔でノズルヘッドを配置して圧延される鋼板の幅方向へ全体的に圧延油を供給することができる。
このような圧延油供給装置は鋼板の幅に沿って設けられたノズルを個別的に制御して幅の異なる多様な種類の鋼板をその幅に相応させて圧延油を供給することもできる。この圧延油供給装置は噴射直前に圧延油と冷却水を混合する。したがって、混合後噴射されるまで短い配管を通過するために油水分離に問題がなくて噴射タイミングに優れている。しかし、この圧延油供給装置は保存タンクからノズルに至るまで長さが非常に長くなり、精密なポンプを利用して少量の圧延油を制御しなければならない。したがって、ノズルの個数だけ精密な流量ポンプが必要であるという問題がある。この装置は配管が長くてノズルの個数が多く必要であるため配管が複雑であるという他の問題がある。また、直径の小さい配管を使用しなければならないので、配管の圧力損失が発生し、これによって設備を設けることが難しく、設けられた設備を維持することも難しい。
一般的な圧延油供給方法は精密メータリングポンプを利用して保存タンクから圧延油をミルスタンドまで押し上げた後、これを冷却水または温水と混合し、混合された混合液をノズルヘッドを通じて作動ロールに噴射する。そして、この方法は配管に設けられた制御バルブを利用して混合液をノズルに排出して遮断することを制御する方法で噴射タイミングを調整する。しかし、この方法は設備は簡単であるが、熱間圧延の高い作動温度のために圧延油と水を混合する混合器と制御バルブブロックがノズルヘッドから相当な距離だけ離れていなければならない。
このような構造上の問題のためにこの方法は油水が分離されて噴射タイミングが遅れるなどの問題がある。また、この方法は圧延油と水を混合する時に多量の水を投入するため、投入された多量の水によって混合液の濃度差が発生する。また、濃度差がある混合液を使用するために作動ロールに付着される圧延油がよく付着されないという問題がある。
日本特開2002−282911号はこのような混合液の濃度偏差による圧延油のロール表面付着性に差が発生することを解決するための方案を開示している。この方法は水と圧延油を混合する混合器の管路面積を調整することであるが、どのように管路の面積を調整するかの具体的な方法を提示していない。
鋼板の幅方向に対応して噴射される圧延油量は圧延される鋼板の幅に比例して一定に供給されなければならない。しかし、従来の圧延油供給方法は噴射地域に応じて水と混合される圧延油の濃度差が発生する問題がある。また、噴射される地域を狭幅と広幅に分けて圧延油を供給すると、設備は簡単になるが、混合液を浪費して圧延油の消費量を増大させる。また、噴射地域を細分化するとより精密に制御できるが、制御バルブ数が増加して設備が複雑になるという問題がある。
なお、他の圧延油供給方法として供給する圧延油の量をノズルと供給ポンプを1対1で制御する方法がある。しかし、この方法は少量の圧延油を広範囲に精密制御しなければならないので、多量の水に圧延油を一定濃度で薄めることが非常に困難であり、また配管設備と維持補修を難しくする。
また、他の圧延油供給方法としてロール全体潤滑に必要な全体圧延油をポンプで一度に汲み出して水と薄めた後、ノズルヘッドに分ける方法がある。しかし、この方法は設備は簡単であるが、可変する鋼板の幅方向に圧延油を噴射する時に幅方向に圧延油の濃度差がある問題がある。
また、他の圧延油供給方法としてプレミキシング(premixing)法がある。この方法は既に水と圧延油を混合器で混合させた後、この各噴射地域別に配置された対応ノズルに分けて供給することである。しかし、この方法は鋼板を一枚ずつ圧延する配置圧延では適するが、幅の異なる素材を連続的に圧延して潤滑する場合、鋼板の幅方向に圧延油の濃度差を発生させて潤滑が不均一であるという短所がある。
日本特開第2002−282911号ではこのような問題を解決するための方法を開示している。この公報では各地域別ノズルと連結された圧延油供給管の面積を制御する方式を提示しているが、具体的な制御方法は開示していない。
したがって、従来の圧延油供給方法と装置は以上で説明した問題によって鋼板の厚さの幅サイズが互いに異なる素材を互いに接合して圧延しなければならない連続熱間圧延に適用するのには改善すべき問題が多くある。
本発明は前記のような問題を解決するために創案したものでその目的は、連続熱間圧延工程で作動ロールと鋼板の間のスティクキング(sticking)による鋼板表面の欠陥を防止し、作動ロールの摩耗を抑制する連続熱間圧延設備の圧延油供給装置及びその方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、鋼板の多様な幅広さに対応する状態で圧延油を噴射して連続圧延する連続熱間圧延設備の圧延油供給装置及びその方法を提供することにある。
前記目的を達成するために本発明の一実施例による連続熱間圧延設備の圧延油供給装置は、ロールに向かって連続的に供給される鋼板の幅を感知する幅感知センサー;前記幅感知センサーに連結される制御部;前記制御部に連結制御されて圧延油ラインに圧延油を供給する圧延油ポンプ;前記圧延油ラインを分けて複数のサブラインで形成し、このサブラインの中で少なくとも1つ以上に備えられて前記制御部によって制御されて圧延油を供給または遮断するソレノイドバルブ;前記制御部に連結制御されて水ラインに水を供給する水ポンプ;前記各圧延油と前記水ラインに供給される水を各サブラインに対応して混合する複数の混合器;そして前記ミキサーにそれぞれ連結されて前記鋼板の幅に対応して前記ロールに混合液を噴射するように前記ロールの幅に沿って配置される複数のノズルを含む。
前記複数のノズルは前記鋼板の幅に対して中心部に備えられて大容量の混合液を噴射する固定幅ノズルと、前記固定幅ノズルの外郭に順次に備えられ、前記固定幅ノズルの容量より少ない容量の混合液を噴射する可変幅ノズルを含む。
また、前記複数のノズルは前記鋼板の幅方向対称構造で配置され、前記鋼板の幅中心部に2つ備えられ、大容量の混合液を噴射する第11ノズル及び第12ノズルと、前記第11ノズル及び第12ノズルの外郭両側にそれぞれ順次に備えられ、前記固定幅ノズルの容量より少ない容量の混合液を噴射する第21ノズルと第22ノズル、第31ノズルと第32ノズル及び第41ノズルと第42ノズルを含む。
また、本発明の一実施例による連続熱間圧延設備の圧延油供給装置は前記圧延油ラインと前記サブラインの間に備えられるロータリーフローディバイダーを含む。
前記圧延油ラインは第10ロータリーフローディバイダーによって第11サブラインと第12サブラインに分けられる。
前記第11サブラインは第21ロータリーフローディバイダーによって第121サブラインと第221サブラインに分けられ、前記第121サブラインと第221サブラインは前記鋼板の幅方向中心に位置する第11ノズルと第12ノズルにそれぞれ連結される。
前記第121サブラインと前記第11ノズルの間には前記水ラインに連結される第11ミキサーが備えられ、前記第221サブラインと前記第12ノズルの間は前記水ラインに連結される第12ミキサーが備えられる。
前記第12サブラインは第22ロータリーフローディバイダーによって第22サブ圧延油ライン、第23サブ圧延油ライン及び第24サブ圧延油ラインに分けられる。
前記第22サブラインは第23ロータリーフローディバイダーによって第123サブラインと第223サブラインに分けられ、前記第123サブラインと第223サブラインは前記第11ノズルと第12ノズルの外郭に位置する第21ノズルと第22ノズルにそれぞれ連結される。
前記第22サブラインは前記制御部に連結される第1ソレノイドバルブを備える。
前記第123サブラインと前記第21ノズルの間には前記水ラインに連結される第21ミキサーが備えられ、前記第223サブラインと前記第22ノズルの間は前記水ラインに連結される第22ミキサーが備えられる。
前記第23サブラインは第24ロータリーフローディバイダーによって第124サブラインと第224サブラインに分けられ、前記第124サブラインと第224サブラインは前記第21ノズルと第22ノズルの外郭に位置する第31ノズルと第32ノズルにそれぞれ連結される。
前記第23サブラインは前記制御部に連結される第2ソレノイドバルブを備える。
前記第124サブラインと前記第31ノズルの間には前記水ラインに連結される第31ミキサーが備えられ、前記第224サブラインと前記第32ノズルの間は前記水ラインに連結される第32ミキサーが備えられる。
前記第24サブラインは第25ロータリーフローディバイダーによって第125サブラインと第225サブラインに分けられ、前記第125サブラインと第225サブラインは前記第31ノズルと第32ノズルの外郭に位置する第41ノズルと第42ノズルにそれぞれ連結される。
前記第24サブラインは前記制御部に連結される第3ソレノイドバルブを備える。
前記第125サブラインと前記第41ノズルの間には前記水ラインに連結される第41ミキサーが備えられ、前記第225サブラインと前記第42ノズルの間は前記水ラインに連結される第42ミキサーが備えられる。
一方、本発明の一実施例による連続熱間圧延設備の圧延油供給方法は、ロールに向かって連続的に供給される鋼板の幅を感知する第10段階;前記感知信号によって圧延油ポンプと水ポンプを駆動する第20段階;前記第10段階の信号によって鋼板の幅の大きさを判断する第30段階;前記第30段階の判断によって前記幅大きさに相応する位置に配置されるノズルで圧延油を噴射するように圧延油ラインを各ノズルに連結されるサブラインでオン/オフ制御されるソレノイドバルブを制御する第40段階;及び前記第40段階の制御によって圧延油と水を混合して当該ノズルで噴射する第50段階を含む。
前記第30段階は前記鋼板の幅Wが3W/6、4W/6、5W/6及び6W/6のうちのいずれか1つであるかを判断する。
前記第40段階は前記鋼板の幅が3W/6である時、第1、第2、第3ソレノイドバルブをオフに制御し、前記鋼板の幅が4W/6である時、第1ソレノイドバルブをオンに制御し、第2、第3ソレノイドバルブをオフに制御し、前記鋼板の幅が5W/6である時、第1、第2ソレノイドバルブをオンに制御し、第3ソレノイドバルブをオフに制御し、前記鋼板の幅が6W/6である時、第1、第2、第3ソレノイドバルブをオンに制御する。
以上のような本発明は最適の潤滑が可能で、本発明の実施例よって熱間圧延された鋼板は作動ロールと鋼板の間のスティッキング(Sticking)によって発生する鋼板表面の結合を防止することができる。
また、本発明の一実施例によって提供される圧延油供給装置を使用して熱間圧延を実施する場合、最適の潤滑が可能で多くの圧延を行っても作動ロールの摩耗を抑制することができる。
また、本発明の一実施例によって提供される圧延油供給装置を使用して熱間圧延を実施する場合、鋼板の多様な幅大きさに対応する状態で圧延油を噴射して圧延油の消費量を大幅節減させることができる。これによって連続圧延できる鋼板の枚数を増大して生産性を向上させることができる。
以下、添付した図面を参照して本発明の好ましい実施例を詳しく説明する。
図1は連続熱間圧延設備に通板される鋼板の多様な幅大きさと圧延油の噴射量との相関関係を示す図面であり、図2は本発明の一実施例による連続熱間圧延設備の圧延油供給装置の油圧回路図であり、図3は3/6W幅大きさの鋼板に対応して圧延油を噴射する制御状態図である。
この図面を参照すると、連続熱間圧延設備を通板する鋼板は多様な大きさの幅Wを有することができる。つまり、鋼板はロールRに対応する最大幅をWとする場合、3W/6、4W/6、5W/6または6W/6のように多様な大きさを有することができる。この幅W大きさはロールRに圧延油を噴射することにおいて圧延油を幅W方向に区分して制御する範囲を決める。
したがって、前記幅W大きさは装置の構成を最少化して圧延油の消耗量を最少化しながら、鋼板の熱間圧延を円滑にする範囲内で設定される。熱間圧延が進められる鋼板の後端部に熱間圧延する鋼板の先端部を接合して連結するが、この時、2つの鋼板は同一な大きさの幅を有することもできるが、前記のように互いに異なる多様な大きさの幅を有することができる。
この実施例の圧延油供給装置は連続圧延工程で前記のように供給される鋼板の幅が可変することにもかかわらず、その幅に相応して圧延油を噴射して鋼板が幅外側部分には圧延油が噴射されないようにして圧延油の消耗量を最少化する。
この実施例の圧延油供給装置は幅感知センサーWSと制御部C、圧延油ポンプOP、第1ソレノイドバルブS1、第2ソレノイドバルブS2、第3ソレノイドバルブS3、水ポンプWP、第11ミキサーM11と第12ミキサーM12、第21ミキサーM21と第22ミキサーM22、第31ミキサーM31と第32ミキサーM32、第41ミキサーM41と第42ミキサーM42、第11ノズルN11、第12ノズルN12、第21ノズルN21、第22ノズルN22、第31ノズルN31、第32ノズルN32、第41ノズルN41及び第42ノズルN42を含む。
前記幅感知センサーWSは熱間圧延設備でロールRに向かって連続的に供給される鋼板の幅Wを感知するように鋼板が供給される側に備えられる。この幅感知センサーWSは制御部Cの入力端に連結されてその感知信号を入力する。
この制御部Cは幅感知信号によって鋼板の幅大きさを判断し、その出力端に連結される圧延油ポンプOPと水ポンプWPを制御し、第1ソレノイドバルブS1、第2ソレノイドバルブS2及び第3ソレノイドバルブS3を選択的に制御する。この制御部Cは通常のコンピュータシステムで構成できるので、これに対する具体的な説明を省略する。
この圧延油ポンプOPは圧延油ラインOLに連結され、圧制御部Cによって制御されて圧延油ラインOLに圧延油を供給する。この圧延油ポンプOPは精密流量制御ポンプに備えられて正確な流量を供給する。この圧延油ポンプOPに連結される圧延油ラインOLには第1リリーフバルブRV1と、圧延油の量を感知する第1流量計Q1が備えられている。したがって、圧延油ラインOLは所定量の圧延油を供給する。
また、水ポンプWPは水ラインWLに連結され、制御部Cによって制御されて水ラインWLに水を供給する。この水ポンプWPに連結される水ラインWLには第2リリーフバルブRV2と水の量を感知する第2流量計Q2が備えられている。したがって、水ラインWLは所定量の水を供給する。
この圧延油ラインOLは鋼板の幅Wに対応して備えられる第11ノズルN11、第12ノズルN12、第21ノズルN21、第22ノズルN22、第31ノズルN31、第32ノズルN32、第41ノズルN41、及び第42ノズルN42にそれぞれ所定量の圧延油を供給するようにロータリーフローディバイダーFDを介して複数のサブラインSLに分かれて連結される。つまり、ロータリーフローディバイダーFDは圧延油ラインOLとサブラインSLの間に備えられる。このロータリーフローディバイダーFDはギヤタイプで形成されて圧延油ラインOLで分けられるサブラインSLに圧延油を均等量分配する。このサブラインSLに備えられる第1、第2、第3ソレノイドバルブ(S1、S2、S3)は圧延油ラインOLに供給される圧延油を鋼板の幅Wに対応して供給されるようにそれぞれオンまたはオフ制御される。
このロータリーフローディバイダーFDとサブラインSLの配置及びこれらの連結関係は多様に形成されることができ、図2を参照して具体的な符号を付与しながら説明する。
圧延油ラインOLには第10ロータリーフローディバイダーFD10が備えられる。この第10ロータリーフローディバイダーFD10によって圧延油ラインOLは第11サブラインSL11と第12サブラインSL12に分けられる。この第10ロータリーフローディバイダーFD10は圧延油ラインOLに供給される全流量Qの圧延油を第11サブラインSL11と第12サブラインSL12にそれぞれ3Q/6ずつ均等に分配する。
この第11サブラインSL11には第21ロータリーフローディバイダーFD21が備えられる。この第21ロータリーフローディバイダーFD21によって第11サブラインSL11は第121サブラインSL121と第221サブラインSL221に分けられる。この第21ロータリーフローディバイダーFD21は第11サブラインSL11に供給される圧延油3Q/6を再びその1/2ずつ再び均等に分配する。
この第121サブラインSL121と第221サブラインSL221には前記第11ノズルN11と第12ノズルN12がそれぞれ連結される。第11ノズルN11と第12ノズルN12は鋼板の幅方向中心から最小幅に対応して設置されるので、圧延油ポンプOPを駆動する時に常に圧延油を噴射する。
また、この第121サブラインSL121の第11ノズルN11直前には第11ミキサーM11が備えられる。この第11ミキサーM11はまた水ラインWLに連結される。第221サブラインSL221の第12ノズルN12直前には第12ミキサーM12が備えられる。この第12ミキサーM12はまた水ラインWLに連結される。この水ラインWLには水ポンプWPが連結されて水ポンプWPを駆動する時に常に水を供給する。
第11ノズルN11と第12ノズルN12はその直前方に第11ミキサーM11と第12ミキサーM12をそれぞれ備えて所定量ずつ供給される圧延油と水を均一な濃度で混合した混合液をロールRの中心部に噴射する。つまり、第11ノズルN11と第11ミキサーM11の間の距離及び第12ノズルN12と第12ミキサーM12の間のそれぞれの距離が短く形成されるので、混合液は混合から噴射されるまで濃度が均一な状態を維持する。
ロールRに供給される鋼板の幅が3W/6に該当する場合、この第11ノズルN11と第12ノズルN12に噴射される混合液のみで圧延油を供給する。この時、第12サブラインSL12に供給される圧延油は第1、第2、第3ソレノイドバルブ(S1、S2、S3)によって遮断されるので、圧延油の不要な消耗を防止する。
また、第21ノズルN21と第22ノズルN22、第31ノズルN31と第32ノズルN32、第41ノズルN41と第42ノズルN42は水ラインWLに供給される水のみを噴射し、これによって圧延油を噴射しないノズルの詰りを防止し、水供給を制御するための別途のソレノイドバルブなどを備えないために設備が簡単になる。図2は便宜上、圧延油が含まれた混合液が噴射されることを示し、水のみ噴射されることを示していない。
この第11ノズルN11と第12ノズルN12は圧延油流量Qの3Q/6を噴射し、残り第21ノズルN21と第22ノズルN22、第31ノズルN31と第32ノズルN32、第41ノズルN41と第42ノズルN42で流量の3Q/6を噴射するために相対的に大容量ノズルに形成され、常に圧延油を噴射するので鋼板の幅に対して中心に備えられる固定幅ノズルとして作用する。
また、第21ノズルN21と第22ノズルN22、第31ノズルN31と第32ノズルN32、第41ノズルN41と第42ノズルN42はこの固定幅ノズルの外郭に順次に備えられて鋼板幅の大きさに応じて選択的に圧延油を噴射するので可変幅ノズルとして作用し、圧延油流量の3Q/6を噴射するので前記第11ノズルN11と第12ノズルN12より小容量ノズルで形成される。
前記ノズルは鋼板の幅方向に対して対称構造で配置される。つまり、第11ノズルN11と第12ノズルN12を中心部に置いて、その一方に第21ノズルN21、第31ノズルN31、第41ノズルN41が順次に配置され、他方に第22ノズルN22、第32ノズルN32、第42ノズルN42が順次に配置される。
図3は4W/6幅大きさの鋼板に対応して圧延油を噴射する制御状態図である。
3W/6に相当する部分に3Q/6の圧延油を噴射することは図2を参照した前記説明を参照し、ここでは追加的に第21ノズルN21と第22ノズルN22で1W/6だけさらに広くなった部分に1Q/6の圧延油をさらに噴射することについて説明する。
この第12サブラインSL12には第22ロータリーフローディバイダーFD22が備えられる。この第22ロータリーフローディバイダーFD22によって第12サブラインSL12は第22サブラインSL22と第23サブラインSL23及び第24サブラインSL24に分けられる。この第22ロータリーフローディバイダーFD22は第12サブラインSL12に供給される圧延油3Q/6を再びその1/3ずつ再び均等に分配する。
この第22サブラインSL22には第23ロータリーフローディバイダーFD23が備えられる。この第23ロータリーフローディバイダーFD23によって第22サブラインSL22は第123サブラインSL123と第223サブラインSL223に分けられる。この第23ロータリーフローディバイダーFD23は第22サブラインSL22に供給される圧延油1Q/6を再びその1/2ずつ再び均等に分配する。
この第123サブラインSL123と第223サブラインSL223には前記第21ノズルN21と第22ノズルN22がそれぞれ連結される。第21ノズルN21と第22ノズルN22は鋼板の幅方向に対して第11ノズルN11と第12ノズルN12の外郭に設けられて追加される1W/6に1Q/6の圧延油を噴射する。この第21ノズルN21と第22ノズルN22は鋼板の幅が4W/6以上である時にのみ圧延油を噴射する。
このために、第22サブラインSL22には第1ソレノイドバルブS1が備えられる。この第1ソレノイドバルブS1は制御部Cに連結される幅感知センサーWSの感知信号によってオン/オフ制御される。
また、この第123サブラインSL123の第21ノズルN21直前には第21ミキサーM21が備えられる。この第21ミキサーM21はまた水ラインWLに連結される。第223サブラインSL223の第22ノズルN22直前には第22ミキサーM22が備えられる。この第22ミキサーM22はまた水ラインWLに連結される。この水ラインWLには水ポンプWPが連結されて水ポンプWPを駆動する時、常に水を供給する。
第21ノズルN21と第22ノズルN22はその直前方に第21ミキサーM21と第22ミキサーM22をそれぞれ備えて所定量ずつ供給される圧延油と水を均一な濃度で混合した混合液を第11ノズルN11と第12ノズル12によって噴射されるの部分に次いで噴射する。つまり、第21ノズルN21と第21ミキサーM21の間の距離及び第22ノズルN22と第22ミキサーM22の間のそれぞれの距離が短く形成されるので、混合液は混合から噴射まで濃度が均一な状態を維持する。
ロールRに供給される鋼板の幅が3W/6に1W/6だけ加えて4W/6に該当する場合、この第11ノズルN11と第12ノズルN12に噴射される混合液と第21ノズルN21と第22ノズルN22に噴射される混合液に圧延油を供給する。この時、第23サブラインSL23と第24サブラインSL24に供給される圧延油は第2、第3ソレノイドバルブS2、S3によって遮断されるので、圧延油の不必要な消耗を防止する。
また、第31ノズルN31と第32ノズルN32、第41ノズルN41と第42ノズルN42は水ラインWLに供給される水のみを噴射し、これによって圧延油を噴射しないノズルの詰りを防止する。図3は便宜上、圧延油が含まれた混合液が噴射されることを示し、水のみが噴射されることを示していない。
図4は5W/6幅大きさの鋼板に対応して圧延油を噴射する制御状態図である。
4W/6(3W/6+1W/6)に相当する部分に4Q/6(3Q/6+1Q/6)の圧延油を噴射することは図2と図3を参照した前記説明を参照し、ここでは追加的に第31ノズルN31と第32ノズルN32に1W/6だけさらに広くなった部分に1Q/6の圧延油を噴射することについて説明する。
この第23サブラインSL23には第24ロータリーフローディバイダーFD24が備えられる。この第24ロータリーフローディバイダーFD24によって第23サブラインSL23は第124サブラインSL124と第224サブラインSL224に分けられる。この第24ロータリーフローディバイダーFD24は第23サブラインSL23に供給される圧延油1Q/6を再びその1/2ずつ均等に分配する。
この第124サブラインSL124と第224サブラインSL224には前記第31ノズルN31と第32ノズルN32がそれぞれ連結される。第31ノズルN31と第32ノズルN32は鋼板の幅方向に対して第21ノズルN21と第22ノズルN22の外郭に設けられて追加される1W/6に1Q/6の圧延油を噴射する。この第31ノズルN31と第32ノズルN32は鋼板の幅が5W/6以上である時のみ圧延油を噴射する。
このために、第23サブラインSL23には第2ソレノイドバルブS2が備えられる。この第2ソレノイドバルブS2は制御部Cに連結される幅感知センサーWSの感知信号によってオン/オフ制御される。
また、この第124サブラインSL124の第31ノズルN31直前には第31ミキサーM31が備えられる。この第31ミキサーM31はまた水ラインWLに連結される。第224サブラインSL224の第32ノズルN32直前には第32ミキサーM32が備えられる。この第32ミキサーM32はまた水ラインWLに連結される。この水ラインWLには水ポンプWPが連結されて水ポンプWPを駆動する時、常に水を供給する。
第31ノズルN31と第32ノズルN32はその直前方に第31ミキサーM31と第32ミキサーM32をそれぞれ備えて所定量ずつ供給される圧延油と水を均一な濃度で混合した混合液を第21ノズルN21と第22ノズル22によって噴射されるの部分に次いで噴射する。つまり、第31ノズルN31と第31ミキサーM31の間の距離及び第32ノズルN32と第32ミキサーM32の間のそれぞれの距離が短く形成されるので、混合液は混合から噴射まで濃度が均一な状態を維持する。
ロールRに供給される鋼板の幅が3W/6に1W/6と1W/6だけ加えて5W/6に該当する場合、この第11ノズルN11と第12ノズルN12に噴射される混合液と第21ノズルN21と第22ノズルN22に噴射される混合液及び第31ノズルN31と第32ノズルN32に噴射される混合液に圧延油を供給する。この時、第24サブラインSL24に供給される圧延油は第3ソレノイドバルブS3によって遮断されるので、圧延油の不必要な消耗を防止する。
また、第41ノズルN41と第42ノズルN42は水ラインWLに供給される水のみを噴射し、これによって圧延油を噴射しないノズルの詰りを防止する。図4は便宜上、圧延油が含まれている混合液が噴射されることを示し、水のみが噴射されることを示していない。
図5は6W/6幅大きさの鋼板に対応して圧延油を噴射する制御状態図である。
5W/6(3W/6+1W/6+1W/6)に該当する部分に5Q/6(3Q/6+1Q/6+1Q/6)の圧延油を噴射することは図2と図3及び図4を参照した前記説明を参照し、ここでは追加的に第41ノズルN41と第42ノズルN42に1W/6だけさらに広くなった部分に1Q/6の圧延油をさらに噴射することについて説明する。
この第24サブラインSL24には第25ロータリーフローディバイダーFD25が備えられる。この第25ロータリーフローディバイダーFD25によって第24サブラインSL24は第125サブラインSL125と第225サブラインSL225に分けられる。この第25ロータリーフローディバイダーFD25は第24サブラインSL24に供給される圧延油1Q/6を再びその1/2ずつ均等に分配する。
この第125サブラインSL125と第225サブラインSL225には前記第41ノズルN41と第42ノズルN42がそれぞれ連結される。第41ノズルN41と第42ノズルN42は鋼板の幅方向に対して第31ノズルN31と第32ノズルN32の外郭に設けられて追加される1W/6に1Q/6の圧延油を噴射する。この第41ノズルN41と第42ノズルN42は鋼板の幅が6W/6以上である時のみ圧延油を噴射する。
このために、第24サブラインSL24には第3ソレノイドバルブS3が備えられる。この第3ソレノイドバルブS3は制御部Cに連結される幅感知センサーWSの感知信号によってオン/オフ制御される。
また、この第125サブラインSL125の第41ノズルN41直前には第41ミキサーM41が備えられる。この第41ミキサーM41はまた水ラインWLに連結される。第225サブラインSL225の第42ノズルN42直前には第42ミキサーM42が備えられる。この第42ミキサーM42はまた水ラインWLに連結される。この水ラインWLには水ポンプWPが連結されて水ポンプWPを駆動する時、常に水を供給する。
第41ノズルN41と第42ノズルN42はその直前方に第41ミキサーM41と第42ミキサーM42をそれぞれ備えて所定量ずつ供給される圧延油と水を均一な濃度で混合した混合液を第31ノズルN31と第32ノズル32によって噴射される部分に次いで噴射する。つまり、第41ノズルN41と第41ミキサーM41の間の距離及び第42ノズルN42と第42ミキサーM42の間のそれぞれの距離が短く形成されるので、混合液は混合から噴射まで濃度が均一な状態を維持する。
ロールRに供給される鋼板の幅が3W/6に1W/6と1W/6及び1W/6だけ加えて6W/6に該当する場合、この第11ノズルN11と第12ノズルN12に噴射される混合液と第21ノズルN21と第22ノズルN22に噴射される混合液及び第31ノズルN31と第32ノズルN32に噴射される混合液及び第41ノズルN41と第42ノズルN42に噴射される混合液に圧延油を供給する。図5はすべてのノズルに圧延油が含まれた混合液が噴射されることを示している。
図6は本発明の一実施例による連続熱間圧延設備の圧延油供給方法の流れ図である。
この図面を参照して前記のように構成されて制御される圧延油供給装置を利用して圧延油を供給する方法について具体的に説明する。
この圧延油供給方法は連続熱間圧延設備のロールRに向かって連続的に鋼板を供給し(ST1)、このように供給される鋼板の幅を感知する段階を有する(ST10)。幅感知センサーWSは熱間圧延設備に通板される鋼板の幅を感知し、その信号を制御部Cに印加する。
この幅感知信号によって制御部Cは圧延油ポンプOPと水ポンプWPを駆動する(ST20)。この圧延油ポンプOPと水ポンプWPは鋼板が通板される間に継続して駆動されて圧延油と水を圧延油ラインOLと水ラインWLにそれぞれ供給する。
また、幅感知信号によって制御部Cは鋼板の幅W大きさを判断する(ST30)。本実施例で制御部Cは鋼板の幅大きさが最大大きさのWであるか、それでなければ5W/6、4W/6、そして最小大きさの3W/6であるかを判断する。
この判断によって制御部Cは各幅大きさに相応する位置のノズルで圧延油を噴射するように圧延油ラインOLを各ノズルに連結されるサブラインに備えられる第1、第2、第3ソレノイドバルブ(S1、S2、S3)を選択的にオン/オフ制御する(ST40)。
この制御段階(ST40)は鋼板の幅が3W/6である場合、第1、2、3ソレノイドバルブ(S1、S2、S3)をオフに制御する。便宜上、図6でオフ制御は記載せず、オン制御のみを記載している。つまり、記載のない場合のソレノイドバルブはオフの状態を維持する。
また、制御段階(ST40)は鋼板の幅が4W/6である場合、第1ソレノイドバルブS1をオンに制御し、第2、第3ソレノイドバルブ(S2、S3)をオフに制御し、鋼板の幅が5W/6である場合、第1、第2ソレノイドバルブ(S1、S2)をオンに制御し、第3ソレノイドバルブS3をオフに制御し、鋼板の幅が6W/6である場合、第1、第2、第3ソレノイドバルブ(S1、S2、S3)をオンに制御する。
この感知信号によって当該ソレノイドバルブを制御すると、各ソレノイドバルブに連結されるノズルは圧延油を噴射する(ST50)。
感知信号によって幅が3W/6である場合、第11、第12ノズル(N11、N12)に圧延油を供給する(図2参照)。この時、第11、第12ノズル(N11、N12)は混合液を噴射し、第21、22ノズル(N21、N22)、第31、32ノズル(N31、N32)及び第41、42ノズル(N41、N42)は水のみを噴射する。
感知信号によって幅が4W/6である場合、第1ソレノイドバルブS1のオンによって第11、第12ノズル(N11、N12)と第21、22ノズル(N21、N22)から圧延油を噴射する(図3参照)。この時、第11、第12ノズル(N11、N12)と第21、22ノズル(N21、N22)は混合液を噴射し、第31、32ノズル(N31、N32)及び第41、42ノズル(N41、N42)は水のみを噴射する。
感知信号によって幅が5W/6である場合、第1、第2ソレノイドバルブ(S1、S2)のオンによって第11、第12ノズル(N11、N12)と第21、第22ノズル(N21、N22)と第31、第32ノズル(N31、N32)に圧延油を供給する(図4参照)。この時、第11、第12ノズル(N11、N12)と第21、22ノズル(N21、N22)及び第31、第32ノズル(N31、N32)は混合液を噴射し、第41、42ノズル(N41、N42)は水のみを噴射する。
また、感知信号によって幅が6W/6である場合、第1、第2、第3ソレノイドバルブ(S1、S2、S3)のオンによって第11、第12ノズル(N11、N12)と第21、第22ノズル(N21、N22)と第31、第32ノズル(N31、N32)及び第41、42ノズル(N41、N42)に圧延油を供給する(図5参照)。この時、第11、第12ノズル(N11、N12)と第21、22ノズル(N21、N22)及び第31、第32ノズル(N31、N32)と第41、42ノズル(N41、N42)は混合液を噴射する。
本発明の実施例によると、鋼板の最大幅に相応するように複数のノズルを配置し、最少幅に相応する位置のノズルで圧延油と水の混合液を常に噴射することができる。
また、本発明の実施例によると、鋼板の最少幅と最大幅の間に位置するノズルをソレノイドバルブで選択的に制御して鋼板の幅に相応するノズルでのみ圧延油と水の混合液を噴射し、当該鋼板の幅より広い部分に位置するノズルでは水飲み噴射することができる。
このような方法で本発明の実施例は連続圧延を行う時に幅の異なる鋼板が供給される場合にも鋼板の幅大きさに必要分だけ圧延油を噴射して圧延油の消費量を節減させる効果がある。
また、本発明の実施例は連続圧延できる鋼板の枚数を増大して生産性を向上させる効果がある。
また、本発明の実施例によると圧延油ラインと各ノズルに対応するサブラインの間にロータリーフローディバイダーを備えてより正確な量の圧延油を供給することができる。
したがって、本発明の実施例によると圧延油の濃度を一定水準に維持することができる効果がある。
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれに限定されることではなく、特許請求の範囲と発明の詳細な説明及び添付した図面の範囲内で多様に変形して実施することが可能であり、これも本発明の範囲に属することは当然である。
連続熱間圧延設備に通板される鋼板の多様な幅大きさと圧延油の噴射量との相関関係を示す図面である。 本発明の一実施例による連続熱間圧延設備の圧延油供給装置の油圧回路図であり、3W/6幅大きさの鋼板に対応して圧延油を噴射する制御状態図である。 4W/6幅大きさの鋼板に対応して圧延油を噴射する制御状態図である。 5W/6幅大きさの鋼板に対応して圧延油を噴射する制御状態図である。 6W/6幅大きさの鋼板に対応して圧延油を噴射する制御状態図である。 本発明の一実施例による連続熱間圧延設備の圧延油供給方法の流れ図である。

Claims (20)

  1. 熱間圧延設備でロールに向かって連続的に供給される鋼板の幅を感知する幅感知センサー;
    前記幅感知センサーに連結される制御部;
    前記制御部に連結制御されて圧延油ラインに圧延油を供給する圧延油ポンプ;
    前記圧延油ラインを分けて複数のサブラインで形成し、このサブラインの中で少なくとも1つ以上に備えられて前記制御部によって制御されて圧延油を供給または遮断するソレノイドバルブ;
    前記制御部に連結制御されて水ラインで水を供給する水ポンプ;
    前記各圧延油と前記水ラインに供給される水を各サブラインに対応して混合する複数のミキサー;及び
    前記ミキサーにそれぞれ連結されて前記鋼板の幅に対応して前記ロールに混合液を噴射するように前記ロールの幅に沿って配置される複数のノズルを含む連続熱間圧延設備の圧延油供給装置。
  2. 前記ノズルは、
    前記鋼板の幅に対して中心部に備えられて大容量の混合液を噴射する固定幅ノズルと、
    前記固定幅ノズルの外郭に順次に備えられ、前記固定幅ノズルの容量より少ない容量の混合液を噴射する可変幅ノズルを含むことを特徴とする、請求項1に記載の連続熱間圧延設備の圧延油供給装置。
  3. 前記ノズルは前記鋼板の幅方向対称構造で配置され、
    前記鋼板の幅中心部に2つ備えられ、大容量の混合液を噴射する第11ノズルと第12ノズル、
    前記第11ノズル及び第12ノズルの外郭両側にそれぞれ順次に備えられ、前記固定幅ノズルの容量より少ない容量の混合液を噴射する第21ノズルと第22ノズル、第31ノズルと第32ノズル及び第41ノズルと第42ノズルを含むことを特徴とする、請求項1に記載の連続熱間圧延設備の圧延油供給装置。
  4. 前記圧延油ラインと前記サブラインの間に備えられるロータリーフローディバイダーを含むことを特徴とする、請求項1に記載の連続熱間圧延設備の圧延油供給装置。
  5. 前記圧延油ラインは第10ロータリーフローディバイダーによって第11サブラインと第12サブラインに分けられることを特徴とする、請求項4に記載の連続熱間圧延設備の圧延油供給装置。
  6. 前記第11サブラインは第21ロータリーフローディバイダーによって第121サブラインと第221サブラインに分けられ、
    前記第121サブラインと第221サブラインは前記鋼板の幅方向中心に位置する第11ノズルと第12ノズルにそれぞれ連結されることを特徴とする、請求項5に記載の連続熱間圧延設備の圧延油供給装置。
  7. 前記第121サブラインと前記第11ノズルの間には前記水ラインに連結される第11ミキサーが備えられ、
    前記第221サブラインと前記第12ノズルの間は前記水ラインに連結される第12ミキサーが備えられることを特徴とする、請求項6に記載の連続熱間圧延設備の圧延油供給装置。
  8. 前記第12サブラインは第22ロータリーフローディバイダーによって第22サブ圧延油ライン、第23サブ圧延油ライン及び第24サブ圧延油ラインに分けられることを特徴とする、請求項7に記載の連続熱間圧延設備の圧延油供給装置。
  9. 前記第22サブラインは第23ロータリーフローディバイダーによって第123サブラインと第223サブラインに分けられ、
    前記第123サブラインと第223サブラインは前記第11ノズルと第12ノズルの外郭に位置する第21ノズルと第22ノズルにそれぞれ連結されることを特徴とする、請求項8に記載の連続熱間圧延設備の圧延油供給装置。
  10. 前記第22サブラインは前記制御部に連結される第1ソレノイドバルブを備えることを特徴とする、請求項9に記載の連続熱間圧延設備の圧延油供給装置。
  11. 前記第123サブラインと前記第21ノズルの間には前記水ラインに連結される第21ミキサーが備えられ、
    前記第223サブラインと前記第22ノズルの間は前記水ラインに連結される第22ミキサーが備えられることを特徴とする、請求項9に記載の連続熱間圧延設備の圧延油供給装置。
  12. 前記第23サブラインは第24ロータリーフローディバイダーによって第124サブラインと第224サブラインに分けられ、
    前記第124サブラインと第224サブラインは前記第21ノズルと第22ノズルの外郭に位置する第31ノズルと第32ノズルにそれぞれ連結されることを特徴とする、請求項8に記載の連続熱間圧延設備の圧延油供給装置。
  13. 前記第23サブラインは前記制御部に連結される第2ソレノイドバルブを備えることを特徴とする、請求項12に記載の連続熱間圧延設備の圧延油供給装置。
  14. 前記第124サブラインと前記第31ノズルの間には前記水ラインに連結される第31ミキサーが備えられ、
    前記第224サブラインと前記第32ノズルの間は前記水ラインに連結される第32ミキサーが備えられることを特徴とする、請求項12に記載の連続熱間圧延設備の圧延油供給装置。
  15. 前記第24サブラインは第25ロータリーフローディバイダーによって第125サブラインと第225サブラインに分けられ、
    前記第125サブラインと第225サブラインは前記第31ノズルと第32ノズルの外郭に位置する第41ノズルと第42ノズルにそれぞれ連結されることを特徴とする、請求項8に記載の連続熱間圧延設備の圧延油供給装置。
  16. 前記第24サブラインは前記制御部に連結される第3ソレノイドバルブを備えることを特徴とする、請求項15に記載の連続熱間圧延設備の圧延油供給装置。
  17. 前記第125サブラインと前記第41ノズルの間には前記水ラインに連結される第41ミキサーが備えられ、
    前記第225サブラインと前記第42ノズルの間は前記水ラインに連結される第42ミキサーが備えられることを特徴とする、請求項15に記載の連続熱間圧延設備の圧延油供給装置。
  18. 請求項1乃至17のいずれか1つの項と同様な圧延油供給装置を備える熱間圧延設備でロールに向かって連続的に供給される鋼板の幅を感知する第10段階;
    前記感知信号によって圧延油ポンプと水ポンプを駆動する第20段階;
    前記第10段階の信号によって鋼板の幅の大きさを判断する第30段階;
    前記第30段階の判断によって前記幅の大きさに相応する位置に配置されるノズルで圧延油を噴射するように圧延油ラインを各ノズルに連結されるサブラインでオン/オフ制御されるソレノイドバルブを制御する第40段階;及び
    前記第40段階の制御によって圧延油と水を混合して当該ノズルで噴射する第50段階を含むことを特徴とする連続熱間圧延設備の圧延油供給方法。
  19. 前記第30段階は、
    前記鋼板の幅Wが3W/6、4W/6、5W/6、及び6W/6のうちの1つであるかを判断することを特徴とする、請求項18に記載の連続熱間圧延設備の圧延油供給方法。
  20. 前記第40段階は、
    前記鋼板の幅が3W/6である時、第1、第2、第3ソレノイドバルブをオフに制御し、
    前記鋼板の幅が4W/6である時、第1ソレノイドバルブをオンに制御し、第2、第3ソレノイドバルブをオフに制御し、
    前記鋼板の幅が5W/6である時、第1、第2ソレノイドバルブをオンに制御し、第3ソレノイドバルブをオフに制御し、
    前記鋼板の幅が6W/6である時、第1、第2、第3ソレノイドバルブをオンに制御することを特徴とする、請求項19に記載の連続熱間圧延設備の圧延油供給方法。
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