KR100254772B1 - 열간 스트립 압연 밀 - Google Patents

Abstract

마무리 압연기와 다운 코일러 사이에 배치되어 있는 스트립 선단 구속장치를 포함하는 열간 스트립 압연밀로서, 스트립 선단 구속장치는 스트립의 선단을 파지하고, 스트립에 장력을 주면서, 마무리 압연기의 출구로부터 다운 코일러로 고속으로 이동한다. 스트립 냉각 라인을 구성하는 핀치 롤러 및 냉각수 분사장치는 스트립 선단 구속장치의 이동에 대하여 상하 방향으로 이동할 수 있다. 또한, 열간 스트립 압연밀은, 스트립 선단 구속장치에 초기 가속을 주기 위한 보조 구동장치 및 (또는) 스트립 선단 구속장치로부터 다운 코일러쪽으로, 열간 스트립의 선단을 용이하게 이동시키기 위한 스트립 에지부 파지장치를 포함한다.

Description

열간 스트립 압연 밀

본 발명은 열간 스트립(

) 압연 밀에 관한 것이다. 더 상세하게는, 열간 마무리 압연기와 열간 띠형 압연 라인상의 코일러(coiler) 사이에 배치되는 띠형 냉각 라인에 관한 것이다.

열간 스트립 압연밀에서, 스트립(strip, 띠강판)은 마무리 압연기에 의하여 소정의 두께까지 열간 압연되고, 다운 코일러에 의하여 감겨진다. 열간 스트립 압연밀에서는, 마무리 압연기와 다운 코일러 사이에 스트립 냉각 라인이 제공된다. 스트립이 스트립 냉각 라인상을 진행하는 동안, 소정의 냉각 온도까지 냉각된다. 이러한 스트립 냉각 라인은, 수백개의 구동식 롤러로 구성되는 런 아웃 테이블과, 물 분사 형식의 냉각 장치 또는 층류(larminer flow)방식의 냉각 장치를 포함한다. 스트립은 다음과 같이 냉각된다. 런 아웃 테이블상으로 운반된 스트립의 하부면이 런아웃 테이블의 롤러사이에서 분사된 냉각수에 의하여 냉각되며, 런 아웃 테이블상으로 운반된 스트립의 상부면은 런아웃 테이블의 상부로부터 분사되는 냉각수에 의하여 냉각된다.

이러한 관계에서, 스트립이 상기 롤러 테이블 형식의 런아웃 테이블상에 고속으로 운반되는 경우, 스트립의 선단이 위로 떠오르는 경향이 있다. 즉, 떠오르는 현상이 발생할 수도 있다. 떠오르는 현상이 발생할 때, 스트립의 선단이 원활하게 다운 코일러내로 인도되기가 어렵게 된다. 이러한 떠오르는 현상의 발생을 막기 위하여, 스트립 선단이 다운 코일러의 심축(心軸)주위로 감겨질 때까지, 스트립의 운반속도가 대략 700m/min로 유지될 필요가 있다. 따라서, 마무리 압연기의 전체 용량(최대 용량은 약 1500m/min)을 항상 완전하게 이용하기는 어려우며, 생산성이 감소하게 된다.

이러한 문제점이 발생하는 것을 방지하기 위하여, 일본 특허 공고공보 제 2-25214호는 전자기력에 의하여 런아웃 테이블상에 스트립을 부착하는 기술을 개시하고 있다. 그러나, 전자기력의 세기는 거리의 제곱에 반비례한다. 그러므로, 방해와 같은 어떠한 이유로 떠오름이 발생하는 때에는, 떠오른 스트립 선단을 다시 런아웃 테이블상에 부착하기 어렵다. 따라서, 상기의 기술은, 스트립이 위로 떠오르는 것을 방지함과 동시에, 롤러 테이블 상으로 스트립의 고속운반을 실현하는 데에는 충분하지 않다.

일본 특허 공개공보 제 4-204723호에서는 스트립 선단의 말아올림을 억제하는 가이드판이, 마무리 압연기로 보내지는 스트립과 함께 진행하는 캐리지내에 배치된 장치를 개시하고 있다. 그러나, 이 장치는 스트립 선단을 끄는 기능을 가지지 않는다. 그러므로, 냉각과정중에 스트립의 불완전한 편평도의 발생을 방지하지는 못한다.

제1도는 스트립 냉각선상에 스트립을 통판하기 전 상태에 있는, 본 발명의 열간 스트립 압연기의 윤곽을 나타내는 정면도이다.

제2도는 본 발명의 스트립 선단 구속장치의 윤곽을 나타내는 투시도이다.

제3도는 스트립 냉각선상에서 스트립을 통판한 후의 상태에 있는, 본 발명의 열간 스트립 압연밀의 윤곽을 나타내는 정면도이다.

제4도는 본 발명에 따라 스트립을 다운 코일러내로 안정하게 통판하기 위한 통판 안정화 수단중 한 예의 주요부 윤곽을 보여주는 정면도이다.

제5도는 본 발명에 따라 스트립을 다운 코일러내로 안정하게 통판하기 위한 통판 안정화 수단중 또 다른 예의 주요부 윤곽을 보여주는 정면도이다.

제6도는 스트립 선단 구속장치의 가이드레일의 배치를 보여주는 평면도이다.

제7도는 본 발명인 스트립 선단 구속장치의 다른 예의 부분 절단 정면도이다.

제8도는 일부가 생략된, 제7도의 X-X 선을 따라 취한 단면도이다.

제9도는 본 발명의 스트립 선단 구속장치의 다른 예의 윤곽을 보여주는 투시도이다.

제10a도, 제10b도 및 제10c도는 제9도에 도시된 스트립 선단 구속장치에 의하여 열간 스트립의 에지부분을 고정한 상태를 개략적으로 도시하며, 이러한 개략적 도시는 시간에 따른 변화를 보여준다.

제10d도는 제10c도의 부분 단면 평면도이다.

본 발명의 목적은, 스트립이 고속으로 런아웃 테이블로 운반될 때, 스트립 선단의 떠오름 현상을 방지함으로써, 마무리 압연기의 통판(threading, 通板)성능이 악화되지 아니하는 고효율의 열간 스트립 압연밀을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 열간 마무리의 완료후 냉각 시간을 단축시키고, 런아웃 테이블의 길이를 단축시키므로써, 설비의 비용을 감소시키는 것이다.

본 발명의 열간 스트립 압연밀의 특징은 마무리 압연기와 다운 코일러 사이의 스트립 냉각 라인상에 배치되어 있는 스트립 선단 구속(arresting)장치를 포함하므로써, 스트립 선단을 고정하고 마무리 압연기의 출구로부터 다운 코일러로 이동시키는 것에 있다.

본 스트립 냉각 라인의 또 다른 특징은, 스트립 선단 구속 장치가 스트립 냉각 라인상을 통과 하는 동안, 스트립 선단 구속장치의 경로로부터 후퇴할 수 있는 핀치(pinch)롤러 및 냉각수 분사장치를 포함함으로써, 스트립 선단 구속 장치가 통과한 후에는, 핀치 롤러와 냉각수 분사장치가 스트립의 상부면과 하부면에 접근하게 되는 것이다. 또한, 본 스트립 냉각 라인의 다른 특징은, 스트립 선단이 스트립 냉각 라인상을 안정하게 진행하도록 만들어주는 전자기력을 발생시키기 위한 전자기력 발생수단과, 다운 코일러 바로 앞에 배치되어, 스트립 선단을 다운 코일러의 입구로 유도하기위한 유체 분사장치 또는 전자기력 발생장치와, 스트립 선단의 이동 속도를 일시적으로 감소시키는 루퍼(looper) 장치를 포함한다는 것이다.

본 발명의 열간 스트립 압연밀의 다른 특징은, 스트립 선단 구속장치에 초기 가속을 주기 위하여, 스트립 선단 구속장치를 가이드하는 가이드레일 사이에 배치되는 보조 구동장치를 포함하며, 열간 스트립 선단을 스트립 선단 구속장치로부터 다운 코일러로 용이하게 이동시키기 위하여, 스트립 에지(edge)를 스트립 선단 구속장치에 고정시키기 위한 스트립 에지 고정장치를 장착한다는 것이다.

상기 장치에 의하여, 스트립 선단의 떠오름 현상의 발생 없이, 열간 스트립이 신속하게 냉각되고, 소정 강도의 장력을 바람직하게 열간 스트립에 제공하는 동시에, 단축된 길이의 런아웃 테이블상에서 열간 마무리 압연기로부터 보내진 열간 스트립을 고속으로 운반할 수 있다.

첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 하나의 실시예가 이하에서 설명된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 마무리밀의 최종 압연 위치의 방출측상에, 스트립 냉각선 3, 스트립 선단 구속장치 8을 가이드하는 상부 및 하부 가이드 레일가 있다. 더욱이, 스트립 냉각라인 3의 방출측에는 다운 코일러가 제공되어 있다.

스트립 냉각라인 3은, 통판방향으로 적절한 간격을 가지고 배치되는 다수쌍의 핀치 롤러 4 및 다수의 냉각수 분사장치 5를 포함하며, 각 쌍의 핀치 롤러는 상부 핀치 롤러 및 하부 핀치 롤러로 구성된다. 이러한 핀치 롤러 4 및 냉각수 분사 장치 5는 통판 방향에 교대로 배치된다.

한 쌍의 핀치 롤러 4는 상부 핀치롤러와 하부 핀치롤러로 구성되며, 각 핀치롤러는 상하로 이동될 수 있다. 이러한 핀치 롤러는 구동 유니트 4-1에 의하여 지지된다. 각 쌍의 핀치 롤러는 마무리 압연기 1에서 방출된 열간 스트립 6의 상하면을 소정 압력으로 죄므로써, 소정 구동력이 각 쌍의 핀치 롤러에 주어지며, 각 핀치롤러의 회전속도가 자유롭게 조절된다. 이와 관련하여, 핀치롤러의 구동 메카니즘은 도면에 도시되어 있지 않다. 냉각수 분사장치 5는 한 쌍의 냉각수 분사장치로 구성되며, 상기 한 쌍의 냉각수 분사장치는, 핀치 롤러와 동일하게, 상부 냉각수 분사장치와 하부 냉각수 분사장치로 이루어진다. 냉각수 분사장치 5는 그렇게 배치되므로써, 구동 유니트 5-1의 작동에 의하여, 스트립 6의 상하면에 근접하게 옮겨지고, 그로부터 분리될 수 있다. 스트립 6에 대향하는 각 냉각수 분사장치 5의 표면위에 복수의 냉각노즐이 제공되므로써, 냉각수가 냉각노즐로부터 스트립 6의 상하면 위로 분사될 수 있다.

스트립 냉각 라인 3상에는, 통판방향으로 연장된 가이드 레일 7이 제공되어 있다. 이 가이드 레일 7상에는, 마무리 압연기 1에서 방출된 스트립 6의 선단을 고정하는 동시에, 가이드 레일 7상을 진행하는 스트립 선단 구속장치 8가 배치된다.

도 2의 7 및 8을 참조하여, 가이드 레일 7 및 스트립 선단 구속장치 8를 상세하게 설명한다.

도면에 도시된 바와 같이, 스트립 선단 구속장치 8는, 진행하는 캐리지 18 및 측벽 19과 커버 20를 포함하는 캐리지 몸체로 이루어진다. 마무리 압연기 1에 대향하는 진행하는 캐리지의 한쪽 면상에는, 마무리 압연기에서 방출된 스트립 6의 선단을 파지하는 한 쌍의 파지 롤러 10이 제공된다. 이러한 파지 롤러는 스탠드 9상에 장착되고, 스트립 선단 구속장치 8의 외부에 있어서 도면에 도시되지 아니한 구동 기구에 의하여 회전한다.

이와 관련하여, 스트립 선단을 파지 롤러 사이로 안전하게 가이드하기 위한 스트립 선단 가이드를, 스트립 선단 구속장치 8의 전방 위치에 배치하는 것이 바람직하다.

다음으로, 스트립 선단 구속장치의 진행 기구가 아래에서 설명된다.

구동 축 11 및 아이들축(idle shaft) 12가 측벽 19, 19를 관통한다. 피니언 기어(pinion gear) 14, 14가 구동축 11의 단부에 부착되어 있고, 내부휠 13과 외부휠 15가 구동축 11과 회전가능하게 맞물려 있다. 동일한 방법으로, 내부휠 13과 외부휠 15이 아이들축 12의단부에 회전가능하게 부착되어 있어서, 내부휠 13과 외부휠 15이 아이들측 12주위로 자유롭게 회전할 수 있다. 진행하는 캐리지 18상에는 회전구동 유니트 17이 제공되고, 예를 들면, 구동축 11을 회전시키는 전기모터가 제공된다.

가이드 레일 7은 아래면에서 내부휠 13을 지지하고 가이드하기 위한 레일 7-1 및 윗면에서 외부휠 15를 파지하고 가이드하기 위한 레일 7-2를 포함한다. 이들 레일 사이에는, 피니언 기어 14와 맞물리는 래크기어(rack gear)가 제공된다. 파지 롤러 10에 가까운 위치에는 가이드 판 16이 제공된다.

다음으로, 상기 장치의 작동을 설명한다.

스트립 6의 선단이, 도 1에 도시되 것과 같이, 마무리 압연기 1에서 방출되고, 모든 핀치 롤러 4와 냉각수 분사장치 5가 각각, 스트립 진행 라인 S로부터 상하 방향으로 떨어진 곳에 위치하는 방식으로 대기하고 있다. 스트립 선단 구속장치 8은, 스트립 선단 구속장치 8의 파지 롤러 10이, 스트립 6이 마무리 압연기 1에서 방출되는 곳에서의 스트립 진행속도보다 약간 빠른 회전속도로 회전되는 방식으로, 마무리 압연기 1의 최종 압연 스탠드의 출구와 아주 가까운 위치에서 대기한다.

스트립 6의 선단부가 마무리 압연기 1에서 방출된 후에, 스트립 선단 구속장치 8은 즉시 스트립 6의 선단을 파지롤러 10 사이에 파지한다. 이와 거의 동시에, 또는 이보다 약간 빨리, 스트립 선단 구속장치 8이 다운 코일러 2쪽으로 가속을 개시함으로써, 스트립 선단 구속장치 8의 진행속도가 짧은 시간내에 증가할 수 있으며, 스트립 선단 구속장치 8이 마무리 압연기 1의 압연속도와 동일하게 진행할 수 있다.

반면에, 도 3에 도시한 바와 같이, 상하 방향으로 후퇴한 한 쌍의 핀치 롤러 4와 냉각수 분사장치 5가, 스트립 선단 구속장치 8의 통과에 따라서, 스트립 6쪽으로 이동함으로써, 한 쌍의 핀치 롤러 4 및 냉각수 분사장치 5가 스트립 6의 상하면에 가까이 접근하게 된다. 그 후에, 핀치 롤러 4가 스트립 6의 상하면과 접촉하게 되고, 스트립 6에 주어지는 장력의 세기가 항상 소정 범위내에 유지될 수 있도록, 핀치 롤러 4의 회전 속도가 조절된다. 이때, 냉각수 분사장치 5가 스트립의 상하면으로 냉각수를 분사한다. 이러한 방법으로, 항상 적당한 양의 장력이 제공됨과 동시에 스트립 6이 냉각된다. 이와 같이, 냉각의 완료후에 스트립의 평편도를 크게 향상시킬수 있다. 또한, 냉각수 분사장치 5는 스트립 6 표면과 가까이 또는 떨어져 있게 만들어질 수 있다. 그러므로, 스트립선단 구속장치 8이 냉각수 분사장치 5를 통하여 지나간 후에는, 냉각수 분사장치 5가 스트립 6 표면에 근접해 있으므로, 스트립을 신속하게 냉각할 수 있다. 이와 같이, 냉각 라인의 길이를 단축시킬수 있다. 이에 추가하여, 스트립 6의 표면상에 발생한 스케일층(scale layer)의 두께가 감소될 수 있다. 그러므로, 이어지는 산 세척 라인(acid cleaning line)에 주어지는 부담을 경감시킬수 있다.

스트립 6의 선단이 다운 코일러 2 입구에 도달하였을 때, 스트립 선단 구속 장치 8의 파지 롤러 10에 의하여 스트립 6 선단에 주어지는 파지력이 경감된다. 앞서 말한 것에 있어서, 스트립 선단 구속장치 8이 스트립 6으로부터 분리되고, 가이드 레일의 끝으로 진행하여 정지한다. 스트립 선단 구속장치가 디스크 브레이크와 같은 제동 유니트를 구비하고 있을 때에나, 또는 예를 들면, 항공기 캐리어상에 착륙하는 비행기를 정지시키기 위한 고리와 같은 장치가 제공되는 것과 같이, 다운 코일러 뒤의 경로상에, 스트립 선단 구속장치에 제동력을 제공하는 장치가 제공되어 있는 때에는, 짧은 거리에서 스트립 구속장치를 정지시킬 수 있다. 그러므로, 공장건물의 길이가 감소될 수 있다.

한편, 도 3에 도시된 예에서는, 다운 코일러 2의 입구에 가까운 위치에서, 스트립 6의 선단을 다운 코일러 2내로 삽입하기 위한 유체 분출 장치 21이 제공된다. 스트립 6이 스트립 선단 구속장치로부터 분리된 때와 동시에, 이 유체 분출 장치 21는 압축수, 공기, 질소가스의 흐름을 스트립 선단부로부터 분리된 스트립 6의 선단부로 분출한다. 이러한 물, 공기 또는 질소가스 흐름의 작용에 의하여, 스트립 6의 선단이 다운 코일러 2의 입구로 삽입된다. 이때 이러한 방법으로 분출되는 유체의 속도 성분이 스트립의 진행 방향으로 향하는 경우에는, 스트립 6이 더 원활하게 다운 코일러 2의 입구내로 삽입될 수 있다.

이와 관련하여, 스트립 6이 다운 코일러 2의 심축(mandrel) 주위에 감겨질 때에는, 핀치 롤러 4에 의하여 스트립 6에 항상 역장력(back-tension)이 주어지므로, 스트립 6은 느슨해 지지 않고 균일하게 감겨질 수 있다.

이와 같이, 스트립 냉각 라인 3상에서 스트립 6의 진행 속도를 감소시킬수 있게 된다. 그러므로, 스트립의 후부가 마무리 압연기 1에 의하여 압연되는 동안, 스트립 후부의 압연속도를 감소시킬 필요가 없다.

스트립 6의 후부(tail)가 핀치 롤러 4를 통하여 지나간 후에는, 스트립 6 후부에는 어떠한 장력도 주어지지 않는다. 따라서, 스트립 6 후부가 냉각 테이블상에서 상하로 진동할 가능성이 있다. 전자기력 발생장치 22가 상하측 모두에 배치되어 있는 냉각수 분사장치 5내에 구비되는 때에는, 스트립 후부가 냉각 테이블상을 진행할 때, 더 안정된 상태로 유지될 수 있다. 상기의 전자기력 발생장치에 관해서는, 와류전류(eddy current)를 발생시켜, 그 와류전류에 의하여 발생한 전자기력에 의한 척력이 제공되도록 하기 위하여, 유도 코일(induction coil)을 구비한 장치를 사용하므로써, 스트립 후부가 냉각 테이블상에 운반될 때, 안정화될 수 있도록 하는 것이 적당하다. 후부가 다운 코일러 2에 도달한 후에는, 유체 분출 장치 21의 분출 압력 작용에 의하여, 스트립 후부를 안정화시키는 것이 가능하다. 이에 의하여, 스트립 후부의 운반속도를 크게 감소시킬 필요가 없다.

스트립이 다운 코일러 2내로 삽입될 때, 스트립을 안정시키기위한 안정화수단으로서, 전술한 유체 분출 장치 21대신, 전자기력 발생장치 24가 다운 코일러 2입구 가까이 배치될 수 있고, 또한 다운 코일러 2의 가이드부 23에 배치될 수도 있다(도 4에 도시).

상기 안정화 수단이 사용되지 않는 경우에는, 다운 코일러 2로 삽입되는 스트립 6 선단의 삽입속도를 감소시키는 것이 바랍직하다. 스트립 6의 삽입속도를 감소시키기 위한 수단으로서, 다운 코일러의 바로 전방에 루퍼 장치(looper device)를 배치시키는 것이 알려져 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 이러한 루퍼 장치는 다음과 같이 구성된다. 상하로 이동가능한 루퍼 롤러 26이 제공되고, 이 루퍼 롤러가 스트립 6을 아래로 밀므로써, 장력의 세기가 소정의 값으로 유지되는 동안 스트립의 일부분이 아래로 연장될 수 있다. 이러한 방법으로, 스트립 6 선단의 진행속도는 일시적으로 감소할 수 있다. 이러한 루퍼 장치의 작동은 다음에 간단하게 설명한다.

다운 코일러 2의 바로 전방에 배치되어 있는 핀치 롤러 4, 4-2가 스트립 6을 파지할 때, 핀치 롤러 4-2의 회전 속도는 지연되지 않고 감소함으로써, 스트립 6 선단의 진행속도가 감소할 수 있다. 동시에, 진행속도가 감소하지 않고 운반된 스트립 6의 나머지 부분이, 루퍼 롤러 26이 아래로 이동할 때, 루퍼 장치 25에 공급된다. 앞서 언급한 바와 기인하여, 스트립 6 선단의 다운 코일러 2내로의 삽입속도가 감소될 수 있다. 위와 같은 상태에서, 스트립 선단 구속장치 8이 스트립 6으로 부터 분리되고, 스트립 6이 다운 코일러 2의 심축(mandrel)주위로 감겨진다. 루퍼 롤러 26의 작용에 의하여, 루퍼 장치 25에 저장된 스트립 6에 항상 소정 강도의 장력이 공급된다. 스트립 6 선단이 다운 코일러 2에 의하여 감겨질 때, 심축의 회전은 지연되지 않고 가속되고, 루퍼 장치 25에 저장된 스트립의 부분이 신속하게 감겨지고 다운 코일러 2에 의하여 흡수된다. 이렇게, 스트립 6의후부가 루퍼 장치 25에 도달하기 전에, 스트립 6의 나머지 부분이 흡수된다. 그러므로, 스트립 6의 후부가 경로를 통하여 안정되게 통과할 수 있다.

이와 관련하여, 한 코일이 다운 코일러 2에 의하여 감겨진 후에는, 연속되는 스트립을 준비하기 위하여, 스트립 선단 구속장치 8을 마무리 압연기 바로 후방의 소정 위치로 복귀시킬 필요가 있다. 이러한 복귀 시간은 손실 시간이다. 이러한 손실 시간의 발생을 막기 위하여, 아래의 장치가 채택된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 스트립 냉각 라인에 배치된 가이드 레일 7과 평행하게, 스트립 전단 구속장치 8 을 복귀시키는 데에반 전용으로 사용되는 가이드 레일 27이 제공된다. 두 세트의 가이드 레일7, 27의 개시부와 단부에는, 짧은 레일 28, 28이 각각 연결되고, 그 위에 스트립 선단 구속장치 8이 놓여질 수 있다. 짭은 레일 28, 28이 가로지르는 방향으로 자유롭게 이동할 수 있도록 하는 횡단 레일 29, 30이 제공되어 있다. 전술한 장치 때문에, 두 세트의 스트립 선단 구속장치 8이, 가로지르는 방향으로, 짧은 레일 28, 28과 함께 교호적으로 이동된다. 상기 장치 때문에, 다음과 같이 손실 시간의 발생없이, 연속적인 감기를 위한 준비를 실형할 수 있다. 하니의 스트립 선단 구속장치 8가 가이드 레일 7상을 진행하고 있는 동안, 다른 스트립 선단 구속장치 8이 스트립 선단 구속장치의 복귀에 전용으로 사용되는 가이드 레일 27상을 진행하게 됨으로써, 스트립 선단 구속장치가 마무리 압연기측으로 복귀된다. 코일의 후부가 핀치 롤러 4를 통과하고, 냉각수 분사장치 5가 상하로 개방된 때에는, 이미 개시부로 복귀한 스트립 선단 구속장치 8가 가로방향으로, 개시 단측에 배치된 짧은 레일 30과 함께 이동하며, 스트립 선단 구속장치가 스트립 냉각 라인 3의 가이드 레일 7과 정렬된다. 이미 스트립 냉각 라인 3의 끝으로 진행한 한 스트립 선단 구속장치가, 단부측에 배치된 짧은 레일 28과 함께 가로방향으로 이동한다. 그 다음에, 스트립 선단 구속장치가, 스트립 선단 구속장치 8의 복귀에 전용으로 사용되는 가이드 레일 27과 정렬된다.

이와 관련하여, 스트립 선단 구속수단은 전술한 예에서 설명된 파지 롤러 10에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 집게(jaw) 타입의 클램프(clamp)가 스트립 선단 구속 수단으로 사용될 수 있다.

위에서 설명한 예에서는, 스트립 냉각 라인이 상하로 이동가능한 냉각수 분사장치와 상하로 이동가능한 핀치 롤러를 포함한다. 그러나, 스트립 냉각 라인의 배치는 상기의 특정 예시에 한정되는 것이 아니라는 것을 주지하여야 한다. 예를 들면, 런아웃 테이블과 냉각 장치로 구성되는 종래의 냉각 라인이 채택될 수 있다. 이러한 경우, 런아웃 테이블 양측의 상부에 가이드 레일이 제공되며, 스트립 선단 을 파지하는 스트립 선단 구속장치가 이러한 가이드 레일상을 진행하게 만든다. 이러한 배치에서, 스트립 선단이 상기 장치의 파지 롤러에 의하여 파지되기 때문에, 상기 장치가 런아웃 테이블상을 진행하는 때에는, 스트립이 냉각되는 동안, 상기 장치로부터 늘어진 스트립이 런아웃 테이블상을 진행한다.

상기의 경우에도, 스트립의 선단에서 떠오름 현상을 발생하지 않고, 고속으로 스트립을 통판(通板)할 수 있다. 이로 인하여, 열간 스트립 압연밀의 생산성이 향상될 수 있다.

이와 관련하여, 냉각수 분사장치가 상하로 이동할 수 있는 방식으로 런아웃 테이블의 상부에 배치될 수 있으며, 스트립 선단 구속장치가 런아웃 테이블상을 통하여 지나간 후에, 냉각수 분사장치가 스트립에 접근할 수 있게 이동할 수 있다.

다음은, 스트립 선단 구속장치가 진행할 때, 그에 소정의 가속을 주기 위한 수단에 대한 설명이다. 스트립 6은 압연후, 1000m/min보다 낮은 속도로 마무리 압연기로 방출된다. 그러므로, 본 발명의 스트립 선단 구속장치에 의하여 스트립 선단을 파지하고, 그를 스트립 진행 속도와 동일하게 진행시키기 위하여, 외부로부터 상기 장치에 높은 초기 가속을 주는 것이 바람직하다.

예를 들면, 스트립 선단 구속장치 8의 총중량이 5tonf 이고, 마무리 압연기로부터 방출되는 스트립의 진행 속도가 1200m/min이라 가정하면, 스트립 6 선단이 스트립 선단 구속장치 8의 파지 롤러 10의 전방 0.5m 거리에 도달하였을 때, 스트립 선단 구속장치 8에는, 보조 구동장치에 의하여 발생한 25tonf의 추진력에 의하여 초기 가속이 주어지고, 그와 동시에, 진행 캐리지 18이, 500 kW 동력에 의하여 구동되는 피니언 기어 14를 경유하여 진행하게 된다. 그 다음, 진행 캐리지가 위로 들리지 않게, 진행 캐리지 18의 휠 13, 15이 상하부 가이드 레일에 의하여 속박되어 있는 동안, 진행 캐리지 18은 진행하고, 0.41초 후에는 진행속도가 1200m/min에 도달한다. 이때, 스트립 선단 구속장치 8은 4.08m만큼 전진하고, 스트립 6의 선단이 3.58m거리에서 파지 롤러 10으로부터 돌출한 위치에 이르며, 단위폭 1m마다 1tonf의 장력이 스트립에 주어지면서, 스트립 선단 구속장치 8가 진행한다.

위에서 설명한 바와 같이, 외부 보조 구동 장치를 채용함으로써, 필요한 모든 구동 시스템이 선단 구속장치에 탑재된 것에 비하여, 스트립 선단 구속장치의 중량이 감소될 수 있다. 그러므로, 스트립 선단 구속장치 8가 위에서 설명한 것과 같이 신속하게 가속될 수 있다.

도 7 및 도 8을 참조하여, 상기 보조 구동 장치의 일례를 설명한다.

도면에 도시된 바와 같이, 스트립 선단 구속장치 8의 진행 캐리지 18의 아래면상에 후크(hook) 32가 제공된다. 이러한 후크 32는 공기 실린더 33-1의 로드 단부와 맞물린다. 이 공기 실린더 33, 33은 바닥상에서 가이드 레일 7, 7 내부에 배치된다.

초기 가속시, 공기 실린더 33, 33은 수축되고, 후크 32는 로드 단부 33-1을 경유하여 신속하게 당겨지므로써, 스트립 선단 구속장치 8에 초기 가속이 주어진다. 위에서 설명한 바와 같이, 공기 실린더 유니트 33, 33가 보조 구동장치로 사용된다. 그러므로, 어큐물레이터내에 다량의 압축공기를 축적하기 위하여, 가속 시간을 제외한 모든 시간이 어큐물레이터내에 압축공기를 축적하는데 이용될 수 있다. 그러므로, 적은 용량의 공기 압축기를 사용할 수 있다. 이러한 방법으로, 적은 비용으로 강력하고 안정한 구동력을 얻을 수 있다.

전술한 바와 같이, 가속 종류 후에는, 스트립 선단 구속장치의 진행속도는 압연 속도와 동일하게 일정해진다. 이때 스트립 선단 구속장치 8은, 1m의 단위폭당 1tonf의 장력을 스트립 6에 공급하면서 진행하고 있다. 이 경우에, 스트립 선단 구속장치 8의 진행속도가 압연속도보다 약간 높게 되어 있을 때에는, 스트립 선단 구속장치 8가 파지 롤러 10에서 전방으로 돌출한 스트립 6의 선단부 방향으로 이동할 수 있다. 다시 말하면, 스트립 선단이 파지 롤러의 방향으로 복귀될 수 있다. 이에 의하여, 파지 롤러 10이 천천히 회전하고, 스트립 6 선단과 스트립 선단 구속장치 8 사이의 상대적 위치가 변한다. 따라서, 파지 롤러 10과 스트립 6의 접촉 위치를 변화시키도록, 스트립 선단 구속장치 8의 진행 속도가 적당하게 조정되는 때에는, 파지 롤러 10의 불균일한 마모 및 스트립 6의 국지적 과냉각의 발생을 방지할 수 있으며, 동시에, 스트립이 다운 코일러 2에 도달했을 때, 스트립 6으로부터 스트립 선단 구속장치 8를 신속하게 분리할 수 있다. 이때, 예를 들면, 소정 강도의 장력이 항상 스트립 6으로 주어지도록, 파지 롤러 10의 구동 토오크가 제어되는 때에는 스트립 선단 구속장치 8와 스트립 6 사이의 상대적 속도에 따라서 파지 롤러 10의 회전속도가 자동적으로 결정된다.

다음으로, 도 9 및 도 10a 내지 도 10d를 참조하여, 스트립 선단 구속장치 8의 파지 롤러 10, 10으로부터 다운 코일러 2로 스트립 선단을 원활하게 이동시키는, 스트립 선단 이동장치의 일례가 아래에서 설명된다.

도 9에 도시된 바와 같이, 한쪽 끝에 스트립 에지부 파지장치 34가 부착되어 있는 스트립 지지 아암(arm) 38이 제공된다. 스트립 에지부 파지장치 34는, 스트립 6의 에지부를 파지하는 전자석이나 흡착컵과 같이, 스트립 에지부 파지장치 34의 한쪽 끝에 부착되어 있는 파지판(holding board) 35과, 스트립 폭에 따라서 파지판 35을 이동시키는 간격 조정장치 37과, 수평상태에서 파지판 35에 의하여 들려지는 스트립을 지지하기 위하여 스트립 에지부 파지장치 34의 중간부에 부착되는 각도 제어장치 36를 포함한다. 스트립 지지 아암 38을 회전시키기 위한 회전 기계 39가 지지 아암 38의 다른쪽 끝에 부착된다.

상기 회전기계 39는, 스트립 선단 구속장치 8의 벽 19를 관통하는 회전축(미도시)과, 이 회전축을 회전시키기 위한 전기 모터(미도시)를 포함하며, 상기 회전축과 전기모터는 스트립 선단 구속장치 8의 내부에 배치된다.

상기의 장치는 스트립의 양쪽 에지부에 제공된다.

도 10c 및 도 10d에 도시된 바와 같이, 다은 코일러 2의 입구측에는, 코일러 전방에 테이블 롤러 40과 핀치 롤러 4-2가 제공된다. 더욱이, 테이블 롤러 40의 상부에는, 스트립 선단을 파지하고 있는 동안 스트립 에지 파지장치 34가 지나갈 수 있는 절단부(cutout portion) 42를 가지는 상부 표면 가이드 판 41이 제공된다.

상기 스트립 선단 이동장치는 다음과 같이 작동한다.

도 10a에 도시된 바와 같이, 스트립 선단 구속장치 8의 파지 롤러 10, 10가 스트립 6의 선단을 파지한 후에, 스트립 선단 구속장치 8가, 중간부가 오르막인 가이드 레일 7위를 스트립 진행속도보다 약간 빠른 속도로 진행하므로써, 스트립 선단 구속장치 8의 초기 가속시에 파지 롤러 10, 10보다 앞서 진행한 스트립 선단이 점진적으로 파지 롤러측으로 후퇴한다. 그 다음, 도 10b에 도시된 바와 같이, 스트립 선단이 파지 롤러 10, 10으로부터 나오기 직전에, 즉, 스트립 선단 구속장치 8가 가이드 레일 7의 오르막에 도달하기 직전에, 스트립 지지 아암 38이 회전 기계 39에 의하여 스트립 에지쪽으로 회전함으로써, 파지판 35가 스트립의 에지부를 파지할 수 있다. 그 이후에, 파지 롤러 10, 10은 개방되고, 스트립 선단이 파지 롤러로부터 빠져나간다.

다음으로, 도 10c에 도시된 바와 같이, 스트립 선단 구속장치 8가 오르막인 가이드 레일 7을 따라 올라가고, 스트립 지지 아암 38이 추가로 회전함으로써, 스트립 선단이 다운 코일러 전에 있는 테이블 롤러 40에 접근하게 된다. 스트립 파지판 35는 핀치 롤러 4-2 바로 전방에서 상부표면 가이드판 41의 절단부를 통하여 스트립 에지부를 파지하고, 스트립 파지판 35이 절단부 단부 바로 전방에서 스트립 선단을 릴리즈한다.

스트립 선단의 상부부분이 상부 표면 가이드판 41에 의하여 속박되어 있는 동안, 스트립 선단은 테이블 롤러 40의 회전에 의하여 핀치 롤러 4-2로 보내진다.

상기 장치에 따라서, 스트립은 다운 코일러 2에 의하여 아주 원활하게 감겨진다. 스트립 선단 구속장치 8가 경사진 경로를 따라 거슬러 올라가기 때문에, 스트립 선단 구속장치에 비교적 약한 제동력이 인가되더라도, 짧은 거리에서 스트립 선단구속장치 8을 멈출 수 있게 된다. 그로 인하여, 싱산 라인의 길이를 단축시킬 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 스트립 선단이 마무리 압연기로부터 방출된 후에 스트립 선단 구속장치에 의하여 기계적으로 속박되어 있는 동안, 스트립 선단 구속장치는 마무리 압연기의 운반속도와 동일한 속도로 진행한다.

그러므로, 스트립에 소정의 장력을 주면서, 냉각 라인상에서 스트립을 통판(通板)할 수 있다. 이로 인하여, 스트립의 전체 길이를 통하여 떠오름이나 뒤틀림을 방지할 수 있다. 그러므로, 마무리 압연기의 용량에 따르는 냉각 라인에서의 통판속도를 증가시킬 수 있다. 그 결과로서, 생산성을 향상시키고, 설비 비용을 크게 감소할 수 있다.

냉각수 분사장치와 핀치 롤러가 상하로 이동가능한 방식으로 배치되는 때에는, 스트립의 냉각 시, 스트립의 전체 길이에 소정의 장력을 줄 수 있다. 더욱이, 냉각수 분사장치가 스트립에 가까운 위치로 이동할 수 있게 만들어지는 때에는, 냉각 효율이 향상될 수 있다. 따라서, 스트립이 전 길이를 통해 균일하게 냉각되고, 스트립의 품질이 향상될 수 있다.

Claims (11)

1. 열간(熱間) 마무리 압연기, 상기 열간 마무리 압연기의 방출측에 배치되어 있는 스트립 냉각 라인 및 상기 스트립 냉각 라인의 방출측에 배치되어 있는 다운 코일러(down-coiler)와, 상기 스트립의 선단(front-end)을 파지하기 위하여 상기 스트립 냉각 라인 상에 배치되어 있는 스트립 선단 구속장치를 포함하며, 상기 스트립 선단 구속장치가 상기 스트립에 장력을 주면서 상기 열간 마무리 압연기로부터 상기 다운 코일러로 진행하는 열간 스트립 압연밀에 있어서, 상기 스트립 선단 구속장치가, 상기 스트립 선단을 파지하기 위한 한 쌍의 파지 롤러 및 상기 스트립 냉각 라인상에서 상기 마무리 압연기로부터 상기 코일러쪽으로, 압연속도와 동일한 속도로 이동할 수 있는 진행 캐리지를 포함하는 것을 특징으로 하는 열간 스트립 압연밀.
2. 제1항에 있어서, 상기 스트립 냉각 라인이, 상기 스트립 선단 구속장치가 상기 스트립 냉각 라인상을 통과하는 동안은, 상기 스트립 선단 구속장치가 이동하는 코스로부터 후퇴가능하고, 또한 상기 스트립 선단 구속장치가 상기 스트립 냉각 라인을 통과하여 지나간 후에는, 상기 스트립의 상하 표면과 접촉할 수 있는 핀치 롤러(pinch roller)를 포함하는 열간 스트립 압연밀.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 스트립 냉각 라인이, 상기 스트립 선단 구속장치가 상기 스트립 냉각 라인상을 통과하는 동안은, 상기 스트립 선단 구속장치가 이동하는 코스로부터 후퇴가능하고, 또한 상기 스트립 선단 구속장치가 상기 스트립 냉각 라인을 통과하여 지나간 후에는, 상기 스트립의 상하 표면에 근접한 위치에 올 수 있는 냉각수 분사장치를 포함하는 열간 스트립 압연밀.
4. 열간(熱間) 마무리 압연기, 상기 열간 마무리 압연기의 방출측에 배치되어 있는 스트립(strip) 냉각 라인 및 상기 스트립 냉각 라인의 방출측에 배치되어 있는 다운 코일러(down-coiler)를 포함하는 열간 스트립 압연밀에 있어서, 상기 스트립의 선단(front-end)을 파지하기 위하여, 상기 스트립 냉각 라인 상에 배치되어 있고, 상기 스트립에 장력을 주면서, 상기 열간 마무리 압연기로부터 상기 다운 코일러를 진행하는 스트립 선단 구속장치와, 상기 스트립의 선단을 파지하는 파지 롤러를 가지는 상기 스트립 선단 구속장치를 가이드 하기 위하여, 상기 스트립 냉각 라인상에서의 스트립 진행 라인을 따라 배치되는 가이드 레일과, 상기 스트립 선단 구속장치를 이동하는 데 사용되는 휠 및 상기 휠을 구동하기 위한 구동 유니트를 포함하는 것을 특징으로 하는 열간 스트립 압연밀.
5. 제1항에 있어서, 상기 열간 스트립을 상기 스트립 냉각 라인을 따라 안정하게 진행하도록 하기 위한 전자기력 발생장치가 배치되는 열간 스트립 압연밀.
6. 제1항에 있어서, 상기 스트립을 위하여, 루퍼 장치(looper device)가 상기 다운 코일러에 가까운 위치에서 상기 다운 코일러의 입구측에 배치되는 열간 스트립 압연밀.
7. 제1항에 있어서, 짧은 가이드 레인이 상기 열간 마무리 압연기의 방출측과 상기 다운 코일러의 방출측에 배치되고, 상기 스트립 선단 구속장치의 복귀를 위한 가이드 레인이 상기 가이드 레일에 평행하게 배치되는 열간 스트립 압연밀.
8. 제1항에 있어서, 상기 스트립 선단 구속장치에 초기 가속을 주기 위한 보조 구동장치가 상기 가이드 레일 사이에 배치되는 열간 스트립 압연밀.
9. 제1항에 있어서, 상기 스트립의 선단에 근접한 양쪽 에지부를 파지하기 위한 스트립 에지부 파지장치가, 상기 스트립 선단 구속장치의 측벽상에 회전가능하게 배치되는 열간 스트립 압연밀.
10. 제9항에 있어서, 상기 스트립 에지부 파지장치가, 상기 열간 스트립의 양쪽 에지부를 파지하기 위한 파지판(holding board)과, 상기 열간 스트립의 판폭에 따라 상기 파지판의 간격을 조정하기 위한 광폭 조정장치와, 상기 스트립을 수평상태로 지지하기 위한 각도 제어장치 및 상기 파지판과 상기 장치들을 파지하고 회전시키기 위한 스트립 에지 지지아암(arm)으로 구성되는 열간 스트립 압연밀.
11. 제9항에 있어서, 상기 스트립 선단 구속장치를 가이드하는 상기 가이드 레일이, 상기 다운 코일러에 근접한 위치에서 오르막이 되게 형성되며, 절단부(cutout portion)를 가지는 상부 표면 가이드판이, 상기 가이드 레일 아래와, 또한 상기 스트립의 진행 라인을 따라 상기 다운 코일러 전방에 배열되어 있는 테이블 롤러 위에 배치되는 열간 스트립 압연밀.

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