KR100417690B1 - 강철 스트립의 기울어짐 방지장치 - Google Patents

Abstract

스테인레스강 스트립이 산세 전처리 용액이 수용된 욕조를 통과시, 양호한 수평상태를 유지하지 못하고 일측으로 기울어져 욕조 밖으로 나올 때에 욕조 출구에 부딪쳐 파단되는 현상을 방지하기 위해, 강철 스트립의 스케일 제거를 위한 용액이 저장되는 욕조 내에 배치되고 상기 욕조에 회전 가능하게 설치되는 침지롤과; 상기 욕조 외측에 배치되고 상기 침지롤과 연결 설치되어 상기 용액의 레벨 상태에 따라 상기 침지롤을 승,하강시키는 구동부와; 상기 욕조의 외측에 배치되고 컨트롤 패널에 전기적으로 연결되어 상기 스트립의 기울임 상태를 감지하는 감지부; 및 상기 침지롤 및 상기 구동부에 연결 설치되어 상기 감지부가 상기 컨트롤 패널에 보내는 전기적 신호에 따라 상기 컨트롤 패널의 제어를 받아 상기 침지롤을 기울이는 틸트부를 포함한다.

Description

강철 스트립의 기울어짐 방지장치{APPARATUS FOR PREVENTING INCLINATION OF STEAL STRIP}

본 발명은 강철 스트립의 기울어짐 방지장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소둔 공정을 거친 스테인레스강 스트립의 표면에 형성된 스케일(scale; 산화막)을 박리하여 제거하기 앞서 행하는 전처리 공정 등에서 스트립이 욕조를 통과할 때 일 방향으로 기울어지게 되는 것을 방지하기 위한 장치에 관한 것이다.

일반적으로 스테인레스강은 열간압연시 형성된 가공조직을 재결정시켜 내부 응력을 제거함으로써 냉간가공이 용이하도록 하기 위해 소둔 공정을 거치게 된다.

또한, 상기 스테인레스강은 상기 소둔 공정에 따라 스트립(strip) 표면에 생성되는 스케일을 제거토록 하기 위하여 산세 공정을 거치게 된다. 여기서 산세 공정은 스테인레스강이 상기 스케일을 완전히 제거하여 표면 상태를 양호하게 하고 더욱이 부동태화 처리에 의해 내식성을 갖도록 하는데 중요한 공정으로 작용한다.

이러한 산세 공정을 효과적으로 행하기 위해서는, 산세 공정 전에 예비 스케일 탈 공정인 전처리 공정을 수행하는 것이 바람직한 바, 종래에는 이 전처리 공정을 주로 화학적 방법으로 이루고 있다.

즉, 상기한 스테인레스강 스트립을 알카리에 산화제를 가한 솔트(salt)에침지시켜 이 솔트와의 화학적인 반응으로 상기 스트립 표면에 형성된 스케일의 조성을 변화하도록 하는 것이다.

이를 위해 마련되는 장치가 소위 산세 전처리 장치인바, 도 5에는 종래에 사용되고 있는 산세 전처리 장치가 도시되어 있다.

도시된 산세 전처리 장치는, 소둔 공정을 거친 스테인레스강 스트립(1)을 산세 전처리 용액이 저장된 욕조(3) 내로 통과시켜 상기 스트립(1)이 상기 용액에침지되도록 구성되고 있다.

이의 구성을 개략적으로 알아 보면, 우선, 상기 욕조(3)에는 상기 스트립(1)이 투입, 배출되는 통로인 출,입구(3a,3b)가 형성되어 있으며, 내부에는 그 하방으로 상기 스트립(1)이 지나가도록 하는 침지롤(5)이 배치되어 있다.

물론, 상기 침지롤(5)은 상기 욕조(3)에 회전 가능하게 설치되어 도시되지 않은 구동수단에 의해 회전된다.

이에 상기와 같이 구성되는 종래의 산세 전처리 장치는, 상기 스트립(1)이 상기 입구(3a)를 통해 상기 욕조(3) 내로 들어와 상기 침지롤(5)의 밑을 지나 상기 출구(3b)을 통해 상기 욕조(3) 밖으로 빠져나가도록 배치되면, 상기 침지롤(5)을 회전시켜 상기 스트립(1)의 일 부위가 상기 욕조(3) 내에 저장된 산세 전처리 용액에 닿게 함으로써, 상기 스트립(1)의 스케일에 대한 산세 전처리가 이루어지도록 하게 된다.

그런데, 상기한 종래의 산세 전처리 장치는, 상기 침지롤(5)이 상기 욕조(3) 상에서 위치 변동이 불가한 고정 상태를 유지함에 따라 다음과 같은 문제점을 지니고 있는 실정이다.

즉, 상기 침지롤(5)이 상기 욕조(3) 내에서 계속적으로 회전되면서 상기한 작용을 이루게 될 때에는, 아무래도 그 일측 부위에 상기한 산세 전처리 용액을 과도하게 묻히는 경우가 있게 되는데, 이러한 상태에서 상기 스트립(1)이 상기 침지롤(5)에 닿아 지나게 되면, 그 폭 방향으로 상기한 용액을 고루 묻히지 못하고 일측으로 과도하게 묻히게 된다.

따라서, 상기 스트립(1)은 상기한 현상에 의해 일측(상기 산세 전처리 용액이 과도하게 부착된 방향)으로 기울어지게 되고, 이러한 상태로 상기한 출구(3b)를통과할 때에는 그 기울어진 쪽의 에지 부분이 상기 출구(3b)에 닿아 파단되므로 이에 품질 저하를 초래하게 된다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 스테인레스강의 스트립이 산세 전처리 공정을 거칠 때에 스트립의 일측부위에 산세 전처리 용액이 과도하게 묻히는 경우를 효과적으로 방지하여 스트립이 파단되지 않도록 하는 강철 스트립의 기울어짐 방지장치를 제공함에 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스트립의 기울어짐 방지장치가 적용된 산세 전처리 장치를 도시한 사시도이고,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스트립의 기울어짐 방지장치의 중요 부위를 도시한 사시도이고,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 틸트 플레이트의 장착 구조를 설명하기 위해 도시한 분해 사시도이고,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이동 블록과 서브 이동 블록과의 결합 구조를 설명하기 위해 도시한 분해 사시도이고,

도 5는 종래 기술에 의한 강철 스트립의 산세 전처리 장치를 도시한 사시도이다.

이에 본 발명은 상기의 목적을 실현하기 위하여,

강철 스트립의 스케일 제거를 위한 용액이 저장되는 욕조 내에 배치되고 상기 욕조에 회전 가능하게 설치되는 침지롤과;

상기 욕조 외측에 배치되고 상기 침지롤과 연결 설치되어 상기 용액의 레벨 상태에 따라 상기 침지롤을 승,하강시키는 구동부와;

상기 욕조의 외측에 배치되고 컨트롤 패널에 전기적으로 연결되어 상기 스트립의 기울임 상태를 감지하는 감지부; 및

상기 침지롤 및 상기 구동부에 연결 설치되어 상기 감지부가 상기 컨트롤 패널에 보내는 전기적 신호에 따라 상기 컨트롤 패널의 제어를 받아 상기 침지롤을 기울이는 틸트부를 포함하는 강철 스트립의 기울어짐 방지장치를 제공한다.

이하, 본 발명을 명확히 하기 위한 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 강철 스트립의 기울어짐 방지장치가 적용된 산세 전처리 장치를 도시한 사시도이다.

도시된 바와 같이 상기 스트립 산세 전처리 장치는, 종전의 스트인레스강 스트립 산세 전처리 장치와 마찬가지로, 압연 공정과 소둔 공정을 거친 스테인레스강 스트립(20)을 산세 전처리 용액(22)이 수용된 욕조(24)에침지시켜 상기 스트립(20)의 표면에 생성된 스케일의 조성을 상기 산세 전처리 용액(22)과의 화학적 반응에 의해 변화시킬 수 있도록 구성되고 있다.

이를 위해 상기 욕조(24)에는, 상기 스트립(20)이 외부로부터 상기 욕조(24) 내로 진입할 수 있고 또한 욕조(24)내에서 상기 스트립(20)이 욕조(24) 밖으로 배출될 수 있도록 하는 입구(24a) 및 출구(24b)가 각기 형성되어 있으며, 아울러 상기 욕조(24) 내에는 상기 스트립(20)에 소정의 텐션을 가하여 상기 스트립(20)이 상기 산세 전처리 용액(22)에침지될 수 있도록 하는 침지롤(26)이 설치된다.

여기서 상기 침지롤(26)은 양단으로 배치된 롤축(28)을 상기 욕조(24) 밖으로 배치하여 상기 욕조(24)에 회전 가능하게 설치되며, 뒤에서 설명될 구동부에 의해 회전 동작을 이루게 된다.

이와 같은 산세 전처리 장치에서 상기 스트립(20)은 도면에서와 같이 상기 입구(24a)로 들어가 상기 침지롤(26)의 아래를 지난 다음 상기 출구(24b)를 통해 상기 욕조(24) 밖으로 나오는 과정에서 상기 침지롤(26)의 가압력을 받으면서 그 폭방향으로 상기 산세 전처리 용액(22)을 묻히는 것으로 상기한 산세 전처리 공정을 거치게 된다.

본 발명은 상기한 산세 전처리 공정에서, 상기 스트립(20)이 그 폭방향으로 상기 산세 전처리 용액(22)을 묻힐 때에 어느 일측 방향으로 상기 용액(22)을 과도하게 묻혀 상기 출구(24b)를 통해 상기 욕조(24) 밖으로 배출시, 양호한 수평 상태를 유지하지 못하고 상기 용액(22)을 과도하게 묻힌 쪽으로 쏠려 그 쏠린 부분이 상기 출구(24b)에 부딪혀 파단되는 것을 방지하고 아울러, 상기 용액(22)의 레벨 정도가 최초 상태와 달라져 상기 스트립(20)을 상기 용액(22)에 묻히는 정도를 조정할 수 있도록 하기 위해 다음과 같은 수단을 강구하고 있다.

먼저 상기 수단의 하나로 상기 욕조(24) 외측에는 상기 침치롤(26)과 연결 설치되어, 상기 용액(22)의 레벨 상태에 따라 상기 침지롤(26)을 승,하강시키도록 하는 구동부가 형성된다.

이의 구동부를 구체적으로 설명하자면, 우선 상기 욕조(24)의 상단 외면에는 컨트롤 패널(P)에 전기적으로 연결되는 구동 모터(30)가 고정 설치되어 있다. 또한, 이 구동 모터(30)와 이웃하여 소정의 간격을 두고서는 수평축(32)이 배치되는 바, 상기 구동 모터(30)와 수평축(32)은, 주,종속 구동 스프라켓(34,36) 및 체인(38)으로 상호 연결된다.

또한, 상기 수평축(32)의 양단으로 상기 욕조(24)의 양측면으로는 외주상에 나사산을 형성한 수직축(40)이 배치되며, 이 양 수직축(40)과 상기 수평축(32)은, 베벨 기어(42)에 의해 서로 연결된다. 즉, 상기 수평축(32)의 양단과 상기 양 수직축(40)의 일측단에 설치된 베벨 기어(42)는 상기 수평축(32)의 회전 운동을 상기 수직축(40)으로 전달하기 위해 상호 결합된다.

상기 수직축(40)은 도 2를 통해 더욱 알 수 있듯이, 상기 욕조(24)의 양 외측면에 고정 설치된 베이스 프레임(44) 부위까지 연장 형성되고, 더욱이 이 수직축(40)은 상기 베이스 프레임(44) 내에 상,하 방향으로 이동 가능하게 설치된 이동 블록(46)과 연결된다. 즉, 상기수직축(40)은 상기 이동 블록(46) 상에 일체로 형성된 스크류 너트(46a)에 나사 결합되어 상기 이동 블록(46)과 연결되게 된다.

또한, 상기 이동 블록(46)의 상,하 이동은 이 이동 블록(46)의 양측면에 설치된 롤러(48)가 상기 베이스 프레임(44)에 형성된 가이드 레일(44a)을 타고 회전될 수 있도록 결합됨으로써 가능하게 된다.

이와 같이 이루어지는 상기 구동부에 상기 침지롤(26)은 상기 롤축(28)을 상기 이동 블록(46) 부위에 배치시켜 결합되도록 하게 되는데, 본 발명에서는 상기한 구동부와 상기 침지롤(26)의 결합시, 그 결합 부위에 상기 침지롤(26)을 경사지도록 하는 틸트(tilt)부를 더욱 배치하여 결합시키게 된다.

상기 틸트부는, 전술한 바와 같이, 상기 스트립(20)의 일측부에 상기 용액(22)이 과도하게 묻히는 경우, 상기 침지롤(25)을 틸트시켜 상기 용액(22)이 상기 스트립(20)에 묻히는 정도를 조정하게 되는 부위로서, 본 발명에서 이러한 틸트부는 다음과 같이 이루어진다.

우선, 상기 틸트부에는 틸트 플레이트(50)에 구비되는데, 이 틸트 플레이트는 상기 구동부의 구성인 상기 일측(도 2를 기준을 볼 때 좌측) 이동 블록(46)에 피벗 결합된다.(도 3 참조)

이 틸트 플레이트(50)의 상면에는 상기 침지롤(26)의 일측 롤축(28)이 베어링 블록(52)에 의해 고정되어 있으며, 상기 롤축(28)은 상기 침지롤(26)을 회전시키도록 하는 모터(54)와 베벨 기어(56)에 의해 연결되어 있다.

또한, 상기 틸트부에는 상기 틸트 플레이트(50)를 대향하여 상기 침지롤(26)의 다른 일측 롤축(28)과 연결 설치되는 서브 이동 블록(58)이 포함된다. 이 서브 이동 블록(58)은 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 구동부의 이동 블록(36)에 상,하 이동 가능하게 결합되며, 그 상단부에는 상기 다른 일측 롤축(28)을 베이링 블록(60)로 고정 설치하고 있다.

상기에서 서브 이동 블록(46)의 상,하 구동은 전술한 이동 블록(46)에서와 마찬가지로 상기 서브 이동 블록(26)의 양측면에 설치된 롤러(62)가 상기 이동 블록(26)에 형성된 가이드 레일(46b)을 결합됨으로써 이루어지게 된다.

또한, 상기 틸트부에는 상기 이동 블록(46)의 상단면에 고정 설치되는 고정 프레임(64)이 포함된다. 이 고정 프레임(64)의 상면에는 상기 컨트롤 패널(P)과 전기적으로 연결된 모터(66)가 고정 설치되어 있으며, 이 모터(66)에 연결된 스크류축(68)은 도면에서와 같이 상기 서브 이동 블록(58)에 형성된 결합홀(58a)에 나사 결합된다.

이와 같이 이루어지는 상기 틸트부는 그 동작을 상기 욕조(24)의 밖으로 상기 출구(24b)측에 이웃하여 배치되는 감지부의 감지 신호에 따라 상기 컨트롤 패널(P)의 제어를 받고 이루게 된다.

상기 감지부는 상기 욕조(24) 밖으로 배출되는 상기 스트립(20)의 기우러짐정도를 감지하게 되는데, 그 구성은 상기 스트립(20)이 하방으로 지나가도록 상기 욕조(24)를 이웃하여 배치되는 지지대(70)와 이 지지대(70)의 양단에 설치되고 상기 컨트롤 패널(P)에 전기적으로 연결되어 상기 스트립(20)이 그 폭방향 좌,우측으로 어느 정도 기울어졌는가를 감지하는 감지 센서(72)를 포함하여 이루어진다.

이에 상기와 같이 구성되는 본 발명은 다음의 작용을 이루어 상기 스트립(20)에 대한 산세 전처리 공정을 수행하게 된다.

먼저 상기 스트립(20)이 도 1에 도시된 상태로 상기 욕조(24)를 거쳐 화살표 방향과 같이 이송되면, 상기 스트립(20)은 상기 욕조(24)내를 통과시, 상기 침지롤(26)의 가압력을 받고 상기 욕조(24) 내에 저장된 산세 전처리 용액(22)을 묻혀 그 표면에 형성된 스케일에 대한 산세 전처리를 이루게 된다.

이러한 산세 전처리 공정에서, 경우에 따라 스트립(20)이 상기 침지롤(26)에 닿으면서 상기 욕조(24) 내를 지나갈 때에 그 폭방향의 일측으로 상기 용액(22)를 과도하게 묻힌 상태로 상기 욕조(24)를 빠져 나와 같이 감지부의 지지대(70) 밑을 통과하게 되면, 상기 감지 센서(72)의 하나가 상기 스트립(20)이 용액을 과도하게 묻힌 쪽으로 기우러진 것을 감지하여 이를 상기 컨트롤 패널(P)에 전기적 신호로 보내게 된다.

예를 들어 설명하자면, 상기 스트립(20)에 상기 용액(22)이 과도하게 묻힌 쪽이 도 1를 기준으로 볼 때, 상기 스트립(20)의 우측이라면 이 스트립(20)의 우측이 좌측보다 상기 용액(22)에침지되는 정도가 작아야 상기 스트립(20)에 용액(22)이 균일하게 묻혀 상기 스트립(20)이 어느 일 방향으로 기우러지지 않을 수 있게 되므로, 이에 상기 침지롤(26)은 상기한 상황에서 그 우측 부위를 상승시켜 이 우측 부위에 밀착된 상기 스트립(20)의 우측 부위가 상기 용액(22)에 덜침지되도록 할 필요가 있게 된다.

이러한 필요성에 의해서 상기 컨트롤 패널(P)에서는 상기 감지 센서(72)가 보내는 신호에 의해 상기 틸트부의 모터(66)를 구동시켜 상기 스크류축(68)의 회전으로 상기 서브 이동 블록(58)을 상승시키게 되는 바, 이에 서브 이동 블록(58)에 롤축(28)을 고정시키고 있는 상기 침지롤(26)은 상기 서브 이동 블록(58)의 상승에 연동되어 동반 상승하게 된다.

따라서, 상기 스트립(20)은 상기와 같이 이루어지는 침지롤(26)의 틸트에 의해 그 폭방향 좌,우측으로 상기 용액(22)의 묻힘 정도를 달리하여 상기한 용액 과도 묻힘 현상을 보정하고, 기우러짐을 방지하면서 상기 욕조(24) 밖으로 배출될 수 있게 된다.

상기에서 침지롤(26)의 틸트 작동은, 상기 감지부에서 상기 스트립(20)이 어느 일 방향으로 기우러지지 않고 양호한 수평 상태를 유지하면서 나오고 있다는 것을 감지한 신호를 상기 컨트롤 패널(P)로 보내 이 컨트롤 패널(P)에서 상기 틸트부의 모터(66)를 오프시키는 것으로 멈추게 된다.

이와 같이 상기 산세 전처리 장치는, 상기 욕조(24)에서 스트립(20)이 기우러진 상태로 배출되어 이 스트립(20)이 상기 욕조(24) 밖으로 나올 때에 상기 출구(24b) 부위에 닿아 파단되는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

아울러, 상기 산세 전처리 장치에서는 경우에 따라 상기 욕조(24)에 수용된용액의 레벨 정도가 이상이 있게 되면, 상기 침지롤(26)을 전반적으로 승,하강시켜 효과적인 산세 전처리가 이루어질 수 있도록 하게 된다.

가령, 상기 용액(22)의 레벨이 저하된 경우가 발생되면, 상기 스트립(20)은 상기 용액(22)에 더욱침지되어야 산세 전처리를 효과적으로 이룰 수 있게 되는데, 상기 스트립(20)이 상기 용액(20) 내로 더욱 하강되려면 상기 침지롤(26)이 하강되어야 한다.

즉, 상기 컨트롤 패널(P)의 제어에 따라 상기 구동부의 모터(30)가 작동되면서 상기 수평축(32)의 회전으로 상기 양 수직축(40)이 회전하게 되면, 상기 양 이동 블록(46)이 상기 수직축(40)의 회전 상태에 따라 하강되므로, 이에 상기 양 이동 블록(46)이 연결 설치된 상기 침지롤(26)은 상기 이동 블록(46)에 연계되어 하강되어 상기한 작용을 이룰 수 있게 된다.

물론, 상기 용액(22)의 레벨 이상으로 상기 스트립(20)이 상기 용액(22)이 덜침지되어야 하는 경우에는, 상기 구동부가 상기와 반대의 작용을 이루어 상기 침지롤(26)이 승강되도록 하여야 한다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고 특허 청구의 범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하는 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

이와 같이 본 발명에 의한 강철 스트립의 기울어짐 방지장치는, 스트립이 산세 전처리 공정을 거칠 때에 일측 부위에 용액이 과도하게 묻어 이 용액 무게로 인해 기울어지게 되는 경우를 효과적으로 방지함으로써, 스트립이 최종적으로 욕조 밖으로 배출될 때에는 양호한 수평 상태를 유지하도록 하여 스트립의 파단을 막아 스트립의 품질이 저하되지 않도록 하는데 효과를 지니게 된다.

Claims (4)

1. 강철 스트립의 스케일 제거를 위한 용액이 저장되는 욕조 내에 배치되고 상기 욕조에 회전 가능하게 설치되는 침지롤과;

   상기 욕조 외측에 배치되고 상기 침지롤과 연결 설치되어 상기 용액의 레벨 상태에 따라 상기 침지롤을 승,하강시키는 구동부와;

   상기 욕조의 외측에 배치되고 컨트롤 패널에 전기적으로 연결되어 상기 스트립의 기울임 상태를 감지하는 감지부; 및

   상기 침지롤 및 상기 구동부에 연결 설치되어 상기 감지부가 상기 컨트롤 패널에 보내는 전기적 신호에 따라 상기 컨트롤 패널의 제어를 받아 상기 침지롤을 기울이는 틸트부

   를 포함하는 강철 스트립의 기울어짐 방지장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 구동부가,

   상기 욕조의 상단부에 배치되고 상기 컨트롤 패널의 제어에 따라 구동되는 구동 모터와;

   이 구동 모터에 이웃하여 배치되고 상기 구동 모터와 주,종속 구동 스트라켓 및 체인에 의해 연결되는 수평축과;

   외주에 나사산을 형성하여 상기 수평축의 양단에 배치되는 양 수직축과;

   이 양 수직축의 일단 및 상기 수평축의 양단에 설치되어 상호 결합되는 베벨 기어와;

   상기 욕조의 양측면에 고정 설치되는 베이스 프레임; 및

   이 베이스 프레임에 상,하 이동 가능하게 설치되고 상기 각 수직축 및 상기 침지롤과 연결되어 상기 구동 모터의 작동에 따라 상,하 이동되는 양 이동 블록

   를 포함하는 강철 스트립의 기울어짐 방지장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 감지부가,

   상기 욕조의 출구측에 이웃하여 배치되는 지지대; 및

   이 지지대의 양단에 설치되고 상기 컨트롤 패널에 전기적으로 연결되어 상기 스트립의 기우러짐 정도를 감지하는 양 감지 센서

   를 포함하는 강철 스트립의 기울어짐 방지장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 틸트부가,

   상기 구동부에 피벗 결합되고 일측부에 상기 침지롤의 일측 롤축이 고정 설치되는 틸트 플레이트와;

   상기 구동부에 고정 설치되어 상기 틸트 플레이트와 대향 배치되는 고정 프레임과;

   이 고정 프레임에 고정 설치되고 상기 컨트롤 패널의 제어에 따라 구동되는 모터와;

   이 모터에 결합되는 스크류축; 및

   이 스크류축과 결합되고 상기 구동수단에 상,하 이동 가능하게 결합되어 상기 모터의 회전에 따라 상,하 이동되는 서브 이동 블록

   을 포함하는 강철 스트립의 기울어짐 방지장치.