KR100436914B1 - 압연롤의 온간 연마방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 압연롤을 교체한 후, 별도의 냉각과정 없이 연마직전에 압연롤 중앙부와 가장자리부의 온도를 측정하여 온간상태에서 압연롤을 연마할 수 있도록 된 압연롤의 온간 연마방법을 제공함에 그 목적이 있다.
따라서, 본 발명은 압연롤의 온간 연마방법에 있어서, 압연롤의 연마직전 중앙부와 가장자리부의 온도를 측정하여 초기온도구배를 구하는 단계; 초기온도를 프로파일 데이터에 의해 산출된 식에 의해 전단롤 및 후단롤의 온도구배에 따른 써멀드롭량을 구하는 단계; 온도구배에 따른 써멀드롭량에 초기 크라운 관리기준을 대입하여 전단롤 및 후단롤의 초기 크라운 값을 도출하는 단계; 초기 크라운 값을 도출하는 단계에서 도출된 초기 크라운 값을 수치제어기에 부여하여 작업롤을 연마하는 단계를 포함하는 압연롤의 온간 연마방법을 제공한다.

Description

압연롤의 온간 연마방법{Method for grinding of roll at hot state}
본 발명은 압연롤을 온간상태에서 연마하는 압연롤의 온간 연마방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 교체된 압연롤을 별도의 냉각과정을 거치지 않고 온간 상태에서 연마할 수 있도록 한 압연롤의 온간 연마방법에 관한 것이다.
일반적으로 열연강판을 제조하는 열연공정은 슬라브(Slab)를 가열로에서 압연하기에 적당한 온도로 재가열하여 추출한 후, 조압연기에서 폭 압연 및 두께 압연을 실시하고, 마무리압연기에서 수요가의 요구에 적합한 두께의 제품으로 최종 두께 압연을 실시한 후, 권취기에서 코일(Coil)형태로 감아서 최종제품을 생산하게 된다.
위와 같은 열연작업에서 사용되는 작업롤, 특히 마무리 압연기에 사용되는 작업롤은 그 표면상태에 따라 제품의 표면 품질 및 두께에 직접적인 영향을 미치게 된다.
따라서 작업롤의 피로도 및 마모 등을 감안하여 일정량의 스트립을 압연한 후 일정시간 마다 작업롤을 교체하여 사용하고 있다.
여기서 교체된 작업롤은 냉각장으로 이동하여 일정시간 냉각된 후, 연마기(Roll Grinder)로 이동되어 롤의 표면을 연마를 하게 된다.
한편, 롤을 연마하기 전에 작업롤은 압연 중 고온의 압연소재인 스트립과 접촉하므로서 스트립의 열이 작업롤에 전달되어 온도가 상승하고, 온도의 상승으로 인한 열팽창이 발생하게 되므로 도 1에 도시된 바와 같이 작업롤이 길이방향으로 온도구배가 존재하게 된다.
따라서 길이 방향으로의 온도구배를 최소화 하기 위해 압연시 가장 온도가 높은 압연롤 중앙부에 냉각수를 집중적으로 분사하지만 여전히 작업롤의 중앙부와 가장자리 사이에는 20℃∼30℃정도의 온도구배가 발생하게 된다.
이와 같이 온도구배가 발생된 상태에서 롤을 연마하게 되면 시간이 경과함에 따라 온도가 높은 곳에서 낮은 곳으로의 열이 전도되므로 냉각시 온도변화가 가장 큰 작업롤의 중앙부위는 열수축이 일어나게 되어 목표로 했던 작업롤의 형상과는 다른 형상으로 변형된다.
이러한 작업롤의 형상변화를 방지하기 위하여 작업롤을 교체한 후, 소정시간 동안 수냉한 후 롤을 연마하였다.
여기서 목표로 하는 작업롤의 형상은 도 2에 도시된 바와 같이 압연 중 작업롤 표면의 얇은 층에서는 변화가 극심하고, 압연롤 내부로 갈수록 온도변화가 줄어들어 그 중심부에서 통상적으로 약 72℃ 를 유지함을 알 수 있다.
또한 도 3에 도시된 바와 같이 압연롤의 중앙부와 가장자리부가 온도차이에 의한 열팽창으로 인해 목표로 하는 크라운보다 (+)크라운이 발생하게 되는 것을 알 수 있다.
이와같이 열팽창으로 인한 (+)크라운은 제품의 형상에 직접적인 영향을 미치게 되므로 이를 보상하기 위해 압하강도(Mill Force), 통판성, 작업롤의 재질 및각 압연 스탠드의 특성에 맞게 산출된 초기의 (-)크라운을 부여하여 작업롤을 연마하고 있다.
그러나 초기의 (-)크라운은 압연시 롤이 소정의 온도로 상승되어 열팽창이 일어날 때까지 판의 두께 증가를 초래하고, 롤의 내부와 외부의 온도차로 인한 열응력(Thermal Stress)으로 롤이 절손되는 문제점이 있다.
또한, 수냉을 통한 작업롤의 냉각은 별도의 냉각장이 필요하고, 수냉을 위해 많은 양의 물이 필요하게 되므로 작업공정이 복잡해지는 문제점이 있다.
아울러 작업롤의 표면에 존재하고 있는 균열이 고온의 상태에서 갑작스럽게 수냉을 실시함으로 균열이 진전되어 연마해야 하는 롤의 깊이가 증대되므로 생산원가가 증대되는 문제점이 있다.
상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 방법으로는 특허등록번호 제 293235호에 게시되어 있다.
그러나 상기의 게시된 종래기술에 의하면 수냉에 따른 여러 가지 문제점을 해결 할 수 있으나, 롤의 중앙부와 가장자리부의 반경차(△r)를 구하는 방법에 있어서, 각각의 롤 마다 외경을 측정 및 계산하여야 하고, 목표최대온도편차(△Ts)를 설정하기 위해서 연마후의 목표온도차(△Ta)가 3℃ 이하가 되어야 하므로 연마전의 온도차가 10℃ 이하가 되었을 때만 연마를 해야 하며, 예측 온도차(△T)를 설정하기 위한 상수(C)값이 항상 일정하도록 하여야 하는 문제점이 있다.
특히, 압연롤의 교체 후, 중앙부와 가장자리부의 온도차가 10℃이상일 때는 온도차를 줄여주기 위하여 장시간 서냉시켜야 하므로 이로 인한 연마대기시간이 증대되는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 압연롤을 교체한 후, 별도의 냉각과정 없이 연마직전에 압연롤 중앙부와 가장자리부의 온도를 측정하여 온간상태에서 압연롤을 연마할 수 있도록 된 압연롤의 온간 연마방법을 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 압연중인 압연롤의 길이방향 온도분포도이다.
도 2는 일정시간 압연한 후 압연롤 각 부분의 온도분포도이다.
도 3은 압연롤 각 부분의 열팽창으로 인한 온도차 발생도이다.
도 4는 본 발명에 따른 압연롤의 온간 연마방법을 나타내는 플로우챠트이다.
도 5는 공냉시 압연롤의 온도구배 변화를 나타내는 그래프이다.
도 6은 공냉시 압연롤의 온도구배에 따른 프로파일의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 7은 공냉시 프로파일 결과와 온도구배에 따른 크라운 변화를 나타내는 그래프이다.
도 8은 제1실시예에 따른 전단롤의 시간에 따른 프로파일 및 온도변화를 나타내는 그래프이다.
도 9는 제1실시예에 따른 후단롤의 시간에 따른 프로파일 및 온도변화를 나타내는 그래프이다.
도 10은 제2실시예에 따른 온도가 55℃ 이상인 전단롤의 시간에 따른 프로파일 및 온도변화를 나타낸 그래프이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
22 : 가장자리부 24 : 중앙부
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 압연롤의 온간 연마방법에 있어서,
압연롤의 연마직전 중앙부와 가장자리부의 온도를 측정하여 초기온도구배(△T1)를 구하는 단계;
초기온도를 프로파일 데이터에 의해 산출된 하기의 식(1)과 식(2)에 의하여 전단롤 및 후단롤의 온도구배에 따른 써멀드롭량을 구하는 단계;
전단롤의 온도구배에 따른 써멀드롭량 = 3.1 X △T1 ------- (1)
후단롤의 온도구배에 따른 써멀드롭량 = 3.6 X △T1 ------- (2)
온도구배에 따른 써멀드롭량에 초기 크라운 관리기준을 대입하여 전단롤 및 후단롤의 초기 크라운 값을 도출하는 단계;
전단롤의 초기크라운 값 = 초기 크라운 관리기준 + 전단롤의 온도구배에 따른 써멀드롭량 ------- (3)
후단롤의 초기크라운 값 = 초기 크라운 관리기준 + 후단롤의 온도구배에 따른 써멀드롭량 ------- (4)
초기 크라운 값을 도출하는 단계에서 도출된 초기 크라운 값을 수치제어기에 부여하여 작업롤을 연마하는 단계를 포함하는 압연롤의 온간 연마방법을 제공한다.
여기서, 전단롤 및 후단롤의 온도구배에 따른 써멀드롭량을 구하는 단계에서 프로파일 데이터에 의해 식(1)과 식(2)를 구하는 단계는,
압연롤 연마시의 온도구배 드롭량(△T2)을 하기의 식(5)를 이용하여 구하는 단계;
(단위 시간당 연삭유 사용량 ×연삭시간)0.521
△T2 = ------------------------------------------- ×100 -----(5)
(단위 시간당 압연롤 냉각수량 ×냉각시간)0.521
압연롤 공냉시의 온도구배 드롭량(△T3)을 하기의 식(6)을 이용하여 구하는 단계;
△T3 = △T2 (1 - 0.4 ln(t+1)) -----(6)
(여기서, △T2는 압연롤 공냉 시점에서의 중앙부와 가장자리간의 온도차이고, t는 공냉시간)
총 온도구배 드롭량을 하기의 식(7)을 이용하여 구하는 단계;
총 온도구배 드롭량 = 연마시의 온도구배 Drop(△T2) + 공냉시의 온도구배 Drop ----- (7)
온도구배 드롭에 따른 전단롤과 후단롤의 각각의 써멀드롭량을 하기의 식(8)과 식(9)를 이용하여 구하는 단계;
온도구배에 따른 전단롤의 써멀드롭량 = 전단롤의 총 온도구배 드롭량 X 온도구배 1℃당 써멀드롭량 ---------------(8)
온도구배에 따른 전단롤의 써멀드롭량 = 전단롤의 총 온도구배 드롭량 X 온도구배 1℃당 써멀드롭량 ---------------(9)
로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 전단롤 및 후단롤의 초기 크라운 값을 도출하는 단계에서 식(3)과 식(4)의 초기 크라운 값을 도출한 후, 표면 온도가 55℃ 이상인 압연롤에 대해서 보정치를 더하여 초기 크라운 값을 보정하는 단계를 더욱 포함하고 여기서 보정치는 15㎛인 것이 더욱 바람직하다.
이하, 본 발명에 따른 압연롤의 온간 연마방법을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명에 따른 압연롤의 온간 연마방법을 나타내는 플로우챠트를 나타낸 것으로서, 압연롤이 인출되면 연마대기상태에서 연마여부를 판단하고, 압연롤을 연마를 할 경우 압연롤의 중앙부와 가장자리부의 온도를 측정하여 초기 크라운 값을 설정하게 되는데, 이 때 연마시의 온도드롭 발생 및 연마완료 후의 대기중 온도드롭 발생을 반영하여 온간연마시의 초기 크라운 값을 설정하게 된다.
이와 같이 설정된 초기 크라운값을 부여하여 압연롤을 연마하고, 연마가 완료된 압연롤은 대기상태에 있다가 사용하고자 할 때, 재투입하여 사용하게 된다.
한편 온간연마시 초기 크라운 부여기준은 아래의 표 은 공장별 초기 크라운 관리기준으로 압연롤 중앙부(24)와 가장자리부(22)의 온도가 같아지는 시점 및 압연롤 교체 후 재투입 하기 까지의 시간을 고려하여 설정한다.
표 1
단위 : ㎛
구 분 전단롤 후단롤
F1W F2W F3W F4W F5W F6W F7W
초기크라운 1열연공장 -100 -100 -100 -150 -150 -100 -100
2열연공장 -100 -100 -200 -200 -200 -200
3열연공장 -50 -100 -100 -100 -100 -100 -100
즉, 통상적으로 압연롤 교체 후 재투입 하기 까지는 6시간 내지 9시간이 소요되며, 공냉상태로 대기시 압연롤 중앙부(24)와 가장자리부(22)의 온도가 같아지는 시점이 약 10시간이 소요되므로 압연롤 교체 후 연마시 까지의 시간을 3시간으로 간주하고, 압연롤 연마 후 6시간이 경과하는 시점에서의 크라운 값을 표 1의 초기 크라운 관리기준과 같아지도록 계산한다.
따라서, 온간 연마에 의한 초기 크라운 값은 초기 크라운 관리기준과 온도구배 드롭에 의한 써멀드롭량의 차이가 된다.
여기서 온도구배 드롭량에 의한 써멀드롭량을 산출하기 위해서는 압연롤 연마시의 온도구배 드롭량을 산출하고, 공냉시 시간에 따른 온도구배 드롭량을 산출한 후, 프로파일 데이터를 가지고, 미리 측정된 압연롤의 온도구배 드롭량과 비교하여 온도구배 1℃당 써멀 드롭량을 계산해야 한다.
먼저, 압연롤 연마시 온도구배 드롭량 산출하기 위하여 압연롤 연마시 온도드롭은 수냉시 압연롤 냉각유량에 따른 온도드롭과 연마시 압연롤의 연마유량과의관계로부터 산출되며, 냉각시 압연롤의 열전도는 냉각수 유량 (W0.521)에 비례한다.
따라서 압연롤 연마시 온도구배 드롭량(△T2)는 하기의 식(5)에 의해 계산된다.
(단위 시간당 연삭유 사용량 ×연마시간)0.521
△T2 = ------------------------------------------- ×100 --------(5)
(단위 시간당 롤 냉각수량 ×냉각시간)0.521
여기서, 롤 냉각 및 연마 조건이 아래의 표2와 같다고 할 때 압연롤 연마시 온도구배 드롭량(△T2)는 전단롤의 경우 연마전 구배온도(△T1)의 48%, 후단롤의 경우 연마전 구배온도(△T1)의 53%가 된다.
표 2
구 분 롤 냉각시간 냉각수 유량 연마 시간 연삭유 유량
전단 Roll(F1W~F3W) 40분 640 * 40분= 25,600ℓ 33분 190 * 33분= 6,270ℓ
후단 Roll(F4W~F7W) 35분 640 * 35분= 22,400ℓ 35분 190 * 35분= 6,650ℓ
여기서, 롤 냉각시간은 롤 중앙부(24)와 가장자리부(22)간 온도 구배가 “0”이되는 시간이며, 연마시간은 롤이 연삭유에 의해 냉각되는 시간을 의미한다.
다음, 연마후 롤이 사용되기 까지 공냉 시간에 따른 온도구배 드롭량 산출에 있어서, 마무리압연기의 작업롤은 압연롤 연마후 3시간 내지 6시간 후에 재투입하게 된다. 이는 연마 후 재투입시까지 3시간 내지 6시간 동안 공냉을 하는 것과 같은 결과이므로, 공냉시 시간에 따른 온도구배 드롭량 산출을 위해서는 연마 후 압연롤이 사용되기 까지 공냉 시간에 따른 온도구배 변화를 측정해야 하는 것이다.
도 5는 공냉시 온도구배 변화를 측정하여 나타낸 것으로, 전단롤 및 후단롤은 초기에는 급격히 온도구배가 감소하고, 이후 완만한 감소 경향을 나타내며, 초기 온도구배의 대소와 무관하게 일정한 기울기를 가지고 감소함을 알 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이 압연롤이 사용되기 까지 공냉시간에 따른 온도구배 드롭량(△T3)은 아래의 식(6)에 의해 계산된다.
△T3 = △T2 (1 - 0.4 ln (t+1)) -----(4)
(여기서, △T2는 롤 공냉 시점에서의 중앙부와 가장자리간의 온도차이고, t는 공냉시간을 나타낸다.)
또한 롤 냉각 및 연마 조건이 아래의 표2와 같다고 할 때 압연롤 연마시 온도구배 드롭량(△T2)는 전단롤의 경우 연마전 구배온도(△T1)의 48%, 후단롤의 경우 연마전 구배온도(△T1)의 53%가 되므로 이를 토대로 전단롤 및 후단롤 각각의 롤 공냉시 온도구배드롭량은 하기의 식(10)과 식(11)과 같다.
전단롤의 공냉시 온도구배 드롭량 = 0.48 △T1 - 0.48 △T1(1 - 0.4 In(t+1) ----- (10) (여기서, 전단롤은 F1W ~ F3W)
후단롤의 공냉시 온도구배 드롭량 = 0.53 △T1 - 0.53 △T1(1 - 0.4 In(t+1) ----- (11)(여기서, 후단롤은 F4W ~ F7W)
즉, 식(10)과 식(11)을 계산하면, 식(12)와 식(13)으로 나타낼 수 있다.
전단롤의 공냉시 온도구배 드롭량 = 0.192 △T1 In(t+1) ----- (12)
후단롤의 공냉시 온도구배 드롭량 = 0.212 △T1 In(t+1) ----- (13)
다음, 롤 온도구배에 따른 써멀 드롭량 산출에 있어서, 도 6은 압연롤 중앙부와 가장자리부의 온도구배에 따른 열 팽창량을 알아보기 위해 롤을 공냉시켜 가면서 온도구배에 따른 프로파일 변화를 측정하여 나타낸 것으로, 측정된 프로파일 데이터를 가지고 이미 측정된 압연롤 온도구배와 비교하여 온도구배 1℃당 열팽창량을 계산한다.
도 6에서 “가”는 전단롤의 프로파일 변화를 측정하여 나타낸 것이고, “나”는 후단롤의 프로파일 변화를 측정하여 나타낸 결과를 나타낸 것이다.
또한, 도 6의 “가”에서 (가-1)은 롤 교체직후의 프로파일 이고, (가-2)는 3시간후 프로파일이며, (가-3)은 롤 교체후 7시간이 지난후의 프로파일이다.
여기서, 교체직후의 (가-1)에 비해 (가-2), (가-3)이 온도구배 드롭에 의한 열 팽창량의 감소로 인해 크라운이 (-)쪽으로 이동하였음을 알 수 있다.
또한, 도 6의 “나”에서 (나-1)은 롤 교체직후의 프로파일 이고, (나-2)는 3시간후 프로파일이며, (나-3)은 롤 교체후 7시간이 지난후의 프로파일이다.
여기서도, 교체직후(나-1)에 비해 (나-2) (나-3)이 온도구배 드롭에 의한 열 팽창량 감소로 크라운이 (-)쪽으로 이동하였음을 알 수 있다.
도 7은 도 6의 프로파일 결과를 가지고 온도구배에 따른 크라운 변화량을 나타낸 것이다.
전단롤의 경우 롤 중앙부와 가장자리부간 온도구배 1℃에 대해 반경기준 4.14㎛/℃의 크라운 변화를 나타내었으며, 후단롤의 경우는 4.37㎛/℃의 크라운 변화를 나타내었다.
상기식(12)와 식(31)에 있어서 t=6과 온도구배에 따른 Thermal 팽창량 값(직경기준: 전단롤 8.28㎛/℃, 후단롤 8.74㎛/℃)을 적용하면 상기식(12)과 식(13)은 아래의 식(1)과 식(2)로 나타낼 수 있다.
전단롤의 온도구배에 따른 써멀드롭량 = 3.1 × △T1 ----- (1)
후단롤의 온도구배에 따른 써멀드롭량 = 3.6 ×△T1 ------ (2)
따라서, 온간연마시 전단롤과 후단롤 각가의 초기 크라운 값은 하기의 식(3)과 식(4)에의해 구할 수 있다.
전단롤의 초기크라운 값 = 초기 크라운 관리기준 + 전단롤의 온도구배에 따른 써멀드롭량 ------- (3)
후단롤의 초기크라운 값 = 초기 크라운 관리기준 + 후단롤의 온도구배에 따른 써멀드롭량 ------- (4)
그러나, 표면 온도가 55℃ 이상의 압연롤은 온간연마시 목표 초기 크라운 대비 (-)의 연마오차를 보정해주기 위해 15㎛의 보정치를 더해주는 것이 바람직하다.
즉, 상기의 식(1)과 식(2) 및 상기의 식(3)과 식(4)에 의해 초기의 크라운 값을 계산한 후, 롤 표면 온도가 55℃ 이상 롤에 대해서는 보정치인 15㎛를 더한 값을 초기 크라운 목표값으로 설정하는 것이 바람직하다.
따라서 보정된 초기 크라운값은 하기의 식(14)와 식(15)에 의해 구할 수 있다.
보정된 전단롤의 초기크라운 값 = 초기 Crown관리기준 + 3.1△T1 + α--(14)
보정된 후단롤의 초기크라운 값 = 초기 Crown관리기준 + 3.6△T1 + α--(15)
(여기서, α= 15㎛, 롤 표면온도가 55℃ 이상일 때)
상기식을 이용하여 작업롤 교체후에 연마하고자 할 경우 연마직전에 롤 중앙부와 가장자리부의 온도차를 측정하여 상기식(13)과 (14)로부터 초기 크라운 값(C)을 구하여 온간연마를 하면 된다.
[제1실시예]
본 제1실시예는 롤의 표면온도가 55℃이하의 압연롤로서 먼저 전단롤을 설명하면 도 8은 제1실시예에 따른 전단롤(초기 크라운 관리기준 -100㎛) 프로파일의 변화를 나타낸 것으로, “가”는 연삭전의 프로파일 및 표면온도이며, “나”온간 연마 기준에 의한 연마후의 프로파일 및 표면온도이고, “다”는 일정시간 경과후의 프로파일 및 표면온도이다.
작업롤이 인출되어 연마여부가 결정되면 연마하고자 하는 롤을 연마기에 세팅한 상태에서 중앙부 1개소와 가장자리 2개소의 온도를 체크하여 온도구배(△T1) 를 구한다.
여기서, 도 8의 “가”에 도시된 바와 같이 중앙부(24)는 49℃이고, 가장자리부(22)는 36℃이므로, 온도구배(△T1)는 13℃가 된다.
따라서 초기 크라운값의 계산은 압연롤의 표면온도가 55℃ 이상이 아니므로, 상기 식(14)를 적용하면 전단롤의 보정된 초기 크라운 값은 - 0.060㎛이다.
이와 같이 보정된 초기 크라운 값 -0.060㎛를 수치제어기에 부여하여 압연롤을 연마한다.
다음으로 후단롤을 설명하면 도 9는 제1실시예(초기 크라운 관리기준은 -200㎛)에 따른 프로파일의 변화를 나타낸 것으로, 도 9의 “가”는 연삭전의 프로파일 및 표면온도이고, “나”는 온간 연마 기준에 의한 연마후의 프로파일 및 표면온도이며, “다”는 일정시간 경과후의 프로파일 및 표면온도 이다.
작업롤이 인출되어 연마여부가 결정되면 연마하고자 하는 롤을 연마기에 세팅한 상태에서 중앙부 1개소와 가장자리 2개소의 온도를 체크하여 온도구배(△T1) 를 구한다.
여기서 도 9의 “가”에 도시된 바와 같이 중앙부는 50℃이고, 가장자리부는 38℃이므로, 온도구배(△T1)는 12℃가 된다.
따라서 초기 크라운 값의 계산은 압연롤의 표면온도가 55℃ 이상이 아니므로, 상기 식(15)를 적용하면 후단롤의 보정된 초기 크라운값은- 0.157㎛가 된다.
이와 같이 보정된 초기 크라운값 -0.157㎛를 수치제어기에 부여하여 압연롤을 연마한다.
[제2실시예]
본 제2실시예는 롤의 표면온도가 55℃이상의 압연롤로서 도 10은 제2실시예에 따른 전단롤(초기 크라운 관리기준은 -100㎛) 프로파일의 변화를 나타낸 것으로, “가”는 연삭전의 프로파일 및 표면온도이고, “나”는 온간 연마기준에 의한 연마후의 프로파일 및 표면온도이며, “다”는 일정시간 경과후의 프로파일 및 표면온도 이다.
작업롤이 인출되어 연마여부가 결정되면 연마하고자 하는 롤을 연마기에 세팅한 상태에서 중앙부 1개소와 가장자리 2개소의 온도를 체크하여 온도구배(△T1)를 구한다.
여기서 도 10의 “가”에 도시된 바와 같이 중앙부는 66℃이고, 가장자리부는 35℃이므로, 온도구배(△T1)은 31℃가 된다.
따라서 초기 크라운 값의 계산은 압연롤의 표면온도가 55℃ 이상이므로, 상기 식(15)를 적용하면 후단롤의 보정된 초기 크라운값은 - 0.011㎛가 된다.
이와 같이 보정된 초기 크라운값 -0.011㎛를 수치제어기에 부여하여 압연롤을 연마한다.
이상과 같이 본 발명에 따른 압연롤의 온간 연마방법에 의하면 압연롤의 교체 후, 중앙부와 가장자리부의 온도차가 10℃이상일 때도 연마가 가능하므로 연마대기시간을 줄게 되어 생산성이 향상된다.
또한 작업공정을 단축할 수 있고, 압연롤이 일정한 온도를 유지한 상태에서 압연기에 투입되므로 통판성이 우수하고, 온도의 급변화로 인한 롤 절손사고를 방지할 수 있다.

Claims (4)

  1. 압연롤의 온간 연마방법에 있어서,
    상기 압연롤의 연마직전 중앙부와 가장자리부의 온도를 측정하여 초기온도구배(△T1)를 구하는 단계;
    상기 초기온도를 프로파일 데이터에 의해 산출된 하기의 식(1)과 식(2)에 의하여 전단롤 및 후단롤의 온도구배에 따른 써멀드롭량을 구하는 단계;
    전단롤의 온도구배에 따른 써멀드롭량 = 3.1 X △T1 ------- (1)
    후단롤의 온도구배에 따른 써멀드롭량 = 3.6 X △T1 ------- (2)
    상기 온도구배에 따른 써멀드롭량에 초기 크라운 관리기준을 대입하여 전단롤 및 후단롤의 초기 크라운 값을 도출하는 단계;
    전단롤의 초기크라운 값 = 초기 크라운 관리기준 + 전단롤의 온도구배에 따른 써멀드롭량 ------- (3)
    후단롤의 초기크라운 값 = 초기 크라운 관리기준 + 후단롤의 온도구배에 따른 써멀드롭량 ------- (4)
    상기 단계에서 도출된 초기 크라운 값을 수치제어기에 부여하여 압연롤을 연마하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 압연롤의 온간 연마방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전단 및 후단롤의 온도구배에 따른 써멀드롭량을 구하는 단계에서 프로파일 데이터에 의해 상기의 식(1)과 식(2)를 구하는 단계는,
    압연롤 연마시의 온도구배 드롭량(△T2)을 하기의 식(5)를 이용하여 구하는 단계;
    (단위 시간당 연삭유 사용량 ×연삭시간)0.521
    △T2 = ------------------------------------------- ×100 -----(5)
    (단위 시간당 압연롤 냉각수량 ×냉각시간)0.521
    압연롤 공냉시의 온도구배 드롭량(△T3)을 하기의 식(6)을 이용하여 구하는 단계;
    △T3 = △T2 (1 - 0.4 ln(t+1)) -----(6)
    (여기서, △T2는 압연롤 공냉 시점에서의 중앙부와 가장자리간의 온도차이고, t는 공냉시간)
    총 온도구배 드롭량을 하기의 식(7)을 이용하여 구하는 단계;
    총 온도구배 드롭량 = 연마시의 온도구배 Drop(△T2) + 공냉시의 온도구배 Drop ----- (7)
    온도구배 드롭에 따른 전단롤과 후단롤의 각각의 써멀드롭량을 하기의 식(8)과 식(9)를 이용하여 구하는 단계;
    온도구배에 따른 전단롤의 써멀드롭량 = 전단롤의 총 온도구배 드롭량 X 온도구배 1℃당 써멀드롭량 ---------------(8)
    온도구배에 따른 전단롤의 써멀드롭량 = 전단롤의 총 온도구배 드롭량 X 온도구배 1℃당 써멀드롭량 ---------------(9)
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 압연롤의 온간 연마방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전단롤 및 후단롤의 초기 크라운 값을 도출하는 단계에서 식(3)과 식(4)의 초기 크라운 값을 도출한 후, 표면 온도가 55℃ 이상인 압연롤에 대해서 보정치를 더하여 초기 크라운 값을 보정하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 압연롤의 온간 연마방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 보정치는 15㎛인 것을 특징으로 하는 압연롤의 온간 연마방법.
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