KR100737421B1

KR100737421B1 - 수직소둔로의 스트립 형상 교정장치

Info

Publication number: KR100737421B1
Application number: KR1020060084625A
Authority: KR
Inventors: 박석달
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2006-09-04
Filing date: 2006-09-04
Publication date: 2007-07-09

Abstract

본 발명은 수직소둔로의 스트립 형상 교정장치에 관한 것으로, 스트립의 양측 표면 부위에 각각 위치되고 높이가 서로 다르게 배치된 교정롤과, 상기 교정롤의 양측 단부에 가해지는 하중을 측정하도록 설치된 로드셀과, 상기 교정롤의 양측 단부를 회전 가능하게 지지하는 교정롤 지지대와, 상기 교정롤 지지대를 스트립의 두께 방향으로 이동시키도록 연결된 구동모터와, 상기 교정롤의 일측 단부와 교정롤 지지대 사이의 거리를 변화시키도록 연결된 교정모터 및, 상기 로드셀에서 측정된 하중 정보를 제공받아 상기 모터를 구동하도록 미리 프로그래밍된 제어부를 포함하여 구성되며, 이러한 구성에 의하면 스트립의 폭방향 변형 부위를 교정하는데 효과적이다.

수직소둔로, 스트립, 변형, 교정

Description

수직소둔로의 스트립 형상 교정장치{Device for amending shape of strip in vertical annealing furnace}

도1은 일반적인 수직소둔로의 구성을 나타낸 개략 구성도;

도2는 본 발명의 스트립 형상교정장치가 구비된 수직소둔로를 나타낸 개략 구성도;

도3은 본 발명의 스트립 형상 교정장치를 전체적으로 나타낸 일부 절개 사시도;

도4는 본 발명의 장치를 이루는 교정롤의 설치 구성을 나타낸 도면;

도5는 도4의 요부를 상세하게 나타낸 사시도이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

10 : 덕트 20, 22 : 교정롤

30A, 30B : 베어링블록 32A : 가동형 로드

32B : 고정형 로드 40 : 교정롤 지지대

40A, 40B : 로드셀 42 : 회동판

43 : 핀 44 : 스프링

46 : 교정모터 47 : 회전축

50A, 50B : 랙 52 : 회전축

54 : 구동모터 56A, 56B : 피니언

본 발명은 수직소둔로의 스트립 형상 교정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스트립을 지지하는 롤의 틸팅에 의해 냉각대로 진입하는 스트립의 형상을 교정할 수 있는 수직소둔로의 스트립 형상 교정장치에 관한 것이다.

일반적으로 냉연공장의 광휘소둔라인은 표면이 미려한 강판을 생산하기 위한 구조를 가지며, 대개 강판의 표면이 산화되는 것을 방지하기 위하여 수소를 포함하고 있는 환원성 분위기에서 강판을 열처리한다.

이러한 광휘소둔라인에 사용되는 소둔로는 강판의 간섭을 최소화하고 노압을 안정된 상태로 유지하는데 적합한 수직소둔로가 주로 사용되고 있다.

종래의 수직소둔로 구조를 도1을 참조하여 간략하게 설명한다.

수직소둔로(100)는 강판(S)을 수직하게 이동시키면서 그 강판(S)의 열처리를 수행하기 위한 구조를 갖는다.

대략의 수평한 방향으로 이동하여 수직소둔로(100) 쪽으로 진행하던 강판(S)은 실박스(110)를 통과하면서 수직 상방으로 그 진행 방향이 바뀐다.

이러한 강판(S)은 실박스(110)의 상부에 설치된 노체(120)와, 그 노체(120)에 연속되게 구비된 리턴덕트(170)를 통과한다. 그리고, 상기 노체(120)의 내부에는 미도시된 여러 개의 버너가 설치되어 노체(120)가 구비된 부위가 가열대로서의 역할을 수행하도록 구성되며, 상기 노체(120)의 상부에는 냉각대(160)가 구비된다.

또한, 상기 노체(120)의 내부에는 가열시 발생되는 연소가스가 강판(S)에 직접 접촉하는 것을 방지하기 위한 머플(130)이 설치된다.

그리고, 상기 노체(120)의 하부 일측에는 폐가스를 외부로 배출시키기 위한 배출구(122)가 설치된다.

수직소둔로에서 냉각대(160)는 노체(120)를 통과하면서 가열된 스트립을 단순히 냉각시키는 역할을 수행하게 되는바, 급냉에 따라 스트립이 폭방향으로 휘어지는 변형이 발생되며, 특히 폭방향 변형은 박판 스트립일 경우 발생 빈도가 높다.

폭방향 변형된 스트립은 냉각대를 이루는 덕트 내벽에 접촉하고 따라서 스트립의 표면에 긁힌흠 등의 결함이 발생되어 제품 품질의 저하를 초래하며 생산 실수율 저하 등의 문제점이 발생된다.

이러한 스트립의 폭방향 변형의 문제점을 해결하기 위하여, 종래에는 스트립의 장력을 조절하는 방법을 채택하여 사용하고 있으나 이는 스트립의 길이를 늘어나게 하여 그 스트립의 두께에 영향을 미침은 물론 스트립 파단의 문제가 발생된다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 냉각대의 입구 부위에 스트립의 양면을 지지하는 롤을 설치하고 스트립의 폭방향 변형에 대응하여 롤을 틸팅시킴에 의해 스트립의 형상을 교정할 수 있는 수직소둔로의 스트립 형상 교정장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서, 본 발명은, 수직소둔로에서 냉각대로 진입하는 스트립의 형상을 교정하기 위한 장치에 있어서, 상기 스트립의 양측 표면 부위에 각각 위치되고 높이가 서로 다르게 배치된 교정롤과, 상기 교정롤의 양측 단부에 가해지는 하중을 측정하도록 설치된 로드셀과, 상기 교정롤의 양측 단부를 회전 가능하게 지지하는 교정롤 지지대와, 상기 교정롤 지지대를 스트립의 두께 방향으로 이동시키도록 연결된 구동모터와, 상기 교정롤의 일측 단부와 교정롤 지지대 사이의 거리를 변화시키도록 연결된 교정모터 및, 상기 로드셀에서 측정된 하중 정보를 제공받아 상기 모터를 구동하도록 미리 프로그래밍된 제어부를 포함하여 구성된 수직소둔로의 스트립 형상 교정장치를 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.

본 발명의 스트립 형상 교정장치(1)는 도2에 도시된 것처럼 통상적인 구성을 갖는 수직소둔로의 냉각대 입구 부위에 설치된다.

도3에 본 발명의 스트립 형상 교정장치(1)가 상세하게 도시된다.

스트립(S)을 냉각대로 안내하도록 설치된 덕트(10)에는 본 발명의 스트립 형상 교정장치(1)가 장착될 수 있도록 스트립(S)의 두께 방향으로 돌출된 돌출부(12)가 형성된다.

상기 돌출부(12)에는 스트립(S)의 폭 방향으로 길게 형성된 2개의 교정롤(20)(22)이 회전 가능하게 설치되며, 이들 교정롤(20)(22)은 스트립(S)의 반대쪽 표면 부위에 각각 배치된다. 상기 교정롤(20)(22)의 재질을 카본으로 이루어진 것이 좋으며 카본은 내열성이 우수하다.

상기 교정롤(20)(22)의 각각의 양측 단부는 베어링블록에 의해 지지되어 공회전이 가능하도록 장착된다.

상기 교정롤(20)(22)은 동일한 구조에 의해 덕트(10)의 돌출부(12)에 장착되므로 이하에서는 어느 일측의 교정롤(20)을 참조하여 설명하고자 한다.

도4에 도시된 것처럼 교정롤(20)의 양측 단부를 회전 가능하게 지지하는 베어링블록(30A)(30B)에는 각각 로드셀(40A)(40B)이 연결됨으로써 그 베어링블록(30A)(30B))에 가해지는 하중을 측정하여 전기적인 신호를 송출하도록 구성된다.

이러한 로드셀(40A)(40B)은 덕트(10)의 돌출부(12)에 설치되어 교정롤(20)이 스트립(S) 쪽으로 이동하여 스트립(S)과 접촉함으로써 발생되는 하중을 베어링블록(30A)(30B) 쪽에서 측정하도록 설치된다.

상기 교정롤(20)의 일측에 설치된 베어링블록(30A)은 가동형 로드(32A)에 회동 가능하게 장착되며 교정롤(20)의 타측에 설치된 베어링블록(30B)은 고정형 로드(32B)에 회동 가능하게 장착된다.

상기 가동형 로드(32A)와 고정형 로드(32B)는 교정롤(20)과 실질적으로 평행하게 배치된 교정롤 지지대(40)에 연결된다. 이때 상기 가동형 로드(32A)는 스트립(S)의 대략의 두께 방향으로 이동 가능하도록 교정롤 지지대(40)에 연결되고 상기 고정형 로드(32B)는 교정롤 지지대(40)에 고정된다.

상기 가동형 로드(32A)와 교정롤 지지대(40)의 연결 구조를 도5를 참조하여 설명한다.

상기 교정롤 지지대(40)에는 그 교정롤 지지대(40)의 길이방향으로 길게 형성된 회동판(42)이 교정롤(20) 쪽에 장착되며, 이 회동판(42)은 대략의 중앙 부위를 중심으로 하는 양측 부위가 서로 멀어질수록 교정롤(20) 쪽으로 근접하는 형태로 절곡된 모양을 갖는다.

이러한 회동판(42)의 중앙 부위는 핀(43)을 매개로 교정롤 지지대(40)에 회동 가능하게 장착되며, 상기 회동판(42)의 일측과 교정롤 지지대(40)가 스프링(44)을 매개로 서로 멀어지는 방향으로 탄성반발력을 제공받도록 연결되며, 상기 회동판(42)의 타측에는 상기 가동형 로드(32A)가 관통하여 미끄럼 이동이 가능하도록 끼워 장착된다.

또한, 상기 회동판(42)에는 교정모터(46)가 설치되고 이 교정모터(46)의 회전축(47)이 회전할 때 상기 가동형 로드(32A)가 길이방향으로 이동하도록 서로 연결된다. 이러한 연결은, 예컨대 상기 회전축(47)은 피니언 역할을 담당하고 가동형 로드(32A)는 랙 역할을 담당하도록 구성된다.

그리고, 도3 및 도4에 도시된 것처럼 상기 교정롤 지지대(40)의 양측 단부는 교정롤(20) 반대쪽 부위가 각각 랙(50A)(50B)의 일측 단부에 연결되며, 상기 랙(50A)(50B)은 각각 스트립(S)의 대략의 두께 방향으로 길게 연장되어 덕트(10)의 돌출부(12)를 관통한다.

또한, 상기 덕트(10)의 돌출부(12) 외측에는 스트립(S)의 폭 방향으로 길게 형성된 회전축(52)이 구동모터(54)에 의해 회전되도록 설치되며, 상기 구동모 터(54)는 덕트(10)의 돌출부(12)에 고정된다. 상기 회전축(52)에는 상기 랙(50A)(50B)에 각각 맞물려 결합된 피니언(56A)(56B)이 설치된다.

상기 베어링블록(30A)과 회동판(42)의 간격이 적정한 상태로 유지할 수 있도록 이들 사이의 간격을 감지하기 위한 수단이 구비되는바, 이 수단은 회동판(42)에 형성되어 베어링블록(30A) 쪽으로 길게 형성된 센서지지대(60)와, 상기 센서지지대(60)에 그 센서지지대(60)의 길이방향을 따라 일정 간격 떨어져 설치된 2개 이상의 센서(62A)(62B)와, 상기 베어링블록(30A)에 설치된 가동형 로드(32A)에 형성되어 상기 센서(62A)(62B)에 의해 감지되는 스트라이커(64)를 포함한다.

상기에서 기재된 구성요소들 중 전원을 필요로 하는 것에 전원을 공급하고 센서류로부터 정보를 제공받아 미리 입력된 프로그램에 의해 본 발명의 장치를 제어하기 위한 제어부(미도시됨)가 구비된다.

상기한 구성으로 이루어진 본 발명의 작용을 설명한다.

구동모터(54)의 구동에 의해 교정롤 지지대(40)를 스트립(S) 쪽으로 이동시키면 교정롤 지지대(40)에 장착된 교정롤(20)(22)이 스트립(S)의 양측 표면에 각각 밀착되어 공회전하면서 스트립(S)의 형상을 교정한다.

물론, 상기 교정롤(20)(22)의 위치는 스트립(S)의 장력 및 두께 등을 고려하여 적정하게 결정된다.

이 상태에서 로드셀(40A)(40B)에 의해 측정된 하중값, 즉 교정롤(20)(22)에 가해지는 하중값이 제어부에 지속적으로 제공되며, 스트립(S)의 변형, 특히 폭방향 변형이 발생하지 않으면 교정롤(20)(22) 각각의 양측 단부에 가해지는 하중이 대략 동일하게 형성될 것이다.

따라서, 제어부는 교정롤의 양측 단부에 가해지는 하중값이 서로 다른 경우, 스트립(S)에 폭방향 변형이 발생하였다고 판단하고 교정모터(46)를 회전시킨다.

이러한 교정모터(46)의 회전에 의해 가동형 로드(32A)가 스트립(S) 쪽으로 전, 후진되며, 이러한 가동형 로드(32A)의 이동에 의해 교정롤(20)(22)의 어느 일측이 스트립(S)을 더 가압하도록 틸팅, 즉 회동된다.

이렇게 교정롤(20)(22)을 회동시키면 스트립(S)의 변형 부위가 교정되며 동시에 스트립(S)이 미리 설정된 경로로부터 벗어나는 것을 방지한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 수직소둔로의 스트립 형상 교정장치에 의하면, 수직로의 냉각대 쪽으로 이동하는 스트립에 폭방향 변형이 발생하였을 때, 스트립의 양쪽 표면에 밀착되어 회전하도록 설치되는 교정롤을 회동시킴에 의해 스트립의 변형 부위를 교정할 수 있다.

이러한 스트립 폭방향 변형의 교정에 의하면, 스트립의 변형 부위가 설비를 이루는 구성요소들과 접촉하여 손상되는 것을 방지함으로써 제품을 품질을 향상시킬 수 있는 우수한 효과를 갖는다.

Claims

수직소둔로에서 냉각대로 진입하는 스트립의 형상을 교정하기 위한 장치에 있어서,

상기 스트립의 양측 표면 부위에 각각 위치되고 높이가 서로 다르게 배치된 교정롤과,

상기 교정롤의 양측 단부에 가해지는 하중을 측정하도록 설치된 로드셀과,

상기 교정롤의 양측 단부를 회전 가능하게 지지하는 교정롤 지지대와,

상기 교정롤 지지대를 스트립의 두께 방향으로 이동시키도록 연결된 구동모터와,

상기 교정롤의 일측 단부와 교정롤 지지대 사이의 거리를 변화시키도록 연결된 교정모터 및,

상기 로드셀에서 측정된 하중 정보를 제공받아 상기 모터를 구동하도록 미리 프로그래밍된 제어부를 포함하여 구성된 수직소둔로의 스트립 형상 교정장치.
제1항에 있어서, 상기 교정롤의 일측 단부에는 가동형 로드의 일측 단부가 회전 가능하게 장착되고 상기 가동형 로드의 타측 단부는 상기 교정롤 지지대를 관통하여 이동 가능하도록 설치되며 상기 교정모터의 회전축은 그 회전축이 회전할 때 상기 가동형 로드를 이동시키도록 가동형 로드에 연결됨을 특징으로 하는 수직소둔로의 스트립 형상 교정장치.