KR100805899B1 - 미니밀 코일러 스테이션 및 이를 이용한 권취방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 미니밀 공장 연주공정에서 생산된 바(bar)를 중간 압연공정에서 바로 압연 후에 맨드럴(Mandrel)없이 저속으로 권취하는 코일러 스테이션에 있어서, 코일바의 권취 중에 텔레스코프 현상을 방지하는 미니밀 코일러 스테이션 및 이를 이용한 권취방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명에 따르면, 바(bar)(1)를 코일의 형태로 권취하는 미니밀 코일러 스테이션에 있어서, 코일러 스테이션으로 진입하는 바(1)의 상면을 가압하는 상부 벤딩롤(5)의 양단부에 설치되어 상부 벤딩롤(5)의 양단에 각각 하중을 가하는 2개의 가압부(11)와, 코일형태로 권취된 바(1)가 안착되는 회전하도록 구동하는 두 개의 롤 양단부에 설치되는 복수의 로드셀(13, 14) 및, 복수의 로드셀(13, 14)로부터 입력되는 하중값에 따라 가압부(11)를 제어하여 상부 벤딩롤(5)의 양단부에 가해지는 하중을 같거나 다르게 조절하는 제어부(12)를 포함하는 미니밀 코일러 스테이션이 제공된다.

Description

미니밀 코일러 스테이션 및 이를 이용한 권취방법{Mini-mill coiler station and coiling method at the coiler station}

도 1a 내지 도 1d는 미니밀 코일러 스테이션의 권취과정을 나타낸 순서도이고,

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 미니밀 코일러 스테이션의 개략도이며,

도 3은 도 2에 도시된 미니밀 코일러 스테이션의 권취과정을 나타낸 개략도이다.

♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠

1: 권취바 10: 오프센터(off-center) 검출장치

2: 코일바 11: 유압시스템

3: 핀치롤 12: 제어부

4: 제1 상부 벤딩롤 13, 14: 로드셀

5: 제2 상부 벤딩롤 6: 하부 벤딩롤

7: 폼밍롤 8: 제1 크래들롤

9: 제2 크래들롤

본 발명은 미니밀 공장 연주공정에서 제공된 슬래브를 중간압연 공정에서 바로 압연한 후에 저속으로 권취하는 맨드럴(Mandrel)이 없는 코일러 스테이션 및 이를 이용한 권취방법에 있어서, 권취과정에서 발생하는 텔레스코프 현상을 방지하는 미니밀 코일러 스테이션 및 이를 이용한 권취방법에 관한 것이다.

일반적으로, 미니밀 공장의 코일러 스테이션에서 바를 권취하는 공정은 제철소에서 일반적으로 강판을 코일로 권취하는데 사용되는 맨드럴이 없다는 것이 특징이다.

도면에서, 도 1a 내지 도 1d는 미니밀 코일러 스테이션의 권취과정을 나타낸 순서도이며, 이와 같은 과정을 통해 권취바를 권취하여 코일바를 형성한다.

중간압연 공정을 마친 권취바(1)가 핀치롤(3)을 지나 제1, 제2 상부 벤딩롤(4,5)과 하부 벤딩롤(6)의 상하부의 속도차에 의해 도 1a와 같이 아래로 만곡되어 코일바(2)의 최초 내경을 형성하기 시작한다. 최초 내경이 하부 벤딩롤(6)과 폼밍롤(7)에서 형성되면, 폼밍롤(7)과 제1 크래들롤(8) 사이에 도 1b와 같이 코일이 내경을 이루면서 권취하고, 그 후에 어느 정도의 내경이 형성되면(도 1c), 폼밍롤(7)의 추력(thrust)에 의해 코일바(2)는 제1 크래들롤(8)과 제2 크래들롤(9)사이에 이동하여 권취된다.(도 1d)

여기에서, 폼밍롤의 추력은 폼밍롤을 권취되는 코일바의 방향으로 미는 이송장치(도면에 도시안됨)에 의해 발생한다.

이와 같이 맨드럴이 없는 코일러 스테이션 설비와 소재는 권취바와 직접 접 촉하여 코일바로 권취하기 때문에, 구름접촉(Rolling Contact)보다 미끄럼 접촉(Sliding Contact)이 큰 경우에는 권취형상 불량인 텔레스코프(권취형상 불량으로 내경이 확대될 때, 한 쪽으로만 증가하여 접이 망원경이 전개된 형태)가 발생한다.

또한, 권취바가 진입할 때에 권취바의 센터가 설정된 센터와 일치하여 진입하지 않고 편심 상태로 진입하게 되면, 텔레스코프를 발생할 확률이 대단히 높아지게 된다. 또한 중간 압연공정에서 절단된 권취바는 권취가 완료될 때까지 더욱 더 발생할 확률이 높으므로 코일바의 전도의 위험을 안고 있다.

한편, 현재 미니밀 공장에서는 제1 크래들롤(8)의 구동전류값과 제2 크래들롤(9)의 구동전류값을 서로 다르게 인가함으로써, 제1 크래들롤(8)의 속도를 증감시키는 방법을 적용하고 있으나, 이는 텔레스코프를 방지하는 기술이 아니라, 권취바의 권취 장력을 유지하거나 표면 결함을 줄이는 수단으로서, 텔레스코프를 방지하기 위한 장치 및 방법과는 무관하다.

본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 코일바의 무게 편차를 측정하여 진입하는 권취바의 권취편심을 조절하여 텔레스코프가 발생하지 않도록 하는 미니밀 코일러 스테이션 및 이를 이용한 권취방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

앞서 설명한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 바(bar)를 코일의 형태로 권취하는 미니밀 코일러 스테이션에 있어서, 상기 코일러 스테이션으로 진입하는 상기 바의 상면을 가압하는 상부 벤딩롤의 양단부에 설치되어 상기 상부 벤딩롤의 양단에 각각 하중을 가하는 2개의 가압부와, 상기 코일형태로 권취된 바가 안착되는 회전하도록 구동하는 두 개의 롤 양단부에 설치되는 복수의 로드셀 및, 상기 복수의 로드셀로부터 입력되는 하중값에 따라 상기 가압부를 제어하여 상기 상부 벤딩롤의 양단부에 가해지는 하중을 같거나 다르게 조절하는 제어부를 포함하는 미니밀 코일러 스테이션이 제공된다.

또한, 본 발명의 상기 상부 벤딩롤의 전방에는 오프센터 검출기가 설치되어 상기 상부 벤딩롤로 진입하는 바의 중심편차를 측정하고, 측정된 데이터를 상기 제어부로 입력하는 미니밀 코일러 스테이션이 제공된다.

또한, 본 발명에 따르면, 바(bar)를 권취하여 코일바로 형성하는 미니밀 코일러 스테이션에서의 권취방법에 있어서, 상기 미니밀 코일러 스테이션으로 진입하는 바의 중심편차를 측정하는 단계와, 상기 미니밀 코일러 스테이션에서 코일의 형태로 권취되는 상기 바의 하중편차를 측정하는 단계와, 상기 바의 중심편차와 상기 권취되는 바의 하중편차를 이용하여 상기 미니밀 코일러 스테이션으로 진입하는 바의 권취편심을 조절하는 단계를 포함하는 미니밀 코일러 스테이션에서의 권취방법이 제공된다.

아래에서, 본 발명에 따른 미니밀 코일러 스테이션 및 이를 이용한 권취방법의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하겠다.

도면에서, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 미니밀 코일러 스테이션의 개 략도이며, 도 3은 도 2에 도시된 미니밀 코일러 스테이션의 권취과정을 나타낸 개략도이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 핀치롤(3)과 벤딩롤(4, 5, 6) 사이의 상부에는 오프센터 검출장치(10)가 설치되고, 진입하는 권취바(1)의 상부를 가압하여 권취바(1)의 만곡정도를 제어하는 제2 상부 벤딩롤(5)의 양단부에는 각각의 스트로크로 신축하는 두 대의 유압시스템(11)이 설치된다. 또한, 제1, 제2 크래들롤(8, 9)의 양단부에는 각각의 로드셀(13, 14)이 위치하여 제1, 제2 크래들롤(8, 9)의 단부에 가해지는 하중을 측정한다.

이와 같이, 오프센터 검출장치(10)에서 출력하는 센터측정데이터와, 제1, 제2 크래들롤(8, 9)의 양단부에 각각 설치된 총 4개의 로드셀(13, 14)로부터 출력되는 하중데이터는 제어부(12)에 입력되고, 제어부(12)에서는 센터측정데이터와 하중데이터를 연산하여 제2 상부 벤딩롤(5)의 양단부를 가압하는 두 대의 유압시스템(11)을 제어한다.

이와 같이 구성된 미니밀 코일러 스테이션의 작동관계 및 권취방법에 대하여 상세히 설명하겠다.

우선, 오프센터 검출장치(10)는 진입하고는 있는 권취바(1)의 중심을 측정하여 설정된 일정 중심으로부터 어느 정도의 편차로 진입하는지를 실시간으로 측정한다.

또한 제1 크래들롤(8)과 제2 크래들롤(9)의 양단에 설치된 로드셀(13,14)은 코일바(2)의 하중변화를 실시간으로 비교하여, 그 하중변화에 비례하는 전압을 갖 는 전기적신호를 제어부(12)로 출력한다. 이때, 코일바(2)에 텔레스코프가 작업측(work side)으로(도 2에서의 지면 상부방향) 발생할 경우에, 텔레스코프가 발생한 방향에 위치한 로드셀(13, 14)에서는 하중의 변화가 크게 발생하며, 이를 전기적신호로 제어부(12)에 입력한다.

제어부(12)에서는 로드셀(13, 14)로부터 입력된 전기적신호를 이용하여 현재 코일바(2)의 장력 유무 및 텔레스코프 발생 유무를 판단하여, 제2 상부 벤딩롤(5)의 양단부에 각각 설치된 유압시스템(11)의 스트로크를 신축하여 권취되는 권취바(1)의 권취편심을 조절함으로써, 코일바(2)의 텔레스코프를 방지한다.

또한, 권취바(1)가 아래로 구부러져 최초 내경을 형성한 후에 권취가 계속 진행되면서 코일바(2)의 외주면은 폼밍롤(7)과 제1 크래들롤(8)과 접하게 된다. 그리고, 오프센터 검출장치(10)에서 측정된 센터 편차량을 제어부(12)에 입력하고, 제1 크래들롤(12)의 양단에 각각 위치한 로드셀(13, 14)에서 검출한 전기적인 신호를 제어부(12)에 입력하여 제어부(12)에서는 이를 연산하여 권취바(1)의 코일이 얼마나 텔레스코프가 형성되었는지를 판단하여, 제2 상부 벤딩롤(5)의 양단부에 설치된 유압시스템(11)으로 출력하여 작업측(work side) 또는 구동측(drive side)으로 쏠리는 텔레스코프를 방지한다. 이때 외경이 커질수록 장력을 유지하기 위해 제2 상부 벤딩롤(5)의 양단부 하중값에 차이를 두고, 유압시스템(11)의 스트로크를 조절한다.

그 한 예로서, 코일바(2)에 텔레스코프가 작업측(work side)으로(도 2에서의 지면 상부방향) 발생할 경우에, 제2 상부 벤딩롤(5)의 양단부에 위치한 각 유압시 스템(11)에 있어서, 제2 상부 벤딩롤(5)의 작업측에 위치한 유압시스템의 스트로크를 구동측(drive side)에 비해 상대적으로 더 수축함으로써, 권취바(1)는 편심되어 코일의 형태로 권취되는데, 이때, 구동측 방향을 향해 권취됨으로써, 텔레스코프를 방지한다.

또한, 코일바(2)의 외경이 계속 증가하면 폼밍롤(7)과 제1 크래들롤(8) 사이에서 코일바(2)을 권취하지 못하므로 이때 폼밍롤(7)의 추력으로 인해 코일바(2)는 제1 크래들롤(8)과 제2 크래들롤(9)로 이동한다.

이 때, 제1, 제2 크래들롤(8, 9)의 양단부에 각각 위치한 총 4개의 로드셀(13, 14)에서 측정된 하중데이터를 분석하여 제어부(12)에서는 텔레스코프의 진행방향을 감지하고 앞에서 설명한 바와 같이, 제2 상부 벤딩롤(5)의 양단부에 설치된 유압시스템(11)의 스트로크를 조절하여 코일바(2)의 텔레스코프를 방지한다.

앞서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 미니밀 코일러 스테이션 및 이를 이용한 권취방법은 권취되는 바의 폭 양단부를 가압하는 정도를 달리하여 권취방향을 조절함으로써, 권취되는 코일바에 텔레스코프 형상을 방지할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 미니밀 코일러 스테이션 및 이를 이용한 권취방법은 코일바가 안착된 두 개의 크래들롤의 양단부에 로드셀이 설치되어 코일바에 텔레스코프가 형성되면서 발생하는 하중변화데이터를 측정하여, 상기 바의 폭 양단부를 가압하는 정도를 달리하는 상부 벤딩롤의 압하력을 조절함으로써, 코일바의 텔레스코프 발생 을 예방할 수 있다는 장점이 있다.

이상에서 본 발명의 미니밀 코일러 스테이션 및 이를 이용한 권취방법에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims (3)

1. 바(bar)를 코일의 형태로 권취하는 미니밀 코일러 스테이션에 있어서,

   상기 코일러 스테이션으로 진입하는 상기 바의 상면을 가압하는 상부 벤딩롤의 양단부에 설치되어 상기 상부 벤딩롤의 양단에 각각 하중을 가하는 2개의 가압부와,

   상기 코일형태로 권취된 바가 안착되는 회전하도록 구동하는 두 개의 롤 양단부에 설치되는 복수의 로드셀 및,

   상기 복수의 로드셀로부터 입력되는 하중값에 따라 상기 가압부를 제어하여 상기 상부 벤딩롤의 양단부에 가해지는 하중을 같거나 다르게 조절하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 미니밀 코일러 스테이션.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 상부 벤딩롤의 전방에는 오프센터 검출기가 설치되어 상기 상부 벤딩롤로 진입하는 바의 중심편차를 측정하고, 측정된 데이터를 상기 제어부로 입력하는 것을 특징으로 하는 미니밀 코일러 스테이션.
3. 바(bar)를 권취하여 코일바로 형성하는 미니밀 코일러 스테이션에서의 권취방법에 있어서,

   상기 미니밀 코일러 스테이션으로 진입하는 바의 중심편차를 측정하는 단계 와,

   상기 미니밀 코일러 스테이션에서 코일의 형태로 권취되는 상기 바의 하중편차를 측정하는 단계와,

   상기 바의 중심편차와 상기 권취되는 바의 하중편차를 이용하여 상기 미니밀 코일러 스테이션으로 진입하는 바의 권취편심을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 미니밀 코일러 스테이션에서의 권취방법.

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