KR100823608B1 - 산세척설비의 롤 클리닝장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 작업자가 직접 투입되지 않고서도 단시간 내에 스퀴즈롤의 클리닝 및 칩 제거를 할 수 있고, 작업자의 안전사고를 방지할 수 있는 산세척설비의 롤 클리닝장치를 제공하는 것이고, 이에 따른 본 발명의 클리닝장치는 혼산탱크에서 스트립이 통과하는 경로에 설치된 스퀴즈롤을 양측에서 지지하는 지지블록; 상기 지지블록을 가로질러 설치되어 이동모터에 의해 회전 가능한 스크류; 상기 스크류에 나사산 체결되어 상기 이동모터의 회전으로 왕복 이동 가능한 이동블록; 및 상기 이동블록에 연결 설치되고 상기 스퀴즈롤의 외측면에 밀착되는 스크랩퍼 및 칩제거날을 이용하여 상기 스퀴즈롤의 외측면에 묻은 오염물질 및 칩을 제거하는 클리닝부를 포함한다.

산세척, 클리닝, 스퀴즈롤, 혼산, 칩제거

Description

산세척설비의 롤 클리닝장치{Device for cleaning roll in pickling apparatus}

도 1은 본 발명에 따른 롤 클리닝장치가 설치된 산세척설비를 개략적으로 도시한 측면도.

도 2는 본 발명에 따른 롤 클리닝장치가 설치된 산세척설비의 일부를 도시한 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 롤 클리닝장치를 도시한 사시도.

도 4는 종래 산세척설비를 개략적으로 도시한 측면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 혼산탱크 13 : 스퀴즈롤

20 : 지지부 23 : 지지블록

24 : 이물받이통 30 : 회전모터

40 : 위치결정부 42 : 이동모터

43 : 승하강실린더 44 : 스크류

45 : 이동블록 50 : 클리닝부

53 : 와이퍼 56 : 스크랩퍼

60 : 분사부 61 : 분사노즐

62 : 연결배관 64 : 스팀라인

65 : 물공급라인 66 : 서모커플러

67 : 콘트롤패널 70 : 칩제거날

본 발명은 스테인레스 산세척라인설비에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 산세척설비에 설치된 스퀴즈롤의 표면을 세척하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 스테인레스 제작과정은 주편을 열간압연한 스트립을 소둔 산세한 후, 냉간압연하고 다시 소둔 산세하여 원하는 광택을 가진 스테인레스를 얻는 과정이다.

여기서 소둔 산세 라인은 연속소둔라인으로서 냉각압연된 소재코일을 공급받아 직접가열방식에 의한 소둔로에서의 소둔후 스트립의 표면에 디스케일링(Descaling)을 용이하게 하기 위한 솔트베스를 통과하여 산세라인을 통과하게 된다.

여기서 산세척이 이루어지는 산세라인은 침적식 탱크로 황산조, 질산전해조, 혼산조로 구성되어 있으며, 스트립의 표면세정 및 녹 제거설비로 표면광택을 이루는데 필요한 설비이다.

도 4에서는 종래 산세척라인에 설치되는 산세설비를 측면에서 개략적으로 나타내고 있다.

이 설비에서 혼산탱크(1) 내에서 스트립(S)을 침지하여 스퀴즈롤(sqeeze roll)(2)을 통과하며, 이때 스퀴즈롤(2) 표면에 오염이 발생되었거나 칩이 스퀴즈롤(2)에 부착되어 있는 경우 스퀴즈롤(2)을 통과하는 스트립(S)의 표면에 얼룩 흠 및 이물 압입 흠 등이 발생되어 계속 작업이 불가하게 된다.

따라서 흠의 원인인 스퀴즈 롤의 표면 오염을 제거하기 위해서 산세라인을 정지한 후 커버(3)를 오픈하여 혼산탱크(1)의 혼산을 드레인시킨 후 수작업에 의한 스퀴즈롤의 클리닝 및 칩 제거작업을 진행하게 된다.

그러나 스트립에 흠이 발생될 때마다 작업자의 안전한 작업환경을 제공하기 위해 장시간 산세라인을 정지해야 하기 때문에 산세라인의 전후에 배치되는 라인들까지 장시간 함께 정지시켜야 하므로 생산성이 저하되는 문제점이 발생하게 된다.

그리고 혼상탱크에 채워지는 약품 혼산이 질산과 불산을 혼합한 강한 산성으로써 스퀴즈롤의 클리닝 및 칩 제거작업을 위해 혼산탱크의 내부의 혼산을 모두 드레인시키고 작업을 하여도 탱크 바닥에는 슬러지가 쌓여 있고, 강산성 흄이 다량 발생되며, 지독한 냄새가 발생되기 때문에 작업자가 수작업으로 작업하는 과정에서 안전사고가 발생될 수 있는 위험요소가 항상 존재하게 된다.

본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 작업자가 직접 투입되지 않고서도 단시간 내에 스퀴즈롤의 클리닝 및 칩 제거를 할 수 있고, 작업자의 안전사고를 방지할 수 있는 산세척설비의 롤 클리닝장치를 제공하는 데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 클리닝장치는 혼산탱크에서 스트립이 통과하는 경로에 설치된 스퀴즈롤을 양측에서 지지하는 지지블록; 상기 지지블록을 가로질러 설치되어 이동모터에 의해 회전 가능한 스크류; 상기 스크류에 나사산 체결되어 상기 이동모터의 회전으로 왕복 이동 가능한 이동블록; 및 상기 이동블록에 연결 설치되고 상기 스퀴즈롤의 외측면에 밀착되는 스크랩퍼 및 칩제거날을 이용하여 상기 스퀴즈롤의 외측면에 묻은 오염물질 및 칩을 제거하는 클리닝부를 포함한다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 롤 클리닝장치가 설치된 산세척설비를 개략적으로 도시한 측면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 롤 클리닝장치가 설치된 산세척설비의 일부를 도시한 사시도이다.

본 발명을 설명하기 앞서 산세척설비의 구성을 살펴보면, 내부에 내화물이 적재된 혼산탱크(10)의 전후측에는 출입구(11)(12)가 설치되어 스트립(S)은 출입구(11)(12)를 통해 혼산탱크(10)를 통과할 수 있고, 각각의 출입구(11)(12)에는 스트립(S)의 상면에 밀착되는 복수의 스퀴즈롤(13)이 설치되며, 이 롤들은 모터에 의해 회전되면서 스트립을 이송시키게 된다.

혼산탱크(10)의 내부에는 혼산(질산과 불산의 혼합된 산)이 채워지며, 혼산탱크(10)의 측면에는 혼산을 저장하는 혼산저장탱크(14)가 오버플로어관(15)과 공급관(16)을 통해 연통된다. 그리고 공급관(16)에는 공급펌프(17)가 설치되어 혼산 을 혼산저장탱크(14)로부터 혼산탱크(10)로 공급할 수 있다.

혼산탱크(10)의 하부에는 혼산을 드레인시킬 수 있도록 배출구(18)가 설치된다.

이러한 산세척설비에 설치되는 본 발명의 롤 클리닝장치는 스퀴즈롤의 양측을 지지하는 지지부(20)와, 스퀴즈롤의 외측면을 클리닝하는 클리닝부(50)와, 클리닝된 오염물질을 털어내는 분사부(60)와, 클리닝부(50)를 위치 이동시키는 위치결정부(40)를 포함한다.

여기서 지지부(20)는 혼산탱크(10)의 전측에 양측으로 고정틀(21)이 세워지고, 이 고정틀(21)의 내측에는 지지블록(23)이 상하로 이동 가능하게 설치되며, 지지블록(23)을 가로질러 이물받이통(24)이 설치된다.

이물받이통(24)에는 다수의 에어노즐(25)이 에어공급관(26)과 연통된 채 설치되고, 에어공급관(26)의 일측에는 에어공급량을 조절하는 에어조절밸브(27)가 설치되며, 이물받이통(24)의 좌우측에는 후술하는 이동블록의 이동을 제한하기 위한 좌우측 감지센서(28)(29)가 설치된다.

그리고 지지블록(23)의 후측에는 스퀴즈롤(13)이 지지블록(23)에 지지된 채 회전모터(30)에 의해 회전 가능하게 설치된다.

지지블록(23)의 전측에는 위치결정부(40)가 설치되는 바, 위치결정부(40)는 일측 지지블록(23)의 외측에 설치되는 감속기(41) 및 이동모터(42)와, 이 이동모터(42)의 하측인 혼산탱크(10)에 설치되어 지지블록(23)을 승하강시키는 승하강실린더(43)와, 상기한 이동모터(42)에 의해 회전되고 두 지지블록(23)을 가로 질러 설치되는 스크류(44)와, 스크류(44)와 나사산 체결되는 이동블록(45)과, 이동블록(45)의 이동시 이를 안내하도록 지지블록(23)의 사이에 설치되는 가이드바(46)를 포함한다.

클리닝부(50)는 오염물질과 칩을 별도의 동작을 제거하기 위해서 이동블록(45)의 상면에 복수의 실린더(51)(52)를 설치한다. 복수의 실린더 중 제1실린더(51)는 오염물질을 제거를 위해 설치된 것이고, 제2실린더(52)는 칩제거를 위해 설치된 실린더이다.

오염물질을 제거하기 위한 표면세척수단은 제1실린더(51)의 로드 끝에 고정되는 와이퍼(53)와, 와이퍼(53)의 전후진시 안내를 위한 가이드로드(54)로 구성된다.

여기서 제1실린더(51)의 몸체 전후측에는 센서(51a)(51b)가 설치되어 와이퍼(53)의 이동범위를 제한하게 된다.

그리고 와이퍼(53)는 수직으로 제1실린더(51)의 로드 끝에 고정대(55)가 설치되고, 이 고정대(55)에 고무재질의 스크랩퍼(56)가 설치된다.

스크랩퍼(56)의 전측은 스퀴즈롤(13)의 표면 곡률에 대응되는 곡률로 형성되어 스크랩퍼(56)의 전진시 스퀴즈롤(13)의 외측면에 밀착된다.

이러한 표면세척수단에 의해서 스퀴즈롤(13)의 표면에 부착된 이물질이 제거될 때 이물질을 확실하게 털어내기 위해서 분사부(60)가 구비되는 것이다.

분사부(60)는 두 스크랩퍼(56) 사이에 위치하는 분사노즐(61)과, 분사노즐(61)과 연결배관(62)으로 연결된 열교환탱크(63)와, 열교환탱크(63)의 내 부를 순회해서 통과하는 스팀라인(64)과, 열교환탱크(63)로 연통되는 물공급라인(65)을 포함한다.

여기서 연결배관(62)을 통과하는 물의 온도를 일정하게 유지하기 위해서 스팀라인(64), 물공급라인(65)에 각각 스팀공급밸브(64a)와 물공급밸브(65a)를 설치하고, 연결배관(62)에는 서모커플러(66)를 설치하며, 준비된 콘트롤패널(67)에 상기한 스팀공급밸브(64)와 물공급밸브(65)와 서모커플러(66)를 연결하여 연결배관(62)을 통해 배출되는 물의 온도에 따라 스팀과 물의 공급량을 조절하게 된다.

콘트롤패널(67)에는 타이머(68)가 연결되어 표면세척수단과 후술하는 칩제거수단의 시간 제어 동작이 가능하도록 한다.

칩제거수단(69)은 표면세척수단과 함께 이동블록(45)의 상면에 설치되는데, 제2실린더(52)의 로드 끝에 고정되는 칩제거날(70)과, 칩제거날(70)의 전후진시 이를 안내하기 위한 가이드로드(71)를 포함한다.

제2실린더(52)도 제1실린더(51)와 마찬가지로 전후측에 센서(52a)(52b)가 각각 설치되어 칩제거날(70)의 이동범위를 제한하게 된다.

여기서 사용되는 칩제거날(70)은 강철로 제작되어 스퀴즈롤(13)에 고착된 칩을 긁어서 제거하게 되며, 이를 위하여 칩제거날(70)의 전측은 스퀴즈롤(13)의 외주곡률에 대응되는 곡률로 형성된다.

이상과 같이 구성되는 본 발명에 따른 롤 클리닝장치는 다음과 같은 작용을 나타낸다.

스트립(S)의 이동시 스퀴즈롤(13)에 오염이 발생되면 작업자는 콘트롤패널(67)에서 표면세척수단이 작동되도록 한다.

그러면 위치결정부(40)의 승하강실린더(43)가 작동하여 지지블록(23)을 상승시킨다. 이에 한쌍의 스퀴즈롤(13) 중에서 상측에 위치한 롤이 상부로 상승하여 스트립의 상면으로부터 이탈된다.

이 상태에서 제1실린더(51)가 작동하여 로드를 전진시킨다. 로드의 전진을 제1실린더(51)의 전측에 위치한 센서가 감지하면, 이 신호가 콘트롤패널(67)로 입력되고, 콘트롤패널(67)은 물공급밸브(65)와 스팀공급밸브(65)가 오픈되도록 한다.

이때 클리닝 작업시 분사되는 물의 온도를 일정하게 유지하기 위해서 서모커플러(66)가 작동하여 열교환탱크(63)로 유입되는 스팀의 온도와, 스팀과 열교환된 후 연결배관(62)을 통과하는 물의 온도를 비교하여 그 비교신호를 콘트롤패널(67)로 보내게 된다.

그러면 콘트롤패널(67)에서는 스팀공급밸브(64a)와 물공급밸브(65a)를 제어하여 공급되는 스팀량과 물량을 조절하여 연결배관(62)을 통과하는 물의 온도를 조절하게 된다.

연결배관(62)을 통과한 물은 분사노즐(61)을 통해 분사된다. 이와 동시에 스크랩퍼(56)가 스퀴즈롤(13)에 밀착된 상태에서 이동모터(42)가 작동하여 스퀴즈롤(13)의 일측에서 타측으로 이동하면서 스퀴즈롤(13)에 묻어 있는 오염물질을 긁어내게 되고, 긁어진 오염물질은 분사노즐(61)에 의해 분사된 물에 의해 털어진다.

털어진 오염물질은 이물받이통(24)으로 낙하되고, 수납된 오염물질은 에어공급관(26)을 통과하는 에어에 의해 흡입(suction)되어 외부로 배출된다.

이러한 작동시 표면세척수단은 타이머에서 정해진 시간만큼 스퀴즈롤(13)의 좌우측을 이동하면서 클리닝하게 된다.

클리닝이 완료되면 제1실린더(51)가 다시 작동하여 전진했던 로드를 후측 센서(51b)가 감지할 때까지 후진시킨 후 이동모터(42)를 작동하여 표면세척수단을 원래 위치로 복귀시킨다.

한편, 스퀴즈롤(13)의 표면에 칩이 발생되었을 때도 작업자는 콘트롤패널(67)을 온으로 작동시켜 칩제거수단(69)의 제2실린더(52)를 작동시킨다.

그러면 제2실린더(52)의 로드가 전진하게 되고, 칩제거날(70)은 스퀴즈롤(13)에 밀착되며, 제2실린더(52)의 전측에 위치한 센서(52a)가 로드의 전진을 감지한다.

이에 콘트롤패널(67)에서 타이머(68)가 작동하기 시작하고, 타이머(68)에 세트된 시간동안 칩제거수단(69)이 작동하여 좌우측 센서(28)(29)가 설치된 내측 범위 안에서 왕복이동하게 된다. 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기한 칩제거날(70)이 스퀴즈롤(13)에 밀착된 상태에서 이동모터(42)가 작동하여 이동블록(45)을 일측에서 타측으로 이동시키면, 칩제거날(70)이 스퀴즈롤(13)의 외측면을 긁으면서 이동하게 되고, 스퀴즈롤(13)에 고착된 칩을 제거하게 된다.

이때 제거된 칩들은 낙하하여 이물받이통(45)으로 수납되고 수납된 칩들은 에어에 의해 에어공급관(26)으로 흡입된 후 외부로 배출된다.

타이머(68)가 종료되면 이동블록(45)은 원래의 위치로 복귀하게 되고, 전진해 있던 제2실린더(52)의 로드도 후진하여 스퀴즈롤(13)의 외측면에는 칩제거날(70) 또는 스크랩퍼(56)가 이격되어 있게 된다.

그리고 나서 승하강실린더(43)가 작동하여 상측의 스퀴즈롤(13)을 하강하면 상하측 스퀴즈롤은 스트립(S)의 상하면에 밀착되고, 스트립(S)은 스퀴즈롤(13)을 회전시키는 모터(30)에 의해 전진하게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면 스퀴즈롤에 고착된 칩 또는 오염물질에 의해 스트립의 표면에 흠이 발생하게 되었을 때 즉각 산세척라인을 정지하고, 혼산탱크에 채워진 혼산을 드레인시키지 않고서도 표면세척수단과 칩제거부를 이용하여 스퀴즈롤에 있던 칩 및 오염물질을 제거가 가능하다.

따라서 혼산을 드레인시키는 시간을 절감할 수 있어 제품 생산성이 크게 향상되는 효과가 나타난다.

또한 작업자가 직접 혼산탱크에 접근하지 않아도 되기 때문에 작업자의 안전사고를 방지하게 된다.

Claims (4)

1. 혼산탱크에서 스트립이 통과하는 경로에 설치된 스퀴즈롤을 양측에서 지지하는 지지블록,

   상기 지지블록을 가로질러 설치되어 이동모터에 의해 회전 가능한 스크류,

   상기 스크류에 나사산 체결되어 상기 이동모터의 회전으로 왕복 이동 가능한 이동블록,

   상기 이동블록에 연결 설치되고 상기 스퀴즈롤의 외측면에 밀착되는 스크랩퍼 및 칩제거날을 이용하여 상기 스퀴즈롤의 외측면에 묻은 오염물질 및 칩을 제거하는 클리닝부,

   상기 이동블록의 위치를 조절하기 위해서 상기 지지블록의 외측에 설치되는 이동모터,

   상기 이동모터의 하측에 위치하는 혼산탱크에 설치되어 상기 지지블록을 승하강시키는 승하강실린더, 및

   상기 이동블록의 이동시 상기 이동블록을 안내하도록 상기 지지블록의 사이에 설치되는 가이드바

   를 포함하는 산세척설비의 롤 클리닝장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 오염물질을 털어내기 위해서,

   상기 스크랩퍼 사이에 위치하는 분사노즐과, 분사노즐과 연결배관으로 연결된 열교환탱크와, 열교환탱크의 내부를 순회해서 통과하고 자체에 스팀공급밸브가 설치되는 스팀라인과, 열교환탱크로 연통되고 자체에 물공급밸브가 설치되는 물공급라인과, 상기 연결배관에 설치되는 서모커플러와, 상기 스팀공급밸브와 물공급밸브와 서모커플러에 동시에 연결되는 콘트롤패널로 구성되는 분사부를 포함하는 산세척설비의 롤 클리닝장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 제거된 오염물질과 칩을 배출하기 위해서, 상기 지 지블록을 가로질러 설치되는 이물받이통과, 상기 이물받이통과 다수의 에어노즐을 통해 연통 설치되는 에어공급관과, 상기 에어공급관의 일측에 설치되어 에어공급량을 조절하는 에어조절밸브를 포함하고,

   상기 에어공급관을 통과하는 에어의 흡입에 의해 상기 제거된 오염물질과 칩이 배출되는 산세척설비의 롤 클리닝장치.
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