KR100894040B1 - 수직 소둔로의 롤 표면 이물질 제거 장치 - Google Patents
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Abstract
스트립이 수직 소둔로의 가열대에서 냉각대를 거칠 때 발생하는 이물질이 톱롤 박스의 롤 표면에 묻을 때, 라인을 정지시키지 않고 롤 표면에 묻은 이물질을 제거할 수 있는 수직 소둔로의 롤 표면 이물질 제거 장치를 제공한다.
상기 이물질 제거 장치는, 톱롤 박스 내부에서 스티어링 롤과 디프렉트 롤 사이를 오가는 대차 위에 연마포를 설치하여 연마포를 어느 하나의 롤 표면에 밀착시킨 상태에서 연마포를 회전시켜 롤 표면에 묻은 이물질을 제거하는 이물 제거부와; 톱롤 박스 내부에서 이물 제거부의 대차를 이동시켜 연마포가 어느 하나의 롤 표면과 접촉하도록 하는 대차 이동부와; 톱롤 박스 상부에 배치되는 무비 카메라와 조명등을 구비하여 톱롤 박스 내부의 스티어링 롤과 디프렉트 롤을 촬영하는 촬영부를 포함한다.
광휘소둔, 수직소둔로, 가열대, 냉각대, 연마포, 대차, 무비카메라, 조명등, 스티어링롤, 디프렉트롤
Description
도 1은 본 발명에 의한 이물질 제거 장치가 설치된 수직 소둔로의 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 이물질 제거 장치의 사시도.
도 3은 본 발명에 의한 이물질 제거 장치의 정면도.
도 4는 도 2에 도시한 이물 제거부의 부분 절개 사시도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 수직 소둔로 4 : 가열대
5 : 냉각대 20 : 이물 제거부
30 : 대차 이동부 40 : 촬영부
본 발명은 스테인레스 제조 공정 중 광휘 소둔 공정에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광휘 소둔 라인 중 수직 소둔로의 톱롤 박스에 위치하는 스티어링 롤과 디프렉트 롤 표면에 묻은 백분과 같은 이물질을 제거하기 위한 이물질 제거 장치에 관한 것이다.
일반적으로 스테인레스 강의 열처리(소둔)는 공기중이나 산화 분위기에서 실시하며, 이 때 금속 표면에 생성되는 다층 구조의 산화 스케일을 산세 공정에서 제거하게 된다. 그러나 화학적 산세는 산세 후에도 금속 표면에 크롬 결핍층이 존재하여 내식성 저하를 유발하며, 냉간 압연 공정에서 얻은 광택면이 소멸되는 단점이 있다.
따라서 전술한 단점을 해소하기 위해, 수소를 포함하는 환원 분위기에서 스테인레스 강을 열처리하는 광휘 소둔(BA; Bright Annealing)법이 개발되었으며, 이는 소둔 후에도 냉간 압연 특유의 광택을 유지하고, 크롬 결핍층의 형성을 방지하여 내식성을 향상시키는 장점이 있다.
이러한 광휘 소둔 라인에 있어서, 수직 소둔로는 H2 가스를 함유한 1,100℃ 정도 분위기의 가열대와, 가열대를 거친 스트립을 50℃ 정도로 냉각시키는 냉각대를 수직으로 구비하는데, 스트립이 가열대에서 냉각대를 거칠 때 백분(白粉)과 같은 이물질이 발생하며, 이 백분이 톱롤 박스에 위치하는 스티어링 롤과 디프렉트 롤 표면에 묻어 스트립의 품질을 저하시킨다.
이로서 종래에는 수직 소둔 라인을 정지시키고, 톱롤 박스를 오픈시켜 가열대의 분위기 가스를 N2 가스로 변경함과 아울러 가열대를 냉각시킨 다음, 작업자가 톱롤 박스의 롤 표면에 묻은 이물질을 제거하여 왔다. 그러나 이러한 방식은 정비 시간이 과다하게 소요되어 라인의 휴지 시간이 증가하므로 생산성이 저하되고, 작업자의 업무 부하가 가중되는 단점을 안고 있다.
따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 스트립이 수직 소둔로의 가열대에서 냉각대를 거칠 때 발생하는 이물질이 톱롤 박스의 롤 표면에 묻을 때, 라인을 정지시키지 않고 롤 표면에 묻은 이물질을 제거하여 정비 시간을 절감할 수 있는 이물질 제거 장치를 제공하는데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
톱롤 박스 내부에서 스티어링 롤과 디프렉트 롤 사이를 오가는 대차 위에 연마포를 설치하여 연마포를 어느 하나의 롤 표면에 밀착시킨 상태에서 연마포를 회전시켜 롤 표면에 묻은 이물질을 제거하는 이물 제거부와, 톱롤 박스 내부에서 이물 제거부의 대차를 이동시켜 연마포가 어느 하나의 롤 표면과 접촉하도록 하는 대차 이동부와, 톱롤 박스 상부에 배치되는 무비 카메라와 조명등을 구비하여 톱롤 박스 내부의 스티어링 롤과 디프렉트 롤을 촬영하는 촬영부를 포함하는 수직 소둔로의 롤 표면 이물질 제거 장치를 제공한다.
이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 의한 이물질 제거 장치가 설치된 수직 소둔로의 사시도로서, 도면에 의하면, 수직 소둔로(1)의 입구에 제공된 스트립(100)은 인넷트 실룰(2)과 댄스 롤(3)을 거쳐 대략 1,100℃의 H2 가스가 충진된 가열대(4)에 진입하 고, 가열대(4)를 통과한 스트립(100)은 냉각대(5)를 거쳐 50℃ 정도로 냉각된다. 그리고 상기 스트립(100)은 톱롤 박스(6)에 설치된 스티어링 롤(7)과 디프렉트 롤(8)을 거쳐 아웃렛트 실롤(9)과 루프 롤(10)을 지나 수직 소둔로(1)의 출구로 나간다.
상기 스트립(100)이 가열대(4)와 냉각대(5)를 거치는 과정에서, 스트립(100) 표면에 백분과 같은 이물질이 생기며, 톱롤 박스(6)에서 스트립(100)을 가이드하는 스티어링 롤(7)과 디프렉트 롤(8) 표면에 이물질이 부착된다. 여기서, 본 발명에 의한 이물질 제거 장치는 톱롤 박스(6)에 설치되어 수직 소둔로(1)의 동작 과정에서 스티어링 롤(7)과 디프렉트 롤(8) 표면에 묻은 이물질을 신속하게 제거한다.
도 2와 도 3은 각각 본 발명에 의한 이물질 제거 장치의 사시도와 정면도이고, 도 4는 도 2에 도시한 이물 제거부의 부분 절개 사시도이다.
본 발명이 제공하는 이물질 제거 장치는 크게 스티어링 롤(7)과 디프렉트 롤(8) 사이를 오가는 대차(21) 위에 연마포(22)를 설치하여 연마포(22)를 이용해 롤 표면에 묻은 이물질을 제거하는 이물 제거부(20)와, 톱롤 박스(6) 내부에서 이물 제거부(20)의 대차(21)를 이동시켜 연마포(22)가 어느 하나의 롤 표면과 접촉하도록 하는 대차 이동부(30)와, 무비 카메라(41)와 조명등(42)을 구비하여 톱롤 박스(6) 상부에서 톱롤 박스(6) 내부를 촬영하는 촬영부(40)를 포함한다.
먼저, 상기 이물 제거부(20)의 구성을 살펴보면, 이물 제거부(20)는 이동 바퀴(23)가 설치된 대차(21)와, 대차(21) 위에서 스티어링 롤(7)의 축과 동일한 길이를 가지면서 서로간 소정의 간격을 두고 설치되는 풀림축(24) 및 감김축(25)과, 롤 표면과 마주하는 대차(21)의 양단에 설치되고 롤 형상에 대응하여 임의의 곡면 형상을 갖는 프레임(26) 및 탄성 펠트(27)와, 일끝단이 풀림축(24)에 고정되고 한쌍의 탄성 펠트(27)를 거쳐 다른 일끝단이 감김축(25)에 고정되는 연마포(22)로 이루어진다.
상기 풀림축(24)과 감김축(25)의 일단에는 이들 축을 회전시키는 각자의 제 1모터(28)가 설치되고, 풀림축(24)과 감김축(25)의 다른 일단에는 이들 축의 회전을 지지하는 제 1베어링(29)이 설치된다. 그리고 상기 연마포(22)는 일례로 옥양목 포로 이루어질 수 있으며, 곡면 형상의 탄성 펠트(27)가 연마포(22)를 롤 표면에 밀착시키면서 임의의 탄성으로 연마포(22)를 지지한다.
상기 대차 이동부(30)는 톱롤 박스(6) 내부에서 스티어링 롤(7)과 디프렉트 롤(8) 사이에 설치되며 이물 제거부(20)의 이동 바퀴(23)를 지지하는 한쌍의 가이드 레일(31)과, 스티어링 롤(7)과 디프렉트 롤(8) 가운데 어느 하나의 롤 하단에 설치되며 제 2모터(32)의 축과 결합하는 구동 스프라켓(33)과, 다른 하나의 롤 하단에 설치되며 체인(34)을 통해 구동 스프라켓(33)과 연결되는 종동 스프라켓(35)을 포함한다.
상기 체인(34)은 이물 제거부(20)의 대차(21)에 고정되어 체인(34)의 회전에 따라 이물 제거부(20)의 대차(21)가 가이드 레일(31) 위를 이동하도록 하며, 가이드 레일(31)의 양끝단에는 한쌍의 제 1감지 센서(36, 36')가 고정되어 체인(34)의 회전에 따른 이물 제거부(20)의 위치를 감지한다.
그리고 상기 촬영부(40)는 톱롤 박스(6) 상부에 설치되는 제 3모터(43)와, 자신의 종동 기어(44)가 제 3모터(43)의 구동 기어(45)와 맞물리도록 배치되는 회전축(46)과, 회전축(46)을 지지하는 제 2베어링(47)과, 회전축(46)에 소정의 간격을 두고 고정되는 한쌍의 고정 막대(48)와, 한쌍의 고정 막대(48) 사이에 설치되는 무비 카메라(41) 및 조명등(42)과, 무비 카메라(41)와 조명등(42)의 위치를 검지하는 한쌍의 제 2감지 센서(49, 49')를 포함한다.
이 때, 톱롤 박스(6)의 상부에는 유리로 된 투명한 제 1, 2점검창(50, 51)이 설치되어 상기 조명등(42)이 제 1, 2점검창(51, 52)을 통해 톱롤 박스(6) 내부를 비추도록 하면서 무비 카메라(41)가 톱롤 박스(6) 내부를 촬영하도록 한다.
즉, 상기 구성의 촬영부(40)는 이물 제거기(20)의 연마포(22)가 스티어링 롤(7)에 밀착할 때, 제 1점검창(51) 위에 조명등(42)과 무비 카메라(41)를 배치하여 스티어링 롤(7) 표면을 촬영하고, 이물 제거기(20)의 연마포(22)가 디프렉트 롤(8)에 밀착할 때, 제 2점검창(52) 위에 조명등(42)과 무비 카메라(41)를 배치하여 디프렉트 롤(8) 표면을 촬영하도록 한다.
그리고 톱롤 박스(6) 내부로 스트립(100)의 양 가장자리 주위에 한쌍의 주 감지 센서(53)를 배치하며, 주 감지 센서(53)가 롤 표면에 묻은 이물질에 의한 스트립(100)의 쏠림을 검지하여 이물질 제거 장치가 동작하도록 한다. 또한, 주 감지 센서(53)가 스트립(100)의 쏠림을 감지하지 못할 경우를 가정하여, 주 감지 센서(53) 바깥으로 한쌍의 보조 감지 센서(54)를 추가로 배치한다.
이하, 본 발명의 작용에 대해 도 2∼도 4를 중심으로 설명하면 다음과 같다.
광휘 소둔 라인에서 스트립(100)이 수직 소둔로(1)의 가열대(4)와 냉각대(5) 를 거치면, 스트립(100) 표면에 백분과 같은 이물질이 존재하여 이물질이 톱롤 박스(6)의 스티어링 롤(7)과 디프렉트 롤(8) 표면에 묻게 된다. 먼저, 이물질 제거 장치가 스티어링 롤(7) 표면에 묻은 이물질을 제거하는 과정에 대해 설명한다.
상기 스티어링 롤(7) 표면에 묻은 이물질에 의해 스트립(100)이 한쪽으로 치우치면, 주 감지 센서(53)가 스트립(100)의 쏠림을 감지하여 경보기(55)를 작동시키고, 제어 패널(56)에 신호를 전달한다. 그리고 제어 패널(56)이 촬영부(40)의 제 3모터(43)에 구동 신호를 전달하여 제 3모터(43)를 작동시키며, 제 3모터(43)의 작동으로 회전축(46)이 회전하여 회전축(46)에 고정된 고정 막대(48)가 제 1점검창(51)을 향해 이동한다.
이와 같이 제 1점검창(51) 위로 무비 카메라(41)와 조명등(42)이 이동하면, 한쌍의 제 2감지 센서(49, 49') 중 제 1점검창(51) 위에 설치된 제 2감지 센서(49)가 무비 카메라(41)와 조명등(42)의 위치를 검지하여 제 3모터(43)의 작동을 중지시키며, 제 1점검창(51) 위에 고정된 조명등(42)이 톱롤 박스(6) 내부를 비추면서 무비 카메라(41)가 스티어링 롤(7) 표면을 촬영하게 된다.
이와 동시에, 대차 이동부(30)의 제 2모터(32)가 작동하여 구동 스프라켓(33)을 회전시키며, 구동 스프라켓(33)의 회전에 따라 구동 스프라켓(33)과 종동 스프라켓(35) 사이에 설치된 체인(34)이 회전하여 체인(34)에 고정된 이물 제거부(20)의 대차(21)를 이동시킨다.
상기 이물 제거부(20)의 대차(21)가 가이드 레일(31)을 따라 이동하여 한쌍의 제 1감지 센서(36, 36') 중 스티어링 롤(7) 근처에 설치된 제 1감지 센서(36)가 대차(21)의 이동을 감지하면, 제 2모터(32)의 작동을 중지시켜 대차(21)를 정지시킨다. 이로서 이물 제거부(20)의 연마포(22)가 스티어링 롤(7) 표면에 접촉하게 된다.
이와 같이 연마포(22)가 스티어링 롤(7) 표면과 접촉하면, 감김축(25)에 설치된 제 1모터(28)가 구동하여 풀림축(24)에 감겨져 있던 연마포(22)를 풀어 감김축(25)으로 감는다. 따라서 연마포(22)는 스티어링 롤(7)의 회전 방향과 반대 방향으로 회전하면서 탄성 펠트(27)에 의해 지지된 상태로 스티어링 롤(7)의 표면과 접촉하며, 스티어링 롤(7)의 표면을 연마하여 스티어링 롤(7) 표면에 묻은 이물질을 제거한다.
이 때, 주 감지 센서(53)가 스트립(100)의 치우침을 감지하지 못한 경우, 보조 감지 센서(54)가 스트립(100)의 치우침을 감지하여 경보기(55)를 작동시키고, 제어 패널(56)이 신호를 전달하여 이물질 제거 장치가 작동하도록 한다.
또한, 디프렉트 롤(8)에 묻은 이물질에 의해 스트립(100)이 한쪽으로 치우쳐 주 감지 센서(53)가 이를 감지하면, 제어 패널(56)이 촬영부(40)의 제 3모터(43)에 구동 신호를 전달하고, 제 3모터(43)가 작동하여 회전축(46)을 역회전시킨다. 이로서 고정 막대(48)가 제 2점검창(52)을 향해 이동하게 된다.
이 과정에서 제 2점검창(52) 위에 무비 카메라(41)와 조명등(42)이 위치하면, 한쌍의 제 2감지 센서(49, 49') 중 제 2점검창(52) 위에 설치된 제 2감지 센서(49')가 무비 카메라(41)와 조명등(42)의 위치를 검지하여 제 3모터(43)의 작동을 중지시킨다. 따라서 제 2점검창(52) 위에 고정된 조명등(42)이 탑롤 박스(6) 내부를 비추면서 무비 카메라(41)가 디프렉트 롤(8) 표면을 촬영한다.
이와 동시에 대차 이동부(30)의 제 2모터(32)가 구동하여 구동 스프라켓(33)을 반대 방향으로 회전시키며, 구동 스프라켓(33)과 종동 스프라켓(35) 사이에 설치된 체인(34)을 회전시킨다.
전술한 체인(34)의 회전에 따라, 체인(34)에 고정된 이물 제거부(20)의 대차(21)가 가이드 레일(31)을 따라 디프렉트 롤(8)을 향해 이동하여 이물 제거부(20)의 연마포(22)가 디프렉트 롤(8) 표면에 접촉하도록 하며, 한쌍의 제 1감지 센서(36, 36') 중 디프렉트 롤(8) 근처에 설치된 제 1감지 센서(36')가 대차(21)의 이동을 감지하면, 제 2모터(32)의 작동을 중지시켜 대차(21)의 이동을 중지시킨다.
그리고 감김축(25)에 설치된 제 1모터(28)를 회전시켜 풀림축(24)에 감겨져 있던 연마포(22)를 풀어 감김축(25)으로 감는다. 이로서 연마포(22)가 디프렉트 롤(8)의 회전 방향과 반대 방향으로 회전하면서 탄성 펠트(27)에 의해 지지되어 디프렉트 롤(8)의 표면을 연마하며, 그 결과 디프렉트 롤(8)의 표면에 묻은 이물질을 제거한다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
이와 같이 본 발명에 따르면, 수직 소둔로의 라인을 정지시키지 않고 롤 표면에 묻은 이물질을 신속하게 제거할 수 있으므로, 정비 시간을 절감하여 라인의 휴지 시간을 최소화하며, 롤 표면에 묻은 이물질에 의한 스트립의 품질 저하를 방지한다.
Claims (4)
- 스트립을 가이드하는 스티어링 롤과 디프렉트 롤을 구비한 톱롤 박스를 가열대와 냉각대 상부에 배치한 광휘 소둔 라인의 수직 소둔로에 있어서,상기 톱롤 박스 내부에서 스티어링 롤과 디프렉트 롤 사이를 오가는 대차와, 대차 위에 설치된 풀림축과 감김축에 양끝단이 각기 고정된 연마포를 구비하여 어느 하나의 롤 표면에 연마포를 밀착시킨 상태에서 이를 회전시켜 롤 표면에 부착된 이물질을 제거하는 이물 제거부와;상기 스티어링 롤과 디프렉트 롤 가운데 어느 하나의 롤 하단에 위치하는 구동 스프라켓과, 체인에 의해 구동 스프라켓과 연결되며 다른 하나의 롤 하단에 위치하는 종동 스프라켓을 구비하며, 체인이 이물 제거부의 대차와 고정되어 체인의 회전에 따라 이물 제거부의 대차를 이동시키는 대차 이동부; 및상기 톱롤 박스 상부에 배치되는 무비 카메라와 조명등을 구비하여 톱롤 박스 내부의 스티어링 롤과 디프렉트 롤을 촬영하는 촬영부를 포함하는 수직 소둔로의 롤 표면 이물질 제거 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 톱롤 박스 내부에 한쌍의 주 감지 센서와 한쌍의 보조 감지 센서가 구비되며, 주 감지 센서와 보조 감지 센서가 스티어링 롤 또는 디프렉트 롤 표면에 묻은 이물질에 의한 스트립을 쏠림을 감지하여 이물 제거부와 대차 이동부 및 촬영 부를 작동시키는 수직 소둔로의 롤 표면 이물질 제거 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 이물 제거부가 롤 표면과 마주하는 대차의 양단에 롤 형상에 대응하는 곡면 형상의 탄성 펠트를 구비하여 연마포가 롤 표면과 밀착하도록 하면서 임의의 탄성으로 연마포를 지지하는 수직 소둔로의 롤 표면 이물질 제거 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 촬영부가 톱롤 박스에 구비되어 스티어링 롤과 디프렉트 롤을 보여주는 제 1, 2점검창과, 제 1, 2점검창 사이에 설치되며 고정 막대를 통해 상기 무비 카메라와 조명등을 고정하는 회전축을 구비하여 회전축의 회전에 따라 이물 제거부가 위치하는 어느 하나의 롤 상부로 무비 카메라와 조명등을 위치시키는 수직 소둔로의 롤 표면 이물질 제거 장치.
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2002
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