위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 열간 압연용 윤활장치는, 피압연재에 대해 압연 구동되는 작동롤과, 이 작동롤에 강성을 부여하는 보강롤을 구비한 열간 압연기에 있어서, 상기 보강롤의 길이와 동일한 길이를 가지며, 상기 보강롤의 길이방향으로 배치되어 외면이 상기 보강롤의 외면에 접촉되고, 상기 보강롤의 회전에 의해 종동 회전되는 윤활용 로울러와, 상기 윤활용 로울러의 상측에 위치되어 상기 윤활용 로울러의 외면에 윤활제를 도포하는 윤활제 도포수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 열간 압연용 윤활장치는, 상기 보강롤의 일측에 위치되어 상기 보강롤의 표면에 냉각수를 분사하는 냉각수 분사수단 및 상기 냉각수 분사수단에 의해 분사된 냉각수가 상기 윤활용 로울러측으로 넘어가는 것이 방지될 수 있도록 상기 윤활용 로울러와 상기 냉각수분사수단 사이에서 상기 보강롤의 외면에 접촉되도록 설치되며 상기 보강롤 표면의 수막을 제거하는 와이퍼 로울러가 더 포함될 수도 있다.
그리고, 상기 윤활용 로울러는 상기 피압연재가 압연되어 나오는 보강롤의 후방측에 배치되고, 상기 냉각수 분사수단은 상기 보강롤의 전방측에 배치되며, 상기 와이퍼 로울러는 상기 윤활용 로울러와 상기 냉각수 분사수단의 사이에 배치될 수도 있다.
또, 상기 보강롤에 대한 윤활제의 공급량을 조절할 수 있도록 상기 윤활용 로울러와 상기 보강롤의 표면간의 접촉간격이 조정 가능하게 될 수도 있다.
또한, 상기 윤활제 도포수단은, 윤활제와 물의 혼합액을 분사하는 수단, 윤활제만을 분무하는 수단, 그리스를 공급하는 수단 중 어느 하나일 수 있다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명한다.
첨부도면 도 3은 본 발명에 따른 윤활장치가 설치된 롤 설비를 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 윤활장치에 의한 윤활방식이 적용된 롤 설비의 배 치도이다.
위의 도면에는, 피압연재(1)에 대하여 압하력을 가하는 한쌍의 작동롤(2,2')이 상하로 배치되고, 이들 작동롤(2,2')의 상하에 각각 작동롤(2,2')의 휨에 강성을 부여하는 보강롤(3,3')이 배치된 4중 가역식 압연기가 개략적으로 묘사되어 있으나, 본 발명의 윤활장치가 이러한 4중 가역식 압연기에만 한정적으로 적용되는 것은 아니다.
도면에 예시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 윤활장치는, 보강롤(3,3')의 폭방향으로 배치되는 윤활용 로울러(4,4')와, 이 윤활용 로울러(4,4')에 윤활제(L)를 도포하는 윤활제 도포수단(5,5')을 주요 구성요소로 하고 있다.
특히, 상기 윤활용 로울러(4,4')는 보강롤(3,3')의 폭길이에 상응하는 길이, 즉 보강롤(3,3')의 폭길이와 동등한 길이로 이루어져 보강롤(3,3')에 접한 상태로 종동 회전할 수 있게 되며, 상기 윤활제 도포수단(5,5')은 윤활용 로울러(4,4')의 전폭(全幅) 길이에 걸쳐서 윤활용 로울러(4,4')에 윤활제(L)를 도포할 수 있도록 일련의 분출구(5a,5a'), 예컨대 분사노즐들을 갖추고 있다.
한편, 본 발명을 구성함에 있어서, 상기 보강롤(3,3')의 표면에 냉각수(W)를 분사하기 위한 냉각수 분사수단(6,6')과, 이 냉각수 분사수단(6,6')에 의해 분사된 냉각수(W)가 보강롤(3,3')의 주위을 타고 윤활용 로울러(4,4')측으로 넘어가는 것을 방지하면서 보강롤(3,3') 표면의 수막을 제거하는 와이퍼 로울러(7,7')를 더 구비할 수도 있다.
이 때, 상기 윤활용 로울러(4,4')는 작동롤(2,2')에 의해 피압연재(1)가 압 연되어 나오는 출구쪽을 향하고 있는 보강롤(3,3')의 후방측에 배치되도록 하고, 상기 냉각수 분사수단(6,6')은 이와 반대로 보강롤(3,3')의 전방측에 배치되도록 하며, 상기 와이퍼 로울러(7,7')는 윤활용 로울러(4,4')와 냉각수 분사수단(6,6')의 사이에 배치되도록 하는 것이 바람직하다.
또, 상기 윤활용 로울러(4,4')와 상기 보강롤(3,3')의 표면간의 접촉간격이 윤활용 로울러(4,4')가 보강롤(3,3')의 회전에 의해 종동 회전하는 데에 지장이 없는 한도내에서 조정 가능하게 되도록 함으로써 보강롤(3,3')에 대한 윤활제(L)의 공급량을 조절할 수 있게 할 필요가 있다.
특히, 윤활용 로울러(4,4')는 펠트(felt) 또는 우레탄, 고무 등의 재질을 원통에 피복한 구조로 이루어지도록 함으로써 보강롤(3,3')의 전표면에 걸쳐 일정한 간격을 유지하면서 밀착되도록 할 수가 있는데, 이에 따라 윤활용 로울러(4,4')와 보강롤(3,3')간의 간격조정에 의해 일정량의 윤활제가 롤(2,2',3,3')의 표면에 전사되도록 하는 것이 가능하다.
한편, 상기 윤활제 도포수단(5,5')의 경우는 보다 구체적으로, 윤활제와 물의 혼합액을 분사하는 수단이라든지 또는 윤활제만을 분무하는 수단, 또는 그리스를 공급하는 수단 등을 사용할 수가 있다.
이상에서는 각 구성요소들에 대한 제어수단, 예컨대 보강롤(3,3')에 대하여 윤활용 로울러(4,4')의 간격을 조정한다든지, 윤활제 도포수단(5,5')으로 하여금 윤활제를 도포하도록 한다든지 하는 등의 제어를 행하는 수단에 대해서는 언급하지 않았으나, 통상의 제어수단으로 충분히 제어될 수 있는 것이므로 이에 대한 설명은 생략키로 한다.
이와 같이 이루어진 본 발명에 따른 열간 압연용 윤활장치의 작동을 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 피압연재(1)를 압연하기 위한 작동롤(2,2')의 구동시 압연에 따른 롤바이트의 열을 냉각시킬 수 있도록 냉각수 분사수단(6,6')을 작동시켜 보강롤(3,3')의 전방측에서 롤 표면을 향하여 냉각수(W)를 분사한다.
분사된 냉각수(W)가 보강롤(3,3')의 표면에 부착된 상태로 혹은 수막을 형성한 상태로 보강롤(3,3')의 회전과 함께 와이퍼 로울러(7,7')측에 이르면, 보강롤(3,3')과 접하고 있는 이 와이퍼 로울러(7,7')에 의해 닦여서 제거된다.
이렇게 보강롤(3,3') 표면의 냉각수(W)가 제거된 부분이, 계속된 보강롤(3,3')의 회전에 의해, 보강롤(3,3')의 후방측에 위치하고 있는 윤활용 로울러(4,4')쪽으로 향하게 되는데, 이 때 윤활제 도포수단(5,5')을 작동시킴으로써 윤활용 로울러(4,4')의 표면에 윤활제(L)를 도포한다.
이에 따라, 윤활용 로울러(4,4')의 표면과 접촉하고 있는 보강롤(3,3')의 표면에 윤활제(L)가 전사되며, 이렇게 윤활제(L)가 전사된 보강롤(3,3')은 계속 회전하여 작동롤(2,2')의 표면과 접촉함으로써 작동롤(2,2')의 표면에 윤활제(L)를 재차 전사하게 된다.
결국, 윤활용 로울러(4,4')의 표면에 1차로 윤활제(L)를 공급하여 도포하면, 이 윤활제(L)가 윤활용 로울러(4,4')와 접하고 있는 보강롤(3,3')의 표면에 전사된 뒤, 보강롤(3,3')과 접하고 있는 작동롤(2,2')의 표면에 다시 전사됨으로써, 최종적으로는 작동롤(2,2')과 피압연재(1)의 사이에 윤활이 행하여지게 되는 것이다.
특히, 냉각수 분사수단(6,6')으로부터 분사되어 보강롤(3,3')의 표면을 냉각시킨 냉각수(W)가 윤활용 로울러(4,4')에 다다르기 전에 와이퍼 로울러(7,7')에 의해 제거되기 때문에, 보강롤(3,3') 표면이 건조된 상태로 윤활제(L)가 도포 및 전사되므로 보강롤(3,3')의 폭방향으로 윤활제(L)의 막이 균일하게 형성될 수가 있다.
아울러, 윤활제(L)의 공급량은 보강롤(3,3')에 대한 윤활용 로울러(4,4')의 접촉 간격을 조정함으로써 적절하게 제어될 수 있기 때문에, 조업 상황에 따라서 적정량의 윤활제(L)만이 사용되므로 윤활제(L)가 불필요하게 소모되는 것을 방지할 수가 있다.
다음은 본 발명의 윤활장치를 실제 현장 조업에 적용한 예를 기재한 것이다.
<실 적용예 1>
※ 압연조건
작동롤 직경 60mm 및 보강롤 직경 150mm인 4중 가역식 압연기에 대한 일반 탄소강 스트립의 열간 압연 두께 2.3mm, 스트립 표면온도 900℃, 스트립 길이 500m, 압하율 30%, 압연속도 200mpm
※ 윤활조건
윤활유량 : 0.3 l/m, 오일점도 : 50℃에서 99 cSt
※ 결과
상기 압연조건 및 윤활조건에 의거하여 종래의 워터 인젝션 방식에 의한 윤활과 본 발명의 윤활장치를 이용한 윤활에 따른 하중저감율을 비교한 결과, 하기 표 1과 같은 결과를 얻었으며, 본 발명을 이용한 윤활방식이 보다 우수한 압연하중저감율을 나타내는 것을 알 수 있다.
|
종래 워터 인젝션 방식 |
본 발명을 이용한 방식 |
압연하중저감율(%) |
17 |
22 |
롤 표면 형상 변화 |
양호 |
양호 |
롤 마모 |
양호 |
양호 |
<실 적용예 2>
※ 압연조건
작동롤 직경 300mm의 2중 압연기에 대한 일반 탄소강 열간 압연 두께 10mm, 판 표면온도 900℃, 압하율 30%, 압연속도 100mpm, 판 매수 5장
※ 윤활조건
윤활유량 : 0.3 l/m, 오일점도 : 50℃에서 99 cSt
※ 결과
상기 압연조건 및 윤활조건에 의거하여 종래의 워터 인젝션 방식에 의한 윤활과 본 발명의 윤활장치를 이용한 윤활에 따른 하중저감율을 비교한 결과, 하기 표 2와 같은 결과를 얻었으며, 본 발명을 이용한 윤활방식이 보다 우수한 압연하중 저감율을 나타내는 것을 알 수 있다.
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종래 워터 인젝션 방식 |
본 발명을 이용한 방식 |
입연하중저감율(%) |
10 |
15 |
롤 표면 형상 변화 |
양호 |
양호 |
롤 마모 |
양호 |
양호 |