KR101087560B1 - 와이어 공급기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제철소 제강공장의 노외정련로의 와이어 공급기에 관한 것으로 래들 (700) 안의 용강의 성분을 맞추기 위하여 와이어 공급기 본체 (300) 로 합금철 코어 와이어를 래들(700) 속의 용강으로 투입하는 장치에 관한 것이다.
합금철 코어 와이어는 와이어 공급기가 동작되면 제 1 와이어 가이드 (200) 를 통하여 와이어 공급기 본체 (300) 속으로 투입되며, 본체에 의해서 끌여올려진 와이어는 제 2 와이어 가이드 (400) 에 의하여 1 곳으로 모아져서 와이어 가이드 리프팅 장치 (600)을 통하여 용강속으로 투입된다.
Figure R1020090055933
노외 정련, 합금철 와이어

Description

와이어 공급기{WIRE FEEDER}
본 발명은 제철소 제강공장의 노외정련 공정에 위치하고 있으며 래들 안의 용강의 성분을 맞추기 위하여 와이어 공급기 장치에 의하여 합금철 코어 와이어를 래들 속의 용강으로 투입하는 장치이다.
종래의 와이어 공급기는 전기모터 및 공압 실린더 (Pneumatic Cylinder) 를 이용하여 합금철 코어 와이어를 용강 속으로 투입하고, 와이어 가이딩 리프트 장치는 평상 시의 상승위치에서 합금철 코어 와이어의 투입시기가 되면 전기모터에 의하여 하강하여 와이어가 용강 내에 투입될수 있도록 안내하는 역할을 하였다.
그러나, 종래의 와이어 공급기는 2 스탠드 타입으로, 코어 와이어를 두줄로만 투입하여 조업시간이 많이 소요되며, 와이어 구동휠에서 슬립 현상이 발생되기 때문에 정확한 투입량을 산출하지 못하였으며, 합금철 코어 와이어의 이음매 구간에서 단락현상이 발생되어 장치의 에러율이 많이 발생되어 와이어를 재결합할 때 작업자의 안전에 문제가 발생하였다.
또한, API(American Petroleum Institute)강재의 경우 오랜 와이어 투입시간으로 인하여 철강의 불량률이 증가하고, 투입량 제약으로 인하여 작업자가 수동으 로 투입하여 작업부하가 발생하며, 와이어 가이드 리프팅 장치의 경우 선단 노즐에 지금이 융착되어 노즐이 막히고, 교체주기가 단축되어 작업자에게 부하가 걸리고 및 작업자의 안전에도 문제가 발생하였다.
본 발명은 위와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 고안된 것으로
(1) 합금철 코어 와이어의 투입속도 및 투입량을 증가하여, 생산성 및 품질을 향상하고,
(2) 기존장치는 단락현상과 관련하여 와이어 공급시 와이어가 끊어지는 경우 작업자에 의해 수동으로 와이어를 연결하며, 정확한 와잉 투입량 계산이 어려웠으나, 와이어 공급기 본체의 구동휠 구동시 와이어와 구동 휠 사이의 슬립 현상 및 단락 현상을 방지하여 합금철 코어 와이어 의 정확한 투입량을 계산하며,
(3) 와이어 가이드 리프팅 장치를 개선하여 선단 노즐의 교체 주기을 연장하여 생산성 향상에 기여하기 위한 것이다.
본 발명은 래들에 와이어를 공급하는 와이어 공급기로서, 상기 와이어 공급기 구조는 와이어 롤로부터 와이어 공급기 본체로 안내하는 제 1 와이어 가이드, 와이어 공급기 본체, 상기 와이어 공급기 본체로부터 공급되는 와이어를 와이어 가이드 리프팅 장치로 안내하는 제 2 와이어 가이드 및 와이어를 래들에 투입하기 위하여 상하방향으로 이동가능한 와이어 가이드 리프팅 장치를 포함하며, 상기 와이어 공급기 본체는 모터로부터 전달된 동력으로 와이어를 공급하는 구동휠, 실린더에 연결된 텐션휠로 이루어진 스탠드를 포함하며, 상기 구동휠 및 텐션휠은 기어형 형상으로 형성되어 있으며, 상기 와이어 가이드 리프팅 장치는 가스 공급구가 형성 되어 있으며, 상기 가스공급구로부터 공급된 가스는 와이어 가이드 리프팅 장치의 선단 노즐로 분사되는 와이어 공급기를 제공한다.
이와 같은 구성을 통하여, 본 발명은 합금철 코어 와이어의 투입속도 및 투입량을 증가하여, 생산성 및 품질을 향상시킬 수 있으며, 와이어 공급기 본체의 구동 휠 구동시 와이어와 구동 휠 사이의 슬립 현상 및 단락 현상을 방지하여 합금철 코어 와이어 의 정확한 투입량을 계산할 수 있으며, 와이어 가이드 리프팅 장치을 개선하여 선단 노즐의 교체 주기을 연장하여 생산성 향상에 기여할 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 와이어 공급기 본체는 4개의 스탠드를 포함할 수 있으며, 각 스탠드는 한 줄의 외이어를 공급할 수 있다.
이와 같은 구성을 통하여, 합금철 코어 와이어의 공급량이 증대될 수 있다.
또한, 와이어 가이드 리프팅 장치에 공급되는 가스는 아르곤 및 공기일 수 있으며, 와이어 가이드 리프팅 장치의 선단 노즐은 회주철 계열로 형성될 수 있다.
이와 같은 구성을 통하여, 선단 노즐의 지금을 효과적으로 막을 수 있으며, 따라서, 선단 노즐의 수명이 증대될 수 있다.
또한, 상기 텐션휠을 구동시키는 실린더는 공압실린더일 수 있으며, 상기 텐션휠에 의해 와이어에 가해지는 힘이 레귤레이터를 통하여 조절될 수 있다.
이러한 구성을 통하여, 본 발명의 와이어 공급기 구조는 정확한 힘조절로 와이어의 단락을 방지할 수 있다.
(1) 본 발명에 의하면 기존투입장치보다 투입량 및 투입시간이 100% 이상 향 상되어 처리시간 단축으로 생산효율이 증가할 수 있으며
(2) 와이어 수동투입으로 인한 작업자의 부하가 감소되고,
(3) 와이어 공급기 본체 동작중 합금철 코어 와이어 의 이음매 구간에서 단락현상이 없어지므로 인하여 작업자 부하 감소 및 안정성 확보할 수 있으며,
(4) 와이어 구동휠의 슬립 현상이 감소함으로 인하여 투입량의 정확한 산출로 인하여 정밀제어가 가능함으로써 철강의 성분이 맞지 않아 불량품이 되는 것을 방지하는 효과(격외 방지 효과) 및 철강의 품질상승이 가능하고,
(5) 선단 노즐의 지금부착이 적어지므로 인하여 교체주기 연장 및 생산비를 절감할 수 있다.
제강 공정에서의 와이어 공급기는 용강에 성분을 맞추기 위하여 합금철 코어 와이어를 투입하는 곳으로 철강의 품질을 결정하는 중요한 공정이다. 본 발명은 와이어 공급기의 투입량, 에러율을 대폭 개선하여, 처리시간을 단축하고, 처리시간 지연에 따른 API 연연주조 제약을 해소하여 생산성 향상 및 고급강의 성분의 정밀 제어에 적극적으로 대처하여 API재 품질향상에 기여하기 위한 것이다. 여기서, API 연연주조 제약이란, 쇳물을 연속적으로 생산하다가 멈추게되면 생산설비 자체에 피해가 발생되므로 쇳물은 연속족으로 생산하는데 제약이 따른다는 것을 의미한다.
또한, 와이어 가이드 리프팅 장치를 개선하여 선단 노즐의 교체주기를 늘려 생산비 절감효과 및 작업자의 부하율 및 안전성확보에 기여하기 위한 것이다.
이하, 도면을 기초로 하여 본원 발명을 상세히 설명하도록 한다.
도 1 은 본 발명의 와이어 공급기의 개략도이다.
도 1 에 개시된 바와 같이, 와이어 롤 (100) 으로부터 합금철 코어 와이어가 제 1 와이어 가이드 (200) 를 통과하여 와이어 공급기 본체 (300) 으로 들어가며, 와이어 공급기 본체 (300) 으로부터 나온 와이어는 제 2 와이어 가이드 (400) 및 와이어 가이드 리프팅 장치 (600) 를 거쳐서 래들 (700) 으로 투입된다.
또한, 본 발명의 실시예의 와이어 공급기 본체 (300) 는 모터 (340) 로부터 전달된 동력으로 와이어를 공급하는 구동휠 (320), 실린더 (330) 에 연결된 텐션휠 (322) 각각 2개 이루어진 스탠드 (310) 를 통하여, 와이어를 공급하게 되며, 본 실시예의 제강공정에서 합금철 코어 와이어는 선경이 φ2~20이고 직경 1m 정도의 와이어 롤 (100) 에 말려서 공급된다.
도 2 는 본 발명의 와이어 공급기의 평면도로서, 도 1 및 도 2 에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예는 4개의 스탠드 (310) 를 포함하는 와이어 공급기 본체 및 4개의 와이어 롤 (100) 을 포함하고 있어서, 본 발명의 와이어 공급기는 4개의 와이어를 동시에 래들 (700) 로 공급한다. 또한, 제 1 와이어 가이드 (200) 는 각각의 와이어를 각각의 스탠드 (310) 로 안내하며, 제 2 와이어 가이드 (400) 는 각각의 스탠드 (310) 으로부터 나온 와이어를 하나로 모아서 와이어 가이드 리프팅 장치 (600) 로 안내한다. 본 발명의 실시예는 와이어 공급기 본체 (300) 를 4 스탠드까지 포함하여 합금철 코어 와이어의 투입량을 증가시킬 수 있다.
도 3 에서는 와이어 공급기 본체의 3면도이다. 도 3 에서 보이듯이, 공급기 본체 (300) 의 스탠드를 구성하는 구동휠 (320) 은 모터 (340) 에 연결되어 있어, 모터로부터의 동력을 받아서 텐션휠 (322) 과 협동하여 와이어를 밀어내며, 텐션휠 (322) 은 공압 실린더 (330) 에 연결되어 있어서, 공압 실린더 (330) 의 동작에 의해서 와이어 구동휠 (320) 과 합금철 코어 와이어를 결합할 수 있다. 이렇게 공압 실린더의 작동으로 텐션휠 (322) 가 구동휠 (320), 합금철 코어 와이어와 결합된 후, 모터 (340) 의 회전력을 이용하여 래들 (700) 에 합금철 코어 와이어를 투입시킨다.
여기서, 공압실린더 (330) 는 텐션 휠을 위로 올리며, 이로 인해 텐션 휠과 구동 휠이 와이어를 사이에 두고 적당한 힘이 가해지며, 그 때 구동 휠 이 돌면 구동 휠과 와이어의 마찰력으로 와이어가 공급된다.
도 4 는 와이어 공급기 본체의 와이어 공급기 구조의 와이어 공급기 본체의 스탠드의 상세도이다. 도 4 에서는 합금철 코어 와이어의 이음매 부분 (110) 이 있는 경우를 도시하고 있으며, 합금철 코어 와이어의 이음매 부분 (110) 이 스탠드로 공급되는 때에, 구동 휠 (321) 과 텐션 휠 (322) 이 과하게 맞물림이 발생하여 와이어가 끊어지는 현상을 없애기 위하여 공압 실린더의 압력을 정밀 레귤레이터 (도시되지 않음) 를 이용하여 압력을 조절하여 휠의 결합력을 이완한다.
도 4 의 합금철 코어 와이어의 이음매 부분 (110) 에서 보이듯이, 와이어의 선경은 항상 일정하지가 않아서 도 5 에 도시된 것처럼 실린더에 의해서 구동휠과 텐션휠이 맞닿게 되면 일정한 모양의 형성이 곤란하며, 이로 인해 발생될 수 있는 와이어 이음매 구간의 단락 현상을 정밀 레귤레이터를 통하여 실린더의 공급압을 너무 강하게 하지 않게하여 와이어는 땡기면서 슬립 현상은 발생되지 않는 정도로만 공급압을 설정한다.
도 5 는 본 발명의 구동휠과 텐션휠의 확대도이다. 도 5 에 도시된 바와 같이, 와이어 구동 휠 (320) 장치를 기존의 표면이 매끄럽고, 평평한 롤 타입에서 접촉면의 슬립 현상을 제거하기 위하여 타원형의 기어 타입으로 개선하였다. 이렇게 와이어 구동 휠 장치를 타원형의 기어 타입으로 개선함으로써, 최고속도에서 코어 와이어 구동휠 (320) 와의 슬립 현상을 방지하여, 와이어 공급기 장치 에러율을 제거할 뿐만 아니라 생산성 및 품질을 향상한다.
또한, 합금철 코어 와이어 (100) 의 투입속도를 향상시키기 위하여 구동 휠 (320) 의 P.C.D (Pitch Center Dia) 및 모터 (340) 의 용량 및 감속비를 조정하여 생산속도를 350m/MIN 까지 상승시킨다.
다음으로, 도 6 에 도시된 바와 같이, 와이어 가이드 리프팅 장치(600)는 대기위치 (상부 위치) 에 있다가 와이어의 투입시기가 되면 승하강 모터 (640) 에 의하여 와이어 가이드 (630) 가 래들 (700) 상부의 근접한 위치(하부 위치)까지 하강한다.
또한, 와이어 가이드 리프팅 장치 (600) 는 용강면 가까운 곳까지 접근하므로 인하여 와이어 가이드 (630) 의 선단 노즐 (620) 은 지금(地金)에 의하여 막히는 현상을 막기 위하여, 선단 노즐 (620) 의 재질을 기존 강철에서 회주철 (GC250 재질) 로 변경하였다. 선단 노즐 (620) 의 재질을 회주철 (GC250 재질) 재질로 변경함으로써, 지금이 부착되는 것을 방지하고 열변형에 대응하여 교체주기을 연장하는 것이 가능하다.
다르게는, 선단 노즐의 강철 재질 (622) 위에 회주철 재질 (621) 을 추가하여 선단노즐의 교체주기를 연장하는 것도 가능하다.
합금철 코어 와이어 투입 시 선단노즐에 아르곤 또는 공기를 투입을 위한 가스 공급구 (610) 를 구비하여, 와이어 가이드 리프팅 장치 (600) 가 하부 위치까지 하강한 후 합금철 코어 와이어를 래들 (700) 로 투입할 때 가스 공급구 (610) 로부터 투입된 가스를 선단노즐 (620) 으로 방출하여 지금의 융착을 현저히 줄일 수 있으며, 이를 통하여 작업자의 안전성 확보 및 생산성에 기여한다.
도 1 은 본 발명의 와이어 공급기 구조의 개략도이다.
도 2 는 본 발명의 와이어 공급기 구조의 평면도이다.
도 3 은 본 발명의 와이어 공급기 구조의 와이어 공급기 본체의 3면도이다.
도 4 는 본 발명의 와이어 공급기 구조의 와이어 공급기 본체의 스탠드의 상세도이다.
도 5 는 본 발명의 구동휠과 텐션휠의 확대도이다.
도 6 는 본 발명의 와이어 공급기 구조의 와이어 가이드 리프링 장치의 상세도이다.
도 7 은 본 발명의 와이어 공급기 구조의 와이어 가이드 리프링 장치의 선단 노즐의 확대도이다.

Claims (4)

  1. 래들에 와이어를 공급하는 와이어 공급기로서,
    상기 와이어 공급기는 와이어 롤로부터 와이어 공급기 본체로 안내하는 제 1 와이어 가이드,
    와이어 공급기 본체,
    상기 와이어 공급기 본체로부터 공급되는 와이어를 와이어 가이드 리프팅 장치로 안내하는 제 2 와이어 가이드 및
    와이어를 래들에 투입하기 위하여 상하방향으로 이동가능한 와이어 가이드 리프팅 장치를 포함하며,
    상기 와이어 공급기 본체는 모터로부터 전달된 동력으로 와이어를 공급하는 구동휠과 실린더에 연결된 텐션휠로 이루어진 스탠드를 포함하며,
    상기 구동휠 및 상기 텐션휠은 타원형의 기어형 형상으로 형성되어 있으며,
    상기 와이어 가이드 리프팅 장치는 가스 공급구가 형성되어 있으며, 상기 가스 공급구로부터 공급된 가스는 와이어 가이드 리프팅 장치의 선단 노즐로 분사되며,
    상기 텐션휠을 구동시키는 실린더는 공압실린더이며, 상기 텐션휠에 의해 와이어에 가해지는 힘이 레귤레이터를 통하여 조절됨으로써 와이어의 단락이 방지되는 것을 특징으로 하는 와이어 공급기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 와이어 공급기 본체는 4개의 스탠드를 포함하며, 각 스탠드는 한 줄의 외이어를 공급하는 와이어 공급기.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 와이어 가이드 리프팅 장치에 공급되는 가스는 아르곤 또는 공기이며,
    상기 와이어 가이드 리프팅 장치의 선단 노즐은 회주철 계열로 형성된 것을 특징으로 하는 와이어 공급기.
  4. 삭제
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