KR101216548B1

KR101216548B1 - 철심 와이어를 용융 금속의 욕 내로 도입하기 위한 방법 및 설비 장치

Info

Publication number: KR101216548B1
Application number: KR1020097009131A
Authority: KR
Inventors: 안드레 폴라리옹
Original assignee: 아피발
Priority date: 2006-10-03
Filing date: 2007-10-03
Publication date: 2012-12-31
Also published as: KR20090086065A; UA94965C2; EP2082069A2; JP5612858B2; WO2008040915A3; ZA200902380B; RU2009116437A; US8282704B2; ES2735973T3; CN104087712A; WO2008040915A2; RU2427651C2; CN101558171A; US20100005927A1; FR2906538A1; CA2665307A1; BRPI0715301A2; JP2010506042A; MY165403A; FR2906538B1

Abstract

본 발명은, 철심 와이어(2)를 용융 금속의 욕(3) 내로 도입하는 방법에 있어서, 상기 철심 와이어를 릴(9)로부터, 특히 상기 릴의 철심으로부터 인출하는 단계, 및 상기 철심 와이어를 금속의 상기 욕(3) 내로 진입하게 하는 단계를 포함하며, 상기 철심 와이어가 주행하는 경로의 일부는 가이드 튜브(13) 내에 형성되어 있고, 상기 가이드 튜브(13)의 말단부(32)는 금속의 상기 욕(3)의 표면(PP')으로부터 소정 높이(H)에 있는, 철심 와이어(2)를 용융 금속의 욕(3) 내로 도입하는 방법을 제공한다. 상기 철심 와이어(2)는, 상기 철심 와이어(2)의 실질적으로 원형인 단면이 실제적으로 변경되지 않고, 상기 철심 와이어(2)가 수직방향으로 도입되고 상기 욕(3)으로 깊이 관통되게 하는 상태 하에서, 구동되고 직선화 작동 하에 놓인다. 설비 장치(1)는, 상기 철심 와이어가 릴(9)의 철심으로부터 인출되도록, 상기 철심 와이어를 상기 릴로부터 구동시키기 위한 구동 수단(12), 상기 욕(3)의 표면 위 소정 높이(H)에 말단부(32)를 가지며 수직방향을 가진, 상기 철심 와이어(2)를 안내하기 위한 가이드 튜브(13), 및 상기 철심 와이어(2)가 상기 가이드 튜브(13) 내로 진입하기 전에 상기 철심 와이어(2)를 직선화하기 위한 직선화 수단(12)을 포함하며, 상기 직선화 수단(12)은 상기 철심 와이어(2)의 원형 단면을 변경시키지 않고 상기 철심 와이어(2)를 직선화하며, 상기 직선화 수단은, 2개의 프레스 롤로 구성되는 세트의 복수개의 세트에 의해 형성되어 있고, 상기 철심 와이어와 각각의 프레스 롤 사이의 접촉은 접촉면 또는 2개 이상의 접촉선을 따라 이루어진다.

철심 와이어, 욕, 설비 장치, 릴, 구동 수단, 말단부, 가이드 튜브, 직선화 수단, 프레스 롤, 보호 단부편.

Description

철심 와이어를 용융 금속의 욕 내로 도입하기 위한 방법 및 설비 장치{METHOD AND INSTALLATION FOR INTRODUCING A CORED WIRE INTO A BATH OF MOLTEN METAL}

본 발명은 금속야금학 분야에 관한 것으로서, 특히 첨가제를 포함하는 철심 와이어에 의해 첨가제를 도입함으로써 용융 금속의 욕(bath)의 조성의 조절 또는 내용물(inclusion) 처리에 관한 것이다.

본 발명은 더욱 구체적으로는, 첨가제 첨가의 향상된 효율적 수율을 가지고 용융 금속의 욕 내로 철심 와이어를 도입하는 방법 및 설비에 관한 것이다.

강철 또는 주철과 같은 금속 또는 금속 합금은 특히 조성에 의존하는 성질을 가진다. 금속 또는 금속 합금의 제조는 일반적으로 기본 조성으로부터 시작되며, 기본 조성의 어떤 성분의 함유량은 필요한 최종 조성에 따라 조절된다.

이러한 조절은, 용융 금속의 욕 내로 소정 길이의 철심을 도입하기, 즉 도입될 첨가제가 파우더의 형태로 포함된 외부 덮개에 의해 구성되는 기다란 요소를 도입하기를 포함하여 여러 가지 기술에 따라 이루어진다.

철심의 덮개는 일반적으로 얇은 금속 시트 또는 스트립으로부터 시작하여 제공되며, 시트 또는 스트립의 2개의 양쪽 길이방향 에지는, 상기 시트가 관형 구성으로 된 뒤에 서로 걸리도록 되돌려 접혀진다. 2개의 에지의 이러한 기계적 고정 에 의해, 첨가제가 양호하게 밀봉된다.

철심 와이어는 매우 기다란 예를 들면 6000m 길이의 릴의 형태로 생산된다. 종래에, 문헌 FR 2.871.477의 도 1에 도시된 바와 같이, 철심 와이어는, 케이지 내에 배치되어 정적이거나 드럼 상에 감겨 동적인 릴로부터 인출되고, 수평 욕에서, 철심을 엘보우 가이드 튜브 내로 넣는 인젝터 내로 통과된다. 철심 와이어는, 욕의 표면 위의 소정 높이에서 가이드 튜브의 말단부로부터 1 내지 1.4m 정도 나온다. 문헌 FR 2.871.477의 도 1에 도시된 인젝터는, 회전 구동되며 사이로 철심 와이어가 통과하는 2개의 원통형 롤로 구성되는 세트를 3개 포함하는 종래의 인젝터이다. 롤에 의해 작용되는 압력은, 릴로부터 와이어가 인출되게 하고 와이어를 가이드 튜브를 통해 욕을 향해 구동할 수 있게 하기에 충분하여야 한다. 이러한 압력은 일반적으로 와이어의 단면이 변형되게 한다.

철심 와이어에 의해 용융 금속의 욕의 조성을 조절하는 기술을 사용하면, 특정 첨가제, 특히 칼슘, 마그네슘, 셀레늄 및 황에 있어서 문제가 발생될 수 있다. 어떤 첨가제의 경우에는, 용융 금속의 욕을 가열하면, 욕의 표면의 매우 가까운 영역에서 철심 와이어가 폭발된다. 다른 첨가제의 경우에는, 첨가제는 표면에 인접한 곳에서 매우 빠르게 증발된다. 모든 경우에, 강한 표면 반응이 발생하여 몇 가지 현상이 일어나는데, 욕의 산화 및/또는 질화 작용, 액체 금속이 튀어오름, 강한 연기가 발산되는 현상이 일어난다.

이러한 유형의 첨가제의 경우에, 첨가제를 사용하여 욕의 조성을 조절하기 위해, 공급된 모든 첨가제가 욕의 조성의 조절에 참여하는 경우에 필요한 이론상의 길이보다 훨씬 큰 길이의 철심 와이어, 따라서 실제로 와이어에 의해 공급되는 훨씬 큰 양의 첨가제가 필요하다는 것을 알았다.

따라서, 이러한 도입 작동은 일반적으로 매우 낮은 수율, 10 내지 15% 정도일 수 있는 첨가 수율을 가진다.

미리 욕 내에 도입되며 내화 재료로 이루어진 보호 튜브 또는 랜스(lance) 내로 철심 와이어를 통과시킴으로써 욕 내로 철심 와이어를 도입함으로써 첨가 수율을 향상시키기 위한 노력이 이미 이루어져 왔다. 그러나, 욕으로 진입하는 이러한 내화 튜브 또는 랜스가 존재함으로써, 높은 비용에 더하여, 튜브 또는 랜스가 막히고, 욕 자체에 의한 튜브 또는 랜스의 부식의 결과로서 욕이 오염되는 위험성이 있다.

첨가 수율을 향상시키기 위해, 첨가제가 위치되는 금속 덮개를, 연소성은 있지만 해로운 잔류물을 남기지 않으며 철심 또는 철심 와이어로 향한 열의 확산을 순간적으로 지연시키는 제2 덮개에 의해 덮는 것도 제안되어 있다. 제2 덮개는 특히, 제1 금속 덮개 둘레에 나선형으로 감긴 하나 이상의 페이퍼 스트립으로 구성된다. 페이퍼는 점화에 대한 저항성, 및 통상적인 시트의 페이퍼보다 큰 열저항 계수를 갖도록 선택된다.

이러한 제2 덮개의 존재로 인해, 철심 와이어를 더 깊이 도입할 수 있고, 따라서 첨가제의 폭발 및/또는 증발의 영향을 최소화 할 수 있다.

코일링되는 동안 및 특히 릴로부터 인출되는 동안에 제2 덮개가 저하되는 것을 방지하기 위해, 제1 덮개와 동일한 유형의 제3 금속 덮개를 제공하는 것이 바람 직하다.

문헌 FR 2.871.477에 기술된 철심 와이어에 대한 이러한 향상으로 인해, 특히 칼슘, 마그네슘, 셀레늄 및 황과 같은 첨가제의 경우에, 철심 와이어를 도입하는 작동의 수율이 이미 상당히 향상될 수 있었다.

본 발명의 목적은, 철심 와이어의 구조의 수정에 관련되지는 않지만 도입 방법 및 설비를 고려하는 추가적 향상을 제안하는 것이다.

상기 방법은, 공지된 방법으로, 철심 와이어를 릴로부터 인출하는 단계, 및 철심 와이어를 금속 욕 내로 진입시키는 단계를 포함하며, 철심 와이어가 주행하는 경로의 일부는 가이드 튜브의 형태로 형성되고, 가이드 튜브의 말단부는 금속 욕의 표면 위 소정 높이에 있다.

특징적으로, 본 발명에 따라, 상기 철심 와이어는, 상기 철심 와이어의 실질적으로 원형인 단면이 실제적으로 변경되지 않고, 수직방향으로 욕으로 도입되어 들어가도록, 구동되고 직선화된다.

실제로, 본 발명은, 한편으로는 종래의 설비의 구동 시스템에 의해 발생되는 와이어의 단면의 변형이, 다른 한편으로는 와이어가 욕 내로 관통될 때 그전에 릴 내에서 가졌던 구부러진 형상을 복구하려는 와이어의 자연적 경향이, 철심 와이어를 도입하는 작동의 수율에 미치는 영향을 검출할 수 있었기 때문에 가능하였다. 이들 두 가지 양상 모두에서, 실제적 결과로서, 철심 와이어가 용융 금속의 욕 내로 관통될 때, 직선이 아니고 욕의 표면을 향해 구부러지는 방향으로 관통하여, 욕 내로의 도입의 깊이를 제한한다. 이러한 사실은, 와이어를 도입하기 위한 종래의 설비에서, 철심 와이어 특히 가이드 튜브의 도입 방향이 욕의 표면에 대해 경사지고, 그것은 와이어가 욕의 표면을 향해 상승하는 현상을 더 악화시킬 뿐이라는 사실에 더해진다.

따라서, 본 발명의 개념에 따르면, 인출 전에 철심 와이어 높이 전체에 걸쳐 가능한 한 수직으로 유지되는 방향으로 철심 와이어가 욕 내로 깊이 관통하게 하는 상태를 제공할 수 있는가 하는 문제이다.

상기 직선화 작동은, 상기 철심 와이어가 상기 가이드 튜브 내로 진입되기 전에, 2개의 프레스 롤의 복수개의 세트 내로 상기 철심 와이어가 통과됨으로써 수행된다. 작용되는 압력, 프레스 롤의 세트의 수, 프레스 롤의 세트 각각의 이격 거리, 철심 와이어와의 접촉의 형상은, 바람직한 직선화를 얻도록, 즉, 자유 상태에서 철심 와이어가 직선 형상을 유지하고, 릴에 저장된 동안에 가졌던 구부러진 형상을 복구하려 하지 않아, 직선화된 철심 와이어가 실질적으로 원형 단면을 유지하도록, 결정된다.

이러한 작동 동안에, 균등하게 분배되고, 감기 및 풀기 작동 동안에 발생되었던 내부 응력의 영향을 극복하고 상쇄시키기에 충분한 응력을 와이어의 표면에 인가하는 것이 중요하다.

다른 실시예에서, 상기 철심 와이어와 접촉되는 상기 롤의 접촉면은 오목하다.

바람직하게, 이 경우에, 상기 프레스 롤의 오목면인 상기 접촉면의 곡률 반경은 상기 철심 와이어의 곡률 반경과 실질적으로 동일하다. 따라서, 롤에 의해 작용되는 압력은 실질적으로 철심 와이어에 대해 반경방향으로 인가되어, 높은 압력의 경우에도 와이어에 손상을 주는 압착 또는 변형이 없다. 이것은 프레스 롤의 세트의 수를 예를 들면 2개의 롤의 2 내지 5개의 세트로 제한하는 것을 가능하게 한다.

최적하게는 프레스 롤의 오목면의 곡률은 철심 와이어의 곡률과 엄격하게 동일하여야 하는데, 그것은 따라서 와이어와 롤 사이의 접촉의 전체 표면 영역의 전체적 균일성을 가능하게 하지만, 와이어의 직경에 따라 롤을 변경하는 것을 필요하게 할 것이라는 것을 이해할 것이다. 그러나, 오목면의 곡률 반경은, 와이어의 적절한 직선화를 유지하고 와이어의 해로운 압착 또는 변형을 일으키지 않으면서, 철심 와이어의 곡률 반경과 약간 다를 수 있다는 것을 알았다.

그러나 이것은 배타적인 것은 아니다. 철심 와이어의 단면을 손상을 일으키는 변형이 없이 만족스러운 직선화가, 더 많은 수의 세트의 프레스 롤, 예를 들면 세트당 더욱 제한된 압력을 가지면서 약 15개의 세트를 사용하여 달성되었다. 이러한 경우에, 접촉면은 예를 들면 삼각형 단면의 주변 그루브의 2개의 경사벽에 의해 형성될 수 있다. 각각의 롤에 의해 작용되는 압력은, 앞의 변경예에서와 같이 1개의 접촉면이 아니라 2개의 연속하는 접촉선을 따라 철심 와이어에 인가된다. 그러나, 각각의 세트에 의해 작용되는 더 작은 압력 및 더 많은 수의 세트로 인해, 철심 와이어의 원형 단면의 해로운 변형이 관찰되지 않았다.

다른 실시예에 따라, 상기 철심 와이어는 프레스 롤의 상기 세트 사이를 통과하는 동안에, 특히 삽입된 상기 가이드 튜브에 의해 측방향으로 유지된다. 이러한 특정한 배치의 목적은, 철심 와이어가 2개의 프레스 롤의 세트 전체를 통해 그 경로 상에서 직선으로 유지되도록 하는 것이다.

다른 실시예에서, 상기 철심 와이어는 직선화됨과 동시에 구동되며, 특히 직선화가 연속하는 세트의 롤 사이에서 통과됨으로써 얻어질 때, 몇 개의 롤은 회전 구동된다.

이것은 배타적이 아니며, 철심 와이어의 구동은 상류에서 직선화와 무관하게 수행될 수 있다. 이러한 경우에, 직선화 작동은, 구동 시스템에 의해 발생되는 와이어의 단면의 변형을 교정할 수 있게 하는 상태에서 수행된다. 이것은 바람직하게, 변형되지 않은 철심 와이어의 곡률 반경과 실질적으로 동일한 곡률 반경을 가지는 오목면을 가진 롤을 사용하여 직선화함으로써 달성된다.

본 발명의 다른 목적은, 릴로부터 상기 철심 와이어가 인출되게 하는 수단, 및 상기 욕의 표면 위 소정 높이(H)에 말단부를 가지는 철심 와이어용 가이드 튜브를 포함하는, 용융 금속의 욕 내로 철심 와이어를 도입하기 위한 설비를 제안하는 것이다.

특징적으로, 본 발명에 따라, 상기 가이드 튜브는 수직방향으로 연장된다. 또한, 상기 설비는, 상기 철심 와이어가 상기 가이드 튜브 내로 진입하기 전에 배치된 상기 철심 와이어를 직선화하기 위한 직선화 수단을 포함하며, 상기 직선화 수단은 상기 철심 와이어의 실질적으로 원형인 단면을 변경시키지 않고 상기 철심 와이어에 직선 수직 방향을 부여할 수 있다.

바람직하게, 상기 직선화 수단은, 2개의 프레스 롤로 구성되는 세트의 복수개의 세트에 의해 형성되어 있고, 상기 철심 와이어와 각각의 프레스 롤 사이의 접촉은 접촉면 또는 2개의 연속적 접촉선을 따라 이루어진다.

다른 실시예에서, 상기 직선화 수단은, 2개의 프레스 롤로 구성되는 세트의 제한된 수의, 예를 들면 3개 내지 5개의 세트에 의해 형성되어 있고, 상기 철심 와이어와 접촉하는 상기 프레스 롤의 상기 접촉면은 오목하며, 각각의 프레스 롤의 오목한 상기 접촉면은, 상기 철심 와이어의 곡률반경과 실질적으로 동일한 곡률반경을 가진다.

바람직하게, 이러한 경우에, 각각의 상기 롤의 각각의 접촉면은 120°와 180° 사이의 각도부에 대응한다. 이론적으로, 180°의 각도부는, 프레스 롤의 곡률 반경에 엄격하게 대응하는 반경을 가진 기준 와이어의 외주 전체에 걸쳐 누르는 힘의 반경방향 분포를 얻을 수 있게 한다는 것을 이해할 것이다. 그러나, 120°와 180° 사이의 각도부는, 해로운 압착 또는 변형을 일으키지 않으면서 기준 와이어보다 큰 직경을 가진 와이어를 직선화할 수 있게 한다.

다른 실시예에서, 상기 직선화 수단은, 많은 수의 예를 들면 12 내지 20개의 세트의 프레스 롤에 의해 형성되어 있고, 각각의 상기 롤은 삼각형 단면의 주변 그루브를 가져, 상기 철심 와이어와의 접촉을 위한 2개의 경사면을 경계짓는다.

바람직하게, 상기 설비는, 각각의 쌍의 세트의 프레스 롤 사이에, 프레스 롤 사이에서의 직선 방향으로의 이동 동안에 상기 철심 와이어를 측방향으로 유지하기에 적합한 삽입된 가이드 튜브를 포함한다.

다른 실시예에 따라, 상기 가이드 튜브, 선택적으로는 삽입된 튜브의 내경과 상기 철심 와이어의 직경 사이의 비는 1.5 내지 5이다. 상기 가이드 튜브는 철심 와이어를 직선 수직 방향으로 유지하면서 자유로운 이동을 가능하게 하여야 한다. 이러한 기능은, 철심 와이어의 직경의 통상적인 범위를 위한 동일한 가이드 튜브에 의해 상기 범위에 대해 수행된다.

다른 실시예에 따라, 상기 가이드 튜브의 말단부에, 상기 가이드 튜브보다 큰 열저항을 가지는 보호 단부편이 구비된다. 보호 단부편을 사용하는 목적은, 용융 금속의 욕의 열과 용융 금속의 튀어오름으로 인한 가이드 튜브의 말단부의 변경을 방지하는 것이다.

상기 보호 단부편은 상기 가이드 튜브의 상기 말단부를 넘어 소정 거리, 예를 들면 10 내지 30cm 정도의 거리 연장될 수 있다.

바람직하게, 상기 가이드 튜브는 2개의 부로 이루어져 있으며, 즉, 한편에는 인접부이고, 다른 한편에는 상기 보호 단부편이 장착된 말단부이며, 상기 2개의 부는 착탈 가능한 연결 수단, 특히 스크루 나사산 또는 바요넷(bayonet) 시스템에 의해 견고하게 연결될 수 있어, 상기 튜브와 상기 보호 단부편의 상기 말단부의 교체를 가능하게 한다.

다른 실시예에서, 상기 철심 와이어를 위한 상기 직선화 수단은 구동 수단으로서 작용한다.

상기 직선화 수단이 2개의 프레스 롤의 제한된 수의 세트의 상기 변경예의 일실시예에 따라, 각각의 세트는 피동 롤과 아이들 롤을 포함한다. 또한, 상기 아이들 롤은, 록커 암을 형성하고 잭에 의해 이동될 수 있는 피봇 암에 장착되어 있다.

또 다른 실시예에서, 상기 직선화 수단은 상기 구동 수단으로부터 분리되고, 구동 수단은 상기 직선화 수단의 상류에 배치되어 있는 인젝터로 구성된다. 이러한 경우에, 상기 직선화 수단에서, 상기 철심 와이어는 반드시 수직 방향으로 연장된다. 또한, 상기 직선화 수단은 상기 직선화 수단에 의해 철심 와이어의 단면에 발생되는 변형을 교정할 수 있어야 한다는 것이 바람직하다.

본 발명, 첨부된 도면에 도시된 바람직한 실시예의 설비를 사용하여 용융 금속의 욕 내로 철심 와이어를 도입하는 것에 대한 다음의 설명으로부터 더욱 명백하게 될 것이다.

도 1은, 철심 와이어가 주행하는 통로를 포함하여 상기 설비의 개략도이다.

도 2는, 2개의 프레스 롤로 구성되는 세트의 일련의 세트로 구성되는 직선화 조립체의 단면도이다.

도 3은, 철심 와이어에 작용하는 2개의 프레스 롤의 부분 단면도이다.

도 4는, 보호 단부편을 가진 가이드 튜브의 말단부의 단면도이다.

설비(1)는, 철심 와이어(2) 내에 파우더의 형태로 포함되는 성분 또는 첨가제로 욕의 조성을 조절하거나 욕을 처리하기 위해 용융 금속의 욕(3) 내로 철심 와이어(2)를 도입하기 위한 것이다.

도 3에 도시된 예에서, 철심 와이어(2)는, 문헌 FR 2.871.477에 기술된 구조와 일치하는 구조를 가진다. 더 정확하게는, 파우더 형태의 첨가제(4)는, 제2 금속 차폐물(7)에 의해 둘러싸이는 덮개(6)에 의해 둘러싸이는 제1 금속 차폐물(5) 내에 수용된다. 단면에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 철심 와이어(2)는 일반적으로 원형 구성을 가지며, 중간 덮개(6)는 2개의 금속 차폐물(5, 7) 사이에 삽입된다. 2개의 금속 차폐물(5, 7) 각각은 스트립으로 이루어지며, 스트립의 2개의 양쪽 길이방향 에지는, 스트립이 실질적으로 관형 구성으로 된 뒤에 서로 걸리도록 되돌려 접힌다. 이들 고정 영역은 도3에서 도면부호 5a 및 7a로 도시되며, 관형 와이어(2)의 내부를 향해 회전되는 것으로 도시되어 있다.

삽입되는 덮개(6)는, 연소성은 있지만 용융 금속의 욕 내에 해로운 잔류물을 남기지 않고 철심 와이어(2)의 철심을 향한 열의 확산을 순간적으로 지연지키는 재료로 이루어진다. 정확한 예시적 실시예에서, 삽입된 덮개는, 제1 금속 차폐물(5) 둘레에 나선형으로 감기는 복수개의 페이퍼의 스트립에 의해 형성되며, 페이퍼는, 점화에 대한 저항성 및 통상적 페이퍼보다 큰 열저항 계수를 가지는 불꽃 형태의 페이퍼이다. 철심 와이어(2)의 상술한 구조가 바람직하더라도, 그러한 구조는 본 발명에서 제한을 목적으로 하는 것은 아니다.

철심 와이어(2)는, 기다란 연속적 길이, 예를 들면 6000m 정도의 철심 와이어(2)가 코일링되는 2개의 릴(9, 9')을 지지하는 플랫폼(8)으로부터 공급된다. 제2 릴(9')은 제1 릴(9)이 종료될 때 와이어를 공급하기 위한 예비물로서 작용한다.

도시된 실시예에서, 각각의 릴(9)은 케이지(10) 내에 정적으로 유지된다. 철심 와이어의 인출 동안에, 릴(9)은 고정된 상태로 유지되고, 철심 와이어(2)는 릴의 철심으로부터 인출된다. 철심 와이어(2)를 제공하는 이러한 방식은, 드럼에 대한 종래의 감기와 비교할 때, 풀기 동안에 릴의 회전을 필요로 하지 않는다는 이점을 가진다. 한편, 그러한 방식은, 자유 상태에서, 와이어가 용융 금속의 욕 내로 직선적으로 관통하는 것을 방지하는 철심 와이어의 변형을 현저히 증가시키는 중요한 단점을 가지는데, 그러한 단점을 본 발명에 의해 치유될 수 있다.

설비(1)는, 철심 와이어(2)가 주행하는 경로 상에서 순서적으로, 가이드 조립체(11), 구동 및 직선화 조립체(12), 가이드 튜브(13), 및 보호 단부편(14)을 포함한다. 가이드 조립체(11)의 기능은, 철심 와이어(2)가 릴(9)로부터 인출되어 이동하는 동안에 구동 및 직선화 조립체(12)로 진입할 때까지 안내하는 것이다. 가이드 조립체(11)는, 수평축 상에 각각 회전이 자유롭도록 장착되고 철심 와이어(2)가 놓이는 소정 수의 롤(15)을 포함한다. 롤(15)은 대체로 2개의 엘보우를 가진 역전된 U자 모양으로 프레임(16) 상에 장착되며, 프레임(16)의 상류 단부(16a)와 하류 단부(16b)는 각각 실질적으로 수직 방향으로 연장된다. 릴(9)로부터 인출된 철심 와이어(2)는 가이드 조립체(11)의 상류 단부(11a)로 도입되고, 롤(15)에 의해 지지되며, 케이지 모양의 구성으로 인해 가이드 조립체(11)를 떠나는 것이 방지되고, 아치(17)는 롤(15)에서 및/또는 롤(15) 사이에서 프레임(16)에 고정된다.

철심 와이어(2)가 가이드 조립체(11) 내에서 통과하는 동안에, 철심 와이어는 우선 상향 이동되고, 다음에는 실질적으로 수평으로 이동되며, 마지막으로, 상 기 조립체(11)의 하류 단부(11b)의 출구에서 구동 및 직선화 조립체(12) 내로 도입되는 곳에서 실질적으로 수직 방향으로 연장되는 하향으로 이동된다.

릴(9)에서, 철심 와이어(2)는 실질적으로 인접한 코일의 형태로 감긴다. 릴(9)의 철심으로부터 와이어(2)가 인출되는 동안에, 상향으로 당겨지는 와이어는, 작용하는 인력에 의해 코일링된 구성으로부터 실질적으로 직선의 구성으로 변화되록 서서히 변형된다. 그러나, 이렇게 통과하는 동안에 내부 응력이 발생되며, 내부 응력은 와이어로 하여금 그 초기 코일링된 구성을 "메모리에" 유지하게 하며, 초기 코일링된 구성은 와이어에 작용하는 인력이 멈출 때 적어도 부분적으로 복원된다. 이들 내부 응력은, 감기(reeling) 작동 동안에 발생된 내부 응력에 더해진다.

직선화 조립체에 부여된 기능은, 철심 와이어가 일단 욕(3) 내로 도입되면 지속적으로 직선으로 관통하는 것을 방지하는 이러한 모든 내부 응력의 영향을 극복하고 상쇄시키는 것이다.

이제 설명될 실시예에서, 조립체(12)는 철심 와이어(2)를 구동하는 기능 및 와이어를 직선화하는 기능을 모두 충족시킨다. 그러나, 이것은 제한을 목적으로 하는 것은 아니며, 구동 기능은 직선화 기능과 분리될 수 있고, 그러나, 이러한 경우에, 구동 조립체가 직선화 조립체의 상류에 배치되고, 직선화 조립체 내에서 와이어가 주행하는 경로가 용융 금속(3)의 욕의 표면의 이론적 평면(PP')에 대해 수직 방향으로 있는 것이 바람직하다.

도 2에 도시된 구동 및 직선화 조립체(12)는, 사이에서 철심 와이어(2)가 수 직으로 통과하는 2개의 프레스 롤(19, 20)로 구성되는 세트(18)를 다섯개 포함한다. 각각의 세트(18)의 각각의 롤(19, 20)은, 오목한 접촉면(21, 22) 상에서 철심 와이어(2)와 접촉된다. 도 3에 도시된 예에서, 각각의 오목면(21, 22)은 철심 와이어(2)의 외면, 즉 제2 금속 차폐물(7)과 대략 동일한 반경을 가진다. 그러나, 앞에서 설명되었듯이, 롤(19, 20)은 도시된 와이어보다 작은 곡률 반경을 가진 와이어(2)를 구동 및 직선화하기 위해 사용될 수 있다.

그러나, 특히 구동 작동과 직선화 작동이 독립적이고 와이어가 구동 수단 내를 통괄하는 동안에 와이어에 발생되는 변형을 직선화 수단이 교정하여야 할 때, 각각의 오목면(21, 22)은 120°와 180° 사이, 예를 들면 130°의 각도에 대응하는 것이 바람직하다.

하나의 롤(19)은 회전 구동되고, 다른 롤(20)은 그 축 상에 아이들링 상태로 장착된다. 아이들 롤(20)은 피봇 암(23)에 장착되고, 피봇 암(23)의 피봇 축(28)은 아이들 롤(20)에 대해 이격된다. 피봇 암(23)은 잭(24)에 의해 이동되며, 잭(24)의 본체(25)는 조립체(12)의 프레임(29)에 피봇 가능하게 고정되고, 피봇 암(23)의 스템(27)은 상기 암(23)의 축(28)에 대해 반대쪽에서 암(23)에 피봇 가능하게 장착된다. 따라서, 잭(24)의 작용으로 인해, 선택적으로, 와이어(2)의 도입 동안에 2개의 롤(19, 20)을 이동시켜 이격시키지만, 특히 2개의 롤(19, 20) 사이에 소정 압력을 작용시킬 수 있는데, 그에 따라 그러한 압력은 철심 와이어(2)에 작용되어 철심 와이어(2)를 직선화시킨다.

접촉면(21, 22)의 곡률반경으로 인해, 압력은 접촉면과 철심 와이어(2) 사이 의 전체 표면 영역에 반경방향으로 인가되어, 직선화 동안에 해로운 변형 또는 평탄화 작용은 발생되지 않고, 특히 직선화 수단의 상류에 있는 독립적 구동 수단 내에서 통과하는 동안에 와이어에 존재할 수 있는 변형 또는 평탄화의 교정이 이루어진다.

필요한 직선화을 얻기 위해, 주어진 철심 와이어에 대해 소정 압력을 작용시키는 것이 필요하다. 따라서, 접촉면을 따라 압력을 인가함으로써, 프레스 롤의 세트의 수를 감소시키는 것이 가능하다. 그러나, 많은 수의 프레스 롤의 세트에서, 각각의 롤에 대해 2개의 연속적 라인 형태로 압력을 인가함으로써, 예를 들면, 롤에 구비되는 삼각형 단면의 주변 그루브의 2개의 경사 벽과 철심 와이어를 접촉시킴으로써, 만족스런 결과가 얻어진다.

접촉면(21, 22)은, 상기 면(21, 22)과 철심 와이어(2)의 외면 사이의 마찰계수를 증가시켜 이동 및 직선화를 최적화시키 수 있게 하도록, 도 3의 곡선(29)으로 표시되는 소정 무늬를 가질 수 있다.

프레스 롤(19, 20)의 5개의 세트(18) 사이에서 통과하는 동안에, 철심 와이어(2)는 수직 방향으로 있다. 필요시에, 철심 와이어(2)를 이러한 방향을 유지하도록 구속하기 위해, 조립체(12)에, 프레스 롤(19, 20)의 5개의 세트(18) 사이에서 간격을 두고 또한 조립체(12)의 입구부와 출구부에서 조립체(12)의 전체 높이에 걸쳐 연장되는 삽입 튜브(30)가 구비되고, 튜브(30)를 통해 철심 와이어(2)가 통과된다.

각각의 삽입 튜브(30)는 횡단 부재(31)에 의해 프레임(29)에 고정된다. 구 동/직선화 조립체(12)의 출구에서, 철심 와이어(2)는 가이드 튜브(13) 내로 관통하는데, 가이드 튜브(13)는 엄격하게는 삽입 튜브(30)의 연장선에 있고 수직으로 연장된다. 가이드 튜브의 기능은 외부 환경으로부터 철심 와이어를 보호하고, 욕(3)으로 향한 이동 동안에 상기 철심 와이어의 수직 방향을 유지하는 것이다.

이러한 기능을 수행하기 위해, 가이드 튜브(13)의 내경은 철심 와이어(2)의 외경의 1.5 내지 5배 정도이다.

정확한 실시예에서, 철심 와이어(2)는 11.5mm의 외경을 가지며, 가이드 튜브(13)의 내경은 36mm이다.

가이드 튜브(13)의 말단부를 향해, 보호 단부편(14)이 구비되는데, 보호 단부편(14)은 한편으로는 욕(3)에 의해 방출되는 열로부터 상기 단부를 보호하고, 다른 한편으로는 욕(3) 내로의 철심 와이어(2)의 도입 동안에 발생할 수 있는 용융 금속의 튀어오름으로부터 상기 단부를 보호하기 위한 것이다. 상기 단부편은 가이드 튜브(13)가 이루어지는 재료, 예를 들면 세라믹보다 큰 열저항성을 가진 재료로 형성된다.

보호 단부편(14)은 가이드 튜브(13)의 말단부(32)를 넘어 소정 거리, 예를 들면 10 내지 30cm 정도 연장되어, 보호 단부편(14)은 욕(3)의 표면으로부터 비교적 짧은 예를 들면 20cm 내지 50cm 정도의 거리(D)에 있을 수 있다.

이러한 장치의 목적은, 욕에 의해 방출되는 열에 의해, 욕 내로의 철심 와이어(2)의 도입 전에, 철심 와이어(2)의 수직방향이 변경되지 않고 수직방향을 유지하는 것을 확실하게 하면서, 철심 와이어(2)가 욕(3) 내로 도입되는 것을 가능하게 하는 것이다. 상기 거리(D)는, 철심 와이어(2)가 구동되는 40 내지 400m/min일 수 있는 속도에 따라 변경될 수 있다.

보호 단부편(14)의 특정 실시예가 도 4에 도시되어 있다. 이러한 실시예에서, 가이드 튜브는 2개의 부, 즉 도 4에 도시되지 않은 인접부, 및 보호 단부편(14)이 고정되는 말단부(33)로 이루어진다. 말단부(33)는, 착탈 가능 연결 수단, 예를 들면 암형 부분만 도 4에 도시된 바요넷(bayonet) 시스템에 의해 가이드 튜브의 인접부에 연결될 수 있다. 2개의 부 즉 인접부 및 말단부로 이루어지는 가이드 튜브의 이러한 실시예의 이점은, 용융 금속의 튀어오름 및 욕(3)에 의해 방출되는 열로 인해 상기 2개의 부를 변경하여야 하는 경우에 말단부와 보호 단부편만 교체하는 것이 가능하다.

Claims

철심 와이어(2)를 용융 금속의 욕(3) 내로 도입하는 방법에 있어서,

상기 철심 와이어를 릴(9)로부터 인출하는 단계, 및

상기 철심 와이어를 금속의 상기 욕(3) 내로 진입하게 하는 단계

를 포함하며,

상기 철심 와이어가 주행하는 경로의 일부는 가이드 튜브(13) 내에 형성되어 있고,

상기 가이드 튜브(13)의 말단부(32)는 금속의 상기 욕(3)의 표면(PP')으로부터 미리 정해진 높이(H)에 있으며,

상기 철심 와이어(2)는, 상기 철심 와이어(2)의 원형인 단면이 변경되지 않고, 수직방향으로 상기 욕(3) 속으로 도입되어 들어가도록, 구동되고 직선화되는,

철심 와이어(2)를 용융 금속의 욕(3) 내로 도입하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 가이드 튜브(13)가 상기 욕 위에 수직으로 배치되기 때문에, 상기 직선화 작동은, 상기 철심 와이어(2)가 상기 가이드 튜브(13) 내로 진입되기 전에, 2개의 프레스 롤(19, 20)의 복수개의 세트(18)를 통해 상기 철심 와이어(2)가 통과됨 으로써 수행되며,

상기 철심 와이어와 각각의 프레스 롤 사이의 접촉은 접촉면을 따르거나 2개 이상의 접촉 라인을 따라 일어나는,

철심 와이어(2)를 용융 금속의 욕(3) 내로 도입하는 방법.
제2항에 있어서,

상기 철심 와이어(2)와 접촉되는 상기 프레스 롤의 접촉면(21, 22)은 오목한, 철심 와이어(2)를 용융 금속의 욕(3) 내로 도입하는 방법.
제3항에 있어서,

상기 프레스 롤의 오목면인 상기 접촉면(21, 22)의 곡률 반경은 상기 철심 와이어(2)의 곡률 반경과 동일한, 철심 와이어(2)를 용융 금속의 욕(3) 내로 도입하는 방법.
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 철심 와이어는 프레스 롤(19, 20)의 상기 세트(18) 사이를 통과하는 동안에, 삽입된 상기 가이드 튜브(13)에 의해 측방향으로 유지되는, 철심 와이어(2)를 용융 금속의 욕(3) 내로 도입하는 방법.
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 철심 와이어의 구동은 직선화 작동과 동시에 수행되며,

상기 프레스 롤(19) 중의 일부는 구동 롤인,

철심 와이어(2)를 용융 금속의 욕(3) 내로 도입하는 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 철심 와이어의 구동은 상류에서 직선화 작동과 무관하게 수행되고,

직선화 작동 동안에, 상기 철심 와이어(2)는 수직 방향으로 확장되는,

철심 와이어(2)를 용융 금속의 욕(3) 내로 도입하는 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 가이드 튜브, 선택적으로는 삽입된 튜브의 내경과 상기 철심 와이어의 외경 사이의 비는 1.5:1 내지 5:1인, 철심 와이어(2)를 용융 금속의 욕(3) 내로 도입하는 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 가이드 튜브(13)의 상기 말단부(32)를 상기 욕(3) 근처에서 보호 단부편(14)에 의해 보호하는 단계를 더 포함하는, 철심 와이어(2)를 용융 금속의 욕(3) 내로 도입하는 방법.
철심 와이어(2)를 용융 금속의 욕(3) 내로 도입하기 위한 설비 장치(1)에 있어서,

상기 철심 와이어가 릴(9)의 철심으로부터 인출되도록, 상기 철심 와이어를 상기 릴로부터 구동시키기 위한 구동 수단(12),

상기 욕(3)의 표면 위 미리 정해진 높이(H)에 말단부(32)를 가지는, 상기 철심 와이어(2)를 안내하기 위한 가이드 튜브(13), 및

상기 철심 와이어(2)가 상기 가이드 튜브(13) 내로 진입하기 전에 상기 철심 와이어(2)를 직선화하기 위한 직선화 수단(12)

을 포함하며,

상기 가이드 튜브(13)는 수직방향으로 연장되고,

상기 직선화 수단(12)은 상기 철심 와이어(2)의 원형 단면을 변경시키지 않고 상기 철심 와이어(2)를 직선화하며, 선택적으로 상기 단면에 존재하는 변형을 교정할 수 있는,

철심 와이어(2)를 용융 금속의 욕(3) 내로 도입하기 위한 설비 장치(1).
제10항에 있어서,

상기 직선화 수단은, 2개의 프레스 롤로 구성되는 세트의 복수개의 세트에 의해 형성되어 있고,

상기 철심 와이어와 각각의 프레스 롤 사이의 접촉은 접촉면 또는 2개 이상의 접촉선을 따라 이루어지는,

철심 와이어(2)를 용융 금속의 욕(3) 내로 도입하기 위한 설비 장치(1).
제11항에 있어서,

상기 철심 와이어와 각각의 프레스 롤 사이의 접촉은 접촉면을 따라 이루어지며,

상기 직선화 수단은, 2개의 프레스 롤(19, 20)로 구성되는 제한된 수의 세트(18)에 의해 형성되어 있고,

상기 철심 와이어(2)와 접촉하는 상기 프레스 롤(19, 20)의 상기 접촉면(21, 22)은 오목한,

철심 와이어(2)를 용융 금속의 욕(3) 내로 도입하기 위한 설비 장치(1).
제12항에 있어서,

각각의 상기 롤의 상기 철심 와이어와 접촉하는 각각의 상기 접촉면(21, 22)은, 상기 철심 와이어(2)의 곡률반경과 동일한 곡률반경을 가지는, 철심 와이어(2)를 용융 금속의 욕(3) 내로 도입하기 위한 설비 장치(1).
제12항 또는 제13항에 있어서,

각각의 상기 롤의 각각의 접촉면은 120°와 180° 사이의 각도부에 대응하는, 철심 와이어(2)를 용융 금속의 욕(3) 내로 도입하기 위한 설비 장치(1).
제11항에 있어서,

상기 철심 와이어와 각각의 상기 프레스 롤 사이의 접촉은 2개의 접촉선을 따라 이루어지며,

상기 직선화 수단은, 다수의 세트의 프레스 롤에 의해 형성되어 있고,

각각의 상기 롤은 삼각형 단면의 주변 그루브를 포함하며,

삼각형 단면의 경사벽은 상기 철심 와이어와의 접촉면을 경계짓는,

철심 와이어(2)를 용융 금속의 욕(3) 내로 도입하기 위한 설비 장치(1).
제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,

각각의 쌍의 세트(18)의 프레스 롤(19, 20) 사이에서 상기 철심 와이어(2)를 안내하기 위한 삽입된 가이드 튜브(30)를 더 포함하는, 철심 와이어(2)를 용융 금속의 욕(3) 내로 도입하기 위한 설비 장치(1).
제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 가이드 튜브, 선택적으로는 삽입된 튜브(30)의 내경과 상기 철심 와이어의 직경 사이의 비는 1.5:1 내지 5:1인, 철심 와이어(2)를 용융 금속의 욕(3) 내로 도입하기 위한 설비 장치(1).
제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 가이드 튜브(13)의 말단부(32)에, 상기 가이드 튜브(13)보다 큰 열저항을 가지는 보호 단부편(14)이 구비되어 있는, 철심 와이어(2)를 용융 금속의 욕(3) 내로 도입하기 위한 설비 장치(1).
제18항에 있어서,

상기 보호 단부편(14)은 상기 가이드 튜브(13)의 상기 말단부(32)를 넘어 미리 정해진 거리만큼 연장되어 있는, 철심 와이어(2)를 용융 금속의 욕(3) 내로 도입하기 위한 설비 장치(1).
제18항에 있어서,

상기 가이드 튜브는 2개의 부로 이루어져 있으며, 1개의 부는 인접부이고, 다른 부는 상기 보호 단부편(14)이 고정된 말단부(33)이며,

상기 2개의 부는 착탈 가능한 연결 수단으로서 스크루 나사산 또는 바요넷(bayonet) 시스템(35)에 의해 견고하게 연결될 수 있어, 상기 튜브와 상기 보호 단부편(14)의 상기 말단부(33)에 의해 형성된 조립체의 교체를 가능하게 하는,

철심 와이어(2)를 용융 금속의 욕(3) 내로 도입하기 위한 설비 장치(1).
제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 직선화 수단은 구동 수단으로서 작용하는, 철심 와이어(2)를 용융 금속의 욕(3) 내로 도입하기 위한 설비 장치(1).
제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,

2개의 상기 롤(19, 20)의 각각의 세트(18)는 피동 롤(19)과 아이들 롤(20)을 포함하며,

상기 아이들 롤(20)은, 록커 암을 형성하고 잭(25)에 의해 이동될 수 있는 피봇 암(23)에 장착되어 있는,

철심 와이어(2)를 용융 금속의 욕(3) 내로 도입하기 위한 설비 장치(1).
제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 구동 수단은 상기 직선화 수단의 상류에 있고,

상기 직선화 수단에서, 상기 철심 와이어는 수직 방향으로 연장되는,

철심 와이어(2)를 용융 금속의 욕(3) 내로 도입하기 위한 설비 장치(1).
제1항에 있어서,

상기 철심 와이어는 상기 릴의 철심으로부터 인출되는, 철심 와이어(2)를 용융 금속의 욕(3) 내로 도입하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 가이드 튜브(13)의 상기 말단부(32) 및 상기 말단부(32)를 넘어 경로 상에 있는 상기 철심 와이어(2)를 상기 욕(3) 근처에서 보호 단부편(14)에 의해 보호하는 단계를 더 포함하는 철심 와이어(2)를 용융 금속의 욕(3) 내로 도입하는 방법.
제12항에 있어서,

상기 2개의 프레스 롤(19, 20)로 구성되는 제한된 수의 세트(18)는, 3개 내지 5개의 세트인, 철심 와이어(2)를 용융 금속의 욕(3) 내로 도입하기 위한 설비 장치(1).
제15항에 있어서,

다수의 세트의 프레스 롤은, 12개 내지 20개 세트의 프레스 롤인, 철심 와이어(2)를 용융 금속의 욕(3) 내로 도입하기 위한 설비 장치(1).
제19항에 있어서,

상기 미리 정해진 거리는 10 내지 30 센티미터인, 철심 와이어(2)를 용융 금속의 욕(3) 내로 도입하기 위한 설비 장치(1).