KR101232360B1 - 판 압연기 및 판 압연 방법 - Google Patents

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Abstract

압연 전의 키스롤 타이트닝 상태나 압연 중에 발생하는 압연기의 상하 좌우에 있어서의 작업 롤의 오프셋량의 편차를 해소하고, 판의 휨이나 작업 롤과 보강 롤 사이의 스러스트력에 기인하는 사행이나 캠버 등의 해소를 목적으로 한다.
이를 위하여 전동기로 구동되는 상하 한 쌍의 작업 롤과, 상하 한 쌍의 보강 롤을 가진 판 압연기로서, 이 상하 각 작업롤의 작업측 및 구동측에 각 1개소 이상의 이 작업 롤 몸체부 또는 축부에 압연기의 입측 또는 출측으로부터 실질적으로 수평 방향의 외력을 부하하는 장치를 가지고, 이 외력은 작업 롤 초크를 사이에 두고 압연기 하우징의 프로젝트 블록 또는 보강 롤 초크에 이어지는 작업 롤 초크 지지부재에 의하여 지지되고, 또한 상기 작업 롤과 보강 롤의 축심 위치의 압연 방향 오프셋량을 이 작업 롤 반경과 이 보강 롤 반경의 합으로 나눈 값이 압하 롤 모두 0.0025 이하인 것을 특징으로 하는 판 압연기와 이를 사용한 판 압연 방법을 제공한다.

Description

판 압연기 및 판 압연 방법 {PLATE ROLLING MILL AND PLATE ROLLING METHOD}
본 발명은 전동기에 의하여 구동되는 작업 롤과, 이 작업 롤에 부하되는 압연 반력을 지지하는 보강 롤을 가진 판 압연기 및 그것을 사용한 판 압연 방법에 관한 것이다.
전동기에 의하여 구동되는 작업 롤과, 이 작업 롤에 부하되는 압연 반력을 지지하는 보강 롤을 가진 판 압연기에 있어서는, 작업 롤 축심 위치와 보강 롤 축심 위치를 어긋나게 하여 일정 간격의 압연 방향 오프셋을 형성하고, 압연 반력의 수평 방향(특별히 규정하지 않는 한, 수평 방향이란 압연 방향을 가리킨다) 분력을 발생시켜 작업 롤을 밀게 함으로써, 안정적인 형상의 판을 압연하는 방법이 채용되어 있고, 종래부터 여러 가지 제안이 이루어지고 있다.
예를 들면, 아래의 특허 제2796465호 공보(특허 제2796465호 공보)에는 작업 롤 초크를 수평 방향으로 압압하는 구조의 크로스 롤 압연기가 개시되어 있다.
그러나, 이 특허 제2796465호 공보의 압연기는 작업 롤 초크만을 압압하는 구조이기 때문에, 작업 롤 초크와 작업 롤과의 사이에 존재하는 작업 롤 베어링의 진동에 기인하는 작업 롤 오프셋량의 변동을 억제할 수 없다고 하는 문제점이 있었다.
또한, 아래의 특허 제2972401호 공보에는 압연기의 입출측에 작업 롤을 수평 방향으로 지지하는 서포트 롤러를 배치한 판 압연기가 개시되어 있다.
이 특허 제2972401호 공보의 압연기의 작업 롤은 경질재, 극박재의 압연용의 소경 작업 롤을 전제로 하고 있고, 직접 전동기로 구동되고 있는 것이 아니라, 보강 롤을 통하여 간접적으로 구동되고 있다. 간접 구동의 경우, 구동력 전달을 위하여 보강 롤로부터 작업 롤에 큰 수평력이 작용하고, 압연 하중의 수평 방향 힘과의 상호작용에 의하여, 불안정 현상의 원인이 되었다. 특히 소경 작업 롤의 경우에는 수평 방향 작업 롤의 휨이 커지게 되어 불안정 현상이 조장되기 때문에, 수평 방향 서포트 롤러에 의하여, 작업 롤의 소경화와 강성 향상의 양립이 필요하였다.
그러나, 이 압연기는 소경 작업 롤의 강성을 현저하게 크게 함으로써, 휨의 해소와 작업 롤 지름의 최소화를 목적으로 하고 있기 때문에, 압연 제어하는데 있어서의 기준이 되는 영점 조정이나, 이 영점 조정 상태의 유지라고 하는 과제는 해결되지 않은 것이다.
특허 제2885102호 공보에는 작업 롤의 한쪽에 수평 방향 지지를 위한 서포트 롤러를 배치한 판 압연기가 개시되어 있다.
그러나, 이 특허 제2885102호 공보의 압연기도 특허 제2972401호 공보의 압연기와 마찬가지로 소경 작업 롤이며, 간접 구동 형태의 압연기이다. 특허 제2972401호 공보와 마찬가지로 소경 롤이기 때문에, 롤의 강성이 작고, 수평 방향의 휨이 발생하기 쉽다. 상하의 작업 롤에서 휨의 차이가 생기면, 압연이 불안정해지기 때문에, 수평 방향의 작업 롤의 강성을 높여, 상하의 작업 롤의 휨의 차이가 발생하지 않도록 제어하기 위하여, 상하의 작업 롤에 수평 방향의 서포트 롤러를 설치한 것이다.
이 압연기에 사용하는 상기 서포트 롤러는 작업 롤의 오프셋에 의하여 발생하는 압연 반력의 수평 방향 분력과 역방향의 힘을 가하여, 작업 롤을 지지하는 구조로 되어 있기 때문에, 작업 롤의 축심 위치를 안정화할 수 없었다. 또한, 특허 제2972401호 공보의 작업 롤과 마찬가지로, 압연 제어하는데 있어서의 기준이 되는 영점 조정이나, 이 영점 조정 상태의 유지라고 하는 과제는 해결되지 않은 것이다.
특허 제2966172호 공보에는 작업 롤의 한쪽 또는 양쪽에 작업 롤에 수평 방향 휨을 부여하기 위한 중간 롤을 배치한 판 압연기가 개시되어 있다. 이것은 작업 롤의 프로필(특히, 피압연재의 패스 라인 방향의 요철)에 의하여, 압연재의 형상을 제어하기 때문에, 적극적으로 작업 롤에 휨을 부여하는 것이다. 그 때문에, 중간 롤은 끝이 가늘어지는 구조로 되어 있고, 그것에 따라서 작업 롤을 휘게 하기 위하여, 베어링부에 벤딩력을 부여하는 구조로 되어 있다.
그러나, 이 특허 제2966172호 공보의 압연기에 사용되고 있는 작업 롤 축단부는 수평 방향 벤딩력을 부여하여 하중 제어로 지지하는 구조로 되어 있고, 작업 롤 오프셋 위치를 엄밀하게 제어하는 구조로는 되어 있지 않다고 하는 문제점이 있었다. 그리고, 영점 조정이나, 이 영점 조정 상태의 유지라고 하는 압연 제어를 하는데 있어서의 기준점이 정해지지 않는다고 하는 문제점은 그대로 남아 있다.
일본 공개 특허 공보 평10-277619호에는 상하 작업 롤의 어느 한쪽에 수평력을 부여하는 판 압연기가 개시되어 있다.
이 일본 공개 특허 공보 평10-277619호의 압연기는 작업 롤의 축심을 보강 롤의 축심으로부터, 압연 출측 방향으로 오프셋된 압연기로서, 압연재가 압연기를 빠져나왔을 때, 롤 갭이 작으면 상하 작업 롤이 접촉하고, 상하 작업 롤의 지름의 차이에 의하여, 대경 롤이 압연 입측 방향으로 이동하는 것을 방지하기 위한 대경측의 롤에 수평력 부여 장치를 설치하고, 대경 작업 롤을 압연 출측 방향으로 누르는 구조로 되어 있다.
그러나, 일본 공개 특허 공보 평10-277619호의 발명에 의한 수평력 부여는 압연재가 압연기를 빠져나와 상하 작업 롤이 접촉하였을 때에, 대경 작업 롤에만 적용하는 것을 전제로 하고 있기 때문에, 예를 들면, 작업 롤이 대경이고 작업 롤에 수평력 부여 장치가 없는 경우, 상하 작업 롤 간에 오프셋량의 편차를 일으켜 압연재의 휨의 발생 원인이 될 뿐만 아니라, 아래 작업 롤과 아래 보강 롤 간에 미소 크로스각, 그리고 스러스트력이 발생하여, 사행이나 캠버가 발생한다고 하는 문제점이 있었다.
특표 W001/064360호 공보에는 압연기의 작업 롤의 롤 베어링 박스를 사이에 두고, 롤에 상하 방향의 밸런스력 또는 벤딩력을 가하는 제1 압압 장치와 수평면 내에서 압연 롤 축과 직교하는 방향의 압압력을 가하는 제2 압압 장치를 구비한 압연기가 개시되어 있다.
그러나, 이들 압압 장치에 의한 외력은 축받이 박스를 사이에 두고 부여되기 때문에, 특허 제2796465호 공보와 같이, 작업 롤 축받이 박스와 작업 롤과의 사이에 존재하는 작업 롤 베어링의 진동에 기인하는 작업 롤 오프셋량의 변동을 억제할 수 없다고 하는 문제점이 있었다.
또한, 작업 롤 구동의 4단 압연기나 6단 압연기에 있어서는 작업 롤의 수평면 내에서의 위치를 안정화하기 위하여, 예를 들면 작업 롤 직경 800 mm, 보강 롤 직경 1600 mm 정도의 열연 마무리 압연기에서는 작업 롤 축심 위치와 이 보강 롤 축심 위치의 압연 방향 오프셋량을 6 내지 13 mm 정도로 설정하고, 압연 하중의 수평 방향 분력 즉, 오프셋 분력을 작업 롤에 가하고, 작업 롤 초크를 압연기 하우징의 프로젝트 블록부 또는 보강 롤 초크에 연결되는 작업 롤 초크 지지 부재에 눌러 작업 롤 위치를 안정화시켰다.
그러나, 오프셋 분력은 압연 하중의 분력이기 때문에, 압연재를 물릴 때 순간적으로 부하되기 때문에, 작업 롤 오프셋량에 상하·좌우 편차를 일으켜 압연재의 휨이나 작업 롤 내지 보강 롤간 스러스트력의 발생으로 연결되는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고, 압연 중이나 압연 전의 영점 조정 작업 등의 키스 롤 타이트닝 상태에서 발생하는 압연기의 상하 및 좌우(작업측 WS(Work-side)/구동측 DS(Drive-side))에 있어서의 작업 롤의 오프셋량의 편차를 엄밀하게 해소하고, 판의 휨이나 작업 롤 내지 보강 롤 사이에 발생하는 스러스트력에 기인하는 사행이나 캠버 등의 문제를 해소할 수 있는 판 압연기 및 판 압연 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명자는 전술한 과제에 대하여 예의 검토한 결과, 판 압연 조업에 있어서 중대한 문제로 연결되는 문제인 압연재의 휨이나 사행 및 캠버의 문제에 관하여, 압연 중의 작업 롤 오프셋량의 변동이 중대하게 관여하고 있는 것을 밝혀내었다.
예를 들면, 작업 롤 오프셋량의 압연기의 상하 편차가 0.2 mm 정도 변동함으로써, 압연재의 휨이나 사행 및 구불거림이 크게 변화하는 것, 또한 작업 롤 오프셋량의 좌우 차이(작업측 WS와 구동측 DS의 차이)가 0.2 mm 정도 변동함으로써, 작업 롤 내지 보강 롤 간의 스러스트 계수가 약 0.004 정도, 즉, 1000 tf의 압연 하중에 대하여 4 tf의 유의한 스러스트력이 발생하는 것을 밝혀내었다.
작업 롤 내지 보강 롤간에 작용하는 스러스트력은 압연기의 구조나 치수에도 좌우되지만, 거의 동일한 정도의 압연 하중의 좌우 차이로서 현재화(顯在化)하기 때문에, 예를 들면, 구동측 및 작업측의 압하 장치의 압하 위치 영점 조정을 압연 하중 측정용 하중 검출 장치의 출력에 의하여 실시하는 경우, 작업 롤 내지 보강 롤 간의 스러스트력이 외란이 되어, 정확한 압하 위치 영점 조정을 실시하지 못하고 사행이나 캠버 등의 문제의 발생 원인이 되기도 한다. 또한, 압연 중에 있어서도, 스러스트력에 기인하는 압연 하중 좌우 차이는 밀 변형의 좌우 차를 통하여 압하율의 좌우 차 그리고 압연재의 사행을 유발하게 된다. 또한, 작업 롤량의 좌우 차이는 그 자체로 압연재의 수평면 내에서의 진입 각도의 미소한 오차가 되므로, 이 상태로 압연을 계속하면 압연재의 사행에 직접적으로 연결된다. 이에, 본 발명에서는 작업 롤 베어링의 진동이나 작업 롤 넥크부의 변형도 고려하여, 작업 롤 오프셋량의 상하 및 좌우 편차를 엄밀하게 해소하고, 안정적인 압연을 실현하는 기술을 제공한다.
또한, 오프셋 분력은 압연 하중의 분력이기 때문에, 압연재를 물릴 때 순간적으로 부하되고, 그 순간에, 작업 롤 초크 내지 하우징 간의 진동, 작업 롤 베어링의 진동, 그리고 작업 롤 넥크부의 변형 등에 의하여, 작업 롤은 오프셋 분력의 방향으로 약 1 mm 정도 수평 방향으로 이동한다.
본 발명자는 이 때, 압연재 선단 형상의 불균일이나 작업 롤 표면 조도의 불균일 등에 의하여, 작업 롤 내지 압연재 간에 작용하는 마찰력의 거동이 상하 및 좌우 불균일이 되는 경우가 있고, 상기 작업 롤의 순간적인 수평 방향 이동이 이것을 조장하며, 이 때에 작업 롤 오프셋량에 상하 및/또는 좌우 편차를 일으켜 압연재의 휨이나 작업 롤 내지 보강 롤간 스러스트력의 발생으로 연결되는 것을 밝혀내었다.
이에, 작업 롤 오프셋량을 현재의 1/2 이하, 좋기로는, 영(0)으로 하고, 물릴 때에 순간적으로 발생하는 오프셋 분력을 현재의 1/2 이하, 좋기로는, 영(0)으로 하고, 작업 롤의 수평 방향 위치를 안정화시키기 위하여 필요한 수평 방향의 힘은 압연 개시 전부터 전용 장치로 부여함으로써, 압연재를 물릴 때의 작업 롤 위치를 안정화할 수 있으며, 휨이나 사행 및 캠버의 발생을 방지하는 것이 가능해진다고 생각하였다.
본 발명자는 이들 과제 해결에 대한 기본적인 생각을 가지고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
그 결과, 압연 방향 오프셋 력에 의지하지 않고, 작업 롤에 실질적으로 수평 방향의 외력을 부하하는 장치를 설치함으로써, 압연 전의 영점 조정 작업 등의 키스 체결 상태나 압연 중에 발생하는 압연기의 상하 및 좌우(작업측 WS/구동측 DS)에 있어서의 작업 롤의 오프셋량의 편차를 엄밀하게 해소하고, 판의 휨이나 작업 롤 내지 보강 롤 사이에 발생하는 스러스트력에 기인하는 사행이나 캠버 등의 문제를 해소할 수 있는 판 압연기 및 판 압연 방법을 제공하는 것이다.
그 요지는 이하와 같다.
(1) 전동기에 의하여 구동되는 상하 한 쌍의 작업 롤과, 이 작업 롤에 접하여 이 작업 롤에 부하되는 압연 반력을 지지하는 상하 한 쌍의 보강 롤을 구비한 판 압연기로서, 이 상하 작업 롤의 각각에 대하여 압연기의 폭 방향의 중심을 사이에 두고 작업측 및 구동측에 각 1 개소 이상, 합계 2 개소 이상의 위치의 이 작업 롤 몸체부 또는 축부를 눌러, 압연기의 입측 또는 출측의 어느 한쪽으로부터 실질적으로 수평 방향의 외력을 부하하는 장치를 구비하고, 상기 작업 롤에 부하된 수평 방향 외력은 작업 롤 초크를 사이에 두고 압연기 하우징의 프로젝트 블록, 또는 보강 롤 초크에 연결되는 작업 롤 초크 지지 부재에 의하여 지지를 받고 있으며,
또한, 상기 작업 롤 축심 위치와 보강 롤 축심 위치의 압연 방향 오프셋량을 이 작업 롤 반경과 이 보강 롤 반경의 합으로 나눈 값이 상하 롤 모두 0.0025 이하인 것을 특징으로 하는 판 압연기.
(2) 또한, 상기 상하 한 쌍의 보강 롤의 각각에 대하여 압연기의 폭 방향의 중심을 사이에 두고 작업측 및 구동측에 각 1 개소 이상, 합계 2 개소 이상의 위치의 이 보강 롤 몸체부 또는 축부에 실질적으로 수평 방향의 외력을 부하하는 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 (1)에 기재된 판 압연기.
(3) 상기 보강 롤에 부하하는 수평 방향 외력의 방향은 상기 작업 롤에 부하되는 실질적으로 수평 방향인 외력과 동일한 방향인 것을 특징으로 하는 (2)에 기재된 판 압연기.
(4) 상기 작업 롤에 실질적으로 수평 방향의 외력을 부하하는 장치는 이 작업 롤 몸체부의 단부 근방에 힘을 부하하는 위치에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (3)의 어느 하나의 항에 기재된 판 압연기.
(5) 상기 작업 롤에 실질적으로 수평 방향의 외력을 부하하는 장치는 이 작업 롤 초크의 외측의 작업 롤 축단부에 힘을 부하하는 위치에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (3)의 어느 하나의 항에 기재된 판 압연기.
(6) 상기 작업 롤에 실질적으로 수평 방향의 외력을 부하하는 장치는 이 작업 롤 몸체부의 단부 근방에 힘을 부하하는 위치 및 이 작업 롤 초크의 외측의 작업 롤 축 단부에 힘을 부하하는 위치에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (3)의 어느 하나의 항에 기재된 판 압연기.
(7) 상기 작업 롤에 실질적으로 수평 방향의 외력을 부하하는 장치는 이 작업 롤 몸체부의 단부 근방에 힘을 부하하는 위치에 설치되고, 또한, 이 작업 롤 몸체부의 중앙부에는 이 작업 롤 몸체부의 단부 근방에 부하되는 이 수평 방향 외력의 합계 값 보다 작고, 또한 역방향으로 실질적으로 수평 방향의 외력을 부하하는 장치가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (3)의 어느 하나의 항에 기재된 판 압연기.
(8) 상기 작업 롤에 실질적으로 수평 방향의 외력을 부하하는 장치는 이 작업 롤 초크의 외측의 작업 롤 축단부에 힘을 부하하는 위치에 설치되고, 또한, 이 작업 롤 몸체부의 중앙부에는 이 작업 롤 축단부에 부하되는 이 수평 방향 외력과 동일한 방향으로 실질적으로 수평 방향의 외력을 부하하는 장치가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (3)의 어느 하나의 항에 기재된 판 압연기.
(9) 상기 작업 롤 초크와 압연기 하우징의 프로젝트 블록, 또는 보강 롤 초크에 연결되는 작업 롤 초크 지지 부재와의 사이에, 상기 작업 롤에 부하되는 수평 방향 하중을 측정하는 작업 롤 수평 방향 하중 검출 장치를 설치한 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (8)의 어느 하나의 항에 기재된 판 압연기.
(10) 상기 작업 롤에 실질적으로 수평 방향의 외력을 부하하는 장치는 이 작업 롤과 접촉하는 부분이 롤러 형식인 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (9)의 어느 하나의 항에 기재된 판 압연기.
(11) 상기 작업 롤에 실질적으로 수평 방향의 외력을 부하하는 장치는 유체 압력을 통하여 이 작업 롤에 힘을 전달할 수 있는 정압 베어링 형식인 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (9)의 어느 하나의 항에 기재된 판 압연기.
(12) 전동기에 의하여 구동되는 상하 한 쌍의 작업 롤과, 이 작업 롤에 접하여 이 작업 롤에 부하되는 압연 반력을 지지하는 상하 한 쌍의 보강 롤과 이 상하 작업 롤의 각각에 대하여 압연기의 폭 방향의 중심을 사이에 두고, 작업측 및 구동측에 각 1 개소 이상, 합계 2 개소 이상의 위치의 이 작업 롤 몸체부 또는 축부에 실질적으로 수평 방향의 외력을 부하하는 장치를 가지며, 상기 작업 롤에 부하된 수평 방향 외력은 작업측 및 구동측의 이 작업 롤 초크 및 수평 방향 부하를 측정하기 위한 작업 롤 수평 방향 하중 검출 장치를 사이에 두고, 압연기 하우징의 프로젝트 블록 또는 보강 롤 초크에 연결되는 작업 롤 넥 지지 부재로 지지하고, 또한, 이 작업 롤 축심 위치와 이 보강 롤 축심, 위치의 압연 방향 오프셋량을 이 작업 롤 반경과 이 보강 롤 반경의 합으로 나눈 값이 0.O025 이하이며, 또한 압연 하중을 측정하기 위한 하중 검출 장치를 압연기의 작업측 및 구동측 각각에 갖는 판 압연기에 의한 판 압연 방법으로서,
압연 작업을 개시하기 전의 압하 위치 영점 조정 작업에 있어서, 롤 회전 상태에서 이 판 압연기의 압하 장치를 조작하여 키스롤 타이트닝 상태로 하여 이 압연 하중 측정용 하중 검출 장치에 의한 작업측 하중 측정값과 구동측 하중 측정값의 합계값을 미리 주어진 영 조정 하중으로 설정하고, 상기 작업 롤 수평 방향 하중 검출 장치의 출력이 작업측 및 구동측 각각 소정의 값이 되도록 상기 작업측 및 구동측의 수평 방향 외력 부하 장치로부터 작업 롤에 부하하는 수평 방향 외력을 조정하고, 이 상태를 유지하면서 상기 압연 하중 측정용의 하중 검출 장치에 의한 작업측 하중 측정값과 구동측 하중 측정값이 동일하게 되도록 압하 위치의 작업측과 구동측의 밸런스를 조정하여 압하 위치 영점을 결정하고, 이 압하 위치 영점에 기초하여 압연 작업을 실시하는 것을 특징으로 하는 판 압연 방법.
(13) 전동기에 의하여 구동되는 상하 한 쌍의 작업 롤과, 이 작업 롤에 접하여 이 작업 롤에 부하되는 압연 반력을 지지하는 상하 한 쌍의 보강 롤과, 이 상하 작업 롤의 각각에 대하여 압연기의 폭 방향의 중심을 사이에 두고, 작업측 및 구동측에 각 1 개소 이상, 합계 2 개소 이상의 위치의 이 작업 롤 몸체부 또는 축부에 실질적으로 수평 방향의 외력을 부하하는 장치를 구비하고, 상기 작업 롤에 부하된 수평 방향 외력은 작업측 및 구동측의 이 작업 롤 초크 및 수평 방향 부하를 측정하기 위한 작업 롤 수평 방향 하중 검출 장치를 사이에 두고, 압연기 하우징의 프로젝트 블록 또는 보강 롤 초크에 연결되는 작업 롤 초크 지지 부재로 지지하며, 또한, 이 작업 롤 축심 위치와 이 보강 롤 축심 위치의 압연 방향 오프셋량을 이 작업 롤 반경과 이 보강 롤 반경의 합으로 나눈 값이 0.0025 이하인 판 압연기에 의한 판 압연 방법으로서,
상기 작업 롤 수평 방향 하중 검출 장치의 출력이 작업측 및 구동측 각각 소정의 값이 되도록 상기 작업측 및 구동측의 수평 방향 외력 부하 장치로부터 작업 롤에 부하하는 수평 방향 외력을 조정하고, 이 상태를 유지하면서 압연 작업을 실시하는 것을 특징으로 하는 판 압연 방법.
<작용의 설명>
(1)의 발명에 의하면, 작업 롤에, 실질적으로 수평 방향의 외력을 한쪽으로부터 부하하는 장치를 상하 작업 롤의 양쪽 모두에 설치함으로써, 작업 롤을 강성이 높은 지지 부재에 밀어붙여서 축심 위치를 안정화할 수 있는 동시에, 작업 롤 축심 위치와 보강 롤 축심 위치의 압연 방향 오프셋량을 이 작업 롤 반경과 이 보강 롤 반경의 합으로 나눈 값을 상하 롤 모두 0.0025 이하로 함으로써 수평 방향의 오프셋 분력을 종래의 1/2 이하로 저감할 수 있으므로, 압연 중이나 압연 전의 영점 조정 작업 등의 키스롤 타이트닝 상태에서 발생하는 압연기의 상하 및 좌우(작업측 WS/구동측 DS)에 있어서의 작업 롤의 오프셋량의 편차를 엄밀하게 해소하고, 판의 휨이나 작업 롤 내지 보강 롤 사이에 생기는 스러스트력에 기인하는 사행이나 캠버 등의 문제를 해소할 수 있다.
(2)의 발명에 의하면, 보강 롤에 실질적으로 수평 방향의 외력을 한쪽으로부터 부하하는 장치를, 상하 보강 롤의 양쪽 모두에 설치함으로써, 보강 롤을 강성이 높은 지지 부재에 밀어붙여서 축심 위치를 안정화할 수 있으므로, 판의 휨이나 작업 롤 내지 보강 롤 사이에 생기는 스러스트력에 기인하는 사행이나 캠버를 한층 더 저감할 수 있다.
(3)의 발명에 의하면, 작업 롤과 보강 롤에 동일한 방향, 예를 들면, 압연 출측 방향으로 수평력을 부하하는 구성으로 하는 경우, 작업 롤, 보강 롤 모두 수평 방향 위치를 결정하는 기준면은 하우징 윈도우의 출측면이 되어, 작업 롤과 보강 롤의 수평면 내에서의 평행도를 고정밀도로 유지하는 것이 용이해진다.
(4)의 발명에 의하면, 작업 롤에 실질적으로 수평 방향의 외력을 부하하는 장치를 작업 롤 몸체부의 단부 근방에 힘을 부하하는 위치에 설치함으로써, 외력을 부하하기 쉬울뿐만 아니라, 외력에 의한 작업 롤의 수평 방향 휨이 과대하게 되는 것을 방지할 수 있다.
(5)의 발명에 의하면, 작업 롤에 실질적으로 수평 방향의 외력을 부하하는 장치를 작업 롤 초크의 외측의 작업 롤 축단부에 힘을 부하하는 위치에 설치함으로써, 압연재의 가이드와의 간섭을 회피할 수 있고, 베어링부의 수평 방향 간극을 저감할 수 있다.
(6)의 발명에 의하면, 작업 롤에 실질적으로 수평 방향의 외력을 부하하는 장치를 작업 롤 몸체부의 단부 근방에 힘을 부하하는 위치 및 작업 롤 초크의 외측의 작업 롤 축단부에 힘을 부하하는 위치에 설치함으로써, 외력에 의한 작업 롤의 수평 방향 휨을 상쇄할 수 있다.
(7)의 발명에 의하면, 작업 롤에 실질적으로 수평 방향의 외력을 부하하는 장치를 작업 롤 몸체부의 단부 근방에 힘을 부하하는 위치에 설치하고, 또한, 작업 롤 몸체부의 중앙부에, 이 작업 롤 몸체부의 단부 근방에 부하되는 이 수평 방향 외력의 합계값보다 작고 또한 역방향으로 실질적으로 수평 방향의 외력을 부하하는 장치를 설치함으로써, 다른 방향의 외력에 의한 작업 롤의 수평 방향 휨을 상쇄할 수 있다.
(8)의 발명에 의하면, 작업 롤에 실질적으로 수평 방향의 외력을 부하하는 장치를 작업 롤 초크의 외측의 작업 롤 축단부에 힘을 부하하는 위치에 설치하고, 또한, 작업 롤 몸체부의 중앙부에, 작업 롤 축단부에 부하되는 이 수평 방향 외력과 동일한 방향으로 실질적으로 수평 방향의 외력을 부하하는 장치를 설치함으로써, 동일한 방향의 외력에 의한 작업 롤의 수평 방향 휨을 상쇄할 수 있다.
(9)의 발명에 의하면, 작업 롤 초크와 압연기 하우징의 프로젝트 블록, 또는 보강 롤 초크에 연결되는 작업 롤 초크 지지 부재와의 사이에, 작업 롤에 부하되는 수평 방향 하중을 측정하는 작업 롤 수평 방향 하중 검출 장치를 설치함으로써, 좌우의 수평 방향 외력을 동일하게 유지할 수 있기 때문에, 항상 작업 롤을 보강 롤에 대하여 평행하게 유지하는 것이 가능하게 되고, 스러스트력의 발생에 의한 판의 사행이나 캠버를 방지할 수 있다.
(10)의 발명에 의하면, 작업 롤에 실질적으로 수평 방향의 외력을 부하하는 장치의 작업 롤과 접촉하는 부분을 롤러 형식으로 함으로써, 작업 롤에 손상을 가하지 않고 외력을 부하할 수 있고, 또한, 압연시에 작업 롤이 상하동하였을 경우에도 경사된 상태로 실질적으로 수평 방향의 외력을 부하할 수 있다.
(11)의 발명에 의하면, 작업 롤에 실질적으로 수평 방향의 외력을 부하하는 장치를 유체 압력을 통하여 이 작업 롤에 힘을 전달할 수 있는 정압 베어링 형식으로 함으로써, 작업 롤에 비접촉 상태로 외력을 부하할 수 있으므로 작업 롤을 손상시킬 걱정이 없을 뿐만 아니라, 외력 부하 장치측도 거의 손상시키는 경우가 없어진다.
(12)의 발명에 의하면, 작업 롤 수평 방향 하중 검출 장치의 출력이 작업측 및 구동측 각각 미리 결정한 값이 되도록 상기 작업측 및 구동측의 수평 방향 외력 부하 장치로부터 작업 롤에 부하하는 수평 방향 외력을 조정하고, 이 상태를 유지하면서 상기 압연 하중 측정용 하중 검출 장치에 의한 작업측 하중 측정값과 구동측 하중 측정값이 동일하게 되도록 압하 위치의 작업측과 구동측의 밸런스를 조정하여, 압하 위치 영점을 결정하고, 이 압하 위치 영점에 기초하여 압연 작업을 실시함으로써, 좌우의 수평 방향 외력을 동일하게 유지하고, 롤간 스러스트력을 극소화한 상태의 정확한 압하 위치 영점을 항상 재현할 수 있으므로, 판의 사행이나 캠버를 방지할 수 있다.
(13)의 발명에 의하면, 작업 롤 수평 방향 하중 검출 장치의 출력이 작업측 및 구동측 각각 미리 정한 값이 되도록 상기 작업측 및 구동측의 수평 방향 외력 부하 장치로부터 작업 롤에 부하하는 수평 방향 외력을 조정하고, 이 상태를 유지하도록 이 수평 방향 외력을 제어하면서 압연함으로써, 좌우의 수평 방향 외력을 동일하게 유지할 수 있으므로, 압연 중의 스러스트력의 발생에 의한 판의 사행이나 캠버의 발생을 방지할 수 있다.
본 발명에 의하여 얻을 수 있는 효과에 대하여 설명한다. 본 발명에 의하여, 압연 전의 영점 조정 작업 등의 키스롤 타이트닝 상태나 압연 중에 발생하는 압연기의 상하 및 좌우(작업측 WS/구동측 DS)에 있어서의 작업 롤의 오프셋량의 편차를 엄밀하게 해소하고, 판의 휨이나 작업 롤 내지 보강 롤 사이에 생기는 스러스트력에 의한 사행이나 캠버 등의 문제를 해소할 수 있는 판 압연기 및 판 압연 방법을 제공할 수 있는 등, 산업상 유용한 현저한 효과를 제공한다.
도 1의 (a)는 본 발명의 판 압연기에 있어서의 제1 실시 형태를 예시하는 평면도이다.
도 1의 (b)는 본 발명의 판 압연기(4 Hi 밀의 경우)에 있어서의 제1 실시 형태를 예시하는 측면도이다.
도 1의 (c)는 본 발명의 판 압연기(6 Hi 밀의 경우)에 있어서의 제1 실시 형태를 예시하는 측면도이다.
도 2의 (a)는 본 발명의 판 압연기(프로젝트 블록 형식)에 있어서의 제1 실시 형태를 예시하는 압연기의 측면도이다.
도 2의 (b)는 본 발명의 판 압연기(보강 롤 초크 끼움 방식)에 있어서의 제1 실시 형태를 예시하는 압연기의 측면도이다.
도 3의 (a)는 본 발명의 판 압연기(4 Hi 밀의 경우)에 있어서의 제2 실시 형태를 예시하는 측면도이다.
도 3의 (b)는 본 발명의 판 압연기(6 Hi 밀의 경우)에 있어서의 제2 실시 형태를 예시하는 측면도이다.
도 4는 본 발명의 판 압연기에 있어서의 제3 실시 형태를 예시하는 평면도이다.
도 5는 본 발명의 판 압연기에 있어서의 제4 실시 형태를 예시하는 평면도이다.
도 6은 본 발명의 판 압연기에 있어서의 제5 실시 형태를 예시하는 평면도이다.
도 7은 본 발명의 판 압연기에 있어서의 제6 실시 형태를 예시하는 평면도이다.
도 8은 본 발명의 판 압연기에 있어서의 제7 실시 형태를 예시하는 평면도이다.
도 9는 본 발명의 판 압연기(4 Hi 밀의 경우)에 있어서의 제8의 실시 형태를 예시하는 측면도이다.
도 10은 본 발명의 판 압연 방법에 있어서의 실시 형태를 예시하는 흐름도이다.
본 발명을 실시하기 위한 최선의 실시 상태에 대하여 도 1 내지 도 10에 기초하여 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 10에 있어서, 11, 12, 13, 14는 작업 롤 누름 롤러(11, 12는 위 작업 롤 누름 롤러, 13, 14는 아래 작업 롤 누름 롤러. 이하에서는 동일하게, 피압연재의 패스 라인보다 상부를 "위", 하부를 "아래"라고 부른다.), 21, 22는 작업 롤, 31, 32, 33, 34는 작업 롤 초크, 41, 42는 프로젝트 블록(압연기 하우징), 51, 52는 보강 롤, 61, 62는 중간 롤, 71, 72, 73, 74는 중간 롤 누름 롤러, 81, 82, 83, 84는 보강 롤 초크에 연결되는 작업 롤 지지 부재, 91, 92, 93, 94는 보강 롤 누름 롤러, 101, 102는 작업 롤 수평 방향 하중 검출 장치, 111, 112는 누름 롤러 하중 검출 장치, 121, 122, 123, 124는 작업 롤 누름용 정압 베어링, 131, 132는 압연 하중 측정용 하중 검출 장치를 나타내고, 동일한 요소에 대하여는 동일한 번호를 부여하고 중복 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 판 압연기에 있어서의 제1 실시 형태를 예시하는 도면이다.
본 발명의 판 압연기는 전동기(도시하지 않음)에 의하여 구동되는 작업 롤(21, 22)과 이 작업 롤(21, 22)에 접해 이 작업 롤(21, 22)에 부하되는 압연 반력을 지지하는 보강 롤(51, 52)과, 이 작업 롤(21, 22)에 대하여 압연기의 폭 방향의 중심을 사이에 두고 작업측 및 구동측에 각 1 개소 이상, 합계 2 개소 이상의 위치에 실질적으로 수평 방향의 외력을 부하하는 장치(작업 롤 누름 롤러(11, 12, 13, 14))를 구비한다.
또한, 전술한 바와 같이, 수평 방향의 오프셋 분력을 종래의 1/2 이하로 저감하기 위하여, 작업 롤 축심 위치와 보강 롤 축심 위치의 압연 방향 오프셋량을 이 작업 롤 반경과 이 보강 롤 반경의 합으로 나눈 값을 상하 롤 모두 0.0025 이하로 하는 것이 중요하다.
판 압연기에는 도 2의 (a)에 나타내는 프로젝트 블록 형식의 압연기와, 도 2의 (b)에 나타내는 보강 롤 초크 끼움 형식의 압연기가 있고, 프로젝트 블록 형식의 압연기의 경우에는 작업 롤(21, 22)에 부하된 수평 방향 외력은 작업 롤 초크(31, 32, 33, 34)를 사이에 두고 압연기 하우징의 프로젝트 블록(41, 42)으로 지지되고, 보강 롤 초크 끼움 형식의 압연기의 경우에는 보강 롤 초크에 연결되는 작업 롤 초크 지지 부재(81, 82, 83, 84)에 의하여 지지된다.
작업 롤(21, 22)에 실질적으로 수평 방향의 외력을 부하하는 장치로서 예를 들면, 도 1의 (a)에 나타내는 작업 롤 누름 롤러(11, 12, 13, 14)를 설치한다. 이 작업 롤 누름 롤러(11, 12, 13, 14)로, 작업 롤(21, 22)을 누른다. 작업 롤을 누름으로써, 압연기가 프로젝트 블록 형식인 경우(도 2의 (a))에는, 작업 롤의 축과 베어링 간의 진동, 베어링 자체의 진동, 베어링과 베어링 하우징(롤 초크) 간의 진동 및 롤 초크와 프로젝트 블록 간의 진동이 흡수되고, 강성이 높은 압연기 하우징의 프로젝트 블록면을 기준면으로 할 수 있다. 압연기가 보강 롤 초크 끼움 방식인 경우(도 2의 (b))에는 마찬가지로 작업 롤의 축과 베어링 간의 진동, 베어링 자체의 진동, 베어링과 베어링의 하우징(롤 초크) 간의 진동, 롤 초크와 작업 롤 초크 지지 부재 간의 진동 및 작업 롤 초크 지지 부재와 압연기 하우징 윈도우면 간의 진동이 흡수되고, 강성이 높은 압연기 하우징의 윈도우면을 기준면으로 할 수 있다.
이와 같이, 강성이 높은 지지 부재에 눌러 축심 위치를 안정화할 수 있으므로, 압연 중이나 압연 전의 영점 조정 작업 등의 키스롤 타이트닝 상태에서 발생하는 압연기의 상하 및 좌우(작업측 WS/구동측 DS)에 있어서의 작업 롤의 오프셋량의 편차를 압연재를 물었을 때를 포함하여 엄밀하게 해소하고, 또한 작업 롤 축심 위치와 보강 롤 축심 위치의 압연 방향 오프셋량을 이 작업 롤 반경과 이 보강 롤 반경의 합으로 나눈 값을 0.0025 이하로 함으로써 수평 방향의 오프셋 분력을 종래의 1/2 이하로 저감할 수 있으므로, 압연재가 물리는 순간도 포함하여 작업 롤의 축심 위치를 안정화할 수 있고, 판의 휨이나 작업 롤 내지 보강 롤 사이에 생기는 스러스트력에 기인하는 사행이나 캠버 등의 문제를 해소할 수 있다.
상기 작업 롤(21, 22)에 실질적으로 수평 방향의 외력을 부하하는 장치는 도 1의 (a)에 나타내는 바와 같이, 이 작업 롤 몸체부의 단부 근방에 힘을 부하하는 위치에 설치하는 것이 좋다. 예를 들면, 도 1의 (a)에 나타내는 작업 롤 누름 롤러(11, 12, 13, 14)를 작업 롤 몸체부의 단부 근방에 힘을 부하하는 위치에 설치함으로써, 외력을 부하하기 쉬운 데다가, 외력에 의한 작업 롤의 휨을 방지할 수 있다.
또한, 작업 롤(21, 22)에 접촉하는 부분을 롤러 형식으로 함으로써, 작업 롤에 손상을 가하는 일 없이 외력을 부하할 수 있고, 또한, 압연시에 작업 롤이 상하동하였을 경우에도 경사된 상태로 실질적으로 수평 방향의 외력을 부하할 수 있다.
본 발명에 있어서, 수평 방향의 외력을 부하하는 장치(수평력 부하 장치)는 작업 롤의 한쪽이기만 하면, 압연기의 입측이든 출측이든 상관없다. 본 발명에서는 작업 롤 오프셋량은 극히 작고(좋기로는, 영(0)), 수평 방향의 오프셋 분력은 극히 작아진다. 또한, 누름 롤러에 의하여 부하하는 수평 방향 외력은 이 오프셋 분력보다 반드시 크게 하기 때문에, 그 설치 위치는 압연기 입측이어도 좋고, 출측이어도 좋다. 다만, 유의한 오프셋량을 취하고 있는 경우에는 오프셋 분력의 방향과 수평 방향 외력의 방향은 일치하는 것이 좋다.
또한, 작업 롤의 양측에 대향하도록 수평력 부하 장치를 설치하여도 좋지만, 그 경우에는 한쪽의 수평력을 다른 한쪽보다 크게 하여, 그 합력이 작업 롤 초크를 거쳐 압연기 하우징에 전달되는 구성으로 하여야 한다. 이상의 설명은 작업 롤의 수평 외력 부하 장치와 마찬가지로, 이하에 설명하는 중간 롤이나 보조 롤에도 적용할 수 있다.
또한, 본 발명은 도 1의 (b)에 나타내는 작업 롤(21, 22)과 보강 롤(51, 52)을 가진 4단 압연기(4 Hi 밀) 외에, 도 1의 (c)에 나타내는 작업 롤(21, 22), 중간 롤(61, 62), 보강 롤(51, 52)를 가진 5단 압연기나 6단 압연기(6 Hi 밀)에도 적용할 수 있다. 중간 롤(61, 62)을 구비한 5단 압연기나 6단 압연기의 경우, 본 발명에 있어서의 "보강 롤"은 작업 롤(21, 22)을 직접 지지하는 중간 롤(61, 62)도 의미한다.
또한, 본 발명에 있어서의 작업 롤에 부하하는 "외력"이라는 표현은 1) 압연 하중과는 독립적으로 작용하고, 2) 힘을 부하하는 장치는 하우징 등의 작업 롤의 외측의 구조물에 장착되어 있다는 의미로 사용하고 있다.
도 3은 본 발명의 판 압연기에 있어서의 제2 실시 형태를 예시하는 도면이다.
본 발명의 판 압연기에 있어서의 제2 실시 형태는 전술한 작업 롤에 실질적으로 수평 방향의 외력을 부하하는 장치에 추가하여, 상기 보강 롤(51, 52)에 대하여 압연기의 폭 방향의 중심을 사이에 두고 작업측 및 구동측에 각 1 개소 이상, 합계 2 개소 이상의 위치에 실질적으로 수평 방향의 외력을 부하하는 장치(보강 롤 누름 롤러 91, 92, 93, 94)를 갖는 것을 특징으로 한다.
도 3 (a)의 4 Hi 밀, 도 3 (b)의 6 Hi 밀의 경우에 나타내는 바와 같이, 예를 들면, 도 3의 (a)와 (b)에 나타내는 보강 롤 누름 롤러(91, 92, 93, 94)를 설치한다. 이 보강 롤 누름 롤러로, 보강 롤에 실질적으로 수평 방향의 외력을 부하함으로써, 보강 롤(51, 52)을, 결과적으로, 강성의 높은 압연기의 하우징 부재에 밀어붙여서 축심 위치를 안정화할 수 있으므로, 판의 휨이나 작업 롤 내지 보강 롤 사이에 생기는 스러스트력에 기인하는 사행이나 버르를 한층 더 저감할 수 있다.
작업 롤에 압연 출측 방향의 오프셋을 가하는 종래 기술의 경우, 작업 롤에는 압연 방향, 보강 롤에는 압연 역방향의 오프셋력이 작용하고, 그 결과, 작업 롤의 수평 방향 위치를 결정하는 기준면은 하우징 윈도우의 출측면, 보강 롤의 수평 방향 위치를 결정하는 기준면은 하우징 윈도우의 입측면이 된다. 이 경우, 작업 롤과 보강 롤의 수평면 내에서의 평행도를 유지하려면 하우징 윈도우의 입측면과 출측면의 평행도를 고정밀도로 관리할 필요가 있고, 평행도의 계측 방법에도 곤란성이 생겨 오차가 발생하기 쉬워진다.
이에 대하여 도 3에 나타내는 바와 같이, 작업 롤(21, 22)과 보강 롤(51, 52)에 동일한 방향, 예를 들면, 압연 출측 방향의 수평력을 부하하는 구성으로 하는 경우, 작업 롤(21, 22), 보강 롤(51, 52) 모두 수평 방향 위치를 결정하는 기준면은 하우징 윈도우의 출측면이 되어, 작업 롤(21, 22)과 보강 롤(51, 52)의 수평면 내에서의 평행도를 고정밀도로 유지하는 것이 용이해진다.
도 4는 본 발명의 판 압연기에 있어서의 제3 실시 형태를 예시하는 도면이다.
본 발명의 판 압연기에 있어서의 제3 실시 형태는 상기 작업 롤(21, 22)에 실질적으로 수평 방향의 외력을 부하하는 장치(작업 롤 누름 롤러(11, 12))가, 이 작업 롤 초크(31, 32)의 외측의 작업 롤 축단부에 힘을 부하하는 위치에 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
작업 롤(21, 22)에, 도 4에 나타내는 작업 롤 누름 롤러(11, 12)를 작업 롤 초크(31, 32)의 외측의 작업 롤 축단부에 힘을 부하하는 위치에 설치함으로써, 압연재의 가이드와의 간섭을 회피할 수 있고, 베어링부의 수평 방향 간극을 저감할 수 있다.
또한, 작업 롤(21, 22)에 실질적으로 수평 방향의 외력을 부하하는 장치(작업 롤 누름 롤러(11, 12))를 작업 롤 초크(31, 32)에 설치하여도 좋고, 이 경우는 초크를 포함하는 작업 롤(21, 22)의 내력이 되므로 작업 롤 초크(31, 32)의 위치를 안정화시키기 위하여, 예를 들면 특허 제2796465호 공보에 기재되어 있는 작업 롤 초크(31, 32)를 수평 방향으로 누르는 장치가 필수가 된다.
도 5는 본 발명의 판 압연기에 있어서의 제4의 실시 형태를 예시하는 도면이다.
본 발명의 판 압연기에 있어서의 제4의 실시 형태는 상기 작업 롤(21, 22)에 실질적으로 수평 방향의 외력을 부하하는 장치(작업 롤 누름 롤러(11, 12, 13, 14)가 이 작업 롤(21, 22) 몸체부의 단부 근방에 힘을 부하하는 위치 및 이 작업 롤 초크(31, 32)의 외측의 작업 롤 축단부에 힘을 부하하는 위치에 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
작업 롤(21, 22)에, 도 5에 나타내는 작업 롤 누름 롤러(11, 12, 13, 14)를 작업 롤(21, 22) 몸체부의 단부 근방에 힘을 부하하는 위치 및 작업 롤 초크(31, 32)의 외측의 작업 롤 축단부에 힘을 부하하는 위치에 설치함으로써, 외력에 의한 작업 롤의 수평 방향 휨을 상쇄할 수 있다.
도 6은 본 발명의 판 압연기에 있어서의 제5의 실시 형태를 예시하는 도면이다.
본 발명의 판 압연기에 있어서의 제5의 실시 형태는 상기 작업 롤(21, 22)에 실질적으로 수평 방향의 외력을 부하하는 장치(작업 롤 누름 롤러(11, 12))가, 이 작업 롤(21, 22) 몸체부의 단부 근방에 힘을 부하하는 위치에 설치되고, 한편, 이 작업 롤(21, 22) 몸체부의 중앙부에는 이 작업 롤 몸체부의 단부 근방에 부하되는 이 수평 방향 외력의 합계값보다 작고, 또한 역방향으로 실질적으로 수평 방향의 외력을 부하하는 장치(작업 롤 누름 롤러(13))가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
작업 롤(21, 22)에, 도 6에 나타내는 작업 롤 누름 롤러(11, 12)를 작업 롤(21, 22) 몸체부의 단부 근방에 힘을 부하하는 위치에 설치하고 또한, 작업 롤(21, 22) 몸체부의 중앙부에, 이 작업 롤 몸체부의 단부 근방에 부하되는 이 수평 방향 외력의 합계값보다 작고, 또한 역방향으로 작업 롤 누름 롤러(13)를 설치함으로써, 다른 방향의 외력에 의한 작업 롤의 수평 방향 휨을 상쇄할 수 있다.
도 7은 본 발명의 판 압연기에 있어서의 제6의 실시 형태를 예시하는 도면이다.
본 발명의 판 압연기에 있어서의 제6의 실시 형태는 상기 작업 롤(21, 22)에 실질적으로 수평 방향의 외력을 부하하는 장치(작업 롤 누름 롤러(11, 12))가, 이 작업 롤 초크(31, 32)의 외측의 작업 롤 축단부에 힘을 부하하는 위치에 설치되고, 한편, 이 작업 롤 몸체부의 중앙부에는 이 작업 롤 축단부에 부하되는 이 수평 방향 외력과 동일한 방향으로 실질적으로 수평 방향의 외력을 부하하는 장치(작업 롤 누름 롤러(13))가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
작업 롤(21, 22)에, 도 7에 나타내는 작업 롤 누름 롤러(11, 12)를 작업 롤 초크(31, 32)의 외측의 작업 롤 축단부에 힘을 부하하는 위치에 설치하고, 한편, 작업 롤 몸체부의 중앙부에, 작업 롤 누름 롤러(13)을 설치함으로써, 동일한 방향의 외력에 의한 작업 롤의 수평 방향 휨을 상쇄할 수 있다.
도 8은 본 발명의 판 압연기에 있어서의 제7의 실시 형태를 예시하는 도면이다.
본 발명의 판 압연기에 있어서의 제7의 실시 형태는 상기 작업 롤 초크(31, 32)와 압연기 하우징의 프로젝트 블록(41, 42)과의 사이에, 상기 작업 롤(21, 22)에 부하되는 수평 방향 하중을 측정하는 작업 롤 수평 방향 하중 검출 장치(101, 102)를 설치한 것을 특징으로 한다. 압연기 하우징의 프로젝트 블록(41, 42)은 보강 롤 초크에 연결되는 작업 롤 초크 지지 부재(81, 82, 83, 84)이어도 된다.
작업 롤 초크(31, 32)와 압연기 하우징의 프로젝트 블록(41, 42)과의 사이에, 작업 롤(21, 22)에 부하되는 수평 방향 하중을 측정하는 작업 롤 수평 방향 하중 검출 장치(101, 102)를 설치함으로써, 좌우의 작업 롤 넥부 및 작업 롤 베어링에 작용하는 수평 방향 힘을 검지하고, 필요에 따라서 누름 롤러(11, 12)로 가하는 수평 방향 외력을 조정하여, 이들을 동일하게 유지할 수 있으므로, 스러스트력의 발생에 의한 판의 사행이나 캠버를 방지할 수 있다. 이 때, 압연기 하우징의 프로젝트 블록(41, 42)은 보강 롤 초크에 연결되는 작업 롤 초크 지지 부재(81, 82, 83, 84)이어도 동일한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 누름 롤러의 하중 검출 장치(111, 112)의 배치는 바람직한 실시 형태이며 누르는 힘을 가하는 유압 실린더의 압력으로 대체할 수도 있다. 또한, 작업 롤 수평 방향 하중 검출 장치(101, 102)로 측정되는 수평 방향 힘은 누름 롤러로부터 작용하여 누름 롤러 하중 검출 장치(111, 112)로 측정되는 수평 방향 힘과 오프셋력을 포함하는 보강 롤로부터 작업 롤에 작용하는 힘과의 합력이므로, 작업 롤 수평 방향 하중 검출 장치(101, 102)의 기능을 누름 롤러 하중 검출 장치(111, 112)로 대체할 수 없다.
말할 필요도 없이, 작업 롤 수평 방향 하중 검출 장치 및 누름 롤러의 하중 검출 장치는 상하 작업 롤에 대하여 설치하는 것이 좋다.
도 9는 본 발명의 판 압연기에 있어서의 제8의 실시 형태를 예시하는 도면이다.
본 발명의 판 압연기에 있어서의 제8의 실시 형태는 상기 작업 롤(21, 22)에 실질적으로 수평 방향의 외력을 부하하는 장치(작업 롤 누름용 정압 베어링 121, 122, 123, 124)가, 유체 압력을 통하여 이 작업 롤에 힘을 전달할 수 있는 정압 베어링 형식인 것을 특징으로 한다.
작업 롤(21, 22)에 실질적으로 수평 방향의 외력을 부하하는 장치를 기름이나 물 등의 유체 압력을 통하여 이 작업 롤에 힘을 전달할 수 있는 정압 베어링 형식으로 함으로써, 작업 롤에 비접촉 상태에서 외력을 부하할 수 있으므로 작업 롤을 손상시킬 염려가 없고, 또한, 외력 부하 장치측도 손모되는 경우가 없어진다.
도 10은 본 발명의 판 압연 방법에 있어서의 실시 형태를 예시하는 흐름도이다.
본 발명의 판 압연 방법에 사용하는 판 압연기의 실시 형태는 전술한 바와 같으므로 생략한다.
먼저, 압연 작업을 개시하기 전의 압하 위치 영점 조정 작업에 있어서, 롤 회전 상태로 이 판 압연기의 압하 장치를 조작하여 키스롤 타이트닝 상태로 하고, 이 압연 하중 측정용 하중 검출 장치(131, 132)에 의한 작업측 하중 측정값과 구동측 하중 측정값의 합계값을 미리 주어진 영점 조정 하중으로 설정한다(도 1O S-1).
다음으로, 작업 롤 수평 방향 하중 검출 장치(101, 102)의 출력이 작업측 및 구동측 각각 미리 결정한 값이 되도록 상기 작업측 및 구동측의 수평 방향 외력 부하 장치로부터 작업 롤에 부하하는 수평 방향 외력을 조정한다(도 10 S-2).
다음으로, 작업 롤 수평 방향 하중 검출 장치(101, 102)의 작업측 WS/구동측 DS 부하 밸런스를 유지하면서, 상기 압연 하중 측정용 하중 검출 장치(131, 132)에 의한 작업측 하중 측정값과 구동측 하중 측정값이 동일하게 되도록 압하 위치의 작업측과 구동측의 밸런스를 조정하여 압하 위치 영점을 결정한다(도 10 S-3).
또한, 이 압하 위치 영점에 기초하여 압연 작업을 실시한다(도 10 S-4).
작업 롤 수평 방향 하중 검출 장치(101, 102)의 출력이 작업측 및 구동측 각각 미리 결정한 값이 되도록 상기 작업측 및 구동측의 수평 방향 외력 부하 장치로부터 작업 롤에 부하하는 수평 방향 외력을 조정함으로써, 작업 롤 넥부 및 작업 롤 베어링에 작용하는 수평 방향 힘을 좌우 균등하게 할 수 있고, 그 결과, 작업 롤을 보강 롤에 대하여 엄밀하게 평행으로 유지할 수 있다. 또한, 이 상태를 유지하면서 상기 압연 하중 측정용의 하중 검출 장치(131, 132)에 의한 작업측 하중 측정값과 구동측 하중 측정값이 동일하게 되도록 압하 위치의 작업측과 구동측의 밸런스를 조정하고, 압하 위치 영점을 결정함으로써, 스러스트력 등의 외란이 없는 정확한 압하 위치 영점을 얻을 수 있고, 이 압하 위치 영점에 기초하여 압연 작업을 실시함으로써, 판의 사행이나 캠버를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서는 압하 위치 영점 조정시의 키스롤 타이트닝 상태도 롤은 회전 상태인 것을 전제로 하고 있다.
또한, 통상, 압하 영점 조정은 작업 롤 교체시에 행해지므로, 작업 롤은 연삭 직후의 좌우 대칭의 프로필이 되어 있다고 생각할 수 있지만, 보강 롤에 대하여서는 반드시 교체 직후인 것은 아니므로, 사용중의 편마모 등에 의하여 일반적으로 좌우 비대칭이 되어 있다고 생각할 필요가 있다.
이 상태에서, 키스롤 타이트닝을 실시하였을 경우, 보강 롤 직경의 좌우 불균형에 의하여 보강 롤로부터 작업 롤에 작용하는 오프셋 분력은 좌우 비대칭이 되고, 이것이 작업 롤 넥 및 베어링 간극의 변화를 통하여 작업 롤 축을 수평면 내에서 약간 기울이게 되고, 그 결과, 작업 롤 내지 보강 롤 간에 스러스트력이 발생하고, 압연 하중 검출용 하중 검출 장치(131, 132)의 좌우 밸런스의 외란이 되어, 이 상태로 압하 위치의 영점 조정을 실시하면, 정확한 조정을 할 수 없게 되어, 사행 및 캠버의 발생 원인이 된다.
이것에 대하여 (12)에 기재한 바와 같이, 작업 롤의 수평 방향 부하 측정용 하중 검출 장치(101, 102)의 출력이 작업측 WS와 구동측 DS로 동일하게 되도록 작업 롤에 부하하는 수평 방향 외력을 조정하면, 작업 롤 넥 및 작업 롤 베어링에 작용하는 수평력은 구동측과 작업측에서 동일하게 되기 때문에, 작업 롤축을 보강 롤에 편마모가 없는 경우의 상태와 동일한 자세로 유지할 수 있으므로 롤간 스러스트력이 발생하지 않고, 정확한 압하 위치 영점 조정이 가능하게 된다.
또한, (13)에 기재한 바와 같이, 작업 롤 수평 방향 하중 검출 장치(101, 102)의 출력이 작업측 WS 및 구동측 DS에 각각 미리 결정한 값이 되도록 상기 작업측 및 구동측의 수평 방향 외력 부하 장치로부터 작업 롤에 부하하는 수평 방향 외력을 조정하고, 이 상태를 유지하도록 이 수평 방향 외력을 제어하면서 압연함으로써, 좌우의 수평 방향 외력을 동일하게 유지할 수 있으므로, 항상 작업 롤을 보강 롤에 대하여 평행하게 유지하는 것이 가능하게 되어, 압연 중의 스러스트력의 발생에 의한 판의 사행이나 캠버를 방지할 수 있다.
이상, 도 8에 나타낸 구성을 참고하여 설명하였지만, 전술한 바와 같이, 작업 롤 수평 방향 하중 검출 장치는 상하의 작업 롤에 대응하도록 설치하는 것이 좋고, 따라서 상기 설명도, 상하에 설치한 작업 롤 수평 방향 하중 검출 장치의 출력값을 기본으로, 영점 조정 작업이나 압연 제어를 실시하는 것은 말할 필요도 없다.
또한, 작업 롤과 마찬가지로, 보조 롤이나 중간 롤에도 수평 방향 힘 부여 장치를 설치하는 경우에는 보조 롤이나 중간 롤에 수평 방향 하중 검출 장치를 설정하여도 좋고, 검출 장치에 의하여 검출되는 출력도 맞추어, 압연 위치의 영점 조정을 실시하고, 이들 수평 방향 하중 검출 장치의 출력이 작업측 WS 및 구동측 DS 각각에 미리 결정한 값이 되도록 상기 작업측 및 구동측의 수평 방향 외력 부하 장치로부터 작업 롤, 중간 롤, 보조 롤에 부하하는 수평 방향 외력을 조정하고, 이 상태를 유지하도록 이 수평 방향 외력을 제어하면서 압연함으로써, 좌우의 수평 방향 외력을 동일하게 유지할 수 있기 때문에, 더 높은 정밀도로 압연 중의 스러스트력의 발생에 의한 판의 사행이나 캠버를 방지할 수 있다.
본 발명에 의하여, 압연 중이나 압연 전의 영점 조정 작업 등의 키스롤 타이트닝 상태에서 발생하는 압연기의 상하 및 좌우(작업측 WS/구동측 DS)에 있어서의 작업 롤의 오프셋량의 편차를 엄밀하게 해소하고, 판의 휨이나 작업 롤 내지 보강 롤 사이에 생기는 스러스트력에 기인하는 사행이나 캠버 등의 문제를 해소할 수 있는 판 압연기 및 판 압연 방법을 제공할 수 있는 등, 산업상 유용한 현저한 효과를 제공한다.
11, 12, 13, 14: 작업 롤 누름 롤러
21, 22: 작업 롤
31, 32, 33, 34: 작업 롤 초크
41, 42: 프로젝트 블록(압연기 하우징),
51, 52: 보강 롤
61, 62: 중간 롤
71, 72, 73, 74: 중간 롤 누름 롤러
81, 82, 83, 84: 보강 롤 초크에 연결되는 작업 롤 지지 부재
91, 92, 93, 94: 보강 롤 누름 롤러
101, 102: 작업 롤 수평 방향 하중 검출 장치
111, 112: 누름 롤러 하중 검출 장치
121, 122, 123, 124: 작업 롤 누름용 정압 베어링
131, 132: 압연 하중 측정용 하중 검출 장치

Claims (13)

  1. 전동기에 의하여 구동되는 상하 한 쌍의 작업 롤과, 이 작업 롤에 접하여 이 작업 롤에 부하되는 압연 반력을 지지하는 상하 한 쌍의 보강 롤을 구비한 판 압연기로서, 이 상하 작업 롤의 각각에 대하여 압연기의 폭 방향의 중심을 사이에 두고 작업측 및 구동측에 각 1 개소 이상, 합계 2 개소 이상의 위치의 이 작업 롤 몸체부 또는 축부를 눌러, 압연기의 입측 또는 출측의 어느 한쪽으로부터 실질적으로 수평 방향의 외력을 부하하는 장치를 구비하고, 상기 작업 롤에 부하된 수평 방향 외력은 작업 롤 초크를 사이에 두고 압연기 하우징의 프로젝트 블록, 또는 보강 롤 초크에 연결되는 작업 롤 초크 지지 부재에 의하여 지지를 받고 있으며,
    또한, 상기 작업 롤 축심 위치와 보강 롤 축심 위치의 압연 방향 오프셋량을 이 작업 롤 반경과 이 보강 롤 반경의 합으로 나눈 값이 상하 롤 모두 0.0025 이하인 것을 특징으로 하는 판 압연기.
  2. 제1항에 있어서, 또한, 상기 상하 한 쌍의 보강 롤의 각각에 대하여 압연기의 폭 방향의 중심을 사이에 두고 작업측 및 구동측에 각 1 개소 이상, 합계 2 개소 이상의 위치의 이 보강 롤 몸체부 또는 축부에 실질적으로 수평 방향의 외력을 부하하는 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 판 압연기.
  3. 제2항에 있어서, 상기 보강 롤에 부하하는 수평 방향 외력의 방향은 상기 작업 롤에 부하되는 실질적으로 수평 방향인 외력과 동일한 방향인 것을 특징으로 하는 판 압연기.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 작업 롤에 실질적으로 수평 방향의 외력을 부하하는 장치는 이 작업 롤 몸체부의 단부 근방에 힘을 부하하는 위치에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 판 압연기.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 작업 롤에 실질적으로 수평 방향의 외력을 부하하는 장치는 이 작업 롤 초크의 외측의 작업 롤 축단부에 힘을 부하하는 위치에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 판 압연기.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 작업 롤에 실질적으로 수평 방향의 외력을 부하하는 장치는 이 작업 롤 몸체부의 단부 근방에 힘을 부하하는 위치 및 이 작업 롤 초크의 외측의 작업 롤 축 단부에 힘을 부하하는 위치에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 판 압연기.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 작업 롤에 실질적으로 수평 방향의 외력을 부하하는 장치는 이 작업 롤 몸체부의 단부 근방에 힘을 부하하는 위치에 설치되고, 또한, 이 작업 롤 몸체부의 중앙부에는 이 작업 롤 몸체부의 단부 근방에 부하되는 이 수평 방향 외력의 합계 값 보다 작고, 또한 역방향으로 실질적으로 수평 방향의 외력을 부하하는 장치가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 판 압연기.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 작업 롤에 실질적으로 수평 방향의 외력을 부하하는 장치는 이 작업 롤 초크의 외측의 작업 롤 축단부에 힘을 부하하는 위치에 설치되고, 또한, 이 작업 롤 몸체부의 중앙부에는 이 작업 롤 축단부에 부하되는 이 수평 방향 외력과 동일한 방향으로 실질적으로 수평 방향의 외력을 부하하는 장치가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 판 압연기.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 작업 롤 초크와, 압연기 하우징의 프로젝트 블록, 또는 보강 롤 초크에 연결되는 작업 롤 초크 지지 부재와의 사이에, 상기 작업 롤에 부하되는 수평 방향 하중을 측정하는 작업 롤 수평 방향 하중 검출 장치를 설치한 것을 특징으로 하는 판 압연기.
  10. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 작업 롤에 실질적으로 수평 방향의 외력을 부하하는 장치는 이 작업 롤과 접촉하는 부분이 롤러 형식인 것을 특징으로 하는 판 압연기.
  11. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 작업 롤에 실질적으로 수평 방향의 외력을 부하하는 장치는 유체 압력을 통하여 이 작업 롤에 힘을 전달할 수 있는 정압 베어링 형식인 것을 특징으로 하는 판 압연기.
  12. 전동기에 의하여 구동되는 상하 한 쌍의 작업 롤과, 이 작업 롤에 접하여 이 작업 롤에 부하되는 압연 반력을 지지하는 상하 한 쌍의 보강 롤과 이 상하 작업 롤의 각각에 대하여 압연기의 폭 방향의 중심을 사이에 두고 작업측 및 구동측에 각 1 개소 이상, 합계 2 개소 이상의 위치의 이 작업 롤 몸체부 또는 축부에 실질적으로 수평 방향의 외력을 부하하는 장치를 가지며, 상기 작업 롤에 부하된 수평 방향 외력은 작업측 및 구동측의 이 작업 롤 초크 및 수평 방향 부하를 측정하기 위한 작업 롤 수평 방향 하중 검출 장치를 사이에 두고, 압연기 하우징의 프로젝트 블록 또는 보강 롤 초크에 연결되는 작업 롤 초크 지지 부재로 지지하고, 또한, 이 작업 롤 축심 위치와 이 보강 롤 축심, 위치의 압연 방향 오프셋량을 이 작업 롤 반경과 이 보강 롤 반경의 합으로 나눈 값이 0.O025 이하이며, 또한 압연 하중을 측정하기 위한 하중 검출 장치를 압연기의 작업측 및 구동측 각각에 갖는 판 압연기에 의한 판 압연 방법으로서,
    압연 작업을 개시하기 전의 압하 위치 영점 조정 작업에 있어서, 롤 회전 상태에서 이 판 압연기의 압하 장치를 조작하여 키스롤 타이트닝 상태로 하여 이 압연 하중 측정용 하중 검출 장치에 의한 작업측 하중 측정값과 구동측 하중 측정값의 합계값을 미리 주어진 영 조정 하중으로 설정하고, 상기 작업 롤 수평 방향 하중 검출 장치의 출력이 작업측 및 구동측 각각 소정의 값이 되도록 상기 작업측 및 구동측의 수평 방향 외력 부하 장치로부터 작업 롤에 부하하는 수평 방향 외력을 조정하고, 이 상태를 유지하면서 상기 압연 하중 측정용의 하중 검출 장치에 의한 작업측 하중 측정값과 구동측 하중 측정값이 동일하게 되도록 압하 위치의 작업측과 구동측의 밸런스를 조정하여 압하 위치 영점을 결정하고, 이 압하 위치 영점에 기초하여 압연 작업을 실시하는 것을 특징으로 하는 판 압연 방법.
  13. 전동기에 의하여 구동되는 상하 한 쌍의 작업 롤과, 이 작업 롤에 접하여 이 작업 롤에 부하되는 압연 반력을 지지하는 상하 한 쌍의 보강 롤과, 이 상하 작업 롤의 각각에 대하여 압연기의 폭 방향의 중심을 사이에 두고, 작업측 및 구동측에 각 1 개소 이상, 합계 2 개소 이상의 위치의 이 작업 롤 몸체부 또는 축부에 실질적으로 수평 방향의 외력을 부하하는 장치를 구비하고, 상기 작업 롤에 부하된 수평 방향 외력은 작업측 및 구동측의 이 작업 롤 초크 및 수평 방향 부하를 측정하기 위한 작업 롤 수평 방향 하중 검출 장치를 사이에 두고, 압연기 하우징의 프로젝트 블록 또는 보강 롤 초크에 연결되는 작업 롤 초크 지지 부재로 지지하며, 또한, 이 작업 롤 축심 위치와 이 보강 롤 축심 위치의 압연 방향 오프셋량을 이 작업 롤 반경과 이 보강 롤 반경의 합으로 나눈 값이 0.0025 이하인 판 압연기에 의한 판 압연 방법으로서,
    상기 작업 롤 수평 방향 하중 검출 장치의 출력이 작업측 및 구동측 각각 소정의 값이 되도록 상기 작업측 및 구동측의 수평 방향 외력 부하 장치로부터 작업 롤에 부하하는 수평 방향 외력을 조정하고, 이 상태를 유지하면서 압연 작업을 실시하는 것을 특징으로 하는 판 압연 방법.
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