KR101243119B1 - 열간 압연기의 와이퍼 탄화 방지 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열간 압연기의 워크롤에 분사된 냉각수를 제거하는 와이퍼의 탄화를 방지하는 장치에 관한 것으로, 상기 와이퍼의 하면과 결합되며, 내부에 냉각수가 관류하는 냉각수홀이 형성된 피팅 플레이트와, 상기 피팅 플레이트의 선단에 다수 설치되어 상기 냉각수홀을 통해 관류된 냉각수를 상기 와이퍼의 하부에 안개형으로 분무하는 분무 노즐을 포함하는 열간 압연기의 와이퍼 탄화 방지 장치를 제공하며, 본 발명에 의하면 입측 냉각수를 사용하지 않기 때문에 강판의 국부 냉각에 의한 평탄도 불량 및 강판 온도 저하에 의한 압하력 상승을 방지함과 동시에, 냉각수를 와이퍼 하부에 안개형으로 분산시켜 분무함으로써, 와이퍼에 대한 냉각효율 증가 및 강판에 낙수되는 냉각수량을 최소화 할 수 있고, 와이퍼의 탄화가 방지되어 와이퍼 탄화물의 압입에 의한 강판의 품질 불량을 미연에 방지할 수 있다.

Description

열간 압연기의 와이퍼 탄화 방지 장치{APPARATUS FOR PREVENTING CARBONIZATION OF WIPER OF HOT STRIP MILL}

본 발명은 열간 압연기의 워크롤에 분사된 냉각수를 제거하는 와이퍼의 탄화를 방지하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고온에서 장시간 열간 압연시 발생되는 와이퍼의 탄화를 방지하여 강판의 품질을 증대시키는 열간압연기의 와이퍼 탄화 방지 장치에 관한 것이다.

통상적으로 열간 압연 공정은 상부 및 하부 백업롤의 지지를 받은 상부 및 하부 워크롤이 강판을 고온으로 압연함으로써 두께가 감소된 박판을 생산하는 공정이다.

그런데, 상기 열간 압연 공정은 고온의 가혹한 조건에서 이루어지고 있으며, 이에 따라 압연 작업과정에서 고온의 강판과 접촉되는 워크롤의 표면은 압연응력과 열응력을 반복적으로 받게 되고, 강판과의 마찰로 인해 워크롤의 표면층이 파괴되어 손상을 입게 되는 경우도 있으며, 이로 인해 표층박리, 균열발생 및 표면거침 현상 등이 발생하여 압연 제품의 표면 품질을 크게 저하시킬 뿐만 아니라 워크롤의 제반물성에도 나쁜 영향을 미친다.

따라서, 이러한 워크롤을 적정하게 냉각시켜 일정한 조건으로 관리함에 의해 강판 제품의 표면 품질을 향상시킬 필요가 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 상부 및 하부 워크롤(2,3)의 냉각은 강판(1)의 선단부가 워크롤에 치입되기 전부터 그 입측 및 출측의 냉각수 헤드(6,7)에 의해 분사된 냉각수를 이용하여 직접 워크롤을 냉각시키고, 워크롤에 분사된 냉각수는 입측 및 출측 와이퍼(8,9)에 의해 제거시킴으로써 그 표면을 보호해 왔다.

그러나, 상기 와이퍼는 완벽한 냉각수의 차단이 불가능하여 일정량의 냉각수가 누수되어 강판 위에 떨어지게 되고, 열간 압연기의 출측은 압연이 된 이후이므로 출측 와이퍼에서 냉각수가 일부 누수되더라도 강판의 표면 품질이나 압하력 상승을 유발하지 않으나, 입측의 경우에는 냉각수가 강판 위로 누수되면 강판의 국부 냉각을 유발하여 강판의 평탄도 불량 및 강판 온도 저하로 인한 압하력 상승을 초래하는 문제가 있다.

따라서, 입측에는 냉각수 헤드를 설치하지 않고 냉각수를 분사하지 않음이 바람직하나, 입측에서 냉각수를 사용하지 않으면 입측 와이퍼는 고온에 의해 견디지 못해 탄화되게 되고, 이와 같이 탄화된 탄화물은 강판 위로 떨어져 강판으로 압입되어 강판의 품질 불량을 초래하는 문제가 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 입측 냉각수를 사용하지 않아 강판의 평탄도 불량 및 압하력 상승을 방지함과 동시에, 냉각수를 와이퍼 하부에 안개형으로 분산 분무함으로써 와이퍼의 탄화를 방지할 뿐만 아니라, 와이퍼에 대한 냉각효율 증가 및 강판에 낙수되는 냉각수량을 최소화 할 수 있는 열간 압연기의 와이퍼 탄화 방지 장치의 제공을 그 목적으로 한다.

본 발명은 열간 압연기의 워크롤에 분사된 냉각수를 제거하는 와이퍼의 탄화를 방지하는 장치에 있어서, 상기 와이퍼의 하면과 결합되며, 내부에 냉각수가 관류하는 냉각수홀이 형성된 피팅 플레이트와, 상기 피팅 플레이트의 선단에 다수 설치되어 상기 냉각수홀을 통해 관류된 냉각수를 상기 와이퍼의 하부에 안개형으로 분무하는 분무 노즐을 포함하는 열간 압연기의 와이퍼 탄화 방지 장치를 제공한다.

이때, 상기 와이퍼는 입측 와이퍼인 것에도 그 특징이 있다.

게다가, 상기 분무 노즐은 토출구가 상기 와이퍼의 선단을 향해 상향 경사지도록 설치된 것에도 그 특징이 있다.

뿐만 아니라, 상기 분무 노즐의 토출구는 단면이 원형이고, 다수의 분무공이 이격 형성되어 있는 것에도 그 특징이 있다.

나아가, 상기 피팅 플레이트의 후단은 상기 냉각수홀로 냉각수를 공급하는 니플과 결합된 것에도 그 특징이 있다.

본 발명에 의하면, 입측 냉각수를 사용하지 않기 때문에 강판의 국부 냉각에 의한 평탄도 불량 및 강판 온도 저하에 의한 압하력 상승을 방지함과 동시에, 냉각수를 와이퍼 하부에 안개형으로 분산시켜 분무함으로써, 와이퍼에 대한 냉각효율 증가 및 강판에 낙수되는 냉각수량을 최소화 할 수 있고, 와이퍼의 탄화가 방지되어 와이퍼 탄화물의 압입에 의한 강판의 품질 불량을 미연에 방지할 수 있다.

도 1은 종래의 열간 압연기의 개략도.
도 2는 본 발명 장치가 포함된 열간 압연기의 개략도.
도 3은 본 발명 장치의 평단면도.
도 4는 본 발명 장치에 따른 도 3의 AA'의 측단면도.
도 5는 본 발명 장치에 따른 도 3의 BB'의 측단면도.
도 6은 본 발명 장치의 분무 노즐의 토출구의 구조를 나타낸 개략도.

이하, 본 발명에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명은 열간 압연기의 워크롤에 분사된 냉각수를 제거하는 와이퍼의 탄화를 방지하는 장치에 관한 것으로, 강판의 평탄도 불량 및 워크롤의 압하력 상승 방지를 위해 입측 냉각수는 사용하지 않으며, 그로 인해 발생하는 와이퍼의 고온 탄화를 방지하기 위해서 냉각수를 와이퍼 하부에 안개형으로 분산시켜 분무하는 열간 압연기의 와이퍼 탄화 방지 장치를 그 특징으로 한다.

따라서, 본 발명 장치(10)는 입측 와이퍼나 출측 와이퍼의 하면에 결합하여 사용될 수도 있지만, 도 2에 도시된 바와 같이, 냉각수가 사용되는 출측 와이퍼 보다는 냉각수가 사용되지 않는 입측 와이퍼가 탄화될 가능성이 더 높기 때문에 주로 입측 와이퍼 측에 설치되어 사용되는 경우가 더 바람직할 것이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명 장치(10)의 피팅 플레이트(11)는 와이퍼, 특히 입측 와이퍼(8)의 하면과 결합되고, 그 내부에는 냉각수가 관류하는 냉각수홀(12)이 형성되어 있다.

그리고, 상기 피팅 플레이트(11)의 선단에는 분무 노즐(13)이 다수 형성되어 있는데, 상기 각 분무 노즐(13)은 상기 냉각수홀(12)과 연통되어 있어, 상기 냉각수홀(12)을 통해 관류된 냉각수가 서로 연통된 분무 노즐(13)을 통해 상기 입측 와이퍼(8)의 하부로 분무된다. 이와 같이, 분무 노즐(13)을 통해 냉각수가 입측 와이퍼(8)의 하부로 분무되면 입측 와이퍼(8)와 워크롤의 일부에 분사되어 입측 와이퍼를 냉각하여 고온 탄화를 방지할 수 있지만, 상기 냉각수가 강판(1) 위로 낙수되어 강판의 국부 냉각을 유발하여 강판의 평탄도 불량 및 강판 온도 저하로 인한 압하력 상승을 초래하게 된다.

따라서, 본 발명 장치(10)는 분무 노즐(13)을 통해 안개형으로 분사시켜 와이퍼의 하부에 분무함으로써 와이퍼에 대한 냉각효율을 증가시킴과 동시에, 안개형으로 분무된 냉각수는 소량에 불과하고 와이퍼 하부에 분무되어 냉각 작용을 한 후 대부분 증발되기 때문에 강판(1) 위로 낙수되는 냉각수는 거의 없게 된다.

이때, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 분무 노즐(13)은 토출구(20)가 상기 와이퍼의 선단을 향해 상향 경사지도록 설치되는 것이 바람직 한 바, 이는 상기 피팅 플레이트(11)가 입측 와이퍼(8)의 하부에 결합되어 있기 때문에 피팅 플레이트(11)의 선단에 설치된 분무 노즐(13)이 입측 와이퍼의 선단측 하부를 냉각시켜 냉각효율을 높이기 위해서는 분무 노즐(13)의 토출구(20)가 입측 와이퍼(8)의 선단측을 향해 상향 경사져야 하기 때문이다.

여기서, 상기 분무 노즐(13)이 냉각수를 안개형으로 분무하기 위한 토출구(20)의 구조는, 도 6에 도시된 바와 같이, 토출구(20)의 단면이 원형이고, 상기 원형의 토출구(20)에 다수의 분무공(21)이 서로 이격 형성되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 피팅 플레이트(11)의 후단에는 상기 냉각수홀(12)로 냉각수를 공급하는 니플(14)이 결합되어 있는 바, 상기 니플(14)은 냉각수 탱크(미도시)에 저장되어 있는 냉각수를 피팅 플레이트(11)의 냉각수홀(12)로 공급한다.

이하, 본 발명의 작용에 관하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

고온 상태인 강판(1)의 선단부가 워크롤에 치입되어 압연되면서 이와 접촉하는 워크롤도 고온이 되는 바, 이때, 입측 와이퍼(8)의 하면에 결합된 본 발명 장치(10)는 냉각수 탱크에 저장되어 있는 냉각수를 니플(14)을 통해 공급받아 냉각수홀(12)로 관류시켜 냉각수홀과 연통된 다수의 분무 노즐(13)을 통해 냉각수를 안개형으로 입측 와이퍼(8)로 분무함으로써 입측 와이퍼의 탄화를 방지하게 된다.

그리고, 출측 와이퍼(9)의 경우에도 본 발명 장치가 결합되어 사용될 수 있지만, 출측에는 출측 냉각수 헤드(7)가 설치되어 냉각수를 워크롤에 지속적으로 분사함으로써 냉각되므로, 출측 와이퍼(9)가 고온의 워크롤에 의해 탄화될 가능성은 입측 와이퍼(8) 보다는 작다.

이때, 본 발명 장치(10)는 분무 노즐(13)을 통해 와이퍼의 하부에 냉각수를 안개형으로 분산하여 분무함으로써 와이퍼에 대한 냉각효율을 증가시킴과 동시에, 안개형으로 분무된 냉각수는 소량에 불과하고 와이퍼 하부에 분무되어 냉각 작용을 한 후 대부분 증발되기 때문에 강판 위로 낙수되는 냉각수는 거의 없게 된다.

결국, 본 발명 장치(10)는 입측 냉각수를 사용하지 않아 강판의 평탄도 불량 및 압하력 상승을 방지하면서, 냉각수를 와이퍼에 안개형으로 분산시켜 분무함으로써 와이퍼의 탄화를 방지할 뿐만 아니라, 와이퍼에 대한 냉각효율 증가 및 강판에 낙수되는 냉각수량을 최소화 할 수 있다.

1. 강판 2. 상부 워크롤
3. 하부 워크롤 4. 상부 백업롤
5. 하부 백업롤 6. 입측 냉각수 헤드
7. 출측 냉각수 헤드 8. 입측 와이퍼
9. 출측 와이퍼 10. 본 발명 장치
11. 피팅 플레이트 12. 냉각수홀
13. 분무 노즐 14. 니플
20. 토출구 21. 분무공

Claims (5)

1. 열간 압연기의 워크롤에 분사된 냉각수를 제거하는 와이퍼의 탄화를 방지하는 장치에 있어서,
   상기 와이퍼의 하면과 결합되며, 내부에 냉각수가 관류하는 냉각수홀이 형성된 피팅 플레이트와,
   상기 피팅 플레이트의 선단에 다수 설치되어 상기 냉각수홀을 통해 관류된 냉각수를 상기 와이퍼의 하부에 안개형으로 분무하는 분무 노즐을 포함하되,
   상기 분무 노즐은 토출구가 상기 와이퍼의 선단을 향해 상향 경사지도록 설치되고,
   상기 분무 노즐이 냉각수를 안개형으로 분무할 수 있도록 상기 토출구는 단면이 원형이고 다수의 분무공이 이격 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 열간 압연기의 와이퍼 탄화 방지 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 와이퍼는 입측 와이퍼인 것을 특징으로 하는 열간 압연기의 와이퍼 탄화 방지 장치.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 피팅 플레이트의 후단은 상기 냉각수홀로 냉각수를 공급하는 니플과 결합된 것을 특징으로 하는 열간 압연기의 와이퍼 탄화 방지 장치.

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