KR101415716B1 - 스트립 표면 스케일 제거 장치 - Google Patents

스트립 표면 스케일 제거 장치 Download PDF

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Abstract

압연과정에서 스트립 상하 표면에 생성된 흑피 스케일을 제거하는 한편, 제거 후의 이물질이 스트립 상에 잔존하지 않도록 해주는 스트립 표면 스케일 제거 장치에 관하여 개시한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 텐션 스탠드의 전단 상, 하부 롤 사이에 마련되어 스트립의 진입 시 흑피 스케일을 제거하는 스케일제거부와, 전단 하부 롤을 승강 구동시키는 승강 구동부 및, 전단 상, 하부 롤의 전, 후방에 구비되는 에어나이프를 포함하는 스트립 표면 스케일 제거 장치를 제공한다.

Description

스트립 표면 스케일 제거 장치{APPARATUS FOR REMOVING SCALE OF STRIP}
본 발명은 스트립 표면 스케일 제거 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 압연과정에서 스트립 상하 표면에 생성된 흑피 스케일을 제거할 수 있는 스트립 표면 스케일 제거 장치에 관한 기술이다.
일반적으로 열연 강판은 흑피 스케일로 표면이 덮여 있다. 이러한 스케일은 제품의 표면 흠 등의 결함을 유발하는 원인이 되므로, 스케일을 제거하는 작업이 요청된다.
종래의 경우, 압연 라인의 입측에 텐션 레벨러(Tension Leveler)를 설치하여 굽힘 변형에 의해 스케일에 크랙을 부여한 후 산세를 통해 화학적인 방법으로 스케일을 제거하는 방법이 소개되어 있다. 또한, 기계적인 방법으로 스케일을 제거하는 방안으로서, 고압수 분사(일본 특개소62-228495), 미립자 분사(일본 특개평4-72083), 브러쉬(일본 특개소57-11713) 등을 단독 또는 조합한 방안이 몇 가지 소개된 바 있다.
그러나 스트립의 흑피 스케일을 제거할 경우, 흑피 스케일의 제거 시 발생되는 이물질들이 스트립 주위로 비산되어 제품 결함을 유발하였고, 경우에 따라 흑피 스케일을 제거하기 위한 목적으로 별도의 설비를 설치할 경우, 비용 증가 및 공간적 제약 등의 문제가 따랐다.
따라서 기존의 텐션 레벨러를 이용하되, 스트립의 두께에 따라 압하력을 조절하여 흑피 스케일을 파쇄하여 제거하는 한편, 흑피 스케일의 제거 후 탈락한 이물질이 스트립 상에 잔존하지 않도록 해주는 개선된 방안이 모색되고 있다.
본 발명은 압연과정에서 스트립 상하 표면에 생성된 흑피 스케일을 제거할 수 있는 스트립 표면 스케일 제거 장치를 제공하는 것을 과제로 삼는다.
또한, 흑피 스케일의 제거 후 탈락한 이물질이 스트립 상에 잔존하지 않도록 하여 이후의 제작 공정에서 제품의 표면 결함을 방지하고 작업 환경을 청정하게 유지시켜 줄 수 있는 스트립 표면 스케일 제거 장치를 제공하는 것을 과제로 삼는다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며, 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 텐션 스탠드의 전단 상, 하부 롤 사이에 마련되어 스트립의 진입 시 흑피 스케일을 제거하는 스케일제거부; 상기 전단 하부 롤을 승강 구동시키는 승강 구동부; 및 상기 전단 상, 하부 롤의 전, 후방에 구비되는 에어나이프; 를 포함하는 스트립 표면 스케일 제거 장치를 제공한다.
이때, 상기 스케일제거부가 구비된 전단 상, 하부 롤은 스트립의 진행 방향에 대해 역방향으로 회전하고, 상기 텐션 스탠드의 후단 상, 하부 롤은 스트립의 진행 방향과 동일방향으로 회전하여 스트립에 장력을 부여할 수 있다.
또한, 상기 스케일제거부는, 상기 전단 상, 하부 롤 각각의 외주면을 둘러 감싸고 있는 브러시 부재일 수 있다.
이에 더하여, 상기 스케일제거부로 진입되는 스트립이 흑피 스케일 제거가 요구되는 강종인지에 관한 정보를 사용자로부터 입력 받거나 또는 판단하여 상기 스케일제거부가 구비된 상기 전단 상, 하부 롤의 동작을 제어하는 제어부와, 상기 스케일제거부로 진입되는 스트립 표면에 형성된 흑피 스케일 정보를 검출하여 상기 제어부로 전달하는 스케일검출부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 압연과정에서 스트립 상하 표면에 생성된 흑피 스케일을 제거함은 물론, 흑피 스케일의 제거 후 스트립 상에 이물질이 잔존하는 것을 방지하여, 제품의 표면 결함을 방지할 수 있다.
또한, 스트립의 흑피 스케일을 제거하기 위한 목적으로 전용의 설비를 추가하지 않으면서 기존의 텐션 레벨러를 그대로 이용할 수 있어 추가 설비 구매를 위한 비용을 절감할 수 있으며, 공간적인 제약을 극복할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스트립 표면 스케일 제거 장치를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 도 1에 도시된 스트립 표면 스케일 제거 장치의 정면 형상을 개략적으로 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스트립 표면 스케일 제거 장치의 작용 효과를 설명하기 위해 도시한 도면.
본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하며 본 발명의 일 실시예에 따른 스트립 표면 스케일 제거 장치에 관하여 상세히 설명하기로 한다.
도면에서, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스트립 표면 스케일 제거 장치가 적용된 전체 공정도이다.
도 1을 참조하면, 도시된 스트립 표면 스케일 제거 장치(100)는 기존의 열연공장 정정공정에서 사용되는 텐션 레벨러(Tension Leveler)의 스탠드(T)(이하, '텐션 스탠드'라 지칭함)를 그대로 이용하되, 텐션 스탠드(T)의 전단 상, 하부 롤(R1a, R1b)와 후단 상, 하부 롤(R2a, R2b)를 통해 흑피 스케일을 제거한다.
이러한 스트립 표면 스케일 제거 장치(100)는, 스케일제거부(110)와, 승강구동부(120) 및 에어나이프(130)를 포함한다.
스케일제거부(110)는 이송 방향을 따라 진행하는 스트립(S)의 표면에 직접적으로 마찰하여 스트립(S) 상하 표면 상에 존재하는 스케일을 제거한다.
상기 스케일제거부(110)는 도시된 바와 같이, 텐션 스탠드의 전단 상, 하부 롤(R1a, R1b) 사이에 마련된다.
구체적인 형상은 확대된 모습을 통해 확인할 수 있듯이, 전단 상, 하부 롤(R1a, R1b) 각각의 외주면을 둘러 감싸며 형성되는 브러시(Brush) 형상 부재로 되어 있다.
또한, 스케일제거부(110)의 재질은 특정 재질로 한정하여 이용될 필요는 없으나, 스트립 표면 상에 형성된 스케일을 효과적으로 제거하기 위해서는 금속재질의 와이어 브러시를 이용하는 것이 바람직하다.
승강구동부(120)는 상기 전단 하부 롤(R1b)의 하측에 마련되어 전단 하부 롤(R1b)을 위 아래로 승강시키는 구동수단이다.
구체적인 예로는 유압 실린더 등이 이용될 수 있다. 유압 실린더를 이용함에 있어, 그 세부 구성은 작동 유체의 공급을 위한 유압 탱크, 유압 배관, 밸브, 펌프 등의 관용의 구성에 따를 수 있다.
이러한 승강구동부(120)는 흑피 스케일 제거가 필요한 강종의 스트립이 진입될 경우, 후술될 제어부(150)의 지령에 따라 전단 하부 롤(R1b)을 위로 올려주는 역할을 한다.
한편, 이러한 승강구동부(120)와 별도로 전단 상부 롤(R1a)을 상하 방향으로 승강 조절하여 압하력을 조절하기 위하여 별도의 실린더 장치(121)가 구비될 수 있다.
에어나이프(130)는 전단 상, 하부 롤(R1a, R1b)의 전방 또는 후방, 혹은 전, 후방 각각에 배치되어, 전술된 스케일제거부(110)의 작용에 의해 흑피 스케일이 제거된 후, 스트립 주위로 비산된 스케일의 잔재(이를 '이물질'이라 지칭함)를 제거하는 장치이다. 통상 알려진 바와 같이, 에어나이프(130)는 공기 분사 방식을 이용하는 장치로서, 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
또한, 텐션 스탠드(T)의 전체를 감싸는 형태로 집진부(170)가 마련된다. 집진부(170)는 흑피 스케일 제거 후, 비산된 스케일의 잔재인 이물질을 포집하여, 작업 공간을 청정하게 유지하는 역할을 담당한다. 이러한 집진부(170)의 구성은 관용적으로 알려진 사항으로서, 구체적인 세부 구성에 관한 설명은 생략한다.
특히, 본 발명에서는 스케일제거부(110)가 구비된 전단 상, 하부 롤(R1a, R1b)의 경우, 스트립(S)의 진행 방향에 대하여 역방향으로 회전한다.
이는 전단 상, 하부 롤 사이로 진입되는 스트립(S)에 대해 상기 스케일제거부(110)를 이용한 흑피 스케일 제거 효과를 극대화시키기 위한 구조이다.
한편, 텐션 스탠드(T)의 후단 상, 하부 롤(R2a, R2b)의 경우 스트립의 진행 방향과 동일방향으로 회전함으로써, 스트립에 목표하는 장력을 부여해 줄 수 있다.
그리고 본 발명의 일 실시예에 따른 스트립 표면 스케일 제거 장치(100)의 경우, 제어부(140) 및 스케일검출부(150)의 구성을 더 포함할 수 있다.
제어부(140)는 스케일제거부(110)가 구비된 전단 상, 하부 롤(R1a, R1b)의 회전 구동을 제어함은 물론, 흑피 스케일 제거가 요구되는 강종인지에 관한 정보를 사용로부터 입력 받거나 또는 스케일검출부(150)를 통해 판단하여 전단 하부 롤(R1b)의 승강시킨다. 이는 전술한 승강구동부(120)를 제어함으로써 가능해 진다.
스케일검출부(150)는 스케일제거부(110)로 진입되는 스트립 표면에 형성된 흑피 스케일 정보를 검출하는 센싱 수단으로서, 영상처리를 통한 비전 센서 등이 이에 해당될 수 있다. 다만, 이러한 구성은 본 발명의 추가 구성에 해당하는 것으로 반드시 구비되어야 하는 것은 아니며, 선택에 따라 포함될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스트립 표면 스케일 제거 장치(100)의 정면 형상을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 스케일제거부(110)가 전단 상, 하부 롤(R1a, R1b) 각각의 외주면을 둘러 감싸 배치된 형상을 확인할 수 있다.
다만, 이러한 형상 역시 바람직한 하나의 예시에 불과할 뿐, 이러한 특정 형상에 제한될 필요는 없다. 따라서 이와 다른 실시예를 통해 스케일제거부(110)의 형상 및 배치 구조는 조금씩 변경되어도 무방하다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스트립 표면 스케일 제거 장치의 작용 효과를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 스트립(S)이 설정된 이송 경로를 따라 진행할 때, 텐션 스탠드 내부의 전단 상, 하부 롤(R1a, R1b)과 후단 상, 하부 롤(R2a, R2b)를 거치면서 표면 상의 흑피 스케일(Sc)이 제거되는 모습을 확인할 수 있다.
즉, 전단 상, 하부 롤(R1a, R1b) 각각의 외주면을 통해 구비된 스케일제거부(110)는 스트립(S)의 상하 표면 상에 존재하는 흑피 스케일(Sc)을 제거한다.
이때, 전단 상, 하부 롤(R1a, R1b)은 스트립(S)의 진행 방향에 대해 역회전 하면서 흑피 스케일 제거 효과를 극대화시키고 있다.
그리고 별도로 도시하진 않았으나, 이때 발생된 이물질 등이 스트립(S)의 주위에 잔존하는 것을 방지하기 위하여 전단, 상, 하부 롤의 전, 후방에는 에어나이프가 배치되어, 스트립 상에 이물질이 존재하는 것을 차단한다.
이와 함께, 후단 상, 하부 롤(R2a, R2b)은 스트립(S)의 진행 방향과 동일한 방향으로 회전하면서, 목표한 텐션을 스트립(S)에 부여할 수 있게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 압연과정에서 스트립 상하 표면에 생성된 흑피 스케일을 제거함은 물론, 흑피 스케일의 제거 후 스트립 상에 이물질이 잔존하는 것을 방지하여, 제품의 표면 결함을 방지할 수 있다.
또한, 스트립의 흑피 스케일을 제거하기 위한 목적으로 전용의 설비를 추가하지 않으면서 기존의 텐션 레벨러를 그대로 이용할 수 있어 추가 설비 구매를 위한 비용을 절감할 수 있으며, 공간적인 제약을 극복할 수 있다.
이상으로 본 발명의 일 실시예에 따른 스트립 표면 스케일 제거 장치에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보았다.
전술된 본 발명의 일 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의해 나타내어질 것이다. 그리고 이 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형 가능한 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
R1a, R1b: 전단 상, 하부 롤
R2a, R2b: 후단 상, 하부 롤
S: 스트립
Sc: 흑피 스케일
T: 텐션 스탠드
100: 스트립 표면 스케일 제거 장치
110: 스케일제거부 120: 승강구동부
130: 에어나이프 140: 제어부
150: 스케일검출부 170: 집진부

Claims (4)

  1. 텐션 스탠드의 전단 상, 하부 롤 사이에 마련되어 스트립의 진입 시 흑피 스케일을 제거하는 스케일제거부;
    상기 전단 하부 롤을 승강 구동시키는 승강구동부; 및
    상기 전단 상, 하부 롤의 전, 후방에 구비되는 에어나이프; 를 포함하고,
    상기 스케일제거부가 구비된 전단 상, 하부 롤은 스트립의 진행 방향에 대해 역방향으로 회전하는 한편, 상기 텐션 스탠드의 후단 상, 하부 롤은 스트립의 진행 방향과 동일방향으로 회전하여 스트립에 장력을 부여하는 것을 특징으로 하는 스트립 표면 스케일 제거 장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 스케일제거부는,
    상기 전단 상, 하부 롤 각각의 외주면을 둘러 감싸고 있는 브러시 부재인 것을 특징으로 하는 스트립 표면 스케일 제거 장치.
  4. 청구항 1 또는 3에 있어서,
    상기 스케일제거부로 진입되는 스트립이 흑피 스케일 제거가 요구되는 강종인지에 관한 정보를 사용자로부터 입력받거나 또는 판단하여 상기 스케일제거부가 구비된 상기 전단 상, 하부 롤의 동작을 제어하는 제어부와,
    상기 스케일제거부로 진입되는 스트립 표면에 형성된 흑피 스케일 정보를 검출하여 상기 제어부로 전달하는 스케일검출부를 더 포함하는 스트립 표면 스케일 제거 장치.
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