KR101421465B1 - 냉재 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉연강판이 일정 크기의 사각형 판으로 절단되어 제작되는 냉재를 하나의 프레스로 제작할 수 있는 냉재 제조장치에 관한 것이고, 하금형은 성형날이 강판의 중앙에서 강판의 양측 폭방향을 향해 V자 모양의 대각선방향에 계단모양으로 형성되고, 상금형은 프레스의 하부에 설치되는 본체와 단면의 형상이 사각형이며 본체의 하부로 돌출되는 치형블록들로 구성되고, 치형블록은 하금형의 성형날과 교차되도록 강판의 양측 폭방향을 향해 V자 모양의 대각선 방향에 계단모양으로 설치되는 냉제 제조장치로 실현 가능하며, 하나의 프레스로 냉재를 생산할 수 있으므로 종래보다 냉재를 제조하는데 필요한 설비를 저렴하게 구비할 수 있는 효과가 있다.

Description

냉재 제조장치{Manufacturing device of Coolant}

본 발명은 제강공정에서 용탕의 온도를 제어하는데 사용되는 냉재를 제조하는 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 냉연강판이 일정 크기의 사각형 판으로 절단되어 제작되는 냉재를 하나의 프레스로 제작할 수 있는 냉재 제조장치에 관한 것이다.

제강공정에서는 고온의 용탕 온도를 제어하기 위해 저탄소강으로 제작된 냉재(Coolant)가 사용되고, 냉재는 용탕의 성분에 변화가 발생되는 것을 최소화하기 위해 극저탄소강으로 제작된다.

냉재를 제작하는 탄소강은 냉연강판의 형태로 제작되어 코일형태로 감겨 운반되고, 주로 6~8㎜의 두께의 것이 사용되며 한 변의 길이가 20~50㎜인 정사각형 모양으로 절단된다.

냉연강판을 사각형 형상으로 절단하기 위해서는 강판을 길이방향 또는 폭방향으로 절단한 뒤 다시 폭방향 또는 길이방향으로 절단해야만 했다.

프레스만을 이용해 냉연강판을 폭방향과 길이방향으로 각각 절단하는 방법은 냉연강판을 일정한 피치로 공급한 뒤 이를 프레스를 이용해 폭방향으로 절단하고, 다른 프레스를 이용해 폭방향으로 절단된 강판을 다시 길이방향으로 절단해야만 했다.

즉, 강판을 폭방향과 길이방향으로 절단하는 각각의 프레스가 필요하고, 폭방향으로 절단된 강판을 정리한 뒤 이를 다시 다음 프레스로 공급하는 공정이 필요하여 시간과 인력 및 설비가 많이 필요한 작업이었다.

이처럼 프레스만을 이용한 방법에 대한 개선으로 강판을 일정한 폭으로 길이방향으로 슬릿터(Slitter)를 이용해 연속해서 절단한 뒤, 이를 다시 프레스를 이용해 일정한 길이만큼 폭방향으로 절단하는 방법이 개발되었다.

즉, 슬릿터를 이용해 강판을 길이방향으로 절단한 뒤 이를 프레스로 절단하는 방법은 슬릿터와 프레스 사이에 별도의 인력이 투입될 필요가 없고, 슬릿팅된 강판을 다시 정렬하지 않아도 연속해서 프레스로 공급되므로 인해 종래 프레스만으로 강판을 폭방향과 길이방향으로 각각 절단하던 것에 비해 빠른 작업속도를 낼 수 있는 효과가 있었다.

그러나 슬릿터와 프레스를 혼합하여 작업하는 경우에도 강판을 일정한 폭으로 자를 수 있는 슬릿터의 가격이 고가인 문제가 있었고, 슬릿터의 날이 마모되면 이를 교체하여야 하는데 다수의 날을 교체하는 데는 많은 시간이 소비되어 이로 인해 작업이 지연되는 문제가 있었다.

이처럼 종래 사용되던 슬릿팅 장치와 프레스가 혼합된 냉재 제조장치의 경우에도 프레스만으로 구성된 장치보다는 다량의 냉재를 신속하게 제작할 수 있는 효과는 있지만, 설비의 사용수명에 대한 제한과 설비를 유지보수하는데 따른 작업이 지연되는 문제 및 슬릿팅 장치의 가격이 고가인 문제 등이 있었다.

또한, 슬릿터와 프레스를 혼합하여 사용는 방법 역시 프레스만을 사용하는 경우와 같이 넓은 공간이 필요하다는 문제가 있었다.

본 발명은 제강공정에 사용되는 냉재를 종래보다 저렴한 비용으로 제작하기 위해 창작된 것으로서, 하나의 프레스로 강판을 길이방향과 폭방향으로 연속해서 절단할 수 있도록 하는 것이 목적이다.

또한, 종래보다 좁은 공간에도 설치 가능하도록 하여 냉재를 제조하는데 필요한 설비가 설치되는 장소를 마련하는데 소비되는 경비를 절감시키는 것이 목적이다.

종래의 문제를 개선하기 위해 개발된 본 발명은 하금형의 상부로 1피치씩 연속되게 공급되는 강판의 선단부를 상하방향으로 이동하여 하금형과 교차되는 상금형으로 절단하여 평면의 형상이 정사각형인 냉재를 제조하는 냉재 제조장치에 있어서, 하금형은 성형날이 강판의 중앙에서 강판의 양측 폭방향을 향해 V자 모양의 대각선방향에 계단모양으로 형성되고, 상금형은 프레스의 하부에 설치되는 본체와 단면의 형상이 사각형이며 본체의 하부로 돌출되는 치형블록들로 구성되고, 치형블록은 하금형의 성형날과 교차되도록 강판의 양측 폭방향을 향해 V자 모양의 대각선 방향에 계단모양으로 설치되는 냉제 제조장치로 실현 가능하다.

더불어, 치형블록들은 강판의 진행방향으로 서로의 이웃하는 모서리가 분리되도록 설치되는 냉재 제조장치로 실현 가능하다.

더불어, 하금형의 성형날은 강판을 길이방향으로 절단하는 평행날과 강판을 폭방향으로 절단하는 직각날로 구성되고, 하금형의 중앙에서 양측 측면 대각선 방향으로 직각날과 평행날이 서로 교차반복되게 형성되며, 직각날은 냉재의 한 변의 길이와 동일한 길이로 제작되고 평행날은 직각날보다 1~5㎜ 길게 제작되고, 상금형의 치형블록은 하금형의 직각날과 동일한 각도와 간격으로 설치되고, 하금형의 직각날과 교차되는 치형블록의 가로변의 길이는 하금형의 직각날의 길이와 동일하며, 치형블록의 세로변의 길이는 가로변보다는 길되 평행날보다는 1~2㎜ 짧은 냉재 제조장치로 실현 가능하다.

본 발명은 하나의 프레스로 냉재를 생산할 수 있으므로 종래보다 냉재를 제조하는데 필요한 설비를 저렴하게 구비할 수 있는 효과가 있다.

더불어, 종래보다 냉재를 제작하는 공정이 간소하여 종래보다 신속하게 냉재를 생산할 수 있는 효과가 있다.

더불어, 냉재를 제조하는데 사용되는 설비가 간소하여 이들 설비를 관리하는데 필요한 인력 및 유지관리 비용을 줄일 수 있어 냉재의 생산원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 냉재 제조장치가 설치된 전 공정을 도시한 공정도,
도 2는 본 발명에 따른 상금형과 하금형을 상세히 도시한 사시도,
도 3은 도 2 중 하금형을 상세히 도시한 평면도,
도 4는 도 2 중 상금형을 상세히 도시한 사시도 및 요부 확대도,
도 5는 상금형과 하금형의 사이로 강판이 삽입되는 것을 도시한 사용상태도,
도 6은 도 5의 강판이 1피치 이동된 뒤 상금형에 의해 절단되는 것을 도시한 사용상태도,
도 7은 도 6의 상금형과 하금형을 저면에서 도시한 사용상태도,
도 8은 강판의 진행방향 선단이 절단된 모양과 1피치 이동된 귀 절단될 선단의 중심선을 도시한 평면도이다.

이하에서는 앞서 설명된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 냉재 제조장치에 대한 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명하도록 한다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 냉재 제조장치는 강판 공급장치에서 공급되는 강판을 연속해서 절단하여 냉재를 제조하는 것으로서, 강판 공급장치는 코일적치대, 코일카(Coil car), 언코일러(Uncoiler), 핀치롤 프래터너(Pinch Roll Flattener), 크랍 쉬어(Crop shear), 사이드 트리머(Side trimmer), 가이드테이블(Guide Table) 및 피더(Feeder) 등으로 구성된다.

즉, 저탄소강인 강판(1)은 코일형태로 감겨 운반되어 코일적치대에 설치된 뒤 코일카(110)에 의해 언코일러(120)로 운반된다. 언코일러(120)는 코일을 지지하고 풀리는 강판에 적절한 장력이 유지되도록 하는 역할을 하고, 초기 작업시 코일의 선단을 다음 설비인 핀치롤 프래터너(130)로 보내주는 역할을 한다.

핀치롤 프래터너(130)는 코일의 선단을 평탄하게 펴주는 것으로서, 여러 개의 롤이 구비되어 상하의 롤(131) 사이로 강판(1)이 이동되면서 평탄하게 된다. 크랍 쉬어(140)는 코일 선단의 불규칙한 면을 절단한다.

사이드 트리머(150)는 코일의 폭을 일정하게 절단하여 다음 공정에서 강판이 폭방향인 좌우로 흔들리는 것을 방지하는 기능을 한다. 가이드테이블(160)은 작업초기에 강판(1)을 피더(170)로 보내주는 기능을 하고, 피더(170)는 강판(1)을 프레스(3)로 일정길이씩 공급하는 설비이다.

이처럼 구성된 강판 공급장치를 통해 안정적으로 공급되는 강판(1)은 피더(170)의 다음 공정에 위치되는 냉재 제조장치인 프레스(3)에 평면이 사각형 모양인 냉재(2)로 절단된다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 냉재 제조장치인 프레스(3)는 하금형(10)과 상금형(20)이 포함되어 있고, 하금형(10)은 강판(1)의 하부에 위치하고 상금형(20)은 강판(1)의 상부에 위치하게 된다.

이중 하금형(10)은 고정된 상태로 설치되고, 상금형(20)은 유압장치(미 도시됨) 또는 링크장치(미 도시됨)에 의해 상하방향으로 왕복운동을 하게 된다. 상금형(20)을 상하방향으로 이동시키는 유압장치 및 링크장치는 프레스분야에서 일반적으로 사용되는 것이므로 상세한 설명 및 도시는 생략하기로 한다.

하금형(10)을 상세히 설명하면, 하금형(10)은 강판(1)의 진행방향의 선단부를 절단하는데 사용되는 성형날(11)이 구비되고, 성형날(11)은 하금형(10)의 중앙에서 양측 폭방향을 향해 대각선 방향을 향해 계단모양으로 형성된다.

V자 방향으로 계단모양을 이루는 하금형(10)의 성형날(11)은 강판(1)을 진행방향(C)인 길이방향으로 절단시키는 평행날(11-1)과 강판(1)을 진행방향(C)과 직각인 폭방향으로 절단시키는 직각날(11-2)로 구성된다. 즉, 하금형(10)의 성형날(11)은 하금형(10)의 선단부 중앙에서 양측 측면으로 직각날(11-2)과 평행날(11-1)이 서로 교차반복되며 계단모양을 이루는 V자 형상을 이루게 된다.

이러한 하금형(10)의 직각날(11-2)은 평면이 정사각형인 냉재(2)의 한 변의 길이와 동일한 길이로 제작되는 것이 바람직하고, 평행날(11-1)의 길이는 직각날보다는 1~5㎜ 길게 제작되는 것이 바람직하다. 평행날(11-1)을 직각날(11-2)보다 길게 제작하는 것은 강판(1)을 절단하는 과정에서 절단된 냉재(2)들의 모서리들이 서로 떨어지지 못하고 붇게 되는 것을 방지하기 위한 것이다.

상금형(20)을 상세히 설명하면, 상금형(20)은 프레스(3)에 결합되어 상하방향으로 왕복운동되면서 강판(1)의 선단부를 절단하는 것으로서, 프레스(3)에 결합되는 넓은 평판 형상의 본체(21)와 본체(21)의 하부로 돌출되게 결합되는 치형블록(22)들로 구성된다.

치형블록(22)은 하금형(10)의 성형날(11)과 교차되는 것으로서, 강판(1)의 양측 폭방향을 향해 V자 모양의 대각선 방향으로 설치되고, 치형블록(22)들은 서로의 모서리가 진행방향(C)으로 이격되게 설치되는 것이 바람직하다.

치형블록(22)의 모서리를 진행방향(C)을 따라 분리되게 하는 것 각각의 치형블록(22)을 개별적으로 제작하기 용이한 장점과, 본체(21)로부터 치형블록(22)을 분리 및 조립하기가 용이하기 때문이다.

치형블록(22)은 하금형(10)의 직각날(11-2)과 동일한 각도와 간격으로 설치되는 것으로서, 하금형(10)의 직각날(11-2)과 교차되는 치형블록(22)의 가로변(22-2)의 길이는 하금형(10)의 직각날(11-2)의 길이와 동일하고, 하금형(10)의 평행날(11-1)과 교차되는 치형블록(22)의 세로변(22-1)은 가로변(22-2)의 길이보다는 길되 평행날(11-1)의 길이보다는 1~2㎜짧은 것이 바람직하다.

이처럼 하금형(10)의 성형날(11)과 치형블록(22)의 모양을 정한 것은 치형블록(22)과 하금형(10)의 성형날(11)이 서로 교차되는 과정에서 제작되는 냉재(2)의 모서리가 서로 붇지않고 분리될 수 있도록 하기 위한 것이다.

도 5 내지 도 8을 참조하면, 강판(1)은 피더(170)에 의해 생산하고자 하는 냉재(2)의 한 변의 길이와 동일한 길이를 1피치로 하여 진행방향(C)으로 진행된다. 따라서 강판(1)은 프레스(3)의 내부로는 1피치씩 순차적으로 공급된다.

강판(1)이 1피치 공급된 뒤 정지하면 프레스(3) 내부에서는 상금형(20)이 1회 상하운동을 반복하면서 하금형(10)과 교차되어 강판(1)의 선단부를 V자 모양으로 절단한다.

이때, 하금형(10)의 성형날(11)이 평행날(11-1)과 직각날(11-2)로 구성되고, 상금형(20)의 치형블록(22)의 세로변(22-1)과 가로변(22-2)이 하금형(10)의 성형날(11)과 교차되므로 강판(1)은 선단부가 V자모양의 계단형상으로 절단된다.

따라서 강판(1)의 선단부는 상금형(20)의 치형블록(22)과 하금형(10)의 성형날(11)에 의해 순차적으로 길이방향과 폭방향으로 동시에 절단되어 평면의 형상이 정사각형인 다수의 냉재(2)로 분리된다.

강판(1)이 절단된 뒤에는 상금형은 다시금 강판(1)의 상부로 이동되고, 피더(170)는 다시 강판(1)을 프레스(3) 내부로 1피치 이동시키고, 상금형(20)은 상기의 절단과정을 반복하여 강판(1)의 선단부를 순차적으로 절단하여 냉재(2)를 연속해서 생산하게 된다.

지금까지 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하였다. 그러나 본 발명은 본 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 첨부된 도면과 본 발명의 특허청구범위의 사상 및 그 범위를 벗어나지 않으면서도 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하고, 그러한 모든 변경 및 수정에 대한 균등물들은 모두 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주 되어야만 한다.

1: 강판 2: 냉재
3: 프레스 10: 하금형
11: 성형날 11-1: 평행날
11-2: 직각날 20: 상금형
21: 본체 22: 치형블록
22-1: 세로변 22-2: 가로변

Claims (3)

1. 하금형의 상부로 1피치씩 연속되게 공급되는 강판의 선단부를 상하방향으로 이동하여 하금형과 교차되는 상금형으로 절단하여 평면의 형상이 정사각형인 냉재를 제조하는 냉재 제조장치에 있어서,
   하금형은 성형날이 강판의 중앙에서 강판의 양측 폭방향을 향해 V자 모양의 대각선방향에 계단모양으로 형성되고,
   상금형은 프레스의 하부에 설치되는 본체와 단면의 형상이 사각형이며 본체의 하부로 돌출되는 치형블록들로 구성되고, 치형블록은 하금형의 성형날과 교차되도록 강판의 양측 폭방향을 향해 V자 모양의 대각선 방향에 계단모양으로 설치며, 치형블록들은 강판의 진행방향으로 서로의 이웃하는 모서리가 분리되도록 설치되는 냉재 제조장치.
   
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   하금형의 성형날은 강판을 길이방향으로 절단하는 평행날과 강판을 폭방향으로 절단하는 직각날로 구성되고, 하금형의 중앙에서 양측 측면 대각선 방향으로 직각날과 평행날이 서로 교차반복되게 형성되며, 직각날은 냉재의 한 변의 길이와 동일한 길이로 제작되고 평행날은 직각날보다 1~5㎜ 길게 제작되고,
   상금형의 치형블록은 하금형의 직각날과 동일한 각도와 간격으로 설치되고, 하금형의 직각날과 교차되는 치형블록의 가로변의 길이는 하금형의 직각날의 길이와 동일하며, 치형블록의 세로변의 길이는 가로변보다는 길되 평행날보다는 1~2㎜ 짧은 냉재 제조장치.
   

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