KR101466178B1 - 소재온도 측정장치 - Google Patents

Abstract

소재온도 측정장치에 관한 발명이 개시된다. 개시된 소재온도 측정장치는, 압연장치의 일측에 위치하며, 소재를 지지하여 소재의 장력을 조절하는 루퍼부재와, 루퍼부재에 회전 가능하게 장착되고, 소재에 접하여 온도를 측정하는 온도측정부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

소재온도 측정장치{TEMPERATURE MEASURING DEVICE FOR MATERIAL}

본 발명은 소재온도 측정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 압연공정에서 소재에 접촉하여 소재의 온도를 측정할 수 있는 소재온도 측정장치에 관한 것이다.

일반적인 철강제조는 용선을 생산하는 제선공정, 용선에서 불순물을 제거하는 제강공정, 액체상태의 철이 고체가 되는 연주공정, 철을 강판이나 선재로 만드는 압연공정으로 이루어진다.

압연 공정은 연주 공정에서 생산된 슬래브, 블룸 등의 중간 소재를 회전하는 여러 개의 롤러 사이를 통과시켜 연속적인 힘을 가하여 늘리거나 얇게 만드는 과정을 말하며 크게 열간 압연과 냉간 압연으로 나뉜다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0032880호(2012.04.06 공개, 발명의 명칭: 열연코일용 온도측정장치)에 개시되어 있다.

본 발명은 압연공정 중에 소재의 온도를 측정하여, 압연공정 중에 소재의 상태를 보다 정확하게 파악할 수 있는 소재온도 측정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 소재온도 측정장치는: 압연장치의 일측에 위치하며, 소재를 지지하여 상기 소재의 장력을 조절하는 루퍼부재; 및 상기 루퍼부재에 회전 가능하게 장착되고, 상기 소재에 접하여 상기 소재의 온도를 측정하는 온도측정부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 상기 온도측정부재는, 상기 소재의 하측에 접하여 상기 소재의 온도를 측정하는 온도측정부; 및 상기 루퍼부재에 회전 가능하게 결합되고, 상기 온도측정부를 지지하는 측정프레임부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 상기 온도측정부는, 상기 측정프레임부에 회전 가능하게 결합되며, 상기 소재의 하측에 접하는 측정롤러부; 상기 측정롤러부에 삽입되어 온도를 측정하는 온도측정센서; 및 상기 측정롤러부의 일단부에 결합되고, 상기 온도측정센서에서 측정한 온도를 제어부로 송신하는 측정온도송신부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 상기 온도측정부재는, 양단부가 각각 상기 루퍼부재와 상기 측정프레임부에 결합되고, 길이의 가변에 의하여 상기 측정프레임부를 상기 루퍼부재에 대하여 회전시키는 프레임이동부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 상기 온도측정부재는, 상기 루퍼부재에 장착되고 상기 측정온도송신부에 유체를 분사하여 상기 측정온도송신부를 냉각시키는 냉각부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 소재온도 측정장치는, 소재의 압연과정 특히 사상압연과정 중에 소재의 온도를 측정할 수 있으므로, 소재의 스케일이 발생되는 온도 조건 등의 소재의 상태를 보다 정확하게 판단할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 소재온도 측정장치는, 소재에 접촉하여 온도를 측정하므로 고온의 소재에 의하여 발생되는 수증기 등의 영향을 받지 않고 소재의 온도를 정확하게 측정할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 소재온도 측정장치는, 루퍼부재에 장착되어 소재에 접촉되므로 온도측정부의 파손을 방지할 수 있고, 온도측정부의 이동을 용이하게 하므로 장착이 용이하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재온도 측정장치가 압연공정에 구비된 상태를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 "A" 부분을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재온도 측정장치의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재온도 측정장치의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도측정부가 소재에 접하지 않은 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도측정부가 소재에 접한 상태를 나타내는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 소재온도 측정장치의 일 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재온도 측정장치가 압연공정에 구비된 상태를 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1의 "A" 부분을 나타내는 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 소재온도 측정장치(1)는 루퍼부재(100) 및 온도측정부재(200)를 포함한다.

압연장치(10)는 소재(S)의 상하측에 위치하는 압연롤러(30)로 소재(S)를 가압하여 소재(S)를 성형하는 장치로, 본 실시예에서 압연장치(10)는 사상압연장치에 해당한다.

사상압연장치는 조압연장치에서 일차적으로 압연된 소재(S)를 최종 압연하여 원하는 치수와 형상으로 성형한다. 본 실시예에서 압연장치(10)는 소재(S)를 압연하는 압연롤러(30)와, 압연롤러(30)를 지지하는 스탠드(20)를 포함하며 복수개 구비된다, 각각의 압연장치(10)는 5m 정도의 간격으로 연속되게 위치하며, 약 6~7개 구비된다.

루퍼부재(100)는 압연장치(10)의 일측에 위치하며, 소재(S)의 하측면을 지지하여 소재(S)에 작용하는 장력을 조절한다. 본 실시예에서 루퍼부재(100)는 복수개의 압연장치(10) 사이에 위치하며 루퍼롤러부(110)와 루퍼프레임부(130)를 포함한다.

루퍼롤러부(110)는 소재(S)의 하측을 지지하며 루퍼프레임부(130)에 회전 가능하게 결합된다. 루퍼구동부(미도시)에 의하여 루퍼프레임부(130)가 반 시계방향(도 1 기준)으로 회전되면, 루퍼롤러부(110)가 소재(S)의 하측을 접촉 지지하게 되고 소재(S)에 작용하는 장력이 상승된다.

루퍼프레임부(130)가 시계방향(도 1 기준)으로 회전되면, 루퍼롤러부(110)가 하측으로 이동하면서 소재(S)에 작용하는 장력이 작아진다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재온도 측정장치의 사시도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재온도 측정장치의 구성도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 온도측정부재(200)는 루퍼프레임부(130)에 회전 가능하게 장착되고 소재(S)에 접하여 온도를 측정한다. 본 실시예에서 온도측정부재(200)는 온도측정부(210) 및 측정프레임부(230)를 포함한다.

온도측정부(210)는 소재(S)의 하측에 접하여 소재(S)의 온도를 측정한다. 본 실시예에서 온도측정부(210)는 측정롤러부(211), 온도측정센서(213) 및 측정온도송신부(215)를 포함한다.

측정롤러부(211)는 측정프레임부(230)에 회전 가능하게 결합되며, 소재(S)의 하측에 접한다. 본 실시예에서 측정롤러부(211)는 원통 형상으로 형성되며, 내열성 금속 재질을 포함하여 이루어진다. 측정롤러부(211)는 소재(S)의 하측과의 마찰에 의하여 회전되며, 소재(S)와의 접촉에 의하여 가열된다. 가열된 측정롤러부(211)의 온도는 측정롤러부(211)의 내측에 위치한 온도측정센서(213)에서 측정된다.

온도측정센서(213)는 측정롤러부(211)에 삽입되어 온도를 측정한다. 본 실시예에서 온도측정센서(213)는 측정롤러부(211)의 내측에 삽입되고, 장착된 부위의 온도를 측정하여 측정온도송신부(215)에 온도값 데이터를 전달한다.

온도측정센서(213)는 소재(S)와 직접 접촉하여 온도를 측정하는 것도 가능하지만 고온의 소재(S)에 의하여 파손될 위험성이 있으므로 소재(S)에 의하여 가열된 측정롤러부(211)의 온도를 측정한 후에 온도값을 보정하는 방식으로 소재(S)의 온도를 측정할 수 있다.

측정온도송신부(215)는 측정롤러부(211)의 일단부에 끼움 결합 또는 볼팅 등의 방식으로 결합되어 온도측정센서(213)에서 측정한 온도값을 제어부(300)에 무선으로 송신한다.

측정프레임부(230)는 루퍼부재(100)에 회전 가능하게 결합되고, 온도측정부(210)를 회전 가능하게 지지한다. 본 실시예에서 측정프레임부(230)는 온도측정부(210)를 회전 가능하게 지지하는 측정부지지부(231)와, 측정부지지부(231)와 루퍼부재(100)를 연결하며 루퍼부재(100)에 회전 가능하게 결합되는 측정프레임(235)을 포함한다.

본 실시예에서 측정부지지부(231)는 "[" 형상으로 형성되어 측정롤러부(211)의 양단부를 회전 가능하게 지지한다.

측정프레임(235)은 일단부가 측정부지지부(231)에 용접 또는 볼팅 등의 방식으로 결합되고, 타단부가 루퍼프레임부(130)에 회전 가능하게 결합되어 측정부지지부(231)를 지지한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도측정부가 소재에 접하지 않은 상태를 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도측정부가 소재에 접한 상태를 나타내는 도면이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 온도측정부재(200)는 프레임이동부(250)를 더 포함한다. 프레임이동부(250)는 양단부가 각각 루퍼프레임부(130)와 측정프레임(235)에 결합되고 유압실린더를 포함하여, 유압실린더의 신축에 의하여 측정프레임부(230)를 루퍼프레임부(130)에 대하여 회전시킨다.

본 실시예에서 온도측정부재(200)는 냉각부(270)를 더 포함한다. 냉각부(270)는 루퍼부재(100)에 장착되고 측정온도송신부(215)에 공기를 포함하는 유체를 분사하여 측정온도송신부(215)를 냉각시켜, 측정온도송신부(215)가 과열에 의하여 오작동 하거나 파손되는 것을 방지한다.

본 실시예에서 냉각부(270)는 루퍼프레임부(130)에 장착되어 냉각유체공급관(275)으로부터 전달되는 유체를 측정온도송신부(215)에 분사하는 분사노즐(271)을 포함한다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 소재온도 측정장치(1)의 작동원리를 살펴보면 다음과 같다.

압연장치(10)에 진입된 소재(S)는 압연롤러(30)에 의하여 가압되어 두께가 변하게 된다. 소재(S)에 가해지는 장력을 조절하기 위하여 루퍼구동부에 의하여 루퍼프레임부(130)가 반 시계방향(도 1 기준)으로 회전하게 되면, 루퍼롤러부(110)가 소재(S)의 하측을 상방으로 가압 지지하여 소재(S)에 가해지는 장력을 조절한다.

압연장치(10)에 의하여 압연이 되는 중에 소재(S)의 온도를 측정하기 위하여 프레임이동부(250)를 신장시켜 측정롤러부(211)를 소재(S)의 하측에 접하도록 이동시킨다.

소재(S)의 하측에 측정롤러부(211)가 접하게 되면, 소재(S)로부터 측정롤러부(211)로 열전달이 발생하게 되고, 측정롤러부(211)의 온도가 상승된다.

측정롤러부(211)의 온도는 온도측정센서(213)에 의하여 측정되며, 측정온도송신부(215)에 의하여 제어부(300)에 송신된다.

온도측정센서(213)에 의하여 측정된 온도는 제어부(300)에서 보정을 거쳐 소재(S)의 온도값을 계산하게 된다.

본 실시예에서 소재온도 측정장치(1)는, 소재(S)의 압연과정 특히 사상압연과정 중에 소재(S)의 온도를 측정할 수 있으므로, 소재(S)의 스케일이 발생되는 온도 조건 등을 보다 정확하게 판단할 수 있다.

또한, 본 실시예에서 소재온도 측정장치(1)는, 소재(S)에 접촉하여 온도를 측정하므로 고온의 소재(S)에 의하여 발생되는 수증기 등의 영향을 받지 않고 소재(S)의 온도를 정확하게 측정할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 실시예에서 소재온도 측정장치(1)는, 루퍼부재(100)에 장착되어 소재(S)에 접촉되므로 소재(S)와의 충격에 의한 온도측정부(210)의 파손을 방지할 수 있고, 온도측정부(210)의 이동을 용이하게 하므로 장착이 용이하다.

본 발명은 도면에 도시되는 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

1: 소재온도 측정장치 10: 압연장치
20: 스탠드 30: 압연롤러
100: 루퍼부재 110: 루퍼롤러부
130: 루퍼프레임부 200: 온도측정부재
210: 온도측정부 211: 측정롤러부
213: 온도측정센서 215: 측정온도송신부
230: 측정프레임부 231: 측정부지지부
235: 측정프레임 250: 프레임이동부
270: 냉각부 271: 분사노즐
275: 냉각유체공급관 300: 제어부
S: 소재

Claims (5)

1. 압연장치의 일측에 위치하며, 소재를 지지하여 상기 소재의 장력을 조절하는 루퍼부재; 및
   상기 루퍼부재에 회전 가능하게 장착되고, 상기 소재에 접하여 상기 소재의 온도를 측정하는 온도측정부재;를 포함하고,
   상기 온도측정부재는,
   상기 소재의 하측에 접하여 상기 소재의 온도를 측정하는 온도측정부;
   상기 루퍼부재에 회전 가능하게 결합되고, 상기 온도측정부를 지지하는 측정프레임부; 및
   양단부가 각각 상기 루퍼부재와 상기 측정프레임부에 결합되고, 유압실린더를 포함하여 상기 유압실린더의 신축에 의하여 상기 측정프레임부를 상기 루퍼부재에 대하여 회전시키는 프레임이동부;를 포함하며,
   상기 온도측정부는,
   상기 측정프레임부에 회전 가능하게 결합되며, 상기 소재의 하측에 접하는 측정롤러부;
   상기 측정롤러부에 삽입되어 온도를 측정하는 온도측정센서; 및
   상기 측정롤러부에 장착되고, 상기 온도측정센서에서 측정한 온도를 제어부로 송신하는 측정온도송신부;를 포함하고,
   상기 온도측정부재는,
   상기 루퍼부재에 장착되고 상기 측정온도송신부에 유체를 분사하여 상기 측정온도송신부를 냉각시키는 냉각부;
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소재온도 측정장치.
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