KR101520826B1 - 강판 압연장치 및 마그네슘 판재 압연설비 - Google Patents
강판 압연장치 및 마그네슘 판재 압연설비 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 의하면, 강판 압연장치는, 일방향으로 이송되는 강판의 상부 및 하부에 각각 설치되어 상기 강판을 압연하는 상부 및 하부압연롤; 상기 상부압연롤의 일측에 설치되며, 상기 상부압연롤을 향해 압연유를 분사하는 분사유닛; 및 상기 분사유닛의 하부에 설치되며, 상기 상부압연롤에 근접배치되어 상기 상부압연롤에 분사된 상기 압연유가 상기 강판의 상부로 낙하되는 것을 방지하는 와이퍼를 구비하는 와이퍼유닛을 포함한다.
Description
본 발명은 강판 압연장치 및 마그네슘 판재 압연설비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마그네슘 판재를 압연하는 압연롤에 분사되는 압연롤이 마그네슘 판재에 낙하되어 마그네슘 판재의 온도 감소를 최소화시킬 수 있는 강판 압연장치 및 마그네슘 판재 압연설비에 관한 것이다.
일반적으로 마그네슘 합금은 금속 구조재료 중에서 가장 가벼운 재료로서 우수한 기계가공성과 높은 진동 감쇠, 진동 및 충격에 대한 탁월한 흡수성 및 우수한 전자파 차폐 기능을 가진다. 이에 따라, 최근에는 노트북 컴퓨터, 디지털 카메라 및 휴대전화의 부품으로 마그네슘 합금의 수요가 확대되고 있으며, 마그네슘 합금 판재를 효과적으로 제조할 수 있는 기술들에 대하여 연구가 활발히 진행되고 있는 실정이다.
마그네슘-리튬(Mg-Li)계 등 극히 일부를 제외한 대부분의 마그네슘 합금은 원자구조가 조밀육방격자(HCP)를 이루고 있다. 따라서 냉간 압연시 가능한 압하율이 대단히 낮아 대부분 섭씨 150도 내지 400도 구간의 온간 압연으로 판재를 생산한다. 마그네슘 합금 판재를 코일의 형태로 인라인 가열하여 압연하는 방법은 15mpm 이하의 저속 압연만 가능하여 왔다.
고속 온간 압연에 필요한 대량의 열량 공급을 위해서는 유도 가열 장치가 필수적인데, 유도 가열 장치는 여러 가지 불균일 가열의 가능성을 가지므로 대량의 열량을 압연 직전의 판재에 공급하면서 판재의 폭 방향 온도를 균일하게 제어하는 데 큰 어려움이 있다. 더 나아가서 급격한 가열과 냉각 등 온도 변화에 따라 압연기 자체의 공정 제어 조건을 정확히 맞추는 것이 더욱 어려워 실제 고속 압연은 불가능하며, 마그네슘 합금을 가열설비의 추가로 인한 생산비용 증가, 설비 열화 등의 문제가 발생하는 단점이 있다.
본 발명의 목적은 마그네슘 판재를 용이하게 압연하기 위한 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 압연롤에 분사되는 압연유의 유량을 제어하여 마그네슘 판재의 품질을 향상시키는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 강판 압연장치는, 일방향으로 이송되는 강판의 상부 및 하부에 각각 설치되어 상기 강판을 압연하는 상부 및 하부압연롤; 상기 상부압연롤의 일측에 설치되며, 상기 상부압연롤을 향해 압연유를 분사하는 분사유닛; 및 상기 분사유닛의 하부에 설치되며, 상기 상부압연롤에 근접배치되어 상기 상부압연롤에 분사된 상기 압연유가 상기 강판의 상부로 낙하되는 것을 방지하는 와이퍼를 구비하는 와이퍼유닛을 포함한다.
상기 분사유닛은 상기 상부압연롤을 향해 전진 및 후진이 가능하며, 상기 와이퍼유닛은 일측이 상기 분사유닛의 하부에 연결되어 상기 분사유닛과 함께 이동가능하며, 상기 상부압연롤을 향해 돌출된 형상의 베이스프레임을 포함하되, 상기 와이퍼는 상기 베이스프레임의 타측에 기립설치되며, 상기 강판의 폭 방향의 길이와 같거나 클 수 있다.
상기 와이퍼유닛은, 상기 와이퍼의 일면과 맞닿는 전방지지면 및 전방지지면과 연결되어 상기 상부압연롤을 향해 돌출되는 전방고정면을 가지는 전방연결부재; 및 상기 와이퍼의 타면과 맞닿는 후방지지면 및 후방지지면과 연결되어 상기 상부압연롤을 향해 돌출되는 후방고정면을 가지는 후방연결부재를 더 포함하되, 상기 전방고정면 및 상기 후방고정면은 서로 이격 배치되며, 상기 전방 및 후방연결부재는 상기 베이스프레임에 체결되어 상기 와이퍼를 고정가능할 수 있다.
상기 와이퍼는 스테인리스강이며, 상기 상부압연롤과 2 내지 3 mm 이격 배치될 수 있다.
상기 강판 압연장치는, 상기 상부 및 하부압연롤을 통과한 상기 강판의 형상을 측정가능하며, 상기 강판과 맞닿아 회전하는 형상측정롤; 및 상기 형상측정롤의 폭 방향을 따라 설치되며, 상기 형상측정롤의 외경과 기설정된 경사각으로 맞닿아 상기 형상측정롤에 부착된 이물질을 제거가능한 블레이드를 구비하는 블레이드유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 블레이드유닛은, 일측이 상기 블레이드를 파지하여 상기 블레이드를 고정가능한 홀더; 상기 홀더의 타측과 연결되어 상기 홀더와 함께 이동가능한 바디프레임; 상기 바디프레임에 연결되는 톱니형상의 웜휠; 상기 웜휠에 치합되며, 상기 바디프레임을 회전가능한 웜기어를 구비할 수 있다.
상기 블레이드유닛은, 상기 바디프레임의 상부면 상에 설치되며, 상기 블레이드와 나란하게 배치되어 상기 이물질의 비산을 방지하는 커버를 더 구비할 수 있다.
상기 강판 압연장치는, 상기 상부 및 하부압연롤을 통과한 상기 강판의 형상을 측정가능하며, 상기 강판과 맞닿아 회전하는 형상측정롤; 및 상기 형상측정롤의 폭 방향을 따라 설치되며, 상기 형상측정롤을 향해 냉매를 분사가능한 냉각유닛을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 마그네슘 판재 압연설비는, 마그네슘 판재 코일을 풀어주는 언코일러; 상기 언코일러로부터 풀어진 상기 마그네슘 판재의 이송방향을 변환하는 핀치롤; 상기 핀치롤을 통과한 상기 마그네슘 판재를 상부 및 하부에 압하력을 가하는 상부 및 하부압연롤을 구비하는 스킨패스밀; 상기 핀치롤과 상기 스킨패스밀 사이에 배치되어 상기 마그네슘 판재의 장력을 조절가능한 브라이들롤; 상기 스킨패스밀을 통해 압연된 상기 마그네슘 판재의 형상을 측정하는 형상측정롤; 상기 상부압연롤을 향해 압연유를 분사하는 분사유닛; 및 상기 상부압연롤의 폭 방향을 따라 설치되며, 상기 상부압연롤에 분사된 상기 압연유가 상기 마그네슘 판재로 낙하되는 것을 방지하는 와이퍼를 구비한 와이퍼유닛을 포함한다.
상기 마그네슘 판재 압연설비는, 상기 스킨패스밀과 상기 브라이들롤 및 상기 형상측정롤의 일측에 각각 설치되어 상기 스킨패스밀과 상기 브라이들롤 및 상기 형상측정롤들에 부착된 이물질을 제거가능한 블레이드유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 마그네슘 판재 압연설비는, 상기 형상측정롤의 폭 방향을 따라 설치되며, 상기 형상측정롤을 향해 냉매를 분사가능한 냉각유닛을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 압연롤에 분사되는 압연유의 유량을 제어가능함으로써 마그네슘 판재의 온도저하를 방지하여 마그네슘 판제를 용이하게 압연할 수 있다. 또한, 압연유를 최소화함으로써 발생가능한 이물질에 의한 판재의 품질 문제를 해소하기 위해 마그네슘 판재와 직접 접촉하는 롤들에 블레이드유닛을 설치함으로써 판재의 결함을 방지하여 품질을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마그네슘 판재 압연설비를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2 및 도 3은 도 1에 도시한 와이퍼유닛을 확대한 도면이다.
도 4는 도 2에 도시한 와이퍼유닛의 작동상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 1에 도시한 블레이드유닛을 확대한 도면이다.
도 6은 도 5에 도시한 블레이드유닛의 작동상태를 나타내는 도면이다.
도 7은 도 1에 도시한 냉각유닛을 나타내는 도면이다.
도 8은 도 1에 도시한 형상측정롤의 열변형상태를 나타내는 도면이다.
도 2 및 도 3은 도 1에 도시한 와이퍼유닛을 확대한 도면이다.
도 4는 도 2에 도시한 와이퍼유닛의 작동상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 1에 도시한 블레이드유닛을 확대한 도면이다.
도 6은 도 5에 도시한 블레이드유닛의 작동상태를 나타내는 도면이다.
도 7은 도 1에 도시한 냉각유닛을 나타내는 도면이다.
도 8은 도 1에 도시한 형상측정롤의 열변형상태를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예들은 첨부된 도 1 내지 도 8을 참고하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예들은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다. 또한, 이하에서 언급하는 ‘연결’은 두 개의 구성요소가 직접 연결되는 경우뿐만 아니라, 다른 매개체를 통해 간접 연결되는 경우도 포함하는 것으로 해석되어야 하며, 실시예에서 언급하는 압연설비는 마그네슘 판재 이외에 다양한 압연재에 응용될 수 있음은 당업자로서 당연하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마그네슘 판재 압연설비를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 마그네슘 판재 압연설비(100)는 마그네슘 코일을 판재로 풀어주는 언코일러(uncoiler)(110)와 언코일러(110)로부터 풀어진 마그네슘 판재(S)의 이송방향을 전환가능한 핀치롤(pinch roll)(120), 그리고 핀치롤(120)을 통과한 마그네슘 판재(S)를 상부 및 하부에 압하력을 가하는 상부워크롤(142) 및 하부워크롤(144)을 구비하는 스킨패스밀(skin pass mill)(140) 및 스킨패스밀(140)을 통과한 마그네슘 판재(S)의 형상을 측정하는 형상측정롤(150)을 포함한다.
또한, 마그네슘 판재 압연설비(100)는 핀치롤(120)과 스킨패스밀(140) 사이에 설치되어 마그네슘 판재(S)의 장력을 조절가능한 브라이들롤(bridle roll)(130)을 포함할 수 있으며, 상부워크롤(142)에 압연유를 분사하는 분사유닛(10)을 포함한다. 분사유닛(10)은 상부워크롤(142)에 압연유를 분사함으로써 상부워크롤(142)과 마그네슘 판재(S) 사이의 과도한 마찰을 줄여줌으로써 상부워크롤(142)의 수명을 연장가능하며, 마그네슘 판재(S)는 약 300도 이상의 온간 압연을 수행함에 따른 상부워크롤(142)이 마찰열에 의해 변형 또는 결함발생을 최소화함으로써 고압하 압연이 가능하므로 고성형성 판재를 생산할 수 있다.
분사유닛(10)은 하부워크롤(144)에 압연유를 분사가능하도록 하부워크롤(144)의 일측에 추가로 배치될 수 있으며, 마그네슘 판재 압연설비(100)는 스킨패스밀(140)을 통과한 마그네슘 판재(S)의 두께를 측정하는 두께계(도시안함)가 더 포함될 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의상 상부워크롤(142)을 중심으로 설명하기로 한다.
예를 들어, 마그네슘 판재 압연설비(100)는 기존의 알루미늄용 냉간압연기를 활용가능하며, 작업자의 선택에 따라 알루미늄 또는 마그네슘 판재(S)를 공용으로 압연할 수 있다. 반면, 알루미늄 판재 압연의 특성상 상온에서 상부워크롤(142)에 다량의 압연유를 분사함에 따라 마그네슘 판재(S)를 압연할 경우 마그네슘 판재(S) 상에 압연유가 낙하되어 마그네슘 판재(S)의 온도가 급감하는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 알루미늄 판재 압연시에는 다량의 압연유를 분사함으로써 상부워크롤(142) 상에 부착된 칩(chip) 또는 이물질 등에 따른 알루미늄 판재의 표면결함에 악영향을 끼치지 않으나, 마그네슘 판재 압연시에는 마그네슘 판재(S) 온도 하락을 방지하기 위해 압연유를 최소화 분사함에 따라 압연 도중 발생할 수 있는 알루미늄 칩 또는 마그네슘 칩, 그리고 이물질 등에 의해 마그네슘 판재(S) 표면의 결함이 발생할 우려가 있다.
따라서, 마그네슘 판재 압연설비(100)는 상부워크롤(142)에 분사된 압연유가 마그네슘 판재(S) 상에 낙하되는 것을 방지하는 와이퍼유닛(20)과 핀치롤(120), 브라이들롤(130) 및 형상측정롤(150)에 고착된 이물질이 마그네슘 판재(S)에 전사되는 것을 방지가능하도록 블레이드 유닛(40)을 더 포함한다. 또한, 마그네슘 판재(S)의 온간 압연 특성상 형상측정롤(150)의 열변형을 방지하기 위해 형상측정롤(150)에 냉매를 분사가능한 냉각유닛(60)을 더 구비할 수 있다. 이하에서는, 와이퍼유닛(10)과 블레이드유닛(40) 및 냉각유닛(60)의 구조와 작동과정에 대해 설명하기로 한다.
도 2 및 도 3은 도 1에 도시한 와이퍼유닛을 확대한 도면이다. 앞서 설명한 바와 같이, 와이퍼유닛(20)은 상부워크롤(142)에 압연유가 마그네슘 판재(S)의 상부에 낙하하는 것을 방지하기 위해 상부워크롤(142)의 일측에 배치될 수 있다. 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 와이퍼유닛(20)은 분사유닛(10)의 하부에 연결될 수 있으며, 베이스프레임(25)과 전방연결부재(24), 후방연결부재(29) 및 와이퍼(30)를 구비할 수 있다.
분사유닛(10)은 상부워크롤(142)에 압연유를 분사하는 복수의 분사구(12)들을 구비하는 분사노즐(도시안함)이 구비되며, 분사노즐은 상부워크롤(142)의 길이방향을 따라 배치되어 상부워크롤(142)에 균일하게 압연유를 분사가능하다. 분사노즐과 압연유 저장탱크(도시안함)를 연결하여 압연유를 분사노즐로 공급가능한 공급라인을 구비할 수 있다. 또한, 공급라인은 압연유 공급라인을 따라 결합되어 압연유를 가열하는 가열부(도시안함)를 포함할 수 있으며, 분사유닛은 상부 및 하부워크롤(142, 144)의 교체 시, 전진 및 후진이 가능하도록 설치될 수 있다.
베이스프레임(25)의 일측은 분사유닛(10)의 하부에 연결되어 분사유닛(10)과 함께 이동가능하며, 상부워크롤(142)을 향해 돌출된 형상을 가진다. 베이스프레임(25) 또한 분사노즐과 마찬가지로 상부워크롤(142)의 길이방향(강판의 폭 방향)을 따라 배치되며, 와이퍼(30)는 베이스프레임(25)에 설치되어 베이스프레임(25)과 함께 이동할 수 있다. 와이퍼(30)는 베이스프레임(25) 상에 기립설치되며, 베이스프레임(25) 상에 상부워크롤(142)과 근접배치된다.
와이퍼(30)는 마그네슘 판재(S)의 폭 방향 길이와 같거나 더 크며, 상부워크로(142)롤과 마그네슘 판재(S)의 상부에 낙하되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 와이퍼(30)는 상부워크롤(142)과 2 내지 3 mm 이격 배치될 수 있다. 와이퍼유닛(20)은 와이퍼(30)의 일면과 맞닿는 전방지지면(21) 및 전방지지면(21)과 연결되어 상부워크롤(142)을 향해 돌출되는 전방고정면(23)을 가지는 전방열결부재(24) 및 와이퍼(30)의 타면과 맞닿는 후방지지면(26)과 후방지지면(26)과 연결되어 상부워크롤(142)을 향해 돌출되는 후방고정면(28)을 가지는 후방연결부재(29)에 의해 고정된다.
전방고정면(23) 및 후방고정면(28)은 서로 이격 배치되며, 전방연결부재(24)와 후방연결부재(29)는 베이스프레임(25)에 볼트에 의해 체결되어 와이퍼(30)를 고정할 수 있다. 와이퍼(30)는 스테인리스강일 수 있으며, 상부워크롤(142)에 분사된 압연유는 와이퍼(30)에 의해 최소화되어 마그네슘 판재(S)를 압연가능하다. 즉, 상부워크롤(142)과 마그네슘 판재(S)의 마찰열을 압연유에 의해 용이하게 제어할 수 있으며, 상부워크롤(142)에 분사된 압연유는 와이퍼(30)에 의해 최소화될 수 있다. 와이퍼(30)에 의해 제거된 압연유는 베이스프레임(25)을 따라 양측으로 유동됨으로써 마그네슘 판재(S)의 외측으로 배수될 수 있다. 하부워크롤(144) 또한, 압연유를 분사가능한 하부분사유닛(도시안함)이 설치될 수 있으며, 하부분사유닛의 하부에는 하부와이퍼유닛(도시안함)이 설치되어 하부워크롤에 분사된 압연유의 유량을 조절할 수 있다.
도 4는 도 2에 도시한 와이퍼유닛의 작동상태를 나타내는 도면이다. 도 4에 도시한 바와 같이 와이퍼유닛(20)은 분사유닛(10)의 하부에 설치되어 분사유닛(10)과 함께 이동가능하다. 분사유닛(10)은 상부워크롤(142)의 길이방향을 따라 형성된 복수의 분사구(12)들을 통해 상부워크롤(142)에 압연유를 분사하며, 와이퍼(30)는 상부압연롤(142)과 근접배치되어 상부워크롤(142)에 분사된 압연유가 마그네슘 판재(S)의 상부로 낙하되는 것을 방지한다.
와이퍼(30)는 상부워크롤(142)의 길이방향과 대응되도록 설치되며, 와이퍼(30)에 의해 제거된 압연유는 베이스프레임(25)을 따라 유동하여 마그네슘 판재(S)의 외측으로 낙하된다. 따라서, 상부워크롤(142)은 압연유에 의해 냉각가능하며, 충분한 압연유를 분사가능함으로써 압연 전 이물질을 용이하게 제거할 수 있다. 즉, 마그네슘 판재(S) 압연시 발생되었던 에지 크랙(edge crack) 및 채터마크(chatter mark) 등을 방지하여 마그네슘 판재(S)의 품질을 향상시킬 수 있으며, 기존에 마그네슘 판재(S)의 온도 급감을 방지하기 위해 압연유를 최소화함으로써 발생하는 이물질에 의한 판재의 품질 저하 문제를 미연에 방지할 수 있다.
도 5는 도 1에 도시한 블레이드유닛을 확대한 도면이며, 도 6은 도 5에 도시한 블레이드유닛의 작동상태를 나타내는 도면이다. 앞서 설명한 바와 같이, 본 발명은 알루미늄 판재와 마그네슘 판재(S)를 공용으로 사용가능하며, 알루미늄 판재 압연작업 후, 마그네슘 판재(S)를 압연시 각각의 롤들의 청정도를 유지할 필요가 있다. 따라서, 마그네슘 판재 압연설비(100)는 언코일러(110)를 통해 풀어진 마그네슘 판재(S)의 진행방향을 전환가능한 핀치롤(120), 스킨패스밀(140)을 통과하여 압연된 마그네슘 판재의 형상을 측정하는 형상측정롤(150)에 부착된 이물질을 제거하기 위해 블레이드유닛(40)이 설치된다. 또한, 핀치롤(120)과 스킨패스밀(140) 사이에 설치되어 마그네슘 판재(S)의 장력을 조절하는 브라이들롤(130)의 이물질을 제거하기 위해 블레이드 유닛(40)이 설치될 수 있다.
도 5에 도시한 바와 같이, 형상측정롤(150)의 일측에 설치되는 블레이드 유닛(40)은 형상측정롤(150)의 외경에 일정한 경사각을 갖도록 밀착되어 이물질을 제거하기 위한 블레이드(50)와 블레이드(50)를 고정하기 위한 홀더(52), 홀더(52)와 연결되어 함께 이동가능한 바디프레임(42) 및 바디프레임(42)의 양측부에 설치되는 지지프레임(44)을 포함할 수 있다. 또한, 바디프레임(42)의 일측에 형성되어 블레이드(50)를 형상측정롤(150)의 외주면으로 밀착 및 이탈시키기 위한 위치조절수단을 더 포함할 수 있다.
블레이드 유닛(40)은 사용범위 및 작업환경에 따라서 수동 또는 자동으로 블레이드(50)를 롤러의 외주면으로 밀착 및 이탈가능하며, 이를 위해 위치조절수단은 바디프레임(42)의 일측에 형성되는 밀착조절구(43)와 밀착조절구(43)의 후방에 형성되어 일정한 각도로 동작시키기 위한 실린더(도시안함) 및 바디프레임(42)의 일단에 형성된 웜휠(48)과 웜휠(48)과 치합되어 일측에는 조정레버(46)가 구비된 웜기어(47)를 구비할 수 있다.
즉, 도 6에 도시한 바와 같이, 수동으로 형성측정롤(150)의 외주면에 부착된 이물질의 제거가 필요할 경우, 작업자가 조정레버(46)를 회전시켜 그 회전력이 웜기어(47)와 치합된 웜휠(48)에 전달되므로 바디프레임(42)을 매개로 전방 및 후방으로 회전되는 블레이드(50)가 형상측정롤(150)의 외주면에 밀착됨으로써 이물질을 효율적으로 제거할 수 있다.
반면, 이물질의 제거작업이 완료되면 다시 조정레버(46)를 역회전시켜 블레이드(50)를 형상측정롤(150)의 외주면에서 이탈시킴으로써 이물질의 제거작업이 완료된다. 웜휠(48)과 웜기어(47)는 스크류(나사)방식, 래크와 피니언, 베벨기어, 라체트휠 등과 같은 공지의 기계 방식으로 대체될 수 있다.
또한, 자동으로 이물질을 제거하기 위해서는 실린더의 동작으로 바디프레임(42)과 연결된 밀착조절구(43)를 전방 또는 후방으로 회전시켜 바디프레임(42)을 매기로 전방 및 후방으로 회전되는 블레이드(50)가 형상측정롤(150)의 외주면에 밀착 및 이탈됨으로써 이물질을 제거할 수 있다.
뿐만 아니라, 형상측정롤(150)과의 마찰로 인해 블레이드(50)가 마모되는 것을 방지하기 위해 바디프레임(42)과 블레이드(50) 사이에 탄성체(도시안함)를 설치하여 탄성체의 탄발력에 의해 항상 일정한 선압이 발생함으로써 바디프레임(42)과 블레이드(50)를 형상측정롤(150)의 외주면으로 밀착시켜 이물질을 효율적으로 제거할 수 있다.
블레이드 유닛(40)은 커버(55)를 더 포함할 수 있으며, 커버(55)는 바디프레임(42)의 상부면 상에 설치되며, 커버(55)는 블레이드(50)와 대체로 나란하게 배치되어 블레이드(50)를 통해 제거된 이물질의 비산을 방지한다. 블레이드(50)는 홀더(55)보다 연장 돌출될 수 있으며, 회전하는 형상측정롤(150)의 표면에 부착된 이물질이 블레이드(50)와 맞닿은 상태에서 제거됨으로써 형상측정롤(150)의 표면에 2차적인 오염원을 차단가능하다.
도 7은 도 1에 도시한 냉각유닛을 나타내는 도면이며, 도 8은 도 1에 도시한 형상측정롤의 열변형상태를 나타내는 도면이다. 앞서 설명한 바와 같이, 마그네슘 판재(S)의 압연할 경우, 약 300도 이상의 온간 압연을 진행함에 따라 형상측정롤(150)이 마그네슘 판재(S)에 의해 열변형을 방지하기 위해 형상측정롤(150)의 일측에는 냉각유닛(60)이 설치될 수 있다.
도 7에 도시한 바와 같이, 냉각유닛(60)은 에어나이프(air knife)일 수 있으며, 형상측정롤(150)의 길이방향을 따라 설치되어 형상측정롤(150)을 향해 냉매를 분사함으로써 형상측정롤(150)의 온도를 하강시킬 수 있다. 냉각유닛(60)은 외부로부터 공급된 냉매를 분사하는 냉매분사홀(62)들을 구비할 수 있으며, 냉매는 공기일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
예를 들어, 냉각유닛(60)은 형상측정롤(150) 하부에 형상측정롤(150)의 길이방향을 따라 복수로 구비될 수 있다. 냉매의 유속은 90m/s, 풍량 7 내지 10Nm3/min일 수 있으며, 냉각유닛(60)의 재질은 알루미늄일 수 있다. 또한, 도 8에 도시한 바와 같이, 기존에 냉각유닛(60)이 설치되기 전의 형상측정롤(150)은 열에 의해 변형부위가 발생하며, 냉각유닛(60)을 이용하여 형상측정롤(150)에 냉매를 분사함으로써 형상측정롤(150)의 열변형을 최소화할 수 있다.
따라서, 기존에 압연 작업중 롤러들의 온도가 100도 이상 승온시 냉각에 필요한 시간을 단축함으로써 마그네슘 판재(S) 압연 생산성 및 품질을 효과적으로 향상시킬 수 있다. 또한, 형상측정롤(150)의 일측에 냉각유닛(60)을 설치함으로써 마그네슘 판재(S)의 온간 압연 후 형상측정롤(150)의 표면온도가 상승하여 열변형이 발생함에 따른 롤마크(roll mark)가 마그네슘 판재(S)에 전사되는 것을 방지할 수 있다.
즉, 본 발명은 상부워크롤(142)에 분사되는 압연유의 유량을 제어가능함으로써 마그네슘 판재(S)의 온도저하를 방지하여 마그네슘 판재(S)를 용이하게 압연할 수 있다. 또한, 압연유를 최소화함으로써 발생가능한 이물질에 의한 마그네슘 판재(S)의 품질 문제를 해소하기 위해 마그네슘 판재(S)와 직접 접촉하는 롤들에 블레이드 유닛(40)을 설치함으로써 마그네슘 판재(S)의 결함을 방지할 수 있다. 뿐만 아니라, 형상측정롤(150)을 용이하게 냉각함으로써 설비의 가동률을 향상시켜 생산성을 높이고, 판재의 형상측정 및 열변형에 따른 표면결함을 방지하여 마그네슘 판재(S)의 품질을 향상시킬 수 있다.
본 발명을 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 이와 다른 형태의 실시예들도 가능하다. 그러므로, 이하에 기재된 청구항들의 기술적 사상과 범위는 실시예들에 한정되지 않는다.
10 : 분사유닛 12 : 분사구
20 : 와이퍼유닛 21 : 전방지지면
23 : 전방고정면 24 : 전방연결부재
25 : 베이스프레임 26 : 후방지지면
28 : 후방고정면 29 : 후방연결부재
30 : 와이퍼 40 : 블레이드 유닛
42 : 바디프레임 44 : 지지프레임
47 : 웜기어 48 : 웜휠
50 : 블레이드 52 : 홀더
55 : 커버 60 : 냉각유닛
62 : 냉매분사홀 100 : 마그네슘 판재 압연설비
110 : 언코일러 120 : 핀치롤
130 : 브라이들롤 140 : 스킨패스밀
142 : 상부워크롤 144 : 하부워크롤
150 : 형상측정롤
20 : 와이퍼유닛 21 : 전방지지면
23 : 전방고정면 24 : 전방연결부재
25 : 베이스프레임 26 : 후방지지면
28 : 후방고정면 29 : 후방연결부재
30 : 와이퍼 40 : 블레이드 유닛
42 : 바디프레임 44 : 지지프레임
47 : 웜기어 48 : 웜휠
50 : 블레이드 52 : 홀더
55 : 커버 60 : 냉각유닛
62 : 냉매분사홀 100 : 마그네슘 판재 압연설비
110 : 언코일러 120 : 핀치롤
130 : 브라이들롤 140 : 스킨패스밀
142 : 상부워크롤 144 : 하부워크롤
150 : 형상측정롤
Claims (11)
- 일방향으로 이송되는 강판의 상부 및 하부에 각각 설치되어 상기 강판을 압연하는 상부 및 하부압연롤;
상기 상부압연롤의 일측에 설치되며, 상기 상부압연롤을 향해 압연유를 분사하는 분사유닛; 및
상기 분사유닛의 하부에 설치되며, 상기 상부압연롤에 근접배치되어 상기 상부압연롤에 분사된 상기 압연유가 상기 강판의 상부로 낙하되는 것을 방지하는 와이퍼를 구비하는 와이퍼유닛을 포함하되,
상기 와이퍼유닛은,
일측이 상기 분사유닛의 하부에 연결되어 상기 분사유닛과 함께 이동가능하며, 상기 상부압연롤을 향해 돌출된 형상의 베이스프레임;을 구비하며,
상기 와이퍼는,
상기 상부압연롤의 길이방향을 따라 배치되고, 상기 베이스프레임의 타측에 상기 상부압연롤을 향해 기립설치되며,
상기 상부압연롤의 길이방향을 따라 측정된 상기 와이퍼 및 상기 베이스프레임의 길이는 상기 강판의 폭 방향의 길이와 같거나 크고,
상기 와이퍼에 의해 제거된 압연유는 상기 베이스프레임을 따라 상기 베이스프레임의 양측으로 유동됨으로써 상기 강판의 외측으로 배출되는, 강판 압연장치. - 제1항에 있어서,
상기 분사유닛은 상기 상부압연롤을 향해 전진 및 후진이 가능하며,
상기 와이퍼는 상기 상부압연롤을 향해 상향 경사진, 강판 압연장치. - 제2항에 있어서,
상기 와이퍼유닛은,
상기 와이퍼의 일면과 맞닿는 전방지지면 및 전방지지면과 연결되어 상기 상부압연롤을 향해 돌출되는 전방고정면을 가지는 전방연결부재; 및
상기 와이퍼의 타면과 맞닿는 후방지지면 및 후방지지면과 연결되어 상기 상부압연롤을 향해 돌출되는 후방고정면을 가지는 후방연결부재를 더 포함하되,
상기 전방고정면 및 상기 후방고정면은 서로 이격 배치되며, 상기 전방 및 후방연결부재는 상기 베이스프레임에 체결되어 상기 와이퍼를 고정가능한, 강판 압연장치. - 제1항에 있어서,
상기 와이퍼는 스테인리스강이며, 상기 상부압연롤과 2 내지 3 mm 이격 배치되는, 강판 압연장치. - 제1항에 있어서,
상기 강판 압연장치는,
상기 상부 및 하부압연롤을 통과한 상기 강판의 형상을 측정가능하며, 상기 강판과 맞닿아 회전하는 형상측정롤; 및
상기 형상측정롤의 폭 방향을 따라 설치되며, 상기 형상측정롤의 외경과 기설정된 경사각으로 맞닿아 상기 형상측정롤에 부착된 이물질을 제거가능한 블레이드를 구비하는 블레이드유닛을 더 포함하는, 강판 압연장치. - 제5항에 있어서,
상기 블레이드유닛은,
일측이 상기 블레이드를 파지하여 상기 블레이드를 고정가능한 홀더;
상기 홀더의 타측과 연결되어 상기 홀더와 함께 이동가능한 바디프레임;
상기 바디프레임에 연결되는 톱니형상의 웜휠;
상기 웜휠에 치합되며, 상기 바디프레임을 회전가능한 웜기어를 구비하는, 강판 압연장치. - 제6항에 있어서,
상기 블레이드유닛은,
상기 바디프레임의 상부면 상에 설치되며, 상기 블레이드와 나란하게 배치되어 상기 이물질의 비산을 방지하는 커버를 더 구비하는, 강판 압연장치. - 제1항에 있어서,
상기 강판 압연장치는,
상기 상부 및 하부압연롤을 통과한 상기 강판의 형상을 측정가능하며, 상기 강판과 맞닿아 회전하는 형상측정롤; 및
상기 형상측정롤의 폭 방향을 따라 설치되며, 상기 형상측정롤을 향해 냉매를 분사가능한 냉각유닛을 더 포함하는, 강판 압연장치. - 마그네슘 판재 코일을 풀어주는 언코일러;
상기 언코일러로부터 풀어진 상기 마그네슘 판재의 이송방향을 변환하는 핀치롤;
상기 핀치롤을 통과한 상기 마그네슘 판재를 상부 및 하부에 압하력을 가하는 상부 및 하부압연롤을 구비하는 스킨패스밀;
상기 핀치롤과 상기 스킨패스밀 사이에 배치되어 상기 마그네슘 판재의 장력을 조절가능한 브라이들롤;
상기 스킨패스밀을 통해 압연된 상기 마그네슘 판재의 형상을 측정하는 형상측정롤;
상기 상부압연롤을 향해 압연유를 분사하는 분사유닛; 및
상기 상부압연롤의 폭 방향을 따라 설치되며, 상기 상부압연롤에 분사된 상기 압연유가 상기 마그네슘 판재로 낙하되는 것을 방지하는 와이퍼를 구비한 와이퍼유닛을 포함하되,
상기 와이퍼유닛은,
일측이 상기 분사유닛의 하부에 연결되어 상기 분사유닛과 함께 이동가능하며, 상기 상부압연롤을 향해 돌출된 형상의 베이스프레임;을 구비하며,
상기 와이퍼는,
상기 상부압연롤의 길이방향을 따라 배치되고, 상기 베이스프레임의 타측에 상기 상부압연롤을 향해 기립설치되며,
상기 상부압연롤의 길이방향을 따라 측정된 상기 와이퍼 및 상기 베이스프레임의 길이는 상기 마그네슘 판재의 폭 방향의 길이와 같거나 크고,
상기 와이퍼에 의해 제거된 압연유는 상기 베이스프레임을 따라 상기 베이스프레임의 양측으로 유동됨으로써 상기 마그네슘 판재의 외측으로 배출되는, 마그네슘 판재 압연설비. - 제9항에 있어서,
상기 마그네슘 판재 압연설비는,
상기 스킨패스밀과 상기 브라이들롤 및 상기 형상측정롤의 일측에 각각 설치되어 상기 스킨패스밀과 상기 브라이들롤 및 상기 형상측정롤들에 부착된 이물질을 제거가능한 블레이드 유닛을 더 포함하는, 마그네슘 판재 압연설비. - 제9항에 있어서,
상기 마그네슘 판재 압연설비는,
상기 형상측정롤의 폭 방향을 따라 설치되며, 상기 형상측정롤을 향해 냉매를 분사가능한 냉각유닛을 더 포함하는, 마그네슘 판재 압연설비.
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KR1020130126066A KR101520826B1 (ko) | 2013-10-22 | 2013-10-22 | 강판 압연장치 및 마그네슘 판재 압연설비 |
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KR20150046617A KR20150046617A (ko) | 2015-04-30 |
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3911264B2 (ja) * | 2003-10-21 | 2007-05-09 | 新日本製鐵株式会社 | 熱延板の酸洗装置列および酸洗方法 |
JP4234003B2 (ja) * | 2001-06-28 | 2009-03-04 | エス・エム・エス・デマーク・アクチエンゲゼルシャフト | ロールスタンドのロールの冷却及び潤滑をするための方法及び装置 |
-
2013
- 2013-10-22 KR KR1020130126066A patent/KR101520826B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (2)
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JP4234003B2 (ja) * | 2001-06-28 | 2009-03-04 | エス・エム・エス・デマーク・アクチエンゲゼルシャフト | ロールスタンドのロールの冷却及び潤滑をするための方法及び装置 |
JP3911264B2 (ja) * | 2003-10-21 | 2007-05-09 | 新日本製鐵株式会社 | 熱延板の酸洗装置列および酸洗方法 |
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