KR101522358B1 - 압연유 공급장치 및 압연유 공급방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압연유를 저장하는 혼합탱크와, 상기 혼합탱크와 연결되는 오일탱크와, 상기 혼합탱크와 연결되는 워터탱크를 포함하고, 상기 혼합탱크와 상기 오일탱크 사이에 형성되어 상기 혼합탱크로 유입되는 오일의 양을 조절하는 제1 제어밸브와, 상기 혼합탱크와 상기 워터탱크 사이에 형성되어 상기 혼합탱크로 유입되는 워터의 양을 조절하는 제2 제어밸브를 포함하는 압연유 공급장치로서, 압연된 스트립의 표면적에 기초하여 목표농도의 상기 압연유의 소모량을 산출하는 산출부와, 측정된 상기 압연유의 소모량만큼 상기 혼합탱크에 목표농도의 압연유가 보충되도록 상기 제1 제어밸브 및 상기 제2 제어밸브를 제어하여 상기 혼합탱크에 유입되는 오일의 양 및 워터의 양을 조절하는 제어부를 포함하는 압연유 공급장치를 제공할 수 있다.

Description

압연유 공급장치 및 압연유 공급방법{Apparatus for supplying the rolling oil and Method for supplying the rolling oil}

본 발명은 압연유 공급장치 및 압연유 공급방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 냉간압연공정에서 롤과 스트립 사이에 압연유를 공급하는 압연유 공급장치 및 압연유 공급방법에 관한 것이다.

냉간압연공정이란, 상온에 가까운 온도에서 2개의 롤(roll) 사이를 지나가는 스트립에 수직 방향으로 하중을 부가함으로써, 스트립(strip)을 길이 방향으로 연신시켜 스트립을 두께를 얇게 만드는 공정을 의미한다.

이때, 롤과 스트립 사이의 윤활을 위하여 압연유가 공급된다. 압연유는 롤과 스트립 사이의 마찰을 해소하고, 롤을 냉각시키며, 스트립의 방청을 향상시키는 역할을 한다.

대한민국 공개특허 제10-2011-0077192호(2011.07.07. 공개, 이하, 본 문헌이라 한다.)에는 스트립 표면에 압연유를 공급받는 압연유 분사장치를 개시하고 있다. 이러한 압연유 분사장치는 압연 공급부로부터 압연유를 공급 받는다.

도 1은 압연유 공급장치를 도시한 도면이다.

도 1에서 도시한 바와 같이, 압연유 공급장치는 압연유 분사장치(6)에 압연유를 공급하는 혼합탱크(1)를 포함한다. 압연유 분사장치(6)는 스트립(S)의 위쪽 및 아래쪽에 스트립(S)을 마주보고 배치될 수 있다. 혼합탱크(1)에는 소정의 농도를 갖는 압연유가 저장된다. 그리고, 혼합탱크(1)는 각각 오일탱크(2)와 워터탱크(3)와 연결된다. 오일탱크(2)와 혼합탱크(1), 워터탱크(3)와 혼합탱크(1)에는 각각 오일과 워터의 유량을 조절하는 밸브(4,5)가 설치될 수 있다.

압연유는 적정 농도를 갖도록 설정되는데, 작업자가 수동으로 혼합탱크(1)에 공급되는 오일의 양 및 워터의 양을 조절하여 압연유의 농도를 설정한다. 때문에 압연유의 적정한 농도를 설정하기가 매우 어려운 단점이 있다. 압연유의 농도 편차가 발생하게 되면 부적절한 윤활이 발생하여 판 파단이 발생하거나 압연기 내부에 진동이 발생하여 고장을 유발할 수 있다.

또한, 강판의 종류를 달리하여 냉간압연공정이 진행될 때, 압연유의 농도를 조절하여야 한다. 그러나 압연유의 농도를 조절하기 위해서는 적절한 오일의 양과 워터의 양을 일단 공급하여 압연유의 농도의 변화를 관찰하면서, 목표농도에 이르도록 오일과 워터를 계속적으로 공급하여야 하는 불편함이 있다.

대한민국 공개특허 제10-2011-0077192호(2011.07.07. 공개)

이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 목표농도의 압연유를 자동으로 공급할 수 있는 압연유 공급장치 및 압연유 공급방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 압연유의 농도를 용이하고 정확하게 조절할 수 있는 압연유 공급장치 및 그 제어방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 압연유를 저장하는 혼합탱크와, 상기 혼합탱크와 연결되는 오일탱크와, 상기 혼합탱크와 연결되는 워터탱크를 포함하고, 상기 혼합탱크와 상기 오일탱크 사이에 형성되어 상기 혼합탱크로 유입되는 오일의 양을 조절하는 제1 제어밸브와, 상기 혼합탱크와 상기 워터탱크 사이에 형성되어 상기 혼합탱크로 유입되는 워터의 양을 조절하는 제2 제어밸브를 포함하는 압연유 공급장치로서, 압연된 스트립의 표면적에 기초하여 목표농도의 상기 압연유의 소모량을 산출하는 산출부와, 측정된 상기 압연유의 소모량만큼 상기 혼합탱크에 목표농도의 압연유가 보충되도록 상기 제1 제어밸브 및 상기 제2 제어밸브를 제어하여 상기 혼합탱크에 유입되는 오일의 양 및 워터의 양을 조절하는 제어부를 포함하는 압연유 공급장치를 제공할 수 있다.

바람직하게는, 상기 산출부는, 압연된 스트립의 길이를 측정하고 측정된 상기 스트립의 길이에 상기 스트립의 폭을 곱하여 상기 스트립의 표면적을 산출하는 표면적산출부와, 목표농도의 상기 압연유가 상기 스트립에 도포되었을 때 오일층의 두께와, 산출된 상기 스트립의 표면적을 곱하여 소모된 압연유의 오일의 양을 산출하는 오일량산출부 및 상기 목표농도 및 상기 산출된 오일의 양에 기초하여 소모된 압연유의 워터의 양을 산출하는 워터량산출부를 포할 수 있다.

바람직하게는, 상기 스트립의 길이는 압연 후 권취된 단일 코일을 이루는 스트립의 길이에 해당할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 다른 발명은, 압연유를 저장하는 혼합탱크와, 상기 혼합탱크와 연결되는 오일탱크와, 상기 혼합탱크와 연결되는 워터탱크를 포함하고, 상기 혼합탱크와 상기 오일탱크 사이에 형성되어 상기 혼합탱크로 유입되는 오일의 양을 조절하는 제1 제어밸브와, 상기 혼합탱크와 상기 워터탱크 사이에 형성되어 상기 혼합탱크로 유입되는 워터의 양을 조절하는 제2 제어밸브를 포함하는 압연유 공급장치를 사용한 압연유 공급방법으로서, 압연된 스트립의 표면적에 기초하여 목표농도의 상기 압연유의 소모량을 산출하는 산출단계 및 측정된 상기 압연유의 소모량만큼 상기 혼합탱크에 목표농도의 압연유가 보충되도록 상기 제1 제어밸브 및 상기 제2 제어밸브를 제어하여 상기 혼합탱크에 유입되는 오일의 양 및 워터의 양을 조절하는 조절단계를 포함하는 압연유 공급방법을 제공할 수 있다.

바람직하게는, 상기 산출단계는, 압연된 스트립의 길이를 측정하고 측정된 상기 스트립의 길이에 상기 스트립의 폭을 곱하여 상기 스트립의 표면적을 산출하는 단계와, 목표농도의 상기 압연유가 상기 스트립에 도포되었을 때 오일층의 두께와, 산출된 상기 스트립의 표면적을 곱하여 소모된 압연유의 오일의 양을 산출하는 단계 및 상기 목표농도 및 상기 산출된 오일의 양에 기초하여 소모된 압연유의 워터의 양을 산출하는 단계를 포함하는 압연유 공급방법을 제공할 수 있다.

바람직하게는, 상기 스트립의 길이는 압연 후 권취된 단일 코일을 이루는 스트립의 길이에 해당할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 압연된 스트립의 표면적에 기초하여 목표농도의 압연유의 소모량을 산출하고, 혼합탱크에 소모된 목표농도의 압연유를 형성하는 적절한 양의 오일과 워터를 공급하도록 구성함으로써, 목표농도의 압연유를 자동으로 공급할 수 있는 유리한 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 압연유의 농도변화에 대응한 스트립에 도포된 오일층의 두께를 변화를 압연유의 농도를 조절하는데 반영하여, 압연유의 농도를 용이하고 정확하게 조절할 수 있는 유리한 효과를 제공한다.

도 1은 종래의 압연유 공급장치를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 압연유 공급장치를 도시한 도면,
도 3은 도 2에서 도시한 산출부를 도시한 블록도,
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 압연유 공급방법을 도시한 순서도,
도 5는 도 4에서 도시한 산출단계를 도시한 순서도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 그리고 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. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

목표한 압연유의 농도를 설정하기 위해서는 작업자가 수동의 오일의 양과 워터의 양을 조절해야 했다. 작업자의 판단에 따른 이러한 압연의 농도조절 방법은 압연유의 농도 편차가 발생할 수 밖에 없었다, 이로 인하여 부적절한 윤활이 발생하여 판 파단이 발생하거나 압연기 내부에 진동이 발생하여 고장을 유발할 수 있다. 또한, 압연유의 농도를 변경하기가 매우 번거로운 문제점이 있었다. 본 발명의 일 실시예에 따른 압연유 공급장치 및 압연유 공급방법은 이러한 문제를 근본적으로 해결하고자 압연유의 소모량을 산출하여 자동으로 소모된 압연유를 보충하기 위해 안출된 것이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 압연유 공급장치를 도시한 도면이고, 도 3은 도 2에서 도시한 산출부를 도시한 블록도이다. 이러한, 도 2 및 도 3은 본 발명을 개념적으로 명확히 이해하기 위하여, 주요 특징 부분만을 명확히 도시한 것이며, 그 결과 도해의 다양한 변형이 예상되며, 도면에 도시된 특정 형상에 의해 본 발명의 범위가 제한될 필요는 없다

도 2 및 도 3을 병행 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 압연유 공급장치는 압연유의 소모량을 산출하는 산출부(110)와, 오일의 양 및 워터의 양을 조절하는 제어부(120)를 포함한다.

먼저, 일 실싱예에 따른 압연유 공급장치는 압연유를 저장하는 혼합탱크(1)와, 혼합탱크(1)와 연결되는 오일탱크(2)와, 혼합탱크(1)와 연결되는 워터탱크(3)를 포함한다. 그리고 압연유 공급장치는 혼합탱크(1)와 오일탱크(2) 사이에 형성되어 혼합탱크(1)로 유입되는 오일의 양을 조절하는 제1 제어밸브(4)와, 혼합탱크(1)와 워터탱크(3) 사이에 형성되어 혼합탱크(1)로 유입되는 워터의 양을 조절하는 제2 제어밸브(5)를 포함할 수 있다.

산출부(110)는 압연된 스트립의 표면적에 기초하여 목표농도의 압연유의 소모량을 산출하는 역할을 한다. 이러한 산출부(110)는 표면적산출부(111)와, 오일량산출부(112)와, 워터량산출부(113)를 포함한다.

표면적산출부(111)는 압연 후 권취된 스트립의 표면적을 산출한다. 구체적으로, 표면적산출부(111)는 스트립을 권취하는 텐션릴(20)에 설치된 스트립의 길이 산출 시스템에 연결되어 권취된 스트립의 길이 정보를 입력받을 수 있다. 표면적산출부(111)는 입력 받은 스트립의 길이에 스트립의 폭을 곱하여 표면적을 산출한다.

이때, 스트립의 길이는 압연 후 권취된 단일 코일(10)을 이루는 스트립의 길이에 해당할 수 있다.

오일량산출부(112)는 표면적산출부(111)에서 산출된 스트립의 표면적에 목표온도에 대응한 오일층의 두께를 곱하여 소모된 오일량을 산출한다. 100°C 이상에서 압연 작업이 진행되어 워터가 모두 증발해 버리기 때문에 산출된 오일량은 목표농도의 압연유에 포함된 전부의 오일량에 해당한다.

워터량산출부(113)는 오일량산출부(112)에서 현재 목표농도에 기초하여 증발하여 소모된 워터량을 산출한다.

즉, 소모된 워터량은 산출된 오일량을 현재 목표농도를 나눈 값에서 산출된 오일량을 빼어 산출할 수 있다.

제어부(120)는 이렇게 오일량산출부(112) 및 워터량산출부(113)에서 각각 산출된 소모된 오일량 및 워터량을 혼합탱크(1)에 보충할 수 있도록 제1 제어밸브(4) 및 제2 제어밸브(5)를 제어한다.

이로써, 압연 작업에 소요된 압연유의 양을 정확하게 산출하여 혼합탱크(1)에 공급함으로써, 자동으로 스트립(S)에 적절한 압연유를 공급하는 것이 가능하다.

한편, 종류가 다른 강판(S)으로 교체하여 압연 공정을 진행 할 경우에는 압연유의 농도를 달리 설정할 필요가 있다. 이때, 오일량산출부(112)는 산출된 기존의 오일량에 새롭게 설정되는 압연유의 농도에 대응한 오일층의 두께변화계수를 곱하여, 기존의 오일량에 가감되는 새로운 오일량을 산출할 수 있다. 여기서, 두께변화계수란, 압연유의 농도에 따른 압연 후, 권취된 스트립에 도포된 압연층의 두께의 변화 정도를 나타내는 수치이다.

이렇게 새로운 오일량이 산출된 경우, 워터량산출부(113)는 새로운 목표농도에 기초하여 증발하여 새로운 워터량을 산출하는 것이 가능하다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 압연유 공급방법을 도시한 순서도이다. 도 5는 도 4에서 도시한 산출단계를 도시한 순서도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 압연유 공급방법을 설명한다.

먼저, 산출부(110)가 압연유의 소모량을 산출한다.(S100) 구체적으로, 표면적산출부(111)는 압연된 스트립의 길이를 측정하고 측정된 스트립의 길이에 스트립의 폭을 곱하여 스트립의 표면적을 산출한다.(S110) 다음으로, 오일량산출부(112)는 목표농도의 압연유가 스트립에 도포되었을 때, 오일층의 두께와, 산출된 스트립의 표면적을 곱하여 소모된 압연유의 오일량을 산출한다(S120) 다음으로, 워터량산출부(113)는 목표농도 및 산출된 오일의 양에 기초하여 소모된 압연유의 워터량을 산출한다.(S130)

이후, 제어부(120)는 산출된 오일량 및 워터량이 혼합탱크(1)에 보충할 수 있도록 제1 제어밸브(4) 및 제2 제어밸브(5)를 제어한다.(S200)

이상으로 본 발명의 바람직한 하나의 실시예에 따른 압연유 공급장치 및 압연유 공급방법에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보았다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

S: 스트립
1: 혼합탱크
2: 오일탱크
3: 워터탱크
4: 제1 제어밸브
5: 제2 제어밸브
110: 산출부
111: 표면적산출부
112: 오일량산출부
113: 워터량산출부
120: 제어부

Claims (6)

1. 압연유를 저장하는 혼합탱크와, 상기 혼합탱크와 연결되는 오일탱크와, 상기 혼합탱크와 연결되는 워터탱크를 포함하고, 상기 혼합탱크와 상기 오일탱크 사이에 형성되어 상기 혼합탱크로 유입되는 오일의 양을 조절하는 제1 제어밸브와, 상기 혼합탱크와 상기 워터탱크 사이에 형성되어 상기 혼합탱크로 유입되는 워터의 양을 조절하는 제2 제어밸브를 포함하는 압연유 공급장치로서,
   압연된 스트립의 표면적에 기초하여 목표농도의 상기 압연유의 소모량을 산출하는 산출부;와,
   측정된 상기 압연유의 소모량만큼 상기 혼합탱크에 목표농도의 압연유가 보충되도록 상기 제1 제어밸브 및 상기 제2 제어밸브를 제어하여 상기 혼합탱크에 유입되는 오일량 및 워터량을 조절하는 제어부를 포함하고,
   상기 산출부는, 압연된 스트립의 길이를 측정하고 측정된 상기 스트립의 길이에 상기 스트립의 폭을 곱하여 상기 스트립의 표면적을 산출하는 표면적산출부와, 목표농도의 상기 압연유가 상기 스트립에 도포되었을 때 목표 온도에 대응한 오일층의 두께와 산출된 상기 스트립의 표면적을 곱하여 소모된 압연유의 오일량을 산출하는 오일량산출부 및, 산출된 상기 오일량을 현재 목표농도로 나눈 값에서 상기 오일량을 빼어 소모된 압연유의 워터량을 산출하는 워터량산출부를 포함하며,
   상기 오일량산출부는 산출된 기존의 상기 오일량에 새롭게 설정되는 압연유의 농도에 대응한 오일층의 두께변화계수를 곱하여 기존의 상기 오일량에 가감되는 새로운 오일량을 산출하는 압연유 공급장치.
2. 삭제
3. 제1 항에 있어서,
   상기 스트립의 길이는 압연 후 권취된 단일 코일을 이루는 스트립의 길이에 해당하는 압연유 공급장치.
4. 압연유를 저장하는 혼합탱크와, 상기 혼합탱크와 연결되는 오일탱크와, 상기 혼합탱크와 연결되는 워터탱크를 포함하고, 상기 혼합탱크와 상기 오일탱크 사이에 형성되어 상기 혼합탱크로 유입되는 오일의 양을 조절하는 제1 제어밸브와, 상기 혼합탱크와 상기 워터탱크 사이에 형성되어 상기 혼합탱크로 유입되는 워터의 양을 조절하는 제2 제어밸브를 포함하는 압연유 공급장치를 사용한 압연유 공급방법으로서,
   압연된 스트립의 표면적에 기초하여 목표농도의 상기 압연유의 소모량을 산출하는 산출단계;및
   측정된 상기 압연유의 소모량만큼 상기 혼합탱크에 목표농도의 압연유가 보충되도록 상기 제1 제어밸브 및 상기 제2 제어밸브를 제어하여 상기 혼합탱크에 유입되는 오일량 및 워터량을 조절하는 조절단계를 포함하고,
   상기 산출단계는,
   압연된 스트립의 길이를 측정하고 측정된 상기 스트립의 길이에 상기 스트립의 폭을 곱하여 상기 스트립의 표면적을 산출하는 단계와, 목표농도의 상기 압연유가 상기 스트립에 도포되었을 때 목표 온도에 대응한 오일층의 두께와 산출된 상기 스트립의 표면적을 곱하여 소모된 압연유의 오일량을 산출하는 단계 및, 산출된 상기 오일량을 현재 목표농도를 나눈 값에서 산출된 상기 오일량을 빼어 소모된 압연유의 워터량을 산출하는 단계를 포함하되,
   산출된 기존의 상기 오일량에 새롭게 설정되는 압연유의 농도에 대응한 오일층의 두께변화계수를 곱하여, 기존의 상기 오일량에 가감되는 새로운 오일량을 산출하는 단계를 더 포함하는 압연유 공급방법.
   
5. 삭제
6. 제4 항에 있어서,
   상기 스트립의 길이는 압연 후 권취된 단일 코일을 이루는 스트립의 길이에 해당하는 압연유 공급방법.

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