KR101536480B1 - 자성롤을 구비하는 압연설비 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 주편의 진행방향으로 조압연장치의 후단과 사상압연장치의 전단에 배치되어, 주편에 형성된 스케일을 제거하기 위해 주편에 물을 분사하는 물분사부;와, 주편에 잔류한 스케일이 부착되도록, 주편에 근접하게 설치되며 자성체로 구비되는 자성롤;과, 회전하는 상기 자성롤에 부착된 스케일을 제거하기 위해, 단부가 상기 자성롤의 폭방향에서 상기 자성롤과 촉하는 판재로 구비되는 스케일 제거부;와, 상기 스케일 제거부의 타단부에, 상기 스케일 제거부로 유입된 스케일이 주편에 낙하하는 것을 방지하기 위해, 상기 스케일 제거부의 폭방향으로 에어를 분사하도록, 상기 자성롤의 폭방향으로 형성된 판재로 구비된 유출판과, 상기 유출판으로 공기를 분사하는 송풍부를 포함하는 에어 분사부; 및 주편의 진행방향으로 조압연장치의 후단과 사상압연장치의 전단에 배치되는 적어도 하나의 인덕션 히터 내부에 상기 물분사부에서 부사된 물의 유입을 방지하기 위해, 주편의 상부 또는 하부에서 주편을 향해 에어를 분사하는 에어 커튼부;를 포함하여 구성되되, 상기 자성롤은 상기 인덕션 히터와 인덕션 히터 사이에 구비되는 것을 특징으로 하는 자성롤을 구비하는 압연설비에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 자성롤을 구비하여 주편에 물분사후 주편에 잔류하는 스케일이 자성롤에 부착되도록 함으로써 주편에 잔류하는 스케일을 제거할 수 있다.

Description

자성롤을 구비하는 압연설비 {ROLLING FACILITIE HAVING MAGMATIC ROLL}
본 발명은 압연설비에 관한 것으로, 상세하게는 주편과 근접하게 설치된 자성체로 구비된 자성롤에 주편에 잔류한 스케일이 부착되고, 자성롤에 부착된 스케일을 제거함으로써 주편에 잔류한 스케일을 제거할 수 있는 자성롤을 구비하는 압연설비에 관한 것이다.
주편을 조압연한 후 가열 및 마무리 압연을 거쳐 열연 강판을 생산하는 직결 공정에서는 공정 도중에 주편과 공기 중의 산소가 반응하여 주편의 표면에 산화층(이하, '스케일' 이라 한다)을 형성하게 된다.
한편, 연속 압연에서 온도 상승 구간인 인덕션 히터 통과시에는 스케일이 급속도로 성장하여 두꺼운 스케일 층이 형성되고, 특히 인덕션 히터와 인덕션 히터 사이에서는 주편이 공기중의 산소에 직접적으로 노출되기 때문에 스케일이 빠르게 성장한다.
여기서, 스케일은 주편을 압연하는 압연롤을 마모시킬 뿐만 아니라, 압연시 주편 표면에 치입되어 최종 생산되는 제품의 품질을 저하시킨다.
그래서, 종래에는 이러한 스케일을 제거하기 위해 주편의 표면에 고압수를 분사하여, 충돌에 의해 스케일을 제거시키거나 스케일을 급속 냉각함에 따라 열응력을 증가시키는 방식으로 스케일을 제거하였다.
그런데, 주편이 왕복 운동하지 않고 한 방향으로만 주편이 이동하는 비가역식 직결 공정에서는 스케일 층이 두꺼운 경우, 고압수를 분사하여 스케일을 제거하는 방식만으로는 스케일이 주편의 표면 완벽하게 제거되지 못하고 잔류하는 문제가 있었다.
일본 등록실용신안공보 실용신안등록 제7053763호(1995.12.13. 공고)
상기와 같은 문제점 중 적어도 일부를 해결하기 위해 제안된 것으로 본 발명은 일측면으로서, 주편에 물이 분사된 후 잔류하는 스케일을 제거할 수 있는 압연설비를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 일측면으로서 본 발명은, 주편의 진행방향으로 조압연장치의 후단과 사상압연장치의 전단에 배치되어, 주편에 형성된 스케일을 제거하기 위해 주편에 물을 분사하는 물분사부;와, 주편에 잔류한 스케일이 부착되도록, 주편에 근접하게 설치되며 자성체로 구비되는 자성롤;과, 회전하는 상기 자성롤에 부착된 스케일을 제거하기 위해, 단부가 상기 자성롤의 폭방향에서 상기 자성롤과 촉하는 판재로 구비되는 스케일 제거부;와, 상기 스케일 제거부의 타단부에, 상기 스케일 제거부로 유입된 스케일이 주편에 낙하하는 것을 방지하기 위해, 상기 스케일 제거부의 폭방향으로 에어를 분사하도록, 상기 자성롤의 폭방향으로 형성된 판재로 구비된 유출판과, 상기 유출판으로 공기를 분사하는 송풍부를 포함하는 에어 분사부; 및 주편의 진행방향으로 조압연장치의 후단과 사상압연장치의 전단에 배치되는 적어도 하나의 인덕션 히터 내부에 상기 물분사부에서 부사된 물의 유입을 방지하기 위해, 주편의 상부 또는 하부에서 주편을 향해 에어를 분사하는 에어 커튼부;를 포함하여 구성되되, 상기 자성롤은 상기 인덕션 히터와 인덕션 히터 사이에 구비되는 자성롤을 구비하는 압연설비를 제공한다.
그리고, 본 발명의 일측면으로서, 상기 자성롤은 주편의 상부 및 하부에 대칭되게 상부 자성롤 및 하부 자성롤을 구비하며, 상기 스케일 제거부는 각각 상기 상부 자성롤의 전단에서 접촉하는 상부 스케일 제거부와, 상기 하부 자성롤의 후단에서 접촉하는 하부 스케일 제거부를 포함할 수 있다.
그리고, 본 발명의 일측면으로서, 상기 스케일 제거부는 단부가 상기 자성롤의 상부와 접촉하는 것을 특징으로 한다.
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이상에서와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 자성체로 형성된 자성롤을 구비하여, 주편에 물분사후 잔류하는 스케일이 자성롤에 부착되도록 함으로써 주편에 잔류하는 스케일을 제거할 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 자성롤에 부착된 스케일은 자성롤과 접촉하는 스케일 제거부에 의해 자성롤에서 제거될 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 인덕션 히터의 일측에는 에어 커튼이 구비되어, 주편의 표면에 잔류한 물이 인덕션 히터 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 압연설비의 작동 상태도.
도 3은 도 1의 A에서의 사시도.
이하, 첨부된 도면에 따라 본 발명을 상세하게 설명한다.
먼저, 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명인 자성롤(120)을 구비하는 압연설비를 이해시키는데 적합한 실시예들이다. 다만, 본 발명이 이하에서 설명되는 실시예에 한정하여 적용되거나 설명되는 실시예에 의해 본 발명의 기술적 특징이 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 기술범위에서 다양한 변형 실시가 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 의한 압연설비는, 주편(S)에 형성된 스케일(C)을 제거하기 위해 물을 분사하는 물분사부(110)와, 상기 물 분사부에서 분사된 물에 의해 박리된 스케일이 부착되도록 자성체로 구비되는 자성롤(120) 및 상기 자성롤(120)의 폭방향에서 상기 자성롤(120)과 접촉하는 스케일 제거부(130)를 포함하여 구성된다.
먼저, 상기 물분사부(110)는, 주편의 상부와 하부에서 주편에 형성된 스케일을 제거하기 위해 각각 주편의 상부면과 하부면을 향해 물을 분사한다.
이때, 주편에 형성된 스케일의 온도는 상기 물 분사부에서 분사되는 물보다 고온상태이기 때문에, 스케일이 물과 접촉시 스케일은 급격히 냉각되고, 스케일에 분사된 물은 급격히 온도가 상승하여 증발함으로써 스케일의 열응력이 커지게 된다.
또한, 스케일에 분사되는 물의 압력이 높은 경우 분사되는 물에 의한 충격으로 스케일이 작은 조각으로 분쇄된다.
따라서, 스케일에 상기 물분사부(110)에서 물이 분사되면, 고압으로 분사되는 물에 의한 충격과, 스케일의 급격한 온도 변화 및 분사된 물의 증발로 인해 스케일이 분쇄될 수 있다.
그리고, 상기 자성롤(120)은 주편에 근접하게 설치되고, 주편의 상부와 하부에 대칭되게 설치되며, 각각 반대방향으로 회전하며 유입된 주편을 압연한다.
여기서, 상기 자성롤(120)은 주편의 상부에 구비되는 상부 자성롤(121) 및 하부에 구비되는 하부 자성롤(122)로 구비될 수 있다.
한편, 주편에 형성된 스케일은 주편이 산소와 반응하여 산화된 물질로 자성을 띄어 상기 자성체로 구비된 자성롤(120)이 스케일에 근접하면 주편에 부착된 스케일이 자력에 의해 상기 자성롤(120)에 부착된다.
그래서, 주편에 잔류하는 스케일은 상기 자성롤(120)을 통과시 상기 자성롤(120)에 부착되어 주편에서 제거될 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 의한 압연설비는 상기 자성롤(120)이 회전함에 따라 상기 자성롤(120)에 부착되어 회전하는 스케일을 제거하기 위해 스케일 제거부(130)가 구비될 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 스케일 제거부(130)는 단부가 상기 자성롤(120)의 일측과 접촉한 판재로 구비되어 상기 자성롤(120)이 회전함에 따라 상기 자성롤(120)에 부착된 스케일이 상기 스케일 제거부(130)의 상부면으로 유입된다.
이때, 상기 스케일 제거부(130)가 상기 자성롤(120)과 접촉하는 상기 스케일 제거부(130)의 단부는 마찰력을 최소화 시키기 위해 최소한의 면적으로 상기 자성롤(120)과 접촉하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 스케일 제거부(130)는, 상부면으로 유입된 스케일이 상기 스케일 제거부(130)의 상부면에 정체되지 않도록 하부로 경사지게 구비될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 스케일 제거부(130)는 상기 상부 자성롤(121)과 접촉하는 상부 스케일 제거부(131) 및 상기 하부 자성롤(122)과 접촉하는 하부 스케일 제거부(132)로 구비될 수 있다.
그리고, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 스케일 제거부(130)는, 상기 상부 스케일 제거부(131)와 하부 스케일 제거부(132)가 각각 상기 자성롤(120)을 기준으로 반대방향에 설치될 수 있다.
즉, 상기 상부 스케일 제거부(131)는 주편의 이동방향, 즉, 도면상 우측에서 좌측방향을 기준으로 상기 상부 자성롤(121)의 전방(도면상 l2선의 우측)에 위치하고, 상기 하부 스케일 제거부(132)는 상기 하부 자성롤(122)의 후방(도면상 l3선의 좌측)에 위치할 수 있다.
그래서, 도 2를 참조하면, 상기 스케일 제거부(130)는 상기 자성롤(120)이 회전하여 상기 자성롤(120)에 부착된 스케일이 상부에서 하부로 내려가는 지점에서 상기 자성롤(120)과 접촉하여, 상기 자성롤(120)에 부착된 스케일을 효과적으로 제거할 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 의한 스케일 제거부(130)는 상기 자성롤(120)과 접촉하는 상기 스케일 제거부(130)의 단부가 상기 자성롤(120)의 상부에 위치할 수 있다.
여기서, 상기 자성롤(120)의 상부는 상기 주편과 평행인 선이 상기 자성롤(120)의 중심을 관통할 때, 주편과 평행인 선(l1, l4)의 상부를 말하며, 상기 스케일 제거부(130)가 상기 자성롤(120)의 상부와 접촉할 때, 상기 스케일 제거부(130)가 상기 자성롤(120)의 하부와 접촉할 때보다 상기 자성롤(120)에 의해 가압되는 힘이 적은 상태로 스케일을 제거할 수 있게 된다.
그리고, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 상기 스케일 제거부(130)의 타단부에 상기 스케일 제거부(130)로 유입되는 스케일이 주편에 낙하하는 것을 방지하기 위해, 상기 스케일 제거부(130)의 폭방향으로 에어를 분사하는 에어 분사부(140)를 더 구비할 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 에어 분사부(140)는 상기 스케일 제거부(130)의 하단면과 접촉하고 상기 스케일 제거부(130)와 같이 상기 자성롤(120)의 폭방향으로 형성된 판재로 구비된 유출판(141)과, 상기 유출판(141)으로 공기를 분사하는 송풍부(142)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 유출판(141)은 도면에서는 상기 스케일 제거부(130)와 별도의 판재로 도시되어 있으나, 상기 유출판(141)과 상기 스케일 제거부(130)는 하나의 판재로 구비될 수도 있다.
그리고, 상기 송풍부(142)는 상기 유출판(141)의 일측으로 공기 등을 분사하여 상기 유출판(141)으로 유입된 스케일이 상기 주편에 낙하하기 전에 상기 유출부의 외부로 유출시킬 수 있는 한 공지의 다양한 실시예가 채용될 수 있다.
그리고, 상기 에어 커튼부(150)는, 주편에 분사된 고압수가 주편에 잔류한 상태로 인덕션 히터(H) 내부로 유입되는 것을 방지하기 위해, 상기 인덕션 히터(H)의 일측에 구비되고, 상기 인덕션 히터(H)의 일측에서 주편을 향해 공기 등이 분사되도록 구비되는 한 공지의 다양한 실시예가 채용될 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 자성롤(120)을 구비하는 압연설비의 작용 효과에 대해 상세하게 설명한다.
도 1을 참조하면, 상기 물분사부(110)에서 주편에 형성된 스케일을 향해 물을 분사하면, 주편에 형성된 스케일은 물과의 충돌 및 급격한 냉각에 의해 분쇄된 상태로 일부는 주편에서 제거된다.
그리고, 주편에서 제거되지 않은 스케일은 주편이 상기 자성롤(120)을 통과하면서 상기 자성롤(120)에 형성된 자력에 의해 자성이 형성된 스케일이 상기 자성롤(120)에 부착된다.
그리고, 도 2를 참조하면, 상기 자성롤(120)에 부착된 스케일은 상기 자성롤(120)을 따라 회전하여, 상기 자성롤(120)과 접촉하는 상기 스케일 제거부(130)의 단부에 걸려 상기 스케일 제거부(130)의 상부면으로 유입된다.
그리고, 상기 스케일 제거부(130)의 상부면으로 유입된 스케일은 하부로 경사진 상기 스케일 제거부(130)의 상부면을 따라 하강하여 상기 에어 분사부(140)로 유입된다.
그리고, 스케일은 상기 에어 분사부(140)에 의해 분사된 공기에 의해 주편으로 낙하하지 않고 외부로 배출되어 주편의 표면에 잔류한 스케일은 주편에서 제거될 수 있다.
본 발명은 지금까지 특정한 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허 청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가지는 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.
110: 물분사부
120: 자성롤
130: 스케일 제거부
140: 에어 분사부
150: 에어 커튼부
H: 인덕션 히터
S: 주편
C: 스케일

Claims (7)

  1. 주편의 진행방향으로 조압연장치의 후단과 사상압연장치의 전단에 배치되어, 주편에 형성된 스케일을 제거하기 위해 주편에 물을 분사하는 물분사부;
    주편에 잔류한 스케일이 부착되도록, 주편에 근접하게 설치되며 자성체로 구비되는 자성롤;
    회전하는 상기 자성롤에 부착된 스케일을 제거하기 위해, 단부가 상기 자성롤의 폭방향에서 상기 자성롤과 촉하는 판재로 구비되는 스케일 제거부;
    상기 스케일 제거부의 타단부에, 상기 스케일 제거부로 유입된 스케일이 주편에 낙하하는 것을 방지하기 위해, 상기 스케일 제거부의 폭방향으로 에어를 분사하도록, 상기 자성롤의 폭방향으로 형성된 판재로 구비된 유출판과, 상기 유출판으로 공기를 분사하는 송풍부를 포함하는 에어 분사부; 및
    주편의 진행방향으로 조압연장치의 후단과 사상압연장치의 전단에 배치되는 적어도 하나의 인덕션 히터 내부에 상기 물분사부에서 부사된 물의 유입을 방지하기 위해, 주편의 상부 또는 하부에서 주편을 향해 에어를 분사하는 에어 커튼부;를 포함하여 구성되되,
    상기 자성롤은 상기 인덕션 히터와 인덕션 히터 사이에 구비되는 것을 특징으로 하는 자성롤을 구비하는 압연설비.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스케일 제거부는,
    상부로 유입된 스케일이 경사면을 따라 일측으로 이동하도록, 하부로 경사지게 구비되는 것을 특징으로 하는 자성롤을 구비하는 압연설비.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 자성롤은 주편의 상부 및 하부에 대칭되게 상부 자성롤 및 하부 자성롤을 구비하며, 상기 스케일 제거부는 각각 상기 상부 자성롤의 전단에서 접촉하는 상부 스케일 제거부와, 상기 하부 자성롤의 후단에서 접촉하는 하부 스케일 제거부를 포함하는 자성롤을 구비하는 압연설비.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 스케일 제거부는,
    단부가 상기 자성롤의 상부와 접촉하는 것을 특징으로 하는 자성롤을 구비하는 압연설비.
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  6. 삭제
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