KR101990987B1 - Rolling apparatus for controlling width and thickness of strip - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 두께와 폭을 동시에 압연하는 압연장치는 중앙부의 직경이 가장자리의 직경보다 큰 작업롤을 구비하는 폭 압연기; 및 일정한 직경의 마무리 작업롤을 구비하고, 상기 폭 압연기를 통과한 압연소재를 평편하게 펴주는 마무리 압연기;를 포함한다.A rolling apparatus for simultaneously rolling a thickness and a width according to the present invention comprises: a width mill having a work roll having a diameter greater than a diameter of the edge at the center; And a finishing mill having a finishing work roll having a constant diameter and flattening the rolled material passed through the finishing mill.

Description

두께와 폭을 동시에 압연하는 압연장치{ROLLING APPARATUS FOR CONTROLLING WIDTH AND THICKNESS OF STRIP}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a rolling apparatus for simultaneously rolling thickness and width,

본 발명은 압연 공정에서 소재의 두께를 줄이는데 이용되는 두께와 폭을 동시에 압연하는 압연장치에 관한 것이다.The present invention relates to a rolling apparatus for simultaneously rolling a thickness and a width used for reducing the thickness of a material in a rolling process.

통상 소재의 두께는 압연기를 여러 단계 거치면서 스텝별로 줄여나간다. 예를 들면, 열연공장에서는 제 1조압연기에 의해 가열로에서 가열된 슬라브를 압연시켜 일정한 크기의 바를 만들고, 이같이 성형된 바는 제 1조압연기의 후단에 배치된 제 2조압연기에서 압하되어 완전한 바의 형태로 성형된 후, 제 2조압연기의 후단에 배치된 마무리 압연기로 보내진다. Normally, the thickness of the material is reduced step by step by moving the mill several steps. For example, in a hot rolling mill, a slab heated in a heating furnace is rolled by a first rolling mill to produce a bar of a predetermined size, and the bar thus formed is pressed and kneaded by a second rolling mill disposed at the rear end of the first rolling mill. Shaped in the form of a bar, and then sent to a finishing mill disposed at the rear end of the second mill.

상기의 과정을 거쳐 성형된 바는 마무리 압연기에서 최종 두께와 폭의 바로 압연되고 라미나 플로우에 의해 냉각됨으로서 필요한 기계적 성질을 갖추게 된다. 이후에, 필요한 기계적 성질을 갖추게 된 스트립은 핀치롤을 거쳐 의해 권취기에 의해 코일형태의 최종제품으로 권취된다.The bars thus formed are rolled immediately in the final thickness and width in a finishing mill and cooled by a lamina flow to have the required mechanical properties. Thereafter, the strip having the necessary mechanical properties is wound up by a winding machine into a coil-shaped end product by way of a pinch roll.

한편, 압연소재의 폭을 줄이거나 늘이기 위해서는 특수한 기술이나, 설비가 있어야 한다. 압연 중 소재의 폭을 줄이기 위해서는 통상 엣저라는 설비를 사용하거나, 또 다른 기술로 폭을 줄이는 작업을 필요로 하는 것이다. 결국, 종래에 압연소재 또는 제품의 폭은 원천적으로 공급되는 슬라브의 폭에 한하여 제한되며, 슬라브의 폭을 줄이는 설비와 기술은 있으나, 늘이는 방법은 없었다.On the other hand, in order to reduce or extend the width of the rolled material, special techniques and equipment are required. In order to reduce the width of the material during rolling, it is usually necessary to use an equipment such as a saw, or to reduce the width by another technique. As a result, conventionally, the width of the rolled material or product is limited only by the width of the slab originally supplied, and there are facilities and techniques for reducing the width of the slab, but there is no way to extend it.

한국 공개특허 10-2004-0087570호(2004.10.14.공개)Korean Patent Laid-Open No. 10-2004-0087570 (published on October 14, 2004)

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 두께와 폭을 동시에 압연하는 압연장치를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a rolling apparatus for simultaneously rolling a thickness and a width.

본 발명의 일 측면에 따르면, 중앙부의 직경이 가장자리의 직경보다 큰 작업롤을 구비하는 폭 압연기; 및 일정한 직경의 마무리 작업롤을 구비하고, 상기 폭 압연기를 통과한 압연소재를 평편하게 펴주는 마무리 압연기;를 포함하는 두께와 폭을 동시에 압연하는 압연장치가 제공될 수 있다.According to one aspect of the present invention, there is provided a width mill comprising: a work roll having a diameter of a center portion larger than a diameter of an edge; And a finishing mill having a finishing work roll having a constant diameter and flattening the rolled material passed through the finishing mill, and a rolling apparatus for simultaneously rolling a thickness and a width.

상기 폭 압연기는 압연소재의 가운데 부분과 접하는 볼록부와 압연소재의 가장자리와 접하는 평편부가 마련된 작업롤을 구비한 1차 압연기; 및 상기 1차 압연기를 통과한 압연소재를 압연하되, 중앙부에서 가장자리로 완만하게 직경이 줄어드는 작업롤을 구비하는 N차 압연기;를 포함하는 두께와 폭을 동시에 압연할 수 있다. Wherein the width mill comprises: a primary mill having a work roll having a convex portion in contact with a center portion of the rolled material and a flat portion in contact with an edge of the rolled material; And an Nth-order rolling mill having a work roll having a diameter gradually reduced from the center to an edge by rolling the rolled material passed through the primary mill, can be rolled at the same time.

상기 N차 압연기는 압연소재의 진행방향으로 작업롤의 상하 간격을 점차 줄이며 복수개가 배치되는 두께와 폭을 동시에 압연할 수 있다.The N-th rolling mill gradually reduces the vertical distance between the work rolls in the direction of rolling of the rolling material and can simultaneously roll the thickness and the width of the plurality of rolls.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 압연장치에 압연소재를 통과시켜 1차 폭압연과 N차 폭압연과 마무리폭압연을 순차로 수행하는 두께와 폭을 동시에 압연하는 압연방법이 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a rolling method in which a rolling material is passed through the rolling device so as to simultaneously roll thickness and width, in which a primary tensile stress, an Nth stiffness tensile stress, and a finish stretch stress are sequentially applied.

본 발명에 따른 두께와 폭을 동시에 압연하는 압연장치는 제한된 압연소재의 소재 공급에도 폭을 늘일 수 있어 제품의 다양화가 가능하다. 기존의 철강 공정에서는 폭을 줄이는 설비나 기술만 있고 폭을 늘일 수 없어 제품 생산 폭에 제한이 있었으나, 이를 극복 가능한 것이다.The rolling apparatus for simultaneously rolling the thickness and the width according to the present invention can increase the width of the material supply of the limited rolled material, thereby diversifying the product. In existing steelmaking processes, there are limitations on the width of products that can not be increased because of the equipment or technology to reduce width, but this can be overcome.

또한, 압연기에 공급하는 압연소재의 소재인 슬라브를 생산하는 연주기는 폭이 넓은 슬라브를 생산하기가 어려운 문제가 있었으나, 본 발명을 압연공정에 적용하면 연주기 설계시 폭을 늘여서 설계해야 하는 리스크와 투자비를 절감할 수 있다.In addition, there is a problem that it is difficult to produce slabs having a wide width in a continuous casting machine which produces a slab, which is a material of a rolling material to be fed to a rolling mill. However, when the present invention is applied to a rolling process, Can be saved.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 두께와 폭을 동시에 압연하는 안연장치의 측면 개략도이다.
도 2는 도 1의 A-A에 대한 단면도이다.
도 3는 도 1의 B-B에 대한 단면도이다.
도 4는 도 1의 C-C에 대한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 압연장치의 평면 개략도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a side schematic view of a head restraint system for simultaneously rolling thickness and width according to an embodiment of the present invention; FIG.
2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
3 is a cross-sectional view of BB of Fig.
4 is a cross-sectional view of CC of Fig.
5 is a schematic plan view of a rolling apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments are provided to fully convey the spirit of the present invention to a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs. The present invention is not limited to the embodiments shown herein but may be embodied in other forms. For the sake of clarity, the drawings are not drawn to scale, and the size of the elements may be slightly exaggerated to facilitate understanding.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 압연장치의 측면 개략도이고, 도 2는 도 1의 A-A에 대한 단면도이고, 도 3는 도 1의 B-B에 대한 단면도이고, 도 4는 도 1의 C-C에 대한 단면도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 압연장치의 평면 개략도이다.1 is a side schematic view of a rolling apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA in FIG. 1, FIG. 3 is a sectional view taken along line BB in FIG. 1, And FIG. 5 is a schematic plan view of a rolling apparatus according to an embodiment of the present invention.

도면을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 압연장치는, 중앙부의 직경이 가장자리의 직경보다 큰 작업롤(111, 112, 211, 212)을 구비하는 폭 압연기(100, 200), 및 일정한 직경의 작업롤(311, 312)을 구비하고 폭 압연기(100, 200)를 통과한 압연소재(S)를 평편하게 펴주는 마무리 압연기(300)를 포함할 수 있다. Referring to the drawings, a rolling apparatus according to an embodiment of the present invention includes width mills 100 and 200 having work rolls 111, 112, 211 and 212 whose diameters are larger than the diameter of the edges, And a finishing mill 300 having work rolls 311 and 312 of a diameter and smoothly rolling the rolled material S having passed through the width mills 100 and 200.

이 압연장치는, 실제 압연소재(S)와 접촉하여 압연을 수행하는 작업롤(111, 112, 211, 212)을 이용하여 공급되는 압연소재(S)를 폭방향으로 압연하여 제품의 폭을 늘일 수 있다. 압연소재(S)를 상하 압하하여 두께와 함께 폭도 동시에 압연하는 것이다.This rolling apparatus is a rolling apparatus for rolling a rolled material S supplied in a width direction by using work rolls 111, 112, 211, and 212 for contacting and rolling the actual rolled material S, . The rolled material S is rolled up and down simultaneously with the thickness to widthwise.

폭 압연기(100, 200)는 압연소재(S)의 가운데 부분과 접하는 볼록부(110a)와 압연소재(S)의 가장자리와 접하는 평편부(110b)가 마련된 작업롤(111, 112)을 구비한 1차 압연기(100), 및 1차 압연기(100)를 통과한 압연소재(S)를 압연하되 중앙부에서 가장자리로 완만하게 직경이 줄어드는 작업롤(211, 212)을 구비하는 N차 압연기(200)를 포함할 수 있다.The width mills 100 and 200 are provided with work rolls 111 and 112 provided with a convex portion 110a in contact with the center portion of the rolled material S and a flat portion 110b in contact with the edge of the rolled material S The N-th rolling mill (200) having a primary roll (100) and work rolls (211, 212) rolling the rolling material (S) passing through the primary rolling mill (100) . ≪ / RTI >

1차 압연기(100)는 상하로 배치되는 작업롤(110) 및 백업롤(120)을 포함한다. 작업롤(110)은 하측 작업롤(111)과 상측 작업롤(112)을 포함하여 압연소재(S)를 상하에서 가압한다. 백업롤(120)은 하측 작업롤(111)을 아래쪽에서 지지 가압하는 하측 백업롤(121)과 상측 작업롤(112)을 위쪽에서 지지 가압하는 상측 백업롤(122)을 포함한다.The primary rolling mill 100 includes a work roll 110 and a backup roll 120 arranged up and down. The work roll 110 includes the lower work roll 111 and the upper work roll 112 to press the rolled material S up and down. The backup roll 120 includes a lower backup roll 121 for pressing and supporting the lower work roll 111 from below and an upper backup roll 122 for pressing and supporting the upper work roll 112 from above.

1차 압연기(100)의 상하 작업롤(111, 112) 사이의 간격은 가운데는 제2 간격(d2)로, 가장자리 제1 간격(d1)보다 좁게 마련될 수 있다. 이를 통과하는 압연소재(S)는 가운데 부분에 하중을 많이 받게 되므로, 좌우 방향으로 펴지게 된다. 이때, 볼록부(110a)와 평판부(110b)의 경계는 완만하게 경사진 형태로 마련될 수 있다.The interval between the upper and lower work rolls 111 and 112 of the primary rolling mill 100 may be set to be narrower than the first edge interval d1 at the second interval d2 in the middle. Since the rolling material S passing through the center portion receives a large load in the middle portion thereof, it is spread in the left and right direction. At this time, the boundary between the convex portion 110a and the flat plate portion 110b may be provided in a gently inclined form.

N차 압연기(200)는 1차 압연기(100)와 마찬가지로, 상하로 배치되는 작업롤(210) 및 백업롤(220)을 포함한다. 작업롤(210)은 하측 작업롤(211)과 상측 작업롤(212)을 포함하여 압연소재(S)를 상하에서 가압한다. 백업롤(220)은 하측 작업롤(211)을 아래쪽에서 지지 가압하는 하측 백업롤(221)과 상측 작업롤(212)을 위쪽에서 지지 가압하는 상측 백업롤(222)을 포함한다.The N-th rolling mill 200 includes a work roll 210 and a backup roll 220 which are disposed up and down like the primary mill 100. The work roll 210 includes a lower work roll 211 and an upper work roll 212 to press the rolled material S up and down. The backup roll 220 includes a lower backup roll 221 for pressing and supporting the lower work roll 211 from below and an upper backup roll 222 for pressing and supporting the upper work roll 212 from above.

이러한 N차 압연기(200)는 압연소재(S)의 진행방향으로 작업롤의 상하 간격을 점차 줄이며 복수개가 배치되어, 압연소재(S)를 원하는 폭과 두께로 압연할 수 있다. In the N-th rolling mill 200, a plurality of rolls S are gradually reduced in the vertical direction of the work rolls in the traveling direction of the rolling material S, thereby rolling the rolling material S to a desired width and thickness.

N차 압연기(200)의 작업롤(211, 212)은 중앙부에서 가장자리로 완만하게 직경이 줄어들게 마련되어, 상하 작업롤(211, 212) 사이의 간격은 가운데 부분은 제4 간격(d4)로, 가장자리 제3 간격(d3)보다 좁게 마련될 수 있다. 이를 통과하는 압연소재(S)는 가운데 부분에 하중을 많이 받게 되므로, 좌우 방향으로 펴지게 된다. The working rolls 211 and 212 of the N-th rolling mill 200 are gently reduced in diameter from the center to the edge so that the gap between the upper and lower work rolls 211 and 212 is the fourth gap d4, And may be narrower than the third gap d3. Since the rolling material S passing through the center portion receives a large load in the middle portion thereof, it is spread in the left and right direction.

마무리 압연기(300)는 상하로 배치되는 작업롤(310) 및 백업롤(320)을 포함한다. 작업롤(310)은 하측 작업롤(311)과 상측 작업롤(312)을 포함하여 압연소재(S)를 상하에서 가압한다. 백업롤(320)은 하측 작업롤(311)을 아래쪽에서 지지 가압하는 하측 백업롤(321)과 상측 작업롤(312)을 위쪽에서 지지 가압하는 상측 백업롤(322)을 포함한다. 상하 작업롤(311, 312) 사이의 간격은 제5 간격(d5)으로 일정하게 형성될 수 있다.The finishing mill 300 includes a work roll 310 and a backup roll 320 which are disposed upside down. The work roll 310 includes a lower work roll 311 and an upper work roll 312 to press the rolled material S up and down. The backup roll 320 includes a lower backup roll 321 for pressing and supporting the lower work roll 311 from below and an upper backup roll 322 for pressing and supporting the upper work roll 312 from above. The interval between the upper and lower work rolls 311 and 312 may be uniformly set to the fifth interval d5.

본 발명의 일실시예에 따른 압연장치는, 폭 압연기(100,200)의 작업롤 형상에 요철을 주어 단계별로 압연을 수행함에 따라 두께뿐만 아닌 폭방항으로 폭퍼짐을 유도하여 두께와 폭을 동시에 압연할 수 있다. 이를 이용한 압연은, 그들 사이로 압연소재(S)를 통과시켜 1차 압연기(100)를 이용한 1차 폭압연과 N차 압연기(200)를 이용한 N차 폭압연과 마무리 압연기(300)를 이용한 마무리 폭압연을 순차로 수행할 수 있다.In the rolling apparatus according to the embodiment of the present invention, as the work roll shape of the width mills 100 and 200 is uneven, rolling is performed step by step to induce width spreading in width direction as well as thickness, . The rolling using the rolling mill is carried out by passing the rolling material S therebetween so as to carry out the first order impingement using the first mill 100 and the N th order impingement using the Nth mill 200, Can be performed sequentially.

1차 폭압연은 압연소재(S)의 중심을 압연한다. 센터가 눌림과 동시에 양쪽으로 센터부의 압연소재(S)가 퍼져나가면서 폭이 늘어난다. N차 폭압연은 필요에 따라 압연소재(S)의 중심부를 n차 만큼 여러번 압연하여 원하는 폭까지 폭압연을 지속한다. 그 후 압연소재(S)가 n차에 걸쳐 원하는 폭만큼 폭과 두께가 압연되면 마무리로 압연소재(S)를 평편하게 펴주는 마무리 폭압연을 하여 마무리 짓는다.The primary tensile stress rolls the center of the rolled material (S). At the same time as the center is pressed, the width of the rolled material S of the center portion spreads on both sides. The N-th stage is rolled several times as many times as necessary to the center of the rolled material (S) according to need, and continues to the desired width. Thereafter, when the rolled material (S) is rolled in a width and a thickness of a desired width over the n-th order, the finished material is finished by a finish-stretch blow which flatly rolls the rolled material (S).

이와 같이 폭과 두께를 동시에 압연하기 위해 폭 압연기(100, 200)는 n+1개의 압연기가 필요하며, 각 압연기에서 원하는 두께와 폭만큼 압연을 하여 최종적으로 원하는 두께와 폭으로 생산할 수 있다. 이처럼, 본 발명에 따른 두께와 폭을 동시에 압연하는 압연장치는 제한된 압연소재(S)의 소재 공급에도 폭을 늘일 수 있어 제품의 다양화가 가능하다. 기존의 철강 공정에서는 폭을 줄이는 설비나 기술만 있고 폭을 늘일 수 없어 제품 생산 폭에 제한이 있었으나, 이를 극복 가능한 것이다.In order to simultaneously roll the width and the thickness, the width mills 100 and 200 require n + 1 roll mills, and each roll can be rolled to a desired thickness and width to produce the desired thickness and width. As described above, the rolling apparatus for simultaneously rolling the thickness and the width according to the present invention can increase the width of the material supply of the limited rolled material (S), thereby diversifying the product. In existing steelmaking processes, there are limitations on the width of products that can not be increased because of the equipment or technology to reduce width, but this can be overcome.

또한, 압연기에 공급하는 슬라브를 생산하는 연주기는 폭이 넓은 슬라브를 생산하기가 어려워 한계가 있었으나, 본 발명을 압연공정에 적용하면 연주기 설계시 폭을 늘여서 설계해야 하는 리스크와 투자비를 절감할 수 있다.In addition, although a continuous casting machine for producing a slab to be supplied to a rolling mill is difficult to produce a slab having a wide width, application of the present invention to a rolling process can reduce the risk and investment cost of designing the continuous casting machine .

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation, You will understand. Accordingly, the true scope of the invention should be determined only by the appended claims.

S: 압연소재 100: 1차 압연기
111: 하측 작업롤 112: 상측 작업롤
121: 하측 백업롤 122: 상측 백업롤
200: N차 압연기 211: 하측 작업롤
212: 상측 작업롤 221: 하측 백업롤
222: 상측 백업롤 300: 마무리 압연기
311: 하측 작업롤 312: 상측 작업롤
321: 하측 백업롤 322: 상측 백업롤S: Rolling material 100: Primary rolling mill
111: lower work roll 112: upper work roll
121: lower backup roll 122: upper backup roll
200: N-th rolling mill 211: Lower work roll
212: upper work roll 221: lower backup roll
222: Upper backup roll 300: Finishing mill
311: lower work roll 312: upper work roll
321: lower backup roll 322: upper backup roll

Claims (4)

중앙부의 직경이 가장자리의 직경보다 큰 작업롤을 구비하는 폭 압연기; 및
일정한 직경의 작업롤을 구비하고, 상기 폭 압연기를 통과한 압연소재를 평편하게 펴주는 마무리 압연기;를 포함하고,
상기 폭 압연기는, 압연소재의 가운데 부분과 접하는 볼록부와 압연소재의 가장자리와 접하는 평편부가 마련된 작업롤을 구비한 1차 압연기; 및 상기 1차 압연기를 통과한 압연소재를 압연하되, 중앙부에서 가장자리로 완만하게 직경이 줄어드는 작업롤을 구비하는 N차 압연기;를 포함하는 두께와 폭을 동시에 압연하고,
상기 N차 압연기는, 압연소재의 진행방향으로 작업롤의 상하 간격을 점차 줄이며 복수개가 배치되는 두께와 폭을 동시에 압연하는 압연장치.A width mill having a work roll having a diameter greater than a diameter of a center portion; And
And a finishing mill having a work roll having a constant diameter and flattening the rolled material having passed through the width mill,
Wherein the width mill comprises a primary mill having a work roll having a convex portion in contact with a center portion of the rolled material and a flat portion in contact with an edge of the rolled material; And an Nth-order rolling mill having a work roll having a diameter gradually reduced from the central portion to an edge, the rolling material having passed through the primary rolling mill is rolled simultaneously,
Wherein the N-th rolling mill gradually rolls the thickness and the width of the plurality of rolls while gradually reducing the vertical distance between the work rolls in the moving direction of the rolling roll. 삭제delete 삭제delete 제1항에 따른 압연장치에 있어서,
압연소재를 통과시켜 1차 폭압연과 N차 폭압연과 마무리 폭압연을 순차로 수행하는 두께와 폭을 동시에 압연하는 압연방법.The rolling apparatus according to claim 1,
A rolling method in which a thickness and a width are simultaneously rolled by passing through a rolling material and sequentially performing a first-order extensional pressure, an Nth-order extensional pressure, and a final pressure-increasing pressure.
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