KR101990994B1 - 압연설비 - Google Patents

Abstract

압연설비를 개시한다. 본 발명의 실시 예에 따른 압연설비는 가열된 소재가 놓이는 압연베드, 압연베드 위에서 이동하며 소재의 상면을 가압하여 압연하는 이동식 압연기, 및 압연베드의 양측에 각각 길이방향으로 길게 설치되며 이동식 압연기의 이동을 안내하는 레일을 포함한다.

Description

압연설비{ROLLING MILL}

본 발명은 압연베드 위에 정지상태로 놓인 소재의 상부를 압연기가 이동하면서 가압하여 압연하는 압연설비에 관한 것이다.

통상의 압연공정은 슬라브, 블름, 빌릿 등 소재를 가열로에서 대략 1100 ~ 1300℃로 가열한 후 조압연기로 이송하여 1차로 압연하는 조압연공정과, 조압연공정을 거친 소재를 사상압연기로 이송하여 제품의 폭이나 두께로 압연하는 사상압연공정을 포함한다.

롤러테이블에 의해 조압연기 쪽으로 이송된 소재는 조압연기의 상부작업롤과 하부작업롤 사이로 투입되어 소망하는 두께로 압연되고, 조압연공정 후 다시 롤러테이블에 의해 사상압연기로 이송된 후 제품의 두께로 다시 압연된다.

이러한 압연설비는 길이가 긴 롤러테이블, 조압연기, 사상압연기 등으로 구성되기 때문에 설비의 규모가 매우 크다. 또 압연을 위한 소재의 이송거리도 길기 때문에 이송과정에서 소재의 열손실이 크다.

본 발명의 일 측면은 설비의 규모를 최소화할 수 있고, 다양한 규격의 소형 압연제품을 생산할 수 있는 압연설비를 제공하고자 한다.

본 발명의 다른 측면은 소재를 정지시킨 상태에서 압연을 수행하여 압연과정에서 소재의 열손실을 최소화할 수 있는 압연설비를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 가열된 소재가 놓이는 압연베드; 상기 압연베드 위에서 이동하며 상기 소재의 상면을 가압하여 압연하는 이동식 압연기; 및 상기 압연베드의 양측에 각각 길이방향으로 길게 설치되며 상기 이동식 압연기의 이동을 안내하는 레일;을 포함하는 압연설비가 제공될 수 있다.

상기 이동식 압연기는 상기 레일을 따라 상기 압연베드의 길이방향으로 이동하는 본체; 상기 본체를 이송시키는 이송구동부; 상기 본체에 승강 가능하게 설치되며 상기 소재의 상면을 가압하는 압연롤세트; 및 상기 압연롤세트를 승강시키며 상기 압연롤세트를 상기 소재방향으로 가압하는 승강구동부;를 포함할 수 있다.

상기 압연롤세트는 상기 소재를 직접 가압하는 작업롤; 상기 작업롤을 가압하는 하나 이상의 백업롤; 및 상기 작업롤과 상기 백업롤을 지지한 상태로 상기 본체에 승강 가능하게 설치되며 상기 승강구동부에 의해 승강하는 롤지지부;를 포함할 수 있다.

상기 압연롤세트는 상기 소재의 조압연을 위한 제1압연롤세트; 및 상기 소재의 사상압연을 위한 제2압연롤세트;를 포함할 수 있다.

상기 이송구동부는 상기 레일을 따라 주행하도록 상기 본체의 하부 양측에 각각 설치된 다수의 이송롤; 및 상기 다수의 이송롤을 구동하는 다수의 이송모터;를 포함할 수 있다.

상기 압연설비는 상기 소재의 양 측단을 가압해 상기 소재의 폭을 조절하도록 상기 압연베드의 양측에 각각 마련된 폭조절장치를 더 포함할 수 있다.

상기 폭조절장치는 상기 압연베드의 양측에 길이방향으로 길게 마련되며 상기 소재의 폭방향으로 진퇴 가능하게 설치된 다수의 가압부재; 및 상기 다수의 가압부재를 상기 소재의 폭방향으로 진퇴시키며, 상기 가압부재를 가압하는 다수의 가압실린더;를 포함할 수 있다.

상기 폭조절장치는 상기 압연롤세트가 상승한 상태에서 상기 다수의 가압부재로 상기 소재의 측단을 가압하고, 상기 압연롤세트가 상기 소재의 가압을 위해 하강할 때 상기 압연롤세트와 간섭되지 않도록 상기 다수의 가압부재를 역으로 이동시킬 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 압연설비는 압연베드 위에 소재를 정지상태로 놓은 후 이동식 압연기가 이동하며 소재를 압연하므로 설비의 규모를 최소화할 수 있고, 다양한 규격의 소형 압연제품을 손쉽게 생산할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 압연설비는 소재를 정지시킨 상태에서 압연을 수행하므로 압연과정에서 소재의 열손실을 최소화하여 압연효율을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 압연설비의 사시도이다.
도 2는 도 1의 A-A 선에 따른 단면도, 제1압연롤세트를 이용하여 조압연을 수행하는 예를 나타낸다.
도 3은 도 1의 B-B 선에 따른 단면도이다.
도 4는 도 1의 A-A 선에 따른 단면도, 제2압연롤세트를 이용하여 사상압연을 수행하는 예를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 압연설비의 폭조절장치로 소재의 폭을 조절하는 예를 나타낸다.

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 것이며, 여기서 제시한 것으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략할 수 있고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 압연설비 사시도, 도 2는 도 1의 A-A 선에 따른 단면도, 도 3은 도 1의 B-B 선에 따른 단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 압연설비는 상면에 가열된 소재(10)가 놓이는 압연베드(20)와, 압연베드(20) 위에서 압연베드(20)의 길이방향으로 이동하며 압연베드(20)에 놓인 소재(10)의 상면을 가압하는 이동식 압연기(100)와, 이동식 압연기(100)의 이동을 안내하는 한쌍의 레일(40)과, 소재(10)의 양 측단을 가압해 소재(10)의 폭을 조절하는 폭조절장치(50)를 포함한다.

압연베드(20)는 강철소재에 의해 평판형태로 마련되고, 하면이 견고한 지지구조물(30)에 의해 지지되며, 상면이 상면이 수평을 유지하도록 설치될 수 있다. 압연베드(20)는 가열된 상태로 상면에 놓이는 소재(10)가 이동식 압연기(100)의 가압에 의해 신장할 수 있도록 이동식 압연기(100)의 이동방향으로 길게 연장된다.

한쌍의 레일(40)은 압연베드(20)의 양측에 압연베드(20)의 길이방향으로 길게 연장되며, 상면이 수평을 유지한 상태로 상호 평행하게 설치된다. 한쌍의 레일(40)은 높은 중량의 이동식 압연기(100)를 지지하면서 이동을 안내할 수 있도록 압연베드(20)를 지지하는 지지구조물(30)에 의해 견고하게 지지될 수 있다.

이동식 압연기(100)는 도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 한쌍의 레일(40)을 따라 압연베드(20)의 길이방향으로 이동하는 본체(110), 본체(110)을 이동시키는 이송구동부(120), 본체(110)에 승강 가능하게 설치되며 압연베드(20)에 놓인 소재(10)의 상면을 가압하는 제1 및 제2압연롤세트(130,140), 제1 및 제2압연롤세트(130,140)를 승강시키며 소재방향(하방향)으로 가압하는 다수의 승강구동부(150)를 포함할 수 있다.

제1압연롤세트(130)는 소재(10)의 조압연을 위해 이용할 수 있고, 제2압연롤세트(140)는 소재(10)의 사상압연을 위해 이용할 수 있다. 여기서는 조압연과 사상압연을 위해 2개의 압연롤세트를 제시하였으나, 본체(110)에 설치되는 압연롤세트의 수는 필요에 따라 변경될 수 있다.

제1압연롤세트(130)는 소재(10)의 상면을 직접 가압하는 작업롤(131), 작업롤(131)을 가압하는 하나 이상의 백업롤(132), 작업롤(131)과 백업롤(132)의 양측을 각각 지지한 상태로 본체(110)에 승강 가능하게 설치되는 롤지지부(133)를 포함한다. 롤지지부(133)는 본체(110) 내에 설치된 승강안내레일(134)에 승강 가능하게 지지된 상태에서 승강구동부(150)의 동작에 의해 승강한다.

제2압연롤세트(140)도 소재(10)의 상면을 직접 가압하는 작업롤(141), 작업롤(141)을 가압하는 하나 이상의 백업롤(142), 작업롤(141)과 백업롤(142)의 양측을 각각 지지한 상태로 본체(110)에 승강 가능하게 설치되는 롤지지부(143)를 포함한다. 롤지지부(143)는 본체(110) 내에 설치된 승강안내레일(144)에 승강 가능하게 지지된 상태에서 승강구동부(150)의 동작에 의해 승강한다.

승강구동부(150)는 도 3에 도시한 바와 같이, 양측의 롤지지부(133)를 각각 승강시키는 하나 이상의 유압실린더로 구성될 수 있다.

이송구동부(120)는 도 3에 도시한 바와 같이, 본체(110)가 레일(40)을 따라 이동할 수 있도록 본체(110)의 양측 하부에 각각 마련될 수 있다. 양측의 각 이송구동부(120)는 레일(40)을 따라 주행하도록 본체(110)의 하부에 설치된 다수의 이송롤(121), 다수의 이송롤(121)을 구동하는 다수의 이송모터(122), 각 이송모터(122)의 축에 설치된 구동기어(123), 구동기어(123)와 치합된 상태로 이송롤(121)의 축에 설치된 피동기어(124)를 포함할 수 있다. 이송모터(122)의 회전력은 구동기어(123)와 피동기어(124)를 통해 이송롤(121)로 전달됨으로써 본체(110)가 레일(40)을 따라 이동할 수 있다.

폭조절장치(50)는 도 1과 도 3에 도시한 바와 같이, 압연베드(20) 위에 놓인 소재(10)의 양 측단을 가압해 소재(10)의 폭을 조절하도록 압연베드(20)의 양측에 각각 마련된다.

폭조절장치(50)는 압연베드(20)의 양측에 길이방향으로 길게 마련되며 소재(10)의 폭 방향으로 진퇴 가능하게 설치된 다수의 가압부재(51), 다수의 가압부재(51)를 소재(10)의 폭 방향으로 진퇴시키며 가압부재(51)를 소재(10) 쪽으로 가압하는 다수의 가압실린더(52)를 포함한다. 다수의 가압실린더(52)는 도 3에 도시한 바와 같이, 한쪽이 압연베드(20)의 양 측단에 압연베드(20)와 일체로 마련된 지지턱(21)에 지지될 수 있다.

폭조절장치(50)는 도 5의 예처럼 제1 및 제2압연롤세트(130,140)가 상승한 상태에서 다수의 가압부재(51)로 소재(10)의 측단을 가압해 소재(10)의 폭을 조절할 수 있다. 그리고, 제1 또는 제2압연롤세트(130,140)가 소재(10)의 가압을 위해 하강할 때는 도 3의 예처럼 제1 및 제2압연롤세트(130,140)와 간섭되지 않도록 다수의 가압부재(51)를 역으로 이동시킨다.

다음은 본 실시 예에 따른 압연설비의 동작 및 사용법에 관하여 설명한다.

압연을 하기 위해서는 압연베드(20)의 상부가 열리도록 이동식 압연기(100)를 한쪽으로 이동시킨 상태에서 가열된 소재(10)를 압연베드(20) 위에 옮긴다. 가열된 소재는 롤러테이블, 크레인 등 소재이송장치를 이용하여 압연베드(20)로 옮길 수 있다.

소재(10)를 압연베드(20) 위로 옮긴 후에는 도 2에 도시한 바와 같이, 제1압연롤세트(130)가 하강하여 소재(10)의 상면을 가압하는 상태에서 이동식 압연기(100)가 소재(10)의 상부를 지나 이동한다. 이동식 압연기(100)는 소재(10)를 가압하여 압연하기에 충분한 무게를 가진다. 따라서 소재(10)는 상면이 제1압연롤세트(130)의 작업롤(131)에 의해 가압되어 설정한 두께로 조압연이 이루어진다. 이러한 조압연공정은 1회 또는 수회 반복하여 소재(10)를 설정한 두께로 압연할 수 있다.

조압연공정에서 소재(10)의 폭이 설정한 폭보다 커질 경우에는 도 5에 도시한 바와 같이, 제1압연롤세트(130)를 상승시킨 상태에서 양측 폭조절장치(50)가 소재(10)의 측단을 가압해 소재(10)의 폭을 조절할 수 있다.

조압연공정을 마친 후에는 도 4에 도시한 바와 같이, 제1압연롤세트(130)를 상승시키고 대신 제2압연롤세트(140)를 하강시킨 상태에서 설정한 두께로 소재(10)의 사상압연을 수행한다. 사상압연공정 역시 이동식 압연기(100)가 1회 또는 수회 반복하여 이동하면서 소재(10)를 설정한 두께로 압연할 수 있다. 사상압연공정에서도 제2압연롤세트(140)를 상승시킨 상태에서 폭조절장치(50)가 소재(10)의 측단을 가압해 소재(10)의 폭을 조절할 수 있다.

이처럼 본 실시 예에 따른 압연설비는 압연베드(20) 위에 소재(10)를 정지상태로 놓은 후 이동식 압연기(100)가 소재(10) 위를 이동하며 압연하므로 설비의 규모를 최소화할 수 있다. 또 다양한 규격의 소형 압연제품을 손쉽게 생산할 수 있다. 소재(10)의 형태 또는 최종 가공물의 형태가 바뀔 경우에는 압연롤세트를 교체하여 같은 방식으로 압연할 수도 있다.

또 본 실시 예에 따른 압연설비는 소재(10)를 정지시킨 상태에서 압연을 수행하므로 압연과정에서 소재(10)의 열손실을 최소화하여 압연효율을 높일 수 있다.

10: 소재, 20: 압연베드,
30: 지지구조물, 40: 레일,
50: 폭조절장치, 51: 가압부재,
52: 가압실린더, 100: 이동식 압연기,
110: 본체, 120: 이송구동부,
121: 이송롤, 122: 이송모터,
130: 제1압연롤세트, 140: 제2압연롤세트,
150: 승강구동부.

Claims (8)

1. 가열된 소재가 놓이는 압연베드;
   상기 압연베드 위에서 이동하며 상기 소재의 상면을 가압하여 압연하는 이동식 압연기;
   상기 압연베드의 양측에 각각 길이방향으로 길게 설치되며 상기 이동식 압연기의 이동을 안내하는 레일; 및
   상기 소재의 양 측단을 가압해 상기 소재의 폭을 조절하도록 상기 압연베드의 양측에 각각 마련된 폭조절장치;를 포함하고,
   상기 이동식 압연기는, 상기 레일을 따라 상기 압연베드의 길이방향으로 이동하는 본체, 상기 본체를 이송시키는 이송구동부, 상기 본체에 승강 가능하게 설치되며 상기 소재의 상면을 가압하는 압연롤세트, 및 상기 압연롤세트를 승강시키며 상기 압연롤세트를 상기 소재방향으로 가압하는 승강구동부를 포함하고,
   상기 압연롤세트는, 상기 소재의 조압연을 위한 제1압연롤세트, 및 상기 소재의 사상압연을 위한 제2압연롤세트,를 포함하고,
   상기 폭조절장치는, 상기 압연베드의 양측에 길이방향으로 길게 마련되며 상기 소재의 폭방향으로 진퇴 가능하게 설치된 다수의 가압부재, 및 상기 다수의 가압부재를 상기 소재의 폭방향으로 진퇴시키며 상기 가압부재를 가압하는 다수의 가압실린더를 포함하고, 상기 압연롤세트가 상승한 상태에서 상기 다수의 가압부재로 상기 소재의 측단을 가압하고, 상기 압연롤세트가 상기 소재의 가압을 위해 하강할 때 상기 압연롤세트와 간섭되지 않도록 상기 다수의 가압부재를 역으로 이동시키는 압연설비.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 압연롤세트는,
   상기 소재를 직접 가압하는 작업롤;
   상기 작업롤을 가압하는 하나 이상의 백업롤; 및
   상기 작업롤과 상기 백업롤을 지지한 상태로 상기 본체에 승강 가능하게 설치되며, 상기 승강구동부에 의해 승강하는 롤지지부;를 포함하는 압연설비.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 이송구동부는,
   상기 레일을 따라 주행하도록 상기 본체의 하부 양측에 각각 설치된 다수의 이송롤; 및
   상기 다수의 이송롤을 구동하는 다수의 이송모터;를 포함하는 압연설비.
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제

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