KR20020024913A - 평철 제조방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 칫수정도가 정밀하고 표면이 미려한 스테인레스제 평철을 제조하기 위한 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 일정한 크기의 폭으로 슬리팅된 열연코일 소재의 절단면을 균일하게 하고 절단면 하부에 부착된 버어를 제거하는 사이드 커팅단계와, 사이드 커팅단계를 거쳐 커팅된 소재를 교대로 설치된 상하롤과 좌우롤을 이용하여 냉간 압연하는 단계와, 압연된 소재를 교정기에 진입시켜 냉간 압연시 발생된 소재의 뒤틀림을 교정하는 단계와, 교정된 소재 표면을 연마하는 단계와, 연마된 소재를 절단하는 단계를 포함하여 이루어지는 평철 제조방법에 있어서, 냉간 압연단계는 냉간 압연된 소재의 앞부분이 교정기 혹은 리코일러에 진입되어 교정롤 혹은 리코일러의 구동력에 의해 인발되면서 압연단계에서 가해지는 상하롤 및 좌우롤의 구동이 교정기의 교정롤 혹은 리코일러의 구동력과 합쳐져 압연과 인발이 복합적으로 행하여지도록 하고, 압연시 소재의 폭과 두께는 상기 좌우롤 및 상하롤에 의해 조절할 수 있도록 함에 의해 제조된다.

이러한 본 발명은 다단계에 걸쳐 냉간 압연이 이루어지므로 두께 편차를 줄일 수 있고 소재의 강도가 우수하며, 인발방식을 통한 압연을 행하기 때문에 응력이 균일하여 정밀한 제품제조가 가능하고, 냉간 압연단계를 단순화시킴으로써 제조단가를 낮출 수 있는 효과를 제공한다.

Description

평철 제조방법 및 그 장치{METHOD FOR MAKING FLAT BAR AND THEREOF APPRATUS}

본 발명은 폭에 비하여 길이가 긴 평판상의 형상을 갖는 금속제 평철(Flat Bar)의 제조에 관한 것으로, 특히 칫수정도가 정밀하고 표면이 미려한 스텐레스제 평철을 제조하기 위한 공정 및 그 장치에 관한 것이다.

평철은 건축자재, 철도차량, 설비구조재, 식품위생기기 등의 외장재에 주로 사용되는 것으로서 최근에는 사용용도가 고급다양화 되면서 표면이 미려하고 칫수 정밀도가 높은 제품이 요구되고 있다.

종래의 평철제조공정은 여러 가지 제조방법이 사용되어 왔는데 그 중 대표적인 것으로는 빌레트(Billet)를 소정의 폭과 두께로 열간 압연 한 다음 원하는 길이로 절단하여 평철을 제조하거나, 열간 압연코일을 슬릿팅(Slitting)한 후 절단하여 평철을 제조하는 공정이 사용되고 있다.

그러나, 전자와 같이 빌레트를 열간 압연하는 방법에 의해 제조된 평철은 표면이 거칠고 칫수가 불균일하고 가격이 고가인 문제가 있고, 후자와 같이 열간 압연코일을 절단하여 제조하는 방법에 의해 제조된 평철은 상기 방법에 비해 비교적 칫수 정밀도는 높일수 있으나 슬리팅시 소재에 가해지는 압력과 소재의 강도 때문에 파단면이 직각으로 절단되지 않고 경사지게 절단되고, 파단면의 윗부분은 라운드 형태로 되면서 아랫부분에는 버어(burr)가 부착되어 제품 품질에 악영향을 미치는 문제가 있다.

이러한 문제를 해결하기 위한 제조방법이 최근에 제시된 바 있는데, 이 방법은 열연코일을 일정폭으로 슬리팅 한 다음 슬리팅된 소재를 냉간 압연기에서 상,하,좌,우 4방향으로 동시에 압연하여 소정의 두께와 폭으로 가공하고, 교정기에서 소재에 발생된 뒤틀림을 교정한 후 일정길이로 절단하여 평철을 제조하는 방법이다.

그러나, 이 방법은 표면이 거칠고 칫수가 정밀하지 못한 종래 문제점을 개선하는데는 어느정도 성공하였다고 볼 수 있으나 슬리팅시 발생되는 버어를 제거하지 않고 냉간 압연하므로 버어가 제품 표면에 압착되어 제품 표면에 불량이 발생하는 문제가 있고, 소재가 4방향 압연기의 롤의 구동력에 의해서 동시에 압연되기 때문에 압연기에 부하가 많이 걸리게 되고 결과적으로 압연기에 걸린 높은 부하는 코일소재면에 균일하게 작용되지 않게 되어 소재가 과도하게 뒤틀리는 중요한 원인으로 작용하는 문제가 있다.

또한, 소재가 압연롤에 진입될 때 압연롤의 직전부분에 위치하는 소재에 과도한 응력이 집중하게되어 이 역시 소재가 정밀하게 압연되지 않고 뒤틀림이 발생되게 하는 원인이 된다.

따라서, 이와같은 소재의 뒤틀림은 후속되는 교정 공정에서 교정이 되나 과도한 뒤틀림으로 인해 교정기의 용량을 높여야하고, 결국 소재의 뒤틀림을 교정하는 것이 어려운 문제를 안고 있다.

더구나, 4방향 압연기는 1개의 압연기내에서 소재의 상하 좌우를 동시에 성형하도록 설계되어 있어 설비가 필연적으로 대형일 수 밖에 없고, 정밀한 작동장비를 갖추어야 하기 때문에 가격이 아주 고가이어서 제조단가를 상승시키는 문제가 있다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 설비를 단순화하면서도 정밀도가 높고 강도도 높은 제품 제조가 가능한 평철을 연속된 일련의 공정에서 제조하는 방법 및 그 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

도1은 본 발명 평철 제조장치의 개략도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 언코일러, 2 : 사이드 커터,

3 : 냉간압연기, 4 : 교정기,

5 : 연마기, 6 : 절단기.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 일정한 크기의 폭으로 슬리팅된 열연코일 소재의 절단면을 균일하게 하고 절단면 하부에 부착된 버어를 제거하는 사이드 커팅단계와, 사이드 커팅단계를 거쳐 커팅된 소재를 교대로 설치된 상하롤과 좌우롤을 이용하여 냉간 압연하는 단계와, 압연된 소재를 교정기에 진입시켜 냉간 압연시 발생된 소재의 뒤틀림을 교정하는 단계와, 교정된 소재 표면을 연마하는 단계와, 연마된 소재를 절단하는 단계를 포함하여 이루어지는 평철 제조방법에 있어서, 냉간 압연단계는 냉간 압연된 소재의 앞부분이 교정기 혹은 리코일러에 진입되어 교정롤 혹은 리코일러의 구동력에 의해 인발되면서 압연단계에서 가해지는 상하롤 및 좌우롤의 구동이 교정기의 교정롤 혹은 리코일러의 구동력과 합쳐져 압연과 인발이 복합적으로 행하여지도록 하고, 압연시 소재의 폭과 두께는 상기 좌우롤 및 상하롤에 의해 조절할 수 있도록 한 평철 제조방법을 제공한다.

특히, 상기 냉간 압연 단계는 냉간 압연된 소재의 앞부분이 교정기에 진입되어 교정롤의 구동력에 의해 교정이 시작되면 교정기의 교정롤의 구동력을 압연기보다 높이고 압연롤의 구동은 교정롤의 구동만큼 연동하여 뒤따르는 조절장치를 통해 인발력으로 행하여지게 하여, 이때 압연롤의 구동력은 교정롤의 구동력을 보조하는 기능을 수행하는 것을 그 특징으로 한다.

또한, 본발명은 길이 방향으로 슬리팅된 열연코일 소재를 풀어주기 위한 언코일러와, 열연코일 소재의 절단면을 균일하게 하기 위한 사이드 커터와, 사이드 커팅된 소재의 두께를 조절하기 위한 상하롤과 폭조절을 위한 좌우롤이 교대로 다수 배치되어 있는 냉간 압연기와, 냉간 압연된 소재를 교정하면서 냉간 압연되는 소재를 인발 하도록 된 교정기와, 교정된 소재의 표면을 연마하는 연마기와, 연마된 소재를 절단하는 절단기로 이루어진 평철 제조장치를 제공하며, 상기 냉간 압연기에는 교정기의 교정롤의 구동력에 의해서 소재가 압연되도록 압연롤의 구동력을감소시킬 수 있는 구동력 조절 장치가 장착된 것을 특징으로 한다.

이하에서는, 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 첨부도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 장치는 슬리팅 된 코일상태의 소재를 풀어주기 위한 언코일러(1)와, 언코일러로부터 풀려나온 소재의 양단면을 균일하게 하기 위한 사이드 커터(2)와, 사이드 커팅된 소재를 냉간 압연하기 위한 냉간 압연기(3)와, 냉간 압연된 소재를 교정하기 위한 교정기(4)와, 교정된 소재의 양단면과 위,아래면을 연마하기 위한 연마기(5)와, 연마된 소재를 절단하기 위한 절단기(6)가 일련의 연속장치로 서로 연결되어 있다.

상기 장치중 교정기(4) 대신 리코일러(recoiler)를 사용할 수 있으며, 리코일러 사용시에는 압연후 곧바로 리코일링하고 이어 별도의 교정 및 절단설비를 통해 평철을 제조할 수 있다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 평철 제조장치에 따른 평철 제조방법은 다음과 같다.

발명에서는 열연코일을 일정 길이 방향으로 슬리팅한 것을 평철의 소재로 사용하는데 이는 열연코일이 비교적 구하기 쉽고 취급이 용이하기 때문이다.

그러나, 슬리팅된 열연코일 소재는 슬리팅시 소재에 가해지는 압력과 소재 자체의 강도 때문에 절단면이 직각으로 균일하게 절단되지 아니한 경사면으로 되고, 절단면 하부 부분에 버어가 부착되어 있어 이를 제거하지 않고 압연하는 경우 버어가 표면에 압착되어 제품 불량이 발생되는 문제가 있으므로, 본발명에서는 경사진 절단면을 직각으로 하고 버어를 제거하므로서 후속되는 압연공정을 원활히 하기 위하여 사이드 커팅 공정을 시행한다.

즉, 슬리팅된 열연코일 소재를 언코일러에 걸고 풀어주면 핀치롤에 의해 사이드 커터로 안내되며 여기에서 슬리팅시 발생된 파단면의 경사면을 직각으로 하고 아랫부분에 부착되어 있는 버어가 제거된다.

사이드 커팅된 소재는 상하롤과 좌우롤이 교대로 다수개 배치된 냉간 압연기로 이송되어 먼저 상하롤의 작동에 의해 두께를 조절하고, 다음에 좌우롤의 작동에 의해 폭을 조절하는 공정을 여러번 반복하여 소정의 두께와 폭을 갖는 평철을 제조하게되는데, 이러한 제조 공정을 거치는 이유는 여러단계의 압연 단계를 거치므로서 소재의 강도를 증가시킬 수 있기 때문이며, 변형량을 각 단계별로 분산시키므로서 압하율을 현저하게 감소시킬 수 있어 설비의 용량을 대폭 줄일 수 있고 이에 따른 설비 가격을 대폭 감소시킬 수 있을 뿐 아니라 압하율 감소에 따른 소재의 뒤틀림 현상을 최소화할 수 있기 때문이다.

여기에 사용되는 상하롤과 좌우롤은 당해 분야에서 통상적으로 적용되는 롤이 사용된다.

압연이 완료된 소재는 교정기에 진입하면서 교정롤의 구동력에 의해 소재의 뒤틀림을 교정하기 시작하는데, 교정이 시작되면 교정기의 교정롤의 구동력을 압연기보다 높이고 압연롤의 구동은 교정롤의 구동만큼 연동하여 뒤따르는 조절장치를 통해 인발력으로 행하여지게 하며, 이때 압연롤의 구동력은 교정롤의 구동력을 보조하는 기능을 수행하게 되는 것이다.

즉, 소재는 초기 단계에서만 압연롤의 구동력에 의해 압연이 진행되며 소재가 교정롤에 진입되면 압연은 교정롤의 구동력에 의해 행하여진다.

이때, 압연롤의 구동력 조절폭은 소재와 제품의 특성에 맞게 조절할 수 있다.

이와 같이 압연 단계에서 압연롤은 교정롤의 구동력에 의해 보조적으로 구동되면서 압연이 행해 지도록 하는 것은 압연을 압연롤의 구동력이 아닌 교정롤에서 소재를 잡아끄는 일종의 인발력에 의해 진행시키므로서 압연공정에서 소재에 가해지는 응력을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 소재에 가해지는 불균일한 응력을 비교적 균일하게 적용시킬 수 있기 때문이며 이로인해 제품의 뒤틀림을 현저하게 감소시킬 수 있기 때문이다.

즉, 소재의 냉간 압연과정이 압연과 인발의 복합방식으로 수행되기 때문에 소재에 가해지는 응력을 균일화시킬 수 있게 된다.

냉간 압연된 소재의 뒤틀림을 교정하기 위한 교정기는 기존의 것을 그대로 사용할 수 있으나 냉간 압연 단계에 있는 소재가 압연 가공될 수 있도록 큰 인발력을 구비하여야 하는바 구동력이 큰것이 요구된다.

여기에서, 상기 교정기 대신 리코일러를 사용하여 그 구동력에 의해 압연과 인발을 동시에 행하도록 함으로써 일차 압연제품을 만들고, 이어 리코일링된 압연제품을 별도의 교정 및 절단 설비를 통해 제품화시킬 수 있다.

이는, 교정기를 통한 인발기능을 리코일러가 대신 수행함으로써 제조상의 공정변화없이 압연과 인발을 복합적으로 행하여 균일한 응력을 갖는 평철을 제조할수 있게 되는 것이다.

뒤틀림이 교정된 소재의 표면을 미려하게 하기 위하여 상하,좌우 표면을 연마하고, 연마된 소재를 제품화하기 위하여 일정길이로 절단하므로서 평철의 제조는 완료된다.

이때 사용되는 연마기와 절단기는 기존의 것이 그대로 사용된다.

이와 같이 이루어진 본발명은 일련의 연속 공정에서 다단계에 걸쳐 냉간 압연이 이루어지므로 두께 편차를 줄일 수 있을 뿐 아니라 소재의 강도가 높아지는 효과가 있으며, 냉간 압연을 압연롤의 구동력에만 의존하지 않고 교정롤의 구동력과 병행하는 일종의 압연과 인발의 복합방식을 채택함으로써 압연롤 직전부분에 위치한 소재에 가해지는 응력을 줄일 수 있고 압연시 소재표면에 가해지는 응력을 균일하게 할 수 있는바 소재의 뒤틀림을 최소화할 수 있으므로 정밀한 제품 제조가 가능하며, 냉간 압연 단계를 단순화함으로서 제조단가를 낮출 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 일정한 크기의 폭으로 슬리팅된 열연코일 소재의 절단면을 균일하게 하고 절단면 하부에 부착된 버어를 제거하는 사이드 커팅단계와, 상기 사이드 커팅단계를 거쳐 커팅된 소재를 교대로 설치된 상하롤과 좌우롤을 이용하여 냉간 압연하는 단계와, 상기 단계를 거쳐 냉간 압연된 소재를 교정기에 진입시켜 냉간 압연시 발생된 소재의 뒤틀림을 교정하는 단계와, 상기 교정된 소재 표면을 연마하는 단계와, 상기 표면 연마된 소재를 절단하는 단계를 포함하여 이루어지는 평철 제조방법에 있어서;

   상기 냉간 압연단계는 냉간 압연된 소재의 앞부분이 교정기 혹은 리코일러에 진입되어 교정롤 혹은 리코일러의 구동력에 의해 인발되면서 압연단계에서 가해지는 상하롤 및 좌우롤의 구동이 상기 교정기의 교정롤 혹은 리코일러의 구동력과 합쳐져 압연과 인발이 복합적으로 행하여지도록 하고,

   압연시 소재의 폭과 두께는 상기 좌우롤 및 상하롤에 의해 조절할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 평철 제조방법.
2. 길이 방향으로 슬리팅된 열연코일 소재의 절단면을 균일하게 하기 위한 사이드 커터(2)와,

   사이드 커팅된 소재의 두께를 조절하기 위한 상하롤과 폭조절을 위한 좌우롤이 교대로 배치되어 있는 냉간 압연기(3)와,

   냉간 압연된 소재를 교정하면서 냉간 압연되는 소재를 인발 하도록 된 교정기(4)와,

   교정된 소재의 표면을 연마하는 연마기(5)와,

   연마된 소재를 절단하는 절단기(6)로 이루어진 것을 특징으로 하는 평철 제조장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 냉간 압연기(3)는 교정기(4)의 교정롤의 구동력에 의해 연동되어 소재를 압연시킬 때에 압연롤의 구동력을 조절하는 구동력 조절장치가 부가된 것을 특징으로 하는 평철 제조장치.
4. 제2항에 있어서, 상기 냉간압연기(3)와 교정기(4) 사이에는 압연된 소재를 리코일링하는 리코일러가 추가로 설치되는 것을 특징으로 하는 평철 제조장치.