KR200201356Y1 - 용융아연 도금용 가열로 내부에서의 스트립 텐션 조정장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 용융아연도금설비의 가열로 내부에서 스트립의 온도차에 의해 텐션 헌팅(Tension Hunting)이 발생 및 스트립의 파단을 방지할 수 있는 스트립 텐션조정 장치를 제공하는 것을 목적으로 하며, 이를 위해, 상부에 텐션미터(52)가 장착된 지지비임(31b)을 포함하며, 스트립이 걸리는 디플렉터롤(29a,29b,29c)이 장착된 지지비임들 (31a-31f)과: 지지비임들의 측면에 장착되며 가이드 레일이 그 위에 장착된 연결부를 구비하는 가이드 레일 지지 비임들(32a,32b)과; 가이드 레일과 결합되어 스트립의 길이 방향으로 이동되며 아이들롤(30)이 그 위에 장착된 가이드들(36a,36b) 위에 장착되고 공압실린더에 의해 이동되는 로데(34)와; 로데의 가로부 중간에 연결된 로드(45)를 전후진시키도록 서브밸브(50)의 작동에 의해 어느 하나의 공기 공급관에 공기가 공급되어 작동되는 공압 실린더(46)와; 가이드(36b) 측면의 보조 가이드(37) 하부의 래크기어부와 결합 회전되는 소기어(41)를 축단부에 구비하고 로데의 위치를 감지하여 그 정보를 방향제어장치(70)에 보내는 펄스 제너레이터 센서(42)와; 스트립의 텐션을 조정하기 위해 통제장치(80)의 입력에 따라 작동되고 텐션미터와 센서로부터의 정보를 종합하여 로데를 전후진시키도록 공압실린더에 공기를 선택적으로 공급하게 서브밸브를 전기적으로 작동시키는 방향제어장치(70)로 이루어지는 스트립 텐션 조정 장치를 제공한다.

Description

용융아연 도금용 가열로 내부에서의 스트립 텐션 조정장치

본 고안은 용융 도금 설비인 가열로 내부에서의 스트립의 텐션을 조정하는 장치에 대한 것으로, 보다 상세하게는 가열로 내부에서의 온도 편차에 의한 스트립텐션의 변동에 민감하게 반응하여 가열로 내부에서의 스트립판의 파단 방지 및 텐션을 조정할 수 있는 스트립 텐션 조정 장치에 대한 것이다.

일반적인 제철소의 용응도금설비는 P.O.R.(Pay Off Reel)에 소재 코일을 권취하여 라인에 걸려 있는 스트립과 보급되는 스트립을 용접기에서 자동 용접하여 진행시켜 전처리 설비에서 스트립을 알카리 용액으로 세척한후 계속 진행시켜 엔트리 루핑 타워(Entry Looping Tower:E.L.T.)설비에 스트립을 최대로 저장한 후 가열로 설비로 이송시킨다.

또한, 가열로 설비는 6개의 섹션으로 구분되는 데, 가열로 입구에 설치된 씨일롤(Seal Roll)을 경유하여 방사형 가스 예열 장치(Radiation Type Gas Pre-Heating;R.W.P.), 그리고 직소가열로(Direct Fired Heating Furnace:D.F.F.), 방사 튜브형 가열 장치(Radiant Tube Type Heating:R.T.H.), 가스 분사 냉각 장치(Gas Jet Cooling:G.J.C.), 과시효부(Over Aging Section:0.A.S,), 최종 냉각부(Final Cooling Section:F.C.S.)를 통과한 스트립을 아연도금조 내부를 통과시켜 아연도금조 상부에 설치된 에어나이프 장치에 의해 스트립에 부착된 아연도금량이 조절된 다음, 그 상부에 설치된 쿨링 박스에 의해 스트립이 1 차로 냉각된 다음 다음 공정인 냉각탑으로 이동되어 냉각된다. 그리고, 냉각탑을 경유한 스트립은 최종적인 냉각 장치인 수냉각장치를 경유한 다음 스트립의 형상을 교정하기 위해 스킨패스밀(Skin Pass Mill:S.P.M.) 장치를 통과한 후, 텐션 레벨러(Tension Leveller:T.L.)를 거쳐 스트립의 내식성을 향상시키기 위해 크로메이팅(Chromating)처리를 위한 후처리 설비를 지난 후, 딜리버리 루핑 타워(Delivery Looping Tower:D.L.T.)설비에 저장후 최종 공정인 텐션릴(Tension Reel:T.R.)에서 코일 형태의 제품으로 생산하여 절단기에서 절단한 후, 완전한 제품을 생산하게 된다.

이러한 용융 도금 설비의 구간 구간에서 스트립에 적절한 텐션을 부여하여 전체 라인을 제어하는 데, 생산되는 스트립의 크기는 두께 0.2 - 1.6 mm. 폭이 600-1270mm 이며, 강종 또한 여러 종류의 강종을 사용하고 있으므로 라인에서 스트립에 부여하는 텐션은 각기 다르게 되어 있다.

특히 가열로 내부의 스트립 텐션 제어는 텐션브라미들롤(Tension Bridle Roll:T.B.)과 핫브라이들롤(Hot Bridle Roll:H.B.)에서 제어하게 되어 있는 데, 가열로 내부의 구간 구간의 하쓰롤 하부에 장착되어 있는 텐션 미터에 의해 텐션을 측정하여 T.B. 와 H.B.로 피드백시켜 텐션을 제어하게 되어 있다.

가열로 내부에 적정 텐션을 부여하였물 때, 실제 걸리는 텐션이 적정 텐션의 ± 0.02kg 일 때 정상적인 상태인 데, 아래 표 1 과 같이 실제 텐션은 가열로 내부의 스트립 온도에 따라서 각기 다르게 된다.

그러므로 스트립은 가열로 내부에서 직간접적으로 승온되고 있으며, 특히, D.F.F.와 R.T.H.섹션에서 스트립이 가열되어 늘어나는 경우가 발생하거나(텐션이 작아짐), 스트립이 식어축소될 때는 미세한 텐션 제어가 곤란하므로 D.F.F.섹션의 제2, 제3 하쓰롤(Hearth Roll) 사이에서 스트립판 파단이 발생하는 경우가 존재하였다.

또한, 정상적으로 라인 가동중 갑자기 라인을 정지시키는 경우 가열로 내부에 텐션이 걸려 있으므로 D.F.F. 구간과 R.T.H.구간에시 스트립의 온도가 급상승하게 되어 스트립이 녹아 끊어지는 경우가 발생하였다. 따라서, 용융 도금 작업의 작업 능률과 생산성이 저하되는 문제가 있었다.

본 고안은 상기 설명한 종래 기술의 문제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 용융아연도금 설비의 가열로 내부에서 스트립의 온도차에 의해 텐션의 헌팅이 발생 및 스트립의 파단을 방지할 수 있는 스트립 텐션 조정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이를 위해, 본 고안에서는 상부에 텐션미터가 장착된 지지비임을 포함하며, 스트립이 걸리는 디플렉터롤이 장착된 지지비임들과; 지지비임들의 측면에 장착되며 가이드 레일이 그 위에 장착된 연결부를 구비하는 가이드 레일 지지 비임들과; 가이드 레일과 결합되어 스트림의 길이 방향으로 이동되며 아이들롤이 그 위에 장착된 가이드들 위에 장착되고 공압실린더에 의해 이동되는 로데와; 로데의 가로부중간에 연결된 로드를 전후진시키도록 서브밸브의 작동에 의해 어느 하나의 공기공급관에 공기가 공급되어 작동되는 공압 실린더와; 가이드 측면의 보조 가이드 하부의 래크기어부와 결합 회전되는 소기어를 축단부에 구비하고 로데의 위치를 감지하여 그 정보를 방향제어장치에 보내는 펄스 제너레이터 센서와; 스트립의 텐션을 조정하기 위해 통제장치의 입력에 따라 작동되고 텐션미터와 센서로부터의 정보를 종합하여 로데를 전후진시키도록 공압실린더에 공기를 선택적으로 공급하게 서브밸브를 전기적으로 작동시키는 방향제어장치로 이루어지는 용융아연도금설비의 가열로 내부에 배치되는 스트립 텐션 조정 장치를 제공한다.

제1도는 스트립의 텐션이 약하여 늘어진 상태를 도시한 도면.

제2도는 본 고안에 따른 스트립 텐션 조정 장치를 도시한 사시도.

제3도는 본 고안을 구성하는 가이드 및 센서 부분을 도시한 도면.

제4도는 본 고안의 스트립 텐션 조정 장치의 작동에 의해 스트립의 텐션이 조정된 상태를 도시한 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

29a,29b,29c : 디플렉터롤 30 : 아이들롤

31a,31b,31c,31d : 지지비임 32a,32b : 가이드레일지지비임

33a-33h : 스토퍼 34 : 로데

35a,35b : 가이드 레일 36a,36b : 가이드

37 : 보조가이드 41 : 소기어

42 : 센서 46 : 공압실린더

50 : 서브밸브 52 : 텐션미터

70 : 방향제어장치 80 : 통제장치

이하에서는 양호한 실시예를 도시한 첨부 도면과 관련하여 본 고안의 스트립텐션 조정 장치를 상세하게 설명한다.

제2도 및 제3도, 제4도 도시와 같이, 본 고안의 스트립 텐션 조정 장치는 용융도금 설비에서 텐션 브라이들 롤(Tension Bridle Roll)(5) 후단부의 가열로 입구에 설치되는 태, 본 고안에 따른 스트립 텐션 조정 장치에서는, 하부 베이스에 볼트(40)로 고정되어 둘씩 서로 대향하게 설치된 6개의 지지비임(31a- 31f)이 구비되며, 각각의 지지비임(31a-31f) 상부에 텐션 미터(52)를 장착하고, 그 위에 베어링블록(51)이 볼트로 고정된다. 그리고, 서로 대향하게 설치된 제1 세트의 지지비임(31a,31b)의 상면 베어링블록(51) 사이에는 제1 디플렉터롤(Deflector Roll)(29a)이 설치되고, 제2 세트의 지지비임(31c,31d) 사이에는 제2 디플렉터를(29b)이 설치되며, 제3 세트의 지지비임(31e,31f) 사이에는 제3 디플렉터롤(29c)이 각각 설치된다.

또한, 지지비임(31a,31c)의 측면에는 상단부에서 가이드 레일(31a)이 그 위에 장착된 연결부(38a)로 연결된 가이드 레일 지지비임(32a)이 장착 설치되고, 지지비임(31b,31d)의 측면에도 가이드 레일 지지비임(32b)이 설치되며, 각각의 지지비임(32a,32b)의 연결부(38a,38b) 위에 스트립의 길이 방향으로 연장하는 가이드레일(35a,35b)이 각각 설치되고, 양측 지지비임(32a,32b)의 상방 연장부 내면에는 각각 스토퍼(33a-33d)가 장착된다. 각각의 가이드 레일(35a,35b) 위에는 접촉하여 스트립의 길이 방향으로 이동가능한 가이드(36a,36b)가 설치되며, 이 가이드들의 측면에는 하부 일측에 래크 기어부가 형성된 보조 가이드(37)가 장착된다. 또한, 이 가이드들(36a,36b)의 상부에 강으로 된 ⊂ 자 형상의 로데(Lode)(34)를 용접으로 부착하며, 로데(34) 내측 양 가이드 위에 베어링블록(51)을 설치하고, 이 베어링블록과 결합하여 아이들롤(Idle Roll)(30)이 장착된다. 이 로데(34)는 스트립의 길이방향으로 연장하는 양 측부와 폭방향으로 연장하는 가로부를 구비하는 데, 가로부의 중앙 아이들롤(30) 대향측에는 브라켓(44)을 통해 로데(34)를 스트립의 길이 방향으로 이동시키는 공압 실린더(46)의 로드(45)가 결합된다. 그리고, 로데(34) 측면부의 전후면 상부에도 또한 스토퍼(33e-33h)가 장착된다.

보조 가이드(37) 하부의 래크기어부와 결합하도록 소기어(41)가 축단부에 장착된 펄스 제너레이터(Pulse Generator)형태의 센서(42)가 지지베이스(39)위에 장착되며 이 지지베이스(39)는 지지비임(32b)의 연결부재 측면에 볼트(40) 등으로 장착된다.

스트립의 텐션을 조정하기 위하여 로데(34)를 스트립 길이 방향으로 이동시키는 공압실린더(46)는 지지비임(31a,31b) 후방에 배치된 강으로 된 지지대(48) 상부에 클램프(47)를 이용하여 볼트(40)로 고정되게 장착하며, 이 공압실린더(46)에는, 방향제어장치(Direct Control System)(70)에 의해 전기적으로 제어되는 위치 제어용 서브밸브(50)에 접속된 공기 공급관(49a,49b)이 연결되는데, 방향제어장치(70)의 제어를 통해 서브밸브(50)가 작동하여 공기공급원(60)으로부터 어느 하나의 공기 공급관(49a,49b)에 공기를 공급하여 공압실린더(46)를 선택적으로 작동시켜 스트립의 텐션을 조정하는 것이다.

또한, 방향제어장치(70)는 통제장치(Supervisory Control Computer)(80)에 전기적으로 연결되어 그 제어를 받으며, 통제장치(80)의 단말기에서 전송되는 텐션값을 유지할 수 있도록 위치제어용 서브밸브(50)를 전기적으로 제어하고 텐션미터(52)에서 측정한 텐션값을 전송받고 펄스 제너레이터 센서(42)에서 감지된 거리에 대한 정보를 전송받아 라인의 텐션을 조정한다.

그리고, 통제장치(80)에는 용융도금설비의 각 부위에서의 스트립의 두께와 관련한 정상적인 텐션치가 입력되어, 라인에 걸리는 스트립의 크기와 관련한 텐션치에 대한 정보를 방향제어장치(70) 보낸다.

이하에서는 상기와 같이 구성된 본 고안의 스트립 텐션 조정 장치의 작동을 설명한다.

본 고안의 스트립 텐션 조정 장치는 세가지 방식으로 작동되는데, '텐션 온(Tension ON)'위치, '정상 작동(Normal Run)' 위치, '텐선 오프(Tension OFF) ' 위치로 구분된다.

방향제어장치(70)의 단말기를 전체 라인의 텐션을 제어할 수 있도록 '텐션온 위치'로 작동시키면, 단말기에서 전기적인 신호를 서브밸브(50)에 보내어 공압실린더(46)의 공기공급관(49b)에 공기를 공급하여 공압실린더(46)의 로드(45)를 후진시켜 스트립이 권취된 아이들롤(30)이 장착된 가이드(36a,36b)와 일체로 구성된 로데(34)를 당겨서 아이들롤(30)에 감긴 스트립을 당긴다. 따라서, 로데(34)는 제4도에 도시된 최대 전진 위치인 아웃(OUT) 위치(B)에서 최대 후진 위치인 인(IN)(A) 위치로 이동되어 처져 있는 스트립이 타이트하게 된다. 그리고 인(IN) 위치로 로데(34)의 이동이 완료되면. 다시 서브 밸브(50)에 전기적인 신호를 보내어 공압실린더(46)의 공기공급관(47a)에 공기를 공급하여 공압실린더의 로드(45)를 전진시켜 로데(34)를 밀어서 스트립을 느슨하게 하면서 인위치(A)에서 중앙 위치(C)로 로데(34)를 이동시키며, 이때 스트립의 느슨해진 부위는 텐션브라이들롤(5)에서 스트립이 후방으로 이동되어 탄력성 있게 스트립에 텐션이 부여되게 된다.

다음에, '정상 작동(Normal Run) 위치'로 작동되면, 스트립에 텐션이 부여된 상태에서 라인을 작동시켜 정상 작동 위치를 계속 유지하는 경우, 라인을 이동중인 스트립 크기에 적합한 텐션이 부여되었으나, 가열로 내부의 스트립 온도에 따른 텐션 헌팅(Tension Hunting)이 있으면, 텐션 미터(52)에서 항상 텐션을 측정하고 있으므로 부여한 텐션을 유지할 수 있도록 방향 제어 장치(70)의 단말기에서 서브밸브(50)에 전기적인 신호를 보내어 공압실린더(46)의 공기 공급관(49a,49b)의 어느하나에 공기를 공급하여 로데(34)를 중앙 위치(C)에서 텐션이 많이 걸리면 아웃위치(B)로 이동시키고 텐션이 적게 걸리면 인 위치(A)로 로데(34)를 이동시켜서 스트립에 걸리는 텐션을 조정하게 한다. 이때, 로데(34)의 이동거리는 센서(42)에 의해 감지되어 계산된 거리에 대한 정보가 방향제어장치(70)의 단말기로 전송되도록 구성되므로 로데(34)의 이동 거리를 미세 조정할 수 있다. 이러한 작동에 의해 가열로 내부의 D.F.F.(Direct Fired Heating Furnace)와 R.T.H.(Radiant Tube Type Heating)에서의 스트립의 파단을 방지할 수 있다.

마지막으로, 라인이 정지된 상태인 '텐션 오프 위치' 로 작동되는 경우는 정상 운전중에 운전자가 라인을 정지시키거나 비정상적인 라인 정지가 발생하는 경우인 데, 통제장치(80)에 라인을 정지시키는 것이 입력되면, 방향제어장치(70)의 단말기는 전기적인 신호를 서브 밸브(50)에 보내어 공기공급관(49a,49b)에 공기를 공급시켜 공압실린더(46)의 로드(45)를 후진시켜 로데(34)를 후방으로 당기고 아이들롤(30)을 통해 스트립을 당겨서(이때, 텐션브라이들롤(5)은 전진함), 즉 로데(34)를 중앙 위치(C)에서 인 위치(A)로 이동시킨 후, 공압실린더의 로드(45)를 전진시켜 로데(34)를 인 위치(A)에서 아웃 위치(B)로 이동시켜 스트립을 느슨하게 하여 가열로 내부에서 스트립에 텐션이 걸리지 않도록 작동시킨다.

상기 설명한 본 고안의 스트립 텐션 조정 장치에 의하면, 가열로 내부의 스트립 온도에 따라 변하는 스트립의 텐션값을 즉시 감지하여 스트립의 텐션을 적절하게 조정할 수 있으므로 스트립의 헌팅(Hunting)을 효과적으로 방지할 수 있으며, D.F.F.와 R.T.H. 에서 발생하는 스트립 파단 현상을 방지하는 효과가 얻어진다.

Claims (1)

1. 상부에 텐션미터(52)가 장착된 지지비임(31b)을 포함하며, 스트립이 걸리는 디플렉터롤(29a,29b,29c)이 상부에 장착된 지지비임들(31a-31f)과; 지지비임들(31a 31c;31b,31d)의 측면에 고정되게 장착되며 상단부에 인접하여 가이드 레일(35a,35b)이 그 위에 장착된 연결부(38a,38b)를 구비하는 가이드 레일 지지 비임들(32a,32b)과; 가이드 레일(35a,35b)과 결합되어 스트립의 길이 방향으로 이동되며 아이들롤(30)이 그 위에 장착된 가이드들(36a,36b) 위에 장착되고 스트립의 텐션을 조정하도록 공압실린더(46)에 의해 이동되는 로데(34)와; 로데(34)의 가로부 중간에 연결된 로드(45)를 전후진시키도록 서브밸브(50)의 작동에 의해 어느 하나의 공기 공급관(49a,49b)에 공기가 공급되어 작동되는 공압 실린더(46)와; 가이드(36b)측면에 장착된 보조 가이드(37) 하부의 래크기어부와 결합 회전되는 소기어(41)를 축단부에 구비하고 로데(34)의 위치를 감지하여 그 정보를 방향제어장치(70)에 보내는 펄스 제너레이터 센서(42)와; 스트립의 텐션을 조정하기 위해 통제장치(80)의 입력에 따라 작동되고 텐션미터(52)와 센서(42)로 부터의 정보를 종합하여 로데(34)를 전후진시키도록 공압실린더(46)에 공기를 선택적으로 공급하게 서브밸브(50)를 전기적으로 작동시키는 방향제어장치(70)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 용융아연도금설비의 가열로 내부에 배치된 스트립 텐션 조정 장치.