KR200220947Y1 - 용융아연도금의 싱크롤과 스테빌롤용 스크래핑제거시스템 - Google Patents

Abstract

본 고안은 아연용융도금포트에서 구동되는 싱크롤과 스테빌롤(stabilization roll)표면에 고착되어지는 용융산화아연등의 부유물을 제거하기 위한 장치에 관한 것이다.

제철소의 냉연공장의 아연도금은 400내지 630℃정도의 고온용융된 아연용액에 냉간압연물을 침지통과시켜 일정한 두께의 도금막을 형성하고 있다. 따라서 일정시간이 경과하면서 용융아연의 산화물, 불순물들이 도금액에서 생성 혹은 유출되어 피도금막의 표면에 고착하거나 이 물질이 피도금물을 일정하게 유도하여 가이드하는 롤의 표면에 고착하여 여러 가지 도금물의 표면손상을 일으키는 원인이 되고 있다.

본 고안은 일정한 완충기능을 갖는 동시에 회전하는 롤러와의 마찰시 발생하는 진동의 흡수, 바아의 벤딩현상을 없애도록 바아의 구조를 중간굴곡부를 형성한 바아를 이용하면서 바아의 좌우이송은 스크류축으로 정밀제어하면서 슬라이딩부에 대한 철저한 밀봉으로 사용중 발생된 찌끼들의 침투를 근본적으로 차단하도록 하였다. 따라서 스크래퍼의 수직접촉과 불확실한 진동흡수 및 압박력으로 인한 스크래퍼기능의 상실과 안전사고를 방지토록 하였다.

Description

용융아연도금의 싱크롤과 스테빌롤용 스크래핑제거시스템{Scrapper controller for the zinc-melting plate system}

본 고안은 용융아연도금강판의 제조시 피도금강판의 가이드와 방향전환, 속도전환등의 기능을 발휘하는 싱크롤과 스테빌롤(stabilization roll)의 표면에 고착되는 불순물의 스크래핑을 위한 스크래핑제거시스템에 관한 것이다.

냉연강판의 표면에 대한 용융아연도금시 고온으로 용융된 아연용융액에 강판이 침지되어나오면서 일정한 두께의 도금막이 형성된다. 아연의 용융물이 순수한 상태를 계속 유지하면 별도의 문제가 발생될 것이 없으나 일정시간이 경과하면서 고온에 의한 아연의 자체적인 산화, 그리고 아연괴속의 각종 광재, 쇠똥과 같은 불순물(Dross)이 발생하면서 피도금면에 함께 부착되어져 싱크롤(sink roll)이나 스테빌롤(stabilizing roll)에 부착고정되어버리는 현상이 발생한다. 따라서 일정한 시간의 간격으로 스크래퍼를 이용하여 표면에 부착된 드로스(dross)들을 제거토록하여 피도금물의 표면에 대한 각종 품질하자의 문제를 방지하고 있다.

현재까지 사용되는 스크래핑시스템은 도3에 개략적으로 도시하듯이 유공압에의하여 작동하는 실린더(1)에 푸쉬풀로드(2)가 설치되어지고 긴 봉상의 바아를 매개로 바아의 선단부에 스크래퍼(3)가 고정되어져 있어 싱크롤(100)과 스테빌롤(110)의 표면부에 대하여 수직접촉이 주기적으로 가능하도록 하고 있다. 여기서 실린더(1)는 롤의 배치와 같은 횡방향배치된 횡멤버(4)에 의하여 지지되면서 좌우로 슬라이딩토록하고 있다. 이같은 구조를 갖는 스크래핑시스템은 롤의 화살표방향(A)회전시 롤의 상부에서 실린더(1)의 작동에 의하여 화살표(B)와 같이 상하로 푸시풀로드(2)에 연결된 바아가 신축하면서 스크래핑기능을 발휘한다.

여기서 문제로 되는 것은 수직으로 승하강하는 바아의 선단부에 있는 스크래퍼가 롤러의 회전방향과 수직접선방향으로 접한다는 것이다. 따라서 스크래퍼와 접한부분에서 마찰이 발생하게 된다. 이 마찰력이 바아의 신축이 정밀하여 롤러의 표면부에 롤러회전에 장애를 주지않을 정도로 정밀하게 접촉하면 아무 문제가 발생하지 아니하지만 스크래퍼를 작동시키기 위한 실린더, 바아등의 자체적인 무게와 동작실린더의 기계적한계로 인하여 자중에 의한 스크래퍼하강현상이 발생하면서 롤러표면에 심한 압박을 가하게 된다. 즉, 목적한 수준의 압력이 롤표면에 가해지지 아니하고 자체중량과 함께 유공압에 의한 압력이 동시에 가해지는 것이다. 이런 경우 싱크롤은 피도금강판과 접촉면이 도시하듯이 각도(θ)만큼 충분한 접촉이 있어 회전에 지장이 없으나 스테빌롤러는 거의 선접촉정도에 머물기 때문에 스크래퍼의 압박력이 일정한 수준이상이 되면 회전이 정지되어버리는 것이다. 즉, 수직압력을 견디지 못하고 회전이 멈추는 경우 도금강판의 품질에 심각한 하자의 발생요인이 되는 것이다.

또한 수직 접촉시 회전롤러에 의하여 바아가 회전방향에 의한 진동이 발생하면서 심한 경우 바아자체가 벤딩되어버리는 것이다.

또다른 문제로는 용융아연으로 부터 여러가지 불순물과 발생분진들이 슬라이딩하는 부분에 누적되면서 심한 마찰이 발생되어 슬라이딩작용이 원할치 못하게 되면서 바아의 승하강 작동이 더더욱 불확실하게 되면서 상기한 진동, 바아의 벤딩등의 현상이 심하게 되는 것이다.

본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 스크래퍼의 롤에 대한 접촉과 분리운동을 상하압하방식이 아니라 측면압하방식으로 수정하여 스크래퍼구동을 위한 장치의 자중에 의한 여러가지 문제점을 해결하고, 또한 압력부여를 미세하게 조정하도록 하여 상부의 스테빌롤러에 가해진 무리한 압력으로 롤러의 동작멈춤현상도 근본적으로 제거하고자 하는 것이다. 그리고 불규칙한 압력의 작용으로 표면에 접촉한 스크래퍼가 롤러표면과 마찰진동하는 현상이 발생하면서 바아의 벤딩현상 그리고 불규칙한 접촉에 의한 피도금표면의 제품품질불균일현상등도 제거하고 자 하는 것이다.

도 1 은 본 고안의 전체적인 구성을 보여주는 측면도,

도 2 는 본 고안의 전체적인 구성을 보여주는 정면도,

도 3 은 종래의 싱크롤과 스테빌롤용 스크래핑시스템의 측면구성도임.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1:기본구조물 2:싱크롤고정구조물 3:스테빌롤고정구조물

4:스테빌롤 5:싱크롤 6:동력발생장치 7:나사축 9:이동블록

10:싱크롤지지바아 11:스테빌롤지지바아

본 고안의 전체적인 구성은 도1에서 그 측면구성을 도시하며, 도2는 정면에서 도시하여 주고 있다.

본 고안은 전체적으로 기본구조물에 의하여 상하공간을 두고 지지되는 싱크롤과 스테빌롤의 표면부에 대한 드로스제거를 위하여 유공압실린더에 의하여 스크래퍼가 표면접촉을 주기적으로 가능하도록 하여 롤표면부의 각종 이물을 제거하도록 하는 용융아연도금의 싱크롤과 스테빌롤용 스크래핑제거시스템에 있어서,

기본구조물(1)에서 둔각구조의 굴곡부(3a)와 (2a)를 갖고 하측으로 길게 연장된 〉형태의 스테빌고정구조물(3)과 싱크롤고정구조물(2)에 의하여 스테빌롤(4)과 싱크롤(5)을 하측의 경사방향으로 일정거리를 두고 고정하도록 하는 프레임부와,

상기한 기본구조물(1)의 길이방향을 따라 롤의 길이보다 약간 긴 길이의 나사축(7)을 임의 조정가능한 동력발생장치(6)의 동력을 전달받아 동작하도록 동력전달수단(6-1)에 의하여 연결된 좌우이송조절부와,

상기한 좌우이송조절부의 상측에 설치되어 좌우이송조절부의 이송동작과 연동하여 임의로 조정가능한 유공압실린더의 푸시풀로드(10-2)(11-2)로 지지바아(10)(11)의 동작을 조절하는 스크래퍼조정부와,

상기한 스크래퍼조정부의 싱크롤용지지바아(10)그리고 스테빌용지지바아(11)의 선단부에 상면이 고정되면서 싱크롤과 스테빌용의 긁음날(10-1)(11-1)이 하면에 설치된 스크래퍼지지부로 구성되어있다.

본 고안에서 좌우이송조절부의 나사축(7)은 적어도 3이상의 이동안내롤(9-1)(9-2)(9-3)에 의하여 슬라이딩가능하도록 지지된 이동블럭(9)의 내부를 관통하도록 하면서 그 외부면은 플렉시블보호커버(7-2)에 의하여 지지토록한다. 나사축내부에는 미도시하였으나 별도의 냉각인렛이 도입되어 가열되는 현상을 없애준다. 이동블럭(9)은 설치될 싱크롤이나 스테빌롤의 크기와 길이에 따라 적어도 2이상 설치하여 주며, 그상면으로는 유공압에의하여 작동하는 실린더들이 지면과 수평을 이루도록 장착된다.

본 고안에서 상기한 좌우이송조절부의 이동블럭에 설치된 유공압실린더는 푸쉬풀로드(10-2)와 (11-2)의 선단에 지면을 향하여 수직배치된 싱크롤용연결로드(10-5) 그리고 스테빌롤용 연결로드(11-5)에 의하여 각각의 지지바아들과 체결되어져 있으며, 상기한 연결로드의 하단부에는 회전중심축(10-3)과(11-3)을 형성하여 지지바아로 부터의 반사력이나 진동이 이곳을 통하여 완충전달토록 한다.

본 고안에서 스크래퍼조정부의 싱크롤용지지바아(10) 그리고 스테빌용지지바아(11)는 중간부근에 둔각을 이룬 굴곡부(10-6)(11-6)을 각각 형성하여 일정거리를 두고 설치된 싱크롤과 스테빌롤의 표면부에 스크래퍼날이 지면과 90도이내의 사잇각을 갖고 접하도록 하였다. 따라서 지지바아, 스크래퍼날등이 갖는 자체적인 중량이 롤의 표면부에 직접 전달되지 못하도록 차단하는 것이다.

이상의 구조적 특징에 따른 작동관계를 설명하면 다음과 같다.

일정한 형태의 강판이 아연용융조를 통과하여 본고안의 싱크롤(5)과 스테빌롤(4)을 거쳐서 진행하게 된다. 이때에 롤표면에 부착된 각종 이물을 제거하기 위하여 일정한 주기로 작동하도록 프로그램처리된 제어기에 의하여 이동블록(9)에 설치된 유공압실린더에 대한 작동신호를 주게 된다. 따라서 푸시풀로드(10-4)와 (11-4)가 신장하게 되면 그 선단에 부착된 연결로드(11-5)가 전진하므로 그 하단에 연결된 지지바아(10)(11)가 전진하여 회전하는 싱크롤(5)과 스테빌롤(4)의 표면에 스크래퍼의 긁음날(10-1)(11-1)이 접촉하게 된다. 이같은 접촉의 과정에서 나타나듯이 롤에 대한 상에서 하로의 수직적인 접촉이 아니라 경사각방향으로 전진후퇴하므로 스크래퍼의 작동을 위한 여러가지 장비들의 자중에 의한 과도한 부하나 오동작의 염려가 없는 것이다.이와같은 스크래퍼날의 접촉후에는 역시 일정한 주기별로 속도로 콘트롤되는 동력발생부(6)의 구동력에 의하여 발생한 동력이 나사축(7)을 회동시켜 주므로 이맞물림된 이동블록(9)들이 좌우로 이동하면서 목적한 스크래핑기능을 발휘하게된다.

이상 본 고안은 종래에는 유공압실린더, 연결로드(11-5), 지지바아(10)(11), 스크래퍼지지부등의 모든 장치들이 상당한 자체적인 무게를 승하강하는 유공압실린더가 모두 지지하여야 하므로 하강시에는 약간의 푸쉬력만 가하여도 자중에 의하여 앞으로 크게 전진하면서 심한 충격과 하중을 롤표면에 가하게 되며, 역으로는 상기한 상당한 무게를 극복하고 유공압에 의하여상승시키는 경우 이들 장치의 자중에 의하여 동작이 원만치않게 되던 것을 수평배치된 실린더의 작동으로 무게의 분산과 푸쉬풀로드에 대한 직접적인 부하를 분산시켜주어 동작의 정확성을 확보하게 된 것이다. 즉, 보다 정밀한 스크래퍼날의 롤표면접촉이 가능하게 되어 강판의 도금표면의 보다 균일하고 정밀한 제조가 가능하게 되었다.

또한 좌우이송을 위한 이동블럭(9)도 플레시블보호커버(7-2)에 의하여 내장토록 하여 나사축(7)내에 적재될수 있던 아연산화물, 분진, 기타 드로스들의 축적을 근원적으로 차단하여 이들에 의한 각종 동작불량의 문제도 해소한 것이다.

Claims (3)

1. 전체적으로 기본구조물에 의하여 상하공간을 두고 지지되는 싱크롤과 스테빌롤의 표면부에 대한 드로스제거를 위하여 유고압실린더에 의하여 스크래퍼가 표면접촉을 주기적으로 가능하도록 하여 롤표면부의 각종 이물을 제거하도록 하는 용융아연도금의 싱크롤과 스테빌롤용 스크래핑제거시스템에 있어서,

   기본구조물(1)에서 둔각구조의 굴곡부(3a)와 (2a)를 갖고 하측으로 길게 연장된 〉형태의 스테빌고정구조물(3)과 싱크롤고정구조물(2)에 의하여 스테빌롤(4)과 싱크롤(5)을 하측의 경사방향으로 일정거리를 두고 고정하도록 하는 프레임부와,

   상기한 기본구조물(1)의 길이방향을 따라 롤의 길이보다 약간 긴 길이의 나사축(7)을 임의 조정가능한 동력발생장치(6)의 동력을 전달받아 동작하도록 동력전달수단(6-1)에 의하여 연결된 좌우이송조절부와,

   상기한 좌우이송조절부의 상측에 설치되어 좌우이송조절부의 이송동작과 연동하여 임의로 조정가능한 유공압실린더의 푸시풀로드(10-2)(11-2)로 지지바아(10)(11)의 동작을 조절하는 스크래퍼조정부와,

   상기한 스크래퍼조정부의 싱크롤용지지바아(10)그리고 스테빌용지지바아(11)의 선단부에 상면이 고정되면서 싱크롤과 스테빌용의 긁음날(10-1)(11-1)이 하면에 설치된 스크래퍼지지부로 구성되는 것을 특징으로 하는 용융아연도금의 싱크롤과 스테빌롤용 스크래핑제거시스템.
2. 제 1항에 있어서,

   좌우이송조절부의 나사축(7)은 이동안내롤(9-1)(9-2)(9-3)들에 의하여 슬라이딩가능하도록 지지된 이동블럭(9)의 내부를 관통하도록 하면서 그 외부면은 플렉시블보호커버(7-2)에 의하여 지지토록하며,

   이동블럭(9)은 설치될 싱크롤이나 스테빌롤의 크기와 길이에 따라 적어도 2이상 설치하여 주되 그상면으로는 유공압에 의하여 작동하는 실린더들이 지면과 수평을 이루도록 장착되며,

   상기한 좌우이송조절부의 이동블럭에 설치된 유공압실린더는 푸쉬풀로드(10-2)와 (11-2)의 선단에 지면을 향하여 수직배치된 싱크롤용연결로드(10-5) 그리고 스테빌롤용 연결로드(11-5)에 의하여 각각의 지지바아들과 체결되어져 있으며, 상기한 연결로드의 하단부에는 회전중심축(10-3)과(11-3)을 형성하여 지지바아로 부터의 반사력이나 진동이 이곳을 통하여 완충전달토록 하는 것을 특징으로 하는 용융아연도금의 싱크롤과 스테빌롤용 스크래핑제거시스템.
3. 제 1 항에 있어서,

   스크래퍼조정부의 싱크롤용지지바아(10)그리고 스테빌용지지바아(11)는 중간부근에 둔각을 이룬 굴곡부(10-6)(11-6)를 각각 형성하여 일정거리를 두고 설치된 싱크롤과 스테빌롤의 표면부에 스크래퍼날이 지면과 90도보다 작은 사잇각을 갖고 접하도록 하는 것을 특징으로 하는 용융아연도금의 싱크롤과 스테빌롤용 스크래핑제거시스템.