KR200235011Y1 - 열간압연장력통판시스템용체결장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 열간압연공정중 사상압연후 출판되는 경우의 선단부와 후단부를 이동식 대차에 장착된 체결부에 의하여 기계적으로 견고하게 체결함으로서 그 소재에 장력을 부여할 수 있도록 된 열간압연장력 통판시스템용 체결장치에 관한 것으로, 이동가능한 대차에 고정되어 압연판(39)이 통과할 수 있는 공간에는 하부면과 상부면이 평활하게 형성되며 열연판(39)의 진행방향으로 하향경사를 가지는 요홈(51a)에 미끄럼 가능하도록 끼워지는 돌기(52a)(53a)를 양측에 각각 형성한 상부 쐐기(52)와 하부 쐐기(53)를 수용하도록 된 체결부(50);와, 열연판(39)이 사상압연을 마치고 출판되는 측의 설비에 고정되어 열연판(39)이 통과할 수 있는 관통구멍(61a)을 형성하고, 유압실린더 등에 의하여 상기 상부 쐐기(52)와 하부 쐐기(53)의 후방측에 열연판(39)의 주행방향측으로 타격력을 가하도록 된 제 1펀치(63)를 장착한 제 1보조부(60); 및, 열연판(39)이 권취기(42)로 인입되는 측의 설비에 설치되어 열연판(39)이 통과할 수 있는 관통구멍(71a)을 형성하며, 후방측에 상기 상부 쐐기(52)와 하부 쐐기(53)의 전방측과 접촉하도록 돌출된 제 2펀치(74)를 장착한 제 2보조부(70);를 포함함을 특징으로 한다.

Description

열간압연장력 통판시스템용 체결장치

본 고안은 열간압연공정중 사상압연을 마친 소재가 장력 통판 시스템에 의하여 장력이 부여된 상태로 주행하도록 하여 그 주행안정성을 향상시키기 위한 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소재가 사상압연후 출판되는 경우의 선단부와 후단부를 이동식 대차에 장착된 체결부에 의하여 기계적으로 견고하게 체결함으로서 견고하게 고정하여 그 소재에 장력을 부여할 수 있도록 된 열간압연장력 통판시스템용 체결장치에 관한 것이다.

일반적으로 제철공정중 열간압연은 제1도에 도시한 바와같이, 가열로(Reheating Furnace)(1)-조압연(Roughing Mill)(2)-사상압연(Finishing Mill)(5)-권취(Coiling)(8)의 연속적인 과정을 거치면서 최종적으로 원하는 두께의 박판을 얻는다.

통상, 상기 사상압연(5)과 권취(8)의 과정 사이에는 주행대(6)가 마련되고, 이는 고온에서 사상압연을 마친 압연판을 원하는 온도, 즉 권취온도로 냉각시키는 역할을 수행하는 것으로서, 고속으로 통판되고 또한 사상압연온도와 권취온도간의 온도차이가 크기 때문에 그 주행길이는 100-120미터에 이르는 상당히 긴 거리에 걸쳐 이루어지며, 여기에는 하부에 다수개의 롤러가 설치되어 고속으로 주행하는 압연판을 무장력(tension free) 상태에서 유도한다.

압연판이 주행대(6)를 무장력 상태로 주행하는 경우, 후물재는 압연판의 자체중량이 상당히 크고 그 주행속도가 낮아 압연판의 주행저항이 크지 않으므로 통판이 양호하게 되나, 박물재는 압연판의 두께가 얇아 자체중량이 상대적으로 적은데다 주행속도가 크므로 진행방향에 대한 공기저항과 롤러간의 간격 등에 의해 판선단부가 휘어 상향하는 불규칙적인 사인파형(sine wave)이라는 통판불량을 발생시켜(제1(b)도 참조) 통판안정성을 크게 저하시키는 것으로, 이는 판과 롤러의 접촉면 사이의 충격으로 판의 하부에 많은 마찰흠을 유발할 뿐만 아니라 시스템 자체의 오동작 및 권취불량을 야기하게 된다.

특히, 극박압연에 있어서는 이러한 경향이 두드러져 압연가능한 최소두께를 결정짓는 결정적인 요인이 되기도 한다.

판 선단부의 주행안정성을 개선하기 위한 공지기술로서 일본국 특허 제 95-251203호, 제 95-16611호, 제 95-155175호 및 제 93-168950호에 제시된 연연속압연(Endless Rolling) 기술이 제시되어 있는바, 이는 인접하는 압연소재의 후단부를 사상압연 전에 용접한 후 사상압연과 권취과정을 거치게 하여 장력이 부여된 상태에서 주행대를 통과하여 통판안정성이 현저히 개선되는 장점이 있다.

그러나, 이러한 연연속압연기술은 조압연을 거친 바(Bar) 상태의 압연소재를 이송중에 용접할 수 있는 용접장치(4)가 필요함은 물론, 연속적인 압연을 위한 대기재의 보열장치(Coil Box)(3), 용접 접합부를 권취직전에 고속으로 절단하여 제거하기 위한 고속절단기(7)등 고가의 설비가 별도로 갖추어져야 하는 문제점을 가지고 있으며, 특히 인접소재를 빠른 시간내에 용접하고 고속으로 통판중인 소재를 그에 부합하는 고속으로 절단하여야 하는 기술적인 난점이 산재해 있고 오동작시에는 조업에 큰 차질을 미치게 되어 그 적용에 제한이 따르게 된다.

또한, 연속적으로 압연재를 용접해야 하므로 인접압연재의 두께 및 폭이 동일해야 하는 제한사항이 있게 되어 다양한 강종과 치수를 압연해야 하는 일반 열간압연공정에서는 그 적용에 한계가 있다.

이와는 별도로 보다 간편한 방법에 의해 압연판이 무장력상태로 주행하는데 따른 통판의 불안정성을 해결하고자 하는 기술이 제시되어 있는바, 이는 제2도에 도시한 바와같이 열연소재가 사상 압연 후 주행대(16)로 출판될 때 소재의 선단부를, 모터(12)와 휠(12c) 및 로프(12b)에 의하여 레일(12a)을 따라 이동하도록 된 이동식 대차(15)에 장착된, 체결장치(14)로 잡은 다음 그 이동식 대차(15)를 소재의 주행방향으로 선행(先行)시켜 줌으로써 압연판(13)이 장력이 부여된 상태를 유지하여 핀치롤(17)과 권취기(18)에 도달하게 하는 버클의 원리를 이용한 주행대 전장 장력 통판 시스템으로 알려져 있다.

이러한 주행대 전장 장력 통판 시스템의 체결장치는 제3도에 도시한 바와같이 서로 일정정도 상하로 떨어진 상부클램프(22)와 하부클램프(23)를 갖추고, 상기 상부클램프(22)에는 소재주행에 대한 폭방향으로 고정롤(Buckle Roll)(21)을 설치하여 그가 상하로 경사를 형성하면서 이동할 수 있도록 함으로서, 고정롤(21)과, 압연판(13) 및, 하부클램프(23)의 마찰에 의한 접촉력으로 체결하는 방법이지만, 이는 소재와 체결장치간의 속도차에 의한 마찰력으로 그들을 서로 체결하여 고정하는 것으로서 그 속도차가 작을 경우에는 체결력도 작게 되는 것이고, 이러한 경우에는 이동식 대차상에 소재를 체결하기 위한 복잡한 구성요소들이 설치되어야만 하므로 대차의 중량을 증가시켜 그 가속과 급정지를 위한 제어가 곤란하여지는 등의 문제점을 가지고 있는 것이었다.

본 고안은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 열간압연공정중 사상압연을 마친 소재가 장력 통판 시스템에 의하여 주행되면서 냉각되어지는 경우 소재의 선단부와 후단부를 이동식 대차에 장착된 간단한 체결부와 설비에 고정된 보조부에 의하여 견고하게 체결하여 고정함으로서 소재의 선단부와 후단부에 장력을 안정적으로 부여하고, 따라서 불안정한 주행으로 인하여 소재의 표면에 발생하는 마찰흠을 방지하며, 오작발생으로 인한 조업중단 및 권취불량 등의 요인을 미리 제거하여 압연판의 품질을 향상시키도록 된 열간압연장력 통판시스템용 체결장치를 제공함에 그 목적이 있다.

제1(a)도는 종래의 연연속 압연공정을 도시한 개략도.

제1(b)도는 종래의 무장력 통판공정에서 발생되는 문제점을 도시한 개략 설명도.

제2도는 종래의 전장장력 통판 시스템을 도시한 개략 구성도.

제3도는 종래의 버클원리에 의한 압연판의 체결상태를 도시한 개략도.

제4도는 본 고안에 따른 열간압연장력 통판시스템용 체결장치를 도시한 개략구성도.

제5도는 본 고안의 쐐기 장착구성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

39 : 압연판 40 : 사상압연

42 : 권취기 43 : 핀치롤

50 : 체결부 52, 53 : 쐐기

60 : 제 1보조부 63 : 제 1펀치

70 : 제 2보조부 72 : 탄성부재

74 : 제 2펀치

상기 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서, 본 고안은, 열간압연공정중 사상압연을 마친후 출판되어 권취기에 인입되기 전까지 압연판의 선단부와 후단부를 이동하는 대차에 고정함으로서 대차와 압연판의 주행속도차에 의하여 장력을 부여하도록 된 전장장력통판 시스템에 있어서, 상기 대차에 고정되어 압연판이 통과할 수 있는 공간을 형성한 몸체로 이루어지며, 상기 공간에는 하부면과 상부면이 평활하게 형성되며 열연판의 진행방향으로 하향경사를 가지는 몸체의 요홈에 미끄럼 가능하도록 끼워지는 돌기를 양측에 각각 형성한 상부 쐐기와 하부 쐐기를 수용하도록 된 체결부;와, 열연판이 사상압연을 마치고 출판되는 측의 설비에 고정되어 열연판이 통과할 수 있는 관통구멍을 형성한 몸체를 가지며, 유압실린더 등에 의하여 상기 상부 쐐기와 하부 쐐기의 후방측에 열연판의 주행방향측으로 타격력을 가하도록 된 제 1펀치를 장착한 제 1보조부; 및, 열연판이 권취기로 인입되는 측의 설비에 설치되어 열연판이 통과할 수 있는 관통구멍을 형성한 몸체를 가지며, 후방측에 상기 상부 쐐기와 하부 쐐기의 전방측과 접촉하도록 돌출된 제 2펀치를 장착한 제 2보조부;를 포함함을 특징으로 하는 열간압연장력 통판시스템용 체결장치를 마련함에 의한다.

이하, 본 고안을 도면에 의하여 보다 상세하게 설명한다.

본 고안은 열간압연공정중 사상압연을 마친 소재가 장력 통판 시스템에 의하여 장력이 부여된 상태로 안정적으로 주행하도록 하는 것으로서, 사상압연 출측의 주행대를 따라 권취기 입측까지 대차가 이동할 수 있도록 된 대략의 구성은 종래와 동일하다.

본 고안은 이러한 대차에 고정되어 사상압연(40) 출측으로부터 권취기(42)입측, 보다 엄밀하게는 핀치롤(43) 입측까지 이동할 수 있도록 된 체결부와, 사상압연(40) 출측의 설비에 고정된 제 1보조부(60) 및, 핀치롤(43) 입측의 설비에 압연판(39)의 진행방향으로 구름이동할 수 있도록 된 제 2보조부(70)를 가진다.

상기 체결부(50)는 제4도 및 제5도에 도시한 바와같이 내부가 중공으로 이루어진 몸체(51)와, 상기 몸체(51)의 중공부에 수용되어 압연판(39)의 진행방향으로 미끄럼이동하면서 쐐기작용을 하도록 된 상부 쐐기(52)와 하부쐐기(53)로 이루어지며, 상기 상부 쐐기(52)의 상단부 양측과 하부 쐐기(53)의 하단부 양측에는 외측으로 돌출된 돌기(52a)(53a)가 각각 길이방향으로 형성되고, 이러한 돌기(52a)(53a)의 각각은 몸체(51)의 중공부 상하단부의 양측에 압연판(39)의 진행방향에 대하여 하향경사된 요홈(51a)으로 끼워져 미끄럼 가능하도록 됨으로서 상부 쐐기(52)와 하부 쐐기(53)가 그 요흠(51a)을 따라 압연판(39)의 진행방향으로 이동하는 경우에는 그 쐐기(52)(53)가 서로 가까워지면서 쐐기작용을 하고 반대인 경우에는 서로 멀어지면서 풀림작용을 하도록 한다.

물론, 상기 몸체(51)의 중공부에는 압연판(39) 진행에 대한 단부측에 상부쐐기(52)와 하부 쐐기(53)의 미끄럼 이동을 제한하도록 된 돌턱(51b)(51c)이 각각 형성된다.

상기 제 1보조부(60)는 사상압연(40) 출측의 설비에 고정되는 몸체(61)를 가지며, 이러한 몸체(61)의 상단부는 사상압연(40)측으로 일정길이 돌출되어 센서(62)를 장착함으로서 압연판(39)의 진입을 감지하도록 하고, 몸체(61)의 중앙부에는 압연판(39)이 통과하여 지나갈 수 있도록 된 관통구멍(61a)을 형성하며, 상기 몸체(61)의 전방측에는 유압 등의 실린더(미도시)에 연결됨으로서 전후방향으로 이동하면서 쐐기(52)(53)의 각각의 후단부에 충격력을 가하도록 된 제 1펀치(63)가 설치된다.

그리고, 제 1 보조부(60)의 상기 몸체(61)는 관통구멍(61a)이 형성된 후방측 상,하부에는 상기 진입하는 압연판(39)을 상기 몸체(61)의 관통구멍(61a) 내측으로 보다 원활하고 안정적으로 진입시킬 수 있도록 하는 안내롤(64)이 설치되어 있다.

상기 제 2보조부(70)는 중앙부에 압연판(39)이 통과하여 지나갈 수 있도록 된 관통구멍(71a)을 형성한 몸체(71)를 가지며, 이러한 몸체(71)는 핀치롤(43) 입측 설비에 압연판(39)의 진행방향으로 구름운동할 수 있도록 지지되고, 또한 그 몸체(71)의 전방측은 핀치롤(43) 입측 설비에 고정되고 적정한 정도의 탄성계수를 가지며 압연판(39)의 진행방향측으로 축소 또는 팽창될 수 있도록 된 코일스프링형 탄성부재(72)에 연결되된다.

그리고, 상기 관통구멍(71a)의 후방측에는 상기 관통구멍(71a)으로부터 출판되는 압연판(39)을 안내하여 핀치롤(43)측으로 보다 원할하게 진입할 수 있도록 하는 안내롤(73)을 설치한다.

또한, 상기 몸체(71)의 후방측에는 쇄기(52)(53)의 전방측에 각각 충격력을 가할 수 있도록 된 제 2펀치(74)가 설치되며, 상기 제 2펀치(74)는 몸체(71)에 고정되는 구성으로 대차에 의하여 이동하던 쐐기(52)(53)와 충돌하면서 그 충격으로 쇄기(52)(53)가 체결부(50)의 몸체(51)의 후방측으로 이동하게 된다.

상기한 구성으로 된 본 고안의 열간압연장력 통판시스템용 체결장치는 제 1보조부(60)에 의하여 압연판(39)의 선단부 또는 후단부를 체결부(50)에 고정하고, 제 2보조부(70)에 의하여 압연판(39)의 선단부 또는 후단부를 고정하고 있던 체결부(50)가 그 압연판(39)을 놓아주도록 한다.

즉, 사상압연(40)을 마친 후 출판되는 압연판(39)은 제 1보조부(60)측으로 진입하게 되는데, 이때 센서(62)에 의하여 그 진입이 감지되면서 상기 진입하는 압연판(39)은 1차적으로 몸체(61)의 후방측에 설치된 안내롤(64)에 의하여 보다 원활하고 안정적으로 몸체 관통구멍(61a)에 진입된후 이를 통하여 몸체(61)의 출측으로 출판되는 것이다.

계속하여, 상기 압연판(39)은 제 1보조부(60)의 전방측에 대기하고 있던 체결부(50)로 진입하게 되는바, 상기 체결부(50)는 그 내부의 쐐기(52)(53)가 각각 후진한 상태로 유지하고 있어 압연판(39)은 그 쐐기(52)(53) 사이를 통과하여 체결부(50)의 전방측으로 출판하려고 한다.

이때, 상기 센서(62)에 의해 압연판(39)이 진입한다는 신호를 받아 일정시간 후에 작동하도록 된 유압 등의 실린더가 구동하여 그에 연결된 제 1펀치(63)를 전진시키게 되고, 따라서 제 1펀치(63)는 후진하여 서로 떨어져 있던 쐐기(52)(53)의 후방측에 타격을 가하여 전방측으로 이동시킴으로서, 이들 상부 쐐기(52)와 하부쐐기(53)는 서로 가까워지면서 쐐기작용에 의하여 압연판(39)을 체결부(50)에 견고하게 고정하게 된다.

계속하여, 대차가 압연판(39)의 진행방향으로 이동하고, 이때에는 그 대차의 이동속도가 압연판(39)의 이동속도보다 약간 더 크게 설정되어 속도차에 의한 장력을 압연판 선단부에 가함으로서 그 압연판(39)은 안정적인 주행을 이루어 권취기(42)측으로 이동하게 된다.

상기 체결부(50)가 핀치롤(43) 입측에 설치된 제 2보조부(70)에 가까워지게 되면 몸체(71)의 후방측에 고정되어 돌출된 제 2펀치(74)에 상부 쐐기(52)와 하부쐐기(53)의 전방측이 충돌하게 되고, 이때에는 그 쐐기(52)(53)의 각각이 후진하여 서로 멀어짐으로서 잡고있던 압연판(39)을 놓아주어 그 압연판(39)이 계속 진행할 수 있도록 하고, 동시에 대차는 급정거하며, 또한 제 2보조부(70)는 충격력에 의하여 압연판(39)의 진행방향으로 이동하여 탄성부재(72)를 수축시키고, 따라서 상기 제 2보조부(70)는 일정시간후에는 탄성부재(72)에 의하여 초기의 위치로 복귀하며, 체결부(50)는 쐐기(52)(53)가 서로 벌어진 상태로 제 1보조부(60)측으로 이동하여 차기 작업을 대기하게 된다.

그리고, 상기 압연판(39)은 상기 제 2 보조부(70)의 몸체(71)에 설치된 안내롤(73)에 의하여 출판된후 상기 핀치롤(43)에 보다 원활하게 진입되면서 권취기(42)에 의하여 안정적으로 권취되는 것이다.

한편, 압연판(39)의 후단부는 일정시간 후에 사상압연(40)으로부터 출판되고, 이때에는 센서(62)에 의한 압연판(39)의 감지로부터 시작되는 상기 장력부여공정이 동일하게 반복된다. 다만, 이때에는 체결부(50)가 대차에 의하여 압연판(39)의 속도보다 약간 더 작은 속도로 이동함으로서 그 압연판(39)에 속도차에 의한 장력을 부여하는 것이 다를뿐이다.

따라서, 압연판(39)의 선단부와 후단부가 사상압연(40)을 통과한 후 권취기(52)에 진입할 때까지의 주행대(41)에서 장력을 가진채로 주행하므로 통판안정성을 가진다.

상술한 바와같이 본 고안에 따른 열간압연장력 통판시스템용 체결장치에 의하면, 열간압연공정중 사상압연을 마친 소재의 선단부 및 후단부가 제 1보조부 및 제 2보조부에 의하여 대차와 함께 주행하도록 된 체결부에 견고하게 고정되고 또한 그로부터 제거됨으로서 장력이 부여된 상태로 주행하도록 함으로서, 통판의 안정성을 향상시킨다.

따라서, 소재와 그를 하부에서 지지하는 롤러의 접촉면 사이에서의 충격발생을 억제하여 판의 하부에 마찰흠을 발생시키지 않아 그 표면물질이 향상되고, 또한 이러한 주행안정성은 시스템 자체의 오동작 및 권취불량을 방지하게 되어 소재의 실수율을 향상시킨다.

또한, 소재인 압연판에 장력을 가하지 않는 경우에는 쐐기가 압연판과 접촉하지 않도록 하여 그로부터의 열전달이 차단됨으로서 열변형에 의한 파손을 방치하여 설비의 운용을 안정적으로 행할 수 있게 하고, 체결장치가 압연판의 상하부면에 접촉하지 않음으로서 서로의 마찰에 의한 표면 마찰흠의 발생을 예방할 수 있는 우수한 효과를 가진다.

Claims (4)

1. 열간압연공정중 사상압연을 마친후 출판되어 권취기에 인입되기 전까지 압연판의 선단부와 후단부를 이동하는 대차에 고정함으로서 대차와 압연판의 주행속도차에 의하여 장력을 부여하도록 된 전장장력통판 시스템에 있어서, 상기 대차에 고정되어 압연판(39)이 통과할 수 있는 공간을 형성한 몸체(51)로 이루어지며, 상기 공간에는 하부면과 상부면이 평활하게 형성되며 열연판(39)의 진행방향으로 하향경사를 가지는 몸체(41)의 요홈(51a)에 미끄럼 가능하도록 끼워지는 돌기(52a)(53a)를 양측에 각각 형성한 상부 쐐기(52)와 하부 쇄기(53)를 수용하도록 된 체결부(50);와, 열연판(39)이 사상압연을 마치고 출판되는 측의 설비에 고정되어 열연판(39)이 통과할 수 있는 관통구멍(61a)을 형성한 몸체(61)를 가지며, 유압실린더 등에 의하여 상기 상부 쐐기(52)와 하부 쐐기(53)의 후방측에 열연판(39)의 주행방향측으로 타격력을 가하도록 된 제 1펀치(63)를 장착한 제 1보조부(60): 및, 열연판(39)이 권취기(42)로 인입되는 측의 설비에 설치되어 열연판(39)이 통과할 수 있는 관통구멍(71a)을 형성한 몸체(71)를 가지며, 후방측에 상기 상부 쐐기(52)와 하부 쐐기(53)의 전방측과 접촉하도록 돌출된 제 2펀치(74)를 장착한 제 2보조부(70);를 포함함을 특징으로 하는 열간압연장력 통판시스템용 체결장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제 2보조부(70)의 몸체(71)는 열연판(39)의 주행방향으로 구름이동하며, 제 2펀치(74)와 쐐기(52)(53)와의 충돌을 탄성부재(72)에 의하여 흡수하고 그 탄성부재(72)의 탄성복원력에 의하여 초기의 위치로 복원될 수 있음을 특징으로 하는 열간압연장력 통판시스템용 체결장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 제 1보조부(60)에는 열연판(39)을 감지할 수 있도록 된 센서(62)를 설치하고, 상기 센서(62)는 제 1펀치(63)를 동작시키는 제어부에 연결되어 센서(62)에 의한 열연판(39)의 감지후 적정시간 후에 제 1펀치(63)를 동작함을 특징으로 하는 열간압연장력 통판시스템용 체결장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 제 1보조부(60)의 몸체(61) 후방측에는 몸체 관통구멍(61a)으로 상기 열연판(39)을 보다 원활하게 안내하기 위한 안내롤(64)이 공회전가능하게 설치되고, 상기 제 2보조부(70)의 몸체(71) 전방측에는 몸체 관통구멍(71a)으로부터 출판되는 열연판(39)을 권취기(42) 전방측의 핀치롤(43)로 보다 원활하게 안내하기 위한 안내롤(73)이 공회전 가능하게 설치됨을 특징으로 하는 열간압연장력 통판시스템용 체결장치.