KR20030052518A - 열간압연 공정에서 스트립의 프라잉 제거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 각종 열간 압연공정의 마무리 과정에서 압연된 박판의 스트립이 런 아웃 테이블을 통과할 때 스트립 선단부에 가해지는 공기저항에 의한 프라잉(Flying) 현상을 고압의 스프레이 노즐에서 분사되는 수압으로 상쇄시켜 스트립의 주행성을 개선함으로써 권취시 접물림과 이로 인한 손상재의 발생을 방지하여 생산성과 품질을 향상 시킬 수 있도록 한 열간압연 공정에서 스트립의 프라잉 제거장치에 관한 것으로, 즉, 열간압연 공정의 마무리 압연기에서 압연된 박판의 스트립이 런 아웃 테이블에 진입되는 부위의 양측에 설치되어 진행되는 스트립의 프라잉 부위에 냉각수를 분사하는 한 쌍의 분사헤드와, 각 분사헤드에 구비되어 스트립의 진행방향측 중심선의 어느 한 지점을 향해 일치되는 각도로 냉각수를 분사하는 분사노즐과, 상기 분사헤드의 일측에 형성된 곡관에 냉각수를 공급하기 위해 연결되는 냉각수라인의 연결부위에 설치되어 냉각수의 공급을 제어하는 전자밸브와, 상기 전자밸브에 접속되어 스트립의 두께와 폭 등의 압연정보가 입력되고 스트립의 하중과 런 아웃 테이블의 설정위치에 스트립의 선단부가 도달되는 시간을 토대로 분사시기를 결정하여 개폐신호를 보내는 중앙컴퓨터 등으로 이루어진 것이다.

Description

열간압연 공정에서 스트립의 프라잉 제거장치{Flying Remove Apparatus of Strip In A Process Hot Rolling}

본 발명은 열간압연 공정에서 스트립의 프라잉 제거장치, 보다 상세하게는 각종 열간 압연공정의 마무리 과정에서 압연된 박판의 스트립이 런 아웃 테이블을 통과할 때 스트립 선단부에 가해지는 공기저항에 의한 프라잉(Flying) 현상을 고압의 스프레이 노즐에서 분사되는 수압으로 상쇄시켜 스트립의 주행성을 개선함으로써 권취시 접물림과 이로 인한 손상재의 발생을 방지하여 생산성과 품질을 향상 시킬 수 있도록 한 열간압연 공정의 런 아웃 테이블상에서 스트립의 선단부 프라잉 제거장치에 관한 것이다.

일반적으로, 열연강판을 생산하는 열간 압연공정은 선행공정인 가열로에서 일정온도로 가열된 슬라브를 1차 조 압연한 후 도 1에 도시된 바와 같이 바(Bar)(1)형대로 압연하여 마무리 압연기(2)를 거쳐 박판의 스트립(S)형태로 최종 압연작업을 실시하고, 상기 최종 압연공정을 거친 스트립(S)은 다수개의 롤러(3)로 구성된 런 아웃 테이블(Run Out Table)(4)을 통과하는 동안 상기 스트립(S)의 상,하부에서 냉각수를 분사시키면서 재질적 특성을 유지할 수 있는 권취 온도를 확보한 후 권취기(7)에서 두루마리 형태로 감아 이른바 핫 코일(Hot Coil)(8)을 생산하게 되는 것이다.

한편, 상기 마무리 압연기(2)를 빠른 속도로 빠져 나오는 스트립(S)은 그 두께가 약 1.0㎜ 에서부터 보통 2.2㎜ 정도로 압연되는데, 특히 2.0㎜이하로 스트립의 두께가 얇아 질 수록 런 아웃 테이블(4)을 통과할 때의 주행성 이 불안정하여 도 2에 도시된 바와 같이 마무리 압연기(2) 쪽으로부터 가까운 다수의 라미나 플로우 헤더(5)로 구성된 전방뱅크(5-1)에서부터 차례대로 냉각수를 주수하지 못하고, 스트립(S)이 어느 정도 주행성이 확보되는 시점인 후방뱅크(5-3)에서 스트립(S)의 선단부(F)에 냉각수를 주수하는 냉각방식을 사용하거나 혹은 선단부에는 처음부터 냉각수를 차단하여 냉각수를 주수하지 않는 방식이 주로 사용되고 있다.

그 이유는 스트립(S)이 얇을 수록 진행하는 스트립(S)에 수직으로 주수되는 냉각수에 의해 상기 스트립의 주행에 방해가 되어 스트립이 런 아웃 테이블(4) 상의 롤러(3) 사이로 쳐 박히기 때문에 런 아웃 테미블(4)의 소정 위치에 스트립(S)이 쌓이면서 권취 불가에 의한 오작재(이하, 손상재라 함)가 발생하기 때문이다.

상기와 같은 요인에 의해 행해지는 후방 냉각법, 즉 스트립이 얇을 경우 주행성이 확보되는 시점인 후방뱅크(5-3)에서 스트립의 선단부(F)에 냉각수를 주수하는 방식이나, 혹은 스트립의 선단부에 냉각수를 처음부터 주수하지 않는 방식을 채택할 경우에는 다음과 같은 문제점이 발생된다.

상기 처음부터 스트립 선단부(F)에 냉각수를 주수하지 않는 방식은 동일 스트립(S)내 길이 방향으로 냉각온도 차이에 의해 재질적 특성이 불량해지면서 품질불량의 원인이 되고 있다.

또한, 스트립(S)의 주행성이 확보되는 시점에서 냉각하는 후방 냉각법은 도 3에 도시된 바와 같이, 런 아웃 테이블 상에서 ⓐ 방향으로 전진하는 스트립(S)이 반대 방향에서 형성되는 공기저항(AR) 때문에 진행하던 스트립 선단부(F)가 위로 향하여 말려지는 이른바 프라잉(Flying) 현상이 발생되고, 이 프라잉 상태로 스트립이 주행하는 과정에 후방뱅크(5-3)에서 주수되는 냉각수에 의해 스트립이 프라잉 현상을 유지한 채 냉각되어 권취기(7)에서 권취되므로, 상기 프라잉 현상이 심할 경우 핀치롤(6)을 통과하지 못하면서 손실재의 발생 및 선단부(F)의 표면 품질이 불량지게 되어 수요가는 물론 후 공정에서 실수율 문제 등을 야기시키는 문제점도 발생하였다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출 된 것으로, 마무리 압연기에서 압연된 스트립이 런 아웃 테이블을 통과할 때 스트립 선단부에서 발생되는 프라잉 현상을 고압의 스프레이 노즐에서 분사되는 수압에 의해 상쇄되게 하여 스트립의 주행성을 개선함에 따라 스트립을 권취할 때 접물림 및 오작을 방지하는 열간압연 공정에서 스트립의 프라잉 제거장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1 및 도 2는 일반적인 열간압연 공정의 전과정을 나타낸 측면구성도와 그 마무리 압연과정에 대한 사시도,

도 3은 종래의 마무리 압연과정에서 스트립의 선단부에 프라잉 현상이 발생된 예를 나타낸 측면구성도,

도 4는 본 발명에 따른 스트립 선단부의 프라잉 제거장치의 설치상태를 나타낸 측면구성도,

도 5는 상기 도 4의 스트립 선단부의 프라잉 제거장치를 구체적으로 나타낸 사시도,

도 6a 및 6b는 본 발명에 따른 스트립 선단부의 프라잉 제거장치에 구비된 노즐의 설치상태를 나타낸 평면 및 측면구성도,

도 7은 본 발명에 따른 플로우차트이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

S : 스트립F : 선단부

2 : 마무리 압연기4 : 런 아웃 테이블

7 : 권취기8 : 핫 코일

10 : 분사헤드11 : 분사노즐

14 : 냉각수라인20 : 지지빔

30 : 전자밸브40 : 중앙컴퓨터

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 열간압연 공정의 마무리 압연기에서 압연된 박판의 스트립이 런 아웃 테이블에 진입되는 부위의 양측에 설치되어 진행되는 스트립의 프라잉 부위에 냉각수를 분사하는 한 쌍의 분사헤드와, 각 분사헤드에 구비되어 스트립의 진행방향측 중심선의 어느 한 지점을 향해 일치되는 각도로 냉각수를 분사하는 분사노즐과, 상기 분사헤드의 일측에 형성된 곡관에 냉각수를 공급하기 위해 연결되는 냉각수라인의 연결부위에 설치되어 냉각수의 공급을 제어하는 전자밸브와, 상기 전자밸브에 접속되어 스트립의 두께와 폭 등의 압연정보가 입력되고 스트립의 하중과 런 아웃 테이블의 설정위치에 스트립의 선단부가 도달되는 시간을 토대로 분사시기를 결정하여 개폐신호를 보내는 중앙컴퓨터 등으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 열간압연 공정에서 스트립의 프라잉 제거장치를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 스트립 선단부의 프라잉 제거장치에 대한 설치상태 측면도와 그 프라잉 제거장치를 구체적으로 나타낸 사시도이고, 도 6a 및 6b는 상기 프라잉 제거장치에 구비된 노즐의 설치상태를 나타낸 평면 및 측면구성도로서, 본 발명의 프라잉 제거장치는 열간압연 공정의 마무리 압연기(2)에서 압연된 박판의 스트립(S)이 런 아웃 테이블에 진입되는 부위의 양측에 설치되어 진행되는 스트립의 프라잉 부위에 냉각수를 분사하는 한 쌍의 분사헤드(10)로 구성되어 있다.

상기 각 분사헤드(10)는 런 아웃 테이블상에서 통과되는 스트립의 양측변에 마주하게 위치한 지지빔(20)에 장착되고, 각 분사헤드(10)에는 스트립의 진행방향측 중심선의 어느 한 지점을 향해 일치되는 각도로 냉각수를 분사하는 분사노즐(11)이 구비되어 있다.

이때, 양측 분사노즐(11)의 분사방향은, 도 6a 및 6b에서와 같이, 냉각수가도달되는 지점을 기준으로 할 때 스트립(S)의 폭방향으로부터 벗어난 편각(β)과 스트립에 대해 하향으로 기울어지는 수평각(α)을 만족할 수 있는 방향을 향하도록 설치하는 것이 스트립의 주행성에 있어 바람직하다.

분사헤드(10)에 구비되는 분사노즐(11)은 분사헤드에 일체로 형성한 소켓(12)에 조립할 수 있는 구조로 되고, 분사헤드(10)의 일측에는 냉각수를 공급하기 위한 냉각수라인(14)에 연결되는 곡관(13)이 형성되어 있되 이 곡관(13)의 연결부위에는 냉각수의 공급을 제어하는 전자밸브(30)가 설치되어 있다.

상기 전자밸브(30)는 스트립의 두께와 폭 등의 압연정보가 입력되고 스트립의 하중과 런 아웃 테이블의 설정위치에 스트립의 선단부가 도달되는 시간을 토대로 분사시기를 결정하여 개폐신호를 보내는 중앙컴퓨터(40)에 접속되어 있다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 작용을 도 7의 플로우차트에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 1에 도시 된 바와 같이 선행 공정인 가열로에서 일정온도로 가열된 슬라브가 조질 압연기(도시하지 않음)를 거쳐 바(Bar) 형태로 압연되어 마무리 압연기(2)에 인입되어 최종 압연작업이 시작되게 되면, 먼저 압연정보가 입력된 중앙컴퓨터(40)에서 최종 생산되는 스트립(S)의 두께와 폭 정보를 수신하게 되는데, 피 압연재인 스트립의 두께가 2.0㎜ 이상 되고, 그 스트립의 폭이 1200㎜보다 클 경우에는 스트립의 자체중량에 의해 비교적 주행성이 안정적인 것으로 판단하여 냉각수를 공급되지 않도록 전자밸브(30)를 폐쇄 상태에서 대기하게 되고, 상기 중앙컴퓨터(40)에서 피 압연재인 스트립(S)의 두께가 2.0㎜ 이하가 되고, 그 스트립의 폭이1200㎜보다 작을 경우 이 신호를 상기 중앙 컴퓨터(40)에서 받아 본 발명장치는 분사준비에 들어가게 된다.

이때, 분사헤드(10)의 분사노즐(11)에서 냉각수를 분사하는 분사시기를 중앙컴퓨터(40)에서 결정하여 전자밸브(30)를 개방하는 시기는, 마무리 압연기(12)의 F4 스탠드에 피 압연재인 스트립(S)이 물려 압연될 때 상기 F4 스탠드의 하중신호를 받아 계산기의 타이머(도시하지 않음)에서 피 압연재인 스트립의 선단부(F)가 본 발명의 분사헤드(10)에 구비된 분사노즐(11)을 통과하는 시점을 예측한 뒤 그 값을 더해(하중신호 + 통과하는 시간) 일정위치에 도달하게 되면 분사시기가 결정되게 된다.

상기와 같이 분사시기가 결정되면 중앙컴퓨터(40)의 신호에 의해 전자밸브(40)가 개방(Open)되어 스트립의 양측에 설치된 각 분사헤드(10)로 고압수가 유입되고, 권취기(7) 쪽으로 진행하는 스트립 선단부(F)를 향해 일정한 수평각(α)과 편각(β)을 유지한 채 고정되어 있는 분사노즐(11)을 통해 고압수를 분사 시켜 스트립(S)이 진행하는 반대방향에서 형성되는 공기저항(AR)을 상쇄시킴에 따라, 상기 공기저항에 의해 형성되려는 플라잉 현상이 제거되는 것이다.

이어서, 스트립의 선단부(F)가 냉각작용과 함께 안정된 주행성을 갖게 되는 시간(약 5초)이 경과되면, 개방(Open)되었던 전자밸브(40)가 상기 시간경과 신호를 받아 재차 폐쇄(Close)시킨 채 대기하여 다음 차례의 프라잉 제거작업을 준비하는 것이다.

이와 같은 본 발명의 열간압연 공정에서 스트립의 프라잉 제거장치에 의하면, 마무리 압연기에서 압연된 스트립이 런 아웃 테이블을 통과하는 도중 스트립의 선단부에 발생되는 프라잉 현상을 고압의 분사노즐에서 설정된 지점을 향해 분사되는 수압에 의해 상쇄시킴에 따라 스트립의 주행성을 개선하여 권취시 접물림 및 손상재의 발생을 방지하고, 이에 따라 생산성과 품질을 향상 시킬 수 있는 등의 효과가 있다.

Claims (3)

1. 열간압연 공정의 마무리 압연기(2)에서 압연된 박판의 스트립(S)이 런 아웃 테이블에 진입되는 부위의 양측에 설치되어 진행되는 스트립의 프라잉 부위에 냉각수를 분사하는 한 쌍의 분사헤드(10)와, 각 분사헤드(10)에 구비되어 스트립(S)의 진행방향측 중심선의 어느 한 지점을 향해 일치되는 각도로 냉각수를 분사하는 분사노즐(11)과, 상기 분사헤드(10)의 일측에 형성된 곡관(13)에 냉각수를 공급하기 위해 연결되는 냉각수라인(14)의 연결부위에 설치되어 냉각수의 공급을 제어하는 전자밸브(30)와, 상기 전자밸브(30)에 접속되어 스트립의 두께와 폭 등의 압연정보가 입력되고 스트립의 하중과 런 아웃 테이블의 설정위치에 스트립의 선단부가 도달되는 시간을 토대로 분사시기를 결정하여 개폐신호를 보내는 중앙컴퓨터(40)를 포함한 구성을 특징으로 하는 열간압연 공정에서 스트립의 프라잉 제거장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 각 분사헤드(10)는 런 아웃 테이블상에서 통과되는 스트립(S)의 양측변에 마주하게 위치한 지지빔(20)에 장착된 것을 특징으로 하는 열간압연 공정에서 스트립의 프라잉 제거장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 분사노즐(11)의 분사 방향은 냉각수가 도달되는 지점을 기준으로 할 때 스트립(S)의 폭방향으로부터 벗어난 편각(β)과 스트립에 대해 하향으로 기울어지는 수평각(α)을 만족할 수 있는 방향을 향하도록 설치된 것을특징으로 하는 열간압연 공정에서 스트립의 프라잉 제거장치.