KR20030053390A - 제철 연속 라인에서의 강판의 비접촉식 진동 억제 장치 - Google Patents

제철 연속 라인에서의 강판의 비접촉식 진동 억제 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 제철 연속 라인에 있어서 표면 조도 측정, 에어나이프 전후의 간격 조절 및 정밀한 도금량 부착을 저해하는 판의 진동 현상을 억제하는 진동 억제 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 제철 연속 라인에 있어서 표면 조도 측정, 에어나이프 전후의 간격 조절 및 정밀한 도금량 부착을 저해하는 판의 진동 현상을 억제하기 위한 진동 억제 장치에 있어서, 진동으로 인하여 판의 위치 변위가 있으면, 상기 판이 중앙에서 이탈하는 정도를 측정하는 변위 측정 센서; 상기 변위 측정 센서에 의하여 측정된 상기 판의 위치 변위 데이터와 미리 저장된 이상적인 위치 데이터를 비교하는 비교기; 및 상기 비교기에 의하여 상기 판의 위치 변위를 인식하면, 기울어진 면을 바로잡기 위하여 호버크래프트(Hovercraft) 방식으로 고압의 공기를 상기 판의 기울어진 면의 반대 방향으로 분사시키는 고압 공기 분사 노즐; 을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 비접촉식 진동 억제 장치를 제공한다.

Description

제철 연속 라인에서의 강판의 비접촉식 진동 억제 장치 {System for vibration suppression of continuous line}
본 발명은 비접촉식 스트립 지지 방법을 이용한 진동 억제 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 제철 연속 라인에 있어서 표면 조도 측정, 에어나이프 전후의 간격 조절 및 정밀한 도금량 부착을 저해하는 판의 진동 현상을 억제하기 위하여 고압 공기를 이용한 비접촉식 진동 억제 장치에 관한 것이다.
제철 연속 라인에 있어서 고정롤 사이의 판이 기계적인 진동 등 여러 가지 원인으로 인하여 진동하고, 경우에 따라서 공진을 통해서 원하지 아니하는 판의 진동 현상이 생기는 경우가 발생한다. 이러한 판의 진동은 단순한 소음뿐만 아니라 여러 가지 정밀 측정, 즉, 표면 조도 측정 및 에어나이프 전후의 간격 조절등의 정밀도를 떨어뜨리고, 용융 도금과 같은 라인에 있어서는 정밀한 도금량 부착을 저해하는 원인이 된다.
종래에는 이와 같은 문제를 해결하기 위하여, 기계적인 추가 롤(Roll)을 별도로 설치하였으나, 도금 라인인 경우에는 표면 도금액이 마르지 아니한 상태에서 추가 롤을 도입함으로써, 오히려 제품의 질적 저하만 초래하는 또 다른 문제점이 발생하였다.
도 1은 종래의 제철 연속 라인에 있어서 진동 억제를 위한 도금 공정 시스템을 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 1에 도시되어 있듯이, Zinc 멜트를 통과하여 용융액이 융착된강판(Strip, 101)이 에어나이프(113)에 의하여 도금 두께가 제어된 상태에서 진동에 의한 도금량 부착의 하자를 해결하기 위하여 별도의 롤(114)을 설치하여 진동을 억제하게 된다. 그러나, 이러한 방법은 상술한 바와 같이 도금액이 미처 마르지 아니한 상태가 대부분이므로 도금 표면의 질을 저하시키는 문제점이 발생한다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 제철 연속 라인에 있어서 표면 조도 측정, 에어나이프 전후의 간격 조절 및 정밀한 도금량 부착을 저해하는 판의 진동 현상을 억제하기 위하여 고압 공기를 이용한 비접촉식 진동 억제 장치를 제공하기 위한 것이다.
도 1은 종래의 제철 연속 라인에 있어서 진동 억제를 위한 도금 공정 시스템을 개략적으로 나타낸 모식도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 억제 장치를 구비한 도금 공정의 시스템 구성도이고,
도 3은 도 2에 도시된 진동 억제 장치의 개략적인 개념을 보여주는 도면이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 억제 장치의 전체 구성도이다.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ※
101, 201 : 강판(Steel Strip) 114 : 롤(Roll)
113, 213 : 에어나이프 202 : 진동 억제 장치
304, 305, 405 : 변위 센서 403 : 공기 노즐 분사기
410 : 에어 콤프레서 411, 412 : 전원
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따르면, 제철 연속 라인에 있어서 표면 조도 측정, 에어나이프 전후의 간격 조절 및 정밀한 도금량 부착을 저해하는 판의 진동 현상을 억제하기 위한 진동 억제 장치에 있어서, 진동으로 인하여 판의 위치 변위가 있으면, 상기 판이 중앙에서 이탈하는 정도를 측정하는 변위 측정 센서; 상기 변위 측정 센서에 의하여 측정된 상기 판의 위치 변위 데이터와 미리 저장된 이상적인 위치 데이터를 비교하는 비교기; 및 상기 비교기에 의하여 상기 판의 위치 변위를 인식하면, 기울어진 면을 바로잡기 위하여 호버크래프트(Hovercraft) 방식으로 고압의 공기를 상기 판의 기울어진 면의 반대방향으로 분사시키는 고압 공기 분사 노즐; 을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 비접촉식 진동 억제 장치를 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 일 실시예에 따른 제철 연속 라인에서의 강판의 비접촉식 진동 억제 방법을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 억제 장치를 구비한 도금 공정의 시스템 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이 도 1에 도시된 종래 기술과는 달리 본 발명에서는 별도의 롤 대신에 본 발명에서 제안하는 별도의 진동 억제 장치를 구비하고 있다. 한편, 상기 강판(201)은 길이가 길어짐에 따라서 라인의 다른 기계적인 진동 등의 영향으로 앞뒤로 진동하게 되며, 극단적인 경우에는 에어나이프(213) 등에서 도금량 제어에도 악영향을 주게 된다. 또한, 불필요한 소음도 발생하게 된다. 따라서 길이가 긴 도금 공정에 있어서는 진동을 억제하는 방법이 필수적인 바, 본 발명에서는 별도의 진동 억제 장치(202)를 제안함으로써, 이러한 문제를 해결하고 있다.
도 3은 도 2에 도시된 진동 억제 장치의 개략적인 개념을 보여주는 도면이다.
도 3에 도시되어 있듯이 상기 진동 억제 장치(202)는 고압 공기 분사 노즐을 포함하고 있다. 이러한 진동 억제 장치(202)는 스트립(Strip, 201)이 중앙에 위치하도록 양측면에서 호버크래프트(Hovercraft)와 같은 방식으로 강한 공기를 양측면으로 제공하는 형태로 구성된다. 한편, 측면에서 관찰하면, 이상적인 스트립의 이동은 실선으로 보여지는 바와 같이 중앙으로부터 상부로 진행하여야 한다. 그러나, 여러 가지 외적 요인으로 인하여 강판이 진동하면, 레퍼런스(Reference) 위치(306)가 아닌 307 또는 308 위치로 이동할 수 있다.
진동으로 인하여 강판의 위치 변위가 있으면, 상기 진동 억제 장치는 이러한 변위를 측정하여 적당한 세기로 고압 공기를 상기 스트립의 측면에 분사시킴으로써, 진동을 억제하게 된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 억제 장치의 전체 구성도이다.
진동으로 인하여 강판의 위치 변위가 있으면(406 위치에서 벗어나 407 또는 408의 위치 변위가 발생), 강판이 중앙에서 이탈하는 정도를 변위 측정 센서(404, 405)가 측정하게 된다. 이때, 상기 변위 측정 센서(404, 405)는 정밀도를 향상시키기 위하여 다수를 설치할 수 있으며, 바람직하게는 상기 강판의 좌우측면에서 측정할 수 있도록 설치한다.
상기 변위 측정 센서(404, 405)에 의하여 측정된 강판의 위치 변위 데이터는 비교기(409)로 입력되어 상기 강판의 앞뒤 이탈을 인식한다. 예를 들어, 상기 비교기(409)의 출력이 (-), 즉, 강판이 408 방향으로 기울어진 것으로 인식되면, 407 방향에 위치한 고압 공기 분사 노즐(403)에 전류를 공급하는 전원(411)의 전류를 즉시 감소시켜 반대편으로 밀어준다. 반대로 비교기의 출력이 (+), 즉, 강판이 407 방향으로 기울어진 상태이면, 407 측의 고압 공기 분사 노즐(403)에 전류를 공급하는 전원(412)의 전류를 즉시 감소시켜 반대편으로 밀어준다.
이렇게 밀폐 루프(Closed Loop) 제어를 통하여 연속적으로 제어함으로써, 비접촉식으로 강판을 중앙에 고정시킬 수 있다.
위에서 양호한 실시예에 근거하여 이 발명을 설명하였지만, 이러한 실시예는 이 발명을 제한하려는 것이 아니라 예시하려는 것이다. 이 발명이 속하는 분야의 숙련자에게는 이 발명의 기술사상을 벗어남이 없이 위 실시예에 대한 다양한 변화나 변경 또는 조절이 가능함이 자명할 것이다. 그러므로, 이 발명의 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 한정될 것이며, 위와 같은 변화예나 변경예 또는 조절예를 모두 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 도금 공정시 고정롤 사이의 강판의 기계적인 진동을 억제함으로써, 소음 제거뿐만 아니라 표면 조도 측정, 에어나이프 전후의 정밀한 간격 조절 및 용융 도금과 같은 라인에서는 정밀한 도금량을 제어할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 제철 연속 라인에 있어서 표면 조도 측정, 에어나이프 전후의 간격 조절 및 정밀한 도금량 부착을 저해하는 판의 진동 현상을 억제하기 위한 진동 억제 장치에 있어서,
    진동으로 인하여 판의 위치 변위가 있으면, 상기 판이 중앙에서 이탈하는 정도를 측정하는 변위 측정 센서;
    상기 변위 측정 센서에 의하여 측정된 상기 판의 위치 변위 데이터와 미리 저장된 이상적인 위치 데이터(기준값)를 비교하는 비교기; 및
    상기 비교기에 의하여 상기 판의 위치 변위를 인식하면, 기울어진 면을 바로잡기 위하여 호버크래프트(Hovercraft) 방식으로 고압의 공기를 상기 판의 기울어진 면의 반대 방향으로 분사시키는 고압 공기 분사 노즐; 을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 비접촉식 진동 억제 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 변위 측정 센서는 상기 판의 좌우측면에서 위치 변위를 측정할 수 있도록 상기 강판의 좌우측면에 각각 하나 이상이 설치된 것을 특징으로 하는 비접촉식 진동 억제 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 고압 공기 분사 노즐은 상기 판의 좌우측면에 각각 하나 이상이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 비접촉식 진동 억제 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 판의 좌우측면에 설치된 고압 공기 분사 노즐을 제어하기 위한 전원 제어부가 더 포함된 것을 특징으로 하는 비접촉식 진동 억제 장치.
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