KR20030054324A - 연속소둔공정의 스트립 위치조정장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 냉연 연속소둔공정에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 소둔로내부에서 가열온도편차에 의한 스트립 장력변동에 따라, 스트립 위치가 이탈되어지는 스트립 헌팅의 발생을 방지하기 위하여, 스트립 위치 및 장력을 최상의 작업조건으로 조정하는 스트립 위치조정장치에 관한 것이다.
Description
본 발명은 냉연 연속소둔공정에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 소둔로내부에서 가열온도편차에 의한 스트립 장력변동에 따라, 스트립 위치가 이탈되어지는스트립 헌팅의 발생을 방지하기 위하여, 스트립 위치 및 장력을 최상의 작업조건으로 조정하는 스트립 위치조정장치에 관한 것이다.
일반적으로, 냉연공정은 코일풀림기(pay off reel)에서 소재코일을 장입하여, 라인상에 통판중인 스트립(strip)의 후단에 용접기로 용접하여 연결하고, 차공정으로 진행시킨다.
이때, 스트립 표면상에 존재하는 각종 압연유 및 이물질을 제거시키기 위한 전처리설비인 알카리장치에서 알카리용액을 이용하여 세정하고, 스트립저장설비인 루퍼(looper)에서 스트립을 일시 저장 및 패스시키면서, 스트립을 소둔로설비로 장입시켜, 일정한 온도로 열처리하게 된다.
이와 같은 냉연공정의 소둔로설비는 도 1에 나타낸 바와 같이, 크게 예열로, 가열로, 소둔로, 가스냉각로, 균열로, 최종냉각로의 6구간공정으로 이루어지는데, 먼저 예열로는 스트립(1)의 온도를 200~280℃정도까지 예열하는 단계이고, 가열로는 스트립(1)표면에 가열부하를 줄여주기 위한 성에너지를 만드는 단계이다.
또한, 가열로는 대용량의 버너(burner)를 스트립(1) 전후면에서 엇갈리게 배치하여, 시오지(COG : Coke Oven Gas) 연소화염을 스트립(1) 표면위에 직접분사함으로써, 스트립(1)의 온도상승 및 표면상의 압연유, 불순물 등을 분해, 휘발시키는 역할을 하며, 가열로내에서 스트립(1)은 약 700℃까지 승온되어, 소둔로에서의 작업부하를 경감시키게 되며, 일단 가열과정이므로 내부응력을 제거하게 되지만, 그 기본적인 기능은 도금부착성의 확보라는 측면에서 스트립(1) 표면 청정도를 부여하는데 있다.
이를 위해, 로내 분위기가스는 산화성을 갖지 않는 것이 중요하다.
이러한 열처리과정에서 가열로나 소둔로에서 스트립표면의 열처리가 조금이라도 불균일하게 될 경우, 스트립과 직접 접촉되는 구동롤과의 온도편차에 의해 진행중인 스트립의 센터(center)가 구동롤상에서 이탈되는데, 특히, 이탈이 심하게 발생되는 구간은 예열로, 가열로 및 스트립저장설비인 루퍼구간이다.
그러나, 미리 이탈되는 스트립을 정위치로 맞추기가 난이하여, 예열로 및 가열로 내부에서 발생되는 판파단의 주요요인이 되고 있으며, 이러한 판파단으로 인해 예열로 및 가열로내에 장착된 내화벽돌 및 버너가 손상되게 되어, 후속 조치 소요시간이 과다하게 소요되고 있으며, 조치작업시 고열에 의한 화상위험과 내부 잔존가스에 의한 질식위험이 항시 존재하였다.
더불어, 작업도중 예열로 및 가열로, 소둔로내에서 온도변화와 강종변화가 급격히 이루어질 시 발생되는 스트립의 장력불안정으로 스트립과 구동롤간의 접촉력이 악화되어, 스트립 센터 유동 및 진행 스트립의 헌팅에 의한 문제점이 발생되어, 품질하락 및 생산성을 저해시키고 있다.
본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 연속소둔라인에 설치되어, 스트립 센터 이탈시 자동으로 스트립을 정위치화시켜, 스트립이탈에 따른 여러 문제점을 제거할 수 있는 스트립 위치조정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시에의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 첨부된 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.
도 1은 연속소둔공정을 보여주는 도면.
도 2는 연속소둔공정에 있어서의 종래 장입측의 덴서롤부의 구성을 보여주는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 스트립 위치조정장치가 적용된 상태를 보여주는 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 스트립 위치조정장치의 구성을 상세히 보여주는 도면.
도 5는 본 발명에 따른 스트립 헌팅 측정 원리를 도시한 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 스트립(strip) 2, 30 : 장력조정롤
3, 50 : 덴서롤 4 : 소둔로(annealing furnace)
5 : 싱크롤(sink roll) 6 : 냉각박스
7, 31, 33, 61 : 모터 8, 64 : 스크류
9, 10 : 기어 11, 22 : 바퀴
12 : 베이스 13 : 수평레일
20, 40 : 기둥 21 : 수직레일
23 : 균형조절볼트 24 : 행거(hanger)
25 : 롤블록 26, 32, 51 : 베어링블록
27 : 균형프레임 34 : 방향전환롤
35 : 롤베이스 41 : 포지션센서(position sensor)
42 : 반사경 52 : 프레임
53, 71 : 실린더 54 : 균형레일
55 : 연결대 60 : 모터 베이스
62 : 유니버셜조인트 63 : 기어박스
65 : 웜기어 66 : 스크류블록
67, 82 : 너트 70 : 실린더베이스
72 : 훅크 73, 80 : 볼트
74 : 훅크베이스 75 : 훅크프레임
81 : 받침대 90 : 측정기
100 : 제어기
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 연속소둔공정의 스트립 위치조정장치는, 저장고인 루퍼(looper)에서 장력조정롤(30)을 통해 연속소둔공정의 예열로측으로 진행하는 스트립(1)을 정확히 중앙위치에서 통과되도록 조정하는 장치로서, 덴서롤(3) 전방의 진행 스트립(1) 상하에는 각각 포지션센서(41)와 반사경(42)이 고정용 기둥(40)에 고정 장착되어 있고, 상기 덴서롤(3)은 프레임(52)의 일단에 베어링블록(51)을 통해 고정되어 있으며, 상기 프레임(52)의 양측 중앙 하단에는 업다운이 가능하도록 하는 실린더(53)가 장착되어 있어서, 상기 스트립(1)의 위치를 상기 포지션센서(41)와 반사경(42)이 측정하고, 그 측정값에 따라 상기 양측 실린더(53)가 상기 덴서롤(50)이 장착된 상기 프레임(52)의 양측을 미소량 상하 이동시켜, 상기 스트립(1)을 정위치에 조정시키고, 상기 덴서롤(50)을 통과한 상기 스트립(1)의 좌우에는 한쌍의 측정기(90)가 구비되고, 한편, 상기 덴서롤(50)이 장착된 상기 프레임(52)의 다른 타단에는 모터(61), 기어박스(63) 및 웜기어(65)의 일체가 장착되어 있어서, 상기 측정기(90)에서 측정된 상기 스트립(1)의 헌팅량은 연결된 제어기(100)에서 분석되고, 이에 따라 상기 모터(61), 기어박스(63) 및 웜기어(65)가 동작하여, 상기 프레임(52)의 타단을 상하로 이동시키는 것에 의해, 상기 덴서롤(50)을 상하 이동시킴으로써, 스트립 헌팅을 방지하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 본 연속소둔공정의 스트립 위치조정장치는, 상기 프레임(52)의타단 양측에는 수직 막대에 홈이 가공된 균형 레일(54)이 설치되고, 상기 균형 레일(54)안에는 스크류블록(66), 기어박스(63) 및 웜기어(65)가 설치되며, 상기 웜기어(65)상에는 훅크프레임(75)이 연결대(55)에 고정되어 상기 프레임(52)의 타단 하부에 고정되고, 상기 기어박스(63)는 동력전달용인 상기 모터(61)에 유니버셜 조인트(62)를 통해 연결되며, 상기 덴서롤(50)의 동작을 차단하기 위한 고정용 훅크(72)가 실린더베이스(70)상에 장착되어 있고, 상기 고정용 훅크(72)를 동작하기 위한 실린더(71)로서 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 스트립 위치조정장치는 스트립의 저장고인 루퍼(looper)에서 장력조정롤(30)을 통해 예열로측으로 진행하는 스트립을 정확히 중앙위치에서 통과되도록 하기 위한 장치로서, 도 2에 나타낸 종래의 덴서롤(3)을 이용하는 방식을 개선한 것이다.
이하, 그 구성을 설명하면, 먼저 방향전환롤(34) 전방에 스트립이 통과하는 상하부에 대응하는 포지션센서(position sensor)(41)와 반사경(42)이 고정용 기둥(40)에 장착되어 있다.
그리고, 후단의 종래 프레임(52)상에는 덴서롤(50)이 베어링블록(51)을 통해 장착되고, 상기 프레임(52)의 양측 중앙 하단부에는 업다운을 가능하게 하는 실린더(53)가 각각 장착된다.
또한, 덴서롤(50)이 장착된 후단 프레임(52)에 수직으로 홈이 가공된 균형레일(54)이 설치되고, 상기 균형레일(54)은 받침대(81)에 볼트(80)과 너트(82)을 이용하여 단단하게 장착되어 프레임(52) 후단 좌우측에 고정되며, 각각의 균형레일(54)안에는 스크류블록(66)의 양단이 장착된다.
상기 스크류블록(66)에는 도시된 바와 같이, 중앙부위에 기어박스(63)와 상기 기어박스(63)에서 양측으로 소정 이격된 위치에 웜기어(65)가 각각 설치되며, 상기 각각의 웜기어(65)상에는 훅크프레임(75)이 장착되고, 그 위로 연결대(55)가 고정되어, 프레임(52) 하단에 고정된다.
상기 기어박스(63)는 동력 전달용으로 모터베이스(60)상에 장착된 모터(61)에 유니버셜 조인트(62)를 통해 연결된다.
그리고, 연속라인이 수리작업중에나 장시간 정지시, 상기 덴서롤(50)의 동작을 차단하기 위한 고정용훅크(72)가 실린더베이스(70)상에 장착되어 고정되며, 상기 훅크(72)를 동작시키기 위한 실린더(71)가 장착된다.
나아가, 진행 스트립(1)의 헌팅량을 측정하기 위한 측정기(90) 및 제어기(100)가 구비된다.
상기와 같은 구성의 본 발명에 따른 스트립 위치조정장치의 작용을 이하 설명한다.
도 3에서와 같이, 연속라인에서 예열로측으로 스트립(1)이 통과하게 되면, 자동으로 덴서롤(50) 전방에 장착된 포지션센서(41)와 반사경(42)에 의하여, 스트립(1)이 덴서롤(50)의 어느지점에 접촉되면서 통과되고 있는지가 측정되며, 만약, 측정된 스트립의 위치가 어느 한쪽으로 쏠려 있는 경우, 쏠리는 반대측의프레임(52) 중앙 하단에 장착된 실린더(53)가 조금씩 상승되면서, 쏠린 스트립(1)의 위치를 조정시키게 되며, 스트립(1)이 정위치로 되돌아오면 자동으로 양측 실린더(53)의 높이는 동일하게 맞추어진다.
그리고, 이후에 발생되어지는 스트립의 장력불량으로 인하여, 진행하는 스트립의 전후면에 장착된 측정기(90)에 의해, 도 5에 나타낸 바와 같이, 스트립(1)의 헌팅이 0±5㎜ 범위를 벗어나게 되면, 그 측정된 값은 제어기(100)상으로 자동전송되어, 프레임(53) 하단에 장착된 모터(61)가 동작하여 웜기어(65)가 안쪽으로 좁혀 지면서 프레임(53)을 밀어올림으로써, 덴서롤(50)을 하향되게 하여, 스트립의 헌팅이 발생되지 않도록 방지한다.
이와 반대로, 진행 스트립(1)의 헌팅이 발생되지 않을 시에는 프레임(53) 하단에 장착된 모터(61)가 동작하여 웜기어(65)가 바깥쪽으로 펴지면서, 헌팅이 발생되지 않는 범위에서 최대한 덴서롤(50) 고정 프레임(53)이 수평을 이루도록 작동되며, 이때 너무 무리하게 조작이 이루어지면, 판파단과 설비파손의 위험이 있으므로, 급조작은 피하는 것이 바람직하다.
이와 같은 원리로, 덴서롤(50)은 스트립이 진행하는 위치를 정확하게 포지션센서(41)와 반사경(42) 및 스트립의 헌팅량을 정밀하게 측정하는 측정기(90)에 의해 동작되어지며, 작업도중 예열로, 가열로 및 소둔로 내부에서 작업중 스트립 쏠림시에도 덴서롤(50)에서 효과적으로 대처가 가능하도록 작용하며, 작업도중 라인을 수리작업시에나 장기간 정지시에는 스트립 장력이 부여되지 않으므로, 덴서롤(50)이 자중에 의해 밑으로 처져, 모터(61), 기어박스(63) 그리고웜기어(65)가 프레임의 양측으로 완전히 벌어져, 이후에 실린더(71)가 동작되면서 훅크(72)가 전진하여 훅크프레임(75)사이에 크로스되어진다.
상기와 같이 훅크가 크로스되어지면, 이를 오픈하기 전에는 절대로 라인가동이 이루어지지 않으며, 수리작업중에도 안전하게 작업이 가능해 지게 된다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
본 발명에 따르면, 연속공정인 냉연공정의 열처리과정중 발생하는 스트립의 쏠림 및 장력헌팅에 의해서 발생되어지는 판파단과 설비파손 등이 효율적으로 방지되어, 연속공정에서 발생되는 설비트러블이 예방되고, 이에 따라 고품질의 제품생산이 가능해지고, 안전한 수리작업을 기할 수 있는 효과가 있다.
Claims (2)
- 저장고인 루퍼(looper)에서 장력조정롤(30)을 통해 연속소둔공정의 예열로측으로 진행하는 스트립(1)을 정확히 중앙위치에서 통과되도록 조정하는 장치로서,덴서롤(3) 전방의 진행 스트립(1) 상하에는 각각 포지션센서(41)와 반사경(42)이 고정용 기둥(40)에 고정 장착되어 있고, 상기 덴서롤(3)은 프레임(52)의 일단에 베어링블록(51)을 통해 고정되어 있으며, 상기 프레임(52)의 양측 중앙 하단에는 업다운이 가능하도록 하는 실린더(53)가 장착되어 있어서,상기 스트립(1)의 위치를 상기 포지션센서(41)와 반사경(42)이 측정하고, 그 측정값에 따라 상기 양측 실린더(53)가 상기 덴서롤(50)이 장착된 상기 프레임(52)의 양측을 미소량 상하 이동시켜, 상기 스트립(1)을 정위치에 조정시키고,상기 덴서롤(50)을 통과한 상기 스트립(1)의 좌우에는 한쌍의 측정기(90)가 구비되고, 한편, 상기 덴서롤(50)이 장착된 상기 프레임(52)의 다른 타단에는 모터(61), 기어박스(63) 및 웜기어(65)의 일체가 장착되어 있어서,상기 측정기(90)에서 측정된 상기 스트립(1)의 헌팅량은 연결된 제어기(100)에서 분석되고, 이에 따라 상기 모터(61), 기어박스(63) 및 웜기어(65)가 동작하여, 상기 프레임(52)의 타단을 상하로 이동시키는 것에 의해, 상기 덴서롤(50)을 상하 이동시킴으로써, 스트립 헌팅을 방지하는 것을 특징으로 하는 연속소둔공정의 스트립 위치조정장치.
- 제 1항에 있어서,상기 프레임(52)의 타단 양측에는 수직 막대에 홈이 가공된 균형 레일(54)이 설치되고, 상기 균형 레일(54)안에는 스크류블록(66), 기어박스(63) 및 웜기어(65)가 설치되며, 상기 웜기어(65)상에는 훅크프레임(75)이 연결대(55)에 고정되어 상기 프레임(52)의 타단 하부에 고정되고, 상기 기어박스(63)는 동력전달용인 상기 모터(61)에 유니버셜 조인트(62)를 통해 연결되며, 상기 덴서롤(50)의 동작을 차단하기 위한 고정용 훅크(72)가 실린더베이스(70)상에 장착되어 있고, 상기 고정용 훅크(72)를 동작하기 위한 실린더(71)로서 구성되는 것을 특징으로 하는 소둔로 스트립 위치 조정 장치.
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