KR20030054523A - 용융아연 포트 강판 흔들림 방지 스테빌라이져 롤 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉간 압연강판에 열처리와 그 강판에 용융 아연도금을 하는 공정 중, 연속용융 아연도금 강판 제조의 핵심부분인 용융 아연도금조를 통과하는 도금강판의 반곡과 떨림으로 인해 도금되는 강판에 폭 방향으로 발생하는 도금량의 불균일 등으로 인해 아연 도금강판의 도금품질을 저해하는 문제를 해결코자 하는 것으로서, 도금욕조를 통과하는 강판의 떨림을 방지하여 도금강판의 다양한 칫수에 활용 가능한 용융아연 포트 강판 흔들림 방지 스테빌라이져 롤에 관한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 연속 용융 아연 도금 욕조내에서 구동되는 싱크롤(9)과 앞쪽 및 뒷쪽 스테빌라이져 롤(4-1,4-2)로 이루어진 연속 아연도금 설비에 있어서,

상기 앞쪽 스테빌라이져 롤(4-1)은 상하 수직으로 이동되고, 상기 뒤쪽 스테빌라이져 롤(4-2)은 좌우 수평으로 이동되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 후면 스테빌라이져롤(4-2)의 단순 전후진(V)에서 전면 스테빌라이져롤(4-1)의 상,하 작동으로 특정 칫수외 전체 소재 두께에 따라서도 조정 가능하게 하고,도금욕(3) 내의 고열과 용융아연의 조건에서 벗어나 승,하강 동작이 외부에서 이루어지므로 고장을 줄이게 되며, 단순 전면 스테빌라이져롤(4-1)만이 용융아연 욕내(3)에서 동작하여 용융아연 도금강판제조의 표면 품질확보와 반곡에 의한 폭방향 도금량 편차를 감소하고 생산성 향상에 기여하는 산업상의 이용 효과가 있다.

Description

용융아연 포트 강판 흔들림 방지 스테빌라이져 롤{A Stabilizer Roll preventing Plates for Zinc Plating from Shaking}

본 발명은 냉간 압연강판에 열처리와 그 강판에 용융 아연도금을 하는 공정 중, 연속용융 아연도금 강판 제조의 핵심부분인 용융 아연도금조를 통과하는 도금강판의 반곡과 떨림으로 인해 도금되는 강판에 폭 방향으로 발생하는 도금량의 불균일 등으로 인해 아연 도금강판의 도금품질을 저해하는 문제를 해결코자 하는 것으로서, 도금욕조를 통과하는 강판의 떨림을 방지하여 도금강판의 다양한 칫수에 활용 가능한 용융아연 포트 강판 흔들림 방지 스테빌라이져 롤에 관한 것이다.

일반적으로 연속용융아연도금 강판의 제조는 (도1)에서와 같이 열처리로((1) 설비를 통과시킨 강판을 용융아연욕조(3)에 침적시키고 아연욕조(3)의 상부에 설치된 에어 나이프(5)장치에 의해 강판에 부착된 아연 도금량을 조절한 후 그 상부에 설치된 에어블러워에 의한 강제 냉각장치(6a)에 의해 강판을 1차적으로 냉각시켜 편향롤(7a)을 경유한 강판을 2차 에어블로워로 냉각시키고 편향롤(7b)을 경유하여 3차 공기냉각장치(6b)를 통과 다음 공정으로 이어지게 된다.

이때 아연 도금욕조(3)에서 열처리로(1)까지 밀폐관이 있어 열처리로(1)에서 밀폐관을 통하여 강판이 용융아연 도금욕조(3)로 진행될 때까지 강판의 산화를 방지하여 강판에 부착된 도금층의 밀착성을 향상시킨다.

밀폐관을 통과한 강판은 싱크롤((9)에 의해 방향 전환한 후 상부로 진행하고 싱크롤(9)의 상부에서는 스테빌라이져롤((4-1,4-2)이 강판의 앞과 뒤쪽에서 밀어주게 되어 싱크롤(9)과 편향롤(7a)사이에서 인장에 의한 강판의 뒤틀림, 반곡, 떨림 등을 억제해준다.

특히 연속용융 아연도금 욕조를 통과하는 강판의 적정 장력과 균일한 형상의유지를 위한 싱크롤(9) 상부에 스테빌라이져롤(4-1,4-2)이있어 앞쪽 스테빌라이져롤(4-1)과 편향롤(7a)의 일정한 수직, 즉Line의 Pass Line을 유지하고 뒤쪽의 스테빌라이져롤(4-2)의 전,후진으로 강판의 떨림과 반곡 등을 줄여 일정한 도금량으로 부착시켜 균일한 도금강판을 제조하게 된다.

그러나 도금욕조(3) 내에 구동되는 싱크롤(9)과 스테빌라이져롤(4-1,4-2)은 대기중의 일반적 구동롤과 달리 도금욕조내는 고온(450℃~460℃)의 용융아연 욕내에서 롤이 무동력 상태로 강판의 진행되는 힘에의해 회전하게 되고 통과하는 강판(S)의 두께와 폭별 장력 부하가 다르게 작용되고 또한 싱크롤(9)과 편향롤(7a)과의 거리는 일반적으로 50m ~ 60m로서 부과된 일정 장력의 손실 또는 정밀성이 부족하여 강판의 떨림이 계속된다

이러한 떨림과 형상 변화인 반곡 등을 교정 조정해 주는 뒤쪽 스테빌라이져롤(4-2)을 수평적으로(V) 작동시켜 앞쪽 스테빌라이져롤(4-1)에 강판을 밀착시켜 떨림을 억제하고있다

도금되는 강판의 칫수는 다양(두께 0.4t~2.3t, 폭 800mm~1860mm)하여 종래의 스테빌라이져롤(4-2)로서는 요구되는 떨림 방지와 반곡 등을 조정하기 어렵기 때문에 품질저하와 속도의 증가와 더블어 떨림의 형태는 크게 확대되어 생산속도의 증가를 어렵게 하여 생산성 저하의 요인이 되고있다.

종래의 기술은 강판의 패스라인(4-1↔7a)을 형성해주는 스테빌라이져롤(4-1)에 고정상태에서 수평이동 동작의 스테빌라이져롤(4-2)로써 강판을 단순히 밀어주어 고정 스테빌라이져롤(4-1)에 강판을 밀착시켜 반곡과 떨림을 방지하였으나, 도금욕의 통과강판은 칫수에 따라 스테빌라이져롤(4-1,4-2) 상호 수직간격을 필요하게 됨을 조업경험과 공학적 기초인 소재 두께별 사용 롤 곡율 요구조건에 의한 변형량을 알 수 있게된다

종래의 기술은 고정 스테빌라이져롤(4-2)의 단순 전, 후진 수평 이동방식으로서 스테빌라이져롤(4-1,4-2)의 상호 수직 간격의 유지 즉 통과 강판의 롤 접촉 곡율조건을 충족하지 못하고, 좌측의 도 20과 같이 일정높이(220mm~230mm)에 설정하고 수회의 조업경험과 품질확인으로 고정시켜 조업이 이루워져 왔다 .그러나 뒤쪽 스테빌라이져롤(4-2)의 위치에 적절한 강판의 칫수에 한해서만 효과가 있었고, 그 외의 칫수에서는 문제의 반곡과 떨림을 유발하여 생산성 저하와 품질확보가 어려웠다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명은 용융아연 도금욕 통과 강판의 반곡과 떨림을 억제시켜 도금강판의 폭 방향 도금 부착량 편차를 줄이고 떨림에 의한 표면 불균일을 억제하는데 그 목적이 있다.

도11 및 도 12와 같이 스테빌라이져롤(4-2) 전후진(V)량으로 강판의 떨림을 교정하였으나 떨림의 세기는 스테빌라이져롤(4-2)의 전진(V)량에 따라 결정되고 또한 통과되는 강판의 두께에 따라 앞쪽 스테빌라이져롤(4-1)의 통과하는 강판에 따라 강판이 두꺼울수록 반곡의 형태가 커져 도금되는 강판의 폭방향의 도금 편차를 일으키게 된다

도11의 A와같이 스테빌라이져롤(4-1,4-2)의 고정으로 일부의 강판 두께에는 적절하게 이용되었으나 스테빌라이져롤의 전진량(V)에 따라 반곡과 떨림이 상호 반복 작용하게된다

이러한 불만적 사항은 강판이 얇은 박판일 경우는 롤과 강판의 접촉 롤곡율반경 적어야 하고 강판이 두꺼운 후물일 경우에는 롤곡율 반경이 커야(R') 하나 종래의 스테빌라이져롤(4-1,4-2)의 상호간격(H)은 고정으로 일정한 두께에 적절하게 사용할 수 밖에 없는 불만적 사항이 주어졌다

도12의A'와 같은 강판제조 규격의 강판 두께에 효과적으로 사용될수 있는 강판이 스테빌라이져롤(4)에 접촉되는 곡율 반경의 조정(H')과 추가적 변동량(h)이 필요하게 되겠다

본 발명은 상기목적을 달성하기 위해 연속아연 도금욕 속의 싱크롤(9)하우징(8)에 설치된 스테빌라이져롤(4-1,4-2)의 상하 수직간격을 조정 가능케 하여 다양한 칫수의 도금강판도 떨림이나 반곡 등을 억제할 수 있는 스테빌라이져롤(4-1)을 제공하는 것을 목적으로 한다

도1은 용융아연 도금강판을 제조하기위한 일반적 프로세스

도2는 종래의 용융아연 포트의 싱크롤과 스테빌라이져롤의 구성도

도3은 종래의 아연포트 싱크롤세트와 스테빌라이져롤의 기능도

도4는 본발명의 스테빌라이져롤의 설치와 작동도

도5는 본발명의 스테빌라이져롤과 싱크롤 세트의 구성도

도6은 본발명의 승하강장치와 스테빌라이져롤의 연결도

도7은 본발명의 스테빌라이져롤과 승하강장치의 조립도

도8은 스테빌라이져롤의 승하강장치의 분해도

도9는 본 발명의 운전 제어FLOW

도10은 종래 스테빌라이져롤의 수직간격과 조업강판 칫수의 두께 관계도

도11과 도12는 종래 스테빌라이져롤의 위치변화 상태도 이다.

* 도면의 주요부분에대한 부호설명 *

1. 열처리로

2. 용융아연을 보관하고 용해시키는 용기 (이하 포트)

3. 용융아연 도금조 4. 스테빌라이져롤

5. 에어나이프 6a,6b.에어쿨러

7a,7b,7c. 디프렉터롤 8. 싱크롤과 스테빌라이져롤 지지하우징

9. 싱크롤 10-1,10-2. 콜렉터롤 전,후진,동력모터

11.스테빌라이져롤 연결대 13.스테빌라이져롤 승하강장치

14.스테빌라이져롤 승하강 동력모터 15.스테빌라이져롤 승하강 높이측정 엔코더

17.본발명의 스테빌라이져롤 블록 18.스테빌라이져롤 승하강 스크류 샤프트

19.스테빌라이져롤 승하강 스크류 샤프트 가이드블록

20-1,20-2.기어라이닝 21.스크류샤프트 승하강 회전기어

22.피니언기어 샤프트와 연결된 회전전달 동조기어

23-1,23-2,23-3.피니언기어 샤프트 구동 베어링

24.피니언기어 25.키홈이 파인 피니언기어 샤프트

26.워엄기어 27-1,27-2.워엄기어 구동 베어링

28. 워엄기어와 구동동력 모터 연결 커플링

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 연속 용융 아연 도금 욕조내에서 구동되는 싱크롤(9)과 앞쪽 및 뒷쪽 스테빌라이져 롤(4-1,4-2)로 이루어진 연속 아연도금 설비에 있어서,

상기 앞쪽 스테빌라이져 롤(4-1)은 상하 수직으로 이동되고, 상기 뒤쪽 스테빌라이져 롤(4-2)은 좌우 수평으로 이동되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 앞쪽 스테빌라이져 롤(4-1)은 축 단부에 결합되고 싱크롤(9) 하우징(8-1,8-2)의 홈에 끼워져 상하 동작하도록 돌출부가 형성된 블록(17)과, 상기 블록(17)과 앞쪽 스테빌라이져 롤(4-1)이 결합된 부분을 승하강 장치와 연결하는 연결대(11)와, 상기 연결대(11)와 결합되어 승하강 하도록 된 승하강 스크류 샤프트(18)와, 상기 승하강 스크류 샤프트(18)와 연결되어 있는 스크류 회전기어(21)와, 상기 스크류 회전기어(21)를 구동하기 위한 동력모터(15)로 구성된 것을 특징으로 하며,

상기 연결대(11)와 승하강 스크류 샤프트(18)는 프랜지(16)에 의해 결합되어 있는 것을 특징으로 하고,

상기 스크류 회전기어(21)는 상기 승하강 스크류 샤프트(18)의 나사산과 맞물려 회전하도록 내측에 나사산이 형성되고 외측은 회전전달 동조기어(22)와 연결되도록 기어가 형성되어 있는 것을 특징으로 하며,

상기 스크류 회전기어(21)는 동력모터(15)와 연결되어 회전 하는 워엄기어(26) 및 워엄기어(26)의 회전에 의하여 회전하도록 된 회전전달 동조기어(22)에 의해 작동되는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 보다 상세하게 다시 설명한다

본 발명의 구성을 용융아연 욕조외부에서 작동되는 도5의 승,하강장치(13-1,13-2)와 도6, 도8의 연결, 조립의 관계에 대하여 보면, 도5에 도시된 종래의 고정된 스테빌라이져롤을 분리하여 스테빌라이져롤의 종래의 불럭에 본발명이 안출한불럭(17)으로 싱크롤 하우징(8-1,8-2)에 불럭의 돌출부가 끼워져 좌,우로 이탈하지 않는 상하로 동작할 수 있는 스테빌라이져롤(4)의 블록(17)을 구성하고 블록과 기존의 스테빌라이져롤(4)이 결합된부분을 승,하강 장치와 연결하는 스테빌라이져롤 연결대(11)에 고정 결합시킨다.

스테빌라이져롤(4), 블록(17), 연결대(11)로 결합 구성된 조합품은 싱크롤(9)과 함께 용융아연 포트내에서 작동을 하게 되고 본 조합품을 승하강 장치에 연결하기위해 스테빌라이져롤 연결대((11)와 승하강 장치의 스크류에 부착된 프렌지(16)에 볼트(16-1)와 너트(18-1)로 결합한다.

승하강 장치의 스크류 샤프트(18)는 수직이동이 가능하도록 내측이 스크류 샤프트(18)를 나사산과 맞물려 회전될 수 있는 내측이 나사산으로 구성되고 외측은 회전 전달기어(22)에 회전력을 전달받을 수 있는 기어로 구성된 평기어(21)로 구성된다.

스크류회전기어(21)의 상,하 지지할 수 있는 기어하우징(19)과 스크류회전기어(21)상,하면에 기어라이닝(20-1,20-2)을 스크류 회전기어(21) 상,하에 삽입 결합된다

스크류 회전기어(21)는 회전 전달 동조기어(22)에 맞물리고 회전 전달 동조기어(22)는 피니언기어(24)와 키홈이 파인 회전 전달 샤프트(25)와 키박음으로 고정시켜 워엄기어(26)의 회전에 의해 회전하게 된다.

피니언기어(24), 회전 전달기어(22)를 연결한 샤프트의 회전력을 좋게하기 위해 샤프트의 중앙,상,하부분에 베어링(23-1,23-2,23-3)을 부착하여 회전력을 향상시킨다.

워엄기어(26)의 실제 회전을 위한 동력 모터(14)와 워엄기어(26)를 연결하기위해 볼트, 너트로 구성된 커프링(28)으로 연결한다.

상기와 같이 스테빌라이져롤(4)의 승하강장치(13-1,13-2)는 스크류 사프트(18),회전기어 라이너(20-1,20-2),스크류샤프트 회전기어(21),회전 전달기어(22),피니언기어와 웜기어(24,26), 구동 윤활 베어링(23-1,23-2,23-3,27-1,27-2)을 한셋트로 구성 외부 고열 및 이물질 유입방지를 위하고 스크류 샤프트(18)의 상승과 하강시 가이드 역할을 할 수 있도록 박스로 조합 구성되었다

또한 회전 전달 동력 모터(14)의 후단에는 스테빌라이져롤(4)의 승,하강량을 측정할 수 있는 PLG(15)를 부착 승,하강 높이를 검출할 수 있게 구성되었다.

본 발명의 작용에 대한 설명으로, 스테빌라이져롤(4)의 위치조정 요구시 운전자 또는 CPU 자동 DATA의 수신으로 위치 제어를 실시하는 부분과 현장의 각 기기의 동작과 종료 부분을 도9 를 참고로 상세히 설명한다.

운전자의 POT통과 강판의 형태에 따라 위치를 선정 조정하기위해 운전 Panel의 스위치로서 선택위치까지 편측,즉 Work Side(30) 또는Drive Side(32)의 단독 조정이 가능 하도록 하고,전체 즉,Work Side와 Drive Side의 전체를 동시에 조정(31) 가능하도록 한다.

또한 자동운전(33)으로 조업중인 소재 강판의 칫수Data(34)를 SCC(35)로부터 전달받아 소재 강판의 칫수(34)에 따라 선정된 위치 까지 Data가 주워진다.

상기의 MANUAL Mode(29)와 자동 Mode(33)의 부여된 Data를 스테빌라이져롤의위치 제어 PLG(15)와 구동모터(14)에 부여되고,부여된 지시값에 의해 승하강 장치는 동작을 하게된다.

구동되는 모터(14)에 의해 워엄기어(26)는 회전하게 되고 피니언기어(24)와 회전전달기어(22)는 회전하여 스크류 샤프트 회전기어(21)가 정위치 회전을 위해 기어 블록(19)내에서 회전하며 스크류 샤프트 회전기어(21)내측의 나사산을 통해 승하강 스크류 샤프트(18)는 상하로 동작하게되어 연결된 스테빌라이져롤 연결대(11)와 스테빌라이져롤(4)는 상하로 위치를 이동하게 된다.

본 발명에 의하면 후면 스테빌라이져롤(4-2)의 단순 전후진(V)에서 전면 스테빌라이져롤(4-1)의 상,하 작동으로 특정 칫수외 전체 소재 두께에 따라서도 조정 가능하게 하고,도금욕(3) 내의 고열과 용융아연의 조건에서 벗어나 승,하강 동작이 외부에서 이루어지므로 고장을 줄이게 되며, 단순 전면 스테빌라이져롤(4-1)만이 용융아연 욕내(3)에서 동작하여 용융아연 도금강판제조의 표면 품질확보와 반곡에 의한 폭방향 도금량 편차를 감소하고 생산성 향상에 기여하는 산업상의 이용 효과가 있다.

Claims (5)

1. 연속 용융 아연 도금 욕조내에서 구동되는 싱크롤(9)과 앞쪽 및 뒷쪽 스테빌라이져 롤(4-1,4-2)로 이루어진 연속 아연도금 설비에 있어서,

   상기 앞쪽 스테빌라이져 롤(4-1)은 상하 수직으로 이동되고,

   상기 뒤쪽 스테빌라이져 롤(4-2)은 좌우 수평으로 이동되도록 구성된 것을 특징으로 하는 용융 아연포트 강판 흔들림 방지 스테빌라이져 롤.
2. 제1항에 있어서,

   상기 앞쪽 스테빌라이져 롤(4-1)은 축 단부에 결합되고 싱크롤(9) 하우징(8-1,8-2)의 홈에 끼워져 상하 동작하도록 돌출부가 형성된 블록(17)과,

   상기 블록(17)과 앞쪽 스테빌라이져 롤(4-1)이 결합된 부분을 승하강 장치와 연결하는 연결대(11)와,

   상기 연결대(11)와 결합되어 승하강 하도록 된 승하강 스크류 샤프트(18)와,

   상기 승하강 스크류 샤프트(18)와 연결되어 있는 스크류 회전기어(21)와,

   상기 스크류 회전기어(21)를 구동하기 위한 동력모터(15)로 구성된 것을 특징으로 하는 용융 아연포트 강판 흔들림 방지 스테빌라이져 롤.
3. 제2항에 있어서,

   상기 연결대(11)와 승하강 스크류 샤프트(18)는 프랜지(16)에 의해 결합되어있는 것을 특징으로 하는 용융 아연포트 강판 흔들림 방지 스테빌라이져 롤.
4. 제2항에 있어서,

   상기 스크류 회전기어(21)는 상기 승하강 스크류 샤프트(18)의 나사산과 맞물려 회전하도록 내측에 나사산이 형성되고 외측은 회전전달 동조기어(22)와 연결되도록 기어가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 용융 아연포트 강판 흔들림 방지 스테빌라이져 롤.
5. 제2항 또는 제4항에 있어서,

   상기 스크류 회전기어(21)는 동력모터(15)와 연결되어 회전 하는 워엄기어(26) 및 워엄기어(26)의 회전에 의하여 회전하도록 된 회전전달 동조기어(22)에 의해 작동되는 것을 특징으로 하는 용융 아연포트 강판 흔들림 방지 스테빌라이져 롤.