KR200329831Y1 - 사상압연기의 사이드 압연유분사장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은, 작업롤(10)의 상측으로 압연유가 분사되며, 입측으로 스트립(2)의 폭에 따라 연동하여 움직이면서 상기 스트립(2)의 진입을 가이드하는 사이드가이드(120)가 설치된 사상압연기(100)에 있어서, 상기 사이드가이드(120)에 장착되어 상기 스트립(2)의 가장자리부와 접촉하는 작업롤표면 부근에 압연부를 분사하는 사이드분사노즐(122); 상기 사이드분사노즐(122)에 연결되어 냉각수 및 압연유의 혼압액을 공급하는 혼합기(124); 상기 혼합기(124)에 연결되는 각각의 압연유 및 냉각수 탱크(132, 134); 및 상기 각 압연유 및 냉각수 탱크(132, 134)와 상기 혼합기(124) 사이에 설치되는 펌프(126, 128)를 포함하는 것을 특징으로 하는 사상압연기의 사이드 압연유분사장치를 제공한다. 본 고안에 의하면, 작업롤의 표면에 압연유가 부착된 상태로 스트립의 가장자리부와 접촉하는 접촉표면 부근에 추가적으로 압연유가 분사하여, 스트립의 취입성을 약화시키지 않으며서도 추가적인 국부적인 윤활로 인해 스트립의 표면 상태를 개선하고 작업롤의 손상을 방지할 수 있다. 따라서, 본 고안에 의하면, 사상압연라인의 생산성 향상 및 정비부담을 경감시키므로, 압연공정의 비용이 절감되어 제품의 단가를 낮추는 것이 가능하다.

Description

사상압연기의 사이드 압연유분사장치{SPRAYING APPARATUS OF ROLLIN OIL FOR STRIP MILL}

본 고안은 사상압연기의 사이드 압연유분사장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 사상압연기에서 열간압연시 피압연재인 스트립의 가장자리부의 표면거침과 상기 스트립 가장자리부에 접촉하는 작업롤 손상을 방지할 수 있는 사상압연기의 사이드 압연유분사장치에 관한 것이다.

일반적으로, 열간윤활압연시에는 보강롤 또는 작업롤에 압연유를 분사하여 압연시의 마찰계수를 줄이고, 압연하중을 경감시킨다.

도 1 은 이러한 종래의 열연사상압연기의 윤활압연과정을 설명하기 위한 개략도이다. 도면을 참조하면, 사상압연기의 전면으로 피압연재인 스트립을 가이드 하는 사이드 가이드(미도시)가 설치되고, 스트립(2)을 압연하는 작업롤(10)과, 작업롤(10)의 상측으로 보강롤(12)이 장착된다. 보강롤(12)의 후면에는 압연유를 분사하는 압연유분사노즐(14)이 설치되어 작업롤(10)과 스트립(2)의 마찰계수를 일정수준으로 감소시킨다. 작업롤(10)의 전후면에는, 냉각수가 분사되는 냉각수분사노즐(16)이 설치되어, 압연작업시 발생하는 열로부터 작업롤(10)을 보호한다. 냉각수분사노즐(16)의 하측으로는 수절판(18)이 설치되어 작업롤(10)을 향해 분사된 냉각수가 스트립(2)을 과냉각시키는 것을 방지한다.

도 2a 및 도 2b 는 이러한 종래의 압연공정에서 스트립의 폭방향 온도분포 및 압연부하 분포를 도시한 그래프이다. 도면에 도시된 바와 같이, 압연공정 중 스트립의 양 측면은 외부공기와 직접노출되므로 스트립 중앙부에 비해 온도가 낮다. 따라서, 스트립의 양 가장자리부에서는 중앙부에 비해 압연하중이 증가한다. 또한, 도 2b 에 도시된 바와 같이, 스트립의 폭방향 온도차와 무관하게 소성변형의 특성상 스트립의 중앙부에 비해 양 가장자리부의 압연하중이 높다는 것이 알려져 있다.

따라서, 스트립의 폭 전체에서 작업롤과의 마찰계수가 균일하다고 하더라고, 스트립의 가장자리부에서 압연부하가 중앙부에 비해 크기 때문에, 스트립의 양 가장자리부에서는 표면거침 현상이 발생하고, 스트립의 가장자리부에 접하는 작업롤의 표면이 손상되는 문제점이 나타나고 있다.

도 2c 는 이러한 종래의 윤활압연과정에서 작업롤의 표면이 손상된 것을 보여주는 사진이다. 이와 같이 작업롤의 표면이 손상되는 경우, 지속적인 후행 스트립의 표면 불량을 초래하게 되므로, 사상압연라인의 정비부담 및 설비비용을 증가시키고, 생산성을 낮춘다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 종래에는 압연유분사노즐(14)에서 분사되는 압연유의 양을 증가시키는 방안이 시도되었으나, 압연유의 유량이 일정수준을 초과하면 스트립과 작업롤간의 마찰계수가 과도하게 저하되어, 스트립의 취입성이 불량해지고, 이에 의해 설비사고가 유발되는 문제점이 발생하였다.

본 고안은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 사상압연기의 취입성을 약화시키지 않으면서도 스트립 양 가장자리부의 표면거침과 작업롤의 손상을 방지할 수 있는 사상압연기의 사이드 압연유분사장치를 제공하는 것을 고안의 목적으로 한다.

또한, 본 고안은 작업롤의 손상을 방지하여, 사상압연라인의 정비부담을 경감시켜 열간압연 공정의 생산성을 향상시키는 것을 고안의 목적으로 한다.

도 1 은 종래의 사상압연기의 구성을 도시한 구성도이다.

도 2a 는 사상압연기에서 스트립의 폭방향 온도분포를 도시한 도면이다.

도 2b 는 사상압연기에서 스트립의 폭방향 압연하중의 분포를 도시한 도면이다.

도 2c 는 종래의 열간압연공정에 의해 손상된 작업롤 표면을 보여주는 사진이다.

도 3 는 본 고안에 따른 사상압연기의 사이드 압연유분사장치의 구성도이다.

도 4 는 본 고안에 따른 사상압연기의 사이드 압연유분사장치를 설명하기 위한 개략적인 사시도이다.

도 5 는 본 고안에 따른 사상압연기의 사이드 압연유분사장치의 작동을 설명하기 위한 도면이다.

* 도면의 부호의 설명

2; 스트립 10; 작업롤 12; 보강롤

14; 압연유분사노즐 16; 냉각수분사노즐 18; 수절판

100; 사상압연기 120;사이드가이드 122; 사이드분사노즐

124; 혼합기 126, 128; 펌프 132; 냉각수탱크

134; 압연유탱크

본 고안은 상기 목적을 달성하기 위해, 사이드가이드에 장착되어 상기 스트립의 가장자리부와 접촉하는 작업롤표면 부근에 압연부를 분사하는 사이드분사노즐; 상기 사이드분사노즐에 연결되어 냉각수 및 압연유의 혼압액을 공급하는 혼합기; 상기 혼합기에 연결되는 각각의 압연유 및 냉각수 탱크; 및 상기 각 압연유 및 냉각수 탱크와 상기 혼합기 사이에 설치되는 펌프를 포함하는 사상압연기의 사이드 압연유분사장치를 제공한다.

이하 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 3 은 본 고안에 따른 사상압연기의 사이드 압연유분사장치를 설명하기 위한 구성도이며, 도 4 는 본 고안을 설명하기 위한 개략도이다. 도면을 참조하면, 사상압연기(100)의 사이드가이드(120)에는, 스트립(2)을 압연하는 상하 작업롤(10)을 향해 압연부를 분사하는 사이드분사노즐(122)이 설치된다.

스트립(2)이 진입하는 방향인 작업롤(10)의 전방으로는 스트립(2)의 진행을 가이드하는 사이드가이드(120)가 설치된다. 사이드가이드(120)의 개도는 스트립(2)의 폭에 따라 결정되는 데, 제어유닛(미도시)에 의해 스트립(2)의 폭정보에 따라약간의 여유치를 두고 자동적으로 설정된다. 따라서, 스트립(2)이 좌우 유동하는 것이 방지된다.

보강롤(12) 후면에는 압연유분사노즐(14)이 설치되어 압연유를 분사한다. 분사된 압연유는 보강롤(12)의 표면에 부착되며 보강롤(12)과 작업롤(10)의 접촉압력에 의해 작업롤(10)에 전사된다. 압연유는 압연시의 마찰계수의 적정 수준으로 감소시킨다.

작업롤(10)의 전후면으로는 냉각수 분사노즐(16)이 설치된다. 냉각수는 압연부하에 의해 발생하는 열에 의해 작업롤이 변형되는 것을 방지한다.

냉각수 분사노즐(16)의 하측으로, 작업롤(10)의 전후면에는 작업롤 표면에 인접하여 수절판(18)이 설치된다. 작업롤(10) 냉각을 위해 분사된 냉각수가 스트립을 냉각시킬 경우에, 스트립(2)이 과냉각되어 압연부하가 증가함으로 냉각수가 스트립을 냉각시키는 것을 방지한다.

냉각수에 의해 보강롤(12)에 분사된 압연유는 일부 희석된 상태로 수절판(18)을 통과하게 된다.

사이드 가이드(120)에는, 수절판(18)의 하측으로 스트립(2)의 가장자리부와 접촉하는 작업롤(10)의 접촉표면 부근에 압연유를 분사하는 사이드분사노즐(122)이 설치된다. 사이드 가이드(120)는 스트립(2)의 폭에 맞추어 개도 폭이 자동으로 설정되므로, 사이드분사노즐(122)의 분사각이 일정하게 설정되면, 사이드 가이드(120)의 좌우변위에 의해 자동적으로 스트립의 가장자리부와 접촉하는 작업롤 접촉표면 부근에 압연유를 분사하게 된다.

상술한 바와 같이, 보강롤(12)의 표면을 향해 분사된 압연유는 보강롤(12)에 부착되어 접촉압력에 의해 작업롤(10)의 표면으로 전사 되는 데, 이 때 수절판의 하측에서 사이드분사노즐(122)을 통해 압연유가 분사되면, 냉각수에 의해 희석된 상태의 압연유가 이미 작업롤(10)의 표면에 부착되어 있으므로, 압연유가 작업롤(10)의 표면에 쉽게 부착된다.

사이드분사노즐(122)이 스트립(2)의 가장자리부와 접촉하는 작업롤의 접촉표면 부근에만 압연유를 분사하기 위해, 사이드분사노즐로서 경사노즐이 제공될 수 있다. 경사노즐은 도 5 에 도시된 바와 같이 압연유가 작업롤의 중앙부를 향해서만 경사진 분사각으로 분사되도록 하는 노즐로서, 이에 의하면 압연유의 낭비없이 필요부분에만 압연유를 분사하는 것이 가능하게 된다.

사이드분사노즐은 혼합기(124)에 연결되어 있는 데, 혼합기(124)는 냉각수 탱크(132) 및 압연유탱크(134)에 연결되어 있다. 그리고, 혼합기(124)와 각 탱크(132, 134)사이에는 펌프(126, 128)가 설치되어 있다. 따라서, 냉각수탱크(132) 및 압연유탱크(134)의 냉각수 및 압연유는 각 펌프(126, 128)의 송출압에 의해 혼합기(124)에 유입되고, 혼합기(124)에 의해 혼합된 상태로 사이드분사노즐(122)을 통해 분사된다. 혼합기로 유입되는 냉각수 및 압연유를 양을 조절하여 압연유의 농도를 조절하는 것이 가능하다.

일반적으로, 사상압연기에 있어서, 압연유 분사노즐은 보강롤의 표면을 향해 압연유를 분사하나, 작업롤을 향해 분사하도록 설치될 수 있다. 작업롤의 향해 압연유가 분사되는 경우에는 일부의 압연유는 보강롤과 접촉압력에 의해 보강롤에 전사되고, 나머지 압연유는 냉각수에 의해 희석된 상태로 작업롤의 표면에 부착되어 수절판을 통과하게 된다. 이때 사이드압연유분사노즐을 통해 압연유가 분사되면, 압연유가 작업롤에 용이하게 부착된다. 따라서, 본 고안은 압연유분사노즐의 부착위치에 관계없이 사용가능하다.

도 5 를 참조하여, 본 고안의 작용을 설명한다.

사이드가이드(120)의 개도폭은 스트립의 폭에 따라 자동설정되므로, 사이드분사노즐(122)은 스트립(2)과의 관계에서 항상 일정한 지점으로 압연유를 분사가능하게 조절된다. 도면을 참조하면, 스트립(2)의 가장자리부와 접촉하는 작업롤(10)의 접촉표면 부근 즉, a 부분에 경사노즐인 사이드분사노즐(122)를 이용하여 압연유를 분사한다. 이 경우 스트립(2)의 가장자리부와 접촉하는 a 부분의 마찰계수는 스트립(2) 중앙부와 접촉하는 부분보다 낮아지게 된다. 사이드분사노즐(122)을 통해 분사된 압연유는 스트립(2)의 폭 전체에 걸쳐 분사되는 것이 아니기 때문에, 스트립(2)의 취입성을 약화시키지 않으면서도 스트립의 가장자리부의 표면거침현상과 작업롤(10)의 손상을 감소시킨다.

본 고안에 의하면, 작업롤의 표면에 압연유가 부착된 상태로 스트립의 가장자리부와 접촉하는 접촉표면 부근에 추가적으로 압연유가 분사하여, 스트립의 취입성을 약화시키지 않으며서도 추가적인 국부적인 윤활로 인해 스트립의 표면 상태를 개선하고 작업롤의 손상을 방지할 수 있다.

따라서, 본 고안에 의하면, 사상압연라인의 생산성 향상 및 정비부담을 경감시키므로, 압연공정의 비용이 절감되어 제품의 단가를 낮추는 것이 가능하다.

Claims (2)

1. 작업롤(10)의 상측으로 압연유가 분사되며, 입측으로 스트립(2)의 폭에 따라 연동하여 움직이면서 상기 스트립(2)의 진입을 가이드하는 사이드가이드(120)가 설치된 사상압연기(100)에 있어서,

   상기 사이드가이드(120)에 장착되어 상기 스트립(2)의 가장자리부와 접촉하는 작업롤표면 부근에 압연부를 분사하는 사이드분사노즐(122);

   상기 사이드분사노즐(122)에 연결되어 냉각수 및 압연유의 혼압액을 공급하는 혼합기(124);

   상기 혼합기(124)에 연결되는 각각의 압연유 및 냉각수 탱크(132, 134); 및

   상기 각 압연유 및 냉각수 탱크(132, 134)와 상기 혼합기(124) 사이에 설치되는 펌프(126, 128)를 포함하는 것을 특징으로 하는 사상압연기의 사이드 압연유분사장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 사이드분사노즐(122)은 상기 작업롤(10)의 중앙부를 향해서만 경사진 분사각으로 압연유를 분사하는 것을 특징으로 하는 사상압연기의 사이드 압연유분사장치.