KR20050070269A

KR20050070269A - 열간 윤활 압연유 공급장치 및 방법

Info

Publication number: KR20050070269A
Application number: KR1020030099574A
Authority: KR
Inventors: 김철희
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2003-12-30
Filing date: 2003-12-30
Publication date: 2005-07-07
Also published as: KR101053998B1

Abstract

본 발명은 와이퍼의 불균일 마모에 의한 누설 냉각수에 의한 작동롤 표면 수막 형성에 따른 열간 윤활 압연유 공급 불능 및 폭방향 불균일 공급으로 인한 마찰계수의 불균일로 인한 사행 등의 조업지장을 근본적으로 해소할 수 있는 열간 윤활 압연유 공급장치 및 방법에 관한 것으로, 강판의 열간 압연 공정에서의 열간 윤활 압연시 작동롤과 열간 압연 강판 사이의 틈새에 윤활유를 공급하는 장치에 있어서, 강판의 상하부와 접촉하는 상부 작동롤 및 하부 작동롤과; 상기 상하부 작동롤에 걸쳐 균일한 윤활막을 도포하도록 압연기 입력측의 상부롤 와이퍼 및 하부롤 와이퍼의 상하단에 설치하는 상부 컨베이어 벨트 및 하부 컨베이어 벨트와; 상기 상하부 컨베이어 벨트를 양쪽에서 지지하는 상하부 제1, 제2 롤러와; 외력의 입력에 따라 구동되어 상기 상하부 컨베이어 벨트와 상하부 제1, 제2 롤러로 구성된 어셈블리 전체를 상하부 작동롤 표면에 눌러 붙였다 떼었다하는 구동부와; 윤활 압연유 공급부로부터 공급된 윤활 압연유를 상기 상하부 컨베이어 벨트의 상부표면에 도포하는 상하부 분사 헤드를 포함하여 구성한다.

Description

열간 윤활 압연유 공급장치 및 방법{HOT ROLLING LUBRICATION FLUID SUPPLIED DEVICE AND METHOD}

본 발명은 열간 윤활 압연유 공급장치 및 방법에 관한 것이다.

통상적으로, 열간 압연 공정에서의 열간 윤활 압연방법은 롤과 강판간의 마찰을 저감하기 위하여 냉각수와 혼합한 열간 윤활유를 롤과 강판간의 틈새에 공급하는 것으로, 보통 상하 작동롤과 보강롤의 1쌍으로 구성된 4Hi의 압연밀의 경우, 압연강판과 접촉하는 작동롤에 직접분사거나 혹은 보강롤에 분사한 다음 작동롤에 전사시켜 최종적으로는 롤바이트에 윤활유가 공급되는 간접방식을 이용한다.

기존의 열간 윤활 압연에서 열간 윤활 압연유 공급방식은 직접식, 간접식의 어느 경우에 상관없이 분사노즐을 통하여 작동롤 표면에 윤활 압연유를 분사공급하고 있다.

그러나 기존의 노즐을 통한 윤활 압연유 분사방식의 경우, 특히 작동롤 분사방식에서는 윤활 압연유를 작동롤 표면에 분사하기 전에 수절판으로 작동롤 표면에 묻어있는 수막을 완전히 걷어낼 필요가 있으며, 만일 수절판의 마모등으로 인해 수절판의 틈새로 롤을 냉각시키는 냉각수가 흘러내려 롤의 표면에 수막을 형성하거나 차단막처럼 작용하면 비록 윤활 압연유를 롤에 분사하더라도 작동롤 표면에까지 도달하지 못하고 그냥 냉각수와 함께 쓸려 내리는 문제가 일어난다.

보통 이러한 수절판의 마모는 압연롤 폭방향으로 일정하지 못하며, 특히 그럴경우 수절판과 롤사이의 틈새가 큰 쪽으로 냉각수가 몰려 내려감으로써 압연롤 폭방향에 분사하는 윤활 압연유에 의해 마찰계수의 차이가 현저해진다.

한편, 분사노즐을 이용하여 윤활 압연유를 분사하기 때문에 가혹한 강판의 열간압연작업 환경상 미세한 스케일, 수증기 등의 영향으로 노즐의 눈막힘 등이 종종 발생하여 폭방향으로의 윤활 압연유 공급이 불균일해지거나 특히 강판의 양단 끝부분에 윤활 압연유를 분사하는 노즐의 눈막힘으로 인한 윤활 압연유 공급 불균일 문제는 사행등 조업에 지장을 초래할 수 있다.

이와 같이 수절판의 마모가 압연롤 폭방향으로 일정하지 못하고 편마모가 생겨 편마모가 생기는 쪽으로 냉각수가 흘러내려 하부의 작동롤 표면을 적셔 수막을 형성하는 경우, 분사노즐의 구멍 막힘에 의해 윤활 압연유의 분사가 폭방향에 대하여 일정치 못한 경우 압연판과 물리는 압연롤의 폭방향 마찰계수 차이로 인해 사행등 조업상의 지장을 초래하는 것으로 알려지고 있다.

본 발명의 목적은 와이퍼의 불균일 마모에 의한 누설 냉각수에 의한 작동롤 표면 수막 형성에 따른 열간 윤활 압연유 공급 불능 및 폭방향 불균일 공급으로 인한 마찰계수의 불균일로 인한 사행 등의 조업지장을 근본적으로 해소할 수 있는 열간 윤활 압연유 공급장치 및 방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 강판의 열간 압연 공정에서의 열간 윤활 압연시 작동롤과 열간 압연 강판 사이의 틈새에 윤활유를 공급하는 장치에 있어서, 강판의 상하부와 접촉하는 상부 작동롤 및 하부 작동롤과; 상기 상하부 작동롤에 걸쳐 균일한 윤활막을 도포하도록 압연기 입력측의 상부롤 와이퍼 및 하부롤 와이퍼의 상하단에 설치하는 상부 컨베이어 벨트 및 하부 컨베이어 벨트와; 상기 상하부 컨베이어 벨트를 양쪽에서 지지하는 상하부 제1, 제2 롤러와; 외력의 입력에 따라 구동되어 상기 상하부 컨베이어 벨트와 상하부 제1, 제2 롤러로 구성된 어셈블리 전체를 상하부 작동롤 표면에 눌러 붙였다 떼었다하는 구동부와; 윤활 압연유 공급부로부터 공급된 윤활 압연유를 상기 상하부 컨베이어 벨트의 상부표면에 도포하는 상하부 분사 헤드를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 강판의 열간 압연 공정에서의 열간 윤활 압연시 작동롤과 열간 압연 강판 사이의 틈새에 윤활유를 공급하는 방법에 있어서, 열간 압연 작업시 상하부 작동롤의 회전과 함께 종동하는 상하부 컨베이어 벨트를 상하부 작동롤에 눌러 붙이고, 상기 상하부 컨베이어 벨트의 후단에서 상하부 분사 헤드를 통해 상하부 컨베이어 벨트위에 윤활 압연유를 분사하며, 상하부 컨베이어 벨트위에 도포된 윤활 압엽유가 상하부 작동롤 표면에 전착되어 상하부 작동롤 틈새로 공급되는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있으나, 이들 특정 상세들은 본 발명의 설명을 위해 예시한 것으로 본 발명이 그들에 한정됨을 의미하는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 실시예는 강판의 열간 압연 공정에서의 열간 윤활 압연시 작동롤과 열간 압연 강판 사이의 틈새에 윤활유를 공급함에 있어, 분사노즐에 의한 공급방법에서 야기되었던 노즐 눈막힘 또는 와이퍼(Wiper) 편마모 등으로 인한 폭방향 마찰계수 불균일 문제를 해결하기 위한 수단으로 양단 롤러를 감고 도는 윤활 압연유(윤활제)가 도포된 연속 컨베이어 벨트(Conveyor Belt)를 직접 작동롤 표면에 접촉시켜 종동 내지는 구동시킴으로써 윤활 압연유를 작동롤 표면에 도입, 도포하는 방법으로 작동롤의 전폭방향에 대하여 균일하면서도 확실한 열간 윤활 압연유 공급장치 및 방법에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 열간 윤활 압연유 공급장치와 주변기기의 구성을 나타내는 측면도이며, 도 2는 열간 윤활 압연유 공급장치의 평면도이다.

도 1과 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 열간 윤활 압연유 공급장치 구성과 동작을 설명한다.

본 발명의 실시예에 따른 열간 윤활 압연유 공급장치는 롤과 강판(2)간의 틈새에 열간 압연 윤활유를 공급함에 있어 강판(2)의 상하부와 접촉하는 상부 작동롤 및 하부 작동롤(1, 1')에 걸쳐 균일한 윤활막을 도포하기 위한 수단으로 압연기 입력측의 상부롤 와이퍼 및 하부롤 와이퍼(3, 3') 의 상하단에 설치하는 열간 압연 판폭에 대응하는 폭을 가진 상부 컨베이어 벨트 및 하부 컨베이어 벨트(7, 7')와 이를 양쪽에서 지지하는 상하부 제1, 제2 롤러(5, 5', 6, 6') 및 상하부 컨베이어 벨트(7, 7')와 상하부 제1, 제2 롤러(5, 5', 6, 6')로 구성된 어셈블리 전체를 상하부 작동롤(1, 1') 표면에 눌러 붙였다 떼었다하는 기구(구동부)와 상기 상하부 컨베이어 벨트(7, 7')의 상부표면에 윤활 압연유를 공급하는 상하부 분사 헤드(8, 8')를 포함하여 구성한다.

상하부 작동롤(1, 1') 표면에 윤활유를 도포하는 방법은 상하부 컨베이어 벨트(7, 7')를 상하부 작동롤(1, 1')에 눌러 붙이면 상하부 컨베이어 벨트(7, 7')가 상하부 작동롤(1, 1')과 상하부 제1 롤러(5, 5') 사이에서 딸려 들어간다.

이때 딸려 들어가는 상하부 컨베이어 벨트(7, 7')의 후단에서 상하부 분사 헤드(8, 8')를 통해 윤활 압연유를 분사하여 도포하면 된다.

상하부 컨베이어 벨트(7, 7')위에 부착한 윤활 압연유는 상하부 작동롤(1, 1') 표면에 밀어 접촉시키면 구동하는 상하부 작동롤(1, 1')과 종동하는 상하부 제1, 제2 롤러(5, 5', 6, 6') 사이로 상하부 컨베이어 벨트(7, 7')가 딸려 들어가면서 상하부 작동롤(1, 1') 표면에 윤활유를 입힌다.

상하부 작동롤(1, 1')에 전달하는 압연 윤활유의 양은 윤활 압연유가 묻어있는 상하부 컨베이어 벨트(7, 7')를 상하부 작동롤(1, 1')에 눌러붙이는 회전력으로 조정한다.

윤활 압연유를 상하부 작동롤(1, 1') 표면에까지 이송하는 윤활 압연유의 공급은 상하부 분사 헤드(8, 8')를 통해 분사하여 상하부 컨베이어 벨트(7, 7')의 상부에 부착시킨다.

상하부 분사 헤드(8, 8')에 사용하는 노즐은 기존 분사 노즐보다 후방에 설치되기 때문에 노즐 눈막힘을 방지할 수 있다.

이렇게 상하부 컨베이어 벨트(7, 7')의 상부에 부착시킨 유막은 상하부 작동롤(1, 1')까지의 이송도중 냉각수에 의해 침입을 받는 경우에도 쓸려 내려가는 일 없이 강하게 부착한 그대로 상하부 작동롤(1, 1')과 상하부 제1, 제2 롤러(5, 5', 6, 6')와의 틈새 내로 빨려 들어간다.

윤활 압연유의 전달기능을 하는 상하부 컨베이어 벨트(7, 7')는 강판, 강판에 수지를 코팅한 제품, 고무 피막을 입힌 것 등 어느 것을 사용할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 열간 윤활 압연유 공급방법은 열간 압연 작업시 컨베이어 벨트형 윤활유 공급장치를 상하부 작동롤(1, 1') 측면에 눌러붙이면 상하부 작동롤(1, 1')의 회전과 함께 종동하는 상하부 컨베이어 벨트(7, 7') 위에 발라져 있는 윤활 압연유가 상하부 작동롤(1, 1') 표면에 전착되어 상하부 작동롤(1, 1') 틈새로 공급된다.

상하부 작동롤(1, 1') 표면에 전착시키는 윤활유의 양은 상하부 컨베이어 벨트(7, 7')를 눌러 붙이는 상하부 제1 롤러(5, 5')의 회전력에 의해 조정한다.

윤활 압연유가 발라져 있는 상하부 컨베이어 벨트(7, 7')가 상하부 작동롤(1, 1')에 종동하여 따라 돌 때 상하부 와이퍼(3, 3') 틈새로부터 흘러나오는 냉각수에 의해 침수되는 경우에도 상하부 컨베이어 벨트(7, 7') 상단에 발라져 있는 윤활 압연유는 냉각수에 의해 쓸려 내려가는 일없이 안전하게 상하부 작동롤(1, 1') 표면에까지 도달할 수 있다.

상하부 작동롤(1, 1') 표면에 부착시키는 윤활 압연유의 양을 조정하기 위하여 상하부 제1 롤러(5, 5')와 상하부 작동롤(1, 1')간의 틈새를 조정할 수 있으며, 상하부 컨베이어 벨트(7, 7')를 직접 구동하여 상하부 작동롤(1, 1') 표면에 부착시키는 방법도 가능하다.

상하부 컨베이어 벨트(7, 7')의 후단에서 윤활 압연유를 분사하는 방법은 상하부 컨베이어 벨트(7, 7')에 균일하게 윤활유를 공급하는 역할이외에 상하부 컨베이어 벨트(7, 7')의 냉각을 행함으로써 상하부 컨베이어 벨트(7, 7')의 변형을 방지하는 작용을 한다.

참고적으로, 본 발명의 실시예에 따른 열간 윤활 압연유 공급방법을 시험한 결과를 설명한다.

① 시험조건

상하부 작동롤 60mm, 보강롤 150mm의 4Hi밀 소형밀에 대한 일반 탄소강 스트립 열간 압연 t=2.3mm, 스트립 표면 온도 ; 900 C, 스트립 길이 ; 500m, 압하율 ; 30%, 압연속도 ; 200mpm.

② 윤활조건

기존 워터 분사(Water Injection)법(오일 분사유량 ; 0.3 l/m, 오일점도 ; 99 cSt at 50℃), 컨베이어 벨트식 윤활.

③ 시험 결과

워터 분사법에 의한 스프레이 분사방법은 롤 냉각수를 차단하는 와이퍼에 의해 마찰계수의 변동폭이 크게 나타난 반면, 컨베이어 벨트식 윤활장치의 경우 롤 냉각수에 의한 영향은 거의 나타나지 않고 일정한 마찰 계수값을 나타낸다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 열간 윤활 압연유 공급장치 및 방법은 상하부 작동롤의 냉각수에 의한 누설 및 노즐 눈막힘 등에 의한 폭방향 윤활 불균일을 해결함으로써 안전한 강판의 통판성을 확보하며 열간 윤활 압연의 효과를 극대화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 열간 윤활 압연유 공급장치와 주변기기의 구성을 나타내는 측면도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 열간 윤활 압연유 공급장치의 평면도.

-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-

1 : 상부 작동롤

1' : 하부 작동롤

2 : 강판(압연 판재)

3 : 상부롤 와이퍼(Wiper)

3' : 하부롤 와이퍼

5 : 상부 제1 롤러(상부롤 윤활용 컨베이어 벨트 지지용 제1 롤러)

5' : 하부 제1 롤러(하부롤 윤활용 컨베이어 벨트 지지용 제1 롤러)

6 : 상부 제2 롤러(상부롤 윤활용 컨베이어 벨트 지지용 제2 롤러)

6' : 하부 제2 롤러(하부롤 윤활용 컨베이어 벨트 지지용 제2 롤러)

7 : 상부 컨베이어 벨트(상부롤 윤활용 컨베이어 벨트)

7' : 하부 컨베이어 벨트(하부롤 윤활용 컨베이어 벨트)

8 : 상부 분사 헤드(상부롤 윤활용 윤활 압연유 분사 헤드)

8' : 하부 분사 헤드(하부롤 윤활용 윤활 압연유 분사 헤드)

Claims

강판의 열간 압연 공정에서의 열간 윤활 압연시 작동롤과 열간 압연 강판 사이의 틈새에 윤활유를 공급하는 장치에 있어서,

강판의 상하부와 접촉하는 상부 작동롤 및 하부 작동롤과;

상기 상하부 작동롤에 걸쳐 균일한 윤활막을 도포하도록 압연기 입력측의 상부롤 와이퍼 및 하부롤 와이퍼의 상하단에 설치하는 상부 컨베이어 벨트 및 하부 컨베이어 벨트와;

상기 상하부 컨베이어 벨트를 양쪽에서 지지하는 상하부 제1, 제2 롤러와;

외력의 입력에 따라 구동되어 상기 상하부 컨베이어 벨트와 상하부 제1, 제2 롤러로 구성된 어셈블리 전체를 상하부 작동롤 표면에 눌러 붙였다 떼었다하는 구동부와;

윤활 압연유 공급부로부터 공급된 윤활 압연유를 상기 상하부 컨베이어 벨트의 상부표면에 도포하는 상하부 분사 헤드를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 열간 윤활 압연유 공급장치.
제1항에 있어서, 상기 상하부 컨베이어 벨트는 압연기 입력측의 상부롤 와이퍼 및 하부롤 와이퍼의 상하단에 설치하는 열간 압연 강판의 폭 이상의 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 열간 윤활 압연유 공급장치.
강판의 열간 압연 공정에서의 열간 윤활 압연시 작동롤과 열간 압연 강판 사이의 틈새에 윤활유를 공급하는 방법에 있어서,

열간 압연 작업시 상하부 작동롤의 회전과 함께 종동하는 상하부 컨베이어 벨트를 상하부 작동롤에 눌러 붙이고, 상기 상하부 컨베이어 벨트의 후단에서 상하부 분사 헤드를 통해 상하부 컨베이어 벨트위에 윤활 압연유를 분사하며, 상하부 컨베이어 벨트위에 도포된 윤활 압엽유가 상하부 작동롤 표면에 전착되어 상하부 작동롤 틈새로 공급되는 것을 특징으로 하는 열간 윤활 압연유 공급방법.