KR20070107880A

KR20070107880A - 연삭 칩에 의한 롤 손상을 방지하는 롤 표면 연마 장치

Info

Publication number: KR20070107880A
Application number: KR1020060040417A
Authority: KR
Inventors: 선창수
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2006-05-04
Filing date: 2006-05-04
Publication date: 2007-11-08

Abstract

지석을 이용한 롤 연마 작업과정에서 연삭 칩 비산에 의한 롤 표면 파손을 방지하면서 롤 표면을 연마하는 장치가 제공된다.

본 발명은 구동 원에 의해서 회전가능한 지석; 상기 지석을 에워 싸는 커버;상기 커버의 내측 상부에서 지석의 회전 방향 반대 측으로 공기와 연삭 유의 혼합 물질을 분사하는 다수의 노즐 수단; 및 상기 노즐 수단의 내부에 형성되어 공기와 연삭 유가 혼합되는 혼합 공간;을 포함하여 상기 커버로부터 연삭 칩의 비산을 방지하도록 된 연삭 칩에 의한 롤 손상을 방지하는 롤 표면 연마 장치를 제공한다.

본 발명에 의하면 지석 커버의 내부에서 연삭 칩의 비산과 성장을 효과적으로 방지함으로써 연삭 칩에 의해서 고속으로 회전하는 지석의 파손을 방지하고, 설비사고 및 안전사고를 사전에 예방할 수 있는 개선된 효과를 얻을 수 있다.

지석, 롤 연마 작업, 연삭 칩 비산, 롤 표면 파손, 연삭 유 분사, 롤 표면 연마 장치

Description

연삭 칩에 의한 롤 손상을 방지하는 롤 표면 연마 장치{Apparatus for Grinding Roll Surface Without Damaging on It By Grinding Chips}

제 1도는 종래의 기술에 따라서 롤 표면을 연삭하는 공정을 도시한 측면도.

제 2도는 종래의 기술에 따른 롤 표면 연마 장치를 도시한 단면 도.

제 3도는 종래의 기술에 따른 롤 표면 연마 장치에 의해서 롤 표면이 손상되고, 스트립의 표면 품질을 불량하게 하는 상태를 도시한 설명도.

제 4도는 본 발명에 따른 연삭 칩에 의한 롤 손상을 방지하는 롤 표면 연마 장치를 도시한 분해 사시도.

제 5도는 본 발명에 따른 연삭 칩에 의한 롤 손상을 방지하는 롤 표면 연마 장치에 구비된 노즐 수단의 분해 사시도.

제 6도는 본 발명에 따른 연삭 칩에 의한 롤 손상을 방지하는 롤 표면 연마 장치에 구비된 노즐 수단의 구조도로서, a)도는 종단면도, b)도는 평면도.

제 7도는 본 발명에 따른 연삭 칩에 의한 롤 손상을 방지하는 롤 표면 연마 장치의 작동 상태를 도시한 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1..... 본 발명에 따른 롤 표면 연마 장치

10.... 지석 20.... 지석 커버

30.... 노즐 수단 32.... 혼합 공간

34.... 노즐 몸체 36.... 지지판

38a,38b... 측판 40....유입구

42.... 절단 면 44a,44b... 홈

46.... 노즐 립(Nozzle Lips) 55a... 연삭 유

55b.... 공기 100.... 압연 롤

150.... 롤 연삭기 160.... 지석

180.... 커버 P.... 연삭 칩

S.... 스트립

본 발명은 지석을 이용한 롤 연마 작업과정에서 연삭 칩 비산에 의한 롤 표면 파손을 방지하면서 롤 표면을 연마하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 지석으로부터 비산되는 칩을 계속적으로 연삭 유와 함께 외부로 배출하고, 롤 표면 연마 작업중에 발생되는 칩이 지석 커버의 내부에 쌓이지 않도록 함으로써 롤 표면의 파손 없이 연마 작업을 효과적으로 이룰 수 있도록 개선된 연삭 칩에 의한 롤 손상을 방지하는 롤 표면 연마 장치에 관한 것이다.

제철소에서 각종 스트립을 압연하는 데에 사용되는 압연 롤은 주기적으로 그 표면을 양호한 상태로 유지하기 위하여 수리되어야 한다.

도 1에는 상기와 같은 압연 롤(100)을 수리하는 공정이 도시되어 있다.

이와 같은 압연 롤(100)의 수리 공정에서는 롤 표면을 연마하기 위한 롤 연삭기(150)를 필요로 한다. 이와 같은 롤 연삭기(150)는 압연 롤(100)의 측방에 위치되고, 고속으로 회전하는 압연 롤(100) 표면에 회전하는 상태의 지석(160)을 접촉시켜서 롤 표면의 파손된 부분을 연삭제거하는 것이다. 그리고 이와 같은 롤 연삭기(150)는 롤(100)의 축 방향으로 이동 가능한 구조이다.

도 2에는 이와 같은 압연 롤(100)의 수리 공정에서 지석(160)에 의한 롤 표면 연마 공정이 도시되어 있다. 지석(160)에 의하여 롤 표면을 연마하는 경우, 연삭 칩(P)이 다량 발생되는 데 이와 같은 연삭 칩(P)은 지석(160)의 회전력을 받게 되고, 연마 부분에 공급되는 연삭 유와 함께 혼합되어 지석(160) 표면에 부착되며 연삭기(150)의 커버(180) 내부에서 지석(160)으로부터 분리되어 점차 성장한다.

즉, 종래에는 롤(100) 표면에서 발생되는 피로 층의 제거작업을 위하여 롤 표면을 연삭하게 되는 데, 이와 같은 경우 롤(100)은 저속 회전되고 지석(160)은 고속회전하면서 롤 표면을 마찰 연삭하게 된다.

이와 같은 연마 과정에서 부산물인 연삭 칩(P)이 발생 되며, 그 일부는 롤(100)을 냉각시키면서 연삭성을 좋게 하는 연삭 유(190)에 의하여 씻겨져 연삭 유 통로를 거쳐 나가지만, 대부분의 연삭 칩(P)은 고속 회전되는 지석(160)의 회전력에 의해 롤(100)의 연마된 방향으로 비산된다.

그리고 연삭 칩(P)의 일부는 지석 커버(180)의 상,하부 벽에 달라붙어 성장하다가 일정한 하중에 도달하면 자중에 의하여 고속으로 회전하는 지석(160)에 충돌하고, 지석(160)의 파손을 초래함으로써 대형 설비사고와 안전사고의 위험을 초래하는 것이다.

뿐만 아니라, 이와 같이 비산되는 연삭 칩(P)은 지석 커버(180)로부터 튀어 나와 지석(160)과 압연 롤(100)의 연마 표면에 재충돌되고, 연마 면으로 유입되어 롤(100) 표면에 충격을 주며 롤 표면을 손상시킨다.

즉, 지석 커버(180)의 외측으로 튀어나온 연삭 칩(P)은 지석(160)과 롤(100) 사이의 연마 면으로 빨려들어가 순간적으로 큰 소음과 함께 롤 표면에 충격을 가함으로써 롤(100) 표면의 결함 발생과 조직을 변화시키고 크랙(crack)을 유발시키며 롤 조직을 변화시킨다.

이와 같이 표면이 손상된 롤(100)은 표면을 초음파 탐상하여 크랙이 없어질 때까지 재 연삭하여 제거하지만, 롤(100) 내부의 조직 결함까지는 손상 여부를 찾기가 어려워 롤 표면의 초음파 탐상이 가능한 크랙 만을 제거한다.

그렇지만 이와 같이 부분적으로 결함 보수가 이루어진 압연 롤(100)은 압연 라인에서 작업시, 조직이 변화되어 약해진 부분이 압하 량을 이기지 못하고 깨지는 스폴링(spalling) 현상으로 발전되어 압연 롤(100)을 영구히 사용하지 못하고 폐기처리되는 것이다.

뿐만 아니라 이와 같이 연삭 칩(P)의 비산으로 발생되는 압연 롤(100) 표면의 작은 스크라치(scratch)는 작업자의 육안을 이용한 롤 표면 검사시, 식별이 불가능하므로 이러한 압연 롤(100)을 라인에 투입하여 작업하면 도 3에 도시된 바와 같이, 스트립(S)에 스크라치 마크(scratch mark)를 유발한다.

따라서 작업자는 수시로 연삭 칩(P)을 제거하기 위하여 연삭 작업 중에도 연삭기(150)를 정지시킨 다음, 지석 커버(180)를 열고 빗자루를 이용하여 연삭 칩(P)의 제거 작업을 하는 것이었다. 이와 같은 작업은 매우 번거로운 것이고 시간을 소모하는 것이어서 작업 생산성을 저하시키는 것이다.

또한 이와 같이 연삭기(150)의 소제 후, 재가동하는 경우에는 가동 부분에서 롤(100)의 원주 방향에 단차 마크가 발생되어 스트립 표면, 특히 자동차 강판 소재과 같은 고급 강종의 압연 작업시에는 연삭 칩 마크를 발생시키는 문제점을 갖는 것이었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 그 목적은 지석 커버의 내부에서 연삭 칩의 비산과 성장을 효과적으로 방지함으로써 연삭 칩 에 의해서 지석이 파손되는 것을 방지하고 그에 따라서 설비사고 및 안전사고를 사전에 예방할 수 있도록 개선된 연삭 칩에 의한 롤 손상을 방지하는 롤 표면 연마 장치를 제공함에 있다.

그리고 본 발명은 다른 목적으로서 지석 커버의 내부로부터 연삭 칩이 지석과 압연 롤의 연마 면으로 유입되는 것으로 효과적으로 방지함으로써 연삭 칩에 의해서 압연 롤 표면이 손상되는 것을 사전에 예방하고 압연 롤의 표면은 품질이 우수한 상태로 유지시킴으로써 스트립의 표면 결함을 사전에 예방할 수 있도록 개선된 연삭 칩에 의한 롤 손상을 방지하는 롤 표면 연마 장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 압연 롤의 표면을 연삭하기 위한 롤 표면 연마장치에 있어서,

구동 원에 의해서 회전가능한 지석;

상기 지석을 에워 싸는 커버;

상기 커버의 내측 상부에서 지석의 회전 방향 반대 측으로 공기와 연삭 유의 혼합 물질을 분사하는 다수의 노즐 수단; 및

상기 노즐 수단의 내부에 형성되어 공기와 연삭 유가 혼합되는 혼합 공간;을 포함하여 상기 커버로부터 연삭 칩의 비산을 방지하는 것을 특징으로 하는 연삭 칩에 의한 롤 손상을 방지하는 롤 표면 연마 장치를 제공한다.

이하, 본 발명에 따른 연삭 칩에 의한 롤 손상을 방지하는 롤 표면 연마 장치의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 연삭 칩에 의한 롤 손상을 방지하는 롤 표면 연마 장치(1)는 도 4에 도시된 바와 같이, 공기와 연삭 유를 지석(10)에 분사하여 연삭 칩(P)이 부착되거나 지석 커버(20)로부터 연삭 칩(P)이 비산되어 유출되는 것을 효과적으로 방지한다.

본 발명에 따른 연삭 칩에 의한 롤 손상을 방지하는 롤 표면 연마 장치(1)는 구동 원(미 도시)에 의해서 회전가능한 지석(10)을 구비하고, 상기 지석(10)을 에워 싸는 커버(20)를 포함한다.

그리고 상기 지석 커버(20)의 내부로는 연삭 유(55a)와 공기(55b)를 공급하기 위한 다수의 노즐 수단(30)이 구비된다.

상기 노즐 수단(30)은 커버(20)의 내측 상부에서 지석(10)의 회전 방향 반대 측으로 공기(55b)와 연삭 유(55a)의 혼합 물질을 분사하는 것으로서, 도 4에 도시된 바와 같이 지석 커버(20)의 상부 측에 위치하여 지석(10)과, 그 후면 공간을 향하도록 경사져서 장착되어 있다.

상기 노즐 수단(30)은 지석(10)의 온도를 낮추고 압연 롤(100)과의 연마 표면에서 원활한 연삭 작업이 이루어지도록 하기 위하여 내부에 연삭 유(55a)와 공 기(55b)가 공급되고, 그 내부에서 연삭 유(55a)와 함께 공기(55b)가 양호하게 혼합되도록 하기 위하여 혼합 공간(32)을 포함한다.

상기 노즐 수단(30)은 다수 개가 나란하게 경사진 상태로 지석 커버(20)의 내측에 위치되는 것으로서, 각각의 노즐 수단(30)은 마치 공기(55b) 커튼 식으로 연삭 유(55a)와 공기(55b)를 지석(10)의 후방 측으로 분사한다.

상기 각각의 노즐 수단(30)은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 그 내부에 혼합 공간(32)을 형성하는바, 이는 노즐 몸체(34)의 중앙에 지지판(36)이 형성되고, 상기 지지판(36)에는 그 양측으로 각각 측판(38a)(38b) 들이 고정되는 구조이다. 그리고 상기 지지판(36)의 중앙에는 연삭유 및 공기 유입구(40)가 형성되고, 상기 유입구(40)에 연이어서 연삭 유(55a)와 공기(55b)를 넓게 펼쳐서 분사시키기 위한 절단 면(42)이 마련되며, 상기 절단 면(42)이 형성된 부분에는 이에 대응하여 상기 측판(38a)(38b)에 각각 오목한 홈(44a)(44b)들이 형성된다.

따라서 상기 노즐 수단(30)은 상기 측판(38a)(38b)의 홈(44a)(44b)들과 상기 지지판(36)의 절단 면(42)이 상호 작용하여, 도 6a)에 도시된 바와 같이 혼합 공간(32)을 형성하는 것이다.

또한, 상기와 같이 혼합 공간(32)을 형성한 노즐 수단(30)은 상기 측판(38a)(38b)의 일측 모서리들이 상기 노즐 수단(30)으로부터 연삭유(55a) 및 공기(55b)가 넓고 평편한 커튼(curtain) 형으로 분사되도록 하는 노즐 립(Nozzle Lips)(46)을 형성하는 것이다. 그리고 상기 노즐 수단(30)의 노즐 립(46) 폭은 지 석(10)의 폭보다 넓은 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 연삭 칩에 의한 롤 손상을 방지하는 롤 표면 연마 장치(1)는 노즐 수단(30)을 통하여 연삭 유(55a)와 공기(55b)를 고압으로 지석(10)의 후방 측으로 분사한다.

이와 같은 경우 상기 연삭 유(55a)는 노즐 수단(30)의 내부에 형성된 혼합 공간(32) 내에서 공기(55b)와 함께 혼합되면서 노즐 립(46)을 통하여 지석 커버(20)의 내측에서 지석(10)과 그 후방측으로 분사된다.

이와 같이 고압으로 공기(55b)와 함께 분사되는 연삭 유(55a)는 일정온도 이상으로 비산되는 연삭 칩(P)을 낮은 온도로 냉각시켜 지석 커버(20)의 내부에 흡착되거나 성장하지 못하도록 한다.

뿐만 아니라 지석 커버(20)의 내측면에 일부 부착되더라도 연삭 유(55a)와 함께 분사되는 공기(55b)에 의하여 지석 커버(20) 내에서 성장되지 못하도록 한다.

그리고 상기 노즐 수단(30)으로부터 분사되는 연삭 유(55a)와 공기(55b)는 압연 롤(100)을 연마하여 발생된 연삭 칩(P)들이 지석(10)에 부착되어 그 표면 조도(거칠음)를 방해하는 눈 막힘 현상을 방지하여 연삭력을 더욱 높일 수 있는 것이다.

그리고 이와 같이 지석 커버(20)의 내부에서 분사되는 연삭 유(55a)와 공기(55b)는 지석(10)의 회전중에 지석(10)에 부착한 연삭 칩(P)이나 이물질을 탈락 시켜서 지석(10)을 깨끗하게 소제시킴과 동시에, 지석 커버(20)의 외부로 연삭 칩(P)들이 비산되지 못하도록 한다. 즉, 노즐 수단(30)으로부터 분사되는 연삭 유(55a)와 공기(55b)들은 마치 커튼과 같이 지석 커버(20)의 상부측을 다중으로 막고 있음으로서 연삭 칩(P)들은 연삭 유(55a)와 공기(55b)에 의해서 지석 커버(20)의 내부에 유지되고, 연삭 유(55a)와 함께 지석 커버(20)의 후방 측으로 흘러내린다.

이와 같이 지석 커버(20)의 내부에서 연삭 유(55a)와 공기(55b)에 의해서 외부로의 비산 유출이 차단된 연삭 칩(P)은 지석 커버(20)의 후방 측에 마련된 토출구(60)를 통하여 별도의 용기로 수집되고 연삭 칩(P)과 연삭 유(55a)는 분리되어 각각 재활용되는 것이다.

이와 같은 과정을 통하여 상기 지석(10)이 연마하는 압연 롤(100)은 원하는 표면 연마를 이룰 수 있고 양호한 품질을 유지할 수 있다. 이는 지석(10)이 압연 롤(100)의 표면에 접촉하기 전에 연삭 유(55a)와 공기(55b)에 의해서 세척된 상태로 롤(100) 표면에 접촉하므로 정확한 연마효과를 얻을 수 있다.

그리고 롤 연마 과정에서 지석(10)과 롤(100) 연마 면으로 연삭 칩(P)이 돌발적으로 유입되지 않음으로써 롤(100) 표면에 충격을 가하지 않고 손상시키지 않는 것이다.

따라서 이와 같은 상태로 가공된 압연 롤(100)은 스트립(S)의 압연 작업중에 스트립 표면 품질을 손상시키지 않고 우수하게 유지하는 것이다.

상기와 같이 본 발명에 의하면 지석 커버의 내부에서 연삭 칩의 비산과 성장을 효과적으로 방지함으로써 연삭 칩에 의해서 고속으로 회전하는 지석의 파손을 방지하고 그에 따라서 설비사고 및 안전사고를 사전에 예방할 수 있는 개선된 효과를 얻을 수 있다.

그리고 본 발명에 의하면 지석 커버의 내부로부터 연삭 칩이 지석과 압연 롤의 연마 면으로 유입되는 것으로 효과적으로 방지함으로써 연삭 칩에 의해서 압연 롤 표면이 손상되는 것을 사전에 예방하고 압연 롤의 표면을 품질이 우수한 상태로 유지할 수 있다. 따라서 이와 같은 압연 롤을 이용하게 되면 표면 품질이 우수한 스트립을 생산할 수 있는 것이다.

상기에서 본 발명은 특정한 실시 예에 관하여 도시되고 설명되었지만, 이는 단지 예시적으로 본 발명을 설명하기 위하여 기재된 것이며, 본 발명을 이와 같은 특정 구조로 제한하려는 것은 아니다. 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 알 수 있을 것이다. 그렇지만 이러한 수정 및 변형 구조들은 모두 본 발명의 권리범위 내에 포함되는 것임을 분명하게 밝혀두고자 한다.

Claims

압연 롤의 표면을 연삭하기 위한 롤 표면 연마장치에 있어서,

구동 원에 의해서 회전가능한 지석;

상기 지석을 에워 싸는 커버;

상기 커버의 내측 상부에서 지석의 회전 방향 반대 측으로 공기와 연삭 유의 혼합 물질을 분사하는 다수의 노즐 수단; 및

상기 노즐 수단의 내부에 형성되어 공기와 연삭 유가 혼합되는 혼합 공간;을 포함하여 상기 커버로부터 연삭 칩의 비산을 방지하는 것을 특징으로 하는 연삭 칩에 의한 롤 손상을 방지하는 롤 표면 연마 장치.
제1항에 있어서, 상기 노즐 수단은 노즐 몸체의 중앙에 지지판이 형성되고, 상기 지지판에는 그 양측으로 각각 측판들이 고정되며, 상기 지지판의 중앙에는 연삭유 및 공기 유입구가 형성되고, 상기 유입구에 연이어서 절단면이 마련되며, 상기 절단면이 형성된 부분에는 상기 측판에 각각 오목한 홈들이 형성됨으로써 혼합 공간을 형성하는 것임을 특징으로 하는 연삭 칩에 의한 롤 손상을 방지하는 롤 표면 연마 장치.
제1항에 있어서, 상기 노즐 수단은 그 폭이 지석의 폭보다 넓고, 연삭유 및 공기가 넓고 평편한 커튼(curtain) 형으로 분사되도록 하는 노즐 립(Nozzle Lips)을 포함하는 것을 특징으로 하는 연삭 칩에 의한 롤 손상을 방지하는 롤 표면 연마 장치.