KR20090037128A - 평행 채널 및 그의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플랜지와 웨브의 연결 부위 및 플랜지의 단부가 직각 형태를 가지며 플랜지의 두께가 일정한 두께로 평행하게 형성되도록 한 평행 채널 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
연주설비에서 이송된 철강 반제품인 빌릿 소재의 압연재를 가열로측으로 통과시키면서 가열한 후에, 가열된 압연재를 조압연, 중간압연, 사상압연을 구성하는 다수개의 압연기측으로 통과시켜 압연하는 제조공정을 갖는다.
조압연과 중간압연에서는 상,하 2단식 압연롤을 갖는 하이 밀(High Mill)을 채용하고, 이어서 사상압연은 상,하 및 좌,우측 4개의 압연롤을 갖는 유니버셜 밀(Universal Mill)을 채용하며, 플랜지의 단부를 직각 형태로 형성하는 에지 밀(Edge Mill)을 채용하여 압연재의 상,하 및 좌,우측 부위까지 압연롤의 압하력이 전달되도록 한 것이다.
이에 따르면 본 발명은 피 대상물과의 결합과정에서 테이퍼 와셔등의 부자재를 요구하지 않고도 체결이 가능하게 됨과 아울러, 다른 채널 및 강판과의 용접작업시 플랜지 단부의 맞댐 용접 접합성이 향상되고, 플랜지 부위의 용접시 용접 두께가 균일함에 따라 용접성이 향상되는 유용한 효과를 갖는다.

Description

평행 채널 및 그의 제조방법{Paralled flange channel and method for manufacturing the same}
본 발명은 평행 채널의 제조방법에 관한 것으로서, 특히 "ㄷ"자 형강의 플랜지 부위의 두께가 평행하며 웨브와의 연결부위가 직각 형태를 갖도록 한 평행 채널의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, "ㄷ"자 형강(이하 채널이라 함)은 토목,건축,기계분야에서 널리 사용되고 있다.
기존 채널등의 압연재를 제조하기 위한 공정으로는 고로에서 제조된 용선을 제강로로 이송한 후에 정련하여 강을 제조하게 된다.
제강로에서 제조된 강은 압연용 강괴를 제조하기 위하여 연주작업을 가지며, 그 연주작업시 압연 혹은 압출품의 소재로 슬라브, 빌레트등의 형상으로 주조되고 압출기, 압연기에서 가공되어 강판, 형강재등으로 제조된다.
제강공정이 완료된 소재를 압연공장으로 이송하여 재 가열후 압연을 하여 형강재를 만들고, 압연된 형강재는 롤러 테이블을 타고 이송되면서 고속 회전되는 절단기에 의해 절단되어 적정 길이의 형강으로 제작되는 공정을 가지게 된다.
일예로 선재 압연의 소재중 하나인 빌릿(billet)는 가열로에서 약 90분간 가열되어 대략 1100℃에서 추출되어 조압연, 중간사상 압연, 사상압연을 거쳐 마무리되는 공정을 갖는다.
종래 압연기는 롤의 개수와 조립 형태에 따라 2단식 압연기, 3단식 압연기, 4단식 압연기, 특수식 압연기등으로 구분되며, 그중 채널을 제조하기 위한 압연기는 2단식 압연기를 채용하고 있다.
종래 2단식 압연기의 구조는 양측 단부가 수평 롤 쵸크에 의해 수평으로 지지되고 중앙에 상,하로 설치되는 상,하 롤부재와, 그 상측 롤부재의 상측에 마련되어 상측 롤부재의 높이를 조절하기 위한 압하 스크류와, 그 하측 롤부재의 하부에 마련되어 압연재를 유도 가이드하는 가이드부의 위치를 고정시키는 레스트바로 구성된다.
일반적인 채널은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상,하 2단식 압연롤(22,24)을 갖는 다수개(제 1~9)의 압연기를 통과하면서 그 형태가 완성되도록 제조되며, 양측 플랜지(14)와 웨브(12) 부위와의 연결부위 두께가 다른 플랜지(14) 부위의 두께보다 두텁게 형성되어 직선형태로 평행한 것이 아니라 기울기를 갖는 형태로 형성되고, 플랜지(14)의 단부가 라운딩되도록 형성된 구조를 갖는다.
이는 상,하 양측에서 롤의 압하력이 전달되므로 플랜지(14) 단부 측에 롤의 압하력이 전달되지 못할 뿐만 아니라, 웨브(12)와 플랜지(14) 부위의 연결부위가 되는 내측 모서리 부위에 전달되는 롤의 압하력이 다른 부위에 전달되는 롤의 압하력보다 적은 힘이 전달되기 때문이다.
이러한 형태로 제조된 채널(C)은 다른 부위에 체결될 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 플랜지(14) 부위가 체결하고자 하는 다른 부위(여기서 피대상물이라 칭함)에 면 접촉되고, 플랜지(14) 부위와 피 대상물(P)에 볼트(32)가 관통되어 너트(34)와 체결되는 구조를 갖는다.
미설명 부호 "35"는 피 대상물(P)과 너트(34) 사이에 개재되는 와셔부재를 나타낸 것이다.
이때, 플랜지(14) 부위의 내측 모서리부위는 앞서 설명한 바와 같이 경사지도록 형성되어 있으므로, 볼트(32)와 너트(34)로만 체결이 불가능하여 접촉면이 기울기를 갖는 테이퍼 와셔(36) 등의 부자재가 요구된다.
또한, 기존 채널(C)은 다른 채널 및 강판과의 용접작업시 라운드진 플랜지(14) 단부의 맞댐 용접 접합성이 불리한 문제점이 있으며, 플랜지(14) 부위의 용접시 용접 두께가 불 균일함에 따라 용접성이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 제안된 것으로, 그 목적은 플랜지 부위 두께가 일정하게 평행한 형태로 구성되고, 웨브(12)와 플랜지의 단부가 직각 형태를 갖도록 한 평행 채널의 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 철강 반제품 상태의 압연재를 가열로에서 가열한 후에 조압연, 중간압연, 사상압연을 구성하는 다수개의 압연기를 통과시켜 플랜지와 웨브를 갖는 채널을 제조하되,
상기 조압연과 중간압연을 구성하는 압연기가 상,하 2단식 압연롤을 가지고,
상기 사상압연을 구성하는 압연기가 상기 플랜지와 웨브 부위와 각각 접촉되는 상,하 및 좌,우 측에 압연롤이 배치된 유니버셜 밀과,
상기 플랜지의 단부 부위에 접촉되는 에지 롤을 갖는 에지 밀을 구비하여서,
상기 압연재가 상기 상,하 2단식 압연롤과 유니버셜 밀 및 에지 밀을 통과하면서 플랜지 부위 두께가 평행하도록 압연하는 것을 특징으로 한다.
상기 압연기들은 서로 이격되게 배치되는 제 1~9 압연기로 구성되며 그중 상기 조압연, 중간압연을 구성하는 제 1~6압연기는 상,하 2단식 압연기로 구성하고,
상기 제 7,9 압연기는 상기 유니버셜 밀을 채용하며,
상기 제 8 압연기는 상기 에지 밀을 채용한 것이다.
또한, 본 발명의 다른 특징적인 요소는, 양측 플랜지 부위 사이에 웨브 부위 가 일체로 형성되고,
상기 제조방법에 의해 상기 양측 플랜지와 웨브 부위가 직각 형태로 형성되며,
상기 플랜지 부위의 두께가 일정하도록 형성된 것이다.
본 발명은 플랜지와 웨브의 연결 부위 및 플랜지의 단부가 직각 형태를 가지며 플랜지의 두께가 일정한 두께로 평행하게 형성되도록 한 평행 채널 및 그의 제조방법에 관한 것인 바, 이에 따르면 본 발명은 피 대상물과의 결합과정에서 테이퍼 와셔등의 부자재를 요구하지 않고도 체결이 가능하게 됨과 아울러, 다른 채널 및 강판과의 용접작업시 플랜지 단부의 맞댐 용접 접합성이 향상되고, 플랜지 부위의 용접시 용접 두께가 균일함에 따라 용접성이 향상되는 유용한 효과를 갖는다.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명 평행 채널 및 그의 제조방법은, 압연재가 조압연, 중간압연, 사상압연을 통과하는 압연과정에서 상,하,좌,우측 방향으로 압연롤의 압하력이 전달되도록 한 것이다.
본 발명에 따른 평행 채널의 제조방법은. 도 5 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 연주설비에서 이송된 철강 반제품인 빌릿 소재의 압연재(B)를 가열로(미도시)측으로 통과시키면서 가열한 후에, 가열된 압연재(B)를 조압연, 중간압연, 사상압 연을 구성하는 다수개의 압연기(50)측으로 통과시켜 압연하는 제조공정을 갖는다.
이때, 조압연과 중간압연에서는 기존과 동일하게 상,하 2단식 압연롤(22,24)을 갖는 하이 밀(High Mill)을 채용함으로써, 철강 반제품 상태의 압연재(B)를 절곡된 형태의 플랜지(14)와 웨브(12) 부위를 형성한다.
이어서, 사상압연은 상,하 및 좌,우측 4개의 압연롤(52,54)(53,55)을 갖는 유니버셜 밀(Universal Mill)을 채용하고, 플랜지(14)의 단부를 직각에 가까운 형태로 형성하는 에지 밀(Edge Mill)을 채용하여 압연재(B)의 상,하 및 좌,우측 부위까지 압연롤의 압하력이 전달되도록 한 것이다.
더 상세히 설명하면, 조압연, 중간압연, 사상압연을 구성하는 압연기는 제 1~9 압연기(50A,50B,50C,50D,50E,50F,50G,50H,50I)로 구성되고, 그중 조압연과 중간압연을 구성하는 압연기는 제 1~6 압연기(50A,50B,50C,50D,50E,50F)이며, 사상압연을 구성하는 압연기는 제 7~9 압연기(50G,50H,50I)로 구성된다.
그중 조압연과 중간압연의 제 1~6 압연기(50A,50B,50C,50D,50E,50F)는 상,하 2단식 압연기(High Mill)를 채택하여 플랜지(14) 부위와 웨브(12) 연결 부위가 직각(여기서 정확한 직각은 아니지만 직각인 90°에 가까운 각도) 형태를 갖도록 형성시킨다.
사상압연을 구성하는 압연기중 제 7,9 압연기(50G,50I)는 유니버셜 밀을 채택하여 웨브(12)와 플랜지(14) 연결 부위인 내측 모서리 부위를 직각 형태로 형성함과 아울러, 제 8 압연기(50H)는 에지 밀을 채택하여 플랜지(14) 단부를 직각 형태로 형성한다.
이때, 가열로의 가열조건(온도,시간등)은 기존의 것과 동일하므로 굳이 여기서 한정하지 않으며, 압연기(50)들의 압하력 또한 기존의 것과 동일하다.
즉, 제 1~6 압연기(50A,50B,50C,50D,50E,50F)에서는 철강 반제품 상태의 압연재(B)를 웨브(12)와 플랜지(14) 형태로 형성시킨 후에, 제 7~9 압연기(50G,50H,50I)에서 플랜지(14) 부위의 두께를 일정하게 평행한 구조를 갖도록 형성시킴과 아울러 플랜지(14)의 단부를 직각 형태로 형성시키는 것이다.
이러한 방식으로 제조된 평행 채널(C)은 도 9에 도시된 바와 같이, 플랜지(14) 부위가 웨브(12)를 기준으로 서로 대칭되는 구조를 가지며, 웨브(12)와 플랜지(14)가 연결되는 부위가 90°에 가까운 각도를 갖게 되고, 플랜지(14) 부위의 두께가 서로 일정하게 동일한 두께로 평행한 구조로 형성되어 있다.
따라서, 본 발명의 평행 채널(C)은 피 대상물(P)과의 결합과정에서 테이퍼 와셔등의 부자재를 필요로 하지 않고도 볼트(32)와 너트(34) 및 와셔(35)로만 체결작업이 가능하다.
또한, 다른 채널 및 강판과의 용접작업시 플랜지(14) 단부의 맞댐 용접 접합성이 향상되고, 플랜지(14) 부위의 용접시 용접 두께가 균일함에 따라 용접성이 향상되는 이점을 갖는다.
그리고, 본 발명의 평행 채널(C)은 특정부위에 들어가는 재료를 줄일 수 있으므로, 적은 양의 재료로 기존 일반 채널과 동일한 길이를 얻을 수 있으므로, 기존 채널에 비해 중량이 감소하고, 이로 인해 원 재료를 줄일 수 있게 되어 원가를 절감할 수 있다.
도 1은 일반적인 채널의 구조를 나타낸 정면도.
도 2는 종래 채널을 제조하는 압연기를 나타낸 구성도.
도 3은 종래 채널의 제조과정을 순차적으로 나타낸 도면.
도 4는 종래 채널의 사용예를 보인 결합상태도.
도 5는 본 발명에 따른 평행 채널의 제조공정을 개략적으로 나타낸 구성도.
도 6은 본 발명에 따른 평행 채널을 제조하는 압연기중 하나를 나타낸 구성도.
도 7은 본 발명 평행 채널의 제조과정을 순차적으로 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 평행 채널의 사용예를 보인 결합상태도.
도 9는 본 발명의 평행 채널을 나타낸 정면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
12 : 웨브 14 : 플랜지
50 : 압연기
50A,50B,50C,50D,50E,50F,50G,50H,50I : 제 1~9 압연기
B : 압연재 C : 채널

Claims (3)

  1. 철강 반제품 상태의 압연재(B)를 가열로에서 가열한 후에 조압연, 중간압연, 사상압연을 구성하는 다수개의 압연기(50)를 통과시켜 플랜지(14)와 웨브(12)를 갖는 채널을 제조하는 방법에 있어서,
    상기 조압연과 중간압연을 구성하는 압연기가 상,하 2단식 압연롤을 가지고,
    상기 사상압연을 구성하는 압연기가 상기 플랜지(14)와 웨브(12) 부위와 각각 접촉되는 상,하 및 좌,우 측에 압연롤이 배치된 유니버셜 밀과,
    상기 플랜지(14)의 단부 부위에 접촉되는 에지 롤을 갖는 에지 밀을 구비하여서,
    상기 압연재(B)가 상기 상,하 2단식 압연롤과 유니버셜 밀 및 에지 밀을 통과하면서 플랜지(14) 부위 두께가 평행하도록 압연하는 것을 특징으로 하는 평행 채널의 제조방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 압연기들은 서로 이격되게 배치되는 제 1~9 압연기(50A,50B,50C,50D,50E,50F,50G,50H,50I)로 구성되며 그중 상기 조압연, 중간압연을 구성하는 제 1~6 압연기(50A,50B,50C,50D,50E,50F)는 상,하 2단식 압연기로 구성하고,
    상기 제 7,9 압연기(50G,50I)는 상기 유니버셜 밀을 채용하며,
    상기 제 8 압연기(50H)는 상기 에지 밀을 채용한 것을 특징으로 하는 평행 채널의 제조방법.
  3. 양측 플랜지(14) 부위 사이에 웨브(12) 부위가 일체로 형성되고,
    청구항 1 또는 청구항 2의 제조방법에 의해 상기 양측 플랜지(14)와 웨브(12) 부위가 직각 형태로 형성되며,
    상기 플랜지(14) 부위의 두께가 일정하도록 형성된 것을 특징으로 하는 평행 채널.
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