KR20090056144A - 코일걸림으로 인한 열연공정 중단 시 코일제거 방법 및이에 사용되는 코일절단장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 코일걸림으로 인한 열연공정 중단 시 코일제거 방법 및 이에 사용되는 코일절단장치에 관한 것이다. 본 발명에 의하면 감지부(35)가 열연공정 중 사상압연기(11)를 통과한 강재의 코일걸림이나 열연압연속도를 감지하는 제 1단계와, 제어부가 상기 감지부(35)가 감지한 신호를 인가받아 코일걸림 여부 및 열연압연속도가 설정값 이하인지의 여부를 판단하는 제 2단계와; 상기 제어부가 상기 코일걸림 또는 열연압연속도가 설정값 이하라고 판단하면 절단해야 하는 코일의 범위 및 위치를 판단하여 코일절단장치(20)를 구동시키는 제 3단계;를 포함하여 구성된다. 본 발명에 의하면 코일절단장치(20)가 런 아웃 테이블(13)과 냉각장치(15) 사이에 이동가능하게 구비되어 코일걸림이 발생되면 제어부의 제어에 의해 해당되는 부분의 코일을 절단하도록 구성되므로 코일을 냉각수로 식히는 작업 없이도 코일의 절단작업이 가능하므로 장비가 정지해 있는 시간을 줄이는 것은 물론 작업자가 직접 코일 위에 올라가 절단하지 않아도 되므로 작업자의 안전이 확보되는 이점이 있다.

열연공정, 코일걸림, 산소절단기

Description

코일걸림으로 인한 열연공정 중단 시 코일제거 방법 및 이에 사용되는 코일절단장치{Method for removing coil in case of stopped continuous casting and hot rolling process by catching coil and coil cutting apparatus used in the method}

본 발명은 코일걸림으로 인한 열연공정 중단 시 코일제거 방법 및 이에 사용되는 코일절단장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열연공정을 수행함에 있어 코일걸림이 발생된 부분의 코일을 자동적으로 절단가능하게 한 코일걸림으로 인한 열연공정 중단시 코일제거 방법 및 이에 사용되는 코일절단장치에 관한 것이다.

일반적으로, 열연 강판을 제조하는 열연공정(열간 압연공정)은 제강 공정의 연속주조기로부터 공급되는 슬라브(Slab)를 가열로에서 가열 및 균열시킨 후 폭 압연 및 두께 압연을 실시하여 바 상태로 만들고, 통상 다수개의 압연 스탠드를 사용하는 사상압연기에서 고객사가 요구하는 사이즈(Size)의 스트립(Strip)을 형성하도록 압연을 실시한다.

사상압연기의 최종 스탠드를 통과한 스트립은 런 아웃 테이블(Run out table)의 라미나 플로우(Lamina Flower)의 냉각공정을 거쳐 기계적 성질이 확보된 후에 권취기에서 코일형태으로 감겨진다.

그런데, 이와 같은 열연공정에서 압연된 스트립을 권취기에서 코일형태으로 감아내는 경우에 열연공정 중의 파동(Wave), 휨(Camber), 후물재 압연, 저온권취 등으로 인하여 코일걸림의 문제가 발생하여 장비가 멈추는 경우가 종종 발생된다. 이 경우 크레인을 이용하여 코일을 제거한 후 장비를 재가동을 하게 된다.

이때, 열간압연 중인 코일을 한번에 제거하는 것은 불가능하므로 일정부분의 코일을 제거하기 쉽도록 산소절단기로 작업자가 직접 절단하게 된다.

하지만 코일온도가 600℃~800℃의 고열상태이고, 코일에서 발생되는 고열로 인하여 즉시 코일을 절단하기 곤란하다. 따라서 수냉을 통해 코일을 일정온도까지 냉각시킨 후 작업자가 코일에 직접 올라가서 산소절단기를 이용하여 코일을 절단하게 된다. 그러나 이 작업은 코일이 완전히 냉각되지 않았을 경우 작업자가 화상을 입을 위험이 존재하는 문제점이 있다.

또한 코일을 일정온도까지 냉각시키는 시간 또한 대략 10~20분 정도로 길어 장비의 정지시간을 더 길어지게 하므로 결과적으로 열연공정을 지연시켜 생산성이 감소되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 코일을 신속히 제거함으로써 장비정지 시간을 줄여 생산성을 높일 수 있는 코일걸림으로 인한 열연공정 중단 시 코일제거 방법 및 이에 사용되는 코일절단장치을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 코일을 제거함에 있어 작업자의 안전이 확보되는 열연공정 중단 시 코일제거 방법 및 이에 사용되는 코일절단장치을 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 감지부가 열연공정 중 사상압연기를 통과한 강재의 코일걸림이나 열연압연속도를 감지하는 제 1단계와, 제어부가 상기 감지부가 감지한 신호를 인가받아 코일걸림 여부 및 열연압연속도가 설정값 이하인지의 여부를 판단하는 제 2단계와; 상기 제어부가 상기 코일걸림 또는 열연압연속도가 설정값 이하라고 판단하면 절단해야 하는 코일의 범위 및 위치를 판단하여 코일절단장치를 구동시키는 제 3단계;를 포함하여 구성된다.

상기 제 3단계에서는 코일절단장치는 상기 제어부의 제어에 의해 절단해야 하는 코일의 해당위치로 이동되고, 상기 코일절단장치에 구비된 이송체인이 정방향 또는 역방향으로 반복 동작되어 상기 이송체인의 일측에 부착된 절단기를 왕복운동시킴으로써 코일을 절단한다.

상기 코일절단장치는 상기 코일의 절단작업이 완료되면 상기 제어부의 제어에 의해 원위치로 복귀된다.

런 아웃 테이블의 상측에 길이방향으로 배치되고 승강가능하도록 외부의 인양수단에 의해 지지되며, 양 내측에 길이방향으로 가이드레일이 형성되는 지지프레임과;

상기 가이드레일을 따라 이동가능하도록 양측에 이동롤러가 설치되는 절단기지지부와;

상기 절단기지지부에 설치되고 정,역방향으로 회전되는 이송체인에 의해 좌,우 이동가능하게 지지되어 상기 런아웃 테이블에 위치하는 코일을 절단하는 절단기;를 포함하여 구성된다.

본 발명에 의하면 런 아웃 테이블과 냉각장치 사이에 상하 또는 런 아웃 테이블의 길이방향으로 이동가능하게 코일절단장치를 구비하여, 코일걸림에 의해 열연공정이 중단되면 해당되는 부분의 코일을 절단하여 제거하도록 하였다. 따라서 코일을 냉각수로 식히는 과정 없이 해당되는 부분의 코일을 제거할 수 있어 장비가 정지해 있는 시간을 줄이므로 작업생산성이 향상되는 효과가 있다.

또한 본 발명에서는 코일절단장치가 제어부 또는 작동스위치에 의해 구동되므로 작업자가 직접 산소절단기를 이용하여 코일을 절단하지 않아도 되므로 작업이 간단하고 작업자의 안전이 확보될 수 있는 효과가 있다.

이하 본 발명에 의한 코일걸림으로 인한 열연공정 중단 시 코일제거 방법 및 이에 사용되는 코일절단장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1에는 본 발명에 의한 코일걸림으로 인한 열연공정 중단 시 코일제거 방법의 바람직한 실시예가 채용된 부분개략도가 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명의 실시예에 의해 코일을 제거하기 위한 코일절단장치가 정면도로 도시되어 있고, 도 3에는 본 발명의 실시예에 따른 코일걸림으로 인한 열연공정 중단 시 코일제거 방법이 블럭도로 도시되어 있다.

이에 도시된 바에 의하면, 열연공정은 가열로에서 가열된 슬라브(S)를 조압연, 중간압연, 사상압연을 통해서 수요자가 원하는 폭과 두께의 스트립(Strip)형태의 강재로 생산하는 공정으로 마무리압연기에 해당되는 사상압연기(11)를 통과한 강재는 런 아웃 테이블(Run out table)(13)을 통해 이송되고, 냉각장치(15)에서 분사되는 냉각수에 의해 냉각되어 핀치롤(17) 및 권취기(18)를 통해 코일제품으로 최종생산된다.

본 발명에서는 상기 권취기(18)에 코일이 감기는 과정에서 코일걸림으로 인한 열연공정이 중단될 경우 상기 코일을 제거하기 위하여 런 아웃 테이블(13)과 냉각장치(15) 사이에 상하방향 또는 런 아웃 테이블(13)의 길이방향을 따라 이동가능한 코일절단장치(20)가 구비된다.

참고로, 상기 코일걸림은 권취기(18)의 권취 공정전에 이송중인 강판의 장력을 조절하기 위해 설치되는 핀치롤(17)에서 자주 발생된다.

상기 코일절단장치(20)는 슬라브(S)가 열연공정에서 스트립형태로 열간압연된 후 코일형태으로 감아내는 도중에 파동(Wave), 휨(Camber), 후물재 압연, 저온권취 등으로 인하여 코일걸림의 문제가 발생되는 경우 코일의 해당부분을 절단하는 역할을 하게 된다.

이하 코일절단장치의 상세한 구성에 대해 설명하기로 한다.

도 2에 도시된 바에 의하면, 상기 코일절단장치(20)는 크게 두 부분이 결합되어 구성된다. 즉, 상기 코일절단장치(20)는 지지프레임(21)에 절단기지지부(25)가 이동가능하게 설치된 구성이다.

상기 지지프레임(21)은 하부가 개구된 대략 'ㄷ'자 형상의 긴 판상으로 형성된다. 상기 지지프레임(21)은 상기 런 아웃 테이블(13)과 냉각장치(15) 사이에 길이방향으로 배치되고, 인양수단(22) 예를 들어, 크레인에 그 양측이 승강 가능하게 지지된다. 그리고 상기 지지프레임(21)의 개구된 내부는 상기 절단기지지부(25)의 길이에 대응되는 폭을 가진다.

상기 지지프레임(21)의 개구된 양 내측에는 가이드레일(23)이 형성된다. 상기 가이드레일(23)은 상기 지지프레임(21)의 서로 마주보는 양 내측면 일부가 소정의 길이만큼 서로 멀어지는 방향으로 요입되고 상기 지지프레임(21)의 길이방향으로 연장되어 형성된다.

상기 절단기지지부(25)는 대략 육면체 형상으로 형성된다. 상기 절단기지지부(25)는 상기 지지프레임(21)상에서 이동되어 아래에서 설명될 산소절단기(31)를 절단해야 하는 코일의 해당위치까지 이동시키는 역할을 한다. 상기 절단기지지 부(25)는 코일의 폭보다는 상대적으로 큰 폭으로 형성된다. 이는 산소절단기(31)의 이동행정이 상기 절단기지지부(25)의 폭에 비례하기 때문이다.

상기 절단기지지부(25)에는 이송체인(27)이 구비된다. 이송체인(27)은 상기 런 아웃 테이블(13)에 폭방향으로 위치되게 상기 절단기지지부(25)에 구비된다. 상기 이송체인(27)은 도시되지않은 구동축에 구비되는 풀리(29)에 걸어 감아져 구동력을 전달받은 풀리(29)의 회전에 의해 정방향 또는 역방향으로 회전된다.

상기 이송체인(27)에는 그 선단이 코일과 마주보는 방향이 되도록 산소절단기(31)가 구비된다. 상기 산소절단기(31)는 상기 이송체인(27)의 정,역방향회전에 의해 좌, 우 왕복이동되면서 코일을 폭방향으로 절단하는 역할을 한다. 상기 산소절단기(31)는 일반적으로 사용되는 산소절단기의 구성이다.

물론, 여기서 상기 산소절단기(31)를 코일 폭방향으로 이송시키는 이송수단은 상기 이송체인(27)만으로 한정되지 않으며, 또한 상기 산소절단기(31)도 코일을 절단할 수 있는 것이면 다양한 예가 채용될 수 있다. 예를 들어 상기 이송체인(27) 대신 구동벨트가 사용되고, 상기 산소절단기(31) 대신 레이저절단기가 사용될 수도 있다.

상기 절단기지지부(25)의 양측면에는 상기 지지프레임(21)의 양 내측면에 형성되는 가이드레일(23)에 대응되는 이동롤러(33)가 구비된다. 상기 이동롤러(33)는 상기 절단기지지부(25)의 양측에 돌출되게 구비된다. 상기 이동롤러(33)는 상기 지지프레임(21)의 가이드레일(23)에 설치되어 상기 절단기지지부(25)를 상기 지지프레임(21)상에서 절단해야 하는 코일의 위치로 이동되도록 한다.

보다 상세하게는, 상기 절단기지지부(25)는 상기 지지프레임(21)에 산소절단기(31)의 선단이 코일의 상부에 위치되게 런 아웃 테이블(13)의 폭방향으로 설치되고, 절단해야 하는 코일의 해당위치로 이동되어 이송체인(27)이 정방향 또는 역방향으로 회전되면서 산소절단기(31)를 좌, 우로 왕복운동시켜 코일을 폭방향으로 절단하게 한다.

이때, 상기 절단기지지부(25)는 상기 지지프레임(21)의 가이드레일(23)을 따라 런 아웃 테이블(13)의 길이방향으로 이동되고, 다시 산소절단기(31)의 선단이 코일의 상면에 위치되도록 상기 지지프레임(21)이 하강함에 의해 산소절단기(31)의 선단이 코일을 절단할 수 있는 상태가 된다.

본 실시예에서는 지지프레임(21)이 직접 하강하여 산소절단기(31)의 선단이 코일의 상면에 위치되게 하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 상기 지지프레임(21)에 설치된 절단기지지부(25)가 하강하여 산소절단기(31)의 선단이 코일의 상면에 위치되게 할 수도 있다. 도 1에는 지지프레임(21)이 하강한 모습이 도시되어 있다.

한편, 열연공정 중 코일걸림 및 열간압연속도를 감지하기 위한 감지부(35)가 구비된다. 상기 감지부(35)는 런 아웃 테이블(13)과 근접한 위치에 설치되어 열간압연된 후의 강재를 코일형태로 감아내는 도중에 코일걸림에 의한 장비의 멈춤이나, 열간압연속도를 감지하게 된다. 상기 감지부(35)는 일반적인 센서로 통상적으로 널리 사용되는 것이다. 그리고 코일걸림이나 열간압연속도의 감지 여부에 대한 감지부(35)의 신호는 제어부(미도시)에 전달된다.

이때, 열간압연속도를 감지하는 것은 중요하다. 왜냐하면 코일걸림 초기에는 열간압연속도가 설정값 이하로 먼저 감소되므로 장비가 멈추기 전에 코일걸림을 감지하면 절단해야 하는 코일의 범위를 최소화할 수 있기 때문이다.

상기 코일절단장치(20) 및 이송체인(27)의 동작을 제어하기 위한 제어부가 구비된다. 제어부는 감지부(35)의 감지신호를 인가받아 장비가 멈추거나 열간압연속도가 설정값 이하이면 이상신호로 판단하여 코일절단장치(20) 또는 이송체인(27) 중 어느 하나를 선택적으로 구동시키거나, 또는 코일절단장치(20) 또는 이송체인(27)을 순서대로 구동시키도록 제어한다. 이때, 상기 제어부는 상기 코일절단장치(20)와 이송체인(27)의 작동을 시간 간격을 설정하는 것으로 제어할 수도 있다.

또한 상기 제어부는 상기 코일절단장치(20)가 동작이 완료된 경우에는 절단기지지부(25)를 상기 지지프레임(21) 상에서 권취기(18) 측으로 이동된 위치로 복귀하도록 제어한다. 이는 열간압연 중인 경우에는 냉각장치(15)에서 압연된 강제를 냉각시키기 위한 냉각수가 분사되기 때문에 열간압연이 중단된 경우에만 냉각장치(15)와 런 아웃 테이블(13)의 사이를 이동하여 해당되는 부분의 코일을 절단하도록 하기 위함이다.

이때, 상기 제어부는 절단해야 하는 코일의 위치 및 범위를 판단한 후 코일절단장치(20)를 구동시키게 된다. 예를 들어, 코일이 휘거나 굴곡이 생긴 부분은 평탄도가 설정값보다 낮으므로 이 범위에 해당되는 코일부분을 코일절단장치(20)가 절단하도록 제어하는 것이다. 상기 제어부는 통상적인 제어부의 구조를 가진다.

이와 같은 코일절단장치(20)의 자동제어는 열연공정 중 코일걸림이 발생되더 라도 코일절단장치(20)가 자동으로 동작되어 코일의 해당되는 부분을 절단하므로 수냉작업 필요없이도 코일의 절단작업이 신속하게 이루어지게 한다. 그리고 코일절단장치(20)에 의해 절단된 코일은 크레인(미도시)을 이용하여 제거하면 된다.

본 실시예에서는, 열연공정 중 코일걸림과 열간압연속도 감소를 감지부(35)가 감지하고 제어부가 제어하지만, 코일걸림에 의해 장비가 멈추는 경우에는 작업자가 직접확인 가능하므로 작업자가 코일절단장치(20)를 수동으로 직접 작동시킬 수도 있다.

예를 들어 코일절단장치(20)를 제어하기 위한 작동스위치(미도시)가 구비될 수 있다. 작동스위치는 코일절단장치(20)와 유선 또는 무선으로 연결되어 작업자의 조작에 의해 동작된다. 상기 작동스위치는 작업자의 조작신호를 받아 코일절단장치(20) 또는 이송체인(27) 중 어느 하나를 선택적으로 구동시키거나 또는 순서대로 구동시키게 된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 코일걸림으로 인한 열연공정 중단 시 코일제거 방법 및 이에 사용되는 코일절단장치의 작용을 설명하기로 한다.

먼저, 감지부(35)가 열연공정 중 코일걸림이나 열연압연속도를 감지하여 제어부에 감지한 신호를 전달한다. 제어부는 상기 감지부(35)의 감지신호를 인가받아 코일걸림 여부와 열연압연속도가 설정값 이하인지의 여부를 판단한다.

그리고 상기 제어부는 코일걸림 또는 열연압연속도가 설정값 이하라고 판단된 경우에는 절단해야 하는 코일의 범위 및 위치를 다시 판단한다. 이때, 상기 제어부는 예를 들어, 설정된 코일의 평탄도 값과 비교하여 코일이 휘거나 굴곡이 있 는 부분은 모두 절단해야 하는 범위로 판단하여 코일의 해당되는 부분을 절단하도록 코일절단장치(20) 및 이송체인(27)을 구동시킨다.

제어부의 제어에 의해 코일절단장치 및 이송체인이 구동되는 과정은 다음과 같다.

즉, 코일절단장치(20)의 절단기지지부(25)가 런 아웃 테이블(13)의 길이방향으로 설치된 지지프레임(21)에서 코일의 해당되는 위치로 이동한다. 이때, 상기 절단기지지부(25)의 이동은 양단에 구비된 이동롤러(33)가 상기 지지프레임(21)의 가이드레일(23)을 따라 이동됨에 의해 이루어진다.

상기 절단기지지부(25)가 코일의 해당되는 위치까지 이동되면 다음으로, 지지프레임(21)이 하강한다. 이때, 상기 지지프레임(21)은 산소절단기(31)의 선단이 코일의 상면에 접촉될 때까지 하강한다.

다음으로, 이송체인(27)이 정방향 또는 역방향으로 반복 회전되면서 산소절단기(31)를 좌,우방향으로 왕복운동시켜 코일을 폭방향으로 절단하게 한다. 이때, 상기 이송체인(27)은 코일절단장치(20)의 하강과 시간 간격을 설정하여 상기 코일절단장치(20)의 하강이 완료되면 작동된다.

상기한 방법으로 코일의 절단작업이 완료되면 코일절단장치(20)는 다시 상승된다. 그리고 절단기지지부(25)는 절단해야 하는 코일의 다른 위치로 이동되어 상술한 과정과 동일한 방법으로 코일을 절단하게 된다.

이와 같이 절단해야 하는 코일의 양측을 모두 절단하면 크레인을 이용하여 절단된 코일을 제거하면 된다. 그리고 상기 코일절단장치(20)는 열연공정이 다시 진행될 수 있도록 제어부의 제어에 의해 원위치로 복귀된다.

그리고 상기 코일절단장치(20)는 제어부가 아닌 작업자가 조작하는 작동스위치에 의해 구동되는 경우에도 상술한 방법과 동일하게 동작된다.

이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명의 권리범위는 첨부한 특허청구 범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.

본 실시예에서는 상기 지지프레임(21)에 설치되는 절단기지지부(25)가 이동되는 구조를 가이드레일(23)과 이동롤러(33)로 한정하여 설명하고 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 지지프레임(21) 상에서 절단기지지부(25)가 절단해야 하는 코일의 해당위치로 이동될 수 있으면 다양한 구조가 채용될 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 코일걸림으로 인한 열연공정 중단 시 코일제거 방법의 바람직한 실시예가 채용된 부분개략도.

도 2는 본 발명의 실시예에 의해 코일을 제거하기 위한 코일절단장치를 보인 정면도.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 코일걸림으로 인한 열연공정 중단 시 코일제거 방법을 보인 블럭도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

11:사상압연기 13:런 아웃 테이블

15:냉각장치 17:핀치롤

18:권취기 20:코일절단장치

21:지지프레임 22:인양수단

23:가이드레일 25:절단기지지부

27:이송체인 29:풀리

31:산소절단기 33:이동롤러

35:감지부 S:슬라브

Claims (4)

1. 감지부가 열연공정 중 사상압연기를 통과한 강재의 코일걸림이나 열연압연속도를 감지하는 제 1단계와,

   제어부가 상기 감지부가 감지한 신호를 인가받아 코일걸림 여부 및 열연압연속도가 설정값 이하인지의 여부를 판단하는 제 2단계와;

   상기 제어부가 상기 코일걸림 또는 열연압연속도가 설정값 이하라고 판단하면 절단해야 하는 코일의 범위 및 위치를 판단하여 코일절단장치를 구동시키는 제 3단계;를 포함하여 구성되는 코일걸림으로 인한 열연공정 중단 시 코일제거 방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제 3단계에서는

   코일절단장치는 상기 제어부의 제어에 의해 절단해야 하는 코일의 해당위치로 이동되고, 상기 코일절단장치에 구비된 이송체인이 정방향 또는 역방향으로 반복 동작되어 상기 이송체인의 일측에 부착된 절단기를 왕복운동시킴으로써 코일을 절단함을 특징으로 하는 코일걸림으로 인한 열연공정 중단 시 코일제거 방법.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 코일절단장치는 상기 코일의 절단작업이 완료되면 상기 제어부의 제어에 의해 원위치로 복귀됨을 특징으로 하는 코일걸림으로 인한 열연공정 중단 시 코 일제거 방법.
4. 런 아웃 테이블의 상측에 길이방향으로 배치되고 승강가능하도록 외부의 인양수단에 의해 지지되며, 양 내측에 길이방향으로 가이드레일이 형성되는 지지프레임과;

   상기 가이드레일을 따라 이동가능하도록 양측에 이동롤러가 설치되는 절단기지지부와;

   상기 절단기지지부에 설치되고 정,역방향으로 회전되는 이송체인에 의해 좌,우 이동가능하게 지지되어 상기 런아웃 테이블에 위치하는 코일을 절단하는 절단기;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 코일절단장치.

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