KR20090064763A - 비대칭 형강재의 제조방법 및 이를 위한 이송 가이드장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비대칭 형강재를 열간 압연 방식으로 제조할 수 있도록 좌,우 휨을 방지하면서 압연기측에 정 위치로 치입이 가능하도록 한 비대칭 형강재의 제조방법 및 이를 위한 이송 가이드장치에 관한 것이다.

비대칭 형강재의 제조방법은 빔 블랭크를 초기 조형 공정과 공형 공정으로 이루어진 다수회의 압연 공정을 통과시켜 양측 플랜지의 길이가 서로 다른 비대칭 압연재의 형태를 갖도록 양방향으로 왕복 이송시키면서 압연하고, 비대칭 압연재를 각각의 압연 공정들로 이송하는 도중에 양측 플랜지의 외측 방향 휨을 방지하고 길이가 짧은 일측 플랜지의 높낮이를 보상하여 수평방향으로 유지하도록 이송을 가이드하며, 압연 공정을 거쳐 압연이 완료된 비대칭 압연재를 절단하고 냉각 및 교정하는 단계들로 이루어진다.

이에 따르면 본 발명은 비대칭 형강재를 정상적인 압연공정을 통해 생산 제조할 수 있는 유용한 효과를 갖는다.

Description

비대칭 형강재의 제조방법 및 이를 위한 이송 가이드장치{Method for manufacturing of unbalance sectionsteel and transfering guide therefor}

본 발명은 비대칭 형강재의 제조방법 및 이를 위한 이송 가이드장치에 관한 것으로, 특히 빔 블랭크 반제품을 이용하여 양측 플랜지의 길이가 다른 비대칭 형강재를 열간 압연할 수 있도록 함과 아울러, 열간 압연 중에 압연재의 좌,우 방향 휨을 방지하고 압연기 입구측으로의 치입을 가이드하도록 그 구조가 개선된 비대칭 형강재의 제조방법 및 이를 위한 이송 가이드장치에 관한 것이다.

일반적으로, H빔은 양측 플랜지가 두께가 동일하고 길이가 동일한 반면에, 비대칭 형강재는 양측 플랜지의 길이가 서로 다른 형강재를 지칭하는 것이다.

종래 비대칭 형강재는 건축 현장의 데크 플레이트와 같이 채용되어 건물의 바닥층을 형성하는 데 사용될 수 있다.

기존의 비대칭 형강재는, 비대칭 형강재의 플랜지 부위가 좌,우 비대칭을 갖게 됨에 따라 열간압연시 좌,우 연신율 차이로 휨이 발생하기 때문에 제조가 어려운 단점이 있다.

또한, 비대칭 형강재의 압연 과정은 BDM 공형, 조압연, 중간압연 및 사상 압 연등의 압연 과정을 다수회 거쳐서 생산되는 과정에서 다른 압연과정으로 이송되는 도중에, 비대칭 형강재의 좌,우측 플랜지 길이가 다르기 때문에 길이가 짧은 플랜지 부위가 기울어져 이송될 수 밖에 없으므로 압연기의 상,하 작업롤 사이로 정확하게 치입되지 못하는 문제점이 있다.

따라서, 기존 비대칭 형강재는 현재 국내에서 생산이 어렵기 때문에, 산업현장에서 일반 H빔에 길이가 큰 플레이트를 용접하여 비대칭 형강재를 형성하거나, T-형강 또는 H빔의 일측 플랜지를 절단한 후에, 길이가 다른 플레이트를 용접하여 비대칭 형강재를 형성하는 방법을 채용하고 있다.

이러한 방식을 통해 제조된 비대칭 형강재는 중량이 클 뿐만 아니라, 용접이라는 별도의 공정이 요구되므로 단면 계수가 저하될 뿐만 아니라, 생산 원가가 상승되는 요인이 된다.

본 발명은 상기한 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 제안된 것으로, 그 목적은 반제품중의 하나인 빔 블랭크을 이용하여 열간 압연으로 비대칭 형강재를 제조할 수 있도록 한 비대칭 형강재의 제조방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 비대칭 형강재의 압연 도중에 압연기의 상,하 작업롤 사이로 정확하게 치입할 수 있도록 한 비대칭 형강재의 이송 가이드장치를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 빔 블랭크를 초기 조형 공정과 공형 공정으로 이루어진 다수회의 압연 공정을 통과시켜 양측 플랜지의 길이가 서로 다른 비대칭 압연재의 형태를 갖도록 양방향으로 왕복 이송시키면서 압연하는 단계와,

상기 비대칭 압연재를 상기 각각의 압연 공정들로 이송하는 도중에 양측 플랜지의 외측 방향 휨을 방지하고 길이가 짧은 일측 플랜지의 높이를 보상하여 웨브부위가 수평으로 유지되도록 이송을 가이드하는 단계와,

상기 압연 공정을 거쳐 압연이 완료된 비대칭 압연재를 절단하고 냉각 및 교정하는 단계들로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 비대칭 압연재의 이송을 가이드하는 단계는, 상기 압연 공정 전에 이동중인 비대칭 압연재의 웨브부위가 수평으로 이송되도록 이송 가이드의 일측 내부에 일체로 경사지도록 형성된 경사부를 이용하여 길이가 짧은 플랜지의 하부면 높이를 보상하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 특징적인 요소로는, 양측에 서로 대칭되는 구조로 구성되고 양측 플랜지의 길이가 서로 다른 비대칭 압연재가 수용되어 이송되도록 서로 이격된 위치에 수직으로 배치되는 양 측벽과,

상기 양 측벽중 일측 측벽의 내측면 하부에 배치되고 상기 비대칭 압연재의 플랜지중 길이가 짧은 플랜지의 하부가 접촉되며 상기 비대칭 압연재가 압연기측으로 이송되는 이송방향에 대해 경사각을 갖도록 형성되는 경사부를 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 경사부는 상기 비대칭 압연재의 이송 방향에 대해 전,후로 상향 및 하향 경사각을 갖도록 형성된 것이다.

본 발명은 비대칭 형강재를 열간 압연 방식으로 제조할 수 있도록 좌,우 휨을 방지하면서 압연기측에 정 위치로 치입이 가능하도록 한 것인 바, 이에 따르면 본 발명은 비대칭 형강재를 정상적인 압연공정을 통해 생산 제조할 수 있는 유용한 효과를 갖는다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하되, 여기서는 비대칭 압연재가 H빔을 일 예로 들어 설명한 것이며, 비대칭 압연이 완료된 후에 비대칭 형강재인 제품이 형성되는 것으로 표현하기로 한다.

본 발명에 의한 비대칭 형강재의 제조방법 및 이를 위한 이송 가이드장치는, 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명하면, 먼저 비대칭 형강재의 제조방법은 빔 블랭크를 초기 조형 공정과 공형 공정으로 이루어진 다수회의 압연 공정을 통과시켜 양측 플랜지(52,54)의 길이가 서로 다른 비대칭 압연재(50)의 형태를 갖도록 양방향으로 왕복 이송시키면서 압연하고(S1), 비대칭 압연재(50)를 각각의 압연 공정들로 이송하는 도중에 양측 플랜지(52,54)의 외측 방향으로 휘는 것을 방지하고 길이가 짧은 일측 플랜지(52)의 높이를 보상하여 웨브(55;web)부위가 수평방향으로 유지하도록 이송을 가이드하며(S2), 압연 공정을 거쳐 압연이 완료된 비대칭 압연재(50)를 절단하고 냉각 및 교정하는 단계(S3)들로 이루어진다.

더 상세히 설명하면, 철강 반제품인 빔 블랭크를 초기 B,D.M(Break Down Mill)공형, 조압연, 중간압연, 사상압연 등의 압연공정을 통과시켜 양측 플랜지의 길이가 서로 다른 비대칭 형강재를 제조하는 것이다.

이때, 조압연 단계에서는 리버싱 타입의 압연기를 이용하여 양방향으로 복수회 압연한 후에, 중간압연 및 사상 압연측으로 한번 지나가는 원패스방식을 채택할 수 있다.

조압연, 중간압연, 사상압연의 압연롤(100,110,120,150)들은 상,하로 구성되는 2단식 롤을 채용하거나 상,하 좌,우로 구성되는 4단식 롤(유니버셜 롤이라고 함)을 채택한다.

이때, 2단식 롤은 비대칭 압연재(50)의 플랜지 길이를 제한하게 되며, 엣지 밀(Edge Mill)이라고도 한다.

또한, 조압연, 중간압연, 사상압연의 압연롤(100,110,120,150)들은 양측 플랜지(52,54)의 길이가 다른 비대칭 압연재(50)의 형상과 대응되는 롤 형태로 구성된다.

비대칭 압연재(50)를 압연 공정들 사이로 이송하는 과정에서 양측 플랜지(52,54)중 길이가 짧은 일측 플랜지(52)의 이송 높이를 타측 플랜지(54)와 동일한 높이로 보상하여 웨브(55)부위가 수평을 유지한 상태로 이송되도록 한다.

이는, 각 압연롤 사이로 통과되면서 압연하는 과정에서 비대칭 압연재(50)가 정위치로 치입되어야 압연이 정상적으로 이루어지기 때문이다.

비대칭 압연재(50)를 이송하는 단계는, 앞서 설명한 바와 같이, 양측 플랜지(52,54)가 외측 방향으로 휘는 것을 방지하고, 타측 플랜지(54)에 비해 상대적으로 길이가 짧은 일측 플랜지(52)가 압연기의 입구측으로 치입될 경우에 일측 플랜지(52)의 중간부위가 타측 플랜지(54)의 중간부위와 동일한 높이로 치입이 이루어지도록 한다.

이를 위해 압연기의 입구측에 이송되는 비대칭 압연재(50)의 일측 플랜지(52) 하부면을 접촉 지지하도록 경사각을 갖는 경사부(230)가 형성되고 양측으로 대칭되는 측벽(210,220)을 갖는 이송 가이드(200)를 이용함으로써, 비대칭 형강재의 이송시 압연기의 입구측에 정위치로 치입할 수 있다.

그외에도, 비대칭 형강재를 절단하고 냉각 및 교정하는 단계는, 공지의 형강재 생산라인에서 실시하는 절단 공정, 냉각, 교정 공정과 동일하므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

다만, 교정단계에서 교정기는 비대칭 압연재(50)의 형상에 대응되는 교정기롤을 채택하는 것이 상이하다.

이러한 방법을 구현하기 위한 구성요소중 본 발명에 의한 비대칭 형강재의 이송 가이드장치는, 양측에 서로 대칭되는 구조로 구성되고 일측과 타측 플랜지(52)(54)의 길이가 서로 다른 비대칭 압연재(50)가 중간에 수용되어 일방향으로 이송되도록 서로 이격된 위치에 수직으로 배치되는 플레이트 형태의 양 측벽(210,220)과, 양 측벽(210,220)중 일측 측벽(210)의 내측면 하부에 배치되고 비대칭 압연재(50)의 플랜지중 길이가 짧은 일측 플랜지(52)의 하부가 접촉되며 비대칭 압연재(50)가 압연기측으로 이송되는 이송방향에 대해 경사각을 갖도록 형성되는 경사부(230)로 구성된다.

미설명 부호 "60"는 모터의 회전력에 의해 회전 구동되어 상측에 안착되는 비대칭 압연재(50)를 이송시키는 롤러 테이블을 나타낸 것이다.

경사부(230)는 압연기의 입구측으로 갈수록 상방향으로 경사지다가 중간 부위인 산 부위를 지나 압연기 입구측에 근접될 때 하방향으로 하향 경사지는 구조로 되어 있다.

이는, 비대칭 압연재(50)의 단부가 압연기의 입구측으로 치입된 후에, 일측 플랜지(52)의 하부면과 접촉되는 면적을 줄여서 마모 및 부하를 줄이기 위함이다.

따라서, 비대칭 압연재(50)의 일측 플랜지(52)의 하부면이 경사부(230)와 접촉되어 중간의 산부위에서 일측 플랜지(52)의 중간부위 높이가 타측 플랜지(54)의 중간 부위 높이와 동일선상에 위치하게 되면서 압연기의 정상 압연 위치에 위치하게 되므로, 비대칭 압연재(50)의 선단부가 압연기의 상,하 압연롤 사이로 치입된다.

또한, 양 측벽(210,220)은 비대칭 압연재(50)의 이송시 양측 플랜지(52,54) 부위가 외측방향으로 휘는 것을 차단하는 기능을 갖는다.

상기한 바와 같은 본 발명은 비대칭 압연재(50)의 이송시 정상적인 압연 위치로 이송을 가이드함과 아울러, 양측 플랜지(52,54) 부위가 좌,우 연신율 차이에 의해 양 외측 방향으로 휘는 것을 차단함으로써, 비대칭 압연재(50)를 열간 압연으로 비대칭 형강재로 생산 제조할 수 있도록 한 기술적 사상을 갖는 것인 바, 비대칭 H빔 뿐만 아니라 철도 레일등의 제품을 생산할 때에도 적용 가능할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 비대칭 형강재의 제조방법을 나타낸 플로우챠트

도 2는 본 발명에 의한 비대칭 형강재의 제조방법중 일 실시예를 개략적으로 나타낸 구성도.

도 3은 본 발명에 따른 비대칭 형강재의 이송 가이드장치를 나타낸 정면도.

도 4는 본 발명의 사용상태도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

50 : 비대칭 압연재 52 : 일측 플랜지

54 : 타측 플랜지 55 : 웨브

100,110,120,150 : (조압연,중간압연,사상압연의)압연롤

200 : 이송 가이드 210 : 일측 플랜지

220 : 타측 플랜지 230 : 경사부

Claims (4)

1. 빔 블랭크를 초기 조형 공정과 공형 공정으로 이루어진 다수회의 압연 공정을 통과시켜 양측 플랜지(52,54)의 길이가 서로 다른 비대칭 압연재(50)의 형태를 갖도록 양방향으로 왕복 이송시키면서 압연하는 단계와,

   상기 비대칭 압연재(50)를 상기 각각의 압연 공정들로 이송하는 도중에 양측 플랜지(52,54)의 외측 방향 휨을 방지하고 길이가 짧은 일측 플랜지(52)의 높이를 보상하여 웨브(55)부위가 수평으로 유지하도록 이송을 가이드하는 단계와,

   상기 압연 공정을 거쳐 압연이 완료된 비대칭 압연재(50)를 절단하고 냉각 및 교정하는 단계들로 이루어진 것을 특징으로 하는 비대칭 형강재의 제조방법.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 비대칭 압연재(50)의 이송을 가이드하는 단계는, 상기 압연 공정 전에 이동중인 비대칭 압연재(50)의 웨브(55)부위가 수평으로 이송되도록 이송 가이드(200)의 일측 내부에 일체로 경사지도록 형성된 경사부(230)를 이용하여 일측 플랜지(52)의 하부면 높이를 보상하는 것을 특징으로 하는 비대칭 형강재의 제조방법.
3. 양측에 서로 대칭되는 구조로 구성되고 양측 플랜지(52,54)의 길이가 서로 다른 비대칭 압연재(50)가 수용되어 이송되도록 서로 이격된 위치에 수직으로 배치 되는 양 측벽(210,220)과,

   상기 양 측벽(210,220)중 일측 측벽의 내측면 하부에 배치되고 상기 비대칭 압연재(50)의 플랜지중 길이가 짧은 일측 플랜지(52)의 하부가 접촉되며 상기 비대칭 압연재(50)가 압연기측으로 이송되는 이송방향에 대해 경사각을 갖도록 형성되는 경사부(230)를 구비한 것을 특징으로 하는 비대칭 형강재의 이송 가이드장치.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 경사부(230)는 상기 비대칭 압연재(50)의 이송 방향에 대해 전,후로 상향 및 하향 경사각을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 비대칭 형강재의 이송 가이드장치.

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