KR20110022312A - Cooling apparatus for hot rolling and cooling method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 압연용 냉각 장치와 압연 제품의 냉각 방법에 관한 것으로 더 상세하게는 압연 공정을 통해 제조된 압연 제품을 균일한 냉각 속도로 냉각할 수 있도록 발명된 것이다.The present invention relates to a cooling apparatus for rolling and a cooling method of a rolled product, and more particularly, to invent a rolled product manufactured through a rolling process to be cooled at a uniform cooling rate.
일반적으로 압연공정의 기본이 되는 열간 압연 공정은 연속 주조에 의하여 제조한 슬라브(Slab) 또는 블룸(Bloom), 빌렛(Billet) 등의 주편 즉, 압연재를 가열로에 장입하여 고온으로 재가열한 후 조압연, 중간압연, 사상압연 등의 과정을 거쳐 최종 압연 제품을 생산하는 것이다.In general, the hot rolling process, which is the basis of the rolling process, is made by slab, bloom, billet, or the like produced by continuous casting, that is, a rolling material is charged into a heating furnace and reheated to a high temperature. The final rolling product is produced through rough rolling, intermediate rolling and finishing rolling.
상기 압연 제품은 H형강, 부등변 부등후 앵글, 레일 등이 있으며, 열간 압연 공정을 통해 제조된 후 냉각 공정 및 교정기를 통과시켜 냉각 공정에서 변형된 부분을 교정하는 교정 공정을 통해 완제품으로 제조된 후 출고되는 것이다.The rolled products are H-shaped steel, trapezoidal angles, rails, and the like, which are manufactured through a hot rolling process, and then manufactured as a finished product through a calibration process of correcting the deformed portion in the cooling process by passing through a cooling process and a straightener. It is released.
본 발명은 압연 제품에서 상대적으로 온도가 높은 부분을 접촉식으로 정확하게 냉각시켜 압연 공정 중 압연 제품의 온도를 균일화할 수 있는 압연용 냉각 장치 와 압연 제품의 냉각 방법을 제공하는 데 있다.The present invention provides a cooling device for rolling and a method for cooling a rolled product, by which a relatively high temperature portion of the rolled product is precisely cooled by contact and thus uniformizing the temperature of the rolled product during the rolling process.
이러한 본 발명의 과제는 압연 제품의 표면에 접촉하는 복수의 냉각 패드부재와;The object of the present invention is a plurality of cooling pad members in contact with the surface of the rolled product;
상기 냉각 패드부재를 이동시켜 압연 제품의 표면에 접촉시키는 패드 이동 기기를 포함한 압연용 냉각 장치를 제공하는 데 있다.It is to provide a cooling device for rolling comprising a pad moving device for moving the cooling pad member to contact the surface of the rolled product.
상기 복수의 냉각 패드부재는 서로 연결되어 냉각 벨트를 형성하고, The plurality of cooling pad members are connected to each other to form a cooling belt,
상기 패드 이동 기기는 상기 냉각 벨트의 일 단이 감기며 모터에 연결되어 회전되는 구동 풀리부재와;The pad moving device may include: a driving pulley member in which one end of the cooling belt is wound and connected to a motor and rotated;
상기 구동 풀리부재와 이격되게 배치되며 상기 냉각 벨트의 타단이 감기는 종동 풀리부재와;A driven pulley member disposed to be spaced apart from the driving pulley member and wound at the other end of the cooling belt;
상기 구동 풀리부재 및 상기 종동 풀리부재가 회전 가능하게 장착되는 베이스 프레임부재를 포함한 것이다.It includes a base frame member rotatably mounted to the drive pulley member and the driven pulley member.
상기 냉각 패드부재를 이동시켜 냉각 패드부재의 접촉 위치를 조정할 수 있게 하는 간격 조정 기기를 더 포함하는 것이다.It further comprises a gap adjusting device for moving the cooling pad member to adjust the contact position of the cooling pad member.
상기 베이스 프레임부재에 연결되어 상기 베이스 프레임부재를 수평 이동 시 켜 상기 냉각 벨트의 위치를 조정할 수 있는 유압 실린더를 더 포함한 것이다.It further comprises a hydraulic cylinder connected to the base frame member to adjust the position of the cooling belt to move the base frame member horizontally.
상기 냉각 패드부재를 탄성적으로 지지하는 완충부재를 더 포함하는 것이다.It further comprises a buffer member for elastically supporting the cooling pad member.
상기 냉각 패드부재를 탄성적으로 지지하는 완충부재를 더 포함하며, Further comprising a buffer member for elastically supporting the cooling pad member,
상기 완충부재는 내부에 스프링이 내장된 하우징부와;The shock absorbing member includes a housing part having a spring built therein;
상기 베이스 프레임부재의 일 측으로 돌출되며 상기 하우징부의 내부로 이동 가능하게 결합하여 스프링에 의해 탄성적으로 지지되는 탄성 지지부를 포함한 것이다.It protrudes to one side of the base frame member and includes an elastic support that is elastically supported by a spring coupled to the inside of the housing movably.
상기 냉각 벨트의 냉각 패드부재로 냉각수를 분사시켜 냉각 패드부재를 냉각시키는 냉각수 분사기를 더 포함하는 것이다.It further comprises a cooling water injector for cooling the cooling pad member by injecting the cooling water to the cooling pad member of the cooling belt.
또 본 발명의 과제는 복수의 냉각 패드부재를 압연 제품의 표면에 순차적으로 접촉시켜 압연 제품의 일부분을 냉각시키는 압연 제품의 냉각 방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a method for cooling a rolled product in which a plurality of cooling pad members are sequentially contacted with a surface of a rolled product to cool a part of the rolled product.
또한, 본 발명의 과제는 에이치 형강의 플랜지부와 웨브부의 교차 부분에서 복수의 냉각 패드부재를 플랜지부의 외측면에 순차적으로 접촉시켜 에이치 형강의 플랜지부와 웨브부의 교차 부분을 냉각시키는 압연 제품의 냉각 방법을 제공하는 데 있다.In addition, an object of the present invention is to provide a rolling product for cooling a cross portion of a flange portion and a web portion of the H-shaped steel by sequentially contacting a plurality of cooling pad members with the outer surface of the flange portion at the intersection portion of the flange portion and the web portion of the H-shaped steel. It is to provide a cooling method.
본 발명은 압연 제품의 표면 중 상대적으로 온도가 높은 부분만 접촉식으로 정확하게 냉각시킬 수 있어 압연 공정 중 압연 제품의 온도를 균일하게 유지시키는 효과가 있다.According to the present invention, only a relatively high temperature portion of the surface of the rolled product can be accurately cooled by contact, thereby maintaining the temperature of the rolled product uniformly during the rolling process.
본 발명은 압연 제품의 냉각 속도를 균일하게 유지시켜 압연 공정 및 냉각 공정에서 압연 제품의 각 부분에서 발생하는 온도 차이로 인한 변형을 최소화하고, 제품의 품질을 향상시키는 효과가 있다.The present invention has the effect of minimizing deformation due to the temperature difference occurring in each part of the rolled product in the rolling process and the cooling process by maintaining the cooling rate of the rolled product uniformly, and improves the quality of the product.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.When described in detail with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of the present invention.
도 1은 본 발명의 기본 구조를 도시한 사시도로서, 복수의 냉각 패드부재가 연결된 냉각 벨트가 순환 궤도 이동하는 구조를 도시하고 있다.1 is a perspective view showing a basic structure of the present invention, which shows a structure in which a cooling belt connected to a plurality of cooling pad members moves in a circular track.
도 2는 본 발명의 사용 상태를 도시한 사시도로서, 본 발명을 사용하여 에이치(H) 형강의 플랜지부와 웨브부의 교차 부분을 냉각시키는 것을 나타내고 있다.Fig. 2 is a perspective view showing the use state of the present invention, which shows that the intersection of the flange portion and the web portion of the H-shaped steel is cooled using the present invention.
도 3은 본 발명의 사용 상태를 도시한 평면도로서, 본 발명의 패드 이동 기기가 장착되는 베이스 프레임부재 및 상기 베이스 프레임부재를 완충시켜 지지하는 완충 지지부재와, 상기 베이스 프레임부재를 이동시키는 간격 조정 기기와 냉각 패드부재에 냉각수를 분사하여 냉각시키는 냉각수 분사기를 더 포함한 것을 나타내고 있다.3 is a plan view showing the use state of the present invention, a base frame member on which the pad moving device of the present invention is mounted, a buffer support member for buffering and supporting the base frame member, and an interval adjustment for moving the base frame member. It further shows that the apparatus further includes a cooling water injector for cooling by injecting cooling water to the cooling pad member.
열간 압연 공정은 가열로에서 가열된 압연 소재를 조압연, 중간 압연, 사상 압연의 과정을 거쳐 에이치(H) 형강, 부등변 부등후 앵글 등의 최종 압연 제품으로 제조하는 것으로, 공정 중에 압연 제품의 형상에서 발생하는 압연 제품의 각 부분의 두께 차이 및 공기와의 접촉 부분의 차이로 인해 각 부분적으로 온도 편차가 발생하는 것이다.In the hot rolling process, the rolled material heated in the furnace is manufactured into a final rolled product such as H (H) section steel and an isosceles angled angle after rough rolling, intermediate rolling and finishing rolling. The temperature difference occurs in each part due to the difference in thickness of each part of the rolled product and the difference in contact parts with air.
상기 압연 제품은 압연 공정 및 냉각 공정에서 발생하는 온도 편차에 의해 조직의 변태 및 각 부분 사이 특히 각 부분이 연결되는 부분에서의 열응력 발생의 원인이 되는 것이다.The rolled product causes the transformation of the tissue and the generation of thermal stress between the parts, in particular in the parts to which each part is connected, due to temperature variations occurring in the rolling process and the cooling process.
또 상기 열응력은 압연 제품의 단변 방향 및 길이 방향의 변형의 주된 원인인 것이다.In addition, the thermal stress is the main cause of the deformation in the short side direction and the longitudinal direction of the rolled product.
특히, 에이치 형강(1)은 압연 공정 중 플랜지부(1a)와 웨브부(1b)의 온도 차이가 점차 심화되는 문제점이 있어, 상기한 온도 차이를 줄이기 위해 상대적으로 온도가 높은 플랜지부(1a)와 웨브부(1b)의 교차부분에서 플랜지부(1a)의 외측면으로 물을 고압으로 분사시켜 온도를 균일화할 수 있다.In particular, the H-shaped steel 1 has a problem that the temperature difference between the
그러나 상기한 바와 같이 물을 플랜지부(1a)의 외측면으로 고압 분사할 경우 분사 압력이 균일하지 못할 경우 플랜지부(1a)의 각 위치간 냉각 속도 차이를 발생시키며, 냉각이 필요한 부분 이외의 부분 즉, 웨브부(1b)까지 냉각수가 튀어 냉각시키는 문제점이 있는 것이다.However, as described above, when high pressure spraying water to the outer surface of the flange portion (1a), if the injection pressure is not uniform, the cooling rate difference between the positions of the flange portion (1a) occurs, and other parts than the portion that requires cooling That is, there is a problem that the cooling water splashes and cools to the
본 발명은 복수의 냉각 패드부재(11)를 압연 제품의 표면에 순차적으로 접촉시켜 압연 제품의 일부분을 냉각시키는 압연 제품의 냉각 방법을 제공하는 것이다.The present invention provides a method for cooling a rolled product in which a plurality of
또 본 발명은 특히, 에이치 형강(1)의 플랜지부(1a)와 웨브부(1b)의 교차 부분에서 복수의 냉각 패드부재(11)를 플랜지부(1a)의 외측면에 순차적으로 접촉시켜 에이치 형강(1)의 플랜지부(1a)와 웨브부(1b)의 교차 부분을 냉각시키는 압연 제품의 냉각 방법을 제공하는 것이다. Moreover, especially in this invention, in the intersection part of the
본 발명은 압연 제품을 상기한 냉각 방법으로 냉각시킬 수 있는 압연용 냉각 장치를 제공하는 것이다.The present invention provides a cooling device for rolling that can cool a rolled product by the above-mentioned cooling method.
본 발명의 압연용 냉각 장치는 도 1에서 도시한 바와 같이 압연 제품의 표면에 접촉하는 복수의 냉각 패드부재(11)를 포함하며, 상기 복수의 냉각 패드부재(11)는 패드 이동 기기(20)에 의해 이동되어 압연 제품의 표면에 순차적으로 접촉하게 되는 것이다.The cooling apparatus for rolling of the present invention includes a plurality of
상기 냉각 패드부재(11)는 알루미늄, 카본 등과 같이 열전도율이 높은 소재로 제조된다.The
또 상기 복수의 냉각 패드부재(11)는 서로 연결되어 냉각 벨트(10)를 형성하고, 상기 패드 이동 기기(20)는 상기 냉각 벨트(10)의 일 단이 감기며 모터(21a)에 연결되어 회전되는 구동 풀리부재(20)와;In addition, the plurality of
상기 구동 풀리부재(20)와 이격되게 배치되며 상기 냉각 벨트(10)의 타단이 감기는 종동 풀리부재(22)와;A driven
상기 구동 풀리부재(20) 및 상기 종동 풀리부재(22)가 회전 가능하게 장착되는 베이스 프레임부재(23)를 포함한다.And a
상기 패드 이동 기기(20)는 상기 구동 풀리부재(20)와 상기 종동 풀리부재(22)의 사이에 배치되어 압연 제품의 표면에 접촉되는 냉각 패드부재(11)의 하부면을 지지하는 접촉 가이드 롤러부재(24)를 더 포함하는 것이 바람직하다.The
상기 복수의 냉각 패드부재(11)로 형성된 냉각 벨트(10)는 상기 패드 이동 기기(20)에 의해 순환 궤도 이동되어 각 냉각 패드부재(11)를 압연 제품의 표면에 순차적으로 접촉시켜 압연 제품의 특정 부분 즉, 온도가 상대적으로 높은 부분을 냉각시키게 되는 것이다.The
그리고 상기 냉각 패드부재(11)는 압연 제품의 표면에 접촉되어 압연 제품의 표면을 냉각시키면서 가열되고, 압연 제품의 표면에 접촉되지 않은 상태로 순환 궤도 이동 중에 다시 냉각되어 순환 궤도 이동으로 압연 제품의 표면에 시간 차를 두고 반복 접촉되면서 압연 제품의 표면을 냉각시키는 것이다. The
한편, 본 발명을 사용하여 에이치 형강(1)을 냉각하는 예를 설명하면 하기와 같으며, 상기 에이치 형강(1) 이외에도 다양한 압연 제품에서 상대적으로 온도가 높은 부분에 접촉되게 사용될 수 있음을 밝혀둔다.Meanwhile, an example of cooling the H-shaped steel 1 using the present invention will be described as follows, and in addition to the H-shaped steel 1, it can be used to contact a relatively high temperature part in various rolled products. .
상기 압연용 냉각 장치는 도 2 내지 도 3에서 도시한 바와 같이 상기 냉각 패드부재(11)가 에이치 형강(1)의 플랜지부(1a)와 웨브부(1b)의 교차부분에서 플랜지부(1a)의 외측면에 접촉되고, 냉각 벨트(10)부재의 이동 방향과 에이치 형강(1)의 이송 방향이 일치되게 에이치 형상의 플랜지부(1a) 양 측에 각각 배치된다. In the cooling device for rolling, as shown in FIGS. 2 to 3, the
상기 에이치 형강(1)은 압연 공정 중 이송되면서 상대적으로 온도가 높은 플랜지부(1a)와 웨브부(1b)의 교차 부분에서 양 플랜지부(1a)의 외측면이 순환 궤도 이동하는 냉각 벨트(10)의 각 냉각 패드부재(11)에 접촉되면서 냉각되어 상대적으로 온도가 높은 부분만 정확한 위치에서 냉각되고 전체 온도가 균일하게 유지되는 것이다.The H-shaped steel 1 is transported during the rolling process, and a
한편, 본 발명인 압연용 냉각 장치는 상기 냉각 패드부재(11)를 이동시켜 냉각 패드부재(11)의 접촉 위치를 조정할 수 있게 하는 간격 조정 기기(30)를 더 포함하는 것이 바람직하다.On the other hand, the present invention, the rolling cooling device preferably further comprises a
상기 간격 조정 기기(30)는 상기 베이스 프레임부재(23)에 연결되는 유압 실린더(31)를 포함하여 유압 실린더(31)의 작동으로 냉각 벨트(10)의 위치를 조정하는 것을 일 예로 하며 이외에도 베이스 프레임부재(23)를 수평 이동시킬 수 있는 어떠한 구조도 본 발명에 포함됨을 밝혀둔다.The interval adjusting
상기 간격 조정 기기(30)는 하나의 압연 라인에서 다양한 크기의 압연 제품을 제조할 경우 다양한 크기의 압연 제품의 크기에 따라 압연 제품의 표면에 접촉되는 냉각 패드부재(11)의 위치를 조정하여 사용할 수 있도록 하는 것이다.The gap adjusting
또 본 발명인 압연용 냉각 장치는 상기 냉각 패드부재(11)를 탄성적으로 지지하는 완충부재(40)를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the present invention, the rolling cooling device preferably further includes a
상기 완충부재(40)는 상기 냉각 패드부재(11)가 압연 제품의 표면에 접촉될 때 발생하는 충격을 흡수함은 물론 냉각 패드부재(11)를 압연 제품의 표면에 밀착시켜 냉각 효율을 증대시키는 것이다.The
상기 완충부재(40)는 내부에 스프링(41a)이 내장된 하우징부(41)와;The
상기 베이스 프레임부재(23)의 일 측으로 돌출되며 상기 하우징부(41)의 내부로 이동 가능하게 결합하고 하우징부(41) 내에서 스프링(41a)에 의해 탄성적으로 지지되는 탄성 지지부(42)를 포함한다.The
그리고 상기 하우징부(41)는 상기 유압 실린더(31)의 피스톤 로드(31a) 단부에 장착 고정되는 것을 일 예로 한다.And the
즉, 상기 완충부재(40)는 상기 베이스 프레임부재(23)에 장착된 구동 풀리부재(20) 및 종동 풀리부재(22)에 감겨져 순환 궤도 이동하는 냉각 벨트(10)와 압 연 제품 표면과의 접촉을 탄성적으로 지지하는 것이다.That is, the
또한, 본 발명은 상기한 바와 같이 순환 궤도 이동하는 상기 냉각 벨트(10)의 냉각 패드부재(11)로 냉각수를 분사시켜 냉각 패드부재(11)를 냉각시키는 냉각수 분사기(50)를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the present invention further comprises a cooling
상기 냉각수 분사기(50)는 냉각 패드부재(11)로 냉각수를 분사하는 분사 노즐(51)과, The cooling
상기 분사 노즐(51)로 냉각수를 공급하는 냉각수 공급부(52)를 포함하며, 상기 냉각수 공급부(52)는 냉각수를 저장하는 냉각수 탱크(52a) 및 냉각수 탱크(52a)의 물을 분사 노즐(51)로 공급하는 공급관(52b), 공급관(52b)에 장착되어 냉각수의 공급을 제어하는 펌프(52c) 및 밸브(52d)를 포함한다.And a
즉, 상기 냉각수 분사기(50)는 순환 궤도 이동하는 냉각 벨트(10)의 냉각 패드부재(11)가 압연 제품과의 접촉으로 가열된 후 압연 제품과 접촉되지 않은 위치에서 이동될 때 냉각 패드부재(11)로 냉각수를 분사시켜 냉각 패드부재(11)를 냉각시킴으로써 순환 궤도 이동되어 다시 압연 제품의 표면과 접촉될 때 냉각 효과를 증대시키는 역할을 하는 것이다.That is, the cooling
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다. The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes can be made without departing from the gist of the present invention, which is understood to be included in the configuration of the present invention.
도 1은 본 발명의 기본 구조를 도시한 사시도1 is a perspective view showing the basic structure of the present invention
도 2는 본 발명의 사용 상태를 도시한 사시도2 is a perspective view showing a state of use of the present invention
도 3은 본 발명의 사용 상태를 도시한 평면도3 is a plan view showing a state of use of the present invention
*도면 중 주요 부호에 대한 설명** Description of the major symbols in the drawings *
10 : 냉각 벨트 11 : 냉각 패드부재10
20 : 패드 이동 기기 21 : 구동 풀리부재20: pad moving device 21: drive pulley member
22 : 종동 풀리부재 23 : 베이스 프레임부재22: driven pulley member 23: base frame member
24 : 접촉 가이드 롤러부재 30 : 간격 조정 기기24: contact guide roller member 30: gap adjusting device
40 : 완충부재 50 : 냉각수 분사기40: buffer member 50: coolant injector
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101594718B1 (en) * | 2014-12-26 | 2016-02-17 | 주식회사 포스코 | Appratus for cooling meterial |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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KR101167365B1 (en) | 2012-07-19 |
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