KR20110022324A - 스케일 제거 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스케일 제거 장치에 관한 것으로, 가열로에서 가열된 후 복수의 압연기를 통과하면서 압연되는 압연재의 표면에 형성된 스케일을 스케일 연마기를 통해 기계식 연마로 제거하는 것이다.

본 발명은 압연 공정에서 압연재의 표면에 발생하는 스케일을 기계적 연마를 통해 제거하여 스케일 제거 효율을 높임으로써 스케일에 의한 압연 제품의 표면 결함을 방지하고, 압연 제품의 품질을 향상시킴은 물론 압연 제품의 불량률을 감소시키는 효과가 있는 것이다.

본 발명은 특히, 두께가 얇은 열연 코일 및 후판재의 표면 품질을 크게 증대시키는 효과가 있는 것이다.

Description

스케일 제거 장치{Apparatus for Removing Scale}

본 발명은 스케일 제거 장치에 관한 것으로 더 상세하게는 가열로에서 가열된 압연 소재의 표면에 형성되는 스케일을 효과적으로 제거하도록 발명된 것이다.

일반적으로 압연공정의 기본이 되는 열간압연공정은 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.

특히, 열연코일(hot coil)이나 후판(plate) 제조 공정 시 모재가 되는 슬라브(slab)는 압연 전 가열로 내에서 오스테나이트로 재결정 되는 온도(Ar3 temp.)의 온도로 충분한 시간 동안 가열되고 있다.

가열된 슬라브는 가열 공정 중 슬라브 표면으로부터 FeO, Fe₃O₄, Fe₂O₃의 층 순서로 1차 스케일이 형성되며, 압연 공정 중 그리고 냉각상까지 이송 중에 2차 스케일이 형성된다.

상기 스케일은 압연 공정 중 슬라브의 표면에 압입되어 표면 결합을 유발하 는 문제점이 있는 것이다.

그리고 상기 스케일은 가열로의 배출구 측 및 압연 라인에서 압연기 사이에 설치된 스케일 제거 장치에 의해 제거되고 있다.

본 발명의 목적은 압연 전 및 압연 중 슬라브의 표면에 형성되는 스케일을 기계식 연마로 제거하여 스케일에 의한 결함 발생을 방지하는 스케일 제거 장치에 관한 것이다.

이러한 본 발명의 과제는 이송대를 따라 압연기로 이송되는 압연재의 상부 표면에 접촉되어 압연재의 상부 표면에 형성된 스케일을 연마하는 제 1 연마 롤부재와;

상기 제 1 연마 롤부재의 하부에 이격되게 배치되며 이송대를 따라 압연기로 이송되는 압연재의 하부 표면에 접촉되어 압연재의 하부 표면에 형성된 스케일을 연마하는 제 2 연마 롤부재를 포함한 스케일 제거 장치를 제공하는 데 있다.

상기 제 1 연마 롤부재와 상기 제 2 연마 롤부재 사이를 통과하는 압연재의 후단을 지지하는 받침부재를 더 포함한 것이다.

상기 받침부재를 상, 하 이동시키는 승하강 기기와;

상기 받침부재를 압연재의 이송 방향으로 전, 후진 왕복 이동시키는 이동 기기를 더 포함하는 것이다.

공기를 분사하여 상기 제 1 연마 롤부재와 제 2 연마 롤부재에서 연마된 스케일을 불어 제거하는 공기 분사기를 더 포함하는 것이다.

압연 라인에서 압연재를 압연기로 이송하는 이송대에 설치되며 압연재의 표 면에 형성된 스케일을 연마하여 제거하는 스케일 연마기를 포함한 스케일 제거 장치를 제공함으로써 해결되는 것이다.

고압의 물을 분사하여 가열된 압연재의 표면에 형성된 스케일을 제거하는 디스케일러를 더 포함하는 것이다.

상기 디스케일러와 스케일 연마기가 순차적으로 배치되어 압연재가 디스케일러를 통과한 후 스케일 연마기를 통과하여 압연기로 이송되는 것이다.

공기를 분사하여 상기 제 1 연마 롤부재와 제 2 연마 롤부재에서 연마된 스케일을 불어 제거하는 공기 분사기를 더 포함하는 것이다.

본 발명은 압연 공정에서 압연재의 표면에 발생하는 스케일을 기계적 연마를 통해 제거하여 스케일 제거 효율을 높임으로써 스케일에 의한 압연 제품의 표면 결함을 방지하고, 압연 제품의 품질을 향상시킴은 물론 압연 제품의 불량률을 감소시키는 효과가 있는 것이다.

본 발명은 특히, 두께가 얇은 열연 코일 및 후판재의 표면 품질을 크게 증대시키는 효과가 있는 것이다.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 구성을 도시한 개략도로써, 압연재의 후 측을 밀어 지지하는 받침부재 및 연마된 스케일을 공기로 불어 제거하는 공기 분사기를 더 포함한 예를 나타내고 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예를 도시한 확대 단면도로서, 본 발명의 받침부재를 상, 하 이동시키는 승하강 기기의 일 예를 나타내고 있다.

도 3은 본 발명의 작동 상태를 도시한 개략도로서, 압연재가 제 1 연마 롤부재 및 제 2 연마 롤부재의 사이를 통과하면서 연마될 때 받침부재가 압연재가 뒤로 밀리지 않도록 받치면서 이동되고, 다시 원위치로 복귀되는 것을 나타내고 있다.

이하, 도 1에서 도시한 바와 같이 본 발명인 스케일 제거 장치는 압연재(4)를 압연기(2)로 이송하는 이송대(3)에 설치되며 가열된 압연재(4)의 표면에 형성된 스케일을 연마하여 제거하는 스케일 연마기(10)를 포함한 것이다.

본 발명인 스케일 제거 장치는 압연재(4)를 이송하는 이송대(3)에 설치되며 고압의 물을 분사하여 가열된 압연재(4)의 표면에 형성된 스케일을 제거하는 디스케일러(1)를 더 포함하여, 압연재(4)를 상기 디스케일러(1)와 상기 스케일 연마기(10)를 순차적으로 통과시켜 스케일을 제거하는 것이 바람직하다.

즉, 압연재(4)는 상기 디스케일러(1)를 통과하면서 고압의 냉각수로 스케일이 1차적으로 제거된 후 스케일 연마기(10)를 통과하면서 기계적 연마로 스케일이 2차로 제거됨으로써 스케일의 대부분을 제거할 수 있게 되는 것이다.

비교 예로 압연재(4)가 상기 디스케일러(1)만 통과하여 고압의 냉각수로만 압연재(4)의 표면 스케일을 제거하면 가열 공정 중 슬라브 표면으로부터 FeO, Fe₃O₄, Fe₂O₃의 층 순서로 1차 스케일 및 압연 공정 중 그리고 냉각상까지 이송 중에 2차 스케일을 완전히 제거하지 못하고, 제거되지 못한 스케일이 압연 중 표면으로 압입되어 압연 제품의 표면 결함을 크게 발생시키는 문제점이 있었던 것이다.

한편, 상기 스케일 연마기(10)는 가열로에서 가열된 후 압연기(2)로 이송되어 압연되는 압연재(4)의 상부 표면에 접촉되어 압연재(4)의 상부 표면에 형성된 스케일을 연마하는 제 1 연마 롤부재(11)와;

상기 제 1 연마 롤부재(11)의 하부에 이격되게 배치되며 가열로에서 가열된 후 이송되어 압연되는 압연재(4)의 하부 표면에 접촉되어 압연재(4)의 하부 표면에 형성된 스케일을 연마하는 제 2 연마 롤부재(12)를 포함한다.

그리고 본 발명은 상기 제 1 연마 롤부재(11)와 상기 제 2 연마 롤부재(12) 사이를 통과하는 압연재(4)의 후단을 지지하는 받침부재(20)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또 본 발명은 상기 받침부재(20)를 상, 하 이동시키는 승하강 기기(30)와, 상기 받침부재(20)를 압연재(4)의 이송 방향으로 전, 후진 왕복 이동시키는 이동 기기(40)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 승하강 기기(30)는 압연재(4)를 이송하는 이송대(3)의 외 측에 설치되어 상기 받침부재(20)를 상부로 이동시켜 이송대(3)를 따라 이송되는 압연재(4)에 걸리지 않도록 위치시키고, 받침부재(20)를 하부로 이동시켜 상기 제 1 연마 롤부재(11)와 제 2 연마 롤부재(12)의 사이에서 압연재(4)가 연마될 때 압연재(4)의 후단을 지지하도록 위치시키는 것이다.

상기 이동 기기(40)는 상기 제 1 연마 롤부재(11)와 제 2 연마 롤부재(12)의 사이로 압연재(4)가 통과되어 압연재(4)의 스케일이 연마될 때 압연재(4)의 후단을 지지하는 받침부재(20)를 압연재(4)와 함께 이동시켜 압연재(4)의 후단을 계속 지지함으로써, 압연재(4)가 연마될 때 발생하는 마찰에 의해 뒤로 밀리지 않고 압연기(2) 측으로 이동될 수 있도록 하는 것이다.

상기 이동 기기(40)는 모터에 의해 회전되는 구동 스프로킷(41)과;

상기 구동 스프로킷(41)과 압연재(4)의 이송 방향으로 이격되게 배치되는 종동 스프로킷(42)과;

일 단이 상기 구동 스프로킷(41)에 감기고 타단이 상기 종동 스프로킷(42)에 감기며 상기 받침부재(20) 및 상기 승하강 기기(30)가 장착 고정되는 체인부재(43)를 포함한다.

즉, 상기 이동 기기(40)는 구동 스프로킷(41)이 모터의 정, 역 회전에 따라 체인부재(43)를 압연재(4)의 이송 방향으로 전, 후진 이동시켜, 체인부재(43)에 장착된 받침부재(20) 및 승하강 기기(30)를 전, 후진 왕복 이동시키게 되는 것이다.

또한, 상기 승하강 기기(30)는 도 2에서 도시한 바와 같이 받침부재(20)의 하부에 나사 결합하는 스크류부재(31)와;

상기 스크류부재(31)를 회전시키는 모터부를 포함한다.

상기 모터부는 전기 전원을 공급받아 작동되어 회전력을 발생시키는 모터(32)와, 상기 모터(32)의 회전축과 상기 스크류부재(31)를 연결하여 모터(32)의 회전력을 상기 스크류부재(31)로 전달하는 기어 박스(33)를 포함한다.

상기 승하강 기기(30)는 모터부의 작동으로 스크류부재(31)가 회전하면 스크 류부재(31)에 나사 결합된 받침부재(20)가 상, 하 이동하게 되는 것이다.

한편, 본 발명은 공기를 분사하여 상기 스케일 연마기(10) 즉, 상기 제 1 연마 롤부재(11)와 제 2 연마 롤부재(12)에서 연마된 스케일을 불어 제거하는 공기 분사기(50)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 공기 분사기(50)는 압연재(4)가 이송되는 이송대(3)를 가로 질러 배치되며 각각 공기를 분사하는 복수의 공기 분사 노즐(51) 및 상기 공기 분사 노즐(51)로 공기를 공급하는 공기 공급부(미도시)를 포함한다.

상기 공기 공급부는 공기 분사 노즐(51)로 고압의 공기를 공급하여 공기 분사 노즐(51)에서 공기가 분사되도록 하는 것으로, 공지의 구성을 다양하게 변형 실시할 수 있어 기재를 생략함을 밝혀둔다.

상기한 본 발명에 의해 가열 공정 중 슬라브 표면으로부터 FeO, Fe₃O₄, Fe₂O₃의 층 순서로 1차 스케일이 형성되며, 압연 공정 중 그리고 냉각상까지 이송 중에 2차 스케일을 제거하는 과정을 설명하면 하기와 같다.

일단 압연재(4)는 상기 디스케일러(1)를 통과하면서 1차적으로 스케일이 제거된 후 이송대(3)를 따라 압연기(2)로 이송된다.

그리고, 이 때 상기 받침부재(20)는 이송대(3)의 상부에서 압연재(4)가 걸리지 않게 위치되며 이송되는 압연재(4)의 후단부가 통과되면 상기 승하강 기기(30)에 의해 하강되어 압연재(4)의 후단을 지지하게 위치되는 것이다.

상기 압연재(4)는 이송대(3)를 따라 이송되면서 선단부가 상기 제 1 연마 롤 부재(11) 및 제 2 연마 롤부재(12)의 사이에 맞물리고, 상기 제 1 연마 롤부재(11)와 제 2 연마 롤부재(12)의 사이를 통과하면서 표면 스케일이 연마되어 제거되는 것이다.

상기 받침부재(20)는 상기 제 1 연마 롤부재(11) 및 제 2 연마 롤부재(12) 사이를 통과하는 압연재(4)의 후단을 지지한 상태에서 상기 이동 기기(40)에 의해 압연재(4)의 이송 방향 즉, 전진 이동하여 상기 제 1 연마 롤부재(11)와 제 2 연마 롤부재(12)의 사이로 압연재(4)가 완전히 통과될 때까지 압연재(4)를 지지하는 것이다.

상기 압연재(4)는 상기 받침부재(20)에 의해 지지되어 상기 제 1 연마 롤부재(11)와 제 2 연마 롤부재(12)에 의해 연마될 때 발생하는 마찰에 의해 뒤로 밀려 이동되지 않고 압연기(2) 측으로 이동되어 상기 제 1 연마 롤부재(11)와 제 2 연마 롤부재(12)를 원활하게 통과하는 것이다.

그리고, 상기 제 1 연마 롤부재(11)와 제 2 연마 롤부재(12)에 의해 연마되어 압연재(4)의 표면에서 이탈된 스케일은 상기 공기 분사기(50)에서 분사되는 공기에 의해 제거되는 것이다.

또 상기 받침부재(20)는 압연재(4)가 상기 제 1 연마 롤부재(11)와 제 2 연마 롤부재(12)를 통과하면 승하강 기기(30)에 의해 상부로 이동하여 압연재(4)가 걸리지 않게 위치된 후 상기 이동 기기(40)에 의해 압연재(4)의 이송 방향의 역방향 즉, 후진 이동하여 원위치로 복귀되는 것이다.

본 발명은 상기한 과정을 반복하면서 압연기(2)로 이송되는 압연재(4)의 표 면에 형성된 스케일을 제거하는 것이다.

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.

도 1은 본 발명의 구성을 도시한 개략도

도 2는 본 발명의 일 실시 예를 도시한 확대 단면도

도 3은 본 발명의 작동 상태를 도시한 개략도

*도면 중 주요 부호에 대한 설명*

1 : 디스 케일러 10 : 스케일 연마기

11 : 제 1 연마 롤부재 12 : 제 2 연마 롤부재

20 : 받침부재 30 : 승하강 기기

40 : 이동 기기 50 : 공기 분사기

Claims (8)

1. 이송대를 따라 압연기로 이송되는 압연재의 상부 표면에 접촉되어 압연재의 상부 표면에 형성된 스케일을 연마하는 제 1 연마 롤부재와;

   상기 제 1 연마 롤부재의 하부에 이격되게 배치되며 이송대를 따라 압연기로 이송되는 압연재의 하부 표면에 접촉되어 압연재의 하부 표면에 형성된 스케일을 연마하는 제 2 연마 롤부재를 포함한 것을 특징으로 하는 스케일 제거 장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 제 1 연마 롤부재와 상기 제 2 연마 롤부재 사이를 통과하는 압연재의 후단을 지지하는 받침부재를 더 포함한 것을 특징으로 하는 스케일 제거 장치.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 받침부재를 상, 하 이동시키는 승하강 기기와;

   상기 받침부재를 압연재의 이송 방향으로 전, 후진 왕복 이동시키는 이동 기기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스케일 제거 장치.
4. 청구항 1 내지 청구항 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   공기를 분사하여 상기 제 1 연마 롤부재와 제 2 연마 롤부재에서 연마된 스케일을 불어 제거하는 공기 분사기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스케일 제거 장치.
5. 압연 라인에서 압연재를 압연기로 이송하는 이송대에 설치되며 압연재의 표면에 형성된 스케일을 연마하여 제거하는 스케일 연마기를 포함한 것을 특징으로 하는 스케일 제거 장치.
6. 청구항 5항에 있어서,

   고압의 물을 분사하여 가열된 압연재의 표면에 형성된 스케일을 제거하는 디스케일러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스케일 제거 장치.
7. 청구항 6에 있어서,

   상기 디스케일러와 스케일 연마기가 순차적으로 배치되어 압연재가 디스케일러를 통과한 후 스케일 연마기를 통과하여 압연기로 이송되는 것을 특징으로 하는 스케일 제거 장치.
8. 청구항 5 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,

   공기를 분사하여 상기 스케일 연마기에서 연마된 스케일을 불어 제거하는 공기 분사기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스케일 제거 장치.

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