KR20110104046A - 압연 밀 온도 제어 - Google Patents

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KR20110104046A
KR20110104046A KR1020117016402A KR20117016402A KR20110104046A KR 20110104046 A KR20110104046 A KR 20110104046A KR 1020117016402 A KR1020117016402 A KR 1020117016402A KR 20117016402 A KR20117016402 A KR 20117016402A KR 20110104046 A KR20110104046 A KR 20110104046A
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폴 로날드 오즈번
알란 더글라스 맥래
피터 데릭 스미쓰
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지멘스 브이에이아이 메탈스 테크놀로지스 리미티드
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Abstract

본원 발명은 알루미늄 호일 또는 스트립(2)을 압연하는 동안에 스트립의 편평도를 제어하기 위한 새로운 개념을 제시한다. 시스템은 전체 폭에 걸친 롤(4)에 작용하는 복수의 극저온 롤 냉각 장치(7) 및 전체 폭에 걸친 롤(4)에 작용하는 복수의 롤 가열 장치(8)로 구성된다. 복수의 냉각 장치 또는 가열 장치 또는 양자 모두가 개별적으로 제어가능한 구역들로 분할된다. 프로세스 자동화 시스템은 스트립 측정기(90)로부터의 피드백 및/또는 예측적인 프로세스 모델을 통해서 냉각 및 가열 장치들의 작용을 제어하여, 열적 팽창/수축에 의해서, 편평한 스트립을 압연하기 위한 최적의 롤 프로파일을 제공한다.

Description

압연 밀 온도 제어{ROLLING MILL TEMPERATURE CONTROL}
본원 발명은 알루미늄 스트립 또는 호일 압연 밀의 분야에 관한 것이고 그리고, 스트립 편평도를 개선하고 다른 안전상의 이점 및 제조상의 이점을 제공하기 위해서 압연 밀의 온도 제어를 개선하는 새로운 프로세스에 관한 것이다.
알루미늄 압연 프로세스는 고 압연율에서 만족스러운 스트립의 표면 마감을 획득하기 위해서 윤활을 필요로 한다. 그러나, 윤활 상태에서도, 압연 프로세스는 대량의 열을 방출하고, 그러한 열은 윤활제와 관련한 문제 발생 및 설비 과열을 방지하기 위해서 반드시 발산되어야 한다. 그에 따라, 롤의 부가적인 냉각이 요구된다. 이제까지 이러한 것은 2가지 방식으로만 달성되고 있다.
저온 알루미늄 스트립 또는 호일을 압연하는 적은 수의 밀은 압연 냉각제 및 윤활제로서 수성 에멀젼을 이용한다. 오일 함량이 전환되어 양호한 윤활 특성을 제공할 수 있으면서, 물이 큰 냉각 용량을 가지기 때문에, 이는 이상적인 해결책으로 간주될 수 있을 것이다. 그러나, 압연 직후에 스트립으로부터 물이 완전히 제거되지 않으면, 녹(stain)이 스트립 표면 상에 생성되고, 그 외관을 손상시키게 된다. 실질적으로, 밀로부터의 스트립 배출 온도가 100 ℃ 보다 상당히 높지 않다면 완전히 건조된 스트립을 보장하기가 매우 어렵다. 이는 압연의 실용성을 제한하고 그에 따라 특정 제품을 압연하는 특별한 몇몇 밀만이 이러한 방법을 이용한다.
저온 알루미늄 스트립 또는 호일을 압연하는 대부분의 밀은 압연 윤활제 및 냉각제 모두로서 등유(kerosene)를 이용한다. 등유는 스트립에 문제를 일으키지 않으면서 냉각 특성과 윤활 특성 사이에서 최적의 균형을 제공하는 것으로 알려져 있다. 그러나, 등유는 최고의 윤활제 또는 냉각제가 아니며, 그와 관련된 상당한 화재 안전성, 환경 및 건강상의 문제점을 내포하고 있다.
등유를 이용한 효과적인 냉각을 제공하기 위해서는, 분당 수천 리터에 달하는 유량이 필요할 것이다. 그러한 부피는 광범위한 재순환 및 여과 시스템을 필요로 할 것이고 그리고 필연적으로 오일 안개를 유발할 것이고, 그러한 오일 안개는 광범위한 증기(fume) 추출 및 세정 시스템을 필요로 할 것이다. 본원의 발명자들은 윤활만을 위해서는 10 리터/분 미만의 유량으로도 충분하다는 것을 확인하였다.
전술한 양 해결책에서, 다수의(banks of) 스프레이 노즐이 유체를 롤에 직접 인가하여 그 롤을 효과적으로 냉각시키고, 동시에 추가적인 독립 제어형 스프레이 노즐이 롤 닙(nip)에 보다 근접한 롤로 유체를 지향시켜 압연 프로세스를 윤활한다.
냉각 스프레이의 추가적인 이용이 또한 공지되어 있다. 알루미늄 스트립 및 호일의 냉간 압연에서의 주요 문제점 중 하나는 압연 후에 제품이 편평하도록 보장하는 것이다. 만족스럽지 못한 편평도는 밀이 폭에 걸쳐 서로 다른 양만큼 스트립의 두께가 감소되기 때문이다. 이는, 밀에 걸친 롤들 사이의 갭에 편차가 있기 때문이다. 롤의 폭에 걸친 냉각 효과를 변화시킴으로써, 롤의 여러 부분들에 대해서 서로 상이한 열 팽창 정도를 부여할 수 있게 되고, 그에 따라 롤 갭의 국부적인 편차를 보상하기 위한 메카니즘이 제공된다.
롤의 폭에 걸쳐 냉각률을 변화시키기 위한 기술에 관한 것으로서, 밀의 출구 측에서 편평도 측정 장치를 이용하여, 압연 스트립의 편평도를 직접적으로 제어하는 다수의 특허들(예를 들어, GB2012198, EP41863)이 공지되어 있다.
GB2156255에는 독립적인 윤활 및 냉각(SLC)을 채용한 프로세스가 기재되어 있다. 다수의 워터 제트를 이용하여 롤을 냉각하고 그리고 성형 제어를 유효하게 하며, 동시에 보다 적합한 윤활 오일의 적은 양이 밀 상류의 스트립에 직접적으로 도포된다.
알루미늄 산업계에서 "타이트 엣지(tight edge)"로 공지된 효과는 압연 중에 스트립 파괴를 유발하는 주요 원인들 중 하나이다. GB2080719는 소위 "타이트 엣지 인덕터(TEIs)를 이용하는 부분 롤 가열에 대해서 기재하고 있다 - 이러한 기술은 스트립 엣지의 언더 롤링(under rolling)을 방지하기 위해서 스트립 엣지의 영역에서 밀 롤을 국부적으로 가열하기 위해서 유도(induction effect)를 이용한다.
이러한 기술은 수 많은 밀에서 성공적으로 이용되었으나, 등유 냉각제를 이용하는 밀 에서 전기 가열 장치를 이용하는 것에 대한 상당한 문제점이 있다 할 것이다.
논문 "Thermal Shape Control in Cold Strip Rolling by Controlled Inductive Roll Heating", International Conference of Steel Rolling, Japan, 1980, Sparthmann & Pawelsky 에는, 스틸 스트립의 압연 중에 편평도를 변화시키기 위해서 냉각수 제트 및 유도 히터의 조합을 이용하는 실험이 기재되어 있다.
이러한 분야에서 현재까지의 추가적인 개발은 등유 냉각 효과의 제어 및 해결책에 대한 개선으로 제한되었었다.
한편, 다른 분야에서, 산업적인 압연 프로세스에서 냉각제로서 극저온 가스 또는 유체를 이용하여 일부 작업을 실시하였다. DE3150996, JP2001096301, WO02/087803, 및 US6874344를 포함하는 이러한 주제에 관한 많은 특허들이 개시되어 있다.
그러나, 모든 이러한 종래 작업들은 야금학적 효과 및 기타 효과를 위해서 프로세싱된 물질을 냉각시키는 것에 집중되었다.
US 2007/0175255에는 금속 압연 스톡(stock)의 저온 압연을 위한 방법 및 장치가 기재되어 있으며, 여기에서는 윤활제 에멀젼 또는 베이스 오일의 조합을 인가하기 위해서 다수의 노즐을 이용하고, 세정, 냉각, 윤활을 위해서 그리고 불활성이 되게 하는 것(rendering inert)을 위해서 상부 롤 및 하부 롤의 웨지(wedge) 및 아아크(arc) 영역에 냉각제 및 불활성 가스를 인가한다. 열적 작업 롤 배럴의 편평도 제어가 언급되어 있으나, 불활성 가스와 종래의 냉각제의 조합을 이용하여 그러한 것을 달성하는 것으로서 기재되어 있고, 이는, 알루미늄 압연 분야에서, 많은 등유 유량을 의미하며, 그와 관련된 모든 설비 및 안전성 문제를 의미한다.
본원 발명에 따라서, 금속 스트립 또는 호일의 압연 중에 롤의 온도를 제어하기 위한 장치는 특허청구범위의 제1항에 기재된 특징들을 포함한다.
본원 발명의 제 2 측면에 따라서, 금속 스트립 또는 호일의 압연 중에 롤의 온도를 제어하기 위한 방법이 특허청구범위의 제18항에 기재된 특징들을 포함한다.
본원 명세서의 기재 내용 중에서, 극저온제(cryogen; 한제)라는 용어는 상온에서는 일반적으로 기체 상태이나 온도 및 압력의 적절한 제어에 의해서 액체 상태로 유지되고 그리고 냉각제로서 사용되는 물질을 지칭한다. 극저온(cryogenic)과 같은 관련 용어는 그에 따라서 해석되어야 할 것이다.
한제는 질소, 이산화탄소, 아르곤 및 산소를 포함하나, 이러한 것으로 제한되는 것은 아니다.
본원 발명의 실시예는 이하의 특징으로 달성될 수 있는 새롭고 개선된 냉각 및 편평도 제어 기술을 제공한다:
ㆍ 다수의 극저온 가스 또는 액체 인가장치(applicators)가 밀 롤의 양 측면 또는 일 측면으로 냉각을 인가.
ㆍ 이들 인가장치는 롤의 폭에 걸쳐 변동되는(varying) 냉각 효과를 제공하기 위해서 제어될 수 있는 개별적인 제어가능 구역들(zones)로 분할된다.
ㆍ 추가적으로, 하나 또는 둘 이상의 전체 폭 롤 가열 장치가 롤 냉각제 인가장치와 함께 사용된다.
ㆍ 롤 가열 장치가 롤의 폭에 걸쳐 다수의 개별적으로 제어가능한 구역들로 분할된다. 구역들의 수는 프로세스 요건에 따라서 냉각 구역들의 수와 동일하거나 동일하지 않을 수 있다.
ㆍ 편평도 제어 시스템은, 밀의 출구측에 장착된 편평도 측정 장치와 함께, 편평한 스트립을 생산하기 위해서 롤 폭의 각 구역에 인가되는 가열 또는 냉각의 양을 변화시킨다. 가장 간단한 형태에서, 편평도 제어 시스템은 편평도 측정 장치에 의해서 제공된 데이터에 응답하여 가열 또는 냉각의 양을 변화시키는 작업자에 의해서 편평도 제어 시스템이 구현된다. 보다 복잡한 실시예에서, 그러한 데이터에 응답하여 가열 및 냉각을 변화시키도록 전자 제어부가 제공되고 정렬된다.
ㆍ 절연되고 보호된 극저온 공급 라인들이 저장 탱크를 인가 헤더에 연결한다.
ㆍ 저온으로 인해서 수증기가 응축되는 것을 방지하기 위해서, 밀 스탠드가 2 단계 봉쇄 및 환기 시스템을 구비할 수 있다. 밀 스탠드를 포함하는 내측 격실이 양압으로 유지되어 저온 영역 내로 수증기가 유입되는 것을 방지하고, 외측 영역은 주요 설비에 대비하여 음압으로 유지되어 작업자 접근 영역에서의 산소 고갈을 방지한다.
ㆍ 독립적인 압연 윤활제가 압연에 앞서서 스트립으로 인가된다. 이는 정전기 부착과 같은 프로세스를 이용하여 매우 얇은 층으로 도포된다.
이러한 시스템은 종래 기술에 대비하여 수많은 그리고 큰 이점을 제공한다.
ㆍ 압연 냉각제로서의 등유를 극저온적으로 냉각된 불활성 액체 또는 가스로 완전히 대체하는 것은 압연에서의 화재 위험을 제거한다. 큰 안전상의 위험 및 제조상의 손실 위험이 즉각적으로 제거되고, 동시에 고가의 화재 예방 설비를 설치할 필요성도 제거된다.
ㆍ 알루미늄 압연 프로세스의 환경적 영향을 감소시킨다. 등유를 프로세스로부터 배제하는 즉시 대기중으로 탄화수소를 방출하는 것이 완전히 방지된다.
ㆍ 전체 폭 구역화 압연 냉각 및 가열의 도입으로 인해서, 편평도 제어 시스템은 냉각만을 포함하는 시스템 보다 프로세스 변화에 대해서 보다 신속하게 반응할 수 있게 된다. 롤의 모든 부분 또는 일부분이 가열되어야 하고 그리고 다른 부분이 냉각되어야 할 필요가 있을 때에, 폭 변화 또는 냉각 시작과 같은 용이한 롤 온도 운영 상황을 가능하게 한다.
ㆍ 가열 장치의 외측 구역 역시 "타이트 엣지" 편평도 결함을 효과적으로 감소시킬 수 있을 것이다.
ㆍ 압연에 앞서서 대안적인 압연 오일의 매우 적은 양을 스트립으로 직접적으로 인가하는 것은 현존 시스템에 대비하여 다음과 같은 이점들을 제공할 것이다:
ｏ 압연 윤활만을 위해서 오일 특성을 최적화하는 것으로서, 등유 압연에 대비하여 주어진 밀 세트에서 보다 큰 압연(larger reduction)을 가능하게 하며 - 이는 보다 높은 생산성을 유도할 수 있다.
ｏ 압연 후에 스트립에 과다한 윤활제가 남아 있음으로써 유발되는 어닐링 동안의 코일 오염 발생이 감소되는 것 - 이는 보다 높은 제품 수율을 유도한다.
ｏ 오일 누설에 의한 냉각제 오염으로 인한 코일 오일 발생이 감소되는 것 - 이는 보다 높은 제품 수율을 유도한다.
ｏ 여분의 등유를 증발시키기 위한 필요성이 감소됨으로 인한 코일 어닐링 시간의 감소.
ㆍ 부가적으로, 등유를 극저온 냉각제로 대체하는 것은 이하의 설비 부분들 및 관련 작동 비용을 절감한다.
ｏ 등유 저장 탱크 및 순환 시스템
ｏ 등유 증기 처리 설비
ｏ 등유 여과 설비
ｏ 밀 배출 스트립 블로우 오프(blow off) 장비
ㆍ 등유 여과 설비의 제거로 인해서, 유해한 여과 매체의 사용 및 후속하는 고비용의 폐기 처분이 필요 없게 되며, 이는 안전 및 비용 상의 이점을 제공한다.
ㆍ 특별한 보호가 필요한 오일 증기 및 저장 셀러들이 제거되기 때문에, 밀 일반 작업(mill civil works)이 상당히 단순화된다.
ㆍ 대형 등유 취급 시스템이 제거되기 때문에 밀을 위한 전체적인 필요 공간이 줄어들게 된다.
이하에서는, 첨부 도면 1 내지 3을 비-제한적인 예로서 참조하여 본원 발명을 설명한다.
도 1은 본원 발명에 따른 압연 밀의 사시도이다.
도 2는 본원 발명의 부가적인 바람직한 특징을 도시한 도면이다.
도 3은 본원 발명의 추가적인 바람직한 특징을 도시한 본원 발명의 개략도이다.
도 1은 화살표로 표시된 바와 같이 좌측으로부터 우측으로 스탠드를 통과하는 알루미늄 스트립 또는 호일(2)과 함께 본원 발명에 따른 압연 밀 스탠드(1)를 도시한다. 밀 작업 롤(3) 및 백업 롤(4)이 로딩되고 회전되어 당업계에 널리 알려진 바와 같이 금속의 두께를 감소시키는 기능을 한다. 도면에 도시된 영역으로 도입되기에 앞서서, 압연되는 금속(2)은 매우 얇고 균일한 층으로 도포된 적절한 압연 윤활제를 가진다. 본원 발명에 의해서, 통상적으로 10 l/분 미만의 윤활제 유량이면 충분하다.
작업 롤(3)의 국부적인 온도(및 그에 따른 직경)가 다음과 같이 압연 프로세스 동안에 제어된다:
극저온 저장 및 공급 시스템(5)은 절연되고 보호되는 공급 파이프(6)를 통해서 냉각제 인가장치(7)로 극저온 냉각제를 공급한다. 이러한 실시예에서, 극저온 냉각제 인가장치(7)는 밀의 출구측에 위치되나, 그러한 인가장치는 밀 크기, 가용 공간 및 요구되는 냉각 효과에 의해서 결정되는 바에 따라 작업 롤(3) 직경 주위의 어느 곳에도 위치될 수 있을 것이다.
스트립 편평도 제어 시스템에 의해서 요구되는 바에 따라서 롤들의 폭에 걸쳐 서로 상이한 냉각 효과를 인가하기 위해서, 극저온 냉각제 인가장치(7)는 개별적으로 제어가 가능한 구역들로 분할된다.
극저온 냉각제 인가장치(7)에 추가하여, 전체 폭 가열 장치(8)가 밀의 입구측에 도시되어 있다. 이러한 가열 장치(8)는 밀 크기, 가용 공간 및 요구되는 가열 효과에 의해서 결정되는 바에 따라 작업 롤 둘레 주위의 어느 곳에도 위치될 수 있을 것이다.
가열 장치(8)는 스트립 편평도 제어 시스템에 의해서 요구되는 바에 따라서 롤의 폭에 걸쳐 가변적인 가열 효과를 적용하기 위해서 개별적으로 제어가능한 구역들로 분할된다.
소위 당업계에서 "형상 측정기(shape meter)"라고 공지된 편평도 제어 시스템(9)을 이용하여 밀에 의해서 생산되는 스트립의 편평도와 관련한 피드백 신호를 제공한다. 이들 신호는 편평도 제어 시스템에 의해서 이용된다. 스트립의 편평도를 나타내는 신호가 피드백으로서의 역할을 할 수 있으며, 제어 시스템은 그러한 피드백을 기초로 하여 가열 장치 또는 극저온 인가장치를 조정할 수 있을 것이다. 예를 들어, 스트립의 편평도가 롤의 프로파일의 함수이기 때문에, 롤의 프로파일을 측정하기 위해서 형상 측정기를 이용하는 것은, 비록 간접적이기는 하나, 스트립 편평도를 나타내는 신호를 제공한다("롤의 프로파일"이라는 용어는 롤의 폭에 걸친 롤 직경의 균일도를 의미하기 위한 것이다). 그러나, 도시된 바람직한 실시예에서, 형상 측정기(9)를 이용하여 스트립 편평도를 직접적으로 측정하였다.
프로세싱되는 금속이 가능한 한 편평하다는 것을 확인하기 위해서 전자 컴퓨터 기초 편평도 제어 시스템(도시하지 않음)을 이용하였다. 전자 제어 시스템은 컴퓨터 기초 편평도 모델에 대한 입력으로서 형상 측정기로부터의 피드백 신호들과 다른 압연 파라미터들을 이용한다. 이어서, 그 모델은 편평한 스트립을 보장하기 위해서 취해져야 할 교정 작용들을 계산한다. 이들 작용들은 극저온 냉각제 인가장치, 전체 폭 가열 장치, 그리고 압연 밀 스탠드의 일부로서 제공되는 통상적인 기계적 편평도 액츄에이터(예를 들어, 롤 벤딩 실린더)로 전자 신호로서 전송된다.
등유 기초 냉각과 함께 이용하기 위한 편평도 제어 시스템이 당업계에 공지되어 있고, 그리고 이러한 지식에 비추어 볼 때, 소위 당업자는 극저온 냉각제와 함께 이용하기에 적합한 시스템을 제공할 수 있을 것이다.
특유의 전체 폭 이중 냉각 및 가열 시스템은 보다 신속한 온도 변화 응답 시간 및 보다 큰 탄력성의 제어를 가능하게 한다.
도 2를 참조하면, 본원 발명자들은 편평도 제어를 위해서 롤의 '웨지(wedge)' 영역(10)으로 냉각제를 인가하는 것이 다음과 같은 적어도 2가지 이유로 바람직하지 못하다는 것을 발견하였다:
1) 이는 바람직하지 못하게 형성되고(ill defined) 그리고 불균일한 스프레이 영역을 초래하고, 그러한 스프레이 영역은 편평도 제어를 보다 어렵게 만들며, 그리고
2) 냉각제의 일부가 스트립 자체와 불가피하게 접촉하고 그리고 롤의 양 측부 상에서의 제어되지 않은 스트립 냉각이 편평도 오류를 초래할 수 있다.
이러한 이유로, 본원 발명의 바람직한 실시예에 따라서, 극저온 냉각제가 롤의 '아아크' 영역(11)으로 지향되고 그리고 냉각제가 웨지 영역 및 스트립에 도달하는 것을 방지하기 위해서 배리어(12)가 포함된다.
배리어(12)가 도 3에 개략적으로 도시되어 있다. 특히, 배리어(12)는 (예를 들어) 가스 커튼, 고체(solid) 배리어 또는 양자의 조합으로서 구현될 수 있을 것이다.
전술한 시스템의 효과를 구현하기 위해서, 사용되는 극저온 설비가 밀 설비 상에서 물을 응축시키지 않게 하고 그리고 스트립으로 낙하되지 않게 하는 것이 바람직할 것이다. 도 3은 밀 스탠드 영역으로부터 수증기를 배제하고 그에 따라 응축을 방지하는 바람직한 방법을 도시한다.
밀 스탠드 설비(13)는 내부 챔버(14)에 의해서 둘러싸인다. 챔버는 시트 물질(15)로 생성되고 그리고 밀 스탠드 설비(13)로의 접근을 유지할 수 있도록 허용하기 위해서 필요한 바에 따라서 폐쇄가 가능한 접근 지점 및 제거가 가능한 섹션을 포함할 것이다. 밀에 의해서 프로세싱되는 금속(16)이 내측 챔버(14)의 양 측부 상의 개구부를 통과할 것이다. 내측 챔버(14)는 밀봉되는 유닛이 아니고, 챔버 내의 압력이 제어될 수 있도록 하는 크기로 개구부(17)의 크기를 시트 물질(15)로 감소시키는 것이다.
압연이 시작되기 전에(예를 들어, 유지보수 활동 후에), 극저온 냉각제 인가장치(19)가 활성화되기에 앞서서 존재할 수 있는 수증기를 제거하기 위해서 적절한 양의 건조 가스가 내측 챔버로 도입된다. 건조 가스는 내측 챔버 내의 하나 이상의 지점(18)에서 도입된다.
하나 이상의 가스 추출 지점(20)이 내측 챔버에 대해서 제공된다. 이들 추출 지점들은 당업계에 공지된 바와 같이 독립적인 가스 추출 시스템에 연결된다. 추출량을 제어하기 위해서 밸브 또는 댐퍼(12)가 각각의 추출 지점에 존재할 수 있을 것이다.
압연 중에, 밀 롤을 냉각하기 위해서 사용된 극저온 냉각제는 내측 챔버(14) 내에서 건조 가스의 압력을 생성한다. 작은 양압의 건조 가스가 내측 챔버(14) 내에서 유지되도록, 건조 가스 공급 지점(18) 또는 댐퍼(21)가 적절히 이용된다. 이러한 제어는 적절한 압력 센서를 이용하여 수동적으로 또는 자동적으로 영향을 받을 수 있을 것이다. 작은 양압은 어떠한 수증기 유입도 방지할 것이고, 또한 도면부호 '17'로 표시된 갭을 통해서 소정량의 건식 가스가 내측 챔버로부터 일정하게 탈출하게 할 것이다.
밀 스탠드 주위의 작업자 접근 영역에서 가스가 축적되어 산소 레벨을 감소시키는 것을 방지하기 위해서, 외측 챔버(22)가 내측 챔버를 둘러싼다. 외측 챔버는 내측 챔버와 유사한 시트 물질 구성을 가진다. 내측 챔버와 유사하게, 외측 챔버는 완전히 밀봉되지 않고, 개구부의 크기를 줄여서 일부 압력을 제어할 수 있게 한다.
내측 챔버와 동일한 가스 추출 시스템에 연결된 추출 지점(23)이 제공된다. 밸브 또는 댐퍼(24)가 추출 속도를 제어하여, 외측 챔버가 작업자 영역에 대비하여 항상 음압으로 유지되도록 보장하고 그에 따라 주위 공기가 외측 챔버(22) 내의 개구부(25)를 통해서 흡입될 수 있게 보장한다. 이러한 방법에 의해서, 외측 챔버로부터 최소 가스가 방출되고, 그에 따라 밀 작업자의 안전을 보장하게 된다.
추출 시스템의 교정 기능은 적절하게 위치된 산소 고갈 탐지기(26)에 의해서 확인된다.

Claims (35)

  1. 금속 호일 또는 스트립을 압연하기 위한 장치로서:
    중간의 닙 영역으로 스트립을 수용하도록 정렬된 한 쌍의 작업 롤;
    하나 이상의 롤의 표면 상에서 복수의 구역들 중 하나 또는 둘 이상으로 극저온 유체를 지향시키도록 구성된 복수의 극저온 유체 인가장치; 그리고
    하나 또는 둘 이상의 가열 장치를 통해서 롤의 표면 상의 복수의 구역들 중 하나 또는 둘 이상을 가열하기 위한 가열 수단을 포함하는
    압연 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    금속 스트립이 롤을 통과한 후에 금속 스트립의 편평도를 나타내는 신호를 제공하도록 정렬된 편평도 측정 장치를 더 포함하는
    압연 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 신호에 응답하여 상기 하나 또는 둘 이상의 구역들에 대한 열 또는 극저온 유체의 인가를 변화시키기 위한 수단을 더 포함하는
    압연 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    편평도 측정 장치로부터 데이터를 수신하고 상기 데이터에 응답하여 가열 장치 및 극저온 유체 인가장치 중 하나 이상을 제어하도록 구성되어, 하나 또는 둘 이상의 구역에 대한 열 및 극저온 유체 중 하나 이상의 인가를 변화시키는 프로세서를 포함하는
    압연 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 편평도 측정 장치가 상기 롤의 프로파일을 측정하도록 구성되는
    압연 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 편평도 측정 장치가 금속 스트립의 편평도를 직접적으로 측정하도록 구성되는
    압연 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    윤활제 공급부, 그리고 상기 롤의 상류에서 상기 스트립으로 윤활제를 지향시키기 위한 지향 수단을 더 포함하는
    압연 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 윤활제 공급부가 10 l/분 미만으로 윤활제를 지향시키도록 구성되는
    압연 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 극저온 유체 인가장치가 상기 롤들 중 하나 이상의 아아크 영역에서 복수의 구역들 중 하나 또는 둘 이상으로 극저온 유체를 지향시키도록 구성되는
    압연 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 극저온 유체가 상기 롤의 웨지 영역 및 스트립 중 하나 이상으로 침입하는 것을 방지하도록 구성된 하나 이상의 배리어를 더 포함하는
    압연 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 배리어가 고체 배리어를 포함하는
    압연 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 배리어가 가스 커튼을 포함하는
    압연 장치.
  13. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 롤을 둘러싸는 내측 격실;
    상기 내측 격실을 둘러싸는 외측 격실;
    대기압에 대비하여 양압으로 상기 내측 격실을 유지하기 위한 수단; 그리고
    대기압에 대비하여 음압으로 상기 외측 격실을 유지하기 위한 수단을 더 포함하는
    압연 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    건조 가스 주입 수단을 더 포함하는
    압연 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    가스 추출 수단을 더 포함하는
    압연 장치.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 극저온 유체가 질소를 포함하는
    압연 장치.
  17. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 극저온 유체가 이산화탄소를 포함하는
    압연 장치.
  18. 압연 중에 금속 스트립 또는 호일의 형상을 제어하기 위한 방법으로서:
    하나 또는 둘 이상의 극저온 유체 인가장치를 통해서 하나 또는 둘 이상의 롤의 표면 상의 복수의 구역들 중 하나 또는 둘 이상으로 극저온 유체를 지향시키는 단계로서, 상기 복수의 구역들이 상기 롤의 폭에 걸쳐 균일하게 분포되는, 극저온 유체 지향 단계; 그리고
    하나 또는 둘 이상의 가열 장치를 통해서 롤의 표면 상의 복수의 구역들 중 하나 또는 둘 이상을 가열하는 단계를 포함하며,
    그에 따라 상기 롤의 폭에 걸쳐 상기 롤의 방사상 크기를 제어하는
    압연 중에 금속 스트립 또는 호일의 형상을 제어하기 위한 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    금속 스트립이 롤을 통과한 후에 금속 스트립의 편평도를 나타내는 신호를 제공하기 위한 편평도 측정 장치를 정렬시키는 단계;
    상기 편평도 측정 장치로부터 데이터를 수신하는 단계; 그리고
    상기 데이터에 응답하여, 상기 하나 또는 둘 이상의 구역으로 극저온 유체 및 열 중 하나 이상을 인가하는 것을 변화시키는 단계를 더 포함하는
    압연 중에 금속 스트립 또는 호일의 형상을 제어하기 위한 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 데이터에 응답하여 상기 하나 또는 둘 이상의 구역으로 극저온 유체 및 열 중 하나 이상을 인가하는 것이 작업자에 의해서 수동으로 변화되는
    압연 중에 금속 스트립 또는 호일의 형상을 제어하기 위한 방법.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 하나 또는 둘 이상의 구역으로 극저온 유체 및 열 중 하나 이상을 인가하는 것이 프로세서에 의해서 변화되고,
    상기 프로세서는 상기 편평도 측정 장치로부터 데이터를 수신하고 그리고 상기 하나 또는 둘 이상의 극저온 유체 인가장치 또는 하나 또는 둘 이상의 가열 장치를 제어하도록 구성되는
    압연 중에 금속 스트립 또는 호일의 형상을 제어하기 위한 방법.
  22. 제 18 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 편평도 측정 장치가 상기 롤의 프로파일을 측정하도록 정렬되는
    압연 중에 금속 스트립 또는 호일의 형상을 제어하기 위한 방법.
  23. 제 18 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 편평도 측정 장치가 상기 스트립의 편평도를 직접적으로 측정하도록 정렬되는
    압연 중에 금속 스트립 또는 호일의 형상을 제어하기 위한 방법.
  24. 제 18 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 롤의 상류에서 상기 스트립으로 윤활제를 인가하는 단계를 더 포함하는
    압연 중에 금속 스트립 또는 호일의 형상을 제어하기 위한 방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 윤활제가 10 리터/분 미만의 속도로 인가되는
    압연 중에 금속 스트립 또는 호일의 형상을 제어하기 위한 방법.
  26. 제 18 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 극저온 유체가 하나 이상의 롤의 아아크 영역으로 지향되고, 그리고
    상기 극저온 유체가 쐐기 영역 및 스트립 중 하나 이상으로 침투하는 것에 대한 배리어를 제공하는 단계를 더 포함하는
    압연 중에 금속 스트립 또는 호일의 형상을 제어하기 위한 방법.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 배리어가 고체 배리어인
    압연 중에 금속 스트립 또는 호일의 형상을 제어하기 위한 방법.
  28. 제 26 항에 있어서,
    상기 배리어가 가스 커튼인
    압연 중에 금속 스트립 또는 호일의 형상을 제어하기 위한 방법.
  29. 제 18 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 롤을 내측 격실로 둘러싸는 단계;
    상기 내측 격실을 외측 격실로 둘러싸는 단계;
    대기압에 대비하여 양압으로 상기 내측 격실을 유지하는 단계; 그리고
    대기압에 대비하여 음압으로 상기 외측 격실을 유지하는 단계를 더 포함하는
    압연 중에 금속 스트립 또는 호일의 형상을 제어하기 위한 방법.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 내측 격실의 압력이 건조 가스 주입 수단 및 가스 추출 수단 중 하나 이상에 의해서 제어되는
    압연 중에 금속 스트립 또는 호일의 형상을 제어하기 위한 방법.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 외측 격실의 압력이 상기 가스 추출 수단에 의해서 제어되는
    압연 중에 금속 스트립 또는 호일의 형상을 제어하기 위한 방법.
  32. 제 30 항 또는 제 31 항에 있어서,
    상기 격실 압력의 제어가 개방 루프 시스템으로서 수동으로 제어되는
    압연 중에 금속 스트립 또는 호일의 형상을 제어하기 위한 방법.
  33. 제 30 항 또는 제 31 항에 있어서,
    상기 격실 압력의 제어가 컴퓨터 제어 시스템과 조합된 압력 감지 수단을 이용하여 자동적으로 제어되는
    압연 중에 금속 스트립 또는 호일의 형상을 제어하기 위한 방법.
  34. 제 18 항 내지 제 33 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 또는 둘 이상의 롤의 표면 상의 복수의 구역들 중 하나 또는 둘 이상으로 지향되는 극저온 유체가 질소를 포함하는
    압연 중에 금속 스트립 또는 호일의 형상을 제어하기 위한 방법.
  35. 제 18 항 내지 제 33 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 또는 둘 이상의 롤의 표면 상의 복수의 구역들 중 하나 또는 둘 이상으로 지향되는 극저온 유체가 이산화탄소를 포함하는
    압연 중에 금속 스트립 또는 호일의 형상을 제어하기 위한 방법.
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