KR20120020495A

KR20120020495A - 열간교정기

Info

Publication number: KR20120020495A
Application number: KR1020100084130A
Authority: KR
Inventors: 이동규; 신우영
Original assignee: 현대제철 주식회사
Priority date: 2010-08-30
Filing date: 2010-08-30
Publication date: 2012-03-08

Abstract

본 발명은 열간교정기에 관한 것으로서, 상부하우징과, 상부하우징에 회전 가능하게 설치되는 상부교정롤과, 상부하우징에 구비되는 상부지지대와, 상부지지대에 회전 가능하게 설치되고 상부교정롤과 접하면서 상부교정롤을 지지하는 상부백업롤과, 상부지지대에 구비되고 상부백업롤이 받는 부하량을 측정하는 상부로드셀을 갖는 상부교정부; 및 상부하우징의 하측에 배치되는 하부하우징과, 하부하우징에 회전 가능하게 설치되는 하부교정롤과, 하부하우징에 구비되는 하부지지대와, 하부지지대에 회전 가능하게 설치되고 하부교정롤과 접하면서 하부교정롤을 지지하는 하부백업롤과, 하부지지대에 구비되고 하부백업롤이 받는 부하량을 측정하는 하부로드셀을 갖는 하부교정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 백업롤의 부하 불평형 상태를 감지함으로써 소재의 평탄도 및 품질 향상을 이룰 수 있다.

Description

열간교정기{HOT LEVELER}

본 발명은 열간교정기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 백업롤의 부하 불평형 상태를 감지하여 백업롤과 교정롤의 불균일 접촉을 방지할 수 있는 열간교정기에 관한 것이다.

일반적인 철강 제조는 용선을 생산하는 제선 공정, 용선에서 불순물을 제거하는 제강 공정, 액체 상태의 철이 고체로 되는 연속주조 공정, 철을 강판이나 선재로 만드는 압연 공정으로 이루어진다.

압연 공정은 연속주조 공정에서 생산된 슬래브, 블룸 등의 중간 소재를 회전하는 여러 개의 롤러 사이를 통과시켜 연속적인 힘을 가하여 늘리거나 얇게 만드는 과정을 말하며 크게 열간 압연과 냉간 압연으로 나뉜다. 압연된 후판(厚板)은 가속 냉각된 다음 열간 상태에서 열간교정기에 의해 교정된다.

상기한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.

본 발명은 백업롤의 부하 불평형 상태를 감지하여 백업롤과 교정롤의 불균일 접촉을 방지할 수 있는 열간교정기를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 열간교정기는: 상부하우징; 상기 상부하우징에 회전 가능하게 설치되는 상부교정롤; 상기 상부하우징에 구비되는 상부지지대; 상기 상부지지대에 회전 가능하게 설치되고, 상기 상부교정롤과 접하면서 상기 상부교정롤을 지지하는 상부백업롤; 및 상기 상부지지대에 구비되고, 상기 상부백업롤이 받는 부하량을 측정하는 상부로드셀을 갖는 상부교정부와, 상기 상부하우징의 하측에 배치되는 하부하우징; 상기 하부하우징에 회전 가능하게 설치되는 하부교정롤; 상기 하부하우징에 구비되는 하부지지대; 상기 하부지지대에 회전 가능하게 설치되고, 상기 하부교정롤과 접하면서 상기 하부교정롤을 지지하는 하부백업롤; 및 상기 하부지지대에 구비되고, 상기 하부백업롤이 받는 부하량을 측정하는 하부로드셀을 갖는 하부교정부를 포함한다.

바람직하게는, 상기 상부백업롤은 상기 상부교정롤의 길이 방향으로 복수개가 배열되고, 상기 상부지지대는 하나의 상기 상부백업롤을 사이에 두고 한 쌍이 대향하도록 배치되며, 상기 상부로드셀은 상기 상부지지대 각각에 설치된다.

더 바람직하게는, 상기 하부백업롤은 상기 하부교정롤의 길이 방향으로 복수개가 배열되고, 상기 하부지지대는 하나의 상기 하부백업롤을 사이에 두고 한 쌍이 대향하도록 배치되며, 상기 하부로드셀은 상기 하부지지대 각각에 설치된다.

더 바람직하게는, 상기 상부로드셀 및 상기 하부로드셀은 측정된 부하량을 제어부에 송신하고, 상기 제어부는 부하량이 설정치를 초과하는 경우 디스플레이부를 작동시켜 부하량이 설정치를 초과한 상기 상부백업롤 또는 상기 하부백업롤을 표시한다.

더 바람직하게는, 상기 제어부는 부하량이 설정치를 초과하는 경우 경보부를 작동시켜 경보음을 생성한다.

본 발명에 따르면, 로드셀을 통해 백업롤의 부하가 불평형하게 된 상태를 감지할 수 있으므로 백업롤과 교정롤이 불균일하게 접촉되는 것을 방지할 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 백업롤과 교정롤이 불균일하게 접촉되는 경우 이를 바로 감지하여 교정할 수 있으므로 소재의 평탄도 및 품질 향상을 이룰 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 백업롤의 부하 불평형 상태가 감지된 경우 디스플레이부 및 경보부를 통해 경고하므로 작업자가 이를 즉각적으로 인식할 수 있어 이상 감지 후 교정까지 이르는 시간을 최소한으로 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열간교정기의 개략적 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열간교정기에서 상부교정부의 개략적 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열간교정기의 개략적 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 열간교정기의 제어흐름을 나타낸 블록도이다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 열간교정기의 일 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열간교정기의 개략적 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열간교정기에서 상부교정부의 개략적 사시도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열간교정기의 개략적 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 열간교정기의 제어흐름을 나타낸 블록도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 열간교정기는 압연 및 가속 냉각되는 과정에서 잔류응력에 의해 소재(S)가 변형되는 것을 교정하며, 상부교정부(1), 하부교정부(2), 제어부(60), 디스플레이부(70), 경보부(80)를 포함하여 이루어진다.

상부교정부(1)는 상부하우징(10), 상부교정롤(20), 상부지지대(30), 상부백업롤(40), 상부로드셀(50)을 포함한다. 상부하우징(10)은 상부교정부(1)의 외형을 이룬다.

상부교정롤(20)은 상부하우징(10)에 회전 가능하게 설치된다. 상부교정롤(20)의 일단(도 2 기준 좌측단)은 베어링블록(22)에 의해 상부하우징(10)의 일측(좌측)에 결합되고, 상부교정롤(20)의 타단(도 2 기준 우측단)은 베어링블록(22)에 의해 상부하우징(10)의 타측(우측)에 결합된다.

상부교정롤(20)의 일측에는 상부교정롤(20)에 회전 동력을 제공하는 구동부(21)가 구비된다. 이러한 구동부(21)의 작동은 제어부(60)에 의해 이루어진다. 본 실시예에서 상부교정롤(20)은 4개가 구비되며, 3개 이하 또는 5개 이상으로 구성될 수 있음은 물론이다.

상부지지대(30)는 상부하우징(10)에 구비된다. 상부지지대(30)는 체결부재(S)에 의해 상부하우징(10)의 상면에 결합될 수 있다. 상부백업롤(40)은 상부지지대(30)에 의해 상부하우징(10)에 장착된다.

상부지지대(30)는 상부백업롤(40) 하나 당 좌우 양측에 한 쌍이 구비된다. 따라서 상부백업롤(40)의 일측은 일편의 상부지지대(30)에 결합되고, 타측은 타편의 상부지지대(30)에 결합된다.

상부백업롤(40)은 상부지지대(30)에 회전 가능하게 설치되며, 상부교정롤(20)과 접하도록 배치된다. 즉, 상부백업롤(40)은 소재(S)의 교정 작업 시 상부교정롤(20)이 받는 힘을 받쳐주는 역할을 한다.

상부백업롤(40)은 상부교정롤(20)의 길이 방향으로 복수개가 배열된다. 본 실시예에서 하나의 상부교정롤(20) 당 8개의 상부백업롤(40)이 배치된다.

상부교정롤(20)은 상부백업롤(40)에 의해 일단에서 타단까지 고르게 지지되므로 소재(S)의 교정 작업 시 소재(S) 등에 의해 변형되는 것이 차단된다. 또한 상부백업롤(40)은 회전 가능하게 설치되므로 상부교정롤(20)과의 사이에 발생되는 마찰력을 최소화할 수 있다.

상부로드셀(50)은 상부지지대(30)에 각각 구비된다. 상부로드셀(50)은 상부교정롤(20)을 통해 상부백업롤(40)에 전해지는 부하량을 측정한다. 즉, 소재(S)의 교정 작업 시 상부백업롤(40)에 작용하는 상부교정롤(20)의 힘은 상부백업롤(40)을 지지하는 상부지지대(30)에 전달되므로, 상부로드셀(50)은 이를 이용하여 상부백업롤(40)에 전해지는 부하량을 측정한다. 이를 통해 소재(S)의 교정 작업 시 상부백업롤(40) 각각에 부가되는 부하량을 확인할 수 있다.

소재(S)의 교정 작업 시 상부백업롤(40) 각각에는 균등하게 부하가 부가되는 것이 바람직하나, 가공 오차, 조립 오차, 윤활유의 누유 등으로 인해 상부백업롤(40)에 부가되는 부하의 불평형이 발생될 수 있다. 또한 소재(S)에 부착된 이물질 등에 의해 상부교정롤(20)에 편마모가 발생될 수 있으며, 이 경우에도 상부백업롤(40)에는 부하의 불평형이 발생될 수 있다.

이 경우 상부백업롤(40)이 상부교정롤(20)을 균등하게 지지할 수 없게 되므로 상부교정롤(20)은 특정 지점에서 변형이 발생되며, 궁극적으로 상부교정롤(20)에 의해 교정되는 소재(S)의 평탄도는 저하된다.

이를 사전에 방지하기 위해 상부지지대(30)에 상부로드셀(50)을 설치하여 상부백업롤(40)에 부가되는 부하의 불평형이 발생하는 경우 이를 바로 감지하고, 감지된 자료를 토대로 상부백업롤(40)의 부하 불평형 상태를 교정한다. 이로써 소재(S)의 평탄도를 저하시킬 수 있는 요인을 사전에 차단함으로써 소재(S)의 품질 향상을 이룰 수 있다.

상부로드셀(50)은 상부백업롤(40)을 지지하는 각각의 상부지지대(30)의 상단부에 설치되므로 8개의 상부백업롤(40) 중 어느 쪽에서 부하의 불평형이 발생되는지를 파악할 수 있다. 또한 하나의 상부백업롤(40)을 지지하는 좌우 한 쌍의 상부지지대(30)에 각각 설치되므로 한 쌍의 상부지지대(30)에 있어 좌우 부하 편차를 파악할 수 있다.

즉, 상부로드셀(50)은 하나의 상부교정롤(20)의 각 지점(본 실시예에서는 16개 지점)에서 측정된 부하량을 제어부(60)에 송신하고, 제어부(60)는 설정치를 초과하는 부하량이 측정된 지점을 디스플레이부(70)를 통해 표시하여 작업자가 부하의 불평형이 발생된 상부백업롤(40)의 위치를 확인할 수 있게 한다.

덧붙여, 제어부(60)는 상부로드셀(50)을 통해 설정치의 부하량을 초과한 지점이 측정된 경우 경보부(80)를 작동시켜 경보음을 생성함으로써 작업자가 상부백업롤(40)에 부하의 불평형이 발생된 것을 인지할 수 있게 한다.

하부교정부(2)는 하부하우징(110), 하부교정롤(120), 하부지지대(130), 하부백업롤(140), 하부로드셀(150)을 포함한다. 하부하우징(110)은 하부교정부(2)의 외형을 이룬다.

하부교정롤(120)은 하부하우징(110)에 회전 가능하게 설치된다. 하부교정롤(120)의 일단은 베어링블록(미도시)에 의해 하부하우징(110)의 일측에 결합되고, 하부교정롤(120)의 타단은 베어링블록에 의해 하부하우징(110)의 타측에 결합된다.

하부교정롤(120)의 일측에는 하부교정롤(120)에 회전 동력을 제공하는 구동부(미도시)가 구비되며, 구동부의 작동은 제어부(60)에 의해 이루어진다. 본 실시예에서 하부교정롤(120)은 5개가 구비되며, 4개 이하 또는 6개 이상으로 구성될 수 있음은 물론이다.

하부지지대(130)는 하부하우징(110)에 구비된다. 하부지지대(130)는 체결부재에 의해 하부하우징(110)의 하면에 결합될 수 있다. 하부백업롤(140)은 하부지지대(130)에 의해 하부하우징(110)에 장착된다.

하부지지대(130)는 하부백업롤(140) 하나 당 좌우 양측에 한 쌍이 구비된다. 따라서 하부백업롤(140)의 일측은 일편의 하부지지대(130)에 결합되고, 타측은 타편의 하부지지대(130)에 결합된다.

하부백업롤(140)은 하부지지대(130)에 회전 가능하게 설치되며, 하부백업롤(140)은 하부교정롤(120)과 접하도록 배치된다. 즉, 하부백업롤(140)은 소재(S)의 교정 작업 시 하부교정롤(120)이 받는 힘을 받쳐주고, 하부교정롤(120)의 자체 중량에 의해 하부교정롤(120)이 변형되지 않도록 지지하는 역할을 한다.

하부백업롤(140)은 하부교정롤(120)의 길이 방향으로 복수개가 배열된다. 본 실시예에서 하나의 하부교정롤(120) 당 8개의 하부백업롤(140)이 배치된다.

하부교정롤(120)은 하부백업롤(140)에 의해 일단에서 타단까지 고르게 지지되므로 소재(S)의 교정 작업 시 소재(S) 등에 의해 변형되는 것이 차단된다. 또한 하부백업롤(140)은 회전 가능하게 설치되므로 하부교정롤(120)과의 사이에 발생되는 마찰력을 최소화할 수 있다.

하부로드셀(150)은 하부지지대(130)에 각각 구비된다. 하부로드셀(150)은 하부교정롤(120)을 통해 하부백업롤(140)에 전해지는 부하량을 측정한다. 즉, 소재(S)의 교정 작업 시 하부백업롤(140)에 작용하는 하부교정롤(120)의 힘은 하부백업롤(140)을 지지하는 하부지지대(130)에 전달되므로, 하부로드셀(150)은 이를 이용하여 하부백업롤(140)에 전해지는 부하량을 측정한다. 이를 통해 소재(S)의 교정 작업 시 하부백업롤(140) 각각에 부가되는 부하량을 확인할 수 있다. 이를 통해 소재(S)의 교정 작업 시 하부백업롤(140) 각각에 부가되는 부하량을 확인할 수 있다.

소재(S)의 교정 작업 시 하부백업롤(140) 각각에는 균등하게 부하가 부가되는 것이 바람직하나, 가공 오차, 조립 오차, 윤활유의 누유 등으로 인해 하부백업롤(140)에 부가되는 부하의 불평형이 발생될 수 있다. 또한 소재(S)에 부착된 이물질 등에 의해 하부교정롤(120)에 편마모가 발생될 수 있으며, 이 경우에도 하부백업롤(140)에는 부하의 불평형이 발생될 수 있다.

이 경우 하부백업롤(140)이 하부교정롤(120)을 균등하게 지지할 수 없게 되므로 하부교정롤(120)은 특정 지점에서 변형이 발생되며, 궁극적으로 하부교정롤(120)에 의해 교정되는 소재(S)의 평탄도는 저하된다.

이를 사전에 방지하기 위해 하부지지대(130)에 하부로드셀(150)을 설치하여 하부백업롤(140)에 부가되는 부하의 불평형이 발생하는 경우 이를 바로 감지하고, 감지된 자료를 토대로 하부백업롤(140)의 부하 불평형 상태를 교정한다. 이로써 소재(S)의 평탄도를 저하시킬 수 있는 요인을 사전에 차단함으로써 소재(S)의 품질 향상을 이룰 수 있다.

하부로드셀(150)은 하부백업롤(140)을 지지하는 각각의 하부지지대(130)의 하단부에 설치되므로 8개의 하부백업롤(140) 중 어느 쪽에서 부하의 불평형이 발생되는지를 파악할 수 있다. 또한 하나의 하부백업롤(140)을 지지하는 좌우 한 쌍의 하부지지대(130)에 각각 설치되므로 한 쌍의 하부지지대(130)에 있어 좌우 부하 편차를 파악할 수 있다.

즉, 하부로드셀(150)은 하나의 하부교정롤(120)의 각 지점(본 실시예에서는 16개 지점)에서 측정된 부하량을 제어부(60)에 송신하고, 제어부(60)는 설정치를 초과하는 부하량이 측정된 지점을 디스플레이부(70)를 통해 표시하여 작업자가 부하의 불평형이 발생된 하부백업롤(140)의 위치를 확인할 수 있게 한다.

덧붙여, 제어부(60)는 하부로드셀(150)을 통해 설정치의 부하량을 초과한 지점이 측정된 경우 경보부(80)를 작동시켜 경보음을 생성함으로써 작업자가 하부백업롤(140)에 부하의 불평형이 발생된 것을 인지할 수 있게 한다.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 열간압연기의 작동원리를 설명한다.

압연된 후판(厚板)의 소재(S)는 가속 냉각된 다음 열간 상태에서 열간교정기에 의해 교정된다. 열간교정기는 소재(S)의 변형을 교정하는 것이므로, 상부교정롤(20)과 이를 지지하는 상부백업롤(40), 하부교정롤(120)과 이를 지지하는 하부백업롤(140)은 소재(S)를 평탄하게 교정할 수 있도록 균일한 부하가 부가되어야 한다.

본 실시예에 따르면 상부백업롤(40)을 지지하는 상부지지대(30)와 하부백업롤(140)을 지지하는 하부지지대(130)에는 각각 상부로드셀(50) 및 하부로드셀(150)이 구비되어 상부백업롤(40)과 하부백업롤(140)에 부하의 불평형이 나타난 경우 이를 바로 감지할 수 있다.

상부로드셀(50) 및 하부로드셀(150)을 통해 감지된 부하량은 제어부(60)에 송신되고, 제어부(60)는 송신된 부하량과 설정치를 비교하여 부하량이 설정치를 초과한 경우 디스플레이부(70)를 작동시킨다. 이 때 디스플레이부(70)는 복수의 상부백업롤(40) 및 하부백업롤(140) 중 설정치를 초과한 부하량을 갖는 특정 상부백업롤(40) 또는 하부백업롤(140)을 화면에 표시하여 작업자가 부하의 불평형이 발생된 상부백업롤(40) 또는 하부백업롤(140)을 용이하게 인식할 수 있도록 한다.

동시에, 제어부(60)는 경보부(80)를 작동시켜 경보음을 생성함으로써 작업자가 상부백업롤(40) 또는 하부백업롤(140)에서 부하의 불평형이 발생된 것을 인지할 수 있게 한다. 이러한 신호를 토대로 작업자는 부하의 불평형이 발생된 상부백업롤(40) 또는 하부백업롤(140)을 즉각적으로 교정할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시되는 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

1 : 상부교정부 2 : 하부교정부
10 : 상부하우징 20 : 상부교정롤
30 : 상부지지대 40 : 상부백업롤
50 : 상부로드셀 150 : 하부로드셀

Claims

상부하우징;
상기 상부하우징에 회전 가능하게 설치되는 상부교정롤;
상기 상부하우징에 구비되는 상부지지대;
상기 상부지지대에 회전 가능하게 설치되고, 상기 상부교정롤과 접하면서 상기 상부교정롤을 지지하는 상부백업롤; 및
상기 상부지지대에 구비되고, 상기 상부백업롤이 받는 부하량을 측정하는 상부로드셀을 갖는 상부교정부와,
상기 상부하우징의 하측에 배치되는 하부하우징;
상기 하부하우징에 회전 가능하게 설치되는 하부교정롤;
상기 하부하우징에 구비되는 하부지지대;
상기 하부지지대에 회전 가능하게 설치되고, 상기 하부교정롤과 접하면서 상기 하부교정롤을 지지하는 하부백업롤; 및
상기 하부지지대에 구비되고, 상기 하부백업롤이 받는 부하량을 측정하는 하부로드셀을 갖는 하부교정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 열간교정기.
제1항에 있어서,
상기 상부백업롤은 상기 상부교정롤의 길이 방향으로 복수개가 배열되고,
상기 상부지지대는 하나의 상기 상부백업롤을 사이에 두고 한 쌍이 대향하도록 배치되며,
상기 상부로드셀은 상기 상부지지대 각각에 설치되는 것을 특징으로 하는 열간교정기.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 하부백업롤은 상기 하부교정롤의 길이 방향으로 복수개가 배열되고,
상기 하부지지대는 하나의 상기 하부백업롤을 사이에 두고 한 쌍이 대향하도록 배치되며,
상기 하부로드셀은 상기 하부지지대 각각에 설치되는 것을 특징으로 하는 열간교정기.
제3항에 있어서,
상기 상부로드셀 및 상기 하부로드셀은 측정된 부하량을 제어부에 송신하고,
상기 제어부는 부하량이 설정치를 초과하는 경우 디스플레이부를 작동시켜 부하량이 설정치를 초과한 상기 상부백업롤 또는 상기 하부백업롤을 표시하는 것을 특징으로 하는 열간교정기.
제4항에 있어서,
상기 제어부는 부하량이 설정치를 초과하는 경우 경보부를 작동시켜 경보음을 생성하는 것을 특징으로 하는 열간교정기.