KR20130046600A

KR20130046600A - 소재 상향 교정 장치

Info

Publication number: KR20130046600A
Application number: KR1020110111071A
Authority: KR
Inventors: 박영국; 임갑수
Original assignee: 현대제철 주식회사
Priority date: 2011-10-28
Filing date: 2011-10-28
Publication date: 2013-05-08
Also published as: KR101344329B1

Abstract

본 발명은 소재 상향 교정 장치에 관한 것으로서, 소재를 압연하는 압연부와, 압연부의 후방에 배치되고, 압연부에서 송출되는 소재를 이송시키는 이송롤러부와, 이송롤러부의 상방에 배치되는 프레임부와, 소재의 이송 경로를 따라 복수개가 프레임부에 설치되고, 이송롤러부에 의해 이송되는 소재를 향해 공기를 분사하는 공기분사부와, 서로 이웃한 공기분사부의 사이에 배치되어 소재와 공기분사부의 접촉을 방지하며, 프레임부에 설치되는 보호롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 압연부에서 송출되는 소재의 선단부를 향해 고압의 공기를 분사함으로써 소재의 상향을 교정할 수 있어 제품의 품질을 향상시킬 수 있다.

Description

소재 상향 교정 장치{APPARATUS FOR CORRECTING UPWARD MOVEMENT OF MATERIAL}

본 발명은 소재 상향 교정 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 압연부에서 송출되는 소재의 선단부를 향해 고압의 공기를 분사하여 소재의 상향을 교정하는 소재 상향 교정 장치에 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.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 2004-0105892호(2004. 12. 17 공개, 발명의 명칭 : 슬라브의 상향 교정 기능이 구비된 디스케일링용 냉각수차단장치)에 개시되어 있다.

본 발명은 압연부에서 송출되는 소재의 선단부를 향해 고압의 공기를 분사하여 소재의 상향을 교정하는 소재 상향 교정 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 소재 상향 교정 장치는: 소재를 압연하는 압연부; 상기 압연부의 후방에 배치되고, 상기 압연부에서 송출되는 상기 소재를 이송시키는 이송롤러부; 상기 이송롤러부의 상방에 배치되는 프레임부; 상기 소재의 이송 경로를 따라 복수개가 상기 프레임부에 설치되고, 상기 이송롤러부에 의해 이송되는 상기 소재를 향해 공기를 분사하는 공기분사부; 및 서로 이웃한 상기 공기분사부의 사이에 배치되어 상기 소재와 상기 공기분사부의 접촉을 방지하며, 상기 프레임부에 설치되는 보호롤러를 포함한다.

바람직하게는, 상기 공기분사부는. 상기 프레임부에 설치되고, 내부에 팬이 회전 가능하게 구비되는 케이스; 상기 케이스의 일측에 형성되고, 외부의 공기가 흡입되는 유로를 이루는 흡입홀부; 상기 케이스 내부에 배치되고, 상기 팬을 회전시키는 구동모터; 및 상기 흡입홀부를 통해 유입되는 공기가 상기 소재를 향해 분사되도록 상기 케이스의 타측에 형성되는 배출홀부를 포함한다.

더 바람직하게는, 상기 배출홀부는 좌우폭의 크기가 상기 이송롤러부의 좌우폭과 동일하다.

더 바람직하게는, 상기 보호롤러는 상기 소재와의 접촉 시 회전되도록 상기 프레임부에 회전 가능하게 설치된다.

더 바람직하게는, 상기 보호롤러는, 상기 소재와 상기 공기분사부의 접촉이 차단되도록 최하단이 상기 공기분사부의 최하단보다 하측에 위치된다.

더 바람직하게는, 상기 프레임부에는, 상기 소재의 이송 경로를 따라 상기 보호롤러와 상기 공기분사부가 서로 번갈아 배치된다.

더 바람직하게는, 상기 압연부의 출구측에 배치되어 상기 압연부에서 상기 소재가 송출되는 것을 감지하는 감지센서를 더 포함하고, 상기 감지센서는 상기 소재의 송출이 감지되면 감지신호를 제어부에 전송하고, 상기 제어부는 상기 감지신호를 토대로 상기 공기분사부 작동을 제어한다.

더 바람직하게는, 상기 제어부는, 상기 감지센서로부터 감지신호를 전송받으면 상기 압연부에 최근접하게 배치되는 상기 공기분사부를 시작으로 상기 공기분사부를 순차적으로 작동시킨다.

본 발명에 따르면, 압연부에서 송출되는 소재의 선단부를 향해 고압의 공기를 분사함으로써 소재의 상향을 교정할 수 있어 제품의 품질을 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 보호롤러를 통해 소재와 공기분사부의 접촉을 차단할 수 있어 충격에 의한 공기분사부의 파손을 방지할 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 소재와의 접촉 시 보호롤러가 회전되므로, 소재의 이송속도가 저하됨이 없이 소재를 원래의 이송방향으로 안내할 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 소재가 압연부에서 송출되는 경우에만 공기분사부가 작동되므로, 불필요한 공기부사부의 동작을 막을 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 외부의 공기 공급원이 아닌 대기 중의 공기를 활용하여 공시 분사를 이루므로, 공기분사부의 구성을 간소화할 수 있어 제조 비용을 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 상향 교정 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에서 공기분사부와 보호롤러를 확대한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 상향 교정 장치의 공기분사부를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 상향 교정 장치의 저면을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 상향 교정 장치의 작동 상태를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 상향 교정 장치의 제어 흐름을 나타낸 블록도이다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 소재 상향 교정 장치의 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 소재 상향 교정 장치를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1에서 공기분사부와 보호롤러를 확대한 도면이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 상향 교정 장치의 공기분사부를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 상향 교정 장치의 저면을 나타낸 도면이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 상향 교정 장치의 작동 상태를 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 상향 교정 장치의 제어 흐름을 나타낸 블록도이다.

도 1, 도 2 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 상향 교정 장치(1)는 압연부(10), 이송롤러부(20), 프레임부(30), 공기분사부(40), 보호롤러(50), 감지센서(60), 제어부(70)를 포함하여 이루어진다.

압연부(10)는 소재(S)가 사상압연 공정에서 마무리 압연이 용이하게 되도록 소재(S)를 목표하는 두께와 폭으로 압연한다. 압연부(10)는 상측에 배치되는 상부워크롤(부호 생략)과, 하측에 배치되는 하부워크롤(부호 생략)을 포함한다.

소재(S)는 상부워크롤과 하부워크롤 사이로 이송되면서 상부워크롤과 하부워크롤에 의해 압연된다. 압연부(10)에서 압연되어 송출되는 소재(S)는 이송롤러부(20)에 의해 후공정으로 이송된다.

이송롤러부(20)는 압연부(10)의 후방에 배치된다. 이송롤러부(20)는 소재(S)를 후공정으로 이송하는 이송롤러(부호 생략)와, 이송롤러의 양단부를 회전 가능하게 지지하는 롤러지지대(도시 생략)를 포함하여 이루어진다.

도 1 내지 도 4 및 도 6을 참조하면, 프레임부(30)는 압연부(10)의 출구측에 배치된다. 프레임부(30)는 압연부(10)에서 송출되는 소재(S)를 후공정으로 이송시키는 이송롤러부(20)의 상방에 위치한다. 프레임부(30)는 설치프레임(31), 세로프레임(32), 가로프레임(33)을 포함하여 이루어진다.

설치프레임(31)은 보호롤러(50)를 사이에 두고 소재(S)의 이송 방향으로 한 쌍이 나란히 배열된다. 보호롤러(50)는 일측의 설치프레임(31)에 일단이 힌지(h) 결합되고, 타측의 설치프레임(31)에 타단이 힌지(h) 결합된다. 이로써, 보호롤러(50)는 설치프레임(31)에 회전 가능하게 설치되고, 소재(S)와의 접촉 시 회전이 이루어진다.

설치프레임(31)에는 보호롤러(50) 외에 공기분사부(40)가 설치된다. 공기분사부(40)는 설치프레임(31)에 보호롤러(50)와 서로 번갈아 배치된다.

복수의 공기분사부(40)가 설치프레임(31)에 소재(S)의 이송 경로를 따라 배열되도록 설치될 때, 보호롤러(50)는 서로 이웃한 공기분사부(40)의 사이에 배치된다. 이를 통해, 보호롤러(50)는 소재(S)와 공기분사부(40)의 접촉을 차단할 수 있다.

세로프레임(32)은 설치프레임(31)의 일단부(도 1 기준 좌측단부) 및 타단부(도 1 기준 우측단부)에 각각 결합되고, 이로부터 상측으로 연장 형성된다. 세로프레임(32)의 상단은 외부 고정장치(F)에 장착된다.

여기서 외부 고정장치(F)란 소재 상향 교정 장치(1)가 아닌 외부의 장치를 통칭하는 것으로, 세로프레임(32)의 상단이 결합될 수 있는 대상이라면 특정물에 한정될 필요는 없다 하겠다.

가로프레임(33)은 일측의 세로프레임(32)과 타측의 세로프레임(32)을 서로 연결하여 각각의 세로프레임(32)이 흔들리지 않도록 지지한다.

예를 들어, 소재(S)의 상측 튐 현상 등으로 인해 소재(S)와 보호롤러(50)가 충돌하는 경우, 보호롤러(50)가 설치되는 설치프레임(31), 그리고 설치프레임(31)과 연결된 세로프레임(32)은 그 충격에 의해 흔들릴 수 있다.

이때, 가로프레임(33)이 양측 세로프레임(32)의 사이를 견고하게 지지함으로써 세로프레임(32)의 충격이 다른 장치로 전달되는 것을 억제한다.

공기분사부(40)는 소재(S)의 이송 경로를 따라 복수개가 설치프레임(31)에 설치된다. 공기분사부(40)는 이송롤러부(20)에 의해 후공정으로 이송되는 소재(S)를 향해 고압의 공기를 분사하여 소재(S)의 선단부에서 발생되는 소재(S)의 상향 현상을 교정한다.

공기분사부(40)는 케이스(41), 팬(42), 흡입홀부(43), 구동모터(44), 배출홀부(45)를 포함한다.

케이스(41)는 설치프레임(31)에 설치된다. 케이스(41)의 일측에는 흡입홀부(43)가 형성되고, 타측에는 배출홀부(45)가 형성된다. 케이스(41)의 내부에는 흡입홀부(43)를 통해 흡입되는 공기가 배출홀부(45)를 통해 배출될 수 있도록 유로가 형성된다. 이러한 케이스(41)의 내부에는 흡입홀부(43)를 통한 흡입력과, 배출홀부(45)를 통한 배출력을 제공하는 팬(42)이 회전 가능하게 설치된다.

구동모터(44)는 케이스(41)의 내부에 배치되고, 팬(42)에 동력을 제공하여 팬(42)을 회전시킨다. 팬(42)의 회전에 의해 케이스(41) 외부의 공기는 흡입홀부(43)를 통해 케이스(41) 내부로 유입된다. 케이스(41) 내부로 유입된 공기는 다시 배출홀부(45)를 통해 외부로 배출된다.

배출홀부(45)로 배출되는 공기는 소재(S)를 향해 분사되면서, 소재(S)의 상향을 교정한다. 이때 공기가 소재(S)를 향해 분사되도록 배출홀부(45)는 케이스(41)의 하면측에 형성된다(도 3 참조).

이와 같이 본 실시예에 따르면, 외부의 공급원으로부터 별도로 공기를 공급받을 필요 없이, 대기 중의 공기를 활용하여 소재(S)를 향해 분사할 수 있으므로, 공기분사부(40)의 구성을 간소화할 수 있다. 또한, 이를 통해 비용을 절감할 수 있다.

케이스(41)의 하면에는 배출홀부(45)가 전후보다 좌우의 폭이 크게 형성된다. 즉, 배출홀부(45)는 소재(S)의 이송 방향측보다 소재(S)의 이송 방향에 직교하는 방향측으로 폭이 넓게 형성된다.

배출홀부(45)의 좌우폭의 크기는 이송롤러부(20)의 좌우폭과 동일한다. 이송롤러부(20)는 소재(S)를 이송시키는 구성으로, 이송롤러부(20)에 의해 이송되는 소재(S)는 이송롤러부(20)의 좌우폭보다 작아야 한다.

따라서, 배출홀부(45)가 이송롤러부(20)의 좌우폭 만큼의 크기를 가지므로, 공기분사부(40)는 이송롤러부(20)를 통해 이송될 수 있는 모든 크기의 소재(S)에 대해 누락된 부분 없이 공기를 분사할 수 있다.

보호롤러(50)는 한 쌍의 설치프레임(31)에 각각 힌지(h) 결합되어 설치프레임(31)에 회전 가능하게 설치된다. 보호롤러(50)는 소재(S)의 이송 경로를 따라 복수개가 배열된다.

보호롤러(50)의 최하단은 공기분사부(40)의 최하단보다 하측에 위치된다(도 2 참조). 따라서 소재(S)가 비정상적으로 이송되어 상측으로 튀는 경우에도 소재(S)는 공기분사부(40)와 충돌하기에 앞서 보호롤러(50)에 접촉하게 되므로, 소재(S)에 의해 공기분사부(40)가 파손되는 것을 차단할 수 있다.

또한 보호롤러(50)는 설치프레임(31)에 회전 가능하게 설치되므로, 소재(S)가 상측으로 튀어 보호롤러(50)와 접촉되면 그에 따라 보호롤러(50)는 회전된다. 따라서 소재(S)는 보호롤러(50)에 접촉되더라도 이송속도가 저하되지 않으므로, 소재(S)와 보호롤러(50)의 충돌에 따른 작업 공정의 지연을 억제할 수 있다.

압연부(10)에서 송출되는 소재(S)는, 특히 얇은 두께를 가지는 소재(S)는 압연부(10)의 상하 워크롤의 속도차 등에 의해 상향이 발생될 수 있으며, 상향이 발생된 소재(S)는 이송 시 발생되는 공기 저항 등으로 인해 상향 정도가 더욱 심해질 수 있다.

소재(S)의 상향이 일어날 시점에 공기분사부(40)를 통해 소재(S)의 상단부에 고압의 공기를 분사함으로써 소재(S)의 상향을 억제한다. 또한 소재(S)의 상향이 발생된 경우 공기분사부(40)를 통해 고압의 공기를 지속적으로 분사함으로써 소재(S)의 상향 정도를 감소시킬 수 있게 되어 소재(S)가 평평한 상태로 후공정으로 진입되도록 한다.

이로써 소재(S)의 겹침에 따른 소재(S) 품질 불량의 문제를 해소할 수 있고, 겹쳐진 소재(S)가 권취되는 경우 발생되는 권취 설비의 내구성 저하 현상을 차단할 수 있다. 물론, 소재(S) 선단부의 상향이 교정됨에 따라 온도, 두께, 폭 등의 계측 데이터를 정확히 측정할 수 있어 이를 통한 제어 성능을 향상시킬 수도 있다.

감지센서(60)는 압연부(10)의 출구측에 배치되어 압연부(10)에서 소재(S)가 송출되는 것을 감지한다.

감지센서(60)는 압연부(10)의 출구측에서 소재(S)의 송출이 감지되면 감지신호를 제어부(70)에 전송한다. 제어부(70)는 전송된 감지신호를 토대로 공기분사부(40)의 작동을 제어한다. 즉, 제어부(70)는 소재(S)의 송출이 감지된 경우에 한해 공기분사부(40)를 작동시키므로, 불필요한 상황에서 유체가 분사되는 것을 억제할 수 있다.

본 실시예에서 제어부(70)는 소재(S)의 이송 속도에 맞춰 공기분사부(40)를 순차적으로 작동시킨다. 즉, 제어부(70)는 감지센서(60)로부터 소재(S)의 송출이 감지되었다는 감지신호를 전송받으면, 압연부(10)에 최근접하게 배치되는(도 1에서 최우측에 배치되는) 공기분사부(40)를 시작으로 순차적으로 좌측에 놓인 공기분사부(40)를 작동시킨다.

이를 통해, 이송롤러부(20)에 의해 후공정으로 이송되고 있는 소재(S)의 상단부를 향해 지속적으로 고압의 공기를 분사할 수 있게 된다.

이하 도 5를 중심으로 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 상향 교정 장치에서 소재의 상향이 교정되는 작동원리를 설명한다.

압연부(10)에서 송출되는 소재(S)는 이송롤러부(20)에 의해 후공정으로 이송된다. 이때 압연부(10)의 출구측에는 소재(S) 선단부의 상향을 교정하는 공기분사부(40)가 배치된다.

압연부(10)에서 송출되는 소재(S)는 상하 워크롤의 속도차 등에 의해 선단부에 상향이 발생할 수 있다. 따라서 제어부(70)는 감지센서(60)를 통해 소재(S)의 선단부가 공기분사부(40) 설치 지점을 통과하는 시점을 파악한 후, 공기분사부(40)를 압연부(10)에 최근접하게 배치되는 것부터 순차적으로 작동시켜 소재(S)의 선단부를 향해 고압의 공기가 분사되도록 한다.

이와 같이 분사되는 고압의 공기에 의해 소재(S)는 상향이 교정되면서, 권취 설비에 들어가기 전에 평평한 상태를 이루게 된다.

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 : 소재 상향 교정 장치 10 : 압연부
20 : 이송롤러부 30 : 프레임부
40 : 공기분사부 50 : 보호롤러
60 : 감지센서 70 : 제어부

Claims

소재를 압연하는 압연부;
상기 압연부의 후방에 배치되고, 상기 압연부에서 송출되는 상기 소재를 이송시키는 이송롤러부;
상기 이송롤러부의 상방에 배치되는 프레임부;
상기 소재의 이송 경로를 따라 복수개가 상기 프레임부에 설치되고, 상기 이송롤러부에 의해 이송되는 상기 소재를 향해 공기를 분사하는 공기분사부; 및
서로 이웃한 상기 공기분사부의 사이에 배치되어 상기 소재와 상기 공기분사부의 접촉을 방지하며, 상기 프레임부에 설치되는 보호롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 상향 교정 장치.
제1항에 있어서,
상기 공기분사부는. 상기 프레임부에 설치되고, 내부에 팬이 회전 가능하게 구비되는 케이스;
상기 케이스의 일측에 형성되고, 외부의 공기가 흡입되는 유로를 이루는 흡입홀부;
상기 케이스 내부에 배치되고, 상기 팬을 회전시키는 구동모터; 및
상기 흡입홀부를 통해 유입되는 공기가 상기 소재를 향해 분사되도록 상기 케이스의 타측에 형성되는 배출홀부를 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 상향 교정 장치.
제2항에 있어서,
상기 배출홀부는 좌우폭의 크기가 상기 이송롤러부의 좌우폭과 동일한 것을 특징으로 하는 소재 상향 교정 장치.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 보호롤러는 상기 소재와의 접촉 시 회전되도록 상기 프레임부에 회전 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 소재 상향 교정 장치.
제4항에 있어서,
상기 보호롤러는, 상기 소재와 상기 공기분사부의 접촉이 차단되도록 최하단이 상기 공기분사부의 최하단보다 하측에 위치되는 것을 특징으로 하는 소재 상향 교정 장치.
제5항에 있어서,
상기 프레임부에는, 상기 소재의 이송 경로를 따라 상기 보호롤러와 상기 공기분사부가 서로 번갈아 배치되는 것을 특징으로 하는 소재 상향 교정 장치.
제6항에 있어서,
상기 압연부의 출구측에 배치되어 상기 압연부에서 상기 소재가 송출되는 것을 감지하는 감지센서를 더 포함하고,
상기 감지센서는 상기 소재의 송출이 감지되면 감지신호를 제어부에 전송하고, 상기 제어부는 상기 감지신호를 토대로 상기 공기분사부 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 소재 상향 교정 장치.
제7항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 감지센서로부터 감지신호를 전송받으면 상기 압연부에 최근접하게 배치되는 상기 공기분사부를 시작으로 상기 공기분사부를 순차적으로 작동시키는 것을 특징으로 하는 소재 상향 교정 장치.