KR20140084662A - 후판 형상 교정 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 추가 교정이 필요 없이 후판 생산 라인에서 교정이 완료될 수 있도록 형상 교정능의 증대된 후판 형상 교정 장치에 대한 것으로 본 발명은 압연기에서 압연된 후판을 교정하도록 다수의 롤을 포함하는 제 1 롤러 레벨러; 및 상기 롤러 교정기 후단에서 상기 후판을 상기 제 1 롤러 레벨러보다 빠른 속도로 통과시키도록 후판의 상하면을 압하하며 구동되는 제 1 구속롤;을 포함하는 후판 형상 교정 장치를 제공한다.

Description

후판 형상 교정 장치{Hot Plate Shape Controller}
본 발명은 후판의 형상을 교정하는 후판 형상 교정 장치에 대한 것으로, 구체적으로는 후판 형상 교정능을 향상시키기 위하여, 롤러 교정기 후단에 구속롤을 구비하여 인장이 걸린 상태에서 교정 및 냉각이 수행되게 하여 높은 교정 효율을 얻을 수 있는 후판 형상 교정 장치에 대한 것이다.
도 1 에는 일반적인 후판의 압연-냉각-교정 라인이 도시되어 있다. 도 1 에서 보이듯이, 후판은 가열로(10)에서 고온의 상태로 나와서 폭내기 압연기(20a) 및 길이내기 압연기(20b)를 포함하는 압연기(20)를 통과하고, 그 후에 예비 교정기(30)에서 예비 교정된 후 냉각 장치(40)에서 가속 냉각된다. 가속 냉각된 후판은 열간 교정기(50)를 통과하면서, 형상 교정되며, 열간 교정기를 통과한 후에는 냉각대에서 냉각된다.
위와 같은 후판 압연-냉각-교정 라인에서 압연판의 평탄도를 확보하기 위하여 노력하나, 그 후에 추가 교정이 필요하면, 냉각 교정을 통하여 후판의 형상을 교정한다. 하지만, 후판의 냉간 교정은 추가 공정이 필요한 것이어서, 시간이나 비용이 많이 소요된다는 문제가 있다.
한편, 최근에 냉각 장치에 적용되는 기술로 냉각시 체류수를 가두는 댐 역할을 수행하여 폭방향 균일 냉각을 유지하기 위하여 냉각 장치에 롤을 구비하는 기술이 제시된 바 있다.
하지만, 이와 같은 댐 역할을 수행하는 롤은 판두께 대비 5~10 mm 이상의 갭을 유지하면서 냉각 장치의 체류수를 가두는 역할을 할 뿐, 후판에 압하량을 주지 않는다.
본 발명은 위와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 추가 교정이 필요 없이 후판 생산 라인에서 교정이 완료될 수 있도록 형상 교정능의 증대된 후판 형상 교정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명에서는 교정시 인장력을 부가하여 형상을 잡아줄 수 있어 형상 불량을 용이하게 교정할 수 있는 후판 형상 교정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또, 본 발명은 평탄도가 개선된 후판을 생산할 수 있는 형상 교정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 위와 같은 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 후판 형상 교정 장치를 제공한다.
본 발명은 압연기에서 압연된 후판을 교정하도록 다수의 롤을 포함하는 제 1 롤러 레벨러; 및 상기 롤러 교정기 후단에서 상기 후판을 상기 제 1 롤러 레벨러보다 빠른 속도로 통과시키도록 후판의 상하면을 압하하며 구동되는 제 1 구속롤;을 포함하는 후판 형상 교정 장치를 제공한다.
본 발명에서 상기 제 1 롤러 레벨러는 하부 교정롤의 수가 상부 교정롤의 수보다 많고, 서로 엇갈려 배치되며, 상기 제 1 구속롤은 상부 구속롤과 하부 구속롤이 후판의 길이방향 동일지점을 압하하며 구동될 수 있다.
본 발명에서 상기 제 1 구속롤이 후판 진행 방향을 따라서 복수 개 배치될 수 있다.
또, 상기 제 1 구속롤 사이에는 후판을 냉각하도록 냉각수를 분사 혹은 분무하는 냉각 장치가 구비될 수 있다.
본 발명에서 후판 형상 교정 장치는 상기 제 1 구속롤 및 냉각 장치의 후단에는 후판을 교정하는 제 2 롤러 레벨러, 상기 제 2 롤러 레벨러 후단에서 후판의 상하면을 압하하며 구동되는 제 2 구속롤이 연이어 배치되며, 상기 제 2 구속롤은 상기 제 2 롤러 레벨러보다 빠른 속도로 후판을 이동시킬 수 있다.
본 발명은 상기 냉각 장치와 상기 제 2 롤러 레벨러 사이에서 통과하는 후판의 평탄도를 측정하는 평탄도계 및 상기 평탄도계, 제 1 및 제 2 구속롤과 제 1 및 제 2 롤러 레벨러가 연결된 제어부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 평탄도계의 평탄도 측정값에 근거하여, 상기 제 1 구속롤과 상기 제 1 롤러 레벨러의 속도 차 및 제 2 구속롤과 제 2 롤러 레벨러의 속도차룰 조정할 수 있다.
본 발명은 위와 같은 구성을 통하여 추가 교정이 필요 없이 후판 생산 라인에서 교정이 완료될 수 있도록 형상 교정능의 증대된 후판 형상 교정 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 교정시 인장력을 부가하여 형상을 잡아줄 수 있어 형상 불량을 용이하게 교정할 수 있는 후판 형상 교정 장치를 제공할 수 있다.
또, 본 발명은 형상 교정능이 개선된 형상 교정 장치를 통하여 평탄도가 개선된 후판을 생산할 수 있다.
도 1 은 종래의 후판 압연-냉각-교정 라인을 도시한 개략도이다.
도 2 는 본 발명의 형상 교정 장치의 개략도이다.
도 3 은 본 발명의 형상 교정의 개략도이며, 도 4 는 도 3 의 개략도의 확대도이다.
도 5 는 본 발명의 제 1 교정기와 제 1 구속롤을 도시한 개략도이다.
도 6 는 인장 및 압축에 의한 후판의 상태를 도시한 개략도이다.
도 7 은 소재의 진행방향에 따른 속도를 도시한 그래프이다.
도 8 은 본 발명의 제 1 교정기, 제 1 구속롤 및 냉각 장치의 동작을 도시한 동작도이다.
도 9 은 구속롤에서의 후판의 모습을 도시한 개략도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명하도록 한다.
도 2 내지 도 5 에는 본 발명의 형상 교정 장치의 개략도가 도시되어 있다.
본 발명의 형상 교정 장치는 가열로(10), 폭내기 압연기(20a), 길이내기 압연기(20b) 이후에 배치되며, 예비 교정기에 해당하는 제 1 롤러 레벨러(30), 상기 제 1 롤러 레벨러(30)에 연이어 배치되며, 입측에 제 1 롤러 레벨러(30)에 인장력을 제공하는 제 1 구속롤(43)이 배치된 냉각 장치(40) 및 상기 냉각 장치에 의해서 냉각된 후판(P)의 평탄도를 측정하는 평탄도계(60), 상기 평탄도계(60) 후방에서 후판을 열간 교정하는 제 2 롤러 레벨러(50), 상기 제 2 롤러 레벨러(50) 후방에서 인장력을 제공하는 제 2 구속롤(70) 및 열간 교정완료된 후판을 서서히 냉각시키는 냉각대(80)를 포함한다.
한편, 상기 제 1 롤러 레벨러(30), 냉각 장치(40), 제 1 구속롤(43), 평탄도계(60), 제 2 롤러 레벨러(50) 및 제 2 구속롤(70)은 제어부(C)에 연결되며, 상기 제어부(C)는 상기 평탄도계(60)에 의해서 측정된 평탄도값에 근거하여 제 1 롤러 레벨러(30), 냉각 장치(40), 제 1 구속롤(43), 제 2 롤러 레벨러(50) 및 제 2 구속롤(70)을 제어한다.
본 발명에서, 제 1 롤러 레벨러(30)는 복수의 압연롤을 포함하여 구성된다. 도 3 및 도 4 에 보이듯이, 제 1 롤러 레벨러(30)에서 하부 교정롤의 수가 상부 교정롤의 수보다 많고, 서로 엇갈려 배치되어, 제 1 롤러 레벨러(30)를 통과하는 후판을 평탄화한다.
제 1 구속롤(43, 44)은 상기 제 1 롤러 레벨러(30)의 후단에 배치되며, 상기 제 1 구속롤(43, 44) 사이에는 냉각 장치(40)의 상측 냉각수 분사부(41)와 하측 냉각수 분사부(42)가 배치된다. 제 1 구속롤(43, 44)은 도 3 및 도 4 에서와 같이 두 쌍의 롤로 구현될 수도 있고, 도 5 와 같이 세 쌍의 롤 혹은 그 이상의 롤러 쌍으로 구현될 수도 있다.
본 발명에서 제 1 구속롤(43)은 후판(P)의 길이방향 동일지점을 압하하며 구동하도록 상부 구속롤(43a)과 하부 구속롤(43b)을 포함한다. 상부 구속롤(43a)과 하부 구속롤(43b) 중 적어도 하나 이상은 상하방향으로 이동되는 실린더(미도시)에 의해서 통과하는 후판에 압하량을 가한다. 또한, 제 1 구속롤(43)은 상기 제 1 롤러 레벨러(30)보다 빠른 속도로 후판을 이동시킨다.
본 발명에서 제 1 구속롤(43)은 상기 제 1 롤러 레벨러(30)의 교정롤보다 더 빠른 속도로 상기 후판(P)을 이동시킨다. 따라서, 제 1 롤러 레벨러(30)에서의 이동속도와 상기 제 1 구속롤(43)에서의 이동 속도의 차에 의해서 후판(P)에는 인장력이 가해지게 되며, 그로 인하여 후판(P)의 평탄도가 개선될 수 있다. 또, 제 1 구속롤(43)의 갭을 조절하면, 제 1 구속롤(43)에 의해서 압하되는 부분에서 국부적으로 길이 방향의 연신이 생겨 평탄도 형상이 가능하다.
도 6 에는 후판의 평탄도를 향상시키기 위하여 연신이 평탄도에 기여하는 모습이 도시되어 있다. 도 6(a) 는 판 형상을 교정하는 모습을 도시한 것이다. 도 6(a)는 인장이 작용하였을 때, 판의 형상이 평탄하게 도출되는 모습이 도시되어 있으며, 도 6(b)에서는 압축이 작용하였을 때 판 형상에 버클링(buckling)이 발생하여 평탄도에는 부정적인 영향을 미치게 되는 모습이 도시되어 있다.
특히, 인장과 함께 굽임 메카니즘을 제공하는 제 1 롤러 레벨러(30)가 동작된다면, 높은 교정 효율, 즉, 높은 형상 교정능을 얻을 수 있다.
도 7 에는 본 발명의 후판의 진행 속도가 도시되어 있다. 도 7 에서 보이듯이, 제 1 롤러 레벨러(30)에 해당하는 예비 교정기에서는 일정한 속도로 유지되나, 제 1 구속롤(43)에서 제 1 롤러 레벨러(30)보다 빠른 속도로 압하하면서 구동되기 때문에, 제 1 구속롤(43)에 의해서 후판(P)의 이동 속도가 빨라지게 되며, 그에 의해서 인장력이 가해진다.
한편, 본 발명에서는 제 1 구속롤(43, 44)뿐만 아니라, 제 2 롤러 레벨러(50)의 후단에 배치되는 제 2 구속롤(70)을 포함한다(도 2 참고). 제 2 롤러 레벨러(50)의 후단에서 제 2 구속롤(70) 역시 제 2 롤러 레벨러(50)보다 빠른 속도로 후판(P)을 이동시킨다. 따라서, 제 1 구속롤(43, 44)와 유사하게, 제 2 구속롤(70)도 이동 속도 차이에 의한 인장력을 발생시키며, 이러한 인장력은 평탄도 향상을 가져오게 된다.
특히, 제 1 롤러 레벨러(30) 및 제 2 롤러 레벨러(50)의 후단에서 후판(P)에 인장력을 발생시킨 상태에서 제 1 롤러 레벨러(30), 제 2 롤러 레벨러(50), 제 1 구속롤(43), 제 2 구속롤(70)이 후판에 압하량을 가하게 되어, 굽힘과 인장이 동시에 작용하게 되어, 형상 교정능의 비약적 상승이 가능하다.
또한, 제 1 롤러 레벨러(30)에서 상하롤 수가 상이하고, 마지막에 굽힘력을 받아서 상승 혹은 하강한다. 하지만, 본 발명에서 제 1 롤러 레벨러(30)의 후단에는 제 1 구속롤(43)이 배치되어 있으므로, 상승 혹은 하강하는 후판이 제 1 구속롤(43)에 잡혀, 인장됨으로써, 선단부의 평탄도 상승에 기여할 수 있다. 또, 출측 롤에 대한 지지점이 생겨 굽힘에 의한 교정효과의 증대를 얻을 수 있다.
또, 본 발명에서 제어부(C)는 제 1 및 제 2 롤러 교정부(30, 50)의 교정정도, 및 냉각 장치(40)의 냉각수량, 냉각수 공급 위치뿐만 아니라, 제 1 및 제 2 롤러 교정부(30, 50)와 제 1 및 제 2 구속롤(43, 70)과의 속도 차, 제 1 및 제 2 구속롤(43, 70)의 압하량을 조절할 수 있으며, 이를 통하여 후판(P)의 제어를 정밀하게 수행할 수 있다. 특히, 평탄도계(60)로 평탄도를 측정한 후 이에 기초하여 제 2 롤러 교정부(50)와 제 2 구속롤(70)을 제어하므로, 냉각 장치(40)에 의해서 변형된 형상에 대응되는 교정을 정확하게 수행할 수 있으며, 따라서 추가의 냉각 교정 공정이 불필요해질 수 있다.
도 8 에서는 냉각 장치(40)의 내부에 배치된 제 1 구속롤(43, 44, 45)의 동작이 도시되어 있다. 도 8 에서 보이듯이, 제 1 구속롤(43)은 제 1 롤러 레벨러(30)에 인접하며, 냉각 장치(40)로 들어오는 후판(P)에 인장력을 부여하여 판을 평탄하게 한다(도 8(b) 참고). 또한, 냉각 장치(40)의 상측 냉각수 분사부(41)와 하측 냉각수 분사부(42)를 사이에 두고 제 1 구속롤(43, 44)이 배치되며, 따라서, 상측 냉각수 분사부(41) 및 하측 냉각수 분사부(42)에서 분사되는 냉각수는 제 1 구속롤(43, 44)에 의해서 후판이 인장력이 가해진 상태에서 분사되므로, 냉각으로 인한 판의 비틀림 변형이 예방될 수 있다.
나아가, 본 발명의 제 1 구속롤(43, 44)의 상부 구속롤(43a, 44a)은 후판 상면의 체류수를 머무르게 하는 댐 역할도 함께 수행하게 하며, 그로 인하여 통과하는 후판은 폭방향으로 고른 냉각의 달성이 가능하다.
또한, 냉각 중에 발생하는 판 변형은 제 1 구속롤(44, 45)의 압하량 및 제 1 구속롤(43, 44, 45) 사이의 인장/연신 및 제 1 구속롤(43, 44, 45)의 롤 갭 제어를 통하여 억제/제거될 수 있다.
도 9 에는 구속롤(43, 44, 45, 70)에서의 후판(P)의 모습을 도시한 개략도가 도시되어 있다. 도 9 에서 보이듯이, 구속롤(43, 44, 45, 70)의 롤 갭을 조절하며, 압하되는 부분에서 국부적으로 길이방향 연신이 발생하며, 그로 인하여 판형상도 개선될 수 있다. 본 발명에서는 이러한 구속롤(43, 44, 45, 70)을 더 포함하므로, 후판의 형상 교정능이 향상될 수 있다.
이상에서는 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 실시예로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구범위에 기재된 범위 내에서 다양하게 변형될 수 있다.
10: 가열로 20: 압연기
30: 제 1 롤러 레벨러 40: 냉각 장치
43, 44, 45: 제 1 구속롤 50: 제 2 롤러 레벨러
60; 평탄도계 70: 제 2 구속롤
80: 냉각대

Claims (6)

  1. 압연기에서 압연된 후판을 교정하도록 다수의 롤을 포함하는 제 1 롤러 레벨러; 및
    상기 롤러 교정기 후단에서 상기 후판을 상기 제 1 롤러 레벨러보다 빠른 속도로 통과시키도록 후판의 상하면을 압하하며 구동되는 제 1 구속롤;을 포함하는 후판 형상 교정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 롤러 레벨러는 하부 교정롤의 수가 상부 교정롤의 수보다 많고, 서로 엇갈려 배치되며,
    상기 제 1 구속롤은 상부 구속롤과 하부 구속롤이 후판의 길이방향 동일지점을 압하하며 구동되는 것을 특징으로 하는 후판 형상 교정 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 구속롤이 후판 진행 방향을 따라서 복수 개 배치되는 것을 특징으로 하는 후판 형상 교정 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 구속롤 사이에는 후판을 냉각하도록 냉각수를 분사 혹은 분무하는 냉각 장치가 구비되는 것을 특징으로 하는 후판 형상 교정 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 구속롤 및 냉각 장치의 후단에는 후판을 교정하는 제 2 롤러 레벨러, 상기 제 2 롤러 레벨러 후단에서 후판의 상하면을 압하하며 구동되는 제 2 구속롤이 연이어 배치되며,
    상기 제 2 구속롤은 상기 제 2 롤러 레벨러보다 빠른 속도로 후판을 이동시키는 것을 특징으로 하는 후판 형상 교정 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 냉각 장치와 상기 제 2 롤러 레벨러 사이에서 통과하는 후판의 평탄도를 측정하는 평탄도계 및
    상기 평탄도계, 제 1 및 제 2 구속롤과 제 1 및 제 2 롤러 레벨러가 연결된 제어부를 더 포함하며,
    상기 제어부는 상기 평탄도계의 평탄도 측정값에 근거하여, 상기 제 1 구속롤과 상기 제 1 롤러 레벨러의 속도 차 및 제 2 구속롤과 제 2 롤러 레벨러의 속도차룰 조정하는 것을 특징으로 하는 후판 형상 교정 장치.

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