KR20190055597A - 수직 소둔로 스트립 교정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 수직 소둔로 스트립 교정장치는 회전롤을 따라 이동하는 스트립 쏠림을 교정하는 쏠림조치부;를 포함하고, 상기 쏠림조치부는 스트립의 한쪽 쏠림 정도를 계측하는 측정부; 및 상기 측정부에서 계측된 정보를 기초로 상기 회전롤을 회전시키는 회동부;를 포함한다.

Description

수직 소둔로 스트립 교정장치{STRIP CALIBRATION DEVICE FOR BRIGHT ANNEALING FURNACE}

본 발명은 수직소둔로에 설치되어 그를 통과하는 스트립 손상에 대처하는 수직 소둔로 스트립 교정장치에 관한 것이다.

일반적으로 광휘소둔은 냉간 압연된 스트립을 소재로 강 표면에 산화탈탄을 막고 금속적 광택을 잃지 않도록 환원성이나 비산화성 가스의 기류 내에서 소둔을 행하는 것으로, 소둔 후에 그대로 냉각하면 표면의 광택은 상실되지 않고 처음 그대로를 유지하는 특성이 있다.

통상 광휘소둔은 열처리 중에 발생되는 산화와 광택도 저하를 방지하기 위해 분위기 가스인 수소를 사용하게 되는데, 수소의 유출을 방지하기 위해 수직소둔로는 스트립의 입측과 출측이 밀폐되어 있는 진공로를 사용하게 된다.

광휘소둔이 이루어지는 수직소둔로는 수직으로 세워진 가열로와 냉각대 및 리턴덕트를 포함하여, 가열로 하부의 밀폐박스로 투입되는 스트립은 본체 가열로 상부에 설치된 냉각대를 지나 상부의 스티어링롤과 가이드롤을 거쳐 수직으로 설치된 아웃렛덕트 내부를 통하여 밑으로 빠져나오도록 되어 있다.

한편, 종래의 수직 소둔로의 가열로 내부 머플의 온도는 약 1000도 정도의 고온으로, 스트립 형상이 불량하거나 스트립 쏠림이 발생하거나 소재 두께가 불량일 경우 소둔로 내에서 스트립 텐션 이상에 의한 머플 내부 스트립 판파단이 발생되었는데, 이를 해결하는 마땅한 대책이 없었다.

KR 10-2004-0007897 A1

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 가열로 내 텐션 이상에 의한 판파단 발생을 방지하고 스트립이 쏠림 발생시 교정을 실시해주고 판파단이 발생했을 때 복구가 가능한 수직 소둔로 스트립 교정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 회전롤을 따라 이동하는 스트립 쏠림을 교정하는 쏠림조치부;를 포함하고, 상기 쏠림조치부는 스트립의 한쪽 쏠림 정도를 계측하는 측정부; 및 상기 측정부에서 계측된 정보를 기초로 상기 회전롤을 스트립 쏠림 방향으로 회전시키는 회동부;를 포함하는 수직 소둔로 스트립 교정장치가 제공될 수 있다.

상기 측정부는 복수개의 센서를 구비하고 상기 스트립의 좌우 가장자리에 각각 마련되는 제1 측정부와 제2 측정부를 포함할 수 있다.

상기 회동부는 레일이 마련되는 하부 플레이트; 상기 회전롤이 설치되고, 상기 하부 플레이트와 회전축을 매개로 연결되어 상기 레일을 따라 이동하는 상부 플레이트; 및 상기 상부 플레이트에 회전력을 가하는 동력장치;를 포함할 수 있다.

상기 회동부는 상기 상부 플레이트의 회전거리를 계측하는 포지션센서;를 더 포함하고, 제어부는 상기 측정부에서 감지된 계측정보와 상기 포지션센서에서 감지된 계측정보를 기초로 상기 동력장치의 작동을 제어할 수 있다.

스트립 파단 시 파단된 스트립의 추락을 방지하는 파단조치부;를 더 포함할 수 있다.

상기 파단조치부는 상기 회전롤의 자중에 의한 하강여부로 스트립 파단여부를 감지하는 감지부; 및 파단된 스트립을 고정시키는 가압부;를 포함할 수 있다.

상기 감지부는 상기 회동부에 설치되는 수직부재; 상기 수직부재에 회전 지지되는 회전축; 상기 회전축과 연결되고, 한쪽 단부에 상기 회전롤이 체결된 프레임; 및 상기 프레임의 다른쪽 단부에 설치되어 스트립 파단시 상기 회전롤의 추락을 방지하는 완충장치;를 포함할 수 있다.

상기 가압부는 파단된 스트립을 상기 회전롤 쪽으로 가압하는 가압판; 상기 가압판에 전진력을 제공하는 동력장치; 및 상기 가압판의 이동을 안내하는 가이드부재;를 포함할 수 있다.

제어부는 상기 근접센서에서 전달된 정보를 기초로 상기 동력장치의 작동여부를 제어할 수 있다.

본 발명에 따른 수직 소둔로 스트립 교정장치는 쏠림조치부를 이용해 스트립의 판파단 발생을 억제하고 파단조치부를 이용해 판파단 발생시 빠른 복구가 가능하여 정비 작업감소로 인한 생산성 증대의 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스트립 교정장치가 설치된 수직 소둔로를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스트립 교정장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 스트립 교정장치의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 스트립 교정장치의 스트립 교정시 작동도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 스트립 교정장치가 설치된 수직 소둔로에서의 스트립 파단상황을 도시한다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 스트립 교정장치의 스트립 파단시 작동도이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스트립 교정장치(60)가 설치된 수직 소둔로를 도시하고, 도 2와 3은 스트립 교정장치(60)의 사시도와 평면도를 각각 도시한다. 그리고 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 스트립 교정장치(60)의 스트립 교정시 작동도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 수직소둔로는 인렛실롤(11) 사이로 스트립(S)이 투입되는 인렛실박스(10)와, 스트립(S) 방향을 전환하는 댄스롤(12)과, 가열로(22) 양단에 배치되는 인렛플러그(21)와 아웃렛플러그(24), 수직으로 세워지고 내부에 터널형의 머플(23)이 마련되어 스트립(S) 가열이 이루어지는 가열로(22)와, 가열로(22) 상부에 위치하는 냉각대(30)와, 냉각대(30) 상부에서 스트립(S) 방향을 전환하며 스트립(S)을 지지 및 안내하는 탑롤(40)과, 스트립(S) 진행방향으로 후방에서 탑롤(40) 하부에 위치하는 아웃렛덕트(50)와 아웃렛실롤(51)을 포함한다.

머플(23)은 가열원으로부터 직접적인 열복사, 대류, 화학 작용 등을 피하기 위해 이용되는 것으로, 약 1000도 정도의 고온 상태를 유지하며 스트립 형상이 불량하거나 스트립 쏠림이 발생하거나 소재 두께가 불량일 경우 스트립 텐션 이상에 의한 스트립 판파단이 발생될 수 있다.

스트립 교정장치(60)는 스트립(S) 방향이 수직으로 전환되는 댄스롤(12) 반대편에 설치되어 스트립(S) 방향을 수직에서 수평으로 전환할 수 있다. 이하에서는 이러한 스트립 교정장치(60)의 상세 구성과 작동방식에 대하여 설명하기로 한다.

도면을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 스트립 교정장치(60)는 크게 회전롤(214)을 따라 이동하는 스트립(S)의 편측 쏠림을 교정하는 쏠림조치부(100)와 스트립 파단시 스트립 추락을 막는 파단조치부(200)를 포함하고, 쏠림조치부(100)는 스트립(S)의 한쪽 쏠림 정도를 계측하는 측정부(110), 및 측정부(110)에서 계측된 정보를 기초로 회전롤(214)을 회전시키는 회동부(120)를 구비한다.

측정부(110)는 회전롤(214) 상부에서 수직으로 이송되는 스트립(S)의 편측 쏠림을 관측할 수 있다. 수직으로 이송되는 스트립(S)은 스트립 형상 불량으로 인해서 또는 스트립 쏠림이나 소재 두께 불량에 의해 발생하는 스트립 텐션 이상에 의해서 뒤틀리는데, 측정부(110)는 이 뒤틀림 정도를 계측한다.

이러한 측정부(110)는 복수개의 센서(111,112,113)를 구비하고, 스트립의 좌우 가장자리에 각각 마련되는 제1 측정부(110A)와 제2 측정부(110B)를 포함할 수 있다. 이때 제1 측정부(110A)에는 제1 내지 제3 센서(111,112,113)가 마련되어 스트립 한쪽 가장자리의 쏠림 정도를, 제2 측정부(110B)는 스트립의 반대쪽 가장자리 쏠림 정도를 각각 정밀하게 계측할 수 있다.

회동부(120)는 레일(124)이 마련되는 하부 플레이트(121)와, 레일(124)을 따라 이동하는 롤러(125)를 구비하여 하부 플레이트(121)와 연결된 회전축(122)을 중심으로 회전하는 상부 플레이트(123), 및 상부 플레이트(123)에 회전력을 가하는 제1동력장치(126)를 포함한다. 여기서 제1동력장치(126)는 유압실린더로써, 하부 플레이트(121)와 유니버셜 조인트로 연결되어 수평 또는 수직방향으로 자유롭게 움직일 수 있다.

또한 회동부(120)에는 상부 플레이트(123)의 회전거리를 계측하는 포지션센서(127)가 마련될 수 있다. 이때 제어부(300)는 측정부(110)에서 감지된 계측정보와 포지션센서(127)에서 감지된 계측정보를 기초로 제1동력장치(126)의 작동을 제어하여 회전롤(214)의 최적위치를 산정하고 회전시킬 수 있다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 스트립 교정장치(60)가 설치된 수직 소둔로에서의 스트립 파단상황을 도시하고, 도 6은 스트립 교정장치(60)의 스트립 파단시 작동도를 도시한다.

도면을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 스트립 교정장치(60)는 스트립 파단 시 파단된 스트립의 추락을 방지하는 파단조치부(200)를 더 포함할 수 있다. 이러한 파단조치부(200)는 자중에 의한 회전롤(214) 하강으로 스트립 파단여부를 판단하는 감지부(210), 및 파단된 스트립을 고정시키는 가압부(220)를 포함한다.

감지부(210)는 상부 플레이트(123)에 상측 방향으로 설치되는 수직부재(211), 수직부재(211)에 회전 지지되는 회전축(212), 회전축(212)을 중심으로 회전하고 한쪽 단부에 회전롤(214)이 체결된 기역자 형상의 프레임(213, 217), 및 프레임(213,217)의 다른쪽 단부에 설치되어 스트립 파단시 회전롤(214)의 추락을 방지하는 완충장치(215)를 포함할 수 있다.

즉, 수직부재(211)에는 회전축(212)이 설치되고, 프레임(213,217)은 회전축(212)에 연결될 수 있다. 이때 제1 프레임(213)과 제2 프레임(217)은 서로 고정 연결되되, 그 연결부가 회전축(212)에 체결되어 그를 중심으로 회전운동할 수 있다. 이러한 프레임(213,217)의 양단에는 각각 회전롤(214)과 완충장치(215)가 체결된다.

회전롤(214)은 스트립(S)의 방향을 수직에서 수평으로 전환하는 롤러로써, 평상시 스트립(S)의 텐션에 의해 위치가 유지되나 스트립(S) 파단시 자중에 의해 낙하하게 된다. 그리고 완충장치(215)는 에어 실린더로써, 회전롤(214)에 의해 회동하는 제2 프레임(217)의 이탈속도를 줄이는 댐핑부재이고, 근접센서(216)는 회전롤(214)이 낙하여부 및 그 하강속도를 계측할 수 있다.

가압부(220)는 파단된 스트립을 회전롤(214) 쪽으로 가압하는 가압판(221), 가압판(221)에 전진력을 제공하는 제2동력장치(222), 및 가압판(221)의 이동을 안내하는 가이드부재(223)를 포함하여 스트립 파단 시 스트립을 가압하여 낙하를 방지한다. 이때 가이드부재(223)는 제2동력장치(222)의 좌우 양쪽에 마련되어 가압판(221)의 직선운동을 용이하게 할 수 있다.

제어부(300)는 근접센서(216)에서 전달된 정보를 기초로 제2동력장치(222)의 작동여부를 제어할 수 있다. 따라서 제어부(300)는 측정부(110)와 포지션센서(127)에서 제공되는 정보를 기초로 쏠림조치부(100)를 제어할 수 있음은 물론, 근접센서(216)에서 제공되는 정보를 기초로 파단조치부(200)까지 동시에 제어할 수 있다. 이처럼 파단조치부(200)는 머플(23) 내부의 고열부분에서 과열된 스트립(S)이 텐션 불량으로 파단 될 경우 스트립(S)의 텐션이 느슨해지면서 추락하는 현상을 방지할 수 있다.

이하에서는 상술한 구성들을 본 발명의 일실시예에 따른 수직 소둔로 스트립 교정장치(60)의 작동방식에 대하여 설명한다.

쏠림조치부(100)는 고정된 측정부(110) 사이에서 스트립(S)이 정상위치에 있지 않고 벗어나면 제1동력장치(126)가 확장 작동하여 상부 플레이트(123) 전체를 밀어 회전롤(214)이 좌우 한쪽으로 쏠리게 하여 스트립(S)을 센터링시킨다. 이때 제1동력장치(126)의 작동거리는 포지션센서(127)의 신호 전달로 제어부(300)에 의해 조절되고 계기 표시된다.

정상 작업 중 판파단 발생시에는 파단조치부(200)가 작동된다. 머플(23) 내부의 고열부분에서 과열된 스트립(S)이 텐션 불량으로 파단되어 프레임(213,217)과 연결된 회전롤(214)이 낙하하면 이를 근접센서(216)가 감지하고, 감지된 정보는 제어부(300)로 전달되고, 제어부(300)는 제2동력장치(222)를 작동시켜 가압판(221)이 스트립(S)을 눌러주게 한다. 이 경우 머플(23) 내에서 절단된 스트립(S)은 아웃렛덕트(50) 쪽으로 흘러내리지 않고 정지되어 절단된 스트립(S)을 다시 연결하여 정상 작업하는데 도움을 주게 된다.

따라서, 소둔로 스트립 교정장치는 쏠림조치부를 이용해 스트립의 판파단 발생을 억제하고 파단조치부를 이용해 판파단 발생시 빠른 복구가 가능하여 스트립 쏠림 시 교정과 동시에 판파단 발생시 조치까지 가능하므로 정비 작업감소로 인한 생산성을 증대시킬 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

S: 스트립 10: 인렛실박스
11: 인렛실롤 12: 댄스롤
21: 인렛플러그 22: 가열로
23: 머플 24: 아웃렛플러그
30: 냉각대 40: 탑롤
50: 아웃렛덕트 51: 아웃렛실롤
60: 스트립 교정장치 100: 쏠림조치부
110: 측정부 111: 제1 센서
112: 제2 센서 113: 제3 센서
110A: 제1 측정부 110B: 제2 측정부
120: 회동부 121: 하부 플레이트
122: 회전축 123: 상부 플레이트
124: 레일 125: 롤러
126: 제1동력장치 127: 포지션센서
200: 파단조치부 210: 감지부
211: 수직부재 212: 축
213: 제1 프레임 214: 회전롤
215: 완충장치 216: 근접센서
217: 제2 프레임 220: 가압부
221: 가압판 222: 제2동력장치
223: 가이드부재 300: 제어부

Claims (9)

1. 회전롤을 따라 이동하는 스트립 쏠림을 교정하는 쏠림조치부;를 포함하고,
   상기 쏠림조치부는
   스트립의 편측 쏠림 정도를 계측하는 측정부; 및
   상기 측정부에서 계측된 정보를 기초로 상기 회전롤을 스트립 쏠림 방향으로 회전시키는 회동부;를 포함하는 수직 소둔로 스트립 교정장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 측정부는 복수개의 센서를 구비하며 상기 스트립의 좌우 가장자리에 각각 마련되는 제1 측정부와 제2 측정부를 포함하는 수직 소둔로 스트립 교정장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 회동부는
   레일이 마련되는 하부 플레이트;
   상기 회전롤이 설치되고, 상기 하부 플레이트와 회전축을 매개로 연결되어 상기 레일을 따라 이동하는 상부 플레이트; 및
   상기 상부 플레이트에 회전력을 가하는 제1동력장치;를 포함하는 수직 소둔로 스트립 교정장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 회동부는 상기 상부 플레이트의 회전거리를 계측하는 포지션센서;를 더 포함하고,
   제어부는 상기 측정부에서 감지된 계측정보와 상기 포지션센서에서 감지된 계측정보를 기초로 상기 제1동력장치의 작동을 제어하는 수직 소둔로 스트립 교정장치.
5. 제1항에 있어서,
   스트립 파단 시 파단된 스트립의 추락을 방지하는 파단조치부;를 더 포함하는 수직 소둔로 스트립 교정장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 파단조치부는
   상기 회전롤의 자중에 의한 하강여부로 스트립 파단여부를 감지하는 감지부; 및
   파단된 스트립을 고정시키는 가압부;를 포함하는 수직 소둔로 스트립 교정장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 감지부는
   상기 회동부에 설치되는 수직부재;
   상기 수직부재에 회전 지지되는 회전축;
   상기 회전축과 연결되고, 한쪽 단부에 상기 회전롤이 체결된 프레임; 및
   상기 프레임의 다른쪽 단부에 설치되어 스트립 파단시 상기 회전롤의 낙하를 방지하는 완충장치;를 포함하는 수직 소둔로 스트립 교정장치.
8. 제6항에 있어서,
   상기 가압부는
   파단된 스트립을 상기 회전롤 쪽으로 가압하는 가압판;
   상기 가압판에 전진력을 제공하는 제2동력장치; 및
   상기 가압판의 이동을 안내하는 가이드부재;를 포함하는 수직 소둔로 스트립 교정장치.
9. 제8항에 있어서,
   제어부는 상기 회전롤의 낙하여부를 감지하는 근접센서에서 전달된 정보를 기초로 상기 제2동력장치의 작동여부를 제어하는 수직 소둔로 스트립 교정장치.

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