KR20190077827A

KR20190077827A - 유압연장치

Info

Publication number: KR20190077827A
Application number: KR1020170179335A
Authority: KR
Inventors: 이혁준; 조용석
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2017-12-26
Filing date: 2017-12-26
Publication date: 2019-07-04

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 유압연장치는 소재를 압연하는 워크롤; 상기 워크롤과 상기 소재에 물과 압연유가 혼합된 유압연유를 분사하는 유압연공급부; 및 상기 워크롤과 상기 소재에 물 및 공기 중 적어도 하나를 분사하는 농도조절부;를 포함할 수 있다.

Description

유압연장치{Apparatus for controlling rolling oil}

본 발명은 유압연장치에 관한 것이다.

일반적으로 제철설비의 열간 압연공정에서는 슬라브를 가열로에서 1250~1300°C 정도로 균일하게 가열하여 조압연기(Roughing mill)와 사상압연기(Finishing mill)를 거쳐 수요자가 요구하는 두께의 핫코일을 생산하게 된다.

이러한 열간 압연공정 중 마무리 압연인 사상압연에서는 도 1에 도시된 바와 같이, 워크롤(10)이 백업롤(20)과 함께 회전하면서 압연재(S)를 압연하게 된다.

워크롤(10)은 고온(950~1000℃)의 압연재(S)를 연속적으로 압연함에 따라 온도가 상승하면서 팽창 변형되게 되므로 이의 방지를 위해, 워크롤(10)의 일측에 냉각수공급라인(30)을 설치하여 워크롤(10)의 외표면으로 냉각수(31)가 분사될 수 있도록 하고 있으며, 분사된 냉각수(31)가 압연재(S)의 상부로 떨어지는 것을 방지하기 위해 압연재(S)의 상측에는 와이퍼(40)가 워크롤(10)의 외표면과 거의 밀착되게 배치되게 된다.

또한, 워크롤(10)과 압연재(S) 사이의 마찰력을 저감하기 위하여, 워크롤(10)과 압연재(S)에 유압연유를 공급하는 유압연공급라인(50)이 제공된다. 도 2를 참조하면, 유압연공급라인(50)은 유압연헤더(51) 및 유압연노즐(52)을 포함한다.

그러나, 압연 중 와이퍼(40)의 마모에 의해 냉각수(31)가 누수되거나, 상류 측(사상압연기의 전단)으로부터 유입되는 잔류수 등에 의해서 유압연유의 농도가 압연재(S)의 폭 방향(워크롤(10)의 길이 방향)으로 불균일하게 되며, 이에 따라 워크롤(10)의 외표면의 마모가 길이 방향으로 불균일하게 일어나는 문제가 있다.

또한, 워크롤(10)의 불균일한 마모로 인하여 압연재(S)에도 국부적으로 형상 변형이 일어나게 되고, 이로 인해 설비의 수명 및 제품의 품질에 악영향을 미치는 문제가 있다.

대한민국등록실용신안공보 20-0203843

본 발명의 일 실시예에 따른 목적은, 유압연의 농도 변화를 방지하고, 압연 과정에서 소재의 형상에 의도하지 않은 변형이 발생하는 것을 방지할 수 있는 유압연장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 유압연장치의 상기 유압연공급부는 워터펌프 및 오일펌프와 연결되어 상기 워터펌프에서 공급되는 물과 상기 오일펌프에서 공급되는 압연유를 혼합하는 유압연헤더와, 상기 유압연헤더와 연결된 유압연노즐을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 유압연장치의 상기 농도조절부는, 워터펌프와 연결된 제1 연결라인; 및 상기 소재의 폭 방향으로 배치되고, 상기 제1 연결라인과 연결된 복수의 농도조절노즐;을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 유압연장치는 상기 복수의 농도조절노즐을 각각 제어하도록 상기 복수의 농도조절노즐 각각에 구비된 밸브를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 유압연장치의 상기 농도조절부는, 워터펌프와 연결된 제1 연결라인; 에어펌프와 연결된 제2 연결라인; 및 상기 소재의 폭 방향으로 배치되고, 상기 제1 연결라인 및 상기 제2 연결라인과 연결된 복수의 농도조절노즐;을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 유압연장치의 상기 제1 연결라인과 상기 제2 연결라인에는 각각 밸브가 설치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 유압연장치는, 유압연의 농도 변화를 방지하고, 압연 과정에서 소재의 형상에 의도하지 않은 변형이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 일반적인 압연 설비를 개략적으로 나타낸 도면이고,
도 2는 일반적인 유압연장치를 개략적으로 나타낸 도면이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압연장치를 개략적으로 나타낸 측면도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유압연장치를 개략적으로 나타낸 평면도이고,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유압연장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경 또는 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압연장치를 개략적으로 나타낸 측면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유압연장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유압연장치는 유압연공급부(100) 및 농도조절부(200)를 포함한다.

워크롤(10)은 소재(S)의 상측에 배치되는 상부워크롤과 소재(S)의 하측에 배치되는 하부워크롤을 포함한다.

여기서, 도 3에는 설명의 편의를 위해 상부워크롤만이 도시되었으나, 소재(S)를 기준으로 대칭되게 하부워크롤이 배치될 수 있다.

소재(S)는 상부워크롤과 하부워크롤 사이를 통과하면서 압연된다.

워크롤(10)은 연속작업 중에 소재(S)와의 마찰로 인하여 고온 상태가 되므로, 냉각수공급부를 통해 냉각수를 워크롤(10)에 분사하여 워크롤(10)을 냉각하게 된다.

와이퍼부(40)는 워크롤(10)의 외표면에 밀착되도록 배치되어 워크롤(10)에 분사된 냉각수가 소재(S)로 떨어지는 것을 방지하게 된다.

유압연공급부(100)는 워크롤(10)과 소재(S)에 물과 압연유가 혼합된 유압연유를 공급한다.

일 예로, 유압연공급부(100)는 워터펌프(W)에서 공급되는 물과 오일펌프(O)에서 공급되는 압연유가 혼합되어 이루어진 유압연유를 워크롤(10) 및 소재(S)의 표면에 분사함으로써 워크롤(10) 및 소재(S)의 표면을 유압연유로 도포할 수 있다.

워크롤(10) 및 소재(S)의 표면이 유압연유에 의해 도포됨에 따라 압연 과정 중에 워크롤(10)과 소재(S) 사이의 마찰력이 감소되어 압연 하중이 경감되고, 충격에 취약한 워크롤(10)의 표피층의 탈락현상, 즉 흑피박리 현상이 방지될 수 있다.

유압연공급부(100)는 유압연헤더(110) 및 유압연노즐(130)을 포함할 수 있다.

유압연헤더(110)는 워터펌프(W) 및 오일펌프(O)와 연결되어 워터펌프(W)에서 공급되는 물과 오일펌프(O)에서 공급되는 압연유를 혼합할 수 있다.

유압연노즐(130)은 유압연헤더(110)와 연결되며, 워크롤(10)의 길이 방향으로 복수개가 이격 배치된다. 따라서, 유압연헤더(110)로부터 공급되는 유압연유를 워크롤(10)의 외표면에 고르게 분사할 수 있다.

농도조절부(200)는 유압연유가 항상 일정한 농도를 유지할 수 있도록 하는 역할을 한다.

그러나, 압연 중 와이퍼(40)의 마모에 의해 냉각수가 누수되거나, 상류 측(사상압연기의 전단)으로부터 유입되는 잔류수 등에 의해서 유압연유의 농도가 소재(S)의 폭 방향(워크롤(10)의 길이 방향)으로 불균일하게 되며, 이에 따라 워크롤(10)의 외표면의 마모가 길이 방향으로 불균일하게 일어나는 문제가 있다.

또한, 워크롤(10)의 불균일한 마모로 인하여 소재(S)에도 국부적으로 형상 변형이 일어나게 되고, 이로 인해 설비의 수명 및 제품의 품질에 악영향을 미치는 문제가 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 유압연장치는 냉각수의 누수 또는 잔류수의 영향이 있더라도 워크롤(10) 및 소재(S) 표면에 도포된 유압연유의 농도가 변화되지 않도록 농도조절부(200)를 포함한다.

농도조절부(200)는 제1 연결라인(210), 농도조절노즐(230) 및 밸브(250)를 포함할 수 있다.

제1 연결라인(210)은 일측이 워터펌프(W)와 연결되고, 타측이 농도조절노즐(230)과 연결될 수 있다.

따라서, 제1 연결라인(210)에 의해 물이 농도조절노즐(230)에 공급될 수 있다.

농도조절노즐(230)은 제1 연결라인(210)에 의해 워터펌프(W)와 연결될 수 있고, 워크롤(10)의 길이 방향으로 복수개가 이격 배치될 수 있다.

각각의 농도조절노즐(230)은 각각의 유압연노즐(130)과 인접하게 배치될 수 있다.

밸브(250)는 각각의 농도조절노즐(230)을 개방하거나 밀폐하도록 각각의 농도조절노즐(230)에 구비될 수 있다.

제1 연결라인(210)이 워터펌프(W)와 연결된 경우, 농도조절노즐(230)은 워크롤(10) 및 소재(S) 표면에 물을 추가로 분사할 수 있다.

따라서, 냉각수의 누수 및 잔류수의 영향이 있는 경우에, 농도조절노즐(230)에서 물을 추가로 분사함으로써 워크롤(10) 및 소재(S) 표면에 도포된 유압연유의 농도를 일정하게 유지시킬 수 있다.

즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 냉각수의 누수 및 잔류수의 영향으로 인하여 소재(S)의 폭 방향으로 잔류수가 불균일하게 분포하게 되고(300), 이에 따라 소재(S)의 표면에 도포된 유압연유의 농도가 소재의 폭 방향으로 일시적으로 불균일해질 수 있다.

그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 유압연장치는, 농도조절부(200)에서 분사된 물에 의하여 소재(S)의 표면에 도포된 유압연유의 농도를 일정하게 유지(400)시킬 수 있다.

따라서, 유압연유의 농도 편차에 따른 워크롤(10)의 불균일한 마모 및 이로 인한 급격한 압연부하의 변동을 방지할 수 있다. 이에 따라 의도치 않게 국부적으로 소재(S)가 변형되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 워크롤(10)의 길이 방향으로 이격 배치된 복수의 농도조절노즐(230)에는 각각 밸브(250)가 마련되므로, 복수의 농도조절노즐(230)이 개별적으로 제어될 수 있으며, 소재의 형상, 냉각수의 누수 여부 및 잔류수의 존재 여부에 따라 소재(S)의 구역별로 유압연유의 농도를 조절할 수 있다.

일 예로, 소재(S)의 폭 방향을 따라 구역별로 유압연유의 농도가 일시적으로 불균일해진 경우에, 복수의 농도조절노즐(230)의 적어도 일부가 개방되어 물을 추가로 분사함으로써 소재(S)의 폭 방향으로 유압연유의 농도를 일정하게 유지시킬 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유압연장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유압연장치는 농도조절부(200')가 에어공급라인(270)을 더 포함할 수 있다.

일 예로, 농도조절부(200')는 제1 연결라인(210), 제2 연결라인(270), 농도조절노즐(230) 및 밸브(V1, V2)를 포함할 수 있다.

제1 연결라인(210)에는 밸브(V1)가 마련되며, 밸브(V1)에 의해 제1 연결라인(210)이 개방되거나 밀폐될 수 있다.

제2 연결라인(270)은 일측이 에어펌프(A)와 연결되고, 타측이 농도조절노즐(230)과 연결될 수 있다. 즉, 제2 연결라인(270)은 에어공급라인일 수 있다.

따라서, 제2 연결라인(270)에 의해 에어가 농도조절노즐(230)에 공급될 수 있다.

제2 연결라인(270)에는 밸브(V2)가 마련되며, 밸브(V2)에 의해 제2 연결라인(270)이 개방되거나 밀폐될 수 있다.

따라서, 농도조절노즐(230)은 에어 및 물 중 적어도 하나를 선택적으로 워크롤(10) 및 소재(S) 표면에 분사할 수 있다.

즉, 냉각수의 누수 및 잔류수의 영향으로 인하여 소재(S)의 폭 방향으로 잔류수가 불균일하게 분포하게 되고(300), 이에 따라 소재(S)의 표면에 도포된 유압연유의 농도가 소재의 폭 방향으로 일시적으로 불균일해질 수 있다.

그러나, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유압연장치는, 농도조절부(200)에서 에어 및 물 중 적어도 하나가 분사되므로, 소재(S)의 표면에 도포된 유압연유의 농도를 일정하게 유지(400)시킬 수 있다.

밸브(V1, V2)가 제1 연결라인(210)과 제2 연결라인(270)에만 구비되는 경우 복수의 농도조절노즐(230)은 분사유량이 전체적으로 제어될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 복수의 농도조절노즐(230) 각각에도 추가로 밸브(250)가 구비되어, 각각의 농도조절노즐(230)마다 분사유량을 제어하는 것도 가능하다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 유압연장치는, 유압연공급부(100)와 농도조절부(200)가 상하 방향으로 다단으로 순차 배치될 수 있다.

일 예로, 유압연공급부(100)가 농도조절부(200)보다 상측에 배치될 수 있으며, 농도조절부(200)는 유압연공급부(100)와 소재(S) 사이에 배치될 수 있다.

따라서, 유압연공급부(100)로 워크롤(10) 표면에 유압연유를 분사하고, 잔류수의 분포가 불균일해진 경우, 농도조절부(200)에서 물 또는 에어를 분사하여 소재(S)의 폭 방향으로의 잔류수의 분포가 균일해지도록 할 수 있다.

이상의 실시예를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 유압연장치는, 유압연의 농도 변화를 방지하고, 압연 과정에서 소재의 형상에 의도하지 않은 변형이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.

10: 워크롤 20: 백업롤
30: 냉각수공급라인 31: 냉각수
40: 와이퍼 50: 유압연공급라인
100: 유압연공급부 200, 200': 농도조절부
110: 유압연헤더 130: 유압연노즐
210: 제1 연결라인 230: 농도조절노즐
250, V1, V2: 밸브 270: 제2 연결라인

Claims

소재를 압연하는 워크롤;
상기 워크롤과 상기 소재에 물과 압연유가 혼합된 유압연유를 분사하는 유압연공급부; 및
상기 워크롤과 상기 소재에 물 및 공기 중 적어도 하나를 분사하는 농도조절부;를 포함하는 유압연장치.
제1항에 있어서,
상기 유압연공급부는 워터펌프 및 오일펌프와 연결되어 상기 워터펌프에서 공급되는 물과 상기 오일펌프에서 공급되는 압연유를 혼합하는 유압연헤더와, 상기 유압연헤더와 연결된 유압연노즐을 포함하는 유압연장치.
제1항에 있어서,
상기 농도조절부는,
워터펌프와 연결된 제1 연결라인; 및
상기 소재의 폭 방향으로 배치되고, 상기 제1 연결라인과 연결된 복수의 농도조절노즐;을 포함하는 유압연장치.
제3항에 있어서,
상기 복수의 농도조절노즐을 각각 제어하도록 상기 복수의 농도조절노즐 각각에 구비된 밸브를 포함하는 유압연장치.
제1항에 있어서,
상기 농도조절부는,
워터펌프와 연결된 제1 연결라인;
에어펌프와 연결된 제2 연결라인; 및
상기 소재의 폭 방향으로 배치되고, 상기 제1 연결라인 및 상기 제2 연결라인과 연결된 복수의 농도조절노즐;을 포함하는 유압연장치.
제5항에 있어서,
상기 제1 연결라인과 상기 제2 연결라인에는 각각 밸브가 설치된 유압연장치.
제5항에 있어서,
상기 복수의 농도조절노즐을 각각 제어하도록 상기 복수의 농도조절노즐 각각에 구비된 밸브를 포함하는 유압연장치.