KR960006583B1 - 강대의 연속소둔설비 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]

강대의 연속소둔설비

[도면의 간단한 설명]

제1도는 본 발명을 적용하는 노내의 브라이들로울러 및 허스로울러의 배치예를 표시하는 대략의 측면도.

제2도는 브라이들로울러의 강내의 휘감는 각과 장력과의 관계를 일반적으로 설명하는 도면.

제3도는 본 발명의 기초데이타인 브라인들로울러 및 허스로울러의 면압과 마찰계수의 관계를 구한 실측치를 표시하는 도면.

[발명의 상세한 설명기술분야]

기술분야

본 발명은, 냉간 압연 후의 강대의 연속소둔설비에 관한 것이다. 여기서 강대라 하는 것은 연속소둔 후필요에 따라서 주석도금, 아연도금 등을 실시하고, 최종적으로는 깡통류, 강제가구, 자동차 등의 제조에 제공되는 것을 말한다.

배경기술

일반적으로 연속소둔설비의 노내에 있어서 강내의 장력은, 워크나 클래터링방지의 목적으로서는 클수록좋고, 한편 히이트버클 방지의 목적으로서는 이 장력은 작을수록 좋다.

이 상반하는 요구때문에, 보통의 조업에서는 강내가 고온으로 되는 가열로나 균열로에서는 강내의 장력을작게하며, 강대의 온도가 비교적 낮은 냉각로나 과시효로에서는, 장력을 크게 하는 일이 실시되어 있다.

이와 같은 장력분포는 허스로울러(hearth roIler)의 속도를 미세하게 조정/제어하므로서 얻어지게 되지만, 장력을 노내의 어떤점에서 급격히 변화시키고 싶은 경우는, 노내에 브라이들로울러(bridIe roller)를 설치하는 겻이 일반적이다.

제1도는, 이 일예를 표시하는 도면이다. 각 노내로 공급되는 강대(l)를 입구쪽에서 출구쪽으로 안내하듯이 각 노에 배설된 허스로울러(3)로 된 로울러군과 가열로(4), 균열로(5)를 통과한 강대(1)가 고속도의 가스 분류에 표백되는 급냉로(6)에 들어가기 직전에 브라이들로울러(2)가 설치되어 있고, 강내(1)의 장력은 브라이들로울러(2)가 통과한 후 큰 값으로 되어서, 후속의 급냉로(6), 과시효로(7), 최종냉각로(8)를 통과한다.

해결하고자 하는 과제

막상 이와 같은 목적때문에 설치된 브라이들로울러(2) 및 허스로울러(3)는, 당연히 강대(1)를 확실하게 구속하고, 미끄럼을 발생시켜서는 절대 안된다. 그런데 현실적으로, 특히 강내의 두께가 작아지면, 이 브라인들로울러(2) 및 허스로울러(3)는 자주 미끄럼을 발생하여, 본래의 기능을 발휘하지 못하는 사실이 발견되었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하고, 브라이들로울러 및 허스로울러의 기능을 충분히 발휘하여 소둔로의안정조업을 도모하는 강대의 연속소둔설비를 제공한다.

발명의 개시

상기한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 아래의 (1)∼(5)항 기재의 설비를 채용한다.

(1) 노내로 공급되는 강대를 입구쪽에서 출구쪽으로 안내하듯이, 노내에 설치된 로울러군을 보유하는 강대의 연속소둔설비에 있어서, 그 로울러군 중에서 적어도 1개의 로울러입구쪽 강내의 단위장력을(α1), 출력의 단위장력을⒭2), 강대의 두께를(h), 그 로울러의 직경을 (D)라고 할매, 하기식(I)에서 표현되는 면압(p)이 10KPa 이상으로 되게 하는 직경(D)의 로울러를 구비한 강대의 연속소둔설비.

p=h(d+α2)/D (I )

(2) 상기한 로울러군 중에서 적어도 1개의 로울러가 브라이들로울러인, 상기한 제1항기재의 설비

.(3) 상기한 로울러군 중에서 적어도 1개의 토로울러가 허스로울러인, 상기한 제1항기재의 설비.

(4) 노내로 공급되는 강내를 입구쪽에서 출구쪽으로 안내하듯이 노내에 설치된 로울러군을 보유하는, 강대의 연속소둔설비에 있어서, 그 로울러군 중 브라이들로울러의 입구쪽 강대의 만위장력을 α1, 출구쪽 단위장력을 α2, 강대의 두께를 (h), 그 브라이들로울러의 직경을 (D)로 할때, 하기식(I)에서 표현되는 면압(p)이 10KPa 이상으로 되게 하는 직경(D)의 브라이들로울러를 구비한 강대의 연속소둔설비.

p=h(α1+α2)/D (I )

(5) 노내로 공급되는 강대를 입구쪽에서 출구쪽으로 안내하듯이 노내에 배설된 로울러군을 보유하는, 강대의 연속소둔설비에 있어서, 그 로울러군 중에서 허스로울러 입구쪽 강내의 단위장력을 α1, 출구쪽 단위장력을 α2, 강내의 두께를 (h), 그 허스로울러의 직경을 (D)라고 할때, 하기식(I)에서 표현되는 면악(p)이 l0KPa 이상으로 되게하는 직경(D)의 허스로울러를 구비한 강대의 연속소둔설비.

p=h(α1+α2)/D (I )

작용

공학적으로, 제2도에 표시하듯이 브라이들로울러(2)의 입구쪽 장력을 Tl, 출구쪽장력을 T2, 강내(1)를브라이들로울러(2a,2b,2c)로 휘감고 각을 θ(=θ1+θ2+θ3), 마찰계수를 (μ)라고 하면, 미끄럼을 발생시키지 않는 최대장력(T2)은 하기(II)식으로 표현된다.

T2=Tl·exp(μθ) (II)

환언하면, 장력배율 T2/T1은 파라미터(μθ)에 의하여 근본적으로 결정되고, 장력의 절대치에는 관계하지않는다. 그런데 현실적으로 노내의 브라이들로울러에 있어서, 이 장력배율은 동일하여도 장력의 절대치가작아지면 미끄럼이 발생하기 쉽게 된다. 즉, 마찰계수(μ)는 장력의영향을 받는다고 생각된다.

또한, 브라이들로울러의 갯수 제한은 없으며,1개라도 좋다. 본 수는 (II)식을 역산한 θ로 결정한다.

실제의 연속소둔로에 의하여, 지름이 다른 허스로울러나 브라이들로울러에 대하여, 그 미끄럼 발생한계에있어서 마찰계수를 측정한 결과, 제3도에 표시하듯이 마찰계수는,(D)를 브라이들울을러 지름,(W)를 강대의 폭으로 하면, 하기(III)식에 표시하는 면압(p)의 함수로 되어 있는 것을 알 수 있었다.

p = (T1+T2) / (DW) (III)

중요한 사실로서, 제3도에서 명확히 알 수 있듯이, 면악(p)=10KPa 부근에 마찰계수의 천이점이 있다(아래에서 이 천이점에 있어서의 면압을 한계면압(pc)이라고 호칭하기로 한다).

면압이 pc이상되는 영역에서는 브라이들로울러 및 허스로울러는 상대를 정상으로 구속한 상태에 있고,pc이하의 영역에서는 미끄럼상태, 즉 마찰은 동마찰상태로 있다. 브라이들로울러 및 허스로울러를 정상으로 작동시키기 위해서는, 이 면압이 pc이상으로 되도록 그 지름을 결정하지 않으면 안된다.

또한 허스로울러는 일반적으로 강내의 장력을 변화시키지 않고 이송하는 것을 목적으로 한다. 그런데 제3도에서 알 수 있듯이 면악 10KPa 이하에서는 동마찰상태로 되어 있고 허스로울러 전후의 근소한 장력차에 의해서도 미끄럼을 발생하고 있는 것을, 본 발명자는 발견하였다. 장력차가 거의 없는데 미끄러진다고하는 현상은 한편으로는 이상하지만, 허스로울러를 구동하는 모우터의 제어장치에 있어서, 강대의 바른 속도를 아는 수단을 일반적으로 보유하지 않으므로 로울러주속을 지령치(브라이들로울러주속과 동일함)로 제어하기 때문에 이와같은 현상이 발생한다. 또 로울러주속도 고온의 노내에서 열팽창한 허스로울러지름을 정확하게 알지 못하므로 지령과 같이는 되지않는 것이 이 현상을 조장한다. 이와같은 미끄럼의 존재는 강대로의 상처자극 발생, 혹은 영속적이 미끄럼에 의하여 허스로울러 표면으로의 빌트업(철분의 혹형상인 고착,이것도 강내의 상처자극 원인으로 된다.)의 발생으로 되므로, 본 발명의 기술을 응용하여 한계면압 이상으로 되도록 적정한 로울러지름을 선정하여 이 문제를 해결할 수 있다.

막상 보통의 조업은, 강대의 단위장력⒭)이 일정하게 되도록 실시되므로, 장력(T)=αhW의 관계를 사용하여 (III)식을 고쳐쓰면 (IV)식과 같이 된다.

p=h(σ1+σ2)/D (IV)

발명을 실시하기 위한 형태

아래에 실시예를 표시한다.

(실시에 1)

앞서 설명한 지식을 바탕으로한 브라이들로울러의 설계예를 아래에 표시한다. 브라이들로울러 입구쪽에있어서의 강대의 단위장력(α1)=0.7kg/mm2, 출구쪽의 단위장력(α2)=1.2kg/mm2, 강대의 두께=0.25mm, 로울러수=3개, 각 로울러에 있어서 휘감는 각=180도, 각 로울러에 있어서의 장력배울은 일정(=α2/α1=1.2)하게 하고,(IV)식에 한계면압(pc) 한쪽 끝 10KPa를 대입하여 각각의 로울러지름 Dl,D2,D3를구하면, D1=390mm, D2=460mm, D3=550mm로 된다.

실제로는 각각의 로울러지름이 다른 것은, 제작성 및 보수성도 번거롭기 때문에, 안전한 쪽을 보아서 모든 로울러지름을 390mm 이하로 한다.

또한 제3도에 표시하는 데이타는, 강대가 매끈매끈하게 마무리된 브라이들로울러 및 허스로울러인 것이고, 라인 속도는 350∼600mpm의 조건에 있어서 얻어진 것이다·

(실시예 2)

앞서 설명한 지식을 토대로 허스로울러의 설계예를 아래에 표시한다.

허스로울러에서는 그 전후의 장력은 일반적으로 동일(α1=α2)하지만, 미끄럼발생 방지의 조건으로서는브라이들로울러와 마찬가지로 (lV)식을 적용할 수 있다.

α1=α2=0.7kg/mm2, 강대의 두께 h=0.25mm로 하는 로울러지름(D)=350mm 이하로 된다.

브라이를로울러 또는 허스로울러의 표면 마무리 거칠기나 라인속도가 크게 달라지면, 제3도에 의하여 결정되는 한계면압(pc)이 변화하는 가능성이 있지만, 브라이들로울러지름 또는 허스로울러지름을 한계면압이상으로 되도록 결정한다고 하는 기본적인 생각방법에는 변함이 없다.

또한 면압(p)으로 하여금, 미끄럼을 발생시키지 않는 한계치로 로울러지름을 선택한다고 하는 생각방법은, 상술하듯이 브라이들로울러 뿐만아니라 모든 허스로울러에도 적용할 수 있는 것이다,

방열관을 구비한 가열로와 같이, 설비의 치수제약상 허스로울러지름을 작게 할 수 없는 경우는, 그 허스로울러에 강대의 이송에 필요한 비틀림 이상의 과잉한 구동력을 가하지 않도록, 허스로울러의 제어계의 설계 및 조정으로 배려하는, 예컨대 노의 공통된 속도지령에 대하여, 일정치(수mpm)이상의 속도오차를 발생하지 않도록 한계를 적용하거나, 또는 적정한 늘어짐 특성을 유지하게 하는 등도 본 발명이 시사하는 중요한 기술지식이다.

산업상의 이용가능성

이상 설명한 바와 같이, 본 발명이 기술을 적용하므로서, 연속소둔로 내에 설치된 브라이들로울러 및 허스로울러에, 그 본래기능인 강대의 장력증폭작용을 확실하게 발휘시킬 수 있고, 강내의 연속소둔로의 고도의 안정조업을 달성할 수 있다. 또 강내와 로울러의 미끄럼에 의한 상처자극발생이라고 하는 중대한 결함도 방지할 수 있다.

Claims (2)

1. 노내에 공급되는 강대를 입구측으로부터 출구측으로 안내하듯이 노내에 배설된 로울러군을 보유하는강대의 연속소둔설비에 있어서, 그 로울러군중의 브라이들로울러입구측의 강대의 단위장력을 α1, 출구측의단위 장력을 ∝2, 강대의 두께를 h, 상기 브라이들로울러의 직경을 D라고 할때, 하기식(I)으로 표시된 면압 p을 강대와 로울러의 미끄러짐이 발생하지 않는 한계치인 10KPa 이상이 되도록 브라이들로울러의 직경D의 값을 선정한 것을 특징으로 하는 강대연속소둔설비.

   P=h(σ1+σ2)/2 (I )
2. 노내에 공급되는 강대를 입구측으로부터 출구측으로 안내하듯이 노에 배설된 로울러군을 보유하는강대의 연속소둔실비에 있어서, 상기 로울러군중의 허스로울러입구측의 강내의 단위장력을 σ1, 출구측의단위장력을 σ2, 강대의 두께를 h, 상기 허스로울러의 직경을 D로 할매, 하기식(I)으로 표시된 면압 p을강대와 로울러의 미끄러짐이 발생하지 않는 한계치인 10KPa 이상이 되도록 허스로울러 직경 D의 값을 선정한 것을 특징으로 하는 강대의 연속소둔설비.P=h(σ1+σ2)/2 (I )