KR100817152B1 - 날판 측온장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 날판 측온장치에 관한 것으로, 날판의 진행방향과 직교되는 위치에서 필요에 따라 전후진가능하게 설치된 'ㄷ'형상의 이동대차프레임과; 상기 이동대차프레임의 각 단부에 서로 대칭되게 설치되고 날판의 상하단면을 향해 승하강가능하게 배설된 한쌍의 실린더와; 상기 실린더의 로드 단부에 회전가능하게 고정되고 서로 일정거리 이격되게 배치되도록 중공형샤프트에 고정되는 원통형롤과; 상기 원통형롤의 외주면에 부착되고 기록계와 연결된 열전대와; 상기 열전대의 인접측에 부착되고 필요에 따라 상기 열전대를 800℃까지 예열시키는 히터와; 상기 열전대와 구별되면서 그 인접측에 부착되고 다수의 회로에 의해 계측된 온도를 가지고 상기 히터의 발열작동을 제어하는 시스형 열전대를 포함하여 구성된다.

본 발명에 따르면, 날판의 온도를 연속적으로 측정하여 그 편차에 맞게 날판을 압연 제어함으로써 제품의 품질을 향상시키는 효과가 있다.

Description

날판 측온장치{DEVICE FOR MEASURING TEMPERATURE OF SLAB}

도 1은 일반적인 열간압연 공정의 구성도,

도 2는 본 발명 장치의 구성도,

도 3은 도 2의 A-A선 단면도,

도 4는 본 발명 장치의 설치상태도,

도 5 내지 도 7은 본 발명 장치를 제어하기 위한 회로도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

2,2a : 중공형샤프트 3,3a : 원통형롤

4,5 : 열전대 6 : 절연보호관

8 : 히터 9 : 시스형 열전대

12 : 고정볼트 18 : 절연재

20 : 날판 23 : 이동대차프레임

24 : 실린더 26 : 워터쟈켓

본 발명은 써모커플을 이용하여 날판에 직접 접촉시켜 측온함으로써 가열로 의 소재 온도를 조정하고 측정온도의 편차에 따른 제품결함을 방지하여 최적의 품질을 확보함과 동시에 안정된 상태로 연속압연작업이 가능하도록 한 날판 측온장치에 관한 것이다.

도 1의 도시와 같이, 날판(제품 슬라브)(20)은 가열로(19)에서 1000~1250℃로 가열된 다음 다수의 압연기(22a,b)를 거치면서 일정한 두께로 압연되어 열연코일 및 후판제품으로 생산되게 된다.

이때, 날판(20)을 일정한 두께로 압연하기 위해 가열로(19)에서 날판(20)을 균일하게 가열한 다음 로 외로 추출하게 되지만 실제 날판의 온도는 상, 하 및 길이방향별로 심한 온도편차를 보이게 되어 압연전, 후에서 방사온도계(21a,b)를 이용하여 날판(20)의 각 부위별 온도를 측정하고 그에 따라 압연기의 압하율을 조정하거나 혹은 가열로(19)에서의 가열시간을 조정하여 온도편차에 의한 날판(20) 두께의 불균일을 방지함과 동시에 연속적인 압연작업을 유도하게 된다.

그러나, 압연시 발생되는 수증기, 공장내 조도에 따른 측정온도의 오차가 심하게 발생됨은 물론 생산 강종별, 측정온도별로 적용방사율값이 달라 정확한 온도계측이 어렵고, 특히 날판(20)의 상하부간의 온도편차가 심하여 제품두께의 불균일한 압연 및 형상결함은 제어하기 곤란하였다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술이 갖는 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출한 것으로, 날판 온도를 그 부위별로 정확하게 직접 접촉하여 계측함으로써 후속 압연공정시 유발되는 두께 편차의 결함을 미연에 방지할 수 있도록 한 날판 측온장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 상기한 목적은 날판의 진행방향과 직교되는 위치에서 필요에 따라 전후진가능하게 설치된 'ㄷ'형상의 이동대차프레임과; 상기 이동대차프레임의 각 단부에 서로 대칭되게 설치되고 날판의 상하단면을 향해 승하강가능하게 배설된 한쌍의 실린더와; 상기 실린더의 로드 단부에 회전가능하게 고정되고 서로 일정거리 이격되게 배치되도록 중공형샤프트에 고정되는 원통형롤과; 상기 원통형롤의 외주면에 부착되고 기록계와 연결된 열전대와; 상기 열전대의 인접측에 부착되고 필요에 따라 상기 열전대를 800℃까지 예열시키는 히터와; 상기 열전대와 구별되면서 그 인접측에 부착되고 다수의 회로에 의해 계측된 온도를 가지고 상기 히터의 발열작동을 제어하는 시스형 열전대를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 날판 측온장치를 제공함에 의해 달성된다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명 장치의 구성도이다.

도 2에 따르면, 본 발명 측온장치(1)는 중공샤프트(2,2a)와, 중앙 선단부에는 원통형롤(3,3a)을 갖추고, 상기 중공샤프트(2,2a)의 외측에는 베어링(10)이 양쪽으로 장착된다.

상기 원통형롤(3,3a)에는 원주방향으로 "+", "-" 열전대(4,5)가 부착되고, 상기 열전대(4,5)와 슬립링(14)과 연결되는 열전대(4a)와 용접 접속되며, 상기 열전대(4a)의 "+", "-" 접지를 방지하기 위해 절연보호관(6)으로 분리함과 동시에 상 기 열전대(4,5)와 원통형롤(3,3a) 간의 접촉성을 높이기 위해 원통형롤(3,3a) 표면을 모따기 가공함이 바람직하다.

온도검출 속도를 향상하기 위하여 원통형롤(3,3a)과 고정링(7) 사이에 히터(8)를 원주방향으로 설치하고, 고정링(7)을 원통형롤(3,3a)에 볼트(12)로 고정하며, 상기 열전대(4,5)의 예열온도를 측정하기 위하여 원통형롤(3,3a)의 측부에는 시스형(SHEATHED TYPE) 열전대(9)가 부착된다.
이때, 시스형 열전대(9)는 보통 금속보호관에 열전대 소선을 넣고, MgO를 충진한 후 인발하여 만든 열전대를 말한다.

상기 히터(8)는 상술한 날판(20)의 온도범위를 감안하여 그 측온시간을 단축할 수 있도록 대략 800℃까지 발열되고, 그 발열에 의해 상기 열전대(4,5)가 예열될 수 있도록 하여줌이 바람직하다.

상기 열전대(4,5)의 "+", "-" 사이의 간격을 3mm 미만일 경우 접지가 발생되고, 6mm 이상일 경우 기전력저하로 정확한 온도측정이 어려우므로 3~5mm를 유지시킴이 바람직하다.

또한, 상기 원통형롤(3,3a)들간의 이격거리는 서로 접촉되지 않을 정도인 1.5mm가 적당하다.

그리고, 회전중 간격유지가 되지 않을 경우를 대비하여, 상기 원통형롤(3,3a) 간은 고정볼트(11)에 의해 그 간격이 유지되며, 또한 절연재(18)가 그 사이에 개재된다.

이와 같이 구성된 본 발명 측온장치(1)는 도 4의 도시와 같이, 이동대차프레임(23)상에 날판(20)을 사이에 두고 서로 마주보는 상태로 배치된다.

상기 이동대차프레임(23)은 대략 'ㄷ'형상을 갖고 그 각 단부에는 상기 측온 장치(1)를 승하강시킬 수 있는 실린더(24)가 수직으로 설치되고, 상기 실린더(24)는 별도의 제어신호에 의해 상기 측온장치(1)를 승하강시켜 측온장치(1)의 원통형롤(3,3a)이 날판(20)의 상하단면과 접촉가능하게 하여 준다.

상기 이동대차프레임(23)은 가이드레일(27)을 따라 전후진 가능하게 배설되는 바, 이를 위해 이동대차프레임(23)의 후단에는 구동모터(28)가 설치되고, 상기 구동모터(28)는 기어박스(29)와 연결되어 구름수단인 캐스터(25)를 구동시키도록 구성된다.

아울러, 상기 측온장치(1)에는 도 4와 같은 워터쟈켓(26)이 부설되어 방산열에 의한 설비의 손상을 방지하도록 하여줌이 바람직하다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 다음과 같은 작동관계를 갖는다.

평상시에는 압연기(도 1의 "22a,b")의 전후단 외측에 대기하고 있다가 날판(20)의 온도측정이 요구되었을 때 구동모터(28)를 구동시켜 이동대차프레임(23)을 전진시킨다.

측온장치(1)가 날판(20)의 상하면에 위치되었을 때 실린더(24)를 승하강시켜 날판(20)의 상하단면과 측온장치(1)의 원통형롤(3,3a)에 설치된 열전대(4,5)가 구름접촉되도록 하여 준다.

이때, 도 5 내지 도 7과 같은 회로도에 의하여 제어동작이 수행되는 바, 이를 테면 시스형 열전대(9)에서 원통형롤(3,3a)의 온도에 비례한 기전력을 출력하게 되면 출력된 mV를 V로 변환하는 회로(30)에 의해 1~5V로 변환하고, 온도조절부로 출력되어 조절하고자 하는 온도와 비교한 다음 그 차이만큼 출력치를 전압과 전류로 변환하는 회로(32)로 송출하게 된다.

상기 전압과 전류를 변환하는 회로(32)에서는 SCR 유닛(33)의 제어신호인 4~20mA 전류로 변환하고, 히터(8)에 공급되는 전원을 조절하여 열전대(4,5)의 온도를 재조절하게 된다.

열전대(4,5)에 의해 날판(20)의 온도에 비례하여 발생된 기전력 mV를 슬립링(13)을 통해 전달받아 mV를 V로 변환하는 회로(34)에 의해 1~5V로 변환한 다음 이를 기록 저장하는 기록계(15)로 보내지고 연속적인 측정작업이 이루어진다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 날판의 온도를 연속적으로 측정하여 그 편차에 맞게 날판을 압연 제어함으로써 제품의 품질을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 날판(20)의 진행방향과 직교되는 위치에서 필요에 따라 전후진가능하게 설치된 'ㄷ'형상의 이동대차프레임(23)과;

   상기 이동대차프레임(23)의 각 단부에 서로 대칭되게 설치되고 날판(20)의 상하단면을 향해 승하강가능하게 배설된 한쌍의 실린더(24)와;

   상기 실린더(24)의 로드 단부에 회전가능하게 고정되고 서로 일정거리 이격되게 배치되도록 중공형샤프트(2,2a)에 고정되는 원통형롤(3,3a)과;

   상기 원통형롤(3,3a)의 외주면에 부착되고 기록계(15)와 연결된 열전대(4,5)와;

   상기 열전대(4,5)의 인접측에 부착되고 필요에 따라 상기 열전대(4,5)를 800℃까지 예열시키는 히터(8)와;

   상기 열전대(4,5)와 구별되면서 그 인접측에 부착되고 다수의 회로에 의해 계측된 온도를 가지고 상기 히터(8)의 발열작동을 제어하는 시스형 열전대(9)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 날판 측온장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 원통형롤(3,3a)은 적어도 1.5mm 이상 이격설치되는 것을 특징으로 하는 날판 측온장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 원통형롤(3,3a)은 고정볼트(12)에 의해 그 이격거리가 고정되고, 그 사이에는 절연재(18)가 개재되는 것을 특징으로 하는 날판 측온장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 열전대(4,5)는 서로 3~5mm 이격되게 설치되는 것을 특징으로 하는 날판 측온장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 열전대(4,5)가 설치된 원통형롤(3,3a)의 인접 외측에는 냉각수가 관류되는 워터쟈켓(26)이 부설된 것을 특징으로 하는 날판 측온장치.

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