KR20190077730A - Method and apparatus for refining magnetic domains grain-oriented electrical steel - Google Patents
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Abstract
Description
방향성 전기강판에 레이저를 조사하여 영구적으로 강판의 자구를 미세화 처리하는 방향성 전기강판의 자구미세화 방법과 그 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method of microminiaturizing a magnetic steel sheet and a method of micromachining the directional electric steel sheet.
예를 들어, 변압기와 같은 전기기기의 전력손실을 줄이고 효율을 향상시키기 위해, 철손이 낮고 자속밀도가 높은 자기적 특성을 지닌 방향성 전기강판이 요구된다. For example, a directional electric steel sheet with low iron loss and high magnetic flux density is required in order to reduce power loss and improve efficiency of electric devices such as a transformer.
방향성 전기강판의 철손을 줄이기 위해, 강판 표면에 기계적 방법이나 레이저 빔을 조사하여 압연 방향에 대해 수직방향으로 자구를 미세화함으로써, 철손을 감소시키는 기술이 개시되어 있다.In order to reduce the iron loss of the grain-oriented electrical steel sheet, there is disclosed a technique of reducing the iron loss by irradiating the surface of the steel sheet with a mechanical method or a laser beam to miniaturize a magnetic domain in a direction perpendicular to the rolling direction.
자구 미세화 방법은 응력 제거 소둔 후 자구 미세화 개선 효과를 유지하는지 여부에 따라 일시 자구미세화와 영구 자구미세화로 크게 구분할 수 있다.The magnetic microfabrication method can be broadly classified into microstructure of the temporary magnetic domain and microstructure of the permanent magnetic domain depending on whether the effect of improving the magnetic domain refinement after the stress relief annealing is maintained or not.
일시 자구미세화 방법은 응력 제거 소둔 후 자구미세화 효과를 상실하는 단점이 있다. 일시 자구미세화 방법은, 강판 표면에 국부적인 압축 응력부를 형성시킴으로써 자구를 미세화시킨다. 그러나, 이러한 방법은 강판 표면의 절연 코팅층 손상을 일으키기 때문에 재코팅이 요구되며, 최종 제품이 아닌 중간 공정에서 자구미세화 처리를 하기 때문에 제조 비용이 높은 단점이 있다.The method of microminiaturization of the temporary magnetic domain has a disadvantage of losing the effect of miniaturization of the magnetic domain after stress relieving annealing. In the method of microminiaturizing the temporary magnetic domain, a local compressive stress portion is formed on the surface of the steel sheet to miniaturize the magnetic domain. However, such a method requires re-coating because it causes damage to the insulating coating layer on the surface of the steel sheet, and there is a disadvantage that the manufacturing cost is high because the micro-processing is performed in the intermediate process, not the final product.
영구 자구미세화 방법은 열처리 후에도 철손 개선 효과를 유지할 수 있다. 영구 자구미세화 처리를 위해, 에칭 공법이나 롤 공법, 레이저 공법을 이용한 기술이 주로 사용되고 있다. 에칭 공법의 경우 홈 형성 깊이나 폭 제어가 어렵고, 최종 제품의 철손 특성의 보증이 어려우며 산용액을 사용하기 때문에 환경친화적이지 못한 단점이 있다. 롤을 이용한 공법의 경우, 기계 가공에 대한 안정성, 신뢰성 및 프로세스가 복잡한 단점이 있다. The permanent magnet finer method can maintain the iron loss improving effect even after the heat treatment. Techniques using an etching technique, a roll technique, and a laser technique are mainly used for the permanent magnetic microfabrication process. In the case of the etching method, it is difficult to control the groove forming depth and width, it is difficult to guarantee the iron loss characteristic of the final product, and it is disadvantageous in that it is not environmentally friendly because an acid solution is used. In the case of a roll-based method, there is a disadvantage in that the stability, reliability, and process for machining are complicated.
레이저를 이용하여 강판을 영구 자구미세화하는 공법은, 강판을 지지하고 장력을 조절한 상태에서 강판의 표면에 레이저빔을 조사하여 강판 표면에 용융 홈을 형성하여 자구를 미세화시킬 수 있다. 이와 같이, 레이저를 이용하여 자구를 미세화함에 있어서, 고속 처리가 가능하면서, 전기강판의 철손을 낮추고 자속밀도를 높일 수 있도록 보다 효과적인 공정의 개선과 최적화가 요구된다.In the method of making the steel sheet finer by using a laser, a laser beam is irradiated to the surface of the steel sheet while the steel sheet is supported and the tension is adjusted, thereby forming a molten groove on the surface of the steel sheet. As described above, in order to miniaturize the magnetic domain using the laser, it is required to improve and optimize the process more effectively so that high-speed processing can be performed, iron loss of the electric steel sheet can be lowered, and magnetic flux density can be increased.
설비와 공정을 최적화함으로써, 이를 통해 자구 미세화 효율을 높이고 작업성을 개선하여 처리 능력을 증대시킬 수 있도록 된 방향성 전기강판의 자구미세화 방법과 그 장치를 제공한다.The present invention provides a method of miniaturizing a magnetic steel sheet for directional electric steel sheet, which is capable of increasing the miniaturization efficiency of the magnetic steel sheet and improving the workability by optimizing the equipment and the process.
레이저 조사에 따라 발생되어 강판 표면 위로 떨어진 스패터를 효과적으로 제거할 수 있도록 된 방향성 전기강판의 자구미세화 방법과 그 장치를 제공한다. The present invention provides a method of miniaturizing a magnetic steel sheet for directional electric steel which is generated by laser irradiation and is capable of effectively removing spatter falling on the surface of a steel sheet, and an apparatus therefor.
레이저 조사에 따라 형성된 힐업과 스패터 등의 오염물질을 보다 효과적으로 제거하여 제품의 품질을 높일 수 있도록 된 방향성 전기강판의 자구미세화 방법과 그 장치를 제공한다. Provided is a method of miniaturizing a magnetic steel sheet for directional electric steel sheet and an apparatus for removing contaminants such as heal-up and spatter formed by laser irradiation more effectively to improve the quality of a product.
철손 개선 효율을 보다 높이고 자속밀도 저하를 최소화할 수 있도록 된 방향성 전기강판의 자구미세화 방법과 그 장치를 제공한다.A method of miniaturizing a magnetic steel sheet for directional electric steel sheet and an apparatus for miniaturizing the magnetic steel sheet so as to increase iron loss reduction efficiency and minimize magnetic flux density decrease.
공정에 필요한 최적의 동작 환경을 제공할 수 있도록 된 방향성 전기강판의 자구미세화 방법과 그 장치를 제공한다.The present invention also provides a method of miniaturizing a magnetic field of a directional electric steel sheet and an apparatus therefor, which are capable of providing an optimal operating environment necessary for the process.
본 구현예의 자구 미세화 방법은, 생산라인을 따라 진행하는 강판을 지지하면서 상기 강판의 상하 방향 위치를 제어하는 강판지지롤의 위치 조절단계, 강판 표면에 레이저빔을 조사하여 상기 강판을 용융시켜 강판의 표면에 홈을 형성하는 레이저 조사 단계, 및 레이저 조사 후 강판 표면으로 떨어진 스패터를 제거하는 제거 단계를 포함할 수 있다.The method of miniaturization of the present embodiment includes a step of adjusting the position of a steel plate supporting roll which controls the position of the steel plate in the vertical direction while supporting a steel plate running along a production line, a step of melting the steel plate by irradiating a laser beam onto the surface of the steel plate, A laser irradiating step of forming a groove on the surface, and a removing step of removing the spatter falling on the steel sheet surface after laser irradiation.
상기 제거 단계는, 상기 강판 표면에 스크래퍼를 접촉시켜 스패터를 제거하는 스크레핑 단계를 포함할 수 있다.The removing step may include a scraping step of removing a spatter by bringing a scraper into contact with the surface of the steel sheet.
상기 스크레핑 단계에서, 강판에 대해 스크레퍼를 이동시켜 강판과의 간격을 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다. In the scraping step, the step of moving the scraper relative to the steel sheet to adjust the gap with the steel sheet may be further included.
상기 제거 단계는, 강판 표면에 에어를 분사하여 강판에 떨어져 있는 스패터를 불어내는 단계를 더 포함할 수 있다.The removing step may further include blowing out a spatter that is separated from the steel sheet by spraying air on the surface of the steel sheet.
상기 레이저 조사단계는, 강판지지롤 표면에 원호형태로 접하여 진행되는 강판의 표면에 대해, 레이저 빔의 조사방향이 강판지지롤의 중심축을 지날 때의 레이저 빔 조사 위치를 기준점으로 하여 상기 기준점에서 강판지지롤 중심에서 외주면을 따라 각도를 두고 이격된 위치에, 레이저 빔을 조사할 수 있다. Wherein the laser irradiating step irradiates the surface of the steel sheet contacting and advancing in the form of a circular arc on the surface of the steel sheet supporting roll with the laser beam irradiation position when the irradiation direction of the laser beam passes the central axis of the steel sheet supporting roll as a reference point, It is possible to irradiate the laser beam at a position at an angle apart from the center of the support roll along the outer circumferential surface.
상기 레이저 조사단계에서, 레이저 빔은 상기 기준점에 대해 강판지지롤 중심에서 외주면을 따라 3 내지 7°이격된 범위에서 조사될 수 있다.In the laser irradiation step, the laser beam may be irradiated to the reference point in a range of 3 to 7 degrees apart from the center of the steel plate supporting roll along the outer circumferential surface.
상기 자구 미세화 방법은, 레이저 조사가 진행되는 레이저룸의 내부 동작 환경을 설정하고 유지하는 설정유지단계를 더 포함할 수 있다.The magnetic domain refinement method may further include setting and maintaining an internal operating environment of the laser room in which laser irradiation is performed.
상기 자구 미세화 방법은, 상기 강판을 평평하게 펼쳐진 상태로 유지되게 상기 강판에 장력을 부여하는 장력 제어단계를 더 포함할 수 있다.The magnetic domain refinement method may further include a tension control step of applying a tension to the steel plate so that the steel plate is kept flat and spread.
상기 자구 미세화 방법은, 강판이 생산라인 중앙을 따라 좌우로 치우침이 없이 이동하게 하는 사행 제어단계를 더 포함할 수 있다.The magnetic domain refinement method may further include a skew control step of causing the steel strip to move left and right along the center of the production line without shifting.
상기 설정유지단계는, 레이저룸 내부를 외부와 격리시켜 외부 오염물질의 유입을 차단하는 단계와, 레이저룸 내부 온도와 압력 및 습도를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.The setting maintenance step may include isolating the inside of the laser room from the outside to block the inflow of external contaminants, and controlling the laser room internal temperature, pressure, and humidity.
상기 자구 미세화 방법은, 레이저 조사단계를 거쳐 상기 강판의 표면에 형성된 힐업(hill up)과 스패터(spatter)를 제거하기 위한 후처리 단계를 더 포함할 수 있다.The magnetic domain refining method may further include a post-processing step for removing a hill up and a spatter formed on a surface of the steel plate through a laser irradiation step.
상기 후처리 단계는 브러쉬롤로 강판 표면에 묻은 힐업과 스패터를 제거하는 브러쉬 단계를 포함할 수 있다. The post-treatment step may include a step of healing the surface of the steel sheet with a brush roll and a brush step of removing the spatter.
상기 후처리 단계는, 강판을 알칼리용액과 전기분해반응시켜 강판 표면에 잔존하는 힐업과 스패터를 추가 제거하는 청정단계와, 청정 단계에서 강판으로부터 제거되어 알칼리용액 내에 포함된 이물질을 알칼리용액으로부터 걸러내기 위한 필터링 단계를 더 포함할 수 있다.The post-treatment step may include a cleaning step of electrolytically reacting the steel sheet with an alkali solution to further remove the healing and spatter remaining on the surface of the steel sheet, a step of removing foreign substances contained in the alkali solution, And a filtering step for receiving the data.
상기 사행 제어단계는, 강판의 폭 중앙위치가 생산라인 중앙에서 벗어난 사행량을 측정하는 사행량 측정단계, 및 상기 사행량 측정단계에서 측정된 강판의 사행량에 따라 스티어링 롤(Steering Roll)의 축을 회전 및 이동시켜 강판이 움직이는 방향을 조정하여 강판의 사행량을 제어하는 사행량 제어단계를 포함할 수 있다.The meandering control step may include a meander amount measuring step of measuring a meandering amount of the central position of the steel plate which is deviated from the center of the production line and a meandering amount measuring step of measuring the amount of meandering of the steered roll, And controlling a direction in which the steel sheet moves by rotating and moving the steel sheet so as to control the amount of meander of the steel sheet.
상기 사행량 제어단계는 강판의 사행량을 ±1mm 이내로 제어할 수 있다.The amount of meandering of the steel sheet can be controlled within +/- 1 mm.
상기 장력 제어단계는, 상기 텐션 브라이들 롤(Tension Bridle Roll)에 의하여 강판에 장력을 인가하는 강판 장력 인가단계, 상기 강판 장력 인가단계를 행한 상기 강판의 장력을 측정하기 위한 강판 장력 측정단계, 및 상기 강판 장력 측정단계에서 측정된 강판의 장력에 따라 상기 텐션 브라이들 롤의 속도를 조정하여 강판 장력을 제어하는 강판 장력 제어단계를 포함할 수 있다. The tension control step may include a steel plate tension applying step of applying a tension to the steel plate by the tension bridle roll, a steel plate tension measuring step of measuring a tension of the steel plate subjected to the steel plate tension application step, And a steel plate tension control step of controlling the steel plate tension by adjusting the speed of the tension brick roll according to the tension of the steel plate measured in the steel plate tension measuring step.
상기 강판지지롤 위치 조절단계는, 상기 레이저 조사단계에 위치하는 강판을 강판지지롤로 지지하는 강판 지지단계, 상기 레이저 조사단계에서 강판에 레이저 조사 시 발생하는 불꽃의 밝기를 측정하는 휘도 측정 단계, 및 상기 휘도 측정 단계에서 측정된 불꽃의 밝기에 따라 강판지지롤 위치 제어계에 의하여 강판지지롤의 위치를 조정하여 레이저의 초점심도(Depth of Focus) 내에 강판이 위치하도록 제어하는 강판지지롤 위치 제어단계를 포함할 수 있다.The step of adjusting the position of the steel plate supporting roll may include a step of supporting a steel plate positioned in the laser irradiation step with a steel plate supporting roll, a brightness measuring step of measuring brightness of a flame generated upon laser irradiation of the steel plate in the laser irradiation step, A step of controlling the position of the steel plate supporting roll by the steel plate supporting roll position control system according to the brightness of the flame measured in the brightness measuring step and controlling the position of the steel plate in the depth of focus of the laser .
상기 레이저 조사단계는, 레이저 발진기에서 조사된 레이저 빔을 전달받은 광학계에 의하여 강판 표면에 조사하여 상부폭, 하부폭과 깊이가 각각 70㎛ 이내, 10㎛ 이내, 3 내지 30㎛의 홈을 형성시킴과 동시에 레이저 빔 조사 시 용융부의 홈 내부 벽면에 잔류시키는 재응고부가 생성되도록, 강판의 용융에 필요한 1.0 내지 5.0 J/㎟ 범위내의 레이저 빔 에너지 밀도를 강판에 전달하는 레이저 조사 및 에너지 전달단계를 포함할 수 있다.The laser irradiating step irradiates the laser beam irradiated by the laser oscillator onto the surface of the steel sheet by the optical system to form grooves having an upper width, a lower width and a depth of not more than 70 μm, not more than 10 μm, and 3 to 30 μm, respectively And a laser irradiation energy transfer step of transferring a laser beam energy density within a range of 1.0 to 5.0 J / mm 2 required for melting the steel sheet to the steel sheet so that a re-welding portion remaining on the inner wall surface of the groove of the molten portion during the laser beam irradiation is generated .
상기 레이저 조사단계는, 레이저 발진기 제어기에 의하여 정상적인 작업조건 하에서는 레이저 빔을 발진하는 레이저 발진기를 온(On) 상태로 하고 강판의 사행량이 15mm 이상 발생되면 레이저 발진기를 오프(Off) 상태로 제어하는 레이저 빔 발진 제어단계를 포함할 수 있다.The laser irradiating step includes turning on a laser oscillator for oscillating a laser beam under normal operation conditions by a laser oscillator controller and controlling the laser oscillator to be turned off when a steel sheet meandering amount of 15 mm or more occurs And a beam oscillation control step.
상기 레이저 조사단계에서 레이저 발진기는 싱글 모드(Single mode) 연속파 레이저 빔을 발진할 수 있다.In the laser irradiation step, the laser oscillator can oscillate a single mode continuous wave laser beam.
상기 레이저 조사단계에서 광학계는 레이저 주사속도를 제어하여 레이저 빔 조사선의 간격을 압연방향으로 2 내지 30 mm로 조정할 수 있다.In the laser irradiation step, the optical system controls the laser scanning speed to adjust the interval of the laser beam irradiation lines to 2 to 30 mm in the rolling direction.
상기 레이저 조사단계는, 강판 표면에 조사되는 레이저빔의 조사선 각도를 변환하는 각도 변환 단계를 더 포함할 수 있다.The laser irradiation step may further include an angle conversion step of converting the angle of the irradiation line of the laser beam irradiated on the surface of the steel sheet.
상기 각도 변환 단계는, 강판의 폭방향에 대해 레이저 빔의 조사선 각도를 ±4°의 범위로 변환할 수 있다.The angle conversion step may convert the angle of the irradiation line of the laser beam to the range of +/- 4 degrees with respect to the width direction of the steel sheet.
상기 레이저 조사 단계는, 레이저 빔 조사시 발생된 흄(fume)과 용융철을 흡입하여 제거하는 집진 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 집진 단계는 강판의 홈 내부로 압축 건조공기를 분사하여 홈 내부에 잔존하는 용융철을 제거하기 위한 분사 단계를 포함할 수 있다.The laser irradiation step may further include a dust collecting step of sucking and removing fumes and molten iron generated when the laser beam is irradiated. The dust collecting step may include a spraying step of spraying compressed dry air into the grooves of the steel sheet to remove molten iron remaining in the grooves.
상기 레이저 조사 단계는 레이저 빔의 산란광과 열이 레이저 조사설비의 광학계로 유입되는 것을 차단하는 차단 단계를 더 포함할 수 있다.The laser irradiation step may further include a blocking step for blocking the scattered light and the heat of the laser beam from entering the optical system of the laser irradiation facility.
본 구현예의 자구 미세화 장치는, 생산라인을 따라 진행하는 강판을 지지하면서 강판의 상하 방향 위치를 제어하는 강판지지롤의 위치 조절설비, 레이저 빔을 조사하여 강판을 용융시켜 상기 강판의 표면에 홈을 형성하는 레이저 조사설비, 및 레이저 조사 후 강판 표면에 떨어져 잔존하는 스패터를 제거하는 제거부를 포함할 수 있다.The magnetic microfabrication apparatus of this embodiment includes a position adjusting facility for a steel plate supporting roll for controlling a position of a steel plate in a vertical direction while supporting a steel plate running along a production line, a laser beam irradiating means for melting the steel plate, And a removing unit for removing the spatter remaining on the surface of the steel sheet after laser irradiation.
상기 제거부는 상기 강판 표면에 접하여 스패터를 제거하는 스크레퍼를 포함할 수 있다.The removing part may include a scraper which is in contact with the surface of the steel sheet to remove the spatter.
상기 스크레퍼는 강판에 밀착되는 날부, 및 상기 날부를 지지하는 프레임을 포함할 수 있다.The scraper may include a blade portion that is in close contact with the steel plate, and a frame that supports the blade portion.
상기 날부는 강판의 폭방향에 대해 경사지게 배치될 수 있다. The blade portion may be disposed to be inclined with respect to the width direction of the steel sheet.
상기 날부는 강판 중앙에서 대향되게 굽혀져 양 선단부가 강판의 폭방향에 대해 경사지게 배치될 수 있다. The blade portion may be bent opposite to the center of the steel plate so that both ends are inclined relative to the width direction of the steel plate.
상기 날부는 강판의 진행방향에 대해 반대쪽으로 눕혀져 강판과 예각을 이룰수 있다.The blade portion may be laid on the opposite side with respect to the advancing direction of the steel sheet to form an acute angle with the steel sheet.
상기 제거부는 상기 스크레퍼에 연결되어 강판에 대해 스크레퍼를 이동시키는 이동부를 더 포함할 수 있다.The removing unit may further include a moving unit connected to the scraper to move the scraper relative to the steel plate.
상기 제거부는 상기 강판 표면과 상기 스크레퍼의 날부 사이로 에어를 분사하는 에어분사부를 더 포함할 수 있다.The removing unit may further include an air ejecting unit that ejects air between the surface of the steel sheet and the blade of the scraper.
상기 레이저 조사설비는 강판지지롤 표면에 원호형태로 접하여 진행되는 강판의 표면에 대해, 레이저 빔의 조사방향이 강판지지롤의 중심축을 지날 때의 레이저 빔 조사 위치를 기준점으로 하여, 상기 기준점에서 강판지지롤 중심에서 외주면을 따라 각도를 두고 이격된 위치에 레이저 빔이 조사하는 구조일 수 있다.The laser irradiating equipment has a laser beam irradiating position when the irradiation direction of the laser beam passes through the central axis of the steel plate supporting roll as a reference point with respect to the surface of the steel plate contacting and advancing in the form of an arc on the surface of the steel plate supporting roll, It may be a structure in which a laser beam is irradiated at a position spaced apart at an angle from the center of the support roll along the outer circumferential surface.
상기 레이저 조사설비는 레이저 빔을 상기 기준점에 대해 강판지지롤 중심에서 외주면을 따라 3 내지 7°이격된 범위에 조사하는 구조일 수 있다.The laser irradiation equipment may be configured to irradiate the laser beam to the reference point in a range of 3 to 7 degrees apart from the center of the steel sheet supporting roll along the outer circumferential surface.
상기 강판지지롤 위치 조절설비와 레이저조사설비를 외부로부터 격리 수용하며 레이저 조사를 위한 동작 환경을 제공하는 레이저룸을 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a laser room for isolating the steel plate supporting roll position adjusting device and the laser irradiation equipment from the outside and providing an operating environment for laser irradiation.
강판을 평평하게 펼쳐진 상태로 유지되게 강판에 장력을 부여하는 장력 제어설비를 더 포함할 수 있다.And a tension control device for applying a tension to the steel sheet so as to maintain the steel sheet flatly spread.
강판이 생산라인 중앙을 따라 좌우로 치우침이 없이 이동하게 하는 사행 제어설비를 더 포함할 수 있다.The steel sheet may further include a skew control device that allows the steel sheet to move left and right along the center of the production line without tilting.
상기 레이저룸은 상기 레이저 조사설비와 강판지지롤 위치 제어설비를 수용하여 외부와 격리시키도록 내부 공간을 형성하고, 강판의 진행방향을 따라 양 측면에는 입구와 출구가 형성되고, 내부에는 레이저룸 내부 압력을 외부보다 높이기 위한 양압장치, 레이저 조사설비의 광학계가 위치한 상부공간을 강판이 지나가는 하부공간과 분리시키는 광학계 하부프레임, 및 레이저룸 내부 온도와 습도를 제어하는 항온항습제어기를 포함할 수 있다.The laser room accommodates the laser irradiation equipment and the steel plate support roll position control equipment to form an inner space to isolate the laser irradiation equipment and the steel plate support roll position control equipment from each other. An optical system lower frame for separating the upper space where the optical system of the laser irradiation equipment is located from the lower space through which the steel sheet passes, and a constant temperature and humidity controller for controlling the laser room internal temperature and humidity.
상기 강판의 표면에 형성된 힐업(hill up)과 스패터(spatter)를 제거하기 위한 후처리 설비를 더 포함할 수 있다.And a post-treatment facility for removing hill-up and spatter formed on the surface of the steel sheet.
상기 후처리 설비는 레이저룸 후단에 배치되어 강판 표면의 힐업과 스패터를 제거하는 브러쉬롤을 포함할 수 있다.The post-treatment equipment may include a brush roll disposed at a rear end of the laser room to remove the heel-up and spatters of the steel sheet surface.
상기 후처리 설비는 브러쉬롤 후단에 배치되어 강판을 알칼리용액과 전기분해반응시켜 강판 표면에 잔존하는 힐업과 스패터를 추가 제거하는 청정유닛과, 청정유닛에 연결되어 청정유닛의 알칼리용액 내에 포함된 이물질을 알칼리용액으로부터 걸러내기 위한 필터링부를 더 포함할 수 있다.The post-treatment facility includes a clean unit disposed at the rear end of the brush roll and electrolytically reacting the steel plate with the alkali solution to further remove the healing and spatter remaining on the surface of the steel plate, and a clean unit connected to the clean unit, And a filtering unit for filtering foreign matters from the alkali solution.
상기 사행 제어설비는 상기 강판의 이동 방향을 전환하기 위한 스티어링 롤(Steering Roll), 상기 강판의 폭 중앙위치가 생산라인 중앙에서 벗어난 정도(사행량)를 측정하기 위한 사행 측정센서, 및 상기 사행 측정센서의 출력값에 따라 상기 스티어링 롤의 축을 회전 및 이동시켜 강판이 움직이는 방향을 조정하기 위한 강판 중앙위치 제어계(Strip Center Position Control System)를 포함할 수 있다.Wherein the meander control facility comprises a steering roll for switching the moving direction of the steel strip, a meander measuring sensor for measuring the degree of deviation of the central position of the steel strip from the center of the production line (meandering amount) And a strip center position control system for adjusting a moving direction of the steel sheet by rotating and moving the axis of the steering roll according to an output value of the sensor.
상기 장력 제어설비는 상기 강판에 장력을 인가하면서 이동을 유도하는 텐션 브라이들 롤(Tension Bridle Roll), 상기 텐션 브라이들 롤을 통과한 상기 강판의 장력을 측정하기 위한 강판 장력 측정센서, 및 상기 강판 장력 측정센서에서 측정된 강판의 장력에 따라 상기 텐션 브라이들 롤의 속도를 조정하기 위한 강판(Strip) 장력 제어계를 포함할 수 있다.The tension control device includes a tension bridge roll for guiding movement of the steel plate while applying tension to the steel plate, a steel plate tension measuring sensor for measuring a tension of the steel plate passed through the tension brick roll, And a steel strip control system for adjusting the speed of the tension brick roll according to the tension of the steel strip measured by the tension measuring sensor.
상기 강판지지롤 위치 조절설비는, 상기 레이저 조사설비 위치에서 강판을 지지하는 강판지지롤, 상기 레이저 조사설비에서 강판에 레이저 조사 시 발생하는 불꽃의 밝기를 측정하기 위한 휘도 측정센서, 및 상기 휘도 측정센서에서 측정된 불꽃의 밝기에 따라 상기 강판지지롤의 위치를 제어하기 위한 강판지지롤 위치 제어계를 포함할 수 있다.Wherein the steel plate supporting roll position adjusting device includes a steel plate supporting roll for supporting the steel plate at the position of the laser irradiation equipment, a brightness measuring sensor for measuring the brightness of the flame generated upon laser irradiation of the steel plate in the laser irradiation equipment, And a steel plate support roll position control system for controlling the position of the steel plate support roll according to the brightness of the flame measured by the sensor.
상기 레이저 조사설비는, 연속파 레이저 빔을 발진하기 위한 레이저 발진기, 상기 레이저 발진기로부터 발진된 상기 레이저 빔을 강판 표면에 조사하여 상부폭, 하부폭과 깊이가 각각 70㎛ 이내, 10㎛ 이내, 3 내지 30㎛의 홈을 형성시킴과 동시에 레이저 조사 시 용융부의 홈 내부 벽면에 잔류시키는 재응고부가 생성되도록, 강판의 용융에 필요한 1.0 내지 5.0 J/㎟ 범위내의 레이저 에너지 밀도를 강판에 전달하는 광학계를 포함할 수 있다.The laser irradiating equipment includes a laser oscillator for oscillating a continuous wave laser beam, a laser oscillator for irradiating the laser beam onto the surface of the steel plate, And an optical system for transferring the laser energy density within a range of 1.0 to 5.0 J / mm 2 required for melting the steel sheet to the steel sheet so as to form a groove having a thickness of 30 탆 and to generate a re-welded portion remaining on the inner wall surface of the groove of the molten portion during laser irradiation .
상기 레이저 조사설비는, 정상적인 작업조건 하에서는 레이저 발진기를 온(On) 상태로 하고 강판 사행량이 15mm 이상 발생되면 레이저 발진기를 오프(Off) 상태로 제어하는 레이저 발진기 제어기를 더 포함할 수 있다.The laser irradiation equipment may further include a laser oscillator controller that turns on the laser oscillator under normal working conditions and controls the laser oscillator to be off when the steel sheet steepness exceeds 15 mm.
상기 레이저 발진기는 싱글 모드(Single mode) 연속파 레이저 빔을 발진할 수 있다.The laser oscillator may oscillate a single mode continuous wave laser beam.
상기 광학계는 레이저 주사속도를 제어하여 레이저 조사선의 간격을 압연방향을 따라 2 내지 30 mm로 조정할 수 있다.The optical system controls the laser scanning speed so that the interval of the laser irradiation lines can be adjusted to 2 to 30 mm along the rolling direction.
상기 레이저 조사설비는 강판에 레이저 빔을 조사하는 광학계가 구동부에 의해 회전 가능한 구조로 이루어져, 상기 광학계가 강판에 대해 회전하여 강판의 폭방향에 대해 레이저빔의 조사선 각도를 변환하는 구조일 수 있다.The laser irradiation equipment may have a structure in which an optical system for irradiating a laser beam to a steel plate is rotatable by a driving unit and the optical system rotates with respect to the steel plate to change the angle of the irradiation line of the laser beam with respect to the width direction of the steel plate.
상기 레이저 조사설비는 레이저 산란광과 열이 광학계로 유입되는 것을 차단하는 차폐부를 더 포함할 수 있다.The laser irradiation equipment may further include a shielding part for shielding laser scattered light and heat from flowing into the optical system.
상기 레이저 조사설비는, 상기 강판에 레이저빔 조사에 따라 생성된 흄과 스패터를 제거하기 위한 용융철 제거설비를 더 포함할 수 있다.The laser irradiation equipment may further include a molten iron removing facility for removing fumes and spatter generated by the laser beam irradiation on the steel plate.
상기 용융철 제거설비는 강판의 홈 내부로 압축 건조공기를 분사하여 홈 내부에 잔존하는 용융철을 제거하는 에어나이프, 흄과 용융철을 흡입하여 제거하는 집진후드를 포함할 수 있다.The apparatus for removing molten iron may include an air knife for removing the molten iron remaining in the grooves by spraying compressed dry air into the grooves of the steel sheet, and a dust collecting hood for sucking and removing fumes and molten iron.
이상 설명한 바와 같이 본 구현예에 의하면, 강판을 2m/sec 이상의 고속으로 진행시키면서도, 안정적으로 레이저에 의한 자구 미세화 공정을 진행하여, 전기강판의 열처리 전,후의 철손 개선율을 각각 5% 이상, 10% 이상 확보할 수 있다.As described above, according to the present embodiment, the magnetic iron oxide microfabrication process is stably performed at a high speed of 2 m / sec or more, and the iron loss reduction rates before and after the heat treatment of the electrical steel sheet are respectively 5% Or more.
레이저 조사에 따라 형성된 힐업과 스패터 등의 오염물질을 보다 효과적으로 제거하여 제품의 품질을 높일 수 있게 된다.It is possible to more effectively remove contaminants such as heal-up and spatter formed by laser irradiation, thereby enhancing the quality of the product.
강판 표면으로 떨어진 스패터를 효과적으로 제거함으로써, 스패터에 의한 강판 손상을 방지하고, 후단 설비에서 롤 사이에 스패터가 끼거나 강판 표면에 달라붙어 강판 표면 결함이 발생되는 것을 방지할 수 있게 된다.It is possible to prevent the steel plate from being damaged by the spatter by effectively removing the spatter dropped on the surface of the steel sheet and to prevent the occurrence of surface defects on the steel sheet due to the spatter caught between the rolls and sticking to the steel sheet surface.
강판에 대한 스크레프의 각도를 예각으로 배치하여, 강판 용접부와 스크레퍼 간의 충돌에 따른 손상을 최소화할 수 있게 된다. It is possible to minimize the damage caused by the collision between the steel plate welded portion and the scraper by arranging the angle of the scrape to the steel plate at an acute angle.
자구 미세화 효율을 높이고 작업성을 개선하여 자구 미세화 처리 능력을 증대시킬 수 있게 된다.It is possible to increase the miniaturization efficiency of the magnetic domain and improve the workability, thereby enhancing the miniaturization processing capability of the magnetic domain.
철손 개선 효율을 보다 높이고 자속밀도 저하를 최소화할 수 있게 된다.It is possible to further improve the iron loss improving efficiency and minimize the magnetic flux density drop.
공정에 필요한 최적의 동작 환경을 제공함으로써, 고품질의 제품을 대량으로 생산할 수 있게 된다.By providing the optimum operating environment necessary for the process, high quality products can be produced in large quantities.
도 1은 본 실시예에 따른 방향성 전기강판의 자구미세화 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 실시예에 따라 자구 미세화 처리된 강판을 도시한 개략적인 도면이다.
도 3은 본 실시예에 따라 차단부를 구비한 레이저 조사설비의 광학계 구성을 도시한 개략적인 도면이다.
도 4와 도 5는 본 실시예에 따른 방향성 전기강판의 자구 미세화 장치에서, 강판 표면의 스패터 등 이물질을 제거하는 제거부를 도시한 개략적인 도면이다.
도 6은 또다른 실시예에 따른 제거부를 도시한 개략적인 도면이다.Fig. 1 is a view schematically showing a configuration of a magnetic domain refinement apparatus of a grain-oriented electrical steel sheet according to the present embodiment.
Fig. 2 is a schematic view showing a steel plate subjected to the micro-finishing process according to the present embodiment.
Fig. 3 is a schematic view showing the optical system configuration of a laser irradiation facility having a blocking portion according to the present embodiment.
Figs. 4 and 5 are schematic views showing a removing unit for removing foreign matters such as spatters on the surface of a steel sheet in the magnetic refinement apparatus of the grain-oriented electrical steel sheet according to the present embodiment.
FIG. 6 is a schematic view showing a removal section according to another embodiment. FIG.
이하에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to limit the invention. The singular forms as used herein include plural forms as long as the phrases do not expressly express the opposite meaning thereto. Means that a particular feature, region, integer, step, operation, element and / or component is specified, and that other specific features, regions, integers, steps, operations, elements, components, and / And the like.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 이에, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Accordingly, the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.
이하 설명에서 본 실시예는 변압기 철심 소재 등에 사용되는 방향성 전기강판의 영구 자구미세화를 위한 설비를 예로서 설명한다.In the following description, the present embodiment will be described by taking as an example a facility for finer permanent magnetic ball of a grain-oriented electrical steel sheet used for iron core material of a transformer.
도 1은 본 실시예에 따른 방향성 전기강판의 자구미세화 장치를 개략적으로 도시하고 있고, 도 2는 본 실시예에 따라 자구 미세화 처리된 강판을 도시하고 있다. 이하 설명에서, 압연방향 또는 강판 이동방향은 도 2에서 x축 방향을 의미하며, 폭방향은 압연방향에 직각인 방향으로 도 2에서 y축 방향을 의미하고, 폭은 y축 방향에 대한 강판의 길이를 의미한다. 도 2에서 도면부호 31은 레이저 빔에 의해 홈 형태로 파여져 강판(1) 표면에 연속적으로 형성된 조사선을 가리킨다.FIG. 1 schematically shows a magnetic microfabrication apparatus for a directional electrical steel sheet according to the present embodiment, and FIG. 2 shows a steel plate subjected to magnetic microfabrication according to the present embodiment. In the following description, the rolling direction or the steel sheet moving direction means the x-axis direction in Fig. 2, the width direction means the y-axis direction in Fig. 2 in a direction orthogonal to the rolling direction, and the width in the y- Length. In Fig. 2,
도 1을 참고하면, 본 실시예에 따른 방향성 전기 강판의 자구 미세화 장치는 강판(1)이 2m/s 이상의 고속으로 진행되더라도 안정적으로 영구 자구미세화 처리를 수행한다. Referring to FIG. 1, the magnetic field refinement apparatus for a directional electric steel sheet according to the present embodiment stably performs permanent magnetic domain refinement even if the
본 실시예의 자구 미세화 장치는 생산라인을 따라 이동되는 강판(1)을 지지하면서 강판의 상하 방향 위치를 제어하는 강판지지롤 위치 조절설비, 레이저 빔을 조사하여 강판을 용융시켜 강판의 표면에 홈을 형성하는 레이저 조사설비, 및 레이저 조사 후 강판 표면에 떨어져 잔존하는 스패터를 제거하는 제거부(50)를 포함할 수 있다.The magnetic domain refining apparatus of the present embodiment includes a steel plate supporting roll position adjusting device for controlling the position of the steel plate in the vertical direction while supporting the
또한, 자구 미세화 장치는 강판지지롤 위치 조절설비와 레이저조사설비를 외부로부터 격리 수용하며 레이저 조사를 위한 동작 환경을 제공하는 레이저룸(20)을 포함할 수 있다.In addition, the magnetic domain refining apparatus may include a steel plate supporting roll position adjusting facility and a
또한, 자구 미세화 장치는 강판이 쳐지지 않고 평평하게 펼쳐진 상태로 유지되도록 강판에 장력을 부여하는 장력 제어설비를 더 포함할 수 있다. In addition, the magnetic domain refining apparatus may further include a tension control device that applies a tension to the steel plate so that the steel plate is not struck but spreads flat.
또한, 자구 미세화 장치는 강판이 생산라인 중앙을 따라 좌우로 치우침이 없이 이동하게 하는 사행 제어설비를 더 포함할 수 있다.In addition, the magnetic domain refinement apparatus may further include a warp control device for allowing the steel strip to move left and right along the center of the production line without bias.
또한, 자구 미세화 장치는 레이저 빔 조사에 따라 강판의 표면에 형성된 힐업(hill up)과 스패터(spatter)를 제거하기 위한 후처리 설비를 더 포함할 수 있다. In addition, the magnetic domain refining apparatus may further include a post-treatment facility for removing hill-up and spatter formed on the surface of the steel sheet in accordance with the laser beam irradiation.
힐업(hill up)은 강판 표면에 레이저 빔을 조사하여 홈을 형성할 때, 강판에서 용융된 철이 홈 부위의 양 옆에 일정 높이 이상으로 쌓여 형성되는 부분을 의미한다. 스패터(spatter)는 레이저 빔 조사시 발생되어 강판 표면에 응고된 용융철을 의미한다.The hill up refers to a portion where molten iron is accumulated on both sides of the groove portion at a predetermined height or more when the groove is formed by irradiating the surface of the steel sheet with a laser beam. Spatter refers to molten iron generated during laser beam irradiation and solidified on the surface of a steel sheet.
사행 제어설비는 강판(1)의 이동 방향을 전환하기 위한 스티어링 롤(Steering Roll)(2A, 2B), 강판(1)의 폭 중앙위치가 생산라인 중앙에서 벗어난 정도(사행량)를 측정하기 위한 사행 측정센서(4), 사행 측정센서(4)의 검출 신호를 연산하여 스티어링 롤(2A, 2B)의 축을 회전 및 이동시켜 강판(1)이 움직이는 방향을 조정하기 위한 강판 중앙위치 제어계(Strip Center Position Control System)(3)를 포함할 수 있다.Steering rolls 2A and 2B for switching the moving direction of the
사행 측정센서(4)는 스티어링 롤(2B) 후단에 배치되어 스티어링 롤을 거친 강판의 실제 사행량을 실시간으로 검출하게 된다. The meandering measurement sensor 4 is disposed at the rear end of the
사행 제어설비에 의해 강판이 생산라인의 중앙을 따라 좌우 치우침 없이 똑바로 이동됨으로써, 강판의 전 폭에 걸쳐서 강판 표면에 홈을 형성할 수 있게 된다.It is possible to form grooves on the surface of the steel sheet over the full width of the steel sheet by the steel sheet being shifted right and left along the center of the production line by the meander control facility.
사행 제어설비는 레이저 조사에 의한 강판 표면 홈 형성 전 공정에서, 사행 측정센서(4)에 의해 강판의 사행량이 측정된다. 사행 측정센서(4)에 의해 측정된 값은 강판 중앙위치 제어계로 출력되고, 강판 중앙위치 제어계는 사행 측정센서의 출력값을 연산하여 연산된 사행 정도에 따라 스티어링 롤(2A, 2B)의 축을 회전 및 이동시키게 된다. 이와 같이, 스티어링 롤(2A, 2B)이 회전 및 이동됨으로써, 스티어링 롤에 감겨져 이동되는 강판의 움직이는 방향이 조정된다. 이에, 강판의 사행량이 제어되어 강판(1)의 사행량을 ±1mm 이내로 제어할 수 있다.In the meander control facility, the meandering amount of the steel sheet is measured by the meander measuring sensor 4 in the step before the surface groove formation of the steel sheet by the laser irradiation. The value measured by the meander measurement sensor 4 is output to the steel plate central position control system. The steel plate central position control system calculates the output value of the meander measurement sensor and rotates and rotates the axes of the steering rolls 2A, 2B according to the calculated degree of meandering. . As described above, the steering rolls 2A and 2B are rotated and moved, whereby the moving direction of the steel sheet wound around the steering roll is adjusted. Thus, the amount of meandering of the steel sheet is controlled, and the amount of meandering of the
장력 제어설비는 강판(1)에 일정한 크기의 장력을 인가하면서 이동을 유도하는 텐션 브라이들 롤(Tension Bridle Roll: TBR)(5A, 5B), 텐션 브라이들 롤을 통과한 강판(1)의 장력을 측정하기 위한 강판 장력 측정센서(7), 및 강판 장력 측정센서(7)에서 측정된 강판(1)의 장력에 따라 텐션 브라이들 롤(5A, 5B)의 속도를 조정하기 위한 강판(Strip) 장력 제어계(6)를 포함할 수 있다.The tension control system includes tension bridge rolls (TBR) 5A and 5B for guiding movement of the
강판 장력 측정센서(7)는 텐션 브라이들롤(5B) 후단에 배치되어 텐션 브라이들롤(5B)을 거쳐 장력이 부여된 강판의 실제 장력을 실시간으로 측정한다.The steel plate tension measuring sensor 7 is disposed at the rear end of the
본 실시예에서, 강판의 장력은 레이저 조사설비의 레이저 조사 위치에서의 강판 표면 형상을 평평하게 만들게 하면서 너무 과도한 장력으로 인해 강판의 파단이 발생되지 않도록 설정될 수 있다.In the present embodiment, the tensile force of the steel sheet can be set so that the surface of the steel sheet at the laser irradiation position of the laser irradiation equipment is made flat, and the steel sheet is not broken due to excessive tension.
장력 제어설비는 설정된 범위 내의 강판 장력으로 조업하기 위해, 강판 장력 측정센서(7)에서 측정된 강판의 장력에 따라 강판(Strip) 장력 제어계(6)에 의하여 텐션 브라이들 롤(Tension Bridle Roll: TBR)(5A, 5B)의 속도를 조정한다. 이에, 장력 제어설비는 강판(1)의 장력오차가 설정 범위 이내가 되도록 제어하여 강판에 장력을 부여한다.The tension control apparatus is controlled by a
장력 제어설비를 통과한 강판은 레이저룸(20) 내부로 유입되어 강판지지롤 위치 조절설비와 레이저 조사설비를 거쳐 자구 미세화 가공된 후 레이저룸(20) 외부로 빠져나가게 된다. 레이저룸에 대해서는 뒤에서 다시 설명하도록 한다.The steel plate having passed through the tension control facility flows into the
본 실시예에서, 레이저룸(20) 내부에는 레이저 조사설비 바로 아래쪽에 강판지지롤(9)이 배치되고, 강판지지롤을 사이에 두고 양쪽에 각각 디플렉터롤(Deflector Roll)(8A, 8B)이 배치된다. In this embodiment, a steel
강판(1)의 이동방향은 디플렉터 롤(Deflector Roll)(8A, 8B)에 의해 강판지지롤(9)로 향하도록 전환된다. 강판(1)은 디플렉터 롤(8A)를 지나면서 강판지지롤(9)쪽으로 이동방향이 전환되어 강판지지롤(9)에 접한 후 다시 디플렉터 롤(8B)쪽으로 방향이 전환되어 디플렉터 롤(8B)를 지나 이동된다.The moving direction of the
디플렉터 롤에 의해 강판(1)은 강판지지롤(9)을 따라 원호형태로 감겨져 강판지지롤에 면접촉되면서 지나가게 된다. 레이저 빔 조사시 강판의 진동 및 웨이브에 의한 레이저 빔 초점 거리 변동을 최소화하기 위해서는, 강판이 강판지지롤에 충분히 면접촉되어 지나가야 하고, 이 상태에서 강판지지롤을 따라 진행되는 강판에 레이저 빔을 조사해야 한다. 본 실시예에서는 상기와 같이 강판지지롤에 강판이 면접촉됨에 따라 강판에 대해 레이저빔을 정확히 조사할 수 있게 된다.The
강판지지롤 위치 조절설비는, 레이저 조사설비의 레이저 조사 위치로 강판(1)을 지지하는 강판지지롤(9), 레이저 조사설비에서 강판(1)에 레이저 조사 시 발생하는 불꽃의 밝기를 측정하기 위한 휘도 측정센서(10), 및 휘도 측정센서(10)에서 측정된 불꽃의 밝기에 따라 강판지지롤(9)의 위치를 제어하기 위한 강판지지롤(SPR) 위치 제어계(12)를 포함할 수 있다.The steel plate supporting-roll position adjusting device includes a steel
강판지지롤 위치 조절설비는, 강판지지롤(9)에 의하여 레이저 조사부 위치로 강판(1)을 지지하고, 레이저 강판조사 효율이 높은 초점심도(Depth of Focus)내에 강판이 위치하도록, 강판에 레이저 조사 시 발생하는 불꽃의 밝기가 가장 좋은 상태가 되게 강판지지롤(9) 위치를 전체적으로 상하로 조정한다. 또한, 강판에 레이저 조사 시 발생하는 불꽃의 밝기는 휘도 측정센서(10)를 이용하여 측정한다.The steel plate supporting roll position adjusting device is a device for supporting the
본 실시예에서 강판지지롤 위치 조절설비는 레이저 조사설비의 광학계로부터 강판 표면 사이의 실제 거리를 측정하기 위한 거리측정센서(11)를 더 포함할 수 있다. 강판지지롤 위치 제어계(12)는 휘도 측정센서(10)로부터 검출된 불꽃의 밝기와 거리측정센서(11)로부터 실제 측정된 광학계와 강판 표면간의 거리를 연산하여 강판지지롤(9)의 위치를 보다 정밀하게 제어한다.In this embodiment, the steel plate supporting roll position adjusting device may further include a
사행 제어설비, 장력 제어설비 및 강판지지롤 위치조절설비는 레이저 조사설비에 의해 정밀하게 강판에 레이저 홈을 형성시킬 수 있도록 레이저 조사 위치에서의 강판 조건을 만들어주는 역할을 한다. 레이저 조사 위치에서의 강판은 강판 중앙위치가 생산라인의 중앙 위치에 있어야 하고 광학계와의 거리가 설정된 값으로 유지되어야 한다.The meander control facility, the tension control facility, and the steel plate support roll position adjustment facility are used to make the steel plate condition at the laser irradiation position so that the laser groove can be formed precisely by the laser irradiation equipment. The steel plate at the laser irradiation position should have the center position of the steel plate at the center position of the production line and the distance from the optical system should be maintained at the set value.
레이저 조사설비는, 레이저 발진기 제어기(13), 연속파 레이저 빔(16)을 발진하기 위한 레이저 발진기(14), 광학계(15)를 포함할 수 있다.The laser irradiation equipment may include a
도 3에 도시된 바와 같이, 광학계(15)는 회전가능하게 설치되어 강판 폭방향에 대한 레이저빔 조사선의 각도를 부여하는 모듈 플레이트(37)와, 모듈 플레이트(37)를 회전시키기 위한 구동부(36), 모듈 플레이트(37)에 설치되고 레이저 발진기(14)로부터 인가된 레이저 빔을 광학계(15) 내부로 출사하는 헤더(39), 모듈 플레이트(37)에 회전가능하게 설치되어 헤더(39)로부터 출사된 레이저 빔을 반사시키는 폴리곤 미러(32), 폴리곤 미러(32)를 회전 구동시키는 회전모터(33), 모듈 플레이트(37)에 설치되어 폴리곤 미러(32)에서 반사된 레이저 빔(16)을 강판 쪽으로 반사시켜 강판에 집광시키는 집광 미러(35), 집광 미러(35)에 연결되어 집광 미러(35)를 이동시켜 레이저 빔의 초점 거리를 조절하는 구동모터(34), 모듈 플레이트(37)에 설치되어 레이저 빔 조사 여부에 따라 모듈 플레이트(37)를 선택적으로 차단하는 셔터(38)를 포함할 수 있다.3, the
광학계(15)는 광학 박스를 이루는 모듈 플레이트(37) 내에 헤더(39), 폴리곤 미러(32), 집광 미러(35) 및 셔트가 배치되어 한 몸체를 이룬다. 레이저 발진기(14)와 헤더(39)는 예를 들어 광케이블(41)로 연결된다. 이에, 레이저 발진기(14)에서 나온 레이저는 광케이블(41)을 타고 헤더(39)로 보내진다. 광학박스를 이루는 모듈 플레이트(37) 내부에서 헤더(39)와 폴리곤 미러(32) 및 집광 미러(35)는 레이저 빔(16)을 원하는 위치로 반사시키기 위해 정 위치에 배치된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 예를 들어 헤더(39)는 폴리곤 미러(32)를 사이에 두고 양 쪽에 배치되어 각각 폴리곤 미러(32)를 향해 레이저 빔을 각각 출사하는 구조일 수 있다. 폴리곤 미러(32)에서 반사되는 각각의 레이저 빔에 맞춰 두 개의 집광 미러(35)가 배치된다. 헤더(39)에서 출사된 레이저 빔은 회전모터(33)의 구동에 따라 회전하는 폴리곤 미러(32)에서 반사되어 집광 미러(35)로 보내진다. 집광 미러(35)로 반사된 레이저 빔(16)은 집광 미러(35)에서 셔터(38)를 통해 강판쪽으로 반사되고 강판(1) 표면에 집광된다. 이에, 강판 표면에 레이저 빔이 주기적으로 조사되어 폭방향으로 연속홈을 형성하게 된다.The
광학계(15)에 의한 레이저 빔(16)의 전체적인 초점 거리는 강판지지롤(9)의 상하 이동에 의해 조정되며, 좌우 초점거리가 맞지 않는 것은 집광 미러(35)에 연결설치되어 있는 구동모터(34)에 의해 조정된다.The entire focal distance of the
셔터(38)는 모듈 플레이트(37) 하부에 설치되어 모듈 플레이트(37)를 개폐한다. 셔터(38)는 집광 미러(35)로부터 레이저 빔이 하부로 조사될 때 개방되어 레이저 빔과 간섭을 방지하며, 레이저 빔이 조사되지 않을 때는 폐쇄되어 외부의 흄이나 이물질이 광학계(15) 내부로 유입되는 것을 차단한다.The
강판 사행량이 과도하면 강판이 레이저 조사위치에서 벗어나게 되어 강판지지롤(9)에 레이저가 조사되면서 손상이 발생한다. 이에, 강판지지롤 손상을 방지하기 위해, 레이저 발진기 제어기(13)는 정상적인 작업조건 하에서는 레이저 발진기를 온(On) 상태로 하고 강판 사행량이 15mm 이상 발생되면 레이저 발진기를 오프(Off) 상태로 제어한다.If the steel sheet meandering amount is excessive, the steel sheet is deviated from the laser irradiation position, and the steel
레이저 발진기(14)는 싱글 모드(Single mode) 연속파 레이저 빔을 발진하여 광학계(15)에 전달할 수 있다. 광학계(15)는 전달된 레이저 빔(16)을 강판 표면에 조사한다. The
레이저 발진기(14)와 광학계(15)는, 레이저 빔을 강판 표면에 조사하여 상부폭, 하부폭과 깊이가 각각 70㎛ 이내, 10㎛ 이내, 3 내지 30㎛의 홈을 형성시킴과 동시에, 레이저 조사 시 용융부의 홈 내부 벽면에 잔류시키는 재응고부가 생성되도록 강판의 용융에 필요한 1.0 내지 5.0 J/㎟ 범위내의 레이저 에너지 밀도를 강판에 전달할 수 있다.The
광학계(15)는 레이저 주사속도를 제어하는 기능이 있어 레이저 조사선(도 2의 31)의 간격을 압연방향으로 2 내지 30 mm로 조정할 수 있다. 이에, 레이저 빔에 의한 열영향부(HAZ, Heat Affected Zone)의 영향을 최소화하여 강판의 철손을 개선할 수 있다.The
레이저 조사설비는 강판 표면에 조사되는 레이저빔의 조사선 각도를 강판의 폭방향에 대해 변환하는 구조일 수 있다. 본 실시예에서 레이저 조사설비는 강판의 폭방향에 대해 레이저 빔의 조사선 각도를 ±4°의 범위로 변환할 수 있다. The laser irradiation equipment may be a structure for converting the angle of the irradiation line of the laser beam irradiated on the surface of the steel sheet with respect to the width direction of the steel sheet. In the present embodiment, the laser irradiation equipment can convert the angle of the irradiation line of the laser beam in the width direction of the steel plate into the range of +/- 4 degrees.
이를 위해, 레이저 조사설비는 강판에 레이저 빔을 조사하는 광학계(15)가 구동부(36)에 의해 회전 가능한 구조로 이루어져, 강판 표면에 형성되는 레이저빔의 조사선 각도를 강판의 폭방향에 대해 변환하는 구조일 수 있다. 이와 같이 광학계에 의한 레이저빔의 조사선 각도가 변환됨으로써, 레이저빔에 의한 조사선(31)은 강판의 압연 방향에 대해 직각인 방향에서 ±4°의 범위로 기울어져 형성된다. 따라서, 레이저에 의한 홈 형성에 따른 자속밀도 저하를 최소화할 수 있게 된다.To this end, the laser irradiation equipment has a structure in which the
또한, 본 실시예에서, 레이저 조사설비는 강판(1)에 대한 레이저 빔의 조사 위치를 제어하여, 강판에 조사되는 레이저빔이 강판에서 반사되어 광학계나 레이저 발진기로 들어가는 백 리플렉션 현상을 방지하는 구조로 되어 있다. Further, in this embodiment, the laser irradiation equipment controls the irradiating position of the laser beam on the
이를 위해, 도 3에 도시된 바와 같이 레이저 조사설비는 강판지지롤(9) 표면에 원호형태로 접하여 진행되는 강판의 표면에 대해, 광학계(15)에서 조사되는 레이저 빔의 조사방향이 강판지지롤(9)의 중심축을 지날 때의 레이저 빔 조사 위치를 기준점(P)으로 하여, 기준점(P)으로부터 강판지지롤(9) 중심에서 외주면을 따라 각도(이하 설명의 편의를 위해 이격각도(R)이라 한다)를 두고 이격된 위치에 레이저 빔을 조사하는 구조일 수 있다.3, the laser irradiation facility irradiates the surface of the steel sheet, which is in contact with the surface of the steel
기준점(P)이란 도 3에서 강판지지롤(9) 중심축을 지나는 선과 강판이 만나는 지점이다. 레이저 빔의 조사방향이 강판지지롤(9)의 중심축을 지나는 경우 레이저 빔의 초점은 기준점(P)에 맞춰진다. 이 경우, 레이저 빔의 조사방향이 기준점(P)에서의 강판지지롤(9) 접선과 직각을 이룸에 따라, 강판에 맞아 반사되는 레이저 빔이 그대로 광학계와 레이저 발진기로 들어가 손상을 입히는 백 리플렉션 현상이 발생된다.The reference point P is a point where a line passing through the central axis of the steel
본 실시예에 따른 레이저 조사설비는 상기와 같이, 기준점(P)에서 이격각도(R) 만큼 이격된 위치에 레이저 빔을 조사함으로써, 강판에서 되반사되는 레이저 빔이 광학계로 입사되지 않게 된다. 따라서, 상기한 백 리플렉션 현상을 방지하고 레이저 빔에 의해 형성되는 홈 형상의 품질을 유지할 수 있게 된다.As described above, the laser irradiation apparatus according to this embodiment irradiates the laser beam at a position spaced apart from the reference point P by the spacing angle R, so that the laser beam reflected back from the steel plate is not incident on the optical system. Therefore, the above-described back reflection phenomenon can be prevented and the groove quality formed by the laser beam can be maintained.
본 실시예에서, 이격 각도(R)는 기준점(P)에 대해 강판지지롤(9) 중심에서 외주면을 따라 3 내지 7°의 범위로 설정될 수 있다.In this embodiment, the spacing angle R can be set in the range of 3 to 7 degrees along the outer peripheral surface at the center of the steel
레이저 빔이 조사되는 위치인 이격 각도(R)가 3°보다 작은 경우에는 강판에서 되반사 되는 레이저 빔의 일부가 광학계나 레이저 발진기로 유입될 수 있다. 이격각도(R)가 7°를 넘게 되면 레이저 빔에 의한 홈 형성 제대로 이루어지지 않고 홈의 형성 불량이 발생할 수 있다.When the spacing angle R, which is a position at which the laser beam is irradiated, is smaller than 3 DEG, a part of the laser beam reflected back from the steel sheet may be introduced into the optical system or the laser oscillator. If the spacing angle R is more than 7 degrees, the grooves formed by the laser beam may not be formed properly and the grooves may be formed defective.
이와 같이, 본 실시에의 레이저 조사설비는 기준점(P)을 중심으로 소정 각도 이격된 지점에서 강판에 레이저를 조사함으로써, 백 리플렉션 현상을 방지하고 레이저 빔 반사시 입사 광로와 간섭되지 않으며 레이저 빔에 의해 형성되는 홈 형상의 품질을 안정적으로 유지할 수 있게 된다.As described above, the laser irradiation equipment according to the present embodiment prevents the back reflection phenomenon by irradiating the steel plate with the laser beam at a position spaced by a predetermined angle around the reference point P, and does not interfere with the incident optical path during laser beam reflection, So that it is possible to stably maintain the quality of the groove shape formed by the groove.
레이저 조사설비는 강판에 레이저빔 조사에 따라 생성된 흄(fume)과 스패터(spatter)를 제거하기 위한 용융철 제거설비를 더 포함할 수 있다.The laser irradiation equipment may further include a molten iron removal facility for removing fumes and spatter generated by laser beam irradiation on the steel sheet.
용융철 제거설비는 강판의 홈 내부로 압축 건조공기를 분사하여 홈 내부에 잔존하는 용융철을 제거하는 에어나이프(17), 흄과 용융철을 흡입하여 제거하는 집진후드(19A, 19B)를 포함할 수 있다. 에어나이프와 집진후드를 통해 레이저 조사시 생성된 흄이 제거되어 광학계 내부로 흄이 유입되는 것을 방지할 수 있다. 에어나이프(17)는 강판(1)의 홈 내부로 일정한 크기의 압력(Pa)을 갖는 압축 건조공기를 분사하여 홈 내부에 잔존하는 용융철을 제거한다. 에어 나이프(17)에서 압축 건조공기는 0.2 kg/cm2 이상의 압력(Pa)을 가지는 것이 바람직하다. 압축 건조공기의 압력이 0.2 kg/cm2 보다 작은 경우에서는 홈 내부의 용융철 제거가 불가하여 철손 개선 효과를 확보할 수 없기 때문이다. 에어나이프에 의해 제거된 흄과 스패터는 레이저 조사 위치 전후에 배치된 집진 후드(19A, 19B)에 의해 제거된다.The molten iron removing apparatus includes an
또한, 레이저 조사설비는 레이저 빔의 반사광과 산란광 및 복사열이 광학계로 유입되는 것을 차단하는 차폐부(18)를 더 포함할 수 있다. 차폐부(18)는 강판에 조사된 레이저 빔(16)의 반사와 산란에 의해 광학계로 유입되는 반사광과 산란광을 차단함으로써, 반사광과 산란광에 의한 복사열에 의해 광학계가 가열되어 열변형되는 것을 방지한다. In addition, the laser irradiation equipment may further include a shielding
도 4와 도 5는 본 실시예에 따른 제거부를 도시하고 있다.Figs. 4 and 5 show a removing unit according to the present embodiment.
제거부(50)는 강판(1)에 레이저 빔 조사 후 강판 표면에 떨어져 잔존하는 스패터를 제거하게 된다. 제거부(50)는 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이 강판의 이동방향을 따라 레이저 조사설비의 광학계 하부에 위치한 강판지지롤(9)과 디플렉터롤(8B) 사이에 배치되어 레이저 조사 후 강판이 디플렉터롤(8B)로 이동되기 전에 강판(1) 표면에 부착되는 스패터를 제거하게 된다.The removing
본 실시예의 제거부(50)는 강판(1) 표면에 접하여 스패터를 제거하는 스크레퍼(52)를 포함할 수 있다. 스크레퍼(52)는 강판에 밀착되는 날부(54), 및 날부(54)를 지지하는 프레임(56)을 포함할 수 있다.The removing
날부(54)는 강판(1) 표면에 밀착되거나, 강판 표면에 거의 닿을 정도로 근접하게 위치할 수 있다. 강판(1) 상에 떨어져 있는 스패터는 날부(54)에 접하면서 이동이 차단되고, 날부(54)를 따라 강판 외측으로 흘러나가게 된다. 이에, 강판(1)으로 떨어진 스패터를 강판 상에서 제거하여 디플렉터 롤(8B)로 유입되는 것을 방지할 수 있게 된다. The
프레임(56)은 두께가 얇은 날부(54)에 설치되어 날부(54)를 지지한다. 프레임(56)은 날부(54)를 지지할 수 있으면 그 형태가 구조에 대해서 다양하게 변형가능하다. The
도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서, 날부(54)는 강판(1)의 폭방향에 대해 경사지게 배치될 수 있다. 이에, 강판 상의 스패터가 강판과 함께 이동하다가 강판의 폭방향에 대해 경사지게 배치된 날부(54)를 따라 강판 외측으로 용이하게 흘러나가 제거될 수 있게 된다. As shown in Fig. 4, in the present embodiment, the
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 날부(54)는 강판의 진행방향에 대해 반대쪽으로 눕혀져 강판(1)과 예각(R)을 이룰 수 있다. 예각(R)은 90°보다 작은 각도를 의미할 수 있다. 강판의 진행방향에 대한 날부(54)의 예각(R)은 다양하게 변형가능하다. 5, the
이에, 강판과 강판 사이를 접합한 용접부가 날부(54)를 지나는 과정에서 용접부가 날부(54)를 부드럽게 지날 수 있게 된다. 즉, 강판에서 돌출된 용접부가 강판쪽으로 눕혀져 있는 날부(54) 표면에 먼저 접하면서 날부(54) 선단을 지나게 된다. 따라서, 강판(1)의 용접부가 날부(54)와 충돌되는 것을 방지하고 이에 따른 강판의 손상을 방지할 수 있게 된다.Thus, the welding portion smoothly passes the
본 실시예에서, 제거부(50)는 필요시 스크레퍼(52)를 강판 표면에 밀착시키거나 강판(1) 표면에서 이격될 수 있다. 이를 위해, 제거부(50)는 강판에 대해 스크레퍼(52)를 이동시키는 이동부(60)를 더 포함할 수 있다.In this embodiment, the
이동부(60)는 예를 들어, 스크레퍼(52)의 프레임(56)에 연결되는 구동실린더를 포함할 수 있다. 이에, 구동실린더가 신축 구동되면, 스크레퍼(52)가 이동되면서 날부(54)가 강판(1) 표면에 밀착되거나 강판 표면에서 떨어져 이격된다. 이동부(60)는 프레임(56)을 직선 왕복이동시킬 수 있는 구조면 구동실린더에 한정되지 않으며 다양하게 적용가능하다. 도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 이동부(60)는 스크레퍼(52)를 수평방향으로 이동시키는 구조일 수 있다. The moving
강판은 강판지지롤(8)과 디플렉터롤(8B) 사이에서 수평방향에 대해 경사진게 진행하므로, 상기와 같이 이동부(60)가 스크레퍼(52)를 수평방향으로 이동하더라도 강판 표면에 스크레퍼(52)를 밀착시키거나 이격시킬 수 있다. 상기한 구조와 달리, 이동부(60)는 스크레퍼(52) 상부에 위치하여 스크레퍼(52)를 수직방향으로 이동시킬 수도 있다. The steel plate advances obliquely with respect to the horizontal direction between the steel plate supporting roll 8 and the
이동부(60)에 의해 필요시 강판으로 스크레퍼(52)를 밀착시키거나 강판(1)에서 스크레퍼(52)를 이격시킬 수 있게 된다. 따라서, 강판 간의 접합부인 용접부가 스크레퍼(52)를 지나는 경우, 이동부(60)를 구동하여 스크레퍼(52)를 강판(1)에서 이격시킬 수 있다. 이에, 스크레퍼(52)가 강판 용접부에서 충분히 떨어져 있어, 용접부와 스크레퍼(52)의 충돌 및 이에 따른 손상을 보다 확실하게 방지할 수 있게 된다.The
또한, 제거부(50)는 강판 표면과 스크레퍼(52)의 날부(54) 사이로 에어를 분사하는 에어분사부를 더 포함할 수 있다.The removing
본 실시예에서, 에어분사부는 스크레퍼(52)의 날부(54)를 향해 배치된 분사노즐(70)과, 분사노즐에 연결되어 에어를 공급하는 에어공급부(72)를 포함할 수 있다.In this embodiment, the air jetting section may include a jetting
도 4와 도 5에 도시된 바와 같이, 분사노즐(70)은 강판 진행방향을 따라 날부(54)의 후단쪽에 위치하여 날부(54)를 따라 스패터가 나가는 방향으로 에어를 분사하는 구조로 되어 있다.As shown in FIGS. 4 and 5, the
이와 같이, 날부(54)를 따라 에어를 분사함으로써, 강판(1) 상에서 스패터를 보다 효과적으로 제거할 수 있게 된다. As described above, by spraying the air along the
도 6은 제거부(50)의 또다른 실시예를 도시하고 있다. 도 6에서 스크레퍼(53)의 구조를 제외하고 다른 구성은 도 4와 도 5에 도시된 실시예와 동일하다. 이에, 이미 언급한 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 기재하며, 그 상세한 설명은 생략한다. FIG. 6 shows another embodiment of the
도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 스크레퍼(53)는 날부(55)가 강판(1) 중앙에서 대향되게 굽혀져 양 선단부가 강판의 폭방향에 대해 경사지게 배치될 수 있다. 즉, 날부(55)는 중간 부분이 꺽여 브이자(V) 형태를 이룬다. 이에, 강판(1) 중심을 기준으로 날부(55)의 양 선단부는 각각 강판 폭방향에 대해 경사지게 배치된다. 따라서, 강판의 중심을 기준으로 어느 선단 쪽에 떨어져 있는 스패터도 해당 위치의 날부(55) 선단부를 따라 신속하게 강판(1) 외측으로 이동되어 강판에서 제거될 수 있다. 프레임(57)은 날부(55)의 구조에 따라 날부를 적절히 지지할 수 있도록 설치된다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 프레임(57)은 날부(55)의 양 선단을 지지하도록 형성될 수 있다. As shown in Fig. 6, the
도 6의 실시예에서, 에어분사부의 분사노즐(70)은 날부의 절곡된 중간 부분에 위치하여 날부(55)의 절곡된 꼭지점을 향해 에어를 분사할 수 있다. 이에, 분사노즐에서 분사되는 에어는 날부 절곡된 꼭지점에서 양 선단부로 흘러나가게 된다. In the embodiment of Fig. 6, the jetting
이와 같이, 강판 상으로 낙하되어 잔류하는 스패터가 본 실시예의 제거부에 의해 강판 외측으로 제거됨으로써, 디플렉터 롤 표면으로 유입되어 강판에 전사되는 것을 방지할 수 있게 된다.As described above, the remaining spatter dropped on the steel sheet is removed to the outside of the steel sheet by the removal of the present embodiment, whereby it is possible to prevent the spatter flowing into the surface of the deflector roll and being transferred to the steel sheet.
레이저룸(20)은 내부 공간을 갖는 룸 구조물로, 내부에는 레이저 조사설비와 강판지지롤 위치 제어설비를 수용하여 외부와 격리시키고, 이들의 원활한 구동을 위한 적절한 동작 환경을 제공한다. The
강판 진행방향을 따라 레이저룸(20)의 입측과 출측에는 각각 입구와 출구가 형성된다. 레이저룸(20)은 외부의 먼지 등에 의해 내부 공간이 오염되지 않도록 오염물질 유입을 차단하는 시설을 구비한다. 이를 위해, 레이저룸(20)은 내부 압력을 외부보다 높이기 위한 양압장치(23)를 구비한다. 양압장치(23)는 레이저룸(20) 내부 압력을 외부 압력보다 상대적으로 높게 유지한다. 이에, 외부의 이물질이 레이저룸(20) 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있게 된다. 또한, 강판이 출입되는 입구와 출구에는 에어커튼(22A,22B,22C,22D)이 설치된다. 에어커튼은 강판이 레이저룸(20)으로 들어오고 빠져나가는 통로인 입구와 출구에 공기를 분사하여 막을 형성함으로써, 입구와 출구를 통해 먼지 등이 유입되는 것을 차단한다. 또한, 레이저룸(20) 내부 오염을 방지하기 위해, 레이저룸(20)의 출입구인 도어에는 샤워부스(21)가 설치될 수 있다. 샤워부스(21)는 레이저룸(20)으로 들어오는 출입자의 몸에 묻은 이물질을 제거하게 된다. The entrance and exit of the
레이저룸(20)은 실질적으로 레이저 빔에 의한 강판 자구 미세화 공정이 진행되는 공간으로, 내부 환경의 변화를 최소화하고 적정 환경을 유지시킬 필요가 있다. 이를 위해, 레이저룸(20)은 레이저 조사설비의 레이저 발진기(14)와 광학계(15) 등이 위치한 상부공간을 강판(1)이 지나가는 하부공간과 분리시키는 광학계 하부프레임(24), 및 레이저룸(20) 내부 온도와 습도를 제어하는 항온항습제어기(25)를 구비한다. The
광학계 하부프레임(24)은 레이저 발진기(14)와 광학계(15) 등의 주요 설비 동작 환경을 보다 철저히 관리할 수 있도록 한다. 광학계 하부프레임(24)은 레이저룸(20) 내부에서 강판이 지나가는 광학계 하부 공간과 레이저 발진기와 광학계 미러 들이 위치한 광학계 상부 공간을 분리하도록 설치된다. 광학계 하부프레임(24)에 의해 레이저룸(20) 내부에서도 광학계 상부 공간이 별도로 분리되어 레이저 발진기나 광학계 등의 주요 설비에 대한 오염 방지와 온도 및 습도 제어가 보다 용이해진다.The optical system
항온항습제어기(25)는 레이저룸(20) 내부의 온도와 습도를 조절하여 적정 환경을 제공한다. 본 실시예에서 항온항습제어기(25)는 레이저룸(20)의 내부 온도를 20 내지 25℃로 유지하고, 습도를 50% 이하로 유지할 수 있다.The constant temperature and
이와 같이, 레이저룸(20)의 내부 공간은 작업 환경에 적합한 온도와 습도로 계속 유지되어, 최적의 상태에서 강판에 대해 자구 미세화 공정이 진행될 수 있게 된다. 따라서, 공정에 필요한 최적의 동작 환경하에서 고품질의 제품을 대량으로 생산할 수 있게 된다.As described above, the inner space of the
본 실시예의 자구 미세화 장치는, 강판의 표면에 형성된 힐업(hill up)과 스패터(spatter)를 제거하기 위한 후처리 설비를 더 포함할 수 있다.The magnetic domain refining apparatus of the present embodiment may further include a post-treatment facility for removing hill-up and spatter formed on the surface of the steel sheet.
힐업과 스패터는 제품의 절연성과 점적률 저하의 원인이 되므로, 후처리 설비를 통해 완전히 제거함으로써 제품의 품질을 높일 수 있다. The heel-up and spatter cause the insulation of the product and the drop in the point rate, so the product quality can be improved by removing it completely through post-treatment equipment.
후처리 설비는 강판 이동방향을 따라 레이저룸(20) 후단에 배치되어 강판 표면의 힐업과 스패터를 제거하는 브러쉬롤(26A,26B)을 포함할 수 있다. 브러쉬롤(26A,26B)은 구동모터에 의해 고속으로 회전되며, 동작시 발생되는 구동모터의 전류치를 설정된 목표치로 제어하는 전류제어계(27)와, 브러쉬롤과 강판 사이의 간격을 조절하여 제어하는 브러쉬 위치제어계(28)에 의해 회전속도와 강판과의 간격이 제어된다. 브러쉬롤은 레이저 빔에 의한 홈이 형성된 강판의 일면에만 배치되거나, 강판의 양면에 배치될 수 있다. 브러쉬롤(26A,26B)은 강판 표면에 밀착되어 고속으로 회전하면서 강판 표면에 부착되어 있는 힐업과 스패터 등을 제거하게 된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 브러쉬롤(26A,26B)에 근접하여 브러쉬롤에 의해 제거된 힐업과 스패터를 배출하기 위한 집진후드(19C)가 더 설치된다. 집진후드(19C)는 브러쉬롤(26A,26B)에 의해 강판에서 떨어져나간 힐업과 스패터 등의 용융철을 흡입하여 외부로 배출하게 된다.The post-treatment equipment may include brush rolls 26A and 26B disposed at the rear end of the
또한, 후처리 설비는 브러쉬롤(26A,26B) 후단에 배치되어 강판을 알칼리용액과 전기분해반응시켜 강판 표면에 잔존하는 힐업과 스패터를 추가 제거하는 청정유닛(29)과, 청정유닛에 연결되어 청정유닛의 알칼리용액 내에 포함된 이물질을 알칼리용액으로부터 걸러내기 위한 필터링부(30)를 더 포함할 수 있다.The post-treatment equipment includes a
강판은 브러쉬롤(26A,26B)을 거쳐 1차적으로 힐업과 스패터가 제거되고, 청정유닛(29)을 지나면서 2차적으로 잔존 힐업과 스패터가 제거된다. 이에, 강판 표면에 부착된 힐업과 스패터를 보다 완벽하게 제거하여 제품 품질을 높일 수 있게 된다. The steel sheet is primarily healed and spatters are removed through the brush rolls 26A and 26B, and the remaining heal-up and spatters are secondarily removed through the
청정유닛(29)은 내부에 알칼리용액이 채워지고, 일측에 필터링부(30)가 연결된다. 청정유닛을 통해 강판을 처리함에 따라 내부 알칼리용액에 강판에서 제거된 힐업과 스패터가 누적되어, 강판의 청정 성능이 떨어지게 된다. 필터링부(30)는 청정유닛의 알칼리용액을 순환시키면서 알칼리용액에 포함되어 있는 힐업과 스패터를 제거한다. 필터링부(30)는 힐업과 스패터를 제거하여 알칼리용액의 철분 함유량을 500ppm 이하로 관리한다. 이와 같이, 청정 유닛의 청정 성능 저하를 방지하여 연속적으로 강판을 처리할 수 있게 된다.The
이하, 본 실시예에 따른 전기강판의 자구 미세화 과정에 대해 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the process of miniaturization of the electric steel sheet according to the present embodiment will be described.
연속적으로 이송되는 강판은 사행제어설비와 장력제어설비를 거쳐 레이저룸 내부로 진입되어 2m/sec 이상의 속도로 진행되며, 자구 미세화 처리된다. 레이저룸 내부로 진입된 강판은 레이저 조사설비를 통해 영구 자구 미세화 처리 된 후 레이저룸 밖으로 인출된다. 레이저룸 외부로 인출된 강판은 후처리 설비를 거쳐 표면에 잔존하는 힐업과 스패터 등이 제거되어 후 공정으로 보내진다.Continuous steel plates are passed through the meandering control equipment and the tension control equipment, enter the laser room, proceed at a speed of 2 m / sec or more, and finely processed. The steel sheet entering the laser room is finely processed through the laser irradiation equipment and then drawn out of the laser room. The steel sheet drawn to the outside of the laser room is passed through the post-treatment facility and the heal-up and spatter remaining on the surface are removed and sent to the post-process.
이 과정에서, 강판 표면에 대한 레이저 조사가 진행되는 레이저룸은 자구 미세화를 위한 최적의 환경을 제공할 수 있도록 내부 동작 환경을 알맞게 설정하고 유지하게 된다.In this process, the laser room in which laser irradiation is performed on the surface of the steel sheet appropriately sets and maintains the internal operating environment so as to provide an optimum environment for microfabrication.
레이저룸은 내부를 외부와 격리시켜 외부 오염물질의 유입을 차단하고, 레이저룸 내부 온도와 압력 및 습도를 자구 미세화 형성을 위한 동작 환경에 맞춰 제어하게 된다.The laser room isolates the inside from the outside to block the inflow of external contaminants, and controls the internal temperature, pressure and humidity of the laser room according to the operating environment for microfabrication.
레이저룸은 내부의 압력을 외부와 비교하여 높게 설정하여 유지함으로써, 외부의 먼지 등 이물질이 레이저룸 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 강판이 이동되는 통로인 입구와 출구에 공기에 의한 막을 형성함으로써, 입구와 출구를 통해서 강판이 진행하는 과정에서 먼지 등 이물질이 레이저룸 내부로 유입되는 것을 차단할 수 있게 된다. The inner pressure of the laser room is set higher than the external pressure, so that foreign substances such as dust can be prevented from entering into the laser room. In addition, by forming a film of air on the entrance and the exit, which are passages through which the steel sheet is moved, foreign substances such as dust can be prevented from flowing into the laser room during the process of the steel sheet through the entrance and exit.
또한, 레이저룸에 설치된 항온항습제어기는 레이저룸 내부의 온도를 20 내지 25℃로 유지하고, 습도를 50% 이하로 유지함으로써, 레이저 조사에 의한 자구 미세화 처리에 최적의 조건을 제공한다.The constant temperature and humidity controller installed in the laser room maintains the temperature inside the laser room at 20 to 25 DEG C and maintains the humidity at 50% or less, thereby providing an optimum condition for the magnetic domain refining treatment by laser irradiation.
이와 같이 레이저룸에 의해 레이저 빔 조사를 위한 최적의 환경이 제공되며, 강판은 사행 제어설비, 장력 제어설비, 그리고 강판지지롤 위치 조절설비를 거치면서 레이저 조사 위치에 정확히 위치하게 된다. In this way, the laser room provides the optimal environment for laser beam irradiation, and the steel sheet is accurately positioned at the laser irradiation position through the meander control facility, the tension control facility, and the steel plate support roll position adjustment facility.
먼저, 자구 미세화 처리를 위해 강판은 사행제어설비를 통해 진행 방향이 제어되어 생산라인 중앙을 따라 좌우로 치우침없이 똑바로 이동하게 된다.First, the steel plate is controlled in a straight line through the meander control facility, and moves straight along the center of the production line.
사행 측정센서는 강판의 사행량을 지속적으로 검출하며, 강판이 사행하게 되면, 사행 측정센서에서 검출된 신호를 연산하여 강판 중앙위치 제어계가 스티어링롤의 축을 회전 및 이동시켜 강판을 정위치로 이동시키게 된다. 이와 같이 강판의 위치에 따라 지속적으로 스티어링 롤을 제어함으로써, 강판을 계속해서 생산라인 중앙을 벗어나지 않고 연속적으로 이동시킬 수 있게 된다.The meander detection sensor continuously detects the meandering amount of the steel sheet. When the steel sheet meanders, the signal detected by the meandering sensor is calculated, and the steel plate central position control system rotates and moves the shaft of the steering roll to move the steel plate to the correct position do. By continuously controlling the steering roll according to the position of the steel sheet, the steel sheet can be continuously moved continuously without departing from the center of the production line.
강판은 스티어링 롤을 지나 장력 조절을 위한 텐션 브라이들롤을 거쳐 이동하게 된다. 텐션 브라이들롤을 지난 강판의 장력은 장력 측정센서에 의해 검출된다. 강판 장력 제어계는 장력 측정센서에 의해 검출된 측정값을 연산하여 설정된 장력에 맙춰 텐션 브라이들롤의 속도를 제어한다. 이에, 이동되는 강판의 장력을 설정된 범위에 맞춰 지속적으로 유지할 수 있게 된다.The steel plate is moved past the steering roll through the tension bridle roll for controlling the tension. Tension The tension of the steel plate past the bridle roll is detected by the tension measuring sensor. The steel plate tension control system calculates the measured value detected by the tension measuring sensor and controls the speed of the tension bridle roll with the set tension. Thus, the tension of the steel sheet to be moved can be maintained constantly in accordance with the set range.
텐션 브라이들롤을 거친 강판은 레이저룸의 입구를 통해 레이저룸 내부로 유입된다. 강판은 레이저룸 내부에서 브라이들롤에 의해 방향이 전환되어 두 개의 브라이들롤 사이에 위치한 강판지지롤에 밀착된 상태로 이동된다.The steel plate passed through the tensile bridle roll enters the laser room through the entrance of the laser room. The steel sheet is turned inside the laser room by the bridle roll and moved in a state of being in close contact with the steel plate supporting roll located between the two bridle rolls.
강판지지롤은 강판을 상하로 이동시켜 레이저 빔의 초점심도 내에 강판을 위치시키게 된다. The steel plate supporting roll moves the steel plate up and down to place the steel plate in the depth of focus of the laser beam.
레이저 조사설비로부터 강판에 레이저 빔이 조사되면 휘도 측정센서는 강판 표면의 불꽃 밝기를 실시간으로 검출하고, 휘도 측정센서에서 검출된 측정값에 따라 강판지지롤 위치 제어계가 강판지지롤을 상하로 이동시켜 레이저 빔의 초점 심도 내에 강판이 위치하도록 한다. 이에, 강판 표면에 레이저 빔이 효과적으로 조사되어 고품질의 조사선을 형성할 수 있게 된다.When the laser beam is irradiated from the laser irradiation equipment to the steel plate, the brightness measuring sensor detects the brightness of the flame on the steel plate in real time, and the steel plate supporting roll position control system moves the steel plate supporting roll up and down according to the measured value detected by the luminance measuring sensor So that the steel sheet is positioned within the focal depth of the laser beam. Thus, the surface of the steel sheet is effectively irradiated with the laser beam, and high quality radiation can be formed.
레이저 발진기 제어기는 강판의 사행 정도에 따라 레이저 발진기를 온/오프 시킨다. 레이저 발진기 제어기는 사행 측정센서와 연결되어 사행 측정센서로부터 측정된 강판의 사행량이 예를 들어, 15mm 이상이 되면 강판이 강판지지롤에서 너무 많이 벗어난 것으로 판단하여 레이저 발진기를 오프(off)시킨다. 이에, 레이저 빔이 사행된 강판을 지나 강판지지롤 표면에 조사되어 롤이 손상되는 것을 방지할 수 있다.The laser oscillator controller turns on / off the laser oscillator according to the degree of skew of the steel sheet. The laser oscillator controller is connected to the meander measuring sensor, and determines that the steel plate has deviated too much from the steel plate supporting roll when the meander amount of the steel sheet measured from the meander measurement sensor is 15 mm or more, for example, and turns off the laser oscillator. Thus, it is possible to prevent the laser beam from being irradiated to the surface of the steel plate supporting roll through the meandered steel plate to damage the roll.
레이저 발진기 제어기의 명령에 따라 레이저 발진기에서 생성된 레이저 빔은 광학계를 거쳐 강판 표면에 조사된다. 레이저 발진기는 TEM00 연속파 레이저빔을 발진하여 광학계로 전달한다. The laser beam generated by the laser oscillator is irradiated onto the surface of the steel plate through the optical system in response to the command from the laser oscillator controller. The laser oscillator oscillates the TEM 00 continuous wave laser beam and transmits it to the optical system.
광학계는 레이저 빔의 방향을 전환하여 강판의 표면에 레이저를 조사함으로써, 강판 표면에 연속적으로 용융 홈을 형성하여 자구 미세화 처리한다. The optical system changes the direction of the laser beam and irradiates the surface of the steel sheet with a laser to continuously form a molten groove on the surface of the steel sheet to carry out micro-finishing.
광학계를 거쳐 강판에 조사되는 레이저 빔에 의해 강판 표면이 용융되면서 조사선을 따라 용융 홈이 형성된다. 본 실시예에서, 레이저 빔 조사를 통해 강판 표면에 상부폭, 하부폭과 깊이가 각각 70㎛ 이내, 10㎛ 이내, 3 내지 30㎛인 홈을 형성시킴과 동시에 레이저 조사 시 용융부의 홈 내부 벽면에 잔류시키는 재응고부가 생성되도록, 레이저 발진기와 광학계는 강판의 용융에 필요한 1.0 내지 5.0J/㎟ 범위내의 레이저 에너지 밀도를 강판에 전달한다. The surface of the steel sheet is melted by the laser beam irradiated to the steel sheet through the optical system, and a melted groove is formed along the irradiation line. In this embodiment, grooves having an upper width, a lower width and a depth of not more than 70 mu m, not more than 10 mu m, and 3 to 30 mu m, respectively, are formed on the surface of the steel sheet through laser beam irradiation, The laser oscillator and the optical system transmit the laser energy density within the range of 1.0 to 5.0 J / mm 2 to the steel sheet necessary for melting the steel sheet so that the re-irradiated portion is formed.
또한, 광학계를 통한 레이저빔 조사 과정에서 기준점에서 이격된 위치에 레이저 빔을 조사함으로써, 강판에서 되반사되는 레이저 빔이 광학계로 입사되지 않게 된다. 따라서, 상기한 백 리플렉션 현상을 방지하고 반사광에 의해 레이저 빔의 입사 광로가 간섭받지 않아 레이저 빔에 의해 형성되는 홈 형상의 품질을 유지할 수 있게 된다.In addition, by irradiating the laser beam at a position spaced apart from the reference point in the laser beam irradiation process through the optical system, the laser beam reflected back from the steel plate is not incident on the optical system. Therefore, the above-described back reflection phenomenon can be prevented, and the incident light path of the laser beam is not interfered by the reflected light, so that the groove quality formed by the laser beam can be maintained.
광학계는 레이저 주사속도를 제어하는 기능이 있어 압연 방향에 대해 레이저 조사선의 간격을 조정할 수 있다. 또한, 광학계는 회전기능을 구비하여 레이저 조사선의 각도를 변경할 수 있다. 본 실시예에서, 광학계에 의해 레이저 조사선의 간격을 압연방향으로 2 내지 30mm로 조정 가능하게 함으로써 레이저 빔에 의한 열영향부 (HAZ, Heat Affected Zone)의 영향을 최소화하여 강판의 철손을 개선할 수 있다. 또한、레이저 빔 조사 과정에서 광학계의 회전을 통해 강판 표면에 조사되는 레이저빔의 조사선 각도를 변환할 수 있다. 본 실시예에서, 광학계는 레이저 빔의 조사선 각도를 강판의 폭방향에 대해 ±4°의 범위로 변환할 수 있다. 즉, 도 2에서 y축 방향에 대해 ±4°범위에서 기울어지도록 하여 레이저 빔의 조사선(31)을 형성할 수 있다. 이에 강판 표면에 형성되는 조사선은 압연 방향에 대해 86 내지 94°의 범위에서 기울어져 형성될 수 있다. 이와 같이 조사선을 y축 방향에 대해 기울어지게 형성함으로써, 레이저에 의한 홈 형성에 따른 자속밀도 저하를 최소화할 수 있게 된다.The optical system has a function of controlling the laser scanning speed so that the interval of the laser irradiation line can be adjusted with respect to the rolling direction. Further, the optical system has a rotation function and can change the angle of the laser radiation line. In the present embodiment, the distance between the laser irradiation lines can be adjusted to 2 to 30 mm in the rolling direction by the optical system, thereby minimizing the influence of the heat affected zone (HAZ, heat affected zone) have. Further, in the laser beam irradiation process, the angle of the irradiation line of the laser beam irradiated on the surface of the steel sheet can be changed through the rotation of the optical system. In this embodiment, the optical system can convert the angle of the irradiation line of the laser beam into the range of +/- 4 degrees with respect to the width direction of the steel sheet. In other words, the
레이저 빔 조사 과정에서, 강판이 레이저 빔에 의해 용융되면서 다량의 흄과 용융철인 스패터가 발생된다. 흄과 스패터는 광학계를 오염시키며, 홈 내부에 용융철이 잔존하는 경우 정확한 홈의 형성이 어렵고 철손의 개손이 이루어지지 않아 제품 품질을 저해하게 된다. 이에, 강판의 홈 내부로 압축 건조공기를 분사하여 홈 내부에 잔존하는 용융철을 제거하고, 집진후드를 통해 흄과 용융철을 바로 흡입하여 제거한다. 따라서, 강판 자구 미세화 과정에서 흄이 광학계 쪽으로 유입되는 것을 차단하고, 흄과 스패터를 신속하게 제거하여 자구 미세화 처리 효율을 높일 수 있게 된다. 또한, 레이저 빔 조사 과정에서 레이저 빔의 산란광과 열이 레이저 조사설비의 광학계로 유입되는 것을 더 차단할 수 있다. During the laser beam irradiation process, the steel sheet is melted by the laser beam, and a large amount of fume and molten iron spatter are generated. The fume and spatter contaminate the optical system, and if molten iron remains in the groove, it is difficult to form a precise groove and damage of the iron loss is not made and the product quality is deteriorated. Thus, compressed dry air is sprayed into the grooves of the steel sheet to remove the residual iron in the grooves, and the fumes and molten iron are immediately sucked through the dust collecting hood to be removed. Accordingly, it is possible to prevent the fume from flowing into the optical system in the process of finishing the steel plate magnetic domain, and to rapidly remove the fume and the spatter, thereby improving the efficiency of microfabrication. Further, it is possible to further prevent the scattered light and the heat of the laser beam from being introduced into the optical system of the laser irradiation equipment during the laser beam irradiation process.
레이저 빔 조사를 통해 강판 표면에 홈이 형성되면서 자구 미세화 처리되고, 자구 미세화 처리된 강판은 연속적으로 이동되어 레이저룸의 출구를 통해 외부로 배출된다.Grooves are formed on the surface of the steel sheet through the laser beam irradiation, and the steel plate subjected to the micro-finishing process is continuously moved and discharged to the outside through the exit of the laser room.
이 과정에서 강판 표면으로 떨어져 잔존하는 스패터는 디플렉터 롤 전단에서 스패터 제거 과정을 거쳐 강판 표면에서 제거된다. In this process, the remaining spatter falling on the surface of the steel sheet is removed from the surface of the steel sheet through a spatter removal process at the front end of the deflector roll.
스패터 제거를 위해, 강판 표면에 스크래퍼가 이동되어 강판 표면으로 낙하된 스패터를 제거한다. 강판 상의 스패터는 스크래퍼에 의해 이동이 차단되어 스크래퍼를 따라 강판 외측으로 밀려 떨어져 제거된다. To remove the spatter, a scraper is moved to the surface of the steel sheet to remove the spatter dropped on the surface of the steel sheet. The spatters on the steel plate are cut off by the scrapers and are pushed off the steel plate along the scrapers and removed.
스크레퍼에 의한 스패터 제거 과정에서 필요시 강판에 대해 스크레퍼를 이동시켜 강판과의 간격을 조절할 수 있다. 예를 들어, 강판의 용접부가 스크래퍼로 이동되는 경우, 용접부와 스크래퍼의 직접적인 충돌을 방지하기 위해 강판 상에서 스크래퍼를 이동시켜 간격을 넓힐 수 있다. 이에, 용접부와 스크래퍼간의 충돌에 의한 손상을 방지할 수 있게 된다.In the process of removing the spatter by the scraper, the gap between the steel sheet and the steel sheet can be adjusted by moving the scraper against the steel sheet when necessary. For example, when a welded portion of a steel sheet is moved by a scraper, a gap can be widened by moving a scraper on the steel sheet to prevent a direct collision between the welded portion and the scraper. Thus, it is possible to prevent damage due to collision between the welded portion and the scraper.
스크래퍼에 의한 스패터 제거 과정에서, 강판 표면에 에어를 분사하여 강판에 떨어져 있는 스패터를 불어낼 수 있다. 강판의 표면과 스크래퍼 사이로 분사된 에어에 의해 스패터가 스크래퍼를 따라 보다 효과적으로 제거될 수 있다. In the process of removing the scatters by the scrapers, air can be sprayed on the surface of the steel sheet to blow out the spatters separated from the steel sheet. The spatter can be more effectively removed along the scraper by the air blown between the surface of the steel sheet and the scrapers.
레이저룸에서 배출된 강판은 후처리 과정을 거쳐 강판 표면에 부착된 힐업과 스패터를 제거하는 과정을 거치게 된다.The steel sheet discharged from the laser room is subjected to a post-treatment process to remove the heel-up and spatters attached to the surface of the steel sheet.
강판은 먼저 레이저룸 외측에 배치된 브러쉬롤을 지나면서, 강판에 밀착되어 고속으로 회전하는 브러쉬롤에 의해 일차적으로 힐업과 스패터가 제거된다. The steel plate is firstly passed through the brush roll disposed outside the laser room, and is firstly heel-up and spatters are removed by the brush roll which is closely attached to the steel plate and rotates at high speed.
브러쉬롤을 거친 강판은 이차적으로 청정 유닛을 거치면서 강판과 알칼리용액과의 전기분해반응을 통해 잔존하는 힐업과 스패터가 최종적으로 제거된다. 청정유닛을 거치면서 힐업과 스패터가 제거된 강판은 후공정으로 이송된다. The steel plate after the brush roll is finally passed through the clean unit, and the remaining healing and spatter are finally removed through the electrolysis reaction between the steel sheet and the alkali solution. The steel plate with the heel-up and spatter removed through the clean unit is transferred to the post-process.
개선율(%)Iron loss
Improvement rate (%)
표 1은 본 실시예에 따른 연속파 레이저 빔 조사에 의해 0.27mm 두께의 강판 표면에 형성된 홈에 의한 방향성 전기강판의 철손 개선율을 나타내고 있다. 표 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예를 통해 자구 미세화 처리된 강판의 경우 레이저 조사 후와, 레이저로 자구 미세화하고 열처리한 후 모두 철손이 개선됨을 확인할 수 있다.Table 1 shows the iron loss improvement ratio of the grain-oriented electrical steel sheet by grooves formed on the surface of the steel sheet of 0.27 mm thickness by the continuous wave laser beam irradiation according to the present embodiment. As shown in Table 1, in the case of the steel sheet subjected to the micro-finishing treatment in this embodiment, iron loss was improved both after the laser irradiation and after the heat treatment after miniaturization by the laser.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예가 도시되어 설명되었지만, 다양한 변형과 다른 실시예가 본 분야의 숙련된 기술자들에 의해 행해질 수 있을 것이다. 이러한 변형과 다른 실시예들은 첨부된 청구범위에 모두 고려되고 포함되어, 본 발명의 진정한 취지 및 범위를 벗어나지 않는다 할 것이다.While the illustrative embodiments of the present invention have been shown and described, various modifications and alternative embodiments may be made by those skilled in the art. Such variations and other embodiments will be considered and included in the appended claims, all without departing from the true spirit and scope of the invention.
1 : 강판 2A,2B : 스티어링 롤(SR)
3 : 강판 중앙위치 제어계 4 : 사행 측정센서
5A,5B : 텐션 브라이들롤 6 : 강판 장력 제어계
7 : 강판 장력 측정센서 8A,8B : 디플렉터 롤
9 : 강판지지롤 10 : 휘도 측정센서
11 : 거리 측정센서 12 : 강판지지롤 위치 제어계
13 : 레이저 발진기 제어기 14 : 레이저 발진기
15 : 광학계 16 : 레이저 빔
17 : 에어 나이프 18 : 차폐부
19A,19B,19C : 집진후드 20 : 레이저룸
21 : 샤워부스 22A,22B,22C,22D : 에어커튼
23 : 양압장치 24 : 광학계 하부프레임
25 : 항온항습제어기 26A,26B : 브러쉬롤
27 : 모터전류 제어계 28 : 브러쉬 위치 제어계
29 : 청정유닛 30 : 필터링부
31 : 조사선 32 : 폴리곤 미러
33 : 회전모터 34 : 구동모터
35 : 집광 미러 36 : 구동부
37 : 모듈 플레이트 38 : 셔터
39 : 헤더 50 : 제거부
52,53 : 스크레퍼 54,55 : 날부
56,57 : 프레임 60 : 이동부
70 : 분사노즐 72 : 에어공급부1:
3: Steel plate center position control system 4: Meander measurement sensor
5A, 5B: tension bridle roll 6: steel plate tension control system
7: steel plate
9: steel plate supporting roll 10: luminance measuring sensor
11: distance measuring sensor 12: steel plate supporting roll position control system
13: laser oscillator controller 14: laser oscillator
15: optical system 16: laser beam
17: Air knife 18: Shield
19A, 19B, 19C: dust collecting hood 20: laser room
21:
23: positive pressure device 24: optical system lower frame
25: Constant temperature and
27: motor current control system 28: brush position control system
29: clean unit 30: filtering unit
31: Survey line 32: Polygon mirror
33: rotation motor 34: drive motor
35: condensing mirror 36:
37: module plate 38: shutter
39: Header 50: Remove
52, 53:
56, 57: frame 60:
70: injection nozzle 72: air supply part
Claims (10)
상기 제거 단계는, 강판 표면에 스크래퍼를 접촉시켜 스패터를 제거하는 스크레핑 단계를 포함하는 방향성 전기강판의 자구미세화 방법.A position adjusting step of adjusting a position of a steel plate supporting roll to control a position of a steel plate in a vertical direction while supporting a steel plate running along a production line, a laser irradiation step of forming a groove on the surface of the steel plate by irradiating a laser beam onto the surface of the steel plate, And a removing step of removing the remaining spatter on the surface of the steel sheet after laser irradiation,
Wherein the removing step includes a scraping step of removing a spatter by bringing a scraper into contact with the surface of the steel sheet.
상기 스크레핑 단계에서, 강판에 대해 스크레퍼를 이동시켜 강판과의 간격을 조절하는 단계를 더 포함하는 방향성 전기강판의 자구미세화 방법.The method according to claim 1,
Further comprising the step of moving the scraper with respect to the steel sheet to adjust the distance between the steel sheet and the steel sheet in the scraping step.
상기 제거 단계는, 강판 표면에 에어를 분사하여 강판에 떨어져 있는 스패터를 불어내는 단계를 더 포함하는 방향성 전기강판의 자구미세화 방법.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the removing step further comprises blowing out a spatter which is separated from the steel sheet by spraying air on the surface of the steel sheet.
상기 제거부는 강판 표면에 접하여 스패터를 제거하는 스크레퍼를 포함하는 방향성 전기강판의 자구미세화 장치.A position adjusting device of a steel plate supporting roll for controlling a position of a steel plate in a vertical direction while supporting a steel plate running along a production line and a laser irradiation equipment for forming grooves on the surface of the steel plate by irradiating a laser beam to melt the steel plate, And a removing unit for removing the remaining spatter on the surface of the steel sheet after irradiation,
Wherein the removing portion includes a scraper which is in contact with the surface of the steel sheet to remove the spatter.
상기 제거부는 상기 스크레퍼에 연결되어 강판에 대해 스크레퍼를 이동시키는 이동부를 더 포함하는 방향성 전기강판의 자구미세화 장치.5. The method of claim 4,
Wherein the removing part further comprises a moving part connected to the scraper to move the scraper with respect to the steel strip.
상기 제거부는 상기 강판 표면과 상기 스크레퍼의 날부 사이로 에어를 분사하는 에어분사부를 더 포함하는 방향성 전기강판의 자구미세화 장치.5. The method of claim 4,
Wherein the removing portion further comprises an air jetting portion for jetting air between the surface of the steel sheet and the blade portion of the scraper.
상기 스크레퍼는 강판에 밀착되는 날부, 및 상기 날부를 지지하는 프레임을 포함하는 방향성 전기강판의 자구미세화 장치.7. The method according to any one of claims 4 to 6,
Wherein the scraper includes a blade portion that is in close contact with the steel plate, and a frame that supports the blade portion.
상기 날부는 강판의 폭방향에 대해 경사지게 배치된 방향성 전기강판의 자구미세화 장치.8. The method of claim 7,
Wherein the blade portion is disposed obliquely with respect to a width direction of the steel plate.
상기 날부는 강판 중앙에서 대향되게 굽혀져 양 선단부가 강판의 폭방향에 대해 경사지게 배치된 방향성 전기강판의 자구미세화 장치.8. The method of claim 7,
Wherein the blade portion is bent opposite to the center of the steel plate so that both tip portions are disposed to be inclined with respect to the width direction of the steel plate.
상기 날부는 강판의 진행방향에 대해 반대쪽으로 눕혀져 강판과 예각을 이루는 방향성 전기강판의 자구미세화 장치.8. The method of claim 7,
Wherein the blade portion is laid on an opposite side to a traveling direction of the steel plate to form an acute angle with the steel plate.
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KR20210116059A (en) * | 2020-03-17 | 2021-09-27 | 주식회사 포스코 | Device for removing foreign material of domains grain-oriented electrical steel |
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Publication number | Publication date |
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KR102046496B1 (en) | 2019-11-19 |
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