KR100287966B1

KR100287966B1 - 연속 소둔설비의 급속냉각 시스템

Info

Publication number: KR100287966B1
Application number: KR1019980052849A
Authority: KR
Inventors: 박동배
Original assignee: 고학봉; 포스코개발주식회사
Priority date: 1998-12-03
Filing date: 1998-12-03
Publication date: 2001-05-02
Also published as: KR20000038005A

Abstract

본 발명은 연속 소둔설비(Continuous Annealing Line : CAL) 내에 구성되어 있는 급속냉각장치(Rapid Cooling Section : RCS)를 기존의 급속냉각장치와 거의 동일한 냉각성능을 발휘할 수 있도록 축소 변형시켜, 급속 냉각구간 단축에 따른 실조업 운전상의 트랙킹(Tracking)성 향상과 투자비 절감 및 생산 성능 등의 향상을 도모할 수 있도록 한 연속 소둔설비의 급속냉각장치에 관한 것으로, 특히 입측에서 부터 출측에 이르기까지 히팅장치(10)와 보열장치(20) 그리고 서냉장치(30)와 2개의 라인으로된 급속 냉각장치(40) 및 온도 보온장치(50)와 최종 냉각장치(60) 그리고 수냉장치(70)를 순차적으로 설치하여서된 통상의 연속 소둔설비(A)에 있어서, 기존의 냉각라인(41),(42)이 부유하고 있던 냉각챔버(43)보다는 상하 길이가 다소 긴 냉각챔버(43a)를 내측에 구비하고 있는 1개의 냉각라인(41a)으로 구성되어 있는 급속냉각장치(40a)를 소둔설비에 설치하여 2개의 냉각라인(41),(42)을 통해 급속 냉각을 이룰 수 있도록 형성되어 있던 기존의 급속냉각장치(40)와 동일한 급속 냉각을 취할 수 있도록 함을 특징으로 한다.

Description

연속 소둔설비의 급속냉각장치

본 발명은 연속 소둔설비(Continuous Annealing Line : CAL) 내에 구성되어 있는 급속냉각장치(Rapid Cooling Section : RCS)를 기존의 급속냉각장치와 거의 동일한 냉각성능을 발휘할 수 있도록 축소 변형시켜, 급속 냉각구간 단축에 따른 실조업 운전상의 트랙킹(Tracking)성 향상과 투자비 절감 및 생산 성능 등의 향상을 도모할 수 있도록 한 연속 소둔설비의 급속냉각장치에 관한 것이다.

일반적으로 제철 시설내에 설치되어 사용되고 있는 연속 소둔설비(A)는 도 1에서 도시된 바와 같이 냉간 압연설비(도면 미도시)의 후방 즉 상기 연속 소둔설비(A)의 입측에 냉간 압연하면서 발생한 조직의 변형(깨짐)을 회복시키고자 라디안트 튜브(도면 미도시)등을 이용한 냉간압연 스트립(S)을 700-800℃로 간접가열을 실시 하는 히팅장치(10)가 설치되어 있다.

그리고, 상기 히팅장치(10)의 후방에는 상기 700-800℃로 간접 가열하여 변형된 조직을 회복시킴과 동시에 결정립을 성장시키기 위하여 700-800℃로 보열 해주는 보열장치(20)가 설치되어 있고, 이 후방에는 고용탄소의 석출을 위하여 700-650℃로 서냉을 실시하는 서냉장치(30)가 설치되어 있다.

또한, 상기 고용탄소의 석출을 위하여 서냉하는 서냉장치(30)의 후방에는 고용탄소를 과포화시키기 위하여 650℃-450℃로 냉각시키는 급속냉각장치(40)가 설치되어 있고, 이 급속냉각장치(40)의 후방에는 상기 과정에서 과포화된 탄소가 석출되도록 하기 위하여 450℃-400℃로 유지시키는 온도보온장치(50)가 설치되어 있다.

한편 상기 온도보온장치(50)의 후방에는 냉간압연 스트립(S)을 450-150℃로 냉각시키는 최종냉각장치(60)가 설치되어 있고, 이의 출구에는 150-50℃로 냉각시키는 수냉장치(70)가 설치되어 있다.

이와같이 구성된 연속 소둔설비(A)의 급속 냉각장치(40)는 도2에서 표시된 바와 같이 냉각라인(41)(42)이 2개의 라인으로 구분 되어있어 설치과정에서 과다한 설비비와 설치공간을 확보해야 하는 문제를 발생시켰음은 물론이고, 냉각구간대가 최적의 냉각을 유도해 내기에는 다소 긴 거리(약37m)상의 문제가 있어 생산되는 제품에 빈번한 트랙킹(Tracking)성 불량과 같은 문제 현상을 야기시켜 정상조업에 막대한 지장을 초래하였다.

또한, 상술한 바와 같이 2라인으로 형성된 냉각라인 구조로는 그 구조적인 특성 때문에 약 600MPM의 생산 속도 이상은 발휘할 수 없으므로 사실상 고속 통판 작동을 이루기에는 미흡한 문제가 있었고, 그 구조가 복잡한 관게로 고장 발생시 수리를 신속,용이하게 이룰 수 없는 문제 등이 있었다.

참고적으로 상술한 바와 같은 문제는 냉각 과정시의 조직 변화는 냉각시간보다는 냉각 속도가 더 큰 영향을 미친다는 야금학적 관점을 신중하게 고려하지 못하고 급속냉각장치를 상술한 바와 같이 제작하였기 때문에 발생되는 문제라고도 말할 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 감안하여 이를 해소하고자 발명한 것으로, 연속 소둔설비(Continuous Annealing Line : CAL) 내에 구성되어 있는 급속냉각장치(Rapid Cooling Section : RCS)를 기존의 급속냉각장치와 거의 동일한 냉각성능을 발휘할 수 있도록 축소 변형시켜, 급속 냉각구간 단축에 따른 실조업 운전상의 트랙킹(Tracking)성 향상과 투자비 절감 및 생산 성능 등의 향상을 도모할 수 있도록 한 연속 소둔설비의 급속냉각장치를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

이와같은 목적을 갖는 본 발명은 입측에서 부터 출측에 이르기까지 히팅장치(10)와 보열장치(20) 그리고 서냉장치(30)와 2개의 라인으로된 급속 냉각장치(40) 및 온도 보온장치(50)와 최종 냉각장치(60) 그리고 수냉장치(70)를 순차적으로 설치하여서된 통상의 연속 소둔설비(A)에 있어서, 기존의 냉각라인(41),(42)이 보유하고 있던 냉각챔버(43)보다는 상하 길이가 다소 긴 냉각챔버(43a)를 내측에 구비하고 있는 1개의 냉각라인(41a)으로 구성되어 있는 급속냉각장치(40a)를 소둔설비(A)에 설치하여 2개의 냉각라인(41),(42)을 통해 급속 냉각을 이룰 수 있도록 형성되어 있던 기존의 급속냉각장치(40)와 동일한 급속 냉각을 발휘할 수 있도록 하는 급속냉각장치(40)에 의해 달성될 수 있다.

제1도는 일반적으로 설치 사용되고 있는 연속 소둔설비의 개략적인 구성도.

제2도는 종래의 급속냉각장치를 발췌한 구성도.

제3도는 본 발명인 급속냉각장치가 설치된 연속 소둔라인의 개략적인 구성도.

제4도는 본 발명인 급속냉각장치의 발췌 구성도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 히팅장치 20 : 보열장치

30 : 서냉장치 40a : 급속냉각장치

41a : 냉각라인 43a : 냉각챔버

50 : 온도 보온장치 60 : 최종냉각장치

70 : 수냉장치

본 발명의 도 3은 본 발명의 급속냉각장치가 설치된 연속 소둔라인의 개략적인 구성도이고, 도4는 본 발명인 급속냉각장치를 발췌 구성도이다.

이와 같은 본 발명은 통상적인 연속 소둔설비의 서냉장치(30)와 온도 보온장치(50)의 사이에 연결 설치를 이룰 수 있도록 기존의 냉각라인(41),(42)이 보유하고 있던 냉각챔버(43) 보다는 상하 길이가 다소 긴 냉각챔버(43a)를 내측에 구비하고 있는 1개의 냉각라인(41a)으로 구성되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 기존의 급속냉각장치(40)와 동일하게 연속 소둔설비(A)의 서냉장치(30)와 온도 보온장치(50)의 사이에 설치시켜 기존의 급속냉각장치(40)와 동일한 급속 냉각을 이룰 수 있도록 한 것으로, 이는 급속냉각장치(40a)를 구성하고 있는 1개의 냉각라인(41a) 내에 상술한 바와 같이 상하 길이가 다소 긴 냉각챔버(43a)를 설치시켜 상술한 기능을 이룰 수 있도록 한 것이다.

이를 더욱 구체적으로 설명하면 통상적으로 2개의 냉각라인(41),(42)을 통해 급속 냉각을 이루던 방식을 탈피하여 1개의 냉각라인(41a)을 통해 급속 냉각을 이룰 수 있게 되므로, 설비 단순화에 따라 시공 과정에서 무리하게 소요되었던 설비비를 대폭 절감할 수 있음은 물론이고, 연속 소둔설비(A) 전체의 부피를 대폭 줄일 수 있도록 하는 작용을 한다.

또한, 냉각 구간대가 최적의 냉각을 유도해 낼 수 있는 거리(약25m)로 되어 있고, 전달되어온 스트립 소재를 직하강시키는 운송방식만을 통해 온도 보온장치(50)로 운송시키는 형태를 취하고 있음에 따라 생산되는 제품에 빈번히 발생되었던 실조업 운전상의 트랙킹(Tracking)성 불량을 최소화시켜 원활한 정상조업을 도모할 수 있게 하는 작용과, 라인의 생산 속도를 약 1000MPM으로 향상시킬 수 있게 되어 고속 통판 운전을 이룰 수 있도록 하는 작용을 한다.

그리고 전체적인 구조가 대폭적으로 단순화되므로 고장 발생시 수리를 신속, 용이하게 이룰 수 있게 하는 작용을 한다.

이하 본 발명의 급속냉각장치(40a)에서 열전달 방식에 의한 냉각장치의 용량 산출은 다음과 같다.

① 냉간압연 스트립(S)이 냉각시 방출하는 열량(Qs)

Qs = Max, T/H ×103 ×∫Cp dt

= 94.6 ×1000×(119.09 - 79.789)

= 3717874.6Kcal/h

-[Cp(K) = (1.30543×10)K4 + (-2.18409×10)K3 + (1.2279 ×10)K2 + (-0.000160813)K + (0.0895589)]

② 순환가스로부터 냉간압연 스트립으로의 열전달량(Qc)

Qc =×2 ×W ×Lf ×Tm

: 대류전열계수 (Kcal/h ㎥ ℃)

w: reference size의 판폭 (0.85m)

Lf : 유효열전달 길이 (19.35m)

③ Qs = Qc

3717874.6 Kcal/h =×2 ×0.85m ×19.35m ×491.82℃

= 229.80 Kcal/h ㎥ ℃ (Cooling device의 전열계수 설계요구치)

이상과 같은 본 발명은 연속 소둔설비(Continuous Annealing Line : CAL) 내에 구성되어 있는 급속냉각장치(Rapid Cooling Section : RCS)를 기존의 급속냉각장치와 거의 동일한 냉각성능을 발휘할 수 있도록 축소 변형시켜, 급속 냉각구간 단축에 따른 실조업 운전상의 트랙킹(Tracking)성 향상과 투자비 절감 및 생산 성능 등의 향상을 도모할 수 있도록 한 효과가 있다.

Claims

입측에서 부터 출측에 이르기까지 히팅장치(10)와 보열장치(20) 그리고 서냉장치(30)와 2개의 라인으로된 급속 냉각장치(40) 및 온도 보온장치(50)와 최종 냉각장치(60) 그리고 수냉장치(70)를 순차적으로 설치하여서된 통상의 연속 소둔설비(A)에 있어서, 기존의 냉각라인(41),(42)이 보유하고 있던 냉각챔버(43) 보다는 상하 길이가 다소 긴 냉각챔버(43a)를 내측에 구비하고 있는 1개의 냉각라인(41a)으로 구성되어 있는 급속 냉각장치(40a)를 소둔설비(A)에 설치하여 2개의 냉각라인(41),(42)을 통해 급속 냉각을 이룰 수 있도록 형성되어 있던 기존의 급속 냉각장치(40)와 동일한 급속 냉각을 발휘할 수 있도록 함을 특징으로 하는 연속 소둔설비의 급속냉각장치.