KR100368834B1 - 강판 균일 가열 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 축열식 버너 연소시스템이 채용된 복사관으로 가열되는 피가열물의 폭방향 온도편차를 최소화 할 수 있는 강판 균일 가열 시스템에 관한 것으로서, 본 발명은 복사관의 양측에 배기가스에 포함된 현열을 축열하는 축열기가 각각 설치되고 이 축열기가 설치된 일측에는 연료를 공급하는 분사노즐이 설치되어 상기 복사관에서 복사되는 복사열에 의해서 강판을 가열하는 것에 있어서, 상기 복사관을 직선형상으로 형성함과 함께 이 복사관의 중앙에 확관부를 형성하여서 된것이다.

Description

강판 균일 가열 시스템{Uniform heating system for plate}

본 발명은 축열식 버너 연소시스템이 채용된 복사관으로 가열되는 피가열물의 폭방향 온도편차를 최소화 할 수 있는 강판 균일 가열 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 금속을 무산화 즉, 환원분위기에서 열처리 하는 설비의 가열장치에는 복사관이 사용되며 특히 철강산업에서 강판의 연소 열처리로에 사용되고 있으며 강판의 가열온도의 편차를 최소화 할 수 있는 복사관이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

종래에는 도 1에 도시된 바와같이 가열하고자 하는 강판(S)의 폭방향으로 위치되도록 'U'자형상으로 절곡된 복사관(1)의 양측 단부에 배기가스의 현열을 축열하는 축열기(2)(2a)가 각각 설치되어 있고 이 축열기(2)(2a)의 일측에는 복사관(1)의 내부로 연료를 공급하는 연료노즐(3)(3a)이 각각 설치되어 있으며 각 연료노즐(3)(3a)에는 연료의 공급을 제어하기 위한 밸브(4)(4a)가 각각 설치되어 있다.

따라서 종래에는 한쌍의 복사관(1)에 설치된 밸브(4)(4a)중 도면상 상부에 설치된 밸브(4)는 열고 하부에 설치된 밸브(4a)는 닫은 후 상기 개방된 밸브(4)측의 복사관(1)으로 연소용 공기를 흡입하면 상기 연소용 공기는 축열기(2)와 열교환을 하면서 온도가 상승된 상태로 복사관(1)의 내부로 유입되어 연료노즐(4)을 통하여 흡입되는 연료와 혼합된 후 별도의 점화장치(도면 미도시)에 의해서 연소되어 상기 복사관(1)의 타측으로 배기된다.

이때 배기되는 배기가스에 포함되어 있는 현열은 배기측에 설치된 축열기(2a)와 열교환을 하여 상기 축열기(2a)의 온도를 상승시킨 후 외부로 배기된다.

이와같은 동작을 반복하면서 유입측 축열기(2)의 온도가 낮아지게 되면 개방되어 있는 밸브(4)는 닫고 닫혀있는 밸브(4a)를 개방시킴과 동시에 복사관(1)의 하부측으로 연소용 공기를 유입시키면서 연료를 점화시키고 이때 배기되는 배기가스의 현열을 이용하여 축열기(2)의 온도를 상승시키는 과정을 반복하면서 복사관(1)을 가열시키게 되는 것이다.

상기 복사관(1)이 가열되어 외부로 전달되는 복사열은 이의 하부를 이동하는 강판(S)으로 전달되어 상기 강판(S)을 가열하게 되는 것이다.

그러나 이러한 종래의 복사관(1)은 그 형상이 'U'자형으로 형성되어 있으므로 이 복사관(1)의 부분온도는 도 2에 도시된 바와같이 분포되므로 복사관(1)으로 부터 복사열을 전달받아 가열되는 강판(S)의 가열온도가 도면상 좌측과 우측의 온도편차가 심하게 발생하게 되어 가열불량으로 인하여 최종생산되는 품질에 악영향을 미치게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 복사관의 중앙부분을 확관시켜 강판으로 복사되는 복사열의 편차를 최소화 시키게 됨에 따라 불량품 생산을 줄일 수 있는 강판 균일 가열 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 복사관의 양측에 배기가스에 포함된 현열을 축열하는 축열기가 각각 설치되고 이 축열기가 설치된 일측에는 연료를 공급하는 분사노즐이 설치되어 상기 복사관에서 복사되는 복사열에 의해서 강판을 가열하는 것에 있어서, 상기 복사관을 직선형상으로 형성함과 함께 이 복사관의 중앙에 확관부를 형성하여서 된것이다.

도 1은 종래의 가열 시스템으로 강판을 가열하는 상태의 평면도,

도 2는 종래 복사관의 온도분포도,

도 3은 본 발명에 따른 가열 시스템으로 강판을 가열하는 상태의 평면도,

도 4는 본 발명 복사관의 온도 분포도,

도 5a 및 도 5b는 본 발명 복사관의 다른실시예를 도시한 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

S : 강판 10 : 복사관

11 : 확관부 12, 12a : 축열기

13, 13a : 분사노즐

이하 본 발명을 도시한 첨부도면 도 3을 참조하여 상세히 설명하면 다음과같다.

도 3은 본 발명에 따른 가열 시스템으로 강판을 가열하는 상태의 평면도로서, 본 발명은 가열하고자 하는 강판(S)의 폭방향으로 위치되도록 직선형상으로 형성된 복사관(10)의 중앙에 확관부(11)가 형성되어 있고 상기 복사관(10)의 양측 단부에는 배기가스의 현열을 축열하는 축열기(12)(12a)가 각각 설치되어 있다.

한편 상기 축열기(12)(12a)의 일측에는 복사관(10)의 내부로 연료를 공급하는 연료노즐(13)(13a)이 각각 설치되어 있으며 각 연료노즐(13)(13a)에는 연료의 공급을 제어하기 위한 밸브(14)(14a)가 각각 설치되어 있다.

따라서 종래에는 한쌍의 복사관(10)에 설치된 밸브(14)(14a)중 도면상 좌측에 설치된 밸브(14)는 열고 우측에 설치된 밸브(14a)는 닫은 후 상기 개방된 밸브(14)측의 복사관(10)으로 연소용 공기를 흡입하면 상기 연소용 공기는 축열기(12)와 열교환을 하면서 온도가 상승된 상태로 복사관(10)의 내부로 유입되어 연료노즐(14)을 통하여 흡입되는 연료와 혼합된 후 별도의 점화장치(도면 미도시)에 의해서 연소되어 상기 복사관(10)의 타측으로 배기된다.

이때 배기되는 배기가스에 포함되어 있는 현열은 배기측에 설치된 축열기(12a)와 열교환을 하여 상기 축열기(12a)의 온도를 상승시킨 후 외부로 배기된다.

이와같은 동작을 반복하면서 유입측 축열기(12)의 온도가 낮아지게 되면 개방되어 있는 밸브(14)는 닫고 닫혀있는 밸브(14a)를 개방시킴과 동시에 상기 개방되어 있는 밸브(14a)측의 복사관(10)으로 연소용 공기를 유입시키면서 연료를 점화시키고 이때 배기되는 배기가스의 현열을 이용하여 축열기(12)의 온도를 상승시키는 과정을 반복하면서 복사관(10)을 가열시키게 되는 것이다.

이와같이 가열되는 복사관(10)의 양측부분은 연료가 연소될때 발생되는 연소열에 의해서 온도가 상승되며 중앙부분은 확관부(11)가 형성되어 있으므로 가열되는 면적이 증가하게 되므로 강판(S)으로 전달되는 복사열의 분포는 도 4에 도시된 바와같이 편차가 최소화 되는 것이다.

한편 상기 복사관(10)의 중앙에 형성되는 확관부(11) 형상은 도 5a 및 도 5 b에 도시된 바와같이 단면형상이 정방형 또는 원형으로 형성하여도 동일한 효과를 얻을 수 있게 된다.

이상에서와 같이 본 발명은 축열식 시스템에 채용된 복사관의 중앙부분에 확관부를 형성하여 상기 복사관에서 발생되는 복사열의 편차를 최소화하게 되므로 이 복사열에 의해서 가열되는 강판을 균일하게 가열할 수 있게 됨에 따라 제품의 불량을 줄일수 있게 되는 매우 유용한 발명이다.

Claims (1)

1. 복사관(10)의 양측에 배기가스에 포함된 현열을 축열하는 축열기(12)(12a)가 각각 설치되고 이 축열기(12)(12a)가 설치된 일측에는 연료를 공급하는 분사노즐(13)(13a)이 설치되어 상기 복사관(10)에서 복사되는 복사열에 의해서 강판(S)을 가열하는 것에 있어서,

   상기 복사관(10)을 직선형상으로 형성함과 함께 이 복사관(10)의 중앙에 확관부(11)를 형성하여서 됨을 특징으로하는 강판 균일 가열 시스템.