KR100433956B1 - 수직 소둔로 인렛 실링 장치 - Google Patents

수직 소둔로 인렛 실링 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스테인레스 냉연공정의 수직 소둔 공정의 수직 소둔로 머플의 실링 안전 장치로 이용되는 수직 소둔로 인렛 실링 장치에 관한 것으로,
스트립이 수직 소둔로의 인렛 플러그로부터 머플쪽으로 이동될 때 스트립 에지부가 통과되는 쪽으로 갈수록 폭이 좁은 소폭부와, 스트립의 중심부가 통과되는 쪽은 이 소폭부보다 폭이 넓은 대폭부로 이루어진 육각형상으로 형성되는 인렛 플러그구와;
오일 탱크에 담겨진 실링 오일의 량을 감지하여 실링오일의 공급과 공급 중단이 자동으로 이루어지게 하는 실링오일 공급부와;
상기한 머플의 하단부가 오일 탱크의 바닥면과 접촉 위험시 까지 연신될 때 경고음을 울리게 할 수 있도록 하기 위한 머플 이상 연신 감지부와;
상기한 머플의 하부 주위가 과열될 때 이 부분을 자동으로 냉각할 수 있도록 하기 위한 냉각부를 포함한다.

Description

수직 소둔로 인렛 실링 장치{INLET SEALING DEVICE OF VERTICAL ANNEALING FURNACE}
본 발명은 수직 소둔로 인렛 실링 장치에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 스테인레스 냉연공정의 수직 소둔 공정의 수직 소둔로 머플의 실링 안전 장치로 이용되는 수직 소둔로 인렛 실링 장치에 관한 것이다.
스테인레스 강의 일반적인 소둔(ANNEALING)은 공기중이나 산화 분위기에서 실시하는데, 이때 스트립의 표면에 다층 구조의 산화 스케일이 생성되며 이 산화스케일은 산세에 의하여 완전히 제거해 주어야 한다.
그런데 이러한 화학적인 방법의 산세는 산세후에도 스트립 표면에 크롬 결핍층이 존재하여 내식성의 저하를 야기할 수 있으며, 또한 냉간 압연 공정에서 얻은 광택면이 소멸되는 단점이 있다.
이러한 단점을 방지하기 위하여, 수소를 포함하고 있는 환원 분위기에서 열처리하는 수직 소둔로가 개발되었다.
상기한 수직 소둔로는 스트립을 가열하기 위한 가열대, 가열된 스트립을 냉각하기 위한 냉각대, 상기한 가열대와 분위기 가스를 차단하며 가열대의 열을 분위기 가스로 전달하기 위한 머플 등으로 이루어진다.
이러한 머플의 하부에는 분위기 가스와의 실링을 위하여 실링 장치가 구비되어 있는데, 즉 상기한 가열대와 머플 내의 수소 분위기 가스와 실링을 위하여 인렛 플러그구 외측으로 오일탱크가 구비되고, 이 오일탱크 내부에 실링오일을 주입한 한 후 오일레벨 측정용 레벨러의 볼을 보고 오일 레벨을 확인하였다.
그러나 상기한 종래에는 인렛 플러그구가 단순하게 사각형상으로 형성되어 있으므로 스트립이 열변형 등에 의하여 중심부를 기준으로 폭방향으로 휠 때 스트립의 중심부가 울재로 형성된 보온재와 접촉되기 때문에 스트립의 표면에 긁힌흠 결함이 유발되고, 실링 오일을 오일투입구에 직접 투입하여 오일탱크 내부로 주입하기 때문에 실링오일을 주입하기 곤란한 문제점이 있다.
또한, 실링 오일을 주입한 후 레벨 이상시 확인이 곤란하기 곤란할 뿐만 아니라 머플의 장시간 가열로 인하여 영구연신부가 확대되어 머플의 하단부와 오일탱크의 밑바닥간의 거리를 확인하기 불가능하며, 상기한 머플의 하단부가 오일탱크의 밑바닥과 접촉될 시 실링 이상으로 대형 사고 유발 위험 및 머플의 변형으로 인렛 플러그 주위가 과열되어 화재 발생 위험 등의 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 수직 소둔 공정시 수직 소둔로내 스트립의 중심부에서 폭 방향으로 휨 변형이 발생될 때 이 스트립의 중심부가 인렛 플러구와 접촉되는 것을 방지할 수 있도록 한 수직 소둔로 인렛 실링 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 머플의 하부 즉, 인렛 플러그 주위가 가열될 때 가열되는 부분을 냉각할 수 있도록 하며, 실링 오일의 레벨 저하시 자동으로 실링 오일을 투입할 수 있도록 한 수직 소둔로 인렛 실링 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 머플의 하단부가 오일탱크의 밑바닥과 접촉 위험시 까지 머플이 연신될 때 경고음을 울릴 수 있도록 한 수직 소둔로 인렛 실링 장치를 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명에 따른 수직 소둔로 인렛 실링 장치를 도시한 일부 절개 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 수직 소둔로 인렛 실링 장치의 결합 상태를 도시한 사시도.
도 3은 도 2의 A부 상세도.
도 4는 도 3의 B부 분해 사시도.
도 5는 도 1의 C부 일부 절개 분해 사시도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 스트립이 수직 소둔로의 인렛 플러그로부터 머플쪽으로 이동될 때 스트립 에지부가 통과되는 쪽으로 갈수록 폭이 좁은 소폭부와, 스트립의 중심부가 통과되는 쪽은 이 소폭부보다 폭이 넓은 대폭부로 이루어진 육각형상으로 형성되는 인렛 플러그구와;
오일 탱크에 담겨진 실링 오일의 량을 감지하여 실링오일의 공급과 공급 중단이 자동으로 이루어지게 하는 실링오일 공급부와;
상기한 머플의 하단부가 오일 탱크의 바닥면과 접촉 위험시 까지 연신될 때 경고음을 울리게 할 수 있도록 하기 위한 머플 이상 연신 감지부와;
상기한 머플의 하부 주위가 과열될 때 이 부분을 자동으로 냉각할 수 있도록 하기 위한 냉각부를 포함한다.
도 1은 본 발명에 따른 수직 소둔로 인렛 실링 장치를 도시한 일부 절개 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 수직 소둔로 인렛 실링 장치의 결합 상태를 도시한 사시도이며, 도 3은 도 2의 A부 상세도이며, 도 4는 도 3의 B부 분해 사시도이고, 도 5는 도 1의 C부 일부 절개 분해 사시도이다.
본 발명에 따른 수직 소둔로 인렛 실링 장치는 스트립(100)이 수직 소둔로의 인렛 실박스(1)로부터 머플(3)쪽으로 이동되기 위한 인렛 플러그구(5)와;
오일 탱크(7)에 담겨진 실링 오일(9)의 량을 감지하여 실링오일의 공급과 공급 중단이 자동으로 이루어지게 하는 실링오일 공급부와;
상기한 머플(3)의 하단부가 오일 탱크(7)의 바닥면과 접촉 위험시 까지 연신될 때 경고음을 울리게 할 수 있도록 하기 위한 머플 이상 연신 감지부와;
상기한 머플(3)의 하부 주위가 가열될 때 가열되는 부분을 자동으로 냉각할 수 있도록 하기 위한 냉각부를 포함한다.
상기한 인렛 플러그구(5)는 스트립(100)의 중심부에서 폭 방향으로 휨 변형이 발생될 때 스트립(100)의 중심부가 인렛 플러그구(5)와 접촉되지 않도록 스트립 에지부가 통과되는 쪽으로 갈수록 폭이 좁은 소폭부(11)와, 스트립(100)의 중심부가 통과되는 쪽은 이 소폭부(11)보다 폭이 넓은 대폭부(13)로 이루어진 육각형상으로 형성된다.
상기한 인렛 플러그구(5)는 스트립(100)의 중심부가 통과되는 쪽에서 스트립(100)의 에지부가 통과되는 쪽으로 갈수록 곡률이 작게 되는 타원형상으로 형성될 수 있다.
상기한 인렛 플러그구(5)는 울재의 보온재(15)에 일정한 크기로 형성되며, 상기한 보온재(15)는 체결 프레임(17)을 개재하여 결속볼트(19) 및 결속너트(21)에 의하여 인렛 보온재 케이스(23)와 고정 결합된다.
상기한 인렛 보온재 케이스(23)의 외측에는 실링 오일(9)이 담겨지는 오일 탱크(7)가 설치되고, 상기한 인렛 보온재 케이스(23)의 하부에는 냉각을 위한 냉각수 탱크(25)가 설치된다.
상기한 냉각수 탱크(25)에는 이의 내부로 냉각수가 유입되기 위한 인렛구(27)와, 이 냉각수 탱크의 외부로 배출하기 위한 아웃렛구(29)가 각각 설치된다.
상기한 실링오일 공급부는 내부를 볼수 있는 투명한 재질로 형성됨과 아울러 오일 탱크(7)과 연통되어 드레인 밸브(31)가 닫힌 상태에서 오일 탱크(7)에 담긴 오일의 레벨을 알기 위한 레벨 게이지관과(33); 상기한 레벨 게이지관(33)의 내부에 담겨진 실링 오일(9) 상에 뜨기 위한 부유구(35)로 이루어진다.
또한, 인렛 플러그 몸체(37)의 상단면에는 실링 오일(9)의 상한을 감지하기 위한 상한 감지센서(39)와, 실링 오일의 하한을 감지하기 위한 하한 감지센서(41)와, 실링 오일의 최하한을 감지하기 위한 위험 감지센서(43)가 각각 설치된다.
상기한 오일 탱크(7)에는 공급라인(45)과 연결됨과 아울러 저장탱크(47)에 담겨진 실링 오일을 오일 탱크(7)로 공급하기 위한 오일 펌프(49)가 설치되고, 상기한 공급라인(45)에는 제어밸브(51)가 설치된다.
그리고 상기한 머플 이상 연신 감지부는 머플(3)과 고정볼트(53)에 의하여 연결된 연결부재(55)와; 상기한 연결부재(55)의 끝단부에는 머플(3)이 연신될 때 추 케이스(57) 내부에서 수직으로 이동 가능하게 장착되는 추(59)로 이루어진다.
상기한 연결부재(55)는 머플(3)의 외측면에 고정된 고정볼트(53)와 와셔(61)를 개재하여 결속너트(63)에 의하여 결합된다.
또한, 상기한 추 케이스(57)는 인렛 플러그 몸체(37)에 고정 결합된 지지 프레임(65)에 지지되며, 상기한 연결부재(55)는 지지 프레임(65)에 일정한 간격으로 설치된 롤러(67)(68)에 의하여 안내되면서 추 케이스(57) 내부로 이동된다.
상기한 지지 프레임(65)에는 머플의 최대로 연신되어 머플(3)의 하단부가 오일 탱크(7)의 바닥면과 접촉될 위험 위치에 있을 때 추(59)의 위치를 감지하기 위한 감지센서(69)가 장착된다.
상기한 지지 프레임(65)에는 머플(3)의 초기 연신 출발점인 일정한 기준 위치 즉, "O" 위치에서 열팽창에 의하여 수직으로 연신될 시 지침(71)으로 알수 있게 하는 확인자(73)와, 외부에서 알아 볼 수 있는 포지션 센서(75)와 감지바(77)를 설치한다.
그리고 냉각부는 머플(3)의 하부에 일정한 간격으로 설치되고, 상기한 머플의 하부 변형으로 보온재(15)가 변형되어 열 누출로 과열시 이를 감지하기 위한 열감지센서(79)와;
상기한 머플(3)의 하부가 일정한 온도 이상(200℃)일 때 머플(3) 하부 주위를 냉각할 수 있도록 공기를 방출하기 위한 에어 헤드(81) 및 에어 노즐(83)과;
상기한 에어 헤드(81)와 연결되는 연결관(85) 상에 설치되고, 이 에어 헤드(81)로 공급되는 공기를 제어하기 위한 에어제어밸브(87)로 이루어진다.
도면중 미 설명 부호 89는 가열대를, 91은 댄스롤을, 93은 드레인 탱크를, 95는 제어부를 각각 지시한다.
이에 따라 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.
스트립(100)이 인렛 실박스(1)를 통과한 후 인렛 플러그구(5)를 통과할 때 스트립(100)의 중심부를 기준으로 폭방향으로 휨 변형이 발생되어도 스트립의 중심부는 인렛 플러그구(5)의 대폭부(13)를 통과하게 됨과 아울러 스트립(100)의 에지부는 인렛 플러그구(5)의 소폭부(11)를 통과하게 되므로 스트립(100)이 인렛 플러그구(5)와 접촉되지 않게 되는 것이다.
또한, 오일 탱크(7)에 담긴 실링 오일(9)의 레벨이 떨어져서 부유구(35)가 하한 감지센서(41)를 감지하면 제어밸브(51)가 열리면서 이 신호가 제어부(95)로 전달되고, 상기한 제어부(95)는 오일 펌프(49)를 작동시켜 준다.
상기한 오일 펌프(49)가 작동됨에 따라 공급라인(45)를 통하여 저장탱크(47)에 저장된 실링 오일이 오일 탱크(7)로 공급되는데, 이때 실링 오일의 레벨을 측정하는 부유구(35)가 상한 감지센서(39)를 감지하게 되면, 제어밸브(51)가 차단되면서 오일 펌프(49)의 작동도 정지된다.
그리고 상기한 머플(3)의 하단부가 초기 기준 위치 즉, 비가열시 "α" 위치에서 수직 소둔로의 가열시 늘어난 "β" 위치로 연신될 때 연결부재(55)에 의하여 추(59)가 추 케이스(57)를 따라 상승되는데, 상기한 추(59)가 상승되면 지침(71)과 포지션 센서(75)의 이동으로 머플(3)의 연신되는 정도를 알 수 있다.
또한, 상기한 머플(3)이 "α" ~ "β" 연신 위치에서 영구 연신이 점점 더 진행된 후 이 머플(3)의 하단부가 오일 탱크(7)의 바닥면과 접촉될 위험이 있을 경우 감지센서(69)가 감지하여 위험 상황을 경고음으로 외부에 알릴 수 있게 한다.
상기한 머플(3)의 하부에 열 누출되어 일정한 온도(200℃) 일 경우 열감지센서(79)가 이를 감지하면, 제어부(95)에 의하여 에어제어밸브(87)가 열리면서 에어 헤드(81)의 에어 노즐(83)을 통하여 공기가 머플(3)의 하부로 방출되어 냉각시켜 준다.
이와 같이 본 발명은 수직 소둔 공정시 수직 소둔로내 스트립의 중심부에서 폭 방향으로 휨 변형이 발생될 때 이 스트립의 중심부가 인렛 플러구와 접촉되는 것을 방지할 수 있기 때문에 스트립 표면에 흠 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기한 머플의 하부 즉, 인렛 플러그 주위가 가열될 때 가열되는 부분을 냉각할 수 있으며, 실링 오일의 레벨 저하시 자동으로 실링 오일을 투입할 수 있고, 머플의 하단부가 오일탱크의 밑바닥과 접촉 위험시 까지 머플이 연신될 때 경고음을 울릴 수 있기 때문에 머플의 하단부와 오일 탱크의 밑바닥과의 거리를 확인할 수 있으며, 실링 오일을 용이하게 주입할 수 있고, 대형 사고 유발을 방지함과 아울러 화재 발생을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (3)

  1. (정정) 스트립(100)이 수직 소둔로의 인렛 플러그구(5)로부터 머플(3)쪽으로 이동될 때 스트립 에지부가 통과되는 쪽으로 갈수록 폭이 좁은 소폭부(11)와, 스트립의 중심부가 통과되는 쪽은 이 소폭부보다 폭이 넓은 대폭부(13)로 이루어진 육각형상으로 형성되는 인렛 플러그구(5)와;
    오일 탱크(7)에 담겨진 실링 오일(9)의 량을 감지하여 실링오일의 공급과 공급 중단이 자동으로 이루어지게 하는 실링오일 공급부와;
    상기한 머플(3)의 하단부가 오일 탱크(7)의 바닥면과 접촉 위험시 까지 연신될 때 경고음을 울리게 할 수 있도록 하기 위한 머플 이상 연신 감지부와;
    상기한 머플(3)의 하부 주위가 과열될 때 이 부분을 자동으로 냉각할 수 있도록 하기 위한 냉각부를 포함하는 수직 소둔로 인렛 실링 장치.
  2. (정정) 제1항에 있어서, 상기한 실링오일 공급부는 오일 탱크(7)과 연통되어 드레인 밸브(31)가 닫힌 상태에서 오일 탱크(7)에 담긴 오일의 레벨을 알기 위한 투명한 레벨 게이지관(33)과; 상기한 레벨 게이지관의 내부에 담겨진 실링 오일 상에 뜨기 위한 부유구(35)와; 상기한 인렛 플러그 몸체(37)의 상단면에 각각 설치되고, 실링 오일(9)의 상한을 감지하기 위한 상한 감지센서(39)와, 실링 오일의 하한을 감지하기 위한 하한 감지센서(41)와, 실링 오일의 최하한을 감지하기 위한 위험 감지센서(43)와; 상기한 오일 탱크(7)에는 공급라인(45)과 연결됨과 아울러 저장탱크(47)에 담겨진 실링 오일을 오일 탱크(7)로 공급하기 위하여 설치되고, 제어밸브(51)에 의하여 제어되는 오일 펌프(49)를 포함하는 수직 소둔로 인렛 실링 장치.
  3. (정정) 제1항에 있어서, 상기한 머플 이상 연신 감지부는 머플(3)과 연결된 연결부재(55)와; 상기한 연결부재의 끝단부에 머플이 연신될 때 추 케이스(57) 내부에서 수직으로 이동 가능하게 장착되는 추(59)와; 상기한 추 케이스를 지지하고 인렛 플러그 몸체(37)에 고정 결합되는 지지 프레임(65)과; 상기한 지지 프레임에 장착되고 머플의 최대로 연신되어 머플의 하단부가 오일 탱크의 바닥면과 접촉될 위험 위치에 있을 때 추의 위치를 감지하기 위한 감지센서(69)와; 상기한 지지 프레임(65)에 각각 설치되고 머플의 초기 연신 출발점인 기준 위치에서 열팽창에 의하여 수직으로 연신될 시 지침(71)으로 알수 있게 하는 확인자(73)와, 외부에서 알아 볼 수 있게 하는 포지션 센서(75)를 포함하는 수직 소둔로 인렛 실링 장치.
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