KR100467797B1 - 연속소둔로의 스트립 급냉장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 소둔로를 통과한 스트립에 따라 필요시 선택적으로 스트립을 급냉각시킴으로서, 정상적인 라인속도를 유지하여 생산성 저하를 방지하고, 설비사고의 발생을 방지할 수 있도록 된 연속소둔로의 스트립 급냉장치를 제공함에 있다.

이에 본 발명은 스트립이 진입할 수 있도록 슬릿이 형성된 함체와, 함체 상하부에 설치되어 슬릿을 통과하는 스트립에 냉각수를 분사하기 위한 분사관과 분사관에 형성되는 분사노즐, 함체 일측면을 통해 분사관에 연결되어 냉각수를 공급하기 위한 냉각수 공급수단을 포함하는 보조냉각부와, 냉각대와 드라이어 사이의 설비바닥에 스트립 폭방향으로 설치되는 한쌍의 레일부재와, 스트립 양쪽에서 각각 레일부재를 따라 스트립쪽으로 이동가능하게 설치되고 상부에는 상기 함체가 고정설치되는 이동부재, 레일부재 사이에 스트립 폭방향으로 설치되고 일측 이동부재에 연결되어 이동부재를 이동시키기 위한 구동실린더, 구동실린더의 신축작동에 따라 두 개의 함체를 동일한 길이만큼 대칭되게 움직이기 위한 연동수단을 포함하는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속소둔로의 스트립 급냉장치를 제공한다.

Description

연속소둔로의 스트립 급냉장치{Device for cooling strip in continuous annealing furnace}

본 발명은 스테인리스 열연공정 중 연속 소둔산세공정에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연속소둔로를 통과한 스트립을 급냉시키기 위한 연속소둔로의 스트립 급냉장치에 관한 것이다.

일반적으로 스테인리스 핫코일을 생산하기 위해서는 스트립 온도를 목표온도 (1095℃)까지 가열하여 열간압연시 형성된 가공조직을 재결정시켜 내부응력을 제거함으로서 냉간가공을 용이하게 하고, 열간 압연시 형성된 탄화물을 고용시켜 내식성을 확보하고, 탈 스케일성을 향상시키기 위한 소둔공정을 거치게 된다.

연속소둔라인은 도 1에 도시된 바와 같이 소둔이 행해지는 연속소둔로(100)와, 소둔로(100)를 통과한 스트립(150)을 냉각시키기 위한 냉각대(110), 스트립 (150) 표면의 냉각수를 제거하기 위한 드라이어(120)를 포함하여 이루어진다.

상기한 연속소둔라인은 통상 2mm-6mm 까지의 스트립을 소둔 및 냉각하게 되는 데, 종래에는 4mm 이상의 후물재 작업시 냉각능력이 저하되는 문제점이 발생되었다. 특히, 폭이 1200mm이상의 소재 작업시에는 냉각능력이 더욱 저하되어 정상적인 라인 속도를 내지 못하게 되며, 이로 인한 스트립 선단부와 끝단부간의 두께 편차로 인해 라인 후단의 브라이들롤에 소착이 발생되고, 제품 결함의 주요 원인이 된다.

또한, 냉각대의 냉각수는 스트립 냉각 후 리턴되어 다시 사용되는 데, 후물재 작업이 연속될 경우 냉각수의 냉각능력 저하로 냉각수 온도상승 방지를 위해 라인 속도를 점점 낮춰야 하며, 이로 인해 생산성이 저하되는 문제가 발생된다.

한편, 드라이어 후단에 온도계를 설치하여 스트립 온도 상승시 라인 속도를 10mpm으로 줄이게 되나 이미 브라이들롤이나 제품에 손상이 발생된 상태이므로 별 효과를 얻지 못하게 되며, 작업 중에 상기한 문제 발생을 방지하기 위하여 라인속도를 기준 이하로 관리해야 하는 문제가 발생된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 소둔로를 통과한 스트립에 따라 필요시 선택적으로 스트립을 급냉각시킴으로서, 정상적인 라인속도를 유지하여 생산성 저하를 방지하고, 설비사고의 발생을 방지할 수 있도록 된 연속소둔로의 스트립 급냉장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 연속소둔라인을 도시한 개략적인 도면,

도 2는 본 발명에 따른 스트립 급냉장치를 도시한 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 도 2의 부분 상세도,

도 4는 본 발명에 따른 스트릅 급냉장치의 작동 상태를 도시한 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 함체 11 : 슬릿

12 : 분사관 13 : 노즐

14 : 덕트 20 : 저장탱크

21 : 컴프레셔 22 : 펌프

23 : 공급관 30 : 레일부재

31 : 이동부재 32 : 구동실린더

33 : 보호패드 40 : 랙바

42 : 피니언 43 : 베어링블럭

44 : 가이드롤 50 : 감지편

51,52 : 감지센서

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 연속소둔라인의 냉각대와 드라이어 사이에 설치되어 필요시 스트립을 냉각시키기 위한 보조냉각부와, 보조냉각부를 스트립쪽으로 선택적으로 이동시키기 위한 구동부를 포함하여 이루어진다.

이하 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 일반적인 연속소둔라인을 도시한 개략적인 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 스트립 급냉장치를 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 도 2의 부분 상세도이다.

상기한 도면에 의하면, 연속소둔라인은 소둔이 행해지는 연속소둔로(100)와, 소둔로(100)를 통과한 스트립(150)을 냉각시키기 위한 냉각대(110), 스트립(150) 표면의 냉각수를 제거하기 위한 드라이어(120)를 포함하여 이루어진다.

여기서 본 발명은 연속소둔라인의 냉각대(110)와 드라이어(120) 사이에 설치되어 필요시 스트립(150)을 냉각시키기 위한 보조냉각부와, 보조냉각부를 스트립(150)쪽으로 선택적으로 이동시키기 위한 구동부를 포함하여 이루어진다.

상기 보조냉각부는 스트립(150)이 진행할 수 있도록 중앙부에 슬릿(11)이 형성된 함체(10)와, 함체(10) 상하부에 설치되어 슬릿(11)을 통과하는 스트립(150)에 냉각수를 분사하기 위한 분사관(12)과 분사관(12)에 형성되는 분사노즐(13), 함체(10) 일측면을 통해 분사관(12)에 연결되어 냉각수를 공급하기 위한 냉각수 공급수단을 포함한다.

함체(10)는 중앙부에 수평 슬릿(11)이 형성된 사각형태로 상부 중앙에는 스트립(150) 냉각시 발생되는 흄을 배출시키기 위한 흄배출구가 형성되며 흄배출구에는 배출용 덕트(14)가 연결설치된다.

분사관(12)은 함체(10) 내측면에 설치되는 배관 지지핀(15)에 의해 고정되며 스트립(150)의 폭방향을 따라 다수개가 배열되고 분사노즐(13)은 각 분사관(12)에 일정간격으로 배열되어 스트립(150) 전면에 걸쳐 냉각수를 고르게 분사할 수 있게 된다.

상기 냉각수 공급수단은 냉각수가 저장되는 냉각수탱크(20)와, 냉각수탱크 (20)의 냉각수를 일정온도 이하로 냉각시키기 위한 컴프레셔(21), 컴프레셔(21)에의해 냉각된 냉각수를 펌핑시키기 위한 펌프(22), 펌프(22)와 분사관(12)을 연결하여 냉각수를 유통시키기 위한 공급관(23)으로 이루어진다.

도면부호 (24)는 공급관(23)과 분사관(12)을 연결하여 각 분사관(12)으로 냉각수를 고르게 공급하기 위한 연결관이다.

또한, 함체(10) 측면 하단에는 배수관(24)이 설치되고 배수관(24)은 냉각대 (110)의 냉각폐수 수집조(도시되지 않음)로 연결되어 사용된 냉각수를 배출시키게 된다.

여기서 함체(10)의 바닥은 배수관(24)쪽으로 하향경사지게 형성되어 사용된 냉각수의 배출이 용이하게 이루어질 수 있도록 되어 있다.

한편, 상기 구동부는 냉각대(110)와 드라이어(120) 사이의 설비바닥에 스트립(150) 폭방향으로 설치되는 한쌍의 레일부재(30)와, 스트립(150) 양쪽에서 각각 레일부재(30)를 따라 스트립(150)쪽으로 이동가능하게 설치되고 상부에는 상기 함체(10)가 고정설치되는 이동부재(31), 레일부재(30) 사이에 스트립(150) 폭방향으로 설치되고 일측 이동부재(31)에 연결되어 이동부재(31)를 이동시키기 위한 구동실린더(32), 구동실린더(32)의 신축작동에 따라 두 개의 함체(10)를 동일한 길이만큼 대칭되게 움직이기 위한 연동수단을 포함하여 이루어진다.

이에 따라 함체(10)는 스트립(150)으로부터 벗어나거나 스트립(150) 쪽으로 이동되어 스트립(150)을 감싸는 하나의 함체를 이루게 되는 데, 이를 위해 함체 (10)에 형성되는 슬릿(11)은 스트립(150)쪽으로 개방되어 스트립(150)이 측면을 통해 진입될 수 있도록 되어 있다.

함체(10)의 슬릿(11) 입측 하부에는 스트립(150) 진입시 함체(10)와의 마찰에 의한 급격한 충격을 방지하기 위하여 곡면으로 만곡된 보호패드(33)가 부착설치된다.

또한, 각 함체(10)의 상부에 설치된 배출덕트(14)는 주름관으로 이루어져 함체(10) 이동시 이동에 방해를 주지 않도록 되어 있다. 이와 마찬가지로 냉각수를 공급하는 공급관(23)과 사용된 냉각수를 배출시키기 위한 배수관(24)은 각각 주름관으로 이루어져 함체(10) 이동에 유연하게 대처할 수 있게 된다.

연동수단은 각 함체(10) 하부에 상호 엇갈리도록 일정간격을 두고 스트립(150) 쪽으로 연장설치되고 상호 대향면에 랙이 형성된 랙바(40), 레일부재 (30)를 지지하는 스트립(150) 하부의 포스트(45) 사이에 설치된 프레임(41) 상부에 회전가능하게 설치되어 상기 랙바(40) 사이에 위치하여 랙바(40)의 랙에 치합되는 피니언(42)으로 이루어진다.

따라서 일측 이동부재(31)가 레일부재(30)를 따라 이동하게 되면 랙바(40)와 피니언(42)에 의해 다른쪽의 이동부재(31)도 동일한 이동량만큼 레일부재(30)를 따라 대향되게 이동하게 되는 것이다.

여기서 프레임(41) 상부에는 피니언(42)을 지지하는 베어링블럭(43)을 전후로 해서 가이드롤(44)이 설치되어 피니언(42)기어 하부에 놓이는 랙바(40)의 저면이 받쳐져 지지된다.

또한, 미설명된 도면부호 (50)는 이동부재(31) 일측에 설치되는 감지편이고 (51,52)는 레일부재(30)에 설치되어 상기 감지편을 감지하기 위한 감지센서로함체(10)의 이동량을 제어하게 된다.

이하 본 발명의 작용에 대해 도 4를 중심으로 설명하면 다음과 같다.

박판 스트립(150)과 후판 스트립(150)이 용접되어 진행하는 경우, 후판 스트립(150)의 용접부가 브라이들롤을 통과하였음이 감지되면 라인 속도가 줄어듬과 동시에 냉각대(110) 후단에 설치된 본 장치가 작동되어 스트립(150)을 더욱 냉각시키게 된다.

즉, 후판의 진입에 따라 구동실린더(32)가 신장작동하게 되고 구동실린더 (32)의 피스톤로드 선단에 연결된 일측 이동부재(31)가 레일부재(30)를 따라 이동하게 되어 이동부재(31) 위에 설치된 함체(10)를 스트립(150) 쪽으로 이동시키게 된다.

구동실린더(32)에 연결된 함체(10)가 스트립(150) 쪽으로 이동함에 따라 스트립(150) 반대쪽에 위치한 나머지 함체(10)도 동일한 이동량으로 스트립(150)쪽으로 이동하게 되는 데, 그 과정을 살펴보면 일측 함체(10)가 이동함에 따라 이동부재(31)에 설치된 랙바(40)가 스트립(150)쪽으로 전진하게 되고 랙바(40)의 전진에 의해 랙바(40)의 랙에 치합되어 있는 피니언(42)이 자체 회전하게 된다.

따라서 피니언(42)은 회전하면서 피니언(42)에 동일하게 치합되어 있는 반대쪽 랙바(40)를 당기게 되고 랙바(40)가 당겨짐에 따라 랙바(40)가 연결된 반대쪽 이동부재(31)가 구동실린더(32)가 설치된쪽의 이동부재(31)와 동일한 이동량으로서 스트립(150)쪽으로 이동하게 된다.

따라서 각 이동부재(31)에 설치된 함체(10)는 상호 스트립(150)쪽으로 이동되고, 함체(10)에 형성된 슬릿(11)을 통해 함체(10) 내부로 스트립(150)의 양 측선단이 삽입되게 되는 것이다.

구동실린더(32)의 신장작동에 따라 양 함체(10)가 완전히 이동되어 상호 내측면이 밀착되면 이동부재(31)에 설치된 감지편(50)이 레일부재(30)에 설치된 감지센서(51)에 감지되고 이 감지센서(51)의 신호에 따라 구동실린더(32)는 정지되어 현 위치에서 함체(10)를 고정시키게 된다.

한편, 상기 감지(51)의 신호에 따라 냉각수 펌프(22)가 작동되고 공급관(23) 일측에 설치된 솔레노이드밸브가 개방작동되어 컴프레셔(21)를 통과한 냉각수탱크 (20)의 냉각수를 분사관(12)으로 공급하게 된다.

분사관(12)으로 공급된 냉각수는 분사관(12)에 형성된 분사노즐(13)을 통해 스트립(150) 상부면과 하부면에 분사되어 냉각대(110)를 통과한 후판 스트립(150)을 다시 냉각시키게 된다.

이때 스트립(150) 냉각에 따라 발생하는 흄은 함체(10) 상부의 흄배출구와 흄배출구에 설치된 덕트(14)를 통해 재처리설비로 보내지게 되고, 스트립(150)을 거친 냉각폐수는 함체(10) 저면에 설치된 배수관(24)을 통해 빠져나가게 된다.

본 장치인 보조냉각부의 사용은 후판 스트립(150)의 끝단이 드라이어(120) 이후에 위치한 브라이들롤을 통과하면서 끝나게 되는데, 후판스트립(150)의 통과가 감지되면 구동실린더(32)는 축소작동되어 피스톤로드 선단에 연결된 이동부재(31)를 스트립(150) 외측으로 후진시키게 된다.

이동부재(31)가 레일부재(30)를 따라 후진됨으로서 상호 밀착되어 있는함체(10)가 각각 스트립(150) 외측으로 이동되어 스트립(150)으로부터 벗어나게 된다.

구동실린더(32)가 설치된 함체(10)의 이동에 의해 다른쪽 함체(10)가 동일한 이동량으로 이동하는 과정은 이미 언급하였으므로 이하 생략하기로 한다.

함체(10)가 완전히 스트립(150)으로부터 벗어나게 되면 이동부재(31)에 설치된 감지편(50)이 레일부재(30)에 설치된 감지센서(52)에 감지되고 감지센서(52)의 신호에 따라 구동실린더(32)가 정지됨과 동시에 냉각수를 공급하기 위한 펌프(22)와 컴프레셔(21)가 정지되고 공급관(23)의 솔레노이드밸브가 폐쇄작동된다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 연속소둔로의 스트립 급냉장치에 의하면, 연속 소둔작업이 문제로 지적된 후판 소재에 대한 냉각을 확실히 수행할 수 있게 되어 제품 결함을 낮추고 실수율 저하를 방지할 수 있게 된다.

Claims (3)

1. 소둔이 행해지는 연속소둔로와, 소둔로를 통과한 스트립을 냉각시키기 위한 냉각대, 스트립 표면의 냉각수를 제거하기 위한 드라이어를 포함하는 연속소둔라인에 있어서,

   스트립이 진입할 수 있도록 측면에서 중앙부로 슬릿이 형성되어 스트립 양측에 놓여지는 함체와, 함체 상하부에 설치되어 슬릿을 통과하는 스트립에 냉각수를 분사하기 위한 분사관과 분사관에 형성되는 분사노즐, 함체 일측면을 통해 분사관에 연결되어 냉각수를 공급하기 위한 냉각수 공급수단을 포함하는 보조냉각부와;

   냉각대와 드라이어 사이의 설비바닥에 스트립 폭방향으로 설치되는 한쌍의 레일부재와, 스트립 양쪽에서 각각 레일부재를 따라 스트립쪽으로 이동가능하게 설치되고 상부에는 상기 함체가 고정설치되는 이동부재, 레일부재 사이에 스트립 폭방향으로 설치되고 일측 이동부재에 연결되어 이동부재를 이동시키기 위한 구동실린더, 구동실린더의 신축작동에 따라 두 개의 함체를 동일한 길이만큼 대칭되게 움직이기 위한 연동수단을 포함하는 구동부;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속소둔로의 스트립 급냉장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 냉각수 공급수단은 냉각수가 저장되는 냉각수탱크와, 냉각수탱크의 냉각수를 일정온도 이하로 냉각시키기 위한 컴프레셔, 컴프레셔에 의해 냉각된 냉각수를 펌핑시키기 위한 펌프, 펌프와 분사관을 연결하여 냉각수를 유통시키기 위한 공급관을 포함하는 것을 특징으로 하는 연속소둔로의 스트립 급냉장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 연동수단은 각 함체 하부에 상호 엇갈리도록 일정간격을 두고 스트립 쪽으로 연장설치되고 상호 대향면에 랙이 형성된 랙바, 레일부재를 지지하는 스트립 하부의 포스트 사이에 설치된 프레임 상부에 회전가능하게 설치되어 상기 랙바 사이에 위치하여 랙바의 랙에 치합되는 피니언을 포함하는 것을 특징으로 하는 연속소둔로의 스트립 급냉장치.