KR100515518B1 - 광휘소둔로의 스트립 형상 교정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 광휘소둔로 냉각대를 통과하는 스트립이 급냉각에 의한 냉각변형되는 것을 방지하고, 스트립 형상 불량시에도 교정이 가능하게 하여 스트립의 표면 결함 발생을 방지할 수 있도록 된 광휘소둔로의 스트립 형상 교정장치를 제공함에 있다.

이에 본 발명은 스트립이 통과하는 덕트 양 측면에 설치되는 냉각용 라디에이터와, 덕트 내부로 연결되어 분위기가스를 라디에이터로 유입시키고 냉각된 분위기가스를 덕트로 투입시키기 위한 흡입관과 투입관, 구동팬을 포함하는 광휘소둔로의 냉각대에 있어서, 상기 냉각대 덕트 내측에 설치되고 전면에는 투입관을 통해 유입되는 냉각 분위기가스를 분산시키기 위한 노즐구멍이 일정간격을 두고 상하좌우로로 배열형성된 노즐판과, 노즐판 내부에 열을 따라 배열되어 각각 상하로 슬라이딩가능하게 설치되고 표면에는 노즐판의 노즐구멍과 동일한 위치에 유통홀이 형성된 차단판, 차단판을 상하로 이동시키기 위한 구동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 광휘소둔로의 스트립 형상 교정장치를 제공한다.

Description

광휘소둔로의 스트립 형상 교정장치{Device for amending shape of strip in bright annealing furnace}

본 발명은 스테인레스 냉연코일을 광휘소둔처리하기 위한 광휘소둔로에 관한 것으로, 특히 광휘소둔로의 냉각대에 설치되는 노즐의 크기를 조절하여 스트립의 형상을 교정할 수 있도록 된 광휘소둔로의 스트립 형상 교정장치에 관한 것이다.

일반적으로 광휘소둔은 냉간 압연된 스트립을 소재로 강 표면에 산화탈탄을 막고 금속적 광택을 잃지 않도록 환원성이나 비산화성 가스의 기류 내에서 소둔을 행하는 것으로, 소둔 후에 그대로 냉각하면 표면의 광택은 상실되지 않고 처음 그대로를 유지하는 특성이 있다.

이러한 광휘소둔은 열처리 중에 발생되는 산화와 광택도 저하를 방지하기 위해 분위기 가스인 수소를 사용하게 되는 데, 수소의 유출을 방지하기 위해 광휘소둔로는 스트립의 입측과 출측이 밀폐되어 있는 진공로를 사용하게 된다.

도 1은 일반적인 광휘소둔로를 도시한 도면으로, 노 본체(100)의 하부로 투입되는 스트립(200)은 본체 상부에 설치된 냉각대(102)를 거쳐 수직으로 설치된 리턴덕트(104) 내부를 통하여 밑으로 빠져나오도록 되어 있다.

냉각대는 노 본체를 통과하면서 가열된 스트립을 식히기 위한 것으로, 도 5에 도시된 바와 같이 스트립(200)이 통과하는 덕트(110) 양 측면에 설치되는 냉각용 라디에이터(111)와, 덕트(110) 내부로 연결되어 분위기가스를 라디에이터(111)로 유입시키고 냉각된 분위기가스를 덕트(110)로 투입시키기 위한 흡입관(112)과 투입관(113), 구동팬(114) 및, 덕트(110) 내측면에 설치되고 전면에는 투입관(113)을 통해 나오는 분위기가스를 스트립(200)에 분산시키기 위한 슬릿형 노즐(121)이 배열형성된 노즐판(120)을 포함하여 이루어진다.

그러나 상기한 종래의 냉각대는 노 본체를 통과하면서 가열된 스트립을 단순하게 냉각시키기 위한 구조로, 급냉각에 따라 스트립이 폭방향으로 휘어지는 스트립 냉각변형(특히, 박판 코일의 경우 빈번히 발생함)이 발생되며, 또한 변형된 스트립 통과시 스트립이 냉각대 덕트 내벽을 터치하면서 스트립 표면에 긁힌흠 등의 결함이 발생하게 된다. 따라서 제품 품질의 저하를 초래하며 생산 실수율 저하 등의 문제점이 발생된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 광휘소둔로 냉각대를 통과하는 스트립이 급냉각에 의한 냉각변형되는 것을 방지하고, 스트립 형상 불량시에도 교정이 가능하게 하여 스트립의 표면 결함 발생을 방지할 수 있도록 된 광휘소둔로의 스트립 형상 교정장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 광휘소둔로의 냉각대에 있어서, 노즐 구멍이 형성되어 있는 노즐판 내부에 노즐 구멍과 동일한 위치에 유통홀이 형성된 차단판을 설치하고 차단판을 상하로 승하강시켜 노즐구멍과 유통홀의 위치를 조절함으로서, 노즐구멍의 개방정도를 달리하여 스트립 표면으로 분사되는 냉각 분위기가스량에 따라 스트립의 형상이 교정되는 구조로 되어 있다.

이하 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 일반적인 광휘소둔로를 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 광휘소둔로 냉각대의 냉각노즐 구멍크기 조절장치를 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 도 2의 부분 상세도이다.

상기한 도면에 의하면, 광휘소둔로는 노 본체(100)와 본체(100) 상부의 냉각대(102), 냉각대(102)를 거친 스트립(200)이 빠져나오는 리턴덕트(104)를 포함하며, 냉각대(102)는 노 본체(100)를 통과하면서 가열된 스트립(200)을 식히기 위한 것으로, 스트립(200)이 통과하는 덕트(110) 양 측면에 설치되는 냉각용 라디에이터 (111)와, 덕트(110) 내부로 연결되어 분위기가스를 라디에이터(111)로 유입시키고 냉각된 분위기가스를 덕트(110)로 투입시키기 위한 흡입관(112)과 투입관(113), 구동팬(114)을 포함하여 이루어진다.

여기서 본 발명은 상기한 구조의 광휘소둔로 냉각대(102)에 있어서, 냉각대 (102) 덕트(110) 내측에 설치되고 전면에는 투입관(113)을 통해 유입되는 냉각 분위기가스를 분산시키기 위한 노즐구멍(11)이 일정간격으로 배열형성된 노즐판(10)과, 노즐판(10) 내부에 상하로 슬라이딩가능하게 설치되고 표면에는 노즐판(10)의 노즐구멍(11)과 동일한 위치에 유통홀(21)이 형성된 차단판(20)과, 차단판(20)을 상하로 이동시키기 위한 구동수단을 포함한다.

노즐판(10) 상부와 하부에는 차단판(20)이 삽입되도록 홀이 형성되고, 차단판(20)은 홀을 통해 노즐판(10) 상하부로 소정길이 돌출되어 상부와 하부가 지지되게 된다.

따라서 차단판(20)이 상하로 이동함에 따라 차단판(20)에 형성된 유통홀(21)이 노즐구멍(11)을 개방시키는 정도가 달라지게 되는 것이다.

유통홀(21)은 노즐구멍(11)을 충분히 개방시킬 수 있을 정도의 크기로 형성되는 데, 바람직하게는 외측이 올라간 마름모꼴 평행사변형태로 되어 있고, 중앙에 위치한 차단판(20)을 기준으로 대칭형태를 이루며, 중앙의 차단판(20)에 형성되는 유통홀(21)은 V자형태로 되어 있다.

상기 구동수단은 노즐판(10)에 수직으로 설치되어 차단판(20) 상부에 위치하는 구동모터(30)와, 구동모터(30)의 회전축에 연결되고 내부는 암나사홀이 형성된 암나사부재(31), 차단판(20) 상부에 설치되고 선단에는 수나사가 형성되어 암나사부재(31)에 맞물리는 스크류바(32)로 이루어진다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이 노즐판(10)에 형성되는 노즐구멍(11)은 길이방향을 따라 배열될 뿐아니라 폭방향으로도 일정간격을 두고 배열되어 열을 이루게 되는 데, 차단판(20)은 각 열에 각각 하나씩 설치되어 열에 해당되는 노즐구멍(11) 전체의 구멍(11)크기를 동시에 조절하게 된다.

구동수단 또한 각 차단판(20)에 설치되어 차단판(20)을 개별적으로 작동시키게 된다. 본 실시예에서는 다섯 개의 열이 형성되며 다섯 개의 차단판(20)이 설치됨을 알 수 있다.

또한, 본 발명은 스트립(200)을 감지하여 노즐구멍(11) 크기를 조절하기 위한 제어수단을 더욱 포함하며, 제어수단은 덕트(110) 상부에 설치되어 덕트(110) 내부의 스트립(200)을 모니터링하기 위한 감시카메라(41)와, 감시카메라(41)의 모니터링결과에 따라 각 구동모터(30)를 제어작동하기 위한 컨트롤부, 차단판(20)의 승하강량을 감지하기 위하여 노즐판(10) 하부에 고정설치되어 각 차단판(20) 하단에 연결되는 포지션센서(40)를 포함한다.

이하 본 발명의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.

스트립(200)은 광휘소둔로 저면의 인렛트 실박스를 지나 노 본체(100)와 냉각대(102)를 거쳐 리턴덕트(104)로 빠져나가게 되고, 냉각대(102)를 거치면서 구동팬(114)의 작동에 따라 분위기가스는 흡입관(112)을 통해 라디에이터(111)로 유입되어 냉각되고 냉각된 분위기가스는 다시 투입관(113)을 통해 덕트(110) 내부로 투입된다.

이때 진행하는 스트립(200)은 냉각대(102) 덕트(110) 상부에 설치된 감시카메라(41)를 통해 지속적으로 관찰된다.

따라서 작업자는 모니터링을 통해 확인된 스트립(200)의 형상에 따라 컨트롤패널(50)의 스위치 등을 조작함으로서, 냉각대(102) 노즐판(10)의 노즐구멍(11)을 통해 스트립(200) 전면으로 분사되는 냉각분위기가스의 양을 조절하여 스트립(200)의 형상을 교정하게 된다.

즉, 스트립(200)이 형상불량 또는 급냉각에 의한 변형이 일어난 경우에는 작업자는 컨트롤패널(50)을 조작하여 각 차단판(20)에 설치되어 있는 구동모터(30)를 작동시키게 된다.

구동모터(30)가 작동함에 따라 구동모터(30)의 회전축에 연결되어 있는 암나사부재(31)가 일방향으로 회전하게 되고, 노즐판(10)에 고정되어 있는 암나사부재(31)에 대해 암나사부재(31)에 맞물려 있는 스크류바(32)가 당겨지거나 밀려나가게 된다.

따라서 차단판(20)에 형성되어 있는 유통홀(21)이 노즐판(10)의 노즐구멍 (11)과 일치하는 정도가 달라지게 되어 노즐구멍(11)을 통해 덕트(110) 내부로 분사되는 냉각분위기가스의 분사량이 달라지게 된다.

여기서 노즐구멍(11)은 스트립(200) 폭방향을 따라 배열되어 있으므로 스트립(200) 각 부분에 분사되는 냉각분위기가스 양 또한 달라지게 되고, 따라서 스트립(200)은 강약이 조절되어 분사되는 냉각분위기가스에 의해 형상이 교정될 수 있게 되는 것이다.

즉, 도 4에 도시된 바와 같이 스트립(200)이 폭방향으로 만곡되어 도면상 좌측으로 볼록하게 굽어진 경우 스트립(200) 좌측 중앙부분에 위치한 노즐구멍(11)으로는 냉각분위기가스의 분사량이 많아야 되고 중앙에서 스트립(200) 에지부로 갈수록 분사량은 적어야 하며, 반대로 스트립(200) 우측에서는 중앙으로는 냉각분위기가스 분사량이 적어야 하며 에지부로 갈수록 분사량이 많아야 한다.

이를 위해 각 위치에 해당되는 노즐구멍(11)은 차단판(20)의 승하강에 따라 차단판(20)에 형성된 유통홀(21)과 완전히 일치하거나, 유통홀(21)이 노즐구멍(11)을 막는 정도가 달라져 개방되는 부분이 줄어들게 되고, 스트립(200) 좌측 에지부와 스트립(200) 우측 중앙부분에 위치한 노즐구멍(11)은 완전히 차단판(20)에 의해 가려져 냉각분위기가스 분사량이 없게 된다.

따라서 만곡되어 있는 스트립(200)은 스트립(200) 좌측 중앙부분과 우측 에지부를 따라 집중적으로 분사되는 냉각분위기가스의 압력에 의해 바르게 펴지게 되는 것이다.

한편, 차단판(20)의 정확한 위치제어는 차단판(20) 하부에 장착된 포지션센서(40)에 의해 이루어지는 데, 구동모터(30) 작동에 따라 차단판(20)이 승하강하게 되면 차단판(20)에 연결되어 있는 포지션센서(40)는 차단판(20)의 이동량을 정확하 감지하게 되고, 이 포지션센서(40)의 신호를 인가받은 컨트롤패널(50)은 차단판(20) 이동에 따라 노즐구멍(11)의 개방정도가 원하는 수준에 도달한 경우 구동모터(30)를 정지시키게 된다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 본 발명에 따른 광휘소둔로의 스트립 형상 교정장치에 의하면, 냉각대에서 급냉각에 따른 스트립 변형 또는 변형된 스트립을 바르게 교정할 수 있게 됨으로서, 스트립 표면과 냉각대 덕트 측면과의 마찰에 따른 스트립 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 광휘소둔로를 도시한 단면도,

도 2는 본 발명에 따라 광휘소둔로 냉각대에 장착되는 스트립 형상 교정장치를 도시한 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 도 2의 부분 상세도,

도 4는 본 발명에 따른 교정장치의 작동상태를 도시한 개략적인 도면,

도 5는 종래기술에 따른 광휘소둔로 냉각대를 도시한 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 노즐판 11 : 노즐구멍

20 ; 차단판 21 : 유통홀

30 : 구동모터 31 : 암나사부재

32 : 스크류바 40 : 포지션센서

41 : 감시카메라 50 : 컨트롤패널

Claims (3)

1. 스트립이 통과하는 덕트 양 측면에 설치되는 냉각용 라디에이터와, 덕트 내부로 연결되어 분위기가스를 라디에이터로 유입시키고 냉각된 분위기가스를 덕트로 투입시키기 위한 흡입관과 투입관, 구동팬을 포함하는 광휘소둔로의 냉각대에 있어서,

   상기 냉각대 덕트 내측에 설치되고 전면에는 투입관을 통해 유입되는 냉각 분위기가스를 분산시키기 위한 노즐구멍이 일정간격을 두고 상하좌우로로 배열형성된 노즐판과;

   상기 노즐판 내부에 열을 따라 배열되어 각각 상하로 슬라이딩가능하게 설치되고 표면에는 노즐판의 노즐구멍과 동일한 위치에 유통홀이 형성된 차단판;

   상기 노즐판에 수직으로 설치되어 차단판 상부에 위치하는 구동모터와, 구동모터의 회전축에 연결되고 내부는 암나사홀이 형성된 암나사부재, 차단판 상부에 설치되고 선단에는 수나사가 형성되어 암나사부재에 맞물리는 스크류바를 포함하여 상기 차단판을 상하로 이동시켜 상기 노즐구멍에 대한 유통홀의 위치를 달리하여 노즐구멍의 개방정도를 조절하는 구동수단

   을 포함하는 것을 특징으로 하는 광휘소둔로의 스트립 형상 교정장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 상기 덕트 상부에 설치되어 덕트 내부의 스트립을 모니터링하기 위한 감시카메라와, 노즐판 하부에 고정설치되고 각 차단판 하단에 연결되어 차단판의 승하강량을 감지하기 위한 포지션센서, 감시카메라와 포지션센서의 신호에 따라 각 구동모터를 제어작동하여 각 차단판의 승하강량을 제어하기 위한 컨트롤부로 이루어져, 노즐구멍 크기를 조절하기 위한 제어수단을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 광휘소둔로의 스트립 형상 교정장치.