KR100529055B1 - 연속소둔로의 스트립 냉각장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 소둔로를 통과한 스트립의 온도에 따라 스트립의 냉각 방식을 달리 적용시킴으로써 설비사고의 발생을 방지하고 제품의 품질을 높일 수있도록연속소둔로의 스트립 냉각장치를 제공함에 있다.

이에 본 발명은 입측과 출측에는 스트립이 통과하도록 입구와 출구가 형성되며 내부에는 분사노즐이 형성된 다수개의 에어파이프가 일정간격으로 배열 설치되어 스트립의 상,하면에 냉각용 에어를 분사하도록 되어 있으며, 각 에어파이프가 연결된 연결관은 드라이어 외측의 송풍기와 공급관을 매개로 연결되고, 송풍기는 드라이어 하단에 연결된 배출관과 연결되어 드라이어 내의 에어를 공급받는 구조로 된 연속소둔라인 냉각설비의 드라이어에 있어서, 상기 드라이어의 출측에 설치되어 스트립의 온도를 측정할 수 있는 파이드로감지기를 포함하는 감지부와, 드라이어 전방에 설치되어 감지부의 신호에 따라 스트립 표면에 선택적으로 냉각수를 분사하여 스트립을 과냉시키기 위한 보조냉각부를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속소둔로의 스트립 냉각장치를 제공한다.

Description

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

본 발명은 스테인리스 제조공정 중 연속소둔라인의 스트립 냉각설비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스트립의 종류에 따라 냉각 방식을 전환할 수 있도록 된 연속소둔로의 스트립 냉각장치에 관한 것이다.

일반적으로 스테인리스 핫코일을 생산하기 위해서는 스트립 온도를 목표온도까지 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.

그리고 상기 드라이어는 사각형태의 박스구조물로, 입측과 출측에는 스트립이 통과하도록 입구와 출구가 형성되며 내부에는 분사노즐이 형성된 에어파이프가 일정간격으로 배열 설치되어 스트립의 상,하면에 냉각수 제거용 에어를 분사하도록 되어 있다.

여기서 상기한 연속소둔라인은 통상 2mm-6mm 두께를 갖는 스트립을 소둔 및 냉각하게 되는 데, 종래에는 스트립의 종류에 관계없이 스트립이 상기 드라이어내로 진입하면 상기 에어파이프의 분사노즐을 통해 에어를 스트립 표면에 분사하는 동일한 방식으로 스트립 냉각장치가 적용됨으로써 스트립의 냉각불량이 발생하는 문제가 있었다.

예컨데, 300계열의 스트립과 400계열의 스트립의 경우를 살펴보면, 강종에 따라 각각 소둔이 이루어지는 온도가 상이하므로 소둔로와 냉각대를 거쳐 드라이어에 이르렀을 때의 온도 또한 강종에 따라 다르게 된다. 이에 따라 동일한 냉각장치를 거치는 경우 스트립 냉각이 제대로 이루어지지 못하여, 라인 후단의 브라이들롤에 소착이 발생되고, 스트립 표면에 이물질 부착 등 제품 결함의 주요 원인이 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 소둔로를 통과한 스트립의 온도에 따라 스트립의 냉각방식을 달리 적용시킴으로써 설비사고의 발생을 방지하고 제품의 품질을 높일 수 있도록 연속소둔로의 스트립 냉각장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 연속소둔라인 냉각설비의 드라이어에 있어서, 드라이어를 거치는 스트립의 온도를 감지하기 위한 감지부와, 드라이어 전방에 설치되어 감지부의 신호에 따라 스트립 표면에 선택적으로 냉각수를 분사하여 스트립을 과냉시키기 위한 보조냉각부를 포함하여 이루어진다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 일반적인 연속소둔라인을 도시한 개략적인 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 스트립 냉각장치를 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.

그리고 상기 드라이어는 사각형태의 박스구조물로, 입측과 출측에는 스트립(150)이 통과하도록 입구와 출구가 형성되며 내부에는 분사노즐(11)이 형성된 다수개의 에어파이프(12)가 일정간격으로 배열 설치되어 스트립(150)의 상,하면에 냉각용 에어를 분사하도록 되어 있으며, 각 에어파이프(12)가 연결된 연결관(13)은 드라이어 외측의 송풍기(14)와 공급관(15)을 매개로 연결되고, 송풍기(14)는 드라이어(120) 하단에 연결된 배출관(16)과 연결되어 드라이어(120) 내의 에어를 공급받는 구조로 되어 있다.

또한, 공급관(15) 일측에는 에어파이프(12)로 공급되는 에어를 냉각시키기 위한 냉각덕트(18)가 연결 설치되며, 냉각덕트(18)로는 냉각수가 흐르는 파이프(17)가 지그재그식으로 배열되어 공급관(15)을 통과하는 에어를 냉각시키게 된다.

여기서 본 발명은 상기 드라이어에 있어서, 드라이어(120)를 거치는 스트립(150)의 온도를 감지하기 위한 감지부와, 드라이어 전방에 설치되어 감지부의 신호에 따라 스트립(150) 표면에 선택적으로 냉각수를 분사하여 스트립(150)을 과냉시키기 위한 보조냉각부를 포함하여 이루어진다.

따라서 스트립(150)의 온도가 높은 경우 드라이어(120) 이외에 보조냉각부를 가동시켜 스트립(150)을 급냉시킴으로써 스트립(150)의 온도차에 따른 냉각정도를 균일하게 유지할 수 있게 되는 것이다.

상기 감지부는 드라이어(120)의 출측에서 스트립(150) 상부로 연장된 브라켓(20)에 설치되어 스트립(150)의 온도를 측정할 수 있는 파이드로감지기(21)와, 파이드로감지기(21)의 신호를 인가받아 스트립(150) 냉각 방식을 결정하기 위한 컨트롤러(도시되지 않음)로 이루어진다.

한편, 상기 보조냉각부는 드라이어(120)에 설치된 3열의 에어파이프(12) 중 일측 에어파이프를 선택적으로 작동시키거나 일측 에어파이프를 통해 냉각수를 분사할 수 있도록 한 것으로, 각 에어파이프(12)가 연결되는 연결관(13) 일측 선단으로 연통되도록 설치되는 냉각수관(30)과, 냉각수관(30)과 냉각수통(35) 사이에 설치되어 냉각수통(35)의 냉각수를 냉각수관(30)으로 전송하는 냉각수 공급 펌프(31), 냉각수관(30)과 연결관(13) 사이에 설치되는 제1 차단밸브(32), 냉각수관(30)이 연결되는 쪽의 최외측 에어파이프(33)(이하, 다른 에어파이프와 구분이 용이하도록 전환파이프라 칭한다)와 다음 에어파이프(12) 사이의 연결관(13)에 설치되어 연결관(13)을 차단시키기 위한 제2 차단밸브(34)를 포함하여 이루어진다.

따라서 제1 차단밸브(32)와 제2 차단밸브(34)의 작동상태에 따라 드라이어(120)의 최외측 에어파이프인 전환파이프(33)는 에어 분사를 정지시키거나 에어 대신 냉각수를 분사시킬 수 있게 된다.

여기서 바람직하게는 상기 전환파이프(33)가 스트립(150) 진행방향에 대해 드라이어(120)의 입측에 위치한 파이프가 되도록 함으로써, 전환파이프(33)를 통해 냉각수가 분사되는 경우 나머지 에어파이프(12)를 통해 분사되는 에어에 의해 스트립(150) 표면에서 냉각수가 제거될 수 있도록 한다.

또한, 상기 보조냉각부는 냉각수 분사에 따라 에어파이프(12)쪽으로 냉각수가 유입되는 것을 방지하기 위한 차단 수단이 더 포함되는 데, 이를 위해 상기 차단수단은 에어파이프(12)와 전환파이프(33) 사이의 드라이어(120) 내측에 설치되어 드라이어(120)를 이분하는 차단 플레이트(40)와, 차단 플레이트(40)에 형성된 스트립(150) 유통로(41) 하단에 아이들상태로 설치되어 스트립(150) 하부에 위치하는 하부스퀴즈롤(42), 유통로(41) 좌우측에 수직설치된 안내레일(43)을 따라 슬라이딩가능하게 설치되는 차단판(44), 차단판(44) 하단에 아이들상태로 설치되어 상기 하부스퀴즈롤(42)에 대응되는 상부스퀴즈롤(45), 차단 플레이트(40) 상부에 수직설치되고 상기 차단판(44)에 연결되어 차단판(44)을 승하강시키기 위한 구동실린더(46)를 포함한다.

한편, 본 발명의 또다른 실시예에 따르면 상기 드라이어(120)의 출측에 스트립(150)쪽으로 에어를 분사하기 위한 분사노즐(51)이 설치된 에어관(50)이 스트립(150) 폭방향으로 설치되어 최종적으로 드라이어(120)를 거친 스트립(150) 표면 냉각 및 냉각수 제거작업을 수행하는 구조로 되어 있다.

이하 본 발명의 작용에 대해 설명한다.

스트립(150)은 연속소둔로와 냉각대를 거쳐 드라이어(120)로 진입하게 되고, 드라이어(120)를 통과하여 다음 공정으로 이송된다.

상기 드라이어(120)는 스트립(150) 진행시 작동되어 스트립(150)을 냉각시키게 되는 데, 송풍기(14)의 가동에 의해 냉각용 에어가 공급관(15)을 거쳐 연결관(13)으로 공급되고, 공급된 에어는 연결관(13)에 연결된 에어파이프(12)와 전환파이프(33)의 분사노즐을 통해 스트립(150) 상,하면에 분사되어 스트립(150)을 냉각시키게 된다.

이때, 드라이어(120) 후단에 설치된 파이드로감지기(21)에 의해 스트립(150) 온도가 지속적으로 검출되고, 이렇게 감지된 스트립(150) 온도에 따라 본 장치가 작동되어 스트립(150)을 더욱 냉각시키거나 냉각정도를 낮추게 된다.

예컨데, 스트립(150)의 온도가 높은 경우 파이드로감지기(21)의 신호를 인가받은 컨트롤러는 스트립(150)의 온도가 기준치보다 높음을 확인하여, 전환파이프(33)를 통해 냉각수를 공급하게 된다.

즉, 컨트롤러의 신호에 따라 제2 차단밸브(34)는 폐쇄작동되어 전환파이프(33)로 공급되는 에어를 차단하게 되고, 제1 차단밸브(32)는 개방작동시킴으로써 전환파이프(33)를 냉각수관(30)과 연통시키게 된다.

이와 동시에 냉각수 공급 펌프(31)가 작동되어 냉각수통(35)의 냉각수를 냉각수관(30)을 통해 공급하게 되고 이렇게 공급된 냉각수는 냉각수관(30)과 연통되어 있는 전환파이프(33)로 보내져 전환파이프(33)에 설치된 분사노즐(36)을 통해 스트립(150) 상하면에 분사된다.

이때, 냉각수가 차단 플레이트(40)의 유통홀을 넘어 에어파이프(12)쪽으로 유입되는 것을 방지하기 위하여 구동실린더(46)의 작동에 따라 차단판(44)이 하강하여 유통로(41)를 막게 된다.

구동실린더(46)가 신장 작동되면 구동실린더(46)의 피스톤 로드에 설치된 차단판(44)이 안내레일(43)을 따라 하강하여 차단판(44) 하단에 설치된 상부스퀴즈롤(45)이 스트립(150)을 사이에 두고 하부스퀴즈롤(42)에 밀착되어 스트립(150)에 묻은 냉각수를 닦아내게 된다.

이와같이 냉각수 분사에 따라 스트립(150)을 더욱 과냉각시킬 수 있게 되어 스트립(150)의 온도를 기준치 상태로 낮출 수 있게 되는 것이다.

차단 플레이트(40)를 지난 스트립(150)은 에어파이프(12)로부터 분사되는 에어에 의해 더욱 냉각되며 최종적으로 드라이어(120) 후단에 설치된 에어관을 거치면서 에어관에서 분사되는 에어에 의해 냉각된다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 연속소둔로의 스트립 냉각장치에 의하면, 스트립 강종에 관계없이 적절한 온도로 냉각시킬 수 있게 되어 제품 결함을 낮추고 실수율 저하를 방지할 수 있게 된다.

또한, 스트립 냉각 불량에 따른 설비사고를 방지할 수 있게 된다.

도 1은 일반적인 연속소둔라인을 도시한 개략적인 도면,

도 2는 본 발명에 따른 스트립 냉각장치를 도시한 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 도 2의 부분 상세도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

12 : 에어파이프 13 : 연결관

21 : 파이드로감지기 30 : 냉각수관

31 : 펌프 32 : 제1 차단밸브

33 : 전환파이프 34 : 제2 차단밸브

35 : 냉각수통 40 : 차단 플레이트

41 : 유통로 42 : 하부스퀴즈롤

43 : 안내레일 44 : 차단판

45 : 상부스퀴즈롤 46 : 구동실린더

50 : 에어관

Claims (3)

1. 입측과 출측에는 스트립이 통과하도록 입구와 출구가 형성되며 내부에는 분사노즐이 형성된 다수개의 에어파이프가 일정간격으로 배열 설치되어 스트립의 상,하면에 냉각용 에어를 분사하도록 되어 있으며, 각 에어파이프가 연결된 연결관은 드라이어 외측의 송풍기와 공급관을 매개로 연결되고, 송풍기는 드라이어 하단에 연결된 배출관과 연결되어 드라이어 내의 에어를 공급받는 구조로 된 연속소둔라인 냉각설비의 드라이어에 있어서,

   상기 드라이어의 출측에 설치되어 스트립의 온도를 측정할 수 있는 파이드로감지기를 포함하는 감지부, 및

   상기 드라이어 전방에 설치되어 상기 감지부의 신호에 따라 스트립 표면에 선택적으로 냉각수를 분사하여 스트립을 과냉시키기 위한 보조냉각부

   를 포함하는 연속 소둔로의 스트립 냉각장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 보조냉각부는,

   각 에어파이프가 연결되는 연결관 일측 선단으로 연통되도록 설치되는 냉각수관,

   상기 냉각수관과 냉각수통 사이에 설치되는 냉각수 공급 펌프,

   상기 냉각수관과 연결관 사이에 설치되는 제1 차단밸브, 및

   상기 냉각수관이 연결되는 쪽의 최외측 에어파이프와 다음 에어파이프 사이의 연결관에 설치되어 연결관을 차단시키기 위한 제2 차단밸브

   를 포함하는 연속 소둔로의 스트립 냉각장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 보조냉각부는,

   상기 에어파이프와 냉각수관이 연결되는 쪽의 최외측 에어파이프 사이의 드라이어 내측에 설치되어 드라이어를 이분하는 차단 플레이트,

   상기 차단 플레이트에 형성된 스트립 유통로 하단에 아이들 상태로 설치되어 스트립 하부에 위치하는 하부스퀴즈롤,

   유통로 좌우측에 수직설치된 안내레일을 따라 슬라이딩가능하게 설치되는 차단판,

   상기 차단판 하단에 아이들상태로 설치되어 상기 하부스퀴즈롤에 대응되는 상부스퀴즈롤,

   상기 차단 플레이트 상부에 수직 설치되고 상기 차단판에 연결되어 차단판을 승하강시키기 위한 구동실린더

   를 포함하고 냉각수 분사에 따라 에어파이프쪽으로 냉각수가 유입되는 것을 방지하기 위한 차단수단을 더 포함하는 연속소둔로의 스트립 냉각장치.