KR100732449B1 - 소둔로 인렛 실박스의 출구 개폐 장치 - Google Patents

Abstract

목적 : 본 발명은 수직 소둔로에서 스트립 파단 발생 시, 파단 복구 작업을 용이하게 하여 복구 작업에 걸리는 정비 시간을 짧게 하고, 라인 휴지 시간에 따른 생산력 저하를 최소화하는 소둔로 인렛 실박스의 출구 개폐 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

구성 : 이 소둔로 인렛 실박스의 출구 개폐 장치는, 수직 소둔로에서 스트립(9) 파단 시, 스트립 파단 신호를 발생시키는 스트립 파단 감지센서(19), 인렛 실박스(1)에 설치되는 상부 실린더(29)로 작동되고 인렛 실박스(1)에 구비된 가이드(23)로 안내되는 로드(31)를 구비하여 인렛 실박스의 상측 출구(a)와 이를 경유하는 스트립(9) 사이를 개폐하는 상부 게이트 펠트(25), 인렛 실박스(1)에 설치되는 하부 실린더(35)로 작동되고 인렛 실박스(1)에 구비된 가이드(39)로 안내되는 로드(37)를 구비하여 상부 게이트 펠트(25)의 하측에서 인렛 실박스(1)의 하측 출구(b)와 이를 경유하는 스트립(9) 사이를 개폐하는 하부 게이트 펠트(27)로 구성되어 있다.

효과 : 이 소둔로 인렛 실박스의 출구 개폐 장치는 스트립 파단 시, 이 상부 및 하부 게이트 펠트로 파단된 스트립을 잡아줌과 동시에 인렛 실박스의 출구를 폐쇄함으로서, 파단된 스트립이 인렛 실박스로 낙하는 것과 이물질 제거 시 소둔로 내의 수소 가스를 밀봉할 수 있다.

인렛 실박스, 댄스롤, 게이트 펠트

Description

소둔로 인렛 실박스의 출구 개폐 장치{an apparatus opening and closing an exhaust port of inlet-seal-box in an annealing furnace}

도 1은 본 발명이 적용되는 수직 소둔로의 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 인렛 실박스의 부분 단면 사시도.

도 3은 인렛 실박스의 출구가 개방된 상태의 작동 상태도.

도 4는 인렛 실박스의 출구가 폐쇄된 상태의 작동 상태도.

도 5는 종래기술에 따른 인렛 실박스의 부분 단면 사시도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

9 : 스트립 13 : 댄스롤

19 : 스트립 파단 감지 센서 29,35 : 상부, 하부 실린더

25,27 : 상부, 하부 게이트 펠트 41,43 : 상부, 하부 실린더 작동 감지센서

45,47 : 제1,2솔레노이드 밸브

a : 상측 출구 b : 하측 출구

본 발명은 스테인레스 냉연 코일 광휘소둔라인의 수직 소둔로에서 스트립 파 단 시 스트립을 잡아주고, 소둔로의 상부에서 인렛 실박스 내부로 낙하되는 이물질 제거 시 수직 소둔로에 충진되어 있는 수소 가스를 밀봉하는 소둔로 인렛 실박스의 출구 개폐 장치에 관한 것이다.

일반적으로 광휘소둔은 냉간 압연된 스트립을 소재로 강 표면에 산화탈탄을 막고 금속적 광택을 잃지 않도록 환원성이나 비산화성 가스의 기류 내에서 소둔을 행하는 것으로서, 소둔 처리 후에 스트립을 그대로 냉각하면 스트립 표면의 광택이 상실되지 않고 처음 상태를 그대로 유지하게 된다.

이 광휘소둔은 열처리 중에 산화와 광택도 저하를 방지하기 위하여 분위기 가스로 수소를 사용하게 되는 데, 이 수소 가스의 유출을 방지하기 위하여 광휘소둔로는 스트립의 유입 측과 유출 측이 밀폐되어 있는 진공로를 형성하고 있다.

따라서, 스트립의 유입 측을 밀폐하는 인렛 실박스(151)가 도 5에 도시된 바와 같이 수직 소둔로의 하측에 구비되어 있다. 스트립(153)의 유입 측에는 인렛 실롤(155)이 더 구비되어 있다.

이 인렛 실박스(151)의 내측에는 스트립(153)의 텐션에 따라 작동하는 댄스롤(157)이 설치되어 있다. 이 댄스롤(157)에는 링크(159)를 개재하여 감지바(161)가 연결되어 감지센서(163)와 상호 작동할 수 있도록 구성되어 있다. 감지바(159)는 그 일측이 실린더(165)로 지지되어 있다. 이 인렛 실박스(151)의 일측에는 커버(167)가 구비되어 있다.

이 인렛 실박스(151)가 구비된 수직 소둔로에서, 스트립(153) 파단 시, 파단된 스트립(153)의 일단이 수직로의 상부에서 인렛 실박스(151)의 상부에 낙하되어 쌓이게 되어 스트립(153)의 파단 복구 작업을 어렵게 한다. 또한 스트립(153)의 낙하 충격으로 인하여 이물질이 인렛 실박스(151)의 내부에 쌓이게 된다.

이 스트립(153)의 파단으로 댄스롤(157)에 작용하던 텐션이 제거되면서 댄스롤(157)이 하측으로 선회된다. 따라서 링크(159)의 감지바(161)가 감지센서(163)와 상호 작동하면서 라인이 정지된다.

이 상태에서 수소 가스를 차단하고, 노 내부를 질소 가스로 퍼지하여 노 온도를 낮춘 후, 파단 복구 작업을 하게 된다. 이 수소 가스는 공기와 혼합 시 폭발 화재 발생 등의 위험이 있으므로 노 내부를 질소 가스로 완벽하게 퍼지한 후 커버(167)를 해체하여야 한다.

이 상태에서 파단 스트립을 연결한 후, 손상된 댄스롤(157)을 교환하고 인렛 실박스(151) 내부를 청소한 후 커버(167)를 닫은 상태로 점화하여 라인 작업을 다시 시작하게 된다. 따라서 정비 시간이 너무 길어지고, 이에 따른 라인 휴지 시간의 발생으로 인한 생산력이 저하된다.

본 발명은 상기와 같은 점들을 감안한 것으로서, 수직 소둔로에서 스트립 파단 발생 시, 파단 복구 작업을 용이하게 하여 이 복구 작업에 걸리는 정비 시간을 짧게 하고, 라인 휴지 시간에 따른 생산력 저하를 최소화하는 소둔로 인렛 실박스의 출구 개폐 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

이를 실현하는 소둔로 인렛 실박스의 출구 개폐 장치는, 스트립을 유입시키는 인렛 실박스, 이 인렛 실박스의 상측에 구비되어 수소 가스 분위기를 형성하는 가열대, 이 가열대의 상부에 구비된 냉각대, 이 냉각대에 연결된 리턴 덕트로 구성되어, 상기 스트립을 연속적으로 소둔 처리하는 소둔로의 인렛 실박스 출구에 구비되며,

상기 스트립 파단 시, 인렛 실박스에 구비된 댄스롤의 하강에 연동하여 제어반에 스트립 파단 신호를 인가시키는 스트립 파단 감지센서,

이 스트립 파단 감지센서의 신호에 따라 인렛 실박스의 상측 출구와 이를 경유하는 스트립 사이를 폐쇄하도록 인렛 실박스에 설치되는 상부 실린더에 의하여 작동되고, 인렛 실박스에 구비된 가이드에 의하여 안내되는 로드를 구비한 상부 게이트 펠트,

이 상부 게이트 펠트의 하측에서 인렛 실박스의 하측 출구와 이를 경유하는 스트립 사이를 폐쇄하도록 인렛 실박스에 설치되는 하부 실린더에 의하여 작동되고, 인렛 실박스에 구비된 가이드에 의하여 안내되는 로드를 구비한 하부 게이트 펠트를 포함하고 있다.

여기서, 상부 및 하부 게이트 펠트를 작동시키는 상부 및 하부 실린더에는 실린더 작동 감지센서가 각각 구비되어 있다.

상부 및 하부 게이트 펠트에 의하여 인렛 실박스의 상측 출구와 하측 출구가 완전히 폐쇄될 때, 상부 및 하부 게이트 펠트에 의하여 형성되는 인렛 실박스 부분과 댄스롤이 위치하는 인렛 실박스에 질소 가스를 공급하는 제1,2질소 가스 공급 라인에 설치된 제1,2솔레노이드 밸브가 제어반에 의하여 제어된다.

따라서, 이 발명의 소둔로 인렛 실박스의 출구 개폐 장치는 인렛 실박스에 스트립 파단 감지센서를 구비하고, 인렛 실박스의 출구 상, 하측에 상부 및 하부 게이트 펠트를 각각 구비하여, 스트립 파단 시, 이 상부 및 하부 게이트 펠트를 상부 및 하부 실린더로 각각 작동시켜 파단된 스트립을 출구의 상측과 하측에서 잡아줌과 동시에 인렛 실박스의 출구를 밀폐함으로서 파단된 스트립이 인렛 실박스로 낙하는 것과 스트립의 낙하에 따른 이물질이 댄스롤로 낙하하는 것을 방지할 수 있고, 인렛 실박스 청소 시 가열대에 충진되어 있는 수소 가스를 밀봉할 수 있다.

본 발명의 이점과 장점은 이하의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명함으로서 보다 명확하게 될 것이다.

도 1은 본 발명이 적용되는 수직 소둔로의 사시도로서, 인렛 실박스(1), 가열대(3), 냉각대(5), 그리고 리턴 덕트(7)를 연속적으로 경유하면서 스트립(9)을 소둔 처리하도록 구성되어 있다.

인렛 실박스(1)는 스트립(9)을 가열대(3) 안으로 유입시키며, 수소 가스에 의한 분위기 가스를 형성하는 밀봉 구조를 이루고 있다. 가열대(3)는 인렛 실박스(1)의 상측에 구비되어 수소 가스 분위기를 형성하고 있다. 또 냉각대(5)는 가열대(3)를 통과한 스트립(9)을 냉각시켜서 리턴 덕트(7)로 유도한다.

이와 같은 소둔로의 인렛 실박스(1)의 출구 측에는 도 2에 도시된 바와 같은 출구 개폐 장치가 구비되어 있다.

인렛 실박스(1)는 종래기술에서 언급한 바와 같이 스트립(9)의 유입 측에 구비된 인렛 실롤(11)과 스트립(9)의 텐션에 따라 작동하는 댄스롤(13)을 구비하고 있다. 이 댄스롤(13)에는 링크(15)를 개재한 감지바(17)가 연결되어 스트립 파단 감지센서(19)와 상호 작동할 수 있도록 구성되어 있다. 이 감지바(17)는 그 일측이 실린더(21)로 지지되어 있다. 이 인렛 실박스(1)의 일측에는 인렛 실박스(1)의 내부 청소를 위한 커버(23)가 구비되어 있다.

여기서, 스트립 파단 감지센서(19)는 소둔로 내에서 스트립(9)이 파단되었을 때, 인렛 실박스(1)에 구비된 댄스롤(13)의 하강에 연동하여, 제어반(미도시)에 스트립 파단 신호를 인가시키도록 구성 및 연결되어 있다. 이 스트립 파단 감지센서(19)은 종래의 것이 그대로 적용될 수 있다.

이 스트립 파단 감지센서(19)의 신호에 따라 인렛 실박스(1)의 출구를 개방 및 폐쇄시키도록 도 3에 도시된 바와 같이, 인렛 실박스(1)의 상측 출구(a)에는 상부 게이트 펠트(25,25)가, 하측 출구(b)에는 하부 게이트 펠트(27,27)가 각각 구비되어 있다.

상부 게이트 펠트(25,25)는 인렛 실박스(1)의 상측 출구(a)와 이 상측 출구(a)를 경유하는 스트립(9) 사이를 개방 및 폐쇄시키도록 스트립(9)의 양측에서 대향하는 자세로 1쌍으로 구성 및 설치되어 있다.

이 상부 게이트 펠트(25,25)는 인렛 실박스(1)에 설치된 상부 실린더(29)에 의하여, 스트립(9)을 향하여 상호 접근하여 스트립(9)을 잡으면서 상측 출구(a)를 폐쇄시키거나, 스트립(9)으로부터 상호 이격되어 스트립(9)을 자유 상태로 하면서 상측 출구(a)를 개방시킬 수 있도록 구성되어 있다.

또한, 상부 게이트 펠트(25,25)는 스트립(9)의 폭 방향으로 일정한 길이를 가지고 있으므로 상부 실린더(29)에 의하여 상기와 같이 상측 출구(a)를 개방 및 폐쇄시키는 작동을 원활하게 할 수 있도록 그 양측에 로드(31,31)를 구비하고 있다. 이 로드(31,31)는 인렛 실박스(1)에 구비된 가이드(33,33)에 각각 안내되도록 결합되어 있다. 따라서 상부 게이트 펠트(25,25)는 상부 실린더(29)의 작동력과 로드(31,31)의 가이드(33,33)에 의한 안내에 의하여 작동하게 된다.

한편, 이 하부 게이트 펠트(27,27)는 인렛 실박스(1)에 설치된 하부 실린더(35)에 의하여, 스트립(9)을 향하여 상호 접근하여 스트립(9)을 잡으면서 하측 출구(b)를 폐쇄시키거나, 스트립(9)으로부터 상호 이격되어 스트립(9)을 자유 상태로 하면서 하측 출구(b)를 개방시킬 수 있도록 스트립(9)의 양측에 대향하는 자세로 1쌍으로 구성 및 연결되어 있다.

또한, 하부 게이트 펠트(27,27)는 스트립(9)의 폭 방향으로 일정한 길이를 가지고 있으므로 하부 실린더(35)에 의하여 상기와 같이 하측 출구(b)를 개방 및 폐쇄시키는 작동을 원활하게 할 수 있도록 그 양측에 로드(37,37)를 구비하고 있다. 이 로드(37,37)는 인렛 실박스(1)에 구비된 가이드(39,39)에 각각 안내되도록 결합되어 있다.

더욱이, 상부 및 하부 실린더(29,35)에는 상부 및 하부 실린더(25,27)의 작동을 감지하는 상부 및 하부 실린더 작동 감지센서(41,43)가 각각 구비되어 있다. 이 상부 및 하부 실린더 작동 감지센서(41,43)는 상부 및 하부 실린더(25,27)에 의하여 상측 및 하측 출구(a,b)가 완전히 밀봉되었을 때 작동되어 그 감지신호를 제어반에 인가시킨다.

이 신호가 인가될 때 제어반에 의하여 제어하는 제1,2솔레노이드 밸브(45,47)가 구비되어 있다.

먼저, 제1솔레노이드 밸브(45)는 상부 및 하부 게이트 펠트(25,27) 사이에 형성되는 인렛 실박스(1) 부분에 연결되는 제1질소 가스 공급 라인(49)에 설치되고, 제2솔레노이드 밸브(47)는 댄스롤(13)이 위치하는 인렛 실박스(1)에 연결되는 제2질소 가스 공급 라인(51)에 설치되어, 제1,2질소 가스 공급 라인(49,51)으로의 질소 가스 공급을 단속한다.

상기와 같이 구성되는 인렛 실박스(1)의 상측에는 가열대(3)의 머플(53)이 실링 오일(55)과 인테이크 플러그(57)를 개재하여 연결되어 있다.

이와 같이 구성되는 소둔로 인렛 실박스의 출구 개폐 장치가 인렛 실박스(1)의 상측 출구(a)와 하측 출구(b)를 개폐시키는 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 3은, 스트립(9)이 인렛 실박스(1)에서 가열대(3) 내의 머플(53) 내측으로 연속 유도되면서, 소둔 처리되는 상태를 보여 주고 있다.

이 상태에서는 스트립(9)이 파단되지 않았으므로 스트립(9)의 텐션이 댄스롤(13)에 그대로 전달되므로 댄스롤(13)이 하강하지 않은, 즉 정상적으로 소둔 처리가 진행되고 있는 도 3의 상태가 유지되고 있다.

따라서, 링크(15) 및 감지바(17)는 스트립 파단 감지 센서(19)와 상호 작용하지 않으므로 제어반은 상부 및 하부 실린더(29,35)를 작동시키지 않는다.

결국, 상부 및 하부 실린더(29,35)에 각각 연결되어 있는 상부 및 하부 게이트 펠트(25,27)는 스트립(9)으로부터 양측으로 이격된 상태를 유지하고 있으므로 스트립(9)이 인렛 실박스(1)에서 가열로(3), 냉각대(3) 그리고 리턴덕트(7)로 진행하면서 소둔 처리된다.

한편, 상기와 같이 진행되는 소둔 처리 과정에서 여러 가지 요인에 의하여 스트립(9)이 파단되면, 스트립(9)의 텐션이 약화되어 댄스롤(13)이 도 4에 도시된 바와 같이 하강(c)하게 된다.

이 댄스롤(13)이 하강됨에 따라 링크(15)로 연결된 감지바(17)가 스트립 파단 감지센서(19)와 상호 작용하여 제어반에 스트립 파단 신호를 인가시킨다.

이 파단 신호를 받은 제어반은 상부 및 하부 실린더(29,35)를 작동시킨다. 이 상부 및 하부 실린더(29,35)에 각각 연결된 상부 및 하부 게이트 펠트(25,27)가 스트립(9)을 향하여 진행하여 상측 및 하측 출구(a,b)를 폐쇄시킨다. 이때 상부 및 하부 게이트 펠드(25,27)는 각각 가이드(33,39)의 안내를 받는다.

따라서, 파단된 스트립(9)은 낙하하다가 인렛 실박스(1) 내부로 낙하되기 직전에 상부 및 하부 게이트 펠트(25,27)에 의하여 인렛 실박스(1)의 상측에서 고정된다. 이 때 인렛 실박스(1)의 출구(a,b)는 2중으로 밀폐되므로 가열대(3)에 충진된 수소 가스는 인렛 실박스(1)로 누출되지 않는다.

이 상부 및 하부 실린더(29,35)가 도 4의 상태로 작동하여, 인렛 실박스(1)의 상측 출구(a)와 하측 출구(b)를 완전히 밀폐시키면, 상부 및 하부 실린더 작동 감지센서(41,43)가 작동되어 그 신호를 제어반에 인가시킨다.

이 신호를 받은 제어반은 제1,2솔레노이드 밸브(45,47)를 제어하여 질소 공급 라인(49,51)에 대기하던 질소 가스를 인렛 실박스(1)의 내부로 공급한다.

상부 및 하부 게이트 펠트(35,37) 사이의 인렛 실박스(1)로 공급된 질소 가스는 상측 및 하측 출구(a,b)를 밀봉시키고, 댄스롤(13)이 내장된 인렛 실박스(1)로 공급되어 인렛 실박스(1)를 퍼지시킨다.

이와 같이 인렛 실박스(1)의 출구(a,b)를 폐쇄시키고 댄스롤(13)이 내장된 인렛 실박스(1)를 완전히 퍼지한 후, 커버(23)를 열고 스트립(9) 파단에 따른 적절한 조치를 취할 수 있게 된다.

이와 같이 본 발명은 인렛 실박스에 스트립 파단 감지센서를 구비하고, 인렛 실박스의 출구 상, 하측에 상부 및 하부 게이트 펠트를 각각 구비하여, 스트립 파단 시, 이 상부 및 하부 게이트 펠트를 상부 및 하부 실린더로 각각 작동시켜 파단된 스트립을 출구의 상측과 하측에서 잡아줌과 동시에 인렛 실박스의 출구를 밀폐하여 파단된 스트립이 인렛 실박스로 낙하는 것과 스트립의 낙하에 따른 이물질이 댄스롤로 낙하하는 것을 방지하므로, 별도로 수소 가스를 차단하고 노 내부를 질소 가스로 완전히 퍼지하여 노 온도를 낮춘 후 파단 복구 작업을 하는 종래기술과 달리, 스트립의 파단 복구 작업을 용이하게 하고, 복구 작업에 소요되는 정비 시간을 짧게 하여 라인 휴지 시간에 따른 생산성 저하를 최소화시킬 수 있다.

Claims (2)

1. 스트립을 유입시키는 인렛 실박스, 상기 인렛 실박스의 상측에 구비되어 수소 가스 분위기를 형성하는 가열대, 상기 가열대의 상부에 구비된 냉각대, 상기 냉각대에 연결된 리턴 덕트로 구성되어 상기 스트립을 연속적으로 소둔 처리하는 소둔로에 있어서,

   상기 인렛 실박스의 출구 측에 구비되며,

   상기 스트립 파단 시, 상기 인렛 실박스에 구비된 댄스롤의 하강에 연동하여 제어반에 상기 스트립 파단 신호를 인가시키는 스트립 파단 감지센서,

   상기 스트립 파단 감지센서의 신호에 따라 상기 인렛 실박스의 상측 출구와 이 상측 출구를 경유하는 상기 스트립 사이를 개폐시키도록 상기 스트립의 양측에 대향 설치되며, 상기 인렛 실박스에 설치되는 상부 실린더에 의하여 작동되고, 상기 인렛 실박스에 구비된 가이드에 의하여 안내되는 로드를 구비한 상부 게이트 펠트,

   상기 상부 게이트 펠트의 하측에서 상기 인렛 실박스의 하측 출구와 이 하측 출구를 경유하는 상기 스트립 사이를 개폐시키도록 상기 스트립의 양측에 대향 설치되며, 상기 인렛 실박스에 설치되는 하부 실린더에 의하여 작동되고, 상기 인렛 실박스에 구비된 가이드에 의하여 안내되는 로드를 구비한 하부 게이트 펠트를 포함하는 소둔로 인렛 실박스의 출구 개폐 장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 상부 및 하부 게이트 펠트를 작동시키는 상기 상부 및 하부 실린더에 각각 구비되어 상기 상측 출구와 상기 하측 출구가 완전 폐쇄된 것을 감지하는 상부 및 하부 실린더 작동 감지센서,

   상기 상부 및 하부 실린더 작동 감지센서 작동 시, 상기 상부 및 하부 게이트 펠트에 의하여 형성되는 상기 인렛 실박스 부분과 상기 댄스롤이 위치하는 상기 인렛 실박스에 연결되는 제1,2질소 가스 공급 라인에 설치되어 질소 가스의 공급을 단속하는 제1,2솔레노이드 밸브를 더 포함하는 소둔로 인렛 실박스의 출구 개폐 장치.

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