KR100745123B1 - Elevating type annealing furnce - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래의 벨타입 소둔로를 나타낸 개략적인 도면. 1 is a schematic view showing a conventional bell type annealing furnace.
도 2는 본 발명의 승강식 소둔로의 정면도. Figure 2 is a front view of the lifting annealing furnace of the present invention.
도 3은 도2의 평면도. 3 is a plan view of FIG.
도 4는 도2의 측면도. 4 is a side view of FIG. 2;
도 5는 본 발명의 승강식 소둔로의 작동원리를 설명하기 위한 작동개념도. 5 is an operation conceptual view for explaining the operation principle of the lifting annealing furnace of the present invention.
도 6은 본 발명의 승강식 소둔로 내부를 도시한 도면. Figure 6 is a view showing the inside of the lifting annealing furnace of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100: 승강식 소둔로 110: 본체100: lifting type annealing furnace 110: main body
112: 지붕 114: 측벽112: roof 114: side wall
116: 화염분출구 130: 무게추116: flame outlet 130: weight
132a, 132b: 도르래 134: 체인132a, 132b: pulley 134: chain
140: 구동모터 142: 구동체인140: drive motor 142: drive chain
144: 구동스프라켓 146a: 제1 피동스프라켓144: driving
146b: 제2 피동스프라켓 148: 구동축146b: second driven sprocket 148: drive shaft
150, 150a,150b: 체인 152,152a,152b,152c: 케이블150, 150a, 150b: chain 152,152a, 152b, 152c: cable
154a,154b: 케이블커넥터 156a: 제1 고정도르래154a, 154b:
156b: 제2 고정도르래 158a: 제1 승강도르래156b: second
158b: 제2 승강도드래 170: 받침대158b: second elevating drawer 170: pedestal
180: 피열처리물 190: 상부프레임180: heat treated material 190: upper frame
192: 측방프레임192: side frame
본 발명은 금속재료의 열처리를 위한 소둔로(annealing furnace)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 강재 코일이나 대형의 피열처리물을 열처리가공하기 위한 승강식 소둔로에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an annealing furnace for heat treatment of metal materials, and more particularly, to an elevating annealing furnace for heat treatment of steel coils or large-size heat-treated materials.
일반적으로 냉간 또는 열간 코일 및 각종 강재 구조물 등의 금속재료는 기계적 성질을 개선하기 위한 열처리를 하게 되는데, 주로 피열처리물의 내부응력을 제거하고 가공성을 향상시키기 위한 목적으로 소둔(annealing)처리를 하게 된다. 이러한 소둔처리를 위한 소둔로의 방식에는 연속식 소둔로와 배치형 소둔로가 있는데, 연속식 소둔로는 주로 대량생산을 위한 것으로서 피열처리물이 차례로 가열부, 균열부 및 서냉부를 거쳐가도록 구성되는 방식이다. In general, metal materials such as cold or hot coils and various steel structures are subjected to heat treatment to improve mechanical properties, mainly annealing for the purpose of removing the internal stress of the workpiece to be treated and improving workability. . The type of annealing furnace for the annealing treatment includes a continuous annealing furnace and a batch annealing furnace. The continuous annealing furnace is mainly for mass production, and the heat treated material is configured to pass through the heating part, the crack part, and the slow cooling part in order. That's the way.
도 1은 종래의 벨타입 소둔로를 나타낸 개략적인 도면인데,상기 소둔로(14)는 회전플레이트(미도시)의 상부에 다수의 내화벽돌을 쌓아서 형성한 받침부(16)의 상측에 돔 형상의 소둔로(14)를 세워 설치하는 것이며, 상기 받침부(16)의 상부면 에 모래층(18)이 담겨진 실링홈(17)을 형성하여 소둔로(14)의 바닥부분이 모래층(18)에 잠기면서 밀페되도록 구성되어 있다. 상기 소둔로(14) 내부에는 코일(미도시) 등의 내장후 산소가 모두 제거되도록 질소(N2)를 주입하고 소둔로(14) 내부가 일정온도로 상승한 후 질소를 수소(H2)로 교체하여 소둔이 이뤄지도록 하는 것이다. 1 is a schematic view showing a conventional bell type annealing furnace, wherein the annealing
그러나, 이러한 종래의 소둔로는 그 사이즈가 비교적 소형이어서 대형의 피열처리물이나 다량의 피열처리물을 동시에 열처리 가공할 수 없다는 문제가 있다. 또한, 상기 소둔로의 개폐는 주로 윈치 등으로 와이어를 감거나 하여 이루어지는데 소둔로의 사이즈가 대형화됨에 따라 윈치 등을 적용하기에는 부적합하다는 문제가 있다. However, such a conventional annealing furnace has a problem that the size of the conventional annealing furnace is relatively small so that a large amount of heat treated material or a large amount of heat treated material cannot be heat treated simultaneously. In addition, the opening and closing of the annealing furnace is mainly performed by winding a wire with a winch or the like, but as the size of the annealing furnace becomes larger, there is a problem that it is not suitable for applying a winch or the like.
본 발명은 대형 또는 다량의 피열처리물을 한꺼번에 열처리 가공할 수 있는 대형의 소둔로를 안전하고 신속하게 개폐할 수 있는 수단을 제공함으로써 열처리작업의 효율을 향상시키는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to improve the efficiency of heat treatment by providing a means for safely and quickly opening and closing a large annealing furnace that can heat-treat a large or large amount of heat treated material at once.
아울러, 소둔로의 각종 동력전달수단이 최적화되도록 설계하여 대형의 소둔로의 개폐작업시에도 한쪽으로 기울어지는 쏠림현상이나 좌우로 흔들리는 스윙현상이 발생하지 않도록 안정된 승하강 작업이 가능한 승강식 소둔로를 제공하고자 한다. In addition, various power transmission means of the annealing furnace are designed to be optimized to provide a lifting type annealing furnace capable of stable ascending and lowering work so that even when opening and closing a large annealing furnace, a tilting phenomenon to one side or a swinging phenomenon swinging from side to side occurs. I would like to.
본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위하여, 금속재료의 열처리를 위한 소둔로에 있어서, 측벽(114)과 지붕(112)으로 구성되고 내부에 피열처리물(180)을 수용하기 위하여 하면이 개방되며, 개방된 내측면이 내화물질(118)로 덮인 구조로 된 본체(110); 상기 본체의 상부에 마련되는 철골구조물인 상부프레임(190)과 상기 본체의 측방에 마련되는 철골구조물인 측방프레임(192); 상기 본체의 양 측면에 각각 설치되는 것으로서, 측방프레임 또는 상부프레임 중 적어도 하나 이상의 프레임에 고정설치되는 스프라켓(132a,132b)과 상기 스프라켓에 결합하는 체인(134)에 의하여 본체의 지붕에 연결되어 본체의 승강 또는 하강시 본체의 운동방향과 반대방향으로 운동하도록 구성되는 무게추(130); 상기 상부프레임의 일측 상단부에 회전가능하도록 설치되는 구동축(148), 상기 구동축의 양단부에 결합하는 제1 피동스프라켓(146a), 상기 상부프레임의 타측 상단부에 상기 제1 피동스프라켓과 대응하도록 설치되는 제1 고정도르래(156a), 상기 제1 피동스프라켓에 인접한 위치의 상부프레임에 고정설치되는 제2 고정도르래(156b), 상기 제1 고정도르래의 하방측 지붕의 상단부에 고정설치되는 제1 승강도르래(158a) 및 상기 제2 고정도르래의 하방측 지붕의 상단부에 고정설치되는 제2 승강도르래(158b)로 구성되는 것으로서, 상기 제1 고정도르래와 상기 제1 피동스프라켓은 케이블커넥터(154a,154b)에 의하여 연결되는 다수 가닥의 케이블(152a,152b,152c)과 체인(150a,150b)에 의하여 동력연결되며, 상기 제1 고정도르래에서 연장되는 케이블 중에서 일부의 케이블(152b)의 일단은 제1 승강도르래를 경유하여 상부프레임에 고정되며, 다른 일부의 케이블(152c)의 일단은 제2 승강도르래를 경유하여 상부프레임에 고정되도록 구성되는 승강장 치(H); 및 상기 구동축 양단의 제1 피동스프라켓 사이의 축에 결합되는 제2 피동스프라켓(146b), 상기 구동축에 인접하여 위치하는 구동모터(140), 상기 구동모터의 모터축에 결합하는 구동스프라켓(144) 및 상기 제2 피동스프라켓과 구동스프라켓을 동력연결하는 구동체인(142)으로 구성되는 구동장치(D)를 포함하여 이루어지는 것으로서 구동모터의 회전과 함께 각 스프라켓과 도르래가 회전하여 케이블을 당김으로써 소둔로 본체를 승하강시키는 것을 특징으로 하는 승강식 소둔로를 제공한다. The present invention, in order to achieve the above object, in the annealing furnace for heat treatment of the metal material, is composed of the
여기에서, 상기 본체의 측벽에는 외부의 송풍기와 연결되는 다수의 송풍관과 외부의 연료탱크와 연결되는 다수의 연료공급관이 내측면까지 연장형성되며, 소둔로의 내부에 공급되는 연료를 발화시켜 연소하기 위한 점화장치가 구비된다. Here, the side wall of the main body is formed with a plurality of blower pipes connected to the external blower and a plurality of fuel supply pipes connected to the external fuel tank is extended to the inner side, to ignite and burn the fuel supplied to the interior of the annealing furnace An ignition device is provided.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 구성과 작동원리를 상세하게 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the configuration and operation principle of the present invention.
도 2는 본 발명의 승강식 소둔로의 정면도이고, 도 3은 도2의 평면도이며, 도 4는 도2의 측면도이다. 도시한 바와 같이, 본 발명의 승강식 소둔로(100)는 크게 측벽(114) 및 지붕(112)으로 구성되는 본체(110), 상부프레임(190) 및 측방프레임(192)으로 구성된다. Figure 2 is a front view of the lifting annealing furnace of the present invention, Figure 3 is a plan view of Figure 2, Figure 4 is a side view of FIG. As shown, the lifting annealing
상기 본체(110)의 상부에는 승강장치(H)와 구동장치(D)가 구성되는데, 상기 승강장치(H)의 구성은 다음과 같다. 먼저, 상기 본체(110) 상부에 위치하는 상부프레임(190)의 일측 상단부에는 구동축(148)이 회전가능하게 설치되며 상기 구동축(148)의 양단부에는 한 쌍의 대응하는 제1 피동스프라켓(146a)이 결합한다. 상기 상부 프레임(190)의 타측 상단부에는 상기 제1 피동스프라켓(146a)에 각각 대응하 도록 제1 고정도르래(156a)가 설치된다. 상기 제1 피동스프라켓(146a)에 인접한 위치의 상부프레임(190)에는 제2 고정도르래(156b)가 설치된다. 상기 제1 고정도르래(156a)의 하부 지붕에는 제1 승강도르래(158a)가 설치되며, 상기 제2 고정도르래(156b)의 하부 지붕에는 제2 승강도르래(158b)가 설치된다. 각 도르래는 소둔로의 전후로 한 쌍씩 대응하는 위치에 형성된다. 상기 제1 피동스프라켓(146a)과 상기 제1 고정도르래(156a)는 체인(150a,150b)과 다수 가닥의 케이블(152a,152b,152c)에 의하여 동력연결된다. 상기 케이블(152)과 체인(150)은 케이블커넥터(154a,154b)에 의하여 연결되는 것이 바람직하다. 상기 케이블 중의 일부 가닥의 케이블(152b)은 상기 제1 고정도르래(156a)에서 연장되어 상기 제1 승강도르래(158a)를 경유하여 상부프레임(190)에 고정된다. 또한 상기 케이블 중의 다른 가닥의 케이블(152c)은 상기 제2 고정도르래(156b)까지 연장된 후 이를 거쳐 상기 제2 승강도르래(158b)를 경유하여 상부프레임(190)에 고정된다. Lifting device (H) and the driving device (D) is configured on the upper portion of the
상기 구동축(148)에 인접한 위치의 상부프레임(190) 상에는 구동모터(140)의 모터축에 결합한 구동스프라켓(144)이 상기 구동축 양단부의 제1 피동스프라켓(146a) 사이의 구동축에 결합하는 제2 피동스프라켓(146b)과 구동체인(142)에 의하여 동력연결되는 구동장치(D)가 설치된다. On the
상기 본체의 양 측면에는 한 쌍의 무게추(130)가 도시한 것처럼 설치되는데, 상기 무게추(130)는 프레임(190,192)에 설치되는 스프라켓(132a,132b)과 체인(134)에 의하여 본체(110)의 지붕(112)에 연결된다. A pair of
상기 본체(110)의 측벽(114)에는 송풍기(160)에 연결되어 공기를 공급받기 위한 송풍관(162)이 마련되어 소둔로 내부의 내측면까지 연장되며, 또한 연료탱크(미도시)와 연결되는 연료공급관(164)이 측벽의 외부에서 소둔로 내부의 내측면까지 연장형성된다. 상기 본체(110)의 측벽에는 소둔로 내부로 공급되는 연료의 점화를 위한 점화장치(166) 마련된다. The
도 6에 도시한 것처럼, 상기 지붕(112)과 측벽(114)으로 구성되는 본체(110)의 내부에는 피열처리물(180)을 소둔(annealing)처리하기 위한 내화벽돌 등으로 된 받침대(170)와 피열처리물(180)을 수요할 수 있는 중공부가 형성된다. 상기 중공부가 형성되는 내측벽면에는 외부에서 공급되는 공기와 연료로 인한 화염이 피열처리물에 분사될 수 있도록 화염분출구(116)가 마련된다. 상기 측벽(114)의 내측면에는 도시한 것처럼 고온환경에서 견디기 위하여 내화물질(118)이 부가된다. As shown in FIG. 6, a
전술한 구성에서 각 체인(150,134)은 대형의 소둔로 본체(110) 및 무게추(130)를 승하강 시키는데 적합하도록 2열 이상으로 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 실시예에서는 상기 체인(150,134)을 각각 2열로 구성하였다. In the above-described configuration, each of the
이하에서는 전술한 도면과 도 5를 참조하여 본 발명의 승강식 소둔로(100)의 작동원리를 상세히 설명한다. 도 5는 본 발명의 승강식 소둔로의 작동원리를 설명하기 위한 작동개념도이다. 본 발명의 승강장치(H)는 도 5에 도시한 것처럼, 소둔로의 전후로 마주하는 한 쌍의 제1 고정도르래(156a), 상기 제1 고정도르래(156a)와 연동하도록 구동축(148)의 양단에 결합하는 한 쌍의 제1 피동스프라켓(146a) 및 소둔로의 전후로 마주하는 한 쌍의 제2 고정도르래(156b) 및 한 쌍씩의 제1 및 제2 승강도르래(158a,158b)로 구성된다. 구동모터(140)의 모터축과 결합한 구동스프라 켓(144)이 회전하면 상기 구동스프라켓(144)과 구동체인(142)에 의하여 연결되는 제2 피동스프라켓(146b)과 구동축(148)이 회전한다. 도면에서 도시한 화살표 방향을 정방향이라고 정의하면, 구동모터(140)가 정회전하면 구동축(148)도 역시 정회전하게 되고 구동축(148) 양단부의 제1 피동스프라켓(146a)이 정회전 한다. 상기 제1 피동스프라켓(146a)의 정회전에 따라 이에 연결된 체인(150a,150b)이 정회전하면서 케이블(152)을 당기게 되고, 결국 지붕(112)에 고정설치된 제1 및 제2 승강도르래(158a,158b)를 경유하여 상부프레임(190)에 고정된 케이블(152b,152c)이 당겨지면서 지붕(112)을 포함한 소둔로 본체(110)가 상승하게 된다. Hereinafter, the operation principle of the lifting
상기 소둔로 본체(110)의 하강시에는 전술한 과정과는 반대의 과정이 진행된다. 즉, 모터는 역회전하고 이에 연동하여 구동축(148)이 역회전하면서 체인(150)과 케이블(152)이 연동하면서 풀리게 된다. 따라서, 소둔로 본체(110)는 서서히 하강하게 된다. When the
상기 소둔로 본체(110)의 승하강시에 상기 무게추(130)는 상기 본체(110)의 이동방향과 반대방향으로 하강 또는 승강하게 된다. 즉, 상기 본체(110)가 상승하면 무게추(130)는 하강하고, 본체(110)가 하강하면 무게추(130)는 상승하게 된다. 상기 무게추(130)는 본체(110)가 안정적으로 승하강 하도록 무게 중심의 균형을 이루어주는 역할을 하기 위한 것이다. When the
전술한 구성을 가지는 본 발명에 의한 승강식 소둔로(100)는 각 구동수단들인 도르래, 스프라켓, 체인 및 케이블의 구성 및 위치가 최적화된 구성으로서 적은 힘으로도 효율적으로 대형의 소둔로를 승강시킬수 있다는 장점이 있다. Lifting
도 6은 본 발명의 승강식 소둔로 내부를 도시한 도면이다. 소둔로의 측벽(114)의 내측에는 피열처리물(180)을 지지하기 위한 받침대(170)와 피열처리물(180)을 수용할 수 있도록 공간이 마련되어 있으며, 내측벽면에는 다수의 화염분출구(116)가 마련된다. 상기 화염분출구(116)는 외부에서 공급된 공기와 연료가스가 점화장치(166)에 의하여 발화되어 분출되는 곳이다. Figure 6 is a view showing the inside of the lifting annealing furnace of the present invention. A space is provided inside the
본 발명에 의한 승강식 소둔로는 체인과 케이블을 결합하여 다수의 스프라켓과 도르래를 이용하여 동력을 전달하므로 동력손실이 없이 정확히 소둔로를 개폐할 수 있다는 장점이 있다. The elevating annealing furnace according to the present invention combines a chain and a cable to transmit power using a plurality of sprockets and pulleys, so that the annealing furnace can be opened and closed accurately without power loss.
또한 본 발명의 승강장치, 구동장치 및 무게추를 구비한 소둔로는 승하강시에 작동속도가 탁월하며, 갑작스런 승하강 동작에 의한 출렁거림이나 요동현상이 발생하지 않기 때문에 매우 안정적으로 작동한다는 장점이 있다. In addition, the annealing furnace equipped with the lifting device, the driving device and the weight of the present invention has an excellent operation speed at the time of lifting and lowering, and it does not have a slump or rocking phenomenon due to a sudden lifting and lowering operation. have.
아울러, 소둔로의 크기가 대형화 및 중량화 될수록 체인 및 케이블이나 도르래의 숫자만 간단히 추가하면 되므로 설계변경이 매우 용이하다는 장점이 있다. In addition, as the size of the annealing furnace increases and increases in size, only the number of chains and cables or pulleys need to be added.
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