KR100752316B1

KR100752316B1 - 알칼리액 분사장치

Info

Publication number: KR100752316B1
Application number: KR1020060084857A
Authority: KR
Inventors: 박순복
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2006-09-04
Filing date: 2006-09-04
Publication date: 2007-08-29

Abstract

본 발명은 알칼리액 분사장치에 관한 것으로서, 냉연강판의 세정작업시 사용되는 알칼리액 분사장치에 있어서, 일정 압력으로 알칼리액이 공급되는 공급관을 구비하는 압축관과; 상기 압축관의 길이 방향으로 관통하여 설치되는 회전축과, 상기 회전축에 삽입 고정되는 회전팬과, 상기 회전축의 단부에 고정되는 회전축풀리를 구비하는 회전축부와; 상기 회전축풀리와 벨트로 연동되어 회전하고, 베벨기어가 형성되어 있는 제1풀리와; 상기 압축관의 원주면에 고정결합되고, 막힘방지 관통홈이 천공형성된 다수개의 스프레이 노즐과; 상기 제1풀리와 맞물려 회전하고, 베벨기어가 형성되어 있는 제2풀리와; 상기 제2풀리에 감겨 안내되면서 막힘방지 관통홈을 통과하여 순환하도록 된 와이어로 구성되는 것을 특징으로 하고, 알카리용액 미분사에 따른 브러쉬롤의 융착 사고를 방지하고, 탈지불량을 예방하여 생산제품의 품질을 보다 향상시킬 수 있으며, 자주 발생되는 분사구 관통작업을 감소시켜 작업자의 작업부하를 줄일 수 있다.

스프레이 노즐(spray nozzle), 막힘 방지, 알칼리, 관통

Description

알칼리액 분사장치 {Alkaline solution supply apparatus}

도 1은 종래의 알칼리 세정설비를 도시한 개략도,

도 2는 종래의 알칼리액 분사장치를 이용한 세정작업을 도시한 개념도,

도 3은 종래의 알칼리액 분사장치를 도시한 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 알칼리액 분사장치를 도시한 사시도,

도 5는 본 발명에 따른 알칼리액 분사장치를 이용한 세정작업을 도시한 개념도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 압축관 130 : 공급관

200 : 회전축부 220 : 회전팬

230 : 회전축풀리 300 : 스프레이 노즐

310 : 관통홈 400 : 방향전환풀리부

410 : 제1풀리 420 : 제2풀리

430 : 와이어

본 발명은 알칼리액 분사장치에 관한 것으로서, 보다 상세히는 냉연강판의 세정작업시 사용되는 알칼리액 분사장치에 있어서, 알칼리액이 공급되는 압축관과, 회전축, 회전팬 및 회전축풀리를 구비하는 회전축부와, 상기 회전축풀리와 벨트로 연동되어 회전하고, 베벨기어가 형성되어 있는 제1풀리와, 다수개의 스프레이 노즐과, 상기 제1풀리와 맞물려 회전하고, 베벨기어가 형성되어 있는 제2풀리와, 상기 제2풀리에 감겨 안내되면서 막힘방지 관통홈을 통과하여 순환하도록 된 와이어로 구성되는 것을 특징으로 하는 알칼리액 분사장치에 관한 것이다.

일반적으로 제철소의 냉연공정에서 냉간압연 생산되는 강판(10)은 도1과 2에 도시된 바와 같이 전해청정라인(20)을 거치면서 표면에 잔존하는 압연유, 기타 이물질을 제거함과 동시에 이에 연속하여 설치되는 세정설비(30)를 거치면서 강판(10)표면에 대한 세정작업이 이루어지는데, 이러한 세정설비(30)에는 알카리액 저장탱크(40)에 연결된 공급배관(41)을 통하여 공급되는 알카리액을 진행하는 강판(10)의 표면에 분사시키는 복수개의 알카리액 분사장치(50)와 진행하는 강판(10)의 표면을 세척하는 복수개의 브러쉬롤(60; Brush Roll)을 각각 갖추어 구성된다.

그리고, 이러한 종래의 알카리액 분사장치(50)는 도3에 도시된 바와 같이 상기 공급배관(41)과 커플링(51)을 매개로 일측 단부가 연결되는 원통형의 몸체(52)와 그 반대편 단부를 밀폐시키는 캡(53; Cap)과 공급되는 알카리액을 분사시킬수 있도록 상기 몸체(52)에 복수개 설치되는 분사구(54)로 구성되어 있다.

이에 따라 종래의 알카리액 분사장치(50)에 의해서 분사된 알카리액이 리턴배관(42)을 통해 알카리액 저장탱크(40)로 재저장되고, 장시간 순환사용되는 알카리액속에 함유된 슬러지 및 기타 이물질이 상기 몸체(52)의 캡(53)에 점차 쌓이게 됨에 따라 적재된 슬러지 및 기타 이물질이 서서히 알카리액을 분사시키는 분사구(54)측으로 이동되어 이를 완전히 밀폐시키는 경우 강판 생산제품에 영향을 미치는 탈지불량, 세척불량과 같은 치명적인 불량을 유발시킨다.

또한 알카리액의 분사불량으로 인하여 브러쉬롤(60)의 브러쉬와 강판(10)이 서로 융착되면 세정설비(30)의 가동을 중지시킴은 물론 브러쉬롤(60)을 완전히 교체해야하고 분사구(54)의 막힘현상이 발생될 때 마다 라인을 정지시키고 상기 알카리액 분사장치(50)의 캡(53)과 몸체(52)에 연결된 공급배관(41)을 각각 분해한 다음 철사를 삽입하여 막혀진 상기 분사구(54)의 막힘부위를 관통시키고 재조립해야하기 때문에 조업중단에 의해 작업생산성을 저하시키고 작업자의 피로 및 업무부담을 가중시키는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 몸체 내부에 스러지 및 이물질이 쌓여 분사구를 막는 것을 근본적으로 방지함으로서 정상적인 알카리액 분사가 가능하여 우수한 품질의 강판을 생산할 수 있도록 하는 알칼리액 분사장치를 제공하는데 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위한 것으로서, 냉연강판의 세정작업시 사용되는 알칼리액 분사장치에 있어서, 일정 압력으로 알칼리액(1)이 공급되는 공급관(130)을 구비하는 압축관(100)과; 상기 압축관의 길이 방향으로 관통하여 설치되는 회전축(210)과, 상기 회전축에 삽입 고정되는 회전팬(220)과, 상기 회전축의 단부에 고정되는 회전축풀리(230)를 구비하는 회전축부(200)와; 상기 회전축풀리(230)와 벨트(231)로 연동되어 회전하고, 베벨기어(411)가 형성되어 있는 제1풀리(410)와; 상기 압축관(100)의 원주면에 고정결합되고, 막힘방지 관통홈(310)이 천공형성된 다수개의 스프레이 노즐(300)과; 상기 제1풀리(410)와 맞물려 회전하고, 베벨기어(421)가 형성되어 있는 제2풀리(420)와; 상기 제2풀리(420)에 감겨 안내되면서 막힘방지 관통홈(310)을 통과하여 순환하도록 된 와이어(430)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 알칼리액(1)의 공급 압력은 2kg/cm²인 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 회전팬(220)은 상기 알칼리액(1)의 유동에 따라 회전하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 회전팬(220)은 압축관(100)내측에 길이 방향으로 5~6개가 설치되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세 하게 설명하기로 한다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 알칼리액 분사장치의 사시도가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 알칼리액 분사장치의 압축관(100)은 직경이 100~150mm이고, 길이는 1300~1500mm이며, SUS304 재질로 이루어진다. 또한 양단부가 캡(110)으로 밀폐되도록 좌우 양단부의 내측면이 나사가공되어 있고, 원주면의 길이 방향으로 스프레이 노즐(300)이 나사결합되도록 나사가공된 노즐결합구(120)가 형성되어 있으며, 일측 원주면에 공급관(130)이 나사결합되어 있다.

상기 캡(110)은 회전축(210)이 삽입 회전될 있도록 중앙부에 회전축 관통홈(111)이 형성되어 있고, 압축관(100)에 나사결합될 수 있도록 단부의 외부가 나사가공되어 있으며, 압축관(100)과 동일하게 SUS304 재질로 되어 있다.

상기 노즐결합구(120)는 스프레이 노즐(300)의 직경과 동일한 직경으로 압축관(100)의 원주면의 길이 방향에 일렬로 일정한 간격을 두고 천공형성되되, 스프레이 노즐과 결합될 수 있도록 너트 가공이 되어 있다.

상기 공급관(130)의 직경은 30~40mm이고, 압축관(100)과 동일하게 SUS304 재질로 되어있으며, 단부가 나사가공되어 있어서 상기 노즐결합구(120)가 형성된 원주면의 반대편 원주면 좌측 또는 우측에 나사결합된다.

또한, 알칼리액 분사장치의 회전축부(200)는 상기 압축관(100)의 길이방향으로 중심을 관통하는 회전축(210)과, 상기 회전축의 압축관 내부에 삽입된 부분에 수직으로 삽입고정되는 회전팬(220)과, 상기 회전축의 압축관 외부로 돌출된 부분 의 단부에 회전축의 직각방향으로 결합되어 있는 회전축풀리(230)를 구비한다.

상기 회전축(210)은 상기 회전축 관통홈(111)을 관통하여 설치되고, 회전하는 동안 이탈하는 것을 방지하고 저항없이 회전하게 하기 위하여 관통홈(111)과 베어링 결합된다. 또한 회전축(210)은 SUS304로 되어 있고, 직경은 4~8mm이다.

또한, 상기 회전축의 압축관 내부 삽입 부분에 수직으로 삽입 고정되는 스크류 또는 프로펠러 형태의 회전팬(220)은 5~6개가 설치되되, 회전축에 삽입되어 용접 결합된다. 회전팬의 개수가 7개 이상이면 공급되는 알칼리액의 압력으로 회전팬을 돌리는데 무리가 따르고, 4개 이하이면 원하는 만큼의 회전력을 얻을 수 없다.

상기 회전축풀리(230)는 상기 회전축의 압축관 외부로 돌출된 부분의 단부에 회전축의 직각방향으로 삽입되어 용접 결합되되, 그 원주면은 로프나 벨트를 감아서 안내하면서 동력을 전달할 수 있도록 쉬브(sheave) 형태로 되어 있다.

스프레이 노즐(300)은 황동으로 되어 있고, 직경은 8~15mm이며, 길이는 25~30mm이고, 10~12개가 상기 압축관(100)과 결합되되, 결합부위에는 나사 가공이 되어 있어서 상기 압축관(100)의 노즐결합구(120)와 고정결합된다. 원주면의 양쪽 측면에는 막힘방지 관통홀(310)이 천공형성되어 있고, 끝단부에는 분사구(320)가 천공형성되어있다.

상기 스프레이 노즐(300)은 와이어(430)의 순환을 원활히 하고, 알칼리액의 공급을 원활히 하기 위하여 강판표면을 향하여 30~45°의 하방 경사진 각도로 결합된다.

상기 스프레이 노즐(300)의 하부에 좌우 직경 방향으로 와이어(430)가 순환 되도록 된 막힘방지 관통홈(310)은 각 노즐마다 양측으로 천공형성되고, 그 직경은 0.5~1mm이다.

상기 스프레이 노즐(300)의 끝단부에 형성되는 분사구(320)는 1~2mm의 직경으로 1개만 천공형성한다. 분사구가 2개 이상이 되면 알칼리액의 분사압력이 저하되어 강판 표면의 이물질을 이탈시키기에 불충분하게 되므로 분사구는 1개만 천공형성한다.

제1풀리(410)는 상기 회전축풀리(230)와 벨트 또는 로프로 연결되어 연동하여 회전하도록 쉬브(sheave) 형태로 되어 있고, 일측 단부에는 베벨기어(411)가 형성되어 있으며, 회전축의 단부를 별도의 지지대(412)에 고정하여 설치한다.

제2풀리(420)는 상기 제1풀리(410)와 동일한 형상으로 되어 있으며, 제1풀리(410)에 형성된 베벨기어(411)와 맞물려 연동하여 회전하도록 베벨기어(421)가 형성되어 있고, 상기 스프레이 노즐(300)중 최외곽 노즐 외측면에 용접 설치되거나, 별도의 회전축을 구비하여 바닥에 회전축의 하단부를 바닥에 고정하여 설치한다.

와이어(430)는 가늘면서도 강도가 높고,부식에 강하고 내구성 및 내식성도 좋은 피아노선을 사용하고 상기 제2풀리(420)에 감겨 안내되면서 순환하도록 된다.

이 때, 상기 제2풀리(420)가 위치한 쪽의 최외곽 스프레이 노즐(300) 반대편 최외곽 스프레이 노즐 쪽에는 상기 제2풀리에 감겨 안내되면서 순환되는 와이어(430)가 지지되도록 고정풀리(422)가 설치된다.

스프레이 노즐(300)과 압축관(100), 압축관(100)과 공급관(130), 압축 관(100)과 캡(110) 사이에는 정비 및 청소의 편의를 위해 나사 결합이 되도록 한다.

상기와 같은 구성에 의해서 본 발명에 따른 알칼리액 분사장치는 다음과 같이 작동한다.

도 5를 참조하면, 알칼리액 분사장치를 이용한 세정작업의 개념도가 도시되어 있다.

세정작업 전의 강판 표면에는 압연유와 이물질 입자등이 잔존하는데, 이 경우 알칼리액 분사장치의 분사구(320)를 통해서 고압으로 알칼리액을 분사해주면, 압연유의 세정 뿐만 아니라, 알칼리액 자체의 분사압력으로 인해 이물질을 강판 표면에서 이탈시키게 된다. 이 때, 알칼리액이 순환 재사용되므로 규산소다와 압연유 및 이물질등이 비누화하여 분사구를 막게 되므로 이를 제거하기 위하여 다음과 같이 세정작업을 진행하게 된다.

상기 공급관(130)을 통해 규산소다와 같은 알칼리 용액을 2kg/cm²의 압력으로 압축관(100) 내부로 강제로 공급한다.

압축관 내부로 공급된 알카리 용액의 일부는 분사구(320)를 통해 강판(10)상에 분사되고, 압축관(100)내 알카리용액의 압력과 흐름에 의해 스크류 또는 프로펠러 형태의 회전팬(220)이 회전된다.

이때 발생된 회전력은 회전팬(220)과 동일한 회전축(210)의 단부에 고정된 회전축풀리(230)를 회전시켜 견인된 벨트(231)를 통해 제1풀리(410) 및 상기 제1풀 리(410)와 베벨기어(411, 421)로 맞물려 있는 제2풀리(420)를 회전시켜 준다.

상기 제2풀리(420)에 감겨 안내되도록 된 와이어(430)가, 제2풀리가 회전함에 따라 막힘방지 관통홈(310)을 통과하여 순환하면서 스프레이 노즐(300) 단부 내측면의 알칼리액이 정체되지 않도록 함으로써 알카리 용액이 비누화되는 것을 예방하고 분사구(320) 막힘을 방지한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 알칼리액 분사장치는 스프레이 노즐의 막힘을 방지함으로써 알카리용액 미분사에 따른 브러쉬롤의 융착 사고를 방지하고, 탈지불량을 예방하여 생산제품의 품질을 보다 향상시킬 수 있으며, 자주 발생되는 분사구 관통작업을 감소시켜 작업자의 작업부하를 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims

냉연강판의 세정작업시 사용되는 알칼리액 분사장치에 있어서,

일정 압력으로 알칼리액(1)이 공급되는 공급관(130)을 구비하는 압축관(100)과;

상기 압축관의 길이 방향으로 관통하여 설치되는 회전축(210)과, 상기 회전축에 삽입 고정되는 회전팬(220)과, 상기 회전축의 단부에 고정되는 회전축풀리(230)를 구비하는 회전축부(200)와;

상기 회전축풀리(230)와 벨트(231)로 연동되어 회전하고, 베벨기어(411)가 형성되어 있는 제1풀리(410)와;

상기 압축관(100)의 원주면에 고정결합되고, 막힘방지 관통홈(310)이 천공형성된 다수개의 스프레이 노즐(300)과;

상기 제1풀리(410)와 맞물려 회전하고, 베벨기어(421)가 형성되어 있는 제2풀리(420)와;

상기 제2풀리(420)에 감겨 안내되면서 막힘방지 관통홈(310)을 통과하여 순환하도록 된 와이어(430)로 구성되는 것을 특징으로 하는 알칼리액 분사장치.
제1항에 있어서,

상기 알칼리액(1)의 공급 압력은 2kg/cm²인 것을 특징으로 하는 알칼리액 분사장치.
제1항에 있어서,

상기 회전팬(220)은 상기 알칼리액(1)의 유동에 따라 회전하는 것을 특징으로 하는 알칼리액 분사장치.
제3항에 있어서,

상기 회전팬(220)은 압축관(100)내측에 길이 방향으로 5~6개가 설치되는 것을 특징으로 하는 알칼리액 분사장치.