KR100762434B1 - Atmosphere gas injection apparatus for annealing furnace - Google Patents

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Abstract

A device for injecting an atmospheric gas into an annealing furnace is provided to prevent surface defects from being formed on a surface of a strip by fundamentally preventing dust from being generated in the annealing furnace using an injection pressure of the atmospheric gas, and improve annealing quality of the strip by maximally reducing a temperature difference between an atmospheric gas newly injected into the annealing furnace and an atmospheric gas in the annealing furnace. A device(10) for injecting an atmospheric gas into an annealing furnace(100) comprises: a central shaft(12) which supports the atmospheric gas injecting device within the annealing furnace, which is formed in an inner part of the ejection pipe, and which has a spiral partition plate(13) formed on an outer peripheral surface thereof; an ejection pipe(9) which encircles the central shaft and sealed within the annealing furnace, and which has at least one nozzle(19) formed in a lower part thereof; and an atmospheric gas injection pipe which is connected to an atmospheric gas supply pipe of the outside and is, together with the central shaft, led in an inner side of the annealing furnace to be connected to an inner side of the ejection pipe.

Description

소둔로 내의 분위기가스 주입장치{Atmosphere gas injection apparatus for annealing furnace}Atmosphere gas injection apparatus for annealing furnace

도 1은 종래기술의 일반적인 소둔로 및 가스투입관의 사시도이며,1 is a perspective view of a general annealing furnace and a gas injection tube of the prior art,

도 2는 본원 발명의 일 실시 예에 따르는 분위기가스 주입장치(10)의 단면도이고,2 is a cross-sectional view of the atmosphere gas injection device 10 according to an embodiment of the present invention,

도 3은 도 2의 분위기가스 주입장치(10)의 분출관(9)에 형성되는 노즐(19)의 분위기가스 분사각을 나타내는 도면이며,FIG. 3 is a view showing an atmosphere gas injection angle of the nozzle 19 formed in the ejection pipe 9 of the atmosphere gas injection device 10 of FIG.

도 4는 본원 발명의 일 실시 예에 따르는 분위기가스 주입장치(10)의 사진이고,Figure 4 is a photograph of the atmosphere gas injection device 10 according to an embodiment of the present invention,

도 5는 도 4의 분위기 주입장치의 지지용블럭(1)을 나타내는 사진이다. FIG. 5 is a photograph showing a supporting block 1 of the atmosphere injection device of FIG. 4.

* 도면의 주요 부호에 대한 설명 *Description of the main symbols in the drawings

10: 분위기가스 주입장치10: atmosphere gas injection device

1: 지지용블럭 7: 철피고정홈1: Supporting block 7: Fixing groove

9: 분출관 12: 중심축9: ejection pipe 12: central axis

13: 나선형격판 17: 철피고정홈13: spiral plate 17: steel bar fixing groove

19: 노즐 40: 질소퍼지라인19: nozzle 40: nitrogen purge line

50: 허스롤(hearth roll) 55: 스트립(strip)50: hearth roll 55: strip

본원 발명은 규소강판 등의 스트립를 고온 소둔하기 위한 소둔로에서 그 내부에 분위기가스를 투입하는 분위기가스 주입장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가스투입관의 막힘을 방지하고 온도편차를 최소로 하여 소둔로 내에 분위기가스를 주입할 수 있도록 하는 소둔로 내의 분위기가스 주입장치에 관한 것이다.The present invention relates to an atmosphere gas injecting apparatus for injecting an atmosphere gas therein in an annealing furnace for high temperature annealing of strips such as silicon steel sheet, and more particularly, to prevent blockage of the gas inlet pipe and to minimize the temperature deviation. The present invention relates to an atmosphere gas injector in an annealing furnace for injecting atmospheric gas into a furnace.

도 1은 종래기술의 일반적인 소둔로 및 가스투입관의 사시도이다.1 is a perspective view of a general annealing furnace and a gas injection tube of the prior art.

도 1의 경우 일반적인 수소와 질소를 일정비율로 혼합시켜 분위기가스로 사용하는 고온소둔로를 도시하고 있는데, 이와 같은 종래의 소둔로(100)는 규소강판등의 스트립(55)를 수소와 질소 가스를 혼합시킨 분위기에서 대략 850℃ 정도의 고열로 가열하는 가열부(110)와, 일정시간 머무는 동안 조직이 세로운 조직으로 변화되는 균열부(120)와 가열 소둔된 강판을 냉각시키는 냉각부(130)로 크게 3 부위로 나누어 진다.In the case of Figure 1 shows a high temperature annealing furnace that is used as an atmosphere gas by mixing a general hydrogen and nitrogen in a certain ratio, such a conventional annealing furnace 100 is a strip 55 such as silicon steel sheet hydrogen and nitrogen gas Heating unit 110 for heating at a high temperature of about 850 ℃ in a mixed atmosphere, and the cooling unit 130 for cooling the cracked portion 120 and the heat-annealed steel sheet to change the structure to a new structure for a certain period of time. It is divided into three parts.

상기 도 1에서 도시한 바와 같이, 종래기술의 소둔로(100)에는 상기 냉각부(130)에 연이어 분위기가스 투입부(140)가 배치되는데, 이와 같은 분위기가스 투입부(140)는 상기 소둔로(100) 내의 분위기 즉, 외부에서 공급되는 분위기가스와 내부 분위기가스 간의 온도편차를 줄이고, 온도편차에 따른 안전사고를 예방하기 위하여 소둔로(100) 중 가장 온도가 낮은 냉각부(130)에 연이어 설치된다. 이와 같이 설치되는 분위기가스 투입부(140)를 통하여 투입되는 분위기가스는 소둔로의 내부 압력을 유지시킨다.As shown in FIG. 1, in the annealing furnace 100 according to the related art, an atmosphere gas input unit 140 is disposed after the cooling unit 130, and the atmosphere gas input unit 140 is the annealing furnace. In order to reduce the temperature deviation between the atmosphere within the atmosphere 100, that is, the atmosphere gas supplied from the outside and the internal atmosphere gas, and to prevent safety accidents due to the temperature deviation, the cooling part 130 of the annealing furnace 100 is continuously connected. Is installed. The atmosphere gas introduced through the atmosphere gas input unit 140 installed as described above maintains the internal pressure of the annealing furnace.

한편, 도 1의 A-A 선을 따르는 단면의 확대도에서 도시한 바와 같이, 분위기가스의 소둔로(100) 투입을 위하여는 분위기가스 투입부(140)에는 메인 가스투입관(146)에 연결된 다수개의 분위기가스 투입관(142)이 연결 설치되고, 분위기가스 투입관(142)에는 가스공급을 조정하기 위한 수동개폐밸브(144)들이 구비된다.On the other hand, as shown in the enlarged view of the cross-sectional view along the line AA of Figure 1, in order to inject the annealing path 100 of the atmosphere gas to the atmosphere gas inlet 140, a plurality of connected to the main gas injection pipe 146 Atmospheric gas inlet pipe 142 is connected and installed, the atmosphere gas inlet pipe 142 is provided with a manual opening and closing valve 144 for adjusting the gas supply.

따라서, 상기 분위기가스 투입관(142)을 통하여 수소가스가 분위기가스 투입부(140)에 공급되어 소둔로(100)내의 내부 압력을 유지시킨다.Therefore, hydrogen gas is supplied to the atmosphere gas inlet 140 through the atmosphere gas inlet pipe 142 to maintain the internal pressure in the annealing furnace 100.

그러나, 종래에는 상기 투입관(140)을 통하여 소둔로(100)내에 투입되는 새로운 분위기가스와 소둔로 내부의 분위기가스 간의 온도편차가 대략 150-200℃ 정도로 과대하게 발생되므로, 규소강판과 같은 스트립(55)의 표면에 검은 반점형태의 산화물질 결함을 초래하여 스트립의 소둔품질을 저하시키는 문제점을 가진다.However, since the temperature deviation between the new atmosphere gas introduced into the annealing furnace 100 and the atmosphere gas inside the annealing furnace through the inlet pipe 140 is excessively generated at about 150-200 ° C., strips such as silicon steel sheets are conventionally used. It has a problem that the surface of the (55) causes an oxide defect in the form of black spots to lower the annealing quality of the strip.

또한, 분위기가스 투입시 소둔로 내에 비산되어 떠다니는 미세 먼지가 허스롤(50)(도 4 참조) 표면에 고착되어 스트립(55)의 표면에 볼록결함이 발생하는 문제가 발생된다.In addition, when the atmosphere gas is introduced, fine dust scattered and floated in the annealing furnace is fixed to the surface of the hearth roll 50 (see FIG. 4), which causes a problem of convex defects on the surface of the strip 55.

따라서, 본원 발명은 상술한 종래기수의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 소둔로의 내부 분위기를 위한 분위기가스의 투입시 분위기가스의 주입 압력으로 인해 소둔로 내에서 분진이 발생하는 것을 근복적으로 방지하는 것에 의해 스트립 표면에 표면결함이 발생하는 것을 방지하고, 또한, 새로 투입되는 분위기가스와 소둔로 내부 분위기가스 간의 온도 편차를 최대한 줄여 스트립의 소둔품질을 향상시킬 수 있도록 한 소둔로 내의 분위기가스 주입장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Accordingly, the present invention is to solve the problems of the above-described conventional nose, to prevent the occurrence of dust in the annealing furnace due to the injection pressure of the atmosphere gas during the introduction of the atmosphere gas for the internal atmosphere of the annealing furnace. To prevent surface defects from occurring on the surface of the strip, and to minimize the temperature variation between the newly introduced atmospheric gas and the internal atmosphere gas in the annealing furnace, thereby improving the annealing quality of the strip. To provide that purpose.

상술한 목적을 달성하기 위한 본원 발명의 소둔로 내의 분위기가스 주입장치는,The atmosphere gas injection device in the annealing furnace of the present invention for achieving the above object,

분위기가스 주입장치를 소둔로 내에서 지지하고 분출관의 내측에 위치되는 외주면에는 나선형 격판이 형성된 중심축과;A central axis having a helical diaphragm formed on an outer circumferential surface of the atmosphere gas injector supported in the annealing furnace and positioned inside the ejection pipe;

상기 소둔로 내에서 상기 중심축을 감싸며 밀폐되고 하부에는 적어도 하나 이상의 노즐이 형성되는 분출관과;A blowoff tube surrounding the central axis in the annealing furnace and being sealed and having at least one nozzle formed therein;

외부의 분위기가스 공급관과 연결되어 상기 중심축과 함게 소둔로 내측으로 인입된 후 상기 분출관의 내측으로 연결되는 분위기가스 주입관;으로 구성되는 것을 특징으로 한다.And an atmosphere gas injection pipe connected to an external atmosphere gas supply pipe and introduced into the annealing furnace together with the central axis, and then connected to the inside of the jet pipe.

상기 노즐은, 스트립과 평행선을 기준으로 하여 30도~45도의 분사각을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 한다.The nozzle is characterized in that it is formed to have an injection angle of 30 degrees to 45 degrees with respect to the parallel to the strip.

상기 분출관에는 상기 분위기가스 주입장치를 지지하기 위하여 상기 소둔로의 외부에서 돌출되는 중심축의 양측부의 외주면에 형성되는 적어도 하나 이상의 지지용블럭이 형성되는 것을 특징으로 한다.The jet pipe is characterized in that at least one support block is formed on the outer circumferential surface of both side portions of the central axis protruding from the outside of the annealing furnace to support the atmosphere gas injection device.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본원 발명을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본원 발명의 일 실시 예에 따르는 분위기가스 주입장치(10)의 단면도이고, 도 3은 도 2의 분위기가스 주입장치(10)의 분출관(9)에 형성되는 노즐(19)의 분위기가스 분사각을 나타내는 도면이다.2 is a cross-sectional view of the atmosphere gas injection device 10 according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is an atmosphere of the nozzle 19 formed in the blow pipe 9 of the atmosphere gas injection device 10 of FIG. It is a figure which shows gas injection angle.

도 2에 도시된 바와 같이, 본원 발명의 일 실시 예에 따르는 분위기가스 주입장치(10)는 분위기가스 주입장치(10)를 소둔로(100) 내에서 지지하고 분출관(9)의 내측에 위치되는 외주면에는 나선형 격판(13)이 형성된 중심축(12)과; 소둔로 내에서 상기 중심축을 감싸며 밀폐되고 하부에는 적어도 하나 이상의 노즐(19)이 형성되는 분출관(9)과; 상기 분위기가스 주입장치(100)를 지지하기 위하여 소둔로(100)의 외부로 돌출되는 중심축(12)의 양측부가 관통되고 소둔로의 외벽에 고정되어 상기 중심축을 지지하는 적어도 하나 이상의 지지용블럭(1)과; 외부의 분위기가스 공급관과 연결되어 상기 중심축(12)과 함게 소둔로 내측으로 인입된 후 상기 분출관(9)의 내측으로 연결되는 질소퍼지라인(분위기가스주입관)(40);으로 구성되는 것을 특징으로 한다.As shown in FIG. 2, the atmosphere gas injection device 10 according to an embodiment of the present invention supports the atmosphere gas injection device 10 in the annealing furnace 100 and is located inside the blowoff pipe 9. A central shaft 12 having a spiral diaphragm 13 formed on an outer circumferential surface thereof; An ejection pipe 9 enclosing and enclosing the central axis in an annealing furnace and having at least one nozzle 19 formed therein; At least one support block for passing through both sides of the central shaft 12 protruding to the outside of the annealing furnace 100 to support the atmosphere gas injection device 100 is fixed to the outer wall of the annealing furnace to support the central axis (1); A nitrogen purge line (atmosphere gas injection pipe) 40 connected to an external atmosphere gas supply pipe and connected to the inside of the blowoff pipe 9 after being introduced into the annealing furnace together with the central axis 12; It is characterized by.

상술한 도 2 내지 도 3의 분위기가스주입장치(10)의 구성을 더욱 상세히 설명하면 소둔로(100) 내에 분위기가스를 투입시키도록 구성된 분출관(9)을 스트립(55) 상하부에 행으로 위치시키되 분출관(9) 양측부는 소둔로(100)의 외측벽이 철피고정홈(17)에 끼워지도록 소둔로에 설치된 후 소둔로(100)의 외측에서 지지용블럭(1)에 의해 고정되며, 이렇게 고정된 분출관(9)의 양측부에는 분위기가스를 분출관(9)에 주입할 수 있도록 질소퍼지라인(40)이 설치된다.Referring to the configuration of the atmosphere gas injection device 10 of FIGS. 2 to 3 described above in more detail, the ejection pipe 9 configured to inject the atmosphere gas into the annealing furnace 100 is positioned in rows above and below the strip 55. However, both sides of the ejection pipe (9) are installed in the annealing furnace so that the outer wall of the annealing furnace (100) is fitted into the fixing groove (17), and then fixed by the supporting block (1) outside the annealing furnace (100). The nitrogen purge line 40 is installed at both sides of the fixed jet pipe 9 so as to inject the atmospheric gas into the jet pipe 9.

그리고 상기 분출관(9) 내부에는 나선형태의 압력감소용 나선형격판(13)이 형성되어 공급 압력을 감소시켜 노즐(19)을 통해 스트립(55)표면에 직접 분사하는 구조를 갖는다.In addition, a spiral pressure reducing spiral plate 13 is formed inside the blower pipe 9 to reduce the supply pressure to directly spray the surface of the strip 55 through the nozzle 19.

여기서, 상기 분출관(9)은 상단부는 밀폐되며, 하단부에는 진행되는 스트립에 대하여 분사각을 30도~45도로 유지하는 다수개의 노즐(19)이 관통 형성된다. 또한, 상술한 구성을 가지는 노즐(19)은 상기 분출관(9)의 내측에 형성된 나선형격판(13)에 의해 압력이 감소된 분위기가스가 스트립(55) 진행방향과 반대방향으로 분출되도록 형성된다.Here, the ejection pipe (9) is closed at the upper end, a plurality of nozzles (19) for maintaining the spray angle of 30 degrees to 45 degrees with respect to the strip in progress is formed through. In addition, the nozzle 19 having the above-described configuration is formed such that the atmospheric gas whose pressure is reduced by the spiral plate 13 formed inside the jet pipe 9 is ejected in the direction opposite to the traveling direction of the strip 55. .

이렇게 진행되는 스트립에 대한 분위기가스 분사각을 30도~45가 되도록 노즐(19)의 구성을 한정한 이유는 30도 이하일 경우 스트립에 직접 분출되는 분위기가스 일부가 분진을 유발시켜 허스롤 오염을 가속화시켜 바람직하지 못하며, 45도 이상일 경우 스트립에 분사되는 분위기가스량이 과다하여 스트립 표면에 표면결함을 유발시키기 때문이다.The reason for limiting the configuration of the nozzle 19 so that the atmosphere gas injection angle for the strip proceeding to 30 degrees to 45 degrees is that when the temperature is 30 degrees or less, some of the atmosphere gas directly emitted to the strip causes dust to accelerate the hearth roll contamination. This is not preferable, and if it is 45 degrees or more, the amount of atmospheric gas injected into the strip is excessive, causing surface defects on the surface of the strip.

도 4는 본원 발명의 일 실시 예에 따르는 분위기가스 주입장치(10)의 사진이고, 도 5는 도 4의 분위기 주입장치의 지지용블럭(1)을 나타내는 사진으로서 상술한 도 2 내지 도 3의 구성을 가지는 분위기가스 주입장치(10)의 설치 상태를 확인할 수 있다. 이 때 도 5의 사진에 나타난 바와 같이 지지용블록(1)의 중앙에 중심축(12)이 관통되어 삽입되는 브라켓의 형태로서 제작되어 소둔로(100)의 외벽에 볼트와 너트로 고정됨에 의해 중심축(12)을 지지하면서 소둔로(100)의 내부와 외부를 밀폐한다. 4 is a photograph of the atmosphere gas injection device 10 according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is a photograph showing the support block 1 of the atmosphere injection device of Figure 4 of FIG. The installation state of the atmosphere gas injection device 10 having the configuration can be confirmed. At this time, as shown in the photo of Figure 5 is produced in the form of a bracket that is inserted through the central axis 12 in the center of the support block 1 is fixed to the outer wall of the annealing furnace 100 by bolts and nuts The inside and outside of the annealing path 100 is sealed while supporting the central axis 12.

다음으로 상술한 구성을 가지는 본원 발명의 분위기가스 주입장치(10)의 작용을 설명하면 다음과 같다.Next, the operation of the atmosphere gas injection device 10 of the present invention having the above-described configuration will be described.

도 2 및 도 3에서 설명된 바의 상기 질소퍼지라인(40)을 통해 공급된 세로운 분위기가스는 분출관(9)내로 유입되면서 나선형태의 압력 감소판에 부딪혀 소용돌이를 일으켜 온도상승과 압력이 감소(2kg/㎠ -> 0.2kg/㎠)된다.As described above with reference to FIGS. 2 and 3, the new atmospheric gas supplied through the nitrogen purge line 40 flows into the spouting pipe 9 and hits the spiral pressure reducing plate, causing vortexing to reduce temperature rise and pressure. (2kg / cm 2-> 0.2kg / cm 2).

즉, 분위기가스는 분출관(9) 내측의 중심축(12) 외주면에 형성된 나선형격판(13)을 통과하면서 압력이 감소되고, 동시에 분출관(9)를 통과하면서 분위기가스의 온도가 급상승되어 소둔로 내 분위기가스와의 온도편차가 최소(±30~10도)화 된다.That is, the pressure of the atmosphere gas decreases while passing through the spiral plate 13 formed on the outer circumferential surface of the central shaft 12 inside the blowing pipe 9, and at the same time, the temperature of the atmosphere gas rises sharply while passing through the blowing pipe 9 and annealing. The temperature deviation with the atmosphere gas in the furnace is minimized (± 30 to 10 degrees).

상술한 바와 같이 압력이 감소되고 온도가 상승된 분위기가스는 노즐(19)을 통해 진행되는 스트립(55) 표면에 직접 분출되어 스트립을 가열을 하거나 냉각하게 된다.As described above, the pressure gas is reduced and the temperature of the elevated atmosphere gas is directly ejected to the surface of the strip 55 which passes through the nozzle 19 to heat or cool the strip.

이때, 압력 감소 및 새로 유입된 분위기가스와 소둔로(100) 내의 분위기 가스의 온도차이가 최소가됨으로써 온도편차에 따른 스트립 표면부 결함을 예방하게 된다.At this time, the temperature difference between the pressure reduction and the newly introduced atmospheric gas and the atmospheric gas in the annealing furnace 100 is minimized, thereby preventing the defect of the strip surface part due to the temperature deviation.

상술한 본원 발명은 소둔로 내의 분위기가스 유입시 유입되는 분위기가스의 압력을 감소시킴과 동시에 소둔로 자체 온도에 의해 온도 상승시켜 소둔로 내의 분위기가스와 새로이 주입되는 분위기가스의 온도차를 최소화하여 새로 주입되는 부 위기가스와 소둔로 내의 분위기가스와의 온도차이에 의해 스트립 표면에 발생하는 검은 얼룩 등과 같은 표면 결함의 발생을 제거할 수 있도록 하여 스트립의 소둔 품질을 현저히 향상시키는 효과를 제공한다.The present invention as described above reduces the pressure of the atmospheric gas flowing into the atmosphere gas in the annealing furnace and at the same time increases the temperature by the temperature of the annealing furnace itself, thereby minimizing the temperature difference between the atmosphere gas in the annealing furnace and the newly injected atmosphere gas. It is possible to eliminate the occurrence of surface defects such as black spots generated on the surface of the strip by the temperature difference between the secondary gas and the atmosphere gas in the annealing furnace to provide an effect of significantly improving the annealing quality of the strip.

Claims (3)

분위기가스 주입장치를 소둔로 내에서 지지하고 분출관의 내측에 위치되는 외주면에는 나선형 격판이 형성된 중심축과;A central axis having a helical diaphragm formed on an outer circumferential surface of the atmosphere gas injector supported in the annealing furnace and positioned inside the ejection pipe; 상기 소둔로 내에서 상기 중심축을 감싸며 밀폐되고 하부에는 적어도 하나 이상의 노즐이 형성되는 분출관과;A blowoff tube surrounding the central axis in the annealing furnace and being sealed and having at least one nozzle formed therein; 외부의 분위기가스 공급관과 연결되어 상기 중심축과 함게 소둔로 내측으로 인입된 후 상기 분출관의 내측으로 연결되는 분위기가스 주입관;으로 구성되는 것을 특징으로 하는 소둔로 내의 분위기가스 주입장치.Atmospheric gas injector in the annealing furnace, characterized in that consisting of; an atmosphere gas inlet pipe connected to the outer atmosphere gas supply pipe is introduced into the annealing furnace with the central axis and then connected to the inside of the blowing pipe. 제 1항에 있어서, 상기 노즐은, 스트립과 평행선을 기준으로 하여 30도~45도의 분사각을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 소둔로 내의 분위기가스 주입장치.The apparatus of claim 1, wherein the nozzle is formed to have an injection angle of 30 degrees to 45 degrees with respect to a parallel line with the strip. 제 1항에 있어서, 상기 분출관에는 상기 분위기가스 주입장치를 지지하기 위하여 상기 소둔로의 외부에서 돌출되는 중심축의 양측부의 외주면에 형성되는 적어도 하나 이상의 지지용블럭이 형성되는 것을 특징으로 하는 소둔로 내의 분위기가스 주입장치.The annealing furnace according to claim 1, wherein the jet pipe is formed with at least one support block formed on an outer circumferential surface of both side portions of a central shaft protruding from the outside of the annealing furnace to support the atmosphere gas injection device. Atmospheric gas injection device.
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