KR100778739B1 - 소둔라인의 냉각수 함유 스케일 제거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 냉각수에 함유된 스케일을 연속적으로 제거 인출하여 스테인리스 열연 강판의 담금질을 원활하게 함으로써 생산성을 향상시키고, 스케일 처리 절차를 간소화할 수 있도록 된 소둔라인의 냉각수 함유 스케일 제거장치를 제공함에 있다.

이에 본 발명은, 회수되는 냉각수가 모아지는 침전조에 설치되어 스케일이 침전조 바닥에 침전 누적되는 것을 방지하기 위한 침전방지부와, 침전조에서 배출되는 스케일 함유 냉각수에서 스케일을 분리하기 위한 분리부를 포함하는 소둔라인의 냉각수 함유 스케일 제거장치를 제공한다.

침전조, 구동모터, 십자형날개, 수집조, 분리조, 스크린망

Description

소둔라인의 냉각수 함유 스케일 제거장치{Device for removing scales precipitated in quenching water of annealing line}

도 1은 본 발명에 따른 소둔로의 냉각수 함유 스케일 제거장치를 도시한 사시도,

도 2와 도 3은 본 발명에 따른 도 1의 부분 상세도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 침전조 11 : 회전축

12 : 십자형날개 13,32 : 구동모터

14 : 이송스크류 15 : 스텝모터

16 : 배출관 17,53,54,55 : 솔레노이드밸브

20 : 수집조 21 : 이송펌프

22,36,41 : 배관 23 : 분산관

30 : 분리조 31 : 구동롤

33 : 스크린망 34 : 제거날

40 : 냉각수조 43 : 환형링

50 : 스팀관 51 : 에어관

52 : 수관

본 발명은 스테인리스 제조공정 중 소둔 공정에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소둔후 사용되는 담금질용 냉각수를 회수하는 과정에서 냉각수에 함유된 스케일을 침전조 바닥에 침전시키지 않고 제거하여 회수하기 위한 스케일 제거장치에 관한 것이다.

일반적으로 스테인리스 열연 철판은 열간 압연시 형성된 가공조직을 재결정시켜 내부응력을 제거함으로써 냉간가공을 용이하게 하고, 열간 압연시 형성된 탄화물을 고용시켜 내식성을 확보하기 위한 소둔공정을 거치는데, 소둔후 스테인리스 열연 철판은 물로 담금질(quenching)하여 냉각된다.

상기한 담금질에 사용되어 스케일을 함유하고 있는 냉각수는 재회수되어 사용되는 데, 이 과정에서 일부 비중이 낮은 스케일은 냉각수 현장 공급 펌프에 의해 재순환되고 비중이 높은 스케일은 침전조에 그대로 침전된다.

따라서 냉각수 현장 공급 펌프의 입측 배관 막힘 방지 등을 위하여 상기한 침전 스케일은 주기적으로 제거하여 주게 되는 데, 종래에는 진공차를 이용하여 작업자가 직접 침전조 내부에 들어가 스케일을 제거하는 작업을 수행하였다.

그러나 상기한 종래의 작업은 스케일 제거가 수작업에 의해 이루어짐으로서 작업자가 직접 침전조 내부에 들어가서 작업하므로 질식 및 기타 안전사고의 위험이 있었다.

또한, 침전 누적된 스케일은 거의 찰흙같은 형태이기 때문에 제거시 많은 어려움과 장시간이 송될 뿐만 아니라 진공차로 제거되는 스케일은 재활용하지 않기 때문에 원가 절감에 저해되는 문제점이 있다.

또한, 계속 침전되는 스케일에 의해 냉각수 현장 공급 펌프의 입측 배관을 막힘에 따라 냉각수 공급에 차질이 발생하고 이에 따라 연속 소둔 현장라인의 제품 생산에 차질이 발생하여 막대한 경제적인 손실을 초래하는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 냉각수에 함유된 스케일을 연속적으로 제거 인출하여 스테인리스 열연 강판의 담금질을 원활하게 함으로써 생산성을 향상시키고, 스케일 처리 절차를 간소화할 수 있도록 된 소둔라인의 냉각수 함유 스케일 제거장치를 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 회수되는 냉각수가 모아지는 침전조에 설치되어 스케일이 침전조 바닥에 침전 누적되는 것을 방지하기 위한 침전방지부와, 침전조에서 배출되는 스케일 함유 냉각수에서 스케일을 분리하기 위한 분리부를 포함한다.

이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 소둔로의 냉각수 함유 스케일 제거장치를 도시한 사시도이고, 도 2와 도 3은 본 발명에 따른 도 1의 부분 상세도이다.

상기한 도면에 의하면, 본 발명의 침전방지부는 침전조(10) 바닥에 폭방향으로 회전가능하게 설치되는 회전축(11)과, 회전축(11)의 외주면에 길이방향으로 90도 간격으로 설치되어 외측선단이 침전조(10) 바닥면에 접하는 십자형날개(12), 상기 회전축(11)을 회전시키기 위해 침전조(10) 일측에 설치되는 구동모터(13) 및, 침전조(10) 내측 끝단 바닥면에 길이방향으로 배치되는 이송스크류(14)와 이송스크류(14)를 회전시키기 위한 스텝모터(15)를 포함한다.

상기 침전조(10)의 바닥은 이송스크류(14)쪽으로 낮게 경사지게 형성되고, 상기 십자형날개(12)는 고무 같은 연질의 재질로 이루어지며, 침전조(10)의 양쪽 벽체와 각 회전축(11) 및 이송스크류(14)의 축은 실링구조로 연결되어 침전조(10) 내부의 기밀을 유지하게 된다.

또한, 상기 이송스크류(14)의 끝단에는 배출관(16)이 침전조(10)와 연통되도록 설치되어 이송스크류(14)를 통해 이송되는 스케일 및 냉각수를 배출시키도록 되어 있으며, 배출관(16)의 일측에는 배출관(16)을 개폐시키기 위한 솔레노이드밸브(17)와 타이머가 설치된다.

그리고 상기 분리부는 실질적으로 냉각수와 스케일을 분리시키기 위한 것으로, 상기 침전조(10)의 이송스크류(14) 끝단에 연결설치되는 배출관(16) 하부에 놓여져 배출관(16)을 통해 배출되는 냉각수가 모아지는 수집조(20)와, 수집조(20) 하부로 침전되는 스케일을 펌핑하기 위한 이송펌프(21), 펌핑된 스케일 함유 냉각수로부터 스케일 분리작업이 이루어지는 분리조(30), 분리조(30) 양측 선단에 설치되는 구동롤(31), 구동롤(31)에 연결되어 구동롤(31)을 회전시키기 위한 구동모터(32), 구동롤(31)에 걸쳐지는 스크린망(33), 일측 구동롤(31)쪽에서 스크린망(33)에 근접설치되어 스크린망(33)에 걸려진 스케일을 제거하기 위한 제거날(34), 제거날(34) 하부에 놓여져 제거되어 떨어지는 스케일을 받기 위한 수집박스(35), 분리조(30) 저면에 설치된 배관(36)을 통해 배출되는 냉각수가 모아지는 냉각수조(40)를 포함한다.

그리고 상기 분리조(30)는 스케일을 건조하여 스크린망(33)으로부터 스케일을 분리를 원활히 하기 위하여, 스크린망(33)의 내측에 폭방향으로 스팀관(50)과 에어관(51)이 설치되어 스팀관(50), 에어관(51)을 따라 형성된 분사노즐을 통해 스크린망(33) 표면에 스팀과 에어를 분사시키는 구조로 되어 있다.

또한, 스크린망(33)의 하부에는 수관(52)이 폭방향으로 설치되어 수관(52)을 따라 배열된 분사노즐을 통해 분사되는 세척수에 의해 스케일이 제거된 스크린망(33)을 청소할 수 있도록 한다.

상기 수집조(20)는 저면에 스케일을 이송하기 위한 이송펌프(21)가 설치되고, 이송펌프(21)와 연결되는 스케일 이송배관(22)은 분리조(30) 상부로 연장되어 스크린망(33) 상부에 위치하게 되며, 이송배관(22)의 끝단에는 스크린망(33)의 폭방향으로 놓여지는 분산관(23)이 설치되어 분산관(23)에 설치된 노즐을 통해 스크린망(33) 위에 스케일을 넓은 범위에 걸쳐 살포하는 구조로 되어 있다.

또한, 수집조(20)의 일측에는 수집조(20)의 수위를 감지하기 위한 레벨게이지(도시되지 않음)가 설치된다.

한편, 상기 분리조(30)는 수집조(20)에서 펌핑되어진 다량의 수분을 함유하 고 있는 스케일을 수분과 건조된 스케일로 분리하여 주는 부분으로, 분리조(30) 양쪽에 구동롤(31)이 베어링블럭을 매개로 지지대 상부에 설치되고, 구동롤간에는 수분 배출이 잘되는 밸트 형태의 스크린망(33)이 걸쳐져 설치된다.

그리고 일측 구동롤(31)에 닿을 듯 말듯하게 스케일 제거날(34)이 설치되며, 상기 수관(52)은 제거날(34)이 설치되는 구동롤(31)의 내측에 근접하여 분사노즐이 스크린망(33)을 향하도록 설치되고, 에어관(51)과 스팀관(50)은 스크린망(33) 상부에 폭방향으로 설치되어 스크린망(33)으로 에어와 스팀을 분사시키도록 되어 있다. 여기서 스팀의 사용은 동절기시 동결방지와 건조를 목적으로 하며, 에어는 하절기에 스케일 건조의 목적으로 사용된다.

각 관(50,51,52)의 일측에는 솔레노이드밸브(53,54,55)가 설치되어 필요시 각 관을 개폐하게 된다.

분리조(30)에는 냉각수와 세척수가 모아지게 되는 데, 분리조(30) 저면 일측에 배관(36)이 설치되어 냉각수조(40)로 연장되며, 냉각수조(40)는 냉각수를 이송시키는 별도의 배관(41)을 통해 수집조(20)로 연결되어 배관(41) 일측에 설치된 펌프(42)의 작동에 따라 냉각수조(40)내의 냉각수를 수집조(20)로 이송시키게 되며, 배관(41)의 끝단에는 수집조(20) 내주면을 따라 설치되는 환형링(43)이 설치되어 환형링(43)에 형성된 구멍을 통해 수집조(20) 내주면에 냉각수를 뿌려주는 구조로 되어 있다.

이러한 구조는 냉각수를 수집조(20) 내주면에 뿌려줌으로 수집조(20) 내주면에 부착되는 스케일을 하부로 떨어뜨려 스케일을 잘 모아지게 하는 역할을 하게 된 다.

이하 본 발명의 작용에 대해 설명한다.

소둔로로 공급되어 사용된 냉각수는 다량의 스케일을 함유한 상태에서 회수되어 침전조(10)로 보내지게 된다.

침전조(10)로 회수된 냉각수에 포함되어 있는 비중이 무거운 스케일은 침전조(10) 하부로 내려앉게 되고, 이때 침전조(10) 하부에 설치된 침전방지부의 작동에 의해 침전조(10) 저면에 쌓이지 않고 배출처리된다.

즉, 구동모터(13)의 작동에 따라 구동모터(13)에 연결되어 있는 회전축(11)이 회전되고 따라서 회전축(11)에 설치된 십자형날개(12)가 일방향으로 회전되어 침전조(10) 바닥으로 가라앉는 스케일을 경사진 침전조(10) 하단을 향해 쓸어내리게 되는 것이다.

이렇게 연속배치된 십자형날개(12)에 의해 쓸려내려간 스케일은 침전조(10) 최저면에 설치되어 있는 이송스크류(14)쪽으로 모이게 되고, 스텝모터(15)의 작동에 따라 구동되는 이송스크류(14)를 따라 이동되어 배출관(16)을 통해 배출된다.

여기서 이송스크류(14) 작동과 배출관(16)에 설치된 솔레노이드밸브는 상호 연동작동되는 데, 타이머에 의해 스텝모터(15)가 작동되어 이송스크류(14)를 회전시키게 되면 이와 동시에 솔레노이드밸브가 개방작동되어 배출관(16)을 개방시키게 되고, 스텝모터(15)가 정지되면 동시에 솔레노이드밸브가 폐쇄작동되어 배출관(16)을 닫게 되는 것이다.

배출관(16)을 통해 배출된 스케일과 냉각수는 수집조(20)에 모이게 되며, 수 집조(20) 저면에 설치되어 있는 이송펌프(21)의 작동에 따라 스케일 이송배관(22)을 통해 분리조(30)로 보내지게 된다.

상기 이송펌프(21)의 작동은 수집조(20)에 설치된 레벨게이지에 의해 제어작동되는 데, 수집조(20) 내의 냉각수가 로우(low)레밸이상이면 이송펌프(21)를 계속 작동시키고 로우레벨 이하인 경우 이송펌프(21)를 정지시키게 된다.

여기서 상기 수집조(20) 하부는 호퍼형태를 이루는 데, 내주면을 따라 설치된 환형링(43)을 통해 냉각수조(40)로부터 냉각수가 공급되어 수집조(20)의 내주면에 뿌려주게 되어 수집조(20) 내벽에 부착된 스케일을 분리시켜 저면의 이송펌프(21)로 원활히 유입시키게 된다.

이송배관(22)을 통해 분리조(30) 상부로 이송되는 냉각수 및 스케일은 이송배관(22) 끝단에 설치되어 있는 분산관(23)의 노즐을 통해 배출되어 하부에 놓여진 스크린망(33)의 전면적에 고르게 뿌려지게 된다.

스크린망(33) 위로 배출된 냉각수는 스크린망(33)을 통과하여 하부에 놓여진 분리조(30)로 모아지게 되고, 스케일은 스크린망(33)에 걸려 분리조(30)로 배출되지 않게 된다.

이때 이송펌프(21)의 작동과 동시에 구동롤(31)에 설치된 구동모터(32)는 회전작동하게 되는 데, 이에 따라 구동롤(31)에 걸쳐져 있는 스크린망(33)이 전방의 제거날(34)쪽을 향해 이동하게 된다.

따라서 스크린망(33) 위에 남아있는 스크린은 스크린망(33)과 함께 이동되고, 구동롤(31)에 근접설치되어 있는 제거날(34)에 걸리면서 스크린망(33)으로부터 탈락되어 제거날(34) 하부에 위치한 수집박스(35)로 떨어지게 된다.

여기서 밸트 하부에 설치된 수관(52)을 통해 공급되는 물은 스케일이 제거된 스크린망(33) 위에 분사되어 스크린망(33)을 청소하는 작용을 하게 된다.

이와같이 스크린망(33)을 통과한 냉각수와 수관(52)을 통해 스크린망(33)을 세척하고 떨어지는 물은 모두 분리조(30)에 모이게 되고, 분리조(30) 저면에 설치된 배관을 통해 냉각수조(40)로 보내지게 되며, 냉각수조(40)로 이동된 냉각수는 펌프 작동에 의해 위에서 언급한 바와 같이 수집조(20)의 환형링(43)으로 재공급된다.

한편, 상기 스케일 이송펌프(21)의 작동과 동시에 스크린망(33) 상부에 설치되어 있는 에어관(51)과 스팀관(50)의 솔레노이드밸브가 개방작동되어 스크린망(33)을 향해 에어 또는 스팀을 분사함으로써, 스크린망(33)에 걸려져 있는 스케일을 건조시키게 된다.

여기서 에어관(51)은 하절기에, 스팀관(50)은 동절기에 사용될 수 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 소둔라인의 냉각수 함유 스케일 제거장치에 의하면, 침전조에 스케일이 누적되는 것을 방지하여 스케일 처리에 소요되는 시간과 노력을 줄일 수 있으며, 이에 따라 냉각수 공급 펌프 입측 배고나 막힘 현상을 방지할 수 있게 된다.

또한, 스케일을 재회수하여 재활용할 수 있게 되어 원료 절감의 효과가 있다.

또한, 기계적으로 스케일 제거가 이루어짐으로써 수작업시 발생되는 안전사고의 위험을 줄일 수 있게 된다.

Claims (4)

1. 침전조 바닥에 폭방향으로 회전가능하게 설치되는 회전축과, 회전축의 외주면에 길이방향으로 일정 간격으로 설치되어 외측선단이 침전조 바닥면에 접하는 십자형날개, 상기 회전축을 회전시키기 위해 침전조 일측에 설치되는 구동모터 및, 침전조 내측 끝단 바닥면에 길이방향으로 배치되는 이송스크류와 이송스크류를 회전시키기 위한 스텝모터를 포함하여, 회수되는 냉각수가 모아지는 침전조 바닥에 스케일이 침전 누적되는 것을 방지하기 위한 침전방지부와;

   상기 침전조의 이송스크류 끝단에 연결설치되는 배출관 하부에 놓여져 배출되는 냉각수가 모아지는 수집조와, 수집조 하부로 침전되는 스케일을 펌핑하기 위한 이송펌프, 펌핑된 스케일 함유 냉각수로부터 스케일 분리작업이 이루어지는 분리조, 분리조 양측 선단에 설치되는 구동롤, 구동롤에 연결되어 구동롤을 회전시키기 위한 구동모터, 구동롤에 걸쳐지는 스크린망, 일측 구동롤쪽에서 스크린망에 근접설치되어 스크린망에 걸려진 스케일을 제거하기 위한 제거날, 제거날 하부에 놓여져 제거되어 떨어지는 스케일을 받기 위한 수집박스, 분리조 저면에 설치된 배관을 통해 배출되는 냉각수가 모아지는 냉각수조를 포함하여, 침전조에서 배출되는 스케일 함유 냉각수에서 스케일을 분리하기 위한 분리부

   를 포함하는 소둔라인의 냉각수 함유 스케일 제거장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 분리조는 상기 스크린망의 내측에 폭방향으로 스팀 관과 에어관이 설치되어 스팀관, 에어관을 따라 형성된 분사노즐을 통해 스크린망 표면에 스팀과 에어를 분사시키는 구조로 되어, 스케일을 건조하여 스크린망으로부터 스케일을 분리를 원활히 할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 소둔라인의 냉각수 함유 스케일 제거장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 스크린망의 하부에는 수관이 폭방향으로 설치되어 수관을 따라 배열된 분사노즐을 통해 분사되는 세척수에 의해 스케일이 제거된 스크린망을 청소할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 소둔라인의 냉각수 함유 스케일 제거장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 수집조는 저면에 스케일을 이송하기 위한 이송펌프가 설치되고, 이송펌프와 연결되는 스케일 이송배관은 분리조 상부로 연장되어 스크린망 상부에 위치하게 되며, 이송배관의 끝단에는 스크린망의 폭방향으로 놓여지는 분산관이 설치되어 분산관에 설치된 노즐을 통해 스크린망 위에 스케일을 넓은 범위에 걸쳐 살포하는 구조로 된 것을 특징으로 하는 소둔라인의 냉각수 함유 스케일 제거장치.

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