KR100783738B1

KR100783738B1 - 열간압연선재의 수냉각시스템

Info

Publication number: KR100783738B1
Application number: KR1020060127370A
Authority: KR
Inventors: 이영조
Original assignee: 신일인텍 주식회사
Priority date: 2006-12-13
Filing date: 2006-12-13
Publication date: 2007-12-07

Abstract

본 발명은 열간압연선재의 수냉각시스템에 관한 것으로, 선재를 이송하는 유입측 이송컨베어(100)와; 상기 유입측 이송컨베어(100)와 연결되며, 선재가 안내되도록 다수개의 가이드블럭(3)이 내부에 설치되고 냉각수가 공급되는 본체가 하부에 운송수단을 갖는 베이스(6) 상에 설치되어 구성된 냉각부(c)와; 상기 베이스(6)의 이동을 제어하는 제어부와; 상기 냉각부(c)를 통과한 선재를 이송하는 유출측 이송컨베어(200)로 구성됨으로써, 하나의 수냉각장치 라인으로 다양한 직경 및 다양한 수량의 선재를 냉각시킬 수 있어 설치공간을 줄일 수 있고, 이에 따른 시설비용을 절감할 수 있다.

압연, 선재, 냉각, 냉각수, 이동

Description

열간압연선재의 수냉각시스템{A WATER-COOLING SYSTEM OF WIRE ROD THE HOT ROLLING}

도 1은 본 발명에 따른 열간압연선재의 수냉각시스템에 대한 전체구성을 나타낸 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 열간압연선재의 수냉각시스템에 대한 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 열간압연선재의 수냉각시스템의 작동에 대한 흐름도.

도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 열간압연선재의 수냉각장치에 대한 작동예를 나타낸 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

2 : 제1본체 4 : 제2본체

3 : 가이드블럭 5 : 안내관체

6 : 베이스 7 : 동력장치

8 : 기대 30 : 수용부

31 : 냉각수 공급관 32 : 횡바

33 : 고저후크 34 : 가압바

35 : 전면판 36 : 개폐장치

37 : 커버 72 : 휠

74 : 실린더로드 100 : 유입측 이송컨베어

200 : 유출측 이송컨베어 300 : 유입구

400 : 유출 c : 냉각부

본 발명은 열간압연선재의 수냉각시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고온의 압연선재를 수냉시키되, 선재의 수량 및 직경별로 구비된 냉각장치를 선택 적용할 수 있어 하나의 수냉각시스템로서 다양한 직경 및 수량의 압연선재에 대한 냉각공정을 수행할 수 있도록 한 열간압연선재의 수냉각시스템에 관한 것이다.

일반적으로 선재의 제조공정은 고로와 전로작업 및 연속주조공정을 거쳐 생산된 뷸룸을 강편 압연기로서 빌렛(billet)을 제조하고, 이를 다수 공정의 선재압연라인을 통하여 선재(wire rod)를 생산하게 되는데, 이와 같은 선재 압연작업은 다시 조압연, 중간 조압연 및 사상압연 등으로 나누어지고, 최종적으로 공형 선재를 제조하게 된다.

이렇게 생산된 선재는 공냉 또는 수냉식의 냉각장치를 통해 가공이 용이한 적정온도가 되도록 한다.

상기에서 수냉각장치에 대한 선행기술로써 대한민국 등록특허 10-0523215호가 개시되어 있는데, 이를 간략하게 살펴보면, 입구쪽에 설치되어 선재의 진행방향으로 물을 분사하여 입구쪽으로 냉각수가 비산되지 않도록 하는 코커런트 스트리퍼 노즐과, 선재의 진행방향과 동일한 방향으로 물을 분사하여 선재를 냉각하는 다수개의 쿨링 노즐과, 출구쪽에 설치되어 선재의 진행방향과 반대방향으로 물 또는 공기를 분사하여 출구쪽으로 냉각수가 비산되지 않도록 하는 다수개의 카운터 커런트 스트리퍼 노즐을 포함하는 열간압연선재의 수냉각시스템에 있어서, 상기 다수개의 카운터 커런트 스트리퍼 노즐은 물을 분사하는 다수개의 물 분사용 카운터 커런트 스트리퍼 노즐과, 가장 출구쪽에 근접하여 설치되며 길이방향을 따라 일정 간격을 두고 다수개의 공기 또는 물 분사용 노즐 슬릿을 갖도록 구성되는 적어도 1개 이상의 공기 또는 물 분사용 카운터 커런트 스트리퍼 노즐을 포함하여 이루어진다.

전술한 선행기술 및 그 외의 다양한 선재의 수냉각장치는 통상 선재를 이송하는 이송컨베어와, 이송컨베어에 연계되며 선재의 직경에 적합한 통로를 갖는 가이드와, 이송되는 선재에 물을 분사하여 냉각시키는 분사부로 구성된다.

그러나, 종래에는 선재의 수량 및 직경별로 수냉각장치 라인을 각기 구비하고, 필요한 수냉각장치 라인을 선택하여 사용함으로써 수량 및 직경별로 다수개의 수냉각장치 라인을 구비해야 하므로 시설 공간을 많이 차지하게 되고, 아울러 선재를 적합한 수냉각장치 라인으로 이동시켜야 하는 운반시설도 구비되어야 하므로 공정이 복잡하고 이에 소요되는 설비 비용의 부담이 커지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 선재의 직경에 따라 선재를 안내하는 가이드블럭을 교체하여 사용할 수 있고, 처리될 선재의 수량별로 제작된 냉각장치가 구동이 가능한 베이스 상에 다수개 설치되어 사용자가 베이스를 구동시켜 적합한 냉각장치를 선택하여 사용할 수 있도록 함으로써, 하나의 수냉각장치 라인으로 다양한 직경 및 다양한 수량의 선재를 냉각시킬 수 있어 설치공간을 줄일 수 있고, 이에 따른 시설비용을 절감할 수 있도록 한 열간압연선재의 수냉각시스템에 관한 것이다.

상기한 본 발명의 목적은,

선재를 이송하는 유입측 이송컨베어와; 유입측 이송컨베어와 연결되며, 선재가 관통되어 안내되도록 다수개의 가이드블럭이 설치되고, 냉각수가 공급되는 본체가 운송수단을 갖는 베이스 상에 복수개 설치된 냉각부와; 상기 베이스의 이동을 제어하는 제어부와; 상기 냉각부를 통과한 선재를 이송하는 유출측 이송컨베어를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 열간압연선재의 수냉각시스템에 의해 달성될 수 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도면 중에서, 도 1은 본 발명에 따른 열간압연선재의 수냉각시스템에 대한 전체구성을 나타낸 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 열간압연선재의 수냉각시스템에 대한 단면도이다. 도 3은 본 발명에 따른 열간압연선재의 수냉각시스템의 작동에 대한 흐름도이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 열간압연선재의 수냉각시스템은, 선재를 이송하는 유입측 이송컨베어(100)와, 상기 유입측 이송컨베어(100)와 연결되며, 선재가 관통되어 안내되도록 다수개의 가이드블럭(3)이 설치되고, 냉각수가 공급되는 본체(2,4)가 운송수단을 갖는 베이스(6) 상에 복수개 설치된 냉각부(c)와, 상기 베이스(6)의 이동을 제어하는 제어부와, 상기 냉각부(c)를 통과한 선재를 이송하는 유출측 이송컨베어(200)로 구성된다.

보다 상세하게는, 상기 냉각부(c)는, 선재가 관통하는 가이드블럭(3)이 내부에 설치되고, 냉각수 공급관(31)이 연결되되 냉각처리될 선재의 수량에 따라 별개로 제작된 복수개의 본체(2,4)가 이동수단이 설치된 베이스(6)에 설치되고, 상기 베이스(6)는 기대(8) 상에 설치되어 상기 이동수단의 구동에 의해 횡이동될 수 있게 된다.

열간압연에 의해 길이를 갖는 봉상으로 가공된 선재는 유입측 이송컨베어(100)를 통해 유입된 후 상기 냉각부(c)로 유입되어 이송되는 과정에서 냉각이 이루어진 다음 유출측 이송컨베어(200)를 타고 이송된다.

도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 본체(2,4)는, 내측에 선재가 수용될 수 있도록 수용부(30)가 마련된 직사각형의 박스형상이며, 그 상부에는 개폐장치(36)에 의해 개폐되는 커버(37)가 설치되고, 양측면에는 선재의 유입구(300) 및 유출구(400)가 복수개 형성된다.

상기 유입구(300) 및 유출구(400)에는 전술한 유입측 및 유출측 이송컨베어(100,200)가 통하도록 설치된다.

본체(2,4)는 수용될 선재의 수량에 따라 구분되어 다수개로 구비될 수 있으며, 본체(2,4)의 갯수 및 각 본체에서 냉각처리할 수 있는 선재의 처리수량은 필요 에 따라 가감될 수 있음은 당연하다.

본 발명의 실시예에서는, 4개의 선재를 동시에 냉각할 수 있도록 4개의 유입구(300) 및 유출구(400)를 갖는 제1본체(2)와, 1개의 선재를 냉각하도록 1개의 유입구(300)와 유출구(400)를 갖는 제2본체(4)의 2종류로 구분하였으며, 이하에서는 제1 및 제2본체(2,4)로 통칭하기로 한다.

또한, 하기에서는 4개의 선재를 냉각시키는 제1본체(2)에 대해 설명하기로 하며, 제2본체(4)는 가이드블럭(3)의 갯수만 상이할 뿐 그 구조는 제1본체(2)와 동일하므로 제1본체(2)의 설명으로 대신한다.

제1본체(2)에 대해 살펴보면, 제1본체(2) 내의 수용부(30)에는 가이드블럭(3)을 고정시키는 거치장치가 다수로 설치되고, 상기 거치장치 상에 안착되어 선재를 안내하도록 설치된 다수개의 가이드블럭(3)과, 상기 거치장치에는 냉각수 공급관(31)이 연결되며, 바닥에는 냉각수 회수관(미도시)이 연결된다.

상기 거치장치는, 수용부(30)의 양측벽에 길이방향으로 형성된 복수개의 단턱(302)과, 상기 복수개의 단턱(302)을 가로질러 등간격으로 설치되며 상기 냉각수 공급관(31)이 연결되는 통공을 갖는 횡바(32)와, 상기 수용부(30)의 양측벽에 설치되되 전술한 복수개의 단턱(302) 상부에 대향되게 복수개 설치된 고정후크(33)와, 상기 대향된 고정후크(33)에 개재되어 고정되는 가압바(34)를 포함하여 구성된다.

상기 횡바(32)는 냉각수 공급관(31)과 통하는 통공(미도시)이 복수개 형성된 것이며, 전술한 가이드블럭(3)을 안착시키기 위해 상기 단턱(302)을 가로질러서 설치되되, 상기 가이드블럭(3)의 하부 전단과 후단을 지지할 수 있도록 소정 간격으 로 이격 설치된다.

상기 고정후크(33)는 편체를 절곡시켜 단면이 대략 "ㄷ"자형으로써 가공된 것으로, 상하의 수평부에는 체결공(미도시)이 형성된다.

상기 가압바(34)는 전술한 고정후크(33)의 체결공에 대응되는 통공(미도시)이 양단에 형성된 것이며, 전술한 가이드블럭(3)의 상면에 지지되면서 그 양단이 상기 고정후크(33)에 각각 삽입된 후 체결공 및 통공을 관통하는 볼트의 체결에 의해 고정된다.

상기 가이드블럭(3)은 소정 길이를 갖는 직육면체의 함체로써, 전면 및 후면에는 선재가 수평으로 관통할 수 있도록 선재에 부합되는 직경을 갖는 관통공(350)이 형성된 전면판(35) 및 후면판(35')이 설치되고, 내측에는 중공부가 형성되며, 하부에는 상기 냉각수 공급관(31)과 통하도록 개구부가 형성되어 이루어진 것으로, 관통공(350)의 직경 사이즈별로 제작되고, 여러 세트로 구비된다.

또한, 가이드블럭(3)은 선재의 수량에 따라 4개의 가이드블럭(3)이 횡으로 배열되어 1세트를 구성하며, 이러한 1세트의 가이드블럭(3)은 선재의 휘어짐을 방지하기 위해 일정 간격을 두고 제1 및 제2본체(2,4)의 내측에 다수개의 세트로 설치된다.

이들 다수개의 세트로 된 가이드블럭(3)들 사이에는 안내관체(5)가 설치됨으로써 선재의 이송을 원활하게 한다.

상기 커버(37)는 전술한 제1본체(2)의 상부에 힌지결합되며, 개폐장치(36)에 의해 자동으로 개폐되는데, 상기 개폐장치(36)의 일예로는 제1본체(2)의 측방에 수 직되게 설치되며, 실린더로드가 커버 단부에 연결되도록 설치된 유압실린더가 사용된다.

따라서, 실린더로드가 인출되면 커버(37)가 열리게 되고, 역으로 인입되면 커버(37)가 닫히게 된다.

또한, 제1 및 제2본체(2,4)는 하부에 이동수단이 구비된 베이스(6)의 상부에 고정 설치되며, 베이스(6)의 하부에는 상기 이동수단과 결합되며 바닥면에 고정된 기대(8)가 설치된다.

상기 이동수단은, 베이스(6)에 설치된 휠(72)과, 전기한 휠(72)의 구동을 안내하도록 기대(8)에 설치된 레일과, 제1 및 제2본체(2,4)를 이동시키기 위한 동력장치(7)로 구성된다.

상기 동력장치(7)는 전동모터방식 또는 유압실린더방식이 적용된다.

즉, 전동모터방식은 휠(72)을 직접 회전시키도록 휠축의 스프라킷과 체인으로 연결된 전동모터로 이루어짐으로써, 전동모터의 동력을 전달받아 휠이 회전하여 베이스가 구동될 수 있도록 한 것이다.

한편, 유압실린더방식은 베이스(6)에 직접 연결된 실린더로드를 구비한 대형의 유압실린더가 설치됨으로써 상기 유압실린더가 수평방향으로 구동함으로써 베이스(6)를 횡방향으로 이동시키게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작동관계를 설명하면 다음과 같다.

선재가 이송되는 유입측 및 유출측 이송컨베어(100,200)를 소정 간격을 두고 이격시켜 설치하고, 그 사이에 유입구 및 유출구(300,400)가 직선상으로 일치되도 록 하여 냉각부(c)가 설치되는데, 선재의 이동방향과 직교되도록 바닥면에 기대(8)를 설치하고, 그 위에 냉각부(c)의 베이스(6)가 안착된다.

즉, 기대(8)의 레일에 베이스(6)의 휠(72)이 결합되도록 하여 설치한 후 베이스(6)의 상부에 제1 및 제2본체(2,4)를 횡방향으로 배열하여 설치한다.

이때 제1 및 제2본체(2,4)의 내부에는 선재를 안내하도록 다수개의 가이드블럭(3)과 안내관체(5)가 설치되고, 제1 및 제2본체(2,4)의 하부에는 냉각수 공급장치(미도시)와 연결된다.

이후, 도 3에 나타낸 바와 같이, 사용자가 제어부를 조작하여 선재처리수량에 따라 적합한 제1 및 제2본체(2,4)를 선택한다(S1).

예를 들어, 도 4a에 나타낸 바와 같이, 1개의 선재를 냉각처리하고자 할 경우에는 베이스(6)를 이동시켜(S2), 유입구(300)가 1개만 형성된 제2본체(4)가 유입측 및 유출측 이송컨베어(100,200)와 일치되도록 라인 정렬을 수행한다(S3).

라인 정렬작업이 완료(S4)된 후에는 선재를 유입측 이송컨베어(100)로부터 이송시켜 제2본체(4)의 유입구(300)로 인입되도록 한다(S5).

이후, 냉각수 공급장치를 가동하여 제2본체(4) 내에 냉각수를 공급함으로써 선재에 대한 냉각공정이 수행된다(S6).

이후, 냉각된 선재는 유출구(400)를 통해 배출된 후 유출측 이송컨베어(200)를 통해 이송된다(S7).

한편, 도 4b에 나타낸 바와 같이, 4개짜리 선재를 냉각처리하고자 할 경우에는 전술했듯이 베이스(6)를 이동시켜 4개의 유입구(300)가 형성된 제1본체(2)를 선 택하여 라인 정렬을 시킨 후에 냉각작업을 수행한다.

상기 제1본체(2)의 선재 처리량에 따라 냉각수 공급장치(미도시)에 의한 냉각수 공급량은 변동되도록 한다.

즉, 1개의 선재를 냉각처리하는 제2본체(4)에는 상대적으로 소량의 냉각수가 공급되고, 4개의 선재를 냉각처리하는 제1본체(2)에는 다량의 냉각수가 공급되도록 함으로써 냉각수의 불필요한 낭비를 막는다.

전술했듯이 선재의 처리 수량에 따라 제1본체(2) 또는 제2본체(4)를 선택적으로 변경할 수 있으므로, 이러한 공정을 통한다면 상기한 실시예 외에도 다양한 갯수의 선재를 처리할 수 있음은 당연하다.

한편, 전술한 냉각공정에 적용되는 선재가 직경이 변경되었을 때는 그에 적합한 직경을 갖는 가이드블럭(3)으로 교체한 후 상기의 냉각공정을 수행하게 된다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 베이스를 구동시켜 처리하고자 하는 선재의 수량에 적합한 본체를 선택할 수 있고, 선재의 직경에 따라 가이드블럭의 교체가 용이하므로, 하나의 수냉각장치 라인으로 다양한 직경 및 다양한 수량의 선재를 냉각시킬 수 있어 설치공간을 줄일 수 있고, 이에 따른 시설비용을 절 감할 수 있는 효과가 있다.

Claims

선재를 이송하는 유입측 이송컨베어(100)와;

상기 유입측 이송컨베어(100)와 연결되며, 선재가 안내되도록 다수개의 가이드블럭(3)이 내부에 설치되고 냉각수가 공급되는 본체가 하부에 운송수단을 갖는 베이스(6) 상에 설치되어 구성된 냉각부(c)와;

상기 베이스(6)의 이동을 제어하는 제어부와;

상기 냉각부(c)를 통과한 선재를 이송하는 유출측 이송컨베어(200)

를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 열간압연선재의 수냉각시스템.
제1항에 있어서,

상기 본체는 선재의 처리수량에 따라 구분되어 별개로 제작된 것이며, 상기 베이스(6) 상에 복수개로 설치된 것을 특징으로 하는 열간압연선재의 수냉각시스템.
제2항에 있어서,

상기 복수개의 본체는 횡방향으로 배열된 것을 특징으로 하는 열간압연선재의 수냉각시스템.
제1항에 있어서,

상기 베이스(6)는 선재의 이송방향과 직교되게 설치된 기대(8)에 설치됨으로써 횡방향으로 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는 열간압연선재의 수냉각시스템.
제1항에 있어서,

상기 가이드블럭(3)은 분리가 가능하도록 설치된 것을 특징으로 하는 열간압연선재의 수냉각시스템.
제1항 또는 제5항에 있어서,

상기 가이드블럭(3)은 선재가 관통하는 관통공(350)의 직경별로 제작되어 구비된 것을 특징으로 하는 열간압연선재의 수냉각시스템.