KR100804246B1

KR100804246B1 - 스틸 스트립 연속칼라코팅라인의 고주파 유도가열을 이용한오븐 장치

Info

Publication number: KR100804246B1
Application number: KR1020060091689A
Authority: KR
Inventors: 변진택; 이정우
Original assignee: 주식회사 포스코건설
Priority date: 2006-09-21
Filing date: 2006-09-21
Publication date: 2008-02-18

Abstract

본 발명은 고주파 유도가열을 이용한 오븐 장치에 관한 것으로 특히, 더욱 상세하게는 피씨엠(PCM : Pre Coated Metal) 제품을 생산하는 스틸 스트립 연속칼라코팅라인에 있어서, 제품 표면의 클린화를 극대화하고, 환경오염의 극소화 및 가동준비시간의 최소화를 도모함으로써, 제품의 품질을 향상시키는 동시에 생산성을 향상시킬 수 있는 스틸 스트립 연속칼라코팅라인의 고주파 유도가열을 이용한 오븐 장치의 제공을 목적으로 한다.

상기한 목적을 갖는 본 발명의 스틸 스트립 연속칼라코팅라인의 고주파 유도가열을 이용한 오븐 장치는, 롤러 코터의 후방에 설치된 제1 내지 제4 오븐을 통해 스틸 스트립의 표면에 부착된 페인트가 가열 건조되고, 페인트가 가열 건조된 상기 스틸 스트립은 워터퀀치에 이송되어 냉각되는, 스틸 스트립 연속칼라코팅라인에 있어서, 상기 제1 내지 제4 오븐 사이에는 각각 제1 내지 제3 고주파 유도가열기가 설치되고, 상기 제4 오븐과 워터퀀치 사이에는 상기 스틸 스트립을 냉각시키는 냉각장치로써 작용하는 턴롤(Turn Roll)이 적어도 하나 이상 더 설치되며, 상기 고주파 유도가열기의 코일 베이스는 레벨을 조절할 수 있는 리프트 장치 상에 설치된 것을 특징으로 한다.

스틸 스트립, 연속칼라코팅, 고주파 유도가열, 오븐, 턴롤, 리프트, 냉각

Description

스틸 스트립 연속칼라코팅라인의 고주파 유도가열을 이용한 오븐 장치{Oven Apparatus using Induction Heating for Steel-Strip Color Coating Line}

도 1은 일반적인 연속칼라코팅라인 설비를 나타낸 개략도,

도 2는 종래의 오븐과 이에 적용된 오븐 배기가스 재연소 및 폐열회수설비를 나타내는 개략도,

도 3은 본 발명의 연속칼라코팅라인 설비를 나타낸 개략도,

도 4는 본 발명의 연속칼라코팅라인 설비에 적용된 오븐 장치와 RTO 설비를 나타내는 개략도,

도 5는 본 발명의 고주파 유도가열기를 나타내는 결합 사시도,

도 6은 본 발명의 고주파 유도가열기를 나타내는 일부 분해 사시도,

도 7은 본 발명의 고주파 유도가열기를 승하강시키기 위한 리프트 장치를 나타내는 사시도,

도 8은 유도가열의 원리를 나타낸 개략도,

도 9는 고주파 유도가열의 원리를 나타낸 개략도,

도 10a는 본 발명의 턴롤을 나타내는 정단면도,

도 10b는 본 발명의 턴롤을 나타내는 측면도,

도 10c는 본 발명의 턴롤에 대한 작용효과를 설명하기 위해 턴롤의 접촉 냉각 부위를 펼쳐 놓은 전개도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

9 : 제3 롤러 코터 10a : 제1 오븐

10b : 제2 오븐 10c : 제3 오븐

10d : 제4 오븐 17 : 베이스 구조체

18 : 리프트 장치 18a : 핸들

18b : 스크류축 30a : 제1 고주파 유도가열기

30b : 제2 고주파 유도가열기 30c : 제3 고주파 유도가열기

31 : 코일 베이스 32a, 32b : 사이드 플레이트

33a : 프론트 플레이트 33b : 리어 플레이트

34a : 프론트 가이드 35a : 프론트 가이드 보호 플랜지

35b : 리어 가이드 보호 플랜지 38 : 코일 유닛 보호 프레임

39 : 지지블럭 40 : 코일 인슐레이터

42 : 코일 유닛 45 : 탑 플레이트

47 : 콘크롤박스 50a, 50b : 턴롤

53 : 냉각수 공급관 54 : 냉각수 분기관

55a : 상부 노즐 55b : 하부 노즐

56 : 냉각수 유통관 57 : 냉각수 집속관

58 : 냉각수 배출관 60 : 워터퀀치

본 발명은 고주파 유도가열을 이용한 오븐 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원료인 스틸 스트립을 연속적으로 풀어주면서 전처리 과정을 거친 후 롤러 코터(Roller Coater)를 이용하여 액상의 페인트를 상기 스틸 스트립에 코팅(Coating)시키고 이어 건조 오븐을 거쳐 피씨엠(PCM : Pre Coated Metal) 제품을 생산하는 스틸 스트립 연속칼라코팅라인에 있어서, 상기 코팅된 페인트를 건조시키는 오븐을 고주파 유도가열 오븐 장치로 구성하여 제품 표면의 클린화를 극대화하고, 환경오염의 극소화 및 가동준비시간의 최소화를 도모함으로써, 제품의 품질을 향상시키는 동시에 생산성을 향상시킬 수 있는 스틸 스트립 연속칼라코팅라인의 고주파 유도가열을 이용한 오븐 장치에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 연속칼라코팅라인 설비를 나타낸 개략도이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 일반적으로 연속칼라코팅라인(CCL : Color Coating Line)에 적용되는 코일 상태의 스틸 스트립(Steel Strip)(S)은, 페이 오프 릴(Pay off Reel)(1)을 통해 라인에 연속적으로 공급되면서, 페인트(Paint) 부착이 잘 되도록 전처리 설비(Degreasing Unit)(3)를 거친 후, 제1 롤러 코터(Chemical Coater)(4)와 오븐(5), 제2 롤러 코터(Primer Coater)(7)와 오븐(8), 워터퀀 치(Water Quench) 및 에어블러워(Air Blower), 제3 롤러 코터(Finish Coater)(9)와 오븐(10), 워터퀀치 및 에어블러워(11)를 차례로 통과하면서 액상의 페인트가 코팅되고 건조 처리된다.

상기에 있어서, 각 오븐 후방에 설치된 워터퀀치 및 에어블러워는 스틸 스트립(S)의 냉각 및 건조 역할을 돕게 된다.

도 1에서 미설명 도면부호 2는 입측루퍼(Entry Looper), 6은 쿨링 롤(Cooling Roll), 12는 텐션레벨러(Tension Leveller), 13은 출측루퍼(Exit Looper), 15는 텐션릴(Tension Reel)를 도시한 것이다.

상기한 연속칼라코팅라인에서 최종 제품의 품질을 향상시키는 핵심설비는 제1 내지 제3 롤러 코터(Chemical Coater, Primer Coater, Finish Coater)(4, 7, 9)들과 오븐(5, 8, 10)이다. 이 중 종래의 오븐에 대해 아래의 도면을 참고로 하여 간략히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 종래의 오븐과 이에 적용된 오븐 배기가스 재연소 및 폐열회수설비를 나타내는 개략도이다.

제1 내지 제3 롤러 코터에 의하여 스틸 스트립(S) 상에 도포된 액상의 페인트를 건조시키는 장치인 종래의 오븐(10)은, 공기연소시스템(Combustion Air System)과 폐가스를 배출하기 위한 오븐 배기가스 재연소 및 폐열회수설비(RTO : Regenerative Thermal Oxidizer, 이하 "RTO 설비" 라함)(20)로 구성된다.

즉, 코팅된 페인트를 건조시키는 오븐(10)은 약 450℃의 온도를 갖는 핫에어(Hot Air)를 이용하는 장치로서, 에어를 가열하기 전에 오븐에서 발생하는 폐가 스를 흡입(Suction)하여 RTO 설비(20) 내의 연소버너(Combustion Burner)를 이용하여 핫에어를 만들고, 이어 덕트를 통해 오븐에 공급하여 연소버너 만으로 가열 시의 열량을 세이브(Save)하도록 설계되어 있다.

그러나, 상기와 같이 오븐(10)으로 공급된 약 450℃의 온도를 갖는 핫에어는, 오븐 내부에서 연소과정을 장기간 계속적으로 반복하는 과정에서 오븐 내부를 오염시키는 원인이 되어, 생산 제품의 클린화를 유지하기가 어려운 문제점이 있었고, 또한 핫에어는 주변환경 오염의 원인이 되는 문제점이 있었다.

그리고 또한 라인의 멈춤(Line Shot Down) 후 재 가동 시 연소버너를 이용하여 약 450℃의 온도를 갖는 다량의 핫에어를 만들기 위한 연소버너의 조정 및 기타 설비의 조정을 위한 가동준비시간이 많이 소요(약 1시간 이상 소요)됨에 따라 생산성이 저하되는 동시에 작업자의 많은 노동력을 필요로 하는 등의 여러 가지 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 연속칼라코팅라인의 스틸 스트립에 도포된 액상 페인트를 건조시키는 오븐을 고주파 유도가열 오븐 장치로 구성하여, 제품 표면의 클린화를 극대화함으로써 제품의 품질을 향상킬 수 있는 스틸 스트립 연속칼라코팅라인의 고주파 유도가열을 이용한 오븐 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 주변환경 오염의 극소화를 이룰 수 있는 스틸 스트립 연속 칼라코팅라인의 고주파 유도가열을 이용한 오븐 장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.

그리고 또한, 본 발명은 소량의 핫에어를 필요로 함에 따라 가동준비시간의 최소화를 도모함으로써 생산성을 향상시킬 수 있는 동시에 작업자의 작업량을 경감시킬 수 있는 스틸 스트립 연속칼라코팅라인의 고주파 유도가열을 이용한 오븐 장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명의 스틸 스트립 연속칼라코팅라인의 고주파 유도가열을 이용한 오븐 장치는, 롤러 코터의 후방에 설치된 제1 내지 제4 오븐을 통해 스틸 스트립의 표면에 부착된 페인트가 가열 건조되고, 페인트가 가열 건조된 스틸 스트립은 워터퀀치로 이송되어 냉각되는, 스틸 스트립 연속칼라코팅라인에 있어서, 제1 내지 제4 오븐 사이에는 각각 제1 내지 제3 고주파 유도가열기가 설치된 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 고주파 유도가열기는, 코일 베이스와, 코일 베이스의 양 측면에 각각 고정되는 사이드 플레이트와, 코일 베이스의 전후방에 각각 고정되는 프론트 및 리어 플레이트와, 프론트 및 리어 플레이트에 각각 설치되어 개구를 형성하는 프론트 및 리어 가이드와, 프론트 및 리어 가이드 측에 설치되어 가이드들을 보호하는 프론트 및 리어 가이드 보호 플랜지와, 코일 베이스 상에 고정된 코일 유닛 보호 프레임과, 코일 유닛 보호 프레임에 고정된 지지블럭 상에 설치되어 스틸 스 트립이 통과하는 코일 인슐레이터(Coil Insulator)와, 코일 인슐레이터의 외측에 설치되는 코일 유닛과, 코일 베이스의 상단에 고정되는 탑 플레이트 및, 탑 플레이트의 상부에 설치되는 콘크롤박스를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 제4 오븐과 워터퀀치 사이에는 스틸 스트립을 냉각시키는 냉각장치로써 작용하는 턴롤(Turn Roll)이 스트레이트 타입(Straight Type)의 바렐(Barrel)을 갖고 적어도 하나 이상 더 설치된 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 고주파 유도가열기의 코일 베이스는, 연속칼라코팅라인의 바닥면에 고정된 베이스 구조체의 상단 모서리 부분에 각각 설치된 리프트 장치 상에 설치되어, 리프트 장치의 조작에 의하여 고주파 유도가열기가 상승 또는 하강 가능하여, 고주파 유도가열기를 통과하는 스틸 스트립이 커티너리(Catenary) 현상 발생대비 이송되는 상기 스틸 스트립과 고주파 유도가열기 내의 히팅 코일(Heating Coil) 사이의 거리가 가능한 한 일정하게 유지되도록 하여 균일한 가열이 이루어 질 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 턴롤은, 롤스탠드의 상단에 고정된 베어링블럭에 결합되어 회전하는 구동축 상에 고정 설치되되, 턴롤의 내부에는 외부로부터 인입되는 냉각수 공급관과, 냉각수 공급관과 연결되는 냉각수 분기관과, 냉각수 분기관에 연결되는 상부 및 하부 노즐과, 상부 및 하부 노즐에 각각 연결되고 턴롤의 내주면에 각각 접촉되는 냉각수 유통관과, 냉각수 유통관의 배출부에 각각 접속되는 냉각수 집속관 및, 냉각수 집속관과 연결되고 외부로 인출되는 냉각수 배출관이 각각 설치된 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 리프트 장치는, 핸들과 스크류축의 조합에 의해 이루어진 스크류잭 장치로써, 핸들의 회전 조작에 의하여 스크류축이 상승 또는 하강하는 것을 특징으로 한다.

상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 연속칼라코팅라인 설비를 나타낸 개략도이고, 도 4는 본 발명의 연속칼라코팅라인 설비에 적용된 오븐 장치와 RTO 설비를 나타내는 개략도이다.

도면에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 연속칼라코팅라인 설비에 적용된 오븐장치는 오븐 및 고주파 유도가열을 이용한 장치로써, 제3 롤러 코터(Finish Coater)(9)의 후방에 설치된 제1 내지 제4 오븐(10a~10d)과, 상기 오븐 사이에 각각 설치되는 제1 내지 제3 고주파 유도가열기(30a~30c)로 구성된 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명은 상기 구성에 있어서, 제4 오븐(10d)과 워터퀀치(60) 사이에는 스틸 스트립(S)을 냉각시키는 냉각장치로써 작용하는 턴롤(Turn Roll)(50a, 50b)이 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 제1 내지 제4 오븐(10a~10d)은 종래의 오븐(10)(도 1 및 도 2에 도시)과 동일한 구성을 갖는 것이고, 워터퀀치(60) 또한 종래의 워터퀀치 및 에어블러워(11)(도 1에 도시)에 구성된 워터퀀치와 동일한 구성을 가짐에 따라 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 5는 본 발명의 고주파 유도가열기를 나타내는 결합 사시도이고, 도 6은 본 발명의 고주파 유도가열기를 나타내는 일부 분해 사시도이며, 도 7은 본 발명의 고주파 유도가열기를 승하강시키기 위한 리프트 장치를 나타내는 사시도이다.

상기 도면들을 참고로 하여 본 발명의 고주파 유도가열기의 구성에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1 내지 제3 고주파 유도가열기(30a, 30b, 30c)는 연속칼라코팅라인의 바닥면에 고정된 베이스 구조체(17)의 상단 모서리 부분에 각각 설치된 리프트 장치(18) 상에 설치된다.

상기 리프트 장치(18)는 핸들(18a)과 스크류축(18b)의 조합에 의해 이루어진 스크류잭 장치로써, 상기 핸들(18a)을 시계방향으로 돌리면 상기 스크류축(18b)이 상승하게 되고, 상기 핸들(18a)을 반시계방향으로 돌리면 스크류축(18b)이 하강하는 통상의 장치이다.

상기와 같이 리프트 장치(18)의 조작에 의하여 제1 내지 제3 고주파 유도가열기(30a, 30b, 30c)가 상승되거나 하강되도록 설치한 것은, 상기 고주파 유도가열기를 통과하는 스틸 스트립(S)이 커티너리(Catenary) 현상 발생대비 이송되는 상기 스틸 스트립과 고주파 유도가열기 내의 히팅 코일(Heating Coil) 사이의 거리가 가 능한 한 일정하게 유지되도록 하여 균일한 가열이 이루어 질 수 있도록, 상기 고주파 유도가열기의 높낮이를 쉽게 조정하기 위한 것이다.

상기 제1 내지 제3 고주파 유도가열기(30a, 30b, 30c)는 모두 동일한 구조를 가짐에 따라 하나만 예로 들어 설명하기로 한다.

고주파 유도가열기는, 상기 리프트 장치(18)에 고정되는 코일 베이스(31)와, 상기 코일 베이스(31)의 양 측면에 각각 고정되는 사이드 플레이트(32a, 32b)와, 상기 코일 베이스(31)의 전후방에 각각 고정되는 프론트 및 리어 플레이트(33a, 33b)와, 상기 프론트 및 리어 플레이트(33a, 33b)에 각각 설치되어 개구를 형성하는 프론트 가이드(34a) 및 리어 가이드(미도시)와, 상기 프론트 가이드(34a) 및 리어 가이드 측에 설치되어 상기 가이드들을 보호하는 프론트 가이드 및 리어 가이드 보호 플랜지(35a, 35b)와, 상기 코일 베이스(31) 상에 고정된 코일 유닛(Coil Unit) 보호 프레임(38)과, 상기 코일 유닛 보호 프레임(38)에 고정된 지지블럭(39) 상에 설치되어 스틸 스트립(S)이 통과하는 코일 인슐레이터(Coil Insulator)(40)와, 상기 코일 인슐레이터(40)의 외측에 설치되는 코일 유닛(42)과, 상기 코일 베이스(31)의 상단에 고정되는 탑 플레이트(45) 및, 상기 탑 플레이트(45)의 상부에 설치되는 콘크롤박스(47)를 포함하여 구성된다.

상기한 구성을 갖는 제1 내지 제3 고주파 유도가열기(30a, 30b, 30c)는 유도가열의 원리를 이용한 장치이며, 유도가열의 원리는 아래의 도면을 통해 간략히 설명한다.

도 8은 유도가열의 원리를 나타낸 개략도이고, 도 9는 고주파 유도가열의 원 리를 나타낸 개략도이다.

상기 도면에 도시된 바와 같이, 고주파 유도가열의 원리는, 원기둥 모양의 피 가열체 주위에 가열코일을 감고, 이 가열코일에 고주파 전류를 흘리면 가열코일 내부의 피 가열물에 열이 발생하게 되는 것이다.

상기에서 피 가열체는 본 발명의 코일 인슐레이터(40)이고, 가열코일은 코일 유닛(42)이며, 피 가열물은 상기 코일 인슐레이터(40)를 통과하는 스틸 스트립(S)이 된다.

도 10a는 본 발명의 턴롤을 나타내는 정단면도이고, 도 10b는 본 발명의 턴롤을 나타내는 측면도이며, 도 10c는 본 발명의 턴롤에 대한 작용효과를 설명하기 위해 턴롤의 접촉 냉각 부위를 펼쳐 놓은 전개도이다.

상기 도면에 나타낸 바와 같이, 스틸 스트립(S)을 냉각시키는 냉각장치로써 작용하는 턴롤(50a, 50b)은 롤스탠드의 상단에 고정된 베어링블럭(51)에 결합되어 회전하는 구동축(52) 상에 고정 설치된다.

상기 턴롤(50a, 50b)의 내부에는 외부로부터 인입되는 냉각수 공급관(53)과, 상기 냉각수 공급관(53)과 연결되는 냉각수 분기관(54)과, 상기 냉각수 분기관(54)에 연결되는 상부 및 하부 노즐(55a, 55b)과, 상기 상부 및 하부 노즐(55a, 55b)에 각각 연결되고 상기 턴롤의 내주면에 각각 접촉되는 냉각수 유통관(56)과, 상기 냉각수 유통관(56)의 배출부에 각각 접속되는 냉각수 집속관(57) 및, 상기 냉각수 집속관(57)과 연결되고 외부로 인출되는 냉각수 배출관(58)이 각각 설치된다.

상기와 같이 구성된 턴롤(50a, 50b)이 스틸 스트립(S)을 냉각시키는 냉각 장치로써 기능하는 작용을 설명하면 다음과 같다.

냉각수 공급관(53)을 통해 공급되는 냉각수는 냉각수 분기관(54)을 통해 상부 및 하부 노즐(55a, 55b)로 유입되고, 상기 상부 및 하부 노즐(55a, 55b)로 유입된 냉각수는 다시 턴롤의 내주면에 각각 접촉된 냉각수 유통관(56)에 공급된다. 이와 같이 냉각수 유통관(56)에 냉각수가 공급되면 상기 냉각수 유통관(56)과 접촉된 턴롤의 외주면이 냉각된 상태로 있게 된다.

이때 상기 턴롤의 외주면에 제3 고주파 유도가열기를 통과하면서 약 220~250℃의 온도를 갖는 스틸 스트립(S)이 감겨 접촉되면, 상기 스틸 스트립(S)의 열이 냉각된 상태로 있는 턴롤의 외주면에 전달되면서 상기 스틸 스트립(S)의 온도가 약 170~200℃ 정도로 떨어지게 되는 것이다.

즉, 제3 고주파 유도가열기를 통과하면서 약 220~250℃의 온도를 갖는 스틸 스트립(S)이 워터퀀치로 이송되어 갑자기 냉각되면, 상기 스틸 스트립(S)이 쇼크(Shock)현상으로 인해 웨이브(Wave)가 발생되어 제품의 불량으로 이어질 수 있는 문제점이 있다.

따라서, 상기와 같은 뒤틀림 현상을 억제하기 위하여 상기 구성 및 작용효과를 갖는 턴롤에 스틸 스트립(S)을 접촉시켜 어느 정도 온도를 저하시킨 후 워터퀀치에 이송시켜 냉각을 이루게 되는 것이다.

한편, 본 발명의 턴롤은 바렐(Barrel)이 스트레이트 타입(Straight Type)로 되어 있어, 순간적인 가열에 의한 쇼크로 인해 스틸 스트립이 웨이브져서 나오는 것을 방지할 수 있게 되어 있다.

이하, 상기한 구성을 갖는 본 발명의 작용효과에 대해 도 3 내지 도 6을 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 가장 큰 특징은 제1 내지 제4 오븐(10a~10d) 사이에 각각 제1 내지 제3 고주파 유도가열기(30a~30c)가 더 구성된 것이다.

즉, 본 발명은 종래의 제1 내지 제4 오븐(10a~10d) 사이에 각각 제1 내지 제3 고주파 유도가열기(30a~30c)가 더 설치되어, 상기 제1 내지 제4 오븐(10a~10d)들이 액상의 페인트가 코팅된 스틸 스트립(S)를 가열 건조처리하는 것에 더하여 제1 내지 제3 고주파 유도가열기(30a~30c)가 함께 상기 스틸 스트립(S)의 건조를 도움에 따라 종래와 같이 높은 온도(약 450℃) 갖는 다량의 핫에어를 만들어 공급하지 않아도 된다.

도 5 및 도 6에 도시된 본 발명의 고주파 유도가열기의 동작에 대해 간략히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 고주파 유도가열기는 프로그램이 세팅된 콘크롤박스(47)의 조작으로 동작된다.

즉, 제1 오븐(10a)을 통과하면서 1차 가열 건조처리된 스틸 스트립(S)은 개구를 형성하는 프론트 가이드(34a)를 통해 제1 고주파 유도가열기(30a) 내부의 코일 인슐레이터(40)를 통과하게 된다.

이때 상기 콘크롤박스(47)의 조작에 의한 제어로 코일 유닛(42)에 고주파 전류가 공급되면, 상기 코일 인슐레이터(40)를 통과하는 스틸 스트립(S)에 열이 발생되어 건조된다.

이어 상기 제1 고주파 유도가열기(30a)를 통과한 스틸 스트립(S)은 제2 오븐(10b), 제2 고주파 유도가열기(30b), 제3 오븐(10c), 제3 고주파 유도가열기(30c), 제4 오븐(10d)을 차례로 통과하면서 가열 건조되는 것이다.

따라서, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에서는 비교적 낮은 온도(약 170~200℃)를 갖는 소량의 핫에어(Induction 특성상 스트립 내부에서 바깥 표면쪽으로 발열되므로 코팅된 표면쪽은 페인트 경도가 저하될 우려가 있음) 만을 필요로 한다. 상기 소량이란 스틸 스트립(S)을 건조하면서 발생되는 폐가스 양을 배출할 정도의 양을 말한다.

상기와 같이, 비교적 낮은 온도(약 170~200℃)를 갖는 소량의 핫에어 만을 필요로 함에 따라, 상기 종래의 핫에어로 인한 생산 제품의 오염을 거의 방지할 수 있고, 또한 핫에어로 인한 주변환경 오염의 문제점을 해결할 수 있으며, 재가동 시 연소버너의 조정 및 기타 설비의 조정을 위한 가동준비시간이 거의 필요 없게 된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제4 오븐(10d)을 통과하면서 가열 건조되어 약 220~250℃의 온도를 갖는 스틸 스트립(S)은 워터퀀치(60)를 통과하면서 냉각되는데 있어서, 위에서 설명한 바와 같이 상기 온도를 갖는 스틸 스트립(S)이 갑자기 냉각되면, 상기 스틸 스트립(S)에 웨이브(Wave)가 발생되어 제품의 불량으로 이어질 수 있는 문제점이 있음에 따라, 웨이브 발생을 방지할 수 있는 온도인 약 170~200℃ 정도로 상기 스틸 스트립(S)의 온도를 저하시키기 위하여, 턴롤(50a, 50b)을 통해 상기 워터퀀치(60)로 상기 스틸 스트립(S)을 이송시키게 된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

이상에서와 같이 본 발명의 스틸 스트립 연속칼라코팅라인의 고주파 유도가열을 이용한 오븐 장치에 의하여, 비교적 낮은 온도를 갖는 소량의 핫에어 만을 필요로 함에 따라, 제품 표면의 클린화를 극대화함으로써 제품의 품질을 향상킬 수 고, 주변환경 오염의 극소화를 이룰 수 있으며, 가동준비시간의 최소화를 도모함으로써 생산성을 향상시킬 수 있는 동시에 작업자의 작업량을 경감시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

삭제
롤러 코터의 후방에 설치된 제1 내지 제4 오븐을 통해 스틸 스트립의 표면에 부착된 페인트가 가열 건조되고, 페인트가 가열 건조된 상기 스틸 스트립은 워터퀀치에 이송되어 냉각되는, 스틸 스트립 연속칼라코팅라인에 있어서,

상기 제1 내지 제4 오븐 사이에는 각각 제1 내지 제3 고주파 유도가열기가 설치되되,

상기 고주파 유도가열기는, 코일 베이스와; 상기 코일 베이스의 양 측면에 각각 고정되는 사이드 플레이트와; 상기 코일 베이스의 전후방에 각각 고정되는 프론트 및 리어 플레이트와; 상기 프론트 및 리어 플레이트에 각각 설치되어 개구를 형성하는 프론트 및 리어 가이드와; 상기 프론트 및 리어 가이드 측에 설치되어 상기 가이드들을 보호하는 프론트 및 리어 가이드 보호 플랜지와; 상기 코일 베이스 상에 고정된 코일 유닛 보호 프레임과; 상기 코일 유닛 보호 프레임에 고정된 지지블럭 상에 설치되어 스틸 스트립이 통과하는 코일 인슐레이터(Coil Insulator)와; 상기 코일 인슐레이터의 외측에 설치되는 코일 유닛과; 상기 코일 베이스의 상단에 고정되는 탑 플레이트 및; 상기 탑 플레이트의 상부에 설치되는 콘크롤박스; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 스틸 스트립 연속칼라코팅라인의 고주파 유도가열을 이용한 오븐 장치.
롤러 코터의 후방에 설치된 제1 내지 제4 오븐을 통해 스틸 스트립의 표면에 부착된 페인트가 가열 건조되고, 페인트가 가열 건조된 상기 스틸 스트립은 워터퀀치에 이송되어 냉각되는, 스틸 스트립 연속칼라코팅라인에 있어서,

상기 제1 내지 제4 오븐 사이에는 각각 제1 내지 제3 고주파 유도가열기가 설치되고, 상기 제4 오븐과 워터퀀치 사이에는 상기 스틸 스트립을 냉각시키는 냉각장치로써 작용하는 턴롤(Turn Roll)이 스트레이트 타입(Straight Type)의 바렐(Barrel)을 갖고 적어도 하나 이상 더 설치된 것을 특징으로 하는 스틸 스트립 연속칼라코팅라인의 고주파 유도가열을 이용한 오븐 장치.
청구항 2에 있어서,

상기 고주파 유도가열기의 코일 베이스는, 연속칼라코팅라인의 바닥면에 고정된 베이스 구조체의 상단 모서리 부분에 각각 설치된 리프트 장치 상에 설치되어, 상기 리프트 장치의 조작에 의하여 상기 고주파 유도가열기가 상승 또는 하강 가능하여, 상기 고주파 유도가열기를 통과하는 스틸 스트립이 커티너리(Catenary) 현상 발생대비 이송되는 상기 스틸 스트립과 고주파 유도가열기 내의 히팅 코일(Heating Coil) 사이의 거리가 가능한 한 일정하게 유지되도록 하여 균일한 가열 이 이루어 질 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 스틸 스트립 연속칼라코팅라인의 고주파 유도가열을 이용한 오븐 장치.
청구항 3에 있어서,

상기 턴롤은, 롤스탠드의 상단에 고정된 베어링블럭에 결합되어 회전하는 구동축 상에 고정 설치되고,

상기 턴롤의 내부에는, 외부로부터 인입되는 냉각수 공급관과, 상기 냉각수 공급관과 연결되는 냉각수 분기관과, 상기 냉각수 분기관에 연결되는 상부 및 하부 노즐과, 상기 상부 및 하부 노즐에 각각 연결되고 상기 턴롤의 내주면에 각각 접촉되는 냉각수 유통관과, 상기 냉각수 유통관의 배출부에 각각 접속되는 냉각수 집속관 및, 상기 냉각수 집속관과 연결되고 외부로 인출되는 냉각수 배출관이 각각 설치된 것을 특징으로 하는 스틸 스트립 연속칼라코팅라인의 고주파 유도가열을 이용한 오븐 장치.
청구항 4에 있어서,

상기 리프트 장치는, 핸들과 스크류축의 조합에 의해 이루어진 스크류잭 장치로써, 상기 핸들의 회전 조작에 의하여 상기 스크류축이 상승 또는 하강하는 것을 특징으로 하는 스틸 스트립 연속칼라코팅라인의 고주파 유도가열을 이용한 오븐 장치.