KR100847666B1 - 소둔로 스나우트의 아연재 흡입 및 가스 분사장치 - Google Patents
소둔로 스나우트의 아연재 흡입 및 가스 분사장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 소둔로와 용융아연 도금욕조 사이에 설치되어 그 내부로 강판이 통과하는 스나우트(snout) 내부에서 아연 도금욕조의 탕면과 소둔로의 분위기 조정용 가스에 의해 생성되어 쌓이는 아연재(ash)를 라인 가동 중에 쉽게 제거시킴으로서 제품 품질을 향상시키고, 작업 안전성 및 생산성을 높일 수 있도록 한 소둔로 스나우트의 아연재 흡입 및 가스 분사장치에 관한 것이다.
본 발명은 스나우트의 양 표면에서 흡입구와 연결되어 도금욕조의 탕면과 분위기 조정용 가스가 만나서 발생된 아연재가 흡입되는 아연재 흡입장치부; 상기 아연재 흡입장치부를 통해 아연재가 걸러진 분위기 조정용 가스를 필터 및 석션 블로워와 분사배관을 통해 분사구로 분사하는 가스 분사장치부; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
소둔로, 스나우트, 아연도금, 석션 블로워, 실린더
Description
도 1은 종래 소둔로 스나우트 내부에서 아연재가 발생되는 것을 설명하기 위한 측면도.
도 2는 종래 용융아연 욕조를 이용한 아연재 제거방법을 도시한 측면도.
도 3은 종래 석션 블로워를 통한 아연재 제거방법을 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 소둔로 스나우트의 아연재 흡입 및 가스 분사장치의 전체 구성도.
도 5는 도 4에 도시된 소둔로 스나우트의 아연재 흡입 및 가스 분사장치에서의 아연재 흡입장치부를 도시한 도면.
도 6은 도 4에 도시된 소둔로 스나우트의 아연재 흡입 및 가스 분사장치에서의 가스 분사장치부를 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 도 4에 도시된 소둔로 스나우트의 아연재 흡입 및 가스 분사장치의 작용 상태도.
도 8은 도 6에 도시된 가스 분사장치부의 단면도.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
1 : 강판 2 : 도금욕조
3 : 에어 나이프 5 : 스나우트
6 : 탕면 7 : 분위기 조정용 가스
11 : 흡입구 12 : 분사구
본 발명은 소둔로 스나우트의 아연재 흡입 및 가스 분사장치에 관한 것으로, 특히 소둔로와 용융아연 도금욕조 사이에 설치되어 그 내부로 강판이 통과하는 스나우트(snout) 내부에서 아연 도금욕조의 탕면과 소둔로의 분위기 조정용 가스에 의해 생성되어 쌓이는 아연재(ash)를 라인 가동 중에 쉽게 제거시킴으로서 제품 품질을 향상시키고, 작업 안전성 및 생산성을 높일 수 있도록 한 소둔로 스나우트의 아연재 흡입 및 가스 분사장치에 관한 것이다.
일반적으로 도 1에 도시된 바와 같이, 연속 용융아연 도금강판의 제조공정은 냉간압연 공정을 거친 강판(1)을 소둔로에서 열처리하여 성형성과 도금 밀착성이 양호한 강판의 조건을 만든 후 용융아연 도금 욕조(2)에 인입하여 강판(1) 표면에 용융아연을 부착시키고, 강판 표면의 용융아연이 응고되기 전에 에어 나이프(3)에서 고압의 공기나 질소를 분사시켜 수요가가 요구한 아연도금이 되도록 하며, 이후 도금된 강판(1)을 냉각시키고 조질압연을 실시하여 표면 품질 및 성형성이 우수한 용융아연 도금강판을 제조하게 된다.
이때, 소둔로와 상기 도금욕조(2) 사이에서 강판(1)을 보호, 밀봉시키는 스 나우트(snout)(5)의 내부에서는 도금욕조(2)의 탕면(6)과 소둔로내 통입된 분위기 조정용 가스(7)가 만나서 아연이 증발되는데, 이때 증발된 아연재(ash)(8)가 스나우트(5) 내벽에 쌓이고 그 양이 증가하게 되면 강판(1) 표면에 묻어 나가서 아연 도금 후 강판(1) 표면에 흰 줄무늬 및 이물 찍힘 마크가 발생되어 제품으로서의 가치를 상실하게 되고, 상기 아연재(8)가 점차적으로 증가하면 소둔로 내부의 압력에 의해 역류되면서 분위기 조정용 가스(7)를 오염시킬 뿐 아니라 냉각장치의 노즐부를 막아서 균일한 냉각능력을 저하시키고 정상 조업에 지장을 초래하게 된다.
종래 스나우트(5) 내부에 쌓이거나 생성 후 이동되는 아연재(8)를 제거하는 방법은 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 도금욕조(2)를 하부로 내려 스나우트(5)의 끝부분(9)이 대기중에 나오면 1차로 분위기 조정용 가스(7)의 압력에 의해 일부 응고 고착되지 않은 아연재(8)는 자연 대기로 방출되고, 2차적으로 작업자가 스나우트(5) 표면에 올라가 망치로 상면(10)의 철판을 두들겨서 응고된 아연재(8)를 제거하는 원시적인 작업이 이루어지고 있었다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이 온 라인(ON-line)중 아연재(8)를 제거하기 위하여 스나우트(5) 하부와 중간부에 흡입구(11)와 분사구(12)를 각각 설치하여 석션 블로워(suction blower)(13)를 가동시키면 상기 스나우트(5) 하부에서 흡입구(11)를 통하여 올라온 아연재(8)와 분위기 조정용 가스(7)가 흡입 압력에 의해 동시에 흡입되어 배관(14)을 타고 마이크로 필터(15)를 거치면서 아연재(8)는 필터내부에 걸러지고, 분위기 조정용 가스(7)는 석션 블로워(13)를 거친뒤 분사배관(16)을 타고 상기 분사구(12)로 아연재(8)가 걸러진 분위기 조정용 가스(7)가 재 분사된다.
이때, 상기 석션 블로워 시스템의 문제점으로는 스나우트(5)의 폭이 넓은 반면 흡입 능력은 일정하기 때문에 흡입구(11)의 구조가 일반 배관부로 구성되어 있어서 스나우트(5) 내부의 일정한 간격의 주위만 흡입 압력에 의해 흡입되고, 강판(1)의 중앙부로 생성되어 올라가는 아연재(8)는 전혀 흡입되지 않으며, 흡입되는 압력이 너무 강함에 따라 도금욕조(2)의 탕면(6)과의 거리가 가까워서 스나우트(5) 내부에 생성된 용융 아연 찌꺼기(Top Dross)(17)가 흡입구(11) 배관의 내벽쪽으로 몰리며, 장시간 사용시 내벽쪽에 응고됨에 따라 강판(1)의 폭이 큰 작업일 경우 강판 표면에 스크래치(scratch)를 유발시키게 된다.
또한, 상기 분사구(12) 역시 흡입구(11)와 같은 형태로 구성되어 있어서 흡입된 분위기 조정용 가스(7)가 흡입 배관(14)과 필터(15) 및 분사 배관(16)을 거치면서 대기와의 자연 냉각에 의하여 일정 온도 이하로 냉각된 상태에서 일정한 압력으로 분사되어 스나우트(5) 내부를 일정 온도 이하로 감소 시키며, 국부적으로 강판(1)의 표면과 마찰되어 변색되고, 도금층이 갈라지는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 스나우트 내부에서 발생되는 아연재의 포집 능력을 향상시키고, 정상 가동 중에 분위기 조성용 가스가 강판 표면에 직접 분사되는 것에 의해 강판의 온도 편차를 최소화하며, 강판 표면의 마크나 변색 방지를 통해 제품 품질 및 생산성을 향상시킬 수 있는 소둔로 스나우트의 아연재 흡입 및 가스 분사장치를 제공하는 데 그 목적 이 있다.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 소둔로 스나우트의 아연재 흡입 및 가스 분사장치는 소둔로와 용융아연 도금욕조 사이에 설치되어 그 내부로 강판이 통과하는 스나우트의 하부와 중간부에 흡입구 및 분사구가 설치되고 석션 블로워(suction blower)의 가동에 따라 상기 흡입구를 통하여 올라온 아연재(ash)와 분위기 조정용 가스가 동시에 흡입되어 배관을 타고 마이크로 필터를 거치면서 재를 필터에 걸르고, 상기 분위기 조정용 가스는 분사배관을 타고 재분사되는 장치에 있어서, 상기 스나우트의 양 표면에서 상기 흡입구와 연결되어 상기 도금욕조의 탕면과 상기 분위기 조정용 가스가 만나서 발생된 아연재가 흡입되는 아연재 흡입장치부; 상기 아연재 흡입장치부를 통해 아연재가 걸러진 분위기 조정용 가스를 상기 필터 및 석션 블로워와 분사배관을 통해 상기 분사구로 분사하는 가스 분사장치부; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명에서 상기 아연재 흡입장치부는 소정의 수납 공간을 구비한 케이스와, 상기 케이스의 내부 길이 방향을 따라 그 일단부가 조립된 축과, 상기 축의 외주면을 따라 고정부착된 다수개의 회전 날개와, 상기 축의 타단부에 연결된 회전판과, 상기 회전판에 씌워진 대기차단 커버와, 상기 커버의 측면에 설치된 베어링과, 상기 커버의 상면에 설치되어 상기 회전판을 회전시키는 다수의 질소 통입구를 포함하고, 상기 회전판과 회전 날개 사이의 칸막이 둘레를 따라 대기 침입을 방지하기 위한 질소 퍼지홀이 다수개 형성되고, 상기 케이스의 하부 양측은 소정 각도의 하향 경사각을 가지며, 상기 경사각 하부는 일정량의 아연재가 포집되는 아연재포집구가 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 가스 분사장치부는 소정의 수납 공간을 구비한 케이스와, 다수의 홀을 구비하고 상기 케이스의 내부에 내장된 가스 분배판과, 상기 가스 분배판의 하부에서 상기 케이스를 관통하여 설치된 축과, 상기 축의 일단부에 조립된 실린더와, 상기 축의 중간부에 부착된 다수의 고정돌기와, 상기 축과 상기 고정돌기 사이의 하부에 다수개 설치된 노즐 헤더와, 양측면에 다수의 홈이 길이방향으로 형성되고 상기 노즐 헤더의 하부에 부착된 지지부재를 포함하고, 상기 노즐 헤더의 양측부에는 반원 형상의 돌출부가 형성되며, 상기 케이스의 양 내측벽에는 상기 돌출부를 지지하는 지지홈부가 형성된 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 4 내지 도 8은 본 발명의 소둔로 스나우트의 아연재 흡입 및 가스 분사장치의 일실시예를 나타낸 것으로서, 이에 따른 아연재 흡입 및 가스 분사장치는 크게 스나우트의 양 표면에서 흡입구와 연결되어 도금욕조의 탕면과 분위기 조정용 가스가 만나서 발생된 아연재가 흡입되는 아연재 흡입장치부와, 상기 아연재 흡입장치부를 통해 아연재가 걸러진 분위기 조정용 가스를 필터 및 석션 블로워와 분사배관을 통해 분사구로 분사하는 가스 분사장치부로 이루어져 있다.
상기 아연재 흡입장치부는 도 4, 도 5에 도시된 바와 같이, 스나우트(5)의 양 표면에서 소정의 수납 공간을 갖는 케이스(a)가 상기 흡입구(11)의 양 단부와 연결되어 있고, 상기 케이스(a)의 내부 길이 방향을 따라 축(c)의 일단부가 베어링블록(d)을 통해 조립되어 있다.
또한, 상기 축(c)의 외주면에는 발생된 아연재를 강판(1)의 전 폭에 걸쳐 흡입 할 수 있도록 다수개의 회전 날개(b)가 고정부착되어 있고, 상기 축(c)의 타단부에는 다수개의 칸막이 형태를 갖는 회전판(e)이 연결되어 있으며, 상기 회전판(e) 외부로 대기차단 커버(f)가 씌워져 있다.
또한, 상기 커버(f)의 측면에는 상기 축(c)의 회전을 돕는 베어링(g)이 고정설치되어 있고, 커버(f)의 상면에는 상기 회전판(e)을 강제로 회전 시키기 위한 질소 통입구(h)와, 대기 침입 방지 퍼지용 질소 통입구(i), 메인 질소 통입구(j)가 각각 연결되어진다.
또한, 상기 회전판(e)과 회전 날개(b) 사이의 칸막이 둘레를 따라 대기 침입을 방지하기 위한 질소 퍼지홀(k)이 다수개 형성되어 있고, 상기 케이스(a)의 하부 양측은 소정 각도의 하향 경사각(l)을 갖고 상기 경사각(l) 하부는 일정량의 아연재가 포집되는 아연재포집구(m)가 형성되며, 상기 아연재포집구(m) 일측부에 형성된 흡입구연결홀(11-1)에 상기 흡입구(11)의 양단부가 연결되어진다.
상기 가스 분사장치부는 도 4, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 스나우트(5)의 양 표면에서 소정의 수납 공간을 갖는 케이스(a-1)의 중앙부에 형성된 분사구 연결홀(12-1)이 상기 분사구(12)의 양 단부와 연결되어 있고, 상기 케이스(a-1)의 내부에는 다수개의 홀(b-1)을 가진 가스 분배판(c-1)이 내장되어 있으며, 상기 가스 분배판(c-1)의 하부에는 축(d-1)이 상기 케이스(a-1)를 관통하여 설치되어 있 고, 상기 축(d-1)의 일단부에는 축(d-1)을 이동시키는 실린더(e-1)가 케이스(a-1)의 외면에 고정조립되며, 상기 축(d-1)의 중간부에는 다수개의 고정돌기(g-1)가 등간격을 갖고 부착되어 있다.
또한, 상기 축(d-1)과 상기 고정돌기(g-1) 사이의 하부에는 정면에서 보아 대략 'T'자 형상을 갖는 노즐 헤더(h-1)가 다수개 안착되고, 상기 노즐 헤더(h-1)의 양측부에는 반원 형상의 돌출부(i-1)가 형성되며, 상기 케이스(a-1)의 양 내측벽에는 상기 돌출부(i-1)를 지지하는 지지홈부(j-1)가 형성되어 있고, 상기 노즐 헤더(h-1)의 하부에는 양측면에 다수의 홈(l-1)이 길이방향으로 형성된 사다리꼴 형상의 지지부재(k-1)가 부착되어 있다.
도면 중 미설명 부호 18은 제어변이다.
상기와 같이 구성되는 본 실시예에 따른 소둔로 스나우트의 아연재 흡입 및 가스 분사장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.
도 4 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 온 라인(On-line) 가동전에 먼저 상기 석션 블로워(13)의 기동에 따라 상기 제어변(18)이 열리면서 상기 스나우트(5)의 내부에서 도금욕조(2)의 탕면(6)과 소둔로내 통입된 분위기 조정용 가스(7)가 만나서 발생된 아연재(8)가 흡입되기 시작한다.
이와 동시에, 상기 양 질소 통입구(j,h)를 통해 질소가 상기 회전판(e) 사이로 통입되어 회전판(e)을 한 방향으로 회전시키면 상기 축(c)에 연결된 회전날개(b)도 동시에 회전하면서 스나우트(5) 내부에서 부상되는 아연재(8)가 스나우트(5)의 위쪽으로 부상되는 것을 흡입하여 상기 아연재 포집구(m)에 모으게 된 다.
이후, 상기 흡입구(11)의 흡입 압력에 의하여 상기 아연재 포집구(m)에 포집된 아연재(8)가 흡입구(11)에 빨려 들어가며, 이때 상기 메인 질소 통입구(j)의 또 다른 외부 공기 침입 방지용인 질소 통입구(i)도 동시에 통입되어 상기 질소 퍼지홀(k)로 분사되어 외부의 침입 공기를 차단하게 된다.
상기와 같이 흡입된 아연재(8)는 흡입 배관(14)을 타고 마이크로 필터(15)에서 완전 걸러지고, 순수 분위기 조성용 가스(7)만 걸러져서 상기 분사 배관(16)을 타고 상기 분사구(12)를 통해 스나우트(5) 내부로 분사된다.
이때, 상기 분위기 조성용 가스(7)가 상기 케이스(a-1) 내부로 분사되면 상기 가스 분사판(c-1)에서 일정하게 전체적으로 골고루 분사되어 내부로 통입되며, 상기 진행중인 강판(1)의 폭에 따라 가스의 분사 방향과 각도를 정할 수 있게 된다.
즉, 진행 강판(1)의 폭이 작을수록 노즐 헤더(h-1)는 수직 형태를 유지하여 분위기 조정용 가스(7)가 상기 지지부재(k-1)의 일측 경사면을 타고 분사되면서 반대편의 경사면을 타고 분사되는 가스와 일정한 지점에서 만나 충돌 와류를 일으켜서 상기 흡입구(11)에서 미처 걸러지지 않고 부상되어 올라오는 아연재(8)가 더 이상 소둔로 내부로 흘러 들어가지 못하도록 차단하게 된다.
상기 홈(l-1)부를 타고 분사되는 가스는 직접 진행중인 강판(1) 표면에 분사되도록 하여 강판(1) 표면의 온도 편차를 줄일 수 있으며, 강판의 폭이 큰 것은 상기 실린더(e-1)의 작동에 따라 상기 스나우트(5) 상,하부의 가스 분사장치부가 서 로 엇갈리게 작동되도록 하므로써 상기 노즐 헤더(h-1)가 일정한 경사각을 갖도록 하므로써 분사되는 가스가 서로 만나 충돌 와류를 발생하는 위치를 서로 틀리게 하여 아연재(8)의 부상을 차단하고, 상기 홈(l-1)부를 통하는 분사 가스는 강판(1)의 반곡 부분의 온도 편차를 최대한 줄이도록 분사되어진다.
상기한 바와 같은 본 발명의 소둔로 스나우트의 아연재 흡입 및 가스 분사장치는 스나우트 내부에서 발생되는 아연재를 강판 폭의 전체적인 면에서 흡입을 할 수 있게 됨에 따라 포집 능력이 증대되고, 분위기 조성용 가스가 일정 분배되어 상기 흡입구에서 미처 흡입하지 못한 미세 아연재가 소둔로 내부로 진행하는 것을 차단하며, 스나우트 내부에 생성된 용융 아연 찌꺼기가 흡입구 배관의 내벽에 몰리는 것을 방지하는 효과가 있다.
또한, 분위기 조성용 가스가 강판 표면에 직접 분사되어 강판의 온도 편차를 최소화하므로써 온 라인 중 생산을 중단하지 않고 정상 가동 중에 상시 아연재 제거 작업을 수행할 수 있고, 강판 표면의 흰줄무늬 및 찍힘 마크나 강판의 변색 및 도금층의 갈라짐 현상을 사전에 방지하여 제품 품질이 향상되며, 생산휴지의 감소에 따라 생산성이 향상되고 수작업에 의한 작업자의 안전사고를 방지하는 효과가 있다.
Claims (3)
- 소둔로와 용융아연 도금욕조 사이에 설치되어 그 내부로 강판이 통과하는 스나우트의 하부와 중간부에 흡입구 및 분사구가 설치되고 석션 블로워(suction blower)의 가동에 따라 상기 흡입구를 통하여 올라온 아연재(ash)와 분위기 조정용 가스가 동시에 흡입되어 배관을 타고 마이크로 필터를 거치면서 재를 필터에 걸르고, 상기 분위기 조정용 가스는 분사배관을 타고 재분사되는 장치에 있어서,상기 스나우트의 양 표면에서 상기 흡입구와 연결되어 상기 도금욕조의 탕면과 상기 분위기 조정용 가스가 만나서 발생된 아연재가 흡입되는 아연재 흡입장치부; 및상기 아연재 흡입장치부를 통해 아연재가 걸러진 분위기 조정용 가스를 상기 필터 및 석션 블로워와 분사배관을 통해 상기 분사구로 분사하는 가스 분사장치부를 포함하되,상기 아연재 흡입장치부는 수납 공간을 구비한 케이스와, 상기 케이스의 내부 길이 방향을 따라 그 일단부가 조립된 축과, 상기 축의 외주면을 따라 고정부착된 다수개의 회전 날개와, 상기 축의 타단부에 연결된 회전판과, 상기 회전판에 씌워진 대기차단 커버와, 상기 커버의 측면에 설치된 베어링과, 상기 커버의 상면에 설치되어 상기 회전판을 회전시키는 다수의 질소 통입구를 포함하는 것을 특징으로 하는 소둔로 스나우트의 아연재 흡입 및 가스 분사장치.
- 제 1항에 있어서,상기 아연재 흡입장치부는 상기 회전판과 회전 날개 사이의 칸막이 둘레를 따라 대기 침입을 방지하기 위한 질소 퍼지홀이 다수개 형성되고, 상기 케이스의 하부 양측은 하향 경사각을 가지며, 상기 경사각 하부는 일정량의 아연재가 포집되는 아연재포집구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소둔로 스나우트의 아연재 흡입 및 가스 분사장치.
- 제 1항에 있어서,상기 가스 분사장치부는 수납 공간을 구비한 케이스와, 다수의 홀을 구비하고 상기 케이스의 내부에 내장된 가스 분배판과, 상기 가스 분배판의 하부에서 상기 케이스를 관통하여 설치된 축과, 상기 축의 일단부에 조립된 실린더와, 상기 축의 중간부에 부착된 다수의 고정돌기와, 상기 축과 상기 고정돌기 사이의 하부에 다수개 설치된 노즐 헤더와, 양측면에 다수의 홈이 길이방향으로 형성되고 상기 노즐 헤더의 하부에 부착된 지지부재를 포함하고,상기 노즐 헤더의 양측부에는 반원 형상의 돌출부가 형성되며, 상기 케이스의 양 내측벽에는 상기 돌출부를 지지하는 지지홈부가 형성된 것을 특징으로 하는 소둔로 스나우트의 아연재 흡입 및 가스 분사장치.
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