KR100963064B1 - 냉각대 냉각 패턴 제어 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 냉각대 냉각 패턴 제어 장치에 관한 것이다.
본 발명은, 최종 냉각대 내부에서 고온의 HN Gas를 흡입하여 다시 최종 냉각대 내부로 공급하는 송풍기와, 최종 냉각대 내부로 공급되는 HN Gas를 냉각하는 열교환기가 상부에 구성된 제 1 냉각부; 상기 제 1 냉각부와 서로 반대방향의 하부에 설치되어 최종 냉각대 내부에서 고온의 HN Gas를 흡입하여 다시 최종 냉각대 내부로 공급하는 송풍기와, 최종 냉각대 내부로 공급되는 HN Gas를 냉각하는 열교환기가 형성되어 하부에 구성된 제 2 냉각부; 상기 제 1 냉각부 및 상기 제 2 냉각부로부터 토출된 HN Gas가 최종 냉각대 내부의 냉각구역으로 균일하게 분배하여 공급할 수 있도록 하는 사각 덕트; 사각덕트에서 헤더의 폭 방향으로 HN Gas의 양을 나누는 분배라인과 분배라인의 흐름과 양을 조절할 수 있는 댐퍼(Damper)가 다수 설치되고, 최종 냉각대 내부에는 사각 덕트를 통해 분배된 HN Gas를 스트립(Strip)의 전후면에 균일하게 분사 해 주는 헤더(Header)가 냉각구역별로 대칭적으로 설치되고, 헤더에는 HN Gas를 폭 방향으로 균일하게 분사될 수 있도록 구멍이 다수 설치되어 열교환기를 통해 냉각된 차가운 HN Gas가 Strip 표면에 부딪히면서 Strip을 냉각하는 설비이며, 헤더는 폭 방향으로 구역을 만들어 헤더의 중심부만 HN Gas를 분사하기도 하고, 전면을 분사할 수도 헤더; 를 포함한다.
송풍기, 열교환기, 냉각부, 사각덕트, HN Gas

Description

냉각대 냉각 패턴 제어 장치{Cooling bend plate cooling pattern controller system}
본 발명은 냉각대 냉각 패턴 제어 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, Final Cooling Section(최종 냉각대)은 용융아연 도금강판 공장의 가열대 최종 냉각단계로 스트립의 온도를 520℃ 에서 460℃ 로 냉각하기 위하여 스트립의 두께나 폭에 따라 HN Gas의 공급량을 제어하여, 폭방향으로 공급량을 조절하도록 하는 냉각대 냉각 패턴 제어 장치에 관한 것이다.
일반적으로, Final Cooling Section(최종 냉각대)은 용융아연 도금강판 공장의 가열대 최종 냉각단계로 스트립의 온도를 520℃ 에서 460℃ 로 냉각하기 위하여 HN gas를 냉각하여 다시 최종 냉각대로 보내주는 설비로 Zinc Pot에서 Zinc의 부착상태를 결정짓는 중요한 설비이다.
최근의 자동차 외판재 수요 증가에 따라서 ZINC POT의 전단에서 스트립(Strip) 온도의 관리가 중요시 되고 있다.
종래 도 1은 최종 냉각대의 외부에 송풍기 및 열교환기를 설치한 도면이다.
종래의 도 1을 참조하면, 최종 냉각대에서 스트립(Strip)을 냉각시킬 때 순환되는 HN Gas의 온도뿐만 아니라 스트립(Strip)의 두께나 폭의 크기에 따라 HN Gas의 공급량과 폭 방향으로 냉각구역의 제어가 필요하다.
그리하여, 종래에는 최종 냉각대의 외부에 송풍기 및 열교환기를 지그재그로 5대 설치하여 상부 3대는 HN Gas 의 정격 공급량을 지속적으로 공급하고, 하부 2대 HN Gas 의 공급량을 조절토록 한다.
이때, 최종 냉각대의 내부에는 슬로트(slot)형식으로 HN Gas 가 분사될 수 있도록 사각 구멍이 난 원형(150A)헤더가 대칭적으로 다수 설치되어 2120mm 폭으로 언제나 일정한 폭으로 스트립에 HN Gas를 분사토록 되어 있어서, 최종 냉각대의 하부만 HN Gas 의 공급량이 조절되고, 폭 방향의 조절하는 기능이 없이 스트립의 두께나 폭에 따라 제어가 불가능하여 스트립의 가장자리에서 파도 형태의 결함이 발생되고 있는 문제점이 있다.
즉, 종래에는 스트립(Strip)의 폭이나 두께를 무시하고 HN Gas를 일정하게 공급하게 되면, 스트립(Strip)의 가장자리(Edge)가 과잉 냉각되어 가장자리가 파도형태(Wave)로 발생되어 자동차 강판의 품질을 떨어뜨리게 되는 문제점이 발생되었다.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 목적은 용융아연 도금강판 공장의 가열대 최종 냉각단계로 스트립의 온도를 520℃ 에서 460℃ 로 냉각하기 위하여 제 1 냉각부와 제 2 냉각부를 서로 다른 방향의 상부와 하부에 형성하여, HN Gas 를 이송하여 스트립(Strip)의 두께나 폭에 따라 HN Gas의 공급량을 제어하고, 폭 방향으로 공급량을 조절할 수 있도록 하는 냉각대 냉각 패턴 제어 장치를 제공하는 목적이 있다.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 최종 냉각대 내부에서 고온의 HN Gas를 흡입하여 다시 최종 냉각대 내부로 공급하는 송풍기(110)와, 최종 냉각대 내부로 공급되는 HN Gas를 냉각하는 열교환기(120)가 상부에 구성된 제 1 냉각부(100); 상기 제 1 냉각부와 서로 반대방향의 하부에 설치되어 최종 냉각대 내부에서 고온의 HN Gas를 흡입하여 다시 최종 냉각대 내부로 공급하는 송풍기 (210)와, 최종 냉각대 내부로 공급되는 HN Gas를 냉각하는 열교환기(220)가 형성되어 하부에 구성된 제 2 냉각부(200); 상기 제 1 냉각부 및 상기 제 2 냉각부로부터 토출된 HN Gas가 최종 냉각대 내부의 냉각구역으로 균일하게 분배하여 공급할 수 있도록 하는 사각 덕트(160); 사각덕트에서 헤더의 폭 방향으로 HN Gas의 양을 나누는 분배라인(150)과 분배라인의 흐름과 양을 조절할 수 있는 댐퍼(140)가 다수 설치되고, 최종 냉각대 내부에는 사각 덕트를 통해 분배된 HN Gas를 스트립(Strip)의 전후면에 균일하게 분사 해 주는 헤더(300)가 냉각구역별로 대칭적으로 설치되 고, 헤더에는 HN Gas를 폭 방향으로 균일하게 분사될 수 있도록 구멍이 다수 설치되어 열교환기를 통해 냉각된 차가운 HN Gas가 Strip 표면에 부딪히면서 Strip을 냉각하는 설비이며, 헤더는 폭 방향으로 구역을 만들어 헤더의 중심부만 HN Gas를 분사하기도 하고, 전면을 분사할 수도 헤더(300); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 제 1 냉각부와 제 2 냉각부가 서로 다른 방향의 상부, 하부에 형성되어, 공급하고자 하는 부분에 선택적으로 제어하도록 하여, HN Gas 의 공급량을 수십가지 패턴으로 제어함으로써 스트립의 냉각정도를 미세하게 조절할 수 있도록 하여 내부의 온도에 따른 사각형 헤더의 팽창량을 고려하여 신축을 자유롭게 할 수 있도록 하는 효과가 있다.
이하, 도면을 참조하여 냉각대 냉각 패턴 제어 장치에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명에 따른 냉각대 냉각 패턴 제어 장치를 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 냉각대 냉각 패턴 제어 장치에서 헤더 부분을 나타내는 도면이다.
상기 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 냉각대 냉각 패턴 제어 장치는, 최종 냉각대 내부에서 고온의 HN Gas를 흡입하여 다시 최종 냉각대 내부로 공급하는 송풍기 (110)와, 최종 냉각대 내부로 공급되는 HN Gas를 냉각하는 열교환기 (120)가 상부에 구성된 제 1 냉각부(100), 상기 제 1 냉각부와 서로 반대방향의 하부에 설치되어 최종 냉각대 내부에서 고온의 HN Gas를 흡입하여 다시 최종 냉각대 내부로 공급하는 송풍기 (210)와, 최종 냉각대 내부로 공급되는 HN Gas를 냉각하는 열교환기(220)가 형성되어 상부에 구성된 제 2 냉각부(200), 상기 제 1 냉각부 및 상기 제 2 냉각부로부터 토출된 HN Gas를 최종 냉각대 내부의 냉각구역으로 균일하게 분배하여 공급할 수 있도록 하는 사각 덕트(160); 사각덕트에서 헤더의 폭 방향으로 HN Gas의 양을 나누는 분배라인(150)과 분배라인의 흐름과 양을 조절할 수 있는 댐퍼(140)가 다수 설치되고, 최종 냉각대 내부에는 사각 덕트를 통해 분배된 HN Gas를 스트립(Strip)의 전후면에 균일하게 분사 해 주는 헤더(300)가 냉각구역별로 대칭적으로 설치되고, 헤더에는 HN Gas를 폭 방향으로 균일하게 분사될 수 있도록 구멍이 다수 설치되어 열교환기를 통해 냉각된 차가운 HN Gas가 Strip 표면에 부딪히면서 Strip을 냉각하는 설비이며, 헤더는 폭 방향으로 구역을 만들어 헤더의 중심부만 HN Gas를 분사하기도 하고, 전면을 분사할 수도 헤더(300)를 포함한다.
상기 제 1 냉각부(100)는, 내부에서 고온의 HN Gas를 흡입하여 다시 최종 냉각대 내부로 공급하는 송풍기(110)와, 최종 냉각대 내부로 공급되는 HN Gas를 냉각하는 열교환기(120)가 상부에 구성되어, 최종 냉각대 내부의 고온의 HN Gas를 송풍기로 흡입하여 물을 냉매로 사용하는 열교환기(120)를 거쳐 냉각된 다음 사각덕 트(160)에 의하여 6개의 냉각지역 중 Zone 3, 5, 6으로 보내지고 댐퍼(140)에 의해 HN Gas를 조절토록 하여 분배라인(150)을 통해 헤더(300)의 가장자리에 HN Gas의 공급을 단속토록 한다.
상기 송풍기(110, 210)의 전동기(115, 215)는 인버터를 채용하여 스트립의 두께나 폭 또는 스트립의 전진 속도에 따라 HN Gas 의 공급량을 제어할 수 있도록 설치되어, 전동기의 구동에 의한 원심 팬의 회전에 의하여 원심 팬의 축방향으로 흡입하여 반경방향으로 배출시킴으로써 열교환기를 거쳐 열교환되도록 한다.
상기 제 2 냉각부(200)는, 내부에서 고온의 HN Gas를 흡입하여 다시 최종 냉각대 내부로 공급하는 송풍기(210)와, 최종 냉각대 내부로 공급되는 HN Gas를 냉각하는 열교환기(220)가 상부에 구성되어, 최종 냉각대 내부의 고온의 HN Gas를 송풍기로 흡입하여 물을 냉매로 사용하는 열교환기(220)를 거쳐 냉각된 다음 사각덕트(160)에 의하여 6개의 냉각지역 중 Zone 1,2,4 로 보내지고 댐퍼(140)에 의해 HN Gas를 조절토록 하여 분배라인(150)을 통해 헤더(300)의 가장자리에 HN Gas의 공급을 단속토록 한다.
상기 제 1 냉각부(100)와 상기 제 2 냉각부(200)는 서로 반대방향에 상부와 하부에 각각 설치하도록 한다.
상기 냉각대 냉각 패턴을 이용한 폭 방향의 제어방법으로는 냉각대를 상부에서 하부로 6 개 지역(Zone)으로 구분하여 원형 구멍의 노즐 형태로 사각형 헤더를 대칭으로 구성하여 가운데로 스트립이 통과하면, 전후에서 분사되도록 구성된다.
즉, 사각형 헤더는 6개 지역(Zone)에서 서로 다르게 내부에 폭방향으로 칸막 이를 하여 상부에서 하부쪽으로 마름모 형태로 HN Gas를 공급하여 스트립의 가장자리에서 분사될 수 없도록 하여 과잉 냉각을 방지토록 한다.
최종 냉각대의 내부에는 구멍(Hole)형식으로 HN Gas 가 분사될 수 있도록 구멍이 다수 난 사각헤더가 대칭적으로 다수 설치되어 1920mm 폭방향으로 헤더의 내부에 설치된 칸막이를 통하여 스트립에 HN Gas를 분사토록 되어 있어서, 최종 냉각대에 HN Gas 의 공급량과 공급폭이 조절되도록 하고, 폭 방향으로는 분사폭을 형성하여 스트립의 두께나 폭에 따라 제어가 가능하도록 한다.
또한, 폭 방향으로 HN Gas 를 전체에 공급할 수 있도록 하여 1 Zone에서 6 Zone 까지 입측에 댐퍼(140)를 각각 설치하여 HN Gas 를 공급하여 다양한 패턴으로 HN Gas 의 공급량을 제어함으로써 스트립의 냉각정도를 미세하게 조절 할 수 있도록 한다.
도 4는 본 발명에 따른 냉각대 냉각 패턴의 다양한 예를 나타내는 도면이다.
상기 도 4에 도시된 바와 같이, 냉각대 냉각 패턴은, 제 1 냉각부(100)와 제 2 냉각부(200)가 서로 다른 방향의 상부, 하부에 위치하여, 스트립의 두께나 폭의 크기에 따라, 댐퍼에 의하여 열고 닫힘을 하여 냉각된 HN Gas를 공급하여 순환시키도록 하여 적정 냉각 효과를 나타내도록 한다.
case 1 내지 case 4는 선택적으로 댐퍼를 제어하여 일정한 폭에 HN Gas가 분사되도록 하는 것이고, case 5 및 case 6 은 헤더 내 칸막이를 통하여 상부에서 하부쪽으로 마름모 형태로 HN Gas를 공급하여 스트립의 가장자리에서 분사될 수 없도 록 하여 과잉 냉각을 방지토록 한다.
먼저, case 1은 상기 제 1 냉각부(100)과 상기 제 2 냉각부(200)가 서로 다른 방향의 상부 하부에 형성되어, 최종 냉각대의 내부에 HN Gas 가 분사될 수 있도록 된 헤더(300)를 통하여 1920mm 폭으로 1 Zone 에서 6 Zone 까지 언제나 일정한 폭으로 스트립에 HN Gas 를 분사토록 하여, 최종 냉각대에 HN Gas 의 공급량이 조절되도록 한다.
다음으로, case 2는 상기 제 1 냉각부(100)과 상기 제 2 냉각부(200)가 서로 다른 방향의 상부 하부에 형성되어, 최종 냉각대의 내부에 HN Gas 가 분사될 수 있도록 된 헤더(300)를 통하여 1 Zone 에서 5 Zone 까지 1920mm 폭으로 언제나 일정한 폭으로 스트립에 HN Gas 를 분사토록 하여, 최종 냉각대에 HN Gas 의 공급량이 조절되도록 한다.
다음으로, case 3은 상기 제 1 냉각부(100)과 상기 제 2 냉각부(200)가 서로 다른 방향의 상부 하부에 형성되어, 최종 냉각대의 내부에 HN Gas가 분사될 수 있도록 된 헤더(300)를 통하여 2 Zone 에서 6 Zone 까지 1920mm 폭으로 언제나 일정한 폭으로 스트립에 HN Gas 를 분사토록 하여, 최종 냉각대에 HN Gas 의 공급량이 조절되도록 한다.
다음으로, case 4는 상기 제 1 냉각부(100)과 상기 제 2 냉각부(200)가 서로 다른 방향의 상부 하부에 형성되어, 최종 냉각대의 내부에 HN Gas 가 분사될 수 있도록 된 헤더(300)를 통하여 2 Zone 에서 5 Zone 까지 1920mm 폭으로 언제나 일정한 폭으로 스트립에 HN Gas 를 분사토록 하여, 최종 냉각대에 HN Gas 의 공급량이 조절되도록 한다.
다음으로, case 5는 상기 제 1 냉각부(100)과 상기 제 2 냉각부(200)가 서로 다른 방향의 상부 하부에 형성되어, 최종 냉각대의 내부에 HN Gas 가 분사될 수 있도록 된 헤더(300)를 통하여 1 zone 에서 6 zone에 형성된 칸막이를 통하여 상부에서 하부쪽으로 마름모 형태로 HN Gas를 공급하여 스트립의 가장자리에서 분사될 수 없도록 하여 과잉 냉각을 방지토록 하는 도면이다.
다음으로, case 6은 상기 제 1 냉각부(100)과 상기 제 2 냉각부(200)가 서로 다른 방향의 상부 하부에 형성되어, 최종 냉각대의 내부에 HN Gas 가 분사될 수 있도록 된 헤더(300)를 통하여 2 zone 에서 6 zone에 형성된 칸막이를 통하여 상부에서 하부쪽으로 마름모 형태로 HN Gas를 공급하고, 1 Zone 에서의 폭을 분사할 수 있는 제어 도면이다.
상기에 언급된 경우 외에도 공급되는 HN Gas를 댐퍼를 통하여 다양한 패턴을 형성하여 스트립에 HN Gas 를 분사할 수 있다.
즉, 폭 방향으로 전체를 공급할 수 있도록 하여 1 Zone에서 6 Zone 까지 입측에 댐퍼를 각각 설치하여 HN Gas를 수십가지의 형태로 제공하여 HN Gas 의 공급량을 제어함으로써 스트립의 냉각정도를 미세하게 조절 할 수 있도록 한다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 발명의 상세한 설명 및 첨부된 도면에 의하여 한정되는 것은 아니고, 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 해당 기술분야의 당업자가 다양하게 수정 및 변경시킨 것 또한 본 발명의 범위 내에 포함됨은 물론이다.
삭제
도 1은 기존의 최종 냉각대의 외부에 송풍기 및 열교환기를 설치한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 냉각대 냉각 패턴 제어 장치를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 냉각대 냉각 패턴 제어 장치에서 헤더 부분을 나타내는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 냉각대 냉각 패턴의 다양한 예를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명에 따른 냉각대 냉각 패턴 제어방법을 나타내는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 제 1 냉각대 110 : 송풍기
115, 215 : 전동기 120 : 열교환기
140 : 댐퍼 150 : 분배라인
160 : 사각덕트 200 : 제 2 냉각대
300 : 헤더

Claims (4)

  1. 냉각대 냉각 패턴 제어 장치에 있어서,
    최종 냉각대 내부에서 고온의 HN Gas를 흡입하여 다시 최종 냉각대 내부로 공급하는 송풍기(110)와, 최종 냉각대 내부로 공급되는 HN Gas를 냉각하는 열교환기(120)가 상부에 구성된 제 1 냉각부(100);
    상기 제 1 냉각부와 서로 반대방향의 하부에 설치되어 최종 냉각대 내부에서 고온의 HN Gas를 흡입하여 다시 최종 냉각대 내부로 공급하는 송풍기(110)와, 최종 냉각대 내부로 공급되는 HN Gas를 냉각하는 열교환기(220)가 형성되어 상부에 구성된 제 2 냉각부(200);
    상기 제 1 냉각부 및 상기 제 2 냉각부로부터 토출된 HN Gas를 최종 냉각대 내부의 냉각구역으로 균일하게 분배하여 공급할 수 있도록 하는 사각 덕트(160);
    상기 제 1 냉각부 또는 상기 제 2 냉각부로부터 공급받은 HN Gas를 사각덕트에서 헤더의 폭 방향으로 HN Gas의 양을 나누는 분배라인(150); 및
    상기 제 1 냉각부 또는 상기 제 2 냉각부로부터 공급받은 HN Gas를 상기 분배라인(150)을 통해 분배된 HN Gas를 스트립(Strip)의 전후면에 균일하게 분사해 주는 헤더(300);를 포함하되,
    상기 분배라인(150)에 구성되어, 냉각대 전체에 HN Gas 를 폭 방향으로 공급하거나, 1 Zone에서 6 Zone 까지 선택적으로 HN Gas 를 공급하도록 입측에 댐퍼(140)를 각각 설치하여 HN Gas 의 공급량을 제어함으로써 스트립의 냉각정도를 미세하게 조절할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 냉각대 냉각 패턴 제어 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 송풍기(110, 210)에는, 인버터를 채용하여 스트립의 두께, 폭 또는 스트립의 전진속도에 따라 HN Gas 의 공급량을 제어할 수 있도록 한 전동기(115, 215)가 구성된 것을 특징으로 하는 냉각대 냉각패턴 제어 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 6개의 지역(Zone) 중 적어도 한 지역에 폭 방향으로 칸막이 부재를 구성하여 스트립의 가장자리에 상기 HN Gas 가 분사되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 냉각대 냉각 패턴 제어 장치.
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