KR100967012B1

KR100967012B1 - 가속냉각설비 내의 퀵 드레인 방법

Info

Publication number: KR100967012B1
Application number: KR1020080033200A
Authority: KR
Inventors: 박충재; 최석조; 정원식
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2008-04-10
Filing date: 2008-04-10
Publication date: 2010-06-30
Also published as: KR20090107765A

Abstract

본 발명의 일 측면은 가속냉각설비 내의 냉각수의 퀵 드레인 방법에 관한 것으로, 특히 가속냉각설비 내의 상부 냉각헤더 온도 상승으로 인한 냉각 후 잔류한 냉각수를 효과적으로 드레인하는 방법에 관한 것이다.

본 발명의 가속냉각설비 내의 냉각수의 퀵 드레인 방법은, 온도 측정부가 가속냉각설비 내의 상부 냉각헤더의 온도를 측정하는 제1단계; 상기 상부 냉각헤더의 온도가 기 설정된 온도 이상이면, 상기 밸브 제어부가 유량조절밸브를 개방하여 상기 상부 냉각헤더에 냉각수를 흘려보내는 제2단계; 상기 유량조절밸브가 개방된 후 기 설정된 시간이 경과하면, 상기 밸브 제어부가 상기 유량조절밸브를 폐쇄하고 퀵 드레인 밸브를 개방하는 제3단계; 및 상기 퀵 드레인 밸브가 개방된 후 기 설정된 시간이 경과하면, 상기 밸브 제어부가 공기흡입밸브를 기 설정된 시간 동안 개방하여 냉각수를 드레인하는 제4단계;를 포함한다.

가속냉각설비, 상부 냉각헤더, 냉각수, 퀵 드레인 밸브, 공기흡입밸브

Description

가속냉각설비 내의 퀵 드레인 방법{Method for quick drain in acceleration cooling apparatus}

고강도, 고인성 및 용접성이 우수한 TMCP 강을 제조하기 위해서는 가속냉각설비가 필요하다.

종래의 가속냉각설비에서는 유량조절밸브가 폐쇄된 이후 배관 내에 잔류한 냉각수가 상부 냉각헤더를 통해 낙하하는 방식이었고, 최종적으로 배관 내에 잔류한 냉각수가 상부 냉각헤더를 통해 드레인되는 시간은 약 10분 이상 소요되었다. 이 경우에 압연기의 압연 피치가 180초(약 3분)정도이므로, 최소 3매 이상의 날판은 배관 표면에 잔류한 냉각수로 인하여 형상 불량 및 표면 스케일이 발생하는 문제점이 있었다.

종래의 가속냉각설비에 적용되는 드레인 설비는 주로 배관 내의 이물질을 제거하기 위해 사용되는 구조이며, 운전자의 수동작업에 의해 드레인 밸브를 열어 배 관 내의 이물질을 제거하였다. 이와 같은 드레인 설비는 잔류한 냉각수 제거를 위해서는 적합하지 않았다.

한편, 2후판 가속냉각설비의 상부 냉각헤더에는 약 1000개 이상의 노즐이 장착되어 있고, 일정 수위를 유지하고 있다. 특히, 상부 노즐의 부식 및 변형 방지를 위하여 상부 헤더의 온도를 측정하는 온도계가 장착되어 있다. 상시 관리 온도범위(50℃ 이하)로 관리하기 위해 온도상승시 짧은 시간 동안 유량조절밸브를 개방시켜 상부 헤더에 냉각수를 흘려보내게 한다.

그러나, 상부 냉각헤더 냉각 후, 상부 냉각헤더 및 유량조절밸브 후단의 배관 내의 냉각수는 상부 노즐(직경 3mm)을 통해 오랜 시간(10분) 가속 냉각기 내로 낙수하기 때문에 비 수냉재의 상부 표면에 냉각수가 잔류하여 판 형상 불량 및 재질에 영향을 주게 되는 문제점이 있다.

본 발명의 일 측면은 가속냉각설비 내에 잔류한 냉각수를 효과적으로 드레인하여 일반강 작업시 열변형으로부터 형상 불량 및 표면 스케일이 발생하는 것을 방지하는 가속냉각설비 내의 퀵 드레인 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 측면은 가속냉각설비 내에 잔류한 냉각수를 효과적으로 드레인하여 일반강의 양호한 평탄도 및 표면을 확보할 수 있게 하는 가속냉각설비 내의 퀵 드레인 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 측면은, 가속냉각설비 내의 상부 냉각헤더에 구비되어, 상기 상부 냉각헤더의 온도를 측정하는 온도 측정부; 상기 상부 냉각헤더에 냉각수를 흘려보내는 유량조절밸브; 상기 상부 냉각헤더와 유량조절밸브를 연결하는 배관 하부에 구비되어, 상기 상부 냉각헤더의 냉각수를 드레인시키는 퀵 드레인 밸브; 상기 유량조절밸브 및 퀵 드레인 밸브를 개방하거나 폐쇄하는 밸브 제어부; 및 상기 유량조절밸브가 개방된 후 시간을 체크하여, 기 설정된 시간이 경과하면 상기 밸브 제어부에 상기 퀵 드레인 밸브 개방을 위한 제어신호를 전송하는 시간 체크부;를 포함하는 가속냉각설비 내의 냉각수의 퀵 드레인 시스템을 제공한다.

본 발명의 일 실시예는, 상기 상부 냉각헤더와 유량조절밸브를 연결하는 배관 상부에 구비되어, 대기 중의 공기를 배관으로 흡입하는 공기흡입밸브를 더 포함하는 가속냉각설비 내의 냉각수의 퀵 드레인 시스템을 제공한다.

본 발명의 다른 실시예는, 상기 밸브 제어부는 상기 유량조절밸브, 퀵 드레인 밸브 및 공기흡입밸브를 개방하거나 폐쇄하고, 상기 시간 체크부는 상기 유량조절밸브가 개방된 후 시간을 체크하여 기 설정된 시간이 경과하면 상기 밸브 제어부에 상기 퀵 드레인 밸브의 개방을 위한 제어신호를 전송하고, 상기 퀵 드레인 밸브가 개방된 후 시간을 체크하여 기 설정된 시간이 경과하면 상기 밸브 제어부에 상기 공기흡입밸브의 개방을 위한 제어신호를 전송하는 가속냉각설비 내의 냉각수의 퀵 드레인 시스템을 제공한다.

본 발명의 다른 측면은, 온도 측정부가 가속냉각설비 내의 상부 냉각헤더의 온도를 측정하는 제1단계;상기 상부 냉각헤더의 온도가 기 설정된 온도 이상이면, 상기 밸브 제어부가 유량조절밸브를 개방하여 상기 상부 냉각헤더에 냉각수를 흘려보내는 제2단계; 상기 유량조절밸브가 개방된 후 기 설정된 시간이 경과하면, 상기 밸브 제어부가 상기 유량조절밸브를 폐쇄하고 퀵 드레인 밸브를 개방하는 제3단계; 및 상기 퀵 드레인 밸브가 개방된 후 기 설정된 시간이 경과하면, 상기 밸브 제어부가 공기흡입밸브를 기 설정된 시간 동안 개방하여 냉각수를 드레인하는 제4단계;를 포함하는 가속냉각설비 내의 냉각수의 퀵 드레인 방법을 제공한다.

본 발명의 일 실시예는, 상기 상부 냉각헤더의 기 설정된 온도는 45~55°중에서 어느 하나인 가속냉각설비 내의 냉각수의 퀵 드레인 방법을 제공한다.

본 발명의 다른 실시예는, 상기 유량조절밸브는 35~45% 중에서 어느 하나의 개도로 개방되는 가속냉각설비 내의 냉각수의 퀵 드레인 방법을 제공한다.

본 발명의 또 다른 실시예는, 상기 유량조절밸브가 개방된 후의 기 설정된 시간은 8~12초 중에서 어느 하나인 가속냉각설비 내의 냉각수의 퀵 드레인 방법을 제공한다.

본 발명의 또 다른 실시예는, 상기 퀵 드레인 밸브가 개방된 후의 기 설정된 시간은 0.5~1.5초 중에서 어느 하나인 가속냉각설비 내의 냉각수의 퀵 드레인 방법을 제공한다.

본 발명의 또 다른 실시예는, 상기 공기흡입밸브가 개방된 후의 기 설정된 시간은 45~55초 중에서 어느 하나인 가속냉각설비 내의 냉각수의 퀵 드레인 방법을 제공한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 가속냉각설비 내에 잔류한 냉각수를 효과적으로 드레인하여 일반강 작업시 열변형으로부터 형상 불량 및 표면 스케일이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 가속냉각설비 내에 잔류한 냉각수를 효과적으로 드레인하여 일반강의 양호한 평탄도 및 표면을 확보할 수 있게 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면 상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.

도 1은 본 발명의 가속냉각설비 내의 퀵 드레인 시스템의 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 가속냉각설비 내의 퀵 드레인 시스템에는 메인 배관(100)으로부터 각각의 서브 배관(200a, 200b)을 통하여 연결된 상부 냉각헤더(600a) 및 하부 냉각헤더(600b)가 구비되어 있다.

가속냉각설비는 고강도, 고인성 및 용접성이 우수한 TMCP 강을 제조하기 위해서 필요한데, 가속냉각설비의 메인 배관(100) 및 서브 배관(200a, 200b)에는 냉각수가 잔류하게 된다. 서브 배관(200a, 200b)에는 냉각수의 유량을 나타내기 위한 유량계(300a, 300b), 냉각수의 유량을 조절하여 상부 냉각헤더(600a) 및 하부 냉각헤더(600b)에 냉각수를 흘려보내는 유량조절밸브(400a, 400b), 및 냉각수의 압력을 측정하기 위한 압력계(500a, 500b)가 구비되어 있다.

그리고, 메인 배관(100)과 상부 냉각헤더(600a)를 연결하는 서브 배관(200a, 200b)의 상부 및 하부에는 각각 공기흡입밸브(900) 및 퀵 드레인 밸브(800)가 구비되어 있고, 상부 냉각헤더(600a)에는 온도 측정부(700)가 구비되어 있다. 온도 측정부(700)는 상부 냉각헤더(600a)의 온도를 측정하는데, 온도 측정부(700)로는 온 도 센서가 될 수 있다. 상부 냉각헤더(600a)에는 1170개의 노즐(미도시)이 장착되어 있는데, 노즐의 부식 및 변형 방지를 위해서는 상부 냉각헤더(600a)의 온도 상승이 바람직하지 않으므로, 온도 측정부(700)는 이러한 온도 상승을 감지한다.

또한, 유량조절밸브(400a, 400b), 공기흡입밸브(900), 퀵 드레인 밸브(800)를 개방하거나 폐쇄하는 밸브 제어부(1000)가 구비되어 있다. 공기흡입밸브(900)는 상부 냉각헤더(600a)와 유량조절밸브(400a, 400b)를 연결하는 서브 배관(200a) 상부에 다수 개 구비되어, 대기 중의 공기를 배관으로 흡입하고, 퀵 드레인 밸브 (800)는 상부 냉각헤더(600a)와 유량조절밸브(400a, 400b)를 연결하는 서브 배관 (200b) 하부에 다수 개 구비되어, 상부 냉각헤더(600a)의 냉각수를 드레인시킨다. 퀵 드레인 밸브(800) 및 공기흡입밸브(900)를 차례로 개방하면, 공기흡입과 빠른 속도의 드레인에 의해 냉각수가 공급되던 방향과는 반대방향으로 역류하게 된다. 이와 같은 냉각수의 역류현상은 퀵 드레인 밸브(800)를 개방하는 경우의 수압과 퀵 드레인 밸브(800)를 폐쇄하는 경우의 수압 차이에 의해 발생한다.

또한, 유량조절밸브(400a, 400b)가 개방된 후 시간을 체크하여 기 설정된 시간이 경과하면 밸브 제어부(1000)에 퀵 드레인 밸브(800)의 개방을 위한 제어신호를 전송하고, 퀵 드레인 밸브(800)가 개방된 후 시간을 체크하여 기 설정된 시간이 경과하면 밸브 제어부(1000)에 상기 공기흡입밸브(900)의 개방을 위한 제어신호를 전송하는 시간 체크부(1100)가 구비되어 있다.

도 2는 본 발명의 가속냉각설비 내의 퀵 드레인 방법의 흐름도이다. 도 2를 도 1과 함께 살펴보면, 가속냉각설비 내의 퀵 드레인 방법은 아래와 같은 단계를 포함한다.

먼저, 온도 측정부(700)가 가속냉각설비 내의 상부 냉각헤더(600a)의 온도를 측정한다. 상부 냉각헤더(600a)에는 1170개의 노즐(미도시)이 장착되어 있는데, 노즐의 부식 및 변형 방지를 위해서는 상부 냉각헤더(600a)의 온도 상승이 바람직하지 않으므로, 온도 측정부(700)는 이러한 온도 상승을 감지한다.

이후에, 상부 냉각헤더(600a)의 온도가 기 설정된 온도 이상이 되면, 밸브 제어부(1000)는 온도 측정부(600a)로부터 기 설정된 온도를 감지하였다는 신호를 수신하고, 유량조절밸브(400a, 400b)를 개방하여 상부 냉각헤더(600a)에 냉각수를 흘려보낸다. 바람직하게는, 상부 냉각헤더(600a)의 기 설정된 온도는 45~55°중에서 어느 하나이고, 유량조절밸브(400a, 400b)는 35~45% 중에서 어느 하나로 개도로 개방될 수 있다. 더욱 더 바람직하게는, 상부 냉각헤더(600a)의 기 설정된 온도는 50°이고, 유량조절밸브(400a, 400b)의 개도는 40%이다.

이후에, 유량조절밸브(400a, 400b)가 개방된 후 기 설정된 시간이 경과하면, 밸브 제어부(1000)가 유량조절밸브(400a, 400b)를 폐쇄하고 퀵 드레인 밸브(800)를 개방한다. 바람직하게는, 유량조절밸브(400a, 400b)가 개방된 후의 기 설정된 시간은 8~12초 중에서 어느 하나일 수 있고, 더욱 더 바람직하게는, 유량조절밸브(400a, 400b)가 개방된 후의 기 설정된 시간은 10초이다.

이후에, 퀵 드레인 밸브(900)가 개방된 후 기 설정된 시간이 경과하면, 밸브 제어부(1000)가 공기흡입밸브(900)를 기 설정된 시간 동안 개방하여 냉각수를 드레인한다. 퀵 드레인 밸브(800) 및 공기흡입밸브(900)를 차례로 개방하면, 공기흡입 과 빠른 속도의 드레인에 의해 냉각수가 공급되던 방향과는 반대방향으로 역류하게 된다. 이와 같은 냉각수의 역류현상은 퀵 드레인 밸브(800)를 개방하는 경우의 수압과 퀵 드레인 밸브(800)를 폐쇄하는 경우의 수압 차이에 의해 발생한다. 바람직하게는, 퀵 드레인 밸브(800)가 개방된 후의 기 설정된 시간은 0.5~1.5초 중에서 어느 하나일 수 있고, 공기흡입밸브(900)의 기 설정된 개방시간은 45~55초 중에서 어느 하나일 수 있다. 더욱 더 바람직하게는, 퀵 드레인 밸브(800)가 개방된 후의 기 설정된 시간은 1초이고, 공기흡입밸브(900)의 기 설정된 개방시간은 50초이다.

본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 아니한다. 첨부된 청구범위에 의해 권리범위를 한정하고자 하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.

도 1은 본 발명의 가속냉각설비 내의 퀵 드레인 시스템의 구성도이다.

도 2는 본 발명의 가속냉각설비 내의 퀵 드레인 방법의 흐름도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 메인 배관 200a, 200b : 서브 배관

300a, 300b : 유량계 400a, 400b : 유량조절밸브

500a, 500b : 압력계 600a : 상부 냉각헤더

600b : 하부 냉각헤더 700 : 온도 측정부

800 : 퀵 드레인 밸브 900 : 공기흡입밸브

1000 : 밸브 제어부 1100 : 시간 체크부

Claims

삭제
삭제
삭제
온도 측정부가 가속냉각설비 내의 상부 냉각헤더의 온도를 측정하는 제1단계;

상기 상부 냉각헤더의 온도가 기 설정된 온도 이상이면, 밸브 제어부가 유량조절밸브를 개방하여 상기 상부 냉각헤더에 냉각수를 흘려보내는 제2단계;

상기 유량조절밸브가 개방된 후 기 설정된 시간이 경과하면, 상기 밸브 제어부가 상기 유량조절밸브를 폐쇄하고 퀵 드레인 밸브를 개방하는 제3단계; 및

상기 퀵 드레인 밸브가 개방된 후 기 설정된 시간이 경과하면, 상기 밸브 제어부가 공기흡입밸브를 기 설정된 시간 동안 개방하여 냉각수를 드레인하는 제4단계;

를 포함하는 가속냉각설비 내의 냉각수의 퀵 드레인 방법.
제4항에 있어서,

상기 상부 냉각헤더의 기 설정된 온도는 45~55°중에서 어느 하나인 가속냉각설비 내의 냉각수의 퀵 드레인 방법.
제4항에 있어서,

상기 유량조절밸브는 35~45% 중에서 어느 하나의 개도로 개방되는 가속냉각설비 내의 냉각수의 퀵 드레인 방법.
제4항에 있어서,

상기 유량조절밸브가 개방된 후의 기 설정된 시간은 8~12초 중에서 어느 하나인 가속냉각설비 내의 냉각수의 퀵 드레인 방법.
제4항에 있어서

상기 퀵 드레인 밸브가 개방된 후의 기 설정된 시간은 0.5~1.5초 중에서 어느 하나인 가속냉각설비 내의 냉각수의 퀵 드레인 방법.
제4항에 있어서

상기 공기흡입밸브가 개방된 후의 기 설정된 시간은 45~55초 중에서 어느 하나인 가속냉각설비 내의 냉각수의 퀵 드레인 방법.