KR100973918B1 - 강판 냉각 장치 - Google Patents

Abstract

일반강용 강판이 강판 냉각 장치를 통과하는 경우에 분사 노즐로부터 분사된 소량의 냉각수가 강판으로 떨어지는 것을 방지할 수 있는 접철형 커버수단을 갖는 강판 냉각 장치를 개시한다.

상기한 강판 냉각 장치는 진행 강판의 상부에 배치되는 분사 노즐과, 상기 분사 노즐에 인접하여 배치되되 상기 분사 노즐을 보호하거나 상기 분사노즐로부터 냉각수의 소재 낙하를 차단하도록 동력에 의하여 접철되는 접철형 커버수단를 포함한다.

이러한 강판 냉각 장치에 의하면, 본 발명은 일반강용 강판이 분사노즐의 하부를 통과하는 경우에도 일반강용 강판의 상부에 접철형 커버수단을 배치시켜 강판으로 분사된 냉각수가 낙하하는 것을 방지하며, 이를 통해 분사노즐이 소량의 냉각수를 분사할 수 있으므로 강판의 복사열에 의해 냉각수에 포함된 불순물이 응착됨으로써 분사노즐의 노즐입구가 막히는 것을 방지하는 효과가 있다.

또한, 분사된 소량의 냉각수를 접철형 커버수단에 저장시킴으로써 일반강용 강판으로부터의 복사열의 전달을 감소시켜 분사노즐이 막히게 되는 것을 방지하는 효과가 있다.

냉각, 강판, 접철식, 분사노즐, 냉각수

Description

강판 냉각 장치{equipment for cooling steel plate}

본 발명은 강판 냉각 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 일반강을 제조하는 때에는 냉각수를 사용하지 않고, 고장력강인 가속냉각강을 제조하기 위하여 냉각수를 사용하는 강판 냉각 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 가속냉각강은 우수한 강도와 인성을 요구하므로 가열공정에서는 초기 오스테나이트 결정립의 성장을 억제하기 위하여 일반강보다 약 100 ~ 150℃정도 낮게 가열한다. 또한 압연공정에서는 압연종료온도를 750 ~ 800℃까지 낮추는 제어압연을 실시하므로써 결정립이 길게 연신되어 변형대 증가로 인한 페라이트 핵성성 자리를 증가시킨다. 그리고, 냉각공정에서는 냉각속도를 5℃/초 이상으로 관리하므로써 결정립 성장 억제와 저온 변태조직을 얻는 강제수냉을 실시하고 있다.

그러나, 일반강을 제조하는 경우에는 냉각공정에서 강제수냉을 실시하지 않고 공기 대류에 의하여 일반강을 냉각시킨다.

한편, 강제수냉을 실시하는 경우에는 냉각 장치에 설치된 분사노즐을 통하여 냉각수가 분사되어 강판으로부터 복사되어 나오는 열을 냉각수가 차단한다. 따라서 노즐의 온도상승을 감소시킬 수 있다.

그런데, 일반강을 제조하는 경우에는 공기 대류에 의하여 일반강을 냉각시키고, 냉각 장치에 설치된 분사노즐로부터 냉각수가 분사되지 않아 강판으로부터의 복사열에 의해 분사노즐이 설치된 냉각 헤더의 온도가 상승한다. 특히 일반강의 작업이 계속되는 경우에는 온도의 상승이 지나치게 되어 냉각 헤더 및 냉각 헤더에 설치된 분사노즐의 온도가 계속 상승한다. 분사노즐의 온도가 계속 상승하면 노즐 주면의 물이 증발하게 되고, 이때 냉각수 내부에 포함되어 있던 불순원소들이 노즐벽면에 응착된다. 이러한 현상이 반복되며, 노즐의 내경이 불순물로 인하여 막히게 되어 분사노즐의 본래 기능을 상실하게 된다.

이를 방지하기 위하여 일반강용 강판이 냉각 장치를 통과하고 난 직후 헤더에 설치된 분사노즐을 통하여 소량의 냉각수를 분사하거나, 헤더에 냉각수를 순환시켜 헤더를 냉각시키는 방법도 있다. 그러나, 다음 강판이 일반강용 강판인 경우 일반강용 강판이 냉각 장치를 통과할 때, 분사노즐과 상부헤더에 잔존하는 냉각수가 흘러 나오는 경우가 발생된다. 이로 인해 일반강용 강판에 냉각수가 떨어지면 상하면의 온도이력이 달라지게 되어 평탄도 및 품질에 나쁜 영향을 주게 되는 문제가 있다.

본 발명은 일반강용 강판이 강판 냉각 장치를 통과하는 경우에 분사 노즐로부터 분사된 소량의 냉각수가 강판으로 떨어지는 것을 방지할 수 있는 접철형 커버수단을 갖는 강판 냉각 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일실예에 따른 강판 냉각 장치는 진행 강판의 상부에 배치되는 분사 노즐과, 상기 분사 노즐에 인접하여 배치되되 상기 분사 노즐을 보호하거나 상기 분사노즐로부터 냉각수의 소재 낙하를 차단하도록 동력에 의하여 접철되는 접철형 커버수단을 포함한다.

상기 접철형 커버수단은 상기 분사 노즐에 인접하여 배치되되어 동력을 전달하는 스크류축과, 상기 스크류축에 설치되고 접철되어 상기 분사 노즐과 상기 분사 노즐의 하부를 통과하는 강판 사이를 개폐하는 커버부를 구비할 수 있다.

상기 접철형 커버수단은 상기 스크류축의 하부에 배치되고 접철되는 상기 커버부의 이동경로를 안내하는 안내부를 더 포함할 수 있다.

상기 커버부는 상기 스크류축에 연결되어 이동하는 제1 커버와, 상기 제1 커버에 의하여 상기 안내부를 따라 접철되는 적어도 하나의 접철 커버를 구비할 수 있다.

상기 제1 커버와 상기 적어도 하나의 접철 커버 중 적어도 하나에는 상기 스크류축에 연결되어 이동하는 동력전달부재를 구비할 수 있다.

상기 제1 커버(140a)와 상기 적어도 하나의 커버는 몸체와, 상기 몸체의 외연으로부터 상부로 연장되어 형성되는 연결부재 및 상기 연결부재에 형성되어 상기 안내부에 설치되는 안내 대응부를 구비하되, 상기 제1 커버부의 상기 연결부재의 끝단에 상기 동력전달부재가 설치될 수 있다.

상기 적어도 하나의 접철 커버는 상기 몸체 내부 일측에 상호간의 이탈을 방지하기 위한 걸림턱을 구비할 수 있다.

본 발명은 일반강용 강판이 분사노즐의 하부를 통과하는 경우에도 일반강용 강판의 상부에 접철형 커버수단을 배치시켜 강판으로 분사된 냉각수가 낙하하는 것을 방지하며, 이를 통해 분사노즐이 소량의 냉각수를 분사할 수 있으므로 강판의 복사열에 의해 냉각수에 포함된 불순물이 응착됨으로써 분사노즐의 노즐입구가 막히는 것을 방지하는 효과가 있다.

또한 분사된 소량의 냉각수를 접철형 커버수단에 저장시킴으로써 일반강용 강판으로부터의 복사열의 전달을 감소시켜 분사노즐이 막히게 되는 것을 방지하는 효과가 있다.

이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 강판 냉각 장치에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 강판 냉각 장치를 나타내는 구성도이다.

도 1을 참조하면, 강판 냉각 장치(10)는 롤러 테이블(20), 상부헤더(40), 하 부헤더(60) 및 접철형 커버수단(100)을 포함한다.

롤러 테이블(20)은 상부헤더(40)와 하부헤더(60)의 사이에 배치되고, 상면으로 강판(1)이 이동된다.

상부헤더(40)는 롤러 테이블(20)의 상부에 배치되고, 냉각수 공급관(71)에 연결된다. 또한, 상부헤더(40)의 하부에는 강판(1)으로 냉각수를 분사할 수 있도록 분사노즐(50)이 설치된다. 가속냉각강용 강판이 통과하는 경우 분사노즐(50)은 냉각수를 분사하여 가속냉각용 강판을 냉각시킨다. 그리고 일반강용 강판이 통과하는 경우 분사노즐(50)은 노즐의 내경이 불순물로 인하여 막히게 되는 것을 방지하기 위하여 소량의 냉각수만을 분사한다.

하부헤더(60)는 롤러 테이블(20)의 하부에 배치되고, 냉각수 공급관(72)에 연결된다. 그리고 하부헤더(60)의 상부에는 강판(1)으로 냉각수를 분사할 수 있도록 분사노즐(50)이 설치된다. 가속냉각강용 강판이 통과하는 경우에는 분사노즐(50)은 강판(1)의 저면으로 냉각수를 분사하고, 일반강용 강판이 통과하는 경우에는 분사노즐(50)은 소량의 냉각수, 즉 강판(1)의 저면에 도달할 수 없을 정도의 압력으로 냉각수를 분사한다.

접철형 커버수단(100)은 상부헤더(40)의 분사노즐(50)을 보호하기 위하여 상부헤더(40)에 인접하여 배치된다. 그리고, 접철형 커버수단(100)은 분사노즐(50)을 보호하는 역할을 하고, 또한 분사노즐(50)로부터 냉각수가 강판(1)으로 떨어지는 것을 방지하는 역할을 한다.

도 2는 접철형 커버수단을 나타내는 측면도이다.

도 2를 참조하면, 접철형 커버수단(100)은 스크류축(120), 안내부(130) 및 커버부(140)를 포함한다.

스크류축(120)은 분사노즐(50)을 갖는 상부헤더(40)의 길이방향으로 상부헤더(40)와 평행하게 배치된다. 또한, 스크류축(120)은 회전하여 접철형 커버수단(140)을 이동시킬 수 있도록 구동원(122)에 연결된다.

도면에는 스크류축인 경우를 도시하였으나, 이에 한정되지 않고 동력을 전달할 수 있는 어떠한 축이든지 채용 가능할 것이다. 또한, 도면에는 스크류축(120)이 상부헤더(40) 길이방향의 중앙을 기준으로 서로 대칭되도록 설치되는 경우, 즉 상부헤더(40)의 일측에 각각 2개의 스크류축(120)이 배치되는 경우를 도시하였으나, 이에 한정되지 않고, 스크류축(120)은 상부헤더(40)의 길이방향으로 상부헤더(40)의 양측에 각각 하나의 스크류축(120)이 배치될 수 있다.

안내부(130)는 스크류축(120)의 하부에 배치되어 커버부(140)가 일정경로를 따라 접철되도록 안내하는 역할을 한다.

커버부(140)는 제1 커버(140a) 및 적어도 하나의 접철 커버

(140b,140c,140d,140e,140f,140g)를 구비한다.

제1 커버(140a)와 적어도 하나의 접철 커버

(140b,140c,140d,140e,140f,140g)는 분사노즐(50)로부터 분사되는 냉각수가 강판으로 떨어지는 것을 방지하기 위하여 이동가능하게 설치된다. 제1 커버(140a)와 적어도 하나의 접철 커버(140b,140c,140d,140e,140f,140g)는 펼쳐져서 분사노즐(50)의 하부에 배치된다. 즉, 상부헤더(40)의 하부를 통과하는 강판(1,도1참조) 이 일반강용 강판인 경우에는 분사노즐(50)과 강판 사이를 차단하기 위하여 제1 커버(140a)와 적어도 하나의 접철 커버(140b,140c,140d,140e,140f,140g)는 펼쳐져서 상부헤더(20)의 하부에 배치된다. 이를 통해, 일반강용 강판으로부터의 복사열이 분사노즐(50)에 도달하는 것을 방지할 수 있다. 또한 분사노즐(50)이 소량의 냉각수를 분사하더라도 분사된 냉각수가 일반강용 강판으로 떨어지는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상부헤더(40)의 하부를 통과하는 강판이 가속냉각강용 강판인 경우에는 제1 커버(140a)와 적어도 하나의 접철 커버(140b,140c,140d,140e,140f,140g)는 접혀져서 상부헤더(40)의 양끝단에 각각 배치되고 분사노즐(50)과 강판(1) 사이를 개방한다. 또한, 제1 커버(140a)와 적어도 하나의 접철 커버(140b,140c,140d,140e,140f,140g) 중 일부만을 사용하여 냉각수 분사영역의 일정부분을 가리는 소위 에지마스킹(edge masking) 방법으로 가속냉각강용 강판을 냉각시킬 수 있다.

도 3은 제1 커버와 제1 접철 커버를 나타내는 사시도이다.

도 3을 참조하면, 제1 커버(140a)와 제1 접철 커버(140b)는 몸체(142), 연결부재(144), 및 걸림턱(146)을 구비한다.

몸체(142)는 커버부(140)가 접철될 수 있도록 일측면이 개구되고, 상부에 배치되는 제1 커버(140a)와 제1 접철 커버(140b)가 내부에 수용될 수 있도록 형성된다. 그리고, 몸체(142)의 상부에 배치된 상부헤더(40,도2참조)가 몸체(142)의 내측에 위치되도록 상부헤더(40)의 폭보다 더 넓은 폭으로 형성된다.

연결부재(144)은 몸체(142)의 외연으로부터 몸체(142)의 상부로 연장되어 형성된다. 연결부재(144)은 몸체(142)의 슬라이딩 이동을 위한 안내대응부(131)를 구비할 수 있다. 안내대응부(131)는 안내부(130,도2참조)를 따라 슬라이딩 이동한다.

걸림턱(146)은 몸체(142)의 내부에 배치되고, 커버부(140)가 펼쳐질 때 제1 커버(140a)와 제1 접철 커버(140b) 상호간의 이탈을 방지하는 역할을 한다. 예를 들면, 제1 커버(140a)의 연결부재(144)가 제1 접철 커버(140b)의 걸림턱(146)에 걸려서 제1 접철 커버(140b) 몸체(142)의 외부로 이탈되는 것을 방지한다. 마찬가지로, 제1 접철 커버(140b)의 연결부재(144)가 제2 접철 커버(140c, 도2 참조)의 걸림턱(146)에 걸린다.

또한, 제1 커버(140a)는 스크류축(120,도2 참조)으로부터 동력을 전달하는 동력전달부재(148)를 더 구비한다. 동력전달부재(148)는 연결부재(144)의 끝단에 설치된다. 즉, 스크류축(120)이 회전하면 동력전달부재(148)는 스크류축(120)을 따라 이동하게 되고, 이로 인하여 제1 커버(140a)가 이동하게 된다.

예를 들면, 제1 커버(140a)가 이동하면 제1 커버(140a)의 연결부재(144)가 제1 접철 커버(140b)의 걸림턱(146)에 지지되어 제1 접철 커버(140b)가 슬라이딩 이동된다.

제2 내지 제n 접철 커버(140c,140d,140e,140f,140g)는 제1 접철 커버(140b)와 동일한 형상을 가지며, 단지 크기에 있어서만 차이가 있다. 따라서, 제2 내지 제n 접철 커버(140c,140d,140e,140f,140g)의 설명은 생략하기로 한다.

도면에는 동력전달부재(148)가 볼스크류인 경우를 도시하였으나, 이에 한정 되지 않고, 스크류축(120)의 회전력을 전달하여 커버부(140)를 슬라이딩 이동시킬 수 있는 어떠한 구성도 채용 가능하다. 또한, 동력전달부재(148)는 제1 커버(140a)와 적어도 하나의 접철 커버(140b,140c,140d,140e,140f,140g)의 모두 또는 일부에 설치될 수 있다.

이하 도면을 참조하여 본 발명에 따른 강판 냉각 장비의 노즐 보호 장치의 작동을 설명하기로 한다.

도 4는 접철형 커버수단이 접혀진 상태를 나타내는 작동도이고, 도 5는 접철형 커버수단이 펼쳐진 상태를 나타내는 작동도이다.

도 4를 참조하면, 롤러 테이블(20)에 가속냉각용 강판(1)이 통과하는 경우에는 커버부(140)는 상부헤더(40)의 양끝단에 배치되고 상부헤더(40)의 분사노즐(50)로부터 냉각수가 분사된다. 이때 제1 커버(140a)와 제1 접철 커버(140b)는 소위 에지마스킹(edge masking) 방법으로 가속냉각강용 강판을 냉각시키기 위하여 상부헤더(40)의 하부에 배치될 수 있다.

도 5를 참조하면, 롤러 테이블(20)에 일반강용 강판(1)이 통과하는 경우에 제1 커버(140a)와 적어도 하나의 접철 커버(140b,140c,140d,140e,140f,140g)는 상부헤더(40)의 하부에 배치된다. 다시 말해, 상부헤더(40)의 양끝단에 배치된 제1 커버(140a)와 적어도 하나의 커버(140b,140c,140d,140e,140f,140g)를 상부헤더(40)의 하부에 배치시키기 위하여 구동원(122)로부터 동력이 스크류축(120)에 전달된다. 전달된 동력은 동력전달부재(148)를 통하여 제1 커버(140a)에 전달된다. 제1 커버(140a)가 이동함에 따라 적어도 하나의 접철 커 버(140b,140c,140d,140e,140f,140g)는 슬라이딩 이동하여 상부헤더(40)의 하부에 배치된다. 이때, 상부헤더(40)의 분사노즐(50)은 노즐이 막히게 되는 것을 방지하기 위하여 소량의 냉각수를 분사한다. 분사된 냉각수는 제1 커버(140a)와 적어도 하나의 접철 커버(140b,140c,140d,140e,140f,140g)에 저장되어 일반강용 강판(1)에 떨어지지 않는다.

이를 통하여, 일반강용 강판(1)이 분사노즐(50)의 하부를 통과하는 경우에도 분사노즐(50)의 하부에 커버부(140)를 배치시켜 강판(1)으로 분사된 냉각수가 낙하되는 것을 방지할 수 있고 결국, 상부헤더(40)에 설치된 분사노즐(50)이 소량의 냉각수를 분사할 수 있으므로 강판(1)의 복사열에 의해 냉각수에 포함된 불순물이 응착되어 분사노즐(50)의 노즐입구가 막히게 되는 것을 방지할 수 있다.

또한 분사된 소량의 냉각수를 커버부(140)에 저장시킴으로써 일반강용 강판(1)으로부터의 복사열의 전달을 감소시켜 냉각수에 포함된 불순물이 응착되어 분사노즐(50)의 노즐입구가 막히게 되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 강판 냉각 장치를 나타내는 구성도이다.

도 2는 접철형 커버수단을 나타내는 측면도이다.

도 3은 제1 커버와 제1 접철 커버를 나타내는 사시도이다.

도 4는 접철형 커버수단이 접혀진 상태를 나타내는 작동도이다.

도 5는 접철형 커버수단이 펼쳐진 상태를 나타내는 작동도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 강판 냉각 장치

100 : 접철형 커버수단

120 : 스크류축

130 : 안내부

140 : 커버부

Claims (7)

1. 진행강판의 상부에 배치되는 분사 노즐; 및

   상기 분사 노즐에 인접하여 배치되되 상기 분사 노즐을 보호하거나 상기 분사 노즐로부터 냉각수의 소재 낙하를 차단하도록 동력에 의하여 접철되어 상기 분사 노즐과 상기 분사 노즐의 하부를 통과하는 강판 사이를 개폐하는 커버부를 구비하는 접철형 커버수단;

   을 포함하며,

   상기 커버부는

   동력에 의하여 회전되는 스크류축에 연결되어 이동하는 제1 커버와, 상기 제1 커버의 이동에 의하여 연동하여 이동되어 접철되는 적어도 하나의 접철커버를 구비하며,

   상기 제1 커버와 상기 접철커버는 상기 분사노즐로부터 분사되는 냉각수가 수용될 수 있도록 내부 공간을 가지는 몸체를 구비하는 것을 특징으로 하는 강판 냉각 장치.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서, 상기 접철형 커버수단은

   상기 스크류축의 하부에 배치되고 접철되는 상기 커버부의 이동경로를 안내하는 안내부를 더 포함하는 강판 냉각 장치.
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,

   상기 제1 커버와 상기 적어도 하나의 접철 커버 중 적어도 하나에는 상기 스크류축에 연결되어 이동하는 동력전달부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 강판 냉각 장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 제1 커버부와 상기 적어도 하나의 접철 커버는

   상기 몸체의 외연으로부터 상부로 연장되어 형성되는 연결부재; 및

   상기 연결부재에 형성되어 상기 안내부에 설치되는 안내 대응부;

   를 더 구비하되,

   상기 제1 커버의 상기 연결부재의 끝단에 상기 동력전달부재가 설치는 것을 특징으로 하는 강판 냉각 장치.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 적어도 하나의 접철 커버는 상기 몸체의 내부 일측에 상호간의 이탈을 방지하기 위한 걸림턱을 구비하는 것을 특징으로 하는 강판 냉각 장치.

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