KR101075917B1 - 광휘 소둔로의 과열 스트립 급냉장치 - Google Patents

광휘 소둔로의 과열 스트립 급냉장치 Download PDF

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Abstract

광휘 소둔로(1)의 냉각대(30)에서 충분히 냉각되지 않은 과열된 스트립(S)을 급냉시켜 톱롤(40)이 소손되는 것을 방지함으로써 톱롤(40) 교체 작업으로 인한 생산성의 저하를 방지할 수 있는 광휘 소둔로의 과열 스트립 급냉장치가 소개된다.
이러한 광휘 소둔로의 과열 스트립 급냉장치는 광휘 소둔로(1)의 냉각대(30)와 톱롤(40) 사이에서 덕트(10)에 수직 방향으로 일정 거리 이격되어 설치되어 상기 냉각대(30)를 지나 인출되는 스트립(S)의 온도를 측정하는 온도측정 수단(110,120)을 포함하는 온도측정부(100); 상기 온도측정 수단(110,120) 사이에서 덕트(10)에 설치되어 미냉각으로 인해 과열된 스트립(S)을 급냉시켜 상기 톱롤(40)의 소손을 방지하는 냉각부(200); 및 상기 온도측정부(100)의 온도측정 결과에 따라 가열된 스트립을 자동으로 인식하여 상기 냉각부(200)의 가동 여부를 제어하는 제어부(400)를 포함하고, 상기 냉각부(200)는 상기 덕트(10)를 지나는 스트립(S)을 사이에 두고 마주보도록 설치되는 냉열 방출 라디에이터(220)와, 이 냉열 방출 라디에이터(220)에 냉각수 라인(230)을 통하여 냉각수를 공급하는 냉각수펌프(240)와, 상기 냉열 방출 라디에이터(220) 사이를 지나는 스트립(S)이 급냉될 수 있도록 상기 냉열 방출 라디에이터(220)를 향하여 공기를 송풍하는 송풍팬(250)과, 송풍된 공기가 순환될 수 있도록 상기 덕트(10)와 상기 송풍팬(250)을 연결하는 냉기 순환 덕트(260)를 포함한다.
광휘 소둔로, 스트립, 냉각

Description

광휘 소둔로의 과열 스트립 급냉장치{APPARATUS FOR COOLING STRIP OF BRIGHT ANNEALING FURNACE}
본 발명은 광휘 소둔로의 과열 스트립 급냉장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광휘 소둔로의 톱롤이 과열된 스트립으로 인해 소손되는 것을 방지할 수 있는 광휘 소둔로의 과열 스트립 급냉장치에 관한 것이다.
일반적으로 광휘 소둔은 냉간 압연된 스트립의 표면 광택을 유지하기 위한 소둔으로서, 환원성이나 비산화성 분위기 가스 내에서 Cr(크롬)의 환원조건으로 열처리를 하는 것이며, 스테인리스 등 고급제품의 생산에 이용된다.
대개 광휘 소둔에 사용되는 분위기 가스는 수소이며, 이 수소의 유출을 방지하기 위하여 통상 수직 소둔로로 이루어지는 광휘 소둔로는 스트립이 유입되고 배출되는 입측과 출측이 밀폐되는 구조를 갖는다.
도 1은 이러한 종래의 광휘 소둔로를 나타낸 개략 도면이다. 광휘 소둔로(1)는 냉간 압연된 스테인리스 스트립(S)을 통과시키며 소둔작업을 행한다. 물론 그 대상인 스트립(S)은 스테인리스만으로 한정되지는 않는다.
광휘 소둔로(1)는 일련의 덕트(10)로 구성되며 입측과 출측에는 실링을 위해 각각 실롤이 설치된다. 광휘 소둔로로 유입된 스트립(S)은 가열로(20)를 통과하여 가열된 후 냉각대(30)를 거쳐 냉각되고 톱롤(40)을 지나 방향이 전환된 뒤 외부로 인출된다.
한편, 위와 같은 광휘 소둔로(1)의 톱롤(40)은 우레탄소재로 이루어지기에 스트립(S)이 완전히 냉각되지 않은 경우 톱롤(40)이 쉽게 소손되는 문제가 발생하였다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 제안된 방법 중 하나는, 작업라인에서의 스트립 이송 속도를 저하시켜 스트립(S)이 냉각대(30)에서 충분히 냉각되도록 하는 것이었다. 그러나 작업라인의 속도를 저하시킬 경우 생산성도 저하되는 문제가 있었다.
한편, 작업속도를 늦추지 않을 경우에는 완전냉각되지 않은 과열된 스트립으로 인하여 톱롤(40)이 소손되어 작업라인을 중단시키고 톱롤(40)을 교체해야만 했는데, 이러한 경우에도 소둔작업의 중단으로 인해 생산성이 떨어지는 문제가 있었다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로 광휘 소둔로의 냉각대를 지난 스트립이 미냉각된 경우 스트립의 진행 속도를 그대로 유지시키면서 과열된 스트립의 온도를 급격히 낮춤으로써 과열된 스트립으로 인해 톱롤이 소손되는 것을 방지할 수 있게 되고, 이를 통해 톱롤 교체 작업으로 인한 생산성 저하 문제가 해결될 수 있게 되는 광휘 소둔로의 과열 스트립 급냉장치를 제공함을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광휘 소둔로의 과열 스트립 급냉장치는, 광휘 소둔로의 냉각대와 톱롤 사이에서 덕트에 수직 방향으로 일정 거리 이격되어 설치되어 상기 냉각대를 지나 인출되는 스트립의 온도를 측정하는 온도측정 수단을 포함하는 온도측정부와, 상기 온도측정 수단 사이에서 덕트에 설치되어 미냉각으로 인해 과열된 스트립을 급냉시켜 상기 톱롤의 소손을 방지하는 냉각부와, 상기 온도측정부의 온도측정 결과에 따라 상기 냉각부의 가동 여부를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 냉각부는 상기 덕트를 지나는 스트립을 사이에 두고 마주보도록 설치되는 냉열 방출 라디에이터와, 이 냉열 방출 라디에이터에 냉각수 라인을 통하여 냉각수를 공급하는 냉각수펌프와, 상기 냉열 방출 라디에이터 사이를 지나는 스트립이 급냉될 수 있도록 상기 냉열 방출 라디에이터를 향하여 공기를 송풍하는 송풍팬과, 송풍된 공기가 순환될 수 있도록 상기 덕트와 상기 송풍팬을 연결하는 냉기 순환 덕트를 포함한다.
삭제
상기 냉열 방출 라디에이터는 상기 덕트에 인출 또는 수납될 수 있도록 슬라이딩 하우징을 매개로 상기 덕트에 설치되며, 상기 슬라이딩 하우징은 상기 냉열 방출 라디에이터의 하단을 지지하여 상기 냉열 방출 라디에이터의 측방 슬라이딩을 안내하는 복수개의 롤러가 구비된 안내레일과, 상기 냉열 방출 라디에이터의 측단에 연결 설치되는 고정구와, 이 고정구와 연결되어 상기 냉열 방출 라디에이터를 측방으로 슬라이딩시키는 유압 실린더를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 덕트에는 상기 냉열 방출 라디에이터와 상기 냉각대의 공간적 분리를 위해 상기 스트립의 양면을 가압하는 차단 롤러와, 이 차단 롤러가 설치되는 롤러 프레임과, 이 롤러 프레임에 연결되어 상기 차단 롤러를 이동시키는 유압 실린더를 포함하고, 상기 제어부에 의해 제어되는 차단부가 설치되는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같은 광휘 소둔로의 과열 스트립 급냉장치에 따르면, 광휘 소둔로의 냉각대를 지난 스트립이 미냉각된 경우 스트립의 진행 속도를 그대로 유지시키면서 과열된 스트립의 온도를 급격히 낮춤으로써 과열된 스트립으로 인해 톱롤이 소손되는 것을 방지할 수 있게 되고, 이를 통해 톱롤 교체 작업으로 인한 생산성 저하 문제가 해결될 수 있게 된다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광휘 소둔로의 과열 스트립 급냉장치에 대하여 살펴본다.
도 1은 일반적인 광휘 소둔로를 도시한 개략 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광휘 소둔로의 과열 스트립 급냉장치를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 광휘 소둔로의 과열 스트립 급냉장치는 광휘 소둔로(1)의 냉각대(30)와 톱롤(40) 사이의 영역(A)에 설치된다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 이러한 본 발명의 실시예에 따른 광휘 소둔로의 과열 스트립 급냉장치의 구성은 광휘 소둔로(1)의 냉각대(30)와 톱롤(40) 사이의 영역(A)에 수직 방향으로 일정 거리 이격되어 설치됨으로써 냉각대(30)를 지나 인출되는 스트립(S)의 온도를 측정하는 온도측정 수단(110,120)을 포함하는 온도측정부(100)와, 상기 온도측정 수단(110,120) 사이에서 덕트(10)에 설치되어 미냉각으로 인해 과열된 스트립(S)을 급냉시켜 상기 톱롤(40)의 소손을 방지하기 위한 냉각부(200)와, 상기 온도측정부(100)의 온도측정 결과에 따라 가열된 스트립을 자동으로 인식하여 상기 냉각부(200)의 가동 여부를 제어하는 제어부(400)를 포함한다. 여기서 상기 온도측정부(100)의 온도측정 수단(110,120)은 반드시 두 개일 필요는 없지만 두 개일 경우 측정 정밀도를 높일 수 있다.
여기서, 상기 냉각부(200)는 상기 덕트(10)를 지나는 스트립(S)을 사이에 두고 마주보도록 설치되는 냉열 방출 라디에이터(220)와, 이 냉열 방출 라디에이터(220)에 냉각수 라인(230)을 통하여 냉각수를 공급하고 회수하는 냉각수펌프(240)와, 상기 냉열 방출 라디에이터(220) 사이를 지나는 스트립(S)이 급냉될 수 있도록 상기 냉열 방출 라디에이터(220)를 향하여 공기를 송풍하는 송풍팬(250)과, 송풍된 공기가 순환될 수 있도록 상기 덕트(10)와 상기 송풍팬(250)을 연결하는 냉기 순환 덕트(260)를 포함한다. 여기서, 상기 냉열 방출 라디에이터(220)는 좌우 한 쌍으로 설치되고, 상기 스티립(S)의 전면과 후면에 병렬 배치되며, 스트립(S)에 닿지 않도록 배치된다.
또한, 상기 덕트(10)에는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 냉열 방출 라디에이터(220)와 냉각대(30)의 공간적 분리를 위해 상기 스트립(S)의 양면을 가압하는 차단 롤러(330)와, 이 차단 롤러(330)가 설치되는 롤러 프레임(320)과, 이 롤러 프레임(320)에 연결되어 상기 차단 롤러(330)를 이동시키는 유압 실린더(310)를 포함하는 차단부(300)가 설치된다. 이러한 차단부(300)는 상기 제어부(400)에 의해 제어된다. 또한, 상기 차단부(300)의 외부는 별도의 미니 덕트(340)로 이루어지기 때문에 상기 덕트(10) 내부의 밀폐성이 보장될 수 있게 된다.
상기 온도측정 수단(110,120)은 상기 냉각대(30)로부터 인출되는 스트립(S)이 과열되었는지를 측정하기 위한 수단으로서, 열감지 온도계가 사용되는 것이 바람직하다. 상기 온도측정 수단(110, 120)은 실시간으로 상기 냉열 방출 라디에이터(220)의 하방 및 상방에서 스트립(S)의 온도를 측정한다. 이 부분을 통과하는 스트립(S)의 온도가 정해진 온도 이상일 경우 스트립(S)이 과열된 상태로 판단한다. 한편, 상기 냉열 방출 라디에이터(220)의 하방 및 상방에서의 스트립(S)의 온도 측정은 이 부분에서의 공기 온도를 측정하는 방식으로도 행해질 수 있다. 왜냐하면, 공기 온도의 상승은 스트립(S)의 온도 상승으로 인한 것이기 때문이다.
이와 같이, 상기 온도측정 수단(110,120)에 의해서 상기 스트립(S)이 과열된 상태인 것으로 측정된 경우 상기 제어부(400)는 상기 차단부(300)의 유압 실린더(310)를 작동시켜 차단 롤러(330)가 스트립(S)에 밀착되도록 함으로써 상기 냉각대(30)와 냉열 방출 라디에이터(220)가 공간적으로 분리될 수 있도록 하고, 이와 동시에 상기 냉각부(200)를 작동시켜 상기 냉열 방출 라디에이터(220)를 지나는 과열된 스트립(S)을 급냉시킨다. 상기 냉열 방출 라디에이터(220)와 냉각대(30)를 공간적으로 분리하는 것은 이후 설명할 상기 냉열 방출 라디에이터를 이용한 과열된 스티립(S)을 냉각할 경우 상기 송풍팬(250)과 순환 덕트(260)를 통해 냉각된 공기를 순환시켜 냉각효율을 높이기 위함이고, 냉열 방출 라디에이터(220) 주변의 냉각된 공기와 주변의 공기간의 대류열전달을 차단하기 위함이다.
이하에서는, 냉각부(200)의 작용에 대해 설명한다. 앞서 설명한 바와 같이, 상기 온도측정 수단(110,120)에 의해서 상기 스트립(S)이 과열된 상태인 것으로 측정된 경우 상기 제어부(400)는 상기 냉각부(200)의 냉각수펌프(240)를 가동시켜 냉각수를 상기 냉열 방출 라디에이터(220)로 보내어 냉열 방출 라디에이터 주변의 공기를 냉각시킨다. 이때, 송풍팬(250)을 작동시켜 상기 송풍팬(250)으로부터 송풍된 공기를 상기 냉열 방출 라디에이터(220)를 경유하여 과열된 스트립(S)의 양측면으로 보내면 상기 과열된 스트립(S)은 상기 냉열 방출 라디에이터(220)를 지남으로써 냉각된 공기에 의해 급냉될 수 있게 된다. 여기서, 상기 스트립(S)을 급냉시킨 냉각된 공기는 냉기 순환 덕트(260)를 따라 다시금 상기 송풍팬(250)으로 유입되어 순환한다. 이렇게 냉각된 공기는 상기 냉기 순환 덕트(260)를 통하여 재순환하여 다시 스트립(S)을 냉각시키는데 사용되기에 냉각 효율의 향상을 이룰 수 있게 된 다.
이하에서는, 도 2 및 도 3을 참조하여 상기 냉열 방출 라디에이터(220)가 상기 덕트(10)에 인출되거나 수납될 수 있도록 하는 슬라이딩 하우징(210)에 대해 살펴본다.
상기 슬라이딩 하우징(210)은 상기 냉열 방출 라디에이터(220)의 하단을 지지하며 냉열 방출 라디에이터(220)의 측방 슬라이딩을 안내하는 복수 개의 롤러(211a)가 구비된 안내레일(211)과, 상기 냉열 방출 라디에이터(220)의 측단에 연결 설치되는 고정구(212)와, 이 고정구(212)와 연결되어 상기 냉열 방출 라디에이터(220)를 측방으로 슬라이딩시키는 유압 실린더(213)를 포함한다. 여기서, 상기 고정구는 결합 볼트(미도시)에 의해 상기 덕트(10)에 고정되기에 상기 냉열 방출 라디에이터(220)를 정비하거나 수리하고자 할 경우 상기 결합 볼트(미도시)를 풀고, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 유압 실린더(213)를 작동시켜 상기 고정구(212)와 결합된 상기 냉열 방출 라디에이터(220)를 상기 안내레일(121)을 따라 상기 덕트(10)로부터 인출한다. 따라서, 상기 냉열 방출 라디에이터(220)에 대한 용이한 유지, 보수가 이루어질 수 있게 된다.
이상, 본 발명의 특정 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음이 이해될 필요가 있다.
도 1은 일반적인 광휘 소둔로를 도시한 개략 도면.
도 2는 도 1의 A영역에 설치되는 본 발명의 실시예에 따른 광휘 소둔로의 과열 스트립 급냉장치를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 광휘 소둔로의 과열 스트립 급냉장치의 내부를 보이기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 광휘 소둔로의 과열 스트립 급냉장치의 차단부를 나타낸 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 광휘 소둔로 10 : 덕트
20 : 가열로 30 : 냉각대
40 : 톱롤 100 : 온도측정부
200 : 냉각부 300 : 차단부
400 : 제어부 210 : 슬라이딩 하우징
220 : 냉열 방출 라디에이터 230 : 냉각수 라인
240 : 냉각수펌프 250 : 송풍팬
260 : 냉기 순환 덕트 310 : 유압 실린더
320 : 롤러 프레임 330 : 차단 롤러

Claims (4)

  1. 광휘 소둔로(1)의 냉각대(30)와 톱롤(40) 사이에서 덕트(10)에 수직 방향으로 일정 거리 이격되어 설치되어 상기 냉각대(30)를 지나 인출되는 스트립(S)의 온도를 측정하는 온도측정 수단(110,120)을 포함하는 온도측정부(100); 상기 온도측정 수단(110,120) 사이에서 덕트(10)에 설치되어 미냉각으로 인해 과열된 스트립(S)을 급냉시켜 상기 톱롤(40)의 소손을 방지하는 냉각부(200); 및 상기 온도측정부(100)의 온도측정 결과에 따라 가열된 스트립을 자동으로 인식하여 상기 냉각부(200)의 가동 여부를 제어하는 제어부(400)를 포함하고,
    상기 냉각부(200)는 상기 덕트(10)를 지나는 스트립(S)을 사이에 두고 마주보도록 설치되는 냉열 방출 라디에이터(220)와, 이 냉열 방출 라디에이터(220)에 냉각수 라인(230)을 통하여 냉각수를 공급하는 냉각수펌프(240)와, 상기 냉열 방출 라디에이터(220) 사이를 지나는 스트립(S)이 급냉될 수 있도록 상기 냉열 방출 라디에이터(220)를 향하여 공기를 송풍하는 송풍팬(250)과, 송풍된 공기가 순환될 수 있도록 상기 덕트(10)와 상기 송풍팬(250)을 연결하는 냉기 순환 덕트(260)를 포함하는 것을 특징으로 하는 광휘 소둔로의 과열 스트립 급냉장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 냉열 방출 라디에이터(220)는 상기 덕트(10)에 인출 또는 수납될 수 있도록 슬라이딩 하우징(210)을 매개로 상기 덕트(10)에 설치되며, 상기 슬라이딩 하우징(210)은 상기 냉열 방출 라디에이터(220)의 하단을 지지하여 상기 냉열 방출 라디에이터(220)의 측방 슬라이딩을 안내하는 복수개의 롤러(211a)가 구비된 안내레일(211)과, 상기 냉열 방출 라디에이터(220)의 측단에 연결 설치되는 고정구(212)와, 이 고정구(212)와 연결되어 상기 냉열 방출 라디에이터(220)를 측방으로 슬라이딩시키는 유압 실린더(213)를 포함하는 것을 특징으로 하는 광휘 소둔로의 과열 스트립 급냉장치.
  4. 청구항 1 또는 청구항 3 중 어느 한 청구항에 있어서,
    상기 덕트(10)에는 상기 냉열 방출 라디에이터(220)와 상기 냉각대(30)의 공간적 분리를 위해 상기 스트립(S)의 양면을 가압하는 차단 롤러(330)와, 이 차단 롤러(330)가 설치되는 롤러 프레임(320)과, 이 롤러 프레임(320)에 연결되어 상기 차단 롤러(330)를 이동시키는 유압 실린더(310)를 포함하고, 상기 제어부(400)에 의해 제어되는 차단부(300)가 설치되는 것을 특징으로 하는 광휘 소둔로의 과열 스트립 급냉장치.
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