KR101203640B1 - 수직소둔로의 댄스롤 비상정지장치 - Google Patents

Abstract

수직소둔로의 댄스롤 비상정지장치를 제공한다.
본 발명은 스트립을 열처리하는 가열로의 내부에 환원성 분위기가스가 채워진 머플을 구비하고, 상기 가열로의 하부에 댄스롤을 갖는 밀폐박스를 포함하는 수직소둔로에서 댄스롤을 비상정지하는 장치에 있어서, 상기 댄스롤의 롤축 단부에 적어도 하나의 감지바를 갖추고, 상기 감지바와의 접촉시 이상감지신호를 발생하는 상,하부감지센서를 갖추어 상기 감지센서에서 발생하는 이상감지신호를 제어부로 전송하는 이상감지부 ; 상기 댄스롤과 대응하는 로드선단에 장착된 호형단면상의 마찰부재를 상하왕복 작동시키는 제동용 실린더를 갖추어 상기 마찰부재와 접하는 댄스롤을 비상제동시키는 비상제동부 ; 및 상기 밀폐박스의 내부로 불활성가스를 공급하는 분사구와 연결되고, 길이중간에 개폐밸브를 갖는 불활성가스공급라인을 갖추어 댄스롤의 비상제동시 상기 밀폐박스내로 불활성가스를 공급하는 비상퍼지부 ; 를 포함한다.

Description

수직소둔로의 댄스롤 비상정지장치{Apparatus for stopping the dance roll vertical annealing furnace}

본 발명은 수직 소둔로에 구비되는 댄스롤을 비상정지하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세히는 밀페박스에 설치된 댄스롤의 작동상태를 감지하면서 이상발생유무를 감지하고, 이상발생시 이상감지신호를 근거로 라인을 비상정지하고, 댄스롤을 비상제동함과 동시에 밀폐박스의 내부분위기를 불활성가스 분위기로 치환하여 화재발생을 방지할 수 있는 수직 소둔로의 댄스롤 비상정지장치에 관한 것이다.

일반적으로 스테인리스용 광휘 소둔라인은 거울과 같은 광택을 가지는 표면이 미려한 스테인리스 강판을 생산하는 라인으로서, 소둔과정 중에 발생하는 산화에 의한 광택도 저하를 방지하기 위하여 수소를 포함하는 환원성 분위기에서 열처리를 실시한다.

이러한 광휘소둔라인에는 강판의 간섭을 최소화하고 노압을 안정된 상태로 유지하기 위하여 수직 소둔로가 주로 사용된다. 이러한 수직 소둔로는 도 1에 도시된 바와 같이 스테인리스 강판(S)이 열처리되는 가열로(20)와, 가열로(20) 내부에 환원성 분위기를 유지하기 위하여 수소가스가 채워지는 머플(30)과, 열처리된 스트립(S)을 냉각하기 위한 냉각대(40)가 구성되며, 상기 머플(30) 하단에는 스트립(S)의 진입부를 밀폐하기 위한 밀폐박스(10)가 제공된다.

상기 밀폐박스(10)의 내부공간에는 도 2에 도시한 바와 같이, 스트립(S)이 진입되는 입구를 실링하는 한쌍의 실롤(13)을 구비하고, 진입되는 스트립(S)의 방향을 가열로측으로 수직하게 전환하면서 텐션을 조절하는 댄스롤(15)을 설치한다.

이러한 밀폐박스(10)에는 댄스롤(15)의 롤축(15a) 양단과 연결바(53)를 구비하고, 상기 연결바(53)의 일단과 힌지축(52)을 매개로 연결되는 작동레버(51)를 구비하며, 상기 작동레버(51)를 작동시키는 작동실린더(50)를 갖추어 상기 댄스롤(15)을 상하유동시킴으로써 상기 댄스롤(15)을 거쳐 가열로(20)내로 수직상승하는 스트립의 쏠림현상을 방지하였다.

미설명 도면번호 50은 탑롤이고, 70은 리턴덕트(60)의 진출부를 밀폐하기 위한 아웃렛실롤이다.

한편, 이러한 수직 소둔로에서의 스트립 열처리 작업은 머플(30)에 채워진 환원성 가스인 수소가스에 의해서 폭발의 위험성이 항상 존재하는데 특히 상기 수직 소둔로의 입구측인 밀폐박스(10)를 통과하는 스트립의 절단시 댄스롤(15)의 파손을 유발할 수 있고, 파손된 댄스롤(15)을 수리하거나 교체해야만 한다.

또한, 상기 댄스롤(15)의 흔들림으로 인해 스트립과 설비간의 접촉에 의한 스파크 발생시 화재를 유발할 수 있으며 가열로(20)에서의 스트립 절단시 수직 소둔로내 복구가 신속하게 이루어지지 않아 작업생산성을 저하시키는 요인으로 작용하였다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 밀페박스에 설치된 댄스롤의 작동상태를 감지하면서 이상발생유무를 감지하고, 이상발생시 이상감지신호를 근거로 라인을 비상정지하고, 댄스롤을 비상제동함과 동시에 밀폐박스의 내부분위기를 불활성가스 분위기로 치환하여 화재발생을 방지할 수 있는 수직소둔로의 댄스롤 비상정지장치를 제공하고자 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로서 본 발명은, 스트립을 열처리하는 가열로의 내부에 환원성 분위기가스가 채워진 머플을 구비하고, 상기 가열로의 하부에 댄스롤을 갖는 밀폐박스를 포함하는 수직소둔로에서 댄스롤을 비상정지하는 장치에 있어서, 상기 댄스롤의 롤축 단부에 적어도 하나의 감지바를 갖추고, 상기 감지바와의 접촉시 이상감지신호를 발생하는 상,하부감지센서를 갖추어 상기 감지센서에서 발생하는 이상감지신호를 제어부로 전송하는 이상감지부 ; 상기 댄스롤과 대응하는 로드선단에 장착된 호형단면상의 마찰부재를 상하왕복 작동시키는 제동용 실린더를 갖추어 상기 마찰부재와 접하는 댄스롤을 비상제동시키는 비상제동부 ; 및 상기 밀폐박스의 내부로 불활성가스를 공급하는 분사구와 연결되고, 길이중간에 개폐밸브를 갖는 불활성가스공급라인을 갖추어 댄스롤의 비상제동시 상기 밀폐박스내로 불활성가스를 공급하는 비상퍼지부 ; 를 포함함을 특징으로 하는 수직소둔로의 댄스롤 비상정지장치를 제공한다.

바람직하게, 상기 감지바는 롤축으로부터 경사지게 상향 연장되는 일정길이의 상부감지바와, 경사지게 하향 연장되는 일정길이의 하부감지바를 포함하고, 상기 상부 감지센서는 상기 상부감지바와의 접촉시 이상감지신호를 발생하는 업위치 감지용 상부감지센서와, 이보다 상대적으로 높은 위치에 설치되는 최상위치 감지용 상부감지센서를 포함하고, 상기 하부 감지센서는 상기 하부감지바와의 접촉시 이상감지신호를 발생하는 다운위치 감지용 하부감지센서와, 이보다 상대적으로 낮은 위치에 설치되는 최하위치 감지용 하부감지센서를 포함한다.

바람직하게, 상기 댄스롤은 롤축의 단부에 연결되는 연결바와 힌지축을 매개로 연결되는 작동레버를 구비하고, 상기 작동레버를 로드선단에 장착한 작동실린더를 포함하고, 상기 작동레버의 양측에 배치되고, 적어도 하나의 완충스프링을 내장한 원통케이싱과, 상기 작동레버에 선단이 접하도록 상기 완충스프링에 의해서 전방으로 탄력지지되는 스토퍼를 포함한다.

더욱 바람직하게, 상기 제어부는 상기 댄스롤의 상승 및 하강시 상기 작동레버와 연결된 작동실린더에서 발생하는 신호를 상승신호 및 하강신호로 전환하여 기록한다.

본 발명에 의하면, 스트립의 절단에 의한 댄스롤의 급격한 상하유동에 기인하여 가변되는 댄스롤의 상하위치를 감지하는 이상감지부에서의 이상감지신호 발생시 이를 근거로 하여 작업자가 밀폐박스내에 설치된 댄스롤의 상태를 인지할 수 있도록 경보음을 발생하고, 생산라인을 비상정지하는 한편, 댄스롤과 접하는 마찰부재에 의해서 댄스롤을 비상제동할 수 있기 때문에 댄스롤의 파손을 방지하여 댄스롤의 사용수명을 연장하고, 댄스롤을 교체하고 수리하는 유지보수비를 절감하여 제조원가를 절감하고, 작업생산성을 향상시킬 수 있다.

또한, 댄스롤의 비상제동시 밀폐박스의 내부분위기를 환원성가스 분위기에서 불활성가스 분위기로 치환하도록 질소가스를 공급하여 불꽃점화에 의한 화재발생을 방지할 수 있기 때문에 화재에 의한 대형 폭발사고와 같은 대형사고를 미연에 방지하는 한편 수직수둔로설비를 안전하게 운용할 수 있는 효과가 얻어진다.

도 1은 일반적인 수직소둔로를 도시한 개략도이다.
도 2는 일반적인 수직소둔로에 구비되는 밀폐박스를 도시한 도시한 상세도이다.
도 3은 본 발명에 따른 수직소둔로의 머플 회전장치를 도시한 구성도이다.
도 4는

본 발명의 바람직한 실시 예에 대해서 첨부된 도면을 따라 더욱 상세히 설명한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 댄스롤 비상정지장치(100)는 도 3과 도 4에 도시한 바와 같이, 이상감지부(110), 비상제동부(120) 및 비상퍼지부(120)를 포함한다.

상기 이상감지부(110)는 상기 댄스롤의 상태를 감지하여 이상감지신호를 발생시키고, 발생된 이상감지신호를 제어부(140)로 전송하는 것으로 감지바(111)와 상,하부감지센서(112,113))를 포함한다.

상기 감지바(111)는 수직 수둔로의 하부를 구성하는 밀폐박스(10)의 내부에 설치된 댄스롤(15)의 롤축(15a) 단부에 교체가능하도록 장착되는 감지부재이다.

이러한 감지바(111)는 롤축(15a)으로부터 경사지게 상향 연장되는 일정길이의 상부감지바(111a)와 경사지게 하향 연장되는 일정길이의 하부감지바(111a)를 구비한다.

상기 상,하부 감지센서(112,113)는 상기 감지바(111)와의 접촉시 댄스롤(15)의 이상발생을 인지할 수 있도록 이상감지신호를 발생하는 복수개의 센서부재로 이루어지며, 상기 롤축(15)과 대응하는 밀페박스(10)의 내부면에 교체가능하게 설치될 수 있다.

상부 감지센서(112)는 상기 댄스롤(15)이 정상위치로부터 필요이상 상승되면서 상기 상부감지바(111a)와의 접촉시 이상감지신호를 발생하는 업위치 감지용 상부감지센서(112a)와, 이보다 상대적으로 높은 위치에 설치되어 상기 상부감지바(111a)와의 접촉시 이상감지신호를 발생하는 최상위치 감지용 상부감지센서(112b)를 포함한다.

하부 감지센서(113)는 상기 댄스롤(15)이 정상위치로부터 필요이상 하강될 때 상기 하부감지바(111b)와의 접촉시 이상감지신호를 발생하는 다운위치 감지용 하부감지센서(113a)와, 이보다 상대적으로 낮은 위치에 설치되어 상기 하부감지바(111b)와의 접촉시 이상감지신호를 발생하는 최하위치 감지용 하부감지센서(113b)를 포함한다.

이에 따라, 상기 스트립을 가열로내로 수직하게 방향전환하는 댄스롤(15)의 정상적인 위치가 스트립의 절단 또는 외부조건에 의해서 필요이상 상승되거나 하강되는 경우, 상기 상,하부감지바(111a,111b)와 접촉하는 업위치 감지용 상부감지센서(112a), 최상위치 감지용 상부감지센서(112b)와 다운위치 감지용 하부감지센서(113a), 최하위치 감지용 하부감지센서(113b)에서 이상감지신호를 발생하게 되고, 발생된 이상감지신호를 전송받은 제어부(140)는 작업자가 댄스롤(15)의 이상상태를 인지하도록 경고음을 발생시키고, 상기 비상제동부(120) 및 비상퍼지부(130)를 작동하게 된다.

상기 비상제동부(120)는 댄스롤의 이상발생시 댄스롤을 마찰력에 의해서 강제로 비상정지시키도록 마찰부재(122)와 제동용 실린더(124)를 포함한다.

상기 마찰부재(122)는 상기 밀폐박스(10)에 고정설치되는 제동용 실린더(124)의 로드선단에 장착되고, 상기 댄스롤(15)과 대응하도록 로드선단에 장착된 받침대(122a)에 호형단면으로 구비되며, 이러한 마찰부재(122)는 비상제동시 댄슬롤 및 스트립의 손상을 최소화할 수 있도록 양털과 같은 펠트부재로 이루어지는 것이 바람직하다. .

여기서, 상기 제동용 실린더(124)는 제동대상물인 댄스롤(15)의 직상부와 직하부에 하나씩 구비되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며, 일정간격을 두고 복수개 설치될 수 있다.

이에 따라, 상기 스트립이 입측루프 또는 디플렉터롤에서 절단되어 상기 댄스롤의 위치가 정상위치로부터 크게 변동하여 상,하부감지센서(112,113)에서 이상신호가 발생하게 되면, 이때 발생하는 이상감지신호는 제어부(140)에 전송되고, 상기 제어부(140)는 생산라인을 정지하는 신호를 전송함과 동시에 상기 제동용 실린더(124)에 작동신호를 전송함으로써 상기 마찰부재(112)가 댄스롤측으로 강제이동하여 접촉되도록 하여 이때 발생하는 마찰저항에 의해서 상기 댄스롤(15)을 강제로 정지하는 것이다.

상기 비상퍼지부(130)는 상기 댄스롤(15)의 비상제동시 상기 밀페박스(10)의 내부공간으로 질소와 같은 불활성가스를 공급하여 화재발생을 미연에 방지하도록 불활성가스공급라인와 분사구를 포함한다.

상기 불활성가스공급라인(134)은 상기 밀폐박스(10) 내부의 환원성가스 분위기를 불활성가스분위기로 전환하도록 내부공간으로 불활성가스를 공급하는 복수개의 분사구(136)와 연결된다.

이러한 불활성가스 공급라인(134)의 길이중간에는 상기 이상감지부에서의 이상신호발생시 전달되는 제어신호에 의해서 개폐작동되는 개폐밸브(132)를 구비한다.

여기서, 상기 불활성가스 공급라인(134)과 연결되는 분사구(136)는 수직방향으로 전환된 스트립과 대응하는 위치 및 실롤(13)과 대응하는 위치에 설치되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 위치의 밀폐박스(10)에 설치될 수 있다.

이에 따라, 상기 상,하부감지센서(112,113)에서 이상신호가 발생하게 되면, 이때 발생하는 이상감지신호에 의해서 상기 비상제동부(120)의 제동용 실린더(124)를 작동시켜 댄스롤(15)을 비상제동함과 동시에 상기 불활성가스공급라인(134)의 개폐밸브(132)를 개방하여 분사구(136)를 통해 밀폐박스(10)내로 불활성가스인 질소가스를 공급함으로써, 밀폐박스내의 분위기를 불활성 가스분위기로 전환할 수 있기 때문에 댄스롤(15)의 급격한 제동 및 충격에 의해 발생되는 불꽃에 기인하는 환원성가스의 점화로 인한 화재발생을 사전에 예방할 수 있는 것이다.

한편, 상기 댄스롤(15)의 롤축(15a)의 단부에 연결되는 연결바(53)와 힌지축(52)을 매개로 연결되는 작동레버(51)를 구비하고, 상기 작동레버(51)를 왕복작동시켜 상기 댄스롤(15)의 상하위치를 가변시켜 스트립의 텐션을 조절하는 작동실린더(50)를 포함한다.

이러한 작동레버(51)에는 상기 댄스롤의 급격한 상승 및 하강을 방지하면서 외부충격을 완화시킬 수 있도록 적어도 하나의 완축스프링(144)을 내장하여 작동레버(51)의 양측에 배치되는 원통케이싱(142)과, 상기 작동레버(51)에 선단이 접하도록 상기 완충스프링(144)에 의해서 전방으로 탄력지지되는 스토퍼(143)를 포함한다.

이에 따라, 상기 댄스롤의 상승 및 하강시 연결바(53)와 힌지축(52)을 매개로 연결된 작동레버(51)가 회동작동하게 되면, 상기 작동레버(51)와 접하는 스토퍼(143)를 탄력지지하는 완충스프링(144)에 의해서 상기 작동레버(51)의 급격한 회동을 흡수할 수 있기 때문에 상기 댄스롤(15)의 급격한 상승 및 하강을 방지하여 댄스롤의 충격을 흡수함과 동시에 상기 작동레버(51)와 연결된 작동실린더(50)의 설비파손을 방지할 수 있게 된다.

또한, 상기 댄스롤(15)이 상승되거나 하강되는 헌팅발생시 상기 작동레버(51)와 연결된 작동실린더(50)에 외력이 전달됨으로써 외력에 의해서 상기 작동레버와 연결된 로드를 왕복이동시키고, 이로 인하여 작동실린더에서 발생하는 신호를 상승신호 및 하강신호로 전환하여 제어부(140)측으로 전송하여 기록할 수 있기 때문에 상기 댄스롤(15)의 헌팅원인을 파악하는 데이터를 활용할 수 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.

110 : 이상감지부 111 : 감지바
111a : 상부감지바 111b : 하부감지바
112 : 상부감지센서 112a : 업위치 감지용 상부감지센서
112b : 최상위치 감지용 상부감지센서 113 : 상부감지센서
113a : 다운위치 감지용 하부감지센서 113b : 최하위치 감지용 하부감지센서
120 : 비상제동부 122 : 마찰부재
124 : 제동용 실린더 130 : 비상퍼지부
132 : 개폐밸브 134 : 불활성가스 공급라인
136 : 분사구 140 : 제어부
142 : 원통케이싱 143 : 스토퍼
144 : 완충스프링

Claims (4)

1. 스트립을 열처리하는 가열로의 내부에 환원성 분위기가스가 채워진 머플을 구비하고, 상기 가열로의 하부에 댄스롤을 갖는 밀폐박스를 포함하는 수직소둔로에서 댄스롤을 비상정지하는 장치에 있어서,
   상기 댄스롤의 롤축 단부에 적어도 하나의 감지바를 갖추고, 상기 감지바와의 접촉시 이상감지신호를 발생하는 상,하부감지센서를 갖추어 상기 감지센서에서 발생하는 이상감지신호를 제어부로 전송하는 이상감지부 ;
   상기 댄스롤과 대응하는 로드선단에 장착된 호형단면상의 마찰부재를 상하왕복 작동시키는 제동용 실린더를 갖추어 상기 마찰부재와 접하는 댄스롤을 비상제동시키는 비상제동부 ; 및
   상기 밀폐박스의 내부로 불활성가스를 공급하는 분사구와 연결되고, 길이중간에 개폐밸브를 갖는 불활성가스공급라인을 갖추어 댄스롤의 비상제동시 상기 밀폐박스내로 불활성가스를 공급하는 비상퍼지부 ; 를 포함함을 특징으로 하는 수직소둔로의 댄스롤 비상정지장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 감지바는 롤축으로부터 경사지게 상향 연장되는 일정길이의 상부감지바와, 경사지게 하향 연장되는 일정길이의 하부감지바를 포함하고,
   상기 상부 감지센서는 상기 상부감지바와의 접촉시 이상감지신호를 발생하는 업위치 감지용 상부감지센서와, 이보다 상대적으로 높은 위치에 설치되는 최상위치 감지용 상부감지센서를 포함하고, 상기 하부 감지센서는 상기 하부감지바와의 접촉시 이상감지신호를 발생하는 다운위치 감지용 하부감지센서와, 이보다 상대적으로 낮은 위치에 설치되는 최하위치 감지용 하부감지센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직소둔로의 댄스롤 비상정지장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 댄스롤은 롤축의 단부에 연결되는 연결바와 힌지축을 매개로 연결되는 작동레버를 구비하고, 상기 작동레버를 로드선단에 장착한 작동실린더를 포함하고,
   상기 작동레버의 양측에 배치되고, 적어도 하나의 완충스프링을 내장한 원통케이싱과, 상기 작동레버에 선단이 접하도록 상기 완충스프링에 의해서 전방으로 탄력지지되는 스토퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직소둔로의 댄스롤 비상정지장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 댄스롤의 상승 및 하강시 상기 작동레버와 연결된 작동실린더에서 발생하는 신호를 상승신호 및 하강신호로 전환하여 기록하는 것을 특징으로 하는 수직소둔로의 댄스롤 비상정지장치.

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