KR101220734B1 - 가속냉각설비용 냉각실험 모사장치 - Google Patents

Abstract

가속냉각용 냉각실험 모사장치가 제공된다.

상기 가속냉각용 냉각실험 모사장치는 그 구성 일예로서, 온도 측정되는 가열시편이 삽입 배치되는 본체부; 및, 상기 본체부의 일측으로 가열시편의 직접 냉각을 방지토록 착탈 가능하게 조립되는 절수판 및, 상기 본체부의 타측으로 낙하된 냉각수의 체류방향을 유도토록 착탈 가능하게 조립되는 격판 중 어느 하나 또는 이들 모두;를 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명에 의하면, 냉각수 유량, 체류수 속도, 두께, 판폭을 고려하여 폭방향 어느 지점에서나 실제 현장 상황과 동일한 환경을 조성할 수 있고, 자유로이 열유속을 모사 측정할 수 있어 모사실험에 소요되는 시간과 비용을 최소화할 수 있는 한편, 높은 정밀도를 갖는 열유속 측정데이터를 실제 가속냉각공정에 바로 적용하여 제품불량을 줄일 수 있도록 하는 개선된 효과를 얻을 수 있다.

가속냉각, 헤더, 노즐, 냉각수, 체류수, 가열시편, 절수판, 격판, 보조판

Description

가속냉각설비용 냉각실험 모사장치{Cooling Experiment Plan Device for Accelerating Cooler}

본 발명은 가속냉각설비에서 냉각실험을 위한 모사장치에 관한 것으로 더욱 상세히는 냉각수에 의한 직접 냉각을 방지하는 절수판과, 가속냉각시 판재상에 잔류하여 체류하는 냉각수에 의한 폭방향 냉각 효과를 실제 가속냉각 강재와 동일한 환경으로 조성할 수 있게 하는 격판을 이용하여, 가속냉각기에 구비되는 에지과냉 방지 기구의 사용 및 폭방향 위치에 따라 변화되는 열유속을 간편하고 정밀하게 측정할 수 있도록 한 가속냉각용 냉각실험 모사장치에 관한 것이다.

일반적으로 제철소에서 후판재를 제조하는 공정은 도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 가열로(100), 조압연/마무리 압연기(R/M,F/M)(200), 가속냉각기(300), 열간교정기(Hot Leveler)(400)를 거치면서 대략 사각판상의 후판재(500)을 제조하게 된다.

즉, 연속주조 공정에 의해서 제조된 슬래브(Slab)(S)는 가열로(100)에서 강종에 따른 목표 온도까지 가열되고, 가열로(100)를 통과한 슬래브는, 조 압연기(거칠기 압연기)(roughing Mill, RM)과 마무리 압연기(finishing Mill, FM)(200) 등의 압연공정을 거쳐 일정한 두께 예컨대, 최종 제품의 지시 두께까지 소재를 압연하여 후판재(500)를 생산한다.

이어서, 마무리 압연에 의해 소정의 판 두께로 압연된 후판재(500)는 결정립 미세화나 변태조직의 제어를 위하여 가속냉각기(300)를 거친다.

그리고, 압연제품인 후판재의 질을 높이기 위하여 레벨러인 열간교정기(400)를 통한 레벨링 단계를 거치고, 최종적으로 냉각대에서 최종적인 제품으로 완성된다.

한편, 상기 가속냉각기(300)에서 냉각이 이루어지는 후판재(500)는 냉각기 뱅크(310)의 폭방향으로 배치된 다수의 헤더(320)의 노즐(미부호)로부터 분사되는 냉각수에 의해 직접 냉각되기도 되지만 냉각수가 분사된 후 후판재에 체류하는 체류수에 의해서도 간접 냉각이 된다.

이때, 상기 가속냉각기에서 후판재에 대한 냉각량은 노즐을 통해 분사되는 냉각수 유량, 분사된 후 판재에 체류하는 체류수의 속도 및 판폭 등과 밀접한 관계를 가지게 되는데, 이는 결국 폭방향 열유속 변화를 유발하게 된다.

그리고, 상기 가속냉각기(300)에서 냉각수로 냉각되는 후판재(500)의 온도를 측정해보면 도 3에 도시한 바와 같이, 폭 중앙부에 비하여 좌우양측의 에지부에 대한 온도가 급격히 낮아지게 된다.

따라서, 가속냉각기(300)를 통과하면 불균일하게 냉각된 후판재(300)는 절단시 도 4에 도시한 바와 같이 폭방향 및 두께방향으로의 휨(변위) 발생을 유발하게 되고, 이러한 휨발생에 의하여 불량처리되는 후판재를 재가열해야만 하기 때문에 실조업시 많은 시간과 비용이 소요되는 문제점이 있었다.

이에 따라, 상기 가속냉각기(300)에서의 후판재 냉각시 폭중앙부와 좌우양측에 대한 냉각온도를 균일하게 보상하여 후판재(500)를 균일하게 냉각하기 위해서, 도 5에 도시한 바와 같이, 종래에는 냉각대상물인 후판재(500)의 폭방향 좌우양측에 한쌍의 에지과냉방지설비인 에지 마스킹 장치(Edge Masking Device)(이하, 'EMD' 이라함)(330)(냉각수 차단판을 포함하는 구조일 수 있다)를 배치하여 냉각되는 후판재 에지부에서의 과냉을 방지하였다.

그러나, 이러한 EMD(330)를 구비하여 가속냉각기 노즐로부터 분사되는 냉각수(340)를 차단하여 후판재 에지부에서의 과냉에 따른 온도를 보상하는 경우, 급격한 열유속 변화가 발생하게 되기 때문에, 균일한 온도 제어를 통한 판변형 저감 및 균일 물성을 얻기 위해서는 폭방향 열유속을 자유로이 측정하는 것이 필요하다.

그런데, 지금까지의 종래 가속냉각기에서 열유속을 측정하는 방법은 대부분 실험실 규모의 테스트용 냉각장치를 대상으로 이루어져 현실 상황을 반영하지 못하는 문제가 많고, 특히 실험 장치를 통하여 현장에서 측정되었다고는 하나 냉각 설비의 중심부에서만 측정하는 것이 대부분이었다.

또한, 냉각시 후판재에 체류하는 체류수의 체류량과 속도를 고려하면서 폭방향 열유속을 측정하기 위해서는 실험장치를 실제 후판재의 전폭과 동일한 크기로 다양하게 가공해야 하며, 냉각장치의 중심축과 잘 일치해서 이송해야만 하였다.

특히, 에지과냉 방지장치인 EMD(차단판)(330)의 아래에서 실질적으로 이루어지는 열유속 변화를 측정하기 위해서는 상기 EMD와 동일한 위치에 맞추어 실험장치 를 이송시켜야 하는데, 이송중 롤의 부분적 마찰력 차이나 부분적 슬립(Slip)이 발생할 경우 시험장치가 목표지점을 벗어나게 되어 냉각실험이 실패할 위험이 매우 높을 뿐만 아니라 엄청난 비용과 노력이 필요하게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 문제를 해소하기 위하여 제안된 것으로서 그 목적측면은, 냉각수에 의한 (시편의) 직접 냉각을 차단하고, 가속냉각시 판재상에 잔류하는 체류 냉각수에 의한 폭방향 냉각 효과를 실제 가속냉각 강재와 동일한 환경으로 조성하는 것을 가능하게 한 가속냉각용 냉각실험 모사장치를 제공하는 데에 있다.

더하여, 본 발명의 다른 목적 측면은, 장치를 판재의 다양한 폭크기에 대응하여 쉽게 장치의 폭크기를 가변시킬 수 있어, 판재 폭방향 어느 지점에서나 실제 현장 상황과 동일한 환경을 조성할 수 있고, 자유로이 열유속을 후판재의 폭, 유량, 폭방향 위치에 상관없이 측정할 수 있도록 한 가속냉각용 냉각실험 모사장치를 제공하는 데에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 측면으로서 본 발명은, 온도 측정되는 가열시편이 하나 이상 삽입 배치되는 본체부; 및,

상기 본체부의 일측으로 가열시편의 직접 냉각을 방지토록 착탈 가능하게 조립되는 절수판 및, 상기 본체부의 타측으로 낙하된 냉각수의 체류방향을 유도토록 착탈 가능하게 조립되는 격판 중 어느 하나 또는 이들 모두;

를 포함하여 구성된 가속냉각용 냉각실험 모사장치를 제공한다.

바람직하게는, 상기 본체부에는 가열시편의 온도를 측정하고 측정 온도 데이터를 수집토록 제공되는 제어부가 더 구비되고, 상기 본체부에는, 상기 가열시편이 삽입되고 덮개판이 실링 조립되는 하나 이상의 시편 배치공 또는, 상기 가열시편이 삽입 안착되어 조립되는 하나 이상의 시편 안착부가 구비되는 것이다.

더 바람직하게는, 상기 절수판은 상기 제어부와 가열시편의 상부 영역에 배치되되, 상기 본체부에 대하여 외측으로 일정각도 경사지게 구성되는 것이다.

그리고, 상기 절수판의 하부에는 본체부에 형성된 조립홈에 끼움 조립되는 조립돌기가 형성되는 하부단이 구비된 지지바가 구비되어 본체부에 착탈 가능하게 조립되는 것이다.

바람직하게는, 상기 격판은 낙하된 냉각수가 체류하면서 일방향으로 배출 유도토록, 상기 본체부의 일측단에 형성된 제1 끼움홈에 조립되는 제1 끼움부를 일측면에 구비하여 본체부의 일측단에 착탈 가능하게 조립되는 것이다.

더 바람직하게는, 상기 본체부와 격판사이에 착탈 가능하게 조립되면서 판재의 다양한 폭 크기에 대응하여 본체부와 격판 간의 전체 폭 크기를 가변토록 제공되는 하나 이상의 보조판을 더 포함하는 것이다.

더 바람직하게는, 상기 보조판은, 상기 본체부의 일측단에 형성된 제1 끼움홈과 착탈 가능하게 조립되는 제2 끼움부와, 상기 격판의 일측면에 돌출 형성된 제1 끼움부와 착탈가능하게 조립되는 제2 끼움홈을 좌우양단에 각각 구비하여 본체부와 격판사이에 착탈 가능하게 조립되는 것이다.

이와 같은 본 발명의 가속냉각용 냉각실험 모사장치에 의하면, 가열시편의 온도를 측정하고, 측정된 온도값을 수집하는 제어부를 구비하는 본체부의 상부면으로 낙하되는 냉각수에 의한 직접 냉각을 방지하는 절수판을 구비하고, 본체부의 상부면에 낙하된 냉각수가 체류하면서 일방향으로 배출유도하도록 본체부의 일측단에 격판을 착탈가능하게 구비함으로써, 낙하하는 냉각수에 의한 직접 냉각을 방지하고, 가속냉각시 판재상에 잔류하여 체류하는 냉각수에 의한 폭방향 냉각 효과를 실제 가속냉각 강재와 동일한 환경으로 조성할 수 있다.

더하여, 본 발명에 의하면, 장치의 전체폭을 가변시킬 수 있도록 본체부와 격판사이에 보조판을 착탈 가능하게 구비함으로써, 판재의 다양한 폭크기에 맞추어 탄력적으로 폭크기를 가변할 수 있기 때문에, 냉각수 유량, 체류수 속도, 두께, 판폭을 고려하여 폭방향 어느 지점에서나 실제 현장 상황과 동일한 환경을 조성할 수 있고, 자유로이 열유속을 후판재의 폭, 유량, 폭방향 위치에 상관없이 측정할 수 있어 모사실험에 소요되는 시간과 비용을 최소화할 수 있도록 한다.

더하여, 높은 정밀도를 갖는 열유속 측정 데이터를 실제 가속냉각공정에 적용 가능하게 하여, 궁극적으로 온도 불균일에 의한 후판재의 폭 또는 두께 방향 휨 발생과 같은 제품 불량을 줄이도록 하는 등의 효과를 제공할 것이다.

이하, 본 발명의 실시 예에 대해 첨부된 도면에 따라 더욱 상세히 설명한다.

먼저, 도 6에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 가속냉각용 냉각실험 모사장치(600)는, 기본적으로 온도 측정되는 가열시편(601)이 하나 이상 삽입 배치되는 본체부(610) 및, 상기 본체부의 일측으로 가열시편의 직접 냉각을 방지토록 착탈 가능하게 조립되는 절수판(620)과 상기 본체부의 타측으로 낙하된 냉각수의 체류방향을 유도토록 착탈 가능하게 조립되는 격판(630) 중 어느 하나 또는 이들 모두를 포함하여 일 실시예적으로 구성될 수 있는데, 가장 바람직하게는 상기 절수판(620)과 격판(630)을 모두 구비하는 것이다.

이때, 상기 본체부(610)는, 도 6 내지 도 10a와 같이 일체형 플레이트로 구성될 수 있거나, 또는 도 10b와 같이, 다음에 상세하세 설명하는 제어부(616)와 가열시편(601) 및, 온도센서인 열전대(616c)의 본체부 내부 배치를 위하여, 바닥(610a1)과 측벽(610a2)의 제1 본체부(610a)와, 상기 제1 본체부(610a)의 내부에 격자 형태로 제공되는 격벽의 제2 본체부(610b)와 상기 제1,2 본체부에 덮히는 덮개판의 제3 본체부(610c)로 구성되는 판재 조립제로 제공될 수도 있다.

다만, 이하에서는 도 10b를 제외하고는 도 6 내지 도 10a에서는 일체형 플레이트 형태의 본체부(610)로 설명한다. 물론, 일체형 또는 제 1-3 본체부를 포함하는 본체부이든 실험 환경에 대응하여 적당하게 선택하면 되는데, 다음에 도 10에서 상세하게 설명하듯이, 가열시편과 온도센서인 열전대 배열에 따라 도 10a 또는 도 10b의 형태로 선택 사용하면 된다.

따라서, 본 발명 장치는, 본체부(610)에, 바람직하게는 에지부에 삽입 배치되는 가열시편(601)의 냉각 데이터를 측정하되, 알려진 EMD(330)의 역할을 하는 절수판(620)을 통하여 후판재 에지부의 과냉을 모사 측정하고, 더하여 격판(630)을 통하여 낙하되는 냉각수를 일측으로 유도하여 체류수에 의한 냉각도 모사 측정하는 것을 가능하게 한 것에 그 실시예적 특징이 있는 것이다.

한편, 도 6a 및 도 6b에서는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가속냉각용 냉각실험 모사장치(1)를 사시도와 측면도로 도시하고 있다.

즉, 도 6에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 1실시예에 따른 장치(600)는, 가속냉각설비에서 후판재를 냉각하는 공정중 이루어질 수 있는 열유속 실험을 실제 냉각환경과 동일한 조건으로 조성할 수 있도록 본체부(610), 절수판(620) 및 격판(630)을 포함한다.

이때, 상기 본체부(610)는 모사대상물인 후판재(500)를 모사할 수 있도록 대략 사각판상으로 이루어지며, 상기 후판재(500)의 에지부에 대응하는 일측단 중앙에는 일정크기의 시편 배치공(612)을 적어도 하나 이상 구비하고, 상기 시편 배치공(612)에는 일정온도 예를 들어, 모사대상의 후판재 가열온도에 대응하는 온도로 가열된 가열시편(601)을 삽입하여 배치한다.

다만, 도 6에서는 하나의 가열시편이 배치되는 것으로 도시하였지만, 복수의 가열시편이 본체부에 삽입 배치될 수 있다.

그리고, 상기 가열시편(601)이 삽입 배치되어 고정된 시편 배치공(612)의 상 단에는 상기 본체부(610)의 상부면으로 낙하분사되는 냉각수에 의하여 가열시편이 급속하게 냉각되는 것으로 방지하도록 덮개판(614)을 설치한다.

이와 같은 덮개판은 도면에서는 개략적으로 도시하였지만, 패킹 등을 이용하여 누수되지 않게 실링상태로 조립될 수 있다.

한편, 바람직하게는 상기 가열시편(601)은 가속냉각시에서 헤더로부터 분사되는 냉각수에 의하여 냉각이 이루어지는 후판재(500)에 열유속 실험이 정확하게 이루어지도록 이와 동일한 온도로 외부에서 가열한 다음 상기 시편 배치공(612)에 삽입 배치할 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 상기 시편 배치공(612)내에 가열코일등을 배치하고, 상기 코일에 외부 전원선을 연결하면 상기 가열시편은 삽입 배치된 상태에서 가열될 수도 있을 것이다.

더하여, 상기 시편 배치공(612)의 근방으로 본체부(610)에는, 삽입 배치된 가열시편(601)의 온도변화를 실시간으로 측정하고, 측정된 온도값을 수집하는 제어부(616)가 제공될 수 있다.

상기 제어부(616)는 가열시편(601)의 온도를 직접 또는 간접적으로 측정할 수 있는 온도센서와 전기적으로 연결되어 측정된 온도값을 실시간으로 수집할 수 있도록 하는 것이 바람직하며, 상기 제어부에서는 측정되어 수집된 온도값을 근거로 하여 열유속 변화를 판단하고, 이를 근거로 하여 냉각수의 분사량 및 분사위치를 조정하도록 할 수 있을 것이다.

예컨대, 도 10a에서는 이와 같은 제어부(616)와 가열시편(601)의 온도측정 구조의 일 실시예를 도시하고 있다.

즉, 도 10a에서 도시한 바와 같이, 일체형 플레이트 형태의 본체부(610)에 제어부(616)의 알려진 PLC와 같은 제어요소기기(616a)가 안착되고 덮개판(616b)이 실링상태로 덮여지는 안착부(613a)를 형성시키고, 상기 안착부(613a)와 상기 시편 배치공(612)와 연결되는 통로(613b)를 형성시키며, 상기 시편 배치공(612)의 하단에 설치되어 가열시편과 접촉 또는 인접 배치되는 온도센서 예를 들어, 열전대(616c)를 절수형 케이블(616d)를 매개로 상기 제어요소기기(616a)와 연결하면, 상기 가열시편(601)이 낙하되는 냉각수에 의해 영향을 받아(본체부 냉각에 따라) 냉각되는 실시간 온도 데이터들이 제어부(616)의 제어요소기기(616a)에서 수집 처리될 수 있는 것이다.

한편, 복수개의 가열시편이 본체부(610)에 구비되면, 상기 도 10a와 같은 구조로 열전대등의 온도센서와 제어요소기기를 전기적으로 연결하기만 하면, 본체부 위치별 복수의 시편 온도 테이터가 실시간으로 제어부에서 온도값으로 수집 처리될 수 있고, 이를 토대로 정확한 후판재의 냉각 모사 실험이 이루어 질 수 있을 것이다.

한편, 바람직하게는 도 10a에서, 열젼대와 케이블은 본체부 저면에서 표면보다 아래로 돌출되지 않도록 배치하는 것인데, 이는 본체부가 이송테이블의 롤러 상에서 이동 가능하게 하면서(돌출부분이 이송롤러와 간섭되지 않도록 하면서) 후판재 모사체로서 냉각 실험이 구현될 수 있도록 하기 위한 것이다.

그리고, 본 발명에서 장치의 본체부에 냉각수가 낙하되기 때문에, 실제 제어 부는 가열시편의 온도 영향은 없고, 제어요소기기의 작동에도 문제가 없을 것이다.

한편, 도 10b와 같이, 다른 형태의 제어부와 가열시편 온도 측정 구조로 하는 것도 가능하다.

도 10b는 앞에서 설명한 바와 같이, 본 발명 장치의 본체부(610)를, 앞에서 설명한 바와 같이, 바닥(610a1)과 측벽(610a2)의 제1 본체부(610a)와, 상기 제1 본체부(610a)의 내부에 격자 형태로 제공되는 격벽의 제2 본체부(610b)와 상기 제1,2 본체부에 덮히는 덮개판의 제3 본체부(610c)로 구성된 경우의 제어부와 가열시편 배치 구조를 도시한 것이다.

즉, 도 10b에서 도시한 바와 같이, 제1 본체부(610)의 내부 공간에 설치된 격벽의 제2 본체부(610b)사이의 공간에 제어부(616)의 PLC등의 제어기기기요소(616a)가 내장되는 제어요소기기 장착박스(613'a)를 설치하고, 그 상부에 제3 본체부(610c)인 덮개판의 일부분 개구부분을 커버판(616b)으로 볼트 체결하여 밀봉시키고, 상기 제어요소기기와 절수 케이블(616d)로 온도센서인 연결대(616c)를 연결한다.

이때, 상기 가열시편(601)은 제1 본체부 내부 공간에 장착되고 내부에 가열시편(601)의 상,하면이 노출되게 장착되고, 내부에 가열시편(601)이 삽입되는 시편배치부(612')가 형성된 시편 안착부(614')를 설치(제3 본체부에 볼트 고정)하며, 상기 온도센서인 열전대(616c)는 시편의 중심을 향하여 상면과 하면을 향하여 경사지게 가공된 구멍(미부호)과 시편 안착부의 구멍(미부호)을 관통하여 시편(601)에 배치되고, 이때 상기 열전대는 시편의 상,하면에 근접되게 된다.

한편, 상기 가열시편은 하부가 단차지면서 시편 안착부(614')에 걸리어 지지되면서 본체부에 탑재 가능하게 할 수 있거나, 시편 안착부 상,하측에 시편 상,하면이 노출되게 지지하는 별도의 커버체(미도시)가 조립되는 구조도 가능하다.

이때, 가열시편이 안착된 시편 안착부(614')를 내화재질로 하고, 그 주위에는 가열코일(비도시)을 배치하고, 제어부측의 도시하지 않은 전원공급기와 연결하면 시편은 미리 가열하지 않고, 필요시 가열하여 냉각에 따른 온도 변화를 모사 실험할 수 있을 것이다.

즉, 도 10b의 경우에는, 가열시편(601)의 상,하면이 냉각환경에 노출되어 도 10a 보다는 전체적인 구조는 복잡하지만, 시편 상,하면측의 온도 데이터가 구축되어 후판재 냉각 모사 실험의 데이터 확보나 정밀성 면에서는 더 유리하다.

한편, 도 10b의 판재들이 조립되는 제1 내지 제3 본체부를 포함하는 본체부는 실질적으로 전체 중량이 일체형의 플레이트 형태의 도 10a의 본체부에 비하여 가볍기 때문에, 후판재의 크기가 크고, 두께가 큰 경우에 적용하는 것이 바람직할 것이다.

이때, 도 10b와 같이, 제1-3 본체부들로 조립된 판재 조립형의 본체부(610)는, 제1 본체부의 측벽(610a2)에 끼움홈(618)을 형성시키고, 여기에 보조판(640)의 측벽 끼움부(646)를 끼워서 조립하면 보조판 연계 구성도 가능하다.

다만, 도 10b에서는 상세하게 도시하지 않았지만, 상기 보조판의 경우에도 본체부의 구조 즉, 일체형 플레이트 형태(도 6 - 도 10a) 또는 도 10b의 판재 조립형 형태에 맞추어 같은 구조로 하는 것이 바람직한데, 이는 일체형인 경우와 판내 조립형의 경우 열전달이 다르기 때문에, 같은 열전달 환경으로 하는 것이 바람직할 것이다.

즉, 본 발명의 본체부가 일체형 플레이트 이든, 제1 내지 제3 본체부를 포함하는 판재 조립형 본체부이든, 절수판과 격판 및 보조판의 착탈 조립 구조에는 변함이 없다.

다음, 도 6과 같이, 본 발명 장치에서 상기 절수판(620)은 헤더의 노즐로부터 분사된 냉각수가 후판재의 에지부를 과도하게 냉각하는 것을 방지하도록 후판재의 양 에지부에 구비되는 EMD와 동일한 역할을 수행하는 낙하되는 냉각수를 차단하는 판재이다.

이러한 절수판(620)은 상기 본체부(610)의 상부면으로 낙하되는 냉각수에 의하여 상기 가열시편(610)의 직접적으로 냉각되는 것을 방지하기 위해서 상기 가열시편(601)과 제어부(616)를 상부영역을 덮도록 상기 본체부(610)의 상부면에 하부단이 조립되는 지지바(622)의 상부단에 조립된다.

여기서, 상기 절수판(620)은 상기 본체부의 외측으로 낙하된 냉각수가 배출되도록 상기 본체부의 상부면에 대하여 외측으로 일정각도 경사지게 구비되는 것이 바람직하다.

이에 따라, 상기 절수판(620)의 상부면으로 낙하된 냉각수는 일정각도로 경사진 절수판의 상부면을 따라 본체부의 외측으로 원활하게 배출될 수 있는 것이다.

또한, 상기 절수판(620)을 상부단에 구비하는 지지바(622)의 하부단에는 상기 본체부(610)의 상부면에 함몰형성된 조립홈(615)에 삽입되도록 조립돌기(625)를 구비함으로써, 필요시 본체부에서 간단하게 분리할 수 있다.

즉, 도 8에서 도시한 바와 같이, EMD(도 5의 330)가 필요없는 경우 즉, 절수판이 필요없는 경우의 후판재에 대한 열유속을 측정하고자 하는 경우, 상기 절수판(620)의 지지바(622)를 본체부에서 간편하게 해체하여 제거한 상태에서 냉각모사실험을 수행하고, 반대로 EMD(도 5의 330)를 필요로 하는 후판재에 대한 열유속을 측정하고자 하는 경우에는, 도 6과 같이, 상기 절수판(620)에 구비된 지지바(622)를 상기 조립홈(615)에 조립하여 냉각모사실험을 수행할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명 장치에서 상기 격판(630)은, 도 6과 같이, 상기 본체부(610)의 상부면으로 낙하된 냉각수가 체류하면서 일방향으로 원활하게 배출유도할 수 있도록 상기 본체부(610)의 상부면보다 상단이 일정높이 돌출되는 높이를 갖추어 상기 본체부(610)이 일측단에 탈,부착이 가능하도록 구비되는 판재이다.

이러한 격판(630)의 일측면에는 상기 본체부(610)의 일측단에 길이방향으로 형성된 제1 끼움홈(618)에 착탈가능하게 조립되는 제1 끼움부(636)를 구비하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 격판(630)은 끼움부와 끼움홈간의 끼움에 의해서 착탈이 가능하도록 조립되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태의 결합 및 체결방식으로 착탈 가능하게 조립될 수 있음은 물론이다.

그리고, 상기 끼움부와 끼움홈은 본체부 길이방향으로 등간격으로 복수개가 배치될 수 있거나, 일체형의 레일 구조로 끼움 조립되는 형태일 수 있고, 본체부와 격판과 일체 또는 별도 부착 또는 용접되는 부재일 수도 있다.

즉, 도 9a에서 도시한 바와 같이, 헤더(320)의 노즐로부터 분사되어 본체부(610)의 상부면으로 낙하된 체류수가 상기 본체부(610)의 좌우양측으로 안내배출되는 체류수 배출흐름은 상기 본체부(610)의 일측단에 일정높이를 갖는 격판(630)을 구비함으로써, 도 9b에 도시한 바와 같이 일측으로 편향된 배출흐름으로 전환되기 때문에 실제 냉각조건과 거의 유사한 환경을 조성하여 열유속 측정의 정도를 높일 수 있는 것이다.

다음, 도 7a 및 도 7b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 가속냉각용 냉각실험 모사장치를 도시한 사시도와 측면도로서, 상기 본체부(610)와 격판(630)사이에는 후판재의 다양한 폭크기에 맞추어 상기 본체부(610)와 격판(630)간의 전체 폭 크기를 간편하게 넓히거나 넓혀진 폭을 원상태로 축소시킬수 있도록 보조판(640)을 착탈이 가능하도록 구비한다.

즉, 이와 같은 본 발명의 보조판(640)은 상기 본체부(610)의 일측단에 함몰형성된 제1 끼움홈(618)과 착탈가능하게 조립되는 제2 끼움부(646)와, 상기 격벽(630)의 일측면에 돌출형성된 제1 끼움부(636)와 착탈가능하게 조립되는 제2 끼움홈(647)을 좌우양단에 각각 구비한다.

이때, 상기 제2 끼움부와 제2 끼움홈도 등간격으로 복수개 제공될 수 있다.

이에 따라, 실제 제조되는 후판재(500)의 폭크기에 맞추어 상기 보조판(640)을 상기 본체부(610)와 격판(630)사이에 배치하여 조립하거나 분리하여 해체함으로써 실제 냉각상황과 유사한 환경을 조성하게 된다.

즉, 도 7 및 도 8과 같이, 폭이 넓은 광폭의 후판재에 대한 냉각실험을 모사 하고자 하는 경우에는 상기 본체부(610)의 일측에 조립된 격판(630)을 분리하고, 이들 사이에 상기 보조판(640)을 조립한 다음 광폭 후판재에 대한 열유속 측정을 실시한다.

반대로 도 6과 같이, 폭이 좁은 협폭의 후판재에 대한 냉각실험을 모사하고자 하는 경우에는 상기 보조판(640)을 분리하여 제거하고 제거되는 보조판(640)의 폭보다 좁은 새로운 보조판을 재조립하거나 상기 본체부(610)와 격판(630)을 재조립한 다음 협폭 후판재에 대한 열유속 측정을 실시한다.

이에 따라서, 본 발명 장치는 후판재의 냉각 특히, 에지부 과냉의 모사 실험을 정밀하게 구현할 수 있고, 시편, 제어부의 작동과 절수판과 격판의 용이한 착탈과 보조판을 통한 폭 가변 구현으로, 최적의 냉각 모사 실험을 구현하도록 할 것이다.

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.

도 1은 일반적인 후판재 제조공정을 도시한 개략도이다.

도 2는 일반적인 후판재 제조공정에 채용되는 가속냉각기를 도시한 개략도이다.

도 3은 일반적인 가속냉각기에서 냉각되는 후판재의 과냉 및 온도보상시 후판재의 온도와 판재폭간의 상관관계를 도시한 그래프이다.

도 4는 일반적인 가속냉각기에서 냉각된 후판재의 절단시 발생하는 소절휨을 도시한 상태도이다.

도 5는 일반적인 가속냉각기에 구비되는 과냉방지장치를 도시한 개략도이다.

도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가속냉각용 냉각실험 모사장치를 도시한 사시도와 측면도이다.

도 7a 및 도 7b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 가속냉각용 냉각실험 모사장치를 도시한 사시도와 측면도이다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 가속냉각용 냉각실험 모사장치에서 절수판이 제거된 상태도이다.

도 9a 및 도 9b는 본 발명의 실시예에 따른 가속냉각용 냉각실험 모사장치에서 격판의 유무에 따른 체류수 배출흐름을 도시한 개략도이다.

도 10a는 본 발명의 실시예에 따른 가속냉각용 냉각실험 모사장치에서 가열시편의 제어부 온도 측정의 일예를 도시한 상세 구성도이다.

도 10b는 본 발명의 실시예에 따른 가속냉각용 냉각실험 모사장치에서 가열 시편의 제어부 온도 측정의 다른 예를 도시한 상세 구성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 가열로 200 : RM/FM 압연기

300 : 가속냉각기 400 : 열간교정기

500 : 후판재 600 : 냉각실험 모사장치

601 : 가열시편 610 : 본체부

612 : 배치공 614 : 덮개판

616 : 제어부 620 : 절수판

622 : 지지바 630 : 격판

640 : 보조판

Claims (6)

1. 온도 측정되는 가열시편이 하나 이상 배치되는 본체부; 및,

   상기 본체부의 일측으로 가열시편의 직접 냉각을 방지토록 착탈 가능하게 조립되는 절수판 및, 상기 본체부의 타측으로 낙하된 냉각수의 체류방향을 유도토록 착탈 가능하게 조립되는 격판 중 어느 하나 또는 이들 모두;

   를 포함하여 구성된 가속냉각용 냉각실험 모사장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 본체부에는 가열시편의 온도를 측정하고 측정 온도 데이터를 수집토록 제공되는 제어부가 더 구비되고,

   상기 본체부에는, 상기 가열시편이 삽입되고 덮개판이 실링 조립되는 하나 이상의 시편 배치공 또는, 상기 가열시편이 삽입 안착되어 조립되는 하나 이상의 시편 안착부가 구비되는 가속냉각용 냉각실험 모사장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 절수판은, 상기 제어부와 가열시편의 상부 영역에 배치되되, 상기 본체부에 대하여 외측으로 일정각도 경사지게 구성된 가속냉각용 냉각실험 모사장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 절수판의 하부에는 본체부에 형성된 조립홈에 끼움 조립되는 조립돌기가 형성되는 하부단이 구비된 지지바가 구비되어 본체부에 착탈 가능하게 조립되고,

   상기 격판은, 낙하된 냉각수가 체류하면서 일방향으로 배출 유도토록, 상기 본체부의 일측단에 형성된 제1 끼움홈에 조립되는 제1 끼움부를 일측면에 구비하여 본체부의 일측단에 착탈 가능하게 조립되는 가속냉각용 냉각실험 모사장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 본체부와 격판사이에 착탈 가능하게 조립되면서 판재의 다양한 폭 크기에 대응하여 본체부와 격판 간의 전체 폭 크기를 가변토록 제공되는 하나 이상의 보조판을 더 포함하는 가속냉각용 냉각실험 모사장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 보조판은, 상기 본체부의 일측단에 형성된 제1 끼움홈과 착탈 가능하게 조립되는 제2 끼움부와, 상기 격판의 일측면에 돌출 형성된 제1 끼움부와 착탈가능 하게 조립되는 제2 끼움홈을 좌우양단에 각각 구비하여 본체부와 격판사이에 착탈 가능하게 조립되는 가속냉각용 냉각실험 모사장치.

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