KR101267600B1 - 가열로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가열로에 관한 것으로서, 장입홀부와 추출홀부를 구비하고, 장입홀부를 통해 장입된 소재를 가열하는 몸체와, 몸체의 내부에 위치하고, 소재를 추출홀부측으로 이송시키는 이송장치를 포함하고, 이송장치는 냉각수가 저장되는 냉각유로를 구비하는 스키드파이프부와, 스키드파이프부에 회전 가능하게 결합되는 스키드버튼부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 소재와 이송장치가 접촉되는 부위가 일정 주기로 변화되므로, 소재에 온도 편차가 발생하는 것을 억제하여 소재의 품질을 향상시킬 수 있다.

Description

가열로{HEATING FURNACE}

본 발명은 가열로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 소재에 온도 편차가 발생하는 것을 억제하여 소재의 품질을 향상시킬 수 있는 가열로에 관한 것이다.

일반적으로 가열로는 제철소의 열연공장 등에서 슬라브(Slab) 등의 소재를 가스, 기름 등의 연료를 사용하여 대략 1200∼1300℃의 적정 온도로 가열하기 위한 장치로서, 소재를 판재 등의 제품으로 가공하기 위한 열간압연공정의 전 공정에 배치된다.

상기한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.

본 발명은 소재에 온도 편차가 발생하는 것을 억제하여 소재의 품질을 향상시킬 수 있는 가열로를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 가열로는: 장입홀부와 추출홀부를 구비하고, 상기 장입홀부를 통해 장입된 소재를 가열하는 몸체; 및 상기 몸체의 내부에 위치하고, 상기 소재를 상기 추출홀부측으로 이송시키는 이송장치를 포함하고, 상기 이송장치는, 냉각수가 저장되는 냉각유로를 구비하는 스키드파이프부; 및 상기 스키드파이프부에 회전 가능하게 결합되는 스키드버튼부를 포함한다.

바람직하게는, 상기 스키드버튼부는, 상기 스키드파이프부를 둘러싸는 케이스; 상기 스키드파이프부에 대해 상기 케이스가 회전 가능하도록 상기 스키드파이프부와 상기 케이스 사이에 배치되는 베어링부; 및 상기 케이스의 외측으로 돌출되어 상기 소재를 지지하는 버튼을 포함한다.

더 바람직하게는, 상기 버튼은 상기 케이스의 원주 방향으로 복수개가 배치된다.

더 바람직하게는, 상기 버튼은 상기 케이스와 일체로 형성된다.

바람직하게는, 상기 몸체에 구비되고, 상기 이송장치에 의해 지지되는 상기 소재를 이동시키는 가압부를 더 포함한다.

더 바람직하게는, 상기 가압부는 상기 소재를 상기 이송장치에 의한 이송 방향과 다른 방향으로 이동시킨다.

더 바람직하게는, 상기 가압부는 상기 소재를 상기 이송장치에 의한 이송 방향과 직교하는 방향으로 이동시킨다.

더 바람직하게는, 상기 가압부는, 서로 대향되도록 배치되는 제1가압부와 제2가압부를 구비하고, 상기 제1가압부는 상기 소재를 상기 제2가압부측으로 이동시키고, 상기 제2가압부는 상기 소재를 상기 제1가압부측으로 이동시킨다.

본 발명에 따르면, 소재와 이송장치가 접촉되는 부위가 일정 주기로 변화되므로, 소재에 온도 편차가 발생하는 것을 억제하여 소재의 품질을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가열로를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가열로와 추출기를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가열로의 이송장치를 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 4는 도 3의 A-A' 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가열로를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가열로의 제1가압부에 의해 소재가 이동되는 상태를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가열로의 제1가압부에 의해 소재가 이동된 상태를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 가열로의 제2가압부에 의해 소재가 이동되는 상태를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 가열로의 제2가압부에 의해 소재가 이동된 상태를 나타낸 도면이다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 가열로의 일 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가열로를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가열로와 추출기를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가열로의 이송장치를 개략적으로 나타낸 측면도이고, 도 4는 도 3의 A-A' 단면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가열로를 개략적으로 나타낸 평면도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가열로의 제1가압부에 의해 소재가 이동되는 상태를 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가열로의 제1가압부에 의해 소재가 이동된 상태를 나타낸 도면이다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 가열로의 제2가압부에 의해 소재가 이동되는 상태를 나타낸 도면이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 가열로의 제2가압부에 의해 소재가 이동된 상태를 나타낸 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가열로(1)는 몸체(10), 장입도어(17), 추출도어(20), 추출도어구동부(25), 이송장치(100)를 포함하여 이루어진다.

몸체(10)는 소재(S)가 장입되는 장입홀부(16)와, 소재(S)가 추출되는 추출홀부(11)를 구비한다. 장입홀부(16)는 장입도어(17)에 의해 개폐된다.

몸체(10)는 이송장치(100)가 지나가는 방향을 따라 예열대(2), 가열대(3) 및 균열대(4)로 구분된다. 소재(S)의 초기 온도, 추출시에 요구되는 최종 온도에 따라 예열대(2), 가열대(3) 내에서의 승온 속도 및 체류 시간과, 균열대(4) 내에서의 체류 시간 등이 제어된다. 예열대(2), 가열대(3) 및 균열대(4)에는 소재(S)를 가열하는 버너(B)가 각각 구비된다.

추출도어(20)는 몸체(10)에 슬라이드 이동 가능하게 설치되어 추출홀부(11)를 개폐한다. 추출도어(20)는 소재(S)가 몸체(10)에서 외부로 추출될 때는 상측으로 이동되어 추출홀부(11)를 개방하고, 소재(S)의 추출이 이루어진 후에는 하측으로 이동되어 추출홀부(11)를 폐쇄한다. 이로써 외부의 공기가 몸체(10) 내부로 유입되는 것과, 몸체(10) 내부의 열기가 외부로 누출되는 것을 억제한다.

추출도어구동부(25)는 추출도어(20)를 상측 또는 하측으로 이동시킨다. 추출도어구동부(25)의 작동에 의해 추출도어(20)는 상측 또는 하측으로 이동되면서 추출홀부(11)를 개방하거나 폐쇄한다. 추출도어구동부(25)의 작동 제어는 제어부(도시 생략)에 의해 이루어진다.

본 실시예에서 추출도어구동부(25)는 추출도어(20)와 연결되는 체인부와 체인부에 동력을 제공하는 모터부를 포함하여 이루어진다. 이러한 추출도어구동부(25)는 당업자라면 용이하게 실시할 수 있는 기술내용이므로 추출도어구동부(25)에 대한 구체적인 설명 및 도면은 생략하기로 한다.

추출기(30)는 가열로(1)에서 소재(S)를 추출하는 장치로, 상하구동부(31), 전후구동부(32) 및 추출대(33)를 포함하여 이루어진다. 상하구동부(31)는 추출대(33)를 상측 또는 하측으로 이동시키고, 전후구동부(32)는 추출대(33)를 전측 또는 후측으로 이동시킨다. 추출대(33)는 갈고리 형상으로 형성되어 이송장치(100)에 위치하는 소재(S)를 들어올려 추출한 후 가열로(1)의 외부에 위치하는 이송롤러(R)에 안착시킨다.

몸체(10)의 내부에는 그 위에 가열하고자 하는 소재(S)가 안착되어 이송되는 이송장치(100)가 구비된다. 이송장치(100)에 의해 소재(S)는 추출홀부(11)측으로 이송되어 추출기(30)에 의해 가열로(1)의 외부로 추출된다.

이송장치(100)는 소재(S)를 지지하기 위한 고정빔과, 소재(S)를 전진시키기 위한 이송빔을 포함하여 이루어진다. 고정빔은 소재(S)를 지지하고, 이송빔은 고정빔 사이에 설치되어 추출홀부(11)측으로 소재(S)를 점진적으로 이송시킨다. 본 실시예에서는 소재(S)와의 접촉 시간이 상대적으로 긴 고정빔을 이송장치(100)의 일예로 들어 설명한다.

도 3 내지 도 6을 참조하면, 이송장치(100)는 스키드파이프부(110)와, 스키드버튼부(120)를 포함하여 이루어진다.

스키드파이프부(110)는 냉각수(W)가 저장되는 냉각유로(105)가 내부에 형성된다. 냉각유로(105)를 따라 순환되는 냉각수(W)에 의해 스키드파이프부(110)는 냉각된다.

스키드버튼부(120)는 스키드파이프부(110)에 회전 가능하게 결합된다. 스키드버튼부(120)는 케이스(121), 베어링부(122), 버튼(123)을 포함한다.

케이스(121)는 스키드파이프부(110)를 둘러싸며, 원기둥 형상으로 형성된다. 케이스(121)의 내측면과 스키드파이프부(110)의 외측면 사이에는 베어링부(122)가 배치되므로, 케이스(121)는 스키드파이프부(110)에 대해 회전이 이루어질 수 있다. 케이스(121)의 회전은 도 4를 기준으로 할 때 스키드파이프부(110)를 회전축으로 하여 시계 방향 또는 반시계 방향으로 이루어진다.

버튼(123)은 케이스(121)의 외측으로 돌출 형성되어 소재(S)를 지지한다. 버튼(123)은 케이스(121)와 연결되므로 스키드파이프부(110)를 회전축으로 하여 회전될 수 있다.

버튼(123)은 도 4에 도시된 바와 같이 케이스(121)의 원주 방향으로 복수개가 배치된다. 본 실시예에 따르면 버튼(123)은 일정 간격으로 케이스(121)의 외주면을 둘러싸도록 배치된다.

버튼(123)이 복수개 배치되어 있으므로, 가압부(130)에 의한 소재(S)의 이동에 의해 버튼(123)의 회전이 이루어지는 경우(도 6, 7 참조)에도 소재(S)는 버튼(123)에 의해 지지된 상태를 유지하게 된다.

버튼(123)은 케이스(121)와 일체로 형성된다. 이로써 케이스(121)와 버튼(123)을 하나의 공정으로 제작할 수 있으므로 제조 공정이 단순화되어 제조 비용을 절감할 수 있다.

가열로(1)는 가압부(130)를 포함한다. 가압부(130)는 몸체(10)의 측벽(10a)에 구비되고, 이송장치(100)에 의해 지지되는 소재(S)를 이동시킴으로써, 소재(S)의 하면에 스키드 마크(Skid Mark)가 생성되는 것을 억제한다.

가압부(130)는 소재(S)가 이송장치(100)에 의해 이송되는 방향(도 5 기준시 좌우 방향)과 다른 방향으로 소재(S)를 이동시킨다. 따라서 소재(S)는 이송장치(100)와 접촉되는 부위가 일정하게 유지되는게 아니라 도 6의 a, 도 7의 b, 도 8의 c, 도 9의 d와 같이 지속적으로 변경된다. 이를 통해 이송장치(100)와 소재(S)의 접촉이 특정 부위에서 장시간 지속됨에 따라 생성되는 스키드 마크를 억제할 수 있고, 소재(S)에서의 온도 편차를 감소시킬 수 있어 궁극적으로 소재(S)의 품질을 향상시킬 수 있다.

가압부(130)는 소재(S)가 이송장치(100)에 의해 이송되는 방향과 직교하는 방향(도 5 기준시 상하 방향)으로 소재(S)를 이동시킨다. 따라서 가압부(130)는 이송장치(100)와 접촉되는 소재(S)의 부위를 변경하면서도 소재(S)가 추출홀부(11)측으로 이송되는 것을 방해하지 않게 된다.

가압부(130)는 제1가압부(131)와, 제2가압부(136)를 구비한다. 제1가압부(131)는 몸체(10)의 일측벽(10a, 도 5 기준시 상측벽)에 설치되고, 제2가압부(136)는 제1가압부(131)에 대향되도록 몸체(10)의 타측벽(10a, 도 5 기준시 하측벽)에 설치된다. 따라서 제1가압부(131)와 제2가압부(136)를 잇는 가상의 직선은 소재(S)가 이송장치(100)에 의해 이송되는 방향과 직교한다.

제1가압부(131)는 소재(S)를 제2가압부(136)측으로 이동시킴으로써 소재(S)가 이송장치(100)와 특정 부위에서 지속적으로 접촉되는 것을 방지한다. 마찬가지로 제2가압부(136)는 소재(S)를 제1가압부(131)측으로 이동시킴으로써 소재(S)가 이송장치(100)와 특정 부위에서 지속적으로 접촉되는 것을 방지한다.

제1가압부(131)는 측벽(10a)에 내장되는 제1구동부(131a)와, 제1구동부(131a)에 의해 길이가 가변되면서 소재(S)를 이동시키는 제1로드부(131b)를 구비한다. 마찬가지로 제2가압부(136)는 측벽(10a)에 내장되는 제2구동부(136a)와, 제2구동부(136a)에 의해 길이가 가변되면서 소재(S)를 이동시키는 제2로드부(136b)를 구비한다.

본 실시예에서 제1가압부(131)와 제2가압부(136)는 측벽(10a)에 각각 1개씩 구비되는 것으로 예시하였으나, 이에 한정될 것은 아니므로 측벽(10a)에 복수개가 구비될 수 있음은 물론이다.

이하 도 6 내지 도 9를 중심으로 본 발명의 일 실시예에 따른 가열로의 작동을 설명한다.

장입홀부(16)를 통해 가열로(1)의 몸체(10)로 장입된 소재(S)는 이송장치(100)에 의해 추출홀부(11)측으로 이송된다. 소재(S)와 이송장치(100)의 접촉이 특정 부위에서 장시간 지속되는 경우 소재(S)에 스키드 마크가 생성될 수 있으므로, 소재(S)가 몸체(10)에 장입된 시점부터 소재(S)를 가압부(130)에 의해 좌우 방향(도 6 기준)으로 일정 주기로 이동시킨다. 본 실시예에서는 소재(S)를 5분 주기로 가압부(130)에 의해 이동시킨다.

소재(S)가 도 6과 같이 이송장치(100)에 의해 지지되는 경우, 소재(S)와 이송장치(100)는 a 부위에서 접촉된다. 이후 제1가압부(131)의 작동에 의해 소재(S)가 좌측으로 이동되면 소재(S)와 이송장치(100)는 a 부위가 아닌 b 부위(도 7 참조)를 거쳐 c 부위(도 8 참조)에서 접촉된다. 이때 소재(S)의 이동에 따라 버튼(123)과 케이스(121)는 스키드파이프부(110)를 회전축으로 하여 반시계 방향으로 회전된다.

c 부위에서 소재(S)와 이송장치(100)의 접촉 시간이 설정 시간에 다다른 경우, 제2가압부(136)의 작동에 의해 소재(S)는 제1가압부(131)측으로 이동된다. 이에 따라 소재(S)와 이송장치(100)는 c 부위가 아닌 d 부위(도 9 참조)를 거쳐 a 부위에서 접촉된다. 이때 소재(S)의 이동에 따라 버튼(123)과 케이스(121)는 스키드파이프부(110)를 회전축으로 하여 시계 방향으로 회전된다.

이와 같이 이송장치(100)에 의해 지지되는 소재(S)를 가압부(130)에 의해 일정 주기로 이동시킴에 따라, 소재(S)는 전 표면에서 고르게 이송장치(100)와 접촉된다. 따라서 소재(S)에 스키드 마크가 생성되는 것이 억제되고, 이에 따라 소재(S)의 품질을 향상시킬 수 있고, 생산성을 높일 수 있다.

본 발명은 도면에 도시되는 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

또한 가열로를 예로 들어 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 가열로가 아닌 다른 장치에도 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

1 : 가열로 10 : 몸체
100 : 이송장치 110 : 스키드파이프부
120 : 스키드버튼부 121 : 케이스
122 : 베어링부 123 : 버튼
130 : 가압부 131 : 제1가압부
136 : 제2가압부

Claims (8)

1. 장입홀부와 추출홀부를 구비하고, 상기 장입홀부를 통해 장입된 소재를 가열하는 몸체;
   상기 몸체의 내부에 위치하고, 상기 소재를 상기 추출홀부측으로 이송시키는 이송장치; 및
   상기 몸체에 구비되고, 상기 이송장치에 의해 지지되는 상기 소재를 이동시키는 가압부를 포함하고,
   상기 이송장치는, 냉각수가 저장되는 냉각유로를 구비하는 스키드파이프부; 및
   상기 스키드파이프부에 회전 가능하게 결합되는 스키드버튼부를 포함하고,
   상기 스키드버튼부는, 상기 스키드파이프부를 둘러싸는 케이스;
   상기 스키드파이프부에 대해 상기 케이스가 회전 가능하도록 상기 스키드파이프부와 상기 케이스 사이에 배치되는 베어링부; 및
   상기 케이스의 외측으로 돌출되어 상기 소재를 지지하는 버튼을 포함하며,
   상기 가압부는, 서로 대향되도록 배치되는 제1가압부와 제2가압부를 구비하고,
   상기 제1가압부는 상기 소재를 상기 제2가압부측으로 이동시키고, 상기 제2가압부는 상기 소재를 상기 제1가압부측으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 가열로.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 버튼은 상기 케이스의 원주 방향으로 복수개가 배치되는 것을 특징으로 하는 가열로.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 버튼은 상기 케이스와 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 가열로.
   
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 가압부는 상기 소재를 상기 이송장치에 의한 이송 방향과 다른 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 가열로.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 가압부는 상기 소재를 상기 이송장치에 의한 이송 방향과 직교하는 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 가열로.
   
8. 삭제

Images