KR101277536B1 - 압연기용 가열로 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 압연기용 가열로에 관한 것으로서, 특히, 작업 대상물이 지지되는 부위의 온도가 다른 부위와 비교하여 낮아지는 것을 방지할 수 있는 압연기용 가열로에 관한 것이다.
본 발명은, 작업 대상물이 지지되는 스키드버튼이 구비되는 고정빔과, 고정빔에 구비되고 냉각수가 공급되는 냉각유로와, 스키드버튼에 의해 지지되는 작업 대상물에 열원을 공급하도록 고정빔에 구비되는 열원공급부를 포함하는 압연기용 가열로를 제공한다.

Description

압연기용 가열로 {FURNACE FOR ROLLING MILL}
본 발명은 압연기용 가열로에 관한 것으로서, 특히, 작업 대상물이 지지되는 부위의 온도가 다른 부위와 비교하여 낮아지는 것을 방지할 수 있는 압연기용 가열로에 관한 것이다.
일반적인 철강제조는 용선을 생산하는 제선공정, 용선에서 불순물을 제거하는 제강공정, 액체 상태인 철이 고체가 되는 연주공정, 철을 강판이나 선재로 만드는 압연공정으로 이루어진다.
연주공정은 액체 상태인 용강을 주형(Mold)에 주입한 후 연속 주조기를 통과시키면서 냉각, 응고시켜 연속적으로 슬래브(Slab)나 블룸(Bloom) 등의 중간 소재로 만들어내는 공정이다.
이 과정에서 블룸은 다시 강편 압연기를 거쳐 빌릿(Billet)으로 변하며 선재 압연기를 통해 선재로 가공된다.
또한, 슬래브는 후판 압연기를 거쳐 후판으로 생산되거나 열간 압연장치를 통과하면서 열연코일이나 열연강판 등으로 만들어진다.
압연공정이 개시되기 전에는 슬래브나 블룸을 가열로에 공급하여 일정 온도 이상으로 가열한 후에 압연공정을 진행하게 된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 10-2011-0046099호(2011년 5월 4일 공개, 발명의 명칭 : 가열로의 소재 추출시 에러발생 방지장치 및 방지방법)에 개시되어 있다.
본 발명은 작업 대상물이 지지되는 부위의 온도가 다른 부위와 비교하여 낮아지는 것을 방지할 수 있는 압연기용 가열로를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 작업 대상물이 지지되는 스키드버튼이 구비되는 고정빔; 상기 고정빔에 구비되고 냉각수가 공급되는 냉각유로; 및 상기 스키드버튼에 의해 지지되는 작업 대상물에 열원을 공급하도록 상기 고정빔에 구비되는 열원공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 압연기용 가열로를 제공한다.
또한, 상기 열원공급부는, 상기 고정빔에 설치되고 작업 대상물에 열원을 공급하는 버너; 상기 고정빔 내부에 형성되고 상기 버너에 연료를 공급하는 연료공급관; 및 상기 연료공급관과 연통되고 상기 버너에 공기를 공급하는 공기공급관을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 연료공급관과 상기 공기공급관의 단부는 '⊃' 모양으로 연결되고, 상기 연료공급관 또는 상기 공기공급관에는 상기 버너에 연결되는 분기관이 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 버너는 상기 스키드버튼의 일측 또는 타측에 다수 개가 서로 교호로 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 압연기용 가열로는 고정빔 또는 워킹빔에 의해 가려지는 작업 대상물의 저면에 열원을 공급하므로 작업 대상물이 균일하게 가열될 수 있어 압연공정이 이루어지는 작업 대상물의 품질이 향상되는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 가열로가 도시된 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 가열로의 고정빔이 도시된 단면 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 가열로의 고정빔이 도시된 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 가열로의 고정빔이 도시된 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 가열로의 경사부 및 수납부가 도시된 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 가열로의 차단부 및 작동유체공급부가 도시된 사시도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 압연기용 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 압연기용 가열로가 도시된 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 가열로의 고정빔이 도시된 단면 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 가열로의 고정빔이 도시된 단면도이다.
또한, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 가열로의 고정빔이 도시된 평면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 가열로의 경사부 및 수납부가 도시된 단면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 가열로의 차단부 및 작동유체공급부가 도시된 사시도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 가열로는, 투입구(12), 배출구(14) 및 유출홀부(16)가 형성되는 본체(10)와, 작업 대상물이 지지되는 스키드버튼(22a)이 구비되는 고정빔(22)과, 고정빔(22)에 지지되는 작업 대상물을 배출구(14) 측으로 이동시키는 워킹빔(24)과, 워킹빔(24)을 이동시키는 구동부(26)와, 고정빔(22)에 구비되고 냉각수가 공급되는 냉각유로(22b)와, 스키드버튼(22a) 측에 구비되고 작업 대상물에 열원을 공급하는 열원공급부(50)와, 본체(10) 바닥면에 누적되는 이물질을 유출홀부(16) 측으로 이동시키는 이동부(30)와, 유출홀부(16)에 설치되는 개폐부(32)와, 배출구(14) 측에 설치되고 유입구(72) 및 토출구(74)가 구비되고 이송롤러(18)를 감싸는 차단부(70)와, 차단부(70) 내부로 작동유체를 공급하여 유입구(72) 및 토출구(74)를 통해 산소가 유입되는 것을 방지하는 작동유체공급부(80)를 포함한다.
투입구(12)를 통해 작업 대상물이 고정빔(22)에 공급되면 본체(10) 내부에 설치되는 가열부(28)로부터 화염이 발생되어 작업 대상물을 가열하게 된다.
이때, 스키드버튼(22a)에 의해 지지되는 작업 대상물의 일부분은 충분히 가열되지 않아 다른 부분과 비교하여 온도가 낮아질 수 있는데, 본 실시예는 열원공급부(50)의 작동에 의해 스키드버튼(22a) 측으로 열원을 공급하므로 작업 대상물이 고르게 가열될 수 있게 된다.
설정 시간이 경과되면 구동부(26)의 작동에 의해 워킹빔(24)이 이동되면서 작업 대상물을 배출구(14) 측으로 이동시키고, 이때, 작업 대상물에 생성되는 산화철은 본체(10)의 바닥면에 떨어져 누적된다.
작업 대상물에 생성되는 산화철은 작업 대상물이 본체(10) 내부에 머무는 시간에 비례하여 생성되기 때문에 배출구(14) 측에 가까운 본체(10) 바닥면에 산화철이 쌓이게 되는데, 본 실시예는 이동부(30)에 의해 산화철이 유출홀부(16) 측으로 이동되어 개폐부(32)를 지나 본체(10) 외부로 배출된다.
따라서 본체(10) 바닥면에 산화철과 같은 이물질이 누적되는 것을 방지할 수 있게 된다.
배출구(14)를 통해 본체(10) 외부로 배출되는 작업 대상물은 산소와 접촉되면서 산화철이 생성되어 스케일이 발생될 수 있는데, 본 실시예는 배출구(14)를 통해 배출되는 작업 대상물이 차단부(70) 내부에 배치되므로 작업 대상물과 산소가 접촉되는 것을 억제할 수 있게 된다.
또한, 작동유체공급부(80)의 작동에 의해 차단부(70) 내부에 산소가 유입되는 것을 방지하므로 차단부(70)를 따라 이동되는 작업 대상물에 산소가 접촉되는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.
열원공급부(50)는, 스키드버튼(22a) 측에 구비되고 작업 대상물에 열원을 공급하는 버너(56)와, 고정빔(22) 내부에 형성되고 버너(56)에 연료를 공급하는 연료공급관(52)과, 연료공급관(52)과 연통되고 버너(56)에 공기를 공급하는 공기공급관(54)을 포함한다.
연료공급관(52)을 따라 공급되는 가스와 공기공급관(54)을 따라 공급되는 공기가 혼합되어 버너(56)를 통해 본체(10) 내부로 분사되면 본체(10) 내부의 고온에 의해 혼합가스에 화염이 발생된다.
따라서 스키드버튼(22a)에 의해 충분히 가열되지 않은 작업 대상물의 저면이 버너(56)로부터 분사되는 화염에 의해 가열되므로 작업 대상물이 균일하게 가열되는 효과가 나타나게 된다.
연료공급관(52)과 공기공급관(54)의 단부는 '⊃' 모양으로 연결되고, 연료공급관(52) 또는 공기공급관(54)으로부터 연장되고 버너(56)에 연결되는 분기관(58)이 설치된다.
연료공급관(52)을 따라 공급되는 가스와 공기공급관(54)을 따라 공급되는 공기는 혼합되어 혼합가스를 이룬 후에 분기관(58)을 따라 버너(56)를 통해 본체(10) 내부로 분사되면서 화염을 발생시키게 된다.
버너(56)는 스키드버튼(22a)의 일측 또는 타측에 다수 개가 서로 교호로 배치되므로 다수 개로 이루어지는 스키드버튼(22a) 주변에 고르게 화염을 분사하게 된다.
이동부(30)는 본체(10)의 바닥면이 유출홀부(16) 측으로 낮아지도록 형성되는 경사면(30a)을 포함하므로 작업 대상물로부터 떨어지는 산화철은 본체(10) 바닥면에 충돌된 후에 경사면(30a)을 따라 유출홀부(16) 측으로 슬라이딩되고 개폐부(32)를 지나 본체(10) 외측으로 배출된다.
개폐부(32)는 유출홀부(16)의 상부에 회전 가능하게 설치되는 도어(32a)를 포함하므로 소량의 산화철이 개폐부(32)를 가압할 때에는 회전되지 않아 경사면(30a)과 도어(32a)에 의해 형성되는 공간에 산화철이 누적된다.
산화철의 누적이 진행되어 산화철의 무게에 의해 형성되는 가압력이 경사면(30a)의 마찰력과 도어(32a)의 무게에 의한 지지력을 초과하게 되면, 도어(32a)가 유출홀부(16) 외측으로 회전되면서 산화철이 유출홀부(16) 외측으로 배출된다.
도어(32a)의 내벽에는 세라믹재질을 포함하여 이루어지는 내화물층(34)이 구비되므로 도어(32a)의 내벽에 산화철이 접촉되는 동안 도어(32a)가 변형되거나 파손되는 것을 방지할 수 있게 된다.
유출홀부(16)의 외측에는 유출홀부(16)를 통해 배출되는 이물질이 수납되는 수납부(36)가 형성되므로 유출홀부(16)를 통해 배출되는 산화철은 수납부(36)에 담겨지게 된다.
수납부(36)에는 산화철이 배출되는 별도의 배출유로가 형성될 수 있으며, 이는 본 발명의 기술구성을 인지한 당업자가 용이하게 변경하여 실시할 수 있는 것이므로 다른 실시예에 대한 구체적인 도면이나 설명은 생략하기로 한다.
차단부(70)는 이송롤러(18)를 감싸는 박스 모양으로 형성되고, 차단부(70)의 저면에는 배유홀부(76)가 형성되므로 작업 대상물이 이송롤러(18)를 따라 이동되는 동안에 작업 대상물이 산소와 접촉되는 것을 억제하며, 작업 대상물로부터 떨어지는 산화철은 배유홀부(76)를 통해 차단부(70) 외부로 배출된다.
차단부(70)의 저면에는 배유홀부(76) 측으로 낮아지는 경사부(78)가 형성되므로 작업 대상물로부터 떨어지는 산화철이 경사부(78)를 따라 슬라이딩되어 배유홀부(76) 측으로 이동된 후에 배유홀부(76)를 따라 차단부(70) 외측으로 배출된다.
작동유체공급부(80)는, 차단부(70) 상측에 배치되는 덕트(82)와, 덕트(82)로부터 분기되어 차단부(70) 상면에 연결되는 연결관(84)을 포함한다.
작업 대상물이 차단부(70) 내부를 통과할 때에 덕트(82)를 통해 공급되는 작동유체가 다수 개의 연결관(84)으로 분기되어 차단부(70) 내부로 분사된다.
차단부(70) 내부로 분사되는 작동유체는 유입구(72), 토출구(74) 및 배유홀부(76)를 통해 차단부(70) 외측으로 토출되므로 유입구(72), 토출구(74) 및 배유홀부(76)를 통해 산소가 차단부(70) 내부로 유입되는 방지하게 된다.
따라서 작업 대상물이 차단부(70) 내부를 통과하는 동안 작업 대상물이 산소와 접촉되는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 가열로의 작동을 살펴보면 다음과 같다.
투입구(12)를 통해 본체(10) 내부로 유입되는 작업 대상물은 고정빔(22)의 스키드버튼(22a)에 의해 지지되고, 구동부(26)의 작동에 의해 워킹빔(24)이 이동되면서 작업 대상물을 배출구(14) 측으로 이동시키게 된다.
이때, 가열부(28)로부터 화염이 분사되어 작업 대상물을 약1200도까지 가열시키게 된다.
스키드버튼(22a)에 의해 지지되는 작업 대상물의 저면 일부분은 화염이 닿지 않아 충분히 가열되지 않을 수 있는데, 연료공급관(52), 공기공급관(54) 및 분기관(58)을 통해 공급되는 혼합가스가 버너(56)를 통해 스키드버튼(22a) 측으로 분사되면서 화염을 발생시키므로 작업 대상물의 저면이 충분히 가열된다.
따라서 본체(10)를 통과하는 작업 대상물에는 작업 대상물 전체가 균일한 온도로 가열되는 가열공정이 이루어지게 된다.
본체(10)를 통과하는 동안 작업 대상물에 형성되는 산화철은 본체(10)의 바닥면에 떨어지게 되는데, 본체(10) 바닥면에 떨어지는 산화철은 경사면(30a)을 따라 유출홀부(16) 측으로 슬라이딩되어 도어(32a)와 경사면(30a) 사이의 공간에 누적된다.
산화철의 누적이 지속되어 산화철의 무게에 의해 생성되는 가압력이 경사면(30a)의 마찰력 및 도어(32a)의 지지력을 초과하게 되면 도어(32a)가 회전되면서 유출홀부(16)가 개방되어 산화철이 본체(10) 외부로 유출되므로 수납부(36)에 담겨지게 된다.
상기한 바와 같은 작동에 의해 가열되는 작업 대상물은 배출구(14)를 통해 배출되어 이송롤러(18)에 안착된 후에 이동되는데, 이송롤러(18)를 따라 이동되는 작업 대상물은 차단부(70) 내부를 통과하므로 산소와 접촉되는 것이 억제된다.
작업 대상물이 차단부(70)를 통과하는 동안에는 덕트(82) 및 연결관(84)을 통해 공급되는 작동유체가 차단부(70) 내부에 충진되고, 유입구(72), 토출구(74) 및 배유홀부(76)를 통해 토출되므로 산소가 차단부(70) 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있게 된다.
이로써, 작업 대상물이 지지되는 부위의 온도가 다른 부위와 비교하여 낮아지는 것을 방지할 수 있는 압연기용 가열로를 제공할 수 있게 된다.
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, 압연기용 가열로를 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 압연기가 아닌 다른 제품에도 본 발명의 가열로가 사용될 수 있다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 본체 12 : 투입구
14 : 배출구 16 : 유출홀부
18 : 이송롤러 22 : 고정빔
22a : 스키드버튼 22b : 냉각유로
24 : 워킹빔 26 : 구동부
28 : 가열부 30 : 이동부
30a : 경사면 32 : 개폐부
32a : 도어 34 : 내화물층
36 : 수납부 50 : 열원공급부
52 : 연료공급관 54 : 공기공급관
56 : 버너 58 : 분기관
70 : 차단부 72 : 유입구
74 : 토출구 76 : 배유홀부
78 : 경사부 80 : 작동유체공급부
82 : 덕트 84 : 연결관

Claims (4)

  1. 작업 대상물이 지지되는 스키드버튼이 구비되는 고정빔;
    상기 고정빔에 구비되고 냉각수가 공급되는 냉각유로; 및
    상기 스키드버튼에 의해 지지되는 작업 대상물에 열원을 공급하도록 상기 고정빔에 구비되는 열원공급부를 포함하고;
    상기 열원공급부는,
    상기 고정빔에 설치되고 작업 대상물에 열원을 공급하는 버너;
    상기 고정빔 내부에 형성되고 상기 버너에 연료를 공급하는 연료공급관; 및
    상기 연료공급관과 연통되고 상기 버너에 공기를 공급하는 공기공급관을 포함하고;
    상기 연료공급관과 상기 공기공급관의 단부는 '⊃' 모양으로 연결되고, 상기 연료공급관 또는 상기 공기공급관에는 상기 버너에 연결되는 분기관이 설치되고;
    상기 버너는 상기 스키드버튼의 일측 또는 타측에 다수 개가 서로 교호로 배치되고;
    상기 연료공급관을 따라 공급되는 가스와 상기 공기공급관을 따라 공급되는 공기는 혼합되어 혼합가스를 이룬 후에 상기 분기관을 따라 상기 버너를 통해 분사되면서 화염을 발생시키고;
    상기 냉각유로는, ‘⊃’ 모양으로 굴곡되고, 상기 스키드버튼에 인접하도록 상기 연료공급관 및 상기 공기공급관과 이격되게 배치되는 것을 특징으로 하는 압연기용 가열로.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH07216443A (ja) * 1994-01-27 1995-08-15 Sumitomo Metal Ind Ltd ウオーキングビーム式加熱炉
JPH10140246A (ja) * 1996-11-14 1998-05-26 Nippon Steel Corp スキッドマーク加熱装置

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