KR101308758B1 - 배치식 소둔로 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 배치식 소둔로는, 베이스에서 코일이 올려지는 위치에 컨벡터 플레이트 대신 바닥 컨벡터 링이 고정 설치됨으로써, 컨벡터 플레이트를 교체하는 데 드는 시간이 단축되어 작업성이 향상될 수 있다. 또한, 바닥 컨벡터 링의 두께가 컨벡터 플레이트 두께보다 얇기 때문에, 컨벡터 플레이트 두께로 인한 코일의 적재 높이 제약이 해소될 수 있으므로, 보다 많은 코일을 적재할 수 있게 되어 생산성이 향상될 수 있다. 또한, 총 사용되는 컨벡터 플레이트의 개수가 줄어들기 때문에, 컨벡터 플레이트를 설치 또는 해제하는 작업시간이 단축될 수 있다.

Description

배치식 소둔로{Batch Annealing Furnace}

본 발명의 배치식 소둔로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 콘벡터 플레이트를 교체하는 시간을 단축하고 적재할 수 있는 코일의 수를 최대로 확보함으로써 작업성 및 생산성을 향상할 수 있는 배치식 소둔로에 관한 것이다.

일반적으로 소둔(annealing) 과정은 철강 내부의 응력 제거와 절삭성 향상을 위해 철강을 적당한 온도로 가열 유지한 후 서냉하는 것으로, 사용되는 노의 종류에 따라 가스 소둔 공정과 전기 소둔 공정 등으로 구분되고, 사용되는 철강의 형태에 따라 연속 소둔 공정과 배치식 소둔 공정 등으로 구분된다.

상기 배치식 소둔 공정은 코일이 권취된 상태에서 열처리를 실시하는 것으로 좁은 공간에서도 열처리가 가능하다. 상기 배치식 소둔로는 하나의 이너 커버 내부에 복수의 코일이 적층되고, 적층되는 코일들 사이에는 열전달 효율을 높이기 위하여 컨벡터 플레이트(convector plate, 대류판)를 배치한다. 또한, 최하단에 배치된 코일과 베이스 사이가 밀착되어 코일에 결함이 발생하는 것을 방지하기 위해, 상기 복수의 코일들 사이 뿐만 아니라 상기 베이스와 상기 최하단 코일 사이에도 상기 컨벡터 플레이트를 적층한다.

한국실용신안공보 제20-177704호에서는 복수의 코일들 사이 뿐만 아니라, 베이스와 코일 사이에도 컨벡터 플레이트를 적층하는 내용이 개시되어 있다.

그러나, 상기 컨벡터 플레이트를 정확한 위치에 적층하는 것이 매우 까다로우므로 상기 컨벡터 플레이트 수가 증가할수록 작업 시간이 많이 소모되는 문제점이 있다. 뿐만 아니라, 상기 컨벡터 플레이트 수가 증가하면, 전체 높이가 증가하기 때문에, 적재할 수 있는 코일의 개수에 제약이 따르게 되므로 생산성이 저하되고 비용이 증가되는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은, 콘벡터 플레이트를 교체하는 시간을 단축하고 적재할 수 있는 코일의 수를 최대로 확보함으로써 작업성 및 생산성을 향상할 수 있는 배치식 소둔로를 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 배치식 소둔로는 베이스와, 상기 베이스에 적어도 일부분이 고정 설치되어 상측에는 권취된 코일이 올려지고, 복수의 원호 형상의 플레이트들이 원주방향을 따라 소정간격 이격되게 배치되어 링 형상을 이루는 하나 또는 복수의 바닥 컨벡터 링을 포함한다.

본 발명에 있어서, 상기 베이스는 반경방향으로 길게 형성되고, 원주방향을 따라 서로 소정간격 이격되게 배치된 복수의 열 팽창 홈들을 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 바닥 컨벡터 링의 각 원호 형상의 플레이트들은, 상기 열 팽창 홈을 중심으로 좌,우측 중 일측은 용접되고 타측은 용접되지 않는다.

본 발명에 있어서, 상기 바닥 컨벡터 링은, 서로 다른 외경의 코일들이 각각 올려지도록 서로 다른 외경을 갖는 복수의 바닥 컨벡터 링들을 포함하고, 상기 복수의 바닥 컨벡터 링들은 상기 베이스의 상측에서 반경방향으로 소정 간격 이격되게 배치된다.

본 발명에 있어서, 상기 복수의 바닥 컨벡터 링들 중에서 일부는 상기 복수의 열 팽창 홈들 위에 올려지고, 상기 복수의 열팽창 홈들 위에 올려지는 상기 바닥 컨벡터 링은, 각 원호 형상의 플레이트들이 상기 열 팽창 홈을 중심으로 좌,우측 중 일측은 용접되고 타측은 용접되지 않는다.

본 발명에 있어서, 상기 바닥 컨벡터 링은, 상기 베이스에 용접 고정되는 제 1바닥 컨벡터 링과, 상기 제 1바닥 컨벡터 링보다 외경이 크게 형성되고, 상기 베이스에 용접 고정되는 용접부와 용접되지 않는 비용접부로 이루어진 제 2바닥 컨벡터 링을 포함한다.

본 발명에 있어서, 상기 베이스의 상측에는 복수의 권취된 코일들이 적층되고, 상기 복수의 권취된 코일들 사이에는 컨벡터 플레이트가 배치되고, 상기 바닥 컨벡터 링은 상기 컨벡터 플레이트보다 얇은 두께로 형성되고, 상기 베이스에 형성된 안착홈부에 안착된 후 용접에 의해 고정된다.

본 발명에 따른 배치식 소둔로는, 베이스에서 코일이 올려지는 위치에 컨벡터 플레이트 대신 바닥 컨벡터 링이 고정 설치됨으로써, 컨벡터 플레이트를 교체하는 데 드는 시간이 단축되어 작업성이 향상되는 이점이 있다.

또한, 바닥 컨벡터 링의 두께가 컨벡터 플레이트 두께보다 얇기 때문에, 컨벡터 플레이트 두께로 인한 코일의 적재 높이 제약이 해소될 수 있으므로, 보다 많은 코일을 적재할 수 있게 되어 생산성이 향상될 수 있다.

또한, 총 사용되는 컨벡터 플레이트의 개수가 줄어들기 때문에, 컨벡터 플레이트를 설치 또는 해제하는 작업시간이 단축될 수 있다.

또한, 바닥 컨벡터 링은 복수의 원호 플레이트들이 링을 이루도록 배치되기 때문에, 열팽창 변형에 효과적으로 대응할 수 있는 이점이 있다.

또한, 바닥 컨벡터 링은 베이스에 용접 고정되되, 바닥 컨벡터 링의 원호 플레이트를 베이스에 용접 고정되는 용접부와, 용접되지 않는 비용접부로 구분하여 일부분만 고정시킴으로써, 열팽창 변형에 효과적으로 대응할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배치식 소둔로의 내부가 도시된 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 바닥 컨벡터 링의 평면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 바닥 컨벡터 링의 원호 플레이트의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 바닥 컨벡터 링이 베이스에 설치된 상태가 도시된 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 바닥 컨벡터 링이 설치된 베이스에 코일이 올려진 상태가 도시된 측면도이다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 배치식 소둔로에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 배치식 소둔로(10)는, 아우터 커버(12)와, 이너 커버(14)와, 베이스(16)와, 코일(20), 컨벡터 플레이트(30), 바닥 컨벡터 링(40)을 포함한다.

상기 아우터 커버(12)는 퍼니스(furnace) 커버라고도 하며, 열처리시 필요로 하는 열원을 공급하는 복수의 버너들(미도시)이 설치된다. 상기 복수의 버너들(미도시)에서 공급된 열원은 상기 아우터 커버(12) 내부 공간을 가열하게 되고, 상기 아우터 커버(12) 내부 공간의 열이 상기 이너 커버(14) 안으로 전달된다.

상기 이너 커버(14)는 상기 베이스(16)의 상측에 적재된 코일(20)을 감싸도록 형성된다. 상기 아우터 커버(12) 내부의 열이 상기 이너 커버(14)로 전달되어, 상기 이너 커버(12) 내부가 가열된다.

상기 베이스(16)는 상기 이너 커버(14)의 하단을 지지함과 아울러 상측에 적재되는 복수의 코일들(20)을 지지하게 된다. 상기 베이스(16)에는 상기 바닥 컨벡터 링(40)이 설치되고, 상기 복수의 코일들(20)은 상기 베이스(16)에서 상기 바닥 컨벡터 링(40) 위에 놓이게 된다. 상기 바닥 컨벡터 링(40)에 대해서는 뒤에서 상세히 설명한다.

상기 베이스(16)에는 열 팽창 홈(16a)이 형성된다. 상기 열 팽창 홈(16a)은 반경방향으로 길게 형성되고, 복수개가 원주방향을 따라 서로 소정간격 이격되게 배치된다.

상기 복수의 코일들(20)은 상기 베이스(16)의 상측에 여러 층으로 적층된다. 본 실시예에서는, 4개의 코일들(20)이 적층되는 것으로 예를 들어 설명한다.

상기 컨벡터 플레이트(30)는 상기 4개의 코일들(20) 사이에 설치된다. 상기 컨벡터 플레이트(30)는 소정의 두께를 갖는 금속재질의 원판 형상으로 이루어지며, 대류를 원활하게 하기 위하여 방사상 형태의 홈이 형성된다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 바닥 컨벡터 링(40)은 상기 베이스(16)에 오목하게 형성된 안착홈부(미도시)에 안착된다. 따라서, 상기 바닥 컨벡터 링(40)의 상면과 상기 베이스(16)의 상면은 평평하여, 상기 바닥 컨벡터 링(40)이 상기 베이스(16)의 상면으로부터 상측으로 돌출되지 않는다.

상기 바닥 컨벡터 링(40)은, 스테인레스 스틸 재질로 이루어지고, 두께는 상기 컨벡터 플레이트(30)보다 얇게 형성되며, 여기서는 약 5mm인 것으로 예를 들어 설명한다.

상기 바닥 컨벡터 링(40)은 하나로 구성될 수 있으나, 서로 다른 외경의 코일들에 각각 대응되도록 복수의 바닥 컨벡터 링들을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 복수의 바닥 컨벡터 링들(41)(42)은 반경방향으로 소정간격 이격되게 배치된다.

본 실시예에서는, 상기 복수의 바닥 컨벡터 링들(41)(42)은 제 1바닥 컨벡터 링(41)과, 상기 제 제 2바닥 컨벡터 링(42)으로 구성된 것으로 예를 들어 설명하나, 이에 한정되지 않고 2개 이상의 바닥 컨벡터 링들을 포함하는 것도 물론 가능하다. 상기 제 2바닥 컨벡터 링(42)은 상기 제 1바닥 컨벡터 링(41)보다 외경이 크게 형성되고, 상기 제 1바닥 컨벡터 링(41)으로부터 반경방향으로 소정간격 이격된 위치에 배치된다.

상기 제 1,2바닥 컨벡터 링(41)(42)은 각각 복수의 원호 형상의 플레이트(이하, '원호 플레이트'라 칭함)들을 포함하고, 상기 복수의 원호 플레이트들(43)(44)이 원주방향을 따라 소정간격 이격되게 배치되어 링 형상을 이루게 된다. 즉, 상기 제 1바닥 컨벡터 링(41)은 4개의 제 1원호 플레이트들(43)이 원주방향을 따라 소정간격 이격되게 배치되어 링 형상을 이룬다. 상기 제 2바닥 컨벡터 링(42)은 4개의 제 2원호 플레이트들(44)이 원주방향을 따라 소정간격 이격되게 배치되어 링 형상을 이룬다. 본 실시예에서는, 상기 제 1,2바닥 컨벡터 링(41)(42)이 각각 4개의 원호 플레이트들로 이루어진 것으로 예를 들어 설명하나, 이에 한정되지 않고 다른 개수로 나누어지는 것도 물론 가능하다.

상기 제 1원호 플레이트들(43)은 서로 소정의 간격(43a)을 갖도록 배치되고, 상기 제 2원호 플레이트들(44)도 서로 소정의 간격(44a)을 갖도록 배치된다. 상기 간격들(43a)(44a)은 열팽창을 고려하여 설정된다.

상기 제 1바닥 컨벡터 링(41)은 내주면과 외주면이 모두 상기 베이스(16)에 용접에 의해 고정된다.

도 4를 참조하면, 상기 제 2바닥 컨벡터 링(42)은 상기 베이스(16)에 용접 고정되는 용접부(42a)와, 용접되지 않는 비용접부(42b)로 나누어진다. 상기 제 2바닥 컨벡터 링(42)은 상기 베이스(16)의 열 팽창 홈(16a) 위에 올려지는 바, 상기 열 팽창 홈(16a)을 중심으로 좌,우측 중 일측은 용접되고 타측은 용접되지 않는다.

구체적으로, 상기 제 2바닥 컨벡터 링(42)의 상기 제 2원호 플레이트(44)는 상기 열 팽창 홈(16a) 위에 올려지게 되고, 상기 열 팽창 홈(16a)을 중심으로 좌,우측 중 상기 제 2원호 플레이트(44)의 넓은 면은 용접되고, 반대측 즉 상기 제 2원호 플레이트(44)의 좁은 면은 용접되지 않는다. 왜냐하면, 상기 제 2원호 플레이트(44)의 전체 면을 베이스(16)에 용접하게 되면, 상기 베이스(16)의 열에 의한 변형이 발생할 때 상기 제 2바닥 컨벡터 링(42)의 용접 부분이 떨어져서 고정하기가 어려워지기 때문이다.

따라서, 상기 제 2바닥 컨벡터 링(42)의 상기 제 2원호 플레이트(44)를 상기 베이스(16)에 용접 고정되는 용접부(42a)와, 용접되지 않는 비용접부(42b)로 구분하여, 상기 제 2바닥 컨벡터 링(42)을 상기 베이스(16)에 고정시키면서도, 열에 의한 변형에 효과적으로 대응될 수 있는 이점이 있다.

본 실시예에서는, 상기 바닥 컨벡터 링(40)이 상기 베이스(16)에 용접에 의해 고정되는 것으로 예를 들어 설명하나, 이에 한정되지 않고 다른 방법으로 고정되는 것도 물론 가능하다.

한편, 도 5를 참조하면, 상기 베이스(16)에는 서로 다른 외경을 갖는 코일들(20)(50)이 적층될 수 있다. 외경이 작은 코일(20)은 상기 제 1바닥 컨벡터 링(41)위에 올려져 수직방향으로 적층되고, 상기 코일(20)보다 외경이 큰 코일(50)은 상기 제 2바닥 컨벡터 링(42) 위에 올려져 수직방향으로 적층될 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 배치식 소둔로는, 상기 베이스(16)에서 상기 코일(20)이 올려지는 위치에 상기 바닥 컨벡터 링(40)이 구비됨으로써, 최하단에 배치된 상기 코일(20)의 하부에 결함이 생기는 현상이 방지될 수 있다.

상기 컨벡터 플레이트(30)가 상기 코일들(20)사이에만 배치되고, 상기 베이스(16)와 코일(20)사이에는 배치되지 않기 때문에, 상기 컨벡터 플레이트(30)의 두께로 인한 상기 코일(20)의 적재 높이 오버 현상이 방지될 수 있다. 또한, 총 사용되는 상기 컨벡터 플레이트(30)의 개수가 줄어들기 때문에, 상기 컨벡터 플레이트(30)를 설치 또는 해체하는 작업 시간이 단축될 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

12: 아우터 커버 14: 이너 커버
16: 베이스 16a: 열 팽창 홈
20: 코일 30: 컨벡터 플레이트
40: 바닥 컨벡터 링 41: 제 1바닥 컨벡터 링
42: 제 2바닥 컨벡터 링 42a: 용접부
42b: 비용접부 43: 제 1원호 플레이트
44: 제 2원호 플레이트

Claims (7)

1. 베이스와;
   상기 베이스에 적어도 일부분이 고정 설치되어 상측에는 권취된 코일이 올려지고, 복수의 원호 형상의 플레이트들이 원주방향을 따라 소정간격 이격되게 배치되어 링 형상을 이루는 하나 또는 복수의 바닥 컨벡터 링을 포함하는 것을 특징으로 하는 배치식 소둔로.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 베이스는 반경방향으로 길게 형성되고, 원주방향을 따라 서로 소정간격 이격되게 배치된 복수의 열 팽창 홈들을 포함하는 것을 특징으로 하는 배치식 소둔로.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 바닥 컨벡터 링의 각 원호 형상의 플레이트는, 상기 열 팽창 홈을 중심으로 좌,우측 중 일측은 용접되고 타측은 용접되지 않는 것을 특징으로 하는 배치식 소둔로.
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 바닥 컨벡터 링은, 서로 다른 외경의 코일들이 각각 올려지도록 서로 다른 외경을 갖는 복수의 바닥 컨벡터 링들을 포함하고,
   상기 복수의 바닥 컨벡터 링들은 상기 베이스의 상측에서 반경방향으로 소정 간격 이격되게 배치되는 것을 특징으로 하는 배치식 소둔로.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 복수의 바닥 컨벡터 링들 중에서 일부는 상기 복수의 열 팽창 홈들 위에 올려지고,
   상기 복수의 열팽창 홈들 위에 올려지는 상기 바닥 컨벡터 링의 각 원호 형상의 플레이트는 상기 열 팽창 홈을 중심으로 좌,우측 중 일측은 용접되고 타측은 용접되지 않는 것을 특징으로 하는 배치식 소둔로.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 바닥 컨벡터 링은,
   상기 베이스에 용접 고정되는 제 1바닥 컨벡터 링과,
   상기 제 1바닥 컨벡터 링보다 외경이 크게 형성되고, 상기 베이스에 용접 고정되는 용접부와 용접되지 않는 비용접부로 이루어진 제 2바닥 컨벡터 링을 포함하는 것을 특징으로 하는 배치식 소둔로.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 베이스의 상측에는 복수의 권취된 코일들이 적층되고,
   상기 복수의 권취된 코일들 사이에는 컨벡터 플레이트가 배치되고,
   상기 바닥 컨벡터 링은 상기 컨벡터 플레이트보다 얇은 두께로 형성되고, 상기 베이스에 형성된 안착홈부에 안착된 후 용접에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 배치식 소둔로.
   

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