KR101353717B1 - 고온소재 냉각 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

후판(판재) 등의 고온소재 냉각 장치 및 방법이 제공된다.
상기 고온소재 냉각장치는, 상기와 같은 요구를 달성하기 위한 일 태양으로서 본 발명은, 고온소재의 이동 경로 상에 제공되고, 냉각수를 주수하거나 분사하는 노즐수단을 구비하는 장치헤더; 및, 상기 장치헤더에 연계 제공되면서 주수 또는 분사되는 냉각수의 적어도 일부를 차단하여 장치헤더의 냉각능력을 제어토록 구성된 냉각수 차단수단을 포함하여 구성될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 고온소재 특히, 후판 등의 선,후단부 냉각시 장치헤더(냉각헤더)에서 주수 또는 분사되는 냉각수의 적어도 일부 또는 전체를 급속 차단하는 것을 가능하게 하여, 장치의 냉각능력의 급속한 가변제어를 가능하게 함으로써, 후판 전체 또는 적어도 선,후단에 대한 신속하고 정밀한 냉각 제어가 가능하고, 궁극적으로 전체적인 냉각 효율이나 품질의 향상을 가능하게 하는 개선된 효과를 얻을 수 있다.

Description

고온소재 냉각 장치 및 방법{Apparatus and Method for Cooling Hot Plate}

본 발명은 후판(판재) 등의 고온소재를 냉각하는 장치 및 방법에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 고온소재 특히, 후판 등의 선,후단부 냉각시 장치헤더(냉각헤더)에서 주수 또는 분사되는 냉각수의 적어도 일부 또는 전체를 급속 차단하는 것을 가능하게 하여, 장치의 냉각능력의 급속한 가변제어를 가능하게 함으로써, 후판 전체 또는 적어도 선,후단에 대한 신속하고 정밀한 냉각 제어가 가능하고, 궁극적으로 전체적인 냉각 효율이나 품질의 향상을 가능하게 한 고온소재 냉각 장치 및 방법에 관한 것이다.

연속 주조 공정에 의해서 제조되고 가열로를 거친 압연소재 예컨대, 슬라브)(Slab)는 조압연(거칠기 압연기)(roughing Mill)과 마무리 압연기(finishing Mill)등의 압연단계를 거쳐 소정 두께의 후판재를 생산한다.

예를 들어, 도 1에서 도시한 바와 같이, 연속주조 공정에 의해서 제조된 주편 예를 들어, 슬라브(Slab)는 가열로(210)에서 강종에 따른 목표 온도까지 가열되고, 가열로를 통과한 압연소재(200)는, 거칠기 압연기(roughing Mill, RM)와 마무리 압연기(finishing Mill, FM) 등의 압연단계(220)를 거쳐 일정한 두께 예컨대, 최종 제품의 지시 두께까지 소재를 압연하여 후판재(200)를 생산한다.

다음, 도 1과 같이, 거칠기 압연기를 거쳐 1차적으로 소정의 판 두께로 압연된 후판재(200)는 결정립 미세화나 변태조직의 제어를 위하여 냉각설비 예컨대 가속냉각기(230)를 거친다.

그리고, 압연제품(후판 제품)의 질을 높이기 위하여 레벨러(240)를 통한 레벨링 단계를 거치고, 최종적으로 냉각대(250)에는 최종적인 제품으로 완성된다.

이때, 무교정 및 무변형 강판을 제조하기 위해서는 가열로(210)부터 가속냉각기(230)에 이르기까지 최적화 조건을 설정하고 설비의 관리 및 압연소재(후판재)의 온도 불균일을 초래하는 인자를 제거하는 과정이 필수적이다.

이와 같은 온도 불균일을 초래하는 인자 중에 일 예로, 도 1 및 도 2에서 도시한 가속 냉각기(230)에서의 소재 온도 제어에 따른 것이다.

이때, 도 2에서 도시한 바와 같이, 가속 냉각기(230)는, 도면에서는 개략적으로 도시하였지만, 4~7개의 뱅크(230a 내지 230d)들로 구성되고, 각각의 단위 뱅크들에는 노즐(미도시)들이 구비된 각각 4~6개의 상,하부 헤더(header)(232)(234)들로 구성될 수 있다.

그런데, 이와 같은 에서는, 앞에서 설명한 가속 냉각기(230)를 통한 후판 냉각을 도시하고 있다.

이때, 도면에서는 개략적으로 도시하였지만, 고온소재 특히 후판의 냉각방식은 도 2와 같이 냉각헤더에서 냉각수를 주수하거나 분사하는 멀티-제트 방식(다공노즐)과, 헤더에서 슬릿 형태의 노즐을 통하여 냉각수를 분사하는 슬릿-제트 방식 등이 있다.

다음, 도 3 내지 도 5에서는 종래의 멀티-제트 방식으로 냉각수를 주수하거나 분사하는 방식으로 고온소재 예컨대, 후판(200)의 냉각공정을 도시하고 있다.

즉, 도 3에서 도시한 바와 같이, 종래의 후판 냉각은, 상부 냉각헤더(232)를 기준으로, 앞에서 설명한 바와 같이, 상부 냉각헤더(232)의 길이나 폭방향으로 동일한 냉각수(W)를 멀티-제트 방식(다공면)으로 주수하거나 분사한다.

특히, 도 4 및 도 5에서 도시한 바와 같이, 후판(200)의 길이방향으로 선단(200a)(top end) 또는 후단(20b)(tail end) 및, 후판 중앙부에 상관없이 동일한 냉각수(W)를 주수하거나 분사하기 때문에, 과냉각되기 쉬운 후판의 선,후단 부분이 냉각 불균일로 (위로 휘어지는 등의) 변형이 쉽게 발생될 수 있다.

더하여, 이와 같은 후판 선,후단의 과냉각에 더하여, 후판 상면에 체류수가 쌓이는 경우 후판의 변형은 더 크게 발생될 수 있다.

따라서, 도 4 및 도 5에서 도시한 바와 같이, 후판의 선단(200a) 및 후단(200b)이 통과하는 시점에서 해당 상부 냉각헤더(232)의 주수나 분사를 중단시키어, 통상 길이가 약 1m 범위인 후판의 선단(20a)과 후단(말단)(200b) 부분의 과냉각에 의한 온도저하를 방지하거나, 상부 냉각헤더(232)로 공급되는 냉각수 유량을 줄여서 냉각을 수행하고, 후판의 선단이 통과하면 냉각헤더의 냉각수 공급량을 늘려 냉각능력을 높이는 냉각 제어를 수행하게 된다.

그러나, 이와 같은 종래의 멀티-제트 방식의 냉각헤더 즉, 상부 냉각헤더의경우에는 주로 강냉을 구현하는 것으로서, 냉각수의 적절한 유량 제어가 쉽지 않다. 예를 들어, 냉각헤더에 연결된 공급관의 밸브(도 2에서 냉각헤더들에 연결된 관에 구비된 제어밸브(미부호))의 가동 제어를 통하여는 신속한 냉각능 제어가 어렵고, 실제 밸브의 응답성도 신속하지 않은 것이다.

즉, 이와 같은 냉각헤더에서 주수되거나 분사되는 냉각능력을 제어하기 위하여는, 냉각헤더(232)에 연결되는 냉각수 공급관의 제어밸브를 가동 제어하는 경우, 도면에서는 개략적으로 도시하였지만, 실제 라인에 설치된 밸브의 크기(규모)가 상당한 밸브로서, 밸브의 가동 제어만으로는 후판의 선단 및 후단에 대응하는 냉각헤더의 냉각능(냉각수 주수 또는 분사량 제어)의 조정은 쉽지 않는 것은 물론, 실제 밸브의 가동을 중단(개도 폐쇄)하여도 잔류 냉각수가 냉각헤더를 통하여 충분하게 주수 또는 분사되므로, 사실상 급속한 냉각수 주수 또는 분사를 한번에 차단하는 것은 어려운 것이다.

한편, 도 6에서는 종래 가속냉각기(230)의 경우 후판의 선단(head)(200a) 및 후단(tail)(200b)의 냉각 그래프를 도시하고 있다.

이때, 도 6과 같이 종래 멀티-제트 분사방식의 냉각헤더(232)의 경우에는 실제 강냉을 구현하는 것으로서, 그 규모나 밸브의 크기 등을 감안할때, 특히 후판의 선단 및 후단이 통과하기 직전의 급속한 냉각능 제어는 어렵기 때문에, 규모를 축소하여 냉각수 주수량이나 분사량을 줄인 약냉의 분사헤더(노줄)(236)을 냉각헤더(232)의 일측에 배치하여 사용하기도 한다.

즉, 도 8에서는 이와 같은 냉각헤더(232)를 통한 강냉과 분사헤더(236)(분사노즐)을 통한 약냉의 냉각 상태를 도시하고 있는데, 도 8의 경우 후판 선,후단에 대응하는 약냉 구현을 도시하고 있다.

따라서, 멀티-제트 방식의 냉각헤더(232)를 통한 소재의 강냉과, 스프레이-분사 방식의 분사헤더(236)를 통한 약냉을 병행하여, 후판의 선단 이나 후단이 통과하기 직전, 냉각헤더의 가동은 중단시키고, 분사헤더(236)만을 가동시키어 약냉만을 구현하여, 특히 후판의 선단 미 후단부(200a)(200b)의 제어 냉각을 구현하는 것이다.

그러나, 상부 냉각헤더(232)를 통한 강냉구간의 냉각능력 제어에 한계가 있기 때문에, 약냉을 구현하여도 후판 선, 후단이 통과하는 구간에서의 냉각제어는 원하는 목표를 이루어지지 않기 쉽다.

즉, 도 6에서의 그래프에서 알수 있듯이, 실제 후판의 선단 및 후단의 목표냉각수 유량곡선(G2)과 실제 조업시 유량곡선(G1)사이에는 차이가 심한 것이다.

따라서, 도 7에서 도시하고, 앞에서 이미 설명한 바와 같이, 후판(200)의 선단(200a)(은 물론 후단(도 5의 200b))에서는 냉각 불균일에 의한 판 변형이 발생되는 문제가 잔존하고, 종래의 경우 이를 효과적으로 제어하지 못하게 문제가 잔존하는 실정이다.

특히, 종래의 경우 신속한 냉각수 주수나 분사를 차단하지 못하기 때문에, 특히 후판상의 체류수가 후판 상면과 하면간 온도 차이를 발생시키어 후판의 선단부나 후단부 변형이 심화되는 문제가 있는 것이다.

따라서, 당 기술분야에서는, 고온소재 특히, 후판 등의 선,후단부 냉각시 장치헤더(냉각헤더)에서 주수 또는 분사되는 냉각수의 적어도 일부 또는 전체를 급속 차단하는 것을 가능하게 하여, 장치의 냉각능력의 급속한 가변제어를 가능하게 함으로써, 후판 전체 또는 적어도 선,후단에 대한 신속하고 정밀한 냉각 제어가 가능하고, 궁극적으로 전체적인 냉각 효율이나 품질의 향상을 가능하게 한 고온소재 냉각 장치 및 방법이 요구되고 있다.

더하여, 당 기술분야에서는 후판 냉각시 판 변형이나 품질에 영향을 주는 체류수가 냉각수 차단을 통하여, 원하는 시점이나 후판 선단이나 후단 통과시 발생하지 않게 하기 때문에, 체류수에 의한 여러 온도 불균일이나 판 변형등의 발생을 효과적으로 차단하도록 하는 고온소재 냉각 장치 및 방법이 요구되고 있다.

상기와 같은 요구를 달성하기 위한 기술적인 일 측면의 일 실시예로서 본 발명은, 고온소재의 이동 경로 상에 제공되고, 냉각수를 주수하거나 분사하는 다수의 노즐수단을 구비하는 장치헤더; 및, 상기 장치헤더에 연계 제공되면서 주수 또는 분사되는 냉각수의 적어도 일부를 차단하여 장치헤더의 냉각능력을 제어토록 구성된 냉각수 차단수단;을 포함하여 구성되고,
상기 냉각수 차단수단은, 상기 장치헤더의 하부에서 슬라이딩되면서 주수 또는 분사되는 냉각수를 차단하는 슬라이딩형 냉각수 차단수단으로 구성되되, 상기 슬라이딩형 냉각수 차단수단은, 장치헤더 상에 모터로서 회전 구동토록 제공된 구동롤에 감겨져 장치헤더 하부를 통과하면서 냉각수를 차단토록 제공된 냉각수 차단부재; 및, 상기 구동롤과 연계되고 상기 차단부재의 이동을 안내토록 제공된 가이드수단;을 포함하며,
상기 가이드수단은, 상기 구동롤을 감싸는 제1 가이드; 및, 상기 제1 가이드와 연계되고 구동롤에서부터 장치헤더의 하부를 통과하는 차단부재의 이동 안내부로 제공되는 제2 가이드;를 포함하는 고온소재 냉각장치를 제공한다.

또한, 기술적인 일 측면의 다른 실시예로서 본 발명은, 고온소재의 이동 경로 상에 제공되고, 냉각수를 주수하거나 분사하는 다수의 노즐수단을 구비하는 장치헤더; 및, 상기 장치헤더에 연계 제공되면서 주수 또는 분사되는 냉각수의 적어도 일부를 차단하여 장치헤더의 냉각능력을 제어토록 구성된 냉각수 차단수단;을 포함하여 구성되고,
상기 냉각수 차단수단은, 상기 장치헤더의 하부에서 전개되면서 주수 또는 분사되는 냉각수를 차단토록 제공된 전개형 냉각수 차단수단으로 구성되되, 상기 전개형 냉각수 차단수단은, 상기 장치헤더의 양측에 왕복 이동토록 제공된 구동체인; 및, 다단의 블록들이 중첩 제공되면서 상기 구동체인과 연계되어 전개되면서 장치헤더의 하부에서 냉각수를 차단토록 구성된 전개부;를 포함하고,
상기 전개부는, 순차로 삽입되어 전개되는 다단의 냉각수 차단불록들을 포함하고, 상기 차단블록들의 양단부에는 블록들의 전개 및 중첩시 인접 블록들의 이동을 가능하게 하는 스톱퍼들이 제공되고, 상기 구동체인은 상기 차단블록들중 선단의 차단블록과 연결된 고온소재 냉각장치를 제공한다.

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바람직하게는, 상기 제1 가이드는, 상기 구동롤을 포위하는 원통체로 제공되고, 상기 제2 가이드는, 상기 제1 가이드와 연계되면서 차단부재의 양단부를 연속으로 가이드하는 레일구조로 제공되고. 상기 제2 가이드의 단부에는 차단부재의 이동을 보상하기 위한 제3 가이드가 더 연장될 수 있다.

더 바람직하게는, 상기 구동롤을 관통한 회동축에는 모터)에 설치된 구동 스프로켓에 체결되는 구동체인이 체결되는 피동 스프로켓이 설치되고, 상기 회동축은 구동롤을 관통하여 고정되면서 양측의 베어링블록 사이에 회동 가능하게 조립되는 것이다.

그리고, 상기 구동체인은, 장치헤더의 양측에 제공된 모터로서 구동되는 구동스프로켓과 피동스프로켓 사이에 체결되고, 상기 구동체인에는 텐션 유지를 위한 텐션 스프로켓이 더 연계될 수 있다.

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이때, 상기 고온소재는 후판으로 제공되고, 상기 노즐수단은, 장치헤더의 내부에 제공된 주수관이나 노즐을 포함하여, 냉각수 주수나 분사를 통하여 고온소재를 냉각토록 구성되는 것이다.

또한, 다른 태양으로서 본 발명은, 진행되는 고온소재에 냉각헤더를 통하여 냉각수를 주수하거나 분사하여 냉각하는 단계; 및,

상기 고온소재 냉각장치에 구비된 냉각수 차단수단을 이용하여 고온소재의 선단 또는 후단 냉각시 주수되거나 분사되는 냉각수의 적어도 일부를 차단하여 냉각을 제어하는 단계;

를 포함하여 구성된 고온소재 냉각방법을 제공한다.

덧붙여 상기한 과제의 해결수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것은 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다

이와 같은 본 발명에 의하면, 멀티-제트(다공면) 방식으로 고온 소재인 후판(판재) 등의 냉각시, 단위의 장치헤더에서 주수 또는 분사하는 냉각수의 적어도 일부 또는 전체를 원하는 시점에서 급속하게 차단(마스킹)하는 것을 가능하게 하는 것이다.

따라서, 본 발명은 단위의 장치헤더에서의 냉각능의 급속 가변제어를 가능하게 하는 것이다.

결국, 본 발명은 과냉각이나 냉각 불균일 또는, 체류수에 의한 변형이 쉽게 발생되는 후판의 선단 및 후단의 냉각제어를 정밀하게 구현하도록 한다.

이에, 본 발명은 후판의 전체적인 균일 냉각을 가능하게 하는 것이다.

도 1 및 도 2는 종래 후판 등의 냉각설비를 도시한 개략도
도 3 내지 도 5는 종래 후판 특히, 후판의 선단 및 후단 냉각을 도시한 공정도
도 6는 종래 냉각헤더를 통한 주수 또는 분사를 통한 후판의 선단과 후단의 냉각유량을 나타낸 그래프
도 7은 종래 판 변형의 문제를 도시한 개략도
도 8은 종래 스프레이 방식의 액냉을 나타낸 개략도
도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 제1 실시예의 냉각장치를 도시한 정면 및 측면 구성도
도 11 내지 도 12는 본 발명에 따른 제2 실시예의 냉각장치를 도시한 측면 및 정면 구성도
도 13은 도 12의 본 발명 장치의 작동상태를 도시한 측면 구성도
도 14는 본 발명에 따른 냉각장치의 적용시 적어도 고온소재의 선단 및 후단의 냉각유량 곡선과 목표 냉각유량을 나타낸 그래프

이하, 도면을 참고로 본 발명을 상세하게 설명한다.

먼저, 도 9 및 도 10 및, 도 11 내지 도 13에서는 본 발명에 따른 제1 및 제2 실시예의 고온소재 냉각장치(1)를 각각 도시하고 있다. 따라서, 이하의 본 실시예에서는 제1 및 제2 실시예의 본 발명 냉각장치를 순차로 설명한다.

다만, 이하의 본 실시예에서는 고온소재를 후판(2)으로 설명한다. 따라서 이하의 본 실시예 설명에는 후판 냉각장치로 설명한다. 물론, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 박물이나 후물재 또는 기타 판재의 냉각 제어에도 본 발명의 장치가 적용 가능함은 물론이다.

한편, 본 발명의 후판 냉각장치(1)는 다음에 상세하게 설명하듯이, 기본적으로 장치헤더(30) 즉, 도 2의 상부 냉각헤더(232)에 해당하는 장치헤더의 하부에서 슬라이딩 되거나 전개되면서 장치헤더(30)에서 주수 또는 분사되는 냉각수를 급속하게 셔터 방식으로 차단하여, 특히 후판의 선단(2a) 및 후단(2b)의 냉각제어를 가능하게 한 것에 그 구성적 특징이 있다.

즉, 도 9 및 도 12에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 후판 냉각장치(1)는, 기본적으로 후판(2)의 이동 경로 상에 제공되고, 냉각수(W)를 주수하거나 분사하는 다수의 노즐수단(10)을 구비하는 장치헤더(30)를 포함한다.

그런데, 바람직하게는 본 발명의 경우 장치헤더의 하부에서 주수되거나 분사되는 냉각수(W)를, 특히 후판(2)의 선단(2a)이나 후단(2b)이 장치헤더(30)에 진입하기 전에 셔터방식으로 차단하기 때문에, 냉각수를 주수하기 위하여 장치헤더(30)에 구비된 노즐수단(10)은 주수관으로 제공되는 것이다.

따라서, 이하의 본 실시예에서는 냉각수단을 주수관(10)으로 설명하는데, 장치헤더(30)에서는 다수의 주수관(10)을 통하여 냉각수(W)가 주수(즉, 물기둥이 주수되어 후판(2)에 접촉하여 냉각됨)되어 후판 냉각이 이루어진다.

물론, 반드시 냉각수의 주수만으로 한정되는 것은 아니고, 냉각수의 분사도 가능하고, 이경우 노즐수단(10)은 분사구멍을 갖는 노즐일 수 있다.

다만, 이하에서는 본 실시예에서 냉각수를 주수하는 방식으로 냉각하는 것으로 한정하여 설명한다.

다음, 도 9,10 및 도 11 내지 도 13에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 후판 냉각장치(1)는, 기본적으로 앞에서 설명한 바와 같이 본 발명의 장치헤더(30)에 연계 제공되면서 주수되는 냉각수의 적어도 일부를 차단하여 장치헤더의 냉각능력 특히, 후판의 선단 및 후단이 장치헤더를 통과하는 경우 주수되는 냉각수를 셔터 방식으로 차단하는 냉각수 차단수단을 포함한다.

한편, 이와 같은 본 발명의 냉각수 차단수단은, 도 9 및 도 10에서 도시한 바와 같이, 장치헤더(30)의 하부에서 슬라이딩되면서 주수되는 냉각수를 차단하는 슬라이딩형 냉각수 차단수단(50) 또는, 도 11 내지 도 13에서 도시한 바와 같이, 장치헤더(30)의 하부에서 전개되면서 주수되는 냉각수(W)를 차단토록 제공된 전개형 냉각수 차단수단(150)로 제공될 수 있다.

따라서, 본 발명의 제1,2 실시예의 본 발명 후판 냉각장치(1)는 각각 상기 슬라이딩형 냉각수 차단수단(50)과 전개형 냉각수 차단수단(150)을 포함하는 차이가 있다.

먼저, 도 9 및 도 10에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 상기 슬라이딩형 냉각수 차단수단(50)은, 상기 장치헤더(30)상에 모터(52a)로서 회전 구동토록 제공된 구동롤(52)에 감겨져 장치헤더 하부를 통과하면서 냉각수를 차단토록 제공된 냉각수 차단부재(54) 및, 상기 구동롤(52)과 연계되고 상기 차단부재의 이동을 안내토록 제공된 가이드수단(56)을 포함하여 제공될 수 있다.

따라서, 상기 모터(52a)의 회전방향에 따라 구동롤(52)에 감겨진 상기 차단부재(54)는 다음에 상세하게 설명하는 가이드수단(56)을 따라 이동하면서 장치헤더(30)의 하부를 통과하고, 그 통과 폭에 따라 장치헤더(30)에서 주수되는 냉각수(W)는 신속하게 차단될 수 있게 된다.

결국, 도 9a 내지 도 9c에서 알 수 잇듯이, 차단부재(54)의 이동폭에 따라 본 발명의 후판 냉각장치(1)는 주수되는 냉각수의 주수량(범위)를 적정하게 차단하면서, 후판의 냉각제어를 구현하는 것이다.

이때, 도 9 및 도 10에서 도시한 바와 같이, 상기 가이드수단(56)은, 상기 구동롤(52)을 감싸는 원통체의 제1 가이드(58)와, 상기 제1 가이드(58)와 연계되고, 내측에는 공간이 형성되어 구동롤(52)에서 부터 장치헤더(30)의 하부를 통과하는 차단부재(54)의 이동을 안내하는 이동 안내부로 제공되는 제2 가이드(60)를 포함하여 제공될 수 있다.

이때, 상기 제2 가이드(60)는, 상기 제1 가이드(58)와 연계되면서 차단부재(54)의 양단부를 연속으로 가이드하는 레일구조로 제공될 수 있고, 더 바람직하게는 상기 제2 가이드(60)의 단부에 차단부재의 이동을 보상하기 위한 레일 구조로 제공되는 제3 가이드(62)가 더 연장되어 구비될 수 있다.

한편, 도 9와 같이, 본 발명의 상기 차단수단의 차단부재(54)가 연결되는 가이드롤(52)과 가이드수단(60)은, 장치헤더(30)의 길이방향으로 분할되어 제공되고, 상기 가이드수단(60)는 'ㄷ'자 형상의 형강 구조일 수 있다.

따라서, 차단부재(54)는 가이드수단(56)의 제1 내지 제3 가이드(58)(60)(62)를 따라 진행되면서, 그 양측 모서리가 레일구조의 가이드들에 안착 지지되고, 구동롤의 회동에 따라 차단부재(54)는 전진 또는 후진하면서 냉각수 주수폭을 조정할 수 있게 하고, 이를 결국 단위의 장치 헤더(30)의 냉각수 주수량이 제어되고, 냉각능 제어를 구현하는 것이다.

이때, 상기 차단부재(54)는 휘어지면서 이동하고, 구동롤을 감싸는 것이 가능한 박판 예를 들어, 부식이 발생되지 않은 스테인레스 판이나 내열성을 갖고 내부에는 심 등이 심어진 세라믹 박판으로 제공되거나, 얇은 판들이 서로 연결되어 권선이 가능한 셔터 형태로 제공될 수 있다.

따라서, 이 경우 'ㄷ'자 형강 구조의 레일구조의 제2 및 제3 가이드(60)(62)들을 따라 차단부재가 이동하면서 주수되는 냉각수를 차단하여, 후판상에 낙하 냉각되지 않게 하는 것이다.

이때, 도 9에서 도시한 바와 같이, 상기 구동모터(52a)에 설치된 구동 스프로켓(55a)과 상기 구동롤(52)을 관통하여 키 등으로 조립된 회동축(53)에 설치된 피동 스프로켓(55b)사이에는 구동체인(55c)이 연결되어 있고, 상기 회동축(53)은, 양측의 베어링블록(57)사이에 조립되고, 상기 베어링블록은 설비 프레임(미부호) 등으로 고정될수 있다.

따라서, 상기 모터의 구동시 구동체인은 회동축을 회전시키고, 이에 따라 구동롤(52)에 일단이 고정된 차단부재는 구동롤을 감싸면서 도 10a 내지 도 10c와 같이, 순차적으로 전진하면서 주수되는 냉각수를 차단하게 된다.

이때, 가이드수단의 제3 가이드(62)는 도 10c와 같이, 차단부재의 전진량을 보상하기 위한 것이다.

따라서, 가이드수단은 장치헤더의 하부는 물론, 측부를 어느 정도 감싸는 구조이고, 제1 가이드(58)는 구동롤(52)를 감싸는 원통체이므로 차단부재는 매우 안정적으로 이동하면서 주수되는 냉각수의 차단을 용이하게 하는 것이다.

결국, 도 10a 내지 도 10c의 단계로 본 발명의 냉각수 차단부재(54)가 전진하는 정도(폭)에 따라, 장치헤더(30)에서 주수되는 냉각수는 매우 신속하고 적정한 냉각능력의 제어를 용이하게 하는 것이다.

다음, 도 11 내지 도 13에서는 본 발명에 따른 제2 실시예의 냉각수 차단수단 즉, 전개형 냉각수 차단수단(150)을 도시하고 있다.

즉, 도 11 및 도 12에서 도시한 바와 같은 본 발명의 전개형 냉각수 차단수단(150)은, 상기 장치헤더(30)의 양측에 왕복 이동토록 제공된 구동체인(152) 및, 다단의 블록들이 중첩 제공되면서 상기 구동체인(152)과 연계되어 전개되면서 장치헤더의 하부에서 냉각수를 차단토록 구성된 전개부(164)를 포함하여 구성될 수 있다.

이때, 상기 구동체인(152)은, 장치헤더(30)의 양측에 제공된 모터(156a)로서 구동되는 구동스프로켓(156)과 피동스프로켓(158)사이에 왕복 이동토록 체결되고, 더 바람직하게는 상기 구동체인(152)의 이동경로 중 일 지점에 구동체인의 텐션 유지를 위하여 압박하는 텐션 스프로켓(160)이 제공될 수 있다.

동시에, 도 11 및 도 12에서 도시한 바와 같이, 상기 전개되면서 장치헤더(30)의 하부에서 주수되는 냉각수(W)를 그 전개되는 폭에 따라 차단하는 본 발명 의 상기 전개부(170)는, 서로 순차로 삽입되는 크기로 제공되고 다단으로 전개되도록 제공되는 다단의 냉각수 차단불록(172)(174)(176)들을 포함하여 제공될 수 있다.

따라서, 본 발명의 차단블록들은 그 전개되는 상태에서 따라 주수되는 냉각수(W)를 적정하게 차단하여 제공할 수 있다.

이때, 상기 구동체인(152)에는 상기 차단불록(172)(174)(176)들 중 최선단의 차단블록(172)과 연결대(178)를 통하여 연결되고, 상기 차단블록들의 일측 또는 양측에는 돌기형태의 스톱퍼(180)들이 제공되고, 차단블록중 최선단 차단블록을 제외한 차단블록들은 내부에 앞의 차단블록이 삽입되는 공간을 갖고, 선단부에는 앞의 차단블록의 스톱퍼(180)가 걸리어 지지되는 절곡된 단부를 포함한다.

따라서, 상기 구동체인(152)이 모터(156a)의 구동으로 회전되는 구동스프로켓(156)과 피동 스프로켓(158)사이에서 왕복 이동하는 경우, 상기 전개부(170)의 최선단 차단블록(172)이 전진하고, 어느 정도 전진하면 그 다음 차단블록(174)이 스톱퍼(180)가 걸리어 지지되면서 전진하고, 마지막 차단블록(174)도 전진하게 되고, 결국 도 13a 및 도 13b에서 도시한 바와 같이, 차단블록들의 전개 또는 서로 중첩되는 정도에 따라 장치헤더에서 주수되는 냉각수의 차단이 이루어 지게 된다.

이때, 도 11 및 도 12에서는 도시하지 않았지만, 본 발명의 모터와 구동체인 및 스프로켓 들은 설비 프레임이나 장치헤더에 연결되는 브라켓트나 지지체들로 지지되고, 상기 전개부(170)의 양측에는 차단블록들의 전개 및 중첩시의 이동을 안정적으로 유지하도록 하는 'ㄷ'의 가이드레일들이 제공될 수 있다.

물론, 최후단 차단블록(176)은 설비 프레임(F)에 고정되고, 선단 차단블록(172)은 구동체인(152)과 연결대(178)로서 연결되므로, 가이드레일이 반드시 필요한 것은 아니다.

한편, 본 발명의 전개형 냉각수 차단수단(150)의 경우에는, 차단블록의 전진 및 후진이 구동체인(152)으로 구현되므로, 상기 구동체인(152)은 무한궤도로 회전 이동되는 것은 아니고, 스프로켓들 사이에서 전진 또는 후진을 반복하게 된다.

한편, 도 9 및 도 11에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 장치헤더(30)에는 밸브(34)를 포함하는 냉각수 공급관(32)이 연결되고, 따라서 지금까지 설명한 본 발명의 냉각수 차단수단(50)(150)들은 밸브를 통한 냉각수 공급제어를 수행하는 초기 급속하게 주수되는 냉각수(W)를 차단하는 것이 가능하다.

즉, 도 14에서는, 도 7에서 설명한 종래의 냉각유량곡선을 나타내고 있는데, 후판의 선단부(2a)와 후단부(2b)의 냉각제어시 차단수단(50)을 이용하여 적어도 강냉의 장치헤더(30)에서 주수되는 냉각수(W)를 차단하기 때문에, 냉각유량의 실 조업곡선(G1)이 목표 곡선(G2)에 거의 근접하여 제어냉각 될 수 있는 것이다.

특히, 본 발명의 경우에는 슬라이딩형 또는 전개형 냉각수 차단수단(50)(150)중 하나가 장치헤더(30)의 하부에서 주수되는 냉각수(또는 분사되는 냉각수)(W)를 차단하기 때문에, 후판(2)의 선단부 또는 후단부가 통과하기 전에 냉각수 주수가 차단되고, 따라서 적어도 후판 상의 냉각수가 잔류되는 체류수의 양을 줄일 수 있는 것이다.

따라서, 본 발명 장치는 후판의 전체 냉각중 원하는 시점에서의 냉각수 주수를 급속 차단하므로, 소재의 냉각조건에 맞추어 길게 여러개의 헤더들이 배열된 가속 냉각기에서 원하는 헤더에 설치하면, 정밀한 냉각 제어를 가능하게 하는 것이다.

결국, 본 발명의 후판 냉각장치(1)는, 후판의 선단부 및 후단부의 냉각제어를 통한 후판의 변형을 방지하고, 체류수의 증가를 차단하는 한편, 원하는 헤더에 제공하여 냉각구간에서의 적절한 냉각수 무주수나 비 분사를 통한 제어냉각의 가능하게 하는 것이다.

1.... 고온소재 냉각장치 10.... 노즐수단
12.... 주수관 30.... 장치헤더
50.... 슬라이딩형 냉각수 차단수단
52.... 구동롤 54.... 냉각수 차단부재
56.... 가이드수단 58.... 제1 가이드
60.... 제2 가이드 62.... 제3 가이드
150.... 전개형 냉각수 차단수단 152.... 구동체인
156.... 구동스프로켓 158.... 피동 스프로켓
170.... 전개부 172,174,176.... 냉각수 차단불록

Claims (11)

1. 고온소재의 이동 경로 상에 제공되고, 냉각수를 주수하거나 분사하는 다수의 노즐수단(10)을 구비하는 장치헤더(30); 및, 상기 장치헤더에 연계 제공되면서 주수 또는 분사되는 냉각수의 적어도 일부를 차단하여 장치헤더의 냉각능력을 제어토록 구성된 냉각수 차단수단;을 포함하여 구성되고,
   상기 냉각수 차단수단은, 상기 장치헤더의 하부에서 슬라이딩되면서 주수 또는 분사되는 냉각수를 차단하는 슬라이딩형 냉각수 차단수단(50)으로 구성되되, 상기 슬라이딩형 냉각수 차단수단(50)은, 장치헤더(30)상에 모터로서 회전 구동토록 제공된 구동롤(52)에 감겨져 장치헤더 하부를 통과하면서 냉각수를 차단토록 제공된 냉각수 차단부재(54); 및, 상기 구동롤(52)과 연계되고 상기 차단부재의 이동을 안내토록 제공된 가이드수단(56);을 포함하며,
   상기 가이드수단(56)은, 상기 구동롤(52)을 감싸는 제1 가이드(58); 및, 상기 제1 가이드(58)와 연계되고 구동롤에서부터 장치헤더의 하부를 통과하는 차단부재의 이동 안내부로 제공되는 제2 가이드(60);를 포함하는 고온소재 냉각장치.
   
2. 고온소재의 이동 경로 상에 제공되고, 냉각수를 주수하거나 분사하는 다수의 노즐수단(10)을 구비하는 장치헤더(30); 및, 상기 장치헤더에 연계 제공되면서 주수 또는 분사되는 냉각수의 적어도 일부를 차단하여 장치헤더의 냉각능력을 제어토록 구성된 냉각수 차단수단;을 포함하여 구성되고,
   상기 냉각수 차단수단은, 상기 장치헤더의 하부에서 전개되면서 주수 또는 분사되는 냉각수를 차단토록 제공된 전개형 냉각수 차단수단(150)으로 구성되되, 상기 전개형 냉각수 차단수단(150)은, 상기 장치헤더(30)의 양측에 왕복 이동토록 제공된 구동체인(152); 및, 다단의 블록들이 중첩 제공되면서 상기 구동체인(152)과 연계되어 전개되면서 장치헤더의 하부에서 냉각수를 차단토록 구성된 전개부(170);를 포함하고,
   상기 전개부(170)는, 순차로 삽입되어 전개되는 다단의 냉각수 차단불록들을 포함하고, 상기 차단블록들의 양단부에는 블록들의 전개 및 중첩시 인접 블록들의 이동을 가능하게 하는 스톱퍼(180)들이 제공되고, 상기 구동체인은 상기 차단블록들중 선단의 차단블록(172)과 연결된 고온소재 냉각장치.
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 제1 가이드(58)는, 상기 구동롤을 포위하는 원통체로 제공되고,
   상기 제2 가이드(60)는, 상기 제1 가이드와 연계되면서 차단부재(54)의 양단부를 연속으로 가이드하는 레일구조로 제공되고. 상기 제2 가이드(60)의 단부에는 차단부재의 이동을 보상하기 위한 제3 가이드(62)가 더 연장된 것을 특징으로 하는 고온소재 냉각장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 구동롤(52)을 관통한 회동축(53)에는 모터(52a)에 설치된 구동 스프로켓(55a)에 체결되는 구동체인(55c)이 체결되는 피동 스프로켓(55b)이 설치되고, 상기 회동축(53)은 구동롤을 관통하여 고정되면서 양측의 베어링블록(57)사이에 회동 가능하게 조립되는 것을 특징으로 하는 고온소재 냉각장치.
   
7. 삭제
8. 제2항에 있어서,
   상기 구동체인(152)은, 장치헤더의 양측에 제공된 모터(154)로서 구동되는 구동스프로켓(156)과 피동스프로켓(158)사이에 체결되고, 상기 구동체인(152)에는 텐션 유지를 위한 텐션 스프로켓(162)이 더 연계된 것을 특징으로 하는 고온소재 냉각장치.
   
9. 삭제
10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 고온소재는 후판으로 제공되고, 상기 노즐수단(10)은, 장치헤더의 내부에 제공된 주수관이나 노즐로 제공되어 냉각수 주수나 분사를 통하여 고온소재를 냉각토록 구성된 것을 특징으로 하는 고온소재 냉각장치.
    
11. 진행되는 고온소재에 냉각헤더를 통하여 냉각수를 주수하거나 분사하여 냉각하는 단계; 및,
    제1항, 제2항, 제5항, 제6항 및 제8항 중 어느 하나의 항에서 기재된 고온소재 냉각장치(1)에 구비된 냉각수 차단수단을 이용하여, 고온소재의 선단 또는 후단 냉각시 주수되거나 분사되는 냉각수의 적어도 일부를 차단하여 냉각을 제어하는 단계;
    를 포함하여 구성된 고온소재 냉각방법.

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