KR101380338B1 - 산세장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스트립의 표면에 형성된 스케일이 제거되는 산세장치에 있어서, 상기 스트립의 이동방향으로 연장 형성되고, 내부에 산용액이 수용되는 산세조, 및 상기 스트립의 진행방향을 따라 상기 산세조의 바닥면에 소정 간격으로 배치되고, 상기 스트립을 향해 산용액을 분사하는 복수 개의 분사노즐을 포함하는 산세장치를 개시한다.

Description

산세장치{DESCALING APPARATUS}

본 발명은 스트립의 스케일을 제거하는 산세장치에 관한 것이다.

산세공정은 냉간 압연된 스트립(강판)이 소둔로를 통과한 후 발생된 산화성 스케일을 화학적으로 제거하기 위한 공정이다.

산세공정은 염산혼합용액이 담긴 산세조를 스트립이 통과하면서 스트립의 스케일이 제거되어 스트립 표면의 광택도를 부여함으로써 제품의 품질을 결정하는 공정이다.

이때, 스트립은 강판의 두께 및 폭에 따라 산세조를 통과하면서 자중(무게)에 의한 처짐 현상이 발생하기 때문에 산세조의 바닥면과 접촉하여 스크래치가 발생하는 문제가 있다.

이를 방지하기 위하여 산세조의 바닥면에 스키드를 장착하여 스트립이 산세조의 바닥면에 긁히는 것을 방지하고 있으나, 이러한 구성에 의해서도 스트립이 자중에 의해 과도하게 쳐지는 문제를 근본적으로 해소할 수 없으며, 스키드 역시 조기 마모로 빈번히 교체해야 하는 문제가 있다.

이를 해소하기 위하여 한국공개특허 제2009-0015536호에서는, 스트립을 들어올리는 리프팅 장치를 개시하고 있으나, 이러한 구성은 산세조의 구조를 복잡하게 하고 설치 비용이 증가하는 문제가 있다.

본 발명은 스트립이 산세조를 통과할 때 발생하는 처짐 현상을 최소화할 있는 산세장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 스트립이 산세조를 통과할 때 스키드와의 접촉을 최소화할 수 있는 산세장치를 제공한다.

본 발명에 따른 산세장치는, 스트립의 표면에 형성된 스케일이 제거되는 산세장치에 있어서, 상기 스트립의 이동방향으로 연장 형성되고, 내부에 산용액이 수용되는 산세조; 및 상기 스트립의 진행방향을 따라 상기 산세조의 바닥면에 소정간격으로 배치되고, 상기 스트립을 향해 산용액을 분사하는 복수 개의 분사노즐을 포함한다.

본 발명에 따른 산세장치에서, 상기 스트립의 두께 및 길이 정보를 받아 상기 스트립의 처짐량 및 처침위치를 산출하고, 상기 스트립의 처짐량 및 처짐위치에 따라 상기 분사노즐의 분사압을 조절하는 제어부를 포함한다.

본 발명에 따른 산세장치에서, 상기 제어부는 상기 분사노즐의 분사압이 상기 산세조의 양끝단에서 중앙으로 갈수록 높아지도록 제어할 수 있다.

본 발명에 따른 산세장치에서, 상기 스트립의 진행방향을 따라 상기 산세조의 바닥면에 장착되는 복수 개의 스키드를 포함한다.

본 발명에 따른 산세장치에서, 상기 스키드는 상기 스트립과 접촉되는 접촉부재와 상기 접촉부재를 상기 산세조의 바닥면에 고정하는 고정부재를 포함한다.

본 발명에 따른 산세장치에서, 상기 분사노즐은 상기 고정부재가 상기 바닥면에 형성된 영역에 배치되고 상기 접촉부재는 두께 방향으로 관통홀이 형성되어, 산용액이 상기 관통홀을 통해 상기 스트립의 후면으로 분사될 수 있다.

본 발명에 따르면, 스트립이 산세조를 통과할 때 발생하는 처짐 현상을 최소화하여 스크래치가 발생하는 것을 방지함으로써 고품질의 스트립을 제공할 수 있다.

또한, 처짐 현상을 완화하여 스키드와의 접촉을 최소화함으로써 스키드의 교체 비용을 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 산세 처리공정의 개념도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 산세장치의 사시도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 산세장치에 장착된 노즐의 분사압이 조절되는 상태를 설명하는 도면이고,
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 산세장치의 사시도이고,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스키드의 분해 사시도이고,
도 6은 본 발명에 따른 접촉부재의 단면도이고,
도 7은 도 6의 변형예이고,
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스키드의 분해 사시도이고,
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 산세장치에 장착된 노즐의 분사압이 조절되는 상태를 설명하는 도면이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한 본 발명에서 첨부된 도면은 설명의 편의를 위하여 확대 또는 축소하여 도시된 것으로 이해되어야 한다.

이제 본 발명에 대하여 도면을 참고하여 상세하게 설명하고, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 산세 처리공정의 개념도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 산세장치의 사시도이다.

도 1을 참고하면, 산세장치는 산세조(110) 내부에 공간이 형성되어 산용액(20)이 수용되며, 스트립(10)이 이동방향(A)으로 이동하면서 산용액(20)에 담지되어 표면에 형성된 스케일이 제거된다. 이때, 산세조(110)의 양 끝단에는 스퀴즈롤(111)이 장착되어 스트립(10)이 소정의 텐션을 유지하면서 이동할 수 있도록 구성된다.

도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 산세장치(100)는 상기 스트립(10)의 진행방향으로 연장 형성되고, 내부에 산용액(20)이 수용되는 산세조(110), 및 상기 스트립(10)의 진행방향을 따라 상기 산세조(110)의 바닥면(110a)에 소정 간격으로 배치되고, 상기 스트립(10)을 향해 산용액(20)을 분사하는 복수 개의 분사노즐(130)을 포함한다.

산세조(110)는 내부에 산용액(20)이 수용될 수 있도록 소정의 공간부(112)를 갖고, 스트립(10)의 진행방향을 따라 소정의 길이로 연장 형성된다. 산세조(110)의 바닥면(110a)은 평탄면으로 형성되거나 스트립(10)이 자중(무게)에 의해 쳐지는 것을 반영하여 중앙부가 낮고 양 끝단(스퀴즈롤 측)으로 갈수록 높아지는 형상(오목형상)으로 형성될 수 있다.

산세조(110)의 양 끝단에는 스트립(10)이 삽입되는 한 쌍의 스퀴즈롤(111)이 각각 형성되어, 스트립(10)이 이동시 소정의 텐션을 유지하며 진행하도록 구성된다. 또한, 스퀴즈롤(111)은 산세 후 스트립(10) 표면에 잔존하는 산용액(20)을 스퀴즈(squeeze)함으로써 산용액(20)이 산세조(110) 외부로 유출되는 것을 방지한다.

산세조(110)의 바닥면(110a)에는 스트립(10)의 진행방향을 따라 복수개의 스키드(Skid, 120)가 배치된다. 스키드(120)는 스트립(10)이 자중에 의해 처짐으로써 산세조(110)의 바닥면(110a)과 접촉하는 것을 방지한다. 따라서 스키드(120)는 스트립(10)과 접촉시 스트립(10)에 스크래치가 형성되는 것을 최대한 방지하기 위하여 마찰이 적은 재질로 형성될 수 있다.

또한, 산세조(110)의 바닥면(110a)에는 산용액(20)을 분사하는 분사노즐(130)이 배치된다. 산세조(110)의 내부에는 산용액(20)이 일정한 높이를 유지하여야 하므로 분사노즐(130)을 통해 산용액(20)을 연속적으로 공급한다.

본 발명에 따른 분사노즐(130)은 산세조(110)의 연장방향(스트립의 연장방향)을 따라 소정 간격으로 이격되어 형성된다. 도 2에서는 분사노즐(130)이 지그재그로 배치된 것을 예시하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 매트릭스 또는 바둑판 배열 등 필요에 따라 다양한 배열로 배치될 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 산세장치에 장착된 노즐의 분사압을 조절하는 과정를 설명하는 도면이다.

도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 산세장치에는 소정 높이로 산용액(20)이 채워지고, 스트립(10)은 산세장치의 중심부(10a)에서 자중이 커져 처짐이 강하게 발생하게 된다. 전술한 바와 같이 산세조(110)의 바닥면(110a)은 중심부로 갈수록 오목하게 형성될 수 있다.

또한, 분사노즐(130)은 스트립(10)의 진행방향으로 복수 개가 이격 형성되어 각각 스트립(10) 후면을 향해 산용액(20)을 분사하며, 각 노즐의 분사량은 제어부(150)에 의해 제어된다.

구체적으로 제어부(150)는 사용자의 입력에 의해 스트립(10)의 두께 및 폭 정보를 받아 스트립의 무게를 계산하여 스트립(10)의 처짐량 및 처침위치를 산출하고, 스트립(10)의 처짐량 및 처짐위치에 따라 해당 위치에 대응되는 분사노즐(130)의 분사압이 조절되도록 산용액 공급탱크(140)를 제어한다. 이때 처짐량은 폭, 두께, 및 무게에 따라 처짐량이 환산된 테이블을 통해 산출할 수 있다.

이때, 스트립(10)은 산용액(20)에 잠긴 상태에서 이동하므로 분사노즐(130)에서 소정의 압력으로 산용액(20)이 분출되는 경우 스트립(10)의 처짐을 완화할 수 있으며, 또한, 스트립(10)의 처짐이 완화됨으로써 스퀴드롤(111)에 과도하게 텐션이 걸리는 것을 완화할 수 있다.

예를 들면, 도 3과 같이 스트립(10)이 산세조(110)의 중심부에서 처짐량이 가장 큰 것으로 판단되는 경우 중심부 영역에 위치한 제1분사노즐(130b)의 분사압이 높아지도록 산용액 공급탱크(140)에 제어신호를 출력함으로써 중심부에서 스트립(10) 처짐 현상을 완화할 수 있다.

또한, 상대적으로 처짐량이 적은 인접 영역에 위치한 제2분사노즐(130a)과 제3분사노즐(130c)에는 제1분사노즐(130b)보다 상대적으로 적은 분사압을 갖도록 제어신호를 출력할 수도 있다.

본 예시에서는 비교적 간단한 예시로 설명하였으나, 제어부(150)에 산세조(110)의 폭, 길이, 및 스트립(10)의 길이, 폭 등의 구체적인 값이 입력되는 경우, 제어부(150)는 산세조(110) 내에서 스트립(10)의 처짐량 및 처짐위치를 정확하게 산출하여 해당하는 분사노즐(130)을 제어할 수 있다. 이때, 분사노즐(130)은 임의 영역별로 그룹핑되어 구획 별로 일괄 제어될 수도 있다.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 산세장치의 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스키드의 분해 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 접촉부재의 단면도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 산세장치는, 스키드(120)가 스트립(10)의 진행방향을 따라 소정간격으로 배치되고, 분사노즐(130)이 스키드(120) 내부에 장착된 것을 특징으로 한다.

따라서, 스키드(120)의 전면에서 산용액(20)이 분사되므로 스트립(10)이 자중에 의해 처짐 현상이 발생하여도 노즐에 의해 분사되는 압력에 의해 처짐 현상이 완화되어 스키드(120)와 스트립(10)의 마찰이 최소화된다.

구체적으로, 스키드(120)는 도 5와 같이 스트립(10)과 접촉되는 접촉부재(121)와 접촉부재(121)를 상기 산세조(110)의 바닥면(110a)에 고정하는 고정부재(122)로 구성된다. 접촉부재(121)는 스트립(10)과 접촉하여 소정 주기로 교체가 예정되므로 고정부재(122)에 탈착이 가능하도록 구성될 수 있다. 도 5에서는 접촉부재(121)의 상면이 평탄하게 예시되었으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 접촉부재가 스트립과 접촉하도록 돌출 형성될 수도 있다.

접촉부재(121)는 스트립(10)과의 마찰력을 최소화할 수 있는 부재로 제작되고, 고정부재(122)는 접촉부재(121)가 삽입 고정될 수 있는 형상으로 형성되며 나사 결합 등에 의해 산세조(110)의 바닥면(110a)에 고정된다.

도 5와 도 6을 참조하면, 접촉부재(121)의 개방된 양측면(121b)에 분사노즐(130)이 연결되어 산용액(20)을 분사함으로써 접촉부재(121)의 전면에 형성된 토출구(121a)로 산용액(20)이 분사될 수 있다.

그러나, 접촉부재(121)와 분사노즐(130)의 결합 형태는 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 도 7과 같이, 접촉부재(121)의 두께 방향으로 관통홀(121c)이 형성되고, 분사노즐(130)이 관통홀(121c)의 하단에 배치되어 산용액이 상기 관통홀(121c)을 통해 스트립(10)의 후면으로 분사되도록 구성될 수도 있다.

또한, 접촉부재(121)는 도 8과 같이 원기둥의 밑면(123b)이 개방되어 분사노즐(130)이 접촉부재(121)의 밑면(123b)에 결합되도록 구성될 수 있다. 또한, 접촉부재(121)는 원통형으로 형성되어 스트립(10)과 접촉시 회전함으로써 마찰을 최소화하도록 구성될 수 있다.

이때, 접촉부재(121)가 회전되어도 산용액(20)이 연속해서 분사될 수 있도록 접촉부재(121)의 측면에는 복수의 개구부(123a)가 형성될 수 있다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 산세장치에 장착된 노즐의 분사압이 조절되는 상태를 설명하는 도면이다.

스키드(120)는 스트립(10)의 진행방향으로 복수 개가 형성되고, 각각의 스키드(120)는 분사노즐(130)과 연결되거나 내부에 분사노즐(130)이 장착되어 스키드(120)의 전면에서 산용액이 분사되며, 각 노즐의 분사량은 제어부(150)에 의해 제어된다.

구체적으로 제어부(150)는 스트립(10)의 두께 및 길이 정보를 받아 스트립(10)의 처짐량 및 처침위치를 산출하고, 스트립(10)의 처짐량 및 처짐위치에 따라 해당 위치에 대응되는 분사노즐(130)의 분사압을 제어한다.

따라서, 자중에 의해 스트립(10)에 처짐 현상이 발생하여도 스키드(120)에서 소정 압력으로 산용액(20)이 분사되므로 스키드(120)와 스트립(10)의 접촉이 최소화된다.

또한, 스트립(10)은 산용액(20)에 잠긴 상태에서 이동하므로 분사노즐(130)에서 소정의 압력으로 산용액(20)이 분출되는 경우 스트립(10)의 처짐을 완화하여 스키드(120)와 스트립(10)의 접촉을 방지할 수 있으며, 또한, 스퀴드롤(111)에 과도한 텐션이 걸리는 것을 완화할 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

10: 스트립 20: 산용액
100: 산세장치 110: 산세조
120: 스키드 130: 분사노즐
140: 공급탱크 150: 제어부

Claims (6)

1. 스트립의 표면에 형성된 스케일이 제거되는 산세장치에 있어서,
   상기 스트립의 이동방향으로 연장 형성되고, 내부에 산용액이 수용되는 산세조;
   상기 스트립의 진행방향을 따라 상기 산세조의 바닥면에 소정 간격으로 배치되고, 상기 스트립을 향해 산용액을 분사하는 복수 개의 분사노즐; 및
   상기 스트립의 진행방향을 따라 상기 산세조의 바닥면에 장착되는 복수 개의 스키드;를 포함하고,
   상기 스키드는 상기 스트립과 접촉되는 접촉부재와 상기 접촉부재를 상기 산세조의 바닥면에 고정하는 고정부재를 포함하고,
   상기 분사노즐은 상기 고정부재가 상기 바닥면에 형성된 영역에 배치되고 상기 접촉부재는 두께 방향으로 관통홀이 형성되어, 산용액이 상기 관통홀을 통해 상기 스트립의 후면으로 분사되는 산세장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 스트립의 두께 및 길이 정보를 받아 상기 스트립의 처짐량을 산출하고, 상기 스트립의 처짐량에 따라 상기 분사노즐의 분사압을 조절하는 제어부를 포함하는 산세장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 제어부는 상기 분사노즐의 분사압이 상기 산세조의 양끝단에서 중앙으로 갈수록 높아지도록 제어하는 산세장치.
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