KR101388029B1 - 압연기용 가열로 - Google Patents

Abstract

압연기용 가열로에 관한 발명이 개시된다. 개시된 압연기용 가열로는, 내부에 소재를 가열하는 가열수단을 구비하며 하측에 소재가 상하 방향으로 출입되는 하측개구부를 구비하는 본체부, 하측개구부를 선택적으로 개폐하는 하측도어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

압연기용 가열로{FURNACE FOR ROLLING MILL}

본 발명은 압연기용 가열로에 관한 것으로서, 특히 소재가 압연기용 가열로에 장입되거나 압연기용 가열로에서 추출될 때, 소재의 폭 방향 온도 편차를 완화하고, 압연기용 가열로 내부의 열에너지가 외부로 빠져나가는 것을 줄일 수 있는 압연기용 가열로에 관한 것이다.

일반적인 철강제조는 용선을 생산하는 제선공정, 용선에서 불순물을 제거하는 제강공정, 액체 상태의 철이 고체가 되는 연주공정, 철을 강판이나 선재로 만드는 압연공정으로 이루어진다.

압연공정이 개시되기 전에는 소재를 가열로에 공급하여 일정 온도 이상으로 가열한 후에 압연공정을 진행하게 된다.

관련 선행기술로는 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0043954호(2012.05.07.공개, 발명의 명칭: 가열로의 공기 유입 차단장치)가 있다.

본 발명은 압연기용 가열로의 구조를 변경하여 소재의 폭 방향 온도편차를 줄이고, 압연기용 가열로 내부의 열에너지 손실을 방지하는 압연기용 가열로를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 압연기용 가열로는: 내부에 소재를 가열하는 가열수단을 구비하며 하측에 상기 소재가 상하 방향으로 입출입되는 하측개구부를 구비하는 본체부; 상기 하측개구부를 선택적으로 개폐하는 하측도어부;를 포함한다.

본 발명에서 본체부는, 상기 소재가 예열되는 예열부; 상기 예열부에 연통되고 예열된 상기 소재를 가열하는 가열부; 상기 가열부에 연통되고 상기 가열부에서 가열된 상기 소재의 온도분포를 고르게 하는 균열부; 및 일측이 상기 예열부 또는 상기 균열부와 연통되어 타측으로 연장되고 하측에 상기 하측개구부를 구비하는 연장부;를 포함한다.

본 발명에서 상기 연장부는, 내측에 보조가열수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 상기 하측도어부는, 상기 하측개구부를 덮는 판 형상의 하측도어; 상기 하측도어를 상기 연장부에 회전가능하게 연결시키는 하측도어축; 및 상기 하측도어에 연결되어 상기 하측도어축을 회전축으로 상기 하측도어를 회전시키는 하측도어구동부;를 포함한다.

본 발명에서 하측도어구동부는, 일측이 상기 하측도어에 연결되는 연결프레임; 및 상기 연결프레임의 타측에 결합되고 상기 연결부에 고정되어 상기 연결프레임 밀고 당길 수 있게 구비되는 유압실린더;를 포함한다.

본 발명에 따른 압연기용 가열로는 소재의 출입을 위한 입구 또는 출구를 본체부의 하측에 구비하여 압연기용 가열로 내부의 열에너지가 외부로 방출되는 것을 막는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 연장부를 구비하여 복사에 의한 소재의 열에너지 손실을 방지하여 소재의 폭방향 온도의 편차를 완화하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 연장부 내부에 보조가열수단을 구비하여 소재의 온도가 하강한 경우 이를 보완하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 가열로를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 A 부분을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 가열로의 하측도어가 열리고 추출기가 진입하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 가열로에 위치한 소재에 추출기가 접근하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 가열로에 위치한 소재를 추출기가 들어 올리는 과정을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 가열로의 내부에 위치한 소재를 들어올린 추출기가 후방으로 이동하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 가열로의 내부에 위치한 소재를 추출기가 하방으로 옮기는 과정을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 가열로에 의하여 가열된 소재를 추출기가 롤러 테이블 위로 옮기는 과정을 나타내는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 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 용어들로서 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 가열로를 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1의 A부분을 나타내는 도면이다.

도 1 및 도 2를 참고하면, 압연기용 가열로(10)는 본체부(20) 및 하측도어부(30)를 포함한다.

본 실시예에서 본체부(20)는 예열부(21), 가열부(23) 및 균열부(25)를 포함한다.

예열부(21)는 소재(100)를 예열하는 부분이다. 버너 등을 이용하여 소재(100)를 직접 가열하거나 가열부(23)에서 가열된 공기의 열에너지를 이용하여 소재(100)를 예열한다.

가열부(23)는 예열부(21)에 의하여 예열된 소재(100)를 가열수단(24)을 이용하여 가열하는 부분이다. 본 실시예에서 가열수단(24)은 가스버너 등이 사용될 수 있다.

균열부(25)는 가열부(23)에서 가열된 소재(100)의 온도를 균일하게 하는 부분이다. 균열부(25)는 소재(100)의 온도분포를 균일하게 하기 위하여 가열수단(24)를 이용하여 소재(100)를 직접 가열하거나 공기의 열에너지 등을 이용하여 소재(100)를 가열한다.

본체부(20)는 예열부(21) 또는 균열부(25)의 하측으로 소재(100)를 장입 또는 추출할 수 있게 하는 하측개구부(28)를 구비할 수 있다. 하측개구부(28)의 크기 및 형상은 소재(100)와 추출기(50)의 크기 및 이동경로 등을 고려하여 결정된다.

다만, 본 실시예에서 본체부(20)는 예열부(21) 및 균열부(25)의 내측 고온부위가 외부에 직접 노출되는 것을 막기 위하여, 연장부(27)를 구비한다.

본 실시예에서 연장부(27)는, 예열부(21) 또는 균열부(25)가 연장되는 형태로써, 예열부(21) 또는 균열부(25)의 구성요소가 될 수 있으며, 도 1에서와 같이 예열부(21) 또는 균열부(25)에 별도로 구성이 추가되는 구조도 가능하다.

연장부(27)는 예열부(21) 또는 균열부(25)와 소재(100)의 이동이 가능하게 연통된다. 연장부(27)는 하측에 소재(100)를 상하이동 가능하게 하는 하측개구부(28)를 구비한다.

본 실시예에서 연장부(27)의 내측에는 보조가열수단(29)이 구비될 수 있다. 보조가열수단(29)은 가스버너 등을 포함하며, 연장부(27)의 내측에 장착되어 소재(100)를 가열한다. 연장부(27)는 소재(100)의 폭 방향(도 2에서 좌우방향) 온도편차를 줄이기 위하여 소재(100)의 길이방향으로 다수개의 보조가열수단(29)을 구비할 수 있다. 본 실시예에서 보조가열수단(29)은 소재(100)의 폭 방향 온도편차를 줄이기 위하여 도면 2에 도시된 바와 같이, 연장부(27)의 내측 상단에 장착될 수 있다.

하측도어부(30)는 본체부(20)의 하측개구부(28)를 선택적으로 개폐하여 소재(100)의 출입을 가능하게 하고, 본체부(20) 내부의 열 에너지의 손실을 막는 역할을 한다.

하측도어부(30)는 판 형상의 하측개부구(28)를 선택적으로 개폐할 수 있는 기술사상 안에서 다양한 개폐장치가 적용될 수 있다.

하측도어부(30)는 하측도어(31), 하측도어축(33) 및 하측도어구동부(35)를 포함한다.

하측도어(31)는 하측개구부(28)를 개방하거나 폐쇄함으로써 압연기용 가열로(10)의 내부를 외부와 선택적으로 차단한다. 본 실시예에서 하측도어(31)는 하측개구부(28)를 덮는 판형상으로 구비된다. 하측도어(31)는 연장부(27)에 구비되는 하측도어축(33)을 회전축으로 회전가능하게 설치되며, 하측도어축(33)에 결합되는 부분은 고리형상, 홈형상이 될 수 있다.

하측도어축(33)은 하측도어(31)를 연장부(27)에 회전가능하게 결합시킨다. 연장부(27)의 측면 벽에 구비되거나 연장부(27)의 하단에 구비될 수 있다. 하측도어축(33)은 하측도어(31)의 하중, 본체부(20) 내부의 고온 환경 등을 감안하여 충분한 강성을 갖는 내화재료를 포함하여 이루어진다. 본 실시예에서 하측도어축(33)은 봉 형상으로 이루어져 하측도어(31)에 구비되는 고리형상 또는 홈형상 부분에 결합되고, 연장부(27)의 측면 또는 하단에 안착, 지지된다.

하측도어구동부(35)는 하측도어(31)에 결합되어 소재(100)의 이동시 하측도어(31)를 회전시킴으로써, 하측개구부(28)를 개폐한다.

본 실시예에서 하측도어구동부(35)는 연결프레임(36) 및 유압실린더(37)를 포함한다.

본 실시예에서 연결프레임(36)은 하측도어(31)의 측면 또는 하측도어(31)의 상측에 회전가능하게 결합된다. 연결프레임(36)은 하측도어(31)의 하중 및 본체부(20)의 온도 등을 고려하여 복수개가 구비될 수 있다.

유압실린더(37)는 하측도어(31)의 연결프레임(36)에 연결된다. 유압실린더(37)는 유압을 이용하여 연결프레임(36)을 당기거나 밀어내어 연결프레임(36)에 연결되어 있는 하측도어(31)를 하측도어축(33)을 기준으로 회동시킨다.

소재(100)를 본체부(20)에 장입 및 추출하는 추출기(50)는 소재(100)를 안착시키는 소재안착부(51), 소재안착부(51)를 모터 등의 동력원을 이용하여 전후방으로 이동가능하게 하는 안착부이동부(52), 안착부(51) 및 안착부이동부(52)를 상하 이동가능하게 하는 상하이동부(53)를 포함한다.

다만, 본 발명에서 추출기(50)는 연장부(27) 내부에서 작동하는 경우 본체부(20)의 구성요소와 간섭이 일어나는 경우가 발생할 수 있으므로, 연장부(27) 내부에서 작동하는 추출기(50)의 구성요소의 크기를 줄여야 할 필요가 발생할 수 있다. 이를 위하여 본 발명에 적용되는 추출기(50)는, 안착부이동부(52) 대신, 상하이동부(53)의 하측에 구비되며 상하이동부(53)를 전 후방으로 이동가능하게 하는 추출기이동부(54)를 구비할 수 있다.

추출기이동부(54)는 랙 피니언 기어 등을 포함하여 이루어 질 수 있다.

상기한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 가열로의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 압연기용 가열로(10)는, 소재(100)의 장입측(도 1에서의 좌측) 또는 소재(100)의 추출측(도 1에서의 우측) 하단에 하측개구부(28) 및 하측도어부(30)를 구비할 수 있으나 설명의 편의를 위하여 소재(100)가 추출되는 곳에 장착되는 것을 예로 들어 설명한다.

소재(100)는 본체부(20)의 예열부(21), 가열부(23) 및 균열부(25)를 거치면서 가열수단(24) 및 본체부(20) 내부의 고온 공기 등에 의하여 가열된다.

가열된 소재(100)는 도 2에서 균열부(25)의 우측에 위치하게 된다. 소재(100)가 균열부(25)의 우측에 위치하면 가열수단(24)에서 떨어져 있는 부분인 소재(100)의 우측의 온도가 하강할 수 있다.

본 발명은 소재(100)의 온도하강에 따른 소재(100)의 폭방향 온도편차를 완화하기 위해, 연장부(27)에 구비된 보조가열수단(29)를 이용하여 소재(100)의 온도하강 부분을 가열한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 가열로의 하측도어가 열리고 추출기가 진입하는 과정을 나타내는 도면, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 가열로에 위치한 소재에 추출기가 접근하는 과정을 나타내는 도면이다.

도 2 내지 도 4를 참고하면, 하측도어구동부(35)는 소재(100)를 이동시키는 추출기(50)를 연장부(27) 내부에 진입시키기 위하여 유압실린더(37)를 가동하여 연결프레임(36)을 당긴다.

연결프레임(36)에 연결된 하측도어(31)는 하측도어축(33)을 기준으로 도면에서 시계방향으로 회전하게 되고, 이에 따라 하측개구부(28)가 개방된다.

추출기(50)가 상승하여 하측개구부(28)를 통하여 본체부(20)의 연장부(27)에 진입한다.

연장부(27)에 진입한 추출기(50)의 구성요소인 소재안착부(51)는 안착부이동부(52) 또는 추출기이동부(54)에 의하여 소재(100)의 하측으로 이동된다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 가열로에 위치한 소재를 추출기가 들어 올리는 과정을 나타내는 도면, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 가열로의 내부에 위치한 소재를 추출기가 들어 올린 후 후방으로 이동하는 과정을 나타내는 도면이다.

도 5 및 6을 참고하면, 소재(100)의 하단에 위치한 추출기(50)는 상하이동부(53)의 작동에 의하여 소재(100)를 상방향으로 들어올린다.

소재(100)를 들어올린 추출기(50)는 추출기이동부(54)의 작동으로 후방으로 이동한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 가열로의 내부에 위치한 소재를 추출기가 하방으로 옮기는 과정을 나타내는 도면이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 가열로에 의하여 가열된 소재를 추출기가 롤러 테이블위로 옮기는 과정을 나타내는 도면이다.

도 7 및 도 8을 참고하면, 후방으로 이동한 추출기(50)는 상하이동부(53)에 의하여 하방으로 소재(100)를 이동시킨다.

소재(100)는 하방으로 이동하여 롤러테이블(60) 위에 안착되고, 동시에 하측도어(31)가 유압실린더(37)에 의하여 회전되어 하측개구부(28)를 폐쇄하여 본체부(20) 내부를 외부와 차단한다.

본 발명은 소재(100)가 장입되는 경우 상기 작동 순서가 역으로 진행된다.

본 발명에 따른 압연기용 가열로는 하측개구부를 구비하여 압연기용 가열로 내부의 열에너지가 외부로 방출되는 것을 막는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 연장부를 구비하여 복사에 의한 소재의 열손실을 막아 소재의 폭방향 온도의 편차를 완화하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 연장부 내부에 보조가열수단을 구비하여 소재의 온도가 하강한 경우 이를 보완하는 효과가 있다.

본 발명은 도면에 도시된 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.

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10: 압연기용 가열로 20: 본체부
21: 예열부 23: 가열부
24: 가열수단 25: 균열부
27: 연장부 28: 하측개구부
29: 보조가열수단 30: 하측도어부
31: 하측도어 33: 하측도어축
35: 하측도어구동부 36: 연결프레임
37: 유압실린더 50: 추출기
51: 소재안착부 52: 안착부이동부
53: 상하이동부 54: 추출기이동부
60: 롤러테이블 100: 소재

Claims (5)

1. 내부에 소재를 가열하는 가열수단을 구비하며 하측에 상기 소재가 상하 방향으로 출입되는 하측개구부를 구비하는 본체부;
   상기 하측개구부를 선택적으로 개폐하는 하측도어부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 압연기용 가열로.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 본체부는,
   상기 소재가 예열되는 예열부;
   상기 예열부에 연통되고 예열된 상기 소재를 가열하는 가열부;
   상기 가열부에 연통되고 상기 가열부에서 가열된 상기 소재의 온도분포를 고르게 하는 균열부; 및
   상기 예열부 또는 상기 균열부와 연통되고 하측에 상기 하측개구부를 구비하는 연장부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 압연기용 가열로.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 연장부는,
   내측에 보조가열수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 압연기용 가열로.
   
4. 제 2항에 있어서,
   상기 하측도어부는,
   상기 하측개구부를 덮는 판 형상의 하측도어;
   상기 하측도어를 상기 연장부에 회전가능하게 연결시키는 하측도어축; 및
   상기 하측도어에 연결되어 상기 하측도어축을 회전축으로 상기 하측도어를 회전시키는 하측도어구동부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 압연기용 가열로.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 하측도어구동부는,
   일측이 상기 하측도어에 연결되는 연결프레임; 및
   상기 연결프레임의 타측에 결합되고 상기 연장부에 고정되어 상기 연결프레임을 밀고 당기는 유압실린더;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 압연기용 가열로.
   

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