KR101388288B1 - 에이치 형강 압연용 냉각수 분사 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 에이치 형강 압연용 냉각수 분사 장치는 상부 플랜지 냉각부로 가로로 배치된 에이치 형강의 웨브부의 상부에서 제 1 플랜지부와 제 2 플랜지부의 내측면에 각각 냉각수를 분사하고, 플랜지 제 1 측면 냉각부 및 플랜지 제 2 측면 냉각부로 제 1 플랜지부와 제 2 플랜지부의 외측면을 냉각하고, 웨브 냉각부로 웨브부의 하부면, 하부 플랜지 냉각부로 웨브부의 하부에서 제 1 플랜지부와 제 2 플랜지부의 내측면에 냉각수를 분사하여 열간 압연 공정으로 제조된 에이치 형강을 균일하게 냉각시켜 고른 열처리 효과를 가질 수 있도록 한다.

Description

에이치 형강 압연용 냉각수 분사 장치{COOLING APPARATUS FOR ROLLING OF H-BRAM}
본 발명은 에이치 형강 압연용 냉각수 분사 장치에 관한 것으로 더 상세하게는 열간 압연 공정으로 에이치 형강 제조 시 고온의 에이치 형강에 냉각수를 균일하게 분사할 수 있는 에이치 형강 압연용 냉각수 분사 장치에 관한 발명이다.
일반적으로 에이치 형강은 건설 공사의 구조용으로 많이 사용되는 것으로 웨브의 양 단부에 플랜지가 구비되는 형상을 가진다.
상기 에이치(H) 형강은 연주설비로 제조된 빔 블랭크(Beam Blank)를 가열로에서 재가열한 후 이송시키면서 상, 하, 좌, 우, 4방향에서 열간 압연한 후 냉각 장치로 냉각하여 제조한다.
이와 같은 압연과정은 일반적으로 연속밀이라 불리우는 복수의 연속 압연기에서 조압연, 중간압연, 사상 압연을 수행하는데, 상기 압연기에서는 압연 롤이 서로 마주보는 방향으로 회전하면서 빔 블랭크에 힘을 가해 연속적으로 압연을 수행하게 되는 것이다.
관련 선행 기술로는 국내 실용신안등록 제20-0387899호(2005.06.16, 에이치 형강 제조장치)가 있다.
본 발명의 목적은 열간 압연 공정으로 에이치 형강을 제조할 때 냉각수를 균일하게 살포하여 균일한 기계적 성능을 가지도록 열처리할 수 있는 에이치 형강 압연용 냉각수 분사 장치를 제공하는 데 있다.
이러한 본 발명의 과제는 가로로 배치된 에이치 형강의 웨브부의 상부에 배치되며, 상기 웨브부의 양 단에 세로로 배치된 제 1 플랜지부와 제 2 플랜지부의 내측면에 각각 냉각수를 분사하는 상부 플랜지 냉각부;
상기 제 1 플랜지부의 외측에 배치되며, 상기 제 1 플랜지부의 외측면을 향해 냉각수를 분사하는 플랜지 제 1 측면 냉각부;
상기 제 2 플랜지부의 외측에 배치되며, 상기 제 2 플랜지부의 외측면을 향해 냉각수를 분사하는 플랜지 제 2 측면 냉각부;
상기 웨브부의 하부에 배치되며 상기 웨브부의 하부면을 향해 냉각수를 분사하는 웨브 냉각부; 및
상기 웨브부의 하부에 배치되며, 상기 제 1 플랜지와 제 2 플랜지부의 내측면에 각각 냉각수를 분사하는 하부 플랜지 냉각부를 포함한 에이치 형강 압연용 냉각수 분사 장치를 제공함으로써 해결된다.
본 발명에 따른 에이치 형강 압연용 냉각수 분사 장치는 열간 압연 공정으로 제조된 에이치 형강을 균일하게 냉각시켜 고른 열처리 효과를 가질 수 있도록 하여 에이치 형강의 품질을 향상시킨다.
본 발명에 따른 에이치 형강 압연용 냉각수 분사 장치는 에이치 형강을 균일하게 냉각시켜 에이치 형강이 냉각 시 변형되지 않고, 제품의 진직도 및 직각도 불량을 방지하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 에이치 형강 압연용 냉각수 분사 장치를 도시한 개략도
도 2 내지 도 3은 본 발명에 따른 에이치 형강 압연용 냉각수 분사 장치의 일 실시 예를 도시한 도면
도 4는 본 발명에 따른 에이치 형강 압연용 냉각수 분사 장치의 일 실시 예를 도시한 측면도
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1을 참고하면, 본 발명에 의해 냉각되는 에이치 형강(1)은 웨브부(1a)가 가로로 배치되고, 상기 웨브부(1a)의 양 단부에 제 1 플랜지부(1b)와 제 2 플랜지부(1c)가 배치된 상태로 배출된다.
상기 제 1 플랜지부(1b)와 상기 제 2 플랜지부(1c)는 상기 웨브부(1a)의 양 단부에서 세로로 배치되어 상기 웨브부(1a)의 상, 하부로 돌출된다.
본 발명에 따른 에이치 형강 압연용 냉각수 분사 장치는 상기 웨브부(1a)의 상부 측에 배치되며, 상기 웨브부(1a)의 상부로 돌출된 제 1 플랜지부(1b)와 상기 제 2 플랜지부(1c)의 내측면에 각각 냉각수를 분사하는 상부 플랜지 냉각부(10)를 포함한다.
상기 상부 플랜지 냉각부(10)는 상기 제 1 플랜지부(1b)와 상기 제 2 플랜지부(1c)의 내측면에 각각 냉각수를 분사하는 상부 측면 분사 노즐(11);
상기 에이치 형강(1)의 이송 방향으로 배치되며, 복수의 상기 상부 측면 분사 노즐(11)이 길이 방향으로 이격되게 연결되는 상부 헤더(12); 및
상기 상부 헤더(12)의 위치를 지지하는 헤더 지지부재(13)를 포함한다.
상기 상부 측면 분사 노즐(11)은 상기 웨브부(1a)의 상부면과 마주보는 하부면(11a)과, 상기 상기 제 1 플랜지부(1b)와 상기 제 2 플랜지부(1c)의 내측면과 각각 마주보는 측면부(11b)가 있고, 상기 하부면(11a)과 상기 측면부(11b) 사이의 모서리에 원호부(11c)가 형성되고, 상기 원호부(11c)의 중심에서 방사상으로 노즐 구멍(11d)이 형성되어 상기 제 1 플랜지부(1b)와 상기 제 2 플랜지부(1c)의 내측면에 각각 냉각수를 분사하는 것이다.
상기 상부 측면 분사 노즐(11)은 상기 원호부(11c)의 중심에서 방사상으로 형성된 노즐 구멍(11d)을 통해 상기 제 1 플랜지부(1b)와 상기 제 2 플랜지부(1c)의 내측면에 각각 냉각수를 분사하므로, 상기 제 1 플랜지부(1b)와 상기 웨브부(1a)의 경계부분 및 상기 제 2 플랜지부(1c)와 상기 웨브부(1a)의 경계부분에 정확한 냉각수 분사가 가능하며, 상기 제 1 플랜지부(1b)와 상기 제 2 플랜지부(1c)의 내측면에 고르게 냉각수를 분사하는 것이다.
상기 상부 플랜지 냉각부(10)는 상기 헤더 지지 부재를 상, 하 이동시키는 승하강 기기(14)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 승하강 기기(14)는 압연된 에이치 형강(1)의 규격에 따라 상기 상부 측면 분사 노즐(11)의 분사 높이를 조절하여 상기 상부 측면 분사 노즐(11)이 상기 제 1 플랜지부(1b)와 상기 제 2 플랜지부(1c)의 내측면만 냉각수를 정확하게 분사할 수 있게 한다.
상기 상부 플랜지 냉각부(10)는 상기 제 1 플랜지부(1b)와 상기 제 2 플랜지부(1c)의 내측면에만 냉각수를 분사하며, 상기 제 1 플랜지부(1b)와 상기 제 2 플랜지부(1c)의 내측면에 분사된 냉각수는 상기 웨브부(1a)의 상부면에 모여 잔류된다.
상기 웨브부(1a)의 상부면은 상기 제 1 플랜지부(1b)와 상기 제 2 플랜지부(1c)의 내측면에 분사되어 상기 웨브부(1a)의 상부면에 모여 잔류된 냉각수에 의해 냉각된다.
이 때, 상기 웨브부(1a)의 상부면에 냉각수를 분사하면 웨브부(1a)에서 과냉이 발생하므로, 상기 상부 측면 분사 노즐(11)은 상기 웨브부(1a)의 상부면을 제외하고 상기 제 1 플랜지부(1b)와 상기 제 2 플랜지부(1c)의 내측면에만 냉각수를 분사하는 것이 바람직한 것이다.
또한, 도 4를 참고하면, 상기 헤더 지지부재(13)는 상기 상부 헤더(12)가 장착되며, 상기 웨브부(1a)의 상부에서 상기 제 1 플랜지부(1b)와 상기 제 2 플랜지부(1c) 사이를 가로지르는 방향으로 가로로 배치되는 헤더 지지바(13a)와;
상기 헤더 지지바(13a)의 양 측을 각각 회전 가능하게 지지하는 헤더 지지 블록(13b)을 포함한다.
상기 헤더 지지바(13a)는 단면이 원형이 봉 형상이며, 상기 헤더 지지 블록(13b)은 상부면에 상기 헤더 지지바(13a)가 안착되는 V홈이 형성된다.
상기 헤더 지지바(13a)는 상기 헤더 지지 블록(13b)의 V홈에 안착되어 회전 가능하게 간단하게 지지되며, 안정적으로 지지되고 상기 헤더 지지 블록(13b)에서 분리가 용이한 것이다.
상기 헤더 지지부재(13)는 상기 헤더 지지바(13a)의 양 측에 장착되어 상기 헤더 지지 블록(13b)의 내측면에 걸리는 스토퍼 링(13c)과;
상기 스토퍼 링(13c)을 관통하여 체결되어 상기 헤더 지지바(13a)를 가압하여 상기 스토퍼 링(13c)의 위치를 고정하는 링 고정 볼트(13d)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 스토퍼 링(13c)은 상기 헤더 지지바(13a)의 양 측을 지지하는 상기 헤더 지지 블록(13b)의 내측면에 각각 걸려 상기 헤더 지지바(13a)가 가로 방향 즉, 상기 제 1 플랜지부(1b)와 상기 제 2 플랜지부(1c) 사이를 가로지르는 방향으로 이동되지 않게 하여 상기 상부 헤더(12) 및 상기 상부 헤더(12)에 장착된 상부 측면 분사 노즐(11)의 위치를 고정한다.
상기 스토퍼 링(13c)은 상기 링 고정 볼트(13d)를 풀면 이동 가능하여 상기 헤더 지지 블록(13b) 사이 간격에 따라 위치 조정이 가능한 것이다.
상기 상부 헤더(12)에 이송 중인 에이치 형강(1)이 충돌되는 사고가 발생할 때 상기 상부 헤더(12)는 상기 헤더 지지바(13a)를 중심으로 회전하여 손상이 방지된다.
한편, 다시 도 1을 참고하면, 본 발명에 따른 에이치 형강 압연용 냉각수 분사 장치는 상기 제 1 플랜지부(1b)의 외측에 배치되며, 상기 제 1 플랜지부(1b)의 외측면을 향해 냉각수를 분사하는 플랜지 제 1 측면 냉각부(20)와, 상기 제 2 플랜지부(1c)의 외측에 배치되며, 상기 제 2 플랜지부(1c)의 외측면을 향해 냉각수를 분사하는 플랜지 제 2 측면 냉각부(30)를 포함한다.
상기 제 1 측면 냉각부(20) 및 상기 제 2 측면 냉각부(30)는 상기 제 1 플랜지부(1b)의 외측 및 상기 제 2 플랜지부(1c)의 외측에 세로로 이격되게 배치되는 다수의 분사 노즐(21)을 포함한다.
상기 제 1 측면 냉각부(20) 및 상기 제 2 측면 냉각부(30)는 상기 제 1 플랜지부(1b)의 외측 및 상기 제 2 플랜지부(1c)의 높이에 따라 상기 분사 노즐(21)의 작동을 제어하여 상기 제 1 플랜지부(1b)의 외측 및 상기 제 2 플랜지부(1c)의 높이보다 높은 위치에 배치된 분사 노즐(21)의 작동은 정지하여 상기 제 1 플랜지부(1b)의 외측 및 상기 제 2 플랜지부(1c)의 외측면의 냉각 효율을 향상시키고, 상기 제 1 플랜지부(1b) 및 상기 제 2 플랜지부(1c)의 사이로 냉각수가 더 공급되어 상기 웨브부(1a)의 상부면에 잔류되는 냉각수의 양이 증대되면서 상기 웨브부(1a)가 과냉되는 것을 방지한다.
또한, 상기 웨브부(1a)의 하부에는 상기 웨브부(1a)의 하부면을 향해 냉각수를 분사하는 웨브 냉각부(40)가 구비된다. 상기 웨브 냉각부(40)는 상기 웨브부(1a)의 하부면 중앙을 향해 냉각수를 분사하는 하부 분사 노즐(41); 및
상기 에이치 형강(1)의 이송 방향으로 배치되며, 복수의 상기 하부 분사 노즐(41)이 길이 방향으로 이격되게 연결되는 하부 헤더(42)를 포함한다.
또한, 상기 웨브부(1a)의 하부에는 상기 제 1 플랜지부(1b)와 제 2 플랜지부(1c)의 내측면에 각각 냉각수를 분사하는 하부 플랜지 냉각부(50)가 배치된다.
상기 하부 플랜지 냉각부(50)는 상기 제 1 플랜지부(1b)의 내측면에 냉각수를 분사하는 제 1 하부 측면 노즐(51);
상기 제 1 하부 측면 노즐(51)과 연결되어 냉각수를 공급하는 제 1 측면 헤더(52);
상기 제 1 하부 측면 노즐(51)과 상기 제 1 측면 헤더(52)를 연결하는 제 1 냉각수 공급 파이프(53);
상기 제 1 측면 헤더(52)가 회전 가능하게 장착되는 제 1 헤더 지지대(54);
상기 제 1 측면 헤더(52)를 회전시키는 제 1 헤더 작동부(55);
상기 제 2 플랜지부(1c)의 내측면에 냉각수를 분사하는 제 2 하부 측면 노즐(56);
상기 제 2 하부 측면 노즐(56)과 연결되어 냉각수를 공급하는 제 2 측면 헤더(57);
상기 제 2 하부 측면 노즐(56)과 상기 제 2 측면 헤더(57)를 연결하는 제 2 냉각수 공급 파이프(58);
상기 제 2 측면 헤더(57)가 회전 가능하게 장착되는 제 2 헤더 지지대(59);
상기 제 2 측면 헤더(57)를 회전시키는 제 2 헤더 작동부(60)를 포함한다.
상기 제 1 헤더 작동부(55)는 상기 제 1 측면 헤더(52)에서 돌출되는 제 1 작동 링크(55a); 및 상기 제 1 작동 링크(55a)에 피스톤 로드가 연결되어 상기 제 1 작동 링크(55a)를 전, 후 이동시키는 제 1 유압 실린더(55b)를 포함한다.
상기 제 2 헤더 작동부(60)는 상기 제 2 측면 헤더(57)에서 돌출되는 제 2 작동 링크(60a); 및 상기 제 2 작동 링크(60a)에 피스톤 로드가 연결되어 상기 제 2 작동 링크(60a)를 전, 후 이동시키는 제 2 유압 실린더(60b)를 포함한다.
상기 제 1 냉각수 공급 파이프(53) 및 상기 제 2 냉각수 공급 파이프(58)는 ㄱ자 형상으로 절곡되어 단부에 각각 상기 제 1 하부 측면 노즐(51) 및 상기 제 2 하부 측면 노즐(56)이 장착된다.
도 2 및 도 3을 참고하면, 상기 하부 플랜지 냉각부(50)는 압연된 H형강의 규격 즉, H형강의 폭에 따라 상기 제 1 측면 헤더(52) 및 상기 제 2 측면 헤더(57)를 회전시켜 상기 제 1 하부 측면 노즐(51) 및 상기 제 2 하부 측면 노즐(56)의 분사 위치를 조정할 수 있는 것이다.
따라서, 상기 하부 플랜지 냉각부(50)는 압연된 H형강의 규격에 따라 분사 위치를 조정하여 상기 제 1 플랜지부(1b)와 제 2 플랜지부(1c)의 내측면에 각각 냉각수를 정확하게 분사할 수 있어 균일한 냉각이 가능하다.
본 발명에 따른 에이치 형강 압연용 냉각수 분사 장치는 열간 압연 공정으로 제조된 에이치 형강을 균일하게 냉각시켜 고른 열처리 효과를 가질 수 있도록 하여 에이치 형강의 품질을 향상시킨다.
본 발명에 따른 에이치 형강 압연용 냉각수 분사 장치는 에이치 형강을 균일하게 냉각시켜 에이치 형강이 냉각 시 변형되지 않고, 제품의 진직도 및 직각도 불량을 방지한다.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.
10 : 상부 플랜지 냉각부 11 : 상부 측면 분사 노즐
12 : 상부 헤더 13 : 헤더 지지부재
14 : 승하강 기기 20 : 제 1 측면 냉각부
30 : 제 2 측면 냉각부 40 : 웨브 냉각부
50 : 하부 플랜지 냉각부

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 가로로 배치된 에이치 형강의 웨브부의 상부에 배치되며, 상기 웨브부의 양 단에 세로로 배치된 제 1 플랜지부와 제 2 플랜지부의 내측면에 각각 냉각수를 분사하는 상부 플랜지 냉각부;
    상기 제 1 플랜지부의 외측에 배치되며, 상기 제 1 플랜지부의 외측면을 향해 냉각수를 분사하는 플랜지 제 1 측면 냉각부;
    상기 제 2 플랜지부의 외측에 배치되며, 상기 제 2 플랜지부의 외측면을 향해 냉각수를 분사하는 플랜지 제 2 측면 냉각부;
    상기 웨브부의 하부에 배치되며 상기 웨브부의 하부면을 향해 냉각수를 분사하는 웨브 냉각부; 및
    상기 웨브부의 하부에 배치되며, 상기 제 1 플랜지와 제 2 플랜지부의 내측면에 각각 냉각수를 분사하는 하부 플랜지 냉각부를 포함하며,
    상기 상부 플랜지 냉각부는 상기 제 1 플랜지부와 상기 제 2 플랜지부의 내측면에 각각 냉각수를 분사하는 상부 측면 분사 노즐;
    상기 에이치 형강의 이송 방향으로 배치되며, 복수의 상기 상부 측면 분사 노즐이 길이 방향으로 이격되게 연결되는 상부 헤더; 및
    상기 상부 헤더의 위치를 지지하는 헤더 지지부재를 포함하고,
    상기 상부 측면 분사 노즐은 상기 웨브부의 상부면과 마주보는 하부면과, 상기 상기 제 1 플랜지부와 상기 제 2 플랜지부의 내측면과 각각 마주보는 측면부가 있고, 상기 하부면과 상기 측면부 사이의 모서리에 원호부가 형성되고, 상기 원호부의 중심에서 방사상으로 노즐 구멍이 형성되어 상기 제 1 플랜지부와 상기 제 2 플랜지부의 내측면에 각각 냉각수를 분사하는 것을 특징으로 하는 에이치 형강 압연용 냉각수 분사 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 상부 플랜지 냉각부는 상기 헤더 지지 부재를 상, 하 이동시키는 승하강 기기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에이치 형강 압연용 냉각수 분사 장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 헤더 지지부재는,
    상기 상부 헤더가 장착되며, 상기 웨브부의 상부에서 상기 제 1 플랜지부와 상기 제 2 플랜지부 사이를 가로지르는 방향으로 가로로 배치되는 헤더 지지바와;
    상기 헤더 지지바의 양 측을 각각 회전 가능하게 지지하는 헤더 지지 블록을 포함한 것을 특징으로 하는 에이치 형강 압연용 냉각수 분사 장치.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 헤더 지지바는 단면이 원형이 봉 형상이며, 상기 헤더 지지 블록은 상부면에 상기 헤더 지지바가 안착되는 V홈이 형성되며,
    상기 헤더 지지부재는 상기 헤더 지지바의 양 측에 장착되어 상기 헤더 지지 블록의 내측면에 걸리는 스토퍼 링과;
    상기 스토퍼 링을 관통하여 체결되어 상기 헤더 지지바를 가압하여 상기 스토퍼 링의 위치를 고정하는 링 고정 볼트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에이치 형강 압연용 냉각수 분사 장치.
  6. 삭제
  7. 가로로 배치된 에이치 형강의 웨브부의 상부에 배치되며, 상기 웨브부의 양 단에 세로로 배치된 제 1 플랜지부와 제 2 플랜지부의 내측면에 각각 냉각수를 분사하는 상부 플랜지 냉각부;
    상기 제 1 플랜지부의 외측에 배치되며, 상기 제 1 플랜지부의 외측면을 향해 냉각수를 분사하는 플랜지 제 1 측면 냉각부;
    상기 제 2 플랜지부의 외측에 배치되며, 상기 제 2 플랜지부의 외측면을 향해 냉각수를 분사하는 플랜지 제 2 측면 냉각부;
    상기 웨브부의 하부에 배치되며 상기 웨브부의 하부면을 향해 냉각수를 분사하는 웨브 냉각부; 및
    상기 웨브부의 하부에 배치되며, 상기 제 1 플랜지와 제 2 플랜지부의 내측면에 각각 냉각수를 분사하는 하부 플랜지 냉각부를 포함하며,
    상기 하부 플랜지 냉각부는,
    상기 제 1 플랜지의 내측면에 냉각수를 분사하는 제 1 하부 측면 노즐;
    상기 제 1 하부 측면 노즐과 연결되어 냉각수를 공급하는 제 1 측면 헤더;
    상기 제 1 하부 측면 노즐과 상기 제 1 측면 헤더를 연결하는 제 1 냉각수 공급 파이프;
    상기 제 1 측면 헤더가 회전 가능하게 장착되는 제 1 헤더 지지대;
    상기 제 1 측면 헤더를 회전시키는 제 1 헤더 작동부;
    상기 제 2 플랜지의 내측면에 냉각수를 분사하는 제 2 하부 측면 노즐;
    상기 제 2 하부 측면 노즐과 연결되어 냉각수를 공급하는 제 2 측면 헤더;
    상기 제 2 하부 측면 노즐과 상기 제 2 측면 헤더를 연결하는 제 2 냉각수 공급 파이프;
    상기 제 2 측면 헤더가 회전 가능하게 장착되는 제 2 헤더 지지대; 및
    상기 제 2 측면 헤더를 회전시키는 제 2 헤더 작동부를 포함하고,
    상기 제 1 헤더 작동부는,
    상기 제 1 측면 헤더에서 돌출되는 제 1 작동 링크; 및
    상기 제 1 작동 링크에 피스톤 로드가 연결되어 상기 제 1 작동 링크를 전, 후 이동시키는 제 1 유압 실린더를 포함하며,
    상기 제 2 헤더 작동부는,
    상기 제 2 측면 헤더에서 돌출되는 제 2 작동 링크; 및
    상기 제 2 작동 링크에 피스톤 로드가 연결되어 상기 제 2 작동 링크를 전, 후 이동시키는 제 2 유압 실린더를 포함한 것을 특징으로 하는 에이치 형강 압연용 냉각수 분사 장치.
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