KR101428298B1 - 냉각 장치 - Google Patents

Abstract

피냉각 소재 예컨대, 판재(후판, 후물재) 등의 가열된 고온 소재를 냉각하기 위한 냉각장치가 제공된다.
상기 냉각장치는, 소재를 냉각토록 제공되는 헤더;와, 상기 헤더의 하측으로 이송되는 소재 상에 적어도 한 쌍이 제공되되, 롤 사이의 체류수를 흡인 제거토록 구성된 체류수 흡인형 핀치롤; 및, 이송되는 상기 소재를 지지토록 제공되되, 상기 핀치롤에서 흡인된 체류수 분사를 가능토록 구성된 체류수 분사형 이송롤;을 포함하여 구성될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 기존 핀치롤의 기능을 유지하면서 특히, 롤 사이의 체류수를 흡인하여 소재 하면에서 이송롤을 통하여 분사하는 냉각을 구현함으로써, 핀치롤 사이의 체류수 자체를 직접적으로 제거함에 따른 소재의 냉각편차를 제거하고, 흡인된 체류수는 상부 보다 냉각효율이 적은 소재 하면에 분사시킬수 있어 냉각 능력을 증대시키기 때문에, 궁극적으로 장치의 냉각 효율의 향상과 소재 변형 방지 및 품질 향상을 가능하게 하는 개선된 효과를 얻을 수 있다.

Description

냉각 장치{Apparatus for Cooling Hot Plate}

본 발명은 피냉각 소재 예컨대, 판재(후판, 후물재) 등의 가열된 고온 소재를 냉각하기 위한 냉각장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 기존 핀치롤의 기능을 유지하면서 특히, 롤 사이의 체류수를 흡인하여 소재 하면에서 이송롤을 통하여 분사하는 냉각을 구현함으로써, 체류수를 이용한 비용 절감을 가능하게 하면서 핀치롤 사이의 체류수 자체를 직접적으로 제거함에 따른 소재의 냉각편차를 제거하고, 흡인된 체류수는 상부 보다 냉각효율이 적은 소재 하면에 분사시킬수 있어 냉각 능력을 증대시키기 때문에, 궁극적으로 장치의 냉각 효율의 향상과 소재 변형 방지 및 품질 향상을 가능하게 한 냉각 장치에 관한 것이다.

철강 제품은 그 소재의 목적에 따른 각각의 제조 과정을 갖고 있으며, 그 중 높은 강도를 요구하는 제품(TMCP, API, AHSS 등)은 그 소재의 특성을 만들기 위해 냉각 공정이 필수적이다.

이와 같은 철강 제품 즉, 후판 등의 소재를 냉각하기 위하여는, 통상적으로 냉각수(물), 공기, 기체 등을 소재에 가하여(분사 또는 주수하여) 소재를 냉각하는 방법이 주로 사용된다.

이때, 요구되는 유체를 소재의 길이방향, 폭방향으로 균일하게 분사하기 위해서는 냉각 유체를 분사할 수 있는 노즐 등이 구비된 분사헤드를 이용한다.

그런데, 냉각수(물)를 분사하거나 주수하는 경우, 소재의 상부에는 하부와는 달리 필연적으로 체류수가 존재하게 된다.

그러나, 이와 같은 체류수는 결국 소재 상부에 수막층을 형성하기 때문에, 상부 분사헤드에서 분사되거나 주수되는 냉각유체 즉, 분사수나 액주가 소재의 표면에 정상적으로 충돌하여도 그 충돌 압력을 감소시키게 되어 정상적인 소재 냉각을 어렵게 한다.

또한, 소재 상의 체류수는 소재 상에 잔류하면서 요구되는 이상으로 소재의 상부 표면을 냉각하는 과냉각의 원인으로도 작용하고, 결국 소재의 상부와 하부 간 온도 편차를 유발시키는 것이다.

그런데, 이와 같은 체류수 특히, 후판의 가속 냉각시 후판 상에 발생하는 체류수를 효과적으로 제거하는 것이 쉽지 않은데, 통상 고압수를 분사하여 체류수를 일정 위치에서 차단하거나 후판 측면 측으로 강제 배출시키거나, 다음의 도 3에서와 같은 핀치롤을 사용한다.

그러나, 이와 같은 핀치롤의 경우 체류수를 길이방향으로 차단하고, 각 냉각구간 내에서 소재 상의 체류수 층(두께)를 일정하게 하기는 하나, 체류수를 완전하게 제거하는 것은 아니고, 특히 짧은 냉각 구간에서 많은 냉각수를 사용하는 경우 통상적으로 이송속도가 느린 후판의 경우, 핀치롤을 월류할 정도로 체류수가 쌓일 수도 있다. 따라서 후판의 상,하부 사이의 냉각차를 발생시키고 소재의 평탄도 불량을 야기하게 된다.

따라서, 당 기술분야에서는, 기존 핀치롤의 기능을 유지하면서 특히, 롤 사이의 체류수를 흡인하여 소재 하면에서 이송롤을 통하여 분사하는 냉각을 구현함으로써, 체류수를 이용한 비용 절감을 가능하게 하면서 핀치롤 사이의 체류수 자체를 직접적으로 제거함에 따른 소재의 냉각편차를 제거하고, 흡인된 체류수는 상부 보다 냉각효율이 적은 소재 하면에 분사시킬수 있어 냉각 능력을 증대시키기 때문에, 궁극적으로 장치의 냉각 효율의 향상과 소재 변형 방지 및 품질 향상을 가능하게 한 냉각 장치가 요구되어 왔다.

상기와 같은 요구를 달성하기 위한 기술적인 일 측면으로서 본 발명은, 소재를 냉각토록 제공되는 헤더;와, 상기 헤더의 하측으로 이송되는 소재 상에 적어도 한 쌍이 제공되되, 롤 사이의 체류수를 흡인 제거토록 구성된 체류수 흡인형 핀치롤; 및, 이송되는 상기 소재를 지지토록 제공되되, 상기 핀치롤에서 흡인된 체류수 분사를 가능토록 구성된 체류수 분사형 이송롤;을 포함하여 구성되되,
상기 체류수 흡인형 핀치롤은, 롤 사이의 체류수를 흡인토록 핀치롤에 단독 또는 양측으로 대칭되어 제공되는 체류수 흡인수단;을 더 포함하고,
상기 체류수 분사형 이송롤은, 흡인 처리된 체류수가 공급되어 소재에 분사토록 제공되는 체류수 분사수단;을 더 포함하되, 상기 체류수 분사수단은, 이송롤의 롤 몸체에 형성된 메인 통로; 및, 상기 메인통로와 연통하도록 롤 몸체의 길이를 따라 간격을 두고 형성된 체류수 분사통로;들을 포함하며,
핀치롤에 구비된 체류수 흡인수단과 이송롤에 구비된 체류수 분사수단 사이에는 탱크를 기점으로 각각 체류수 흡인라인과 체류수 공급라인이 연계되어 흡인된 체류수의 소재 분사를 가능토록 구성되되, 상기 라인들에는 흡인력과 분사력을 제공하는 펌프들이 구비되고,
상기 이송롤 사이로 소재의 하면을 집중 냉각토록 제공되는 하부 헤더를 더 포함하고, 상기 탱크와 상기 하부 헤더 사이에는 체류수의 헤더 공급을 구현하는 제2 체류수 공급라인이 더 연계된 냉각 장치를 제공한다.

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바람직하게는, 상기 체류수 흡인수단은, 상기 핀치롤의 롤 몸체에 형성된 메인 흡인통로; 및, 상기 메인 흡인통로와 연통하도록 롤 몸체의 길이를 따라 간격을 두고 형성된 체류수 흡인통로;들을 포함하여 구성된다.

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한편, 상기 체류수 흡인형 핀치롤은 소재와 접촉하여 공회전 가능하게 제공되거나 일측에 구동원이 연계되어 롤의 양측 또는 일측으로 체류수 흡인라인이 연계되고, 상기 체류수 분사형 이송롤은 일측에는 체류수 공급라인이 연계되고, 타측에는 구동원이 연계되는 것이다.

바람직하게는, 상기 체류수 흡인통로의 롤 표면측에 제공되는 통로 확장부;를 더 포함할 수 있다.

또는, 상기 체류수 흡인통로의 롤 표면측에 제공되어 체류수 흡인통로들을 연통하는 슬릿부;를 더 포함하는 것이다.

그리고,상기 체류수 분사형 이송롤의 메인 통로는 체류수 공급측에서 멀어질수록 내경이 점진적으로 또는 단계적으로 감소하는 것이다.

이때, 상기 소재는 판재로 이루어져 장치가 가속 냉각기로 제공되는 것이다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 기존 핀치롤의 기능을 유지하면서 특히, 롤 사이의 체류수를 흡인하여 소재 하면에서 이송롤을 통하여 분사하는 냉각을 구현함으로써, 체류수를 이용한 비용 절감을 가능하게 하는 것이다.

특히, 본 발명은 핀치롤 사이의 체류수 자체를 직접적으로 제거함에 따른 소재의 냉각편차를 제거하고, 흡인된 체류수는 상부 보다 냉각효율이 적은 소재 하면에 분사시킬수 있어 냉각 능력을 증대시키기 때문에, 궁극적으로 장치의 냉각 효율의 향상과 소재 변형 방지 및 품질 향상을 가능하게 하는 것이다.

도 1은 본 발명과 관련된 소재의 일예로서 후판(제품)의 냉각공정을 도시한 개략 공정도
도 2는 도 1에서 후판 냉각기를 도시한 상세도
도 3은 후판 냉각시 체류수 발생을 설명하기 위한 공정도
도 4a 및 도 4b는 본 발명과 관련된 체류수 처리를 위한 기존 핀치 롤의 사용 전,후 상태를 도시한 공정도
도 5는 본 발명에 따른 체류수 처리장치와 이를 포함하는 냉각장치를 도시한 전체 구성도
도 6은 도 5의 본 발명 장치를 도시한 사시도
도 7은 도 5,6의 본 발명 장치의 작동 상태를 도시한 구성도
도 8은 도 5의 본 발명 장치의 다른 변형예를 도시한 구성도
도 9a 및 도 9b는 본 발명 장치의 다른 실시예를 도시한 구성도
도 10은 본 발명 장치의 또 다른 실시예를 도시한 사시도 및 구성도

이하, (첨부된 도면을 참조하여) 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. (도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.)

먼저, 도 1 및 도 2에서는, 다음의 도 5 내지 10에서 상세하게 설명하는 본 발명에 따른 냉각장치(1)와 가속냉각기(200)와 관련된 일예로서 후판의 가속 냉각을 도시하고 있고, 도 3 및 도 4에서는 핀치롤과 관련된 후판 냉각 공정을 도시하고 있는데, 이를 통하여 본 발명과 관련된 체류수 처리를 위한 핀치롤에 대하여 종래 기술부분 보다는 여기서 더 상세하게 설명한다.

즉, 도 1 및 도 2와 같이, 연속주조 공정에 의해서 제조된 주편 즉, 슬라브는 가열로(310)에서 강종에 따른 목표 온도까지 가열되고, 가열로를 통과한 압연소재(S)는, 거칠기 압연기와 마무리 압연기의 압연단계(320)를 거쳐 일정한 두께 예컨대, 최종 제품의 지시 두께까지 소재를 압연하여 후판재를 생산한다.

이때, 거칠기 압연을 거친 후판재(S)는 결정립 미세화나 변태조직의 제어를 위하여 냉각 시스템 즉, 가속 냉각기(200)를 거치고, 레벨러(330)를 통한 레벨링 단계를 거치고, 최종적으로 냉각대(340)에는 최종적인 제품으로 완성된다.

그리고, 도 2와 같이, 가속 냉각기(200)는, 4~7개의 뱅크(210a 내지 210d)들로 구성되고, 단위 뱅크들에는 또 4~6개의 상,하부 냉각 헤더(header)(220)(230)들로 구성된다.

즉, 도 3과 같이, 상부 냉각헤더(220)의 경우 냉각수가 펌프(222)와 공급관(224)을 통하여 탱크(226)에 공급되고, 하나의 탱크(226)에는 여러 개의 상부 냉각헤더(220)들이 연계되고, 상부 냉각헤더(220)에서 주수되는 물기둥(액주)(W)이 이송되는 소재 즉, 후판(S)에 낙하하여 냉각이 이루어진다. 물론, 상부 냉각헤더(220)를 통하여 냉각수가 고압으로 분사되어 냉각이 이루어질 수도 있다.

그런데, 도 3에서 도시한 바와 같이, 실제 후판 냉각시에는 냉각헤더 전체를 통하여 후판을 냉각하기도 하지만, 후판의 제품 두께나 이송속도, 성분 등에 따라 냉각헤더의 가동이 제어되어, 도 3과 같이 일부의 냉각헤더 에서만 주수를 통한 냉각이 이루어지기도 한다.

즉, 도 3에서 도시한 바와 같이, 후판(S) 특히 두께가 얇은 박판의 경우에는 전체 상부 냉각헤더(220) 모두를 가동하여 주수를 하지 않고, 미리 설정된 주수구간(X)에 해당하는 냉각헤더(220)들은 가동(ON)하고, 나머지 무주수 구간(Y)의 냉각헤더(220)들은 주수 중단(OFF)하여, 냉각범위를 제어하는 것이다.

이와 같은 주수구간(X)과 무주수구간(Y)에서의 냉각수 제어는 탱크(222)와 냉각헤더(220)사이에 연결된 연결관(228)에 구비된 제어밸브(V)들을 개도 제어하여, 도 3과 같이 온(ON) 또는 오프(OFF)에 따라 냉각수의 공급을 공급 또는 차단하게 된다.

그러나, 도 3에서 도시한 바와 같이, 무주수 구간(Y)에서는 주수가 이루어 지지 않기 때문에, 후판(S)상에서 발생하는 체류수(W')로 인하여, 후판의 상부와 하부간 온도차가 발생되고, 따라서 후판의 선단부가 휘어지는 문제가 발생하게 된다.

예를 들어, 주수구간에서 무주수 구간으로 후판이 이동하게 되면, 냉각수 이 주수(또는 분사)가 없기 때문에, 후판 상의 체류수를 밀어내는 등의 제거요인이 없어지고, 따라서 이와 같은 체류수가 발생되는 후판(S)의 상부면이 하부면 보다 더 냉각되는 냉각 불균일이 발생되고, 따라서 도 3과 같이 후판의 선단부가 변형되는 문제가 발생되게 된다. 또한, 이와 같은 체류수는 후판의 선단부 변형은 물론, 후판 내부의 냉각편차를 심화시키어 제품 품질에 영향을 주는 것이다.

이에, 도 4a 및 도 4b에서 도시한 바와 같이, 후판(S)상의 체류수(W')의 문제를 처리하기 위하여 후판 이송롤(250)의 상부로, 가능한 상부 냉각헤더(220)사이에 핀치 롤(260)들을 설치하여, 적어도 단위 구간을 벗어나서는 후판 상에 체류수(W')가 형성되지 않도록 하는 것이다.

그러나, 도 4a 및 도 4b에서 도시한 바와 같이, 이와 같은 핀치 롤(260)의 경우, 체류수(W')를 후판 길이방향으로 차단하고, 각 냉각구간 내에서 소재 상의 체류수 층(두께)을 일정하게 하기는 하나, 체류수를 완전하게 제거하는 것은 아니기 때문에, 체류수는 존재하여, 후판의 상,하부 온도 차이도 발생된다.

특히, 핀치 롤(260) 사이의 짧은 냉각 구간에서 많은 냉각수를 사용하거나, 또는 후판의 진행 속도가 그 냉각 조건에 따라 저속인 경우 체류수(W')가 핀치롤(260)을 넘어서 월류되는 문제도 발생된다.

또한, 핀치롤이 댐 역할을 하기 때문에, 전체 냉각수량은 상대적으로 줄여야 하기 때문에, 설비의 성능을 저하시키는 결과를 초래하는 것이다.

다음, 이하에서는 도 5 내지 도 10을 토대로, 본 발명에 따른 피냉각 소재상에서 형성되는 체류수(W')를 흡인 처리하고, 이를 소재 이송롤에서 분사 가능하게 한 냉각 장치(1)에 대하여 설명한다.

다만, 이하의 본 실시예에서는 피냉각 소재를 후판(S)으로 설명하고, 냉각 장치(1)를 도 1,2에서 설명한 가속 냉각기(200)로 설명하고, 도 1 내지 4에서 설명한 가속 냉각기의 관련 구성요소 즉, 상부 및 하부 헤더(220)(230) 등의 관련부호는 동일부호로 설명하고, 이하의 본 실시예에서 가속 냉각기(200)의 상세한 설명은 생략한다.

또한, 이하의 본 실시예에서는 소재를 후판(S)으로 설명한다.

먼저, 도 5 내지 도 7에서는 본 발명에 따른 냉각 장치(1)의 전체 구성을 구성도와 사시도 및 작동 상태도로 도시하고 있다.

즉, 도 5 내지 도 7에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 냉각 장치(1)는, 기본적으로 소재를 냉각토록 제공되는 헤더(220) 즉, 상부헤더와, 상기 헤더의 하측으로 이송되는 소재 상에 적어도 한 쌍이 제공되되, 롤 사이의 체류수(W')를 흡인 제거토록 구성된 체류수 흡인형 핀치롤(10) 및, 이송되는 상기 소재를 지지토록 제공되되, 상기 핀치롤에서 흡인된 체류수 분사를 가능토록 구성된 체류수 분사형 이송롤(30)을 포함하여 구성될 수 있다.

따라서, 도 5 및 도 7과 같이, 본 발명의 냉각장치(1)는 기본적으로 기존 도 4의 핀치롤과 같은 핀치롤의 기능 즉, 체류수(W')를 롤 사이에서 가두어 체류수가 발생되어도 그 구간에서의 체류수 분포는 균일하게 하는 기능과, 체류수가 롤을 벗어나서 확장되지 않는 기능을 갖되, 체류수의 흡인 처리하고, 동시에 이송롤은 단순하게 후판을 이송하지 않고, 흡인된 체류수를 냉각수로서 후판의 하부에서 분사 가능하게 하는 것이다.

이에, 본 발명의 냉각장치는 체류수(W')(도면에서는 한쌍의 핀치롤을 기준으로 도시하였지만, 도 2와 같이 실제 가속 냉각기(200)에서는 단위 탱크에 상당한 헤더들이 연계되므로, 사실상 체류수의 흡인양은 상당한 것이다)를 흡인하여 이를 후판 하부의 분사 냉각수로 재순환 사용하기 때문에, 냉각수 사용에 따른 비용절감이 우수한 것이다.

다만, 이하의 본 실시에에서는 상기 체류수 흡인형 핀치롤(10)과 체류수 분사형 이송롤(30)을 간략하여 핀치롤(10)과 이송롤(30)로 설명한다.

이때, 도 5 내지 도 7에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 핀치롤(10)은, 롤 사이의 체류수(W')를 흡인토록 핀치롤에 단독 또는 양측으로 대칭되어 제공되는 체류수 흡인수단(50)을 포함하는 것이다.

즉, 이와 같은 본 발명의 핀치롤에 제공되는 상기 체류수 흡인수단(50)은, 상기 핀치롤(10)의 롤 몸체(12)에 형성된 메인 흡인통로(52) 및, 상기 메인 흡인통로(32)와 연통하도록 롤 몸체의 길이를 따라 간격을 두고 형성된 체류수 흡인통로(54)들을 포함한다.

따라서, 도 5와 같이, 핀치롤(10)이 후판 상에서 접촉하여 공회전 핀치롤로 제공되거나 또는, 일측으로 모터 등의 구동원(도 7의 M)이 연계되는 동력 인가형 제공되는, 어떠한 경우이든 롤 사이에 가두어진 체류수(W')는 체류수 흡인수단(50)의 상기 체류수 흡인통로(54)(구멍)들을 통하여 급속하게 흡인되고, 다음에 설명하듯이 이송롤(30)에서 후판 하부에서 분사되게 된다.

결국, 본 발명의 냉각 장치(1)의 경우에는 롤 사이의 체류수를 다른 분사수단등을 통하여 차단하거나 후판 측면으로 밀어내서 제거하는 것이 아니라, 후판 폭 방향으로 균일하게 배열된 체류수 흡인수단의 통로(54)(구멍)들을 통하여 일시에 균일하면서 신속하게 흡인 제거되기 때문에, 실질적으로 체류수 제거효과가 우수한 것이다.

특히, 본 발명의 냉각장치(1)는 체류수는 효과적으로 제거하고, 상부 보다는 냉각수를 분사하기 때문에, 그 냉각효율이 적은 후판 하부에는 반대로 하부 헤더(230)외에 추가로 체류수를 분사하기 때문에, 후판 상,하부 면의 냉각편차가 적게되고, 체류수 흡인과 분사 능력을 도 5 및 도 7과 같이 펌프(P1)(P2)들을 통하여 제어하면 정밀한 후판의 냉각 제어도 가능한 것이다.

이는, 본 발명의 냉각장치를 통과한 후판의 냉각 제어를 가능하게 하여 보다 고 품질의 후판 제품을 생산 가능하게 할 것이다.

한편, 도 6 및 도 7에서는 본 발명의 핀치롤(10)의 경우 양측에서 체류수를 흡인하는 구조로 도시하였지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 도 7의 하부 이송롤(30)과 같이 일측으로 모터(M) 등의 구동원이 인가되는 동력 인가형으로 제공되는 것도 가능하고, 다만 이하의 본 실시예에서는 흡인력을 강화토록 핀치롤(10)의 양측에서 흡인하는 것으로 설명한다.

즉, 핀치롤(10)의 내부 중앙에 롤 몸체(12)의 양측에서 관통한 메인 흡인통로(52)를 각각 형성시키고, 메인 흡인통로에 맞추어 체류수 흡인통로(54)들을 롤의 방사상으로 관통시키어 적당하게 배열하면 롤의 양측에서 체류수의 흡인력이 인가되어 체류수의 흡인을 원활하게 하는 것이다.

그리고, 도 5 및 도 7과 같이, 상기 핀치롤(10)의 체류수 흡인수단(50)의 메인 흡인통로(52)에는 탱크(T)사이에서 체류수 흡인라인(92)이 연계되고, 상기 라인에서는 펀프(P1)가 구비된다.

동시에, 상기 핀치롤(10)의 구조를 살펴보면, 핀치롤의 롤몸체(12)의 양측으로 베어링(56a)이 조립되고, 베어링에는 파이프 등의 연결구(56)가 체결되고, 상기 연결구(56)에는 체류수 흡인라인(92)과 연계되는 흡인호스(58)가 체결된다.

따라서, 펌프의 작동시 핀치롤사이의 체류수는 흡인통로->메인통로->연결구->흡인호스-> 흡인라인의 경로를 통하여 체류수 저장탱크(T)에 모이게 된다.

물론, 상기 흡인라인과 탱크(T) 및 펌프는 체류수의 흡인 용량에 맞추어 제공됨은 당연하다.

다음, 도 5 및 도 7에서 도시한 바와 같이, 상기 이송롤(30)은, 흡인 처리된 체류수가 공급되어 후판의 하부에서 분사토록 제공되는 체류수 분사수단(70)을 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 체류수 분사수단(70)도 체류수 흡인수단과 마찬가지로 핀치롤의 롤 몸체(32)의 일측에서 관통되는 메인 통로(72)와, 상기 메인통로(72)와 연통하도록 롤 몸체의 길이를 따라 간격을 두고 형성된 체류수 분사통로(74)(구멍)들을 포함하여 제공되는 것이다.

한편, 도 7과 같이, 상기 이송롤(30)은 후판을 이송시키기 때문에, 동력이 인가되어야 하고, 따라서 이송롤의 경우에는 상기 메인통로(72)는 롤의 일측 축부(30a)와 롤몸체(32)를 관통하여 형성되고, 반대측 롤축부(30b)에는 모터(M)의 구동원이 연계된다.

동시에, 상기 이송롤의 양측 롤 축부들에는 베어링블록(76)들에 체결되어 회전이 지지되고, 일측 메인통로(72)에는 로터리 조인트(78)를 매개로 체류수 공급라인(94)이 연결된다.

따라서, 도 5 및 도 7과 같이, 체류수가 흡인되어 모인 탱크(T)의 체류수는 공급라인에 구비된 펌프(P2)의 작동시 공급라인을 통하여 체류수 분사수단(70)의 메인통로(72)와 체류수 분사통로(74)를 통하여 후판의 폭 방향으로 균일한 분포로 체류수가 분사되는 것이다.

물론, 핀치롤의 하측으로 대응되는 한쌍의 이송롤이 배열되는 것도 가능하나, 이는 일예 일뿐, 이송롤이 반드시 핀치롤과 배열을 같이할 필요는 없고, 어떠한 경우이든 공급라인을 통하여 탱크의 흡인 처리된 체류수가 공급되어 이송롤을 통하여 진행되는 후판의 하부에 분사될 수 있다.

이때, 도 5와 같이, 본 발명의 체류수는 실질적으로 후판 하부의 냉각을 수행하는 하부 헤더(230)와 연계시키어 체류수의 공급을 통한 비용절감을 가능하게 할수 있는데, 에를 들어 흡인된 체류수가 모이는 탱크(T)에 펌프(P3)를 구비하는 제2 체류수 공급라인(96)을 구축하고, 상기 제2 체류수 공급라인(96)을 하부 헤더(230)의 메인 공급라인과 분기 형태로 연계시키면, 하부헤더의 냉각수 분사시 물의 양을 줄여서 비용 절감을 가능하게 하는 것이다.

다음, 도 8에서 도시한 바와 같이, 상기 핀치롤(10)에 제공되는 체류수 흡인통로(54)의 롤 표면측으로 통로 입구에 확장부(54a)를 더 형성하는 것도 바람직하다.

따라서, 이경우 체류수의 체류수 흡인통로(구멍)의 입구 면적이 확장되기 때문에, 체류수의 접촉면적이 확장되고, 결과적으로 단위 롤에 상당히 많은 체류수 흡인통로(54)들이 형성되는 것을 감안하면, 전체적으로는 체류수의 흡인 능력을 향상시키게 되는 것이다.

또는, 도 9a 및 도 9b 에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 냉각 장치에서 핀치롤(10)의 체류수 흡인통로(34)의 롤 표면측에 체류수 흡인통로(54)(구멍)들을 연통하는 슬릿부(34b)를 롤의 길이방향으로 길게 신장하여 체류수 흡인통로의 형성 간격에 맞추어 일체로 제공하는 것도 가능하다.

따라서, 이경우 롤의 가공을 추가해야 하는 것은 있지만, 체류수를 더 원활하게 흡인 처리하는 것을 가능하게 할 것이다.

물론, 지금까지 설명한 핀치롤의 체류수 흡인통로(54)와 메인 흡인통로(52) 및, 이송롤의 메인통로(72)와 체류수 분사통로(74)들의 내경은 사전에 적절하게 설계하여 형성시키면 되는데, 후판의 냉각조건이나 체류수 발생량을 감안하여 그 체류수 흡인통로들의 설치수를 적정하게 하면 된다.

다음, 도 10에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 이송롤(30)의 경우 체류수 분사수단(70)의 메인통로(72)를 체류수 공급측에서 멀어질수록 내경이 점진적으로(미도시) 또는 단계적으로 감소하는 계단형으로 제공하는 것도 가능하다.

즉, 이송롤의 경우 일측으로 모터의 구동원이 연계되기 때문에, 메인통로(72)는 일측에서 관통되어 형성되고, 결국 일측에서만 체류수가 공급되므로, 체류수 공급측에서 멀어질수록 메인통로(72)의 내경을 감쇠시키면, 결과적으로 이송롤의 길이방향으로 체류수의 분사 구배는 균일하게 되고, 따라서 후판의 폭 방향으로는 균일한 체류수 분사를 가능하게 할 것이다.

이에 따라서, 지금까지 설명한 본 발명의 냉각 장치의 경우 체류수의 직접적인 흡인 제거와, 동시에 흡인 저장된 체류수를 이송롤을 통하여 하부 헤더(230)의 양측에서 후판의 하부에 분사하기 때문에, 전체적으로 후판의 상,하부 냉각편차를 제거하고, 균일한 냉각을 구현함은 물론, 체류수의 순환 재사용에 따른 비용 절감도 가능하게 하는 것이다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.

1.... 냉각 장치 10.... 체류수 흡인형 핀치롤
30.... 체류수 분사형 이송롤 50.... 체류수 흡인수단
70.... 체류수 분사수단 200.... 가속 냉각기
220.... (상부) 헤더 230.... 하부 헤더

Claims (12)

1. 소재를 냉각토록 제공되는 헤더(220);와, 상기 헤더의 하측으로 이송되는 소재 상에 적어도 한 쌍이 제공되되, 롤 사이의 체류수(W')를 흡인 제거토록 구성된 체류수 흡인형 핀치롤(10); 및, 이송되는 상기 소재를 지지토록 제공되되, 상기 핀치롤에서 흡인된 체류수 분사를 가능토록 구성된 체류수 분사형 이송롤(30);을 포함하여 구성되되,
   상기 체류수 흡인형 핀치롤(10)은, 롤 사이의 체류수를 흡인토록 핀치롤에 단독 또는 양측으로 대칭되어 제공되는 체류수 흡인수단(50);을 더 포함하고,
   상기 체류수 분사형 이송롤(30)은, 흡인 처리된 체류수가 공급되어 소재에 분사토록 제공되는 체류수 분사수단(70);을 더 포함하되, 상기 체류수 분사수단(70)은, 이송롤의 롤 몸체(32)에 형성된 메인 통로(72); 및, 상기 메인통로(72)와 연통하도록 롤 몸체의 길이를 따라 간격을 두고 형성된 체류수 분사통로(74);들을 포함하며,
   핀치롤에 구비된 체류수 흡인수단(50)과 이송롤에 구비된 체류수 분사수단(70) 사이에는 탱크(T)를 기점으로 각각 체류수 흡인라인(92)과 체류수 공급라인(94)이 연계되어 흡인된 체류수의 소재 분사를 가능토록 구성되되, 상기 라인들에는 흡인력과 분사력을 제공하는 펌프(P1)(P2)들이 구비되고,
   상기 이송롤 사이로 소재의 하면을 집중 냉각토록 제공되는 하부 헤더(230)를 더 포함하고, 상기 탱크(T)와 상기 하부 헤더(230)사이에는 체류수의 헤더 공급을 구현하는 제2 체류수 공급라인(96)이 더 연계된 냉각 장치.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 체류수 흡인수단(50)은, 핀치롤의 롤 몸체(12)에 형성된 메인 흡인통로(52); 및,
   상기 메인 흡인통로(32)와 연통하도록 롤 몸체의 길이를 따라 간격을 두고 형성된 체류수 흡인통로(54);
   들을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 냉각 장치.
   
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 제1항에 있어서,
   상기 체류수 흡인형 핀치롤(10)은 소재와 접촉하여 공회전 가능하게 제공되거나 일측에 구동원이 연계되어 롤의 양측 또는 일측으로 체류수 흡인라인(92)이 연계되고,
   상기 체류수 분사형 이송롤(30)은 일측에는 체류수 공급라인(94)이 연계되고, 타측에는 구동원이 연계되는 것을 특징으로 하는 냉각 장치.
   
9. 제3항에 있어서,
   상기 체류수 흡인통로(54)의 롤 표면측에 제공되는 통로 확장부(54a);
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각 장치.
   
10. 제3항에 있어서,
    상기 체류수 흡인통로(54)의 롤 표면측에 제공되어 체류수 흡인통로들을 연통하는 슬릿부(54b);
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각 장치.
    
11. 제1항에 있어서,
    상기 체류수 분사형 이송롤의 메인 통로(72)는 체류수 공급측에서 멀어질수록 내경이 점진적으로 또는 단계적으로 감소하는 것을 특징으로 하는 냉각 장치.
    
12. 제1항, 제3항 및 제8항 내지 제11항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 소재는 판재로 이루어져 가속 냉각기(200)로 제공되는 냉각 장치.
    

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