KR101431033B1

KR101431033B1 - 강판 냉각장치

Info

Publication number: KR101431033B1
Application number: KR1020130046532A
Authority: KR
Inventors: 편지현; 한상빈; 이태오; 권휘섭
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2013-04-26
Filing date: 2013-04-26
Publication date: 2014-08-18

Abstract

본 발명의 일 실시예에 의하면, 강판의 폭방향을 따라 고정설치되어 회전가능하며, 외부로부터 공급된 냉매가 공급되는 유로를 가지는 노즐몸체; 및 상기 유로로부터 공급된 상기 냉매를 수용하는 수용공간 및 상기 강판을 향해 상기 냉매를 분사하는 분사홀을 가지며, 상기 노즐몸체의 외측에 각각 연결되어 함께 회전가능한 분사노즐들을 포함한다.

Description

강판 냉각장치{APPARATUS FOR COOLING STEEL SHEET}

본 발명은 강판 냉각장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 강판의 폭방향을 따라 설치되어 회전가능한 분사노즐에 형성된 분사홀을 통해 상기 강판을 냉각시키는 강판 냉각장치에 관한 것이다.

제철소는 철광석에서 철을 뽑아내어 강판, 강관 등의 철재를 생산하는 곳이다. 철의 생산에는 여러 공정이 필요하지만, 크게 나누어 제선 공정, 제강 공정, 연속주조 공정, 및 압연 공정의 4단계로 나뉘며, 철을 만드는 순서는 제선-제강-연주-압엽 순서로 이루어진다.

제선공정은 소결 공장에서 분광석을 사전 처리하여 만든 소결광 그리고 코크스 공장에서 건류한 코크스, 및 석회를 용광로에 장입한 다음, 열을 가하여 철광석을 녹여서 용선을 만드는 공정이다. 이때, 코크스는 열풍에 의해 연소되고, 이 과정에서 발생하는 일산화탄소가 철광석과 환원 반응을 일으키면서 쇳물이 생성된다. 코크스는 철광석을 녹이는 열원 역할과 산화철인 철광석에서 산소와 쇳물을 분리시키는 역할을 한다. 또한 고로의 출력 향상을 위한 공정인 철광석 소결공정, 코크스 제조 공정도 포함하고 있다. 고로의 크기는 고로 내 용적으로 산출되며, 능력은 일일 출선량으로 나타낸다.

제강 공정은 제선공정을 통해 나온 선철은 탄소함유량이 많고 인, 황, 규소와 같은 불순물이 상당량 함유되어 경도가 높고 취약한 성질이 있다. 이러한 선철을 정련하여 탄소의 양을 감소시키고 불순물을 제거하기 위해 제강공정이 수행된다. 제강공정에는 평로, 전로 및 전기로 등이 적용되며, 고로에서 이송되는 용선, 고철 및 부원료를 전로에 장입한 후, 산소를 불어 넣어 용선 중의 불순물을 제거하고 필요한 성분을 첨가하여 원하는 성분과 적정 온도의 용강을 만드는 공정이다. 용융된 선철에 함유된 탄소, 망간, 규소, 인, 황 등이 산화 연소되고, 산화물은 석회에 의해 슬래그화하여 제거되며, 탈인과 탈산이 병행되므로 인과 산소 함유량이 낮은 강이 제조된다.

연속주조 공정은 제강 공정에서 생산된 용강을 주형(Mold)에 주입하고 연속적으로 인발 하여 냉각시켜 직접 소정의 반제품 슬래브(Slab), 블롬(Bloom), 빌릿(Billet) 등을 제조하는 공정이다. 이 공정은 종래의 조괴-분괴공정을 생략함으로써 생산성 향상이 가능하고, 균질의 반제품을 생산할 수 있어, 현재는 일부 고급합금강을 제외하고 대부분의 강 종을 연속주조 공정에서 생산하고 있다.

압연 공정은 압연 공정은 연속 주조에서 생산된 반제품을 열연, 후판, 선재, 형강, 봉강 공장으로 이송시켜 재가열한 후, 각각의 열연 압연기에서 소정의 형상 및 치수를 갖는 제품을 생산하는 공정 즉, 반제품을 가열하여 두 개의 롤(Roll)사이에 밀어 넣고 압착시켜 여러 가지 형태의 강재를 만드는 공정이다. 형태에 따라 판재 압연과 봉재, 선재 압연으로 나누고, 압연 온도에 따라 열간 압연, 냉간 압연으로 나뉜다.

열간 압연 공정에서 열간 압연 후에 소재에 냉각 공정을 통하여 기계적 성질을 부여할 수 있다. 압연기를 통해 열간 압연을 마친 소재는 ROT(Run Out Table)로 불리는 냉각 구간에서 일정량의 주수, 즉 냉각수를 분사하여 인장강도, 항복강도 및 연신율과 같은 기계적 특성이 결정되는 냉각 공정을 거친다.

일반적인 냉각공정은 냉각수를 주수하기 위한 라미나 뱅크(Laminar Bank), 및 급속 냉각이 가능하도록 높은 냉각능이 구현되는 급속 냉각부인 UHDC(Ultra High Density Cooler)가 설치되며, 밸브 개폐 제어를 이용해 권취 시의 스트립을 목표 온도로 제어할 수 있다.

급속 냉각부에 설치되는 노즐은 강판을 이송하는 이송롤러 사이에 설치되며, 냉각수를 공급받아 분사구를 통해 강판에 냉각수를 분사한다. 하지만, 강판의 복사열에 의한 열변형으로 노즐의 파손 및 노즐 탈락이 발생하고, 노즐 탈락의 경우에 ROT 모터 트립으로 인한 라인 정지가 발생하여 생산성 저하를 야기할 뿐만 아니라, 노즐의 유지 보수비용 및 교체 시간이 증가하는 문제가 있다.

또한, 강판 표면으로부터 분리되는 스케일에 의하여 노즐 막힘이 발생하여 노즐 청소 비용 등이 증가하고, 심한 경우에는 노즐을 교체하여야 한다. 이와 같이, 스케일에 의하여 노즐 막힘이 발생하는 경우에는 복수의 노즐 전부가 일정하게 막히는 것이 아니라 일부 노즐에서만 막힘 현상이 나타나므로, 부분적인 냉각수 유량 편차가 발생한다. 따라서, 급속 냉각부가 강판 소재에 따라 냉각 처리를 해야하는 경우에 냉각수 유량 편차가 발생하여 냉각 공정 불량이 발생하는 단점이 있다.

한국등록특허공보 10-0470673호. 2005.03.07.

본 발명의 목적은 강판의 균일한 표면냉각을 수행하는 강판 냉각장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 연속적으로 품질이 균일한 열연강판을 생산하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.

상기 분사노즐은 상기 강판의 폭방향을 따라 배치된 복수의 노즐몸체 관통홀들과 대응되는 위치에 형성된 분사노즐 관통홀들을 가지며, 상기 강판냉각장치는, 상기 노즐몸체 관통홀과 상기 분사노즐 관통홀에 각각 삽입되는 분배관을 더 포함할 수 있다.

상기 강판 냉각장치는 상기 노즐몸체와 상기 분사노즐 사이에 배치되며, 상기 분사노즐을 향해 탄성력을 제공하는 탄성부재를 더 포함할 수 있다.

상기 분배관은, 외주면으로부터 돌출되어 상기 수용공간 내주면을 지지하는 상부돌기와, 외주면으로부터 돌출되어 상기 노즐몸체와 대향되는 상기 분사노즐의 일면을 지지하는 하부돌기를 구비할 수 있다.

상기 분사노즐은, 상기 분배관의 일단부가 상기 노즐몸체 관통홀 및 상기 분사노즐 관통홀을 따라 이동하며, 상기 유로의 내주면에 접하여 상기 냉매가 상기 수용공간으로 유입되는 것을 차단하는 차단위치; 및 상기 분배관의 일단부가 상기 유로의 내주면으로부터 이격되어 상기 냉매를 상기 수용공간으로 공급가능한 공급위치로 전환가능할 수 있다.

상기 노즐몸체는 내주면으로부터 돌출되어 상기 분배관이 차단위치에 있을 경우, 상기 분배관의 일단부에 삽입되는 돌출부를 구비할 수 있다.

상기 분사노즐들은 상기 노즐몸체의 길이방향을 따라 설치되며, 상기 노즐몸체의 둘레에 등각을 이루어 배치되어 원통형상을 이룰 수 있다.

상기 강판 냉각장치는, 상기 분사노즐들을 감싸도록 배치되어 상기 분사노즐들을 지지하며, 상기 강판을 향해 상기 분사노즐의 호의 길이와 같거나 큰 개방부를 가지는 지지대; 및 상기 지지대의 내주면에 설치되어 상기 분사노즐을 회전가능하도록 지지하는 베어링을 더 포함할 수 있다.

상기 강판 냉각장치는, 상기 노즐몸체에 연결되어 상기 노즐몸체와 함께 회전가능하며, 상기 유로와 내부가 연통되는 연결관; 상기 연결관이 삽입되는 삽입홀을 가지며, 상기 연결관을 지지하는 고정대; 상기 연결관에 고정설치되어 상기 연결관과 함께 회전가능한 종동기어; 및 상기 종동기어에 치합되며, 구동모터의 구동력에 의해 회전가능한 구동기어를 더 포함할 수 있다.

상기 강판 냉각장치는, 상기 연결관의 반경방향으로 승강 가능한 실린더로드를 갖는 작동실린더; 일측이 상기 실린더로드의 상단부에 수직연결되어 상기 실린더로드와 함께 승강하는 연결부재; 및 상기 연결부재의 타측에 연결되며, 상기 개방부에 위치한 상기 분사노즐의 상부와 맞닿는 가이드부재를 더 포함하되, 상기 작동실린더는 상기 노즐몸체를 향해 승강 승강하여 상기 분사노즐은 공급위치에서 차단위치로 전환할 수 있다.

상기 가이드부재는 상기 개방부 상에 설치되어 원호형상을 가지며, 상기 강판 냉각장치는 상기 가이드부재의 내주면에 설치되어 상기 분사노즐의 호를 지지하는 베어링을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 강판의 복사열에 의해 분사노즐의 열변형 및 파손을 방지할 수 있다. 또한, 강판에서 분리되는 스케일에 의해 분사홀의 막힘 또는 노즐의 교체시점에 상응하여 분사노즐을 회전함으로써 연속작업이 이루어지도록 할 수 있다. 따라서, 설비의 휴지시간 없이 품질이 균일한 열연강판을 생산할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 강판 냉각장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시한 노즐몸체를 확대한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시한 A를 확대한 도면이다.
도 4 내지 도 8은 도 1에 도시한 강판 냉각장치의 작동과정을 나타내는 도면이다.
도 9 및 도 10은 도 1에 도시한 강판 냉각장치가 설치되는 위치를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시예들은 첨부된 도 1 내지 도 10을 참고하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예들은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다. 또한, 이하에서 언급하는 ‘연결’은 두 개의 구성요소가 직접 연결되는 경우뿐만 아니라, 다른 매개체를 통해 간접 연결되는 경우도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

일반적으로 압연 강판(S)을 생산하는 열간 압연 공정은 가열로에서 일정 온도로 가열된 슬라브(slab)를 1차 조압연에서 바(bat) 형태로 압연하여 마무리 압연기를 거처 스트립(strip) 형태로 최종 압연 작업을 실시하여 다수개의 롤러로 구성된 런 아웃 테이블(run out table:ROT)을 통과하는 동안 스트립의 상부 또는 하부에서 냉각수를 주수하여 권취 온도를 확보한 후 두루마리 형태로 권취기에 감아 핫 코일(hot-coil)을 생산하게 된다.

열간 압연 공정에서 열간 압연 후에 소재에 냉각 공정을 통하여 기계적 성질을 부여할 수 있다. 압연기를 통해 열간 압연을 마친 소재는 ROT로 불리는 냉각 구간에서 일정량의 주수, 즉 냉각수를 분사하여 인장강도, 항복강도 및 연신율과 같은 기계적 특성이 결정되는 냉각 공정을 거친다.

이러한 기존의 냉각장치는 강판(S)을 일방향으로 이송시키는 이송롤러들 사이에 설치되어 하부에서 냉각수를 공급받는다. 다수의 분사홀이 형성된 노즐은 강판(S)을 향해 냉각수를 분사함으로써 강판(S)의 표면을 식히는 기능을 한다. 이와 같은 노즐은 강판(S)에 의한 열 변형 및 설계적으로 취약한 부분에 결함이 발생되어 강판(S) 이송 시, 강판(S)의 표면결함 및 냉각수에 의해 분리되는 강판(S)의 스케일에 의해 노즐의 분사홀이 막힘으로써 냉각수를 용이하게 분사하지 못해 강판(S)의 국부적 온도 편차가 발생하여 품질결함의 원인이 되며, 노즐의 막힘을 정비하기 위해 냉각장치를 중지시켜야하므로 설비가동률의 저하를 야기한다. 따라서, 이하에서는 이와 같은 문제점을 개선하여 설비의 휴지시간 없이 품질이 균일한 열연강판(S)을 생산 가능한 강판 냉각장치(100)에 대해 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 강판 냉각장치를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 2는 도 1에 도시한 노즐몸체를 확대한 도면이다. 또한, 도 3은 도 1에 도시한 A를 확대한 도면이다. 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 강판 냉각장치(100)는 강판(S)의 폭방향을 따라 고정설치되어 회전가능한 노즐몸체(10)와 노즐몸체(10)의 외측에 복수개로 연결되어 노즐몸체(10)와 함께 회전가능한 분사노즐(40)들을 포함한다.

노즐몸체(10)는 외부로부터 공급된 냉매가 공급되는 유로(15)를 가지며, 분사노즐(40)들은 노즐몸체(10)의 길이방향을 따라 설치된다. 분사노즐(40)들은 각각 노즐몸체(10)의 둘레에 등각을 이루어 배치되어 원통 형상을 이루며, 유로(15)로부터 공급된 냉각수를 수용하는 수용공간(42)을 가진다. 또한, 분사노즐(40)은 복수개의 분사홀(45)들이 형성되어 수용공간(42)에 유입된 냉각수를 강판(S)을 향해 분사할 수 있다.

도 3에 도시한 바와 같이, 노즐몸체(10)는 강판(S)의 폭방향을 따라 배치된 복수의 노즐몸체 관통홀(17)들을 가지며, 분사노즐(40) 또한 노즐몸체 관통홀(17)들과 대응되는 위치에 분사노즐 관통홀(47)이 형성된다. 노즐몸체 관통홀(17)은 노즐몸체(10)의 외측에 각각 연결되는 분사노즐(40)에 냉각수를 공급하도록 기설정된 간격(d₁)으로 형성될 수 있으며, 노즐몸체(10)와 대향되는 면에 연결되는 각각의 분사노즐(40)에는 각각 대응되어 순차적으로 노즐몸체 관통홀(17)과 분사노즐 관통홀(47)을 연통하는 분배관(20)이 삽입된다. 이하에서는, 노즐몸체(10)와 하나의 분사노즐(40)에 구비된 분배관(20)의 구성 및 작동과정에 대해 설명하기로 한다.

분배관(20)은 노즐몸체 관통홀(17)과 분사노즐 관통홀(47)에 각각 삽입된다. 분배관(20)은 외주면으로부터 돌출되어 수용공간(42) 내주면을 지지하는 상부돌기(22)와 외주면으로부터 돌출되어 노즐몸체(10)와 대향되는 분사노즐(40)의 일면을 지지하는 하부돌기(24)를 구비한다. 즉, 분배관(20)은 상부돌기(22) 및 하부돌기(24)에 의해 분사노즐(40)에 고정되어 함께 승강할 수 있다.

탄성부재(30)는 노즐몸체(10)와 분사노즐(40) 사이에 배치되며, 분사노즐(40)을 향해 탄성력을 제공한다. 탄성부재(40)는 탄성 스프링일 수 있으며, 분배관(20)에 삽입되어 일측이 노즐몸체(10)에 고정설치될 수 있다. 지지대(50)는 분사노즐(40)들을 감싸도록 배치되어 분사노즐(40)들을 지지하며, 강판(S)을 향해 분사노즐(40)의 호의 길이와 같거나 큰 개방부(55)를 가진다. 지지대(50)의 내주면에는 베어링(52)이 설치될 수 있으며, 분사노즐(40)들은 베어링(52)에 의해 지지대(50)에 지지된 상태로 따로 회전할 수 있다.

또한, 연결관(12)은 노즐몸체(10)와 연결되어 노즐몸체(10)와 함께 회전가능하며, 연결관(12)의 내부와 노즐몸체(10)의 유로(15)는 서로 연통 된다. 연결관(12)은 냉각수 공급라인(도시안함)과 연결되어 노즐몸체(10)의 유로(15)에 냉각수를 공급할 수 있다. 고정대(60)는 연결관(12)이 삽입되는 삽입홀을 가지며, 연결관(12)을 안정적으로 지지한다.

종동기어(68)는 연결관(12)에 고정설치되어 연결관(12)과 함께 회전가능하다. 구동모터(65)는 고정대(60)의 일측에 고정설치될 수 있으며, 구동기어(67)는 구동모터(65)에 축결합되는 구동축(66)에 연결된다. 구동기어(67)는 구동모터(65)의 구동력에 의해 함께 회전하며, 종동기어(68)와 치합되어 함께 회전함으로써 노즐몸체(10) 및 노즐몸체(10)에 연결된 분사노즐(40)을 회전시킬 수 있다.

고정대(60)의 상부에는 작동실린더(70)가 고정설치되며, 실린더로드(72)는 작동실린더(70)에 연결되어 작동실린더(70)에 의해 연결관(12)의 반경 방향으로 승강 가능하다. 연결부재(74)는 일측이 실린더로드(72)의 상단부에 수직연결되어 실린더로드(72)와 함께 승강하며, 가이드부재(75)는 연결부재(74)의 타측에 연결된다. 가이드부재(75)는 개방부(55)에 위치하여 분사노즐(40)의 상부와 맞닿아 실린더로드(72)의 승강에 의해 분사노즐(40)의 위치를 안내할 수 있다. 가이드부재(75)는 원호형상을 가질 수 있으며, 가이드부재(75)의 내주면 상에는 베어링이 설치될 수 있다. 이어지는 도면과 함께 강판 냉각장치(100)의 동작과정 및 작동효과에 대해 설명하기로 한다.

도 4 내지 도 8은 도 1에 도시한 강판 냉각장치의 작동과정을 나타내는 도면이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 가이드부재(75)는 지지대(50)에 형성되는 개방부(55)에 위치하며, 분사노즐(40)의 상부와 맞닿아 실린더로드(72)가 하강함에 따라 함께 하강하여 분사노즐(40)을 하강시킨다. 노즐몸체(10)는 내주면으로부터 돌출되는 돌출부(13)를 가지며, 분배관(20)은 작동실린더(70)에 의해 하강된 가이드부재(75)에 의해 하강 되며('차단위치'), 분배관(20)의 하단부는 돌출부(13)에 삽입되어 유로(15)에 공급된 냉각수가 분사노즐(40)의 수용공간(42)으로 유입되는 것을 차단한다.

도 5에 도시한 바와 같이, 작동실린더(70)가 실린더로드(72)를 상승하여 실린더로드(72)에 연결된 가이드부재(75)가 상승한다. 따라서, 분사노즐(40)은 탄성부재(30)의 탄성력에 의해 상승하며, 분배관(20)은 상부돌기(22)와 하부돌기(24)가 형성되어 분사노즐(40)에 고정된 상태로 상승한다('작동위치'). 또한, 분배관(20)이 상승함에 따라 분배관(20)의 하단부는 노즐몸체(10)의 내주면에 형성된 돌출부(13)로부터 이격되며, 냉각수는 유로(15)로부터 수용공간(42)으로 공급된다.

도 6에 도시한 바와 같이, 수용공간(42)에 공급된 냉각수는 분사노즐(40)에 형성된 분사홀(45)을 통해 강판(S)에 분사됨으로써 강판(S)을 냉각한다. 즉, 강판 냉각장치(100)는 강판(S)을 이송하는 이송롤러 사이에 설치될 수 있으며, 분사홀(45)을 통해 강판(S)에 냉각수를 분사한다. 반면, 강판(S)의 복사열에 의한 열변형으로 노즐의 파손과 탈락, 그리고 강판(S)에 냉각수를 분사함에 따라 강판(S)으로부터 분리되는 스케일에 의하여 분사홀(45)의 막힘 현상이 발생할 수 있다.

따라서, 기설정된 시간 동안 개방부(55)에 위치한 분사노즐(40)을 통해 강판(S)을 냉각하고, 분사노즐(40)의 교체가 필요한 경우(예를 들어, 분사홀(45) 막힘과 분사노즐(40)의 온도가 상승한 경우), 도 7에 도시한 바와 같이, 작동실린더(70)는 실린더로드(72)를 하강하며, 가이드부재(75)는 실린더로드(72)의 하강에 의해 함께 하강하여 분사노즐(40)을 차단위치로 전환한다. 분사노즐(40)이 차단위치로 전환됨에 따라 분배관(20)은 분사노즐(40)과 함께 하강하며, 노즐몸체(10)의 돌출부(13)는 분배관(20)의 하단부에 삽입된다. 따라서, 유로(15)에 수용된 냉각수는 분사노즐(40)의 수용공간(42)으로 공급이 중단된다.

앞서 설명한 바와 같이, 지지대(50)는 분사노즐(40)들을 감싸도록 배치되어 분사노즐(40)들을 지지하며, 강판(S)을 향해 분사노즐(40)의 호의 길이와 같거나 큰 개방부(55)를 가진다. 지지대(50)의 내주면에는 베어링(52)이 설치될 수 있으며, 베어링(52)에 의해 분사노즐(40)들은 지지대(50)에 지지된 상태로 용이하게 회전 가능하다.

도 8에 도시한 바와 같이, 차단위치로 전환된 분사노즐(40)은 구동모터(65)의 구동력에 의해 노즐몸체(10)가 회전함으로써 분사노즐(40) 또한 함께 회전한다. 구동모터(65)는 분사노즐(40)의 구비된 개수에 따라 기설정된 각도로 회전하여 예비된 분사노즐(40)을 개방부(55)에 배치하며, 개방부(55)에 배치된 분사노즐(40)은 앞서 설명한 과정을 반복하여 강판(S) 냉각작업을 연속적으로 수행할 수 있다.

도 9 및 도 10은 도 1에 도시한 강판 냉각장치가 설치되는 위치를 나타내는 도면이다. 도 9 및 도 10에 도시한 바와 같이, 강판 냉각장치(100)는 강판(S)을 이송하는 이송롤러 사이에 설치되며, 냉각수를 공급받아 분사홀(45)을 통해 강판(S)에 냉각수를 분사한다. 앞서 설명한 바와 같이, 기존의 강판 냉각장치는 열연강판의 복사열에 의한 열변형으로 노즐의 파손 및 노즐 탈락이 발생하고, 노즐 탈락의 경우에 ROT 모터 트립으로 인한 라인 정지가 발생하여 생산성 저하를 야기할 뿐만 아니라, 노즐의 유지 보수비용 및 교체 시간이 증가하는 문제가 있다.

또한, 강판(S) 표면으로부터 분리되는 스케일에 의하여 노즐 막힘이 발생하여 노즐 청소 비용 등이 증가하고, 심한 경우에는 노즐을 교체하여야 한다. 이와 같이, 스케일에 의하여 노즐 막힘이 발생하는 경우에는 복수의 노즐 전부가 일정하게 막히는 것이 아니라 일부 노즐에서만 막힘 현상이 나타나므로, 부분적인 냉각수 유량 편차가 발생한다. 그로 인해, 강판(S) 소재에 따라 냉각 처리를 해야하는 경우에 냉각수 유량 편차가 발생하여 냉각 공정 불량이 발생하는 단점이 있다.

반면, 본 발명인 강판 냉각장치(100)는 기설정된 시간 동안 분사노즐(40)을 통해 강판(S)을 냉각하고, 분사노즐(40)의 교체가 필요한 경우, 차단위치로 전환된 분사노즐(40)은 구동모터(65)의 구동력에 의해 노즐몸체(10)가 회전함으로써 분사노즐(40) 또한 함께 회전한다. 구동모터(65)는 예비된 분사노즐(40)이 개방부(55)에 배치되도록 기설정된 각도로 회전하며, 개방부(55)에 배치된 분사노즐(40)은 앞서 설명한 과정을 반복하여 강판(S) 냉각작업을 연속적으로 수행할 수 있다.

따라서, 강판 냉각장치(100)는 강판(S)의 복사열에 의해 분사노즐(40)의 열변형 및 파손을 방지할 수 있으며, 강판(S)에서 분리되는 스케일에 의해 분사홀(45)의 막힘 또는 분사노즐(40)의 교환시점에 상응하여 분사노즐(40)을 회전함으로써 연속작업이 이루어지도록 할 수 있다. 그러므로, 설비의 휴지시간 없이 품질이 균일한 강판(S)을 생산할 수 있다.

본 발명을 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 이와 다른 형태의 실시예들도 가능하다. 그러므로, 이하에 기재된 청구항들의 기술적 사상과 범위는 실시예들에 한정되지 않는다.

10 : 노즐몸체 12 : 연결관
15 : 유로 17 : 노즐몸체 관통홀
20 : 분배관 22 : 상부돌기
24 : 하부돌기 30 : 탄성부재
40 : 분사노즐 42 : 수용공간
45 : 분사홀 47 : 분사노즐 관통홀
50 : 지지대 55 : 개방부
60 : 고정대 65 : 구동모터
67 : 구동기어 68 : 종동기어
70 : 작동실린더 72 : 실린더로드
74 : 연결부재 75 : 가이드부재
100 : 강판 냉각장치 S : 강판

Claims

강판의 폭방향을 따라 고정설치되어 회전가능하며, 외부로부터 공급된 냉매가 공급되는 유로 및 상기 강판의 폭방향을 따라 배치된 복수의 노즐몸체 관통홀들을 가지는 노즐몸체; 및
상기 유로로부터 공급된 상기 냉매를 수용하는 수용공간 및 상기 강판을 향해 상기 냉매를 분사하는 분사홀을 가지며, 상기 노즐몸체의 외측에 각각 연결되어 함께 회전가능하고, 상기 노즐몸체 관통홀들과 대응되는 위치에 복수의 분사노즐 관통홀들이 형성되는 분사노즐;
상기 노즐몸체 관통홀과 상기 분사노즐 관통홀에 각각 삽입되는 분배관을 더 포함하되,
상기 분사노즐은,
상기 분배관의 일단부가 상기 노즐몸체 관통홀 및 상기 분사노즐 관통홀을 따라 이동하며, 상기 유로의 내주면에 접하여 상기 냉매가 상기 수용공간으로 유입되는 것을 차단하는 차단위치; 및
상기 분배관의 일단부가 상기 유로의 내주면으로부터 이격되어 상기 냉매를 상기 수용공간으로 공급가능한 공급위치로 전환가능한, 강판 냉각장치.
삭제
강판의 폭방향을 따라 고정설치되어 회전가능하며, 외부로부터 공급된 냉매가 공급되는 유로 및 상기 강판의 폭방향을 따라 배치된 복수의 노즐몸체 관통홀들을 가지는 노즐몸체;
상기 유로로부터 공급된 상기 냉매를 수용하는 수용공간 및 상기 강판을 향해 상기 냉매를 분사하는 분사홀을 가지며, 상기 노즐몸체의 외측에 각각 연결되어 함께 회전가능하고, 상기 노즐몸체 관통홀들과 대응되는 위치에 복수의 분사노즐 관통홀들이 형성되는 분사노즐; 및
상기 노즐몸체와 상기 분사노즐 사이에 배치되며, 상기 분사노즐을 향해 탄성력을 제공하는 탄성부재를 더 포함하는, 강판 냉각장치.
강판의 폭방향을 따라 고정설치되어 회전가능하며, 외부로부터 공급된 냉매가 공급되는 유로 및 상기 강판의 폭방향을 따라 배치된 복수의 노즐몸체 관통홀들을 가지는 노즐몸체;
상기 유로로부터 공급된 상기 냉매를 수용하는 수용공간 및 상기 강판을 향해 상기 냉매를 분사하는 분사홀을 가지며, 상기 노즐몸체의 외측에 각각 연결되어 함께 회전가능하고, 상기 노즐몸체 관통홀들과 대응되는 위치에 복수의 분사노즐 관통홀들이 형성되는 분사노즐; 및
상기 노즐몸체 관통홀과 상기 분사노즐 관통홀에 각각 삽입되는 분배관을 포함하되,
상기 분배관은,
외주면으로부터 돌출되어 상기 수용공간 내주면을 지지하는 상부돌기와, 외주면으로부터 돌출되어 상기 노즐몸체와 대향되는 상기 분사노즐의 일면을 지지하는 하부돌기를 구비하는, 강판 냉각장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 노즐몸체는 내주면으로부터 돌출되어 상기 분배관이 상기 차단위치에 있을 경우, 상기 분배관의 일단부에 삽입되는 돌출부를 구비하는, 강판 냉각장치.
제1항에 있어서,
상기 분사노즐들은 상기 노즐몸체의 길이방향을 따라 설치되며, 상기 노즐몸체의 둘레에 등각을 이루어 배치되어 원통형상을 이루는, 강판 냉각장치.
강판의 폭방향을 따라 고정설치되어 회전가능하며, 외부로부터 공급된 냉매가 공급되는 유로 및 상기 강판의 폭방향을 따라 배치된 복수의 노즐몸체 관통홀들을 가지는 노즐몸체;
상기 유로로부터 공급된 상기 냉매를 수용하는 수용공간과 상기 강판을 향해 상기 냉매를 분사하는 분사홀 및 상기 노즐몸체 관통홀들과 대응되는 위치에 복수의 분사노즐 관통홀들이 형성되며, 상기 노즐몸체의 외측에 길이방향을 따라 각각 연결되어 함께 회전가능하고, 상기 노즐몸체의 둘레에 등각 배치되어 원통형상을 이루는 분사노즐;
상기 분사노즐들을 감싸도록 배치되어 상기 분사노즐들을 지지하며, 상기 강판을 향해 상기 분사노즐의 호의 길이와 같거나 큰 개방부를 가지는 지지대; 및
상기 지지대의 내주면에 설치되어 상기 분사노즐을 회전가능하도록 지지하는 베어링을 포함하는, 강판 냉각장치.
강판의 폭방향을 따라 고정설치되어 회전가능하며, 외부로부터 공급된 냉매가 공급되는 유로 및 상기 강판의 폭방향을 따라 배치된 복수의 노즐몸체 관통홀들을 가지는 노즐몸체;
상기 유로로부터 공급된 상기 냉매를 수용하는 수용공간 및 상기 강판을 향해 상기 냉매를 분사하는 분사홀을 가지며, 상기 노즐몸체의 외측에 각각 연결되어 함께 회전가능하고, 상기 노즐몸체 관통홀들과 대응되는 위치에 복수의 분사노즐 관통홀들이 형성되는 분사노즐;
상가 노즐몸체에 연결되어 상기 노즐몸체와 함께 회전가능하며, 상기 유로와 내부가 연통되는 연결관;
상기 연결관이 삽입되는 삽입홀을 가지며, 상기 연결관을 지지하는 고정대;
상기 연결관에 고정설치되어 상기 연결관과 함께 회전가능한 종동기어; 및
상기 종동기어에 치압되며, 구동모터의 구동력에 의해 회전가능한 구동기어를 더 포함하는, 강판 냉각장치.
제9항에 있어서,
상기 강판 냉각장치는,
상기 노즐몸체 관통홀과 상기 분사노즐 관통홀에 각각 삽입되는 분배관;
상기 분사노즐들을 감싸도록 배치되어 상기 분사노즐들을 지지하며, 상기 강판을 향해 상기 분사노즐의 호의 길이와 같거나 큰 개방부를 가지는 지지대;
상기 연결관의 반경방향으로 승강 가능한 실린더로드를 갖는 작동실린더;
일측이 상기 실린더로드의 상단부에 수직연결되어 상기 실린더로드와 함께 승강하는 연결부재; 및
상기 연결부재의 타측에 연결되며, 상기 개방부에 위치한 상기 분사노즐의 상부와 맞닿는 가이드부재를 더 포함하며,
상기 분사노즐은,
상기 분배관의 일단부가 상기 노즐몸체 관통홀 및 상기 분사노즐 관통홀을 따라 이동하며, 상기 유로의 내주면에 접하여 상기 냉매가 상기 수용공간으로 유입되는 것을 차단하는 차단위치; 및
상기 분배관의 일단부가 상기 유로의 내주면으로부터 이격되어 상기 냉매를 상기 수용공간으로 공급가능한 공급위치로 전환가능하되,
상기 작동실린더는 상기 가이드부재를 통해 상기 분사노즐을 상기 노즐몸체를 향해 하강시켜, 상기 분사노즐을 상기 공급위치에서 상기 차단위치로 전환하는, 강판 냉각장치.
제10항에 있어서,
상기 가이드부재는 상기 개방부 상에 설치되어 원호형상을 가지며,
상기 강판 냉각장치는 상기 가이드부재의 내주면에 설치되어 상기 분사노즐의 호를 지지하는 베어링을 더 포함하는, 강판 냉각장치.