KR101435173B1

KR101435173B1 - 냉각설비의 잔류 수분 제거장치

Info

Publication number: KR101435173B1
Application number: KR1020130033901A
Authority: KR
Inventors: 심주현
Original assignee: 현대제철 주식회사
Priority date: 2013-03-28
Filing date: 2013-03-28
Publication date: 2014-09-01

Abstract

냉각설비의 잔류 수분 제거장치가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 스트립에 냉각수를 분사하는 냉각부; 및 상기 냉각부를 통과한 스트립에서 잔류 수분을 제거하는 수분제거부를 포함하고, 상기 수분제거부는, 상기 스트립에서 잔류 수분을 흡입하는 흡입부재; 및 상기 흡입부재에 음압을 공급하는 벤츄리관을 포함하는 냉각설비의 잔류 수분 제거장치가 제공된다.

Description

냉각설비의 잔류 수분 제거장치{REMOVAL EQUIPMENTS OF RESIDUAL MOISTURE FOR COOLING APPARATUS}

본 발명은 냉각설비의 잔류 수분 제거장치에 관한 것이다.

제철소에서는 원하는 제품을 생산하기 위하여 원자재를 녹여 불순물을 제거한 후에 소정의 형상으로 가공한다. 이러한 과정에서 제품의 냉각공정이 거의 필수적으로 수행된다. 예를 들어, 압연 강판을 생산하는 열연공정을 살펴보면, 가열로에서 일정 온도로 가열된 슬라브는 압연기를 거치면서 바(bar) 형상으로 성형되고, 최종 압연기를 거치면서 스트립 형상으로 성형된다. 최종 압연기를 통과한 스트립은 다수 개의 롤러로 구성된 런아웃 테이블(ROT, runout table)을 통과한다. 열연 ROT 냉각공정은 열연제품의 품질을 결정하는 중요한 인자로서, 열연제품의 품질편차를 감소시키기 위한 열연 ROT 냉각공정에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2003-0052517호(2003. 06. 27, 스트립 에지부 과냉을 방지하는 가변형 라미나 플로우 냉각장치)에 개시되어 있다.

본 발명의 실시예들은 냉각설비에서 스트립의 잔류 수분을 제거할 수 있는 냉각설비의 잔류 수분 제거장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 스트립에 냉각수를 분사하는 냉각부; 및 상기 냉각부를 통과한 스트립에서 잔류 수분을 제거하는 수분제거부를 포함하고, 상기 수분제거부는, 상기 스트립에서 잔류 수분을 흡입하는 흡입부재; 및 상기 흡입부재에 음압을 공급하는 벤츄리관을 포함하는 냉각설비의 잔류 수분 제거장치가 제공된다.

상기 흡입부재는 상기 스트립의 폭 방향으로 구분되는 복수 개의 영역에 각각 배치될 수 있다.

상기 벤츄리관은 상기 흡입부재에 서로 다른 크기의 음압을 공급하는 제1 및 제2 벤츄리관을 포함하고, 상기 제1 및 제2 벤츄리관은 각각의 개폐밸브를 통해 상기 흡입부재에 연결될 수 있다.

상기 냉각부를 통과한 스트립에서 잔류 수분의 양을 감지하는 센서부; 및 상기 센서부에서 감지된 잔류 수분의 양에 따라 개폐밸브를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

상기 센서부는 상기 스트립의 폭 방향으로 구분되는 복수 개의 영역에 각각 배치될 수 있다.

상기 벤츄리관은 상기 냉각부에 냉각수를 공급하는 냉각수 공급라인에 형성될 수 있다.

상기 흡입부재는 상기 스트립의 폭 방향에 평행하게 형성되는 슬릿 형상의 개구부를 가지는 노즐을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 냉각부를 통과한 스트립에서 냉각수가 기화되기 이전에 잔류 수분을 제거함으로써, 냉각수에 기화되면서 냉각수에 포함되어 있던 이물질이 스트립의 표면에 남는 현상을 방지하고, 나아가 스트립의 표면에 남는 이물질이 스트립의 보관기간 동안 공기 중의 수분과 재결합하여 스트립의 부식 등을 초래하는 문제를 해결할 수 있으며, 부차적으로는 냉각수의 이물질 함량을 낮추기 위해 소요되는 비용과 시간을 절감할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 스트립을 복수 개의 영역으로 구분하고 각 영역별로 잔류 수분의 양을 감지하고 이에 따라 음압을 제어함으로써, 잔류 수분을 효율적으로 제거하고 음압 제공에 따른 동력비용을 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 잔류 수분 제거장치를 도시한 도면.
도 2는 수분제거부의 일 실시예를 도시한 도면.
도 3은 벤추리관의 원리를 설명하기 위하여 벤추리관의 내부를 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 제어부의 일 실시예를 도시한 도면.

본 발명은 다양한 변환을 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 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 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.

이하, 본 발명에 따른 냉각설비의 잔류 수분 제거장치의 다양한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 잔류 수분 제거장치를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 잔류 수분 제거장치(10)는 냉각부(100) 및 수분제거부(200)를 포함한다.

냉각부(100)는 스트립(S)에 냉각수를 분사한다. 예를 들어, 스트립(S)은 열연공정의 최종 압연기를 통과한 스트립일 수 있다. 보다 구체적으로는, 냉각부(100)는 스트립(S)에 냉각수를 분사하는 냉각설비를 의미하고, 스트립(S), 즉 열연제품의 이송 경로상에서 최종 압연기(11) 이후 권취스풀(12)에 감기기 이전 런아웃 테이블(ROT, runout table)(13)을 통과하는 구간에 배치될 수 있다. 냉각부(100)는 스트립(S)에 냉각수를 분사하는 공지된 다양한 냉각설비, 예를 들어 라미나 플로우 냉각설비(lamina flow cooling apparatus)가 이에 해당될 수 있으며, 세부구성에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

냉각부(100)는 냉각수 공급라인(110)을 통해 냉각수를 공급받을 수 있다.

도 2는 수분제거부의 일 실시예를 도시한 도면이다.

수분제거부(200)는 냉각부(100)를 통과한 스트립(S)에서 잔류 수분을 제거한다. 즉, 수분제거부(200)는 냉각부(100)를 통과하면서 스트립(S)에 분사되었다가 배출되지 않고 스트립(S)상에 잔류하는 냉각수를 제거한다.

도 2를 참조하면, 수분제거부(200)는 흡입부재 및 벤츄리관을 포함할 수 있다.

흡입부재는 스트립(S)에서 잔류 수분(W)을 흡입한다.

흡입부재는 스트립(S)의 이송 경로상에서 냉각부(100) 이후 권취스풀에 감기기 이전 런아웃 테이블(13)을 통과하는 구간에 배치될 수 있다.

흡입부재는 스트립(S)의 폭 방향으로 구분되는 복수 개의 영역에 각각 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 흡입부재(210a)는 제1 영역(A)에 배치되고, 제2 흡입부재(210b)는 제2 영역(B)에 배치될 수 있다. 흡입부재는 도 1 및 도 2에 2개로 도시되어 있지만, 흡입부재의 개수는 스트립(S)의 폭의 크기에 따라 늘어날 수 있다.

흡입부재는 스트립(S)의 폭 방향에 평행하게 형성되는 슬릿 형상의 개구부(212a, 212b)를 가지는 노즐일 수 있다. 흡입부재는 개구부(212a, 212b)를 통해 잔류 수분(W)을 흡입한다.

도 3은 벤츄리관의 원리를 설명하기 위하여 벤츄리관의 내부를 개략적으로 도시한 도면이다.

벤츄리관은 흡입부재에 음압(negative pressure)을 공급한다.

도 3을 참조하면, 벤츄리관은 유체가 통과하는 단면적을 점점 작게 형성함으로써, 유체의 속도가 증가하고, 그에 따라 압력이 감소하게 한다. 벤츄리관에서 압력이 감소하는 부분을 흡입부재에 연결하면, 흡입부재에 음압이 공급되는 것이다.

벤츄리관에서 공급되는 음압에 의하여 흡입부재는 잔류 수분(W)을 흡입할 수 있다.

벤츄리관은 흡입부재에 서로 다른 크기의 음압을 공급하는 제1 벤츄리관(220) 및 제2 벤츄리관(230)을 포함할 수 있다. 제1 벤츄리관(220) 및 제2 벤츄리관(230)은 도 3에 도시된 것처럼 흡입부재가 연결되는 부분에서 유체가 통과하는 단면적에 차이를 둠으로써, 흡입부재에 서로 다른 크기의 음압을 공급할 수 있다. 제1 벤츄리관(220)에서 공급하는 음압이 제2 벤츄리관(230)에서 공급하는 음압보다 크다는 사실은 통상의 기술자라면 도 3을 참조하면 이해할 수 있을 것이다.

제1 벤츄리관(220)은 제1 개폐밸브(222)를 통해 제1 흡입부재(210a)에 연결되고, 제2 개폐밸브(224)를 통해 제2 흡입부재(210b)에 연결된다.

제2 벤츄리관(230)은 제3 개폐밸브(232)를 통해 제1 흡입부재(210a)에 연결되고, 제4 개폐밸브(234)를 통해 제2 흡입부재(210b)에 연결된다.

제1 벤츄리관(220) 및 제2 벤츄리관(230)은 냉각부(100)에 냉각수를 공급하는 냉각수 공급라인(110)에 형성될 수 있다. 그 결과로, 벤츄리관에서 음압을 생성하기 위하여, 별도의 유동을 생산할 필요 없이 종래의 냉각설비에서의 냉각수 공급유동을 그대로 이용할 수 있다.

벤츄리관은 도 1 내지 도 3에 2개로 도시되어 있지만, 벤츄리관의 개수는 이에 한정되지 않는다.

본 발명의 일 실시예에 따른 잔류 수분 제거장치(10)는 센서부를 포함할 수 있다.

센서부는 스트립(S)에서 잔류 수분(W)의 양을 감지한다.

센서부는 스트립(S)의 이송 경로상에서 냉각부(100) 이후 흡입부재를 지나기 이전 런아웃 테이블(13)을 통과하는 구간에 배치될 수 있다.

센서부는 스트립(S)의 폭 방향으로 구분되는 복수 개의 영역에 각각 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 센서부(300a)는 제1 영역(A)에 배치되고, 제2 센서부(300b)는 제2 영역(B)에 배치될 수 있다. 센서부는 도 2에 2개로 도시되고 있지만, 센서부의 개수는 흡입부재의 개수가 늘어나면 이와 동일한 개수로 늘어날 수 있다.

제1 센서부(300a)는 제1 영역(A)에서의 잔류 수분(W)의 양을 감지하고, 제2 센서부(300b)는 제2 영역(B)에서의 잔류 수분(W)의 양을 감지한다. 한편, 센서부가 1개로 이루어진 경우에는, 스트립(S)의 전체 영역에서의 잔류 수분(W)의 양을 감지한 후에 개별 영역별로 잔류 수분(W)의 양을 산출할 수도 있을 것이다.

센서부는 초음파센서, 광센서, 레이저센서 등을 포함한다. 예를 들어, 센서부는 레이저나 빛을 조사하는 발광부재 및 스트립(S)에 조사되었다가 반사된 레이저나 빛을 감지하는 측광부재를 포함할 수 있다. 도 2에서 화살표로 표시된 것은 레이저나 빛을 의미하고, 화살표의 출발점에 배치된 센서부의 일부분이 발광부재이고, 화살표의 종착점에 배치된 센서부의 다른 일부분이 측광부재를 표시한다. 센서부는 스트립(S)에 조사된 빛이 잔류 수분(W)이 있는 곳과 없는 곳에서 반사 및 산란되는 정도의 차이로부터 잔류 수분(W)의 양을 측정할 수 있다.

도 4는 제어부의 일 실시예를 도시한 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 잔류 수분 제거장치(10)는 제어부(400)를 포함할 수 있다.

도 4를 참조하면, 제어부(400)는 센서부에서 잔류 수분(W)의 양에 입력 받아 개폐밸브를 제어한다.

제어부(400)는 센서부에서 감지된 잔류 수분(W)의 양이 많은 경우에는, 흡입부재를 보다 큰 음압을 공급하는 제1 벤츄리관(220)에 연결한다. 예를 들어, 제1 센서부(300a) 에서 감지된 제1 영역(A)에서의 잔류 수분(W)이 많은 경우에는, 제어부(400)는 제1 개폐밸브(222)를 개방하고 제3 개폐밸브(232)를 폐쇄함으로써, 제1 흡입부재(210a)를 보다 큰 음압을 공급하는 제1 벤츄리관(220)에 연결한다. 제어부(400)는 센서부에서 감지된 잔류 수분(W)의 양이 적은 경우에는, 흡입부재를 보다 작은 음압을 공급하는 제2 벤츄리관(230)에 연결한다. 예를 들어, 제1 센서부(300a)에서 감지된 제1 영역(A)에서의 잔류 수분(W)이 적은 경우에는, 제어부(400)는 제1 개폐밸브(222)를 폐쇄하고 제3 개폐밸브(232)를 개방함으로써, 제1 흡입부재(210a)를 보다 작은 음압을 공급하는 제2 벤츄리관(230)에 연결한다. 마찬가지로, 제어부(400)는 제2 센서부(300b)에서 감지된 제2 영역(B)에서의 잔류 수분(W)의 양에 따라 제2 개폐밸브(224)와 제4 개폐밸브(234)를 제어함으로써, 제2 흡입부재(210b)를 제1 벤츄리관(200) 또는 제2 벤츄리관(230)에 연결한다. 도 4에서 제1 센서부(300a)의 감지 결과에 따른 제어부(400)의 제어 흐름은 실선으로, 제2 센서부(300b)의 감지 결과에 따른 제어부(400)의 제어 흐름은 점선으로 표시하고 있다.

제어부(400)에서 잔류 수분(W)의 양의 많고 적음의 판단기준은 미리 입력되거나 작업자에 의하여 직접 입력될 수 있다.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

10: 잔류 수분 제거장치 11: 압연기
12: 권취스풀 13: 런아웃 테이블
100: 냉각부 110: 냉각수 공급라인
200: 수분제거부 210a: 제1 흡입부재
210b: 제2 흡입부재 212a, 212b: 개구부
220: 제1 벤츄리관 222: 제1 개폐밸브
224: 제2 개폐밸브 230: 제2 벤츄리관
232: 제3 개폐밸브 234: 제4 개폐밸브
300a: 제1 센서부 300b: 제2 센서부
400: 제어부

Claims

스트립에 냉각수를 분사하는 냉각부; 및
상기 냉각부를 통과한 스트립에서 잔류 수분을 제거하는 수분제거부를 포함하고,
상기 수분제거부는,
상기 스트립에서 잔류 수분을 흡입하는 흡입부재; 및
상기 흡입부재에 음압을 공급하는 벤츄리관을 포함하고,
상기 벤츄리관은 상기 흡입부재에 서로 다른 크기의 음압을 공급하는 제1 및 제2 벤츄리관을 포함하고,
상기 제1 및 제2 벤츄리관은 각각의 개폐밸브를 통해 상기 흡입부재에 연결되며,
상기 냉각부를 통과한 스트립에서 잔류 수분의 양을 감지하는 센서부; 및
상기 센서부에서 감지된 잔류 수분의 양에 따라 개폐밸브를 제어하는 제어부를 더 포함하는 냉각설비의 잔류 수분 제거장치.
제1항에 있어서,
상기 흡입부재는 상기 스트립의 폭 방향으로 구분되는 복수 개의 영역에 각각 배치되는 냉각설비의 잔류 수분 제거장치.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 센서부는 상기 스트립의 폭 방향으로 구분되는 복수 개의 영역에 각각 배치되는 냉각설비의 잔류 수분 제거장치.
제1항에 있어서,
상기 벤츄리관은 상기 냉각부에 냉각수를 공급하는 냉각수 공급라인에 형성되는 냉각설비의 잔류 수분 제거장치.
제1항에 있어서,
상기 흡입부재는 상기 스트립의 폭 방향에 평행하게 형성되는 슬릿 형상의 개구부를 가지는 노즐을 포함하는 냉각설비의 잔류 수분 제거장치.