KR101505273B1 - 분리형 냉각 유닛을 갖는 모니터링 장치 및 이를 갖는 연속 소둔 설비 - Google Patents

분리형 냉각 유닛을 갖는 모니터링 장치 및 이를 갖는 연속 소둔 설비 Download PDF

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Abstract

본 발명은 소재를 가열하는 공간이 형성되는 가열로에 설치되는 모니터링 유닛; 및 상기 모니터링 유닛의 둘레에 탈착 가능하도록 설치되며, 상기 모니터링 유닛을 냉각시키는 냉각 유닛을 포함하는 모니터링 장치를 제공한다. 또한, 본 발명은 상기 모니터링 장치를 갖는 연속소둔설비도 제공한다.

Description

분리형 냉각 유닛을 갖는 모니터링 장치 및 이를 갖는 연속 소둔 설비{MONITORING APPARATUS AND CONTINUOUS ANNEALING APPARATUS HAVING THE SAME}
본 발명은 연속 소둔 설비에 관한 것으로서, 가열로 내부를 모니터링하는 모니터링 장치에 탈착 가능한 냉각 유닛을 구비하도록 하여, 냉각수 누출시 냉각수가 가열로의 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있는 분리형 냉각 유닛을 갖는 모니터링 장치 및 이를 갖는 연속 소둔 설비에 관한 것이다.
일반적으로, 냉간압연된 강판의 변형립을 회복 및 재결정 등의 과정을 거쳐 원하는 재질로 확보하기 위한 열처리 방법으로는 크게 상소둔(Batch Annealing) 방법과 연속소둔(Continuous Annealing) 방법으로 나눌 수 있다.
이중 소재를 일정한 온도에서 장시간 열처리하는 상소둔방법의 경우 생산성 측면에서 불리하고 또한 표면 결함의 발생 및 제품간 재질편차가 크다는 문제점 때문에 점차 소둔설비는 연속소둔화되어 가는 추세에 있다.
한편 연속소둔방법은 비교적 고온에서 단시간 소둔하는 것으로 작업성 및 생산성 측면에서 유리한 장점이 있으나 고온에서 단시간 소둔함에 따라 소둔온도의 불균일이 발생할 경우 재질의 편차가 증가할 수 있으므로 이를 감소시키는 것이 무엇보다 중요하다.
상기와 같이 연속소둔공정에서의 가열로에는 가열로 내부에서의 어닐링 상태를 작업자가 육안으로 쉽게 감시할 수 있는 모니터링 장치가 설치된다.
여기서, 모니터링 장치는 전자 장치인 이유로, 고온의 열처리가 진행되는 가열로에 일체로 설치되는 경우 열변형으로 인해 장치가 파손된다.
따라서, 종래에는 모니터링 장치를 냉각시키도록 가열로에 냉각수 탱크를 일체형으로 구비하도록 한다.
이에 따라, 종래에는 냉각수 탱크기 파손되는 경우, 누수되는 냉각수가 가열로의 내부에 유입되어 듀(dew) 포인트를 상승시켜 산소에 의한 템퍼 칼라 불량을 발생시키는 문제점이 있다.
본 발명과 관련된 선행문헌으로는 대한민국 공개실용 20-1998-043836호(공개일 : 1998년 09월 25일)이 있으며, 상기 선행문헌에는 연속소둔설비에 대한 기술이 개시된다.
본 발명의 목적은, 가열로 내부를 모니터링하는 모니터링 장치에 탈착 가능한 냉각 유닛을 구비하도록 하여, 냉각수 누출시 냉각수가 가열로의 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있는 분리형 냉각 유닛을 갖는 모니터링 장치 및 이를 갖는 연속 소둔 설비를 제공함에 있다.
일 양태에 있어서, 본 발명은 소재를 가열하는 공간이 형성되는 가열로에 설치되는 모니터링 유닛; 및 상기 모니터링 유닛의 둘레에 탈착 가능하도록 설치되며, 상기 모니터링 유닛를 냉각시키는 냉각 유닛을 포함하는 모니터링 장치를 제공한다.
상기 모니터링 유닛은, 상기 가열로의 일측부에 간격을 이루어 설치되는 고정부와, 상기 고정부의 중앙부에 설치되며, 상기 가열로의 공간을 가시적으로 모니터링하여 모니터링되는 정보를 외부에 전기적 신호로 전송하는 모니터링 부를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 냉각 유닛은, 외부로부터 공급 받은 냉각수를 순환시키는 냉각 튜브와, 상기 냉각 튜브로 상기 냉각수를 공급하여 순환시키는 냉각수 공급부를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 냉각 튜브는, 상기 고정부의 둘레를 감싸도록 와인딩되는 것이 바람직하다.
상기 모니터링 부의 둘레에는, 상기 냉각 튜브가 끼워져 와인딩되는 설치홈이 형성되고, 상기 설치홈은 나사산 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 모니터링 부의 둘레는, 일단에서 상기 가열로 측을 향하는 타단을 따라 직경이 점진적으로 커지도록 형성되는 것이 바람직하다.
상기 설치홈은, 상기 모니터링 부의 둘레로부터의 깊이가 일단에서 상기 가열로 측을 향하는 타단을 따라 점진적으로 깊어지도록 형성되는 것이 바람직하다.
상기 냉각 튜브와 상기 설치홈은 서로 요철 결합되는 것이 바람직하다.
상기 설치홈에는, 상기 설치홈의 길이 방향을 따르는 다수의 돌기 라인이 형성되고, 상기 모니터링 부의 둘레에는, 상기 다수의 돌기 라인들이 끼워져 결합되는 다수의 돌기홈이 형성되는 것이 바람직하다.
상기 모니터링 유닛은, 상기 가열로의 일측부에 스위블 회전 가능하도록 설치되는 것이 바람직하다.
다른 양태에 있어서, 본 발명은 상기 모니터링 장치와, 상기 가열로의 공간에 설치되며, 냉각 압연이 완료된 소재를 상하를 따라 이동시키는 다수의 허스롤을 포함하는 연속 소둔 설비도 제공한다.
본 발명은, 가열로 내부를 모니터링하는 모니터링 장치에 탈착 가능한 냉각 유닛을 구비하도록 하여, 냉각수 누출시 냉각수가 가열로의 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 연속 소둔 설비를 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 분리형 냉각 유닛을 갖는 모니터링 장치를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 연속소둔설비에서 모니터링 영역이 형성되는 것을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따르는 설치홈의 형상을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따르는 설치홈의 다른 예를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따르는 모니터링 부와 냉각 튜브와의 결합 예를 보여주는 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따르는 고정부가 스위블 회전 가능한 예를 보여주는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 분리형 냉각 유닛을 갖는 모니터링 장치 및, 이를 갖는 연속소둔설비를 설명한다.
또한, 본 발명의 모니터링 장치는 연속소둔설비에 포함되는 구성으로, 이는 연속소둔설비를 설명함에 포함하여 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 연속 소둔 설비를 보여주는 도면이다. 도 2는 도 1의 분리형 냉각 유닛을 갖는 모니터링 장치를 보여주는 도면이다. 도 3은 본 발명의 연속소둔설비에서 모니터링 영역이 형성되는 것을 보여주는 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조 하면, 본 발명의 연속소둔장치는 가열로(100)와, 모니터링 장치로 구성된다.
상기 가열로(100)는 내부에 공간(a)이 형성된다.
상기 가열로(100)의 내부 공간(a)에는 다수의 허스롤(110)가 배치된다. 상기 허스롤(110)는 냉간 압연이 완료된 소재를 상하를 따라 이동시킨다.
상기 다수의 허스롤(110)는 가열로(100)의 내부 공간(a)에서 수평 방향을 따라 간격을 이루어 설치되며, 상하를 따라 한 쌍으로 구성되도록 배치된다.
상기 다수의 허스롤들(110)은 외부로부터 회전력을 제공 받아 회전될 수 있다.
그리고, 상기 다수의 허스롤들(110)의 회전을 통해 냉간 압연 공정을 거친 강판 소재(10)는 이동될 수 있다.
따라서, 가열로(100)의 내부 공간(a)에서 소재(10)에 대해 연속소둔 공정이 진행될 수 있다.
여기서, 상기 가열로(100)의 일측부에는 본 발명에 따르는 모니터링 장치가 설치된다.
상기 모니터링 장치는 크게 모니터링 유닛(200)과, 냉각 유닛(300)으로 구성된다.
상기 모니터링 유닛(200)은 고정부(210)와 모니터링 부(220)로 구성된다.
상기 고정부(210)는 원판 형상으로 형성되며, 상기 가열로(100)의 일측부에 고정 설치된다.
상기 고정부(210)의 중앙에는 상기 모니터링 부(220)가 설치된다.
여기서, 상기 모니터링 부(220)의 일단은 상기 고정부(210)의 중앙에 끼워지는 상태로 가열로(100)의 내부 공간(a)을 감시할 수 있도록 외부에 노출된다.
도 3에 도시되는 바와 같이, 상기 가열로(100)의 일측부에는 상기 모니터링 부(220)의 일단을 가열로(100)의 내부 공간(a)에 노출될 수 있도록 가시창(미도시)이 형성된다.
그리고, 상기 모니터링 부(220)의 타단은 상기 고정부(210)의 외측으로 돌출된다.
본 발명에 따르는 냉각 유닛(300)은 상기 고정부(210)의 외측으로 돌출되는 모니터링 부(220)를 냉각시킬 수 있다.
상기 냉각 유닛(300)은 상기 모니터링 부(220)의 둘레로부터 탈착 가능할 수 있다.
상기 냉각 유닛(300)은, 크게 냉각 튜브(310)와, 냉각수 공급부(320)로 구성된다.
상기 냉각 튜브(310)는 플렉시블한 관으로 형성되는 것이 좋고, 열전달이 용이하게 이루어지는 금속으로 형성되는 것이 좋다.
상기 냉각 튜브(310)는 상기 모니터링 부(220)의 둘레에 와인딩되어 설치된다. 따라서, 상기 냉각 튜브(310)는 상기 모니터링 부(220)의 둘레를 감쌀 수 있다.
상기 냉각수 공급부(320)는 상기 냉각 튜브(310)로 냉각수를 공급하여 순환하도록 할 수 있다. 상기 냉각수 공급부(320)는 도면에 도시되지는 않았지만, 냉각수 순환을 위한 펌프를 구비할 수 있다.
본 발명에서 특히 중요한 구성은, 냉각 튜브(310)가 일정 길이로 형성됨과 아울러, 모니터링 부(220)의 둘레에 탈착 가능하도록 와인딩되어 설치되는 구성이다.
상기의 구성을 통해, 본 발명에 따르는 냉각 튜브(310)는 모니터링 부(220)의 둘레에 외감되도록 와인딩 설치됨으로써, 냉각수가 누수되는 경우 고정부(210)의 내부를 통해 가열로(100) 내부로 유입되는 것을 효율적으로 방지할 수 있다.
즉, 본 발명에서는 냉각 튜브(310)에서 냉각수 누수가 발생되는 경우, 모니터링 부(220)의 외측으로 누수되도록 하여, 연속소둔공정이 진행되는 동안 공정 진행에 따른 조건 변화 예컨대, 온도 변화의 요인을 미연에 제거할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 냉각 튜브(310)를 모니터링 부(220)의 둘레에 외인딩 방식으로 탈착 가능하게 설치함으로써, 가열로(100)의 내부에서 연속소둔공정이 진행되는 동안에 다른 냉각 튜브(310)로 교체 및 점검할 수 있는 잇점을 갖는다.
한편, 본 발명에 따르는 냉각 튜브(310)와 모니터링 부(220)는 서로 접촉 면적이 증가되도록 결합될 수 있다.
도 4를 참조 하면, 제 1예로, 모니터링 부(220)의 둘레에는 설치홈(221)이 형성되고, 상기 설치홈(221)에 냉각 튜브(310)가 끼워져 설치될 수 있다.
여기서, 상기 설치홈(221)은 상기 모니터링 부(220)의 일단에서 가열로(100) 측을 향하는 타단을 따라 나사산 형상으로 형성될 수 있다.
따라서, 냉각 튜브(310)는 나사산 형상의 설치홈(221)에 와인딩되어 설치됨으로써, 접촉 면적을 증가시켜 모니터링 부(220)를 효율적으로 냉각시킬 수 있고, 모니터링 부(220)의 둘레에 설치 또는 제거 시 나사산을 따라 설치 또는 제거함으로써 유지 보수시 작업을 용이성도 제공한다.
여기서, 상기 모니터링 부(220)의 둘레는 일단에서 상기 가열로(100) 측을 향하는 타단을 따라 직경이 점진적으로 커지도록 형성될 수 있다.
따라서, 전체적으로 냉각 튜브(310)는 모니터링 부(220)의 둘레에서 원뿔 형상으로 와인딩되어, 이의 형상 또는 설치 및 제거 시 작업성을 향상시킬 수 있다.
이에 더하여, 도 5를 참조 하면, 설치홈(221)의 깊이를 가열로(100)를 따라 점진적으로 깊어지도록 형성할 수도 있다.(D0<Dn)
따라서, 가열로(100) 측에 가까워질수록 모니터링 부(220)와 냉각 튜브(310) 간의 접촉 면적이 증가되어, 가열로(100) 근방에서의 냉각 효율이 증가되고, 이로 인해 모니터링 부(220)를 안정적으로 냉각시킬 수도 있다.
도 6을 참조 하면, 제 2예로, 본 발명에 따르는 모니터링 부(220)와 냉각 튜브(310)는 서로 요철 방식으로 결합될 수 있다.
보다 상세하게는 모니터링 부(220)의 둘레에 형성되는 설치홈(221)에는 상기 설치홈(221)의 길이 방향을 따르는 다수의 돌기 라인(221a)이 형성되고, 상기 냉각 튜브(310)의 둘레에는, 상기 다수의 돌기 라인들(221a)이 끼워져 결합되는 다수의 돌기홈(311)이 형성될 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 설치홈(221)과 냉각 튜브(310) 간 서로 요철이 형성될 수 있도록 결합함으로써 열전달되는 면적을 증가시켜 냉각 효율을 상승시킴과 아울러, 설치 위치를 용이하게 보존할 수 있는 잇점도 있다.
도 7을 참조 하면, 또 한편, 본 발명에 따르는 모니터링 유닛은 가열로(100)의 일측부에 스위블 회전 가능하도록 설치될 수 있다.
가열로(100)에는 턱(101)이 형성되는 홀(H)이 형성되고, 그 내측에는 반구 형상의 안내면(102)이 형성된다. 반구 형상의 안내면(102)에는 모니터링 부(220)의 타단이 노출되는 가시창이 설치되는 관통홀(h)이 형성된다.
그리고, 고정부(210)의 하단에는 반구 형상의 안내면(102)을 따라 스위블 회전을 하는 반구 몸체(211)가 형성된다. 반구 몸체(211)의 상단 고정부(210)의 둘레는 홀(H)에 형성되는 턱(101)에 걸리는 상태로 설치될 수 있다.
따라서, 고정부(210)는 가열로(100)의 일측부에서 스위블 회전 가능하게 설치됨으로써, 모니터링 부(220)의 모니터링 위치를 가변적으로 변경할 수 있다.
또한, 본 발명에서의 모니터링 유닛(200)은 가열로(100)의 일측부에서 간격을 이루어 나란하게 설치됨으로써, 가열로(100)의 내부 공간의 다수 위치를 감시할 수 있는 효과를 갖는다.
따라서, 본 발명에서는 가열로(100)의 내부 공간(a)에서의 모니터링 영역을 확장할 수 있는 잇점이 있다.
지금까지 본 발명의 분리형 냉각 유닛을 갖는 모니터링 장치 및 이를 갖는 연속 소둔 설비에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.
그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 소재 100 : 가열로
110 : 허스롤 200 : 모니터링 유닛
210 : 고정부 220 : 모니터링 부
300 : 냉각 유닛 310 : 냉각 튜브
320 : 냉각수 공급부

Claims (10)

  1. 소재를 가열하는 공간이 형성되는 가열로에 설치되는 모니터링 유닛; 및
    상기 모니터링 유닛의 둘레에 탈착 가능하도록 설치되며, 상기 모니터링 유닛을 냉각시키는 냉각 유닛을 구비하고,
    상기 모니터링 유닛은, 상기 가열로의 일측부에 간격을 이루어 설치되는 고정부와, 상기 고정부의 중앙부에 설치되며, 상기 가열로의 공간을 가시적으로 모니터링하여 모니터링되는 정보를 외부에 전기적 신호로 전송하는 모니터링 부를 구비하고,
    상기 냉각유닛은 외부로부터 공급 받은 냉각수를 순환시키는 냉각 튜브와, 상기 냉각 튜브로 상기 냉각수를 공급하여 순환시키는 냉각수 공급부를 구비하고, 상기 냉각 튜브는, 상기 고정부의 둘레를 감싸도록 와인딩되는 것을 특징으로 하는 모니터링 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 모니터링 부의 둘레에는,
    상기 냉각 튜브가 끼워져 와인딩되는 설치홈이 형성되고,
    상기 설치홈은 나사산 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 모니터링 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 모니터링 부의 둘레는,
    일단에서 상기 가열로 측을 향하는 타단을 따라 직경이 점진적으로 커지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 모니터링 장치.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 설치홈은,
    상기 모니터링 부의 둘레로부터의 깊이가 일단에서 상기 가열로 측을 향하는 타단을 따라 점진적으로 깊어지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 모니터링 장치.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 냉각 튜브와 상기 설치홈은 서로 요철 결합되는 것을 특징으로 하는 모니터링 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 설치홈에는, 상기 설치홈의 길이 방향을 따르는 다수의 돌기 라인이 형성되고,
    상기 모니터링 부의 둘레에는, 상기 다수의 돌기 라인들이 끼워져 결합되는 다수의 돌기홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 모니터링 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 모니터링 유닛은,
    상기 가열로의 일측부에 스위블 회전 가능하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 모니터링 장치.
  10. 제 1항, 제 4항 내지 제 9항 중 어느 한 항의 모니터링 장치;
    상기 가열로의 공간에 설치되며, 냉간 압연이 완료된 소재를 상하를 따라 이동시키는 다수의 허스롤을 포함하는 것을 특징으로 하는 연속 소둔 설비.

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