KR101557725B1 - Movable apparatus for cooling hot plate - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 위치가 변동되면서 고온 소재를 냉각시키는 장치에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는, 냉각수로 인한 철강 소재의 냉각 불균형으로 인한, 철강 제품의 진행 방향으로 줄무늬가 발생하게 되는 것을 방지하기 위하여, 그 수직 위치가 주기적으로 변동되도록 하는 철강 고온 소재 냉각 장치에 관한 기술 분야이다.
BACKGROUND OF THE
먼저, 도 1은 냉각수를 이용하여 고온의 소재(후판)를 냉각시키는 것을 도시한 측면도이다.First, Fig. 1 is a side view showing cooling of a hot material (heavy plate) by using cooling water.
도 1에 도시된 바와 같이, 고온의 소재인 후판(thick plate)은 압연기(30)를 통과한 후, 열간 교정기(20)로 진입하기 전에 냉각 장치(10)를 이용하여 냉각 과정을 거치게 된다.As shown in FIG. 1, a thick plate, which is a high temperature material, passes through the rolling
도 2는 도 1의 냉각 과정에서 소재에 줄무늬가 발생하는 것을 도시한 사시도이다. FIG. 2 is a perspective view showing that stripes are generated in the material in the cooling process of FIG. 1. FIG.
도 2에 도시된 바와 같이, 냉각 장치(10)는 냉각수 공급 라인(11)을 통해 저온의 냉각수가 공급되며, 이는 후판(1)의 상부에서 후판(1)의 표면을 향하는 분사 노즐(12)이 냉각수를 분사하게 된다.2, the
도 3은 도 2의 결과, 냉각 장치로 인한 냉각수 분사 노즐의 위치와 소재에 줄무늬가 발생한 것을 도시한 평면도인데, 후판(1)의 상부에서 분사되는 냉각수는 분사 노즐(12)의 위치에 따라, 그 냉각의 불균형이 발생하게 되고, 이러한 냉각의 불균형은 도 3(b)와 같은 줄무늬를 발생시키게 되었다.FIG. 3 is a plan view showing a position of the cooling water injection nozzle due to the cooling device and a stripe pattern in the material. As shown in FIG. 2, the cooling water injected from the upper part of the
이러한 후판(1) 표면 상에 발생한 줄무늬는 소재의 재질 편차를 발생시키며, 이로 인하여 결국은 최종 생산 제품의 품질 저하로 이어지는 문제점을 야기하게 되었다.The stripes formed on the surface of the
소재의 냉각 불균형을 해소하기 위한 다양한 기술적인 시도는 이루어져 왔다. 먼저, "냉각장치 및 이를 구비하는 연속주조기용 세그먼트(출원 번호 제10-2012-0041586호, 이하 '선행기술1'이라 한다.)"가 그것인데, 선행기술1은 회전력을 제공하는 구동수단; 구동수단의 양측에 각각 구비되며, 냉각수가 분사되는 적어도 하나의 노즐이 각각 구비되는 냉각수 분사부; 및 구동수단과 냉각수 분사부 각각 사이에 구비되어 상기 냉각수 분사부 각각을 서로 대칭적으로 이동시키는 이동수단을 포함하여, 연속주조되는 주편의 폭 변화에 대응하여 냉각수의 분사영역을 용이하게 제어하도록 하는 것에 해당한다.Various technical attempts have been made to solve the cooling imbalance of the material. First, "a cooling device and a segment for a continuous casting machine having the same (Application No. 10-2012-0041586, hereinafter referred to as "
선행기술1은 주편의 폭 방향에 대해 범용적으로 활용할 수 있는 기계적 장치를 제공하고는 있으나, 노즐로 분사되는 위치에 따른 냉각의 편차를 감소시킬 수는 없었으며, 아울러 주편의 줄무늬가 여전히 발생할 수 밖에 없는 기술적 사상을 제시하고 있다.
또 다른 기술적인 시도로는 "냉각수 분사 장치 및 방법(출원 번호 제10-2011-0144063호, 이하 '선행기술2'라 한다.)"을 들 수 있다.Another technical attempt is "Cooling water injection device and method (Application No. 10-2011-0144063, hereinafter referred to as"
선행기술2는 스크류 축을 회전시키는 구동부와, 스크류 축의 회전에 연동하고 스크류 축의 길이 방향을 따라 직선 이동하며, 고온 강재를 향하여 냉각수를 분사하는 냉각수 분사 수단을 포함하여, 습기로 인한 주름 및 이물질을 제거한 간지를 코일 형태로 감겨지는 강판의 표면으로 공급하여 강판의 표면 결함발생을 방지할 수 있는 시트 공급 장치 및 방법에 관하여 개시한다.The
선행기술2은 스프레이 노즐의 위치를 조절하는 시도를 통해 강재의 폭 크기에 대응하도록 하는 기술적 사상만을 제시하고 있을 뿐, 노즐의 분사 위치에 따라 냉각이 이루어지는 해당 위치와 그렇지 못한 부분의 냉각의 편차와 이로 인한 줄무늬가 발생하는 문제점을 개선하는 시도는 이루어지지 않았다.
또한 "가변형 고온소재 냉각장치(출원 번호 제10-2011-0141242호, 이하, '선행기술3'라 한다.)"도 존재한다.There is also a "variable-type high-temperature material cooling apparatus (Application No. 10-2011-0141242; hereinafter referred to as " Prior Art 3 ").
선행기술3은 고온소재의 이동 경로상에 회전 가능하게 제공되어 분사각 제어를 가능하게 구성된 분사각 제어형 장치헤더; 및 장치헤더에 연계되어 고온소재에 냉각수를 분사토록 제공된 노즐수단을 포함하여 후판 등의 고온소재의 냉각조건이나 소재의 진행속도나 두께 등에 대응하여, 냉각수 분사각에 더하여, 추가로 분사량 제어를 가능하게 하나, 이 역시 노즐의 분사 위치에 따라 냉각이 이루어지는 해당 위치와 그렇지 못한 부분의 냉각의 편차와 이로 인한 줄무늬가 발생하는 문제점을 인식하지 못하였고, 이로 인해 소재에 줄무늬가 발생하게 되는 문제점을 여전히 가지고 있었다.
Prior Art 3 is a spray angle control device header which is rotatably provided on a moving path of a high-temperature material so as to enable dispense angle control; And the nozzle means provided for spraying the cooling water to the high-temperature material in connection with the apparatus header. In addition to the cooling condition of the high-temperature material such as the plate or the speed and thickness of the material, However, it is also difficult to recognize the deviation of cooling between the position where cooling is performed and the cooling position where the cooling position is not achieved and the problem of streaking due to the injection position of the nozzle. Therefore, I had.
본 발명에 따른 위치 변동형 고온 소재 냉각 장치는 상기한 바와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 냉각수 분사의 불균형에 따라 발생하는, 후판 표면의 줄무늬 발생을 방지하는 냉각수 분사 장치를 제공하고자 한다.DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention provides a cooling apparatus for cooling a high-temperature material of a high temperature according to the present invention, which prevents streaking on the surface of a thick plate, which is caused by unbalanced cooling water injection .
발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The solution of the invention is not limited to those mentioned above, and other solutions which are not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명에 따른 위치 변동형 고온 소재 냉각 장치는 상기의 해결하고자 하는 과제를 위하여 다음과 같은 과제 해결 수단을 가진다.The position variable type high temperature material cooling apparatus according to the present invention has the following problem solution to solve the above problem.
본 발명에 따른 위치 변동형 고온 소재 냉각 장치는 위치 변동을 통해 소재를 냉각시키기 위한 장치로서, 상기 소재의 상측에 배치된 수평 프레임에, 상하 이동 가능하게 제공되면서 소재를 향하여 냉각수를 분사토록 제공된 복수 개의 냉각 유닛; 및 상기 냉각 유닛과 접촉하면서 가압하여 상기 냉각 유닛을 상하 이동을 가능토록 제공되는 가압형 노즐 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The position variable type high temperature material cooling apparatus according to the present invention is an apparatus for cooling a material through position variation and includes a horizontal frame arranged on the upper side of the material and a plurality of Cooling units; And a pressurized-type nozzle driving unit that is provided so as to move up and down the cooling unit by pressing while contacting the cooling unit.
본 발명에 따른 위치 변동형 고온 소재 냉각 장치의 상기 냉각 유닛은, 상기 관통구에 각각 수직하여 삽입되어 유동하고, 상기 소재의 상면으로 냉각수를 분사하는 복수 개의 노즐부; 상기 노즐부의 상단의 외주면에서 각각 돌출 형성되는 복수 개의 탄성 지지 링; 및 내부에 상기 노즐부를 각각 수용하고, 하단은 상기 수평 프레임의 상면에 위치하며, 상단은 상기 탄성 지지 링의 하면에 위치하여, 상기 수평 프레임 상면과 상기 탄성 지지 링 사이에 탄성력을 제공하는 탄성부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The cooling unit of the high-temperature material cooling apparatus according to the present invention includes a plurality of nozzle units inserted perpendicularly to the through-holes, respectively, to flow and spraying cooling water onto the upper surface of the material; A plurality of elastic support rings protruding from an outer peripheral surface of an upper end of the nozzle unit; And an elastic portion which is located on the upper surface of the horizontal frame and whose upper end is located on the lower surface of the elastic support ring and which provides an elastic force between the upper surface of the horizontal frame and the elastic support ring, And the like.
본 발명에 따른 위치 변동형 고온 소재 냉각 장치의 상기 탄성부는 코일 스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.The elastic portion of the high-temperature material cooling device according to the present invention can be characterized by being formed of a coil spring.
본 발명에 따른 위치 변동형 고온 소재 냉각 장치의 상기 냉각 유닛은, 상기 노즐부의 일면을 관통하고 돌출 형성되는 주입구; 및 상기 주입구에 연결되어, 상기 주입구로 냉각수를 공급하는 주입 라인을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The cooling unit of the high-temperature material cooling apparatus according to the present invention is characterized in that the cooling unit comprises: an injection port penetrating through one surface of the nozzle unit and formed to protrude; And an injection line connected to the injection port and supplying the cooling water to the injection port.
본 발명에 따른 위치 변동형 고온 소재 냉각 장치의 상기 가압형 노즐 구동부는, 상기 수평 프레임과 상기 냉각 유닛의 상부에서 상기 수평 프레임과 평행하게 위치하며 회전하는 샤프트부; 및 상기 샤프트부를 축으로 하고, 상기 냉각 유닛의 상단에 각각 접촉하며 회전하여, 상기 복수 개의 냉각 유닛을 각각 상하 왕복 운동시키는 복수 개의 캠부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The pressurized-type nozzle driving unit of the position-variable high-temperature material cooling apparatus according to the present invention includes: a shaft portion positioned and rotating in parallel with the horizontal frame at an upper portion of the horizontal frame and the cooling unit; And a plurality of cam portions which rotate about the shaft portion as an axis and contact with upper ends of the cooling units to reciprocate the cooling units respectively up and down.
본 발명에 따른 위치 변동형 고온 소재 냉각 장치의 상기 복수 개의 캠부는, 상기 샤프트부를 중심으로 균일한 간격으로 각각 배치되며, 상호간에 대칭되는 방향을 가지는 것을 특징으로 할 수 있다.The plurality of cam portions of the high-temperature material cooling device according to the present invention may be arranged at uniform intervals around the shaft portion, and have a mutually symmetrical direction.
본 발명에 따른 위치 변동형 고온 소재 냉각 장치의 상기 냉각 유닛은, 복수 개의 노즐부의 상단에 각각 위치하여, 상기 노즐부의 상단과 상기 가압형 노즐 구동부 사이에서 회전하는 복수 개의 휠을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The cooling unit of the high-temperature material cooling apparatus according to the present invention includes a plurality of wheels positioned at the top of a plurality of nozzle units and rotating between an upper end of the nozzle unit and the pressurized- can do.
본 발명에 따른 위치 변동형 고온 소재 냉각 장치는, 상기 샤프트부의 일측에 연결되어, 상기 샤프트부를 회전시키는 구동 모터를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The position variable type high temperature material cooling apparatus according to the present invention may further include a driving motor connected to one side of the shaft portion and rotating the shaft portion.
본 발명에 따른 위치 변동형 고온 소재 냉각 장치는 상기 샤프트부와 상기 구동 모터 사이에 위치하여, 상기 구동 모터에 의한 회전 속도를 변경시켜 상기 샤프트부에 전달하는 변속부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The position variable type high temperature material cooling apparatus according to the present invention further includes a speed change portion positioned between the shaft portion and the drive motor to change a rotational speed of the drive motor to transmit the rotational speed to the shaft portion have.
본 발명에 따른 위치 변동형 고온 소재 냉각 장치는, 하단은 상기 수평 프레임의 상면과 접촉하고, 내부에는 상기 노즐부를 각각 수용하도록 수직하게 기립하는 복수 개의 실린더; 및 상기 실린더의 상단과 상기 탄성부의 하단에 위치하여, 상기 탄성부에 의해 가해지는 탄성력을 지지하는 복수 개의 탑링을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
The position variable type high temperature material cooling apparatus according to the present invention comprises: a plurality of cylinders having a lower end in contact with an upper surface of the horizontal frame and rising vertically so as to respectively receive the nozzle portions; And a plurality of top rings positioned at an upper end of the cylinder and at a lower end of the elastic part to support an elastic force applied by the elastic part.
이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 위치 변동형 고온 소재 냉각 장치는 다수의 냉각수 분사 노즐이 상하로 반복하면서, 분사되는 냉각수의 직경을 시간에 따라 변동시키는바, 분사되는 위치의 불균형이 발생하지 않으며 이로 인해 후판에는 냉각수의 구조적 편재에 따른 줄무늬가 발생하지 않는 효과를 제공한다.In the high-temperature material cooling apparatus according to the present invention having the above-described structure, the plurality of cooling water injection nozzles are repeatedly arranged in the vertical direction to vary the diameter of the cooling water to be sprayed over time, As a result, the steel plate provides the effect of preventing occurrence of streaks due to structural localization of the cooling water.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
도 1은 냉각수를 이용하여 고온의 소재(후판)를 냉각시키는 것을 도시한 측면도이다.
도 2는 도 1의 냉각 과정에서 소재에 줄무늬가 발생하는 것을 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 결과, 냉각 장치로 인한 냉각수 분사 노즐의 위치와 소재에 줄무늬가 발생한 것을 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 위치 변동형 고온 소재 냉각 장치를 이용하여 고온의 소재를 냉각시키는 것을 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 위치 변동형 고온 소재 냉각 장치를 도시한 정면도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 위치 변동형 고온 소재 냉각 장치의 일부 구성의 작동 상태를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 사용에 의해, 노즐의 위치와 고온 소재의 위치를 도시한 평면도이다.Fig. 1 is a side view showing cooling of a hot material (a thick plate) by using cooling water.
FIG. 2 is a perspective view showing that stripes are generated in the material in the cooling process of FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a plan view showing a position of the cooling water injection nozzle due to the cooling device and a stripe pattern as a result of FIG.
FIG. 4 is a perspective view illustrating cooling of a high-temperature material by using a high-temperature material cooling apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
Fig. 5 is a front view showing a position-variable high-temperature material cooling apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing an operating state of a part of the configuration of the high-temperature material cooling apparatus according to the preferred embodiment of the present invention.
Fig. 7 is a plan view showing the position of the nozzle and the position of the high-temperature material by use of the present invention. Fig.
본 발명에 따른 위치 변동형 고온 소재 냉각 장치는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. The location-variable high-temperature material cooling apparatus according to the present invention may have various modifications and various embodiments, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 위치 변동형 고온 소재 냉각 장치를 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, referring to the drawings, the position-variable high temperature material cooling apparatus according to the present invention will be described in detail.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 위치 변동형 고온 소재 냉각 장치를 이용하여 고온의 소재를 냉각시키는 것을 도시한 사시도이다. 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 위치 변동형 고온 소재 냉각 장치를 도시한 정면도이다. 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 위치 변동형 고온 소재 냉각 장치의 일부 구성의 작동 상태를 나타낸 도면이다. 도 7은 본 발명의 사용에 의해, 노즐의 위치와 고온 소재의 위치를 도시한 평면도이다.FIG. 4 is a perspective view illustrating cooling of a high-temperature material by using a high-temperature material cooling apparatus according to a preferred embodiment of the present invention. Fig. 5 is a front view showing a position-variable high-temperature material cooling apparatus according to a preferred embodiment of the present invention. FIG. 6 is a diagram showing an operating state of a part of the configuration of the high-temperature material cooling apparatus according to the preferred embodiment of the present invention. Fig. 7 is a plan view showing the position of the nozzle and the position of the high-temperature material by use of the present invention. Fig.
본 발명에 따른, 위치 변동형 고온 소재 냉각 장치(100)는 기본적으로 수평 프레임(102); 냉각 유닛(110); 및 가압형 노즐 구동부(120)를 포함한다.The position variable type high temperature
먼저, 여기서의 소재(1)는 통상적으로 철강 제품으로서 후판(thick plate)를 지칭하고 있으나, 기타의 금속 소재로서, 판상으로 얇게 펼쳐진 모든 것을 포함하여 해석해야할 것이다. 따라서, 소재(1)의 종류에 의해서 본원 발명의 권리 범위를 제한 해석해서는 안될 것이며, 본 발명에 따른, 냉각 장치(100)는 고온의 소재를 냉각시키도록 하는 것에 해당하는 것으로 이해해야할 것이다.First, the material (1) here is generally referred to as a thick plate as a steel product, but it should be interpreted as other metal material including everything that is thinly spread in a plate shape. Therefore, it should be understood that the scope of right of the present invention should not be construed to be limited by the kind of the
본 발명은 도 4와 같이 이송롤(2) 상에서 이송되는 후판(1)에 적용되어, 후판(1)을 냉각시키는 것으로서 일 사용예를 도시하고는 있으나, 반드시 이와 같은 절차에서만 적용되는 것은 아니다. 따라서, 기타의 절차에서 소재(1)를 냉각시키는 경우에서도 본원 발명에 따른, 냉각 장치(100)는 유효하게 적용 및 사용될 수 있다고 보아야할 것이다.The present invention is applied to the
수평 프레임(102)는 도 5에 도시된 바와 같이, 소재(1)의 상부에서 소재(1)와 이격되어 위치한다.The
수평 프레임(102)의 수평의 의미는 소재(1)의 폭 방향으로 장방향으로 형성되어, 소재(1)의 폭 보다 긴 막대 형상의 프레임(frame)이 바람직하다.The horizontal meaning of the
수평 프레임(102)에는 수직 방향으로의 복수 개의 관통구(103)가 형성되는데, 이들 복수 개의 관통구(103) 상호 균일한 간격으로 배치되는 것이 바람직하다.In the
도 5에 도시된 바와 같이, 수평 프레임(102)에 수직으로 형성된 관통구(103) 각각에는 냉각 유닛(110)이 각각 배치되는데, 냉각 유닛(110)은 수직하게 관통구(103)에 삽입되며, 관통구(103)의 내주면에 냉각 유닛(110)의 외주면이 슬라이딩되며 유동되도록 삽입되는 것이 바람직하다.5, a cooling unit 110 is disposed in each of the through-
수평 프레임(102)은 지지프레임(101a)에 의해 지지될 수 있다. 지지 프레임(101a)는 소재(1)의 양 측에 한 쌍으로 존재하고, 수직으로 기립된 구성이다.The
지지 프레임(101a)의 상부에는 기립 프레임(101b)가 존재하는데, 기립 프레임(101b)의 상부에는 상호 마주보는 개구가 형성되어, 형성된 개구를 통해 후술하게 되는 샤프트부(121)를 삽입하여 회전시킬 수 있다.An elevating
냉각 유닛(110)은 도 6에 도시된 바와 같이, 그 하위 개념의 구성들로 세분화 될 수 있는데, 이는 후술하도록 한다.The cooling unit 110 may be subdivided into its sub-conceptual arrangements, as shown in FIG. 6, as described below.
냉각 유닛(110)은 상술한 바와 같이, 관통구(103)에 삽입된 상태로 상하로 주기적으로 반복적인 움직임을 가지는데, 냉각 유닛(110)의 하부에서 분사되는 냉각수는 도 5에 도시된 바와 같이 방사상으로 분사되면서, 소재(1)의 표면상에서 그 분사되는 반경이 주기적으로 변동된다.As described above, the cooling unit 110 has repeatedly upward and downward repetitive movements while being inserted into the through-
냉각 유닛(110)은 상하로 그 움직임이 규칙적으로 변동되기 위하여, 가압형 노즐 구동부(120)가 냉각 유닛(110)을 구동시킨다.The pressure-type nozzle driving unit 120 drives the cooling unit 110 so that the movement of the cooling unit 110 is regularly varied up and down.
가압형 노즐 구동부(120)는 냉각 유닛(110)의 상단과 접촉하여, 냉각 유닛(110)을 상하로 왕복 운동시키는 구성이다. 가압형 노즐 구동부(120) 역시 하위 구성 요소들로 세분화될 수 있는데, 이 역시 후술한다.The pressurized nozzle drive unit 120 is configured to contact the upper end of the cooling unit 110 to reciprocate the cooling unit 110 up and down. The pressurized-type nozzle driver 120 may also be subdivided into sub-components, which will also be described later.
냉각 유닛(110)은 노즐부(111); 탄성 지지 링(111h); 탄성부(112)를 포함한다.The cooling unit 110 includes a
노즐부(111)는 복수 개로 구비되어, 각각 수평 프레임(102)의 관통구(103)에 수직하여 삽입되고 상하로 유동된다.A plurality of
노즐부(111)는 상하로 길게 형성된 형상으로 이루어지는 것이 바람직하며, 이는 하부는 냉각수가 방사상으로 분사되도록 하며, 상부는 상술한 가압형 노즐 구동부(120)에 의해 상하로 유동된다.The
노즐부(111)는 상단의 외주면에 돌출되어 형성된 탄성 지지 링(111h)가 각각 형성될 수 있다.The
그리고, 탄성부(112)는 바람직한 실시예로서 도 5에 도시된 바와 같이, 코일 스프링과 같은 형상을 가지며, 내부에는 노즐부(111)를 각각 수용한다.As shown in FIG. 5, the
탄성부(112)는 하단은 수평 프레임(102)의 상면에 걸쳐서 위치하고, 상단은 탄성 지지 링(111h)의 하면에 위치하게 된다.The lower end of the
탄성부(112)는 수평 프레임(102)의 상면과 탄성 지지 링(111h) 사이에 탄성력을 제공하여, 노즐부(111)의 상면에 아래 방향으로 가압하는 외력이 발생하더라도, 이러한 외력이 사라지면 노즐부(111)는 다시 탄성부(112)의 탄성력에 의해 상부로 올라가게 된다.The
탄성부(112)는 각각의 노즐부(111)에 개별적으로 존재하며, 노즐부(111)의 상하 이동 거리 즉, 트래블(trave)의 전 범위에 걸쳐 탄성을 제공하도록 해야할 것이다.The
상술한 도 5에 도시된 바와 같이, 냉각 유닛(110)은 주입구(113); 및 주입 라인(114)을 더 포함할 수 있다.As shown in FIG. 5, the cooling unit 110 includes an
주입구(113)은 노즐부(111)의 측면중 일 면을 관통하여 돌출 형성되며, 노즐부(111)의 내부로 고압의 냉각수를 주입시키는 구성이다.The
주입구(113)의 끝에는 주입 라인(114)이 결합되는데, 주입 라인(114)은 주입구(113)로 공급되는 냉각수를 고압으로 수송 공급하게 되는 구성이다.An
주입 라인(114)은 내부에 냉각수가 흐르되, 노즐부(111)의 상하 움직임에 따라 형상이 변할 수 있는 가변적(flexible) 소재로 이루어지는 것이 바람직하다. It is preferable that the
가압형 노즐 구동부(120)는 기본적으로 샤프트부(121); 및 캠부(122)를 포함하는 것이 바람직하다.The pressurized nozzle drive unit 120 basically includes a
샤프트부(121)는 도 5에 도시된 바와 같이, 수평 프레임(102)과 평행하되, 수평 프레임(102)과 냉각 유닛(11)의 상부에 위치하고, 회전하는 구성이다.5, the
샤프트부(121)의 곳곳에는 복수 개의 캠부(122)가 배치되는데, 캠부(122)는 도 6에 도시된 바와 같이, 회전 반경이 동일하지 않은 비 대칭형 회전체이다.A plurality of
캠부(122)는 샤프트부(121)를 축으로 하여, 냉각 유닛(110)의 상단에 각각 접촉하면서 회전하게 된다.The
캠부(122)는 회전 반경이 일정하지 않으므로, 도 6에 도시된 바와 같이, 샤프트부(121)의 회전에 따라 회전하게 되며, 이에 따라 장반경이 하부로 내려갈 때에는 냉각 유닛(110)을 하부로 가압하게 되어, 냉각 유닛(110)은 아래로 내려 오고, 이 때에는 소재(1) 상에 분사되는 냉각수의 반경은 줄어들게 된다. 반대로, 캠부(122)가 샤프트부(121)의 회전에 따라 장반경이 상부로 올라가면, 냉각 유닛(110)의 상단부를 가압하는 외력은 사라지며, 이 때에는 냉각 유닛(110)은 탄성부(112)의 탄성력에 의해 상부로 이동하게 되고, 이 경우 소재(1)의 표면 상으로 분사되는 냉각수의 반경은 증가하게 된다.6, the
이와 같은 작용으로 인해 도 7과 같이, 노즐의 분사 부분에 의한 영역은 상호 겹치도록 형성되어, 냉각의 불균형으로 인한 소재(1)의 진행 방향으로의 줄무늬가 형성되는 것이 방지된다.As shown in Fig. 7, due to such an operation, the regions formed by the jetting portions of the nozzles are formed so as to overlap with each other, so that streaks in the traveling direction of the
캠부(122)는 상호 균일한 간격으로 배치되되, 이들은 규칙적으로 장반경이 상부로 향하고 인접한 것은 장반경이 하부로 향하도록 형성(도 5 참조)된다. The
이 외에도 복수 개의 캠부(122)는 상호 균일한 간격으로 배치되되, 상호 장반경이 샤프트부(121)의 축을 중심으로 회전하는 각도는 일정하게 되어, 샤프트부(121)의 회전에 따라 상호 무게 중심은 샤프트부(121)의 회전축 중심이 되도록 해야하는바, 상호 대칭되는 방향을 가지는 것이 바람직하다.In addition, the plurality of
만약, 이들 캠부(122)가 상호 대칭되지 않은 방향으로 설정되는 경우에는, 샤프트부(121)의 회전시 무게 중심이 샤프트부(121)의 중심에 위치하지 않게 되어, 샤프트부(121)의 회전에 따른 진동이 발생하게 되며, 이에 따라 복수 개의 노즐부(111)들은 목적하는 트래블에 해당하도록 상하 이동을 하지 않고, 그 이하 혹은 그 이상의 불규칙 운동을 하게 되는바 소재의 표면의 냉각은 불규칙적으로 일어나게 되며, 나아가 샤프트부(121)의 떨림은 본 발명을 구성하는 모든 구성 부품들에 진동을 발생시켜, 장치의 노후화는 물론이며 조기 파손까지 발생할수 있는 문제점을 야기하게 된다.The center of gravity of the
냉각 유닛(110)은 휠(115)을 각각 더 포함할 수도 있다.The cooling unit 110 may further include a
도 5 및 6에 도시된 바와 같이, 복수 개의 노즐부(111)는 개별적으로 각가 그 상단에 휠(115)을 포함하여, 휠(155)이 노즐부(111)의 상단과 가압형 노즐 구동부(120)의 사이에서 회전하도록 할 수 있다.5 and 6, the plurality of
휠(155)의 부존재시에는 캠부(122)와 같은 구성이 회전하면서 그 회전면이 냉각 유닛(110)의 상단면과 마찰을 일으키게 되는데, 휠(155)이 존재하면, 휠(155)이 캠부(122)의 회전면과 롤링하게 되는바, 마찰력을 감소시킬 수 있다. 휠(155)은 도 6에 도시된 바와 같이, 냉각 유닛(110)의 상단면에는 접촉하지 않고 회전하는 것이 바람직하다.When the wheel 155 is not present, the same structure as the
본 발명에 따른, 위치 변동형 고온 소재 냉각 장치(100)는 구동 모터(130)를 더 포함할 수 있다.The position-variable high-temperature
구동 모터(130)는 상술한 바와 같은 샤프트부(121)의 일측에 연결되어, 샤프트부(121)를 회전시키는 동력을 제공한다.The driving
구동 모터(130)는 샤프트부(121)와 커플링(123)을 통해 상호 체결될 수 있는데, 이는 둘 중 어느 한 구성의 고장이나 파손 등으로 인해 하나를 교체해야하는 경우에 유용한 구성이다.The
본 발명에 따른, 위치 변동형 고온 소재 냉각 장치(100)는 변속부(140)를 더 포함할 수 있다. 변속부(140)는 도 5에 도시된 바와 같이, 샤프트부(121)와 구동 모터(130) 사이에 위치하고, 구동 모터(130)에 의한 회전 속도를 변경시켜, 변속된 구동력을 샤프트부(121)에 전달시킨다.The position variable type high temperature
구동 모터(130) 혹은 변속부(140)가 포함된 이들 구성을 통해 노즐부(111)가 움직이는 상하 움직임의 주기는 소재(1)의 진행 속도에 따라 상이하게 조절할 수 있다.The period of the upward and downward movement of the
본 발명에 따른, 위치 변동형 고온 소재 냉각 장치(100)는 실린더(104); 및 탑링(104h)를 더 포함할 수 있다.The position variable type high temperature material cooling apparatus (100) according to the present invention includes a cylinder (104); And a
먼저, 실린더(104)는 하단이 수평 프레임(102)의 상면에 안착되고, 내부는 노즐부(111)를 각각 수용하게 되는바, 기립하여 상하로 관통되는 원통형 구성이다.First, the lower end of the
실린더(104)의 상단면에는 탑링(104h)가 존재하는데, 이는 탄성부(112)의 하단에 위치하고, 탄성부에 의해 가해지는 탄성력을 지지하게 된다.A
실린더(104)와 탑링(104h)의 존재로 인해, 노즐부(111)의 상하 움직임은 안정적으로 움직일 수 있고, 캠부(122)의 작동 등으로 인해 노즐부(111)의 상단부가 좌우로 흔들리지 않을 수 있다.The upward and downward movements of the
본 발명의 권리 범위는 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 결정되며, 특허 청구범위에 사용된 괄호는 선택적 한정을 위해 기재된 것이 아니라, 명확한 구성요소를 위해 사용되었으며, 괄호 내의 기재도 필수적 구성요소로 해석되어야 한다.
The scope of the present invention is defined by the claims, the parentheses used in the claims are not used for optional limitation but are used for the definite components and the description in parentheses is also interpreted as an essential component .
P: 패턴 무늬
1: 후판
2: 이송롤
10: 종래 냉각 장치
11: 냉각수 공급 라인
12: 분사 노즐
20: 열간 교정기
30: 압연기
100: 본 발명에 따른, 위치 변동형 고온 소재 냉각 장치
101a: 지지 프레임
101b: 기립 프레임
102: 수평 프레임
103: 관통구
104: 실린더
104h: 탑 링
110: 냉각 유닛 (111 내지 115)
111: 노즐부
111h: 탄성 지지 링
112: 탄성부
113: 주입구
114: 주입 라인
115: 휠
120: 가압형 노즐 구동부(121 내지 123)
121: 샤프트부
122: 캠부
123: 커플링
130: 구동 모터
140: 변속부P: pattern pattern
1: Plates
2: Feed roll
10: Conventional cooling device
11: Cooling water supply line
12: injection nozzle
20: Hot calibrator
30: Rolling mill
100: Positioning type high temperature material cooling device according to the present invention
101a: Support frame
101b:
102: Horizontal frame
103: Through hole
104: Cylinder
104h: top ring
110: cooling
111:
111h: elastic support ring
112: elastic part
113: inlet
114: injection line
115: Wheel
120: pressure type
121: shaft portion
122: cam portion
123: Coupling
130: drive motor
140:
Claims (10)
상기 소재의 상측에 배치된 수평 프레임에, 상하 이동 가능하게 제공되면서 소재를 향하여 냉각수를 분사토록 제공된 복수 개의 냉각 유닛; 및
상기 냉각 유닛과 접촉하면서 가압하여 상기 냉각 유닛을 상하 이동을 가능토록 제공되는 가압형 노즐 구동부를 포함하되,
상기 냉각 유닛은,
상기 수평 프레임에 수직 방향으로 형성된 관통구에 각각 수직하여 삽입되어 유동하고, 상기 소재의 상면으로 냉각수를 분사하는 복수 개의 노즐부;
상기 노즐부의 상단의 외주면에서 각각 돌출 형성되는 복수 개의 탄성 지지 링; 및
내부에 상기 노즐부를 각각 수용하고, 하단은 상기 수평 프레임의 상면에 위치하며, 상단은 상기 탄성 지지 링의 하면에 위치하여, 상기 수평 프레임 상면과 상기 탄성 지지 링 사이에 탄성력을 제공하는 탄성부를 포함하며,
상기 가압형 노즐 구동부는,
상기 수평 프레임과 상기 냉각 유닛의 상부에서 상기 수평 프레임과 평행하게 위치하며 회전하는 샤프트부; 및
상기 샤프트부를 축으로 하고, 상기 냉각 유닛의 상단에 각각 접촉하며 회전하여, 상기 복수 개의 냉각 유닛을 각각 상하 왕복 운동시키는 복수 개의 캠부를 포함하고,
상기 복수 개의 캠부는,
상기 샤프트부를 중심으로 균일한 간격으로 각각 배치되며, 상호간에 대칭되는 방향을 가지는 것을 특징으로 하는 냉각 장치.
1. An apparatus for cooling a material through positional changes,
A plurality of cooling units provided in a horizontal frame disposed above the work so as to be capable of moving up and down and to inject cooling water toward the work; And
And a pressurized nozzle drive unit that is provided so as to move up and down the cooling unit by pressing while contacting the cooling unit,
The cooling unit includes:
A plurality of nozzle units inserted perpendicularly to the through holes formed in a direction perpendicular to the horizontal frame to flow coolant to the upper surface of the workpiece;
A plurality of elastic support rings protruding from an outer peripheral surface of an upper end of the nozzle unit; And
And an elastic portion which is located on the upper surface of the horizontal frame and whose upper end is located on the lower surface of the elastic supporting ring and provides an elastic force between the upper surface of the horizontal frame and the elastic supporting ring In addition,
The pressurized nozzle drive unit includes:
A shaft portion positioned and rotating parallel to the horizontal frame at an upper portion of the horizontal frame and the cooling unit; And
And a plurality of cam portions that rotate with the shaft portion as an axis and come in contact with upper ends of the cooling units to reciprocate the cooling units,
Wherein the plurality of cam portions
Wherein the cooling unit is disposed at uniform intervals around the shaft, and has a direction symmetrical to each other.
The cooling device according to claim 1, wherein the elastic portion is formed of a coil spring.
상기 노즐부의 일면을 관통하고 돌출 형성되는 주입구; 및
상기 주입구에 연결되어, 상기 주입구로 냉각수를 공급하는 주입 라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각 장치.
The refrigeration system according to claim 1,
An injection port penetrating through one surface of the nozzle portion and formed to protrude; And
Further comprising an injection line connected to the injection port to supply the cooling water to the injection port.
복수 개의 노즐부의 상단에 각각 위치하여, 상기 노즐부의 상단과 상기 가압형 노즐 구동부 사이에서 회전하는 복수 개의 휠을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각 장치.
The refrigeration system according to claim 1,
And a plurality of wheels which are respectively positioned at upper ends of the plurality of nozzle parts and rotate between the upper end of the nozzle part and the pressurized-type nozzle driving part.
상기 샤프트부의 일측에 연결되어, 상기 샤프트부를 회전시키는 구동 모터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각 장치.
2. The apparatus of claim 1,
And a driving motor connected to one side of the shaft to rotate the shaft.
상기 샤프트부와 상기 구동 모터 사이에 위치하여, 상기 구동 모터에 의한 회전 속도를 변경시켜 상기 샤프트부에 전달하는 변속부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각 장치.
9. The apparatus of claim 8,
Further comprising a speed changing portion which is located between the shaft portion and the drive motor and changes the rotational speed by the drive motor to transmit the rotational speed to the shaft portion.
하단은 상기 수평 프레임의 상면과 접촉하고, 내부에는 상기 노즐부를 각각 수용하도록 수직하게 기립하는 복수 개의 실린더; 및
상기 실린더의 상단과 상기 탄성부의 하단에 위치하여, 상기 탄성부에 의해 가해지는 탄성력을 지지하는 복수 개의 탑링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각 장치.
2. The apparatus of claim 1,
A lower end contacting the upper surface of the horizontal frame, a plurality of cylinders vertically rising to receive the nozzle portions, respectively; And
Further comprising a plurality of top rings located at an upper end of the cylinder and at a lower end of the elastic portion to support an elastic force applied by the elastic portion.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020140091783A KR101557725B1 (en) | 2014-07-21 | 2014-07-21 | Movable apparatus for cooling hot plate |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020140091783A KR101557725B1 (en) | 2014-07-21 | 2014-07-21 | Movable apparatus for cooling hot plate |
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KR101557725B1 true KR101557725B1 (en) | 2015-10-06 |
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ID=54345311
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KR (1) | KR101557725B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10967410B2 (en) | 2015-12-23 | 2021-04-06 | Posco | Cooling device and cooling method |
-
2014
- 2014-07-21 KR KR1020140091783A patent/KR101557725B1/en not_active IP Right Cessation
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