KR101566769B1 - 소재 냉각 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압연기를 통과한 압연 소재를 냉각시키기 위한 장치로서, 압연기의 후면에 설치된 사이드 가이드 상에 배치되어, 소재의 상면을 냉각하는 상면 냉각부; 상면 냉각부와 마주보도록 배치되어, 소재의 하면을 냉각하는 하면 냉각부; 상면 냉각부의 수평 위치를 변동시켜, 상면 냉각부가 소재의 상면의 냉각시키는 부위에 변동을 가하는 위치 변동부; 및 위치 변동부를 제어하는 제어부를 포함하여, 별도의 설치 프레임을 동반하지 않고, 압연기의 후면에 위치한 후면 사이드 가이드를 활용하도록 하는 냉각 장치를 제공하게 된다.

Description

소재 냉각 장치{APPARATUS FOR COOLING MATERIALS}

본 발명은 소재를 냉각시키기 위한 장치로서, 더욱 자세하게는, 금속 제조 공정 중 압연 처리 후, 플레이트 소재를 냉각시키기 위하여, 압연기의 후면 사이드 가이드에 기초하여, 플레이트 소재의 상면과 하면을 능동적으로 냉각시키도록 하는 소재 냉각 장치에 관한 기술 분야이다.

도 1은 압연 공정에 필요한 종래의 주요 설비를 도시한 측면도이며, 도 2는 압연기와 압연기 전후에 배치된 사이드 가이드를 도시한 종래 설비의 부분 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 금속 소재, 예컨대, 철강 제품의 경우, 압연 전 소재 예컨대, 슬라브(S)는 압연기(10)를 통과한 후, 목적하는 두께를 보유한 후판(1)으로 형성되며, 이렇게 제작된 후판(1)은 가속 냉각기(20) 및 열간 교정기(30)를 거친 후, 전단기(40)에서 목적하는 길이를 가지도록 잘리게 된다.

통상적으로 압연기(10)를 통과하여 이송롤(2)을 통해 이송되는 소재(1)는 가속 냉각기(20) 내에서 냉각수를 분사하여 냉각되는데, 가속 냉각기는 소재(1)의 상측에 위치되어, 소재(1)에 냉각수를 분사하는 방식으로 이루어진다.

가속 냉각기(20)는 3kg/cm² 내지 5kg/cm²의 상대적으로 낮은 압력으로 분사하는데, 상측 뿐만 아니라 하측에서도 분사하도록 구조화되어 있어, 소재(1)의 상부뿐만 아니라, 하부까지도 냉각을 진행하여, 소재(1)의 상면과 하면의 온도 차이에 따른 열변형을 방지하도록 설계되어 있다.

그러나, 소재(1)의 상부에 위치한 냉각수 분사 노즐과는 달리, 하부에 위치한 냉각수 분사 노즐은 소재(1)의 하면을 냉각시킨 후 낙하된, 이물질이 포함된 냉각수에 의해 분사 노즐이 막히게 되는 현상이 발생하고, 이로 인하여, 소재(1)의 하부 냉각이 원활히 진행되지 못하여, 소재(1)의 열변형을 야기하게 되는 문제점을 낳게 되었다.

철강 제조 공정 중 압연과 냉각에 대한 종래 특허 문헌으로는 "열연 강대의 냉각 장치(일본 특허 출원 번호 제2013-7007001호)," "압연 장치(출원 번호 제10-2012-0032551호)" 그리고 "사상 압연기의 사이드 압연유분사장치(출원 번호 제10-2013-0022735호)"가 존재한다.

이들 종래 특허 문헌은 과거나 현재 실시 가능한, 압연기와 그에 부수하는 기타 설비들에 대한 기술적 사상을 제시하고 있으나, 압연기의 후면 사이드 가이드를 활용하여, 소재의 상하부의 고른 냉각을 위한 기술적 사상을 개시하지는 못하고 있다.

본 발명에 따른 소재 냉각 장치는 상기한 바와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 압연기를 통과한 소재의 상하부를 측정된 온도에 따라 고른 냉각을 유도할 수 있는 기술적 사상을 제시하고자 한다.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 소재 냉각 장치는 상기의 해결하고자 하는 과제를 위하여 다음과 같은 과제 해결 수단을 가진다.

본 발명에 따른 소재 냉각 장치는 소재를 냉각시키기 위한 장치로서, 사이드 가이드 상에 배치된, 사이드 가이드 상에 배치되어, 상기 소재의 상면을 냉각하도록 제공되는 상면 냉각부; 및 상기 상면 냉각부의 수평 위치를 변동시켜, 상기 상면 냉각부가 상기 소재의 상면의 냉각시키는 부위에 변동을 가하는 위치 변동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 소재 냉각 장치는 상기 소재를 사이에 두고, 상기 상면 냉각부와 마주보도록 배치되어, 상기 소재의 하면을 냉각하도록 제공되는 하면 냉각부; 및 상기 위치 변동부를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 소재 냉각 장치의 상기 상면 냉각부는, 상기 사이드 가이드 상에 배치되며, 내부에 냉각재를 수용하는 하우징 프레임; 일단부가 상기 하우징 프레임에 연결되고, 상기 소재의 상부에 배치되어, 내부에 형성된 관로를 통해 상기 냉각재를 이송시키는 상부 공급 배관; 및 상기 상부 공급 배관에 제공되어, 상기 소재를 향하여 상기 냉각재를 분사하는 적어도 하나 이상의 상부 노즐을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 소재 냉각 장치의 상기 상면 냉각부는, 상기 하우징 프레임에 상기 냉각재를 제공하는 상부 공급 라인; 및 상기 상부 공급 라인에 제공되어, 상기 상부 공급 라인의 관로를 개폐하는 공급 밸브를 포함하되, 상기 제어부는, 상기 공급 밸브를 제어하여, 유입되는 상기 냉각재의 유량을 결정하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 소재 냉각 장치의 상기 상면 냉각부는, 상기 하우징 프레임 내부에 제공되어, 상기 상부 공급 라인으로부터 유입되는 냉각재를 필터링하는 필터를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 소재 냉각 장치의 상기 상부 공급 배관은, 양 종단부가 상기 하우징 프레임 내에서 하부를 향하여 볼록하게 만곡된 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 소재 냉각 장치의 상기 상면 냉각부는, 상기 냉각재가 상기 상부 노즐로 유입되는 주입구는 상기 상부 공급 배관의 내주면으로부터 돌출되어, 상기 상부 공급 배관의 내주면으로부터 상기 상부 노즐의 주입구까지 소정의 높이(H)를 형성하여, 상기 상부 공급 배관 내 상기 냉각재는 상기 소정의 높이만큼 유지되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 소재 냉각 장치의 상기 상면 냉각부는, 상기 하우징 프레임의 제공되어, 내부에 수용된 상기 냉각재를 배출시키는 드레인 라인; 및 상기 드레인 라인에 제공되어, 상기 드레인 라인의 관로를 개폐하는 드레인 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 소재 냉각 장치의 상기 하면 냉각부는, 상기 소재를 이송시키는 이송롤 사이에 배치되어, 상기 소재의 하면을 냉각시키는 냉각재를 공급하는 하부 공급 배관; 및 상기 하부 공급 배관에 배치되어, 상기 소재의 하면을 향하여 상기 냉각재를 분사하는 적어도 하나 이상의 하부 노즐을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 소재 냉각 장치의 상기 위치 변동부는, 일측이 상기 하우징 프레임에 연결되어, 상기 하우징 프레임의 수평 이동을 관장하는 실린더; 및 상기 사이드 가이드 상에 고정되어, 상기 실린더의 타측을 고정하는 베이스 프레임을 포함하되, 상기 제어부는, 상기 실린더를 제어하여, 상기 하우징 프레임을 수평 이동시키는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 소재 냉각 장치는, 상기 소재를 향해 에어를 분사하는 사이드 에어 유닛을 더 포함하되, 상기 제어부는, 상기 상부 공급 라인을 통해 유입되는 유량에 따라, 상기 사이드 에어 유닛으로부터 분사되는 에어의 공급량을 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 소재 냉각 장치의 상기 사이드 에어 유닛은, 상기 소재의 측면으로부터 이격되도록 배치되서, 내부에 형성된 관로를 통해 에어를 공급하는 에어 공급 파이프; 및 상기 에어 공급 파이프에 제공되서, 상기 소재를 향하여 에어를 분사하는 적어도 하나 이상의 에어 분사 노즐을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 소재 냉각 장치는, 상기 소재의 온도를 감지하는 온도 측정부를 더 포함하여, 상기 제어부는, 상기 온도 측정부로부터 상기 소재의 온도에 대한 정보를 수신하여, 상기 소재의 온도 분포에 따라 상기 위치 변동부, 상기 사이드 에어 유닛 및 상기 공급 밸브를 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.

이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 소재 냉각 장치는 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째, 별도의 설치 프레임을 동반하지 않고, 압연기의 후면에 위치한 후면 사이드 가이드를 활용하도록 하는 냉각 장치를 제공하게 된다.

둘째, 압연기를 통과한 직후, 소재의 상부와 하부를 냉각시킬 수 있는 효과를 제공한다.

셋째, 압연기를 통과한 소재를 단순히 냉각하는 것이 아니라, 소재의 표면 온도에 따라 냉각수의 유량을 적절히 조절하고, 냉각을 완료한 냉각수를 곧 바로 건조시키도록 하는 효과를 제공한다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 압연 공정에 필요한 종래의 주요 설비를 도시한 측면도이다.
도 2는 압연기와 압연기 전후에 배치된 사이드 가이드를 도시한 종래 설비의 부분 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른, 소재 냉각 장치를 적용한 것을 도시한 측면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 소재 냉각 장치를 도시한 사시도이다.
도 5는 도 4에서 본 발명에 소재가 제공되지 않은 상태를 도시한 부분 사시도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 소재 냉각 장치를 도시한 정면도이다.
도 7은 도 6의 A 부분을 도시한 단면도이다.

본 발명에 따른 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.

이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 소재 냉각 장치를 상세히 설명하고자 한다.

도 3은 본 발명에 따른, 소재 냉각 장치를 적용한 것을 도시한 측면도이다. 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 소재 냉각 장치를 도시한 사시도이다. 도 5는 도 4에서 본 발명에 소재가 제공되지 않은 상태를 도시한 부분 사시도이다. 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 소재 냉각 장치를 도시한 정면도이다. 도 7은 도 6의 A 부분을 도시한 단면도이다.

본 발명에 따른, 소재 냉각 장치(100)는 도 3에 도시된 바와 같이, 압연기(10)의 후면에 위치한 사이드 가이드(11)에 배치되는 것을 기본으로 하고 있으며, 상면 냉각부(110); 및 위치 변동부(130)를 포함한다.

아울러, 본 발명에 따른, 소재 냉각 장치(100)는 하면 냉각부(120); 및 제어부(140)를 상술한 구성 요소에 더하여 포함할 수도 있다.

보다 자세하게 도시한 도 4를 참고하면, 상면 냉각부(110)는 압연기(10)의 후면에 설치된 사이드 가이드(11) 상에 배치되어, 소재(1)의 상면을 냉각하도록 제공된다.

아울러, 도 5를 참고하면, 하며 냉각부(120)는 소재(1)를 사이에 두고, 상술한 상면 냉각부(110)와 마주보도록 배치되어, 소재(1)의 하면을 냉각하도록 제공된 구성이다.

아울러, 도 4에 도시된 바와 같이, 위치 변동부(130)는 상면 냉각부(110)의 수평 위치를 변동시키기 위한 것으로서, 상면 냉각부(110)의 수평 위치에 변동을 가하여, 소재(1)의 상면이 고루 냉각될 수 있도록 하는 구성이다.

상면 냉각부(110)와 하면 냉각부(120)는 냉각재를 소재(1)의 표면 상으로 분사하여, 소재(1)의 온도를 하락시키게 되는데, 이와 같은 냉각재는 에어 혹은 기타 유체를 포함할 수는 있으나, 본 발명을 실시함에 있어서는 냉각수(cooling water)로 구현하였다. 따라서, 이하에서는 냉각재를 냉각수로 가정하고 설명하도록 한다.

제어부(미도시, 140)는 위치 변동부(130)와 전기적으로 연결되어, 위치 변동부(130)의 제어를 관장하는 구성이다.

보다 자세하게는, 도 6에 도시된 바와 같이, 상면 냉각부(110)는 하우징 프레임(111); 상부 공급 배관(112); 및 상부 노즐(113)을 포함할 수 있다.

먼저, 하우징 프레임(111)은 후면 사이드 가이드(11)에 기반을 두고 배치되며, 내부에는 냉각재를 일시적으로 수용할 수 있는 공간이 마련되어, 냉각재를 수용한 후, 후술하게 되는 상부 공급 배관(112)으로 냉각재를 전달하게 된다.

하우징 프레임(111)은 내부에 수용되는 냉각재가 고압의 냉각수임이 바람직한바, 고압에 견딜 수 있는 금속성 소재로 구현되는 것이 바람직하며, 동시에 냉각수에 의한 부식 등을 방지하기 위하여, 스테인리스 스틸 등으로 구현되는 것이 바람직하다. 하우징 프레임(111)은 소재(1)로부터 방사되는 고열에 노출되기는 하지만, 내부에 수용되고 흐르게 되는 냉각수로 인하여, 고열에 대한 내열성 소재로 구현될 필요까지는 없다고 할 것이다.

상부 공급 배관(112)는 그 일단부가 하우징 프레임(111)에 연결되며, 소재(1)의 상부에 배치되며, 내부에 형성된 관로를 통해 냉각재를 이송시키는 기능을 가진 구성이다.

상부 공급 배관(112)는 소재(1)와 상대적으로 인접하는 구성으로서, 소재(1)의 고열에 직접 노출될 수 있는바, 열에 의해 파손되기 쉽다. 따라서, 상부 공급 배관(112)은 그 소재가 내열성 소재로 이루어지거나, 내부에 수용되고 흐르게 되는 냉각재가 가급적 일정 높이 이상 지속적으로 수용되도록 설계되는 것이 바람직하다. 이에 대해서는 별도의 기술적 사상과 함께 후술하기로 한다.

상부 노즐(113)은 상부 공급 배관(112)에 제공되어, 소재(1)를 향하여, 냉각재 즉, 냉각수를 분사하는 구성이다.

바람직하게, 상부 노즐(113)은 상부 공급 배관(112)의 외주면 중, 하부에 위치되고, 노즐의 방향을 하향하도록 구성되어, 냉각재의 압력과, 냉각재 자중에 합력에 의해 기존의 가속 냉각기(20)에서 분사되는 냉각수 이상의 압력으로 분사되도록 한다.

상부 노즐(113)은 소재(1)의 고열에 직접 노출되는 구성이나, 고속 및 고압으로 분사되는 냉각재로 인하여, 열에 의한 파손은 쉽게 일어나지 않는바, 일반적인 스테인리스 스틸과 같은 재질로 이루어져도 무방할 것이다.

상술한 바와 같이, 상부 공급 배관(112)은 양 종단부가 하우징 프레임(111) 내에 일정 부분 삽입되고 수용되는데, 하우징 프레임(111) 내에 삽입되어 수용된 부분은 하부를 향하여 볼록하게 만곡되도록 형성되어, 외부로부터 냉각재의 공급이 중단된 경우에도, 상부 공급 배관(112)의 내부에 도달한 냉각재는 양 종단을 통해 반출되지 않도록 구현되는 것이 바람직하다.

도 7에 도시된 바와 같이, 이 경우, 상부 노즐(113)의 주입구(113a) 즉, 냉각재가 상부 공급 배관(112)에서 상부 노즐(113)로 진입되는 주입구(113a)는 상부 공급 배관(112)의 내주면으로부터 돌출되도록 형성되어, 상부 공급 배관(112)의 내주면으로부터 상부 노즐(113)의 주입구(113a)까지 소정의 높이(H)를 형성하는 것이 바람직하다. 이때, 상부 공급 배관(112)의 내부에 존재하는 냉각재는 상부 노즐(113)로 배출되더라도 소정의 높이(H)만큼 잔존하여 유지되어 상부 공급 배관(112)의 열적 파손을 방지하는 효과를 가지게 된다.

상면 냉각부(110)는 도 6에 도시된 바와 같이, 상부 공급 라인(114); 및 공급 밸브(115)를 포함할 수 있다.

상부 공급 라인(114)는 하우징 프레임(111)에 연결되어, 냉각재를 공급하는 공급 파이프 역할을 수행하는데, 상술한 바와 같이, 냉각재는 고압의 유체에 해당하는바, 상부 공급 라인(114) 역시 고압에 견딜 수 있는 소재이어야 함은 물론이며, 하우징 프레임(111)이 소재(1)의 폭 방향으로 위치 변동이 가해질 수 있는바, 상부 공급 라인(114)은 유연한 플렉시블 호스(flexible hose) 등으로 구성되는 것이 바람직하다.

공급 밸브(115)는 상부 공급 라인(114)에 제공되어 관로를 개폐하는 구성이다. 공급 밸브(115)는 일반적인 수동에 의한 밸브가 아닌, 전자적으로 제어 가능한 전자 제어 밸브이어야 하며, 후술하게 되는 제어부(140) 등 외부적 기기나 장치에 의해 제어가능한 것이 바람직하다.

아울러, 상면 냉각부(110)는 필터(116)를 포함할 수 있는데, 도 7에 도시된 바와 같이, 하우징 프레임(111) 내부 즉, 상부 공급 라인(114)의 종단부에 제공되어, 상부 공급 라인(114)으로부터 유입되는 냉각재를 필터링하여, 종국적으로 이물질이 함유되지 않은 냉각재를 공급함으로써, 상부 노즐(113)이 이물질 등에 의해 막힘 현상이 발생하는 것은 방지하게 된다.

이 경우, 제어부(140)는 공급 밸브(115)를 제어하여, 유입되는 냉각재의 유량을 결정하게 된다.

반면, 상면 냉각부(110)는 유입되는 냉각재의 유량을 미리 결정할 수도 있으나 사후적으로 그 유량을 조절할 수도 있어야하며, 하우징 프레임(111) 내부에 오래 머무른 냉각재에 미생물 등의 번식도 발생할 수 있는바, 하우징 프레임(111) 자체적으로 냉각재의 배수 기능도 구비해야 한다.

따라서, 상면 냉각부(110)는 드레인 라인(117); 및 드레인 밸브(118)를 더 포함할 수 있다.

드레인 라인(117)은 도 6에 도시된 바와 같이, 하우징 프레임(111)에 제공되어, 내부에 수용된 냉각재를 강제로 배출시킬 수 있도록 한다.

드레인 라인(117)은 하우징 프레임(111)의 하부면에 인접하게 배치되어, 내부에 수용된 냉각재를 그 자중에 의해 자연스럽게 배출될 수 있도록 한다.

드레인 밸브(118)은 드레인 라인(117)에 제공되어, 드레인 라인(117)의 관로를 개폐하는 구성이다.

반면, 하면 냉각부(120)는 하부 공급 배관(121); 및 하부 노즐(122)을 포함할 수 있다.

하부 공급 배관(121)은 도 5에 도시된 바와 같이, 소재(1)를 이송하게 되는 이송롤(2) 사이에 배치되어, 소재(1)의 하부면을 냉가시키는 냉각재를 공급하는 구성이다.

하부 노즐(122)은 적어도 하나 이상으로 구성되어, 하부 공급 배관(121)에 규칙적으로 배치되며, 소재(1)의 하면을 향하여 냉각재를 분사하게 된다.

위치 변동부(130)를 보다 상세히 설명하면, 도 5 등에 도시된 바와 같이, 위치 변동부(130)는 실린더(131); 및 베이스 프레임(132)를 포함할 수 있다.

실린더(131)는 일반적인 유압 실린더와 같은 구성으로서, 타 기기나 장치 등에 의해 전자적으로 제어될 수 있어야 한다.

실린더(131)는 일측이 하우징 프레임(111)에 연결되고, 타측은 베이스 프레임(132)에 부착되어, 그 길이의 신축에 의해 일측에 연결된 하우징 프레임(111)을 수평 이동시키는 구성이다.

베이스 프레임(132)는 후면 사이드 가이드(11) 상에 견고히 고정 부착되는 구성으로서, 실린더(131)의 타측에 고정하여, 실린더(131)의 길이 신축에 의해 신축된 길이만큼 하우징 프레임(111)이 이동될 수 있도록 한다.

이 경우, 제어부(140)는 실린더(131)의 길이 신축을 제어하여, 하우징 프레임(111)의 수평 이동을 관장하게 된다.

본 발명에 따른, 소재 냉각 장치(100)는 사이드 에어 유닛(150)을 더 포함할 수 있다.

사이드 에어 유닛(150)는 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 소재를 향하여 에어를 분사하는 구성이다.

사이드 에어 유닛(150)은 도시된 예로는 소재(1)의 측면으로부터 이격된 장소에 위치되나, 이는 하나의 예시에 불과하며, 특정된 위치에 한정되어 설치될 이유는 없다. 사이드 에어 유닛(150)의 설치할 위치는 본 발명을 실시하는 자가, 소재(1)의 냉각 효율과, 냉각재의 건조에 가장 적합하며, 기타 설비와의 마찰, 충돌 등을 고려하여 적절히 배치하면 될 것이다.

사이드 에어 유닛(150) 역시 외부 기기나 장치 등에 의해 제어가능한 것이어야 한다. 따라서, 제어부(140)는 상부 공급 라인(114)에 공급되는 유량에 따라 사이드 에어 유닛(150)의 분사 에어 유량을 제어하게 된다. 즉, 상부 공급 라인(114)에 공급되는 냉각재 유량이 많으면, 분사되는 에어의 유량도 많도록 하여, 냉각재의 건조를 효과적으로 이루어질 수 있도록 한다.

사이드 에어 유닛(150)은 에어 공급 파이프(152); 및 에어 분사 노즐(151)을 포함할 수 있으며, 에어 공급 파이프(152)는 소재(1)의 측면으로부터 이격되어 위치하여, 내부에 형성된 관로를 통해 에어를 공급하게 된다.

에어 분사 노즐(151)은 복수 개로 구비되는 것이 바람직하며, 에어 공급 파이프(152)에 제공되어서, 소재(1)를 향하여 에어를 직접 분사하게 되는 구성이다.

본 발명에 따른, 소재 냉각 장치(100)는 온도 측정부(160)를 더 포함할 수 있다.

온도 측정부(160)는 도 5 등에서 소재(1)의 측면에 이격된 상태로 배치된 것으로 도시하고 있으나, 반드시 이러한 배치 장소에 한정할 것은 아니며, 소재(1)의 온도를 편차 없이 정확히 측정하고, 동시에 소재(1)의 폭을 따라서 온도 분포까지 측정할 수 있는 위치에 적절히 설치되면 될 것이다.

온도 측정부(160)는 측정된 소재 온도 정보를 기타 외부 기기에 전송할 수 있어야 하는바, 디지털 온도계이며 동시에 유무선 네트워킹이 가능한 장치어야 한다.

이 경우, 제어부(140)는 온도 측정부(160)로부터 소재(1)의 온도 정보를 수신하는데, 소재(1)의 폭 방향에 따른, 평균 온도 뿐만 아니라, 소재(1)의 폭에 따른 온도 분포에 대한 정보까지 수신하게 된다.

이에 따라 제어부(140)는 소재의 온도에 대한 정보를 바탕으로 소재(1)의 온도 및 온도 분포에 따라 위치 변동부(130), 사이드 에어 유닛(150) 및 공급 밸브(115)를 제어하게 된다.

즉, 제어부(140)는 소재(1)의 온도 분포를 파악하여, 온도가 상대적으로 높은 소재(1)의 위치에는 위치 변동부(130)를 제어하여, 온도가 상대적으로 높은 부분에 집중적으로 냉각재가 가해질 수 있도록 할 수 있다.

아울러, 공급 밸브(115)를 제어하여, 평균 온도가 높은 경우 소재(1)에 이르는 냉각재의 유량을 많게 하며, 이와 동시에, 상술한 바와 같이, 사이드 에어 유닛(150)도 제어하여, 냉각재의 건조를 위하여 에어 유량도 높이도록 하는 것이다.

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.

S: 압연 전 소재(예컨대, 슬라브)
1: 소재(예컨대, 후판)
2: 이송롤
10: 압연기
11: 후면 사이드 가이드
12: 전면 사이드 가이드
20: 가속 냉각기
30: 열간 교정기
40: 전단기
100: 본 발명에 따른, 소재 냉각 장치
110: 상면 냉각부
111: 하우징 프레임
112: 상부 공급 배관
113: 상부 노즐
114: 상부 공급 라인
115: 공급 밸브
116: 필터
117: 드레인 라인
118: 드레인 밸브
120: 하면 냉각부
121: 하부 공급 배관
122: 하부 노즐
130: 위치 변동부
131: 실린더
132: 베이스 프레임
140: 제어부
150: 사이드 에어 유닛
151: 에어 분사 노즐
152: 에어 공급 파이프
160: 온도 측정부

Claims (13)

1. 소재를 냉각시키기 위한 장치에 있어서,
   사이드 가이드 상에 배치된, 사이드 가이드 상에 배치되어, 상기 소재의 상면을 냉각하도록 제공되는 상면 냉각부; 및
   상기 상면 냉각부의 수평 위치를 변동시켜, 상기 상면 냉각부가 상기 소재의 상면의 냉각시키는 부위에 변동을 가하는 위치 변동부를 포함하되,
   상기 상면 냉각부는,
   상기 사이드 가이드 상에 배치되며, 내부에 냉각재를 수용하는 하우징 프레임;
   일단부가 상기 하우징 프레임에 연결되고, 상기 소재의 상부에 배치되어, 내부에 형성된 관로를 통해 상기 냉각재를 이송시키는 상부 공급 배관; 및
   상기 상부 공급 배관에 제공되어, 상기 소재를 향하여 상기 냉각재를 분사하는 적어도 하나 이상의 상부 노즐을 포함하며,
   상기 상부 공급 배관은,
   양 종단부가 상기 하우징 프레임 내에서 하부를 향하여 볼록하게 만곡되고,
   상기 상면 냉각부는,
   상기 냉각재가 상기 상부 노즐로 유입되는 주입구는 상기 상부 공급 배관의 내주면으로부터 돌출되어, 상기 상부 공급 배관의 내주면으로부터 상기 상부 노즐의 주입구까지 소정의 높이(H)를 형성하여, 상기 상부 공급 배관 내 상기 냉각재는 상기 소정의 높이만큼 유지되는 것을 특징으로 하는 소재 냉각 장치.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 소재 냉각 장치는,
   상기 소재를 사이에 두고, 상기 상면 냉각부와 마주보도록 배치되어, 상기 소재의 하면을 냉각하도록 제공되는 하면 냉각부; 및
   상기 위치 변동부를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 냉각 장치.
   
3. 삭제
4. 제2항에 있어서, 상기 상면 냉각부는,
   상기 하우징 프레임에 상기 냉각재를 제공하는 상부 공급 라인; 및
   상기 상부 공급 라인에 제공되어, 상기 상부 공급 라인의 관로를 개폐하는 공급 밸브를 포함하되,
   상기 제어부는,
   상기 공급 밸브를 제어하여, 유입되는 상기 냉각재의 유량을 결정하는 것을 특징으로 하는 소재 냉각 장치.
   
5. 제4항에 있어서, 상기 상면 냉각부는,
   상기 하우징 프레임 내부에 제공되어, 상기 상부 공급 라인으로부터 유입되는 냉각재를 필터링하는 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 냉각 장치.
   
6. 삭제
7. 삭제
8. 제1항에 있어서, 상기 상면 냉각부는,
   상기 하우징 프레임의 제공되어, 내부에 수용된 상기 냉각재를 배출시키는 드레인 라인; 및
   상기 드레인 라인에 제공되어, 상기 드레인 라인의 관로를 개폐하는 드레인 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 냉각 장치.
   
9. 제2항에 있어서, 상기 하면 냉각부는,
   상기 소재를 이송시키는 이송롤 사이에 배치되어, 상기 소재의 하면을 냉각시키는 냉각재를 공급하는 하부 공급 배관; 및
   상기 하부 공급 배관에 배치되어, 상기 소재의 하면을 향하여 상기 냉각재를 분사하는 적어도 하나 이상의 하부 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 냉각 장치.
   
10. 제2항에 있어서, 상기 위치 변동부는,
    일측이 상기 하우징 프레임에 연결되어, 상기 하우징 프레임의 수평 이동을 관장하는 실린더; 및
    상기 사이드 가이드 상에 고정되어, 상기 실린더의 타측을 고정하는 베이스 프레임을 포함하되,
    상기 제어부는,
    상기 실린더를 제어하여, 상기 하우징 프레임을 수평 이동시키는 것을 특징으로 하는 소재 냉각 장치.
    
11. 제4항에 있어서, 상기 소재 냉각 장치는,
    상기 소재를 향해 에어를 분사하는 사이드 에어 유닛을 더 포함하되,
    상기 제어부는,
    상기 상부 공급 라인을 통해 유입되는 유량에 따라, 상기 사이드 에어 유닛으로부터 분사되는 에어의 공급량을 제어하는 것을 특징으로 하는 소재 냉각 장치.
    
12. 제11항에 있어서, 상기 사이드 에어 유닛은,
    상기 소재의 측면으로부터 이격되도록 배치되어, 내부에 형성된 관로를 통해 에어를 공급하는 에어 공급 파이프; 및
    상기 에어 공급 파이프에 제공되어, 상기 소재를 향하여 에어를 분사하는 적어도 하나 이상의 에어 분사 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 냉각 장치.
    
13. 제12항에 있어서, 상기 소재 냉각 장치는,
    상기 소재의 온도를 감지하는 온도 측정부를 더 포함하여,
    상기 제어부는,
    상기 온도 측정부로부터 상기 소재의 온도에 대한 정보를 수신하여, 상기 소재의 온도 분포에 따라 상기 위치 변동부, 상기 사이드 에어 유닛 및 상기 공급 밸브를 제어하는 것을 특징으로 하는 소재 냉각 장치.
    

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