KR101666814B1

KR101666814B1 - 냉각수 제어 장치

Info

Publication number: KR101666814B1
Application number: KR1020150103044A
Authority: KR
Inventors: 김영복
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2015-07-21
Filing date: 2015-07-21
Publication date: 2016-10-17

Abstract

본 발명은 이송롤을 통해 이송되는 금속판 소재를 냉각하도록 하는 냉각수를 제어하기 위한 장치로서, 이송롤과 이송롤 사이에 배치되어, 금속판 소재를 향하여 냉각수를 분사하는 쿨링 유닛; 및 쿨링 유닛과 이송롤 사이의 틈을 실링하도록 제공되는 실링 유닛을 포함한다.

Description

냉각수 제어 장치{Apparatus for controlling coolant}

본 발명은 금속판 소재의 열연 압연시 이송롤 상에서 이송되는 소재를 냉각하기 위한 냉각수를 제어하기 위한 장치에 관한 기술 분야이다.

철강 제조 공정에 있어서, 이송롤 상에서 이송되는 철강 소재 즉, 후판(thick plate)은 이송롤 사이에 배치된 복수 개의 냉각수 분사 노즐에 의해 신속히 냉각되어 후속 공정으로 이어지게 된다.

도 1은 종래의 노즐 헤드를 도시하는 측면도이며, 도 2는 종래의 노즐 헤드를 도시하는 사시도이다. 그리고, 도 3은 도 1 및 2의 노즐 헤드가 설치된 종래 냉각 설비를 도시하는 측면도이다.

도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 복수 개의 노즐 헤드(10) 들은 이송롤(2) 사이에 각각 배치되는데, 분사되는 냉각수는 소재(1)의 하면의 일부만을 강타하고, 빠른 속도로 낙수되는 것이 일반적이다.

분사되는 냉각수의 물줄기는 복수 개의 노즐 헤드(10)가 촘촘히 배치됨에도 불구하고, 소재(1)의 표면에 분사되는 부분과 그렇지 않은 부분은 냉각의 속도는 차이가 발생하는 문제점이 있었다.

뿐만 아니라, 분사되는 냉각수는 충분한 시간 동안 소재(1)의 표면에 머무리지 않아, 상면에 분사되는 냉각수의 효율에 비해 그 냉각의 효율이 떨어지는 문제점이 존재하였으며, 이에 하면에 분사되는 냉각수가 소재(1)의 표면에서 적정시간만큼 잔류시키도록 하는 점이 요구되고 있다.

KR

10-2000-0009074

A

KR

10-2004-0062691

A

KR

10-2008-0089600

A

본 발명에 따른 냉각수 제어 장치는 상기한 바와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 금속판 소재를 향해 분사되는 냉각수가 분사되는 지점 외에도 균일하게 냉각될 수 있도록 하는 냉각수 제어 장치를 제공하고자 한다.

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

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

본 발명에 따른 냉각수 제어 장치의 이송롤을 통해 이송되는 금속판 소재를 냉각하도록 하는 냉각수를 제어하기 위한 장치로서, 이송롤과 이송롤 사이에 배치되어, 상기 금속판 소재를 향하여 냉각수를 분사하는 쿨링 유닛; 및 상기 쿨링 유닛과 상기 이송롤 사이의 틈을 실링하도록 제공되는 실링 유닛을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 냉각수 제어 장치의 상기 쿨링 유닛은, 상기 금속판 소재를 향하여 관통되는 복수 개의 노즐 홀을 포함하되, 상기 복수 개의 노즐 홀은, 소정의 각도를 가지도록 하부로부터 상부까지 직경이 점진적으로 감소하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 냉각수 제어 장치의 상기 소정의 각도는, 5도 내지 7도인 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 냉각수 제어 장치의 상기 실링 유닛은, 신축성을 구비하여, 상기 쿨링 유닛과 상기 이송롤 사이의 틈을 배치되는 탄성부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 냉각수 제어 장치의 상기 탄성부는, 상기 이송롤에 접촉되어, 상기 이송롤의 롤링에 따라 롤링되는 아이들 롤러를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 냉각수 제어 장치는, 상기 탄성부를 홀딩하며, 그 하부에서 지지하는 지지부; 및 상기 지지부의 하부에 배치되어, 상기 지지부를 상하 유동되도록 하는 가압부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 냉각수 제어 장치의 상기 가압부는, 길이의 신축에 의해 상기 지지부를 상하 유동시키는 실린더를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 냉각수 제어 장치는, 상기 쿨링 유닛의 상부에 제공되어, 분사되는 상기 냉각수의 수압을 측정하는 수압 센서; 및 상기 수압 센서로부터 상기 냉각수의 수압에 대한 정보를 수신하고, 상기 가압부의 신축력을 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 냉각수 제어 장치는 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째, 실링 유닛이 낙수의 속도를 저하시켜, 분사되는 냉각수가 소재에 체류할 수 있도록 한다.

둘째, 일정 시간만큼 체류하는 냉각수를 통해, 상면의 냉각의 효율과 대등하도록 하고, 이에 상하 냉각의 균일성을 제공하게 된다.

셋째, 냉각수가 분사되는 부분뿐만 아니라, 그렇지 않은 부분까지 체류하는 냉각수에 의해 신속히 냉각이 이루어지는바 냉각의 면적을 확대 및 균일화하도록 하게 된다.

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

도 1은 종래의 노즐 헤드를 도시하는 측면도이다.
도 2는 종래의 노즐 헤드를 도시하는 사시도이다.
도 3은 도 1 및 2의 노즐 헤드가 설치된 종래 냉각 설비를 도시하는 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각수 제어 장치의 측면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각수 제어 장치의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 냉각수 제어 장치의 측면도이다.

본 발명에 따른 냉각수 제어 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 냉각수 제어 장치를 상세히 설명하고자 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각수 제어 장치의 측면도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각수 제어 장치의 사시도이다. 도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 냉각수 제어 장치의 측면도이다.

본 발명에 따른, 냉각수 제어 장치는 도 4에 도시된 바와 같이, 소재(1)를 이송하도록 하는 복수 개의 이송롤(2) 사이에 배치되어, 분사되는 냉각수의 체류 시간 혹은 낙수의 정도를 조절하기 위한 것으로서, 쿨링 유닛(120)과 실링 유닛(110)을 포함하게 된다.

먼저, 쿨링 유닛(120)은 소재(1)를 냉각하도록 하기 위하여 소재(1)에 냉각수를 분사하도록 하는 구성으로서, 기본적으로 소재(1)의 하면에 배치되고, 이송롤 사이 사이에 배치될 수 있다.

쿨링 유닛(120)은 전후 길이가 이송롤(1)과 이송롤(1)에 인접하도록 배치되는데, 너비는 이송롤(1)의 폭과 실직적으로 동일하여, 소재(1)의 폭 전체를 냉각할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

쿨링 유닛(120)과 이송롤(1) 사이에는 상당한 틈이 발생할 수 있는데, 이러한 틈을 실질적으로 실링함으로써, 낙수의 유량을 결정할 수 있는데, 이를 관장하는 구성이 실링 유닛(110)이다. 즉, 실링 유닛(110)은 도 4 내지 6에 도시된 바와 같이, 쿨링 유닛(120)과 이송롤(2) 사이의 틈을 실링하게 된다.

쿨링 유닛(120)은 도 5에 도시된 바와 같이 복수 개의 노즐 홀(121)을 포함하게 되는데, 이러한 노즐 홀(121)은 이송롤(2)의 너비와 실질적으로 동일한 너비를 가지도록 구비되는 것이 바람직하며, 쿨링 유닛(120)의 상면 전후 길이 전반에 걸쳐서 배치되는 것이 바람직하다.

쿨링 유닛(120)은 냉각수가 고압으로 잠시 머무르는 공간인 노즐 본체(122)와 이에 냉각수를 공급하는 공급 배관(123)이 존재하고, 노즐 본체(122)의 상면에 상술한 복구 개의 노즐 홀(121)이 구비되어, 냉각수가 소재(1)로 분사되도록 한다.

이러한 노즐 홀(121)은 저마다 수직으로 일정한 관통구를 가지는 것 보다는, 하부에서 상부를 갈수록 좁은 직경을 가지도록 하는 것이 바람직하다.

하부에서 상부로 갈수록 직경이 좁은 경우, 하부보다 상부의 직경이 좁게 되어, 노즐 홀(121)의 상부로 갈수록 분사되는 냉각수의 분사속도는 증가하게 되고, 분사되는 냉각수는 홀(121)을 벗어나면서 방사상으로 퍼질 수 있는 종래 노즐 홀에서는 예측되지 못한 효과가 존재한다.

이와 같이 하부에서 상부로 갈수록 직경은 좁아지게 되는데, 이는 수직선 대비 소정의 각도를 구비하며, 이러한 소정의 각도(θ1, 도 6 참조)는 5도 내지 7도인 경우, 상술한 바와 같은 예측되지 못한 효과가 가장 잘 발현되는 것으로 관측되었다.

이러한 각도보다 작은 경우, 냉각수의 유속의 증가나 분사되는 현상이 관찰되지 않았으며, 이러한 각도보다 큰 경우 노즐 홀(121)을 통해 빠져 나가는 냉각수에 오히려 저항으로 작용하여 바람직하지 못한 결과를 도출하게 되었기 때문이다.

실링 유닛(110)은 신축성을 구비하여, 쿨링 유닛(120)과 이송롤(2) 사이의 틈을 배치되는 탄성부(111)를 포함하는 것이 바람직하다.

이러한 탄성부(111)는 도 4에 도시된 바와 같이, 아이들 롤러(111 참조)로 구성될 수 있는데, 이러한 아이들 롤러는 이송롤(2)의 롤링에 따라 롤링되어, 이송롤(2)과의 접촉에 따른 마찰력을 줄여줄 수 있다.

본 발명에 따른 냉각수 제어 장치는 낙수의 실링 기능을 조절하기 위하여, 도 4 및 5에 도시된 바와 같이, 지지부(112)와 가압부(113)를 더 포함할 수 있다.

먼저, 지지부(112)는 도 5에 도시된 바와 같이, 탄성부(111)를 하측에서 홀딩 및 지지하는 구성이다.

그리고 가압부(113)은 지지부(112)의 하부에 배치되어, 지지부(112)를 상하 유동되도록 한다.

가압부(113)은 도 5에 도시된 바와 같이, 유압 실린더 등일 수 있는데, 이러한 실린더는 그 길이의 신축에 의하여 지지부(112)의 상하 유동을 제어할 수 있게 된다.

아울러, 본 발명에 따른 냉각수 제어 장치는 수압 센서(미도시); 및 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다.

먼저, 수압 센서는 쿨링 유닛(120)의 상부에 제공되어, 분사되는 냉각수의 수압을 측정하게 되는데, 이는 이송롤(2) 사이, 그리고 쿨링 유닛(120) 상부 그리고 실링 유닛(110)에 의해 잔류되는 냉각수의 수압을 측정하게 된다.

이러한 수압 정보는 잔류되는 냉각수의 잔류 시간의 정도를 조절하는 척도이며, 후술하는 제어부는 이를 바탕으로 가압부(113)를 제어하게 된다.

즉, 제어부는 수압 센서로부터 냉각수의 수압에 대한 정보를 수신하고, 가압부(113)의 신축력을 제어하는 것이며, 제어부는 이를 통해 상부에서 냉각 노즐에 의해 분사되는 냉각수가 소재(1)의 상면에 잔류하는 것에 대응되도록 하부의 냉각수도 잔류되도록 맞추는 것이며, 이를 통해 소재(1)의 상면 및 하면의 냉각의 효율 및 속도가 균형을 이루도록 하게 된다.

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.

1: 금속판 소재(후판) 2: 이송롤
10: 종래 노즐 헤드 11: 노즐 홀
12: 노즐 본체 13: 공급 배관
110: 실링 유닛 111: 탄성부
112: 지지부 113: 가압부
120: 쿨링 유닛 121: 노즐 홀
122: 노즐 본체 123: 공급 배관

Claims

이송롤을 통해 이송되는 금속판 소재를 냉각하도록 하는 냉각수를 제어하기 위한 장치에 있어서,
이송롤과 이송롤 사이에 배치되어, 상기 금속판 소재를 향하여 냉각수를 분사하는 쿨링 유닛; 및
상기 쿨링 유닛과 상기 이송롤 사이의 틈을 실링하도록 제공되는 실링 유닛을 포함하되,
상기 실링 유닛은,
신축성을 구비하여, 상기 쿨링 유닛과 상기 이송롤 사이의 틈을 배치되는 탄성부를 포함하고,
상기 탄성부는,
상기 이송롤에 접촉되어, 상기 이송롤의 롤링에 따라 롤링되는 아이들 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 쿨링 유닛은,
상기 금속판 소재를 향하여 관통되는 복수 개의 노즐 홀을 포함하되,
상기 복수 개의 노즐 홀은,
소정의 각도를 가지도록 하부로부터 상부까지 직경이 점진적으로 감소하는 것을 특징으로 하는 장치.
제2항에 있어서, 상기 소정의 각도는,
5도 내지 7도인 것을 특징으로 하는 장치.
삭제
삭제
제1항에 있어서, 상기 장치는,
상기 탄성부를 홀딩하며, 그 하부에서 지지하는 지지부; 및
상기 지지부의 하부에 배치되어, 상기 지지부를 상하 유동되도록 하는 가압부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제6항에 있어서, 상기 가압부는,
길이의 신축에 의해 상기 지지부를 상하 유동시키는 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제6항에 있어서, 상기 장치는,
상기 쿨링 유닛의 상부에 제공되어, 분사되는 상기 냉각수의 수압을 측정하는 수압 센서; 및
상기 수압 센서로부터 상기 냉각수의 수압에 대한 정보를 수신하고, 상기 가압부의 신축력을 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.