KR101696114B1 - 용액 누설 방지 장치 및 이를 포함하는 산세 설비 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시 형태에 따른 용액 누설 방지 장치는, 탱크 외부로 연장되는 롤축에 끼워지는 패킹부; 상기 롤축과 간격을 두고 상기 롤축의 둘레를 따라서 배치되어 상기 롤축의 표면에 수막을 형성하는 수막 형성부; 및 상기 패킹부와 수막 형성부를 내부에 수용하는 커버부;를 포함할 수 있다.

Description

용액 누설 방지 장치 및 이를 포함하는 산세 설비{DEVICE FOR PREVENTING LEAK OF ACID SOLUTION IN THE ACID CLEANING TANK AND PICKLING APPARATUS HAVING THE SAME}
본 발명은 용액, 예컨대 산세액 누설 방지 장치 및 이를 포함하는 산세 설비에 관한 것이다.
열간압연된 규소강판은 그 표면에 산화스케일 잔존하고 있기 때문에 이를 제거하기 위해 산세 탱크를 통과하면서 산세액에 의해 산화스케일이 세척 제거된 후 예비소둔 공정으로 반송되게 된다.
일반적으로 산세 탱크에는 내부 상측에서 산세액을 하방으로 분사하는 노즐이 구비되고, 상기 노즐의 하측으로 스트립이 롤의 회전에 의해 이송되게 된다.
그런데, 산세 탱크의 외벽에는 상기 롤의 회전을 위한 롤축이 외부로 연장되게 되는데, 롤축과 산세 탱크의 틈새를 통해서 산세액이 누설되게 되는 문제가 있다.
이렇게 누설되는 산세액은 롤축을 따라 롤축을 지지하는 지지대까지 흘러 베어링이 부식되거나, 롤축의 실링을 위한 그랜드 패킹이 부식되어 롤축의 코팅이 벗겨져 롤축이 부식되는 문제가 있다.
이에, 당 기술분야에서는 롤축을 효과적으로 실링함으로써 롤축이 부식되는 것을 방지하고, 산세액 누설에 따른 기기의 파손 및 안전사고의 발생을 방지할 수 있는 방안이 요구되고 있다.
다만, 본 발명의 목적은 이에만 제한되는 것은 아니며, 명시적으로 언급하지 않더라도 아래에서 설명하는 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 이에 포함된다고 할 것이다.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 용액 누설 방지 장치는, 탱크 외부로 연장되는 롤축에 끼워지는 패킹부; 상기 롤축과 간격을 두고 상기 롤축의 둘레를 따라서 배치되어 상기 롤축의 표면에 수막을 형성하는 수막 형성부; 및 상기 패킹부와 수막 형성부를 내부에 수용하는 커버부;를 포함할 수 있다.
상기 수막 형성부는, 상기 롤축의 둘레를 따라서 배열되는 복수의 분사노즐을 갖는 헤드; 및 상기 헤드와 체결되며, 상기 커버부의 외부로 연장되어 수막 형성을 위한 용액을 상기 헤드로 공급하는 공급관;을 포함할 수 있다.
상기 헤드는 상기 롤축을 둘러싸는 링 형상을 가지며, 상기 공급관과 탈착이 가능하게 체결될 수 있다.
상기 공급관을 통해서 상기 헤드로 유입되는 상기 용액의 흐름을 제어하는 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
상기 패킹부는, 상기 롤축이 삽입되는 중앙 홀을 갖는 몸체; 및 상기 몸체와 연결되는 플랜지;를 포함할 수 있다.
상기 플랜지는 상기 몸체에서 방사상으로 연장되며, 상기 커버부의 내측면에 밀착하여 접할 수 있다.
상기 커버부는 탈착이 가능하게 체결되는 제1 커버와 제2 커버를 포함하고, 상기 제1 커버와 제2 커버 중 적어도 하나는 상기 탱크의 상기 롤축이 외부로 연장되는 외벽에 부착될 수 있다.
상기 제1 커버와 제2 커버는 상호 접하는 부분에 각각 상기 롤축을 수용하는 홈을 가지며, 상기 홈은 상기 제1 커버와 제2 커버가 체결된 상태에서 상기 롤축이 통과하는 개구를 형성할 수 있다.
상기 탱크는 산세 탱크로 제공되어 산세액 누설 방치 장치로 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 산세 설비는, 산세 탱크; 상기 산세 탱크 내부에 배치되며, 외부로 연장되는 롤축을 갖는 롤; 상기 산세 탱크 외부로 연장된 상기 롤축과 연결되는 지지대; 및 상기 산세 탱크 외벽에 구비되어 상기 산세 탱크 내의 산세액이 상기 롤축을 따라서 외부로 누설되는 것을 방지하는 산세액 누설 방지 장치;를 포함할 수 있다.
상기 산세액 누설 방지 장치에 구비된 커버부와 연결되는 드레인 피트를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 롤축을 효과적으로 실링함으로써 롤축이 부식되는 것을 방지하고, 산세액 누설에 따른 기기의 파손 및 안전사고의 발생을 방지할 수 있는 산세액 누설 방지 장치 및 이를 포함하는 산세 설비가 제공될 수 있다.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 산세 설비를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 산세 설비에서 산세액 누설 방지 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 2의 산세액 누설 방지 장치를 개략적으로 나타내는 분해 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면 상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다. 본 명세서에서, '상', '상부', '상면', '하', '하부', '하면', '측면' 등의 용어는 도면을 기준으로 한 것이며, 실제로는 소자나 구성요소가 배치되는 방향에 따라 달라질 수 있을 것이다.
도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시 형태에 따른 산세액 누설 방지 장치를 포함하는 산세 설비를 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 산세 설비를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 산세 설비(10)는 산세 탱크(100), 롤축(210)을 갖는 롤(200), 지지대(300) 및 산세액 누설 방지 장치(400)를 포함할 수 있다.
상기 산세 탱크(100)는 스테인레스 강으로 제조된 스트립(S)의 산세 공정에 사용되는 탱크이며, 혼산 탱크 또는 중성염 탱크를 포함할 수 있다. 상기 산세 탱크(100)는, 예를 들어, 금속을 재질로 하여 이루어질 수 있다.
상기 산세 공정을 통해서 열간 압연, 열처리 등의 공정에서 스트립(S)의 표면에 형성되는 산화 스케일을 제거할 수 있다.
상기 롤(200)은 상기 산세 탱크(100) 내부에 배치되며, 외부로 연장되는 롤축(210)을 가질 수 있다. 상기 산세 탱크(100) 외부로 연장된 상기 롤축(210)은 지지대(300)와 연결되어 지지되며, 상기 지지대(300)의 롤 베어링(310)과 맞물려 구동모터(미도시)와 같은 구동수단에 의해 회전할 수 있다.
상기 롤(200)의 상부에는 산세액 분사노즐(110)이 배치되어 상기 롤(200) 상에 놓이는 상기 스트립(S)을 향해 산세액(L)을 분사할 수 있다. 상기 산세액 분사노즐(110)은 배관(120)을 통해서 상기 산세 탱크(100) 외부에 있는 리버스 탱크(130) 및 펌프(140)와 연결될 수 있다.
상기 산세액 분사노즐(110)을 통해서 분사된 상기 산세액(L)은 상기 배관(120)을 따라서 상기 리버스 탱크(130)로 수집되고, 여과 등의 처리를 거친 후 상기 펌프(140)를 통해서 다시 상기 산세액 분사노즐(110)로 공급될 수 있다.
상기 산세액 누설 방지 장치(400)는 상기 산세 탱크(100) 외벽에 구비될 수 있다. 상기 산세액 누설 방지 장치(400)는 상기 산세 탱크(100) 내의 산세액(L)이 상기 롤축(210)을 따라서 외부로 누설되는 것을 방지할 수 있다.
이하, 본 실시예에서는 본 발명 장치는 산세 탱크(100)에 적용하는 산세액 누설 방지 장치로 한정하여 설명한다. 물론, 반드시 산세 환경에만 본 발명 장치가 한정될 수 있는 것이 아님은 당연하다.
도 2 및 도 3을 참조하여 상기 산세액 누설 방지 장치에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 도 2는 도 1의 산세 설비에서 산세액 누설 방지 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 3은 도 2의 산세액 누설 방지 장치를 개략적으로 나타내는 분해 사시도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 산세액 누설 방지 장치(400)는 상기 산세 탱크(100)와 지지대(300) 사이에서 상기 산세 탱크(100) 외부로 연장되는 상기 롤축(210)에 설치될 수 있다.
구체적으로, 상기 산세액 누설 방지 장치(400)는 커버부(500), 패킹부(600) 및 수막 형성부(700)를 포함할 수 있다.
상기 커버부(500)는 상호 탈착이 가능하게 체결되는 제1 커버(510)와 제2 커버(520)를 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 커버(510, 520)는, 예를 들어, 볼트 등을 사용해서 상호 체결될 수 있다.
상기 제1 커버(510)와 제2 커버(520)는 상호 대응되는 형태 및 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 커버(510)와 제2 커버(520)는 반원 형상의 중공형 구조를 가질 수 있다. 그리고, 상호 접하여 체결됨으로써 소정 크기의 내부 공간을 갖는 원통 형상의 구조를 구현할 수 있다.
상기 제1 커버(510)와 제2 커버(520)는 상호 맞닿아 접하는 부분에 각각 상기 롤축(210)을 수용하는 홈(511, 521)을 가질 수 있다. 상기 홈(511, 521)은 상기 롤축(210)의 단면 형상이 원 형상인 것에 대응하여 반원 형상을 가질 수 있다.
상기 홈(511, 521)은 상기 제1 커버(510)와 제2 커버(520)가 상호 접하여 체결된 상태에서 상기 롤축(210)이 통과하는 원 형상의 개구를 형성할 수 있다. 즉, 상기 커버부(500)는 중앙에 상기 제1 커버(510)의 홈(511)과 제2 커버(520)의 홈(521)이 서로 마주하여 형성되는 원 형상의 개구를 가질 수 있다. 상기 롤축(210)은 상기 개구를 통해서 상기 커버부(500)를 관통할 수 있다.
상기 제1 커버(510)와 제2 커버(520) 중 적어도 하나는 상기 산세 탱크(100)의 외벽 중 상기 롤축(210)이 외부로 연장되는 부분에 부착되어 고정될 수 있다. 상기 제1 커버(510) 또는 제2 커버(520)는, 예를 들어, 상기 산세 탱크(100)의 외벽에 용접으로 부착될 수 있다. 또한, 상기 제1 커버(510) 또는 제2 커버(520)는, 예를 들어, 볼트 체결을 통해서 상기 산세 탱크(100)의 외벽에 부착되는 것도 가능하다.
상기 제1 커버(510)와 제2 커버(520)는, 예를 들어, 상기 산세 탱크(100)와 같은 금속을 재질로 하여 이루어질 수 있다. 다만, 상기 제1 커버(510)와 제2 커버(520)의 재질이 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 패킹부(600)는 상기 산세 탱크(100) 외부로 연장되는 상기 롤축(210)에 끼워져 고정될 수 있다. 상기 패킹부(600)는 상기 롤축(210)에 끼워진 상태에서 상기 커버부(500)의 상기 산세 탱크(100) 방향 내측면에 밀착 설치될 수 있다. 상기 패킹부(600)는 상기 롤축(210)과 상기 산세 탱크(100) 사이의 틈을 실링할 수 있다.
상기 패킹부(600)는 상기 롤축(210)이 삽입되는 중앙 홀(611)을 갖는 몸체(610) 및 상기 몸체(610)와 연결되는 플랜지(620)를 포함할 수 있다.
상기 몸체(610)는 상기 롤축(210)을 따라서 소정 길이로 연장되며, 양쪽 단부가 개방되어 중앙 홀(611)이 노출되는 원통형 구조를 가질 수 있다. 상기 몸체(610)는 상기 중앙 홀(611)과 연결되는 복수의 체결 홀(612)을 둘레를 따라서 가질 수 있다. 상기 복수의 체결 홀(612)은 상기 롤축(210)의 표면에 형성된 복수의 체결 홈(211)과 대응되는 위치에 마련될 수 있다.
상기 중앙 홀(611)에 상기 롤축(210)이 삽입된 상태에서 상기 체결 홀(612)과 체결 홈(211)의 위치가 맞도록 정렬되면 결속볼트(630)를 상기 체결 홀(612)에 끼워서 상기 체결 홈(211)과 체결되도록 한다.
이와 같이 결속볼트(630)를 사용하여 나사 체결 방식으로 상기 패킹부(600)를 상기 롤축(210)에 탈착이 가능하게 용이하게 고정시킬 수 있다. 본 실시예에서는 결속볼트(630)를 사용하여 나사 체결 방식으로 패킹부(600)를 롤축(210)에 고정시키는 것으로 예시하고 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
상기 플랜지(620)는 상기 몸체(610)에서 방사상으로 연장될 수 있다. 즉, 상기 플랜지(620)의 일면 중앙에서 상기 몸체(610)가 돌출된 구조를 가질 수 있다. 상기 플랜지(620)는 상기 롤축(210)이 상기 중앙 홀(611)에 삽입된 상태에서 상기 롤축(210)과 실질적으로 직각을 이룰 수 있다.
상기 플랜지(620)는 상기 일면과 대향하는 타면이 상기 커버부(500)의 내측면에 밀착하여 접할 수 있다(도 2 참조).
상기 수막 형성부(700)는 상기 롤축(210)과 간격을 두고 상기 롤축(210)의 둘레를 따라서 배치될 수 있다. 상기 수막 형성부(700)는 상기 롤축(210)의 표면에 수막을 형성할 수 있다.
상기 수막 형성부(700)는 상기 롤축(210)의 둘레를 따라서 배열되는 복수의 분사노즐(711)을 갖는 헤드(710), 및 상기 헤드(710)와 체결되며 상기 커버부(500)의 외부로 연장되어 수막 형성을 위한 액체(W)를 상기 헤드(710)로 공급하는 공급관(720)을 포함할 수 있다.
상기 헤드(710)는 내부에 액체(W)가 흐를 수 있는 도관 구조를 가지며, 상기 커버부(500) 내에 장착될 수 있다. 상기 헤드(710)는 상기 롤축(210)과 일정 간격으로 이격된 상태에서 상기 롤축(210)을 둘러싸는 링 형상을 가질 수 있다.
상기 복수의 분사노즐(711)은 상기 헤드(710)의 중앙을 통과하는 상기 롤축(210)을 향하도록 배열될 수 있다.
상기 헤드(710)는 상기 공급관(720)과 탈착이 가능하게 체결될 수 있다. 상기 공급관(720)은 상기 커버부(500)의 외부에서 상기 액체(W)를 상기 헤드(710)로 공급하고, 상기 헤드(710)는 상기 복수의 분사노즐(711)을 통해서 상기 액체(W)를 상기 롤축(210)으로 분사할 수 있다. 이렇게 분사된 액체(W)는 상기 롤축(210)의 표면에 수막을 형성할 수 있다.
상기 공급관(720)에는 셧오프 밸브(shut-off valve)(721)가 부착될 수 있다. 상기 셧오프 밸브(721)는 컨트롤러(730)와 연결되며, 상기 컨트롤러(730)의 제어를 통해서 상기 헤드(710)로 유입되는 상기 액체(W)의 흐름을 조절할 수 있다.
상기 롤축(210)의 표면에 형성된 수막은 상기 롤축(210)을 따라서 상기 산세 탱크(100) 외부로 누설되는 산세액(L)이 상기 롤축(210)을 따라서 상기 지지대(300)의 롤 베어링(310)으로 흐르는 것을 차단할 수 있다. 또한, 산용액인 상기 산세액(L)을 희석시킬 수 있다.
상기 수막 형성을 위한 액체(W)는, 예를 들어, 물(water), 알카리수 등을 포함할 수 있다.
상기 분사된 액체(W)와 희석된 산세액(L)은 상기 커버부(500)와 연결되는 드레인 라인(810)을 통해서 드레인 피트(drain pit)(800)로 수집될 수 있다. 그리고, 중화설비로 이동되어 중화 처리될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따르면 산세 탱크(100) 외부로 연장되는 롤축(210)을 패킹부(600)와 수막 형성부(700)를 통해서 2중으로 실링함으로써 롤축(210)을 따라서 산세액(L)이 외부로 누출되는 것 차단할 수 있다. 이를 통해서 롤축(210)이 부식되는 것을 방지하여 롤축(210)을 보호할 수 있고, 롤 베어링(310)을 보호할 수 있다. 또한, 산세액(L) 누출에 따른 안전사고 발생을 효과적으로 방지할 수 있다.
지금까지의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10... 산세 설비
100... 산세 탱크
200... 롤
210... 롤축
300... 지지대
310... 롤 베어링
400... 산세액 누설 방지 장치
500... 커버부
510... 제1 커버
520... 제2 커버
600... 패킹부
610... 몸체
620... 플렌지
700... 수막 형성부
710... 헤드
720... 공급관
800... 드레인 피트
810... 드레인 라인

Claims (11)

  1. 탱크 외부로 연장되는 롤축에 끼워지는 패킹부;
    상기 롤축과 간격을 두고 상기 롤축의 둘레를 따라서 배치되어 상기 롤축의 표면에 수막을 형성하는 수막 형성부; 및
    상기 패킹부와 수막 형성부를 내부에 수용하는 커버부;
    를 포함하고,
    상기 수막 형성부는,
    상기 롤축을 둘러싸는 링 형상을 가지며, 상기 롤축의 둘레를 따라서 배열되는 복수의 분사노즐을 갖는 헤드;
    상기 헤드와 체결되며, 상기 커버부의 외부로 연장되어 수막 형성을 위한 용액을 상기 헤드로 공급하는 공급관; 및
    상기 공급관을 통해서 상기 헤드로 유입되는 상기 용액의 흐름을 제어하는 컨트롤러;
    를 포함하고,
    상기 헤드는 상기 공급관과 탈착이 가능하게 체결되며, 상기 패킹부와 상기 롤축으로 상기 용액을 분사하는 용액 누설 방지 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 패킹부는,
    상기 롤축이 삽입되는 중앙 홀을 갖는 몸체; 및
    상기 몸체와 연결되는 플랜지;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 용액 누설 방지 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 플랜지는 상기 몸체에서 방사상으로 연장되며, 상기 커버부의 내측면에 밀착하여 접하는 것을 특징으로 하는 용액 누설 방지 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 커버부는 탈착이 가능하게 체결되는 제1 커버와 제2 커버를 포함하고,
    상기 제1 커버와 제2 커버 중 적어도 하나는 상기 탱크의 상기 롤축이 외부로 연장되는 외벽에 부착되는 것을 특징으로 하는 용액 누설 방지 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 커버와 제2 커버는 상호 접하는 부분에 각각 상기 롤축을 수용하는 홈을 가지며, 상기 홈은 상기 제1 커버와 제2 커버가 체결된 상태에서 상기 롤축이 통과하는 개구를 형성하는 것을 특징으로 하는 용액 누설 방지 장치.
  9. 제1항, 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탱크는 산세 탱크로 제공되어 산세액 누설 방치 장치로 제공되는 것을 특징으로 하는 용액 누설 방지 장치.
  10. 산세 탱크;
    상기 산세 탱크 내부에 배치되며, 외부로 연장되는 롤축을 갖는 롤;
    상기 산세 탱크 외부로 연장된 상기 롤축과 연결되는 지지대; 및
    상기 산세 탱크 외벽에 구비되어 상기 산세 탱크 내의 산세액이 상기 롤축을 따라서 외부로 누설되는 것을 방지하는 상기 제9항에 기재된 산세액 누설 방지 장치;
    를 포함하는 산세 설비.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 산세액 누설 방지 장치에 구비된 커버부와 연결되는 드레인 피트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 산세 설비.
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