KR101697987B1 - 롤러 장치 - Google Patents

Abstract

본 기재의 롤러 장치는 내부공간이 형성되어 가스 또는 기체가 통과하는 몸체부, 몸체부의 일측에 형성되어 가스 또는 기체가 유입되는 유입부 및 몸체부의 타측에 형성되어 가스 또는 기체가 배출되는 배출부를 포함한다.

Description

롤러 장치{roller apparatus for annealing furnace}

본 발명은 롤러 장치, 바람직하게는 소둔로용 롤러 장치에 관한 것이다.

자동차의 외판재 등에 이용되고 있는 냉연 강판이나 용융 아연 도금 강판, 합금화 용융 아연 도금 강판은, 소재가 되는 강대를 연속 소둔로에서 열처리하고 나서 냉각시키거나, 혹은 열처리 후, 용융 아연 도금욕으로 유도하여 용융 아연을 피복하고, 소정의 부착량으로 제어하거나, 혹은 그 후, 가스 가열, 유도 가열 등에 의한 합금화로로 유도하여, 도금층으로 철을 열 확산시키는 합금화 처리를 실시한 후 냉각시키고, 그 후, 필요에 따라 조질(調質) 압연을 실시하여 제조되는 것이 일반적이다.

상기 강판의 제조에 사용되는 연속 소둔로는, 강대를 미리 결정된 온도까지 가열하고, 어닐링 처리한 가열대 및 균열대와, 고온의 강대를 실온 혹은 소정의 온도까지 냉각시키기 위한 냉각대로 구성될 수 있다. 그리고, 연속 소둔로의 최후단에는 강대의 장력을 조절하는 장력 조절부가 위치될 수 있다. 장력 조절부는 다수의 롤러들을 포함할 수 있다.

한편, 강판에 원하는 물성치를 부여하기 위해 사용하는 소둔로는 주기적인 유지보수가 필수적이다. 유지보수 작업 과정에서 상기 다수의 롤러들이 과냉될 수 있다. 따라서, 유지보수 작업 실시후 연속 소둔로의 동작시 장력 조절부를 구성하는 롤러들이 과냉된 상태에서 가열된 강대(strip)가 통과되면서 롤러와 강대의 온도차에 의하여 강대에서 찌그러짐(Cooling Buckle)이 발생되는 문제점이 있다.

본 발명의 일 실시예는 강대에서 찌그러짐이 발생되는 것을 방지할 수 있는 롤러 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 롤러 장치는, 내부공간이 형성되어 외부로부터 유입된 가스 또는 기체가 통과하는 몸체부; 상기 몸체부의 일측에 형성되어 상기 가스 또는 기체가 유입되는 유입부; 및 상기 몸체부의 타측에 형성되어 상기 가스 또는 기체가 배출되는 배출부;를 포함한다.

이 때, 상기 몸체부는, 상기 몸체부의 내부공간에 상기 몸체부의 길이방향과 나란하게 위치되어 상기 내부공간을 상기 몸체부의 둘레면과 인접하면서 상기 유입부와 연통된 제1 공간과, 상기 제1 공간과 연통되어 상기 몸체부의 중심과 인접하면서 상기 배출부와 연통된 제2 공간으로 나누는 격벽을 포함할 수 있다.

또한, 상기 몸체부에는 폐가스가 통과되고, 상기 롤러 장치는 소둔로용으로 제공될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 롤러 장치는 격벽을 포함하는 몸체부를 포함하고 있고, 몸체부가 폐가스에 의해 가열된다. 따라서, 강대와 접촉되는 몸체부의 표면과 강대의 자체의 온도차이가 크지 않으므로, 강대에서 찌그러짐이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤러 장치가 구비될 수 있는 소둔로를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤러 장치를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2에서 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 단면도이다.
도 4는 도 3에서 Ⅳ-Ⅳ선에 따른 단면도이다.
도 5는 도 3에서 Ⅴ-Ⅴ선에 따른 단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적인 실시예에서만 설명하고, 그 외의 다른 실시예에서는 대표적인 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"된 것도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 롤러 장치를 설명하기에 앞서 롤러 장치가 설치될 수 있는 소둔로의 구조에 대하여 간략하게 설명하기로 한다.

다만, 본 발명의 롤러장치가 반드시 소둔로에만 한정되어 사용되어야 하는 것은 아니고 연속 이송되는 소재, 예컨대, 강판의 이송을 지지하면서 내부를 가스, 바람직하게는 폐가스가 통과하면서 롤러장치와 강판 간 온도 편차를 제어하는 대상 설비에 사용 가능할 것이다.

또한, 본 발명의 롤러장치에 반드시 폐가스만이 통과하는 것은 아니고, 온도 제어가 가능한 고온의 가스 또는 에어 등의 기체 적용도 가능할 것이다.

다만, 이하의 본 실시예에서는 소둔로에 사용되는 롤러장치로서 제철소에서 부생되어 사용이 편리하고 별도의 가열이 필요 없는 열을 갖는 폐가스를 사용하는 것으로 한정하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤러 장치가 구비될 수 있는 소둔로를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 소둔로(10)는 크게 강대(11)를 가열하는 과정과 강대(11)를 냉각하는 과정으로 구분될 수 있다. 소둔로(10)에서 가상의 기준선(L) 이전, 즉 도 1을 기준으로 기준선(L)의 왼쪽은 강대(11)를 과열하는데 사용되는 설비를 도시한 것이고, 소둔로(10)에서 가상의 기준선(L) 이후, 즉 도 1을 기준으로 기준선(L)의 오른쪽은 강대(11)를 냉각하여 마무리하는데 사용되는 설비를 도시한 것이다.

소둔로(10)에서 가상의 기준선(L) 이전에 위치된 강대(11)를 과열하는데 사용되는 설비들은 제조사의 설계에 따라 상이할 수 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 그리고, 소둔로(10)에서 가상의 기준선(L) 이후에 설치된 설비는 예컨대, 최종 냉각 설비(FCS: Final Cooling Section, S1)와 장력 조절 설비(S2)가 순차적으로 위치될 수 있다. 장력 조절 설비(S2)는 다수의 롤러 장치(100)를 포함하며, 냉각된 강대(11)의 장력을 조절할 수 있다.

이하에서는 이러한 강대(11)의 장력을 조절하는데 사용되는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤러 장치(100)의 구조를 상세하게 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤러 장치(100)를 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2에서 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 단면도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 롤러 장치(100)는 몸체부(110), 유입부(120) 및 배출부(130)를 포함한다.

몸체부(110)는 폐가스(G)가 통과되도록 내부공간이 형성되는데, 후술할 유입부(120)를 통해 외부로부터 폐가스(G)가 유입되어 몸체부(110)를 통과한 후 후술할 배출부(130)를 통해 다시 외부로 배출된다. 상기 몸체부(110)의 형상은 일례로 원통형상일 수 있다.

유입부(120)는 상기 몸체부(110)의 일측에 형성된다. 폐가스(G)가 유입부(120)로 유입된다. 이를 위하여 유입부(120)에는 폐가스(G)가 유입되기 위한 중공이 형성될 수 있다. 이 때, 중공은 몸체부(110)의 내부공간과 연통될 수 있다.

여기서, 폐가스(G)는 강판을 생산하는 과정에서 노(furnace)를 가열하면서 발생된 가스일 수 있다. 예를 들어, 폐가스(G)는 소둔로(10)에서 발생된 폐가스를 포함할 수 있다.

배출부(130)는 상기 몸체부(110)의 타측에 형성된다. 폐가스(G)가 배출부(130)를 통하여 배출된다. 이를 위하여 배출부(130)에는 폐가스(G)가 배출되기 위한 중공이 형성될 수 있다. 이 때, 중공은 몸체부(110)의 내부공간과 연통될 수 있다.

배출된 폐가스(G)는 폐가스 저장 장치(미도시)로 이동되거나 유입부(120)로 다시 유입될 수 있다.

한편, 전술한 몸체부(110)의 구조는 일례로 격벽(111)을 포함할 수 있다. 격벽(111)은 상기 몸체부(110)의 내부공간에 상기 몸체부(110)의 길이방향과 나란하게 위치된다. 격벽(111)은 상기 내부공간을 제1 공간(F1)과 제2 공간(F2)으로 나눈다.

제1 공간(F1)은 상기 몸체부(110)의 둘레면과 인접하면서 상기 유입부(120)와 연통된다. 제2 공간(F2)은 상기 제1 공간(F1)과 연통되어 상기 몸체부(110)의 중심과 인접하면서 상기 배출부(130)와 연통된다.

예를 들어, 도면에 도시된 바와 같이 격벽(111)은 실린더 형태로 형성될 수 있다.

도 4는 도 3에서 Ⅳ-Ⅳ선에 따른 단면도이고, 도 5는 도 3에서 Ⅴ-Ⅴ선에 따른 단면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 몸체부(110)의 내부공간에서 유입부(120) 측에는 제1 지지 부재(112)가 구비될 수 있다. 제1 지지 부재(112)는 몸체부(110)이 길이 방향에 수직한 방향으로 배치되어, 전술한 격벽(111)의 일단 측을 지지할 수 있다.

또한, 제1 지지부재(112)에는 유입부(120)로 유입된 폐가스(G)가 제1 공간(F1)으로 통과할 수 있도록 통과 홀(115)이 형성될 수 있다.

도 3 및 도 5를 참조하면, 몸체부(110)의 내부공간에서 배출부(130) 측에는 제2 지지 부재(113)가 구비될 수 있다. 제2 지지 부재(113)는 몸체부(110)이 길이 방향에 수직한 방향, 예를 들어 전술한 제1 지지 부재(112)와 나란한 방향으로 배치되어, 전술한 격벽(111)의 타단 측을 지지할 수 있다.

더불어, 제2 지지 부재(113)는 배출부(130)를 지지할 수 있으며, 예를 들어 도 3에 도시된 바와 같이, 배출부(130)가 제2 지지 부재(113)를 관통하는 구조로 지지될 수 있다.

또한, 제2 지지부재(113)에는 제1 공간(F1)으로 유입된 폐가스(G)가 제2 공간(F2)으로 통과할 수 있도록 통과 홀(116)이 형성될 수 있다.

이와 같이, 몸체부(110)의 내부공간에는 격벽(111)을 지지할 수 있는 제1 지지 부재(112) 및 제2 지지 부재(113)가 구비될 수 있으며, 이를 통해 롤러 장치(100)의 구조적인 내구성을 강화시킬 수 있다.

이와 같은 구조로 이루어진 본 발명의 일실시예에 따른 롤러 장치(100)의 동작과정을 설명한다.

우선, 롤러 장치(100)는 유지보수 작업 후에 과냉된 상태일 수 있다. 이 때, 폐가스(G)가 유입부(120)를 통하여 유입되면, 제1 공간(F1)과 제2 공간(F2)을 따라 순차적으로 이동된다. 폐가스(G)에 포함된 열은 몸체부(110)로 전달되고, 몸체부(110)는 가열될 수 있다. 그러고 나서, 소둔로(10, 도 1 참조) 전체의 동작이 시작될 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 강대(11)가 최종 냉각 설비(S1)를 지나면서 냉각될 수 있다. 다음으로, 냉각된 강대(11)는 장력 조절 설비(S2)로 이송되고, 다수의 롤러 장치(100)에 의해 장력이 조절될 수 있다.

이때, 도 3으로 되돌아가서 본 발명의 일실시예에 따른 롤러 장치(100)는 격벽(111)을 포함하는 몸체부(110)를 포함하고 있고, 몸체부(110)가 폐가스(G)에 의해 가열된 상태이다. 따라서, 강대와 접촉되는 몸체부(110)의 표면과 강대의 자체의 온도차이가 크지 않으므로, 강대에서 찌그러짐이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

예를 들어, 최종 냉각 설비(S1)를 지나면서 상온 수준으로 냉각된 강대(11)가, 유지보수 작업 후에 과냉각된 상태에서 내부로 폐가스(G)가 통과되어 상온 수준으로 가열된 롤러 장치(100)에 접촉됨으로써, 롤러 장치와의 온도차이에 의해 강대에서 찌그러짐이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

이상에서 본 발명의 여러 실시예에 대하여 설명하였으나, 지금까지 참조한 도면과 기재된 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

10: 소둔로 11: 강대
100: 소둔로용 롤러 장치 110: 몸체부
111: 격벽 112: 제1 지지 부재
113: 제2 지지 부재 115, 116: 통과 홀
120: 유입부 130: 배출부
F1: 제1 공간 F2: 제2 공간

Claims (3)

1. 내부공간이 형성되어 외부로부터 유입된 가스 또는 기체가 통과하는 몸체부;
   상기 몸체부의 일측에 형성되어 상기 가스 또는 기체가 유입되는 유입부; 및
   상기 몸체부의 타측에 형성되어 상기 가스 또는 기체가 배출되는 배출부;를 포함하고,
   상기 몸체부는,
   상기 몸체부의 길이방향과 나란하게 배치되고, 상기 내부공간을 상기 몸체부의 둘레면과 인접하면서 상기 유입부와 연통된 제1 공간과, 상기 제1 공간과 연통되어 상기 몸체부의 중심과 인접하면서 상기 배출부와 연통된 제2 공간으로 나누는 격벽; 및
   상기 몸체부의 길이방향에 수직한 방향으로 배치되고 상기 몸체부의 내부면에 지지되어 상기 격벽의 일단 및 타단 측을 각각 지지하는 제1, 2 지지 부재를 포함하며,
   상기 제1, 2 지지 부재에는 상기 가스 또는 기체가 통과하는 통과 홀이 형성되는 롤러 장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 몸체부에는 폐가스가 통과되고,
   소둔로용으로 제공되는 롤러 장치.
   

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