KR101706566B1 - 이물제거장치 - Google Patents

Abstract

이물제거장치가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 탈지설비를 통과 후 스트립에 잔존하는 이물을 제거하기 위한 이물제거장치로서, 탈지설비의 하류에 배치되며, 스트립이 통과하면서 가열되어 스트립상의 잔존 오일을 증발시켜 제거하는 가열장치와, 가열장치의 하류에 배치되며, 가열장치를 통과한 스트립의 표면에 공기를 분사하여 스트립의 냉각을 매개로 스트립 표면상의 스케일을 제거하는 공기분사장치 및 공기분사장치의 하류에 배치되며, 스트립의 표면상의 스케일을 추가 제거하는 부직포장치를 포함한다.

Description

이물제거장치{APPARATUS FOR REMOVING OXIDIZED SCALE ON STRIP}

본 발명은 이물제거장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 탈지 후 스트립에 부착된 미세 산화 스케일 제거가 가능한 이물제거장치에 관한 것이다.

일반적으로 제철소의 압연 스트립 제조 공정에 따르면 연주공정에서 제조된 슬래브를 열간 압연하여 후판을 제조한 후 후판의 스케일을 제거하고 냉간 압연을 행함으로써 박판의 스트립을 제조하게 되는데, 냉간 압연공정을 통해 스트립을 제조함에 있어 스트립이 소정의 두께를 갖도록 하기 위해 여러 패스의 냉간 압연을 수행하게 되므로 냉간 압연 후에 소둔을 실시함으로써 압연으로 인해 스트립에 걸린 응력을 해소시킨 후 다음 냉간 압연을 계속하도록 하여 압연과정에서의 가공성을 높이게 된다.

냉간 압연 공정에서 스트립은 표면에 압연유나 기계 작동유, 철분, 분진 등의 이물질이 부착되므로 이를 제거하지 않고 곧바로 소둔 공정에 투입되면, 이물질의 열분해로 인해 스트립 주위에 유해가스에 의한 분위기가 조성되어 이물질이 탄화물 형태로 스트립 표면에 잔류하게 되므로 스트립 표면에 부식이 발생하거나 강도가 떨어지고, 스트립의 미관이 손상되며, 표면이 변색되는 등 치명적인 결함이 발생된다. 따라서, 냉간 압연을 거친 스트립은 소둔 공정에 투입되기 전에 전해탈지설비를 통해 표면에 부착된 각종 이물질을 제거하나, 스트립의 표면에 견고히 고착된 미세 산화 스케일은 제거가 용이하지 않은 문제가 있었다.

한국등록특허 제0983660호(2010.09.24 공고)

본 발명의 실시 예들은 탈지 후 스트립에 고착된 미세 산화 스케일 제거가 가능한 이물제거장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 탈지설비를 통과 후 스트립에 잔존하는 이물을 제거하기 위한 이물제거장치로서, 탈지설비의 하류에 배치되며, 스트립이 통과하면서 가열되어 스트립상의 잔존 오일을 증발시켜 제거하는 가열장치와, 상기 가열장치의 하류에 배치되며, 상기 가열장치를 통과한 스트립의 표면에 공기를 분사하여 스트립의 냉각을 매개로 스트립 표면상의 스케일을 제거하는 공기분사장치 및 상기 공기분사장치의 하류에 배치되며, 스트립의 표면상의 스케일을 추가 제거하는 부직포장치를 포함하는 이물제거장치가 제공될 수 있다.

또한 상기 공기분사장치와 마주하여 배치되고, 상기 공기분사장치에 의해 제거된 스케일을 포집하는 포집장치를 더 포함한다.

또한 상기 가열장치는 상기 스트립이 통과하여 지나는 터널 형태의 가열로와, 상기 가열로 내부에서 이동하는 상기 스트립의 상하 양면에 근접 배치된 히터를 포함한다.

또한 상기 공기분사장치는 상기 스트립의 표면을 향해 공기를 분사하도록 상기 스트립의 폭과 대응하는 노즐슬롯을 갖는 노즐케이싱을 포함하고, 상기 노즐케이싱은 공기를 송풍하는 송풍팬이 내장되며, 상기 송풍팬에서 제공된 공기를 상기 노즐슬롯으로 안내하는 송풍유로가 형성될 수 있다.

또한 상기 포집장치는 상기 노즐슬롯과 마주하게 배치되는 흡입슬롯을 갖는 포집케이싱을 포함하고, 상기 포집케이싱에는 공기를 흡입하는 흡입팬이 내장되며, 상기 흡입슬롯을 통해 흡입된 상기 스케일을 외부로 배출하는 배출유로가 형성될 수 있다.

또한 상기 부직포장치는 지지프레임과, 상기 지지프레임의 일단에 설치되며 부직포가 감긴 권출릴과, 상기 지지프레임의 타단에 설치되며 상기 부직포를 감는 권취릴과, 상기 권출릴과 상기 권취릴 사이의 상기 지지프레임에 설치되며 상기 권취릴에서 풀린 상기 부직포를 상기 스트립의 표면에 가압 접촉시키는 가압롤러를 포함한다.

본 발명의 실시 예들은 스트립 표면에 견고히 고착된 미세 산화 스케일과 같은 이물 제거가 용이하여 스트립의 도금품질을 향상시키게 된다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 탈지설비를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이물제거장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 공기분사장치와 포집장치 부분을 확대하여 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 이물제거장치의 측면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 이물제거장치를 도시한 것이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 탈지설비를 개략적으로 도시한 것이다.

일반적으로 스트립(S)은 압연기를 이용하여 소정 두께로 압연하여 제조되며, 제조된 스트립(S)은 압연 시 롤 및 스트립(S)의 윤활을 목적으로 분사된 압연유 또는 철분 등이 부착되어 후공정 설비를 오염시키고, 제품에 존재하여 표면오염으로 제품가치를 손상시키므로 이를 방지하기 위하여 압연 후 스트립(S)의 세정을 실시한다.

예를 들어, 제철소 냉연공장의 냉연제품 생산라인에서는 스트립(S)을 산세 압연한 후, 연속 아연 도금하는 용융아연도금라인과 연속소둔라인을 거치게 되고, 아연 및 주석을 도금하는 전기 아연도금라인 등을 거치게 된다. 이들 공정에서 스트립은 표면 처리되기에 앞서 필수적으로 산세, 냉간 압연과정에서 스트립 표면상에 부착된 압연유 및 유압작동유, 그리고 철분 등의 이물질이 부착되고, 이러한 부착물은 후처리 도금공정 등에서 도금의 부착력과 부식의 저항력에 나쁜 영향을 미친다.

또한 스트립을 소둔 처리하기에 앞서 고온의 알칼리용액인 세정 액을 이용하여 세정하게 된다. 이러한 세정공정은 세정효율을 극대화시키기 위하여 알칼리 세정 및 전해세정공정과 브러시 세정 등을 복합적으로 수행한다.

즉, 도 1에 도시한 바와 같이, 탈지설비(10)는 냉간 압연 라인의 특성에 따라 약간의 차이는 있으나, 1차 세정단계인 알칼리 세정의 경우 알칼리 세정탱크(11) 내에 침적시키거나 세정 액을 스트립(S) 표면상에 분사시켜 세정한다. 그리고, 2차 세정단계인 전해세정의 경우는 전기전도도가 높은 알칼리 세정액이 담긴 전해세정탱크(13)에 설치된 전극 장치 사이를 스트립(S)이 통과하도록 하고, 전해 세정을 하고자 하는 스트립(S)을 하나의 전극으로 그리고, 전도성 및 알칼리용액에서의 내구성이 좋은 금속을 다른 한 개의 전극으로 하여 전압을 인가함으로써 물의 전기 분해에 의하여 스트립(S) 표면상에 강하게 부착된 압연유 및 미세한 철분을 전기적인 방식에 의해 제거하는 것이다.

또한 전해세정탱크(13)를 통과한 스트립은 순수가 담긴 린스탱크(15)를 통과하면서 스트립(S) 표면상에 잔류하는 이물을 제거한 다음 스트립(S) 표면을 열풍으로서 건조하는 건조실로 진행되는 한편, 알칼리 세정탱크(11)와 전해세정탱크(13)의 사이, 전해세정탱크(13)와 린스탱크(15) 사이에서 강판의 상하 양면을 복수개의 브러시로 스크러빙 하는 제1스크러버(12) 및 제2스크러버(14)가 각각 배치된다.

탈지설비(10)와 소둔로(20) 사이에는 탈지설비(10)를 통과한 스트립(S)의 표면에 견고히 고착된 미세 산화 스케일을 제거하기 위한 이물제거장치(30)가 배치된다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이물제거장치를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 공기분사장치와 포집장치 부분을 확대하여 도시한 것이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 이물제거장치의 측면도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 이물제거장치(30)는 스트립(S)의 진행방향에 대하여 탈지설비(10)의 하류 쪽에 배치되어, 탈지설비(10)를 통과하여 제거되지 않은 스트립(S)의 표면에 고착된 미세 산화 스케일, 오일 등과 같은 이물을 제거하는 장치이다.

이물제거장치(30)는 탈지 후 소둔로(20)를 향하는 스트립(S)의 진행방향을 따라 가열장치(40), 공기분사장치(50), 포집장치(60) 및 부직포장치(70)가 순차적으로 배치될 수 있다.

가열장치(40)는 스트립(S)의 진행방향에 대해 탈지설비(10)의 하류에 배치되고, 스트립(S)이 통과하면서 급속 가열되는 터널 형태의 가열로(41)와, 가열로(41)의 내부에서 이동하는 스트립(S)의 상하 양면에 근접하게 배치된 히터(43)를 포함한다.

히터(43)는 스트립(S)의 표면에 대해 급속 가열을 수행하기 위한 글로우 히터(glow heater)로 이루어질 수 있다.

스트립(S)은 가열로(41)의 입구를 통해 내부로 들어가고, 가열로(41) 내부에 배치된 히터(43)를 통과하면서 급속 가열된 후 가열로(41)의 출구를 통해 외부로 인출된다.

이때 가열로(41)를 통과하는 동안 스트립(S)의 표면에 잔존하는 오일과 같은 이물은 히터(43)의 열에 의해 태워져 제거됨과 동시에 스트립(S)의 표면은 급속히 가열되게 된다.

가열로(41)를 통과하여 가열된 스트립(S)은 지지롤러(31)에 의해 지지된 상태로 공기분사장치(50)로 이송된다.

공기분사장치(50)는 가열로(41)를 통과하여 지나온 스트립(S)의 표면에 대해 고압의 공기를 분사함에 따라 스트립(S)의 표면을 급속 냉각시켜 스트립(S)의 표면에 고착된 미세 산화 스케일을 제거시킨다.

즉 가열로(41)를 거친 후 급속 가열됨에 따라 팽창된 스트립(S)의 표면은 공기분사장치(50)에 의해 분사되는 고압의 공기에 의해 급속 냉각되어 수축되게 되며, 이에 따라 스트립(S) 표면에 고착된 미세 산화 스케일과 같은 이물은 스트립(S) 표면의 팽창 및 수축에 따른 표면장력 변화에 따라 스트립(S)의 표면에서 박리되면서 공기분사장치(50)에 의해 분사되는 고압의 공기에 의해 스트립(S)의 표면에서 이탈되게 된다.

공기분사장치(50)는 스트립(S)의 표면을 향해 고압의 공기를 분사하는 노즐슬롯(51)을 갖는 노즐케이싱(52)을 포함한다.

노즐케이싱(52)은 중공 원통형상으로 이루어질 수 있고, 일측에는 스트립(S)의 폭방향을 따라 절개된 슬롯 형태의 노즐슬롯(51)이 형성되고, 타측 내부에는 외부의 공기를 송풍하는 송풍팬(53)이 내장된다.

송풍팬(53)은 도시하지 않은 모터에 의해 구동되고, 송풍팬(53)에서 송풍되는 공기는 노즐케이싱(52)의 타측과 노즐케이싱(52)의 일측을 연통시키는 노즐케이싱(52) 내부의 송풍유로(54)를 통해 노즐슬롯(51)으로 안내된다.

노즐슬롯(51)은 스트립(S)의 표면을 스카핑할 수 있는 각도로 이루어져 스트립(S)의 표면을 향해 고압의 공기를 분출시킨다.

노즐슬롯(51)에 의해 분출된 고압의 공기는 가열로(41)를 통과하여 지나온 고온의 스트립(S) 표면을 급속 냉각시켜 스트립(S)의 표면에 고착된 미세 산화 스케일과 같은 이물을 박리시킨다.

그리고 스트립(S)의 표면에서 박리된 미세 산화 스케일은 공기분사장치(50)와 마주하게 배치되는 포집장치(60)에 의해 수거되게 된다.

포집장치(60)는 일측에 노즐슬롯(51)과 마주하게 배치되는 흡입슬롯(61)을 갖는 중공 원통형상의 포집케이싱(62)을 포함한다.

흡입슬롯(61)은 스트립(S)의 폭방향을 따라 연장된 길이를 가지며, 노즐슬롯(51)과 마주하는 위치에 배치되어, 노즐슬롯(51)에서 배출된 고압의 공기가 흡입슬롯(61) 쪽으로 원활히 유입되도록 유도할 수 있다.

포집케이싱(62)의 타측에는 노즐슬롯(51)에 의해 분사되는 고압의 공기에 의해 스트립(S)의 표면에서 이탈되어 비산된 미세 산화 스케일과 같은 이물을 흡입하기 위한 흡입력을 제공하는 흡입팬(63)이 내장된다.

포집케이싱(62) 내부에는 흡입슬롯(61)에서 흡입된 이물을 스트립(S)의 진행경로 외측으로 배출하기 위한 배출유로(64)가 형성된다.

부직포장치(70)는 스트립(S)의 진행방향을 따라 포집장치(60) 하류에 배치되어, 가열장치(40)와 공기분사장치(50)에 의해 스트립(S)의 표면에서 제거되지 않고 잔존하는 보풀 형태의 미세 산화 스케일을 제거하는 장치이다.

부직포장치(70)는 스트립(S)과 이격된 위치에 고정 설치된 지지프레임(71)과, 지지프레임(71)의 일단에 회전할 수 있게 설치된 부직포가 감긴 권출릴(72)과, 지지프레임(71)의 일단 반대편 타단에 회전할 수 있게 설치되며 권출릴(72)에서 풀린 부직포를 감는 권취릴(73)과, 권출릴(72)과 권취릴(73) 사이에서 권취릴(73)에서 풀린 부직포를 스트립(S)의 표면을 향해 가압 접촉시키는 가압롤러(74)를 포함한다.

권출릴(72)과 권취릴(73)의 양단은 지지프레임(71)의 양측에서 각각 하방으로 연장된 지지축(71a,71b)에 의해 회전할 수 있게 지지되며, 도시하지 않은 모터에 의해 양방향 회전할 수 있다.

가압롤러(74)는 지지프레임(71)의 중간부 양단에서 스트립(S)의 표면을 향해 하방으로 연장 형성된 롤러 지지축(71c)의 하단에 회전할 수 있게 지지된다.

이에 따라, 권출릴(72)에서 풀린 부직포는 가압롤러(74)를 거쳐 권취릴(73)에 감기거나, 이와 반대로 권취릴(73)에서 풀린 후 가압롤러(74)를 거쳐 권출릴(72)에 감김에 따라 스트립(S)의 표면과 마찰 접촉하여 스트립(S)의 표면에 잔존하는 보풀 형태의 미세 스케일을 제거하게 된다.

이러한 구성을 통하여, 탈지 후 스트립(S)의 표면에 견고히 고착된 미세 산화 스케일, 오일 등과 같은 이물은 일차적으로 가열장치(40)에 의해 오일이 태워져 제거되고, 가열장치(40)를 통과하여 급속 가열된 스트립(S)은 공기분사장치(50)에 의해 급속 냉각됨에 따라 이차적으로 스트립(S)의 수축 팽창에 따라 스트립(S) 표면에 견고히 고착된 미세 산화 스케일이 박리된 후 포집장치(60)를 통해 외부로 배출되고, 스트립(S)의 표면에 잔존하는 보풀 형태의 미세 스케일은 부직포장치(70)에 의해 제거됨에 따라 탈지설비(10)를 통과 후 스트립(S)에 잔존하는 오일, 미세 산화 스케일과 같은 이물은 완벽히 제거되게 된다.

한편 본 실시 예에서는 공기분사장치(50), 포집장치(60) 및 부직포장치(70)는 스트립(S)의 상부에 배치된 구성에 대하여 설명하였으나, 도 5에 도시된 바와 같이 스트립(S)의 하부에도 이와 동일한 구성이 배치될 수 있음은 물론이다.

10: 탈지설비, 20: 소둔로,
30: 이물제거장치, 40: 가열장치,
41: 가열로, 43: 히터,
50: 공기분사장치, 51: 노즐슬롯,
52: 노즐케이싱, 53: 송풍팬,
60: 포집장치, 61: 흡입슬롯,
62: 포집케이싱, 63: 흡입팬,
70: 부직포장치, 71: 지지프레임,
72: 권출릴, 73: 권취릴,
74: 가압롤러.

Claims (6)

1. 탈지설비를 통과 후 스트립에 잔존하는 이물을 제거하기 위한 이물제거장치로서,
   탈지설비의 하류에 스트립이 통과하도록 배치되며, 스트립의 표면을 가열하여 팽창시키면서 스트립상의 잔존 오일을 증발시켜 제거하는 가열장치;
   상기 가열장치의 하류에 배치되며, 상기 가열장치를 통과한 스트립의 표면에 공기를 분사하여 스트립의 급속 냉각을 수행하여 스트립 표면을 수축시킴에 의해 스트립 표면상에 고착된 스케일을 제거하는 공기분사장치; 및
   상기 공기분사장치의 하류에 배치되며, 상기 가열장치와 상기 공기분사장치를 거쳐 제거되지 않고 잔존하는 스트립의 표면상의 스케일을 추가 제거하는 부직포장치;를 포함하는 이물제거장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 공기분사장치와 마주하여 배치되고, 상기 공기분사장치에 의해 제거된 스케일을 포집하는 포집장치를 더 포함하는 이물제거장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 가열장치는 상기 스트립이 통과하여 지나는 터널 형태의 가열로와, 상기 가열로 내부에서 이동하는 상기 스트립의 상하 양면에 근접 배치된 히터를 포함하는 이물제거장치.
4. 제2항에 있어서,
   상기 공기분사장치는 상기 스트립의 표면을 향해 공기를 분사하도록 상기 스트립의 폭과 대응하는 노즐슬롯을 갖는 노즐케이싱을 포함하고,
   상기 노즐케이싱은 공기를 송풍하는 송풍팬이 내장되며, 상기 송풍팬에서 제공된 공기를 상기 노즐슬롯으로 안내하는 송풍유로가 형성되는 이물제거장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 포집장치는 상기 노즐슬롯과 마주하게 배치되는 흡입슬롯을 갖는 포집케이싱을 포함하고,
   상기 포집케이싱에는 공기를 흡입하는 흡입팬이 내장되며, 상기 흡입슬롯을 통해 흡입된 상기 스케일을 외부로 배출하는 배출유로가 형성되는 이물제거장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 부직포장치는 지지프레임과, 상기 지지프레임의 일단에 설치되며 부직포가 감긴 권출릴과, 상기 지지프레임의 타단에 설치되며 상기 부직포를 감는 권취릴과, 상기 권출릴과 상기 권취릴 사이의 상기 지지프레임에 설치되며 상기 권취릴에서 풀린 상기 부직포를 상기 스트립의 표면에 가압 접촉시키는 가압롤러를 포함하는 이물제거장치.
   

Images