KR101707316B1 - 인고트 처리장치 및 그 제어방법 - Google Patents

인고트 처리장치 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

인고트 처리장치 및 그 제어방법에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 인고트 처리장치는: 인고트를 수용하도록 설치되고, 인고트를 가열한 후 다른 인고트가 위치되는 열처리 구간으로 이동되는 인고트 가열로; 및 인고트 가열로에서 가열된 인고트가 위치되는 열처리 구간으로 이동되고, 가열된 인고트를 덮은 상태로 서냉시키는 서냉 박스를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

인고트 처리장치 및 그 제어방법{INGOT TREATMENT APPARATUS AND CONTROLLING METHOD THEREOF}
본 발명은 인고트 처리장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인고트의 냉각 공정에 소요되는 시간을 감소시킬 수 있는 인고트 처리장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 제철소의 제선 공정에서는 용선이 제조된다. 제강 공정에서는 용선에 포함된 불순물이 제거된 후 용강이 제조된다. 인고트 제조장치에서는 용강이 후속 가공에 알맞은 크기 및 형태로 고형화됨에 따라 인고트가 제조된다. 인고트는 가열로에서 가열된 후 단조 공정 등으로 이송된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2013-0002168호(2013. 01. 07 공개, 발명의 명칭: 가열공간 가변형 열처리 장치)에 개시되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 인고트의 냉각 공정에 소요되는 시간을 감소시킬 수 있는 인고트 처리장치 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 인고트 처리장치는: 인고트를 수용하도록 설치되고, 인고트를 가열한 후 다른 인고트가 위치되는 열처리 구간으로 이동되는 인고트 가열로; 및 상기 인고트 가열로에서 가열된 인고트가 위치되는 상기 열처리 구간으로 이동되고, 가열된 인고트를 덮은 상태로 서냉시키는 서냉 박스를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 인고트 가열로는 인고트를 수용할 수 있도록 하부가 개방되게 형성되는 가열 하우징; 및 상기 가열 하우징의 내부에 수용되는 인고트를 가열하도록 상기 가열 하우징에 설치되고, 가스 배관에 연결되는 버너부를 포함할 수 있다.
상기 인고트 가열로는 상기 가열 하우징에 로프를 걸 수 있도록 설치되는 운반용 러그를 더 포함할 수 있다.
상기 가스 배관은 상기 버너부에 착탈 가능하게 결합되고, 구부러질 수 있는 가요성 배관일 수 있다.
상기 서냉 박스는 인고트를 수용할 수 있도록 하부가 개방되게 형성될 수 있다.
상기 서냉 박스에는 로프를 걸 수 있도록 운반용 걸이부가 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 인고트 처리장치의 제어방법은: 인고트 가열로가 열처리 구간으로 이동되어 인고트를 덮는 단계; 상기 인고트 가열로의 버너부가 구동되어 인고트를 가열하는 단계; 인고트를 가열한 후 다른 인고트가 위치되는 열처리 구간으로 상기 인고트 가열로를 이동시키는 단계; 및 서냉 박스가 가열된 인고트를 덮은 상태에서 서냉시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 서냉 박스가 가열된 인고트를 덮어 서냉시킬 때에 상기 인고트 가열로는 다른 인고트가 위치되는 열처리 구간에서 다른 인고트를 가열할 수 있다.
본 발명에 따르면, 인고트 가열로가 인고트를 홀딩 온도로 가열한 후 다른 인고트로 이동되고, 서냉 박스가 가열된 인고트로 이동하여 가열된 인고트를 서냉한다. 따라서, 인고트 가열로가 인고트를 가열하는 동안에 서냉 박스에서 가열된 인고트가 서냉되므로, 인고트의 냉각 공정에 소요되는 시간이 감소될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 인고트 가열로의 하부가 개방되므로, 인고트 가열로를 크레인으로 이동시킬 때에, 인고트 가열로에 인고트를 집어넣거나 빼내지 않아도 된다. 따라서, 인고트 가열로가 이동되는 시간을 단축시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 서냉 박스의 하부가 개방되므로, 서냉 박스를 크레인으로 이동시킬 때에 서냉 박스에 인고트를 집어넣거나 빼내지 않아도 된다. 따라서, 서냉 박스가 이동되는 시간을 단축시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인고트 처리장치를 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인고트 처리장치에서 인고트가 열처리되는 과정을 도시한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인고트 처리장치의 제어방법을 도시한 플로우 차트이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 인고트 처리장치 및 그 제어방법의 일 실시예를 설명한다. 인고트 처리장치 및 그 제어방법을 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인고트 처리장치는 인고트 가열로(110) 및 서냉 박스(120)를 포함한다.
인고트(20)의 저장소에는 복수의 열처리 구간(10)이 구비된다. 각 열처리 구간(10)에는 인고트(20)가 놓일 수 있도록 베이스(미도시)가 설치된다.
인고트 가열로(110)는 인고트(20)를 수용하도록 설치되고, 인고트(20)를 가열한 후 다른 인고트(20)가 위치되는 열처리 구간(10)으로 이동된다. 인고트 가열로(110)가 인고트(20)를 가열한 후 다른 인고트(20)가 위치되는 열처리 구간(10)으로 이동되므로, 인고트 가열로(110)가 연속적으로 인고트(20)를 홀딩 온도로 가열할 수 있다. 따라서, 인고트(20)가 홀딩 온도로 가열된 후 상온으로 냉각될 때까지 인고트 가열로(110)에서 인고트(20)를 보관할 필요가 없으므로, 가열된 인고트(20)가 상온으로 냉각되는 동안에 인고트 가열로(110)가 복수 개의 인고트(20)를 홀딩 온도로 가열할 수 있다.
홀딩 온도는 인고트(20)가 상온까지 냉각되는 도중에 인고트(20)의 온도를 일정한 시간동안 유지하기 위해 인고트(20)를 가열하는 온도이다. 인고트(20)가 기 설정된 시간동안 홀딩 온도로 열처리된 후 상온으로 냉각되면, 인고트(20)의 내부와 외부의 온도 편차에 의해 균열이 발생되는 것을 방지할 수 있고, 인고트(20) 내부의 수소가 확산되도록 하여 인고트(20)의 품질을 향상시킬 수 있다.
인고트 가열로(110)는 가열 하우징(111) 및 버너부(113)를 포함한다.
가열 하우징(111)은 인고트(20)를 수용할 수 있도록 하부가 개방되게 형성된다. 따라서, 가열 하우징(111)이 크레인에 의해 인고트(20)가 위치되는 열처리 구간(10)으로 이동된 후 하강되면, 가열 하우징(111)의 내부에 인고트(20)가 수용된다. 이때, 인고트(20)는 가열 하우징(111)에 의해 외부와 차단된다. 가열 하우징(111)은 하부가 개방된 원통형으로 형성될 수 있다. 가열 하우징(111)이 하부가 개방된 형태로 형성되므로, 인고트 가열로(110)가 이동되는 때에 인고트(20)를 가열 하우징(111)에서 꺼내거나 가열 하우징(111)에 집어넣을 필요가 없다. 따라서, 인고트(20)의 냉각 공정 내지 열처리 공정에 소요되는 시간을 감소시킬 수 있다.
버너부(113)는 가열 하우징(111)의 내부에 수용되는 인고트(20)를 가열하도록 가열 하우징(111)에 설치된다. 버너부(113)는 가스 배관(130)에 연결된다. 버너부(113)에 가스가 공급되면, 가스의 연소열에 의해 인고트(20)가 가열된다.
가열 하우징(111)에는 버너부(113)와 접속부(115)를 연결하도록 가스관부(114)가 설치된다. 접속부(115)를 통해 공급되는 가스는 가스관부(114)를 통해 버너부(113)에 공급된다.
인고트 가열로(110)는 가열 하우징(111)에 크레인의 로프를 걸 수 있도록 운반용 러그(117)를 더 포함한다. 운반용 러그(117)는 가열 하우징(111)의 상측에 위치된다. 크레인의 로프를 운반용 러그(117)에 건 후 크레인을 이동시키면, 가열 하우징(111)이 용이하게 이동될 수 있다.
가스 배관(130)은 버너부(113)에 착탈 가능하게 결합되고, 구부러질 수 있는 가요성 배관이다. 가요성 배관이 설치되므로, 가열 하우징(111)의 접속부(115)에 가스 배관(130)을 용이하게 연결 및 분리할 수 있다. 또한, 가열 하우징(111)의 위치가 약간씩 달라지더라도 가스 배관(130)을 접속부(115)에 용이하게 결합할 수 있다. 복수의 가스 배관(130)은 가스 공급관(135)에 연결된다. 가스 배관(130)은 각 열처리 구간(10)마다 하나씩 배치된다. 가스 배관(130)의 단부에는 가열 하우징(111)의 접속부(115)에 접속되도록 커넥터(131)가 설치된다.
서냉 박스(120)는 인고트 가열로(110)에서 가열된 인고트(20)가 위치되는 열처리 구간(10)으로 이동되고, 가열된 인고트(20)를 덮어 서냉시킨다. 서냉 박스(120)가 인고트(20) 홀딩 온도로 가열된 인고트(20)를 덮어 서냉시키므로, 인고트(20)가 상온으로 서냉될 때까지 인고트 가열로(110)에 보관될 필요가 없다. 따라서, 서냉 박스(120)가 인고트(20)를 서냉시키는 동안에 인고트 가열로(110)가 다른 인고트(20)를 홀딩 온도로 가열할 수 있으므로, 인고트(20)의 냉각 공정에 소요되는 시간을 감소시킬 수 있다.
서냉 박스(120)는 인고트(20)를 수용할 수 있도록 하부가 개방되게 형성된다. 서냉 박스(120)가 크레인에 의해 인고트(20)가 위치되는 열처리 구간(10)으로 이동된 후 하강되면, 서냉 박스(120)의 내부에 인고트(20)가 수용된다. 인고트(20)는 서냉 박스(120)에 의해 외부와 차단된다. 서냉 박스(120)는 하부가 개방된 원통형으로 형성될 수 있다. 서냉 박스(120)의 하부가 개방되는 형태로 형성되므로, 서냉 박스(120)가 이동되는 때에 인고트(20)를 서냉 박스(120)에서 꺼내거나 서냉 박스(120)에 집어넣을 필요가 없다. 따라서, 인고트(20)의 냉각 공정 내지 열처리 공정에 소요되는 시간을 감소시킬 수 있다.
서냉 박스(120)에는 로프를 걸 수 있도록 운반용 걸이부(123)가 형성된다. 운반용 걸이부(123)는 서냉 박스(120)의 상측에 위치된다. 크레인의 로프를 운반용 걸이부(123)에 건 후 크레인을 이동시키면, 서냉 박스(120)가 용이하게 이동될 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 인고트 처리장치의 제어방법 및 작동에 관해 설명하기로 한다.
인고트(20) 제조 공정에서 생산된 인고트(20)는 열처리 구간(10)의 베이스로 이동된다(S11).
가열될 인고트(20)의 상측으로 인고트 가열로(110)가 이동된다. 인고트 가열로(110)가 하강함에 의해 인고트 가열로(110)에 인고트(20)가 수용된다(S12). 이때, 인고트 가열로(110)의 하부가 개방된 형태로 형성되므로, 인고트 가열로(110)가 하강되면 가열 하우징(111)의 내부에 인고트(20)가 수용된다. 따라서, 인고트(20)를 가열로에 집어넣기 위해 무거운 인고트(20)를 이동시킬 필요가 없다.
가열 하우징(111)에 의해 인고트(20)가 외부로부터 차폐된 후 가스 배관(130)을 가열 하우징(111)의 접속부(115)에 연결한다. 버너부(113)가 구동되어 인고트(20)를 가열한다(S13). 이때, 버너부(113)에는 가스가 공급되고, 가스가 연소됨에 의해 인고트(20)가 가열된다.
인고트(20)가 홀딩 온도로 기 설정된 시간동안 가열된다. 제어부는 버너부(113)의 구동 시간을 적산하여 기 설정된 시간이 경과되는지를 판단한다(S14).
제어부에서 기 설정된 시간이 경과되었다고 판단되면, 크레인이 인고트 가열로(110)의 상측으로 이동된다. 크레인의 로프를 인고트 가열로(110)의 운반용 러그(117)에 걸고, 크레인을 구동하면, 인고트 가열로(110)가 이동된다. 이때, 가열 하우징(111)의 하부가 개방되므로, 가열 하우징(111)에서 인고트(20)를 꺼지내 않고 가열 하우징(111)을 상승시킬 수 있다. 따라서, 냉각 공정에서 인고트(20)를 인고트 가열로(110)에서 빼내는 시간만큼을 절약할 수 있다.
인고트 가열로(110)는 크레인에 의해 다른 인고트(20)가 위치된 열처리 구간(10)으로 이동된다(S15). 인고트 가열로(110)가 다른 열처리 구간(10)에 하강되면, 인고트 가열로(110)의 내부에 다른 인고트(20)가 수용된다. 이때, 인고트 가열로(110)의 버너부(113)가 구동됨에 따라 다른 열처리 구간(10)의 인고트(20)가 홀딩 온도로 가열될 수 있다.
또한, 서냉 박스(120)가 크레인에 의해 인고트 가열로(110)에 의해 가열된 인고트(20)의 상측으로 이동된다. 이때, 크레인은 인고트 가열로(110)를 이동시키는 크레인과 다른 크레인이거나 또는 동일한 크레인일 수 있다.
서냉 박스(120)가 하강되어 가열된 인고트(20)를 수용한다. 서냉 박스(120)는 가열된 인고트(20)를 외부로부터 차폐하여 서냉시킨다(S16). 이때, 인고트(20)는 대략 7일 정도 서냉 박스(120)에 덮혀있는 상태로 서냉된다. 인고트(20)의 서냉 시간은 인고트(20)의 크기 및 형태를 고려하여 적절하게 결정될 수 있다.
인고트(20)가 7일 정도 서냉되는 동안에 인고트 가열로(110)가 다른 인고트(20)를 계속적으로 홀딩 온도로 가열할 수 있으므로, 인고트(20)의 냉각 공정에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다. 다시 말해, 인고트 가열로(110)에서 인고트(20)가 홀딩 온도로 기 설정된 시간동안 가열되고, 인고트 가열로(110)가 다른 인고트(20)로 이동되며, 서냉 박스(120)가 가열된 인고트(20)로 이동되어 가열된 인고트(20)를 서냉시킨다. 따라서, 서냉 박스(120)에서 가열된 인고트(20)가 서냉되는 동안에 인고트 가열로(110)는 다른 인고트(20)를 계속적으로 홀딩 온도로 가열할 수 있다. 또한, 복수의 서냉 박스(120)가 복수의 가열된 인고트(20)를 동시에 서냉시키므로, 인고트(20)의 냉각에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다.
상기와 같이, 인고트 가열로(110)가 인고트(20)를 홀딩 온도로 가열한 후 다른 인고트(20)로 이동되고, 서냉 박스(120)가 가열된 인고트(20)로 이동하여 가열된 인고트(20)를 서냉한다. 따라서, 인고트 가열로(110)가 인고트(20)를 홀딩 온도로 가열하는 동안에 복수의 서냉 박스(120)에서 인고트(20)가 서냉되므로, 인고트(20)의 냉각 공정에 소요되는 시간이 감소될 수 있다.
또한, 인고트 가열로(110)의 하부가 개방되므로, 인고트 가열로(110)를 크레인으로 이동시킬 때에, 인고트 가열로(110)에 인고트(20)를 집어넣거나 빼내지 않아도 된다. 따라서, 인고트 가열로(110)가 이동되는 시간을 단축시킬 수 있으므로, 인고트(20)의 냉각 공정에 소요되는 시간이 감소될 수 있다.
또한, 서냉 박스(120)의 하부가 개방되므로, 서냉 박스(120)를 크레인으로 이동시킬 때에 서냉 박스(120)에 인고트(20)를 집어넣거나 빼내지 않아도 된다. 따라서, 서냉 박스(120)가 이동되는 시간을 단축시킬 수 있으므로, 인고트(20)의 냉각 공정에 소요되는 시간이 감소될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10: 열처리 구간 20: 인고트
110: 인고트 가열로 111: 가열 하우징
113: 버너부 114: 가스관부
115: 접속부 117: 운반용 러그
120: 서냉 박스 123: 운반용 걸이부
130: 가스 배관 135: 가스 공급관
131: 커넥터

Claims (8)

  1. 인고트를 수용하도록 설치되고, 인고트를 가열한 후 다른 인고트가 위치되는 열처리 구간으로 이동되는 인고트 가열로; 및
    상기 인고트 가열로에서 가열된 인고트가 위치되는 상기 열처리 구간으로 이동되고, 가열된 인고트를 덮어 서냉시키는 서냉 박스를 포함하는 것을 특징으로 하는 인고트 처리장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 인고트 가열로는,
    인고트를 수용할 수 있도록 하부가 개방되게 형성되는 가열 하우징; 및
    상기 가열 하우징의 내부에 수용되는 인고트를 가열하도록 상기 가열 하우징에 설치되고, 가스 배관에 연결되는 버너부를 포함하는 것을 특징으로 하는 인고트 처리장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 인고트 가열로는 상기 가열 하우징에 로프를 걸 수 있도록 설치되는 운반용 러그를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인고트 처리장치.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 가스 배관은 상기 버너부에 착탈 가능하게 결합되고, 구부러질 수 있는 가요성 배관인 것을 특징으로 하는 인고트 처리장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 서냉 박스는 인고트를 수용할 수 있도록 하부가 개방되게 형성되는 것을 특징으로 하는 인고트 처리장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 서냉 박스에는 로프를 걸 수 있도록 운반용 걸이부가 형성되는 것을 특징으로 하는 인고트 처리장치.
  7. 인고트 가열로가 열처리 구간으로 이동되어 인고트를 덮는 단계;
    상기 인고트 가열로의 버너부가 구동되어 인고트를 가열하는 단계;
    인고트를 가열한 후 다른 인고트가 위치되는 열처리 구간으로 상기 인고트 가열로를 이동시키는 단계; 및
    서냉 박스가 가열된 인고트를 덮은 상태에서 서냉시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인고트 처리장치의 제어방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 서냉 박스가 가열된 인고트를 덮어 서냉시킬 때에 상기 인고트 가열로는 다른 인고트가 위치되는 열처리 구간에서 다른 인고트를 가열하는 것을 특징으로 하는 인고트 처리장치의 제어방법.
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