KR101714923B1 - 소재 가열장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 소재 가열장치는, 압연기로 진행되는 소재를 가열하는 가열수단; 및 상기 가열수단이 상기 압연기 전단의 상기 소재의 진행루트에 위치되거나 벗어나도록, 상기 가열수단을 이동시키는 이동수단;을 포함한다.

Description

소재 가열장치{APPARATUS FOR HEATING MATERIAL}

본 발명은 소재 가열장치로서, 압연을 위해 진행되는 소재를 가열하는 소재 가열장치에 관한 것이다.

일반적으로, 압연기에 연속적으로 슬래브 또는 바가 공급되는 연연속 압연은 소재의 선미단부가 존재하지 않아 통판 안정성이 확보되어 초극박재 압연 및 전장으로 균일한 재질을 얻을 수 있는 장점이 있다.

그런데, 일반 열연공정에서는 일차 압연된 바를 접합함으로써 이러한 작업을 수행할 수 있으나 접합의 여러 가지 문제로 인해 실 적용에 많은 어려움을 겪고 있기 때문에, 연주-압연 직결을 통한 연연속압연을 구현함으로써 접합으로 인한 어려움을 근원적으로 제거한다.

그러나, 연주-압연이 직결되면 느린 연주속도와 동기되는 압연속도로 인해 압연구간의 온도하락이 문제점으로 제기된다.

이러한 온도하락을 방지하기 위해 인덕션히터(induction heater)가 사용되는데, 이러한 인덕션히터는 고정식으로 구성됨으로써 배치압연과 연연속압연에 관계없이 조업중에 움직이지 않는 구조를 가진다.

그런데, 배치압연의 경우에는 압연기에 소재 선단부가 치입할 때마다, 매스 플로워(mass flow)의 불균일에 의한 소재의 루프(loop) 발생으로, 소재가 압연기 전단의 진행루트에 배치된 인덕션히터와 충돌함으로써, 인덕션히터가 손상이 되는 문제점이 있다.

또한, 연연속압연 시에는 소재가 압연기에 연이어 치입되기 때문에 소재의 루프가 발생되지는 않으나, 인덕션히터에 의해 소재를 가열 시 복수 개의 인덕션히터 사이를 통해 열손실이 발생함으로써, 소재에 대한 가열효율이 저하되고 아울러 에너지손실이 발생하는 한계점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 배치압연 시 루프된 소재와의 충돌손상을 피하면서, 복수 개의 인덕션히터 사이를 통한 열손실을 차단하는 소재 가열장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 가열장치는, 압연기로 진행되는 소재를 가열하는 가열수단; 및 상기 가열수단이 상기 압연기 전단의 상기 소재의 진행루트에 위치되거나 벗어나도록, 상기 가열수단을 이동시키는 이동수단;을 포함한다.

여기에서, 상기 가열수단은, 상기 소재를 가열하는 인덕션히터를 가진 가열유닛; 및 상기 인덕션히터에 의해 발생된 열기가 상기 인덕션히터의 측방향 상측으로 이탈하는 것을 차단하도록, 상기 인덕션히터의 측부에 장착된 보열커버;를 구비할 수 있다.

이때, 상기 인덕션히터는 상기 소재의 진행루트를 따라 복수 개가 서로 이격되어 배치되며, 상기 보열커버는, 복수 개의 상기 인덕션히터 사이를 통한 열손실을 차단하도록, 복수 개의 상기 인덕션히터 사이의 공간을 막는 크기로 형성될 수 있다.

구체적인 일례로서, 상기 보열커버는, 상기 인덕션히터의 일측부에 장착되어 근접한 다른 인덕션히터의 측부까지 연장되거나, 상기 인덕션히터의 양측부 각각에 장착되어 근접한 다른 인덕션히터의 보열커버와 이어지는 배치구조를 이룰 수 있다.

한편, 상기 이동수단은, 상기 가열유닛이 장착되며, 나선형홈이 내주면에 형성된 스크류홀을 가진 이동대차; 상기 스크류홀에 삽입되어 축회전 시 상기 이동대차를 길이방향으로 이동시키는 스크류축; 및 상기 스크류축을 축회전시키는 구동모터;를 구비할 수 있다.

여기에서, 상기 이동수단은, 상기 가열유닛이 장착된 이동대차; 및 실린더로드가 상기 이동대차에 연결되어, 상기 실린더로드의 신축구동 시 상기 이동대차를 이동시키는 실린더부재;를 구비할 수 있다.

아울러, 상기 이동수단은, 상기 이동대차에 장착된 이동휠; 및 상기 이동휠이 안착되어 상기 이동휠의 회전이동을 가이드하는 가이드레일;을 더 구비할 수 있다.

그리고, 상기 가열유닛은, 상기 소재의 진행루트가 관통되도록 관통홈이 형성된 상기 인덕션히터; 및 상기 인덕션히터와 연결되며, 전원으로부터 공급받아서 상기 인덕션히터로 보내는 전류를 제어하는 전류제어부재;를 구비할 수 있다.

이때, 상기 인덕션히터와 함께 상기 이동수단에 의해 이동되는 상기 전류제어부재는, 케이블체인에 의해 상기 전원과 전기적으로 연결될 수 있다.

본 발명에 따른 소재 가열장치는, 가열수단이 압연기 전단의 소재 진행루트에 위치되거나 벗어나도록 가열수단을 이동시키는 이동수단이 구성됨으로써, 배치압연 시에는 가열수단을 소재 진행루트에서 벗어나도록 이동시킴에 따라, 소재의 루프 발생시 루프된 소재와의 충돌손상을 방지할 수 있는 효과를 가진다.

또한, 본 발명은 가열수단의 인덕션히터 측부에 보열커버가 구성됨으로써, 복수 개의 인덕션히터 사이를 통한 열손실을 차단함에 따라, 가열효율을 증대시킬 수 있고 아울러 에너지손실도 저감시킬 수 있다. 나아가, 상기 보열커버가 이동되는 인덕션히터에 장착됨으로써, 배치압연 시 인덕션히터와 함께 소재의 진행루트로부터 벗어날 수 있음에 따라, 배치압연 시 루프된 소재와의 충돌손상을 피할 수 있는 장점을 지닌다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 가열장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 소재 가열장치를 나타낸 측면도이다.
도 3은 도 2의 소재 가열장치에서 가열수단이 이동수단에 의해 이동하는 것을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1의 소재 가열장치가 복수 개 배치된 것을 나타낸 평면도이다.

이하, 본 발명의 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명하기로 한다. 각 도면의 구성요소들에 도면부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 가열장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 소재 가열장치를 나타낸 측면도이다.

또한, 도 3은 도 2의 소재 가열장치에서 가열수단이 이동수단에 의해 이동하는 것을 나타낸 도면이고, 도 4는 도 1의 소재 가열장치가 복수 개 배치된 것을 나타낸 평면도이다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 소재 가열장치는 소재(1)를 가열하는 가열수단과, 상기 가열수단을 이동시키는 이동수단을 포함한다.

여기에서, 본 발명의 주요 구성적 특징 중 하나로서, 상기 이동수단은 가열수단이 압연기 전단의 소재(1)의 진행루트에 위치되거나 또는 소재(1)의 진행루터로부터 벗어나도록, 가열수단을 이동시키도록 구성된다.

배치압연 시 압연기에 치입되는 소재(1)에 루프가 발생되는데, 종래기술에 따른 인덕션히터는 압연기 전단의 소재 진행루트에 위치고정되어 움직일 수 없는 구조로 구성됨으로써, 루프된 소재와의 충돌로 인하여 손상되는 문제가 있는데, 본 발명은 인덕션히터(111)를 가진 가열수단이 이동수단에 의해 이동가능한 구조를 취함으로써, 배치압연 시에는 소재(1) 진행루트에서 벗어날 수 있음에 따라, 루프된 소재(1)와의 충돌손상을 방지할 수 있다.

그리고, 본 발명의 주요 구성적 특징 중 다른 하나로서, 상기 가열수단은 소재(1)를 가열하는 인덕션히터(111)를 가진 가열유닛(110)과 함께, 상기 인덕션히터(111)에 의해 발생된 열기가 인덕션히터(111)의 측방향 상측으로 이탈하는 것을 차단하도록, 인덕션히터(111)의 측부에 장착된 보열커버(130)를 구비할 수 있다.

소재(1)를 연연속압연하는 경우에 있어서 인덕션히터(111)로 소재(1)를 가열 시, 종래기술에 따른 인덕션히터는 양측부에 보열커버와 같은 어떠한 커버링부재도 장착되지 않음으로써, 열기가 인덕션히터의 측방향 상측으로 이탈하는, 구체적으로 서로 이격된 복수 개의 인덕션히터 사이를 통하여 열손실이 발생하는 문제가 있는데, 본 발명은 인덕션히터(111)의 측부에 보열커버(130)가 장착됨으로써, 복수 개의 인덕션히터(111) 사이를 통한 열손실을 방지할 수 있음에 따라, 소재(1)에 대한 가열효율을 증대시키고 아울러 에너지손실도 저감시킬 수 있다.

그러면, 상술된 바와 같은 본 발명의 가열수단과 이동수단에 대해 구체적으로 살펴보기로 한다.

상기 가열수단은 압연기로 진행되는 소재(1)를 가열하는 구성으로서, 가열유닛(110)과 보열커버(130)를 구비할 수 있다.

여기에서, 상기 가열유닛(110)은 인덕션히터(111)와 전류제어부재(112)를 구비할 수 있다.

이때, 상기 인덕션히터(111)는 소재(1)를 가열하는 역할을 수행하며, 소재(1)의 진행루트가 관통되도록 관통홈(111a)이 형성되는데, 이러한 관통홈(111a)은 인덕션히터(111)가 소재(1)의 진행루트로 이동 시 소재(1)와 간섭되지 않도록 일측이 개방된 구조를 취한다.

아울러, 상기 인덕션히터(111)는 진행하는 소재(1)의 상부 및 하부와 대응되는 부위에 히팅코일(미도시)이 내장됨은 물론이다.

또한, 상기 전류제어부재(112)는 인덕션히터(111)가 연결되며, 전원으로부터 공급받아서 인덕션히터(111)로 보내는 전류를 제어하는 역할을 수행한다. 이러한 전류제어부재(112)는 일례로서 인버터 등의 제어구성을 취할 수 있는데, 본 발명에 의해 한정되지 않고 소재(1)를 원하는 대로 가열할 수 있도록 인덕션히터(111)를 제어할 수 있는 제어구성이라면 어떠한 제어구성도 활용될 수 있음은 물론이다.

그리고, 상기 인덕션히터(111)와 함께 이동수단에 의해 이동되는 전류제어부재(112)는, 케이블체인(120)에 의해 전원과 전기적으로 연결될 수 있다.

이러한 케이블체인(120)은 움직이는 물체에 전선케이블을 꼬이지 않으면서도 이동되는 지점까지 이어질 수 있도록 하는 구성으로서, 인덕션히터(111)와 전원을 연결하는 전선케이블(미도시)이 내부에 배치됨은 물론이다.

한편, 상기 보열커버(130)는 인덕션히터(111)에 의해 발생된 열기가 인덕션히터(111)의 측방향 상측으로 이탈하는 것을 차단하도록, 인덕션히터(111)의 측부에 장착된 구성이다.

구체적으로, 상기 인덕션히터(111)는 소재(1)의 진행루트를 따라 복수 개가 서로 이격되어 배치됨으로써, 소재(1)의 진행루트의 일정범위에서 소재(1)를 가열할 수 있도록 하는데, 이때 상기 보열커버(130)는 복수 개의 인덕션히터(111) 사이를 통한 열손실을 차단하도록, 복수 개의 인덕션히터(111) 사이의 공간을 막는 크기로 형성될 수 있다.

더욱 구체적으로, 복수 개의 인덕션히터(111) 사이의 공간이 열손실을 위한 연결통로가 되지 않도록 하기 위해, 보열커버(130)는 크기가 복수 개의 인덕션히터(111) 사이의 공간과 동일한 크기 또는 그보다 더 큰 크기로 형성되는 것이 바람직하며, 이에 따라 열손실을 막아서 가열효율을 증대시킬 수 있고 아울러 에너지손실도 저감시킬 수 있다.

구체적인 일례로서, 상기 보열커버(130)는 인덕션히터(111)의 일측부에 장착되어 근접한 다른 인덕션히터(111)의 측부까지 연장되거나, 인덕션히터(111)의 양측부 각각에 장착되어 근접한 다른 인덕션히터(111)의 보열커버(130)와 이어지는 배치구조를 이룰 수 있다.

이와 같이 보열커버(130)는 복수 개의 인덕션히터(111) 사이를 커버링함으로써, 열손실을 막아서 가열효율을 증대시킬 수 있고 아울러 에너지손실도 저감시킬 수 있으며, 나아가 이동수단에 의해 이동되는 가열수단의 인덕션히터(111)에 장착됨으로써, 배치압연 시에는 소재(1)의 진행루트로부터 벗어날 수 있음에 따라, 배치압연 시 루프된 소재(1)와의 충돌손상을 피할 수 있다.

한편, 상기 이동수단은 가열수단이 압연기 전단의 소재(1) 진행루트에 위치되거나 벗어나도록, 가열수단을 이동시키는 역할을 수행한다.

일례로서 도면에 도시된 바와 같이, 상기 이동수단은 이동대차(211), 스크류축(212), 및 구동모터(미도시)를 구비할 수 있다.

여기에서, 상기 이동대차(211)는 가열수단의 가열유닛(110)에 장착되며, 나선형홈이 내주면에 형성된 스크류홀(211a)을 가진다.

또한, 상기 스크류축(212)은 스크류홀(211a)에 삽입되어 축회전 시 이동대차(211)를 길이방향으로 이동시키는 기능을 가지며, 상기 구동모터는 이러한 스크류축(212)과 연결되어 스크류축(212)을 축회전시킨다.

이와 같은 구성에 의해 가열수단의 가열유닛(110)이 이동하는 과정을 구체적으로 살펴보면, 상기 구동모터가 작동하면 스크류축(212)이 축회전하게 되며, 이로 인하여 이동대차(211)가 스크류축(212)의 길이방향을 따라 이동함으로써, 가열유닛(110)이 압연기 전단의 소재(1) 진행루트에 위치되거나 소재(1) 진행루트로부터 벗어날 수 있다.

이에 더하여, 상기 이동수단은 상술된 스크류 이동구조 대신에 다른 실시예로서 비록 도면에 도시되지는 않았지만, 실린더부재가 활용될 수 있다.

이러한 실린더부재는 실린더로드가 이동대차(211)에 연결되어, 상기 실린더로드의 신축구동 시 이동대차(211)을 이동시키게 됨에 따라, 가열유닛(110)을 이동시킬 수 있다.

나아가, 상기 이동수단은 본 발명에 의해 한정되지 않고 가열유닛(110)을 이동시킬 수 있는 구조라면 어떠한 구조도 활용될 수 있음은 물론이다.

그리고, 상기 이동수단은 이동대차(211)에 장착된 이동휠(221)과, 상기 이동휠(221)이 안착되어 이동휠(221)의 회전이동을 가이드하는 가이드레일(222)을 더 구비할 수 있다.

이에 따라, 가열유닛(110)은 흔들림 없이 스크류축(212)의 길이방향을 따라 안정적으로 이동할 수 있다.

결과적으로, 본 발명은 가열수단이 압연기 전단의 소재(1) 진행루트에 위치되거나 벗어나도록 가열수단을 이동시키는 이동수단이 구성됨으로써, 배치압연 시에는 가열수단을 소재(1) 진행루트에서 벗어나도록 이동시킴에 따라, 소재(1)의 루프 발생시 루프된 소재(1)와의 충돌손상을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 가열수단의 인덕션히터(111) 측부에 보열커버(130)가 구성됨으로써, 복수 개의 인덕션히터(111) 사이를 통한 열손실을 차단함에 따라, 가열효율을 증대시킬 수 있고 아울러 에너지손실도 저감시킬 수 있다. 나아가, 상기 보열커버(130)가 이동되는 인덕션히터(111)에 장착됨으로써, 배치압연 시 인덕션히터(111)와 함께 소재(1)의 진행루트로부터 벗어날 수 있음에 따라, 배치압연 시 루프된 소재(1)와의 충돌손상을 피할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

1 : 소재 110 : 가열유닛
111 : 인덕션히터 111a : 관통홈
112 : 전류제어부재 120 : 케이블체인
130 : 보열커버 211 : 이동대차
211a : 스크류홀 212 : 스크류축
290 : 실린더부재 221 : 이동휠
222 : 가이드레일

Claims (9)

1. 압연기로 진행되는 소재를 가열하는 가열수단; 및
   상기 가열수단이 상기 압연기 전단의 상기 소재의 진행루트에 위치되거나 벗어나도록, 상기 가열수단을 이동시키는 이동수단;
   을 포함하며,
   상기 가열수단은,
   상기 소재를 가열하는 인덕션히터를 상기 소재의 진행루트를 따라 복수 개가 서로 이격되어 배치되게 포함하며, 복수 개의 상기 인덕션히터 각각을 상기 이동수단의 이동대차 각각에 장착하여 구비하는 가열유닛; 및
   복수 개의 상기 인덕션히터에 의해 발생된 열기가 복수 개의 상기 인덕션히터 사이의 공간으로 이탈하는 것을 차단하도록, 상기 인덕션히터의 측부에 장착되며, 복수 개의 상기 인덕션히터 사이의 공간을 막는 크기로 형성되는 보열커버;
   를 구비하는 소재 가열장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 보열커버는,
   상기 인덕션히터의 일측부에 장착되어 근접한 다른 인덕션히터의 측부까지 연장되거나, 상기 인덕션히터의 양측부 각각에 장착되어 근접한 다른 인덕션히터의 보열커버와 이어지는 배치구조를 이루는 것을 특징으로 하는 소재 가열장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 이동대차는, 나선형홈이 내주면에 형성된 스크류홀을 가지며,
   상기 이동수단은,
   상기 스크류홀에 삽입되어 축회전 시 상기 이동대차를 길이방향으로 이동시키는 스크류축; 및
   상기 스크류축을 축회전시키는 구동모터;
   를 구비하는 것을 특징으로 하는 소재 가열장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 이동수단은,
   실린더로드가 상기 이동대차에 연결되어, 상기 실린더로드의 신축구동 시 상기 이동대차를 이동시키는 실린더부재;
   를 구비하는 것을 특징으로 하는 소재 가열장치.
   
7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
   상기 이동수단은,
   상기 이동대차에 장착된 이동휠; 및
   상기 이동휠이 안착되어 상기 이동휠의 회전이동을 가이드하는 가이드레일;
   을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 소재 가열장치.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 가열유닛은,
   상기 소재의 진행루트가 관통되도록 관통홈이 형성된 상기 인덕션히터; 및
   상기 인덕션히터와 연결되며, 전원으로부터 공급받아서 상기 인덕션히터로 보내는 전류를 제어하는 전류제어부재;
   를 구비하는 것을 특징으로 하는 소재 가열장치.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 인덕션히터와 함께 상기 이동수단에 의해 이동되는 상기 전류제어부재는, 케이블체인에 의해 상기 전원과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 소재 가열장치.
   

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