KR101767831B1 - 스케일 제거장치 - Google Patents

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KR101767831B1
KR101767831B1 KR1020160063037A KR20160063037A KR101767831B1 KR 101767831 B1 KR101767831 B1 KR 101767831B1 KR 1020160063037 A KR1020160063037 A KR 1020160063037A KR 20160063037 A KR20160063037 A KR 20160063037A KR 101767831 B1 KR101767831 B1 KR 101767831B1
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Abstract

본 발명의 일 실시예는 압연물 등의 소재 표면에 형성되는 스케일을 효과적으로 제거하며, 스케일 제거를 위해 분사되는 고압의 냉각수의 비산을 방지토록 개선된 스케일 제거장치를 제공하는 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 스케일 제거장치는 소재 표면의 스케일 제거를 위해 냉각수를 분사하는 냉각수 분사헤드; 및 상기 냉각수 분사헤드를 포함하여 적어도 소재가 진입하는 대상설비의 입측에서 상기 소재의 상부를 덮도록 제공되며, 일측에 상기 냉각수 분사헤드에서 분사된 냉각수의 흐름을 안내하여 배출하는 가이드부가 일체로 형성된 후드커버;를 포함한다.

Description

스케일 제거장치 {DESCALER}
본 발명은 소재 표면에 형성되는 스케일을 제거하는데 활용되는 스케일 제거장치에 관한 것이다.
일반적으로 압연공정은 코일 형태의 스트립을 연속적으로 제조하는 공정으로, 압연물을 압연하여 코일 형태로 제조하는 공정외에도 최근에는 용융 금속을 응고시키면서 연이어 연속적으로 압연을 진행하는 공정이 활용되고 있다.
이러한 압연공정에서 스트립, 즉 압연 철판의 품질은 압연기의 압연 형상과, 압연전 제품의 표면상의 청정도에 따라 품질이 결정된다.
한편, 압연공정으로 공급되는 제품, 즉 압연물은 생산 또는 진행되는 과정에서 표면에 스케일이 발생할 수 있다. 이와 같이, 표면에 스케일과 함께 이물 등이 형성된 압연물은 압연기로 진입되기 전단에서 스케일을 제거하기 위한 스케일 제거장치를 통과하게 되며, 이 과정에서 고압의 유체, 즉 고압 냉각수가 분사되며 압연물의 표면에 형성된 스케일 등을 제거하고 있다.
종래의 스케일 제거장치(10)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 압연롤(1)의 전방에서 압연물(P) 표면으로 냉각수를 분사하는 냉각수 분사헤드(20)를 포함한다. 냉각수 분사헤드(20)는 압연물(P) 표면으로 일정한 각도로 냉각수를 분사하게 되며, 이와 같이 분사된 냉각수는 스케일을 제거한 후, 가이드부(30)를 통해 외부로 배수된다.
한편, 종래의 스케일 제거장치(10)는 상부가 개방되어 외부로 노출되어 있으며, 이에 따라 스케일 제거과정에서 일부 배출되지 못한 스케일, 이물 등이 주변으로 비산될 수 있고, 비산된 스케일, 이물 등이 압연물(P)의 표면으로 재 치입될 수 있고, 외부의 스케일, 이물 등이 유입되어 제품 표면 품질을 저하시키는 요인이 되고 있다.
이에 따라 종래에는 압연물(P) 표면에 제거되지 못한 스케일 또는 재 치입된 스케일, 이물 등을 제거하기 위해 작업자가 지그 등을 이용하여 수작업으로 제거하고 있으며, 제거되지 못한 스케일 등에 의한 품질 문제 외에도 스케일 제거 과정에서 고열 및 고온으로 비산되는 고온의 냉각수에 신체가 노출될 우려가 있어서, 안전사고 발생의 위험 등 여러 가지 문제가 발생할 요인이 있다.
본 발명의 일 실시예는 압연물 등의 소재 표면에 형성되는 스케일을 효과적으로 제거하며, 스케일 제거를 위해 분사되는 고압의 냉각수의 비산을 방지토록 개선된 스케일 제거장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스케일 제거장치는, 소재 표면의 스케일 제거를 위해 냉각수를 분사하는 냉각수 분사헤드; 및 상기 냉각수 분사헤드를 포함하여 적어도 소재가 진입하는 대상설비의 입측에서 상기 소재의 상부를 덮도록 제공되며, 일측에 상기 냉각수 분사헤드에서 분사된 냉각수의 흐름을 안내하여 배출하는 가이드부가 일체로 형성된 후드커버;를 포함하고,
상기 후드커버는 상기 대상설비의 전방을 개방하기 위하여 일측을 축으로 회전 가능하게 설치되는 회전지지수단을 포함하되, 상기 회전지지수단은 상기 후드커버의 전방 일측이 제1회전연결부재를 매개로 회전 가능하게 지지되고, 상기 후드커버의 일측에 제2회전연결부재를 매개로 회전 가능하게 연결되어 신축작동에 의해 상기 후드커버를 회전시키며 들어올리도록 제공된 액츄에이터를 포함하며,
상기 후드커버 내부의 전방부에 설치되어 상기 소재의 진행방향과 역방향으로 회전하며 냉각수를 분사하는 냉각수 퍼지롤을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 대상설비는 소재를 압연하는 압연롤로 제공되고, 상기 소재는 압연물일 수 있다.
삭제
삭제
또한, 상기 회전지지수단은 상기 후드커버의 후방 일측을 지지하도록 설치되어 상기 후드커버의 각도를 조절하는 높이조절부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 가이드부는 측단면의 형상이 회전반경이 감소되는 나선형태로 형성될 수 있다.
삭제
본 발명의 일 실시예에 따르면, 스케일 제거를 위해 분사된 냉각수 및 이에 포함된 스케일, 이물 등의 비산을 방지할 수 있고, 주변의 스케일, 이물 등이 다시 압연물로 재 치입되는 것을 방지할 수 있어 압연 품질을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 스케일 제거장치가 설치된 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스케일 제거장치가 설치된 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스케일 제거장치의 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스케일 제거장치의 후드커버가 개방된 상태의 사시도.
이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스케일 제거장치가 설치된 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스케일 제거장치의 단면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스케일 제거장치의 후드커버가 개방된 상태의 사시도이다.
도 2 내지 도 4를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스케일 제거장치(110)는 소재가 대상설비로 진입되기 전 소재에 형성된 스케일을 제거하는데 활용될 수 있다.
구체적으로 스케일 제거장치(110)는 소재, 일례로 압연물(P)이 대상설비인 압연롤(100)을 통과하기 전에 압연물(P)의 표면에 형성된 스케일을 제거하는데 활용될 수 있다.
압연롤(100)은 압연설비에 제공된 프레임(102) 등에 설치될 수 있다. 프레임(102)에는 압연물을 이동하기 위한 다수의 롤러(104)가 구비될 수 있다.
이러한 스케일 제거장치(110)는 압연롤(100)의 전방에서 압연물(P) 표면으로 고압의 냉각수를 분사하여 압연물(P) 표면의 스케일을 제거하는 냉각수 분사헤드(120)를 포함할 수 있다. 냉각수 분사헤드(120)의 일측 단부에는 고압의 냉각수를 공급하기 위한 (도시되지 않은) 냉각수 공급관이 연결될 수 있다.
또한, 스케일 제거장치(110)는, 냉각수 분사헤드(120)에서 분사되는 고압의 냉각수가 압연물(P) 표면의 스케일을 제거한 후, 이를 제거하기 위해 분사된 냉각수의 흐름을 안내하여 배출하는 가이드부(140)를 포함할 수 있다.
또한, 스케일 제거장치(110)는 압연롤(100) 전방에서 냉각수 분사헤드(120)에 의해 분사된 고압의 냉각수가 스케일 등을 제거한 후 비산되는 것을 방지하기 위해, 냉각수 분사헤드(120)를 포함하여 압연롤(100)의 전방 상부를 덮도록 제공된 후드커버(130)를 포함할 수 있다.
바람직하게는 가이드부(140)는 후드커버(130)의 하부에 일체로 형성될 수 있다.
이러한 가이드부(140)는 냉각수 분사헤드(120)에서 고압으로 분사되며 스케일을 제거한 냉각수를 회수하여 배출할 수 있다. 이를 위해, 가이드부(140)는 냉각수의 분사방향의 전방에 위치되어 냉각수의 흐름 방향으로 유입될 수 있도록 형성되며, 구체적으로 측단면의 형상이 회전 반경이 감소되는 나선형태, 즉 달팽이관 형태로 형성될 수 있다.
또한, 후드커버(130)에는 가이드부(140)와 연계되어 배수가 안내된 냉각수를 외부로 배출하기 위한 배수관(142)이 연결될 수 있다. 바람직하게는 배수관(142)에는 배수펌프가 연결될 수 있으며, 이를 통해 배수관(142)으로 유입된 냉각수를 신속하고 용이하게 배수 처리할 수 있다.
한편, 후드커버(130)는 압연롤(100) 전방의 정비 등을 위해 개방될 수 있으며, 이를 위한 탈착수단을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 용이한 개방을 위해 일측을 축으로 회전 가능하게 설치되는 회전지지수단(150)을 포함할 수 있다.
본 실시예에서 회전지지수단(150)은 후드커버(130)의 전방 일측을 제1회전연결부재(152)를 매개로 회전 가능하게 지지할 수 있다. 일례로 제1회전연결부재(152)는 후드커버(130)의 측면으로 연장된 한 쌍의 회전축(152a)일 수 있고, 이 회전축(152a)은 압연설비에서 압연물(P)의 진행을 안내하기 위해 설치된 프레임(102) 등에 설치된 지지부재(152b)에 회전 가능하게 설치될 수 있다. 지지부재(152b)에는 회전축(152a)이 결합되는 베어링이 구비될 수 있다.
또한, 회전지지수단(150)은 후드커버(130)의 일측에는 후드커버(130)를 들어올리도록 제공된 액츄에이터(154)를 포함할 수 있다. 액츄에이터(154)는 일단은 프레임(102) 등에 회전 가능하게 설치될 수 있고, 타단은 제2회전연결부재를 매개로 후드커버(130)의 일측에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 제2회전연결부재는 후드커버(130)의 측면에 형성된 브래킷(132)에 설치되는 힌지부재를 포함할 수 있다.
액츄에이터(154)는 실린더와 작동로드를 포함할 수 있으며, 작동로드가 실린더에 대해 신축 또는 팽창함에 따라 제1회전연결부재(152)에 의해 구속된 후드커버(130)를 회전시키며 들어올릴 수 있다.
또한, 이러한 후드커버(130)는 회전지지수단(150)에 의해 압연롤(100)의 전방을 열거나 덮을 수 있으며, 이에 따라 압연롤(100) 등의 내부 정비가 필요할 경우 후드커버(130)를 열어 내부를 쉽게 정비할 수 있고, 스케일 제거 작업시에는 후드커버(130)를 닫아 냉각수 분사헤드(120)에서 분사된 냉각수 및 이에 포함된 스케일 등이 외부로 비산되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 회전지지수단(150)은 후드커버(130)의 회전 각도를 조절하기 위한 높이조절부를 더 포함할 수 있다.
높이조절부는 닫힌 후드커버(130)의 후방 일측을 지지하도록 설치될 수 있다. 높이조절부는 압연물(P)의 두께 등에 대응하여 후드커버(130)의 열림각도를 조절할 수 있으며, 이에 따라 가이드부(140)가 압연물(P)과 이격된 거리 등을 조절하여 냉각수 분사헤드(120)에서 분사된 고압의 냉각수를 효과적으로 회수할 수 있다.
이러한 높이조절부는 실린더(156a)와 작동로드(156b)를 갖는 높이조절용 액츄에이터(156)를 포함할 수 있고, 이 높이조절용 액츄에이터(156)에 입력되는 제어신호에 따라 작동로드(156b)가 실린더(156a)로부터 팽창 또는 신축된 높이가 조절되며 후드커버(130)의 설치각도를 조절할 수 있다. 높이조절용 액츄에이터(156)는 실린더 내부에 작동로드(156b)의 위치를 감지하는 위치 내장 감지센서가 제공될 수 있으며, 입력되는 제어신호에 따라 작동로드(156b)의 위치를 조절하여 후드커버(130)의 각도를 조절할 수 있다.
바람직하게는, 본 실시예에서 후드커버(130)의 개방을 조절하는 액츄에이터(154) 및 높이조절용 액츄에이터(156)는 중앙 운전실로부터 전달되는 압연물(P)의 두께에 대응하여 후드커버(130)의 설치 각도를 조절할 수 있고, 통과하는 압연물(P)의 실제 두께에 대응하여 후드커버(130)의 설치 각도가 조절될 수 있도록 압연물(P)의 두께를 측정하는 두께측정센서 및 이 센서에 연결되어 액츄에이터(154) 및 높이조절용 액츄에이터(156)의 작동을 제어하는 제어부가 구비될 수 있다.
또한, 본 실시예의 스케일 제거장치(110)는 후드커버(130) 내부의 전방부에 설치되어 냉각수를 분사하여 스케일을 제거하는 냉각수 퍼지롤(160)을 더 포함할 수 있다.
냉각수 퍼지롤(160)은 냉각수 분사헤드(120)의 전방에서 압연물(P)에 1차적으로 고압 냉각수를 분사하여 압연물(P)에 형성된 스케일을 제거할 수 있다.
냉각수 퍼지롤(160)은 표면 둘레를 따라 다수의 노즐이 형성될 수 있다.
또한, 냉각수 퍼지롤(160)은 압연물(P)의 진행방향과 역방향으로 회전하며 고압의 냉각수를 분사하도록 제공될 수 있다. 이를 위해, 냉각수 퍼지롤(160)은 일측 단부에 고압의 냉각수를 공급하기 위한 (도시되지 않은) 냉각수 공급관이 연결될 수 있고, 타단에는 냉각수 퍼지롤(160)의 회전시키기 위한 (도시되지 않은) 구동수단이 연계될 수 있다.
전술된 바와 같이 구성된 본 실시예의 스케일 제거장치(110)의 작용을 설명하면 다음과 같다.
압연공정으로 공급된 슬라브 또는 바 등의 형태로 공급되는 압연물(P)은 압연롤(100)을 통과하면서 일정한 두께로 압연되어 코일 형태로 제조될 수 있다.
압연공정으로 공급된 압연물(P)은 압연롤(100)로 진입되기 전에 스케일 제거장치(110)를 통과하게 된다.
스케일 제거장치(110)는 중앙 운전실에서 미리 입력된 압연물(P)의 두께 정보에 따라 후드커버(130)의 높이가 미리 조절될 수 있다. 이때, 후드커버(130)는 압연물(P)의 두께에 대응하여 액츄에이터(154)에 의해 들어올려져 회전할 수 있고, 높이조절용 액츄에이터(156)에 의해 높이 조절됨에 따라 설치가 완료될 수 있다.
한편, 압연물(P)은 압연물(P)의 전방에 설치된 후드커버(130)의 내측으로 공급될 수 있다. 그리고, 압연물(P)은 후드커버(130)의 내측 전방에는 설치된 냉각수 퍼지롤(160)에 의해 고압의 냉각수와 접촉하게 되며, 이 과정에서 표면에 형성된 스케일의 일부가 제거될 수 있다.
냉각수 퍼지롤(160)은 압연물(P)의 진행방향과 역방향으로 진행하며 고압의 냉각수를 분사할 수 있다.
한편, 냉각수 퍼지롤(160)을 통과한 압연물(P)은 표면에 스케일의 일부가 남아 있을 수 있으며, 이러한 스케일은 후드커버(130)의 후방부에 설치된 냉각수 분사헤드(120)에서 분사되는 고압의 냉각수에 의해 제거될 수 있다.
냉각수 분사헤드(120)는 고압의 냉각수를 일정한 각도로 압연물(P)의 표면에 분사하며, 이 과정에서 분사된 고압의 냉각수는 스케일을 제거한 후 냉각수의 흐름 방향에 위치한 가이드부(140)를 따라 나선회전하며 회수되고, 배수관(142)을 통해 회부로 배출될 수 있다.
한편, 스케일 제거장치(110)는 압연물(P)의 진행이상이나, 설비의 오작동 또는 설비 수리 등이 요구될 경우, 후드커버(130)를 개방할 수 있다.
이때, 후드커버(130)는 액츄에이터(154)의 팽창에 의해 제1회전연결부재(152)를 축으로 후방부가 들어올려지며 압연롤(100)의 전방부를 개방할 수 있다.
그리고, 후드커버(130)는 내부의 수리 등이 완료될 경우, 액츄에이터(154)가 신축됨에 따라 제1회전연결부재(152)를 축으로 들어올려졌던 후방부가 내려오며 다시 압연롤(100)의 전방부를 덮을 수 있다.
전술된 바와 같이 본 실시예의 스케일 처리장치는 스케일 제거를 위해 분사된 고압의 냉각수를 용이하게 회수할 수 있고, 압연롤(100)의 전방부가 후드커버(130)에 의해 막혀져 있어서 분사된 고압의 냉각수가 주변으로 비산되지 않고, 주변의 스케일, 이물 등이 압연물(P)로 재치입되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 본 실시예에서 후드커버는 일측을 축으로 회전 가능하게 설치되는 것으로 설명하고 있으나, 후드커버는 탈착수단을 구비하여 탈착가능하게 제공되는 것도 가능하다. 이때, 후드커버는 탈착시 압연물의 두께에 따라 높낮이를 조절할 수 있도록 제공될 수 있으며, 이를 위해 후드커버의 전방 및 후방에 높이조절부가 모두 구비되고, 이 높이조절부에 볼트 등의 체결부재를 이용하여 결합되도록 구성되는 것도 가능하다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 아니하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
100: 압연롤 102: 프레임
104: 롤러 110: 스케일 제거장치
120: 냉각수 분사헤드 130: 후드커버
140: 가이드부 142: 배수관
150: 회전지지수단 152: 제1회전연결부재
154: 액츄에이터 156: 높이조절용 액츄에이터
160: 냉각수 퍼지롤

Claims (7)

  1. 소재 표면의 스케일 제거를 위해 냉각수를 분사하는 냉각수 분사헤드; 및, 상기 냉각수 분사헤드를 포함하여 적어도 소재가 진입하는 대상설비의 입측에서 상기 소재의 상부를 덮도록 제공되며, 일측에 상기 냉각수 분사헤드에서 분사된 냉각수의 흐름을 안내하여 배출하는 가이드부가 일체로 형성된 후드커버;를 포함하고,
    상기 후드커버는 상기 대상설비의 전방을 개방하기 위하여 일측을 축으로 회전 가능하게 설치되는 회전지지수단을 포함하되, 상기 회전지지수단은 상기 후드커버의 전방 일측이 제1회전연결부재를 매개로 회전 가능하게 지지되고, 상기 후드커버의 일측에 제2회전연결부재를 매개로 회전 가능하게 연결되어 신축작동에 의해 상기 후드커버를 회전시키며 들어올리도록 제공된 액츄에이터를 포함하며,
    상기 후드커버 내부의 전방부에 설치되어 상기 소재의 진행방향과 역방향으로 회전하며 냉각수를 분사하는 냉각수 퍼지롤을 더 포함하는 스케일 제거장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 대상설비는 소재를 압연하는 압연롤로 제공되고, 상기 소재는 압연물인 스케일 제거장치
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 회전지지수단은
    상기 후드커버의 후방 일측을 지지하도록 설치되어 상기 후드커버의 각도를 조절하는 높이조절부를 더 포함하는 스케일 제거장치.
  6. 청구항 1, 청구항 2 및 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가이드부는 측단면의 형상이 회전반경이 감소되는 나선형태로 형성되는 스케일 제거장치.
  7. 삭제
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