KR101828690B1 - 냉각수 수절장치 - Google Patents

Abstract

냉각수 수절장치에 관한 발명이 개시된다. 본 발명에 따른 냉각수 수절장치는: 몰드에서 배출되는 소재의 이송 경로 상에 배치되고, 소재에 잔존하는 냉각수를 수집하는 물받이부; 물받이부(20)와 연통되고, 물받이부에서 수집되는 냉각수의 이동을 안내하는 이송유로부; 및 이송유로부와 연통되고, 이송유로부로 안내되는 냉각수를 소재의 외측으로 배출시키는 배출유로부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

냉각수 수절장치{COOLING WATER DRAINAGE APPARATUS}

본 발명은 냉각수 수절장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소재에 잔존하는 냉각수를 제거하는 냉각수 수절장치에 관한 것이다.

연속주조는 용강을 일정한 형상의 몰드에 연속적으로 주입하여 목적에 따라 빌렛(Billet), 블롬(Bloom), 빔블랭크(Beam Blank), 슬래브(Slab)와 같은 주편을 생산하기 위한 일련의 공정이다.

연속주조설비에서 액상의 용강은 먼저 몰드를 통과하면서 일부 응고되고, 이후 스트랜드를 통과하면서 나머지가 완전히 냉각되어 고상의 주편이 된다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1278002호(2013.06.17 등록, 발명의 명칭: 냉각수 수절장치)에 개시되어 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면 소재에 잔존하는 냉각수를 제거하는 냉각수 수절장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 냉각수 수절장치는: 몰드에서 배출되는 소재의 이송 경로 상에 배치되고, 상기 소재에 잔존하는 냉각수를 수집하는 물받이부; 상기 물받이부와 연통되고, 상기 물받이부에서 수집되는 냉각수의 이동을 안내하는 이송유로부; 및 상기 이송유로부와 연통되고, 상기 이송유로부로 안내되는 냉각수를 상기 소재의 외측으로 배출시키는 배출유로부를 포함한다.

본 발명에서 상기 물받이부는, 상기 소재의 이송 방향의 역 방향으로 개구되고, 냉각수를 수집하는 본체; 상기 본체의 상부에 설치되고, 상기 본체 내로 유입되는 냉각수의 유출을 방지하는 덮개부; 및 일단이 상기 본체에 연통되고, 타단이 상기 이송유로부에 연통되어, 상기 본체에 수집되는 냉각수를 상기 이송유로부로 안내하는 연결관을 포함한다.

본 발명에서 상기 본체에는 상기 이송유로부로 냉각수를 안내하도록 상기 이송유로부를 향할수록 폭이 좁아지는 가이드면이 형성된다.

본 발명에서 상기 배출유로부는 상기 이송유로부에서 복수 개로 분지된다.

본 발명에서 상기 물받이부에 설치되고, 상기 이송유로부를 향하여 유체를 분사하여 상기 이송유로부 상의 냉각수 또는 스케일을 제거하는 제거부를 더 포함한다.

본 발명에서 상기 제거부의 단부에는 상기 이송유로부를 향하여 분사되는 유체의 압력을 조절하는 노즐이 설치된다.

본 발명에서 상기 물받이부를 상기 소재의 상하방향으로 회동가능하게 하는 회동부를 더 포함한다.

본 발명에서 상기 회동부는, 윈치; 일단이 상기 이송유로부의 고리에 연결되고, 타단이 벽면에 고정되는 고정봉; 및 일단이 상기 물받이부에 연결되고, 타단이 상기 윈치에 연결되며, 상기 윈치의 작동에 따라 길이가 가변되는 와이어를 포함하고, 상기 물받이부는 상기 윈치의 작동에 의해 상기 고리를 중심으로 상기 소재의 상하방향으로 회동된다.

본 발명에 따른 냉각수 수절장치는 몰드에서 소재로 제공되는 냉각수에 의해 소재에 잔존하게 되는 냉각수를 제거함으로써, 냉각 불균형에 따른 소재의 변형 또는 균열(crack) 발생을 방지할 수 있다.

또한 본 발명에 따르면 소재에 잔존하는 냉각수를 제거하여 소재가 부분 냉각되는 것을 방지하고 균일한 온도로 유지되어 냉각되어, 압연 품질이 향상될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각수 수절장치가 설치되는 연주 설비를 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각수 수절장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각수 수절장치를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각수 수절장치를 개략적으로 나타내는 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각수 수절장치를 개략적으로 나타내는 제1작동도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각수 수절장치를 개략적으로 나타내는 제2작동도이다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 냉각수 수절장치의 일 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써 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 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각수 수절장치가 설치되는 연주 설비를 개략적으로 나타내는 측면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각수 수절장치를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각수 수절장치를 개략적으로 나타내는 평면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각수 수절장치를 개략적으로 나타내는 분해 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각수 수절장치를 개략적으로 나타내는 제1작동도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각수 수절장치를 개략적으로 나타내는 제2작동도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 연주 설비는 턴디쉬(13), 몰드(10), 이송롤러(17), 냉각수 수절장치(100)를 포함한다.

제강공정에서 정련된 용강은 래들(미도시)에 담겨 이송된다. 턴디쉬(13)는 래들로부터 공급된 용강을 일시적으로 저장하는 것으로, 저장된 용강을 각 스트랜드(미도시)로 분배한다.

몰드(10)는 턴디쉬(13)의 하부에 설치되는 것으로, 턴디쉬(13)에서 배출되는 용강은 몰드(10)에서 배출되는 냉각수에 의해 일정한 형상으로 응고가 일어난다. 몰드(130)에 의해 일정한 형상으로 응고된 것을 소재(S)라 한다. 본 발명에서 소재(S)는 빌렛(Billet), 블롬(Bloom), 빔블랭크(Beam Blank), 슬래브(Slab)와 같은 주편을 포함하는 개념이다.

이송롤러(17)는 몰드(10)의 하방에 복수개로 일정 간격을 갖고 배치되는 것으로, 소재(S)를 다음 공정으로 안내한다.

냉각수 수절장치(100)는 몰드(10)에서 배출된 소재(S)에 잔존하는 냉각수를 제거하는 것으로, 소재(S)의 이송 경로 상에 배치되어 이송되는 소재(S)의 표면에 잔존하는 냉각수를 제거한다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각수 수절장치(100)는 물받이부(20), 이송유로부(30), 배출유로부(40)를 포함한다.

물받이부(20)는 몰드(10)에서 배출되는 소재(S)의 이송 경로 상에 배치되는 것으로, 몰드(10)에서 배출되어 소재(S)에 잔존하는 냉각수를 제거한다. 물받이부(20)는 본체(21), 덮개부(23), 연결관(25)을 포함한다.

본체(21)는 소재(S)의 이송 방향(도 2 기준 상측에서 하측으로 이송되는 방향)의 역 방향을 향하여 개구되게 형성된다. 본체(21)의 하부는 소재(S)와 접촉되고, 내부 공간으로 소재(S)의 표면에 잔존하는 냉각수를 수집한다.

본체(21)에는 이송유로부(30)를 향할수록 폭이 좁아지는 가이드면(22)이 형성된다. 가이드면(22)에 의해 본체(21) 내부로 수집된 냉각수는 연결관(25)을 통해 이송유로부(30)로 안내된다.

덮개부(23)는 본체(21)의 상부를 폐쇄하게 설치된다. 본체(21) 내부로 수집된 냉각수는 덮개부(23)에 차폐되어 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다.

연결관(25)은 일단(도 4 기준 좌측단)이 본체(21)에 연통되고, 타단(도 4 기준 우측단)이 이송유로부(30)에 연통되는 것으로, 일정 길이의 관으로 이루어진다. 연결관(25)에 의해 본체(21)에 수집된 냉각수는 이송유로부(30)로 안내된다.

본 발명에서 연결관(25)의 직경은 이송유로부(30)의 유입부(31)의 직경보다 작게 형성되어, 연결관(25)이 이송유로부(30)의 유입부(31)에 삽입된다. 연결관(25)과 이송유로부(30)는 볼팅 또는 용접에 의해 고정된다.

이송유로부(30)는 물받이부(20)의 연결관(25)과 연통되는 일정 길이의 관으로 이루어진다. 이송유로부(30)는 물받이부(20)에서 수집된 냉각수의 이동을 안내하는 것으로, 연결관(25)을 통해 소재(S)의 이송 경로 하측으로 안내한다. 본 발명에서 이송유로부(30)는 냉각수를 소재(S)의 이송 경로(도 1 기준 상측에서 하측으로 형성되는 이송 경로) 하측으로 안내하도록 상하 방향으로 배치된다.

이송유로부(30)의 외주면에는 고리(35)가 형성된다. 고리(35)에 회동부(60)의 고정봉(63)과 연결된다. 고정봉(63)에서 고리(35)에 연결되는 단부에는 고리(35)에 대응되는 고리 형상이 형성된다.

배출유로부(40)는 이송유로부(30)의 하측 단부에 형성된 유출부(33)와 연통되는 것으로, 일정 길이의 관으로 이루어진다. 배출유로부(40)의 유입부(41)와 이송유로부(30)의 유출부(33)는 서로 연통된다.

배출유로부(40)는 이송유로부(30)로 안내되는 냉각수를 소재(S)의 외측으로 유출부(43)를 통해 배출시킨다. 본 발명에서 배출유로부(40)에서 냉각수가 배출되는 유출부(43)는 소재(S)의 이송 경로 상에서 소재(S)의 외측으로 배치되어 있어, 배출유로부(40)의 유출부(43)를 통해 배출되는 냉각수는 소재(S)에서 재유입되지 않고 외부로 배출된다.

배출유로부(40)는 이송유로부(30)의 유출부(33)에서 복수 개로 분지되게 형성된다. 본 발명에서 배출유로부(40)는 이송유로부(30)의 유출부(33)에서 양측(도 3 기준 좌측과 우측)으로 분지된다. 배출유로부(40)가 복수 개로 형성되어, 배출유로부(40) 중 어느 하나가 막히는 경우에도 이송유로부(30)를 통해 안내되는 냉각수가 안 막힌 배출유로부(40)를 통해 배출될 수 있다. 또한 복수의 배출유로부(40)를 통해 냉각수가 신속히 소재(S)의 외측으로 배출될 수 있다.

배출유로부(40)는 이송유로부(30)와 연통되는 유입부(41)에서 냉각수를 배출하는 유출부(43)로 향할수록 하향 경사지게 형성된다. 따라서 냉각수는 배출유로부(40)를 따라 자중에 의해 배출된다.

이송유로부(40)와 배출유로부(40)는 용접에 의해 연결되거나, 일체로 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 냉각수 수절장치는 제거부(50)를 더 포함한다. 제거부(50)는 물받이부(20)에 설치되는 것으로, 이송유로부(30)의 유입부(31)를 향하여 유체를 분사하여 이송유로부(30)에 잔존하는 냉각수 또는 스케일(scale)을 제거한다.

냉각수에는 금속산화물 등의 불순물을 포함하고 있기 때문에, 이송유로부(30)에 스케일이 부착 형성된다. 스케일에 의해 이송유로부(30)가 막히는 것을 방지하기 위해, 제거부(50)에서 설정된 압력 이상으로 유체를 분사하여 이송유로부(30)에 쌓인 스케일과 잔존하는 냉각수를 제거한다. 제거부(50)에서 분사되는 유체에는 금속 산화물을 제거할 수 있는 첨가물을 포함할 수 있다.

제거부(50)의 단부(도 2 기준 우측단부)에는 이송유로부(30)를 향하여 분사되는 유체의 압력을 조절하는 노즐(51)이 설치된다. 노즐(51)은 제거부(50)의 관보다 직경이 더 작게 형성되어 분사되는 유체의 압력을 상승시키거나, 제거부(50)에서 분사되는 유체의 범위를 넓게 할 수 있다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 냉각수 수절장치는 회동부(60)를 더 포함한다. 회동부(60)는 물받이부(20)를 소재(S)의 크기 또는 형상에 따라 소재(S)의 상하 방향으로 회동 가능하게 한다. 회동부(60)는 윈치(winch)(61), 고정봉(63), 와이어(65)를 포함한다.

윈치(61)는 원통형의 드럼에 와이어(65)을 감는 것으로, 와이어(65)를 감아서 와이어(65)에 연결된 물받이부(20)의 위치를 변경시킨다.

고정봉(63)은 일단(도 1 기준 좌측단)이 이송유로부(30)의 고리(35)에 연결되고, 타단(도 1 기준 우측단)이 벽면(70)에 고정된다. 본 발명에서 이송유로부(30)는 복수의 고정봉(63)에 의해 지지될 수 있다.

와이어(65)는 일단(도 l 기준 좌측단)이 물받이부(20)에 연결되고, 타단(도 1 기준 우측단)이 윈치(61)에 연결되며, 윈치(61)이 작동에 의해 길이가 가변된다. 와이어(65)는 물받이부(20)와 용접 또는 볼팅에 의해 고정되거나, 물받이부(20)에 고리를 형성하고 고리에 연결될 수 있다.

회동부(60)를 이송 경로 상에서 이송되는 소재(S)의 크기에 따라 물받이부(20)를 회동시켜 물받이부(20)의 본체(21)가 소재(S)의 표면과 접촉되게 한다.

소재(S)의 높이가 물받이부(20)의 본체(21)의 하부면보다 높으면, 와이어(65)를 감도록 윈치(61)를 작동시킨다. 이때 고정봉(63)에 연결된 이송유로부(30)의 고리(32)를 중심으로 물받이부(20)의 본체(21)가 상향 회전된다.

소재(S)의 높이가 물받이부(20)의 본체(21)의 하부면보다 낮으면, 와이어(65)를 풀도록 윈치(61)를 작동시킨다. 이때 고정봉(63)에 연결된 이송유로부(30)의 고리(32)를 중심으로 물받이부(20)의 본체(21)가 하향 회전된다.

도 2, 도 3, 도 5 및 도 6을 참조하여, 본 발명에 따른 냉각수 수절장치(100)의 작동을 살펴본다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 물받이부(20)의 본체(21)의 하부면이 소재(S)의 표면에 안착된 상태에서, 소재(S)의 표면에 잔존하는 냉각수가 물받이부(20)의 본체(21)로 유입된다.

물받이부(20)의 본체(21)로 유입된 냉각수는 가이드면(22)을 따라 이동되고, 이송유로부(30)로 유입된다. 이송유로부(30)로 유입된 냉각수는 양측으로 분지된 배출유로부(40)를 통해 소재(S)의 외측으로 배출된다.

이송유로부(30)에 냉각수가 잔존하거나, 스케일이 쌓이게 되면, 제거부(50)의 노즐(51)에서 이송유로부(30)의 유입부(31)를 향하여 유체를 분사하여 이송유로부(30)에 잔존하는 냉각수와 이송유로부(30)의 내주면에 쌓인 스케일을 제거한다.

이때, 제거부(50)는 고압의 유체를 분사하여 이송유로부(30)에 잔존하는 냉각수와 이송유로부(30)의 내주면에 쌓인 스케일을 물리적으로 제거하거나, 금속 산화물을 제거하는 첨가물을 함께 분사하여 이송유로부(30)에 잔존하는 냉각수와 이송유로부(30)의 내주면에 쌓인 스케일을 화학적으로 제거할 수 있다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 소재(S)의 높이와 물받이부(20)의 본체(21)의 하부면이 서로 접촉될 수 있도록, 회동부(60)를 작동시켜 물받이부(20)를 회동시킨다.

소재(S)의 높이가 물받이부(20)의 본체(21)의 하부면보다 높으면, 와이어(65)를 감도록 윈치(61)를 작동시키고, 소재(S)의 높이가 물받이부(20)의 본체(21)의 하부면보다 낮으면, 와이어(65)를 풀도록 윈치(61)를 작동시킨다.

본 발명에 따른 냉각수 수절장치는 몰드(10)에서 소재(S)로 제공되는 냉각수에 의해 소재(S)에 잔존하게 되는 냉각수를 제거함으로써, 냉각 불균형에 따른 소재(S)의 변형 또는 균열 발생을 방지할 수 있다.

또한 본 발명에 따르면 소재(S)에 잔존하는 냉각수를 제거하여 소재(S)가 부분 냉각되는 것을 방지하고 균일한 온도로 유지되어 냉각되어, 압연 품질이 향상될 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 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10: 몰드 13: 턴디쉬
17: 이송롤러 20: 물받이부
21: 본체 22: 가이드면
23: 덮개부 25: 연결관
30: 이송유로부 31: 유입부
33: 유출부 35: 고리
40: 배출유로부 41: 유입부
43: 유출부 50: 제거부
51: 노즐 60: 회동부
61: 윈치 63: 고정봉
65: 와이어 70: 벽면
100: 냉각수 수절장치 S: 소재

Claims (8)

1. 몰드에서 배출되는 소재의 이송 경로 상에 배치되고, 상기 소재에 잔존하는 냉각수를 수집하는 물받이부;
   상기 물받이부와 연통되고, 상기 물받이부에서 수집되는 냉각수의 이동을 안내하는 이송유로부;
   상기 이송유로부와 연통되고, 상기 이송유로부로 안내되는 냉각수를 상기 소재의 외측으로 배출시키는 배출유로부; 및
   상기 물받이부에 설치되고, 상기 이송유로부를 향하여 유체를 분사하여 상기 이송유로부 상의 냉각수 또는 스케일을 제거하는 제거부를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각수 수절장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 물받이부는,
   상기 소재의 이송 방향의 역 방향으로 개구되고, 냉각수를 수집하는 본체;
   상기 본체의 상부에 설치되고, 상기 본체 내로 유입되는 냉각수의 유출을 방지하는 덮개부; 및
   일단이 상기 본체에 연통되고, 타단이 상기 이송유로부에 연통되어, 상기 본체에 수집되는 냉각수를 상기 이송유로부로 안내하는 연결관을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각수 수절장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 본체에는 상기 이송유로부로 냉각수를 안내하도록 상기 이송유로부를 향할수록 폭이 좁아지는 가이드면이 형성되는 것을 특징으로 하는 냉각수 수절장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 배출유로부는 상기 이송유로부에서 복수 개로 분지되는 것을 특징으로 하는 냉각수 수절장치.
   
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 제거부의 단부에는 상기 이송유로부를 향하여 분사되는 유체의 압력을 조절하는 노즐이 설치되는 것을 특징으로 하는 냉각수 수절장치.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 물받이부를 상기 소재의 상하방향으로 회동가능하게 하는 회동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각수 수절장치.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 회동부는,
   윈치;
   일단이 상기 이송유로부의 고리에 연결되고, 타단이 벽면에 고정되는 고정봉; 및
   일단이 상기 물받이부에 연결되고, 타단이 상기 윈치에 연결되며, 상기 윈치의 작동에 따라 길이가 가변되는 와이어를 포함하고,
   상기 물받이부는 상기 윈치의 작동에 의해 상기 고리를 중심으로 회동되는 것을 특징으로 하는 냉각수 수절장치.
   

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