KR101988751B1 - Cooling apparatus for steel sheet - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 강판 냉각 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a steel plate cooling apparatus.
일반적으로 도금 강판은 내식성, 스폿용접성 등이 우수하여 건자재용, 전자제품용, 자동차용 강판으로 그 수요가 증가하고 있다.Generally, the coated steel sheet is excellent in corrosion resistance and spot weldability, and therefore, there is an increasing demand for steel sheets for building materials, electronic products, and automobiles.
이와 같은 도금 강판의 하나인 아연 도금 강판을 제조하는 과정을 설명하면 페이오프 릴(Pay Off Reel)에서 풀린 강판은 용접기와 루퍼를 거쳐 열처리 된다.Describing the process of manufacturing a galvanized steel sheet, which is one of such coated steel sheets, a steel sheet unwound from a payoff reel is heat treated through a welder and a looper.
이 강판은 스나우트와 도금욕조를 거쳐 싱크롤, 안정화롤 또는 안내롤들을 통과하게 되는데 이때 용융아연이 강판의 표면에 부착되게 된다. This steel sheet passes through a sink roll, a stabilizing roll or guide rolls through a Snart and a plating bath, where molten zinc is attached to the surface of the steel sheet.
그리고 도금욕조의 상부에는 에어나이프라고 불리우는 가스 와이핑 설비가 설치되는데 이 가스 와이핑 설비에서 고압의 가스(불활성 가스 또는 에어)를 분사함으로써 강판의 도금 두께를 제어하게 된다.In the upper part of the plating bath, a gas wiping facility called an air knife is installed. By spraying high-pressure gas (inert gas or air) from the gas wiping facility, the thickness of the steel plate is controlled.
이때, 아연 도금층이 강판에서 벗겨지는 것을 방지하기 위하여 아연 도금 층을 경화시켜야 하는데 아연 도금층의 경화는 도금 강판의 냉각으로 인해 구현될 수 있다.At this time, in order to prevent the zinc plated layer from being peeled off from the steel plate, the zinc plated layer must be cured, and the hardening of the zinc plated layer can be realized by cooling the coated steel plate.
즉, 강판의 이송경로에 일정 냉각장치를 설치하여 냉각유체를 공급함으로써 고온의 도금 강판 표면에 부착된 아연 도금층을 응고시키고, 강판의 온도를 떨어트려 강판의 이송, 후공정 등을 원활하게 수행하도록 하는 것이다.That is, a certain cooling device is installed in the conveying path of the steel sheet to cool the zinc plated layer adhered to the surface of the hot coated steel sheet by supplying the cooling fluid, and the temperature of the steel sheet is lowered to smoothly carry out the conveying and post- .
그런데 이 냉각과정에서 냉각제의 공급량, 공급 거리 등을 제대로 조절하지 못하면 아연 도금층에 이상 무늬 또는 주름이 발생하는 문제가 있고, 아연 도금층이 완전히 건조되지 않은 경우에는 강판에 접촉하는 롤러에 의해 롤 마크 결함 등이 발생할 수 있다는 문제가 있다.However, if the supply amount and the supply distance of the coolant can not be controlled properly during the cooling process, there is a problem that the zinc plating layer has abnormal patterns or wrinkles. When the zinc plated layer is not completely dried, And the like.
특히, 마그네슘이 함유된 아연 도금 강판의 경우에는 도금층이 완전히 응고되기 전에 수분이 도금 표층에 닿으면 도금 표층이 산화되어 표면 불량이 발생하기도 하고, 과다한 냉각유체에 의한 과 냉각은 도금 강판 에지부 결함을 유발하기도 하므로 도금 강판의 냉각에 있어서 냉각유체의 유량 조절 문제는 매우 중요하다고 할 수 있다.
In particular, in the case of a zinc-coated steel sheet containing magnesium, if the moisture reaches the surface of the plating layer before the plating layer completely coagulates, the surface layer may be oxidized to cause surface defects, and excessive cooling may cause over- The problem of controlling the flow rate of the cooling fluid in cooling the coated steel sheet is very important.
본 발명은 강판 특히, 도금 강판의 냉각 효율성을 향상시킴과 동시에, 결함 발생을 억제하는 것을 일 목적으로 한다.An object of the present invention is to improve the cooling efficiency of a steel sheet, particularly a coated steel sheet, and to suppress the occurrence of defects.
또한, 제품 생산성을 향상시키고, 불량 발생을 감소시켜 제조원가 절감에 기여하는 것을 일 목적으로 한다.
Further, the present invention aims at improving product productivity and contributing to reduction of manufacturing cost by reducing occurrence of defects.
본 발명은 강판 냉각 장치에 관한 것으로서 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 강판 냉각 장치는 강판의 이송경로에 배치되는 장치몸체;와, 상기 강판의 폭 방향에서 상기 강판의 중심에서부터 상기 강판의 양측 가장자리 방향으로 일정거리까지인 냉각영역에 냉각유체를 공급하도록 상기 장치몸체에 구비되는 냉각수단; 및 상기 장치몸체에 구비되어 냉각유체를 흡입하는 흡입수단;을 포함하되, 상기 흡입수단은, 상기 강판의 폭 방향에서 상기 냉각수단을 사이에 놓게 위치하도록 상기 장치몸체에 구비되고, 상기 냉각수단의 일측에 이웃하는 제1 흡입수단; 및 상기 냉각수단의 타측에 이웃하는 제2 흡입수단;을 포함하며, 상기 제1 흡입수단은, 상기 강판에 대면하게 구비되어 냉각유체를 흡입하는 제1 흡입슬롯;이며, 상기 제2 흡입수단은, 상기 강판에 대면하게 구비되어 냉각유체를 흡입하는 제2 흡입슬롯;이고, 상기 제1 흡입슬롯 및 상기 제2 흡입슬롯은, 상기 강판의 양 끝단에서부터 상기 강판의 중심방향으로 일정거리까지인 가장자리부 및 상기 냉각영역에 비대면하도록 상기 장치몸체에 구비될 수 있다.The present invention relates to a steel plate cooling apparatus, and a steel plate cooling apparatus according to a preferred embodiment of the present invention includes: a device body disposed in a conveyance path of a steel plate; Cooling means provided in the apparatus body to supply a cooling fluid to a cooling region that is a certain distance in a direction of the cooling means; And a suction unit provided in the apparatus body for sucking the cooling fluid, wherein the suction unit is provided in the apparatus body so as to be positioned between the cooling unit in the width direction of the steel plate, A first suction means adjacent to one side; And a second suction means adjacent to the other side of the cooling means, wherein the first suction means is a first suction slot provided to face the steel plate and sucking a cooling fluid, and the second suction means And a second suction slot provided to face the steel plate and sucking the cooling fluid, wherein the first suction slot and the second suction slot are formed in a shape of a curved line extending from both ends of the steel plate to a certain distance from the center of the steel plate And the cooling region in the apparatus main body.
또한, 상기 냉각수단은, 상기 강판의 상기 냉각영역에 대면하도록 상기 장치몸체에 구비되는 냉각노즐;을 포함할 수 있다.The cooling means may include a cooling nozzle provided on the apparatus body so as to face the cooling region of the steel plate.
또한 바람직하게, 상기 냉각노즐은, 복수개가 구비되어 상기 강판의 폭 방향으로 상호 일정간격 이격되게 상기 장치몸체에 구비될 수 있다.Also, preferably, the plurality of cooling nozzles are provided on the apparatus body so as to be spaced apart from each other by a predetermined distance in the width direction of the steel plate.
그리고 바람직하게 상기 냉각노즐의 분사구의 내경은 5mm 이상 7mm 이하이고, 상기 냉각노즐의 외주에서부터 상기 냉각노즐에 이웃하는 냉각노즐의 외주까지의 거리는 350mm 이상 450mm 이하일 수 있다.Preferably, the inner diameter of the injection port of the cooling nozzle is 5 mm or more and 7 mm or less, and the distance from the outer periphery of the cooling nozzle to the outer periphery of the cooling nozzle adjacent to the cooling nozzle may be 350 mm or more and 450 mm or less.
또한 바람직하게 상기 냉각노즐의 분사구의 내경은 5mm 이상 9mm 이하이고, 상기 냉각노즐의 외주에서부터 상기 냉각노즐에 이웃하는 냉각노즐의 외주까지의 거리는 250mm 이상 350mm 이하이며, 상기 제1,2 흡입슬롯은 55mmAq 이상 65mmAq 이하의 흡입압력으로 냉각유체를 흡입하게 제공될 수 있다.The distance between the outer periphery of the cooling nozzle and the outer periphery of the cooling nozzle adjacent to the cooling nozzle is not less than 250 mm and not more than 350 mm and the first and second suction slots And may be provided to suck the cooling fluid at a suction pressure of 55 mmAq or more and 65 mmAq or less.
또한 바람직하게, 상기 냉각노즐의 분사구의 내경은 5mm 이상 11mm 이하이고, 상기 냉각노즐의 외주에서부터 상기 냉각노즐에 이웃하는 냉각노즐의 외주까지의 거리는 150mm 이상 250mm 이하이며, 상기 제1,2 흡입슬롯은 35mmAq 이상 65mmAq 이하의 흡입압력으로 냉각유체를 흡입하게 제공될 수 있다.The distance between the outer periphery of the cooling nozzle and the outer periphery of the cooling nozzle adjacent to the cooling nozzle is 150 mm or more and 250 mm or less, May be provided to suck the cooling fluid at a suction pressure of 35 mmAq or more and 65 mmAq or less.
한편 바람직하게, 상기 냉각수단 및 상기 흡입수단은, 상기 강판의 길이방향으로 복수개가 구비될 수 있다.Preferably, a plurality of the cooling means and the suction means are provided in the longitudinal direction of the steel plate.
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본 발명에 따르면 도금 강판의 냉각 효율성 및 품질이 향상된다.According to the present invention, the cooling efficiency and quality of the coated steel sheet are improved.
또한, 도금 강판 생산 설비가 간소화되어 운영 효율성이 향상되고, 설비의 구축 및 유지보수 비용이 절감된다.
In addition, the plating steel production facilities are streamlined, which improves operational efficiency and reduces the cost of constructing and maintaining facilities.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 도금 설비를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 냉각 장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 흡입수단의 냉각 상태를 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 흡입수단의 냉각 상태를 개략적으로 도시한 것이다.
도 5는 강판의 온도 분포를 도시한 것이다.
도 6은 냉각유체의 유동을 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 냉각유체의 유동을 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 전단응력의 변화를 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 전단응력의 변화를 도시한 것이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 전단응력의 변화를 도시한 것이다.FIG. 1 schematically shows a plating facility according to a preferred embodiment of the present invention.
2 schematically shows a cooling device according to a preferred embodiment of the present invention.
Fig. 3 schematically shows the cooling state of the suction means.
4 is a schematic view illustrating a cooling state of the suction means according to a preferred embodiment of the present invention.
Fig. 5 shows the temperature distribution of the steel sheet.
Figure 6 shows the flow of cooling fluid.
Figure 7 illustrates the flow of cooling fluid according to one preferred embodiment of the present invention.
FIG. 8 shows a change in shear stress according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 9 shows a change in shear stress according to another embodiment of the present invention.
10 shows a change in shear stress according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 관한 설명의 이해를 돕기 위하여 첨부된 도면에 동일한 부호로 기재된 요소는 동일한 요소이고, 각 실시예에서 동일한 작용을 하게 되는 구성요소 중 관련된 구성요소는 동일 또는 연장 선상의 숫자로 표기하였다. In order to facilitate an understanding of the description of the embodiments of the present invention, elements denoted by the same reference numerals in the accompanying drawings are the same element, and among the constituent elements that perform the same function in each embodiment, Respectively.
또한, 본 발명의 요지를 명확히 하기 위하여 종래의 기술에 의해 익히 알려진 요소와 기술에 대한 설명은 생략하며, 이하에서는, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하도록 한다.Further, in order to clarify the gist of the present invention, a description of elements and techniques well known in the prior art will be omitted, and the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하고, 당업자에 의해 특정 구성요소가 추가, 변경, 삭제된 다른 형태로도 제안될 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명과 동일한 사상의 범위 내에 포함됨을 밝혀 둔다.It is to be understood, however, that the spirit and scope of the present invention are not limited to the embodiments shown, but may be suggested by those skilled in the art in other forms, additions, or alternatives, .
또한, 도면에 기재된 X축은 강판의 폭 방향, Y축은 강판의 길이 방향, Z축은 강판의 두께 방향을 의미한다.The X axis in the figure means the width direction of the steel sheet, the Y axis means the longitudinal direction of the steel sheet, and the Z axis means the thickness direction of the steel sheet.
그리고 아래에서 설명하는 강판은 도금 강판일 수 있고, 구체적으로는 아연 도금 시 양면 도금량 400g/m2이상, 알루미늄 도금, 마그네슘-알루미늄 합금 용융 도금 중 어느 하나의 도금 강판일 수 있다. 이외에도 강판 가장자리부에 결함이 발생하기 쉬운 도금 강판이 될 수 있다.The steel sheet described below may be a coated steel sheet, specifically, a galvanized steel sheet having a double-sided coating amount of 400 g / m 2 or more, aluminum plating, or a magnesium-aluminum alloy hot-dip coating. In addition, it can be a coated steel sheet where defects are likely to occur at the edges of the steel sheet.
또한, 아래에서 설명하는 냉각유체는 도금 강판의 특성에 맞는 적절한 것으로 선택되어 적용될 수 있으며, 그 종류는 반드시 본 발명에 의해 한정되지는 않는다.
In addition, the cooling fluid described below can be selected and applied as appropriate to the characteristics of the coated steel sheet, and the kind thereof is not necessarily limited to the present invention.
본 발명은 이하, 아연도금강판 또는 마그네슘이 1% 이상 포함된 아연합금도금 강판이면서,The present invention relates to a galvanized steel sheet or an alloyed gold-plated steel sheet containing 1% or more of magnesium,
1) 열연 또는 냉연 강판이고,1) hot rolled or cold rolled steel,
2) 강판의 폭은 700mm~1800mm이며,2) The width of steel sheet is 700mm ~ 1800mm,
3) 냉각유체를 공급하는 냉각노즐의 분사구에서부터 강판의 표면까지의 거리는 80mm~150mm이고,3) The distance from the jetting port of the cooling nozzle for supplying the cooling fluid to the surface of the steel sheet is 80 mm to 150 mm,
4) 냉각노즐의 분사구에서 공급되는 냉각유체는 공기 또는 질소이며,4) The cooling fluid supplied from the injection port of the cooling nozzle is air or nitrogen,
5) 냉각노즐 한 개는 상기 냉각유체를 50mmAq 이상의 압력으로 공급하는 경우, 즉, 위 1) 내지 5)를 만족하는 경우를 일 예로 들어 설명하도록 한다.
5) A case where one of the cooling nozzles satisfies the above 1) to 5) when the cooling fluid is supplied at a pressure of 50 mmAq or more will be described as an example.
먼저, 도 1에 도시된 도금 설비에서 강판(1)은 도금욕조(10)를 지나 도금 강판 냉각 장치(100)를 통과하면서 냉각되고, 도금층이 경화될 수 있다.First, in the plating facility shown in Fig. 1, the
소둔로(미도시)에서 열처리 된 강판(1)은 스나우트(11)를 통해 도금욕조(10)의 아연용탕 속으로 유입된 후 도금욕조를 빠져나오면서 강판 표면에 용융아연이 부착된다. The
이렇게 용융아연 도금된 강판(1)은 도금욕조(10) 안에서 싱크롤(12)에 의해 방향이 전환되고 안내롤(13)에 의해 안내되어 수직으로 이동한다.The hot dip galvanized
강판(1)의 표면에 피복된 도금층은 에어나이프(14)에서 고속으로 분사되는 냉각유체 예를 들면, 가스 등에 의해 적정 두께로 조절된다. The plating layer coated on the surface of the
그리고, 강판(1)의 일측 면과 타측면에 대면하게 구비되는 장치몸체(120)를 통과하면서 도금층이 냉각 및 응고된다.Then, the plating layer is cooled and solidified while passing through the
장치몸체(120)를 통과한 강판(1)은 상부롤(15)에 의해 방향이 전환되어 다음 공정으로 이동하게 된다. 이때, 장치몸체(120)는 강판(1)의 두께, 너비, 도금층 두께 등에 따라 상기 강판(1)의 이송방향에서 복수개가 구비될 수도 있다.The
또한, 상기 장치몸체(120)는 강판(1)이 인입되고 인출되는 통로를 구비할 수 있고, 이동수단(미도시) 등에 의해 강판(1)에서 냉각이 필요한 부분으로 이동이 가능하도록 구비될 수도 있다.The
장치몸체(120)는 냉각유체 공급탱크(미도시)에 연결된 공급라인(110)을 구비하고, 강판(1)에 공급한 냉각유체를 흡입할 수 있도록 흡입라인(111)을 구비할 수 있다. 다만, 냉각유체의 공급 및 흡입의 방법 및 수단은 본 발명에 의해 반드시 한정되지 않으며, 그 종류, 설치 위치 등도 당업자에 의해 적절히 선택되어 적용될 수 있는 사항이다.
The
본 발명의 일 실시 예에 따른 도금 강판 냉각 장치는 도 2에서 보이듯, 강판(도 1의 1)의 이송경로에 배치되는 장치몸체(120), 상기 강판(1)에 냉각유체를 공급하도록 상기 장치몸체(120)에 구비되는 냉각수단(130) 및 상기 장치몸체(120)에 구비되어 상기 냉각수단에서 공급한 냉각유체를 흡입하는 흡입수단(140)을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 2, the coated steel sheet cooling apparatus according to one embodiment of the present invention includes a
이때, 상기 흡입수단(140)은 강판의 폭 방향에서 상기 냉각수단(130)을 사이에 두도록 상기 장치몸체에 구비될 수 있다.At this time, the
냉각수단(130)은 강판(1)의 냉각영역에 대면하도록 상기 장치몸체(120)에 구비되는 적어도 하나의 냉각노즐(132)을 포함하는데 상기 냉각영역은 상기 강판의 폭 방향에서 상기 강판의 중심에서부터 상기 강판의 양측 가장자리 방향으로 일정거리까지일 수 있다.The cooling means 130 includes at least one
따라서, 상기 냉각노즐(132)은 상기 냉각영역에서 상기 강판(도 1의 1)에 대면하도록 구비되어 상기 강판에 냉각유체를 공급하도록 상기 장치몸체(120)에 구비된다.Accordingly, the
그리고 흡입수단(140)은 상기 냉각수단(130)에 이웃하게 배치되는 흡입슬롯(143) 및 상기 흡입슬롯(143)에 연결되어 냉각유체 흡입압력을 제공하는 흡입블로워(144)를 포함할 수 있다.The suction means 140 may include a
흡입블로워(144)는 흡입한 냉각유체를 필요에 따라 장치몸체(120)의 외부로 배출하게 할 수도 있고, 일정 수거함(미도시)에 수용해두었다가 일시에 외부로 배출하게 구비될 수도 있다. The
또한, 상기 흡입블로워(144)는 흡입라인(111)에 연결되어 흡입한 냉각유체를 외부로 배출하게 구비될 수 있으나, 이는 작업자 및 작업환경에 의해 적절히 선택되어 적용될 수 있는 사항이다.In addition, the
흡입슬롯(143)은 냉각수단(130)의 일측에 이웃하는 제1 흡입수단 및 상기 냉각수단의 타측에 이웃하는 제2 흡입수단으로 제공되며, 바람직하게 상기 제1 흡입수단은 제1 흡입슬롯(143a)이고, 제2 흡입수단은 제2 흡입슬롯(143b)일 수 있으며, 각각 강판(도 1의 1)에 대면하게 구비된다.The
또한, 상기 제1 흡입슬롯(143a), 냉각수단(130) 및 제2 흡입슬롯(143b)을 하나의 세트로 하여 이 하나의 세트는 강판(도 1의 1)의 길이방향으로 복수개가 장치몸체(120) 상에 구비될 수 있다.One set of the
한편, 도 4에서 보이듯, 상기 제1 흡입슬롯(143a) 및 상기 제2 흡입슬롯(143b)은 강판(1)의 양 끝단에서부터 상기 강판의 중심방향으로 일정거리까지인 가장자리부(E)에 비대면하도록 상기 장치몸체(120)에 구비된다.4, the
냉각노즐(132)은 강판(1)의 중심(C)을 포함하여 상기 중심(C)으로부터 가장자리부(E) 방향으로 일정거리까지인 냉각영역(4)에 대면하게 구비되며, 복수개가 구비될 수 있다.The cooling
이때, 일측 냉각노즐을 제1 냉각노즐(132a), 상기 제1 냉각노즐에 이웃하되 외주가 상기 제1 냉각노즐(132a)의 외주로부터 일정 거리 떨어진 제2 냉각노즐(132b)로 하되, 냉각노즐의 개수는 반드시 본 발명에 의해 한정되는 것은 아니다.At this time, the one cooling nozzle is used as the
또한, 제1,2 흡입슬롯(143a,143b)가 대면하는 강판(1)의 영역을 흡입영역(141)이라 할 수 있는데 상기 흡입영역(141)은 제1 흡입슬롯과 대면하는 제1 흡입영역(141a), 제2 흡입슬롯과 대면하는 제2 흡입영역(141b)을 포함한다.The area of the
이때, 제1,2 흡입슬롯(143a,143b)의 영향을 받아 냉각유체가 흡입되는 영역이 전체흡입영역(3)이 될 수 있는데, 전체흡입영역(3)이 강판(1)의 양측 가장자리부(E)는 제외할 수 있도록 제1,2 흡입슬롯(143a,143b)을 구비하는 것이 바람직하다.At this time, the region where the cooling fluid is sucked under the influence of the first and
이에 따르면 제1,2 흡입슬롯(143a,143b)에 의해 외기가 흡입되는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라 외기가 강판(1)의 냉각에 간섭되는 것을 방지할 수 있다.According to this, it is possible to prevent the outside air from being sucked by the first and
본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따르면 제1,2 흡입영역(141a,141b)과 냉각영역(4)의 길이를 합하면 전체흡입영역(3)의 길이와 동일할 수 있고, 따라서, 제1,2 흡입영역(141a,141b)과 냉각영역(4) 각각의 길이는 전체흡입영역(3)의 길이를 3으로 나눈 것과 같다.According to a preferred embodiment of the present invention, the lengths of the first and
이에 대하여 구체적으로 설명하면, 도 6에는 냉각노즐(132)에 의해 강판(1)에 냉각유체를 공급하는 경우의 유량이 도시되어 있다.More specifically, FIG. 6 shows the flow rate when the cooling fluid is supplied to the
강판의 중심(C)을 기준으로 가장자리부(E)로 갈수록 유량이 증가하는 것을 알 수 있다. 이는 강판(1)에 공급된 냉각유체가 가장자리부(E)로 이동하면서 강판 가장자리부(E)에서 결함이 중심(C)에 비해 상대적으로 많이 발생할 수 있음을 말해주는 것인데, 이는 곧 유량이 많은 강판 가장자리부(E)의 전단응력이 크기 때문인 것이다.It can be seen that the flow rate increases toward the edge portion E on the basis of the center C of the steel sheet. This means that the cooling fluid supplied to the
따라서, 냉각유체를 흡입하여 유량을 조절해야 한다. 먼저, 도 3에는 흡입슬롯(143)이 전체흡입영역(3) 모두에 대면하게 경우가 도시되어 있고, 이러한 경우에는 전체흡입영역(3) 전체에서 냉각유체를 흡입하게 된다.Therefore, the flow rate must be adjusted by sucking the cooling fluid. 3 shows a case in which the
반면, 도 4에는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따라 흡입슬롯(143)이 흡입영역(141)에만 대면하면서, 전체흡입영역(3) 내에서 냉각영역(4), 제1 흡입영역(141a), 제2 흡입영역(141b)의 비가 1:1:1인 경우가 도시되어 있다.4 shows the
각각의 경우에 강판의 온도 분포는 도 5에 도시되어 있는데 흡입슬롯(143)이 전체흡입영역(3) 모두에 대면하게 된 경우(a)에는 강판 중심(C)의 온도가 상대적으로 높아 온도 분포가 'W'자 형태로 되어 있다. 이는 강판의 온도 불균형을 유발하여 뒤틀림 등의 또 다른 결함을 발생시킬 수 있다.The temperature distribution of the steel sheet in each case is shown in FIG. 5, and in the case (a) where the
반면, 본 발명의 경우(b) 강판 중심(C)의 온도가 상대적으로 낮아 온도 분포가 'U'자 형태로 되어 있어 강판의 온도 불균형에 의한 뒤틀림 등의 결함을 방지할 수 있게 된다.
On the other hand, in the case of the present invention (b), since the temperature of the center of the steel plate (C) is relatively low, the temperature distribution is in the 'U' shape, and defects such as distortion due to temperature unbalance of the steel plate can be prevented.
따라서 본 발명은 도 7에서 보이듯, 제1 흡입영역(141a) 및 제2 흡입영역(141b)에 제1 흡입슬롯(143a) 및 제2 흡입슬롯(143b)이 대면하게 하여, 냉각노즐(도 4의 132)에서 공급되는 냉각유체를 흡입하도록 구성된다.7, the
그러면 강판(1)의 가장자리부(E)쪽으로 갈수록 유량이 급격하게 늘어나지 않고, 강판(1)의 가장자리부(E)쪽의 유량이 중심(C)과 대비할 때 크게 차이가 나지 않으므로 강판 가장자리부(E) 전단응력이 상대적으로 높아지면서 발생할 수 있는 결함을 방지할 수 있게 된다.Since the flow rate does not increase sharply toward the edge portion E of the
즉, 본 발명에 따르면 강판의 온도 분포가 도 5의 (b)와 같은 온도 분포를 띌 수 있어 강판의 효율적인 냉각도 구현함과 동시에 강판 가장자리부의 전단응력 증가에 의한 결함도 방지할 수 있는 효과가 있는 것이다.
That is, according to the present invention, the temperature distribution of the steel sheet can have a temperature distribution as shown in FIG. 5 (b), thereby achieving efficient cooling of the steel sheet and preventing defects due to an increase in shear stress at the edge of the steel sheet It is.
이하에서는, 도 4의 제1 냉각노즐(132a)과 제2 냉각노즐(132b)의 내경, 이들 사이의 거리, 제1,2 흡입슬롯(143a,143b)의 흡입압력에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, the inner diameters of the
먼저, 도 8에서 보이듯, 강판의 결함을 일으키지 않는 전단응력이 2.67Pa이므로, 전단응력이 2.67Pa을 넘지 않도록 제1 냉각노즐(도 4의 132a)과 제2 냉각노즐(도 4의 132b)의 내경, 이들 사이의 거리, 제1,2 흡입슬롯(도 4의 143a,143b)의 흡입압력을 조절하도록 한다.First, as shown in FIG. 8, since the shear stress not causing the defect of the steel sheet is 2.67 Pa, the first cooling nozzle (132a in FIG. 4) and the second cooling nozzle (132b in FIG. 4) are formed so that the shear stress does not exceed 2.67 Pa. The inner diameter, the distance therebetween, and the suction pressure of the first and second suction slots (143a and 143b in FIG. 4).
도 8의 해석결과에 따르면 상기 냉각노즐의 분사구의 내경은 5mm 이상 7mm 이하이고, 상기 냉각노즐의 외주에서부터 상기 냉각노즐에 이웃하는 냉각노즐의 외주까지의 거리는 150mm 이상 450mm 이하이며, 상기 제1,2 흡입슬롯은 20mmAq 이상 60mmAq 이하의 흡입압력으로 냉각유체를 흡입하게 제공될 수 있다.8, the inner diameter of the injection port of the cooling nozzle is 5 mm or more and 7 mm or less, and the distance from the outer periphery of the cooling nozzle to the outer periphery of the cooling nozzle adjacent to the cooling nozzle is 150 mm or more and 450 mm or less, The two suction slots can be provided to suck the cooling fluid at a suction pressure of 20 mmAq or more and 60 mmAq or less.
다만, 냉각노즐 간의 간격이 좁을수록 냉각유체 유량이 많아져 냉각효율이 더욱 증가될 수 있으므로 냉각노즐 간의 간격을 조금더 좁힌 도 9의 해석결과에 따르면 However, according to the result of the analysis of FIG. 9 in which the interval between the cooling nozzles is further narrowed, the cooling efficiency can be further increased by increasing the flow rate of the cooling fluid as the gap between the cooling nozzles is narrower
또한, 도 9의 해석결과에 따르면 상기 냉각노즐의 분사구의 내경은 5mm 이상 9mm 이하이고, 상기 냉각노즐의 외주에서부터 상기 냉각노즐에 이웃하는 냉각노즐의 외주까지의 거리는 250mm 이상 350mm 이하이며, 상기 제1,2 흡입슬롯은 55mmAq 이상 65mmAq 이하의 흡입압력으로 냉각유체를 흡입하게 제공될 수 있다.9, the inner diameter of the injection port of the cooling nozzle is 5 mm or more and 9 mm or less, and the distance from the outer periphery of the cooling nozzle to the outer periphery of the cooling nozzle adjacent to the cooling nozzle is 250 mm or more and 350 mm or less, The 1,2 suction slots may be provided to suck the cooling fluid at a suction pressure of 55 mmAq or greater and 65 mmAq or less.
아울러, 냉각노즐 간의 간격을 더욱 좁힌 도 10의 해석결과에 따르면 상기 냉각노즐의 분사구의 내경은 5mm 이상 11mm 이하이고, 상기 냉각노즐의 외주에서부터 상기 냉각노즐에 이웃하는 냉각노즐의 외주까지의 거리는 150mm 이상 250mm 이하이며, 상기 제1,2 흡입슬롯은 35mmAq 이상 65mmAq 이하의 흡입압력으로 냉각유체를 흡입하게 제공될 수 있다.According to the result of the analysis shown in FIG. 10 in which the distance between the cooling nozzles is further narrowed, the inner diameter of the injection port of the cooling nozzle is 5 mm or more and 11 mm or less, and the distance from the outer periphery of the cooling nozzle to the outer periphery of the cooling nozzle, And the first and second suction slots may be provided to suck the cooling fluid at a suction pressure of 35 mmAq or more and 65 mmAq or less.
이상의 경우에 따르면 전단응력을 조절하면서 강판을 냉각할 수 있는데 구체적으로는, 전단응력이 강판 결함을 발생시킬 수 있는 수치인 2.67Pa을 초과하지 않게 하면서 강판의 냉각을 효율적으로 수행할 수 있기 때문에 강판의 생산성 증가 및 불량률 저하를 동시에 달성할 수 있는 효과가 있다.
According to the above-mentioned case, the steel sheet can be cooled while controlling the shear stress. Specifically, since cooling of the steel sheet can be efficiently performed while the shear stress does not exceed 2.67 Pa, which is a value capable of causing steel sheet defects, It is possible to achieve both an increase in the productivity and a decrease in the defect rate.
또한, 이하의 도 11은 도 8의 구간에 해당하는 경우로서, 냉각노즐(도 3의 132) 간의 간격이 400mm일 때, 강판 표면에 결함이 발생하지 않을 조건인 전단응력이 2.67 Pa이하인 경우를 달성할 수 있는 데이터를 도시하였다. 이때, 강판 표면에 결함이 발생하지 않을 조건인 전단응력은 강판의 종류, 특성, 작업조건 등에 의해 달라질 수 있는 값이다.Fig. 11 below shows a case corresponding to the section of Fig. 8, where a case where the shearing stress is 2.67 Pa or less, which is a condition in which no defect will occur on the surface of the steel sheet when the distance between the cooling nozzles (132 in Fig. 3) The data that can be achieved are shown. At this time, the shear stress, which is a condition in which no defect occurs on the surface of the steel sheet, is a value that can be varied depending on the type, characteristics, working conditions, and the like of the steel sheet.
한편, 본 발명의 도 12는 도 9의 구간에 해당하는 경우로서 냉각노즐(도 3의 132) 간의 간격이 300mm일 때이고, 도 13은 도 10의 구간에 해당하는 경우로서 냉각노즐(도 3의 132) 간의 간격이 200mm일 때이다.12 is a view corresponding to the section of Fig. 9, where the interval between the cooling nozzles (132 in Fig. 3) is 300 mm, Fig. 13 is a section corresponding to the interval in Fig. 10, 132 is 200 mm.
위의 경우에서 전단응력이 2.67 Pa이하인 조건을 찾아 구현하면 냉각유량이 증가함에도 불구하고 강판 표면에서의 전단응력이 낮아 표면 결함이 발생하지 않게 된다.In the above case, if the shear stress is 2.67 Pa or less, surface defects do not occur because the shear stress on the surface of the steel sheet is low even though the cooling flow rate is increased.
아울러, 본 발명에에서는 냉각노즐(도 3의 132) 간의 간격으로 200mm, 300mm, 400mm인 경우들을 언급하고 있는데 상기 수치들의 단위가 mm인 것을 고려할 때, 상기의 경우들에서 미소한 수치 변화가 있는 경우, 예를 들면 ±1mm~9mm 정도 변화된 수치 또한 본 발명의 기술사상에 포함된다고 할 것이다.
In addition, in the present invention, the intervals between the cooling nozzles (132 in FIG. 3) are 200 mm, 300 mm, and 400 mm. Considering that the units of the numerical values are mm, A value, for example, about 1 mm to 9 mm, is also included in the technical idea of the present invention.
한편 바람직하게, 본 발명의 바람직한 일 실시 예에서 상기 냉각노즐은 Straight Slit 타입일 수 있으나 이는 반드시 본 발명에 의해 한정되는 것이 아니며, Round, Oval 등 다양한 노즐 타입이 적용될 수 있음은 물론이다.
Preferably, in the preferred embodiment of the present invention, the cooling nozzle may be of a straight slit type, but the present invention is not limited thereto, and various nozzle types such as round, oval, and the like may be applied.
이상에서 설명한 사항은 본 발명의 일 실시예에 관하여 설명한 것이며, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것이 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It will be apparent to those of ordinary skill in the art.
1 : 강판 3 : 전체흡입영역
4 : 냉각영역 10 : 도금욕조
11 : 스나우트 12 : 싱크롤
13 : 안내롤 14 : 에어나이프
15 : 상부롤 100 : 도금 강판 냉각 장치
110 : 공급라인 111 : 흡입라인
120 : 장치몸체 130 : 냉각수단
132 : 냉각노즐 132a : 제1 냉각노즐
132b : 제2 냉각노즐 140 : 흡입수단
141 : 흡입영역 141a : 제1 흡입영역
141b : 제2 흡입영역 E : 가장자리부
1: steel plate 3: entire suction area
4: Cooling zone 10: Plating bath
11: Snout 12: Sink roll
13: guide roll 14: air knife
15: Upper roll 100: Plated steel plate cooling device
110: supply line 111: suction line
120: Device body 130: Cooling means
132: cooling
132b: second cooling nozzle 140: suction means
141:
141b: second suction area E: edge part
Claims (9)
상기 강판의 폭 방향에서 상기 강판의 중심에서부터 상기 강판의 양측 가장자리 방향으로 일정거리까지인 냉각영역에 냉각유체를 공급하도록 상기 장치몸체에 구비되는 냉각수단; 및
상기 장치몸체에 구비되어 냉각유체를 흡입하는 흡입수단;을 포함하되,
상기 흡입수단은,
상기 강판의 폭 방향에서 상기 냉각수단을 사이에 놓게 위치하도록 상기 장치몸체에 구비되고, 상기 냉각수단의 일측에 이웃하는 제1 흡입수단; 및 상기 냉각수단의 타측에 이웃하는 제2 흡입수단;을 포함하며,
상기 제1 흡입수단은, 상기 강판에 대면하게 구비되어 냉각유체를 흡입하는 제1 흡입슬롯;이며,
상기 제2 흡입수단은, 상기 강판에 대면하게 구비되어 냉각유체를 흡입하는 제2 흡입슬롯;이고,
상기 제1 흡입슬롯 및 상기 제2 흡입슬롯은,
상기 강판의 양 끝단에서부터 상기 강판의 중심방향으로 일정거리까지인 가장자리부 및 상기 냉각영역에 비대면하도록 상기 장치몸체에 구비되는 것을 특징으로 하는 강판 냉각 장치.
A device body disposed in a conveying path of the steel plate;
Cooling means provided in the apparatus body for supplying a cooling fluid to a cooling region extending from a center of the steel sheet in a width direction of the steel sheet to a certain distance in both side edge directions of the steel sheet; And
And suction means provided in the apparatus body for sucking the cooling fluid,
The suction means
A first suction means provided on the apparatus body so as to be positioned between the cooling means in the width direction of the steel plate and adjacent to one side of the cooling means; And second suction means adjacent to the other side of the cooling means,
The first suction means is a first suction slot provided to face the steel plate and sucking the cooling fluid,
Wherein the second suction means is a second suction slot provided to face the steel plate and sucking the cooling fluid,
Wherein the first suction slot and the second suction slot are formed in a substantially rectangular shape,
Wherein the cooling unit is provided on the apparatus body so as to face the edge portions extending from both ends of the steel sheet to a certain distance from the center of the steel sheet and the cooling region.
상기 냉각수단은,
상기 강판의 상기 냉각영역에 대면하도록 상기 장치몸체에 구비되는 냉각노즐;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 강판 냉각 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the cooling means comprises:
A cooling nozzle provided on the apparatus body to face the cooling zone of the steel plate;
And cooling the steel plate.
상기 냉각노즐은,
복수개가 구비되어 상기 강판의 폭 방향으로 상호 일정간격 이격되게 상기 장치몸체에 구비되는 것을 특징으로 하는 강판 냉각 장치.
5. The method of claim 4,
The cooling nozzle
Wherein a plurality of steel plates are provided on the apparatus body so as to be spaced from each other at a predetermined interval in the width direction of the steel plates.
상기 냉각노즐의 분사구의 내경은 5mm 이상 7mm 이하이고,
상기 냉각노즐의 외주에서부터 상기 냉각노즐에 이웃하는 냉각노즐의 외주까지의 거리는 350mm 이상 450mm 이하인 강판 냉각 장치.
6. The method of claim 5,
Wherein an inner diameter of the injection port of the cooling nozzle is 5 mm or more and 7 mm or less,
Wherein a distance from an outer periphery of the cooling nozzle to an outer periphery of a cooling nozzle adjacent to the cooling nozzle is not less than 350 mm and not more than 450 mm.
상기 냉각노즐의 분사구의 내경은 5mm 이상 9mm 이하이고,
상기 냉각노즐의 외주에서부터 상기 냉각노즐에 이웃하는 냉각노즐의 외주까지의 거리는 250mm 이상 350mm 이하이며,
상기 제1,2 흡입슬롯은 55mmAq 이상 65mmAq 이하의 흡입압력으로 냉각유체를 흡입하게 제공되는 강판 냉각 장치.
6. The method of claim 5,
Wherein an inner diameter of an injection opening of the cooling nozzle is 5 mm or more and 9 mm or less,
The distance from the outer periphery of the cooling nozzle to the outer periphery of the cooling nozzle adjacent to the cooling nozzle is 250 mm or more and 350 mm or less,
Wherein the first and second suction slots are provided to suck the cooling fluid at a suction pressure of 55 mmAq or more and 65 mmAq or less.
상기 냉각노즐의 분사구의 내경은 5mm 이상 11mm 이하이고,
상기 냉각노즐의 외주에서부터 상기 냉각노즐에 이웃하는 냉각노즐의 외주까지의 거리는 150mm 이상 250mm 이하이며,
상기 제1,2 흡입슬롯은 35mmAq 이상 65mmAq 이하의 흡입압력으로 냉각유체를 흡입하게 제공되는 강판 냉각 장치.
6. The method of claim 5,
Wherein an inner diameter of the injection port of the cooling nozzle is 5 mm or more and 11 mm or less,
The distance from the outer periphery of the cooling nozzle to the outer periphery of the cooling nozzle adjacent to the cooling nozzle is 150 mm or more and 250 mm or less,
Wherein the first and second suction slots are provided to suck the cooling fluid at a suction pressure of 35 mmAq or more and 65 mmAq or less.
상기 냉각수단 및 상기 흡입수단은,
상기 강판의 길이방향으로 복수개가 구비되는 것을 특징으로 하는 강판 냉각 장치.
9. The method according to any one of claims 1 to 7,
Wherein the cooling means and the suction means comprise:
Wherein a plurality of steel plates are provided in the longitudinal direction of the steel plate.
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