KR102042064B1

KR102042064B1 - 연속소둔로

Info

Publication number: KR102042064B1
Application number: KR1020170124065A
Authority: KR
Inventors: 신재석; 박석달
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2017-09-26
Filing date: 2017-09-26
Publication date: 2019-11-08
Also published as: KR20190035162A

Abstract

연속소둔로의 냉각열교환기 유지보수장치를 개시한다. 일 실시예에 따른 연속소둔로는 스트립이 통과하는 덕트 내부 분위기가스의 출입이 가능하도록 상기 덕트와 내부가 연통된 냉각케이스; 상기 분위기가스와의 열교환을 위해 냉각액이 순환하는 열교환관을 구비하여 상기 냉각케이스에 장착되는 냉각열교환기; 상기 열교환관 외면의 이물질을 제거하는 세정장치; 및 상기 세정장치의 구동 상태에서는 상기 덕트와 상기 냉각케이스 사이의 연통이 차단되고, 상기 세정장치의 구동이 정지된 상태에서 상기 덕트와 상기 냉각케이스 사이의 연통이 재개되도록 상기 덕트와 상기 냉각케이스 사이의 연통을 허용 또는 차단하는 연통단속장치;를 포함하고, 상기 세정장치는, 상기 열교환관 외면을 따라 주행하도록 상기 냉각케이스 내부에 설치되는 브러시;를 포함할 수 있다.

Description

연속소둔로{CONTINUOUS ANNEALING FURNACE}

냉각부 냉각열교환기의 이물질을 제거하기 위한 구조가 개선된 연속소둔로에 관한 것이다.

냉간 압연된 스트립(스테인리스 강판 등)은 압연과정에서 경화된 상태이기 때문에 가공성을 요구하는 제품을 만드는데 부적합하다. 따라서 압연된 스트립은 소둔(燒鈍) 열처리를 통해 경도를 저하시켜 가공성을 향상시킬 필요가 있다.

연속소둔로는 스트립을 수소가 채워진 가열부와 냉각부를 연속적으로 통과시키면서 소둔 열처리를 하는 장치다. 이를 이용하면 환원분위기에서 열처리가 가능하기 때문에 열처리 과정에서 스트립 표면의 산화를 막고 광택을 유지할 수 있다.

통상의 연속소둔로는 스트립이 진입하는 입구부, 입구부로 진입한 후 수직 상승하는 스트립을 가열하는 가열부, 가열부 위의 상승덕트부, 상승덕트부의 분위기가스를 냉각시켜 스트립을 냉각시키는 냉각부, 스트립의 이동방향 전환을 위해 상승덕트부로부터 횡방향으로 연장된 상단덕트부, 스트립의 하강을 위해 상단덕트부로부터 수직 하방으로 연장된 리턴덕트부, 리턴덕트부 하부에 마련되며 열처리된 스트립이 배출되는 출구부를 포함한다.

이러한 연속소둔로의 냉각부는 냉각액이 순환하는 냉각열교환기와, 스트립이 통과하는 공간의 분위기가스를 순환시켜 냉각열교환기와 열교환시키는 순환팬을 포함한다.

냉각열교환기는 소둔 과정에서 발생한 백색분진 등의 이물질이 표면에 부착되면서 오염될 수 있고, 이러한 오염물은 냉각열교환기 표면에서 분리되어 다시 제품 쪽으로 전달되면서 제품의 품질결함을 초래하는 주요인자가 될 수 있다.

따라서 냉각열교환기는 주기적으로 청소를 하게 되는데, 이때는 연속소둔로의 라인가동을 중단시키고, 냉각열교환기를 냉각케이스로부터 분리시켜 세척수 등을 이용하여 세척하게 된다. 세척이 완료된 냉각열교환기는 히터 등을 이용하여 표면의 수분이 건조되도록 한 상태에서 다시 냉각케이스에 조립되며, 둔로 라인은 이 상태에서 다시 재가동 가능하게 된다.

그러나 이와 같이 소둔 라인의 가동을 중단시킨 상태에서 냉각열교환기를 냉각케이스 외부로 꺼내어 청소하는 종래 냉각열교환기의 청소방식은 소둔 라인의 재가동을 위해 많은 시간이 소요되어 생산성 측면에서 바람직하지 못했다.

더욱이 세척수를 이용한 냉각열교환기의 청소과정에서는 냉각열교환기의 건조시간이 추가되어 냉각열교환기의 청소시간이 더욱 길이지게 되는 문제점이 있었다.

라인가동을 중단하지 않고서도 냉각열교환기를 효과적으로 청소할 수 있는 연속소둔로를 제공한다.

또 냉각열교환기의 청소시간을 보다 효과적으로 단축시킬 수 있는 연속소둔로를 제공한다.

일 실시예에 따른 연속소둔로는 스트립이 통과하는 덕트 내부 분위기가스의 출입이 가능하도록 상기 덕트와 내부가 연통된 냉각케이스; 상기 분위기가스와의 열교환을 위해 냉각액이 순환하는 열교환관을 구비하여 상기 냉각케이스에 장착되는 냉각열교환기; 상기 열교환관 외면의 이물질을 제거하는 세정장치; 및 상기 세정장치의 구동 상태에서는 상기 덕트와 상기 냉각케이스 사이의 연통이 차단되고, 상기 세정장치의 구동이 정지된 상태에서 상기 덕트와 상기 냉각케이스 사이의 연통이 재개되도록 상기 덕트와 상기 냉각케이스 사이의 연통을 허용 또는 차단하는 연통단속장치;를 포함하고, 상기 세정장치는, 상기 열교환관 외면을 따라 주행하도록 상기 냉각케이스 내부에 설치되는 브러시;를 포함한다.

상기 브러시는 상기 열교환관 외면에 회전 가능한 상태로 접촉하고, 상기 세정장치는, 상기 브러시를 회전시키는 회전구동기; 및 상기 브러시를 상기 열교환관의 길이방향으로 주행시키는 주행구동기;를 더 포함할 수 있다.

상기 열교환관은 상호 이격된 다층구조를 이루도록 마련되고, 상기 브러시는 상기 다층구조를 이루는 상기 열교환관의 각 층에 접촉하도록 상호 평행하게 배치된 복수개로 구성되며, 세정장치는, 복수의 상기 브러시가 회전 가능하게 결합하고, 상기 주행구동기에 의해 주행하는 이동블록;을 더 포함할 수 있다.

상기 이동블록은, 복수의 상기 브러시의 일단이 결합하는 제1이동블록; 및 복수의 상기 브러시의 타단이 결합하는 제2이동블록;을 포함하고, 상기 세정장치는, 상기 주행구동기에 의해 주행하는 상기 제1이동블록과 제2이동블록의 주행동작을 가이드 하기 위해 상기 열교환관 양측으로 상기 냉각케이스 내부에 설치되는 한 쌍의 가이드레일;을 더 포함할 수 있다.

상기 세정장치는, 상기 주행구동기에 의한 상기 브러시의 주행동작이 상기 열교환관의 길이범위 내에서 이루어지도록 상기 브러시의 이동위치를 감지하는 위치감지센서;를 더 포함할 수 있다.

상기 세정장치에 의해 상기 열교환관으로부터 분리된 이물질을 수집하고 필터링하여 외부로 배출하는 이물배출장치;를 더 포함할 수 있다.

상기 덕트로부터 상기 냉각케이스로 유입되는 유체의 흐름을 안내하는 유입덕트; 및 상기 냉각케이스로부터 상기 덕트로 배출되는 유체의 흐름을 안내하는 배출덕트;를 더 포함하고, 상기 연통단속장치는, 상기 유입덕트를 개폐하는 제1단속밸브; 및 상기 배출덕트를 개폐하는 제2단속밸브;를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 연속소둔로는 스트립을 안내하는 덕트와 냉각케이스 사이의 연통이 차단된 상태에서 냉각케이스에 수용되어 있는 냉각열교환기를 세정장치를 이용하여 세정할 수 있게 되므로, 라인가동을 중단하지 않고서도 냉각열교환기를 효과적으로 청소할 수 있다.

또한 일 실시예에 따른 연속소둔로는 열교환관 외면을 따라 주행하는 브러시를 이용하여 냉각열교환기를 청소하게 되어 냉각열교환기의 청소과정에서 건조공정을 삭제할 수 있게 되므로, 냉각열교환기의 청소시간을 보다 효과적으로 단축시킬 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 연속소둔로의 전체적인 구성을 대략적으로 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 연속소둔로에서 냉각부의 구성을 분해 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2에서 냉각열교환기와 세정장치의 요부 구성을 발췌하여 나타낸 것이다.
도 4와 도 5는 도 1의 세정장치의 동작을 도시한 평면도이다.
도 6과 도 7은 도 1의 세정장치와 이물배출장치의 동작을 도시한 측면도이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이며, 여기서 제시한 것으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략할 수 있고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 연속소둔로의 전체구성을 개략적으로 도시한 개략도이다.

도 1을 참조하면, 연속소둔로는 스트립(1)이 진입하는 입구부(10), 입구부(10)로 진입한 후 수직 상승하는 스트립(1)을 가열하는 가열부(20), 가열부(20)를 거쳐 상승하는 스트립(1)을 커버하는 상승덕트부(30), 상승덕트부(30)를 통과하여 상승하는 스트립(1)을 냉각시키는 복수의 냉각부(40), 스트립(1)의 이동방향 전환을 위해 상승덕트부(30) 상단으로부터 소정길이 횡방향으로 연장된 상단덕트부(50), 스트립(1)의 하강을 위해 상단덕트부(50)로부터 아래로 연장되며 수직으로 설치된 리턴덕트부(60), 열처리된 스트립(1)의 배출을 위해 리턴덕트부(60) 하부에 마련된 출구부(70)를 포함한다.

가열부(20), 상승덕트부(30), 상단덕트부(50), 리턴덕트부(60)는 스트립(1)이 연속하여 통과할 수 있도록 터널형태로 연결되고, 상승덕트부(30)로부터 리턴덕트부(60)까지는 길게 연장된 하나의 덕트(2)를 통해 형성될 수 있다. 이러한 연속소둔로 내부에는 환원성 열처리분위기를 조성하는 수소(H2)가 채워지고, 입구부(10)와 출구부(70)는 수소의 누설방지 및 외부공기의 유입을 차단할 수 있도록 밀폐된다.

입구부(10)는 스트립(1)의 진입을 안내하면서 입구를 밀폐시키는 한 쌍의 입구밀폐롤(11)과, 입구밀폐롤(11)을 거쳐 입구덕트(12) 내부로 진입한 스트립(1)의 진행을 상방향으로 전환하면서 스트립(1)의 장력을 조절하는 입구측 장력조절롤(13)을 포함할 수 있다.

가열부(20)는 입구부(10)를 거쳐 상승하는 스트립(1)을 그 내부에 수용한 상태에서 가열할 수 있도록 입구부(10)의 상측에 수직으로 설치된다. 가열부(20)는 상하로 길이가 긴 원통형태로 마련되며 그 내측으로 스트립(1)이 통과하는 원통형 머플(21, muffle), 머플(21)을 수용하며 머플(21)의 외면과의 사이에 가열공간(23)을 형성하는 외부의 원통형 노체(22), 가열공간의 가열을 위해 노체(22)에 설치된 버너 등의 가열수단(미도시)을 포함할 수 있다.

머플(21)은 하부가 입구덕트(12)와 밀폐상태로 연결되고 상부가 상승덕트부(30)와 밀폐상태로 연결되며, 내부에 환원분위기를 조성하는 수소가 채워진다. 즉 머플(21)의 내부공간은 입구부(10) 및 상승덕트부(30)의 내부공간과 연통되고, 수소의 누설 차단을 위해 외측의 가열공간(23)과는 완전히 구획된다.

가열부(20)는 가열수단의 가열에 의해 스트립(1)이 통과하는 머플(21)의 내부를 소둔을 위한 가열온도로 가열할 수 있고, 수소가 채워진 머플(21)의 내부공간이 가열공간(23)과 구획되므로 환원분위기에서 상승하는 스트립(1)을 가열할 수 잇다.

복수의 냉각부(40)는 상승덕트부(30) 내의 분위기가스를 순환시켜 냉각시키도록 상승덕트부(40) 양측에 설치될 수 있다.

각 냉각부(40)는 도 2에 도시한 바와 같이, 냉각열교환기(41), 냉각열교환기(41)를 분리와 결합 가능하게 수용하는 통 형태의 냉각케이스(42), 상승덕트부(30) 내의 분위기가스가 냉각케이스(42) 내부를 경유하여 순환할 수 있도록 냉각케이스(42)의 하부와 상부에 마련된 유입덕트(43) 및 배출덕트(44), 상승덕트부(30) 내 분위기가스가 냉각열교환기(41)를 거쳐 순환하도록 냉각케이스(42) 상측의 배출덕트(44)에 설치된 순환팬(45), 순환팬(45)을 구동하는 모터(46)를 포함한다. 이러한 냉각부(40)는 상승덕트부(30) 내부의 분위기가스를 냉각열교환기(41)와 열교환을 통해 냉각함으로써 가열부(20)에서 대략 1000℃ 내외로 가열된 스트립(1)을 냉각시킬 수 있다. 미설명 부호 42a는 순환팬(45)을 수용하는 팬케이스를 가리키고, 또 다른 미설명 부호 42b는 모터(46)의 수용을 위한 모터케이스를 가리킨다.

냉각케이스(42) 일측에는 가스주입구(47)가 연결되어 환원성 가스를 주입하거나, 냉각케이스(42)의 퍼지를 위한 질소가스의 주입에 이용될 수 있다.

냉각열교환기(41)는 냉각케이스(42)의 개구(42a)를 개폐하는 덮개부(41a)와, 냉각케이스(42)의 내측으로 진입하도록 덮개부(41a)에 결합된 다수의 열교환관(41b)을 구비한다. 다수의 열교환관(41b)은 냉각액을 공급하는 냉각액공급관(41c)과 연결되고, 냉각액공급관(41c)은 덮개부(41a)에 결합되어 열교환관(41b)과 연결될 수 있다.

상단덕트부(50)는 상승덕트부(30) 상단과 리턴덕트부(60) 상단을 연결한다. 상승덕트부(30)와 상단덕트부(50)가 만나는 부분의 내측에는 스트립(1)을 이동방향을 횡으로 전환하면서 스트립(1)을 지지하는 스티어링롤(51)이 설치되고, 상단덕트부(50)와 리턴덕트부(60)가 만나는 부분의 내측에는 스트립(1)의 이동방향을 아래로 전환하면서 스트립(1)을 지지하는 상부지지롤(52)이 설치될 수 있다.

출구부(70)는 리턴덕트부(60) 하단의 출구로 스트립(1)의 배출을 안내하면서 출구를 밀폐시키는 한쌍의 출구밀폐롤(71)과, 출구밀폐롤(71)을 거쳐 다음공정으로 이동하는 스트립(1)의 진행을 횡방향으로 전환하면서 스트립(1)의 장력을 조절하는 출구측 장력조절롤(72)을 포함할 수 있다.

한편, 냉각부(40)는 열교환관(41b) 외면의 이물질을 제거하기 위한 세정장치(100)와, 상승덕트부(30)와 냉각케이스(42) 사이의 연통을 허용 또는 차단하는 연통단속장치(200)를 더 구비하고, 연통단속장치(200)는 연속소둔로의 라인가동을 중단하지 않고서도 세정장치(100)를 통해 냉각열교환기(41)를 청소할 수 있도록 세정장치(100)의 구동 상태에서는 상승덕트부(30)와 냉각케이스(42) 사이의 연통을 차단하고, 세정장치(100)의 구동이 정지된 상태에서 상승덕트부(30)와 냉각케이스(42) 사이의 연통이 재개되도록 마련된다.

이와 같은 세정장치(100) 및 연통단속장치(200)에 따르면, 세정장치(100)에 의한 냉각열교환기(41)의 세정 과정에서 상승덕트부(30)와 냉각케이스(42) 사이의 연통이 차단됨에 따라 상승덕트부(30)가 분위기가스에 의해 충진된 상태를 그대로 유지할 수 있게 된다.

따라서 연속소둔로는 복수의 냉각부(40) 중 일부 냉각부(40)의 세정장치(100)가 구동되는 상태에서도 나머지 다른 냉각부(40)를 통해 스트립(1)의 냉각공정을 지속할 수 있게 되므로, 라인가동을 중단하지 않고서도 온라인 상태에서 냉각열교환기(41)의 청소가 가능하게 되는 것이다.

연통단속장치(200)는 유입덕트(43) 통한 유체의 흐름을 단속하도록 유입덕트(43)를 개폐하는 제1단속밸브(210)와, 배출덕트(44)를 통한 유체의 흐름을 단속하도록 배출덕트(44)를 개폐하는 제2단속밸브(220)를 포함하고, 제1 및 제2단속밸브(210,220)의 동작은 세정장치(100)의 구동 상태에서만 유입덕트(43) 및 배출덕트(44)가 폐쇄되도록 도시되지 않은 제어부에 의해 제어될 수 있다. 제1 및 제2단속밸브(210,220)는 각각 개폐판(211,221)과, 개폐판(211,221)을 회전시키는 밸브구동모터(212,222)를 포함할 수 있다.

각 냉각부(40)의 냉각열교환기(41)는 정해진 순서에 따라 차례로 세정장치(100)를 통해 세정될 수 있으며, 복수의 냉각부(40)는 일부가 세정장치(100)의 구동에 의해 냉각작용을 멈춘 상태에서 냉각작용을 수행하는 나머지 다른 냉각부(40)들의 순환팬(45)의 세기나 열교환관(41b)으로 공급되는 냉각액의 온도를 낮추거나, 스트립(1)의 속도를 줄이는 방식 등에 의해 스트립(1)의 냉각조건을 만족시킬 수 있게 된다.

도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 세정장치(100)는 열교환관(41b) 외면의 이물질을 문질러 제거하기 위한 것으로, 브러시(110)와, 브러시(110)를 회전시키는 회전구동기(120)와, 브러시(110)를 열교환관(41b)의 길이방향으로 주행시키는 주행구동기(130)를 포함할 수 있다.

이러한 세정장치(100)는 열교환관(41b)에 직접 접촉한 상태에서 열교환관(41b)의 길이방향을 따라 주행하면서 회전하는 브러시(110)를 통해 열교환관(41b) 외면의 이물질을 직접 문질러 털어내는 방식으로 세정할 수 있게 된다.

따라서 이와 같은 세정장치(100)를 이용한 냉각열교환기(41)의 청소과정에서는 세척수 등을 사용하지 않게 되어 세정 후 냉각열교환기를 별도로 건조시킬 필요가 없게 되므로, 냉각열교환기의 청소시간을 보다 효과적으로 단축시킬 수 있다.

복수의 열교환관(41b)은 냉각케이스(42)의 공간활용도와 냉각공기의 유동흐름을 고려하여 덮개부(41a) 배면으로부터 상하방향으로 상호 이격 배치된 다층구조를 이루도록 연장될 수 있으며, 브러시(110)는 다층구조를 이루는 열교환관(41b)의 각 층에 접촉하도록 상호 평행하게 배치된 복수개로 구성될 수 있다.

복수의 브러시(110)는 이동블록(141,142)을 통해 상호 일체로 고정될 수 있으며, 주행구동기(130)는 이동블록(141,142)을 열교환관(41b)의 연장방향을 따라 양방향으로 슬라이딩 시키도록 마련될 수 있다. 이에 따라 복수의 브러시(110)는 동시에 슬라이딩하면서 열교환관(41b)의 각 층을 닦아낼 수 있게 된다.

이동블록(141,142)은 각 브러시(110)의 회전축(111)의 일단이 결합하는 제1이동블록(141)과, 브러시(110)들의 회전축(111)의 타단이 결합하는 제2이동블록(142)을 포함하여 냉각케이스(42) 내부 열교환관(41b)의 양측으로 배치될 수 있다. 이동블록(141,142)의 안정적인 슬라이딩 동작을 보장하기 위해 열교환관(41b) 양측으로 냉각케이스(42)의 내부에는 복수의 가이드레일(150)이 설치되고, 이동블록(141,142)은 가이드레일(150)에 슬라이딩 가능하게 결합할 수 있다. 미설명 부호 151은 가이드레일(150)의 결합을 위해 냉각케이스의 각 모서리 쪽에 설치되는 지지대를 가리킨다.

회전구동기(120)는 모터(121)로 구성되고, 모터(121)는 브러시(110)를 회전시키도록 제1이동블록(141)과 제2이동블록(142) 중 어느 하나에 결합될 수 있다.

모터(121)는 각 브러시(110)를 개별적으로 회전시키도록 복수개로 구성될 수 있으나, 냉각케이스(42) 내부의 공간활용도 측면을 고려했을 때, 모터(121)는 적은 수로 마련되는 것이 바람직하다.

복수의 브러시(110)가 하나의 모터(121)에 의해 회전할 수 있도록 모터(121)와 이동블록(141) 사이에는 모터(121)의 회전력을 각각의 브러시(110)로 전달하기 위한 연동기어모듈(160)이 개재될 수 있다.

연동기어모듈(160)은 모듈박스(161)와, 모듈박스(161)에 설치되는 복수의 기어(162)를 포함할 수 있다. 복수의 기어(162)는 모터(121)와 결합하는 입력기어(162)와, 각 브러시(110)의 회전축(111)과 결합하는 복수의 출력기어(163)와, 출력기어(163)와 입력기어(162) 사이를 연결하는 복수의 연결기어(164)를 포함할 수 있다. 이에 따라 복수의 브러시(110)는 모터(121)의 회전시 동시에 일체로 회전할 수 있게 된다.

주행구동기(130)는 실린더몸체(131a)와, 실린더몸체(131a)에 진퇴가능하게 결합하는 작동로드(131b)를 구비하는 유압실린더(131)로 마련될 수 있다.

작동로드(131b)가 냉각케이스(42) 내부로 진입된 상태에서 이동블록(141)의 슬라이딩 방향을 따라 진퇴동작 할 수 있도록 실린더몸체(131a)는 냉각케이스(42) 후방 외면에 결합될 수 있다.

작동로드(131b)는 연결부(170)를 통해 제1이동블록(141)의 일측으로 연결된 상태에서 진퇴작동시 복수의 브러시(110)를 열교환관(41b)의 길이방향 양쪽으로 슬라이딩 시킨다.

세정장치(100)는 주행구동기(130)에 의한 브러시(110)의 주행동작이 열교환관(41b)의 길이범위 내에서 이루어지도록 브러시(110)의 이동위치를 감지하는 위치감지센서(180)를 구비할 수 있다.

위치감지센서(180)는 실린더몸체(131a)의 길이방향을 따라 양측으로 배치되는 제1센서(181)와 제2센서(182)를 포함할 수 있다.

제1센서(181)는 브러시(110)가 열교환관(41b)의 길이방향 일단 쪽으로 위치된 상태를 감지하고, 제2센서(182)는 브러시(110)가 열교환관(41b)의 길이방향 타단 쪽으로 위치된 상태를 감지할 수 있다.

제1센서(181)와 제2센서(182)를 통해 감지된 브러시(110)의 위치신호는 제어부(미도시)로 전송되고, 제어부(미도시)는 위치감지센서(180)를 통해 수신된 브러시(110)의 위치에 따라 유압실린더(131)의 동작을 제어할 수 있다.

즉, 제어부(미도시)는 제1센서(181)를 통해 브러시(110)의 위치신호가 감지된 상태에서는 작동로드(131b)가 후진하고, 제2센서(182)를 통해 브러시(110)의 위치신호가 감지된 상태에서는 작동로드(131b)가 전진하도록 유압실린더(130)의 동작을 제어함으로써, 도 4 내지 도 5와 같이 주행구동기(130)에 의한 브러시(110)의 주행동작이 열교환관(41b)의 길이범위 내에서 안정적으로 이루어지도록 할 수 있다.

이와 같이 구성되는 세정장치(100)에 따르면, 냉각케이스(42) 내부에 설치되는 브러시(110)를 통해 냉각열교환기(41)의 청소가 가능하게 되고, 이에 따라 냉각열교환기(41)를 냉각케이스(42)에 장착된 상태에서 수시로 청소하기가 편리해지므로, 냉각열교환기(41)의 오염으로 인해 스트립(1)의 품질이 저하되는 것을 보다 용이하게 예방할 수 있게 된다.

또한 연속소둔로는 세정장치(100)에 의해 열교환관(41b)으로부터 분리된 이물질을 수집하고 필터링하여 외부로 배출하는 이물배출장치(300)를 더 구비할 수 있다.

이물배출장치(300)는 내부공간이 냉각케이스(42) 내부와 통하도록 냉각케이스(42) 저부에 결합된 수집호퍼(310)와, 수집호퍼(310)와 연결배관(320)을 통해 연결된 필터링 하우징(330)을 구비할 수 있다. 수집호퍼(310)는 저부의 출구가 좁게 형성된 깔때기 형태로 마련되어 냉각케이스(42)로부터 자중에 의해 낙하하는 이물질을 1차적으로 수집할 수 있다.

필터링 하우징(330)은 양측으로 입구와 출구를 구비하고, 필터링 하우징(330)의 저부에는 이물수집구(331)가 마련될 수 있다. 입구와 출구 사이의 필터링 하우징(330) 내부에는 필터링 작용을 수행하기 위한 복수의 필터(340)가 장착될 수 있다.

연결배관(320)은 수집호퍼(310) 저부의 출구와 필터링 하우징(330) 일측의 입구 사이를 연결하고, 필터링 하우징(330) 타측의 출구에는 배출배관(350)이 연결되며, 연결배관(320) 상에는 배출배관(350) 쪽으로 이물질의 배출압력을 제공하기 위한 진공펌프(360)가 설치될 수 있다.

따라서 진공펌프(360)의 구동시 수집호퍼(310)로부터 연결배관(320)으로 유입된 이물질은 공기와 함께 필터링 하우징(330) 내부의 필터(340)를 통과하여 배출배관(350)을 통해 외부로 배출된다. 이때 필터(340)를 통과하는 과정에서 하중이 큰 이물질은 저부로 낙하되어 이물수집구(331)에 수집되고, 하중이 작은 이물질은 필터(340)를 통해 필터링 되며, 이물이 제거된 맑은 공기는 배출배관(350) 통해 장치 외부로 배출될 수 있게 된다.

진공펌프(360)와 수집호퍼(310) 사이의 연결배관(362)은 제1개폐밸브(370)를 통해 개폐되고, 이물수집구(331)에 수집된 이물질의 배출을 위해 이물수집구(331) 저부는 제2개폐밸브(380)를 통해 개폐될 수 있다.

다음은 연속소둔로에 있어서, 냉각열교환기(41)의 청소과정에 대해 설명한다.

연속 소둔 과정에서는 냉각열교환기(41)의 오염으로 인한 스트립(1)의 불량을 예방하기 위해 수시로 세정장치(100)를 구동시켜 냉각열교환기(41)를 청소할 수 있다.

일부 냉각부(40)의 냉각열교환기(41)가 청소되는 과정에서 나머지 다른 냉각부(40)들의 냉각열교환기(41)는 냉각작용을 지속할 수 있도록 복수의 냉각부(40)의 냉각열교환기(41)들은 일정한 순서를 정하여 순차적으로 청소될 수 있다. 따라서 연속소둔로는 연속 소둔 라인의 가동을 중단하지 않고서도 냉각열교환기(41)의 청소가 가능하게 된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 개별 냉각부(40)에서 냉각열교환기(41)를 청소하기 위해서는 먼저 유입덕트(43)와 배출덕트(44)를 통한 유체의 흐름이 차단되도록 연통단속장치(200)를 구동시켜 상승덕트부(30) 내부의 분위가 가스가 외부로 유출될 우려가 없도록 함으로써, 나머지 다른 냉각부(40)들에 의해 스트립(1)의 냉각작용이 지속되도록 함은 물론, 조업안전성이 확보되도록 할 수 있다.

유입덕트(43)와 유출덕트(44)가 차단되면, 상기 가스주입구(47)로 질소가스를 주입하여 냉각케이스(42)를 퍼지 한 후, 세정장치(100)를 구동시켜 냉각케이스(42) 내부 열교환관(41b)을 세정하게 된다.

세정장치(100)의 구동시 유압실린더(131)는 복수의 브러시(110)가 열교환관(41b) 각 층의 표면을 따라 주행하도록 이동블록(141,142)을 양방향으로 슬라이딩시키고, 모터(121)는 연동기어모듈(160)를 통해 이동블록(141,142)에 설치된 복수의 브러시(110)를 동시에 회전시킨다.

따라서 복수의 브러시(110)는 열교환관(41b)에 접촉된 상태로 회전하고, 이 상태에서 열교환관(41b) 표면을 따라 주행하면서 열교환관(41b)의 표면을 직접적인 방식으로 문질러 닦아낼 수 있게 된다.

브러시(110)의 동작을 통해 열교환관(41b)으로부터 분리되는 이물질은 자중에 의해 저부로 낙하되어 수집호퍼(310)에 수집될 수 있다.

이 상태에서는 이물배출장치(300)를 구동시킴으로써, 열교환관(41b)으로부터 분리되어 수집된 이물질은 필터링 과정을 거쳐 외부로 배출될 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 이와 같은 이물배출장치(300)의 동작과정에서는 제1개폐밸브(370)를 개방시킨 상태에서 진공펌프(360)를 구동시킬 수 있다.

진공펌프(360)의 구동시 수집호퍼(310)로부터 필터링 하우징(330) 내부로 유입된 이물질은 공기와 함께 필터(340)를 통과하여 배출배관(350)을 통해 외부로 배출된다. 이때 필터(340)를 통과하는 과정에서 하중이 큰 이물질은 저부로 낙하되어 이물수집구(331)에 수집되고, 하중이 작은 이물질은 필터(340)를 통해 필터링 되며, 이물질이 걸러진 맑은 공기는 배출배관(350)을 통해 장치 외부로 배출될 수 있다. 이물수집구(331)에 수집된 이물질은 제2개폐밸브(380)를 통해 이물수집구(331)를 개방시킨 상태에서 외부로 배출되어 제거될 수 있다.

10: 입구부, 20: 가열부,
30: 상승덕트부, 40: 냉각부,
41: 냉각열교환기, 42: 냉각열교환기의 장착부,
43: 유입덕트 44: 유출덕트
50: 상단덕트부, 60: 리턴덕트부,
70: 출구부, 100: 세정장치
110: 브러시 120: 회전구동기
121: 모터 130: 주행구동기
131: 유압실린더 131a: 실린더몸체
131b: 작동로드 141: 제1이동블록
142: 제2이동블록 150: 가이드레일
160: 연동기어모듈 170: 연결부
180: 위치감지센서 200: 연통단속장치
210: 제1단속밸브 220: 제2단속밸브
300: 이물배출장치 310: 수집호퍼
320: 연결배관 330: 필터링 하우징
340: 필터 350: 배출배관
360: 진공모터 370: 제1개폐밸브
380: 제2개폐밸브

Claims

스트립이 통과하는 덕트 내부 분위기가스의 출입이 가능하도록 상기 덕트와 내부가 연통된 냉각케이스;
상기 분위기가스와의 열교환을 위해 냉각액이 순환하는 열교환관을 구비하여 상기 냉각케이스에 장착되는 냉각열교환기;
상기 열교환관 외면의 이물질을 제거하는 세정장치; 및
상기 세정장치의 구동 상태에서 상기 덕트와 상기 냉각케이스 사이의 연통을차단하고, 상기 세정장치의 구동이 정지된 상태에서 상기 덕트와 상기 냉각케이스 사이를 연통시키는 연통단속장치;를 포함하고,
상기 세정장치는,
상기 열교환관 외면을 따라 주행하도록 상기 냉각케이스 내부에 설치되며, 상기 열교환관 외면에 접하여 회전하는 브러시;
상기 브러시를 회전시키는 회전구동기; 및
상기 브러시를 상기 열교환관의 길이방향으로 주행시키는 주행구동기;를 포함하는 연속소둔로.
삭제
제1항에 있어서,
상기 열교환관은 상호 이격된 다층구조를 이루도록 마련되고,
상기 브러시는 상기 다층구조를 이루는 상기 열교환관의 각 층에 접촉하도록 상호 평행하게 배치된 복수개로 구성되며,
세정장치는,
복수의 상기 브러시가 회전 가능하게 결합하고, 상기 주행구동기에 의해 주행하는 이동블록;을 더 포함하는 연속소둔로.
제3항에 있어서,
상기 이동블록은,
복수의 상기 브러시의 일단이 결합하는 제1이동블록; 및
복수의 상기 브러시의 타단이 결합하는 제2이동블록;을 포함하고,
상기 세정장치는,
상기 주행구동기에 의해 주행하는 상기 제1이동블록과 제2이동블록의 주행동작을 가이드 하기 위해 상기 열교환관 양측으로 상기 냉각케이스 내부에 설치되는 복수의 가이드레일;을 더 포함하는 연속소둔로.
제3항에 있어서,
상기 세정장치는,
상기 주행구동기에 의한 상기 브러시의 주행동작이 상기 열교환관의 길이범위 내에서 이루어지도록 상기 브러시의 이동위치를 감지하는 위치감지센서;를 더 포함하는 연속소둔로.
제1항에 있어서,
상기 세정장치에 의해 상기 열교환관으로부터 분리된 이물질을 수집하고 필터링하여 외부로 배출하는 이물배출장치;를 더 포함하는 연속소둔로.
제1항에 있어서,
상기 덕트로부터 상기 냉각케이스로 유입되는 유체의 흐름을 안내하는 유입덕트; 및
상기 냉각케이스로부터 상기 덕트로 배출되는 유체의 흐름을 안내하는 배출덕트;를 더 포함하고,
상기 연통단속장치는,
상기 유입덕트를 개폐하는 제1단속밸브; 및
상기 배출덕트를 개폐하는 제2단속밸브;를 포함하는 연속소둔로.