KR102065229B1 - Cooling apparatus for steel sheet - Google Patents
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Abstract
본 발명은 강판 냉각 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 강판 냉각 장치는 강판의 이송경로에 구비되는 장치몸체;와, 상기 장치몸체에 구비되어 상기 강판을 향하는 방향으로 유체를 공급하는 냉각유닛; 및 상기 장치몸체에 구비되며, 상기 강판 방향과는 다른 방향으로 상기 유체에 인력을 제공하여 상기 냉각유닛에서 공급한 유체의 방향을 전환하는 방향전환유닛;을 포함할 수 있다.The present invention relates to a steel plate cooling apparatus.
Steel sheet cooling device according to the present invention comprises: a device body provided in the conveying path of the steel sheet; and a cooling unit provided in the device body for supplying a fluid in the direction toward the steel sheet; And a reversing unit provided in the apparatus body and providing a attraction force to the fluid in a direction different from the direction of the steel plate to change the direction of the fluid supplied from the cooling unit.
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.In general, the plated steel sheet is excellent in corrosion resistance, spot weldability, etc., and the demand is increasing as 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.Referring to the process of manufacturing a galvanized steel sheet, which is one of such plated steel sheets, the steel sheet released from a pay off 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. The steel sheet is passed through sink rolls, plating baths, and through sink rolls, stabilization rolls, or guide rolls, wherein 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 addition, a gas wiping facility called an air knife is installed at an upper portion of the plating bath, and the plating thickness of the steel sheet is controlled by injecting a high pressure gas (inert gas or air) from the gas wiping facility.
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 galvanized layer from being peeled off the steel sheet, the galvanized layer should be cured. The hardening of the galvanized layer may be implemented due to cooling of the galvanized steel sheet.
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, by installing a constant cooling device in the transport path of the steel sheet to supply the cooling fluid to solidify the zinc plated layer adhered to the surface of the hot plated steel sheet, to drop the temperature of the steel sheet to smoothly carry out the transfer, post-process, etc. It is.
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, supply distance, etc. of the coolant is not properly adjusted during this cooling process, abnormal patterns or wrinkles may occur in the zinc plating layer. There is a problem that can occur.
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.
Particularly, in the case of zinc-containing galvanized steel sheet, if moisture reaches the plating surface before the plating layer is completely solidified, the plating surface layer may be oxidized, resulting in surface defects. Since it may cause the problem of flow rate control of the cooling fluid in the cooling of the coated steel sheet is very important.
본 발명은 강판의 냉각 효율성을 향상시키고, 강판 특히, 강판 에지부의 결함발생을 억제하는 것을 일 목적으로 한다.An object of the present invention is to improve the cooling efficiency of a steel sheet and to suppress the occurrence of defects in the steel sheet, in particular, the steel sheet edge portion.
또한, 제품의 생산성을 향상시키고, 불량 발생을 억제하며, 제조원가 절감에 기여하는 것을 일 목적으로 한다.
In addition, the object of the present invention is to improve the productivity of the product, to suppress the occurrence of defects, and to reduce the manufacturing cost.
본 발명은 강판 냉각 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a steel plate cooling apparatus.
본 발명에 따른 강판 냉각 장치는 강판의 이송경로에 구비되는 장치몸체;와, 상기 장치몸체에 구비되어 상기 강판을 향하는 방향으로 유체를 공급하는 냉각유닛; 및 상기 장치몸체에 구비되며, 제1 흡입수단 및 제2 흡입수단을 포함하고, 상기 강판 방향과는 다른 방향으로 상기 유체에 인력을 제공하여 상기 냉각유닛에서 공급한 유체의 방향을 전환하는 방향전환유닛;을 포함하고, 상기 장치몸체는, 상기 냉각유닛이 구비되는 냉각몸체;와, 상기 냉각몸체 일측에 이웃하고, 상기 제1 흡입수단이 구비되는 제1 흡입몸체; 및 상기 냉각몸체 타측에 이웃하고, 상기 제2 흡입수단이 구비되는 제2 흡입몸체;를 포함하고, 상기 제1,2 흡입몸체는, 상기 냉각몸체와 이웃한 영역에서부터 상기 강판의 두께방향으로 상기 강판까지의 최단거리가 가장 가깝고, 그 단부에서부터 상기 강판의 두께방향으로 상기 강판까지의 최단거리가 가장 멀도록 경사지게 구비되되, 상기 제1,2 흡입몸체가 상기 냉각몸체와 이웃한 영역은 상기 강판과 대면하게 제공될 수 있다.Steel sheet cooling device according to the present invention comprises: a device body provided in the conveying path of the steel sheet; and a cooling unit provided in the device body for supplying a fluid in the direction toward the steel sheet; And a first suction means and a second suction means provided in the apparatus body, and providing a attraction force to the fluid in a direction different from the direction of the steel plate to change the direction of the fluid supplied from the cooling unit. And a unit, wherein the apparatus body comprises: a cooling body provided with the cooling unit; and a first suction body adjacent to one side of the cooling body and provided with the first suction means; And a second suction body adjacent to the other side of the cooling body and provided with the second suction means, wherein the first and second suction bodies are formed in the thickness direction of the steel sheet from a region adjacent to the cooling body. The shortest distance to the steel sheet is the closest, and the shortest distance from the end to the steel sheet in the thickness direction of the steel sheet is provided to be inclined so that the first and second suction bodies adjacent to the cooling body is the steel sheet It may be provided face to face.
바람직하게, 상기 방향전환유닛의 상기 제1 흡입수단은, 흡입구의 적어도 일부가 상기 강판의 일측 끝단에서부터 상기 강판의 중심방향으로 일정거리까지인 제1 에지부에 대면하도록 상기 장치몸체에 구비되고, 상기 방향전환유닛의 상기 제2 흡입수단은 또 다른 흡입구의 적어도 일부가 상기 강판의 타측 끝단에서부터 상기 강판의 중심방향으로 일정거리까지인 제2 에지부에 대면하도록 상기 장치몸체에 구비될 수 있다.Preferably, the first suction means of the redirection unit is provided in the apparatus body such that at least a portion of the suction port faces the first edge portion from one end of the steel sheet to a predetermined distance in the center direction of the steel sheet, The second suction means of the redirection unit may be provided in the apparatus body such that at least a portion of another suction port faces a second edge portion which is a distance from the other end of the steel sheet to a predetermined distance in the center direction of the steel sheet.
또한 바람직하게, 상기 장치몸체는, 상기 강판으로부터 상기 강판의 두께방향으로 상기 냉각몸체까지의 최단거리(L1)가 상기 강판으로부터 상기 강판의 두께방향으로 상기 제1,2 흡입몸체의 단부까지의 최단거리(L2)보다 가깝게 제공될 수 있다.Also preferably, the device body has a shortest distance L 1 from the steel sheet to the cooling body in the thickness direction of the steel sheet from the steel sheet to the end portions of the first and second suction bodies in the thickness direction of the steel sheet. It may be provided closer than the shortest distance (L 2 ).
또한 바람직하게, 상기 장치몸체는, 상기 최단거리가 순차적으로 멀어지도록 제공될 수 있다.Also preferably, the device body may be provided so that the shortest distance sequentially away.
또한 바람직하게, 상기 제1,2 흡입수단은, 상기 제1,2 흡입몸체에 각각 구비되어 상기 강판에 대하여 경사지게 배치될 수 있다.Also preferably, the first and second suction means may be provided on the first and second suction bodies, respectively, to be inclined with respect to the steel plate.
그리고 바람직하게, 상기 제1 흡입수단은, 상기 제1 흡입몸체의 외주를 따라 배치되어 상기 제1 에지부와 대면하는 제1 흡입구; 및 상기 제1 흡입몸체에 구비되어 상기 제1 흡입구와 연결되고, 상기 제1 흡입구에서 흡입한 유체를 수용하는 제1 흡입챔버;를 포함하고, 상기 제2 흡입수단은, 상기 제2 흡입몸체의 외주를 따라 배치되어 상기 제2 에지부와 대면하는 제2 흡입구; 및 상기 제2 흡입몸체에 구비되어 상기 제2 흡입구와 연결되고, 상기 제2 흡입구에서 흡입한 유체를 수용하는 제2 흡입챔버;를 포함할 수 있다.And preferably, the first suction means, the first suction port disposed along the outer periphery of the first suction body facing the first edge portion; And a first suction chamber provided in the first suction body and connected to the first suction port, and receiving the fluid sucked from the first suction port. A second suction port disposed along an outer circumference and facing the second edge part; And a second suction chamber provided in the second suction body, connected to the second suction port, and receiving the fluid sucked from the second suction port.
또한 바람직하게, 상기 흡입구는, 복수개의 구멍을 포함하는 다공판 또는 하나의 구멍을 포함하는 흡입슬롯일 수 있다.Also preferably, the suction port may be a porous plate including a plurality of holes or a suction slot including one hole.
그리고, 상기 흡입구는, 상기 제1,2 흡입몸체에서 흡입영역에 배치되되, 강판의 최소폭=Lmin, 강판의 최대폭=Lmax 일때, 상기 강판의 중심에서부터 상기 강판의 중심에 가장 가까운 상기 흡입구까지의 위치(α)는, 이고, 상기 강판의 중심에서부터 상기 강판의 중심에 가장 먼 상기 흡입구까지의 위치(β)는, 이며, 상기 흡입구가 상기 다공판일 경우 γ=0.1, 상기 흡입구가 상기 흡입슬롯일 경우 γ=0.05일 수 있다.The suction port is disposed in the suction area of the first and second suction bodies, and the suction port is closest to the center of the steel sheet from the center of the steel sheet when the minimum width of the steel sheet is L min and the maximum width of the steel sheet is L max. Position (α) to The position β from the center of the steel sheet to the suction port furthest from the center of the steel sheet is Γ = 0.1 when the suction port is the porous plate, and γ = 0.05 when the suction port is the suction slot.
한편 바람직하게, 상기 방향전환유닛은, 상기 장치몸체에 구비되고, 상기 흡입구에 연결되어 흡입압력을 제공하는 흡입블로워;를 더 포함할 수 있다.On the other hand, preferably, the redirection unit, the suction blower which is provided in the device body, is connected to the suction port to provide a suction pressure.
그리고, 상기 냉각유닛은, 상기 장치몸체에 구비되되, 적어도 상기 냉각몸체에 구비되어 유체를 분사하는 적어도 하나의 냉각노즐;을 포함할 수 있다.The cooling unit may include at least one cooling nozzle provided in the apparatus body and provided at least in the cooling body to inject a fluid.
또한 바람직하게, 상기 흡입블로워는, 90mmAq 이상 310mmAq 이하의 흡입압력을 제공하고, 상기 냉각노즐은, 17m3/min 이상 40m3/min 이하의 유량으로 유체를 공급하게 제공될 수 있다.Also preferably, the suction blower may provide a suction pressure of 90 mmAq or more and 310 mmAq or less, and the cooling nozzle may be provided to supply fluid at a flow rate of 17 m 3 / min or more and 40 m 3 / min or less.
그리고 바람직하게, 상기 냉각노즐은, 상기 제1,2 흡입몸체에도 구비되되, 상기 강판의 이송방향으로 상기 방향전환유닛과 번갈아가며 구비될 수 있다.And preferably, the cooling nozzle is provided in the first and second suction bodies, it may be provided alternately with the redirection unit in the conveying direction of the steel sheet.
또한 바람직하게, 상기 제1,2 흡입몸체는, 상기 강판과 대면하는 면이 상기 냉각몸체의 연장선과 형성하는 각도는 1° 이상 12° 이하일 수 있다.Also preferably, the first and second suction bodies may have an angle at which a surface facing the steel plate and an extension line of the cooling body is 1 ° or more and 12 ° or less.
한편 바람직하게, 상기 장치몸체는, 상기 강판으로부터 상기 냉각몸체까지 상기 강판의 두께방향으로의 최단거리가 100mm 이상 300mm 이하가 되도록 상기 강판으로부터 이격될 수 있다.
Meanwhile, preferably, the apparatus body may be spaced apart from the steel sheet such that the shortest distance in the thickness direction of the steel sheet from the steel sheet to the cooling body is 100 mm or more and 300 mm or less.
본 발명에 따르면 강판의 냉각 효율성이 향상되고, 강판 특히, 강판 에지부의 결함발생을 억제할 수 있다.According to the present invention, the cooling efficiency of the steel sheet can be improved, and the occurrence of defects in the steel sheet, particularly, the steel sheet edge portion can be suppressed.
또한, 제품의 생산성이 향상되고, 제조원가를 절감할 수 있다.
In addition, the productivity of the product can be improved, and the manufacturing cost can be reduced.
도 1은 통상의 도금 설비가 도시되어 있다.
도 2는 통상의 도금 설비의 냉각챔버의 냉각유체 분사영역을 도시한 것이다.
도 3은 통상의 도금 설비의 냉각챔버에 의한 냉각유량을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 강판 냉각 장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 강판 냉각 장치에 의한 냉각유체의 유량, 유동을 개략적으로 도시한 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 강판 냉각 장치의 장치몸체 및 강판을 개략적으로 도시한 것이다.
도 7은 냉각노즐의 간격과 흡입여부에 따른 강판 표면에서의 주파수변화를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 강판 냉각 장치의 유동, 유량을 개략적으로 도시한 것이다.
도 9는 토출유량과 흡입출력에 따른 흡입유량비를 도시한 것이다.
도 10은 토출유량과 흡입출력에 따른 흡입유량비를 도시한 것이다.
도 11은 흡입압력에 따른 강판 표면속도를 도시한 것이다.
도 12는 흡입압력에 따른 강판 표면전단응력을 도시한 것이다.
도 13은 본 발명에 따른 장치몸체 및 방향전환유닛을 도시한 것이다.
도 14는 통상의 도금 설비의 냉각챔버에 의한 유동을 도시한 것이다.
도 15는 본 발명에 따른 강판 냉각 장치에 의한 유동을 도시한 것이다.1 shows a typical plating installation.
2 shows a cooling fluid spraying region of a cooling chamber of a conventional plating facility.
Figure 3 shows the cooling flow rate by the cooling chamber of the conventional plating equipment.
Figure 4 schematically shows a steel plate cooling apparatus according to the present invention.
Figure 5 schematically shows the flow rate, flow of the cooling fluid by the steel sheet cooling apparatus according to the present invention.
Figure 6 schematically shows the apparatus body and the steel sheet of the steel sheet cooling apparatus according to the present invention.
Figure 7 shows the frequency change in the surface of the steel sheet according to the interval between the cooling nozzle and suction.
Figure 8 schematically shows the flow, flow rate of the steel sheet cooling apparatus according to another embodiment of the present invention.
9 shows the suction flow rate ratio according to the discharge flow rate and the suction output.
10 shows the suction flow rate ratio according to the discharge flow rate and the suction output.
Figure 11 shows the surface speed of the steel sheet according to the suction pressure.
12 shows the steel sheet surface shear stress according to the suction pressure.
Figure 13 shows the device body and the redirection unit according to the invention.
14 shows the flow by the cooling chamber of a conventional plating facility.
Figure 15 shows the flow by the steel sheet cooling apparatus according to 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 understanding of the description of the embodiments of the present invention, the elements described with the same reference numerals in the accompanying drawings are the same elements, and the related elements among the components that will act the same in each embodiment may be represented by the same or extension numbers. Notation.
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 by the prior art will be omitted, and hereinafter, 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.
However, the spirit of the present invention is not limited to the embodiments presented, and may be proposed in other forms in which specific elements are added, changed, or deleted by those skilled in the art, but are also included within the scope of the same spirit as the present invention. Leave it on.
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. The steel sheet described below may be a plated steel sheet, and in particular, may be a plated steel sheet of at least 400 g / m 2 of double-sided plating amount, aluminum plating, and magnesium-aluminum alloy hot dip plating during zinc plating.
이외에도 강판 에지부에 결함이 발생하기 쉬운 도금 강판이 될 수도 있다.In addition, it may be a plated steel sheet which is prone to defects in the steel sheet edge portion.
또한, 아래에서 설명하는 냉각용 유체는 도금 강판의 특성에 맞는 적절한 것으로 선택되어 적용될 수 있으며, 그 종류는 반드시 본 발명에 의해 한정되지는 않는다.
In addition, the cooling fluid to be described below may be selected and applied as appropriate to the characteristics of the plated steel sheet, the kind is not necessarily limited by the present invention.
본 발명은 이하, 아연도금강판 또는 마그네슘이 1% 이상 포함된 아연합금도금 강판이면서,The present invention is a galvanized steel sheet or zinc alloy plated steel sheet containing 1% or more of magnesium,
1) 열연 또는 냉연 강판이고,1) hot rolled or cold rolled steel plate,
2) 강판의 폭은 700mm~1800mm이며,2) The width of steel plate is 700mm ~ 1800mm,
3) 냉각용 유체를 공급하는 냉각노즐의 분사구에서부터 강판의 표면까지의 거리는 80mm~150mm이고,3) The distance from the injection hole of the cooling nozzle supplying the cooling fluid to the surface of the steel sheet is 80mm ~ 150mm,
4) 냉각노즐의 분사구에서 공급되는 냉각유체는 공기 또는 질소이며,4) The cooling fluid supplied from the nozzle of the cooling nozzle is air or nitrogen.
5) 냉각노즐 한 개는 상기 냉각용 유체를 50mmAq 이상의 압력으로 공급한 경우를 일 예로 들어 설명하도록 한다.5) One cooling nozzle is described as an example of supplying the cooling fluid at a pressure of 50 mmAq or more.
아울러, 이하에서 특별한 언급이 없는 경우에는 냉각노즐 한 개에서 공급된 냉각용 유체가 강판의 폭방향으로 배출되는 공간이 0.02m2이상이고, 이 경우에 있어서 냉각노즐 한 개에서 토출된 풍량이 강판의 폭방향으로 배출될 때 강판의 표면을 지나는 속도는 거시적으로 계산한 것으로 한다.
In addition, when there is no special mention below, the space for discharging the cooling fluid supplied from one cooling nozzle in the width direction of the steel sheet is 0.02 m 2 or more, and in this case, the amount of air discharged from one cooling nozzle is used for the steel sheet. The velocity across the surface of the steel sheet when discharged in the width direction of is to be calculated macroscopically.
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 illustrated 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 이송경로에 구비되어 상기 강판(1)의 일측면과 타측면에 대면하게 구비되는 장치몸체(110)를 통과하면서 도금층이 냉각 및 응고될 수 있다.In addition, the plating layer may be cooled and solidified while being provided in the conveying path of the
상기 장치몸체(110)를 통과한 강판(1)은 상부롤(15)에 의해 방향이 전환되어 다음 공정으로 이동하게 된다. 이때, 장치몸체(110)는 강판(1)의 두께, 너비, 도금층 두께 등에 따라 상기 강판(1)의 이송방향에서 복수개가 구비될 수도 있다.The
또한, 상기 장치몸체(110)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.In addition, the
장치몸체(110)는 냉각용 유체 공급탱크(미도시)에 연결된 공급라인(110a)을 구비하고, 강판(1)에 공급한 냉각유체를 흡입할 수 있도록 흡입라인(110b)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
도 2에는 통상의 냉각챔버(20)에 구비된 냉각노즐(미도시)에 의해 강판(1)에 냉각유체를 공급하는 상태가 도시되어 있다.2 shows a state in which a cooling fluid is supplied to the
통상의 냉각챔버(20)는 강판(1)의 폭 방향으로 구비되며, 상기 냉각챔버(20)의 X축 방향 전체에 이르는 영역 중, 냉각유체 분사영역에 해당하는 영역에만 냉각노즐(미도시)을 구비하고, 냉각유체를 공급해왔다.The
이러한 경우, 유량을 보면 냉각챔버(20)와 대면하는 영역인 단부영역(23)에서 강판(1)의 가장자리인 에지부(22)로 갈수록 유량이 증가하는 것을 알 수 있다. In this case, it can be seen from the flow rate that the flow rate increases from the
이는 강판(1)에 공급된 냉각유체가 에지부(22)로 이동하는 것을 의미하므로 강판(1)의 에지부(22)에서는 유속도 빠르고, 유량도 많으며, 전단응력도 높다는 것을 알 수 있다.This means that the cooling fluid supplied to the
강판(1)의 에지부(22)의 이러한 조간은 강판의 표면 결함을 유발하기에 아주 적합한 조건이기 때문에 강판(1)의 에지부(22)에서의 결함이 강판(1)의 중심부에 서 결함에 비해 월등히 많이 발생한다는 것을 예측할 수 있게 한다.Since such interleave of the
보다 구체적으로 도 3에서 보이듯, 냉각챔버(20)의 중심부에서부터 X축 방향으로 복수개의 냉각노즐(21)을 마련하고, 상기 냉각노즐(21)로 하여금 냉각유체를 공급하게 할 때, 냉각챔버(20)의 가장자리부(24)에 유량이 증가함을 알 수 있고, 이는 강판(1)의 에지부(22)에서의 전단응력이 높아져 결함이 발생하기 용이한 조건이 된다는 것을 알 수 있다.
More specifically, as shown in FIG. 3, when the plurality of cooling
따라서, 강판의 결함 발생을 억제하기 위해서는 유량, 유속, 전단응력을 조절해야 한다.Therefore, in order to suppress the occurrence of defects in the steel sheet, it is necessary to adjust the flow rate, flow rate and shear stress.
도 4에는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 강판 냉각 장치(100)가 도시되어 있다.4 shows a steel
이하에서는, X축 방향은 강판의 폭방향, Y축 방향은 강판의 이송방향, Z축 방향은 강판의 두께방향을 의미한다.
Hereinafter, X-axis direction means the width direction of a steel plate, Y-axis direction means the conveyance direction of a steel plate, and Z-axis direction means the thickness direction of a steel plate.
본 발명에 따른 강판 냉각 장치(100)는 강판의 이송경로에 구비되는 장치몸체(110)와, 상기 장치몸체(110)에 구비되어 상기 강판 방향으로 냉각용 유체를 공급하는 냉각유닛(120) 및 상기 강판 이외의 방향으로 유체를 흡입하도록 상기 장치몸체(110)에 구비되어, 상기 냉각유닛(120)에서 공급한 유체의 방향을 전환하는 방향전환유닛(130)을 포함할 수 있다.Steel
냉각유닛(120)은 장치몸체(110)에서 X축 방향으로 연속되게 구비되고, Y축 방향으로 복수개가 구비되며, 상호 일정거리 이격되는 노즐가이드(122)를 포함할 수 있다.
노즐가이드(122)의 내부에는 냉각노즐(미도시)이 위치함에 따라 노즐가이드(122)를 통해 냉각용 유체가 장치몸체(110)의 외부로 토출될 수 있다.As the cooling nozzle (not shown) is positioned inside the
또한 장치몸체(110)의 후방으로는 상기 냉각노즐(미도시)에 연결되어 냉각용 유체를 공급하는 냉각유체인입구(123)가 구비될 수 있다. 이 냉각유체인입구(123)는 냉각용 유체 수용탱크(미도시)에 연결되어 냉각용 유체를 공급받을 수 있다.In addition, the rear of the
이와 같은 구성에 따라 장치몸체(110)와 대면하는 강판에는 노즐가이드(122)로부터 토출되는 냉각용 유체가 충돌하게 되는데 이와 동시에 방향전환유닛(130)에서 냉각용 유체를 흡입하도록 일정 흡입압력을 제공함에 따라, 강판에 충돌하고 난 냉각용 유체의 적어도 일부는 상기 방향전환유닛(130)에서 제공하는 흡입압력에 의해 방향전환유닛(130) 방향으로 유체의 이동방향이 전환되면서 강판의 외부 또는 강판의 에지부로 나가지 못하게 된다.According to such a configuration, the cooling fluid discharged from the
바람직하게, 상기 방향전환유닛(130)은 90mmAq 이상, 310mmAq이하의 흡입압력으로 냉각용 유체를 흡입하도록 제공될 수 있다.Preferably, the
따라서, 강판의 에지부를 지나 강판의 외부로 나가야하는 냉각용 유체들이 그렇게 하지 못하게 되고, 강판 에지부에서의 유량 및 유속이 현저히 줄게 되어 강판 에지부에서의 전단응력도 감소하게 되는 것이다.
Therefore, the cooling fluids that must pass through the edge of the steel sheet to the outside of the steel sheet do not do so, and the flow rate and flow rate at the steel sheet edge are significantly reduced, so that the shear stress at the steel sheet edge portion is also reduced.
이러한 상태에서의 유동을 도 5에 나타내었다. 도 5에는 강판(101)의 일측 단부에서부터 X축 방향에서 강판(101)의 중심 방향으로 일정거리만큼인 제1 에지부(102) 및 강판(101)의 타측 단부에서부터 X축 방향에서 강판(101)의 중심 방향으로 일정거리만큼인 제2 에지부(103)가 나타나있다.The flow in this state is shown in FIG. In FIG. 5, the
이때, 상기 장치몸체(110)는 강판(101)의 제1 에지부(102)와 대면하는 영역인 제1 흡입몸체(112) 및 제2 에지부(103)와 대면하는 영역인 제2 흡입몸체(113)를 포함할 수 있다.At this time, the
그리고, 상기 제1,2 흡입몸체(112,113)에는 방향전환유닛(도 4의 130)인 제1 흡입수단(131) 및 제2 흡입수단(132)이 마련될 수 있다.In addition, the first and
바람직하게, 상기 제1 흡입수단(131)은 상기 제1 흡입몸체의 외주를 따라 배치되어 상기 제1 에지부(102)와 대면하는 제1 흡입구(133) 및 상기 제1 흡입몸체(112)에 구비되어 상기 제1 흡입구(133)와 연결되고, 상기 제1 흡입구에서 흡입한 냉각용 유체를 수용하였다가 추후에 배출하게 제공되는 제1 흡입챔버(134)를 포함할 수 있다.Preferably, the first suction means 131 is disposed along the outer circumference of the first suction body to the
또한, 상기 제2 흡입수단(132)은 상기 제2 흡입몸체(113)의 외주를 따라 배치되어 상기 제2 에지부(103)와 대면하는 제2 흡입구(135) 및 상기 제2 흡입몸체(113)에 구비되어 상기 제2 흡입구(135)와 연결되고, 상기 제2 흡입구에서 흡입한 냉각용 유체를 수용하였다가 추후에 배출하게 제공되는 제2 흡입챔버(136)를 포함할 수 있다.In addition, the second suction means 132 is disposed along the outer circumference of the
따라서, 장치몸체(110)의 중앙부인 냉각몸체(111)에서 X축 방향으로 복수개가 구비되는 냉각노즐(121)에서 분사되는 냉각용 유체는 노즐가이드(122)를 통해 외부로 배출되며, 이렇게 배출된 냉각용 유체는 강판(101)의 표면에 닿았다가 제1,2 흡입수단(131,132)의 흡입압력에 의해 강판(101)의 반대방향으로 그 방향이 전환되어 제1,2 흡입챔버(134,136) 내부로 들어가게 된다.Therefore, the cooling fluid sprayed from the cooling
이때, 제1,2 흡입구(133,135)의 흡입압력을 더한 값이 90mmAq 이상, 310mmAq이하가 되도록 구비될 수 있다. 그리고, 상기 제1,2 흡입구(133,135)에 압력을 제공하는 압력공급수단(미도시)은 상기 제1,2 흡입구(133,135)에서의 압력이 90mmAq 이상, 310mmAq이하가 되도록 상기 제1,2 흡입구(133,135)에 연결될 수 있다.In this case, the sum of the suction pressures of the first and
이와 같은 제1,2 흡입구(133,135)에 따르면 강판(101)의 중심부에 닿았다가 제1,2 에지부(102,103)로 이동하거나, 제1,2 에지부(102,103)에 접촉할 수 있는 냉각용 유체가 제1,2 흡입챔버(134,136) 내부로 흡입되게 되므로 제1,2 에지부(102,103)에서의 유량 및 유속이 현저히 줄어들게 된다. According to the first and
또한, 강판의 제1,2 에지부(102,103)에서의 전단응력도 현저히 줄게 되므로 강판의 온도 불균형에 의한 뒤틀림 등의 결함을 억제할 수 있다.
In addition, since the shear stress at the first and
한편, 도 6에서 보이듯, 장치몸체(110)는 상기 강판(101)에 대하여 일부 경사지게 배치될 수 있다.On the other hand, as shown in Figure 6, the
구체적으로 상기 냉각몸체(111)는 강판(101)에 대하여 평행하게 놓이지만 상기 냉각몸체(111)의 일측에 이웃하는 제2 흡입몸체(113)는 상기 강판(101)에 대하여 경사지게 놓인다. 이는, 제1 흡입몸체(도 5의 112)의 경우도 마찬가지다.Specifically, the cooling
따라서, 냉각몸체(111)에서부터 Z축 방향으로 강판(101)까지의 최단거리(L1)는 제2 흡입몸체(113)의 단부에서부터 Z축 방향으로 강판(101)까지의 최단거리(L2)보다 가깝게 된다.Accordingly, the shortest distance to the cooling body from the
이에 따르면, 냉각노즐(121)에서 공급된 냉각용 유체가 강판(101)에 닿았다가 일부는 제2 흡입구(135)로 흡입되어 제2 흡입챔버(136)에 수용되고, 또 일부는 제2 흡입몸체(113)의 측면을 통해 외부로 배출될 수 있게 된다.According to this, the cooling fluid supplied from the cooling
즉, 제2 흡입몸체(113)의 단부가 강판(101)에 대하여 Z축 방향으로 후퇴하게 구비되므로 그만큼 유체가 배출될 수 있는 공간이 확보되는 것이다.That is, since the end portion of the
따라서, 강판(101)의 제2 에지부(103)에 머물러 있게 될 냉각용 유체가 제2 에지부(103)에 머무르지 못하게 되며, 초기에 제2 흡입구(135)에서 공급하는 흡입압력에 의해 X축 방향으로 방향이 전환되었다가 제2 흡입챔버(136)로 들어가거나 또는 장치몸체(110)와 강판(101)의 외부로 배출되게 되는 것이다.Therefore, the cooling fluid, which will remain in the
이에 따라 냉각용 유체가 강판의 에지부에 머무르지 못하게 하고, 대신 외부로 배출되게 할 수 있어 강판의 에지부의 전단응력을 줄일 수 있게 된다.Accordingly, it is possible to prevent the cooling fluid from staying at the edge portion of the steel sheet, and instead to be discharged to the outside, thereby reducing the shear stress at the edge portion of the steel sheet.
이때, 장치몸체(110)에 연결되어 냉각노즐(121)을 덮는 노즐가이드(122)는 반드시 구비되어야 하는 것은 아니며, 노즐가이드(122)의 적용여부는 작업자 및 작업환경에 의해 적절히 변경되어 적용될 수 있는 사항이다.In this case, the
바람직하게는 냉각노즐(121) 간의 간격을 조절하여서도 강판 에지부의 결함을 억제할 수 있다. 즉, 하나의 냉각노즐(121)과 상기 냉각노즐(121)에 이웃하는 또 다른 냉각노즐 간의 X축 방향으로의 거리를 다르게 할 수 있는 것이다.Preferably, the defect of the steel sheet edge portion can be suppressed even by adjusting the distance between the cooling
도 7에는 냉각노즐(도 6의 121) 간의 간격과 흡입압력에 따른 전단력의 주파수별 크기가 도시되어 있고, 이 주파수는 냉각노즐은 300mmAq의 압력으로 냉각용 유체를 분사하게 구비되고, 냉각노즐 하나의 내경은 7mm이며, 냉각노즐 간의 간격을 200mm 또는 400mm로 했을 때의 크기이다.Figure 7 shows the size of the frequency of the shear force according to the interval between the cooling nozzle (121 of Figure 6) and the suction pressure, the frequency of the cooling nozzle is provided to inject the cooling fluid at a pressure of 300mmAq, one cooling nozzle The inner diameter of is 7mm and is the size when the space between cooling nozzles is 200mm or 400mm.
이 변화는 강판의 표면에서 전단력의 변화로 해석할 수 있는데 세로축은 강판 표면에 발생하는 전단력의 크기를 의미하고, 가로축은 전단력이 발생하는 주기를 의미한다.This change can be interpreted as a change in the shear force on the surface of the steel sheet, the vertical axis means the magnitude of the shear force generated on the surface of the steel sheet, the horizontal axis means the period in which the shear force occurs.
냉각노즐 간의 간격이 200mm 일 때에는 300Hz 이하의 주기로 큰 전단력이 발생하고, 냉각노즐 간의 간격이 400mm 일 때에는 200mm 일 때와 달리 300Hz이하에서 큰 전단력이 발생하지 않는다. 그러면서 400Hz~700Hz 주기를 가지는 전단력은 강하게 발생하는 것을 알 수 있다.When the spacing between the cooling nozzles is 200mm, a large shear force is generated at a period of 300 Hz or less, and when the spacing between the cooling nozzles is 400mm, a large shear force is not generated at 300Hz or less, unlike when 200mm. It can be seen that the shear force with a 400Hz ~ 700Hz period occurs strongly.
이와 같은 결과를 통하여 동일한 유량이 장치몸체의 폭방향(도 6의 X축 방향)으로 배출된다고 할 때, 냉각노즐 간의 간격이 증가할 경우, 냉각용 유체의 배출면적이 증가하기 때문에 유속이 감소하여 전단력의 크기를 줄일 수 있음을 알 수 있다.As a result, when the same flow rate is discharged in the width direction of the apparatus body (X-axis direction in FIG. 6), when the distance between the cooling nozzles increases, the flow rate decreases because the discharge area of the cooling fluid increases. It can be seen that the magnitude of the shear force can be reduced.
배출면적을 증가시키기 위해서는 장치몸체(도 6의 110)의 길이 특히, 제2 흡입몸체(113)의 길이를 늘리면 된다. 이는 제1 흡입몸체의 길이를 늘려도 배출면적이 증가되는 것과 동일한 의미이다. 더하여, 제1,2 흡입몸체의 길이를 늘린 상태에서 냉각노즐 간의 간격을 400mm로 하고, 방향전환유닛에 의해 냉각용 유체의 흡입을 함께 실시하면 강판 에지부에서 전단응력이 증가하는 것을 더욱 효과적으로 억제할 수 있다.In order to increase the discharge area, the length of the apparatus body (110 of FIG. 6), in particular, the length of the
그러나, 이 수치들은 반드시 본 발명에 의해 한정되는 것은 아니며, 작업조건, 강판의 특성 등에 따라 적절한 수치로 변경되어 적용될 수 있는 사항이다.
However, these values are not necessarily limited by the present invention, and may be changed and applied to appropriate values depending on working conditions, characteristics of the steel sheet, and the like.
한편, 도 8에서 보이듯, 냉각노즐(121)은 제1 흡입몸체(112)에도 구비될 수 있으며, 이는 제2 흡입몸체에도 구비될 수 있다는 것과 동일한 의미이다. 그러나, 필요에 따라 냉각몸체(도 6의 111)에 구비된 냉각노즐(121) 만을 작동시킬 수도 있고, 제1 흡입몸체(112) 및 제 2흡입몸체(도 6의 113)에도 구비된 냉각노즐도 함께 작동시킬 수 있다. 이는 작업조건 및 강판의 특징 등에 의해 적절히 선택되어 적용될 수 있는 사항이다.On the other hand, as shown in Figure 8, the cooling
그리고 상기 냉각노즐(121)은 강판의 이송방향인 Y축 방향으로 복수개가 구비될 수 있는데, 상기 냉각노즐(121)들은 방향전환유닛(130)과 번갈아가며 배치될 수 있다.In addition, the cooling
즉, 강판(101)의 일정 높이에 대면하는 제1 냉각노즐(121a)의 아래에는 방향전환유닛(130)이 구비되고, 상기 방향전환유닛(130)의 아래에는 제2 냉각노즐(121b)이 구비되며, 그 아래에는 또 다른 방향전환유닛(130)과 제3 냉각노즐(121c)이 순차적으로 구비될 수 있다.That is, the
그러면 제1,2,3 냉각노즐(121a,121b,121c)에 의해 발생한 냉각유량이 방향전환유닛(130)에 의해 강판 이송방향인 Y축 방향으로도 전환되므로 냉각유량이 강판의 폭방향으로 이동하면서 강판의 에지부로 과다하게 모이는 현상을 방지할 수 있게 된다. 이는, 강판 에지부의 전단응력이 증가하는 것을 방지할 수 있도록 하는 효과를 창출할 수 있다.
Then, since the cooling flow rate generated by the first, second and
한편, 도 9에는 냉각노즐(도 8의 121)에서 토출되는 냉각용 유체의 유량이 38.7m3/min일 때, 방향전환유닛(도 8의 130)의 흡입유량비가 도시되어 있다. 이때, 냉각노즐 한 개에 의해 발생한 유량은 강판 표면에 부딪힌 후, 강판의 양측 에지부 방향으로 분배되므로 냉각노즐 한 개에서 실제로 발생한 유량은 38.7m3/min의 2배이나, 이하에서는 38.7m3/min을 기준으로 계산하도록 한다.9 shows the suction flow rate ratio of the direction change unit (130 in FIG. 8) when the flow rate of the cooling fluid discharged from the cooling nozzle (121 in FIG. 8) is 38.7 m 3 / min. At this time, the flow rate generated by one cooling nozzle impinges on both sides of the steel plate after hitting the surface of the steel sheet, so the flow rate actually generated by one cooling nozzle is twice that of 38.7 m 3 / min, but below 38.7 m 3 Calculate based on / min.
강판의 폭방향으로 배출되는 유량을 Q1으로 하고, 상기 방향전환유닛에 의해 흡입되는 유량을 Q2로 하고, 강판의 에지부를 지나 외부로 배출되는 유량을 Q3으로 하며, 방향전환유닛에서는 300mmAq의 흡입압력으로 냉각용 유체를 흡입한다.The flow rate discharged in the width direction of the steel plate is Q1, the flow rate sucked by the redirection unit is Q2, and the flow rate discharged to the outside through the edge portion of the steel plate is Q3, and the suction unit has a suction pressure of 300 mmAq. Suction the cooling fluid.
그리고, 이때의 냉각노즐 한 개에서 유량이 배출되는 배출면적은 0.0775m2으로 하였고, 이러한 상태에서 방향전환유닛에서 제공하는 흡입압력의 100%가 300 mmAq이다.In this case, the discharge area discharged from one of the cooling nozzles was 0.0775 m 2 , and in this state, 100% of the suction pressure provided by the redirection unit was 300 mmAq.
그런데 도 9를 보면 방향전환유닛에서 제공하는 흡입압력을 75%, 50%로 변화를 주었을 때 흡입유량비 또한 줄어듦을 알 수 있다. 즉, 흡입압력을 높일수록 실제 강판에 영향을 미치면서 강판의 에지부를 지나 외부로 배출되는 유량인 Q3의 값이 줄어들게 되는 것을 알 수 있다. 9, it can be seen that the suction flow rate also decreases when the suction pressure provided by the direction change unit is changed to 75% and 50%. That is, as the suction pressure is increased, the value of the flow rate Q3 discharged to the outside through the edge portion of the steel sheet is reduced while affecting the actual steel sheet.
마찬가지로 도 10에서 보이듯, 동일한 조건에서 토출유량을 18.7m3/min로 하였을 때에도 같은 결과를 가져오는 것을 알 수 있다.Similarly, as shown in FIG. 10, it can be seen that the same result is obtained when the discharge flow rate is 18.7 m 3 / min under the same conditions.
또한 도 11에는 냉각노즐 한 개에서 실제로 발생한 유량이 38.7m3/min인 경우의 강판의 표면속도가 도시되어 있고, 도 12에는 냉각노즐 한 개에서 실제로 발생한 유량이 18.7m3/min인 경우의 강판의 표면전단응력이 도시되어 있다. 도 11 및 도 12의 결과를 도 9 및 도 10의 결과와 비교해보면 방향전환유닛의 흡입압력이 증가함에 따라 강판의 표면에 부딪히고, 강판의 표면에 영향을 미치면서 강판 에지부를 지나 외부로 배출되는 유량이 감소하는 것을 알 수 있고, 이 수치는 강판 표면에서 냉각용 유체의 유동의 속도 및 전단응력의 크기와도 연관이 있음을 알 수 있다.11 shows the surface velocity of the steel sheet when the flow rate actually generated in one cooling nozzle is 38.7 m 3 / min, and FIG. 12 shows the flow rate actually generated in one cooling nozzle of 18.7 m 3 / min. The surface shear stress of the steel sheet is shown. Comparing the results of FIGS. 11 and 12 with the results of FIGS. 9 and 10, the suction pressure of the redirection unit is increased to impinge on the surface of the steel sheet and discharge to the outside through the steel sheet edge while affecting the surface of the steel sheet. It can be seen that the flow rate is reduced, and this value is also related to the magnitude of the shear stress and the speed of the flow of the cooling fluid on the steel plate surface.
즉, 도 9 내지 도 12의 결과를 종합해보면 방향전환유닛의 흡입압력이 100%까지 증가할수록, 강판 표면에서의 유동의 속도가 최대 37%까지 감소하는 것을 알 수 있고, 이는 전단응력에도 영향을 미쳐서 냉각노즐 한 개에서 실제로 발생한 유량이 18.7m3/min인 경우에는 전단응력이 최대 80%까지 감소하게 된다는 것을 알 수 있다.That is, as a result of the sum of the results of FIGS. 9 to 12, it can be seen that as the suction pressure of the redirection unit increases up to 100%, the flow velocity on the surface of the steel sheet decreases up to 37%, which affects the shear stress. It can be seen that the shear stress is reduced by up to 80% when the actual flow rate in one cooling nozzle is 18.7 m 3 / min.
이와 같이 강판의 표면에서 유동의 속도를 감소시키는 것 또한 강판의 에지부에서 전단응력을 감소시키게 되므로 강판의 결함을 방지하는 효과를 가져오게 된다.
In this way, reducing the speed of flow at the surface of the steel sheet also reduces the shear stress at the edge portion of the steel sheet has the effect of preventing the defect of the steel sheet.
도 13에는 방향전환유닛(130)이 구체적으로 도시되어 있다. 제1 흡입몸체(112)에 구비되는 제1 흡입구(133) 및 제2 흡입몸체(113)에 구비되는 제2 흡입구(135)가 도시되어 있으며, 제1,2 흡입구(133,135) 각각에 연결되는 제1,2 흡입챔버(134,136)가 도시되어 있다.13 illustrates the
상기 제1,2 흡입구(133,135)의 위치는 바람직하게는 강판의 폭에 의해 결정될 수 있는데 이하에서는 제2 흡입구(135)를 예로 들어 설명하며, 아래에서 설명하는 내용은 제1 흡입구(133)에도 동일하게 적용될 수 있는 사항이다.The position of the first and
강판의 중심에서부터 X축 방향으로 강판의 중심에 가장 가까운 제2 흡입구(135)까지의 거리를 최소길이(201)로 하고, 강판의 중심에서부터 X축 방향으로 강판의 중심에 가장 먼 제2 흡입구(135)까지의 거리를 최대길이(202)로 하면, 강판에 최적화된 상기 최소길이(201)는 아래 [수식 1]에 의해 계산할 수 있고, 상기 최대길이(202)는 아래 [수식 2]에 의해 계산할 수 있다. The distance from the center of the steel sheet to the
이때, 강판의 최소폭=Lmin, 강판의 최대폭=Lmax이고, 상기 최소길이(201)=α 이고, 상기 최대길이(202)=β이다.
At this time, the minimum width of the steel sheet = L min , the maximum width of the steel sheet = L max , the
상기의 [수식 1]에서 γ는 흡입구의 종류에 따른 보정계수로서, 상기 제2 흡입구(135)가 다공판으로 구비되는 경우에는 γ=0.1이고, 상기 제2 흡입구가 흡입슬롯으로 구비되는 경우에는 γ=0.05이다. 따라서, 제2 흡입구의 종류에 따라 적절한 γ 값을 선택하여 계산할 수 있다.In the
다만, 다공판은 국부적 흡입에 더 적합하고, 흡입슬롯은 전체적 흡입에 더 적합하며 흡입효율은 다공판 대비 흡입슬롯이 더 높을 수 있다.However, the perforated plate may be more suitable for local suction, the suction slot is more suitable for the overall suction, and the suction efficiency may be higher than the perforated plate.
또한, 상기 제1 흡입몸체(112) 및 상기 제2 흡입몸체(113)가 강판과 대면하는 표면은 상기 강판에 대하여 경사지게 구비될 수 있는데 냉각몸체(111)의 연장선과 제1,2 흡입몸체(112,113)의 표면이 형성하는 각도(θ)는 1°이상 12°이하가 될 수 있다.In addition, a surface of the
이는 전술한 바와 같이 냉각용 유체의 배출면적을 늘리는 효과가 있어 강판 에지부에서의 전단응력을 감소시키는데 효과적인데, 제1,2 흡입몸체(112,113)를 경사지게 하여 배출면적을 늘리는 것이므로 장치몸체(110) 전체의 대형화 없이도 강판의 품질을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.This is effective to reduce the shear stress at the edge of the steel sheet to increase the discharge area of the cooling fluid as described above, the first and second suction body (112, 113) is inclined to increase the discharge area, so the device body 110 ) The quality of the steel sheet can be further improved without the size of the whole.
따라서, 상기 제1,2 흡입몸체(112,113)에 구비되는 제1,2 흡입구(133,135) 또한 제1,2 흡입몸체(112,113)에 대응되는 각도로 강판에 대하여 경사지게 상기 제1,2 흡입몸체(112,113)에 구비되게 된다.Accordingly, the first and
이때, 상기 제2 흡입구(135)가 슬롯으로 구비되는 경우에 상기 장치몸체(110)에는 별도의 흡입블로워(미도시)가 연결되어 상기 흡입슬롯에 일정 흡입압력을 제공하게 된다. In this case, when the
또한, 이러한 경우 제1 흡입구(133)도 흡입슬롯으로 구비될 수 있으며, 상기 흡입블로워(미도시)는 상기 제1,2 흡입구(133,135)에서의 흡입압력이 90mmAq 이상 310mmAq 이하가 되도록 흡입압력을 제공하게 구비될 수 있다.
In this case, the
또한, 상기 장치몸체(110)는 강판과 대면하는 상기 냉각몸체(111)의 표면이 강판의 표면으로부터 일정거리 이격되게 제공될 수 있는데 상기 강판과 대면하는 냉각몸체(111)의 표면에서부터 강판의 폭방향 즉, Z축 방향으로의 이격거리는 100mm 이상 300mm일 수 있다. 이 거리는 방향전환유닛(130)에서 제공하는 흡입압력이 가장 효과적으로 작용할 수 있는 거리이다.
In addition, the
한편, 도 14에는 종래 냉각 장치에 의한 냉각용 유체의 유동이 도시되어 있다. 냉각용 유체는 직선방향(D1)으로 이동하면서 강판의 에지부로 이동하고 있음을 알 수 있다.On the other hand, Figure 14 shows the flow of the cooling fluid by the conventional cooling device. It can be seen that the cooling fluid moves to the edge portion of the steel sheet while moving in the linear direction D 1 .
반면, 도 15는 본 발명에 따른 강판 냉각 장치에 의한 냉각용 유체의 유동이 도시되어 있다. 냉각용 유체는 방향전환유닛(도 13의 130)에서 제공하는 흡입압력에 의해 방향이 전환되어 굴절방향(D2)으로 이동하면서 강판의 에지부 방향이 아닌 방향전환유닛(도 13의 130)으로 빨려들어가는 것을 알 수 있다.On the other hand, Figure 15 shows the flow of the cooling fluid by the steel sheet cooling apparatus according to the present invention. The cooling fluid is changed in direction by the suction pressure provided by the direction changing unit 130 (see FIG. 13) and moves in the refraction direction D 2 to the direction changing unit (130 of FIG. 13) instead of the edge portion of the steel sheet. You can see it sucked in.
이와 같은 본 발명에 따르면 강판의 에지부에서 유동 및 유동의 속도가 증가하여 전단응력이 상승하는 것을 억제할 수 있고, 이에 따라 강판 특히, 강판의 에지부에서 결함이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
According to the present invention, it is possible to suppress the increase of the shear stress due to the increase of the flow and the flow rate at the edge of the steel sheet, thereby preventing the occurrence of defects in the steel sheet, especially the edge of the steel sheet There is.
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.
The matters described above have been described with reference to an embodiment of the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and variations can be made without departing from the technical spirit of the present invention described in the claims. It will be apparent to one of ordinary skill in the art.
1, 101 : 강판 20 : 냉각챔버
110 : 장치몸체 111 : 냉각몸체
112 : 제1 흡입몸체 113 : 제2 흡입몸체
120 : 냉각유닛 121 : 냉각노즐
130 : 방향전환유닛 131 : 제1 흡입수단
132 : 제2 흡입수단 133 : 제1 흡입구
134 : 제1 흡입챔버 135 : 제2 흡입구
136 : 제2 흡입챔버1, 101: steel sheet 20: cooling chamber
110: device body 111: cooling body
112: first suction body 113: second suction body
120: cooling unit 121: cooling nozzle
130: direction change unit 131: first suction means
132: second suction means 133: first suction port
134: first suction chamber 135: second suction port
136: second suction chamber
Claims (14)
상기 장치몸체에 구비되어 상기 강판을 향하는 방향으로 유체를 공급하는 냉각유닛; 및
상기 장치몸체에 구비되며, 제1 흡입수단 및 제2 흡입수단을 포함하고, 상기 강판 방향과는 다른 방향으로 상기 유체에 인력을 제공하여 상기 냉각유닛에서 공급한 유체의 방향을 전환하는 방향전환유닛;을 포함하고,
상기 장치몸체는,
상기 냉각유닛이 구비되는 냉각몸체;
상기 냉각몸체 일측에 이웃하고, 상기 제1 흡입수단이 구비되는 제1 흡입몸체; 및
상기 냉각몸체 타측에 이웃하고, 상기 제2 흡입수단이 구비되는 제2 흡입몸체;를 포함하고,
상기 제1,2 흡입몸체는,
상기 냉각몸체와 이웃한 영역에서부터 상기 강판의 두께방향으로 상기 강판까지의 최단거리가 가장 가깝고, 그 단부에서부터 상기 강판의 두께방향으로 상기 강판까지의 최단거리가 가장 멀도록 경사지게 구비되되, 상기 제1,2 흡입몸체가 상기 냉각몸체와 이웃한 영역은 상기 강판과 대면하게 제공되는 강판 냉각 장치.
An apparatus body provided at a feed path of the steel sheet;
A cooling unit provided in the apparatus body to supply a fluid in a direction toward the steel sheet; And
A direction switching unit which is provided in the apparatus body and includes a first suction means and a second suction means, and provides a attraction force to the fluid in a direction different from the direction of the steel sheet to change the direction of the fluid supplied from the cooling unit. Including;
The device body,
A cooling body provided with the cooling unit;
A first suction body adjacent to one side of the cooling body and provided with the first suction means; And
And a second suction body adjacent to the other side of the cooling body and provided with the second suction means.
The first and second suction bodies,
The shortest distance from the region adjacent to the cooling body to the steel sheet in the thickness direction of the steel sheet is closest, and the shortest distance from the end portion to the steel sheet in the thickness direction of the steel sheet is inclined so as to be farthest. 2, the steel sheet cooling apparatus is provided with the suction body is adjacent to the cooling body facing the steel plate.
상기 방향전환유닛의 상기 제1 흡입수단은,
흡입구의 적어도 일부가 상기 강판의 일측 끝단에서부터 상기 강판의 중심방향으로 일정거리까지인 제1 에지부에 대면하도록 상기 장치몸체에 구비되고,
상기 방향전환유닛의 상기 제2 흡입수단은,
또 다른 흡입구의 적어도 일부가 상기 강판의 타측 끝단에서부터 상기 강판의 중심방향으로 일정거리까지인 제2 에지부에 대면하도록 상기 장치몸체에 구비되는 것을 특징으로 하는 강판 냉각 장치.
The method of claim 1,
The first suction means of the redirection unit,
At least a part of the suction port is provided in the apparatus body so as to face the first edge portion from a side end of the steel sheet to a predetermined distance in the direction of the center of the steel sheet,
The second suction means of the redirection unit,
And at least a portion of another suction port is provided on the body of the apparatus so as to face a second edge portion which is a distance from the other end of the steel sheet to the center direction of the steel sheet.
상기 장치몸체는,
상기 강판으로부터 상기 강판의 두께방향으로 상기 냉각몸체까지의 최단거리(L1)가 상기 강판으로부터 상기 강판의 두께방향으로 상기 제1,2 흡입몸체의 단부까지의 최단거리(L2)보다 가깝게 제공되는 것을 특징으로 하는 강판 냉각 장치.
The method of claim 2,
The device body,
The shortest distance L 1 from the steel plate to the cooling body in the thickness direction of the steel plate is provided closer than the shortest distance L 2 from the steel plate to the end portions of the first and second suction bodies in the thickness direction of the steel plate. Steel plate cooling apparatus characterized in that the.
상기 장치몸체는,
상기 최단거리가 순차적으로 멀어지도록 제공되는 것을 특징으로 하는 강판 냉각 장치.
The method of claim 3,
The device body,
Steel sheet cooling apparatus characterized in that the shortest distance is provided so as to sequentially move away.
상기 제1,2 흡입수단은,
상기 제1,2 흡입몸체에 각각 구비되어 상기 강판에 대하여 경사지게 배치되는 것을 특징으로 하는 강판 냉각 장치.
The method of claim 4, wherein
The first and second suction means,
The steel sheet cooling apparatus is provided on the first and second suction bodies, respectively, and disposed to be inclined with respect to the steel sheet.
상기 제1 흡입수단은,
상기 제1 흡입몸체의 외주를 따라 배치되어 상기 제1 에지부와 대면하는 제1 흡입구; 및
상기 제1 흡입몸체에 구비되어 상기 제1 흡입구와 연결되고, 상기 제1 흡입구에서 흡입한 유체를 수용하는 제1 흡입챔버;를 포함하고,
상기 제2 흡입수단은,
상기 제2 흡입몸체의 외주를 따라 배치되어 상기 제2 에지부와 대면하는 제2 흡입구; 및
상기 제2 흡입몸체에 구비되어 상기 제2 흡입구와 연결되고, 상기 제2 흡입구에서 흡입한 유체를 수용하는 제2 흡입챔버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 강판 냉각 장치.
The method of claim 5,
The first suction means,
A first suction port disposed along an outer circumference of the first suction body and facing the first edge part; And
And a first suction chamber provided in the first suction body, connected to the first suction port, and receiving the fluid sucked from the first suction port.
The second suction means,
A second suction port disposed along an outer circumference of the second suction body to face the second edge part; And
And a second suction chamber provided in the second suction body, connected to the second suction port, and receiving the fluid sucked from the second suction port.
상기 흡입구는,
복수개의 구멍을 포함하는 다공판 또는 하나의 구멍을 포함하는 흡입슬롯인 것을 특징으로 하는 강판 냉각 장치.
The method of claim 3,
The suction port,
A steel sheet cooling apparatus, characterized in that it is a perforated plate including a plurality of holes or a suction slot including one hole.
상기 흡입구는,
상기 제1,2 흡입몸체에서 흡입영역에 배치되되, 강판의 최소폭=Lmin, 강판의 최대폭=Lmax 일때, 상기 강판의 중심에서부터 상기 강판의 중심에 가장 가까운 상기 흡입구까지의 위치(α)는,
이고,
상기 강판의 중심에서부터 상기 강판의 중심에 가장 먼 상기 흡입구까지의 위치(β)는,
이며,
상기 흡입구가 상기 다공판일 경우 γ=0.1,
상기 흡입구가 상기 흡입슬롯일 경우 γ=0.05인 것을 특징으로 하는 강판 냉각 장치.
The method of claim 7, wherein
The suction port,
A position (α) from the center of the steel sheet to the suction port closest to the center of the steel sheet when the first and second suction bodies are disposed in the suction region and the minimum width of the steel sheet is L min and the maximum width of the steel sheet is L max . Is,
ego,
Position (β) from the center of the steel sheet to the suction port furthest from the center of the steel sheet,
Is,
Γ = 0.1, when the suction port is the porous plate
Γ = 0.05 when the suction port is the suction slot.
상기 방향전환유닛은,
상기 장치몸체에 구비되고, 상기 흡입구에 연결되어 흡입압력을 제공하는 흡입블로워;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강판 냉각 장치.
The method of claim 8,
The redirection unit,
And a suction blower provided in the apparatus body and connected to the suction port to provide a suction pressure.
상기 냉각유닛은,
상기 장치몸체에 구비되되, 적어도 상기 냉각몸체에 구비되어 유체를 분사하는 적어도 하나의 냉각노즐;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 강판 냉각 장치.
The method of claim 9,
The cooling unit,
At least one cooling nozzle provided in the apparatus body and provided in at least the cooling body to inject a fluid;
Steel sheet cooling apparatus comprising a.
상기 흡입블로워는,
90mmAq 이상 310mmAq 이하의 흡입압력을 제공하고,
상기 냉각노즐은,
17m3/min 이상 40m3/min 이하의 유량으로 유체를 공급하게 제공되는 것을 특징으로 하는 강판 냉각 장치.
The method of claim 10,
The suction blower,
Provides suction pressure of 90mmAq or more and 310mmAq or less
The cooling nozzle,
A steel sheet cooling device, characterized in that it is provided to supply fluid at a flow rate of 17 m 3 / min or more and 40 m 3 / min or less.
상기 냉각노즐은,
상기 제1,2 흡입몸체에도 구비되되, 상기 강판의 이송방향으로 상기 방향전환유닛과 번갈아가며 구비되는 것을 특징으로 하는 강판 냉각 장치.
The method of claim 11,
The cooling nozzle,
The steel sheet cooling apparatus is provided on the first and second suction bodies, and alternately with the redirection unit in the conveying direction of the steel sheet.
상기 제1,2 흡입몸체는,
상기 강판과 대면하는 면이 상기 냉각몸체의 연장선과 형성하는 각도는 1° 이상 12° 이하인 것을 특징으로 하는 강판 냉각 장치.
The method of claim 4, wherein
The first and second suction bodies,
Steel plate cooling apparatus, characterized in that the angle of the surface facing the steel sheet and the extension line of the cooling body is formed from 1 ° to 12 °.
상기 장치몸체는,
상기 강판으로부터 상기 냉각몸체까지 상기 강판의 두께방향으로의 최단거리가 100mm 이상 300mm 이하가 되도록 상기 강판으로부터 이격되는 것을 특징으로 하는 강판 냉각 장치.
The method of claim 13,
The device body,
Steel sheet cooling device, characterized in that spaced apart from the steel sheet so that the shortest distance in the thickness direction of the steel sheet from the steel sheet to the cooling body is 100mm or more and 300mm or less.
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