KR102125274B1 - 스케일 제거장치 - Google Patents

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    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/04—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for de-scaling, e.g. by brushing
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Abstract

스케일 제거장치를 개시한다. 본 발명의 실시 예에 따른 스케일 제거장치는 압연소재의 이송방향과 교차하는 방향으로 길게 설치된 가이드레일; 가이드레일에 지지되고, 상호 교대 사용이 가능하도록 가이드레일을 따라 횡방향으로 이동하며, 압연소재의 표면으로 세척액을 분사하는 다수의 분사노즐을 갖춘 제1분사헤더와 제2분사헤더; 및 제1 또는 제2분사헤더로 세척액을 공급하는 세척액 공급장치를 포함한다.

Description

스케일 제거장치{SCALE REMOVAL DEVICE}
본 발명은 분사노즐의 유지보수를 안전하고 신속하게 수행할 수 있는 스케일 제거장치에 관한 것이다.
주조공정을 거쳐 압연을 위해 공급되거나, 가열로에서 가열된 상태로 공급되는 압연소재(슬라브, 바 등)는 표면에 스케일(Scale)이 생성된다.
압연소재 표면의 스케일은 제거하지 않을 경우 압연과정에서 제품 표면의 결함을 유발할 뿐아니라 압연기의 롤 손상을 야기할 수 있다. 따라서 압연을 위한 소재는 스케일 제거장치를 이용하여 표면의 스케일을 제거하고 있다.
스케일 제거장치로는 압연소재(작업 대상물)를 이송하는 과정에서 압연소재의 표면으로 고압의 세척액을 분사하여 압연소재 표면의 스케일을 제거하는 방식이 알려져 있다.
스케일 제거장치는 세척액을 분사하는 분사헤더의 고장이 생길 수 있기 때문에 주기적인 점검과 유지보수가 필요하다. 그러나 이러한 장치는 압연소재가 이송되는 이송라인 위 높은 곳에 위치하기 때문에 작업자가 분사헤더의 분사노즐 교환작업 등을 수행하는데 많은 어려움이 있었다. 또 스케일 제거장치를 유지보수하는 과정에서 설비의 동작을 멈추어야 하기 때문에 막대한 생산성 저하를 초래하였다.
본 발명의 일 측면은 분사헤더의 유지보수를 안전하고 신속하게 수행할 수 있는 스케일 제거장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 측면은 조업을 계속하면서도 유지보수를 할 수 있는 스케일 제거장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 압연소재의 이송방향과 교차하는 방향으로 길게 설치된 가이드레일; 상기 가이드레일에 지지되고, 상호 교대 사용이 가능하도록 상기 가이드레일을 따라 횡방향으로 이동하며, 압연소재의 표면으로 세척액을 분사하는 다수의 분사노즐을 갖춘 제1분사헤더와 제2분사헤더; 및 상기 제1 또는 제2분사헤더로 세척액을 공급하는 세척액 공급장치;를 포함하는 스케일 제거장치가 제공될 수 있다.
상기 스케일 제거장치는 상기 제1분사헤더와 상기 제2분사헤더 중 하나가 압연소재로 세척액을 분사하는 분사영역에 위치할 때 다른 하나가 상기 분사영역 측방의 대기영역으로 이동할 수 있다.
상기 스케일 제거장치는 상기 제1분사헤더와 상기 제2분사헤더의 인접한 단부를 굴절 가능하게 연결하는 굴절연결부를 더 포함할 수 있다.
상기 제1분사헤더와 상기 제2분사헤더는 상기 분사영역에 위치할 때 상기 가이드레일에 슬라이딩 가능하게 결합되고 상기 대기영역으로 이동할 때 상기 가이드레일로부터 이탈하는 슬라이딩 결합부를 각각 포함할 수 있다.
상기 스케일 제거장치는 상기 제1분사헤더와 상기 제2분사헤더 중 상기 대기영역으로 이동한 분사헤더를 상방으로 회전시켜 세우도록 견인하는 견인장치를 더 포함할 수 있다.
상기 견인장치는 상기 제1분사헤더의 자유단 쪽에 연결된 제1견인로프; 상기 제1견인로프를 감거나 풀어주는 제1윈치; 상기 제2분사헤더의 자유단 쪽에 연결된 제2견인로프; 및 상기 제2견인로프를 감거나 풀어주는 제2윈치;를 포함할 수 있다.
상기 세척액 공급장치는 세척액 공급원과 연결된 세척액공급관; 상기 세척액공급관과 상기 제1분사헤더를 벤딩 가능하게 연결하는 제1연결호스; 상기 세척액공급관과 상기 제2분사헤더를 벤딩 가능하게 연결하는 제2연결호스; 상기 제1연결호스의 유로를 개폐하는 제1개폐밸브; 및 상기 제2연결호스의 유로를 개폐하는 제2개폐밸브를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 스케일 제거장치는 제1분사헤더와 제2분사헤더 중 하나가 분사영역에서 세척액을 분사해 스케일 제거를 하는 동안 다른 하나가 이송라인 측방의 대기영역에 위치할 수 있기 때문에 작업자가 대기영역에서 분사헤더의 유지보수를 안전하고 신속하게 수행할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 스케일 제거장치는 제1분사헤더와 제2분사헤더를 교대로 사용할 수 있기 때문에 설비의 중단없이 조업을 계속하는 동안 유지보수를 수행할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 스케일 제거장치는 대기영역에 위치하는 분사헤더를 상방으로 세울 수 있기 때문에 대기영역에 위치하는 분사헤더가 이송라인 측방공간을 점유하는 것을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 스케일 제거장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 스케일 제거장치의 평면도로 제1분사헤더가 분사영역에 위치하고 제2분사헤더가 대기영역에 위치한 상태를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 스케일 제거장치의 평면도로 제2분사헤더가 분사헤더에 분사영역에 위치하고 제1분사헤더가 대기영역에 위치한 상태를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 스케일 제거장치의 정면도로 대기영역에 위치하는 제2분사헤더가 직립으로 세워진 상태를 나타낸다.
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 본 발명의 실시 예에 따른 스케일 제거장치의 사시도이고, 도 2는 도1의 스케일 제거장치 요부 평면도이다.
도 1과 도 2를 참조하면, 스케일 제거장치(100)는 이송라인(10)을 따라 이송되는 압연소재(20, 슬라브, 바 등)의 상부에 설치된 상태에서 압연소재(20) 표면으로 고압의 세척액을 분사하여 압연소재(20) 표면의 스케일과 이물질을 제거할 수 있다.
스케일 제거장치(100)는 가이드레일(110), 제1분사헤더(120), 제2분사헤더(130), 굴절연결부(140), 세척액 공급장치(150), 견인장치(160)를 포함할 수 있다.
가이드레일(110)은 압연소재(20)의 이송방향과 교차하는 방향으로 길게 연장되며, 압연소재(20)가 이송되는 이송라인(10) 상부에 고정된 상태로 설치될 수 있다. 가이드레일(110)은 제1분사헤더(120) 또는 제2분사헤더(130)를 슬라이딩 가능하게 지지할 수 있는 슬라이딩홈(111)을 구비한다. 슬라이딩홈(111)은 제1 또는 제2분사헤더(120,130)가 횡방향으로 이동하여 가이드레일(110)로부터 이탈할 수 있도록 양쪽 단부가 개방된다.
제1분사헤더(120)는 이송되는 압연소재(10)의 폭보다 긴 길이를 가지며, 가이드레일(110)과 평행하게 배치된다. 제1분사헤더(120)는 가이드레일(110)의 슬라이딩홈(111)에 대응하여 결합되는 제1슬라이딩 결합부(121)를 구비한다. 제1슬라이딩 결합부(121)는 제1분사헤더(120)가 횡방향으로 이동할 때 가이드레일(110)의 슬라이딩홈(111)으로부터 이탈할 수 있도록 제1분사헤더(120)의 길이보다 짧게 마련된다. 제1분사헤더(120) 하부에는 압연소재(20)의 표면으로 고압의 세척액을 분사하는 다수의 분사노즐(122)가 마련된다.
제2분사헤더(130)는 제1분사헤더(120)의 한쪽 단부에 연결된 상태로 제1분사헤더(120)와 동일하게 마련된다. 즉 제2분사헤더(130)도 가이드레일(110)의 슬라이딩홈(111)에 결합되는 제2슬라이딩 결합부(131), 세척액을 분사하는 다수의 분사노즐(132)을 포함한다.
제1분사헤더(120)와 제2분사헤더(130)는 도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 제1슬라이딩 결합부(121) 또는 제2슬라이딩 결합부(131)가 가이드레일(110)에 슬라이딩 가능하게 결합되기 때문에 제1분사헤더(120)와 제2분사헤더(130) 중 하나가 압연소재(20)로 세척액을 분사하는 분사영역(A)에 위치할 때 다른 하나가 분사영역(A) 측방의 제1대기영역(B) 또는 제2대기영역(C)으로 이동할 수 있다.
따라서 스케일 제거장치(100)는 제1분사헤더(120)와 제2분사헤더(130)를 교대로 사용할 수 있다. 즉 분사영역(A)에 위치하는 분사헤더가 세척액 분사를 통해 스케일을 제거하는 동안 제1 또는 제2대기영역(B,C)에 위치하는 분사헤더의 유지보수를 할 수 있다.
제1분사헤더(120)는 도 2의 예처럼 분사영역(A)에 위치할 때 제1슬라이딩 결합부(121)가 가이드레일(110)에 슬라이딩 가능하게 결합되고, 도 3의 예처럼 슬라이딩에 의해 제2대기영역(C)으로 이동할 때 제1슬라이딩 결합부(121)가 가이드레일(110)로부터 이탈할 수 있다. 마찬가지로 제2분사헤더(130)는 도 3의 예처럼 분사영역(A)에 위치할 때 제2슬라이딩 결합부(131)가 가이드레일(110)에 슬라이딩 가능하게 결합되고, 도 2의 예처럼 슬라이딩에 의해 제1대기영역(B)으로 이동할 때 제2슬라이딩 결합부(131)가 가이드레일(110)로부터 이탈할 수 있다.
굴절연결부(140)는 도 4에 도시한 바와 같이, 제1분사헤더(120)와 제2분사헤더(130)를 굴절 가능하게 연결한다. 굴절연결부(140)는 힌지핀 등에 의해 구성될 수 있다. 굴절연결부(140)는 도 4의 예처럼 제1 또는 제2분사헤더(120,130)의 상방향 회전을 허용할 수 있고, 도 1의 예처럼 제1분사헤더(120)와 제2분사헤더(130)가 가이드레일(110)과 평행하게 위치한 상태에서 하방향으로의 회전을 제한할 수 있다. 따라서 굴절연결부(140)는 제1분사헤더(120) 또는 제2분사헤더(130)가 횡방향으로 이동하여 제1 또는 제2슬라이딩 결합부(121,131)가 가이드레일(110)로부터 이탈하더라도 제1 또는 제2분사헤더(120,130)가 하방으로 처지는 것을 방지할 수 있다.
세척액 공급장치(150)는 도 1에 도시한 바와 같이, 제1 또는 제2분사헤더(120,130)로 세척액을 공급할 수 있다. 세척액 공급장치(150)는 세척액 공급원과 연결된 세척액공급관(151), 세척액공급관(151)의 한쪽과 제1분사헤더(120)를 벤딩 가능하게 연결하는 제1연결호스(152), 세척액공급관(151)의 다른 쪽과 제2분사헤더(130)를 벤딩 가능하게 연결하는 제2연결호스(153), 제1연결호스(152)의 유로를 개폐하는 제1개폐밸브(154), 제2연결호스(153)의 유로를 개폐하는 제2개폐밸브(155)를 포함한다.
세척액 공급장치(150)는 제1개폐밸브(154)와 제2개폐밸브(155)의 선택적인 개방을 통해 제1분사헤더(120)와 제2분사헤더(130) 중 어느 한 쪽으로 세척액을 공급할 수 있다. 즉 분사영역(A)에 위치하는 분사헤더로 세척액이 공급되도록 하고, 제1 또는 제2대기영역(B,C)에 위치하는 분사헤더로 세척액이 공급되지 않도록 할 수 있다.
견인장치(160)는 도 1에 도시한 바와 같이, 제1분사헤더(120)의 자유단 쪽에 연결된 제1견인로프(161), 제1견인로프(161)를 감거나 풀어주는 제1윈치(163), 제2분사헤더(130)의 자유단 쪽에 연결된 제2견인로프(162), 제2견인로프(162)를 감거나 풀어주는 제2윈치(164)를 포함할 수 있다.
견인장치(160)는 도 4에 도시한 바와 같이, 제1분사헤더(120)와 제2분사헤더(130) 중 제1 또는 제2대기영역(B,C)으로 이동한 분사헤더를 견인함으로써 상방향으로 회전시켜 세울 수 있다. 이처럼 제1 또는 제2대기영역(B,C)에 위치하는 분사헤더를 세우면, 평소 제1 또는 제2대기영역(B,C)에 위치하는 분사헤더에 의한 이송라인(10) 측방 공간의 점유를 최소화할 수 있다.
다음은 본 실시 예에 따른 스케일 제거장치(100)의 동작 및 사용법을 설명한다.
도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 제1분사헤더(120)가 분사영역(A)에 위치할 때는 제2분사헤더(130)가 이송라인(10) 측방의 제1대기영역(B)에 위치할 수 있고, 제2슬라이딩 결합부(131)가 가이드레일(110)의 슬라이딩홈(111)으로부터 이탈할 수 있다. 이때는 세척액 공급장치(150)의 제1개폐밸브(154)가 개방되고 제2개폐밸브(155)가 폐쇄됨으로써 제1분사헤더(120)가 압연소재(20) 표면으로 세척액을 분사해 스케일을 제거할 수 있다.
제1분사헤더(120)를 이용해 스케일 제거작업을 하는 동안, 작업자는 이송라인(10) 측방의 제1대기영역(B)에 위치하는 제2분사헤더(130)의 분사노즐들(132)을 교체하는 등 유지보수를 할 수 있다. 이러한 유지보수작업은 조업을 하는 동안 이송라인(10) 측방의 제1대기영역(B)에서 이루어지기 때문에 안전하고 신속하게 수행할 수 있다. 또 유지보수를 하는 동안 설비의 동작을 멈추지 않아도 되기 때문에 조업 생산성을 향상시킬 수 있다.
유지보수작업 후 제1대기영역(B)에 위치하는 제2분사헤더(130)는 도 4의 예처럼 견인장치(160)의 동작에 의해 세워질 수 있기 때문에 이송라인(10)의 측방공간 점유를 최소화할 수 있다.
위 경우와 반대로, 제1분사헤더(120)의 유지보수를 할 때는 도 3에 도시한 바와 같이, 제1분사헤더(120)와 제2분사헤더(130)를 역방향으로 이동시켜, 제1분사헤더(120)와 제2분사헤더(130)의 역할을 바꿀 수 있다. 즉 분사영역(A)에 위치하는 제2분사헤더(130)가 세척액을 분사해 스케일을 제거하는 동안, 제2대기영역(C)에 위치하는 제2분사헤더(120)의 유지보수를 할 수 있다.
유지보수를 위해 제1분사헤더(120) 또는 제2분사헤더(130)를 제1 또는 제2대기영역(B,C)으로 이동시킬 때는 일시적으로 세척액 공급장치(150)의 제1개폐밸브(154)와 제2개폐밸브(155)가 동시에 개방되어 제1분사헤더(120)와 제2분사헤더(130) 모두에서 세척액이 분사될 수 있다. 따라서 제1분사헤더(120)와 제2분사헤더(130)를 이동시켜 이들의 역할을 교대하는 동안에도 연속적인 스케일 제거를 수행할 수 있다.
20: 압연소재, 100: 스케일 제거장치,
110: 가이드레일, 111: 슬라이딩홈,
120: 제1분사헤더, 121: 제1슬라이딩 결합부,
130: 제2분사헤더, 131: 제2슬라이딩 결합부,
140: 굴절연결부, 150: 세척액 공급장치,
151: 세척액공급관, 152: 제1연결호스,
153: 제2연결호스, 154: 제1개폐밸브,
155: 제2개폐밸브, 160: 견인장치,
161: 제1견인로프, 162: 제2견인로프,
163: 제1윈치, 164: 제2윈치,
A: 분사영역, B: 제1대기영역,
C: 제2대기영역.

Claims (7)

  1. 압연소재의 이송방향과 교차하는 횡방향으로 길게 설치된 가이드레일;
    상기 가이드레일에 지지되고, 이송되는 압연소재의 폭보다 긴 길이를 가지고, 상호 교대 사용이 가능하도록 상기 가이드레일을 따라 횡방향으로 이동하며, 압연소재의 표면으로 세척액을 분사하는 다수의 분사노즐을 갖춘 제1분사헤더와 제2분사헤더;
    상기 제1 또는 제2분사헤더로 세척액을 공급하는 세척액 공급장치;
    상기 제1분사헤더와 상기 제2분사헤더의 인접한 단부를 굴절 가능하게 연결하는 굴절연결부; 및
    상기 제1분사헤더와 상기 제2분사헤더 중 대기영역으로 이동한 분사헤더를 상방으로 회전시켜 세우도록 견인하는 견인장치를 포함하고,
    상기 제1분사헤더와 상기 제2분사헤더 중 어느 하나가 압연소재로 세척액을 분사하는 분사영역에 위치할 때 다른 하나가 상기 분사영역 측방의 상기 대기영역으로 이동할 수 있고,
    상기 제1분사헤더와 상기 제2분사헤더는 상기 분사영역에 위치할 때 상기 가이드레일에 슬라이딩 가능하게 결합되고 상기 대기영역에 위치할 때 상기 가이드레일로부터 이탈하는 슬라이딩 결합부를 각각 포함하는 스케일 제거장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 견인장치는,
    상기 제1분사헤더의 자유단 쪽에 연결된 제1견인로프;
    상기 제1견인로프를 감거나 풀어주는 제1윈치;
    상기 제2분사헤더의 자유단 쪽에 연결된 제2견인로프; 및
    상기 제2견인로프를 감거나 풀어주는 제2윈치;를 포함하는 스케일 제거장치.
  7. 제1항 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세척액 공급장치는,
    세척액 공급원과 연결된 세척액공급관;
    상기 세척액공급관과 상기 제1분사헤더를 벤딩 가능하게 연결하는 제1연결호스;
    상기 세척액공급관과 상기 제2분사헤더를 벤딩 가능하게 연결하는 제2연결호스;
    상기 제1연결호스의 유로를 개폐하는 제1개폐밸브; 및
    상기 제2연결호스의 유로를 개폐하는 제2개폐밸브;를 포함하는 스케일 제거장치.
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