KR102460586B1 - 연속 코팅 라인의 오븐 설비 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연속 코팅 라인의 오븐 설비에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 강판의 표면에 도포된 코팅액을 건조하기 위한 오븐 본체의 길이방향 및 폭방향 열팽창이나 수축에 대해 신축이 허용되도록 하여 크랙 및 손상을 방지할 수 있으며 물청소를 통하여 레진 및 분진을 완전하게 제거할 수 있어 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 연속 코팅 라인의 오븐 설비에 관한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 강판의 표면을 코팅하는 연속 코팅 라인의 오븐 설비에 있어서, 내부에 강판에 고온 가스를 분사하는 노즐 챔버가 구비되는 다수의 단위체가 연결되어 이루어지는 본체가 구비되고, 상기 단위체의 사이에는 열팽창 및 수축을 완충하기 위하여 길이방향으로 주름이 형성되는 연결부가 구비되되, 상기 연결부의 양단부는 상기 단위체의 단부에 용접 결합되는 것을 특징으로 한다.

Description

연속 코팅 라인의 오븐 설비{oven apparatus in the countinuous coating line}
본 발명은 연속 코팅 라인의 오븐 설비에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 강판의 표면에 도포된 코팅액을 건조하기 위한 오븐 본체의 길이방향 및 폭방향 열팽창이나 수축에 대해 신축이 허용되도록 하여 크랙 및 손상을 방지할 수 있으며 물청소를 통하여 레진 및 분진을 완전하게 제거할 수 있어 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 연속 코팅 라인의 오븐 설비에 관한 것이다.
일반적으로 철강제조공정 중 유기피복 강판, 내지문 강판 또는 칼라 강판 등을 제조하는 연속코팅라인 설비에는 롤 코터(Roll Coater)에 의해 강판 표면에 부착된 코팅 용액을 건조시키고 원하는 최종 온도까지 강판을 가열하기 위한 오븐 설비가 설치되어 있다.
도 1은 연속코팅공정에서 강판 표면에 부착된 코팅 용액을 건조시키고 강판(2)을 원하는 최종 온도까지 가열하기 위한 종래의 오븐 설비의 구성도이다.
이렇게 연속코팅 공정에 사용되는 오븐 설비는, 도 1에 도시된 바와 같이, 내부에 가열영역(1)이 다수의 영역(1a, 1b, 1c)으로 구성되어 있으며, 각각의 가열영역(1a, 1b, 1c)에는 강판(2) 표면에 부착된 코팅 용액을 건조시키고, 강판(2)을 원하는 최종 온도까지 가열하기 위해 고온의 가스를 분사하기 위한 다수의 노즐챔버(3a,3b, 3c), 오븐 내의 가스를 순환하기 위한 순환 송풍기(4a, 4b, 4c)와 순환덕트(5a, 5b, 5c) 및 순환가스를 가열하기 위한 버너(6a, 6b, 6c)와 연료 덕트(7) 및 버너의 연소제어를 위한 제어 밸브(8a, 8b, 8c)로 구성되어 있다.
또한, 오븐 내에서는 코팅 용액이 건조되면서 발생한 폭발 위험성을 갖고 있는 코팅 용액 성분인 솔벤트가 증발하기 때문에 오븐 내의 분위기 가스에는 솔벤트의 성분이 포함되어 있고, 오븐 분위기 가스 중의 솔벤트가 폭발되지 않게 오븐 내의 솔벤트 농도를 낮게 하여야 한다.
따라서, 오븐 내의 솔벤트 농도를 낮게 하기 위해서 일정량만큼 배기 송풍기(9) 와 배기덕트(10)를 이용하여 솔벤트를 포함한 오븐 내의 분위기 가스를 밖으로 배기시키며, 오븐 내의 압력 유지와 솔벤트의 낮은 농도를 유지시키기 위해서 공기 공급 송풍기(11)와 공기 공급덕트(12)를 이용하여 오븐 내의 분위기 가스를 배기 시킨 유량만큼 외부의 신선한 공기를 오븐 내에 공급한다.
그런데, 이러한 종래의 오븐 설비는 내부의 가열영역(1)이 대수의 영역(1a, 1b, 1c)으로 구성되어 긴 터널 형상으로 형성되는데, 강판(2)의 표면에 도포된 코팅 용액을 건조시키고 강판(2)을 원하는 최종 온도까지 가열하기 위한 고온 가스에 의해 강판(2) 뿐만 아니라 오븐 자체의 온도도 높아지게 된다.
이렇게 오븐 자체의 온도가 높아지게 되면 오븐이 열팽창하여 길이방향이나 폭방향으로 상당한 변위가 발생하게 되므로 크랙이 발생할 우려가 있다.
그래서, 종래에는 도 2에 도시된 바와 같이 가열영역을 구성하는 다수의 영역(10)을 각각 형성하고 각 영역(10)이 접하는 부분에는 서로 겹친 상태로 슬라이딩 가능하도록 신축 이음부(20)를 형성함으로써, 열팽창을 하더라도 신축 이음부(20)에 의해 이를 해소함으로써, 오븐에 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.
그런데, 종래의 신축 이음부(20)는 상하 겹친 상태에서 슬라이딩 되도록 형성함으로써, 완전한 밀폐가 불가능하므로 고온 가스가 상기 신축 이음부(20)의 틈을 통하여 누출되어 상당한 열손실이 발생하는 문제점이 있다.
또한, 종래의 오븐은 열팽창에 의한 폭방향 변위에 대한 고려가 없어 장시간 사용시 폭방향 변위에 따른 크랙 등이 발생할 수 있는 문제점이 있다.
한국등록특허 10-0914461(2009.08.21.등록)
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 내부를 통과하는 강판의 표면에 도포된 코팅액을 건조 코팅시키는 연속 코팅 라인의 오븐 설비를 구성하는 본체는 다수의 단위체로 이루어지고, 각 단위체는 연결부를 통하여 연결되는데, 상기 연결부에는 길이 방향으로 주름이 형성되어 열팽창 및 수축시 신축작용을 수행하도록 하여 본체의 손상을 방지할 뿐만 아니라 연결부의 양단을 각 단위체의 단부와 용접결합함으로써, 가스의 누설을 차단하여 열손실을 방지하고 청소를 용이하게 하는 연속 코팅 라인의 오븐 설비를 제공하는 것이다.
그리고, 본 발명의 다른 목적은 본체를 구성하는 각 단위체에 폭방향으로 주름을 형성함으로써, 내부로 주입되는 고온 가스에 의한 열팽창 및 수축이 폭방향으로 진행되더라도 이를 안정적으로 해소할 수 있어 본체의 내구성을 더욱 높일 수 있는 연속 코팅 라인의 오븐 설비를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 본체의 외측에 상면과 양측면을 커버하는 제1커버체와 제1커버체의 외측에 이격되도록 제2커버체를 구비하여 본체 내부의 열기가 외부로 누출되는 것을 방지하여 열효율을 더욱 높일 수 있는 연속 코팅 라인의 오븐 설비를 제공하는 것이다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은;
강판의 표면을 코팅하는 연속 코팅 라인의 오븐 설비에 있어서, 강판에 고온 가스를 분사하는 노즐 챔버가 내부에 구비되는 다수의 단위체가 연결되어 이루어지는 본체가 구비되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 단위체의 사이에는 열팽창 및 수축을 완충하기 위하여 길이방향으로 주름이 형성되는 연결부가 구비되되, 상기 연결부의 양단부는 상기 단위체의 단부에 용접 결합되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 단위체의 상·하·좌·우측 면에는 열팽창 및 수축을 완충하기 위하여 폭방향으로 주름이 형성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 본체의 외측에는 상면과 양측면을 커버하는 제1커버체가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제1커버체의 외측에는 일정 간격 이격되도록 제2커버체가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 제1커버체의 외측 상면 및 양측면에는 제1지지체가 외측으로 돌출되도록 설치되고, 상기 제2커버체의 내측 상면 및 양측면에는 상기 제1지지체에 대응되도록 제2지지체가 내측으로 돌출되도록 설치되며, 상기 제1,2지지체는 고리 형상으로 형성되어 일정 거리 유동가능하도록 걸림 지지되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 단위체의 하면과 제2커버체의 내측 하면 사이에는 지지대가 설치되되, 상기 지지대는 상기 단위체의 내부에 노즐 챔버를 고정하기 위하여 설치되는 지지 프레임의 위치에 대응되도록 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기한 구성의 본 발명에 따르면, 내부를 통과하는 강판의 표면에 도포된 코팅액을 건조 코팅시키는 연속 코팅 라인의 오븐 설비를 구성하는 본체는 다수의 단위체로 이루어지고, 각 단위체는 연결부를 통하여 연결되는데, 상기 연결부에는 길이 방향으로 주름이 형성되어 열팽창 및 수축시 신축작용을 수행하도록 하여 본체의 손상을 방지할 뿐만 아니라 연결부의 양단을 각 단위체의 단부와 용접결합함으로써, 가스의 누설을 차단하여 열손실을 방지하고 청소를 용이하게 하는 효과가 있다.
그리고, 본 발명은 본체를 구성하는 각 단위체에 폭방향으로 주름을 형성함으로써, 내부로 주입되는 고온 가스에 의한 열팽창 및 수축이 폭방향으로 진행되더라도 이를 안정적으로 해소할 수 있어 본체의 내구성을 더욱 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 본체의 외측에 상면과 양측면을 커버하는 제1커버체와 제1커버체의 외측에 이격되도록 제2커버체를 구비하여 본체 내부의 열기가 외부로 누출되는 것을 방지하여 열효율을 더욱 높일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 일반적인 연속코팅라인 오븐 설비를 도시한 구성도이다.
도 2는 종래의 오븐 설비의 신축 이음부의 개념도이다.
도 3은 본 발명에 따른 연속 코팅 라인의 오븐 설비의 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 연속 코팅 라인의 오븐 설비의 측면 개념도이다.
도 5는 본 발명에 따른 연속 코팅 라인의 오븐 설비의 단면도이다.
도 6은 도 5의 A부분의 확대도이다.
도 7은 도 5의 B부분의 확대도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다. 그리고, 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시 예에 한정되지 않음을 이해하여야 한다.
도 3은 본 발명에 따른 연속 코팅 라인의 오븐 설비의 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 연속 코팅 라인의 오븐 설비의 측면 개념도이고, 도 5는 본 발명에 따른 연속 코팅 라인의 오븐 설비의 단면도이고, 도 6은 도 5의 A부분의 확대도이고, 도 7은 도 5의 B부분의 확대도이다.
본 발명은 강판의 표면을 코팅하는 연속 코팅 라인의 오븐 설비에 관한 것으로 도 3 내지 도 7에 도시된 바와 같이 그 구성은 내부로 공급되는 강판에 고온 가스를 분사하여 코팅 작업을 수행하는 본체(100)가 구비되는데, 상기 본체(100)는 내부로 공급되는 강판에 고온 가스를 분사하는 노즐 챔버(145)가 구비되는 다수의 단위체(110)가 연결되어 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 본체(100)의 양단부에 위치하는 단위체(110)에는 개방된 단부를 커버하는 커버부재(130)가 각각 구비되며, 상기 커버부재(130)에는 강판이 투입되도록 투입구(135)가 형성된다.
이때, 상기 다수의 단위체(110)의 사이에는 연결부(120)가 구비되어 인접한 단위체(110)를 연결하게 되는데, 상기 연결부(120)는 길이 방향으로 주름이 형성되고, 길이방향 양단부는 인접한 단위체(110)의 단부에 완전히 밀폐되도록 용접 방식으로 결합된다.
그래서, 각 단위체(110)가 코팅 작업을 수행하는 과정에서 내부로 분사되는 고온 가스에 의해 길이방향으로 열팽창되거나 코팅 작업의 종료 후, 수축되더라도 상기 연결부(120)에 형성되는 주름에 의해 이를 완충시켜줄 수 있어 본체(100)의 손상을 방지할 수 있게 된다.
또한, 상기 연결부(120)는 각 단위체(110)에 용접으로 완전하게 밀폐되도록 결합됨으로써, 내부로 분사된 고온 가스가 연결부(120)와 단위체(110) 사이에 형성될 수 있는 틈을 통하여 외부로 누출되는 것을 방지하여 열효율을 높여줄 수 있을 뿐만 아니라, 강판의 표면에 도포된 코팅층이 건조되는 과정에서 수분과 코팅 용액의 일부가 증발하여 본체(100)의 내부에 부착되는데, 물청소를 통하여 이를 용이하게 제거할 수 있게 된다.
즉, 종래에는 도 2에 도시된 바와 같이 신축 이음부(20)는 상하 겹친 상태에서 슬라이딩 되도록 형성됨으로써, 물청소를 하게 되면 겹쳐지는 부분에 물이 스며들게 되고 이를 완전히 제거하기가 어렵고, 제거하는 과정에서 틈이 벌어져 열손실이 더욱 커지기 때문에 물청소를 할 수 없어 청소에 상당한 어려움이 따르게 된다.
그런데, 본 발명에서는 상기 연결부(120)의 양단부를 단위체(110)의 단부에 완전히 밀폐되도록 용접 결합함으로써, 고압으로 물을 분사하여 청소를 할 수 있어 보다 용이하게 청소할 수 있을 뿐만 아니라 깨끗한 상태를 유지할 수 있어 제조된 제품의 품질을 높일 수 있게 된다.
또한, 도 2와 같이 종래에는 상하 겹친 상태에서 슬라이딩 되도록 형성됨으로써, 내부의 고온 가스 및 코팅층의 증발시에 발생하는 레진 등이 지속적으로 누출되기 때문에 누출되는 고온 가스에 의해 변색이 발생하여 외관이 좋지 않고 청소가 어려워지는데 반해, 본 발명에서는 연결부(120)와 단위체(110) 사이에 틈이 형성되지 않기 때문에 누출을 완전히 차단하여 변색을 방지하게 된다.
그리고, 상기 본체(100)를 구성하는 각각의 단위체(110)의 상·하·좌·우측 면에는 폭방향으로 주름이 형성되어 내부로 주입되는 고온 가스에 의하여 폭 방향으로 열팽창하거나 수축되는 변위를 완충하게 된다.
즉, 상기 본체(100)는 폭방향은 길이방향에 비하여 길이가 짧게 형성되기 때문에 열팽창 및 수축에 의한 변위가 크지는 않지만 장시간 지속될 경우, 크랙이 발생하는 등의 손상이 발생할 수 있다.
그래서, 본 발명에서는 길이 방향의 열팽창 및 수축에 의한 변위의 완충뿐만 아니라, 열팽창 및 수축에 의한 폭방향으로 발생되는 변위까지 완충할 수 있어 오븐 설비의 내구성을 더욱 높여줄 수 있다.
한편, 상기 본체(100)의 외측에는 제1커버체(200)가 더 구비되는데, 상기 제1커버체(200)는 본체(100)의 상면과 양측면을 커버하도록 형성되어 단면은 하부가 개방된 '┌┐'형상으로 형성된다.
여기서, 상기 제1커버체(200)는 상기 본체(100)의 외측에 밀착되도록 구비되는데, 용접 등으로 완전히 결합될 수도 있고, 결합되지 않고 씌워진 상태로 구비될 수도 있다.
그래서, 상기 본체(100)의 외측에 제1커버체(200)를 더 구비함으로써, 연속 코팅 작업시에 외부에서 가해지는 차가운 기운을 차단하거나 내부의 뜨거운 열기가 외부로 누출되는 것을 방지하여 열효율을 높일 수 있게 된다.
그리고, 상기 제1커버체(200)의 외측에는 제2커버체(300)가 더 구비되는데, 상기 제2커버체(300)는 상기 제1커버체(200)와 일정 간격 이격되도록 구비됨으로써, 내부의 열기가 외부로 누출되지 않도록 함과 동시에 외부의 차가운 기운이 내부로 유입되는 것을 보다 안정적으로 방지할 수 있게 된다.
여기서, 상기 제1커버체(200)의 외측 상면 및 양측면에는 제1지지체(210)가 외측으로 돌출되도록 설치되고, 상기 제2커버체(300)의 내측 상면 및 양측면에는 상기 제1지지체(210)에 대응되도록 제2지지체(310)가 내측으로 돌출되도록 설치된다.
이때, 상기 제1지지체(210)와 제2지지체(310)는 고리 형상으로 형성되어 서로 걸림 지지되도록 연결되는데, 상기 제1지지체(210)와 제2지지체(310)는 일정 거리 유동가능하도록 지지된다.
그래서, 연속 코팅 작업시에 가해지는 열기에 의해 본체(100) 및 제1커버체(200)가 열팽창 하거나 수축하더라도 상기 제1지지체(210)와 제2지지체(310)가 유동 가능하도록 걸림 지지되어 본체(100) 및 제1커버체(200)의 변위가 제2커버체(300)에 영향을 미치지 않도록 한다.
즉, 상기 제2커버체(300)는 제1커버체(200)와 일정 간격 이격됨으로써, 내부의 열기가 상당부분 차단됨으로써, 열팽창이 거의 없거나 미미하게 일어나지만, 본체(100) 및 제1커버체(200)는 서로 접하게 위치하여 고온 가스에 영향을 직접 받게 되어 열팽창 및 수축시 변위가 커지게 된다.
그렇지만 상기 제1지지체(210)와 제2지지체(310) 어느 정도 유격되도록 형성됨으로써, 본체(100) 및 제1커버체(200)의 변위를 안정적으로 완충시킬 수 있어 본체(100) 및 제1커버체(200)의 손상을 방지하게 된다.
한편, 상기 본체(100)를 구성하는 각 단위체(110)의 내부에는 강판에 고온 가스를 분사하기 위한 노즐 챔버(145)가 구비되는데, 상기 노즐 챔버(145)는 각 단위체(110)의 내측 하부에서 상방으로 설치되는 지지 프레임(140)에 설치된다.
여기서, 상기 제2커버체(300)의 내측 하면에는 상기 본체(100)의 하부를 지지하기 위한 지지대(320)가 설치되는데, 상기 지지대(320)는 상기 단위체(110)의 내측에 설치되는 지지 프레임(140)의 위치에 대응되도록 설치된다.
그래서, 상기 지지대(320)가 노즐 챔버(145)가 설치된 지지 프레임(140)의 하중을 직접 지지하도록 함으로써, 본체(100)를 구성하는 각 단위체(110)가 노즐 챔버(145) 및 지지 프레임(140)의 하중에 의해 변형되는 것을 방지하게 된다.
또한, 상기 지지대(320)의 사이에 추가로 지지대(320)를 더 구비하여 지지력을 더욱 높일 수도 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리 범위가 미치는 것으로 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것이다.
본 발명은 연속 코팅 라인의 오븐 설비에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 강판의 표면에 도포된 코팅액을 건조하기 위한 오븐 본체의 길이방향 및 폭방향 열팽창이나 수축에 대해 신축이 허용되도록 하여 크랙 및 손상을 방지할 수 있으며 물청소를 통하여 레진 및 분진을 완전하게 제거할 수 있어 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 연속 코팅 라인의 오븐 설비에 관한 것이다.
100 : 본체 110 : 단위체
120 : 연결부 130 : 커버부재
140 : 지지 프레임 200 : 제1커버체
210 : 제1지지체 300 : 제2커버체
310 : 제2지지체 320 : 지지대

Claims (7)

  1. 강판의 표면을 코팅하는 연속 코팅 라인의 오븐 설비에 있어서,
    강판에 고온 가스를 분사하는 노즐 챔버가 내부에 구비되는 다수의 단위체가 연결되어 이루어지는 본체가 구비되고,
    상기 단위체의 상·하·좌·우측 면에는 열팽창 및 수축을 완충하기 위하여 폭방향으로 주름이 형성되는 것을 특징으로 하는 연속 코팅 라인의 오븐 설비.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 본체의 외측에는 상면과 양측면을 커버하는 제1커버체가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 연속 코팅 라인의 오븐 설비.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1커버체의 외측에는 일정 간격 이격되도록 제2커버체가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 연속 코팅 라인의 오븐 설비.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1커버체의 외측 상면 및 양측면에는 제1지지체가 외측으로 돌출되도록 설치되고,
    상기 제2커버체의 내측 상면 및 양측면에는 상기 제1지지체에 대응되도록 제2지지체가 내측으로 돌출되도록 설치되며,
    상기 제1,2지지체는 고리 형상으로 형성되어 일정 거리 유동가능하도록 걸림 지지되는 것을 특징으로 하는 연속 코팅 라인의 오븐 설비.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 단위체의 하면과 제2커버체의 내측 하면 사이에는 지지대가 설치되되,
    상기 지지대는 상기 단위체의 내부에 노즐 챔버를 고정하기 위하여 설치되는 지지 프레임의 위치에 대응되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 연속 코팅 파인의 오븐 설비.
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