KR102487313B1

KR102487313B1 - 평강 제품을 처리하기 위한 노즐 디바이스 및 방법

Info

Publication number: KR102487313B1
Application number: KR1020167033601A
Authority: KR
Inventors: 마티아스 아담스; 요아힘 휠스트룽; 옌스 페터
Original assignee: 티센크루프 스틸 유럽 악티엔게젤샤프트; 티센크룹 악티엔게젤샤프트; 티센크루프 라셀쉬타인 게엠베하
Priority date: 2014-04-30
Filing date: 2015-04-23
Publication date: 2023-01-12
Also published as: EP3137834B1; WO2015165799A1; JP2017528302A; TR201908935T4; ES2725896T3; JP6608846B2; KR20170002525A; DE102014106135A1; EP3137834A1

Abstract

본 발명은 평강 제품을 처리하기 위한 노즐 디바이스에 관한 것이다. 상기 노즐 디바이스는 외부 튜브 및 상기 외부 튜브 내부에 배열된 내부 튜브를 포함하고, 내부 튜브는 노즐 디바이스를 통해 유동하는 가스를 외부 튜브로 공급하기 위한 1차 개구를 포함하고, 외부 튜브는 평강 제품의 방향에서 노즐 디바이스로부터 가스가 나오게 하기 위한 2차 개구를 포함하고, 1차 개구 및 2차 개구는 순환의 방향을 따라 서로에 대해 오프셋된다.

Description

평강 제품을 처리하기 위한 노즐 디바이스 및 방법 {NOZZLE DEVICE AND METHOD FOR TREATING A FLAT STEEL PRODUCT}

본 발명은 평강 제품(flat steel product)을 처리하기 위한 노즐 디바이스 및 방법에 관한 것이다.

이러한 노즐 디바이스는 평강 제품에 가능한 한 밀접하게 가스 또는 가스 혼합물을 전달하여, 특정 조건에서 평강 제품에 전달된 가스 또는 가스 혼합물이 예를 들어 평강 제품, 특히 그 표면을 질화하거나 침탄하도록 하기 위해 제공된다. 평강 제품은 통상적으로 열처리 목적으로 연속로(continuous furnace)를 통해 반송되는 스트립(strip)의 형태이다. 열처리, 예를 들어 질화 또는 침탄은 유리하게는, 상기 평강 제품의 확장성이 프로세스에 악영향을 미치지 않고, 최종적으로 연속로를 떠나는 평강 제품의 강도를 증가시키는 것을 가능하게 한다.

표면 조정(surface conditioning)에 의해 영향을 받은 평강 제품의 품질의 향상은 여기서 노즐 디바이스를 거친, 가스의 공급 및 가스의 조성에 결정적으로 의존한다. 여기서 임계 인자는 가스 또는 가스 혼합물로 가능한 한 균질하게 평강 제품을 "블래스트(blast)"하는 노즐 디바이스의 능력 및 표면 조정, 예를 들어 질화를 담당하는 평강 제품의 표면에 도달하는 가스 또는 가스 혼합물의 분율(fraction)의 크기이다. 노즐 디바이스는 그 단부에서 가스 또는 가스 혼합물이 배출되는 출구 개구를 갖는 튜브를 포함하는 것이 일반적이다. 일 단부에서 튜브 내로의 공급은 궁극적으로 출구 개구를 따른 유동 프로파일의 원하지 않는 구배를 야기한다.

평강 제품과 접촉하게 되는 가스 또는 가스 혼합물의 유동 프로파일을 균질화하기 위한 성공적인 수단이 상이하게 치수 설정된 개구의 크기를 갖는 개구의 구성의 형태로 종래 기술의 DE 10 2011 056 823 A1호에 개시되어 있다. 여기서 개구의 개별 크기는 이들이 출구 영역 내의 유동 방향을 따른 압력의 잠재적인 강하를 상쇄하도록 구성된다.

본 발명의 목적은 평강 제품의 표면 조정을 위한 기존의 노즐 디바이스의 추가의 개량을 제공하는 것이다. 따라서 최종적으로 제조된 평강 제품의 품질을 향상시키기 위해, 공간적으로 균질적인 방식으로 평강 제품과 접촉하게 되는 가스 유동 또는 가스 혼합물 유동을 실현하는 것이 특히 여기서 바람직할 것이다.

본 발명의 목적은 평강 제품의 표면 조정을 위한 또는 평강 제품을 처리하기 위한 노즐 디바이스로서, 노즐 디바이스는 외부 튜브 및 외부 튜브 내에 배열된 내부 튜브를 포함하고, 내부 튜브는 노즐 디바이스를 통해 유동하는 가스를 외부 튜브 내로 공급하기 위한 1차 개구를 포함하고, 외부 튜브는 평강 제품의 방향에서 노즐 디바이스로부터 가스가 나오게 하기 위한 2차 개구를 포함하고, 1차 개구 및 2차 개구는 순환의 방향을 따라 서로에 대해 오프셋되는 노즐 디바이스에 의해 성취된다.

종래 기술과 관련하여, 2차 개구에 관한 1차 개구의 오프셋 배열은 공간적으로 균질한 방식으로 2차 개구로부터 나오고 바람직하게는 그 전체폭에 걸쳐 가능한 한 균질하게 평강 제품을 "블래스트"하는 가스 유동을 실현한다. 선택된 기하학 구조가 가스 또는 가스 혼합물을 노즐 디바이스 내에서 그 체류 시간에 걸쳐 균일하게 유동하게 한다는 사실이 특히 여기서 활용된다. 달리, 내부 튜브 및 외부 튜브를 갖는 디자인이 없다면, 일 단부에서 노즐 디바이스 내로 공급되는 가스에 기인하여 바람직하지 않은 점진적인 유속 프로파일이 출구 개구를 따라 형성될 것이다. 게다가, 종래 기술에 따른 노즐 디바이스 내의 유출 거동은 가스 또는 가스 혼합물의 상이한 온도에 의해 영향을 받아서 상이한 유속이 출구 개구를 따라 발생하게 된다. 본 발명에 따른 노즐 디바이스는 대조적으로, 출구 개구의 기능을 수행하는 2차 개구를 따라 균질한 유동 프로파일을 실현한다.

여기서 순환 방향은 내부 튜브의 또는 외부 튜브의 원주에 의해 본질적으로 규정된다. 특히, 외부 튜브의 또는 내부 튜브의 원주는 종방향에 수직을 따라 연장하는 섹션 평면에 의해 규정되고, 종방향은 내부 튜브 및 외부 튜브의 일반적인 진행에 의해 본질적으로 미리 결정된다. 특히, 본질적으로 1차 개구까지, 노즐 디바이스를 통해 유동하는 가스 또는 가스 혼합물의 유동 방향은 종방향에 평행하게 연장하고, 이어서 예를 들어 대략 90°만큼 편향된다. 1차 개구 및 2차 개구는 바람직하게는 출구면을 갖고, 이 출구면을 통해, 내부 튜브로부터 외부 튜브 내로 공급되고 외부 튜브로부터 나올 때 가스 또는 가스 혼합물이 안내된다. 내부 튜브의 출구면은 바람직하게는 외부 튜브의 출구면보다 작다. 내부 튜브의 출구면이 원형 구성을 갖고 외부 튜브의 출구 개구가 슬릿형 구성을 갖게 되는 구성이 또한 제공된다. 특히, 외부 튜브는 8 mm 미만, 바람직하게는 6 mm 미만, 특히 바람직하게는 4 mm 미만인 슬릿폭을 갖는 슬릿을 갖는다.

본 발명의 유리한 구성 및 개량은 도면을 참조하여 종속 청구항으로부터 그리고 상세한 설명으로부터 얻어질 수 있다.

다른 실시예에서, 1차 개구 및 2차 노즐 개구가 순환 방향을 따라 본질적으로 90° 내지 180°만큼 서로에 대해 오프셋되는 구성이 제공된다. 이 기하학 구성은 2차 개구로부터 통과하는 가스를 위한 유속의 특히 균질한 프로파일을 실현하는 것을 가능하게 한다.

다른 실시예에서, 1차 개구 및/또는 2차 개구가 가스 유동의 유동 방향을 배향하기 위한 가스 안내 시스템을 포함하는 구성이 제공된다. 가스 안내 시스템은 바람직하게는 2차 개구의 부분이고, 출구 슬릿을 형성하여, 부리형(beak-like) 구성을 형성하고 가스 유동의 방향에서 함께 모여지는 연장부를 포함한다. 이는 가스 유동이 특히 스트립의 영역 상에 지향되거나 포커싱될 수 있다는 것을 의미한다.

다른 실시예에서, 노즐 디바이스가 복수의 1차 개구 및/또는 복수의 2차 개구를 포함하는 구성이 제공된다. 노즐 디바이스는 바람직하게는 내부 튜브의 서로 대향하는 측면 상에 배열되고 각각의 경우에 순환 방향에서 보이는 바와 같이 2차 개구에 관련하여 예를 들어 90°만큼 오프셋되는 복수의 1차 개구를 포함한다. 1차 개구는, 2차 개구에 평행하게 연장하는 영역 내에서, 서로에 대해 규칙적인, 바람직하게는 등간격인 방식으로 배열되는 것이 바람직하다. 특히, 1차 개구는 2차 개구에 관련하여 적소에 배향된다. 예를 들어, 1차 개구는 내부 튜브 상의 제1 중심점에 대해 대칭으로 분포되고, 상기 제1 중심점은 2차 개구의 제2 중심점과 동일 평면에 위치되며, 이 동일한 평면은 튜브의 종방향 범위에 수직으로 연장한다. 바람직하게는 2차 개구보다 더 많은 1차 개구가 존재한다. 특히, 내부 튜브의 종방향 범위를 따라 항상 쌍으로 배열되고 서로 대향하여 위치된 짝수개의 1차 개구, 바람직하게는 4개의 1차 개구가 존재한다(이들은 각각의 경우에 순환 방향에서 볼 때, 2차 개구에 관련하여 예를 들어, 90°만큼 각각 오프셋됨). 2차 개구에 의해 형성되는 영역 내에서 다양한 1차 개구를 함께 배치하는 디자인은 유리하게는 2차 개구를 따른 유속 프로파일을 더 향상시킬 수 있다.

다른 실시예에서,

- 1차 개구가 2차 개구의 영역 내에 배열되게 하고, 그리고/또는

- 내부 튜브 및 외부 튜브가 동축으로 배열되는 구성이 제공된다. 따라서, 가스 또는 가스 혼합물의 가능한 한 모든 분율이 노즐 디바이스 내에서 동일한 루트를 커버하는 것이 유리하게 보장될 수 있다. 이는 궁극적으로 2차 개구를 따른 유속의 프로파일에 긍정적인 영향을 미친다.

다른 실시예에서, 2차 개구가 평강 제품을 포함하는 스트립 상으로 배향되는 구성이 제공되고, 2차 개구는 25 cm 미만, 바람직하게는 15 cm 미만, 특히 바람직하게는 10 cm 미만만큼 스트립으로부터 이격되어 있다. 특히, 스트립은 연장 방향을 따라 노즐 디바이스를 지나 이동하고, 2차 개구는 바람직하게는 그 가스 안내 시스템과 함께 배출 가스 또는 가스 혼합물이 스트립에 본질적으로 수직으로 연장하는 유동 방향을 갖도록 배향된다. 거리의 감소는 유리하게는 거기서 원하는 표면 조정, 예를 들어 질화 또는 침탄을 보장하기 위해 평강 제품의 표면에 도달하는 가스의 분율의 증가를 허용한다. 예를 들어 질화 또는 침탄을 위한 이 분율이 클수록, 제조된 평강 제품의 확장성이 현저히 손상되지 않고, 강도가 더 높아진다. 특히, 이때 강도의 임의의 손실의 위험 없이 평강 제품의 두께를 감소시키는 것이 가능하다. 따라서, 마지막으로 평강 제품으로부터 제조된 제품의 제조시에 사용되는 재료의 양을 감소시키는 것이 가능하다.

다른 실시예에서, 2차 개구가 본질적으로 스트립의 폭에 걸쳐 연장하는 구성이 제공되고, 스트립의 폭은 본질적으로 스트립의 연장 방향에 수직을 따라 연장한다. 공간적으로 균질한 유동 프로파일은 제조된 평강 제품이 그 폭을 따라 가능한 한 균일하게 표면 조정되는 것을 보장하는 것을 가능하게 한다. 이는 유리하게는 제조된 평강 제품의 폭을 따른 강도의 변동이 존재하는 상황을 회피한다.

다른 바람직한 실시예에서, 노즐 디바이스를 통해 유동하는 가스가 암모니아, 및 경우에 따라 질소 및/또는 불활성 가스를 포함하는 구성이 제공된다. 질소 및/또는 불활성 가스를 사용하는 것은 유리하게는 스트립에 의해 운반되는 경계층이 침투될 수 있고 스트립, 즉 평강 제품과 암모니아의 직접 반응이 가능해지도록 가스의 펄스를 증가시킨다.

다른 실시예에서, 노즐 디바이스가 경우에 따라 질소 및/또는 불활성 가스와 암모니아를 혼합하기 위한 정적 혼합기를 포함하는 구성이 제공되고, 파이프 시스템은 내부 튜브 내로 가스를 추가 안내한다. 이는 간단하고 복잡하지 않은 방식으로, 2차 개구의 전체폭에 걸쳐 일정한 균질한 가스 혼합물을 실현하는 것을 가능하게 한다.

다른 실시예에서, 파이프 시스템이 가스를 다른 내부 튜브에 공급하는 구성이 제공되고, 다른 내부 튜브는 다른 내부 튜브를 적어도 부분적으로 에워싸는 다른 외부 튜브 내로 가스를 안내하기 위한 다른 1차 개구를 포함하고, 외부 튜브는 평강 제품의 방향에서 노즐 디바이스로부터 가스가 나오게 하기 위한 2차 개구를 포함한다. 여기서 다른 2차 개구가 스트립의 루트의 상이한 위치에 배열되도록 스트립이 예를 들어 편향 롤러 위에서 반송되는 구성을 고려할 수 있다.

다른 실시예에서, 2차 개구로부터 나오는 가스가 평강 제품의 제1 측면을 위한 표면 조정을 제공하는 구성이 제공되고, 다른 2차 개구로부터 나오는 가스는 평강 제품의 제2 측면을 위한 표면 조정을 제공한다. 평강 제품은 따라서 양 측면에서 유리하게 표면 조정될 수 있다.

다른 실시예에서, 노즐 디바이스가 암모니아, 질소 및/또는 불활성 가스를 정적 혼합기에 공급하기 위한 피드파이프 시스템을 포함하는 구성이 제공되고, 피드파이프 시스템은

- 개별 가스의, 그리고/또는

- 암모니아, 질소 및/또는 불활성 가스로 구성된 가스 혼합물의

체적 유동을 측정하고 제어하기 위한 각각의 수단을 포함한다. 측정 및 제어 수단의 보조에 의해, 가스 또는 가스 혼합물의 양 및/또는 조성을 제어하고 성공적인 질화를 위한 최적의 요구에 이를 적응시키는 것이 유리하게 가능하다.

다른 실시예에서, 노즐 디바이스가 강 제품의 열처리를 위해 연속로 내에 배열되는 구성이 제공된다.

본 발명은 또한 강 제품의 열처리를 위해 연속로 내의 강 스트립의 표면 조정을 위한 방법에 관한 것으로서, 노는 본 발명에 따른 노즐 디바이스를 갖는다. 이러한 노즐 장치는 종래 기술로부터 공지된 것보다 더 효과적인 표면 조정을 갖는 평강 제품을 실현하는 것을 가능하게 한다.

본 발명의 다른 실시예에서, 제1 방법 단계에서 가스 또는 가스 혼합물이 내부 튜브로 공급되게 하고, 제2 방법 단계에서 가스 또는 가스 혼합물이 1차 개구를 통해 외부 튜브 내로 안내되게 하고, 제3 방법 단계에서 가스 또는 가스 혼합물이 노즐 디바이스의 외부 튜브로부터, 2차 개구를 통해 나오게 하고, 평강 제품을 위한 표면 조정을 제공하는 구성이 제공된다. 따라서, 효과적인 예를 들어 질화 또는 침탄 및 최종적인 증가된 강도가 더 얇은 평강 제품의 제조를 허용하는 방법을 제공하는 것이 유리하게 가능하다. 사용된 재료의 양의 최종적인 감소, 바람직하게는 평강 제품으로부터 제품의 대량 생산은 상당한 제조 비용 절약을 발생한다.

본 발명의 부가의 상세, 특징 및 장점은 도면으로부터 그리고 도면을 참조하여 바람직한 실시예의 이하의 설명으로부터 얻어질 수 있다. 도면은 여기서 본 발명의 개념을 한정하는 것은 아닌 본 발명의 단지 예시적인 실시예를 도시하고 있다.

도 1은 본 발명의 제1 예시적인 실시예에 따른 노즐 디바이스를 도시하고 있다.
도 2는 본 발명의 제2 예시적인 실시예에 따른 노즐 디바이스의 사시도를 도시하고 있다.
도 3은 본 발명의 제2 예시적인 실시예에 따른 노즐 디바이스의 2개의 상이한 평면도를 도시하고 있다.
도 4는 본 발명의 제2 예시적인 실시예에 따른 노즐 디바이스의 단면도를 도시하고 있다.

동일한 부분은 다양한 도면에서 항상 동일한 도면 부호를 구비하고, 따라서 일반적으로 각각 단지 1회만 참조되거나 언급된다.

도 1은 본 발명의 제1 예시적인 실시예에 따른 평강 제품(3)의 처리 또는 표면 조정을 위한 노즐 디바이스(10)를 도시하고 있다. 이러한 노즐 디바이스(10)는 바람직하게는 연속로의 일체형 구성부인데, 이를 통해 평강 제품이 스트립(33)의 형태로, 즉 강 스트립의 형태로 운반된다. 연속로에서, 재료 개량 목적으로, 평강 제품은 열처리를 받게 되고, 여기서 가스 또는 가스 혼합물이 예를 들어 질화의 목적으로 평강 제품에 공급된다. 예를 들어, 적어도 평강 제품의 재결정화 온도가 연속로 내에 만연한다. 예를 들어, 질화 또는 침탄은 그 확장성이 임의의 상당한 정도로 영향을 받지 않고, 평강 제품의 강도를 증가시키는 것을 가능하게 한다. 완성된 제품에 의해 부합되어야 하는 강도 관련 요구가 동일하게 유지되면, 이때 더 얇은 평강 제품(3)을 실현하는 것이 가능하다. 사용된 재료의 양의 최종적인 감소는 이어서 상당한 비용 절약을 발생할 수 있다.

표면 조정에 의해 품질을 향상시키는데 있어서 결정적인 인자, 예를 들어 질화 또는 침탄은 가스가 평강 제품(33)으로 공급되는 방식이고, 가스 공급은 노즐 디바이스(10)에 의해 본질적으로 형성된다. 노즐 디바이스(10)에 대해, 표면 조정, 예를 들어 질화 목적으로 노즐 디바이스(10)를 통해 안내된 가스가 먼저 노즐 디바이스(10)의 내부 튜브(1)에 공급되게 하는 것이 여기서 제공된다. 가스는 내부 튜브(1) 내의 1차 개구(11)를 거쳐 내부 튜브(1)를 떠나고, 내부 튜브(1)를 적어도 부분적으로 에워싸는 외부 튜브(2) 내로 공급된다. 거기로부터, 가스는 이어서 2차 개구(12)를 거쳐 노즐 디바이스(10)를 떠난다. 1차 개구(11) 및 2차 개구(12)는 여기서 내부 튜브(1)의 그리고 외부 튜브(2)의 원주(단면을 따라 연장하는)에 의해 본질적으로 형성된 순환 방향을 따라 서로에 대해 오프셋된다. 특히, 1차 개구(11)는 예를 들어 2차 개구(12)와 관련하여 90°만큼 오프셋된다. 1차 개구(11) 및 2차 개구(12)가 노즐 디바이스(10)의 조인트 영역에 배열되게 하는 것이 여기서 바람직하게 제공된다. 특히, 2차 개구(12)는 1차 개구(11)를 적어도 부분적으로 에워싸는 외부 튜브(2)의 그 부분 내에 배열된다. 2차 개구(12)가 스트립(33) 상에, 즉 평강 제품 상에 지향되게 하는 것이 또한 여기서 제공된다. 서로에 대한 1차 개구(11) 및 2차 개구(12)의 배열은 유리하게는 - 어떠한 내부 튜브(1)도 존재하지 않는 경우 예상되는 바와 같은 - 출구 개구로서 기능하는 2차 개구(12)로부터 가스가 비대칭적으로 유동하고, 가스가 2차 개구(12)를 따라 그리고 스트립(33)의 폭에 걸쳐 상이한 온도를 갖고, 결국에는 2차 개구(12)와는 상이한 출구 속도가 존재하게 되는 상황을 방지한다. 대신에, 내부 튜브(1) 내에 1차 개구(11) 및 외부 튜브(2) 내에 2차 개구(12)를 갖는 노즐 디바이스(10)는 2차 개구(12) 및 스트립(33)의 폭에 걸쳐 균질한, 즉 균일하고 균등한 가스에 대한 출구 거동을 실현하는 것을 가능하게 한다. 노즐 디바이스(10)로부터 평강 제품(3)으로의 가스의 공급이 따라서 향상된다. 2차 개구(12)가 적어도 스트립(33)만큼 넓게 하는 것이 또한 제공된다. 2차 개구(12)는 여기서 그 가장 긴 측면이 스트립(33)의 반송 방향에 본질적으로 수직으로 연장하도록 스트립에 대해 배향된다.

여기서 2차 개구(12)가 가스 안내 시스템(5)을 포함하게 하는 것이 또한 제공된다. 가스 안내 시스템(5)은 여기서 2차 개구(12)로부터 나오는 가스 또는 가스 혼합물을 배향하고, 따라서 노즐 디바이스(10)로부터 유출하는 가스를 특정 방식으로 평강 제품 상에 배치하는 역할을 한다. 가스 안내 시스템(5)은 바람직하게는 서로를 향해 연장하여 부리형 개구를 형성하는 외부 튜브(2)의 2개의 영역을 갖는다. 서로를 향해 연장하는 외부 튜브의 2개의 영역 사이의 슬릿은 여기서 2차 개구(12)를 형성한다. 내부 튜브(1) 및 외부 튜브(2)에 추가하여, 본질적으로 동일한, 다른 1차 개구(11')를 갖는 다른 내부 튜브(1') 및 또한 다른 2차 개구(12')를 갖는 다른 외부 튜브(2')가 또한 제공된다. 다른 2차 개구(12') 및 다른 1차 개구(11')로 구성된 이 제2 구성의 보조에 의해, 예를 들어 2차 개구(12)로부터 나오는 가스로 제1 측면 상의 평강 제품을 질화하고 마찬가지로 다른 2차 개구(12')로부터 통과하는 가스로 제2 측면 상의 평강 제품을 질화하는 것이 유리하게 가능하고, 그 결과 평강 제품은 유리하게는 예를 들어 양 측면에서 질화된다. 이러한 양 측면에서의 질화를 위해, 평강 제품은 바람직하게는 편향 롤러(31) 위로 안내되고, 여기서 다른 2차 개구(12') 및 2차 개구(12)는 평강 제품의 반송 방향을 따라 공간에 관하여 분리된다.

가스가 정적 혼합기(18)로부터 파이프 시스템(14)을 거쳐 내부 튜브(1) 및/또는 다른 내부 튜브(1')로 공급되게 하는 것이 또한 제공된다. 평강 제품을 질화하기 위한 암모니아는 바람직하게는 질소 및/또는 불활성 가스로 제조된 가스 혼합물과 정적 혼합기(18) 내에서 혼합된다. 질소 및 불활성 가스의 첨가는 이후에 스트립 표면에 의해 운반되는 경계층을 침투할 수 있는 가스의 더 큰 펄스를 보장함으로써 질화를 향상시킨다. 이는 평강 제품과 암모니아 사이의 즉각적인 반응을 실현하는 것을 가능하게 하는데, 이는 결국에는 더 효과적인 질화를 발생하고, 따라서 질화된 평강 제품의 품질을 더 향상시킨다.

암모니아, 질소 및/또는 불활성 가스가 피드파이프 시스템(13)을 거쳐 정적 혼합기(18)에 공급되게 하는 것이 또한 여기서 제공된다. 불활성 가스는 바람직하게는 수소/질소 혼합물을 포함한다. 가스의 특히 제어된 공급을 위해, 체적 유동(17)을 측정하기 위한 수단 또는 유량계에 의해 관통 유동이 모니터링되게 하는 것이 여기에 제공된다. 특히, 노즐 디바이스(10)는 체적 유동 및 정적 혼합기에 공급되는 각각의 가스의 양을 제어하기 위한 수단을 또한 포함한다. 예를 들어, 이러한 수단은 피드파이프 시스템(13) 내에 일체화된 밸브(16)이다. 따라서, 2차 개구(12) 및 다른 2차 개구(12')에서 물질 조성이 유리하게는 간단하고 직접적인 방식으로 각각의 질화 작업을 위해 요구되는 조성 또는 계량 양에 적응되게 하는 것이 가능하다. 노즐 디바이스(10)가 예를 들어 암모니아를 위한 제1 저장조(21), 및 예를 들어 질소를 위한 제2 저장조(22)로부터 가스를 얻게 하기 위한 것이 여기서 제공된다. 도시된 양 노즐 디바이스를 통한 동일한 체적 유동이 존재하는 것을 보장하기 위해, 파이프라인은 정적 혼합기의 하류측에 동일하게/대칭적으로 배치된다. 스트립의 양 측면에서 동일한 펄스를 성취하기 위해, 2개의 분기 내의 압력 손실은 따라서 동일하다. 대안으로서, 동일한 펄스를 성취하기 위해, 조절 디바이스(도시 생략)를 설치하는 것이 또한 가능하다.

도 2는 본 발명의 제2 예시적인 실시예에 따른 노즐 디바이스(10)의 사시도를 도시한다. 이는 본질적으로 도면의 좌측에서 볼 수 있는 외부 튜브(2)인 반면에, 외부 튜브(2)는 도면에서 외부 튜브(2) 내의 내부 튜브(1)를 보는 것이 가능하도록 우측에서 투명 상태로 도시되어 있다. 바람직하게는 내부 튜브(1) 및 외부 튜브(2)가 동축으로 배열되는 구성이 제공된다. 그러나, 대안 실시예에서, 내부 튜브(1)가 외부 튜브(2) 내의 중심축(B)에 관련하여 오프셋되는 것이 또한 인식 가능하다. 예를 들어, 내부 튜브(1)는 2차 개구(12)에 대향하여 위치된 영역에서 외부 튜브(2) 내에 배열될 수 있다. 1차 개구(11)를 갖는 내부 튜브(1) 및 2차 개구(12)를 갖는 외부 튜브(2)가 그 일 단부 내로 가스 또는 가스 혼합물이 그 내로 공급되는 파이프 시스템(14)의 단부에 배열되는 것이 또한 제공된다. 여기서 가스는 예를 들어 내부 튜브(1)의 서로 대향하는 영역 내에 쌍으로 배열된 4개의 1차 개구, 또는 다른 바람직하게는 대칭으로 배열된 1차 개구(도시 생략)를 거쳐 내부 튜브(1)를 떠난다. 여기서 1차 개구(11)의 쌍은 각각의 경우에 순환 방향에서 볼 때 2차 개구(12)에 관련하여 예를 들어 90°만큼 오프셋된다. 1차 개구(11)의 출구면, 또는 전체로서 이들의 출구면의 합이 2차 개구(12)의 출구면보다 작게 되는 것이 또한 제공된다. 출구면은 그를 거쳐 가스가 내부 튜브(1)로부터 외부 튜브(2) 내로 공급되는 표면 또는 그를 거쳐 가스가 노즐 디바이스(10)를 떠나는 표면으로서 이해되어야 한다. 가스 또는 가스 혼합물의 유동 방향은 가스 안내 시스템(5)의 보조에 의해 평강 제품 상에 특정 방식으로 지향되게 하는 것이 또한 제공된다. 이 목적으로, 가스 안내 시스템(5)은 바람직하게는 외부 튜브(2)의 2개의 연장부(23)를 갖고, 상기 연장부들 사이의 거리는 2차 개구(2)로부터 나오는 가스의 유동 방향(A)에 평행하게 연장하는 방향을 따라 테이퍼진다. 여기서 연장부(23)가 직선형 또는 곡선형인 것이 가능하다.

도 3은 본 발명의 제2 예시적인 실시예에 따른 노즐 디바이스(10)의 2개의 상이한 평면도를 도시한다. 도면의 상부 부분은 1차 개구(11)의 출구면을 도시하고, 도면의 하부 부분은 2차 개구(12)를 평면도로 도시하고 있다. 1차 개구들(11), 또는 1차 개구(11)는 바람직하게는 2차 개구에 관련하여 중심설정된다(외부 튜브 및 내부 튜브에 의해 규정된 종방향에 관련하여 보이는 바와 같이). 여기서 2차 개구(12)의 중심점의 투영부(종방향에 수직으로 연장하는 방향에서 보이는 바와 같이)는 2개의 1차 개구(11) 사이에 중심에 배열된 내부 튜브(12)의 영역과 본질적으로 일치한다. 종방향을 따른 2개의 1차 개구(11) 사이의 거리는 종방향을 따른 2차 개구(12)의 정도보다 작게 하는 것이 또한 제공된다. 특히, 가스 안내 시스템(5)은 2차 개구(12)의 전체 정도를 따라 연장한다. 1차 개구(11) 및 2차 개구(12)의 배열의 결과로서, 가스 또는 가스 혼합물의 유동 방향이 본질적으로 예를 들어 90°만큼 편향되게 하는 것이 또한 제공된다.

도 4는 본 발명의 제2 예시적인 실시예에 따른 노즐 디바이스(10)의 단면도를 도시한다. 2차 개구(12)가 적어도 하나의 1차 개구(11)를 각각 포함하는 2개의 가상 평면(24) 사이에 배열되는 구성이 제공된다. 2차 개구(12)는 바람직하게는 이들 2개의 가상 평면 사이에 중심설정하여 배열된다. 2차 개구(12)의 슬릿폭(25)이 서로를 향해 연장하는 가스 안내 시스템(5)의 연장부(23)에 의해 규정되게 하는 것이 또한 제공된다. 슬릿폭(25)은 바람직하게는 종방향에 수직으로 연장하는 방향을 따라 내부 튜브(1)의 정도보다 작다. 특히, 슬릿폭(25)은 8 mm 미만, 바람직하게는 6 mm 미만, 특히 바람직하게는 4 mm 미만이다. 가스 안내 시스템(5)의 연장부(23)가 바람직하게는 적어도 부분적으로 외부 튜브(2)와 동일한 재료로부터 제조되게 하는 것이 또한 제공된다. 예를 들어, 내부 튜브(1)가 외부 튜브(2)에 의해 형성된 설치 공간의 45% 미만, 바람직하게는 40% 미만, 특히 바람직하게는 35% 미만을 충전하는 그 단면(종방향에 수직으로 연장하는 방향을 따른)을 갖는 구성이 제공된다. 예를 들어, 외부 튜브(2)의 내경이 300 mm 미만, 바람직하게는 280 mm 미만, 특히 바람직하게는 260 mm 미만이 되게 하고, 내부 튜브(1)의 내경이 100 mm 미만, 바람직하게는 90 mm 미만이 되는 구성이 제공된다.

1: 내부 튜브 1': 다른 내부 튜브
2: 외부 튜브 2': 다른 외부 튜브
3: 평강 제품 5: 가스 안내 시스템
10: 노즐 디바이스 11: 1차 개구
11': 다른 1차 개구 12: 2차 개구
12': 다른 2차 개구 13: 피드파이프 시스템
14: 파이프 시스템 16: 밸브
17: 체적 유동을 측정하기 위한 수단 18: 정적 혼합기
21: 제1 저장조 22: 제2 저장조
23: 연장부 24: 가상 평면
25: 슬릿폭 31: 편향 롤러
33: 스트립/평강 제품 A: 유동 방향
B: 중심축

Claims

평강 제품(3)을 처리하기 위한 노즐 디바이스(10)이며,
상기 노즐 디바이스(10)는 외부 튜브(2) 및 상기 외부 튜브(2) 내에 배열된 내부 튜브(1)를 포함하고, 상기 내부 튜브(1)는 상기 노즐 디바이스(10)를 통해 유동하는 가스를 상기 외부 튜브(2) 내로 공급하기 위한 1차 개구(11)를 포함하고, 상기 외부 튜브(2)는 상기 평강 제품(3)의 방향에서 상기 노즐 디바이스(10)로부터 가스가 나오게 하기 위한 2차 개구(12)를 포함하고, 상기 1차 개구(11) 및 상기 2차 개구(12)는 순환의 방향을 따라 서로에 대해 오프셋되고, 상기 2차 개구(12)는 가스의 유동 방향(A)을 배향하기 위한 가스 안내 시스템(5)을 포함하고, 상기 가스 안내 시스템은 상기 2차 개구(12)의 부분이며 연장부(23)를 포함하고,
상기 노즐 디바이스(10)는 다른 내부 튜브(1') 및 다른 외부 튜브(2')를 포함하고, 상기 다른 내부 튜브(1')는 상기 다른 내부 튜브(1')를 적어도 부분적으로 에워싸는 상기 다른 외부 튜브(2') 내로 가스를 안내하기 위한 다른 1차 개구(11')를 포함하고, 상기 다른 외부 튜브(2')는 상기 평강 제품(3)의 방향에서 상기 노즐 디바이스(10)로부터 가스가 나오게 하기 위한 다른 2차 개구(12')를 포함하고, 상기 다른 1차 개구(11') 및 상기 다른 2차 개구(12')는 순환의 방향을 따라 서로에 대해 오프셋되고, 상기 다른 2차 개구(12') 및 상기 2차 개구(12)는 평강 제품(3)의 루트의 상이한 위치에 배열되는 노즐 디바이스(10).
제1항에 있어서, 상기 1차 개구(11) 및 상기 2차 개구(12)는 순환 방향을 따라 90° 내지 180°만큼 서로에 대해 오프셋되는 노즐 디바이스(10).
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 1차 개구(11)는 가스의 유동 방향(5)을 배향하기 위한 가스 안내 시스템(5)을 포함하는 노즐 디바이스(10).
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 노즐 디바이스(10)는 복수의 1차 개구(11) 및/또는 복수의 2차 개구(12)를 포함하는 노즐 디바이스(10).
제1항 또는 제2항에 있어서,
- 상기 1차 개구(11)는 상기 2차 개구(12)의 영역 내에 배열되고, 그리고/또는
- 상기 내부 튜브(1) 및 상기 외부 튜브(2)는 동축으로 배열되는 노즐 디바이스(10).
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 2차 개구(12)는 상기 평강 제품(3)을 포함하는 스트립(33) 상으로 배향되고, 상기 2차 개구(12)는 25 cm 미만만큼 상기 스트립(33)으로부터 이격되어 있는 노즐 디바이스(10).
제6항에 있어서, 상기 2차 개구(12)가 상기 스트립(33)의 폭에 걸쳐 연장하고, 상기 스트립(33)의 폭은 상기 스트립(33)의 연장 방향에 수직을 따라 연장하는 노즐 디바이스(10).
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 노즐 디바이스(10)를 통해 유동하는 가스는 암모니아와, 질소 및 불활성 가스 중 적어도 하나를 포함하는 노즐 디바이스(10).
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 노즐 디바이스(10)는 암모니아와, 질소 및 불활성 가스 중 적어도 하나를 혼합하기 위한 정적 혼합기(18)를 포함하고, 파이프 시스템(14)이 상기 내부 튜브(1) 내로 가스를 추가 안내하는 노즐 디바이스(10).
삭제
제9항에 있어서, 상기 2차 개구(12)로부터 통과하는 가스는 상기 평강 제품(3)의 제1 측면을 질화하고, 상기 다른 2차 개구(12')로부터 나오는 가스는 상기 평강 제품(3)의 제2 측면을 질화하는 노즐 디바이스(10).
제9항에 있어서, 상기 노즐 디바이스(10)는 암모니아와, 질소 및 불활성 가스 중 적어도 하나를 상기 정적 혼합기(18)에 공급하기 위한 피드파이프 시스템(13)을 포함하고, 상기 피드파이프 시스템(13)은
- 개별 가스, 또는
- 암모니아와, 질소 및 불활성 가스 중 적어도 하나로 이루어진 가스 혼합물의
체적 유동(16, 17)을 측정하고 그리고/또는 제어하기 위한 각각의 수단을 포함하는 노즐 디바이스(10).
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 노즐 디바이스(10)는 강 제품(3)의 열처리를 위해 연속로 내에 배열되는 노즐 디바이스(10).
평강 제품(3)의 열처리를 위해 연속로 내에서 평강 제품(3)을 표면 조정, 특히 질화하기 위한 방법이며, 상기 연속로는 제1항 또는 제2항에 따른 노즐 디바이스(10)를 갖는 방법.
제14항에 있어서, 제1 방법 단계에서 가스가 내부 튜브(1)로 공급되고, 제2 방법 단계에서 가스가 1차 개구(11)를 통해 외부 튜브(2) 내로 안내되고, 제3 방법 단계에서 가스가 상기 노즐 디바이스(10)의 외부 튜브(2)로부터, 2차 개구(12)를 통해 나오고, 상기 평강 제품(3)을 질화하는 방법.