KR19990055352A - Secondary low temperature gas jet cooling device for strip cooling of continuous annealing equipment - Google Patents
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Abstract
본 발명은 연속 소둔 설비(Continuous Annealing Line:CAL)의 최종 냉각대(Final Cooling Section)에서 스트립을 종점 온도(약 50℃)까지 냉각하는 2차 냉각시, 고속 통판시의 스트립이 워터 탱크 내에서 사행하는 것 및 물속의 이물질에 의한 스트립 표면의 결함 발생을 방지할 수 있도록 한 연속 소둔 설비의 최종 냉각대에서 사용되는 스트립 냉각용 2차 저온 가스(Cold Gas) 제트 냉각 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary cooling system in which a strip is cooled to an end point temperature (about 50 ° C.) in a final cooling section of a continuous annealing line (CAL). A secondary cold gas jet cooling apparatus for strip cooling used in the final cooling zone of a continuous annealing plant to prevent the meandering and generation of defects on the surface of the strip due to foreign matter in the water.
본 발명의 저온 가스 제트 냉각 장치는, 스트립을 냉각시킬 냉각수를 냉매에 의해 저온으로 냉각시키는 저온 냉각기(25)와,스트립을 냉각시키고 승온된 냉각가스를 흡입하여 저온의 냉각수에 의해 냉각하는 가스 쿨러(23)와, 가스 쿨러(23)에서 냉각된 저온의 냉각가스를 스트립에 분사하여 냉각하도록 냉각부(21)로 보내는 송풍기(22), 및 저온 냉각기(25)에서 냉각된 냉각수를 가스 쿨러(23)로 순환시키는 펌프(24)를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 구성이다.The low temperature gas jet cooling apparatus of the present invention includes a low temperature cooler 25 that cools a cooling water to cool a strip to a low temperature by a refrigerant, and a gas cooler that cools a strip and inhales a heated gas by cooling it with a low temperature cooling water. (23), the blower 22 which sends the cooling gas of the low temperature cooled by the gas cooler 23 to the strip part, and sends it to the cooling part 21, and the cooling water cooled by the low temperature cooler 25 is a gas cooler ( The pump 24 which circulates to 23 is comprised, The structure characterized by the above-mentioned.
Description
본 발명은 연속 소둔 설비(Continuous Annealing Line:CAL)의 최종 냉각대(Final Cooling Section)에서 스트립을 종점 온도(약 50℃)까지 냉각하는 2차 냉각시, 고속 통판시의 스트립이 워터 탱크 내에서 사행하는 것 및 물속의 이물질에 의한 스트립 표면의 결함 발생을 방지할 수 있도록 한 연속 소둔 설비의 최종 냉각대에서 사용되는 스트립 냉각용 2차 저온 가스(Cold Gas) 제트 냉각 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary cooling system in which a strip is cooled to an end point temperature (about 50 ° C.) in a final cooling section of a continuous annealing line (CAL). A secondary cold gas jet cooling apparatus for strip cooling used in the final cooling zone of a continuous annealing plant to prevent the meandering and generation of defects on the surface of the strip due to foreign matter in the water.
연속 소둔 설비의 소둔로는 도 1의 개략적인 도시와 같이,예열대(Preheating Section:PHS),가열대(Heating Section:HS),서냉대(Slow Cooling Section:SCS),균열대(Soaking Section:SS),급랭대(Rapid Cooling Section:RCS),과시효대(Overaging Section:OAS), 최종 냉각대(Final Cooling Section:FCS) 등으로 구성된다.The annealing furnace of the continuous annealing plant, as shown in the schematic diagram of Fig. 1, preheating section (PHS), heating section (HS), slow cooling section (SCS), soaking section (SS) ), Rapid Cooling Section (RCS), Overaging Section (OAS), and Final Cooling Section (FCS).
또한, 여기서, 최종 냉각대(이하, FCS)는 도 2 의 개략적인 도시와 같이,일반적으로 1차 냉각 장치인 가스 냉각대(Gas Cooling Section)(1) 및 2차 냉각 장치인 수냉각대(Water Cooling Unit)(2)로 나뉘어진다.Also, here, the final cooling stage (hereinafter referred to as FCS) is a gas cooling section (Gas Cooling Section) 1, which is generally a primary cooling device, and a water cooling stage, which is a secondary cooling device, as shown in FIG. Water Cooling Unit).
FCS 에서는 가스-제트 냉각대에서, 약 60∼70℃로 냉각된 노내 분위기 가스를 스트립 표면에 분사하여 스트립의 온도를 보통 450℃에서 약 150℃로 냉각시키고, 수냉각 탱크를 통과하면서 약 40℃인 수탱크내 냉각수에 의해 스트립이 150℃에서 약 50℃로 냉각된다.In the FCS, in a gas-jet cooling zone, in-furnace atmosphere gas cooled to about 60 to 70 ° C. is injected onto the strip surface to cool the strip temperature from 450 ° C. to about 150 ° C. The strip is cooled from 150 ° C. to about 50 ° C. by the cooling water in the phosphorus tank.
이와같이 종래의 FCS가 각각 상이한 두가지 냉각 장치를 사용하는 것은, 1차의 가스 제트 냉각 방식으로는 FCS 출측에서의 스트립 온도를 50℃로 냉각시키는 것이 불가능하기 때문이다. 전술한 바와 같이, 1차 냉각 장치에서는 냉각 가스의 온도가 60∼70℃로서 , 이러한 가스로는 스트립을 50℃로 냉각할 수 없다. 여기서는 가스의 쿨러(cooler)로서 일반 냉각수를 사용하고 있다.The use of two cooling apparatuses in which conventional FCSs are different from each other is because it is impossible to cool the strip temperature at 50 ° C. at the FCS exit side by the primary gas jet cooling method. As described above, in the primary cooling device, the temperature of the cooling gas is 60 to 70 ° C, and the strip cannot be cooled to 50 ° C with this gas. General cooling water is used here as a gas cooler.
따라서, 스트립의 종점 온도를 50℃로 냉각하기 위하여 열전 계수가 더욱 큰 워터 퀀칭(Water quenching) 방식 즉, 수냉각(Water cooling) 방식을 병행하여 사용하는 것이다.Therefore, in order to cool the end temperature of the strip to 50 ° C., a water quenching method having a larger thermoelectric coefficient, that is, a water cooling method, is used in parallel.
그러나, 종래의 FCS 에서 스트립의 2차 냉각을 위하여 수냉각 장치를 사용하는 경우, 조업상 여러 문제가 야기되는데, 예컨대, 수탱크 내의 이물질 축적 및 이로 인한 스트립 표면의 결함 발생 문제, 수탱크 내에서의 롤과 스트립 사이에 발생하는 수막으로 인한 마찰력 감소 및 이에 따른 사행 문제, 스트립과 물의 상대 운동에 의한 액중 저항에 따른 장력 변동 및 보상 문제, 그리고 수탱크 및 롤의 정비 곤란의 문제 등이 존재하였다.However, the use of a water cooling device for secondary cooling of the strip in conventional FCS causes several problems in operation, for example, the accumulation of foreign matter in the water tank and the resulting flaw of the strip surface, in the water tank. Frictional forces due to the water film between the rolls and strips, and meandering problems, tension fluctuations and compensation due to submerged resistance due to the relative movement of strips and water, and difficulty in maintaining the tanks and rolls. .
따라서, 상기 설명한 바와 같은 FCS 에서의 2차 냉각 장치인 수냉각 장치의 문제점을 해결하기 위해 상이한 방식의 냉각 방식의 필요성이 제기된 바, 본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 연속 소둔 설비의 최종 냉각대에서의 2차 냉각 방법으로, 1차 냉각시의 가스 제트 냉각 방식과 유사하지만 가스의 냉각 방식이 상이한 저온 가스(Cold Gas)에 의한 냉각 방식으로, 고속 통판시 스트립의 사행 및 물속의 이물질에 의한 스트립 표면의 결함 발생을 방지할 수 있는 연속 소둔 설비의 최종 냉각대에서 사용되는 스트립 냉각용 2차 저온 가스(Cold Gas) 제트 냉각 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, in order to solve the problem of the water cooling device, which is the secondary cooling device in the FCS as described above, the need of a different type of cooling method has been raised, the present invention is to solve the problems of the prior art as described above The secondary cooling method in the final cooling zone of the continuous annealing plant, which is similar to the gas jet cooling method in the first cooling but the cooling method by cold gas different from the cooling method of the gas, high speed mail order The purpose of the present invention is to provide a second cold gas jet cooling device for strip cooling used in the final cooling stage of a continuous annealing plant, which can prevent the occurrence of defects on the surface of the strip due to the meandering of the strip and foreign substances in the water. have.
도 1 은 연속 소둔 설비의 소둔로를 개략적으로 도시한 도면,1 is a view schematically showing an annealing path of a continuous annealing plant,
도 2 는 종래의 연속 소둔 설비 최종 냉각대의 구성을 도시한 도면,2 is a view showing the configuration of a conventional continuous annealing plant final cooling stand,
도 3 은 본 발명을 실시하기 위한 연속 소둔 설비의 최종 냉각대(FCS)의 구성을 개략적으로 도시한 도면,3 is a view schematically showing the configuration of the final cooling stage (FCS) of the continuous annealing plant for implementing the present invention,
도 4 는 FCS 를 구성하는 본 발명의 스트립 냉각용 2차 저온 가스 제트 냉각 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.4 is a view schematically showing the configuration of the secondary low temperature gas jet cooling apparatus for strip cooling of the present invention constituting the FCS.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
21:냉각부 22:송풍기 23:가스 쿨러 24:냉각수 순환 펌프21: cooling part 22: blower 23: gas cooler 24: cooling water circulation pump
25:저온냉각기(Chiller) 30:스트립25: chiller 30: strip
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 연속 소둔 설비의 최종 냉각대에서 사용되는 스트립 냉각용 2차 저온 가스 제트 냉각 장치는, 스트립을 냉각시킬 냉각수를 냉매에 의해 저온으로 냉각시키는 저온 냉각기(25)와,스트립을 냉각시키고 승온된 냉각가스를 흡입하여 저온의 냉각수에 의해 냉각하는 가스 쿨러(23)와, 가스 쿨러(23)에서 냉각된 저온의 냉각가스를 스트립에 분사하여 냉각하도록 냉각부(21)로 보내는 송풍기(22), 및 저온 냉각기(25)에서 냉각된 냉각수를 가스 쿨러(23)로 순환시키는 펌프(24)를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 구성이다.The secondary low temperature gas jet cooling apparatus for strip cooling used in the final cooling stage of the continuous annealing plant of the present invention for achieving the above object comprises a low temperature cooler 25 for cooling the cooling water to cool the strip to a low temperature with a refrigerant; The cooling unit 21 cools the strip and inhales the elevated temperature of the cooling gas and cools it by the low temperature cooling water, and the cooling unit 21 injects and cools the low temperature cooling gas cooled by the gas cooler 23 onto the strip. And a pump 24 for circulating the coolant cooled by the low temperature cooler 25 to the gas cooler 23.
이하에서는 양호한 실시예를 도시한 첨부 도면과 관련하여 본 발명을 상세하게 설명한다.The invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings, in which preferred embodiments are shown.
도 3 에는 본 발명을 실시하기 위한 연속 소둔 설비의 최종 냉각대(FCS)의 구성이 개략적으로 도시되며, 도 4 에는 FCS 를 구성하는 본 발명에 따른 스트립 냉각용 2차 저온 가스 제트 냉각 장치의 구성이 개략적으로 도시되고 있다.Figure 3 schematically shows the configuration of the final cooling stage (FCS) of the continuous annealing plant for implementing the present invention, Figure 4 is a configuration of a secondary cold gas jet cooling apparatus for strip cooling according to the present invention constituting the FCS This is schematically shown.
도 3 도시와 같이, 본 발명에서는 연속 소둔 설비(Continuous Annealing Line)의 최종 냉각대(Final Cooling Section)를 1차 냉각 장치인 가스 제트 냉각 장치(10)와, 2차 냉각 장치인 저온 가스(Cold gas) 제트 냉각 장치(20)로 구성한다.As shown in FIG. 3, in the present invention, the final cooling section of the continuous annealing line is a gas jet cooling device 10 which is a primary cooling device, and a low temperature gas that is a secondary cooling device. gas) It consists of the jet cooling apparatus 20.
도 4 에는 본 발명의 연속 소둔 설비의 최종 냉각대에서 사용되는 스트립 냉각용 2차 저온 가스 제트 냉각 장치가 개략적으로 도시되고 있는데, 냉각부(21), 재순환 가스용 팬(Recirculating gas fan)을 구비한 송풍기(Blower)(22), 가스 쿨러(cooler)(23), 냉각수 순환 펌프(24), 저온 냉각기(Chiller)(25)를 구비하는 구성이다.4 schematically shows a secondary cold gas jet cooling apparatus for strip cooling used in the final cooling stage of the continuous annealing plant of the present invention, which has a cooling section 21 and a recirculating gas fan. A blower 22, a gas cooler 23, a coolant circulation pump 24, and a low temperature cooler 25 are provided.
이송되는 스트립(30)을 냉각하기 위한 냉각부(21)는 저온 가스 제트 냉각 형식으로, 플리넘 챔버가 길이 약 16∼17m 로, 홀 노즐을 지닌 용접 구조물 형태이다.The cooling unit 21 for cooling the strip 30 to be conveyed is in the form of a low temperature gas jet cooling, in which the plenum chamber is about 16 to 17 m in length, in the form of a welded structure with a hole nozzle.
냉각부(21)에 스트립 냉각용 저온 가스(Cold gas)를 공급하기 위한 재순환 가스용 팬을 구비한 송풍기(22)는 모터로 구동되며 30℃로 냉각된 적정량의 노내 분위기 가스를 순환시키기 위한 것이다.The blower 22 having a recirculating gas fan for supplying a cold gas for strip cooling to the cooling unit 21 is for circulating an appropriate amount of in-furnace atmosphere gas driven by a motor and cooled to 30 ° C. .
가스 쿨러(23)는 내부로 냉각수가 흐르고 외부로는 노내 분위기 가스가 흐르도록 구성된 핀(Fin)이나 튜브(Tube) 형태로, 스트립(30)을 냉각하기 위하여 분사되어 승온된 60∼70℃의 냉각가스를 스트립 표면으로부터 흡입하여 내부로 흐르는 10∼15℃의 냉각수에 의해 30℃ 정도로 냉각한다.The gas cooler 23 is in the form of a fin or a tube configured to allow the coolant to flow inside and the atmosphere gas to the outside, and is sprayed to cool the strip 30 at a temperature of 60 to 70 ° C. Cooling gas is sucked from the strip surface and cooled to about 30 ° C by 10-15 ° C cooling water flowing therein.
또한, 냉각수 순환 펌프(Chilled water circulating pump)(24)는 저온 냉각기(25)에서 냉매에 의해 10∼15℃로 냉각된 순수인 냉각수를 가스 쿨러(23)로 순환시키기 위한 것이며, 저온 냉각기(Chiller)(25)는 가스 쿨러(23)에서 냉각가스를 냉각시키면서 33℃ 정도로 승온된 냉각수를 냉매에 의해 냉각시키기 위한 것이다.In addition, the chilled water circulating pump 24 is for circulating the coolant, which is pure water cooled to 10 to 15 ° C. by the refrigerant in the low temperature cooler 25, to the gas cooler 23. (25) is for cooling the cooling water heated to about 33 DEG C while cooling the cooling gas in the gas cooler 23 with the refrigerant.
상기와 같이 구성된 본 발명 장치를 통해 스트립을 냉각하는 과정을 설명하면, 송풍기(22)의 작동에 의해 형성된 부압에 의해 스트립을 냉각하도록 분사된 냉각가스가 승온된 상태로 흡입되어 가스 쿨러(23)로 유동하면, 저온 냉각기(25)에서 냉매에 의해 저온으로 냉각된 냉각수가 펌프(24)의 작동으로 가스 쿨러(23)의 내부로 공급되어 냉각 가스를 냉각시킨다.Referring to the process of cooling the strip through the apparatus of the present invention configured as described above, the cooling gas injected to cool the strip by the negative pressure formed by the operation of the blower 22 is sucked in a state of being heated to the gas cooler 23 When flowing in, the cooling water cooled to low temperature by the refrigerant in the low temperature cooler 25 is supplied into the gas cooler 23 by the operation of the pump 24 to cool the cooling gas.
저온으로 냉각된 냉각 가스는 송풍기(22)에 의해 스트립 냉각부(21)로 공급되어 가스 제트 방식으로 노즐을 통해 강스트립(30)에 분사되어 냉각을 수행하며, 가스 쿨러(23)에서 냉각 가스를 냉각시키기 위해 사용된 냉각수는 승온되어 다시 저온 냉각기(25)로 순환하는 것이다.Cooling gas cooled to a low temperature is supplied to the strip cooling unit 21 by the blower 22 is injected to the steel strip 30 through the nozzle in the gas jet method to perform the cooling, the cooling gas in the gas cooler 23 The cooling water used to cool the temperature is elevated and circulated back to the low temperature cooler 25.
상기와 같이 구성된 본 발명 장치를 통한 냉각 방식의 특징은 1차 냉각장치의 가스 쿨러에서는 상온의 냉각수로 가스를 냉각시키는 반면, 2차 냉각 장치의 가스 쿨러에서는 냉매로 냉각된 저온의 차가운 냉각수로 가스를 냉각시키는 점이다. 따라서, 2차 냉각 장치에서는 1차 냉각 장치에서 보다 더욱 낮은 온도로 스트립을 냉각시킬 수 있어서 스트립 온도를 50℃까지 냉각시킬 수 있다.The cooling system through the apparatus of the present invention configured as described above is characterized in that the gas cooler of the primary cooling device cools the gas with room temperature cooling water, while the gas cooler of the secondary cooling device cools the gas with low temperature cold cooling water cooled by the refrigerant. To cool. Therefore, in the secondary cooling device, the strip can be cooled to a lower temperature than in the primary cooling device, so that the strip temperature can be cooled to 50 ° C.
일반적으로 수냉각 장치의 냉각 속도는 보통 170℃/초 로 알려져 있으며, 열전계수는 2600 kcal/(hr·㎡·℃)이나, 본 발명에서의 저온 가스 냉각 장치는 열전계수가 약 100 kcal/(hr·㎡·℃)이다.In general, the cooling rate of the water cooling device is commonly known as 170 ℃ / second, the thermoelectric coefficient is 2600 kcal / (hr · m 2 · ℃), the low temperature gas cooling device in the present invention has a thermoelectric coefficient of about 100 kcal / ( hr · m 2 · ° C).
상기와 같은 데이타로부터 본 발명을 실시하기 위한 FCS 의 냉각 장치의 구성을 분석하면, 1차 냉각 장치에 따른 스트립의 패스(pass)수는 6으로 종래와 동일하고, 2차 냉각 장치에 의한 스트립의 패스수도 6 이다.Analyzing the configuration of the cooling device of the FCS for carrying out the present invention from the above data, the number of passes of the strip according to the primary cooling device is 6, which is the same as in the prior art, The number of passes is six, too.
따라서, 상기 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 연속 소둔 설비에서 냉각되는 스트립의 표면 결함의 발생을 방지할 수 있어서, 강 스트립의 품질을 향상시킬 수 있으며, 수냉각 장치 사용시 발생하는 점검 정비의 곤란 등의 문제를 해소할 수 있어서 생산성이 향상되는등 유용한 효과가 달성될 수 있다.Therefore, according to the present invention as described above, it is possible to prevent the occurrence of surface defects of the strip cooled in the continuous annealing facility, thereby improving the quality of the steel strip, and the difficulty of inspection and maintenance occurring when the water cooling device is used. Useful effects such as productivity can be improved by solving the problem of.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20110614 Year of fee payment: 10 |
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |