KR20010112333A - 열 차폐물 설비 - Google Patents

Abstract

롤러 이송장치(2)용 열 차폐물 설비(12)는 테이블을 따라 고온의 재료 통로(42)의 위·아래에 일련의 상·하부 열 차폐 패널들(32, 34, 36)을 각각 포함한다. 하부 패널(18)열은 통로(42)의 중앙부로부터의 방사 손실이 중앙부의 각 측방에 대한 측방의 외부 영역에서보다 더 크도록 이동가능한 적어도 하나의 패널을 포함한다. 상부 패널열은 적어도 하나의 중앙패널(34)과 상기 중앙패널(34) 양측에 적어도 두 개의 측방 외부 패널(32, 36)을 포함한다. 상기 외부 패널들(32, 36)은 주 지지 구조물(26)에 매달려 있고, 상기 중앙패널(34)은 주 지지 구조물(26)에 대해 이동가능한 보조 지지 구조물에 매달려 있어서, 상기 중앙패널(34)이 외부 패널(32, 36)에 대해 들어올려질 수 있다. 이들 수단에 의해 두꺼운 이송 바에 대해서도 더욱 균일한 측방 온도 프로파일을 얻을 수 있다.

Description

열 차폐물 설비{HEAT SHIELDS}

슬래브 형태의 강을 열간압연하는 데 있어서, 이송바(bar)가 롤러에 의해 이송 테이블을 따라 다듬질 압연기의 상류로 이동될 때, 이송바로부터의 열 손실은 바의 중앙보다 측방 에지에서 훨씬 더 크다. 증가된 열손실을 보상하기 위해 전기 유도 가열기를 이용하는 것이 알려져 있지만, 그러한 가열기는 설치 비용뿐만 아니라 운전 비용도 많이 든다.

또한, 열손실을 줄이기 위해 고온의 재료 통로 둘레에 열 차폐 패널을 설치하는 것도 알려져 있고, 특히 그러한 열 차폐물은 이송바의 길이를 따라 앞 뒤 부분의 온도 편차를 줄이기 위해 이용되어져 왔다.

열 차폐물을 이용하여 횡방향 온도 편차를 줄이기 위해, 고온의 재료 통로의 중앙에 간극을 두고 횡방향으로 이동가능한 열 차폐 패널(EP 제 048503호)을 만들어 제어 영역 전체의 열 방사율을 에지에서의 방사율에 가깝게 증가시키는 것이 제안되었지만, 이러한 방법을 효과적으로 사용할 만한 공간이 일반적으로 충분하지 않다. 또한, V-아치형 프로파일(profile)을 형성하기 위해 재료 통로의 중앙선 각측방에 상부 패널을 경사지게 하는 것도 제안되었지만, 공간 제한으로 인해 다시 매우 제한된 효과만을 얻을 수 있다.

또한, 고온의 재료 통로 밑에 그 통로로부터 멀리 바닥 패널을 피벗시키는 것도 제안되었지만, 이는 이송바의 바닥면 폭에 걸친 온도 편차에 큰 영향을 끼칠 수 있고, 바의 두께가 너무 크지 않으면 바의 상단면에서만 필요한 효과가 얻어진다. 두께가 25㎜ 이상에 있어서, 열이 한 쪽 면에서만 자유로이 방사될 수 있다면, 바의 양측면 사이의 온도 발산성은 더욱 더 증가될 것이다.

그러나, 산업분야에서는, 현존하는 압연기 레이아웃을 사용하여 보다 크고 무거운 다듬질된 강 스트립 코일을 생산하는 경향이 있다. 이는 보다 무겁고 두꺼운 이송바를 필요로 하고, 그러한 바의 두께는 40㎜∼45㎜가 현재 일반적이지만, 두께가 55㎜인 것도 알려져 있다. 이렇게 두께가 증가되면, 한 쪽 면으로부터의 열손실을 조절하여 바의 두께를 통해 온도를 분배시킬 수 없을 뿐만 아니라, 에지 열 손실이 증가하여 잠재하는 측방의 온도 편차가 증가하게 된다.

본 발명은, 예를 들면 금속 열간압연기의 다듬질 압연기대를 공급하는 이송 테이블에 사용하는, 롤러 테이블용 열 차폐물에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 열 차폐물 설비를 구비한 이송 테이블의 횡단면도,

도 2는 도 1의 열 차폐물 설비중 하나의 모듈에 있어서 상부 열 차폐 패널과 그 지지구조물의 평면도,

도 3은 도 2의 패널과 지지구조물의 A-A면 단면도,

도 4는 지지구조물의 상부 주 프레임 및 보조 프레임의 상호 연결을 나타내는 도 2의 B-B면 부분단면도,

도 5는 본 발명에 따른 열 차폐물 설비의 다른 형태를 구비한 이송 테이블의 횡단면도,

도 6은 도 5의 열 차폐물 설비중 하나의 모듈에 있어서 상부 열 차폐 패널과 그 지지구조물의 평면도,

도 7은 도 6의 패널과 지지구조물의 C-C면 단면도, 및

도 8은 지지구조물의 보조 프레임과 그 패널을 나타내는 도 6의 D-D면 단면도이다.

본 발명의 관점에 따르면, 테이블을 따라 고온의 재료 통로의 상부 및 하부에 각각 상부열 및 하부열 열 차폐 패널을 포함하는 롤러 이송장치용 열 차폐물 설비가 제공된다. 상기 하부열 패널은 통로 중앙부의 각 측에 대한 측방 외부 영역보다 통로 중앙부으로부터의 방사 손실이 더 크도록 적어도 하나의 이동가능한 패널을 포함하고, 상기 상부열 패널은 적어도 하나의 중앙패널과 상기 중앙 패널의 양측에 적어도 두 개의 측방 외부 패널을 포함하며, 상기 외부 패널은 주 지지구조물에 매달려 있고, 외부 패널에 대해 상기 중앙패널을 들어 올리기 위해 주 지지구조물에 대해 이동가능한 상기 중앙패널은 보조 지지구조물에 매달려 있다.

이들 수단에 의해, 두꺼운 이송바라 할지라도 더욱 균일한 측방 온도 프로파일을 얻을 수 있다. 그러나, 압연 슬래브의 두께가 고온 슬래브의 주 표면 한 곳으로부터의 열손실을 조절함으로써 온도 분포를 제어하기에 충분히 작을 때, 그러한 조절은 단지 상면으로부터 발휘될 수 있다는 것을 알 수 있다.

더욱 일반적인, 본 발명의 다른 관점에 따르면, 테이블을 따라 고온의 재료 통로 위에 연장되어 있는 일련의 열차폐 패널을 포함하는 롤러 이송장치용 열차폐물 설비가 제공된다. 상기 패널들은 적어도 하나의 중앙패널 양측에 적어도 두 개의 외부 패널을 포함하고, 상기 중앙패널은 고온의 재료 통로 중앙부로부터의 열방사를 증가시킬 수 있도록 외부 패널에 대해 들어올려질 수 있다.

본 발명의 관점에 따른 바람직한 설비에 있어서, 옆으로 병치된 패널들 또는 각 패널 그룹에서 외부 패널들은 주 지지구조물상에 장착되고 상기 중앙패널중 적어도 하나는 외부 패널들에 대해 상기 중앙패널을 들어올리기 위해 주 지지구조물에 대해 이동가능한 보조 지지구조물상에 장착된다.

바람직하게, 보조 지지구조물은 주 지지구조물상에 장착된다. 예를들면, 변형된 이송바에 의해 손상되는 것을 피하기 위해, 테이블 위의 열차폐 패널이 테이블의 빈 틈으로 신속하게 들어올려지면, 주 지지 구조물용 이동기구가 모든 패널을 함께 들어올릴 수 있다. 그러나, 또 다른 설비에 있어서는, 이동기구가 보조 지지 구조물을 통해 작동함으로써, 필요시에 외부 패널을 들어 올릴 수 있다.

본 발명에 따른 열 차폐물 설비에 있어서, 그리고 고온의 재료 통로의 위와 아래 양쪽에 위치한 이동가능한 열 차폐 중앙패널에 있어서, 상부 및 하부 패널들을 통로로부터 동시에 이동시키기 위해 이동 제어 수단이 바람직하게 개조된다.

본 발명은 첨부 도면을 참조하여 실시예의 방법을 더욱 상세하게 설명한다.

우선, 도 1∼도 4를 참조하면, 베어링(6a, 6b)에 장착된 일련의 평행한롤러(4)들을 가진 이송 테이블(2) 자체와, 롤러용 구동모터(8)들과 같은 관련 장치가 도 1에 파선으로 도시되어 있고, 이는 일반적인 종래의 형태이다. 실선으로 도시한 것은, 결합된 하부 프레임 구조물(14)과 결합된 하부 구조물상에 장착된 이동가능한 상부 프레임 구조물(16)을 포함하는 테이블용 열 차폐물 설비(12)이다.

열 차폐물 설비(12)는 기존의 이송테이블(2)을 개조하여 제작할 수도 있고, 또는 이송 테이블 구조물 전체로 제작할 수도 있다. 이송 테이블은 그 길이가 일반적으로 도 1의 평면에 수직한 방향으로 수십 미터이고, 다수의 대응 모듈중 하나만을 도시한 도 1∼도 4에서, 각 모듈은 하부 및 상부 프레임 구조물(14, 16)을 각각 가지고, 테이블의 길이방향으로 연장되어 완전한 열 차폐물 설비를 이룬다.

하부 프레임 구조물(14)은 하부 열 차폐 패널(18)들과 롤러(4)들 아래에 위치한 범퍼 바(20)들을 지지한다. 테이블의 구동측상에서, 측방 차폐 패널(22)은 또한 결합된 하부 프레임 구조물(14)상에 장착되어 있다. 하부 열 차폐 패널(18)들은 테이블의 폭 방향으로 다섯 개 그룹으로 배열되어 있다. 양 옆으로 외부 패널은 결합되어 있지만, 세 개의 중앙 패널들은 램(도시 안됨)에 연결된 피벗 지지대상에 피벗가능하게 지지되어 있어서, EP 제 857523호 (98300511.7)에 기재된 바와 같이, 패널들이 롤러 아래쪽으로 선회할 수 있다. 그러므로 테이블상의 고온의 이송바로부터 아래쪽으로의 열 방사율을 변화시킬 수 있다.

열 차폐물 설비의 상부 프레임 구조물, 즉, 도시된 모듈은, 피벗 베어링(28)을 통해 하부 프레임 구조물(14)상에서 이송테이블(2)의 한쪽에 피벗된 주 프레임(26)과, 주 프레임상에서 피벗된 보조 프레임(30)을 포함하고, 이는 이하 더욱 상세하게 설명할 것이다. 상부 프레임 구조물상에는 일련의 상부 열 차폐 패널들(32, 34, 36) 및 범퍼 바(38)들이 장착되어 있고, 구동측으로부터 멀리 떨어진 테이블의 측방에는 측방 차폐 패널(40)들이 장착되어 있다. 측방 및 상부 패널들(22, 32, 34, 36, 40)은 테이블 롤러(4)들과 함께 테이블을 따라 이동하는 이송바의 고온 재료 통로(42)를 형성한다.

모든 열 차폐 패널들은 GB 제 1603428호 및 EP 제 059093호에 기재된 재방사형이고, 재료로부터의 방사에 의한 열손실을 제한하기 위해 재료통로를 향하고 있는 고온의 얇은 벽면을 가지는 것이 바람직하다.

하부 프레임 구조물(14)과 상부 프레임 구조물(16) 사이에 연결된 램(46)들은, 상부 열 차폐 패널1들(32, 34, 36)을 테이블(2)에서 이탈시키거나 또는 테이블상에서 이송바의 상부면으로부터의 열방사를 자유롭게 할 수 있도록, 피벗 베어링(28)들을 축으로하여 상부 구조물을 선회시켜 들어올릴 수 있다. 램(46)들은 또한, 이송바가 상부 범퍼 바(38)에 충돌한 경우 이송 테이블상에서 패널들을 이동시킬 수 있도록 자동적으로 작동된다. 상부 프레임 구조물(16)은 공전링크(48)를 통해 램(46)에 연결되어 있기 때문에 범퍼 바에 작용하는 힘에 대해 약간 이동될 수 있다. 피벗지지대 근처의 결합프레임상에 설치되어 있는 근접스위치(50)는 상부 프레임 구조물(16)의 이동을 감지하면 램(46)을 작동시켜 상부 프레임 구조물(16)을 충분하게 들어올리고 손상으로부터 보호한다. 상부 프레임 구조물(16)을 들어올리는 제어 방식은 EP 제 010976호에 더욱 상세하게 기재된 바와 같이 일반적인 방식으로 할 수 있다.

측방 차폐 패널(40)들은 지지대(52)에 피벗되도록 매달려 있어서, 보호 볼스터(40a)들이 변형된 바에 의해 충돌된 경우, 바깥쪽으로 선회할 수 있다. 그리고나서, 다른 근접스위치(도시안됨)가 프레임 구조물을 들어올려 손상으로부터 보호한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상부 주 프레임(26)은 프레임 피벗 지지대(28)로부터 연장하고, 한 쌍의 크로스빔(64)에 연결되어 있는 두 쌍의 외팔보 아암(62)을 가지고 있다. 한 쌍의 협폭 직각 서브프레임(66)에는 측방 외부의 일련의 패널들(32, 36)이 아암(62)에 매달려 있다. 보조 프레임(30)은 위에서 보아 일반적으로 T형이고, 보조 프레임(26)의 크랭크 연결된 내부 크로스빔(76)상의 피벗지지대(74)로부터 연장된 외팔보아암(72)을 가지며, 주 프레임의 서브 프레임(66)들 사이에 위치한 협폭 직각 서브 프레임(78)을 운반한다. 서브 프레임(78)의 주 빔(80)들에 매달려있는 횡방향 지지대(82)들은 중앙 열 차폐 패널(34)들을 운반하지만, 주 프레임의 외팔보 아암(62)들을 가로지르는 빔(80)들은, 도 3에 도시된 바와 같이, 외팔보 아암(62) 위에 아치형으로 되어있다. 짧은 열 차폐 패널(34a)들은 이들 교차 영역에서 주 프레임의 외팔보 아암(62)에 매달려 있어서, 서브 프레임(78)상에서 고온의 재료 통로(42)의 중앙부을 따라 이어진 패널열을 형성한다.

보조 프레임의 외팔보 아암들은 주 프레임의 외팔보 아암(62)들 사이에서 연장하는 크랭크 연결된 크로스빔(76)상에서 베어링(90)에 장착된 토크 축(88)에 키 결합되어 있다. 한 쌍의 크랭크 연결된 링크(92)도 축(88)의 상단에 키 결합되어 있고 램(94)의 피스톤에 대해 축(88)의 하단에 피벗되어 있다. 램이 연장함으로써,보조 프레임은 그 실선으로부터 선회될 수 있고, 열 차폐 패널(34)들이 주 프레임의 패널들(32, 36)과 동일 평면상에 위치하여, 도 1에 파선으로 도시된 주 프레임에 대해 들어올려진 위치에서, 고온의 재료 통로(42)의 중앙부으로부터 열이 위쪽으로 자유롭게 방사될 수 있다.

상부 및 하부 중앙 패널 양쪽을 이동시키는 구동 수단은, 필요시 이송바 양쪽면에서 패널들의 열차폐 효과를 동시에 변화시키는 제어시스템(도시 안됨)과 동일한 방식으로 작동된다.

상기한 바와 같이, 롤러 이송장치는 일반적으로 테이블의 길이방향을 따라 차폐된 고온의 재료 통로를 제공하는 일련의 유사한 열 차폐 모듈을 구비하고 있다. 패널들의 피벗은 필요에 따라 동시에 또는 연속적으로 작동되어 열 차폐 효과를 변화시킴으로써, 이송바가 다듬질 압연 공정으로 방출되기 전에, 이송바의 전후방 및 측방의 다양한 온도 분포 패턴을 얻을 수 있다.

도 5∼도 8은 앞서 설명한 실시예에 대한 모든 다른 유사예인 롤러 이송장치 설치에 있어서 상부 열 차폐 패널용 지지 구조물의 다른 형태를 나타내고, 바닥 및 측방 패널(18, 22, 40)들과 선택된 바닥 패널들을 이동시키는 수단을 포함한다.

상부 프레임 구조물(102)을 이동시키는 주 승강 실린더(46)는 중앙 열 차폐 패널(34)들을 운반하는 보조 프레임(104)에 연결되어 있지만, 측방에 배열된 외부 패널들(32, 36)을 운반하는 커다란 주 프레임(106)에는 연결되어 있지 않다. 보조 및 주 프레임들(104, 106)은 모두 피벗 지지대(28)에서 피벗가능하다. 보조 프레임은 크로스빔(112)에 의해 보조 프레임 외측 단부 근처에 결합된 두 쌍의 외팔보아암(110)에 의해 지지대에 장착되어 있다. 각 쌍의 아암들은 한 쌍의 중앙 차폐 패널(34)로 부터 기다란 서브 프레임(114)을 운반한다.

주 프레임(106)은 외팔보 아암(116)들에 의해 서브 프레임(114)들의 단부 근처의 피벗 지지대(28)에 장착되어 있다. 아암(116)들은 짧은 조이스트(116)를 통해 아치형 크로스빔(122)과 외부 크로스빔(124)이고 위에서 보아 직각형 프레임을 형성하는 내부 빔들(120, 122, 124) 사이에 연장된 엔드빔(120)에 연결되어 있다. 이 프레임은, 크로스빔(124)와 같은 평면에 있고 엔드빔(120)들 사이에서 연장된 크로스빔(126)과, 크로스빔(124, 126)의 하부면에 결합되어 있고 타이(tie)(130)를 통해 아치형 크로스빔(122)에 결합되어 있는 중앙빔(128)을 더 포함한다. 도 7에 도시된 바와 같이, 보조 프레임은 지지대 위치에서 아치형 크로스빔(122)과 중앙빔(128) 위로 연장된 보조 프레임의 크로스빔(112) 아래에 위치한다. 그러므로 보조 프레임은 주 프레임과 관계없이 약간 위쪽으로 피벗 이동할 수 있다.

서브 프레임(114)의 내측에 대한 주 프레임상에서, 협폭 직각 서브 프레임(132)은 주 프레임 부재들(116, 120, 128)에 매달려 있고 패널(36)열을 운반한다. 서브 프레임(114)의 외측에 대한 제 2 협폭 직각 프레임(134)은 주 프레임 부재들(120, 128)에 매달려 있고 패널(32)열을 운반한다. 이 프레임은 또난 측방 패널(40)용 지지 구조물(52)로 도시되어 있지만, 이들 패널들과 그 피벗 지지대는 도면의 명료함을 위해 도 6에는 생략되어 있다.

제 1 실시예와 유사하게, 빔들(120, 128)이 고온 재료 통로의 중앙부를 가로지르는 곳에서, 빔들(120, 128)은 보조 프레임에 의해 운반된 패널(34)들의 이동을방해한다. 그러므로, 짧은 보충 프레임(34a)들은 열 차폐물의 연속성을 유지하기 위해 이 영역에서 빔들 위에 장착되어 있다. 빔(128)과 중앙패널 사이를 연결하는 브라켓(138)이 도 7에 도시되어 있지만, 외부 보충 패널과 빔(120) 사이를 연결하는 브라켓과 상응함을 간소화 하기 위해 도시하지 않았다.

이러한 다른 열 차폐물 설비는 제 1 실시예와 동일한 효과로 작동될 수 있다. 그러나, 램(46)이 연장하면 측방 외부 패널들(32, 36)을 테이블위의 적소에 남기면서 보조 프레임(104)과 그 중앙패널(34)들을 들어올려, 재료 통로(42)의 중앙부에서 고온인 이송바의 상단면으로부터의 열방사를 증가시킬수 있다. 이러한 목적을 이루는 데 충분한 초기 승강 이동이 도 5에 도시된 정도까지 이루어진 후, 보조 프레임의 외팔보 아암(110)은 주 프레임의 아치형 크로스빔(126)상에 인접하게 되고, 보조 및 주 프레임은 램(46)이 더 연장됨에 따라 함께 들어올려진다.

패널들의 이동 제어는 일반적으로 제 1 실시예와 동일한 방식으로 수행될 수 있으므로, 더 이상의 설명이 필요하지 않다.

변형된 스톡(stock)이 범퍼바와 충돌하여 주프레임(106)을 방해하면, 근접스위치(50)가 앞서의 실시예처럼 작동될 것이지만, 램(48)과 주 프레임 사이는 직접 연결되어 있지 않기 때문에, 공전기구를 구비할 필요가 없다.

본 발명에 따른 롤러 이송장치용 열 차폐물 설비는, 테이블을 따라 고온 재료 통로의 상부 및 하부에 각각 상부열 및 하부열 열 차폐 패널을 구비하고 있어서, 이들 열 차폐물을 이용하여 두꺼운 이송 바에 대해서도 횡방향 온도 편차를 줄여 더욱 균일한 측방 온도 프로파일을 얻을 수 있다.

Claims (10)

1. 테이블을 따라 고온의 재료 통로 위에 연장된 일련의 열 차폐 패널을 포함하는 롤러 이송장치용 열 차폐물 설비로서, 상기 패널은 하나 이상의 중앙패널 양측에 두 개 이상의 외부 패널을 포함하고, 상기 중앙패널은 외부 패널에 대해 들어올려진 위치로 이동가능하여 고온 재료 통로의 중앙부로부터의 열 방사를 증가시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 롤러 이송장치용 열 차폐물 설비.
2. 제 1항에 있어서, 고온 재료 통로의 중앙부로부터의 방사 손실이 더 크도록 이동가능한 하나 이상의 패널을 포함하는 고온 재료 통로 아래에 하부 열 차폐 패널열을 포함하는 것을 특징으로 하는 열 차폐물 설비.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 측방으로 병치된 패널들 또는 각각의 패널 그룹의 외부 패널은 주 지지 구조물상에 장착되어 있고, 하나 이상의 상기 중앙 패널은 주 지지 구조물에 대해 이동가능한 보조 지지 구조물상에 장착되어 있어서, 상기 중앙패널을 외부 패널에 대해 들어올릴 수 있는 것을 특징으로 하는 열 차폐물 설비.
4. 테이블을 따라 고온의 재료 통로 위·아래에 일련의 상부 및 하부 열 차폐 패널을 각각 포함하는 열 차폐물 설비로서, 상기 하부 패널열은 통로 중앙부로부터의 방사 손실이 그 중앙부의 각 측에 대한 측방 외부 영역보다 더 크도록 이동가능한 하나 이상의 패널을 포함하고, 상기 상부 패널열은 하나 이상의 중앙패널과 상기 중앙패널 양측의 두 개 이상의 측방 외부 패널을 포함하며, 상기 외부 패널은 주 지지 구조물에 매달려 있고, 상기 중앙패널은 주 지지 구조물에 대해 이동가능한 보조 지지 구조물에 매달려 있어서, 상기 중앙 패널을 외부 패널에 대해 들어올릴 수 있는 것을 특징으로 하는 열 차폐물 설비.
5. 제 2항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상부 및 하부 중앙 패널을 고온의 재료 통로로부터 동시에 이동시키는 이동 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 열 차폐물 설비.
6. 제 3항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 보조 지지 구조물은 주 지지 구조물상에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 열 차폐물 설비.
7. 제 6항에 있어서, 상기 보조 지지 구조물은 주 지지 구조물상에 피벗 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 열 차폐물 설비.
8. 제 6항 또는 제 7항에 있어서, 상기 주 지지 구조물이 고온의 재료 통로에 대해 이동가능하여, 외부 및 중앙 열 차폐 패널을 통로로부터 들어올릴 수 있는 것을 특징으로 하는 열 차폐물 설비.
9. 제 2항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 보조 지지 구조물은 주 지지 구조물과 독립적으로 장착되어 있고, 보조 지지 구조물이 들어올려진 위치로 초기 이동한 후에 주 지지 구조물과 결합하도록 배열되어 있어서, 그로인해 보조 지지 구조물이 더 위쪽으로 이동하면 주 지지 구조물이 그에 상응하여 이동하는 것을 특징으로 하는 열 차폐물 설비.
10. 제 9항에 있어서, 보조 지지 구조물의 이동은 피벗 동작인 것을 특징으로 하는 열 차폐물 설비.