KR200181435Y1

KR200181435Y1 - 열간압연라인용 딜레이 테이블의 하부보열커버구조

Info

Publication number: KR200181435Y1
Application number: KR2019990025658U
Authority: KR
Inventors: 성진경; 하재화
Original assignee: 포항종합제철주식회사; 재단법인포항산업과학연구원
Priority date: 1999-11-22
Filing date: 1999-11-22
Publication date: 2000-05-15

Abstract

본 고안은 제철소의 열간 압연 라인에 설치되는 딜레이 테이블(delay table)의 하부 보열커버 일측으로 치우쳐 적재되는 스케일(scale)이 이송되는 바(bar)와 테이블 롤러 사이에 쓸려 들어가 스케일이 바의 하단부에 압착되어 제품손상을 일으키는 것을 방지할수 있는 열간압연라인용 딜레이 테이블의 하부보열커버구조에 관한 것이다.

본 고안은 상,하부 및 측면보열커버(11)(12)(13)로 구성되고, 테이블 롤러(16)에 의해 일방향 진행하는 바(4)가 통과하는 통로를 형성하여 조압연기와 사상압연기사이에 설치되는 딜레이 테이블(10)에 있어서, 상기 바(4)가 일방향 진행하는 방향측으로의 상기 하부보열커버(11)의 선단(11a)과 이에 인접하는 테이블롤러(16)와의 사이에 상기 바(4)로부터 탈락된 스케일(6)이 빠져나갈수 있도록 간격(G)을 형성하여 스케일(6)의 높이를 일정하게 유지하는 열간압연라인용 딜레이 테이블의 하부보열커버구조를 제공한다.

Description

열간압연라인용 딜레이 테이블의 하부보열커버구조{A BOTTOM HEAT COVER STRUCTURE FOR DELAY TABLE OF HOT MILL LINE}

일반적으로, 제철소 열연공장에 갖추어지는 조압연기와 사상압연기 사이에는 바의 압연속도 조절을 위하여 피압연재인 바를 통과시키는 딜레이 테이블이 있으며, 상기 딜레이 테이블내에는 이를 통과하는 바의 열손실을 감소시킬 수 있도록 보열 커버를 설치하여 조업하고 있다.

이러한 보열 커버는 도 1,2에 도시한 바와같이, 바(14)가 지나가는 딜레이 테이블(10)의 통로를 복사에 의해 가열이 잘 되는 재료로 둘러싸는 것으로서, 이러한 보열커버는 단열재(15)로 이루어진 상부 보열커버(12), 측면 보열커버(13), 하부 보열커버(11)로 구성되고, 상기 하부 보열커버(11)사이에는 분리판(17)이 설치된다.

상기 딜레이 테이블(10)내에 설치되는 상기와 같은 보열커버의 역할은 가열로에서 열처리되어 나오는 바(4)의 온도가 하락(rundowm)하는 것을 감소시키는 것이다. 즉, 열간압연라인에서 바(4)의 온도가 떨어지는 대부분의 이유는 복사에 의하여 열손실이 발생되는 것으로 이러한 열손실을 감소시키는 방법으로서는 바 주변의 분위기 온도를 증가시키는 방법이라는 것은 이미 알려진 공지의 사실이다.

이러한 방법중 하부 보열커버(11)를 이용하여 분위기 온도를 증가시키는 방법으로는 얇은 금속판 또는 스케일 등을 보열재로 사용하는 것으로 피압연재인 바(4)가 딜레이 테이블(10)내의 통로에 설치된 보열커버부재를 지나갈때 얇은 금속판 또는 스케일등의 온도가 급격하게 상승하여 주변온도가 높아짐으로서 바(4)가 주위에 빼앗기는 열량을 감소시키는 것이다.

그런데 열간압연공정도중 상기 바(4)가 하부보열 커버(11)위를 지나가게 되면 바(4)의 표면으로 부터 떨어진 스케일(6)이 하부보열 커버(11)의 상부면에 점차 쌓이게 되는데, 도 3에 도시한 바와같이, 탈락된 스케일(6)이 지속적으로 쌓이게 되면 그 높이가 바(4) 하단부까지도 도달하게 된다.

이렇게 스케일(6)이 높게 쌓이면 바(4)의 이송 도중에 스케일(6)이 바(4)를 일방향 이송하도록 구동되는 테이블 롤러(16)와 상기 바(4)사이로 쓸려 들어가 바(4)의 표면에 박힐 수 있다. 따라서 열간압연제품의 품질을 저하시키는 원인이 된다.

또한, 상기 하부보열커버(11)에 적재된 스케일(6)을 수시로 작업자가 압연라인을 일시 정지한 상태에서 제거해야만 하는 별도의 유지보수작업을 필요로 하기 때문에, 작업생산성을 저하시키는 문제점이 있었다.

이러한 문제가 발생하게 된 원인은 열 손실을 최대한 줄이기 위하여 하부 보열커버(11)와 테이블 롤러(16) 사이의 간격을 매우 작게 하였기 때문이다. 이러한 원인은 기존의 어떠한 보열재(예: 금속판, 스케일)를 하부보열커버(11)에 사용하여도 동일하게 나타나는 문제이다.

영국의 엔코메크(EncoMech)사에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 스케일크리닝패널시스템(Scale Clearing Panel System)을 특허출원한 바 있다(US Patent 5,711,175). 이 방법은 기존에 사용중인 하나의 조각으로 구성되어 있는 하부 보열커버를 두 조각으로 나누어 이 두 조각을 중앙 쪽으로 일정각도를 기울이고 이 두 조각 사이에 구멍을 두어 스케일이 자동으로 상기 구멍을 통해 빠져나가게 하는 것이다.

그러나, 이러한 방법의 단점은 기존 장치에 비하여 보열재의 면적이 넓어져서 보열커버의 온도 상승이 상대적으로 낮아 보열효율이 떨어지며, 또한, 스케일을 이용하여 보열을 시키는 방법에 비하여 그 성능이 떨어진다는 단점이 있다.

따라서 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로, 그 목적은, 하부 보열커버와 테이블롤러사이에 간격을 두어 별도의 유지 보수가 없이도 항상 일정하게 스케일높이를 유지할 수 있어 스케일 적층에 따른 스케일 높이 상승에 의하여 피압연재인 바의 표면 손상을 방지할수 있는 열간압연라인의 딜레이 테이블용 하부보열커버구조를 제공하고자 한다.

도 1은 열간압연라인에 설치되는 딜레이 테이블에서의 보열 커버구조를 도시한 정면도,

도 2는 딜레이 테이블의 보열커버구조를 도시한 내부상태도,

도 3은 딜레이 테이블의 보열커버구조를 도시한 측면도,

도 4는 본 고안에 따른 열간압연라인용 딜레이 테이블의 하부보열커버구조를 도시한 측면도,

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

4 ..... 바 6 ...... 스케일

10 .... 딜레이테이블 11 ..... 하부보열커버

12 .... 상부보열커버 13 .....측면보열커버

상기 목적을 달성하기 위하여 기술적 구성으로서, 본 고안은,

상,하부 및 측면보열커버로 구성되고, 테이블 롤러에 의해 일방향 진행하는 바가 통과하는 통로를 형성하여 조압연기와 사상압연기사이에 설치되는 딜레이 테이블에 있어서,

상기 바가 일방향 진행하는 방향측으로의 상기 하부보열커버의 선단과 이에 인접하는 테이블롤러와의 사이에 상기 바로부터 탈락된 스케일이 빠져나갈수 있도록 간격을 형성하여 스케일의 높이를 일정하게 유지함을 특징으로 하는 열간압연라인용 딜레이 테이블의 하부보열커버구조를 마련함에 의한다.

이하, 본 고안의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 4는 본 고안에 따른 열간압연라인용 딜레이 테이블의 하부보열커버구조를 도시한 측면도로서, 도시한 바와같이, 본 고안의 하부보열커버구조(1)가 채용되는 딜레이 테이블(10)은 종래와 마찬가지로 조압연기와 사상압연기사이에 설치되어 가열로로부터 빠져나온 피압연재인 바(4)의 온도가 급격히 하락되는 것을 방지하도록 상,하부 및 측면보열커버(11)(12)(13)로서 테이블롤러(16)에 의해 일방향 진행하는 바(4)의 통로를 형성하는 것이다.

상기 하부보열커버구조(1)는 일방향으로 이송되는 바(4)의 표면으로부터 탈락되어 하부보열커버(11)의 상부면에 일정높이 적재되면서 상기 바(4)의 하부면에 닿지 않도록 상기 하부보열커버(11)와 테이블롤러(16)사이에 일정크기의 간격(G)을 형성하여 이를 통하여 탈락된 스케일(6)이 하부보열커버(11)에서 빠져 나감으로서 스케일(6)을 항상 일정한 높이로 유지할수 있는 것이다.

이때, 상기 바(4)는 미도시된 구동원에 연결되어 회전구동되는 테이블롤러(16)에 의해 조압연기에서 사상압연기측으로 항상 일방향으로 이송되기 때문에, 상기 딜레이 테이블(10)내 통로의 공기흐름은 도면에 도시된 화살표방향으로 형성된다. 이에 따라, 일방향 이송되는 바(4)로부터 탈락된 스케일(6)은 두께가 얇고 가벼워 상기 하부보열커버(11)상부면에서 상기 바(4)의 진행방향측으로 이동되기 때문에, 스케일(6)은 하부보열커버(11)의 후단(11b)에 비하여 선단(11a)에 주로 적재된다.

따라서, 상기 스케일(6)이 빠져가는 간격(G)은 바(4)의 이송방향을 기준으로 하여 상기 하부보열커버(11)의 선단(11a)과 이에 인접하는 테이블롤러(16)사이에 형성한다.

(실시예 1)

하기 표 1은 스케일(6)을 보열 재료로 사용하는 하부 보열 커버(11)를 사용할때 나타나는 스케일(6) 높이 유지 특성을 보여주고 있다. 표 1에서 보여주는 바와같이 간격(G)의 위치를 바(4)의 진행방향을 기준으로 테이블 롤러(16)와 하부 보열 커버(11)의 후단(11b) 사이 및 하부 보열커버(1)의 측면과 측면 사이에 설치할 경우 그 효과는 미약하기 그지없다. 그러나, 스케일(6)이 빠져나갈수 있는 간격(8)을 하부 보열커버(1)의 선단(11a)과 이에 인접하는 테이블 롤러(16) 사이에 설치할 경우에 스케일 높이 유지특성이 우수해짐을 알수 있다.

여기서, 상기 간격(G)이 5mm 이상이 될때 작은 크기의 스케일(6)은 빠져나갈 수 있었으나, 바(4)에서 떨어진지 얼마되지 않은 비교적 큰 스케일(6)은 상기 간격(G)의 공간적 여유가 충분치 않아 이를 통해 빠져나갈 수가 없어 스케일(6)의 높이 유지특성이 저하된다. 반면에, 상기 간격(G)이 10mm 이상에서는 모든 형태의 스케일(6)이 쌓이지 않고 빠져나가기에 충분한 공간이 확보되어 하부 보열 커버(11)의 스케일(6)이 일정 높이를 유지할 수 있었으나, 상기 간격(G)이 커지면 커질수록 상기 하부 보열 커버(11)가 차지하는 점유면적이 줄어들어 딜레이 테이블(10)내에서의 보열성능이 감소되게 된다. 이에 따라 스케일(6)의 높이 유지를 위하여 상기 간격(G)을 너무 크게 하는 것은 바람직하지 않다.

예를들어 현재 사용중인 하부 보열커버(11)의 경우, 그 폭이 580mm 인 상태에서 상기 간격(G)이 60mm 이상이 된다면 상기 딜레이테이블(10)에서의 열효율은 10%이상 감소하게 된다.

간격위치	간격크기(mm)	스케일높이유지특성
테이블롤러와 하부보열커버의 후단사이	5	×
	10	×
	15	×
하부보열커버의 측면과 측면사이	5	×
	10	×
	15	×
하부보열커버의 선단과 테이블롤러사이	3	×
	5	△
	7	△
	10
	15
	20

×: 효과 없음(스케일 쌓임), △ : 일부 효과,: 우수(스케일 높이유지)

(실시예 2)

하부 보열 커버(11)의　재질로　얇은 금속판을 설치하여 사용하는 경우에는 스케일(6)을 사용하는 경우와 다르게　금속판의 열팽창을 고려하여야 한다.

즉,　내열강인 니켈기 합금을 기준으로 볼때 이 면심입방격자의 재질들은 대체로 18 x 10^-6mm/mm℃ 정도의 선팽창계수를 갖는다. 따라서, 하부 보열 커버(11)는　열간압연 공정 도중에 가열되는 온도인 900℃ 까지 가열되면 560mm 의 길이를 갖는 하부보열커버(11)는　길이 방향으로 900℃ x 560mm x (18 x 10^-6mm/mm℃) 즉， 9mm 정도 늘어나게 되어 하부보열커버(11)의　중심을 기준으로 앞쪽 및 뒤쪽으로 약 4.5mm 씩 늘어나게 된다.

따라서, 금속판을 사용하면서 스케일 높이를 유지하기 위해서는 스케일 박스에 비하여 더 많은 공간이 필요하게 된다. 하기 표 2에서 보여주듯이 하부 보열 커버(11)의 재질로 금속판을 사용하는 경우에는 상온에서 하부 보열커버(11)의　선단(11a)과　테이블 롤러(16)의 간격이 최소한 15mm는 되어야 확실한 효과를 얻을 수 있었다.

이러한 열팽창의 효과는 도 2에서 볼 수 있었는데, 상온에서 하부 보열 커버(11)가 테이블 롤러(16)와 간격을 최소화한 경우(3mm 이내) 고온 열팽창이 일어나면서 하부보열커버(11)가 테이블 롤러(7)와 접촉하여 들어올려지는 현상을 유발할수 있으며, 이에 따라 스케일(6)이 상기　하부보열커버(11)를　따라 테이블 롤러(16)로 쓸려 들어갈 가능성은 더욱 높아지게 된다.

간격위치	간격크기(mm)	스케일높이 유지특성
하부보열커버의 선단과 테이블롤러사이	3	×
	5	×
	7	△
	10	△
	15	Ｏ
	20	Ｏ

×: 효과없음(스케일 쌓임), △ : 일부 효과, Ｏ : 우수(스케일 높이 유지)

따라서, 상기 하부 보열커버(11)의 선단(11a)과 이에 인접하는 테이블 롤러(16)사이에 형성되는 간격(G)은 5 내지 10mm의 최소크기와 상기 하부보열커버 전체길이의 10%이내의 최대크기와의 사이에 설정하는 것이 바람직하다.

상술한 바와같이 본 고안에　의하면，하부 보열 커버에서 스케일이 빠져나갈 수 있는 스케일 탈락 공간인　간격을　바의　진행방향측으로　하부 보열커버의 선단과　이에　인접하는　테이블롤러와의 사이에　형성함으로서，이송도중　바로　부터 탈락한 스케일이　원할하게　빠져나가도록　하여　스케일의　높이를 일정하게 유지할수　있기　때문에，스케일이 하부　보열커버에　과도하게 쌓여서 일방향 진행하는 바의　하부면에　압착되어 나타나는 열연 제품의 표면 결함 문제를 해결할 수 있을 뿐 아니라 과도하게　적재된　스케일의　높이를　줄이기 위한　별도의　유지 보수작업이　불필요하게　되어　작업생산성을　현저히 향상시킬수　있는　효과가　얻어진다．　

Claims

상,하부 및 측면보열커버(11)(12)(13)로 구성되고, 테이블 롤러(16)에 의해 일방향 진행하는 바(4)가 통과하는 통로를 형성하여 조압연기와 사상압연기사이에 설치되는 딜레이 테이블(10)에 있어서,

상기 바(4)가 일방향 진행하는 방향측으로의 상기 하부보열커버(11)의 선단(11a)과 이에 인접하는 테이블롤러(16)와의 사이에 상기 바(4)로부터 탈락된 스케일(6)이 빠져나갈수 있도록 간격(G)을 형성하여 스케일(6)의 높이를 일정하게 유지함을 특징으로 하는 열간압연라인용 딜레이 테이블의 하부보열커버구조.
제 1항에 있어서,

상기 간격(G)은 5 내지 10mm의 최소크기와 상기 하부보열커버 전체길이의 10%이내의 최대크기와의 사이에 설정함을 특징으로 하는 열간압연라인용 딜레이 테이블의 하부보열커버구조.