KR200197994Y1 - 소둔열처리재의 냉각을위한 냉각노즐관 - Google Patents

Abstract

본원에서는 소둔 열처리 소재의 냉각시 소재의 폭방향 온도 불균일 및 국부적인 과냉, 과열 현상을 방지하여 소재의 품질 불량 문제를 억제할 수 있는 소둔 열처리 소재의 냉각 노즐관을 개시한다. 개시된 냉각 노즐관은 냉각수 인입구와 축방향을 따라 복수의 배열로 형성된 노즐들을 갖는 소둔 열처리재의 냉각 노즐관에 있어서, 상기 노즐들은 상기 냉각 노즐관의 축방향을 따라 약 10㎜의 핏치를 두고서 2개의 열로 형성되어 있으며 상기 냉각 노즐관의 양쪽 단부로부터 중앙으로 갈수록 더욱 큰 직경을 지니는 것을 특징으로 한다.

Description

소둔열처리재의 냉각을위한 냉각노즐관

제1도는 소둔 열처리재의 냉각을 위한 냉각 설비의 개략도.

제2도는 종래의 냉각 노즐관의 평면도.

제3도는 제2도에 따른 냉각 노즐관의 냉각수 분출 형태를 보여주는 사진.

제4도는 본 고안의 일실시예 따른 냉각 노즐관의 평면도.

제5도는 제4도에 따른 냉각 노즐관의 냉각수 분출 형태를 보여주는 사진이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 소둔 열처리재 12, 12A, 20 : 냉각 노즐관

14 : 열비디오 시스템 16 : 냉각수 인입구

18, 22 : 노즐

본 고안은 연속 소둔열처리로 후단에서 전기강판재와 같은 열처리소재를 목표온도까지 냉각시키는 설비에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 냉각수 인입구와 복수의 배열로 형성된 노즐들을 갖는 소둔 열처리재의 냉각 노즐관에 관한 것이다.

일반적으로 연속 소둔열처리로 후단에서 고온강판을 냉각하기 위해 사용되어지는 냉각 방식에는 그 목적에 따라 침지냉각, 층류흐름 냉각, 젯(jet)냉각, 스프레이 냉각, 미스트(mist)냉각 등 여러 가지가 있으며 이중에서 층류 흐름 냉각 방식이 많이 사용되고 있다.

이와같은 층류 냉각 방식을 채택하는 기존의 냉각 설비가 첨부 도면 제1도에서 도시되어 있다. 제1도에 도시된 설비는 진행중인 소둔 열처리재(10)를 이것의 상부면 및 하부면에 냉각수를 분사하여 냉각하기 위한 상부 냉각 노즐관(12) 및 하부 냉각 노즐관(12A)과, 소둔 열처리재(10)의 온도를 감지하기위한 열 비디오 시스템(Thermal Video System; 14)을 구비하고 있다. 상부 냉각 노즐관(12) 및 하부 냉각 노즐관(12A)은 각각, 냉각수 인입구와 축방향을 따라 복수의 배열로 형성된 노즐들을 갖고 있다.

제2도는 종래의 냉각 노즐관에서 노즐들의 배열 상태를 보여주는 냉각 노즐관의 평면도이다. 제2도에서, 냉각 노즐관(12)는 냉각수를 주입하기 위한 냉각수 인입구(16)와 노즐관의 축방향을 따라 3개의 열로 배열된 노즐(18)들로 이루어져 있다.

이때, 복수개의 노즐(18)은 모두 일반적으로 3㎜의 균일한 직경을 지니고 있으며 각각의 노즐 열들 사이의 핏치는 20㎜이다.

소둔 열처리로에서 배출되는 소재의 냉각을 위해 냉각노즐관의 냉각수 인입구를 통해 주입되는 냉각수는 노즐들을 통해 노즐마다 동일한 유량으로 소둔열처리 소재의 상부면 및 하부면에 분사된다.

그러나, 제2도에 도시된 바와같은 3개 노즐열의 냉각 노즐관을 구비하는 종래의 냉각 설비는 냉각수가 분사될 때 상기의 냉각 노즐관의 냉각수 분사형태를 보여주는 사진인 제3도에서 보여지는 바와같이 냉각수의 분출이 불균일하다. 이것으로 인하여, 소재의 폭방향 온도불균일 및 국부적인 과냉, 과열을 일으키게되어 소재의 품질 불량이 발생한다는 문제점이 있었다.

따라서, 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 고안은 소둔 열처리 소재의 냉각시 소재의 폭방향 온도 불균일 및 국부적인 과냉, 과열 현상을 방지하여 소재의 품질 불량의 문제를 억제할 수 있는 소둔 열처리 소재의 냉각 노즐관을 제공하는데에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 냉각수 인입구와 축방향을 따라 복수의 배열로 형성된 노즐들을 갖는 소둔 열처리재의 냉각 노즐관에 있어서, 상기 노즐들은 상기 냉각 노즐관의 축방향을 따라 2개의 열로 형성되어 있으며 상기 냉각 노즐관의 양쪽 단부로부터 중앙으로 갈수록 더욱 큰 직경을 지니는 것을 특징으로 하는 소둔 열처리재의 냉각 노즐관을 제공한다.

본 고안에 따른 소둔 열처리재의 냉각 노즐관에 있어서, 노즐들의 2개의 열 사이의 핏치는 약 10㎜인 것이 바람직하다.

본 고안에 의하면, 냉각 노즐관의 단부로부터 중앙으로 갈수록 노즐의 직경을 크게 함으로써 소재의 폭방향 온도 불균일 문제를 해결할 수 있고 냉각 노즐관에서의 노즐 배열 방식을 2개의 배열로하여 압력 변동 현상을 제거함으로써 국부적인 과열, 과냉의 문제점을 해결할 수 있다. 따라서, 소재의 폭방향 온도 불균일 및 국부적인 과열, 과냉으로 인한 소재의 품질 불량을 방지할 수 있다.

본원에서 사용된 용어 “핏치”는 하나의 노즐열을 구성하는 노즐의 중심과 다른 하나의 노즐열을 구성하는 노즐의 중심사이의 거리를 의미하는 것이다.

이하, 본 고안의 일실시예를 도면에 의거하여 상세히 설명하기로 한다.

제4도는 본 고안의 일실시예에 따른 소둔 열처리재의 냉각 노즐관의 평면도이다. 제4도에서, 냉각 노즐관(20)은 한 단부에서 냉각수 인입구(16)를 갖고 있다.

소둔열처리 소재(미도시)와 마주하게 되는 냉각 노즐관(20)의 부분에는 복수개의 노즐(22)들이 형성되어 있다.

그 노즐(22)들은 2개의 배열로 형성되어 있으며 2개의 배열사이의 피치는 10㎜이다. 노즐(22)들의 직경은 노즐관(20)의 양쪽 단부로부터 그의 축방향을 따라 중앙으로 갈수록 선형적으로 커진다. 따라서, 노즐관(20)의 양쪽 단부에 가장 가까이 있는 노즐들의 직경이 가장 작고 가장 중앙에 위치한 노즐의 직경이 가장 크다. 바람직하게, 노즐관(20)의 양쪽 단부에 가장 가까이 있는 노즐들의 직경은 약 3㎜이고 가장 중앙에 위치한 노즐의 직경은 약 4.2㎜이다.

상기와 같은 구성을 갖는 냉각 노즐관의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

소둔 열처리 소재의 냉각을 위해 냉각수는 소재의 상부 및 하부에 위치하는 냉각 노즐관(20)에 냉각수 인입구(16)를 통해 주입되어 냉각 노즐관(20)에 형성된 노즐(22)이 2개의 배열로 이루어져 압력 변동 현상이 제거되므로써 소재의 상부 및 하부에 매우 균일한 분출 속도로서 층류로 분사된다. 또한, 냉각 노즐관(20)의 냉각수 인입구(16)를 통해 주입되는 냉각수는 노즐(22)들을 통해 노즐(22)마다 동일한 유량으로 소둔 열처리 소재의 상부면 및 하부면에 분사된다. 그리고, 냉각 노즐관(20)의 단부로부터 중앙으로 갈수록 노즐의 직경을 크게 함으로써 소재의 폭방향 온도가 균일하게 된다. 이와 같은, 냉각수의 분사 형태를 보여주는 사진인 제5도로부터 입증된다. 따라서, 냉각 노즐관(20)의 축방향 전체에 걸친 냉각수의 균일한 분출로 인하여, 소재의 폭방향 온도 불균일 및 국부적인 과열, 과냉에 기인한 소재의 품질 불량의 발생을 방지하여 원가를 크게 절감할 수 있다.

이상에서 본 고안은 그의 바람직한 실시예를 기준으로 설명되었지만, 당업자에게는 본 고안의 요지를 일탈함이 다양한 변경 및 수정이 가능하다는 것이 명백해진다.

Claims (1)

1. 냉각수 인입구(16)와 축방향을 따라 복수의 배열로 형성된 노즐(18, 22)들을 갖는 소둔 열처리재(10)의 냉각 노즐관(12, 12A, 20)에 있어서, 상기 노즐(18, 22)들은 상기 냉각 노즐관(12, 12A, 20)의 축방향을 따라 약 10㎜의 핏치를 두고서 2개의 열로 형성되고, 상기 냉각 노즐관(12, 12A, 20)의 양쪽 단부에 가장 가까이 있는 노즐(18, 22)들의 직경이 약 3㎜이고 가장 중앙에 위치한 노즐(18, 22)들의 직경이 약 4.2㎜로서 상기 냉각 노즐관(12, 12A, 20)의 양쪽 단부로부터 그의 축방향을 따라 중앙으로 갈수록 노즐(18, 22)들의 직경이 선형적으로 커짐을 특징으로 하는 소둔 열처리재의 냉각 노즐관.