KR20020051080A - 고온강판 냉각장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉각의 고효율화, 폭방향 균일 냉각, 강판의 통판성을 확보할 수 있는 고온강판의 냉각장치를 제공한다. 그 냉각장치는 고온강판의 진행방향에 대해 횡으로 배치되며 냉각수를 분사시키기 위한 제1냉각수공급관; 제1 냉각수 공급관에 대해 이격배치되고 회전 가능하게 설치되며 냉각수를 분사시키기 위한 제2냉각수공급관; 및 제2냉각수공급관을 포위하고 상기 고온강판과 접촉하며 상기 제1냉각수 공급관 및 제2냉각수 공급관에서 분사되는 냉각수를 흡수한 후 고온강판에 공급하기 위한 다공성매체로 구성된다.

Description

고온강판 냉각장치{A system for cooling hot steel plate}

본 발명은 고온강판 냉각장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다공성 매체를 이용하여 냉각수를 고온강판에 공급함으로써 냉각수 및 비용을 절감할 수 있고 강판의 폭방향으로 균일한 냉각효과를 달성할 수 있는 고온강판 냉각장치를 제공하는데 있다.

일반적으로, 제한적이진 않지만, 제철소에서 열연강판을 생산하는 과정에서 고온강판의 압연공정 후 필수적으로 냉각과정이 행해지고 있다. 예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 제강된 고온강판(1)은 압연롤(2)에서 적정 폭을 지니도록 압연공정을 거친다. 이와 같이 압연공정을 거친 고온강판(1)은 컨베이어(3)에 의해 이송되며, 이송 중에 냉각공정을 거치게 된다. 이 냉각공정에서는 냉각장치(4)에서 분사되는 냉각수에 의해 냉각된다. 물론, 압연공정 및 열연공정을 마친 후에는 코일(5)형으로 감겨지는 것이 일반적이다. 한편, 냉각장치(4)는 일반적으로, 도 2에 도시된 바와 같이 고온강판의 상부에서 냉각수를 분사하는 액주(液柱)형 냉각장치(6)와, 고온강판(1)의 하부에서 냉각수를 분사시키는 스프레이형 냉각장치(7)를 포함할 수 있다.

그러나, 이 같은 냉각장치들은 실제적인 사용시 다소의 문제점을 초래하는 것으로 나타났다. 즉, 고온강판의 상부를 액주형 냉각장치로 냉각하는 경우에는 고온강판에 직접 냉각수를 분사해야 하므로 냉각수가 과도하게 소모되는 문제점이 있으며, 체류수에 의한 고온강판의 폭방향의 냉각불균형이 초래되는 문제점이 있다. 그리고, 고온강판의 상부의 약 2m정도 정도의 높이에서 냉각수를 분사하므로 이때의 냉각수의 수압에 의해 강판의 진행 불량이 발생되며 결과적으로 전체적인 공정의 지연은 물론 품질에 영향을 미치는 문제점이 있다.

또한, 고온강판의 하부에서 스프레이형 냉각장치를 이용하여 냉각하는 경우에도 역시 다량의 냉각수가 소비되고 체류수에 의한 폭방향의 냉각능의 불균일뿐 아니라 분사압의 과다로 인한 통판성 불량이 초래되는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상술된 문제점들을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 냉각수의 과도한 소모가 방지되고, 폭 방향으로 균일하게 냉각시킬 수 있어 냉각효율을 향상시킬 수 있는 고온강판 냉각장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 냉각공정에서 고온강판이 안정적으로 진행될 수 있는 고온강판 냉각장치를 제공하는데 있다.

결국, 본 발명의 목적은, 냉각의 고효율화, 폭방향 균일냉각, 강판의 통판성을 확보할 수 있는 고온강판의 냉각장치를 제공하는데 있다.

도 1은 일반적인 고온강판 냉각공정을 보여주는 개략도,

도 2는 종래의 고온강판 냉각방식 및 그 장치를 보여주는 개략도,

도 3은 본 발명에 따른 고온강판 냉각장치를 보여주는 개략적 사시도,

도 4는 도 3의 냉각장치의 다공성 매체를 상세히 보여주는 부분확대 단면도,

도 5는 본 발명에 따른 냉각장치에서의 다공성 매체의 기공율을 보여주는 단면도,

도 6은 도 3의 고온강판 냉각장치의 작동시 다공성 매체의 작용상태를 보여주는 부분확대 단면도.

♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣

12: 제1냉각수 공급관14: 제2냉각수 공급관

16: 다공성 매체18: 기공

20: 조직22: 지지체

이 같은 목적들은, 열연강판 제조공정에서 압연 후 이송장치를 통해 이송되는 고온강판을 냉각시키기 위해 고온강판의 상부 및 하부에서 냉각수를 공급하기 위한 고온강판 냉각장치에 있어서, 상기 고온강판의 진행방향에 대해 횡으로 배치되며 냉각수를 분사시키기 위한 제1냉각수공급관; 상기 제1 냉각수 공급관에 대해 이격배치되고 회전 가능하게 설치되며 냉각수를 분사시키기 위한 제2냉각수공급관; 및 상기 제2냉각수공급관을 포위하고 상기 고온강판과 접촉하며 상기 제1냉각수 공급관 및 제2냉각수 공급관에서 분사되는 냉각수를 흡수한 후 고온강판에 공급하기 위한 다공성매체를 포함하는 것을 특징으로 하는 고온강판 냉각장치에 의해 달성될수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

먼저, 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 고온강판 냉각장치(10)는 예컨대, 압연공정을 마친 후 컨베이어(3)에 의해 이송되는 고온강판(1)의 상부 및 하부에 배치된다.

그 냉각장치(10)는 고온강판(1)의 진행방향에 대해 횡으로 배치되며 냉각수를 균일하게 분사시킬 수 있는 원통형의 제1냉각수공급관(12)을 포함한다.

또한, 냉각장치(10)는 상기 제1냉각수 공급관(12)과 일정간격을 두고 이격 배치되고 회전 가능하게 설치되는 제2냉각수 공급관(14)을 구비한다. 특히, 제2냉각수 공급관(14)의 둘레에는 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이 다공성 매체(porous media)(16)가 포위된다. 다공성 매체(16)의 크기는 실제로 제2냉각수 공급관(14)을 완전히 포위함은 물론 고온강판(1)의 폭보다 크거나 같게 설정되는 것이 바람직하다.

다공성 매체(16)는 제2냉각수 공급관(14)에서 배출되는 냉각수를 고온강판으로 전달함은 물론 제1냉각수 공급관(12)으로부터 분출되어 체류하는 냉각수를 흡수하는 역할도 한다. 이 다공성 매체(16)는 예컨대, 폴리우레탄과 같이 다량의 기공(18)을 포함하는 조직(20)을 지님으로써 함수성이 우수하고 형상의 변화가 자유로운 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 한편, 제2냉각수 공급관(14)은 그 외측을 포위하는 다공성 매체(16)와 고온강판(1)과의 접촉정도를 조절할 수 있도록 상하로 이동되도록 지지체(22)에 의해 현수되는 것이 바람직하다.

선택적으로, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 도 4에 도시된 바와 같이 조직(20)내의 기공(18)의 단위면적(40)이 설정되는 경우 기공율은 기공의 면적 / 단위면적으로 결정될 수 있다. 이때, 계산되는 기공율은 약 0.2 내지 0.998로 될 수 있다. 예컨대, 다공성 매체가 직진하는 열간강판에 적용되는 경우, 그 다공성매체의 함수성 및 침투성은 기공율에 따라 변하게 되는바, 기공율이 낮을 경우 함수율은 떨어지지만 고속회전에서도 사용이 가능한 반면, 기공율이 클 경우 냉각효과는 증대되지만 고속에서는 원심력에 의하여 함수율이 떨어지게 된다.

이하, 본 발명에 따른 냉각장치를 이용하여 고온강판을 냉각하는 방법 및 그 작용모드에 대해 상세히 설명한다.

5에 도시된 바와 같이 고온강판 냉각시스템에 다수의 냉각장치(10)가 고온강판(1)의 상부 및 하부에 설치된 상태에서, 고온강판을 이송시키고 각각의 냉각수 공급관(12,14)에 냉각수를 공급한다. 이때, 고온강판은 냉각장치(10)에 회전하고 있는 제2냉각수 공급관(14)의 다공성매체(16)에 선 접촉되며, 이와 동시에 그 고온강판(1)은 다공성매체(16)에 함수된 냉각수와 접하게 되어 냉각이 실행되는 것이다. 물론, 이 같은 냉각실행시, 냉각수의 비등 또는 강제대류에 의해서도 냉각이 될 수 있다.

물론, 동시적으로 제1냉각수 공급관(12)에서 분출되는 냉각수는 다공성 매체(16)로 공급된 후, 다시 고온강판(1)에 제공되어 고온강판을 냉각시킬 수 있을 뿐만 아니라, 냉각 후 고온강판에 존재하는 체류수 또한 다공성매체(16)에 의해 흡수됨으로써 그 체류수를 효과적으로 처리할 수 있는 것이다.

그리고, 다공성 매체(16)의 폭방향을 통해 냉각수가 충분하고 균일하게 고온강판에 공급됨으로써, 그 고온강판이 균일하게 냉각될 수 있는 것이다.

또한, 냉각수가 집접적으로 고온강판에 공급되지 않으며 이에 따라 고온강판에 수압이 인가되지 않으므로 그 고온강판의 진행을 저지하지 않는다.

결과적으로, 본 발명에 따른 고온강판의 냉각장치에 의하면, 압연된 고온강판을 다공성매체가 함수하고 있는 냉각수로 냉각함으로써, 냉각수의 과소모를 방지할 수 있고, 폭 방향으로 균일한 냉각이 달성되어 냉각효율이 향상되는 효과가 있다.

또한, 직접적인 냉각수의 분사압이 고온강판에 인가되지 않으므로 강판의 안정적인 진행을 이룰 수 있어 작업성이 향상되는 장점이 있다.

이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 본 기술분야의 당업자라면 첨부된 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형예 및 수정예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.

Claims (3)

1. 열연강판 제조공정에서 압연 후 이송장치를 통해 이송되는 고온강판을 냉각시키기 위해 고온강판의 상부 및 하부에서 냉각수를 공급하기 위한 고온강판 냉각장치에 있어서,

   상기 고온강판의 진행방향에 대해 횡으로 배치되며 냉각수를 분사시키기 위한 제1냉각수 공급관;

   상기 제1 냉각수 공급관에 대해 이격 배치되고 회전 가능하게 설치되며 냉각수를 분사시키기 위한 제2냉각수 공급관; 및

   상기 제2냉각수 공급관을 포위하고 상기 고온강판과 접촉하며 상기 제1냉각수 공급관 및 제2냉각수 공급관에서 분사되는 냉각수를 흡수한 후 고온강판에 공급하기 위한 다공성매체를 포함하는 것을 특징으로 하는 고온강판 냉각장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제2냉각수 공급관은, 상기 다공성 매체 와 고온강판과의 접촉정도를 조절할 수 있도록 상하로 이동되는 지지체에 의해 현수되는 것을 특징으로 하는 고온강판 냉각장치.
3. 제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 다공성 매체는 폴리우레탄으로 형성되며, 약 0.2 내지 0.998의 기공율을 갖는 것을 특징으로 하는 고온강판 냉각장치.