KR200215147Y1 - 각종 냉각 수분류에 대한 폭방향 분사 압력 측정 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 충돌 운동 에너지를 전기적인 신호로 변환시켜 이를 계측 수치로 표시할 수 있음은 물론이고, 가동 과정에서 측정 작업이 가능한 형태의 측정 장치를 통해, 다수개의 노즐을 폭방향으로 형성하고 있는 냉각 설비에서 분사되는 각종 냉각 수분류에 대한 충돌 분사 압력을 수시로 측정가능하여 노즐의 이상 유무 상태의 관리를 효과적으로 체크할 수 있도록 한 각종 냉각 수분류에 대한 폭방향 분사 압력 측정 장치에 관한 것으로,

특히, 열간 압연 공정의 이송 라인에서 이송할 수 있도록 일정의 규격 형태로 형성되어 있되, 전방의 상,하부에 충돌 운동 에너지를 전달 받을 수 있는 단위 평판(16)과, 상기 단위 평판(16)을 통해 전달되어 오는 충돌 운동 에너지를 전기적인 신호로 변환시켜 이를 계측 수치로 수집 및 표시할 수 있도록 정전압 공급 장치(22) 및 데이터 수집 장치(24)와 전기적으로 연결 설치되어 있는 로드셀(20)을 구비하고 있는 측정 장치 본체(6)로 구성함을 특징으로 한다.

Description

각종 냉각 수분류에 대한 폭방향 분사 압력 측정 장치{MEASURING SYSTEM FOR JETTING PRESSURE ACROSS WIDTH DIRECTION OF SOME KINDS COOLING JETS}

본 고안은 각종 냉각 수분류에 대한 폭방향 분사 압력 측정 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수개의 노즐을 폭방향으로 형성하고 있는 냉각 설비에서 분사되는 각종 냉각 수분류에 대한 충돌 분사 압력을 수시로 측정가능하여 노즐의 이상 유무 상태의 관리를 효과적으로 체크할 수 있도록 한 각종 냉각 수분류에 대한 폭방향 분사 압력 측정 장치에 관한 것이다.

일반적으로 열간 압연 공정 라인은 가열로에서 슬라브 소재를 압연에 필요한 온도까지 가열시킨 후 추출을 이루는 가열로와, 이렇게 추출되어진 슬라브를 전달받아 사상 압연을 이룰 수 있도록 바(BAR) 형태로 압연해 주는 조압연기와, 상기 조압연기에서 압연 가공된 바 형태의 소재를 전달받아 스트립 형태의 후판재이 되도록 두께, 폭, 온도, 형상 등을 조정하는 다듬질 압연기와, 상기 다듬질 압연기에서 압연 가공된 스트립 형태의 후판재을 전달 받아 기계적 성질이 양호하게 하기 위해 권취를 이룰 수 있도록 하는 온도까지 냉각시키는 스트립 냉각 장치와, 상기 스트립 냉각 장치에서 냉각이 행해진 스트립을 코일 형상으로 권취하는 권취기로 이루어져 있다.

여기서, 상기 스트립 냉각 장치는 다듬질 연마기에 의해 성형된 스트립 형태의 후판재가 통과할시 상,하부에서 신속하게 일정의 냉각 수분류를 분사토록 하여 급속 냉각을 이루는 장치인데, 이는 스트립 형상의 후판재를 가이드 이동시키는 롤의 상,하부에 3~4개의 단위 설비로 구성된 냉각 설비를 동일한 간격을 취하도록 폭방향으로 설치하여 통과하는 스트립 형태의 후판재 상,하면 전체에 냉각 수분류를 균일하게 주수하도록 함에 따라 기계적 성질이 양호하게 하기 위해 권취를 이룰 수 있도록 하는 온도까지 냉각시키는 기능과, 판 변형을 방지토록 기능을 함은 물론이고, 두께가 얇은 후판재 생산을 가능케하는 기능을 하는 장치이다.

이와 같은 기능을 하는 스트립 냉각 장치가 구비하고 있는 냉각 설비는 통상적으로 통과하는 고온의 스트립 형태의 후판재의 상,하에서 폭방향으로 냉각 수분류를 주수하여 일정 온도 이하로 급속 냉각을 이룬다.

이러한, 냉각 설비에서 주수되는 냉각 수분류는 에어 미스트(AIR MIST)와 스프레이(SPRAY) 층류 그리고 리퀴드 젯(LIQUID JAT) 등으로 분류되며, 이러한 각종 냉각 수분류의 특징은 사용되는 노즐에 따라 결정된다. 그리고, 이와 같이 노즐 통해 주수되는 수분류의 분사 압력은 생산되는 후판재 제품에 직접적인 영향을 주므로 항시 주위 관찰이 요해지는 중요 관리 부위이다.

그러나, 종래에는 이러한 노즐의 냉각 수분류 분사 압력의 관리를 할 수 있는 장치가 별달리 없었다. 고작 실사용을 이루기 전에 노즐 입측의 배관에서 노즐의 분사 압력을 측정한 후 일정 수치가 되면 현장에 설치 도입하여 사용하는 정도였다.

그러므로, 종래의 냉각 설비는 다음과 같은 문제들을 수반하였다.

첫째, 노즐 분사 압력을 측정하기 위해서는 일정기간마다 가동을 전면 중단한 상태에서 측정을 하여야 하므로 노즐부에 발생할 우려가 있는 막힘과 노후화 현상으로 인해 변동할 우려가 있는 분사 압력을 수시로 체크하기란 불가능하므로, 관리를 함에 있어 항시 주위를 기울여야 하는 관리상의 어려운 문제를 수반하였고,

둘째, 관리를 잠시라도 소홀히 할 경우 대량의 불량 제품 생산이 불가피하게 되어 생산자에게 크나큰 경제적 손실을 야기시키는 문제는 물론이고 제품의 신뢰도를 크게 저하시킬 우려가 있는 문제를 항시 수반하였다.

본 고안은 상술한 바와 같은 종래의 냉각 설비의 문제점들을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 그 목적은

첫째, 가동 과정에서도 노즐부에 발생할 우려가 있는 막힘과 노후화 현상으로 인해 변동할 우려가 있는 분사 압력을 수시로 체크할 수 있음에 따라, 관리를 함에 있어 관리상의 효율과 편의성을 대폭 향상 시켜 줄 수 있도록 함은 물론이고, 생산 차질을 최소화할 수 있도록 하는 각종 냉각 수분류에 대한 폭방향 분사 압력 측정 장치를 제공하는데 있고,

둘째, 편리하고도 효과적인 관리를 통해, 대량의 불량 제품 생산이 되는것을 방지할 수 있어 생산자에게 크나큰 경제적 손실을 야기시키는 문제를 최소화할 수 있도록 함은 물론이고 제품의 신뢰도를 유지 시켜 줄 수 있도록 한 각종 냉각 수분류에 대한 폭방향 분사 압력 측정 장치를 제공하는데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 열간 압연 공정의 이송 라인에서 이송을 이룰 수 있도록 일정의 규격 형태로 형성되어 있되, 전방 내측에는 설치 공간부가 형성되어 있고, 상기 설치 공간부가 형성되어 있는 부위의 상,하에는 수개의 관통공이 폭방향으로 동간격을 취하도록 형성되어 있는 측정 장치 본체와,

상기, 측정 장치 본체의 상,하에 형성되어 있는 수개의 관통공을 폐쇄토록 설치 고정되어 있되, 일정 크기의 연결공을 형성하고 있는 수개의 보호 덮게와,

상기, 관통공에 설치 고정되어 있는 수개의 보호 덮게 연결공 상에 삽입 설치되어 있는 분사되는 수분류와 직접 접촉을 이루는 수개의 단위 평판과,

상기, 측정 장치 본체의 설치 공간부 상에 설치되어 있되, 단위 평판과 버튼의 접지를 이룰 수 있도록 연결 설치되어 있는 수개의 로드셀과,

상기, 로드셀과 전기적인 연결 상태를 취하고 있되, 로드셀에 지속적인 정전압을 전가토록 하는 정전압 공급 장치와,

상기, 로드셀과 전기적인 연결 상태를 취하고 있되, 로드셀에서 측정된 출력 전압을 수집하여 데이타로 표시할 수 있도록 하는 데이터 수집 장치로 구성됨을 특징으로 한다.

도 1은 본고안의 각종 냉각 수분류에 대한 폭방향 분사 압력 측정 장치의 설치 상태를 개략적으로 도시한 개략도,

도 2는 본 고안인 각종 냉각 수분류에 대한 폭방향 분사 압력 측정 장치의 구성 상태를 도시한 개략 구성도,

도 3은 본 고안인 각종 냉각 수분류에 대한 폭방향 분사 압력 측정 장치의 구성 상태를 개략적으로 도시한 평면 구성도,

도 4는 본 고안인 각종 냉각 수분류에 대한 폭방향 분사 압력 측정 장치의 구성 상태를 도시한 측단면도,

도 5는 본 고안인 각종 냉각 수분류에 대한 폭방향 분사 압력 측정 장치의 노즐에 적용한 분사 압력 기준 수치를 도시한 도표도,

도 6는 본 고안인 각종 냉각 수분류에 대한 폭방향 분사 압력 측정 장치를 이용하여 에어 미스트(AIR MIST) 신규 노즐에 대한 냉각 수분류 충돌 압력의 결과를 도시한 도표도,

도 7은 본 고안인 각종 냉각 수분류에 대한 폭방향 분사 압력 측정 장치를 이용하여 슬릿(SLIT) 노즐에 대한 냉각 수분류 충돌 압력의 결과를 도시한 도표도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 :스트립 냉각 장치 2 :냉각 설비

3 :후판재 4 :노즐

6 :측정 장치 본체 8 :설치 공간부

10 :관통공 12 :연결공

14 :보호 덮게 16 :단위 평판

20 :로드셀 22 :정전압 공급 장치

24 :데이터 수집 장치

이하, 본 고안인 각종 냉각 수분류에 대한 폭방향 분사 압력 측정 장치를 첨부 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본고안의 각종 냉각 수분류에 대한 폭방향 분사 압력 측정 장치의 설치 상태를 개략적으로 도시한 개략도이고, 도 2는 본 고안인 각종 냉각 수분류에 대한 폭방향 분사 압력 측정 장치의 전체 구성 상태를 도시한 개략 구성도이며, 도 3은 본 고안인 각종 냉각 수분류에 대한 폭방향 분사 압력 측정 장치의 구성 상태를 개략적으로 도시한 평면 구성도이고, 도 4는 본 고안인 각종 냉각 수분류에 대한 폭방향 분사 압력 측정 장치의 구성 상태를 도시한 측단면도로서,

열간 압연 공정의 이송 라인에서 이송을 이룰 수 있도록 일정의 규격 형태로 형성되어 있되, 전방 내측에는 설치 공간부(8)가 형성되어 있고, 상기 설치 공간부(8)가 형성되어 있는 부위의 상,하에는 수개의 관통공(10)이 폭방향으로 동간격을 취하도록 형성되어 있는 측정 장치 본체(6)와,

상기, 측정 장치 본체(6)의 상,하에 형성되어 있는 수개의 관통공(10)을 폐쇄토록 설치 고정되어 있되, 일정 크기의 연결공(12)을 형성하고 있는 수개의 보호 덮게(14)와,

상기, 관통공(10)에 설치 고정되어 있는 보호 덮게(14)의 연결공(12) 상에 삽입 설치되어 분사되는 수분류와 직접 접촉을 이루는 수개의 단위 평판(16)과,

상기, 측정 장치 본체(6)의 설치 공간부(8) 상에 설치되어 있되, 단위 평판(16)과 연결 설치되어 있는 수개의 로드셀(20)과,

상기, 로드셀(20)과 전기적인 연결 상태를 취하고 있되, 로드셀(20)에 지속적인 정전압을 전가토록 하는 정전압 공급 장치(22)와,

상기, 로드셀(20)과 전기적인 연결 상태를 취하고 있되, 로드셀(20)에서 측정된 출력 전압을 수집하여 데이타로 표시할 수 있도록 하는 데이터 수집 장치(24)로 구성되어 있다.

이와 같이 구성되어 있는 각종 냉각 수분류에 대한 폭방향 분사 압력 측정 장치를 첨부 도면을 참조하여 작동을 설명하면 다음과 같다.

실사용시에는 열간 압연 공정 라인을 구성하고 있는 스트립 냉각 장치(1)의 입측에 위치한 이송 라인의 롤에 측정 장치 본체(6)를 위치시키면 된다. 그러면 이송 라인의 롤에 위해 자동으로 스트립 냉각 장치(1)로 이송되어 통과하는 과정에서 각 냉각 설비(2)에 폭방향으로 형성되어 있는 수개의 노즐(4) 각각의 분사 압력을 측정함과 동시에 데이터화 하여 압력 수치를 관리자에게 표시하게 된다.

이는 측정 장치 본체(6) 내에 설치되어 있는 수개의 로드셀(20)을 통해 스트립 냉각 장치(1)의 상,하에 설치되어 있는 냉각 설비(2)의 각 노즐(4)에서 분사되는 냉각 수분류의 분사 압력의 측정을 이룰 수 있기 때문인데, 즉 주수되는 수분류의 충돌 운동 에너지를 전기적인 신호로 변환시켜 이를 계측 수치로 표시하는 장치라 할 수 있을 것이다. 이를 이해 돕기 위해 더욱 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

이와 같은 측정은 상기 수개의 단위 평판(16)에 각 노즐(4)에서 주수되는 냉각 수분류의 충돌 분사 압력이 가해지는 시점으로 부터 시작된다. 즉, 상기 단위 평판(16)에 고압으로 분사되는 냉각 수분류가 충돌할 경우 발생되는 충돌 에너지는 이와 연결 설치되어 있는 로드셀(20)에 하중을 전달시켜 응력에 비례하는 변형을 발생시키게 되고, 이 변형에 의해 정전압 공급 장치(22)를 통해 지속적인 정전압을 전달 받도록 로드셀(20) 내에 구비되어 있는 변형 게이지의 전기 저항을 변화시켜 흐르는 전류의 발생을 변환 출력시키게 된다. 이때, 이렇게 변환 출력되는 전류 신호는 데이터 수집 장치(24)로 전달되게 되어, 수개의 노즐(4) 각각의 분사 압력을 데이터화 하여 압력 수치를 관리자에게 표시하게 된다.

한편, 도 5는 본 고안인 각종 냉각 수분류에 대한 폭방향 분사 압력 측정 장치의 노즐에 적용한 분사 압력 기준 수치를 도시한 도표도로서, 상술한 바와 같은 과정을 통해 각 노즐(4)의 분사 압력을 측정시 이와 근사하지 않은 측정 결과가 나올 경우에는 이 수치를 기준으로 하여 노즐(4)의 보정 작업을 실시하게 되는 것이다.

그리고, 도 6은 본 고안인 각종 냉각 수분류에 대한 폭방향 분사 압력 측정 장치를 이용하여 에어 미스트(AIR MIST) 신규 노즐에 대한 냉각 수분류 충돌 압력의 결과를 도시한 도표도이며, 도 7은 본 고안인 각종 냉각 수분류에 대한 폭방향 분사 압력 측정 장치를 이용하여 슬릿(SLIT) 노즐에 대한 냉각 수분류 충돌 압력의 결과를 도시한 도표도로서, 먼저 도 6은 노즐(4)과 측정 장치 본체(6)의 단위 평판(16)사이 거리를 300mm, 6bar 분사 조건의 에어 미스트 신규 노즐에 대한 냉각 수분류의 충돌 압력이 0.16bar가 측정된 것을 표시한 것이고, 도 7은 노즐(4)과 측정 장치 본체(6)의 단위 평판(16)사이 거리를 100mm, 5bar 분사 조건의 실제 조업 현장에서 노즐폭이 3mm를 갖는 3.5mm 슬릿(SLIT) 노즐에 대한 충돌 압력을 직접 측정한 결과를 표시한 것이다.

이상에서 살펴 본 바와 같이 본 고안은 충돌 운동 에너지를 전기적인 신호로 변환시켜 이를 계측 수치로 표시할 수 있음은 물론이고, 가동 과정에서 측정 작업이 가능한 형태의 측정 장치를 통해, 가동 과정에서도 노즐부에 발생할 우려가 있는 막힘과 노후화 현상으로 인해 변동할 우려가 있는 분사 압력을 수시로 체크할 수 있음에 따라, 관리를 함에 있어 관리상의 효율과 편의성을 대폭 향상 시켜 줄 수 있도록 함은 물론이고, 생산의 차질을 최소화할 수 있도록 하여 생산성을 향상시켜 줄수 있도록 하며, 편리하고도 효과적인 관리를 통해, 대량의 불량 제품 생산이 되는것을 방지할 수 있어 생산자에게 크나큰 경제적 손실을 야기시키는 문제를 최소화할 수 있도록 함은 물론이고 제품의 신뢰도 등을 유지 시켜 줄 수 있도록 한 효과가 있다.

Claims (1)

1. 열간 압연 공정의 이송 라인에서 이송을 이룰 수 있도록 일정의 규격 형태로 형성되어 있되, 전방 내측에는 설치 공간부(8)가 형성되어 있고, 상기 설치 공간부(8)가 형성되어 있는 부위의 상,하에는 수개의 관통공(10)이 폭방향으로 동간격을 취하도록 형성되어 있는 측정 장치 본체(6)와,

   상기, 측정 장치 본체(6)의 상,하에 형성되어 있는 수개의 관통공(10)을 폐쇄토록 설치 고정되어 있되, 일정 크기의 연결공(12)을 형성하고 있는 수개의 보호 덮게(14)와,

   상기, 관통공(10)에 설치 고정되어 있는 보호 덮게(14)의 연결공(12) 상에 삽입 설치되어 분사되는 수분류와 직접 접촉을 이루는 수개의 단위 평판(16)과,

   상기, 측정 장치 본체(6)의 설치 공간부(8) 상에 설치되어 있되, 단위 평판(16)과 버튼(18)을 통해 연결을 이룰 수 있도록 설치 고정되어 있는 수개의 로드셀(20)과,

   상기, 로드셀(20)과 전기적인 연결 상태를 취하고 있되, 로드셀(20)에 지속적인 정전압을 전가토록 하는 정전압 공급 장치(22)와,

   상기, 로드셀(20)과 전기적인 연결 상태를 취하고 있되, 로드셀(20)에서 측정된 출력 전압을 수집하여 데이타로 표시할 수 있도록 하는 데이터 수집 장치(24)로 구성됨을 특징으로 하는 각종 냉각 수분류에 대한 폭방향 분사 압력 측정 장치.