KR200221204Y1 - 디스켈링시 저압수 자동 차단장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 제철공정에서 열연, 후판공정 등에서 소재 표면의 스케일을 제거하기 위해 고압수를 분사하는 디스켈링 장치에 관한 것으로서. 디스켈링 헤더(10)와, 상기 헤더의 길이방향을 따라서 다수개가 장착된 노즐(11)로 이루어진 디스켈링 장치에 있어서, 상기 헤더(10)의 하부와 다수개의 노즐(11)을 둘러싸며, 하부에 길이방향을 따라서 형성된 분사구(20)를 갖는 외부프레임(21)과; 상기 외부프레임(21)의 양단에 일단이 회동가능하게 장착된 실린더(30)와; 상기 실린더(30) 내부에 수용된 피스톤(31)과; 실린더(30) 내부에 수용되는 리턴 스프링(32)과; 일단이 상기 외부프레임(21)에, 다른 일단이 상기 피스톤(31)에 힌지결합하여, 상기 실린더(30)의 신축에 따라서 상기 분사구(20)를 개폐하는 차단막(40)과; 상기 외부프레임(21)의 하부에 장착되는 패킹(41)과; 상기 헤더(10)와 실린더(30) 내부를 연결하는 도수관(42)과; 상기 외부프레임(21)의 일측 하부에 부착되는 배출관(43)으로 이루어지는 것을 특징으로 하고 있다.

Description

디스켈링시 저압수 자동 차단장치{An apparatus for low-pressure water cutting-off in descaling}

본 고안은 제철공정에서 열연, 후판공정 등에서 소재 표면의 스케일을 제거하기 위해 고압수를 분사하는 디스켈링 장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 디스켈링 장치에서 에어 햄머링(Air-Hammering)을 방지하기 위해 공급되는 저압수의 낙수를 차단하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 제철공정 중 열연공정에서는 연속주조공정에서 생산된 슬라브를 압연기를 이용하여 최종제품인 핫코일을 생산하게 되는데 고온인 슬라브가 압연기로 투입되는 도중에 산소와 접촉하여 슬라브 표면에 산화 스케일을 형성하게 된다. 이러한 산화 스케일은 압연공정 중에 슬라브의 표면에 그대로 남게 되고 이는 핫코일의 표면 불량을 유발하게 되므로 제거되어야 한다.

이러한 스케일 제거 장치로서 일반적으로는 도1에 도시된 바와 같은 디스켈링(descaling) 장치가 사용되는데 도시된 바와 같이 보강롤(1)과 작업롤(2)로 이루어진 압연롤의 양측에 헤더와 노즐로 이루어진 디스켈링 장치를 설치하여 상기 노즐로부터 고압의 물을 강판의 표면에 분사하여 표면의 스케일을 제거하는 장치를 사용하고 있다.

이러한 고압의 디스켈링 분사장치에는 고압수 분사시의 급격한 압력변화에 의한 충격 즉 에어 햄머링으로 인해 헤더 및 배관계통의 손상방지를 위해 저압수가 항상 공급되도록 시스템이 구성되어 있다. 즉 고압수를 분사하지 않는 경우에도 저압수가 항상 분사되고 있는것이다.

그러나, 고압수를 사용하지 않는 제품의 경우에도 압연 중 압연재 위로 저압수가 분사되게 되어 이로 인하여 제품표면 온도저하 및 편차발생에 의한 제품 품질 저하의 원인이 되고 있으며, 저압수가 항상 분사되고 있으므로 설비 점검이 용이하지 않은 문제가 발생하고 있는 실정이다.

이러한 문제를 해결하기 위해 종래에는 상기와 같은 디스켈링 장치에 있어서 도2에 도시된 바와 같이 상기 노즐(11)과 조립되는 필터내부에 체크밸브형 필터를 장착한 특수필터를 사용하였다. 즉 분사되는 압력이 저압인 경우 상기 체크밸브에 설치된 스프링이 밸브를 닫고 있어 물이 분사되지 않게 되며 분사 압력이 증가하여 상기 스프링의 탄성력보다 크게 되면 밸브가 열리게 되고 고압수가 분사되도록 하는 것이다.

그러나 이와 같은 종래기술의 경우 분사되는 압력이 스프링의 탄성력 만큼 줄어들게 되여 분사압력의 하락으로 인한 디스켈링 성능이 저하되게 된다. 이는 결국 제품 표면품질에 문제를 초래하게 되며 또한 상기 체크밸브형 필터는 고가이어서 유지경비가 많이 드는 단점이 있는 것이다.

본 고안은 상기와 같은 종래기술의 단점을 극복하기 위하여 안출된 것으로, 디스켈링시에 분사압력을 저하시키지 않으면서도, 저압수가 분사되는 경우에는 저압수가 압연재 위로 떨어지는 것을 차단하는 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

도1은 일반적인 디스켈링 장치를 도시한 측면도이다.

도2는 체크밸브형 필터를 사용한 디스켈링 장치의 헤더와 노즐을 도시한 측면도이다.

도3은 본 고안에 따른 디스켈링 장치의 일 실시예의 차단막이 닫힌 상태를 도시한 사시도이다.

도4는 도3의 실시예에 대한 측면도이다.

도5는 도3의 실시예의 차단막이 열린 상태를 도시한 사시도이다.

도6은 도5의 실시예에 대한 측면도이다.

[도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명]

1 …보강롤, 2 …작업롤,

10 …헤더, 11 …노즐,

20 …분사구, 21 …외부프레임,

30 …실린더, 31 …피스톤,

32 …리턴 스프링, 40 …차단막,

41 …패킹, 42 …도수관,

43 …배출관.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 고안은 디스켈링 헤더(10)와, 상기 헤더의 길이방향을 따라서 다수개가 장착된 노즐(11)로 이루어진 디스켈링 장치에 있어서, 상기 헤더(10)의 하부와 다수개의 노즐(11)을 둘러싸며, 하부에 길이방향을 따라서 형성된 분사구(20)를 갖는 외부프레임(21)과; 상기 외부프레임(21)의 양단에 일단이 회동가능하게 장착된 실린더(30)와; 상기 실린더(30) 내부에 수용된 피스톤(31)과; 실린더(30) 내부에 수용되는 리턴 스프링(32)과; 일단이 상기 외부프레임(21)에, 다른 일단이 상기 피스톤(31)에 힌지결합하여, 상기 실린더(30)의 신축에 따라서 상기 분사구(20)를 개폐하는 차단막(40)과; 상기 외부프레임(21)의 하부에 장착되는 패킹(41)과; 상기 헤더(10)와 실린더(30) 내부를 연결하는 도수관(42)과; 상기 외부프레임(21)의 일측 하부에 부착되는 배출관(43)으로 이루어지는 것을 특징으로 하고 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 디스켈링 장치의 일 실시예에 대하여 보다 상세히 설명하고자 한다.

도3과 도4에는 저압수가 분사되는 상태에서의 디스켈링 장치가 도시되어 있다. 강판(4)의 상부에는 상기 헤더(10)가 강판의 폭보다 더 길게 설치되어 있고 상기 헤더의 하부에는 디스켈링에 사용되는 물을 분사하는 노즐(11)이 다수개 설치되어 있다.

상기 외부프레임(21)은 상기 헤더(10)의 하부의 일부와 다수개의 노즐(11)을 둘러싸고 있는데 바람직하게는 도시된 바와 같이 사각기둥의 형상을 갖는 것이 좋다. 또한 외부프레임(21)의 하단면, 즉 강판과 마주보는 면에는 노즐(11)에서 분사된 물이 통과할 수 있도록 분사구(20)가 길이방향을 따라서 형성되어 있다.

외부프레임(21)의 양단에는 실린더(30)가 각각 설치되며, 상기 실린더는 일단이 상기 외부프레임(21)과 회동가능하게 연결되어 있다. 도3에서는 힌지로 결합되도록 도시되어 있다. 상기 실린더(30)의 내부에는 일단에 플랜지를 갖는 피스톤(31)이 설치되어 있으며, 리턴 스프링(32)이 상기 플랜지와 실린더의 단부 사이에 설치되어 있어, 실린더 내부에 저압수가 공급되는 경우에는 상기 리턴 스프링(32)의 탄성력에 의해서 상기 피스톤(31)은 상승된 위치에 있게 된다.

또한 외부프레임(21)의 하부에는 차단막(40)이 설치되는데, 상기 차단막(40)은 일단은 외부프레임의 하부와 힌지로 결합되며 다른 일단은 상기 피스톤(31)의 로드와 힌지결합되게 된다. 즉, 상기 차단막(40)은 피스톤이 상승된 위치에 있는 경우 상기 분사구(20)를 완전히 밀폐하게 된다. 이러한 밀폐기능을 보조하기 위하여 외부프레임(21)의 분사구 주위에는 도4에 도시된 바와 같이 패킹(41)이 부착되어 있는데, 디스켈링 장치가 사용되는 곳이 매우 고온인 환경인 것을 감안하면 상기 패킹(41)은 내열성의 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 실시예는 또한 상기 헤더(10)와 실린더(30)를 연결하는 도수관(42)을 갖는데 상기 도수관(42)은 유연성을 갖는 재질로 이루어지며, 상기 외부프레임(21)의 일단에는 외부프레임 내에 고여있는 물을 외부로 배출하기 위한 배출관(43)이 설치된다. 상기 배출관(43)의 위치는 외부프레임 내에 물이 지나치게 많이 고이는 것을 막기위해서 가능한 한 하부에 있는 것이 바람직하다.

이하에서는 상기 실시예의 작동에 대하여 설명한다.

압연공정에서 디스켈링을 하는 경우 상기 헤더(10)에는 고압수가 공급되는데, 이 고압수는 노즐(11)을 통해서 강판위로 분사될뿐만 아니라 헤더에 연결된 도수관(42)을 통해서 실린더(30) 내부로 유입된다. 이러한 고압수가 유입됨에 따라서 실린더 내부의 압력이 상승하여 리턴 스프링(32)의 탄성력을 능가하게 되면 상기 피스톤(31)이 하강한다.

따라서 피스톤(31)의 로드에 연결된 차단막(40)은 외부프레임과의 힌지결합점을 중심으로 회전하게 되고, 이로 인해 분사구(20)가 열리게 되어 노즐(11)로부터 분사된 고압수가 강판에 부딪히게 되어 디스켈링이 이루어지게 된다.

반면에, 고압수를 분사하지 않는 경우에는 헤더에 저압수가 공급되게 되며 저압수의 압력은 리턴 스프링(32)의 탄성력 보다는 작기 때문에 피스톤이 리턴 스프링의 탄성력에 의해 상승하게 되어, 차단막이 상기 분사구를 밀폐하게 된다. 이 경우 노즐을 통해서 분사된 물은 상기 외부프레임내에 고이게 되는데, 지나치게 많이 고이는 경우에는 물의 자중에 의해서 상기 차단막이 열리게 되므로, 상기 배출관의 위치를 가능한 한 하부로 하여서 물을 배출하도록 한다.

또한 고압수가 다시 공급되어 차단막이 열리는 경우에 외부프레임내에 고인 물이 한꺼번에 쏟아지면 강판의 표면 품질에 좋지 않은 영향을 줄 수 있으므로, 상기 배출관의 위치는 가능한 한 하부에 있는 것이 좋다.

상기와 같은 구성을 통하여 본 고안에 따른 디스켈링 장치는 고압수 분사시 분사압력의 감소없이 저압수를 차단할 수 있어 판표면의 스케일 제거능력을 향상시킬 수 있으며, 유지관리 비용을 절감할 수 있어 제품의 품질 향상 및 제조원가의 절감에 기여할 수 있다.

Claims (1)

1. 디스켈링 헤더(10)와, 상기 헤더의 길이방향을 따라서 다수개가 장착된 노즐(11)로 이루어진 디스켈링 장치에 있어서,

   상기 헤더(10)의 하부와 다수개의 노즐(11)을 둘러싸며, 하부에 길이방향을 따라서 형성된 분사구(20)를 갖는 외부프레임(21)과; 상기 외부프레임(21)의 양단에 일단이 회동가능하게 장착된 실린더(30)와; 상기 실린더(30) 내부에 수용된 피스톤(31)과; 실린더(30) 내부에 수용되는 리턴 스프링(32)과; 일단이 상기 외부프레임(21)에, 다른 일단이 상기 피스톤(31)에 힌지결합하여, 상기 실린더(30)의 신축에 따라서 상기 분사구(20)를 개폐하는 차단막(40)과; 상기 외부프레임(21)의 하부에 장착되는 패킹(41)과; 상기 헤더(10)와 실린더(30) 내부를 연결하는 도수관(42)과; 상기 외부프레임(21)의 일측 하부에 부착되는 배출관(43)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디스켈링 장치