KR20030035497A

KR20030035497A - 유기피복된 스트립표면의 건조장치

Info

Publication number: KR20030035497A
Application number: KR1020010067597A
Authority: KR
Inventors: 김형태; 이동원; 진용희
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2001-10-31
Filing date: 2001-10-31
Publication date: 2003-05-09
Also published as: KR100829935B1

Abstract

본 발명은 유기피복된 스트립표면을 건조시키는 과정에서 발생되는 건조불량마크의 생성을 억제하도록 유기피복된 스트립표면을 균일하게 건조시킬 수 있는 유기피복된 스트립표면의 건조장치에 관한 것이다.

본 발명의 유기피복된 스트립표면의 건조장치는, 일측면에 상부유닛삽입구(22a)와 하부유닛삽입구(22b)가 각각 형성되어 있으며 중앙부에 길이방향으로 스트립(7)이 통과하도록 구성된 오븐본체(21)와, 스트립(7)을 향하여 열을 확산시키도록 상기 상부유닛삽입구(22a)와 하부유닛삽입구(22b)에 각각 착탈식으로 삽입되어 배치되는 상부코일히터유닛(24a)과 하부코일히터유닛(24b)을 포함하는 코일히터유닛(24)으로 구성되며, 상기 상부코일히터유닛(24a)과 하부코일히터유닛(24b)이 전선(30)과 연결되는 유닛전선연결부(26a)가 내부를 관통하여 설치된 연결부본체(26)와, 상기 연결부본체(26)에 길이방향으로 부착되는 한 쌍 이상의 단자부본체(29)와, 상기 단자부본체(29)의 표면에 고정되는 절연애자(28)와, 상기 유닛전선연결부(26a)와 연결되어서 전원공급시에 열을 발산시키도록 상기 절연애자(28)의 주변을 감싸는 형태로 연결되는 코일(27)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

유기피복된 스트립표면의 건조장치{Device for drying coated surface of strip}

본 발명은 유기피복된 스트립표면 건조장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 유기피복된 스트립표면을 건조시키는 과정에서 발생되는 건조불량마크의 생성을 억제하도록 유기피복된 스트립표면을 균일하게 건조시킬 수 있으며, 또한 히터의 고장발생시에 용이하게 수리할 수 있는 구조를 가진 유기피복된 스트립표면의 건조장치에 관한 것이다.

제철소에서 생산되는 냉연강판중 유기피복강판은, Zn-Ni 전기도금된 강판에 도포형 크롬용액을 처리한 후에 상층에 에폭시 및 아크릴 유기수지를 도포한 강판으로서 과내식성 및 가공후의 내식성이 우수한 강판이다.

이러한 특성을 가진 유기피복강판의 제조과정을 살펴 보면 다음과 같다. 강판에 크롬용액을 도포한 후에 크롬오븐, 크롬수냉대와 건조기를 통과시키고, 유기상부, 및 하부 코터(coater)에서 유기상부 및 하부코터 롤의 주속비와 NIP 압에 의하여 800∼1500mg/m³로 유기용액이 도포된 후에 스트립 히터에 의한 간접 가열방식의 예열건조장치인 예열오븐을 이용하여 건조된다.

도 1은 종래 사용되는 유기예열오븐(1)의 구조를 도시한 외관사시도이다. 도시된 바와 같이, 상부예열오븐몸체(2)와 하부예열오븐몸체(3)로 상하분리되어 있으며, 상부측에는 상부배기배관(4)이 형성되어 있어서 열기가 외부로 배출되며, 일측단부에는 에어노즐배관(5)이 형성되어서 유기예열오븐(1)의 내부로 공기를 공급하고 있다. 유기예열오븐(1)의 내부에는 다수로 분리된 히터유닛(8)이 설치되어 있으며, 상부측 히터유닛(8)은 상부예열오븐몸체(2)의 하부에 위치하고 하부측 히터유닛(8)은 하부예열오븐몸체(3)의 상부측에 위치하고 있으며 그 사이를 유기피복된 스트립(7)이 통과하면서 예열된다. 다수의 히터유닛(8)들은 일정간격 이격된 형태로 설치되어서 전원이 공급되면 열을 발생시키며, 이에 따라서 이동되는 스트립(7)의 표면에 도포된 유기피복이 건조된다. 상기 상부예열오븐몸체(2)과 하부예열오븐몸체(3)에는 단열을 위하여 내부에 세라믹파이버(6)가 삽입되어 있다.

도 2는 하나의 히터유닛(8)의 구조를 나타내는 외관사시도로서, 유닛본체(9)의 일측에는 전원을 공급하기 위한 유닛전선연결단자(10)가 부착되어 있으며, 대향위치에는 전원공급시에 열을 발생시키기 위한 일자형 코일(13)이 절연몸체(11)의 외부표면을 감싸는 형태로 절연체볼트(12)에 의하여 고정되어 있다. 일자형 코일(13)들은 스트립(7)의 진행방향과 동일한 압연방향으로 설치되어 있어서 스트립(7)의 크기에 따라서 인가전원이 변경된다.

그러나, 도 4에 도시된 바와 같이, 일자형 코일(13)의 형상과 유사한 형상으로 열이 확산되며 인접한 부분에는 열의 확산(간접 열확산)이 미약함을 알 수 있다. 도면에서 검게 칠해진 부분이 코일(13)에 의하여 가열되는 열확산부(8a)이고, 그 사이의 흰색 부분이 가열되지 않는 부분이다. 이러한 간접열확산의 불균일성으로 인하여 유기피복 스트립강판(7)의 표면에 도 3에서와 같은 건조불량마크(7a)가 비주기적으로 간간히 발생되어서 유기코팅면이 균일하게 건조되지 못하는 문제점이 있다. 또한 도 1에 도시된 바와 같이, 히터유닛(8)이 분리하기 어려운 구조로 설치되어 있기 때문에, 히터유닛(8)이 파손되거나 이상발생시에는 예열라인가동을 일시정지시킨 후에 히터유닛(8)을 인출하여 정비하여야 하므로 생산성감소와 안전사고발생의 위험이 상존하고 있었던 것이다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 유기피복된 스트립표면을 건조시키는 과정에서 발생되는 건조불량마크의 생성을 억제하며 유기피복된 스트립표면을 균일하게 건조시킬 수 있는 유기피복된 스트립표면의 건조장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 히터유닛의 파손이나 이상발생시에 예열라인가동을 중지시키지 않고서도 히터유닛을 분리하여 수리할 수 있는 유기피복된 스트립표면의 건조장치를 제공하는데 있다.

도 1은 종래 사용되는 유기예열오븐의 외관사시도,

도 2는 도 1의 히터유닛의 외관사시도,

도 3은 건조불량마크가 생성된 스트립의 사시도,

도 4는 종래 유기예열오븐에서의 열확산상태도,

도 5는 본 발명에 의한 건조장치의 외관사시도,

도 6은 도 5의 코일히트유닛의 평면도,

도 7은 코일히터유닛의 부분확대사시도,

도 8은 코일히터유닛의 애자의 단면도,

도 9는 본 발명의 건조장치의 사용상태도,

도 10은 건조장치의 에어공급유닛의 정면도 및 측단면도,

도 11은 본 발명의 건조장치에서의 열확산상태도.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

1 : 유기예열오븐 2 : 상부예열오븐몸체

3 : 하부예열오븐몸체 4 : 상부배기배관

5 : 에어노즐배관 6 : 세라믹파이버

7 : 스트립 7a: 건조불량마크

8 : 히터유닛 8a,8b: 열확산부

9 : 유닛본체 10: 유닛전선연결단자

11: 절연몸체 12: 절연체볼트

13: 일자형코일 20: 건조장치

21: 오븐본체 22a: 상부유닛삽입구

22b: 하부유닛삽입구 23: 유닛연결볼트구멍

24: 코일히터유닛 24a: 상부코일히터유닛

24b: 하부코일히터유닛 25: 유닛연결구

26: 연결부본체 26a: 유닛전선연결부

27: 라운드형코일 28: 절연애자

28a: 절연애자볼트 28b: 절연애자너트

28c: 본체 29: 단자부본체

30: 파워전선 31: 에어노즐팬

32: 에어노즐모터 33: 에어공급유닛

34: 에어노즐배관 35: 배기팬

36: 배기배관 37: 유기하부코팅롤

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 유기피복된 스트립표면의 건조장치는, 일측면에 상부유닛삽입구와 하부유닛삽입구가 각각 형성되어 있으며 중앙부에 길이방향으로 스트립이 통과하도록 구성된 오븐본체와, 스트립을 향하여 열을 확산시키도록 상기 상부유닛삽입구와 하부유닛삽입구에 각각 착탈식으로 삽입되어 배치되는 상부코일히터유닛과 하부코일히터유닛을 포함하는 코일히터유닛으로 구성되며, 상기 상부코일히터유닛과 하부코일히터유닛이 전선과 연결되는 유닛전선연결부가 내부를 관통하여 설치된 연결부본체와, 상기 연결부본체에 길이방향으로 부착되는 한 쌍 이상의 단자부본체와, 상기 단자부본체의 표면에 고정되는 절연애자와, 상기 유닛전선연결부와 연결되어서 전원공급시에 열을 발산시키도록 상기 절연애자의 주변을 감싸는 형태로 연결되는 코일을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 유기피복된 스트립표면의 건조장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 건조장치는 유기피복된 스트립의 표면에 골고루 열을 확산시킴으로서 불량제품의 발생을 억제할 수 있으며, 또한 히터유닛의 고장발생시에 건조장치의 작동을 중지시키지 않고서도 수리를 용이하게 할 수 있는 것이다. 도 5에는 본 발명의 건조장치의 외관사시도가 도시되어 있다.

건조장치(20)는 오븐본체(21)와 상기 오븐본체(21)의 내부에 삽입되어서 열을 발산하기 위한 다수의 상부 및 하부코일히터유닛(24a,24b)를 포함하는 코일히터유닛(24)으로 구성된다. 오븐본체(21)는 중앙부에 길이방향으로 스트립(7)이 이동할 수 있는 공간부가 형성되어서 도면에서 보는 바와 같이 스트립(7)이 오븐본체(21)의 중앙부를 통과하면서 예열된다. 오븐본체(21)의 외부표면에는 상기 스트립(7)을 중심으로하여 상부 및 하부측에 각각 상부유닛삽입구(22a)와 하부유닛삽입구(22b)가 형성되어 있다. 상기의 상부유닛삽입구(22a)와 하부유닛삽입구(22b)에는 각각 상부 및 하부코일히터유닛(24a,24b)들이 삽입, 고정된다.

상기 상부 및 하부코일히터유닛(24a,24b)에는 히터코일이 내장되어 있어서 전원이 공급되면 열을 발산하여 오븐본체(21)를 통과하는 스트립(7)의 양표면을 가열한다. 상기 히터코일은 특히 열발산면이 스트립(7)에 대하여 수직방향으로 설치되는 특징이 있다. 상기 상부 및 하부코일히터유닛(24a,24b)은 상부유닛삽입구(22a)와 하부유닛삽입구(22b)에 삽입되면 가이드(guide)(미도시됨)에 의하여 유도되어서 정확한 위치로 안착된다.

이 때 상부코일히터유닛(24a)과 하부코일히터유닛(24b)의 위치는 스트립(7)을 기준으로 하여 반대가 된다. 도면을 참고하면, 하부코일히터유닛(24b)는 코일(27)이 상부를 향하도록 위치하는 반면에, 상부코일히터유닛(24a)은 코일(27)이 하부를 향하도록 위치되므로 도면에서는 코일(27)이 직접적으로 노출되지 않는다. 이렇게 함으로서 스트립(7)의 상부 및 하부표면에 코일히터유닛들로부터 발생되는 열이 확산된다. 상기 상부 및 하부코일히터유닛(24a,24b)의 상세한 구조가 도 6을 참고하여 후에 설명된다.

상기한 상부 및 하부코일히터유닛(24a,24b)들은 동일한 구조를 가지는 다수의 유닛들로서 상부유닛삽입구(22a)와 하부유닛삽입구(22b)에 삽입되어서 정확하게 안착되면 상부 및 하부코일히터유닛(24a,24b)들은 도 5에 도시된 것과 같이 빈틈없이 밀착되면서 전체 가열구조를 달성한다. 이러한 구조의 이점은 다수의 상부 및 하부 코일히터유닛들중에서 어느 하나의 코일히터유닛에 고장이 발생되는 경우에 각 코일히터유닛에 연결된 파워전선(30)을 이용하여 고장발생의 검출이 매우 용이하며, 고장이 발생된 해당 코일히터유닛을 새로운 코일히터유닛으로 교체하는 것이 용이하고, 또한 교체된 코일히터유닛의 고장수리가 용이한 이점이 있는 것이다.

특히 임의의 코일히터유닛의 고장발생검출은 유닛전선연결부(26a)에 연결되는 파워전선(30)의 단선 또는 단락에 의한 통전상태를 검출할 수 있는 전류, 전압검출기를 설치하고 이것을 중앙제어부 또는 상위제어부에서 항상 검출하여 고장이 발생되면 해당 코일히터유닛을 신속하게 교체함으로서 건조장치 또는 라인의 중단없이 작업진행이 가능한 것이다.

또한 코일히터유닛(24)의 각각의 유닛들에 인가되는 전원의 공급상태를 조정함으로서 스트립(7)의 크기에 따라서 가열상태를 조정할 수 있다. 이것은 특히 스트립(7)의 선폭이 변경되는 경우에 상위제어부 또는 중앙제어부에서 코일히터유닛(24)의 인가전원을 온 또는 오프시켜서 제어할 수 있다.

상부 및 하부코일히터유닛(24a,24b)을 오븐본체(21)에 고정하기 위하여 상부유닛삽입구(22a)에 인접한 부위에 유닛연결볼트구멍(23)이 형성되어 있으며, 유닛전선연결부(26a)가 돌출되어 있는 연결부본체(26)의 상하부표면에 유닛연결부(25)가 형성되어 있다. 상부 및 하부코일히터유닛(24a,24b)가 안착된 후에 볼트를 이용하여 오븐본체(21)에 결합시킨다. 이러한 결합에 의하여 본 발명의 상부 및 하부코일히터유닛(24a,24b)은 개별적으로 분리 및 고정이 가능하며, 특정 코일히터유닛에 고장이 발생되면 해당 코일히터유닛을 분리시키고 새로운 코일히터유닛으로 교체함으로서 수리시간이 단축된다.

도 6 내지 도 8에는 상부 및 하부코일히터유닛(24a,24b)의 구조가 도시되어 있다. 상부 및 하부코일히터유닛(24a,24b)의 구조는 본질적으로 동일한 구조를 가지므로 하부코일히터유닛(24b)을 기준으로 하여 설명한다.

하부코일히터유닛(24b)은; 파워전선(30)과 연결되는 유닛전선연결부(26a)가 내부를 관통하여 설치된 연결부본체(26)와, 상기 연결부본체(26)에 길이방향으로 부착되는 한 쌍 이상의 단자부본체(29)와, 상기 단자부본체(29)의 표면에 고정되는 다수의 절연애자(28)와, 상기 유닛전선연결부(26a)와 연결되어서 전원공급시에 열을 발산시키도록 상기 절연애자(28)의 주변을 감싸는 형태로 연결되는 코일(27)을 포함하고 있다. 특히 코일(27)은 스트립(7)의 표면에 대하여 수직방향으로 설치되어서 발생되는 열이 직접적으로 확산되지 않는다.

도 6을 참고하면 두 쌍(4개)의 단자부본체(29)가 연결부본체(26)에 고정되어 있으며, 각 단자부본체(29)의 표면에는 다수의 절연애자(28)가 고정되어 있다. 특히 절연애자(28)들은 서로 이격된 지그재그형태로 배열된다. 이렇게 지그재그형태로 배열된 절연애자(28)들을 감싸면서 코일(27)이 연장되어 있다. 상기 코일(27)은 분리되지 않은 단일의 긴 코일을 이용하여 구성한다. 이러한 구성에 의하여 코일(27)은 스트립(7)에 대하여 수직한 형태로 배열되는 것이다. 코일(27)의 일단부는 유닛전선연결부(26a)의 일측에 연결되고 타단부는 다른 유닛전선연결부(26a)에 연결됨으로서 파워전선(30)을 통하여 전원이 공급되면 전기가 도통하여 열을 발산하게 되는 것이다.

도 7은 절연애자(28)에 감겨진 코일(27)의 감김상태가 잘 도시되어 있다. 이렇게 코일(27) 자체를 지그재그형태로 감아줌으로서 스트립(7)의 표면에 확산되는 열의 균일도가 높아지는 이점이 있다. 특히 코일(27)이 절연애자(28)로부터 분리되는 것을 방지하기 위하여 도 8과 같이 절연애자(28)의 본체(28c)의 중간부분을 코일(27)을 수납할 수 있도록 수직면으로 구성하는 것이 바람직하다. 절연애자(28)는 본체(28c)가 절연애자볼트(28a)와 절연애자너트(28b)를 이용하여 단자부본체(29)의 표면에 고정된다.

상기 도 6에서는 단자부본체(29)를 두 쌍(4개) 이용하여 코일(27)을 지그재그형태로 배열한 것이 예시되었지만 단자부본체(29)를 한 쌍(2개) 또는 세 쌍(6개)등으로 변경할 수 있음은 명백하며 또한 절연애자(28)의 갯수와 배열간격 또는 배열형태와 코일히터유닛의 길이와 넓이 또는 설치갯수 등도 변경할 수 있음은 명백하며 그러한 변형이나 변경은 본 발명의 범위에 속함은 명백하다.

본 발명의 건조장치(20)에는 또한 공기를 공급하고 배출하기 위한 에어공급부가 더 설치된다. 도 9에는 본 발명에 의한 건조장치(20)와 에어공급부의 설치상태가 도시되어있다. 에어공급부는 건조장치(20)의 내부로 공기를 공급하고 배출시킴으로서 열의 확산을 균일하게 하기 위한 것이다. 오븐본체(21)의 하부에는 에어노즐모터(32)에 의하여 작동되는 에어노즐팬(31)이 설치되어서 에어노즐배관(34)을 통하여 공기가 공급된다. 공급된 공기는 에어유닛(33)에 구비된 노즐(미도시됨)을 통하여 건조장치(20)의 내부로 공급된다. 한편, 배출되는 고온의 공기는 중앙부에 설치된 배기팬(35)에 의하여 배기배관(36)을 통하여 배출된다.

도 10에는 에어유닛(33)의 정면 및 측면이 동시에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 건조장치(20)의 개방된 부분과 밀착되는 공간이 중앙에 형성되어 있으며 상부 및 하부에는 하우징(33b)이 설치되고, 상기 하우징(33b)의 내부에는 에어공급관(33d), 에어노즐배관(33c), 에어노즐(33a)이 각각 설치되어 있다. 에어노즐(33a)은 에어노즐배관(34)에 볼트에 의하여 조립되어 있으며, 에어공급관(33d)은 에어노즐(33a)이 대향방향으로 돌출되어 있으며 에어노즐배관(33c)내에 위치되어 에어분출이 균일하게 되는 효과가 있다. 측면도의 하부측에도 도시되지 않았지만 에어노즐(33a)이 형성되어 있다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 유기피복된 스트립표면의 건조장치의 작동상태를 설명한다.

전원이 인가되어서 스트립(7)의 간접가열조건이 갖추어지면 유기상부코팅롤(미도시됨)과 유기하부코팅롤(37)에 의하여 유기수지가 코팅된 스트립(7)이 도 9에서와 같이 오븐본체(21)를 통과하게 된다. 전원이 인가된 상부 및 하부코일히터유닛(24a,24b)의 코일(27)로부터 발생되는 열기가 스트립(7)의 표면을 가열한다. 이 때 코일(27)은 코일열전대면 측면이 스트립(7)을 향하기 때문에 코일열전대설치 코일(27)에 의하여 도 11과 같은 상태로 열확산이 되면서 균일한 건조가 이루어지는 것이다.

또한 한 쌍의 에어노즐(33a)을 통하여 에어가 공급되면서 확산되는 열기가 외부로 방출되는 것을 방지하며, 이 때 발생하는 에어는 외부로 방출되는 것을 방지하기 위하여 배기팬(35)에 의하여 배기된다. 또한 배기팬(35)은 건조증발된 스트립(7) 코팅수분을 배기시킨다. 또한 코일히터유닛(24)중의 어느 유닛에 고장이 발생되는 경우에는 해당 유닛의 전원을 오프시킨 후에 유닛을 인출하여 정비작업후 재조립 사용할 수 있다.

이와 같은 본 발명에 의하면 유기피복된 스트립표면을 건조시키는 과정에서 발생되는 건조불량마크의 생성을 억제하며 유기피복된 스트립표면을 균일하게 건조시킬 수 있으며, 히터유닛의 파손이나 이상발생시에 라인가동을 중지시키지 않고서도 히터유닛을 분리하여 수리할 수 있는 효과가 있다.

Claims

유기피복된 스트립을 건조하기 위한 건조장치에 있어서,

일측면에 상부유닛삽입구(22a)와 하부유닛삽입구(22b)가 각각 형성되어 있으며 중앙부에 길이방향으로 스트립(7)이 통과하도록 구성된 오븐본체(21)와,

상기 스트립(7)을 향하여 열을 확산시키도록 상기 상부유닛삽입구(22a)와 하부유닛삽입구(22b)에 각각 착탈식으로 삽입되어 배치되는 상부코일히터유닛(24a)과 하부코일히터유닛(24b)을 포함하는 코일히터유닛(24)으로 구성되며,

상기 상부코일히터유닛(24a)과 하부코일히터유닛(24b)이 전선(30)과 연결되는 유닛전선연결부(26a)가 내부를 관통하여 설치된 연결부본체(26)와, 상기 연결부본체(26)에 길이방향으로 부착되는 한 쌍 이상의 단자부본체(29)와, 상기 단자부본체(29)의 표면에 고정되는 절연애자(28)와, 상기 유닛전선연결부(26a)와 연결되어서 전원공급시에 열을 발산시키도록 상기 절연애자(28)의 주변을 감싸는 형태로 연결되는 코일(27)을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기피복된 스트립표면의 건조장치.
제1항에 있어서,

상기 건조장치의 스트립(7)이 통과하는 양측의 개방면에 에어공급 및 에어배출을 위한 것으로서, 건조장치(20)의 개방된 부분과 밀착되는 공간이 중앙에 형성되어 있으며 상부 및 하부에는 하우징(33b)이 설치되고, 상기 하우징(33b)의 내부에는 에어공급관(33d), 에어노즐배관(33c), 에어노즐(33a)로 구성되는 에어공급부가 설치되는 것을 특징으로 하는 유기피복된 스트립표면의 건조장치.
제1항에 있어서,

상기 코일(27)이 스트립(7)에 대하여 수직방향으로 지그재그형태로 절연애자(28)의 주변을 감싸도록 설치됨을 특징으로 하는 유기피복된 스트립표면의 건조장치.
제1항에 있어서,

상기 전선(30)의 일부분에 단선 또는 단락을 감지하기 위한 검출부를 설치하여 코일히터유닛(24)의 유닛들의 고장을 검출하는 것을 특징으로 하는 유기피복된 스트립표면의 건조장치.