KR20030035563A - 스케일 제거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압연 공정의 스트립의 표면으로부터 박리되는 스케일(Scale)을 제거하는 장치에 관한 것으로, 특히 스케일의 집진 효율을 향상시키며, 스케일 함유 공기를 스케일로부터 효과적으로 분리시킨 후 청정한 공기로 배출시키므로써, 환경오염을 방지할 수 있는 스케일 제거장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 스케일 제거장치는 스트립의 수직방향에서 상부 및 하부에 위치하여 상기 스트립이 업(Up) 및 다운(Down)되는 양 만큼 연동되어 상기 스트립 표면 상의 스케일을 흡착 및 흡입하는 스케일 후드부와, 스케일이 물을 통과하는 동안 수차에 의해 체류 시간을 증가시켜 상기 스케일을 분리 및 제거하는 스케일 제거부로 구성한다.

이 같은 본 발명의 스케일 제거장치에 의하여 장치의 소형화를 이룰 수 있고, 스케일이 함유된 공기를 청청한 공기로 배출시킴에 따라 환경 오염을 방지할 수 있으며, 스케일의 제거효율 향상으로 인하여 롤 손상 및 제품의 품질 저하를 방지할 수 있다.

Description

스케일 제거장치{Removal Equipment for Scale}

본 발명은 각종 조질 압연 공정에서 발생하는 스트립(Strip)의 표면으로부터 박리되는 스케일(Scale)을 제거하는 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 물을 사용할 경우 제품의 품질에 악 영향을 미침에 따라 디스케일링 냉각수를 사용할 수 없는 최종 공정에 있어서 스케일에 의한 롤 표면의 손상으로 제품에 롤 마크가 발생되고, 또한 이로 인하여 공정의 정지 시간이 발생되며, 이에 따른 원가 상승 등의 문제점을 해결할 수 있도록 하는 스케일 제거장치에 관한 것이다.

일반적으로, 열간 압연된 코일은 열연공장의 조질 압연(Skin Pass Mill) 또는 분할(Dividing) 작업 후 최종 제품으로 수요자에게 공급되고 있다.

이 과정에서, 열연 소재인 스트립의 표면에서 박리되는 스케일 등의 이물질이 롤에 개입되어 롤 표면을 상하게 하는 동시에 제품의 품질에 나쁜 영향을 미치게 된다.

이에 따라 스트립의 표면에서 발생된 스케일을 제거하기 위하여 많은 노력들을 해 오고 있는데, 그 중에서도 고압의 물(Water)을 분사하는 방식이 스케일을 제거하는 가장 효율적인 방법으로 알려져 있다.

그러나, 각종 조질 압연 공정에 있어서 상기한 방법에 따라 스트립에 물을 직접 분사할 경우 제품의 표면에 산화 현상을 일으켜 제품을 사용하지 못할 수 있는 경우가 있다.

따라서, 도 1a 및 도 1b에 나타낸 바와 같이 스트립(10)의 상부 및 하부에 설치된 후드(1a, 1b)와 상기 후드에 연결된 집진기(1c)를 거쳐 집진팬(1d)에 의해 흡입하여 상기 스트립 표면 상의 스케일(10a)을 집진 제거하는 방식을 사용하고 있다.

그러나, 상기한 스케일 제거장치에 있어서, 프레셔 롤(2)에 의해 상기 스트립의 굴곡면이 펴지면서 상기 스트립의 표면으로부터 분리된 상기 스케일이 상기 후드(1a, 1b)를 통해 집진된다.

이때 상기 스트립의 진행 속도(약 400mpm/min)가 너무 빠르기 때문에 상기 스케일이 상기 후드로 제대로 흡입되지 못하고 그대로 진행됨에 따라 상기 스케일 등이 압연롤(7a, 7b)에 치입되어 상기 압연롤 표면에 손상을 주게 된다.

이에 따라 제품의 표면에 롤 마크(Mark)가 발생되며, 이를 방지하기 위하여 상기 압연롤 표면의 수리 또는 상기 압연롤을 조기에 교체해야 하는 문제점이 있고, 특히 상기 압연롤의 표면 수리 중 협착으로 인한 안전사고 위험이 높은 문제점이 있으며, 작업지연으로 인한 생산성이 저하되는 등의 문제점이 있었다.

그리고 상기한 스케일 제거장치를 이용하여 효율적으로 스케일을 제거하기 위해서는 스트립(10)의 상부 및 하부에 설치된 상기 후드(1a, 1b)에 상기 스케일이 모두 흡입될 수 있도록 상기 스트립의 길이방향으로 상기 후드를 대형화하거나 또는 상기 스트립의 진행 속도를 아주 늦춰야 하는 수 밖에 없다.

그러나 상기 후드를 대형화하는 것은 결과적으로 집진설비 자체가 대형화되어져야 하므로 이에 따른 공정라인의 설비도 대형화되어야 한다는 문제점이 발생되며, 상기 스트립의 진행 속도를 늦출 경우 상기 스케일은 제거할 수 있으나 생산성이 극도로 저하되는 문제점이 발생된다.

상기한 문제점을 해결하기 위하여 종래에는 압연롤(7a, 7b)의 전면에 에어 퍼지 라인(Air Purge Line)(미도시)을 설치하여 상기 스트립(10)의 진입시 상기 스케일(10a)을 불어 내어 상기 압연롤에 상기 스트립이 치입되는 것을 방지하고 있으나, 상기 에어 퍼지에 의해 분산된 상기 스케일이 압연롤의 표면에 다시 흡착되는 문제가 발생되어 상기 스트립 표면 상의 스케일을 그렇게 효과적으로는 제거하지 못하고 있는 실정이다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점들을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 마그넷(Magnet)으로 이루어진 반원체가 내장된 스케일 흡착 드럼 및 브러쉬가 설치된 스케일 후드부에 의하여 스트립 표면에 발생된 스케일을 박리, 흡착 및 흡입하고,상기 흡입된 스케일을, 마그넷이 형성된 디스크를 구비한 집진탱크에서 제거하므로써, 스케일의 집진 효율을 향상시킬 수 있으며, 이로 인하여 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 스케일 제거장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 장치를 소형화하고, 스케일과 함께 흡입된 공기를 상기 스케일로부터 효과적으로 분리시킨 후 청정한 공기로 배출시키므로써, 환경오염을 방지할 수 있는 스케일 제거장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.

도 1a는 종래의 스케일 제거장치를 나타내는 개략도

도 1b는 도 1a의 "P 부분"을 확대하여 나타내는 사시도

도 2는 본 발명의 스케일 제거장치를 나타내는 전체 개략도

도 3은 본 발명의 스케일 제거장치 중 스케일 후드부를 나타내는 단면도

도 4는 본 발명의 스케일 제거장치 중 스케일 후드부의 상부 후드를 나타내는 사시도

도 5는 본 발명의 스케일 제거장치 중 스케일 후드부의 상부 후드를 나타내는 분해 사시도

도 6은 본 발명의 스케일 제거장치 중 스케일 후드부의 스케일 흡착 드럼을 나타내는 분해 사시도

도 7은 본 발명의 스케일 제거장치 중 스케일 제거부를 나타내는 사시도

도 8은 본 발명의 스케일 제거장치 중 스케일 제거부의 집진탱크를 나타내는 사시도

도 9는 본 발명의 스케일 제거장치 중 스케일 제거부의 집진탱크 내에 설치된 디스크 및 스크레이퍼를 나타내는 분리 사시도

도 10은 본 발명의 스케일 제거장치 중 스케일 제거부의 집진탱크 내에 설치된 디스크를 나타내는 단면도

도 11은 본 발명의 스케일 제거장치 중 스케일 제거부의 스크류 케이싱을 나타내는 분해 사시도

도 12는 본 발명의 스케일 제거장치 중 스케일 제거부의 집진탱크 내부 동작을 나타내는 개략 단면도

도 13은 본 발명의 스케일 제거장치 중 스케일 제거부의 집진탱크 내부에서 스케일 함유 공기의 흐름을 나타내는 개략 단면도

도 14는 본 발명의 스케일 제거장치 중 스케일 제거부의 집진탱크 내부에 설치된 제2 디스크 및 스크레이퍼의 동작을 나타내는 부분 사시도

도 15는 본 발명의 스케일 제거장치 중 스케일 제거부의 집진탱크 내부에 설치된 스크레이퍼의 설치 각도를 나타내는 개략 단면도

도 16은 본 발명의 스케일 제거장치의 동작 관계를 나타내는 흐름도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

A : 스케일 후드부B : 스케일 제거부

a : 상부 후드b : 하부 후드

1d : 집진팬7a, 7b : 압연롤

10 : 스트립10a : 스케일

101a : 제1 브러쉬 롤101b : 제2 브러쉬 롤

103a, 103b : 가이드 롤110 : 스케일 흡착 드럼

115 : 마그넷 반원체120 : 마그넷 반원체 고정축

200 : 집진탱크207 : 터치바

208 : 중량 감지 리미트 스위치210 : 디스크

211 : 제1 디스크212 : 제2 디스크

230 : 스크레이퍼350 : 스크류

상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명의 스케일 제거장치는, 스케일 후드부와 스케일 제거부로 구성하되, 스케일 후드부는 실린더의 구동에 의해 승하강하고 집진팬이 설치된 덕트에 연결되는 동일한 구조의 상부 후드와 하부 후드로 구성하고, 스케일 후드부와 연결되는 스케일 제거부는 집진탱크와 스크류가 내부에 설치되는 케이싱으로 구성하되, 상부 후드와 하부 후드에는 각각, 마그넷(Magnet) 반원체가 일체로 결합된 고정축이 내부에 설치되는 스케일 흡착 드럼, 스케일 흡착 드럼의 상부에 설치되어 모터에 의해 회전하는 제1 브러시 롤, 스케일 흡착 드럼의 좌측 및 우측에 각각 설치되는 가이드 롤, 및 스케일 흡착 드럼과 우측 가이드 롤 사이에 설치되어 모터에 의해 회전하는 제2 브러시 롤을 설치하고, 집진팬과 연결되어 미세 스케일을 함유한 공기가 스케일 후드부를 통해 유입되는 공기 유입구와 미세 스케일이 제거된 깨끗한 공기가 배출되는 공기 유출구를 가진 집진탱크에는 집진탱크의 외부로 연장되어 모터에 의해 회전하는 제2 축과 스플라인 결합되는 제1 축, 일측면에 초승달 형상의 구멍이 형성된 제1 디스크 및 제1 디스크의 구멍과 동일한 형상의 구멍이 일측면에 형성되어 제1 디스크에 결합 고정되는 마그넷으로 이루어진 제2 디스크로 구성되어 제1 축 상에 고정되는 다수의 디스크, 및 제2 디스크의 면에 접촉되는 반원통 형상의 스크레이퍼(Scraper)를 각각 설치하며, 집진탱크의 일측면에 설치되어 집진탱크의 내부와 서로 연통되는 케이싱에는 스크류축 상에 설치되어 모터에 의해 회전하는 스크류를 설치하고, 케이싱의 상부 측면에 형성된 지지대에는 집진탱크의 기울기를 조절할 수 있는 실린더를 연결하며, 하부 측면에 형성된 지지대에는 고정체와 링크 결합되는 지지대 가이드를 연결하며, 또한 집진탱크의 하부 일측면에도 고정체에 링크 결합되는 지지대 가이드를 연결한 것을 특징으로 한다.

또한, 제2 디스크의 하부면에는 요철부를 형성하며, 스크레이퍼의 상부에는 제2 디스크의 하부면에 형성된 요철부에 끼워맞춤되는 형상의 요철부를 형성한 것을 특징으로 한다.

또한, 집진탱크의 하부에는 집진탱크의 중량을 감지할 수 있는 터치바와 중량 감지 리미트 스위치를 설치한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 스케일 제거장치를 도시한 전체 개략도로서, 도면에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 장치는 크게, 스트립(10)의 수직방향에서 상부 및 하부에 위치하여 상기 스트립(10)이 업(Up) 및 다운(Down)되는 양 만큼 연동되어 상기 스트립 표면 상의 스케일을 흡착 및 흡입하는 스케일 후드부(A)와, 스케일이 물을 통과하는 동안 수차에 의해 체류 시간을 증가시켜 상기 스케일을 분리 및 제거하는 스케일 제거부(B)로 구성한다.

이어서, 도 3 내지 도 6을 통해 상기 스케일 후드부(A)의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 상기 스케일 후드부를 나타내는 단면도이고, 도 4는 상기 스케일 후드부의 상부 후드를 나타내는 사시도이며, 도 5는 상기 스케일 후드부의 상부 후드를 나타내는 분해 사시도이다. 또한, 도 6은 상기 스케일 후드부의 스케일 흡착 드럼을 나타내는 분해 사시도이다.

상기 도면에 나타낸 바와 같이, 스케일을 흡착 및 흡입하는 스케일 후드부(A)는 압연공정 라인의 프레셔 롤(2)(도 2에 도시)과 입측 디프렉터 롤(5)(도 2에 도시) 사이에 설치되는 바, 상기 스케일 후드부는 스트립(10)의 상부면에 위치하는 상부 후드(a)와 상기 스트립의 하부면에 위치하는 하부 후드(b)로 구성한다. 이때 상기 상부 및 하부 후드(a, b)는 동일한 구조를 갖는다.

따라서 이하에서는 상부 후드(a)에 대해서만 설명하기로 한다.

상기 상부 후드(a)는 본체 커버(100)와 체결수단을 통해 상기 본체 커버에 일체로 결합되는 측면 커버(150)로 구성하되, 상기 본체 커버에는 덕트 연결 구멍(100a)을 형성하며, 상기 측면 커버에는 1개의 베어링 블럭 결합홀(Hole)(150a)과 4개의 베어링 결합홀(150c)을 형성한다.

상기 본체 커버와 상기 측면 커버의 결합으로 구성된 상기 상부 후드(a)의내부에는 스케일 흡착 드럼(110)을 설치하고, 상기 스케일 흡착 드럼의 내부에는 마그넷(Magnet)으로 이루어진 반원체(115)가 체결수단에 의하여 일체로 고정되는 마그넷 반원체 고정축(120)을 설치하며, 상기 마그넷 반원체 고정축의 양측에는 와셔(120a)와 상기 스케일 흡착 드럼(110)의 내경에 삽입되는 베어링(120b) 및 상기 스케일 흡착 드럼만 회전할 수 있도록 체결수단을 통해 고정판(120d)에 결합되는 베어링 블럭(120c)을 설치한다.

상기 베어링 블럭은 상기 고정판과 함께 상기 측면 커버(150)의 상기 베어링 블럭 결합홀(150a)에 결합시킨다.

이때, 상기 베어링 결합홀에는 상기 스케일 흡착 드럼이 스트립의 표면에 닿았을 때 완충시킬 수 있도록 하는 완충 스프링(150b)을 설치한다.

상기 스케일 흡착 드럼(110)의 상부에는 제1 브러시 롤(101a)을 설치하고, 상기 스케일 흡착 드럼의 좌측 및 우측에는 각각 가이드 롤(103a, 103b)을 설치하며, 상기 스케일 흡착 드럼과 상기 우측 가이드 롤(103b) 사이에는 제2 브러시 롤(101b)을 설치한다.

상기 제1 및 제2 브러쉬 롤(101a, 101b)과 상기 2개의 가이드 롤(103a, 103b)의 축(도면번호 미부여) 양측면에는 도 5에 나타낸 바와 같이 베어링(도면번호 미부여)을 각각 결합시키고, 상기 베어링은 상기 측면 커버(150)의 베어링 결합홀(150c)에 결합시키며, 상기 제1 및 제2 브러쉬 롤의 축 말단은 상기 베어링을 관통한 후 상기 측면 커버의 외측에 고정되는 모터(153a, 153b)의 축(도면번호 미부여)과 결합시킨다.

상기 상부 후드(a)의 본체 커버(100) 상부에는 스트립의 업다운(Up Down) 양만큼 상기 후드부가 상하로 이동될 수 있도록 하는 실린더(130)를 설치하고, 상기 실린더의 양측에는 가이드 로드(130a, 130b)를 각각 설치하며, 상기 본체 커버에 형성된 상기 덕트 연결 구멍(100a)에는 일측이 벨로우즈관(105)에 연결된 덕트(104)를 결합시킨다.

이어서 스케일 제거부(B)에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 7은 상기 스케일 제거부를 나타내는 사시도이고, 도 8은 상기 스케일 제거부의 집진탱크를 나타내는 사시도이며, 도 9는 상기 스케일 제거부의 집진탱크 내에 설치된 디스크 및 스크레이퍼를 나타내는 분리 사시도이다. 또한, 도 10은 상기 스케일 제거부의 집진탱크 내에 설치된 디스크를 나타내는 단면도이며, 도 11은 상기 스케일 제거부의 스크류 케이싱을 나타내는 분해 사시도이다.

상기 도면에 나타낸 바와 같이, 상기 스케일 제거부(B)는 상부에 덮개(200a)가 형성된 집진탱크(200)와 스크류(350)가 내부에 설치되는 케이싱(300)으로 구성한다.

먼저, 상기 집진탱크에 대하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

상기 집진탱크(200)의 내부 중앙에는 양측 말단 내부가 스플라인 보스(201a)로 가공된 제1 축(201)을 설치하고, 상기 제1 축의 스플라인 보스에는 상기 집진탱크의 외부로 연장되는 제2 축(202)의 양쪽에 가공된 스플라인(202a)을 결합시키며, 상기 제1 축(201) 상에는 일정간 간격으로 다수의 디스크(210)를 고정시킨다. 이때 상기 제2 축은 상기 집진탱크의 하부에 형성된 중심구멍(도면번호 미부여)과 상기덮개(200a)에 형성된 중심구멍(도면번호 미부여)을 관통하여 외부로 연장된다.

상기 디스크(210)는 고정 보스(도면번호 미부여)에 일체로 형성된 제1 디스크(211)와 체결수단에 의하여 상기 제1 디스크에 결합 고정되는 제2 디스크(212)로 형성한다. 이때 상기 제1 및 제2 디스크의 일측면에는 유체의 흐름을 원활하게 하는 초승달 형상의 동일한 구멍(211a, 212a)이 각각 형성되며, 상기 제2 디스크(212)는 편평한 상면과 요철부(212b)(도 10에 도시)가 형성된 하면으로 이루어진 마그넷(Magnet)으로 형성된다.

그리고 제1 축(201) 상에 일정한 간격을 가지고 고정되는 상기 디스크와 디스크 사이에는 반원통 형상 스크레이퍼(Scraper)(230)의 일부가 위치되는데, 상기 스크레이퍼는 상기 집진탱크 좌측 내면에 볼트 등의 체결수단에 의하여 고정된 지지대(231)에 의해 수평하게 지지되어 그 일부가 상기 디스크와 디스크 사이에 위치하게 된다. 더 상세하게 설명하면 상기 디스크와 디스크 사이에 위치하되, 제2 디스크(212)의 하면과 접촉할 수 있는 위치에 설치되는 것이다. 이때 상기 스크레이퍼는 상기 디스크의 수 만큼 설치된다.

이와 같이 설치된 상기 스크레이퍼에는 상기 제2 디스크(212)의 하면에 형성된 요철부(212b)의 형상과 반대인 요철부(230a)(도 14에 도시)가 형성되어 있다.

이어서, 상기 제1 축(201)에 결합되어 상기 집진탱크의 외측으로 연장되는 상기 제2 축(202)의 말단부에는 각각 베어링(203)을 삽입시키고, 상기 베어링이 삽입된 하부 말단부에는 볼트 등의 체결수단에 의하여 베어링 커버(204)를 결합시키며, 상기 제2 축의 상부 말단부는 지지판(205a)에 의하여 상기 집진탱크의덮개(200a) 상에 고정되는 모터(205)의 축에 커플링(203a)을 통해 연결시킨다.

상기 집진 탱크의 덮개(200a) 일측면에는 깨끗한 공기가 빠져나갈 수 있도록 공기 유출구(200b)가 형성 되며, 상기 집진탱크의 하부 일측면에는 포집된 공기가 유입 될 수 있도록 공기 유입구(200b')가 형성된다.

또한, 상기 집진탱크의 하부에 형성된 공기 유입구의 반대측면에는 지지대 보스(200c)를 일체로 결합하고, 상기 지지대 보스의 하부에는 스프링(200d)이 결합된 지지대 가이드(200e)를 연결하며, 상기 지지대 가이드의 하부는 핀(200f')에 의하여 고정체(200f)에 링크 결합시킨다.

그리고, 상기 집진탱크의 하부에는 중량을 감지 할 수 있도록 터치바(207)와 중량 감지 리미트 스위치(208)가 설치되어 있다.

이어서 상기 스케일 제거부(B)를 구성하는 또 다른 구성품인 스크류(350)가 내부에 설치되는 케이싱(300)에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기 집진탱크(200)의 일측면에 설치되어 상기 집진탱크의 내부와 서로 연통되는 케이싱(300)의 내부 중앙에는 스크류축(350a)을 설치하고, 상기 스크류축 상에는 스크류(350)를 설치하며, 상기 케이싱의 상부에는 스케일 유출구(301a)가 형성된 원통(301)을 일체로 결합시킨다.

이때 상기 스크류축(350a)은 상기 케이싱의 하부에 형성된 중심구멍(도면번호 미부여)과 상기 원통(301)에 형성된 중심구멍(도면번호 미부여)을 관통하여 외부로 연장된다.

상기 케이싱의 외부로 연장되는 상기 스크류축의 말단부에는 각각베어링(301b)을 삽입시키며, 상기 스크류축의 상부 말단부는 체결수단에 의하여 상기 원통(301)에 고정되는 모터(310)의 축에 커플링(301c)을 통해 연결시킨다.

상기 케이싱의 상부 및 하부 측면에는 각각 연결핀(305a', 305b')의 구멍이 형성된 2쌍의 지지대(305a, 305b)를 설치한다.

이때, 상기 상부의 지지대(305a)에는 상기 집진탱크(200)의 기울기를 조절 할 수 있는 실린더(320)의 로드 암(320a)을 상기 연결핀(305a')에 의하여 연결하며, 상기 실린더의 하부는 핀(305c')에 의하여 고정체(306)에 링크 결합시킨다.

또한, 상기 하부의 지지대(305b)에는 핀(305b')에 의하여 지지대 가이드 암(307a)을 연결하고, 상기 지지대 가이드 암의 하부에는 스프링(307b)이 삽입된 지지대 가이드(307)를 연결하며, 상기 지지대 가이드의 하부는 핀(307c')에 의하여 고정체(308)에 링크 결합시킨다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 스케일 제거장치에 대한 동작을 설명하면 다음과 같다.

도 2 내지 도 4에 나타낸 바와 같이 먼저, 본 발명의 스케일 후드부(A)의 작용으로서, 스트립(10)이 패이 오프 릴(3)로부터 빠져 나와 입측 디프렉터 롤(5)을 거쳐 압연롤(7a, 7b)에 물려 일정한 장력이 형성되면, 상기 장력의 신호를 받아 상부 후드(a) 및 하부 후드(b)에 설치된 각각의 실린더(130)가 작동하게 된다.

상기 실린더(130)의 동작에 의하여 상기 상부 후드(a)는 하강하여 스트립(10)의 상부 표면에 닿게 되며, 이와 동시에 상기 하부 후드(b)는 상승하여 상기 스트립의 하부 표면에 닿게 된다. 이때 각각의 가이드 롤(103a, 103b)들에 의하여 상기 후드(a, b)의 본체 커버(100)가 상기 스트립에 닿는 것이 방지된다.

상기 상부 및 하부 후드의 내부에 설치된 제1 및 제2 브러시 롤(101a, 101b)들은 사전에 상기 실린더(130)의 초기 동작신호를 전송받아 모터(153a, 153b)에 의해 이미 회전하고 있는 상태로 있다.

이에 따라, 회전하는 상부 및 하부의 제1 브러쉬 롤(101a)들에 의하여 프레셔 롤(2)에 의해 떨어져 나온 스케일이 1차로 분산된 후 집진팬(1d)에 의한 상기 후드(a, b)들의 진공력에 의해 흡입 된다.

또한, 도 5 내지 도 9에 나타낸 바와 같이, 상기 스트립(10)의 진행속도에 따라 스케일 흡착 드럼(110)이 회전할 때, 상기 스케일 흡착 드럼의 내부에서 일정한 각도를 유지한 채 마그넷 반원체 고정 축(120) 상에 고정되어 있는 마그넷 반원체(115)에 의해 상기 상부 스케일 흡착 드럼은 그 하부에 일정한 자력이 형성되며, 상기 하부 스케일 흡착 드럼은 그 상부에 일정한 자력이 형성된다.

따라서 상기 프레셔 롤(2)(도 2에 도시)에 의해 떨어져 나온 스케일은 상기 상부 및 하부 스케일 흡착 드럼(110)의 표면에 흡착된다.

상기 상부 및 하부 스케일 흡착 드럼의 표면에 흡착된 상기 스케일은 상기 스케일 흡착 드럼들이 회전함에 따라 함께 회전하게 되는데, 상기 스케일 흡착 드럼들이, 고정된 마그넷 반원체(115)로부터 회전하면서 멀어짐에 따라 자력이 약해지거나 소멸되고, 이때 제2 브러쉬 롤(101b)들이 회전하여 상기 스케일 흡착 드럼의 표면에 흡착된 상기 스케일을 상기 드럼의 표면으로부터 분리시키게 되며, 상기 분리된 스케일은 벨로우즈관(105)에 연결된 집진팬(1d)의 회전에 의하여 덕트(104)를 통해 스케일 제거부(B)의 집진탱크(200)로 배출된다.

한편, 도 12에 나타낸 바와 같이, 상기 스케일 제거부(B)의 집진탱크(200) 내부에는 물(W)이 일정 수위 만큼 채워져 있고, 또한 상기 집진탱크는 실린더(320)와 지지대 가이드(200e, 307)의 동작에 의해 일정한 기울기로 기울어져 있으며, 상기 집진탱크 내부의 디스크(210)는 상부의 모터(205)에 의해 회전하고 있는 상태로 있다.

이때, 상기 집진팬(1d)에 의해 상기 스케일 후드부에서 집진된 스케일은 흡입 라인(IN)을 지나 토출라인(OUT)을 거쳐 집진탱크(200)로 유입된다. 이 같은 상황에서 미세 스케일을 함유하고 있는 집진된 공기(D)는 기포를 형성(빨대로 물컵에 있는 물을 불면 공기 방울이 형성되는 원리)하며, 상기 집진탱크(200)의 상부로 이동하려고 한다.

그러나 상기 기포는 회전하는 디스크(210)에 부딪쳐 터지게 되며, 이에 따라 기포속에 함유된 스케일은 상기 디스크 하부의 마그넷으로 이루어진 제2 디스크(212)에 부착된다. 이는 도 13에 나타내었다.

이때 각각의 디스크(210)에는 초승달 형상의 구멍(211a, 212a)(도 9에 도시)이 형성되어 있으므로 상기 집진탱크(200) 내부에서는 유체의 원활한 흐름이 이루어지게 되고, 상기 디스크의 초승달 형상 구멍이 상부의 디스크는 우측에 그리고 하부의 디스크는 좌측에 형성되어 좌우 대칭형의 서로 엇갈린 구멍으로 이루어짐과 동시에 회전하는 유체의 원활한 흐름에 따라 상기 기포 또한 회전하게 되므로 상기 집진탱크 내의 물 속에 잔류하는 상기 기포의 체류시간이 길어지게 되며, 상기 디스크(210) 하부의 마그넷으로 이루어진 제2 디스크(212)의 하부면이 요철부(212b)를 형성하고 있어 유체와의 접촉면적이 커지게 되므로 동일 유체 속에서는 면적이 큰 쪽으로 통과하려는 유속이 빨라지게 된다.

이와 동시에 유체의 마찰 저항 또한 증가함에 따라 상기 기포는 유속이 빨라지는 상기 디스크 하부 즉, 제2 디스크(212) 쪽에 많이 모이게 된다.

이에 따라 상기 기포는 상기 제2 디스크인 마그넷과의 접촉력이 향상됨으로로 인하여 상기 기포 내의 스케일 포집 효율이 극대화 된다.

또한, 상기 디스크(210)의 일측면에 형성된 초승달 형상의 구멍(211a, 212a)으로 상기 기포가 통과할 때는 도 14에 나타낸 바와 같이 상기 스케일을 함유한 기포(D)가 깨끗한 공기(S)로 바뀌어 공기 유출구를 통해 배출되게 된다.

그리고, 상기 디스크(210)의 하부에 부착되어 포집된 스케일은 상기 집진탱크(200) 일측에 설치된 스크레이퍼(230)에 의해 이탈되어 스크류(350)가 위치되어 있는 케이싱(300) 쪽으로 모이게 되는데, 도 15에 나타낸 바와 같이 상기 스크레이퍼(230)는 일정한 각도(θ2)을 갖고 있어 상기 디스크(210)가 회전할 때 스케일이 케이싱(300) 쪽으로 밀리면서 이탈되도록 해 주게 된다.

또한, 상기 디스크(210)의 제1 축(201)과 제2 축(202)은 스플라인 결합되어 있기 때문에, 상기 디스크(210)의 중량에 의해 상기 디스크의 축들이 내려 가려는 힘에 의하여 제2 디스크는 항상 스크레이퍼(230)에 밀착된다. 이에 따라 상기 제2 디스크의 마그넷에 부착된 스케일을 효율적으로 이탈시킬 수 있게 된다.

이와 더불어 상기 집진탱크(200)가 일정한 각도로 경사를 이룸에 따라 상기이탈된 스케일은 케이싱(300) 쪽으로 자연스럽게 모여 들게 된다.

이와 같이 본 발명의 스케일 제거장치가 상기한 동작을 반복함에 따라 상기 집진탱크(200)에 스케일이 많이 누적되어 상기 집진탱크의 중량이 무거워지면 상기 집진탱크(200)의 하부에 설치된 터치바(207)(도 12에 도시)와 중량 감지 리미트 스위치(208)(도 12에 도시)에 의해 중량이 감지되고, 상기 중량 감지 신호에 의하여 실린더(320)가 동작하여 상기 집진탱크(200)의 기울기를 더욱 낮추게 되며, 이어서 상기 실린더의 동작 완료 신호를 받아 스크류 모터(310)가 작동하여 스크류(350)를 회전시킴에 따라 상기 스케일은 스케일 유출구(301a)를 통해 외부로 배출된다.

상기 스케일의 배출로 인하여 집진탱크(200)의 중량이 가벼워지면 상기 동작의 역으로 실린더(320)가 동작하여 상기 집진탱크(200)의 기울기를 초기 위치로 되돌리게 된다.

도 16은 본 발명의 스케일 제거장치의 동작 관계를 나타내는 흐름도이다.

이상에서와 같이 본 발명의 스케일 제거장치에 의하여 장치의 소형화를 이룰 수 있고, 스케일이 함유된 공기를 청청한 공기로 배출시킴에 따라 환경 오염을 방지할 수 있으며, 스케일의 제거효율 향상으로 인하여 롤 손상 및 제품의 품질 저하를 방지할 수 있다.

Claims (3)

1. 압연공정의 스트립(Strip)의 표면으로부터 박리되는 스케일(Scale)을 제거하는 장치에 있어서, 프레셔 롤(2)과 디프렉터 롤(5) 사이에 설치되는 스케일 후드부(A)는 실린더(130)의 구동에 의해 승하강하고 집진팬(1d)이 설치된 덕트(104)가 연결되는 동일한 구조의 상부 후드(a)와 하부 후드(b)로 구성하고, 상기 스케일 후드부(A)와 연결되는 스케일 제거부(B)는 집진탱크(200)와 스크류(350)가 내부에 설치되는 케이싱(300)으로 구성하되, 상기 상부 후드와 하부 후드에는 각각, 마그넷(Magnet) 반원체(115)가 일체로 결합된 고정축(120)이 내부에 설치되는 스케일 흡착 드럼(110), 상기 스케일 흡착 드럼의 상부에 설치되어 모터(153a)에 의해 회전하는 제1 브러시 롤(101a), 상기 스케일 흡착 드럼의 좌측 및 우측에 각각 설치되는 가이드 롤(103a, 103b), 및 상기 스케일 흡착 드럼과 상기 우측 가이드 롤(103b) 사이에 설치되어 모터(153b)에 의해 회전하는 제2 브러시 롤(101b)을 설치하고, 상기 집진팬(1d)과 연결되어 미세 스케일을 함유한 공기(D)가 상기 스케일 후드부(A)를 통해 유입되는 공기 유입구(200b')와 미세 스케일이 제거된 깨끗한 공기(S)가 배출되는 공기 유출구(200b)를 가진 상기 집진탱크(200)에는 상기 집진탱크의 외부로 연장되어 모터(205)에 의해 회전하는 제2 축(202)과 스플라인 결합되는 제1 축(201), 일측면에 초승달 형상의 구멍(211a)이 형성된 제1 디스크(211) 및 상기 제1 디스크의 구멍과 동일한 형상의 구멍(212a)이 일측면에 형성되어 상기 제1 디스크에 결합 고정되는 마그넷으로 이루어진 제2 디스크(212)로 구성되어 상기 제1 축 상에 고정되는 다수의 디스크(210), 및 상기 제2 디스크의 면에 접촉되는 반원통 형상의 스크레이퍼(Scraper)(230)를 각각 설치하며, 상기 집진탱크(200)의 일측면에 설치되어 상기 집진탱크의 내부와 서로 연통되는 케이싱(300)에는 스크류축(350a) 상에 설치되어 모터(310)에 의해 회전하는 스크류(350)를 설치하고, 상기 케이싱의 상부 측면에 형성된 지지대(305a)에는 상기 집진탱크(200)의 기울기를 조절할 수 있는 실린더(320)를 연결하며, 하부 측면에 형성된 지지대(305b)에는 고정체(306)와 링크 결합되는 지지대 가이드(307)를 연결하며, 또한 상기 집진탱크(200)의 하부 일측면에도 고정체(200f)에 링크 결합되는 지지대 가이드(200e)를 연결한 것을 특징으로 하는 스케일 제거장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제2 디스크(212)의 하부면에는 요철부(212b)가 형성되고, 상기 스크레이퍼(230)의 상부에는 상기 제2 디스크(212)의 하부면에 형성된 요철부(212b)에 끼워맞춤되는 형상의 요철부(230a)가 형성된 것을 특징으로 하는 스케일 제거장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 집진탱크(200)의 하부에는 상기 집진탱크의 중량을 감지할 수 있는 터치바(207)와 중량 감지 리미트 스위치(208)가 설치된 것을 특징으로 하는 스케일 제거장치.