KR200382111Y1 - 공형압연기의 분진 방지장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 고온의 압연소재를 압연시 발생되는 분진의 발산을 방지하는 압연기의 분진 방지장치에 관한 것으로서, 압연기의 롤 입구부에는 냉각수를 다각도로 비산하는 입구분진방지노즐로 분진의 발산을 방지하는 입구분진방지장치;와 전술한 압연기의 롤 출구부에는 출구가이드 전방에 롤과 출구가이드의 이격된 틈으로 발산되는 분진의 발산을 냉각수의 비산으로 방지하는 출구분진방지장치;와 전술한 출구가이드 후방에는 압연소재 표면에 착석된 스케일을 세척 제거하는 스케일제거장치; 및 전술한 입구분진방지장치의 입구 가이드에는 상측에 전술한 분지방지노즐에서 비산되는 냉각수가 압연소재에 직접 떨어지는 것을 방지하는 방지커버를 포함한다.

따라서, 고온의 압연소재를 압연작업 중 발생되는 분진을 물의 특성을 이용하여 효과적으로 방지하며, 커버를 사용함으로써 압연소재의 트러블의 발생을 사전에 차단, 압연소재 표면에 냉각수를 접촉시켜 압연소재의 냉각에 의한 스케일 박리를 유도시킴으로써 압연소재의 품질향상에 도움이 되는 효과가 있다.

Description

공형압연기의 분진 방지장치{DUST PREVENTION SYSTEM OF THE ROUND ROLLING MILL}

본 고안은 고열의 압연소재를 압연하는 동안 발생되는 분진의 비산을 방지하는 방지장치에 관한 것이다.

일반적으로 압연용 소재는 금속의 소성을 이용한 열간 압연으로 제조되고, 한쌍의 롤은 중앙부에 반원형 홈이 원주방향으로 연속되게 형성된 한쌍의 롤(roll)이 포함된 압연기가 압연 진행방향으로 다수 개 배치됨으로써 압연을 담당한다.

여기서, 압연기는 연속 압연으로 이루어지며, 압연기 스탠드는 통상 30여개 정도로 뒤로 갈수록 속도가 빨라져 초당 약 100m 가 넘는다. 이때, 롤은 압연소재의 높은 온도에 의해서 소손된다.

이렇게, 소손되는 한쌍의 롤에 냉각하는 방법으로 냉각수를 비산하는 방법을 사용하였다.

하지만, 이 냉각수는 고온의 압연소재에 비산되면서 산화철(Fe₂O₂, Fe₃O₄, FeO)을 발생하고, 이 산화철은 수증기에 함유되어 공중으로 발산된다. 여기서, 산화철이 함유된 수증기는 분진이다.

이렇게, 발생된 분진은 미세하고, 독성이 강해 인체 호흡기에 들어가면 폐질환등의 질병을 일으킨다. 그러므로, 이와같은 분진이 공중으로 발산되지 않도록 하여야 한다.

이를 해결하기 위해서는, 분진 방지장치를 설치하여 공중으로 발산되는 분진을 방지하는 방법으로 분진 방지장치를 사용하였다.

종래의 분진을 방지하는 분진 방지장치는 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 압연기스탠드(1)에 설치된 한쌍의 롤(R) 전방에는 입구비산노즐(2)을 입구가이드(5) 상부에 설치하고, 후방에는 출구비산노즐(3)을 출구가이드(6) 상부에 설치하여 롤(R)의 일측에 있는 워터자켓(4)에서 냉각수(W)를 비산하여 발산되는 분진(D)을 방지한다.

하지만, 이러한 방법은 발생범위가 넓고, 많은 양을 처리하기에는 미흡하여 대부분은 공중으로 발산되어 분진 회수율이 10%도 되지 않을 뿐만 아니라, 냉각수가 압연재료에 떨어지는 문제점을 가지고 있다.

이를 해결하기 위해서는, 분진이 발생되는 곳에 압축공기를 사용하여 공중으로 발산시켜서, 공장천정에 설치된 팬을 사용하여 외부로 배출하는 방법을 사용하였다.

이러한, 방법은 공기를 오염시킬뿐만 아니라, 공장내에서 작업하는 작업자의 호흡기로 쉽게 흡입되어 직업병을 일으키는 문제점이 있다.

그리고, 고온의 압연소재는 긴 출구가이드를 지나면서 대기중에 노출되어 산화에 의해 생성되는 압연소재의 2차 스케일은 두께가 매우 얇고 기공이 거이 없는 치밀한 조직을 가지고 있다.

여기서, 스케일은 압연소재를 냉각시킬 때 발생되는 열응력에 의해 매우 쉽게 박리되는 특성을 갖는다. 이러한, 특성을 갖는 스케일은 압연품질을 저하시키는 문제점도 있다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 공중으로 발산하는 분진을 효과적으로 방지하면서 압연전의 압연소재에 냉각수가 직접 닿지 않는 공형압연기의 분진 방지장치를 제공하기 위함이 그 목적이다.

이와같은 본 고안의 목적을 달성하기 위한 공형압연기의 분진 방지장치는, 압연기의 롤 입구부에는 냉각수를 다각도로 비산하는 입구분진방지노즐로 분진의 발산을 방지하는 입구분진방지장치;와 전술한 압연기의 롤 출구부에는 출구가이드 전방에 롤과 출구가이드의 이격된 틈으로 발산되는 분진의 발산을 냉각수의 비산으로 방지하는 출구분진방지장치;와 전술한 출구가이드 후방에는 압연소재 표면에 착석된 스케일을 세척 제거하는 스케일제거장치; 및 전술한 입구분진방지장치의 입구 가이드에는 상측에 전술한 분지방지노즐에서 비산되는 냉각수가 압연소재에 직접 떨어지는 것을 방지하는 방지커버를 포함한다.

전술한 입구분진방지장치는, 전술한 냉각수를 수평방향으로 비산하는 수평배수공; 및 냉각수를 수직방향으로 비산하는 수직배수공를 포함한다.

전술한 출구분진방지장치는, 전술한 출구가이드에서 롤 방향의 일부 외주면을 감싸는 커버; 및 전술한 커버와 출구가이드 사이에서 냉각수를 충전하는 챔버와 충전된 냉각수를 수막으로 비산하는 유로로 구성하여 전술한 분진의 발산을 방지하는 수막노즐을 포함한다.

전술한 스케일제거장치는, 전술한 출구가이드에서 끝단부 상측의 일부면을 감싸는 커버; 및 전술한 커버 내측에서 냉각수를 충전하는 챔버와 충전된 냉각수를 비산하는 유로로 구성하여 전술한 스케일을 제거하는 스케일제거노즐을 포함한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 의한 공형압연기의 분진 방지장치을 설명하면 다음과 같으며, 첨부된 도 3은 본 고안의 실시예에 의한 공형압연기의 분진 방지장치의 개략도이고, 도 4는 도 3에 도시된 공형압연기의 분진 방지장치의 입구가이드 개략 사시도이고, 도 5는 도 3에 도시된 공형압연기의 분진 방지장치의 출구가이드 개략도이며, 도 6은 도 5에 도시된 출구가이드의 스케일제거장치의 개략도이다.

이와 같은, 도시된 공형압연기의 분진 방지장치는 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 롤(R)의 입구부에는 입구가이드(5) 상부에 롤(R) 방향으로 냉각수(W)가 비산되어 공중으로 분진(D)이 발산되지 않는 입구분진방지장치(10)를 구성하였다.

이러한, 입구분진방지장치(10)는 수평배수공(11a)과 수직배수공(11b)을 갖는 입구분진방지노즐(11)로 구성한다.

여기서, 수평배수공(11a)은 롤(R)의 중심방향으로 냉각수(W)를 비산하여 1차적으로 분진(D)의 발산을 방지하고, 수직배수공(11b)은 상부롤(R)의 상부방향으로 비산하여 2차적으로 분진(D)의 발산을 방지한다.

또한, 입구부에는 분진(D)의 발산을 방지하기위해 사용되는 냉각수(W)가 압연작업 하기전의 압연소재(I)에 떨어져 트러블의 발생을 사전에 방지하기 위해 방지커버(12)를 구성하였다.

이때, 방지커버(12)는 상부가 개방된 입구가이드(5)를 차폐하도록 상부에 부착한다.

한편, 도 3과 도 5에 도시된 바와같이, 롤(R)의 출구부에는 롤(R) 회전 방향 때문에 출구방향으로 분진(D)이 많이 발생하므로 분진(D)의 발산을 방지하는 출구분진방지장치(20)를 설치한다.

이러한, 출구분진방지장치(20)는 출구가이드(6)의 롤(R) 방향에 출구분진방지노즐(22)을 설치하며, 롤(R)과 출구가이드(6) 사이의 이격된 틈(21)으로 발산되는 분진(D)을 냉각수(W)로 방지한다.

여기서, 상하부의 롤(R) 일측에 설치되는 출구분진방지노즐(22)은 인입관을 통해 들어온 냉각수(W)를 챔버(22a)에서 잠시 충전하여 롤(R)과 출구가이드(6)의 틈(21) 방향으로 형성된 유로(22b)를 통해 원형의 고압으로 비산시킨다.

이때, 비산된 냉각수(W)는 원형으로 수막을 형성하여 분진(D)의 발산을 사전에 차단할 뿐 아니라 롤(R)을 1차적으로 냉각할 수 있는 부수적인 효과가 있다.

한편, 본 고안은 압연소재(I)의 품질을 저하시키는 스케일(S)을 제거하기 위해 도 6에 도시된 바와같이 출구가이드(6) 끝단 상부에 스케일제거노즐(31)을 설치한다.

여기서, 스케일제거노즐(31)은 도 6의 (b)에 도시된 바와같이 'α'의 각도를 갖는 부체꼴형상으로 인입관을 통해 들어온 냉각수(W)를 챔버(31a)에서 잠시 충전하여 유로(31b)를 통해 고압으로 비산시켜 스케일(S)을 제거한다.

도면중 미설명 부호 7은 사용된 냉각수를 모으는 하수구를 나타낸다.

상기한 실시 예는 본 고안의 바람직한 실시 예를 설명한 것에 불과하고, 본 고안의 적용 범위는 이와 같은 것에 한정되는 것은 아니며, 동일 사상의 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다. 따라서, 본 고안의 실시 예에 나타난 각 구성 요소의 형상 및 구조는 변형하여 실시할 수 있으며, 이러한 형상 및 구조의 변형은 첨부된 본 고안의 실용신안등록청구범위에 속함은 당연한 것이다.

상기와 같은 본 고안에 의한 공형압연기의 분진 방지장치는, 고온의 압연소재를 압연작업 중 발생되는 분진을 물의 특성을 이용하여 효과적으로 방지하며, 커버를 사용함으로써 압연소재의 트러블의 발생을 사전에 차단, 압연소재 표면에 냉각수를 접촉시켜 압연소재의 냉각에 의한 스케일 박리를 유도시킴으로써 압연소재의 품질향상에 도움이 되는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 공형압연기의 분진 방지장치의 개략도,

도 2는 도 1에 도시된 공형압연기의 분진 방지장치의 입구가이드 개략 사시도,

도 3은 본 고안의 실시예에 의한 공형압연기의 분진 방지장치의 개략도,

도 4는 도 3에 도시된 공형압연기의 분진 방지장치의 입구가이드 개략 사시도,

도 5는 도 3에 도시된 공형압연기의 분진 방지장치의 출구가이드 개략도,

도 6은 도 5에 도시된 출구가이드의 스케일제거장치의 개략도.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

1 : 압연기스탠드 4 : 워터자켓

5 : 입구가이드 6 : 출구가이드

11b : 수평배수공 22 : 출구분진방지노즐

31 : 스케일제거노즐 D : 분진

I : 압연소재 R : 롤

S : 스케일 W : 냉각수

Claims (4)

1. 고온의 압연소재를 고속 압연하고, 이로 인해 고온으로 올라간 롤에 인입관으로부터 인입된 냉각수를 비산할 때 발생되는 분진이 상부로의 발산을 방지하는 공형압연기의 분진 방지장치에 있어서,

   압연기의 롤(R) 입구부에는 냉각수(W)를 다각도로 비산하여 분진(D)의 발산을 방지하는 입구분진방지장치(10);와

   상기 압연기의 롤(R) 출구부에는 출구가이드 전방에 롤(R)과 출구가이드(6)의 이격된 틈(21)으로 발산되는 분진(D)의 발산을 냉각수(W)의 비산으로 방지하는 출구분진방지장치(20);와

   상기 출구가이드(6) 후방에는 압연소재(I) 표면에 착석된 스케일(S)을 세척 제거하는 스케일제거장치(30); 및

   상기 입구분진방지장치(10)의 입구가이드(5)에는 고속회전하는 롤에 의해서 비산되는 냉각수(W)의 일부가 압연소재(I)에 직접 떨어지는 것을 방지하는 방지커버(12)를 포함하는 것을 특징으로 하는 공형압연기의 분진 방지장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 입구분진방지장치(10)는, 상기 냉각수(W)를 수평방향으로 비산하는 수평배수공(11a); 및

   냉각수(W)를 수직방향으로 비산하는 수직배수공(11b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 공형압연기의 분진 방지장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 출구분진방지장치(20)는, 상기 출구가이드(6)에서 롤 방향의 일부 외주면을 감싸는 커버(23); 및

   상기 커버(23)의 내부에는 출구가이드(6)와의 경계면에 냉각수(W)를 충전하는 챔버(22a)와 충전된 냉각수(W)를 수막으로 비산하는 유로(22b)로 구성하여 상기 분진(D)의 발산을 방지하는 출구분진방지노즐(22)을 포함하는 것을 특징으로 하는 공형압연기의 분진 방지장치.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 스케일제거장치(30)는, 상기 출구가이드(6)에서 끝단부 상측의 일부면을 감싸는 커버(32); 및

   상기 커버(32) 내측에서 냉각수(W)를 충전하는 챔버(31a)와 충전된 냉각수(W)를 비산하는 유로(31b)로 구성하여 상기 스케일(S)을 제거하는 스케일제거노즐(31)을 포함하는 것을 특징으로 하는 공형압연기의 분진 방지장치.