KR20040021788A

KR20040021788A - 디스케일용 고압수의 차단장치

Info

Publication number: KR20040021788A
Application number: KR1020020053138A
Authority: KR
Inventors: 강용철; 김재엽
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2002-09-04
Filing date: 2002-09-04
Publication date: 2004-03-11

Abstract

본 발명의 스트립에 발생된 스케일층의 박리를 위해 분사된 고압수가 비산되거나 스트립의 후측으로 흘러 가는 것을 방지할 수 있는 디스케일용 고압수의 차단장치를 제공하는 것으로, 스트립의 이동경로에서 스트립의 폭에 따라 이동실린더에 의해 위치 변경되는 사이드 가이드; 상기 사이드 가이드의 전측에서 고압수를 분사하는 노즐 헤더; 상기 두 사이드 가이드 각각의 상면에 설치되고, 핀가이드홀이 형성되는 승하강블록; 상기 승하강블록에 얹혀진 채로 두 사이드 가이드를 가로질러 배치되는 크로스지지대; 상기 크로스지지대의 중심부에 고정되는 고정축; 및 상기 고정축에 회전 가능하게 삽입되고, 외측에 고정된 고정핀이 상기 핀가이드홀에 삽입되며, 자체에 연결된 플렉시블 호스를 통해 공급된 고압의 공기를 하부에 결합된 복수의 분사헤드 사이로 분사해서 상기 스트립의 표면으로 고압의 공기가 분사되는 차단 유니트를 포함한다.

Description

디스케일용 고압수의 차단장치{Apparatus for blocking high pressure water with descale}

본 발명은 산세장비에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 열간압연 중 스트립 표면에 발생된 산화 스케일 및 외부에서 유입되는 각종 이물질을 제거하기 위해 압연설비 전후단에 분사되는 고압수가 스트립의 후단으로 흐르거나 외부로 비산되는 것을 차단하는 디스케일용 고압수의 차단장치에 관한 것이다.

디스케일러는 소둔작업이 완료된 스트립의 표면에 부착되어 있는 스케일을 파쇄하기 위한 장치로서, 스테인레스 열연코일을 생산하는 과정에서 스트립 표면에 부착된 스케일층을 사상 압연설비 또는 조압연설비의 전후단에 설치된 디스케일링 헤드에서 분사되는 고압수를 스트립의 표면으로 분사하여 스케일층을 박리한다.

스트립으로 분사되는 고압수는 스케일층으로 박리하기도 하지만 사방으로 비산되거나 스트립의 표면을 타고 흘러 스트립의 불필요한 냉각이 이루어지기 때문에 이를 방지하기 위하여 고압수의 차단장치를 설치하고 있다.

도 6은 종래 고압수의 차단장치를 사시도로 나타내고 있다.

고압수의 차단장치는 스트립(S)의 폭에 따라 실린더(1)의 확장 또는 축소를 통해 사이드 가이드(3)가 이동하게 되고, 사이드 가이드(3)의 양측에 다수의 포스트(5)를 세운 후, 다수의 차단판(7)을 포스트(5)에 양단이 회전 가능하게 지지된 지지축(9)에 고정하며, 전측에는 고압수를 분사하는 노즐 헤드(11)를 설치하는 구성이다.

노즐 헤드(11)를 통해 분사된 고압수는 스트립(S)의 표면에 발생된 스케일을 제거하고, 비산된 고압수는 차단판(7)에 막혀 비산되는 것을 방지하게 된다.

그러나, 스트립의 폭에 맞게 사이드 가이드가 위치를 변경하기 때문에 차단판의 폭을 스트립 중에서 폭이 가장 작은 경우로 결정할 수밖에 없다. 따라서 스트립의 폭이 차단판보다 넓을 경우에는 선측 차단판이 스트립의 폭 전체를 커버하지 못하고, 그 후측에 위치한 차단판들이 나머지 부분들을 차단하게 된다.

그 결과 스케일층을 제거하기 위해 분사된 고압수는 차단판이 커버하지 못하는 외측을 통해 스트립의 후측으로 비산되거나 흘러가게 된다.

또한 일부 스트립의 톱부가 상향으로 굴절된 채로 진입된 경우 스트립의 톱부가 차단판을 손상시키는 것을 방지하기 위해서 차단판이 지지축을 중심으로 회전하게끔 되어 있으나, 오히려 분사된 고압수가 차단판이 회전된 순간 스트립의 후측으로 흘러가 버리는 문제점이 발생된다.

아울러 강한 압력으로 분사된 고압수에 의해 후방으로 회전된 차단판과 스트립의 표면 사이로 고압수가 비산되거나 스트립의 표면을 타고 흘러가 버리게 된다.

따라서 비산된 고압수 및 스트립의 후측으로 흘러간 고압수는 비정상적으로 스트립을 냉각시켜 제품의 품질을 저하하거나 주변 설비를 오염시키는 원인이 되고 있다.

본 발명은 상술한 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로, 스트립에 발생된 스케일층의 박리를 위해 분사된 고압수가 비산되거나 스트립의 후측으로 흘러가는 것을 방지할 수 있는 디스케일용 고압수의 차단장치를 제공하는 데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 차단장치를 도시한 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 차단장치를 도시한 정면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 차단장치의 차단부를 도시한 분해 사시도이다.

도 4는 본 발명에 따른 차단장치의 차단유니트를 도시한 분해 사시도이다.

도 5는 본 발명에 따른 차단장치의 차단유니트를 도시한 단면도이다.

도 6은 종래 차단장치를 도시한 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

21 : 노즐 헤드 25 : 이동실린더

23 : 사이드 가이드 101 : 랙기어

102 : 크로스지지대 103 : 고정축

104 : 차단유니트 112,113 : 차단판

114 : 분사헤드 117 : 고정핀

121 : 비산방지막대 211 : 승하강실린더

212 : 승하강블록 215 : 핀가이드홀

217 : 피니언기어

이와 같은 기술적 과제를 달성하기 위해서 본 발명의 차단장치는, 스트립의 이동경로에서 스트립의 폭에 따라 이동실린더에 의해 위치 변경되는 사이드 가이드; 상기 사이드 가이드의 전측에서 고압수를 분사하는 노즐 헤더; 상기 두 사이드 가이드 각각의 상면에 설치되고, 핀가이드홀이 형성되는 승하강블록; 상기 승하강블록에 얹혀진 채로 두 사이드 가이드를 가로질러 배치되는 크로스지지대; 상기 크로스지지대의 중심부에 고정되는 고정축; 및 상기 고정축에 회전 가능하게 삽입되고, 외측에 고정된 고정핀이 상기 핀가이드홀에 삽입되며, 자체에 연결된 플렉시블 호스를 통해 공급된 고압의 공기를 하부에 결합된 복수의 분사헤드 사이로 분사해서 상기 스트립의 표면으로 고압의 공기가 분사되는 차단 유니트를 포함한다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 차단장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 차단장치를 도시한 정면도이다.

본 발명은 압연작업 중 스트립(S)의 표면에 발생된 산화 스케일을 제거하기 위해서 노즐 헤드(21)의 노즐에서 분사되는 고압수에 의해 스트립 표면에서 분리된 스케일과 스트립(S)의 상면을 따라 흐르는 잔류수를 차단 제거하는 차단부(100)와, 이 차단부(100)를 상하로 조정함과 동시에 스트립(S)의 폭에 따라 사이드가이드(23)의 위치를 조정하는 위치조정부(200)를 포함한다.

여기서 위치조정부(200)는 스트립(S)의 양측에 위치한 사이드 가이드(23)와, 각각의 사이드 가이드(23)의 외측면에 로드 끝단이 고정되는 이동실린더(25)와, 사이드 가이드(23)의 이동시 안정된 이동이 가능하도록 안내하는 랙 바(27)와, 두 사이드 가이드(23)의 상면에 설치된 승하강유니트(210)를 포함한다.

승하강유니트(210)는 두 사이드 가이드(23)의 상면에 수직되는 방향으로 승하강실린더(211)를 고정하고, 그 승하강실린더(210)의 로드 끝에 승하강블록(212)을 설치한다.

이때 승하강실린더(210)에 의해 승하강되는 승하강블록(212)을 가이드하기 위해서 사이드 가이드(23)의 상면에 복수의 가이드관(213)을 설치하고, 이 가이드관(213)에 삽입되는 가이드로드(214)는 승하강블록(212)의 하면에 고정한다.

이러한 승하강블록(212)의 상호 마주보는 내측면에는 장공의 핀가이드홀(215)이 형성되어 후술하는 고정핀이 삽입된다.

그리고 도 3에 도시한 바와 같이, 승하강유니트(210)의 상면에는 안착블록(216)이 고정되는 데, 안착블록(216)은 양측에 지지대가 세워진 대략 "U"자 모양으로 형성되고, 두 지지대 사이에 형성된 안착공간에 피니언기어(217)가 안착된다. 피니언기어(217)의 회전축은 두 지지대에 설치된 베어링에 의해 지지된다.

이러한 안착블록(216)의 두 지지대의 상단에는 대략 "∩"자 모양으로 형성된 결합블록(218)이 안착 후 고정볼트에 의해 결합된다. 결합블록이 결합되기 전, 피니언기어(217)에 치합되는 후술하는 크로스지지대에 형성된 랙기어와 치합된다.

차단부(100)는 도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 상기한 피니언기어(217)에 치합되는 랙기어(101)가 하면에 형성된 크로스지지대(102)와, 크로스지지대(102)의 중심부에 고정된 고정축(103)에 결합되는 복수개의 차단유니트(104)와, 상기한 크로스지지대(102)를 관통하여 차단유니트(104)에 연통되는 고압공기공급라인으로 구성된다.

여기서 크로스지지대(102)는 전술한 바와 같이 양측의 하면에 랙기어(101)가 형성되어 상기한 피니언기어(217)에 치합된다.

크로스지지대(102)의 중심에 고정된 고정축(103)은 크로스지지대(102)의 상부로 일부 돌출되고, 돌출된 끝부분에 너트(105)가 체결되며, 너트(105)의 체결후 너트(105)가 풀리는 것을 방지하기 위한 삽입핀(106)이 너트(105)와 고정축(103)을 관통하여 결합된다.

고정축(103)의 하단에는 받침턱(103a)이 형성되는 데, 이는 차단유니트(104)가 고정축(103)에 삽입한 후, 고정축(103)에서 이탈되는 것을 방지하기 위한 것이다.

고압공기공급라인은 크로스지지대(102)에 고정된 고정축(103)의 인접한 위치에 에어홀(107)을 형성하고, 그 에어홀(107)의 상부와 하부에 상부커넥터(108)와 하부커넥터(109)를 삽입 고정하며, 상부커넥터(108)와 하부커넥터(109)에는 플렉시블 호스(110)가 연결되어 구성된다.

플렉시블 호스(110)가 연결되는 차단유니트(104)는 고정축(103)을 중심으로좌측과 우측에 복수개가 설치된다. 각각의 구성은 동일하므로 도 4에 도시한 바와 같은 우측 차단유니트(104a)를 예를 들어 설명한다.

우측 차단유니트(104a)는 고정축(103)에 삽입 고정되는 차단몸체(111)와, 이 차단몸체(111)의 전후측면에 용접되는 전측 차단판(112) 및 후측 차단판(113)과, 차단몸체(111)의 하부에 고정되는 분사헤드(114)를 포함하여 구성된다.

상기한 차단몸체(111)는 좌측의 상부와 하부에 상기한 고정축(103)이 삽입되는 상부축공(115)과 하부축공(116)이 형성되고, 우측의 상부에 고정핀(117)이 상입되는 핀홀(118)이 형성되며, 상부의 중심부에는 관통홀(119)이 형성된다. 그리고 차단몸체(111)는 중심부에 공간(111a)이 형성되고, 하부에는 복수의 분사헤드홀더(111b)를 사이에 두고 공간(111a)과 연통된 개구부(111c)가 형성된다.

그러나 좌측 차단유니트(104b)는 우측에 고정축(103)이 삽입되는 삽입로(104ba)가 수직으로 형성되는 것이 우측 차단유니트(104a)와 비교했을 때 차이가 있다. 따라서 고정축은 상부축공(115), 삽입로(104ba) 및 하부축공(116) 순서로 삽입된다.

여기서 핀홀(118)로 삽입된 고정핀(117)은 상술한 승하강블록(212)의 핀가이드홀(215)에 삽입되고, 핀가이드홀(215)에 삽입된 끝부분이 너트(120)와 나사 체결된다.

상기한 복수의 분사헤드홀더(111b)의 마주보는 내측면에는 도 5에 도시한 바와 같이 분사헤드(114)가 소정간격을 두고 볼팅된다.

그리고 차단몸체(111)에 용접되는 전측 차단판(112)의 외측에는 우측으로 경사지도록 다수개의 비산방지막대(121)가 상호 소정간격을 두고 고정된다. 비산방지막대(121)의 상면에는 길이 방향으로 수로(122)가 형성된다.

한편, 사이드 가이드(23)의 전측에는 고압수를 분사하는 노즐헤드(21)가 상방에 설치되고, 그의 하방에는 스트립(S)의 선단을 감지하는 포토센서(24)가 설치된다. 이 포토센서(24)는 이동실린더(25)와 접속된다.

이상과 같이 구성되는 본 발명에 따른 차단장치는 다음과 같은 작용을 나타낸다.

압연기에서 압연된 스트립(S)이 테이블의 롤러를 타고 진입되면, 이동실린더(25)가 확장하여 일측의 사이드 가이드(23)를 이동한다. 이동된 사이드 가이드(23)는 스트립(S)의 폭을 기준으로 하여 일측당 50mm 정도의 여유 공간이 확보되는 위치까지 내측으로 이동하게 된다.

이때 크로스지지대(102)의 랙기어(101)와 치합된 피니언기어(217)가 회전하게 되고, 좌측 차단유니트와 우측 차단유니트(104a)는 고정축(103)을 중심으로 약간 회전되며, 차단몸체(111)에 고정된 고정핀(117)은 핀가이드홀(215)의 내부에서 일측으로부터 타측으로 이동하게 된다.

이에 따라 사이드 가이드(23)의 내측 방향으로 이동에 의하여 차단유니트(104)의 폭 가변과 피니온기어(217)의 회전이 동시에 이루어지게 되는 것이다.

그리고 스트립(S)이 사이드 가이드(23)와 차단부(100)를 통과하게 되면, 포토센서(24)가 스트립(S)의 진입을 감지하게 되고, 이 감지신호는승하강실린더(210)로 전달되며, 로드가 확장상태에서 축소상태로 되던 승하강실린더(210)는 작동을 멈추게 된다.

이렇게 승하강실린더(210)가 하강하다 멈추게 되면, 승하강블록(212) 및 승하강블록(212)과 일체를 이룬 크로스지지대(102)와 차단유니트(104)도 함께 연동하여 하부로 내려오다가 정지하게 된다. 이러한 하강거리의 조정은 수신된 작업 대상인 스트립(S)의 두께 데이터를 기준으로 스트립(S)의 상부면과의 여유공간이 향상 5 내지 10mm가 유지되도록 한다.

승하강실린더(210)의 작동이 정지되면, 노즐 헤드(21)의 노즐을 통해 고압수가 하부로 강하게 분사되어 압연 중 스트립(S)의 표면에 발생된 산화 스케일 및 이물질을 제거하게 된다.

한편, 승하강실린더(210)의 작동과 동시에 플렉시블 호스(110)로 고압의 공기가 투입되어 크로스지지대(102)에 설치된 복수개의 커넥터(108,109)와 플렉시블 호스(110)를 경유하여 차단유니트(104)의 차단몸체(111) 내부로 공급되고, 이어서 분사헤드 사이의 틈새를 통해 스트립(S)의 표면으로 고압의 공기가 분사된다.

이에 따라, 분사헤드(114)에서 분사되는 고압의 공기는 스트립(S)의 표면을 타고 흐르는 고압의 잔류수 및 스케일, 이물질 등을 효과적으로 차단하고, 스트립(S)의 외측으로 유도 제거하게 된다.

또한 전측 차단판(112)의 전면에 설치된 복수개의 비산방지막대(121)는 스트립(S)의 표면에 강하게 분사된 고압수가 전측 차단판(112)으로 강하게 비산되면, 고압수의 2차적인 비산을 방지하며, 전측 차단판(112)을 타고 흘러내리는 비산 고압수는 수로(122)를 통해 차단유니트(104)의 양측면으로 배출된다.

스트립(S)의 산화 스케일층을 모두 제거하게 되어 스트립(S)의 엔드부가 사이드 가이드(23)를 통과하게 되면, 포토센서(24)가 스트립(S)의 엔드부를 감지하고, 이 감지신호에 따라 승하강실린더(210)가 확장하여 승하강블록(212)이 상승하게 된다. 이에 승하강블록(212)과 일체를 이룬 크로스지지대(102) 및 차단부(100)가 동시에 상승하게 된다.

승하강실린더(210)의 작동이 정지되면, 이동실린더(25)가 축소되고 스트립(S) 양측의 사이드 가이드(23)는 외측으로 이동하게 된다. 이에 따라 랙기어(101)와 치합된 피니언기어(217)가 회전하게 되며, 핀가이드홀(215) 내부의 고정핀(117)은 타측에서 일측으로 이동하게 되고, 좌측, 우측 차단유니트는 고정축(103)을 중심으로 가변되어 폭이 넓어지게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면, 압연공정 상에서 스트립의 표면에 발생된 산화 스케일 및 외부에서 투입되는 각종 이물질을 제거하기 위해 분사되는 고압수를 분사헤드를 통해 분사되는 고압의 공기를 통해 스트립의 후측으로 잔류수가 흘러가는 것을 차단하게 된다.

또한 차단유니트가 고정축을 중심으로 스트립의 폭에 따라 가변됨으로써 차단판의 외측으로 잔류수가 흐르는 것을 방지하게 된다.

아울러 비산된 고압수는 차단판에 설치된 비산방지막대가 차단하게 된다.

따라서 스트립의 표면을 따라 흐르는 잔류수로 인한 스트립의 온도 저하를방지하고, 압연작업의 안정화 및 효율성 향상은 물론 제품의 표면 품질향상, 청결한 작업 환경을 유지할 수 있게 된다.

Claims

스트립의 이동경로에서 스트립의 폭에 따라 이동실린더에 의해 위치 변경되는 사이드 가이드;

상기 사이드 가이드의 전측에서 고압수를 분사하는 노즐 헤더;

상기 두 사이드 가이드 각각의 상면에 설치되고, 핀가이드홀이 형성되는 승하강블록;

상기 승하강블록에 얹혀진 채로 두 사이드 가이드를 가로질러 배치되는 크로스지지대;

상기 크로스지지대의 중심부에 고정되는 고정축; 및

상기 고정축에 회전 가능하게 삽입되고, 외측에 고정된 고정핀이 상기 핀가이드홀에 삽입되며, 자체에 연결된 플렉시블 호스를 통해 공급된 고압의 공기를 하부에 결합된 복수의 분사헤드 사이로 분사해서 상기 스트립의 표면으로 고압의 공기가 분사되는 차단 유니트

를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스케일용 고압수의 차단장치.
제 1 항에 있어서, 상기 승하강블록은,

상기 사이드 가이드에 설치되어 상기 승하강블록을 승하강시키는 승하강실린더와, 상기 승하강블록에 설치된 안착블록에 회전 가능하게 설치되고 상기 크로스지지대에 랙 피니언 치합되는 피니언기어와 함께 위치조정부를 구성하는 디스케일용 고압수의 차단장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 차단유니트는,

좌측이 상기 고정축에 삽입되고, 중심부에 공간이 형성되며, 하부에는 복수의 분사헤드홀더를 사이에 두고 공간과 연통된 개구부가 형성되는 차단몸체와, 상기 복수의 분사헤드홀더의 마주보는 내측면에 소정간격을 두고 볼팅되는 분사헤드와, 상기 차단몸체의 전측면과 후측면에 용접되는 복수의 차단판과, 상기 전측 차단판의 외측에 우측으로 경사지고 상호 소정간격을 두고 고정되는 다수의 비산방지막대을 포함하는 디스케일용 고압수의 차단장치.
제 3 항에 있어서, 상기 비산방지막대의 상면에 길이 방향으로 수로가 형성되는 것을 특징으로 하는 디스케일용 고압수의 차단장치.