KR20040110327A - 광휘소둔로의 머플 위치 교정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 머플의 초기 삽입시 가열로와의 간격을 검출하여 머플의 위치를 조절함으로써 가열로와 균일한 간격을 유지할 수 있도록 된 광휘소둔로의 머플 위치 교정장치를 제공함에 있다.

이에 본 발명은 광휘소둔로의 가열로 하부에 일정간격을 두고 설치되어 가열로 내벽과 머플 사이의 간격을 확인하기 위한 감지부와, 상기 가열로의 상부를 따라 일정간격을 두고 설치되고 상기 감지부의 신호에 따라 정역회전하는 스텝모터와, 이 스텝모터의 회전축에 연결되고 스텝모터의 회전력을 수직방향의 직선이동력으로 전환시키기 위한 기어박스, 상기 기어박스에 설치되어 상하 이동되고 상부로 돌출되어 상기 머플의 상단 플랜지가 놓여지는 구동로드를 포함하여, 머플의 기울기를 조절하기 위한 조절부를 포함하는 광휘소둔로의 머플 위치 교정장치를 제공한다.

Description

광휘소둔로의 머플 위치 교정장치{Apparatus for amending center of muffle in bright annealing furnace}

본 발명은 스테인레스 냉연공장 광휘소둔라인의 광휘 소둔로에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광휘 소둔로의 내측을 형성하는 머플의 하단 실링부가 온도 편차에 의하여 변형을 일으키는 데 이 머플 실링부의 변형을 조기에 감지하는 머플 변형 감지장치에 관한 것이다.

일반적으로 광휘소둔은 냉간 압연된 스트립을 소재로 강 표면에 산화탈탄을 막고 금속적 광택을 잃지 않도록 환원성이나 비산화성 가스의 기류 내에서 소둔 처리하는 것으로서, 소둔 후에 스트립을 그대로 냉각하면 스트립 표면의 광택이 상실되지 않고 처음 상태를 그대로 유지하게 된다.

이러한 광휘소둔라인에 사용되는 광휘 소둔로는 도 1에 도시된 바와 같이 스트립(1)의 진입측에 인렛실박스(3)를 구비하고, 이 인렛실박스(3)의 상측에 수소 가스가 충진된 머플(5)과 이 머플(5)의 외측에 제공되는 가열로(7)를 구비하며, 이 가열로(7)에 설치되는 버너(9)의 열로 수소 분위기 가스를 간접 가열하여, 머플(5) 내의 분위기 가스를 통과하는 스트립(1)을 소둔 처리하게 된다.

이 머플(5)의 하단 내측에는 인렛플러그(11)가 구비되고 머플(5)의 하단 외측에는 오일이 충만된 오일탱크(13)가 구비되어 머플(5)의 하단을 오일에 잠기게 하여 실링을 실현한다.

상기한 머플은 가열로 상부를 통해 가열로 내부로 삽입하여 설치하게 되는데, 종래에는 단순히 머플을 가열로 상단에 결속볼트로 체결하여 고정하는 구조로 머플과 가열로 내주면 사이의 간격이 균일한지에 대해서는 확인이 불가능하였으며 이를 측정하기 위한 장치도 전무한 실정이었다.

따라서 머플이 기울어지게 설치된 경우 머플과 가열로의 내주면 사이의 간격이 불균일하게 되는 문제점이 발생되며 이에 따라 버너에서 발생된 열의 흐름이 머플과가열로의 틈에서 원활하게 순환되지 못하고 간격이 좁은 지역에서 정체되면서 과열되어 머플의 조기변형을 초래하게 된다.

이와같이 머플이 변형됨에 따라 그 수명이 단축됨은 물론, 머플 하부의 실링 이상으로 인해 열손실과 심한 경우 가스 누출로 인한 수소 폭발과 같은 대형사고의 위험이 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 머플의 초기 삽입시 가열로와의 간격을 검출하여 머플의 위치를 조절함으로써 가열로와 균일한 간격을 유지할 수 있도록 된 광휘소둔로의 머플 위치 교정장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 광휘 소둔로의 인렛 플러그부를 도시한 부분 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 머플 위치 교정장치가 광휘 소둔로의 일측에 설치된 상태를 도시한 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 머플 위치 교정장치를 도시한 사시도,

도 4와 도 5는 본 발명에 따른 머플 위치 교정장치에서 머플의 위치 확인을 위한 일부 구성 사시도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 실링관 11 : 터치바

12 : 구동실린더 13 : 랙

14 : 피니언기어 15 : 회전량검출센서

16 : 패드 17 : 스케일

18 : 지시침 20 : 온도센서

30 : 스텝모터 31 : 기어박스

32 : 구동로드 33 : 삽입홀

41,42 : 감지센서 43 : 감지편

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 가열로 하부에 일정간격을 두고 설치되어 가열로 내벽과 머플 사이의 간격을 확인하기 위한 감지부와, 상기 가열로의 상단에 설치되고 머플에 연결되어 상기 감지부의 신호에 따라 머플의 기울기를 조절하기 위한 조절부를 포함한다.

또한, 본 발명은 보조적으로 상기 머플의 변형에 따른 온도변화를 검출하여 상기 조절부에 신호를 인가하기 위한 온도검출수단을 더욱 포함할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 일반적인 광휘 소둔로의 인렛 플러그부를 도시한 부분 단면도이다.

상기한 도면에 의하면, 광휘소둔로는 가열대와 가열대 상부의 냉각대, 및 리턴덕트와 상기 가열대 하부의 스트립 유입부와 리턴덕트와 끝단에 설치되는 인렛실박스(3)를 포함하며, 상기 가열대를 이루는 가열로(7)는 소둔이 실시되는 부분으로 내부에 스트립(1)이 지나는 머플(50)이 수직으로 장착되며 가열로(7)의 내벽에는 머플을 감싸 보온을 유지시키 위하여 보온타일(8)이 부착되고, 가열로 일측에는 수소 분위기 가스를 간접 가열하기 위한 버너(9)가 설치되며, 머플의 하단 내측에는 인렛플러그(11)가 구비되고 머플의 하단 외측에는 오일이 충만된 오일탱크(13)가 구비되어 머플 하단을 오일에 잠기게 하여 실링을 실현하는 구조로 되어 있다.

그리고 도 2는 본 발명에 따른 머플 위치 교정장치가 광휘 소둔로의 일측에 설치된 상태를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 머플 위치 교정장치를 도시한 사시도이며, 도 4와 도 5는 본 발명에 따른 머플 위치 교정장치에서 머플의 위치 확인을 위한 일부 구성 사시도이다.

상기한 도면에 의하면 본 발명은 가열로(7) 하부에 일정간격을 두고 설치되어 가열로(7) 내벽과 머플(5) 사이의 간격을 확인하기 위한 감지부와, 상기 가열로(7)의 상단에 설치되고 머플(5)에 연결되어 상기 감지부의 신호에 따라머플(5)의 기울기를 조절하기 위한 조절부, 상기 머플(5)의 변형에 따른 온도변화를 검출하기 위한 온도검출수단을 포함한다.

먼저 상기 감지부를 살펴보면, 가열로(7) 하단에 방사방향으로 설치되어 가열로(7)를 관통하는 다수개의 실링관(10)과, 이 실링관(10)에 슬라이딩가능하게 삽입되어 상기 가열로(7) 내측의 머플(5) 측면에 접촉되는 터치바(11), 상기 가열로(7) 외벽에 설치되고 상기 터치바(11)에 연결되어 터치바(11)를 슬라이딩시키기 위한 구동실린더(12), 상기 가열로(7) 외측으로 연장된 터치바(11)의 상단에 형성되는 랙(13), 상기 랙(13)에 치합되는 피니언기어(14), 상기 가열로(7)에 설치되고 상기 피니언기어(14)에 연결되어 피니언기어(14)의 회전량을 측정하기 위한 회전량검출센서(15)를 포함한다.

따라서 구동실린더(12)가 수축작동되면 터치바(11)가 가열로(7) 내부로 진행하여 머플(5)에 닿게 되고 이때까지의 터치바(11) 이동량은 회전량검출센서(15)를 통해 검출되므로 각 회전량검출센서(15)의 측정값에 따라 머플(5)이 어느쪽으로 기울어졌는지를 확인할 수 있게 된다.

상기 실링관(10)은 내측으로 삽입되는 터치바(11)와의 기밀유지를 위해 실링용 패드(16)가 내벽에 더욱 설치됨이 바람직하다.

또한, 상기 감지부는 머플(5)의 기울기를 작업자가 가식적으로 확인할 수 있도록 확인수단을 더욱 설치할 수 있는 데, 이를 위해 상기 가열로(7)의 외측면에는 눈금이 표시된 스케일(17)을 상기 터치바(11)와 평행하게 설치하고, 상기 터치바(11)의 외측 끝단에는 상기 스케일(17)의 눈금을 가리키는 지시침(18)을 연장설치한 구조로 되어 있다.

여기서 상기 감지부는 가열로(7)의 외주면을 따라 적어도 90도 간격으로 배치함으로써 머플(5)의 전,후,좌,우 방향에의 기울기 변화를 확인할 수 있도록 한다.

또한, 상기 온도검출수단은 광휘소둔로 가동중 머플(5)의 변형을 보조적으로 감지하기 위한 것으로, 상기 가열로(7)를 따라 설치되어 가열로(7) 내벽과 머플(5) 사이의 온도를 감지하기 위한 온도센서(20)를 포함한다.

따라서 상기 온도센서(20)를 통해 측정된 값이 높게되면 머플(5)의 변형에 따라 머플(5)과 가열로(7) 사이의 간격이 좁아진 경우로 이에 따라 바로 감지부를 작동시키고 감지부의 신호에 따라 조절부를 제어작동하여 이를 수정할 수 있게 되는 것이다.

한편, 상기 조절부는 가열로(7)의 상부를 따라 일정간격을 두고 방사방향으로 설치되고 상기 회전량검출센서(15)의 신호에 따라 일정량 정역회전하는 스텝모터(30)와, 이 스텝모터(30)의 회전축에 연결되고 스텝모터(30)의 회전력을 수직방향의 직선이동력으로 전환시키기 위한 기어박스(31), 상기 기어박스(31)에 설치되어 상하 이동되고 상부로 돌출되어 상기 머플(5)의 상단 플랜지(6)가 놓여지는 구동로드(32)를 포함한다.

따라서 일측 조절부의 스텝모터(30)가 작동되면 구동로드(32)가 승하강 작동되어 구동로드(32)의 상단에 놓여진 머플(5)의 일측을 들어올리거나 내리게 되어 머플(5) 전체의 기울기를 조절하게 되는 것이다.

여기서 상기 구동로드(32)와 머플(5)과의 설치구조를 살펴보면, 구동로드(32)의 상단은 원뿔형태를 이루고 상기 머플(5)의 플랜즈에는 상기 구동로드(32)가 끼워지도록 삽입홀(33)이 형성된다.

따라서 삽입홀(33)에 구동로드(32) 일부가 끼워지게 되어 구동로드(32) 작동에 따른 머플(5) 회전 등의 유동을 방지할 수 있게 된다.

또한, 본 실시예에 따르면 조절부의 작동에 따라 머플(5)의 전체적인 높이가 변하는 경우 자칫 머플(5)의 하단이 오일탱크(13)에 닿거나 머플(5)이 너무 올라가는 등의 문제가 발생할 소지가 있으며, 이를 방지하기 위하여 상기 가열로(7)의 상단에 수직 설치된 브라켓(40)에는 상하단에 감지센서(41,42)를 설치하고 상기 머플(5)의 플랜지(6)에는 상기 감지센서에 감지되는 감지편(43)을 더욱 설치한다.

따라서 상기 감지편(43)이 감지센서(41,42)를 벗어나게 되면 모든 조절부의 스텝모터(30)를 작동시켜 머플(5)의 높이를 전체적으로 올리거나 내릴 수 있게 된다.

본 발명의 이점과 장점은 이하의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명함으로서 보다 명확하게 될 것이다.

가열로(7)에 머플(5)을 초기 삽입하게 되면 머플(5)의 상단 플랜지(6)에 형성된 삽입홀(33)에 가열로(7) 상단에 설치된 구동로드(32)가 삽입되면서 머플(5)이 구동로드(32)에 놓여지게 된다.

이 상태에서 구동실린더(12)를 수축작동시켜 머플(5)의 기울기를 측정하게 된다.

즉, 구동실린더(12)를 수축작동시키게 되면 구동실린더(12)의 피스톤로드 선단에 설치된 터치바(11)가 가열로(7)에 설치된 실링관(10)을 따라 내측으로 진행하게 되어 가열로(7) 방사방향으로 설치된 각 터치바(11)의 내측 선단이 각각 머플(5)의 외주면에 닿게 된다.

이때, 상기 터치바(11)의 상단에 형성된 랙(13)에 의해 피니언기어(14)가 회전하게 되고 이 피니언기어(14)의 회전량은 회전량검출센서(15)에 의해 검출된다.

따라서 각 회전량검출센서(15)는 터치바(11)가 머플(5)에 접할 때가지의 터치바(11) 이동량을 검출할 수 있게 되는 것이다.

이렇게 회전량검출센서(15)에 의해 검출된 측정값에 따라 상기 회전량검출센서(15)는 가열로(7) 상부에 설치된 스텝모터(30)에 신호를 인가하여 스텝모터(30)를 제어작동시키게 된다.

스텝모터(30)가 제어작동됨에 따라 스텝모터(30)의 회전축에 설치된 기어박스(31)를 통해 스텝모터(30)의 회전력이 전환되어 구동로드(32)는 수직으로 직선 이동하게 된다.

이와같이 구동로드(32)가 수직으로 이동함에 따라 구동로드(32)에 플랜지(6)를 매개로 놓여진 머플(5)은 일측이 상승 또는 하강되어 전체적인 기울기가 바뀌게 되는 것이다.

머플(5)의 기울기는 가열로(7)에 설치된 각 터치바(11)의 이동량이 모두 동일해질 때까지 계속 진행되며, 각 터치바(11)의 이동량이 모두 일치되면 머플(5)은 정확하게 가열로(7)에 대해 수직으로 설치되어 가열로(7) 내벽과 머플(5)과의 간격은 어느 곳에서나 동일하게 유지되는 것이다.

한편, 광휘 소둔로 가동중 머플(5)이 열변형을 일으켜 일측으로 기울어진 경우에는 머플(5)과 가열로(7) 내벽 사이의 간격이 달라지게 되고 이 간격이 좁은 곳에서는 온도가 높아지게 된다.

이러한 온도변화는 가열로(7)에 설치된 온도센서(20)에 감지되고, 이 온도센서(20)의 신호에 따라 상기 감지부의 터치바(11)가 역시 진행되어 머플(5)과 가열로(7) 사이의 간격을 측정하게 되고 이 측정값에 따라 조절부의 스텝모터(30)가 제어작동되어 머플(5)의 기울기를 조절하게 된다.

이와 같이 본 발명에 따른 광휘소둔로의 머플 위치 교정장치에 의하면, 머플의 기울기를 감지하여 바로 수정할 수 있도록 함으로써 머플과 가열로 사이의 간격 불균일에 의한 온도 편차를 방지하고 머플의 조기 변형을 방지하여 수명을 연장시킬 수 있게 된다.

또한, 머플 변형에 의한 하부 실링 이상으로 인한 열손실과 가스 누출에 따른 대형 설비사고를 예방할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 광휘소둔로의 가열로 하부에 일정간격을 두고 설치되어 가열로 내벽과 머플 사이의 간격을 확인하기 위한 감지부와,

   상기 가열로의 상부를 따라 일정간격을 두고 설치되고 상기 감지부의 신호에 따라 정역회전하는 스텝모터와, 이 스텝모터의 회전축에 연결되고 스텝모터의 회전력을 수직방향의 직선이동력으로 전환시키기 위한 기어박스, 상기 기어박스에 설치되어 상하 이동되고 상부로 돌출되어 상기 머플의 상단 플랜지가 놓여지는 구동로드를 포함하여, 머플의 기울기를 조절하기 위한 조절부

   를 포함하는 광휘소둔로의 머플 위치 교정장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 감지부는 가열로 하단에 방사방향으로 설치되어 가열로를 관통하는 다수개의 실링관과, 이 실링관에 슬라이딩가능하게 삽입되어 상기 가열로 내측의 머플 측면에 접촉되는 터치바, 상기 가열로 외벽에 설치되고 상기 터치바에 연결되어 터치바를 슬라이딩시키기 위한 구동실린더, 상기 가열로 외측으로 연장된 터치바의 상단에 형성되는 랙, 상기 랙에 치합되는 피니언기어, 상기 가열로에 설치되고 상기 피니언기어에 연결되어 피니언기어의 회전량을 측정하기 위한 회전량검출센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 광휘소둔로의 머플 위치 교정장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 구동로드 상단은 원뿔형태를 이루고 상기 머플의 플랜즈에는 상기 구동로드가 끼워지도록 삽입홀이 형성된 것을 특징으로 하는 광휘소둔로의 머플 위치 교정장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가열로를 따라 설치되어 가열로 내벽과 머플 사이의 온도를 감지하기 위한 온도센서를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 광휘소둔로의 머플 위치 교정장치.