KR20050007038A - Explosion prevention apparatus of combustion hollow tube - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A breakage preventing device of a hollow combustion tube is provided to prevent rupture or deformation of the U-tube by maintaining proper temperature in moving the movable heat resisting plate installed to the moving shaft by turning the rotating member with the motor. CONSTITUTION: A hollow combustion tube breakage preventing device is composed of plural movable heat resisting plates(20) surrounding the inside of a U-tube(10), a moving shaft installed to the outside of the movable heat resisting plate by a ball joint, thread-connected to the U-tube and composed of a driven gear(43) in the upper part, a rotating member(50) having an idle gear(51) intermittently formed at both insides and selectively thread-connected to the driven gear and an external gear(52) formed in the outer periphery, and a motor(60) fastened to the outer periphery of the U-tube to rotate a driving gear(61) engaged with the external gear.

Description

중공형 연소 튜브 파열 방지장치{Explosion prevention apparatus of combustion hollow tube}Explosion prevention apparatus of combustion hollow tube

본 발명은 중공형 연소 튜브 파열 방지장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연소 튜브의 내부에 고정 내열판 및 유동 내열판을 내장하고 버너에 화염 발생시 모터의 구동으로 유동 내열판을 유동시키면서 튜브가 급가열/급냉각되는 것을 방지할 수 있는 중공형 연소 튜브 파열 방지장치에 관한 것이다.The present invention relates to a hollow combustion tube rupture prevention device, and more particularly, a fixed heat-resistant plate and a flow-resistant heat plate are embedded in the combustion tube, and when the flame is generated in the burner, the tube is flowed while flowing the heat-resistant heat plate by driving of the motor. It relates to a hollow combustion tube burst prevention device that can prevent the heating / quenching.

일반적으로 소재강판에는 기계가공, 미세결정입자, 불순물 등에 의해 내부응력이 발생한다. 이러한 내부응력의 일부는 소재강판의 강도, 연전성을 높이고 기계적 성질을 개선시키지만, 우수한 자기적 특성 등을 얻기 위해서는 그 응력을 제거하기 위하여 소둔로에서 소둔공정이 수행된다.In general, the material steel sheet generates internal stress due to machining, microcrystalline particles, impurities, and the like. Some of these internal stresses increase the strength, ductility, and mechanical properties of the material steel sheet, but to obtain excellent magnetic properties, annealing is performed in an annealing furnace to remove the stresses.

상기 소둔로는 복사열을 이용해서 열간압연을 행한 소재강판을 열처리하여 금속의 재질을 결정하는 핵심설비로서, 압연 조직을 재결정시키고 성장시켜 내부응력을 제거하고, 적절한 인성을 가진 조직으로 만드는 역할을 한다.The annealing furnace is a core facility that determines the material of the metal by heat-treating the hot rolled material steel sheet using radiant heat. The annealing furnace serves to remove internal stress by recrystallizing and growing the rolled structure and to make the structure with appropriate toughness. .

즉, 소둔공정은 소재강판의 내부응력을 제거시키고 연화시키기 위하여 탄소성분 및 첨가 원소에 근거하여 기설정되어진 온도에 소재강판을 가열한 후 소정 시간동안 소둔로에 충분히 유지한다. 그리고, 냉각하여 수요가가 원하는 금속의 재질을 만드는 것이다.That is, in the annealing process, the material steel sheet is heated at a predetermined temperature based on the carbon component and the additive element in order to remove and soften the internal stress of the material steel sheet and then sufficiently maintain the material steel sheet in the annealing furnace for a predetermined time. Then, it is cooled to make the material of metal desired by the demand.

이러한 소둔공정에 있어서, 열처리 순서는 소재강판, 예를 들어 스트립 표면의 압연유 및 이물질을 제거시키는 예열공정과, 스트립의 온도를 급상승 시키는 무산화공정과, 스트립을 소정온도로 가열시키는 가열공정과, 가열된 스트립의 온도를 균일하게 유지시키는 균열공정과, 스트립을 서서히 냉각시키는 서냉공정과, 스트립의 시효 방지를 위한 과시효공정과, 급냉공정으로 이루어진다.In this annealing process, the heat treatment sequence includes a preheating step of removing rolling oil and foreign substances from a material steel sheet, for example, a strip surface, an anoxic step of raising the temperature of the strip rapidly, a heating step of heating the strip to a predetermined temperature, It consists of a cracking process of maintaining the temperature of the heated strip uniformly, a slow cooling process of gradually cooling the strip, an overaging process for preventing aging of the strip, and a quenching process.

이때, 가열공정과 균열공정이 수행되는 가열대와 균열대를 합하여 방사튜브구역(RTS: radiant tube section)이라 한다. 이러한 방사튜브구역에 있어서, 주요설비는, 도 1에 도시된 바와 같이 연소튜브(1)의 내부에 연소가스(CO gas)와 공기(air)를 혼합 연소시켜 열량을 공급하는 메인버너(3)가 설치되어 있고, 메인버너(3)를 점화시키기 위한 보조 버너로서 파이로트 버너(9)가 설치되어 있으며, 상기 메인버너(3)와 파이로트 버너(9)는 메인버너(3)에 의해 연소되어진 폐가스의 대류 및 복사에 의해 스트립에 열전달을 시키는 유튜브(2)에 내장되어 있다.In this case, the heating and cracking zones in which the heating process and the cracking process are performed are called radiant tube sections (RTS). In this spinning tube zone, the main equipment, as shown in Figure 1, the main burner (3) for supplying heat by mixing combustion gas (CO gas) and air (air) inside the combustion tube (1) Is installed, a pilot burner (9) is installed as an auxiliary burner for igniting the main burner (3), and the main burner (3) and the pilot burner (9) are burned by the main burner (3). It is embedded in the youtube 2 for heat transfer to the strip by convection and radiation of the waste gas.

한편, 상기 유튜브(2)에는 연소시 발생되는 폐 가스를 배출하는 폐 가스배출부(4) 및 폐가스 배출관(5)이 연결되어 있다.On the other hand, the tube 2 is connected to the waste gas discharge unit 4 and the waste gas discharge pipe 5 for discharging the waste gas generated during combustion.

여기서, 메인버너(3)의 점화는 파이로트 버너(9)에 의하여 이루어지며, 공급되는 공기 및 연소가스는 메인버너 내부의 보염기 주위에서 혼합되어 연소된다. 그리고, 연소된 폐가스는 소정의 흡입력에 의하여 폐 가스배출부(4)를 경유하여 대기로 방출된다.Here, the ignition of the main burner 3 is performed by the pilot burner 9, and the supplied air and the combustion gas are mixed and combusted around the flame in the main burner. The burnt waste gas is discharged to the atmosphere via the waste gas discharge unit 4 by a predetermined suction force.

이때, 메인버너(3)의 연속가동 중 충분한 열량을 확보하기 위해서는 공기와 연소가스는 완전 혼합되어야 한다. 그러나, 연소공기와 가스가 만나 화염이 형성되는 메인버너(3)는 열 팽창으로 인하여 파열 또는 변형되므로 사용수명이 단축되는 문제점이 있었다.At this time, in order to ensure a sufficient amount of heat during continuous operation of the main burner (3) air and combustion gas must be completely mixed. However, the main burner 3, in which the combustion air and the gas meet to form a flame, has a problem of shortening the service life due to rupture or deformation due to thermal expansion.

즉, 메인버너(3)와 파이롯트(9) 주변의 화염방사부 온도는 급속한 열팽창과 수축을 동반하여 유튜브(2) 입구가 변형 및 파열되는 것이다.That is, the temperature of the flame radiator around the main burner 3 and the pilot 9 is accompanied by rapid thermal expansion and contraction so that the entrance of the tube 2 is deformed and ruptured.

본 발명은 상기한 문제점 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 그 목적은 연속 소둔설비인 소둔로의 유튜브 내측 메인버너의 주변에 열변형을 최소화 할 수 있는 유동식 열 분사수단을 설치하여 유튜브의 사용수명을 연장시켜 생산성향상 및 생산원가를 절감할 수 있는 중공형 연소 튜브 파열 방지장치를 제공함에 있다.The present invention has been invented to solve the above problems, the object is to extend the service life of the tube by installing a flow type heat injection means that can minimize the thermal deformation around the main inner burner of the inner tube of the annealing furnace continuous annealing equipment It is to provide a hollow combustion tube burst prevention device that can improve the productivity and reduce the production cost.

도 1은 일반적인 간접 가열 방식의 연소튜브를 나타낸 사시도.1 is a perspective view showing a combustion tube of a general indirect heating method.

도 2는 본 발명에 따른 튜브 파열 방지장치가 설치된 상태를 나타낸 사시도.Figure 2 is a perspective view showing a state in which the tube burst prevention device according to the present invention is installed.

도 3은 본 발명에 따른 튜브 파열 방지장치가 설치된 상태를 나타낸 단면도.3 is a cross-sectional view showing a state in which a tube burst prevention device according to the present invention is installed.

도 4및 도 5는 본 발명에 따른 튜브 파열 방지장치의 작동상태를 나타낸 단면도.4 and 5 are cross-sectional views showing the operating state of the tube burst prevention device according to the present invention.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※※ Explanation of symbols about main part of drawing ※

10 : 유튜브 11 : 삽입공10: YouTube 11: insertion hole

20 : 유동 내열판 21 : 유도핀20: flow resistant plate 21: guide pin

30 : 고정 내열판 40 : 이동축30: fixed heat-resistant plate 40: moving shaft

41 : 볼 조인트 43 : 종동기어41: ball joint 43: driven gear

50 : 회전부재 51 : 아이들기어50: rotating member 51: idle gear

52 : 외접기어 53 : 구름 볼52: external gear 53: cloud ball

60 : 모터 61 : 구동기어60: motor 61: drive gear

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 구성을 설명하면 다음과 같다.Referring to the characteristic configuration of the present invention for achieving the above object is as follows.

본 발명의 중공형 연소 튜브 파열 방지장치는 유튜브의 내측면을 감싸도록 내장된 복수개의 유동 내열판과, 그 유동 내열판의 외측면에 볼 조인트를 매개로 설치되고 중앙부는 유튜브에 나사 결합되며 상단부에는 종동기어가 형성된 이동축과, 상기 종동기어에 선택적으로 나사 결합되도록 내부 양측면에는 아이들기어가 간헐적으로 형성되고 외측 둘레면에는 외접기어가 형성된 회전부재와, 상기 외접기어에 기어 결합되는 구동기어를 회전시키도록 유튜브의 외측 둘레면에 고정된 모터를 포함하여서 된 것이다.Hollow combustion tube rupture preventing device of the present invention is a plurality of flow-resistant heat plate is built to surround the inner surface of the tube, the outer surface of the flow-resistant heat plate is installed via a ball joint through the center portion screwed to the tube and the upper end A moving shaft having a driven gear, a rotating member having intermittent idle gears formed on both inner sides thereof and an external gear formed on the outer circumferential surface so as to be selectively screwed to the driven gear, and a drive gear geared to the external gear. It includes a motor fixed to the outer circumferential surface of the YouTube to rotate.

이와 같은 특징을 갖는 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.Referring to the present invention having such characteristics in detail as follows.

도 2는 본 발명에 따른 튜브 파열 방지장치가 설치된 상태를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 튜브 파열 방지장치가 설치된 상태를 나타낸 단면도.이다.Figure 2 is a perspective view showing a state in which the tube bursting prevention apparatus according to the invention is installed, Figure 3 is a cross-sectional view showing a state in which the tube bursting prevention apparatus according to the present invention is installed.

여기에서 참조되는 바와 같이 유튜브(10)의 내부에는 내측면을 감싸도록 유동 내열판(20)이 설치되어 있되, 상기 유동 내열판(20)은 개별적으로 작동될 수 있도록 복수개가 등 간격으로 설치되어 있고, 그 유동 내열판(20)의 개수는 4개를 설치하는 것이 가장 바람직하며, 각 유동 내열판(20)의 양측 단부에는 유동 내열판(20)이 진동할 때 이탈되지 않도록 안내하기 위한 유도핀(21)이 설치되어 있고 상기 유튜브(10)에는 유도핀(21)이 이동될 수 있도록 삽입공(11)이 형성되어 있다.As referred to herein, the flow heat-resistant plate 20 is installed inside the youtube 10 so as to surround the inner surface, and the flow heat-resistant plate 20 is provided at a plurality of equal intervals so as to be operated individually. In addition, the number of the heat-resistant plates 20 is most preferably provided, and the induction for guiding the flow-resistant plate 20 is not separated when both sides of the flow-resistant heat plate 20 vibrate The pin 21 is installed and the insertion hole 11 is formed in the youtube 10 so that the guide pin 21 can be moved.

한편, 상기 유튜브(10)의 내측 둘레면에는 그 유튜브(10)가 파열되는 것을 방지하기 위하여 고정 내열판(30)을 설치할 수도 있다.On the other hand, the inner circumferential surface of the youtube 10 may be provided with a fixed heat-resistant plate 30 to prevent the youtube 10 to rupture.

상기 유동 내열판(20)의 외측면에는 이동축(40)의 하단부가 설치되어 있되, 상기 이동축(40)은 회전이 가능하도록 볼 조인트(41)를 매개로 설치되어 있고, 상기 이동축(40)의 중앙부분에는 유튜브(10)와 나사결합하기 위한 나사부(42)가 형성되어 있으며, 상단부에는 이동축(40)의 회전력을 전달받기 위한 종동기어(43)가 유튜브(10)의 외부로 돌출되게 형성되어 있다.The outer surface of the flow-resistant heat plate 20 is provided with a lower end of the moving shaft 40, the moving shaft 40 is installed through the ball joint 41 to enable rotation, the moving shaft ( The center portion of the 40 is formed with a screw portion 42 for screwing the tube 10, the upper end of the driven gear 43 for receiving the rotational force of the moving shaft 40 to the outside of the tube 10 It is formed to protrude.

한편, 상기 유튜브(10)의 외측 둘레면에는 종동기어(43)를 감싸도록 회전부재(50)가 설치되어 있되, 상기 유튜브(10)와 회전부재(50)의 접촉부에는 회전부재(50)의 원활한 회전력을 부여하기 위하여 구름 볼(53)을 설치하는 것이 더욱 바람직하다.On the other hand, the outer peripheral surface of the youtube 10 is provided with a rotating member 50 to surround the driven gear 43, the contact portion of the youtube 10 and the rotating member 50 of the rotating member 50 It is more preferable to install the rolling ball 53 to give a smooth rotational force.

그리고 상기 회전부재(50)의 내부 양측면에는 종동기어(43)와 선택적으로 기어 결합되는 아이들기어(51)가 간헐적으로 형성되어 있으며, 상기 아이들기어(51)를 간헐적으로 형성하는 이유는 회전부재(50)가 일방향으로 회전될 때종동기어(43)를 정/역방향으로 반복적으로 회전시키기 위함이다. 상기 회전부재(50)의 외측 둘레면에는 외접기어(52)가 형성되어 있다.In addition, an idle gear 51 that is selectively gear-coupled with the driven gear 43 is intermittently formed on both inner side surfaces of the rotating member 50, and the reason for forming the idle gear 51 intermittently is a rotating member ( This is to repeatedly rotate the driven gear 43 in the forward / reverse direction when the 50 is rotated in one direction. External gears 52 are formed on the outer circumferential surface of the rotating member 50.

또한 상기 외접기어(52)에는 구동기어(61)가 기어 결합되어 있고, 그 구동기어(61)는 유튜브(10)의 외부 둘레면 일측에 지지부재(62)를 매개로 고정된 모터(60)에 설치되어 있다.In addition, a drive gear 61 is gear-coupled to the external gear 52, and the drive gear 61 is a motor 60 fixed to a side of the outer circumferential surface of the YouTube 10 via a support member 62. Installed in

이와 같이 구성된 본 발명의 작동을 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention configured as described in detail as follows.

먼저, 공기와 연소가스를 혼합시켜 파이이로트(9)를 점화시키면 메인버너(3)에 화염이 발생되면서 온도가 급상승하게 되는 것이며, 이때 모터(60)를 작동시킨다.First, when the air and the combustion gas is mixed to ignite the pilot 9, the flame is generated in the main burner 3, and the temperature rises rapidly, and the motor 60 is operated.

상기 모터(60)가 작동되면 구동기어(61)가 회전하게 됨에 따라서 그 구동기어(61)에 기어 결합된 외접기어(52)가 회전하게 되므로 상기 외접기어(52)가 형성된 회전부재(50)가 회전하게 되는 것이다.As the drive gear 61 rotates when the motor 60 is operated, the external gear 52 geared to the drive gear 61 rotates, so that the external member 52 has the rotary member 50 formed thereon. Will rotate.

상기 회전부재(50)가 회전되면, 그 내부에 간헐적으로 형성된 아이들기어(51)는 종동기어(43)에 순차적으로 기어 결합되면서 상기 종동기어(43)를 회전시키게 되는 것이다. 즉, 상기 종동기어(43)의 좌측에 아이들기어(51)가 기어 결합된 상태로 회전부재(50)가 회전되면 상기 종동기어(43)가 형성된 이동축(40)은 정방향으로 회전되므로 그 유튜브(10)와 나사 결합된 나사부(42)에 의해서 하부로 이동되는 것이며, 상기 이동축(40)의 하단부는 유동 내열판(20)에 볼 조인트(31)로 결합되어 있으므로 원활하게 회전되는 것이며, 상기 유동 내열판(20)을 유튜브(10)의 중심 방향으로 이동시키게 되는 것이다.When the rotating member 50 is rotated, the idle gear 51 intermittently formed therein is rotated to the driven gear 43 while being sequentially geared to the driven gear 43. That is, when the rotating member 50 is rotated while the idle gear 51 is gear-coupled to the left side of the driven gear 43, the moving shaft 40 on which the driven gear 43 is formed rotates in the forward direction. 10 is moved downward by the screw portion 42 coupled to the screw thread, the lower end of the moving shaft 40 is smoothly rotated because the ball joint 31 is coupled to the flow-resistant heat plate 20, The flow heat-resistant plate 20 is to be moved in the direction of the center of the YouTube (10).

한편, 상기 회전부재(50)가 더욱 회전되어 종동기어(43)의 우측에 아이들기어(51)가 기어 결합된 상태로 회전부재(50)가 회전되면 상기 종동기어(43)가 형성된 이동축(40)은 역방향으로 회전되므로 그 유튜브(10)와 나사 결합된 나사부(42)에 의해서 상부로 이동되는 것이며, 상기 이동축(40)의 하단부는 유동 내열판(20)에 볼 조인트(41)로 결합되어 있으므로 원활하게 회전되는 것이며, 상기 유동 내열판(20)을 유튜브(10)의 원주방향으로 이동시키게 되는 것이다.On the other hand, when the rotary member 50 is further rotated and the rotating member 50 is rotated while the idle gear 51 is coupled to the right side of the driven gear 43, the driven shaft 43 is formed of a moving shaft ( 40 is rotated in the reverse direction to be moved upward by the threaded portion 42 screwed with the youtube 10, the lower end of the moving shaft 40 to the ball joint 41 to the flow-resistant heat plate 20 Since it is coupled is smoothly rotated, the flow of the heat-resistant plate 20 is to move in the circumferential direction of the YouTube (10).

따라서 상기 회전부재(50)가 연속적으로 회전되면 종동기어(43)의 좌측 및 우측에 아이들기어(51)가 순차적으로 기어 결합되면서 이동축(40)을 이동시키게 되어 유튜브(10)의 내부에 설치된 유동 내열판(20)이 유동되면서 유튜브(10)가 급가열/급냉각되는 것을 방지하게 되는 것이며, 상기 유동 내열판(20)이 진동될 때 그 유동 내열판(20)의 양단부에 설치된 유도핀(21)은 유튜브(10)에 형성된 삽입공(11)을 따라서 이동되므로 유동 내열판(20)의 이탈을 방지하게 되는 것이다.Therefore, when the rotating member 50 is rotated continuously, the idle gear 51 is sequentially geared to the left and right of the driven gear 43 to move the moving shaft 40 to be installed inside the youtube 10. It is to prevent the rapid heating / rapid cooling of the tube 10 as the flow heat-resistant plate 20 flows, guide pins provided at both ends of the flow-resistant heat plate 20 when the flow-resistant heat plate 20 is vibrated 21 is moved along the insertion hole 11 formed in the youtube 10 to prevent the separation of the flow-resistant heat plate (20).

이와 같이 본 발명은 모터의 회전력을 전달받아 회전되는 회전부재에 의해서 이동축에 설치된 유동 내열판이 유동되면서 온도를 적정하게 유지하여 유튜브가 파열 및 변형되는 것을 미연에 방지할 수 있게되는 특유의 효과가 있다.As described above, the present invention has a unique effect of preventing the rupture and deformation of the youtube in advance by maintaining a proper temperature while flowing the heat-resistant plate installed on the moving shaft by the rotating member which is rotated by the rotational force of the motor. have.

Claims (4)

유튜브(10)의 내측면을 감싸도록 내장된 복수개의 유동 내열판(20)과, 그 유동 내열판(20)의 외측면에 볼 조인트(41)를 매개로 설치되고 중앙부는 유튜브(10)에 나사 결합되며 상단부에는 종동기어(43)가 형성된 이동축(40)과, 상기 종동기어(43)에 선택적으로 나사 결합되도록 내부 양측면에는 아이들기어(51)가 간헐적으로 형성되고 외측 둘레면에는 외접기어(52)가 형성된 회전부재(50)와, 상기 외접기어(52)에 기어 결합되는 구동기어(61)를 회전시키도록 유튜브(10)의 외측 둘레면에 고정된 모터(60)를 포함함을 특징으로 하는 중공형 연소 튜브 파열 방지장치.A plurality of flow-resistant heat plates 20 embedded to surround the inner surface of the youtube 10 and a ball joint 41 are installed on the outer surface of the flow-resistant heat plate 20, and the center portion is disposed on the youtube 10. A screw shaft coupled to the upper end has a moving shaft 40 having a driven gear 43, and idle gears 51 are formed intermittently on both inner sides so as to be selectively screwed to the driven gear 43, and external gears on the outer circumferential surface. And a motor 60 fixed to the outer circumferential surface of the youtube 10 so as to rotate the rotating member 50 having the 52 formed therein, and the drive gear 61 geared to the external gear 52. Hollow combustion tube burst prevention device characterized in that. 제 1 항에 있어서, 상기 유동 내열판(20)의 유동을 안내하도록 유동 내열판(20)의 양단부에 형성된 유도핀(21)과, 상기 유도핀(21)이 삽입되도록 유튜브(10)에 형성된 삽입공(11)을 더 포함함을 특징으로 하는 중공형 연소 튜브 파열 방지장치.According to claim 1, Induction pins 21 formed at both ends of the flow heat-resistant plate 20 to guide the flow of the flow heat-resistant plate 20, and the induction pin 21 is formed in the youtube 10 to be inserted Hollow combustion tube burst prevention device further comprises an insertion hole (11). 제 1 항에 있어서, 상기 유튜브(10)와 회전부재(50)의 접촉부에는 회전부재(50)의 원활한 회전력을 부여하기 위하여 구름 볼(53)을 더 포함함을 특징으로 하는 중공형 연소 튜브 파열 방지장치.The hollow combustion tube rupture of claim 1, further comprising a rolling ball (53) at the contact portion of the youtube (10) and the rotating member (50) to impart a smooth rotational force of the rotating member (50). Prevention device. 제 1 항에 있어서, 상기 유튜브(10)와 유동 내열판(20)의 사이에 위치되도록 유튜브(10)의 내측 둘레면에 설치된 고정 내열판(30)을 더 포함함을 특징으로 하는 중공형 연소 튜브 파열 방지장치.The method of claim 1, further comprising a fixed heat-resistant plate 30 is installed on the inner circumferential surface of the youtube 10 so as to be located between the youtube 10 and the flow heat-resistant plate 20. Tube burst protection.
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