KR20070068383A - 평탄 강철 제품을 퀀칭하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

평탄 강철 제품을 퀀칭하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 장치는 고압 슬롯 노즐(5)을 구비하여, 노즐 밖으로 나온 물이 퀀칭되어야 하는 연속적인 금속 시이트(4)상으로 분사된다. 나선형 롤러(3)가 고압 슬롯 노즐(5)로부터 하류측에 제공되며 금속 시이트의 측방향 가장자리 위에 물을 측방향으로 유동시키는 것을 보조한다. 채널 효과가 고압 슬롯 노즐(5)의 노즐 하우징(6)과 나선형 롤러(3) 사이에 발생하여, 금속 시이트의 표면상에 물이 과도하게 축적된다. 이러한 과도한 물의 축적은 금속 시이트의 균일한 냉각을 교란하며, 결과적으로, 흡입 장치(6,12)에 의한 흡입으로써 제거된다. 이러한 흡입 장치는 제 1 도관(7)을 구비하며, 상기 제 1 도관은 하단부에서 과도하게 축적된 물에 잠기게 되고, 상부에서, 제 2 도관(8)으로 이끌게 되어, 2 개의 넓혀진 부분(9)들이 흡입 펌프에 각각 연결되어, 그에 의해 물이 측부로 흡입되어 나가게 된다.

Description

평탄 강철 제품을 퀀칭하기 위한 방법 및 장치{Method and device for quenching flat steel products}
본 발명은 평탄 강철 제품을 퀀칭(quenching)하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명의 주된 적용 분야는 탄소강 플레이트의 퀀칭이다. 따라서 다음의 상세한 설명에서 금속 플레이트가 빈번하게 언급되지만, 그것에 제한되는 것으로 간주되지는 않는다.
퀀칭할 때, 물이 금속의 플레이트 위로 분사된다. 물은 다음에 냉각 과정 이후에 플레이트의 가장자리에 걸쳐 측면으로 흐르게 된다.
본 발명의 목적은 물의 배수를 향상시키는 것이다.
이러한 목적을 해결하기 위하여, 본 발명은 평탄한 강철 제품을 퀀칭(quenching)시키는 방법을 제공하는데, 여기에서
- 평탄 제품들은 상부 및 하부 롤러들을 가진 롤러 콘베이어를 따라서 연속적으로 안내되고,
- 물이 평탄 제품들의 위로 분사되고,
- 분사된 물의 일부가 상부 롤러들중 적어도 하나의 흡입 흐름에 의해 제거된다.
본 발명은 특정의 "수문 효과"가 근접한 롤러들 사이에 발생된다는 인식에 기초하는데, 근접한 롤러들은 플레이트의 표면상에 물의 높이가 증가되는 결과를 초래한다. "수문 효과"는 노즐 박스와 그것의 하류측에 위치된 제 1 상부 롤러 사이에서 발생할 수도 있는데, 이것은 종종 나선형의 롤러이다. 물 높이의 증가는 플레이트의 폭에 걸쳐서 그리고 플레이트의 길이에 걸쳐서도 플레이트를 균일하게 냉각시키는데 부정적인(negative) 영향을 미친다. 이것은 플레이트의 측부 가장자리에 걸쳐 물을 균일하게 유동시키는 것을 보다 곤란하게 만든다. 이것은 특히, 플레이트들이 매우 넓을 때 적용된다. "수문 효과"는 시간 당(per), 그리고 플레이트 표면의 제곱 미터당 물의 양에 따른다.
본 발명은 증가된 물의 레벨을 흡입에 의해서 제거하여 물의 배수를 향상시키고 플레이트 폭과 플레이트의 길이에 걸쳐서 플레이트 냉각의 균질화에 공헌한다.
흡입에 의해 물을 제거하는 것은 분사 위치의 하류에 위치된 제 1 의 상부 롤러의 상류에서 이루어지는 것이 바람직스럽다. 물은 이전에 측방향으로 플레이트의 측부 가장자리들에 걸쳐 유동하는데 있어서 단지 적은 기회만을 가지기 때문에, 물 레벨의 증가 효과는 이러한 지점에서 가장 강력하다.
흡입에 의해 제거된 물은 평탄 제품들의 이동 방향에 대하여 양쪽 측부상에서 안내되는 것이 바람직스럽다.
흡입에 의해 제거된 물을 흡입 제거 위치의 하류측에 있는 평탄 제품들에 다시 분사할 수 있는 가능성이 있는데, 이는 유익한 것이다.
상기에 취해진 목적을 해결하기 위하여, 본 발명은 평탄 강철(flat stee) 제품을 퀀칭하기 위한 장치를 더 제공하는데, 상기 장치는,
- 상부 롤러와 하부 롤러를 구비하는, 평탄 제품을 위한 롤러 콘베이어,
- 물을 평탄 제품상으로 분사하기 위한, 롤러 콘베이어 위에서 그에 대하여 횡방향으로 배치된 적어도 하나의 노즐 장치 및,
- 관련된 상부 롤러의 상류측에서 흡입으로 물을 제거하기 위한, 롤러 콘베이어 위에서 그에 대하여 횡방향으로 배치된, 적어도 하나의 흡입 제거 장치를 구비한다.
본 발명이 바람직스럽게는 탄소강의 플레이트들을 냉각시키기 위한 연속 퀀칭 장치에서 제 1 의 물 퀀칭 장치에 적용되는 것이 바람직스럽다. 노즐 장치가 바람직스럽게는 다음의 나선형 롤러를 가진 고압 슬롯 노즐인 것이 바람직스럽다. 따라서 본 발명의 일 구현예에서 흡입 제거 장치는 나선형 롤러의 상류측에 배치되는 것이 제안된다. 나선형 롤러는 플레이트의 측부 가장자리들에 대하여 측방향으로 물을 이송시키는 역할을 한다. 따라서 본 발명에 따른 물의 흡입 제거는 냉각 과정 이후에 물의 배수를 증진시킨다.
다른 고압 슬롯 노즐 조립체들은 그 사이에 나선형 롤러들이 배치된 것으로서, 고압 슬롯 노즐을 따라갈 수 있다. 이들 고압 노즐 조립체들은 본 발명에서 의미하는 바로서 노즐 장치들을 구성하는데, 선택적으로는 나선형 롤러들인 하류측 롤러의 상류측에서, 흡입에 의한 물의 제거가 발생할 수 있다.
본 발명의 중요한 구현예에서, 흡입 제거 장치가 제 1 통로를 포함할 것이 제안되었는데, 제 1 통로는 제거되어야 하는 물을 수용하고 상부에서 제 2 통로와 소통하게 되며, 제 1 통로는 평탄 제품의 폭에 걸쳐서 상방향으로 일정한 단면을 가지고, 제 2 통로는 2 개의 부분들을 구성하여, 상기 2 개 부분들 각각은 평탄 제품의 중앙으로부터 측부로 넓어지게 되며 관련 흡입 펌프에 연결된다.
따라서 제 1 통로는 플레이트의 폭에 걸쳐서 증가된 물 레벨의 흡입에 의한 매우 균일한 제거를 초래하며, 제 2 통로는 제거된 물이 양 측부로 안내되어 나갈 수 있는 것을 보장한다.
제 2 통로의 각각의 부분은 그것의 단면적이 각각의 지점에서, 그 지점에 대한 평탄 제품의 중심으로부터 계산된 제 1 통로의 전체 단면적과 적어도 같은 넓이이도록 보장되는 것이 특히 유리하다. 따라서 2 개의 통로들 사이의 천이부에서 어떠한 역류도 발생하지 않는 것이 확실하게 보장된다.
본 발명의 다른 구현예에서 제 1 통로의 폭이 평탄 제품의 폭에 정합될 수 있는 것이 제안된다. 이것은 상이한 폭의 플레이트들 상에서 본 발명에 따른 장치를 사용할 가능성을 제공한다. 제 1 통로의 폭은 플레이트의 폭을 초과하지 않아야 하는데, 이는 그렇게 되지 않으면 공기가 흡입되어서 적어도 물의 제거가 손상되기 때문이다.
제 1 통로를 조절하기 위하여, 제 2 통로에 대하여 시일을 유지하면서 측방향으로 움직일 수 있도록 하기 위하여 측벽을 구성하는 것이 가능하다. 대안으로서, 제 1 통로는 분리되어 닫힐 수 있는 부분들로 분할될 수 있다.
제 1 통로의 흡입 개구가 축적된 물 안에 신뢰성있게 잠기는 것을 보장하기 위하여, 평탄 제품에 대한 흡입 개구의 거리는 폭의 10 % 보다 작게 선택되는 것이 제안된다.
제 1 통로가 바람직스럽게는 슬롯 통로의 형태로 구성되는데, 통로의 높이는 슬롯 두께의 10 배 보다 크지 않다. 신뢰성 있고, 안정된 흡입 조건들이 이러한 방식으로 달성될 수 있다는 점이 밝혀졌다.
제 1 통로가 노즐 장치의 노즐 박스와 관련된 벽 사이에 형성되는 것이 바람직스럽다.
기본적으로 자체 가동 펌프의 형태인 흡입 펌프들을 구성하게 되는 가능성이 있다. 그러나, 진공 장치가 흡입 펌프들과 결합된다면 보다 급속한 시동이 이루어질 수 있다.
흡입 펌프들이 바람직스럽게는 하류측에 위치한 노즐 장치에 연결된다. 노즐 장치는 퀀칭 장치의 저압 퀀칭 영역에서 작동한다. 본 발명에 따른 진공에 의한 물의 제거는 퀀칭 장치의 전체적인 물 소비를 감소시키는 결과를 초래하며, 이러한 점은 부가적인 장점이다.
본 발명은 첨부된 도면과 관련하여 바람직한 예시의 구현예를 참조하여 아래에 보다 상세하게 설명될 것이다.
도 1 은 본 발명에 따른 장치의 개략적인 수직 길이 방향 단면도이다.
도 2 는 도 1 의 장치의 평면도이다.
도 1 에 도시된 바와 같이, 롤러 콘베이어가 제공되는데, 이것은 하부 롤러(1) 및 상부 롤러(2)들을 구비한다. 상부 롤러들에는 나선형 롤러(3)가 포함된다. 롤러 콘베이어는 평탄 제품(4)을 안내하는 역할을 하며, 본 발명의 경우에서는 평탄 제품이 탄소강 플레이트로서, 이것은 연속적인 퀀칭 장치를 통하여 본 발명에 따른 방법과 본 발명에 따른 장치로써 퀀칭된다.
본 발명에 따른 장치는 고압 슬롯 노즐의 형태인 노즐 장치(5)를 구비하는데, 노즐 장치는 롤러 콘베이어의 위에서 롤러 콘베이어에 대하여 횡방향으로 배치되며, 노즐 장치로써 물이 금속 플레이트상으로 분사된다. 냉각 과정 이후에, 물은 금속 플레이트의 측부 가장자리들에 걸쳐 양쪽 측부상에서 흘러나가야 한다. 이러한 과정은 나선형 롤러(3)에 의해 증진된다. 그러나, 플레이트 표면상의 물의 높이 증가는 "수문 효과(sluice effect)"의 결과로서 나선형 롤러(3)와 고압 슬롯 노즐의 노즐 블록(6) 사이에서 발생한다. 이것은 제 1 통로(7)를 통하여 흡입에 의해 제거되는데, 제 1 통로는 제 2 통로(8)와 통한다. 도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 제 2 통로(8)는 2 개의 부분(9,10)으로 이루어지는데, 이것은 플레이트의 중심으로부터 각각의 측부로 연장되고 관련된 펌프로 연결된다. 따라서 축적된 물은 흡입에 의해 상방향으로 제거되는데, 본 발명의 경우에서는 수직 상방향으로 제거되고, 다음에 양쪽 측부로 안내되어 나간다.
제 2 통로(8)의 2 개 부분(9,10)들은 제 1 통로(7)에 의해 공급된 물을 안내 되어 나가게 하기 위하여 외측 방향으로 넓어지는데, 물의 전체 양은 역류 없이 외측 방향으로 증가한다.
제 1 통로(7)는 노즐 박스(6)와 벽(12) 사이에 한정된다. 이것은 일정한 단면의 슬릿 통로(slit passage)를 구성하는데, 슬릿 통로의 흡입 개구는 축적된 물에 신뢰성있게 잠기도록 플레이트의 상부에 근접하여 위치된다.
도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 제 1 통로(7)의 폭은 공기가 측부들에서 흡입되는 것을 방지하기 위하여 플레이트의 폭에 정합(match)된다. 좁은 플레이트를 퀀칭하기 위하여, 제 1 통로(7)의 폭이 감소되는데, 예를 들면 (제 2 통로(8)의 측방향 영역을 시일하면서) 노출되는 통로의 측벽을 움직이거나, 또는 제 1 통로를 선택적으로 분할하여 형성될 수 있는 개별 챔버들을 폐쇄시킴으로써 감소된다.
"수문 효과"는 그에 대응하는 물 레벨의 증가를 형성하도록 근접한 상부 롤러(2)들 사이에 있는 도시된 장치의 하류에 발생될 수 있기 때문에, 그러한 지점에서도 본 발명에 따른 흡입에 의한 물 제거를 이용할 가능성이 있다. 마찬가지의 것이 하류에 제공된 다른 고압 슬롯 노즐 조립체의 하류측에 형성될 수 있는 물 레벨의 증가에 적용된다.
고압 슬롯 노즐의 뒤에 직접적으로 제 1 통로(7)를 배치하는 것이 노즐 유동을 교란시킬 수 있는 위험성이 있다면, 제 1 통로(7)는 나선형 롤러(3)의 하류측에 배치될 수도 있다.
진공 장치는 흡입 펌프(11)과 연관될 수 있다. 더욱이, 흡입 펌프(11)에 의해 공급된 물은 퀀칭 장치의 저압 퀀칭 영역에서 플레이트로 다시 안내될 수 있다.
본 발명은 퀀칭 장치 등에서 이용될 수 있다.

Claims (17)

  1. - 평탄 강철 제품들은 상부 롤러와 하부 롤러들을 가진 롤러 콘베이어를 따라서 연속적으로 안내되고,
    - 물이 평탄 강철 제품상으로 분사되고,
    - 분사된 물의 일부는 상부 롤러들의 적어도 하나의 상류에서 흡입에 의해 제거되는, 평탄 강철 제품을 퀀칭하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    물의 제거는 분사 위치의 하류에 위치된 제 1 상부 롤러의 상류측에서 이루어지는 것을 특징으로 하는, 평탄 강철 제품을 퀀칭하는 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    흡입에 의해 제거된 물은 평탄 강철 제품의 움직임 방향에 대하여 양측상에서 안내되어 나가는 것을 특징으로 하는, 평탄 강철 제품을 퀀칭하는 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항의 어느 한 항에 있어서,
    흡입에 의해 제거된 물은 흡입 제거 위치의 하류측으로 평탄 강철 제품상으로 다시 분사되는 것을 특징으로 하는, 평탄 강철 제품을 퀀칭하는 방법.
  5. - 상부 롤러와 하부 롤러(2,3;1)들을 구비하는, 평탄 강철 제품(4)을 위한 롤러 콘베이어,
    - 롤러 콘베이어의 위에서 그것에 대하여 횡방향으로 배치되어, 물을 평탄 강철 제품(4)상으로 분사시키기 위한, 적어도 하나의 노즐 장치(5) 및,
    - 롤러 콘베이어의 위에서 그것에 대하여 횡방향으로 배치되어, 관련된 상부 롤러(2,3)의 상류측에서 흡입에 의해 물을 제거하기 위한, 적어도 하나의 흡입 제거 장치(6 -12)를 구비하는, 평탄 강철 제품을 퀀칭하기 위한 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    흡입 제거 장치(6 - 12)가 노즐 장치와 그것의 하류측에 위치된 제 1 상부 롤러 사이에 배치되는, 평탄 강철 제품을 퀀칭하기 위한 장치.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    흡입 제거 장치(6 - 12)는 나선형 롤러(3)의 상류측에 배치되는 것을 특징으로 하는, 평탄 강철 제품을 퀀칭하기 위한 장치.
  8. 제 5 항 내지 제 7 항의 어느 한 항에 있어서,
    흡입 제거 장치는 제 1 통로(7)를 구비하고, 제 1 통로는 제거되어야 하는 물을 수용하고 상부에서 제 2 통로(8)와 소통되며, 제 1 통로(7)는 평탄 강철 제품(4)의 폭에 걸쳐 상방향으로 일정한 단면을 가지고, 제 2 통로(8)는 2 개의 부 분(9,10)들로 구성되고, 각각의 부분들은 평탄 강철 제품(4)의 중앙으로부터 측부를 향하여 넓어지고, 관련 흡입 펌프(11)에 연결되는 것을 특징으로 하는, 평탄 강철 제품을 퀀칭하기 위한 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    제 2 통로(8)의 각각의 부분(9,10)은 그것의 단면적이 각각의 지점에서 평탄 강철 제품의 중심으로부터 상기 지점까지 계산된 제 1 통로(7)의 전체 단면적과 적어도 같은 넓이이도록 확장되는 것을 특징으로 하는, 평탄 강철 제품을 퀀칭하기 위한 장치.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    제 1 통로(7)의 폭이 평탄 강철 제품(4)의 폭과 정합될 수 있는 것을 특징으로 하는, 평탄 강철 제품을 퀀칭하기 위한 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    제 1 통로(7)의 측벽들은 제 2 통로(8)에 대하여 시일되면서 측방향으로 움직일 수 있는 것을 특징으로 하는, 평탄 강철 제품을 퀀칭하기 위한 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    제 1 통로(7)는 분리되어 차단될 수 있는 부분들을 구비하는 것을 특징으로 하는, 평탄 강철 제품을 퀀칭하기 위한 장치.
  13. 제 8 항 내지 제 12 항의 어느 한 항에 있어서,
    평탄 제품(4)에 대한 제 1 통로(7)의 흡입 개구의 거리는 폭의 10 % 보다 작은 것을 특징으로 하는, 평탄 강철 제품을 퀀칭하기 위한 장치.
  14. 제 8 항 내지 제 13 항의 어느 한 항에 있어서,
    제 1 통로(7)는 슬롯 통로(slot passage)로서 구성되며, 슬롯 통로의 높이는 슬롯 폭의 10 배보다 큰 것을 특징으로 하는, 평탄 강철 제품을 퀀칭하기 위한 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    제 1 통로(7)는 노즐 장치(5)의 노즐 박스(6)와 관련 벽(12) 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는, 평탄 강철 제품을 퀀칭하기 위한 장치.
  16. 제 8 항 내지 제 15 항의 어느 한 항에 있어서,
    진공 장치는 흡입 펌프(11)와 결합되는 것을 특징으로, 평탄 강철 제품을 퀀칭하기 위한 장치.
  17. 제 8 항 내지 제 16 항의 어느 한 항에 있어서,
    흡입 펌프(11)들은 하류측에 위치된 노즐 장치에 연결되는 것을 특징으로 하는, 평탄 강철 제품을 퀀칭하기 위한 장치.
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