KR20070115418A - 소둔로의 백분 제거용 고압가스 분사구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소둔로의 백분 제거용 고압가스 분사구조에 관한 것으로, 소둔로의 고온 수소가스를 흡입하기 위한 통로를 제공하는 흡입덕트(10)와 상기 흡입덕트를 통해 흡입되어 냉각된 수소가스를 다시 소둔로로 배출하기 위한 통로를 제공하는 배출덕트(20)의 내부에 설치된 고압가스 분사헤더(12)(22)와, 상기 고압가스 분사헤더(12)(22)에 고압가스를 공급하도록 연결되고 개폐밸브(42)가 구비된 고압가스 공급관(40)과, 상기 고압가스 분사헤더(12)(22)에 각각 장착되어 고압가스를 분사하기 위한 고압가스 분사노즐(14)(24)을 포함하여 구성된다.

소둔, 백분, 고압가스, 냉각대, 노즐

Description

소둔로의 백분 제거용 고압가스 분사구조{High pressure gas injection structure for removing white dust in an annealing furnace}

도1은 일반적인 수직소둔로의 구성을 나타낸 개략도;

도2는 종래의 소둔로를 이루는 냉각대를 나타낸 개략 구성도;

도3은 본 발명에 따른 소둔로의 백분 제거용 고압가스 분사구조를 갖는 냉각대를 나타낸 개략도;

도4는 도3의 사시도이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

10 : 흡입덕트 20 : 배출덕트

12, 22 : 고압가스 분사헤더 14, 24 : 고압가스 분사노즐

30 : 냉각팬 40 : 고압가스 공급관

42 : 개폐밸브 50 : 라디에이터

52 : 냉각튜브

본 발명은 소둔로의 백분 제거용 고압가스 분사구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 불활성 가스 등의 고압가스를 분사하여 소둔로의 내부에 발생된 백분을 제거할 수 있는 소둔로의 백분 제거용 고압가스 분사구조에 관한 것이다.

일반적으로 냉연공장의 광휘소둔라인은 표면이 미려한 강판을 생산하기 위한 구조를 가지며, 대개 강판의 표면이 산화되는 것을 방지하기 위하여 수소를 포함하고 있는 환원성 분위기에서 강판을 열처리한다.

이러한 광휘소둔라인에 사용되는 소둔로는 강판의 간섭을 최소화하고 노압을 안정된 상태로 유지하는데 적합한 수직소둔로가 주로 사용되고 있다.

참고로, 종래의 수직소둔로 구조를 도1을 참조하여 간략하게 설명한다.

수직소둔로(100)는 강판(S)을 수직하게 이동시키면서 그 강판(S)의 열처리를 수행하기 위한 구조를 갖는다.

수평한 방향으로 이동하여 수직소둔로(100) 쪽으로 진행하던 강판(S)은 실박스(110)를 통과하면서 수직 상방으로 그 진행 방향이 바뀐다.

이러한 강판(S)은 실박스(110)의 상부에 설치된 노체(120)와, 그 노체(120)에 연속되게 구비된 리턴덕트(170)를 통과한다. 그리고, 상기 노체(120)의 내부에는 미도시된 여러 개의 버너가 설치되어 노체(120)가 구비된 부위가 가열대로서의 역할을 수행하도록 구성되며, 상기 노체(120)의 상부에는 냉각대(160)가 구비된다.

또한, 상기 노체(120)의 내부에는 가열시 발생되는 연소가스가 강판(S)에 직접 접촉하는 것을 방지하기 위한 머플(130)이 설치된다.

그리고, 상기 노체(120)의 하부 일측에는 폐가스를 외부로 배출시키기 위한 배출구(122)가 설치된다.

또한, 상기 냉각대(160)는 도2에 도시된 것처럼, 소둔로의 고온 수소가스를 흡입하기 위한 통로를 제공하는 흡입덕트(162)와, 상기 흡입덕트(162)를 통해 흡입되어 냉각된 수소가스를 다시 소둔로로 배출하기 위한 통로를 제공하는 배출덕트(164)와, 이러한 수소가스의 흐름을 발생시키도록 상기 흡입덕트(162)와 배출덕트(164)의 연결 부위에 설치되는 냉각팬(166)과, 상기 배출덕트(164)에 설치되어 수소가스를 냉각하기 위한 라디에이터(168)를 포함한다. 그리고, 상기 라디에이터(168)에는 냉각유체의 순환통로를 제공하는 냉각튜브(169)가 구비되어 수소가스와 냉각유체의 간접 열교환에 의해 수소가스를 냉각시킨다.

수소 환원성 분위기에서의 강판 열처리시, 소둔로의 내부에 백분이 발생되며, 이 백분은 냉각대를 이루는 구성부품들, 특히 냉각 튜브에 부착되는데, 이러한 백분은 소둔로의 내부로 유입되어 지정된 경로를 따라 이동하는 강판을 냉각하도록 송풍되는 기류에 의해 강판의 표면에 부착된다.

이렇게 강판의 표면에 부착된 백분은 강판이 롤을 통과하는 과정에서 강판의 표면에 압입되어 흠을 발생시키는 등 강판에 결함을 발생시키는 문제점을 갖는다.

따라서, 소둔로의 내부에서 발생되며 냉각 튜브 등에 부착되는 백분을 제거할 필요가 있으며, 종래에는 소둔로의 가동을 중단시킨 후 냉각대를 이루는 구성부품들, 특히 냉각 튜브를 해체하여 이들을 외부로 인출하고 청소한 후 다시 조립하거나 새로운 것으로 교체하였다.

그러나, 이렇게 냉각대를 이루는 구성부품들을 청소하는 과정은 높은 장소에서 이루어져 작업환경이 열악할 뿐만 아니라 많은 시간과 작업인원을 필요로 하기 때문에 바람직하지 않다.

게다가, 소둔로의 가동 중단에 따른 생산성 저하의 문제점도 갖는다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 소둔로의 내부에서 발생되어 냉각대를 이루는 구성 부품, 특히 냉각 튜브에 부착되는 백분을 소둔로의 가동을 중단시키지 않으면서 질소가스 등의 고압 가스를 분사하여 제거할 수 있는 소둔로의 백분 제거용 고압가스 분사구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서, 본 발명은, 수소 환원성 분위기에서의 강판 열처리시, 소둔로의 내부에서 발생되어 냉각대를 이루는 구성부품들의 표면에 부착된 백분을 제거하기 위한 구조에 관한 것으로, 소둔로의 고온 수소가스를 흡입하기 위한 통로를 제공하는 흡입덕트와 상기 흡입덕트를 통해 흡입되어 냉각된 수소가스를 다시 소둔로로 배출하기 위한 통로를 제공하는 배출덕트의 내부에 설치된 고압가스 분사헤더와, 상기 고압가스 분사헤더에 고압가스를 공급하도록 연결되고 개폐밸브가 구비된 고압가스 공급관과, 상기 고압가스 분사헤더에 각각 장착되어 고압가스를 분사하기 위한 고압가스 분사노즐을 포함하여 구성된 소둔로의 백분 제거용 고압가스 분사구조를 마련함에 의한다.

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도3은 본 발명에 따른 소둔로의 백분 제거용 고압가스 분사구조를 갖는 냉각대를 나타낸 개략도이며, 도4는 도3의 사시도이다.

본 발명의 구조가 적용되는 소둔로의 전체적인 구조는 후술하는 냉각대의 구조를 제외하면 종래의 것과 동일하며, 이하에서는 냉각대의 구성에 대하여만 설명하기로 한다.

소둔로를 이루는 냉각대는 소둔로의 환원성 분위기를 형성하기 위한 가스, 예컨데 수소가스를 냉각하기 위하여 설치되는 것으로, 소둔로의 고온 수소가스를 흡입하기 위한 통로를 제공하는 흡입덕트(10)와, 상기 흡입덕트(10)를 통해 흡입되어 냉각된 수소가스를 다시 소둔로로 배출하기 위한 통로를 제공하는 배출덕트(20)를 갖는다.

상기 흡입덕트(10)와 배출덕트(20)의 사이에는 수소가스의 흐름을 발생시키는 송풍력을 제공하도록 냉각팬(30)이 설치되며, 이러한 냉각팬(30)의 가동에 의해 상기 흡입덕트(10)를 통해 소둔로에서 흡입된 수소가스가 상기 배출덕트(20)를 통해 다시 소둔로의 내부로 공급된다.

그리고, 상기 배출덕트(20)의 내부에는 그 배출덕트(20)가 소둔로에 연결된 쪽의 부위에 수소가스를 냉각하기 위한 라디에이터(50)가 설치되며, 상기 라디에이터(50)에는 냉각유체의 순환통로를 제공하는 냉각튜브(52)가 구비되어 수소가스와 냉각유체의 간접 열교환에 의해 수소가스를 냉각시킨다. 편의상, 상기 냉각튜브(52)에 냉각유체를 공급하는 배관류 및 기타 구성요소 들은 통상적인 구조를 가지면 충분하므로 이들의 구조에 대한 상세한 설명은 생략하고자 한다.

상기 흡입덕트(10)와 배출덕트(20)에는 각각 그 내부 표면의 가장자리를 따라 고압가스 분사헤더(12)(22)가 장착된다.

상기 흡입덕트(10)에 장착된 고압가스 분사헤더(12)는 흡입덕트(10)와 소둔로의 연결 부위에 위치되며, 상기 배출덕트(20)에 장착된 고압가스 분사헤더(12)는 라디에이터(50)의 전방 쪽, 즉 그 라디에이터(50)와 상기 냉각팬(30)의 사이에 위치된다.

이러한 고압가스 분사헤더(12)(22)에는 일정 간격 떨어져 여러 개의 고압가스 분사노즐(14)(24)이 설치된다.

상기 흡입덕트(10)의 고압가스 분사헤더(12)에 설치된 고압가스 분사노즐(14)은 그로부터 분사되는 질소가스 등의 고압가스가 흡입덕트(10) 내부에서의 수소가스 흐름, 즉 소둔로에서 냉각팬(30) 쪽으로의 수소가스 흐름과 대략 동일한 방향으로 분사되도록 설치된다.

또한, 상기 배출덕트(20)의 고압가스 분사헤더(22)에 설치된 고압가스 분사노즐(24)은 그로부터 분사되는 질소가스 등의 고압가스가 배출덕트(20) 내부에서의 수소가스 흐름, 즉 냉각팬(30)에서 소둔로 쪽으로의 수소가스 흐름과 대략 동일한 방향으로 분사되도록 설치된다.

상기 고압가스 분사헤더(12)(22)는 고압가스 공급관(40)으로부터 질소가스 등의 고압가스를 공급받도록 연결되며, 상기 고압가스 공급관(40)에는 고압가스 분사헤더(12)(22)로 공급되는 고압가스 경로를 개폐시키기 위한 개폐밸브(42)가 설치된다. 이러한 개폐밸브(42)는 미도시된 설비제어부에서 자동으로 개폐되는 구성을 갖는 것이 바람직하다.

상기 고압가스 공급관(40)을 통해 공급되는 고압가스의 압력은 20bar/㎠∼2520bar/㎠으로 설정되며, 고압가스의 압력이 20bar/㎠ 미만이면 냉각대를 이루는 구성부품들에 부착된 백분이 제대로 제거되지 못하여 바람직하지 못하며, 고압가스의 압력이 25bar/㎠ 이상이면 고압가스를 제공하기 위한 압축기 등의 용량이 커져야 하는 등 경제적인 측면 및 설비 효율의 측면에서 바람직하지 못하다.

상기한 구성을 갖는 본 발명의 작용을 설명한다.

소둔로의 정상적인 가동시 고압가스 공급관(40)에 설치된 개폐밸브(42)는 닫혀진 상태로 유지되며, 강판(S)은 소둔로를 통과하면서 가열 및 냉각된다.

이러한 소둔 과정에서 백분이 발생되며, 그 백분은 소둔로의 냉각대를 이루는 구성부품들에 부착된다.

이렇게 냉각대를 이루는 구성부품들에 부착된 백분은 설비의 휴지 기간 또는 기타 필요한 시기에 본 발명의 장치가 구동됨에 의해 제거될 수 있다.

백분을 제거하기 위하여, 고압가스 공급관(40)에 설치된 개폐밸브(42)를 개방시켜 고압가스 분사헤더(12)(22)로 각각 질소가스 등의 고압가스를 공급한다.

그리고, 고압가스 분사헤더(12)(22)로 공급된 고압가스는 각각의 고압가스 분사헤더(12)(22)에 설치된 고압가스 분사노즐(14)(24)을 통해 흡입덕트(10) 및 배출덕트(20)의 내부로 분사된다.

이렇게 분사된 고압가스는 흡입덕트(10)의 내부 표면 및 배출덕트(20)의 내부 표면에 부착된 백분을 그들 표면으로부터 분리시킨다. 특히, 배출덕트(20)에 설 치된 고압가스 분사헤더(22)에 설치된 고압가스 분사노즐(24)의 통해 분사된 고압가스는 라디에이터(50)의 냉각튜브(52)에 부착된 백분을 분리시킨다.

이와 같이 냉각대를 이루는 구성부품들로부터 분리된 백분은 고압가스의 흐름에 의해 소둔로 쪽으로 유입되고 계속하여 자중에 의해 하강됨으로써 강판(S)을 소둔로의 내부로 진입하도록 안내하는 실박스(미도시됨)로 모여져 제거될 수 있다.

따라서, 소둔로를 다시 가동하여 강판(S)이 소둔로를 통과하면서 가열 및 냉각되는 경우 그 강판(S)의 표면에 백분이 부착되지 않아 강판(S)의 표면품질이 저하되지 않는다.

게다가, 백분을 제거하기 위하여 불필요하게 소둔로의 가동을 중단시킬 필요가 없어 종래에 비하여 생산성이 향상된다.

특히, 백분을 제거하기 위하여 냉각대를 이루는 구성부품들, 특히 냉각 튜브를 해체하여 이들을 외부로 인출하고 청소한 후 다시 조립하거나 새로운 것으로 교체하는 작업이 불필요하다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 소둔로의 백분 제거용 고압가스 분사구조에 의하면, 질소가스 등의 고압가스를 냉각대의 흡입덕트 및 배출덕트의 내부로 분사하며 이렇게 분사된 고압가스에 의해 냉각대를 이루는 구성부품들, 특히 라디에이터의 냉각튜브 표면에 부착된 백분이 떨어져 제거될 수 있다.

Claims (3)

1. 수소 환원성 분위기에서의 강판 열처리시, 소둔로의 내부에서 발생되어 냉각대를 이루는 구성부품들의 표면에 부착된 백분을 제거하기 위한 구조에 관한 것으로,

   소둔로의 고온 수소가스를 흡입하기 위한 통로를 제공하는 흡입덕트(10)와 상기 흡입덕트를 통해 흡입되어 냉각된 수소가스를 다시 소둔로로 배출하기 위한 통로를 제공하는 배출덕트(20)의 내부에 설치된 고압가스 분사헤더(12)(22)와,

   상기 고압가스 분사헤더(12)(22)에 고압가스를 공급하도록 연결되고 개폐밸브(42)가 구비된 고압가스 공급관(40)과,

   상기 고압가스 분사헤더(12)(22)에 각각 장착되어 고압가스를 분사하기 위한 고압가스 분사노즐(14)(24)을 포함하여 구성된 소둔로의 백분 제거용 고압가스 분사구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 배출덕트(20)의 고압가스 분사헤더(22)는 그 배출덕트(20)에 설치되어 수소가스를 냉각하기 위한 라디에이터(50)의 전방에 배치됨을 특징으로 하는 소둔로의 백분 제거용 고압가스 분사구조.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 고압가스 공급관(40)을 통해 공급되는 고압가스의 압력은 20bar/㎠∼2520bar/㎠으로 설정됨을 특징으로 하는 소둔로의 백분 제거용 고압가스 분사구조.

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