KR20090051967A - 선재코일 냉각장치 - Google Patents

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Abstract

선재코일 냉각장치를 제공한다.
본 발명은 권취기(80)에서 권취된 선재코일(1)을 냉각하기 위한 선재코일 냉각장치에 있어서, 상기 권취기(80)로부터 나온 선재코일(1)이 이송될 수 있도록 상기 권취기(80) 다음의 공정라인에 위치하는 선재코일 이송부(20); 상기 선재코일(1)이 선재코일 이송부(20)에서 이송되면서 냉각용 공기에 의해서 냉각될 수 있도록 상기 선재코일 이송부(20)와 연계되는 제1냉각부(30); 및 냉각능력의 향상을 위해서 상기 제1냉각부(30)와 연계하여 냉각매체의 미립화와 혼합 및 증발에 의해서 상기 선재코일(1)을 냉각시키는 제2냉각부(40); 를 포함하여 구성된다.
본 발명에 의하면, 권취기에서 권취된 선재코일을 공기에 의해서 냉각시킴과 함께, 냉각수 등의 냉각매체의 미립화와 증발에 의해서도 냉각시킴으로 냉각능력이 향상되고, 이러한 냉각능력의 향상이 간단한 구성을 통하여 이루어질 수 있으므로 설치비나 유지비용이 저렴하며, 냉각능력의 향상에 의해서 선재코일의 인장강도 등을 증가시키기 위한 열처리가 용이하고, 선재코일의 생산성과 품질도 향상된다.
압연, 선재, 선재코일, 냉각, 공냉, 미립화, 증발냉각

Description

선재코일 냉각장치{Apparatus for cooling wire rod coil}
본 발명은 선재코일 냉각장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 간단한 구성이며 설치비나 운용비용도 저렴하면서 냉각능력도 우수한 선재코일 냉각장치에 관한 것이다
압연 공정에서 압연에 의해서 생산된 선재는 압연 공정의 후단에 위치한 권취기에 의해서 코일형태로 권취되게 된다.
상기와 같이 권취된 선재코일(1)은 열처리를 통해 인장강도 등을 증가시키기 위해서 도1에 도시된 바와 같이 권취기 다음의 공정라인에 위치하는 선재코일 냉각장치(100)에 의해서 냉각되게 된다.
종래의 선재코일 냉각장치(100)는 도1에 도시된 바와 같이 선재코일(1)을 냉각시키기 위해서 권취기(800) 다음의 공정라인에 위치하여 냉각시킬 선재코일(1)을 이송시키는 다수의 이송롤러(230)와, 이송롤러(230)의 아래에 위치하며 다수의 송풍구멍(320)이 형성된 내화부재(310), 내화부재(310)의 아래에 위치하여 내화부 재(310)의 송풍구멍(320)으로 냉각매체인 공기를 보낼 수 있도록 된 송풍덕트(330) 및 송풍덕트(330)에 공기를 보내는 송풍기(340) 및 송풍기(340)를 구동시키는 모터 등과 같은 구동수단(350)을 포함한다.
상기와 같은 선재코일 냉각장치(100)는 구동수단(350)에 의해서 구동되는 송풍기(340)에 의해서 냉각매체인 공기가 송풍덕트(330)를 통하여 내화부재(310)의 송풍구멍(320)으로 보내어지고, 도2에 도시된 바와 같이 송풍구멍(320)을 통과한 공기는 이송롤러(230)를 지나 선재코일(1)을 지나면서 선재코일(1)을 냉각시키게 된다.
이러한 종래의 냉각방법은 그 냉각능력에 한계가 있어서, 선재코일(1)를 열처리하여 인장강도를 증가시키는 데에 한계가 있었다.
이를 개선하고자 송풍기(340)의 공기 흡입구에 저온 냉각매체인 드라이아이스를 배치하여 송풍기(340)에 흡입되는 공기의 온도를 낮추어서 선재코일 냉각장치(100)의 냉각능력을 증가시켰으나, 다량의 드라이아이스 사용에 따른 비용이 증가한다는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하고자 이송되는 선재코일(1)의 상단에 에어 미스트 장치(도시되지 않음)를 배치하여 선재코일 냉각장치(100)와 함께 선재코일(1)을 냉각하도록 하였다.
그러나, 에어 미스트 장치가 고압공기와 고압수 시스템 및 초미립 미스트 분사노즐 등을 포함하기 때문에 장치의 구성이 복잡하고 장치를 설치하는 데에 투자비가 많이 소요된다는 문제점이 있었다.
또한, 초미립 미스트 분사노즐에서 고압수가 분사되어 선재코일의 일부분이 급속 냉각되기 때문에 선재코일(1)의 온도편차가 크게 되고, 이에 의해서 선재코일(1)의 인장강도 편차가 크게 된다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 간단한 구성이며 설치비용이나 운용비용도 저렴하면서 냉각능력도 우수한 선재코일 냉각장치를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해서 본 발명은
권취기에서 권취된 선재코일을 냉각하기 위한 선재코일 냉각장치에 있어서,
상기 권취기로부터 나온 선재코일이 이송될 수 있도록 상기 권취기 다음의 공정라인에 위치하는 선재코일 이송부;
상기 선재코일이 선재코일 이송부에서 이송되면서 냉각용 공기에 의해서 냉각될 수 있도록 상기 선재코일 이송부와 연계되는 제1냉각부; 및
냉각능력의 향상을 위해서 상기 제1냉각부와 연계하여 냉각매체의 미립화와 혼합 및 증발에 의해서 상기 선재코일을 냉각시키는 제2냉각부;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 선재코일 냉각장치를 제공한다.
더 바람직하게, 상기 선재코일 이송부는 상기 권취기의 다음 공정라인에 위치하는 지지안내부재; 선재코일이 이송될 수 있도록 회전지지대에 의해서 상기 지지안내부재에 회전가능하게 장착되는 다수의 이송롤러; 및 상기 이송롤러를 회전구 동시키도록 상기 이송롤러와 연결된 모터; 를 포함한다.
더 바람직하게, 상기 제1냉각부는 선재코일로 냉각용 공기가 유동될 수 있도록 다수의 송풍구멍이 형성되며 상기 선재코일 이송부에 포함되는 이송롤러 아래에 위치하는 내화부재; 상기 송풍구멍으로 냉각용 공기를 유도하여 보낼 수 있도록 상기 내화부재 아래에 위치하는 하나 이상의 송풍덕트; 및 상기 송풍덕트에 냉각용 공기를 송풍할 수 있도록 상기 송풍덕트에 연결되며 구동수단에 의해서 구동되는 송풍기;를 포함한다.
더 바람직하게, 상기 제2냉각부는 상기 선재코일 이송부에 포함되는 각 이송롤러 아래의, 상기 제1냉각부에 포함되는 내화부재에 각각 위치하며 냉각매체가 담겨진 다수의 냉각매체용기; 상기 내화부재에 형성된 송풍구멍을 통과한 냉각용 공기가 상기 이송롤러로 유동되도록 가이드함과 동시에, 상기 냉각매체용기에 담겨진 냉각매체가 미립화되어 상기 냉각용 공기와 혼합된 후 증발되도록 상기 냉각매체용기의 일측 또는 양측에 설치되는 가이드판; 및 상기 냉각매체용기에 냉각매체를 공급하는 공급수단; 을 포함한다.
더 바람직하게, 상기 가이드판은 상부로 갈수록 상기 냉각매체용기와의 간격이 좁아지도록 경사지게 설치된다.
더 바람직하게, 상기 제2냉각부는 상기 냉각매체용기에 담겨진 냉각매체의 양이 일정 양 이상이 되는 경우 냉각매체를 외부로 배출시키는 배출수단;을 더 포함한다.
더 바람직하게, 상기 공급수단은 상기 냉각매체용기에 형성된 입구에 연결되 어 상기 냉각매체용기에 냉각매체를 공급하는 공급관; 상기 공급관과 연결되어 공급되는 냉각매체의 양을 조절하는 공급조절밸브; 및 상기 공급관과 연결된 냉각매체공급원; 을 포함한다.
더 바람직하게, 상기 배출수단은 상기 냉각매체용기에 담겨진 냉각매체의 양이 일정량 이상이 되면 냉각매체가 외부로 배출될 수 있도록 상기 냉각매체용기에 형성된 출구에 연결된 배출관; 상기 배출관과 연결된 배출조절밸브; 및 상기 배출관에 연결되어 상기 배출관으로 흐르는 냉각매체의 양을 측정하고 상기 배출조절밸브 또는 상기 공급수단에 포함된 공급조절밸브를 조절하는 유량제어수단; 을 포함한다.
더 바람직하게, 상기 유량제어수단은 상기 배출관에 연결되는 측정통; 상기 측정통을 통과하는 냉각매체의 양을 측정할 수 있도록 상기 측정통에 삽입되는 센서; 및 상기 센서에 의해서 측정된 냉각매체의 양에 따라 상기 배출조절밸브 또는 공급조절밸브를 조절할 수 있도록 상기 배출조절밸브 또는 공급조절밸브에 전기적으로 연결된 제어기; 를 포함한다.
더 바람직하게, 상기 냉각매체는 냉각수이다.
상기와 같이 본 발명에 의하면, 권취기에서 권취된 선재코일을 이송시키면서 공기에 의해서 냉각시킴과 함께, 냉각수 등의 냉각매체의 미립화와 증발에 의해서도 선재코일을 냉각시킴으로 냉각능력이 향상된다는 효과가 있다.
상기와 같은 냉각능력의 향상이 간단한 구성을 통하여 이루어질 수 있으므로 설치비나 유지비용이 저렴하다는 효과가 있다.
냉각능력의 향상에 의해서 선재코일의 인장강도 등을 증가시키기 위한 열처리가 용이하게 이루어질 수 있다는 효과가 있다.
상기한 효과에 의해서 선재코일의 생산성과 품질도 향상된다는 효과가 있다.
이하, 첨부도면을 참조로 하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
도3은 본 발명에 따른 선재코일 냉각장치의 일실시예를 나타내는 도면이고, 도4는 도1에서 이송롤러를 제거한 상태를 나타내는 일부평면도이다.
도5는 이송롤러가 장착된 상태의 도4의 A-A'선에 따른 단면도이고, 도6은 도5의 일부를 확대한 도면이다.
도7은 본 발명에 따른 선재코일 냉각장치의 일실시예를 사용하여 선재코일을 냉각하는 것을 나타내는 도면이고, 도8은 도7의 중요부분의 확대도이다.
도3 내지 도6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 선재코일 냉각장치(10)는 압연 공정에 의해서 생산된 선재를 권취하는 권취기(80)에서 권취되어 나온 선재코일(1)이 이송될 수 있도록, 권취기(80) 다음의 공정라인에 위치하는 선재코일 이송부(20)와, 선재코일(1)이 선재코일 이송부(20)에서 이송되면서 냉각용 공기에 의해 서 냉각될 수 있도록 선재코일 이송부(20)와 연계되는 제1냉각부(30) 및, 냉각능력의 향상을 위해서 제1냉각부(30)와 연계하여 냉각매체를 미립화하여 상기 냉각용 공기와 혼합시킨 후 증발되게 하여 선재코일(1)을 냉각시키는 제2냉각부(40)를 포함하여 구성된다.
상기와 같은 구성에 의해서 압연 공정에서 생산된 선재는 권취기(80)에서 권취되어 선재코일(1)의 형태로 권취기(80) 다음의 공정라인에 위치하는 선재코일 이송부(20)에서 이송되면서 선재코일 이송부(20)와 연계된 제1냉각부(30)에 의해서 공냉되게 되고, 이와 함께 제1냉각부(30)와 연계된 제2냉각부(40)의 냉각매체가 미립화되고 냉각용 공기와 혼합된 후 증발되면서 선재코일(1)이 냉각되게 된다.
따라서, 공냉식의 제1냉각부(30)에 의해서만 선재코일(1)을 냉각하는 것보다 냉각능력이 향상되게 된다.
본 실시예에서 제2냉각부(40)에 사용되는 냉각매체는 냉각수를 사용하였다. 그러나, 이는 바람직한 실시예에 불과하며 냉각매체는 미립화하여 제1냉각부(30)의 냉각용 공기와 혼합된 후 증발되면서 선재코일(1)을 냉각할 수 있는 것이라면 어떠한 것이라도 가능하다.
선재코일 이송부(20)는 도3과 도5에 도시된 바와 같이, 권취기(80)의 다음 공정라인에 위치하는 지지안내부재(21)와, 선재코일(1)이 이송될 수 있도록 회전지지대(22)에 의해서 지지안내부재(21)에 회전가능하게 장착되는 다수의 이송롤러(23) 및, 이송롤러(23)를 회전구동시키도록 이송롤러(23)와 연결된 모터(24)를 포함한다.
그러므로, 권취기(80)에서 권취된 선재코일(1)은 권취기(80)로부터 나와 이송롤러(23)로 이동되고, 각 이송롤러(23)에 연결된 모터(24)의 구동에 의해서 이송롤러(23)가 회전하여 이송롤러(23) 상에서 선재코일(1)이 이송되게 된다.
이때, 지지안내부재(21)는 회전지지대(22)를 지지하는 역할도 함과 동시에 선재코일(1)이 이송롤러(23)를 이탈하지 않고 이송롤러(23)를 따라 이송될 수 있도록 안내하는 역할도 한다.
본 실시예에서 지지안내부재(21)는 벽체로 되어 있으나, 이는 바람직한 실시예이며, 이에 한정되지 않고 회전지지대(22)를 지지하면서 이송롤러(23)를 안내하는 역할을 하는 것이라면 어떠한 것이라도 가능하다.
회전지지대(22)는 이송롤러(23)가 회전가능하게 지지되도록 베어링 등으로 구성될 수 있다.
도3과 도4에 도시된 바와 같이, 제1냉각부(30)는 선재코일(1)로 냉각용 공기가 유동될 수 있도록 다수의 송풍구멍(32)이 형성되며 선재코일 이송부(20)에 포함되는 이송롤러(23) 아래에 위치하는 내화부재(31)와, 송풍구멍(32)으로 냉각용 공기를 유도하여 보낼 수 있도록 내화부재(31) 아래에 위치하는 하나 이상의 송풍덕트(33) 및, 송풍덕트(33)에 냉각용 공기를 송풍할 수 있도록 송풍덕트(33)에 연결되며 구동수단(35)에 의해서 구동되는 하나 이상의 송풍기(34)를 포함한다.
구동수단(35)은 모터와 벨트 또는 기어 등으로 구성될 수 있고, 구동수 단(35)에 의해서 송풍기(34)가 구동되면 송풍기(34)의 흡입구에 냉각용 공기가 유입되고 송풍기(34)의 배출구를 통해서 냉각용 공기가 배출되게 된다.
송풍기(34)의 배출구를 통해서 배출된 냉각용 공기는 송풍기(34)의 배출구에 연결된 송풍덕트(33)를 통과하여 내화부재(31)에 이르게 된다.
내화부재(31)에 이르게 된 냉각용 공기는 내화부재(31)에 형성된 송풍구멍(32)을 통과하게 되고, 도7과 도8에 도시된 바와 같이 이송롤러(23) 사이를 지나서 선재코일(1)에 다다르게 되어, 선재코일(1)에서 열을 전달받아 고온의 공기가 되어 선재코일(1)을 냉각시키면서 선재코일(1)을 지나가게 된다.
본 실시예에서 내화부재(31)는 내화벽돌로 이루어진 벽체로 되어 있다. 따라서, 선재코일(1)에서 전달된 열이 내화부재(31) 아래에 위치하는 송풍덕트(33)나 송풍기(34) 또는 구동수단(35)에 전달되지 않도록 되어 있다.
그러나, 내화부재(31)는 본 실시예에 한정되지 않고 내화부재(31) 아래에 위치하는 장치에 열이 전달되는 것을 방지할 수 있는 것이라면 어떠한 것이라도 가능하다.
본 실시예에서 송풍구멍(32)의 형상은 도3과 도4, 도7 및 도8에 도시된 바와 같이 이송롤러(23) 사이의 위치의 내화부재(31)에 이송롤러(23)의 길이방향으로 길게 직사각형의 형상으로 형성되어 있다.
송풍구멍(32)의 형상은 본 실시예에 한정되지 않고, 이를 통해 냉각용 공기가 이송롤러(23)로 유동할 수 있는 형상이라면 어떠한 형상이라도 가능하다.
도3과 도4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 선재코일 냉각장치(10)의 제2냉각부(40)는 각 이송롤러(23) 아래의 내화부재(31)에 각각 위치하며 냉각매체가 담겨진 다수의 냉각매체용기(41)와, 내화부재(31)의 송풍구멍(32)을 통과한 냉각용 공기가 이송롤러(23)로 유동되도록 가이드함과 동시에 냉각매체용기(41)에 담겨진 냉각매체가 미립화하여 냉각용 공기와 혼합된 후 증발되도록 냉각매체용기(41)의 양측에 설치되는 가이드판(44) 및, 냉각매체용기(41)에 냉각매체를 공급하는 공급수단(50)을 포함한다.
본 실시예에서 가이드판(44)은 도3과 도7 및 도8에 도시된 바와 같이 상부로 갈수록 냉각매체용기(41)와의 간격이 좁아지도록 경사지게 설치되어 있다.
따라서, 공급수단(50)에 의해서 냉각매체용기(41)에 냉각수와 같은 냉각매체가 공급되어 냉각매체용기(41)에 담기게 되고, 내화부재(31)의 송풍구멍(32)을 통과한 냉각용 공기의 일부가 도7과 도8에 도시된 바와 같이 가이드판(44)과 냉각매체용기(41)와의 사이의 공간으로 유동하게 된다.
가이드판(44)과 냉각매체용기(41) 사이의 공간은 도7과 도8에 도시된 바와 같이 상부로 갈수록 좁아지도록 되어 있기 때문에, 가이드판(44)과 냉각매체용기(41)사이를 유동하는 냉각용 공기는 상부로 유동되면서 그 유속이 점점 빨라지게 된다.
그러므로, 냉각용 공기가 가이드판(44)과 냉각매체용기(41) 사이의 공간을 빠져나가는 가이드판(44)의 상부에서의 압력은 주위보다 낮게 되고, 이에 의하여 냉각매체용기(41)에 담겨진 냉각수 등의 냉각매체의 수면이 냉각용 공기가 가이드 판(44)과 냉각매체용기(41) 사이의 공간을 빠져나가는 가이드판(44)의 상부쪽으로 높아지게 되면서 냉각용 공기가 유동하는 쪽으로 냉각수 등의 냉각매체가 유인되어 미립화 되거나 이를 지나는 냉각용 공기와 충돌하면서 미립화되게 된다.
상기와 같이 미립화된 냉각수 등의 냉각매체는 도7과 도8에 도시된 바와 같이 냉각용 공기와 혼합되게 되고 도시된 바와 같이 이송롤러(23)를 지나서 냉각용 공기와 함께 선재코일(1)을 지나면서 선재코일(1)을 냉각하게 된다.
냉각용 공기와 혼합된 미립화된 냉각수 등의 냉각매체는 선재코일(1)로부터 전달되는 열에 의해서 증발되어 증기가 되는 상태변화를 하게 된다.
따라서, 선재코일(1)로부터 전달된 열이 냉각수 등의 냉각매체가 상태변화를 하기 위해서 필요한 잠열로 사용되기 때문에 냉각용 공기에 의해서만 선재코일(1)이 냉각되는 것보다 냉각능력이 향상되게 된다.
본 실시예에서 냉각매체용기(41)는 도3 내지 도8에 도시된 바와 같이 이송롤러(23)의 길이방향으로 긴 직사각통의 형상으로 되어 있으며, 이송롤러(23)의 길이방향쪽의 양 단부는 이송롤러(23)의 회전에 방해되지 않도록 이송롤러(23)의 원호와 대응되도록 도7과 도8에 도시된 바와 같이 원호의 형상으로 되어 있다. 이는 바람직한 실시예에 불과하며, 냉각매체용기(41)의 형상은 본 실시예에 한정되지 않고 냉각수 등과 같은 냉각매체가 담겨질 수 있는 것이라면 어떠한 것이라도 가능하다.
또한, 가이드판(44)은 상부로 갈수록 냉각매체용기(41)와의 간격이 좁아지도록 냉각매체용기(41)의 양측에 경사지게 설치되는 사각판으로 되어 있으나, 이는 바람직한 실시예에 불과하고, 냉각용 공기를 가이드하면서 냉각매체용기(41)에 담 겨진 냉각수 등의 냉각매체를 미립화하면서 냉각용 공기와 혼합되게 하는 것이라면 어떠한 것이라도 가능하다.
그리고, 가이드판(44)은 도7과 도8에 도시된 바와 같이 지지바(45)에 의해서 냉각매체용기(41)에 고정되게 설치되나, 가이드판(44)을 냉각매체용기(41)에 고정되게 설치가능한 것이라면 지지바(45) 이외에도 어떠한 것이라도 가능하다.
공급수단(50)은 도5와 도7 및 도8에 도시된 바와 같이 냉각매체용기(41)의 입구(42)에 연결되어 냉각매체용기(41)에 냉각수 등의 냉각매체를 공급하는 공급관(51)과, 공급관(51)과 연결되어 공급되는 냉각수 등의 냉각매체의 양을 조절하는 공급조절밸브(52) 및, 공급관(51)과 연결된 냉각매체공급원(53)을 포함한다.
냉각매체공급원(53)은 예컨대 제철소 등에 구비된 냉각수 공급시스템이나 냉각수 저장탱크 등이 될 수 있다.
이러한 냉각수 등의 냉각매체가 저장된 냉각매체공급원(53)으로부터 냉각수 등의 냉각매체가 공급관(51)을 통해 이동하고 공급관(51)에 연결된 공급조절밸브(52)에서 그 유량이 조절되어 냉각매체용기(41)의 입구(42)를 통해 냉각매체용기(41)에 유입되게 된다.
제2냉각부(40)는 냉각매체용기(41)에 담겨진 냉각매체의 양이 일정 양 이상이 되는 경우 냉각매체를 외부로 배출시키는 배출수단(60)을 더 포함한다.
배출수단(60)은 도5 내지 도8에 도시된 바와 같이 냉각매체용기(41)에 담겨 진 냉각매체의 양이 일정 양 이상이 되면 냉각매체가 외부로 배출될 수 있도록 냉각매체용기(41)에 형성된 출구(43)에 연결된 배출관(61)과, 배출관(61)과 연결된 배출조절밸브(62) 및, 배출관(61)에 연결되어 배출관(61)으로 흐르는 냉각매체의 양을 측정하고 배출조절밸브(62) 또는 공급조절밸브(52)를 조절하는 유량제어수단(70)을 포함한다.
출구(43)는 도7과 도8에 도시된 바와 같이 입구(42)보다 높은 위치에 위치하고 있어서, 냉각매체용기(41)에 일정 양 이상의 냉각수 등의 냉각매체가 담기게 되면, 출구(43)에 연결된 배출관(61)을 통하여 냉각수 등의 냉각매체가 외부로 배출될 수 있도록 되어 있다.
유량제어수단(70)은 배출관(61)에 연결되는 측정통(71)과, 측정통(71)을 통과하는 냉각수 등의 냉각매체를 측정할 수 있도록 측정통(71)에 삽입되는 센서(72) 및, 센서(72)에 의해서 측정된 냉각매체의 양에 따라 배출조절밸브(62) 또는 공급조절밸브(52)를 조절할 수 있도록 배출조절밸브(62) 또는 공급조절밸브(52)에 전기적으로 연결된 제어기(73)를 포함한다.
제어기(73)는 일반적으로 사용되는 전기회로로 구성되어 있으며 전기신호에 의해서 동작하도록 된 배출조절밸브(62)와 공급조절밸브(52)에 전술된 바와 같이 전기적으로 연결되어 배출조절밸브(62)와 공급조절밸브(52)를 제어하게 된다.
따라서, 센서(72)에 의해서 측정된 배출관(61)을 통과하는 냉각수 등의 냉각매체의 유량이 공급조절밸브(52)에 의해서 일정유량으로 흐르도록 조절된 공급관(51)을 통해 냉각매체용기(41)에 공급되는 냉각수 등의 냉각매체의 유량보다 많 은 경우에는, 즉 냉각매체용기(41)에 담겨진 냉각수 등의 냉각매체의 양이 줄어드는 경우에는, 제어기(73)를 통해 공급조절밸브(52)를 조절하여 냉각매체용기(41)에 공급되는 냉각수 등의 냉각매체의 유량을 늘리거나, 배출조절밸브(62)를 조절하여 냉각매체용기(41)로부터 배출되는 냉각수 등의 냉각매체의 유량을 줄여서 냉각매체용기(41)에 항상 일정 양의 냉각수 등의 냉각매체가 담겨져 있게 할 수 있다.
이의 반대의 경우 즉, 냉각매체용기(41)에서 배출관(61)으로 배출되는 냉각수 등의 냉각매체의 유량이 공급관(51)을 통해 냉각매체용기(41)로 공급되는 냉각수 등의 냉각매체의 유량보다 적은 경우에는, 제어기(73)를 통해 공급조절밸브(52)를 조절하여 냉각매체용기(41)에 공급되는 냉각수 등의 냉각매체의 유량을 줄이거나, 배출조절밸브(62)를 조절하여 냉각매체용기(41)로부터 배출되는 냉각수 등의 냉각매체의 유량을 늘리도록 하여, 냉각매체용기(41)에 항상 일정 양의 냉각수 등의 냉각매체가 담겨져 있게 할 수 있다.
본 실시예에서는 각 냉각매체용기(41)의 공급관(51)마다 공급조절밸브(52)와 각 배출관(61)마다 배출조절밸브(62) 및 유량제어수단(70)이 설치되도록 하였으나, 각 냉각매체용기(41)에 하나의 공급관(51)으로부터 분기된 관들이 연결되고 또한, 각 냉각매체용기(41)에 연결된 관들을 모아서 하나의 배출관(61)으로 연결하여 이에 유량제어수단(70)이 설치되도록 하는 것도 가능하다.
도7과 도8에 도시된 바와 같이, 송풍기(34)를 통해 송풍된 냉각용 공기가 송풍덕트(33)를 통과하여 내화부재(31)의 송풍구멍(32)을 지나면서, 일부가 가이드 판(44)과 냉각매체용기(41) 사이로 유동하게 되면 유속이 빨라지면서 압력이 낮아지게 되고, 이에 의해서 냉각매체용기(41)에 담겨진 냉각수 등의 냉각매체가 가이드판(44)의 상부로 유인되고 냉각수 등의 냉각매체와 충돌되면서 미립화되며 냉각용 공기와 혼합되게 된다.
이와 같이 미립화된 냉각수 등의 냉각매체와 냉각용 공기가 혼합된 혼합체가 이송롤러(23) 상으로 이송되는 선재코일(1)을 지나면서 선재코일(1)로부터 열을 전달받아 온도가 상승하거나 증기가 되어 선재코일(1)을 냉각하게 된다.
이때, 미립화된 냉각수 등의 냉각매체는 증기로 상태변화 하게 되고, 선재코일(1)로부터 전달된 열은 냉각수 등의 냉각매체가 상태변화하는 데에 필요한 잠열에 사용되기 때문에 선재코일 냉각장치(10)의 냉각능력이 향상되게 된다.
상기와 같은 냉각능력의 향상이 간단한 구조로 이루어지기 때문에 설치비와 유지비용이 저렴하다.
그리고, 냉각능력이 향상되기 때문에 선재코일(1)의 열처리가 용이하여 선재코일(1)의 인장강도 등의 품질과 생산성이 향상되게 된다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
도1은 종래의 선재코일 냉각장치를 나타내는 도면이다.
도2는 도1의 중요부분의 확대도이다.
도3은 본 발명에 따른 선재코일 냉각장치의 일실시예를 나타내는 도면이다.
도4는 도1에서 이송롤러를 제거한 상태를 나타내는 일부평면도이다.
도5는 이송롤러가 장착된 상태의 도4의 A-A'선에 따른 단면도이다.
도6은 도5의 일부를 확대한 도면이다.
도7은 본 발명에 따른 선재코일 냉각장치의 일실시예를 사용하여 선재코일을 냉각하는 것을 나타내는 도면이다.
도8은 도7의 중요부분의 확대도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 선재코일 10,100 : 선재코일 냉각장치
20 : 선재코일 이송부 21 : 지지안내부재
22 : 회전지지대 23, 230 : 이송롤러
24 : 모터 30 : 제1냉각부
31, 310 : 내화부재 32,320 : 송풍구멍
33, 330 : 송풍덕트 34, 340 : 송풍기
35,350 : 구동수단 40 : 제2냉각부
41 : 냉각매체용기 42 : 입구
43 : 출구 44 : 가이드판
45 : 지지바 50 : 공급수단
51 : 공급관 52 : 공급조절밸브
53 : 냉각매체공급원 60 : 배출수단
61 : 배출관 62 : 배출조절밸브
70 : 유량제어수단 71 : 측정통
72 : 센서 73 : 제어기
80,800 : 권취기

Claims (10)

  1. 권취기에서 권취된 선재코일을 냉각하기 위한 선재코일 냉각장치에 있어서,
    상기 권취기로부터 나온 선재코일이 이송될 수 있도록 상기 권취기 다음의 공정라인에 위치하는 선재코일 이송부;
    상기 선재코일이 선재코일 이송부에서 이송되면서 냉각용 공기에 의해서 냉각될 수 있도록 상기 선재코일 이송부와 연계되는 제1냉각부; 및
    냉각능력의 향상을 위해서 상기 제1냉각부와 연계하여 냉각매체의 미립화와 혼합 및 증발에 의해서 상기 선재코일을 냉각시키는 제2냉각부;
    를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 선재코일 냉각장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 선재코일 이송부는
    상기 권취기의 다음 공정라인에 위치하는 지지안내부재;
    선재코일이 이송될 수 있도록 회전지지대에 의해서 상기 지지안내부재에 회전가능하게 장착되는 다수의 이송롤러; 및
    상기 이송롤러를 회전구동시키도록 상기 이송롤러와 연결된 모터;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 선재코일 냉각장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1냉각부는
    선재코일로 냉각용 공기가 유동될 수 있도록 다수의 송풍구멍이 형성되며 상기 선재코일 이송부에 포함되는 이송롤러 아래에 위치하는 내화부재;
    상기 송풍구멍으로 냉각용 공기를 유도하여 보낼 수 있도록 상기 내화부재 아래에 위치하는 하나 이상의 송풍덕트; 및
    상기 송풍덕트에 냉각용 공기를 송풍할 수 있도록 상기 송풍덕트에 연결되며 구동수단에 의해서 구동되는 하나 이상의 송풍기;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 선재코일 냉각장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제2냉각부는
    상기 선재코일 이송부에 포함되는 각 이송롤러 아래의, 상기 제1냉각부에 포함되는 내화부재에 각각 위치하며 냉각매체가 담겨진 다수의 냉각매체용기;
    상기 내화부재에 형성된 송풍구멍을 통과한 냉각용 공기가 상기 이송롤러로 유동되도록 가이드함과 동시에, 상기 냉각매체용기에 담겨진 냉각매체가 미립화되어 상기 냉각용 공기와 혼합된 후 증발되도록 상기 냉각매체용기의 일측 또는 양측에 설치되는 가이드판; 및
    상기 냉각매체용기에 냉각매체를 공급하는 공급수단;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 선재코일 냉각장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 가이드판은 상부로 갈수록 상기 냉각매체용기와의 간격이 좁아지도록 경사지게 설치되는 것을 특징으로 하는 선재코일 냉각장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 제2냉각부는
    상기 냉각매체용기에 담겨진 냉각매체의 양이 일정 양 이상이 되는 경우 냉각매체를 외부로 배출시키는 배출수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선재코일 냉각장치.
  7. 제4항에 있어서, 상기 공급수단은
    상기 냉각매체용기에 형성된 입구에 연결되어 상기 냉각매체용기에 냉각매체를 공급하는 공급관;
    상기 공급관과 연결되어 공급되는 냉각매체의 양을 조절하는 공급조절밸브; 및
    상기 공급관과 연결된 냉각매체공급원;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 선재코일 냉각장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 배출수단은
    상기 냉각매체용기에 담겨진 냉각매체의 양이 일정량 이상이 되면 냉각매체가 외부로 배출될 수 있도록 상기 냉각매체용기에 형성된 출구에 연결된 배출관;
    상기 배출관과 연결된 배출조절밸브; 및
    상기 배출관에 연결되어 상기 배출관으로 흐르는 냉각매체의 양을 측정하고 상기 배출조절밸브 또는 상기 공급수단에 포함된 공급조절밸브를 조절하는 유량제어수단;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 선재코일 냉각장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 유량제어수단은
    상기 배출관에 연결되는 측정통;
    상기 측정통을 통과하는 냉각매체의 양을 측정할 수 있도록 상기 측정통에 삽입되는 센서; 및
    상기 센서에 의해서 측정된 냉각매체의 양에 따라 상기 배출조절밸브 또는 공급조절밸브를 조절할 수 있도록 상기 배출조절밸브 또는 공급조절밸브에 전기적으로 연결된 제어기;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 선재코일 냉각장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 냉각매체는 냉각수인 것을 특징으로 하는 선재코일 냉각장치.
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