KR20090126368A - 연속 아연도금 설비의 메탈펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연속 아연도금 설비의 메탈펌프에 관한 것으로서, 베어링 하우징에는, 측면에 냉각 매체가 유입되는 유입구가 형성되고, 하부에 냉각 매체가 유출되는 유출구가 형성되어 냉각 매체가 구동축 둘레로 분사된다. 따라서 본 발명은 구동부에 일정간격 이격설치된 흡출관을 통해 용융아연에 부유하는 애쉬를 용이하게 배출시키고, 베어링 하우징에 유입구 및 유출구가 형성되어 냉각 매체가 유입 및 유출됨으로써, 고온에 의해 베어링이 손상되는 것을 방지하고 아연포트의 아연증기와 분진의 고착에 의해 구동축의 동작이 불가능해지는 문제를 해소할 수 있는 효과를 제공한다.

용융아연, 애쉬, 흡출관, 메탈펌프

Description

연속 아연도금 설비의 메탈펌프{Metal pump for continuous galvanizing line}

본 발명은 연속 아연도금 설비의 메탈펌프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연속 아연도금 설비에서 발생되는 애쉬(ash)의 배출과 용융아연을 이송하기 위해 설치되는 연속 아연도금 설비의 메탈펌프에 관한 것이다.

일반적으로, 연속 아연도금 설비는 도금해야 할 강판을 가열로에서 500℃로 가열시킨 후 가열로와 연결된 밀폐형 통로(Snout)를 지나 용융아연 포트(Pot)를 통과시키면, 강판에 아연이 부착/도금이 되는 공정을 수행한다.

이때, 밀폐형 통로에는 가열로에서 생성된 애쉬가 쌓여 모이게 되고 이 애쉬가 강판에 부착되면 품질불량을 유발하게 된다. 따라서, 메탈펌프는 이러한 애쉬를 밀폐형 통로 밖으로 이송시키는 역할을 하며 항상 용융아연 속에 일부가 잠겨서 가동된다.

다시 말해, 메탈펌프는, 강판에 아연도금을 하는 공정에서 포트에 담겨 있는 용융아연(약 500℃)을 펌핑(Pumping)해서 다른 포트에 옮긴다든지, 공정 중에 애쉬(ash)와 같은 부유물을 제거하기 위한 목적으로 가동된다.

이와 같은 종래의 메탈펌프에 대해 도면을 참고하여 간략히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 연속 아연도금 설비의 메탈펌프가 설치된 상태를 나타내는 개략도이다.

도면에 나타낸 바와 같이, 종래의 연속 아연도금 설비는, 용융아연을 수용하는 도금조(4)와, 가열로에서 가열된 상태의 강판(S)이 통과되는 스나우트(3)와, 상기 도금조(4)에 일부가 수용된 메탈펌프(1)로 구성된다. 이때, 미설명 부호 L은 싱크롤이다.

상기 메탈펌프(1)는, 제어패널(8)에 연결된 모터(5)와, 상기 모터(5)에 연결된 구동축을 수용하는 파이프(2)와, 상기 구동축 말단에 고정된 임펄러(U)가 내부에 설치된 케이싱(Casing; 9)을 포함하여 구성된다.

상기 구성에 있어서, 케이싱(9)에는 도금조(4) 내에 부유하는 애쉬를 흡입하기 위한 배관(P)이 연통된다. 한편, 메탈펌프(1)는 도금조(4)에 프레임(7)으로 고정되어 설치된다.

이와 같은 구성을 갖는 종래의 아연도금 설비의 메탈펌프는, 용융아연 용액 속에 연속으로 잠겨서 사용되므로 펌프 중 용융아연 내에 수용된 케이싱(9)이 현저하게 부식됨으로써 펌프의 사용 수명이 짧은 문제점이 있었다.

따라서, 종래의 메탈펌프는, 일반적으로 용융아연에 대한 내구성을 갖는 재질을 사용하게 하는데, 통상 코발트(Cobalt)계 합금 소재가 내식성이 우수하여 케이싱과 임펠러의 재료로 적용되고 있다.

그러나, 코발트게 합금으로 이루어진 기존의 케이싱(9)은, 열팽창에 취약한 특성 때문에 균열(Crack)이 발생하기 쉬운 문제점이 있었다.

또한, 이와 같은 케이싱(9)은, 임펠러(U)가 컴팩트하게 수용되도록 주조를 통해 제작되며, 일반적으로, 펌프에 볼트와 너트로 체결되어 이루어진다.

하지만, 볼트와 같은 기계요소는 코발트와 같은 취성이 강한 소재를 적용할 수 없으며, 내식성을 갖는 스테인리스 재질로 볼트를 제작하여도 부식 용융되어, 체결력이 현저히 저하되어 펌프의 수명을 단축시키는 결과를 초래하는 문제점이 있었다.

뿐만 아니라, 이러한 코발트계 합금으로 이루어진 케이싱(9)은 고가일 뿐만 아니라 경도가 높기 때문에 특수 공구를 사용하여 가공해야 하므로, 가공시간이 많이 소요되기 때문에 생산원가가 많이 드는 문제점이 있었다.

또한, 구동축 둘레에 하부의 아연포트의 아연증기와 분진의 고착에 의해 구동축의 동작이 불가능해지는 문제점도 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로서, 구동부에 일정간격 이격설치된 흡출관을 통해 용융아연에 부유하는 애쉬를 용이하게 배출시키고, 베어링 하우징에 유입구 및 유출구가 형성되어 냉각 매체가 유입 및 유출됨으로써, 고온에 의해 베어링이 손상되는 것을 방지하고 아연포트의 아연증기와 분진의 고착에 의해 구동축의 동작이 불가능해지는 문제를 해소할 수 있는 연속 아연도금 설비의 메탈펌프를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 연속 아연도금 설비에서 발생되는 애쉬(ash)의 배출 및 용융아연을 이송시키기 위해 아연도금 포트 내에 일부가 수용설치되는 연속 아연도금 설비의 메탈펌프에 있어서, 구동력을 전달하기 위해 일단에 회전축이 형성된 구동부; 상기 구동부 일단에 고정되어 상기 회전축이 수용되는 베이스; 상기 베이스 내부에 일부가 수용되며 상기 회전축에 연결되어 회전하는 구동축; 상기 베이스 일단에 연결되어, 상기 구동축이 회전가능하도록 수용지지된 베어링 하우징; 상기 구동축의 말단에 고정된 임펠러; 및 상기 베어링 하우징에 지지프레임을 매개로 연결되고, 상기 임펠러를 수용하는 흡출관을 포함하여 이루어지고, 상기 베어링 하우징은, 상기 구동축이 회전가능하도록 베어링을 구비한 제1베어링 박스; 및 상기 제1베어링 박스를 수용하는 제2베어링 박스로 이루어지되, 상기 제1베어링 박스는, 상기 제2베어링 박스의 축방향 위치조절이 가능한 재킷볼 트로 고정설치되어, 상기 재킷볼트의 조임 및 풀림에 의해 상기 구동축의 위치조절이 가능하여,상기 흡출관과 임펠러 사이의 간극조정이 가능하고, 상기 베어링 하우징에는, 측면에 냉각 매체가 유입되는 유입구가 형성되고, 하부에 냉각 매체가 유출되는 유출구가 형성되어 냉각 매체가 구동축 둘레로 분사한다.

본 발명의 유출구는 상기 베어링 하우징의 하부에 복수개가 관통형성되어 있다.

본 발명의 냉각 매체는 압축공기로 이루어지며, 상기 유출구에서 유출되어 지지프레임의 상부로 유입되어, 지지프레임과 구동축 사이의 공간으로 배출된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 구동부에 일정간격 이격설치된 흡출관을 통해 용융아연에 부유하는 애쉬를 용이하게 배출시키고, 베어링 하우징에 유입구 및 유출구가 형성되어 냉각 매체가 유입 및 유출됨으로써, 고온에 의해 베어링이 손상되는 것을 방지하고 아연포트의 아연증기와 분진의 고착에 의해 구동축의 동작이 불가능해지는 문제를 해소할 수 있는 효과를 제공한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 더욱 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 연속 아연도금 설비의 메탈펌프를 나타내는 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 연속 아연도금 설비의 메탈펌프를 나타내는 분해 단면도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 연속 아연도금 설비의 메탈펌프를 나타내는 분해 사시도이고, 도 5는 도 2의 A부에 대한 확대 단면도이다.

도 2 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 따른 연속 아연도금 설비의 메탈펌프는, 구동력을 전달하기 위해 일측에 회전축(12)이 형성된 구동부(10)와, 구동부(10) 일단에 고정된 베이스(20)와, 회전축(12)에 연결된 구동축(30)과, 베이스(20) 일단에 연결되고 구동축(30)을 수용한 베어링 하우징(50)과, 구동축(30)의 말단에 고정된 임펠러(60) 및 베어링 하우징(50)에 연결되고 임펠러(60)를 수용하는 흡출관(70)으로 이루어진다.

구동부(10)는, 통상의 펌프에 적용되는 전기모터가 채용될 수 있으며, 일측에는 구동력을 전달하기 위한 회전축(12)이 형성된다.

베이스(20)는, 구동부(10)의 회전축(12)과, 구동축(30)이 연결되는 부분을 밀폐시키도록, 구동부(10)의 하부에 고정된다. 이때, 회전축(12)과 구동축(30)은, 제1플랜지(22)와 제2플랜지(24)에 의해 회전가능하게 결합되어 이루어진다.

구동축(30)은, 소정의 길이를 갖도록 형성될 수 있으며, 회전축(12)에 결합되어 회전축(12)의 구동력에 의해 회전되도록 이루어진다. 이때, 구동축(30)에는, 다수개의 베어링(32,34,36)이 삽입고정되도록 다수개의 단이 형성될 수 있다.

베어링 하우징(50)은, 베이스(20)의 하단에 고정설치되는데, 구동축(30)을 회전가능하도록 지지하는 베어링(32,34,36)이 마련된 제1베어링 박스(51)와, 제1베어링 박스(51)를 수용지지하는 제2베어링 박스(53)로 이루어질 수 있다.

이때, 제1베어링 박스(51)는, 제2베어링 박스(53)에 축방향 위치조절이 가능 한 재킷볼트(80)로 고정설치될 수 있다.

또한, 베어링 하우징(50) 중 제2베어링 박스(53)의 측면에는, 고온에 의해 베어링(32,34,36)이 손상되는 것을 방지하도록, 냉각 매체가 유입되는 유입구(54)가 형성되어 있다.

제2베어링 박스(53)의 하부에는, 아연포트의 아연증기와 분진의 고착에 의해 구동축(30)의 동작이 불가능해지는 문제를 해소하기 위해, 상기 유입구(54)에서 유입된 냉각 매체를 구동축(30) 둘레로 분사하도록 관통형성된 복수의 유출구(55)가 형성되어 있다.

또한, 제2베어링 박스(53)의 하부에는, 베어링(36)을 지지하는 리테이너(56)가 끼워맞춤되어 고정되고, 이 리테이너(56)에도 냉각 매체가 유동할 수 있는 관통홀(56a)이 복수개 형성되어 있다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 이러한 관통홀(56a)은 제2베어링 박스(53)의 유출구(55)와 연통되도록 형성되므로, 냉각 매체가 유출구(55)와 관통홀(56a)를 개재해서 지지프레임(75)의 상부로 유입되어, 지지프레임(75)과 구동축(30) 사이의 배출공간(75a)으로 배출되는 것이 바람직하다. 이러한 냉각 매체로는 에어(air), 압축공기 등 다양한 냉각 매체를 사용하는 것이 가능함은 물론이다.

흡출관(70)은, 흡입구(72)와 토출구(74)가 각각 형성되어 이루어지고, 내부에는 임펠러(60)가 밀착 수용되도록 소정의 형상을 갖는다.

이때, 흡출관(70)의 상면에는 임펠러(60)의 지지를 위한 고정 플레이트(62)가 설치된다. 또한, 흡출관(70)은, 베어링 하우징(50)의 하단에 일정길이를 갖는 지지프레임(75)을 매개로 고정설치된다.

한편, 흡출관(70)은, 스테인리스 강(stainless steel)으로 이루어지고 내외면에는 세라믹으로 코팅처리되어 이루어질 수 있다.

이하, 상기한 구성을 갖는 본 발명의 연속 아연도금 설비의 메탈펌프의 결합관계에 대해 도 3과 도 4를 참고하여 설명하기로 한다.

도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 우선, 구동부(10)의 회전축(12)에 구동축(30)을 제1플랜지(22)와 제2플랜지(24)를 체결시켜 고정한다. 이때, 구동부(10)와 회전축(12)은 통상의 구동이음인 스플라인 결합을 통해 이루어질 수 있다.

이어, 베이스(20)를 구동부(10)의 하단에 볼트체결을 통해 고정시키고, 제2베어링 박스(53)에 제1베어링 박스(51)를 삽입하고, 구동축(30) 일부의 상중하단에 제1베어링(32)과 제2베어링(34) 및 제3베어링(36)를 각각 삽입설치한다.

한편, 이와 같이 제1베어링 박스(51)에 구동축(30)이 삽입되면, 제1베어링 박스(51)를 제2베어링 박스(53)에 재킷볼트(80)로 고정시키게 된다.

다음으로, 구동축(30)의 말단에는 임펠러(60)를 고정하고, 제2베어링 박스(53)의 하단에는 지지프레임(75)을 각각 고정한다.

이때, 흡출관(70)과 지지프레임(75)의 결합면 외주연에는 도 5에서 보는 바와 같이, 지지프레임(75)의 일단이 인입볼트(90, 도 2에 도시)를 통해 삽입고정되도록 인입 나사홀(90′)이 형성된다. 이에 따라, 인입볼트(90)의 외부 노출면적이 최소화되도록 삽입장착될 수 있다.

이어, 지지프레임(75)의 말단에는 흡출관(70)을 고정하여, 흡출관(70) 내부 에 임펠러(60)가 수용되도록 한다. 마지막으로, 고정 플레이트(62)를 흡출관(70)의 상면에 고정시키면 결합이 완료된다.

상기한 구성 및 결합관계를 갖는 본 발명의 연속 아연도금 설비의 메탈펌프는 다음과 같은 작용을 한다.

우선, 본 발명의 연속 아연도금 설비의 메탈펌프의 흡출관(70)은 열적 취성이 없는 스테인리스 강 재질로 이루어지고 내외면에 내식성이 강한 세라믹으로 코팅처리 함으로써, 용융아연에 침지되어 사용되는 흡출관(70)의 내식성 및 내열성을 향상시키는 동시에 제작시 가공이 용이하다.

또한, 흡출관(70)의 외주연에 지지프레임(75)이 인입볼트(90)를 통해 삽입고정됨으로써, 제작시 메탈펌프 전체의 외형을 축소제작하는 것이 가능하고, 인입볼트(90)가 용융아연에 노출되는 면적을 최소화시켜 고온에 의해 인입볼트(90)가 손상되는 것을 최소화한다.

한편, 제1베어링 박스(51)에는, 베어링(32,34,36)을 매개로 구동축(30)이 장착됨으로써, 구동축(30)을 견고히 지지하고 흔들림 없이 부드럽게 회전시킬 수 있다.

아울러, 제1베어링 박스(51)의 상부 양쪽에 재킷볼트(80)로 고정함으로써, 재킷볼트(80)를 조정하여 제1베어링 박스(51)를 상하로 이동시킴으로써 구동축(30)의 하부 말단에 부착된 임펠러(60)와 흡출관(70) 사이의 간극을 쉽게 조정할 수 있다. 이에 따라, 펌프의 흡입 및 토출효율을 향상시키는 작용을 한다.

마지막으로, 베어링 하우징(50)은, 제2베어링 박스(53)의 측면에 설치되어 있는 제1관통구(52)를 통해 공기 또는 물과 같은 냉각 매체가 유입되어 제1베어링 박스(51) 주위를 순환한 후 제2관통구(54)를 통해 배출되면서 제1베어링 박스(51)를 냉각시키게 된다.

따라서, 일반적으로 주변 작업환경이 약 500℃ 정도에서 연속적으로 가동되는 메탈펌프의 작동시, 내부에 설치된 베어링(32,34,36)이 고온의 복사열로부터 손상 및 마모되는 것을 방지하는 작용을 하는 것이다.

이상 설명한 본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러 가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서 상기 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안 된다.

도 1은 종래 연속 아연도금 설비의 메탈펌프가 설치된 상태를 나타내는 개략도.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 연속 아연도금 설비의 메탈펌프를 나타내는 단면도.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 연속 아연도금 설비의 메탈펌프를 나타내는 분해 단면도.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 연속 아연도금 설비의 메탈펌프를 나타내는 분해 사시도.

도 5는 도 2의 A부에 대한 확대 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 구동부 12: 회전축

20: 베이스 22: 제1플랜지

24: 제2플랜지 30: 구동축

50: 베어링 하우징 60: 임펠러

62: 고정 플레이트 70: 흡출관

72: 흡입구 74: 토출구

75: 지지프레임 80: 재킷볼트

Claims (3)

1. 연속 아연도금 설비에서 발생되는 애쉬(ash)의 배출 및 용융아연을 이송시키기 위해 아연도금 포트 내에 일부가 수용설치되는 연속 아연도금 설비의 메탈펌프에 있어서,

   구동력을 전달하기 위해 일단에 회전축이 형성된 구동부;

   상기 구동부 일단에 고정되어 상기 회전축이 수용되는 베이스;

   상기 베이스 내부에 일부가 수용되며 상기 회전축에 연결되어 회전하는 구동축;

   상기 베이스 일단에 연결되어, 상기 구동축이 회전가능하도록 수용지지된 베어링 하우징;

   상기 구동축의 말단에 고정된 임펠러; 및

   상기 베어링 하우징에 지지프레임을 매개로 연결되고, 상기 임펠러를 수용하는 흡출관을 포함하여 이루어지고,

   상기 베어링 하우징은, 상기 구동축이 회전가능하도록 베어링을 구비한 제1베어링 박스; 및 상기 제1베어링 박스를 수용하는 제2베어링 박스로 이루어지되, 상기 제1베어링 박스는, 상기 제2베어링 박스의 축방향 위치조절이 가능한 재킷볼트로 고정설치되어, 상기 재킷볼트의 조임 및 풀림에 의해 상기 구동축의 위치조절이 가능하여,상기 흡출관과 임펠러 사이의 간극조정이 가능하고,

   상기 베어링 하우징에는, 측면에 냉각 매체가 유입되는 유입구가 형성되고, 하부에 냉각 매체가 유출되는 유출구가 형성되어 냉각 매체가 구동축 둘레로 분사되는 것을 특징으로 하는 연속 아연도금 설비의 메탈펌프.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 유출구는 상기 베어링 하우징의 하부에 복수개가 관통형성되어 있는 것을 특징으로 하는 연속 아연도금 설비의 메탈펌프.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 냉각 매체는 압축공기로 이루어지며, 상기 유출구에서 유출되어 지지프레임의 상부로 유입되어, 지지프레임과 구동축 사이의 공간으로 배출되는 것을 특징으로 하는 연속 아연도금 설비의 메탈펌프.

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