KR20100015110A - 광휘소둔로 아울렛덕트의 스트립 냉각장치 - Google Patents

광휘소둔로 아울렛덕트의 스트립 냉각장치 Download PDF

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Abstract

광휘소둔로(N)의 스트립(S)과 밀착되는 아울렛실롤(120)이 설치된 아울렛덕트(100); 아울렛실롤(120)의 열화소손을 방지하기 위해 아울렛덕트(100)의 내부에 설치되며 냉각수가 흐르는 냉각관(320)이 마련된 라디에이터(300); 라디에이터(300)의 급수구(340)에 냉각수를 공급하는 냉각수펌프(500); 라디에이터(300)의 상방에서 아울렛덕트(100)의 내부온도를 측정할 수 있도록 마련된 온도측정부(120); 및 온도측정부(120)의 온도측정 결과에 따라 상기 냉각수펌프(500)의 가동여부를 제어하는 제어부(700);를 포함하는 광휘소둔로 아울렛덕트의 스트립 냉각장치가 소개된다. 그 광휘소둔로 아울렛덕트의 스트립 냉각장치에 따르면, 아울렛덕트 내에서 아울렛실롤에 주입되는 스트립을 냉각시켜 아울렛실롤의 열화소손을 방지할 수 있다. 또한, 온도측정을 이용하여 냉각의 가동 또는 중지를 제어할 수 있어 스트립 온도를 필요한 정도로 제어할 수 있다.
소둔, 광휘소둔로

Description

광휘소둔로 아울렛덕트의 스트립 냉각장치 {APPARATUS FOR COOLING STRIP IN OUTLET-DUCT OF ANNEALING FURNACE}
본 발명은 광휘소둔로의 아울렛덕트에 설치되는 아울렛실롤의 스트립에 의한 열화소손을 방지하기 위해 그 아울렛실롤의 상방에서 스트립을 냉각하도록 설치된 광휘소둔로 아울렛덕트의 스트립 냉각장치에 관한 것이다.
일반적으로 광휘소둔은 냉간 압연된 스트립을 소재로 강 표면의 산화탈탄을 막고 금속적 광택을 잃지 않도록 환원성이나 비산화성 가스인 분위기 가스 내에서 소둔을 행함에 의해 냉각 후 스트립 표면의 광택이 상실되지 않는 특성이 있어 스테인리스 등 고급제품의 생산에 이용된다.
대개 광휘소둔에 사용되는 분위기 가스는 수소이며, 이 수소의 유출을 방지하기 위하여 통상 수직 소둔로로 이루어지는 광휘소둔로는 스트립이 유입되고 배출되는 입측과 출측이 밀폐되는 구조를 갖는다.
도 1은 이러한 종래의 광휘소둔로를 나타낸 도면이다. 광휘소둔로(10)는 냉간압연된 스테인리스 스트립(S)을 통과시키며 소둔작업을 행한다. 물론 그 대상인 스트립(S)에는 스테인리스만으로 한정되지는 않는다.
광휘소둔로(10)는 일련의 덕트로 구성되며 입측과 출측에는 실링을 위해 각각 실롤(13,14)이 설치된다. 인렛실롤(13)을 통과한 스트립(S)은 가열대(11)의 머플(15)을 통과하여 가열된 후 냉각대(12)를 거쳐 냉각되고 아울렛덕트(17)를 지나 아울렛실롤(14)을 통과하여 외부로 인출된다. 일련의 덕트 내부에는 복수 개의 안내롤(16)이 마련되어 스트립(S)의 원활한 순환을 돕는다.
이러한 광휘소둔로(10)의 아울렛실롤(14)은 우레탄소재로 성형되며 스트립(S)을 밀착하여 실링을 행하게 되는데, 그 스트립(S)이 완전히 냉각되지 않은 경우에는 아울렛실롤(14)이 열화소손되는 경우가 발생되었다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 제안된 방법 중 하나는, 작업라인의 작동 속도를 저하시켜 스트립이 냉각대와 아울렛덕트에서 충분히 냉각되도록 하는 것이었다. 그러나 작업라인의 속도를 저하시킬 경우 생산성도 저하되는 문제가 있었다.
한편, 작업속도를 늦추지 않을 경우에는 완전냉각되지 않은 스트립으로 인하여 아울렛실롤이 소손되어 작업라인을 중단시키고 아울렛실롤을 교체하여야 하였는데, 이러한 경우에도 소둔작업의 중단으로 인해 생산성이 떨어지는 문제가 있었다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 아울렛실롤에 접하게되는 스트립을 냉각시켜 아울렛실롤의 열화소손을 방지하고, 소둔작업의 생산성을 향상시킬 수 있는 광휘소둔로 아울렛덕트의 스트립 냉각장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광휘소둔로 아울렛덕트의 스트립 냉각장치는, 광휘소둔로의 출구측에서 스트립의 배출을 안내하고, 하단의 개구부에 실링을 위해 스트립과 밀착되는 아울렛실롤이 설치된 아울렛덕트; 상기 스트립을 냉각하여 아울렛실롤의 열화소손을 방지하기 위해, 아울렛덕트 내부의 아울렛실롤 상방에 설치되며, 냉각수가 흐르는 냉각관이 스트립을 사이에 두고 마주보도록 구비되고, 이 냉각수의 순환을 위한 급수구와 배수구가 마련된 라디에이터; 상기 라디에이터의 급수구에 냉각수를 공급하는 냉각수펌프; 상기 라디에이터의 상방에서 아울렛덕트의 내부온도를 측정할 수 있도록 마련된 온도측정부; 및 상기 온도측정부의 온도측정 결과에 따라 상기 냉각수펌프의 가동여부를 제어하는 제어부;를 포함한다.
상기 라디에이터의 인출 또는 수납을 위해, 아울렛덕트에는 라디에이터의 하단을 지지하며 측방으로의 슬라이딩을 안내하는 복수 개의 롤러가 구비된 안내레일이 설치될 수 있다.
상기 라디에이터의 냉각수가 하방에서 상방으로 순환되도록, 급수구는 냉각관의 하단부에 마련되고, 배수구는 냉각관의 상단부에 마련될 수 있다.
상기 아울렛덕트의 내부공기와 라디에이터측 공기의 대류열전달을 차단하기 위해, 상기 아울렛덕트에는 온도측정부 상방으로 스트립개구부가 형성된 차단패널이 설치될 수 있다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 광휘소둔로 아울렛덕트의 스트립 냉각장치에 따르면, 아울렛덕트 내에서 아울렛실롤에 주입되는 스트립을 냉각시켜 아울렛실롤의 열화소손을 방지할 수 있다.
또한, 온도측정을 이용하여 냉각의 가동 또는 중지를 제어할 수 있어 스트립 온도를 필요한 정도로 제어할 수 있다.
또한, 라디에이터의 인출과 수납이 가능하여 정비에 용이하고 차단패널로 인하여 냉각작업이 효율적으로 이루어진다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광휘소둔로 아울렛덕트의 스트립 냉각장치에 대하여 살펴본다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광휘소둔로 아울렛덕트의 스트립 냉각장치가 설치된 광휘소둔로를 나타낸 도면이다. 그 광휘소둔로 아울렛덕트의 스트립 냉각장치는, 광휘소둔로(N)의 출구측에서 스트립(S)의 배출을 안내하고, 하단의 개구부에는 실링을 위해 스트립(S)과 밀착되는 아울렛실롤(120)이 설치된 아울렛덕 트(100); 상기 스트립(S)을 냉각하여 아울렛실롤(120)의 열화소손을 방지하기 위해, 아울렛덕트(100)의 아울렛실롤(120) 상방측 내부에 설치되며, 냉각수가 흐르는 냉각관(320)이 스트립(S)을 사이에 두고 마주보도록 구비되고, 냉각수의 순환을 위한 급수구(340)와 배수구(360)가 마련된 라디에이터(300); 상기 라디에이터(300)의 급수구(340)에 냉각수를 공급하는 냉각수펌프(500); 상기 라디에이터(300)의 상방에서 아울렛덕트(100)의 내부온도를 측정할 수 있도록 마련된 온도측정부(120); 및 상기 온도측정부(120)의 온도측정 결과에 따라 상기 냉각수펌프(500)의 가동여부를 제어하는 제어부(700);를 포함한다.
광휘소둔로(N)는 종래의 도 1에 도시된 바와 같은 구성으로 이루어지는데, 본 발명의 실시예는 아울렛덕트(100)의 아울렛실롤(120) 상방에 설치되는 냉각장치로서, 라디에이터(300)와 냉각수펌프(500), 온도측정부(120) 및 제어부(700)로 구성된다. 아울렛덕트(100)의 내부에서 하방으로 이동되는 스트립(S)을 라디에이터(300)를 이용하여 미리 냉각하여 아울렛실롤(120)의 열화소손이 방지되고, 그 라디에이터(300)의 냉각작동은 온도측정부(120)와 제어부(700)에 의하여 효율적으로 작동된다.
라디에이터(300)는 스트립(S)의 전면과 후면측에 배치되어 감싸는 형태의 냉각관(320)으로 구성되고, 전면냉각관(322)과 후면냉각관(324)은 병렬 배치된 상태로 스트립(S)에 닿지 않도록 연결된다. 냉각관(320)은 복수 개의 굴곡부를 가지고 굴곡된 형상이 병렬로 배치된 구성이며, 그 냉각관(320)에는 급수구(340)와 배수구(360)가 마련되어 냉각수가 순환된다. 또한, 냉각수를 하방에서 상방으로 순환되 도록 할 경우 아울렛실롤(120)에 근접한 하단부의 스트립(S)부터 냉각이 이루어지므로 좀 더 효율적인 냉각을 할 수 있게 된다. 따라서, 급수구(340)는 냉각관(320)의 하단부에 마련되고, 배수구(360)는 냉각관(320)의 상단부에 마련되도록 함이 바람직하다.
도 3을 참고하여 본 발명의 냉각장치를 좀 더 상세히 살펴본다. 급수구(340)는 라디에이터(300)의 하단부에 설치되고, 배수구(360)는 라디에이터(300)의 상단부에 설치된다. 라디에이터(300)의 상방에는 온도측정부(120)가 마련되어 실시간으로 라디에이터(300) 상방의 아울렛덕트(100) 내부 공기의 온도를 측정한다. 그 내부 공기의 온도가 상승될 경우 스트립(S)의 온도 역시 상승되는 것이라고 볼 수 있기 때문이다. 또는 온도측정부(120)가 직접 스트립(S)의 온도를 측정하도록 구현할 수도 있다. 온도측정부(120)는 측정된 온도 정보를 제어부(700)에 제공토록 한다.
아울렛실롤(120)이 소손되는 온도를 미리 파악할 경우 그 온도에 도달되기 전에 미리 냉각작용을 할 수 있도록 한다. 제어부(700)는 온도측정부(120)와 냉각수펌프(500)에 연결되어 상기 설정온도에 도달할 경우 냉각수펌프(500)를 작동시키고, 급수구(340)를 통하여 냉각수를 공급하도록 한다.
또한, 아울렛덕트(100)의 내부공기와 라디에이터(300)측 공기의 대류열전달을 차단하기 위해, 상기 아울렛덕트(100)에는 온도측정부(120) 상방으로 스트립의 폭방향 개구부(142)가 형성된 차단패널(140)이 설치되도록 한다. 이에 의하여 라디에이터(300)측과 외기가 차단되고, 그 차단패널(140)의 하측에서 라디에이터(300)는 냉기를 빼앗기지 않게 되어 효율적인 냉각이 가능해지는 것이다. 차단패널(140) 에는 스트립(S)이 지나갈 수 있도록 그 스트립(S)의 단면에 대응되는 형상으로 스트립(S)의 폭 방향으로 형성된 개구부(142)가 형성되도록 한다.
도 4를 참고하여 본 발명의 라디에이터(300)의 분리를 살펴본다. 라디에이터(300)의 정비 및 수리의 경우 라디에이터(300)의 분리가 용이하도록 라디에이터(300)에는 결합볼트(310)가 마련되고, 아울렛덕트(100)에는 그 결합볼트(310)에 대응되는 결합너트홀(112)이 형성되도록 한다. 또한, 그 라디에이터(300)의 인출 또는 수납을 위해, 아울렛덕트(100)에는 라디에이터(300)의 하단을 지지하며 라디에이터(300)의 측방 슬라이딩을 안내하는 복수 개의 롤러(382)가 구비된 안내레일(380)이 설치되도록 한다.
라디에이터(300)의 분리는 결합볼트(310)를 풀고, 라디에이터(300)를 측방으로 슬라이딩시켜 빼내는 것이다. 이때 라디에이터(300)는 안내레일(380)의 롤러(382)를 타고 롤러(382)의 구름과 동시에 외측으로 인출되어 자연스럽게 인출이 가능하다. 또한 그 인출의 용이성을 위하여 안내레일(380)의 양 측단에는 실린더(384)를 마련하고, 그 실린더(384)의 피스톤에 라디에이터(300)의 하단을 연결토록 할 수 있다. 이 경우 라이에이터(300)의 인출 또는 수납은 실린더(384)의 가압 또는 당김에 의하여 용이하게 이루어질 수 있다.
또한 실린더(384)의 작동여부를 상기 살펴본 제어부(700)에 의해 제어되도록 할 경우 제어부(700)에 의하여 온도조절과 라디에이터 관리가 모두 가능해지는 장점이 있다.
도 4에는 그 라디에이터(300)의 내부 냉각관(320) 구조가 도시되어 있다. 이 러한 냉각관(320)의 배열은 상기 살펴본 바와 같이 복수 회 절곡된 전면 및 후면냉각관(322,324)이 병렬로 배치된 형상을 갖도록 한다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
도 1은 종래의 광휘소둔로를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광휘소둔로 아울렛덕트의 스트립 냉각장치가 설치된 광휘소둔로를 나타낸 도면.
도 3은 도 2에 도시된 광휘소둔로 아울렛덕트의 스트립 냉각장치를 나타낸 도면.
도 4는 도 2에 도시된 광휘소둔로 아울렛덕트의 스트립 냉각장치가 분리된 상태를 나타낸 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
N : 광휘소둔로 S: 스트립
100 : 아울렛덕트 120 : 온도측정부
140 : 차단패널 300 : 라디에이터
320 : 냉각관 340 : 급수구
360 : 배수구 380 : 안내레일
500 : 냉각수펌프 700 : 제어부

Claims (4)

  1. 광휘소둔로(N)의 출구측에서 스트립(S)의 배출을 안내하고, 하단의 개구부에는 실링을 위해 스트립(S)과 밀착되는 아울렛실롤(120)이 설치된 아울렛덕트(100);
    상기 스트립(S)을 냉각하여 아울렛실롤(120)의 열화소손을 방지하기 위해, 아울렛덕트(100)의 아울렛실롤(120) 상방측 내부에 설치되며, 냉각수가 흐르는 냉각관(320)이 스트립(S)을 사이에 두고 마주보도록 구비되고, 냉각수의 순환을 위한 급수구(340)와 배수구(360)가 마련된 라디에이터(300);
    상기 라디에이터(300)의 급수구(340)에 냉각수를 공급하는 냉각수펌프(500);
    상기 라디에이터(300)의 상방에서 아울렛덕트(100)의 내부온도를 측정할 수 있도록 마련된 온도측정부(120); 및
    상기 온도측정부(120)의 온도측정 결과에 따라 상기 냉각수펌프(500)의 가동여부를 제어하는 제어부(700);를 포함하는 광휘소둔로 아울렛덕트의 스트립 냉각장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 라디에이터(300)의 인출 또는 수납을 위해, 아울렛덕트(100)에는 라디에이터(300)의 하단을 지지하며 라디에이터(300)의 측방 슬라이딩을 안내하는 복수 개의 롤러(382)가 구비된 안내레일(380)이 설치된 것을 특징으로 하는 광휘소둔로 아울렛덕트의 스트립 냉각장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 라디에이터(300)의 냉각수가 하방에서 상방으로 순환되도록, 급수구(340)는 냉각관(320)의 하단부에 마련되고, 배수구(360)는 냉각관(320)의 상단부에 마련된 것을 특징으로 하는 광휘소둔로 아울렛덕트의 스트립 냉각장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 아울렛덕트(100)의 내부공기와 라디에이터(300)측 공기의 대류열전달을 차단하기 위해, 상기 아울렛덕트(100)에는 온도측정부(120) 상방으로 스트립의 폭방향 개구부(142)가 형성된 차단패널(140)이 설치된 것을 특징으로 하는 광휘소둔로 아울렛덕트의 스트립 냉각장치.
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