KR20110034459A

KR20110034459A - 스케일 제거장치

Info

Publication number: KR20110034459A
Application number: KR1020090091990A
Authority: KR
Inventors: 윤명석
Original assignee: 현대제철 주식회사
Priority date: 2009-09-28
Filing date: 2009-09-28
Publication date: 2011-04-05
Also published as: KR101175404B1

Abstract

본 발명의 스케일 제거장치는, 가열로에서 배출된 압연재의 표면으로부터 이격 배치되고 외부 구동력에 의해 회전가능한 전자석 몸체부 및 상기 전자석 몸체부의 외주면에 구비되어, 상기 전자석 몸체부의 회전시 상기 압연재의 표면의 스케일에 접촉하여 상기 스케일을 상기 압연재의 표면에서 제거하는 돌기를 포함한다.

이에 따르면, 1차적으로 돌기에 의해 압연재의 표면에 부착된 잔류 스케일을 물리적으로 제거한 후에, 2차적으로 전자석 몸체부의 자기력을 이용하여 돌기 표면에 스케일을 부착시킴으로써 압연재 표면의 잔류 스케일을 효과적으로 제거할 수 있는 이점이 있다.

스케일, 블룸, 빔 블랭크

Description

스케일 제거장치{Apparatus for Removing Scale}

본 발명은 스케일 제거장치에 관한 것으로 더 상세하게는 가열로에서 가열된 압연재의 표면에 형성되는 스케일을 효과적으로 제거할 수 있는 스케일 제거장치에 관한 것이다.

일반적으로 압연공정의 기본이 되는 열간압연공정은 연속 주조에 의하여 제조한 슬라브(Slab), 빔 블랭크(Beam Blank), 블룸(Bloom) 또는 빌렛(Billet) 등의 주편 즉, 압연재를 가열로에 장입하여 고온으로 재가열한 후 조압연, 중간압연, 사상압연 등의 과정을 거쳐 최종 압연 제품을 생산하는 것이다.

특히, H형강의 압연을 위한 원재료로 주로 사용되는 압연재인 블룸(bloom)이나 빔 블랭크(Beam blank)는 재가열로에서 압연에 적절한 온도인 1150~1250℃까지 약 2시간 이상 가열되고 있다.

가열된 후 추출된 상기 압연재의 표면에는 FeO, Fe₃O₄, Fe₂O₃과 같은 산화층인 스케일이 형성되고, 이러한 스케일은 압연 시, 원소재에 압착되어 스케일 흠과 같은 불량 발생의 원인이 되기 때문에 압연이 진행되기 전에 반드시 제거되어야 한 다.

하지만, 표면에 부착된 스케일을 제거하기는 용이하지 않으며, 스케일을 제거하기 위해 주로 사용되고 있는 방법으로는 약 100~150bar의 고압의 냉각수를 분사하여 표면에 부착된 스케일을 제거하는 방법이 있으나, 이와 같은 스케일 제거 방법으로 디스케일링(descaling)을 수행한 후에도 원소재의 표면에 여전히 많은 스케일이 잔류하는 문제가 있고, 고압의 냉각수에 의해 압연재의 표면에 손상이 발생하는 문제가 있으며, 그로 인해 보다 확실하고 효율적인 스케일 제거를 위한 기술적 수단에 대한 개발이 요구되고 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 가열로에서 가열된 압연재의 표면에 형성되는 스케일을 효과적으로 제거할 수 있는 스케일 제거장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 스케일 제거장치는, 가열로에서 배출된 압연재의 표면으로부터 이격 배치되고 외부 구동력에 의해 회전가능한 전자석 몸체부 및 상기 전자석 몸체부의 외주면에 구비되어, 상기 전자석 몸체부의 회전시 상기 압연재의 표면의 스케일에 접촉하여 상기 스케일을 상기 압연재의 표면에서 제거하는 돌기를 포함한다.

또한, 상기 전자석 몸체부의 외주면을 감싸는 코일을 더 포함하고, 상기 코일에 전류가 인가되면 상기 돌기에 의해 제거된 스케일이 상기 돌기에 부착될 수 있다.

또한, 상기 돌기는 플렉서블(flexible)하도록 자체 탄성력을 갖는 스틸 소재일 수 있다.

또한, 상기 압연재가 상기 가열로에서 배출되는 방향을 기준으로 상기 전자석 몸체부보다 전방에 배치되는 메인 제거장치를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 메인 제거장치는 상기 압연재의 표면으로 고압의 물을 분사하는 고압수 분사노즐일 수 있다.

본 발명에 의한 스케일 제거장치에 의하면, 1차적으로 돌기에 의해 압연재의 표면에 부착된 잔류 스케일을 물리적으로 제거한 후에, 2차적으로 전자석 몸체부의 자기력을 이용하여 돌기 표면에 스케일을 부착시킴으로써 압연재 표면의 잔류 스케일을 효과적으로 제거할 수 있는 이점이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 스케일 제거장치의 일 실시예를 도시한 개략도, 도 2a와 도 2b는 각각 도 1에 도시된 보조 제거장치가 빔 블랭크(Beam Blank)와 블룸(Bloom)에 적용된 것을 도시한 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 스케일 제거장치(100)는 가열로(40)의 배출구 측과 압연라인의 압연기 사이에 설치된다.

본 발명의 스케일 제거장치(100)는, 가열로(40)에서 압연에 적절한 고온(약 1150~1250℃)까지 가열된 압연재(10)의 표면에 형성되는 스케일을 제거하며, 크게 메인 제거장치(30)와 보조 제거장치(20)로 구분된다.

도 1을 참조하면 보조 제거장치(20)는 가열로(40)에서 배출된 압연재(10)의 표면(10a)으로부터 이격 배치되는 전자석 몸체부(21)와 전자석 몸체부(21)의 외주면에 구비되는 돌기(22)를 포함한다.

전자석 몸체부(21)는 소정의 외부 전원에 의한 구동력에 의해 회전 가능하도 록 제1 외부 전원(미도시)에 연결되어 있고, 전자석 몸체부(21)은 원통 모양의 철심으로 이루어져 그 외주면을 감싸는 소정의 코일(23)이 감기고, 코일(23)에 연결된 제2 외부 전원(미도시)에 의해 전류가 인가되면 자기장이 형성되도록 한다.

또한, 돌기(22)와 압연재(10) 표면의 물리적인 접촉에 의한 압연재(10) 표면 손상을 방지하고, 돌기(22)의 사용수명을 향상시키도록, 돌기(22)는 플렉서블(flexible)하도록 자체 탄성력을 갖는 스틸 소재로 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 스케일 제거장치(100)에 의한 스케일 제거 동작을 살펴보면, 돌기(22)는 전자석 몸체부(21)가 상기 제1 외부 전원의 구동력에 의해 회전할 때, 압연재(10)의 표면(10a)의 스케일에 접촉하여 상기 스케일을 압연재(10)의 표면(10a)에서 제거한다.

구체적으로, 돌기(22)는 전자석 몸체부(21)의 회전 중심에 고정되어 전자석 몸체부(21)의 회전시 압연재(10)의 표면에 부착된 잔류 스케일을 물리적으로 제거한다.

이 때 상기 제2 외부 전원에 의해 코일(23)에 전류가 인가되면 전자석 몸체부(21)에 자기력이 발생하고, 상기 자기력에 의해 돌기(22)에 의해 제거된 스케일이 돌기(22)의 표면에 부착하게 된다.

즉, 1차적으로 돌기(22)에 의해 압연재(10)의 표면에 부착된 잔류 스케일을 물리적으로 제거한 후에, 2차적으로 전자석 몸체부(21)의 자기력을 이용하여 돌기(22) 표면에 스케일을 부착시켜 압연재(10) 표면의 스케일을 제거하는 것이다.

이후, 스케일 제거에 관한 단위 작업이 종료하면 코일(23)에 전류를 인가하 는 상기 제2 외부 전원을 차단하고, 이에 따라 전자석 몸체부(21)는 자기력을 상실하게 되어 돌기(22) 표면에 부착된 스케일이 돌기(22)로부터 제거된다.

도 2a와 도 2b에서는 각각 도 1에 도시된 보조 제거장치가 빔 블랭크(11)의 상면(11a)과 블룸(12)의 상면(12a)에 적용된 것을 도시되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 전자석 몸체부(21)와 돌기(22)를 포함하는 보조 제거장치(20)가 스케일을 제거하고자 하는 빔 블랭크(11)와 블룸(12)의 각 표면(측면, 하면)에 설치되어 전면에 걸쳐 표면 스케일을 제거하는 것도 가능하다.

한편, 본 발명의 스케일 제거장치(100)는 압연재(10)가 가열로(40)에서 배출되는 방향을 기준으로 전자석 몸체부(21)보다 전방에 배치되는 메인 제거장치(30)를 더 포함할 수 있다.

여기서, 메인 제거장치(30)는 압연재(10)의 표면으로 고압의 물을 분사하는 고압수 분사노즐(30)일 수 있다.

하지만, 본 발명에서는 메인 제거장치가 상기 고압수 분사노즐에 한정되지 않고, 압연재(10)의 표면으로 고압의 공기를 분사하는 공기 분사노즐인 것도 가능하다. 이 경우에는, 공기 분사노즐은 소정의 공기 탱크(미도시)로부터 공기 공급관(미도시)을 통해 공급된 공기를 압연재(10)의 표면으로 분사하여 표면 스케일을 제거하게 된다.

상기한 바와 같이 구성된 스케일 제거장치(100)를 사용하여 가열로(40)에서 가열된 후 배출되는 압연재(10)의 표면에 형성된 스케일을 제거하는 과정을 상세히 설명하면 하기와 같다.

메인 제거장치인 고압수 분사노즐(30)은 가열로(40)에서 배출되어 롤러 테이블(50)을 타고 이송되는 압연재(10)의 표면에 높은 수압의 물을 분사하여 압연재(10) 표면으로부터 스케일을 탈락시킨다.

이 후, 보조 제거장치(20)는, 전자석 몸체부(21)의 회전시 1차적으로 돌기(22)에 의해 압연재(10)의 표면에 부착된 잔류 스케일을 물리적으로 제거한 후에, 2차적으로 전자석 몸체부(21)의 자기력을 이용하여 돌기(22) 표면에 스케일을 부착시켜 압연재(10) 표면의 스케일을 제거함으로써, 잔류 스케일 및 잔류 물 입자를 신속하게 압연재(10)의 표면에서 제거한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 스케일 제거장치의 일 실시예를 도시한 개략도,

도 2a는 도 1에 도시된 보조 제거장치가 빔 블랭크(Beam Blank)에 적용된 것을 도시한 사시도,

도 2b는 도 1에 도시된 보조 제거장치가 블룸(Bloom)에 적용된 것을 도시한 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 압연재 10a: 압연재의 표면

20: 보조 제거장치 21: 전자석 몸체부

22: 돌기 23: 코일

30: 고압수 분사노즐 40: 가열로

100: 스케일 제거장치

Claims

가열로에서 배출된 압연재의 표면으로부터 이격 배치되고 외부 구동력에 의해 회전가능한 전자석 몸체부; 및

상기 전자석 몸체부의 외주면에 구비되어, 상기 전자석 몸체부의 회전시 상기 압연재의 표면의 스케일에 접촉하여 상기 스케일을 상기 압연재의 표면에서 제거하는 돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 스케일 제거장치.
청구항 1에 있어서,

상기 전자석 몸체부의 외주면을 감싸는 코일을 더 포함하고,

상기 코일에 전류가 인가되면 상기 돌기에 의해 제거된 스케일이 상기 돌기에 부착되는 것을 특징으로 하는 스케일 제거장치.
청구항 1에 있어서,

상기 돌기는 플렉서블(flexible)하도록 자체 탄성력을 갖는 스틸 소재인 것을 특징으로 하는 스케일 제거장치.
청구항 1에 있어서,

상기 압연재가 상기 가열로에서 배출되는 방향을 기준으로 상기 전자석 몸체부보다 전방에 배치되는 메인 제거장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스케일 제거장치.
청구항 3에 있어서,

상기 메인 제거장치는 상기 압연재의 표면으로 고압의 물을 분사하는 고압수 분사노즐인 것을 특징으로 하는 스케일 제거장치.