KR20120061606A

KR20120061606A - 용융 아연 도금 설비의 예열대 허스롤

Info

Publication number: KR20120061606A
Application number: KR1020100122961A
Authority: KR
Inventors: 지종석; 김종인; 신민호
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2010-12-03
Filing date: 2010-12-03
Publication date: 2012-06-13

Abstract

냉각 기구(200)를 구비하여 스트립 접촉부(A)와 비접촉부(B) 간의 온도 편차를 축소시킬 수 있는 용융 아연 도금 설비의 예열대 허스롤이 소개된다. 이러한 용융 아연 도금 설비의 예열대 허스롤은 내부에 중공부(110)가 형성된 롤 쉘(100)과, 상기 롤 쉘(100)의 중공부(110)에 설치되어 상기 롤 쉘(100)의 내부로 냉각 가스를 분사하는 냉각 기구(200)와, 상기 롤 쉘(100)의 좌,우 양측에 연결되는 한 쌍의 바렐(300,400)과, 상기 한 쌍의 바렐(300,400)에 연결되는 한 쌍의 롤 축(500,600)을 포함하며, 상기 한 쌍의 롤 축(500,600) 중 어느 하나의 롤 축(500)에는 상기 냉각 기구(200)가 상기 롤 쉘(100)의 외부로 연결될 수 있도록 하는 통로(510)가 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

용융 아연 도금 설비의 예열대 허스롤{HEARTH ROLL OF PRE HEATING SECTION IN CONTINUOUS GALVANIZING LINE}

본 발명은 냉각 기구를 구비하여 스트립 접촉부와 비접촉부 간의 온도 편차를 축소시킬 수 있는 용융 아연 도금 설비의 예열대 허스롤에 관한 것이다.

도 1을 참조하면, 일반적으로 용융 아연 도금 설비(CONTINUOUS GALVANIZING LINE)는 냉간 압연된 스트립(S)을 소재로 하여 표면에 용융 아연 도금을 부착시켜 여러가지 제품을 생산하는 설비로서, 아연 도금조(60)에서 스트립(S)에 도금 작업을 실행하기 전에 가열로에서 예열처리를 하도록 되어 있다.

이러한 가열로는 예열대(10)(PHS, Pre Heating Section)와, 직화로(20)(DFF, Direct Fired Furnace)와, 가열대(30)(Heating and Soaking Section)와, 급냉대(Rapid Cooling Section)(40)와, 최종 냉각대(50)(Final Cooling Section)를 포함한다.

한편, 상기 예열대(10)는 직화로(20)의 폐가스를 이용하여 스트립(S)을 저온으로 예열하는 부분으로서, 직화로(20)의 열기가 유입될 수 있는 구조로 되어 있다. 따라서, 예열대(10)의 허스롤(11)은 직화로(20)의 고열에 지속적으로 노출되며, 고열에 직접적으로 노출된 허스롤(11)의 스트립 비접촉부와 스트립 접촉부 간에는 심한 온도편차가 발생하였으며, 이러한 온도편차로 인하여 허스롤(11)에 크랙 및 열 변형이 발생하는 등 허스롤(11)의 수명이 단축되었으며, 손상된 허스롤(11)을 교체하거나 수리하기 위한 교체 및 수리비가 주기적으로 과다하게 소요되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 롤 내부에 질소를 분사하는 냉각 기구를 구비하여 직화로로부터 전달되는 고열로 인한 스트립 비접촉부의 표면 온도를 감소시킴으로써, 크랙 및 열 변형을 억제할 수 있는 용융 아연 도금 설비의 예열대 허스롤을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 용융 아연 도금 설비의 예열대 허스롤은, 내부에 중공부가 형성된 롤 쉘과, 상기 롤 쉘의 중공부에 설치되어 상기 롤 쉘의 내부로 냉각 가스를 분사하는 냉각 기구와, 상기 롤 쉘의 좌,우 양측에 연결되는 한 쌍의 바렐와, 상기 한 쌍의 바렐에 연결되는 한 쌍의 롤 축을 포함하며, 상기 한 쌍의 롤 축 중 어느 하나의 롤 축에는 상기 냉각 기구가 상기 롤 쉘의 외부로 연결될 수 있도록 하는 통로가 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 냉각 기구는 상기 롤 축에 형성된 통로에 삽입되는 냉각 가스 공급 파이프와, 상기 냉각 가스 공급 파이프에 연결되어, 공급되는 냉각 가스가 상기 롤 쉘 내부에서 원주 방향을 따라 분포되도록 하는 냉각 가스 챔버와, 상기 냉각 가스 챔버에 연결되는 다수의 노즐 파이프와, 상기 노즐 파이프를 고정하는 다수의 고정 플레이트를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 냉각 가스 챔버는 상기 냉각 가스 공급 파이프와 연결되는 허브와, 상기 허브에서 방사형으로 분기되는 다수의 연결관과, 상기 다수의 연결관의 단부를 원형으로 연결하는 링 형상의 챔버 본체를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 다수의 노즐 파이프는 상기 챔버 본체에 원주 방향을 따라 연결 설치되는 것이 바람직하다.

상기 다수의 노즐 파이프 각각에는 상기 롤 쉘의 내부가 골고루 냉각될 수 있도록 상기 롤 쉘의 내부에서 원주 방향을 따라 골고루 냉각 가스를 분사하는 다수의 노즐이 형성되는 것이 바람직하다.

상기 냉각 가스 공급 파이프가 관통하는 롤 축에는 롤 축의 회전 중에도 상기 냉각 가스 공급 파이프로 냉각 가스가 공급될 수 있도록 로터리 조인트가 연결되는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같은 용융 아연 도금 설비의 예열대 허스롤에 따르면, 허스롤 내부에 질소를 분사하는 냉각 기구가 구비되어 직화로로부터 전달되는 고열로 인한 스트립 비접촉부의 표면 온도가 감소됨으로써, 스트립 접촉부와 비접촉부 간의 온도 편차가 축소될 수 있게 되고, 이에 따라 허스롤의 크랙 및 열 변형이 억제될 수 있게 된다.

도 1은 용융 아연 도금 설비를 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 용융 아연 도금 설비의 예열대 허스롤을 나타낸 분해 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 용융 아연 도금 설비의 예열대 허스롤 내부에 설치되는 냉각 기구의 작용을 나타낸 도면.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 용융 아연 도금 설비의 예열대 허스롤은 내부에 중공부(110)가 형성된 원통 형상의 롤 쉘(100)과, 상기 롤 쉘(100)의 중공부(110)에 설치되어 상기 롤 쉘(100)의 내부로 냉각 가스를 분사하는 냉각 기구(200)와, 상기 롤 쉘(100)의 좌,우 양측에 연결되는 한 쌍의 바렐(300,400)과, 상기 한 쌍의 바렐(300,400)에 연결되는 한 쌍의 롤 축(500,600)을 포함한다.

여기서, 상기 한 쌍의 롤 축(500,600) 중 어느 하나의 롤 축(500)에는 상기 냉각 기구(200)가 상기 롤 쉘(100)의 외부로 연결될 수 있도록 하는 통로(510)가 형성되고, 상기 한 쌍의 바렐(300,400)에는 냉각 가스를 롤 쉘(100)의 외부로 배출하는 밴트 홀(310,410)이 각각 형성된다.

상기 냉각 기구(200)는 상기 롤 축(500,600)에 형성된 통로에 삽입되는 냉각 가스 공급 파이프(210)와, 이 냉각 가스 공급 파이프(210)에 연결되어 공급되는 냉각 가스가 상기 롤 쉘(100) 내부에서 원주 방향을 따라 분포되도록 하는 냉각 가스 챔버(220)와, 이 냉각 가스 챔버(220)에 원주 방향을 따라 연결 설치되는 다수의 노즐 파이프(230)와, 이 노즐 파이프(230)를 고정하는 다수의 고정 플레이트(240)를 포함한다.

상기 냉각 가스 챔버(220)는 상기 냉각 가스 공급 파이프(210)와 연결되는 허브(221)와, 이 허브(221)에서 방사형으로 분기되는 다수의 연결관(222)과, 이 다수의 연결관(222)의 단부를 원형으로 연결하는 링 형상의 챔버 본체(223)를 포함한다.

한편, 상기 다수의 노즐 파이프(230) 각각에는 상기 롤 쉘(100)의 내부가 골고루 냉각될 수 있도록 상기 롤 쉘(100)의 내부에서 원주 방향을 따라 골고루 냉각 가스를 분사하는 다수의 노즐(231)이 형성된다.

한편, 안정성 및 공급 용이성을 고려할 때 상기 냉각 가스로는 질소가 사용되는 것이 바람직하다. 질소를 사용할 경우 수소에 비해 폭발 위험성과 리크(Leak) 위험성이 감소되며, 물에 비해 리크 위험성이 감소된다.

한편, 회전하는 허스롤에 냉각 가스를 공급할 수 있도록 상기 냉각 가스 공급 파이프(210)가 관통하는 롤 축(500)에는 로터리 조인트(700)가 연결되는 것이 바람직하다.

위와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 용융 아연 도금 설비의 예열대 허스롤을 용융 아연 도금 공정에 적용할 경우 롤의 로터리 조인트(700)를 통해 냉각 가스 공급 파이프(210)로 공급된 냉각 가스는 화살표(C) 방향으로 이동되어 냉각 가스 챔버(220)를 거친 뒤, 다수의 노즐 파이프(230)로 공급되어 노즐 파이프(230)에 형성된 노즐(231)을 통해 롤 쉘(100)의 내부에서 골고루 분사되며 롤 쉘(100)을 냉각한 뒤 바렐(300,400)에 형성된 밴트 홀(310,410)을 통해 롤 쉘(100) 외부로 배출된다.

상기와 같은 냉각 기구(200)에 의한 냉각 작용에 의해 롤 쉘(100) 외부의 스트립 비접촉부(B)의 온도가 종래 대비 약 300℃ 정도 낮아지게 되어 스트립 접촉부(A)와 비접촉부(B) 간의 온도 편차가 축소될 수 있게 되고, 이로써, 허스롤의 크랙 및 열 변형이 억제될 수 있게 된다.

이상, 본 발명의 특정 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음이 이해될 필요가 있다.

100 : 롤 쉘 110 : 중공부
200 : 냉각 기구 210 : 냉각 가스 공급 파이프
220 : 냉각 가스 챔버 230 : 노즐 파이프
240 : 고정 플레이트 300 : 바렐
400 : 바렐 500 : 롤 축
600 : 롤 축 700 : 로터리 조인트

Claims

내부에 중공부(110)가 형성된 롤 쉘(100);
상기 롤 쉘(100)의 중공부(110)에 설치되어 상기 롤 쉘(100)의 내부로 냉각 가스를 분사하는 냉각 기구(200);
상기 롤 쉘(100)의 좌,우 양측에 연결되는 한 쌍의 바렐(300,400); 및
상기 한 쌍의 바렐(300,400)에 연결되는 한 쌍의 롤 축(500,600)을 포함하며,
상기 한 쌍의 롤 축(500,600) 중 어느 하나의 롤 축(500)에는 상기 냉각 기구(200)가 상기 롤 쉘(100)의 외부로 연결될 수 있도록 하는 통로(510)가 형성되는 것을 특징으로 하는 용융 아연 도금 설비의 예열대 허스롤.
청구항 1에 있어서,
상기 냉각 기구(200)는,
상기 롤 축(500)에 형성된 통로(510)에 삽입되는 냉각 가스 공급 파이프(210)와;
상기 냉각 가스 공급 파이프(210)에 연결되어, 공급되는 냉각 가스가 상기 롤 쉘(100) 내부에서 원주 방향을 따라 분포되도록 하는 냉각 가스 챔버(220)와;
상기 냉각 가스 챔버(220)에 연결되는 다수의 노즐 파이프(230)와;
상기 노즐 파이프(230)를 고정하는 다수의 고정 플레이트(240);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 용융 아연 도금 설비의 예열대 허스롤.
청구항 2에 있어서,
상기 냉각 가스 챔버(220)는,
상기 냉각 가스 공급 파이프(210)와 연결되는 허브(221)와;
상기 허브(221)에서 방사형으로 분기되는 다수의 연결관(222)과;
상기 다수의 연결관(222)의 단부를 원형으로 연결하는 링 형상의 챔버 본체(223);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 용융 아연 도금 설비의 예열대 허스롤.
청구항 3에 있어서,
상기 다수의 노즐 파이프(230)는 상기 챔버 본체(223)에 원주 방향을 따라 연결 설치되는 것을 특징으로 하는 용융 아연 도금 설비의 예열대 허스롤.
청구항 2 내지 청구항 4 중 어느 한 청구항에 있어서,
상기 다수의 노즐 파이프(230) 각각에는 상기 롤 쉘(100)의 내부가 골고루 냉각될 수 있도록 상기 롤 쉘(100)의 내부에서 원주 방향을 따라 골고루 냉각 가스를 분사하는 다수의 노즐(231)이 형성되는 것을 특징으로 하는 용융 아연 도금 설비의 예열대 허스롤.
청구항 1에 있어서,
상기 냉각 가스 공급 파이프(210)가 관통하는 롤 축(500)에는 롤 축(500)의 회전 중에도 상기 냉각 가스 공급 파이프(210)로 냉각 가스가 공급될 수 있도록 로터리 조인트(700)가 연결되는 것을 특징으로 하는 용융 아연 도금 설비의 예열대 허스롤.