KR20120107168A - Apparatus for removing surface scale of steel product - Google Patents

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박상규
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제일산기 주식회사
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Abstract

PURPOSE: A surface descaling apparatus for a steel product is provided to quickly remove water remaining on the surface of a steel product after a high-pressure water spray. CONSTITUTION: A surface descaling apparatus for a steel product comprises first and second mixed gas spraying units(30,40), which are installed in a steel product before spraying with high-pressure descaling water. The first and second mixed gas spraying units, comprising first and second mixed jet nozzles(33,43), are respectively installed at the upper and lower sides of the steel product.

Description

철강제품의 표면스케일 제거장치{APPARATUS FOR REMOVING SURFACE SCALE OF STEEL PRODUCT}Surface scale remover for steel products {APPARATUS FOR REMOVING SURFACE SCALE OF STEEL PRODUCT}

본 발명은 철강제품의 표면스케일 제거장치에 관한 것으로, 특히 제철공정에서 슬라브, 후판, 열연바, 선재빌렛의 표면에 형성된 스케일을 효과적으로 제거하는 철강제품의 표면스케일 제거장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus for removing surface scales of steel products, and more particularly, to an apparatus for removing surface scales of steel products that effectively removes scales formed on surfaces of slabs, thick plates, hot rolled bars and wire billets in a steelmaking process.

일반적으로, 연주공정 슬라브, 및 열간압연 공정의 가열로에서 재가열된 압연재의 표면에는 1차 스케일이 두껍게 형성된다. 이와 같이 스케일이 생성된 슬라브, 후판 및 열연바 그리고 선재빌렛과 같은 철강 제품을 압연할 경우 압연롤에 의해 스케일이 철강 제품 표면에 압입되어 제품의 표면결함을 유발시킨다.In general, the primary scale is thickly formed on the surface of the reprocessing slab and the reheated rolling material in the heating furnace of the hot rolling process. As such, when rolling steel products such as slabs, thick plates, hot rolled bars, and wire billets, the scales are pressed into the surface of steel products by rolling rolls, causing surface defects of the products.

그러므로 열간압연 공정에서 스케일 결함이 없는 제품을 생산하기 위해서 폭압연기의 출(出)측과, 조압연기의 입출(入出)측 및 사상압연기의 입(入)측에 고압의 스케일 제거장치 (hydraullc descaler)를 설치하고 있다.Therefore, in order to produce a product free of scale defects in the hot rolling process, a high-pressure scale dehydrator (hydraullc descaler) is used on the exit side of the width rolling mill, the entry side of the rough rolling mill, and the entry side of the finishing mill. ) Is being installed.

스케일의 제거방법으로는 열연판의 압연방향과 수직으로 설치된 고압수 분사장치에서 100?200kgf/㎠의 고압수를 열연강판 표면에 분사하여 이 고압수 압력에 의해 스케일을 불려나가게 하는 방법(일본국 특허공보 소 62-47086호 등)과, 열연판 표면에 쇼트(short)를 분사 충돌시켜 스케일을 제거하는 방법, 및 롤 레러(roll leveler) 등의 장치를 이용하여 열연판 표면변형을 부여하여 스케일을 제거하는 방법(일본국 특허공보 소 57-36013호) 등이 공지되어 있다.In order to remove the scale, the high pressure water injector installed perpendicular to the rolling direction of the hot rolled sheet is sprayed with 100 ~ 200kgf / ㎠ high pressure water on the surface of the hot rolled steel sheet so that the scale is called out by the high pressure water pressure. Patent Publication No. 62-47086), a method of removing a scale by spraying a short on the surface of a hot rolled sheet, and applying a surface deformation to a hot rolled sheet using a device such as a roll leveler to scale (Japanese Patent Publication No. 57-36013) and the like are known.

상기 방법 중 열연판의 압연방향과 수직으로 설치된 고압수 분사장치에서 고압수를 분사시켜 스케일을 제거하는 경우가 가장 보편적으로 사용되고 있다.In the above method, the case of removing the scale by spraying the high pressure water in the high pressure water injector installed perpendicular to the rolling direction of the hot rolled sheet is most commonly used.

그러나, 이러한 종래의 방법은 완벽한 박리효과를 얻기 위해 고압수의 압력을 크게 상향시키거나 분사노즐의 개선, 노즐의 분사각도, 분사높이 등을 조절하는 방식을 사용하고 있으나 만족할 만한 효과를 얻지 못하고 있는 실정이다.However, this conventional method uses a method of greatly increasing the pressure of the high pressure water or improving the spray nozzle, adjusting the spray angle of the nozzle, the spray height, etc. in order to obtain a perfect peeling effect, but has not obtained satisfactory effects. It is true.

아울러, 고압수 분사장치의 분사압력을 상향, 유량증가에 의해 압연판 표면 잔류수가 많아져 열연바의 냉각을 가속시키므로 이에 따른 압연하중의 증가 및 재결정율의 감소 등의 부작용이 발생하여 열연강판의 품질을 저하시키는 현상이 나타나고 있다.In addition, by increasing the injection pressure of the high-pressure water injector and increasing the flow rate, the number of remaining surfaces on the rolled plate increases, thereby accelerating the cooling of the hot rolled bar. The phenomenon of degrading the quality is shown.

한편, 고압수 분사에 의한 압연판 표면 잔류수의 빠른 제거를 위해 고압수 분사패턴의 변경, 고압수 헤더의 형상 및 배치 변경(일본국 특허공보 JP 199300074410호 등) 등의 방식을 도입하여 압연판 표면 잔류수의 제거 측면에서는 효과를 나타내고 있으나, 이로 인해 오히려 본래의 기능인 표면 스케일 제거효과는 감소되는 실정을 보이고 있다.
On the other hand, in order to quickly remove the residual water on the surface of the rolled plate by high-pressure water injection, the rolled plate is introduced by changing the high-pressure water injection pattern, changing the shape and arrangement of the high-pressure water header (Japanese Patent Publication JP 199300074410, etc.). Although it shows an effect in terms of removal of surface residual water, this shows a decrease in surface scale removal effect, which is an original function.

일본국 특허공보 소62-47086호Japanese Patent Publication No. 62-47086 일본국 특허공보 소 57-36013호Japanese Patent Publication No. 57-36013 일본국 특허공보 JP 199300074410호Japanese Patent Publication JP 199300074410

본 발명의 목적은 고압수 및 혼합가스를 분사하여 철강 제품의 스케일을 효과적으로 제거함과 동시에 고압수 분사에 의해 발생되는 표면 잔류수를 빠른 시간내 제거함으로써 우수한 재질 특성을 갖은 제품을 제조할 수 있는 철강제품의 표면스케일 제거장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to spray the high-pressure water and mixed gas to effectively remove the scale of the steel product and at the same time to remove the surface residual water generated by the high-pressure water injection to produce a steel with excellent material properties It is to provide a surface scale removal device of the product.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the particular embodiments that are described. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not restrictive of the invention, There will be.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 표면스케일 제거장치는 철강 제품에 표면스케일 제거용 고압수를 분사하기 전에 설치되어 상기 철강 제품에 혼합가스를 분사하며, 상기 혼합가스를 분사하기 위한 혼합가스 제1분사노즐을 갖고 상기 철강 제품 상부에 설치되는 혼합가스 제1분사수단; 및 상기 혼합가스를 분사하기 위한 혼합가스 제2분사노즐을 갖고 상기 철강 제품 하부에 설치되는 혼합가스 제2분사수단;을 포함한다.The surface scale removal apparatus of the present invention for achieving the above object is installed before injecting the high-pressure water for surface scale removal to the steel product to inject a mixed gas to the steel product, the first mixed gas for injecting the mixed gas A mixed gas first injection means having an injection nozzle and installed above the steel product; And a mixed gas second spraying means having a mixed gas second spray nozzle for injecting the mixed gas and installed under the steel product.

상기 혼합가스 제1분사수단은 상기 혼합가스 제1분사노즐을 역브이(∧)자형의 혼합가스 제1노즐헤더에 배열함이 바람직하다.Preferably, the mixed gas first spray means arranges the mixed gas first spray nozzle in a reverse V-shaped mixed gas first nozzle header.

상기 혼합가스 제1노즐헤더는 상기 철강 제품의 진행방향의 수직방향에 대해 30 ~ 50°의 각도를 갖는 것이 좋다.The mixed gas first nozzle header may have an angle of 30 to 50 ° with respect to the vertical direction of the traveling direction of the steel product.

상기 혼합가스 제2분사수단은 상기 혼합가스 제2분사노즐을 일(一)자형의 혼합가스 제2노즐헤더에 배열함이 바람직하다.Preferably, the mixed gas second spray means arranges the mixed gas second spray nozzle in a one-shaped mixed gas second nozzle header.

상기 혼합가스 제1 및 제2분사수단은 상기 혼합가스 제1 및 제2분사노즐을 상기 철강 제품의 진행방향으로 10 ~ 20°기울여 상기 혼합가스를 분사하는 것이 좋다.The mixed gas first and second spray means may inject the mixed gas by tilting the mixed gas first and second spray nozzles by 10 to 20 ° in a traveling direction of the steel product.

상기 혼합가스 제1 및 제2분사수단은 상기 혼합가스를 20 ~ 30 kgf/cm2 의 압력으로 분사하는 것이 좋다.The mixed gas first and second injection means is preferably injected to the mixed gas at a pressure of 20 ~ 30 kgf / cm 2 .

상기 혼합가스는 질소와 공기를 혼합하여 조성됨이 바람직하다.The mixed gas is preferably formed by mixing nitrogen and air.

상기 혼합가스는 -30 ~ -10℃의 온도를 갖도록 혼합되는 것이 좋다.
The mixed gas is preferably mixed to have a temperature of -30 ~ -10 ℃.

본 발명에 의해, 제철공정 중 슬라브, 후판, 열연바 및 선재빌렛의 표면스케일을 효과적으로 제거함과 동시에 고압수 분사에 의해 발생되는 표면 잔류수를 빠른 시간내에 제거함으로써 우수한 표면 및 재질 특성을 갖은 철강 제품(열간압연강판)을 제조할 수 있다.
According to the present invention, the steel products having excellent surface and material properties by effectively removing the surface scale of slabs, thick plates, hot rolled bars and wire billets during the steelmaking process and at the same time removing the surface residual water generated by high pressure water injection. (Hot rolled steel sheet) can be produced.

도 1은 본 발명의 표면스케일 제거장치를 나타낸 측면도이다.
도 2는 본 발명의 표면스케일 제거장치를 나타낸 평면도이다.
도 3은 본 발명에 의한 방법과 고압수만을 사용시 열연바 표면 온도 냉각곡선을 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 ∧형 혼합가스 분사수단의 헤더 각도에 따른 잔류수의 체류시간 변화를 나타낸 그래프이다.1 is a side view showing a surface scale removal device of the present invention.
2 is a plan view showing a surface scale removal device of the present invention.
Figure 3 is a graph showing the hot-rolled bar surface temperature cooling curve when using only the method according to the invention and high pressure water.
Figure 4 is a graph showing the change in the residence time of the residual water according to the header angle of the k-type mixed gas injection means of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호로 표시한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like elements in the figures are denoted by the same reference numerals wherever possible. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.

도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 표면스케일 제거장치는 고압수 분사수단(20), 혼합가스 제1분사수단(30) 및 혼합가스 제2분사수단(40)으로 이루어진다.1 and 2, the surface scale removing apparatus of the present invention comprises a high pressure water injection means 20, a mixed gas first injection means 30 and a mixed gas second injection means (40).

고압수 분사수단(20)은 슬라브, 후판 및 열연바 그리고 선재빌렛과 같은 철강 제품(1)의 상하부에 설치되어 표면스케일을 제거하기 위한 고압수(W)를 분사한다. 고압수 분사수단(20)은 일(一)자형의 고압수 노즐헤더(21)에 다수개의 고압수 분사노즐(23)을 일렬로 배열한 구조이며 철강 제품(1)의 상하부에 배치되어 고압수를 분사한다.High-pressure water injection means 20 is installed on the upper and lower portions of the steel product (1), such as slabs, thick plates and hot rolled bar and wire billet to inject high-pressure water (W) for removing the surface scale. The high pressure water jetting means 20 has a structure in which a plurality of high pressure water jet nozzles 23 are arranged in a line in a one-shaped high pressure water nozzle header 21 and is disposed above and below the steel product 1 to be a high pressure water. Spray it.

고압수 분사수단(20)은 고압수 분사노즐(23)을 제품(1)의 진행방향의 역방향으로 10 ~ 20° 기울여, 고압수를 제품(1) 표면에 100 ~ 200 kgf/cm2로 분사함으로서 표면에 생성된 표면스케일을 제거한다.The high pressure water injection means 20 inclines the high pressure water injection nozzle 23 to 10 to 20 ° in the reverse direction of the product 1 direction, and sprays the high pressure water to the surface of the product 1 at 100 to 200 kgf / cm 2 . By removing the surface scale generated on the surface.

혼합가스 제1분사수단(30) 및 제2분사수단(40)은 고압수 분사수단(20)에 앞서 설치된다. 혼합가스 제1분사수단(30)은 역브이(∧)자형의 혼합가스 제1노즐헤더(31)에 다수개의 혼합가스 제1분사노즐(33)을 배열한 구조이며 제품(1)의 상부에 배치되어 혼합가스(G)을 분사한다.The mixed gas first injection means 30 and the second injection means 40 are installed before the high pressure water injection means 20. The mixed gas first injection means 30 has a structure in which a plurality of mixed gas first injection nozzles 33 are arranged in a reverse V-shaped mixed gas first nozzle header 31 and placed on the upper part of the product 1. It is arranged to inject the mixed gas (G).

혼합가스 제2분사수단(40)은 일(一)자형의 혼합가스 제2노즐헤더(41)에 다수개의 혼합가스 제2분사노즐(43)을 배열한 구조이며, 제1분사수단(30)에 대향하게 제품(1)의 하부에 배치되어 혼합가스(G)를 분사한다.The mixed gas second injection means 40 has a structure in which a plurality of mixed gas second injection nozzles 43 are arranged in the one-shaped mixed gas second nozzle header 41, and the first injection means 30 is provided. Opposed to the lower portion of the product 1 is injected to the mixed gas (G).

혼합가스 제1 및 제2분사수단(30)(40)이 분사하는 혼합가스(G)는 -30 ~ -10℃의 질소와 공기를 혼합한 가스이며, 제1 및 제2분사노즐(33)(43)을 제품(1)의 진행방향으로 각도(A)를 10 ~ 20° 기울여 혼합가스(G)를 분사하도록 한다.Mixed Gas The mixed gas G injected by the first and second spray means 30 and 40 is a gas obtained by mixing nitrogen and air at −30 to −10 ° C., and the first and second spray nozzles 33. (43) to inject the mixed gas (G) by tilting the angle (A) 10 to 20 ° in the direction of the product (1).

표면스케일이 생성된 제품(1)이 진입하면, 우선 혼합가스 제1분사수단(30) 및 제2분사수단(40)이 분사하는 혼합가스(G)에 의해 표면스케일층이 급격히 냉각되어 수축에 의한 크랙(Crack) 발생이 유도되고, 이후 고압수 분사수단(20)이 분사하는 고압수(W)에 의해 크랙이 생성된 표면스케일층이 쉽게 제거될 수 있는 것이다.When the product 1 having the surface scale enters, the surface scale layer is rapidly cooled by the mixed gas G injected by the mixed gas first and second spray means 30 and 40. Crack generation is induced, and then the surface scale layer in which the crack is generated by the high pressure water W sprayed by the high pressure water injection means 20 can be easily removed.

이때, 혼합가스 제1 및 제2분사수단(30)(40)은 혼합가스(G)를 20 ~ 30 kgf/cm2 의 압력으로 분사한다. 혼합가스(G) 분사압력이 20 kgf/cm2 이하일 때 제품(1) 표면에 생성된 스케일의 냉각효과가 부족하여 충분한 크랙 발생을 유도할 수 없으며, 혼합가스(G) 분사압력이 30 kgf/cm2 이상일 때는 충분한 크랙 발생을 유도할 수 있으나 고압으로 인한 제품(1)의 온도감소가 발생하므로 바람직하지 못하다.At this time, the mixed gas first and second injection means 30 and 40 inject the mixed gas G at a pressure of 20 to 30 kgf / cm 2 . When the mixed gas (G) injection pressure is 20 kgf / cm 2 or less, the cooling effect of the scale generated on the surface of the product (1) is insufficient to induce sufficient cracking, and the mixed gas (G) injection pressure is 30 kgf / When it is cm 2 or more, it is possible to induce sufficient crack generation, but it is not preferable because the temperature decrease of the product (1) occurs due to the high pressure.

한편 도 2에 도시된 바와 같이, 혼합가스 제1분사수단(30)에 의해 분사되는 혼합가스(G)는 제품(1) 상면 잔류수(80)를 효과적으로 좌우 양측으로 빠르게 밀어내는 효과가 있어 잔류수의 체류시간을 0.5초 이내로 유도할 수 있으므로, 이로 인한 제품(1)의 온도감소 정도를 크게 줄일 수 있다. 제품(1)의 하부의 경우 잔류수 발생이 없으므로 일(一)자형의 혼합가스 제2분사수단(40)으로 우수한 스케일 제거효과를 얻을 수 있다. On the other hand, as shown in Figure 2, the mixed gas (G) injected by the mixed gas first injection means 30 is effective to quickly push the residual water 80 of the upper surface of the product (1) to both left and right effectively Since the residence time of the water can be induced within 0.5 seconds, the degree of temperature reduction of the product 1 can be greatly reduced thereby. Since there is no residual water in the lower part of the product 1, it is possible to obtain an excellent descaling effect with the one-shaped mixed gas second injection means 40.

보통 고압수(W)를 제품(1) 표면에 분사하면 순간 급격한 온도 감소가 발생하고 이후 제품(1) 표면 잔류수에 의해 제품(1)의 냉각이 추가되어 이에 따른 압연하중의 증가 및 재결정율의 감소 등의 부작용이 발생하기 때문에 제품(1)의 품질이 저하되는 현상이 나타나고 있다.In general, when high-pressure water (W) is sprayed on the surface of the product (1), a rapid temperature decrease occurs, and then the cooling of the product (1) is added by the residual water of the product (1), thereby increasing the rolling load and recrystallization rate. Since a side effect such as a decrease occurs, a phenomenon in which the quality of the product 1 is deteriorated has appeared.

도 3은 1300℃인 열연바 표면을 공냉하였을 경우와, 열연바 표면에 고압수만 분사하였을 경우, 그리고 본 발명에 의해 혼합가스 및 고압수를 순차적으로 분사하였을 경우의 열연바 표면의 순간적인 온도 냉각곡선을 나타낸다.3 is instantaneous temperature cooling of the hot-rolled bar surface when the hot-rolled bar surface is air-cooled, when only the high-pressure water is injected to the hot-rolled bar surface, and when the mixed gas and the high-pressure water are sprayed sequentially according to the present invention. It shows a curve.

1300℃인 열연바 표면을 공냉하였을 경우에 점진적인 냉각곡선을 나타내는 반면, 1300℃인 열연바를 공냉하여 1130℃에서 표면에 고압수를 분사하였을 경우 열연바 표면온도는 즉시 700℃까지 하강하며, 다시 1000℃까지의 온도보상이 이루어지기까지는 약 2초의 시간이 필요하며 최종 1080℃까지 도달하는데는 약 10 ~ 12초 정도 소요됨을 알 수 있다.When the surface of hot-rolled bar at 1300 ℃ is air cooled, it shows a gradual cooling curve, whereas when hot-rolled bar at 1300 ℃ is sprayed with high-pressure water at 1130 ℃, the surface temperature of hot-rolled bar immediately drops to 700 ℃, and again 1000 It can be seen that it takes about 2 seconds for the temperature compensation to be made to ℃ and about 10 to 12 seconds to reach the final 1080 ℃.

여기서 고압수만을 분사하는 경우, 온도보상이 이루어진 후 공냉의 경우에 비해 약 20 ~ 25℃ 정도의 온도 감소를 나타내나, 본 발명의 경우 10 ~ 15℃ 정도의 온도감소를 나타내어 고압수만을 분사하는 경우 대비 온도 감소 정도가 적음을 알 수 있다.In the case of spraying only high-pressure water, the temperature compensation is about 20 ~ 25 ℃ compared to the case of air cooling after the compensation is made, in the case of the present invention shows a temperature decrease of about 10 ~ 15 ℃ to inject only high-pressure water It can be seen that the degree of temperature decrease is small compared to the case.

표 1은 본 발명과 고압수만 사용시의 열연바 표면 스케일의 제거효과와 열연바 표면 온도 감소 정도 비교한 것이다.Table 1 compares the removal effect of the hot rolled bar surface scale and the degree of reduction of the hot rolled bar surface temperature when using the present invention and high pressure water only.

먼저 고압수만을 사용하는 경우, 표면 스케일 제거효과가 90 ~ 95%로 나타나고 있고, 잔류수의 장시간 체류에 의한 온도 감소가 20 ~ 25℃ 정도를 나타내고 있는 반면에, 본 발명의 경우, 표면 스케일 제거효과가 95 ~ 100%로 나타나고 있어(본 발명의 #2 ~ #5) 바람직한 결과를 나타내고 있다.First, when only high pressure water is used, the surface descaling effect is shown to be 90 to 95%, and the temperature decrease due to long-term retention of residual water is about 20 to 25 ° C. The effect is 95 to 100% (# 2 to # 5 of this invention), and the preferable result is shown.

한편, 고압수만을 사용하는 경우, 잔류수의 장시간 체류에 의한 온도 감소가 20 ~ 25℃ 정도를 나타내는 반면, 본 발명의 경우 혼합가스 제1분사수단(30)에 의해 분사되는 혼합가스(G)가 열연바 상면 잔류수를 좌우 양측으로 빠르게 밀어내는 효과 때문에 온도 감소가 10 ~ 20℃로 나타나고 있어(본 발명의 #1 ~ #4) 온도저감을 방지하는데 효과적임을 알 수 있다.On the other hand, when only high pressure water is used, while the temperature decrease due to long-term retention of the residual water indicates about 20 to 25 ° C., in the present invention, the mixed gas G injected by the mixed gas first injection means 30 is used. Due to the effect of rapidly pushing the left side of the hot-rolled bar top left and right, the temperature decrease is shown to 10 ~ 20 ℃ (# 1 ~ # 4 of the present invention) it can be seen that it is effective to prevent temperature reduction.

그러나, 혼합가스(G) 분사압력이 30 kgf/cm2 이상일 경우(#5), 오히려 냉각효과가 발생하여 온도저감을 방지하는 효과를 얻을 수 없다. 따라서 혼합가스(G) 분사압력은 20 ~ 30 kgf/cm2 범위가 바람직함을 알 수 있다.However, if the injection pressure of the mixed gas (G) is 30 kgf / cm 2 or more (# 5), rather the cooling effect occurs to prevent the effect of temperature reduction. Therefore, it can be seen that the mixed gas (G) injection pressure is preferably in the range of 20 to 30 kgf / cm 2 .

표 1 본 발명과 고압수만을 사용시의 열연바 표면 스케일의 제거효과 및 열연바 표면 온도 감소 정도 비교표Table 1 Comparison of the removal effect of the hot rolled bar surface scale and the degree of temperature reduction of the hot rolled bar using only the present invention and high pressure water

구 분division 혼합가스 분사압력
(kgf/cm2)Mixed gas injection pressure
(kgf / cm 2 ) 표면 스케일
제거효과(%)Surface scale
Removal effect (%) 열연바 표면온도
감소(℃)
Hot Rolled Bar Surface Temperature
Decrease (℃)
고압수만을 사용시When using only high pressure water 00 90 ~ 9590 to 95 20 ~ 2520 to 25 본 발명의 #1# 1 of the present invention 1010 90 ~ 9890 to 98 15 ~ 2015 to 20 본 발명의 #2# 2 of the present invention 2020 95 ~ 10095 to 100 10 ~ 1510 to 15 본 발명의 #3# 3 of the present invention 3030 95 ~ 10095 to 100 10 ~ 1510 to 15 본 발명의 #4# 4 of the present invention 4040 95 ~ 10095 to 100 15 ~ 2015 to 20 본 발명의 #5# 5 of the present invention 5050 95 ~ 10095 to 100 20 ~ 2520 to 25

본 발명의 ∧형 혼합가스 제1분사수단(30)은 분사노즐(33)을 열연바 진행방향으로 각도(A) 10 ~ 20° 기울여 분사하고 있다. 각도(A)가 10° 미만에서는 잔류수를 밀어내는 효과보다 차단하는 효과가 더 크고 열연바의 직접적인 온도냉각이 발생하게 되며, 20°초과에서는 잔류수를 밀어내는 효과가 감소하게 된다. 따라서 잔류수를 가장 효과적으로 제거하고 열연바의 직접적인 냉각 발생이 없도록 하기 위해 각도(A)를 10 ~ 20°로 설정하는 것이 바람직하다.The X-type mixed gas first injection means 30 of the present invention injects the injection nozzle 33 at an angle of 10 to 20 ° in the direction of the hot rolling bar. If the angle A is less than 10 °, the blocking effect is greater than that of pushing the residual water, and direct cooling of the hot-rolled bar occurs. If the angle A exceeds 20 °, the effect of pushing the residual water is reduced. Therefore, it is preferable to set the angle A to 10 to 20 ° in order to remove the residual water most effectively and to prevent direct cooling of the hot rolled bar.

본 발명의 혼합가스 제1 및 제2분사수단(30)(40)은 열연바 표면스케일을 급속냉각 수축시켜 크랙을 효과적으로 유도하기 위해 -30 ~ -10℃의 질소와 공기의 혼합가스(G)를 사용한다.Mixed gas first and second injection means 30, 40 of the present invention is a mixture gas of nitrogen and air of -30 ~ -10 ℃ in order to effectively induce cracks by rapid cooling shrinkage of the hot-rolled bar surface scale (G) Use

표 2는 혼합가스(G) 온도에 따른 열연바 표면스케일에 크랙 발생효과와 표면온도 감소 정도 비교한 것이다.Table 2 compares the effect of crack generation and the decrease of surface temperature on the hot-rolled bar surface scale according to the mixed gas (G) temperature.

질소와 공기의 혼합비는 액체질소(-196℃)에서 발생하는 질소가스의 비율이 높아질수록 혼합가스(G)의 온도가 감소하나 액체질소를 공급하는 공장의 배관, 주변의 열원 등에 의해 좌우되므로 그 비율 보다는 온도설정이 중요하다. 혼합가스(G)의 질소 함량이 많을수록 기존 공기중의 산화성 분위기를 비산화성 분위기로 변화시켜주므로 바람직하나 비용측면에서 불리하다.The mixing ratio of nitrogen and air decreases the temperature of the mixed gas (G) as the ratio of nitrogen gas generated from liquid nitrogen (-196 ℃) increases, but depends on the piping of the plant supplying liquid nitrogen and the heat source around it. Temperature setting is more important than ratio. The higher the nitrogen content of the mixed gas (G) is preferable because it changes the oxidative atmosphere in the existing air to a non-oxidizing atmosphere, but is disadvantageous in terms of cost.

표 2에서 혼합가스(G) 온도가 0℃를 경계로 이하 온도에서는 열연바 표면스케일에 크랙 발생효과가 우수한 결과를 나타내고 있고, 0℃ 이상의 경우 크랙 발생효과가 좋지 않음을 알 수 있다. 이는 혼합가스(G)의 온도가 0℃ 이상에서는 열연바 표면 스케일을 급속냉각시키지 못해 크랙 발생을 유도하지 못함을 보여주고 있다.In Table 2, the temperature of the mixed gas (G) at 0 ° C or below shows a good crack generation effect on the surface scale of the hot rolled bar, and the crack generation effect is not good at 0 ° C or higher. This shows that when the temperature of the mixed gas (G) is 0 ° C. or more, the hot rolled bar surface scale cannot be rapidly cooled, and thus crack generation cannot be induced.

한편, 혼합가스(G) 온도에 따른 열연바 표면온도 감소 정도는 -30℃ 이하에서는 커지나, 그 이상의 온도에서는 감소하는 경향을 나타낸다. 따라서 열연바 표면스케일의 우수한 크랙 발생효과와 낮은 온도감소를 유도하기 위해서는 혼합가스(G)의 온도를 -30 ~ -10℃로 유지하는 것이 바람직함을 알 수 있다.On the other hand, the decrease in the surface temperature of the hot rolled bar according to the temperature of the mixed gas (G) increases at -30 ° C or lower, but decreases at higher temperatures. Therefore, it can be seen that it is preferable to maintain the temperature of the mixed gas (G) at -30 to -10 ° C in order to induce excellent crack generation effect and low temperature reduction of the hot rolled bar surface scale.

표 2 혼합가스(G) 온도에 따른 열연바 표면스케일에 크랙 발생효과와 표면온도 감소 정도 비교Table 2 Comparison of Crack Initiation Effect and Surface Temperature Decrease on the Surface Scale of Hot Rolled Bar According to Mixture Gas (G) Temperature

혼합가스 온도(℃)Mixed gas temperature (℃) 열연바 표면
크랙 발생효과Hot rolled bar surface
Crack generation effect 열연바 표면온도
감소(℃)Hot Rolled Bar Surface Temperature
Decrease (℃) - 40- 40 ○○ 15 ~ 2015 to 20 - 30-30 ○○ 10 ~ 1510 to 15 - 20-20 ○○ 10 ~ 1510 to 15 - 10-10 ○○ 10 ~ 1510 to 15 00 △△ 5 ~ 105 to 10 1010 XX 5 ~ 105 to 10

○ : 우수, △ : 양호, X : 불량
○: excellent, △: good, X: poor

도 2를 참조하면, 본 발명의 ∧형 혼합가스 제1분사수단(30)의 제1노즐헤더(31)는 열연바 진행방향 즉, 압연방향의 수직방향에 대해 각도(B)를 설정해 분사하는 방식으로 구성되어 있다. 각도(B)는 열연바 표면 잔류수를 가장 빠른 시간에 효과적으로 제거하기 위해 30 ~ 50°로 설정되는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 2, the first nozzle header 31 of the X-shape mixed gas first injection means 30 of the present invention is sprayed by setting an angle B with respect to the hot rolling bar traveling direction, that is, the vertical direction of the rolling direction. Is organized in such a way. The angle B is preferably set to 30 to 50 ° in order to effectively remove the hot-rolled bar surface residual water in the fastest time.

도 4는 본 발명의 ∧형 혼합가스 제1분사수단(30)의 제1노즐헤더(31)의 각도(B)에 따른 잔류수의 체류시간 변화를 나타내는 도표로서, 고압수만을 사용시 잔류수의 체류시간이 4초 이상인데 반해, 본 발병의 경우 고압수만을 사용하는 경우 대비 잔류수의 체류시간이 현저히 감소됨을 알 수 있다.4 is a diagram showing a change in the residence time of the residual water according to the angle B of the first nozzle header 31 of the X-type mixed gas first injection means 30 of the present invention. While the residence time is more than 4 seconds, it can be seen that the residence time of the residual water is significantly reduced compared to the case of using only high pressure water in this case.

각도(B)가 20°이하에서는 잔류수의 체류시간이 1 ~ 3초를 나타내어 열연바 표면의 잔류수가 빠르게 열연바 좌우로 제거되지 못하고 오히려 적층되어 잔류수량 및 잔류시간이 증가하는 현상이 발생하기 때문에 이에 의해 열연바의 온도가 더욱 저감되므로 바람직하지 못함을 보여준다. 각도(B)가 20°이상에서는 잔류수의 체류시간이 0.5초 정도를 나타내어 잔류수가 빠르게 열연바 좌우로 제거됨을 알 수 있다.When the angle B is less than 20 °, the residence time of the residual water shows 1 to 3 seconds, so that the residual water on the surface of the hot rolled bar cannot be quickly removed from the left or right side of the hot rolled bar. Therefore, this shows that the temperature of the hot rolled bar is further reduced, which is undesirable. When the angle B is 20 ° or more, the residence time of the residual water is about 0.5 seconds, indicating that the residual water is quickly removed from the left and right sides of the hot rolled bar.

한편, 50°이상에서는 잔류수의 체류시간이 서서히 증가됨을 나타내어 분사헤더(31)의 선단부와 엣지(edge)부의 거리 증가로 인한 고압수 분사시점까지의 시간차가 발생하여 크랙생성 이후 크랙부위에서 산화층의 재산화 현상이 우려되므로 표면 스케일 제거효과가 감소되는 현상이 나타난다.On the other hand, the residence time of the residual water is gradually increased above 50 °, resulting in a time difference between the injection point of the injection header 31 and the time of injection of the high pressure water due to the increase in the distance of the edge, resulting in the oxidation layer at the crack part after crack formation. Because of the concern about reoxidation, the effect of surface descaling is reduced.

한편, 스케일 제거후 열연바의 표면온도(점선, 도 4)는 잔류수의 체류시간이 짧을수록 높아지는 경향을 나타내어 열연바 표면 잔류수를 가장 빠른 시간에 효과적으로 제거하기 위해 30 ~ 50°로 설정하는 것이 효과적이다.On the other hand, the surface temperature (dotted line, FIG. 4) of the hot rolled bar after descaling shows a tendency to increase as the residence time of the residual water is shorter, so that the surface of the hot rolled bar is set to 30 to 50 ° in order to effectively remove the residual water of the hot rolled bar. Is effective.

∧형 혼합가스 제1분사수단(30)에서 분사되는 혼합가스(G)의 분사패턴(71)은 효과적인 잔류수 제거를 위해 도 2와 같이 열연바(1)의 중심부를 기준으로 우측은 오른쪽으로 기울어지게 하며, 좌측은 왼쪽으로 기울어지게 하여 잔류수를 외부로 밀어내는 효과를 갖도록 한다.The injection pattern 71 of the mixed gas G injected from the X-type mixed gas first injection means 30 has the right side to the right side based on the center of the hot rolled bar 1 as shown in FIG. 2 for effective residual water removal. It is inclined, and the left side is inclined to the left side, so that the residual water is pushed outward.

혼합가스 제2분사수단(40)은 노즐(43)을 열연바 진행방향으로 10 ~ 20° 기울여 혼합가스(G)를 분사하고 있다. 각도가 10°미만에서는 잔류수를 밀어내는 효과가 부족하여 잔류수가 적층되는 현상이 발생하며, 20°초과에서는 잔류수가 혼합가스(G)의 분사패턴 위로 상승하여 잔류수 제거효과가 감소하는 현상이 나타난다. 따라서 혼합가스(G)의 분사각도는 10 ~ 20° 로 설정되는 것이 바람직하다.
The mixed gas second injection means 40 injects the mixed gas G by tilting the nozzle 43 in the direction of the hot rolling bar 10 to 20 °. If the angle is less than 10 °, the effect of pushing out the residual water is insufficient, resulting in lamination of residual water. If the angle exceeds 20 °, the residual water rises above the injection pattern of the mixed gas (G), thereby reducing the residual water removal effect. appear. Therefore, the injection angle of the mixed gas (G) is preferably set to 10 to 20 °.

1:철강 제품
20:고압수 분사수단
21:고압수 노즐헤더
23:고압수 분사노즐
30:혼합가스 제1분사수단
31:혼합가스 제1노즐헤더
33:혼합가스 제1분사노즐
40:혼합가스 제2분사수단
41:혼합가스 제2노즐헤더
43:혼합가스 제2분사노즐1: steel products
20: high pressure water injection means
21: high pressure nozzle header
23: high pressure jet nozzle
30: mixed gas first injection means
31: Mixed gas first nozzle header
33: mixed gas first spray nozzle
40: mixed gas second injection means
41: Mixed gas second nozzle header
43: mixed gas second spray nozzle

Claims (8)

철강 제품에 표면스케일 제거용 고압수를 분사하기 전에 설치되어 상기 철강 제품에 혼합가스를 분사하며,
상기 혼합가스를 분사하기 위한 혼합가스 제1분사노즐을 갖고 상기 철강 제품 상부에 설치되는 혼합가스 제1분사수단; 및
상기 혼합가스를 분사하기 위한 혼합가스 제2분사노즐을 갖고 상기 철강 제품 하부에 설치되는 혼합가스 제2분사수단;을 포함하는,
철강제품의 표면스케일 제거장치.
It is installed before spraying the high pressure water for surface scale removal on the steel product, and sprays the mixed gas on the steel product,
A mixed gas first spraying means having a mixed gas first spray nozzle for injecting the mixed gas and installed on the steel product; And
And a mixed gas second spraying means having a mixed gas second spray nozzle for injecting the mixed gas and installed under the steel product.
Surface scale remover of steel products.
제1항에 있어서,
상기 혼합가스 제1분사수단은 상기 혼합가스 제1분사노즐을 역브이(∧)자형의 혼합가스 제1노즐헤더에 배열하는, 철강제품의 표면스케일 제거장치.
The method of claim 1,
And the mixed gas first spray means arranges the mixed gas first spray nozzles in a reverse V-shaped mixed gas first nozzle header.
제2항에 있어서,
상기 혼합가스 제1노즐헤더는 상기 철강 제품의 진행방향의 수직방향에 대해 30 ~ 50°의 각도를 갖는, 철강제품의 표면스케일 제거장치.
The method of claim 2,
The mixed gas first nozzle header has an angle of 30 to 50 degrees with respect to the vertical direction of the traveling direction of the steel product, the surface scale removal device of the steel product.
제1항에 있어서,
상기 혼합가스 제2분사수단은 상기 혼합가스 제2분사노즐을 일(一)자형의 혼합가스 제2노즐헤더에 배열하는, 철강제품의 표면스케일 제거장치.
The method of claim 1,
And the mixed gas second spray means arranges the mixed gas second spray nozzle in a one-shaped mixed gas second nozzle header.
제1항에 있어서,
상기 혼합가스 제1 및 제2분사수단은 상기 혼합가스 제1 및 제2분사노즐을 상기 철강 제품의 진행방향으로 10 ~ 20°기울여 상기 혼합가스를 분사하는, 철강제품의 표면스케일 제거장치.
The method of claim 1,
The mixed gas first and second spray means injects the mixed gas by tilting the mixed gas first and second spray nozzles in a direction of travel of the steel product by 10 to 20 °.
제1항에 있어서,
상기 혼합가스 제1 및 제2분사수단은 상기 혼합가스를 20 ~ 30 kgf/cm2 의 압력으로 분사하는, 철강제품의 표면스케일 제거장치.
The method of claim 1,
The mixed gas first and second injection means for injecting the mixed gas at a pressure of 20 ~ 30 kgf / cm 2 , the surface scale removal device of the steel product.
제1항에 있어서,
상기 혼합가스는 질소와 공기를 혼합하여 조성되는, 철강제품의 표면스케일 제거장치.
The method of claim 1,
The mixed gas is formed by mixing nitrogen and air, the surface scale removal device of the steel product.
제7항에 있어서,
상기 혼합가스는 -30 ~ -10℃의 온도를 갖도록 혼합되는, 철강제품의 표면스케일 제거장치.
The method of claim 7, wherein
The mixed gas is mixed to have a temperature of -30 ~ -10 ℃, apparatus for removing the surface scale of steel products.
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