KR20120115833A - Cooling apparatus of hot rolled steel sheet coil - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 열연 코일의 냉각 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 열연 코일의 균일 냉각 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling device for a hot rolled coil, and more particularly to a uniform cooling device for a hot rolled coil.
일반적으로 제철소의 열연 공정에서 열간압연된 열연 강판은 권취기에서 코일 형태로 권취된 열연 코일로 만들어진 후 자연냉각된다.In general, the hot rolled steel sheet is hot-rolled in the hot-rolling process of the steel mill is made of a hot rolled coil wound in the form of a coil in the winder and then naturally cooled.
열연 코일의 자연 냉각 시, 열전도율이 낮은 콘크리트 바닥과 인접하는 하부 반원부의 냉각 속도는 외기와 접하는 열연 코일의 상부 반원부의 냉각 속도보다 현저히 낮다. 따라서, 장기간 높은 온도를 유지하는 열연 코일에 불균일한 온도 분포가 발생한다. 이러한 불균일한 온도 분포는 열연 코일의 위치에 따라 연속적으로 분포된다.During the natural cooling of the hot rolled coil, the cooling rate of the lower semicircle adjacent to the concrete floor with low thermal conductivity is significantly lower than that of the upper semicircle of the hot rolled coil in contact with the outside air. Therefore, non-uniform temperature distribution occurs in the hot rolled coil which maintains high temperature for a long time. This nonuniform temperature distribution is continuously distributed according to the position of the hot rolled coil.
이와 같은 불균일한 온도 분포로 인하여 열연 코일의 재질 편차, 예를 들면 항복강도 또는 인장강도의 편차가 심해지거나 후공정인 냉간 압연시 작업성이 나빠지게 된다. Due to such non-uniform temperature distribution, the variation of material of the hot rolled coil, for example, the yield strength or the variation of tensile strength becomes severe, or the workability worsens during cold rolling, which is a post process.
또한, 이를 방지하기 위해 별도의 열연 코일의 냉각 장치를 사용하여 냉각 불균일을 방지하고 있으나, 개개의 열연 코일마다 하나의 냉각 장치가 대응되어야 하므로 냉각 장치의 구조와 사용법이 다양해져 대량의 열연 코일을 냉각시키기에 번거롭고 많은 비용이 든다. In addition, in order to prevent this, a cooling device of a separate hot rolled coil is used to prevent cooling unevenness. However, since a single cooling device must correspond to each hot rolled coil, the structure and usage of the cooling device are diversified to cool a large amount of hot rolled coil. It is cumbersome and expensive to make.
본 발명은 전술한 배경 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 권취된 열연 코일을 균일하게 냉각할 수 있는 열연 코일의 냉각 장치를 제공하고자 한다.The present invention is to solve the above-mentioned problems of the background art, and to provide a cooling device for a hot rolled coil capable of uniformly cooling the wound hot rolled coil.
본 발명의 일 실시예에 따른 열연 코일의 냉각 장치는 열연 코일을 지지하는 지지부, 상기 지지부의 내부에 배치되어 있는 열교환부, 상기 열교환부에 연결되어 있으며 상기 열교환부에 냉각수를 공급하는 펌프부를 포함할 수 있다.An apparatus for cooling a hot rolled coil according to an embodiment of the present invention includes a support part for supporting a hot rolled coil, a heat exchange part disposed in the support part, and a pump part connected to the heat exchange part and supplying cooling water to the heat exchange part. can do.
상기 지지부는 상기 열연 코일이 안착되는 오목 안착부를 가질 수 있다.The support part may have a concave seating part on which the hot rolled coil is seated.
상기 열교환부는 상기 오목 안착부에 인접한 위치에 배치되어 있을 수 있다.The heat exchange part may be disposed at a position adjacent to the concave seating part.
상기 열교환부는 서로 이격되어 있는 복수개의 열교환관, 상기 복수개의 열교환관의 입구을 서로 연결하는 입구 연결관, 상기 복수개의 열교환관의 출구를 서로 연결하는 출구 연결관을 포함할 수 있다.The heat exchange part may include a plurality of heat exchanger tubes spaced apart from each other, an inlet connection tube connecting the inlets of the plurality of heat exchange tubes to each other, and an outlet connection tube connecting the outlets of the plurality of heat exchange tubes to each other.
상기 펌프부는 상기 복수개의 열교환관의 입구를 흐르는 냉각수에 동일한 압력을 인가할 수 있다.The pump unit may apply the same pressure to the cooling water flowing through the inlet of the plurality of heat exchange tubes.
상기 열연 코일의 고온 지점에 인접한 고온 열교환관으로 많은 유량의 냉각수가 흐르고, 상기 열연 코일의 저온 지점에 인접한 저온 열교환관으로 적은 유량의 냉각수가 흐를 수 있다.A large flow rate of coolant flows into the high temperature heat exchanger tube adjacent to the hot point of the hot rolled coil, and a low flow rate of coolant flows into the low temperature heat exchanger tube adjacent to the low temperature point of the hot rolled coil.
상기 열교환관의 직경은 1mm 내지 5mm일 수 있다.The heat exchanger tube may have a diameter of about 1 mm to about 5 mm.
상기 복수개의 열교환관은 상기 지지부의 오목 안착부의 표면에서 동일한 깊이에 배치되어 있을 수 있다.The plurality of heat exchange tubes may be disposed at the same depth on the surface of the recessed portion of the support.
본 발명의 일 실시예에 따른 열연 코일의 냉각 장치는 열연 코일을 지지하는 지지부의 내부에 열교환부를 배치하고, 열교환부의 복수개의 열교환관에 동일한 압력을 받는 냉각수를 공급하는 펌프부를 설치함으로써 점성 저항의 크기가 작은 고온 열교환관으로 많은 유량의 냉각수가 흐르게 하여 열연 코일의 고온 지점과 저온 지점간의 온도차를 적게 하여 열연 코일의 온도 분포를 균일하게 할 수 있다. The apparatus for cooling a hot rolled coil according to an embodiment of the present invention includes a heat exchanger disposed in a support portion for supporting a hot rolled coil, and a pump unit for supplying coolant with equal pressure to a plurality of heat exchangers of the heat exchanger to provide a viscosity resistance. It is possible to make the temperature distribution of the hot rolled coil uniform by reducing the temperature difference between the hot point and the cold point of the hot rolled coil by allowing a large flow rate of coolant to flow through the small sized high temperature heat exchanger tube.
또한, 별도의 냉각 속도 조절 장치없이 열연 코일의 온도 분포를 균일하게 할 수 있고, 별도의 냉각 공정없이 열연 코일을 지지부에 거치하는 것만으로 열연 코일을 균일하게 냉각시킬 수 있다.In addition, the temperature distribution of the hot rolled coil can be made uniform without a separate cooling rate adjusting device, and the hot rolled coil can be uniformly cooled by simply mounting the hot rolled coil to the support unit without a separate cooling process.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열연 코일의 냉각 장치의 개략도이다.
도 2는 도 1의 A 부분의 확대도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열연 코일의 냉각 장치의 각각의 열교환관에 냉각수가 서로 다른 유량으로 유입되는 경우를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 열연 코일의 냉각 장치의 모든 열교환관에 펌프부를 이용하여 냉각수의 유량에 상관없이 냉각수에 동일한 압력을 가해주는 경우를 도시한 도면이다. 1 is a schematic diagram of a cooling apparatus of a hot rolled coil according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of a portion A of FIG. 1.
3 is a diagram illustrating a case in which cooling water is introduced at different flow rates into each heat exchange tube of a cooling apparatus of a hot rolled coil according to an exemplary embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a case in which the same pressure is applied to the cooling water regardless of the flow rate of the cooling water by using the pump unit in all of the heat exchange tubes of the cooling apparatus of the hot rolled coil according to the exemplary embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.
그러면 본 발명의 일 실시예에 따른 열연 코일의 냉각 장치에 대하여 도 1 내지 도 4를 참고로 상세하게 설명한다.Next, a cooling apparatus for a hot rolled coil according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 4.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열연 코일의 냉각 장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 A 부분의 확대도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열연 코일의 냉각 장치의 각각의 열교환관에 냉각수가 서로 다른 유량으로 유입되는 경우를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 열연 코일의 냉각 장치의 모든 열교환관에 펌프부를 이용하여 냉각수의 유량에 상관없이 냉각수에 동일한 압력을 가해주는 경우를 도시한 도면이다.1 is a perspective view of a cooling apparatus of a hot rolled coil according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged view of a portion A of FIG. 1, and FIG. 3 is a cooling apparatus of a hot rolled coil according to an embodiment of the present invention. 4 is a diagram illustrating a case in which cooling water flows into different heat exchange tubes at different flow rates, and FIG. 4 is used to correlate the flow rate of cooling water by using a pump unit in all heat exchange tubes of a cooling apparatus of a hot rolled coil according to an embodiment of the present invention. The figure shows a case where the same pressure is applied to the coolant without.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 열연 코일의 냉각 장치는 열연 코일(10)을 지지하는 지지부(100), 지지부(100)의 상면에 배치되어 있는 열교환부(200), 열교환부(200)에 연결되어 있으며 열교환부(200)에 냉각수(1)를 공급하는 펌프부(300)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1, the cooling apparatus for a hot rolled coil according to an embodiment of the present invention includes a
지지부(100)는 열연 코일(10)이 안착되는 오목 안착부(110)를 가진다. 오목 안착부(110)의 직경(D)은 열연 코일(10)의 직경과 동일하거나 크다. 오목 안착부(110)는 열연 코일(10)과 접촉하게 된다.The
열교환부(200)는 지지부(100)의 내부에 배치되어 있으며, 오목 안착부(110)에 인접한 위치에 배치되어 있다. 열교환부(200)는 서로 이격되어 있는 복수개의 열교환관(210), 복수개의 열교환관(210)의 입구을 서로 연결하는 입구 연결관(220), 복수개의 열교환관(210)의 출구를 서로 연결하는 출구 연결관(230)을 포함할 수 있다.The
복수개의 열교환관(210)은 지지부(100)의 오목 안착부(110)의 표면에서 동일한 깊이에 배치되어 있다. 복수개의 열교환관(210)의 길이는 서로 동일하며, 복수개의 열교환관(210)의 직경은 서로 동일하다. 열교환관(210)의 직경(d)은 1mm 내지 5mm일 수 있다. 열교환관(210)의 직경(d)이 1mm보다 작은 경우에는 열교환관(210)의 내부를 흐르는 냉각수(1)의 점성 저항이 너무 커져 냉각수(1)가 열교환관(210)의 내부를 흐르기 어렵고, 열교환관(210)의 직경(d)이 5mm보다 큰 경우에는 열교환관(210) 내부를 흐르는 냉각수(1)의 점성 저항이 너무 작아져서 열교환관(210)의 내부를 흐르는 냉각수(1)의 점성 저항을 이용하여 자동으로 열연 코일(10)의 냉각 속도를 조절하기 어렵다. The plurality of
이러한 열교환관(210)은 열연 코일(10)이 안착되는 오목 안착부(110)에 인접하게 배치되어 있으므로 열연 코일(10)의 외주면과 인접하게 된다. Since the
펌프부(300)는 복수개의 열교환관(210)의 입구를 흐르는 냉각수(1)에 동일한 압력을 인가할 수 있다. 펌프부(300)에서 복수개의 열교환관(210)의 내부를 흐르는 냉각수(1)에 인가된 압력은 열교환관(210)과 냉각수(1) 간의 점성 마찰로 인해 마찰열로 소비된다. 따라서, 열교환관(210)의 내부를 흐르는 냉각수(1)는 점성 마찰에 의해 발생한 마찰열에 의해 기화되어 증기(2)가 된다. The
이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 열연 코일의 냉각 장치를 이용한 열연 코일의 냉각 방법에 대해 이하에서 도 3 및 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.A method of cooling the hot rolled coil using the cooling device of the hot rolled coil according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열연 코일의 냉각 장치의 각각의 열교환관에 냉각수가 서로 다른 유량으로 유입되는 경우를 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating a case in which cooling water is introduced at different flow rates into each heat exchange tube of a cooling apparatus of a hot rolled coil according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3에 도시한 바와 같이, 열연 코일(10)은 온도 불균일에 의해 고온 지점(10a)과 저온 지점(10b)을 가진다. 열연 코일(10)에 인접한 열교환관(210)의 열교환량은 열교환관(210)을 흐르는 냉각수(1)와 열교환관(210)에 인접한 열연 코일(10) 사이의 온도차에 비례한다. 따라서, 열연 코일(10)의 고온 지점(10a)에 인접한 고온 열교환관(210)에서 냉각수(1)의 기화 속도는 빨라진다. 따라서, 고온 열교환관(210a)을 흐르는 냉각수(1)의 기화 속도가 빨라져 증기(2)가 많이 발생한다. 냉각수(1)의 점성 저항은 증기(2)의 약 2만 배이므로 기화된 증기(2)는 점성 저항을 거의 일으키지 않는다. 따라서, 냉각수(1)의 기화가 빠르게 일어난 고온 열교환관(210a)의 내부는 점성 저항이 작아지게 된다. 이 경우, 고온 열교환관(210a)과 저온 열교환관(210b)간의 열교환량이 서로 달라 열연 코일(10)의 온도차는 조절되지 않는다. As shown in FIG. 3, the hot rolled
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 열연 코일의 냉각 장치는 펌프부(300)를 이용하여 모든 열교환관(210)을 흐르는 냉각수(1)에 동일한 압력을 인가하여 열연 코일의 온도차를 조절할 수 있다. However, the apparatus for cooling a hot rolled coil according to an embodiment of the present invention may apply the same pressure to the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 열연 코일의 냉각 장치의 모든 열교환관에 펌프부를 이용하여 냉각수의 유량에 상관없이 냉각수에 동일한 압력을 인가하는 경우를 도시한 도면이다. 4 is a diagram illustrating a case in which the same pressure is applied to the cooling water regardless of the flow rate of the cooling water by using the pump unit in all the heat exchange tubes of the cooling apparatus of the hot rolled coil according to the exemplary embodiment of the present invention.
도 4에 도시한 바와 같이, 모든 열교환관(210)의 입구와 출구에 동일한 압력이 인가되므로 모든 열교환관(210)을 흐르는 냉각수(1)에는 동일한 압력 강하가 일어나다. 따라서, 점성 저항의 크기가 작은 고온 열교환관(210a)을 흐르는 냉각수(1)의 유량이 많아지게 된다. As shown in FIG. 4, since the same pressure is applied to the inlet and the outlet of all the
열교환관(210)의 열교환량은 냉각수(1)의 유량 및 유속에 비례하므로 열연 코일(10)의 고온 지점(10a)에 인접한 고온 열교환관(210a)의 열교환량은 열연 코일(10)의 저온 지점(10b)에 인접한 저온 열교환관(210b)의 열교환량보다 높아지게 된다. 따라서, 고온 열교환관(210a)과 저온 열교환관(210b)의 열교환량의 차이가 적어진다.Since the heat exchange amount of the
따라서, 많은 유량의 냉각수(1)가 흐르는 고온 열교환관(210a)에 인접한 열연 코일(10)의 고온 지점(10a)의 냉각 속도가 빨라지게 되어 열연 코일(10)의 온도 분포가 균일해진다.Therefore, the cooling rate of the
이와 같이, 고온 열교환관(210a)을 흐르는 냉각수(1)의 유량과 저온 열교환관(210b)을 흐르는 냉각수(1) 간의 유량의 차이가 적을수록 고온 열교환관(210a)과 저온 열교환관(210b)의 열교환량의 차이가 적어진다. 따라서, 복수개의 열교환관(210)에 인접한 열연 코일(10)의 고온 지점(10a)과 저온 지점(10b)간의 온도의 차이가 적어진다. 따라서, 복수개의 열교환관(210)에 인접한 열연 코일(10)의 온도 분포가 균일해진다.As such, the smaller the difference between the flow rate of the
또한, 복수개의 열교환관(210)의 입구에 동일한 압력이 인가된 냉각수(1)의 유량은 열연 코일(10)의 온도 분포에 따라 자동적으로 조절되므로, 복수개의 열교환관(210)의 냉각 효율을 조절하여 열연 코일(10)의 온도 분포와 냉각 속도를 균일하게 할 수 있다.In addition, since the flow rate of the cooling
또한, 별도의 냉각 공정없이 열연 코일(10)을 지지부(100)에 거치하는 것만으로 열연 코일(10)을 균일하게 냉각시킬 수 있다. In addition, the hot rolled
본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made therein without departing from the spirit and scope of the following claims. Those who are engaged in the technology field will understand easily.
1: 냉각수 2: 증기
10: 열연 코일 100: 지지부
110: 오목 안착부 200: 열교환부
210: 열교환관 220: 입구 연결관
230: 출구 연결관 300: 펌프부1: coolant 2: steam
10: hot rolled coil 100: support
110: recessed seat 200: heat exchange
210: heat exchanger tube 220: inlet connector
230: outlet connector 300: pump portion
Claims (8)
상기 지지부의 내부에 배치되어 있는 열교환부,
상기 열교환부에 연결되어 있으며 상기 열교환부에 냉각수를 공급하는 펌프부
를 포함하는 열연 코일의 냉각 장치.Support for supporting hot rolled coil,
A heat exchanger disposed inside the support;
A pump unit connected to the heat exchanger unit and supplying cooling water to the heat exchanger unit
Cooling device of the hot rolled coil comprising a.
상기 지지부는 상기 열연 코일이 안착되는 오목 안착부를 가지는 열연 코일의 냉각 장치.In claim 1,
And said support portion has a concave seat portion in which said hot rolled coil is seated.
상기 열교환부는 상기 오목 안착부에 인접한 위치에 배치되어 있는 열연 코일의 냉각 장치.In claim 1,
And said heat exchange portion is disposed at a position adjacent said recessed portion.
상기 열교환부는
서로 이격되어 있는 복수개의 열교환관,
상기 복수개의 열교환관의 입구을 서로 연결하는 입구 연결관,
상기 복수개의 열교환관의 출구를 서로 연결하는 출구 연결관
을 포함하는 열연 코일의 냉각 장치.In claim 1,
The heat exchanger
A plurality of heat exchanger tubes spaced apart from each other,
An inlet connector connecting the inlets of the plurality of heat exchange tubes to each other,
An outlet connector for connecting outlets of the plurality of heat exchange tubes to each other;
Cooling device of the hot rolled coil comprising a.
상기 펌프부는 상기 복수개의 열교환관의 입구를 흐르는 냉각수에 동일한 압력을 인가하는 열연 코일의 냉각 장치.In claim 1,
The pump unit cooling device of the hot rolled coil for applying the same pressure to the cooling water flowing through the inlet of the plurality of heat exchange tubes.
상기 열연 코일의 고온 지점에 인접한 고온 열교환관으로 많은 유량의 냉각수가 흐르고, 상기 열연 코일의 저온 지점에 인접한 저온 열교환관으로 적은 유량의 냉각수가 흐르는 열연 코일의 냉각 장치.The method of claim 6,
And a high flow rate of coolant flows into the high temperature heat exchanger tube adjacent to the hot point of the hot rolled coil, and a low flow rate of coolant flows into the low temperature heat exchanger tube adjacent to the hot point of the hot rolled coil.
상기 열교환관의 직경은 1mm 내지 5mm인 열연 코일의 냉각 장치.In claim 1,
The heat exchanger tube has a diameter of 1mm to 5mm cooling device of the hot rolled coil.
상기 복수개의 열교환관은 상기 지지부의 오목 안착부의 표면에서 동일한 깊이에 배치되어 있는 열연 코일의 냉각 장치.In claim 1,
And the plurality of heat exchange tubes are arranged at the same depth on the surface of the recessed portion of the support portion.
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