KR20130057427A - 후드형 어닐링 시스템에서의 어닐링 소재의 예열방법 - Google Patents

후드형 어닐링 시스템에서의 어닐링 소재의 예열방법 Download PDF

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에브너 인두스트리오펜바우 게엠베하
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Abstract

후드형 어닐링 시스템에서의 어닐링 소재의 예열 방법
보호 가스 분위기에서 보호 커버(7) 아래 어닐링 소재(4, 5)를 수용하는 어닐링 베이스(1, 2)들을 포함하며, 보호 커버(7)에서 열 처리가 수행되는 어닐링 소재(4)는, 외부에서 보호 커버(7) 둘레에 순환식으로 이동하며, 보호 커버(7)에서 이미 열-처리된 어닐링 소재(5)로부터 열을 흡수하며 다른 보호 커버(7)에서 예열되는 어닐링 소재(4)에 열을 방출하는 가스상 열 매체에 의해 예열되는 후드형 어닐링 시스템에서 어닐링 소재(4, 5)를 예열하기 위한 방법이 설명된다. 열 에너지의 효과적인 이용을 달성하기 위하여, 어닐링 소재(4, 5, 6)의 열 처리를 위하여 버너(15)에 의해 외부로부터 가열가능한 보호 후드(7)를 포함하는 적어도 하나의 추가적인 어닐링 베이스(3)가 사용되며, 상기 보호 후드(7)의 가열로부터의 고온 배기가스는 상기 어닐링 소재(4)를 예열하기 위하여 가열된 열 매체와 혼합된다.

Description

후드형 어닐링 시스템에서의 어닐링 소재의 예열방법{Method for pre- heating annealing material in a hood-type annealing system}
본 발명은 보호가스 분위기에서 보호 커버 아래 어닐링 소재를 수용하는 어닐링 베이스들을 포함하며, 어닐링 소재는 외측에서 보호 커버 둘레에 순환식으로 이동하며 보호 커버에서 이미 예열된 어닐링 소재로부터 열을 흡수하고 다른 보호 커버에서 예열될 어닐링 소재에 열을 방출하는 가스상 열 매체에 의해 예열되는 보호 커버 아래에서 열처리되는 후드형 어닐링 시스템에서 어닐링 소재를 예열하는 방법에 대한 것이다.
어닐링 베이스(annealing base)에 의해 수용되는 어닐링 소재(annealing material)는, 고온-성형 또는 저온-성형 스트립들 또는 와이어와 같은 어닐링 소재의 열 처리를 위한 보호가스 분위기에서 보호 후드 아래에서 가열되며, 이는 예컨대 가스 버너들을 거쳐 가열되는 보호 커버 위로 배치되는 가열 커버에 의해 발생한다. 열 처리 동안, 어닐링 소재에 부착된 윤활유 잔류물이 증발하여 일부의 보호 가스 흐름과 함께 보호 커버로부터 제거된다. 어닐링 소재는 열 처리 후에 다시 냉각된다.
아직 열 처리의 필요성이 존재하는 어닐링 소재의 예열을 위한 어닐링 제품의 냉각 동안 얻어진 일부의 열을 이용할 수 있게 하기 위하여, 적어도 두 개의 어닐링 베이스들을 가진 후드형 어닐링 시스템들에서 한편으로는 이미 열처리가 수행된 고온 어닐링 소재 및 다른 한편 그러한 열 처리가 수행될 저온 어닐링 소재를 운반하는 두 개의 어닐링 베이스들의 보호 커버들 사이에서 가스상 열 매체(heat carrier)를 재순환시키기 위하여 흐름 연결을 제공하는 것이 알려져 있으며, 이로써 보호 커버 내에서 고온(hot) 어닐링 소재와 열 매체로부터 흡수된 열은 다른 보호 커버에서 저온(cold) 어닐링 소재의 예열을 위하여 이용될 수 있으나, 이는 열 매체의 순환 안내의 결과로서, 저온 어닐링 제품들의 예열 동안 증발하는 윤활유가 윤활유로부터 이미 세척된 열 처리된 어닐링 소재를 오염시킬 염려가 있는 결점을 발생시킨다.
고온 및 저온 보호 가스의 직접 접촉이 피해지는 경우, 복잡한 부가적인 열 교환이 보호가스 흐름 사이에서 필요하다. 또한, 보호가스 흐름들은 어닐링 베이스의 큰 개구들을 통해 안내되는 것이 필요하여, 높은 안전상 위험을 유발한다.
따라서 본 발명은 어닐링 소재의 열 처리를 위하여 사용되는 에너지가 열 처리 예정인 어닐링 소재의 오염 가능성을 우려함이 없이 효과적으로 이용될 수 있도록 상기 설명한 형태의 후드형 어닐링 시스템에서 어닐링 소재를 예열하는 방법을 제공하는 목적에 기초하고 있다.
이러한 목적은 본 발명에 의해 달성되는 데, 본 발명에서는 적어도 하나의 추가적인 어닐링 베이스가 어닐링 소재의 열 처리를 위하여 사용되는 데, 이 어닐링 베이스는 버너에 의해 외측으로부터 가열될 수 있는 보호 후드를 포함하며, 상기 보호 후드의 가열로부터 발생하는 고온 배기 가스는 어닐링 소재를 예열하기 위하여 가열된 열 매체에 혼합된다.
이러한 방안의 결과, 열 처리 후에 어닐링 소재의 냉각 동안 얻어진 열의 일부가 아직 열 처리되지 않은 어닐링 소재의 예열을 위하여 사용될 뿐만 아니라, 또한 예열된 어닐링 소재의 처리 온도에의 가열 동안 얻어지고 어닐링 소재의 사전-냉각 후의 열 매체보다 높은 온도를 가지는 배기가스의 감지가능한 폐열의 일부가 열 처리되지 않은 어닐링 소재의 예열을 위해 사용되므로, 가해진 열 에너지는 더욱 잘 이용될 수 있으며 어닐링 소재는 처리 온도로 보다 신속하게 가열될 수 있다.
어닐링 소재의 처리 온도로의 가열 동안 얻어진 가스는 어닐링 소재의 예열 동안 가열되는 가스상 열 매체에 혼합되며 상기 가스 혼합물은 어닐링 소재의 예열을 위한 어닐링 베이스의 보호 후드에 공급되도록 사용되며, 이 가스 혼합물은 예열된 열 매체에 비해 더 높은 에너지 포텐셜을 가진다.
열을 통한 어닐링 소재의 오염은 외부로부터 보호 후드에 열 매체 흐름을 공급함으로써 제거된다. 배기 가스와 열 매체 흐름의 혼합에 의해 유발된 과잉(excessive) 가스는 열 매체 사이클, 바람직하게는 어닐링 소재의 예열 후에 냉각되는 열 매체 흐름으로부터 연속으로 분리될 것이다.
제안된 방법을 실행하기 위한 목적으로서, 보호 후드 아래 어닐링 소재를 수용하는 어닐링 베이스들, 보호가스용 보호 후드와 결합된 순환장치, 및 일정 거리에서 보호 후드를 에워싸는 엔클로우저(enclosure)와 엔클로우저를 하나의 순환이 되도록 서로 결합시키는 흐름 도관들을 포함하는 가스상 열 매체용 순환 안내부를 가진 후드형 어닐링 시스템이 제공되는 것이 효과적으로 기대될 수 있다.
본 발명의 관련 측면은, 적어도 하나의 추가적인 어닐링 베이스가 제공되는 데, 이는 보호 후드와 보호 후드를 에워 싸며 버너들에 의해 가열가능한 가열 후드를 포함하며, 그 어닐링 베이스의 배기가스 라인이 가열된 열 매체용 흐름 도관으로 연결되며, 냉각된 열 매체용 흐름 도관에는 별도의 출구가 제공되므로, 가열 후드로부터의 고온 배기가스는 흐름 도관에서 이미 열 처리된 어닐링 소재의 예비 냉각 동안 가열된 열 매체와 같이 혼합되며 예열될 어닐링 소재는 연관된 보호 후드를 거쳐 가스 혼합물에 접촉될 수 있다. 별도의 출구는 과잉 가스를 열 매체 순환으로부터 제거되도록 배출하기 위하여 사용된다.
가열된 열 매체용 흐름 도관 내에서 가스 혼합물을 제어할 목적으로서, 열 매체의 순환 안내용으로 제공된 순환 팬이 상기 흐름 도관 내의 압력에 따라 작동될 수 있으며, 여기서 적어도 적절하게 일정한 압력이 상기 흐름 도관에서 바람직하다.
본 발명에 의하면, 열 처리 후에 어닐링 소재의 냉각 동안 얻어진 열의 일부가 아직 열 처리되지 않은 어닐링 소재의 예열을 위하여 사용될 뿐만 아니라, 또한 예열된 어닐링 소재의 처리 온도에의 가열 동안 얻어지고 어닐링 소재의 사전-냉각 후의 열 매체보다 높은 온도를 가지는 배기가스의 감지가능한 폐열의 일부가 열 처리되지 않은 어닐링 소재의 예열을 위해 사용되므로, 가해진 열 에너지는 더욱 잘 이용될 수 있으며 어닐링 소재는 처리 온도로 보다 신속하게 가열될 수 있다.
본 발명에 따른 어닐링 소재의 예열 방법이 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명될 것인데;
도 1은 본 발명에 따른 어닐링 소재의 어닐링을 위한 후드형 어닐링 시스템을 개략적으로 수직 단면도로 도시한다.
도 1은 어닐링 소재(4,5,6)들을 배치(batch)들로 수용하기 위한 후드형 어닐링 시스템의 3개의 어닐링 베이스(1,2,3,)들을 도시한다. 각각의 어닐링 베이스(1,2,3)는 외부로부터 어닐링 소재(4,5,6)를 감싸고 흐름 화살표(9)에 따라 송풍기(8)에 의해 알려진 방식으로 보호 가스가 내부에 순환되는 보호 후드(7)와 결합된다. 상기 보호 후드(7)들은 가스상 열 매체를 위한 흐름 도관(11, 12)들을 거쳐 서로 연결되는 엔클로우저(enclosure)(10) 내에 배치된다. 열-교환 후드로서 엔클로우저(10)가 배치되는 어닐링 베이스(1)를 위한 엔클로우저(10)는 흐름 도관(11, 12)들을 통한 열 매체의 순환 흐름을 위한 순환 송풍기(13)와 결합된다.
반면에 어닐링 베이스(1)의 열-교환 후드는 단지 상기 어닐링 베이스(1)와 결합된 보호 후드(7)를 공급하기 위하여 사용될 뿐이며, 두 개의 다른 어닐링 베이스(2, 3)들의 엔클로우저(10)들은 바람직하게는 각각의 후드(7)에 고온 버너 가스들을 적용함으로써 어닐링 소재(5,6)를 일정한 처리 온도로 가열하기 위하여 가스-작동 버너(15)를 포함하는 가열 후드(14)들로서 배치된다.
보호 후드(7)를 거쳐 고온 버너 가스로부터의 보호 후드(7) 내부에 순환된 보호 가스로 그리고 상기 보호 가스로부터 어닐링 소재(5 및 6)으로의 열 전달이 발생한다. 종래의 가열 후드들과 대조적으로, 본 발명에 따른 후드형 어닐링 시스템의 가열 후드(14)는 흐름 도관(11) 및 흐름 도관(12)으로 개방된 배기가스 라인(17)으로의 연결 라인(16)을 포함한다. 열 매체용의 각각의 흐름 경로는 제어 플랩(18)들에 의해 결정될 수 있다.
후드형 어닐링 시스템의 예시된 작동 상태에서, 가스상 열 매체는 어닐링 베이스(1)의 엔클로우저(10)와 어닐링 베이스(2)의 가열 후드(14) 사이에서 순환 송풍기(13)에 의해 순환하도록 안내되고, 가열 후드(14)의 버너(15)들은, 일단 어닐링 소재(5)가 버너(15)들에 의해 처리 온도로 가열되고 냉각을 위해 준비되면 가동 정지된다.
따라서 흐름 도관(11)으로부터 어닐링 베이스(2)의 가열 후드(14)로의 연결 라인(16)을 통해 흐르는 열 매체는 저온 상태에서 어닐링 베이스(1)에 제공된 어닐링 베이스(1) 위의 어닐링 소재(4)에 열을 전달하기 위하여 어닐링 소재(5)의 예열 하에 상기 어닐링 베이스(2)의 보호 후드(7)에 의해 가열될 것이며, 따라서 보호 후드(7)에 가열된 열 매체를 공급함으로써 예열된다.
베이스(2)의 어닐링 소재(5)의 냉각으로부터 얻어진 열은 어닐링 베이스(1)의 저온 어닐링 소재(4)를 예열하기 위해 사용되며, 어닐링 베이스(3) 위의 예열된 어닐링 소재(6)는 가열 후드(14)에 의해 처리 온도로 가열되고 어닐링 소재(6)를 위한 보호 후드(7)는 버너(15)의 고온 가스와 접촉된다. 연결 라인(16)의 제어 플랩(18)은 이러한 가열 작동을 위해 폐쇄된다.
따라서 어닐링 베이스(3)의 가열 후드(14)로부터의 배기 가스는 배기가스 라인(17)을 거쳐 흐름 도관(12)으로 공급되고 여기에서 어닐링 베이스(1 및 2)들의 엔클로우저(10)들 사이에 순환하도록 안내되는 열 매체는 혼합된 가스로 어닐링 베이스(1)의 저온 어닐링 소재(4)의 예열을 실행하기 위하여 배기 가스와 혼합될 것이며, 흐름 도관(12)으로 열 매체에 공급된 것보다 어닐링 베이스(3)의 가열 후드(14)로부터의 배기가스 혼합물에 의해 더 많은 에너지가 공급되며, 열 매체는 어닐링 베이스(2) 위의 어닐링 소재(5)의 예열 동안 가열되므로, 어닐링 소재(6)의 열 처리를 위해 사용된 열 에너지는 효과적으로 사용될 수 있다.
어닐링 소재를 처리 온도로 가열하기 위하여 여러 어닐링 베이스들이 사용되는 경우, 상기 어닐링 베이스의 모든 가열 후드들로부터의 배기 가스는 가열된 열 매체를 위하여 흐름 도관(12)으로 효과적으로 도입된다.
어닐링 베이스(3)의 가열 후드(14)로부터의 배기가스의 열 매체 순환으로의 도입에 의해 얻어진 과잉 가스는 별도의 출구(19)를 거쳐 열 매체순환으로부터 제거될 것이며, 이는 가장 낮은 가능한 에너지 레벨을 갖는 과잉 가스를 배출하기 위하여 냉각된 열 매체를 위한 흐름 도관(11)으로부터 발생한다.
가스 흐름의 제어는 한편으로는 제어 플랩(18)에 의해 다른 한편으로는 가열된 열 매체용 흐름 도관(12)의 압력에 의해 발생한다. 이러한 흐름 도관(12)의 압력은 순환 송풍기(13)의 각각의 작동(triggering)에 의해 일정하게 유지될 것이다.
가열된 열 매체용 흐름 도관(12)은 플랩(20)을 거쳐 열 매체순환에서의 냉각된 열 매체용 흐름 도관의 별도의 출구(19)와 연결된다. 열-교환 후드로서 사용되는 어닐링 베이스(1)의 엔클로우저(10)가 아직 작동되지 않은 때, 상기 플랩(20)은 개방될 것이므로, 어닐링 베이스(3)의 가열 후드(14)의 배기가스는 별도의 출구(19)에 연결된 연도(flue)를 거쳐 배출될 수 있다.
어닐링 베이스(3) 위의 어닐링 소재(6)의 열 처리 후에, 어닐링 베이스(1 및 2)의 엔클로우저(10)들과 어닐링 베이스(2)의 보호 후드(7)가 제거된다. 사전 냉각된 어닐링 소재(5)는, 열 처리되는 저온 어닐링 소재에 의해 교체되기까지 냉각 후드에 의해 최종적으로 냉각될 것이다.
엔클로우저(10)의 각각의 교체 후에, 저온 어닐링 소재는 예열될 수 있고 예열된 어닐링 소재(4)는 위에서 설명된 바와 같이, 어닐링 베이스(1) 위에서 처리 온도로 가열될 수 있다. 이러한 목적으로서, 순환 송풍기(13)를 구비한 엔클로우저(10)는 어닐링 베이스(2)와 어닐링 베이스(1) 위의 어닐링 베이스(2)의 가열 후드(14) 위에 배치되어야 한다.

Claims (3)

  1. 보호 가스 분위기에서 보호 커버(7) 아래 어닐링 소재(4, 5)를 수용하는 어닐링 베이스(1, 2)들을 포함하며, 보호 커버(7)에서 열 처리가 수행되는 어닐링 소재(4)는, 외부에서 보호 커버(7) 둘레에 순환식으로 이동하며 보호 커버(7)에서 이미 열-처리된 어닐링 소재(5)로부터 열을 흡수하며 다른 보호 커버(7)에서 예열되는 어닐링 소재(4)에 열을 방출하는 가스상 열 매체에 의해 예열되는 후드형 어닐링 시스템에서 어닐링 소재(4, 5)를 예열하기 위한 방법에 있어서,
    상기 어닐링 소재(4, 5, 6)의 열 처리를 위하여, 버너(15)에 의해 외부로부터 가열가능한 보호 후드(7)를 포함하는 적어도 하나의 추가적인 어닐링 베이스(3)가 사용되며, 상기 보호 후드(7)의 가열로부터의 고온 배기가스는 상기 어닐링 소재(4)를 예열하기 위하여 가열된 열 매체와 혼합되는 것을 특징으로 하는 후드형 어닐링 시스템에서의 어닐링 소재의 예열방법.
  2. 보호 후드(7) 아래 어닐링 소재(4, 5)를 수용하는 어닐링 베이스(1, 2)들과, 보호가스용 상기 보호 후드(7)와 결합된 순환장치, 및 일정 거리에서 상기 보호 후드(7)를 에워 싸는 엔클로우저(10)와 상기 엔클로우저(10)를 하나의 순환이 되도록 서로 결합시키는 흐름 도관(11, 12)들을 포함하는 가스상 열 매체용 순환 안내부를 가진 청구항 1에 따른 방법을 실행하기 위한 후드형 어닐링 시스템에 있어서,
    상기 보호 후드(7)와, 상기 보호 후드(7)를 에워 싸며 버너(15)에 의해 가열가능한 가열 후드(14)를 포함하는 적어도 하나의 추가적인 어닐링 베이스(3)가 제공되며, 그 어닐링 베이스(3)의 배기가스 라인(17)이 가열된 열 매체용으로 흐름 도관(12)으로 개방되며, 냉각된 열 매체용 상기 흐름 도관(11)에는 별도의 출구(19)가 제공되는 것을 특징으로 하는 후드형 어닐링 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    열 매체용 상기 순환 안내부는, 가열된 열 매체용 상기 흐름 도관(12)의 압력에 따라 제어가능한 적어도 하나의 순환 송풍기(13)를 포함하는 것을 특징으로 하는 후드형 어닐링 시스템.










KR1020127027031A 2010-04-14 2011-04-07 후드형 어닐링 시스템에서의 어닐링 소재의 예열방법 KR20130057427A (ko)

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