KR20130070752A - 체류수 제거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 체류수 제거장치는, 진행되는 소재의 하부에 설치된 프레임; 및 상기 프레임에 설치되되, 분사 또는 낙하되는 냉각수가 소재의 상면에 체류되는 것을 차단하도록 상기 소재를 경사지도록 하는 경사수단;을 포함한다.
이와 같이 본 발명은, 진행되는 소재를 일정 각도로 기울인 채 진행되도록 경사이송롤을 구비함으로써, 소재의 상면에 분사 또는 낙하되는 냉각수가 자중에 의해 소재의 상면에서 하방 경사진 방향으로 배출되도록 함에 따라, 별도의 제거장치 없이 효율적으로 체류수를 제거할 수 있다.
이에 따라, 소재 표면이 균일하게 냉각될 수 있음으로써, 제품의 품질을 높일 수 있는 장점을 지닌다.

Description

체류수 제거장치{Apparatus for removing remaining water}

본 발명은 체류수 제거장치로서, 진행되는 소재에 냉각수가 분사 또는 낙하된 후 소재의 상면에 체류하는 체류수를 제거하는 체류수 제거장치에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 후판 압연공정을 나타낸 개략도이고, 도 2는 압연소재가 도 1의 냉각대에서 냉각 후 체류수가 잔류하는 것을 나타낸 도이다.

도면을 참조하면, 연속주조 공정에 의해서 제조된 슬래브(Slab)는 가열로(2)에서 강종에 따른 목표 온도까지 가열되고, 가열로(2)를 통과한 압연소재(1)는, 거칠기 압연기(roughing Mill, RM)와 마무리 압연(finishing Mill, FM)기(3) 등의 압연단계를 거쳐 일정한 두께 예컨대, 최종 제품의 지시 두께까지 소재를 압연하여 후판재와 같은 압연판재(1a)를 생산한다.

다음, 마무리 압연에 의해 소정의 판 두께로 압연된 후판재와 같은 압연판재(1a)는 결정립 미세화나 변태조직의 제어와 같은 열처리를 위한 가속냉각을 위해서 냉각설비(7)를 거치게 된다.

그리고, 압연제품(후판 제품)의 질을 높이기 위하여 교정기(4)를 통한 교정단계 즉, 평탄화 단계를 거치고, 최종적으로 냉각대(5)에서 제품으로 완성된다.

전술된 냉각설비(7)에서는 압연판재(1a)의 두께나 종류에 따라 냉각수 분사구간을 조정할 수 있도록 되어 있다.

예컨대, 비교적 그 두께가 얇은 압연판재(1a)의 경우에는 냉각량이 비교적 작기 때문에 냉각설비(7)에서의 냉각수 분사구간이 상대적으로 작게 되고, 비교적 두께가 두꺼운 압연판재(1a)의 경우에는 냉각량이 비교적 크기 때문에 냉각설비(7)에서의 냉각수 분사구간이 상대적으로 크게 된다.

종래에 이러한 냉각수 분사구간의 설정과 조정은 냉각설비(7)의 압연판재(1a) 입측으로부터, 즉 입측을 기준으로 설정되고 조정되었다.

즉, 압연판재(1a)의 두께 또는 종류에 따라 냉각설비(7)에서의 냉각수 분사구간이 냉각설비(7)의 압연판재(1a) 입측을 기준으로 출측 방향으로 커지도록 되어 있었다.

이와 같이 설정되고 조정된 냉각설비(7)의 냉각수 분사구간을 압연판재(1a)가 지나게 되면 분사된 냉각수의 일부가 압연판재(1a)에 체류하여 체류수(9)가 발생하게 된다.

이러한 체류수(9)는 압연판재(1a)에 비교적 균일하게 존재하도록 분사되는 냉각수와는 달리 압연판재(1a)에 불균일하게 존재하기 때문에 이에 의해서 압연판재(1a)가 국부적으로 냉각되어 압연판재(1a)의 표면이 불균일하게 된다. 즉, 압연판재(1a)의 표면이 변형된다.

이를 교정하기 위해서 전술된 교정기(4)를 냉각설비(7) 다음에 위치시켜서 불균일한 압연판재(1a)의 표면을 균일하게 교정하게 된다.

그러나, 체류수(9)가 압연판재(1a) 표면에 과다하게 존재하는 경우에는 압연판재(1a) 표면의 변형이 심하게 이루어지기 때문에, 압연판재(1a) 표면의 평탄도가 좋지 않다는 문제점이 있었다.

따라서, 압연판재(1a) 표면의 평탄도를 교정하기 위해서 냉각설비(7) 다음에 위치하는 교정기(4)를 사용하여 압연판재(1a) 표면의 평탄도를 교정하는 교정율이 커지게 된다는 문제점이 있었다.

상기와 같이, 고온의 강판에 저온의 냉각수가 직접 접촉할 때 강판의 냉각율이 최대가 되는데, 냉각수가 연속적으로 공급되면 강판 표면에 체류수(9)가 쌓여 저온의 냉각수가 직접 판 표면에 닿지 못해 냉각율이 떨어지게 된다.

또한, 냉각수 공급을 끊었을 때에도 남아있는 체류수(9)에 의해 강판이 계속 냉각되는 현상이 발생하게 된다.

도 3 및 도 4는 종래의 체류수 제거장치들을 나타낸 도이다.

도 3을 참조하면, 당사의 통상적인 체류수 제거장치를 나타낸다. 고온의 강판 (11)이 이송롤(12)에 의해 진행될 때, 강판(11) 상부의 냉각헤더(13)로부터 냉각수(17)가 공급되면 강판에 떨어진 냉각수(17)는 강판(11) 표면에 쌓인 후 강판(11) 진행방향으로 함께 이동하게 되는데, 고압의 버티컬 스프레이(vertical spray)(14)를 냉각헤더(13)의 중간 중간에 배치하여 체류수(18)가 강판(11)을 따라 진행하는 것을 차단한다.

도 4를 참조하면, 기존의 체류수 제거장치(JP2005-189575)를 도시한 것으로, 이송롤(12)의 상부에 구속롤(15)을 설치하여 강판(11)의 직진성을 개선함과 동시에 체류수(18)가 강판(11) 진행방향으로 흐르는 것을 막아준다.

그러나 버티컬 스프레이(14) 또는 구속롤(15)은 강판(11)을 따라 흐르는 체류수(18)가 강판(11) 진행방향으로 흐르는 것을 차단하는 효과는 있지만, 버티컬 스프레이(14)와 버티컬 스프레이(14) 사이, 또는 구속롤(15)과 구속롤(15) 사이의 영역에서는 체류수(18)가 갇히게 되어 냉각영역의 끝부분을 제외하고는 체류수(18)를 완전하게 제거할 수 없게 됨으로써, 이어서 낙하되는 저온의 냉각수가 판에 직접 접촉하지 못하게 되고, 냉각영역에서 냉각헤더(13)들을 일정 패턴으로 온오프 시킬 필요가 있을 때 체류수(18)에 의해 의도하지 않은 추가의 냉각이 발생하여 냉각패턴 제어 측면에서도 불리하게 작용하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 소재를 경사지도록 하여 체류수가 자중에 의해 경사진 방향으로 배출되도록 구성됨으로써, 별도의 제거장치 없이 효율적으로 체류수를 제거할 수 있는 체류수 제거장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 체류수 제거장치는, 진행되는 소재의 하부에 설치된 프레임; 및 상기 프레임에 설치되되, 분사 또는 낙하되는 냉각수가 소재의 상면에 체류되는 것을 차단하도록 상기 소재를 경사지도록 하는 경사수단;을 포함한다.

이때, 상기 경사수단은, 상부로 진입안착하는 상기 소재가 이송되도록 회전가능하며, 상기 소재와 접하는 상측 접면이 경사지도록 형성된 경사이송롤;을 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 경사수단은, 상기 소재가 하방 슬라이드하는 것을 차단하도록, 하방 경사진 일측의 상기 경사이송롤과 경사이송롤 사이에 배치되어 회전가능한 수직지지롤;을 더 구비하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따르면, 상기 경사이송롤은 상방 경사진 방향으로 테이퍼진 것이 바람직하다.

상기와 같은 상기 경사수단은, 수평이송롤과 상기 경사이송롤 사이에서 상기 소재를 상방지지하여 진행시키도록 배치된 가이드부재;를 더 구비할 수 있다.

본 발명에 따른 체류수 제거장치는, 진행되는 소재를 일정 각도로 기울인 채 진행되도록 경사이송롤을 구비함으로써, 소재의 상면에 분사 또는 낙하되는 냉각수가 자중에 의해 소재의 상면에서 하방 경사진 방향으로 배출되도록 함에 따라, 별도의 제거장치 없이 효율적으로 체류수를 제거할 수 있는 효과를 가진다.

이에 따라, 소재 표면이 균일하게 냉각될 수 있음으로써, 제품의 품질을 높일 수 있는 장점을 지닌다.

도 1은 일반적인 후판 압연공정을 나타낸 개략도이다.
도 2는 압연소재가 도 1의 냉각대에서 냉각 후 체류수가 잔류하는 것을 나타낸 도이다.
도 3 및 도 4는 종래의 체류수 제거장치들을 나타낸 도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 체류수 제거장치에 의해 체류수가 제거되는 것을 나타낸 정면도이다.
도 6은 도 5의 체류수 제거장치의 배치구조를 나타낸 사시도이다.
도 7은 도 6의 체류수 제거장치를 나타낸 측면도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 체류수 제거장치에 의해 체류수가 제거되는 것을 나타낸 정면도이다.

이하, 도면을 참고하여 본 발명을 상세하게 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 체류수 제거장치에 의해 체류수가 제거되는 것을 나타낸 정면도이고, 도 6은 도 5의 체류수 제거장치의 배치구조를 나타낸 사시도이며, 도 7은 도 6의 체류수 제거장치를 나타낸 측면도이다.

도면을 참조하면, 본 발명은 진행되는 소재(20)의 하부에 설치된 프레임(40)과, 상기 프레임(40)에 설치된 경사수단을 포함한다.

이때, 상기 프레임(40)은 진행되는 소재(20)의 하부에 고정배치되며, 후술되는 경사수단의 경사이송롤(60)이 안정적으로 배치되면서 소재(20)를 이송가이드 할 수 있도록 설치되며, 그 구체적인 구조에 대해서는 본 발명에 의해 한정되지 않는다.

또한, 상기 경사수단은 프레임(40)에 설치되되, 분사 또는 낙하되는 냉각수(17)가 소재(20)의 상면에 체류되는 것을 차단하도록 소재(20)를 경사지도록 하는 역할을 수행한다.

구체적으로, 경사수단은 상면을 따라 이송되는 소재(20)가 경사지도록 형성된 경사이송롤(60)을 구비한다.

여기에서, 상기 경사이송롤(60)은 상부로 진입안착하는 소재(20)가 이송되도록 회전가능한 구조를 이룬다.

아울러, 이러한 경사이송롤(60)은 모터와 같은 구동수단(미도시)에 의해 구동회전될 수 있도록 구성될 수 있고, 또는 그 길이가 긴 고온 소재(20)가 전후단에 배치된 이송롤에 의해 이송되기 때문에 그 사이에서 구동력 없이 단순히 회전하면서 가이드할 수 있도록 구성될 수 있으며, 이에 대해서는 본 발명에 의해 한정되지 않는다.

상기와 같은 경사이송롤(60)은, 소재(20)와 접하는 상측 접면이 적정 각도(θ)로 경사지도록 형성된다.

이를 위해, 경사이송롤(60)은 양측부가 서로 다른 높이에 위치고정되도록 프레임(40)에 설치됨으로써, 전체적으로 경사진 배치구조를 이룬다.

즉, 경사이송롤(60)은 일측 단부가 타측 단부보다 더 높거나 낮은 위치에 위치고정되어, 소재(20)가 진행되는 방향에서 볼 때 한쪽 방향으로 하방 경사지게 형성된다.

이에 따라, 경사이송롤(60) 상에 진행되는 소재(20)의 상측에서 냉각수(17)가 분사 또는 낙하하게 되면, 소재(20)의 상면에 체류하지 않지 않고 경사진 상면을 따라 한쪽으로 흘러 소재(20)로부터 벗어나 외측으로 낙하하게 된다.

그런데, 여기에서 소재(20)가 진행되는 과정에서 경사진 경사이송롤(60)에 의해, 하방 경사진 일측으로 내려갈 수 있다.

즉, 소재(20)가 경사이송롤(60)의 경사에 의해 하방 경사진 측으로 하방 슬라이드할 수 있다.

상기 경사수단은 이러한 점을 방지하기 위해, 하방 경사진 일측의 경사이송롤(60)과 경사이송롤(60) 사이에 배치되어 회전가능한 수직지지롤(70)을 더 구비할 수 있다.

물론, 이때의 상기 수직지지롤(70)도 경사이송롤(60)과 경사이송롤(60) 사이에 배치되어 일측으로 하방 슬라이드 되려고 하는 소재(20)의 일측부가 걸리게 하는 걸림턱으로서의 역할만 하면 될 뿐, 그 구체적인 설치구조에 대해서는 한정되지 않는다.

일례로서, 수직지지롤(70)은 프레임(40)에 수직 설치되되 회전가능하도록 장착되어, 진행되는 소재(20)를 그 진행방향으로 계속 나아갈 수 있도록 회전하면서 가이드하면서, 경사진 일측으로 하방 슬라이드 되지 않도록 차단하는 역할을 수행한다.

한편, 도 8은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 체류수 제거장치에 의해 체류수가 제거되는 것을 나타낸 정면도이다.

본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따르면, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 경사이송롤(60')은 상방 경사진 방향으로 테이퍼질 수 있다.

즉, 상기 경사이송롤(60')은 상측 경사진 방향으로 그 지름이 감소하는 롤 형상을 지닐 수 있다. 다시 말해, 경사이송롤(60')은 하방 경사진 방향으로 그 지름이 커지는 롤 형성을 지니게 된다.

이와 같이 테이퍼진 형상을 가진 경사이송롤(60')은, 회전반경의 변화에 소재가 받는 접선속도가 차이가 나는 것을 이용함으로써, 소재(20)가 경사진 경사이송롤(60) 상에서 이송되는 과정에서 하방 경사진 측으로 내려가는 것을 방지한다.

이에 대해 구체적으로 살펴보면, 테이퍼진 경사이송롤(60')은 그 회전축을 중심으로 축회전하게 되면, 지름이 작은 측이 상대적으로 느리게 회전하고 지름이 큰 측이 상대적으로 빠르게 회전하게 된다.

이와 같이 지름에 따라 그 회전속도가 다르기 때문에, 상대적으로 빠르게 회전하는 부위에서 진행되는 소재(20)의 부분은 빠른 속도로 진행하게 되고, 상대적으로 느리게 회전하는 부위에서 진행되는 소재(20)의 부분은 느린 속도로 진행하게 된다.

이에 따라, 느린 속도로 진행하는 소재(20)의 부분을 중심으로, 빠른 속도로 진행하는 소재(20)의 부분이 회전하려는 운동경향을 가지게 된다.

이에 의해, 소재(20)가 하방 경사진 측으로 내려가려는 운동과, 상술된 회전하려는 운동이 합쳐져서, 소재(20)는 원래 진행하고자 하는 방향으로 진행하게 된다.

즉, 소재(20)는 상방 경사진 방향으로 테이퍼진 경사이송롤(60')에 의해, 하방 경사진 방향으로 슬라이드 되지 않으면서 원래 진행하는 방향으로 진행할 수 있다.

물론, 이때의 테이퍼진 형상을 가진 경사이송롤(60')은, 소재가 받는 접선속도를 감안하여 소재가 하방 경사진 측으로 내려오지 않도록, 접하는 상측 접면이 적정 각도(θ)로 경사진 것이 바람직하다.

한편, 상기 경사수단은, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 수평이송롤(8)과 상기 경사이송롤(60) 사이에서 상기 소재(20)를 상방지지하여 진행시키도록 배치된 가이드부재(80)를 더 구비할 수 있다.

상기 가이드부재(80)는 소재(20)를 이송시키는 수평이송롤(8)과 경사이송롤(60) 사이의 단차에 배치되어, 소재(20)가 높이차가 큰 이송경로에서도 원활하게 가이드 이송되도록 한다.

구체적으로, 가이드부재(80)는 수평이송롤(8)과 경사이송롤(60) 사이에 경사지게 배치되어, 수평이송롤(8)과 경사이송롤(60)을 연결하는 형태의 구조를 이룬다.

이에 따라, 수평이송롤(8)로부터 경사이송롤(60), 또는 경사이송롤(60)로부터 수평이송롤(8)로 진행되는 소재(20)를 하측에서 상방지지함으로써, 소재(20)의 전단부가 진행로를 벗어나 수평이송롤(8) 또는 경사이송롤(60)의 밑으로 내려가지 않도록 한다.

이와 같은 가이드부재(80)는 더욱 바람직하게, 탄성력을 지니도록 구성됨으로써, 소재(20)가 접촉시 그 충격을 완화하면서 소재(20)의 손상을 방지하고 아울러 가이드부재(80)의 마모도 줄일 수 있다.

일례로서, 가이드부재(80)는 상방지지부(81)와, 상기 상방지지부(81)에 탄성력을 제공하는 탄성부재(83)가 내장된 지지브라켓(82)으로 구성될 수 있다.

결과적으로 상기와 같이 구성되는 본 발명은, 진행되는 소재(20)를 일정 각도로 기울인 채 진행되도록 경사이송롤(60)(60')을 구비함으로써, 소재(20)의 상면에 분사 또는 낙하되는 냉각수(17)가 자중에 의해 소재(20)의 상면에서 하방 경사진 방향으로 배출되도록 함에 따라, 별도의 제거장치 없이 효율적으로 체류수를 제거할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

8 : 수평이송롤 17 : 냉각수
20 : 소재 40 : 프레임
60, 60' : 경사이송롤 70 : 수직지지롤
80 : 가이드부재 81 : 상방지지부
82 : 지지브라켓

Claims (5)

1. 진행되는 소재(20)의 하부에 설치된 프레임(40); 및
   상기 프레임(40)에 설치되되, 분사 또는 낙하되는 냉각수(17)가 소재(20)의 상면에 체류되는 것을 차단하도록 상기 소재(20)를 경사지도록 하는 경사수단;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 체류수 제거장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 경사수단은,
   상부로 진입안착하는 상기 소재(20)가 이송되도록 회전가능하며, 상기 소재(20)와 접하는 상측 접면이 경사지도록 형성된 경사이송롤(60);
   을 구비하는 것을 특징으로 하는 체류수 제거장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 경사수단은,
   상기 소재(20)가 하방 슬라이드하는 것을 차단하도록, 하방 경사진 일측의 상기 경사이송롤(60)과 경사이송롤(60) 사이에 배치되어 회전가능한 수직지지롤(70);
   을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 체류수 제거장치.
   
4. 제2항에 있어서,
   상기 경사이송롤(60')은 상방 경사진 방향으로 테이퍼진 것을 특징으로 하는 체류수 제거장치.
   
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 경사수단은,
   수평이송롤(8)과 상기 경사이송롤(60) 사이에서 상기 소재(20)를 상방지지하여 진행시키도록 배치된 가이드부재(80);
   를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 체류수 제거장치.

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