KR20130110060A - 금속 슬랩을 가열하기 위한 방법 - Google Patents
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Abstract
금속 슬랩(4)을 가열하기 위한 방법으로서, 금속 슬랩(4)이 가열되는, 공업로(1)를 통하여 금속 슬랩이 횡단-방향(T)에 대해 수직하게, 길이 방향(L)으로 운반되며, 이어서, 금속 슬랩(4)은 공업로(1)로부터 후속하는 프로세싱 단계(8)로 레일 장치(101) 상에서 운반된다. 본 발명은 하나 이상의 DFI("직접 화염 충돌식") 버너(102, 104)로부터의 화염은 하나 이상의 장소에서 금속 슬랩(4)의 제 1 표면의 일 부분에 충돌하도록 하고, 상기 하나 이상의 장소는 금속 슬랩(4)의 하부 측 표면상의 지점에 대응하며, 상기 지점은 공업로(1)를 통하여 금속 슬랩(4)의 통과 동안 상기 금속 슬랩(4)의 하부 측 표면과 레일 장치(101) 사이의 접촉 지점을 이미 구성하였거나 현재 구성하거나 앞으로 구성하게 되며, 따라서 상기 레일 장치(101; 201; 301)와의 접촉을 통하여 금속 슬랩(4)의 국부적 냉각의 결과로서 발생되는 금속 슬랩(4) 내의 온도 구배가 DFI 버너(102, 104; 204; 304)를 이용하는 국부적 가열에 의해 상쇄되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 공업로(industrial furnace)에서 가열되는, 금속 슬랩 또는 금속 블룸(bloom)과 같은 다른 유사한 블랭크(blank)들을 가열하기 위한 방법에 관한 것이다.
통상적으로 상당한 중량을 가지는 금속 슬랩들을 가열할 때, 긴 가열 시간들에 관한 문제점들이 있다. 슬랩에 공급되는 열 에너지가 슬랩의 표면을 통하여 지나가기 때문에, 이러한 표면의 과열 위험은 슬랩을 얼마나 신속하게 가열할 수 있는가에 대한 제한이 된다. 각각의 금속 슬랩이 종종 큰 경제적 가치를 나타내기 때문에, 이 같은 과열을 회피하도록 가열 동안 많은 주의를 기울이는 것이 바람직하다.
종래에는, 가열은 연속 푸셔(continuous pusher)-또는 워킹 비임 로(walking beam furnace)들에서 발생하며, 이에 의해 금속 슬랩들이 운반 및 가열된다. 압연과 같은 후속하는 기계가공 단계 전에, 슬랩들은 정상적으로 슬랩들을 지지하는 레일 시스템을 이용하여 로를 통하여 로 밖으로 운반된다. 슬랩과 레일들 또는 스키드들 사이의 접촉이 이에 따라 슬랩의 하부 측을 국부적으로 냉각시키기 때문에, 소위 "스키드 마크(skid mark)들"이 종종 최종 제품(finished product) 상에 발생한다. 이때 제품의 최종 재료 특성들이 균일하지 않게 되기 때문에, 이는 바람직하지 않다.
본 발명은 위에서 설명된 문제점들을 해결한다.
따라서, 본 발명은 금속 슬랩이 가열되는 공업로를 통하여, 횡단-방향에 대해 수직한, 길이 방향으로 운반되는 금속 슬랩을 가열하기 위한 방법에 관한 것으로, 이 금속 슬랩은 이어서 레일 장치상에서 공업로로부터 후속하는 프로세싱 단계로 운반되며, 하나 이상의 DFI("직접 화염 충돌식(Direct Flame Impingement)") 버너로부터의 화염이 하나 이상의 장소(location)에서 금속 슬랩의 제 1 표면의 일 부분 상에 충돌하게 되는데, 상기 하나 이상의 장소는 금속 슬랩의 하부 측 표면상의 지점에 대응하며, 상기 지점은 공업로를 통한 금속 슬랩의 통과 동안 금속 슬랩의 하부 측 표면과 레일 장치 사이의 접촉 지점(contact point)을 이미 구성하였거나 현재 구성하거나 앞으로 구성하게 될 것이며, 레일 장치와의 접촉을 통한 금속 슬랩의 국부적 냉각의 결과로서 발생되는, 금속 슬랩에서의 온도 구배가 이에 따라 DFI 버너를 이용한 국부적 가열에 의해 상쇄된다(counteract).
아래에서, 본 발명은 본 발명의 예시적인 실시예들 및 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명될 것이다.
도 1a는 본 발명에 따른 제 1 방법이 적용될 수 있는, 공업로의 횡단면의 측면도이며,
도 1b는 도 1a의 공업로의 횡단면의 평면도이며,
도 2a는 본 발명에 따른 제 2 방법이 적용될 수 있는, 공업로의 횡단면의 측면도이며,
도 2b는 도 2a의 공업로의 횡단면의 평면도이며,
도 3a는 본 발명에 따른 제 3 방법이 적용될 수 있는, 공업로의 횡단면의 측면도이며,
도 3b는 도 3a의 공업로의 횡단면의 평면도이다.
도 1b는 도 1a의 공업로의 횡단면의 평면도이며,
도 2a는 본 발명에 따른 제 2 방법이 적용될 수 있는, 공업로의 횡단면의 측면도이며,
도 2b는 도 2a의 공업로의 횡단면의 평면도이며,
도 3a는 본 발명에 따른 제 3 방법이 적용될 수 있는, 공업로의 횡단면의 측면도이며,
도 3b는 도 3a의 공업로의 횡단면의 평면도이다.
모든 도면들은 대응하는 부분들에 대해 도면번호들을 공유한다.
도 1a 및 도 1b는 예를 들면 강으로 제조된 금속 슬랩(4)들을 상온과 같은 소정의 초기 온도로부터 후속하는 프로세싱 단계 전의 최종 온도까지 가열하기 위한 공업로(1)를 보여준다. 이 최종 온도는 예를 들면 소정의 강 타입들에 대해 1250 ℃ 내지 1300 ℃일 수 있다.
가열은 도면들에서 점선들을 이용하여 도시되는 가열 존(2) 및 온도 균일화 존(temperature equalizing zone; 3)을 포함하는 두 개 이상의 존들에서 발생한다. 가열 존(2)에서, 금속 슬랩(4)들의 표면이 본질적으로 원하는 최종 온도를 유지하지만 금속 슬랩의 코어들이 더 온도가 낮은 온도 프로파일로, 금속 슬랩(4)들이 상대적으로 신속하게 가열된다. 그리고나서 온도 균일화 존(3)에서, 본질적으로 균일한 온도 프로파일이 추가 가열을 이용하여 전체 슬랩에서 달성된다. 각각의 금속 슬랩(4)은 이에 따라 공업로(1)를 통하여, 먼저 가열 존(2)을 통하여 그리고 그 후 온도 균일화 존(3)을 통하여 길이 방향(L)으로 운반된다.
온도 균일화 존(3)은 예를 들면 큰 퍼짐 각도(spread angle)를 갖는 화염을 생성하는 소위 "디스크" 타입의 종래의 버너들의 형태로 공업로(1)의 측벽 및/또는 루프(roof)에 장착된 종래의 에어 버너들과 같은, 일련의 종래의 버너(5)들에 의해 가열된다. 버너(5)들로부터의 연소 가스들은 역류 방향으로 가열 존(2)을 통하여 그리고 가열 존(2) 내 또는 가열 존의 상류에 배열된 굴뚝(6)을 통하여 외부로 유동한다.
공업로(1)는 적절하게는 연속 워킹 비임- 또는 푸셔 로이다. 금속 슬랩(4)들은 적절하게는 두께가 10 cm 이상이고 바람직하게는(rather) 두께가 20 cm 이상이다. 더욱이, 금속 슬랩들은 각각 적절하게는 폭이 50 내지 200 cm이고 길이가 5 내지 20 미터이다.
온도 균일화 존(3)의 엔드(end)에서, 금속 슬랩(4)들은 자체적으로 종래의 수냉 레일 장치(101) 상에서 운반되는데, 종래의 수냉 레일 장치는 공업로(1)로부터 도면들에서 압연 단계로서 예시적으로 도시된, 후속하는 프로세싱 단계(8)로 스키드 아웃(skids out)을 포함한다.
본 발명에 따라, 하나 이상의 DFI("직접 화염 충돌식") 버너(102)의 화염(103)이 하나 이상의 장소에서 금속 슬랩(4)의 표면의 일 부분에 대해 충돌하도록 하나 이상의 DFI("직접 화염 충돌식") 버너(102)가 배치되는데, 상기 하나 이상의 장소는 상기 금속 슬랩(4)의 하부 측 표면상의 지점에 대응하며, 상기 지점은 공업로를 통한 금속 슬랩(4)의 통과 동안 금속 슬랩(4)의 하부 측 표면과 레일 장치(101) 사이의 접촉 지점을 이미 구성하였거나 현재 구성하거나 앞으로 구성할 것이다. 금속 슬랩(4)의 표면 상의 장소가 레일 장치와의 이전, 현재 또는 미래의 접촉 지점에 "대응한다"는 것은 금속 슬랩(4)의 표면상의 장소가 금속 슬랩(4)의 상부 측 표면 또는 하부 측 표면상에 위치되고, 화염(103)이 금속 슬랩(4)의 표면에 대해 충돌하기 전에, 동시에 또는 후에, 금속 슬랩(4)의 공업로를 통한 통과 동안 해당 장소가 금속 슬랩(4)의 하부 측 표면과 레일 장치(101) 사이의 접촉 표면의 수직 돌기와 한번 이상 겹쳐지는 것으로 이해되어야 한다. 이에 따라 화염(103)이 금속 슬랩(4)에 대해 충돌하는 지점은 이에 따라 금속 슬랩(4)의 하부 측 표면상에 대응하는 장소로부터 가로질러 우측에 위치되는데, 이때 상기 장소는 레일 장치(101)와의 접촉 지점을 이미 구성하였거나, 현재 구성하거나 앞으로 구성하게 될 것이다.
이에 따라 DFI 버너(102)가 슬랩(4)의 표면상의 상기 장소로 국부적으로 열 에너지를 공급하기 때문에, 이러한 장소는 가열될 것이다. 열 전도에 의해, 공급된 열 에너지는 또한 슬랩(4)의 상부 또는 하부 표면상의 상기 지점에서 그리고 상기 지점 둘레의 영역이 국부적으로 슬랩(4)의 주변 재료보다 다소 더 높은 에너지를 취하게 되는 것을 초래한다. 따라서, 이러한 가열은 금속 슬랩(4)의 메인 평면에서 국부적으로 발생하고, 금속 슬랩의 메인 평면의 축선들이 도면들에 도시된 바와 같이 화살표(L 및 T)에 의해 구성되고 달성된 온도 구배들은 슬랩(4)을 통한 열 전도에 의해 결정된다.
본 발명에 따라, 이에 의해 DFI 버너(102)에 의한 국부적 가열은 레일 장치(101)와의 접촉 때문에 금속 슬랩의 국부적 냉각의 결과로서 발생하는 금속 슬랩(4)에서의 온도 구배를 상쇄한다. 이상적으로, 이러한 두 개의 온도 구배들은 서로 완전히 없어지지만(cancel), 실제로 가열 때문에 발생된 구배는 단지 소정의 정도로 냉각-유도 구배(cooling-induced gradient)의 영향들을 감소시킬 것이다.
더욱이, 레일 장치(101)에 의해 유발된 국부적 냉각의 이러한 상쇄에 의해, 도입부에서 언급된 "스키드 마크들"의 문제점이 감소되거나 제거된다. 화염(103)에 의해 달성되는 슬랩(4)의 상부 또는 하부 표면의 국부적 가열의 정도가 레일 장치(101)와의 접촉의 결과로서 발생된 국부적 냉각의 균형을 본질적으로 맞추도록 DFI 버너(102)가 설계되는 것이 바람직하다.
단지 국부적인 위에서 설명된 가열을 달성할 수 있도록, 버너(102)가 DFI 버너인 것이 본질적이다. 비록 필요하지는 않지만, 화염(103)이 매우 좁아서 화염(103)의 메인 부분이 충돌하는 슬랩(4)의 표면의 부분의 가장 큰 직경이 본질적으로 슬랩(4)과 레일 장치(101) 사이의 접촉 표면의 폭 보다 더 크지 않는 것이 바람직하다.
바람직한 일 실시예에 따라, DFI 버너(102)는 공업로(1) 내에 정지되며, 공업로(1)를 통한 금속 슬랩의 통과 동안 DFI 버너(102) 아래로 통과하도록 금속 슬랩(4)이 배열된다. 이러한 경우, 화염(103)이 금속 슬랩(4)과 레일 장치(101) 사이의 접촉 지점이 이미 구성되었거나, 현재 구성되거나 앞으로 구성될 금속 슬랩(4)의 하부 측부 상의 지점 위에 수직하게 위치되는 장소에서 슬랩(4)의 상부 측 표면에 대해 충돌하는 것이 더 바람직하다. 도 1b에서, 뿐만 아니라 대응적으로 도 2b 및 도 3b에서, 이는 슬랩의 상부 측 상의 두 개의 상이한 지점들의 공업로(1)를 통한 통로를 보여주는 대시 및 점선들로 도시된다. 양 지점들은 제 1의 각각의 DFI 버너(102)로부터 그리고 레일 장치(101)의 각각의 스키드를 위한 장소로 통과한다.
이 같은 배열을 이용하여, DFI 버너(102)들을 위치 설정하도록 공업로(1)의 길이 방향(L)에서의 위치와 관련하여 큰 자유가 이루어진다.
더욱이, 방금 설명된 바람직한 실시예들과 관련하여, DFI 버너(102)의 화염(103)이 타원형 횡-단면을 가지도록 하는 것이 바람직하며, 타원형의 주 축선은 타원형의 부 축선 보다 길고 길이 방향(L)에 대해 평행한 것이 바람직하다. 이 같은 화염은 예를 들면 "파이프-인-파이프(pipe-in-pipe)" 타입의 DFI 버너를 이용하여 달성될 수 있으며, 여기서 산화제 및 연료 각각을 위한 동심 오리피스들은 타원형이고, 스키드들에 의해 국부적으로 이루어진 냉각이 과보상되도록, 가열된 표면이 횡단면(L)으로 너무 넓지 않으면서, 각각의 DFI 버너(102)의 슬랩(4)으로 많은 양의 열 에너지가 전달될 수 있는 것이 달성된다.
도면들에 도시된 바와 같이, 레일 장치(101)의 모든 스키드들과 같이, 금속 슬랩(4)들과 레일 장치(101) 사이의, 횡-방향(T)을 따라, 모든 접촉 지점들이 위에서 설명된 것에 따라 각각의 DFI 버너(102)를 이용하여 예열되는 것이 바람직하다. 즉, 횡단-방향(T)을 따라 슬랩(4)과 레일 장치(101) 사이의 각각의 접촉 지점에 대해, 각각의 DFI 버너(102)는 이의 화염(103)이 각각의 장소에서 슬랩(4)의 상부 측 표면에 대해 충돌하도록 배열시키며 이 장소는 슬랩(4)의 하부 측과 레일 장치(101) 사이의 접촉 지점을 현재 구성하거나 앞으로 구성할 슬랩(4)의 하부 측 표면상의 각각의 지점 위에 수직하게 위치된다.
도면들에서, DFI 버너(102)들의 두 개의 길이 방향 열들이 도시되며, 각각은 해당 슬랩이 먼저 제 1 DFI 버너 그리고 이어서 제 2 DFI 버너 아래로 통과할 때 각각의 슬랩(4)의 상부 측상의 동일한 스폿을 가열하도록 모두 배열되는 두 개의 DFI 버너들을 포함한다. 비록 이 같은 접촉 지점당 두 개 이상, 더 바람직하게는 수개의(several) DFI 버너(102)들을 사용하는 것이 바람직한 경우, 슬랩(4)과 레일 장치(101) 사이의 접촉 표면당 단지 하나의 DFI 버너가 또한 사용될 수 있는 것이 인식되는데, 이는 슬랩(4)이 수 개의 반복적으로 배열된 DFI 버너(102)들을 지나 길이 방향(L)으로 이동할 때 슬랩(4)의 상부 측 상의 각각의 개별 장소를 펄싱 방식으로 가열하는 것이 가능하기 때문이다. 즉, 이러한 후자의 경우, 표면이 DFI 버너들 사이를 다소 냉각하기 위한 시간을 갖게 되기 때문에 표면을 과열하는 위험 없이, 더 많은 열 에너지가 슬랩(4)의 내부로 전달될 수 있다.
더욱이, DFI 버너의 각각의 화염(103)들이 레일 장치(101)의 상류, 더욱 정확하게는 가열 존(2) 내의 장소에서 슬랩(4)들에 대해 충돌하도록 DFI 버너(102)들이 배열된다. 가열 존(2)에서, 슬랩(4)들의 표면 온도는 온도 균일화 존(3)에서의 경우보다 여전히 본질적으로 낮으며, 이는 더 높은 전력이 과열 위험 없이 사용될 수 있기 때문이고, 더 빠른 열 전달이 달성될 수 있기 때문이다. 바람직한 일 실시예에 따라, 가열 존(2) 내의 모든 버너들은 DFI 버너들이고, DFI 버너들은 DFI 버너들의 각각의 화염들이 슬랩(4)들의 표면에 대해 충돌하는 것을 허용함으로써 온도 동일화 존(3) 앞에서 슬랩들을 요구된 온도 프로파일로 신속히 가열한다.
충분한 전력을 얻기 위하여, DFI 버너(101)들에 부가 DFI 버너(13)들이 보충되는 것이 유용할 수 있으며, 부가 DFI 버너들의 화염(14)들은 DFI 버너(102)들과 방향(T)을 따라 다른 장소들에서 슬랩(4)들의 표면들에 대해 충돌하도록 배열된다. 이러한 경우, 위에서 설명된 DFI 버너들의 화염(103)들에 의해 가열된 장소들의 국부적 가열은 최종 제품의 표면 상의 "스키드 마크들"의 위에서 설명된 상쇄를 달성하도록 슬랩(4)들의 표면 상의 다른 장소들의 대응하는 가열보다 더 강력하다.
이 같은 가능한 보충 DFI 버너(13)들이 85% 이상의 산소, 바람직하게는 95% 이상의 산소를 포함하는 산화제를 이용하여 작동되며, 이러한 산화제는 200 m/s 이상, 바람직하게는 마하 1, 가장 바람직하게는 마하 1.5의 속도로 공급되는 것이 바람직하다. 이는 심한 난류에 의해 소위 "무화염" 연소가 생성되고, 이 연소에서 가시적인 화염이 존재하지 않으며, 이는 이어서 보충 DFI 버너(13)들에 의한 가열의 결과로서 슬랩(4)의 표면상의 국부적 온도 구배들을 감소한다.
DFI 버너(102)들에 대한 보충으로서 또는 이에 부가하여, DFI 버너(104)들은 또한 이 버너들의 화염(105)들이 레일 장치 위의 장소에서 슬랩(4)들의 각각의 상측부들에 대해 충돌하도록, 슬랩(4)의 상측부 상의 대응하는 장소가 화염(105)에 의해 도달될 때 슬랩(4)의 상측부의 가열된 부분이 이미 레일 장치(101)와 접촉하도록 배열될 수 있다.
슬랩(4)의 상부 측 표면의 정밀하고 명확하게-형성된 부분의 높은 파워 및 국부적 가열을 달성하도록, DFI 버너(104)들이 85% 이상의 산소, 바람직하게는 95% 이상의 산소를 포함하는 산화제로 구동된다.
도 2a, 도 2b 및 도 3a, 도 3b는 각각 추가의 바람직한 실시예들을 도시하며, 이 실시예들에서, DFI 버너의 각각의 화염(205, 305)들이 아래로부터 금속 슬랩(4)의 하부 측 표면에 대해 충돌하는 방식으로, DFI 버너(204 또는 304)들은 각각 공업로(1)에 대해 정지된다. 위에서 설명된 것과 유사한 방식으로, 화염(205, 305)들은 횡단-방향(T)에서 금속 슬랩(4)과 레일 장치(201 또는 301) 사이의 접촉 지점에서 각각 배열되거나 배열될 장소에 대응하는 장소에서 금속 슬랩(4)의 표면에 대해 충돌한다.
도 2a, 도 2b에 따라, 레일 장치(201)는 슬랩(4)을 지지하도록 배열되는 하나 또는 수 개의 스키드들을 포함하며, 스키드들 중 하나 이상은 구부려지거나 그렇지 않으면 길이 방향(L)에 대해 경사지게 배열됨으로써, 스키드와 금속 슬랩(4)의 상부 측 사이에 형성된 접촉 표면이 길이 방향(L)을 따라 횡단-방향(T)에서의 상이한 변위에 위치된다. 따라서, 슬랩(4)이 스키드에 대해 길이 방향(L)으로 전방으로 이동할 때 해당 스키드는 횡단-방향(T)에서 상이한 위치들에서 슬랩(4)을 국부적으로 냉각될 것이다.
이는 하나 이상의 DFI 버너(204)가 공업로(1) 내에서 정지될 수 있고 따라서 DFI 버너의 화염(205)이 스키드와 이미 접촉한 또는 앞으로 접촉하게 된 장소 아래로부터 금속 슬랩(4)의 하부측 표면에 대해 충돌하도록 초래될 것이다. 도 2a 및 도 2b에서, 버너(204)들은 슬랩(4)의 하부측 표면상의 장소를 국부적으로 가열하도록 배치되며, 이것이 공업로(1)의 단부 부분에서 넓어질 때 슬랩의 하부 측 표면은 나중에 레일 장치(201)과 접촉하게 될 것이다. 대응하는 방식으로 레일 장치(201)가 하방으로 좁아지도록 배열될 수 있거나 횡단-방향(T)으로 평행하게 변위될 수 있다는 것이 인식된다. 또한, 스키드가 단지 또한 넓어지거나, 하방으로 좁아지거나 임의의 다른 방식으로 로(1)의 단부 부분 앞에 방향(T)으로 잘 변위되도록 배열될 수 있으며, 이러한 경우 DFI 버너들이 상기 변위의 하류에 배열될 수 있는 것이 인식된다. 후자의 경우에서, 이 같은 DFI 버너들은 이에 따라 스키드와 접촉되었던 장소를 미리 가열할 것이다.
도 2a, 도 2b로부터 명백한 바와 같이, 이러한 버너(204)들은 DFI 버너(202)들과 조합되어 이용될 수 있고 가열 존(2)에서 슬랩(4)을 신속하게 가열하도록 높은 랜싱(lancing) 속도들 및 산소 함량들을 가지고 위에서 설명된 타입의 화염(203)들과 관련된다.
도 3a 및 도 3b는 추가의 바람직한 일 실시예를 예시하는데, 이 실시예에서 방출 장치가 공업로(1)로부터, 레일 장치(301) 상의 금속 슬랩의 위치로부터 압연 스텝(8)으로의 추가 운반을 위한 소정의 다른 타입의 운반 시스템으로 금속 슬랩(4)을 언로딩하도록 배열된다. 언로딩은 또한 슬랩(4)의 경로의 방향 변화를 포함할 수 있다.
방출 장치는, 횡단-방향(T)에서, 금속 슬랩이 레일 장치(301)를 떠날 때 금속 슬랩(4)을 지지하고 있는 레일 장치(301)의 스키드들의 하류 단부와 중복하지 않도록 배열되는 위치들에서, 언로딩 동안 아래로부터 금속 슬랩(4)을 지지하기 위해 배열된 집게발(claw)들, 포크들 등의 형태의 접촉 수단(306)을 포함한다. 이는 예를 들면 도 3b에 도시된 바와 같이, 공업로(1)의 단부 부분에서 레일 장치(301)의 스키드들을 구비하는 경우보다 더 좁거나 더 넓은 공간으로 배열되는 접촉 수단(306)에 의해 달성될 수 있다.
최종적으로, 하나 이상의 DFI 버너(304)는 공업로(1)의 단부 부분의 하류 및 크로스-방향(T)으로 이러한 스키드의 하류 종점의 장소에 대응하는 장소에서 레일 장치(301)의 하나 이상의 스키드의 연장부에서 정지된다. DFI 버너(304)들로부터의 화염(305)들은 이러한 장소에서 금속 슬랩(4)의 하부 측 표면에 대해 충돌하도록 배열되어, 스키드에 의해 달성되는 국부적 냉각이 위에서 설명된 바와 같이 상쇄된다.
또한 이러한 실시예에서, 각각의 프레임(303)들을 구비한 DFI 버너(302)들은 유용하게는 가열 존(2)에서 신속한 가열을 위해 사용될 수 있다.
위에서, 바람직한 실시예들이 설명되었다. 그러나, 본 발명의 기본적 사상으로부터 벗어나지 않으면서 설명된 실시예들에 대한 다수의 변형들이 이루어질 수 있다는 것이 당업자에게 명백하다.
예를 들면, 도 1a, 도 1b; 도 2a, 도 2b; 및 도 3a, 도 3b에서 예시된 실시예들은 각각 버너들의 화염들이 슬랩의 상부 측을 가열하는 도 1a 및 도 1b에 도시된 타입의 두 개의 버너들, 및 버너들의 화염들이 슬랩들의 하부 측을 가열하는 도 2a, 도 2b 및/또는 도 3a, 도 3b에 도시된 타입의 버너들을 이용하도록 유용하게 조합될 수 있다. 특정 작동 조건들에 따라, 이런식으로 스키드들의 국부적 냉각의 부정적 효과들은 단계적으로 상쇄될 수 있다.
또한, 각각의 슬랩이 운반되는 레일 장치는 다수의 상이한 방식들로 설계될 수 있으며, 도면들에서 예시된 이들의 변형들은 예시적인 것으로 의도된다.
후속하는 프로세싱 단계는 압연 단계가 될 필요가 없으며, 또한 부가의 중간 프로세싱 단계가 공업로와 압연 단계 사이에 존재할 수 있다.
더욱이, 위에서 설명된 가열- 및 온도 균일화 존들 보다 더 많은 존들이 공업로에서 사용될 수 있으며 이는 또한 역류 타입이 될 것이 반드시 필요한 것은 아니다.
따라서, 본 발명은 설명된 실시에들로 제한되지 않아야 하지만, 첨부된 청구범위들의 범위 내에서 변경될 수 있다.
Claims (12)
- 금속 슬랩(4)을 가열하기 위한 방법으로서,
상기 금속 슬랩(4)이 가열되는 공업로(1)를 통하여, 상기 금속 슬랩(4)이 횡단-방향(T)에 대해 수직하게, 길이 방향(L)으로 운반되고, 이어서 상기 금속 슬랩(4)이 레일 장치(101; 201; 301) 상으로 상기 공업로(1)로부터 후속하는 프로세싱 단계(8)로 운반되는, 금속 슬랩(4)을 가열하기 위한 방법에 있어서,
하나 이상의 DFI("직접 화염 충돌식") 버너(102, 104; 204; 304)로부터의 화염(103,105;205;305)은 하나 이상의 장소에서 상기 금속 슬랩(4)의 제 1 표면의 일 부분에 충돌하도록 하고, 상기 하나 이상의 장소는 상기 금속 슬랩(4)의 하부 측 표면상의 지점에 대응하며, 상기 지점은 상기 공업로(1)를 통하여 상기 금속 슬랩(4)의 통과 동안 상기 금속 슬랩(4)의 하부 측 표면과 상기 레일 장치(101; 201; 301) 사이의 접촉 지점을 이미 구성하였거나 현재 구성하거나 앞으로 구성하게 되며, 따라서 상기 레일 장치(101; 201; 301)와의 접촉을 통하여 상기 금속 슬랩(4)의 국부적 냉각의 결과로서 발생되는 금속 슬랩(4) 내의 온도 구배가 DFI 버너(102, 104; 204; 304)를 이용하는 국부적 가열에 의해 상쇄되는 것을 특징으로 하는,
금속 슬랩을 가열하기 위한 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 하나 이상의 DFI 버너의 화염(103, 105)이 상기 금속 슬랩(4)과 상기 레일 장치(101) 사이에 접촉 지점을 이미 구성하였거나 현재 구성하거나 앞으로 구성하는 상기 금속 슬랩(4)의 하부 측 상의 지점 위로 수직하게 위치되는 장소에서, 위로부터 상기 금속 슬랩(4)의 상부 측 표면상에 충돌하도록 상기 하나 이상의 DFI 버너(102, 104)가 상기 공업로(1)에서 정지되도록 하는 것을 특징으로 하는,
금속 슬랩을 가열하기 위한 방법.
- 제 2 항에 있어서,
상기 횡단-방향(T)을 따라 상기 레일 장치(101)와 상기 금속 슬랩(4) 사이의 각각의 접촉 지점에 대해, 각각의 DFI 버너의 각각의 화염(103)이 상기 금속 슬랩(4)의 하부 측 표면과 상기 레일 장치(101) 사이의 접촉 지점을 현재 구성하거나 앞으로 구성하게 되는 상기 금속 슬랩(4)의 하부 측 표면 상의 각각의 지점 위에 위치하는 각각의 장소에서 상기 금속 슬랩(4)의 상부 측 표면에 대해 충돌하도록, 상기 각각의 DFI 버너(102)가 배열되도록 하는 것을 특징으로 하는,
금속 슬랩을 가열하기 위한 방법.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 공업로(1)는 가열 존(2)이 배열된 하나 이상의 상류 및 온도 균일화 존(3)이 배열된 하류를 포함하며, 상기 DFI 버너의 화염(103)이 상기 가열 존(2)에 위치되는 장소에서 상기 금속 슬랩(4)의 표면에 대해 충돌하도록, 상기 DFI 버너(102)가 배열되도록 하는 것을 특징으로 하는,
금속 슬랩을 가열하기 위한 방법.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하나 이상의 DFI 버너의 화염(205; 305)이 상기 횡단-방향(T)으로 상기 금속 슬랩(4)과 상기 레일 장치(201; 301) 사이의 접촉 지점이 이미 배열되었거나 앞으로 배열될 장소에 대응하는 장소에서 아래로부터 상기 금속 슬랩(4)의 하부 측 표면에 대해 충돌하도록, 상기 하나 이상의 DFI 버너(204; 304)가 상기 공업로(1)에 대해 정지되게 배열되도록 하는 것을 특징으로 하는,
금속 슬랩을 가열하기 위한 방법.
- 제 5 항에 있어서,
스키드의 길이 방향을 따라, 상기 금속 슬랩(4)의 하부 측과 상기 금속 슬랩(4)을 지지하는 상기 레일 장치(201) 내의 스키드들 중 하나 이상 사이의, 접촉 표면이 상기 횡단-방향(T)으로 상이한 변위들로 위치되도록 하고, 화염이 상기 금속 슬랩(4)의 하부 측 표면에 대해 충돌하도록 하는 상기 하나 이상의 DFI 버너(204)가 상기 공업로(1)에서 정지되는 것을 특징으로 하는,
금속 슬랩을 가열하기 위한 방법.
- 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
상기 프로세싱 단계(8)로의 추가 운반을 위해 상기 공업로(1)로부터 상기 금속 슬랩(4)을 언로딩하도록 방출 장치가 배열되며 상기 방출 장치는 접촉 수단(306)을 포함하며, 상기 접촉 수단이 횡단 방향(T)으로 상기 금속 슬랩이 상기 레일 장치(301)로부터 나올 때 상기 금속 슬랩(4)을 지지하는 상기 레일 장치(301)의 스키드들의 하류 단부와 중복하지 않도록 배열되는 위치에서의 언로딩 동안 상기 금속 슬랩(4)을 지지하도록 상기 접촉 수단이 배열되며, 화염이 금속 슬랩(4)의 하부 측 표면에 대해 충돌하도록 하는 하나 이상의 DFI 버너(304)가 상기 공업로(1)의 하류 및 상기 횡단-방향(T)으로 상기 스키드들의 연장부에 정지되게 배열되는 것을 특징으로 하는,
금속 슬랩을 가열하기 위한 방법.
- 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 DFI 버너(102, 104; 204; 304)의 화염(103, 105; 205; 305)이 타원형 횡단면을 가지도록 하며, 상기 타원형의 주 축선은 상기 타원형의 부 축선보다 더 길며 상기 길이 방향(L)에 대해 평행한 것을 특징으로 하는,
금속 슬랩을 가열하기 위한 방법.
- 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 DFI 버너(102, 104; 204; 304)는 85% 이상의 산소를 포함하는 산화제로 구동되도록 하는,
금속 슬랩을 가열하기 위한 방법.
- 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 공업로(1)는 연속 푸셔로 또는 연속 워킹 비임로인 것을 특징으로 하는,
금속 슬랩을 가열하기 위한 방법.
- 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 금속 슬랩(4)의 두께는 10 cm 이상이 되도록 하는 것을 특징으로 하는,
금속 슬랩을 가열하기 위한 방법.
- 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
후속 프로세싱 단계(8)에서 상기 금속 슬랩(4)이 압연되는 것을 특징으로 하는,
금속 슬랩을 가열하기 위한 방법.
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