KR20160076223A - 가열로의 소재 장입 장치 및 방법 - Google Patents

가열로의 소재 장입 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가열로의 내부에서 소재의 이송방향을 따라 각각 위치되고, 상호 간에 평행하게 이격된 스키드 빔부들; 상기 소재를 상기 가열로의 입측으로 유도하는 장입 테이블부; 및 상기 가열로의 입측을 통해 상기 장입 테이블부 상의 소재를 상기 가열로의 내부로 장입하는 푸셔부를 포함하되, 상기 소재가 상기 가열로의 내부에 장입되어, 상기 스키드 빔부들에 의해 지지될 때, 상기 스키드 빔부들의 일부가 상승하여, 상기 소재를 지지하고 상기 가열로의 출측으로 이송하고, 상기 스키드 빔부들의 일부가 하강하여 상기 소재로부터 이격될 때, 상기 푸셔부는 상기 장입 테이블부 상의 소재를 상기 가열로의 내부에 장입시키는 것을 특징으로 하는 가열로의 소재 장입 장치 및 방법을 개시한다. 상기와 같은 가열로의 소재 장입 장치 및 방법은 소재의 장입 시간을 단축할 수 있다.

Description

가열로의 소재 장입 장치 및 방법{APPARATUS FOR CHARGING MATERIAL IN HEATING FURNACE}
본 발명은 가열로의 소재 장입 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히, 소재의 장입 시간을 단축할 수 있는 가열로의 소재 장입 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 열간압연 공정은 소재(예를 들어, 슬래브 등)을 가열 → 조압연 → 사상압연 → 냉각 → 정정 등의 단계를 통해 열간압연 강판을 생산하는 데에 이용된다. 이러한 열간 압연에 사용되는 소재 중에서 슬래브는 통상 120㎜ 내지 300㎜의 두께, 1200㎜ 내지 2000㎜의 폭, 1480㎜ 내지 3000㎜의 길이를 갖는 중량이 큰 소재에 속하며, 압연 전에 가열로의 내부에서 압연에 필요한 온도까지 가열된다. 슬래브의 가열온도는 압연에서의 부하 경감뿐 아니라 냉각 과정에서 요구되는 기계적 성질을 획득할 수 있도록 설정되고, 대략 1200℃ 내지 1330℃이다.
슬래브는 가열로의 내부에 설치된 스키드 빔에 의해 지지되고 이동된다. 스키드 빔은 고정 스키드 빔과 이동 스키드 빔으로 이루어진다.
슬래브는 고정 스키드 빔에 지지된 상태에서 이동 스키드 빔의 작용에 의해 가열로의 출측을 향하여 이동한다. 슬래브의 이동 과정을 설명하면, 고정 스키드 빔과 이동 스키드 빔이 교대로 설치된 상태에서 고정 스키드 빔은 슬래브를 지지한다. 이때, 이동 스키드 빔은 슬래브의 하면과 접촉되지 않은 상태로 유지된다.
이동 스키드 빔이 상승하여 슬래브를 지지하고, 고정 스키드 빔과 슬래브의 지지 상태는 해제된다. 이때, 슬래브를 지지한 이동 스키드 빔은 전진하여 슬래브를 가열로의 출측으로 이동시킨다. 또한, 슬래브는 하강하여 슬래브와의 접촉 상태를 해제한다. 이때, 이동 스키드 빔은 슬래브가 고정 스키드 빔에 의해 지지될 수 있도록 충분한 정도로 하강된다. 이어서, 이동 스키드 빔은 하강된 상태에서 후진 함으로써 원위치로 복귀한다. 이러한 과정을 반복함으로써, 슬래브는 가열로의 내부에 장입되어 가열로의 출측으로 이동된다. 또한, 이동 스키드 빔이 후진하여 원위치로 복귀한 상태에서 새로운 슬래브가 가열로의 내부에 장입된다.
상기와 같은 슬래브의 이동 및 장입 과정에서 슬래브의 장입이 다소 지연되고 있는 실정이다. 한편, 본 출원인에 의해 출원된, 특허출원번호 제10-2012-0125137호(발명의 명칭: 가열로 스키드 빔의 이동 패턴 제어방법 및 그 장치), 특허출원번호 제10-1999-0061383호(발명의 명칭: 슬래브를 가열하는 압연용 가열로) 및 특허출원번호 제10-2007-0042642호(발명의 명칭: 가열로의 스키드 장치) 등을 통해 다양한 가열로의 슬래브 장입 장치 및 방법이 개시되고 있으나, 여전히 안정적이면서 슬래브의 장입 시간을 단축하는 데에는 어려움을 겪고 있다.
본 발명은 소재의 장입 시간을 단축할 수 있는 가열로의 소재 장입 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 가열로의 내부에서 소재의 이송방향을 따라 각각 위치되고, 상호 간에 평행하게 이격된 스키드 빔부들; 상기 소재를 상기 가열로의 입측으로 유도하는 장입 테이블부; 및 상기 가열로의 입측을 통해 상기 장입 테이블부 상의 소재를 상기 가열로의 내부로 장입하는 푸셔부를 포함하되, 상기 소재가 상기 가열로의 내부에 장입되어, 상기 스키드 빔부들에 의해 지지될 때, 상기 스키드 빔부들의 일부가 상승하여, 상기 소재를 지지하고 상기 가열로의 출측으로 이송하고, 상기 스키드 빔부들의 일부가 하강하여 상기 소재로부터 이격될 때, 상기 푸셔부는 상기 장입 테이블부 상의 소재를 상기 가열로의 내부에 장입시키는 것을 특징으로 하는 가열로의 소재 장입 장치를 개시한다.
또한, 상기 스키드 빔부들은, 상호 간에 평행하게 이격되어 고정되고, 상기 소재를 지지하는 고정 스키드 빔부들; 및 상기 고정 스키드 빔부들을 사이에 두도록 위치되되, 상승과 하강, 및 전진과 후진을 하여 상기 소재를 상기 가열로의 출측으로 이송하는 이동 스키드 빔부들을 포함하는 것을 특징으로 하는 가열로의 소재 장입 장치를 개시한다.
또한, 상기 소재가 상기 푸셔부에 의해 상기 가열로의 내부에 장입될 때, 상기 이동 스키드 빔부들은 상기 고정 스키드 빔부들과 동일 선상 또는, 상기 고정 스키드 빔부들보다 하측에 위치되고, 상기 소재가 상기 가열로의 내부에서 상기 이송방향을 따라 상기 가열로의 출측으로 이송될 때, 상기 이동 스키드 빔부들은 상기 고정 스키드 빔부들보다 상측에 위치되는 것을 특징으로 하는 가열로의 소재 장입 장치를 개시한다.
또한, 본 발명은 (a) 고정 스키드 빔부들이 가열로의 내부에 장입된 소재를 지지하는 단계; (b) 이동 스키드 빔부들이 상승하여, 상기 소재를 지지하고 상기 고정 스키드 빔부들로부터 이격시키는 단계; (c) 상기 이동 스키드 빔부들이 상기 가열로의 출측을 향하여 전진하여, 상기 소재를 이송하는 단계; (d) 상기 이동 스키드 빔부들이 하강하여, 상기 소재를 상기 고정 스키드 빔부들에 지지시키는 단계; (e) 상기 이동 스키드 빔부들이 하강하여 상기 소재가 상기 이동 스키드 빔부들로부터 이격되는 동시에, 푸셔부가 장입 테이블부 상의 소재를 상기 가열로의 내부에 장입시키는 단계; 및 (f) 상기 이동 스키드 빔부들이 상기 가열로의 입측을 향하여 후진하여, 상기 가열로의 내부에 장입된 소재의 하측에 위치되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가열로의 소재 장입 방법을 개시한다.
본 발명에 따른 가열로의 소재 장입 장치 및 방법은 이동 스키드 빔부들 및 고정 스키드 빔부들을 포함하는 스키드 빔부들, 장입 테이블부 및 푸셔부를 포함하여, 소재를 가열로의 입측으로 유도하여 가열로의 내부에 장입하고 가열로의 출측으로 이송한다. 또한, 이동 스키드 빔부들은 소재를 가열로의 출측에 이동시킨 후에 하강하여 고정 스키드 빔부들 상에 위치시키고 소재로부터 이격된다. 이때, 푸셔부는 새로운 소재를 가열로의 내부에 장입시키기 시작한다. 또한, 새로운 소재가 푸셔부에 의해 가열로의 내부에 장입되는 과정에서, 이동 스키드 빔부들은 가열로의 입측으로 후진하여 새로운 소재를 가열로의 내부에서 이동시킬 수 있도록 새롭게 장입된 소재의 하측에 위치된다. 이로 인해, 이동 스키드 빔부들의 상승, 전진 및 하강을 구현하여, 푸셔부가 소재를 가열로의 내부에 장입될 때, 이동 스키드 빔부들은 장입되는 소재의 하측에 위치되도록 후진하여 초기의 위치로 복귀한다. 따라서, 본 발명에 따른 가열로의 소재 장입 장치 및 방법은 이동 스키드 빔부가 초기의 위치로 복귀하는 과정에서 대기하지 않고 소재의 장입이 이루어지기에, 소재의 장입 시간을 단축하는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가열로의 소재 장입 장치를 도시하는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 가열로의 소재 장입 장치에서 스키드 빔부의 작동을 도시하는 도면들이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가열로의 소재 장입 방법을 도시하는 흐름도이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가열로의 소재 장입 장치(100)를 도시하는 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 가열로의 소재 장입 장치(100)에서 스키드 빔부(101)의 작동을 도시하는 도면들이다.
도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가열로의 소재 장입 장치(100)는 스키드 빔부(101)들, 장입 테이블부(102) 및 푸셔부(103)를 포함하여, 소재(S)를 가열로(10)의 입측(10a)으로 유도하여 가열로(10)의 내부에 장입하고 가열로의 출측(10b)으로 이송한다. 여기서, 소재(S)는 슬래브 등을 의미한다.
스키드 빔부(101)들은 가열로(10)의 내부에서 소재(S)의 이송방향(F)을 따라 위치된다. 즉, 가열로(10)의 내부에서 입측(10a)으로부터 출측(10b)을 향하여 배치된다. 이때, 스키드 빔부(101)들은 상호 간에 평행하게 이격된 상태이다. 또한, 스키드 빔부(101)들은 고정 스키드 빔부(111)들 및 이동 스키드 빔부(113)들을 포함한다.
고정 스키드 빔부(111)들은 상호 간에 평행하게 이격되어 고정되고, 소재(S)를 지지한다.
이동 스키드 빔부(113)들은 고정 스키드 빔부(111)들을 사이에 두도록 위치되고, 상승할 수도 있거나, 또는 하강할 수도 있다. 또한, 이동 스키드 빔부(113)들은 소재(S)의 이송방향(F)을 따라 전진할 수도 있거나, 또는 후진할 수도 있다. 여기서, 전진은 가열로(10)의 내부에서 출측(10b)을 향하는 이동을 의미하고, 후진은 가열로(10)의 내부에서 입측(10a)을 향하는 이동을 의미한다.
가열로(10)의 내부에 장입되는 소재(S)는 스키드 빔부(101)들에 지지된다. 이때, 소재(S)는 스키드 빔부(101)들의 고정 스키드 빔부(111)들에는 반드시 지지되나, 이동 스키드 빔부(113)들에 지지될 수도 있고, 지지되지 않을 수도 있다. 즉, 이동 스키드 빔부(113)들은 고정 스키드 빔부(111)와 동일 선상에 위치되거나, 고정 스키드 빔부(111)보다 하측에 위치된다(도 2(a) 참조).
가열로(10)의 내부에 장입된 소재(S)의 하측에 위치된 이동 스키드 빔부(113)들은 상승하여 소재(S)를 지지하고 고정 스키드 빔부(111)들로부터 이격시키며 가열로(10)의 출측(10b)을 향하여 전진한다(도 2(b) 및 도 2(c) 참조). 이때, 이동 스키드 빔부(113)들은 고정 스키드 빔부(111)보다 상측에 위치된다.
이동 스키드 빔부(113)들의 전진으로 인해, 소재(S)가 출측(10b)을 향하여 이동함으로써, 가열로(10)의 내부에 새로운 소재(S)의 장입을 위한 공간이 확보된다. 이때, 이동 스키드 빔부(113)들은 하강하여, 소재(S)는 고정 스키드 빔부(111)들에 지지된다(도 2(d) 참조). 이동 스키드 빔부(113)들이 계속 하강하여, 소재(S)가 이동 스키드 빔부(113)들로부터 이격되기 시작할 때, 가열로(10)의 입측(10a)에 위치된 소재(S)는 푸셔부(103)에 의해 가열로(10)의 내부에 장입되기 시작한다(도 2(e) 참조). 이때, 이동 스키드 빔부(113)들은 가열로(10)의 내부에 장입되는 소재(101)의 하측에 위치되도록 가열로(10)의 입측(10a)을 향하여 후진한다.
장입 테이블부(102)는 소재(S)를 가열로(10)의 입측(10a)으로 유도한다. 이때, 장입 테이블부(102)는 복수 개의 이송롤들로 이루어진다.
푸셔부(103)는 가열로(10)의 입측(10a)에 위치되고, 가열로(10)에 대하여 전진하거나 후진한다. 가열로(10)의 입측(10a)에 대응하도록 위치된 장입 테이블부(102) 상의 소재(S)는 푸셔부(103)의 전진에 의해 가열로(10)의 내부에 장입된다. 한편, 소재(S)가 가열로(10)의 내부에 완전히 장입되면, 푸셔부(103)는 가열로(10)로부터 멀어지도록 후진한다. 특히, 이동 스키드 빔부(113)들이 계속 하강하여 소재(S)가 이동 스키드 빔부(113)들로부터 이격될 때, 푸셔부(103)는 가열로(10)를 향하여 전진하고 소재(S)를 가열로(10)의 입측(10a)을 통해 가열로(10)의 내부에 장입시킨다. 또한, 소재(S)가 푸셔부(103)에 의해 장입되는 과정에서, 이동 스키드 빔부(113)들은 가열로(10)의 입측(10a)을 향하여 이동한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가열로의 소재 장입 방법을 도시하는 흐름도이다. 도 3을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가열로의 소재 장입 방법은 앞서 서술된 가열로의 소재 장입 장치(100)를 이용하여 설명하고자 한다.
우선, 고정 스키드 빔부(111)들이 가열로(10)의 내부에 장입된 소재(S)를 지지하는 단계(S101)가 이루어진다(도 2(a) 참조). S101 단계는 소재(S)는 가열로(10)의 입측(10a)을 통해 가열로(10)의 내부에 장입된 상태이다. 이때, 소재(S)는 고정 스키드 빔부(111)들뿐 아니라, 이동 스키드 빔부(113)들에 지지될 수 있다,
다음으로, 이동 스키드 빔부(113)들이 상승하여, 소재(S)를 지지하고 고정 스키드 빔부(111)로부터 이격시키는 단계(S102)가 이루어진다(도 2(b) 참조). S102 단계를 통해, 이동 스키드 빔부(113)들이 이동하더라도, 소재(S)와 고정 스키드 빔부(111)들 사이의 마찰로 인한, 소재(S)의 손상이 감소될 수 있다.
다음으로, 이동 스키드 빔부(113)들이 전진하여, 소재(S)를 가열로(10)의 출측(10b)로 이동시키는 단계(S103)가 이루어진다(도 2(c) 참조). S103 단계에서, 이동 스키드 빔부(113)들의 전진은 가열로(10)의 출측(10b)을 향하는 이동을 의미한다. 또한, 소재(S)는 고정 스키드 빔부(111)들로부터 이격된 상태이고, 가열로(10)의 내부에 가열된다.
다음으로, 이동 스키드 빔부(113)들이 하강하여 소재(S)를 고정 스키드 빔부(111)들에 지지시키는 단계(S104)가 이루어진다(도 2(d) 참조). S104 단계는 소재(S)가 가열로(10)의 출측(10b)을 통해 추출가능한 상태에서 이루어지고, 이동 스키드 빔부(113)들에 의한 소재(S)의 전진이 요구되지 않는 상태에서 이루어진다.
다음으로, 이동 스키드 빔부(113)들이 하강하여 소재(S)를 이동 스키드 빔부(113)로부터 이격시키는 동시에, 푸셔부(103)가 장입 테이블부(102) 상의 소재(S)를 가열로(10)의 내부에 장입시키는 단계(S105)가 이루어진다(도 2(e) 참조). S105 단계에서, 이동 스키드 빔부(113)들은 더 이상 소재(S)의 이동에 관여하지 않고, 새로운 소재(S)가 이동 스키드 빔부(113)들에 의해 이송될 수 있도록 푸셔부(103)는 장입 테이블부(102) 상의 소재(S)를 가열로(10)의 내부에 장입시키기 시작한다.
다음으로, 이동 스키드 빔부(113)들이 후진하여, 가열로(10)의 내부에 장입되는 소재(S)의 하측에 위치되는 단계(S106)가 이루어진다(도 2(a) 및 도 2(e) 참조). S106 단계에서, 이동 스키드 빔부(113)들의 후진은 가열로(10)의 입측(10a)을 향하는 이동을 의미한다. 또한, S106 단계를 통해, 소재(S)는 가열로(10)의 내부에 완전히 장입되고 이동 스키드 빔부(113)들에 의해 가열로(10)의 출측(10b)을 향하여 이동가능하다. 즉, 고정 스키드 빔부(111)들은 소재(S)를 지지하면서, 이동 스키드 빔부(113)들은 소재(S)를 이송할 수 있도록 준비된 상태에 이르게 된다.
상기의 단계들이 연속적인 반복됨으로써, 소재(S)는 지속적으로 장입 테이블부(102)에 의해 가열로(10)의 입측(10a)으로 이송된 후에, 가열로(10)의 내부에 장입되어 이송된다.
본 실시예에 따른 가열로의 소재 장입 장치 및 방법에서 이동 스키드 빔부들은 소재를 가열로의 출측에 이동시킨 후에 하강하여 고정 스키드 빔부들 상에 위치시키고 소재로부터 이격되기 시작한다. 이때, 푸셔부는 새로운 소재를 가열로의 내부에 장입시키기 시작한다. 또한, 새로운 소재가 푸셔부에 의해 가열로의 내부에 장입되는 과정에서, 이동 스키드 빔부들은 소재의 하측에 위치될 수 있도록 가열로의 입측으로 후진한다. 즉, 이동 스키드 빔부들은 새로운 소재를 가열로의 내부에서 이송시킬 수 있도록 초기의 위치로 복귀한다. 따라서, 본 실시예에 따른 가열로의 소재 장입 장치 및 방법은 이동 스키드 빔부들의 상승, 전진 및 하강을 구현하여, 푸셔부에 의해 가열로의 내부에 장입된 소재를 이송한다. 특히, 이동 스키드 빔부들의 후진 과정에서 푸셔부에 의한 새로운 소재의 장입이 동시에 이루어지기에, 이동 스키드 빔부들의 대기에 따른 시간이 절감되어, 소재의 장입 시간을 단축할 수 있다.
이상, 구체적인 실시예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다. 또한, 특허청구범위의 기재 중 괄호 내의 기재는 기재의 불명료함을 방지하기 위한 것이며, 특허청구범위의 권리범위는 괄호 내의 기재를 모두 포함하여 해석되어야 한다.
100: 가열로의 소재 장입 장치
101: 스키드 빔부
111: 고정 스키드 빔부
113: 이동 스키드 빔부
102: 장입 테이블부
103: 푸셔부

Claims (4)

  1. 가열로의 내부에서 소재의 이송방향을 따라 각각 위치되고, 상호 간에 평행하게 이격된 스키드 빔부들;
    상기 소재를 상기 가열로의 입측으로 유도하는 장입 테이블부; 및
    상기 가열로의 입측을 통해 상기 장입 테이블부 상의 소재를 상기 가열로의 내부로 장입하는 푸셔부를 포함하되,
    상기 소재가 상기 가열로의 내부에 장입되어, 상기 스키드 빔부들에 의해 지지될 때, 상기 스키드 빔부들의 일부가 상승하여, 상기 소재를 지지하고 상기 가열로의 출측으로 이송하고,
    상기 스키드 빔부들의 일부가 하강하여 상기 소재로부터 이격될 때, 상기 푸셔부는 상기 장입 테이블부 상의 소재를 상기 가열로의 내부에 장입시키는 것을 특징으로 하는 가열로의 소재 장입 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 스키드 빔부들은,
    상호 간에 평행하게 이격되어 고정되고, 상기 소재를 지지하는 고정 스키드 빔부들; 및
    상기 고정 스키드 빔부들을 사이에 두도록 위치되되, 상승과 하강, 및 전진과 후진을 하여 상기 소재를 상기 가열로의 출측으로 이송하는 이동 스키드 빔부들을 포함하는 것을 특징으로 하는 가열로의 소재 장입 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 소재가 상기 푸셔부에 의해 상기 가열로의 내부에 장입될 때, 상기 이동 스키드 빔부들은 상기 고정 스키드 빔부들과 동일 선상 또는, 상기 고정 스키드 빔부들보다 하측에 위치되고,
    상기 소재가 상기 가열로의 내부에서 상기 이송방향을 따라 상기 가열로의 출측으로 이송될 때, 상기 이동 스키드 빔부들은 상기 고정 스키드 빔부들보다 상측에 위치되는 것을 특징으로 하는 가열로의 소재 장입 장치.
  4. (a) 고정 스키드 빔부들이 가열로의 내부에 장입된 소재를 지지하는 단계;
    (b) 이동 스키드 빔부들이 상승하여, 상기 소재를 지지하고 상기 고정 스키드 빔부들로부터 이격시키는 단계;
    (c) 상기 이동 스키드 빔부들이 상기 가열로의 출측을 향하여 전진하여, 상기 소재를 이송하는 단계;
    (d) 상기 이동 스키드 빔부들이 하강하여, 상기 소재를 상기 고정 스키드 빔부들에 지지시키는 단계;
    (e) 상기 이동 스키드 빔부들이 하강하여 상기 소재가 상기 이동 스키드 빔부들로부터 이격되는 동시에, 푸셔부가 장입 테이블부 상의 소재를 상기 가열로의 내부에 장입시키는 단계; 및
    (f) 상기 이동 스키드 빔부들이 상기 가열로의 입측을 향하여 후진하여, 상기 가열로의 내부에 장입된 소재의 하측에 위치되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가열로의 소재 장입 방법.
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