KR20190060952A

KR20190060952A - 띠 모양 워크 처리 설비의 셔터 기구

Info

Publication number: KR20190060952A
Application number: KR1020187007788A
Authority: KR
Inventors: 히데오 야마구치
Original assignee: 쥬가이로 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2016-09-28
Filing date: 2017-07-05
Publication date: 2019-06-04
Also published as: CN108138255A; KR102396994B1; WO2018061382A1; JP2018053296A; JP6332878B2; CN108138255B

Abstract

[과제] 띠 모양 워크로의 기체의 분사를 순간적으로 정지하고, 단시간에 띠 모양 워크의 승온 속도를 줄이거나, 최종 온도를 내리거나 할 수 있는 띠 모양 워크 처리 설비의 셔터 기구를 제공한다.
[해결 수단] 주행하는 금속 스트립(2)에 열풍을 내뿜는 노즐(4)과, 노즐과 금속 스트립과의 사이에, 노즐에 대해 공극을 두고 배치 가능한 셔터(5)와, 셔터가 노즐과 금속 스트립과의 사이를 차단하는 제1 위치 및 셔터가 노즐과 금속 스트립과의 사이를 차단하지 않는 제2 위치로 셔터를 이동시키는 이동 장치(7)를 가지며, 이동 장치는, 셔터와 걸리고, 금속 스트립의 주행 방향을 따라서 마련된 로드(9)를 주행 방향으로 이동시킨다.

Description

띠 모양 워크 처리 설비의 셔터 기구

본 발명은, 띠 모양 워크로의 기체의 분사를 단시간에 정지시키는 것이 가능한 띠 모양 워크 처리 설비의 셔터 기구에 관한 것이다.

열처리로(爐)로서는, 예를 들면, 로체(爐體)의 내부에 열풍 분사용 챔버를 구비하고 금속 스트립(strip)을 반송시키면서 열처리하는 세로형 연속 열처리로(예를 들면, 특허 문헌 1 참조)나, 열풍 분사에 의해 강대(鋼帶, 띠 모양으로 된 강철)를 가열하는 세로형 건조 베이킹 오븐(예를 들면, 특허 문헌 2 참조)이나, 주행시킨 강대의 양면에 열풍을 내뿜어 강대를 건조시키는 세로형 드라이어(예를 들면, 특허 문헌 3 참조)가 알려져 있다.

또, 열풍 노즐의 분사구로서는, 스트립재의 폭방향을 따라서 마련된 슬릿(예를 들면, 특허 문헌 4 참조)이나, 주행하는 강대의 양단부를 지향(指向)한 작은 구멍 모양을 이루는 복수의 가열 가스 분사 노즐(예를 들면, 특허 문헌 5 참조)이 알려져 있다.

이러한 열처리로에 의해, 금속 스트립을 주행시키면서 연속적으로 열처리를 행하는 경우에는, 주행하고 있는 금속 스트립의 종단부에, 이어서 공급하는 코일 모양으로 감겨진 금속 스트립의 선단을 용접하고, 계속하여 열처리를 행하는 것이 행하여지고 있다.

특허 문헌 1 : 일본특허공개 평11－236624호 공보 특허 문헌 2 : 일본특허공개 평6－432호 공보 특허 문헌 3 : 일본특허공개 평5－230668호 공보 특허 문헌 4 : 일본특허공개 제2010－163634호 공보 특허 문헌 5 : 일본특허공개 제2001－294940호 공보

상기와 같이, 열처리로에 서로 다른 코일의 금속 스트립이 용접 등에 의해 연결되어 공급되는 경우에는, 먼저 공급되는 금속 스트립과 후에 공급되는 금속 스트립과의 두께가 서로 다른 경우가 있다. 이 때, 주행 속도가 일정한 경우, 금속 스트립이 두꺼워지면 승온이 늦어지고, 얇아지면 승온이 빨라지기 때문에, 소망의 승온 패턴이나 최종 온도로 열처리를 할 수 없게 된다. 그래서, 금속 스트립의 두께에 근거하여, 열풍의 온도를 변경하고, 또, 로내 온도 그 자체도 변경할 필요가 있다. 이 때, 열풍의 온도의 변경 및 로내 온도의 변경에는 긴 시간이 필요하고, 그 사이에 주행한 금속 스트립에는 적절한 열처리가 실시되어 있지 않기 때문에, 다대(多大)한 수고가 생긴다고 하는 과제가 있다.

또, 열풍의 배관에 마련한 댐퍼 등을 이용하여 일부의 노즐의 열풍의 풍량을 변경한다고 하는 방법도 고려되지만, 예를 들면, 소정의 노즐의 풍량을 줄일 수 있도록 댐퍼를 닫으면 열풍의 배관의 내압이 상승하고, 다른 노즐의 풍량이 증가하는 등, 컨트롤이 어렵다고 하는 과제가 있다.

본 발명은 상기 종래의 과제를 감안하여 창안된 것이며, 띠 모양 워크로의 기체의 분사를 단시간에 정지시키는 것이 가능한 띠 모양 워크 처리 설비의 셔터 기구를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 관한 띠 모양 워크 처리 설비의 셔터 기구는, 주행(走行)하는 띠 모양 워크(work)에 기체를 내뿜는 분사구(噴射口)를 구비한 노즐과, 상기 노즐과 상기 띠 모양 워크와의 사이에, 상기 노즐에 대해 공극(空隙)을 두고 배치 가능한 셔터와, 상기 셔터가 상기 노즐과 상기 띠 모양 워크와의 사이를 차단하는 제1 위치 및 상기 셔터가 상기 노즐과 상기 띠 모양 워크와의 사이를 차단하지 않는 제2 위치로 상기 셔터를 이동시키는 이동 장치를 가지며, 상기 이동 장치는, 상기 셔터와 걸리고, 상기 띠 모양 워크의 주행 방향을 따라서 마련된 로드를 상기 주행 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 한다.

상기 노즐은, 상기 주행 방향으로 서로 간격을 두고 복수 마련되어 있고, 상기 셔터는, 상기 노즐마다 마련되어, 개별로 이동 가능한 것을 특징으로 한다.

상기 노즐은, 상기 띠 모양 워크의 주행 방향과 교차하는 폭방향을 따라서 마련되고, 상기 노즐의 상기 분사구는, 상기 노즐의 폭방향을 따라서 슬릿 모양으로 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 주행 방향은 상하 방향이며, 상기 셔터는 상기 제2 위치로부터 강하하여 상기 제1 위치로 이동하고, 상기 제1 위치로 이동했을 때에 상기 셔터가 맞닿게 되어 상기 셔터의 강하를 규제하는 스토퍼를 가지고 있는 것을 특징으로 한다.

상기 셔터는, 상기 노즐과 대향하는 부위가, 상기 띠 모양 워크의 폭방향에서 복수의 부재로 분할되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 띠 모양 워크는, 열풍식 열처리로 내를 주행하는 금속 스트립이며, 상기 노즐이 내뿜는 기체는 열풍이고, 상기 금속 스트립에는, 상기 노즐로부터의 열풍이 그 전체 폭에 걸쳐서 분무되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 관한 띠 모양 워크 처리 설비의 셔터 기구에 의하면, 띠 모양 워크로의 기체의 분사를 순간적으로 정지시키고, 단시간에 띠 모양 워크의 승온 속도를 줄이거나, 최종 온도를 낮추거나 할 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 띠 모양 워크 처리 설비의 셔터 기구의 바람직한 일 실시 형태를 설명하는 설명도이며, (A)는 정면도, (B)는 로드의 접속 부분의 확대 단면도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 띠 모양 워크 처리 설비의 셔터 기구의 측면도이다.
도 3은 도 1에 나타낸 띠 모양 워크 처리 설비의 셔터 기구의 구성을 나타내는 설명도이며, (A)는 제1 예를 나타내는 사시도, (B)는 제2 예를 나타내는 요부 사시도이다.
도 4는 서로 두께가 다른 금속 스트립을 연속하여 열처리할 때의 셔터의 동작을 나타내는 도면이다.
도 5는 셔터에 의한 효과를 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명에 관한 띠 모양 워크 처리 설비의 셔터 기구의 변형예를 나타내는 정면도이다.
도 7은 본 발명에 관한 띠 모양 워크 처리 설비의 셔터 기구의 다른 변형예를 나타내는 정면도이다.

이하에, 본 발명에 관한 띠 모양 워크 처리 설비의 셔터 기구의 바람직한 일 실시 형태를, 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 1, 도 2에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 띠 모양 워크 처리 설비의 셔터 기구는, 주행하는 띠 모양 워크에 기체, 예를 들면 열풍을 내뿜어 열처리하는 열풍식 열처리로(爐)(1)에 이용된다. 이하, 본 실시 형태에서는, 띠 모양 워크로서 금속 스트립(strip)을, 또 기체로서 열풍을, 예시하여 설명한다. 그렇지만, 처리 대상이 금속 스트립에 한정되지 않고, 또 기체가 열풍에 한정되지 않는 것은 물론이다. 이 열풍식 열처리로(1) 내에서는, 도시하지 않은 구동 장치에 의해 주행하는 금속 스트립(2)이 위로부터 아래로 주행할 때에, 열풍을 내뿜어 소입(燒入, quenching)·소둔(燒鈍, annealing) 등의 열처리를 행하도록 구성되어 있다.

열풍식 열처리로(1)는, 상하 방향을 따라서 금속 스트립(2)이 주행하는 열처리 영역의 상하에 배치된 아이들(idle) 롤러(아래는 도시하지 않음)(3)와, 열처리 영역에서의 로벽(1a)에 마련되어 금속 스트립(2)에 열풍을 내뿜는 노즐(4)과, 노즐(4)과 금속 스트립(2)과의 사이를 차단하는 것이 가능한 셔터(5)와, 셔터(5)를 소정의 위치에 배치하기 위한 스토퍼(6)와, 셔터(5)를 승강시키는 이동 장치(7)를 가지고 있다.

노즐(4)은, 금속 스트립(2)의 폭방향을 따라서 형성된 슬릿 모양을 이루며, 복수의 노즐(4)이 주행 방향, 즉 상하 방향으로 서로 간격을 두고 마련되어 있다. 각 노즐(4) 아래에는, 로벽(1a)으로부터 돌출시켜, 당해 노즐(4)보다도 금속 스트립(2)측으로 돌출되도록, 셔터(5)의 스토퍼(6)가 마련되어 있다.

복수의 노즐(4)은, 주행하는 금속 스트립(2)의 양면과 각각 대향하는 로벽(1a)에 각각 마련되고, 서로 대향하는 위치에 배치되어 있다. 그리고, 대향하는 노즐(4)로부터는, 동시에 열풍이 분사되도록 형성되어 있다. 이 때문에, 대향하는 위치에 배치된 노즐(4) 사이를 통과하는 금속 스트립(2)에는, 표리면으로부터 동시에 열풍이 내뿜어지기 때문에, 금속 스트립(2)는 불균일하지 않게 열처리된다. 또, 주행 방향으로 늘어서는 노즐(4)은, 서로 열풍을 분사하는 타이밍을 다르게 하는 것이 가능하다. 또, 도 2에서는, 편의상, 금속 스트립(2)의 좌측에 위치하는 셔터(5)가, 노즐(4)과 금속 스트립(2)과의 사이를 차단하는 제1 위치에 위치하고 있는 상태를 나타내고, 우측에 위치하는 셔터(5)가 노즐(4)과 금속 스트립(2)과의 사이를 차단하지 않는 제2 위치에 위치하고 있는 상태를 늘어서 도시하고 있지만, 도 2의 좌우 방향에서 서로 대향하는 셔터(5)는 동일 타이밍에 이동하도록 구성되어 있다.

셔터(5)는, 각 노즐(4)과 대향하는 위치에 노즐(4)마다 대응시켜 마련되어 있다. 셔터(5)는, 금속 스트립(2)의 폭보다 넓은 셔터 본체부(8)와, 셔터 본체부(8)의, 폭방향에서 금속 스트립(2)과 대향하는 부위보다 외측에 마련되며, 주행 방향을 따라서 마련되는 후술하는 로드(9)가 삽입 통과되는 로드 삽통부(揷通部)(10)를 가지고 있다.

셔터 본체부(8)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 노즐(4)과 대향하여 열풍을 차단하는 판재(板材)(11)와, 판재(11)가 장착되는 프레임체(12)를 가지고 있다. 판재(11)는, 금속 스트립(2)의 폭방향으로 복수로 분할되어 마련되어 있다. 본 실시 형태에서는 5개로 분할되어 마련되어 있다. 로드 삽통부(10)는, 도 1, 도 2, 도 3의 (A)에서는, 셔터 본체부(8)의 측면으로부터 돌출되어 장착되어 있지만, 도 3의 (B)에 나타내고 있는 바와 같이, 셔터 본체부(8)의 배면 혹은 정면으로부터 돌출되도록 장착해도 괜찮다.

프레임체(12)는, 노즐(4)과 대향하는 측에 상부로부터 삽입되는 판재(11)를 각각 유지하는 유지부(13)를 복수 가지고 있고, 유지부(13)와 판재(11)의 사이에는, 판재(11)의 열신장의 여유대(代)(C)를 가지고 있다. 유지부(13)의, 금속 스트립(2) 측에는, 금속 스트립(2)측에 움푹 패인 오목부(14)를 가지고 있다. 오목부(14)는, 장착되는 판재(11)마다, 당해 판재(11)와 대향하는 부위에 마련되어 있고, 프레임체(12)에 판재(11)가 장착되면, 오목부(14)와 판재(11)에 의해 중공부가 형성되도록 구성되어 있다. 오목부(14)나 유지부(13)는, 변형 방지 리브로서도 기능한다.

로드 삽통부(10)는, 프레임체(12)의 오목부(14)를 형성하는 부위로부터 판재(11)와 반대측으로 돌출시켜 프레임체(12)에 일체로 마련된 평면에서 볼 때 U자 모양을 이루는 부위이다. U자의 개방단(開放端)측에서 2개의 평행을 이루는 평행부(10a)가 프레임체(12)에 접합되어 있고, 평행부(10a)가 돌출되어 있는 선단이 반원 모양의 만곡부(10b)를 이루고 있다. 평행부(10a)의 간격은 삽입 통과되는 로드(9)의 직경보다 약간 넓게 간격이 떨어져 있다.

이동 장치(7)는, 아이들 롤러(3)에 걸쳐 놓여 위로부터 아래로 주행하는 금속 스트립(2)의 상부에 마련된 승강 실린더(15)와, 승강 실린더(15)에 마련되고, 승강 실린더(15)에 의해 승강되는 로드(9)를 가지고 있다.

승강 실린더(15)는, 각 셔터(5)에 대응시켜 마련되어 있고, 로드(9)는, 위로부터 아래로 주행하는 금속 스트립(2)의, 폭방향에서의 외측에 위치시켜, 상하 방향을 따라서 마련되어 있다.

로드(9)는, 로벽(1a)에 마련한 단열 슬라이딩 씰(17)을 매개로 하여, 열풍식 열처리로(1)의 내부에 도입된다. 또, 연결판(18)을 이용하여, 1개의 승강 실린더(15)에 의해, 2개의 로드(9)를 동시에 승강시키도록 하고 있다. 승강 실린더(15)는, 지주(支柱)(19)에 의해 유지되어 있다.

승강 실린더(15)에 마련되어 있는 로드(9)에는, 셔터(5)에 마련되어 있는 로드 삽통부(10)와 걸리는 걸림부(16)가 마련되어 있다. 걸림부(16)는, 거의 원기둥 모양을 이루고 있으며, 원기둥의 원의 중심을, 원기둥의 높이 방향으로 로드(9)가 관통하도록 구성되어 있다. 걸림부(16)의 원의 직경은, 셔터(5)가 가지는 로드 삽통부(10)의 평행부(10a)의 간격보다 넓게 형성되어 있다.

걸림부(16)에는, 도 1의 (B)에 나타내는 바와 같이, 상하로 관통하는 구멍을 마련하고 있고, 그 상하로부터 로드(9)를 나사 박음하거나 삽입하여 용접하거나 하여 접속하고, 긴 로드(9)를 구성할 때의 조인트로 해도 이용할 수 있어, 조립성의 향상을 도모하고 있다.

걸림부(16)는, 승강 실린더(15)에 의해서 로드(9)가 강하한 상태에서, 스토퍼(6) 상에 재치되고, 셔터(5)의 로드 삽통부(10)에 삽입 통과된 로드(9)의, 로드 삽통부(10)보다도 아래에 위치하여, 로드 삽통부(10)와 약간 간격이 떨어져 있다. 이 때문에, 승강 실린더(15)에 의해서 로드(9)가 상승하면, 로드(9)와 일체를 이루는 이루는 걸림부(16)가 로드 삽통부(10)와 걸려, 셔터(5)가 끌어 올려진다.

또, 승강 실린더(15)에 의해서 로드(9)가 강하되면, 걸림부(16), 및, 걸림부(16) 상에 재치되어 있는 셔터(5)가 함께 강하한다. 셔터(5)가 계속 강하하면, 셔터(5)는 스토퍼(6)에 맞닿게 되어, 스토퍼(6) 상에 재치된 상태로 정지한다. 그 후, 걸림부(16)가 로드 삽통부(10)보다 약간 강하한 위치에서 승강 실린더(15)가 정지하도록 설정되어 있다.

승강 실린더(15)에 의해서 로드(9)가 강하하여, 셔터(5)가 스토퍼(6) 상에 재치되어 있을 때에는, 셔터(5)가, 당해 셔터(5)에 대응지어져 있는 노즐(4)과 금속 스트립(2)과의 사이를 차단하는 제1 위치에 배치된다. 이 때, 노즐(4)과 셔터(5)와의 사이에는 공극(S)이 마련되어 있고, 셔터(5)가 노즐(4)을 막지 않도록 배치되어 있다. 또, 승강 실린더(15)에 의해서 로드(9)가 상승했을 때에는, 셔터(5)가, 당해 셔터(5)에 대응지어져 있는 노즐(4)과 금속 스트립(2)과의 사이부터 상부로 이동하여, 노즐(4)과 금속 스트립(2)과의 사이를 차단하지 않는 제2 위치에 배치된다.

본 실시 형태의 띠 모양 워크 처리 설비의 셔터 기구는, 금속 스트립(2)의 승온 속도를 빨리 하여 열처리를 실시하는, 예를 들면, 금속 스트립(2)이 두꺼운 강판의 경우에는, 모든 셔터(5)를 제2 위치로 이동시켜, 노즐(4)로부터의 열풍을 금속 스트립(2)에 직접 내뿜는다. 한편, 승온 속도를 느리게 하여 열처리를 실시하는, 예를 들면, 금속 스트립(2)이 얇은 강판의 경우에는, 모든 셔터(5)를 제1 위치로 이동시켜, 노즐(4)로부터의 열풍을 셔터(5)로 내뿜는 것에 의해 노즐(4)과 셔터(5)와의 공극(S)으로부터 열풍을 열풍식 열처리로(1) 내로 확산시켜, 로내 온도를 유지하면서 열처리를 실시한다.

다른 실시 형태로서, 서로 다른 두께의 금속 스트립(2)을 연속하여 열처리하는 경우에는, 셔터(5)를 개별로 따로 따로 움직이도록 하고, 선행하는 금속 스트립(2)의 두께에 맞추어, 모든 셔터(5)를 제1 위치 또는 제2 위치에 배치하여 열처리를 실시하며, 후속하는 금속 스트립(2)과의 경계 부분이 통과한 노즐(4)에 대응지어져 있는 셔터(5)를, 후속하는 금속 스트립(2)과의 경계 부분의 이동에 맞추어 순차적으로 제1 위치 또는 제2 위치로 이동해 간다고 하는 방식도 가능하다.

보다 구체적으로는, 예를 들면, 도 4에 나타내는 바와 같이, 선행하는 금속 스트립(2a)의 두께가 두껍고, 후속하는 금속 스트립(2b)의 두께가 얇은 경우에는, 선행하는 금속 스트립(2a)이 노즐(4a, 4b, 4c)과 대향하면서 주행하고 있는 상태에서는, 모든 셔터(5a, 5b, 5c)를 제2 위치에 배치하여, 노즐(4a, 4b, 4c)로부터의 열풍을 선행하는 금속 스트립(2a)에 직접 내뿜는다(도 4의 (a) 참조). 그리고, 후속하는 금속 스트립(2b)과의 경계부(J)가 최상의 노즐(4a)을 통과할 때에 최상의 셔터(5a)를 제1 위치로 이동시켜 최상의 노즐(4a)과 후속하는 금속 스트립(2b)과의 사이를 차단한다(도 4의 (b) 참조). 다음으로, 후속하는 금속 스트립(2b)과의 경계부(J)가 2번째의 노즐(4b)을 통과할 때에 2번째의 셔터(5b)를 제1 위치로 이동하여 2번째의 노즐(4b)과 후속하는 금속 스트립(2b)과의 사이를 차단한다(도 4의 (c) 참조). 그리고, 후속하는 금속 스트립(2b)과의 경계부(J)가 최하의 노즐(4c)을 통과할 때에 최하의 셔터(5c)를 제1 위치로 이동시켜 최하의 노즐(4c)과 후속하는 금속 스트립(2b)과의 사이를 차단하는(도 4의 (d) 참조) 것에 의해, 모든 셔터(5a, 5b, 5c)를 제1 위치에 배치하여, 노즐(4a, 4b, 4c)로부터의 열풍이 후속하는 금속 스트립(2b)에 직접 분무되지 않는 상태가 된다.

이 경우의 구조가, 변형예로서 도 6 및 도 7에 나타내어져 있다. 즉, 도 6에 나타낸 바와 같이, 승강 실린더(15), 단열 슬라이딩 씰(17), 연결판(18), 그리고 로드(9)로 이루어지는 승강 기구를 복수 마련하여, 따로 따로 작동시키거나, 혹은, 도 7에 나타낸 바와 같이, 걸림부(16)의 위치를 늦춘(도면 중, 치수 L1, L2 참조) 로드(9)를 이용하며, 이 로드(9)를 1개의 승강 실린더(15)에 의해서 승강시키도록 해도 괜찮다. 도 7의 경우, 로드(9)를 내림에 따라, 치수 L1의 긴 셔터(5a)의 쪽이, 먼저 스토퍼(6)(도면 중, 맨 위의 것)에 재치되어, 최상의 노즐(4a)의 제1 위치로 이동되고, 치수 L2의 짧은 셔터(5b)가 나중에 스토퍼(6)(도면 중, 위로부터 두번째의 것)에 재치된다.

일반적인 대류 가열식 노즐을 구비한 금속 스트립용 열풍식 열처리로에서, 후판(厚板, 두꺼운 판)으로부터 박판(薄板, 얇은 판)으로 연속적으로 처리하는 경우, 후판이 소정의 온도까지 상승할 수 있는 온도와 풍속을 유지한 상태로 박판을 통과시키면, 박판은 온도가 너무 올라 제품의 조건을 벗어나 버린다. 예를 들면, 목적의 처리가 소둔이면 과(過)소둔이 되어 버린다.

이것을 방지하기 위해서는, 통상, 노즐로부터의 가열 가스의 풍속을 줄여 운전하지만, 그것에서도 과승온을 일으키는 경우에는, 로온(爐溫, 로 온도)을 낮추게 된다. 이 강온에 필요한 시간은, 처리하는 조건에도 의하지만, 최대로 수시간에 이르고, 그 사이에 통과하는 금속 스트립은 제품으로 하지 못하여, 쓸모없게 된다. 강온할 때에는, 통상, 더미재(dummy材)를 통판하거나, 로온의 순환 라인에 냉각 기능을 추가하거나 하여 로온을 낮추는 고안을 하지만, 시간의 로스(loss)와 에너지의 로스가 발생한다.

또, 일반적인 강온 속도는, 내화 벽돌을 사용하고 있는 로(爐)에서는 최대에서도 -100℃/h, 벽돌을 사용하고 있지 않고, 세라믹 화이버(ceramic fiber)만의 로이면,－150℃/h이다. 또, 대판(帶板)을 처리하는 온도는 재질이 다르거나, 처리의 종류가 다르거나 하면 200℃ 이상 낮출 필요가 있는 경우가 있다.

그리고, 본 띠 모양 워크 처리 설비의 셔터 기구(1)의 발명자는, 노즐(4)과 금속 스트립(2)과의 사이에 셔터(5)를 마련했을 때의 효과, 즉, 노즐(4)로부터의 열풍을 직접 내뿜어 버리면 과소둔이 되는 금속 스트립(2)을 이용하여, 본 발명의 띠 모양 워크 처리 설비의 셔터 기구의 셔터(5)에 의해 금속 스트립(2)과 노즐(4)과의 사이를 차단했을 때의, 복수의 노즐(4)을 통과 중인 금속 스트립(2)의 표면 온도를 확인하고 있다. 확인에 이용한 열풍식 열처리로(1)는, 위로부터 아래로 주행하는 금속 스트립(2)의 주행 방향으로 5단의 노즐과, 각 노즐과 금속 스트립과의 사이를 차단하는 셔터를 가지고 있다. 그리고, 낮은 온도에서의 열처리를 필요로 하는 금속 스트립이, 높은 온도에서의 열처리가 실시되어 선행하는 금속 스트립과 연속하여 진입하여 왔을 때에, 그 주행에 맞추어 5단의 셔터를 한 번에 노즐의 앞이 되는 제1 위치로 이동시키고 있다.

도 5는 그 결과를 나타내고 있다. 세로축은 금속 스트립의 표면 온도를 나타내고, 가로축은 금속 스트립의 이동 거리를 나타내고 있으며, 2m 내지 10m의 범위에 5단의 셔터를 마련하고 있다. 노즐로부터 약 11m 아래의 위치에서는, 5단의 셔터를 내린 경우에는, 내리지 않았던 경우보다 금속 스트립의 표면 온도가 약 60℃ 낮아지는 것이 확인되었다.

본 실시 형태의 띠 모양 워크 처리 설비의 셔터 기구에 의하면, 열풍을 내뿜는 복수의 노즐(4)은 금속 스트립(2)의 폭방향을 따라서, 금속 스트립(2)의 전체 폭에 걸쳐서 마련되어 있으므로, 주행하는 금속 스트립(2)의 전역(全域)에 열풍을 내뿜어, 금속 스트립(2)의 전역에 거의 균일한 열처리를 실시하는 것이 가능하다. 또, 셔터(5)는, 이동 장치(7)에 의해, 복수의 노즐(4)과 금속 스트립(2)과의 사이를 차단하는 제1 위치와 복수의 노즐(4)과 금속 스트립(2)과의 사이를 차단하지 않는 제2 위치로 이동되므로, 열풍을 내뿜어 가열하거나, 열풍을 차단하여 가열을 억제하거나 하는 것을 용이하게 전환하는 것이 가능하다. 이 때, 셔터(5)는, 주행 방향을 따르는 로드(9)와 함께 주행 방향으로 이동되므로, 순간적으로 이동시키는 것이 가능하다. 이 때문에, 두께가 다른 금속 스트립(2)이 연속하여 주행되어도 재빠르게 셔터(5)의 위치를 변경하는 것이 가능하다.

또, 노즐(4)은 폭방향을 따르는 슬릿 모양을 이루고 있으므로, 주행하는 금속 스트립(2)에서 슬릿 모양의 노즐(4)과 대향하는 영역을 확실히 열처리하는 것이 가능하다. 또, 노즐(4)은 주행 방향으로 간격을 두고 복수 마련되어 있으며, 노즐(4)마다 마련된 셔터(5)를 각각 개별로 이동시키는 것도 가능해지므로, 노즐(4)마다 셔터(5)를 제1 위치 또는 제2 위치에 배치하는 것에 의해, 주행하는 금속 스트립(2)으로의 열풍의 분사량을 변경하는 것이 가능하다.

또, 셔터(5)와 노즐(4)과의 사이에는 공극(S)이 마련되어 있고, 노즐(4)은 셔터(5)에 의해 막히지 않으므로, 노즐(4)로부터 내뿜어지는 열풍은 로(爐) 내로 확산된다. 이 때문에, 금속 스트립(2)에 열풍을 내뿜지 않고 로 내 온도를 유지하는 것이 가능하다. 또, 셔터(5)가 노즐(4)과 금속 스트립(2)과의 사이를 차단하는 제1 위치로 이동해도 노즐(4)로부터는 열풍이 내뿜어지므로, 열풍 배관이 전(全)노즐(4)에서 공통인 경우라도, 노즐(4)이 막힘으로써 열풍이 다른 노즐(4) 측으로 이동하지 않는다. 이 때문에, 셔터(5)가 노즐(4)과 금속 스트립(2)과의 사이를 차단했다고 해도 다른 노즐(4)의 풍압으로의 영향을 억제하는 것이 가능하다.

또, 셔터(5)는, 제2 위치로부터 강하했을 때에 스토퍼(6)에 의해 이동이 규제되어 제1 위치에 배치되므로, 예를 들면, 로드(9)가 열신장된 경우라도, 셔터를 동일 위치에 배치하는 것이 가능하다. 이 때문에, 보다 확실히 금속 스트립(2)으로의 열풍의 분사를 차단하는 것이 가능하다.

또, 셔터(5)는, 폭방향으로 분할된 복수의 판재(11)를 가지며, 그 위에, 열신장을 여유있게 하는 여유대(C)를 가지고 있으므로, 폭방향으로 연결되어 1개의 부재가 되는 셔터보다도 열에 의한 만곡이나 요철과 같은 변형을 작게 하는 것이 가능하다. 또, 셔터(5)는, 판재(11)와 오목부(14)를 구비하고 있어, 그 사이의 공간을 공기 단열층으로서 작용하게 할 수 있다. 판재(11)와 오목부(14)는 어느 쪽이 노즐(4)을 향하고 있어도 괜찮지만, 셔터(5)를 제1 위치로 이동했을 때에 노즐(4)로부터의 열풍이 직접 닿는 고온측에, 열신장을 흡수할 수 있는 판재(11)를 배치하는 것이 바람직하다. 그렇게 하면, 오목부(14)는 공기 단열층에 의해 가로 막히게 되므로, 변형되기 어려워, 셔터(5) 전체로서 열변형되기 어렵다. 이것에 의해, 금속 스트립(2)의 면과, 셔터(5)(판재(11))의 면과의 평행도가 유지되어, 셔터(5)의 열변형에 의해서 서로 접촉하거나, 온도 분포가 나빠지거나 하는 것을 회피할 수 있다.

상기 실시 형태에서는, 노즐(4)이 슬릿 모양을 이루고 있는 예에 대해 설명했지만, 예를 들면 복수의 둥근 구멍 모양의 노즐이 열을 이루어, 금속 스트립의 폭방향을 따라서 마련되어 있어도 상관없다.

금속 스트립(2)의 주행은, 아래로부터 위라도 좋고, 이것에 맞추어, 제1 위치와 제2 위치를 바꾸어도 괜찮다. 또, 가열 대상물은, 금속 스트립(2) 이외라도 좋다.

또, 상하 방향으로 간격을 두고 마련되는 노즐(4)의 수는, 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니다.

또, 상기 실시 형태는, 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하여 해석하기 위한 것은 아니다. 본 발명은, 그 취지를 일탈하지 않고, 변경, 개량될 수 있음과 아울러, 본 발명에는 그 등가물이 포함되는 것은 말할 필요도 없다.

1 : 열풍식 열처리로 1a : 로벽
2 : 금속 스트립 2a : 선행하는 금속 스트립
2b : 후속하는 금속 스트립 3 : 아이들 롤러
4 : 노즐 4a : 최상의 노즐
4b : 2번째의 노즐 4c : 최하의 노즐
5 : 셔터 5a : 최상의 셔터
5b : 2번째의 셔터 5c : 최하의 셔터
6 : 스토퍼 7 : 이동 장치
8 : 셔터 본체부 9 : 로드
10 : 로드 삽통부 10a : 평행부
10b : 만곡부 11 : 판재
12 : 프레임체 13 : 유지부
14 : 오목부 15 : 승강 실린더
16 : 걸림부 17 : 단열 슬라이딩 씰
18 : 연결판 19 : 지주
C : 열신장의 여유대 J : 경계부
S : 공극

Claims

주행(走行)하는 띠 모양 워크(work)에 기체를 내뿜는 분사구(噴射口)를 구비한 노즐과,
상기 노즐과 상기 띠 모양 워크와의 사이에, 상기 노즐에 대해 공극(空隙)을 두고 배치 가능한 셔터와,
상기 셔터가 상기 노즐과 상기 띠 모양 워크와의 사이를 차단하는 제1 위치 및 상기 셔터가 상기 노즐과 상기 띠 모양 워크와의 사이를 차단하지 않는 제2 위치로 상기 셔터를 이동시키는 이동 장치를 가지며,
상기 이동 장치는, 상기 셔터와 걸리고, 상기 띠 모양 워크의 주행 방향을 따라서 마련된 로드를 상기 주행 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 띠 모양 워크 처리 설비의 셔터 기구.
청구항 1에 있어서,
상기 노즐은, 상기 주행 방향으로 서로 간격을 두고 복수 마련되어 있고, 상기 셔터는, 상기 노즐마다 마련되어, 개별로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 띠 모양 워크 처리 설비의 셔터 기구.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 노즐은, 상기 띠 모양 워크의 주행 방향과 교차하는 폭방향을 따라서 마련되고, 상기 노즐의 상기 분사구는, 상기 노즐의 폭방향을 따라서 슬릿 모양으로 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 띠 모양 워크 처리 설비의 셔터 기구.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 주행 방향은 상하 방향이며, 상기 셔터는 상기 제2 위치로부터 강하(降下)하여 상기 제1 위치로 이동하고, 상기 제1 위치로 이동했을 때에 상기 셔터가 맞닿게 되어 상기 셔터의 강하를 규제하는 스토퍼를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 띠 모양 워크 처리 설비의 셔터 기구.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 셔터는, 상기 노즐과 대향하는 부위가, 상기 띠 모양 워크의 폭방향에서 복수의 부재로 분할되어 있는 것을 특징으로 하는 띠 모양 워크 처리 설비의 셔터 기구.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 띠 모양 워크는, 열풍식 열처리로(爐) 내를 주행하는 금속 스트립(strip)이며, 상기 노즐이 내뿜는 기체는 열풍이고, 상기 금속 스트립에는, 상기 노즐로부터의 열풍이 그 전체 폭에 걸쳐서 내뿜어지는 것을 특징으로 하는 띠 모양 워크 처리 설비의 셔터 기구.