KR20220002536A - 어닐링되고 침지 코팅되거나 코팅되지 않은 스트립들을 생산하는 이중 목적을 갖는 금속 스트립의 연속 처리를 위한 처리 라인, 대응하는 냉각 타워 및 하나의 구성에서 다른 구성으로 전환하는 방법 - Google Patents

어닐링되고 침지 코팅되거나 코팅되지 않은 스트립들을 생산하는 이중 목적을 갖는 금속 스트립의 연속 처리를 위한 처리 라인, 대응하는 냉각 타워 및 하나의 구성에서 다른 구성으로 전환하는 방법 Download PDF

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Abstract

이중 목적을 갖는 금속 스트립의 연속 처리를 위한, 즉 어닐링되고 금속 합금으로 침지 코팅된 스트립들을 생산하기 위한 처리 라인 및 이중 목적 냉각 타워(14)를 포함하는 어닐링되고 코팅되지 않은 스트립들을 생산하기 위한, 즉 비산화성 대기에서 어닐링되고 코팅되지 않은 스트립들을 냉각시키기 위한 그리고 어닐링되고 코팅된 스트립들을 공기 냉각시키기 위한 처리 라인이 개시된다.

Description

어닐링되고 침지 코팅되거나 코팅되지 않은 스트립들을 생산하는 이중 목적을 갖는 금속 스트립의 연속 처리를 위한 처리 라인, 대응하는 냉각 타워 및 하나의 구성에서 다른 구성으로 전환하는 방법
본 발명은 어닐링되고 침지 코팅(dip-coat)된 스트립 또는 어닐링만된 스트립, 즉 코팅되지 않은 스트립들을 생산하는 이중 목적을 갖는 금속 스트립 코일용 생산 라인 분야에 관한 것이다. 코팅은 아연, 알루미늄, 아연과 알루미늄의 혼합물 또는 기타 성분을 기반으로 하는 모든 유형이 될 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명은 어닐링 전용 모드 또는 어닐링 후 코팅 모드에서 작동하고 하나의 작동 모드에서 다른 작동 모드로 쉽게 전환하는 이중 목적을 라인에 부여하는 것을 가능하게 하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명이 해결한 기술적 문제
고강도 강철 코일에 대한 시장 요구 사항은 철강 제조자가 유연한 생산 수단을 찾고 있어 어닐링만 된 강철과 어닐링과 코팅이 모두 된 강철을 생산할 수 있도록 하는 것이다. 또한, 신규 강철은 어닐링만 했을 때와 어닐링되고 코팅을 했을 때 동일한 열 사이클을 필요로 하지 않으며; 이로 인해 단일 라인에서 달성하기 어려운 다양한 열 사이클에 적합해야 하는 가열 및 냉각 수단을 갖는 라인 구성이 생성된다.
예컨대, 특정 유형의 강철의 경우, 급속 냉각 섹션 후 스트립의 열처리를 완료하기 전에 스트립을 일정 시간 동안 특정 온도에서 유지하여 처리 노(treatment furnace)에서 꺼내는 것이 일반적이다. 어닐링 모드에서 강철 스트립은 일반적으로 노를 떠나기 전에 냉각 섹션에서 200℃ 미만, 일반적으로 약 150℃의 온도로 냉각되어 스트립을 너무 높은 온도로 두면 생기는 개방 공기(open air)에서의 스트립의 산화 문제를 방지한다. 본 설명에서 이 모드에 대해 최종 냉각 섹션은 방금 설명한 냉각 섹션을 지칭한다.
코팅 모드에서, 스트립을 그 안에 담그기 전에 코팅 욕조의 온도에 가까운 온도로 스트립을 가져와야 한다. 이 온도는 생성된 코팅 유형에 따라 다르다. 예컨대 갈바나이징(galvanizing)의 경우 460℃이지만 어닐링 모드의 냉각 종료 시 목표로 하는 150℃의 온도보다 항상 훨씬 높다. 코팅 욕조를 떠날 때, 스트립은 개방 공기에 있다. 그 다음 공기 냉각 단계 전에 코팅의 품질을 수정하는 열처리(갈바닐링;galvannealing)를 거친 다음 주변 온도에 가까운 온도로 만들기 위해 수냉각을 수행할 수 있다. 본 설명에서, 이 모드에 대해 최종 냉각 섹션은 스트립의 이동 방향에서 코팅 욕조 상류의 최종 냉각 섹션을 의미한다.
어닐링 라인의 최종 냉각 섹션의 설계는 냉각을 시작하기 전 온도에서 스트립의 유지관리를 연장하는 것을 가능하게 하지 않는다. 따라서 스트립의 냉각 시작은 후자가 최종 냉각 섹션에 들어가자마자 반드시 시작된다. 스트립의 냉각 속도는 관련 야금 구조에 의해 부과된다. 따라서, 스트립의 냉각이 최종 냉각 섹션을 따라 분산되도록 냉각 용량을 줄이는 것은 불가능하다. 결과적으로 스트립의 냉각은 최종 냉각 섹션이 끝나기 훨씬 전에 완료될 수 있다.
코팅 모드에 있을 때, 스트립이 코팅 욕조에 들어가기 전에 최종 냉각 섹션의 단부를 충분한 온도(예: 460℃)로 유지해야 할 수 있다. 실제로 스트립이 코팅 욕조에 도착했을 때 스트립이 너무 차가우면, 욕조가 냉각되어(코팅 탱크에 설치할 수 있는 전원부가 제한되어 있기 때문에) 코팅 품질 또는 욕조의 온도 관리에 문제를 일으키는 물질을 생성한다. 또한, 온도를 유지함으로써, 최종 냉각 섹션은 유지 시간을 증가시킨다. 따라서 최종 냉각 섹션은 이를 허용하는 가열 수단을 포함해야 한다.
따라서 어닐링 모드에서 유용한 최종 냉각 섹션은 코팅 모드에서 추가 응력을 생성하는 것이 분명하다.
본 발명은 어닐링 모드 및 코팅 모드에서 동일한 설비(존재하는 경우)인 최종 냉각 섹션을 사용하는 문제에 대한 해결책을 제공한다. 본 발명은 또한 어닐링 모드에서 항상 필요하지만 코팅 모드의 특정 구성에서는 필요하지 않은 상기 최종 냉각 섹션의 존재에 의해 야기되는 문제를 최소화한다.
본 발명의 설명을 용이하게 하기 위해, 켄칭(quenching) 동안 금속 코팅 없이 어닐링 모드에서만 라인의 작동을 나타내기 위해 CAL 모드와, 코팅의 특성과 무관한 켄칭 동안 어닐링되고 코팅 모드에서 라인의 작동을 나타내기 위해 CGL 모드를 참조할 것이다. CAL은 어닐링 라인("연속 어닐링 라인")을 나타내는 데 일반적으로 사용되는 약어이고, CGL은 갈바나이징 라인("연속 갈바나이징 라인")을 나타내는 데 사용되는 약어이다.
기술적 배경
문헌 JP2004346359는 비산화성 대기에서 사용되는 냉각 타워를 개시하는 것으로 알려져 있다. 이 문헌은 두 라인 구성, 즉 공기에서도 작동하도록 설계된 냉각 섹션을 개시하지 않는다.
문헌 EP0072874는 냉간 압연 강판 및 열간 코팅 갈바나이징된 강판을 제조하기 위한 이중 구성을 갖는 설비를 기술하는 것으로 알려져 있으며, 이 설비는 직렬로 연속적으로 배열된 가열 구역, 균등화 구역, 1차 냉각 구역, 과노화 구역(overaging zone)을 포함하고, 제어된 냉각, 열간 침지 갈바나이징 수단, 중간 냉각 수단, 2차 냉각 구역, 경화 압연 수단 및 화학 처리 수단이 가능하다. 비코팅 어닐링 스트립 생산 구성에서, 스트립은 냉각 타워를 통과하지 않으며 바이패스를 통해 우회하여 과노화 구역과 2차 냉각 구역을 직접 연결한다.
EP3181709는 CGL 모드에서 CAL 모드로 또는 그 반대로 전환할 수 있는 해결책을 설명한다. 편향 롤에 의해 욕조가 제거되고 욕조의 바닥 롤이 대신 대체될 때, 이는 주로 CAL 모드에서 노의 밀봉을 보장하기 위해 노 출구, 코팅 욕조 상류에 위치된 장치를 갖는 것으로 이루어진다. 노의 최종 냉각 섹션은 CAL 모드에서 스트립을 약 150℃까지 냉각할 수 있도록 치수를 지정해야 하기 때문에, 이 해결책은 위에서 언급한 기술적 문제를 다루지 않는다.
EP1325163은 CGL 모드에서 CAL 모드로 또는 그 반대로 전환할 수 있도록 하는 코팅 구역 및 냉각 타워를 위한 바이패스 설치(bypass installation)가 있는 결합된 강철 처리 라인에 대해 설명한다. 바이패스 설치로 인해 스트립을 주변 공기에 노출시키지 않고 어닐링 노에서 냉각 타워 출구에 위치한 물 탱크로 전달할 수 있다. 바이패스 설치는 갈바나이징 냄비와 욕조 영역 설비 위에 위치된다. 이 해결책은 특히 라인의 배열을 복잡하게 하고 어닐링 모드에서 냉각 타워의 공기 냉각 수단으로부터 이익을 얻는 것을 가능하게 하지 않기 때문에 완전히 만족스럽지 않다.
또한 이러한 해결책은 목표 철강 품질의 경우 연속 섹션에서의 스트립 및 내부에 사용 가능한 냉각 수단의 라우팅 제약으로 인해 CAL 및 CGL 모드에서 원하는 모든 열 사이클을 달성하기 어려울 수 있기 때문에, 철강 제조자의 요구 사항을 적절하게 충족시키지 못한다.
본 발명은 냉각 설비의 최적화된 사용을 허용하면서 CAL 모드 및 CGL 모드에서 목표로 하는 강철 등급의 열 사이클을 크게 수정하지 않는 CAL/CGL 겸용 라인으로 이러한 기술적 문제를 해결할 수 있도록 한다. 이 두 양태는 냉각 타워에 설치된 냉각 설비가 다른 모드에서 작동하도록 하고, 사용된 냉각제에 따라 스트립을 산화 또는 환원시키고, 노의 최종 냉각 섹션의 용량을 줄이거나 심지어 제거할 수 있도록 한다.
발명의 공개
이를 위해, 본 발명의 제1 양태에 따르면, 어닐링되고 침지 코팅된 스트립들을 생산하기 위한 구성 및 어닐링되고 코팅되지 않은 스트립을 생산하기 위한 구성을 갖는, 이중 목적을 갖는 금속 스트립을 위한 연속 처리 라인용 냉각 타워가 제공된다.
본 발명의 제1 양태에 따른 타워는 두 라인 구성 모두에서 작동하도록 설계된다. 이는 비코팅 어닐링된 스트립에 대한 구성에서 비산화성 대기 하에 그리고 어닐링되고 코팅된 스트립에 대한 구성에서 공기 하에 선택적으로 스트립을 냉각하기 위한 송풍 수단을 포함한다.
본 발명에 따르면, 비코팅 어닐링된 스트립들을 생산하기 위한 구성에서, 스트립은 냉각 타워를 통과한다. 따라서 각 구성에서 동일한 냉각 타워가 사용된다. 따라서 냉각 타워의 냉각 수단을 풀링(pool)하는 것이 가능하다.
유리하게는, 본 발명의 제1 양태에 따른 타워는 밀봉된 냉각 터널을 형성하도록 함께 연결된 냉각 섹션을 추가로 포함할 수 있다. 밀봉된 냉각 터널은 두 개의 냉각 섹션 및/또는 다른 요소 사이에 개재된 터널들을 연결함으로써 추가로 형성될 수 있다. 밀봉된 터널은 상승 스트랜드에서만 또는 상승 스트랜드 및 하강 스트랜드에서 연장될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 본 발명의 제1 양태에 따른 타워는 스트립의 이동 방향으로, 비코팅 어닐링된 스트립들을 생산하기 위한 구성에서 송풍 수단의 스트립 상류에 존재하는 비산화성 대기를 샘플링하기 위한 수단, 상기 샘플링된 대기를 재순환 및 냉각하기 위한 수단을 추가로 포함할 수 있고, 상기 송풍 수단은 샘플링되고, 냉각 및 재순환된 대기를 송풍하도록 배열된다.
본 발명의 제 2 양태에 따르면, 본 발명의 제1 측면 또는 그 하나 이상의 개선 사항에 따른 냉각 타워의 한 구성에서 다른 구성으로 전환하는 방법이 제공되고, 상기 방법은:
● 어닐링되고 금속 합금으로 침지 코팅되지 않은 스트립들을 생산하기 위한 구성으로 전환하기 위해, 송풍 수단을 비산화성 대기에 연결하는 단계.
● 어닐링되고 코팅된 스트립들을 생산하기 위한 구성으로 전환하기 위해 상기 송풍 수단을 공기에 연결하는 단계를 포함한다.
본 발명의 제3 양태에 따르면, 어닐링되고 침지 코팅된 스트립들을 생산하기 위한 구성 및 어닐링되고 코팅되지 않은 스트립들을 생산하기 위한 구성을 갖는 이중 목적을 갖는 금속 스트립용 연속 처리 라인이 제안된다.
본 발명의 제3 양태에 따른 연속 처리 라인은 본 발명의 제1 양태에 따른 또는 그 하나 이상의 개선 사항에 따른 냉각 타워를 포함한다.
바람직하게는, 라인은 스트립의 이동 방향으로 연속적으로 침지 터널, 어닐링되고 금속 합금으로 침지 코팅된 스트립들을 생산하기 위한 상기 구성의 설비가 제공된 욕조 영역, 및 상승 스트랜드와 하강 스트랜드를 갖는 냉각 타워를 포함한다.
바람직하게는, 욕조 영역은 제거 가능하고 침지 터널과 냉각 타워 사이에 밀봉된 유체 연결부를 제공하도록 설계된 박스에 의해 대체될 수 있다.
하나의 가능성에 따르면, 본 발명의 제3 양태에 따른 냉각 라인은 최종 냉각 섹션을 갖지 않는다.
본 발명의 제4 양태에 따르면, 본 발명의 제3 양태에 따른 이중 목적을 갖는 금속 스트립의 연속 처리를 위한 처리 라인의 하나의 구성에서 다른 구성으로 또는 그 하나 이상의 개선 구성으로 전환하는 방법이 제공되고, 상기 방법은 본 발명의 제2 양태에 따른 냉각 타워의 상기 구성에서 상기 다른 구성으로 전환하는 방법의 단계들, 또는 하나 이상의 개선 사항을 포함하고, 그리고 다음 단계들 즉,
● 어닐링되고 금속 합금으로 침지 코팅되지 않은 스트립들을 생산하기 위한 구성으로 전환하기 위해;
- 욕조 영역에서 설비를 제거하는 단계, 및
- 상기 설비를 박스(70)로 대체하는 단계,
● 어닐링되고 금속 합금으로 침지 코팅된 스트립을 생산하기 위한 구성으로 전환하기 위해;
- 상기 박스를 제거하는 단계, 및
- 상기 욕조 영역의 설비로 대체하는 단계를 추가로 포함한다.
본 발명의 다른 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조하는 이해를 위해 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 CGL 모드에서 CAL 및 CGL 겸용(dual-use) 라인의 개략도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 CGL 모드에서 CAL 및 CGL 겸용 라인의 단부의 개략도이고,
도 3은 도 2의 그러나, CAL 모드에서, CAL 및 CGL 겸용 라인의 단부의 개략도이고,
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 CGL 모드에서 CAL 및 CGL 겸용 라인의 단부의 개략도이고,
도 5는 도 4의 그러나, CAL 모드에서, 도 4의 CAL 및 CGL 겸용 라인 단부의 개략도이고,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 CGL 모드에서 CAL 및 CGL 겸용 라인의 단부의 개략도이고,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉각 섹션의 평면도의 개략도이고,
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 CGL 모드에서 CAL 및 CGL 겸용 라인의 단부의 개략도이다.
이후에 설명되는 실시예들은 본질적으로 제한적이지 않기 때문에, 이러한 특징들의 선택이 종래 기술로부터 본 발명의 기술적 이점을 부여하거나 차별화하기에 충분하다면, 설명된 특징들의 선택만을 포함하는 본 발명의 변형들을 특히 고려하는 것이 가능하다. 이 선택은 구조적 세부 사항이 없는 적어도 하나의 바람직하게 기능적 특징을 포함하거나, 이 부분만으로도 종래 기술로부터 본 발명의 기술적 이점을 부여하거나 차별화하기에 충분한 경우 구조적 세부 사항의 일부만 포함한다.
나머지 설명에서 동일한 구조 또는 유사한 기능을 갖는 요소는 동일한 참조 부호로 지정된다.
도 1은 최신 기술에 따른 어닐링 및 갈바나이징 라인의 일부를 개략적으로 도시한다. 이는 CGL 모드에서는 도시되며, CAL 모드로 전환할 수 있는 장치는 도시되지 않는다. 마찬가지로, 단순화를 위해, 언와인더(unwinder), 용접기, 어큐뮬레이터 등과 같이 라인 입구에 위치한 기계 설비와 어큐뮬레이터, 가위, 리와인더(rewinder) 등과 같이 라인 출구에 배치된 기계 설비는 도면에 설명되거나 표시되지 않는다. 마찬가지로, 노의 상류에 배치된 표면 처리 설비(스트리핑, 탈지, 헹굼 등) 또는 노로부터 출구에 배치된 인산염 처리 섹션과 같이 본 발명을 이해하는 데 유용하지 않은 설치 설비는 도면에 설명되거나 표시되지 않는다. 가열, 유지 및 냉각 섹션은 도면에서 직사각형으로 매우 개략적으로 표시된다. 그것들은 여러 개의 챔버들을 포함할 수 있으며, 각각의 챔버는 예컨대 직접 화염, 복사 또는 유도에 의해 가열되고 냉각 가스를 송풍하는 방식, 산화성 또는 비산화성 액체를 분무하는 방식, 또는 기체와 액체의 혼합물을 사용함으로써 냉각된다. 최종으로, 편향 롤러, 스트립 견인 롤러, 스트립 가이드 롤러 등과 같이 스트립을 운반하는 데 필요한 대부분의 설비는 도면에 설명되거나 표시되지 않는다.
도 1에 도시된 라인 부분은 스트립의 이동 방향으로:
● 공기가 노로 들어가는 것을 방지하고 노에 존재하는 보호 가스(일반적으로 질소와 수소의 혼합물)의 누출을 제한하기 위한 노의 스트립(B)용 입구 에어록(inlet airlock;1),
● 제1 직접 화염 가열 챔버 및 제2 복사관 가열 챔버를 포함할 수 있는 스트립 가열 섹션(2),
● 스트립의 온도를 유지하기 위한 섹션(3),
● 스트립의 저속 냉각 섹션(4),
● 스트립의 급속 냉각 섹션(5),
● 스트립의 과노화 섹션(6),
● 스트립의 최종 냉각을 위한 섹션(7),
● 유도에 의해 스트립을 가열하기 위한 섹션(8),
● 스트립의 편향 및 스트립의 트랙션 조정을 위한 섹션(9),
● 이 도면에 도시되지 않은 예컨대 셔터가 있는 밀봉 시스템(10a)이 장착된 침지 터널(10),
● 침지 터널의 출구에 배치되고 용융 코팅의 욕조(12)에 잠긴 터널 슈(tunnel shoe;11)로서, 핫 코팅의 상기 욕조(12)는 스트립을 코팅하는 데 사용되며, 그 자체에 스트립의 경로가 수정되도록 허용하는 바닥 롤(12a)이 장착되는, 상기 터널 슈(11);
● 스트립을 안정화하기 위한 시스템이 장착되어 있는지 여부와 관계없이 가스 블레이드로 스트립을 압착하기 위한 시스템(13),
● 냉각 타워(14)를 포함하고, 상기 냉각 타워에는:
- 유도에 의해 스트립을 가열하기 위한 설비(15a) 및 스트립의 온도를 유지하기 위한 챔버(15b)를 포함하는 갈바나이징 섹션(15)으로서, 상기 섹션(15)은 사용하지 않을 때 오프라인으로 배치되도록 이동가능한, 상기 갈바나이징 섹션(15);
- 4개의 냉각 유닛(16a, 16b, 16c, 16d)을 포함하는 상승 스트랜드 상의 스트립을 냉각하기 위한 섹션(16),
- 스트립의 편향을 보장하기 위해 냉각 타워 상단에 위치한 두 개의 롤러(17),
- 3개의 냉각 유닛(18a, 18b, 18c)을 포함하는 하강 스트랜드 상의 스트립을 냉각하기 위한 섹션(18),
- 두 개의 롤러를 갖는 인장 롤러 세트(19),
- 물을 분무하여 추가 냉각하기 위한 섹션(20)으로서, 물 탱크(20a), 압착 섹션(20b) 및 건조기(20c)를 포함하는, 상기 섹션(20)이 설비된다.
본 발명의 일 실시예는 도 2에 개략적으로 도시되어 있으며, 라인은 CGL 모드에 있다. 이 도면에서는 도 1과 비교하여 라인의 단부만 도시된다. 이 라인의 용량은 특히 스트립의 최대 실행 속도와 스트립의 참조 형식의 관점에서 도 1에 표시된 라인의 용량과 동일하다. 과노화 섹션(6)은 도 1의 것과 유사하다. 즉, 주어진 스트립 형식에 대해 동일한 유지 온도에서 스트립의 동일한 체류 시간을 허용한다. 역으로, 최종 냉각 섹션(7)은 최신 기술에 비해 크게 감소되어 하나의 스트립 패스만 유지된다. "스트립 패스(strip pass)"에 의해, 본 설명은 스트립의 수직 경로, 여기에서 하단에서 상단까지를 지칭한다.
본 발명의 다른 실시예에서, 스트립 형식 및 수행될 열 사이클에 따라, 최종 냉각 섹션(7)이 없을 수 있고, 스트립의 냉각은 냉각 타워에서만 수행되고, 필요한 경우, 그 하류에서만 수행된다.
냉각 타워(14)는 상승 스트랜드를 냉각하기 위한 상승 스트랜드 상의 수단을 포함한다.
각각의 냉각 수단은 도 2에 도시된 바와 같이 냉각 섹션(30)일 수 있다. 4개의 냉각 섹션(30)은 밀봉된 냉각 터널(31)을 얻기 위해 서로 밀봉 연결될 수 있다.
대안적으로, 냉각 수단은 다른 냉각 수단을 포함할 수 있다. 예컨대, 냉각 섹션(30)은 상승 스트랜드의 하부에 배치될 수 있고, 다른 냉각 수단은 상부에 배치될 수 있다.
대안적으로 또는 보완적인 방식으로, 냉각 섹션(30)은 2개의 냉각 섹션 사이에 개재된 연결 터널(38)(미도시)에 의해 밀봉된 방식으로 서로 연결될 수 있다. 두 개의 냉각 섹션들 사이에 개재된 연결 터널은 또한 밀봉된 냉각 터널(31)을 구성한다.
플레넘(40)은 냉각 섹션(30)에 가스를 공급한다. 플레넘(40)과 냉각 섹션(30) 사이의 연결 파이프에는 팬(41)이 배치되어 다른 냉각 섹션과 별도로 냉각 섹션의 냉각 용량을 조절한다. 변형으로, 밸브와 같은 다른 유량 조절기가 팬(41)에 추가로 또는 팬(41)을 대신하여 이 연결 파이프에 설치될 수 있다. 이러한 방식으로 여러 개의 냉각 섹션을 장착함으로써, 냉각 타워를 따라 스트립의 냉각 곡선을 조정할 수 있다. 팬(43)과 열 교환기(44)는 플레넘(40)의 흡입구에 배치되며, 후자는 개방 공기에 있다. 열 교환기는 예컨대 물과 같은 열 전달 유체에 의해 냉각 섹션의 입구에서 원하는 온도로 냉각 가스를 유지하는 것을 가능하게 한다. 아래에서 볼 수 있듯이, 이 교환기(43)는 라인이 CAL 모드에서 작동할 때 특히 유용하다.
CGL 모드에서, 플레넘(40), 냉각 섹션(30) 및 밀봉된 냉각 터널(31)에서 순환하는 냉각제는 공기이다. 스트립이 코팅되어 있기 때문에, 스트립의 산화 문제가 없다.
밀봉 에어록(13)은 스트립의 이동 방향으로 최종 냉각 섹션(30)에 밀봉 방식으로 연결 터널을 통해 직접 또는 간접적으로 연결된다. 이 에어록은 CAL 동작에 유용하므로 아래에서 설명한다. CGL 모드에서 개방 상태로 유지할 수 있다.
또한 CGL 모드에서는 욕조 영역을 위한 설비가 제자리에 있다. 이 설비는 특히 코팅 욕조(12)를 포함하는 탱크, 욕조 기계[특히 바닥 롤(12a)], 및 욕조의 출구에서 스트립을 압착하기 위한 기계(13)를 포함한다. 가열 구역(15a)에 이어 유지 구역(15b)을 포함하는 갈바나이징 섹션(15)은 압착 기계의 하류 및 냉각 섹션(30)의 상류에 배치된다. 이 갈바나이징 섹션은 사용하지 않을 때 오프라인으로 전환할 수 있다.
침지 터널(10) 단부에 있는 슈(11)는 욕조 속으로 들어가고 수압 밀봉을 제공하여 노의 대기가 빠져나가는 것을 방지한다. CAL 모드로 전환하기 위해 욕조 설비를 제거하면, 슈의 물에 잠긴 부분이 욕조의 잔여물에 의해 "더러워진다". 따라서 침지 터널에 연결하기 위해 CAL 모드로 전환할 때 슈를 제거할 수 있도록 착탈식 슈를 갖는 것이 유리하다.
도 3은 도 2에서 CAL 모드로 동작하도록 수정한 후의 라인을 도시한다. 욕조 영역의 설비가 제거되었다. 박스(70)는 냉각 타워(14)의 상승 스트랜드의 제1 냉각 섹션(30) 또는 제거할 수 없기 때문에 존재한다면 갈바나이징 섹션(15)과 침지 터널(10) 사이에 밀봉된 연결 및 유체 연속성을 제공한다. 이 경우 갈바나이징 섹션은 불투과성이어야 한다. 침지 터널의 밀봉 시스템(10a)은 개방 상태로 유지된다. 박스(70)는 욕조 기계의 바닥 롤(12a) 대신에 실질적으로 배치된 편향 롤(71)을 포함한다.
에어록(13)은 가스 누출율을 제한하기 위해 폐쇄 상태로 유지되며, 이에 따라 라인의 운영 비용이 감소한다. 따라서 밀봉된 박스(70) 및 냉각 섹션(30)은 노에서와 같이 스트립을 산화시키지 않는 보호 대기 하에 유지된다. 팬(43)의 흡입구는 파이프(45)를 통해 박스(70)에 연결된다. 따라서, 냉각 섹션(30)을 통해 스트립 상으로 송풍된 가스는 스트립을 위한 비산화성 가스이다. 따라서 이 보호 가스는 박스(70)에서 흡입되어 재순환되고 파이프(45)를 통해 플레넘(40)으로 유도된다. 플레넘(40)의 입구에 배치된 열교환기(44)는 스트립에서 취한 칼로리를 배출할 수 있게 한다. 따라서 재순환된 가스는 스트립에 다시 투사되기 전에 적절한 온도로 되돌아간다.
또한 설치에는 표시되지 않은 장치가 포함되어 있어 CAL에서 CGL 작동 모드로 또는 그 반대로 전환할 때 설비를 신속하게 퍼지할 수 있다. 퍼지는 특히 침지 터널, 박스(70), 냉각 섹션(30), 터널(31), 플레넘(40) 및 연결 파이프에서 공기를 비산화성 대기로 대체할 수 있으며 그 반대의 경우도 마찬가지이다.
CGL 모드에서 CAL 모드로 라인을 전환하는 주요 단계에 대한 설명
스트립이 중지된다. 침지 터널의 챔버(10a)는 라인 전환 작업 동안 노로부터의 대기 누출을 제한하기 위해 폐쇄된다. 침지 터널의 슈(11)가 제거되고, 압착 기계(13), 욕조 기계 및 그 바닥 롤(12a) 및 욕조(12)가 제거된다. 갈바나이징 섹션(15)은 오프라인 상태가 된다. 스트립이 잘린다. 욕조 설비 대신에 방수 박스(70)와 편향 롤(71)을 설치한다. 스트립의 두 단부들은 함께 용접된다. 한편으로는 박스(70)와 침지 터널(10), 다른 한편으로는 제1 냉각 섹션(30) 사이에 밀봉된 연결이 이루어진다. 연결 파이프(45)는 박스(70)와 팬(43)의 흡입구에 연결된다. 냉각 타워에서 스트립의 상승 스트랜드 출구에 위치한 에어록(13)이 폐쇄되고 온라인 상태가 된다. 박스(70), 터널(31), 플레넘(40) 및 연결 파이프는 이 설비의 산소 함량이 목표 값으로 떨어질 때까지 냉각 가스로 퍼지된다. 침지 터널의 에어록(10a)은 개방되어 있다. 스트립에 다시 전원이 공급되고 다시 작동한다.
CAL 모드에서 CGL 모드로 라인을 전환하는 주요 단계에 대한 설명
스트립이 중지된다. 침지 터널의 에어록(10a)은 폐쇄된다. 냉각 타워에 있는 스트립의 상승 스트랜드 출구에 위치한 에어록(13)은 개방된다. CAL 모드에서 사용되는 냉각 가스는 공기로 퍼지된다. 스트립이 절단되고 스트립의 각 단부가 박스(70)에서 제거된다. 박스(70)와 플레넘(40) 사이의 연결 파이프(45)는 분리된다. 밀봉 박스(70) 및 편향 롤(71)이 이동된다. 침지 터널의 슈(11), 욕조(12), 욕조 기계 및 압착 기계(13)가 설치된다. 갈바나이징 섹션(15)이 온라인 상태가 된다. 스트립의 두 단부는 함께 용접된다. 슈(11)는 욕조(12)에 잠기고, 에어록(10a)은 개방되고, 스트립에 전원이 공급된 다음 작동한다. 생산을 시작하는 작업의 연대기는 욕조 및 욕조 설비를 대체할 때 사용되는 것과 동일하다.
본 발명의 다른 실시예는 도 4에 개략적으로 도시되어 있으며, 라인은 CGL 모드에 있다. 냉각 타워(14)의 구성은 도 1과 유사하다. 이 변형 실시예에서, 이전 예에서 플레넘(40)의 입구에 배치된 팬(44) 및 열교환기(43)는 플레넘(40) 및 냉각 섹션(30) 사이의 연결 파이프에 배치된 팬(41) 및 열교환기(42)로 대체된다. 이전 예에서와 같이, 플레넘(40)의 흡입은 CGL 모드에서 개방 공기에 있고, 밸브(63)는 개방되어 있다. 제2 플레넘(50)은 냉각 섹션(30)의 출구에 배치된다. 각각의 냉각 섹션은 배기 장치(51)를 포함하는 파이프에 의해 제2 플레넘(50)에 연결된다. 밸브(62)를 포함하는 파이프(60)는 2개의 플레넘(40, 50)을 연결한다. 플레넘(50)의 배기 홀은 CGL 모드에서 개방 공기에 있으며, 밸브(61)는 개방되고 밸브(62)는 폐쇄되어 파이프(60)에 흐름이 없다. 제2 플레넘(50)은 스트립과의 교환 후에 냉각 가스를 수집한다. 이는 아래에서 볼 수 있듯이 CAL 모드에서 매우 중요하다.
도 5에서 도 4에 도시된 라인은 CAL 모드로 구성되었다. 욕조 영역의 설비가 제거되고 박스(70)와 그 편향 롤(71)로 대체되었다. 플레넘(40)의 흡입구에 있는 밸브(63)와 플레넘(50)의 배기 홀에 있는 밸브(61)가 폐쇄된다. 박스(70) 및 터널(31)은 비산화성 대기로 유지된다. 파이프(60) 상의 밸브(62)는 냉각 가스가 재순환되도록 개방된다. 도 7은 냉각 섹션(30)당 재순환 루프(49)를 포함하는 본 발명의 다른 실시예를 개략적으로 도시한다. CAL 모드에서, 비산화성 가스는 팬(41)에 의해 회로(49)에서 재순환되며, 두 개의 밸브(46)는 개방되고 두 개의 밸브(47, 48)는 페쇄되며, 교환기(42)는 열전달 유체에 의해 스트립에서 추출한 칼로리를 배출할 수 있게 한다. CGL 모드에서 재순환 회로는 두 개의 밸브(46)에 의해 폐쇄되고; 회로를 배출하기 위한 두 개의 밸브(47, 48)는 개방된다. 따라서 스트립(B)은 재순환되지 않은 공기로 냉각된다.
수평 스트랜드가 냉각 섹션(30)을 포함하지 않는 경우, 도 6에 도시된 바와 같이, 터널(36)은 하강 스트랜드의 냉각 섹션(30)과 상승 스트랜드의 냉각 섹션(30) 사이에 밀봉된 연결을 제공한다.
도 8에 도시된 다른 실시예에 따르면, 밀봉된 냉각 터널(32)을 얻기 위해 서로 밀봉식으로 연결된 하나 이상의 냉각 섹션(30)은 냉각 타워의 상승 스트랜드와 하강 스트랜드 사이의 수평 연결 스트랜드에 배치된다. 연결 터널(33)은 이러한 냉각 섹션(30)을 상승 스트랜드의 냉각 섹션과 연결한다.
도 8에 도시된 본 발명의 실시예에 따르면, 하강 스트랜드는 또한 밀봉된 냉각 터널(34)을 얻기 위해 서로 밀봉식으로 연결된 냉각 섹션(30)의 세트를 포함한다. 타워의 하강 스트랜드의 모든 냉각 수단은 냉각 섹션(30)일 수 있다. 그들 모두가 아닌 경우, 냉각 섹션(30)은 하강 스트랜드의 상부에 배열되고 다른 유닛은 하부에 배열된다. 타워의 상부에서, 터널(35)은 하강 스트랜드의 냉각 섹션(30)과 상승 스트랜드와 하강 스트랜드 사이의 수평 연결 스트랜드의 냉각 섹션 사이에 밀봉된 연결을 제공한다.
단부 대 단부로 밀봉식으로 연결된, 냉각 섹션(30)과 연결 터널(31, 32, 33, 34, 35, 36)은 밀봉 냉각 터널(37)을 구성한다. 이는
● 터널(31)로 구성되어 상승 스트랜드에서만,
● 상승 스트랜드 및 터널(31, 32 및 33)로 이루어지는 수평 스트랜드에서,
● 상승 스트랜드, 수평 스트랜드 및 터널(31, 32, 33, 34 및 35) 또는 터널 (31, 34 및 36)로 이루어지는 하강 스트랜드에서 연장될 수 있다.
도시되지 않은 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 냉각 섹션(30)은 적어도 2개의 플레넘(40)에 의해 공급되고 냉각 가스는 스트립에 송풍된 후 적어도 2개의 플레넘(50)에 의해 수집된다. 예컨대, 하나의 플레넘(40a)은 상승 스트랜드의 냉각 섹션을 제공하고 제 2 플레넘(40b)은 하강 스트랜드의 냉각 섹션을 제공하며, 수평 스트랜드의 임의의 냉각 섹션은 제 1 또는 제 2 플레넘에 연결된다. 마찬가지로, 하나의 플레넘(50a)은 상승 스트랜드의 냉각 섹션에서 나오는 냉각 가스를 수집하고 제 2 플레넘(50b)은 하강 스트랜드의 냉각 섹션에서 나오는 냉각 가스를 수집하고, 수평 스트랜드의 임의의 냉각 섹션은 제 1 또는 제 2 플레넘에 연결된다.
변형 실시예로서, 냉각 섹션(30)에 사용되는 유체는 가스와 분무된 액체의 혼합물, 예컨대 CGL 모드의 물 및 CAL 모드의 스트립용 비산화성 액체일 수 있다.
용이하게 이해되는 바와 같이, 본 발명은 방금 설명된 예로 제한되지 않으며, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 이들 예에 대해 수많은 수정이 이루어질 수 있다. 또한, 본 발명의 다양한 특징, 형태, 변형 및 실시예는 양립할 수 없거나 상호 배타적이지 않은 한 다양한 조합으로 함께 그룹화될 수 있다.

Claims (11)

  1. 어닐링되고 침지 코팅(dip-coat)된 스트립들을 생산하는 구성과 어닐링되고 코팅되지 않은 스트립들을 생산하는 구성을 갖는 이중 목적을 갖는 금속 스트립들을 위한 연속 처리 라인용 냉각 타워(14)에 있어서,
    두 라인 구성들 모두에서 작동하도록 의도되고, 비코팅 어닐링된 스트립들에 대한 구성에서의 비산화성 대기 하에서 그리고 어닐링되고 코팅된 스트립들에 대한 구성에서의 공기 하에서 선택적으로 상기 스트립을 냉각하기 위한 송풍 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각 타워(14).
  2. 제1항에 있어서,
    밀봉된 냉각 터널(37)을 형성하도록 함께 연결된 냉각 섹션들(30)을 추가로 포함하는 냉각 타워(14).
  3. 제2항에 있어서,
    상기 밀봉된 냉각 터널은 2개의 냉각 섹션들 및/또는 다른 요소들(31, 32, 33, 34, 35, 36) 사이에 개재된 터널들(38)을 연결함으로써 추가로 형성되는 냉각 타워.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 밀봉된 터널(37)은 상승 스트랜드 위로만 연장되는 냉각 타워.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밀봉된 터널(37)은 상승 스트랜드 및 하강 스트랜드 위로 연장되는 냉각 타워.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스트립들의 이동 방향으로, 비코팅 어닐링된 스트립들을 생성하기 위한 구성에서, 상기 송풍 수단의 상류의 상기 스트립에 존재하는 비산화성 대기를 샘플링하기 위한 수단, 상기 샘플링된 대기를 재순환 및 냉각하기 위한 수단을 추가로 포함하고, 상기 송풍 수단은 상기 샘플링되고, 냉각되고 재순환된 대기를 송풍하도록 배열되는 냉각 타워.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 냉각 타워(14)의 한 구성에서 다른 구성으로 전환하는 방법에 있어서,
    - 어닐링되고 금속 합금으로 침지 코팅되지 않은 스트립들을 생산하기 위한 구성으로 전환하기 위해, 송풍 수단을 비산화성 대기에 연결하는 단계,
    - 어닐링되고 코팅된 스트립들을 생산하기 위한 구성으로 전환하기 위해, 상기 송풍 수단을 공기에 연결하는 단계를 포함하는 방법.
  8. 어닐링되고 침지 코팅된 스트립들을 생산하기 위한 구성 및 어닐링되고 코팅되지 않은 스트립들을 생산하기 위한 구성을 갖는 이중 목적을 갖는 금속 스트립들을 위한 연속 처리 라인용 냉각 타워에 있어서,
    제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 냉각 타워(14)를 포함하는 냉각 타워.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 스트립의 이동 방향으로 연속적으로, 침지 터널 및 어닐링되고 금속 합금으로 침지 코팅된 스트립들을 생산하기 위한 상기 구성의 설비가 제공된 욕조 영역을 포함하고, 상기 욕조 영역은 제거 가능하며, 또한 상기 침지 터널과 상기 냉각 타워 사이에 밀봉된 유체 연결부를 제공하도록 설계된 박스(70)에 의해 대체될 수 있는 라인.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    최종 냉각 섹션(7)을 포함하지 않는 라인.
  11. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 이중 목적을 갖는 금속 스트립들의 연속 처리를 위한 처리 라인의 한 구성에서 다른 구성으로 전환하는 방법에 있어서,
    제7항에 따른 냉각 타워(14)의 상기 한 구성에서 상기 다른 구성으로 전환하기 위한 방법들의 단계들을 포함하고, 그리고 다음 단계들 즉,
    - 어닐링되고 금속 합금으로 침지 코팅되지 않은 스트립들을 생산하기 위한 구성으로 전환하기 위해;
    ● 욕조 영역(11, 12, 12a, 13)으로부터 설비를 제거하는 단계; 및
    ● 상기 설비를 상기 박스(70)로 대체하는 단계;
    - 어닐링되고 금속 합금으로 침지 코팅된 스트립들을 생산하기 위한 구성으로 전환하기 위해;
    ● 상기 박스(70)를 제거하는 단계, 및
    ● 상기 욕조 영역(11, 12, 12a, 13)의 설비로 대체하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
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