KR950007989Y1 - 열간압연강판의 스케일 제거장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

열간압연강판의 스케일 제거장치

제1도는 본 고안에 따른 스케일 제거장치의 상부 헤더와 상부 분사패턴의 중첩거기를 도시한 구성도.

제2도는 본 고안에 따른 스케일 제거장치의 하부 헤더와 하부 분사패턴의 중첩거리를 도시한 구성도.

제3도는 종래의 스케일 제거장치 상부와 본 고안으로 안출된 스케일 제거장치 상부를 사용하였을 때, 열연강판상의 충돌압분포를 도시한 그래프도.

제4도는 종래의 스케일 제거장치 하부와 본 고안으로 안출된 제거장치 하부를 사용하였을 때, 열연강판상의 충돌압분포를 비교 도시한 그래프도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 상부 헤더(Header) 1' : 하부 헤더(Header)

2, 2' : 노즐(Nozzle) 3, 3' : 분사각도(spray angle)

4 : 열연강판 NP : 노즐간격(Nozzle of pitch)

OL : 중첩거리(Overlay distance)

H : 노즐 끝(Nozzle tip)에서 열연강판까지의 수직거리

본 고안은 제철소의 열간압연 공정에서 조압연 및 사상압연 전에 열연 강판에 형성된 스케일을 고압수를 이용하여 제거시키는 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 우수한 표면품질의 열연강판을 제조하기 위하여 스케일 제거능력이 우수하도록 개선된 고압수 분사용 헤더를 이용한 열연강판의 스케일 제거장치에 관한 것이다.

일반적으로, 열간압연공정의 가열로에서 재가열된 압연강판의 표면에는 1차 스케일이 부착되고 열간압연 공정중에서는 시간의 경과에 따라 압연강판 표면에 2차 스케일이 형성된다.

상기 1, 2차 스케일이 부착된 열간압연을 압연하면 스케일이 열간압연에 압입되어 제품의 표면 결함을 유발시킨다.

그러므로 제철소의 열간압연 공정에서는 스케일 결함이 없는 제품을 생산하기 위해서 조압연기 입, 출측 및 사상압연기 입측에 스케일 제거(descaling)장치를 사용하고 있다.

종래의 스케일 제거장치의 작동방법으로는 100∼200kgf/㎠의 고압수를 열간압연 표면에 분사함에 의한 급냉효과를 이용하여 열간압연의 기지조직간의 열응력을 발생시켜 스케일에 수직 균열을 유발시킨후, 고압수 압력에 의해 불려나가게 하는 방법, 압연강재를 압축변형시켜 스케일을 제거하는 방법 또는 열열판 표면에 연마재를 분사충돌시켜 스케일을 제거하는 방법, 그리고 롤레벨리(Roll leveller)등의 기계를 이용하여 열간압연의 표면에 변형을 부여하여 스케일을 제거하는 방법(일본국 특허공보 소57-36013)등이 있다.

그러나, 현재 고압수를 분사시켜 스케일을 제거하는 경우가 가장 보편적으로 사용되고 있으며, 각 노즐에서의 분사패턴 간섭을 제거하기 위해서 노즐 자체를 시계방향으로 일정각도 회전시킨 옵세트(offset) 각도를 설정하여, 노즐에 의한 고압수 분사패턴을 일정 간격으로 중첩시켜 열연판의 전체폭에 걸쳐서 균일한 고압수 충돌압이 얻어지도록 설계(일본국 특허공보 소52-142027, 특허공보 소 62-47086, 특허공보 평1-278907)되었으나, 이는 H값(H : 노즐 끝에서 열연강판까지의 거리) 및 노즐 간격(노즐과 노즐 사이의 거리)사이의 관게, 고압수의 중첩거리, 노즐 형식 및 상, 하부 탈스케일 헤더의 특성과는 무관하게 설정되어, 열연강판상의 폭방향 충돌압력 분포편차가 크고 불균일하게 발생됨으로, 그에 따른 스케일 박리율 편차가 발생하는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 고압수 헤더와 노즐 형식에 따른 H값 및 노즐과의 관계 그리고 치수, 또한 중첩거리를 변경시킨 탈스케일 시스템을 이용하여 열연강판의 폭방향 충돌 압력 분포가 균일하면서 스케일 박리성을 향상시키도록 개선된 스케일 제거장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서, 제철소의 열간압연공정에서 생산되는 열연강판의 상, 하표면상에 고압수를 분사시켜 그 표면에 형성된 스케일을 제거하는 장치에 있어서, 상부 헤더는 분사각도가 37°인 탈스케일 노즐을 사용하고, 이때 노즐 끝에서 열연강판까지의 거리, 노즐간격의 비율을 3.4∼3.6으로 하여 3중첩이 되도록 설정하며, 하부 헤더는 분사각도가 27°인 탈스케일 노즐을 사용하고, 상기 노즐 끝에서 열연강판까지의 거리/노즐 간격의 비율을 2.4∼2.6으로 하여 2중 중첩이 되도록 설정하며, 상, 하부 헤더 모두 중첩 거리를 20∼30mm가 되도록 설정하는 한편, 헤더의 압력을 180kgf/㎠이상, 185kgf/㎠이하로 설정함으로서 평균 충돌압을 증가시키고 충돌압 편차를 감소시킨 것을 특징으로 하는 열연강판의 스케일 제거장치를 마련함에 의한다.

이하, 본 고안을 도면에 의거하여 보다 상세히 설명한다.

제1도는 본 고안에 따른 스케일 제거장치의 상부 헤더(1)개략도로서, 상부 고압수 분해패턴의 중첩거리(OL)을 나타낸 것이다.

상부 스케일 제거장치는 H값을 조절하기 위해서는 주변설비의 개조에 막대한 비용이 소요된다는 단점을 가지고 있기 때문에 분사각도(3)가 27°인 노즐(2)을 사용시, 상기한 바와같이 열연강판(4)상의 폭방향 충돌압 편차가 크고 불균일하게 발생됨으로 인한 스케일 박리율 편차가 발생하는 문제가 있다.

따라서, 분사각도(3)가 37°가 노즐(2)을 사용하여 분사패턴을 3중으로 중첩시켜 중첩거리(OL)를 20∼30mm로 설치하였을 경우, 충돌압 편차를 감소시키고 평균충돌압을 상승시킬 수 있다.

이때, H값과 노즐간격(NP)사이의 관게는 아래의 조건에 따른다.

H/NP = 3.4∼3.6

제2도는 본 고안에 따른 스케일 제거장치의 하부헤더(1')개략도로서 하부 고압수 분사패턴의 중첩거리(OL)를 나타낸 것이다.

하부 스케일 제거장치는 상부와는 달리 H값을 조절하는데 주변설비의 큰 간섭이 없다. 따라서 분사각도(3')가 27°인 노즐(2')을 사용하여 분사패턴을 2중으로 중첩시켜 중첩거리(OL)를 20∼30mm로 설정하였을 경우, 충돌압 편차를 감소시키고 평균 충돌압을 상승시킬 수 있다.

이때, H값과 노즐간격(NP) 사이의 관계는 아래 조건에 따른다.

H/NP = 2.4∼2.6

이하, 본 고안에 따른 스케일 제거장치와 종래 기술에 따른 스케일 제거장치와의 작용 및 효과를 실험예를 통하여 비교하고 이를 제3도 및 제4도에 도시하였다.

[실험예]

제3도는 종래의 스케일 제거장치 상부 헤더와 본 고안으로 안출된 스케일 제거장치의 상부 헤더(1)를 사용하였을 때의 열연강판의 충돌압력 분포를 비교도시한 그래프도이다.

종래의 장치는 H값이 371mm, 노즐간(NP)은 125mm, 노즐 형식은 분사각도(3) 27°이며, 본 고안의 장치는 h값이 371mm, 노즐간격(NP)은 107mm, 노즐형식은 분사각도(3) 37°이다. 이때의 고압수 헤더압력을 180∼185kgf/㎠로 각각 동일하게 고정하였다.

종래 장치의 경우, 최대 충돌압 지수가 7.8, 최소 충돌압 지수가 3.7로서 충돌압 지수 편차는 4.1을 나타내며, 평균 충돌압 지수는 5.44를 나타낸다.

그러나, 본 고안의 경우는 최대 충돌압 지수가 6.6 최소 충돌압 지수가 5.5로서 충돌압 지수 편차는 1.0을 나타내며, 평균 충돌압 지수는 6.21을 나타내었다. 따라서, 본 고안이 종래 기술보다 현저히 균일한 충돌압 분포를 가지는 것이다.

제4도는 종래의 스케일 제거장치 하부 헤더와 본 고안으로 안출된 스케일 제거장치의 하부 헤더(1')를 사용하였을 때의 열연강판의 충돌압력 분포를 비교도시한 그래프도이다.

종래의 장치는 H값이 391mm, 노즐간격(NP)은 130mm이며, 본 고안의 장치는 h값이 325mm, 노즐간격(NP)은 130mm이다. 이때의 노즐형식은 각각 분사각도(3')27°이며, 고압수 헤더압력을 180∼185kgf/㎠로 동일하게 고정하였다.

종래 장치의 경우, 최대 충돌압 지수가 7.1, 최소 충돌압 지수가 3.3으로서 충돌압 지수 편차는 3.8을 나타내며, 평균 충돌압 지수는 4.82를 나타낸다.

그러나, 본 고안의 경우는 최대 충돌압 지수가 7.3, 최소 충돌압 지수가 4.2로서 충돌압 지수 편차는 3.1을 나타내며, 평균 충돌압 지수는 5.85를 나타내었다.

즉, 열연판에 형성된 스케일의 제거는 열연강판에 충돌하는 고압수의 충돌압 분포에 의존하므로 충돌압 지수편차가 적고, 평균치가 높은 본 고안의 장치가 종래의 장치에 비해 균일한 스케일 제거가 이루어질 수 있는 것이다.

따라서, 본 고안의 장치를 열간압연공정에 적용시켜 사용하는 경우, 종래의 장치보다 탈스케일성이 우수하고, 균일하게 스케일을 제거할 수 있다.

또한, 본 고안은 열연공정의 압연설비가 최신화 및 연속화됨에 따라 종래의 탈스케일 설비를 기본 목적에 부합되게 개선, 적용시켜 최적 조건을 도출함으로써 보다 고표면 품질의 열연강판을 제조할 수 있고, 열간압연후 스케일 결함이 없는 무결함 열연강판을 제조할 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 제철소의 열간압연공정에서 생산되는 열연강판(4)의 상, 하표면상에 고압수를 분사시켜 그 표면에 형성된 스케일을 제거하는 장치에 있어서, 상부 헤더(1)는 분사각도(3)가 37°인 탈스케일 노즐(2)을 사용하고 이때 노즐(2)끝에서 열연강판(4)까지의 거리(H), 노즐간격(NP)의 비율을 3.4∼3.6으로 하여 3중 중첩이 되도록 설정하며, 하부 헤더(1')는 분사각도(3') 27°인 탈스케일 노즐(2')을 사용하고 상기 노즐(2') 끝에서 열연강판(4)까지의 거리(H)/노즐간격(NP)의 비율을 2.4∼2.6으로 하여 2중 중첩이 되도록 설정하며, 상, 하부 헤더(1)(1')의 압력을 180kgf/㎠이상, 185kgf/㎠이하로 설정함으로서 평균 충돌압을 증가시키고 충돌압 편차를 감소시킨 것을 특징으로 하는 열연강판의 스케일 제거장치.