KR970000895Y1 - 열처리로의 냉각분사노즐(Nozzle) - Google Patents

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Abstract

내용없음.

Description

열처리로의 냉각분사노즐(Nozzle)
제1도는 연속소둔 열처리 기기를 도시한 사시도.
제2도는 연속소둔 열처리 기기를 도시한 분해사시도.
제3도는 연속소둔 열처리 기기를 도시한 단면도.
제4도는 노즐을 도시한 단면도와 냉매분사형태를 도시한 것으로,
(a)도는 종래 냉각노즐을 도시한 단면도.
(b)도는 본 고안에 의한 냉각노즐을 도시한 단면도.
(c)도는 (a)도의 A-A'방향의 냉매분사형태를 도시한 개략도.
(d)도는 (b)도의 Q-Q'방향의 냉매분사형태를 도시한 개략도 .
제5도는 연속소둔 열처리시 분사각에 따른 극박 강판의 표면경도변화를 도시한 것으로,
(a)도는 종래 냉각노즐을 이용한 표면경도 변화도.
(b)도는 본 고안에 의한 냉각노즐을 이용한 표면경도 변화도이다.
＊ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 냉각분사노즐 2a : 석영관
2 b : 시편홀더 2c : 적외선 가열램프
2d : 냉각분사장치
본 고안은 열처리로의 냉각분사 노즐(Nozzle)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 두께가 얇은 극박 강판의 연속 소둔 작업시 열처리로의 균일한 냉각조건을 얻을 수 있는 냉각분사노즐에 관한 것이다.
일반적으로 냉연강판의 소둔 방식으로는 상소둔(Batch Annealing)범과 연속 소둔(Continuous Annealing)법이 있고, 소둔에 장시간 소요되어 생산성이 떨어지고 코일의 재질이 불균일한 특성을 보이는 상소둔법보다 생산성이 좋고 재질의 편차가 적은 연속소둔법을 이용하고 있다.
상기 연속소둔법을 행하는 연속소둔로는 가열대(Heating Zone), 균열대(Soaking Zone), 서냉대(Slow Cooling Zone), 급냉대( Rapid Colling Zone), 및 과시효대(Over-aging Zone)로 구성되며, 상기 가열대에서 급속 가열되고, 균열대에서 강판에 재결정 집합조직이 형성되는 재결정 및 결정립 성장이 일어나고, 상기 균열대와 서냉대에서 고용상태의 탄소로 존재하다가 급냉공정에서 과포화되고 이어서 과시효대에서 탄화물로 석출되는 것이다. 이와 같은 연속소둔로는 제1도, 제2도 및 제3도에 도시하였으며, 석영관(Quartz Tube)(2a)이 준비되고, 그 내측 상하부에는 적외선 가열램프(2c)가 설치되며, 상기 석영관(2a)의 내측 중앙부에 시편 홀더( Holder)(2b)와 냉각분사장치(Quartz Nozzle)(2d)가 장착된다.
상기 냉각분사장치(2b)의 주요구성요소인 냉각노즐(3)에 대한 종래의 형상을 제4도의 (a)에 도시하였으며, 제4도의 (c)도에는 상기 냉각노즐(3)을 통하여 냉매가 분사되는 현상을 도시하고, 상기 냉각노즐(3)은 일정한 직경을 가지는 원형구멍인 기공( Hole)(3a)을 나선방향으로 일정길이 떨어지도록 다수개 가진다.
그런데, 제4도의 (c)도에서 볼 수 있듯이 이러한 기공(3a)에서 분사되는 냉매의 형상 및 분사각의 영향에 의하여 시편에 직접적으로 냉각이 일어나는 부분(5)과 간접적으로 냉각이 일어나는 부분(4)으로 나뉘어진다. 즉, 상기 직접냉각부(5)의 부분은 과냉이 일어나고 간접 냉각부(4)의 부분은 서냉이 일어나게 되면 이와 같은 효과는 시편의 두께가 얇은 박강판의 경우에 더욱 심하게 일어나므로, 최종적으로 소둔된 시편이 위치별로 재질이 불균일하게 되는 등 정확한 냉각조건이 제어가 곤란하다.
즉, 상기한 종래의 냉각노즐(3)과 같은 구조로 이루어지는 연속소둔로를 이용하여 연속소둔을 할 경우, 냉각공정에서의 노즐형상 및 분사각이 적절하지 않으면 소둔효과 제어가 곤란하여 시편 길이방향으로의 냉각이 불균일하게 일어나 최종 소둔판의 재질에 악영향을 미치며 이와 같은 경향은 두께가 얇은 박판의 경우 더욱 심하게 나타나는 문제점이 있는 것이다.
본 고안은 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로 그 목적은, 열처리로의 냉각분사 장치에 있어서 두께가 얇은 박판의 소둔시에도 길이방향으로의 재질편차를 감소시키고 재질값의 신뢰도를 높일 수 있을 뿐만 아니란 열처리 기기의 활용도도 향상시킬수 있는 열처리로의 냉각분사노즐을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서, 본 고안은 석영관의 외측으로 적외선 가열램프가 설치되고, 상기 석영관의 내측으로 시편홀더와 냉각분사장치가 형성되며, 냉각용 냉매가 상기 냉각분사장치를 이루는 냉각분사노즐에 길이방향으로 연속된 미세함 틈을 가지도록 형성된 냉각노즐팁에서 분사되도록 한 열처리로의 냉각분사장치에 있어서, 상기 냉각노즐팁은 중공원통형 노즐몸체의 길이방향으로 지그재그 형상으로 형성되고, 상기 노즐몸체의 중앙에 대하여 노즐몸체의 원주방향에 대한 일측 단부로부터 타측 단부까지의 노즐팁 형성 범위가 15°이내로 이루어짐으로서 시편의 표면에 냉매가 균일하게 분사됨을 특징으로 하는 열처리로의 냉각분사노즐을 마련함에 의한다.
이하, 첨부된 도면을 기초로하여 본 고안의 일실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
제4도의 (b)도는 본 고안에 의한 열처리로의 냉각분사장치인 냉각분사노즐(1)을 도시하였으며, 상기 냉각분사노즐(1)을 이루는 중공원통형 몸체(1b)에는 그 길이방향으로 지그재그 형상의 미세한 틈(1㎜이내)을 가지는 노즐팁(1a)이 형성되고, 상기 노즐팁(1a)은 냉매 분사각이 15°이내로 되면(즉, 몸체(1b)의 중앙에 대하여 그 몸체(1b)의 원주방향에 대한 일측 단부로부터 타측 단부까지의 노즐팁(1a)형성범위가 15°이내), 상기 노즐분사각이 15°이내인 것은 냉매의 흐름을 원활히 하기 위함이고 15°이상일 경우 강한 분사압력에 의하여 상기 노즐팁(1a)의 틈이 파손될 수 있으며 분사기체의 퍼짐현상을 초래한다.
한편, 제5도는 연속소둔 열처리시 분사각에 따른 극박강판의 표면경도변화를 도시하였으며 (a)도는 종래의 냉각노즐을 (b)도는 본 고안에 의한 냉각노즐의 경우를 나타내고, 극박 냉연강판(두께 0.28㎜)을 각 소둔온도에서 유지후 급냉시켜주는 연속소둔 열처리하여 시편의 길이방향으로의 로크웰 표면경도(Rockwell Superficial Hardness , Hr30T)변화를 도시한 것이다.
상기 제5도의 (b)도에 도시된 바와 같이, 본 고안의 냉각분사 장치노즐을 사용할 경우 시험편의 길이 방향으로 거의 일정한 경도값인 Hr30T 59±3을 나타내었고, 제5도의 (a)도에 도시된 바와 같이 종래의 냉각노즐을 사용할 경우, 강의 재결정이 진행되는 단계인 630-640℃의 구간에서는 불균일한 열처리의 영향을 크게 받음에 따라 현저히 높은 표면경도값을 나타내며 재결정이 완전히 일어난 660-680℃의 경우에 있어서도 시험편의 길이방향으로의 경도편차는 본 고안에 의한 노즐을 사용한 경우에 비하여 훨씬 큼을 알 수 있다.
여기서, 경도값이 높이 올라간 부위(5')와 상대적으로 낮은 부위(4')의 간격(Length)은 기공과 기공 사이의 간격과 거의 일치하며, 이로 미루어보면 상기 경도값이 높이 올라간 부위(5')는 노즐(3)의 기공(3a)에서 분사되는 냉매에 직접적 영향을 받은 부위이고, 경도값이 낮은 부위(4')는 노즐(3)의 기공(3a)에서 분사되는 냉매에 간접적 영향을 받은 부위임을 알 수 있다.
상술한 바와 같이 본 고안의 열처리로 냉각분사 장치노즐에 의하면, 연속소둔작업 특히, 두께가 얇은 극박강판의 연속소둔 작업에 있어서 시편의 표면에 냉매가 균일하게 분사됨으로서 길이방향으로의 재질편차를 감소시키고 재질값의 신뢰도를 높일 수 있는 우수한 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

  1. 석영관(2a)의 외측으로 적외선 가열램프(2c)가 설치되고, 상기 석영관(2a)의 내측으로 시편홀더(2b)와 냉각분사장치(2d)가 형성되며, 냉각용 냉매가 상기 냉각분사장치(2d)를 이루는 냉각분사노즐에 길이방향으로 연속된 미세함 틈을 가지도록 형성된 냉각노즐팁에서 분사되도록 한 열처리로의 냉각분사장치에 있어서, 상기 냉각노즐팁(1a) 중공원통형 노즐몸체(1b)의 길이방향으로 지그재그 형상으로 형성되고, 상기 노즐몸체(1b)의 중앙에 대하여 노즐몸체(1b)의 원주방향에 대한 일측 단부로부터 타측 단부까지의 노즐팁(1a) 형성 범위치가 15°이내로 이루어짐으로서 시편의 표면에 냉매가 균일하게 분사됨을 특징으로 하는 열처리로의 냉각분사노즐.
KR2019930028662U 1993-12-20 1993-12-20 열처리로의 냉각분사노즐(Nozzle) KR970000895Y1 (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101454384B1 (ko) * 2013-01-25 2014-10-24 삼성중공업 주식회사 도료 작업성 평가장치

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