WO2017105060A1 - 냉각 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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WO2017105060A1
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Posco Co Ltd
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    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
    • B22D11/22—Controlling or regulating processes or operations for cooling cast stock or mould

Definitions

  • Embodiments relate to a cooling system and a method thereof, and more particularly, to a cooling system and method for secondary cooling of cast iron cast steel produced through a continuous casting facility.
  • Ferro alloy is a kind of pig iron containing a large amount of elements other than carbon, and is mainly used as a deoxidizer, a desorbing agent and a dedusting agent in the manufacture and steelmaking operations of alloy steel or cast iron. Ferroalloys can be produced as solid casts in the molten state by continuous casting equipment.
  • the ferroalloy cast produced through the continuous casting facility is then unloaded in a box and secondary cooled to 300 degrees or less through air cooling.
  • the cast iron slab cooled by air cooling is moved to a jaw crusher (crusher) is crushed into a small ingot of a certain particle size (for example about 5cm) is supplied to the demand.
  • the problem to be solved by the embodiment is to provide a cooling system and method for improving the cooling rate during secondary cooling of continuous cast iron alloy cast, and to prevent temperature rise and dust generation in the factory.
  • Cooling system including a cooling table for feeding the feed and a vibrator coupled to the cooling table and vibrating the cooling table, and coupled to the upper portion of the cooling table, A cooling cover having a tunnel shape, the cooling cover forming an inner wall of the cooling cover and disposed in an inner space of the cooling cover and a shield part for absorbing or shielding radiant heat of the feed and spraying coolant to the shield part; And an injector to form an outer wall of the cooling cover and to seal the inner space.
  • the cooling method of the cooling system may include the step of cooling the cast iron alloy being transferred through the cooling table.
  • FIG. 1A and 1B schematically illustrate a cooling system according to an embodiment.
  • FIG. 2 schematically illustrates a vibration feeder according to an embodiment.
  • FIG. 5 schematically illustrates a cooling method of a cooling system according to an embodiment.
  • FIG. 1A and 1B schematically illustrate a cooling system according to an embodiment, respectively, which are viewed from the side and the front, respectively.
  • 2 schematically illustrates a vibration feeder according to an embodiment.
  • 3 and 4 schematically show the cooling cover in the embodiment, Figure 3 is a cross-sectional view of the cooling cover and Figure 4 is a view of the cooling cover from above.
  • the cooling system 100 may include a vibration feeder 110 and a cooling cover 120.
  • Vibration feeder 110 is a device for generating a supply by feeding the appropriate amount by generating a vibration.
  • the vibration feeder 110 may include a cooling stand 111, a vibrator 112, a support 113, and the like.
  • the cooling stand 111 transfers the feed when it is input and performs a function of cooling the feed through vibration.
  • the cooling stand 111 has a structure in which a plurality of inclined surfaces are connected in a step shape.
  • the cooling stand 111 may be formed to have a higher height of the inclined surface of the inlet side into which the feed is input than the height of the inclined side of the outlet side from which the feed is discharged. Accordingly, when the feed is input to the cooling stand 111, the feed may be gradually transferred downward by the vibration and gravity to be discharged to the outlet side.
  • the vibrator 112 generates vibration in the vertical direction.
  • the vibrator 112 is coupled to the lower portion of the cooling stand 111, and the vibration generated by the vibrator 112 is transmitted to the cooling stand 111.
  • the cooling stand 111 is vibrated in the vertical direction by the vibrator 112
  • the feed is transferred along the inclined surface of the cooling stand 111.
  • the feed is vibrated and cooled due to the vertical vibration of the cooling stand 111.
  • the support 113 serves to support the cooling stand 111 and the vibrator 112.
  • the vibrating feeder 110 having the above-described structure vibrates the feed in the up and down direction together with the cooling table 111 to generate forced convection. Forced convection generated by vibration can increase the rate of heat exchange between the feed and the air, thereby improving the cooling rate of the feed by air cooling.
  • a tunnel-shaped cooling cover 120 formed along the cooling stand 111 may be coupled to an upper portion of the vibration feeder 110.
  • the cooling cover 120 may be coupled to the vibration feeder 110 in a structure that seals the upper portion of the cooling stand 111 of the vibration feeder 110 from the outside.
  • the cooling cover 120 is provided with a double-walled water jacket structure and performs a cooling function by spraying the cooling water into the internal space.
  • the cooling cover 120 may include a shield shield 121, a water spray 122, a water sealing 123, a water line 124, and the like. It may include. Meanwhile, in FIG. 3, for example, the cooling cover 120 has a semicircular tunnel shape, but the embodiment is not limited thereto. The cooling cover 120 may be deformed into various tunnel shapes, for example, rectangular, sadia-ra, and the like.
  • the shield part 121 forms an inner wall of the cooling cover 120, and the sealing part 123 forms an outer wall of the cooling cover 120.
  • Cooling water line 124 is located between the inner wall made of the shield portion 121 and the outer wall made of the sealing portion 123.
  • the shield part 121 may be provided in a tunnel shape covering the upper portion of the cooling stand 111.
  • the shield unit 121 absorbs or shields radiant heat of the feed passing through the cooling table 111.
  • the plurality of injectors 122 are positioned in the inner space of the cooling cover 120.
  • the injector 122 receives coolant through the coolant line 124 and injects the coolant to the outer surface of the shield unit 121.
  • the plurality of injectors 122 may be spaced apart by a predetermined interval along the outer surface of the shield portion 121. As illustrated in FIG. 4, the plurality of injectors 122 may be disposed at uniform intervals along the outer surface of the shield portion 121 so that the cooling water spraying region 401 is uniformly disposed.
  • the sealing unit 123 functions to seal the space inside the cooling cover 120 from the outside in order to prevent the scattered water generated by the coolant sprayed by the injector 122 from leaking into the factory.
  • the sealing part 123 may be formed to surround the plurality of injectors 122 and the coolant line 124 disposed along the outer surface of the shield part 121 and the outer surface of the shield part 121.
  • the sealing unit 123 may be formed with at least one hole 410 for discharging the cooling water to a cooling tower (not shown) as shown in FIG. 4 for reuse of the cooling water.
  • the cooling water 402 used to cool the shield 121 is collected at the lower portion of the cooling cover 120 by the sealing part 123, and then through the hole 410 formed to discharge the cooling water from the sealing part 123. It can be discharged and recovered to the cooling tower.
  • the cooling water recovered by the cooling tower may be cooled after being cooled in the cooling tower and then supplied to the injector 122 through the cooling water line 124 and reused.
  • the cooling cover 120 of the above-described structure may improve the cooling rate of the feed through radiation cooling to absorb the radiant heat from the feed moving in the cooling tunnel and to cool it through the cooling water. Radiant heat emitted from the feed in the cooling tunnel is absorbed through the shield portion 121 of the cooling cover 120. When the coolant sprays the coolant to the shield 121 through the injector 122 while the shield 121 absorbs the radiant heat of the feed, the coolant recovers the radiant heat absorbed from the feed by the shield 121. Cool 121. The cooling water absorbing the radiant heat of the feed from the shield portion 121 is moved to the cooling tower, and cooled by the cooling tower.
  • the cooling cover 120 may cover the upper surface of the cooling table 111 in a tunnel shape as a whole, thereby minimizing the outflow of dust generated from the feed into the factory.
  • the cooling cover 120 may cover the upper surface of the cooling table 111 in a tunnel shape as a whole, thereby minimizing the outflow of dust generated from the feed into the factory.
  • by circulating the cooling water only in the inner space of the cooling cover 120 it is possible to minimize the increase in the temperature in the plant equipment by the cooling water absorbed the high temperature heat from the feed.
  • the cooling system 100 may generate forced convection and radiative cooling through the vibratory feeder 110 and the cooling cover 120 to increase the cooling rate of the feed. As such, it is possible that sufficient cooling takes place while the feed passes through the cooling system 100 to deliver the feed to the next process without interrupting the process for further cooling.
  • the cooling system 100 of the above-described structure may be a secondary cooling system for secondary cooling of the continuously cast slab.
  • the cooling target of the cooling system 100 is a continuously cast slab
  • the inlet side and the outlet side of the cooling system 100 is connected to the outlet side of the continuous casting equipment and the inlet side of the jaw crusher (not shown), respectively.
  • the cooling system 100 of the structure described above may be coupled to a continuous casting installation.
  • the vibrating feeder 110 of the cooling system 100 corresponds to a continuous casting machine
  • the cooling table 111 may correspond to a solidifying table manufactured by casting molten iron in a molten state in the continuous casting machine.
  • the cooling cover 120 may be coupled to the upper portion of the continuous casting machine, to perform a function of cooling the molten iron alloy in the molten state for the production of cast steel in the continuous casting process.
  • the cooling system 100 is used as the primary cooling system in the continuous casting facility, the secondary casting process may be omitted because sufficient cooling of the cast steel is performed in the continuous casting process.
  • FIG. 5 schematically illustrates a cooling method of a cooling system according to an embodiment.
  • the cooling system 100 generates vibration through the vibration feeder 110 as the supply of the feed is started to the cooling stage 111 of the vibration feeder 110. Start the feed transfer (S110).
  • the feed is conveyed along the inclined surface of the cooling stand 111 by the vibration of the vibrating feeder 110, the air-cooled cooling by forced convection generated by the vibration of the vibrating feeder 110 during the conveying process This is done.
  • the cooling system 100 radiates and cools the feed through the tunnel-shaped cooling cover 120 covering the upper portion of the vibrating feeder 110 while the feed is being transferred by the vibrating feeder 110 (S120).
  • the cooling system 100 operates the injector 122 when the shield 121 forming the inner surface of the cooling cover 120 absorbs radiant heat from a feed that moves through the cooling tunnel. 121) spray coolant.
  • the coolant injected from the injector 122 recovers heat from the shield 121 heated by radiant heat of the feed to cool the shield 121.
  • the feed cooled by the cooling system 100 can then be fed to a crusher, where it can be crushed into lumps of a predetermined size by the crusher.
  • the cooling system 100 cools the feed compared to the air cooling through the field through the forced convection generated by the vibrating feeder 110, and the radiant cooling using the tunnel-shaped cooling cover 120.
  • the speed can be increased significantly.
  • Such a cooling system 100 can lower the temperature of the feed to the desired temperature without additional cooling process if the length of the cooling stand 111 and the cooling cover 120 is properly designed.
  • the 900 degree cast iron cast through the cooling system 100 may be lowered to about 300 degrees. Therefore, the cooling process can be carried out in a continuous process of the continuous casting process, unlike the secondary cooling method through the existing yard, there is an effect that the operation cost for the yard is reduced and the product cost is reduced.
  • the cooling rate is also increased, thereby improving productivity.
  • the cooling method according to the embodiment of the present invention may be executed through software.
  • the constituent means of the present invention are code segments that perform the necessary work.
  • the program or code segments may be stored on a processor readable medium or transmitted by a computer data signal coupled with a carrier on a transmission medium or network.
  • Computer-readable recording media include all kinds of recording devices that store data that can be read by a computer system. Examples of the computer-readable recording device include ROM, RAM, CD-ROM, DVD_ROM, DVD_RAM, magnetic tape, floppy disk, hard disk, optical data storage device, and the like.
  • the computer readable recording medium can also be distributed over network coupled computer devices so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion.

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Abstract

냉각 시스템은, 공급물을 이송하는 냉각대 및 상기 냉각대에 결합하여 상기 냉각대를 진동시키는 진동기를 포함하는 진동 피더, 그리고 상기 냉각대의 상부에 결합하며, 터널 형상인 냉각 커버를 포함하며, 상기 냉각 커버는, 상기 냉각 커버의 내벽을 형성하며 상기 공급물의 복사열을 흡수 또는 차폐하는 실드부와 상기 냉각 커버의 내부 공간에 배치되며 냉각수를 상기 실드부에 분사하는 분사기 및, 상기 냉각 커버의 외벽을 형성하며 상기 내부 공간을 밀폐하는 실링부를 포함할 수 있다.

Description

냉각 시스템 및 그 방법
실시 예는 냉각 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연속 주조 설비를 통해 제조된 합금철 주편의 2차 냉각을 위한 냉각 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
합금철(ferro alloy)은 탄소 이외의 원소를 다량으로 함유하는 선철의 일종으로 주로 합금강 또는 합금주철의 제조와 제강 작업에 있어서 탈산제, 탈류제 및 탈진제로서 사용된다. 합금철은 연속 주조 설비에 의해 용탕 상태에서 고상(solid)의 주편으로 제조될 수 있다.
연속 주조 설비를 통해 생산된 합금철 주편은, 이후 박스에 담긴 상태로 야적되어 공냉(air cooling)을 통해 300도 이하로 2차 냉각된다. 그리고, 공냉을 통해 냉각된 합금철 주편은 쇄석기(jaw crusher)로 이동되어 일정한 입도(예를 들어 5cm 내외)의 작은 괴로 분쇄되어 수요가로 공급된다.
한편, 전술한 바와 같이 연속 주조된 합금철 주편을 공냉 방식으로 2차 냉각하는 경우, 주편을 담은 박스를 야적하기 위한 넓은 부지를 필요로 한다. 또한, 공냉 방식의 특성 상 냉각 속도가 느려 생산성이 떨어지고, 공냉 시 주편에서 발산되는 열로 인해 공장 내 온도가 상승하고 분진이 발생하게 된다.
실시 예를 통해 해결하려는 과제는 연속 주조된 합금철 주편을 2차 냉각 시 냉각 속도를 향상시키고 공장 내 온도 상승과 분진 발생을 방지하기 위한 냉각 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 실시 예에 따른 냉각 시스템은, 공급물을 이송하는 냉각대 및 상기 냉각대에 결합하여 상기 냉각대를 진동시키는 진동기를 포함하는 진동 피더, 그리고 상기 냉각대의 상부에 결합하며, 터널 형상인 냉각 커버를 포함하며, 상기 냉각 커버는, 상기 냉각 커버의 내벽을 형성하며 상기 공급물의 복사열을 흡수 또는 차폐하는 실드부와 상기 냉각 커버의 내부 공간에 배치되며 냉각수를 상기 실드부에 분사하는 분사기 및, 상기 냉각 커버의 외벽을 형성하며 상기 내부 공간을 밀폐하는 실링부를 포함할 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 냉각 시스템의 냉각 방법은, 합금철 주편을 냉각대로 공급받는 단계, 상기 냉각대를 진동시켜 상기 공급물을 이송시키는 단계, 그리고 상기 냉각대의 상부에 결합하며 이중 벽 구조인 냉각 터널의 내부 공간에 냉각수를 분사하여, 상기 냉각대를 통해 이송 중인 상기 합금철 주편을 냉각시키는 단계를 포함할 수 있다.
실시 예에 따르면, 연속 주조된 주편의 2차 냉각 시 냉각 속도를 개선하여 생산성을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 연속 주조된 주편의 2차 냉각 시 주편에서 발산되는 열에 의해 공장 내 온도가 상승하는 것을 방지할 수 있으며, 주편에 의한 분진 발생 또한 방지할 수 있다.
도 1a 및 1b는 실시 예에 따른 냉각 시스템을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 실시 예에 따른 진동 피더를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3 및 도 4는 실시 예에 냉각 커버를 개략적으로 도시한 것이다.
도 5는 실시 예에 따른 냉각 시스템의 냉각 방법을 개략적으로 도시한 것이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
이하, 필요한 도면들을 참조하여 실시 예에 따른 냉각 시스템 및 그 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1a 및 1b는 실시 예에 따른 냉각 시스템을 개략적으로 도시한 것으로서, 각각 냉각 시스템을 측면과 정면에서 바라본 것이다. 도 2는 실시 예에 따른 진동 피더를 개략적으로 도시한 것이다. 도 3 및 도 4는 실시 예에 냉각 커버를 개략적으로 도시한 것으로서, 도 3은 냉각 커버의 단면을 도시한 것이고 도 4는 냉각 커버를 위에서 바라본 도면이다.
도 1a 및 1b를 참조하면, 냉각 시스템(100)은 진동 피더(110) 및 냉각 커버(120)를 포함할 수 있다.
진동 피더(110)는 진동을 발생시켜 공급물을 적정량씩 이송하여 공급하는 장치이다.
도 2를 참조하면, 진동 피더(110)는 냉각대(111), 진동기(112), 지지대(113) 등을 포함할 수 있다.
냉각대(111)는 공급물이 투입되면 이를 이송하며, 진동을 통해 공급물을 냉각시키는 기능을 수행한다. 냉각대(111)는 복수의 경사면이 계단 형상으로 연결되는 구조이다. 냉각대(111)는 공급물이 투입되는 입구측의 경사면 높이가 공급물이 배출되는 출구측 경사면 높이에 비해 높게 형성될 수 있다. 이에 따라, 냉각대(111)로 공급물이 투입되면, 진동과 중력에 의해 공급물이 점차 아래 방향으로 이송되어 출구측으로 배출될 수 있다.
진동기(112)는 상하 방향의 진동을 발생시킨다. 진동기(112)는 냉각대(111)의 하부에 결합하며, 진동기(112)에 의해 발생된 진동은 냉각대(111)로 전달된다. 진동기(112)에 의해 냉각대(111)가 상하 방향으로 진동되면, 냉각대(111)의 경사면을 따라서 공급물이 이송된다. 또한, 냉각대(111)의 상하 방향 진동으로 인해 공급물이 진동하여 냉각된다.
지지대(113)는 냉각대(111) 및 진동기(112)를 지지하는 기능을 수행한다.
전술한 구조의 진동 피더(110)는 냉각대(111)와 함께 공급물을 상하 방향으로 진동시켜 강제 대류(forced convection)를 발생시킨다. 진동에 의해 발생되는 강제 대류는 공급물과 공기 간의 열 교환 속도를 증가시켜 공냉에 의한 공급물의 냉각 속도를 향상시킬 수 있다.
다시, 도 1a 및 도 1b를 보면, 진동 피더(110)의 상부에는 냉각대(111)를 따라서 형성되는 터널 형상의 냉각 커버(120)가 결합될 수 있다. 냉각 커버(120)는 진동 피더(110)의 냉각대(111) 상부를 외부로부터 밀폐하는 구조로 진동 피더(110)에 결합될 수 있다. 냉각 커버(120)는 이중 벽으로 이루어지는 냉각수 재킷(water jacket) 구조로 마련되며, 내부 공간에 냉각수를 분사하여 냉각 기능을 수행한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 냉각 커버(120)는 실드부(radial shield, 121), 분사기(water spray, 122), 실링부(water sealing, 123), 냉각수라인(water line, 124) 등을 포함할 수 있다. 한편, 도 3에서는 냉각 커버(120)가 반원 형의 터널 형상인 것을 예를 들어 도시하였으나, 실시 예는 이로 한정되는 것은 아니다. 냉각 커버(120)는 예를 들어, 직사각형, 사디라꼴 등 다양한 터널 형상으로 변형이 가능하다.
실드부(121)는 냉각 커버(120)의 내벽을 형성하며, 실링부(123)는 냉각 커버(120)의 외벽을 형성한다.
실드부(121)로 이루어지는 내벽과 실링부(123)로 이루어지는 외벽 사이에는 외부로부터 밀폐된 공간부가 형성되며, 냉각 커버(120)의 내부 공간부에는 분사기(122) 및 분사기(122)가 설치되는 냉각수라인(124)이 위치한다.
실드부(121)는 냉각대(111)의 상부를 커버하는 터널 형상으로 마련될 수 있다. 실드부(121)는 냉각대(111)를 통과하는 공급물의 복사열을 흡수 또는 차폐하는 기능을 수행한다.
냉각 커버(120)의 내부 공간부에는 복수의 분사기(122)가 위치한다. 분사기(122)는 냉각수라인(124)을 통해 냉각수를 공급 받고, 이를 실드부(121)의 외면으로 분사한다. 복수의 분사기(122)는 실드부(121)의 외면을 따라서 소정 간격 이격되어 배치될 수 있다. 복수의 분사기(122)는 도 4에 도시된 바와 같이, 냉각수 살포 영역(401)이 균일하게 배치되도록, 실드부(121)의 외면을 따라서 균일한 간격으로 배치될 수 있다.
실링부(123)는 분사기(122)에 의해 분사된 냉각수가 비산되어 발생하는 비산수가 공장 내부로 유출되는 것을 방지하기 위해, 냉각 커버(120) 내부의 공간부를 외부로부터 밀폐하는 기능을 수행한다. 이를 위해, 실링부(123)는 실드부(121)의 외면과 실드부(121)의 외면을 따라서 배치되는 복수의 분사기(122)와 냉각수라인(124)을 감싸도록 형성될 수 있다.
실링부(123)에는 냉각수의 재사용을 위해 도 4에 도시된 바와 같이 냉각수를 냉각타워(미도시)로 배출하는 적어도 하나의 구멍(410)이 형성될 수 있다. 실드부(121)의 냉각에 사용된 냉각수(402)는 실링부(123)에 의해 냉각 커버(120) 하부에 모아진 후, 실링부(123)에서 냉각수를 배출하기 위해 형성된 구멍(410)을 통해 배출되어 냉각타워로 회수될 수 있다. 냉각타워로 회수된 냉각수는 냉각타워에서 냉각된 후 다시 냉각수라인(124)을 통해 분사기(122)로 공급되어 재사용될 수 있다.
전술한 구조의 냉각 커버(120)는 냉각 터널 내를 이동하는 공급물로부터 복사열을 흡수하고, 냉각수를 통해 이를 냉각시키는 복사 냉각(radiation cooling)을 통해 공급물의 냉각 속도를 향상시킬 수 있다. 냉각터널 내 공급물로부터 발산되는 복사열은 냉각 커버(120)의 실드부(121)를 통해 흡수된다. 실드부(121)가 공급물의 복사열을 흡수한 상태에서 분사기(122)를 통해 실드부(121)로 냉각수를 분무하면, 실드부(121)가 공급물로부터 흡수한 복사열을 냉각수가 회수하여 실드부(121)를 냉각시킨다. 실드부(121)로부터 공급물의 복사열을 흡수한 냉각수는 냉각타워로 이동하고, 냉각타워에 의해 냉각된다.
또한, 냉각 커버(120)는 터널 형상으로 냉각대(111)의 상부면을 전체적으로 커버함으로써, 공급물에서 발생하는 분진이 공장 내부로 유출되는 것을 최소화할 수 있다. 또한, 냉각 커버(120)의 내부 공간 내에서만 냉각수를 순환시킴으로써, 공급물로부터 고온의 열을 흡수한 냉각수에 의해 공장 설비 내 온도가 상승하는 것을 최소화할 수 있다.
전술한 바와 같이, 냉각 시스템(100)은 진동 피더(110)와 냉각 커버(120)를 통해 강제 대류와 복사 냉각을 발생시켜 공급물의 냉각 속도를 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 공급물이 냉각 시스템(100)을 통과하는 동안 충분한 냉각이 이루어져 추가 냉각을 위한 공정 중단 없이 다음 공정으로 공급물을 전달하는 것이 가능하다.
전술한 구조의 냉각 시스템(100)은 연속 주조된 주편의 2차 냉각을 위한 2차 냉각 시스템일 수 있다. 이 경우, 냉각 시스템(100)의 냉각 대상은 연속 주조된 주편이고, 냉각 시스템(100)의 입구측과 출구측에는 각각 연속 주조 설비의 출구측과 쇄석기(jaw crusher, 미도시)의 입구측이 연결될 수 있다. 따라서, 연속 주조된 주편은 냉각 시스템(100)의 입구측으로 투입되어 냉각 시스템(100)에 의해 2차 냉각된 후 쇄석기로 바로 배출될 수 있다. 이에 따라, 연속 주조 공정 후 공정의 중단 없이 2차 냉각 공정과 분쇄 공정을 연속 공정으로 수행하는 것이 가능하다.
전술한 구조의 냉각 시스템(100)은 연속 주조 설비에 결합될 수도 있다. 이 경우, 냉각 시스템(100)의 진동 피더(110)는 연속 주조기에 대응되며, 냉각대(111)는 연속 주조기에서 용탕 상태의 합금철이 응고되어 주편으로 제조되는 응고대에 대응할 수 있다. 또한, 냉각 커버(120)는 연속 주조기의 상부에 결합하여, 연속 주조 공정에서 주편 제조를 위해 용탕 상태의 합금철을 냉각 시키는 기능을 수행할 수 있다. 냉각 시스템(100)이 연속 주조 설비 내 1차 냉각 시스템으로 사용될 경우, 연속 주조 공정에서 주편의 충분한 냉각이 이루어져 2차 냉각 공정이 생략될 수도 있다.
도 5는 실시 예에 따른 냉각 시스템의 냉각 방법을 개략적으로 도시한 것이다.
도 5를 참조하면, 실시 예에 따른 냉각 시스템(100)은 진동 피더(110)의 냉각대(111)로 공급물의 공급이 개시됨에 따라(S100), 진동 피더(110)를 통해 진동을 발생시켜 공급물 이송을 시작한다(S110).
상기 S110 단계에서, 공급물은 진동 피더(110)의 진동에 의해 냉각대(111)의 경사면을 따라서 이송되며, 이송 과정 중 진동 피더(110)의 진동으로 발생하는 강제대류에 의해 공냉 방식의 냉각이 이루어진다.
냉각 시스템(100)은 진동 피더(110)에 의해 공급물이 이송되는 동안 진동 피더(110)의 상부를 덮는 터널 형상의 냉각 커버(120)를 통해 공급물을 복사 냉각 시킨다(S120).
상기 S120 단계에서, 냉각 시스템(100)은 냉각 커버(120)의 내면을 형성하는 실드부(121)가 냉각 터널을 이동하는 공급물로부터 복사열을 흡수하면, 분사기(122)를 작동시켜 실드부(121)로 냉각수를 분사한다. 분사기(122)에서 분사된 냉각수는 공급물의 복사열로 가열된 실드부(121)로부터 열을 회수하여 실드부(121)를 냉각시키게 된다.
냉각 시스템(100)에 의해 냉각된 공급물은 이후 쇄석기로 공급되어, 쇄석기에 의해 소정 크기의 괴로 분쇄될 수 있다.
전술한 실시 예에 따르면, 냉각 시스템(100)은 진동 피더(110)에 의해 발생하는 강제 대류와, 터널 형상의 냉각 커버(120)를 이용한 복사 냉각을 통해 야적을 통한 공냉 시에 비해 공급물의 냉각 속도를 현저히 증가시킬 수 있다. 이러한 냉각 시스템(100)은 냉각대(111)와 냉각 커버(120)의 길이를 적절하게 설계할 경우, 추가 냉각 공정 없이 공급물의 온도를 원하는 온도로 낮추는 것이 가능하다. 예를 들어, 900도의 합금철 주편이 냉각 시스템(100)을 통과하면서 300도 내외로 온도가 낮아질 수도 있다. 따라서, 기존의 야적을 통한 2차 냉각 방식과 달리 연속 주조 공정의 연속된 공정으로 냉각 공정을 진행할 수 있어, 야적을 위한 조업 인원이 절감되어 제품 단가가 감소하는 효과가 있다. 또한, 야적을 통한 추가 냉각을 진행할 필요가 없어 야적을 위한 부지가 필요하지 않으며, 냉각 속도 또한 증가하여 생산성이 향상되는 효과가 있다.
본 발명의 실시 예에 의한 냉각 방법은 소프트웨어를 통해 실행될 수 있다. 소프트웨어로 실행될 때, 본 발명의 구성 수단들은 필요한 작업을 실행하는 코드 세그먼트들이다. 프로그램 또는 코드 세그먼트들은 프로세서 판독 기능 매체에 저장되거나 전송 매체 또는 통신망에서 반송파와 결합된 컴퓨터 데이터 신호에 의하여 전송될 수 있다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 장치의 예로는, ROM, RAM, CD-ROM, DVD_ROM, DVD_RAM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있다. 또한, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 장치에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
지금까지 참조한 도면과 기재된 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 용이하게 선택하여 대체할 수 있다. 또한 당업자는 본 명세서에서 설명된 구성요소 중 일부를 성능의 열화 없이 생략하거나 성능을 개선하기 위해 구성요소를 추가할 수 있다. 뿐만 아니라, 당업자는 공정 환경이나 장비에 따라 본 명세서에서 설명한 방법 단계의 순서를 변경할 수도 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시형태가 아니라 특허청구범위 및 그 균등물에 의해 결정되어야 한다.

Claims (11)

  1. 공급물을 이송하는 냉각대 및 상기 냉각대에 결합하여 상기 냉각대를 진동시키는 진동기를 포함하는 진동 피더, 그리고
    상기 냉각대의 상부에 결합하며, 터널 형상인 냉각 커버를 포함하며,
    상기 냉각 커버는, 상기 냉각 커버의 내벽을 형성하며 상기 공급물의 복사열을 흡수 또는 차폐하는 실드부와 상기 냉각 커버의 내부 공간에 배치되며 냉각수를 상기 실드부에 분사하는 분사기 및, 상기 냉각 커버의 외벽을 형성하며 상기 내부 공간을 밀폐하는 실링부를 포함하는 냉각 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 분사기에 의해 분사된 냉각수를 회수하여 냉각시키고, 냉각된 냉각수를 상기 분사기로 순환시키는 냉각타워를 더 포함하는 냉각 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 실링부는 상기 분사기에 의해 분사된 냉각수를 상기 냉각타워로 배출하는 적어도 하나의 구멍을 포함하는 냉각 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 공급물은 주편을 포함하며,
    상기 냉각대는 연속 주조 설비로부터 상기 주편을 공급받는 냉각 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 냉각대는 쇄석기로 상기 주편을 공급하는 냉각 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 냉각대는 복수의 경사면이 계단 형상으로 연결되는 구조인 냉각 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 냉각 커버는 반원 형상인 냉각 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 진동 피더는 연속 주조기인 냉각 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 냉각 시스템은 연속 주조된 합금철 주편의 2차 냉각 설비인 냉각 시스템.
  10. 냉각 시스템의 냉각 방법에 있어서,
    합금철 주편을 냉각대로 공급받는 단계,
    상기 냉각대를 진동시켜 상기 합금철 주편을 이송시키는 단계, 그리고
    상기 냉각대의 상부에 결합하며 이중 벽 구조인 냉각 터널의 내부 공간에 냉각수를 분사하여, 상기 냉각대를 통해 이송 중인 상기 합금철 주편을 냉각시키는 단계를 포함하는 냉각 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 냉각 터널의 내부 공간에 분사된 냉각수를 냉각 타워로 회수하여 냉각시키는 단계, 그리고
    상기 냉각 타워에 의해 냉각된 냉각수를 상기 냉각 터널의 내부 공간으로 순환시키는 단계를 더 포함하는 냉각 방법.
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