WO2020130566A2 - 금속소재 냉각장치 - Google Patents

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    • C23C2/40—Plates; Strips
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Definitions

  • the present invention relates to a metal material cooling device capable of adjusting the injection amount.
  • the steel sheet (cold rolled steel sheet) 1 unrolled from a pay off reel is heat-treated through a welding machine and a looper, and then stabilizes with the sink roll 4 of the snout and plating bath 2 While passing through the rolls 5, molten metal, for example, molten zinc 3 is attached to the surface of the steel sheet 1, and is subjected to high pressure in a gas wiping facility 6 on a plating bath (also called an'air knife').
  • the plating thickness of the steel sheet 1 is controlled by spraying gas (inert gas or air).
  • the plated steel sheet 1 is plated as it progresses through the vibration damping facility 7 and the cooling device 8 and the transfer roll 9, wherein the vibration damping facility passes through the gas wiping region 1 The vibration of the plate is suppressed to make the plating thickness control uniform.
  • the cooling device 8 is usually provided on both sides of the steel sheet 1 that is vertically transported, it is also referred to as a cooling tower.
  • the cooling device 8 of the plated steel sheet solidifies the liquid galvanized layer attached to the surface of the high-temperature plated steel sheet that is vertically transported, and the temperature of the steel sheet 1 is 300° C. or less until immediately before the transfer roll 9. It is an important facility to smoothly carry out the subsequent transfer or post-processing of the steel sheet 1 by quenching.
  • the conventional cooling device 8 is sprayed vertically to the nozzle injection air to the steel sheet 1, and is dispersed in the up/down and width directions after the steel sheet 1 collides.
  • the nozzle injection air sprayed from the cooling device 8 is discharged to the side surface of the chamber where the pressure is relatively low after the steel plate 1 collides.
  • the nozzle jet air having a high flow rate causes a flow on the surface of the plated layer while moving to the side portion after a strong impact on the steel sheet.
  • the collision pressure width of the vertically injected air is large, and the temperature difference between the center of the steel plate and both edges is larger than that of the narrow width material.
  • the jet air that has collided with both edges is discharged to the side, and the edge portion temperature is lowered, thereby causing solidification of the plating layer compared to the center of the steel sheet.
  • a fine comb-shaped pattern is generated on the surface of the plating layer by the flow.
  • the high corrosion-resistant plated steel sheet is a nozzle injection method that can reduce the injection air collision pressure and secure the maximum cooling flow rate at both edges in the non-solidified section of the plating layer, and change the shape of both edge injections according to the production material (GI, high corrosion resistance). Is required.
  • the present invention as one aspect, to provide a metal material cooling device that can improve the surface quality by preventing the surface defects of the metal material by lowering the collision pressure with the metal material.
  • the present invention is to provide a metal material cooling apparatus capable of improving cooling performance while enabling uniform cooling of an edge region of a metal material through induction refinement of a cooling medium.
  • the present invention is an injection cooling unit for spraying a cooling medium on the surface of the metal material; And an injection amount adjusting unit controlling an injection amount of the cooling medium by adjusting a passing ratio of the cooling medium injected from the injection cooling unit to the edge region of the metal material.
  • the injection cooling unit includes a main chamber to which a fluid supply line to which a cooling medium is supplied is connected; It may be provided in the multi-stage along the metal material on the front surface of the main chamber, the injection chamber is formed with an injection line for spraying the cooling medium with a metal material.
  • a plurality of injection chambers are installed in multiple stages according to the transport direction of the metal material in the injection cooling unit, and the injection amount adjusting unit may be installed in a plurality corresponding to the plurality of injection chambers.
  • the injection amount adjusting unit may be formed of a breathable material that rotates along the front surface of the injection chamber and covers both edge regions of the injection chamber to reduce the flow rate of the cooling medium injected.
  • the injection amount adjusting unit while rotating from the upper side to the lower side of the injection chamber, upper control means for covering the injection line of the edge region of the injection chamber to control the flow rate of the cooling medium; And, it is rotatably installed from the lower side of the injection chamber to the upper side, covering the injection line of the edge region of the injection chamber, a lower adjustment means for adjusting the flow rate of the cooling medium; may be provided.
  • the injection amount adjusting unit may be composed of only one of the upper adjusting means and the lower adjusting means.
  • the top plate body is formed extending in the width direction of the injection chamber; And a pair of cover members extending from both edge regions of the leaflet body in the direction of the injection line of the injection chamber, and covering the edge region of the injection line.
  • the cover body and at least the cover member among the cover members are made of a mesh material through which the cooling medium passes, and may have a circular arc cross section so as to be rotatable along the front surface of the spray chamber.
  • the cover member of the upper adjusting means and the cover member of the lower adjusting means may have different lengths extending from the cover plate body.
  • the entire injection mode in which the cooling medium is injected through the entire injection line of the injection chamber;
  • a first adjustment injection mode in which the flow rate of the cooling medium is controlled while the edge region of the injection line is covered by any one of the upper adjustment means and the lower adjustment means;
  • a second control injection mode in which the flow rate of the cooling medium is controlled while the edge region of the injection line is overlapped by the upper control means and the lower control means.
  • the injection amount adjustment unit may further include a control driving unit for driving to cover or open the edge region of the injection cooling unit.
  • the adjustment driving unit, the upper rotating plate is installed on both sides of the upper adjustment means of the injection amount adjustment unit; A lower rotating plate installed on both sides of the lower adjusting means of the injection amount adjusting unit and hinged with the upper rotating plate; And, while moving back and forth by the driving member, the multi-axis adjusting arm to rotate on the upper and lower rotating plate, respectively.
  • the multi-axis adjustment arm an adjustment frame that moves back and forth by a drive member;
  • One side is hinged to the control frame, the other side is an upper control arm hinged to the upper rotating plate;
  • one side is hinged to the adjustment frame, the other side is a lower adjustment arm hinged to the lower rotating plate;
  • the driving member includes a rotary drive motor installed in the injection cooling unit; A central gear box to which the motor shaft of the rotary drive motor is connected; A pair of gear bars connected in the left and right directions to the central gear box; A pair of end gear boxes respectively connected to the pair of gear bars; And a pair of forward and backward frames connected to the pair of end gear boxes to advance or reverse the multi-axis adjusting arm.
  • the forward and backward frames include: a screw bolt member that is rotationally driven by the end gear box; And an arm coupling member that is moved back and forth by the screw bolt member and that a plurality of the multi-axis adjusting arms are connected in a height direction.
  • 1 is a view showing a plating line of a typical metal material.
  • FIG. 2 is a view showing a state in which the cooling medium is sprayed by a metal material cooling device according to the prior art.
  • FIG 3 is a view showing a state in which the cooling medium is sprayed by a metal material cooling device according to the prior art.
  • 4A to 4B are detailed views showing before and after the operation of the injection amount adjusting unit of the metal material cooling apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • 5A and 5B are plan views showing before and after the operation of the injection amount adjusting unit of the metal material cooling apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • 6A to 6C are views illustrating a total injection mode, a first adjustment injection mode, and a second adjustment injection mode of the injection amount adjusting unit of the metal material cooling apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7A and 7B are views showing the flow of the cooling medium before and after the operation of the injection amount adjusting unit of the metal material cooling apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the metal material cooling apparatus may include an injection cooling unit 100 and an injection amount adjusting unit 200, and additionally include an adjustment driving unit 300.
  • the metal material (S) cooling device includes an injection cooling unit 100 for spraying a cooling medium on the surface of the metal material S, and a metal material in the injection cooling unit 100. It may include an injection amount adjusting unit 200 for controlling the injection rate of the cooling medium by adjusting the passing rate of the cooling medium injected to the edge region of S).
  • the present invention can be arranged to face the metal material S with a pair of metal material cooling devices facing each other.
  • a pair of injection cooling units 100 may be arranged to face each other with the metal material (S) interposed therebetween.
  • metal material S that is the target of cooling that the metal material cooling device of the present invention cools.
  • the metal material S that is the object of cooling that the metal material cooling device of the present invention cools may be made of steel, such as steel or stainless steel.
  • the metal material (S) that is the object of cooling of the present invention may be composed of a thin thin plate material.
  • the metal material (S) may be a strip through which the molten metal, such as hot-dip zinc, is plated on the surface through a plating bath and is transferred vertically.
  • the metal material (S) that is the object of cooling of the present invention may be a strip conveyed via at least one of a roughing mill and a finishing mill.
  • the injection amount adjusting unit 200 blocks a part of the path of the cooling medium injected from the injection cooling unit 100 to the edge region of the metal material S, and the cooling medium injected to the edge region of the metal material S The flow rate can be adjusted.
  • the injection amount control unit may attenuate the flow rate of the cooling medium sprayed to the edge region of the metal material S, and spread the cooling medium widely to spray to refine the flow of the cooling medium.
  • the present invention reduces the collision pressure with the metal material (S) by reducing the flow rate of the cooling medium that is injected into the edge region of the metal material (S), the surface generated in the edge region of the metal material (S) It has the effect of preventing defects.
  • the present invention has an effect that the cooling performance can be improved while the injection amount adjusting unit 200 enables uniform cooling of the edge region of the metal material S by inducing and minimizing the cooling medium.
  • both side edge regions are relatively quenched compared to the central region, thereby increasing the temperature deviation in the width direction of the metal material (S). Can be prevented.
  • the injection cooling unit 100 includes a main chamber 110 to which a fluid supply line to which a cooling medium is supplied is connected, and a metal material S on the front surface of the main chamber 110. It is installed in multiple stages, it may be provided with a spray chamber 130 is formed a spray line 150 is injected with a cooling medium with a metal material (S).
  • the main chamber 110 is connected to a fluid supply line (not shown) through which a cooling medium is supplied, and the injection chamber 130 is installed in the main chamber 110 in a plurality of stages in the traveling direction of the metal material S. Can.
  • the front surface of the injection chamber 130 is formed in an arc shape so that the injection amount control unit can move while rotating along the front surface of the injection chamber 130.
  • the injection line 150 may be configured in a slot shape formed long over the width direction of the metal material (S).
  • the injection line 150 may be formed of holes in a rectangular shape having a low height and a long width, and the amount of the cooling medium injected along the injection line 150 may be injected almost evenly in the width direction.
  • the cooling medium injected from the injection cooling unit 100 is, of course, can be applied to all fluids including gas, liquid, such as water, air.
  • the injection amount control unit 200 is made of a porous material to reduce the passing ratio of the cooling medium injected into the edge region of the metal material (S), the edge region of the metal material (S) It is possible to reduce the flow rate of the cooling medium injected.
  • the steel plate of the cooling medium collides with the steel sheet in a long non-solidification section, and after the collision, edge defect patterns are generated on the edge regions on both sides of the steel sheet by contact flow with the spray medium on the steel sheet surface.
  • the metal material cooling apparatus of the present invention reduces the flow rate of the cooling medium injected into the edge regions on both sides of the metal material S by the injection amount adjusting unit 200 to prevent the edge defect pattern generated in the edge region of the steel sheet. Doing.
  • the injection amount adjusting unit 200 may relatively reduce the injection amount of the edge region of the metal material S compared to the injection amount of the central region of the metal material S.
  • the injection amount control unit 200 may not block the path of the cooling medium injected into the edge region of the metal material (S).
  • the injection amount adjusting unit 200 does not block all of the paths of the cooling medium injected with the metal material S, but is made of breathable materials such as a mesh and serves to reduce the flow rate of the cooling medium injected into the edge region.
  • the injection direction in the width direction of the cooling medium may be changed by the injection amount adjusting unit 200.
  • a plurality of injection chambers 130 are installed in multiple stages according to the transport direction of the metal material (S) in the injection cooling unit 100, the injection amount adjusting unit 200, the plurality A plurality of spray chambers 130 may be provided to correspond to the plurality.
  • the injection chamber 130 is provided on the front surface of the main chamber 110, and may be installed in multiple stages according to the transport direction of the metal material (S).
  • the injection amount adjusting unit 200 is installed to correspond to the injection chamber 130, and the injection amount adjusting unit 200 installed on the front surface of each injection chamber 130 may be driven by the adjustment driving unit 300.
  • the plurality of injection amount adjusting units 200 installed in multiple stages are integrally controlled by the control driving unit 300 while integrally adjusting the injection amount of the cooling medium injected from the injection chamber 130 to the edge region of the metal material S. Can.
  • the injection amount adjusting unit 200 rotates along the front surface of the injection chamber 130 and covers the edge regions of both sides of the injection chamber 130 to control the flow rate of the cooling medium injected. It can be made of a breathable material that reduces.
  • an injection amount control unit 200 made of a breathable material such as a mesh to reduce the flow rate of the cooling medium injected into the edge area.
  • the injection amount adjusting unit 200 is rotated from the upper side to the lower side of the injection chamber 130, covering the injection line 150 in the edge region of the injection chamber 130, the cooling medium
  • the injection amount adjusting unit 200 may be composed of only one of the upper adjusting means 200-1 and the lower adjusting means 200-2.
  • the injection amount adjustment unit 200, the top plate body 210 is formed to extend in the width direction of the injection chamber 130, and the top plate body 210, each of the edge region It may be formed to extend in the direction of the injection line 150 of the injection chamber 130, and may include a pair of cover members 230 capable of covering the edge region of the injection line 150.
  • the injection amount adjusting unit 200 may be composed of a single leaf body 210 and a pair of cover members 230.
  • the cover member 230 may be made of a breathable material such as a mesh, and can control the pass rate of the cooling medium injected into the edge region of the metal material S, and the cooling medium passing through the cover member 230 is induced As it is refined, it becomes possible to uniformly cool the edge region of the metal material S, thereby improving the cooling performance.
  • the cover body 210 and at least the cover member 230 of the cover member 230 are formed of a mesh material through which the cooling medium passes, and the arc shape is rotatable along the front surface of the spray chamber 130. It can have a cross section.
  • the cover member 230 of the upper adjustment means 200-1 and the cover member 230 of the lower adjustment means 200-2 extend from the cover plate body 210.
  • the length can be different.
  • the first extension length in which the cover member 230 of the upper adjustment means 200-1 extends from the leaflet body 210 is the cover member 230 of the lower control means 200-2 from the leaflet body 210. It may be relatively long compared to the second extended length.
  • the metal material cooling apparatus of the present invention includes a total injection mode (M0) in which a cooling medium is injected through the entire injection line 150 of the injection chamber 130, the upper adjustment means 200-1, and the lower adjustment means
  • a first control injection mode (M1) in which the flow rate of the cooling medium is adjusted while the edge region of the injection line 150 is covered by any one of (200-2), and the upper control means (200-1)
  • a second control injection mode M2 in which the flow rate of the cooling medium is controlled while the edge region of the injection line 150 is overlapped by the lower control means 200-2 may be provided.
  • the metal material cooling apparatus may further include an adjustment driving unit 300 that drives the injection amount adjusting unit 200 to cover or open the edge region of the injection cooling unit 100. .
  • the adjustment driving unit 300 may drive the injection amount adjusting unit 200 to adjust the injection amount of the cooling medium injected into the edge region of the injection cooling unit 100.
  • the adjustment driving unit 300 is installed on both side surfaces of the upper rotating plate 310 and the lower adjustment means 200-2 which are installed on both side surfaces of the upper adjustment means 200-1. Being, the lower rotating plate 330 hinged with the upper rotating plate 310 and the multi-axis adjusting arm 350 which rotates to the upper rotating plate 310 and the lower rotating plate 330 while being moved back and forth by the driving member 370 ).
  • the upper rotating plate 310 and the lower rotating plate 330 may be hinged to the side surface of the injection chamber 130.
  • the upper adjusting means 200-1 coupled to the upper rotating plate 310 rotates along the front surface of the injection chamber 130, and the lower rotating plate 330 rotates while the lower rotating plate 330 rotates.
  • the lower adjustment means 200-2 coupled to may rotate along the front surface of the injection chamber 130.
  • a pair of upper rotating plates 310 are respectively installed on both side surfaces of the injection chamber 130, and can support both side surfaces of the upper adjustment means 200-1 so as to be rotatable.
  • a pair of lower rotating plates 330 are respectively installed on both sides of the injection chamber 130, and can support both sides of the lower adjusting means 200-2 so as to be rotatable.
  • the upper rotating plate 310 and the lower rotating plate 330 may be hinged to the side surface of the injection chamber 130 via an axis, and may rotate in an arc around the axis.
  • the multi-axis adjusting arm 350 may be hinged to the upper rotating plate 310 and the lower supporting plate, respectively.
  • the multi-axis adjusting arm 350 When the multi-axis adjusting arm 350 is moved forward or backward by the driving member 370, the multi-axis adjusting arm 350 and the upper rotating plate 310 and the lower rotating plate 330 respectively hinged may be integrally rotated.
  • the upper rotating plate 310 moves upward in an arc
  • the upper adjusting means 200-1 moves upward along the front surface of the injection chamber 130.
  • the lower rotary plate 330 is circular arc motion downward
  • the lower adjustment means 200-2 is circular arc motion downward along the front surface of the injection chamber 130.
  • the operation states of the upper adjustment means 200-1 and the lower adjustment means 200-2 when the multi-axis adjustment arm 350 is advanced and when it is reversing are as follows. .
  • the upper adjusting means 200-1 When the multi-axis adjusting arm 350 is advanced by the driving member 370, the upper adjusting means 200-1 performs circular arc motion upwards, and the lower adjusting means 200-2 circular arc moves downward. , It is possible to spray a cooling medium having an equal flow rate to the edge region and the central region of the metal material (S).
  • the edge region of the injection line 150 of the injection chamber 130 is not covered, and while being opened, the flow rate of the cooling medium injected in the central region and the edge region can be equally injected.
  • the upper rotating plate 310 moves in a circular arc downward, while the upper adjusting means 200-1 moves downward along the front surface of the injection chamber 130.
  • the lower rotary plate 330 is circular arc motion toward the upper side
  • the lower adjustment means 200-2 is circular arc motion toward the upper side along the front surface of the injection chamber 130.
  • the upper adjusting means 200-1 performs circular arc motion downward, and the lower adjusting means 200-2 arc arc upward. While, it is possible to reduce the flow rate of the cooling medium injected into the edge region of the metal material (S).
  • the flow rate of the cooling medium injected into the edge region of the metal material S may be smaller than the flow rate injected into the central region.
  • the multi-axis adjusting arm 350 is hinged to the adjusting frame 351, and the other is hinged to the adjusting frame 351 by the drive member 370.
  • the driving member 370 includes a central gear box (3) connected to a rotary drive motor 371 installed in the injection cooling unit 100 and a motor shaft of the rotary drive motor 371 372), a pair of gear bars 373 connected in the left and right directions to the central gear box 372, and a pair of end gear boxes 374 respectively connected to the pair of gear bars 373, and
  • Each of the pair of end gear boxes 374 may be provided with a pair of forward and backward frames 375 that are respectively connected to the multi-axis adjustment arm 350 to advance or reverse.
  • the gear bar 373 may have one end connected to the side gear box, and the other end connected to the central gear box 372.
  • the central gear box 372 and the end gear box 374 may transmit the rotational force transmitted from the rotary drive motor 371 through a barbell gear or the like installed therein.
  • the motor shaft of the rotary drive motor 371 and a pair of gear bars 373 are respectively formed with barbell gears, and meshed inside the central gear box 372, the motor shaft of the rotary drive motor 371 The rotational force may be transmitted from the gear bar 373.
  • Barbell gears are formed at the other end of the pair of gear bars 373 and at one end (upper) of the screw bolt member 377 of the forward and backward frame 375 connected to the gear bar 373, respectively.
  • the rotational force of the gear bar 373 may be transmitted to the screw bolt member 377 of the forward and backward frame 375 while being meshed inside the box 374.
  • the female coupling member 378 of the forward and backward frame 375 can be moved forward and backward, and the plurality of the multi-axis adjusting arms 350 spaced apart in the height direction on the female coupling member 378 ) While operating integrally, the upper rotating plate 310 and the lower rotating plate 330 may be simultaneously adjusted with a plurality of injection amount adjusting units 200.
  • the forward and backward frame 375 is a screw bolt member 377 that is rotationally driven by the end gear box 374, and is moved back and forth by the screw bolt member 377, and includes a plurality of the multi-axis adjusting arms 350.
  • An arm coupling member 378 connected in the height direction may be provided.
  • spray cooling section 110 main chamber
  • drive member 371 rotary drive motor
  • end gear box 375 forward and backward frame

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Abstract

본 발명은 금속소재의 표면에 냉각매체를 분사하는 분사냉각부; 및, 상기 분사냉각부에서 금속소재의 에지영역으로 분사되는 냉각매체의 통과비율을 조절하여, 냉각매체의 분사량을 조절하는 분사량 조절부;를 포함하는 금속소재 냉각장치를 제공한다.

Description

금속소재 냉각장치
본 발명은 분사량의 조절이 가능한 금속소재 냉각장치에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아님을 밝혀둔다.
도 1을 참조하면, 페이오프 릴(Pay Off Reel)에서 풀린 강판(냉연강판)(1)은 용접기와 루퍼를 거쳐 열처리된 후, 스나우트와 도금조(2)의 싱크롤(4)과 안정화롤(5)들을 통과하면서 용융금속 예를 들어, 용융아연(3)이 강판(1)의 표면에 부착되고, 도금조 상의 가스와이핑설비(6)('에어 나이프'라고도 함)에서 고압의 가스(불활성 가스 또는 에어)를 분사하여 강판(1)의 도금두께를 제어한다.
그리고, 도금된 강판(1)은 제진설비(7)과 냉각장치(8) 및 이송롤(9)들을 거쳐, 진행되면서 도금이 이루어지는데, 제진설비는 가스 와이핑 영역을 통과하는 강판(1)의 진동을 억제시켜 도금두께 제어를 균일하게 한다.
여기에서, 상기 냉각장치(8)는 통상 수직 이송되는 강판(1)의 양측에 제공되므로 냉각타워(cooling tower)라고도 한다.
이와 같은 도금강판의 냉각장치(8)는, 수직 이송되는 고온의 도금강판 표면에 부착된 액상의 아연 도금층을 응고시키고, 이송롤(9)의 직전까지는 강판(1)의 온도를 300℃ 이하로 급냉시켜 이후 강판(1)의 이송이나 후공정을 원활하게 진행되도록 하는 중요한 설비이다.
도 2를 참조하면, 기존의 냉각장치(8)는 노즐 분사공기가 강판(1)에 수직 분사되고, 강판(1) 충돌 후 상/하 및 폭방향으로 분산된다.
특히, 도 3a를 참조하면, 강판(1)의 양에지부에서는 냉각장치(8)에서 분사된 노즐 분사공기가 강판(1) 충돌후 상대적으로 압력이 낮은 챔버 측면부로 배출된다.
유속이 빠른 노즐 분사 에어는 강판에 강한 충격후 측면부로 이동하면서 도금층 표면에 유동을 유발시킨다.
이에 따라, 고온의 분위기 온도가 형성되는 강판(1)의 중앙영역에 비해 양측 에지영역이 상대적으로 급냉됨으로써 강판(1) 폭방향 온도 편차가 증가하는 문제점이 있다.
에어나이프(Air knife) 직후 바로 응고가 완료되는 GI제품(응고 범위 : 430~450℃)에 비해 고내식 도금강판은 낮은 응고점으로 인해 응고 완료 구간이 길고(응고 범위 : 380~450), 미응고 구간에서 노즐 분사 에어의 강판충돌에 의한 도금층 무늬 결함 발생 가능성이 매우 높다.
특히, 도금량이 많은 후도금의 경우, 강판 양 에지부에 미세 빗살무늬 발생이 많고, 표면품질 저하 및 내식성 감소의 주요 원인이 되고 있다.
강판폭이 큰 중폭재 이상에서는 수직 분사되는 공기의 충돌압 폭이 크고, 협폭재에 비해 상대적으로 강판 중앙과 양에지의 온도편차가 크다.
또한, 도 3b를 참조하면, 양에지부에 충돌한 분사 에어는 측면으로 배출되면서 에지부 온도가 낮아지고 이로 인해 강판 중앙에 비해 도금층 응고가 먼저 발생하게 되며, 이때 분사 에어의 강한 충돌과 측면 배출 유동에 의해 도금층 표면에 미세한 빗살형태의 무늬가 발생하게 된다.
특히, 응고구간이 긴 고내식은 후도금에서 이러한 양에지부 빗살무늬가 크게 발생하며, 이는 표면품질 및 도금층 내식성 저하의 주요 원인이 된다.
따라서, 고내식 도금강판은 도금층 미응고 구간에서 양 에지에 분사 에어 충돌압 저감 및 최대 냉각유량을 확보할 수 있고, 생산재(GI,고내식)에 따른 양 에지분사 형태를 변경할 수 있는 노즐분사 방식이 요구된다.
본 발명은 일 측면으로서, 금속소재와의 충돌압을 낮춰 금속소재의 표면결함을 방지하여 표면품질을 향상시킬 수 있는 금속소재 냉각장치를 제공하고자 한다.
본 발명은 일 측면으로서, 냉각매체의 유도 미세화를 통해 금속소재의 에지영역의 균일한 냉각이 가능해지면서 냉각성능이 향상될 수 있는 금속소재 냉각장치를 제공하고자 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 일 측면으로서, 본 발명은 금속소재의 표면에 냉각매체를 분사하는 분사냉각부; 및, 상기 분사냉각부에서 금속소재의 에지영역으로 분사되는 냉각매체의 통과비율을 조절하여, 냉각매체의 분사량을 조절하는 분사량 조절부;를 포함하는 금속소재 냉각장치를 제공한다.
바람직하게, 분사냉각부는, 냉각매체가 공급되는 유체공급라인이 연결되는 메인챔버; 상기 메인챔버의 전면에 금속소재를 따라 다단으로 설치되고, 금속소재로 냉각매체가 분사되는 분사라인이 형성된 분사챔버;를 구비할 수 있다.
바람직하게, 분사냉각부에 금속소재의 이송방향에 따라 다단으로 복수 개의 분사챔버가 설치되고, 상기 분사량 조절부는, 상기 복수 개의 분사챔버에 대응되게 복수 개가 설치될 수 있다.
바람직하게, 분사량 조절부는, 상기 분사챔버의 전면을 따라 회전되면서, 상기 분사챔버의 양측 에지영역을 덮어 분사되는 냉각매체의 유량을 감소시키는 통기성 소재로 구성될 수 있다.
바람직하게, 분사량 조절부는, 상기 분사챔버의 상측에서 하측으로 회전되면서, 상기 분사챔버의 에지영역의 분사라인을 덮어 냉각매체의 유량을 조절하는 상부조절수단; 및, 상기 분사챔버의 하측에서 상측으로 회전 가능하게 설치되고, 상기 분사챔버의 에지영역의 분사라인을 덮어 냉각매체의 유량을 조절하는 하부조절수단;을 구비할 수 있다.
바람직하게, 분사량 조절부는, 상기 상부조절수단 및, 상기 하부조절수단 중 어느 하나만으로 구성될 수 있다.
바람직하게, 상부조절수단 및, 상기 하부조절수단은, 상기 분사챔버의 폭방향으로 연장 형성되는 덧판본체; 및, 상기 덧판본체의 양측 에지영역에서 각각 상기 분사챔버의 분사라인 방향으로 연장 형성되고, 분사라인의 에지영역을 덮을 수 있는 한 쌍의 커버부재;를 구비할 수 있다.
바람직하게, 덧판본체 및, 상기 커버부재 중 적어도 상기 커버부재는, 냉각매체가 통과하는 메쉬소재로 구성되고, 상기 분사챔버의 전면을 따라 회전 가능하도록 원호상이 단면을 가질 수 있다.
바람직하게, 상부조절수단의 커버부재와, 상기 하부조절수단의 커버부재는 상기 덧판본체에서 연장되는 길이가 상이할 수 있다.
바람직하게, 분사챔버의 분사라인 전체를 통해 냉각매체가 분사되는 전체분사모드; 상기 상부조절수단 및, 상기 하부조절수단 중 어느 일측에 의해 상기 분사라인의 에지영역이 덮히면서 냉각매체의 유량이 조절되는 제1 조절분사모드; 및, 상기 상부조절수단 및, 상기 하부조절수단에 의해 상기 분사라인의 에지영역이 중첩적으로 덮히면서 냉각매체의 유량이 조절되는 제2 조절분사모드;를 구비할 수 있다.
바람직하게, 분사량 조절부가 상기 분사냉각부의 에지영역을 덮거나 오픈하도록 구동시키는 조절구동부;를 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 조절구동부는, 상기 분사량 조절부의 상부조절수단 양측면에 설치되는 상부회전판; 상기 분사량 조절부의 하부조절수단 양측면에 설치되고, 상기 상부회전판과 힌지결합되는 하부회전판; 및, 구동부재에 의해 진퇴되면서 상기 상부회전판과 상기 하부회전판에 각각 회동시키는 다축조절암;을 구비할 수 있다.
바람직하게, 다축조절암은, 구동부재에 의해 진퇴는 조절프레임; 일측은 상기 조절프레임에 힌지결합되고, 타측은 상기 상부회전판에 힌지결합되는 상부조절암; 및, 일측은 상기 조절프레임에 힌지결합되고, 타측은 상기 하부회전판에 힌지결합되는 하부조절암;을 구비할 수 있다.
바람직하게, 구동부재는, 상기 분사냉각부에 설치된 회전구동모터; 상기 회전구동모터의 모터축이 연결된 중앙기어박스; 상기 중앙기어박스에 좌우방향으로 연결된 한 쌍의 기어바; 상기 한 쌍의 기어바에 각각 연결되는 한 쌍의 단부기어박스; 및, 상기 한 쌍의 단부기어박스에 각각 연결되어 상기 다축조절암을 전진 또는 후진시키는 한 쌍의 전후진프레임;을 구비할 수 있다.
바람직하게, 전후진프레임은, 상기 단부기어박스에 의해 회전구동되는 스크류볼트부재; 및, 상기 스크류볼트부재에 의해 전후진되고, 복수 개의 상기 다축조절암이 높이방향으로 연결되는 암결합부재;를 구비할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 금속소재와의 충돌압을 낮춰 금속소재의 표면결함을 방지하여 표면품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 냉각매체의 유도 미세화를 통해 금속소재의 에지영역의 균일한 냉각이 가능해지면서 냉각성능이 향상될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 금속소재의 도금라인을 도시한 도면이다.
도 2는 종래기술에 따른 금속소재 냉각장치에 의해 냉각매체가 분사상태를 도시한 도면이다.
도 3은 종래기술에 따른 금속소재 냉각장치에 의해 냉각매체가 분사상태를 도시한 도면이다.
도 4a 내지 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속소재 냉각장치의 분사량 조절부의 동작 전과 후를 도시한 상세도이다.
도 5a 및, 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속소재 냉각장치의 분사량 조절부의 동작 전과 후를 도시한 평면도이다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속소재 냉각장치의 분사량 조절부의 전체분사모드, 제1 조절분사모드, 제2 조절분사모드를 도시한 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속소재 냉각장치의 분사량 조절부의 동작 전과 후의 냉각매체의 흐름을 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
이하, 도 4 내지 도 7b를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 금속소재 냉각장치에 관하여 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 금속소재 냉각장치는 분사냉각부(100), 분사량 조절부(200)를 포함하고, 추가적으로 조절구동부(300)를 포함할 수 있다.
도 4a 및, 도 4b를 참조하면, 금속소재(S)냉각장치는 금속소재(S)의 표면에 냉각매체를 분사하는 분사냉각부(100) 및, 상기 분사냉각부(100)에서 금속소재(S)의 에지영역으로 분사되는 냉각매체의 통과비율을 조절하여, 냉각매체의 분사량을 조절하는 분사량 조절부(200)를 포함할 수 있다.
도 5a 및, 도 5b를 참조하면, 본 발명은 금속소재(S)를 사이에 두고 한 쌍의 금속소재 냉각장치가 대향되게 배치될 수 있다.
이송되는 금속소재(S)의 양면에 냉각매체를 분사할 수 있도록, 금속소재(S)를 사이에 두고 대향되도록 한 쌍의 분사냉각부(100)가 배치될 수 있다.
본 발명의 금속소재 냉각장치가 냉각시키는 냉각의 대상이 되는 금속소재(S)는 다양한 종류의 금속이 적용될 수 있다.
일 예로, 본 발명의 금속소재 냉각장치가 냉각시키는 냉각의 대상이 되는 금속소재(S)는 스틸 또는 스테인레스 등의 강재로 구성될 수 있다.
본 발명의 냉각의 대상이 되는 금속소재(S)는 얇은 박판소재인 스트립으로 구성될 수 있다.
이때, 금속소재(S)는 도금조를 통과하여 용융아연 등의 용융금속이 표면에 도금되고, 수직으로 이송되는 스트립일 수 있다.
또한, 본 발명의 냉각의 대상이 되는 금속소재(S)는 조압연기와 사상압연기 중 적어도 어느 하나를 경유하여 이송되는 스트립일 수 있다.
분사량 조절부(200)는 상기 분사냉각부(100)에서 금속소재(S)의 에지영역으로 분사되는 냉각매체의 경로의 일부를 차단하여, 금속소재(S)의 에지영역으로 분사되는 냉각매체의 유량을 조절할 수 있다.
분사량조절부는 금속소재(S)의 에지영역으로 분사되는 냉각매체의 유속을 감쇠시키고, 냉각매체를 넓게 확산시켜 분사하여 냉각매체의 유동을 미세화할 수 있다.
본 발명은 분사량 조절부(200)가 금속소재(S)의 에지영역으로 분사되는 냉각매체의 유량을 감소시켜 금속소재(S)와의 충돌압을 낮춰 금속소재(S)의 에지영역에서 발생하는 표면결함을 방지할 수 있는 효과가 있습니다.
본 발명은 분사량 조절부(200)가 냉각매체의 유도 미세화시켜 금속소재(S)의 에지영역의 균일한 냉각이 가능해지면서 냉각성능이 향상될 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 분사량 조절부(200)가 금속소재(S)의 에지영역으로의 분사량을 조절함으로써, 중앙영역에 비해 양측 에지영역이 상대적으로 급냉되면서 금속소재(S)의 폭방향 온도 편차가 증가하는 것을 방지할 수 있다.
이에 따라, 금속소재(S)의 에지영역을 중앙앙영역과 함께 금속소재(S)의 전폭에 대해 균일한 급냉이 가능해 질 수 있는 효과가 있다.
도 4a 및, 도 4b를 참조하면, 분사냉각부(100)는, 냉각매체가 공급되는 유체공급라인이 연결되는 메인챔버(110) 및, 상기 메인챔버(110)의 전면에 금속소재(S)를 따라 다단으로 설치되고, 금속소재(S)로 냉각매체가 분사되는 분사라인(150)이 형성된 분사챔버(130)를 구비할 수 있다.
메인챔버(110)는 냉각매체가 공급되는 유체공급라인(미도시)이 연결되며, 상기 분사챔버(130)는 메인챔버(110)에 금속소재(S)의 진행방향으로 복수 개가 다단으로 설치될 수 있다.
분사챔버(130)의 전면은 원호형상으로 형성되어 분사량조절부가 분사챔버(130)의 전면을 따라 회동하면서 이동할 수 있다.
분사라인(150)은 금속소재(S)의 폭방향에 걸쳐서 길게 형성된 슬롯형태로 구성될 수 있다.
일례로, 분사라인(150)은 높이가 낮고 폭이 긴 직사각형 형상으로 홀로 구성될 수 있고, 분사라인(150)을 따라 분사되는 냉각매체의 양은 폭방향으로 거의 균등하게 분사될 수 있다.
이때, 분사냉각부(100)에서 분사되는 냉각 매체는 물, 공기 등의 기체, 액체를 포함하는 모든유체가 적용될 수 있음은 물론이다.
도 4a 및, 도 4b를 참조하면, 분사량 조절부(200)는 다공성소재로 구성되어 금속소재(S)의 에지영역으로 분사되는 냉각매체의 통과비율을 감소시켜, 금속소재(S)의 에지영역으로 분사되는 냉각매체의 유량을 줄일 수 있다.
이와 같이, 금속소재(S)의 양측 에지영역으로 분사되는 냉각매체의 유량을 줄여야 하는 이유를 간략히 설명하면 다음과 같다.
일례로, 본 발명의 금속소재 냉각장치가 적용되는 금속소재(S)로 강판 중 고내식 박도금 제품의 경우는 기존 GI와 동일한 전폭 균일 분사조건에서도 표면에 에지 결함무늬(Blowing mark)의 발생가능성이 낮다.
반면에, 후도금 제품의 경우 긴 미응고 구간에서 강판에 냉각매체의 강판 충돌되고, 충돌 후 강판 표면에 분사매체와의 접촉 유동에 의해 강판 양측 에지영역에 에지결함무늬가 발생하기 때문이다.
따라서, 본 발명의 금속소재 냉각장치는 분사량 조절부(200)에 의해 금속소재(S)의 양측 에지영역으로 분사되는 냉각매체의 유량을 줄여서 강판의 에지영역에서 발생하는 에지결함무늬를 미연에 방지하고 있다.
분사량 조절부(200)는 금속소재(S)의 에지영역의 분사량을 금속소재(S)의 중앙영역의 분사량이 비해 상대적으로 줄일 수 있다.
물론, 분사량 조절부(200)는 금속소재(S)의 에지영역으로 분사되는 냉각매체의 경로를 차단하지 않을 수 있다.
분사량 조절부(200)는 금속소재(S)로 분사되는 냉각매체의 경로를 모두 차단하는 것은 아니고, 메쉬 등의 통기성소재로 구성되면서 에지영역으로 분사되는 냉각매체의 유량을 줄이는 역할을 한다.
즉, 분사량 조절부(200)에 의해 냉각매체의 폭방향 분사조건이 변경될 수 있다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 분사냉각부(100)에 금속소재(S)의 이송방향에 따라 다단으로 복수 개의 분사챔버(130)가 설치되고, 상기 분사량 조절부(200)는, 상기 복수 개의 분사챔버(130)에 대응되게 복수 개가 설치될 수 있다.
분사챔버(130)는 상기 메인챔버(110)의 전면에 구비되고, 금속소재(S)의 이송방향에 따라 다단으로 설치될 수 있다.
분사량 조절부(200)는 분사챔버(130)에 대응되게 설치되고, 각각의 분사챔버(130)의 전면에 설치된 분사량 조절부(200)는 조절구동부(300)에 의해 구동될 수 있다.
이때, 다단으로 설치된 복수 개의 분사량 조절부(200)는 조절구동부(300)에 의해 일체로 구동되면서 분사챔버(130)에서 금속소재(S)의 에지영역으로 분사되는 냉각매체의 분사량을 일체로 조절할 수 있다.
도 4a 및, 도 4b를 참조하면, 분사량 조절부(200)는, 상기 분사챔버(130)의 전면을 따라 회전되면서, 상기 분사챔버(130)의 양측 에지영역을 덮어 분사되는 냉각매체의 유량을 감소시키는 통기성 소재로 구성될 수 있다.
도 7a 및, 도 7 b를 참조하면, 적어도 분사챔버(130)의 에지영역을 메쉬 등의 통기성소재로 구성되는 분사량 조절부(200)로 덥어 에지영역으로 분사되는 냉각매체의 유량을 줄일 수 있다.
도 6a 내지 도 6c를 참조하면, 분사량 조절부(200)는, 상기 분사챔버(130)의 상측에서 하측으로 회전되면서, 상기 분사챔버(130)의 에지영역의 분사라인(150)을 덮어 냉각매체의 유량을 조절하는 상부조절수단(200-1) 및, 상기 분사챔버(130)의 하측에서 상측으로 회전 가능하게 설치되고, 상기 분사챔버(130)의 에지영역의 분사라인(150)을 덮어 냉각매체의 유량을 조절하는 하부조절수단(200-2)을 구비할 수 있다.
도시되지는 않았으나, 분사량 조절부(200)는, 상기 상부조절수단(200-1) 및, 상기 하부조절수단(200-2) 중 어느 하나만으로 구성될 수 있다.
도 4a 및, 도 4b를 참조하면, 분사량 조절부(200)는, 상기 분사챔버(130)의 폭방향으로 연장 형성되는 덧판본체(210) 및, 상기 덧판본체(210)의 양측 에지영역에서 각각 상기 분사챔버(130)의 분사라인(150) 방향으로 연장 형성되고, 분사라인(150)의 에지영역을 덮을 수 있는 한 쌍의 커버부재(230)를 구비할 수 있다.
분사량 조절부(200)는 하나의 덧판본체(210)와, 한 쌍의 커버부재(230)로 구성될 수 있다.
커버부재(230)는 메쉬 등의 통기성소재로 구성될 수 있고, 금속소재(S)의 에지영역으로 분사되는 냉각매체의 통과비율을 조절할 수 있고, 커버부재(230)를 통과한 냉각매체가 유도 미세화되면서 금속소재(S)의 에지영역의 균일한 급냉이 가능해지면서 냉각성능이 향상될 수 있는 효과가 있다.
덧판본체(210) 및, 상기 커버부재(230) 중 적어도 상기 커버부재(230)는, 냉각매체가 통과하는 메쉬소재로 구성되고, 상기 분사챔버(130)의 전면을 따라 회전 가능하도록 원호상이 단면을 가질 수 있다.
도 6a 내지 도 6c를 참조하면, 상부조절수단(200-1)의 커버부재(230)와, 상기 하부조절수단(200-2)의 커버부재(230)는 상기 덧판본체(210)에서 연장되는 길이가 상이할 수 있다.
상부조절수단(200-1)의 커버부재(230)가 덧판본체(210)에서 연장되는 제1 연장길이는, 하부조절수단(200-2)의 커버부재(230)가 덧판본체(210)에서 연장되는 제2 연장길이에 비해 상대적으로 길 수 있다.
이에 따라, 도 6c에 도시된 바와 같이, 상부조절수단(200-1)과 하부조절수단(200-2)이 조절구동부(300)에 의해 같이 일체로 회동된다고 하더라도, 회동의 정도에 따라 상부조절수단(200-1)의 커버부재(230)는 분사챔버(130)의 분사라인(150)을 덮고, 하부조절수단(200-2)의 커버부재(230)는 분사챔버(130)의 분사라인(150)을 덮지 않을 수 있다.
물론, 도 6b에 도시된 바와 같이, 상부조절수단(200-1)의 커버부재(230)와 하부조절수단(200-2)의 커버부재(230)가 분사챔버(130)의 분사라인(150)을 중첩적으로 덮을 수 있다.
또한, 도 6a에 도시된 바와 같이, 상부조절수단(200-1)의 커버부재(230)와 하부조절수단(200-2)의 커버부재(230)가 모두 분사챔버(130)의 분사라인(150)을 덮지 않을 수 있다.
본 발명의 금속소재 냉각장치는 분사챔버(130)의 분사라인(150) 전체를 통해 냉각매체가 분사되는 전체분사모드(M0)와, 상기 상부조절수단(200-1) 및, 상기 하부조절수단(200-2) 중 어느 일측에 의해 상기 분사라인(150)의 에지영역이 덮히면서 냉각매체의 유량이 조절되는 제1 조절분사모드(M1) 및, 상기 상부조절수단(200-1) 및, 상기 하부조절수단(200-2)에 의해 상기 분사라인(150)의 에지영역이 중첩적으로 덮히면서 냉각매체의 유량이 조절되는 제2 조절분사모드(M2)를 구비할 수 있다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 금속소재 냉각장치는 상기 분사량 조절부(200)가 상기 분사냉각부(100)의 에지영역을 덮거나 오픈하도록 구동시키는 조절구동부(300)를 더 포함할 수 있다.
조절구동부(300)는 분사량 조절부(200)를 구동시켜 상기 분사냉각부(100)의 에지영역으로 분사되는 냉각매체의 분사량을 조절할 수 있다.
도 6a 내지 도 6c를 참조하면, 조절구동부(300)는, 상기 상부조절수단(200-1)의 양측면에 설치되는 상부회전판(310)과, 상기 하부조절수단(200-2)의 양측면에 설치되고, 상기 상부회전판(310)과 힌지결합되는 하부회전판(330) 및, 구동부재(370)에 의해 진퇴되면서 상기 상부회전판(310)과 상기 하부회전판(330)에 각각 회동시키는 다축조절암(350)을 구비할 수 있다.
상부회전판(310) 및, 하부회전판(330)은 분사챔버(130)의 측면에 힌지 결합될 수 있다.
상부회전판(310)이 회동되면서 상부회전판(310)에 결합된 상부조절수단(200-1)이 분사챔버(130)의 전면을 따라 회동하고, 하부회전판(330)이 회동되면서 하부회전판(330)에 결합된 하부조절수단(200-2)이 분사챔버(130)의 전면을 따라 회동할 수 있다.
한 쌍의 상부회전판(310)은 분사챔버(130)의 양측면에 각각 설치되고, 상부조절수단(200-1)의 양측면을 회동 가능하게 지지할 수 있다.
한 쌍의 하부회전판(330)은 분사챔버(130)의 양측면에 각각 설치되고, 하부조절수단(200-2)의 양측면을 회동 가능하게 지지할 수 있다.
상부회전판(310)과 하부회전판(330)은 분사챔버(130)의 측면에 축을 매개로 힌지 결합되면서 축을 중심으로 원호상의 회동운동을 할 수 있다.
도 6a 내지 도 6c를 참조하면, 다축조절암(350)은 상부회전판(310)과 하부지지판에 각각 힌지결합될 수 있다.
다축조절암(350)은 구동부재(370)에 의해 전진 또는 후진시, 다축조절암(350)과 각각 힌지 결합된 상부회전판(310)과 하부회전판(330)을 일체로 회동시킬될 수 있다.
다축조절암(350)이 구동부재(370)에 의해 전진시, 상부회전판(310)은 상측으로 원호상의 운동을 하면서 상부조절수단(200-1)은 분사챔버(130)의 전면을 따라 상측으로 원호상의 운동을 하고, 하부회전판(330)은 하측으로 원호상의 운동을 하면서 하부조절수단(200-2)은 분사챔버(130)의 전면을 따라 하측으로 원호상의 운동을 한다.
도 6a 내지 도 6c를 참조하여, 다축조절암(350)의 전진시 및, 후진시의 상부조절수단(200-1) 및, 하부조절수단(200-2)의 동작상태를 설명하면 다음과 같다.
다축조절암(350)이 구동부재(370)에 의해 전진시, 상부조절수단(200-1)은 상측으로 원호상의 운동을 하고, 하부조절수단(200-2)은 하측으로 원호상의 운동을 하면서, 금속소재(S)의 에지영역과 중앙영역으로 동등한 유량의 냉각매체를 분사할 수 있다.
분사챔버(130)의 분사라인(150)의 에지영역이 덮히지 않고, 오픈되면서 중앙영역과 에지영역의 분사되는 냉각매체의 유량의 동등하게 분사될 수 있다.
다축조절암(350)이 구동부재(370)에 의해 후진시, 상부회전판(310)은 하측으로 원호상의 운동을 하면서 상부조절수단(200-1)은 분사챔버(130)의 전면을 따라 하측으로 원호상의 운동을 하고, 하부회전판(330)은 상측으로 원호상의 운동을 하면서 하부조절수단(200-2)은 분사챔버(130)의 전면을 따라 상측으로 원호상의 운동을 한다.
즉, 다축조절암(350)이 구동부재(370)에 의해 전진시, 상부조절수단(200-1)은 하측으로 원호상의 운동을 하고, 하부조절수단(200-2)은 상측으로 원호상의 운동을 하면서, 금속소재(S)의 에지영역으로 분사되는 냉각매체의 유량을 줄일 수 있다.
분사챔버(130)의 분사라인(150)의 에지영역이 덮히면서, 금속소재(S)의 에지영역으로 분사되는 냉각매체의 유량이 중앙영역으로 분사되는 유량에 비해 작아질 수 있다.
도 6a 내지 도 6c를 참조하면, 다축조절암(350)은, 구동부재(370)에 의해 진퇴는 조절프레임(351)과, 일측은 상기 조절프레임(351)에 힌지결합되고, 타측은 상기 상부회전판(310)에 힌지결합되는 상부조절암(353) 및, 일측은 상기 조절프레임(351)에 힌지결합되고, 타측은 상기 하부회전판(330)에 힌지결합되는 하부조절암(355)을 구비할 수 있다.
도 5a 및, 도 5b를 참조하면, 구동부재(370)는, 상기 분사냉각부(100)에 설치된 회전구동모터(371)와, 상기 회전구동모터(371)의 모터축이 연결된 중앙기어박스(372)와, 상기 중앙기어박스(372)에 좌우방향으로 연결된 한 쌍의 기어바(373)와, 상기 한 쌍의 기어바(373)에 각각 연결되는 한 쌍의 단부기어박스(374) 및, 상기 한 쌍의 단부기어박스(374)에 각각 연결되어 상기 다축조절암(350)을 전진 또는 후진시키는 한 쌍의 전후진프레임(375)을 구비할 수 있다.
기어바(373)는 일측단부가 측면기어박스에 연결되고, 타측 단부가 상기 중앙기어박스(372)와 연결될 수 있다.
중앙기어박스(372)와 단부기어박스(374)는 내부에 설치된 바벨기어 등을 통해 회전구동모터(371)에서 전달된 회전력을 전달할 수 있다.
도 5a 및, 도 5b를 참조하여, 구동부재(370)의 구동동작을 설명하면 다음과 같다.
회전구동모터(371)의 모터축과 한 쌍의 기어바(373)의 일측단부에는 각각 바벨기어가 형성되고, 중앙기어박스(372)의 내부에서 치합되면서, 회전구동모터(371)의 모터축에서 기어바(373)로 회전력이 전달될 수 있다.
한 쌍의 기어바(373)의 타측단부 및, 기어바(373)와 연결되는 전후진프레임(375)의 스크류볼트부재(377)의 일측단부(상단)에는 각각 바벨기어가 형성되고, 단부기어박스(374)의 내부에서 치합되면서 기어바(373)의 회전력이 전후진프레임(375)의 스크류볼트부재(377)로 전달될 수 있다.
스크류볼트부재(377)가 회전되면서, 전후진프레임(375)의 암결합부재(378)가 전후진될 수 있고, 암결합부재(378)에 높이방향으로 이격 설치된 복수 개의 상기 다축조절암(350)이 일체로 동작하면서 상부회전판(310) 및, 하부회전판(330)과 각각 결합된 복수 개의 분사량 조절부(200)가 동시에 조절될 수 있다.
전후진프레임(375)은, 상기 단부기어박스(374)에 의해 회전구동되는 스크류볼트부재(377) 및, 상기 스크류볼트부재(377)에 의해 전후진되고, 복수 개의 상기 다축조절암(350)이 높이방향으로 연결되는 암결합부재(378)를 구비할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
[부호의 설명]
100: 분사냉각부 110: 메인챔버
130: 분사챔버 150: 분사라인
200: 분사량 조절부 200-1: 상부조절수단
200-2: 하부조절수단 210: 덧판본체
230: 커버부재 300: 조절구동부
310: 상부회전판 330: 하부회전판
350: 다축조절암 351: 조절프레임
353: 상부조절암 355: 하부조절암
370: 구동부재 371: 회전구동모터
372: 중앙기어박스 373: 기어바
374: 단부기어박스 375: 전후진프레임
377: 스크류볼트부재 378: 암결합부재
M0: 전체분사모드 M1: 제1 조절분사모드
M2: 제2 조절분사모드 S: 금속소재

Claims (15)

  1. 금속소재의 표면에 냉각매체를 분사하는 분사냉각부; 및,
    상기 분사냉각부에서 금속소재의 에지영역으로 분사되는 냉각매체의 통과비율을 조절하여, 냉각매체의 분사량을 조절하는 분사량 조절부;를 포함하는 금속소재 냉각장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 분사냉각부는,
    냉각매체가 공급되는 유체공급라인이 연결되는 메인챔버;
    상기 메인챔버의 전면에 금속소재를 따라 다단으로 설치되고, 금속소재로 냉각매체가 분사되는 분사라인이 형성된 분사챔버;를 구비하는 금속소재 냉각장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 분사냉각부에 금속소재의 이송방향에 따라 다단으로 복수 개의 분사챔버가 설치되고,
    상기 분사량 조절부는,
    상기 복수 개의 분사챔버에 대응되게 복수 개가 설치되는 것을 특징으로 하는 금속소재 냉각장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 분사량 조절부는,
    상기 분사챔버의 전면을 따라 회전되면서, 상기 분사챔버의 양측 에지영역을 덮어 분사되는 냉각매체의 유량을 감소시키는 통기성 소재로 구성되는 것을 특징으로 하는 금속소재 냉각장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 분사량 조절부는,
    상기 분사챔버의 상측에서 하측으로 회전되면서, 상기 분사챔버의 에지영역의 분사라인을 덮어 냉각매체의 유량을 조절하는 상부조절수단; 및,
    상기 분사챔버의 하측에서 상측으로 회전 가능하게 설치되고, 상기 분사챔버의 에지영역의 분사라인을 덮어 냉각매체의 유량을 조절하는 하부조절수단;을 구비하는 금속소재 냉각장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 분사량 조절부는,
    상기 상부조절수단 및, 상기 하부조절수단 중 어느 하나만으로 구성된 것을 특징으로 하는 금속소재 냉각장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 상부조절수단 및, 상기 하부조절수단은,
    상기 분사챔버의 폭방향으로 연장 형성되는 덧판본체; 및,
    상기 덧판본체의 양측 에지영역에서 각각 상기 분사챔버의 분사라인 방향으로 연장 형성되고, 분사라인의 에지영역을 덮을 수 있는 한 쌍의 커버부재;를 구비하는 금속소재 냉각장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 덧판본체 및, 상기 커버부재 중 적어도 상기 커버부재는,
    냉각매체가 통과하는 메쉬소재로 구성되고, 상기 분사챔버의 전면을 따라 회전 가능하도록 원호상이 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 금속소재 냉각장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 상부조절수단의 커버부재와, 상기 하부조절수단의 커버부재는 상기 덧판본체에서 연장되는 길이가 상이한 것을 특징으로 하는 금속소재 냉각장치.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 분사챔버의 분사라인 전체를 통해 냉각매체가 분사되는 전체분사모드;
    상기 상부조절수단 및, 상기 하부조절수단 중 어느 일측에 의해 상기 분사라인의 에지영역이 덮히면서 냉각매체의 유량이 조절되는 제1 조절분사모드; 및,
    상기 상부조절수단 및, 상기 하부조절수단에 의해 상기 분사라인의 에지영역이 중첩적으로 덮히면서 냉각매체의 유량이 조절되는 제2 조절분사모드;를 구비하는 금속소재 냉각장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 분사량 조절부가 상기 분사냉각부의 에지영역을 덮거나 오픈하도록 구동시키는 조절구동부;를 더 포함하는 금속소재 냉각장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 조절구동부는,
    상기 분사량 조절부의 상부조절수단 양측면에 설치되는 상부회전판;
    상기 분사량 조절부의 하부조절수단 양측면에 설치되고, 상기 상부회전판과 힌지결합되는 하부회전판; 및,
    구동부재에 의해 진퇴되면서 상기 상부회전판과 상기 하부회전판에 각각 회동시키는 다축조절암;을 구비하는 금속소재 냉각장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 다축조절암은,
    구동부재에 의해 진퇴는 조절프레임;
    일측은 상기 조절프레임에 힌지결합되고, 타측은 상기 상부회전판에 힌지결합되는 상부조절암; 및,
    일측은 상기 조절프레임에 힌지결합되고, 타측은 상기 하부회전판에 힌지결합되는 하부조절암;을 구비하는 금속소재 냉각장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 구동부재는,
    상기 분사냉각부에 설치된 회전구동모터;
    상기 회전구동모터의 모터축이 연결된 중앙기어박스;
    상기 중앙기어박스에 좌우방향으로 연결된 한 쌍의 기어바;
    상기 한 쌍의 기어바에 각각 연결되는 한 쌍의 단부기어박스; 및,
    상기 한 쌍의 단부기어박스에 각각 연결되어 상기 다축조절암을 전진 또는 후진시키는 한 쌍의 전후진프레임;을 구비하는 금속소재 냉각장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 전후진프레임은,
    상기 단부기어박스에 의해 회전구동되는 스크류볼트부재; 및,
    상기 스크류볼트부재에 의해 전후진되고, 복수 개의 상기 다축조절암이 높이방향으로 연결되는 암결합부재;를 구비하는 금속소재 냉각장치.
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