KR101431021B1 - 세척액 분사기 및 에어 분사기를 구비한 열간 압연 설비 - Google Patents

세척액 분사기 및 에어 분사기를 구비한 열간 압연 설비 Download PDF

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Abstract

본 발명은 세척액 분사기 및 에어 분사기를 구비한 열간 압연 설비에 관한 것으로, 일방향으로 진행하는 스트립을 압연하는 복수의 압연기와; 상기 압연기의 사이에 배치되며, 상기 스트립의 하부에 설치되어 상기 스트립을 지지하는 루퍼와; 상기 압연기의 사이에 설치되며 파이프가 수용되는 하우징과; 상기 하우징의 상부 및 측면에 각각 설치되며 상기 하우징에 세척액을 각각 분사하는 상부노즐 및 측면노즐을 구비하는 노즐부;를 포함한다.

Description

세척액 분사기 및 에어 분사기를 구비한 열간 압연 설비{Hot rolling equipment with cleaning lipuid spray and air ejector}
본 발명은 열간 압연 설비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열간 압연 설비의 가동 정지시에 세척액을 분사하여 냉각수 배관 등 부속설비에 쌓이는 철 성분의 분진을 미리 제거함으로써 압연 스트립 표면에 분진 및 이물질이 쌓이는 것을 방지할 뿐만 아니라, 가동시에는 스트립 표면에 에어를 분사하여 분진이 스트립 표면에 혼입되는 것을 방지할 수 있는 세척액 분사기 및 에어 분사기를 구비한 열간 압연 설비에 관한 것이다.
일반적으로 철강 공정의 열연 공정 중 고온의 스트립(Strip)을 가공하는 과정에서 발생하는 분진을 집진기에 의해서 집진한다.
그러나, 철(Fe) 성분의 분진은 집진 되지 못하고 비중에 의해 낙하하면서 냉각수 배관 등 부속설비의 상면에 쌓이게 되는데, 이런 분진들이 압연 중 발생하는 진동에 의해서 스트립의 상부로 낙하하여 스트립과 함께 압연 되어, 스트립에 품질결함이 생기는 문제가 있다.
또한, 이런 분진의 강도가 클 경우에는 스크립이 압연기를 통판 하지 못하여, 압연기에 미스 롤(Miss Roll)이 발생할 수 있다.
대한민국등록특허 제10-0808360호(2008.02.27.)
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 스트립과 분진이 함께 압연 되어 스트립에 품질 결함이 발생하는 것을 방지하는 세척액 분사기 및 에어 분사기를 구비한 열간 압연 설비를 제공하는 것이다.
본 발명의 해결하고자 하는 다른 과제는 분진으로 인해서 압연기에 미스 롤이 발생하지 않는 세척액 분사기 및 에어 분사기를 구비한 열간 압연 설비를 제공하는 것이다.
상술한 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 일방향으로 진행하는 스트립을 압연하는 복수의 압연기와; 상기 압연기의 사이에 배치되며, 상기 스트립의 하부에 설치되어 상기 스트립을 지지하는 루퍼와; 상기 압연기의 사이에 설치되며 파이프가 수용되는 하우징과; 상기 하우징의 상부 및 측면에 각각 설치되며 상기 하우징에 세척액을 각각 분사하는 상부노즐 및 측면노즐을 구비하는 노즐부;를 포함하는 열간 압연 설비를 제공한다.
여기서, 상기 세척액은 상기 상부노즐에서 분사 후 상기 측면노즐에서 분사될 수 있다.
또한, 상기 열간 압연 설비는 상기 하우징의 외측면에 설치되며, 상기 외측면과 함께 저장 공간을 형성하며 상부가 개방되는 저장부와; 상기 저장부 및 상기 노즐부에 연결되며 상기 저장부에 저장되는 상기 세척액을 상기 노즐부에 공급하는 펌프와; 상기 펌프와 상기 저장부를 연결하는 제1파이프와; 상기 펌프와 상기 노즐부를 연결하는 제2파이프와; 상기 제1파이프 또는 상기 제2파이프에 설치되는 필터;를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 열간 압연 설비는 상기 하우징의 전방에 설치되어 상기 스트립을 감지하며 감지신호를 생성 및 전송하는 감지센서와; 상기 감지센서 및 상기 펌프에 연결되며, 상기 감지신호가 수신되지 않으면 상기 펌프를 구동시키는 제어부;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 열간 압연 설비는 상기 압연기와 상기 루퍼의 사이에 설치되어 상기 스트립의 상부에 에어를 분사하는 에어 분사기;를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 열간 압연 설비는 상기 하우징의 전방에 설치되어 상기 스트립을 감지하며 감지신호를 생성 및 전송하는 감지센서와; 상기 감지센서 및 상기 에어 분사기에 연결되며, 상기 감지신호가 수신되면 상기 에어 분사기를 구동시키는 제어부;를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 스트립의 진행방향과 상기 에어가 분사되는 방향은 서로 수직인 것을 그 특징으로 한다.
또한, 상기 열간 압연 설비는 상기 노즐부에 연결되어 상기 노즐부를 회전시키는 회전구동부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 세척액 분사기 및 에어 분사기를 구비한 열간 압연 설비는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 스트립과 분진이 함께 압연 되어 스트립에 품질 결함이 발생하는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
둘째, 분진으로 압연기에 미스 롤이 발생하지 않는 이점이 있다.
도 1은 종래의 집진기가 설치된 열간 압연 설비의 구성도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 열간 압연 설비의 구성도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 열간 압연 설비의 구성도.
도 4는 도 3의 열간 압연 설비의 세척액 분사기(100)의 구성도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 노즐부(150)를 나타낸 도면.
도 6은 도 3의 열간 압연 설비의 제어 블럭도.
도 1을 참조하면, 기존의 열간 압연 설비는 복수의 압연기(3), 압연기(3)사이에 설치되는 루퍼(4) 및 열간 압연 설비 내부에 설치되어 분진을 제거하는 집진기(2)로 구성된다. 그러나, 이런 기존의 열간 압연 설비는 철(Fe) 성분의 분진은 집진 되지 못하고 비중에 의해 낙하하면서 냉각수 배관 등 부속설비의 상면에 쌓이게 되는데, 이런 분진들이 압연 중 발생하는 진동에 의해서 스트립의 상부로 낙하하여 스트립과 함께 압연 되어, 스트립에 품질결함이 생기는 문제가 있다. 또한, 이런 분진의 강도가 클 경우에는 스크립이 압연기를 통판 하지 못하여, 압연기에 미스 롤(Miss Roll)이 발생할 수 있다.
이하, 상술한 문제점을 해결하기 위해, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 세척액 분사기 및 에어 분사기를 구비한 열간 압연 설비의 실시 예를 설명한다.
도 2 내지 6을 참조하여, 본 실시예에 따른 세척액 분사기 및 에어 분사기를 구비한 열간 압연 설비는 복수의 압연기(10), 루퍼(20) 및 세척액 분사기(100)를 포함한다.
압연기(10)는 일방향으로 진행하는 스트립(S)을 압연하며, 루퍼(20)는 압연기(10)의 사이에 설치되며 스트립(S)의 하부에 배치되어 스트립(S)을 지지한다. 즉, 루퍼(20)는 압연기(10) 사이의 스트립(S)이 평평하도록 스트립(S)에 걸리는 장력을 일정하게 유지시키는 작용을 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 열간 압연 설비의 구성도이다. 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 세척액 분사기(100)는 파이프(30)가 수용되는 하우징(110)의 일측에 설치되는 노즐부(150) 및 분사노즐(155)을 포함한다. 여기서, 노즐부(150)는 하우징(110)의 상부에 설치되어 하우징(110)에 세척액을 분사하는 상부노즐(151) 및 하우징(100) 측면에 설치되어 하우징(110)에 세척액을 분사하는 측면노즐(152)을 포함할 수 있다.
이런 노즐부(150)는 제2파이프(145)에 연결되며, 제2파이프(145)를 통해 노즐부(150)로 공급되는 세척액은 노즐부(150)에 설치된 분사노즐(155)을 통해 하우징(110)에 분사된다. 이때, 세척액은 상부노즐(151)에서 분사된 후에 측면노즐(152)에서 분사되는 것이 바람직하다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 열간 압연 설비의 구성도이며, 도 4는 도 3의 열간 압연 설비의 세척액 분사기(100)의 구성도이다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 세척액 분사기(100)는 노즐부(150), 저장부(120) 및 펌프(130)를 포함할 수 있다.
우선, 압연기(10)의 사이에는 냉각수 파이프 등의 부속설비인 파이프(30)가 압연기(10) 사이를 이동하는 스트립(S)의 상부에 설치되며, 이 파이프(30)의 둘레에는 파이프(30)를 외부로부터 보호하기 위한 하우징(110)이 설치된다. 즉, 하우징(110)은 파이프(30)를 수용하며, 파이프(30)의 길이 방향에 수직하게 파이프(30)의 외측에 설치된다. 이런 하우징(110)에는 분진 또는 이물질이 쌓이게 되어, 압연 중 진동으로 인해 스트립(S)의 표면으로 낙하하여 스트립(S)에 혼입된다.
노즐부(150)는 하우징(110)의 일측에 설치되어 하우징(110)에 세척액을 분사함으로써 하우징(110)에 쌓인 분진 또는 이물질을 제거한다. 구체적으로, 노즐부(150)는 노즐부(150)에 대향하는 하우징(110)의 외측면 방향으로 복수의 분사노즐(155)이 설치되어 세척액을 분사한다. 이때, 노즐부(150)는 분사되는 세척액이 하우징(110)의 측면으로 흘러내릴 수 있도록 하우징(110)의 상부에 설치되는 것이 바람직하다. 또한, 노즐부(150)는 후술할 제2파이프(145)를 통해서 세척액을 공급받을 수 있고, 별도의 파이프라인(미도시)을 통해서 세척액을 공급받는 것도 가능하다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 세척액 분사기(100)는 노즐부(150)에 연결되어 노즐부(150)에 대향하는 하우징(110)의 외측면에 대하여 수평하게 회전시키는 회전구동부(160)가 설치될 수도 있다. 이때, 회전구동부(160)와 노즐부(150)를 연결하는 연결파이프(146)가 설치되며, 이 연결파이프(146)에 제2파이프(145)가 연결된다. 즉, 제2연결파이프(145)를 통해 공급되는 세척액은 연결파이프(146)를 통해서 노즐부(150)에 공급된다.
저장부(120)는 하우징(110)의 외측면에 설치되며, 하우징(110)의 외측면과 함께 세척액이 저장될 수 있는 저장공간을 형성한다. 여기서, 하우징(110)의 상부면에 분사된 세척액이 하우징(110)의 측면으로 흘러서 저장부(120)에 저장될 수 있도록 저장부의(120) 상부는 개방된 구조를 가지며, 저장부(120)의 하부에는 오염된 세척액이 외부로 배출될 수 있는 배출파이프(123)가 연결될 수 있다.
펌프(130)는 저장부(120) 및 노즐부(150)에 연결되며 저장부(120)에 저장되는 세척액을 노즐부(150)로 공급한다. 즉, 노즐부(150)에서 분사되는 세척액은 저장부(120)에 저장되고, 이렇게 저장된 세척액은 펌프(130)에 의해서 노즐부(150)로 공급되는 순환(circulation)구조를 이루게 되므로, 노즐부(150)에 공급되는 세척액을 재활용할 수 있게 된다. 구체적으로, 제1파이프(125)는 펌프(130)와 저장부(120)를 연결하고, 제2파이프(145)는 펌프(130)와 노즐부(150)를 연결한다. 여기서, 제1파이프(125) 또는 제2파이프(145)에는 저장부(120)에 저장된 세척액을 여과시킬 수 있는 필터(140)가 설치될 수 있다.
또한, 제1파이프(125)는 철 성분의 분진이 가라앉게 되는 저장부(120)의 바닥면으로부터 상부로 기설정된 거리만큼 이격되는 지점에 연결되는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 철 성분의 분진이 제1파이프(125)를 통해 노즐부(150)로 이송되어 하우징(110)의 상부로 분사되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 열간 압연 설비는 압연기(10)와 루퍼(20)의 사이에 설치되어 루퍼(20)에서 압연기(10)로 이동하는 스트립(S)의 상부에 에어를 분사시키는 에어분사노즐(172)을 구비하는 에어분사기(170)가 설치될 수 있다. 이때, 에어분사기(170)와 스트립(S)의 거리가 최단거리가 되도록 상기 에어가 분사되는 방향은 스트립(S)의 이동 방향과 수직인 것이 바람직하다.
도 6은 도 3의 열간 압연 설비의 제어 블럭도이다. 도 3 및 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 열간 압연 설비는 감지센서(180) 및 제어부(190)를 더 포함할 수 있다.
감지센서(180)는 압연기(10)와 하우징(110)의 사이에 설치되어 압연기(10)에서 하우징(110) 방향으로 이동하는 스트립(S)을 감지하는 감지신호를 생성 및 송신한다. 이때, 감지센서(180)는 하우징(110)의 외측에 설치된 저장부(120)의 외측면에 설치될 수 있다.
제어부(190)는 감지센서(180), 펌프(130), 회전구동부(160) 및 에어 분사기(170)에 연결되며, 제어부(190)가 상기 감지신호를 수신하면 펌프(130)를 구동시켜서 노즐부(150)가 분사노즐(155)을 통해 세척액을 분사하도록 하고, 상기 감지신호를 수신하지 않으면 에어 분사기(170)를 구동시켜 에어분사노즐(172)을 통해 에어가 분사되도록 한다. 또한, 제어부(190)는 회전구동부(160)를 구동시킴으로써 세척액이 회전되면서 분사되도록 제어할 수도 있다.
결과적으로, 압연기(10) 사이에서 스트립(S)이 이동하지 않는 경우 노즐부(150)를 통해 하우징(110)의 상부를 미리 세척함으로써 스트립(S)이 이동시에 스트립(S)의 표면으로 분진이 떨어지는 것을 방지하고, 스트립(S)이 이동하는 경우는 에어 분사기(170)를 통해 스트립(S)에 에어를 분사함으로써 스트립(S)의 표면에 존재하는 분진을 제거하는 것이다.
이하, 본 발명의 일실시예에 따른 세척액 분사기 및 에어 분사기를 구비한 열간 압연 설비의 작용효과를 설명한다.
먼저, 감지센서(180)가 스트립(S)을 감지하여 감지신호를 생성 및 송신하는 감지단계가 수행된다.
다음으로, 제어부(190)가 상기 감지신호를 수신하면, 펌프(130)를 구동시키는 펌프구동단계가 수행된다. 이때, 제어부(190)는 노즐부(150)를 회전시키기 위해서 회전구동부(160)를 구동할 수도 있다.
한편, 제어부(190)가 상기 감지신호를 수신하지 않으면 에어 분사기(170)를 구동시키는 에어구동단계가 수행된다.
이렇게 함으로써, 열간 압연 설비의 가동 정지시에 냉각수 배관 등 부속설비에 쌓이는 철 성분의 분진을 미리 제거함으로써 압연 스트립 표면에 분진 및 이물질이 쌓이는 것을 방지하고, 가동시에는 에어 분사기를 통해 스트립 표면에 잔존하는 분진 및 이물질을 제거할 수 있게 된다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
S: 스트립 1: 분진
2: 집진기 3, 10: 압연기
4, 20: 루퍼(Looper) 30: 파이프
100: 세척액분사기 110: 하우징
120: 저장부 123: 배출파이프
125: 제1파이프 130: 펌프
140: 필터 145: 제2파이프
146: 연결파이프 150: 노즐부
151: 상부노즐 152: 측면노즐
155: 분사노즐 160: 회전구동부
170: 에어 분사기 172: 에어분사노즐
180: 감지센서 190: 제어부

Claims (8)

  1. 일방향으로 진행하는 스트립을 압연하는 복수의 압연기;
    상기 압연기의 사이에 배치되며, 상기 스트립의 하부에 설치되어 상기 스트립을 지지하는 루퍼;
    상기 압연기의 사이에 설치되며 파이프가 수용되는 하우징;
    상기 하우징의 상부 및 측면에 각각 설치되며 상기 하우징에 세척액을 각각 분사하는 상부노즐 및 측면노즐을 구비하는 노즐부; 및
    상기 압연기와 상기 루퍼의 사이에 설치되어 상기 스트립의 상부에 에어를 분사하는 에어 분사기;를 포함하는 열간 압연 설비.
  2. 일방향으로 진행하는 스트립을 압연하는 복수의 압연기;
    상기 압연기의 사이에 배치되며, 상기 스트립의 하부에 설치되어 상기 스트립을 지지하는 루퍼;
    상기 압연기의 사이에 설치되며 파이프가 수용되는 하우징;및
    상기 하우징의 상부 및 측면에 각각 설치되며 상기 하우징에 세척액을 각각 분사하는 상부노즐 및 측면노즐을 구비하는 노즐부;를 포함하되,
    상기 세척액은 상기 상부노즐에서 분사된 후 상기 측면노즐에서 분사되는 것을 특징으로 하는 열간 압연 설비.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 열간 압연 설비는
    상기 하우징의 외측면에 설치되며, 상기 외측면과 함께 저장 공간을 형성하며 상부가 개방되는 저장부;
    상기 저장부 및 상기 노즐부에 연결되며 상기 저장부에 저장되는 상기 세척액을 상기 노즐부에 공급하는 펌프;
    상기 펌프와 상기 저장부를 연결하는 제1파이프;
    상기 펌프와 상기 노즐부를 연결하는 제2파이프;및
    상기 제1파이프 또는 상기 제2파이프에 설치되는 필터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열간 압연 설비.
  4. 일방향으로 진행하는 스트립을 압연하는 복수의 압연기;
    상기 압연기의 사이에 배치되며, 상기 스트립의 하부에 설치되어 상기 스트립을 지지하는 루퍼;
    상기 압연기의 사이에 설치되며 파이프가 수용되는 하우징;
    상기 하우징의 상부 및 측면에 각각 설치되며 상기 하우징에 세척액을 각각 분사하는 상부노즐 및 측면노즐을 구비하는 노즐부;
    상기 하우징의 외측면에 설치되며, 상기 외측면과 함께 저장 공간을 형성하며 상부가 개방되는 저장부;
    상기 저장부 및 상기 노즐부에 연결되며 상기 저장부에 저장되는 상기 세척액을 상기 노즐부에 공급하는 펌프;
    상기 펌프와 상기 저장부를 연결하는 제1파이프;
    상기 펌프와 상기 노즐부를 연결하는 제2파이프;
    상기 제1파이프 또는 상기 제2파이프에 설치되는 필터;
    상기 하우징의 전방에 설치되어 상기 스트립을 감지하며 감지신호를 생성 및 전송하는 감지센서;및
    상기 감지센서 및 상기 펌프에 연결되며, 상기 감지신호가 수신되지 않으면 상기 펌프를 구동시키는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열간 압연 설비.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 열간 압연 설비는
    상기 하우징의 전방에 설치되어 상기 스트립을 감지하며 감지신호를 생성 및 전송하는 감지센서;및
    상기 감지센서 및 상기 에어 분사기에 연결되며, 상기 감지신호가 수신되면 상기 에어 분사기를 구동시키는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열간 압연 설비.
  7. 청구항 1 또는 청구항 6에 있어서,
    상기 스트립의 진행방향과 상기 에어가 분사되는 방향은 서로 수직인 것을 특징으로 하는 열간 압연 설비.
  8. 일방향으로 진행하는 스트립을 압연하는 복수의 압연기;
    상기 압연기의 사이에 배치되며, 상기 스트립의 하부에 설치되어 상기 스트립을 지지하는 루퍼;
    상기 압연기의 사이에 설치되며 파이프가 수용되는 하우징;
    상기 하우징의 상부 및 측면에 각각 설치되며 상기 하우징에 세척액을 각각 분사하는 상부노즐 및 측면노즐을 구비하는 노즐부; 및
    상기 노즐부에 연결되어 상기 노즐부를 회전시키는 회전구동부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열간 압연 설비.
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