KR101977466B1 - Apparatus for cooling strip - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스트립 냉각장치에 관한 것으로, 이는 스트립과 접촉하고 미스트를 분사하는 교정냉각롤; 및 상기 교정냉각롤에 인접하게 배치되어 상기 스트립을 향해 가스를 분사하는 가스분사챔버를 포함하고, 상기 가스가 인접하게 위치된 상기 교정냉각롤로부터 분사된 상기 미스트를 상기 스트립 방향으로 유도하여서, 미스트와 가스 및 교정냉각롤과의 접촉에 의한 예비냉각을 통해 스트립의 온도 구배의 변화를 줄여 내부 열응력을 감소시킬 수 있으며, 교정냉각롤의 가압을 통해 스트립의 형상을 교정할 수 있고, 예비 냉각에 의한 스트립의 온도가 저하되어 냉각액조에서의 담금질시 스트립의 형상 불량을 최소화할 수 있는 효과가 있게 된다. The present invention relates to a strip cooling apparatus, comprising: a calibrating cooling roll for contacting a strip and ejecting mist; And a gas injection chamber disposed adjacent to the calibrating roll for ejecting a gas toward the strip, wherein the gas is directed in the direction of the strip from the mist ejected from the calibrating roll adjacent to which the gas is located, Can reduce the internal thermal stress by reducing the variation of the temperature gradient of the strip through preliminary cooling by contact with the gas and the calibrating roll, and can calibrate the shape of the strip through the pressurization of the calibrating roll, It is possible to minimize the defective shape of the strip during quenching in the cooling liquid tank.

Description

스트립 냉각장치 {Apparatus for cooling strip}Apparatus for cooling strip < RTI ID = 0.0 >

본 발명은 예컨대 연속 소둔로와 같은 가열로에서 고온으로 가열된 강판 등과 같은 금속재질의 스트립을 냉각하는 스트립 냉각장치에 관한 것이다. The present invention relates to a strip cooling apparatus for cooling a strip of a metal material such as a steel sheet heated at a high temperature in a heating furnace such as a continuous annealing furnace.

일반적으로 고강도의 구조용 강을 제조할 때 강도를 향상시키기 위해 철 이외에 합금성분이 추가되지만, 제조 비용 등의 원가 상승 및 가공성 악화로 인해 합금성분을 최소화하고, 열처리 공정에서 급속 냉각을 통해 강도를 높이는 제조방법을 실시하고 있다. Generally, when making structural steels of high strength, alloying elements are added in addition to iron in order to improve strength. However, due to cost increase such as manufacturing cost and deterioration of workability, the alloy component is minimized and the strength is increased through rapid cooling in the heat treatment step A manufacturing method is carried out.

이러한 급속 냉각은 통상 저온 냉각액에 예컨대 800℃ 이상의 고온인 강판, 즉 스트립을 침전시켜 냉각하는 방법으로 이루어지며, 초당 500 ~ 1,000℃의 냉각속도로 스트립을 냉각시킬 수 있다. This rapid cooling is usually carried out by cooling the low temperature cooling liquid by precipitating a high temperature steel sheet, for example, a strip of 800 DEG C or higher, and cooling the strip at a cooling rate of 500-1,000 DEG C per second.

하지만, 이러한 급속 냉각 방식은 스트립 내부에 큰 열응력이 발생하기 때문에, 이로 인해 좌굴이나 굴곡, 반곡 등과 같은 형상 불량이 초래되고, 이에 따라 후속 공정에서 강압하가 요구되며, 종종 설비 고장의 원인이 되어 생산성이 급격하게 저하되는 단점이 있다. However, in this rapid cooling method, large thermal stress is generated inside the strip, which causes defects such as buckling, bending, bending and the like, and thus, lowering is required in the subsequent process, So that the productivity is drastically lowered.

이를 해소하기 위해, 냉각액에 침전시키기 전에 냉각액 또는 가스를 스트립의 표면에 분사하는 방식이나, 냉각액에 침전시킨 직후에 고압의 제트 분사를 통해 스트립의 표면에 생기는 막비등을 억제시키는 방식 등이 제안되었다. In order to solve this problem, there has been proposed a method of spraying a cooling liquid or gas onto the surface of a strip before precipitating in a cooling liquid, a method of suppressing a film ratio occurring on the surface of the strip through high-pressure jet injection immediately after precipitation in a cooling liquid, and the like .

그럼에도 큰 열응력을 최소화하거나 강제 제어하는 기술이 부족하여 스트립의 형상 불량을 저감시키는 데에는 한계가 있다. 따라서, 급격한 온도 변화에 의한 스트립 내부의 열응력을 제어할 수 있고, 형상 불량을 저감시킬 수 있는 냉각기술이 여전히 요구되고 있는 실정에 있다. Nevertheless, there is a limitation in reducing the defective shape of the strip because of the lack of a technique for minimizing the large thermal stress or forcibly controlling it. Therefore, a cooling technique capable of controlling the thermal stress in the strip due to a rapid temperature change and capable of reducing the defective shape is still required.

(특허문헌 1) KR 215245 Y1 (Patent Document 1) KR 215245 Y1

이에 본 발명은 스트립 내부의 열응력에 의한 형상 불량을 저감할 수 있는 스트립 냉각장치를 제공하는 데에 그 주된 목적이 있다. Accordingly, it is a main object of the present invention to provide a strip cooling apparatus capable of reducing a defective shape due to thermal stress inside a strip.

본 발명의 일 실시예에 따른 스트립 냉각장치는, 스트립과 접촉하고 미스트(mist)를 분사하는 교정냉각롤; 및 상기 교정냉각롤에 인접하게 배치되어 상기 스트립을 향해 가스를 분사하는 가스분사챔버를 포함하고, 상기 가스가 인접하게 위치된 상기 교정냉각롤로부터 분사된 상기 미스트를 상기 스트립 방향으로 유도하는 것을 특징으로 한다. A strip cooling apparatus according to an embodiment of the present invention includes: a calibrating cooling roll that contacts a strip and ejects a mist; And a gas injection chamber disposed adjacent to the calibrating roll and ejecting gas toward the strip, wherein the gas is directed in the direction of the strip, the mist being ejected from the calibrated cooling roll adjacent to which the gas is located .

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이상과 같이 본 발명에 의하면, 미스트와 가스 및 교정냉각롤과의 접촉에 의한 예비냉각을 통해 스트립의 온도 구배의 변화를 줄여 내부 열응력을 감소시킬 수 있으며, 교정냉각롤의 가압을 통해 스트립의 형상을 교정할 수 있고, 예비 냉각에 의한 스트립의 온도가 저하되어 냉각액조에서의 담금질(quenching)시 스트립의 형상 불량을 최소화할 수 있는 효과가 있게 된다. As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the variation of the temperature gradient of the strip through the preliminary cooling by the contact between the mist and the gas and the calibrating cooling roll, thereby reducing the internal thermal stress, The shape can be calibrated and the temperature of the strip due to the preliminary cooling is lowered so that the defective shape of the strip can be minimized during quenching in the cooling liquid bath.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스트립 냉각장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스트립 냉각장치의 요부를 도시한 일측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스트립 냉각장치에 사용되는 교정냉각롤을 도시한 단면도이다.
도 4는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ'선 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스트립 냉각장치에 사용되는 교정냉각롤의 변형예를 도시한 사시도 및 부분 확대도이다.
도 6은 도 2의 I-I'선 단면도로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트립 냉각장치에 사용되는 가스분사챔버의 단면이 예시되어 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 스트립 냉각장치에 의한 스트립의 온도 구배와, 종래기술에 의한 스트립의 온도 구배를 비교하기 위한 그래프이다. 1 is a schematic view illustrating a strip cooling apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view showing a main part of a strip cooling apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view illustrating a calibrating cooling roll used in a strip cooling apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view taken along a line II-II 'in FIG.
5 is a perspective view and a partial enlarged view showing a modified example of a calibrating cooling roll used in a strip cooling apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line I-I 'of FIG. 2, illustrating a cross-section of a gas injection chamber used in a strip cooling apparatus according to an embodiment of the present invention.
7 is a graph for comparing the temperature gradient of the strip by the strip cooling apparatus according to an embodiment of the present invention and the temperature gradient of the strip according to the prior art.

이하, 본 발명이 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명된다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. It should be noted that, in adding reference numerals to the constituent elements of the drawings, the same constituent elements are denoted by the same reference symbols as possible even if they are shown in different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스트립 냉각장치를 개략적으로 도시한 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스트립 냉각장치의 요부를 도시한 일측면도이다.FIG. 1 is a schematic view of a strip cooling apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side view illustrating a main portion of a strip cooling apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조로 하면, 예를 들어 연속 소둔로와 같은 가열로(1)에서 가열된 강판 등과 같은 금속재질의 스트립(S)은 이송롤(2)을 거친 후 본 발명의 일 실시예에 따른 스트립 냉각장치를 통과하게 된다. 1, a strip S of a metal such as a steel sheet heated in a heating furnace 1 such as a continuous annealing furnace is passed through a feed roll 2, And passes through the strip cooling apparatus.

여기서, 연속 소둔로는 압연 후의 스트립(S)에 열처리를 실시하여 가공성이 우수한 스트립을 얻고자 하는 설비이다. 하지만, 본 발명의 가열로는 반드시 연속 소둔로에 한정되는 것은 아니다. Here, the continuous annealing furnace is a facility for obtaining a strip having excellent workability by subjecting the strip S after rolling to heat treatment. However, the heating furnace of the present invention is not necessarily limited to the continuous annealing furnace.

도 2에 보다 상세하게 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트립 냉각장치는, 스트립(S)과 접촉하고 미스트(M)를 분사하는 교정냉각롤(10); 및 이 교정냉각롤에 인접하게 배치되어 스트립을 향해 가스(G)를 분사하는 가스분사챔버(20)를 포함하고 있다. As shown in more detail in FIG. 2, the strip cooling apparatus according to an embodiment of the present invention includes: a calibrating cooling roll 10 that contacts a strip S and ejects mist M; And a gas injection chamber 20 disposed adjacent to the calibrating cooling roll and injecting gas G toward the strip.

가스분사챔버(20)가 복수로 설치되면, 하나의 교정냉각롤(10)과, 이 교정냉각롤의 양측(도 1 및 도 2에서는 교정냉각롤의 상하 양측)에 위치된 한 쌍의 가스분사챔버(20)가 하나의 예비냉각부(3)를 구성할 수 있다. 이러한 경우에, 스트립(S)을 기준으로 하여 스트립의 두께방향 양측(도 1 및 도 2에서 좌우)에 또는 스트립의 길이방향 양측(도 1 및 도 2에서 상하)으로 복수의 예비냉각부가 배치될 수 있다. 이때 인접한 교정냉각롤들 사이에 위치된 가스분사챔버는 양측 예비냉각부에 각각 해당하는 것으로 언급될 수 있다. When a plurality of gas injection chambers 20 are provided, a single cooling cooling roll 10 and a pair of gas injection nozzles (both upper and lower sides of the cooling cooling roll in FIGS. 1 and 2) The chamber 20 can constitute one preliminary cooling section 3. In this case, a plurality of preliminary cooling portions are disposed on both sides of the strip in the thickness direction (left and right in Figs. 1 and 2) or on both longitudinal sides of the strip (upper and lower in Figs. 1 and 2) . Wherein the gas injection chambers located between adjacent calibrating rolls can be referred to as corresponding to the respective side pre-cooling portions.

또한, 복수의 예비냉각부(3)가 스트립(S)을 기준으로 하여 스트립의 두께방향 양측(도 1 및 도 2에서 좌우)에 배치될 때, 스트립의 두께방향 양측에 배치되는 교정냉각롤(10)은 대각방향으로, 다시 말해 최단거리로 마주보지 않도록 서로 어긋나게 배치되어, 결국 교정냉각롤은 스트립을 거쳐 반대측의 다른 예비냉각부에 포함된 가스분사챔버(20)를 마주보는 것이 좋다. Further, when a plurality of preliminary cooling portions 3 are disposed on both sides of the strip in the thickness direction (left and right in Figs. 1 and 2) with respect to the strip S, 10 are arranged to be offset from each other so as not to face each other in the diagonal direction, that is, at the shortest distance. As a result, it is preferable that the calibrating cooling roll faces the gas injection chamber 20 included in the other preliminary cooling portion on the opposite side via the strip.

이로써, 분사되는 미스트(M)와 함께 교정냉각롤(10)은 스트립(S)에 접촉하여 스트립을 냉각시킴과 동시에 좌굴이나 굴곡, 반곡 등과 같은 형상 불량의 발생을 억제하고 굴곡진 형상을 교정할 수 있다. As a result, the orthogonal cooling roll 10, together with the mist M to be sprayed, comes into contact with the strip S to cool the strip and to suppress the occurrence of defects such as buckling, bending, bending, etc., .

특히, 교정냉각롤(10)이 스트립(S)과 접촉할 때 열응력 변화에 의해 스크립의 형상 불량의 발생을 억제하기 위해서, 교정냉각롤을 스트립 방향으로 이동시켜 가압되게 함으로써 낮은 압하력(장력)을 부여할 수도 있다. Particularly, in order to suppress the occurrence of defective shape of the script due to a change in thermal stress when the calibrating roll 10 is in contact with the strip S, the calibrating roll is moved in the strip direction to be pressed, ).

이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트립 냉각장치는, 교정냉각롤(10)을 지지하는 지지대(31); 및 교정냉각롤을 스트립(S)에 대해 가압시키도록 지지대를 이동시키는 가압수단(32)을 더 포함할 수 있다. 여기서 가압수단은 유체압 실린더 등과 같은 액츄에이터가 적용될 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. To this end, the strip cooling apparatus according to an embodiment of the present invention comprises a support 31 for supporting a calibrating cooling roll 10; And pressing means (32) for moving the support to press the calibrating roll against the strip (S). Here, the pressing means may be an actuator such as a fluid pressure cylinder or the like, but is not limited thereto.

또한, 교정냉각롤(10)에 인접하여, 그리고 스트립(S)을 기준으로 교정냉각롤의 반대측에서는 가스분사챔버(20)로부터 가스(G)가 분사되고, 이러한 가스가 인접한 교정냉각롤로부터 분사된 미스트(M)와 충돌하고 미스트를 그 분사압에 의해 스트립(S) 방향으로 유도하여 저온의 미스트가 스트립에 접촉하게 됨으로써, 스트립을 냉각시킬 수 있게 된다. 물론, 스트립보다 낮은 온도를 가진, 예컨대 상온의 가스도 스트립에 접촉하여 스트립의 냉각에 큰 도움을 줄 수 있다. In addition, gas G is ejected from the gas injection chamber 20 adjacent the calibrating roll 10 and on the opposite side of the calibrating roll from the strip S, and this gas is ejected from the adjacent calibrating roll, The mist is collided with the mist M and the mist is guided to the strip S by the jetting pressure so that the low temperature mist is brought into contact with the strip so that the strip can be cooled. Of course, a gas having a temperature lower than that of the strip, for example, a gas at room temperature, may also be contacted with the strip to greatly assist in cooling the strip.

이와 같이, 미스트(M)와 가스(G) 및 교정냉각롤(10)과의 접촉에 의한 예비적인 복합냉각을 통해 고온의 스트립(S)에서 발생할 수 있는 형상의 변형을 억제하고, 단계별 냉각을 통해 열충격 및 내부 열응력을 감소시켜 스트립의 형상 불량을 최소화할 수 있게 되는 것이다. As described above, the preliminary combined cooling by the contact of the mist M with the gas G and the calibrating cooling roll 10 suppresses the deformation of the shape that can occur in the hot strip S, The thermal shock and the internal thermal stress can be reduced and the defective shape of the strip can be minimized.

본 발명의 일 실시예에 따른 스트립 냉각장치는, 스트립(S)의 진행방향(길이방향)에서 예비냉각부(3)의 하류에 배치되고 예를 들어 순수와 같은 냉각액(W)을 수용한 냉각액조(5)를 더 포함할 수 있다. 이 냉각액조의 내부에는 스트립을 냉각액 내로 인입 및 인출시키기 위한 침지롤(4)이 설치될 수 있다. The strip cooling apparatus according to the embodiment of the present invention is provided with a cooling liquid W disposed downstream of the preliminary cooling section 3 in the traveling direction (longitudinal direction) of the strip S and containing a cooling liquid W, (5). ≪ / RTI > An immersion roll (4) for introducing and withdrawing the strip into the cooling liquid may be provided inside the cooling liquid bath.

예비냉각부(3)를 지나온 스트립(S)은 냉각액조(5)의 상부로부터 침지롤(4)을 향해 내려가면서 냉각액(W)과 접촉되어 냉각되면서 담금질된다. 침지롤에 의해 진행방향이 변경된 스트립은 다시 상부를 향해 진행하여 냉각액으로부터 벗어난다.
The strip S having passed through the preliminary cooling section 3 is quenched while being brought into contact with the cooling liquid W while descending from the upper part of the cooling liquid tank 5 toward the dipping roll 4. [ The strip whose direction of advance has been changed by the dipping roll again advances toward the top to escape from the cooling liquid.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스트립 냉각장치에 사용되는 교정냉각롤을 도시한 단면도이고, 도 4는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ'선 단면도이다. 또한, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스트립 냉각장치에 사용되는 교정냉각롤의 변형예를 도시한 사시도 및 부분 확대도이다.FIG. 3 is a cross-sectional view showing a calibrating roll used in a strip cooling apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along a line II-II 'in FIG. 5 is a perspective view and a partially enlarged view showing a modified example of a calibrating cooling roll used in a strip cooling apparatus according to an embodiment of the present invention.

교정냉각롤(10)은, 양단부가 회전축(11)에 연결된 롤본체(13); 양단부가 회전축에 연결되며, 롤본체와 이격되어 롤본체를 둘러싸고, 복수의 관통홀(14)이 형성된 드럼(15); 및 복수의 관통홀에 설치되어 미스트(M)를 분사하는 복수의 노즐(17)을 포함할 수 있다. The calibration cooling roll (10) comprises a roll body (13) having both ends connected to the rotating shaft (11); A drum (15) having both ends connected to the rotating shaft and spaced apart from the roll body to surround the roll body and having a plurality of through holes (14); And a plurality of nozzles 17 provided in the plurality of through holes for spraying mist M.

회전축(11)은 중공의 관형상 부재로서 롤본체(13)와 동심으로 배치되어 롤본체에 고정되거나 일체로 형성될 수 있다. 회전축의 롤본체에 인접한 단부에는 그 원주를 따라 일정 간격으로 배열되고 방사상으로 천공된 복수의 공급홀(12)이 형성될 수 있다. The rotary shaft 11 is a hollow tubular member which is disposed concentrically with the roll body 13 and can be fixed to the roll body or integrally formed therewith. A plurality of feed holes 12, which are arranged at regular intervals along the circumference and radially perforated, may be formed at the end of the rotating shaft adjacent to the roll body.

회전축(11)에서 롤본체(13)의 반대측에는 액체를 공급하는 공급라인(미도시)이 연결될 수 있으며, 이러한 공급라인과 회전축 사이에는 누출이 일어나지 않게 하는 커플링(미도시)과 밀봉부재(미도시)가 구비될 수 있음은 물론이다. A supply line (not shown) for supplying a liquid to the opposite side of the roll body 13 from the rotary shaft 11 may be connected to a coupling (not shown) and a sealing member Not shown) may be provided.

드럼(15)의 표면에는 노즐(17)의 설치를 위한 오목홈(16)이 형성될 수 있으며, 이 오목홈의 내부에 복수의 관통홀(14)이 위치될 수 있다. 이러한 오목홈은 예를 들어 나선형으로 형성된 1열의 오목홈(도 6 참조), 또는 도 5에 도시된 것처럼 서로 교차하거나 평행하도록 형성된 복수 열의 오목홈을 포함할 수 있다. 오목홈의 형태는 스트립의 재질 및 생산 조건에 따라 선택될 수 있다. A concave groove 16 for mounting the nozzle 17 may be formed on the surface of the drum 15 and a plurality of through holes 14 may be located in the concave groove. Such concave grooves may include, for example, a row of concave grooves (see FIG. 6) formed in a spiral shape, or a plurality of rows of concave grooves formed so as to intersect or parallel with each other as shown in FIG. The shape of the concave groove can be selected according to the material of the strip and the production conditions.

드럼(15)의 표면과 스트립(S)이 접촉할 때, 노즐(17)에서 분사된 미스트(M)는 드럼의 표면에 형성된 오목홈(16)을 따라 모여서 배출될 수 있다. 교정냉각롤(10)의 드럼의 표면이 별도의 오목홈이 없어 매끄러운 표면으로 될 경우, 드럼의 표면과 스트립이 접촉하는 접촉부에 액체 경계층이 형성되고, 스트립을 가압할 때 미끄러짐에 의해 스트립이 교정냉각롤의 편측으로 쏠리는 현상(사행)이 발생하게 된다. 하지만, 본 발명처럼 드럼의 표면에 오목홈이 형성되게 되면, 분사된 미스트가 모여 배출됨으로서 액체 경계층의 형성을 저감시키고, 타이어의 트레드와 같이 드럼과 스트립의 밀착성을 높이게 됨으로써 스트립의 가압시 사행의 발생을 방지하는 부차적인 효과를 얻을 수 있다. When the surface of the drum 15 and the strip S come into contact with each other, the mist M ejected from the nozzle 17 can be collected along the concave groove 16 formed on the surface of the drum and discharged. When the surface of the drum of the calibrating roll 10 has a smooth surface due to the absence of a separate concave groove, a liquid boundary layer is formed at the contact portion where the surface of the drum contacts with the strip, and when the strip is pressed, A phenomenon of rolling to one side of the cooling roll (meandering) occurs. However, when the concave groove is formed on the surface of the drum as in the present invention, the mist is ejected to reduce the formation of the liquid boundary layer, and the adhesion between the drum and the strip is increased like a tread of a tire, It is possible to obtain a secondary effect of preventing the occurrence of the problem.

노즐(17)은 드럼(15)의 내부로부터 관통홀(14)을 통해 공급받은 액체(L)를 미스트(M) 형태로 분사할 수 있도록, 오목홈(16) 내에서 관통홀에 체결될 수 있다. 교정냉각롤(10)의 드럼이 스트립(S)에 가압되어 접촉하게 될 때 스트립의 표면에 스크래치 등과 같은 결함이 생기는 것을 최소화하기 위해 오목홈의 선단은 라운드(16R) 형태로 가공되는 것이 바람직하다. 또, 노즐의 분사구는 드럼의 표면보다 낮게 오목홈 내에 위치되어 미스트를 분사하는 것이 좋다. The nozzle 17 can be fastened to the through hole in the concave groove 16 so as to inject the liquid L supplied from the inside of the drum 15 through the through hole 14 in the form of mist have. In order to minimize the occurrence of defects such as scratches on the surface of the strip when the drum of the calibrating roll 10 is pressed and contacted with the strip S, it is preferable that the tip of the concave groove is processed in the form of a round 16R . Further, it is preferable that the jetting port of the nozzle is located in the concave groove lower than the surface of the drum, and the mist is jetted.

미스트(M)로 분사되는 액체(L)로는 예컨대 물이 바람직하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 여기서 미스트는 안개 또는 포그(fog) 형태로 분무될 수 있다. 이와 같은 미스트는 스트립(S)의 표면을 향해, 그리고 이웃한 교정냉각롤(10)들 사이의 공간으로 분사될 수 있다. The liquid L to be sprayed to the mist M is, for example, water, but is not limited thereto. Here, the mist can be sprayed in the form of mist or fog. Such a mist can be directed towards the surface of the strip S and into a space between adjacent correction cooling rolls 10.

이와 같은 교정냉각롤(10)에서는, 미스트(M)의 분사 및 드럼(15) 표면에서의 접촉에 의한 냉각을 위해, 고압이면서 저온인 냉각용 액체(L)가 회전축(11)으로 유입되며, 회전축에 유입된 액체는 복수의 공급홀(12)을 거쳐 롤본체(13)와 드럼(15) 사이의 내부 공간으로 이동된 다음, 복수의 관통홀(14) 및 노즐(17)을 통해 미스트의 형태로 교정냉각롤 주위로 분사되게 된다. In such an orthodontic cooling roll 10, the cooling liquid L having a high pressure and a low temperature flows into the rotary shaft 11 for the purpose of spraying the mist M and cooling by contact on the surface of the drum 15, The liquid flowing into the rotary shaft is moved to the inner space between the roll body 13 and the drum 15 through the plurality of supply holes 12 and then flows through the plurality of through holes 14 and the nozzle 17 Shaped cooling rolls.

유입되는 액체(L)의 공급유량은 미스트(M)의 분사유량에 종속되어 변동될 수 있으며, 노즐(17)의 형태 및 분사량은 생산 조건에 따라 변동될 수 있다. The supply flow rate of the liquid L to be introduced may be varied depending on the injection flow rate of the mist M and the shape and the injection quantity of the nozzle 17 may be changed according to the production conditions.

선택적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트립 냉각장치는, 교정냉각롤(10)을 기준으로 하여 스트립(S)의 맞은편에서 교정냉각롤로부터 이격되어, 교정냉각롤의 노즐(17)에서 분사된 미스트(M)의 산란을 방지하기 위한 차단판(33)이 설치될 수 있다. 또, 차단판의 일측에는 미스트들이 응집되어 형성된 액체를 수집하고 배출시키기 위한 배출홈(34)이 마련될 수 있다. Alternatively, the strip cooling apparatus according to an embodiment of the present invention may be arranged so as to be spaced apart from the calibrating roll at opposite sides of the strip S relative to the calibrating roll 10, A blocking plate 33 for preventing scattering of the sprayed mist M may be provided. Further, at one side of the blocking plate, a discharge groove 34 for collecting and discharging the liquid formed by condensing the mist may be provided.

이러한 차단판(33)은 미스트(M)가 가스(G)의 분사 영역으로 공급되도록 스트립(S)으로부터 이격되어 배치될 수 있다. 특히, 차단판의 적어도 일단 또는 양단은, 인접한 해당 교정냉각롤(10)의 중심에서부터 스트립의 진행 반대방향과 평행하게 연장한 선을 넘지 않도록 형성되고 배치되는 것이 좋다. This blocking plate 33 can be disposed apart from the strip S so that the mist M is supplied to the jetting region of the gas G. [ In particular, it is preferable that at least one end or both ends of the blocking plate is formed and disposed so as not to exceed a line extending from the center of the adjacent orthogonal cooling roll 10 in parallel with the direction opposite to the progress of the strip.

한편, 도 6은 도 2의 I-I'선 단면도로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트립 냉각장치에 사용되는 가스분사챔버의 단면이 예시되어 있다. 가스분사챔버(20)는 일측으로 가스공급부(미도시)에 연결될 수 있으며, 타측으로 복수의 분사구(21)가 형성되어 있다. 6 is a cross-sectional view taken along line I-I 'of FIG. 2, illustrating a cross section of a gas injection chamber used in a strip cooling apparatus according to an embodiment of the present invention. The gas injection chamber 20 can be connected to a gas supply part (not shown) on one side and a plurality of injection openings 21 on the other side.

가스분사챔버(20)의 복수의 분사구(21)는, 스트립(S)에 인접하게 있는 미스트(M) 및 분사 후 열교환된 고온의 가스(G)를 원활히 배출하기 위해, 중앙의 분사구(21C)만 스트립에 대해 거의 직각인 방향으로 가스를 분사하는 방위를 갖고 있으며, 가스분사챔버의 중앙에서 양측 선단으로 갈수록 분사구(21E)들은 스트립의 진행방향에 대해 점차 완만한 경사방향으로 가스를 분사하는 방위를 갖는 것이 바람직하다. The plurality of injection ports 21 of the gas injection chamber 20 are connected to the central injection port 21C in order to smoothly discharge the mist M adjacent to the strip S and the hot gas G subjected to post- And the jetting ports 21E are formed so that the jetting ports 21E move toward the both ends from the center of the gas jetting chamber toward the both ends of the gas jetting chamber in a direction in which the gas is jetted in a gradually gentle slope with respect to the advancing direction of the strip .

가스분사챔버(20)의 단면 형상은 곡면 또는 평탄면을 가진 임의의 형상으로 형성될 수 있으며, 더구나 복수의 분사구(21)가 갖는 배열 형태는 특정한 예에 한정되지 않으며, 복수의 분사구가 예컨대 원형, 타원형, 다각형 등으로 배열될 수 있다. The cross-sectional shape of the gas injection chamber 20 may be formed in any shape having a curved surface or a flat surface. Further, the arrangement shape of the plurality of injection holes 21 is not limited to a specific example, , Elliptical, polygonal, and the like.

가스분사챔버(20)로부터 분사되는 가스(G)는 예컨대 공기, 질소가스, 수소가스 등이 채용될 수 있으며, 이들 가스 중 어느 하나만 단독으로 또는 혼합하여 사용될 수 있다.
The gas G injected from the gas injection chamber 20 may be, for example, air, nitrogen gas, hydrogen gas, or the like. Any one of these gases may be used singly or in combination.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 스트립 냉각장치에 의한 스트립의 온도 구배와, 종래기술에 의한 스트립의 온도 구배를 비교하기 위한 그래프이다. 7 is a graph for comparing the temperature gradient of the strip by the strip cooling apparatus according to an embodiment of the present invention and the temperature gradient of the strip according to the prior art.

전술한 바와 같이 종래기술에 의하면, 스트립의 진행방향으로 스트립의 온도가 급격히 감소하고, 이러한 큰 온도변화로 인해 강판 내부에는 열응력이 발생한다. 이러한 냉각 과정에서 생기는 급격한 온도변화에 의한 열응력을 감소시키기 위해 냉각액에 침전시키기 직전에 스트립에다 냉각액을 분사하여 냉각시킴으로써 냉각액 침전에 의한 급격한 온도변화를 감소시키는 방법 등이 제안되었다. 하지만, 고온인 스트립에 냉각액을 분사하면 여전히 스트립의 전폭에 걸쳐 급격한 온도변화에 의한 열응력이 발생하고 이에 따라 굴곡진 형상 불량이 나타나며, 이는 품질 저하와 후속 공정에서 형상교정시 큰 부하로 작용한다. As described above, according to the related art, the temperature of the strip rapidly decreases in the direction of the strip, and thermal stress is generated in the steel sheet due to such a large temperature change. In order to reduce the thermal stress due to the rapid temperature change during the cooling process, a method of reducing the rapid temperature change by cooling the liquid by spraying the cooling liquid on the strip just before precipitating in the cooling liquid has been proposed. However, when the coolant is injected into the hot strip, thermal stress due to a rapid temperature change occurs over the entire width of the strip, resulting in defective shape defects, which may result in poor quality and a large load in the subsequent process .

반면에, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트립 냉각장치에 의하면, 예컨대 800℃ 이상의 고온인 스트립(S)을 냉각액조(5)에 침전시키기 전에 단시간 내로 작은 온도범위에서 단계별로 그 온도를 400℃ 전후로 냉각시켜 열응력 변화폭을 최소화함으로써, 열충격을 감소시킴과 동시에 열응력에 의한 형상 변형을 교정하면서 스트립을 담금질할 수 있게 되는 것이다. On the other hand, according to the strip cooling apparatus according to the embodiment of the present invention, for example, before the strip S having a high temperature of 800 ° C or more is precipitated in the cooling liquid tank 5, So that the thermal shock can be reduced and the strip can be quenched while correcting the shape deformation due to thermal stress.

특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트립 냉각장치에 의하면, 교정냉각롤(10) 내부의 고압 및 저온인 냉각용 액체(L)를 이용해 표면에서 분사된 미스트(M)가 고온인 스트립(S)과 미리 접촉해 예비 냉각되게 하고, 교정냉각롤도 스트립과 접촉하여 스트립을 예비 냉각시킬 수 있다. 동시에, 교정냉각롤은 열응력 변화에 의한 스트립의 형상 불량의 발생을 억제하기 위해 스트립 방향으로 이동되어 스트립을 가압해 낮은 압하력(장력)을 부여할 수 있게 된다. Particularly, according to the strip cooling apparatus according to the embodiment of the present invention, the mist (M) ejected from the surface by using the high-pressure and low-temperature cooling liquid (L) inside the calibrating roll (10) ), And the calibrated cooling roll can also contact the strip to pre-cool the strip. At the same time, the calibrating roll is moved in the strip direction in order to suppress the occurrence of defective shape of the strip due to a change in thermal stress, so that the strip can be pressed to give a low pressing force (tension).

교정냉각롤(10)에 인접하여, 그리고 스트립(S)을 기준으로 교정냉각롤의 반대측에서는, 가스분사챔버(20)로부터 가스(G)가 분사되고, 이러한 가스가 가스분사챔버에 인접하게 위치된 교정냉각롤(10)로부터 분사된 미스트(M)와 충돌하고 미스트를 스트립(S) 방향으로 유도하여 저온의 미스트가 스트립에 접촉하게 됨으로써, 스트립을 예비 냉각시킬 수 있게 된다. 이에 따라, 스트립의 표면에서 미스트의 증발(증발잠열)에 의한 냉각이 가능하게 되며, 냉각효과가 극대화될 수 있다. 또한, 스트립보다 낮은 온도를 가진 가스도 스트립에 접촉하여 스트립을 예비 냉각할 수 있다.Adjacent to the calibrating cooling roll 10 and on the opposite side of the calibrating roll from the strip S, gas G is ejected from the gas ejection chamber 20, And collides with the mist M ejected from the calibrating roll 10 to induce the mist in the direction of the strip S so that the low temperature mist comes into contact with the strip so that the strip can be preliminarily cooled. As a result, it is possible to cool the surface of the strip by evaporation (latent heat of evaporation) of the mist, and the cooling effect can be maximized. In addition, a gas having a temperature lower than the strip can also be contacted with the strip to preliminarily cool the strip.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

1: 가열로 3: 예비냉각부
5: 냉각액조 10: 교정냉각롤
17: 노즐 20: 가스분사챔버
21: 분사구 31: 지지대
33: 차단판 G: 가스
L: 액체 M: 미스트
S: 스트립 W: 냉각액1: Heating furnace 3: Preliminary cooling section
5: Cooling fluid bath 10: Calibration cooling roll
17: nozzle 20: gas injection chamber
21: jetting port 31: support
33: Block plate G: Gas
L: liquid M: mist
S: Strip W: Coolant

Claims (14)

스트립과 접촉하고 미스트를 분사하는 교정냉각롤; 및
상기 교정냉각롤에 인접하게 배치되어 상기 스트립을 향해 가스를 분사하는 가스분사챔버
를 포함하고,
상기 가스가 인접하게 위치된 상기 교정냉각롤로부터 분사된 상기 미스트를 상기 스트립 방향으로 유도하는 스트립 냉각장치.A calibrating cooling roll contacting the strip and ejecting mist; And
A gas chuck chamber disposed adjacent the calibrating roll for ejecting gas towards the strip,
Lt; / RTI >
And directs said mist sprayed from said calibrating rolls adjacent to said gas in said strip direction. 제1항에 있어서,
상기 교정냉각롤을 지지하는 지지대; 및
상기 교정냉각롤을 상기 스트립에 대해 가압시키도록 상기 지지대를 이동시키는 가압수단
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스트립 냉각장치.The method according to claim 1,
A support for supporting the calibrating roll; And
A pressing means for moving said support to press said calibrating roll against said strip;
Further comprising a plurality of strip cooling devices. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 가스분사챔버가 복수로 설치될 때, 하나의 상기 교정냉각롤과, 상기 교정냉각롤의 양측에 위치된 한 쌍의 가스분사챔버로 예비냉각부를 구성하는 것을 특징으로 하는 스트립 냉각장치. The method according to claim 1,
Wherein when the plurality of gas injection chambers are provided, the preliminary cooling section is constituted by one of the calibration cooling rolls and a pair of gas injection chambers located on both sides of the calibration cooling roll. 제5항에 있어서,
복수의 예비냉각부가 상기 스트립을 기준으로 하여 상기 스트립의 두께방향 양측에 배치될 때, 상기 교정냉각롤은 대각방향으로 서로 어긋나게 배치되는 것을 특징으로 하는 스트립 냉각장치. 6. The method of claim 5,
Wherein when the plurality of preliminary cooling parts are disposed on both sides of the strip in the thickness direction with respect to the strip, the cooling rolls are arranged to be shifted from each other in the diagonal direction. 제5항에 있어서,
상기 스트립의 진행방향에서 상기 예비냉각부의 하류에 배치되고 냉각액을 수용한 냉각액조를 더 포함하고,
상기 냉각액조의 내부에는 상기 스트립을 상기 냉각액 내로 인입 및 인출시키기 위한 침지롤이 설치된 것을 특징으로 하는 스트립 냉각장치. 6. The method of claim 5,
Further comprising a cooling liquid tank disposed downstream of the preliminary cooling section in a traveling direction of the strip and containing a cooling liquid,
And an immersion roll for introducing and withdrawing the strip into the cooling liquid is provided in the cooling liquid tank. 제1항에 있어서,
상기 교정냉각롤은,
양단부가 회전축에 연결된 롤본체;
양단부가 상기 회전축에 연결되며, 상기 롤본체와 이격되어 상기 롤본체를 둘러싸고, 복수의 관통홀이 형성된 드럼; 및
상기 복수의 관통홀에 설치되어 상기 미스트를 분사하는 복수의 노즐
을 포함하는 것을 특징으로 하는 스트립 냉각장치. The method according to claim 1,
The calibrated cooling roll comprises:
A roll main body having both ends connected to the rotating shaft;
A drum having opposite ends connected to the rotating shaft and spaced apart from the roll body to surround the roll body and having a plurality of through holes; And
A plurality of nozzles provided in the plurality of through holes for spraying the mist,
The strip cooling apparatus comprising: 제8항에 있어서,
상기 회전축은 중공의 관형상 부재이고,
상기 회전축의 상기 롤본체에 인접한 단부에는 원주를 따라 배열되고 방사상으로 천공된 복수의 공급홀이 형성된 것을 특징으로 하는 스트립 냉각장치.9. The method of claim 8,
The rotating shaft is a hollow tubular member,
Wherein a plurality of feed holes arranged along the circumference and radially perforated are formed at the end of the rotating shaft adjacent to the roll body. 제8항에 있어서,
상기 드럼의 표면에는 상기 노즐의 설치를 위한 오목홈이 형성되고,
상기 오목홈의 내부에 상기 복수의 관통홀이 위치된 것을 특징으로 하는 스트립 냉각장치. 9. The method of claim 8,
A concave groove for mounting the nozzle is formed on a surface of the drum,
And the plurality of through holes are located inside the recessed groove. 제1항에 있어서,
상기 교정냉각롤을 기준으로 상기 스트립의 맞은편에서 상기 교정냉각롤로부터 이격되어 차단판이 설치된 것을 특징으로 하는 스트립 냉각장치. The method according to claim 1,
And a shield plate spaced from the calibrating roll at opposite sides of the strip with respect to the calibrating roll. 제11항에 있어서,
상기 차단판은, 상기 미스트가 상기 가스의 분사 영역으로 공급되도록 상기 스트립으로부터 이격되어 배치된 것을 특징으로 하는 스트립 냉각장치. 12. The method of claim 11,
Wherein the blocking plate is spaced apart from the strip such that the mist is supplied to the jetting region of the gas. 제12항에 있어서,
상기 차단판의 적어도 일단은 인접한 상기 교정냉각롤의 중심에서부터 상기 스트립의 진행 반대방향과 평행하게 연장한 선을 넘지 않는 것을 특징으로 하는 스트립 냉각장치. 13. The method of claim 12,
Wherein at least one end of the blocking plate does not extend beyond a line extending parallel to an opposite direction of travel of the strip from a center of the adjacent calibrating roll. 제1항에 있어서,
상기 가스분사챔버는 복수의 분사구를 구비하고,
상기 복수의 분사구 중 중앙의 분사구는 상기 스트립에 대해 직각인 방향으로 상기 가스를 분사하고, 중앙에서 양측 선단으로 갈수록 상기 분사구는 상기 스트립의 진행방향에 대해 점차 완만한 경사방향으로 상기 가스를 분사하는 것을 특징으로 하는 스트립 냉각장치. The method according to claim 1,
Wherein the gas injection chamber has a plurality of ejection openings,
Wherein a central injection port of the plurality of injection ports injects the gas in a direction perpendicular to the strip and the injection port injects the gas in a gradually gentle slope with respect to a traveling direction of the strip And the strip cooling device.
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