KR102079763B1 - 후판용 가열로 - Google Patents

후판용 가열로 Download PDF

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KR102079763B1
KR102079763B1 KR1020190171163A KR20190171163A KR102079763B1 KR 102079763 B1 KR102079763 B1 KR 102079763B1 KR 1020190171163 A KR1020190171163 A KR 1020190171163A KR 20190171163 A KR20190171163 A KR 20190171163A KR 102079763 B1 KR102079763 B1 KR 102079763B1
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heating
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서수민
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주식회사 디케이씨
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Abstract

본 발명은 공간 활용이 용이하면서도 가열시 후판의 지지가 용이한 가열로를 제공하는 것으로 일실시예에서 후판을 열처리하는 후판용 가열로로서, 로 본체; 상기 로 본체 내부 공간을 가열하는 버너; 상기 로 본체 내부에 배치되며, 후판을 지지하는 스키드; 및 상기 후판의 길이 방향을 따라서 연장하며, 로 본체 측면에 형성된 하나의 도어;를 포함하며, 상기 로 본체 측면의 상기 도어를 통하여 후판이 로 본체 내부로 장입 또는 외부로 추출되는 후판용 가열로를 제공한다.

Description

후판용 가열로{Furnace for Thick Plate}
본 발명은 후판용 가열로에 대한 것으로 구체적으로는 공간을 효율적으로 활용하면서 후판을 일정 온도로 열처리하기 위한 후판용 가열로에 대한 것이다.
열간 압연된 후판은 가열로에 장입되어 가열되면서 풀림 단계를 거치고, 그 후에 냉각, 교정, 절단, 산세 단계를 통과하게 된다.
도 1 에는 종래의 후판을 가열하는 가열로가 도시되어 있다.
도 1 에서 보이듯이 가열로(1)는 로 본체, 장입 도어(4)와 추출 도어(3)를 포함하며, 로 본체 내부에는 가열로(1) 동작시 후판(S)을 지지하며 후판의 길이 방향을 따라서 연장된 스키드(2)가 배치된다.
후판(S)은 판단위로 가열되기 때문에 연속 가열로는 적용되지 않고, 도 1 과 같은 가열로(1)가 통상 적용된다.
이러한 가열로(1)의 경우에 2개의 도어를 가지고 있기 때문에, 가열로(1) 내부의 공기가 유출/ 외부 공기가 유입되기 쉬우며, 가열로(1)로 후판을 장입하기 전에 대기하는 공간과 후속 공정으로 보내기 위하여 추출하는 공간이 필요하다. 즉, 가열로(1)를 중심으로 적어도 판 하나에 해당하는 공간이 가열로 전/후로 필요하며, 이는 가열로(1)의 설치를 위하여 많은 공간이 할애되어야 한다.
본 발명은 위와 같은 종래 기술의 문제를 해결하기 위한 것으로, 공간 활용이 용이하면서도 가열시 후판의 지지가 용이한 가열로를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 다음과 같은 후판용 가열로를 제공한다.
본 발명은 일실시예에서 후판을 열처리하는 후판용 가열로로서, 로 본체; 상기 로 본체 내부 공간을 가열하는 버너; 상기 로 본체 내부에 배치되며, 후판을 지지하는 스키드; 및 상기 후판의 길이 방향을 따라서 연장하며, 로 본체 측면에 형성된 하나의 도어;를 포함하며, 상기 로 본체 측면의 상기 도어를 통하여 후판이 로 본체 내부로 장입 또는 외부로 추출되는 후판용 가열로를 제공한다.
일실시예에서 상기 스키드는 후판의 폭방향으로 연장하며, 복수의 스키드가 후판의 길이 방향을 따라서 배치될 수 있다.
일실시예에서 각 스키드는 최상면에 후판의 폭방향을 따라 홈이 형성된 내화물체; 및 상기 홈에 배치되는 봉;을 포함하며, 가열 시에 상기 봉이 상기 후판을 지지할 수 있다.
일실시예에서, 상기 내화물체는 복수의 내화물층으로 구성되되, 상측의 내화물층에는 결합 돌기가, 하측의 내화물층에는 결합 홈이 형성되며, 상기 결합 돌기가 상기 결합 홈에 삽입되는 방식으로 상기 내화물층이 결합할 수 있다.
일실시예에서, 상기 복수의 스키드는 후판의 길이 방향에서 중앙부에 배치되는 복수의 제 1 스키드;와 상기 제 1 스키드를 사이에 두고 양쪽에 배치되는 복수의 제 2 스키드를 포함하며, 상기 제 1 스키드와 제 2 스키드는 형상이 상이할 수 있다.
일실시예에서, 각 상기 제 1 스키드는 상기 홈이 중심선을 기준으로 대칭되게 형성되며, 각 상기 제 2 스키드는 상기 홈이 중심선을 기준으로 제 1 스키드 쪽이 더 낮은 경사면을 갖을 수 있다.
일실시예에서, 상기 복수의 스키드는 상기 제 1 스키드를 사이에 두고 양쪽에서 상기 제 2 스키드 바깥쪽에 배치되는 복수의 제 3 스키드를 포함하며, 각 상기 제 3 스키드는 상기 홈이 중심선을 기준으로 제 1 스키드 쪽이 더 낮은 경사면을 갖으며, 최상층의 내화물층의 결합 돌기는 상기 중심선을 기준으로 제 1 스키드로부터 먼 위치쪽으로 치우쳐 형성될 수 있다.
일실시예에서, 상기 제 2 스키드와 상기 제 3 스키드의 상기 홈의 형상은 동일할 수 있다.
일실시예에서, 상기 제 2 스키드와 제 3 스키드는 상면에 상기 홈을 두고 양쪽에 형성된 평탄부를 포함할 수 있다.
본 발명은 위와 같은 구성을 통하여 공간 활용이 용이하면서도 가열시 후판의 지지가 용이한 가열로를 제공할 수 있다.
도 1 은 종래의 가열로의 개략도이다.
도 2 는 본 발명에 따른 후판용 가열로의 개략도이다.
도 3 은 본 발명에 따른 후판용 가열로의 개략 측면도이다.
도 4 는 본 발명에 따는 후판용 가열로의 전체 스키드의 개략도이다.
도 5 는 도 4 의 스키드 중 제 1 스키드의 부분 측면도이다.
도 6 은 도 4 의 스키드 중 제 2 스키드의 부분 측면도이다.
도 7 은 도 4 의 스키드 중 제 3 스키드의 부분 측면도이다.
도 8 및 9 는 제 2 스키드의 작동을 보이는 개략도로, 도 8 은 가열되기 전의 모습이며, 도 9 는 가열 후의 모습니다.
이하에서는 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 일실시예를 중심으로 설명하도록 한다.
본 발명에서 후판은 4t 이상의 두께를 가지는 강판을 의미하는 것으로, 이하의 명세서에서 강판이라는 표현은 통상 후판을 의미한다.
본 발명에서 후판의 길이방향은 평면상에서 장방형의 후판에서 장변을 따르는 방향을 의미하며, 폭방향은 평면상에서 장방형 후판의 단변을 따르는 방향을 의미한다.
도 2 에는 본 발명에 따른 후판용 가열로의 개략도가 도시되어 있으며, 도 3 에는 본 발명에 따른 후판용 가열로의 개략 측면도가 도시되어 있다.
도 2 에서 보이듯이, 본 발명에 따른 후판용 가열로(1)는 로 본체; 상기 로 본체 내부 공간을 가열하는 버너(6); 상기 로 본체 내부에 배치되며, 후판(S)을 지지하는 스키드(10); 및 상기 후판(S)의 길이 방향을 따라서 연장하며, 로 본체 측면에 형성된 하나의 도어(5);를 포함한다.
상기 스키드(10)는 후판(S)의 폭방향으로 연장하며, 복수의 스키드(10)가 후판(S)의 길이 방향을 따라서 이격 배치된다.
본 발명의 특징 중 하나는 로 본체의 측면에 단일의 도어(5)가 형성된다는 것이다. 도어(5)가 측면에 형성되기 때문에 후판(S)은 측면부터 로 내부로 장입되거나 추출된다. 이는 통상의 후판(S)의 흐름이 전/후 방향으로 이루어진다는 점을 고려할 때, 후판(S) 이동 경로에 가열로(1)가 들어가는 것이 아니라, 이동 경로의 옆에 붙게되는 구조이다.
또한, 장입/추출이 하나의 도어(5)를 통하여 이루어지기 때문에 장입전 대기 혹은 추출을 위한 공간이 각각 필요하지 않으며, 후판(S)의 이동 경로 측면에 가열로(1)만 넣을 수 있는 공간만 있으면 충분한다. 따라서, 공간 활용에 유리하다.
또한, 측면으로 후판(S)이 장입/추출 되기 때문에 스키드(2)는 후판(S)의 폭방향을 따라서 연장하는 구조를 가진다.
스키드(2)의 구조에 대하여는 도 4 내지 7 을 참고하여 설명하도록 한다.
도 4 에는 본 발명에 따른 후판용 가열로의 전체 스키드(10)의 개략도가 도시되어 있으며, 도 5 에는 도 4 의 스키드(10) 중 제 1 스키드(20)의 부분 측면도가 도시되어 있으며, 도 6 에는 도 4 의 스키드(10) 중 제 2 스키드(30)의 부분 측면도가 도시되어 있으며, 도 7 에는 도 4 의 스키드(10) 중 제 3 스키드(40)의 부분 측면도가 도시되어 있다.
도 4 에서 보이듯이, 후판(S)의 폭방향으로 연장하는 각 스키드(10)는 후판(S)의 길이 방향을 따라서 복수 개가 서로 이격되어 배치된다.
스키드(10)는 후판(S)의 길이 방향에서 중앙부에 위치되는 복수의 제 1 스키드(20)와, 상기 제 1 스키드(20)를 중심으로 후판(S)의 길이 방향 중앙에서 바깥에 위치하는 복수의 제 2 스키드(30)와 상기 제 2 스키드(30)보다 후판(S)의 길이 방향 중앙에서 멀어진 위치에 배치되는 제 3 스키드(40)를 포함한다.
각 스키드(10, 20, 30, 40)는 내화물층(21, 22, 23, 31, 32, 33, 41, 42, 43)이 적층되어 형성된 내화물체와 내화물체에 형성된 홈에 놓여진 봉(B)을 포함한다.
제 1 스키드(20)에서는 3개의 내화물층(21, 22, 23)이 쌓여져 내화물체가 형성되며, 제 2 스키드(30)에서도 3개의 내화물층(31, 32, 33)이, 제 3 스키드(40)에서도 3개의 내화물층(41, 42, 43)이 쌓여져 내화물체가 형성된다.
각 스키드(10, 20, 30, 40)에서 상측의 내화물층에는 결합 돌기가 형성되며, 하측의 내화물층에는 상기 결합 돌기에 대응하는 결합 홈이 형성되며, 상측의 내화물층의 상기 결합 돌기가 하측의 내화물층의 상기 결합 홈에 삽입되어 지는 방식으로 결합된다.
최상측의 내화물층(21, 31, 41)에는 후판(S)의 폭방향을 따라서 홈(21a, 31a, 41a)이 형성되어 있으며, 상기 홈(21a, 31a, 41a)에 후판(S)의 폭방향을 따라서 연장되는 봉(B)이 놓여지며, 상기 봉(B)이 후판(S)을 지지하게 된다.
가열로(1)에서 가열 시에 스키드(10)와 맞닿는 부분은 온도가 다른 부분과 다를 수 있으며, 스키드(10)와의 접촉에 의해서 후판(S)이 손상될 수 있다. 본 발명의 일실시예에서는 스키드(10, 20, 30, 40)의 봉(B)으로 후판(S)을 지지하므로, 후판(S)과 스키드(10, 20, 30, 40)가 맞닿는 면적이 줄어들 수 있어서 접촉의 손상면적을 줄일 수 있고, 후판의 가열에 유리하다.
또한, 봉(B)은 원형의 단면을 가지므로, 접촉이 발생하더라도 봉(B)이 회전됨으로써 충격을 피할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 폭방향으로 봉(B)이 연장하고 있으므로, 후판(S)이 가열에 의해서 팽창했을 ? 주로 늘어나는 길이 방향의 변화에 의해 발생되는 지지 문제 봉(B)에 의해서 유연하게 흡수 및 해소될 수 있다.
후판(S)이 가열에 의해서 팽창했을 ? 주로 늘어나는 길이 방향의 변화의 경우에 후판(S)의 중앙부가 아닌 바깥쪽 부분에서 크게 발생하므로, 본 발명의 일실시예에서는 후판(S)의 길이방향 위치에 따라서 다른 형상을 가지는 스키드(20, 30, 40)를 사용한다. 즉, 제 1 스키드(20), 제 2 스키드(30), 제 3 스키드(40)는 길이 방향 변화에 잘 적응하도록 서로 상이한 구조를 가지고 있다.
도 5 에서 보이듯이, 후판(S)의 길이 방향 중앙에 위치하는 제 1 스키드(20)는 중앙에 위치하게 때문에 후판(S)의 가열에 의한 길이 방향 변화가 거의 발생하지 않는다. 또한, 제 1 스키드(20)가 지지하는 후판(S)은 양쪽 길이가 유사하기 때문에 제 1 스키드(20) 역시 중앙선(C)을 중심으로 대칭되는 구조를 가진다.
제 1 스키드(20)의 최상층 내화물층(21)은 상면에 홈(21a)과 평탄면(21d)을 포함하며, 하면은 바로 아래의 내화물층(22)의 결함 홈에 끼워지는 결합 돌기(21e)가 형성된다. 홈(21a)은 중앙이 깊이가 가장 깊고, 바깥쪽으로 갈수록 깊이가 낮아져 평탄면(21d)에 연결되는 구조를 가진다. 결합 돌기(21e)와 홈(21a)은 상기 중앙선(C)을 중심으로 대칭되는 구조를 가진다.
도 6 에서 보이듯이, 제 1 스키드(20)보다 외측에 배치되는 제 2 스키드(30)는 후판(S)의 길이 방향 중앙을 향하여 경사진 경사면(31a1)을 가지는 홈(31a)을 포함한다. 도 6 에서 우측이 후판(S)의 길이 방향 중앙이 위치하는 부분, 즉 제 1 스키드(20)가 배치된 방향이다.
제 2 스키드(30)의 최상층 내화물층(31)은 상면에 홈(31a)과 평탄면(31d)을 포함하며, 하면은 바로 아래의 내화물층(32)의 결함 홈에 끼워지는 결합 돌기(31e)가 형성된다. 결합 돌기(31e)는 중앙선(C)을 중심으로 양쪽에 대칭된 위치에 배치된다.
상면에 형성된 홈(31a)은 후판(S)의 길이 방향 중앙을 향하여 경사진 경사면(31a1), 상기 경사면(31a1)의 후판(S)의 길이 방향 중앙부 쪽 단부와 평탄면(31d)을 소정의 곡률 반경으로 연결하는 곡면(31a3), 및 그 반대쪽을 소정의 곡률 반경으로 연결하는 곡면(31a2)를 포함한다. 곡면(31a2, 31a3)은 봉(B)의 반경 보다 작은 곡률 반경으로 형성되는 것이 바람직하다.
제 2 스키드(30)의 경우에 후판(S)의 길이 방향 중앙을 향하여 경사진 경사면(31a1)이 있기 때문에, 봉(B)은 기본적으로 후판(S)의 길이 방향 중앙을 향하여 중심선(C)에서 오른쪽으로 치우쳐져 위치한다. 따라서, 제 2 스키드(30)에 장입된 후판(S)이 놓일 때, 봉(B)은 오른쪽에 치우쳐진 상태에서 후판(S)을 지지한다.
도 7 에서 보이듯이, 제 2 스키드(30)보다 외측에 배치되는 제 3 스키드(40)는 후판(S)의 길이 방향 중앙을 향하여 경사진 경사면(41a1)을 가지는 홈(41a)을 포함한다. 도 7 에서 우측이 후판(S)의 길이 방향 중앙이 위치하는 부분, 즉 제 1 스키드(20)가 배치된 방향이다.
제 3 스키드(40)의 최상층 내화물층(41)은 상면에 홈(41a)과 평탄면(41d)을 포함하며, 하면은 바로 아래의 내화물층(42)의 결함 홈에 끼워지는 결합 돌기(41e)가 형성된다. 결합 돌기(41e)는 제 2 스키드(30)와 달리 중앙선(C)을 기준으로 왼쪽, 즉 후판(S)의 길이 방향 중앙에서 멀어지는 방향으로 치우쳐져 위치한다. 치우쳐진 결합 돌기(41e)로 인하여 제 3 스키드(40)는 가열 시 후판(S)의 길이가 늘어났을 때, 발생하는 힘을 잘 지지할 수 있다.
상면에 형성된 홈(41a)은 후판(S)의 길이 방향 중앙을 향하여 경사진 경사면(41a1), 상기 경사면(41a1)의 후판(S)의 길이 방향 중앙부 쪽 단부와 평탄면(41d)을 소정의 곡률 반경으로 연결하는 곡면(41a3), 및 그 반대쪽을 소정의 곡률 반경으로 연결하는 곡면(41a2)를 포함한다. 곡면(41a2, 41a3)은 봉(B)의 반경 보다 작은 곡률 반경으로 형성되는 것이 바람직하다.
제 3 스키드(40)의 경우에 후판(S)의 길이 방향 중앙을 향하여 경사진 경사면(31a1)이 있기 때문에, 봉(B)은 기본적으로 후판(S)의 길이 방향 중앙을 향하여 중심선(C)에서 오른쪽으로 치우쳐져 위치한다. 따라서, 제 3 스키드(40)에 장입된 후판(S)이 놓일 때, 봉(B)은 오른쪽에 치우쳐진 상태에서 후판(S)을 지지한다.
제 3 스키드(40)는 제 2 스키드(30)과 홈(31a, 41a)의 형상 및 위치는 동일할 수 있으나, 하부의 결합 돌기(31e, 41e)의 위치는 서로 상이하다.
도 8 및 도 9 에는 제 2 스키드(30)를 중심으로 가열 시 후판(S)의 길이 방향 변화를 스키드(30)가 지지하는 지 보이고 있다.
도 8 에서 보이듯이, 가열 전 장입된 후판(S)이 놓일 때, 봉(B)은 오른쪽에 치우쳐진 상태에서 후판(S)을 지지한다. 버너(6)의 동작에 의해서 로 본체 내부의 온도가 올라감에 따라서, 후판(S)은 길이가 늘어나게 되며 길이 방향 중앙을 기준으로 바깥쪽으로 갈수록 늘어가는 길이가 길어지게 된다.
제 1 스키드(20) 보다 바깥쪽에 위치하는 제 2 스키드(30)는 단면이 원형인 봉(B)으로 후판(S)을 지지하고 있으므로, 후판(S)의 길이 신장에 의해서 봉(B)은 제 2 스키드(30)의 홈(31a)의 경사면(31a1)을 따라서 왼쪽으로 이동된다. 이때, 봉(B)은 후판(S)의 길이 방향 신장에 따라서 왼쪽으로 되면서 경사면(31a1)에 의해서 살짝 상승하게 되며, 이는 후판(S)을 안쪽으로 모아주는 역할을 수행하여 후판(S)의 안정적 지지에 도움을 준다.
제 3 스키드(40) 역시 동일한 경사면(41a1)을 가지고 있으므로, 제 2 스키드(30)와 동일한 방식으로 지지가 가능하며, 제 3 스키드(40)는 결합 돌기(41e)의 위치 역시 가열 시 봉(B)이 이동되는 위치에 대응되어서 보다 안정적인 지지가 가능하다.
따라서, 본 발명은 측면으로부터 장입/추출로 인하여 열처리 공정의 공간 활용도를 상승시킬 수 있을 뿐만 아니라, 가열 시에 후판(S)의 변화에도 안정적으로 후판(S)을 지지할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나, 본 발명은 실시예로 제한되는 것은 아니다.
1: 가열로 5: 도어
6: 버너 10: 스키드
20: 제 1 스키드 30: 제 2 스키드
40: 제 3 스키드 21, 31, 41: 내화물층
21a, 31a, 41a: 홈 21d, 31d, 41d : 평탄면
21e, 31e, 41e: 결합 돌기

Claims (9)

  1. 후판을 열처리하는 후판용 가열로로서,
    로 본체; 상기 로 본체 내부 공간을 가열하는 버너; 상기 로 본체 내부에 배치되며, 후판을 지지하는 스키드; 및 상기 후판의 길이 방향을 따라서 연장하며, 로 본체 측면에 형성된 하나의 도어;를 포함하며,
    상기 로 본체 측면의 상기 도어를 통하여 후판이 로 본체 내부로 장입 또는 외부로 추출되며,
    상기 스키드는 후판의 폭방향으로 연장하며,
    복수의 스키드가 후판의 길이 방향을 따라서 배치되고,
    각 스키드는 최상면에 후판의 폭방향을 따라 홈이 형성된 내화물체; 및 상기 홈에 배치되는 봉;을 포함하며,
    가열 시에 상기 봉이 상기 후판을 지지하며,
    상기 복수의 스키드는 후판의 길이 방향에서 중앙부에 배치되는 복수의 제 1 스키드;와 상기 제 1 스키드를 사이에 두고 양쪽에 배치되는 복수의 제 2 스키드를 포함하며,
    각 상기 제 1 스키드는 상기 홈이 중심선을 기준으로 대칭되게 형성되며,
    각 상기 제 2 스키드는 상기 홈이 중심선을 기준으로 제 1 스키드 쪽이 더 낮은 경사면을 갖는 후판용 가열로.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 내화물체는 복수의 내화물층으로 구성되되,
    상측의 내화물층에는 결합 돌기가, 하측의 내화물층에는 결합 홈이 형성되며, 상기 결합 돌기가 상기 결합 홈에 삽입되는 방식으로 상기 내화물층이 결합하는 것을 특징으로 하는 후판용 가열로.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 스키드는 상기 제 1 스키드를 사이에 두고 양쪽에서 상기 제 2 스키드 바깥쪽에 배치되는 복수의 제 3 스키드를 포함하며,
    각 상기 제 3 스키드는 상기 홈이 중심선을 기준으로 제 1 스키드 쪽이 더 낮은 경사면을 갖으며,
    각 상기 제 3 스키드에서 최상층의 내화물층의 결합 돌기는 상기 중심선을 기준으로 제 1 스키드로부터 먼 위치쪽으로 치우쳐 형성된 것을 특징으로 하는 후판용 가열로.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 스키드와 상기 제 3 스키드의 상기 홈의 형상은 동일한 것을 특징으로 하는 후판용 가열로.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 스키드와 제 3 스키드는 상면에 상기 홈을 두고 양쪽에 형성된 평탄부를 포함하는 것을 특징으로 하는 후판용 가열로.

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