KR20030053098A - 열연판재의 워터 냉각 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고온의 열연판재를 냉각시킬 때 냉각 제어 정도를 향상하기 위한 열연판재의 워터 냉각 장치를 개시한다.

본 발명에 따르면, 서로 반대 방향으로 회전하는 사상 압연기에 의해 압연 처리된 고온의 열연판재를 다수의 이송롤을 통해 이송하면서 냉각하는 열연판재의 워터 냉각 장치에 있어서, 냉각수 분사부는 이송롤에 의해 이송되는 고온의 열연판재의 상하측에 설치되어, 열연판재의 냉각을 위한 냉각수분류를 열연판재에 분사하고, 에어 분사부는 분사된 냉각수분류가 열연판재에 이르는 일정 경로의 일측면에 설치되어, 열연판재에 형성되는 수증기막을 제거하기 위해 소정의 에어를 분사한다.

그 결과, 제철소의 열연 공정에서 압연대를 빠져나온 후 열연판재 냉각대에서 냉각되는 고온 열연판재에 대해 측면에서 고온의 에어 유동을 분사함으로써, 판 표면에 형성된 수증기막을 제거하여 냉각 제어능력을 향상시킬 수 있다.

Description

열연판재의 워터 냉각 장치{DEVICE FOR COOLING USING WATER OF A RUN ON TABLE}

본 발명은 열연판재의 워터 냉각 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 고온의열연판재를 냉각시킬 때 냉각 제어 정도를 향상하기 위한 열연판재의 워터 냉각 장치에 관한 것이다.

통상적으로, 제철소의 열간압연기에서 열간 압연 처리된 열연판재는 목적하는 기계적 성질을 확보하기 위하여 워터 냉각 장치에 의해 수냉된다. 이러한 워터 냉각 장치에 의해 목적하는 열연 판재의 기계적 성질을 확보하기 위해서는 적절한 주수량의 결정이 중요하다.

일반적으로 열연판재 냉각대에서는 도 1에 도시한 바와 같이, 분사 수분류에 의해서만 냉각 능력을 제어하고 있다.

도 1은 일반적인 열연판재의 워터 냉각 장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 서로 반대 방향으로 회전하는 사상 압연기(10)에 의해 압연 처리된 고온의 열연판재(30)는 이송롤(20)에 의해 이송되면서 상/하측에 배치되는 냉각수분류 분사장치(40,50)에 의해 냉각된다.

그런데, 실제 현장에서는 동일 조건의 열연판재 표면 및 수분류 분사 등의 조건을 형성하더라도 시간이나 계절에 따라 냉각 능력이 불안정하게 되는 현상이 존재하고, 이러한 시간에 따른 냉각 능력의 변화는 냉각 제어를 어렵게 하는 요인으로 작용하고 있다. 물론 냉각 능력의 저하는 제품 품질 저하로 이어진다.

이처럼 시간에 따라 냉각 능력이 변경되는 원인은 워터 냉각시, 고온의 열연판재 표면에 형성되는 수증기막의 두께가 주변 에어 조건(예를 들어, 온도, 습도)에 따라 변화되기 때문이다.

즉, 고온의 열연판재에 대한 수분류 냉각시 열연판재 표면에 형성된 수증기막이 두꺼울수록 핵비등으로의 천이가 어려워져 냉각이 둔화되게 된다. 그리고 이송롤(20)을 구비하는 냉각대에 진입한 고온의 열연판재 주변에 에어가 포함할 수 있는 포화 가능 수증기량에 따라 열연판재 표면에 형성된 수증기막을 제거하는 정도가 결정된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 주변의 에어 온도가 낮을수록 포화 가능 수증기량이 작으므로 표면에 형성된 수증기막은 더욱 두꺼워져 냉각 능력이 저하되는 문제점이 있다. 이러한 사실은 첨부하는 도 2의 현장 자료를 통해 알 수 있다.

도 2는 열연판재의 제조 현장에서 측정된 시계열적 변화에 따른 냉각능력의 차이와 포화 가능 수증기량의 관계 결과를 설명하기 위한 도면이다. 여기서, 사각형 표시는 냉각 능력을, 라인 표시는 포화 가능 수증기량을 도시하며, 냉각능력은 현장에서 얻어진 결과에 대한 상대비의 개념으로서, 차원이 없는 값이다. 또한 포화 가능수증기량은 단위 에어(Air) 1Kg에 대한 포화 가능 수증기량이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 동일한 조업 조건 하에서도 시간에 따른 냉각 능력의 변화가 나타나며, 이는 에어 중의 포화 가능 수증기량과 잘 일치함을 알 수 있다.

이에 본 발명의 기술과 과제는 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 제철소의 열연 공정에서 압연대를 빠져나온 후 열연판재 냉각대에서 냉각되는 고온의 열연판재 표면에 형성된 수증기막을 제거하기 위한 열연판재의 워터 냉각 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 열연판재의 워터 냉각 장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 2는 열연판재의 제조 현장에서 측정된 시계열적 변화에 따른 냉각능력의 차이와 포화 가능 수증기량의 관계 결과를 설명하기 위한 도면이다.

도 3은 본 발명에 따른 열연판재의 워터 냉각 장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 4는 상기한 열연판재의 워터 냉각 장치의 측면을 설명하기 위한 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 사상 압연기20 : 이송롤

30 : 열연판재40, 50 : 냉각수분류 분사장치

60 : 에어 분사부

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 열연판재의 워터 냉각 장치는, 서로 반대 방향으로 회전하는 사상 압연기에 의해 압연 처리된 고온의 열연판재를 다수의 이송롤을 통해 이송하면서 냉각하는 열연판재의 워터 냉각 장치에 있어서,

상기 이송롤에 의해 이송되는 고온의 열연판재의 상측 또는 하측 중 적어도 한측 이상에 설치되어, 상기 열연판재에 냉각을 위한 냉각수분류를 분사하는 냉각수 분사부; 및

상기 분사된 냉각수분류가 상기 열연판재에 이르는 일정 경로의 일측부에 설치되어, 소정의 에어를 분사하여 상기 열연판재에 형성되는 수증기막을 제거하는 에어 분사부를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기한 에어는 40℃이상의 고온인 것이 바람직하고, 또한 초당 2m 이상의 속도를 갖는 것이 바람직하다.

이러한 열연판재의 워터 냉각 장치에 따르면, 제철소의 열연 공정에서 압연대를 빠져나온 후 열연판재의 냉각대에서 냉각되는 고온의 열연판재에 대해 측면에서 고온의 에어 유동을 분사함으로써, 상기 열연판재 표면에 형성된 수증기막을 제거하여 냉각 제어능력을 향상시킬 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 3은 본 발명에 따른 열연판재의 워터 냉각 장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 상기한 열연판재의 워터 냉각 장치의 측면을 설명하기 위한 도면으로,상기한 도 1과 비교할 때 동일한 동작을 수행하는 구성 요소에 대해서는 동일 도면 부호를 부여한다.

도 3과 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 열연판재의 워터 냉각 장치는 복수의 사상 압연기(10), 이송롤(20), 상부 냉각수분류 분사부(40), 하부 냉각수 분사부(50) 및 에어 분사부(60)를 포함한다.

서로 반대 방향으로 회전하는 사상 압연기(10)에 의해 압연 처리된 고온의 열연판재(30)는 이송롤(20)을 통해 이송된다.

상부 냉각수분류 분사부(40)는 복수의 단위 냉각설비(41, 42, ..., 4N)로 이루어져, 이송롤(20)을 통해 이송되는 고온의 열연판재(30)의 상측면에 냉각수분류를 분사하여 냉각 처리를 수행한다.

또한, 하부 냉각수분류 분사부(50)는 복수의 단위 냉각설비(51, 52, ..., 5N)로 이루어져, 이송롤(20)을 통해 이송되는 고온의 열연판재(30)의 하측면에 냉각수분류를 분사하여 냉각 처리를 수행한다.

에어분사부(60)는 상부 냉각수분류 분사부(40)와 열연판재와의 일정 경로를 이탈한 측면에 설치되고, 상부 냉각수분류 분사부(40)로부터 분사되어 열연판재의 상측면에 형성되는 수증기막을 제거한다.

보다 상세히는, 일반적으로 고온판의 상부면에는 물을 분사하는 장치가 설치되므로 열연판재 표면에 형성된 수증기막의 제거를 위해 측면에서 에어유동 분사를 이용하는 것이 바람직하다. 도면상에서는 분사되는 에어의 방향이 돌출 방향(즉 ⊙)으로 나오는 것을 도시하였으나, 삽입 방향()으로 들어가는 것을 도시할 수도있을 것이다.

또한, 냉각중인 열연판재의 측면에 형성된 수증기막을 제거하기 위해 40℃ 이상의 고온의 에어 유동을 초당 2m 속도로 분사하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 동일 습도비를 가진 에어의 경우, 에어 온도가 높을수록 포화 가능 수증기량은 지수적으로 증가하기 때문이고, 또한 초당 2m 이상 속도의 에어 유동은 지속적으로 새로운 고온의 에어를 공급하여 새로운 수증기를 포함할 수 있게 되기 때문이다.

이상에서는 냉각중인 열연판재의 상측부에 에어분사부를 설치하여 열연판재의 상측부에 형성되는 수증기막을 제거하는 것을 설명하였으나, 열연판재의 하측부에 에어분사부를 설치하여 열연판재의 하측부에 형성되는 수증기막을 제거할 수도 있으며, 상측 및 하측에 각각 에어분사부를 설치할 수도 있을 것이다.

이상에서는 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 열연판재의 워터 냉각시 냉각중인 고온의 열연판재 측면에서 고온의 에어유동을 분사하여 수증기막을 제거함으로써, 냉각 제어 정도를 향상시킬 수 있고, 열연판재 전체에 대해 고르게 냉각 공정을 수행하여 재질 관리를 일정하게 할 수 있다.

Claims (3)

1. 서로 반대 방향으로 회전하는 사상 압연기에 의해 압연 처리된 고온의 열연판재를 다수의 이송롤을 통해 이송하면서 냉각하는 열연판재의 워터 냉각 장치에 있어서,

   상기 이송롤에 의해 이송되는 고온의 열연판재의 상측 또는 하측 중 적어도 한측 이상에 설치되어, 상기 열연판재에 냉각을 위한 냉각수분류를 분사하는 냉각수 분사부; 및

   상기 분사된 냉각수분류가 상기 열연판재에 이르는 일정 경로의 일측부에 설치되어, 소정의 에어를 분사하여 상기 열연판재에 형성되는 수증기막을 제거하는 에어 분사부

   을 포함하는 열연판재의 워터 냉각 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 에어는,

   40℃ 이상의 고온인 것을 특징으로 하는 열연판재의 워터 냉각 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 에어는,

   초당 2m 이상의 속도를 갖는 것을 특징으로 하는 열연판재의 워터 냉각 장치.