KR20140052272A - 소둔공정용 열처리 장치 - Google Patents

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KR20140052272A
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

베이스 플레이트에 전열선을 설치하여 코일의 하부와 코일 상부의 온도 편차를 감소시키고, 베이스 플레이트를 세라믹 재질로 형성하여 코일 하부의 변형을 감소시킬 수 있는 소둔공정용 열처리장치를 제공하기 위한 것이다.

Description

소둔공정용 열처리 장치{HEAT TREATMENT DEVICE FOR ANNEALING PROCESS}
본 발명은 소둔공정용 열처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 코일의 상부뿐만 아니라 하부에도 열전달이 균일하게 이루어지도록 하여 코일내 온도 편차를 감소시킬 수 있는 소둔공정용 열처리장치에 관한 것이다.
전기강판 제조공정 중 전기강판이 방향성을 갖게 하기 위해 코일을 일정시간 동안 1200℃ 정도의 고온에서 유지한 후 냉각시키는 COF(Continuous Open frame Furnace)공정을 거친다.
도 1은 종래 COF공정에서 사용되는 열처리 장치에 관한 개략도로서, 상기 열처리 장치는 코일이 놓여지는 베이스 플레이트(10)와, 베이스 플레이트(10)의 하부에 방사형으로 배치되는 하부 연와(30)와, 코일(C), 베이스 플레이트(10) 및 하부 연와(30)를 감싸는 커버(80)로 구성된다.
도 2는 종래 COF공정에서 사용되는 다른 열처리 장치에 관한 개략도로서, 상기 열처리 장치는 베이스 플레이트(10)와, 복사 열전달이 전달되는 열전달 공간부가 형성되는 하부 서포터(20)와, 코일(C) 및 베이스 플레이트(10)를 감싸는 커버(80)로 구성된다.
종래 COF공정에서 사용되는 열처리 장치는 버너(미도시)에 의해 가열된 커버(80)를 통한 복사 열전달로 커버(80)내의 코일(C)을 가열하였다.
이러한 가열방식과 복사 열전달의 특성 및 열처리 장치의 구조적인 특징에 의해 코일(C)의 상부와 외권부가 높은 효율로 가열되고, 코일(C)의 하부와 내권부가 상대적으로 낮은 효율로 가열되어 코일(C)내 온도 편차가 발생한다.
또한, 코일(C) 하부는 코일(C)을 지지하는 하부 구조물에 의해 복사 열전달이 방해되고, 하부 구조물에 전달된 복사열이 열전도에 의해 코일(C) 하부로 전달되므로 코일(C) 상부의 가열시간보다 코일(C) 하부의 가열시간이 오래 걸려 코일(C)의 상부와 하부의 온도 편차가 발생한다.
이러한 코일(C)내 온도편차는 코일(C)의 자성편차를 증가시켜 코일(C)의 자성품질의 저하를 야기하였다.
또한, 일반적으로 고온 소둔시에는 코일(C)이 놓여진 상태에서 고온 소둔하므로 코일(C)의 하단부에 하중이 집중되어 코일(C) 하부가 변형을 일으키는 에지플레어(Edge-Flare) 현상이 발생한다. 이러한 에지플레어(Edge-Flare) 현상이 발생한 부분의 상당부분을 트리밍(trimming)하여야 하므로 코일(C)의 최종제품 실수율을 감소시킨다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 코일의 상부와 하부의 온도 편차를 감소시키고, 코일 하부 변형 현상을 감소시킬 수 있는 소둔공정용 열처리 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 코일이 놓여지는 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트의 하부에 방사형으로 배치되는 하부 연와와, 상기 코일, 상기 베이스 플레이트 및 상기 하부 연와를 감싸는 커버를 포함하는 소둔공정용 열처리 장치에 있어서, 상기 베이스 플레이트는 상기 코일의 하부를 가열하는 전열선이 구비되며, 상기 코일의 처짐을 방지하기 위해 세라믹 재질로 형성되는 소둔공정용 열처리 장치를 개시한다.
이때, 상기 전열선은 상기 베이스 플레이트에 마련된 홈 내부에 배치될 수 있다.
또한, 본 발명은 코일이 놓여지는 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트의 하부에 방사형으로 배치되는 하부 서포터와, 상기 코일 및 상기 베이스 플레이트를 감싸는 커버를 포함하는 소둔공정용 열처리 장치에 있어서, 상기 베이스 플레이트는 상기 코일의 하부를 가열하는 전열선이 구비되며, 상기 코일의 처짐을 방지하기 위해 세라믹 재질로 형성되는 소둔공정용 열처리 장치를 개시한다.
이때, 상기 전열선은 상기 베이스 플레이트에 마련된 홈 내부에 배치될 수 있다.
본 발명에 따르면, 베이스 플레이트에 전열선을 설치하여 복사 열전달 효율이 낮은 코일 하부를 직접 가열함으로써, 코일 상부와 하부의 온도편차를 감소시킬 수 있다.
또한, 베이스 플레이트를 세라믹 재질로 형성하여, 코일 하부의 변형을 방지할 수 있다.
도 1은 종래기술에 관한 개략도이다.
도 2는 종래기술에 관한 개략도이다.
도 3a는 본 발명의 제 1실시예에 따른 개략도이다.
도 3b는 본 발명의 제 2실시예에 따른 개략도이다.
도 4는 본 발명의 제 1,2실시예의 전열선이 배치된 베이스 플레이트에 관한 개략도이다.
이하, 본 발명과 관련된 소둔공정용 열처리 장치에 관한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
장치 또는 요소 방향(예를들어 "전", "후", "위", "아래", "상", "하". "좌", "우", "횡") 등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다.
도 3a는 본 발명에 따른 소둔공정용 열처리 장치의 제 1실시예에 따른 개략도이다.
도 3a를 참조하면, 본 발명의 제 1실시예에 따른 소둔공정용 열처리 장치는 전열선(400)이 구비된 세라믹 재질의 베이스 플레이트를 포함한다.
구체적으로, 베이스 플레이트(100)는 소정의 두께를 가지고 원반 형상이고, 베이스 플레이트(100)상에 코일(C)이 안착된다.
베이스 플레이트(100)의 중심부에는 소정의 직경을 갖는 원형의 개구부가 형성되어 베이스 플레이트(100)의 내주면을 이루고, 베이스 플레이트(100)의 개구부 내부에 가스 분사관이 위치한다.
베이스 플레이트(100) 하부에는 복수개의 하부 연와(300)가 방사상으로 배치된다.
하부 연와(300)는 베이스 플레이트(100) 하부에 베이스 플레이트(100)의 원형 개구부에 대응하는 공간이 형성되도록 소정의 간격을 두고 배치되고, 상기 공간에 가스 분사관이 위치한다.
커버(800)는 하부 연와(300), 베이스 플레이트(100), 코일(C)을 감싸도록 덮어 바닥(600)의 모래 등의 실링 부재(610)에 고정되어 외부의 버너연소가스와 내부 분위기 가스간의 직접적인 접촉을 차단한다.
베이스 플레이트(100)에는 전열선이 배치된다.
전열선은 니크롬선 등 전기 저항 가열에 적합한 재료인 것이 바람직하다.
전열선(400)은 전원 공급부(900)에 연결되어 전기 저항 가열에 의해 코일(C) 하부를 가열한다.
이러한 코일(C) 하부의 전기 저항 가열에 의해 코일(C) 하부의 입열량을 향상시킴으로써, 코일(C) 상부와 코일(C) 하부의 온도 편차를 감소시킨다.
도 4를 참조하면 전열선(400)은 베이스 플레이트(100)에 일정한 간격을 두고 환형으로 배치될 수 있다.
이때, 코일(C) 하부에 대한 입열량을 증가시키기 위해 전열선(400)을 촘촘하게 배치시키는 것이 바람직하다.
전열선(400)은 베이스 플레이트(100)에 마련된 가이드 홈(미도시) 내부에 배치될 수 있다.
베이스 플레이트(100)는 세라믹 재질로 형성될 수 있다.
이러한 세라믹 재질의 베이스 플레이트(100)는 크리프(creep) 변형에 의한 베이스 플레이트(100)의 처짐을 방지하여, 코일(C) 하부의 변형 현상인 에지플레어(Edge-Flare) 현상을 감소시킬 수 있다.
또한, 열전도율이 낮은 세라믹은 베이스 플레이트(100)의 단열 효과를 향상시켜, 전기 저항에 의한 열을 효율적으로 코일(C) 하부에 전달할 수 있다.
도 3b는 본 발명에 따른 소둔공정용 열처리 장치의 제 2실시예에 따른 개략도이다.
본 발명의 제 2실시예에 따른 소둔공정용 열처리 장치는 하부 서포터(200)의 구성 및 커버(800)의 배치를 제외하고 앞선 제 1실시예와 동일한 구성을 가지며, 동일한 구성에 대한 설명은 앞선 설명에 갈음한다.
베이스 플레이트(100) 하부에는 복수개의 하부 서포터(200)가 방사상으로 배치된다.
하부 서포터(200)는 베이스 플레이트(100)를 지지한다.
하부 서포터(200)는 베이스 플레이트(100) 하부에 베이스 플레이트(100)의 원형 개구부에 대응하는 공간이 형성되도록 배치되고, 상기 공간에 가스 분사관이 위치한다.
커버(800)는 베이스 플레이트(100), 코일(C)을 감싸도록 덮어 베이스 플레이트(100)의 모래 등의 실링 부재(110)에 고정되어 외부의 버너연소가스와 내부 분위기 가스간의 직접적인 접촉을 차단한다.
이상에서는 본 발명에 따른 소둔공정용 열처리 장치를 첨부한 도면들을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있다.
C : 코일 100 : 베이스 플레이트 110 , 610 : 실링 부재
200 : 하부 서포터 300 : 하부 연와 400 : 전열선
600 : 바닥 700 : 가스 공급부
800 : 커버 900 : 전원 공급부

Claims (3)

  1. 코일이 놓여지는 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트의 하부에 방사형으로 배치되는 하부 연와와, 상기 코일, 상기 베이스 플레이트 및 상기 하부 연와를 감싸는 커버를 포함하는 소둔공정용 열처리 장치에 있어서,
    상기 베이스 플레이트는 상기 코일의 하부를 가열하는 전열선이 구비되며, 상기 코일의 처짐을 방지하기 위해 세라믹 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 소둔공정용 열처리 장치.
  2. 코일이 놓여지는 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트의 하부에 방사형으로 배치되는 하부 서포터와, 상기 코일 및 상기 베이스 플레이트를 감싸는 커버를 포함하는 소둔공정용 열처리 장치에 있어서,
    상기 베이스 플레이트는 상기 코일의 하부를 가열하는 전열선이 구비되며, 상기 코일의 처짐을 방지하기 위해 세라믹 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 소둔공정용 열처리 장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 전열선은 상기 베이스 플레이트에 마련된 가이드 홈 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 소둔공정용 열처리 장치.
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