KR20210131906A - 긴 제품을 냉각하기 위한 장치 및 이것을 사용하여 긴 제품을 냉각하는 방법 - Google Patents
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Abstract
긴 제품을 냉각하기 위한 장치(100)가 제공되며, 이 장치(100)는 냉각제를 공급하기 위한 냉각제 공급 라인(42) 및 개별적으로 조절가능한 제어 밸브(90)를 통해 냉각제 공급 라인(42)에 각각 접속된 복수의 냉각 디바이스(70)를 가지며, 냉각제의 전달은 각각의 경우에 각각의 제어 밸브(90)의 개방도에 의존하므로 이동 방향에 따른 냉각제의 전달의 분포는 제어 밸브(90)의 개방도를 개별적으로 설정함으로써 유연하게 조정될 수 있다.
Description
본 발명은 긴 제품을 냉각하는 장치, 긴 제품을 냉각하는 방법 및 냉각 디바이스에 관한 것이다.
핫 메탈 로드, 와이어 및 튜브를 압연할 때 소위 냉각 섹션이 사용된다. 이러한 냉각 섹션은 열간압연 제품의 냉각을 통해 특수한 방식으로 금속의 미세구조에 영향을 주는 역할을 한다. 압연기에서, 이러한 냉각 섹션은 압연 트레인의 개별 압연 스탠드의 전 또는 후의 다양한 위치에 배치되고, 통상적으로 워터 박스 및 이어지는 균등화 섹션으로 구성된다. 워터 박스는 긴 제품을 냉각하는 역할을 한다. 냉각이 압연 제품의 표면을 냉각함으로써 달성되므로, 균등화 섹션은 통상적으로 워터 박스 이후에 배치되고, 여기서 저하된 표면 온도와 제품의 내부의 온도가 동등해진다.
본 개시의 목적을 위해, 긴 제품은 그 길이에 걸쳐 일정한 단면으로 압연, 인발 또는 단조에 의해 제조되는 반제품 금속 제품이고, 그 두께/높이 및 너비보다 그 길이가 훨씬 크므로 평탄한 제품이 아니다. 특히, 이것은 로드, 와이어, 튜브 및 프로파일을 포함한다.
본 개시의 목적을 위해, 처리 라인 또는 압연 라인은 긴 제품이 처리 장치 내에서 이동할 수 있는 실질적으로 직선 경로 또는 경로의 섹션으로 이해된다.
긴 제품은 냉각 섹션을 통과하는 도중에 상이한 냉각 및 균등화 섹션을 통과한다. 균등화 섹션을 설치하지 않고 표면을 과도하게 냉각하면 표면은, 말하자면, 동결되고, 재료의 내부는 고온에 유지되므로 최종 제품의 미세구조가 부적절해질 수 있다.
따라서, 최종 제품의 미세구조는 특히 냉각 방식에 의해 영향을 받는다. 이는, 첫째로, 상기 균등화 섹션이 각각의 냉각 디바이스 이후에 제공되어야 하고, 둘째로, 복수의 냉각 디바이스가 이들 사이에 균등화 섹션을 구비해야 할 필요가 있음을 의미한다. 이는 또한 긴 제품이 원하는 냉각 프로세스를 실현하기 위해 장치를 통과할 때 이것의 냉각 섹션에서의 냉각이 미세하게 제어되어야 함을 의미한다. 요구되는 냉각은 최종 제품에 부과되는 요건에 따라 다르다.
이런 이유로, 냉각 섹션에는 복수의 냉각 디바이스가 설치되고, 그 각각에는 냉각제가 공급되고, 냉각제는 통과하는 긴 제품의 표면에 전달되어 냉각시킨다.
예를 들면, 문헌 EP 2 274 113 B1은 복수의 냉각 디바이스에 의해 열간압연 시트 또는 스트립 금속을 제어된 방식으로 냉각시키기 위한 장치를 개시하고 있다. 그러나, EP 2 274 113 B1에는, 한편으로, 제어된 방식으로 긴 제품의 냉각하는 가능성이 전혀 개시되어 있지 않다. 다른 한편으로, 압연 제품의 이동 방향을 따라 개별 영역의 냉각 상태를 개별적으로 제어하는 종래 기술에 개시되어 있을 가능성이 없다.
그러나, 예를 들면, 제어된 및/또는 조절된 냉각 방식을 통해 원하는 방식으로 미세구조에 영향을 주도록 이러한 개별 영역의 냉각 상태의 제어 또는 조절이 필요할 수 있다.
더욱이, 특히 긴 제품의 경우에 이 긴 제품의 전체 범위에 걸쳐 균일한 냉각 상태를 제공하는 것이 특히 바람직하다. 본 출원의 발명자들은 그것의 크기를 따른 불균일한 냉각은 상이한 미세구조를 초래한다는 것을 인지하였으며, 이는 종래기술에서는 설명되지 않은 것이다.
최적의 냉각 결과를 얻기 위해, 냉각 섹션을 냉각될 긴 제품에 적합시키는 것이 중요하다. 냉각 섹션에는, 통상적으로 복수의 환형 냉각 디바이스, 예를 들면, 서로 동축으로 배치된 복수의 냉각 노즐 및 하나 이상의 워터 스트리핑 노즐(water stripping nozzle)이 있고, 이들 노즐의 중심을 열간압연 스톡이 통과한다. 환형 간극을 통해 이들 냉각 노즐에 대량의 물이 주입되므로 냉각 튜브는 완전히 채워진다. 물의 체적은 통상적으로 약 50 m³/h이다. 압연 스톡의 전체 둘레에 걸쳐 균일한 냉각 결과를 얻기 위해 압연 스톡이 가능한 한 냉각 튜브의 중심을 통과하도록 안내되는 것이 필수적이다.
또한 압연 스톡과 냉각 튜브 사이의 냉각제로 채워진 환형 간극이 특정의 크기보다 크지 않거나 작지 않은 것이 중요하다 이런 이유로, 각각 상이한 압연 스톡 단면에 대해 적합한 내경이 상이한 복수의 냉각 디바이스를 사용할 필요가 있다. 예를 들면, 허용가능한 품질로 20 mm 내지 100 mm 범위의 직경을 가진 압연 스톡의 제품 범위를 포괄하기 위해서는 3 개의 상이한 냉각 튜브 직경이 필요하다.
제품이 변경된 경우에 처리 라인 상에 신속하게 설치 및 제거될 수 있도록 교환가능한 특정의 압연 스톡의 단면에 적합한 복수의 냉각 섹션을 제공하는 것이 적절하다는 것이 밝혀졌다. 제품의 변경은 하루에 수 차례 발생할 수 있고, 그 동안에 압연 트레인이 셧오프되어야 하므로 압연 트레인의 효율을 위해서는 이러한 변경 프로세스의 속도가 결정적으로 중요하다.
제품 요건이 상이하므로, 긴 제품의 열간 압연 트레인에서 인라인 열처리의 제품 프로그램 전체가 항상 적용되는 것은 아니다. 예를 들면, 냉각 섹션에 제공된 냉각 디바이스의 일부만이 긴 제품을 냉각하는데 필요한 것일 수 있다.
더욱이, 긴 제품의 치수 및 열 용량을 고려하여 상이한 긴 제품의 직경에 대해 상이한 냉각제 유량을 설정하는 것이 필요할 수 있다. 이로 인해 냉각 디바이스에 의해 공급되는 냉각제의 양을 상당히 미세하게 조정할 필요가 있다. 그러나, 이러한 밸브의 조정가능성은 밸브의 작동점에 따른다. 예를 들면, 작은 체적 범위 내에서 체적 유량을 제어하면 복수의 DN65 밸브보다 하나의 DN200 밸브가 훨씬 안정성이 낮을 것이다.
종래 기술의 다른 문제는 긴 제품의 직경 전체에 걸친 불균일한 냉각이다. 냉각제는 통상적으로 긴 제품을 냉각하기 위해 노즐 간격을 통해 긴 제품에 가해진다. 그러나, 냉각수가 긴 제품 상에 충돌하는 지점에서는 강한 냉각이 일어나서 이 충돌 지점에서 경화 구조의 생성을 초래하고, 반면에 긴 제품의 범위를 따른 다른 지점에서는 더 적은 냉각이 일어나서 긴 제품의 범위를 따른 냉각 상태가 균일하지 않다는 효과가 있다. 본 출원의 발명자들의 의견은 이러한 불균일성이 바람직하지 않은 미세구조 조건 및 이에 따라 최종 제품의 바람직하지 않은 재료 특성을 초래한다는 것이다.
이러한 배경에 대해 본 발명의 목적은 가능한 유연하게 열간압연 긴 제품 내에 미세구조를 생성할 수 있는 긴 제품을 냉각하기 위한 장치를 제공하는 것이다.
이 목적은 청구항 1에 따른 장치 및 청구항 8에 따른 방법에 의해 달성된다. 본 발명의 유리한 실시형태는 종속 청구항으로부터 유래한다.
본 발명의 제 1 양태에 따르면, 이동 방향을 따라 긴 제품을 냉각하기 위한 장치가 제공된다. 이 장치는 냉각제를 공급하기 위한 냉각제 공급 라인 및 개별적으로 조절가능한 제어 밸브를 통해 냉각제 공급 라인에 각각 접속된 복수의 냉각 디바이스를 가지며, 냉각제의 전달은 각각의 경우에 각각의 제어 밸브의 개방도에 의존하므로 이동 방향에 따른 냉각제의 전달의 분포는 제어 밸브의 개방도를 개별적으로 설정함으로써 유연하게 조정될 수 있다.
냉각제는 바람직하게는 물이다.
냉각 디바이스는 냉각될 긴 제품에 냉각제를 가하는 역할을 한다. 냉각 디바이스의 각각은 개별적으로 조정가능한 제어 밸브를 통해 냉각제 공급 라인에 접속되므로 이러한 접속된 냉각 디바이스에 의한 긴 제품으로의 냉각제 전달은 각각의 제어 밸브의 개방도를 조정함으로써 조정될 수 있다.
이와 관련하여 "냉각제 전달"이라는 용어는 냉각제 유량, 즉 단위 시간 당 냉각제의 체적을 의미한다.
이와 관련하여, 제어 밸브는 그 작동점의 주위의 범위에서, 그 개방도를 변경시킴으로써 밸브를 통과하는 냉각제의 체적을 조정할 수 있는 밸브를 의미한다.
이와 관련하여, "냉각제 전달의 분포"는, 냉각제 공급 라인에 의해 공급되는 주어진 냉각제 전달에 대해, 개별 냉각 디바이스에 할당되는 전달되는 냉각제 전달의 비율이 각각의 제어 밸브의 개별 설정에 의해 결정되는 것을 의미한다.
따라서, 냉각 디바이스가 긴 제품의 이동 방향을 따라 배치된 경우, 긴 제품의 요구되는 미세구조에 적합한 냉각 방식은 긴 제품의 상이한 영역에서 또는 냉각 장치의 상이한 영역에서 제어 밸브를 제어 또는 조절함으로써 설정될 수 있다.
복수의 조정가능한 또는 제어가능한 밸브를 제공함으로써 단일의 중앙 밸브로 가능했던 것보다 미세한 냉각 상태의 조정이 가능해진다. 종래의 장치에서는 냉각 디바이스의 냉각제 전달이 단일의 밸브에 의해 집중적으로 제어되는 반면에 개별 냉각 디바이스 상에 복수의 제어 밸브를 제공함으로써 냉각 상태가 정밀하게 조정될 수 있다: 예를 들면, 복수의 냉각 디바이스에 의해 냉각 섹션에 걸쳐 총 냉각제 전달을 제어하는 중앙 제어 밸브가 반드시 모든 냉각 디바이스에 최대 냉각제 유량 및 최소 냉각제 유량의 둘 모두를 공급하는 데 충분한 체적 유량 범위의 작동 범위용으로 설계된다. 그러나, 이와 같이 작동 범위가 넓은 것은 최소 냉각제 유량으로부터 최대 냉각제 유량까지의 전체 체적 범위에 걸쳐 냉각제 속도를 미세하게 조정할 수 없음을 의미한다. 대조적으로, 각각의 제어 밸브가 단일의 냉각 디바이스에 공급되는 냉각제의 속도에만 영향을 주는 복수의 제어 밸브를 제공하면, 개별 제어 밸브의 각각이 공급되는 냉각제의 양이 더 정확하게 조정될 수 있는 더 좁은 작동 범위를 갖는다는 이점이 있다. 다시 말하면, 작동 범위가 더 넓은 중앙 밸브의 경우보다 작동 범위가 더 좁은 복수의 개별 제어 밸브를 구비함으로써 이동 방향을 따라 냉각 상태를 더 잘 제어할 수 있다.
바람직하게는, 적어도 하나의 제어 밸브 및 바람직하게는 복수의 제어 밸브의 개방도는 연속적으로 조정가능하다.
이와 관련하여 연속적 조정가능성은 통상적인 제조 및 제어 공차 내에서의 모든 종류의 연속적 조정을 의미한다.
특히, 이는, 제어 밸브가 완전 폐쇄 설정 및 완전 개방 설정에 더하여, 제어 밸브의 개방도를 변경하면 결과적인 유량이 연속적으로 변화하는 적어도 하나의 범위를 갖는다는 것을 의미한다.
바람직하게는, 냉각 디바이스로부터의 총 냉각제 전달은 냉각제 공급 라인으로부터 공급되는 총 냉각제와 동등하다.
이는 냉각제 공급 라인에 의해 공급되는 냉각제의 총량이 냉각 디바이스에서 분할됨을 의미한다. 한편, 이는 개별 냉각제 디바이스로의 총 냉각제 유량의 분포가 냉각제 디바이스의 제어 밸브의 개방도를 설정함으로써 조정된다는 효과를 갖는다. 다른 한편, 이는 냉각 장치의 전체적인 냉각 능력은 냉각제 공급 라인 내에서 총 냉각제 유량을 조정함으로써 정의될 수 있고, 개별 영역에의 정확한 분포는 냉각 디바이스 상의 제어 밸브에 의해 결정된다는 효과를 갖는다.
냉각제 공급 라인은 바람직하게는 정의된 냉각제 속도로 냉각제 공급 라인을 통해 냉각 디바이스로의 냉각제의 공급을 허용하거나 방지하는 셧오프 밸브를 갖는다.
셧오프 밸브는 특히 "온 오프 밸브", 즉, 정밀하게는 2 개의 설정, 즉 정의된 유량이 밸브를 통과하도록 허용하는 개방 설정 및 체적 유량이 완전히 저지되는 셧오프 설정을 갖는 밸브를 의미한다.
특히, "셧오프 밸브"라는 용어는 본 명세서에서 이것을 "제어 밸브"라는 용어와 구별하기 위해 사용되고, 반면에 이 밸브를 매우 느리게 개방함으로써 셧오프 밸브도 상기 정의된 유량 또는 셧오프 상태의 0의 유량에 대응하지 않는 유량을 통과시킬 수 있으나, 이러한 밸브는 완전 개방과 완전 폐쇄 사이의 중간 상태가 규정되어 있지 않으므로 본 개시의 의미에서의 제어 밸브는 아니라는 것이 당업자에게는 명백하다.
이 장치는 바람직하게는 냉각제 공급 라인 내에서 냉각제의 압력을 측정하기 위한 측정 디바이스 및/또는 제어 밸브와 각각의 냉각 디바이스 사이의 냉각제의 압력을 측정하기 위한 측정 디바이스 및/또는 이송 중에, 즉 이 장치 내에서 긴 제품의 온도를 측정하기 위한 측정 디바이스를 더 포함한다.
제어 밸브의 상류 및/또는 하류에 있는 이러한 측정 디바이스에 의해 냉각제 압력을 측정함으로써, 특히 제어 밸브의 특성 곡선 및/또는 제어 밸브의 개방도가 알려져 있는 경우, 제어 밸브에 의해 설정된 냉각제 전달에 대한 결론이 도출될 수 있고, 이것을 사용하여 냉각 상태를 조절, 제어 또는 설정할 수 있다.
온도 측정 디바이스에 의해 측정된 피가공물의 온도, 특히 냉각 디바이스의 냉각에 의해 영향을 받는 지점의 온도는 냉각 디바이스에 공급되는 냉각제의 양을 설정하기 위한 기초의 역할을 한다.
냉각 디바이스는 바람직하게는 이동 방향을 따라 한번에 긴 제품의 일 영역을 냉각하기 위해 이동 방향으로 차례로 배치된다.
복수의 냉각 디바이스를 차례로 배치함으로써, 피가공물은, 예를 들면, 제 1 냉각 디바이스에 의해 제 1 표면 온도까지 냉각되고, 다음에 균등화 섹션에서 그 표면 온도와 코어 온도가 균등화되고, 다음에 제 2 냉각 디바이스에 의해 제 2 표면 온도까지 냉각될 수 있다. 이러한 복수의 냉각 디바이스의 차례로 배치함으로써, 원하지 않는 미세구조가 발생하는 정도까지 긴 제품의 표면을 개별 냉각 디바이스로 냉각시키지 않고도 강력한 방열을 실현할 수 있다.
이 장치는 바람직하게는 이동 중에, 즉 장치 내에서 긴 제품의 위치를 결정하기 위한 측정 디바이스를 더 포함한다.
긴 제품의 위치를 결정함으로써, 긴 제품의 치수를 알고 있는 경우, 냉각 방식을 피가공물에 적합시킬 수 있다. 더욱이, 위치를 결정함으로써, 예를 들면, 현재 냉각될 긴 제품이 없는 냉각 디바이스를 턴 오프시키는 것이 가능하므로 장치의 에너지 효율을 더 높이고 환경 친화적으로 만드는데 도움을 준다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 전술한 장치를 사용하여 긴 제품을 냉각하기 위한 방법이 제공되며, 이러한 방법은 다음의 단계를 포함한다:
- 이동 방향을 따라 일 위치에서 긴 제품의 온도를 지정하는 단계;
- 상기 이동 방향을 따라 일 위치에서 상기 긴 제품의 온도를 측정하는 단계; 및
- 상기 긴 제품의 일 영역에서 냉각 상태를 설정하기 위해, 상기 지정된 온도와 상기 측정된 온도 사이의 비교에 기초하여 냉각 디바이스의 냉각제 전달 속도를 설정하는 단계.
온도가 지정 및 측정되는 이동 방향을 따른 2 개의 위치는 바람직하게는 동일한 위치이다. 그러나, 이것이 반드시 요구되는 것은 아니다. 예를 들면, 재료 특성을 앎으로써, 제 1 위치에서 측정된 온도로부터 다른 위치의 온도를 추측할 수 있다.
냉각 상태는, 예를 들면, 단위 시간 당 긴 제품의 영역에 적용되는 냉각제의 양일 수 있다. 그러나, 냉각 상태는 다른 방식으로, 예를 들면, 긴 제품의 정의된 방열량에 기초하여 또는 긴 제품의 면적 또는 체적에 표준화된 냉각제의 양 또는 방열량에 기초하여 정의될 수도 있다.
온도가 측정되는 위치는 긴 제품의 이동 방향으로 냉각 디바이스의 이전 및 이후의 두 곳에 배치될 수 있다. 냉각 디바이스 이전의 측정의 경우, 이 방법은 제어 방법으로서 해석될 수 있고, 반면에 냉각 디바이스 이후의 측정의 경우, 이 방법은 조절(피드백 제어된) 방법으로 해석될 수 있고, 특정 위치의 지정된 온도와 측정된 온도 사이의 차이는 제어 루프의 제어 편차로서 해석되며, 이것에 기초하여 냉각 디바이스와 관련된 제어 밸브에 의한 냉각제 전달이 조정되고, 냉각제 전달의 조정은 바람직하게는 각각의 제어 밸브의 개방도의 조정을 수반한다.
냉각제 전달은 바람직하게는 제어 밸브의 특성 곡선을 사용하여 조정된다. 특성 곡선의 정확한 지식이 상기 방법에 따른 조절 또는 제어를 위해 절대적으로 필요한 것은 아니지만, 제어 밸브의 특성 곡선의 지식에 의해 개방도의 조정이 더 정밀해질 수 있다. 그러나, 제어 밸브의 정확한 특성 곡선이 알려져 있지 않은 경우, 추정된 특성 곡선 또는 추정된 반응 거동이 제어 밸브를 조정하는데 사용될 수도 있다.
냉각제 전달은 바람직하게는 냉각제 라인에서 측정되는 압력 및/또는 제어 밸브와 냉각 디바이스 사이에서 측정되는 압력을 사용하여 조정된다.
이들 파라미터 중 하나를 사용하면, 특히 제어 밸브의 특성 곡선이 알려져 있는 경우에, 냉각 상태 설정의 정확도가 증가한다.
냉각제 전달 속도는 바람직하게는 냉각 디바이스 이전의 긴 제품의 온도 및/또는 냉각 디바이스 이후의 긴 제품의 온도를 사용하여 조정된다.
위에서 설명한 바와 같이, 이러한 조정으로 인해 냉각제 전달을 제어 또는 조절할 수 있다. 특히, 냉각 디바이스 이전 및 이후의 두 온도를 사용하는 경우, 냉각 디바이스의 전체의 온도차에 기초하여 냉각 디바이스의 냉각 능력에 대하여 결론이 도출될 수 있으므로 냉각제 전달을 특히 정밀하게 설정할 수 있다.
냉각제 전달은 바람직하게는 실시간으로 조정된다 이로 인해 원하는 냉각 상태로부터의 편차에 대해 신속하고 시기적절하게 반응할 수 있다.
냉각제 전달은 바람직하게는 제어 또는 조절 디바이스, 특히 전자 제어 또는 조절 디바이스에 의해 조정된다. 전자 제어 또는 조절 디바이스는, 예를 들면, 측정 데이터를 처리하고 이 처리된 데이터와 컴퓨터 내에 사전에 저장된 데이터에 기초하여 제어 밸브를 조정하는 컴퓨터에 의해 제공될 수 있다.
냉각제 전달은, 바람직하게는, 이동 방향을 따라 긴 제품의 특정 위치에 기초하여 조정된다
위에서 설명한 바와 같이, 한편으로 냉각제 전달의 위치 의존성 조정으로 인해 긴 제품의 치수와 최종 제품에 부과되는 요건에 맞게 냉각 상태의 조정이 더 정밀해질 수 있고, 다른 한편으로 냉각 디바이스의 영역에 긴 제품이 없는 경우에 냉각제를 절약할 수 있다.
본 발명의 추가의 이점 및 추가의 발전은 이하의 도면의 설명 및 특허청구범위의 전체로부터 명확해진다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 냉각 장치의 개략적 회로도이다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 냉각 장치의 회로도를 개략적으로 예시한다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 긴 제품을 냉각하기 위한 장치(100)는 복수의 냉각 디바이스(70)를 포함한다. 냉각 디바이스는, 예를 들면, 장치를 통과하는 긴 제품의 이동 방향을 따라 차례로 배치될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이러한 구성에 제한되지 않는다. 예를 들면, 냉각 디바이스(70)는 상이한 긴 제품을 냉각하기 위해 복수의 독립된 처리 라인 상에 배치될 수도 있다.
도 1에 도시된 긴 제품을 냉각하기 위한 장치(100)에서, 긴 제품의 이동 방향은 장치(100)에 의해 정의된다. 이 장치는 냉각제를 공급하기 위한 냉각제 공급 라인(42) 및 개별적으로 조정가능한 제어 밸브(90)를 통해 냉각제 라인(42)에 각각 접속된 복수의 냉각 디바이스(70)를 가지며, 각각의 냉각제 전달 속도는 각각의 제어 밸브(90)의 개방도에 의존하므로 냉각제 속도는 제어 밸브(90)의 개방도를 조정함으로써 이동 방향을 따라 유연하게 분포될 수 있다.
냉각 디바이스(70)는 제어 밸브(90)를 통해 냉각제 라인(42)에 각각 접속된다. 각각의 제어 밸브(90)는, 그 제어 범위 내에서, 냉각제 라인(42)으로부터 냉각 디바이스(70)에 전달되는 냉각제 속도를 연속적으로 제어하도록 구성된다.
도시된 실시형태에서, 3 개의 냉각 디바이스(70)가 이동 방향으로 차례로 배치된다. 그러나, 본 발명은 이것에 제한되지 않고, 첫째로 냉각 디바이스(70)의 수는 변할 수 있다. 예를 들면, 7 개의 냉각 디바이스(70)를 가진 실시형태가 성공적임이 증명되었다. 둘째로, 냉각제 공급 라인(42) 중 하나에 의해 공급되는 냉각 디바이스(70)의 전체가 동일한 처리 라인 상에 배치될 필요는 없으며, 오히려, 냉각 디바이스(70)를 긴 제품을 위한 복수의 상이한 처리 라인 상에 배치함으로써 냉각제 공급 라인(42)이 복수의 처리 라인에 냉각제를 공급하는 것도 가능하고, 이 경우 냉각제 공급 라인(42)에 의해 상이한 처리 라인에 공급되는 냉각제는 제어 밸브(90)의 개방도를 조정함으로써 분배된다.
냉각제 공급 라인(42)에 대한 냉각제 공급은 셧오프 밸브(102)에 의해 허용되고 저지될 수 있다. 셧오프 밸브(102)는, 예를 들면, 냉각제의 체적 유량을 허용하거나 저지하는 볼 밸브 또는 기타 밸브일 수 있다.
냉각제 공급 라인(42) 내에서 냉각제의 압력은 압력 측정 디바이스(104)에 의해 측정될 수 있다.
압력 측정 디바이스(106)는 각각의 제어 밸브 이후의 각각의 냉각제 압력을 측정할 수 있다. 이와 관련하여, 각각의 제어 밸브(90) "이후"는 냉각제의 흐름 방향에서 제어 밸브(90)의 하류에 놓인 위치를 의미한다. 도 1에 도시된 실시형태에서, 이 위치는 제어 밸브(90)와 각각의 냉각 디바이스(70) 사이이다. 그러나, 동시에 압력 측정 디바이스(106)의 배치의 다른 구성도 가능하다. 예를 들면, 압력 측정 디바이스(106)는 냉각 디바이스(70) 내에 배치될 수 있다.
따라서 각각의 압력 측정 디바이스(106)는 긴 제품을 향해 냉각 디바이스(70)에 의해 전달되는 냉각제의 압력을 측정할 수 있다. 압력 측정 디바이스(104)는 냉각제 공급 라인(42) 내의 압력, 즉 각각의 제어 밸브(90) 이전의 압력을 측정할 수 있다. 압력 측정 디바이스(104)에 의해 측정된 압력과 압력 측정 디바이스(106) 중 하나에 의해 측정된 압력 사이의 차이를 계산함으로써 각각의 제어 밸브(90) 사이의 압력 감소를 결정할 수 있다. 압력 측정 디바이스(106)에 의해 측정된 압력은 냉각 디바이스(70)에 의해 전달되는 냉각제 속도와 관련되므로 이는 압력차로부터 결정될 수 있다.
따라서, 각각의 개별 제어 밸브(90)의 개방도를 개별적으로 조정함으로써, 냉각제 공급 라인(42)을 통한 주어진 냉각제 속도에 대해 개별 냉각 디바이스(70)로의 냉각제 속도의 분포가 설정될 수 있다. 그 결과, 이동 방향을 따라 이 장치(100)를 통과하는 긴 제품은 이 장치(100)의 상이한 영역에서 상이한 냉각제 속도로 냉각될 수 있다. 예를 들면, 긴 제품은 제 1 냉각 디바이스(70)에 의해 전달되는 저속의 냉각제에 의해 이동 방향으로 제 1 냉각 디바이스(70) 내에서 약하게 냉각될 수 있고, 다음에 상기 냉각 디바이스(70)에 의해 전달되는 고속의 냉각제에 의해 이동 방향으로 후속 냉각 디바이스(70)에서 더 강력하게 냉각될 수 있다. 긴 제품은 이동 방향을 따라 이동하므로 냉각 속도는 통과하는 긴 제품과 관련하여 이 장치(100) 내의 냉각제 속도를 국부적으로 미세하게 조정함으로써 경시적으로 조정될 수 있다. 이러한 조정은 원리적으로 작동 파라미터에 기초하여 추정될 수도 있으므로, 이 장치를 통과하는 긴 제품의 위치를 측정하거나 결정하기 위한 디바이스를 제공하여 긴 제품의 위치를 결정하는 것이 바람직하며, 이를 통해 긴 제품의 온도 변화를 경시적으로 더 미세하게 조정할 수 있다.
시간의 경과에 따른 온도 변화의 구체적인 설정은 최종 제품에 부과되는 요건에 따라 달라진다.
42 냉각제 공급 라인
70 냉각 디바이스
90 제어 밸브
100 장치
102 셧오프 밸브
104 압력 측정 디바이스
106 압력 측정 디바이스
70 냉각 디바이스
90 제어 밸브
100 장치
102 셧오프 밸브
104 압력 측정 디바이스
106 압력 측정 디바이스
Claims (15)
- 이동 방향을 따라 긴 제품을 냉각하기 위한 장치(100)로서,
상기 장치(100)는
냉각제를 공급하기 위한 냉각제 공급 라인(42), 및
개별적으로 조정가능한 제어 밸브(90)를 통해 상기 냉각제 공급 라인(42)에 각각 접속된 복수의 냉각 디바이스(70)를 포함하고,
상기 제어 밸브(90)의 냉각제 전달은 각각의 경우에 각각의 제어 밸브(90)의 개방도에 의존하고, 그로 인해 상기 제어 밸브(90)의 개방도를 개별적으로 설정함으로써 상기 이동 방향을 따라 상기 냉각제 전달의 분포가 유연하게 조정될 수 있는, 긴 제품의 냉각 장치. - 제 1 항에 있어서,
적어도 하나의 제어 밸브(90), 바람직하게는 복수의 제어 밸브(90), 특히 바람직하게는 모든 제어 밸브(90)의 개방도는 연속적으로 조정가능한, 긴 제품의 냉각 장치. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 냉각제 공급 라인(42)으로부터 공급되는 냉각제는 전적으로 상기 냉각 디바이스(70)에 의해 전달되는, 긴 제품의 냉각 장치. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 냉각제 공급 라인(42)은, 상기 냉각제와 관련하여, 상기 냉각 디바이스(70)로의 냉각제 공급 라인(42)을 개방하거나 차단하는 셧오프 밸브(102)를 포함하는, 긴 제품의 냉각 장치. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 장치(100)는 상기 냉각제 공급 라인(42) 내에서 냉각제의 압력을 측정하기 위한 측정 디바이스(104) 및/또는 상기 제어 밸브(90) 중 하나와 상기 각각의 냉각 디바이스(70) 사이의 냉각제의 압력을 측정하기 위한 측정 디바이스(106) 및/또는 상기 장치(100) 내에서 상기 긴 제품들 중 하나의 온도를 측정하기 위한 측정 디바이스를 더 포함하는, 긴 제품의 냉각 장치. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
복수의 냉각 디바이스(70)가 각각 상기 이동 방향을 따라 상기 긴 제품의 일 영역을 냉각시키기 위해 상기 이동 방향으로 차례로 배치된, 긴 제품의 냉각 장치. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 장치(100)는 상기 장치(100) 내에서 긴 제품의 위치를 결정하기 위한 측정 디바이스를 더 포함하는, 긴 제품의 냉각 장치. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 장치(100)를 사용하여 긴 제품을 냉각하기 위한 방법으로서,
- 이동 방향을 따라 일 위치에서 긴 제품의 온도를 지정하는 단계;
- 상기 이동 방향을 따라 일 위치에서 상기 긴 제품의 온도를 측정하는 단계; 및
- 상기 긴 제품의 일 영역에서 냉각 상태를 설정하기 위해, 상기 지정된 온도와 상기 측정된 온도 사이의 비교에 기초하여 냉각 디바이스(70)의 냉각제 전달을 설정하는 단계를 포함하는, 긴 제품의 냉각 방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 냉각제 전달을 조정하는 것은 상기 제어 밸브(90) 중 하나 이상의 개방도를 조정하는 것을 수반하는, 긴 제품의 냉각 방법. - 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
상기 냉각제 전달은 상기 제어 밸브(90)의 특성 곡선을 사용하여 조정되는, 긴 제품의 냉각 방법. - 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 냉각제 전달은 상기 냉각제 공급 라인(42)에서 측정되는 압력 및/또는 상기 제어 밸브(90) 중 하나와 이것에 의해 제어되는 상기 냉각 디바이스(70) 사이에서 측정되는 압력을 사용하여 조정되는, 긴 제품의 냉각 방법. - 제 8 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 냉각제 전달은 상기 냉각 디바이스(70) 이전의 상기 긴 제품의 온도 및/또는 상기 냉각 디바이스(70) 이후의 상기 긴 제품의 온도를 사용하여 조정되는, 긴 제품의 냉각 방법. - 제 8 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 냉각제 전달은 실시간으로 조정되는, 긴 제품의 냉각 방법. - 제 8 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 냉각제 전달은 제어 디바이스에 의해, 특히 전자 제어 디바이스에 의해 조정되는, 긴 제품의 냉각 방법. - 제 8 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 냉각제 전달은 상기 이동 방향을 따라 상기 긴 제품의 특정 위치를 사용하여 조정되는, 긴 제품의 냉각 방법.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| AMND | Amendment | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| AMND | Amendment | ||
| X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
| GRNT | Written decision to grant |