KR950001451Y1 - 열연강판 스케일 제거장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

열연강판 스케일 제거장치

제1도는 본 고안의 전체 구성도.

제2도는 제1도의 A-A'선 단면도.

제3도는 제1도의 요부상세도로서 분사노즐의 옵셋트(offset)각도가 제로(0)인 것을 나타내기 위한 측면도.

제4도는 본 고안에 따른 스케일 제거장치가 열연강판으로부터 스케일(Scale)을 제거하는 상태를 도시한 설명도.

제5도는 종래기술에 따른 스케일제거장치의 분사노즐 상세도로서 옵셋트각도가 15。로 형성된 상태를 도시한 측면도.

제6도는 종래기술에 따른 스케일 제거장치가 열연강판으로 부터 스케일을 제거하는 상태를 도시한 설명도.

제7도는 본 고안과 종래기술에 따라서 열연강판으로부터 스케일을 제거하는 경우, 열연강판의 폭에 대한 고압수의 충돌압력 분포를 도시한 그래프도.

제8도는 본 고안과 종래기술에 따라서 열연강판으로부터 스케일을 제거하는 경우, 열연강판의 폭에 대한 스케일 박리율을 도시한 그래프도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 고압수헤더 15 : 분사노즐

15a : 분사공 20 : 분사패턴

d : 노즐간격 k : 고압수분사각도

z : 옵셋트각도(Offset Angle)

본 고안은 제철소의 열간압연공정에서 조압연 및 사상압연 작업전에 열연강판에 형성된 스케일(Scale)을 고압수로 제거시키는 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 분사노즐을 2열로 배치하고, 각 분사노즐의 옵셋트각도를 제로(0)로하여 스케일 제거능력이 우수하도록 제작된 고압수 분사용 헤더(Header)를 이용한 열연강판 스케일 제거장치에 관한 것이다.

열간압연 공정의 가열로에서 재가열된 압연재의 표면에는 1차 스케일이 부착되며 열간압연 공정중에서는 시간 경과에 따라 압연재 표면에 2차 스케일이 형성된다. 스케일이 부착된 열연강판을 압연면 스케일이 열연강판 표면에 압입되어 제품표면결함을 유발시킨다. 그러므로 일관 제철소 열간압연공정에서 스케일 결함이 없는 제품을 생산하기 위해서 조압연기의 입, 출측 및 사상 압연기 입측에 탈스케일(descaling) 장치를 사용하고 있다.

종래의 틸스케일 장치의 작동방식으로서는 100-200㎏f/㎠의 고압수를 열연강판 표면에 분사시켜 급냉효과를 이용하여 스케일과 열연강판 기지조직간의 열응력을 발생시켜 스케일에 수직크랙(crack)을 유발시킨 후 고압수 압력에 의해 불려 나가게 하는 방법, 압연재를 압축변형시켜 스케일을 제거하는 방법, 열연판 표면에 쇼트(shot)를 분사 충돌시켜 스케일을 제거하는 방법, 그리고 롤레벨러(roll leveller)드의 기계를 이용하여 열연판 표면변형을 부여하여 스케일을 제거하는 방법등이 일본국 특허공개공보 소 57-36013에 개시되어 있다.

그러나 고압수를 분사시켜 스케일을 제거하는 경우가 현재 가장 보편적으로 사용되고 있으며, 노즐(nozzle)에 의한 분사패턴(pattern)을 일정간격으로 중첩(overlap)시켜 열연판의 전체 폭에 균일한 고압수 충돌압이 얻어지도록 일본국 특허공고번호 소52-142047, 소62-47086, 특허 공개공보 평 1-278907등에 제안되어 있으나, 상기 종래의 기술은 제5도 및 제6도에 도시된 바와 같이, 각각의 분사노즐(110)에서의 분사패턴 간섭을 방지하기 위하여 분사노즐(110) 자체를 시계방향으로 일정각도(대략 15。)회전시킨 상태이기 때문에 고압수를 분사시키는 타원형의 분사공(110a)이 고압수헤더(120)에 대하여 15。의 옵셋트각도(Z)를 설정함으로써 하나의 분사패턴(130)에서 양끝부위의 분사거리가 달라지므로 폭방향 충돌압력이 불균일하게 발생되어 표면스케일 박리율 편차가 크게 발생되는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소시키기 위하여 안출된 것으로서, 각각의 분사노즐로 부터 분사되는 고압수가 열연강판에 충돌하는 경우 폭방향 충돌압력의 분포를 매우 균일하게 유지시킴으로서 열연강판의 표면에서 균일한 스케일 박리효율을 얻도록된 열연강판 스케일 제거장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 열연강판을 제조하는 제철소의 열간압연공정에서 열연강판의 스케일을 제고하는 장치에 있어서, 분사노즐의 선단부와 열연강판의 표면사이의 거리 및, 고압수 분사각도의 비례식에 의해 결정되는 분사노즐 간격을 89-110㎜로 형성하고, 상기 분사노즐을 압연방향의 수직에 대하여 각각 일정각도로 경사지게 장착하며, 상기 분사노즐을 고압수 헤더에 2열로 상호 교차되게 배열시키는 한편, 상기 분사노즐 각각에는 옵셋트 각도를 제로(0)로 형성한 구조의 열연강판 스케일 제거장치를 마련함에 의한다.

이하, 본 고안을 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.

본 고안에 따른 열연강판 스케일 제거장치(1)는 원통형의 고압수헤더(10)에 다수개의 분사노즐(15)이 각각 2열로 상호 교차되게 배열되어 있다.

각각의 열에 형성된 분사노즐(15) 사이의 간격(d)은 대략 89-110㎜로 이루어지고, 이러한 간격(d)은 분사노즐(15)의 선단부와 열연강판(H)의 표면 사이의 거리 및 고압수 분사각도(K)에 따라서 결정된다. 또한, 상기 분사노즐(15)은 각각 고압수를 분사하는 타원형의 분사공(15a)이 고압수헤더(10)의 길이방향 중심축(P)에 대하여 평행으로 설치되어(제3도 참조) 옵셋트각도(Z)는 제로(0)를 형성한다. 그리고, 상기 분사노즐(15)은 제2도에 보다 상세히 도시된 바와같이 열연강판 표면의 수직방향(V)에 대하여 일정각도(S) (대략 15。)를 형성하도록 경사져서 설치되는 바, 이는 탈스케일 효율에는 직접적으로 영향을 미치지 않으나 압연방향측으로의 반발력(back scattered force)을 억제시키면서 열연강판의 표면충돌압을 증대시킴으로써 박리된 스케일이 비산되어 사상압연 공정에서 재차 인입되는 것을 방지하기 위함이다.

상기에서와 같이 구성된 본고안은 열연강판(H)으로 부터 스케일을 제거하는 경우, 제4도에 도시된 바와 같이 열연강판(H)의 표면에 상호교차되는 지그재그형의 부사패턴(20)을 형성시킨다. 이때, 분사노즐(15)의 선단부와 열연강판(H)의 표면까지의 거리는 동일하게 설정되고, 노즐간격(d) 및 분사각도(K)는 적절하게 조절되어 각각의 분사패턴(20)이 동일하게 유지된다.

이하, 본 고안을 실제실험을 통해 그 작용 및 효과를 보다 상세히 설명한다.

제7도는 종래의 탈스케일제거법과 본 고안에서 안출된 탈스케일제거장치를 사용하여 고압수헤더 압력을190㎏f/㎠로, 그리고 노즐과 열연판과의 거리를 25(㎝)일 때 얻어진 충돌압 분포의 비교 결과이다. 종래법의 경우, 한개의 파이프형 노즐을 이용하여 충돌압 분포를 충돌압측정용 센서를 이용하여 측정한 후 열연공정에서 분사패턴을 전사시켜 중첩거리(overlap distance)를 측정하여 이 두가지를 이용하여 계산한 결과이며, 본 고안은 분사각도(K)를 37。로, 노즐간격(d)을 108㎜로 하여 지그재그로 배열되도륵 고안된 탈스케일장치를 사용하여 측정하였다. 종래법의 경우는 고압수 분사시에 중첩거리가 변화되어 매우 불균일한 충돌압 분포를 나타낸다.

그러나 본 고안의 경우는 분사노즐(15)의 가장자리 부위에서 충돌압력이 낮게 되는 분분 만을 분사패턴을 중첩시킴으로써 중심부 쪽과 균일한 충돌압력 분포를 나타냈었다. 즉, 열연강판(H)에 형성된 스케일의 제거는 열연강판(H)에 부딪히는 고압수 충돌압력에 의해 좌우되므로 본 고안의 경우가 종래접보다 훨씬 균일하게 스케일을 제거하는 것이다. 제8도는 스케일 제거면적분율에 대해서 본 고안과 종래기술과의 비교결과를 나타낸 것이다. 종래법은 충돌압력이 낮은 부위에서는 완전히 탈스케일이 되지 않았으나 본 고안의 경우에는 거의 완전히 제거되었음을 알 수 있다.

따라서 본 고안에 의하면, 종래기술에 비해 균일한 충돌압력분포를 얻을 수 있게 되어 스케일 박리율의 편차를 감소시켜 스케일 제거효과가 매우 우수하게 얻어지는 것이다.

Claims (1)

1. 열연강판(H)을 제조하는 제철소의 열간압연공정에서, 상기 열연강판의 표면에 형성되는 스케일(Scale)을 제거하는 장치에 있어서, 분사노즐(15)의 선단부와 열연강판(H)의 표면사이의 거리 및, 고압수 분사각도(K)의 비례식에 의해 결정되는 분사노즐(15) 간격(d)을 89-110㎜로 형성하고, 상기 분사노즐(15)을 압연방향의 수직에 대하여 각각 일정각도(S)로 경사지게 장착하며, 상기 분사노즐(15)을 고압수헤더(10)에 2열로 상호 교차되게 배열시키는 한편, 상기 분사노즐(15) 각각에는 옵셋트각도(Z)를 제로(0)로 형성함을 특징으로 하는 열연강판 스케일 제거장치.