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KR101424449B1 - 압연기용 냉각장치 - Google Patents

압연기용 냉각장치 Download PDF

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KR101424449B1
KR101424449B1 KR1020120095396A KR20120095396A KR101424449B1 KR 101424449 B1 KR101424449 B1 KR 101424449B1 KR 1020120095396 A KR1020120095396 A KR 1020120095396A KR 20120095396 A KR20120095396 A KR 20120095396A KR 101424449 B1 KR101424449 B1 KR 101424449B1
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discharge
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김봉규
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현대제철 주식회사
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    • B21B45/02—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
    • B21B45/0203—Cooling
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Abstract

본 발명은, 작업 대상물이 통과되도록 투입구 및 배출구가 형성되는 본체와, 본체에 설치되고 작업 대상물을 안내하는 이송가이드관과, 이송가이드관 내부로 냉각수를 공급하는 급수관과, 투입구 및 배출구에 설치되고 작업 대상물이 본체와 간섭되는 것을 방지하는 가이드부와, 가이드부를 투입구 및 배출구에 고정시키는 고정부를 포함한다.

Description

압연기용 냉각장치 {COOLER FOR ROLLING MILL}
본 발명은 압연기용 냉각장치에 관한 것으로서, 특히, 작업 대상물을 효과적으로 냉각할 수 있고, 작업 대상물을 안내하는 가이드부가 마모되는 경우에 가이드부의 교체를 용이하게 행할 수 있는 압연기용 냉각장치에 관한 것이다.
일반적인 철강제조는 용선을 생산하는 제선공정, 용선에서 불순물을 제거하는 제강공정, 액체 상태인 철이 고체가 되는 연주공정, 철을 강판이나 선재로 만드는 압연공정으로 이루어진다.
연주공정은 액체 상태인 용강을 주형(Mold)에 주입한 후 연속 주조기를 통과시키면서 냉각, 응고시켜 연속적으로 슬래브(Slab)나 블룸(Bloom) 등의 중간 소재로 만들어내는 공정이다.
이 과정에서 블룸은 다시 강편 압연기를 거쳐 빌릿(Billet)으로 변하며 선재 압연기를 통해 선재로 가공된다.
또한, 슬래브는 후판 압연기를 거쳐 후판으로 생산되거나 열간 압연장치를 통과하면서 열연코일이나 열연강판 등으로 만들어진다.
선재로 가공된 작업 대상물은 냉각장치를 통과하면서 냉각된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2006-0073348호(2006년 6월 28일 공개, 발명의 명칭 : 열간압연선재의 균일냉각방법)에 개시되어 있다.
본 발명은 작업 대상물을 효과적으로 냉각할 수 있고, 작업 대상물을 안내하는 가이드부가 마모되는 경우에 가이드부의 교체를 용이하게 행할 수 있는 압연기용 냉각장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은, 작업 대상물이 통과되도록 투입구 및 배출구가 형성되는 본체; 상기 본체에 설치되고 작업 대상물을 안내하는 이송가이드관; 상기 이송가이드관 내부로 냉각수를 공급하는 급수관; 상기 투입구 및 상기 배출구에 설치되고 작업 대상물이 상기 본체와 간섭되는 것을 방지하는 가이드부; 및 상기 가이드부를 상기 투입구 및 상기 배출구에 고정시키는 고정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 이송가이드관은, 상기 투입구 및 상기 배출구에 대향되게 배치되고 냉각수가 유입되는 급수홀부가 형성되는 고정블록; 상기 고정블록 측으로 이동되는 작업 대상물을 안내하는 입구가이드관; 및 상기 고정블록을 통과하는 작업 대상물을 안내하도록 상기 입구가이드관과 간격을 유지하며 설치되는 출구가이드관을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 입구가이드관 일측 단부의 내측에는 제1경사부가 형성되고, 상기 출구가이드관에 대향되는 상기 입구가이드관 타측 단부의 외측에는 제2경사부가 형성되고, 상기 입구가이드관에 대향되는 상기 출구가이드관 단부의 내측에는 제3경사부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 제2경사부와 상기 제3경사부는 간격을 이루도록 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 가이드부는, 상기 투입구에 설치되고 투입돌기부가 형성되며 상기 본체로 공급되는 작업 대상물을 안내하는 투입가이드관; 및 상기 배출구에 설치되고 배출돌기부가 형성되며 상기 본체로부터 배출되는 작업 대상물을 안내하는 배출가이드관을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 고정부는, 상기 투입돌기부를 구속하는 투입단차부가 형성되고 상기 본체에 설치되는 투입고정캡; 및 상기 배출돌기부를 구속하는 배출단차부가 형성되고 상기 본체에 설치되는 배출고정캡을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 압연기용 냉각장치는, 가이드관을 통과하는 작업 대상물에 접촉되도록 냉각수가 공급되므로 고온의 작업 대상물을 효과적으로 냉각할 수 있어 선재의 냉각공정에 소요되는 시간을 줄일 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 압연기용 냉각장치는, 작업 대상물을 안내하는 가이드부가 마모되는 경우에 가이드부 중에 마모된 부위만을 교체할 수 있으므로 교체되는 부품의 무게가 감소되어 작업이 용이해지고, 교체 부품의 단가가 낮아지는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 냉각장치가 도시된 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 냉각장치의 이송가이드관 장착구조가 도시된 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 냉각장치의 가이드부 및 이송가이드관의 장착구조가 도시된 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 냉각장치의 입구가이드관 및 출구가이드관의 연결구조가 도시된 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 냉각장치의 가이드부가 도시된 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 냉각장치의 가이드부가 도시된 단면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 압연기용 냉각장치의 일 실시예를 설명한다.
이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.
그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 냉각장치가 도시된 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 냉각장치의 이송가이드관 장착구조가 도시된 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 냉각장치의 가이드부 및 이송가이드관의 장착구조가 도시된 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 냉각장치는, 압연공정이 완료된 작업 대상물이 통과되도록 투입구(12) 및 배출구(14)가 형성되는 본체(10)와, 본체(10)에 복수 개가 연속되게 설치되고 작업 대상물을 안내하는 이송가이드관(50)과, 이송가이드관(50) 내부로 냉각수를 공급하는 급수관(70)과, 투입구(12) 및 배출구(14)에 설치되고 작업 대상물이 본체(10)와 간섭되는 것을 방지하는 가이드부(32a, 32b)와, 가이드부(32a, 32b)를 투입구(12) 및 배출구(14)에 고정시키는 고정부(36a, 36b)를 포함한다.
압연공정이 완료된 선재의 작업 대상물은 투입구(12)를 따라 본체(10) 내부로 유입되고, 본체(10) 내부에 다수 개가 연속되게 설치되는 이송가이드관(50)을 통과하면서 본체(10)를 통과한 후에 배출구(14)를 통해 본체(10) 외부로 배출된다.
이때, 급수관(70)을 따라 공급되는 냉각수는 이송가이드관(50) 내부로 공급되므로 냉각수와 작업 대상물이 접촉되면서 열간 압연공정을 완료한 선재의 작업 대상물이 냉각되는 냉각공정이 이루어지게 된다.
물론, 본체(10) 내벽에는 냉각수를 분사하는 노즐이 다수 개 설치되므로 이송가이드관(50)의 외벽에 냉각수가 접촉되면서 냉각작동을 행하게 된다.
본체(10) 내부로 작업 대상물이 공급될 때와 본체(10)로부터 작업 대상물이 배출될 때에는 작업 대상물이 투입구(12) 및 배출구(14)에 설치되는 가이드부(32a, 32b)를 통과하게 되며, 가이드부(32a, 32b)는 고정부(36a, 36b)에 의해 투입구(12) 및 배출구(14)에 고정된다.
따라서 장기간 냉각공정이 반복되어 가이드부(32a, 32b)가 마모되면 작업자는 본체(10)로부터 고정부(36a, 36b)를 분리시켜 가이드부(32a, 32b)만을 교체할 수 있다.
이송가이드관(50)은, 투입구(12) 및 배출구(14)에 대향되게 배치되고 냉각수가 유입되는 급수홀부(52a)가 형성되는 고정블록(52)과, 고정블록(52) 측으로 이동되는 작업 대상물을 안내하는 입구가이드관(54)과, 고정블록(52)을 통과하는 작업 대상물을 안내하도록 입구가이드관(54)과 간격을 유지하며 설치되는 출구가이드관(56)을 포함한다.
투입구(12)에 대향되는 고정블록(52)의 일면에는 입구가이드관(54)이 설치되고, 배출구(14)에 대향되는 고정블록(52)의 타면에는 출구가이드관(56)이 설치되며, 고정블록(52)의 저면에는 급수홀부(52a)가 형성된다.
본체(10)를 통과하는 작업 대상물은 입구가이드관(54) 및 출구가이드관(56)을 통과하면서 고정블록(52)을 통과하게 되고, 급수홀부(52a)를 통해 유입되는 냉각수는 입구가이드관(54)과 출구가이드관(56) 사이의 간격을 통해 유입되어 작업 대상물과 접촉된다.
출구가이드관(56)은 입구가이드관(54)과 비교하여 상대적으로 길게 형성되고, 인접하게 배치되는 다른 고정블록(52)의 입구가이드관(54) 측으로 연장된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 냉각장치의 입구가이드관 및 출구가이드관의 연결구조가 도시된 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 냉각장치의 가이드부가 도시된 분해 사시도이고, 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 냉각장치의 가이드부가 도시된 단면도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 입구가이드관(54) 일측 단부의 내측에는 제1경사부(58a)가 형성되고, 출구가이드관(56)에 대향되는 입구가이드관(54) 타측 단부의 외측에는 제2경사부(58b)가 형성되고, 입구가이드관(54)에 대향되는 출구가이드관(56) 단부의 내측에는 제3경사부(58c)가 형성된다.
입구가이드관(54)을 통해 고정블록(52) 측으로 이동되는 작업 대상물은 제1경사부(58a)에 의해 입구가이드관(54) 내부로 안내된 후에 고정블록(52)을 통과하게 된다.
또한, 입구가이드관(54)을 통관한 작업 대상물은 제3경사부(58c)에 의해 출구가이드관(56) 내부로 안내되므로 고정블록(52)을 통과하는 작업 대상물의 진행방향이 입구가이드관(54) 및 출구가이드관(56)의 중심으로부터 이격되는 것을 방지하게 된다.
제2경사부(58b)와 제3경사부(58c)는 간격을 이루도록 배치되고, 제2경사부(58b)와 제3경사부(58c) 사이의 간격은 급수홀부(52a)에 대향되게 배치된다.
따라서 급수관(70)을 따라 공급되는 냉각수는 급수홀부(52a)를 통해 고정블록(52) 내부로 유입되고, 제2경사부(58b)와 제3경사부(58c) 사이의 간격을 통해 유입되면서 작업 대상물과 접촉된다.
가이드부(32a, 32b)는, 투입구(12)에 설치되고 투입돌기부(34a)가 형성되며 본체(10)로 공급되는 작업 대상물을 안내하는 투입가이드관(32a)과, 배출구(14)에 설치되고 배출돌기부(34b)가 형성되며 본체(10)로부터 배출되는 작업 대상물을 안내하는 배출가이드관(32b)을 포함한다.
투입가이드관(32a) 및 배출가이드관(32b)은 파이프 모양으로 형성되어 내부로 선재의 작업 대상물이 통과되고, 투입가이드관(32a) 및 배출가이드관(32b)의 둘레면에 링 모양으로 투입돌기부(34a) 및 배출돌기부(34b)가 형성된다.
투입돌기부(34a) 및 배출돌기부(34b)는 투입구(12) 및 배출구(14)와 비교하여 지름이 크게 형성되므로 투입돌기부(34a) 및 배출돌기부(34b)를 투입구(12) 및 배출구(14)에 삽입하면 투입돌기부(34a) 및 배출돌기부(34b)는 본체(10)의 외벽에 밀착된다.
고정부(36a, 36b)는, 투입돌기부(34a)를 구속하는 투입단차부(38a)가 형성되고 본체(10)에 설치되는 투입고정캡(36a)과, 배출돌기부(34b)를 구속하는 배출단차부(38b)가 형성되고 본체(10)에 설치되는 배출고정캡(36b)을 포함한다.
투입고정캡(36a) 및 배출고정캡(36b)은 투입돌기부(34a) 및 배출돌기부(34b)를 감싸도록 내측으로 오목하게 투입단차부(38a) 및 배출단차부(38b)가 형성된다.
투입구(12) 및 배출구(14)에 투입가이드관(32a) 및 배출가이드관(32b)을 삽입한 후에 투입고정캡(36a) 및 배출고정캡(36b)을 투입구(12) 및 배출구(14)에 밀착시키고, 가이드부(32a, 32b)와 고정부(36a, 36b)를 관통하도록 체결부재를 결합하여 조립을 완료한다.
장기간 냉각공정이 진행되어 투입가이드관(32a) 및 배출가이드관(32b)이 마모되는 경우에는 작업자가 체결부재를 해체하여 투입고정캡(36a) 및 배출고정캡(36b)을 본체(10)로부터 분리하면 투입가이드관(32a) 및 배출가이드관(32b)을 교체할 수 있게 된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 냉각장치의 작동을 살펴보면 다음과 같다.
압연공정이 완료된 선재의 작업 대상물이 투입구(12) 측으로 공급되면 투입가이드관(32a)을 따라 본체(10) 내부로 공급되고, 본체(10) 내부로 투입된 작업 대상물은 다수 개의 이송가이드관(50)을 따라 본체(10)를 통과한다.
이때, 급수관(70)을 따라 공급되는 냉각수는 급수홀부(52a)를 따라 고정블록(52) 내부로 유입되고, 제2경사부(58b) 및 제3경사부(58c) 사이의 간격을 따라 유입되어 작업 대상물에 접촉되어 냉각작동을 행하게 된다.
작업 대상물에 접촉된 냉각수는 출구가이드관(56)을 따라 이동된 후에 배출되고, 본체(10) 내벽에 설치되는 노즐로부터 분사되는 냉각수와 같이 본체(10) 외부로 배출된다.
본 실시예는 노즐에서 분사되는 냉각수에 의해 이송가이드관(50)의 외벽에 냉각수가 접촉되고, 제2경사부(58b)와 제3경사부(58c) 사이의 간격을 따라 공급되는 냉각수가 작업 대상물과 접촉되므로 효과적인 냉각공정을 행할 수 있게 된다.
냉각공정이 장기간 지속되면 투입가이드관(32a) 및 배출가이드관(32b)이 마모되는데, 이때, 작업자는 투입고정캡(36a) 및 배출고정캡(36b)에 설치되는 체결부재를 해체하여 투입고정캡(36a) 및 배출고정캡(36b)을 해체하면 투입가이드관(32a) 및 배출가이드관(32b)만을 교체할 수 있다.
상기한 바와 같은 기술구성 및 작동에 의해 가이드관을 통과하는 작업 대상물에 접촉되도록 냉각수가 공급되므로 고온의 작업 대상물을 효과적으로 냉각할 수 있어 선재의 냉각공정에 소요되는 시간을 줄일 수 있게 된다.
또한, 작업 대상물을 안내하는 가이드부(32a, 32b)가 마모되는 경우에 가이드부(32a, 32b) 중에 마모된 부위만을 교체할 수 있으므로 교체되는 부품의 무게가 감소되어 작업이 용이해지고, 교체 부품의 단가가 낮아지게 된다.
이로써, 작업 대상물을 효과적으로 냉각할 수 있고, 작업 대상물을 안내하는 가이드부가 마모되는 경우에 가이드부의 교체를 용이하게 행할 수 있는 압연기용 냉각장치를 제공할 수 있게 된다.
본 발명은 도면에 도시되는 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
또한, 압연기용 냉각장치를 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 압연기용 냉각장치가 아닌 다른 제품에도 본 발명의 냉각장치가 사용될 수 있다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 본체 12 : 투입구
14 : 배출구 32a : 투입가이드관
32b : 배출가이드관 34a : 투입돌기부
34b : 배출돌기부 36a : 투입고정캡
36b : 배출고정캡 38a : 투입단차부
38b : 배출단차부 50 : 이송가이드관
52 : 고정블록 52a : 급수홀부
54 : 입구가이드관 56 : 출구가이드관
58a : 제1경사부 58b : 제2경사부
58c : 제3경사부 70 : 급수관

Claims (6)

  1. 작업 대상물이 통과되도록 투입구 및 배출구가 형성되는 본체;
    상기 본체에 설치되고 작업 대상물을 안내하는 이송가이드관;
    상기 이송가이드관 내부로 냉각수를 공급하는 급수관;
    상기 투입구 및 상기 배출구에 설치되고 작업 대상물이 상기 본체와 간섭되는 것을 방지하는 가이드부; 및
    상기 가이드부를 상기 투입구 및 상기 배출구에 고정시키는 고정부를 포함하고,
    상기 이송가이드관은,
    상기 투입구 및 상기 배출구에 대향되게 배치되고 냉각수가 유입되는 급수홀부가 형성되는 고정블록;
    상기 고정블록 측으로 이동되는 작업 대상물을 안내하는 입구가이드관; 및
    상기 고정블록을 통과하는 작업 대상물을 안내하도록 상기 입구가이드관과 간격을 유지하며 설치되는 출구가이드관을 포함하는 것을 특징으로 하는 압연기용 냉각장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 입구가이드관 일측 단부의 내측에는 제1경사부가 형성되고, 상기 출구가이드관에 대향되는 상기 입구가이드관 타측 단부의 외측에는 제2경사부가 형성되고, 상기 입구가이드관에 대향되는 상기 출구가이드관 단부의 내측에는 제3경사부가 형성되는 것을 특징으로 하는 압연기용 냉각장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2경사부와 상기 제3경사부는 간격을 이루도록 배치되는 것을 특징으로 하는 압연기용 냉각장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 가이드부는,
    상기 투입구에 설치되고 투입돌기부가 형성되며 상기 본체로 공급되는 작업 대상물을 안내하는 투입가이드관; 및
    상기 배출구에 설치되고 배출돌기부가 형성되며 상기 본체로부터 배출되는 작업 대상물을 안내하는 배출가이드관을 포함하는 것을 특징으로 하는 압연기용 냉각장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 고정부는,
    상기 투입돌기부를 구속하는 투입단차부가 형성되고 상기 본체에 설치되는 투입고정캡; 및
    상기 배출돌기부를 구속하는 배출단차부가 형성되고 상기 본체에 설치되는 배출고정캡을 포함하는 것을 특징으로 하는 압연기용 냉각장치.
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Citations (4)

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JPH059705U (ja) * 1991-07-16 1993-02-09 住友金属工業株式会社 棒鋼・線材用水冷管
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