KR100210519B1 - 금속스트립의 주조장치 및 주조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 깔때용기(18)와 금속분배노즐(19)을 통해 한쌍의 평행한 주조로울러(16)로 융용금속을 주입시켜 금속스트립을 주조하는 금속스트립의 주조장치 및 주조방법에 관한 것으로, 상기 주조로울러(16)는 주입된 융용금속이 회전되는 주조로울러면상에 응고되면서 로울러의 배출구를 통해 고형화된 스트립형상으로 배출되도록 냉각되고, 상기 주조로울러(16)의 융용금속주입부에 수용된 융용금속푸울을 구획짓는 상기 깔때용기(18)와 분배노즐(19) 및 한쌍의 측부밀봉판(56)은 각각 독립적으로 작업온도까지 예열된 다음 각각의 작동위치로 재빨리 이송되어, 상기 예열된 각 구성품이 국부적으로 냉각되기 이전에 주조가 시작되기 때문에, 상기 주조로울러(16)는 예열된 상기 구성품이 각각 장착되는 조립위치부(14)와 주조가 실행되는 주조위치부(15)사이에서 이동되는 주조로울러운반대(13)상에 장착되게 되어 있다.
Description
본 발명은 금속스트립을 주조(鑄造)하는 장치 및 주조방법에 관한 것으로, 특히 비철금속 뿐 아니라 철금속도 주조할 수 있도록 된 금속스트립의 주조장치 및 주조방법에 관한 것이다.
용융된 알루미늄과 같은 비철금속을 냉각시킬 때 급속응고시킬 수 있도록 된 1쌍의 주조로울러장치가 제안되었으나. 이 장치로는 철금속(ferrous metal)을 효율적으로 주조할 수 없었는 데, 이는 주조가 시작될 때 철금속이 매우 늦게 응고되기 때문에 연속주조를 하기 어렵기 때문이다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 발명된 것으로, 분리될 수 있음과 더불어 각각 독립적으로 예열시켜 조립부로 신속하게 이송할 수 있는 구성품들을 갖추고서, 이 예열된 구성품들이 온도가 불균일해지거나 국부적으로 냉각되기 이전에 주조를 시작할 수 있도록 된 1쌍의 주조로울러가 구비된 금속스트립의 주조장치 및 주조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 철금속을 주조할 때 발생되는 문제점을 해결하기 위해 발명된 주조장치이지만, 예컨대 알루미늄과 같은 비철금속을 주조할 때에도 사용할 수 있다.
제1도는 조립부와 주조부사이에서 이동될 수 있도록 주조로울러운반대가 설치된 본 발명에 따른 주조장치의 평면도.
제2도는 제1도의 2-2선 단면도.
제3도는 제1도의 3-3선 단면도.
제4도는 본 발명에 따른 용탕깔때기의 이송장치를 부분 도시한 주조장치의 부분절개사시도.
제5도는 본 발명에 따른 측부밀봉판 이송장치를 부분도시한 제3도의 5-5선 단면도.
제6도는 제1도의 6-6선 단면도.
제7도는 제1도의 7-7선 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11 : 주프레임 13 : 주조로울러운반대
14 : 조립부 15 : 주조부
16 : 주조로울러 18 : 용탕깔때기
19 : 용탕공급노즐 20 : 스트립
21 : 제1권취대 22 : 제2권취대
23 : 보조용기 24 : 배출로
25 : 비상용마개 31 : 운반프레임
32 : 이동휠 33 : 안내레일
34 : 로울러받침대 35,36 : 보조슬라이드부재
37,38 : 제1유압실린더 39 : 제2유압실린더
40 : 브라켓트 41 : 로울러구동축
42 : 냉각수공급호스 43 : 회전마개
45 : 요오크 46 : 스톱퍼로드
47 : 출구노즐 48 : 이송관
52 : 용탕출구 53 : 장착브라켓트
54 : 위치결정핀 55 : 어깨부
56 : 측부밀봉판 57 : 계단부
61 : 용탕깔때기가열로 62 : 노즐가열로
63 : 제1로봇장치 64 : 제2로봇장치
65 : 상부레일 66 : 제1이송대
67 : 이동휠 68 : 제1구동모우터
69 : 제1실린더 71 : 가위형상기구
72 : 교차부재 73 : 제2구동모우터
74 : 제2실린더 75 : 지지장치
76 : 승강용프레임 77 : 제2이송대
78 : 이동로울러 81 : 측면선단부
82 : 판호울더 83 : 제3실린더
84 : 밀봉판가열로 85 : 제3로봇장치
86 : 수직관구조 87 : 외부관
88 : 내부관 89 : 로울러
90 : 중앙활판 91,92 :실린더
93 : 회전헤드 94 : 공기클램프기구
96 : 하부가이드부재 97 : 피봇장치
99 : 상부가이드부재 101 : 제4실린더
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 용탕깔때기(tundish)와 용탕공급노즐을 통해 1쌍의 평행한 주조로울러 사이로 용탕을 주입시켜 금속스트립을 제조하도록 된 본 발명의 제1실시예에 따른 주조방법은, 먼저 주조가 시작되기 전에 상기 용탕공급노즐과 용탕깔때기를 주조로울러로 부터 떨어진 예열위치에서 예열한 다음, 상기 각 예열위치로부터 용탕공급노즐과 용탕깔때기가 이송되기 시작해서 3분이 경과되기 전에 용탕깔때기로 용탕을 주입시켜 용탕공급노즐을 통해 주조로울러사이로 용탕을 공급하도록 되어 있다.
여기서, 상기 용탕공급노즐과 용탕깔때기는 적어도 1000℃까지, 바람직하기로는 1200℃ 내지 1300℃까지 가열되는 한편, 상기 용탕공급노즐과 용탕깔때기를 주조로울러의 상부 소정부위에 장착시킨 다음, 용탕을 주입하기 전에 상기 주조로울러 사이의 용탕주입부에 형성되는 용탕저장용기의 측부를 밀봉시키기 위해 주조로울러의 선단부에다 예열된 측부밀봉판을 설치하도록 되어 있는 바, 이때의 설치에 필요한 시간은 2분으로 하는 것이 바람직하고 경우에 따라 1분 30초이내가 되도록 할 수도 있다.
또한, 용탕깔때기와 용탕공급노즐을 통해 1쌍의 평행한 주조로울러 사이로 용탕을 주입시켜 금속스트립을 제조하도록 된 본 발명의 다른 실시예에 따른 주조방법은, 주조가 시작되기 전에 상기 주조로울러로 부터 소정간격으로 떨어진 예열 위치에서 용탕공급노즐과 용탕깔때기를 예열시키는 가열단계와, 이 예열된 용탕공급노즐 및 용탕깔때기가 주조로울러 사이의 용탕주입부 위쪽에 위치하도록 주조로울러쪽으로 이송시키는 이송단계 및, 용탕이 상기 용탕깔대기로 주입되어 용탕공급노즐을 통해 주조로울러 사이의 주조부로 흘러들어가도록 용탕공급노즐 및 용탕깔때기를 이동시키는 이동단계가 포함되고, 바람직하기로는 상기 이동단계에 주조로울러의 용탕주입부에 수용된 용탕저장용기의 측부를 밀봉시키기 위해 주조로울러의 선단부에 예열된 측부밀봉판을 설치하는 측부밀봉판설치단계가 포함된다.
한편, 본 발명에 따른 금속스트립 주조장치는, 조립부와 주조부 사이에서 이동할 수 있도록 설치된 주조로울러운반대와, 주입된 용탕이 가압되도록 상기 운반대상에 평행하게 장착된 1쌍의 주조로울러, 이 주조로울러 사이로 용탕이 공급되도록 상기 로울러운반대상에 장착될 수 있도록 된 용탕공급노즐, 이 용탕공급노즐로 용탕을 공급하기 위해 상기 운반대상에 설치될 수 있도록 된 용탕깔때기, 이 용탕깔때기와 상기 용탕공급노즐을 각각 예열시키는 가열로, 상기 로울러운반대가 조립부에 위치했을 때 각 가열로에서 예열된 용탕공급노즐과 용탕깔때기를 들어올려 로울러운반대상에 안착시키는 로봇장치, 이 로봇장치에 의해 용탕공급노즐과 용탕깔때기가 안착된 주조로울러운반대를 조립부에서 주조부로 이동시키는 운반대이송수단 및 상기 주조부에서 용탕깔때기로 용탕을 공급해주는 용탕공급수단을 갖춘 구조로 되어 있다.
그리고, 바람직스럽기로는 주조시에 상기 주조로울러 사이의 용탕주입부에 수용된 용탕저장용기의 측부를 밀봉하기 위해 주조로울러의 양측면에 설치되는 1쌍의 측부밀봉판과, 측부밀봉판을 예열하는 가열수단 및, 상기 주조로울러운반대가 주조부에 위치했을 때 상기 가열수단에 의해 예열된 측부밀봉판을 들어올려 주조로울러에 결합시키는 측부밀봉판이송수단을 갖추고, 보다 더 바람직스럽기로는 상기 측부밀봉판 가열수단에 주조부에 위치된 주조로울러운반대의 양쪽 측부에 배치되는 1쌍의 밀봉판가열로가 구비되는 한편, 상기 측부밀봉판이송수단에는 압유에 의해 작동되어 상기 측부밀봉판을 밀봉판가열로에서 주조로울러쪽으로 밀어부쳐주는 1쌍의 유압실린더가 구비되는 것이 좋다.
이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.
본 발명 금속스트립 주조장치는, 제2도에 도시된 것과 같이, 플로어(12)상에 수직으로 세워진 주프레임(11)이 조립부(14)와 주조부(15) 사이에서 주조로울러운반대(13)가 수평으로 이동될 수 있도록 지지하도록 되어 있고, 이 운반대(13)에는 주조시에 주물용기(17)로 부터 용탕깔때기(18)와 용탕공급노즐(19)을 통해 용탕이 공급되는 1쌍의 평행한 주조로울러(16)가 설치되어 있는 바, 이 주조로울러(16)는 냉각수에 의해 냉각되어 용융주물이 로울러면상에 응고되면서 로울러출구부를 통해 스트립(20)형상으로 연속적으로 배출됨과 동시에 제 1권취대(21)에서 롤형으로 감겨진 다음, 제2권취대(22)로 이송되도록 되어 있다.
또한, 주조부(15)와 인접한 주프레임(11)상에는 보조용기(23)가 설치되어, 주조가 이루어지는 동안 기형 또는 주조상태가 양호하지 못한 주조품이 만들어지는 경우 상기 용탕깔때기(18)에 형성된 배출통로(24)를 지나거나 또는 용탕깔때기(18)의 한쪽면에 배치된 비상용마개(25)를 뽑은 곳을 통해 용탕이 보조용기(23)로 흐르도록 되어 있다.
그리고, 상기 주조로울러운반대(13)는 운반프레임(31)을 갖추고서 이 운반프레임(31)에 이동휠(32)이 상기 주프레임(11)을 따라 뻗은 안내레일(33)상에 안착되는 형태로 설치되어 상기 로울러운반대(13)를 안내레일(33)을 따라 이동시킬 수 있도록 되어 있다. 상기 운반프레임(31)에는 상호 결합된 보조슬라이드부재(35,36)를 매개로 주조로울러(16)가 회전할 수 있도록 장착된 1 쌍의 로울러받침대(34)가 설치되는데, 이 로울러 받침대(34)는 상기 주조로울러(16) 사이의 간격을 조절하게 되는 제 1유압실린더(37,38)를 매개로 로울러운반대(13)상에서 이동할 수 있게 설치되어 있다. 한편, 상기 로울러운반대(13)에는 브라켓트(40)가 설치되고서 이 브라켓트(40)가 주프레임(11)상에 설치된 제2유압실린더(39)의 로드와 연결되어, 상기 로울러운반대(13)가 제2유압실린더(39)를 매개로 조립부(14)와 주조부(15)사이에서 이동할 수 있도록 되어 있다.
한편, 상기 주조로울러(16)는 운반프레임(31)상에 장착된 전기모우터와 트랜스미션에 의해 회전되는 구동축(41)을 매개로 상호 역방향으로 회전하게 됨과 더불어, 길이방향을 따라 상호 떨어진 상태로 뻗어 냉각수통로를 이루는 동(銅)으로 된 주변벽을 갖추고 있다. 여기서 상기 냉각수통로에는 회전마개(43)를 통해 냉각수공급호스(42)와 연결된 로울러구동축(41)의 내부로 부터 로울러단부를 통해 냉각수가 공급되도록 되어 있는 바, 상기 로울러(16)가 대략 500㎜의 직경과 1300㎜정도의 폭을 갖도록 되어 있어서 이 로울러(16)를 통해 형성되는 금속스트립이 폭이 1300㎜의 폭을 갖도록 되어 있다.
또한, 상기 주물용기(17)와 용탕깔때기(18) 및 용탕공급노즐(19)의 배치구조가 제1도와 제2도 및 제7도에 상세히 나타내어져 있는 바, 이 주물용기(17)는 일반적인 주물용기와 같은 구조로서 주물용기(17)를 운반하기 위한 크레인의 요오크(45)에 의해 지지되도록 되어 있다. 따라서 이 주물용기(17)내에 담겨진 용탕은 서어보실린더에 의해 구동되는 스톱퍼로드(46)의 동작에 따라 출구노즐(47) 및 내화성을 가진 이송관(48)을 통해 용탕깔때기(18)로 부어지게 된다.
그리고, 이 용탕깔때기(18) 역시 일반적인 용탕깔때기 구조로서 알루미나흑연(alumiagraphite)과 같은 내화물로 넓은 접시형상으로 형성되어, 이 용탕깔때기(18)의 한쪽으로 주물용기(17)에 담겨진 용탕이 유입되도록 되어 있다. 한편, 상기 배출로(24)와 비상용마개(25)가 이 용탕깔때기(18) 한쪽측면에 설치되고, 다른쪽 측면에는 길이방향을 따라 용탕출구(52)가 형성되어 있는 바, 상기 용탕깔때기(18)의 하부에는 로울러운반프레임(31)상의 장착브라켓트(53)에 장착되고 뒤에 설명되는 바와 같이 운반프레임(31)에 부착된 위치결정핀(54)이 삽입되는 구멍을 갖추어, 이 구멍을 통해 용탕깔때기(18)가 정확한 위치에 설치되도록 되어 있다. 그리고, 상기 용탕공급노즐(19)은 알루미나흑연과 같은 내화물로 길다랗게 형성된 몸체부를 갖추고 있는데, 이 몸체부의 하부는 제7도에 도시된 것과 같이 주조로울러(16) 사이의 가압부내로 용탕이 집중적으로 유입되도록 아랫쪽을 향해 테이퍼지게 형성되어 있다. 또 이 용탕공급노즐(19)이 상기 운반프레임(31)에 지지되도록 하는 장착브라켓트(60)가 구비되고, 상기 몸체부의 상부는 바깥쪽으로 돌출되면서 아래쪽으로 어깨부(55)와 접하도록 형성되어 후술되는 로봇장치에 의해 들어올려져 이송되도록 되어 있다.
또한, 상기 용탕공급노즐(19)에는, 용탕이 초기에 응고된 로울러면과 바로 닿지 않고 주조로울러(16)사이에 위치하는 용탕주입부내로 공급되도록 함과 동시에 주조로울러(16)의 전체 폭에 걸쳐 느린 속도로 적절하게 공급될 수 있도록 수평방향으로 간격을 두고 수직방향으로 뻗은 일련의 용탕 유동통로가 형성될 수가 있고, 이와는 달리 용탕이 느린 속도로 막을 이루면서 바로 유입되도록 1개의 연속유출홈을 형성시킬 수도 있다, 한편, 상기 용탕공급노즐(19)의 노즐유출구는 주조로울러(16) 사이의 주입부 위에 형성되는 용탕의 표면요철부의 상부나 용탕이 잠겨지도록 위치할 수도 있는 바, 이 용탕저장용기는 상기 로울러운반대(13)가 주조부(15)에 위치했을 때 주조로울러(16)의 계단부(57)에 지지되는 1쌍의 측부밀봉판(56)을 매개로 로울러(16)의 선단에 고정되도록 되어 있다.
한편, 주조작업을 하기 이전에 상기 주물용기(17)와 용탕깔때기(18), 용탕공급노즐(19) 및 측부밀봉판(56) 들을 대체로 1200℃ 내지 1300℃ 사이의 온도까지 예열하게 되는데, 이렇게 해서 예열된 각 구성부분이 주조로울러(16)에 대한 작동위치에 위치하면서 짧은 시간 동안, 즉 상기 예열된 구성부분이 용탕공급노즐(19)이 주조시에 국부적으로 냉각됨으로써 용탕이 불균일하게 응고하지 않는 시간내에 주조작업을 시작하게 되면 양질의 금속스트립 주조품을 얻을 수 있게 된다. 또, 상의 주조장치에는 로울러운반대(13)가 조립부(14)에 위치할때 예열된 용탕깔때기(18)와 용탕공급노즐(19)을 운반대(13)에 신속히 결합시키는 장치가 갖춰져, 이운반대(13)가 주물용기(17)로 용탕을 붓기 전에 주조로울러(16)의 끝부분에 예열된 측부밀봉판(56)이 위치하게 되는 주조위치(15)로 예열된 용탕깔때기(18)와 용탕공급노즐(19)을 운반하도록 되어 있다.
그리고, 상기 용탕깔때기(18)는 조립부(14)와 인접되게 위치한 가스가열로(61)내에서 예열되는 반면, 상기 용탕공급노즐(19)은 조립부(14)에 인접한 노즐가열로(62)내에서 예열되게 되는데, 이렇게 예열된 용탕공급노즐(19)은 주프레임(11) 상의 상부레일(65)에 장착되어 컴퓨터에 의해 제어되는 제1,2로봇장치(63,64)에 의해 상기 예열로내에서 빠져나와 로울러운반대(13)에 설치되는 한편, 예열된 깔대용기(18) 역시 상기 제1,2로봇장치(63,64)에 의해 용탕공급노즐(19)위쪽에 장착되게 된다. 상기 제1로봇장치(63)의 구조와 주조로울러(16)사이로 용탕공급노즐(19)을 이송시키는 동작은 제1도 내지 제3도에 상세히 나타내어져 있다.
여기서, 상기 상부레일(65)은 로울러운반대(13)의 이동방향에 대해 가로지르는 방향으로 뻗고, 로울러운반대(13)가 조립부(14)에 위치할 때에는 주조로울러(16)사이의 주입부 위쪽에서 운반대(13)를 가로지르는 방향으로 뻗도록 되어 있다.
한편, 상기 제1로봇(63)에는 이동휠(67)을 매개로 상부레인(65)상에 안착되는 제 1이송대(66)와, 컴퓨터로 제어되면서 상기 이동휠(67)을 구동시키는 제1구동모우터(68)가 갖춰져 있다, 또한 상기 제1이송대(66)에는 공기실린더(69)가 아랫쪽으로 설치되고서, 이 제1실린더(69)의 하단부에는 용탕공급노즐(19) 상단의 어깨부(55)가 지지되는 교차부재(72)를 가진 가위형상기구(71)가 장착되어 있다.
한편, 상기 제1로봇장치(63)는 초기에는 용탕공급노즐 가열로(62)위쪽에 위치하게 되는데, 상기 용탕공급노즐(19)이 예열된 후 제1공기실린더(69)의 하부에 장착된 가위형상기구(71)에 용탕공급노즐(19) 상단의 어깨부(55)가 끼워져 지지되도록 아래쪽으로 작동하게 된다. 이어, 상기 용탕공급노즐(19)이 조립부(14)에서 주조로울러(16)사이의 주입부 바로 윗쪽에 위치하도록 상부레일(65)을 따라 이동하게 되고, 그 위치에서 상기 제1공기실린더(69)가 용탕공급노즐(19)이 하강하도록 동작하게 되어 이 용탕공급노즐(19)이 로울러운반프레임(31)상의 장착브라켓트(60)에 안착되게 된다, 이때 상기 용탕공급노즐(19)이 주조로울러(16)사이의 용탕주입부쪽을 향하도록 지지되고, 또 상기 가위형상기구(71)가 그에 지지된 용탕공급노즐(19)이 빠져나오도록 느슨해지면서 제1공기실린더(69)가 로울러운반프레임(31)에서 가위형상기구(71)가 멀어지도록 작동한 다음, 상기 제1로봇장치(63)가 상부레일(65)을 따라 조립부(14)로 부터 멀어지도록 이동하게 된다.
또한, 용탕깔때기(18)를 이송하는 제2로봇장치(64)는, 제1도 내지 제4도에 도시된 것과 같이, 이동로울러(78)를 매개로 상기 상부레일(65)상에 장착되는 제2이송대(77)와 컴퓨터에 의해 제어되면서 상기 로울러(78)를 회전시키는 제2구동모우터(73)를 구비하고서, 상기 제2이송대(77)에 공기에 의해 동작하는 제2실린더(74)가 아랫쪽을 향해 설치되면서 이 제2실린더(74)의 바닥부에는 용탕깔때기(18)에 부착된 승강용프레임(76)과 분리될 수 있도록 지지장치(75)가 설치되어 있다.
이와 같이 구성된 상기 로봇장치(64)는, 초기에는 조립부(14)에 인접한 용탕깔때기(18)의 가스가열로(61)내에서 가열된 용탕깔때기(18)의 위쪽에 위치하게 되는 한편, 이 용탕깔때기(18)가 가열된 다음에는 상기 제2실린더(74)가 아랫쪽으로 작동하게 됨으로써 상기 지지장치(75)에 용탕깔때기(18)의 승강용프레임(76)이 결합되게 된다. 또 상기 제2실린더(74)는 용탕깔때기(18)를 들어올리는 방향으로 작동하게 됨과 더불어 이렇게 들어올려진 용탕깔때기(18)가 운반프레임(31)상에 기히 안착되어 있는 용탕공급노즐(19) 위쪽에 위치하도록 상기 제2이송대(77)가 상부레일(65)을 따라 이동하게 된다. 이어 상기 제2실린더(74)는 다시 운반프레임(31)상에 예열된 용탕깔때기(18)가 안착되도록 아랫쪽으로 작동하게 되는데, 이 경우 용탕깔때기(18)의 바닥부에 설치된 장착브라켓트(53)가 운반프레임(31)상에 안착되면서 용탕공급노즐(19)의 위쪽에 정확히 위치하도록 운반프레임(31)상에서 위치결정핀(54)이 장착브라켓트(53)와 결합되도록 되어 있다. 한편, 상기 지지장치(75)는 다시 그에 결합된 용탕깔때기(18)가 이탈하도록 작동함과 더불어, 상기 실린더(74)는 조립부(14)로 부터 주조부(15) 사이를 이동하는 운반대(13)와 용탕깔때기(18)로 부터 제2도에 도시된 상태로 떨어지도록 동작하게 된다.
한편, 상기 측부밀봉판(56)은 예컨대 붕소질화물과 같은 강한 내화물로 만들어져 제3도에 도시된 것과 같이 주조로울러(16)계단부의 만곡면과 상응하는 부채꼴 형상의 측면선단부(81)를 갖도록 되어 있다. 상기 밀봉판(56)은 판호울더(82)상에 장착될 수도 있는데, 이 판호울더(82)는 주조시에 주조로울러(16)상에 형성된 용탕저장용기의 측부를 밀봉하기 위해 주조로울러(16)의 계단부와 밀봉판(56)이 결합되도록 밀봉판(56)을 이송하는 1쌍의 제3유압실린더(83)에 의해 주조위치(15)로 부터 이동할 수 있어서, 주조과정 전에 상기 밀봉판(56)이 주조부를 이루는 각 측부중 한쪽 측부에 설치된 1쌍의 전기저항가열로(84)에 의해 예열될 수 있게 된다.
또한, 예열이 완료된 밀봉판(56)은 가열로(84)로 부터 호울더(82)내로 1쌍의 다른 제3로봇장치(85)에 의해 이송되는데, 이 로봇장치(85)의 구조와 동작은 제1도 내지 제5도에 도시된 것과 같이 망원경구조와 같이 겹으로 포개어 끼울수 있는 수직판(86)으로 되어 있다. 즉, 이 수직관(86)은, 상기 주프레임(11)에 고정된 외부관((87)과 이 외부관(87)내에 로울러(89)를 매개로 지지되면서 2중으로 동작하는 내부신장기에 의해 승강되는 내부관(88)으로 되어 있다. 여기서 이 2중으로 동작하는 내부 신장기는 2개의 공기실린더(91,92)와 중앙활판(90)에 의해 상호 결합된 피스톤으로 이루어지는 한편, 상기 내부관(88)의 하단에는 공기클램프기구(94)와 수직중앙회전축(95)에 대해 공기모우터를 매개로 180° 까지 회전될 수 있는 회전헤드(93)가 설치되어 있다.
그리고, 상기 제3로봇장치(85)는 상기 2개의 가열로(84)와 인접해서 위쪽으로 배치되어, 상기 제3실린더(83)가 수축되면 측판호울더(82)과 가열로(84)에 인접한 아랫쪽에 위치하게 된다. 또한, 측부밀봉판(56)이 예열된 다음에는, 망원경구조와 같이 겹으로 포개져 신축될 수 있도록 된 수직관(86)이 그 하부에 장착되고서 각변위된 회전헤드(93)와 함께 아랫쪽으로 신장되어 상기 클램프기구(94)가 가열로(84)내로 삽입되게 됨으로써 예열된 측부밀봉판(56)과 결합된다. 한편, 상기 수직관(86)은 측부밀봉판(56)이 가열로(84) 외부로 빠져나오도록 수축되면서 그 하부에 장착된 회전헤드(93)가 180° 정도 회전하게 되어 예열된 측부밀봉판(56)이 측판호울더(82)바로 위에 위치하게 된다. 이어, 상기 수직관(86)이 예열된 측부밀봉판(56)이 호울더(82)내로 삽입되도록 아랫쪽으로 신장되는 한편, 상기 클램프기구(94)가 이완되면서 수직관(86)이 다시 로울러운반대(13)로 부터 로봇장치(85)가 충분히 멀어지도록 수축되게 된다. 이렇게 상기 제3실린더(83)가 구동하게 됨으로써 예열된 측부밀봉판(56)이 주조로울러(56)의 계단부의 결합되어져, 측부밀봉판(56)이 주조시에 상기 제3실린더(83)에 의해 회전하는 주조로울러(16)쪽으로 밀어 부쳐지게 된다.
그런데, 주조가 시작되기 전에 상기 용탕깔때기(18)와 용탕공급노즐(19)이 조립부(14)와 인접되게 위치한 각 가열로(61,62)에 의해 대체로 1200℃ 내지 1300℃까지 예열되고, 상기 측부밀봉판(56) 역시 주조부(15)와 인접하게 위치된 가열로(84)에 의해 약 1250℃ 정도까지 예열된다. 또 상기 로울러운반대(13)는 조립부(14)에 위치함과 더불어 강철로 만들어진 주물용기(17)는 고온이 용탕수용부에서 주조부(15)로 이송되어 하기와 같은 일련의 동작이 이루어지게 된다.
1) 상기 예열된 용탕공급노즐(19)이 적절한 제1로봇장치(63)에 의해 물어잡혀져 주조로울러운반대(13)쪽으로 이송되어 로울러운반프레임(31)상에 장착되고,
2)상기 예열된 용탕깔때기(18) 역시 제2로봇장치(64)에 의해 들어올려져 로울러운반대(13)상에 장착되게 되는 바, 이 경우 로울러운반프레임(31)상에 구비된 위치결정핀(54)이 용탕깔때기(18)의 장착브라켓트(53)상에 형성된 구멍에 끼워져 용탕깔때기(18)가 예정된 위치에 정확히 장착되게 되며,
3)이렇게 장착된 상기 용탕공급노즐(19)과 용탕깔때기(18)가 제2실린더(39)에 의해 안내레일(34)을 따라 주조부로 이송되고,
4)상기 예열된 측부밀봉판(56)이 제3로봇장치(85)에 의해 예열로(84)의 내부로 부터 밖으로 들어올려져 판호울더(82)내에 장착됨과 더불어 제3실린더(84)에 의해 주조로울러(16)쪽으로 이송되어 주조로울러(16)의 계단부(57)와 결합되며,
5)주물용기(17)의 스톱퍼로드(46)가 동작하여 주물용기(17)내에 담겨진 용탕을 용탕깔때기(18)와 용탕공급노즐(19)을 통해 주조로울러(16)사이로 유입되도록 하고,
6)상기 스톱퍼로드(46)의 동작으로 용탕이 주조로울러(16) 사이로 유입되어 가장 먼저 만들어진 스트립의 앞끝부분이, 주프레임(11)과 피봇장치(97)를 매개로 연결되고서 유압실린더(98)에 의해 제 1권취대(21)쪽으로 선회하도록 된 하부가이드부재(96)에 의해 제 1권취대(21)의 끼움부쪽으로 안내되게 된다. 이 경우, 상기 하부가이드부재(96)는 제4실린더(101)에 의해 상부가이드부재(99)와는 반대방향으로 동작하게 된다. 이때, 상기 스트립은 1쌍의 수직측부로울러(102) 사이에 위치하면서 앞끝부분이 제 1권취대(21)의 끼움부에 끼워진 후에 이 제 1권취대(21)에 코일형태로 감겨지게 된다. 또, 상기 하부가이드부재(96)는 제 1권취대(21)쪽으로 바로 이송되는 스트립과 일정한 간격을 두고 떨어진 상태에서 주프레임(11)에 매어달린 상태를 유지하게 되는 최초의 위치로 회전하게 된다. 금속스트립은 계속제 1권취대(21)에 감겨져 최종적으로 코일형상을 이루게 된다.
이상과 같이 구성됨으로써 본 발명에 따른 주조장치는, 시동은 1분 30초 정도에서 완벽하게 이루어질 수가 있어서 철금속스트립을 효율적으로 주조할 수 있게 된다. 한편, 본 발명에 따른 주조장치는, 단지 상기 설명의 실시예에 한하지 않고 여러가지로 변형시켜 실시할 수도 있는 바, 예컨대 본 발명 주조장치의 여러가지 각 구성품을 설계변경하여 전체적인 구조를 다소 변경할 수 있는 등 첨부된 청구범위의 범주내에서 다소 변형해서 사용할 수 있음은 물론이다.
Claims (16)
- 용탕깔때기(18) 및 금속재질로 된 용탕공급노즐(19)을 통해 1쌍의 평행한 주조로울러(16)사이로 용탕을 주입해서 금속스트립을 주조하게 되는 금속스트립의 주조방법에 있어서, 상기 주조로울러(16)에서 떨어져 있는 예열부에서 주조가 시작되기 전에 상기 용탕공급노즐(19)과 용탕깔때기(18)를 각각 예열하는 가열단계와, 이 예열된 용탕공급노즐(19)과 용탕깔때기(18)를 주조로울러(16) 위쪽의 소정부위로 이동시키는 이송단계 및, 상기 용탕공급노즐(19)과 용탕깔때기(18)가 예열부로 부터 이동하기 시작한 다음 소정시간내에 용탕깔때기(18)에 용탕을 주입해서 용탕공급노즐(19)로 부터 상기 주조로울러(16) 사이로 공급하도록 하는 용탕주입단계를 갖춘 것을 특징으로 하는 금속스트립의 주조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 가열단계에서, 상기 용탕공급노즐(19) 및 상기 용탕깔때기(18)를 1200℃ 내지 1300℃의 온도가 되도록 예열하는 것을 특징으로 하는 금속스트립의 주조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 용탕주입단계가, 상기 용탕공급노즐(19)과 상기 용탕깔때기(18)를 주조로울러(16) 위쪽의 소정부위로 이동시켜 장착한 다음, 용탕을 주입하기 전에 주조로울러(16)의 양쪽 끝에 예열된 측부밀봉판(56)을 위치하도록 하여 상기 주조로울러(16) 사이의 용탕주입부에 이루어지게 되는 용탕저류뷰의 측부를 밀봉하도록 된 것을 특징으로 하는 금속스트립의 주조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 용탕주입단계에서 상기 용탕공급노즐(19)과 상시 용탕깔때기(18)의 이동시작 후 용탕깔때기(18)에 용탕을 주입하기 까지의 시간을 2분이내로 하는 것을 특징으로 하는 금속스트립의 주조방법.
- 용탕깔때기(18)와 금속재질로 된 용탕공급노즐(19)을 통해 1쌍의 평행한 주조로울러(16)사이로 용탕을 주입해서 금속스트립을 주조하게 되는 금속스트립의 주조방법에 있어서, 상기 주조로울러(16)에서 떨어져 있는 예열부에서 주조가 시작되기 전에 상기 용탕공급노즐(19)과 용탕깔때기(18)를 각각 예열하는 가열단계와, 이 예열된 용탕공급노즐(19)과 용탕깔때기(18)를 주조로울러(16) 사이의 용탕주입부 위쪽에 위치하도록 주조로울러(16)쪽으로 이동시키는 이송단계 및, 이 주조로울러(16)와 이 주조로울러(16)의 위쪽으로 이동한 용탕공급노즐(19) 및 용탕깔때기(18)를 함께 주조위치부(15)로 이동시켜 그 곳에서 용탕공급노즐(19)로 용탕깔때기(18)내의 용탕을 주조로울러(16)사이로 주입하도록 된 것을 특징으로 하는 금속스트립의 주조방법.
- 제5항에 있어서, 상기 가열단계에서, 상기 용탕공급노즐(19) 및 용탕깔때기(18)를 1200℃ 내지 1300℃까지의 온도가 되도록 예열하는 것을 특징으로 하는 금속스트립의 주조방법..
- 제5항에 있어서, 상기 이송단계에, 주조로울러(16) 사이의 용탕저류부의 측부를 밀봉하도록 주조로울러(16)의 양쪽끝에 예열된 측부밀봉판(56)을 설치하게 되는 측부밀봉판 설치단계가 포함된 것을 특징으로 하는 금속스트립의 주조방법.
- 제7항에 있어서, 상기 측부밀봉판(56)이, 주조로울러(16)와 용탕공급노즐(19) 및 용탕깔때기(18)가 주조위치로 옮겨진 다음 용탕이 주입되기 전에 주조로울러(16)의 양쪽 끝에 설치되도록 하는 것을 특징으로 하는 금속스트립의 주조방법.
- 조립부(14)와 주조부(15) 사이를 이동할 수 있도록 설치된 로울러운반대(13)와, 용탕이 유입되어 가압되도록 상기 운반대(13)상에 수평으로 평행하게 장착된 1쌍의 주조로울러(16), 이 로울러(16) 사이로 용탕이 쉽게 유입되도록 상기 로울러운반대(13)상에 장착되는 용탕공급노즐(19), 이 용탕공급노즐(19)로 용탕을 공급하기 위해 상기 운반대(13)상에 설치되는 용탕깔때기(18), 이 용탕깔때기(18)와 상기 용탕공급노즐(19)을 각각 가열해서 예열하는 가열로(61,62), 상기 로울러운반대(13)가 조립부(14)에 위치할 때 각 가열로(61,62)에 의해 예열된 용탕공급노즐(19)과 용탕깔때기(18)를 들어올려 상기 운반대(13)상에 안착시키는 제1,2로봇장치(63,64), 이들 제1,2 로봇장치(63,64)에 의해 용탕공급노즐(19)과 용탕깔때기(18)가 안착된 주조로울러운반대(13)를 조립부(14)로 부터 주조부(15)로 이동시키는 운반대이송수단 및, 상기 주조부(15)에서 용탕깔때기(18)로 용탕을 공급하도록 된 용탕공급수단을 갖추어 이루어진 것을 특징으로 하는 금속스트립의 주조방법.
- 제9항에 있어서, 상기 주조로울러(16)에는 주조시에 주조로울러(16)사이의 용탕저류부의 측부를 밀봉하도록 하는 1쌍의 측부밀봉판(56)이 설치되는 한편, 이 측부밀봉판(56)을 예열하기 위한 가열수단과, 상기 주조로울러운반대(13)가 주조부(15)에 위치할 때 상기 가열수단에 의해 예열된 측부밀봉판(56)을 들어올려 주조로울러(16)에 결합시키는 측부밀봉판이송수단이 더 갖춰진 것을 특징으로 하는 금속스트립의 주조장치.
- 제10항에 있어서, 상기 측부밀봉판(56)의 가열수단이 주조부(15)에 위치된 주조로울러운반대(13)의 양쪽 측부에 배치된 1쌍의 밀봉판가열로(84)로 이루어진 것을 특징으로 하는 금속스트립의 주조방법.
- 제10항에 있어서, 상기 측부밀봉판이송수단이, 압유에 의해 작동되어 상기 측부밀봉판(56)을 밀봉판가열로(84)로 부터 주조로울러(16)쪽으로 밀어부쳐주는 1쌍의 제3유압실린더(83)로 이루어진 것을 특징으로 하는 금속스트립의 주조장치.
- 제9항에 있어서, 상기 운반대이송수단이, 압유에 의해 작동되는 제2유압실린더(39)로 이루어져, 이 제2유압실린더(39)의 로드가 전후진됨에 따라 상기 주조로울러운반대(13)가 조립부(14)와 주조부(15)사이를 이동하도록 된 것을 특징으로 하는 금속스트립의 주조장치.
- 제9항 또는 제13항에 있어서, 상기 주조로울러운반대(13)가 안내레일(33)상에 장착되어 조립부(14)와 주조부(15)사이를 이동하도록 된 것을 특징으로 하는 금속스트립의 주조장치.
- 제14항에 있어서, 상기 주조로울러운반대(13)에 주조로울러(16)를 반대방향으로 회전시키도록 하는 주조로울러구동수단이 갖춰진 것을 특징으로 하는 금속스트립의 주조장치.
- 제9항에 있어서, 상기 주조로울러운반대(13)에, 주조로울러(16) 위쪽에서 이 주조로울러(16)사이의 용탕주입부내로 용탕을 주입하는 용탕공급노즐(19)과, 이 용탕공급노즐(19) 위쪽에서 상호 결합되어 이 용탕공급노즐(19)을 지지하도록 용탕깔때기(18)가 설치된 것을 특징으로 하는 금속스트립의 주조장치.
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