KR100416846B1 - 연속주조용주형 - Google Patents

Abstract

연속 주조 주형은, 고정부(2) 및 이동부(1)를 포함하며, 이동부는 주형 통로를 규정하는 수단을 포함한다. 이동부는 고정부에 대해 대체로 주조 방향으로 변위된다. 이동부(1)는 다수의 안내 부재(4)에 의해 고정부(2)에 대해 이동되며, 각 안내 부재(4)는 각각 볼록한 아치형인 한 쌍의 대향 면(6)을 가진다. 각 안내 부재는 그 면이 고정부 및 이동부의 공동 작용 표면에 접하도록 가압되어, 표면에 대해 요동할 수 있다.

Description

연속 주조용 주형

본 발명은 연속 주조에 사용되는 주형에 관한 것으로서, 특히 주형 통로를 한정하는 수단을 포함하는 주형의 적어도 일부분이 주조 방향으로 진동될 수 있는 연속 주조용 주형에 관한 것이다.

슬래브, 블룸(대강편), 빌레트(소강편) 또는 단면이 둥글거나 보다 복잡한 스트랜드와 같은 금속 스트랜드를 주조하기 위한 연속 주조용 주형은 비교적 크기와 중량이 크고 복잡한 구조체이다. 진동될 주형의 중량을 감소시키기 위해, 주형 통로를 한정하는 수단을 포함하는 이동부를 형성하고 상기 이동부가 이러한 주형 구조체의 고정부에 대해 진동되도록 배열하는 것이 EP-A-0325931호에 공지되어 있다. 진동되는 이동부는 주형 구조체의 고정부에 대해 이동하기 위해 정확히 안내된다.

본 발명에 따라 금속 스트랜드의 연속 주조에 사용되는 주형은,

고정 주형부(고정부);

주형 통로를 한정하는 수단을 갖는 이동 가능 주형부(이동부);

주형 통로의 실질적으로 주조 축 방향으로, 상기 고정부에 대해 상기 이동 가능 주형부를 위치시키기 위한 수단을 포함하며,

상기 이동 가능 주형부를 상기 고정 주형부에 대해 안내하며, 볼록한 아치형인 한 쌍의 대향 에지를 각각 가지는 다수의 안내 부재;

상기 각 안내 부재의 면(face)에 대해, 상기 고정부 및 상기 이동부 각각의 공동 작용 표면(co-operating surfaces)에 대해 접하는 관계가 되도록 가압(urging)하여, 상기 안내 부재가 상기 표면(surfaces)에 대해 요동(rocking)할 수 있게 하는 수단을 포함한다.

이동 가능 주형부 및 주형 통로 한정 수단은 고정 주형부 내에 놓이는 것이 편리하다. 그러나 주형 통로를 한정하는 수단은 고정부의 외부에 있고 또 고정부 내의 구조체에 고정될 수 있다. 이후, 안내 부재는 고정 주형부 상의 표면 및 구조체 상의 표면과 각각 접하는 관계에 놓인다.

이러한 안내 부재의 면은 고정부 및 이동부 상의 나란한 표면과 접하는 관계가 되도록 가압되며, 상기 가압 수단(urging means)은, 상기 이동부가 고정부를 향하도록 고정부과 이동부 사이에 작동하여, 각 안내 부재가 그 공동 작동 표면과 접촉하도록 하는 적어도 하나의 장치를 포함하는 것이 편리하다. 이 장치는 판을 포함하는 추가적인 안내 부재의 형태를 취할 수 있는데, 이 판은 볼록한 아치형인 한 쌍의 대향 면을 가진다. 이들 대향 면 중의 하나는 이동부의 표면에 접하며, 폭 조정 가능 스페이서(adjustable-width spacer)가 상기 면 중 다른 하나 및 고정 부분의 표면에 접하도록 위치된다. 스페이서의 폭을 조절함으로써 상기 이동부는, 다른 안내 부재의 대향 면에 대해 간극 제거 및/또는 가압력 인가를 위한 방향 또는 방향들로 가압될 수 있다.

이와 달리 상기 장치는 고정부과 이동부에 고정되어 상기 이동부를 고정부를 향해 밀어냄으로써 간극을 제거하기 위한 스프링 또는 그와 유사한 것이어도 된다

각 안내 부재는 면들이 접하는 표면 상에서 요동이 자유로워야 하나, 이 표면에 대해 미끄러지거나 비스듬하게 되지는 않는 것이 중요하다. 상기 각 부재에는 미끄러짐 또는 비스듬하게 됨을 방지하기 위해, 상기 면의 각 단부에 하나씩 실린더형 핀과 같은 두 개의 위치 부재(locating elements)가 제공된다. 상기 부재의 각 면에서 상기 두 개의 핀은, 이동 가능 주형부의 중간 변위 위치에서, 상기 부재와 표면 사이의 접촉선과 일치하는 공통의 길이방향 축을 갖는다. 상기 두 개의 핀은 판 면의 대향 에지로부터 연장된다. 각 핀은 주형의 부품 중 하나에 조여진 블록 상에 장착되며, 판의 아치형 에지 및 공동 작용 표면이 부분적으로 절취되어, 핀을, 그 축이 상기 표면과 일치하게끔 포획한다.

본 발명이 보다 쉽게 이해되도록, 도면에 나타나 있는 실시예에 의해 더욱 상세한 설명을 제공할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 주형의 평면도,

도 2는 도 1의 선 II-II를 따라 취한 단면도,

도 3A는 도 2에 도시된 A의 부분 확대도,

도 3B는 도 2에 도시된 B의 부분 확대도,

도 3C는 안내 부재의 사시도,

도 4, 도 5, 도 6 및 도 16은 본 발명에 따른 주형의 또 다른 형태의 개략적인 측면도,

도 7, 도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 주형의 또 다른 형태의 평면도,

도 10 내지 도 14는 구조체의 또 다른 형태를 도시하는 주형의 개략적인 측면도,

도 15는 블룸과 같은 금속 스트랜드의 연속 주조에 사용되는 주형의 개략적인 측면도이다.

강 슬래브와 같은 금속 스트랜드의 연속적인 주조에 사용되는 주형은 주조 작업시 주형 통로의 변위 부분을 주조 방향으로 진동(oscillating)시키기 위한 설비를 갖추고 있다.

특히 도 1 내지 도 3에서, 강 슬래브를 주조하기 위한 연속 주조용 주형은 고정부(2)에 대해 움직일 수 있는 이동부(1)를 포함한다. 이동부(1)는 (도시되지 않은) 한 쌍의 "길이가 긴" 구리판과 한 쌍의 "폭이 좁은" 구리판을 포함한다. 폭이 좁은 구리판은 길이가 긴 구리판 내에 있으며, 길이가 긴 구리판 내에 폭이 좁은 구리판을 위치시키고 상기 구리판들을 원하는 위치에 고정시키기 위해, (도시되지 않은) 램이 제공된다. 길이가 긴 구리판 및 폭이 좁은 구리판은, 실질적으로 수직인 주조 축을 가지며 대체로 직사각형인 주형 통로(3)를 규정한다.

상기 주형 통로의 길이방향 축은, 주조 축의 방향이 수직으로부터 멀어지기는 하지만 그 대체적인 방향은 수직이 되도록 구부러져 있을 수 있다.

이러한 구리판은 물재킷으로 지지되며, 물은 냉각을 위해 구리판의 뒤쪽에서부터 공급된다. 물재킷, 구리판 및 폭이 좁은 구리판의 위치를 조절하기 위한 수단은, 이동 가능 주형부의 주요 부분이며, 카세트로서 설계될 수 있고, 이 카세트는 크기가 다른 상기 긴 구리판 및 폭이 좁은 구리판을 가지는 다른 카세트로 대체될 수 있다.

이동 가능 주형부(1)는 자신을 어느 정도 둘러싸고 있는 고정부(2) 내에 위치되며 이 고정부(2)에 의해 지지된다. 주형의 각 단부에는 주조 방향에 대해 거의 90°로 배열된 적어도 두 쌍의 안내 부재(4)가 있다. 각 안내 부재는 한 쌍의 대향 면(6)을 갖는 연장된 편평한 금속판(5)을 포함한다. 이들 면은 볼록한 아치형이며, 실린더형 표면의 일부를 포함하는 것이 편리하다. 각 에지는 이동부 위에서 표면(7), 및 표면(7)에 평행하며 주형의 고정부 위에 위치하는 표면(8)과 구름 접촉(rolling contact)하고 있다. 판(5)은 압축되어 시스템 내의 어떤 간극도 제거한다. 안내 부재는 서로 평행하게 배열되어, 도 2에 도시된 것처럼 시스템이 중간 행정에 놓여 있을 때, 안내 부재 접촉점을 통하는 선에 대해 수직인 직선 내에서, 이동 가능한 안쪽 부분이 이동되도록 한다. 이동부(1)는 제어식 유압 실린더, 미케니컬 편심 캠, 전자기 장치 등과 같은 (도시되지 않은) 하나 이상의 진동 부여 장치(oscillation imparting devices)에 의해 진동된다. 제어식 유압 실린더는 이동 가능 주형부의 각 단부에 위치되며, 이동부와 고정부 사이에서 작동한다. 실린더가 작동될 때 이동부는 사인파 형태(sinusoidal) 또는 그렇지 않은 형태로 수직으로 진동하여 약 12㎜에까지 이르는 진폭을 제공한다.

전술한 바와 같이, 이동부는 고정부에 대해 정확하게 위치되어야 하며 안내 부재는 아치형의 면이 각 표면과 접하는 관계에 놓이도록 압축되어야 한다. 도 3B에 도시된 것처럼, 상기 면(6)이 표면(7, 8)과 접하는 관계에 놓이도록 가압하는 장치에는 폭 조정 가능 스페이서(9)가 포함된다. 이 스페이서는 고정 주형부의 표면 및 안내 부재에 대해 접하는 표면(8)의 사이에 위치하는 한 쌍의 경사진 웨지(10, 11)를 가진다. 웨지 중의 하나와 결합된 볼트(12)는 웨지가 다른 웨지에 대해 이동하여, 표면들 사이의 간격을 바꾸고 간극을 제거할 수 있도록 한다. 각 안내 부재는 별도의 폭 조정 가능 스페이서를 가질 수 있지만, 이와 달리 주형의 이동부의 한 쪽 면 상의 안내 부재에만 폭 조정 가능 스페이서가 제공될 수도 있다.

주형의 기다란 면의 체결은 디스크 스프링과 같은 수단에 의해 유지되며, 체결력은 유압식 실린더를 사용하여 폭 조절을 위해 감소될 수 있다. 주조시, 폭이 좁은 주형의 판 내에 장착되는 구동 조립체에 의해 슬래브의 폭이 변화되어, 단면이 직사각형이거나 정사각형인 슬래브가 주조될 수 있다.

각 안내 부재는 판(5) 면이 접하는 수직 표면 상에서 자유롭게 진동하여야 하며, 도 3에 도시된 것처럼 상기 주형의 안쪽 부분이 바깥쪽 부분에 대해 이동됨에 따라 상기 안내 부재는 기울어질 것이다. 그러나 상기 안내 부재가 수직 표면에 대해 기울어지거나 미끄러지지 않는 것이 중요하다. 각 안내 부재에는 기울어짐이나 미끄러짐을 방지하기 위해 상기 각 면의 각 단부에 하나씩 두 개의 원형 핀(13)이 제공된다. 상기 안내 부재의 각 면에서 두 개의 핀(13)은, 중간 행정 위치에서 수직 표면과 안내 부재 사이의 접촉선과 일치되는 공통의 길이방향 축을 가진다. 이러한 두 개의 핀은 상기 판의 면의 대향 단부로부터 연장된다. 각 핀은 주형의 안쪽 또는 바깥쪽 부분에 조여지는 블록(14) 내에 장착되며, 판의 아치형 에지는 일부 절취되어 핀을 그 축이 수직 표면과 일치하게 되도록 포획(capture)한다. 이러한 방식에서, 핀은 주형의 안쪽 또는 바깥쪽 부분에 대해 위치되며 안내 부재를 형성하는 판은 핀에 대해 요동할 수 있다.

주형에서 주형 통로를 한정하는 부분은 필수적으로 고정 주형부 내에 있어야 하는 것은 아니다. 도 4에 도시된 조립체에서, 주형 통로(3)를 규정하는 주형 부분은 고정 주형부 위에 위치된다. 이 부분은 구조체(15) 위에 수직으로 장착되며 구조체는 주형의 고정 부분(2) 내에서 안내된다. 도 5 및 도 6에 도시된 조립체에서, 주형 통로(3)는 고정 주형부로부터 갈라져 나온(offset) 부분에 의해 규정된다. 이들 조립체 모두에서, 이 부분은 주형의 고정부 내에서 안내되는 구조체(16)에 고정되는 반면, 도 16의 조립체에서는 구조체가 고정부 둘레에서 안내된다. 구조체가 수직 방향으로 진동하면, 주형 통로를 규정하는 부분에 이 수직 진동이 가해진다.

도 7은 주형을 나타내고 있는데, 여기서 단면이 대체로 정사각형인 주형 공동이 이동 가능 주형부(17)에 의해서 규정되며, 이동부는 고정부 내에 위치된다. 상기 고정부는 기준 표면(datum surface)으로서 작용하는 수직 표면(18)을 가지며, 전술한 형태의 한 쌍의 안내 부재(4)는 이동부 위 평행 수직 표면과 상기 기준 표면 사이에서, 하나 위에서 다른 하나가 작동한다. 이동 가능 주형부(17)의 반대쪽에서, 한 쌍의 부재(19)는 이동부와 고정부 사이에서 하나 위에서 다른 하나가 작동하며, 이동부를 기준 표면(18)을 향하여 가압하도록 기능함으로써, 면들과 표면들 사이의 간극을 없앤다.

유사하게, 도 8에 도시된 조립체에서 이동 가능 주형부(20)는 대체로 단면이 정사각형이며, 단면이 대체로 정사각형인 고정 주형부(2) 내에 위치된다. 상기 고정 주형부의 인접하는 한 쌍의 모서리 각각에, 상기 주형부의 측벽에 대해 45˚인 수직 기준 표면(21)이 존재한다. 안쪽 주형부의 대응되는 모서리에도 수직 표면이존재하며, 하나 위에 다른 하나가 있는 한 쌍의 안내 부재(4)는 기준 표면과 상기 주형의 이동부 위의 대응 표면 사이에서 작동한다. 안쪽 및 바깥쪽 주형부의 다른 한 쌍의 대응 모서리에는 안내 장치(19)가 있으며, 이 안내 장치(19)는 이동 가능 주형부를 기준 표면을 향하도록 가압하여 면들과 표면들 사이의 간극을 제거한다. 유사한 조립체가 도 9에 도시되어 있는데, 도 9에는 한 쌍의 인접하는 모서리에 두 개의 안내 부재(4)가 있고, 주형의 이동부를 고정 주형부 위의 기준 표면(21)을 향하도록 가압하는 하나의 장치(19)가 있다.

도 10 내지 도 14는 이동부가 고정부 위의 기준 표면(18)을 향하도록 가압하는데 사용되는 여러 장치의 다양한 실시예를 나타낸다. 각 도면에서, 고정 주형부는 편평한 수직 기준 표면(18)을 제공한다. 적어도 두 개의 안내 부재(4)가 이들 기준 표면과 연계되어 있다. 각 부재는 기준 표면에 접하는 아치형의 면과 이동 가능 주형부 위의 수직 표면에 대해 접하는 대향 아치형 면을 갖는다. 도 10에 이동부가 기준 표면을 향하도록 하는 (도시되지 않은) 장치를 가지는 두 개의 추가의 안내 부재(4')가 나타나 있다. 도 11의 조립체에는, 이동부가 기준 표면을 향하도록 하는 장치를 가지는 단 하나의 안내 부재가 나타나 있다. 더 간단한 조립체가 도 12에 도시되어 있는데, 여기서는 이동부를 기준 표면을 향하여 가압하기 위해, 판 스프링(leaf spring) 같은 하나 이상의 인장 부재(22)가 고정부과 이동부에 연결되어 있다.

도 13의 조립체에서, 이동부를 기준 표면을 향하도록 가압하기 위한 수단은, 이동부의 기준 표면과 대향하는 측면 상에서 이동부와 접하는 스프링 장착된 롤러(24)를 포함하는 한 쌍의 부재(23)를 포함한다. 이들 스프링 장착 장치는 그들과 이어져 있는 조절 장치(adjusting device)를 또한 가지며, 이 조절 장치는 도 14에 도시된 것처럼 경사진 웨지(9)의 형태를 취할 수 있다.

도 15는 강 블룸의 연속 주조를 위한 일반적인 구성을 도시하고 있다. 주형 통로(34)는 대체적으로 수직이나 수직 평면으로부터 약간은 굽어져 있다. 이는 연속 주조 기술에 공지되어 있다. 주형 통로를 규정하는 주형부(26)는 거의 수평인 브래킷(27) 상에 위치되어 있으며, 브래킷(27)은 도 10에 도시된 것과 유사한 수단에 의해 또는 상술된 다른 임의의 수단을 채용함으로써 안내되는 수직 구조체(28)에 고정된다. 상기 고정 주형부 위에는 진동자 장치(29)가 장착되는데 이 장치(29)는, 상기 구조체(28)에 고정되어 수직 연장되는 로드(30)를 가진다. 진동자가 활성화될 때, 상기 로드는 수직 방향으로 진동하게 되고, 이러한 움직임은 고정 주형부 내에서 안내되면서 진동하는 구조체에 가해진다. 구조체의 수직 진동은 주형부(26)와 주형 통로가 주조 방향과 거의 같은 경로를 따라 진동하도록 한다.

브래킷의 아래에는, 주형 통로로부터 나타나서 브래킷을 통과하는 주물(32)을 안내하기 위한 롤러(31)가 한 세트 있다. 상기 주형 통로의 필요한 진동 경로를 얻기 위해 각 안내 부재(4)는, 상기 이동부가 고정부에 대한 행정의 중간 위치에 있을 때, 그 각각의 면(6)의 접촉선을 공동 작용 표면(7, 8)과 연결하는 직선도 주형 통로(34)의 만곡 중심을 교차하도록 배치된다. 고정부과 이동부 위의 표면은 주형 통로(34)의 곡률 중심과 일치하는 곡률 중심으로 구부러져 있는 것이 이상적이다. 그러나 실제로는 중간 이동 위치에서 이상적으로 구부러진 표면에 접하는 편평한 표면이, 약간의 기하학적 오차를 가지고 사용될 수 있다.

Claims (16)

1. 고정 주형부(2);

   주형 통로(3)를 규정하는 수단을 포함하는 이동 가능 주형부(1, 15, 16, 17, 20, 26);

   상기 이동부를 상기 고정부에 대해 실질적으로 주조 방향으로 변위시키기 위한 수단을 포함하는, 금속 스트랜드의 연속 주조에 사용되는 주형에 있어서,

   고정 주형부에 대해 상기 이동 가능 주형부를 안내하며, 볼록한 아치형의 한 쌍의 대향 면(6)을 갖는 다수의 안내 부재(4); 및

   상기 각 안내 부재(4)의 면을 고정 주형부 및 이동 가능 주형부 각각의 위의 공동 작용 표면과 접하는 관계에 놓이게 하여, 상기 표면들에 대해 상기 안내 부재(4)가 요동할 수 있게 하는 가압수단(9, 23, 24)을 포함하는 것을 특징으로 하는 주형.
2. 제 1항에 있어서, 상기 주형 통로(3)를 규정하는 수단이 고정 주형부(2) 내에 있는 것을 특징으로 하는 주형.
3. 제 1항에 있어서, 상기 주형 통로(34)를 규정하는 수단(26)이, 고정 주형부(2)의 외부에 있고, 상기 고정 주형부와 공동 작용하는 구조체(28)에 고정되며, 상기 각 부재(4)의 상기 면(6)은 상기 구조체 및 상기 고정 주형부의 표면(8)과 각각 접하는 관계에 있는 것을 특징으로 하는 주형.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 각 부재(4) 면(6)을, 고정 주형부 및 이동 가능 주형부 위에서 공동 작용면(7, 8)과 접하는 관계에 놓이게 하는 상기 가압수단이, 고정 주형부와 이동 가능 주형부 사이에서 작동하여 상기 이동 가능 주형부(1)가 상기 고정부(2)를 향하도록 가압하는 적어도 하나의 장치(9, 19, 22, 23, 24)를 포함하는 것을 특징으로 하는 주형.
5. 제 4항에 있어서, 한 쌍의 아치형 대향 면(6)을 갖는 안내 부재(4)를 상기 장치가 더 포함하며, 상기 면의 하나는 상기 이동부(1) 위의 표면(7) 및 폭 조정 가능 스페이서(9)와 접하며, 상기 스페이서는 상기 면(6)의 다른 하나 및 고정 주형부(2) 상의 표면에 대해 접해 있는 것을 특징으로 하는 주형.
6. 제 4항에 있어서, 상기 장치가 고정 주형부와 이동 가능 주형부에 고정되는 인장 부재(22)를 포함하는 것을 특징으로 하는 주형.
7. 제 4항에 있어서, 상기 고정 주형부와 이동 가능 주형부 사이에서 작동하는 스프링 장착 롤러(24)를 상기 장치가 포함하는 것을 특징으로 하는 주형.
8. 제 4항에 있어서, 폭 조정 가능 스페이서(9)와 나란한 관계이며 고정 주형부와 이동 가능 주형부 사이에서 작동하는 롤러(24)를 상기 장치가 포함하는 것을 특징으로 하는 주형.
9. 제 1항에 있어서, 상기 주형 통로를 규정하는 수단이 한 쌍의 제 1 판 구조체 및 한 쌍의 제 2 판 구조체를 포함하며, 이들 구조체가 함께 단면이 실질적으로 정사각형 또는 직사각형인 주형 통로를 규정하는 하는 것을 특징으로 하는 주형.
10. 제 9항에 있어서, 상기 안내 부재(4)가 네 쌍이 존재하며, 두 쌍의 안내 부재는 제 1 판 구조체 쌍의 각 대향 단부에 위치되며, 제 1 판 구조체 각 단부의 두 쌍의 안내 부재는 한 쌍 위에 다른 쌍이 배열되는 것을 특징으로 하는 주형.
11. 제 10항에 있어서, 상기 한 쌍의 제 1 판 구조체 중의 하나와 결합된 추가의 안내 부재(4) 각각이, 상기 안내 부재의 면(6) 및 인접하는 표면 사이에 위치된 폭 조정이 가능한 스페이서(9)를 가지는 것을 특징으로 하는 주형.
12. 제 11항에 있어서, 상기 폭 조정 가능 스페이서(9)가, 상기 추가 안내 부재(4)의 면(6)과 상기 고정 주형부의 인접 표면 사이에 있는 것을 특징으로 하는 주형.
13. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 각 안내 부재(4)의 면(6)이 상기 표면에접촉되어 유지되며, 상기 안내 부재를 상기 표면에 대해 요동할 수 있게 하는 수단(13)에 의해 상기 안내 부재가 상기 표면에 접하는 것을 특징으로 하는 주형.
14. 제 13항에 있어서, 상기 유지 수단이, 상기 표면 내의 리세스, 상기 안내 부재의 공동 작용 표면 내의 대응 리세스, 및 상기 리세스 사이에 포획되는 위치 부재(13)를 포함하는 것을 특징으로 하는 주형.
15. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 주형 통로(34)가 구부러져 있으며, 상기 고정 주형부에 대한 이동 가능 주형부의 중간 변위 위치에서, 각 안내 부재(4)에 대해, 상기 공동 작용 표면과 상기 각 면의 접촉선을 교차하는 직선이 상기 주형 통로의 곡률(35) 중심도 교차하는 것을 특징으로 하는 주형.
16. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 각 안내 부재(4)가, 상기 대향 면을 구성하는 대향 에지(6)를 갖는 편평한 판(5)을 포함하는 것을 특징으로 하는 주형.

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