KR100610780B1 - 용융금속 연속주조용 주조판 교체장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연속주조를 위하여 턴디쉬 하부에 설치되어 턴디쉬로부터 배출되는 용융금속의 흐름을 조절하는 주조판이 노후되어 교체가 요구될 때, 용융금속의 누출없이 상기 주조판을 연속적으로 교체할 수 있는 용융금속 연속주조용 주조판 교체장치에 관한 것이다.

본 발명은 상주조판과, 상기 상주조판보다 작은 크기로 상주조판의 주면에 밀착되는 다각의 주면을 가짐으로써 외곽으로 상주조판의 주면에 의해 형성되는 여유주면을 갖도록 하는 하주조판과, 상기 하주조판의 하부를 승강가능하게 지지하는 받침대와, 받침대의 상승력을 부여하는 탄성부재를 구비한 용융금속 연속주조용 주조판 교체장치에 있어서,

상기 상주조판은 주면이 원형인 원기둥의 몸체로 이루어지되 상기 몸체 양측면에 주조판 교체장치의 상판에 형성된 관통홀의 단턱에 걸려 상주조판의 상승이동을 제한시키는 돌기를 가지며, 상기 받침대는 복수로 분할되어 하주조판의 하부 양측에 각 위치되도록 하며 각각의 받침대들은 탄성부재에 의하여 개별적으로 지지되어 핀으로 연결된다.

주조판, 교체, 연속주조, 턴디쉬, 용융금속

Description

용융금속 연속주조용 주조판 교체장치{Casting plate exchanger for continuous casting molten metal}

도 1은 본 발명에 따른 용융금속 연속주조용 주조판 교체장치의 사용상태 정단면도.

도 2는 본 발명에 따른 용융금속 연속주조용 주조판 교체장치의 사용상태 저면도.

도 3은 본 발명에 따른 용융금속 연속주조용 주조판 교체장치의 사용상태 측면도.

도 4는 본 발명에 따른 용융금속 연속주조용 주조판 교체장치를 구성하는 상주조판의 사시도.

도 5는 본 발명에 따른 용융금속 연속주조용 주조판 교체장치를 구성하는 하주조판의 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1...턴디쉬 11...단턱

10...상판 20...받침대

30...탄성부재 40...실린더

50...가이더 60...핀

100...상주조판 102...돌기

101,201...주면 200...하주조판

A,B...여유주면

본 발명은 연속주조를 위하여 턴디쉬 하부에 설치되어 턴디쉬로부터 배출되는 용융금속의 흐름을 조절하는 주조판이 노후되어 교체가 요구될 때, 용융금속의 누출없이 상기 주조판을 연속적으로 교체할 수 있는 용융금속 연속주조용 주조판 교체장치에 관한 것이다.

일반적으로 연속주조공정의 턴디쉬의 하부에는 턴디쉬로부터 배출되는 용융금속의 흐름을 조절하기 위하여 내열성 및 내식성이 매우 우수한 내화물로 제작된 주조판들이 설치된다.

상기 주조판들은 용강의 흐름을 조절하도록 용융금속이 통과하는 내부유로가 형성된 상주조판과 하주조판으로 구성되며, 필요에 따라서 유지보수 및 교체가 가능하도록 상호 분리가 가능하게 설치된다.

상기 상주조판은 턴디쉬 하부에 형성된 용융금속 배출구에 밀착되게 설치되며 하부에는 하주조판의 주면과 밀착되는 주면을 가진다. 하주조판의 상부에는 상기 상주조판의 주면에 밀착되는 주면이 형성되어 상주조판을 통과한 용융금속이 외부로 누출되지 않고 하주조판을 통과할 수 있게 되어 있다.

상기 상주조판과 하주조판의 주면은 다각으로 이루어진 정방형태로서, 중앙에는 내부유로와 통하는 용융금속 유입구가 형성되어 있다.

그리고, 상기 상,하주조판의 주면은 서로 동일형상과 동일표면을 갖도록 제작된다. 상,하주조판의 주면이 서로 동일한 형상으로 제작되는 이유는 주조판의 열팽창으로 인한 균열 및 열기계적 응력에 대항할 수 있도록 상, 하주조판의 외측이 금속외피로 감싸지는데 상기 금속외피의 호환이 가능하도록 하기 위함이다.

그러나, 상기와 같은 구성으로 이루어진 종래의 주조판은 다각형으로 이루어져 있어서 이를 감싸는 금속외피의 제작이 어렵다.

즉, 상기 금속외피는 프레스 성형되고 절곡되는 다단계의 공정을 거쳐야 하므로 제작이 어렵고 이에 따른 제작비용이 증대된다.

또한, 종래의 주조판이 다각형으로 이루어져 있기 때문에 중앙에 형성된 내부유로로부터 외피까지의 거리가 부분적으로 달라 열기계적 응력이 균일하게 분산되지 못하게 된다. 응력이 균일하게 분산되지 못하면 응력이 특정부위로 집중되어 주조판의 균열이 보다 빨리 진행되게 된다.

또한, 주조판을 내열성 및 내식성이 매우 우수한 내화물로 제작하고, 주조판의 외측을 금속외피로 감싸 내구성을 보강하였다 하더라도, 장시간 사용에 따른 열손의 진행을 막기란 한계가 있으므로 주조판들은 주기적인 교체되어야 하는데, 하주조판을 교체하는 과정에서 주조판간의 밀착이 불량하여 상주조판으로부터 용융금속이 흘러내리거나 신속한 교체작업이 이루어지지 못하여 용융금속의 품질이 떨어지는 문제가 발생되었다.

본 발명은 상기한 종래 문제점들을 고려하여 이루어진 것으로서, 하주조판의 교체가 신속하고 교체과정에서 상주조판으로부터 용융금속이 유출되지 않도록 안정적인 교체가 이루어지도록 함과 동시에, 응력이 특정부위로 집중되지 않으면서 주조판의 표면을 둘러싸는 금속외피의 제작이 용이하게 되는 용융금속 연속주조용 주조판 교체장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 용융금속 연속주조용 주조판 교체장치는 턴디쉬 하부에 형성된 용융금속 배출구에 밀착되게 설치된 상주조판과, 턴디쉬 하부에 설치되며 중앙에 수직 형성된 상주조판 관통홀과 상기 관통홀의 하단에 형성되어 상주조판의 상승이동을 막는 단턱을 구비한 상판과, 상기 상주조판보다 작은 크기로 상주조판의 주면에 밀착되는 다각의 주면을 가짐으로써 외곽으로 상주조판의 주면에 의해 형성되는 여유주면을 갖도록 하는 하주조판과, 상기 하주조판의 하부를 승강가능하게 지지하는 받침대와, 상기 상판과 받침대 사이에 양단이 고정되어 받침대의 상승력을 부여하는 탄성부재와, 상기 하주조판의 측면을 밀어 상주조판의 하부에 위치시키는 실린더와, 실린더에 의해 이동하는 하주조판이 상주조판의 하부에 원활하게 이동되도록 하주조판의 하측면을 지지하는 가이더를 구비한 용융금속 연속주조용 주조판 교체장치에 있어서, 상기 상주조판은 주면이 원형인 원기둥의 몸체로 이루어지되 상기 몸체 양측면에 주조판 교체장치의 상판에 형성된 관통홀의 단턱에 걸려 상주조판의 상승이동을 제한시키는 돌기를 가지며, 상기 받침대는 복수로 분할되어 하주조판의 하부 양측에 각 위치되도록 하며, 각각의 받침대들은 탄성부재에 의하여 개별적으로 지지되어 핀으로 연결된 것을 특징으로 한다.

또한, 턴디쉬 하부에는 상기 상주조판의 상부와 상주조판의 돌기의 상부가 삽입되는 안착홈이 형성된다.

삭제

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 바람직한 실시예에 대한 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 1은 본 발명에 따른 용융금속 연속주조용 주조판 교체장치의 사용상태 정단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 용융금속 연속주조용 주조판 교체장치의 사용상태 저면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 용융금속 연속주조용 주조판 교체장치의 사용상태 측면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 용융금속 연속주조용 주조판 교체장치를 구성하는 상주조판의 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 용융금속 연속주조용 주조판 교체장치를 구성하는 하주조판의 사시도로서, 본 발명의 용융금속 연속주조용 주조판 교체장치는 턴디쉬(1) 하부에 설치되는 상판(10)과, 상판(10)의 하부에 설치되어 하주조판(200)을 승강가능하게 지지하는 받침대(20)를 구비한다. 상기 상판(10)과 받침대(20) 사이에는 받침대(20)의 상승력을 부여할 수 있도록 하단은 받침대(20)에 고정되고 상단은 상판(10)에 고정된 탄성부재(30)가 설치된다. 이 탄성부재(30)는 받침대(20)가 항시 상승하려는 상태가 되도록 인장스프링을 적용하 는 것이 바람직하다.

상기 상판(10)의 중앙에는 상주조판(100)이 삽입되도록 관통홀이 형성되며, 이 관통홀의 상단에는 상부로부터 삽입된 상주조판(100)이 안착되는 단턱(11)이 구비된다. 이 상주조판(100)의 상부는 턴디쉬(1) 하부에 끼워져 결합되며, 상기 상판(10)은 상주조판(100)의 하부가 끼워져 결합된다.

그리고, 하주조판(200)의 측면을 밀어 상주조판(100)의 하부에 위치시킬 수 있도록 실린더(40)가 수평으로 설치된다. 상기 실린더(40)에 의해 이동하는 하주조판(200)이 원활하게 이동되도록 하주조판(200)의 하측면을 지지하는 가이더(50)가 하주조판(200)의 이동방향을 따라 설치된다.

이중 상기 받침대(20)는 복수로 분할되어 받침대(20)의 하부 양측에 각각 위치된다. 이 경우, 각각의 받침대(20)들은 탄성부재(30)에 의하여 개별적으로 지지되며, 상호간에 핀(60)으로 연결되어 하주조판(200)이 교체되는 과정에서도 지속적으로 하주조판(200)의 하부를 밀어 올릴 수 있도록 되어 있다.

상기 상판(10)의 단턱(11)에 안착되는 상주조판(100)은 주면(101)이 원형으로 이루어진 원기둥의 몸체로 이루진다. 상기 상주조판(100)은 상기 단턱(11)에 안착되도록 몸체 양측면에 소정의 돌기(102)가 형성되어 있다.

상주조판(100)은 상기 돌기(102)를 이용하여 턴디쉬(1) 하부와 상판(10)의 상부에 조립시 유동없이 위치가 고정될 수 있다.

이를 위하여, 턴디쉬(1) 하부에는 상기 상주조판(100)의 상부와 상주조판(10)의 돌기(102) 상부가 삽입되는 안착홈(1a)이 형성된다. 따라서, 상주조판(100) 은 상기 돌기(102)를 중심으로 돌기(102)의 상부는 턴디쉬(1) 하부에 결합되고 돌기(102) 하부는 상판(10)에 결합된다.

상주조판(100)이 원기둥으로 이루어지면, 상주조판(100)의 중앙에 형성된 내부유로로부터 상주조판(100)의 외피까지의 거리가 평면상으로 어떠한 방향에 대해서 동일하게 되므로 열기계적 응력이 균일하게 분산될 수 있다. 응력이 균일하게 분산되면 응력이 특정부위로 집중되지 않고 골고루 분산되므로 주조판의 수명이 연장된다.

또한, 상주조판(100)이 원기둥으로 이루어지면, 금속외피(110)의 형상이 단순해져 종래와 같이 프레스나 절곡되는 다단계의 공정을 거치지 않아도 되므로 제작이 용이하고 이에 따른 제작비용이 절감된다.

또한, 상주조판(100)의 하부에 설치되는 하주조판(200)은 상주조판(100) 보다 작은 크기의 주면(201)을 가진다. 상기 주면(201)은 다각으로 형성되어 상주조판(100)의 주면(101)과 겹치지 않도록 형성된다. 따라서, 하주조판(200)의 외측으로는 상주조판(100)의 가장자리를 따라 전후좌우 방향으로 반달형상의 여유주면(A,B)이 형성된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 용융금속 연속주조용 주조판 교체장치 및 그 주조판을 이용하여 주조판이 교체되는 과정을 설명하면 다음과 같다.

주조판 교체장치가 설치된 초기상태에서 실린더(40)가 새로운 하주조판(200)의 측면을 밀도록 인출된다. 새로운 하주조판(200)은 실린더(40)에 의해 가이더(50)를 따라 안정된 상태로 낡은 하주조판(200)의 위치로 이동된다.

이렇게 되면, 낡은 하주조판(200)은 새로운 하주조판(200)에 밀려 자연스럽게 외부로 배출되면서 주조판이 교체가 이루어지게 된다.

이때, 상기 하주조판(200)과 상주조판(100)은 주면(101,201)의 형태가 서로 다르고, 상주조판(100)의 주면(101)이 하주조판(200)의 주면(201)보다 크기 때문에 도 2에 도시된 바와 같이, 하주조판(200)의 외곽으로 상주조판(100)의 여유주면(A,B)이 형성된다.

하주조판(200)의 진입방향에 형성된 여유주면(A)은 하주조판(200)이 상주조판(100)으로 자연스럽게 진입되도록 안내하고, 진입이 완료된 상태에서는 하주조판(200)이 탄성부재(30)에 의해 받침대(20) 사이에서 밀착될 수 있도록 하주조판(200)의 상부를 지지하게 된다.

이와 함께, 탄성부재(30)는 하주조판들(200,200a)이 교체되는 과정 내내 받침대(20) 상부에 위치된 하주조판들(200,200a)을 밀어 올려 상주조판(100)의 주면(101)과 하주조판(200)의 주면(201)의 밀착상태는 지속적으로 유지시킨다. 따라서, 교체과정에서 상주조판(100)을 통해 용융금속이 흘러내리는 것을 최소화 시킬 수 있게 된다.

특히, 상기 받침대(20)는 각각 핀(60)으로 연결되어 하주조판(200)의 하부를 지지하고 있으며 각 받침대(20)는 개별적으로 탄성부재(30)에 의해 지지되고 있으므로 새로운 하주조판(200a)과 낡은 하주조판(200)의 교체되는 과정에서도 상기 하주조판들(200,200a)이 상주조판(100)에 밀착된 상태를 유지할 수 있도록 하여 상주조판(100)으로부터 용융금속이 흘러내리지 않도록 한다.

그리고, 하주조판(200)의 진입방향 양측으로 형성된 다른 여유주면(B)은 상주조판(100)이 상판(10)에 형성된 지지편(12)에 지지되도록 하여 상주조판(100)이 하주조판(200)의 상부에서 안정적으로 위치되도록 한다.

본 실시예에서는 여유주면(B)가 상판의 하부에 형성된 지지편(12)에 의해 지지된 것을 예를 들어 도시하였으나, 상기 지지편(12)은 반드시 상판(10)에 형성될 필요는 없으며 하주조판(200)의 교체를 방해하지 않는 한도내에서 자유롭게 교체장치 일측에 형성되면 무방하다.

한편, 상주조판(100)의 돌기(102)의 상부는 턴디쉬(1) 하부에 형성된 용융금속 배출구에 걸림으로써, 상주조판(100)이 탄성부재(30)에 의해 과도하게 턴디쉬(1)측으로 이동되는 것을 제한한다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 용융금속 연속주조용 주조판 교체장치에 의하면, 상주조판을 원기둥 형상으로 제작함으로써 상주조판에 작용하는 응력이 특정부위로 집중되지 않도록 하여 상주조판의 수명을 연장시키고, 주조판의 표면을 둘러싸는 금속외피의 제작을 용이하게 하여 제작비를 절감시키는 효과가 있다.

또한, 하주조판을 상주조판 보다 작은 크기의 다른 형상의 주면을 갖도록 제작하여 하주조판의 외곽으로 상주조판의 여유주면을 형성시키고 하주조판의 교체가 용이하고 신속하게 진행될 수 있도록 하면서, 하주조판이 교체되는 과정에서도 하주판이 받침대에 의해 지속적으로 상주조판에 밀착되는 상태가 되므로 상주조판으 로부터 용융금속이 흘러내리지 않고 안전하게 하주조판을 교체할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화 될 수 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 포함되어야 한다.

Claims (3)

1. 턴디쉬 하부에 형성된 용융금속 배출구에 밀착되게 설치된 상주조판과, 턴디쉬 하부에 설치되며 중앙에 수직 형성된 상주조판 관통홀과 상기 관통홀의 하단에 형성되어 상주조판의 상승이동을 막는 단턱을 구비한 상판과, 상기 상주조판보다 작은 크기로 상주조판의 주면에 밀착되는 다각의 주면을 가짐으로써 외곽으로 상주조판의 주면에 의해 형성되는 여유주면을 갖도록 하는 하주조판과, 상기 하주조판의 하부를 승강가능하게 지지하는 받침대와, 상기 상판과 받침대 사이에 양단이 고정되어 받침대의 상승력을 부여하는 탄성부재와, 상기 하주조판의 측면을 밀어 상주조판의 하부에 위치시키는 실린더와, 실린더에 의해 이동하는 하주조판이 상주조판의 하부에 원활하게 이동되도록 하주조판의 하측면을 지지하는 가이더를 구비한 용융금속 연속주조용 주조판 교체장치에 있어서,

   상기 상주조판은 주면이 원형인 원기둥의 몸체로 이루어지되 상기 몸체 양측면에 주조판 교체장치의 상판에 형성된 관통홀의 단턱에 걸려 상주조판의 상승이동을 제한시키는 돌기를 가지며,

   상기 받침대는 복수로 분할되어 하주조판의 하부 양측에 각 위치되도록 하며, 각각의 받침대들은 탄성부재에 의하여 개별적으로 지지되어 핀으로 연결된 것을 특징으로 하는 용융금속 연속주조용 주조판 교체장치.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,

   상기 턴디쉬 하부에는 상기 상주조판의 상부와 상주조판의 돌기의 상부가 삽입되는 안착홈이 형성된 것을 특징으로 하는 용융금속 연속주조용 주조판 교체장치.

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