KR100705245B1 - 연주설비의 세그멘트 브레이크아웃차단방법 및 장치 - Google Patents

연주설비의 세그멘트 브레이크아웃차단방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 연주 설비의 주조시 몰드에서 용강이 유출될시 세그먼트에 용강이 부착되는 것을 방지할 수 있도록 한 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 몰드 에서 용강이 유출되는 부분에 목재와 금속판을 이용한 지금 부착용 플레이트가 설치되고 이 플레이트 끝에는 공기로 작동되는 액튜에이터와 액튜에이터 내부에는 거리를 감지할수 있는 센서가 설치되어 주조 중 거리를 감지하여 서 항상 슬라브 폭과 일정하게 움직여 주는 센서 및 센서를 콘트롤하는 프로그램 판넬이 설치된다.
세그먼트, 연주설비, 용강, 액튜에이터

Description

연주설비의 세그멘트 브레이크아웃차단방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR PREVENTING FROM BREAKOUT OF A SEGMENT IN EQUIPMENTS FOR CONTINUOUS CASTING}
도 1은 종래의 연주기 몰드(mold) 설비 및 다수의 세그멘트(segment) 설비를 보여주는 연주설비의 개략도.
도 2는 도1의 연주 설비에서 슬라브를 생산하는 것을 보여주는 확대단면도.
도 3은 종래의 세그멘트 설비의 정면도.
도 4는 본 발명에 따른 브레이크아웃차단장치가 조립된 세그멘트 정면도.
도 5는 본 발명에 따른 롤에 브레이크아웃차단장치가 조립된 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 브레이크아웃차단장치 사시도.
도 7 및 도8은 본 발명에 따른 브레이크아웃차단장치 부품의 사시도.
도 9는 본 발명에 따른 브레이크아웃차단장치가 조립된 세그멘트 작동 예시도.
도 10 및 도11은 본 발명에 따른 브레이크아웃차단장치 회로도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1: 몰드 1a, 1b, 1c: 동판
1d, 1e: 워터자켓 2: 턴디쉬
10: 세그멘트10a, 10b: 세그멘트 측면
11: 세그멘트 설비
13a, 13b, 13c : 장단 변 롤
14a, 14b: 용강
15a, 15b: 몰드 하부 구간
20: 슬라브
30a: 세그멘트 상부 롤
30b: 세그멘트 하부 롤
31a, 31b, 31c, 31d: 롤 베어링 하우징
100, 110: 브레이크아웃차단장치　　　　
100a, 110a: 브레이크아웃차단용 목재판
100b, 110b: 브레이크아웃차단용 금속판
200a, 200b: 브레이크아웃차단용 에어 액튜에이터
200a: 실린더　　　　　　　　　　　　　
201a: 피스톤
400: 거리감지용 센서
본 발명은 연주 설비의 슬라브 생산시 사용되는 몰드에서 주조 중 브레이크 아웃 및 용강유출이 발생할 경우 몰드 하부에 설치된 세그멘트설비까지 용강이 유출되는 것을 방지할 수 있는 세그멘트 브레이크아웃(brakeout)장치에 관한 것으로서, 특히 몰드(mold)하부의 세그멘트 상부에 슬라브(slab)의 거리에 따라 자동으로 슬라브와의 간격이 조절되도록 단부에 브레이크아웃 차단용 판을 갖는 액튜에이터를 설치함으로써 세그멘트상으로 용강유출이 방지되어 세그멘트 설비의 교환이 방지되게 한 연주설비의 브레이크아웃 방지장치에 관한 것이다.
종래의 슬라브를 연속주조(continuous casting)하는 연주설비에서의 연속주조공정은 용강을 일렬로 배열된 다수의 롤 세그먼트를 통과시키면서 주조와 압연을 동시에 행하여 소정 폭 및 두께를 갖는 슬라브를 제조하는 공정을 말하고, 주조만을 행하여 잉곳(ingot)을 제조하는 개별 주조와 구별된다.
연주 공정에 사용되는 주요 설비의 주조과정은, 도1 내지 도3에 예시된 바와 같이, 일반적으로 슬라브(slab)(20)를 생산하기 위해서는 턴디시(tundish)(2)와 몰드(mold)(1) 설비 및 세그멘트(10, 11)설비가 이용된다.
이렇게 순차적으로 조립되어 제강에서 공급되는 용강이 턴디시(2)를 통하여 몰드(1)설비에 용강이 주입되면 몰드(1)에 조립된 장단 변의 동판(1a, 1b, 1c)에 용강이 주입된다.
한편 이 동판(1a, 1b, 1c)은 몰드 프레임에 조립된 워터자켓(1e, 1d)을 통하여 냉각수가 공급된다.
따라서, 이 동판(1a, 1b, 1c)에 주입된 용강은 동판(1a, 1b, 1c)을 통하는 냉각수에 의해 냉각된다. 그리고, 몰드(1)에 조립된 동판(1a, 1b, 1c)에 용강이 융 착되는 것을 방지하기 위하여 몰드(1)를 상하로 진동시킨다.
동판(1a, 1b, 1c)을 빠져 나온 슬라브(20)는 몰드(1)에 취부된 장단변 롤(13a, 13b, 13c)에 의해 안내되어 다음 설비인 세그멘트(10,11)에 안내되어진다.　
주조 중에 몰드 하부(15a, 15b)구간에서 일반적으로 브레이크아웃이 발생하면 용강(14a, 14b)이 몰드(1) 하부에서 세그멘트(10)로 유출된다.
일반적으로 몰드(1) 동판(1a, 1b, 1c) 내부에서 브레이크아웃이 발생할 경우 현재는 몰드(1) 장변 동판 상부에 설치된 동판고정용 텐션볼트(도시되지 않음)에 브레이크아웃예지(감지)장치가 설치되어 있어 이 브레이크아웃예지(감지)장치에 의해 동판내부 온도를 감지하였고, 이상 발생시 작업자에게 알람(alarm)으로 알려주어 작업자는 브레이크아웃방지를 위해 주조 속도를 감속하고, 이상 징후가 발생하면 주조 중단을 실시하였다.
이와 같은 일련의 모든 방법은 센서를 통하여 간접적으로 몰드(1) 내의 동판(1a, 1b, 1c) 내부에서 일어나는 주조 이상에 대하여 감시를 실시하는 장치이지만 몰드(1) 하단에서 실제로 브레이크아웃이 발생할 때에는 전혀 도움이 되지 않는다.
이는 실제로 몰드(1) 하단 단변부(15a, 15b)에 설치된 장단변 롤(13a, 13b)에 의해　 슬라브(20)가 가이드되고, 이러한 과정에서 브레이크아웃 또한 몰드(1) 측면하단 단변부(15a, 15b)에서 발생하기 때문에 몰드(1) 하단에서 세그멘트(10) 측면(10a, 10b)으로 용강(14a, 14b)이 유출된다.
또한 수직형 설비에서는 몰드(1)와 세그멘트(10)가 일직선상에 있기 때문에 브레이크아웃발생 후 용강유출속도가 빠르고 그만큼 피해가 크다.
브레이크아웃이란 몰드(1) 내부에 형성된 주편에서 어느 한 부분에 응고 이상이 발생하면 그 부분에서 주편 내부에 있는 용강이 응고된 주편 밖으로 유출되는 과정을 말한다.
이렇게 유출된 용강은 몰드(1) 하부에 설치된 세그멘트(10) 상부로 용강(14a, 14b)이 유출되어 세그멘트 하부 롤(30a, 30b) 양측에 용강이 융착되어　 세그멘트 롤(30a, 30b)의 회전불량으로 세그멘트(10) 설비가 다량으로 교환되어지고 있다. 여기에서 미설명부호 31a, 31b는 세그멘트 롤(30a, 30b)을 지지하는 베어링 하우징이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 주조 중 슬라브 생산에 사용되는 몰드 내부에서 발생하는 브레이크아웃에 의해 유출된 용강이 세그멘트 롤로 유출되는 것을 방지하는 연주설비의 브레이크아웃 차단방법 및 장치를 제공하고자 하는 거이다.
본 발명의 다른 목적은 세그멘트 롤에 용강이 융착되는 것을 효과적으로 방지하여 세그멘트 설비의 교환주기가 늘어나서 설비의 수명이 증대되는 연주설비의 브레이크아웃 차단방법 및 장치를 제공하고자 하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 연주설비의 세그멘트 브레이크아웃차 단방법은
주조를 하기 위하여 몰드 내부에 더미바(dummy bar)(도시되지 않음)가 삽입되고 용강이 부어져서 주조가 시작될 때,
제어패널에 의해 액튜에이터가 작동하여 피스톤의 브레이크아웃 방지판이 슬라브로 이동되어 용강이 세그멘트 롤로 낙하되는 것을 방지함으로써 달성된다.
세그멘트 브레이크아웃 차단장치의 작동 거리는 제어패널()에 의해 에어 공급덕트(51a, 51b)로 공급되는 에어 압력을 제어함으로써 액튜에이터의 피스톤(201a) 이동거리를 거리감지 센서(400)의 감지 신호에 따라 제어된다. 이 거리감지 센서(400)는 실린더 내부에 내장되어 있어 슬라브(20) 폭을 미리 설정하여 줌으로써 피스톤(201a)이 실린더(200a)에서 자동으로　 움직여 브레이크아웃 방지판(100, 110)이 슬라브(20)에서 예컨대 20mm 정도 간격을 유지하게 고정될 수 있다.　
브레이크아웃 방지판(100, 110)이 슬라브(20) 폭 보다 20mm 떨어지게 하는 주요 이유는 주조 중 슬라브 폭에 브레이크아웃 방지판(100, 110)이 직접 접촉되지 않게 하기 위한 것이다. 만일 브레이크아웃 방지판(100, 110)이 금속으로 이루어진 경우 슬라브(20)와 직접 접촉되었을 때 슬라브(20)의 접촉면이 손상될 수 있다.
따라서, 에어 실린더 후방에 장치된 거리 감지 센서(400)는 슬라브(20)의 폭을 감지하고 항상 일정한 간격을 유지하지만 실린더 이상으로 브레이크아웃 방지판(100, 110)이 슬라브(20)에 닿을 경우 슬라브 손상방지를 위해 목재판(100a, 110a)이 금속판(100b, 110b)보다 30mm 정도 더 돌출되게 하여 슬라브에 목재판(100a, 110a)이 먼저 닿도록 되는 것이 바람직하다.
액튜에이터(200a, 200b)는 제어패널()에 의해 에어(air)로 구동되고, 실린더 내부에 거리 감지 센서(400)가 장착되며, 피스톤의 일단부에 지금부착유출방지판(100, 110)이 결합된다. 이 방지판(100, 110)은슬라브(20)와의 접촉시 손상을 방지하도록 목재판(100a, 110a)과 금속판(100b, 110b)으로 복합 구성된다.
본 발명의 브레이크아웃차단장치에 대하여 첨부도면 중 도4 내지 도8을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.
본 발명의 브레이크아웃차단장치(100, 110)는 세그멘트(10)로 지금이 흘러들어 세그멘트(10) 내부로 지금이 쏟아지는 것을 방지하도록 세그멘트 상부 롤(30a)과 세그멘트 하부 롤(30b) 사이에 액튜에이터(200a, 200b)로 작동되게 설치된 것이 특징이다.
브레이크아웃 차단장치(100, 110)는 세그멘트 상부 롤(30a)과 세그멘트 하부 롤(30b) 사이에 세그멘트(10) 좌우측에 대칭으로 설치된다.
본 발명의 브레이크아웃차단장치는 에어로 작동되는 액튜에이터의 일측에 설치된 브레이크아웃 방지판(100, 110)을 포함한다.
액튜에이터(200a, 200b)는 실린더(200a)와, 이 실린더(200a)에 내장되어 슬라이드 이동되는 피스톤(201a)과, 피스톤(201a)의 이동거리를 감지하도록 실린더(200a)에 설치되는 거리감지센서(400)로 구성된다.
브레이크아웃 방지판(100, 110)은 재질이 상이한 복합판으로 구성된 것이 특 징이다. 즉, 브레이크아웃 방지판(100, 110)은 목재판(100a, 110a)과 금속판(100b, 110b)으로 결합되어 있고, 목재판(100a, 110a)이 금속판(100b, 110b) 보다 돌출되게 결합된다. 그리고, 세그멘트(10) 상부에 설치될 때는 목재판(100a, 110a)이 금속판(100b, 110b) 보다 상부에 위치되게 설치된다.
이는 주조 중에 브레이크아웃 방지판(100, 110)의 목재판(100a, 110a)이 슬라브(20)에 접촉되어도 슬라브(20)가 손상되지 않게 하기 위한 것이고, 또한 목재판(100a, 110a)이 항상 냉각수에 의해 젖어 있어서 금속판(100b, 110b)의 상부에 위치하여도 바로 타지 않기 때문이다.
브레이크아웃 방지판(100, 110)의 액튜에이터(200a, 200b)는 공장에서 사용되는 에어 공급용 배관()이 연결되어 액튜에이터의 실린더(200a)로 소정 압력의 에어가 공급되어 피스톤(201a)이 슬라이드 이동되고, 따라서 브레이크아웃 방지판(100, 110)이 슬라이드 이동될 수 있다.
이하, 본 발명의 작동을 첨부도면을 참조하여 설명한다.
도9를 참조하여 본 발명의 장치 작동 상태에 대해 자세하게 살펴보면, 먼저 주조를 하기 위하여 몰드 내부에 더미바(dummy bar)(도시되지 않음)가 삽입되고 용강이 부어지면 주조가 시작된다. 이때 세그멘트(10) 상부 좌우 양측에 설치된 연주 세그멘트 브레이크아웃 차단 장치(100)가 작동된다. 이 차단장치의 작동 거리는 제어패널()에 의해 에어 공급덕트(51a, 51b)를 통해서 액튜에이터(200a, 200b)의 실린더(200a)내로 공급되는 에어 압력을 제어함으로써 액튜에이터의 피스톤(201a) 이동거리를 제어하는데, 브레이크아웃 방지판(100, 110)이 슬라브(20)와 소정 간격을 유지하도록 거리감지 센서(400)의 감지 신호에 따라 피스톤(201a)이 이동된다.
이 거리감지 센서(400)는 실린더 내부에 내장되어 있어 슬라브(20) 폭을 미리 설정하여줌으로써 피스톤(201a)이 실린더(200a)에서 자동으로 움직여 브레이크아웃 방지판(100, 110)이 슬라브(20)에서 20mm 정도 간격을 유지하게 고정될 수 있게 한다.　
슬라브(20) 폭 보다 20mm 떨어지게 하는 이유는 주조 중 슬라브 폭에 직접적으로 브레이크아웃차단장치(100, 110)의 브레이크아웃 방지판(100, 110)이 접촉되지 않게 하기 위한 것이다.
에어 실린더 후방에 장치된 거리 감지 센서(400)는 슬라브(20)의 폭을 감지하고 항상 일정한 간격을 유지하지만 실린더 이상으로 브레이크아웃 방지판(100, 110)이 슬라◎(20)에 닿을 경우 슬라브 손상방지를 위해 목재판(100a, 110a)이 금속판(100b, 110b)보다 30mm 정도 더 돌출되어 슬라브에 목재판(100a, 110a)이 먼저 닿도록 되어있어 슬라브 단면이 손상되는 것을 방지한다.
이 브레이크아웃 방지판(100, 110)은 브레이크아웃 발생시 몰드(1) 하부에서 지금이 유출되면 세그멘트 설비로 지금이 부착되는 것을 방지하여준다.
또한 목재판에 용강이 부착되어 목재판이 타는 경우, 목재판(100a, 110a)이 탄소화되어 하부에 설치된 금속판(100b, 110b)과 분해가 용이하게 이루어지게 된다.
이상과 같이 주조 중에는 항상 슬라브 폭보다 20mm 크게 위치를 하고 세그멘트(10) 상부 롤 부분을 덮고 있기 때문에 주조 중 몰드(10)에서 용강(14a)이 유출 되어도 세그멘트(10) 설비까지 브레이크아웃 차단 장치(100, 110)가 설치되어 있어 용강이 이동하지 않는다.
또한 주조 완료 후에는 브레이크아웃차단장치 방지판(100, 110)이 뒤로 빠져있어 더미바를 삽입하고 난후 다음 주조시 다시 작동되어 진다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 연주 설비의 의하면 주조 중 몰드 하부에서 발생되는 브레이크아웃에 의해 몰드 하부에 설치된 세그멘트에 지금이 융착되는 것을 방지하여　 설비 피해를 줄이고 설비교환을 미연에 방지하여 설비수명을 연장하여 슬라브 생산성을 증가하는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 몰드 내부에 더미바(dummy bar)가 삽입되고 용강이 부어져서 연주장치에서 주조가 시작될 때 몰드 하부의 세그멘트 위에 설치된 브레이크아웃 방지판이 액튜에이터의 작동에 의해 슬라브 측으로 이동되되, 슬라브와 브레이크아웃 방지판의 간격을 감지하여 그 감지신호에 따라 미리 슬라브와의 설정 간격을 유지하도록 슬라브와 이격되게 이동되어 몰드 하부의 세그멘트 롤로 지금이 부착되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 연주설비의 세그멘트 브레이크아웃 차단 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    브레이크아웃 방지판은 주조가 완료된 후 슬라브측으로부터 후퇴되어 복귀이동되는 것을 특징으로 하는 연주설비의 세그멘트 브레이크아웃 차단 방법.
  4. 주조를 하기 위하여 몰드 내부에 더미바(dummy bar)가 삽입되고 용강이 부어져서 주조되는 연주장치에서,
    몰드로부터 세그멘트로 지금 또는 용강이 낙하되는 것을 방지하도록 세그멘트 상부 롤과 세그멘트 하부 롤 사이에 거리감지센서의 감지신호에 따라 미리 슬라브와의 설정 간격을 유지하도록 슬라브와 이격되게 이동되는 브레이크아웃 방지판이 세그멘트 좌우측에 대칭으로 설치된 것을 특징으로 하는 연주설비의 세그멘트 브레이크아웃 차단 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    브레이크아웃 방지판은, 에어로 작동되는 액튜에이터인 것을 특징으로 하는 연주설비의 세그멘트 브레이크아웃 차단 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    액튜에이터는 실린더와, 실린더에 내장되어 슬라이드 이동되는 피스톤과, 피스톤의 이동거리를 감지하도록 실린더에 설치되는 거리감지센서와, 피스톤의 일단부에 설치되어 세그멘트 상부 롤과 세그멘트 하부 롤 사이로 이동되는 것을 특징으로 하는 연주설비의 세그멘트 브레이크아웃 차단 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    브레이크아웃 방지판은, 목재판과 금속판으로 결합되고, 목재판이 금속판 보다 돌출되게 결합된 것을 특징으로 하는 연주설비의 세그멘트 브레이크아웃 차단 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    목재판이 금속판 보다 상부에 위치되게 설치된 것을 특징으로 하는 연주설비의 세그멘트 브레이크아웃 차단 장치.
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