KR100782724B1 - 주편의 변형에 대응하는 경사이동 가능한 몰드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연속주조공정에서 용강의 응고가 이루어지는 몰드에 관한 것으로, 주편의 휨현상에 의해서 주조방향이 자연스럽게 이동됨으로써 주편내부의 내부 크랙등과 같은 품질 결함을 방지할 수 있도록 개선된 주편의 변형에 대응하는 경사이동 가능한 몰드에 관한 것이다.

본 발명은, 본체의 내부에 냉각수가 통입되고, 그 외측으로는 진동기 프레임에 연결되어 진동이 가해지며, 내부에 담긴 용강을 응고시켜 주편으로 생성하는 연속주조용 몰드에서, 상기 본체는 전,후외측면에 회전축이 각각 형성되고, 상기 본체의 회전축은 상기 진동기 프레임상에 전,후및 좌,우방향의 경사회동이 자유롭도록 된 지지프레임부를 통하여 장착됨으로써 본체 하부의 벤더측으로 인발되는 주편의 인발중심에 일치하도록 경사회동되어 주편의 변형을 방지하도록 구성되는 경사이동 가능한 몰드를 제공한다.

진동기 프레임, 용강 응고, 주편, 연속주조용 몰드, 벤더

Description

주편의 변형에 대응하는 경사이동 가능한 몰드{A MOVABLE MOLD RESPONDIND TO THE BENDING OF CASTING SLAB}

제 1도는 일반적인 연주공정을 도시한 설명도;

제 2도는 종래의 기술에 따른 몰드와 벤더장치를 성명한 측면도;

제 3도는 종래의 기술에 따른 몰드에서 몰드 본체와 벤더의 배열상황을 도시한 설명도로서,

a)도는 몰드 본체와 벤더의 배열이 일치된 경우,

b)도는 몰드 본체와 벤더의 배열이 불일치된 경우;

제 4도는 연주공정에서 생산되는 주편의 내부 크랙이 발생되는 설명도;

제 5도는 본 발명에 따른 경사이동 가능한 몰드를 도시한 외관 사시도;

제 6도는 본 발명에 따른 경사이동 가능한 몰드에 갖춰진 몰드 본체를 도시한 외관 사시도로서,

a)도는 전방 사시도, b)도는 후방 사시도;

제 7도는 본 발명에 따른 경사이동 가능한 몰드에 갖춰진 내측 지지틀의 외관사시도;

제 8도는 본 발명에 따른 경사이동 가능한 몰드에 갖춰진 외측 지지틀의 외관 사시도;

제 9도는 본 발명에 따른 경사이동 가능한 몰드의 동작상태도로서,

a)도는 몰드 본체와 벤더의 배열이 일치된 경우,

b)도는 몰드 본체와 벤더의 배열이 불일치된 경우;

c)도는 몰드 본체가 경사회동되어 벤더의 배열중심에 일치된 경우이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10..... 본체 12a,12b.... 회전축

25..... 지지프레임부 30..... 내측 지지틀

40..... 축 고정구 50..... 외측 지지틀

60..... 축 고정구 65..... 덮개

100.... 래들 110.... 턴디쉬

120.... 몰드 127.... 푸트 롤

135.... 벤더 137.... 가이드 롤

B..... 주편 S..... 용강

본 발명은 연속주조공정에서 용강의 응고가 이루어지는 몰드에 관한 것으로, 보다 상세히는 주편의 휨현상에 의해서 주조방향이 자연스럽게 이동됨으로써 주편내부의 내부 크랙등과 같은 품질 결함을 방지할 수 있도록 개선된 주편의 변형에 대응하는 경사이동 가능한 몰드에 관한 것이다.

일반적으로 제강공정에서 정련된 용강은 래들로 운반되어 연속주조공정으로 이송되어진다. 이러한 연주공정에서는 용강을 주편의 형상으로 주조하여 냉각시키게 되는 바, 이는 먼저 도 1에 도시된 바와 같이, 래들(100)에 의해서 운반된 용강(S)을 턴디쉬(110)에 주입하고, 턴디쉬(110)에서는 용강량이 적정하게 제어되면서 몰드(120)에 용강(S)을 유입시키게 된다. 그리고, 몰드(120)에서는 유입된 용강(S)을 냉각수를 이용하여 냉각시키고, 주편(B)의 형태를 갖추어 연속적인 응고를 진행시키는 역활을 수행하게 된다.

몰드(120)에서 표면이 응고된 주편(B)은 그 하부측의 벤더(Bender)(135)를 지나면서 응고가 계속되어지고, 완전한 응고가 이루어진 후에는 적정길이로 절단되어 후공정으로 이송되는 것이다.

한편, 몰드(120)에서는 몰드수용공간(121)인 사각동판내에 용강(S)이 담기게 되면, 이는 도 2에 도시된 바와 같이, 동판 외측의 냉각수 공간(122)으로 냉각수가 유입되어 동판내측의 용강(S)을 냉각시키게 되며, 그에 따라서, 용강(S)은 동판과의 접촉면에서 부터 응고되어 응고셀을 형성하면서 주편(B)의 형상을 가지게 되고, 이때 용강(S)의 품질향상을 위하여 몰드(120)내에 장착된 전자력 용강교반장치(125)에 의해서 용강(S)은 교반되면서 응고를 진행하게 된다.

이와 같이 몰드(120)에서 그 표면이 응고되어 형상을 갖춘 주편(B)은 몰드(120) 동판을 벗어나면서 냉각수의 직접적인 접촉에 의한 급속냉각이 이루어지면서 몰드(120) 하부의 푸트 롤(Foot Roll)(127)및 벤더(135)의 가이드롤(137)에 지지되면서 응고및 인발이 지속된다. 뿐만 아니라, 몰드(120)의 외측에서 몰드(120)에 진동을 부여하는 진동발생기(미도시)에 의해서 진동이 지속적으로 몰드(120)에 가해짐으로써 인발작용이 원활하게 이루어지는 것이다.

한편, 상기와 같은 몰드(120)는 그 하부측의 벤더(135)와 일체로 이루어진 것이 아니고, 벤더(135)의 경우는 별도의 걸고리(미도시)장치에 의해서 프레임(미도시)상에 안착된 상태로 장착된 것이며, 몰드(120)의 경우는 벤더(135)와 접촉없이 별도의 진동기 프레임(145)에 걸려 고정 볼트(147)등으로 조립되고 있다.

따라서, 작업자들은 상기 두 설비가 서로 일체형이 아니므로, 설비의 조립작업시 주의를 요하지만, 주편(B)이 이러한 두 설비사이를 통과하는 그 배열이 주편(B)의 품질에 매우 중요한 영향을 미치기 때문에, 설비의 분리및 조립시에 이러한 장치 배열의 오차를 최소화하기 위하여 노력을 하고 있다.

그러나, 설비의 지속적인 사용에 의해서 이들 사이의 배열에 변형이 발생되고, 주조중 발생되는 설비의 외부 충격등에 의해서 설비간의 배열 오차가 발생되며, 이를 조정하기 위한 작업자의 정비작업시 작업 오류에 의한 부정확한 배열의 문제는 항상 존재하는 것이었다. 이와 같은 몰드(120)와 벤더(135)사이의 배열오차는 주편(B)의 품질 결함으로 이어져서, 주조후에는 주편(B)내부의 크랙이 발생된다던가, 이러한 크랙이 더욱 발전하여 응고된 표층에서 크랙이 발생되고, 그에 따라서 용강(S) 유출사고등을 일으키는 주요 원인이 되는 것이다.

이와 같이 몰드(120)와 벤더(135)사이에서 두 장치의 배열이 일치하지 않을 경우, 주편(B)의 내부에서 크랙이 발생되는 상태를 살펴보면 아래와 같다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 몰드(120)의 푸트 롤(127)과 벤더(135)의 가이드롤(137)의 배열이 일치하지 않게 되면, 주편(B)의 인발방향, 즉 연직하부방향으로의 견인력에 대해 상기 롤(127)(137)들이 측방향으로 저항력을 주게 되어 이들 롤(127)(137)에 접촉하는 주편(B)의 갓응고된 부분에서 외력이 발생되고, 이러한 외력은 도 4)에 도시된 바와 같이, 주편(B)의 응고표층하에 크랙(P)을 발생시키며, 이러한 크랙(P)은 주편(B)의 생성완료시 까지 지속적으로 유지된다.

한편, 상기 몰드(120)와 벤더(135)는 작업자들이 그 배열을 아무리 정확하게 한다고 하여도 이를 항상 정확하게 일치시키기란 어려운 문제이며, 배열이 정확하게 이루어진다 하여도 주편(B)으로 분사되는 냉각수의 불균일한 냉각으로 인하여 주편(B)에서는 냉각시 발생되는 내부 응력이 한 방향으로 쏠림으로서 주편(B)의 휨 현상이 나타나게 되는 것이다. 따라서, 이와 같은 주편(B)의 휨현상에 대해서도 종래의 몰드(120)는 진동기 프레임(145)에 고정식으로 거치된 것이기 때문에, 주편(B)의 휨에 대하여 적절하게 대응하지 못하고, 푸트 롤(127)과 벤더 가이드롤(137)부분에서 주편(B)에 외력을 가하여 주편(B) 내부에 크랙(P)등을 발생시키는 것이었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 그 목적은 주편의 휨현상에 의해서 주조방향이 자연스럽게 이동됨으로써 주편에 외력이 가해지는 것을 방지할 수 있고, 그 외력에 의해서 발생되는 표층하 내부 크랙등과 같은 품질 결함을 방지할 수 있으며, 크랙이 급진적으로 성장하여 주편 터짐등과 같은 용강 유출사고를 사전에 방지할 수 있도록 개선된 주편의 변형에 대응하는 경사이 동 가능한 몰드를 제공함에 있는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 본체의 내부에 냉각수가 통입되고, 그 외측으로는 진동기 프레임에 연결되어 진동이 가해지며, 내부에 담긴 용강을 응고시켜 주편으로 생성하는 연속주조용 몰드에 있어서, 상기 본체는 전,후외측면에 회전축이 각각 형성되고, 상기 본체의 회전축은 상기 진동기 프레임상에 전,후및 좌,우방향의 경사회동이 자유롭도록 된 지지프레임부를 통하여 장착됨으로써 본체 하부의 벤더측으로 인발되는 주편의 인발중심에 일치하도록 경사회동되어 주편의 변형을 방지하도록 구성됨을 특징으로 하는 경사이동 가능한 몰드를 마련함에 의한다.

이하, 본 발명을 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 주편의 변형에 대응하는 경사이동 가능한 몰드(1)는 도 5에 도시된 바와 같이, 내부에 냉각수가 통입되고, 그 외측으로는 진동기 프레임(145)에 연결되어 진동이 가해지는 사각 구조체의 본체(10)를 갖추며, 상기 본체(10)의 내부에 담긴 용강(S)을 응고시켜 주편(B)으로 생성하게 된다.

그리고, 상기 본체(10)는 전,후외측면에 회전축(12a)(12b)이 각각 형성되고, 상기 본체(10)의 회전축(12a)(12b)은 상기 진동기 프레임(145)상에 전,후및 좌,우방향의 경사회동이 자유롭도록 된 지지프레임부(25)를 통하여 장착되며, 상기 지지 프레임부(25)는 상기 본체(10)의 회전축(12a)(12b)에 각각 전,후 지지부재(34a)(34b)가 회전가능하도록 연결되는 내측 지지틀(30)과, 상기 내측 지 지틀(30)의 외측에서 상기 내측 지지틀(30)을 전,후로 회동가능하게 지지하는 외측 지지틀(50)을 갖는다.

상기 내측 지지틀(30)은 상기 몰드(120)의 본체(10)를 외측에서 감싸는 사각 구조체로서, 전,후,좌,우의 지지부재(34c)(34d)들이 서로 연결되어 구조체를 형성하고, 상기 4개의 지지부재중, 전,후지지부재(34a)(34b)의 중간에는 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 몰드 본체(10)의 회전축(12a)(12b)들이 회전가능하도록 장착가능한 축 고정구(40)가 각각 형성된다.

상기 축 고정구(40)는 전,후 지지부재(34a)(34b)의 중간에 반원형 요홈(41)들을 형성하고, 이를 덮도록 반원형 요홈(42)을 형성한 덮개(45)들을 볼트(47)로서 고정시켜, 상기 본체(10)의 회전축(12a)(12b)들을 고정하는 것으로서, 상기 내측 지지틀(30)에 장착된 본체(10)는 내측 지지틀(30)에 대하여 상기 회전축(12a)(12b)을 중심으로, 좌,우경사회동이 가능한 구조를 이루는 것이다.

그리고, 상기 내측 지지틀(30)이 전,후로 경사회동가능하도록 장착되는 외측 지지틀(50)은 상기 내측 지지틀(30)보다 크게 형성되고, 상기 내측 지지틀(30)의 좌,우 지지부재(34c)(34d)들로 부터 외측으로 연장되는 회전축(32a)(32b)을 회동가능하도록 고정하기 위한 축 지지구(60)를 좌,우 지지부재(54a)(54b)의 중간에 각각 형성한다.

상기 외측 지지틀(50)도 내측 지지틀(30)과 유사한 형상을 가지되, 상기 외측 지지틀(50)은 일측 지지부재 대신에 좌,우측 지지부재(54a)(54b)들의 일측 단부가 진동기 프레임(145)에 고정되어 외부의 진동기(미도시)로 부터 전달되는 진동이 몰드 본체(10)로 전달되도록 함과 동시에, 몰드(120)의 레벨을 유지할 수 있도록 구성되는 것이다.

상기 외측 지지틀(50)의 좌,우 지지부재(54a)(54b)들에 형성된 축 지지구(60)들도 상기 내측 지지틀(30)의 축 지지구(40)와 마찬가지로 좌,우 지지부재(54a)(54b)의 중간부분에 요홈(61)이 형성되고, 상기 요홈(61)에 대응하도록 된 요홈(62)을 형성한 덮개(65)들을 보울트(67)로서 고정하여 내측 지지틀(30)의 회전축(32a)(32b)들을 회전가능하도록 고정하고 있는 것이다.

따라서, 상기 내측 지지틀(30)은 외측 지지틀(50)에 대하여 그 회전축(32a)(32b)들을 중심으로, 전,후로 경사회동가능하도록 구성되는 것이다. 한편, 상기 축지지구(40)(60)들은 그 중앙에 고정되는 회전축(12a)(12b),(32a)(32b)들과의 사이에 베어링부재(미도시)들을 개재하여 더욱 원활한 회전이 이루어지도록 할 수 있는 것이다.

미설명 부호(80)는 몰드 본체에 내장된 전자교반장치로 전원을 공급하기 위한 소켓이고, (82)는 본체내의 냉각수 수용공간에 냉각수를 통입시키기 위한 냉각수 연결소켓이다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 주편의 변형에 대응하는 경사이동 가능한 몰드(1)는 본체(10)가 내측 지지틀(30)의 내측으로 위치되어 그 전,후 외측면에 돌출형성된 회전축(12a)(12b)들이 내측 지지틀(30)의 전,후 지지부재(34a)(34b)의 중간부분에 마련된 축지지구(40)에 각각 회전가능하도록 장착되고, 상기 본체(10)와 내측 지지틀(30)들은 외측 지지틀(50)의 내측으로 위치되어 내측 지지틀(30)의 좌,우 지지부재(34c)(34d)의 외측으로 돌출 형성된 회전축(32a)(32b)들이 외측 지지틀(50)의 좌,우 지지부재(54a)(54b)에 마련된 축 지지구(60)에 회전가능하도록 장착된다.

그리고, 진동기 프레임(145)으로 부터 진동이 전달되면서, 본체(10)의 내부로는 냉각수가 통입되고, 본체(10)의 중앙에 형성된 용강수용공간(125)으로는 용강(S)이 담겨져서 몰드 본체(10)의 하부측 벤더(135)에 응고된 주편(B)이 인발되어간다.

즉, 도 9a)에 도시된 바와 같이, 몰드(120)와 그 하부의 벤더(135)가 서로 일직선을 유지하여 주편(B)의 인발중심이 서로 일치하였을 경우에는 주편(B)에 외부로 부터 외력이 가해지지 않음으로써 주편(B)의 내측에 크랙이 발생되지 않지만, 만일 도 9b)에 도시된 바와 같이 몰드(120)의 인발중심과 벤더(135)의 인발중심이 서로 일치하지 않을 경우에는 몰드 본체(10)하부의 푸트 롤(127)과, 벤더(135)의 상부측 가이드 롤(137)로 부터의 외력이 주편(B)에 가해진다.

이러한 경우에는 상기 몰드 본체(10)가 고정상태의 진동기 프레임(145)에 대하여 지지 프레임부(25)를 통하여 전,후,좌,우로 경사회동이 가능하도록 고정되어 있기 때문에, 도 9c)에 도시된 바와 같이, 벤더(135) 하부측으로 인발되어지는 주편(B)의 인발력에 따라서 전,후,좌,우 방향중의 어느 방향으로 이동하게 되고, 이와 같이 이동된 상태는 몰드 본체(10)로 부터의 주편(B) 인발중심과 벤더(135)로 부터의 주편(B) 인발중심이 서로 일치되도록 하여, 결과적으로는 주편(B)에 외부로 부터 가해지는 외력을 최소화하는 것이다.

그에 따라서, 주편(B)내에서는 크랙발생이 방지되고, 이는 주조작업중에 주편 터짐등의 용강(S) 유출사고를 사전에 예방할 수 있는 것이다.

상기에서와 같이 본 발명에 의하면, 연속주조작업에 있어서, 몰드 본체(10)와 벤더(135)와의 배열 오차가 발생할 경우나, 주편(B)의 냉각 불균일로 인하여 내부응력이 일부분으로 편중되어 주편(B)의 휨이 발생하는 경우, 벤더(135)의 인발방향에 일치하도록 몰드 본체(10)가 기울어져서 그 인발방향을 일치시킴으로써 몰드 본체(10)의 푸트 롤(127)이나, 벤더(135)의 가이드롤(137)등에서 주편(B)에 가하는 외력이 최소화된다.

따라서, 주편(B)의 표층하 크랙을 최소화시킴으로써 내부 품질의 저하를 방지할 수 있으며, 불균일한 냉각에 의한 크랙의 지속적인 급진전으로 주편(B) 내부의 미응고 용강(S)이 외부로 유출되는 주편(B) 터짐등과 같은 설비사고를 사전에 예방하는 우수한 효과가 얻어지는 것이다.

Claims (4)

1. 본체(10)의 내부에 냉각수가 통입되고, 그 외측으로는 진동기 프레임(145)에 연결되어 진동이 가해지며, 내부에 담긴 용강(S)을 응고시켜 주편(B)으로 생성하는 연속주조용 몰드에 있어서, 상기 본체(10)는 전,후외측면에 회전축(12a)(12b)이 각각 형성되고, 상기 본체(10)의 회전축(12a)(12b)은 상기 진동기 프레임(145)상에 전,후및 좌,우방향의 경사회동이 자유롭도록 된 지지프레임부(25)를 통하여 장착됨으로써 본체(10) 하부의 벤더(135)측으로 인발되는 주편(B)의 인발중심에 일치하도록 경사회동되어 주편(B)의 변형을 방지하도록 구성됨을 특징으로 하는 경사이동 가능한 몰드.
2. 제1항에 있어서, 상기 지지 프레임부(25)는 상기 본체(10)의 회전축(12a)(12b)에 각각 전,후 지지부재(34a)(34b)가 회전가능하도록 연결되는 내측 지지틀(30)과, 상기 내측 지지틀(30)의 외측에서 상기 내측 지지틀(30)을 전,후로 회동가능하게 지지하는 외측 지지틀(50)을 갖는 것임을 특징으로 하는 경사이동 가능한 몰드.
3. 제2항에 있어서, 상기 내측 지지틀(30)은 상기 몰드(120)의 본체(10)를 외측에서 감싸도록 전,후,좌,우의 지지부재(34c)(34d)들이 서로 연결되어 구조체를 형성하고, 상기 4개의 지지부재중, 전,후지지부재(34a)(34b)의 중간에는 상기 몰드 본체(10)의 회전축(12a)(12b)들이 회전가능하도록 장착가능한 축 고정구(40)가 각 각 형성되며; 상기 내측 지지틀(30)이 전,후로 경사회동가능하도록 장착되는 외측 지지틀(50)은 상기 내측 지지틀(30)보다 크게 형성되고, 상기 내측 지지틀(30)의 좌,우 지지부재(34c)(34d)들로 부터 외측으로 연장되는 회전축(32a)(32b)을 회동가능하도록 고정하기 위한 축 지지구(60)를 좌,우 지지부재(54a)(54b)의 중간에 각각 형성하며, 상기 좌,우측 지지부재(54a)(54b)들의 일측 단부가 진동기 프레임(145)에 고정되어 외부의 진동이 몰드 본체(10)로 전달되도록 함과 동시에, 몰드(120)의 레벨을 유지할 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 경사이동 가능한 몰드.
4. 제3항에 있어서, 상기 축 고정구(40)는 전,후 지지부재(34a)(34b)의 중간에 반원형 요홈(41)들을 형성하고, 이를 덮도록 반원형 요홈(42)을 형성한 덮개(45)들을 볼트(47)로서 고정시켜 상기 본체(10)의 회전축(12a)(12b)들을 고정하며, 상기 내측 지지틀(30)에 장착된 본체(10)는 내측 지지틀(30)에 대하여 상기 회전축(12a)(12b)을 중심으로, 좌,우경사회동이 가능한 구조를 이루는 한편, 상기 축 고정구(60)는 상기 축 고정구(40)에 동일한 구조를 갖는 것임을 특징으로 하는 경사이동 가능한 몰드.

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