KR100792801B1 - 튜브몰드 재생공법 - Google Patents

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Abstract

개시된 튜브몰드 재생공법은, 마모부가 생성된 튜브몰드 하단부의 도금층을 박리시키는 도금박리단계, 도금층이 박리된 튜브몰드의 하단부를 그라인딩하는 내외경사상작업단계, 튜브몰드에 맨드럴을 삽입한 후, 금형으로 가압 성형하여 튜브몰드의 길이를 늘리면서 튜브몰드에 생성된 마모부를 제거하는 튜브몰드 가압성형단계, 튜브몰드의 하단부 외주면에 도금층을 형성하는 외경도금단계, 튜브몰드 가압성형단계 및 외경도금단계에 의해 최초 튜브몰드의 길이 및 외경칫수에 비해 늘어난 튜브몰드의 하단부를 절단가공하는 튜브절단가공단계, 튜브몰드 하단부의 내주면을 그라인딩하는 내경사상작업단계, 튜브몰드 하단부의 내주면에 도금층을 형성하는 내경도금단계; 및, 튜브몰드 하단부의 외주면을 그라인딩하는 외경사상작업단계를 포함한다.
이와 같은 튜브몰드 재생공법은, 마모부가 생성된 상기 튜브몰드 하단부를 최초 설계시와 같은 형상 및 길이와 도금상태가 되게 하여 연속 주조설비에 재설치하여 사용할 수 있게 되어 연속주조 제품의 생산단가 및 유지비용을 낮출 수 있는 효과를 제공할 수 있다.
연속, 주조, 튜브, 몰드, 철강

Description

튜브몰드 재생공법{Recycling method of tube mold}
도 1은 일반적인 연속주조 작업에 따른 튜브몰드의 상태를 나타낸 단면도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 튜브몰드 재생공법을 나타낸 순서도,
도 3은 도 2의 S3 단계를 나타낸 단면도,
도 4는 도 3의 S3 단계에 따른 튜브몰드의 부분 상태도,
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100:튜브몰드 110:마모부
200:맨드럴 300:금형
310:돌기부
본 발명은 재생공법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 제강공장에서 연속 주조작업에 사용되는 튜브몰드의 마모부를 가공하여 재사용할 수 있게 하는 튜브몰드 재생공법에 관한 것이다.
일반적으로 제강공장에서 연속 주조용으로 사용하는 몰드는 제품 형태에 따라 슬래브몰드(Slab mould), 빔 블랭크몰드(Beam blank mould), 불름몰드(Bloom mould), 튜브몰드(Tube mould)가 사용된다.
여기서, 튜브몰드는 용해된 쇳물을 연속적으로 통과시키면서 냉각되게 하여 요구되는 형상의 제품을 얻게 한다.
이러한, 튜브몰드의 형상은 용탕에서 수직으로 내려오는 쇳물을 수평방향으로 유도하기 위하여 곡률형상이 되어야 하고, 냉각과정의 열수축을 고려하여 단면형상이 점진적으로 감소하도록 형성한다.
그러나, 튜브몰드는 연속 주조시 쇳물이 이송하면서 응고하게 됨으로써 쇳물의 응고되는 외경부가 튜브몰드의 내경부를 슬라이딩하면서 마찰을 발생시키게 된다.
특히, 도 1에 도시한 바와 같이, 튜브몰드(1)의 하단 내주면에서 쇳물의 응고로 인한 마찰이 커지게 되면서 마모부(2)가 발생하게 되어 튜브몰드(1) 단부에서 테이퍼가 변형되어 연속 주조작업시 블랙아웃의 위험성을 내재하게 됨으로써, 요구되는 주조제품의 형상을 얻을 수 없게 된다.
따라서, 종래의 튜브몰드는 연속 주조작업에 사용시 일정시간 사용 후에 폐기처리하고, 새로운 튜브몰드로 교체 사용해야 함으로써, 연속 주조에 의한 제품 생산시 제품의 생산단가 및 설비 유지비용이 올라가는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 일정시간 사용한 튜브몰드를 재사용할 수 있도록 하여 연속 주조에 의한 제품의 생산단가 및 연속주조 설비의 유지비용을 적게 소요되도록 하는 튜브몰드 재생공법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다.
또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 연속 주조시 쇳물을 응고시키면서 일정한 사이즈로 연속적인 제품이 생산되게 하는 튜브몰드를 재사용할 수 있도록 하는 재생공법에 있어서, 마모부가 생성된 상기 튜브몰드의 도금층을 박리시키는 도금박리단계와; 도금층이 박리된 상기 튜브몰드를 그라인딩하는 내외경사상작업단계와; 상기 튜브몰드에 맨드럴을 삽입한 후, 금형으로 가압 성형하여 상기 튜브몰드에 생성된 마모부를 제거하는 튜브몰드 가압성형단계와; 상기 튜브몰드 하단부의 외주면에 도금층을 형성하는 외경도금단계와; 상기 튜브몰드 가압성형단계 및 상기 외경도금단계에 의해 최초 튜브몰드의 길이 및 외경 칫수에 비해 늘어난 상기 튜브몰드의 하단부를 절단 및 가공하는 튜브절단가공단계와; 상기 튜브몰드 내주면을 그라인딩하는 내경사상작업단계와; 상기 튜브몰드 하단부의 내주면에 도금층을 형성하는 내경도금단계; 및, 상기 튜브몰드 외주면을 그라인딩하는 외경사상작업단계를 포함한다.
그리고, 상기 도금박리단계는 상기 튜브몰드를 염산액에 담궈 도금층을 박리시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 튜브몰드 가압성형단계에서 상기 맨드럴은 상기 튜브몰드 제조시 설계단계에서 사용된 내경 칫수와 동일한 외경을 가지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 외경도금단계에서 상기 튜브몰드의 하단부 외주면에는 동도금이나 동용사하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 내경도금단계에서 상기 튜브몰드의 하단부 내주면에는 크롬도금하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 금형은 상기 튜브몰드의 외주면에 접하게 되는 면부에 복수개의 돌기부가 형성된 것을 사용하는 것이 바람직하다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어서는 아니되며, 발명자는 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.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 2는 본 발명에 의한 바람직한 일실시예에 따른 튜브몰드 재생공법에 대한 순서도이다.
도시된 바와 같이 본 실시예의 튜브몰드 재생공법은, 도금박리단계(S1), 내외경사상작업단계(S2), 튜브몰드 가압성형단계(S3), 외경도금단계(S4), 튜브절단 가공단 계(S5), 내경사상작업단계(S6), 내경도금단계(S7), 외경사상작업단계(S8)를 거쳐 연속 주조에 의해 마모부(110)가 생성된 튜브몰드(100)를 재사용할 수 있도록 가공하는 것이다.
먼저, 상기 튜브몰드(100)는 연속 주조시 쇳물을 응고시키면서 일정한 사이즈로 연속적인 제품이 생산되게 하는 것으로, 일정한 기간 사용하게 되면 하단부 내주면에는 마모부(110)가 형성된다.
이러한, 마모부(110)가 생성된 상기 튜브몰드(100)를 염산액에 담궈 내주면 및 외주면의 도금층을 박리되게 하는 도금박리단계(S1)를 수행한다.
상기 튜브몰드(100)의 도금박리단계(S1)가 완료되면, 상기 튜브몰드(100)의 도금층이 박리된 내주면 및 외주면을 그라인더를 이용하여 그라인딩하는 내외경사상작업단계(S2)를 실시한다.
이러한, 상기 내외경사상작업단계(S2)는 상기 튜브몰드(100) 하단부의 내주면 및 외주면 표면에 잔여하는 이물질의 제거 및 마모부(110)의 스크렛치 등을 제거하여 가압성형시 상기 튜브몰드(100) 내주면 및 외주면의 표면 조도를 향상되게 한다.
상기 내외경사상작업단계(S2)를 거쳐 상기 튜브몰드(100) 내주면 및 외주면에 대한 그라인딩 작업이 완료되면, 도 3에 도시한 바와 같이 상기 튜브몰드(100)에 맨드럴(Mandrel)(200)을 삽입한 후, 외부에서 금형(300)으로 가압 성형하는 튜브몰드(100) 가압성형단계(S3)를 수행한다.
이때, 상기 맨드럴(200)은 최초 상기 튜브몰드(100) 제조시 설계단계에서 사용된 내경 칫수와 동일한 외경을 가진다.
즉, 상기 맨드럴(200)은 마모부(110)가 형성되기 전인 상기 튜브몰드(100)의 내경에 대응되는 것을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 맨드럴(200)을 상기 튜브몰드(100)에 삽입되면, 금형(300)이 상기 튜브몰드(100)의 외측부를 가압성형하게 된다.
여기서, 상기 금형(300)은 도 4에 도시한 바와 같이 상기 튜브몰드(100)의 외주면에 접하게 되는 면부에 복수개의 돌기부(310)가 형성된 것을 사용하는 것이 바람직하다.
따라서, 돌기부(310)를 가지는 상기 금형(30)에 의해 가압되는 상기 튜브몰드(100)는 도 4와 같이 압축에 의한 형상이 변화되어 내주면의 마모된 부분을 채우더라도 길이방향으로 길이가 늘어나는 것을 최소화하게 된다.
상기 가압성형단계(S3)를 거쳐 상기 튜브몰드(100) 하단부의 내주면에 형성된 마모부(110)가 형상변화에 따라 채워지게 되면, 압축된 상기 튜브몰드(100) 하단부의 외주면에 도금층을 생성하는 외경도금단계(S4)를 거친다.
이러한, 상기 외경도금단계(S4)는 상기 튜브몰드(100) 하단부의 외주면에 동도금이나 동용사를 행하여 상기 가압성형단계(S4)에서 압축되면서 부피가 줄어든 부분을 금형(300)에 의해 압축되기 전 상기 튜브몰드(100)의 최초 설계단계시 칫수를 가질 수 있도록 두께를 증가시킴과 더불어 우수한 열전도율을 가지게 한다.
그리고, 상기 튜브몰드(100)의 하단부 외주면에 동도금을 행하는 상기 외경도금단계(S4)가 완료되면, 상기 가압성형단계(S3)에서 가압에 의해 늘어난 상기 튜브몰드(100)의 단부를 최초 상기 튜브몰드(100) 제조시 설계단계에서 사용된 길이와 동일 하게 되도록 상기 튜브몰드(100)의 늘어난 길이를 절단함과 더불어 도금부위를 가공하는 튜브절단 가공단계(S5)를 실시한다.
이러한, 상기 튜브절단 가공단계(S5)는 머시닝센터를 사용하여 최초 상기 튜브몰드(100) 제조시 설계단계의 길이와 상기 가압성형단계(S3) 및 상기 외경도금단계(S3)를 거친 상기 튜브몰드(100)의 길이 및 외경 칫수를 동일하게 하여 공정이 완료시 주조설비에 재설치를 가능하도록 한다.
상기 튜브몰드(100)의 하단부를 일정길이 절단 및 가공하는 상기 튜브절단 가공단계(S5)를 완료하면, 상기 튜브몰드(100)의 내주면을 그라인더로 그라인딩하는 내경사상작업단계(S6)를 수행한다.
즉, 상기 내경사상작업단계(S6)에 의해 상기 튜브몰드(100)의 내주면 표면 조도 향상 및 이물질을 제거하여 이후 수행하게 되는 상기 내경도금단계(S7)시 도금층의 접착을 용이하게 한다.
상기 튜브몰드(100)의 내주면을 그라인딩한 후에는 상기 튜브몰드(100)의 하단부 내주면을 크롬도금하는 내경도금단계(S7)를 수행한다.
따라서, 상기 내경도금단계(S7)는 상기 도금박리단계(S1)와 상기 내외경사상작업단계(S2) 및 상기 내경사상작업단계(S6)를 거치면서 내주면의 도금층이 제거된 상기 튜브몰드(100)의 하단부 내주면에 최초 제조시의 상태와 같은 상태가 되도록 크롬도금을 수행하여 상기 튜브몰드(100) 하단부의 내주면이 최초 제조시와 같은 내마모성을 가지게 한다.
상기 내경도금단계(S6)가 완료되면, 상기 튜브몰드(100)의 외주면을 그라인더 를 이용하여 그라인딩하는 외경사상작업단계(S8)를 수행한다.
이러한, 상기 외경사상작업단계(S8)는 상기 튜브몰드(100) 외주면의 이물질을 제거하고, 표면조도를 향상되게 한다.
이와 같은 재생단계를 거치면 마모부(110)가 생성된 상기 튜브몰드(100) 하단부의 내주면이 최초 설계시와 같은 형상 및 길이와 도금상태가 됨으로써 연속 주조설비에 재설치하여 사용할 수 있게 된다.
상술한 바와 같은 본 발명의 튜브몰드 재생공법은, 마모부가 생성된 상기 튜브몰드 하단부를 최초 설계시와 같은 형상 및 길이와 도금상태가 되게 하여 연속 주조설비에 재설치하여 사용할 수 있게 되어 연속주조 제품의 생산단가 및 유지비용을 낮출 수 있는 효과를 제공한다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등 범위내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

Claims (6)

  1. 연속 주조시 쇳물을 응고시키면서 일정한 사이즈로 연속적인 제품이 생산되게 하는 튜브몰드를 재사용할 수 있도록 하는 재생공법에 있어서,
    마모부가 생성된 상기 튜브몰드의 도금층을 박리시키는 도금박리단계와;
    도금층이 박리된 상기 튜브몰드를 그라인딩하는 내외경사상작업단계와;
    상기 튜브몰드에 맨드럴을 삽입한 후, 금형으로 가압 성형하여 상기 튜브몰드에 생성된 마모부를 제거하는 튜브몰드 가압성형단계와;
    상기 튜브몰드 하단부의 외주면에 도금층을 형성하는 외경도금단계와;
    상기 튜브몰드 가압성형단계 및 상기 외경도금단계에 의해 최초 튜브몰드의 길이 및 외경 칫수에 비해 늘어난 상기 튜브몰드의 하단부를 절단 및 가공하는 튜브절단가공단계와;
    상기 튜브몰드 내주면을 그라인딩하는 내경사상작업단계와;
    상기 튜브몰드 하단부의 내주면에 도금층을 형성하는 내경도금단계; 및,
    상기 튜브몰드 외주면을 그라인딩하는 외경사상작업단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 튜브몰드 재생공법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 도금박리단계는 상기 튜브몰드를 염산액에 담궈 도금층을 박리시키는 것을 특징으로 하는 튜브몰드 재생공법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 튜브몰드 가압성형단계에서 상기 맨드럴은 상기 튜브몰드 제조시 설계단계에서 사용된 내경 칫수와 동일한 외경을 가지는 것을 특징으로 하는 튜브몰드 재생공법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 외경도금단계에서 상기 튜브몰드의 하단부 외주면에는 동도금이나 동용사하는 것을 특징으로 하는 튜브몰드 재생공법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 내경도금단계에서 상기 튜브몰드의 하단부 내주면에는 크롬도금하는 것을 특징으로 하는 튜브몰드 재생공법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 금형은 상기 튜브몰드의 외주면에 접하게 되는 면부에 복수개의 돌기부가 형성된 것을 특징으로 하는 튜브몰드 재생공법.
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