KR100797991B1 - 박판 주조기 롤 표면의 이물질 제거 및 요철 형성 장치 - Google Patents

박판 주조기 롤 표면의 이물질 제거 및 요철 형성 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 박판 주조기 롤 표면의 이물질 제거 및 요철 형성 장치에 관한 것으로, 이물질을 원활히 제거하는 동시에, 주위 설비에 대한 간섭을 배제하여 안정적으로 롤의 표면에 요철을 형성할 수 있는 박판 주조기 롤 표면의 이물질 제거 및 요철 형성 장치를 제공한다. 이를 위한 본 발명은 적어도 세 개로 분할되어 수평운동 가능하게 맞물리게 배치되고, 일측에 외부로부터 공기가 주입되는 공기주입구가 형성되며, 주입된 공기압에 의해 주조롤을 타격하는 피스톤이 일정 간격으로 내장되고, 양측에 중심축이 외부로 돌출 형성된 튜브 조립체와; 상기 튜브 조립체가 수평 이동 가능하게 제 1 탄성부재를 통하여 상기 튜브 조립체 일측의 중심축을 지지하고, 타측의 중심축을 고정 지지하되, 상기 타측의 중심축이 외부로 돌출되도록 관통홀이 형성된 지지부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. 상기와 같은 구성에 의해 본 발명은 요철의 형성이 볼 분사식보다 용이하며, 볼 분사에 의해 미세한 볼이 주위설비의 작동에 간섭을 주는 일이 없고, 반 영구적으로 사용할 수 있으며, 요철 깊이를 공기압에 의해 조절할 수 있고, 롤 표면의 각 부위를 골고루 타격하며 캠 휠의 회전 속도에 따라 요철 형성 간격도 조절할 수 있는 효과가 있다.
숏블라스트, 박판 주조기, 요철, 이물질

Description

박판 주조기 롤 표면의 이물질 제거 및 요철 형성 장치{Device for cleaning scale and providing unevenness of strip casting roll surface}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 박판 주조기 롤 표면 이물질 제거 및 요철 형성 장치의 사시도.
도 2는 도 1의 분해 사시도.
도 3a 내지 도 3c는 도 2의 주요부의 단면도.
도 4는 도 1의 단면도.
도 5는 종래의 박판 주조기의 단면도.
도 6은 종래의 숏블라스트기의 확대 단면도.
도 7은 도 5의 평면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 박판 주조기 롤 표면 이물질 제거 및 요철 형성 장치
11 : 상단 튜브 12 : 중간 튜브
13 : 하단 튜브 14 : 스프링
15 : 피스톤 16 : 볼트
17 : 너트 18 : 튜브 플레이트
19 : 휠 20 : 캠 홈
21 : 고정 스토퍼 22 : 고정 플레이트
23 : 니플 24 : 나사부
30 : 구동 모터 31 : 구동 벨트
32 : 공기 공급기 33 : 공기 호스
본 발명은 박판 주조기 롤 표면의 이물질 제거 및 요철 형성 장치에 관한 것으로, 특히, 박판 주조 중 쌍 롤의 표면에 발생되는 흑피 등의 이물질을 제거함과 동시에 주조 초기와 연주시 주조말기의 숏 브라스트 횟수 및 간격을 달리하여 표면에 요철을 형성하여 롤 표면의 균등한 요철 형성 및 이물질 제거를 원활하게 할 수 있는 장치에 관한 것이다
최근 부각되고 있는 박판 조주(S/C;strip casting) 공정은 두 개의 회전하는 롤에 용강을 부어 얇은 주편을 생산하는 기술이다. 이러한 박판 주조 중에는 롤의 표면에 이물질이 흡착되는데, 이를 제거하기 위하여 브러쉬 롤을 채용하였으나, 주조가 장시간 계속될 경우에는 브러쉬 롤에 의해 롤 표면의 요철 부위가 마모되어 용융금속의 접촉성 등의 주조성이 저하됨으로써 주편에 미세한 크랙이 발생한다. 이를 방지하고자 박판 주조에서는 미세한 볼(Steel Ball)을 공기(Air)에 의해 롤 표면에 분사하여 요철을 형성한다.
도 5는 종래의 박판 주조기의 단면도이고, 도 6은 종래의 숏블라스트기의 확 대 단면도이며, 도 7은 도 5의 평면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 숏블라스트기(200)는 주조롤(100)의 측면 하단부에 배치되어 흡입된 볼을 공기압에 의해 분사함으로써, 주조롤(100)의 표면에 잔존하는 흑피 등의 이물질을 제거함과 동시에 요철을 형성시킨다.
이러한 숏브라스트의 채용은 박판 주조에서 장시간 동안 주조하기 위하여 불가피하지만, 종래의 볼 분사 방식은 제반 문제를 야기한다.
즉, 볼이 분사되면서 밀폐된 공간을 벗어나서 주조롤(100)의 새들 장치 등에 침투하거나 분사 충격 및 반동으로 주위 설비에 침투되어 설비의 성능에 문제가 되고, 볼과 함께 낙하된 흑피는 반복 사용에 따라 이물질이 혼입되어 그 효율이 저하되는 문제점이 있다.
한편, 숏블라스트기(200)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 볼 분사 노즐의 각도가 서로 겹침으로 인해 볼 분사능력이 저하되고 밀폐된 공간에서 제거된 흑피가 낙하되어 요철 형성 효율을 저하시키는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 주조 롤 표면의 흑피 등의 이물질을 원활히 제거하는 동시에, 볼의 분사 시 주위 설비에 대한 간섭을 배제하여 안정적으로 롤의 표면에 요철을 형성하고 용융금속과의 접촉성을 향상시켜 주편의 표면 크랙 발생을 억제할 수 있는 박판 주조기 롤 표면의 이물질 제거 및 요철 형성 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 적어도 세 개로 분할되어 수평운동 가능하게 맞물리게 배치되고, 일측에 외부로부터 공기가 주입되는 공기주입구가 형성되며, 주입된 공기압에 의해 주조롤을 타격하는 피스톤이 일정 간격으로 내장되고, 양측에 중심축이 외부로 돌출 형성된 튜브 조립체와; 상기 튜브 조립체가 수평 이동 가능하게 제 1 탄성부재를 통하여 상기 튜브 조립체 일측의 중심축을 지지하고, 타측의 중심축을 고정 지지하되, 상기 타측의 중심축이 외부로 돌출되도록 관통홀이 형성된 지지부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명은 원형으로 이루어지고, 그 중앙에 원형 홈이 형성되되, 홈의 깊이가 한방향으로 점점 증가하는 형상을 가지며, 상기 홈에 상기 지지부의 외부로 돌출된 상기 각 튜브 조립체의 중심축이 삽입되어 모터에 의해 구동되는 휠을 추가로 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 튜브 조립체가, 폭 방향의 일측면이 타측면보다 큰 직경으로 이루어지고 그 중앙에 단부가 형성된 관통홀이 일정간격으로 형성된 튜브와; 원통 형상을 가지며 그 상면 중앙에 침 형상의 돌출부가 형성되되, 상기 튜브의 관통홀에 제 2 탄성부재를 통하여 수평 운동가능하게 삽입되는 피스톤과; 상기 튜브의 관통홀에 대응하는 위치에 홈부가 형성되고, 상기 각 홈부를 일직선으로 연결하는 통로가 형성되며, 상기 통로의 일측이 상기 공기주입구와 연통하며, 상기 튜브의 상기 피스톤 삽입측면에 결합되는 튜브 플레이트를 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 튜브 플레이트에 형성된 홈부의 직경이 상기 피스톤의 원통 직경보다 작은 것일 수 있다.
바람직하게는 상기 튜브 각각이 요철 구조에 의해 서로 맞물리게 배치될 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 박판 주조기 롤 표면 이물질 제거 및 요철 형성 장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 분해 사시도이며, 도 3a 내지 도 3c는 도 2의 주요부의 단면도이고, 도 4는 도 1의 단면도이다.
본 발명의 실시예에 따른 박판 주조기 롤 표면의 이물질 제거 및 요철 형성장치(10)는 세 개의 튜브(11~13)와 튜브 플레이트(18)로 이루어진 튜브 조립체와, 상기 튜브 조립체가 수평 이동 가능하게 스프링(14a)을 통하여 지지하는 지지부와, 상기 튜브 조립체의 일측에 배치되어 구동 모터(30)에 의해 구동되는 휠(19)로 구성된다.
튜브 조립체는 상단 튜브(11), 중간 튜브(12) 및 하단 튜브(13)로 분할되어 수평운동 가능하게 맞물리게 배치되고, 일측에 외부로부터 공기가 주입되는 공기주입구인 니플(23)이 형성되며, 주입된 공기압에 의해 주조롤(100)을 타격하는 피스톤(15)이 일정 간격으로 내장되고, 양측에 중심축이 외부로 돌출 형성된다.
각 튜브(11~13)는 중간 폭 방향의 일측면이 타측면보다 큰 직경으로 이루어지고 그 중앙에 단부가 형성된 관통홀이 일정간격으로 형성되고, 요철 구조에 의해 서로 맞물리게 배치된다.
피스톤(15)은 원통 형상을 가지며 그 상면 중앙에 침 형상의 돌출부가 형성 되고, 각 튜브(11~13)의 관통홀에 스프링(14b)을 통하여 수평 운동가능하게 삽입된다.
튜브 플레이트(18)는 각 튜브(1~3)의 관통홀에 대응하는 위치에 홈부가 형성되고, 상기 각 홈부를 일직선으로 연결하는 통로가 형성되며, 상기 통로의 일측이 니플(23)과 연통하고, 각 튜브(11~13)의 피스톤(15) 삽입측면에 결합된다. 바람직하게는 튜브 플레이트(18)에 형성된 홈부의 직경은 피스톤(15)의 원통 직경보다 작게 형성된다.
지지부는 각 튜브(11~13) 양측의 중심축을 지지하는 고정 스토퍼(21)와 상단부를 고정 지지하는 고정 플레이트(22)로 이루어지고, 고정 스토퍼(21)의 일측은 각 튜브(11~13)의 중심축이 외부로 돌출되도록 관통홀이 형성된다.
휠(19)은 원형으로 이루어지고, 그 중앙에 원형의 캠 홈(20)이 형성되며, 캠 홈(20)의 깊이는 한방향으로 점점 증가하는 형상을 가지며, 캠 홈(20)에 고정 스토퍼(21)의 관통홀을 통하여 외부로 돌출된 각 튜브(11~13)의 중심축이 삽입되고, 구동 벨트(31)를 통하여 구동 모터(30)에 의해 구동된다.
이러한 박판 주조기 롤 표면의 이물질 제거 및 요철 형성장치(10)의 결합 구성을 보다 상세히 설명하면, 먼저, 상단 튜브(11)가 중간 튜브(12)의 요철 부위와 조립되고 중간 튜브(12)의 하단에 하단 튜브(13)가 맞물리게 배치되는데, 여기서, 상단 튜브(11)과 하단 튜브(13)는 중간 튜브(12)와 좌,우로 작은 힘에 의해서도 원활히 움직일 수 있도록 요철 구조에 의해 가이드를 형성한다.
상단 튜브(11), 중간 튜브(12), 하단 튜브(13) 일측 중심축에는 스프링(14a) 이 삽입되고, 각 튜브(11~13) 양측 중심축에는 고정 스토퍼(21)가 결합된다. 고정 스토퍼(21)의 상부 탭 부분에는 고정 플레이트(22)가 배치되어 볼트(16)에 의해 고정된다.
조립된 튜브(11~13) 관통홀의 직경이 큰 부분에 스프링(14b)이 삽입되는 동시에 피스톤(15)이 삽입되고, 그 위에 다시 튜브 플레이트(18)가 볼트(16)에 의해 체결된다. 각 튜브(11~13)와 튜브 플레이트(18)의 접촉면은 기밀을 가지도록 형성한다. 여기서, 튜브 플레이트(18)의 홈부 직경은 피스톤(15)의 직경 보다 작게 형성하면, 공기 흡입시 피스톤(15)의 끼임을 방지할 수 있다.
튜브 플레이트(18) 일측의 니플(23)은 공기 호스(33)가 연결되어 공기 공급기(32)로부터 공기압이 공급된다.
중간 튜브(12) 일측 중심축에 형성된 나사부(24)에 휠(19)이 삽입되어 너트(17)에 의해 체결된다. 이때, 휠(19)의 캠 홈(20)에 상단 튜브(11) 및 하단 튜브(13) 일측의 중심축이 삽입되는데, 이 캠 홈(20)은 캠의 원리를 응용하여 그 깊이가 점점 깊게 형성되어 시작점과 끝점의 높이 차를 형성하도록 한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 박판 주조기 롤 표면의 이물질 제거 및 요철 형성 장치의 동작을 설명한다.
먼저, 공기 공급기(32)로부터 공기가 공급되면, 공기 호스(33)에 연결된 니플(23)을 통하여 공기가 튜브 플레이트(18)의 홈부로 유입되는데, 이때, 유입된 공기는 홈부에 일직선으로 형성된 통로를 통하여 니플(23)측 홈부로부터 말단 홈부까지 공급된다.
튜브 플레이트(18)의 홈부에 공급된 공기의 압력에 의해 각 홈부에 대응하는 위치의 피스톤(15)이 주조롤(100)을 타격할 수 있도록 가압된다. 한편, 공기 공급기(32)에 의해 인입된 공기는 미리 설정된 시간이 경과하면 배출됨으로써, 피스톤(15)은 스프링(14b)에 의해 원위치로 복귀된다. 즉, 주조롤(100) 회전 시 공기압에 의해 피스톤(15)이 전진하여 주조롤(100)을 타격하고 스프링(14b)에 의해 복귀되는 동작을 반복함으로써, 주조롤(100) 표면의 이물질 제거 및 요철 형성을 용이하고 안정하게 달성할 수 있다.
또한, 휠(19)은 구동 벨트(31)를 통하여 구동 모터(30)에 의해 구동되는데, 여기서, 캠 홈(20)에 삽입된 상단 튜브(11) 및 하단 튜브(13) 일측의 중심축은 캠 홈(20)의 깊이의 차이에 따라 서로 다른 위치를 가지게 된다. 이러한 위치 차이에 의해 각 튜브(11~13)는 요철 구조를 따라 일방향으로 유동되고 스프링(14a)에 의해 원위치됨으로써, 휠(19)의 회전에 따라 각 튜브(11~13)가 좌우의 수평방향으로 유동된다.
이와 같이 휠(19)의 회전 속도에 따라 상단 튜브(11) 및 하단 튜브(13)가 유동함으로써, 피스톤(15)에 의해 타격되는 주조롤(100)의 요철 간격을 임의로 조정할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 박판 주조기 롤 표면의 이물질 제거 및 요철 형성 장치는 본 발명은 기존의 볼 분사 방식을 탈피하여 수 개의 피스톤을 장착하고 공기압에 의해 피스톤을 타격하고 스프링에 의해 원위치 함으로 써, 볼 분사식보다 요철의 형성 및 이물질 제거가 용이하며, 볼 분사에 의해 미세한 볼이 주위설비의 작동에 간섭을 주는 일이 없고, 반 영구적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 공기압에 의한 피스톤의 타격으로 요철을 형성함으로써, 요철 깊이를 공기압에 의해 조절할 수 있고, 캠 홀이 형성된 휠에 의해 각 튜브가 좌우로 유동됨으로써, 롤 표면의 각 부위를 골고루 타격하며 캠 휠의 회전 속도에 따라 요철 형성 간격도 조절할 수 있다.

Claims (5)

  1. 적어도 세 개로 분할되어 수평운동 가능하게 맞물리게 배치되고, 일측에 외부로부터 공기가 주입되는 공기주입구가 형성되며, 주입된 공기압에 의해 주조롤을 타격하는 피스톤이 일정 간격으로 내장되고, 양측에 중심축이 외부로 돌출 형성된 튜브 조립체와;
    상기 튜브 조립체가 수평 이동 가능하게 제 1 탄성부재를 통하여 상기 튜브 조립체 일측의 중심축을 지지하고, 타측의 중심축을 고정 지지하되, 상기 타측의 중심축이 외부로 돌출되도록 관통홀이 형성된 지지부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 박판 주조기 롤 표면의 이물질 제거 및 요철 형성 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    원형으로 이루어지고, 그 중앙에 원형 홈이 형성되되, 홈의 깊이가 한방향으로 점점 증가하는 형상을 가지며, 상기 홈에 상기 지지부의 외부로 돌출된 상기 각 튜브 조립체의 중심축이 삽입되어 모터에 의해 구동되는 휠을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 박판 주조기 롤 표면의 이물질 제거 및 요철 형성 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 튜브 조립체는,
    폭 방향의 일측면이 타측면보다 큰 직경으로 이루어지고 그 중앙에 단부가 형성된 관통홀이 일정간격으로 형성된 튜브와;
    원통 형상을 가지며 그 상면 중앙에 침 형상의 돌출부가 형성되되, 상기 튜브의 관통홀에 제 2 탄성부재를 통하여 수평 운동가능하게 삽입되는 피스톤과;
    상기 튜브의 관통홀에 대응하는 위치에 홈부가 형성되고, 상기 각 홈부를 일직선으로 연결하는 통로가 형성되며, 상기 통로의 일측이 상기 공기주입구와 연통하며, 상기 튜브의 상기 피스톤 삽입측면에 결합되는 튜브 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 박판 주조기 롤 표면의 이물질 제거 및 요철 형성 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 튜브 플레이트에 형성된 홈부의 직경은 상기 피스톤의 원통 직경보다 작은 것을 특징으로 하는 박판 주조기 롤 표면의 이물질 제거 및 요철 형성 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 튜브 각각은 요철 구조에 의해 서로 맞물리게 배치되는 것을 특징으로 하는 박판 주조기 롤 표면의 이물질 제거 및 요철 형성 장치.
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