KR100977768B1 - 쌍롤식 박판주조기의 탕면레벨 측정카메라 시야 확보용위어댐 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 쌍롤식 박판주조기의 탕면레벨 측정카메라 시야 확보용 위어댐 구조에 관한 것으로, 쌍롤식 박판주조기에서 탕면에 침지되어 스컴이 주편으로 혼입되는 것을 막도록 설치되며 침지부와 비침지부로 구분되는 위어댐 구조에 있어서; 상기 위어댐은 침지부의 일측 상단으로부터 비침지부를 향해 상향 경사지게 경사면이 형성되고, 상기 경사면이 형성된 부분만큼 상기 비침지부가 절삭제거되며, 상기 경사면이 탕면레벨 측정용 카메라가 설치된 쪽 에지댐을 향해 배치된 구성으로 이루어진다.

본 발명에 따르면, 스컴이 주편으로 혼입되는 것을 방지하기 위해 탕면에 침지시키는 위어댐을 항상 균일한 깊이로 침지시킬 수 있어 스컴 혼입 방지를 극대화시키는 효과와, 에지댐이 마모되더라도 항상 일정 크기 이상의 카메라 측정시야를 확보할 수 있게 되어 탕면레벨 제어불량이 제거되는 효과를 얻을 수 있다.

탕면, 탕면레벨, 측정카메라, 카메라 측정시야, 위어댐, 에지댐

Description

쌍롤식 박판주조기의 탕면레벨 측정카메라 시야 확보용 위어댐 구조{STRUCTURE OF WEIR DAM FOR VIEW GUARANTEE OF MOLTEN STEEL LEVEL MEASURING CAMERA IN THE TWIN ROLL TYPE STRIP CASTER}

본 발명은 쌍롤식 박판주조기의 탕면레벨 측정카메라 시야 확보용 위어댐 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탕면에 부상된 스컴의 주편내 혼입을 막기 위해 구비되는 위어댐(Weir Dam)의 구조를 개선하여 탕면레벨을 측정하기 위해 설치된 카메라의 시야를 주조 말기까지 충분히 확보할 수 있음은 물론 위어댐의 침지깊이도 쉽게 판별하여 제어할 수 있도록 한 쌍롤식 박판주조기의 탕면레벨 측정카메라 시야 확보용 위어댐 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 쌍롤식 박판주조기는 회전하는 한쌍의 주조롤 사이로 용강을 공급하여 그 용강으로부터 직접 수 mm 두께의 박판제품을 연속적으로 제조하는 설비를 말한다.

이러한 박판주조기를 통한 박판제품은 예컨대, 냉각수에 의해 냉각되면서 회전하는 한쌍의 주조롤 및 이들의 측면을 밀봉하는 에지댐에 의해 형성된 용강풀로 용강이 공급된 후 주조롤 표면과 접촉 응고되면서 얇은 응고셀을 형성하게 되고, 이 응고셀들이 최근접점에서 합체되어 일정한 두께로 연속 제조되는 형태로 생산되게 된다.

예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 턴디쉬(1)에 수강된 용융금속인 용강(10)이 노즐을 통해 서로 반대방향으로 회전하는 두 개의 주조롤(3,4) 사이로 주입되고, 주입된 용강(10)은 냉각되면서 응고되어 응고쉘을 형성하게 되며, 이후 롤 닢을 통해 압하되면서 빠져나가 박판 주편(5)을 형성하게 된다.

이때, 상기 주조롤(3,4)의 양단에는 밀폐를 위해 에지댐(6)이 설치된다.

그리고, 도 2 및 도 3의 (a)에서와 같이, 탕면레벨을 측정하기 위한 카메라(7)가 설치되며, 상기 카메라(7)는 위어댐(Weir Dam)(8)과 에지댐(6) 사이의 공간, 즉 도면상 원형점선으로 표시된 부분(이하 '카메라 측정시야(9)'라 함)을 촬영하여 탕면레벨을 계측하게 된다.

여기에서, 탕면레벨을 일정하게 유지시키는 것은 안정적인 주조를 위해 매우 중요한 사항이며, 또한 상기 위어댐(8)은 탕면에서 발생되는 스컴(Scum)이 주편(5)으로 혼입되는 것을 막아 주편(5)의 품위를 향상시키기 위한 것으로 일정 깊이만큼 침지되어야 한다.

그런데, 상기 에지댐(6)은 도 3의 (a),(b)에 도시된 바와 같이, 주조 말기로 갈수록 주조롤(3,4)과의 마찰접촉에 의해 마모되면서 위어댐(8) 쪽으로 밀려들어오게 되므로 사실상 카메라 측정시야(9)가 대폭 줄어들게 되어 탕면레벨을 정확하게 측정할 수 없다는 한계를 갖게 된다.

아울러, 이와 같은 탕면레벨 측정불량은 주조 불안정을 야기시키고, 경우에 따라서는 주조 중단사고까지 초래하기도 하였다.

나아가, 상기 위어댐(8)의 경우에도 용강(10)의 탕면(11)에 침지되는 부분인 침지부(8a)와, 침지되지 않는 부분인 비침지부(8b)로 나뉠 수 있는데, 종래에는 이 침지부(8a)의 깊이를 작업자의 숙련도에 따라 일정깊이로 맞추고 있었기 때문에 위어댐(8)의 침지시 침지부(8a)의 깊이가 일정하지 않아 경우에 따라서는 규정에 미달된 깊이로 침지됨으로써 스컴이 주편(5)으로 혼입되고, 그에 따라 주편(5)의 품위 하락을 초래하는 등의 문제도 있어 왔다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출한 것으로, 주조 말기로 갈수록 에지댐의 마모가 심해 카메라 측정시야가 작아져 탕면레벨 측정이 어려웠던 것을 위어댐의 구조를 변형시킴으로써 카메라 측정시야도 충분히 확보하면서 위어댐의 침지깊이도 항상 일정하게 조절할 수 있도록 한 쌍롤식 박판주조기의 탕면레벨 측정카메라 시야 확보용 위어댐 구조를 제공함에 그 주된 해결 과제가 있다.

본 발명은 상기한 해결 과제를 달성하기 위한 수단으로, 쌍롤식 박판주조기에서 탕면에 침지되어 스컴이 주편으로 혼입되는 것을 막도록 설치되며 침지부(110)와 비침지부(120)로 구분되는 위어댐 구조에 있어서; 상기 비침지부(120)의 일측 하부에는 상기 침지부(110)의 일측 상단으로부터 10~45°의 경사각으로 상향 경사진 경사면(130)이 형성되고, 상기 경사면(130)의 상측의 나머지 비침지부는 절삭 제거되며, 탕면레벨 측정용 카메라가 설치되어 있는 에지댐을 향해 상기 경사면(130)이 배치되도록 위어댐(100)을 설치한 것을 특징으로 하는 쌍롤식 박판주조기의 탕면레벨 측정카메라 시야 확보용 위어댐 구조를 제공한다.

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본 발명에 따르면, 스컴이 주편으로 혼입되는 것을 방지하기 위해 탕면에 침지시키는 위어댐을 항상 균일한 깊이로 침지시킬 수 있어 스컴 혼입 방지를 극대화시키는 효과와, 에지댐이 마모되더라도 항상 일정 크기 이상의 카메라 측정시야를 확보할 수 있게 되어 탕면레벨 제어불량이 제거되는 효과를 얻을 수 있다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명에 따른 위어댐 구조를 보인 예시적인 정면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 위어댐의 설치상태를 보인 개념적인 단면도이다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 위어댐(100)은 탕면(200)에 침지되는 침지부(110)와, 탕면(200)에 침지되지 않고 그 상부에 위치되는 비침지부(120)로 구분된다.

이때, 상기 침지부(110)와 비침지부(120)를 육안으로도 쉽게 구분할 수 있도록 침지부(110)의 일측단에서 비침지부(120)의 내측을 향해 상향 경사진 형태로 경사면(130)이 형성된다.

즉, 상기 침지부(110)와 비침지부(120)는 경사면(130)의 폭 만큼 상하방향으로 단차를 가지게 되며, 그 단차진 폭은 절삭되어 제거되는 바, 이를 절삭폭(W)이라 칭하기로 한다.

그리고, 상기 경사면(130)은 대략 10~45°의 각도범위를 갖고 경사지게 형성됨이 바람직하다.

여기에서, 상기 경사면(130)의 경사각을 굳이 한정할 필요는 없으나 경사각이 너무 클 경우 카메라 측정시야(300)를 주조 말기까지 충분히 확보할 수 없고, 경사각이 너무 작을 경우에는 충분한 카메라 측정시야(300) 확보를 위해 절삭폭(W)을 크게해야 하며 이로 인해 많은 양이 절삭되면서 자원낭비를 초래하므로 이를 방지하면서 이상적인 위어댐(100) 모델을 구축하기 위해서는 상기 범위가 가장 합리적이다.

한편, 상기와 같은 구조를 갖는 위어댐(100)은 소위 박판주조기에서 사용되는 모든 위어댐에 적용되는 것이 아니라, 카메라(도 3의 '7')가 설치된 부근의 에지댐(410)과 최근접 설치된 쪽의 위어댐만 그러한 구조를 갖는 것이며, 이때 경사면(130)이 형성된 부분이 에지댐(410)을 향하도록 배치되는 것이다.

이러한 설명을 부가하는 이유는, 주지된 바와 같이 위어댐(100)은 동일크기의 조각들이 하나의 플레이트에 다수개 조립되어 1세트를 이루도록 구성된 것이기 때문에 오해를 배제하기 위함이다.

이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 작동관계는 다음과 같다.

먼저, 위어댐(100)을 탕면(200)에 침지시키게 되는데, 이때 본 발명에 따른 위어댐(100)에는 경사면(130)이 형성되어 있으므로 경사면(130)의 끝단을 기준선으로 하여 이 부분까지 침지시키게 되면 자동적으로 균일한 깊이로 위어댐(100)이 침지되게 된다.

즉, 기존에는 작업자가 목측하여 임의로 침지깊이를 조절하면서 침지시켰으나 본 발명에서는 경사면(130)의 하단까지만 침지시키면 되므로 항상 침지깊이를 일정하게 유지할 수 있고, 또 침지작업도 편리하게 된다.

이 상태에서, 주조가 개시되어 주조 말기로 향하게 되면 에지댐(410)은 서서히 마모되면서 위어댐(100) 쪽으로 밀려 들어오게 되는데, 설혹 그렇게 밀려 들어와 최대로 마모된 상태가 되더라도 본 발명에 따른 위어댐(100)은 절삭폭(W)만큼의 공간을 항상 유지하게 되므로 카메라 측정시야(300)는 언제나 충분하게 확보한 상태를 유지하게 된다.

따라서, 작업자는 카메라로부터 측정된 영상정보를 바탕으로 탕면레벨을 항상 일정하게 유지시킬 수 있게 되어 주조불량이나 혹은 주조불능의 문제를 방지할 수 있게 된다.

도 1은 일반적인 박판주조기를 이용한 박판 주조공정의 개념도,

도 2는 종래 기술에 따른 카메라 측정시야를 보인 요부 사시도,

도 3의 (a)는 종래 기술에 따른 위어댐의 설치상태도, (b)는 주조중 에지댐의 마모에 따른 카메라 측정시야 감소상황을 보인 예시적인 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 위어댐 구조를 보인 예시적인 정면도,

도 5는 본 발명에 따른 위어댐의 설치상태를 보인 개념적인 단면도.

♧ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♧

100....위어댐 110....침지부

120....비침지부 130....경사면

200....탕면 300....카메라 측정시야

400....주조롤 410....에지댐

Claims (2)

1. 쌍롤식 박판주조기에서 탕면에 침지되어 스컴이 주편으로 혼입되는 것을 막도록 설치되며 침지부(110)와 비침지부(120)로 구분되는 위어댐 구조에 있어서;

   상기 비침지부(120)의 일측 하부에는 상기 침지부(110)의 일측 상단으로부터 10~45°의 경사각으로 상향 경사진 경사면(130)이 형성되고,

   상기 경사면(130)의 상측의 나머지 비침지부는 절삭 제거되며,

   탕면레벨 측정용 카메라가 설치되어 있는 에지댐을 향해 상기 경사면(130)이 배치되도록 위어댐(100)을 설치한 것을 특징으로 하는 쌍롤식 박판주조기의 탕면레벨 측정카메라 시야 확보용 위어댐 구조.
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