KR101010630B1 - 메니스커스쉴드위어쉬프팅 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용강(15)을 직접 박판으로 주조하는 쌍롤식 박판주조기의 메니스커스쉴드위어쉬프팅(Meniscus Shield Weir shifting) 장치에 관한 것으로 특히 장시간 주조 시 에지댐 내부에 장착된 내화물(12)이 마모되면서 점차 내화물(12)이 주조롤(11)의 중앙으로 이동하게 되어 위어(14)와 에지댐 사이의 간격이 좁아지면서 용강(15) 흐름이 균일하지 않게 되어 용강(15)의 상부에 발생된 스컴 등의 불순물이 유출되어 스트립에 혼입되면서 발생하는 크랙 등의 품질에 문제를 해결하고자, 축(13) 말단의 양쪽에 설치되어 있고 스톱퍼축(27)과 본체(24)와 스톱퍼헤드(21)로 구분되어 있고 상기 스톱퍼축(27)은 스프링이 삽입된 스톱퍼가이드(26)에 끼워져 있고 상기 스톱퍼헤드(21)는 에지댐의 내화물(12)과 접촉하고 있으며 상기 본체(24)의 수직방향으로 메니스커스쉴드위어(16)가 설치된 스톱퍼를 이용하여 생산 공정 중 에지댐의 내화물(12)이 마모되어도 내화물(12)과 메니스커스쉴드위어(16) 간의 간격을 항상 일정하게 유지하여 용강(15)의 흐름을 균일하게 하는 장치에 관한 것이다.

쌍롤, 박판주조, 메니스커스쉴드, 위어, 에지댐, 내화물

Description

메니스커스쉴드위어쉬프팅 장치{An apparatus for meniscus shield weir shifting}

박판으로 주조하는 쌍롤식 박판주조기에서 양 주조롤(11)과 상기 주조롤(11) 측면에 설치된 에지댐 사이에 공급된 용강(15)이 형성하는 용탕 표면의 탕면류를 균일하게 제어하기 위하여 주조롤(11)과 용강공급노즐 사이에 설치되는 쌍롤식 박판주조기의 메니스커스쉴드위어쉬프팅 장치에 관한 것이다.

스트립캐스팅(Strip Casting) 공정은 회전하는 쌍롤에 용강(15)을 부어 박판의 코일을 생산하는 기술이다.

주조롤(11)의 상부에는 메니스커스쉴드(Meniscus Shield)가 있어 용강(15)과 산소가 접촉하는 것을 막아 산화현상을 방지한다. 이때 메니스커스쉴드는 외기의 유입을 막아주고 질소와 같은 불활성 가스가 분출되어 항상 불활성 분위기를 만들어 준다.

용강공급노즐에서 공급되는 용강(15)은 쌍롤과 에지댐에 가두어져 쌍롤의 닙사이로 빠져 나가 박판을 만들게 되는데, 양 주조롤(11)과 용강공급노즐 사이에 설 치된 위어(14)(weir)는 용강(15)이 주조롤(11) 측면으로 흐르게 하여 박판의 중앙부로 탕면 불순물질인 스컴(scum)이 유입되는 것을 막는 역할을 한다.

상기 스컴이 제품에 유입되게 되면, 표면 광택도가 불량하고, 이후 공정에서는 스컴의 주변에서 균열 등이 발생하여 결국에는 파단으로 이어져 생산성과 품질에 악영향을 미치게 된다. 위어(14)를 이용한 스컴의 유동제어는 스컴이 탕면의 일부에서 발생한 경우에는 효과적이나, 장시간 주조시 스컴이 탕면을 과도하게 덮게 되면 박판의 말단뿐만 아니라 중앙부에도 유입이 되기 전에 스컴을 박판 코일과 코일 사이에 주기적으로 배출하여 박판 코일 제품에 유입되는 것을 막는다.

그러나, 도 1에 나타낸 바와 같이, 종래 설비의 문제점은 위어가 축의 수직방향으로 연속적으로 고정되어 설치되어 있으므로, 장시간 주조시 에지댐의 내화물(12)이 마모가 진행되어 에지댐이 주조롤(11)의 중앙으로 이동하게 되면, 에지댐과 위어(14) 사이의 간격이 점차 좁아지게 된다. 그러므로, 주조 초기에 원활한 용강(15) 흐름을 보장하기 위한 최적의 위어(14)와 내화물(12) 간의 간격은 점차 좁아지게 되어 이로 인해 쌍롤 사이에 갇힌 용강(15)의 흐름이 변하게 되어, 탕면의 스컴 등의 불순물의 유출이 이루어지고, 만일 스컴이 일시에 과다하게 배출되는 경우에는 파단으로 이어지게 된다.

상기의 종래 문제점인 장시간 주조시 에지댐의 내화물(12)과 위어(14) 사이의 간격이 점차 좁아지게 되어, 주조 초기에 설정한 최적의 위어(14)와 내화물(12) 간의 간격이 점차 변함에 따라 쌍롤 사이에 갇힌 용강(15)의 흐름이 불균일하게 되어, 탕면의 스컴 등의 불순물이 일시에 과다하게 유출되면서 일어나는 파단을 방지하고자, 장시간 박판 주조시에도 내화물(12)과 위어(14) 간의 간격을 일정하게 유지하고자 메니스커스쉴드위어쉬프팅 장치를 제공하게 된다.

박판으로 주조하는 쌍롤식 박판주조기에서 양 에지댐 사이에 장착되어 있고 축의 수직방향으로 형성된 위어와 상기 축의 상부에 설치된 가이드로 구성된 메니스커스쉴드위어쉬프팅 장치에 있어서,

축(13) 말단의 양쪽에 설치되어 있고 스톱퍼축(27)과 본체(24)와 스톱퍼헤드(21)로 구분되어 있고 상기 스톱퍼축(27)은 스프링이 삽입된 스톱퍼가이드(26)에 끼워져 있고 상기 스톱퍼헤드(21)는 에지댐의 내화물(12)과 접촉하고 있으며 상기 본체(24)의 수직방향으로 메니스커스쉴드위어(16)가 설치된 스톱퍼를 이용하여 상기 위어(14)와 에지댐 사이의 간격이 항상 일정하게 유지되도록 것을 특징으로 하는 메니스커스쉴드위어쉬프팅 장치에 관한 것이다.

본 발명은 작업자가 주조 작업 시 에지댐 내화물(12)의 마모에 의해 에지댐이 주조롤(11) 중앙부로 이동하게 되더라도 초기에 설정된 에지물의 내화물(12)과 위어(14)의 간격이 일정하게 유지되어 용강(15)의 흐름을 균일하게 함으로써 조업을 안정적으로 할 수 있고, 박편 코일의 품질이 저하하는 것을 방지할 수 있다.

박판으로 주조하는 쌍롤식 박판주조기에서 양 주조롤(11)과 상기 주조롤(11) 측면에 설치된 에지댐 사이에 공급된 용강(15)이 형성하는 용탕 표면의 탕면류를 균일하게 제어하기 위하여 주조롤(11)과 용강공급노즐 사이에 설치되는 쌍롤식 박판주조기의 메니스커스쉴드위어쉬프팅 장치에 있어서,

메니스커스쉴드위어(16)와 에지댐 간의 간격을 일정하게 유지시키기 위한 메니스커스쉴드위어쉬프팅 장치에 관한 것이다.

이하, 도면에 의거하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 메니스커스쉴드위어쉬프팅 장치를 위에서 본 평면도와 옆에서 본 측면도이고, 도 3은 본 발명의 메니스커스쉴드위어쉬프팅 장치가 쌍롤식 박판주조기에 장착된 개략도이다.

도 3에서 나타낸 바와 같이 본 발명의 메니스커스쉴드위어쉬프팅 장치는 양 에지댐 사이에 설치되어 있다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 스톱퍼는 스톱퍼헤드와 본체(24) 및 스톱퍼축으로 구분되어 있는데, 스톱퍼축은 양 축(13)의 말단에 나사 결합되어 있고 홈 내부에 스프링이 장착되어 있는 스톱퍼가이드(26)에 끼워져 있고, 상기의 스톱퍼헤드(21)는 에지댐의 내화물(12)과 접촉하게 되어 있다. 상기 스톱퍼(100)의 본체와 메니스커스쉴드위어(16)는 볼트구멍과 볼트에 의해 결합되어 수직방향으로 고정되어 있다.

도 2의 (b)에 나타낸 바와 같이 상기 축(13)의 상부에는 가이드(17)가 축(13)과 연결되어 있어 상기 축(13)을 상하 이동시키게 되어 스컴을 박판 코일과 코일 사이에 주기적으로 배출시키게 한다. 또한, 축(13)의 수직방향으로 설치된 위어(14)와 스톱퍼(100)의 수직방향으로 설치된 메니스커스쉴드위어(16)가 양 축(13)의 말단에서 겹치게 되어 용강(15)의 흐름을 일정하게 한다.

도 3는 본 발명의 메니스커스쉴드위어쉬프팅 장치가 쌍롤식 박판주조기에 설치된 모습을 보여주고 있는 데, 박판 주조시 탕면에 스컴 등의 불순물이 발생하는 데 이러한 불순물이 중앙부에 유입되는 것을 방지하고, 장시간 주조시 에지댐의 내화물(12)이 마모되어 내화물(12)과 위어(14) 사이의 간격이 일정하게 유지하고자, 쌍롤 사이에 양쪽으로 메니스커스쉴드위어쉬프팅 장치를 설치하게 된다.

이하, 본 발명의 작동에 대해 보다 구체적으로 설명한다.

쌍롤식 박판주조기를 장시간 사용하게 되면 에지댐의 내화물(12)은 회전하는 주조롤(11)과의 마찰에 의해 점차 마모가 되고 점차 내화물(12)의 두께는 얇아지게 되고 에지댐은 주조롤(11) 중앙부로 이동하게 되어, 에지댐과 위어(14) 간의 간격이 점차 좁아지게 된다. 용탕의 흐름을 원활하고 균일하게 하기 위해 초기에 설정된 에지댐의 내화물(12)과 위어(14)의 간격이 점차 좁아지면서 원활했던 용탕의 흐 름은 균일하지 못하게 되어 스컴 등의 불순물이 용탕의 중앙부에 유입되어 박편의 품질이 저하된다.

따라서, 장시간 박판 주조시 발생하는 상술한 바와 같이 에지댐과 위어(14) 사이의 간격이 좁아지는 것을 방지하고 일정한 간격을 유지하고자 하기와 같이 메니스커스쉴드위어쉬프팅 장치가 작동하게 된다.

에지댐의 내화물(12)이 마모되면 주조롤(11) 안쪽을 실링하기 위해 에지댐이 주조롤(11) 중앙으로 전진하면 내화물(12)과 접촉하고 있는 스톱퍼헤드(21)도 이에 따라 뒤로 밀리게 되고 상기 스톱퍼헤드(21)를 포함하고 있는 스톱퍼(100)도 밀리게 되는데, 상기 스톱퍼(100)는 스프링에 의해 받히고 있으므로 주조롤(11) 바깥으로 나가려는 힘을 가지게 된다. 따라서 스톱퍼(100)에 고정된 메니스커스쉴드위어(16)는 스톱퍼(100)와 항상 같이 움직이고 내화물(12)에 의해 밀리고 스프링에 의해 버티므로 내화물(12)의 두께 변화에 관계없이 작업자가 원하는 간격을 유지하게 된다.

도 1은 종래의 메니스커스쉴드위어쉬프팅 장치를 위에서 본 평면도(a)와 옆에서 본 측면도(b)이다.

도 2는 본 발명의 메니스커스쉴드위어쉬프팅 장치를 위에서 본 평면도(a)와 옆에서 본 측면도(b)이다.

도 3은 본 발명의 메니스커스쉴드위어쉬프팅 장치가 쌍롤식 박판주조기에 장착된 개략도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

11. 주조롤 12. 내화물

13. 축 14. 위어

15. 용강 16. 메니스커스쉴드위어

17. 가이드 21. 스톱퍼헤드

22. 볼트 23. 볼트구멍

24. 본체 25. 스프링

26. 스톱퍼가이드 27. 스톱퍼축

100. 스톱퍼

Claims (4)

1. 박판으로 주조하는 쌍롤식 박판주조기에서 양 에지댐 사이에 장착되어 있고 축의 수직방향으로 형성된 위어와 상기 축의 상부에 설치된 가이드로 구성된 메니스커스쉴드위어쉬프팅 장치에 있어서,

   상기 위어(14)와 에지댐 사이의 간격이 항상 일정하게 유지되도록 스톱퍼(100)가 설치된 것을 특징으로 하는 메니스커스쉴드위어쉬프팅 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 스톱퍼(100)는, 축(13) 말단의 양쪽에 설치되어 있고, 스톱퍼축(27)과 본체(24)와 스톱퍼헤드(21)로 구분되어 있고, 상기 스톱퍼축(27)은 스프링이 삽입된 스톱퍼가이드(26)에 끼워져 있고, 상기 스톱퍼헤드(21)는 에지댐의 내화물(12)과 접촉하고 있으며, 상기 본체(24)의 수직방향으로 메니스커스쉴드위어(16)가 설치된 것을 특징으로 하는 메니스커스쉴드위어쉬프팅 장치.
3. 제 2항에 있어서,

   볼트구멍(23)과 볼트(22)에 의해 상기 스톱퍼(100)의 본체(24)와 메니스커스쉴드위어(16)가 체결, 고정되는 것을 특징으로 하는 메니스커스쉴드위어쉬프팅 장 치.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   축(13)의 수직방향으로 연속적으로 설치된 위어(14)와 상기의 스톱퍼(100)의 본체(24)에 설치된 메니스커스쉴드위어(16)가 축(13) 말단에서 서로 겹쳐지게 함으로써 용강(15)의 흐름을 일정하게 하는 것을 특징으로 하는 메니스커스쉴드위어쉬프팅 장치.

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