KR101080195B1 - 연속주조기 진동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 유압 서보실린더에 의해 진동 테이블을 상,하 방향으로 진동 시키는 연속주조기의 진동장치에 있어서, 유압 서보실린더와 진동 테이블에 각각 결합되는 벤더 프레임과, 벤더 프레임의 후면에 접촉되도록 결합되는 하나 이상의 제 1 롤러와, 벤더 프레임의 전면과 접촉 및 이격 가능한 구조로 결합되는 제 2 롤러와, 벤더 프레임의 전면에 밀착되는 방향으로 제 2 롤러에 탄성력을 인가하는 탄성체를 포함하여 구성되어, 주형이 일정한 곡률 반경(R12000)으로 상하 진동할 때 전후 및 좌우 비틀림을 "0"화하여 원활한 몰드의 만곡선 진동 운동 유도하여 진동시 어느 일측이 구속되는 현상을 미연에 방지함으로써 기계적으로 발생할 수 있는 문제점를 최소화시키는 연속주조기의 진동장치를 제공한다.

연속주조, 몰드, 진동, 롤러, 탄성

Description

연속주조기 진동장치 {Vibrator for Continuous-Caster}

도 1은 종래 만곡형 연속주조기의 몰드 진동장치의 설비 위치를 도시한 개략도이다.

도 2는 종래 만곡형 연속주조기의 몰드 진동장치 중 구동장치 개략도이다.

도 3은 본 발명에 의한 연주기 진동장치의 사시도이다.

도 4는 본 발명에 의한 연주기 진동장치의 내부 구성을 도시하는 우측 단면도이다.

도 5는 본 발명에 의한 연주기 진동장치의 평면도이다.

도 6은 도 5에 도시된 A-A선을 따라 절단한 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 벤더 프레임 110 : 진동 테이블

120 : 유압 서보실린더 200 : 제 1 롤러

210 : 제 1 베이스 프레임 300 : 제 2 롤러

310 : 제 2 베이스 프레임 400 : 탄성체

410 : 스프링 고정축 420 : 실린더 브라켓

430 : 유압 실린더 500 : 인슈레이션 룸

본 발명은 만곡형 연속주조기의 몰드 진동장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 래들(Ladle)과 턴디쉬(Tundish)를 통해서 몰드에 주입되는 용강을 1차적으로 응고시키기 위해 몰드를 진동시킬 때, 몰드의 위치가 전후 및 좌우 방향으로 규정 거리 이상 변동되지 아니하도록 하는 연속주조기의 진동장치에 관한 것이다.

일반적으로 연속주조기에 적용되는 진동장치는, 용강을 1차적으로 응고시키는 몰드를 상,하로 진동시킴으로서 몰드 벽과 응고막 사이가 고착되어 응고 막이 터져 용강이 흘러나오는 브레이크아웃(breakout)을 방지하기 위한 장치이다.

브레이크아웃(Breakout)이 발생하게 되는 요인은 크게 두 가지로 구분할 수 있는데, 그 하나는 비정상적인 윤활작용을 유발하는 제어적인 측면과, 상하 진동을 안내하는 기계장치 또는 유압 설비의 이상으로 주형이 좌,우,전,후로 비정상적으로 진동하여 주편의 표면에 타격을 가하거나 상,하 운동을 불규칙적으로 방해 함으로서 진동 파형(위치 및 속도)을 왜곡시키는 기계적인 요인이 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 종래의 연속주조기 진동장치에 관하여 설명하기로 한다.

도 1은 종래 만곡형 연속주조기의 몰드 진동장치의 설비 위치를 도시한 개략도이고, 도 2는 종래 만곡형 연속주조기의 몰드 진동장치 중 구동장치 개략도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 만곡형 연속주조기는 1200㎜의 곡률을 가 지도록 형성되어 있으며, 몰드(10)를 진동시키기 위한 진동장치(20)를 구비하도록 구성되어있다.

이때, 만곡형 연속주조기의 몰드(10)를 진동시키기 위한 진동장치(20)는 도 2에 도시된 바와 같이, 편심 샤프트(Ecentric Shaft:21)와 베어링(22, 23), 유니버샬 조인트(Universal joint:24), 드라이브감속기(Drive reducer:25, 26), 전기모터(Motor:27), 전기모터(27)의 회전을 진동으로 변환시키는 캠(미도시)을 포함하여 구성되어있다. 그러나, 상기와 같은 구조로 구성된 진동장치(20)는 위에서 기술한 바와 같이 열악한 주변 환경요인에 의한 기계적 이상으로 위상차 및 이상 진동 현상이 빈번히 발생하여 상하 진동을 안정적으로 유지하지 못해 원활한 주조 작업이 이루어지지 못하고, 또한 주조되는 슬라브(Slab:30)의 품질이 저하되는 문제가 있었다.

특히, 종래의 진동장치는 전기모터(27)의 회전력을 캠(Cam)을 이용하여 진동으로 변환시키는 과정에 있어, 몰드(10)의 위치가 일정 거리 이상 벗어남으로 인하여 브레이크아웃 현상이 빈번하게 발생된다는 문제점이 있었다.

본 발명은 위에서 기술한 종래의 만곡형 연속주조기 상하 진동 장치의 문제점들을 개선하기 위해 안출한 것으로서, 몰드를 상하로 진동시킬 때 진동 테이블의 전,후 흔들림을 방지할 수 있으며, 좌, 우 흔들림 오차를 방지하여 기계적으로 발생할 수 있는 진동 테이블의 비틀림 현상을 해결하고, 수직 만곡형 연속주조기에 사용되는 유압 서보시스템(Hyd servo system)을 본 장치에 적용하여 오실레이션(Oscillation) 파형,왜곡율,진폭등을 용이하게 제어함으로서 생산성 향상과 안정된 운전으로 인한 품질의 안정적인 유지를 이룰 수 있도록 한 몰드 진동장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 연속주조기 진동장치는, 유압 서보실린더에 의해 진동 테이블을 상,하 방향으로 진동 시키는 연속주조기의 진동장치에 있어서, 유압 서보실린더와 진동 테이블에 각각 결합되는 벤더 프레임과, 벤더 프레임의 후면에 접촉되도록 결합되는 하나 이상의 제 1 롤러와, 벤더 프레임의 전면과 접촉 및 이격 가능한 구조로 결합되는 제 2 롤러와, 벤더 프레임의 전면에 밀착되는 방향으로 제 2 롤러에 탄성력을 인가하는 탄성체를 포함하여 구성된다.

벤더 프레임은, 전면측에 중심점을 구비하는 곡률반경을 갖도록 형성되며, 이때 벤더 프레임의 후면측 곡률반경은 연속주조기의 곡률반경과 동일하도록 형성됨이 바람직하다.

또한, 탄성체는 진동 테이블의 좌,우 흔들림 오차를 방지하여 기계적으로 발생할 수 있는 비틀림 현상을 해결할 수 있도록, 제 2 롤러가 벤더 프레임에 밀착되는 방향으로 겹쳐지는 다수의 판스프링으로 구성된다.

이때, 본 발명에 의한 진동장치는 외부로부터 완전히 차단되어 보호될 수 있 도록 인슈레이션 룸으로 밀폐된다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 연주기 진동장치의 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 의한 연주기 진동장치의 사시도이고, 도 4는 본 발명에 의한 연주기 진동장치의 내부 구성을 도시하는 우측 단면도이고, 도 5는 본 발명에 의한 연주기 진동장치의 평면도이며, 도 6은 도 5에 도시된 A-A선을 따라 절단한 단면도이다.

도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 연속주조기용 진동장치는, 전면측에 중심점을 구비하는 곡률반경을 갖도록 형성되며 상측 일부가 진동테이블(110)에 고정 결합되고 유압서보 실린더에 의하여 상하운동이 가능하도록 구성되는 벤더 프레임(100)과, 벤더 프레임(100)의 후면에 접촉되도록 결합되는 다수의 제 1 롤러(200)와, 벤더 프레임(100)의 전면과 접촉 및 이격 가능한 구조로 결합되는 다수의 제 2 롤러(300)와, 벤더 프레임(100)의 전면에 밀착되는 방향으로 제 2 롤러(300)에 탄성력을 인가하는 탄성체(400)를 포함하여 구성된다.

이때, 탄성체(400)는 제 2 롤러(300)가 벤더 프레임(100)에 밀착되는 방향으로 겹쳐지는 다수의 판스프링으로 구성되고, 제 2 롤러(300)는 탄성체(400)의 세팅된 압력만큼의 힘으로 벤더 프레임(100)에 밀착되도록 구성되어, 진동테이블(110)의 좌,우 흔들림 오차를 방지함으로써 기계적으로 발생할 수 있는 비틀림 현상을 해결하도록 구성되어있다.

따라서 벤더 프레임(100)은 진동테이블(110)이 좌우측으로 틀어지지 아니하 며 전,후 방향으로 진동됨과 동시에 만곡형 연속주조기의 곡률과 동일한 곡률로 만곡형 상하진동 운동을 하게 된다. 이와 같은 벤더 프레임(100)의 동작으로 인하여 몰드는 연속주조기와 동일한 곡률로 상하 진동을 하게 되고, 이에 따라 몰드 내부에 주입되는 용강은 좌우 및 전후 방향으로 틀어지지 아니하면서 몰드의 내벽에 고착되지 아니하게 된다.

벤더 프레임(100)은 제 1 베이스 프레임(210)과 제 2 베이스 프레임(310) 사이에 위치되며 제 1 롤러(200)와 제 2 롤러(300)는 각각 벤더 프레임(100)의 전면 및 후면에 접촉되도록 결합되는데, 이때 제 1 롤러(200)는 제 1 베이스 프레임(210)의 내측면에 고정 결합되고, 제 2 롤러(300)는 벤더 프레임(100)과 이격될 수 있도록 수평방향으로 이송 가능한 구조로 결합된다.

제 2 베이스 프레임(310)에는 탄성체(400)의 탄성 방향을 가이드하기 위한 스프링 고정축(410)이 관통하도록 결합되며, 각 스프링 고정축(410)은 외측 끝단이 실린더 브라켓(420)에 고정 결합된다. 이때, 탄성체(400)는, 일측 끝단이 제 2 베이스 프레임(310)의 내면에 결합되고, 타측 끝단이 스프링 고정축(410)의 내측 끝단에 결합되어, 스프링 고정축(410)의 위치에 따라 자체 탄성력이 변경된다.

벤더 프레임(100)은, 두께가 230㎜, 후면 곡률반경이 연속주조기 전체의 곡률과 동일한 12000㎜, 전면 곡률반경이 11770㎜가 되도록 형성되어, 제 1 롤러(200) 및 제 2 롤러(300)와 접촉된 상태를 유지하며 상하운동을 하게 된다. 벤더 프레임(100)의 후면과 접촉되는 제 1 롤러(200)는 결합위치가 고정된 상태를 유지하고, 벤더 프레임(100)의 전면에 접촉되는 방향으로 탄성력을 받는 제 2 롤러 (300)는 수평방향으로 이동이 가능한 구조로 구성되므로, 벤더 프레임(100)은 제 1 롤러(200)와 접촉되는 후면 곡률반경을 따라 곡률반경이 12000㎜인 만곡운동을 하게 되며, 이에 따라 벤더 프레임(100)과 결합되는 진동테이블(110)은 상하 및 전후 방향으로 진동을 하게 된다.

이때, 벤더 프레임(100)의 후면 곡률은 연속주조기의 전체 곡률에 맞춰 설정되는 것으로, 본 실시예에에서는 연속주조기의 전체 곡률이 12000㎜이므로 벤더 프레임(100)의 후면 곡률 역시 12000㎜로 설정됨이 바람직하다.

설치된 유압서보 실린더에 의해 상하 운동이 시작되면 연결 설치된 푸쉬 로드에 상하 운동이 전달되는데, 푸쉬 로드는 벤더 프레임(100)의 곡률에 의한 약간의 전후 운동이 가능토록 유동이 가능한 링크 방식으로 설계되어 유압서보 실린더와 결합되므로 상하 운동을 함과 동시에 전후 방향으로도 약간의 운동을 하도록 구성된다.

또한, 본 발명에 의한 진동장치에는, 제 2 롤러(300)를 벤더 프레임(100)에 밀착시키는 탄성체(400)의 압력을 세팅하기 위하여, 제 2 베이스프레임과 실린더 브라켓(420)에 결합되어 스프링 고정축(410)의 수평위치를 변경시키는 유압 실린더(430)가 추가로 구비된다.

유압 실린더(430)는 벤더 프레임(100)의 압력 세팅뿐 만 아니라, 장기간 사용(일정주기)으로 인한 벤더 프레임(100) 교환 및 갭의 재 세팅 등 정비작업을 손쉽게 실시할 수 있도록 하고, 또한 진동테이블(110) 취외작업 발생시 제 1 롤러(200)와 제 2 롤러(300) 간의 공간을 충분하게 확보함에도 그 설치 목적이 있다.

본 발명에 의한 진동장치는 외부로부터 완전히 차단되어 보호될 수 있도록 인슈레이션 룸(500)으로 밀폐된다. 따라서, 본 발명에 적용되는 각 부품은 외력이나 외부로부터 인입되는 이물질로부터 보호된다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허 청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

본 발명은 만곡형 연속주조기와 수직 만곡형 연속주조기를 접목시켜 각각의 장점을 살린 형태의 몰드 진동 가이딩 장치로써, 주형이 일정한 곡률 반경(R12000)으로 상하 진동할 때 전후 및 좌우 비틀림을 "0"화하여 원활한 몰드의 만곡선 진동 운동 유도하여, 진동시 어느 일측이 구속되는 현상을 미연에 방지함으로써 기계적으로 발생할 수 있는 문제점를 최소화하고, 또한 다양한 파형, 왜곡율, 진폭등을 용이하게 제어함으로써 슬라브 주조 품질 향상을 도모할 수 있으며, 설치된 판 스프링은 진동부의 무게를 받치고 있어 진동에 필요한 유압 시스템의 부하를 경감시킬 수 있어 초기 투자비를 줄일 수 있으며, 진동부 무게 부담을 줄여 제어성을 향상시킴으로써 안정적인 진동제어 시스템 구측으로 생산성 향상은 물론, 안정된 운전으로 인한 슬라브 품질의 안정적인 유지를 이룰 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 유압 서보실린더(120)에 의해 진동테이블(110)을 상,하 방향으로 진동 시키는 연속주조기의 진동장치에 있어서,

   유압 서보실린더(120)와 진동테이블(110)에 각각 결합되며, 전면측에 중심점을 구비하는 곡률반경을 갖도록 형성되는 벤더 프레임(100)과;

   상기 벤더 프레임(100)의 후면에 접촉되도록 결합되는 하나 이상의 제 1 롤러(200)와;

   상기 벤더 프레임(100)의 전면과 접촉 및 이격 가능한 구조로 결합되는 제 2 롤러(300)와;

   상기 벤더 프레임(100)의 전면에 밀착되는 방향으로 상기 제 2 롤러(300)에 탄성력을 인가하는 탄성체(400);

   를 포함하는 연속주조기 진동장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 벤더 프레임(100)은 후면측 곡률반경이 연속주조기의 곡률반경과 동일하도록 형성되는 연속주조기 진동장치.
4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 탄성체(400)는,

   진동테이블(110)의 좌,우 흔들림 오차를 방지하여 기계적으로 발생할 수 있는 비틀림 현상 방지를 위하여, 제 2 롤러(300)가 벤더 프레임(100)에 밀착되는 방향으로 겹쳐지도록 구성되는 다수의 판스프링으로 적용되는 연속주조기 진동장치.
5. 삭제

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