KR101100471B1 - 박슬라브 연속 주조설비의 침지 노즐용 교체장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 박 슬라브를 제조하는 연속 주조설비의 침지 노즐을 교체하는 과정에서 조업 중에 신속하고 용이하게 침지 노즐의 교체가 가능하도록 그 구조가 개선된 박슬라브 연속 주조설비의 침지 노즐용 교체장치에 관한 것이다.

본 발명의 구성은 턴디쉬 내의 용강을 침지 노즐측으로 공급하도록 턴디쉬의 하부에 틸팅 회전 가능하게 배치되며 하부에 복수개의 침지 노즐이 착탈 가능하게 결합되는 조인트부재와, 턴디쉬의 하부에 배치되어 조인트부재를 틸팅 회전시키는 틸팅수단으로 구성된다.

이에 따르면 본 발명은 연속 주조 조업 중에 침지 노즐을 교체할 경우 대기 상태에 있는 침지 노즐을 틸팅 회전시켜 용강을 가이드하는 노즐의 기능을 수행하고 사용이 완료된 침지 노즐을 조인트부재로부터 분리시켜 새로운 침지 노즐로 교체할 수 있으므로, 조업 중 단시간에 침지 노즐의 반복적인 교체작업이 가능하게 되어 생산성을 향상시킬 수 있는 유용한 효과를 갖는다.

Description

박슬라브 연속 주조설비의 침지 노즐용 교체장치{SUBMERGED NOZZLE CHANGING APPARATUS}

본 발명은 박슬라브 연속 주조설비의 침지 노즐용 교체장치에 관한 것으로, 특히 박 슬라브를 제조하는 연속 주조설비의 침지 노즐을 교체하는 과정에서 조업 중에 신속하고 용이하게 침지 노즐의 교체가 가능하도록 그 구조가 개선된 박슬라브 연속 주조설비의 침지 노즐용 교체장치에 관한 것이다.

일반적으로 CSP(Compact Strip Production) 연속 주조설비는 통상 100mm 이하 두께의 박슬라브를 생산하는 제조설비로서, 턴디쉬의 용강이 침지 노즐을 통해 몰드로 주입되어 박슬라브로 응고되는 주조과정을 갖는다.

박슬라브의 형태를 성형하는 몰드는 상부가 깔때기형 형상으로 형성되며, 침지 노즐의 하부가 깔때기 부위에 위치하도록 배치된다.

CSP 연주 설비를 통해 생산되는 슬라브는 두께가 통상 50~100mm 범위이며, 금형의 깔때기 부위의 간격은 (110~120+슬라브 두께)mm 이다.

따라서, 침지 노즐의 두께도 상기한 금형 간격에 제약을 받고 있다.

침지 노즐은 연주 중에 용손이 진행되며, 용손이 일정 두께 이상 진행시에는 새로운 노즐로 교체해야 할 필요가 있다.

일반 연주 설비의 침지 노즐은 연주 진행중에 용손이 진행되는 도중에 새로운 침지 노즐을 몰드내의 용강에 침적시켜 예열하면서 대기하고 있다가, 슬라이딩 게이트 플레이트 방식에 의해 교체할 수 있다.

하지만, CSP 연주 설비의 몰드 간격이 좁기 때문에, 교체할 새로운 침지 노즐을 대기 위치에 배치할 수 없는 단점이 있다.

이로 인해, 침지 노즐의 교체시에는 연주를 종료한 후에 진행하거나, 연주 조업을 중단한 후에 교체해야 하는 제약으로 인해 설비 가동율 및 생산성이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 제반문제점을 감안하여 이를 해결하고자 제안된 것으로, 그 목적은 박슬라브용 연주설비의 침지 노즐을 조업 중단을 최소화하고 용이하게 교체할 수 있도록 그 구조가 개선된 박슬라브 연속 주조설비의 침지 노즐용 교체장치를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 턴디쉬 내의 용강을 침지 노즐측으로 공급하도록 턴디쉬의 하부에 틸팅 회전 가능하게 배치되며 하부에 복수개의 침지 노즐이 착탈 가능하게 결합되는 조인트부재와,

상기 턴디쉬의 하부에 배치되어 상기 조인트부재를 틸팅 회전시키는 틸팅수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 조인트부재는 구 형상으로 형성되고, 슬라이딩 게이트의 하부에 배치된 케이스 내에 회전 가능하게 수용된다.

상기 조인트부재는 하부에 서로 다른 각도로 이격되고 상기 침지 노즐의 단부가 결합되는 결합공이 형성되며,

상기 결합공 내에 상기 침지 노즐의 단부가 체결되도록 상기 침지 노즐의 단부 외주면과 결합공의 내주면에 각각 나사산이 형성된다.

상기 틸팅수단은 상기 조인트부재의 상부에 틸팅 회전시에도 상기 턴디쉬 내의 용강을 수강할 수 있도록 틸팅 회전 각도에 대응되는 경로에 형성되는 유입공과,

상기 턴디쉬의 하부에 배치되고 외부 전원이 인가됨에 따라 상기 조인트부재에 틸팅 회전력을 부여하는 구동부를 구비한다.

상기 구동부는 상기 조인트부재의 외주면을 따라 형성된 다수개의 기어이로 구성되는 기어부와,

상기 조인트부재의 기어부에 치합되며 외부 전원이 인가됨에 따라 회전 구동되어 상기 조인트부재를 회전시키는 구동모터를 구비한다.

본 발명은 박슬라브 연속 주조설비의 침지 노즐을 조업 중에도 용이하게 교체할 수 있도록 그 구조가 개선된 박슬라브 연속 주조설비의 침지 노즐용 교체장치에 관한 것으로, 이에 따르면 본 발명은 연속 주조 조업 중에 침지 노즐을 교체할 경우 대기 상태에 있는 침지 노즐을 틸팅 회전시켜 용강을 가이드하는 노즐의 기능 을 수행하고 사용이 완료된 침지 노즐을 조인트부재로부터 분리시켜 새로운 침지 노즐로 교체할 수 있으므로, 조업 중 단시간에 침지 노즐의 반복적인 교체작업이 가능하게 되어 생산성을 향상시킬 수 있는 유용한 효과를 갖는다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 박슬라브 연속 주조설비의 침지 노즐용 교체장치는, 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명하면, 그 구성은 턴디쉬(10) 내의 용강을 침지 노즐(20)측으로 공급하도록 턴디쉬(10)의 하부에 틸팅 회전 가능하게 배치되며 하부에 복수개의 침지 노즐(20)이 착탈 가능하게 결합되는 조인트부재(100)와, 턴디쉬(10)의 하부에 배치되어 조인트부재(100)를 틸팅 회전시키는 틸팅수단으로 구성된다.

더 상세히 설명하면, 조인트부재(100)는 구형상으로 형성되고, 침지 노즐(20)을 개폐시키는 슬라이딩 게이트(50)의 하부에 배치된 케이스(200) 내에 회전 가능하게 수용된 구조를 갖는다.

또한, 조인트부재(100)는 하부에 서로 다른 각도로 이격되고 침지 노즐(20)의 단부가 결합되는 결합공(120)이 형성되며, 침지 노즐(20)의 단부 외주면과 결합공(120)의 내주면에 각각 나사산이 형성되어 결합공(120) 내에 침지 노즐(20)의 단부가 체결되는 구조를 갖는다.

즉, 조인트부재(100)는 하부에 복수개의 침지 노즐(20)이 서로 다른 각도로 착탈 가능하게 결합되며, 침지 노즐(20)들중 하나는 턴디쉬(10)의 용강 유출방향과 동일선상에 배치된다.

틸팅수단은 조인트부재(100)의 상부에 배치되어 틸팅 회전시에도 턴디쉬(10) 내의 용강을 수강할 수 있도록 틸팅 회전 각도에 대응되는 경로에 원호 형태로 형성되는 유입공(110)과, 턴디쉬(10)의 하부에 배치되고 외부 전원이 인가됨에 따라 조인트부재(100)를 회전시키는 틸팅 회전력을 부여하기 위한 구동부로 구성된다.

구동부는 조인트부재(100)의 외주면을 따라 형성된 다수개의 기어이로 구성되는 기어부(150)와, 조인트부재(100)의 기어부(150)에 기어 맞물림 상태로 치합되며 외부 전원이 인가됨에 따라 회전 구동되어 조인트부재(100)를 회전시키는 구동력을 전달하는 구동모터(310)로 구성된다.

이때, 구동부는 조인트부재(100)를 틸팅 회전시키기 위한 다른 방식을 채택할 수도 있다. 도면에 미도시되어 있지만, 일 예로 조인트부재(100)의 외주 일부분과 로드를 연결한 실린더를 매개로 조인트부재(100)를 회전시키는 방식도 가능할 것이다.

유입공(110)은 조인트부재(100)의 상부에 원호 형태로 형성되고, 하부로 갈수록 좁아지는 깔때기 형태를 갖는다.

그리고, 결합공(120)은 유입공(110)과 연통되는 구조로 형성되고, 2개의 결합공(120)이 갖는 폭만큼 유입공(110)의 직경이 대응되는 크기를 갖는다.

즉, 유입공(110)은 대기 위치에 있는 침지 노즐(20)과 결합된 결합공(120)과, 실제 용강의 흐름을 안내하는 침지 노즐(20)이 결합된 결합공(120)과 같이 연통되도록 2개의 결합공(120) 사이의 간격과 2개의 결합공(120) 직경을 더한 크기의 원호 형태로 형성된다.

도 6은 본 발명 틸팅수단의 다른 실시 예를 보인 도면으로서, 앞서 설명한 선 실시 예와 구성요소가 동일하나, 기어부(150)와 구동모터(310)가 유입공(110)의 주위가 아닌 조인트부재(100)의 다른 부위에 배치될 수 있음을 나타낸 것이다.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 박슬라브 연속 주조설비의 침지 노즐용 교체장치는 2개의 침지 노즐(20)을 조인트부재(100)의 결합공(120)에 각각 결합시키면, 침지 노즐(20) 중 하나(이하, 제 1침지 노즐이라 칭함)는 턴디쉬(10)의 용강 토출방향과 일직선상에 위치하게 되고, 다른 하나(이하, 제 2침지 노즐이라 칭함)는 대기 위치에 배치된다.

대기 위치에 배치된 제 2침지 노즐은 용강 토출방향과 일직선상으로 배치된 제 1침지 노즐과 교차하는 각도(90°보다 작은 각도이며, 몰드측으로 낙하되는 턴디쉬(10)의 용강이 공급되지 않는 각도)로 배치된다.

제 1침지 노즐은 슬라이딩 게이트(50)가 개방됨에 따라 낙하되는 턴디쉬(10) 내의 용강을 몰드의 내부로 가이드하는 기능을 수행한다.

이후에, 제 1침지 노즐에 용손이 진행되면, 조인트부재(100)를 틸팅수단을 매개로 회전시켜 대기 위치에 있던 제 2침지 노즐이 턴디쉬(10)의 용강이 토출되는 방향과 일직선상에 위치하도록 배치한다.

제 1침지 노즐을 용강의 토출방향과 교차하는 각도로 배치하여 대기 상태를 유지시킨 후에, 이어서 제 1침지 노즐을 별도의 해체용 도구(400)를 이용하여 조인 트부재(100)로부터 분리시킨 후에 외부로 배출시킨다.

이어서, 새로운 침지 노즐(20)을 비어 있는 조인트부재(100)의 결합공(120) 내에 결합시켜 대기 상태로 배치한다.

이때, 구동부는 외부 전원이 인가됨에 따라 조인트부재(100)를 회전시키는 기능을 가지며, 상세하게는 구동모터(310)가 구동되어 모터축(315)을 회전시키면서 모터축(315)과 치합된 조인트부재(100)의 기어부(150)에 맞물림 상태에서 회전구동력을 전달한다.

이로 인해, 조인트부재(100)는 케이스(200)의 내부에서 회전 운동되는 데, 이 회전 범위는 조인트부재(100)의 유입공(110)을 벗어나지 않는 범위 내에서 회전동작된다.

이러한 대기 상태의 침지 노즐(20)은 용강의 토출을 가이드하는 침지 노즐(20)의 용손이 진행된 경우, 교체를 위해 대기상태에 있다가 조인트부재(100)의 틸팅 회전에 의해 용강을 가이드하는 위치로 회전되어 배치되는 것으로, 조업 중단을 최소화하면서 반복적으로 교체가 가능한 이점을 갖는다.

한편, 조인트부재(100)의 틸팅 동작중에는 턴디쉬(10)의 용강이 낙하되는 것을 방지하기 위해 턴디쉬(10) 내에 배치된 공지의 스토퍼(미도시)를 이용하여 턴디쉬(10)의 용강 토출을 잠시 정지시킨 후에 교체 작업을 수행한다.

또한, 침지 노즐(20)은 몰드의 깔때기 부위보다 두께가 얇지만, 몰드 동판들 사이의 간격보다 두께가 두껍기 때문에 몰드 동판과 간섭되지 않도록 몰드의 깔때기 부위 상측에서 틸팅 회전동작된다.

즉, 본 발명은 2개의 침지 노즐(20)중 하나를 용강을 가이드하는 조업 상태를 유지하고, 다른 하나는 대기상태에 있다가 교체시 용강을 가이드하는 위치로 이동한 후에 용강을 가이드하고 용손이 진행된 침지 노즐(20)을 몰드로부터 간섭되지 않는 위치로 회전 시킨 후에 새로운 침지 노즐(20)로 교체하는 과정을 갖는다.

따라서, 조인트부재(100)는 침지 노즐(20)의 반복적인 교체작업시 좌,우 방향으로 틸팅 회전동작된다.

도 1은 본 발명에 따른 박슬라브 연속 주조설비의 침지 노즐용 교체장치를 나타낸 구성도.

도 2는 본 발명 틸팅수단을 나타낸 사시도.

도 3은 본 발명 틸팅수단의 구조를 나타낸 정면도.

도 4는 본 발명 틸팅수단의 작동상태도.

도 5는 본 발명 침지 노즐의 해체 작업을 보인 사용상태도.

도 6은 본 발명에 따른 박슬라브 연속 주조설비의 침지 노즐용 교체장치의 다른 실시 예를 나타낸 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 턴디쉬 20 : 침지 노즐

50 : 슬라이딩 게이트 100 : 조인트부재

110 : 유입공 120 : 결합공

150 : 기어부 200 : 케이스

310 : 구동모터 315 : 모터축

Claims (5)

1. 턴디쉬(10) 내의 용강을 침지 노즐(20)측으로 공급하도록 턴디쉬(10)의 하부에 틸팅 회전 가능하게 배치되며 하부에 복수개의 침지 노즐(20)이 착탈 가능하게 결합되는 조인트부재(100)와,

   상기 턴디쉬(10)의 하부에 배치되어 상기 조인트부재(100)를 틸팅 회전시키는 틸팅수단을 구비한 것을 특징으로 하는 박슬라브 연속 주조설비의 침지 노즐용 교체장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 조인트부재(100)는 구 형상으로 형성되고, 슬라이딩 게이트(50)의 하부에 배치된 케이스(200) 내에 회전 가능하게 수용된 것을 특징으로 하는 박슬라브 연속 주조설비의 침지 노즐용 교체장치.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 조인트부재(100)는 하부에 서로 다른 각도로 이격되고 상기 침지 노즐(20)의 단부가 결합되는 결합공(120)이 형성되며,

   상기 결합공(120) 내에 상기 침지 노즐(20)의 단부가 체결되도록 상기 침지 노즐(20)의 단부 외주면과 결합공(120)의 내주면에 각각 나사산이 형성된 것을 특징으로 하는 박슬라브 연속 주조설비의 침지 노즐용 교체장치.
4. 청구항 1 내지 청구항 3중 어느 한 항에 있어서,

   상기 틸팅수단은 상기 조인트부재(100)의 상부에 틸팅 회전시에도 상기 턴디쉬(10) 내의 용강을 수강할 수 있도록 틸팅 회전 각도에 대응되는 경로에 형성되는 유입공(110)과,

   상기 턴디쉬(10)의 하부에 배치되고 외부 전원이 인가됨에 따라 상기 조인트부재(100)에 틸팅 회전력을 부여하는 구동부를 구비한 것을 특징으로 하는 박슬라브 연속 주조설비의 침지 노즐용 교체장치.
5. 청구항 4에 있어서,

   상기 구동부는 상기 조인트부재(100)의 외주면을 따라 형성된 다수개의 기어이로 구성되는 기어부(150)와,

   상기 조인트부재(100)의 기어부(150)에 치합되며 외부 전원이 인가됨에 따라 회전 구동되어 상기 조인트부재(100)를 회전시키는 구동모터(310)를 구비한 것을 특징으로 하는 박슬라브 연속 주조설비의 침지 노즐용 교체장치.

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