KR101185215B1 - 멀티 스카핑 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복수개의 분사노즐을 이용하여 반제품 소재의 표면에 발생된 결함을 신속하고 용이하게 제거하도록 그 구조가 개선된 멀티 스카핑 장치에 관한 것이다.

본 발명의 장치는 전기로 연주 설비를 통해 제조된 반제품 소재의 표면측에 산소를 분사하기 위한 복수의 분사노즐들이 서로 이격되게 배치되는 스카핑 머신 본체와, 반제품 소재의 표면 스케일을 제거하도록 스카핑 머신 본체와 연결수단을 매개로 연결되어 스카핑 머신 본체와 같이 소재의 표면을 따라 이동되는 스케일 제거부로 구성된다.

이에 따르면 본 발명은 단순 구조로 구성되어 고정된 슬라브의 표면을 따라 이동하게 되므로, 신속하고 용이하게 스카핑 작업을 수행할 수 있으므로 생산성이 향상되는 유용한 효과를 갖는다.

Description

멀티 스카핑 장치{MULTI SCARFING APPARATUS}

본 발명은 멀티 스카핑 장치에 관한 것으로, 특히 단순 구조로 구성되어 소재의 표면을 간편하게 스카핑할 수 있도록 함과 아울러, 복수개의 분사노즐을 이용하여 스카핑 작업이 신속하게 이루어지도록 그 구조가 개선된 멀티 스카핑 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 연속 주조설비는 용강을 주편(Slab)등의 반제품으로 제조하기 위한 것으로, 크게 턴디쉬와 몰드 및 다수의 연주기 롤로 구성되며, 용강이 몰드를 통과하면서 응고층이 형성되도록 한 후에, 다수개로 양측으로 배열된 연주기 롤 사이로 통과할 때 냉각수를 분사시켜 주편의 표면을 냉각시키는 제조공정을 갖는다.

기존 연속주조법에 의해 주편을 생산하는 경우에는 주편의 표면 온도 관리가 대단히 중요하다.

연주기내에서 주편은 주조중 벤딩(bending) 및 스트레이트닝(Straightening) 과정을 거치며, 이 과정에서 주편의 표면에는 큰 응력이 가해진다.

또한, 강은 용강에서 응고하여 냉각되는 도중, 강의 인성이 급격히 떨어지는 온도구간이 존재한다. 즉, 큰 응력이 가해지는 구간의 주편의 표면 온도가 인성이 급격히 떨어지는 온도로 되면 주편의 표면에 결함이 발생한다.

주편에 상기와 같은 표면 결함이 발생할 경우, 연주 조업의 생산성이 떨어지며, 심할 경우에는 주편을 사용할 수 없게 된다.

앞서 설명한 바와 같이 생산된 슬라브는 성분, 생산 조건에 따라 필연적으로 표면결함이 발생되는 바, 이러한 표면결함을 제거하여 제품의 품질을 향상시키기 위해 최종 출하전에 스카핑머신을 통한 스카핑공정과 용삭공정을 거친 후 열연코일이나 혹은 냉연코일 제품을 생산하거나 슬라브 자체가 제품이 되어 다른 철강회사에 공급되게 된다.

스카핑공정이란 슬라브의 표면에 발생하는 결함을 고압의 산소와 가스를 이용하여 슬라브 표면을 용융시킴으로써 결함을 제거하는 스카핑머신에 의한 표면처리공정을 말하는 것이다.

스카핑공정은 공지의 스카핑장치에 의해 수행되는 데, 스카핑 공정을 수행하는 조건들중 스카핑장치의 산소 분사노즐에서 고압의 산소를 슬라브의 상,하 표면측으로 분사하는 간격 즉, 스카핑거리가 중요하다. 이 스카핑 거리가 일정하게 나와야만 슬라브 표면 전체를 일정한 깊이로 제거할 수 있게 된다.

기존의 스카핑장치는 하나의 화구로 스카핑을 실시하여 슬라브 표면의 결함을 제거하는 과정에서 상,하 승강 기구가 별도로 요구되고, 스카핑작업에 소요되는 시간이 오래 걸리게 되어 작업 효율이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 제안된 것으로, 그 목적은 반제품 소재의 표면에 발생된 결함을 용이하게 제거함과 아울러, 단순 구조로 신속하게 스카핑 작업을 수행할 수 있으므로 생산성이 향상되도록 한 멀티 스카핑 장치를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 소재의 표면측에 산소를 분사하기 위한 복수의 분사노즐들이 서로 이격되게 배치되는 스카핑 머신 본체와,

상기 소재의 스케일을 제거하도록 상기 스카핑 머신 본체와 연결수단을 매개로 연결되어 이동수단에 의해 상기 스카핑 머신 본체와 같이 상기 소재의 표면을 따라 이동되는 스케일 제거부를 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 연결수단은 상기 스카핑 머신 본체의 일측에 일체로 연장되는 연결 바아와,

상기 연결 바아의 단부와 상기 스케일 제거부 사이에 축 결합되도록 배치되는 베어링을 구비한다.

상기 스카핑 머신 본체에 고정되며 불활성 가스를 상기 소재의 표면측으로 분사하기 위한 불활성 가스 분사구를 구비하되,

상기 불활성 가스 분사구의 일측에 결합된 가스노즐의 단부가 상기 분사노즐의 단부보다 더 전방에 배치된다.

상기 스케일 제거부는 회전축과,

상기 회전축의 양단부에 각각 배치되는 연동 스프로킷과,

상기 회전축의 외주면에 결합되고 상기 소재의 표면에 접촉되어 스케일을 제거하는 스케일 제거구를 구비한다.

상기 이동수단은 상기 연동 스프로킷에 치합되고 궤도 회전되는 이송체인과,

상기 이송체인의 양측 부위에 회전 가능하게 배치되는 구동축 및 피동축 스프로킷과,

외부 전원이 인가됨에 따라 구동되어 상기 구동축 스프로킷에 구동력을 전달하는 구동모터를 구비한다.

상기 스케일 제거구는 외주면에 나선형 홈이 형성된다.

본 발명은 복수개의 분사노즐을 이용하여 반제품 소재의 표면에 발생된 결함을 신속하고 용이하게 제거하도록 그 구조가 개선된 멀티 스카핑 장치에 관한 것인 바, 이에 따르면 본 발명은 단순 구조로 구성되어 고정된 슬라브의 표면을 따라 이동하게 되므로, 신속하고 용이하게 스카핑 작업을 수행할 수 있으므로 생산성이 향상되는 유용한 효과를 갖는다.

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

본 발명에 따른 멀티 스카핑 장치는, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 그 구조는 전기로 연주 설비(미도시)를 통해 제조된 반제품 소재(S)의 표면측에 산소를 분사하기 위한 복수의 분사노즐(120)들이 서로 이격되게 배치되는 스카핑 머신 본체(100)와, 반제품 소재(S)의 표면 스케일을 제거하도록 스카핑 머신 본체(100)와 연결수단을 매개로 연결되어 스카핑 머신 본체(100)와 같이 소재(S)의 표면을 따라 이동되는 스케일 제거부로 구성된다.

여기서, 반제품 소재(S)는 슬라브를 일 예로 들어 설명하기로 한다.

스카핑 머신 본체(100)는 원통형 헤더(110)에 복수개의 분사노즐(120)들이 서로 이격되게 배치된 구조를 갖는다.

또한, 스케일 제거부는 회전축(310)과, 회전축(310)의 양단부에 각각 배치되는 연동 스프로킷(320)과, 회전축(310)의 외주면에 결합되고 슬라브의 표면에 접촉되어 스케일을 제거하는 스케일 제거구(330)로 구성된다.

회전축(310)은 연동 스프로킷(320)의 중앙이 아닌 외측 테두리와 근접된 부위에 복수개 배치되며, 스케일 제거구(330)는 복수개의 회전축(310)에 각각 배치된다.

스케일 제거구(330)는 외주면에 스케일의 제거가 용이하도록 나선형태의 홈(332)이 형성된 구조를 갖는다.

더 상세히 설명하면, 연결수단은 일단부가 스카핑 머신 본체(100)의 일측에 일체로 연장되는 연결 바아(150)와, 연결 바아(150)의 단부와 스케일 제거부 사이에 축 결합되도록 배치되는 베어링(160)을 구비함으로써, 회전축(310)의 회전동작시 회전축(310)과 연결된 스카핑 머신 본체(100)가 간섭되지 않도록 한 것이다.

연결바아(150)의 타단부는 연동 스프로킷(320)의 외측에 돌출되게 배치된 연동축(315)에 베어링(160)을 매개로 연결된 구조를 갖는다.

스카핑 머신 본체(100)는 불활성 가스를 슬라브의 표면에 분사하기 위한 불활성 가스 분사구(210)가 더 구비되어 있다.

불활성 가스 분사구(210)는 불활성 가스가 이송되는 경로인 이송 배관을 통해 유입된 불활성 가스가 유입되고 스카핑 머신 본체(100)에 고정된 헤더 형태의 탱크와, 탱크의 일측에 서로 이격되게 배치되어 탱크 내의 불활성 가스를 슬라브의 표면측으로 분사하기 위한 가스 노즐(220)로 구성된다.

불활성 가스는 일 예로 아르곤 가스를 채용할 수 있다.

또, 가스 노즐(220)의 단부는 분사노즐(120)의 단부보다 더 전방에 배치되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 스카핑 머신 본체(100)와 스케일 제거부는 소재(S)인 슬라브의 표면을 따라 이동 가능하도록 이동수단을 구비하며, 이동수단은 연동 스프로킷(320)에 치합되고 궤도 회전되는 이송체인(400)과, 이송체인(400)의 양측 부위에 회전 가능하게 배치되는 구동축 및 피동축 스프로킷(410,420)과, 외부 전원이 인가됨에 따라 구동되어 구동축 스프로킷(410)에 구동력을 전달하며 정,역회전 가능한 구동모터(430)를 구비한 것이다.

구동축 및 피동축 스프로킷(410,420)은 구동축(415)과 피동축(425)의 양측 단부에 각각 배치되며, 이송체인(400)을 매개로 연동 회전되는 구조를 갖는다.

미설명 부호 "415a"는 구동축(415)의 중간 부위에 일체로 마련되고 구동모 터(430)의 모터축(435)과 연동되도록 벨트로 연결된 연동 풀리를 나타낸 것이다.

도 3 내지 도 5는 본 발명 멀티 스카핑 장치의 다른 실시 예를 보인 도면으로서, 앞의 실시 예와는 달리, 회전축(310)이 하나로 배치되고, 하나의 연결바아(150)가 회전축(310)의 중간 부위와 베어링(160)을 매개로 연결되는 구조를 갖는다.

그외의 다른 구성요소는 앞의 선 실시 예와 동일하므로, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 멀티 스카핑 장치는, 고정된 슬라브 소재(S)의 표면을 이동수단에 의해 이동가능한 스카핑 머신 본체(100)를 이용하여 스카핑 작업한 후에, 슬라브의 표면에서 융용된 스케일을 스케일 제거부를 이용하여 제거하는 공정을 갖는다.

스카핑 머신 본체(100)는 불활성 가스 분사구(210)에서 소재(S)인 슬라브의 표면으로 불활성 가스를 분사하여 불활성 가스 분위기를 조성하고, 분사노즐(120)을 통해 고압의 산소를 분사한 후에 점화시켜 화염을 슬라브의 표면에 전달함으로써, 스카핑 공정을 실시한다.

이때, 스카핑 머신 본체(100)는 연결수단을 매개로 스케일 제거부와 같이 연동되도록 연결되어 있으므로, 구동모터(430)의 구동시 모터축(435)과 벨트로 연동되게 결합된 구동축(415)과 구동축 스프로킷(410)이 같이 회전된다.

이후에, 구동축 스프로킷(410)은 이송체인(400)을 피동축 스프로킷(420)을 매개로 궤도 회전 시킨다.

이로 인해 스케일 제거부는 이송체인(400)과 치차 결합된 스케일 제거부의 연동 스프로킷(320)이 회전되면서 슬라브의 표면을 따라 이동하게 된다.

또한, 스카핑 머신 본체(100)는 스케일 제거부와 연결 바아(150)를 매개로 연결되어 있으므로, 스케일 제거부의 이동시 같이 이동하게 된다.

그리고, 앞서 설명한 것과 같이, 연결 바아(150)는 베어링(160)을 매개로 연결되어 있으므로 회전축(310)의 회전동작과 간섭되지 않고, 이동력을 스카핑 머신 본체(100)에 전달시키는 기능을 수행한다.

스카핑 작업을 실시함에 따라 슬라브의 표면에 형성된 결함 부위가 용융되어 결합이 제거되고, 스케일 제거구(330)가 슬라브의 표면과 접촉되면서 용융된 스케일을 제거함으로써 스케일이 슬라브의 표면에 융착되지 않도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 멀티 스카핑 장치의 일부 구성을 나타낸 사시도.

도 2는 본 발명의 멀티 스카핑 장치를 나타낸 정면도.

도 3은 본 발명 멀티 스카핑 장치의 다른 실시 예를 보인 정면도.

도 4는 본 발명 다른 실시예의 연결수단을 보인 사시도.

도 5는 본 발명의 사용상태를 보인 평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 스카핑 머신 본체 110 : 헤더

120 : 분사노즐 150 : 연결 바아

160 : 베어링 210 : 불활성 가스 분사구

220 : 가스 노즐 310 : 회전축

320 : 연동 스프로킷 330 : 스케일 제거구

332 : (나선형의)홈 400 : 이송체인

410 : 구동축 스프로킷 415 : 구동축

415a : 연동풀리 420 : 피동축 스프로킷

425 : 피동축 430 : 구동모터

435 : 모터축 S : 슬라브

Claims (6)

1. 소재의 표면측에 산소를 분사하기 위한 복수의 분사노즐들이 서로 이격되게 배치되는 스카핑 머신 본체와,

   상기 소재의 스케일을 제거하도록 상기 스카핑 머신 본체와 연결수단을 매개로 연결되어 이동수단에 의해 상기 스카핑 머신 본체와 같이 상기 소재의 표면을 따라 이동되는 스케일 제거부를 구비하고,

   상기 스케일 제거부는 회전축과,

   상기 회전축의 양단부에 각각 배치되는 연동 스프로킷과,

   상기 회전축의 외주면에 결합되고 상기 소재의 표면에 접촉되어 스케일을 제거하는 스케일 제거구를 구비하며,

   상기 이동수단은 상기 연동 스프로킷에 치합되고 궤도 회전되는 이송체인과,

   상기 이송체인의 양측 부위에 회전 가능하게 배치되는 구동축 및 피동축 스프로킷과,

   외부 전원이 인가됨에 따라 구동되어 상기 구동축 스프로킷에 구동력을 전달하는 구동모터를 구비한 것을 특징으로 하는 멀티 스카핑 장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 연결수단은 상기 스카핑 머신 본체의 일측에 일체로 연장되는 연결 바아와,

   상기 연결 바아의 단부와 상기 스케일 제거부 사이에 축 결합되도록 배치되는 베어링을 구비한 것을 특징으로 하는 멀티 스카핑 장치.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 스카핑 머신 본체에 고정되며 불활성 가스를 상기 소재의 표면측으로 분사하기 위한 불활성 가스 분사구를 구비하되,

   상기 불활성 가스 분사구의 일측에 결합된 가스노즐의 단부가 상기 분사노즐의 단부보다 더 전방에 배치된 것을 특징으로 하는 멀티 스카핑 장치.
4. 삭제
5. 삭제
6. 청구항 1에 있어서,

   상기 스케일 제거구는 외주면에 나선형 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 멀티 스카핑 장치.

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