KR101207631B1 - 열간 주편의 스케일 제거장치 - Google Patents

Abstract

열간 주편의 표면 스케일(Scale)을 제거하기 위한 스케일 제거장치가 제공된다.

상기 열간 주편의 스케일 제거장치는, 연속 주조설비의 주편 출측으로 열간 주편을 포위하도록 배치된 지지부재 및, 상기 지지부재의 내측으로 다수개가 전후 유동 가능토록 연결되면서 주편 표면에 밀착되어 이동하는 주편의 표면 스케일을 제거하는 나이프수단를 포함하고, 추가로 냉각수 분사수단을 포함하여 구성되어 있다.

본 발명에 의하면, 나이프수단을 통하여 주편 한면에 대하여 이중의 스케일제거작업을 하여 스케일 제거 작업성을 보다 향상시키는 한편, 제거된 스케일이 비산되지 않고 일정공간에 낙하되며, 나이프수단의 내측에서 주편 표면을 향하여 냉각수를 분사시킴으로서, 열간 주편에 밀착된 나이프의 냉각은 물론, 급격한 온도강하를 통하여 주편의 표면에 부착된 스케일이 용이하게 제거되도록 하는 개선된 효과를 얻을 수 있다.

열간 주편, 빌렛, 블룸, 주편 스케일, 스케일 제거장치

Description

열간 주편의 스케일 제거장치{An Apparatus for removing scale on surface billet or bloom}

도 1은 본 발명에 따른 열간 주편의 스케일 제거장치를 도시한 사시도

도 2는 본 발명인 열간 주편의 스케일 제거장치를 이용하는 상태를 도시한 사시도

도 3은 본 발명인 열간 주편의 스케일 제거장치를 도시한 정면 구조도

도 4는 다른 변형예를 도시한 것으로서,

(a)는 요부 사시도

(b)는 측면 구조도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1.... 열간 주편의 스케일 제거장치 10.... 지지부재

10a.... 파이프 30.... 나이프수단

50.... 냉각수 분사수단 50a.... 원통형 분사관

50b.... 사각박스형 노즐플레이트 70.... 실린더수단

72.... 실린더몸체 74.... 스프링

76.... 피스톤 90.... 냉각수 공급호수

본 발명은 열간상태의 인발 주편 표면의 스케일(Scale)을 제거하기 위한 스케일 제거장치에 관한 것이며, 보다 상세하게는 인발된 열간 주편의 상부 면과 좌,우측 측면에 나이프수단을 밀착시키면서 주편 한면에 대하여 이중으로 주편 표면의 스케일을 제거하여 스케일의 제거 작업성을 향상시키는 한편, 제거된 스케일이 비산되지 않고 일정공간에 낙하되며, 나이프수단의 내측에서 주편 표면을 향하여 냉각수를 분사시킴으로서, 열간 주편에 밀착된 나이프의 냉각은 물론, 급격한 온도강하를 통하여 주편의 표면에 부착된 스케일이 보다 쉽게 제거되도록 한 열간 주편의 스케일 제거장치에 관한 것이다.

일반적으로 연속주조공정은 제강공정에서 제조된 용강을 주형에 주입하고 연속적으로 인발하면서 냉각시켜 다른 공정을 거치지 않고 직접 소정의 반제품인 슬래브(Slab), 블룸(Bloom), 빌릿(Billet)을 제조하는 공정이다.

즉, 연속주조기는 제강로에서 생산되어 레들로 이송된 용강을 턴디쉬에 받았다가 몰드로 공급하여 일정한 크기의 슬래브 등의 주편을 연속 생산하는 설비로서 예를 들어, 레들과 턴디쉬, 몰드가 연계 배치되고, 몰드의 하부에는 상기 몰드를 통해 나오는 주편을 안내하는 롤(지지롤, 구동 핀치롤)들이 상하로 설치되는 것이다.

그리고, 래들의 용강을 턴디쉬에 주입하고, 턴디쉬의 몰드를 통해 세그먼트 장치를 통과시키면 응고되어 일정한 크기의 주편으로 인출되어지고 따라서 통상 인발 주편이라 하기도 한다.

한편, 주편이 인출되는 과정에서 주편 표면에는 산화 스케일이나 기타 이물질(이하, ' 스케일' 이라 총칭한다)이 발생하게 되며, 이와 같은 스케일을 제거하는 통상의 방법은 별도의 도면으로 도시하지 않았지만, 주편에 냉각수를 분사시키어 주편 표면의 스케일을 제거하면서 동시에 주편의 냉각도 이루어 진다.

예를 들어, 연속 주조공정에서 액체상태의 쇳물응고와 주편의 냉각을 위하여는 상당량의 냉각수를 분사시키는데, 이과정에서 다량의 스케일(Scale)이 주편의 표면에 부착되고, 전체 주편의 인발과정에서 광범위하게 낙하되면서 주편 표면에 스케일이 부착되고, 이와 같은 스케일을 제거하는 데에 많은 인원과 시간이 투입되는 실정이다.

한편, 종래에 주편의 표면 스케일을 제거하기 위한 장치들이 알려져 있는데, 그 대부분은 냉각수 살수를 통한 것으로 주편의 표면 스케일을 왼전하게 제거하는 것은 어려웠다.

이에 따라서, 주편의 표면에 부착되는 스케일 즉, 부착된 스케일이나 산화 스케일, 기타 이물질을 나이프수단을 통하여 제거하면서 냉각수를 분사시키면 스케일 제거가 보다 효과적으로 이루어 질 것이고, 이와 같은 열간 주편의 스케일 제거장치가 요구되어 왔다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 제거하기 위하여 안출된 것으로서 그 목적은, 다중 나이프수단이 열간 주편의 표면에 밀착되어 스케일의 제거효율을 보다 높이도록 한 열간 주편의 스케일 제거장치를 제공하는 데에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 , 제거된 스케일이 비산되지 않고 일정공간에 낙하되며, 나이프수단의 내측에서 주편 표면을 향하여 냉각수를 분사시킴으로서, 열간 주편에 밀착된 나이프의 냉각은 물론, 급격한 온도강하를 통하여 주편의 표면에 부착된 스케일이 보다 쉽게 제거되도록 한 열간 주편의 스케일 제거장치를 제공하는 데에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 측면으로서 본 발명은, 연속 주조설비의 주편 인발라인의 일지점에 열간 주편을 포위하도록 배치된 지지부재; 및.
상기 지지부재의 내측으로 다수개가 전후 유동 가능하게 연결되면서 주편 표면에 밀착되어 이동하는 주편의 표면 스케일을 제거하는 나이프수단;
을 포함하여 구성되되,
상기 지지부재는, 파이프들이 조립된 파이프 조립체로 이루어 져 지지대 겸용 냉각수 공급관으로 제공되며, 상기 나이프수단은 상기 지지부재의 상부 및 좌,우측에 실린더 수단을 통하여 유동 가능하게 연결되어 열간 주편의 상부 면과 좌,우측 면에 2중 밀착되는 나이프 플레이트로 구성되고,
상기 나이프 수단의 내측에서 냉각수를 분사토록 나이프 수단과 연계되는 냉각수 분사수단을 더 구비하되, 상기 냉각수 분사수단은 상기 나이프 플레이트의 내측으로 실린더 수단에 연결되는 냉각수 분사노즐로 구성된 열간 주편의 스케일 제거장치를 제공한다.

삭제

삭제

삭제

또한, 상기 지지부재의 파이프 조립체는, 파이프들이 조립된 하방 개방형으로 구성될 수 있다.

삭제

또한, 상기 실린더수단은, 상기 지지부재 파이프에 연통토록 연결된 실린더몸체와 상기 실린더몸체의 내측에 배치된 스프링 및, 상기 스프링과 연계되면서 실린더몸체의 내부에서 상기 나이프플레이트로 연결되고 공급되는 냉각수의 압력으로 이동하도록 구성된 피스톤을 포함하고, 상기 실린더몸체과 피스톤은 냉각수를 공급토록 연통된다.

이때, 상기 냉각수 분사수단의 냉각수 분사노즐은, 상기 나이프수단인 나이프 플레이트의 내측으로 실린더 수단에 구비되는 피스톤과 연결될 수 있다.

그리고, 상기 냉각수 분사노즐은, 원통 노즐관 또는 다수의 분사노즐들이 설치된 사각박스형 노즐플레이트중 하나로 구성되는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면에 따라 본 발명을 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 열간 주편의 스케일 제거장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명인 열간 주편의 스케일 제거장치를 이용하는 상태를 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명인 열간 주편의 스케일 제거장치를 도시한 정면 구조도이고, 도 4는 다른 변형예를 도시한 도면이다.

먼저, 도 1 및 도 3에서는 본 발명인 열간 주편의 스케일 제거장치(1)의 전체 구성을 도시하고 있다.

즉, 도 1 및 도 3에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 열간 주편의 스케일 제거장치(1)는, 크게 연속 주조설비의 주편 출측으로 열간 주편을 포위하도록 배치된 지지부재(10) 및, 상기 지지부재(10)의 내측으로 다수개가 전후 유동 가능토록 연결되면서 주편 표면에 밀착되어 이동하는 주편의 표면 스케일을 제거하는 나이프수단(30)을 포함하여 구성된다.

그리고, 특히 도 1 및 도 3에서 도시한 바와 같이, 상기 나이프 수단(30)의 내측에서 냉각수를 분사토록 나이프수단과 연계되는 냉각수 분사수단(50)을 추가로 구비한다.

따라서, 본 발명의 열간 주편의 스케일 제거장치(1)는, 도 2에서 도시한 바와 같이, 이송테이블의 이동롤(4)을 통하여 열간 주편(2) 예를 들어, 빌렛이나 블룸 등의 연간주편이 본 발명의 스케일 제거장치(1)를 통과할때, 상기 열간 주편(2)의 상부 면 및 좌,와측 면에 각각 상기 나이프수단(30)이 밀착되기 때문에, 이동하는 열간 주편(2)의 표면 스케일(S)들이 제거되게 된다.

동시에, 상기 나이프수단(30)의 내측에서 다음에 상세하게 설명하는 냉각수 분사수단(50)을 통하여 고압의 냉각수가 분사되면서 실질적으로 주편의 표면 스케일(S)은 나이프수단(30)과 고압으로 분사되는 냉각수에 의하여 2중으로 제거되기 때문에, 그 만큼 스케일 제거효율을 우수하게 하는 것이다.

다음, 도 1 및 도 3에서 도시한 바와 같이, 상기 지지부재(10)는, 냉각수의 공급을 가능하게 하기 위하여 스틸 파이프(10a)들이 조립된 하방 개방형의 파이프 조립체로 이루어 진다.

이때, 상기 파이프(10a)들은 용접등으로 견고하게 연결되면서 이동하는 열간 주편(2)의 상부 면 및 좌,우측 면의 외곽으로 일정간격으로 나이프수단(30)이 배치되는 지지대 겸용 냉각수 공급관의 기능을 한다.

한편, 도 1 및 도 2에서 도시한 바와 같이, 상기 나이프수단(30)은, 상기 지지부재(10)의 파이프(10a)들에 각각 상부, 좌,우측에 실린더수단(70)을 통하여 유동 가능하게 연결되어 열간 주편(2)의 상부 면과 좌,우측 면에 2중 밀착되는 나이프 플레이트 즉, 중앙의 몸체플레이트(30a)의 양측으로 일체로 연결되어 실질적으로 주편(2)에 밀착되는 한쌍의 나이프 플레이트(30b)로 이루어 진다.

따라서, 본 발명의 나이프수단(30)은 나이프 플레이트가 주편면에 전,후측에서 밀착되면서 2중으로 스케일을 이동하는 주편의 앞,뒤에서 제거하기 때문에, 그 만큼 스케일 제거효율을 높일 것이다.

이때, 도 1 및 도 3에서 도시한 바와 같이, 상기 실린더수단(70)은 상기 지지부재 파이프(10a)에 연통토록 연결된 실린더몸체(72)과 상기 실린더몸체(72)의 내측에 배치된 스프링(74) 및, 상기 스프링(74)과 연계되면서 실린더몸체(72)의 내 부에서 상기 나이프플레이트까지 연결되면서 특히 후단부(76a)에 고압으로 공급되는 냉각수가 충돌하여 전진하는 피스톤(76)을 포함하고, 상기 실린더몸체(72)와 피스톤(76)은 냉각수를 공급토록 연통된다.

한편, 도면에서는 개략적으로 도시하였지만, 상기 실린더몸체(72)는 내부에 스프링과 피스톤의 조립을 위한 분할봉들이 조립되는 구조이고, 상기 피스톤(76)과 냉각수 분사수단(50)은 스크류형태로 연결 조립될 수 있다.

이때, 도 1 및 도 3에서 도시한 바와 같이, 일측 파이프(10a)에는 커플링(92a)(92b)형태로 공급호스(90)가 연결되어 냉각수가 공급되고, 공급된 냉각수는 포위 조립체인 파이프들을 통하여 3방향의 냉각수 분사수단(50)에 공급되어 주편 표면에 분사된다.

따라서, 도 1 및 도 3에서 도시한 바와 같이, 상기 지지부재의 파이프(10a)에 연결된 공급호스(90)를 통하여 고압의 냉각수가 공급되면 1차적으로 실린더수단(70)의 실린더몸체(72)의 내부에 공급된다.

이때, 공급된 냉각수는 피스톤(76)의 후단부(76a)를 압박하면서 그 내부 통로와 냉각수 분사노즐인 냉각수 분사수단(50)을 통하여 빌렛이나 블룸 등의 인발 주편의 상부 면과 좌,우측 면에 분사된다.

한편, 상기 피스톤(76)은 스프링(74)을 후단부(76a)가 압축하면서 전진하고, 따라서 주편(2)의 표면에 나이프수단의 나이프 플레이트(30b)들이 밀착되면서 스케일(S)을 제거한다.

이때, 상기 실린더수단(70)의 피스톤(76)이 전진하는 폭은 주편의 생산폭과 대응하여 설정하는데, 따라서 본 발명의 장치로는 폭의 변화가 적은 빌렛이나 블룸에 적용하는 것이 적당하다.

그러나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 단지 지지부재의 주편 포위폭을 가변하게 하거나, 여러 크기의 지지부재로 제작하면 된다.

그리고, 상기 실린더수단의 스프링은 완충역할을 하고, 피스톤(76)의 실질적인 전진폭에도 영향을 미치고, 냉각수 공급압이 없어지면 탄성력으로 피스톤의 후진(원래위치로의 복귀)를 가능하게 한다.

또한, 냉각수의 공급이 중단되면 스프링은 나이프수단(30)을 초기 위치로 복귀시킨다.

한편, 냉각수는 파이프(10a)들과 실린더수단(70)의 실린더몸체(72)과 피스톤(76)을 통하여 최종적으로 냉각수 분사수단(50)으로 전달 공급되고, 주편에 분사된다.

한편, 상기 나이프수단(30)의 몸체플레이트(30a)의 내측으로 상기 실린더수단(70)의 피스톤(76)과 연결되는 냉각수 분사수단인 노즐은, 도 1 및 도 3에서 도시한 원통 노즐관(50a) 또는 도 4에서 도시한 다수의 분사노즐(50b')들이 설치된 사각박스형 노즐플레이트(50b)중 하나로 제공될 수 있다.

이때, 도 1 및 도 3의 상기 원형 노즐관(50a)의 경우에는 설비를 간단하게 하고, 반면에 냉각수 분사폭은 작고, 반대로 도 4에서 도시한 사각박스형 노즐플레이트(50b)는 설비는 다소 복잡하지만 냉각수 분사폭을 증대되어 스케일 제거효율은 보다 향상될 것이고, 따라서 스케일 발생폭이 큰 주편인 경우에는 사각박스형 노즐 플레이트(50b)를 사용하는 것이 보다 바람직할 것이다.

다음, 도 1 내지 도 3에서 도시한 바와 같이, 본 발명인 열간 주편의 스케일 제거장치(1)의 작동을 정리하면, 먼저 본 발명의 장치는 열간 주편 인발라인에 설치된다.

즉, 주조가 시작되어 열간상태의 주편(2)이 인발되면 본 장치에 냉각수가 공급호스(90)을 통하여 공급되고, 공급되는 냉각수는 냉각수 분사수단(50)을 통하여 이중 나이프 플레이트(30b)의 내측에서 주편 상부 면 및 좌,우측면을 향하여 분사되는 동시에, 주편 표면에 나이프수단의 나이프 플레이트가 밀착되면 인발속도로 이동하는 주편의 표면 스케일이 제거된다.

이때, 분사되는 냉각수는 열간 주편과 주편 표면에 부착된 스케일간의 온도편차를 급속하게 발생시키어 주편 표면과 스케일 사이에 미세한 공간(틈)을 형성하기 때문에, 스케일이 주편 표면에서 부타터 쉽게 박리(제거)되도록 한다.

동시에, 분사되는 냉각수는 나이프 플레이트가 연결상태의 주편과 밀착되기 때문에, 나이프 플레이트를 냉각시키는 기능도 제공한다.

그리고, 냉각수는 실린더수단의 피스톤을 전진시키는 유동을 가능하게 한다.

다음, 주조가 종료되면 본 발명의 장치(1)에 냉각수의 공급은 중단되며 실린더 내부에 조립된 스프링의 탄성력으로 피스톤과 일체로 나이프수단과 냉각수 노즐이 원래의 위치로 복귀된다.

이와 같이 본 발명인 열간 주편의 스케일 제거장치에 의하면,

첫째, 인발된 열간 주편의 상부 면과 좌,우측 측면에 나이프수단을 밀착시키면서 주편 한면에 대하여 이중으로 주편 표면의 스케일을 제거하여 열간 주편의 스케일의 제거가 보다 효과적으로 이루어 지도록 하는 우수한 효과를 제공한다.

둘째, 제거된 스케일이 비산되지 않고 일정공간에 낙하되기 때문에, 스케일 비산이나 처리를 위한 2차적인 문제발생이 예방되는 다른 우수한 효과가 있다.

셋째, 나이프수단의 내측에서 주편 표면을 향하여 냉각수를 분사시킴으로서, 열간 주편에 밀착된 나이프의 냉각은 물론, 급격한 온도강하를 통하여 주편의 표면에 부착된 스케일이 보다 쉽게 제거되도록 하는 또 다른 우수한 효과가 있다.

마지막으로, 나이프수단과 냉각수 분사를 동시에 이용하므로, 설비의 구조는 간단하면서도 스케일 제거효율은 높이는 또 다른 우수한 효과를 제공하는 것이다.

본 발명은 지금까지 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알수 있음을 밝혀두고자 한다.

Claims (7)

1. 연속 주조설비의 주편 인발라인의 일지점에 열간 주편을 포위하도록 배치된 지지부재; 및.

   상기 지지부재의 내측으로 다수개가 전후 유동 가능하게 연결되면서 주편 표면에 밀착되어 이동하는 주편의 표면 스케일을 제거하는 나이프수단;

   을 포함하여 구성되되,

   상기 지지부재는, 파이프들이 조립된 파이프 조립체로 이루어 져 지지대 겸용 냉각수 공급관으로 제공되며, 상기 나이프수단은 상기 지지부재의 상부 및 좌,우측에 실린더 수단을 통하여 유동 가능하게 연결되어 열간 주편의 상부 면과 좌,우측 면에 2중 밀착되는 나이프 플레이트로 구성되고,

   상기 나이프 수단의 내측에서 냉각수를 분사토록 나이프 수단과 연계되는 냉각수 분사수단을 더 구비하되, 상기 냉각수 분사수단은 상기 나이프 플레이트의 내측으로 실린더 수단에 연결되는 냉각수 분사노즐로 구성된 열간 주편의 스케일 제거장치.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,

   상기 지지부재의 파이프 조립체는, 파이프들이 조립된 하방 개방형으로 구성된 것을 특징으로 하는 열간 주편의 스케일 제거장치.
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,

   상기 실린더수단은, 상기 지지부재 파이프에 연통토록 연결된 실린더몸체;

   상기 실린더몸체의 내측에 배치된 스프링: 및,

   상기 스프링과 연계되면서 실린더몸체의 내부에서 상기 나이프플레이트로 연결되고 공급되는 냉각수의 압력으로 이동하는 피스톤;

   을 포함하고, 상기 실린더몸체와 피스톤은 냉각수를 공급토록 연통되는 것을 특징으로 하는 열간 주편의 스케일 제거장치.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 냉각수 분사수단의 냉각수 분사노즐은, 상기 나이프수단인 나이프 플레이트의 내측으로 실린더 수단에 구비되는 피스톤과 연결되는 것을 특징으로 하는 열간 주편의 스케일 제거장치.
7. 제 1항에 있어서, 상기 냉각수 분사노즐은, 원통 노즐관 또는 다수의 분사노즐들이 설치된 사각박스형 노즐플레이트중 하나로 구성된 것을 특징으로 하는 열간 주편의 스케일 제거장치.

Images