KR101389861B1 - Cooling apparatus and continuous casting apparatus for segment having the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 냉각장치 및 이를 구비하는 연속주조기용 세그먼트에 관한 것으로서, 상하로 이격되어 구비되는 상부 프레임 및 하부 프레임과, 상기 상부 프레임 및 하부 프레임에 각각 구비되며 주편의 폭 방향으로 배치되는 복수의 롤러 및 상기 주편에 냉각수를 분사하는 냉각장치를 포함하는 연속주조기용 세그먼트로서, 상기 냉각장치는, 상기 복수의 롤러의 좌우에 배치되어 상기 주편에 냉각수를 분사하는 냉각수 분사부와; 상기 냉각수 분사부를 이동시키는 구동부;를 포함하며, 상기 구동부는 상기 복수의 롤러의 외측 중앙 영역에 설치되어, 연속주조 시 주편의 폭 변화에 대응하여 주편을 효과적으로 냉각시킬 수 있다. The present invention relates to a cooling device and a segment for a continuous casting machine having the same, which comprises an upper frame and a lower frame which are vertically spaced apart from each other, a plurality of rollers provided in the upper frame and the lower frame, And a cooling device for spraying cooling water to the cast steel, wherein the cooling device comprises: a cooling water spraying part disposed on the left and right of the plurality of rollers for spraying cooling water to the cast steel; And a driving unit for moving the cooling water jetting unit. The driving unit is installed in an outer central region of the plurality of rollers, and can effectively cool the billet in response to a change in the width of the billet during continuous casting.
Description
본 발명은 냉각장치 및 이를 구비하는 연속주조기용 세그먼트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연속주조 시 주편의 폭 변화에 대응하여 주편을 효과적으로 냉각시킬 수 있는 냉각장치 및 이를 구비하는 연속주조기용 세그먼트에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling device and a segment for a continuous casting machine having the same, and more particularly, to a cooling device capable of effectively cooling a cast steel in response to a change in width of the casting during continuous casting and a continuous casting machine will be.
일반적으로 연속주조공정(Continuous casting process)은 일정한 형상의 주형(mold)에 용강을 연속적으로 주입하고, 주형 내에서 반응고된 주편을 연속적으로 주형의 하측으로 인발하여 슬래브(slab), 블룸(bloom), 빌릿(billet) 등과 같은 다양한 형상의 반제품을 제조하는 공정이다. In a continuous casting process, molten steel is continuously injected into a mold having a predetermined shape, and the molten steel is continuously drawn into the lower side of the mold to form slabs, blooms, , Billet, and the like.
이러한 연속주조공정이 수행되는 일반적인 연속주조기(이하, '연주기'라 함)의 개략적인 구성과, 연주기에 구비되는 세그먼트를 도 1을 참조하여 살펴보면 다음과 같다. A schematic configuration of a general continuous casting machine (hereinafter, referred to as a 'continuous casting machine') in which the continuous casting process is performed and a segment provided in the continuous casting machine will be described with reference to FIG.
일반적인 연주기는 제강공정에서 정련된 용강(molten steel)이 담기는 래들(ladle, 10)과, 래들(10)에 연결되는 주입노즐을 통해 용강을 공급받고, 이를 일시 저장하는 턴디쉬(tundish, 20)와, 턴디쉬(20)에 일시 저장된 용강을 전달받아 일정한 형상으로 초기 응고시키는 주형(30) 및 주형(30)의 하부에 구비되어 미응고된 주편(S)을 냉각시키면서 일련의 성형 작업을 수행하도록 다수의 세그먼트(segment, 50)가 연속적으로 배열되는 냉각라인(40)을 포함한다. 여기서, 세그먼트(50)는 다수의 롤러(52, 54)가 대향되도록 정렬되고, 상하로 이격되는 상부 프레임(51) 및 하부 프레임(53)을 상하로 연결시키는 다수의 타이 로드(미도시)와, 타이로드를 피스톤으로 대용하여 상부 프레임(51)과 하부 프레임(53) 사이의 이격 거리를 조절함으로써 주편(S)에 압하력을 가하는 다수의 유압 실린더(55) 및 상부 프레임(51) 및 하부 프레임(53) 내부에 구비되어 주편(1)을 냉각시키는 냉각장치(미도시)를 포함한다. A typical casting machine includes a
주형(30)을 통과한 주편(S)은 상부 프레임(51)과 하부 프레임(53) 사이의 이격공간을 통과하면서 다수의 롤러(52, 54)에 의해 압하되어 일정한 형상으로 성형된다. 이때, 냉각장치에서는 상부 프레임(51)과 하부 프레임(53) 사이를 통과하는 주편(S)에 냉각수를 분사하여 냉각시킨다. 냉각장치는 주편 폭 변화에 대응하기 위하여 협폭에서 광폭까지 동일한 냉각 수준을 유지해야 한다. 따라서 이러한 조건을 충족시키기 위하여 도 2에 도시된 바와 같이 복수의 노즐(56a, 56b)을 주편(S)의 폭 방향으로 배치하여 주편(S)의 폭에 따라 일부 노즐, 예컨대 주편(S)의 가장자리에 위치하는 노즐(56b)을 온/오프시키면서 주편(S)을 냉각시켰다. 그러나 이러한 방식은 노즐의 개수가 증가함에 따라 배관 등의 설비가 복잡해지고, 따라서 유지 보수가 어려운 등의 제한 요소가 많았다. 이에 넓은 분사 각도를 갖는 노즐을 주편 폭에 따라 이동시키면서 냉각수를 분사하는 방법이 제안되었다. 이 방법에서는 노즐을 이동시키는 구동수단이 주편 가까이에 위치하여 주편에서 발생하는 열과 냉각수에 의한 습기에 의해 열화 및 고장이 빈번하게 발생하는 문제점이 있었다. The billet S having passed through the
이에 열과 습기에 의한 피해를 억제하기 위하여 구동수단을 세그먼트 외부로 배치시키는 방법도 제안되었다. 그러나 이 방법에서는 노즐과 구동수단 간의 거리가 멀어져 노즐의 움직임을 미세하게 제어하기 어렵고, 노즐의 길이도 길어져 냉각수압에 의한 노즐의 떨림 현상이 발생하여 쉽게 손상되는 문제점이 있었다. A method of disposing the driving means outside the segment in order to suppress the damage caused by heat and moisture has also been proposed. However, in this method, there is a problem that the distance between the nozzle and the driving means is distant, it is difficult to finely control the movement of the nozzle, and the length of the nozzle is also long and the nozzle is shaken due to the cooling water pressure.
본 발명은 주편의 폭 변화에 따라 냉각수의 분사영역을 용이하게 조절할 수 있는 냉각장치 및 이를 구비하는 연속주조기용 세그먼트를 제공한다. The present invention provides a cooling device and a segment for a continuous casting machine having the cooling device that can easily adjust the injection area of the cooling water according to the width change of the cast steel.
본 발명은 정밀하고 안정적으로 제어할 수 있는 냉각장치 및 이를 구비하는 연속주조기용 세그먼트를 제공한다. The present invention provides a cooling device capable of precisely and stably controlling and a segment for a continuous casting machine having the same.
본 발명은 내구성을 향상시킬 수 있는 냉각장치 및 이를 구비하는 연속주조기용 세그먼트를 제공한다. The present invention provides a cooling device capable of improving durability and a segment for a continuous casting machine having the same.
본 발명은 공정 효율 및 생산성을 향상시킬 수 있는 냉각장치 및 이를 구비하는 연속주조기용 세그먼트를 제공한다. The present invention provides a cooling device capable of improving process efficiency and productivity and a segment for a continuous casting machine having the same.
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본 발명의 실시 형태에 따른 연속주조기용 세그먼트는, 주편의 폭 방향으로 배치되는 복수의 롤러의 좌우에 수평방향으로 이격 설치되는 상부 프레임과 하부 프레임을 각각 연결하는 거더 플레이트에 설치되어 상기 주편에 냉각수를 분사하는 냉각장치를 포함하는 연속주조기용 세그먼트로서, 상기 냉각장치는, 상기 거더 플레이트에 구비되는 지지부재와, 상기 지지부재 상부에 구비되어 각각 구비되어 회전력을 제공하는 구동수단과, 상기 구동수단의 양측에 각각 구비되며, 냉각수가 분사되는 적어도 하나의 노즐이 구비되는 냉각수 분사부 및 상기 구동수단과 냉각수 분사부 사이에 구비되어 상기 냉각수 분사부를 대칭적으로 대각이동시키는 이동수단을 포함하고, 상기 이동수단은, 상기 구동수단에 연결되고, 외주면의 적어도 일부에 스크류가 형성되는 회전축과; 상기 회전축과 직교하는 방향으로 배치되고, 양쪽 외주면에 스크류가 형성되는 제1로드와; 상기 제1로드의 길이방향을 따라 이동 가능하도록 상기 제1로드의 양쪽 외주면에 각각 결합되는 샤프트와; 상기 회전축과 상기 제1로드 사이에 구비되어 상기 회전축의 스크류와 맞물려져 상기 회전축의 회전방향과 직교하는 방향으로 변환시켜 상기 제1로드를 회전시키는 휠과; 상기 제1로드와 상기 샤프트 사이에 상기 제1로드의 스크류와 맞물려지도록 구비되어 상기 제1로드의 회전운동을 직선운동으로 변환시켜 상기 샤프트를 좌우방향으로 왕복 이동시키는 볼 스크류 너트와; 상기 제1로드의 하부에 상기 제1로드와 직교하는 방향으로 배치되어 상기 지지부재에 상하방향으로 이동 가능하도록 연결되고, 외주면에 스크류가 형성되는 제2로드와; 상기 제1로드와 제2로드에 각각 구비되며, 외주면에 형성된 톱니가 서로 맞물려져 상기 제1로드의 회전방향과 직교하는 방향으로 변환시켜 상기 제2로드를 회전시키는 베벨기어; 및 상기 제2로드의 스크류와 맞물려지도록 구비되어 상기 제2로드의 회전운동을 직선운동으로 변환시켜 상기 제2로드를 상하방향으로 왕복 이동시키는 볼 스크류 너트;를 포함할 수 있다.
상기 냉각수 분사부는 내부에 유로가 형성되는 헤드와; 상기 헤드에 상기 유로와 연통하도록 이격되어 구비되는 복수의 노즐;을 포함할 수 있다. The segment for a continuous casting machine according to the embodiment of the present invention is provided on a girder plate for connecting an upper frame and a lower frame spaced horizontally from left and right sides of a plurality of rollers arranged in the width direction of the cast steel, Wherein the cooling device comprises: a support member provided on the girder plate; drive means provided on the support member and provided to each of the drive unit to provide a rotational force; And a moving means provided between both the driving means and the cooling water spraying portion to symmetrically diagonally move the cooling water spraying portion, wherein the cooling water spraying portion includes at least one nozzle for spraying the cooling water, The moving means is connected to the driving means, and at least a part of the outer circumferential surface is provided with a screw St. rotary shaft and; A first rod arranged in a direction orthogonal to the rotation axis and having a screw formed on both outer circumferential surfaces thereof; A shaft coupled to both outer circumferential surfaces of the first rod so as to be movable along the longitudinal direction of the first rod; A wheel provided between the rotary shaft and the first rod and meshed with the screw of the rotary shaft to convert the rotary shaft into a direction orthogonal to the rotary direction of the rotary shaft to rotate the first rod; A ball screw nut provided between the first rod and the shaft so as to be meshed with the screw of the first rod to convert the rotational motion of the first rod into a linear motion to reciprocate the shaft in the left and right directions; A second rod disposed below the first rod in a direction orthogonal to the first rod and connected to the support member so as to be movable in a vertical direction and having a screw formed on an outer circumferential surface thereof; A bevel gear provided on the first rod and the second rod, the teeth formed on the outer circumferential surface of the bevel gear meshing with each other to rotate in a direction perpendicular to the rotating direction of the first rod to rotate the second rod; And a ball screw nut provided to engage with the screw of the second rod to convert the rotational motion of the second rod into a linear motion to reciprocate the second rod in the vertical direction.
Wherein the cooling water jetting unit comprises: a head having a channel formed therein; And a plurality of nozzles provided to the head so as to be communicated with the flow path.
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상기 이동수단은 상기 구동수단의 회전을 통해 상하좌우방향으로 이동하여 상기 냉각수 분사부를 대각이동시킬 수 있다.
상기 회전축과 상기 휠은 웜기어를 형성할 수 있다.
상기 이동수단은 하우징 내에 수용되어 상기 구동수단 및 상기 냉각수 분사부와 연결될 수 있다.The moving means moves vertically and horizontally through the rotation of the driving means to diagonally move the cooling water injection portion.
The rotating shaft and the wheel may form a worm gear.
The moving means may be housed in the housing and connected to the driving means and the cooling water spraying portion.
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상기 구동수단은 서보 모터일 수도 있다. The driving means may be a servo motor.
본 발명의 실시 형태에 따른 냉각장치 및 이를 구비하는 연속주조기용 세그먼트는, 연속주조되는 주편의 폭 변화에 대응하여 냉각수의 분사영역을 용이하게 제어할 수 있다. 또한, 냉각수를 분사하는 노즐을 이동시키기 위한 구동수단으로서 기존에 사용되던 유압장치 대신 서보모터를 이용함으로써 보다 정밀한 제어가 가능하다. 그리고 구동수단이 세그먼트 내에 구비되어 설비 크기를 감소시킬 수 있으므로 정비성이 용이해져 공정 효율 및 생산성도 향상시킬 수 있고, 설비 비용 및 유지 보수 비용을 절감시킬 수도 있다.The cooling device according to the embodiment of the present invention and the segment for a continuous casting machine having the cooling device according to the embodiment of the present invention can easily control the injection area of the cooling water in accordance with the change in the width of the cast steel to be continuously cast. In addition, more precise control is possible by using a servomotor instead of a hydraulic device which has been used as a driving means for moving a nozzle for jetting cooling water. Since the driving means is provided in the segment to reduce the size of the equipment, the maintenance efficiency can be improved, and the process efficiency and productivity can be improved, and facility cost and maintenance cost can be reduced.
도 1은 일반적인 연속주조기의 구성 및 세그먼트를 도시한 도면.
도 2는 도 1에 도시된 세그먼트 내에 구비되는 냉각장치의 사용 예를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 연속주조기용 세그먼트의 구조를 보여주는 도면.
도 4는 도 3에 도시된 냉각장치의 사시도.
도 5는 도 4에 도시된 냉각장치의 정면도.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 냉각장치의 사용 상태를 보여주는 도면. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a view showing a configuration and a segment of a general continuous casting machine; Fig.
Fig. 2 shows an example of the use of a cooling device provided in the segment shown in Fig. 1; Fig.
3 illustrates a structure of a segment for a continuous casting machine according to an embodiment of the present invention.
Fig. 4 is a perspective view of the cooling device shown in Fig. 3; Fig.
Fig. 5 is a front view of the cooling device shown in Fig. 4; Fig.
6 and 7 are views showing a use state of a cooling apparatus according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to let you know.
이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 연속주조기용 세그먼트의 구조를 보여주는 도면이고, 도 4 및 도 5는 도 3에 도시된 냉각장치의 사시도 및 정면도이다. FIG. 3 is a view showing a structure of a segment for a continuous casting machine according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 4 and 5 are a perspective view and a front view of the cooling device shown in FIG.
도 3을 참조하면, 세그먼트는 상하방향으로 이격되어 구비되는 상부 롤러 결합체 및 하부 롤러 결합체와, 상부 롤러 결합체와 하부 롤러 결합체 사이를 이동하는 주편(S)에 냉각수(물과 에어)를 분사하는 냉각장치(200)를 포함한다. 보다 구체적으로 설명하면, 세그먼트는 상하로 이격되어 구비되는 상부 프레임(100) 및 하부 프레임(102)과, 상부 프레임(100)과 하부 프레임(102) 각각 구비되어 주편(S)의 폭 방향으로 배치되는 복수의 롤러(120) 및 주편(S)에 냉각수를 분사하는 냉각장치(200)를 포함한다. 이때, 상부 프레임(100)은 복수의 롤러(120) 좌우에 이격되어 구비되고 거더 플레이트(110)에 의해 연결되고, 하부 프레임(102)도 상부 프레임(100)과 마찬가지로 복수의 롤러(120) 좌우에 이격되어 구비되어 거더 플레이트(110)에 의해 연결된다. 거더 플레이트(110)는 롤러(120)와 동일한 개수로 구비되며, 롤러(120)를 지지하는 동시에 이탈을 방지한다. 또한, 세그먼트에는 상부 프레임(100)과 하부 프레임(102)을 이격된 상태로 상하 연결하는 타이 로드(tie rod; 140)와, 주편(S)에 압하력을 가하도록 상부 프레임(100)과 하부 프레임(102) 사이의 이격 거리를 조절하는 유압실린더(130)를 포함한다. 3, the segments include an upper roller assembly and a lower roller assembly spaced apart from each other in the vertical direction, and cooling (cooling means) for spraying cooling water (water and air) onto the cast steel S moving between the upper roller assembly and the lower roller assembly.
냉각장치(200)는 주편(S)에 냉각수를 분사하는 냉각수 분사부(220, 220')와, 냉각수 분사부(220, 220')를 이동시키는 구동부(210, 230)를 포함하며, 구동부(210, 230)는 복수의 롤러(120)의 외측 중앙 영역에 형성될 수 있다. 즉, 냉각장치(200)는 서로 이격되어 있는 상부 프레임(100)의 사이 및 하부 프레임(102)의 사이에 설치되며, 보다 구체적으로는 상부 프레임(100)을 연결하는 거더 플레이트(110)의 상부 중앙 영역 및 하부 프레임(102)을 연결하는 거더 플레이트(110)의 하부 중앙 영역에 각각 설치될 수 있다. The
도 4 및 도 5를 참조하면, 냉각장치는 복수의 롤러(120)의 외측에 구비되는 거더 플레이트(110)에 설치되어, 상부 프레임(100)과 하부 프레임(102) 사이를 통과하는 주편(S)에 냉각수를 분사한다. 냉각장치(200)는 상부 롤러 결합체와 하부 롤러 결합체에 서로 대칭하도록 구비되며, 그 동작원리는 동일하다. 따라서 이하에서는 상부 롤러 결합체에 구비되는 냉각장치(200)에 대해서 주로 설명하며, 필요에 따라 하부 롤러 결합체에 구비되는 냉각장치에 대해 설명한다. 4 and 5, a cooling device is installed on a
냉각장치(200)는 주편(S)을 가로지르며 상부 프레임(100)에 연결되어 롤러(120)를 지지하는 거더 플레이트(110)의 상부 중앙 영역에 설치된다. The
냉각장치(200)는 롤러(120)의 좌우에 각각 배치되어 냉각수를 분사하는 제1 및 제2냉각수 분사부(220, 220')와, 제1 및 제2냉각수 분사부(220, 220')를 이동시키는 구동부(210, 230) 및 구동부(210, 230)의 동작을 제어하는 제어부(미도시)를 포함한다. 구동부(210, 230)는 회전력을 제공하는 구동수단(210)과, 구동수단(210)에서 제공되는 회전력에 의해 제1 및 제2냉각수 분사부(220, 220')를 대각이동시키는 이동수단(230)을 포함한다. The
제1 및 제2냉각수 분사부(220, 220') 각각은 냉각수(물과 에어)가 공급되는 냉각수 주입구가 형성되고 내부에 냉각수가 이동하는 유로(미도시)가 형성되는 헤드(222, 222')와, 유로와 연통되고 헤드(222, 222')에 주편(S)의 길이방향을 따라 이격되어 구비되는 복수의 노즐(224, 224')을 포함한다. 제1냉각수 분사부(200)와 제2냉각수 분사부(200')는 롤러(120)의 좌우에 서로 대향하도록 배치되며, 복수의 노즐(224, 224')은 주편(S)의 길이 방향으로 냉각수를 분사하도록 헤드(222, 222')에 연결된다. 또한, 복수의 노즐(224, 224')은 상부 프레임(100)과 하부 프레임(102) 사이를 통과하는 주편(S)에 냉각수를 분사하도록, 상부 롤러 결합체에서는 하부 방향으로 연장되도록 형성되어 냉각수를 하부로 분사하고, 하부 롤러 결합체에서는 상부 방향으로 연장되도록 형성되어 냉각수를 상부로 분사하도록 형성된다. 노즐(224, 224')은 롤러(120) 사이마다 구비될 수도 있고, 두 개의 롤러(120) 사이마다 구비될 수도 있으며, 그 배치 형태는 다양하게 변경 가능하다. 이때, 노즐(224, 224')은 냉각수의 분사 영역이 주편(S)의 폭 방향으로 길게 형성되도록 슬릿 형태로 형성될 수도 있다. 이와 같이 복수의 노즐(224, 224')을 헤드(222, 222')에 형성된 유로와 연통하도록 형성함으로써 종래에 복수의 노즐(224, 224') 각각에 냉각수를 공급하는 경우보다 냉각수 공급을 위한 배관 등의 설비를 간단하게 할 수 있고, 따라서 정비성을 향상시킬 수 있다. Each of the first and second cooling
구동수단(210)은 회전력을 제공하는 DC 모터, 스테핑 모터, AC 서보 모터 등 다양한 종류의 모터가 사용될 수 있다. 특히 구동수단(210)으로 AC 서보 모터를 이용하는 경우, 일정한 토크를 제공할 수 있고, 회전 속도를 미세하게 조절할 수 있어 이동수단(230)의 이동을 보다 정밀하게 제어함으로써 제1 및 제2냉각수 분사부(220, 220')와 주편(S) 사이의 거리를 정밀하게 제어할 수 있다. 본 발명에서는 구동수단(210)으로서 서보 모터를 이용하여 이동수단(230)의 이동을 보다 정밀하게 제어할 수 있다. 또한, 구동수단(210)에는 감속기(212)가 연결되어 구동수단(210)에서 출력되는 회전력을 보다 미세하게 제어할 수도 있다. 또한, 구동수단(210)은 구동수단(210) 설치를 위해 별도로 마련된 공간이 아닌, 거더 플레이트(110)에 직접 설치되기 때문에 공간 효율성을 향상시킬 수 있다. Various types of motors such as a DC motor, a stepping motor, and an AC servo motor may be used as the driving means 210 to provide rotational force. Particularly, when the AC servomotor is used as the driving means 210, a constant torque can be provided and the rotational speed can be finely adjusted. Thus, the movement of the moving means 230 can be controlled more precisely, The distance between the
이동수단(230)은 구동수단(210)에 연결되는 회전축(231)과, 회전축(231)의 하부에 회전축(231)과 직교하도록 배치되는 제1로드(233)와, 제1로드(233)의 양측 외주면에 길이방향으로 이동가능하도록 구비되는 샤프트(235)와, 제1로드(233)의 하부에 제1로드(233)와 직교하는 방향으로 배치되는 제2로드(238)와, 회전축(231)과 제1로드(233) 사이, 제1로드(233)과 제2로드(238) 사이에 구비되는 회전방향변환수단 및 제1로드(233)와 제2로드(238)의 외주면에 구비되는 운동변환수단을 포함한다. 이때, 이동수단(230)은 내부에 공간이 형성되는 하우징(240) 내에 수납되어 구동수단(210)에 고정되고, 제1로드(233), 샤프트(235) 및 제2로드(238)는 하우징(240) 외부로 돌출 형성된다. 그리고 거더 플레이트 상부 중앙 영역에는 지지부재(260)가 구비되고, 지지부재(260)에는 제2로드(238)가 상하방향으로 이동 가능하도록 연결된다. 지지부재(260)는 플레이트 형상으로 형성될 수도 있지만, 내부에 공간이 형성된 중공형으로 형성될 수도 있다. The moving means 230 includes a
하우징(240)과 지지부재(260)는 주편을 생산하는 현장의 습기, 분진 및 열기에 의한 영향으로 이동수단(230)이 열화 및 손상되는 것을 억제한다. 또한, 제2로드(238)의 적어도 일측에는 상단이 하우징(240)에 연결되고, 하단은 지지부재(260) 내부로 배치되는 바(bar) 형상의 제1가이드부재(252)가 구비될 수 있다. 제1가이드부재(252)는 제2로드(238)가 상하방향으로 이동하는 동안 제2로드(238)의 적어도 일측에서 제2로드(238)의 이동을 안정적으로 지지해주는 역할을 한다. The
이동수단(230)의 각 구성요소에 대해 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 하지만, 이동수단(230)의 구성요소는 이에 한정되지 않으며, 다양하게 변경 가능하다.Each component of the moving means 230 will be described in more detail as follows. However, the constituent elements of the moving means 230 are not limited thereto and can be variously changed.
회전축(231)은 수평방향으로 배치되며, 외주면의 일부에 스크류(232a)가 형성된다. The
회전축(231)의 하부에 수직방향으로 배치되는 제1로드(233)의 중심부에는 외주면에 톱니가 형성된 환형의 휠(232b)이 결합되고, 회전축(231)의 외주면에 형성된 스크류(232a)는 휠(232b)과 맞물려져 제1회전방향변환수단(232)을 형성한다. 여기에서 제1회전방향변환수단(232)은 좌우방향으로 회전하는 회전축(231)의 회전운동을 제1로드(233)에 전달하여 제1로드(233)를 전후방향으로 회전하도록 하며, 이때 사용되는 제1회전방향변환수단(232)은 웜기어일 수도 있다.An
제1로드(233)의 양쪽 외주면에는 스크류(233a)가 형성되고, 스크류(233a)를 따라 수평방향으로 왕복 이동하는 제1운동변환수단(234)이 구비된다. 이때, 제1로드(233)의 양쪽 외주면에 형성되는 스크류(233a)는 서로 반대방향으로 형성되어 제1 및 제2냉각수 분사부(220, 220')가 서로 대칭하여 이동할 수 있도록 한다. 즉, 생산되는 주편(S)의 폭에 따라 냉각수 분사면적을 제어하여야 하기 때문에 주편(S)의 폭에 대응하여 제1 및 제2냉각수 분사부(220, 220')가 주편(S)의 폭 방향 및 상하방향 즉, 경사지도록 이동하면서 냉각수 분사면적을 제어할 수 있다. 제1운동변환수단(232)에는 샤프트(235)가 연결되고, 샤프트(235)는 제1운동변환수단(232)의 이동방향을 따라 제1로드(233)의 길이방향으로 이동한다. 이때, 제1로드(233)는 볼 스크류로 사용되고, 제1운동변환수단(234)은 볼 스크류 너트일 수 있다. On both outer surfaces of the
제1로드(233)의 외주면에는 제2가이드부재(250)가 구비될 수도 있다. 제2가이드부재(250)는 일측에 플랜지가 형성된 파이프 형상으로서, 플랜지가 하우징(240)에 고정되어 수평방향으로 배치된다. 제1운동변환수단(232)과 샤프트(235)는 제1로드(233)가 회전함에 따라 제2가이드부재(250) 내부에서 수평방향으로 직선이동한다. 또한, 제1로드(233)의 외주면에는 베어링(236)이 구비될 수도 있다. 베어링(236)은 제1로드(233)와 제2가이드부재(250)의 연결부위에 구비되어 제1로드(233)가 제2가이드부재(250)에 방해받지 않고 자유롭게 회전할 수 있도록 한다. The
그리고 제1로드(233)의 하부에는 제1로드(233)와 직교하도록 제2로드(238)가 구비되며, 제1로드(233)에서 휠(232b)의 일측과 제2로드(238)의 상단에는 외주면에 톱니가 형성된 원추형의 기어(237a, 237b)가 각각 구비되고, 각각의 원추형의 기어(237a, 237b)는 서로 맞물려져 제2회전방향변환수단(237)을 형성한다. 여기에서 제2회전방향변환수단(237)은 전후방향으로 회전하는 제1로드(233)의 회전운동을 전달받아 제2로드(238)를 좌우방향으로 회전시키며, 베벨기어가 사용될 수 있다. A
제2로드(238)의 외주면에는 스크류가 형성되고, 제2운동변환수단(239)이 구비된다. 제2운동변환수단(239)은 지지부재(260)에 고정 설치되고, 제2로드(238)의 회전운동을 직선운동으로 변환한다. 제2로드(238)는 회전과 동시에 상하방향으로 이동하게 되고, 제2로드(238)에 지지되는 하우징(240)을 상하방향으로 이동시킬 수 있다. 이에 하우징(240)에 수용된 이동수단(230)과 하우징(240)과 연결되는 구동수단(210) 및 제1 및 제2냉각수 분사부(220, 220')도 상하방향으로 이동하게 된다. A screw is formed on the outer circumferential surface of the
여기에서는 이동수단(300)이 웜기어, 베벨기어 등의 회전방향변환수단과, 볼 스크류 너트 등의 운동변환수단 등으로 형성된 것으로 설명하고 있으나, 이외에도 다양한 종류의 기어를 이용하여 형성될 수 있음은 물론이다. Here, it is explained that the moving means 300 is formed of a rotating direction changing means such as a worm gear, a bevel gear, and a motion converting means such as a ball screw nut. However, the moving means 300 may be formed using various types of gears to be.
이와 같은 구성을 통해 회전축(231)이 회전하면, 제1회전방향변환수단(232)에 의해 제1로드(233)가 회전하게 되고, 제1로드(233)가 회전함에 따라 제1운동변환수단(232)이 제1로드(233)의 길이방향을 따라 이동하여 제1 및 제2냉각수 분사부(220, 220')가 수평방향으로 이동하게 된다. 이와 동시에 제2회전방향변환수단(237)에 의해 제1로드(233)가 회전하게 되고, 제2운동변환수단(239)에 의해 제2로드(238)가 회전하면서 상하방향으로 이동하여 제2로드(238)에 의해 지지되는 구동수단(210) 및 제1 및 제2냉각수 분사부(220, 220')가 상하방향으로 이동하게 된다. When the
결과적으로는 하나의 구동수단(210)을 이용하여 샤프트(235) 양쪽에 설치된 제1 및 제2냉각수 분사부(220, 220')를 대칭적으로 대각 이동시킬 수 있다.
As a result, the first and second cooling
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 냉각장치의 사용 상태를 보여주는 도면이다. 냉각장치는 세그먼트의 상부 및 하부에 대칭하도록 구비되나, 여기에서는 세그먼트의 상부, 즉 상부 롤러 결합체의 거더 프레임(110) 상에 구비된 냉각장치에 대해서 설명한다. 세그먼트의 하부에 구비되는 냉각장치는 세그먼트의 상부에 구비되는 냉각장치와 상승 또는 하강방향이 상반될 뿐 그 구동원리는 동일하다. FIG. 6 and FIG. 7 are views showing the use state of the cooling apparatus according to the embodiment of the present invention. The cooling device is provided so as to be symmetrical to the upper and lower portions of the segment, but the cooling device provided on the upper portion of the segment, that is, on the
먼저, 연속주조공정으로 폭이 좁은 주편(S), 예컨대 폭 200㎜의 주편(S)을 제조하는 경우에 대해서 설명한다. First, a description will be given of a case where a cast steel S having a narrow width S, for example, a cast steel S having a width of 200 mm is produced by a continuous casting process.
도 6을 참조하면, 제어부의 제어를 통해 구동수단(210)을 동작시키면, 구동수단(210)에 연결된 회전축(231)이 일 방향으로 회전하게 된다. 이에 회전축(231)과 제1로드(233) 사이에 구비되는 제1회전방향변환수단(232)에 의해 제1로드(233)가 회전축(231)의 회전방향과 직교하는 방향으로 회전하게 되고, 제1로드(233)가 회전함에 따라 제1로드(233)의 외주면에 결합된 제1운동방향변환수단(234)이 구동수단(210) 측으로 직선운동하게 된다. 이에 제1운동방향변환수단(234)에 연결된 샤프트(235)가 제1운동방향변환수단(234)과 동일한 방향으로 이동함으로써 샤프트(235)에 연결된 제1 및 제2냉각수 분사부(220, 220')가 세그먼트의 내측으로 이동하게 된다. 이와 동시에 제2회전방향변환수단(237)에 의해 제2로드(238)가 제1로드(233)의 회전방향과 직교하는 방향으로 회전하게 되고 제2로드(238)는 지지부재(260)에 고정된 제2운동변환수단(239)에 의해 회전하면서 하강하게 된다. 이에 제2로드(238)에 연결된 하우징(240)도 함께 하강하게 되고, 하우징(240)에 연결되는 구동수단(210)과 제1 및 제2냉각수 분사부(220, 220')도 하강하게 된다. 따라서 제1 및 제2냉각수 분사부(220, 220')는 의 노즐(224, 224')과 주편(S) 표면 사이의 거리가 가까워지게 되고, 노즐(224, 224')을 통해 분사되는 냉각수의 분사면적이 감소하게 된다. Referring to FIG. 6, when the driving means 210 is operated through the control of the control unit, the
한편, 연속주조공정으로 폭이 넓은 주편(S), 예컨대 700㎜의 주편(S)을 제조하는 경우는 폭이 상대적으로 좁은 주편(S)을 제조하는 경우와 반대되는 과정으로 주편(S)을 냉각시킬 수 있다. On the other hand, in the case of producing the cast steel S having a wide width, for example, 700 mm, in the continuous casting process, the cast steel S is produced in a process opposite to the case of producing the cast steel S having a relatively narrow width Can be cooled.
도 7을 참조하면, 제어부의 제어를 통해 구동수단(210)을 동작시켜 구동수단(210)에 연결된 회전축(231)을 폭이 좁은 주편(S)을 제조할 때와는 반대방향으로 회전시킨다. 이에 회전축(231)과 제1로드(233) 사이에 구비되는 제1회전방향변환수단(232)에 의해 제1로드(233)가 회전축(231)의 회전방향과 직교하는 방향으로 회전하게 되고, 제1로드(233)가 회전함에 따라 제1로드(233)의 외주면에 결합된 제1운동방향변환수단(234)이 구동수단(210)의 외측으로 직선운동하게 된다. 이에 제1운동방향변환수단(234)에 연결된 샤프트(235)가 제1운동방향변환수단(234)과 동일한 방향으로 이동함으로써 샤프트(235)에 연결된 제1 및 제2냉각수 분사부(220, 220')가 세그먼트의 외측으로 이동하게 된다. 이와 동시에 제2회전방향변환수단(237)에 의해 제2로드(238)가 제1로드(233)의 회전방향과 직교하는 방향으로 회전하게 되고 제2로드(238)는 지지부재(260)에 고정된 제2운동변환수단(239)에 의해 회전하면서 상승하게 된다. 이에 제2로드(238)에 연결된 하우징(240)도 함께 상승하게 되고, 하우징(240)에 연결되는 구동수단(210)과 제1 및 제2냉각수 분사부(220, 220')도 상승하게 된다. 따라서 제1 및 제2냉각수 분사부(220, 220')의 노즐(224, 224')과 주편(S) 표면 사이의 거리가 멀어져 노즐(224, 224')을 통해 분사되는 냉각수의 분사면적이 증가하게 된다.
Referring to FIG. 7, the driving
본 발명의 실시 예에 따른 냉각장치는 상술한 바와 같은 연속주조기를 구성하는 세그먼트에 구비되는 냉각장치에 관하여 설명하지만, 그 기술 사상은 이에 한정되지 않는다.
The cooling device according to the embodiment of the present invention will be described with respect to the cooling device provided in the segment constituting the continuous casting machine as described above, but the technical idea thereof is not limited thereto.
이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Although the present invention has been described in connection with certain exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. Therefore, the scope of the present invention should not be limited by the described embodiments, but should be defined by the appended claims and equivalents thereof.
100 : 상부 프레임 102 : 하부 프레임
110 : 거더 플레이트 120, 122 : 롤러
130 : 유압 실린더 140 : 타이 로드
200 : 냉각장치 210 : 구동수단
220, 220' : 냉각수 분사부 230 : 이동수단
231 : 회전축 232 : 제1회전방향변환수단
233 : 제1로드 234 : 제1운동변환수단
235 : 샤프트 236 : 베어링
237 : 제2회전방향변환수단 238 : 제2로드
239 : 제2운동변환수단 240 : 하우징
250 : 제2가이드부재 252 : 제1가이드부재
260 : 지지부재100: upper frame 102: lower frame
110:
130: Hydraulic cylinder 140: Tie rod
200: cooling device 210: driving means
220, 220 ': Cooling water spraying part 230: Moving means
231: rotation axis 232: first rotation direction conversion means
233: first rod 234: first motion converting means
235: shaft 236: bearing
237: second rotation direction converting means 238: second load
239: second motion converting means 240: housing
250: second guide member 252: first guide member
260: Support member
Claims (15)
상기 냉각장치는,
상기 거더 플레이트에 구비되는 지지부재와,
상기 지지부재 상부에 구비되어 각각 구비되어 회전력을 제공하는 구동수단과,
상기 구동수단의 양측에 각각 구비되며, 냉각수가 분사되는 적어도 하나의 노즐이 구비되는 냉각수 분사부 및
상기 구동수단과 냉각수 분사부 사이에 구비되어 상기 냉각수 분사부를 대칭적으로 대각이동시키는 이동수단을 포함하고,
상기 이동수단은,
상기 구동수단에 연결되고, 외주면의 적어도 일부에 스크류가 형성되는 회전축과;
상기 회전축과 직교하는 방향으로 배치되고, 양쪽 외주면에 스크류가 형성되는 제1로드와;
상기 제1로드의 길이방향을 따라 이동 가능하도록 상기 제1로드의 양쪽 외주면에 각각 결합되는 샤프트와;
상기 회전축과 상기 제1로드 사이에 구비되어 상기 회전축의 스크류와 맞물려져 상기 회전축의 회전방향과 직교하는 방향으로 변환시켜 상기 제1로드를 회전시키는 휠과;
상기 제1로드와 상기 샤프트 사이에 상기 제1로드의 스크류와 맞물려지도록 구비되어 상기 제1로드의 회전운동을 직선운동으로 변환시켜 상기 샤프트를 좌우방향으로 왕복 이동시키는 볼 스크류 너트와;
상기 제1로드의 하부에 상기 제1로드와 직교하는 방향으로 배치되어 상기 지지부재에 상하방향으로 이동 가능하도록 연결되고, 외주면에 스크류가 형성되는 제2로드와;
상기 제1로드와 제2로드에 각각 구비되며, 외주면에 형성된 톱니가 서로 맞물려져 상기 제1로드의 회전방향과 직교하는 방향으로 변환시켜 상기 제2로드를 회전시키는 베벨기어; 및
상기 제2로드의 스크류와 맞물려지도록 구비되어 상기 제2로드의 회전운동을 직선운동으로 변환시켜 상기 제2로드를 상하방향으로 왕복 이동시키는 볼 스크류 너트;
를 포함하는 연속주조기용 세그먼트. And a cooling device installed on a girder plate which connects the upper frame and the lower frame to each other and horizontally spaced apart from the right and left sides of a plurality of rollers arranged in the width direction of the cast steel to inject cooling water into the cast steel ,
The cooling device includes:
A support member provided on the girder plate,
Driving means provided on the supporting member to provide a rotational force,
A cooling water spraying portion provided on both sides of the driving means and having at least one nozzle through which cooling water is sprayed,
And a moving means provided between the driving means and the cooling water spraying portion for symmetrically diagonally moving the cooling water spraying portion,
Wherein,
A rotating shaft connected to the driving unit and having a screw formed on at least a part of an outer circumferential surface thereof;
A first rod arranged in a direction orthogonal to the rotation axis and having a screw formed on both outer circumferential surfaces thereof;
A shaft coupled to both outer circumferential surfaces of the first rod so as to be movable along the longitudinal direction of the first rod;
A wheel provided between the rotary shaft and the first rod and meshed with the screw of the rotary shaft to convert the rotary shaft into a direction orthogonal to the rotary direction of the rotary shaft to rotate the first rod;
A ball screw nut provided between the first rod and the shaft so as to be meshed with the screw of the first rod to convert the rotational motion of the first rod into a linear motion to reciprocate the shaft in the left and right directions;
A second rod disposed below the first rod in a direction orthogonal to the first rod and connected to the support member so as to be movable in a vertical direction and having a screw formed on an outer circumferential surface thereof;
A bevel gear provided on the first rod and the second rod, the teeth formed on the outer circumferential surface of the bevel gear meshing with each other to rotate in a direction perpendicular to the rotating direction of the first rod to rotate the second rod; And
A ball screw nut provided to engage with the screw of the second rod to convert the rotational motion of the second rod into a linear motion to reciprocate the second rod in the vertical direction;
≪ / RTI >
상기 냉각수 분사부는 내부에 유로가 형성되는 헤드와;
상기 헤드에 상기 유로와 연통하도록 이격되어 구비되는 복수의 노즐;을 포함하는 연속주조기용 세그먼트. The method according to claim 1,
Wherein the cooling water jetting unit comprises: a head having a channel formed therein;
And a plurality of nozzles spaced apart from each other in communication with the flow path in the head.
상기 이동수단은 상기 구동수단의 회전을 통해 상하좌우방향으로 이동하여 상기 냉각수 분사부를 대각이동시키는 연속주조기용 세그먼트.The method according to claim 1,
Wherein the moving means moves vertically and horizontally through rotation of the driving means to diagonally move the cooling water jetting portion.
상기 회전축과 상기 휠은 웜기어를 형성하는 연속주조기용 세그먼트.The method according to claim 1,
Wherein the rotating shaft and the wheel form a worm gear.
상기 이동수단은 하우징 내에 수용되어 상기 구동수단 및 상기 냉각수 분사부와 연결되는 연속주조기용 세그먼트. The method according to claim 1,
Wherein the moving means is housed in the housing and connected to the driving means and the cooling water jetting portion.
상기 구동수단은 서보 모터인 연속주조기용 세그먼트.The method according to claim 1,
Wherein the drive means is a servo motor.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
KR1020120043926A KR101389861B1 (en) | 2012-04-26 | 2012-04-26 | Cooling apparatus and continuous casting apparatus for segment having the same |
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