KR101394442B1

KR101394442B1 - 슬라브 틸팅장치 및 이를 이용한 연속주조장치

Info

Publication number: KR101394442B1
Application number: KR1020120126026A
Authority: KR
Inventors: 류재왕; 이교수; 김기수
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2012-11-08
Filing date: 2012-11-08
Publication date: 2014-05-14

Abstract

본 발명은 슬라브 틸팅장치 및 이를 이용한 연속주조장치에 관한 것으로, 본 발명은 다수의 구동롤러에 의해 이송되는 슬라브의 상부 및 하부에 각각 위치하는 상부프레임 및 하부프레임과, 상기 상부프레임 및 상기 하부프레임을 연결하는 연결프레임을 구비하는 홀더와; 상기 홀더를 회전시키는 회전구동부;를 포함하며, 상기 상부프레임이 회전 가능하도록 상기 연결프레임에 힌지 결합된 것을 특징으로 한다.

Description

슬라브 틸팅장치 및 이를 이용한 연속주조장치{Apparatus for tilting slab and continuos casting apparatus using the same}

본 발명은 슬라브 틸팅장치 및 이를 이용한 연속주조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연속주조공정에서 이동하는 벤딩 슬라브와의 충돌로 인해 슬라브 틸팅장치가 파손되는 것을 방지할 수 있는 슬라브 틸팅장치 및 이를 이용한 연속주조장치에 관한 것이다.

일반적으로 연속주조공정은, 도 1에 도시된 바와 같이, 래들(10)에서 주조된 용강이 턴디쉬(Tundish)(20), 몰드(Mold)(30), 벤더(Bender)(40) 및 세그먼트(Segment)(50)를 통과하면서 슬라브(Slab) 형태로 굳어지고, 이런 슬라브가 토치커팅머신(Torch Cutting Machine)(60)에 의해 필요한 길이로 절단된다.

여기서, 절단된 슬라브는 롤러테이블(Roller Table)(70)에 의해 후 공정인 슬라브 틸팅장치(100)로 이동되고, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 회전구동체(120)가 작동을 하여 슬라브를 수평 상태에서 수직 상태로 회전시킴으로써 슬라브를 냉각수조(80)로 운반하게 된다.

한편, 용강이 슬라브 형태로 굳어지는 과정에서 세그먼트(50)가 슬라브(1)의 상부, 하부 및 측면에 일정한 비율로 냉각수를 뿌림으로써 도 5(a)의 직선형태의 슬라브(1)가 생산된다.

그러나, 냉각장치인 Spray Nozzle, 냉각수량 제어벨브 또는 냉각수 Strainner등에 이물질이 끼거나 고장이 발생하면, 일정한 비율로 냉각수를 뿌릴 수 없으므로 도5(b)의 구부러진 형태의 벤딩 슬라브(Bending Slab)(1a)가 생산된다.

이때, 벤딩 슬라브(1a)는, 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 슬라브 틸팅장치(100)의 상부프레임(112)과 충돌하게 되고, 이에 따라 슬라브 틸팅장치(100)가 파손되어 슬라브(1a)의 냉각불능으로 인한 생산중단 및 슬라브 틸팅장치(100)의 수리비용이 증가하는 문제가 있다.

대한민국등록특허 제10-1082205호(2011.11.09.)

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 벤딩 슬라브가 슬라브 틸팅장치의 상부프레임과 충돌하더라도 파손되지 않는 슬라브 틸팅장치 및 이를 이용한 연속주조장치를 제공하는 것이다.

상술한 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 다수의 구동롤러에 의해 이송되는 슬라브의 상부 및 하부에 각각 위치하는 상부프레임 및 하부프레임과, 상기 상부프레임 및 상기 하부프레임을 연결하는 연결프레임을 구비하는 홀더와; 상기 홀더를 회전시키는 회전구동부;를 포함하며, 상기 상부프레임이 회전 가능하도록 상기 연결프레임에 힌지 결합된 것을 특징으로 하는 슬라브 틸팅장치를 제공한다.

여기서, 상기 슬라브 틸팅장치는, 상기 상부프레임에서 상기 연결프레임 방향으로 연장형성된 상부프레임 연장부와, 상기 연결프레임에서 상기 상부프레임 방향으로 연장형성된 연결프레임 연장부를 더 포함하며, 상기 상부프레임은 상기 연결프레임 연장부에 힌지 결합된 것을 그 특징으로 한다.

이때, 상기 슬라브 틸팅장치는, 상기 연결프레임에 대향되는 상기 상부프레임 연장부의 대향면에 형성된 슬롯과, 상기 상부프레임 연장부에 대향되는 상기 연결프레임의 대향면에 형성된 수용홈과, 상기 수용홈상에 설치되어 상기 슬롯에 삽입가능하며 상기 상부프레임 회전시 상기 수용홈을 따라 이동가능한 스토퍼를 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 슬라브 틸팅장치는, 상기 수용홈에 설치되어 상기 스토퍼에 대하여 탄성력을 제공하는 탄성체를 더 포함할 수 있다.

아울러, 상기 슬라브 틸팅장치는, 상기 상부프레임의 회전을 감지한 회전감지신호를 송신하는 회전감지센서와, 상기 회전감지신호를 수신하여 상기 구동롤러를 구동하는 롤러구동모터를 정지시키는 제어부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시 형태에 의하면, 본 발명은 슬라브를 절단하는 토치커팅머신과; 상부프레임 및 하부프레임과, 상기 상부프레임 및 상기 하부프레임을 연결하고 상기 상부프레임이 회전 가능하도록 상기 상부프레임에 힌지결합된 연결프레임을 구비하는 홀더와, 상기 홀더를 회전시켜 수평 상태에서 수직 상태로 전환하는 회전구동부를 구비하는 복수의 슬라브 틸팅장치와; 상기 절단된 슬라브를 상기 슬라브 틸팅장치로 이송하는 이송테이블과; 상기 상부프레임의 회전을 감지한 회전감지신호를 송신하는 회전감지센서와; 상기 회전감지신호를 수신하여 상기 슬라브 틸팅장치를 수평 상태에서 수직 상태로 회전시키는 제어부;를 포함하는 연속주조장치를 제공한다.

여기서, 상기 연속주조장치는, 상기 상부프레임에서 상기 연결프레임 방향으로 연장형성된 상부프레임 연장부와, 상기 연결프레임에서 상기 상부프레임 방향으로 연장형성된 연결프레임 연장부를 더 포함하며, 상기 상부프레임은 상기 연결프레임 연장부에 힌지 결합된 것을 그 특징으로 한다.

또한, 상기 연속주조장치는, 상기 연결프레임에 대향되는 상기 상부프레임 연장부의 대향면에 형성된 슬롯과, 상기 상부프레임 연장부에 대향되는 상기 연결프레임의 대향면에 형성된 수용홈과, 상기 수용홈상에 설치되어 상기 슬롯에 삽입가능하며 상기 상부프레임 회전시 상기 수용홈을 따라 이동가능한 스토퍼를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 슬라브 틸팅장치 및 이를 이용한 연속주조장치는 슬라브가 슬라브 틸팅장치의 상부프레임과 충돌하더라도 슬라브 틸팅장치가 파손되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 연속주조설비의 공정에 대한 일반적인 개략도.
도 2는 종래의 슬라브 틸팅장치가 연속주조설비에 설치된 상태도.
도 3은 종래의 슬라브 틸팅장치의 수평 상태도.
도 4는 종래의 슬라브 틸팅장치가 회전한 수직 상태도.
도 5(a)는 직선형 슬라브가 종래의 슬라브 틸팅장치로 이동하는 상태를 나타낸 도면.
도 5(b)는 벤딩 슬라브가 종래의 슬라브 틸팅장치가 충돌하는 상태를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 슬라브 틸팅장치의 구성도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 상부프레임과 연결프레임의 결합도.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 상부프레임과 연결프레임의 세부 결합도.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 제어 블럭도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 슬라브 틸팅장치의 실시예를 설명한다. 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 슬라브 틸팅장치(100)는 홀더(110) 및 회전구동부(120)를 포함한다.

슬라브틸팅장치(100)는 다수의 구동롤러(75)에 의해 이송되는 슬라브(1)를 냉각수조(80)로 이동시키기 위해, 슬라브(1)를 수평 상태에서 수직 상태로 전환시킨다.

홀더(110)는 고정설치된 베이스(117)에 제공된 회전축(115)에 회전 가능하게 연결되며, 상부프레임(112), 하부프레임(114), 상부프레임(112) 및 하부프레임(114)을 연결하는 연결프레임(116)을 포함한다.

상부프레임(112)은 연결프레임(116) 방향으로 상부프레임 연장부(132)가 연장 형성되며, 연결프레임(116)은 상부프레임(112) 방향으로 연결프레임 연장부(136)가 형성된다. 이때, 연결프레임 연장부(136)는 상부프레임(112)이 회전가능하도록 연결프레임 연장부(136)에 대향되는 상부프레임(112)의 대향면과 힌지결합된다. 이렇게 함으로써, 상부프레임(112)은 일방향으로만 회전할 수 있으며 반대방향으로 회전시 상부프레임 연장부(132)의 이동이 연결프레임 연장부(136)에 의해 제한된다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 상부프레임 연장부(132)의 단부에는 단면이 반원형상인 슬롯(133)이 형성되어 있으며, 상부프레임 연장부(132)에 대향되는 연결프레임(116)의 대향면에는 슬롯(133)과 결합하는 스토퍼(Stopper, 150)가 설치된다. 이때, 슬롯(133)에 스토퍼(150)가 삽입되어 외부의 충격이 없는 정상상태에서 상부프레임(112)이 회전하는 것을 방지하게 된다.

또한, 상부프레임 연장부(132)에 대향되는 연결프레임(116)의 대향면에는 스토퍼(150)가 이동가능한 수용홈(153)이 설치되고, 수용홈(153) 내부에는 스토퍼(150)를 탄성지지하는 탄성체(154)가 삽입 설치된다.

여기서, 스토퍼(150)는 헤드(151) 및 몸체(152)로 이루어지며, 탄성체(154)는 헤드(151)와 수용홈(153)의 바닥면 사이에 설치된다. 따라서, 정상상태에서 탄성체(154)는 헤드(151)를 가압하여, 헤드(151)가 슬롯(133)에 삽입되도록 한다. 이때, 슬롯(133)과 헤드(151)는 결합과 분리가 용이하도록 둥근 형태를 갖는 것이 바람직하다.

회전구동부(120)는 홀더(110)의 일면에 말단부가 열결되어 있는 실린더로드(124)와, 실린더로드(124)에 연결된 실린더(122)를 포함한다. 즉, 실린더(122)의 길이신축동작에 의해서 홀더(110)는 회전축(115)을 중심으로 선회하며, 이와 연동하여 홀더(110)는 수평 상태와 수직 상태 사이에서 위치 전환하게 된다.

또한, 슬라브 틸팅장치(100)는 회전감지센서(160) 및 제어부(200)를 더 포함할 수 있다.

회전감지센서(160)는 상부프레임(112)의 회전을 감지하여 회전감지신호를 생성하여 제어부(200)로 전송한다.

상기 제어부는 상기 회전감지신호를 전송받아 상기 구동롤러를 구동시키는 롤러구동모터(77)를 정지시킨다. 이렇게 함으로써, 벤딩 슬라브(1a)는 더 이상 이송되지 않게 되어 슬라브 틸팅장치(100)가 파손되는 것을 방지할 수 있게 된다.

이하, 도 4 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 슬라브 틸팅장치(100)의 작동원리를 설명한다.

우선, 벤딩 슬라브(1a)와 슬라브 틸팅장치(100)의 충돌 전에는, 수용홈(153)에 설치된 탄성체(154)가 스토퍼(150)를 가압하여 슬롯(133)에 결합시킴으로써 상부프레임(112)은 회전하지 않는 상태로 있게 되며, 상부프레임 연장부(132)와 연결프레임 연장부(136)는 서로 나란하게 인접 배치된다.

다음으로, 구부러진 벤딩 슬라브(1a)가 슬라브 틸팅장치(100)의 상부프레임(112)과 충돌하면, 상부프레임(112)은 벤딩 슬라브(1a)의 진행 방향으로 회전한다. 이때, 스토퍼(150)가 상부프레임 연장부(132)에 의해 가압되어 수용홈(153)의 내부로 이동한다.

다음으로, 도 9를 참조하면, 회전감지센서(160)가 상부프레임(112)의 회전을 감지하여 생성한 회전감지신호를 제어부(200)로 전송한다.

다음으로, 상기 회전감지신호를 전송받은 제어부(200)는 구동롤러(75)에 연결된 롤러구동모터(77)를 정지시킴으로써 벤딩 슬라브(1a)의 이동을 정지시킨다.

결과적으로, 슬라브 틸팅장치(100)로 직선형 슬라브(1)가 진입시에는 스토퍼(150)가 슬롯(133)에 삽입되어 상부프레임(112)이 회전하는 것을 방지하지만, 벤딩 슬라브(1a)가 충돌시에는 상부프레임(112)이 회전하도록 함으로써 슬라브 틸팅장치(100)가 충돌로 인해 파손되는 것을 방지할 수 있게 된다.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 슬라브 틸팅장치(100)를 이용한 연속주조장치를 설명한다.

상기 연속주조장치는 토치커팅머신(60), 롤러테이블(70) 및 복수의 슬라브 틸팅장치(100, 도 9의 슬라브 틸팅장치 1 내지 N)를 포함한다.

토치커팅머신(60)은 슬라브를 필요한 길이로 절단하며, 절단된 슬라브(1)는 롤러테이블(70)에 의해서 슬라브 틸팅장치(100)로 이송된다. 여기서, 슬라브(1)의 진행방향으로 최선에 위치한 슬라브 틸팅장치(100, 도 9의 슬라브 틸탕장치 1)이 벤딩 슬라브(1a)와 충돌하여 상부프레임(112)이 회전하면, 회전감지센서(160)가 이를 감지하여 회전감지신호를 제어부(200)로 전송한다.

이때, 제어부(200)는 나머지 슬라브 틸팅장치(100, 도 9의 슬라브 틸팅장치 2 내지 N)를 수평 상태에서 수직 상태로 회전시키며, 이로 인해서 벤딩 슬라브(1a)는 복수의 슬라브 틸팅장치(100)를 모두 통과하게 된다. 이렇게 함으로써, 상기 연속주조장치는 슬라브(1)의 냉각공정을 계속 수행할 수 있게 된다.

1: 슬라브 1a: 벤딩 슬라브
10: 래들 20: 턴디쉬
30: 몰드 40: 벤더
50: 세그먼트 60: 토치컷팅머신
70: 롤러테이블 75: 구동롤러
77: 롤러구동모터 80: 냉각수조
100: 슬라브 틸팅장치 110: 홀더
112: 상부프레임 113: 슬립롤러
114: 하부프레임 115: 회전축
116: 연결프레임 117: 베이스
120: 회전구동부 122: 실린더
124: 실린더로드 132: 상부프레임 연장부
133: 슬롯 136: 연결프레임 연장부
140: 고정핀 150: 스토퍼(Stopper)
151: 헤드 152: 몸체
153: 수용홈 154: 탄성체
160: 회전감지센서 200:제어부

Claims

다수의 구동롤러에 의해 이송되는 슬라브의 상부 및 하부에 각각 위치하는 상부프레임 및 하부프레임과, 상기 상부프레임 및 상기 하부프레임을 연결하는 연결프레임을 구비하는 홀더;
상기 홀더를 회전시키는 회전구동부;
상기 상부프레임에서 상기 연결프레임 방향으로 연장형성된 상부프레임 연장부; 및
상기 연결프레임에서 상기 상부프레임 방향으로 연장형성된 연결프레임 연장부를 포함하되,
상기 상부프레임은 회전 가능하도록 상기 연결프레임 연장부에 힌지 결합된 것을 특징으로 하는 슬라브 틸팅장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 슬라브 틸팅장치는,
상기 연결프레임에 대향되는 상기 상부프레임 연장부의 대향면에 형성된 슬롯과, 상기 상부프레임 연장부에 대향되는 상기 연결프레임의 대향면에 형성된 수용홈과, 상기 수용홈상에 설치되어 상기 슬롯에 삽입가능하며 상기 상부프레임 회전시 상기 수용홈을 따라 이동가능한 스토퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슬라브 틸팅장치.
청구항 3에 있어서,
상기 슬라브 틸팅장치는,
상기 수용홈에 설치되어 상기 스토퍼에 대하여 탄성력을 제공하는 탄성체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슬라브 틸팅장치.
다수의 구동롤러에 의해 이송되는 슬라브의 상부 및 하부에 각각 위치하는 상부프레임 및 하부프레임과, 상기 상부프레임 및 상기 하부프레임을 연결하는 연결프레임을 구비하는 홀더;
상기 홀더를 회전시키는 회전구동부;
상기 상부프레임의 회전을 감지한 회전감지신호를 송신하는 회전감지센서; 및
상기 회전감지신호를 수신하여 상기 구동롤러를 구동하는 롤러구동모터를 정지시키는 제어부;를 포함하되,
상기 상부프레임이 회전 가능하도록 상기 연결프레임에 힌지 결합된 것을 특징으로 하는 슬라브 틸팅장치.
슬라브를 절단하는 토치커팅머신;
상부프레임 및 하부프레임과, 상기 상부프레임 및 상기 하부프레임을 연결하고 상기 상부프레임이 회전 가능하도록 상기 상부프레임에 힌지결합된 연결프레임을 구비하는 홀더와, 상기 홀더를 회전시켜 수평 상태에서 수직 상태로 전환하는 회전구동부를 구비하는 복수의 슬라브 틸팅장치;
상기 절단된 슬라브를 상기 슬라브 틸팅장치로 이송하는 이송테이블;
상기 상부프레임의 회전을 감지한 회전감지신호를 송신하는 회전감지센서;및
상기 회전감지신호를 수신하여 상기 슬라브 틸팅장치를 수평 상태에서 수직 상태로 회전시키는 제어부;를 포함하는 연속주조장치.
청구항 6에 있어서,
상기 연속주조장치는,
상기 상부프레임에서 상기 연결프레임 방향으로 연장형성된 상부프레임 연장부와, 상기 연결프레임에서 상기 상부프레임 방향으로 연장형성된 연결프레임 연장부를 더 포함하며,
상기 상부프레임은 상기 연결프레임 연장부에 힌지 결합된 것을 특징으로 하는 연속주조장치.
청구항 7에 있어서,
상기 연속주조장치는,
상기 연결프레임에 대향되는 상기 상부프레임 연장부의 대향면에 형성된 슬롯과, 상기 상부프레임 연장부에 대향되는 상기 연결프레임의 대향면에 형성된 수용홈과, 상기 수용홈상에 설치되어 상기 슬롯에 삽입가능하며 상기 상부프레임 회전시 상기 수용홈을 따라 이동가능한 스토퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연속주조장치.