KR101403588B1 - 더미바 가이드장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시 형태에 따른 가이드 장치는, 연속주조에 사용되는 더미바 가이드 장치로서, 더미바 헤드 상부에 대응하는 형상의 플레이트를 구비하고, 상기 플레이트는 복수 개로 구분되는 더미바 가이드 장치를 포함한다.

Description

더미바 가이드장치 {APPARATUS FOR GUIDING DUMMY BAR INSERTED IN TO MOULD}

연속주조공정에서 주편과 더미바의 분리가 용이한 더미바 가이드 장치에 관한 것으로 용강의 응고 인발 과정에서 더미바와 용강의 융착을 방지하며, 주편과의 분리가 용이한 더미바 가이드장치에 관한 것이다.

특수강 제조 방식으로 인고트(INGOT) 방식과 수직연주기 방식이 사용되고 있다. 인고트 생산방식은 고정된 주형을 이용하기 때문에 실수율, 생산성, 품질관리 면에서 어려움이 있다. 종래의 인고트 생산방식의 문제점을 대체하기 위하여 최근 실수율과 생산성이 향상된 수직연주기 방식이 사용되고 있다. 수직연주기 방식은 대형 주편(예:750mmX750mm) 생산이 가능하며, 설비 사고와 품질 향상을 목적으로 저속(0.1m/min)을 유지하며 주편을 인발한다. 수직으로 주편 인발을 하기 위해 수직 운동이 가능한 더미바를 사용한다. 인발 과정이 지정된 길이에 도달하면 주편이 절단되고, 측면에 설치된 유압 실린더에 의해 주편과 더미바가 분리된다. 분리된 후 주편은 수평으로 회전되어 공정이 진행된다.

그러나 주형 내부에 더미바가 삽입되고 칩과 냉각재 실링을 통한 초기 용강 주입 과정에서 용강이 더미바 표면에 융착되고, 용강이 융착된 더미바로 인해 인발 과정에서 지정된 길이로 절단 후에 측면의 유압 실린더에 의해 주편과 더미바의 분리를 실행하는데 주편과 더미바의 분리에 어려움이 발생한다. 또한, 융강의 융착으로 의하여 주편의 중량이 고르지 못하게 되고, 더미바 헤드부의 홈에 융강이 융착된 상태에서 분리가 실시되어 더미바 헤드가 파손 및 마모되고, 이는 인발 시 사용된 실린더의 변형을 초래하는 어려움이 있다. 또한, 위와 같은 어려움이 발생할 시 주조가 중단되고 파손 및 마모된 부분을 정비 및 교체하기 위해 많은 인력과 시간이 소요되는 어려움이 있다.

KR 10-0491008-0000 B

본 발명은 더미바와 주입 용강과의 융착을 억제할 수 있는 더미바 가이드장치를 제공한다.

본 발명은 더미바와 주편이 쉽게 분리될 수 있는 더미바 가이드장치를 제공한다.

본 발명은 더미바 헤드를 파손 및 마모로부터 보호할 수 있는 더미바 가이드장치를 제공한다.

본 발명의 실시 형태에 따른 더미바 가이드 장치는, 연속주조에 사용되는 더미바 가이드 장치로서, 더미바 헤드 상부에 대응하는 형상의 플레이트를 구비하고, 상기 플레이트는 복수 개로 구분되는 더미바 가이드 장치를 포함한다.

또한, 상기 플레이트는 상기 플레이트를 가로지르는 일방향 또는 상기 일방향을 교차하는 타방향을 기준으로 제 1 플레이트 및 제 2 플레이트로 분리되는 더미바 가이드 장치를 포함한다.

또한, 상기 더미바 헤드의 상부면이 일방향 또는 상기 일방향을 교차하는 타방향을 기준으로 일 영역과 타 영역으로 구분될 때, 상기 플레이트는 일 영역에 대응하는 제 1 플레이트와 타 영역에 대응하는 제 2 플레이트를 포함하는 더미바 가이드 장치를 포함한다.

또한, 상기 제 1 플레이트 및 제 2 플레이트는 상호 이격되는 상부 영역과 하부 영역을 구비하고, 이들 영역의 일부가 중첩되도록 마주보고 위치하며, 겹친 끝단이 연결되는 더미바 가이드 장치를 포함한다.

본 발명의 실시 형태에 따른 더미바 가이드의 처리 방법은 주형 및 더미바 헤드를 마련하는 과정과, 상기 더미바 헤드에 복수의 플레이트를 구비하는 더미바 가이드를 장착하는 과정과, 상기 주형 및 상기 더미바 헤드를 이용하여 주편을 인발하는 과정과, 상기 더미바 헤드와 상기 더미바 가이드를 분리하는 과정을 포함한다.

또한, 상기 더미바 가이드를 장착하는 과정은 상기 주형에 상기 더미바 헤드를 삽입하기 전 혹은 후에 상기 더미바 헤드에 상기 더미바 가이드를 장착하는 단계를 포함한다.

또한, 상기 더미바 가이드를 분리하는 과정은 상기 주편을 하강시킨 후, 상기 주편을 수평으로 회전시키며 분리하는 단계를 포함한다.

본 발명 실시 예의 더미바 가이드장치에 따르면, 단순한 처리 구조로 주편과 더미바를 용이하게 분리할 수 있다. 즉, 주입 용강과 더미바의 융착을 예방하여, 주편과 더미바를 용이하게 분리할 수 있다. 또한, 향상된 분리 과정으로 인해 더미바 헤드가 파손되거나 마모되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 더미바 헤드의 파손과 마모를 억제하여 더미바와 연결된 실린더의 변형을 억제한다. 이에 설비의 수명을 연장한다.

또한, 주편과 더미바의 신속, 정확한 분리 과정으로 인해 안정된 주조작업을 할 수 있다. 또한, 향상된 분리 작업을 통해 주편 중량을 균일하게 유지할 수 있어 품질을 향상시킬 수 있다. 이처럼, 단순하고 용이한 주편과 더미바의 분리 과정을 통해, 비상전환 생산에 따른 많은 인원과 시간을 절감할 수 있고, 전체 조업의 생산성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 더미바 가이드장치의 사시도이다.
도 2는 더미바 헤드와 본 발명의 따른 더미바 가이드장치가 장착된 더미바 헤드의 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 더미바 가이드장치가 장착된 더미바가 적용된 수직 연주기의 개략도이다.
도 4는 수직연주기에서 본 발명에 따른 더미바와 주편이 분리되는 모습의 개략도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 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. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명에 따른 더미바 가이드장치의 사시도이다. 도 1의 상단의 그림은 하나의 플레이트로 구비된 더미바 가이드 장치이며, 도 1의 a는 더미바 헤드를 일방향(예: X축 방향)으로 구분하여 복수의 플레이트로 표현된 더미바 가이드 장치의 사시도이며, b는 더미바 헤드를 일방향(예: X축 방향)과 교차하는 타방향(예: Y축 방향)으로 구분하여 복수의 플레이트로 표현된 더미바 가이드 장치의 사시도이다.

하나의 플레이트로 구비된 더미바 가이드 장치의 상부면에 가상의 Y축의 중심선을 기준으로 일영역과 타영역으로 구분될 때, 일영역에 대응하는 제 1 플레이트(100a)와 타영역에 대응하는 제 2 플레이트(100b)는 Y축의 중심선을 기준으로 좌우 상호 대칭된 형상을 갖는다. 또한, 더미바 가이드 장치의 상부면에 가상의 X축의 중심선을 기준으로 일영역과 타영역으로 구분될 때, 일영역에 대응하는 제 1 플레이트(100a)와 타영역에 대응하는 제 2 플레이트(100b)는 X축의 중심선을 기준으로 앞뒤 상호 대칭된 형상을 가질 수 있다.

이하 하나의 플레이트로 구비된 더미바 가이드 장치의 상부면에 가상의 Y축의 중심선을 기준으로 일영역과 타영역으로 구분될 때, 일영역에 대응하는 제 1 플레이트(100a)와 타영역에 대응하는 제 2 플레이트(100b)는 Y축의 중심선을 기준으로 좌우 상호 대칭된 형상을 갖는 더미바 가이드 장치를 기준으로 설명한다.

가이드 장치(100: 100a, 100b)는 더미바 헤드의 상부면의 형상에 대응하는 복수의 플레이트를 포함한다. 예를 들어, 더미바 헤드의 상부면이 일방향 또는 일방향과 교차하는 타방향을 기준으로 일영역과 타영역으로 구분될 때, 더미바 헤드의 상부면의 일영역과 대응하는 제 1 플레이트(100a)와 타영역에 대응하는 제 2 플레이트(100b)를 포함한다.

더미바 가이드장치(100:100a,100b)의 재질은 절곡이 가능한 금속을 사용할 수 있다. 바람직하게는 제조단가가 낮고 절곡이 용이한 스틸 재질을 사용할 수 있다.

도 1에 b에 도시된 바와 같이, 제 1 플레이트(100a)는 하나의 플레이트에 2번의 굴곡이 형성된 형상이며, 상부 영역(110a), 굴곡 영역(120a), 하부 영역(130a)을 포함한다. 상호 이격되는 상부 영역(110a)과 하부 영역(130a)의 일부가 중첩되도록 서로 마주보고 위치하며, 겹쳐진 끝단이 서로 연결되어 굴곡 영역(120a)을 형성한다. 즉, 전체적으로 Z자 모양으로 굴곡진 판 형상이다.

제 2 플레이트(100b)는 하나의 플레이트에 2번의 굴곡이 형성된 형상이며, 상부 영역(110b), 굴곡 영역(120b), 하부 영역(130b)을 포함한다. 상호 이격되는 상부 영역(110b)과 하부 영역(130b)의 일부가 중첩되도록 서로 마주보고 위치하며, 겹쳐진 끝단이 서로 연결되어 굴곡 영역(120b)을 형성한다. 즉, 전체적으로 역Z자 모양으로 굴곡진 판 형상이다.

본 발명의 실시 예에서는 2개의 플레이트로 설명되었지만 플레이트의 개수는 더미바 헤드의 크기와 작업 환경에 따라 할 수 있다.

도 2는 더미바 헤드와 본 발명의 따른 더미바 가이드장치가 장착된 더미바 헤드의 사시도이다.

도 2의 좌측에 사시도를 참조하면, 더미바 헤드(230)는 좌우 상부면(231a, 231b), 좌우 측면(232a. 232b), 하부면(233)을 포함한다. 좌우 상부면(231a, 231b)과 하부면(233)은 평행하고, 기울어진 좌우 측면(232a. 232b)으로 연결되어 있다. 좌우 측면(232a. 232b)은 각각 좌우 상부면(231a, 231b)의 일단에서부터 하부면(233)의 타단까지 더미바 헤드(230) 내부에서 외부방향으로 기울어져 있다. 즉,상부에 홈이 하부로 파여 형성된 구조이다.

도 2의 우측 사시도를 참조하면, 더미바 헤드(230)에 본 발명에 따른 더미바 가이드장치(100: 100a, 100b)가 적용된 모습이 도시되었다. 더미바 가이드장치(100: 100a, 100b)는 더미바 헤드(230)의 좌우 상부면(231a, 231b), 좌우 측면(232a. 232b), 하부면(233)과 대응되도록 상부 영역(110a, 110b), 굴곡 영역(120a, 120b), 하부 영역(130b, 130b)이 형성되어있다. 즉, 가이드 장치(100: 100a, 100b)는 더미바 헤드 형상에 의존하여 대응되는 형상을 갖는다.

더미바 헤드(230)의 좌 상부면(231a), 좌 측면(232a)는 제 1 플레이트(100a)의 상부 영역(110a), 굴곡 영역(120a)과 대응된다. 더미바 헤드(230)의 하부면(233)의 영역을 가상의 Y축을 기준으로 이분할 했을 때 좌측 영역만 제 1 플레이트(100a)의 하부면(130a)과 대응된다. 전체적으로 더미바 헤드(230)를 가상의 중심선으로 좌우 이분할 했을 때 좌측을 덮는 수 있게 제 1 플레이트(100a)가 형성되어있다. 더 자세하게는 제 1 플레이트(100a)의 굴곡 영역(120a)과 하부 영역(130a)은 더미바 헤드(230) 상방에서 하방으로 더미바 헤드(230) 좌측에 삽입되고, 상부 영역(110a)은 더미바 헤드(230)의 좌 상부면(231a) 위에 안착 된다. 더미바 헤드(230)의 우 상부면(231b), 우 측면(232b)은 제 2 플레이트(100b)의 상부 영역(110b), 굴곡 영역(120b)과 대응된다. 더미바 헤드(230)의 하부면(233)의 영역을 가상의 Y축을 기준으로 이분할 했을 때 우측 영역만 제 2 플레이트(100b)의 하부 영역(130b)과 대응된다. 전체적으로 더미바 헤드(230)를 가상의 Y축을 중심선으로 좌우 이분할 했을 때 우측을 덮는 수 있게 제 2 플레이트(100a)가 형성되어있다. 더 자세하게는 제 2 플레이트(100b)의 굴곡 영역(120b)과 하부 영역(130b)은 더미바 헤드(230) 상방에서 하방으로 더미바 헤드(230) 우측에 삽입되고, 상부 영역(110b)은 더미바 헤드(230)의 우 상부면(231b) 위에 안착 된다.

도 3은 본 발명에 따른 더미바 가이드장치가 장착된 더미바가 적용된 수직 연주기의 개략도이며, 도 4는 수직연주기에서 본 발명에 따른 더미바와 응고 주편이 분리되는 모습의 개략도이다.

수직 연주기는 도 3에 도시된 바와 같이 실린더(200: 200a, 200b), 롤(500), 더미바(220), 더미바 헤드(230), 주형(300), 용강(400)을 포함한다.

실린더(200: 200a, 200b)는 수직 운동을 하는 제 1 실린더(200a)와 수평 운동을 하는 제 2 실린더(200b)를 포함한다.

제 1 실린더(200a)는 제 1 실린더 바(210a), 더미바(220), 더미바 헤드(230)을 포함한다. 제 1 실린더 바(210a)는 상하방향으로 연장된 막대기 형상으로 제 1실린더(200a)에 의해 상승하강할 수 있다. 실린더 바(210a)와 더미바(220)는 연결되어있으며, 더미바(220)의 상단부에는 더미바 헤드(230)가 위치한다. 따라서, 더미바(220)는 수직 운동이 가능하다. 제 1 실린더 바(210a)와 연결된 더미바(220)가 롤(500) 사이에 위치하여 주형(230)에 삽입될 때까지 상부방향으로 움직인다. 더 자세하게는 더미바(220) 상단에 더미바 헤드(230)가 용강(400)을 받을 수 있는 위치까지 움직인다. 용강(400)이 응고 주편(700)이 되어 원하는 길이만큼 될 때까지 하부 방향으로 실린더 바(210a)가 움직인다. 이때 저속(0.1m/min)을 유지하며 주편을 인발한다.

제 2 실린더(200b)는 제 2 실린더 바(210b)를 포함한다. 제 2 실린더 바(210b)는 수평방향으로 연장된 막대기 형상으로 제 2 실린더(200b)에 의해 수평운동을 좌우방향으로 할 수 있다. 제 1 실린더(200a)의 실린더 바(210a)가 응고 주편(700)을 수평 운동을 하는 실린더 바(210b)가 위치하는 높이까지 이동해오면 수직 방향으로 직립해 있는 응고 주편(700)을 우측으로 밀어주어 응고 주편을 수평 위치로 만들어 준다. 더 자세하게는 수직 방향으로 직립해 있는 응고 주편(700)이 제 2 실린더 바 (201b)에 의해 우측으로 밀리면서 지면과 수평을 이룰 때까지 우측으로 회전하게 된다. 이때 회전에 의해 더미바(220)와 응고 주편(700)은 분리되며, 더미바 헤드(230)에 장착되어 있던 더미바 가이드장치(100)는 응고 주편에 붙어 있게 된다. 응고 주편(700)과 더미바 가이드장치(100)는 분리된 후, 수평 위치가 된 응고 주편은 수평(700)에 위치한 롤(500)에 의해 우측으로 이동된다.

이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 더미바 가이드장치가 적용된 수직연주기 방식에 대하여 설명한다.

상승 하강이 가능한 실린더를 마련한 뒤, 실린더에 연결된 실린더 바와 더미바를 연결한다. 더미바 상단에 더미바 헤드를 연결하여 더미바 헤드를 마련한다.

더미바 헤드에 복수의 플레이트를 구비하는 더미바 가이드를 장착하는 과정은 더미바 헤드를 주형에 삽입하기 전에 장착할 수 있다. 즉, 실린더 바가 하강한 상태에서 더미바 헤드에 복수의 플레이트로 구성된 더미바 가이드를 더미바 헤드 의 상면 전체에 장착한다. 그 후 실린더 바를 상승시켜 주형의 아래쪽에서 위쪽 개구 방향으로 삽입시킨다. 이때 장착된 더미바 가이드로 인해 더미바가 주형에 삽입이 수월하게 되지않는 경우가 발생한다. 따라서 더 바람직한 더미바 가이드 장착 방법으로는 더미바 헤드를 주형에 위치시킨 뒤 주형의 상부 개구를 통해 복수의 플레이트로 구성된 더미바 가이드를 나누어 장착하는 방법이다. 더미바 가이드가 복수의 플레이트로 구성되어있기 때문에 주형의 상부 개구를 통해 더미바 헤드에 장착하여도 장착 과정에 시간 소모가 앞서 설명한 주형에 더미바 헤드 삽입 전보다 크지 않으며, 주형 내에 더미바 헤드가 오 삽입되는 시간을 줄일 수 있어서 공정시간을 줄일 수 있는 이점이 있다.

그 후, 실린더 바를 상승시켜 더미바 헤드가 용강을 받을 수 있는 위치까지 이동시킨다. 주형 내에 용강을 주입하면서 저속을 유지하며 주편을 인발한다. 이에 주편은 응고되어 응고 주편이 되고 원하는 길이가 될 때까지 상하 운동하는 실린더 바가 지면방향으로 저속으로 하강한다. 원하는 길이의 응고 주편이 완성되면 절단을 하고 수평 방향으로 운동하는 실린더 바가 위치한 높이까지 지속적으로 상하 운동하는 실린더 바가 지면방향으로 저속으로 하강한다.

수평 방향으로 운동하는 실린더 바는 응고 주편을 수평 방향(우측 방향)으로 밀어 수직 직립 상태의 응고 주편을 지면과 수평 상태로 회전 이동시킨다. 이때 더미바 헤드에 장착되어 있던 더미바 가이드 장치는 응고 주편과 함께 더미바로부터 분리된다. 그 후 분리된 응고 주편에 붙어 있던 더미바 가이드 장치를 응고 주편에서 분리하여 더미바 가이드 장치를 처리한다. 더미바 가이드가 장착되지 않은 더미바는 응고 주편 분리 과정에서 더미바 헤드가 파손 및 마모되는 문제점이 있었지만 본 발명에 따른 더미바 가이드 장치를 장착한 더미바 헤드는 파손 및 마모를 억제할 수 있다.

이상 설명된 실시 예들은 수직 연주기의 더미바 헤드에 대하여 설명하였지만 다양한 연속 주조에 대해 더미바 가이드 장치의 변형 적용이 가능하다. 또한, 이상 설명된 실시 예들과 실시 방법들은 제철 공정의 더미바 헤드 외에 다양한 더미바 헤드 변형에 적용이 가능하다. 이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예, 변형 예, 실시 방법 및 변형 방법들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예, 변형 예, 실시 방법 및 변형 방법들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 실시 예 및 변형 예들 간의 다양한 조합이 가능하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

100: 더미바 가이드 장치 100a: 제 1 플레이트
100b: 제 2 플레이트 110a: 상부 영역
110b: 상부 영역 120a: 굴곡 영역
120b: 굴곡 영역 130a: 하부 영역
130b: 하부 영역 200a: 제 1 실린더
200b: 제 2 실린더 210a: 제 1 실린더 바
210b: 제 2 실린더 바 220: 더미바
230: 더미바 헤드 231a: 상부면
231b: 상부면 232a: 측면
232b: 측면 233: 하부면
300: 주형 400: 용강
500: 롤 700: 응고 주편

Claims (7)

1. 연속주조에 사용되며, 주편을 분리하는 과정에서 더미바 헤드의 파손 및 마모를 억제할 수 있는 더미바 가이드 장치로서,
   더미바 헤드 상부에 대응하는 형상의 플레이트를 구비하고, 상기 플레이트는 복수 개로 구분되며,
   상기 복수의 플레이트 각각은 상기 더미바 헤드 상방에서 하방으로 상기 더미바 헤드에 삽입되는 굴곡 영역 및 하부 영역, 상기 더미바 헤드의 상부면 위에 안착되는 상부 영역을 구비하고,
   상기 플레이트는 주형 내에서 용강을 주입받는 상기 더미바 헤드 상면 전체에 장착되며, 상기 주편 분리 과정에서 상기 주편과 함께 상기 더미바 헤드로부터 분리되는 더미바 가이드 장치.
2. 청구항 1에 있어서.
   상기 플레이트는 상기 플레이트를 가로지르는 일방향 또는 상기 일방향을 교차하는 타방향을 기준으로 제 1 플레이트 및 제 2 플레이트로 분리되는 더미바 가이드 장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 더미바 헤드의 상부면이 일방향 또는 상기 일방향을 교차하는 타방향을 기준으로 일 영역과 타 영역으로 구분될 때, 상기 플레이트는 일 영역에 대응하는 제 1 플레이트와 타 영역에 대응하는 제 2 플레이트를 포함하는 더미바 가이드 장치.
4. 청구항 2 또는 3에 있어서.
   상기 제 1 플레이트 및 제 2 플레이트는 상호 이격되는 상부 영역과 하부 영역을 구비하고, 이들 영역의 일부가 중첩되도록 마주보고 위치하며, 겹친 끝단이 연결되는 더미바 가이드 장치.
5. 주형 및 더미바 헤드를 마련하는 과정;
   상기 주형에 상기 더미바 헤드를 삽입하기 전 혹은 후에 상기 더미바 헤드의 상면 전체에 복수의 플레이트를 구비하는 더미바 가이드를 장착하는 과정;
   용강을 받을 수 있는 위치까지 상기 더미바 헤드를 이동시킨 후, 상기 주형 내에 상기 용강을 주입하는 과정;
   상기 주형 및 상기 더미바 헤드를 이용하여 주편을 인발하는 과정;
   상기 주편을 하강시킨 후, 상기 주편을 수평으로 회전시키며 상기 더미바 헤드와 상기 더미바 가이드를 분리하는 과정; 을 포함하고,
   상기 복수의 플레이트 각각은 상기 더미바 헤드 상방에서 하방으로 상기 더미바 헤드에 삽입되는 굴곡 영역 및 하부 영역, 상기 더미바 헤드의 상부면 위에 안착되는 상부 영역을 포함하는 더미바 가이드의 처리 방법.
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7. 삭제

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