KR101406465B1 - 연속주조용 톱존 벤더세그먼트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연속주조공정에서 몰드 하단에 설치되고 복수의 롤이 구비된 단일의 고정프레임과 상기 단일의 고정프레임에 연계되며, 복수의 롤이 구비되어 롤갭을 조정토록 제공되는 복수의 유동프레임과 상기 유동프레임에 설치되고, 상기 단일의 고정프레임을 기준으로 상기 유동프레임을 전,후이동시켜 롤갭을 조정토록 제공되는 롤갭조정부재 및 상기 단일의 고정프레임과 유동프레임간에 연계되어 설치되며, 주편 이동시 발생되는 롤갭 유동을 완화토록 제공되는 완충부재를 포함하여 구성되는 연속주조용 벤더세그먼트에 관한 것으로, 본 발명에 의하면 하부 프레임의 설치불량이나 상부 프레임에 위치하는 유압조절기를 이용하여 롤갭을 조정하는 때에 강한 하압으로 인해 하부 프레임이 밀리게 되어 인접 하부 프레임간에 발생될 수 있는 롤 정렬이 불일치되는 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

연속주조용 톱존 벤더세그먼트{Segment for continuous casting}

본 발명은 연속주조용 벤더세그먼트에 관한 것으로, 구체적으로 몰드 직하(톱존,top zone)에서 주편 이동시 하부프레임의 설치불량이나 상부프레임에 설치된 유압조절기에 의한 롤갭 조정 중에 강한 하압으로 인해 인접 하부프레임간에 롤정렬이 맞지 않게 되는 것을 방지토록 구성된 연속주조용 벤더세그먼트에 관한 것이다.

일반적으로, 연속주조공정(continuous casting process)은 일정한 형상의 주형에 용강을 연속적으로 주입하고, 주형 내에서 반응고된 주편을 연속적으로 주형의 하측으로 인발하여 슬래브(slab), 블룸(bloom), 빌릿(billet) 등과 같은 다양한 형상의 반제품을 제조하는 공정이다.

이러한 연주공정이 수행되는 일반적인 연속주조기(이하, '연주기'라 함)의 개략적인 구성과, 연주기에 구비되는 벤더세그먼트를 도 1을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

일반적인 연주기는 제강공정에서 정련된 용강(molten steel)이 담기는 래들(ladle; 2)과, 래들(2)에 연결되는 주입노즐을 통해 용강을 공급받고, 이를 일시 저장하는 턴디쉬(tundish; 3)와, 턴디쉬(3)에 일시 저장된 용강을 전달받아 일정한 형상으로 초기 응고시키는 주형(mold; 4) 및 주형(4)의 하부에 구비되어 미응고된 주편(5)을 냉각시키면서 일련의 성형 작업을 수행하도록 다수의 벤더세그먼트(segment; 10)가 연속적으로 배열되는 냉각라인을 포함한다.

여기서, 도 2를 참고하면 벤더세그먼트(10)는 다수의 롤러가 대향되도록 정렬되고, 상하로 이격되는 상부 프레임(13a) 및 하부 프레임(13b)과, 상부 프레임(13a)과 하부 프레임(13b) 사이의 이격거리를 조절함으로써 주편(5)에 하압력을 가하는 다수의 유압조절기(11)를 포함한다.

주형(4)을 통과한 주편(5)은 상부 프레임(13a)과 하부 프레임(13b) 사이의 이격공간을 통과하면서 다수의 롤러에 의해 압하되어 일정한 형성으로 성형된다.

그런데, 몰드(4)의 직하에 설치되는 인접 하부 프레임(13b,14b)간에 연속주조설비에 설치가 불량하거나 상부 프레임에 설치된 유압조절기(11)를 작동시켜 상부프레임(13a)과 하부프레임(13b)간에 롤갭을 조정하는 과정에서 강한 하압으로 인해 특정 벤더세그먼트에서의 하부프레임(13a)이 일정 범위에서 밀리게 되어 인접 하부 프레임(13b,14b)간에 틀어지는 현상이 발생되는 경우가 있다.

이 경우 도 2에 도시된 확대도(A)와 같이 인접 하부 프레임(13b,14b) 상호간에 롤 정렬(16,18))이 일치되지 않아, 몰드(4)에서의 주조속도를 올릴 수 없을 뿐만 아니라, 제품의 품질불량으로까지 이어진다.

따라서, 당해 기술분야에서는 하부 프레임의 설치불량이나 상부 프레임에 위치하는 유압조절기를 작동시켜 롤갭을 조정하는 과정에서 강한 하압으로 인해 하부 프레임이 밀리게 되어 인접 하부 프레임간에 롤 정렬이 틀어지는 현상을 방지할 수 있는 장치가 요구되고 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 실시예는 다음과 같은 연속주조용 벤더세그먼트를 제공한다.

본 발명인 연속주조용 벤더세그먼트는 연속주조공정에서 몰드 하단에 설치되고 복수의 롤이 일체로 구비된 단일의 고정프레임 및 상기 단일의 고정프레임에 연계되며, 복수의 롤이 구비되어 롤갭을 조정토록 제공되는 복수의 유동프레임을 포함하여 구성될 수 있다.

그리고, 상기 유동프레임에 설치되고, 상기 단일의 고정프레임을 기준으로 상기 유동프레임을 전,후이동시켜 롤갭을 조정토록 제공되는 롤갭조정부재를 더 포함하여 구성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 롤갭조정부재는 유압조절기일 수 있다.

더하여, 상기 단일의 고정프레임과 유동프레임간에 연계되어 설치되며, 주편 이동시 발생되는 롤갭 유동을 완화토록 제공되는 완충부재를 더 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 완충부재는 상기 단일의 고정프레임에 설치된 고정블럭에 연결되는 피스톤로드와 상기 유동프레임에 설치되고 상기 피스톤로드가 내부로 이동토록 제공되는 실린더블럭 및 상기 피스톤로드의 일단과 상기 실린더블럭의 내벽사이에 위치하고, 상기 실린더블럭과 피스톤로드간에 연결된 가이드축의 둘레를 감으며 설치되며 완충력을 제공하는 탄성체를 포함하여 구성될 수 있다.

그리고, 상기 단일의 고정프레임과 유동프레임에 장착되고, 상기 단일의 고정프레임과 유동프레임간에 기 설정된 최소 롤갭을 유지토록 제공되는 지지블럭를 더 포함하여 구성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 지지블럭은 충격을 완화토록 유연한 재질로 구성될 수 있다.

본 발명인 연속주조용 벤더세그먼트의 일 실시예는 위와 같은 구성을 통하여, 하부 프레임의 설치불량이나 상부 프레임에 위치하는 유압조절기를 이용하여 롤갭을 조정하는 때에 강한 하압으로 인해 하부 프레임이 밀리게 되어 인접 하부 프레임간에 발생될 수 있는 롤 정렬이 불일치되는 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 연속주조공정에서 벤더세그먼트가 배치된 개략도이다.
도 2는 종래 몰드 직하에 설치된 벤더세그먼트를 나타낸 측면도이다.
도 3은 본 발명인 연속주조용 벤더세그먼트를 나타낸 측면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 본 발명에서 롤갭을 조정하기 위해 유압조절기를 작동하더라도 롤 정렬이 유지되는 작동상태를 나타낸 측면도이다.

상기와 같은 본 발명의 특징들에 대한 이해를 돕기 위하여, 이하 본 발명의 실시예와 관련된 연속주조용 벤더세그먼트에 대하여 보다 상세하게 설명하도록 하겠다.

이하, 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적인 특징을 이해시키기에 가장 적합한 실시예들을 기초로 하여 설명될 것이며, 설명되는 실시예들에 의해 본 발명의 기술적인 특징이 제한되는 것이 아니라, 이하, 설명되는 실시예들과 같이 본 발명이 구현될 수 있다는 것을 예시하는 것이다.

따라서, 본 발명은 아래 설명된 실시예들을 통해 본 발명의 기술 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능하며, 이러한 변형 실시예는 본 발명의 기술 범위 내에 속한다 할 것이다.

그리고, 이하 설명되는 실시예의 이해를 돕기 위하여 첨부된 도면에 기재된 부호에 있어서, 각 실시예에서 동일한 작용을 하게 되는 구성요소 중 관련된 구성요소는 동일 또는 연장 선상의 숫자로 표기하였다.

본 발명과 관련된 실시예들은 기본적으로, 하부 프레임의 설치불량이나 상부 프레임에 위치하는 유압조절기를 이용하여 롤갭을 조정하는 때에 강한 하압으로 인해 하부 프레임이 밀리게 되어 인접 하부 프레임간에 발생될 수 있는 롤 정렬이 불일치되는 현상을 방지토록 하는 것을 기초로 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명하도록 한다.

도 3에는 본 발명인 연속주조용 벤더세그먼트가 도시되어 있고, 도 4는 도 3에 도시된 본 발명에서 롤갭을 조정하기 위해 유압조절기를 작동하더라도 롤 정렬이 유지되는 작동상태를 나타낸 측면도이다.

도 3 및 도 4를 참고하면, 본 발명인 연속주조용 벤더세그먼트는 연속주조공정에서 몰드 하단에 설치되고 복수의 롤이 일체로 구비된 단일의 고정프레임(110) 및 복수의 롤을 구비하고 상기 단일의 고정프레임(110)에 연계되어 롤갭을 조정토록 제공되는 복수의 유동프레임(120)를 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 상기 단일의 고정프레임(110)은 연속주조용 벤더세그먼트에서는 연속주조설비에 장착되는 하부프레임일 수 있으며, 상기 유동프레임(120)은 상부프레임일 수 있다. 종래의 몰드 직하에 설치되는 연속주조용 벤더세그먼트의 하부프레임은 각 단위 벤더세그먼트당 하나의 하부프레임과 하나의 상부프레임으로 구성되어 있다.

그런데 본 발명의 실시예는 이와 달리 두 개 이상의 상기 하부프레임이 일체로 연결되어 상기 단일의 고정프레임(110)을 구성한다. 다만, 각 단위 벤더세그먼트와 연결되어 있던 상부프레임은 일체로 제공되지 않고 각각 원래의 하부프레임의 상부에 위치한다.

도 3에서는 종래의 두 개의 하부프레임이 일체형으로 결합되어 있는 모습을 볼 수 있다. 본 발명에서는 상기 단일의 고정프레임(110)을 지칭한다. 그리고, 상기 단일의 고정프레임(110)의 상부에는 두 개의 상부프레임, 즉 유동프레임(120)이 위치하고 있다.

상기 유동프레임(120)은, 상기 유동프레임(120)에 설치되고, 상기 단일의 고정프레임(110)를 기준으로 상기 유동프레임(120)을 전,후이동시켜 롤갭을 조정토록 제공되는 롤갭조정부재(130)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

그리고, 상기 롤갭조정부재(130)는 유압조절기(131a,131b,133a,133b)로 제공될 수 있다.

상기 롤갭조정부재(130)인 유압조절기를 작동시키면 상기 유동프레임(120)이 상기 단일의 고정프레임(110) 방향으로 이동하거나 멀어지면서 상기 단일의 고정프레임(110)에 구비된 복수의 롤(110a)과 상기 유동프레임(120)에 구비된 복수의 롤(121a)간에 형성하는 롤 간격을 조정하게 된다.

그런데, 종래의 연속주조용 벤더세그먼트의 경우에는, 이 때 상기 유압조절기에 의한 강한 하압으로 인해 연속주조설비에 설치되어 있던 상기 하부프레임이 틀어지게 되어 인접 하부 프레임과의 롤갭의 종방향으로 불일치하는 현상이 발생하였다. 물론 초기 설치불량에 의해서도 롤 정렬 불일치 현상은 발생될 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 상기와 같은 문제를 개선하기 위해 인접 하부 프레임을 일체형으로 구성하였다. 이에 따라 상부 프레임상에 위치한 유압조절기가 작동되어 강한 하압을 발생하더라도 인접 하부프레임이 일체로 제공되어 있어 틀어지는 현상을 방지할 수 있다.

여기서, 상기 단일의 고정프레임(110)이 반드시 두 개의 하부프레임만을 일체로 결합되는 것에만 한정되는 것은 아니다. 연속주조설비에 설치되는 되는 복수의 하부프레임이 연결되어 하나의 상기 단일의 고정프레임(110)을 구성할 수도 있을 것이다. 이 경우 상기 유동프레임(120)을 구성하는 복수의 상부프레임은 연계된 하부프레임의 개수만큼 존재하게 될 것이다.

도 4에서의 확대도(B)보면, 도 2에서의 확대도(A)와 달리 상기 유동프레임(120)을 구성하는 상부프레임상에 위치하는 유압조절기를 작동시켜 롤갭을 조정하기 위해 하압을 주더라도 상기 단일의 고정프레임(110)을 구성하는 인접 하부프레임간에 롤 정렬이 틀어지는 현상이 발생되지 않는 상태를 볼 수 있다.

일체로 결합되어 있어 여전히 롤 정렬은 유지된다. 그에 따라 수직축(V)과 수평축(H)을 기준으로 상기 단일의 고정프레임(110)과 유동프레임(120)간에 복수의 롤 정렬이 제대로 유지되게 된다.

다음으로, 본 발명인 연속주조용 벤더세그먼트는 상기 단일의 고정프레임(110)과 유동프레임(120)간에 연계되어 설치되며, 주편 이동시 발생되는 롤갭 유동을 완화토록 제공되는 완충부재(140)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 상기 완충부재(140)는 상기 단일의 고정프레임(110)에 설치된 고정블럭(143)에 연결되는 피스톤로드(141)와 상기 유동프레임(120)에 설치되고 상기 피스톤로드(141)가 내부로 이동토록 제공되는 실린더블럭(147) 및 상기 피스톤로드(141)의 일단과 상기 실린더블럭(147)의 내벽사이에 위치하고, 상기 실린더블럭(147)과 피스톤로드(141)간에 연결된 가이드축(145)의 둘레를 감으며 설치되며 완충력을 제공하는 탄성체(142)를 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 네 개의 완충부재(140)가 설치되어 있다. 종래 단위 연속주조용 벤더세그먼트당 두 개의 완충부재(140)가 존재하였으나, 두 개의 하부프레임을 일체형으로 결합함에 따라 총 네개의 완충부재(140)가 일체로 상기 단일의 고정프레임(110)에 구비되게 된다. 물론 양측으로 설치되는 것을 고려하면 총 8 개의 완충부재(140)가 존재하는 셈이다.

4 개의 상기 완충부재(140)는 상기 단일의 고정프레임(110)에 연결되고, 그 중 각각 2 개씩은 상기 유동프레임(120)에 연결된다. 상기 단일의 고정프레임(110)상에는 고정블럭(143)이 설치된다. 상기 고정블럭(143)은 원통형의 피스톤 로드(141)를 제대로 지지할 수 있도록 충분한 면적을 가진 사각형상일 수 있다.

그리고 상기 고정블럭(143)의 일측에 상기 피스톤 로드(141)의 일측이 고정된다. 여기서 상기 피스톤 로드(141)의 다른 일측은 상기 유동프레임(120)상에 설치된 실린더블럭(147)과 연계된다.

상기 피스톤 로드(141)는 상기 실린더블럭(147)의 내부로 미끄러지며 이동토록 제공되는데, 상기 피스톤 로드(141)의 선단은 상기 실린더블럭(147)을 관통하며 외부로 돌출되는 가이드축(145)과 연결되어 있다.

상기 롤갭조정부재(130)에 의해 상기 유동프레임(120)이 위치이동하게 되면 상기 피스톤 로드(141)가 상기 유동프레임(120)의 위치이동에 대응하여 움직이게 되고, 이때 상기 피스톤로드(141)의 선단에 연결되어 있는 가이드축(145)이 상기 피스톤로드(141)의 이동방향을 가이드하게 된다.

그리고, 상기 피스톤로드(141)의 선단과 상기 실린더블럭(147)의 내벽사이에는 탄성체(142)가 구비된다. 상기 탄성체(142)는 본 발명의 실시예에서는 코일스프링으로 제공되나, 디스크 스프링 등의 다른 종류도 구조적 변경이 허용되는 한 가능할 것이다.

상기 롤갭조정부재(130)의 의해 롤갭이 조정되면, 이제 상기 단일의 고정프레임(110)과 유동프레임(120) 사이로 주편이 이동하게 된다. 그런데, 롤갭이 형성되어 있다고 하더라도 상기 단일의 고정프레임(110)과 유동프레임(120) 사이로 이동하는 주편의 두께에 의해 롤갭은 어느 정도는 유동이 발생되게 된다.

이때 상기 롤갭의 유동을 적절히 수용하지 못하면, 장기적으로는 장비의 파손 또는 마모로 이어질 수 있다. 따라서, 주편의 두께에 따라 롤갭의 변동을 유동적으로 수용할 수 있어야 하는데, 상기 완충부재(140)가 그 역할을 하게 된다.

즉 주편이 상기 단일의 고정프레임(110)과 유동프레임(120) 사이를 이동하게 되면, 주편의 두께에 의해 롤갭의 변화가 발생되고, 그에 따라 상기 피스톤로드(141)가 이동하게 된다. 상기 피스톤로드(141)의 이동은 상기 가이드축(145)에 의해 경로가 가이드되며, 상기 피스톤로드(141)의 선단과 상기 실린더블럭(147)의 내벽사이에 설치된 탄성체(142)에 의해 완충작용이 발생되게 됨으로써, 롤갭의 유동을 적절히 수용하게 된다.

상기와 같은 구성을 통해 하부 프레임의 설치불량이나 상부 프레임에 위치하는 유압조절기를 이용하여 롤갭을 조정하는 때에 강한 하압으로 인해 하부 프레임이 밀리게 되어 인접 하부 프레임간에 발생될 수 있는 롤 정렬이 불일치되는 현상을 방지할 수 있는 효과를 기대할 수 있는 것이다.

이상의 사항은 연속주조용 벤더세그먼트(100)의 특정한 실시예를 나타낸 것에 불과하다.

따라서 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양한 형태로 치환, 변형될 수 있음을 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 파악할 수 있다는 점을 밝혀 두고자 한다.

110...단일의 고정프레임 120...유동프레임
130...롤갭조정부재 140...완충부재
141...피스톤로드 142...탄성체
143...고정블럭 147...실린더부재

Claims (5)

1. 연속주조공정에서 몰드 직하에 설치되고 복수의 가이드롤이 일체로 구비된 단일의 고정프레임(110);
   복수의 가이드롤을 구비하고, 상기 단일의 고정프레임(110)과 마주보고 배치되며, 상기 단일의 고정프레임에 연계되어 롤갭을 조정토록 제공되는 복수의 유동프레임(120);
   상기 유동프레임(120)에 각각에 설치되고, 상기 단일의 고정프레임(110)를 기준으로 상기 유동프레임(120)를 전,후이동시켜 롤갭을 조정토록 제공되는 롤갭조정부재(130); 및
   상기 단일의 고정프레임(110)과 유동프레임(120)간에 연계되어 설치되며, 주편 이동시 발생되는 롤갭 유동을 완화토록 제공되는 완충부재(140)를 포함하여 구성되며,
   상기 완충부재(140)는,
   상기 단일의 고정프레임(110)에 설치된 고정블럭(143)에 연결되는 피스톤로드(141);
   상기 유동프레임(120)에 설치되고 상기 피스톤로드(141)가 내부로 이동토록 제공되는 실린더블럭(147); 및
   상기 피스톤로드(141)의 일단과 상기 실린더블럭(147)의 내벽사이에 위치하고, 상기 실린더블럭(147)과 피스톤로드(141)간에 연결된 가이드축(145)의 둘레를 감으며 설치되며 완충력을 제공하는 탄성체(142); 를 포함하는 연속주조용 톱존 벤더세그먼트.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 롤갭조정부재(130)는 유압조절기를 구비하는 것을 특징으로 하는 연속주조용 톱존 벤더세그먼트.
   
4. 삭제
5. 삭제

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