KR101443796B1 - 연속주조 주편의 표면처리장치 및 이를 이용한 연속주조 주편의 표면처리방법 - Google Patents

연속주조 주편의 표면처리장치 및 이를 이용한 연속주조 주편의 표면처리방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 주편의 표면에 존재하는 결함을 제거하면서 표면을 제거하지 않고 그대로 잔존시키도록 함으로써, 실수율 증가와 함께 생산 단가를 저감시킬 수 있고, 표면의 용융을 위한 가열 영역이 특정 영역에 집중되는 것을 최소화함과 아울러 확장되도록 함으로써, 표면결함의 제거 효율이 우수하도록 한 연속주조 주편의 표면처리장치 및 이를 이용한 연속주조 주편의 표면처리방법에 관한 것으로서, 주편의 표면을 가열하여 용융시킬 수 있는 토치부; 및 상기 토치부가 편심되는 축을 중심으로 상기 주편의 표면에 대하여 회전할 수 있도록 하는 회전구동부를 포함하는 연속주조 주편의 표면처리장치가 제공된다.

Description

연속주조 주편의 표면처리장치 및 이를 이용한 연속주조 주편의 표면처리방법{APPARATUS FOR IMPROVING SURFACE OF CAST STRIP AND SURFACE IMPROVING METHOD THEREOF}
본 발명은 연속주조 주편의 표면처리에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연속주조 주편의 표면처리장치 및 이를 이용한 연속주조 주편의 표면처리방법에 관한 것이다.
일반적으로, 연속주조(continuous casting)는 소성가공의 소재인 슬래브(slab), 빌렛(billet) 등의 주편을 성형하는 방법으로서, 용해금속을 주형에 연속적으로 주입하고, 이를 응고시켜서 주편을 생산하게 된다.
이와 같은 연속주조로 제조된 주편은 주조과정에서 표면에 스크래치(scratch), 크랙(crack) 등과 같은 표면결함(oscillation mark)이 발생할 수 있다. 이러한 표면결함은 주편의 품질을 저하시키고, 주편을 그대로 압연하여 코일(coil) 등을 생산할 경우 그대로 잔존하여 최종 제품의 불량을 야기한다. 따라서, 연속주조 공정에서는 주편의 표면결함을 해결하고자 많은 노력을 기울이고 있다.
종래에는 연속주조로 제조된 주편의 표면결함을 제거하기 위해서, 스카핑(scarfing) 공정을 거치게 되는데, 이러한 스카핑 공정은 산도 토치(Torch)에 의하여 표면에 존재하는 결함들을 산화제거 하게 된다
그러나 종래의 주편에 대한 표면결함을 제거하기 위한 스카핑 공정은 제선 공정을 통하여 환원시킨 산화철을 다시 산화시켜서 제거하는 공정으로서, 주편의 실수율을 저감시키기 때문에 제품 단가를 상승시키고, 비효율적이라는 문제점을 가지고 있었다.
본 발명은 전술한 문제점을 포함하여, 야기될 수 있는 여러 가지 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 주편의 표면에 존재하는 결함을 제거하면서 표면을 제거하지 않고 그대로 잔존시키도록 함으로써, 실수율 증가와 함께 생산 단가를 저감시킬 수 있는 연속주조 주편의 표면처리장치 및 이를 이용한 연속주조 주편의 표면처리방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 관점에 따른 연속주조 주편의 표면처리장치가 제공된다. 상기 연속주조 주편의 표면처리장치는 주편의 표면을 가열하여 용융시킬 수 있는 토치부; 및 상기 토치부가 편심되는 축을 중심으로 상기 주편의 표면에 대하여 회전할 수 있도록 하는 회전구동부를 포함할 수 있다.
상기 연속주조 주편의 표면처리장치에 있어서, 상기 주편이 상기 토치부에 대하여 상대적으로 이송될 수 있도록 하는 이송부를 더 포함할 수 있다.
상기 연속주조 주편의 표면처리장치에 있어서, 상기 토치부는 플라즈마를 발생시킬 수 있는 토치를 포함할 수 있다.
상기 연속주조 주편의 표면처리장치에 있어서, 상기 회전구동부는 상기 토치부가 편심되도록 설치되는 회전체; 상기 회전체를 회전시키기 위한 구동력을 발생시킬 수 있는 액추에이터; 및 상기 액추에이터의 구동력을 상기 회전체에 전달하는 전달부를 포함할 수 있다.
상기 연속주조 주편의 표면처리장치에 있어서, 상기 회전체는 상기 주편의 표면에 수직인 회전축을 중심으로 회전할 수 있도록 설치될 수 있다.
상기 연속주조 주편의 표면처리장치에 있어서, 상기 토치부는 상기 회전체에 각각 편심되도록 다수개가 설치될 수 있다.
상기 연속주조 주편의 표면처리장치에 있어서, 상기 회전구동부는 상기 주편의 상측에 놓이도록 설치되고, 상기 회전체와 상기 액추에이터가 상기 전달부에 의해 서로 연결될 수 있도록 각각 설치되는 프레임을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 따른 연속주조 주편의 표면처리방법이 제공된다. 상기 연속주조 주편의 표면처리방법은 주편이 토치부에 대하여 상대적으로 이송되도록 하는 단계; 및 상기 토치부가 편심되는 축을 중심으로 상기 주편의 표면에 대하여 회전하면서 상기 표면을 가열하여 용융시키도록 하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 연속주조 주편의 표면처리방법에 있어서, 상기 표면을 가열하여 융용시키도록 하는 단계는 상기 토치부가 편심되도록 설치되는 회전체를 회전시킴으로써 상기 토치부가 회전운동을 하면서 상기 주편의 표면을 가열하여 용융시키도록 할 수 있다.
상기 연속주조 주편의 표면처리방법에 있어서, 상기 표면을 가열하여 융용시키도록 하는 단계는 상기 회전체에 편심되도록 다수개가 설치되는 상기 토치부에 의해 상기 주편의 표면을 각각 가열하여 용융시키도록 할 수 있다.
본 발명에 따른 연속주조 주편의 표면처리장치 및 이를 이용한 연속주조 주편의 표면처리방법에 의하면, 주편의 표면에 존재하는 결함을 제거하면서 표면을 제거하지 않고 그대로 잔존시키도록 함으로써, 실수율 증가와 함께 생산 단가를 저감시킬 수 있고, 표면의 용융을 위한 가열 영역이 특정 영역에 집중되는 것을 최소화함과 아울러 확장되도록 함으로써 표면결함의 제거 효율이 우수한 연속주조 주편의 표면처리장치 및 이를 이용한 연속주조 주편의 표면처리방법을 구현할 수 있다. 한편 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연속주조 주편의 표면처리장치를 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연속주조 주편의 표면처리장치의 회전구동부를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 연속주조 주편의 표면처리장치를 도시한 개략도이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 연속주조 주편의 표면처리장치의 회전구동부를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 연속주조 주편의 표면처리방법을 도시한 흐름도이다.
도 6은 본 발명에 따른 연속주조 주편의 표면처리방법의 실시 전후 압연된 시편을 비교하기 위한 이미지이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면에서 구성 요소들은 설명의 편의를 위하여 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연속주조 주편의 표면처리장치를 도시한 개략도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연속주조 주편의 표면처리장치(100)는 주편(10)의 가열을 위한 토치부(110)와, 토치부(110)의 회전을 위한 회전구동부(120)를 포함할 수 있다.
주편(10)은 연속주조(continuous casting)에 의해 제조될 수 있는데, 이를 위해 일례로 용탕을 몰드 내로 주입시킴으로써 응고되도록 하여 슬라브(slab) 형상의 주편을 형성하도록 하고, 이를 절단기(미도시)에 의해 일정 크기로 절단하게 된다. 이러한 주편(10)은 주조과정에서 발생한 표면결함이 제거되기 위하여, 이송부(130)에 의해 토치부(110)에 대하여 상대적으로 이송된다. 한편, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연속주조 주편의 표면처리장치(100)는 이후의 실시예와 마찬가지로, 주편(10)의 생산을 위한 연속주조 장치에 포함되거나, 연속주조 장치와는 별도로 이루어질 수 있다.
이송부(130)는 본 실시예에서처럼 주편(10)이 길이방향을 따라 정해진 경로로 이송되도록 하거나, 다른 예로서 토치부(110)를 주편(10)의 길이방향을 따라 이송되도록 할 수 있으며, 이와 같이 토치부(110)나 주편(10) 중 어느 하나를 이송시킴으로써 주편(10)이 토치부(110)에 대하여 상대적으로 이송되도록 할 수 있는데, 또 다른 예로서, 토치부(110)와 주편(10)을 각각 반대방향으로 이송시킴으로써 주편(10)이 토치부(110)에 대하여 상대적으로 이송되도록 할 수 있다.
이송부(130)는 주편(10)을 이송시키고자 하는 경우, 주편(10)의 이송 경로를 따라서 나란하도록 다수로 배열되는 이송롤러(미도시)에 의해 주편(10)을 이송시키거나, 컨베이어 시스템 또는 회전모터나 리니어모터의 구동력을 이용한 이송스테이지 등에 의해서 주편(10)을 이송시킬 수 있다. 여기서, 이송롤러는 벨트나 기어 등을 이용하여 모터의 구동력을 전달받아 회전함으로써 상부에 놓여진 주편(10)을 이송시키도록 한다. 또한 이송부(130)는 주편(10)을 대신하여 토치부(110)를 이송시키고자 하는 경우, 회전모터의 회전력을 직선운동으로 전환시킨 이송장치 또는 리니어모터나 실린더 등의 액추에이터를 이용하여 토치부(110)를 이송시킬 수 있다. 이와 같이 이송부(130)는 주편(10) 또는 토치부(110)의 이송을 위하여 다양한 구조와 방식을 가진 이송 장치가 사용될 수 있다.
토치부(110)는 주편(10)의 표면(11)을 가열하여 용융시킬 수 있도록 하는데, 본 실시예에서처럼, 열원으로서 플라즈마(plasma)를 발생시킬 수 있는 토치를 포함함으로써, 플라즈마에 의해 주편(10)의 표면(11)을 가열 및 용융시킴으로써 용융 후의 재응고에 의해 주편(10)의 주조 과정에서 필수적으로 발생한 표면결함을 제거할 수 있도록 한다. 이러한 토치부(110)의 형상, 배치 구조, 종류 등은 다양한 변형 실시가 가능하고, 주편(10)의 표면(11)을 고열로 용융시켜서 표면결함을 제거할 수 있다면, 플라즈마 이외에도 레이저(laser), 아크(arc), TIG(Tungsten Inert Gas) 등을 열원으로서 사용할 수 있다.
회전구동부(120)는 토치부(110)가 편심되는 축을 중심으로 주편(10)의 표면(11)에 대하여 회전할 수 있도록 한다. 따라서 토치부(110)는 회전구동부(120)에 의해 자신의 중심으로부터 이격되는 축을 중심으로 회전운동함과 아울러, 주편(10)이 토치부(110)에 대하여 상대적으로 이동함으로써, 주편(10)의 표면(11)에 대한 가열 영역이 원을 그리면서 이동하도록 하고, 이로 인해 주편(10)의 표면(11)에 대한 가열 내지 용융 영역을 확대시킬 수 있도록 한다. 또한, 토치부(110)는 회전구동부(120)에 의해 회전운동을 함으로써, 플라즈마 불꽃에 전자기장을 걸어서 좌우로 흔드는 방식에 비하여, 주편(10)의 표면(11)을 균일하게 가열 및 용융시킬 수 있고, 특히 회전운동에 의해 완만하게 방향을 전환하게 됨으로써 주편(10)의 표면(11)에서 가열 내지 용융되는 영역이 집중되는 것을 최소화하면서도 그 용융 범위를 최대한 확장시킬 수 있도록 한다.
도 2를 참조하면, 회전구동부(120)는 토치부(110)가 편심되도록 설치되는 회전체(121)와, 회전체(121)를 회전시키기 위한 구동력을 발생시킬 수 있는 액추에이터(actuator; 122)와, 액추에이터(122)의 구동력을 회전체(121)에 전달하는 전달부(123)를 포함할 수 있다.
회전체(121)는 본 실시예에서처럼 원반 형태를 가질 수 있고, 이에 한하지 않고, 회전이 가능하다면 그 형태에 제한이 없으며, 주편(10)의 표면(11)에 수직인 회전축(121a; 도 1에 도시)을 중심으로 회전할 수 있도록 주편(10)의 상측에 설치될 수 있다. 또한, 회전체(121)는 토치부(110)가 설치되기 위하여 고정지그(121b)가 편심된 위치에 마련될 수 있다. 여기서, 고정지그(121b)는 일례로 회전체(121)에 관통하도록 설치될 수 있고, 볼트 등의 체결에 의해 토치부(110)의 외주면을 클램핑함으로써 토치부(110)가 회전체(121)를 관통하여 수직되게 설치될 수 있도록 한다.
액추에이터(122)는 회전체(121)를 회전시키기 위한 구동력을 발생시키기 위하여, 본 실시예에서처럼 모터를 포함하거나, 다른 예로서 실린더 등을 포함할 수 있다. 한편, 액추에이터(122)가 직선운동을 하는 실린더 등으로 이루어지는 경우 이러한 직선운동을 회전운동으로 전환하기 위한 크랭크 등의 전환부재를 포함할 수 있다.
전달부(123)는 액추에이터(122)의 구동력, 예컨대 모터의 회전력을 회전체(121)로 전달하기 위하여, 본 실시예에서처럼 구동풀리(123a), 벨트(123b) 등을 포함하거나, 다른 예로서 다수의 기어를 포함할 수 있으며, 이에 한하지 않고, 다양한 전달부재가 사용될 수 있다. 여기서, 구동풀리(123a)는 액추에이터(122)인 모터의 회전축(미도시)에 고정될 수 있다. 또한, 벨트(123b)는 구동풀리(123a)와 회전체(121)에 양단이 각각 연결됨으로써 구동풀리(123a)의 회전력을 회전체(121)로 전달하도록 할 수 있다, 한편, 벨트(123b)는 타이밍벨트나 체인 등으로 대체될 수 있고, 이 경우, 구동풀리(123a)는 타이밍풀리나 스프로킷 등으로 대체될 수 있으며, 회전체(121)는 외주면이 타이밍벨트나 체인 등의 연결에 적합한 구조로 가공될 수 있다.
회전구동부(120)는 주편(10)과 토치부(110)의 상대적인 이동을 허용하기 위하여, 이송부(130)에 의하여 토치부(110)가 이송되는 경우, 이송부(130)에 의해 자신이 정해진 경로를 따라 이송됨으로써 토치부(110)와 함께 직선 운동을 할 수 있으며, 나아가서, 주편(110)의 상측에 놓이도록 고정 내지 이동 가능하도록 설치되는 프레임(124)을 더 포함할 수 있다.
프레임(124)은 회전체(121)와 액추에이터(122)가 전달부(123)에 의해 서로 연결될 수 있도록 각각 설치되는데, 이를 위해 일례로, 회전지지부(124a)가 다수로 형성된 슬릿(124b)을 통해서 볼트 등에 의해 상단에 고정될 수 있고, 회전지지부(124a)에 회전체(121)의 회전축(121a; 도 1에 도시)이 베어링을 매개로 회전 가능하게 설치될 수 있다. 또한 프레임(124)은 상단에 고정편(124c)이 고정될 수 있고, 고정편(124c)에 고정볼트(124d)가 수평되게 나사 체결될 수 있으며, 고정볼트(124d)에 회전지지부(124a)가 나사 체결될 수 있다. 따라서, 회전지지부(124a)는 슬릿(124b)을 통한 볼트 등의 체결 전에 고정볼트(124d)의 회전 조작에 의해 회전체(121)와 함께 수평되게 이동할 수 있고, 이로 인해 회전체(121)와 액추에이터(122) 간의 거리를 조절함으로써 전달부(123), 예컨대 벨트(123b)의 장력을 조절할 수 있도록 한다. 이때, 슬릿(124b)은 고정볼트(124d)의 회전 조작에 의하여 위치가 가변된 회전지지부(124a)의 고정을 위하여, 회전지지부(124a)의 이동 방향에 나란한 방향으로 연장 형성될 수 있다.
또한 프레임(124)은 액추에이터(122), 예컨대 모터가 고정되기 위한 고정블록(124e)이 마련될 수 있되, 고정블록(124e)이 상하로 슬라이딩 가능하게 결합되는 가이드축을 가지는 가이드부재(124f)가 고정부재(124g)를 매개로 하여 상단에 고정될 수 있고, 고정블록(124e)에 수직되게 나사결합되는 리드스크루(124h)가 가이드부재(124f)에 회전 가능하도록 설치될 수 있으며, 리드스크루(124h)의 상단에 핸들(124i)이 고정될 수 있다. 따라서, 핸들(124i)의 조작에 의해 리드스크루(124h)를 회전시킴으로써 고정블록(124e)의 높이를 가변시킬 수 있고, 이로 인해 액추에이터(122)의 상하 위치를 가변시킴으로써 전달부(123), 예컨대 벨트(123b)의 자세 내지 장력을 조절할 수 있도록 한다.
토치부(110)는 구동에 필요한 파워케이블 내지 신호케이블 등이 연결될 수 있는데, 회전구동부(120)에 의한 회전에도 불구하고, 이러한 케이블의 꼬임을 방지하기 위하여, 회전을 허용하면서 케이블의 접속 내지 연결을 유지하기 위한 조인트, 커넥터 등을 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 연속주조 주편의 표면처리장치를 도시한 개략도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 연속주조 주편의 표면처리장치(200)는 토치부(211,212)와, 회전구동부(220)를 포함할 수 있고, 나아가서, 주편(10)이 토치부(211,212)에 대하여 상대적으로 이동할 수 있도록 하는 이송부(230)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 토치부(211,212), 회전구동부(220) 및 이송부(230)는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연속주조 주편의 표면처리장치(100)의 토치부(110), 회전구동부(120) 및 이송부(130)에서 상세히 설명하였으므로 중복되는 설명을 생략하기로 한다.
토치부(211,212)는 회전구동부(220)의 회전체(221)에 각각 편심되도록 다수개가 설치될 수 있고, 본 실시예에서처럼 회전체(221)에 회전축(221a)을 사이에 두고 나란하게 설치되는 2개로 이루어질 수 있으며, 이는 예시적이며, 다른 예에 따라 회전체(221)의 다양한 위치에 다양한 개수로 설치될 수 있다.
도 4를 참조하면, 회전구동부(220)는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연속주조 주편의 표면처리장치(100)의 회전구동(120)에서와 마찬가지로, 회전체(221), 액추에이터(222) 및 전달부(223)를 포함할 수 있고, 나아가서, 프레임(224)을 더 포함할 수 있는데, 회전체(221)에는 토치부(211,212) 각각을 장착할 수 있도록 고정지그(221b)가 편심된 위치에 각각 관통하도록 설치되며, 이로 인해 토치부(211,212) 각각이 회전체(221)의 회전축(221a; 도 3에 도시)으로부터 편심되게 각각 장착될 수 있도록 한다.
이와 같이, 토치부(211,212)가 회전체(221)에 다수로 설치됨으로써 단일 회전체(221)의 회전만으로도 다수의 토치부(211,212)가 회전운동을 할 수 있고, 토치부(211,212) 각각의 출력이 비교적 낮더라도, 주편(10)의 표면(11)에 대한 가열이 반복적으로 수행됨으로써 주편(10)의 표면(11)에 대해서 원하는 용융 결과를 얻을 수 있고, 나아가서 토치부(211,212)에 대한 고출력의 토치를 요구하지 않게 된다. 한편, 토치부(211,212) 각각의 출력은 동일하도록 설정 내지 제작될 수 있고, 서로 다른 출력을 가지도록 설정 내지 제작될 수도 있다.
도 5는 본 발명에 따른 연속주조 주편의 표면처리방법을 도시한 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 연속주조 주편의 표면처리방법은 일례로, 주편의 상대적 이송 단계(S11)와, 토치부의 회전운동에 의한 주편의 표면 가열 및 용융 단계(S12)를 포함할 수 있는데, 연속주조 공정과 연속적으로 수행되거나, 연속주조 공정과는 별도로 수행될 수 있으며, 도 1 및 도 2에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연속주조 주편의 표면처리장치(100) 위주로 설명하기로 한다.
주편(10)에 대한 표면처리를 위하여, 먼저, 주편(10)이 토치부(110)에 대하여 상대적으로 이송되도록 한다(S11). 이를 위해, 일례로 이송부(130)에 의해 주편(10)을 정해진 경로를 따라 이송시킬 수 있으며, 다른 예로서 이송부(130)가 토치부(110)를 주편(10)의 상측을 따라 이송시킬 수도 있다.
주편(10)이 토치부(110)에 대하여 상대적으로 이송되면, 토치부(110)가 편심된 축을 중심으로 주편(10)의 표면(11)에 대하여 회전하면서 표면(11)을 가열하여 용융시키도록 하고(S12), 이로 인해 주편(10)의 표면(11)이 용융 후 재응고에 의하여 표면결함이 제거되도록 할 수 있다. 여기서, 토치부(110)는 고온의 플라즈마를 발생시킴으로써 주편(10)의 표면(11)이 용융되도록 가열하게 된다.
또한 토치부(110)는 회전체(121)에 편심되도록 설치됨으로써, 토치부(110)가 회전체(121)의 회전에 의해 회전운동을 하면서 주편(10)의 표면(11)을 가열하여 용융시키도록 할 수 있다. 따라서, 토치부(110)가 회전구동부(120)에 의해 자신의 중심으로부터 이격되는 축을 중심으로 회전운동함과 아울러, 주편(10)이 토치부(110)에 대하여 상대적으로 이동함으로써, 주편(10)의 표면(11)에 대한 토치부(110)의 가열 영역이 원을 그리면서 이동하도록 하고, 이로 인해 주편(10)의 표면(11)에 대한 가열 내지 용융 영역을 확대시키도록 한다.
한편, 표면을 가열하여 융용시키도록 하는 단계(S12)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 회전체(221)에 편심되도록 다수개, 예컨대 2개가 설치되는 토치부(211,212)에 의해 주편(10)의 표면(11)을 각각 가열하여 용융시키도록 할 수 있다. 따라서, 토치부(211,212)가 회전체(221)에 다수로 설치됨으로써 단일의 회전체(221) 회전만으로도 다수의 토치부(211,212)가 회전운동을 할 수 있도록 하고, 토치부(211,212) 각각의 출력을 줄이더라도, 주편(10)의 표면(11)에 대한 가열이 다수의 토치부(211,212)에 의해 반복적으로 수행되도록 함으로써 주편(10)의 표면(11)에 대한 원하는 용융 효과를 얻을 수 있고, 고출력을 가진 고가의 토치를 요구하지 않게 된다. 이때, 토치부(211,212) 각각의 출력은 동일하거나 상이하도록 설정 내지 제작될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 연속주조 주편의 표면처리장치 및 이를 이용한 연속주조 주편의 표면처리방법에 따르면, 토치부에 의해 강한 열을 주편의 표면에 가하는 급속 표면 용융(Rapid Surface Melting, RSM)을 구현함으로써, 용융 후 재응고에 의해서 주편에 대한 표면결함이 제거되도록 하고, 이러한 표면결함의 제거가 산화제거가 아닌 용융제거에 의해 이루어지도록 함으로써 스카핑(scarfing)을 대체하여 실수율을 크게 증가시킬 수 있도록 한다.
도 6에서와 같이, 드릴링에 의해 임의로 균열 가공한 후 압연한 시편(a)에 비하여, 드릴링에 의해 임의로 균열 가공한 후, 본 발명에 따른 연속주조 주편의 표면처리방법을 수행한 다음 압연한 시편(b)이 표면결함의 최소로 인해 뛰어난 품질을 가지게 됨을 알 수 있다. 또한 토치부의 가열 및 용융에 의한 리플 마크(ripple mark)는 토치부의 회전에 의해 그 고저차가 미비하여, 압연 공정을 거치게 될 경우 표면에 결함으로 잔존하지 않음을 알 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 연속주조 주편의 표면처리장치 및 이를 이용한 연속주조 주편의 표면처리방법에 의하면, 주편(10)의 표면을 제거하지 않고서도 주편(10)에 대한 표면결함을 제거할 수 있도록 하고, 이로 인해 주편(10)의 손실을 방지하고, 생산수율을 향상시킬 수 있다. 또한 주편의 표면 용융에 유리한 플라즈마 토치를 토치부로 사용할 경우, 토치부의 불꽃에 의하여 가열되는 부분이 일정 영역에 국한되지만, 이러한 토치부가 회전구동부에 의해 회전운동을 하게 됨으로써 그 가열 내지 용융 영역을 넓힐 수 있다. 이러한 본 발명의 작용은 플라즈마 볼꽃에 전자기장을 걸어서 좌우로 흔드는 경우에 비하여, 균일한 가열 및 용융을 가능하도록 하고, 가열 영역을 최대한 확장시킬 수 있으며, 이로 인해 리플 마크의 고저차를 최소화할 수 있다.
이와 같이 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이러한 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
10 : 주편 11 : 표면
110,211,212 : 토치부 120,220 : 회전구동부
121,221 : 회전체 121a,221a : 회전축
121b,221b : 고정지그 122,222 : 액추에이터
123,223 : 전달부 123a : 구동풀리
123b : 벨트 124,224 : 프레임
124a : 회전지지부 124b : 슬릿
124c : 고정편 124d : 고정볼트
124e : 고정블록 124f : 가이드부재
124g : 고정부재 124h : 리드스크루
124i : 핸들 130,240 : 이송부

Claims (10)

  1. 주편의 표면을 가열하여 용융시킬 수 있는 토치부; 및
    상기 토치부를 회전시키는 회전구동부;
    를 포함하고,
    상기 회전 구동부는 회전체를 포함하고,
    상기 회전체는 상기 주편의 표면에 수직인 회전축을 중심으로 한 방향으로 회전하도록 설치되고,
    상기 토치부는 상기 회전체의 중심축으로부터 편심되어 상기 회전체에 설치되며, 상기 회전체의 중심축을 중심으로 상기 주편의 표면에 대하여 회전하는, 연속주조 주편의 표면처리장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 주편이 상기 토치부에 대하여 상대적으로 이송될 수 있도록 하는 이송부를 더 포함하는, 연속주조 주편의 표면처리장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 토치부는,
    플라즈마를 발생시킬 수 있는 토치를 포함하는, 연속주조 주편의 표면처리장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 회전구동부는,
    상기 회전체를 회전시키기 위한 구동력을 발생시킬 수 있는 액추에이터; 및
    상기 액추에이터의 구동력을 상기 회전체에 전달하는 전달부;
    를 더 포함하는, 연속주조 주편의 표면처리장치.
  5. 삭제
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 토치부는,
    상기 회전체의 중심축으로부터 각각 편심되어 상기 회전체에 다수개가 설치되는, 연속주조 주편의 표면처리장치.
  7. 제 4 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 회전구동부는,
    상기 주편의 상측에 놓이도록 설치되고, 상기 회전체와 상기 액추에이터가 상기 전달부에 의해 서로 연결될 수 있도록 각각 설치되는 프레임을 더 포함하는, 연속주조 주편의 표면처리장치.
  8. 주편이 토치부에 대하여 상대적으로 이송되도록 하는 단계; 및
    상기 토치부가 회전구동부에 의하여 상기 주편의 표면에 대하여 회전하면서 상기 표면을 가열하여 용융시키도록 하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 회전 구동부는 회전체를 포함하고,
    상기 회전체는 상기 주편의 표면에 수직인 회전축을 중심으로 한 방향으로 회전하도록 설치되고,
    상기 토치부는 상기 회전체의 중심축으로부터 편심되어 상기 회전체에 설치되며, 상기 회전체의 중심축을 중심으로 상기 주편의 표면에 대하여 회전하는, 연속주조 주편의 표면처리방법.
  9. 삭제
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 표면을 가열하여 융용시키도록 하는 단계는,
    상기 회전체의 중심축으로부터 각각 편심되어 상기 회전체에 다수개가 설치되는 상기 토치부에 의해 상기 주편의 표면을 각각 가열하여 용융시키도록 하는, 연속주조 주편의 표면처리방법.
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