KR101451721B1

KR101451721B1 - 슬라브 틸팅장치

Info

Publication number: KR101451721B1
Application number: KR1020120130416A
Authority: KR
Inventors: 류재왕
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2012-11-16
Filing date: 2012-11-16
Publication date: 2014-10-15
Also published as: KR20140063258A

Abstract

본 발명은 슬라브 틸팅장치에 관한 것으로, 상부프레임 및 하부프레임과, 상기 상부프레임 및 상기 하부프레임을 연결하는 연결프레임을 구비하며, 상기 상부프레임 및 상기 하부프레임 사이에 슬라브가 수용되는 홀더와; 상기 홀더를 회전시키는 회전구동부와; 상기 홀더의 회전시 상기 슬라브의 일측을 지지하며, 상기 슬라브에 접하여 상기 슬라브와 함께 이동하는 전방헤드;를 포함한다.

Description

슬라브 틸팅장치{Apparatus for tilting slab}

본 발명은 슬라브 틸팅장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연속주조공정에서 절단된 슬라브를 냉각하기 위해 수평에서 수직으로 이동하는 과정에서 슬라브의 낙하 충격으로 인한 슬라브의 품질결함과 틸팅장치의 파손을 방지할 수 있는 슬라브 틸팅 장치에 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)(1) 형태로 굳어지고, 이런 슬라브(1)가 토치커팅머신(Torch Cutting Machine)(60)에 의해 필요한 길이로 절단된다.

대한민국등록특허 제10-1082205호(2011.11.09.)

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 슬라브가 수평 상태에서 수직 상태로 회전하는 과정에서 발생하는 슬라브의 품질결함 및 틸팅장치의 파손을 방지할 수 있는 슬라브 틸팅장치를 제공하는 것이다.

상술한 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 상부프레임 및 하부프레임과, 상기 상부프레임 및 상기 하부프레임을 연결하는 연결프레임을 구비하며, 상기 상부프레임 및 상기 하부프레임 사이에 슬라브가 수용되는 홀더와; 상기 홀더를 회전시키는 회전구동부와; 상기 홀더의 회전시 상기 슬라브의 일측을 지지하며, 상기 슬라브에 접하여 상기 슬라브와 함께 이동하는 전방헤드;를 포함하는 슬라브 틸팅장치를 제공한다.

여기서, 상기 슬라브 틸팅장치는 상기 전방헤드와 상기 연결프레임 사이에 설치된 제1탄성체를 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 슬라브 틸팅장치는 상기 연결프레임에 형성된 이동공간 및 상기 전방헤드에 형성된 삽입홈을 따라 이동가능한 이동바를 더 포함 할 수있다.

아울러, 상기 슬라브 틸팅장치는 상기 홀더가 기설정된 각도까지 회전한 경우, 상기 이동바를 상기 슬라브를 향해 이동시키는 완충구동유닛을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 완충구동유닛은, 상기 하부프레임에 고정되어 상기 홀더의 회전시 중앙부를 기준으로 회전 가능한 지지대와, 상기 지지대의 일단에 설치되어 상기 홀더의 회전시 상기 슬라브에 의해 하향하는 전방롤러와, 상기 지지대의 타단에 설치되어 상기 지지대의 회전시 상기 이동바를 가압하는 후방롤러를 구비하는 것을 그 특징으로 한다.

또한, 상기 슬라브 틸팅장치는, 상기 후방롤러가 가압하는 상기 이동바의 단부에 설치된 후방헤드와, 상기 이동공간의 외주면에 형성된 걸림테와, 상기 후방헤드와 상기 걸림테 사이에 설치되는 제2탄성체를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 완충구동유닛은, 상기 지지대의 타단과 상기 후방롤러 사이에 설치된 제3탄성체를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 슬라브 틸팅장치는 슬라브가 수평상태에서 수직상태로 회전하는 과정에서 슬라브가 틸팅장치 내부로 낙하하면서 생기는 충격을 최소화하여 슬라브의 품질결함 및 틸팅장치의 파손을 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 구성도.
도 4a는 본 발명의 일실시예에 따른 슬라브 틸팅장치의 수평 상태도.
도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 슬라브 틸팅장치의 수직 상태도.
도 5a 내지 5d는 본 명의 일실시예에 따른 슬라브 틸팅장치가 회전하는 과정을 나타낸 도면.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 일실시예에 따른 슬라브 틸팅장치가 회전하는 과정을 나타낸 단면도.

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.

도 2 및 도 3을 참조하면, 연속주조공정의 토치커팅머신(60)에 의해 절단된 슬라브(1)는 롤러테이블(Roller Table)(70)에 의해 후공정인 슬라브 틸팅장치(5)로 이동되고, 실린더(110)가 작동을 하여 슬라브를 수평 상태에서 수직 상태로 회전시킴으로써 슬라브를 냉각수조(80)로 운반하게 된다. 이때, 슬라브가 수평 상태에서 수직 상태로 회전하는 과정에서 슬라브가 슬라브 틸팅장치(5) 내부로 낙하하면서 생기는 충격으로 인해, 슬라브 모서리에 찍힘 홈과 같은 품질결함 및 슬라브 틸팅장치(5)의 파손이 발생 될 수 있으며, 이로 인해 생산이 중단되고, 생산 및 수리 비용이 증가할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 슬라브 틸팅장치의 실시예를 설명한다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 슬라브 틸팅장치(100)는 홀더(110), 회전구동부(120), 완충유닛(200) 및 완충구동유닛(300)을 포함한다.

슬라브 틸팅장치(100)는 회전구동부(120)에 의해 홀더(110)가 회전할 때, 후술하는 바와 같이 완충유닛(200)에 의해 또는 완충구동유닛(300)이 완충유닛(200)을 구동시킴으로써, 슬라브(1)가 수평상태에서 수직상태로 회전하는 과정에서 슬라브(1)가 홀더(110) 내부로 낙하하면서 생기는 충격을 최소화하여 슬라브(1)의 품질결함 및 슬라브 틸팅장치(100)의 파손을 방지하게 된다.

홀더(110)는 다수 개의 구동롤러(75)에 의해 이송되는 슬라브(1)의 상부에 위치하는 상부프레임(112)과, 슬라브(1)의 하부에 위치하는 하부프레임(114)과, 상부프레임(112) 및 하부프레임(114)을 연결하는 연결프레임(116)를 포함한다. 즉, 상부프레임(112)과 하부프레임(114)의 사이에 슬라브(1)가 수용된다.

하부프레임(114)의 상부에는 복수 개의 슬립롤러(113)가 회전 가능하게 장착되며, 홀더(110)의 회전시 슬라브(1)는 슬라브(1)의 하중에 의해서 슬립롤러(113)에 미끄러지면서 홀더(110)의 내측으로 이동하게 된다.

연결프레임(116)의 하부는 바닥에 고정설치된 베이스(117)에 의해 제공된 회전축(115)에 회전 가능하게 연결된다. 이때, 연결프레임(116)에는 후술할 이동 바(230)가 이동할 수 있는 공간인 이동공간(118)이 형성되어 있으며, 이동공간(118)의 내주면에는 후술할 제2탄성체(240)를 지지하기 위한 걸림테(119)가 설치되어 있다.

회전구동부(120)는 홀더(110)의 일면에 말단부가 연결되어 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.

완충유닛(200)은 전방헤드(210), 제1탄성체(220), 이동바(230), 제2탄성체(240) 및 후방헤드(250)를 포함한다. 이런 완충유닛(200)은 홀더(110)의 회전시 슬라브(1)가 홀더(110) 내부로 낙하하면서 발생하는 충격을 완화하는 작용을 한다.

전방헤드(210)는 상부프레임(112) 및 하부프레임(114) 사이에 설치되어, 홀더(110)의 회전시 슬라브(1)의 일측을 지지하며 슬라브(1)에 접하여 슬라브와 함께 이동한다. 이때, 전방헤드(210)의 타측에는 후술할 이동바(230)가 이동가능한 삽입홈(212)이 형성되어 있다.

제1탄성체(220)는 전방헤드(210)와 연결프레임(116) 사이에 설치되어, 홀더(110)의 회전시 슬라브(1)를 탄성지지한다. 즉, 홀더(110)의 회전시 홀더(110) 내부로 낙하하는 슬라브(1)와 슬라브(1)에 접한 전방헤드(210)를 탄성지지하게 된다.

도 5b 및 도 6b를 참조하면, 이동바(230)는 연결프레임(116)에 형성된 이동공간(118) 및 전방헤드(210)에 형성된 삽입홈(212)을 따라 이동한다. 즉, 홀더(110)가 수평 상태에서 수직 상태로 회전시 이동바(230)는 홀더(110) 내부에 위치한 슬라브(1)의 무게로 인해서 연결프레임(116) 방향으로 이동하고, 홀더(110)가 수직 상태에 가까워지거나 또는 홀더(110) 내부에서 슬라브(1)가 제거되면 이동바(230)가 전방헤드(210) 방향으로 이동하게 된다.

도5c 및 도 6c를 참조하면, 제2탄성체(240)는 걸림테(119)와 후술할 후방헤드(250) 사이에 설치되어 후방헤드(250)를 탄성지지한다. 즉, 홀더(110)가 수직 상태에 가까워지거나 또는 수직 상태의 홀더(110)에서 슬라브(1)가 제거될 때 후방헤드(250)가 원래의 위치로 복원되도록 복원력을 제공하는데, 이때, 후방헤드(250)에 연결된 이동바(230)도 원래의 위치로 복원된다.

후방헤드(250)의 일측은 연결프레임(116)에 형성된 이동공간(118)을 이동가능하도록 이동바(230)에 연결된다. 이때, 후방헤드(250)는 제2탄성체(240)에 의해 탄성지지될 수 있도록 그 지름이 이동바(230)의 지름보다 큰 것이 바람직하다. 또한, 후방헤드(250)의 타측은 후술할 후방롤러(330)가 타측면을 따라서 이동하기 용이하도록 테이퍼지도록 하는 것이 바람직하다.

도 5a 내지 도 5d를 참조하면, 완충구동유닛(300)은 홀더(110)가 수평상태일 때 전방헤드(210)가 슬라브(1)에 밀착되도록 후방헤드(250)에 가압력을 제공하기 위한 것으로, 지지대(310), 전방롤러(320) 및 후방롤러(330)를 포함한다.

지지대(310)는 하부프레임(114)에 고정되며, 홀더(110)의 회전시 지지대(310)의 중앙부(340)를 기준으로 회전하게 된다. 여기서, 지지대(310)는 지레대의 원리를 이용하여 후방헤드(250)를 가압할 수 있도록 ‘V’ 자 형상을 갖는 것이 바람직하다.

전방롤러(320)는 지지대(310)의 일단에 설치되어 홀더(110)의 회전시 슬라브(1)의 무게에 의해 하강하게 된다. 이때, 전방롤러(320)는 홀더(110)의 회전시에 슬라브(1)의 하중을 받을 수 있도록 슬립롤러(113)와 구동롤러(75)의 사이에 위치하는 것이 바람직하다.

전방롤러(320)의 하강으로 인해서 지지대(310)는 중앙부(340)를 기준으로 회전하게 되며, 이에 따라 지지대(310)의 타단에 설치된 후방롤러(330)가 상승하여 후방헤드(250)를 가압하게 된다.

후방롤러(330)와 연결되는 지지대(310)의 단부에는 제3탄성체(360)가 수용될 수 있는 공간인 수용홈(370)이 형성될 수 있으며, 수용홈(370)을 이동가능한 수용바(350)가 후방롤러(330)에 연결될 수 있다.

여기서, 제3탄성체(360)는 수용홈(370)에 설치되어 후방롤러(330)가 후방헤드(250)에 밀착되어 후방헤드(250)를 가압할 수 있도록 후방롤러(330)에 탄성력을 제공한다.

이하, 도 5 및 도 6을 참조하여 본 실시예에 따른 슬라브 틸팅장치(100)의 작동원리를 설명한다.

먼저, 연속주조공정의 다수의 구동롤러(75)에 의해 홀더(110) 내부로 슬라브(1)가 이동된다.

다음으로, 홀더(110)가 회전구동부(120)에 의해 회전축(115)을 중심으로 수평 상태에서 수직 상태로 회전하게 된다.

다음으로, 홀더(110)의 회전시 홀더(110) 내부에 위치한 슬라브(1)의 하중이 전방롤러(320)에 작용하여 전방롤러(320)는 하강하게 되고, 이에 따라 지지대(310)는 중앙부(340)를 중심으로 회전하게 된다. 이때, 후방롤러(330)가 상승하여 후방헤드(250)를 가압하게 되며, 이로 인해서 후방헤드(250) 및 후방헤드(250)에 연결된 이동바(230)는 슬라브(1) 방향으로 이동하게 된다.

다음으로, 후방헤드(250)에 연결된 이동바(230)가 삽입홈(212) 내부로 이동하여 전방헤드(210)를 가압함으로써 전방헤드(210)가 슬라브(1)의 측면에 밀착되도록 된다. 이렇게 함으로써, 슬라브(1)와 전방헤드(210)가 서로 밀착되어 회전하게 되므로, 홀더(110)의 회전시 슬라브(1)와 전방헤드(210) 사이의 간격으로 인해 발생하는 충격이 1차적으로 감소하게 된다.

다음으로, 홀더(110)가 수직상태에 가까워지면 슬라브(1)의 하중으로 인해 전방롤러(320)에 작용하던 가압력이 감소하게 되고, 이와 동시에 슬라브(1)의 하중으로 인해 전방헤드(210)에 작용하는 가압력은 증가하게 된다.

즉, 전방헤드(210)에 작용하는 가압력 및 제2탄성체(240)의 탄성력으로 인해서 전방헤드(210)에 삽입된 이동바(230)가 연결프레임(116)의 이동공간(118) 방향으로 이동하여 원래의 위치로 이동하게 된다. 이때, 전방헤드(210)에 밀착된 슬라브(1)의 하중으로 인한 충격은 전방헤드(210)와 연결프레임(116) 사이에 설치된 제1탄성체(220)에 의해 2차적으로 감소하게 된다. 여기서 원래의 위치란 홀더(110)가 수평상태일 때의 이동바(230)의 위치를 말한다.

다음으로, 홀더(110) 내부의 슬라브(1)가 냉각수조(80)로 이동하게 되며, 이로 인해서 슬라브(1)의 하중은 더 이상 전방헤드(210)를 가압하지 않게 된다. 이때, 전방헤드(210)는 전방헤드(210)와 연결프레임(116) 사이에 설치된 제1탄성체(220)의 탄성력으로 인해서 원래의 위치로 복귀하게 된다.여기서 원래의 위치란 홀더(110)가 수평상태일 때의 전방헤드(210)의 위치를 말한다.

결과적으로, 본 발명은 전방헤드(210)가 홀더(110) 내부에 수용된 슬라브(1)와 밀착된 상태에서 슬라브(1)를 회전시키고, 이런 상태에서 슬라브(1)의 하중을 제1탄성체(220)가 탄성지지함으로써, 슬라브(1)가 홀더(110) 내부로 낙하하면서 생기는 충격을 최소화하여 슬라브(1)의 품질결함 및 슬라브 틸팅장치(100)의 파손을 방지할 수 있게 된다.

1: 슬라브 10: 래들
20: 턴디쉬 30: 몰드
40: 벤더 50: 세그먼트
60: 토치커팅머신 70: 롤러테이블
75: 구동롤러 77: 롤러구동모터
80: 냉각수조 90: 마킹머신
100: 슬라브 틸팅장치 110: 홀더
112: 상부프레임 113: 슬립롤러
114: 하부프레임 115: 회전축
116: 연결프레임 117: 베이스
118: 이동공간 119: 걸림테
120: 회전구동부 122: 실린더
124: 실린더로드 200: 완충유닛
210: 전방헤드 212: 삽입홈
220: 제1탄성체 230: 이동바
240: 제2탄성체 250: 후방헤드
300: 완충구동유닛 310: 지지대
320: 전방롤러 330: 후방롤러
340: 중앙부 350: 수용바
360: 제3탄성체 370: 수용홈

Claims

상부프레임 및 하부프레임과, 상기 상부프레임 및 상기 하부프레임을 연결하고 내주면에 걸림테가 돌출 형성된 이동공간을 가지는 연결프레임을 구비하며, 상기 상부프레임 및 상기 하부프레임 사이에 슬라브가 수용되는 홀더;
상기 홀더에 연결되며, 상기 홀더에 회전 구동력을 제공하는 회전구동부;
상기 홀더의 회전시 상기 슬라브의 일측에 접하여 상기 슬라브와 함께 이동하는 전방헤드;
상기 전방헤드의 일측에 배치되어 일단이 상기 전방헤드를 가압가능하며, 상기 이동공간을 이동가능한 이동바;
상기 이동바의 타단에 일측이 연결되는 후방헤드;
상기 이동바에 장착되며, 상기 전방헤드와 상기 연결프레임 사이에 설치되어 상기 전방헤드에 탄성력을 제공하는 제1탄성체;
상기 이동바에 장착되며, 상기 후방헤드와 상기 걸림테 사이에 배치되어 상기 후방헤드에 탄성력을 제공하는 제2탄성체; 및
중앙부가 상기 하부프레임에 결합되며, 일단에 상기 슬라브가 위치하면 타단이 상기 후방헤드를 가압하도록 회전하는 지지대;를 포함하는 슬라브 틸팅장치.
청구항 1에 있어서,
상기 전방헤드의 일측면에는 삽입홈이 함몰 형성되며,
상기 이동바는 상기 삽입홈을 이동 가능한 것을 특징으로 하는 슬라브 틸팅장치.
청구항 1에 있어서,
상기 지지대는
'V'자형의 몸체;
상기 몸체의 일단에 연결되는 전방롤러; 및
상기 몸체의 타단에 연결되며, 상기 후방헤드를 가압 가능한 후방롤러;를 구비하는 것을 특징으로 하는 슬라브 틸팅장치.
청구항 3에 있어서,
상기 후방헤드의 타측은 상기 후방롤러를 향해 상향 경사진 것을 특징으로 하는 슬라브 틸팅장치.
청구항 3에 있어서,
상기 슬라브 틸팅장치는
상기 지지대의 타단과 상기 후방롤러 사이에 설치되며, 상기 후방롤러에 탄성력을 제공하는 제3탄성체;를 더 포함하는 슬라브 틸팅장치.
청구항 5에 있어서,
상기 지지대는
상기 지지대의 타단이 함몰 형선된 수용홈을 가지고, 상기 후방롤러에 연결되어 상기 수용홈을 이동 가능한 수용바를 더 구비하되,
상기 제3탄성체는 상기 수용홈에 설치되는 것을 특징으로 하는 슬라브 틸팅장치.
청구항 1에 있어서,
상기 회전구동부는
상기 홀더에 일측이 연결되는 실린더로드; 및
상기 실린더로드의 타측에 연결되는 실린더;를 구비하는 것을 특징으로 하는 슬라브 틸팅장치.