KR101470490B1 - 연속주조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연속적으로 잉곳을 주조하는 장치에 관한 것으로, 이러한 연속주조장치는 방사형으로 안착되어 고정되는 복수의 주형과; 복수의 상기 주형에 용탕을 각각 공급하는 공급부재와; 복수의 상기 주형의 상부에 각각 안착되어 주입된 용탕의 상부면에 열을 가하는 가열부재와; 상기 주형에서 앵커를 파지하고 잉곳을 상부로 인출하는 인출부재와; 상기 인출부재에 의해 상부로 인출된 잉곳을 이송하는 이송부재; 및 상기 이송부재에 의해 이송된 잉곳에서 상기 앵커를 분리하는 분리부재로 구성된다.
이와 같은 구성에 따라, 상기 주형이 고정되어 있으므로 액체 상태의 용탕이 냉각될 때까지 외부의 충격에서 차단되므로 용탕이 냉각하는 과정에서 표면침하가 발생하거나 중심부에는 공극이 형성되는 것을 방지할 뿐만 아니라, 성형된 잉곳의 표면에 요철(凹凸)이 발생하는 것을 방지하여 잉곳의 상품성을 증대되는 효과가 발생하게 된다.

Description

연속주조장치{CONTINUOUS CASTING DEVICE}

본 발명은 연속주조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제조되는 잉곳 내부에 중공부나 크랙이 발생되는 것을 방지하고, 특히 잉곳 상부의 표면이 평탄면을 이루어 품질을 향상시키는 연속주조장치에 관한 것이다.

일반적으로 주조공정은 금속을 가열하여 용해된 액상의 재료를 주형에 부어 일정한 형태로 응고 성형하는 것으로, 특히 아연 주조 공장의 조합아연 잉곳을 생산할 때에는 통상적으로 수동 방식으로 주조하였다. 즉, 용해로에서 용해된 액상의 재료를 주형에 주입한 후 작업자가 주형에서 불순물을 제거하고 응고된 잉곳을 주형에서 배출하는 작업을 순차적으로 수행하게 된다.

그러나, 상기와 같은 주조 방법은 잉곳의 상부와 하부의 냉각속도가 상이하게 되는데, 상부에서는 냉각속도가 신속하게 진행되므로 이에 따라 과냉각이 발생되어 핵 생성이 촉진되는데, 결정의 성장속도가 이를 따르지 못하게 된다. 따라서, 상부에서는 표면침하가 발생하고 잉곳의 중심부에는 공극이 형성되어 제품의 결함이 발생하게 된다. 또한, 수동방식으로 인하여 작업효율이 감소되며 균일한 제품을 생산하지 못하는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하고자 본원 출원인이 출원한 "회전식 연속 주조장치 및 그 방법(공개번호 특1999-0064958)"이 있다.

상기 회전식 연속 주조장치는 용해로에서 용융된 용탕을 연속하여 배치되는 주형으로 공급하는 공급 수단과; 상기 공급수단으로 연속하여 주형을 이송시키는 이송 수단과; 상기 주형에 주입된 용탕의 표면을 일정 시간 동안 가열하는 가열수단; 및 상기 주형에 주입된 용탕을 연속하여 냉각시키는 냉각수단으로 이루어지고, 상기 이송수단은 다수의 상기 주형이 상면에 등 간격으로 배치된 턴 테이블과, 상기 턴 테이블을 일정방향으로 진동 없이 회전시키는 구동부재, 상기 턴 테이블을 지면에서 지지하는 지지롤러, 및 상기 턴 테이블의 원활한 회전을 위하여 상기 턴 테이블의 저면에 장착되는 스러스트 볼 베어링으로 구성된다.

그러나, 상기 턴 테이블에 의하여 상기 주형이 회전하게 되고, 회전하는 상기 주형에 액체 상태의 용탕을 공급하게 되는데, 상기 구동부재의 마모에 의하여 상기 주형에 충격과 진동이 발생하면서 냉각되는 용탕의 표면에 요철(凹凸)이 발생하여 표면이 평탄하게 성형되지 못한다는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기 주형에 투입된 용탕이 냉각하는 과정에서 표면침하가 발생하거나 중심부에는 공극이 형성되는 것을 방지할 뿐만 아니라, 잉곳의 표면에 요철(凹凸)이 발생하는 것을 방지하여 잉곳의 상품성을 증대하는 연속주조장치를 제공하는데 있다.

이러한 상기 목적은 본 발명에 의해 달성되며, 본 발명의 일면에 따라 연속주조장치는, 방사형으로 안착되어 고정되는 복수의 주형과; 복수의 상기 주형에 용탕을 각각 공급하는 공급부재와; 복수의 상기 주형의 상부에 각각 안착되어 주입된 용탕의 상부면에 열을 가하는 가열부재와; 상기 주형에서 앵커를 파지하고 잉곳을 상부로 인출하는 인출부재와; 상기 인출부재에 의해 상부로 인출된 잉곳을 이송하는 이송부재; 및 상기 이송부재에 의해 이송된 잉곳에서 상기 앵커를 분리하는 분리부재로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 공급부재는 용해로에서 용융된 용탕을 공급하는 공급관과; 상기 공급관과 연통되면서 회동가능하고, 복수의 상기 주형에 각각 용탕을 주입하는 주입관으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 가열부재는 고정축과; 상기 고정축에서 회동되며, 상기 주형의 상부면에 안착되는 가열판; 및 상기 가열판에 장착되는 발열코일로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 인출부재는, 상기 잉곳에 매립된 상기 앵커를 파지하는 파지구와; 상기 파지구를 승강하는 승강로프를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 이송부재는 상기 주형의 상부 공간에 형성되는 레일과; 상기 레일)에서 활주되는 대차를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 일면에 따라, 상기 분리부재에서 분리된 앵커는 상기 이송부재를 이용하여서 상기 주형에 재투입되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기와 같은 구성에 따라, 상기 주형이 고정되어 있으므로 액체상태의 용탕이 냉각될 때까지 외부의 충격에서 차단되므로 용탕이 냉각하는 과정에서 표면침하가 발생하거나 중심부에는 공극이 형성되는 것을 방지할 뿐만 아니라, 성형된 잉곳의 표면에 요철(凹凸)이 발생하는 것을 방지하여 잉곳의 상품성을 증대되는 효과가 발생하게 된다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 연속주조장치의 평면도.
도 2는 도 1의 선 A-A'에서 바라 본 측면도.
도 3은 주형만 안착된 상태의 평면도.
도 4는 주형의 상부에 히팅기가 안착된 상태의 평면도.
도 5는 주형에서 잉곳을 파지하고 상부로 이동하는 평면도
도 6은 인출부재를 설명하기 위한 도면.
도 7은 잉곳에서 앵커를 분리하는 분리부재의 도면.
도 8 내지 도 10은 다른 실시예에 따른 연속주조장치의 평면도.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상술하며, 도면 전체를 통하여 동일한 부분에는 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.

도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 연속 주조장치의 개략적인 평면도이고, 도 2는 연속 주조장치의 부분적인 측면도이다.

도면 부호 10으로 도시한 회전식 연속 주조 장치를 크게 보면 복수의 주형(20), 공급부재(30), 가열부재(40), 인출부재(50), 이송부재(60) 및 분리부재(70) 등으로 구성된다.

상기 주형(Mold, 20)은 상기 공급부재(30)에서 공급되는 용탕을 수용하여서 냉각하여 잉곳(Ingot, 100)을 성형하게 된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 주형(20)은 복수가 고정되게 장착된다.

종래기술의 "회전식 연속 주조장치"에서는 잉곳을 성형하는 주형이 턴 테이블에 의하여 회전되게 되나, 본원 발명에서는 상기 주형(20)이 고정되어 있고, 상부의 이송부재(60)가 주형(20)의 위치를 찾아 각도에 맞춰 자동으로 회전 및 이동하는 방식이다. 따라서 어떤 형태의 배열이라도 가능하게 된다.

그리고 상기 공급부재(30)는 복수의 상기 주형(20)에 각각 용탕을 공급하게 되는데, 도면에 도시된 바와 같이 용해로에서 용융된 용탕을 공급하는 공급관(31)과, 상기 공급관(31)과 연통되면서 회동가능하고, 복수의 상기 주형(20)에 용탕을 각각 주입하는 2개의 주입관(35)으로 구성된다. 따라서 상기 공급관(31)에서 회동하는 상기 주입관(35)을 이용하여서 방사형으로 배치된 상기 주형(20)에 용탕을 각각 공급하게 된다.

상기 가열부재(40)는 복수의 상기 주형(20)의 상부에 각각 안착되어 주입된 용탕의 상부면에 열을 가하게 된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 가열부재(40)는 고정축(41), 가열판(43) 및 발열코일(45)로 이루어진다. 상기 가열판(43)은 상기 고정축(41)의 상단부에서 회동되며, 상기 가열판(43)에는 발열코일(45)이 장착되어서, 전기에 의하여 가열되게 된다.

상기 가열판(43)은 도 4와 도 6에 도시된 바와 같이, 용탕이 주입된 상기 주형(20)의 상부면에 안착되어서 주입된 용탕의 상부면을 가열하게 된다.

이와 같이 상기 주형(20)이 고정된 상태에서 용탕의 상부면은 상기 가열판(43)에 의하여 가열되므로, 표면이 급속하게 냉각되는 것이 방지되어 잉곳(100) 내부에 공간이 생기거나 표면에 요철이 발생되는 것을 방지하여, 매끄러운 표면을 유지하게 된다.

이와 같이 잉곳(100)의 전체가 균일하게 냉각되면, 상기 인출부재(50)에 의하여 냉각된 상기 잉곳(100)을 상부로 인출하게 된다. 상기 인출부재(50)는, 파지구(51)와 승강로프(55) 등으로 이루어진다. 도 2와 도 6에 도시된 바와 같이 상기 파지구(51)는 상기 잉곳(100)의 앵커(110)를 파지하게 되고, 상기 승강로프(55)에 의하여 상기 잉곳(100)을 상기 주형(20)에서 인출하여 상부로 이동하게 된다. 상기 인출부재(50)가 상기 잉곳(100)을 인출하기 전에 상기 가열판(43)은 도 상기 고정축(41)에서 회동하여 도 6에 도시된 바와 같이 원위치로 이동하게 된다.

이와 같이 잉곳(100)을 인출한 후에는 상기 이송부재(60)에 의하여 상기 분리부재(70)로 상부로 인출된 상기 잉곳(100)을 이송하게 된다.

상기 이송부재(60)는 상기 주형(20)의 상부 공간에 형성되는 레일(61)과 상기 레일(61)에서 활주되는 대차(63)를 포함한다. 도 2에 도시된 바와 같이 상기 대차(63)에는 상기 승강로프(55)가 장착되어서 상기 잉곳(100)을 파지한 상기 파지구(51)와 연결되어 있다. 따라서 상기 대차(63)의 이동에 의하여 상기 잉곳(100)도 이동하게 된다.(도 5 참조)

상기 레일(61)은 방사형으로 고정되는 상기 주형(20)의 상부 공간에 장착되며, 상기 대차(63)는 상기 레일(61)을 따라서 이동되어, 도 1에 도시된 상기 분리부재(70)가 위치한 부위로 파지된 상기 잉곳(100)을 이송하게 된다.

상기 분리부재(70)는 도 7에 도시되어 있는데, 상기 이송부재(60)에서 이송되온 상기 잉곳(100)에서 상기 앵커(110)를 분리하는 장치이다. 상기 분리부재(70)는 현재 주형(20)을 제작하는 곳에서 주로 사용하고 있는 장치이므로 이하의 설명은 생략한다.

그리고 상기 앵커(110)가 분리된 상기 잉곳(100)은 컨베이어(200)에 의하여 이송되고, 분리된 상기 앵커(110)는 상기 이송부재(60)를 이용하여서 상기 주형(20)에 재투입되고, 상기 주입관(35)에 의하여 상기 주형(20)으로 용탕이 재주입되면서 연속하여 주형(20)을 제작하게 된다.

도 8 내지 도 10에는 다른 실시예에 따른 연속주조장치가 도시되어있다.

도면에 도시된 바와 같이 상기 주형(20)은 불규칙하게 배열할 수도 있고, 도 9에 도시된 바와 같이 반원 모양으로 배열할 수도 있다. 그리고 도 10에 도시된 바와 같이 원형으로도 배열할 수 있다.

그러나 상기 도 8 내지 도 10에 도시된 복수의 상기 주형(20)은 상기 공급관(31)에 의하여 용탕이 공급받을 수 있는 위치에 있어야 한다는 것은 자명하다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 연속주조장치를 실시하기 위한 것으로서, 본 발명의 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 있다고 할 것이다.

10: 연속주조장치, 20: 주형,
30: 공급부재, 31: 공급관,
35: 주입관, 40: 가열부재,
41: 고정축, 43: 가열판,
45: 발열코일, 50: 인출부재,
51: 파지구, 55: 승강로프,
60: 이송부재, 61: 레일,
63: 대차, 70: 분리부재,
100: 잉곳, 110: 앵커,
200: 컨베이어

Claims (6)

1. 방사형으로 안착되어 고정되는 복수의 주형(20);
   복수의 상기 주형(20)에 용탕을 각각 공급하는 공급부재(30);
   복수의 상기 주형(20)의 상부에 각각 안착되어 주입된 용탕의 상부면에 열을 가하는 가열부재(40);
   상기 주형(20)에서 앵커(110)를 파지하고 잉곳(100)을 상부로 인출하는 인출부재(50);
   상기 인출부재(50)에 의해 상부로 인출된 잉곳(100)을 이송하는 이송부재(60); 및
   상기 이송부재(60)에 의해 이송된 잉곳(100)에서 상기 앵커(110)를 분리하는 분리부재(70)로 구성되는 것을 특징으로 하는 연속주조장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 공급부재(30)는 용해로에서 용융된 용탕을 공급하는 공급관(31); 상기 공급관(31)과 연통되면서 회동가능하고, 복수의 상기 주형(20)에 용탕을 각각 주입하는 주입관(35)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 연속주조장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 가열부재(40)는 고정축(41)과; 상기 고정축(41)에서 회동되며, 상기 주형(20)의 상부면에 안착되는 가열판(43); 및 상기 가열판(43)에 장착되는 발열코일(45)로 구성되는 것을 특징으로 하는 연속주조장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 인출부재(50)는, 상기 잉곳(100)에 매립된 상기 앵커(110)를 파지하는 파지구(51)와; 상기 파지구(51)를 승강하는 승강로프(55)를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속주조장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 이송부재(60)는 상기 주형(20)의 상부 공간에 형성되는 레일(61)과; 상기 레일(61)에서 활주되는 대차(63)를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속주조장치.
6. 제 1항에 있어서, 상기 분리부재(70)에서 분리된 앵커(110)는 상기 이송부재(60)를 이용하여서 상기 주형(20)에 재투입되는 것을 특징으로 하는 연속주조장치.
   
   
   
   

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