KR101552835B1

KR101552835B1 - 주편 교정장치

Info

Publication number: KR101552835B1
Application number: KR1020140031103A
Authority: KR
Inventors: 최정우; 허춘행
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2014-03-17
Filing date: 2014-03-17
Publication date: 2015-09-14

Abstract

주편 교정장치를 개시한다. 본 발명의 실시 예에 따른 주편 교정장치는 주편의 이송경로 상부에 배치되는 교정롤러; 교정롤러의 축 양단을 각각 지지하는 지지장치; 지지장치에 설치되어 교정롤러를 회전시키는 구동장치; 지지장치를 동작시켜 교정롤러의 승강을 구현하는 승강장치; 주편이 교정롤러에 충돌하는지 여부에 따라 주편의 변형여부를 감지하는 변형감지부; 및 변형감지부의 감지에 따라 구동장치와 승강장치의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

주편 교정장치{SLAB STRAIGHTENING DEVICE}

본 발명은 이송 중인 주편의 변형을 감지할 수 있고, 변형된 주편을 이송과정에서 교정할 수 있는 주편 교정장치에 관한 것이다.

일반적으로 연속주조공정(continuous casting process)은 일정한 형상의 주형에 용강을 연속적으로 주입하고, 주형 내에서 반응고된 주편을 연속적으로 주형의 하측으로 인발하여 슬라브(slab), 블룸(bloom), 빌렛(billet) 등과 같은 다양한 형상의 주편을 성형한다. 그리고 이러한 주편은 절단영역에서 적정길이로 절단된 후 후공정을 위해 이송된다.

생산된 주편은 이송유닛에 의해 이송되는 가운데, 쇼트 블라스터(Short Blaster)에 의해 표면의 이물질이 제거되기도 한다. 즉 주편이 이송경로에 설치된 쇼트 블라스터를 통과함으로써 쇼트 블라스터의 금속볼 분사장치가 주편으로 금속볼을 분사하여 주편 표면의 이물질을 제거한다.

한편, 주편은 성형 또는 이송과정에서의 벤딩(Bending)이 되기도 한다. 그런데 이처럼 주편이 벤딩된 상태로 이송되어 쇼트 블라스터로 진입할 경우에는 주편과 쇼트 블라스터의 진입부의 충돌 또는 주편과 쇼트 블라스터 내부의 금속볼 분사장치와 충돌이 발생하면서 쇼트 블라스터를 파손시킬 수 있다.

본 발명의 실시 예는 이송 중인 주편의 변형을 감지하여 변형된 주편을 교정할 수 있도록 하는 주편 교정장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 주편의 이송경로 상부에 배치되는 교정롤러; 상기 교정롤러의 축 양단을 각각 지지하는 지지장치; 상기 지지장치에 설치되어 상기 교정롤러를 회전시키는 구동장치; 상기 지지장치를 동작시켜 상기 교정롤러의 승강을 구현하는 승강장치; 주편이 상기 교정롤러에 충돌하는지 여부에 따라 주편의 변형여부를 감지하는 변형감지부; 및 상기 변형감지부의 감지에 따라 상기 구동장치와 상기 승강장치의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 주편 교정장치가 제공될 수 있다.

상기 지지장치는 베이스부와, 그 상부에 상기 교정롤러의 축이 결합되어 지지되고 그 하단이 상기 베이스부에 회전 가능하게 지지되는 지지부재를 포함할 수 있고, 상기 승강장치는 상기 지지부재를 회전시켜 상기 교정롤러의 승강을 구현할 수 있다.

상기 승강장치는 한쪽이 상기 베이스부에 지지되고 다른 쪽이 상기 지지부재의 상부에 결합되며, 신축에 의해 상기 지지부재를 회전시켜 상기 교정롤러의 승강을 구현하는 유압실린더를 포함할 수 있다.

상기 구동장치는 상기 지지부재에 설치된 구동모터와, 상기 구동모터의 회전을 상기 교정롤러의 축으로 전달하는 동력전달장치를 포함할 수 있다.

상기 변형감지부는 주편이 상기 교정롤러를 충돌하여 발생하는 외력을 감지하도록 상기 구동장치 또는 상기 승강장치에 설치되는 압력센서, 주편이 상기 교정롤러를 충돌하여 발생하는 상기 지지장치의 변위를 감지하는 변위센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 제어부는 상기 변형감지부에 의해 주편의 변형이 감지되면 상기 교정롤러가 하강하여 주편의 상부를 가압하도록 상기 승강장치를 동작시킬 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 주편 교정장치는 주편이 교정롤러에 충돌하여 가하는 외력이나 지지장치의 변위를 감지하는 방식으로 이송되는 주편의 변형여부를 감지할 수 있고, 주편의 변형이 감지될 경우 교정롤러가 회전하는 가운데 주편의 상부를 가압하여 변형을 교정하므로, 주편의 이송을 진행하면서 주편의 변형을 쉽게 교정할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 주편 교정장치가 적용된 주편 이송설비 및 쇼트블라스트 설비를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 주편 교정장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 주편 교정장치가 설치된 주편 이송설비에서 정상적인 주편이 이송될 때 교정롤러의 상태를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 주편 교정장치가 설치된 주편 이송설비에서 변형된 주편이 이송될 때 교정롤러가 동작하여 주편의 변형을 교정하는 예를 나타낸다.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 주편 교정장치가 적용된 주편 이송설비 및 쇼트블라스트 설비를 나타내고, 도 2는 주편 교정장치의 사시도이다.

도 1과 도 2를 참조하면, 연속주조공정를 거쳐 생산된 주편(10)은 이송설비(100)에 의해 쇼트 블라스트(Shot blast) 설비(200)로 이송될 수 있고, 쇼트 블라스트 설비(200)를 통과하는 과정에서 금속볼 분사장치(210)로부터부터 분사되는 금속볼에 의해 그 표면의 이물질이 제거될 수 있다.

이송설비(100)는 도 2에 도시한 바와 같이, 상호 이격상태로 배치되며 주편(10)의 하면을 지지한 상태로 회전하는 다수의 이송롤러(110)와, 각 이송롤러(110)를 구동하는 이송모터(120)를 포함할 수 있다. 이송설비(100) 위에 놓이는 주편(10)은 이송모터(120)의 동작에 의해 각 이송롤러(110)가 회전함으로써 쇼트 블라스트 설비(200)로 진입하도록 이동할 수 있다.

주편 교정장치(300)는 이송설비(100)의 주편 이송경로에 배치될 수 있고, 이송설비(100)에 의해 쇼트 블라스트 설비(200) 쪽으로 이송되는 주편(10)의 변형(특히 벤딩)을 감지하여, 주편(10)이 변형된 것으로 판단될 때 주편(10)을 가압하여 바르게 교정할 수 있다.

주편 교정장치(300)는 도 2에 도시한 바와 같이, 주편(10)의 이송경로 상부에 배치되는 교정롤러(310), 교정롤러(310)의 축(311) 양단을 각각 지지하는 지지장치(320), 지지장치(320)에 설치되어 교정롤러(310)를 회전시키는 구동장치(330)를 구비한다. 또 주편 교정장치(300)는 지지장치(320)를 동작시켜 교정롤러(310)의 승강을 구현하는 승강장치(340), 주편(10)이 교정롤러(310)에 충돌하였는지 여부에 따라 주편(10)의 변형여부를 감지하는 변형감지부(350), 변형감지부(350)의 감지에 따라 구동장치(330)와 승강장치(340)의 동작을 제어하는 제어부(미도시)를 포함한다.

교정롤러(310)는 주편(10)의 폭보다 긴 길이를 구비하며, 이송설비(100)의 상부에 주편(10)의 이송방향과 교차하는 방향으로 길게 연장된다. 그리고 지지장치(320)는 이러한 교정롤러(310)의 축(311) 양단을 각각 지지하기 위해 이송설비(100)의 양측에 각각 설치된다.

지지장치(320)는 베이스부(321)와, 그 하단이 베이스부(321)에 회전 가능하게 결합되는 지지부재(322)를 구비한다. 교정롤러(310)의 축(311)은 지지부재(322)의 상부에 회전 가능하게 결합된다. 따라서 교정롤러(310)는 승강장치(340)의 동작에 의해 지지부재(322)가 회전함에 따라 승강할 수 있다.

승강장치(340)는 한쪽이 상기 베이스부(321)에 지지되고 다른 쪽이 지지부재(322)의 상부에 결합되며, 신축에 의해 지지부재(322)를 회전시켜 교정롤러(310)의 승강을 구현하는 유압실린더를 포함할 수 있다. 본 실시 예는 승강장치(340)가 유압실린더인 경우를 제시하지만, 승강장치(340)의 형태가 이에 한정되는 것은 아니다. 승강장치(340)는 지지부재(322)의 회전을 구현하여 교정롤러(310)를 승강시킬 수 있는 다른 기구적장치로도 구성될 수 있다.

구동장치(330)는 지지부재(322)에 설치된 구동모터(331)와, 지지부재(322)에 내장된 형태로 설치되어 구동모터(331)의 회전을 교정롤러(310)의 축(311)으로 전달하는 동력전달장치(미도시)를 포함할 수 있다. 도면에 나타내지는 않았지만, 동력전달장치는 복수의 기어가 맞물려 회전동력을 전달할 수 있는 기어열 또는 체인-스프라켓장치 등으로 구성될 수 있다.

변형감지부(350)는 이동하는 주편(10)이 교정롤러(310)에 충돌할 때 교정롤러(310)에 작용하는 외력을 감지하는 방식으로 주편(10)의 변형을 감지할 수 있다. 즉 변형된 주편(벤딩된 주편)이 교정롤러(310) 하부를 통과하는 과정에서 교정롤러(310)에 부딪힐 경우 변경감지부(350)가 교정롤러(310)에 가해지는 외력(충격)을 감지하여 주편(10)이 변형된(벤딩된) 상태임을 감지할 수 있다.

변형감지부(350)는 도 2에 도시한 예처럼 양측 지지장치(320)의 지지부재(322)에 설치될 수 있다. 즉 교정롤러(310)의 축(311)이 결합되는 위치에 설치되어 외력을 감지하는 압력센서로 구성될 수 있다. 이러한 변형감지부(350)는 교정롤러의 축(311)으로 전달되는 외력을 감지함으로써 주편(10)이 교정롤러(310)에 충돌하였는지 여부를 감지할 수 있고, 이를 통해 주편(10)이 변형되었는지를 감지할 수 있다. 그 밖에도 변경감지부(350)는 구동장치(320)의 다른 위치 또는 승강장치(340)에 설치되는 압력센서, 주편(10)과 교정롤러(310)의 충돌에 의해 발생하는 지지부재(322)의 변위를 감지하는 변위센서 등으로도 구성될 수 있다.

다음은 이러한 주편 교정장치(300)의 동작 및 이를 통한 주편(10)의 교정방법에 대하여 설명한다.

주편 교정장치(300)의 교정롤러(310)는 도 3에 도시한 바와 같이, 초기상태에서 정상적인 주편(변형이 없는 주편)이 충돌 없이 통과할 수 있도록 주편(10)의 상면과 소정간격(t) 이격된 상부에 위치하도록 세팅된다. 따라서 변형이 없는 주편(10)이 이송될 때는 주편(10)과 교정롤러(310)의 충돌이 발생하지 않으므로 주편 교정장치(300)가 동작하지 않는다.

도 4에 도시한 예처럼, 주편(10)이 변형된 상태(벤딩된 상태)로 이송되어 교정장치(300)에 이르면, 주편(10)의 선단 또는 변형이 큰 부분이 교정롤러(310)에 충돌한다. 이때 주편 교정장치(300)는 변형감지부(350)가 교정롤러(310)에 가해지는 외력 또는 지지부재(322)의 변위를 감지하여 변형된 주편(10)이 이송되고 있음을 감지할 수 있다.

주편(10)의 변형이 감지되면, 주편 교정장치(300)는 승강장치(340)가 동작하여 지지부재(322)를 회전시키는 방식으로 교정롤러(310)를 하강시킴으로써 교정롤러(310)가 이동하는 주편(10)을 설정한 압력으로 가압한다. 따라서 이송되는 주편(10)은 교정롤러(310)를 통과하면서 교정롤러(310)가 가압하는 힘에 의해 곧게 펴져 교정될 수 있다. 물론 이때 교정롤러(310)는 주편(10)의 상면을 가압하여 주편(10)을 교정함과 동시에 구동모터(331)의 동작에 의해 회전하므로 주편(10)의 원활한 이송을 구현할 수 있다. 교정롤러(310)를 통과한 주편(10)은 바르게 교정된 상태이므로 쇼트 블라스트 설비(200)로 충돌 없이 진입할 수 있다.

본 실시 예는 주편 교정장치(300)가 쇼트 블라스트 설비(200) 전단계의 이송설비(100)에 설치되어 쇼트 블라스트 설비(200)로 진입하는 주편(10)을 교정하는 경우를 제시하였으나, 주편 교정장치(300)의 설치위치가 이에 한정되는 것은 아니다. 주편 교정장치(300)는 다른 이송설비에 설치된 상태에서 주편을 교정하는데 이용될 수 있다.

10: 주편, 100: 이송설비,
200: 쇼트 블라스트 설비, 300: 주편 교정장치,
310: 교정롤러, 320: 지지장치,
321: 베이스부, 322: 지지부재,
330: 구동장치, 340: 승강장치,
350: 변형감지부.

Claims

주편의 이송경로 일 측에 배치되는 교정롤러;
상기 교정롤러의 축 양단을 각각 지지하는 지지장치;
상기 지지장치에 설치되어 상기 교정롤러를 회전시키는 구동장치;
상기 지지장치를 동작시켜 상기 교정롤러의 승강을 구현하는 승강장치;
변형된 주편이 상기 교정롤러에 충돌하여 발생하는 외력을 감지하거나, 상기 변형된 주편이 상기 교정롤러에 충돌함으로써 발생하는 상기 교정롤러 또는 상기 지지장치의 변위를 감지하는 변형감지부; 및
상기 변형감지부의 감지에 따라 상기 구동장치와 상기 승강장치의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 주편 교정장치.
제1항에 있어서,
상기 지지장치는 베이스부와, 그 상부에 상기 교정롤러의 축이 결합되어 지지되고 그 하단이 상기 베이스부에 회전 가능하게 지지되는 지지부재를 포함하고,
상기 승강장치는 상기 지지부재를 회전시켜 상기 교정롤러의 승강을 구현하는 주편 교정장치.
제2항에 있어서,
상기 승강장치는 한쪽이 상기 베이스부에 지지되고 다른 쪽이 상기 지지부재의 상부에 결합되며, 신축에 의해 상기 지지부재를 회전시켜 상기 교정롤러의 승강을 구현하는 유압실린더를 포함하는 주편 교정장치.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 구동장치는 상기 지지부재에 설치된 구동모터와, 상기 구동모터의 회전을 상기 교정롤러의 축으로 전달하는 동력전달장치를 포함하는 주편 교정장치.
제1항에 있어서,
상기 변형감지부는 상기 변형된 주편이 상기 교정롤러에 충돌하여 발생하는 외력을 감지하도록 상기 구동장치 또는 상기 승강장치에 설치되는 압력센서, 및 상기 변형된 주편이 상기 교정롤러를 충돌하여 발생하는 상기 지지장치의 변위를 감지하는 변위센서 중 적어도 하나를 포함하는 주편 교정장치.
제1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 변형감지부에 의해 주편의 변형이 감지되면 상기 교정롤러가 하강하여 주편의 상부를 가압하도록 상기 승강장치를 동작시키는 주편 교정장치.