KR101665068B1 - 다단 주편 적치장치, 이를 포함하는 주편이송 라인 장치 및 주편이송 라인 장치 운용방법 - Google Patents

다단 주편 적치장치, 이를 포함하는 주편이송 라인 장치 및 주편이송 라인 장치 운용방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다단 주편 적치장치, 이를 포함하는 주편이송 라인 장치 및 주편이송 라인 장치 운용방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 주편이송 라인 장치에 제공되어 주편이송 라인 장치의 비정상 상황 발생시 정체된 주편으로 인한 주조중단을 예방하는 다단 주편 적치장치, 이를 포함하는 주편이송 라인 장치 및 주편이송 라인 장치 운용방법에 관한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 다단 주편 적치장치는 복수의 이송부재를 포함하는 주편이송 라인 장치에 제공되는 다단 주편 적치장치에 있어서, 서로 이격되어 다단을 이루는 복수의 주편 적치대와, 상기 복수의 주편 적치대를 지지하는 결합지지대를 포함하는 적치부; 및 상기 적치부를 상승 및 하강시키는 승강부재;를 포함하고, 상기 복수의 이송부재 사이에 배치될 수 있다.

Description

다단 주편 적치장치, 이를 포함하는 주편이송 라인 장치 및 주편이송 라인 장치 운용방법 {Multistage stacking apparatus for billet, Linear transfer equipment of billet having the same and Operating method using the linear transfer equipment}
본 발명은 다단 주편 적치장치, 이를 포함하는 주편이송 라인 장치 및 주편이송 라인 장치 운용방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 주편이송 라인 장치에 제공되어 주편이송 라인 장치의 비정상 상황 발생시 정체된 주편으로 인한 주조중단을 예방하는 다단 주편 적치장치, 이를 포함하는 주편이송 라인 장치 및 주편이송 라인 장치 운용방법에 관한 것이다.
연속주조설비에서 용강은 주형을 통과하면서 응고되어 일정한 형태를 갖춘 빌레트(billet), 블룸(bloom), 슬래브(Slab) 등의 주편으로 만들어지며, 핀치롤(Pinch roll)의 압하에 의해 일정한 속도로 인발된다. 이러한 연속주조공정에서 인발되는 주편은 TCM(Torch Cut Machine)에 의해 일정한 길이로 절단되어 후공정으로 이송된다.
절단된 주편은 구동롤에 의해 종적(주편의 길이방향)으로 이송되며, 한국등록특허 제10-1193664호(2012.10.16) 등에 제시된 것과 같이 일정 지점에서 주편의 변형예방을 위한 냉각을 위해 주편의 이송방향이 횡적(주편의 폭방향)으로 전환된다. 만약 주편이 종적으로 이송될 때 구동롤에 문제가 발생하면, 이송되던 주편은 정지하게 되고 주편이 정지된 곳으로 후속 주편이 계속 이송되기 때문에 후속 주편의 공간확보가 불가능하여 해당 스트랜드(strand)의 주조를 중단하게 된다.
한편, 주편의 이송방향이 종적에서 횡적으로 변환하는 지점에는 주편의 횡적 이송 중 종적으로 이송되는 후속 주편의 진입을 차단할 수 있도록 스토퍼가 설치되는데, 스토퍼는 실린더의 동작을 통해 개폐가 반복되기 때문에 오랜 기간 사용시 스토퍼에 문제가 발생할 수 있고, 스토퍼에 문제가 발생하여 스토퍼가 닫힌 상태로 움직이지 않게 되면 구동롤에 문제가 발생하였을 경우와 같이 후속 주편의 공간확보 불능으로 해당 스트랜드의 주조를 중단하게 된다.
연속주조공정에서 해당 스트랜드의 주조중단은 주조시간 지연으로 연결되고, 주조시간이 지연되면 생산성 하락은 물론 용강의 온도하락으로 인한 침지노즐의 막힘 등의 문제로 막대한 손실이 발생한다. 한편, 최근에는 다연연주를 통해 제조비용 절감을 추진하고 있는데, 다연연주에서 주조시간 지연은 최대 장애요인이 되고 있다.
한국등록특허공보 제10-1193664호
본 발명은 연속주조설비의 주편이송 라인 장치에 비정상 상황이 발생시 주편이송 라인 장치의 이송부재 상에 정체되어 있는 주편을 비정상 상황의 해제시까지 적치하여 후속 주편의 공간을 확보함으로써 정체된 주편으로 인한 주조중단을 방지하는 다단 주편 적치장치, 이를 포함하는 주편이송 라인 장치 및 주편이송 라인 장치 운용방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 다단 주편 적치장치는 복수의 이송부재를 포함하는 주편이송 라인 장치에 제공되는 다단 주편 적치장치에 있어서, 서로 이격되어 다단을 이루는 복수의 주편 적치대와, 상기 복수의 주편 적치대를 지지하는 결합지지대를 포함하는 적치부; 및 상기 적치부를 상승 및 하강시키는 승강부재;를 포함하고, 상기 복수의 이송부재 사이에 배치될 수 있다.
상기 결합지지대는 쌍을 이루어 제공되고, 각각의 상기 결합지지대는 주편 이송방향의 양옆에서 서로 대칭되도록 상기 복수의 주편 적치대와 결합되어 주편의 이송 공간을 제공할 수 있다.
상기 승강부재에 연결되어 상기 승강부재 및 적치부를 지지하는 받침대를 더 포함하고, 상기 받침대는 위치 이동이 가능할 수 있다.
상기 다단 주편 적치장치는 상기 주편이송 라인 장치에 복수개가 이격 배치될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 주편이송 라인 장치는 주편의 이송방향을 따라 배열된 복수의 이송부재; 상기 복수의 이송부재 사이에 배치되는 본 발명의 일실시예에 따른 다단 주편 적치장치; 및 상기 복수의 이송부재를 통해 이송되는 주편을 정지시키는 스토퍼를 포함하고, 상기 다단 주편 적치장치는 상기 스토퍼의 전방에 배치될 수 있다.
상기 복수의 이송부재는 상기 스토퍼와의 거리에 따라 주편의 이송속도가 다를 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 주편이송 라인 장치 운용방법은 이송 라인을 따라 주편을 이송하는 단계; 및 주편의 이송 상황을 모니터링하는 단계를 포함하고, 상기 모니터링하는 단계에서 이송되던 주편이 정지하는 비정상 상황이 감지되면, 정지된 상기 주편을 상기 이송 라인으로부터 이격시켜 후속 주편의 이송 공간을 확보하는 단계를 진행할 수 있다.
상기 주편이송 라인 장치는 다단의 주편 적치대를 포함하고, 상기 후속 주편의 이송 공간을 확보하는 단계는 정지된 상기 주편을 상기 주편 적치대에 적치하는 단계; 및 상기 주편 적치대를 상승시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 비정상 상황의 해제 여부를 판단하는 단계를 더 포함하고, 상기 해제 여부를 판단하는 단계에서 상기 비정상 상황의 해제가 판단되면, 상기 주편 적치대를 하강시켜 상기 주편 적치대에 적치된 주편을 복귀시키는 단계를 진행할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 다단 주편 적치장치는 연속주조설비의 주편이송 라인 장치에서 이송부재 또는 스토퍼에 비정상 상태가 발생하면, 이송부재 상의 정체된 주편을 적치하여 후속 주편이 진입할 수 있도록 공간을 제공함으로써 주편이 후속 주편과 충돌하는 것을 방지하며, 이에 따른 주편의 손상을 방지한다. 이로 인해 이송부재 또는 스토퍼에 비정상 상태가 발생하여도 주편의 이송공정을 지속할 수 있으므로, 해당 스트랜드(strand)의 주조중단을 예방할 수 있고, 연속적인 주조를 가능하게 한다. 이에 따라 연속주조의 중단 및 재가동에 따른 생산성 저하 및 비용증가를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 주편 공급의 중단을 방지할 수 있어 고온의 용강이 연속주조 공정 중 정체됨에 따라 발생하는 설비의 피해를 최소화할 수 있고, 비정상 상황에 따른 후속 처리의 시간을 확보할 수 있으며, 후속 처리 후 신속하게 정상적인 주편의 생산을 가능하게 할 수 있다. 이에 이송부재 또는 스토퍼의 비정상 상태 해제시 연속적으로 주편을 재공급하고 생산할 수 있어 생산성을 높일 수 있다.
그리고 본 발명은 주조의 중단과정에서 누출되는 용강 등에 의한 장비의 손상을 방지할 수 있으며, 이에 따라 장비의 손상으로 인한 장비의 교체 등이 불필요하고, 주편을 다단으로 적치하여 주편의 적치시 차지하는 공간을 최소화할 수 있어 설비의 크기를 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다단 주편 적치장치를 나타낸 그림.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 다단 주편 적치장치의 주편 적치공정을 순서적으로 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 다단 주편 적치장치의 주편 복귀공정을 순서적으로 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 주편이송 라인 장치를 나타낸 평면도.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 주편이송 라인 장치 운용방법을 나타낸 순서도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 설명 중, 동일 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하도록 하고, 도면은 본 발명의 실시예를 정확히 설명하기 위하여 크기가 부분적으로 과장될 수 있으며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
본 발명의 일실시예에 따른 다단 주편 적치장치는 복수의 이송부재를 포함하는 주편이송 라인 장치에 제공될 수 있는데, 상기 주편이송 라인 장치는 연속주조설비의 주편이송 라인 장치일 수 있다. 상기 주편이송 라인 장치는 절단된 주편을 길이 방향으로 이송시키는 장치이며, 길게 선형적으로 설치된 장치를 말하고, 상기 복수의 이송부재는 주편의 이송방향을 따라 선형적으로 배열될 수 있다. 다단 주편 적치장치는 절단된 주편을 이송하는 주편이송 라인 장치에 제공되어 주편이송 라인 장치에 비정상 상황이 발생하면 주편이송 라인 장치에 정체된 주편을 비상 적치하여 일정시간동안 후속 주편이 진입할 공간을 확보함으로써 비정상 상황에 따른 후속 처리의 시간을 확보할 수 있게 하고, 해당 스트랜드(strand)의 주조중단을 예방할 수 있게 한다. 다단 주편 적치장치는 주편이송 라인 장치에서도 주편의 이송방향이 종적에서 횡적으로 변환하는 부분의 스토퍼 부근에 위치하는 것이 바람직하고, 스토퍼의 전단에 위치하는 것이 더욱 바람직하다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다단 주편 적치장치를 나타낸 그림으로, 도 1(a)는 다단 주편 적치장치의 사시도이고, 도 1(b)는 다단 주편 적치장치의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 다단 주편 적치장치(100)는 서로 이격되어 다단을 이루는 복수의 주편 적치대(111)와, 상기 복수의 주편 적치대(111)를 지지하는 결합지지대(112)를 포함하는 적치부(110); 및 상기 적치부(110)를 상승 및 하강시키는 승강부재(120);를 포함할 수 있다.
적치부(110)는 서로 이격되어 다단을 이루는 복수의 주편 적치대(111) 및 복수의 주편 적치대(111)를 지지하는 결합지지대(112)를 포함할 수 있다. 적치부(110)는 복수의 주편 적치대(111)와 결합지지대(112)가 결합되어 조립체를 이룰 수 있다.
주편 적치대(111)는 사각의 판형상에 스틸 재질로 형성될 수 있으며, 복수의 주편 적치대(111)가 상하로 일정한 간격을 가지고 이격된 상태에서 결합지지대(112)에 의해 결합될 수 있다. 복수의 주편 적치대(111)는 정체된 주편(10)이 올려지는 곳으로, 각 주편 적치대(111) 사이의 상하 간격은 주편의 크기(또는 제원)에 따라 달라질 수 있고, 그 형상과 재료에 특별히 제한되지 않는다. 한편, 적치부(110)는 각 주편 적치대(111) 사이의 간격을 조절할 수 있는 위치결정부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 적치부(110)에 위치결정부가 포함되면, 주편의 크기에 따라 각 주편 적치대(111) 사이의 간격을 간편하게 조절할 수 있다.
결합지지대(112)는 사각형의 얇은 막대 형상에 스틸 재질로 형성될 수 있고, 수직으로 세워져 주편 적치대(111)의 측면에 결합될 수 있다. 결합지지대(112)는 복수로 구성되어 복수의 결합지지대(112)가 주편 적치대(111)의 서로 인접한 단끼리 연결함으로 복수의 주편 적치대(111)가 다단을 이루도록 할 수도 있는데, 그 형상, 재료 또는 결합방법에 특별히 제한되지 않는다.
또한, 결합지지대(112)는 쌍을 이루어 제공되고, 각각의 결합지지대(112)는 주편 이송방향의 양옆에서 서로 대칭되도록 복수의 주편 적치대(111)와 결합되어 주편(10)의 진입 공간을 제공할 수 있다. 적치부(110)는 이송되는 주편(10)의 진입 공간을 확보해야 하기 때문에 주편 이송방향이 오픈되어 있어야하는데, 이에 결합지지대(112)가 주편 이송방향의 측면에서 결합되어야 한다. 그리고 결합지지대(112)는 복수의 주편 적치대(111)가 수평을 이루고 안정적으로 지지되도록 주편 이송방향의 양옆에서 쌍을 이루어 서로 대칭되게 복수의 주편 적치대(111)와 결합될 수 있다. 이러한 경우 복수의 주편 적치대(111)를 안정적으로 지지할 수 있을 뿐만 아니라 주편(10)의 진입 공간을 확보할 수 있으며, 주편 진입 공간의 측면(또는 가드) 역할로 주편(10)이 삐둘어지지 않고 똑바로 이송될 수 있도록 주편(10)의 이송을 유도할 수 있는데, 주편(10)의 크기에 따라 결합지지대(112)의 두께 또는 폭을 조절할 수 있다.
승강부재(120)는 적치부(110)를 상승 및 하강시키는 역할을 하며, 실린더 등으로 적치부(110)의 하부에서 적치부(110)를 상승 및 하강시키거나, 기중기 등으로 적치부(110)의 상부에서 적치부(110)를 상승 및 하강시킬 수 있다. 승강부재(120)가 실린더일 경우 승강부재(120)는 적치부(110)의 하부에 연결될 수 있는데, 이러한 경우 적치부(110)와 승강부재(120)가 안정적으로 지지될 수 있도록 받침대를 더 포함할 수 있다.
다단 주편 적치장치(100)는 승강부재(120)에 연결되어 승강부재(120) 및 적치부(110)를 지지하는 받침대(130)를 더 포함할 수 있다. 받침대(130)는 스틸 재질의 판 형상으로 형성될 수 있는데, 그 형상과 재료에 특별한 제한은 없다. 받침대(130)는 승강부재(120)에 연결되고, 다단 주편 적치장치(100)의 받침 역할로 다단 주편 적치장치(100)를 지지하여 주편(10)의 적치시 다단 주편 적치장치(100)가 안정적으로 서 있을 수 있게 한다. 그리고 받침대(130)는 위치 이동이 가능할 수 있는데, 받침대(130)는 벽 또는 바닥에 고정되어 있지 않기 때문에 필요에 따라 다단 주편 적치장치(100)의 위치 이동을 가능하게 하며, 예를 들어 연속주조공정을 수행하지 않을 때 다단 주편 적치장치(100)의 위치를 이동하거나 주편(10)의 정지위치 또는 길이에 따라 다단 주편 적치장치(100)의 위치를 이동할 수 있다. 특히, 다단 주편 적치장치(100)는 주편(10)의 길이가 길 경우에 복수의 다단 주편 적치장치(100)로 하나의 주편(10)을 복수의 다단 주편 적치장치(100)의 한 단에 적치할 수 있는데, 이 경우 효율적으로 주편(10)을 적치할 수 있도록 다단 적치장치(100)의 위치 이동이 요구될 수 있다. 받침대(130)는 바퀴 등의 이동수단(미도시)이 구비될 수 있는데, 이러한 경우 적은 힘으로도 쉽게 다단 주편 적치장치(100)를 이동시킬 수 있고, 이로 인해 다단 주편 적치장치(100)의 효과적인 운용을 가능하게 한다. 한편, 받침대(130)에 바퀴 등의 이동수단이 구비되면 적치 공정을 수행시 바퀴 등의 이동수단에 의해 다단 주편 적치장치(100)가 흔들리거나 움직일 수 있는데, 이러한 것을 방지할 수 있도록 이동수단이 고정되고 다단 주편 적치장치(100)가 안정적으로 지지될 수 있게 하는 이동수단 고정장치(미도시)가 받침대(130)에 더 포함될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 다단 주편 적치장치의 주편 적치공정을 순서적으로 나타낸 사시도로, 도 2(a)는 주편의 이송 전을 나타내는 사시도이고, 도 2(b)는 주편의 적치시를 나타내는 사시도이며, 도 2(c)는 적치부의 상승 후 후속 주편의 공간 확보를 나타내는 사시도이다.
도 2를 참조하면, 다단 주편 적치장치(100)는 복수의 이송부재(210) 사이에 배치될 수 있다. 다단 주편 적치장치(100)는 별다른 공정없이 주편(10)의 적치를 용이하게 하기 위해서 주편(10)이 이송되는 주편이송로의 하부에 위치하는 것이 바람직하고, 다수의 주편(10)을 적치하기 위해서 상하로 승ㆍ하강이 용이해야 하기 때문에 상하가 개방되어 있는 서로 인접한 이송부재(210)들 사이의 공간에 위치할 수 있다.
다단 주편 적치장치(100)는 주편이송 라인 장치에 비정상 상황의 발생으로 주편이 이송부재(210) 상에 정지하게 되면 정지된 주편(10a)을 적치함으로써 후속 주편(10b)의 이송 공간을 확보할 수 있다. 먼저 정지된 주편(10a)을 주편 적치대(111)에 적치하고(도 2b), 승강부재(120)를 이용하여 적치부(110)를 상승시켜 주편(10a)이 적치된 주편 적치대(111a)에 인접한 하단의 주편 적치대(111b)가 주편(10)이 이송되는 라인에 위치하게 함으로써 후속 주편(10b)의 이송 공간을 확보할 수 있다(도 2c).
다단 주편 적치장치(100)는 주편이송 라인 장치에 복수개가 이격되어 배치될 수 있고, 주편이 이송되는 한 라인에 복수개가 이격되어 배치될 수도 있다. 다단 주편 적치장치(100)는 주편(10)의 무게중심을 잘 맞추면 하나만으로도 주편(10)을 적치하고 승ㆍ하강시킬 수 있지만, 주편(10)의 길이가 길어지면 무게중심을 맞추기 어렵기 때문에 복수의 다단 주편 적치장치(100)를 이용해 주편(10)을 안정적으로 적치하고 승ㆍ하강시킬 수 있다. 한편, 다단 주편 적치장치(100)는 모든 이송부재(210)의 사이 공간에 위치할 수도 있지만, 주편(10)의 길이와 무게를 고려하여 그 개수와 위치를 조정할 수 있다.
한편, 다단 주편 적치장치(100)는 일정한 간격으로 다수가 조립되어 하나의 조립체(또는 세트)로 설치될 수도 있는데, 필요에 따라 그 개수와 이격 간격을 결정할 수 있다. 상기 조립체는 바닥이나 벽에 고정될 수도 있고, 개별 다단 주편 적치장치(100)와 동일하게 받침대로 세워져서 이동가능할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 다단 주편 적치장치의 주편 복귀공정을 순서적으로 나타낸 단면도로, 도 3(a)는 주편이 적치 완료된 다단 주편 적치장치의 단면도이고, 도 3(b)는 최하단 주편의 이송 재개를 나타내는 단면도이며, 도 3(c)는 적치부의 하강을 나타내는 단면도이다.
도 3을 참조하면, 다단 주편 적치장치(100)는 주편이송 라인 장치의 비정상 상황동안 주편(10)을 적치한 후 비정상 상황이 해제되면 주편 적치대(111)를 단계별로 하강시켜 다단 주편 적치장치(100)에 적치된 주편(10)을 적치된 순서의 역순으로 이송부재(210) 상에 복귀시킬 수 있다. 먼저 최하단의(즉, 주편이 이송되는 라인에 위치한) 주편(10)을 재이송하고(도 3b), 주편(10)이 주편 적치대(111)를 벗어난 후 적치부(110)를 하강시켜 인접한 상단의 주편 적치대(111)에 적치된 주편(10)이 주편이송로에 위치하게 할 수 있다(도 3c).
상술한 것을 토대로 본 발명에 따른 다단 주편 적치장치(100)의 효과를 살펴보면, 연속주조설비의 주편이송 라인 장치에 비정상 상황이 발생하여 이송부재(210) 상에 주편(10a)이 정체되었을 때 정체된 주편(10a)을 적치하여 후속 주편(10b)이 진입할 수 있도록 공간을 제공함으로써 주편(10a)이 후속 주편(10b)과 충돌하는 것을 방지할 수 있고, 이에 따른 주편(10)의 손상을 방지할 수 있다. 이로 인해 주편이송 라인 장치에 비정상 상황이 발생하여도 주조를 지속할 수 있으므로, 해당 스트랜드(strand)의 주조중단을 예방할 수 있고, 연속적인 주조를 가능하게 한다. 이에 따라 연속주조의 중단 및 재가동에 따른 생산성 저하 및 비용증가를 방지할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 주편이송 라인 장치를 보다 상세히 살펴보는데, 본 발명의 일실시예에 따른 다단 주편 적치장치와 관련하여 앞서 설명된 부분과 중복되는 사항들은 생략하도록 한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 주편이송 라인 장치의 주편 이송공정을 나타낸 평면도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 주편이송 라인 장치(200)는 주편(10)의 이송방향을 따라 배열된 복수의 이송부재(210); 상기 복수의 이송부재(210) 사이에 배치되는 본 발명의 일실시예에 따른 다단 주편 적치장치(100); 및 상기 복수의 이송부재(210)를 통해 이송되는 주편(10)을 정지시키는 스토퍼(220)를 포함할 수 있다.
주편이송 라인 장치(200)에서 절단된 주편(10)은 복수의 이송부재(210)에 의해 종적(주편의 길이방향)으로 이송되며, 일정 지점에서 주편(10)의 변형예방을 위한 냉각을 위해 주편(10)의 이송방향이 횡적(주편의 폭방향)으로 전환된다.
이송부재(210)는 구동롤일 수 있는데, 주편(10)의 종적 이송시 구동롤이 멈추게 되면, 이송되던 주편(10a)은 정지하게 되고 주편(10a)이 정지된 곳으로 후속 주편(10b)이 계속 이송되기 때문에 후속 주편(10b)의 공간확보가 불가능하여 해당 스트랜드(strand)의 주조를 중단하게 된다. 한편, 이송부재(210)의 비정상 상태 발생원인은 이송부재(210)가 고온의 주편(10)과 접촉할 뿐만 아니라 전자장치의 주위에 냉각을 위한 장치들이 위치하여 전자장치에 악영향을 미치기 때문일 수 있다.
다단 주편 적치장치(100)는 본 발명의 일실시예에 따른 다단 주편 적치장치(100)로, 이송부재(210)에 비정상 상태(예를 들어, 구동롤이 멈추는 것)가 발생하거나 스토퍼(220)에 비정상 상태가 발생하여 정지하게 된 주편(10a)을 적치하여 후속 주편(10b)이 진입할 수 있는 공간을 확보할 수 있게 한다.
스토퍼(220)는 주편(10)의 이송방향이 종적에서 횡적으로 변환하는 지점에 설치될 수 있고, 주편(10)의 횡적 이송 중 종적으로 이송되는 후속 주편(10)의 진입을 차단할 수 있다. 스토퍼(220)는 실린더의 동작을 통해 개폐가 반복될 수 있는데, 이 경우 오랜 기간 사용시 스토퍼(220)에 문제가 발생할 수 있다. 만약 스토퍼(220)에 문제가 발생하여 스토퍼(220)가 닫힌 상태로 움직이지 않게 되면 이송부재(210)에 비정상 상태가 발생하였을 경우와 같이 후속 주편(10)의 공간확보 불능으로 해당 스트랜드의 주조를 중단하게 된다. 한편, 스토퍼(220)의 비정상 상태 발생원인도 주편(10)의 높은 온도와 냉각 장치들의 영향일 수 있다.
주편이송 라인 장치(200)에서 다단 주편 적치장치(100)는 주편(10)의 이송방향이 종적에서 횡적으로 변환하는 부분에 위치한 스토퍼(220)의 전방에 배치될 수 있고, 스토퍼(220)의 전방은 종적으로 이송되는 주편(10)이 스토퍼(220)보다 먼저 도달하는 지점(즉, 앞선 지점)을 의미한다. 주편이송 라인 장치(200)에서 비정상 상황의 발생으로 주편(10)이 정지하는 원인은 이송부재(210) 또는 스토퍼(220)의 문제 발생인데, 이송부재(210)는 주편(10)의 이송속도(또는 이송부재의 구동속도)가 빠르면 한 두 개에 문제가 발생하여도 다른 이송부재(210)에 의해 주편(10)이 이송될 수 있지만, 스토퍼(220)에 문제가 발생하여 스토퍼(220)가 닫힌 상태로 움직이지 않게 되면 스토퍼(220)를 고치기 전까지는 주편(10)을 이송시킬 수 없고 후속 주편(10b)의 공간확보 불능으로 해당 스트랜드의 주조를 중단할 수 밖에 없다. 또한, 주편이송 라인 장치(200)에서 주편(10)이 스토퍼(220)에 부딪히는 충격을 줄이기 위해 스토퍼(220)에 가까워지면 주편(10)의 이송속도를 줄일 수 있는데, 주편(10)의 이송속도가 느려지면 이송부재(210) 하나에 문제가 발생하여도 다른 이송부재(210)의 구동력이 약하기 때문에 주편(10)이 정지하게 된다. 이에 다단 주편 적치장치(100)는 주편이송 라인 장치(200)에서 주편(10)의 정체가 자주 발생하는 스토퍼(220)와 가까운 전방(예를 들어, 감속 구간)에 위치할 수 있고, 주편(10)이 주로 스토퍼(220)에서 정지하기 때문에 스토퍼(220)와의 거리가 주편(10)의 길이 내일 수도 있다. 한편, 주편의 길이와 무게에 따라 그 개수와 간격을 정할 수 있다.
복수의 이송부재(210)는 스토퍼(220)와의 거리에 따라 주편(10)의 이송속도가 다를 수 있는데, 스토퍼(220)와의 거리에 따라 주편(10)의 이송속도가 다르다는 의미는 스토퍼(220)와 가까운 곳과 먼 곳의 주편(10)의 이송속도가 다르면 족하고, 주편(10)의 이송속도가 스토퍼(220)와의 거리에 비례하며 변한다는 의미는 아니다. 복수의 이송부재(210)는 주편(10)의 이송속도를 스토퍼(220)와의 거리에 비례하도록 할 수도 있고, 구간을 나누어 구간마다 주편(10)의 이송속도를 변화시킬 수도 있다. 그리고 복수의 이송부재(210)는 스토퍼(220)와 가까울수록 주편(10)이 스토퍼(220)에 부딪히는 충격을 줄이기 위해 주편(10)의 이송속도를 늦출 수 있는데, 스토퍼(220)에 인접한 감속(즉, 주편의 이송속도를 늦춘) 구간이 그 전단의 이송속도와 다르면 족하고, 스토퍼(220)와의 거리에 주편(10)의 이송속도가 비례하지 않아도 아무런 문제가 되지 않는다. 이와 같이 스토퍼(220)의 전방에 감속 구간을 형성하면, 다단 주편 적치장치(100)는 주편이송 라인 장치(200)에서 주편(10)의 정체가 자주 발생하게 되는 스토퍼(220) 전방의 감속 구간에 배치될 수 있다.
상기와 같이 주편이송 라인 장치(200)에 본 발명의 일실시예에 따른 다단 주편 적치장치(100)가 포함되면, 주편이송 라인 장치(200)에서 이송부재(210) 또는 스토퍼(220)에 비정상 상태가 발생하여 이송부재(210) 상에 주편(10a)이 정체되었을 때 정체된 주편(10a)을 적치하여 후속 주편(10b)이 진입할 수 있도록 공간을 제공함으로써 주편(10a)이 후속 주편(10b)과 충돌하는 것을 방지할 수 있고, 이에 따른 주편(10)의 손상을 방지할 수 있다. 이로 인해 주편이송 라인 장치(200)에 비정상 상황이 발생하여도 주조를 지속할 수 있으므로, 해당 스트랜드의 주조중단을 예방할 수 있고, 연속적인 주조를 가능하게 한다. 이에 따라 연속주조의 중단 및 재가동에 따른 생산성 저하 및 비용증가를 방지할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 주편이송 라인 장치 운용방법을 보다 상세히 살펴보는데, 본 발명의 실시예들에 따른 다단 주편 적치장치 및 주편이송 라인 장치와 관련하여 앞서 설명된 부분과 중복되는 사항들은 생략하도록 한다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 주편이송 라인 장치 운용방법을 나타낸 순서도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 주편이송 라인 장치 운용방법은 이송 라인을 따라 주편을 이송하는 단계(S100); 및 주편의 이송 상황을 모니터링하는 단계(S200)를 포함하고, 상기 모니터링하는 단계(S200)에서 이송되던 주편이 정지하는 비정상 상황이 감지되면, 정지된 상기 주편을 상기 이송 라인으로부터 이격시켜 후속 주편의 이송 공간을 확보하는 단계(S310)를 진행할 수 있다.
먼저 주편이송 라인 장치를 가동하여 이송 라인을 따라 주편을 이송한다(S100). 상기 주편을 이송하는 단계(S100)는 통상적으로 수행하는 단계이며, 상기 이송 라인은 주편이 이송되는 이송로를 의미하고, 주편이 이송부재에 의해 이송되면 복수의 이송부재가 이송 라인을 이룰 수 있다.
그 다음 주편의 이송 상황을 모니터링한다(S200). 종래에는 비정상 상황에서 스트랜드의 주조중단을 위해 모니터링을 하였지만, 본 발명에 따른 주편이송 라인 장치 운용방법에서는 정체된 주편을 비상 적치하고 비정상 상황의 발생에 따른 후속 조치로 지속적인 주조를 가능하게 하기 위함이다.
그리고 상기 모니터링하는 단계(S200)에서 이송되던 주편이 정지하는 비정상 상황이 감지되면, 비정상 상황의 발생에 따른 후속 조치를 한다(S300). 후속 조치의 처음으로 정지된 주편을 이송 라인과 이격시켜 후속 주편의 이송 공간을 확보한다(S310). 주편이송 라인 장치에 비정상 상황이 발생하여 주편이 정체되면 후속 주편이 진입할 수 있도록 공간이 확보되지 않아 정체된 주편이 후속 주편과 충돌하게 되고, 이에 따른 주편의 손상이 발생하게 되는데, 이것을 방지하고자 종래에는 해당 스트랜드의 주조를 중단하였지만, 본 발명의 주편이송 라인 장치 운용방법에서는 상기 후속 주편의 이송 공간을 확보하는 단계(S310)를 수행하여 후속 주편의 공간을 확보함으로써 위와 같은 문제를 해결할 수 있고, 이에 후속 조치의 시간을 확보할 수 있기 때문에 해당 스트랜드의 주조중단없이 지속적으로 주조를 진행할 수 있다. 만약 종래와 같이 해당 스트랜드의 주조를 중단하게 되면, 연속주조공정에서 주조시간 지연으로 연결되고, 주조시간의 지연으로 인해 생산성 하락은 물론 용강의 온도하락에 의한 침지노즐의 막힘 등의 문제가 발생하여 막대한 손실이 발생하게 된다. 한편, 최근에는 다연연주를 통해 제조비용 절감을 추진하고 있는데, 다연연주에서 주조시간 지연은 최대 장애요인이 되기 때문에 이와 같은 문제는 다연연주를 사용하는데 걸림돌이 되고 있다.
상기 주편이송 라인 장치는 다단의 주편 적치대를 포함하고, 상기 후속 주편의 이송 공간을 확보하는 단계(S310)는, 정지된 상기 주편을 상기 주편 적치대에 적치하는 단계(S311); 및 상기 주편 적치대를 상승시키는 단계(S312)를 포함할 수 있다. 일단, 주편이송 라인 장치의 비정상 상황 발생으로 주편이 정지되면 주편이송 라인 장치의 이송부재 사이에 배치되는 주편 적치대에 정지된 주편을 적치한다(S311). 모든 이송부재의 사이 공간에 주편 적치대가 배치되어 자연적으로 주편이 주편 적치대에 적치될 수도 있고, 주편이 정지된 위치에 맞게 주편 적치대를 위치(또는 이동)시켜 정체된 주편이 주편 적치대에 적치되게 할 수도 있다. 주편이 주편 적치대에 적치되면, 주편 적치대를 단계별로 상승시킨다(S312). 이에 따라 이송 라인에 후속 주편의 이송 공간을 확보할 수 있는데, 다단의 주편 적치대를 단계별로 상승시키면 주편이 적치된 주편 적치대에 인접한 하단의 주편 적치대가 주편이 이송되는 라인에 위치하게 되고, 이에 따라 후속 주편이 진입할 수 있는 공간이 확보된다. 상기 주편을 주편 적치대에 적치하는 단계(S311) 및 상기 주편 적치대를 상승시키는 단계(S312)는 주편이송 라인 장치의 비정상 상황이 해제될 때까지 반복될 수 있다.
주편이송 라인 장치 운용방법은 상기 비정상 상황의 해제 여부를 판단하는 단계(S320)를 더 포함하고, 상기 해제 여부를 판단하는 단계(S320)에서 상기 비정상 상황의 해제가 판단되면, 상기 주편 적치대를 하강시켜 상기 주편 적치대에 적치된 주편을 이송 라인으로 복귀시키는 단계(S330)를 진행할 수 있다.
상기 해제 여부를 판단하는 단계(S320)에서 상기 비정상 상황의 해제 판단은 해당 스트랜드의 주조중단 여부 판단 및 주편이송 라인 장치의 복구 여부 확인을 포함할 수 있다. 주편이송 라인 장치의 비정상 상황 발생에 따른 후속 조치로 주편이송 라인 장치의 복구가 확인되어 상기 주편이송 라인 장치의 비정상 상황이 해제되면, 주편 적치대를 단계별로 하강시켜 주편 적치대에 적치된 주편을 적치된 순서의 역순으로 이송 라인에 복귀시킨다(S330).
주편이송 라인 장치의 비정상 상황이 해제되면 제일 마지막에 적치된 주편부터 적치된 순서의 역순으로 이송 라인에 복귀하게 되는데, 이송 라인에 복귀된 주편은 복귀된 순서에 따라 이송 라인을 통해 후공정으로 이송된다. 주편이송 라인 장치의 비정상 상황이 해제된 후 새롭게 주편이 정체되었던 곳으로 진입하는 후속 주편은 주편이 정체되었던 곳에 도착할 때까지 일정시간(예를 들어, 9 내지 10분)이 걸리게 되는데, 본 발명의 일시예에 따른 다단 주편 적치장치는 9 내지 10분의 시간에 5 ~ 6 개의 주편을 복귀시키는데 아무런 문제가 없었다. 본 발명의 일실시예에서 주편은 빌레트(120×120×18000mm)를 사용하였으며, 빌레트가 절단되기 전의 인발속도는 2 m/min이었고, 절단된 후의 이송속도는 10 m/min이었다. 상기 빌레트는 약 18 m의 길이를 갖기 때문에 2 m/min의 인발 속도로 인발되어 절단되기까지 약 9분의 시간이 걸리고 절단된 후부터 10 m/min의 이송속도로 이송되기 때문에 주편 간의 시간 차이는 약 9분의 시간 차이가 발생한다. 한편, 5 ~ 6 개의 주편을 다단의 주편 적치대에 적치하면 주편이송 라인 장치의 비정상 상황 발생에 따른 후속 조치 시간으로 약 50 ~ 60 분의 시간을 확보할 수 있고, 하나의 구동롤 또는 스토퍼의 복구 시간은 20분 정도 걸리기 때문에 충분한 시간이다. 다단 주편 적치장치에 적치할 수 있는 주편의 최대 개수는 이에 한정되지 않으며, 주편의 길이, 이송(또는 인발) 속도 등을 고려하여 정해져야 할 것이고, 다단 주편 적치장치의 주편적치 최대 개수에 맞추어 주편의 길이, 이송(또는 인발) 속도 등을 조절할 수도 있다.
이처럼, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 주편이송 라인 장치 운용방법은 주편 공급의 중단을 방지할 수 있어 고온의 용강이 연속주조 공정 중 정체됨에 따라 발생하는 설비의 피해를 최소화할 수 있고, 비정상 상황에 따른 후속 처리의 시간을 확보할 수 있으며, 후속 처리 후 신속하게 정상적인 주편의 생산을 가능하게 할 수 있다. 이에 이송부재 또는 스토퍼의 비정상 상태 해제시 연속적으로 주편을 재공급하고 생산할 수 있어 생산성을 높일 수 있다. 그리고 주조의 중단과정에서 누출되는 용강 등에 의한 장비의 손상을 방지할 수 있기 때문에 장비의 손상으로 인한 장비의 교체 등이 불필요하고, 주편을 다단으로 적치하여 주편의 적치시 차지하는 공간을 최소화할 수 있어 설비의 크기를 줄일 수 있다.
상기와 같이, 본 발명은 연속주조설비의 주편이송 라인 장치에서 이송부재 또는 스토퍼에 비정상 상태가 발생하면, 이송부재 상의 정체된 주편을 다단 주편 적치장치에 적치하여 후속 주편이 진입할 수 있도록 공간을 제공함으로써 주편이 후속 주편과 충돌하는 것을 방지할 수 있고, 이에 따른 주편의 손상을 방지할 수 있다. 이로 인해 이송부재 또는 스토퍼에 비정상 상태가 발생하여도 주조를 지속할 수 있으므로, 해당 스트랜드(strand)의 주조중단을 예방할 수 있고, 연속적인 주조를 가능하게 한다. 이에 따라 연속주조의 중단 및 재가동에 따른 생산성 저하 및 비용증가를 방지할 수 있다. 또한, 본 발명은 주편 공급의 중단을 방지할 수 있어 고온의 용강이 연속주조 공정 중 정체됨에 따라 발생하는 설비의 피해를 최소화할 수 있고, 용강의 온도하락에 따른 침지노즐의 노즐막힘도 예방할 수 있다. 그리고 비정상 상황에 따른 후속 처리의 시간을 확보할 수 있으며, 후속 처리 후 신속하게 정상적인 주편의 생산을 가능하게 할 수도 있다. 이에 이송부재 또는 스토퍼의 비정상 상태 해제시 연속적으로 주편을 재공급하고 생산할 수 있어 생산성을 높일 수 있다. 한편, 본 발명은 주조의 중단과정에서 누출되는 용강 등에 의한 장비의 손상을 방지할 수 있으며, 이에 따라 장비의 손상으로 인한 장비의 교체 등이 불필요하고, 주편을 다단으로 적치하여 주편의 적치시 차지하는 공간을 최소화할 수 있어 설비의 크기를 줄일 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10(10a, 10b) : 주편 100 : 다단 주편 적치장치
110 : 적치부 111 : 주편 적치대
112 : 결합지지대 120 : 승강부재
130 : 받침대 200 : 주편이송 라인 장치
210 : 이송부재 220 : 스토퍼
230 : 동력장치

Claims (9)

  1. 주편의 이송방향을 따라 배열된 복수의 이송부재; 및
    상기 복수의 이송부재 사이에 배치되는 다단 주편 적치장치;를 포함하고,
    상기 다단 주편 적치장치는,
    서로 이격되어 다단을 이루는 복수의 주편 적치대와, 상기 복수의 주편 적치대를 지지하는 결합지지대를 포함하는 적치부; 및
    상기 적치부를 상승 및 하강시키는 승강부재;를 포함하고,
    상기 적치부를 상승시켜 상기 복수의 이송부재 상에 정지된 주편을 상기 복수의 이송부재로부터 이격시키며, 상기 적치부를 하강시켜 상기 복수의 이송부재에서 이격된 상기 주편을 상기 복수의 이송부재로 복귀시키는 주편이송 라인 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 결합지지대는 쌍을 이루어 제공되고,
    각각의 상기 결합지지대는 주편 이송방향의 양옆에서 서로 대칭되도록 상기 복수의 주편 적치대와 결합되어 주편의 이송 공간을 제공하는 주편이송 라인 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 다단 주편 적치장치는 상기 승강부재에 연결되어 상기 승강부재 및 상기 적치부를 지지하는 받침대를 더 포함하고,
    상기 받침대는 위치 이동이 가능한 주편이송 라인 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 다단 주편 적치장치는 상기 주편이송 라인 장치에 복수개가 이격 배치되는 주편이송 라인 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 이송부재를 통해 이송되는 주편을 정지시키는 스토퍼;를 더 포함하고,
    상기 다단 주편 적치장치는 상기 스토퍼의 전방에 배치되는 주편이송 라인 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 복수의 이송부재는 상기 스토퍼와의 거리에 따라 주편의 이송속도가 다른 주편이송 라인 장치.
  7. 주편의 이송방향을 따라 배열된 복수의 이송부재와, 상기 복수의 이송부재 사이에 배치되는 다단 주편 적치장치를 포함하는 주편이송 라인 장치 운용방법에 있어서,
    상기 복수의 이송부재를 통해 주편을 이송하는 단계; 및
    주편의 이송 상황을 모니터링하는 단계;를 포함하고,
    상기 모니터링하는 단계에서 이송되던 주편이 정지하는 비정상 상황이 감지되면, 상기 다단 주편 적치장치의 주편 적치대를 상승시킴으로 정지된 상기 주편을 상기 복수의 이송부재로부터 이격시켜 후속 주편의 이송 공간을 확보하는 단계;를 진행하며,
    상기 비정상 상황이 해제되면, 상기 주편 적치대를 하강시켜 상기 복수의 이송부재에서 이격된 상기 주편을 상기 복수의 이송부재로 복귀시키는 단계;를 진행하는 주편이송 라인 장치 운용방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 주편 적치대는 다단으로 구성되고,
    상기 후속 주편의 이송 공간을 확보하는 단계에서 상기 주편 적치대를 단계적으로 상승시키는 주편이송 라인 장치 운용방법.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 비정상 상황의 해제 여부를 판단하는 단계;를 더 포함하는 주편이송 라인 장치 운용방법.
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