KR101719514B1 - 주편 결함방지유닛, 이를 구비하는 주조장치, 및 주조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 주편의 이동경로 상에 위치하고, 상기 주편의 모서리 부분의 온도를 상승시키도록 상기 주편의 양측에 각각 배치되는 복수의 온도조절기를 구비하는 온도조절부, 및 상기 복수의 온도조절기 사이에 위치하고, 상기 주편의 중심부를 가압하도록 상기 주편의 상측 및 하측 중 적어도 어느 한 부분에 배치되는 가압부를 포함하여, 주편의 모서리 부분의 결함이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

Description

주편 결함방지유닛, 이를 구비하는 주조장치, 및 주조방법{Unit for Preventing Surface Defects of Slab, Casting Apparatus having the same, and Casting Method}

본 발명은 주편 결함방지유닛, 이를 구비하는 주조장치, 및 주조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주편의 모서리 부분의 결함이 발생하는 것을 방지할 수 있는 주편 결함방지유닛, 이를 구비하는 주조장치, 및 주조방법에 관한 것이다.

일반적으로 연속주조는 용융 금속을 주형에 연속하여 주입하고, 반응고된 주편을 주형의 하부에서 연속하여 인출시켜 빌렛(Billet), 블룸(Blssm), 슬라브(Slab) 등의 주편을 얻는 주조방법이다.

이러한 연속주조에서 주형으로부터 인출되는 주편은 냉각대를 통과하면서 응고된다. 냉각대는 주편의 이동경로를 형성하고, 직선구간과 곡선구간을 포함할 수 있다. 이때, 직선구간에서 곡선구간으로 전환되는 지점 또는 곡선구간에서 직선구간으로 전환되는 지점을 통과하는 주편에 결함이 발생할 수 있다. 즉, 주편이 이동방향이 전환되는 지점을 통과하면서 표면이 평평한 상태에서 구부러지거나 구부러진 상태에서 평평하게 펴지게 된다. 이에, 주편의 상부면 또는 하부면에 과도한 인장력이 발생하여 주편의 모서리 부분에 표면이 갈라지는 결함이 발생할 수 있다.

종래에는 주편의 상부면 또는 하부면 전체를 가열하여 주편의 모서리 부분에 결함이 발생하는 것을 방지하였다. 그러나 주편 내부의 용강에 철정력이 작용하여 주편의 중심부가 볼록하게 팽창될 수 있다. 이에, 주편에 크랙이 발생하거나 주편의 중심부에 편석이 심화되는 문제가 발생한다.

또한, 주편의 모서리 부분은 중심부에 비해 공기와 접촉하는 면적이 넓기 때문에, 모서리 부분이 중심부에 비해 냉각되는 속도가 빠르다. 따라서, 모서리 부분의 온도를 너무 높은 온도로 가열하면, 모서리 부분들 사이의 중심부 온도도 상승할 수 있다. 이에, 주편의 중심부의 용강이 냉각되지 못하고 재용융되거나 응고층이 약해져 주편이 찢어지는 문제가 발생할 수 있다.

KR 2012-0074744 A JP 1999-170019 A

본 발명은 주편의 모서리 부분에 결함이 발생하는 것을 방지할 수 있는 주편 결함방지유닛, 이를 구비하는 주조장치, 및 주조방법을 제공한다.

본 발명은 주편의 중심부가 팽창되는 것을 방지할 수 있는 주편 결함방지유닛, 이를 구비하는 주조장치, 및 주조방법을 제공한다.

본 발명은 주편의 모서리 부분의 온도를 용이하게 조절할 수 있는 주편 결함방지유닛, 이를 구비하는 주조장치, 및 주조방법을 제공한다.

본 발명은, 주편의 이동경로 상에 위치하고, 상기 주편의 모서리 부분의 온도를 상승시키도록 상기 주편의 양측에 각각 배치되는 복수의 온도조절기를 구비하는 온도조절부; 및 상기 복수의 온도조절기 사이에 위치하고, 상기 주편의 중심부를 가압하도록 상기 주편의 상측 및 하측 중 적어도 어느 한 부분에 배치되는 가압부를; 포함한다.

상기 온도조절기를 상기 주편의 폭방향으로 이동시키도록 상기 온도조절기와 연결되는 구동부를 더 포함한다.

상기 주편의 온도 및 상기 온도조절기의 이동거리에 따라 상기 온도조절부 및 상기 구동부의 작동을 제어하는 제어부를 더 포함한다.

상기 주편의 상측 및 하측 중 적어도 어느 한 부분에 배치되고, 상기 주편의 온도를 측정하는 온도 측정기를 포함한다.

상기 제어부는, 상기 온도 측정기와 연결되는 제1 송수신기, 상기 측정된 온도값이 미리 설정된 설정 온도범위 이내인지 판단하는 판단기, 및 상기 판단기의 판단에 따라 상기 온도조절부의 작동을 제어하는 제1 제어기를 포함한다.

상기 주편의 측면에 배치되고 상기 주편과의 간격을 측정하는 간격 측정기, 및 상기 온도조절기의 폭방향 이동거리를 측정하는 이동거리 측정기를 포함한다.

상기 제어부는, 상기 이동거리 측정기 및 상기 간격 측정기와 연결되는 제2 송수신기, 상기 온도조절기가 상기 주편과 미리 설정된 거리만큼 이격되도록 상기 구동부를 제어하는 제2 제어기를 포함한다.

상기 가압부는 가압롤을 포함하고, 상기 온도조절기는, 열선, 유도코일 가열기, 및 버너 중 적어도 어느 하나를 포함한다.

본 발명은 용강이 주입되는 주형; 상기 주형의 하측에 위치하고, 인발되는 주편의 이동경로를 형성하는 복수의 이송롤러를 구비하는 냉각대; 및 상기 주편을 가압하고, 상기 주편의 모서리의 적어도 일부분의 온도를 조절하도록 이송롤러들 사이에 배치되는 주편 결함방지유닛을; 포함한다.

상기 이동경로는 제1 직선구간, 곡선구간, 및 제2 직선구간을 포함하고, 상기 주편 결함방지유닛은 상기 곡선구간이 시작되기 직전 및 상기 제2 직선구간이 시작되기 직전의 지점에 각각 배치된다.

상기 곡선구간이 시작되기 직전의 지점에 배치되는 주편 결함방지유닛은 적어도 일부분이 상기 주편의 하측 모서리를 감싸도록 형성되고, 상기 제2 직선구간이 시작되기 직전의 지점에 배치되는 주편 결함방지유닛은 적어도 일부분이 상기 주편의 상측 모서리를 감싸도록 형성된다.

상기 주편 결함방지유닛은 적어도 일부분이 상기 주편의 측면을 감싸도록 형성되고, 상기 온도조절기는, 상기 주편의 상측 모서리를 감싸도록 배치되는 제1 가열기, 및 상기 주편의 하측 모서리를 감싸도록 배치되는 제2 가열기를 포함한다.

상기 주편 결함유닛은, 상기 주편의 모서리 부분의 온도를 상승시키도록 상기 주편의 양측에 각각 배치되는 복수의 온도조절기를 구비하는 온도조절부, 및 상기 복수의 온도조절기 사이에 위치하고 상기 주편의 중심부를 가압하도록 상기 주편의 상측 및 하측 중 적어도 어느 한 부분에 배치되는 가압부를 포함한다.

본 발명은, 용강을 주형에 주입하여 주편을 인발하는 과정; 이동경로를 따라 이동하는 주편의 모서리 부분의 온도를 복수의 위치에서 조절하는 과정; 온도가 조절되는 영역의 주편 중심부를 가압하는 과정을; 포함한다.

상기 이동경로는 제1 직선구간, 곡선구간, 및 제2 직선구간을 포함하고, 상기 곡선구간이 시작되기 직전 및 상기 제2 직선구간이 시작되기 직전의 지점에서 상기 주편의 모서리 부분의 온도를 국부적으로 조절한다.

상기 주편의 모서리 부분의 온도를 조절하는 과정은, 상기 주편의 모서리 부분을 가열하는 과정; 가열된 주편의 모서리 부분의 온도를 측정하는 과정; 측정된 온도값이 미리 설정된 설정 온도범위 이내인지 확인하는 과정; 및 상기 측정된 온도값이 상기 설정 온도범위를 벗어나면 상기 주편의 온도를 조절하는 과정을; 포함한다.

상기 설정 온도범위는, 상기 주편의 취화온도 이상 상기 주편의 용융온도 미만이다.

상기 주편의 모서리 부분의 온도를 조절하기 전, 조절하는 중, 조절한 후 중 어느 적어도 어느 한 시기에, 상기 주편의 모서리 부분의 온도를 조절하는 온도조절기와 상기 주편의 이격거리를 조절하는 과정을 더 포함한다.

상기 온도조절기와 상기 주편의 이격거리를 조절하는 과정은, 간격을 측정하는 간격 측정기와 상기 주편 사이의 간격을 측정하는 과정; 상기 온도조절기의 이동거리를 측정하는 과정; 상기 간격과 상기 이동거리를 연산하여 상기 온도조절기와 상기 주편 사이의 이격거리를 산출하는 과정; 및 상기 산출된 값이 미리 설정된 설정 거리범위 이내가 되도록 상기 온도조절기를 이동시키는 과정을; 포함한다.

본 발명의 실시 예들에 따르면, 주편이 직선구간에서 곡선구간 또는 곡선구간에서 직선구간을 따라 이동하기 직전에 주편의 모서리 부분의 온도를 상승시킬 수 있다. 이에, 주편이 경로가 전환되는 구간을 통과할 때, 주편의 모서리 부분을 유연하게 만들어 인장력으로 인해 주편에 크랙이 발생하는 것을 억제하거나 방지할 수 있다.

또한, 주편의 중심부를 가압하는 가압부를 구비하여 주편의 중심부가 팽창하여 볼록하게 형성되는 것을 억제하거나 방지할 수 있다. 이에, 생산되는 주편의 품질이 향상되고, 불량발생률이 감소할 수 있다.

또한, 주편의 온도를 실시간으로 측정하면서 주편의 온도를 조절할 수 있다. 따라서, 주편의 온도를 설정 온도범위 내로 유지하기가 용이하고, 주편의 온도가 너무 낮아 주편이 유연성을 가지지 못해 크랙이 발생하거나 주편의 온도가 너무 높아 주편이 용융되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 주편과 온도조절기 사이의 이격거리를 항상 일정하게 유지하여 폭이 다른 다양한 주편들이 동일한 조건에서 온도가 조절될 수 있다. 따라서, 주편의 온도를 조절하기가 용이해질 수 있다. 이에, 주편과 온도조절기 사이가 너무 근접하여 주편이 용융되거나 주편과 온도조절기 사이가 너무 멀어 온도조절기에서 발생한 열이 주편에 제대로 전달되지 못하는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 주조장치의 구조를 개략적으로 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 주편 결함방지유닛을 나타내는 사시도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 주편 결함방지유닛을 나타내는 정면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 주편 결함방지유닛을 나타내는 정면도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 주조방법을 나타내는 플로우 차트.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 주편의 상측 모서리 부분 및 하측 모서리 부분의 온도변화를 나타내는 그래프.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 발명을 상세하게 설명하기 위해 도면은 과장될 수 있고, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 주조장치의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 주편 결함방지유닛을 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 주편 결함방지유닛을 나타내는 정면도이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 주편 결함방지유닛을 나타내는 정면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 에에 따른 주조장치는, 용강이 주입되는 주형(20), 상기 주형(20)의 하측에 위치하고 인발되는 주편(S)의 이동경로를 형성하는 복수의 이송롤러(31)를 구비하는 냉각대(30), 및 상기 주편(S)을 가압하면서 상기 주편(S)의 모서리 부분의 적어도 일부분의 온도를 조절하도록 이송롤러(31)들 사이에 배치되는 주편 결함방지유닛(100)을 포함한다.

주형(20)은 용강을 응고시켜 금소 제품의 외관을 결정하는 틀일 수 있다. 주형(20)은 구조적으로 마주보는 한 쌍의 면들이 개구된 형태로서, 상측에 배치된 턴디쉬(10)의 노즐(15)로부터 공급받은 용강이 수용되는 중공부를 형성한다. 주형의 벽면 내부에는 냉각수가 이동할 수 있는 냉각유로가 형성될 수 있다. 이에, 주형(20) 내로 공급된 용강이 냉각유로를 이동하는 냉각수에 열에너지를 빼앗겨 응고되면서 주편(S)이 생산될 수 있다.

냉각대(30)는 주형(20)의 하측에 배치된다. 냉각대(30)는 주형(20)의 하부로 인발되는 주편(S)의 이동경로를 형성하여 미응고된 주편(S)을 냉각시키면서 일련의 성형 작업을 수행하도록 연속적으로 배치되는 복수의 이송롤러(31)를 포함한다. 또한, 주편(S)을 신속하게 응고시키기 위해 주편(S)의 이동경로 일부에 분사노즐(32)을 구비하여 주편(S)의 상하면에 냉각수를 분사하는 동시에 주편(S)의 양측면에도 냉각수를 분사할 수 있다.

냉각대(30)가 형성하는 주편(S)의 이동경로는, 제1 직선구간(A), 곡선구간(B), 및 제2 직선구간(C)을 포함할 수 있다. 제1 직선구간(A)은 주형(20)의 하측에 배치되고 수직되는 방향으로 연장형성된다. 곡선구간(B)은 제1 직선구간(A)과 연결되고 굴곡을 가진다. 제2 직선구간(C)은 곡선구간(B)과 연결되고 제1 직선구간(A)과 연장되는 방향으로 연장형성된다. 따라서, 주편(S)은 제1 직선구간(A), 곡선구간(B), 및 제2 직선구간(C)을 거쳐 이동할 수 있다.

이때, 주편(S)이 제1 직선구간(A)에서 곡선구간(B)을 통과할 때, 또는 곡선구간(B)에서 제2 직선구간(C)을 통과할 때 주편에 결함이 발생할 수 있다. 즉, 주편이 이동방향이 전환되는 지점을 통과하면서 표면이 평평한 상태에서 구부러지거나 구부러진 상태에서 평평하게 펴지게 된다. 이에, 주편의 상부면 또는 하부면에 과도한 인장력이 발생하여 주편의 모서리 부분에 표면이 갈라지는 결함이 발생할 수 있다. 따라서, 주편 결함방지유닛(100)을 구비하여 주편(S)에 결함이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

주편 결함방지유닛(100)은 곡선구간(B)이 시작되기 직전 및 제2 직선구간(C)이 시작되기 직전의 지점에 각각 배치된다. 이에, 주편(S)이 구간이 변경되는 지점을 통과하기 전에 주편 결함방지유닛(100)이 주편(S)의 모서리 부분에 열에너지를 공급하여 주편(S)의 모서리 부분의 온도를 미리 설정된 설정 온도범위 이내로 상승시킬 수 있다. 즉, 주편의 모서리 부분의 온도를 국부적으로 조절할 수 있다. 따라서, 단단하게 응고되려는 주편(S)의 모서리 부분이 유연한 상태가 되기 때문에, 구부러지거나 펴질 때 주편(S)의 표면에 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

도 2 및 도 3을 참조하면 주편 결함방지유닛(100)은, 주편(S)의 이동경로 상에 위치하고 상기 주편(S)의 모서리 부분의 온도를 상승시키도록 상기 주편(S)의 양측에 각각 배치되는 복수의 온도조절기(111,112)를 구비하는 온도조절부(110), 및 상기 복수의 온도조절기(111,112) 사이에 위치하고 상기 주편(S)의 중심부를 가압하도록 상기 주편(S)의 상측 및 하측 중 적어도 어느 한 부분에 배치되는 가압부(120)를 포함한다.

또한, 주편 결함방지유닛(100)은, 상기 온도조절기(111,112)를 상기 주편(S)의 폭방향으로 이동시키도록 상기 온도조절기(111,112)와 연결되는 구동부(130), 및 상기 주편(S)의 온도 및 상기 주편(S)의 폭에 따라 상기 온도조절부(110) 및 상기 구동부(130)의 작동을 제어하는 제어부(140)를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 주편(S)은 전방에서 후방으로 이동할 수 있고, 폭방향은 주편의 이동방향과 교차하는 좌우방향일 수 있다.

온도조절부(110)는 주편(S)의 모서리 부분을 감싸도록 주편(S)의 폭방향으로 서로 이격된 한 쌍의 온도조절기(111,112)를 포함할 수 있다. 온도조절기(111,112)는 냉각대(30)를 따라 이동하는 주편(S)의 모서리 부분의 온도를 조절하기 위해 복수의 이송롤러(31) 사이에 배치된다. 이에, 주편(S)을 이송시키면서 주편(S)의 모서리 부분의 온도를 조절할 수 있다.

곡선구간(B)이 시작되기 직전의 지점에 배치되는 온도조절기(111,112)는 주편(S)의 하측 모서리를 감싸도록 'ㄴ'자 형태로 형성될 수 있고, 제2 직선구간(C)이 시작되기 직전의 지점에 배치되는 온도조절기(111,112)는 주편(S)의 상측 모서리를 감싸도록 'ㄱ'자 형태로 형성될 수 있다.

즉, 제1 직선구간(A)에서 곡선구간(B)으로 전환되는 지점을 통과하는 주편(S)의 경우 평평한 상태에서 구부러지면서 상부면은 길이가 짧아지고 하부면의 길이가 늘어난다. 이에, 하부면 모서리 부분이 늘어나게 되면서 인장력에 의해 크랙이 쉽게 발생될 수 있다. 곡선구간(B)에서 제2 직선구간(C)으로 전환되는 지점을 통과하는 주편(S)의 경우 구부러진 상태에서 평평하게 펴지면서 상부면의 길이가 늘어나고 하부면은 길이가 짧아질 수 있다. 이에, 상부면 모서리 부분이 늘어나게 되면서 인장력에 의해 크랙이 쉽게 발생된다.

따라서, 제1 직선구간(A)에서 곡선구간(B)으로 전환되기 직전에 주편(S)의 하측 모서리 부분의 온도를 상승시키고, 곡선구간(B)에서 제2 직선구간(C)으로 전환되기 직전에 주편(S)의 상측 모서리 부분의 온도를 상승시켜 주편의 상측 또는 하측 모서리 부분에 결함이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이에, 온도조절기(111,112)가 주편(S)의 온도가 상승될 필요가 있는 곳에만 열에너지를 공급하도록 배치되어 공간활용성을 향상시키고, 열에너지가 낭비되는 것을 방지할 수 있다.

이러한 온도조절기(111,112)는 내부에 유도코일을 구비하는 유도코일 가열기일 수 있다. 이에, 온도조절기(111,112) 내부의 유도코일로 전원을 공급하면 유도코일이 열을 발생시켜 주편(S)의 모서리 부분을 가열할 수 있다. 그러나 주편(S)의 모서리 부분의 온도를 상승시키는 방법은 이에 한정되지 않고 열선이나 버너 등 다양한 방법을 이용할 수 있다.

가압부(120)는 주편(S)의 폭방향으로 이격된 한 쌍의 온도조절기(111,112) 사이에 배치된다. 가압부(120)는 주편(S)의 이송방향을 따라 하나 이상이 일렬로 배치될 수 있다. 가압부(120)는 롤러 형태로 형성되어 일렬로 배치되는 하나 이상의 가압롤(121)과 가압롤(121)을 회전가능하게 지지해지주는 지지대(122)를 포함할 수 있다. 가압롤(121)은 주편(S) 중심부의 상부면 또는 하부면과 접촉하고, 이송롤러(31)에 비해 폭이 좁게 형성될 수 있다.

곡선구간(B)이 시작되기 직전의 지점에 배치되는 가압부(120)는 주편(S)의 하부면과 접촉하도록 주편(S)의 하측에 위치될 수 있고, 제2 직선구간(C)이 시작되기 직전의 지점에 배치되는 가압부(120)는 주편(S)의 상부면과 접촉하도록 주편(S)의 상측에 위치될 수 있다. 즉, 가압부(120)는 온도조절기(111,112)가 주편(S)을 감싸는 방향에 맞추어 구비될 수 있다.

이때, 가압부(120)의 위치에 대응하여 주편(S)의 상측 또는 하측에 이송롤러(31)가 배치될 수 있다. 이송롤러(31)는 폭은 한 쌍의 온도조절기(111,112)의 이격거리보다 크기 때문에, 온도조절기(111,112)들 사이에 배치될 수 없다. 따라서, 온도조절기(111,112)가 감싸지 않는 부분에 이송롤러(31)가 배치되어 가압부(120)와 이송롤러(31)가 주편(S)의 상측과 하측을 눌러줄 수 있다.

이에, 주편(S) 응고층 내부의 용융금속에 작용하는 철정력에 의해 주편(S) 중심부의 응고층이 볼록하게 부풀어오르려고 해도 가압부(120)가 주편(S)의 중심부를 눌러주어 주편(S)이 평평한 상태를 유지할 수 있다. 따라서, 주편(S)의 표면에 볼록해지는 결함이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 지지대(122)는 상하로 이동가능하게 설치될 수 있다. 이에, 주편(S)의 두께에 맞추어 가압롤(121)이 주편(S)의 중심부를 가압하도록 할 수 있다.

한편, 온도조절기(111,112)와 가압부(120)는 도 4와 같은 다른 구조를 가질 수 있다. 즉, 온도조절기(111,112)가 주편(S)의 측면을 전체를 감싸도록 'ㄷ'자 형태로 형성될 수 있고, 가압부(120)가 주편(S)의 상측과 하측에 모두 배치될 수 있다.

온도조절기(111,112)는, 주편(S)의 상측 모서리를 감싸도록 배치되는 제1 가열기(111a'), 및 주편(S)의 하측 모서리를 감싸도록 배치되는 제2 가열기(111b')를 포함할 수 있다. 이에, 주편(S)의 상측 모서리를 가열하는 경우 제1 가열기(111a')에만 전원을 공급하고, 주편(S)의 하측 모서리를 가열하는 경우 제2 가열기(111b')에만 전원을 공급하고, 주편(S)의 상하측 모서리 모두를 가열하는 경우 제1 가열기(111a') 제2 가열기(111b') 모두에 전원을 공급할 수 있다. 즉, 제1 가열기(111a')와 제2 가열기(111b')는 서로 독립적으로 또는 별도로 작동할 수 있다.

또한, 온도조절기(111,112)가 주편(S)의 측면을 감싸고 있기 때문에, 주편(S)이 이송경로부터 이탈되는 것을 방지하여 주편(S)을 안정적으로 이송시킬 수 있다. 또한, 곡선구간(B) 직전의 지점 및 제2 직선구간(C) 직전의 지점에 상관없이 온도조절기(111,112)의 설치되는 방향을 고려하지 않을 수 있다. 따라서, 주조장치의 구조가 단순해지고, 주조장치의 유지보수가 용이해질 수 있다. 또한, 주편(S)의 상측 및 하측에 배치된 가압부(120)는 주편(S)의 중심부를 가압하여 주편(S)의 중심부가 부풀어오르는 것을 방지할 수 있다. 그러나, 온도조절기(111,112)의 구조와 형상은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

구동부(130)는 온도조절기(111,112)가 구비되는 만큼 구비되어 각각의 온도조절기(111,112)에 연결된다. 구동부(130)는 실린더일 수 있고, 온도조절기(111,112)를 주편(S)의 폭방향을 따라 좌우로 이동시킬 수 있다. 이에, 구동부(130)의 작동을 제어하면, 주편(S)의 측면과 온도조절기(111,112)의 이격거리를 조절할 수 있다. 따라서, 주편(S)이 다양한 폭으로 생산되어도 온도조절기(111,112)와 주편(S)의 측면 사이의 이격거리를 항상 일정하게 유지시켜줄 수 있다. 그러나 구동부(130)가 온도조절기(111,112)를 이동시키는 방법은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

또한, 온도조절기(111,112)를 상하로 이동시키는 보조 구동부(미도시)가 구비될 수도 있다. 이에, 주편(S)의 두께가 변하여도 온도조절기(111,112)의 상부면 또는 하부면과 온도조절기(111,112) 사이의 이격거리를 항상 일정하게 유지시킬 수 있다. 이처럼, 온도조절기(111,112)와 주편(S) 사이의 이격거리가 일정하게 유지되면 주편(S)의 모서리 부분을 항상 동일한 조건에서 가열하기 때문에, 주편(S)의 모서리 부분의 온도를 제어하는 것이 용이해질 수 있다.

제어부(140)는 주편(S)의 온도 및 온도조절기(111,112)의 이동거리에 따라 온도조절부(110) 및 구동부(130)의 작동을 제어하는 역할을 한다. 따라서, 제어부(140)는 주편(S)의 온도를 측정하는 온도 측정기(156) 및 온도조절기(111,112)의 이동거리를 측정하는 이동거리 측정기(157)와 연결되어 주편(S)의 온도 정보 및 온도조절기(111,112)의 이동거리 정보를 송수신할 수 있다. 또한, 제어부(140)는 주편(S)과 자신의 사이의 간격을 측정하는 간격 측정기(155)와 연결될 수 있다. 이때, 온도조절기(111,112)를 기준으로 주편(S)이 유입되는 부분은 전방일 수 있고, 주편(S)이 통과하는 부분은 후방일 수 있다.

온도 측정기(157)는 온도조절부(110)의 후방에 위치하고 주편(S)의 상측 및 하측 중 적어도 어느 한 부분에 배치된다. 즉, 온도 측정기(157)는 온도조절기(111,112)를 통과한 주편(S)의 상측 또는 하측의 모서리 부분의 온도를 측정할 수 있다. 이에, 온도조절기(111,112)로 가열된 주편(S)의 모서리 부분의 온도가 설정 온도범위 이내로 가열되었는지 아닌지를 온도 측정기(156)를 통해 실시간으로 모니터링할 수 있다.

이러한 온도 측정기(156)는 주편(S)의 모서리 부분의 온도를 측정할 수 있도록 한 쌍이 구비되어 주편(S)의 폭방향으로 서로 이격되어 배치될 수 있다. 온도조절기(111,112)가 주편(S)의 상측 모서리의 온도를 조절하는 경우 온도 측정기(156)는 주편(S)의 상측에 배치되고, 온도조절기(111,112)가 주편(S)의 하측 모서리의 온도를 조절하는 경우 온도 측정기(156)는 주편(S)의 하측에 배치된다. 또한, 한 쌍의 온도 측정기(156)는 주편(S)의 폭에 따라 달라지는 주편(S)의 모서리 위치에 대응하여 주편(S)의 모서리 부분의 온도를 측정할 수 있도록 서로 이격된 길이가 조절될 수 있다. 그러나 온도 측정기(156)의 구비되는 개수는 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

간격 측정기(155)는 주편(S)의 측면에 배치되고, 폭방향으로 주편(S)과 자신의 간격을 측정한다. 또한, 간격 측정기(155)는 온도조절기(111,112)의 전방에 배치되어 온도조절기(111,112)를 통과하기 전의 주편(S)과 자신의 간격을 측정한다. 예를 들어, 간격 측정기(155)는 레이저 센서일 수 있다. 이에, 간격 측정기(155)는 주편(S)의 측면으로 레이저빔을 발진시켜 되돌아오는 시간을 측정하여 자신과 주편(S) 사이의 간격을 산출할 수 있다. 간격 측정기(155)는 한 쌍이 구비되어 주편(S)의 양측에서 자신과 주편(S) 사이의 간격을 각각 측정할 수 있다.

따라서, 간격 측정기(155)와 주편(S) 사이의 간격이 커지면 주편(S)의 폭이 짧아지고, 간격 측정기(155)와 주편(S) 사이의 간격이 짧아지면 주편(S)의 폭이 길어진 것을 알 수 있다. 그러나 간격 측정기(155)의 배치되는 위치, 간격을 측정하는 방법, 및 구비되는 개수는 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

이동거리 측정기(157)는 구동부(130)에 설치될 수 있고, 온도조절기(111,112)의 폭방향 이동거리를 측정할 수 있다. 예를 들어, 이동거리 측정기(157)는 온도조절기(111,112)를 이동시키는 구동부(130)의 로드가 이동하는 거리를 측정하여 온도조절기(111,112)의 이동거리를 간접적으로 측정할 수 있다. 이동거리 측정기(157)는 간격 측정기(157)와 주편(S)의 이동방향을 기준으로 동일선상에 배치하여 이동거리 측정기(157)에서 측정된 측정값과 간격 측정기(155)에서 측정된 측정값을 용이하게 연산할 수 있다.

즉, 간격 측정기(155)에서 측정된 값에서 이동거리 측정기(157)에서 측정된 값을 빼고, 기계적인 옵셋량을 더해주면 온도조절기(111,112)와 주편(S) 사이의 이격거리를 산출할 수 있다. 이에, 산출된 값이 미리 설정된 설정 거리범위를 벗어났는지 실시간으로 모니터링할 수 있다. 그러나 이동거리 측정기(157)의 설치되는 위치 및 온도조절기(111,112)의 이동거리를 확인하는 방법은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

제어부(140)는, 온도 측정기(156)와 연결되는 제1 송수신기, 측정된 온도값이 미리 설정된 설정 온도범위 이내인지 판단하는 판단기, 및 판단기의 판단에 따라 상기 온도조절부의 작동을 제어하는 제1 제어기를 포함한다. 또한, 제어부(140)는, 길이 측정기(155) 및 상기 위치 측정기(157)와 연결되는 제2 송수신기, 주편(S)의 폭에 맞추어 상기 온도조절기(111,112)가 주편(S)과 미리 설정된 거리만큼 이격되도록 구동부(130)를 제어하는 제2 제어기를 포함한다.

제1 송수신기는 온도 측정기(156)와 연결되어 온도 측정기(156)가 측정한 주편(S)의 모서리 부분의 온도 정보를 송수신하는 역할을 한다. 이에, 제1 송수신기를 통해 주편(S)의 온도 정보를 실시간으로 수집할 수 있다.

판단기는 제1 송수신기와 연결되어 주편(S)의 모서리 부분의 온도와 미리 설정된 설정 온도범위를 비교하는 역할을 한다. 이때, 설정 온도범위는 주편(S)의 강종에 따라 달라질 수 있는데, 설정 범위온도는 주편(S)의 취화온도와 용융온도 사이에서 결정될 수 있다. 즉, 설정 범위온도는 주편(S)의 취화온도보다 높고 용융온도보다는 낮다.

주편(S)의 온도가 취화온도 미만인 경우, 주편(S)이 단단한 상태를 유지하여 구부러지거나 펴질 때 주편(S)의 표면에 크랙이 발생할 수 있다. 또한, 주편(S)의 온도가 용융온도 이상인 경우, 주편(S)이 녹아 주편이 찢어지는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 주편(S)이 유연성을 가지면서 녹지 않도록 주편(S)의 모서리 부분의 온도가 설정 온도범위 이내인지 판단할 필요가 있다.

제1 제어기는 판단기와 연결되어 판단기의 판단에 따라 온도조절기(111,112)의 작동을 제어하는 역할을 한다. 즉, 판단기가 주편(S)의 온도가 온도 설정범위 이내라고 판단하면 제1 제어기는 온도조절기(111,112)의 주편(S) 가열온도를 변경하지 않는다. 판단기가 주편(S)의 온도가 온도 설정범위보다 낮다고 판단하는 경우, 제1 제어기는 온도조절기(111,112)의 주편(S) 가열온도를 상승시켜 주편(S)의 온도가 온도 설정범위 내로 조절되도록 제어할 수 있다. 한편, 판단기가 주편(S)의 온도가 온도 설정범위보다 높다고 판단하는 경우, 제1 제어기는 온도조절기(111,112)의 주편(S) 가열온도를 낮추어 주편(S)의 온도가 주편(S)의 온도 설정범위 내로 조절되도록 제어할 수 있다.

따라서, 주편(S)의 모서리 부분의 온도가 항상 설정 온도범위 이내로 조절될 수 있다. 이에, 주편(S)이 용융되는 것을 방지하면서 주편(S)의 표면에 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 주편(S)을 유연한 상태로 만들 수 있다.

제2 송수신기는 간격 측정기(155) 및 이동거리 측정기(157)와 연결된다. 이에, 제2 송수신기를 통해 간격 측정기(155)와 주편(S)의 간격 정보와 온도조절기(111,112)의 이동거리 정보를 실시간으로 수집할 수 있다.

제2 제어기는 제2 송수신기와 연결되어 구동부(130)의 작동을 제어하는 역할을 한다. 이에, 제2 제어기는 주편(S)의 폭이 달라져도 온도조절기(111,112)의 위치를 확인한 후 온도조절기(111,112)가 주편(S)의 측면과 일정한 거리로 이격되도록 제어할 수 있다. 따라서, 온도조절기(111,112)를 통한 주편(S)의 가열조건이 항상 동일해질 수 있기 때문에, 주편(S)의 온도를 제어하기가 더욱 용이해질 수 있다.

이때, 간격 측정기(155)에서 측정된 측정값과 이동거리 측정기(157)에서 측정된 측정값을 연산하여 온도조절기(111,112)와 주편(S)의 사이의 이격거리를 측정하는 연산기가 구비될 수 있다. 설정 거리값은 주편(S)의 강종에 따라 달라질 수 있는데, 온도조절기(111,112)가 주편(S)을 안정적으로 가열하기 위한 거리범위일 수 있다. 즉, 온도조절기(111,112)와 주편(S) 사이의 이격거리가 너무 가까우면 온도조절기(111,112)가 주편(S)과 접촉하여 파손되거나 주편(S)이 용융되는 문제가 발생할 수 있다. 반대로, 온도조절기(111,112)와 주편(S) 사이의 이격거리가 너무 멀면 온도조절기(111,112)가 주편(S)의 온도를 조절하지 못할 수 있다.

따라서, 연산부의 연산값과 설정 거리범위를 비교한 후, 연산값이 설정 거리범위 내에 있도록 온도조절기(111,112)를 이동시킬 수 있다. 따라 제2 제어기가 온도조절기(111,112)와 주편(S)의 이격거리를 일정하게 유지시켜줄 수 있다.

이처럼, 주편(S)이 제1 직선구간(A)에서 곡선구간(B) 또는 곡선구간(B)에서 제2 직선구간(C)을 따라 이동하기 직전에 온도조절부(110)를 이용하여 주편(S)의 모서리 부분의 온도를 상승시킬 수 있다. 이에, 주편(S)이 경로가 전환되는 구간을 통과할 때, 주편(S)의 모서리 부분을 유연하게 만들어 인장력으로 인해 주편(S)에 크랙이 발생하는 것을 억제하거나 방지할 수 있다. 또한, 주편(S)의 중심부를 가압하는 가압부(120)를 구비하여 주편(S)의 중심부가 팽창하여 볼록하게 형성되는 것을 억제하거나 방지할 수 있다. 이에, 생산되는 주편(S)의 품질이 향상되고, 불량발생률이 감소할 수 있다.

또한, 주편(S)의 온도를 실시간으로 측정하면서 주편(S)의 온도를 조절할 수 있다. 따라서, 주편(S)의 온도를 설정 온도범위 내로 유지하기가 용이하고, 주편(S)의 온도가 너무 낮아 주편(S)이 유연성을 가지지 못해 주편(S)에 크랙이 발생하거나 주편(S)의 온도가 너무 높아 주편이 용융되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 주편(S)과 온도조절기(111,112) 사이의 이격거리를 항상 일정하게 유지하여 폭이 다른 다양한 주편들이 동일한 조건에서 온도가 조절될 수 있다. 따라서, 주편(S)의 온도를 조절하기가 용이해질 수 있다. 이에, 주편(S)과 온도조절기(111,112) 사이가 너무 근접하여 주편(S)이 용융되거나 주편(S)과 온도조절기(111,112) 사이가 너무 멀어 온도조절기(111,112)에서 발생한 열이 주편(S)에 제대로 전달되지 못하는 것을 방지할 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 주조방법을 나타내는 플로우 차트이고, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 주편의 상부면 및 하부면의 온도변화를 나타내는 그래프이다.

하기에서는 본 발명의 실시 예에 따른 주조방법에 대해 설명하기로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 주조방법은, 용강을 주형에 주입하여 주편을 인발하는 과정, 이동경로를 따라 이동하는 주편의 모서리 부분의 온도를 복수의 위치에서 조절하는 과정, 및 온도가 조절되는 영역의 주편 중심부를 가압하는 과정을 포함하고, 상기 주편의 모서리 부분의 온도를 조절하기 전, 조절하는 중, 또는 조절한 후, 중 적어도 어느 한 시기에, 상기 주편의 모서리 부분의 온도를 조절하는 온도조절기와 상기 주편의 이격거리를 조절하는 과정을 더 포함할 수 있다.

도 5를 참조하면, 온도조절기와 주편의 이격거리를 조절하는 과정은, 간격을 측정하는 간격 측정기와 주편 사이의 간격을 측정하는 과정(S110), 상기 온도조절기의 이동거리를 측정하는 과정(S120), 상기 간격과 상기 이동거리를 연산하여 상기 온도조절기와 상기 주편 사이의 이격거리를 산출하는 과정(S130), 상기 산출된 값이 미리 설정된 설정 거리범위 이내인지 확인하는 과정(S140), 및 상기 산출된 값이 설정 거리범위를 벗어나면 상기 온도조절기를 이동시키는 과정(S150)을 포함한다.

우선, 주형(20)으로 공급된 용강이 하측으로 인발되면서 냉각대(30)의 이송롤러(31)를 따라 이송된다. 냉각대(30)가 형성하는 주편(S)의 이송경로는 제1 직선구간(A), 곡선구간(B), 및 제2 직선구간(C)을 포함할 수 있다. 이때, 제1 직선구간(A)에서 곡선구간(B)으로 전환되기 직전의 지점 및 곡선구간(B)에서 제2 직선구간(C)으로 전환되기 직전의 지점에 주편 결함방지유닛(100)이 설치될 수 있다.

그 다음, 주편(S)이 주편 결함방지유닛(100)이 배치된 곳에 도달하기 전에 주편 결함방지유닛(100)의 온도조절기(111,112)를 이동시킬 수 있다. 즉, 한 쌍의 온도조절기(111,112)의 이격거리가 주편(S)의 폭보다 짧은 경우, 이동하는 주편(S)이 온도조절기(111,112)와 충돌할 수 있다. 따라서, 주편(S)과 온도조절기(111,112)가 충돌하는 것을 방지하기 위해 주편(S)이 냉각대(30)를 따라 이동하기 전에 한 쌍의 온도조절기(111,112)의 이격거리를 조절할 수 있다.

예를 들어, 주편(S)은 주형(20)의 폭에 맞추어 인발된다. 따라서, 주형(20)의 폭 정보(또는, 주편의 초기 폭 정보)를 미리 측정한 후, 한 쌍의 온도조절기(111,112)의 이격거리가 주형(20)의 폭보다 커지도록 온도조절기(111,112)를 이동시킬 수 있다.

그 다음, 주편(S)이 이송롤러(31)따라 이동하다가 주편 결함방지유닛(100)이 배치된 곳에 도달하면 가장 먼저 간격 측정기(155)가 주편(S)과 자신의 간격을 측정한다. 그리고, 구동부(130)를 제어하여 온도조절기(111,112)가 주편(S)과 일정한 거리로 이격되도록 온도조절기(111,112)를 이동시킬 수 있다.

그 다음, 이동거리 측정기(157)를 이용하여 온도조절기(111,112)의 폭방향 이동거리를 측정한다. 이동거리 측정기(157)에서 측정된 값은 간격 측정기(155)에서 측정된 값과 연산되어 온도조절기(111,112)와 주편(S) 사이의 이격거리를 산출할 수 있다. 예를 들어, 간격 측정기(155)에서 측정된 값에서 이동거리 측정기(157)에서 측정된 값을 뺀 후 기계적 옵셋값을 더해주면 온도조절기(111,112)와 주편(S) 사이의 이격거리를 산출할 수 있다.

그 다음, 산출된 값이 미리 설정된 설정 거리범위 이내인지 확인할 수 있다. 주편(S)과 온도조절기(111,112) 사이의 이격거리 값이 설정 거리범위보다 크면, 온도조절기(111,112)의 위치를 조절하여 온도조절기(111,112)를 주편(S)에 근접시킬 수 있다. 반대로, 주편(S)과 온도조절기(111,112) 사이의 이격거리 값이 설정 거리범위보다 작으면, 온도조절기(111,112)의 위치를 조절하여 온도조절기(111,112)를 주편(S)으부터 원거리로 이동시킬 수 있다.

이에, 주편(S)의 폭이 달라져도 온도조절기(111,112)의 위치를 확인한 후 온도조절기(111,112)가 주편(S)의 측면과 일정한 거리로 이격되도록 제어할 수 있다. 따라서, 온도조절기(111,112)를 통한 주편(S)의 가열조건이 항상 동일해질 수 있기 때문에, 주편(S)의 온도를 제어하기가 더욱 용이해질 수 있다. 설정 거리값은 주편(S)의 강종에 따라 달라질 수 있는데, 온도조절기(111,112)가 주편(S)을 안정적으로 가열하기 위한 거리범위일 수 있다.

그 다음, 이동경로를 따라 이동하는 주편의 모서리 부분의 온도를 복수의 위치에서 조절하는 과정, 및 온도가 조절되는 영역의 주편의 중심부를 가압하는 과정을 수행할 수 있는데, 주편의 모서리 부분의 온도를 조절하는 과정을 수행하기 전에 주편의 중심부를 가압하는 과정이 수행될 수도 있고, 두 과정이 동시에 수행될 수도 있으며, 주편의 중심부를 가압한 후 주편의 모서리 부분의 온도를 조절하는 과정이 수행될 수도 있다.

도 5를 참조하면, 주편의 모서리 부분의 온도를 조절하는 과정은, 상기 주편의 모서리 부분을 가열하는 과정(S210), 가열된 주편의 모서리 부분의 온도를 측정하는 과정(S220), 측정된 온도값이 미리 설정된 설정 온도범위 이내인지 확인하는 과정(S230), 및 상기 측정된 온도값이 상기 설정 온도범위를 벗어나면 상기 주편의 온도를 조절하는 과정을 포함한다.

온도조절기(111,112)가 주편(S)과 일정한 거리로 이격된 상태를 유지하게 되면, 온도조절기(111,112)를 이용하여 주편(S)의 모서리 부분의 온도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 주편(S)의 모서리 부분을 가열하여 주편(S)의 모서리 부분의 온도를 상승시킬 수 있다.

제1 직선구간(A)에서 곡선구간(B)으로 전환되는 지점을 통과하는 주편(S)의 경우 평평한 상태에서 구부러지면서 상부면은 길이가 짧아지고 하부면의 길이가 늘어난다. 이에, 하부면 모서리 부분이 늘어나게 되면서 인장력에 의해 크랙이 쉽게 발생될 수 있다. 곡선구간(B)에서 제2 직선구간(C)으로 전환되는 지점을 통과하는 주편(S)의 경우 구부러진 상태에서 평평하게 펴지면서 상부면의 길이가 늘어나고 하부면은 길이가 짧아질 수 있다. 이에, 상부면 모서리 부분이 늘어나게 되면서 인장력에 의해 크랙이 쉽게 발생된다.

따라서, 제1 직선구간(A)에서 곡선구간(B)으로 전환되기 직전에 주편(S)의 하측 모서리 부분의 온도를 상승시키고, 곡선구간(B)에서 제2 직선구간(C)으로 전환되기 직전에 주편(S)의 상측 모서리 부분의 온도를 상승시켜 주편의 상측 또는 하측 모서리 부분에 결함이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

그 다음, 온도조절기(111,112)를 통과한 주편(S)의 모서리 부분의 온도를 온도 측정기(156)를 이용하여 측정할 수 있다. 그 다음, 측정된 온도값이 미리 설정된 설정 온도범위 이내인지 확인할 수 있다. 설정 온도범위는 주편(S)의 강종에 따라 달라질 수 있는데, 설정 범위온도는 주편(S)의 취화온도와 용융온도 사이에서 결정될 수 있다. 즉, 설정 범위온도는 주편(S)의 취화온도 이상 용융온도 미만인 이다.

더욱 상세하게는 설정 범위온도의 상한선은 용융온도에서 섭씨 50도 또는 100도를 뺀 온도일 수 있다. 즉, 주편(S)의 모서리 부분이 용융온도에 근접하게 가열되면 주편(S)의 중심부 온도가 상승하여 용융온도를 초과할 수 있다. 이에, 주편(S)의 중심부가 용융되어 찢어지는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 주편(S)의 중심부의 온도 상승을 고려하여 주편(S)의 모서리 부분의 온도를 용융온도다 훨씬 낮게 가열할 수 있다. 그러나, 설정 온도범위는 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

주편(S)의 온도가 취화온도 이하인 경우, 주편(S)이 단단한 상태를 유지하여 구부러지거나 펴질 때 주편(S)의 표면에 크랙이 발생할 수 있다. 또한, 주편(S)의 온도가 용융온도 이상인 경우, 주편(S)이 녹아 주편이 찢어지는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 주편(S)이 유연성을 가지면서 녹지 않도록 주편(S)의 모서리 부분의 온도가 설정 온도범위 이내인지 판단할 필요가 있다.

측정된 주편(S)의 온도가 온도 설정범위 이내이면 온도조절기(111,112)의 주편(S) 가열온도를 변경하지 않는다. 측정된 주편(S)의 온도가 온도 설정범위보다 낮은 경우, 온도조절기(111,112)의 주편(S) 가열온도를 상승시켜 주편(S)의 온도가 온도 설정범위 내로 조절되도록 제어할 수 있다. 한편, 주편(S)의 온도가 온도 설정범위보다 높은 경우, 온도조절기(111,112)의 주편(S) 가열온도를 낮추어 주편(S)의 온도가 주편(S)의 온도 설정범위 내로 조절되도록 제어할 수 있다.

따라서, 주편(S)의 모서리 부분의 온도가 항상 설정 온도범위 이내로 조절될 수 있다. 이에, 주편(S)이 용융되는 것을 방지하면서 주편(S)의 표면에 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 주편(S)을 유연한 상태로 만들 수 있다.

도 6과 같이 본 발명의 실시 예에 따라 이동하는 주편(S)의 상측 모서리 부분의 온도와 하측 모서리 부분의 온도를 각각 측정하였다. 즉, 도 6의 (a)는 주편(S)의 이동에 따른 주편(S)의 하측 모서리 부분의 온도변화를 나타내는 그래프이고, 도 6의 (b)는 주편(S)의 이동에 따른 주편(S)의 상측 모서리 부분의 온도변화를 나타내는 그래프이다.

도 6의 (a)를 참조하면, 제1 직선구간(A)에서 곡선구간으로 전환되기 직전에 주편(S)의 하측 모서리 부분의 온도가 온도조절기(111,112)에 의해 취화온도 이상 용융온도 미만으로 상승된 것을 볼 수 있다. 이에, 주편(S)이 평평한 상태에서 곡선구간(B)을 지나 구부러질 때, 주편(S)의 하측 모서리가 유연한 상태가 되어 인장력에 의해 결함이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

도 6의 (b)를 참조하면, 곡선구간에서 제2 직선구간으로 전환되기 직전에 주편(S)의 상측 모서리 부분의 온도가 온도조절기(111,112)에 의해 취화온도 이상 용융온도 미만으로 상승된 것을 볼 수 있다. 이에, 주편(S)이 구부러진 상태에서 제2 직선구간(C)을 지나 평평하게 펴질 때, 주편(S)의 상측 모서리가 유연한 상태가 되어 인장력에 의해 결함이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

이때, 주편(S) 응고층 내부의 용융금속에 작용하는 철정력에 의해 주편(S) 중심부의 응고층이 볼록하게 부풀어오르려고 해도 가압부(120)가 주편(S)의 중심부를 눌러주어 주편(S)이 평평한 상태를 유지할 수 있다. 따라서, 주편(S)의 표면에 볼록해지는 결함이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

이처럼, 주편(S)이 제1 직선구간(A)에서 곡선구간(B) 또는 곡선구간(B)에서 제2 직선구간(C)을 따라 이동하기 직전에 온도조절부(110)를 이용하여 주편(S)의 모서리 부분의 온도를 상승시킬 수 있다. 이에, 주편(S)이 경로가 전환되는 구간을 통과할 때, 주편(S)의 모서리 부분을 유연하게 만들어 인장력으로 인해 주편(S)에 크랙이 발생하는 것을 억제하거나 방지할 수 있다. 또한, 주편(S)의 중심부를 가압하는 가압부(120)를 구비하여 주편(S)의 중심부가 팽창하여 볼록하게 형성되는 것을 억제하거나 방지할 수 있다. 이에, 생산되는 주편(S)의 품질이 향상되고, 불량발생률이 감소할 수 있다.

또한, 주편(S)의 온도를 실시간으로 측정하면서 주편(S)의 온도를 조절할 수 있다. 따라서, 주편(S)의 온도를 설정 온도범위 내로 유지하기가 용이하고, 주편(S)의 온도가 너무 낮아 주편(S)이 유연성을 가지지 못해 주편(S)에 크랙이 발생하거나 주편(S)의 온도가 너무 높아 주편이 용융되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 주편(S)과 온도조절기(111,112) 사이의 이격거리를 항상 일정하게 유지하여 폭이 다른 다양한 주편들이 동일한 조건에서 온도가 조절될 수 있다. 따라서, 주편(S)의 온도를 조절하기가 용이해질 수 있다. 이에, 주편(S)과 온도조절기(111,112) 사이가 너무 근접하여 주편(S)이 용융되거나 주편(S)과 온도조절기(111,112) 사이가 너무 멀어 온도조절기(111,112)에서 발생한 열이 주편(S)에 제대로 전달되지 못하는 것을 방지할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 아래에 기재될 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100: 주편 결함방지유닛 110: 온도조절부
120: 가압부 130: 구동부
140: 제어부 155: 길이 측정기
156: 온도 측정기 157: 위치 측정기

Claims (19)

1. 주편의 이동경로 상에 위치하고, 상기 주편의 모서리 부분의 온도를 상승시키도록 상기 주편의 양측에 각각 배치되는 복수의 온도조절기를 구비하는 온도조절부; 및
   상기 복수의 온도조절기 사이에 위치하고, 상기 주편의 중심부를 가압하도록 상기 주편의 상측 및 하측 중 적어도 어느 한 부분에 배치되는 가압부를; 포함하는 주편 결함방지유닛.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 온도조절기를 상기 주편의 폭방향으로 이동시키도록 상기 온도조절기와 연결되는 구동부를 더 포함하는 주편 결함방지유닛.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 주편의 온도 및 상기 온도조절기의 이동거리에 따라 상기 온도조절부 및 상기 구동부의 작동을 제어하는 제어부를 더 포함하는 주편 결함방지유닛.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 주편의 상측 및 하측 중 적어도 어느 한 부분에 배치되고, 상기 주편의 온도를 측정하는 온도 측정기를 포함하는 주편 결함방지유닛.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 온도 측정기와 연결되는 제1 송수신기, 상기 측정된 온도값이 미리 설정된 설정 온도범위 이내인지 판단하는 판단기, 및 상기 판단기의 판단에 따라 상기 온도조절부의 작동을 제어하는 제1 제어기를 포함하는 주편 결함방지유닛.
6. 청구항 3 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 주편의 측면에 배치되고 상기 주편과의 간격을 측정하는 간격 측정기, 및 상기 온도조절기의 폭방향 이동거리를 측정하는 이동거리 측정기를 포함하는 주편 결함방지유닛.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 이동거리 측정기 및 상기 간격 측정기와 연결되는 제2 송수신기, 상기 온도조절기가 상기 주편과 미리 설정된 거리만큼 이격되도록 상기 구동부를 제어하는 제2 제어기를 포함하는 주편 결함방지유닛.
8. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 가압부는 가압롤을 포함하고,
   상기 온도조절기는, 열선, 유도코일 가열기, 및 버너 중 적어도 어느 하나를 포함하는 주편 결함방지유닛.
9. 용강이 주입되는 주형;
   상기 주형의 하측에 위치하고, 인발되는 주편의 이동경로를 형성하는 복수의 이송롤러를 구비하는 냉각대; 및
   상기 주편을 가압하고, 상기 주편의 모서리의 적어도 일부분의 온도를 조절하도록 이송롤러들 사이에 배치되는 주편 결함방지유닛을; 포함하는 주조장치.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 이동경로는 제1 직선구간, 곡선구간, 및 제2 직선구간을 포함하고, 상기 주편 결함방지유닛은 상기 곡선구간이 시작되기 직전 및 상기 제2 직선구간이 시작되기 직전의 지점에 각각 배치되는 주조장치.
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 곡선구간이 시작되기 직전의 지점에 배치되는 주편 결함방지유닛은 적어도 일부분이 상기 주편의 하측 모서리를 감싸도록 형성되고,
    상기 제2 직선구간이 시작되기 직전의 지점에 배치되는 주편 결함방지유닛은 적어도 일부분이 상기 주편의 상측 모서리를 감싸도록 형성되는 주조장치.
12. 청구항 9 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 주편 결함방지유닛은, 상기 주편의 모서리 부분의 온도를 상승시키도록 상기 주편의 양측에 각각 배치되는 복수의 온도조절기를 구비하는 온도조절부, 및 상기 복수의 온도조절기 사이에 위치하고 상기 주편의 중심부를 가압하도록 상기 주편의 상측 및 하측 중 적어도 어느 한 부분에 배치되는 가압부를 포함하는 주조장치.
13. 청구항 12에 있어서,
    상기 주편 결함방지유닛은 적어도 일부분이 상기 주편의 측면을 감싸도록 형성되고,
    상기 온도조절기는, 상기 주편의 상측 모서리를 감싸도록 배치되는 제1 가열기, 및 상기 주편의 하측 모서리를 감싸도록 배치되는 제2 가열기를 포함하는 주조장치.
14. 용강을 주형에 주입하여 주편을 인발하는 과정;
    이동경로를 따라 이동하는 주편의 모서리 부분의 온도를 복수의 위치에서 조절하는 과정;
    온도가 조절되는 영역의 주편 중심부를 가압하는 과정을; 포함하는 주조방법.
15. 청구항 14에 있어서,
    상기 이동경로는 제1 직선구간, 곡선구간, 및 제2 직선구간을 포함하고, 상기 곡선구간이 시작되기 직전 및 상기 제2 직선구간이 시작되기 직전의 지점에서 상기 주편의 모서리 부분의 온도를 국부적으로 조절하는 주조방법.
16. 청구항 14에 있어서,
    상기 주편의 모서리 부분의 온도를 조절하는 과정은,
    상기 주편의 모서리 부분을 가열하는 과정;
    가열된 주편의 모서리 부분의 온도를 측정하는 과정;
    측정된 온도값이 미리 설정된 설정 온도범위 이내인지 확인하는 과정; 및
    상기 측정된 온도값이 상기 설정 온도범위를 벗어나면 상기 주편의 온도를 조절하는 과정을; 포함하는 주조방법.
17. 청구항 16에 있어서,
    상기 설정 온도범위는, 상기 주편의 취화온도 이상 상기 주편의 용융온도 미만인 주조방법.
18. 청구항 14 내지 청구항 17 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 주편의 모서리 부분의 온도를 조절하기 전, 조절하는 중, 조절한 후 중 어느 적어도 어느 한 시기에, 상기 주편의 모서리 부분의 온도를 조절하는 온도조절기와 상기 주편의 이격거리를 조절하는 과정을 더 포함하는 주조방법.
19. 청구항 18에 있어서,
    상기 온도조절기와 상기 주편의 이격거리를 조절하는 과정은,
    간격을 측정하는 간격 측정기와 상기 주편 사이의 간격을 측정하는 과정;
    상기 온도조절기의 이동거리를 측정하는 과정;
    상기 간격과 상기 이동거리를 연산하여 상기 온도조절기와 상기 주편 사이의 이격거리를 산출하는 과정;
    상기 산출된 값이 미리 설정된 설정 거리범위 이내인지 확인하는 과정; 및
    상기 산출된 값이 설정 거리범위를 벗어나면 상기 온도조절기를 이동시키는 과정을; 포함하는 주조방법.

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