KR101938568B1

KR101938568B1 - 용강 포집 장치

Info

Publication number: KR101938568B1
Application number: KR1020170150891A
Authority: KR
Inventors: 김수동
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2017-11-13
Filing date: 2017-11-13
Publication date: 2019-01-15

Abstract

본 발명의 용강 포집 장치가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 턴디쉬에 설치되어 누출되는 용강을 포집하는 용강 포집 장치에 있어서, 상기 턴디쉬에 설치되는 지지부, 상기 지지부에 설치되어 회전 이동되는 암, 상기 지지부에 설치되어 상기 암을 구동시키는 암 구동부, 상기 암에 설치되어 이동되는 하우징, 상기 암과 하우징 사이에 설치되어 상기 하우징을 구동시키는 하우징 구동부 및 상기 하우징에 설치되어 누출되는 용강을 포집하는 포집부를 포함하는 용강 포집 장치가 제공될 수 있다.

Description

용강 포집 장치{APPARATUS FOR COLLECTING OF MOLTEN STEEL}

본 발명은 용강 포집 장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 턴디쉬를 통해 용강 주입 후 누설되는 용강을 포집하는 용강 포집 장치에 관한 것이다.

일반적으로 연속주조 장치에 사용되는 턴디쉬는 그 바닥에 형성된 용강 배출구를 통해 침지노즐을 따라 용강을 몰드로 배출시키는 역할을 수행하며, 침지노즐을 통해 몰드로 주입되는 용강량을 제어하는 방식에 따라 슬라이딩 게이트 주조 방식과 스토퍼 주조 방식으로 구분된다.

슬라이딩 게이트 주조 방식은 턴디쉬 바닥 하면에 침지노즐을 결합하여 슬라이딩 게이트를 개폐하여 용강을 주입하고 차단하는 방식이며, 스토퍼 주조 방식은 턴디쉬 탕 내에서 바닥을 관통하여 침지노즐을 삽입하여 축조하고 상기의 침지노즐 주입구를 스토퍼로 개폐하여 용강을 주입하는 방식이다.

슬라이딩 게이트 주조 방식은 침지노즐을 결합하는 슬라이딩 게이트를 닫으면 침지노즐에서 용강이 누출되는 누강 현상이 발생하지 않는 장점이 있지만 슬라이딩 게이트 내에서 용강이 일측으로 치우쳐 이동할 경우 주형에 공급된 용강 탕면에 파동을 발생시켜 주편에 결함을 일으키는 단점이 있다.

반면, 스토퍼 주조 방식은 슬라이딩 게이트 내에서 용강이 일측으로 치우쳐 이동하는 현상을 방지할 수 있으나, 스토퍼 끝단부와 침지노즐의 주입구 사이에 여러 요인에 의해 원하지 않는 공간이 형성되어 완전한 밀폐가 이루어지지 않아 턴디쉬 내에 잔류하는 용강이 누출되는 현상이 발생된다.

도 1은 종래의 스토퍼 주조 방식을 보여주는 도면으로서, 도 1에 도시된 바와 같이 스토퍼 주조 방식은 턴디쉬(10)에서 몰드(30)로의 용강(1) 공급은 침지노즐(11)을 통해 이루어지며, 침지노즐(11)을 통해 몰드(30)로 공급되는 용강(1)의 유량은 스토퍼(20)의 상하 승하강 운동에 따라 침지노즐(11) 주입구의 개폐 정도에 따라 제어된다.

하지만 연속주조가 진행되면서 스토퍼(20) 단부에 이물질이 융착되는 경우가 발생되거나, 침지노즐(11)의 주입구(11a)가 용강(1)의 철정압 및 용강에 함유된 칼슘 성분의 영향을 받아 용손되는 사례가 발생된다.

이렇게 스토퍼(20)에 이물질이 융착되거나 침지노즐(11)의 주입구(11a)가 손상되는 경우 스토퍼(20)가 침지노즐(11)의 주입구(11a)를 완전하게 밀폐시키지 못하는 문제가 발생된다.

이러한 문제는 연속 주조작업 중에는 별다른 사고를 유발하지 않지만, 말기 주조작업시에는 스토퍼(20)가 침지노즐(11)의 주입구(11a)를 막아 턴디쉬(10) 내에 잔류하는 용강(1) 및 슬래그(2)가 몰드(30)로 주입되는 것을 차단하여야 하지만 스토퍼(20)와 침지노즐(11) 사이가 완전히 밀폐되지 않아 발생되는 간극 사이로 턴디쉬(10) 내에 잔류하는 용강(1) 및 슬래그(2)가 침지노즐(11)의 토출구(11b)를 통하여 모두 누출되는 사고가 발생된다.

대한민국 등록특허공보 10-1261421호(2013.05.10)

본 발명의 일 측면은 말기 주조작업 시 스토퍼와 침지노즐 사이로 노출되는 용강 및 슬래그를 포집할 수 있는 용강 포집 장치를 제공하고자 한다.

또한, 사용 및 유지 보수가 용이한 용강 포집 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 턴디쉬에 설치되어 누출되는 용강을 포집하는 용강 포집 장치에 있어서, 상기 턴디쉬에 설치되는 지지부; 상기 지지부에 설치되어 회전 이동되는 암; 상기 지지부에 설치되어 상기 암을 구동시키는 암 구동부; 상기 암에 설치되어 이동되는 하우징; 상기 암과 하우징 사이에 설치되어 상기 하우징을 구동시키는 하우징 구동부; 및 상기 하우징에 설치되어 누출되는 용강을 포집하는 포집부;를 포함하는 용강 포집 장치가 제공될 수 있다.

상기 지지부는 상기 턴디쉬 하부에 설치되는 제1 지지부, 상기 제1 지지부 일측에 마련되어 상기 암 구동부를 지지하는 제2 지지부 및 상기 제1 지지부 타측에 마련되어 상기 암을 지지하는 제3 지지부를 포함할 수 있다.

상기 암 구동부는 상기 암을 구동시키는 실린더 및 상기 실린더를 지지하는 블록을 포함하여 이루어지며, 상기 실린더의 실린더 로드 단부에는 상기 암과 연결되는 결합부가 마련될 수 있다.

상기 암은 상기 결합부가 수용될 수 있도록 수용홈이 형성되어 상기 결합부와 연결되는 제1 암, 상기 제1 암과 연결되되 회전축이 마련되어 상기 암을 회전 가능하게 지지하는 제2 암, 상기 제2 암과 경사지도록 연결되는 제3 암 및 상기 제3 암과 연결되되 상기 하우징의 이동을 가이드하는 가이드부가 마련되는 제4 암을 포함할 수 있다.

상기 하우징은 상기 가이드부에 삽입되는 삽입부 및 상기 포집부를 지지하는 연결부를 포함하며, 상기 연결부는 침지노즐 외측을 감싸는 형태로 마련될 수 있다.

상기 포집부 저면의 두께는 상기 포집부의 다른 면의 두께보다 두껍게 이루어질 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 용강 포집 장치는 턴디쉬에 고정설치되기 때문에 작업자의 수작업을 거치지 않고 용강을 안전하게 포집할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 의한 용강 포집 장치는 턴디쉬 하측에 설치되어 누설되는 용강을 포집하기 때문에 턴디쉬의 주입구를 폐쇄하기 위해 침지노즐을 절단하는 과정을 생략할 수 있으며, 연속 주조 공정을 단순화할 수 있다.

도 1은 일반적인 스토퍼 방식의 연속주조 설비를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 용강 포집 장치가 설치된 상태를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 용강 포집 장치를 분해하여 도시한 도면이다.
도 4는 도 3의 A-A' 선에 대한 단면을 도시한 도면이다.
도 5는 포집부의 다른 형태를 도시한 도면이다.

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 것이며, 여기서 제시한 것으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략할 수 있고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 용강 포집 장치가 턴디쉬(10)에 설치된 모습을 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 용강 포집 장치를 분해하여 도시한 도면이다.

도 2 및 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 용강 포집 장치는 턴디쉬(10)에 설치되어 누출되는 용강을 포집하는 용강 포집 장치로써, 지지부(110), 암 구동부(120), 암(130), 하우징(140), 하우징 구동부(150) 및 포집부(160)를 포함한다.

지지부(110)는 턴디쉬(10)에 설치된다. 지지부(110)는 턴디쉬(10)에 하부에 설치되어 암 구동부(120), 암(130), 하우징(140), 하우징 구동부(150) 및 포집부(160)를 지지한다. 지지부(110)는 제1 지지부(111), 제2 지지부(112) 및 제3 지지부(113)를 포함한다.

제1 지지부(111)는 T자 형태의 판으로 이루어져 턴디쉬(10) 하부에 설치되며, 용강 포집 장치를 지지한다. 제2 지지부(112)는 판 형태로 이루어져 제1 지지부(111) 일측에 마련되며, 암 구동부(120)를 지지한다. 제3 지지부(113)는 판 형태로 이루어져 제1 지지부(111) 타측에 마련되며, 암(130)을 지지한다.

제2 지지부(112) 및 제3 지지부(113)는 암 구동부(120) 및 암(130)이 설치될 수 있도록 설치공(112a, 113a)이 마련될 수 있다. 제2 지지부(112) 및 제3 지지부(113)는 설치된 암 구동부(120) 및 암(130)이 이탈되는 것을 방지하기 위해 복수 개로 마련될 수 있다.

암 구동부(120)는 지지부(110)에 설치되어 암(130)을 구동시킨다. 암 구동부(120)는 암(130)이 시계방향 또는 반시계방향으로 회전되도록 암(130)을 구동시킬 수 있다. 암 구동부(120)는 제2 지지부(112)의 설치공(112a)에 설치되어 암(130)을 구동시킬 수 있다. 암 구동부(120)는 암(130)을 구동시키는 실린더(121) 및 실린더(121)를 지지하는 블록(122)을 포함하여 이루어질 수 있다.

실린더(121)는 실린더 로드가 복수로 마련된 제3 지지부(113) 사이를 통과하도록 암(130)과 연결될 수 있으며, 실린더 로드 단부에 암(130)과 연결되는 결합부가(121a) 마련될 수 있다. 결합부(121a)는 단이 형성된 돌기 형태로 이루어질 수 있다.

블록(122)은 제2 지지부(112)와 결합된다. 블록(122)은 제2 지지부(112)의 설치공(112a)에 삽입되는 돌기(122a)를 포함하여 마련될 수 있으며, 돌기(122a)가 제2 지지부(112)의 설치공(112a)에 삽입되어 설치될 수 있다.

암(130)은 지지부(110)에 설치되어 암 구동부(120)에 의해 회전 이동된다. 암(130)은 제3 지지부(113)의 설치공(113a)에 회전 가능하게 설치되어 암 구동부(120)에 의해 회전 이동될 수 있다. 암(130)은 서로 연결된 제1 암(131), 제2 암(132), 제3 암(133) 및 제4 암(134)을 포함하여 이루어질 수 있다.

제1 암(131), 제2 암(132), 제3 암(133) 및 제4 암(134)은 일체형으로 이루어질 수 있으며, 침지노즐(11)의 길이, 작업 환경 등에 따라 추가되거나 변형될 수 있다.

제1 암(131)은 실린더(121)와 연결되어 암(130)을 회전 이동시킨다. 제1 암(131)은 실린더(121)의 결합부(121a)와 연결될 수 있으며, 결합부(121a)가 수용될 수 있도록 수용홈(131a)이 형성될 수 있다. 제1 암(131)은 내부에 수용홈(131a)이 형성되도록 내측이 절개된 U자 형태로 마련될 수 있으며, 수용홈(131a)이 형성된 제1 암(131)의 단부에는 결합부(121a)에 형성된 돌기가 삽입될 수 있도록 설치공(131b)이 마련될 수 있다. 설치공(131b)은 암(130)의 회전이 자유롭게 이루어지도록 일정 길이를 갖는 슬릿 형태로 마련될 수 있다.

제2 암(132)은 제1 암(131)의 단부와 연결되며, 제1 암(131)과 경사지도록 연결될 수 있다. 제2 암(132)의 단부에는 회전축(132a)이 마련될 수 있다. 회전축(132a)은 제3 지지부(113)의 설치공(113a)에 삽입되어 암(130)을 회전 가능하게 지지한다.

제3 암(133)은 제2암(132)의 단부와 연결되며, 제2 암(132)과 경사지도록 연결될 수 있다. 제3 암(133)의 길이는 지지부(110)와 침지노즐(11) 사이의 거리에 따라 조절될 수 있다.

회전축(132a)은 제2 암(132)과 제3 암(133)이 만나는 위치에 마련될 수 있다.

제 4암(134)은 제3 암(133)의 단부와 연결되며, 제3 암(133)과 경사지도록 연결될 수 있다. 제4 암(134)의 단부에는 가이드부(134a)가 마련된다. 가이드부(134a)는 하우징(140)의 이동을 가이드하며, 내측이 절개된 U자 형태로 마련될 수 있다. 제4 암(134)에는 하우징 구동부(150)를 지지하는 제4 지지부(134b)가 형성될 수 있다. 제4 지지부(134b)는 설치된 하우징 구동부(150)가 이탈되는 것을 방지하기 위해 복수 개로 마련될 수 있다.

제1 암(131), 제2 암(132), 제3 암(133) 및 제4 암(134) 사이의 경사는 지지부(110)와 침지노즐(11)의 거리 및 침지노즐(11)의 길이에 따라 조절될 수 있다.

하우징(140)은 암(130)에 설치되어 이동되며, 포집부(160)를 지지한다. 하우징(140)은 제4 암(134)에 설치되어 포집부(160)를 지지할 수 있으며, 제4 암(134)의 가이드부(134a)에 삽입되는 삽입부(141) 및 포집부(160)를 지지하는 연결부(142)를 포함하여 이루어질 수 있다. 삽입부(141)는 U자 형태로 마련된 가이드부에 삽입되어 이동이 가이드될 수 있도록 내측에 격벽이 마련된 형태로 이루어질 수 있다. 연결부(142)는 포집부(160)를 침지노즐(11) 중심축 아래에 위치시킨 상태에서 포집부(160)를 지지할 수 있도록 침지노즐(11) 외측을 감싸는 형태로 하우징(140)으로부터 침지노즐(11)을 향해 돌출되어 마련될 수 있다. 연결부(142)의 단부는 포집부(160)의 설치가 용이하도록 포집부(160)를 향해 꺽어지는 형태로 이루어질 수 있으며, 설치공(142a)이 마련될 수 있다.

하우징 구동부(150)는 암(130) 및 하우징(140) 사이에 설치되어 하우징(140)을 구동시킨다. 하우징 구동부(150)는 제4 암(134) 및 하우징(140) 사이에 설치되어 하우징(140)을 구동시킬 수 있으며, 하우징(140)이 침지노즐(11)의 길이 방향을 따라 상하로 이동되도록 하우징(140)을 구동시킬 수 있다. 하우징 구동부(150)는 제4 암(134)의 가이드부(134a)를 따라 하우징(140)이 직선 이동되도록 하우징(140)을 구동시킬 수 있다. 하우징 구동부(150)는 실린더 형태로 이루어질 수 있으며, 일측이 제4 암(134)의 제4 지지부(134b)에 고정되고, 타측이 삽입부(141)의 제5 지지부(141a)에 고정되어 하우징(140)을 구동시킬 수 있다.

포집부(160)는 하우징(140)에 설치되어 누출되는 용강을 포집한다. 포집부(160)는 침지노즐(11) 하면 중앙부에 위치하여 누설되는 용강을 포집할 수 있다. 포집부(160)는 타원형의 버켓 형태로 이루어져 누설되는 용강을 포집할 수 있으며, 체결부(161)를 통해 하우징(140)의 연결부(142)에 설치될 수 있다. 체결부(161)는 볼트 형태로 이루어질 수 있으며, 포집되는 용강과 체결부(161)의 간섭을 방지하기 위해 포집부(160) 내측에서 외측으로 삽입되는 형태로 설치될 수 있다.

도 4는 포집부(160)의 단면을 도시한 도면으로, 도 4를 참조하면 포집부(160) 저면(162)의 두께(d)는 포집부의 다른 면의 두께보다 두껍게 이루어질 수 있다. 포집부 저면의 두께(d)가 포집부(160)의 다른 면의 두께보다 두껍게 이루어질 경우 포집부(160)의 무게중심이 포집부(160) 저면(162)에 위치할 수 있으며, 암(130) 및 하우징(140)의 위치와 무관하게 포집부(160)가 항상 수평 상태를 유지할 수 있다.

도 5를 참조하면, 포집부(160)는 타원형의 버켓 형태 이외에 몰드 삽입 시 간섭이 발생되지 않는 다양한 형태로 이루어질 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 의한 용강 포집 장치는 암 구동부(120) 및 하우징 구동부(150)를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

10 : 턴디쉬 11 : 침지노즐
110 : 지지부 120 : 암 구동부
130 : 암 140 : 하우징
150 : 하우징 구동부 160 : 포집부

Claims

턴디쉬에 설치되어 누출되는 용강을 포집하는 용강 포집 장치에 있어서,
상기 턴디쉬에 설치되는 지지부;
상기 지지부에 설치되어 회전 이동되는 암;
상기 지지부에 설치되어 상기 암을 구동시키는 암 구동부;
상기 암에 설치되어 상기 암을 따라 직선 이동되는 하우징;
상기 암과 하우징 사이에 설치되어 상기 하우징이 침지노즐의 길이 방향을 따라 상하로 이동되도록 상기 하우징을 구동시키는 하우징 구동부; 및
상기 하우징에 설치되어 누출되는 용강을 포집하되, 상기 암 구동부 및 하우징 구동의 구동에 의해 위치가 조절되는 포집부;를 포함하는 용강 포집 장치.
제1항에 있어서,
상기 지지부는 상기 턴디쉬 하부에 설치되는 제1 지지부, 상기 제1 지지부 일측에 마련되어 상기 암 구동부를 지지하는 제2 지지부 및 상기 제1 지지부 타측에 마련되어 상기 암을 지지하는 제3 지지부를 포함하는 용강 포집 장치.
제1항에 있어서,
상기 암 구동부는 상기 암을 구동시키는 실린더 및 상기 실린더를 지지하는 블록을 포함하여 이루어지며, 상기 실린더의 실린더 로드 단부에는 상기 암과 연결되는 결합부가 마련되는 용강 포집 장치.
제3항에 있어서,
상기 암은 상기 결합부가 수용될 수 있도록 수용홈이 형성되어 상기 결합부와 연결되는 제1 암, 상기 제1 암과 연결되되 회전축이 마련되어 상기 암을 회전 가능하게 지지하는 제2 암, 상기 제2 암과 경사지도록 연결되는 제3 암 및 상기 제3 암과 연결되되 상기 하우징의 이동을 가이드하는 가이드부가 마련되는 제4 암을 포함하는 용강 포집 장치.
제4항에 있어서,
상기 하우징은 상기 가이드부에 삽입되는 삽입부 및 상기 포집부를 지지하는 연결부를 포함하며, 상기 연결부는 침지노즐 외측을 감싸는 형태로 마련되는 용강 포집 장치.
제1항에 있어서,
상기 포집부 저면의 두께는 상기 포집부의 다른 면의 두께보다 두껍게 이루어지는 용강 포집 장치.