KR101968842B1

KR101968842B1 - 슬래브용 용삭장치

Info

Publication number: KR101968842B1
Application number: KR1020170138985A
Authority: KR
Inventors: 도영주; 배정운; 하태준
Original assignee: 현대제철 주식회사
Priority date: 2017-10-25
Filing date: 2017-10-25
Publication date: 2019-04-12

Abstract

슬래브용 용삭장치에 관한 발명이 개시된다. 본 발명에 따른 슬래브용 용삭장치는: 슬래브의 상부 표면 코너부에 배치되는 상부유닛; 및 슬래브의 측부 표면 코너부에 배치되는 측부유닛을 포함하고, 상부유닛과 측부유닛 각각은, 슬래브를 향하여 화염을 발생시켜 슬래브의 표면을 예열하는 예열노즐부; 및 예열노즐부에서 발생된 화염에 의해 예열된 슬래브의 표면에 용삭가스를 공급하여 슬래브의 표면을 용삭하는 용삭노즐부를 포함하고, 상부유닛의 용삭노즐부는 배출단부의 유로 좌우폭이 중앙부보다 좁게 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

슬래브용 용삭장치{SCARFING DEVICE FOR SLAB}

본 발명은 슬래브용 용삭장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 슬래브의 용삭 형상을 균일하게 하여 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 슬래브용 용삭장치에 관한 것이다.

일반적으로, 연주공장에서 생산되는 슬래브는 수요자의 요구에 맞도록 절단되어 생산되나, 표면에 결함이 있는 슬래브는 압연작업 시 코일제품에 악영향을 주기 때문에 용삭작업으로 표면의 결함을 완전히 제거한 후 열연가열로로 장입된다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-0900654호(2009.05.26 등록, 발명의 명칭: 슬래브 표면 결함 자동 용삭장치)에 개시되어 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면 슬래브의 용삭 형상을 균일하게 하여 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 슬래브용 용삭장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 슬래브용 용삭장치는: 슬래브의 상부 표면 코너부에 배치되는 상부유닛; 및 상기 슬래브의 측부 표면 코너부에 배치되는 측부유닛을 포함하고, 상기 상부유닛과 상기 측부유닛 각각은, 상기 슬래브를 향하여 화염을 발생시켜 상기 슬래브의 표면을 예열하는 예열노즐부; 및 상기 예열노즐부에서 발생된 화염에 의해 예열된 상기 슬래브의 표면에 용삭가스를 공급하여 상기 슬래브의 표면을 용삭하는 용삭노즐부를 포함하고, 상기 상부유닛의 상기 용삭노즐부는 배출단부의 유로 좌우폭이 중앙부보다 좁게 형성된다.

본 발명에서 상기 상부유닛의 상기 용삭노즐부는, 용삭가스의 공급이 가능하도록 내측에 유로가 구비되는 공급안내부; 상기 공급안내부의 유로와 연통되게 상기 공급안내부와 접하는 중앙몸체부; 및 상기 중앙몸체부의 유로와 연통되고, 용삭가스를 외부로 배출하는 상기 배출단부를 구비하는 배출안내부를 포함하고, 상기 배출단부의 유로 좌우폭은 상기 중앙몸체부의 유로 좌우폭보다 좁게 형성된다.

본 발명에서 상기 배출안내부의 유로 좌우폭은, 상기 중앙몸체부의 좌우방향 중앙을 기준으로 상기 슬래브의 중앙부를 향하는 측의 유로 좌우폭이 반대 측의 유로 좌우폭보다 좁게 형성된다.

본 발명에서 상기 배출안내부의 유로 좌우폭은 상기 중앙몸체부측에서 상기 배출단부측으로 갈수록 점차적으로 좁아진다.

본 발명에서 상기 배출단부의 유로 좌우폭은 상기 중앙몸체부의 유로 좌우폭의 0.5 내지 0.9배이다.

본 발명에서 상기 배출단부의 유로 좌우폭과 직교하는 방향의 폭은 상기 중앙몸체부의 유로 좌우폭의 0.1 내지 0.9배이다.

본 발명에서 상기 배출안내부는 상기 슬래브의 중앙부를 향하는 측에 경사면부가 구비되고, 상기 경사면부의 경사각도에 따라 상기 배출단부의 유로 좌우폭이 조정된다.

본 발명에 따른 슬래브용 용삭장치는, 예열노즐부와 용삭노즐부가 동시에 작동하여 슬래브의 용삭작업을 수행하므로 작업시간이 단축되어 생산성을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 따르면 용삭노즐부가 슬래브의 중심부에 비해 슬래브의 코너부에 용삭가스가 집중되므로, 슬래브의 코너부가 원호 형상으로 형성되어 제품의 품질을 향상시킨다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬래브용 용삭장치가 설치된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬래브용 용삭장치가 동작되는 상태를 개략적으로 도시한 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 상부유닛을 개략적으로 도시한 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 용삭노즐부를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 용삭노즐부를 개략적으로 도시한 평면도이다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 슬래브용 용삭장치를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬래브용 용삭장치가 설치된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬래브용 용삭장치가 동작되는 상태를 개략적으로 도시한 정면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 상부유닛을 개략적으로 도시한 측단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 용삭노즐부를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 용삭노즐부를 개략적으로 도시한 평면도이다.

도 1 및 도 2를 참조라면, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬래브용 용삭장치(1)는 상부유닛(100), 측부유닛(200)을 포함한다. 상부유닛(100)은 슬래브(500)의 상부 표면 코너부에 배치된다. 측부유닛(200)은 슬래브(500)의 측부 표면 코너부에 배치된다. 상부유닛(100)과 측부유닛(200)은 각각 개별적으로 슬래브(500) 상에서 이동된다. 또는 상부유닛(100)의 일면(도 1 기준 우측면)과 측부유닛(200)의 일면(도 1 기준 상측면)은 연결유닛(미도시)에 의해 연결되어 일체를 이루어 슬래브(500) 상에서 이동될 수 있다.

상부유닛(100)과 측부유닛(200) 각각은, 예열노즐부(10), 용삭노즐부(20), 산소공급부(30)를 포함한다. 예열노즐부(10)는 슬래브(500)를 향하여 화염을 발생시켜 슬래브(500)의 표면을 예열한다. 예열노즐부(10)는 제1예열노즐부(11)와 제2예열노즐부(13)를 포함한다. 제1예열노즐부(11)와 제2예열노즐부(13)는 설정 거리를 두고 이격 배치된다. 제1예열노즐부(11)와 제2예열노즐부(13)는 동시에 또는 선택적으로 사용된다. 제1예열노즐부(11)와 제2예열노즐부(13)는 동시에 사용되어 슬래브(500)의 예열 시간을 단축시킬 수 있다. 또는 제1예열노즐부(11)가 선택적으로 사용시, 제1예열노즐부(11)의 작동에 이상이 발생되면, 제2예열노즐부(13)를 작동시켜 작업을 중단없이 지속적으로 할 수 있다.

용삭노즐부(20)는 예열노즐부(10)에서 발생된 화염에 의해 예열된 슬래브(500)의 표면에 용삭가스를 공급하여 슬래브(500)의 표면을 용삭한다. 산소공급부(30)는 예열노즐부(10), 용삭노즐부(20)에 산소를 공급한다.

연속 주조 중 슬래브(500)의 코너부(510)에서 다양한 원인에 의한 크랙(crack)이 발생된다. 슬래브(500)의 크랙은 압연 공정 후 제품 표면의 크랙이나 스캡 등의 불량을 유발하는 인자로써 작용하므로 슬래브용 용삭장치(1)를 사용하여 슬래브(500)의 코너부(510) 용삭 작업을 실시한다.

예열노즐부(10)와 용삭노즐부(20)는 고정된 상태로 설치되며, 슬래브(500)가 진행하는 방향을 따라 예열노즐부(10)와 용삭노즐부(20)가 차례로 설치된다. 예열노즐부(10)에서 발생된 화염에 의해 슬래브(500)가 가열되어 녹으면서 슬래그 풀(slag pool)을 형성하며, 산소공급부(30)에서 나오는 고압의 산소에 의해 용삭작업이 이루어진다.

슬래브용 용삭장치(1)로 진입되기 전의 슬래브(500)의 코너부(510)는 직각 형상을 갖게 되나, 슬래브용 용삭장치(1)를 통과하면서 슬래브(500)의 코너부(510)가 예열 후 용삭되어 코너부(510)의 형상이 라운드로 가공된다.

도 3을 참조하면, 상부유닛(100)의 예열노즐부(10)와 용삭노즐부(20)는 상부유닛(100)과 측부유닛(200) 각각에 서로 연이어 설치된다. 상부유닛(100)에 설치된 예열노즐부(10)와 용삭노즐부(20)는 슬래브(500)의 코너부(510) 상측을 용삭하여 깍아내며, 측부유닛(200)에 설치된 예열노즐부(10)와 용삭노즐부(20)는 슬래브(500)의 코너부(510) 측면을 용삭하여 깍아낸다.

예열노즐부(10)는 슬래브(500)를 향하여 화염을 발생시켜 슬래브(500)의 표면을 예열하는 기술사상 안에서 다양한 종류의 예열장치가 사용될 수 있다. 예열노즐부(10)는 가연성 가스를 공급받는다. 가연성 가스는 액화천연가스(LNG)와 액화석유가스(LPG) 중 적어도 어느 하나를 포함하며, 가연성 가스와 산소가 접한 유체에 점화가 이루어져서 슬래브(500)의 표면이 가열된다.

용삭노즐부(20)는 예열노즐부(10)에서 발생된 화염에 의해 예열된 슬래브(500)의 표면에 용삭가스를 공급하여 슬래브(500)의 표면을 용삭하는 기술사상 안에서 다양한 종류의 장치가 사용될 수 있다. 일 실시예에 따른 용삭가스는 고압의 산소가 사용된다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 용삭노즐부(20)는 공급안내부(21), 중앙몸체부(23), 배출안내부(25)를 포함한다. 공급안내부(21)는 용삭가스의 공급이 가능하도록 내측에 유로(21a)가 구비된다. 중앙몸체부(23)는 공급안내부(21)의 유로(21a)와 연통되게 공급안내부(21)와 접한다. 배출안내부(25)는 중앙몸체부(23)의 유로(23a)와 연통되고, 용삭가스를 외부로 배출한다. 배출안내부(25)의 단부(도 5 기준 하단부)에는 용삭가스를 슬래브(500)로 배출하는 배출단부(26)가 구비된다. 배출단부(26)의 유로 좌우폭(B)은 중앙몸체부(23)의 유로 좌우폭(W2)보다 좁게 형성된다. 배출단부(26)의 유로 좌우폭(B)이 중앙몸체부(23)의 유로 좌우폭(W2)보다 좁게 형성되어, 배출단부(26)에서 배출되는 용삭가스가 슬래브(500)의 코너부(510)에 집중된다.

배출안내부(25)의 유로 좌우폭(W1)은 중앙몸체부(23)의 좌우방향 중앙(C1)을 기준으로 슬래브(500)의 중앙부(C2)를 향하는 측의 유로 좌우폭(B1)이 반대 측의 유로 좌우폭(B2)보다 더 좁게 형성된다.

즉, 배출안내부(25)의 유로(25a)는 중앙몸체부(23)의 좌우방향 중앙(C1)을 기준으로 좌우 비대칭으로 형성되고, 배출안내부(25)의 유로(25a)에서 슬래브(500)의 중앙부(C2)를 향하는 측의 폭(B1)이 슬래브(500)의 코너부(510)를 향하는 측의 유로의 폭(B2) 보다 좁게 형성된다. 따라서 슬래브(500)의 중앙부(C2) 측이 아닌 슬래브(500)의 코너부(510)로 용삭가스가 집중된다.

여기서 배출안내부(25)의 일측(도 5 기준 좌측)에 경사면부(27)가 형성되므로, 배출안내부(25)의 유로 좌우폭(W1)은 중앙몸체부(23)에서 배출단부(26)를 향할수록 좁게 형성되고, 배출안내부(25)의 유로(25a)에서 슬래브(500)의 중앙부(C2)를 향하는 측의 폭(B1)도 좁게 형성된다.

중앙몸체부(23)의 좌우방향 중앙(C1)을 기준으로 좌우 비대칭 형상이고 슬래브(500)의 코너부(510)를 향해 유로 좌우폭(B)이 형성되는 배출안내부(25)의 배출단부(26)로 용삭가스가 배출되어, 슬래브(500)의 코너부(510)로 용삭가스가 집중된다.

배출안내부(25)의 유로 좌우폭(W1)은 중앙몸체부(23)측에서 배출단부(26)측으로 갈수록 점차적으로 좁아지게 형성된다. 따라서 배출단부(26)로 향할수록 용삭가스의 분출속도가 빠르게 배출되고, 슬래브(500)의 코너부(510)로 용삭가스가 집중된다.

배출단부(26)의 유로 좌우폭(B)은 중앙몸체부(23)의 유로 좌우폭(W2) 보다 좁게 형성되는데, 본 발명의 일 실시예에서 배출단부(26)의 유로 좌우폭(B)은 중앙몸체부(23)의 유로 좌우폭(W2)의 0.5 ~ 0.9 배로 형성된다. 배출단부(26)의 유로 좌우폭(B)은 용삭가스를 충분히 배출하기 위해 최소 길이로 중앙몸체부(23)의 유로 좌우폭(W2)의 절반 이상을 이룬다. 또한 배출단부(26)에서 용삭가스가 슬래브(500)의 코너부(510)로 제공될 수 있도록, 배출단부(26)의 유로 좌우폭(B)은 최대 길이로 중앙몸체부(23)의 유로 좌우폭(W2)의 0.9 배를 이룬다.

배출단부(26)의 유로 좌우폭(B)은 중앙몸체부(23)의 유로 좌우폭(W2) 보다 좁게 형성되어, 배출단부(26)에서 슬래브(500)의 코너부(510)에 용삭가스가 집중된다. 배출단부(26)의 유로 좌우폭(B)과 직교하는 방향의 폭(D)은 중앙몸체부(23)의 유로 좌우폭(W2)의 0.1 ~ 0.9 배로 형성된다. 배출단부(26)의 유로 좌우폭(B)과 직교하는 방향의 폭(D)은 용삭가스가 배출될 수 있는 최소 크기로 중앙몸체부(23)의 유로 좌우폭(W2)의 0.1 배를 이루고, 배출단부(26)의 유로 좌우폭(B)과 직교하는 방향의 폭(D)은 용삭가스가 배출될 수 있는 최대 크기로 중앙몸체부(23)의 유로 좌우폭(W2) 보다 작게 중앙몸체부(23)의 유로 좌우폭(W2)의 0.9 배를 이룬다.

또한 배출안내부(25)는 슬래브(500)의 중앙부(C2)를 향하는 측에 경사면부(27)가 구비된다. 경사면부(27)는 배출안내부(25)의 일측(도 5 기준 좌측)을 폐쇄하게 형성된다. 도 5 기준으로 경사면부(27)는 중앙몸체부(23)에서 배출단부(26)를 향할수록 하향 경사지게 형성된다. 경사면부(27)의 경사각도(θ)에 따라 배출단부(26)의 유로 좌우폭(B)이 조정된다. 본 발명의 일 실시예에서 경사면부(27)의 경사각도(θ)는 45 ~ 80°로 설정된다. 이 경사면부(27)의 경사각도(θ)에서 슬래브(500)의 코너부(510)로 용삭가스가 집중된다.

상술한 배출단부(26)의 유로 좌우폭(B)과, 배출단부(26)의 유로 좌우폭(B)과 직교하는 방향의 폭(D)과, 경사면부(27)의 경사각도(θ)에 의해 배출단부(26)에서 배출되는 용삭가스가 슬래브(500)의 코너부(510)로 집중되고, 배출 속도가 빠르게 된다.

측부유닛(200)의 예열노즐부(10)와 용삭노즐부(20)는 상술한 상부유닛(100)의 예열노즐부(10)와 용삭노즐부(20)의 내용으로 갈음한다. 상부유닛(100)과 측부유닛(200)의 작동에 의해 슬래브(500)의 코너부(510)가 원호 형상으로 형성된다.

본 발명에 따른 슬래브용 용삭장치(1)는, 예열노즐부(10)와 용삭노즐부(20)가 동시에 작동하여 슬래브(500)의 용삭작업을 수행하므로 작업시간이 단축되어 생산성을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 따르면 용삭노즐부(20)가 슬래브(500)의 중심부(C2)에 비해 슬래브(500)의 코너부(510)에 용삭가스가 집중되므로, 슬래브(500)의 코너부(510)가 원호 형상으로 형성되어 제품의 품질을 향상시킨다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10: 예열노즐부 11: 제1예열노즐부
13: 제2예열노즐부 20: 용삭노즐부
21: 공급안내부 21a: 공급안내부의 유로
23: 중앙몸체부 23a: 중앙몸체부의 유로
25: 배출안내부 25a: 배출안내부의 유로
26: 배출단부 27: 경사면부
30: 산소공급부 100: 상부유닛
200: 측부유닛 500: 슬래브
510: 코너부 A: 경사면부의 좌우폭
B: 배출단부의 유로 좌우폭 C1: 중앙몸체부의 좌우 중앙
C2: 슬래브의 중앙부 W1: 배출안내부의 유로 좌우폭
W2: 중앙몸체부의 유로 좌우폭 θ: 경사각도

Claims

슬래브의 상부 표면 코너부에 배치되는 상부유닛; 및
상기 슬래브의 측부 표면 코너부에 배치되는 측부유닛을 포함하고,
상기 상부유닛과 상기 측부유닛 각각은, 상기 슬래브를 향하여 화염을 발생시켜 상기 슬래브의 표면을 예열하는 예열노즐부; 및
상기 예열노즐부에서 발생된 화염에 의해 예열된 상기 슬래브의 표면에 용삭가스를 공급하여 상기 슬래브의 표면을 용삭하는 용삭노즐부를 포함하고,
상기 상부유닛의 상기 용삭노즐부는 배출단부의 유로 좌우폭이 상기 용삭노즐부의 중앙부보다 좁게 형성되고,
상기 상부유닛의 상기 용삭노즐부는,
용삭가스의 공급이 가능하도록 내측에 유로가 구비되는 공급안내부;
상기 공급안내부의 유로와 연통되게 상기 공급안내부와 접하는 중앙몸체부; 및
상기 중앙몸체부의 유로와 연통되고, 용삭가스를 외부로 배출하는 상기 배출단부를 구비하는 배출안내부를 포함하고,
상기 배출단부의 유로 좌우폭은 상기 중앙몸체부의 유로 좌우폭보다 좁게 형성되고,
상기 배출안내부의 유로 좌우폭은, 상기 중앙몸체부의 좌우방향 중앙을 기준으로 상기 슬래브의 중앙부를 향하는 측의 유로 좌우폭이 반대 측의 유로 좌우폭보다 좁게 형성되며,
상기 배출안내부의 유로 좌우폭은 상기 중앙몸체부측에서 상기 배출단부측으로 갈수록 점차적으로 좁아지는 것을 특징으로 하는 슬래브용 용삭장치.
삭제
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 배출단부의 유로 좌우폭은 상기 중앙몸체부의 유로 좌우폭의 0.5 내지 0.9배인 것을 특징으로 하는 슬래브용 용삭장치.
제5항에 있어서,
상기 배출단부의 유로 좌우폭과 직교하는 방향의 폭은 상기 중앙몸체부의 유로 좌우폭의 0.1 내지 0.9배인 것을 특징으로 하는 슬래브용 용삭장치.
제1항에 있어서,
상기 배출안내부는 상기 슬래브의 중앙부를 향하는 측에 경사면부가 구비되고, 상기 경사면부의 경사각도에 따라 상기 배출단부의 유로 좌우폭이 조정되는 것을 특징으로 하는 슬래브용 용삭장치.