KR102021235B1 - 스카핑 장치 - Google Patents

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KR102021235B1
KR102021235B1 KR1020180034342A KR20180034342A KR102021235B1 KR 102021235 B1 KR102021235 B1 KR 102021235B1 KR 1020180034342 A KR1020180034342 A KR 1020180034342A KR 20180034342 A KR20180034342 A KR 20180034342A KR 102021235 B1 KR102021235 B1 KR 102021235B1
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최정영
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현대제철 주식회사
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    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

본 발명은 스카핑 장치에 관한 것으로, 메인 프레임에 설치되는 상부 크로스멤버와, 상부 크로스멤버에 설치되고, 스카핑시 슬라브의 상측 면과 접촉하면서 슬라브의 이동을 가이드하는 상부 슈 블록과, 상부 슈 블록에 설치되고, 슬라브의 상측 면에 접촉시 회전되는 상부 슈 블록 롤러와, 메인 프레임에 설치되는 하부 크로스멤버와, 하부 크로스멤버에 설치되고, 스카핑시 슬라브의 하측 면과 접촉하면서 슬라브의 이동을 가이드하는 하부 슈 블록과, 하부 슈 블록에 설치되고, 슬라브의 하측 면에 접촉시 회전되는 하부 슈 블록 롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

스카핑 장치{SCARFING APPARATUS}
본 발명은 스카핑 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 과도하게 휘어진 슬라브로 인한 불완전한 스카핑과 슈 블록의 손상을 방지할 수 있는 스카핑 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 연속 주조 공정에서 생산되는 슬라브는 강종 특성 및 조업 이상 등에 의해 그 표면에 결함이 발생할 수 있다. 이런 결함을 제거하기 위해 생산된 슬라브를 다시 고온으로 가열하여 고압 산소로 표면을 용삭하는 스카핑(Scarfing) 공정을 진행하여 압연 공정에 악영향을 미칠 수 있는 슬라브의 표면 결함을 제거하게 된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 제2011-0046644호(2011.05.06.공개, 슬라브 스카핑 장치)에 개시되어 있다.
본 발명의 일 실시예는 과도하게 휘어진 슬라브로 인한 불완전한 스카핑과 슈 블록의 손상을 방지할 수 있는 스카핑 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 스카핑 장치는: 메인 프레임에 설치되는 상부 크로스멤버와, 상부 크로스멤버에 설치되고, 스카핑시 슬라브의 상측 면과 접촉하면서 슬라브의 이동을 가이드하는 상부 슈 블록과, 상부 슈 블록에 설치되고, 슬라브의 상측 면에 접촉시 회전되는 상부 슈 블록 롤러와, 메인 프레임에 설치되는 하부 크로스멤버와, 하부 크로스멤버에 설치되고, 스카핑시 슬라브의 하측 면과 접촉하면서 슬라브의 이동을 가이드하는 하부 슈 블록과, 하부 슈 블록에 설치되고, 슬라브의 하측 면에 접촉시 회전되는 하부 슈 블록 롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상부 크로스멤버에는 고압 산소를 분사하는 상부 산소 분사 노즐과, 화염을 분사하는 상부 화염 분사 노즐이 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한 하부 크로스멤버에는 고압 산소를 분사하는 하부 산소 분사 노즐과, 화염을 분사하는 하부 화염 분사 노즐이 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한 상부 슈 블록은 상부 슈 블록의 냉각을 위해 상부 슈 블록의 내부에 설치되는 상부 슈 블록 냉각수 순환 배관과, 상부 슈 블록 냉각수 순환 배관으로부터 분기되는 상부 슈 블록 분기 배관과, 상부 슈 블록 분기 배관에 설치되어 상부 슈 블록 롤러를 향해 냉각수를 분사하는 상부 냉각수 분사 노즐을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 하부 슈 블록은 하부 슈 블록의 냉각을 위해 하부 슈 블록의 내부에 설치되는 하부 슈 블록 냉각수 순환 배관과, 하부 슈 블록 냉각수 순환 배관으로부터 분기되는 하부 슈 블록 분기 배관과, 하부 슈 블록 분기 배관에 설치되어 하부 슈 블록 롤러를 향해 냉각수를 분사하는 하부 냉각수 분사 노즐을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 스카핑 장치는, 슈 블록에 슈 블록 롤러를 설치함으로써, 상부 크로스멤버와 하부 크로스멤버가 부드럽게 움직이도록 하고, 슬라브와 슈 블록 사이의 과도한 틈 발생을 억제하여 안정적인 스카핑 작업이 이루어질 수 있게 된다.
또한 슈 블록 롤러를 위한 냉각수 분사 노즐을 설치함으로써, 스카핑 작업시 발생할 수 있는 고열에 의한 슈 블록 롤러의 파손을 방지할 수 있게 된다.
또한 전체 설비의 피로를 감소시키고 생산성을 향상시킬 수 있으며, 설비의 수명을 향상시킬 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스카핑 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스카핑 장치의 슈 블록과 슈 블록 롤러를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스카핑 장치의 슈 블록 내부에 설치된 배관을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스카핑 장치의 슈 블록과 슈 블록 롤러와 냉각수 분사 노즐을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 스카핑 장치의 실시예를 설명한다. 이러한 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 스카핑 장치를 나타낸 도면이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스카핑 장치의 슈 블록과 슈 블록 롤러를 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스카핑 장치의 슈 블록 내부에 설치된 배관을 나타낸 도면이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스카핑 장치의 슈 블록과 슈 블록 롤러와 냉각수 분사 노즐을 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스카핑 장치는 상부 크로스멤버(100)와, 상부 슈 블록(200)과, 상부 슈 블록 롤러(300)와, 하부 크로스멤버(400)와, 하부 슈 블록(500)과, 하부 슈 블록 롤러(600)를 포함한다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 스카핑 장치는 상부 산소 분사 노즐(700)과, 상부 화염 분사 노즐(800)과, 하부 산소 분사 노즐(900)과, 하부 화염 분사 노즐(100)을 더 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 스카핑 장치는 상부 냉각수 분사 노즐(230)과, 하부 냉각수 분사 노즐(530)을 더 포함할 수 있다.
상부 크로스멤버(100)는 스카핑 장치의 메인 프레임(미도시)에 설치되며, 스카핑시 상하 방향[도 1에 도시된 화살표(B) 방향]으로 작동한다.
상부 슈 블록(200)은 상부 크로스멤버(100)에 설치되고, 스카핑시 슬라브(10)의 상측 면(11)과 접촉하면서 슬라브(10)의 이동[화살표(A) 방향으로의 이동]을 가이드한다.
상부 슈 블록(200)의 저면(200a)에는 슬라브(10)의 상측 면(11)과 직접 접촉되며 마찰되는 상부 라이딩 스키드(Riding Skid)(250)를 설치하기 위한 다수의 설치홈(200b)이 형성된다. 상부 라이딩 스키드(250)는 설치홈(200b)에 안착되며, 용접 등의 방법에 의해 고정된다.
상부 라이딩 스키드(250)는 내열 및 내마모성 특성을 갖는 스텔라이트(stellite) 재질로 이루어지며, 상부 슈 블록(200)의 저면(200a)보다 돌출되어 슬라브(10)의 상측 면(11)에 접촉됨으로써, 슬라브(10)의 상측 면(11)을 보호한다.
상부 슈 블록 롤러(300)는 상부 슈 블록(200)에 형성된 상부 오목홈부(200c)에 한 쌍의 상부 롤러 브라켓(320)을 매개로 회전 가능하게 설치된다.
상부 오목홈부(200c)에는 도 4에 도시된 것처럼, 상부 슈 블록(200)을 상부 크로스멤버(100)에 설치하기 위한 설치홀(200d)이 형성되고, 상부 롤러 브라켓(320)은 한 쌍의 상부 고정 부재(310)에 의해 상부 오목홈부(200c)에 설치된다.
또한 한 쌍의 상부 고정 부재(310)는 한 쌍의 상부 롤러 브라켓(320)을 상부 슈 블록(200)에 고정한 후 설치홀(200d)을 관통하여 돌출되고, 다시금 상부 크로스멤버(100)에 고정됨으로써, 상부 슈 블록(200)을 상부 크로스멤버(100)에 고정시킨다.
상부 슈 블록 롤러(300)는 슬라브(10)의 과도한 휘어짐에 의해 발생하는 슬라브(10)의 불규칙적인 유동을 제한하도록 슬라브(10)의 상측 면(11)에 접촉하면서 그 반작용으로 상부 크로스멤버(100)에 강하게 압착이 가해지도록 하며, 슬라브(10)가 과도하게 휘어진 경우에도 슬라브(10)에 틈이 발생되는 것을 최소화하여 슬라브(10)의 상측 면(11)과 상부 슈 블록(200) 사이의 간격이 균일하게 유지되도록 함으로써, 불완전한 스카핑을 방지한다.
또한 상부 슈 블록 롤러(300)는 슬라브(10)의 상측 면(11)에 접촉함으로써, 슬라브(10)의 원활한 이동에 도움을 준다.
상부 크로스멤버(100)에는 고압 산소를 분사하는 상부 산소 분사 노즐(700)과, 화염을 분사하는 상부 화염 분사 노즐(800)이 더 설치될 수 있다.
상부 산소 분사 노즐(700)로부터 분사되는 고압 산소가 슬라브(10)의 상측 면(11)에 경사 방향으로 분사되고, 상부 화염 분사 노즐(800)로부터 분사되는 화염이 슬라브(10)의 상측 면(11)에 경사 방향으로 분사됨으로써, 스카핑 작업이 이루어지게 된다. 즉, 화염에 의해 슬라브(10)의 상측 면(11)의 표면이 용융되고, 분사되는 고순도의 고압 산소에 의해 슬라브(10)의 상측 면(11)의 표면에 있는 결함 및 각종 이물질이 제거된다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상부 슈 블록(200)은 상부 슈 블록(200)의 냉각을 위해 상부 슈 블록(200)의 내부에 설치되는 상부 슈 블록 냉각수 순환 배관(210)과, 상부 슈 블록 냉각수 순환 배관(210)으로부터 분기되는 상부 슈 블록 분기 배관(220)과, 상부 슈 블록 분기 배관(220)의 단부에 설치되어 상부 슈 블록 롤러(300)를 향해 냉각수를 분사하는 상부 냉각수 분사 노즐(230)을 포함한다.
상부 슈 블록 롤러(300)는 상부 화염 분사 노즐(800)로부터 분사되는 고온의 화염에 의해 파손될 위험이 있으나, 상부 냉각수 분사 노즐(230)로부터 분사되는 냉각수에 의해 파손이 방지될 수 있다.
하부 크로스멤버(400)는 스카핑 장치의 메인 프레임(미도시)에 설치되며, 스카핑시 상하 방향[도 1에 도시된 화살표(B) 방향]으로 작동한다.
하부 슈 블록(500)은 하부 크로스멤버(400)에 설치되고, 스카핑시 슬라브(10)의 하측 면(12)과 접촉하면서 슬라브(10)의 이동[화살표(A) 방향으로의 이동]을 가이드한다.
하부 슈 블록(500)의 저면(500a)에는 슬라브(10)의 하측 면(12)과 직접 접촉되며 마찰되는 하부 라이딩 스키드(Riding Skid)(550)를 설치하기 위한 다수의 설치홈(500b)이 형성된다. 하부 라이딩 스키드(550)는 설치홈(500b)에 안착되며, 용접 등의 방법에 의해 고정된다.
하부 라이딩 스키드(550)는 내열 및 내마모성 특성을 갖는 스텔라이트(stellite) 재질로 이루어지며, 하부 슈 블록(500)의 저면(500a)보다 돌출되어 슬라브(10)의 하측 면(12)에 접촉됨으로써, 슬라브(10)의 하측 면(12)을 보호한다.
하부 슈 블록 롤러(600)는 하부 슈 블록(500)에 형성된 하부 오목홈부(500c)에 한 쌍의 하부 롤러 브라켓(620)을 매개로 회전 가능하게 설치된다.
하부 오목홈부(500c)에는 도 4에 도시된 것처럼, 하부 슈 블록(500)을 하부 크로스멤버(400)에 설치하기 위한 설치홀(500d)이 형성되고, 하부 롤러 브라켓(620)은 한 쌍의 상부 고정 부재(610)에 의해 하부 오목홈부(500c)에 설치된다.
또한 한 쌍의 하부 고정 부재(610)는 한 쌍의 하부 롤러 브라켓(620)을 하부 슈 블록(500)에 고정한 후 설치홀(500d)을 관통하여 돌출되고, 다시금 하부 크로스멤버(400)에 고정됨으로써, 하부 슈 블록(500)을 하부 크로스멤버(400)에 고정시킨다.
하부 슈 블록 롤러(600)는 슬라브(10)의 과도한 휘어짐에 의해 발생하는 슬라브(10)의 불규칙적인 유동을 제한하도록 슬라브(10)의 하측 면(12)에 접촉하면서 그 반작용으로 하부 크로스멤버(100)에 강하게 압착이 가해지도록 하며, 슬라브(10)가 과도하게 휘어진 경우에도 슬라브(10)에 틈이 발생되는 것을 최소화하여 슬라브(10)의 하측 면(11)과 하부 슈 블록(500) 사이의 간격이 균일하게 유지되도록 함으로써, 불완전한 스카핑을 방지한다.
또한 하부 슈 블록 롤러(600)는 슬라브(10)의 하측 면(12)에 접촉함으로써, 슬라브(10)의 원활한 이동에 도움을 준다.
하부 크로스멤버(400)에는 고압 산소를 분사하는 하부 산소 분사 노즐(900)과, 화염을 분사하는 하부 화염 분사 노즐(1000)이 더 설치될 수 있다.
하부 산소 분사 노즐(900)로부터 분사되는 고압 산소가 슬라브(10)의 하측 면(12)에 경사 방향으로 분사되고, 하부 화염 분사 노즐(1000)로부터 분사되는 화염이 슬라브(10)의 하측 면(12)에 경사 방향으로 분사됨으로써, 스카핑 작업이 이루어지게 된다. 즉, 화염에 의해 슬라브(10)의 하측 면(12)의 표면이 용융되고, 분사되는 고순도의 고압 산소에 의해 슬라브(10)의 하측 면(12)의 표면에 있는 결함 및 각종 이물질이 제거된다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 하부 슈 블록(500)은 하부 슈 블록(500)의 냉각을 위해 하부 슈 블록(500)의 내부에 설치되는 하부 슈 블록 냉각수 순환 배관(510)과, 하부 슈 블록 냉각수 순환 배관(510)으로부터 분기되는 하부 슈 블록 분기 배관(520)과, 하부 슈 블록 분기 배관(520)의 단부에 설치되어 하부 슈 블록 롤러(600)를 향해 냉각수를 분사하는 하부 냉각수 분사 노즐(530)을 포함한다.
하부 슈 블록 롤러(600)는 하부 화염 분사 노즐(1000)로부터 분사되는 고온의 화염에 의해 파손될 위험이 있으나, 하부 냉각수 분사 노즐(530)로부터 분사되는 냉각수에 의해 파손이 방지될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 슈 블록에 슈 블록 롤러를 설치함으로써, 상부 크로스멤버와 하부 크로스멤버가 부드럽게 움직이도록 하고, 슬라브와 슈 블록 사이의 과도한 틈 발생을 억제하여 안정적인 스카핑 작업이 이루어질 수 있게 된다.
또한 슈 블록 롤러를 위한 냉각수 분사 노즐을 설치함으로써, 스카핑 작업시 발생할 수 있는 고열에 의한 슈 블록 롤러의 파손을 방지할 수 있게 된다.
또한 전체 설비의 피로를 감소시키고 생산성을 향상시킬 수 있으며, 설비의 수명을 향상시킬 수 있게 된다.
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 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10: 슬라브 100: 상부 크로스멤버
200: 상부 슈 블록 210: 상부 슈 블록 냉각수 순환 배관
220: 상부 슈 블록 분기 배관 230: 상부 냉각수 분사 노즐
250: 상부 라이딩 스키드 300: 상부 슈 블록 롤러
310: 상부 고정 부재 320: 상부 롤러 브라켓
400: 하부 크로스 멤버 500; 하부 슈 블록
510: 하부 슈 블록 냉각수 순환 배관
520: 하부 슈 블록 분기 배관 530: 하부 냉각수 분사 노즐
550: 하부 라이딩 스키드 600: 하부 슈 블록 롤러
610: 하부 고정 부재 620: 하부 롤러 브라켓
700: 상부 산소 분사 노즐 800: 상부 화염 분사 노즐
900: 하부 산소 분사 노즐 1000: 하부 화염 분사 노즐

Claims (5)

  1. 메인 프레임에 설치되는 상부 크로스멤버;
    상기 상부 크로스멤버에 설치되고, 스카핑시 슬라브의 상측 면과 접촉하면서 상기 슬라브의 이동을 가이드하는 상부 슈 블록;
    상기 상부 슈 블록에 설치되고, 상기 슬라브의 상측 면에 접촉시 회전되는 상부 슈 블록 롤러;
    메인 프레임에 설치되는 하부 크로스멤버;
    상기 하부 크로스멤버에 설치되고, 스카핑시 상기 슬라브의 하측 면과 접촉하면서 상기 슬라브의 이동을 가이드하는 하부 슈 블록; 및
    상기 하부 슈 블록에 설치되고, 상기 슬라브의 하측 면에 접촉시 회전되는 하부 슈 블록 롤러;를 포함하고,
    상기 상부 슈 블록의 설치홈에는 돌출되어 상기 슬라브의 상측 면과 접촉되는 상부 라이딩 스키드가 설치되고,
    상기 하부 슈 블록의 설치홈에는 돌출되어 상기 슬라브의 하측 면과 접촉되는 하부 라이딩 스키드가 설치되고,
    상기 상부 슈 블록에는 설치홀이 형성되는 상부 오목홈부가 구비되고,
    상기 상부 슈 블록롤러는 상기 상부 오목홈부에 한 쌍의 상부 롤러 브라켓을 매개로 회전 가능하게 설치되고,
    한 쌍의 상기 상부 롤러 브라켓은 한 쌍의 상부 고정 부재에 의해 상기 상부 오목홈부에 고정되며,
    한 쌍의 상기 상부 고정 부재는 상기 설치홀을 관통하여 상기 상부 크로스멤버에 고정되고,
    상기 하부 슈 블록에는 설치홀이 형성되는 하부 오목홈부가 구비되고,
    상기 하부 슈 블록롤러는 상기 하부 오목홈부에 한 쌍의 하부 롤러 브라켓을 매개로 회전 가능하게 설치되고,
    한 쌍의 상기 하부 롤러 브라켓은 한 쌍의 하부 고정 부재에 의해 상기 하부 오목홈부에 고정되며,
    한 쌍의 상기 하부 고정 부재는 상기 설치홀을 관통하여 상기 하부 크로스멤버에 고정되는 것을 특징으로 하는 스카핑 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 크로스멤버에는 고압 산소를 분사하는 상부 산소 분사 노즐과, 화염을 분사하는 상부 화염 분사 노즐이 설치되는 것을 특징으로 하는 스카핑 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 하부 크로스멤버에는 고압 산소를 분사하는 하부 산소 분사 노즐과, 화염을 분사하는 하부 화염 분사 노즐이 설치되는 것을 특징으로 하는 스카핑 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상부 슈 블록은,
    상기 상부 슈 블록의 냉각을 위해 상기 상부 슈 블록의 내부에 설치되는 상부 슈 블록 냉각수 순환 배관;
    상기 상부 슈 블록 냉각수 순환 배관으로부터 분기되는 상부 슈 블록 분기 배관; 및
    상기 상부 슈 블록 분기 배관에 설치되어 상기 상부 슈 블록 롤러를 향해 냉각수를 분사하는 상부 냉각수 분사 노즐;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 스카핑 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하부 슈 블록은,
    상기 하부 슈 블록의 냉각을 위해 상기 하부 슈 블록의 내부에 설치되는 하부 슈 블록 냉각수 순환 배관;
    상기 하부 슈 블록 냉각수 순환 배관으로부터 분기되는 하부 슈 블록 분기 배관; 및
    상기 하부 슈 블록 분기 배관에 설치되어 상기 하부 슈 블록 롤러를 향해 냉각수를 분사하는 하부 냉각수 분사 노즐;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 스카핑 장치.
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