KR102262545B1 - 금속편 연속 제조 장치 - Google Patents

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KR102262545B1 KR1020190171865A KR20190171865A KR102262545B1 KR 102262545 B1 KR102262545 B1 KR 102262545B1 KR 1020190171865 A KR1020190171865 A KR 1020190171865A KR 20190171865 A KR20190171865 A KR 20190171865A KR 102262545 B1 KR102262545 B1 KR 102262545B1
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Abstract

금속편 연속 제조 장치가 개시된다. 개시된 본 발명의 예시적인 일 실시 예에 따른 금속편 연속 제조 장치는, 용탕 진행 방향을 따라 점차 높이가 낮아지게 연속적으로 배치되는 동 소재의 몰드 판들을 가진 몰드부와, 몰드부를 냉각하기 위한 냉각부와, 몰드부에 진동을 가하는 메인 진동부와, 몰드부로 용탕을 공급하는 용탕 공급부와, 용탕 공급부와 몰드부 사이에 배치되는 스위블 러너와, 용탕 진행 방향을 따른 최 상측의 몰드 판에 설치되는 내열부재를 포함할 수 있다.

Description

금속편 연속 제조 장치 {APPARATUS AND METHOD FOR CONTINUOUS MANUFACTURING OF METAL CHIP}
본 발명의 실시 예는 금속편 연속 제조 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 용탕을 작은 조각의 금속편으로 연속 제조할 수 있는 금속편 연속 제조 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 페로실리콘(Fe-Si)은 주조 후 응고와 파쇄 공정을 거쳐 작게 분쇄한 후 일정한 입도의 조각 상태로 제품화하여 수요가에게 공급된다. 종래의 경우 전기로에서 규광석과 탄소 환원체의 고온 환원반응을 통해 용융된 페로실리콘 용탕은 레들로 출선된 뒤 사각 형태의 주형 틀에 주입되어 괴(lump) 형태로 응고된다.
응고가 완료된 주괴는 1차적으로 해머 크러셔(hammer crusher)에 의해 입도 30cm 내외의 크기로 분쇄된다. 이 후 2차적으로 죠 크러셔(jaw crusher)에 의해 입도 5cm 내외 크기의 조각으로 분쇄되어 수요가에게 공급된다.
그러나, 이러한 공정들을 거쳐 최종 제품을 완성하기까지는 많은 시간이 소요되고, 각 공정들이 배치(batch) 공정이라 연속적이지 못해 생산성이 저하되며, 주괴를 분쇄하는 과정에 미세 분말이 발생된다는 문제점이 있었다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예들은 고온의 용탕과 접촉하는 보조동판 및 몰드 판의 수명을 증대시킬 수 있고, 이를 통하여 생산성 향상 및 부품의 교체 비용을 절감할 수 있도록 한 금속편 연속 제조 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 금속편 연속 제조 장치는, 용탕 진행 방향을 따라 점차 높이가 낮아지게 연속적으로 배치되는 동 소재의 몰드 판들을 가진 몰드부와, 상기 몰드부를 냉각하기 위한 냉각부와, 상기 몰드부에 진동을 가하는 메인 진동부와, 상기 몰드부로 용탕을 공급하는 용탕 공급부와, 상기 용탕 공급부와 몰드부 사이에 배치되는 스위블 러너와, 용탕 진행 방향을 따른 최 상측의 상기 몰드 판에 설치되는 내열부재를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 금속편 연속 제조 장치에 있어서, 상기 내열부재는 카본 쿠션부재를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 금속편 연속 제조 장치에 있어서, 상기 카본 쿠션부재는 침상 조직의 카본 소재로 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 금속편 연속 제조 장치는, 상기 몰드 판의 상면과 상기 내열부재 사이에서 상기 몰드 판의 상면에 착탈 가능하게 설치되는 보조동판을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 금속편 연속 제조 장치에 있어서, 상기 보조동판의 상면에는 상기 내열부재로서의 카본 쿠션부재가 부착될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 금속편 연속 제조 장치는, 상기 보조동판이 위치하는 상기 몰드 판의 하면에 설치되며, 상기 몰드 판에 진동을 가하는 서브 진동부를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 금속편 연속 제조 장치에 있어서, 상기 내열부재 및 상기 보조동판은 5~15도의 경사각으로 경사지게 배치될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 금속편 연속 제조 장치에 있어서, 상기 용탕 공급부는 상기 몰드부와 설정된 간격과 높이 차를 두고 상기 몰드부 보다 상대적으로 높은 위치에 배치될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 금속편 연속 제조 장치에 있어서, 상기 스위블 러너는 용탕 진행 방향을 따른 최 상측의 상기 몰드 판에서 상기 용탕 공급부를 향해 설정된 각도로 상향 경사지게 배치될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 금속편 연속 제조 장치에 있어서, 상기 스위블 러너는 30~60도의 경사 각으로 경사지게 배치될 수 있다.
본 발명의 실시 예들은 고온의 용탕에 의한 몰드 판(동판) 및 보조동판의 열 부하를 줄여 몰드 판과 보조동판의 수명 및 교체 주기를 연장할 수 있으며, 이로 인해 조업 생산성을 더욱 향상시킬 수 있고, 몰드 판과 보조동판의 교체에 따른 소요 비용을 절감할 수 있다.
그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.
이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 금속편 연속 제조 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 금속편 연속 제조 장치에 적용되는 카본 쿠션부재 부위를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 금속편 연속 제조 장치를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 금속편 연속 제조 장치에 적용되는 보조동판 및 카본 쿠션부재 부위를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 금속편 연속 제조 장치를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 금속편 연속 제조 장치에 적용되는 러너 판 부위를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 금속편 연속 제조 장치의 작용 효과를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.
그리고, 하기의 상세한 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서에 기재된 ...유닛, ...수단, ...부, ...부재 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 금속편 연속 제조 장치를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 금속편 연속 제조 장치(100)는 페로실리콘(Fe-Si) 합금을 용융한 용탕으로부터 작은 크기의 페로실리콘 금속편을 주조하는 공정에 적용될 수 있다.
그러나, 본 발명의 보호범위가 페로실리콘 금속편을 주조하는 공정에 한정되는 것으로 이해되어서는 아니되며, 다양한 성분의 용탕으로부터 금속편을 주조하는 공정이라면 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있다.
여기서, 상기 금속편이라 함은 예를 들어, 입도가 대략 5cm 내외의 크기를 갖는 금속 조각일 수 있는데, 그 입도는 상기한 수치로 반드시 한정되지 않으며, 다양한 입도를 가진 금속편을 포함할 수 있다. 상기 금속편은 예를 들어, 납작한 판 형태로 이루어지거나 또는 둥글둥글한 알갱이(granule) 형태로 이루어질 수 있는데, 반드시 이러한 형상으로 한정되는 것은 아니다.
본 장치(100)는 용탕으로부터 판 형태의 금속편이나 알갱이 형태의 금속편을 포함하여 그 형태에 관계없이 작은 입도의 금속편을 연속적으로 주조할 수 있다. 이하 설명에서는 본 장치(100)를 통해 용탕으로부터 작은 조각들의 금속편을 연속적으로 주조하는 구조를 예로서 설명한다.
이하에서는 구성 요소들의 장착 위치를 기준으로 할 때, 상측을 향하는 부분을 상부, 상단, 상면 및 상단부로 정의하며, 하측을 향하는 부분을 하부, 하단, 하면 및 하단부로 정의하기로 한다.
더 나아가, 하기에서의 단(한쪽/일측 단 또는 다른 한쪽/일측 단)은 어느 한쪽의 끝으로 정의될 수 있고, 그 끝을 포함하는 일정 부분(한쪽/일측 단부 또는 다른 한쪽/일측 단부)으로 정의될 수도 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 금속편 연속 제조 장치(100)는 고온의 용탕과 접촉하는 보조동판의 수명을 증대시킬 수 있고, 이를 통하여 생산성 향상 및 부품의 교체 비용을 절감할 수 있는 구조로 이루어진다.
이를 위한 본 발명의 실시 예에 따른 상기 금속편 연속 제조 장치(100)는 기본적으로, 베이스 프레임(1), 몰드부(10), 메인 진동부(20), 냉각부(30), 용탕 공급부(40), 스위블 러너(50), 그리고 내열부재(60)를 포함하며, 이를 구성 별로 설명하면 다음과 같다.
상기에서 베이스 프레임(1)은 이하에서 더욱 설명될 각종 구성 요소들을 설치하기 위한 것으로서, 공정 작업장의 바닥에 상하 방향으로 설치된다. 이러한 베이스 프레임(1)은 하나의 프레임 또는 서로 연결된 둘 이상의 프레임으로 구성될 수 있다.
더 나아가, 상기 베이스 프레임(1)은 각종 구성 요소들을 지지하기 위한 브라켓, 바아, 로드, 플레이트, 블록, 리브, 칼라 등과 같은 각종 부속 요소들을 포함할 수도 있다.
그러나, 상기한 부속 요소들은 이하에서 더욱 설명될 각각의 구성 요소들을 베이스 프레임(1)에 설치하기 위한 것이므로, 본 발명의 실시 예에서는 예외적인 경우를 제외하고 상기한 부속 요소들을 베이스 프레임(1)으로 통칭한다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 몰드부(10)는 용탕을 소정 두께를 갖는 판상으로 주조한다. 상기 몰드부(10)는 수평면에 대해 하향 경사지게 배치되어 상부로부터 용탕이 경사면을 따라 흘러내릴 수 있도록 되어 있다.
상기 몰드부(10)의 경사도는 판상으로 주조되는 주편의 두께를 결정한다. 수평면에 대한 몰드부(10)의 경사도가 크면 용탕이 빠르게 흘러 내려가면서 얇은 두께의 주편으로 주조되고, 몰드부(10)의 경사도가 작으면 용탕의 흐름 속도가 줄어 용탕이 두꺼운 두께의 주편으로 주조된다.
상기 몰드부(10)는 평면의 판 구조를 갖는 복수개의 몰드 판(12)들이 순차적으로 연결된 구조로 되어 있다. 상기 몰드 판(12)들은 용탕 진행방향을 따라 양 단부가 개방된 판 구조물로, 동판으로 이루어지며, 폭 방향 양 측단에는 용탕이 흘러나가지 않도록 측벽이 형성된다.
상기 몰드 판(12)들은 높이 차를 두고 다단으로 배치되는 바, 용탕 진행 방향을 따라 점차 높이가 낮아지게 연속적으로 배치된다. 즉, 각 몰드 판(12)은 용탕이 진행되는 몰드부(10)의 하향 경사방향을 따라 점차 높이가 낮아지도록 이웃하는 몰드 판(12)에 대해 상하로 단차를 두고 배치된 구조로 되어 있다.
이에 따라 용탕은 몰드부(10)의 최 상측에 위치한 몰드 판(12)에서부터 상하로 이격되어 높이 차이가 있는 각 몰드 판(12)을 지나게 된다. 액체 상태의 용탕은 몰드 판(12)에서 판상으로 주조되면서 단차 진 몰드 판(12)을 따라 이동하게 된다.
이러한 몰드부(10)의 상세 구성은 예를 들어 본 출원인에 의해 제시된 한국등록특허 제1942562호의 선행문헌의 구성을 포함할 수 있으므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 메인 진동부(20)는 몰드부(10)에 설치되며, 그 몰드부(10)의 몰드 판(12)들에 진동을 가하게 된다. 상기 메인 진동부(20)에 의해 몰드 판(12)들이 상하 또는/및 좌우로 진동하면서 그 몰드 판(12) 상의 용탕과 주편에 진동 에너지를 가하게 된다.
이에 따라 용탕이나 주편은 몰드 판(12)들을 따라 아래 쪽으로 이동하게 되며, 그 과정에서 몰드 판(12)들과 계속 충돌된다. 따라서, 주편과 몰드 판(12)들 사이의 충격에너지가 증대되어 그 몰드 판(12)들의 단차 진 부분을 지나면서 주편은 보다 효과적으로 쪼개지면서 작게 분화된다.
상기 메인 진동부(20)는 몰드부(10)가 설치되는 지지부재(22)와, 베이스 프레임(1)에 설치되는 수직부재(24) 및 지지부재(22) 사이에 설치되는 탄성스프링(26)과, 지지부재(22)의 하단에 설치되어 그 지지부재(22)를 통해 몰드부(10)에 진동을 가하는 메인 진동기(28)를 포함할 수 있다.
이러한 메인 진동부(20)의 구성은 예들 들어 본 출원인에 의해 제시된 한국등록특허 제1942562호의 선행문헌의 구성을 포함할 수 있으므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 냉각부(30)는 몰드부(10)의 각 몰드 판(12)들에 구비되어 그 몰드 판(12)들을 냉각한다.
상기 냉각부(30)는 몰드 판(12)들의 하부에 폭 방향으로 연장되고 냉각수가 공급되는 냉각수 공급수단과, 그 냉각수 공급수단에 이격되어 몰드 판(12)의 폭 방향으로 연장되고 냉각수가 배출되는 냉각수 배출수단과, 그 냉각수 공급수단과 냉각 배출수단 사이에 연결되고 몰드 판(12)의 하부에 접하며 냉각수가 흐르는 복수개의 냉각 유로수단을 포함하고 있다.
이러한 냉각부(30)의 구성은 예를 들어 본 출원인에 의해 제시된 한국등록특허 제1942562호의 선행문헌의 구성을 포함할 수 있으므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 용탕 공급부(40)는 몰드부(10)로 용탕을 공급하기 위한 것이다.
상기 용탕 공급부(40)는 용탕을 수용하는 레들(L)을 지지하는 장착부재(42), 그 장착부재(42)를 회동 가능하게 지지하는 축 부재(43), 장착부재(42)에 연결되어 축 부재(43)의 회동 축(44)을 중심으로 장착부재(42)를 회동시켜 레들(L)을 기울이는 구동 실린더(45), 그리고 레들(L)의 회동 속도를 제어하여 용탕 공급량을 일정하게 유지하는 틸팅 제어부를 포함하고 있다.
이러한 용탕 공급부(40)의 구성은 예들 들어 본 출원인에 의해 제시된 한국등록특허 제1942562호의 선행문헌의 구성을 포함할 수 있으므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 스위블 러너(50)는 용탕 공급부(40)와 몰드부(10) 사이에 설치되어 그 용탕 공급부(40)로부터 용탕을 받아 그 용탕을 몰드부(10)의 폭 방향으로 균일 공급하는 것이다.
상기 스위블 러너(50)는 지지부재(22)와 용탕 공급부(40) 사이에 설치된 장착 프레임(53) 상에 설치되어 용탕 공급부(40)로부터 용탕을 받아 몰드부(10)로 공급하는 러너 판(51)과, 러너 판(51)을 왕복 회동시키기 위한 구성을 포함하고 있다.
상기에서 러너 판(51)은 상부가 개방된 용기 형태로 이루어지며, 하부쪽 일단에는 용탕이 배출되는 출구를 형성한다. 그리고 상기 러너 판(51)은 타단을 통하여 장착 프레임(53) 상에 중심부가 회동 가능하게 설치된다.
이에 상기 러너 판(51)의 회동으로서 용탕의 출구가 몰드부(10)의 폭 방향으로 왕복 이동된다. 따라서, 상기 러너 판(51)으로 주입된 용탕을 몰드부(10) 폭 방향으로 고르게 분배 공급할 수 있게 된다.
이러한 스위블 러너(50)의 구성 및 스위블 회동 구조는 예를 들어 본 출원인에 의해 제시된 한국등록특허 제1942562호의 선행문헌의 구성을 포함할 수 있으므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 내열부재(60)는 스위블 러너(50)를 통해 몰드부(10)로 주입되는 고온의 용탕으로부터 그 몰드부(10)의 최 상측 몰드 판(12)을 보호하기 위한 것이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 금속편 연속 제조 장치에 적용되는 카본 쿠션부재 부위를 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 의한 상기 내열부재(60)는 종래 기술에서와 같은 구리 소재의 보조동판을 대체하는 것으로서, 내열성과 탄성을 지니며 몰드부(10)에서 용탕 진행 방향을 따른 최 상측의 몰드 판(12)에 설치된다.
상기 내열부재(60)는 스위블 러너(50)의 러너 판(51) 출측과 몰드 판(12) 사이에 배치된다. 상기 내열부재(60)는 몰드 판(12) 내측 바닥에 착탈 가능하게 설치된다.
상기 내열부재(60)는 소정 두께를 갖는 사각 형태의 판 구조물일 수 있다. 상기 내열부재(60)는 몰드 판(12) 내측에 바닥에 놓여져 스위블 러너(50)에서 배출되는 용탕의 배출 영역을 모두 커버할 수 있는 정도의 크기면 충분하다.
더 나아가, 본 발명의 실시 예에 의한 상기 내열부재(60)는 내열성과 탄성을 지닌 카본 쿠션부재(61)일 수 있다.
이러한 카본 쿠션부재(61)는 고온의 용탕에 의한 열 부하로 손상되는 정도가 구리와 같은 소재에 비해 낮고 사용 수명이 구리 소재보다 긴 소재, 예를 들면 침상 조직의 카본 소재로 이루어진다.
그리고, 상기 카본 쿠션부재(61)는 몰드 판(12)의 내측 바닥에 착탈 가능하게 설치되는 바, 이에 따라 필요 시 카본 쿠션부재(61)를 몰드 판(12) 상에 설치하거나 분리시킬 수 있다.
따라서, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예에 따른 금속편 연속 제조 장치(100)에 의하면, 용탕 공급부(40)를 통해 스위블 러너(50)로 공급되는 고온의 용탕은 최 상측의 몰드 판(12)에 설치된 내열부재(60)로서의 카본 쿠션부재(61)에 접촉한 후, 다른 몰드 판(12)들로 흘러 내리게 된다.
상기한 용탕 공급 과정에서, 본 발명의 실시 예에서는 고온의 용탕이 몰드 판(12)에 직접 접촉하는 것을 카본 쿠션부재(61)를 통해 방지하며, 그 몰드 판(12)이 고온의 용탕에 의한 과다한 열 부하로 손상되는 것을 방지할 수 있게 된다.
여기서, 고온의 용탕에 의해 상기 카본 쿠션부재(61)가 손상되는 경우, 그 손상된 카본 쿠션부재(61)만을 몰드 판(12)에서 교체하면 되므로, 몰드 판(12) 교체에 따른 소요 비용을 절감할 수 있게 된다.
이로써, 본 발명의 실시 예에서는 몰드 판(12)을 고온의 용탕으로부터 보호하기 위한 수단으로서 종래 기술에서와 같은 구리 소재의 보조동판 대신, 침상 조직의 카본 소재로 이루어진 내열부재(60)로서의 카본 쿠션부재(61)를 적용하고 있다.
이에 따라, 본 발명의 실시 예에서는 보조동판 대비 카본 쿠션부재(61)의 사용 수명(일 8회 조업 기준, 최소 1개월 이상의 수명)이 길기 때문에, 조업 생산성의 향상을 도모할 수 있고, 보조동판과 같은 부품 교체에 따른 비용을 절감할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 금속편 연속 제조 장치(100)의 나머지 구성들 및 작동은 예를 들어 본 출원인에 의해 제시된 한국등록특허 제1942562호의 선행문헌의 구성들 및 작동을 포함할 수 있으므로, 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 금속편 연속 제조 장치를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 금속편 연속 제조 장치에 적용되는 보조동판 및 카본 쿠션부재 부위를 도시한 도면이다. 도면에서 전기 실시 예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 참조 부호를 부여하기로 한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 금속편 연속 제조 장치(200)는 전기 실시 예의 주요 구성을 기본으로 하면서, 몰드 판(12)의 상면과 내열부재(60)로서의 카본 쿠션부재(61) 사이에서 그 몰드 판(12)의 상면에 착탈 가능하게 설치되는 보조동판(70)을 포함하고 있다.
상기 보조동판(70)은 종래 기술에서와 같이 스위블 러너(50)의 출측에 위치한 몰드 판(12) 상에 그 몰드 판(12)을 보호하기 위한 것으로서, 스위블 러너(50)의 러너 판(51) 출측과 몰드 판(12) 사이에서 그 몰드 판(12)의 내측 바닥에 착탈 가능하게 설치된다.
여기서, 상기 카본 쿠션부재(61)는 고온의 용탕에 의한 보조동판(70)의 손상을 방지하기 위한 것으로서, 전기 실시 예에서와 같은 소재로 이루어지며, 보조동판(70)의 상면에 착탈 가능하게 설치된다.
한편, 본 발명의 실시 예에서는 냉각부(30)의 상측에 위치하고 있는 몰드 판(12) 상에 보조동판(70)이 설치됨에 따라, 이로 인해 카본 쿠션부재(61)의 온도가 하락하여 그 카본 쿠션부재(61)에 접촉하는 용탕이 지금(응고)될 수 있다.
이를 방지하기 위해 본 발명의 실시 예에서는 보조동판(70)이 위치하는 몰드 판(12)의 하측(하면)에 설치되며, 그 몰드 판(12)을 통해 보조동판(70)으로 진동을 가하는 서브 진동부(80)를 더 포함하고 있다.
상기 서브 진동부(80)는 지지수단을 통하여 몰드 판(12)의 하측에 설치되며, 그 몰드 판(12)을 통해 보조동판(70) 상의 카본 쿠션부재(61)에 진동을 가하는 서브 진동기(81)를 포함할 수 있다.
이러한 서브 진동부(80)의 구성은 당 업계에 널리 알려진 공지 기술의 진동원(진동기) 구성으로 이루어지므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.
따라서, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 금속편 연속 제조 장치(200)에 의하면, 용탕 공급부(40)를 통해 스위블 러너(50)로 공급되는 고온의 용탕은 최 상측의 몰드 판(12) 상에서 보조동판(70) 상의 카본 쿠션부재(61)에 접촉한 후, 다른 몰드 판(12)들로 흘러 내리게 된다.
본 발명의 실시 예에서는 상기한 용탕 공급 과정에서, 고온의 용탕이 보조동판(70) 상에 직접 접촉하는 것을 카본 쿠션부재(61)를 통해 방지하며, 그 보조동판(70)이 고온의 용탕에 의한 과다한 열 부하로 손상되는 것을 방지할 수 있다.
여기서, 본 발명의 실시 예에서는 서브 진동부(80)에서 발생되는 진동을 몰드 판(12)을 통해 보조동판(70)으로 가한다. 그러면, 본 발명의 실시 예에서는 상기 보조동판(70) 상의 카본 쿠션부재(61) 온도가 하락하여 그 카본 쿠션부재(61)에 접촉하는 용탕이 지금(응고)되는 것을 방지할 수 있다.
이로써, 본 발명의 실시 예에서는 고온의 용탕에 의한 보조동판(70)의 열 부하를 줄여 그 보조동판(70)의 수명 및 교체 주기를 연장할 수 있으며, 조업 생산성을 더욱 향상시킬 수 있고, 보조동판(70)의 교체에 따른 소요 비용을 절감할 수 있다.
더 나아가, 본 발명의 실시 예에서는 보조동판(70)의 상면에 카본 쿠션부재(61)를 설치함에 따라, 냉각부(30)에 의해 보조동판(70)의 온도가 낮아지게 되어 그 보조동판(70)의 수명을 더욱 증대시킬 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 금속편 연속 제조 장치(200)의 나머지 구성들 및 작동은 전기 실시 예 및 예를 들어 본 출원인에 의해 제시된 한국등록특허 제1942562호의 선행문헌의 구성들 및 작동을 포함할 수 있으므로, 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 금속편 연속 제조 장치를 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 금속편 연속 제조 장치에 적용되는 러너 판 부위를 도시한 도면이다. 도면에서 전기 실시 예들과 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 참조 부호를 부여하기로 한다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 금속편 연속 제조 장치(300)는 전기 실시 예들의 구성을 기본으로 하면서, 스위블 러너(150)의 러너 판(151) 길이 및 상하 경사 각도를 증대시키며, 고온의 용탕에 의한 몰드부(10)와 보조동판(70)의 수명을 증대시킬 수 있는 구조로 이루어진다.
이를 위해 본 발명의 실시 예에서, 용탕 공급부(40)는 몰드부(10)와 설정된 간격과 높이 차를 두고 그 몰드부(10) 보다 상대적으로 높은 위치에 배치된다.
그리고, 본 발명의 실시 예에서 상기 스위블 러너(150)의 러너 판(151)은 용탕 진행 방향을 따른 몰드부(10)의 최 상측 몰드 판(12)에서 용탕 공급부(40)를 향해 설정된 각도로 상향 경사지게 배치된다.
상기 러너 판(151)은 30~60도의 경사 각으로서 최 상측 몰드 판(12)에서 용탕 공급부(40)를 향해 상향 경사지게 배치된다. 이러한 러너 판(151)은 지지 수단(153)을 통해 베이스 프레임(1)에 지지된다.
여기서, 상기 러너 판(151)의 하단 측에는 전기 실시 예들에서와 같은 카본 쿠션부재(61)로서의 내열부재(60)가 구비될 수 있고(도 5 참조), 보조동판(70) 상에 카본 쿠션부재(61)로서의 내열부재(60)가 구비될 수도 있다.
더 나아가, 상기에서의 보조동판(70)이 위치하는 몰드 판(12)의 하측(하면)에는 전기 실시 예에서와 같이 보조동판(70)으로 진동을 인가하는 서브 진동부(180)로서의 서브 진동기(181)가 설치된다. 그리고, 상기에서의 내열부재(60) 및 보조동판(70)은 러너 판(151)의 경사각보다 작은 경사각, 예를 들면 5~15도의 경사각으로 하향 경사지게 배치될 수 있다.
따라서, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 금속편 연속 제조 장치(300)에 의하면, 용탕 공급부(40)를 통해 스위블 러너(150)의 러너 판(151)으로 공급되는 고온의 용탕은 내열부재(60)의 카본 쿠션부재(61)를 통하여 몰드부(10) 측으로 흘러 내리게 된다.
본 발명의 실시 예에서는 상기 스위블 러너(150)의 러너 판(151)이 30~60도의 경사 각으로서 최 상측 몰드 판(12)에서 용탕 공급부(40)를 향해 상향 경사지게 배치됨에 따라, 그 몰드 판(12)으로 공급되는 용탕의 수평 속도를 증가시키며, 용탕이 몰드 판(12)에 넓게 분산되며 유동되게 할 수 있다.
부연 설명하면, 본 발명의 실시 예에서는 러너 판(151)의 경사 각도를 증대시킴으로써, 그 러너 판(151)을 통한 용탕의 중력 가속도를 증대시키며, 용탕의 수직 속도를 수평 속도로 변환하면서 그 수평 속도를 증가시키고, 용탕을 몰드 판(12)에 넓게 분산시키면서 유동시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시 예에서는 도 7의 (a)에서와 같이 용탕의 자유 낙하에 의한 수직 속도의 증가로 용탕이 보조동판을 통하여 몰드 판에 국소적으로 집중되는 비교 예와 달리, 도 7의 (b)에서와 같이 경사 각도를 증대시킨 러너 판(151)에 의하여 용탕의 수평 속도를 증가시킴으로써, 용탕을 내열부재(60)의 카본 쿠션부재(61)를 통해 몰드 판(12)으로 넓게 분산시키며 공급할 수 있다.
이로써, 본 발명의 실시 예에서는 보조동판(70)과 몰드 판(12)에 대하여 용탕이 국소적으로 집중되는 것을 분산시킴에 따라, 보조동판(70) 및 몰드 판(12)에 대한 용탕의 열을 분산시키며, 열 부하를 줄임으로써 몰드 판(12) 및 보조동판(70)의 수명을 증대시킬 수 있다.
지금까지 설명한 바와 같은 본 발명의 실시 예에서는 고온의 용탕에 의한 몰드 판(12) 및 보조동판(70)의 열 부하를 줄여 그 몰드 판(12) 및 보조동판(70)의 수명과 교체 주기를 연장할 수 있으며, 이로 인해 조업 생산성을 더욱 향상시킬 수 있고, 몰드 판(12)과 보조동판(70)의 교체에 따른 소요 비용을 절감할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 금속편 연속 제조 장치(300)의 나머지 구성들 및 작용 효과는 전기 실시 예들과 같으므로, 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.
이상에서 본 발명의 실시 예들에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 본 명세서에서 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사상을 이해하는 당 업자는 동일한 기술적 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 권리 범위 내에 든다고 할 것이다.
1: 베이스 프레임 10: 몰드부
12: 몰드 판 20: 메인 진동부
22: 지지부재 24: 수직부재
26: 탄성 스프링 28: 메인 진동기
30: 냉각부 40: 용탕 공급부
42: 장착부재 43: 축 부재
44: 회동 축 45: 구동 실린더
50, 150: 스위블 러너 51, 151: 러너 판
53: 장착 프레임 60: 내열부재
61: 카본 쿠션부재 70: 보조동판
80, 180: 서브 진동부 81, 181: 서브 진동기
153: 지지수단 L: 레들
100, 200, 300: 금속편 연속 제조 장치

Claims (9)

  1. 용탕 진행 방향을 따라 점차 높이가 낮아지게 연속적으로 배치되는 동 소재의 몰드 판들을 가진 몰드부와, 상기 몰드부를 냉각하기 위한 냉각부와, 상기 몰드부에 진동을 가하는 메인 진동부와, 상기 몰드부로 용탕을 공급하는 용탕 공급부와, 상기 용탕 공급부와 몰드부 사이에 배치되는 스위블 러너를 포함하는 금속편 연속 제조 장치로서,
    용탕 진행 방향을 따른 최 상측의 상기 몰드 판에 설치되는 내열부재를 더 포함하는 금속편 연속 제조 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 내열부재는 카본 쿠션부재를 포함하는 금속편 연속 제조 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 카본 쿠션부재는 침상 조직의 카본 소재로 이루어지는 금속편 연속 제조 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 몰드 판의 상면과 상기 내열부재 사이에서 상기 몰드 판의 상면에 착탈 가능하게 설치되는 보조동판
    을 더 포함하는 금속편 연속 제조 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 보조동판의 상면에는 상기 내열부재로서의 카본 쿠션부재가 부착되는 금속편 연속 제조 장치.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 보조동판이 위치하는 상기 몰드 판의 하면에 설치되며, 상기 몰드 판에 진동을 가하는 서브 진동부
    를 더 포함하는 금속편 연속 제조 장치.
  7. 제4 항에 있어서,
    상기 내열부재 및 상기 보조동판은 5~15도의 경사각으로 경사지게 배치되는 금속편 연속 제조 장치.
  8. 제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용탕 공급부는 상기 몰드부와 설정된 간격과 높이 차를 두고 상기 몰드부 보다 상대적으로 높은 위치에 배치되며,
    상기 스위블 러너는 용탕 진행 방향을 따른 최 상측의 상기 몰드 판에서 상기 용탕 공급부를 향해 설정된 각도로 상향 경사지게 배치되는 금속편 연속 제조 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 스위블 러너는 30~60도의 경사 각으로 경사지게 배치되는 금속편 연속 제조 장치.
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