KR20020027991A - 슬래브의 교정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 연속주조작업의 지체없이 신속하게 벤딩 슬래브를 교정할 수 있는 슬래브의 교정장치를 제공함에 있다.

본 발명의 교정장치는 안내레일에서 구름되는 구름롤러가 설치된 다수의 지지블록과; 상기 다수의 지지블록에 설치되는 리프팅 실린더와; 중간 부분이 상기 다수의 지지블록에 힌지 고정되고, 일단에 상기 벤딩된 슬래브가 안착되며 상기 리프팅 실린더의 피스톤 로드가 타단에 힌지 연결되는 다수의 리프팅 로드와; 상기 다수의 지지블록에 설치되어 상기 구름롤러를 구동시키는 구동수단을 포함한다.

Description

슬래브의 교정장치{Apparatus for correcting slab}

본 발명은 주조된 슬래브의 교정장치에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 토치커팅머신에 의해 절단된 슬래브의 자연적 벤딩을 교정할 수 있는 슬래브의 교정장치에 관한 것이다.

주조는 금속을 용해해서 주형에 흘려넣고, 굳은 후에 꺼내어 제품화하는 금속 가공법의 일종이다.

특히 주조 중 연속주조는 직접 용강을 주형에 주입하여 냉각, 응고시켜 연속적으로 슬래브나 블룸, 빌릿 등을 제조하는 방법이다.

이 방법은 분괴공정을 생략한 연주법으로 특징은 설비비 삭감 외에 에너지절감, 제품실수율향상, 제품생산 원가절감, 납기단축 등 큰 이점이 있으며 자동화, 기계화가 용이한 방법이다.

이와 같은 연속주조 공정에서 주조된 주편은 토치커팅머신을 이용하여 일정한 길이로 절단한다.

이때 절단된 일정한 길이의 주편을 슬래브(slab)라 하며, 이러한 슬래브는 적정시간의 냉각공정을 거친 후 그라인딩과정을 거쳐 열연공정으로 이송되는 것이 일반적인 슬래브 처리과정이다.

도 5에서는 절단된 슬래브의 종래 처리과정을 도시한 도면이다.

토치커팅머신(2)에서 절단이 완료된 슬래브(S)는 롤러가 일정간격으로 배치된 롤러 테이블(4)을 통해 이송된다.

이렇게 절단된 슬래브 중에는 가끔 상하부로 벤딩이 발생된 것이 있으며 이를 통상적으로 벤딩 슬래브(S)라 칭한다.

이와 같이 벤딩 슬래브(S)가 발생되는 것은 연속주조 공정을 통해 제조된 슬래브의 상하면에 골고루 냉각수가 분사되어져야 하지만 주조 중 설비의 구조적 한계나 냉각수의 편중적인 주입으로 인한 것이 대부분이다.

특히 설비의 구조적 한계라 함은 연속주조를 통해 배출된 주편이 토치커팅머신 구역으로 나오면서 외부로 노출될 수 밖에 없으며, 이때 슬래브의 하면에서 발생된 열이 대류현상에 의해 슬래브의 상부로 급속히 이동한다.

그 결과 슬래브 하면이 슬래브 상면보다 상대적으로 온도가 낮게 형성되어 슬래브의 양끝단이 슬래브의 중심으로 당겨지는 인장력으로 인하여 슬래브가 휘게 되는 것이다.

이러한 벤딩 슬래브는 롤러 테이블(4)에서 원활하게 이송되어져야 하나, 롤러(6)가 롤러 테이블에서 일정 간격으로 배치된 관계로 벤딩 슬래브(S)의 전단부가 롤러(6)에 부딪히면서 이송이 멈춰지는 현상이 발생된다.

그 결과, 슬래브에 의한 충격으로 설비가 파손되거나 슬래브를 정상적으로 이송시키려는 작업으로 인하여 작업이 지연되기도 한다.

또한 극단적으로는 토치커팅머신에서 주편을 절단하지 못하여 주편 정체와 같은 대형조업사고의 원인이 되고 있다.

이와 같은 문제점들을 해결하기 위해 몇가지 방안들이 채택되고는 있다.

즉, 벤딩화의 원인이 된 슬래브의 반대면에 다량의 냉각수를 분사시켜 벤딩 슬래브의 상하면 사이의 온도차를 최소화시킴으로서, 롤러와 맞닿는 벤딩 슬래브의 전단부만이라도 휨 정도를 약화시켜 벤딩 슬래브가 무난하게 롤러 테이블을 통과하도록 조치하는 것이다.

이와 같은 방법을 취해도 효과가 없을 경우에는 크레인과 와이어 로프를 이용하여 슬래브를 강제로 이송시키는 방법도 있다.

그러나, 전자의 경우에는 슬래브의 전단부만 휘게 하는데 소요되는 시간이 상당히 필요하게 되어 작업능률이 떨어지는 문제점이 있다.

후자의 경우에는 주조작업과 같은 긴급한 상황인데도 벤딩 슬래브를 처리하기 위해서 주조속도 감속이라는 극단의 방법을 취하기도 하지만, 주조속도 감속은 최소한의 시간만 보장할 수 있기 때문에 슬래브 품질 저하의 원인이 된다.

아울러 벤딩 슬래브는 그라인딩 검사작업이 불가능하기 때문에 벤딩 슬래브 의 상부에 정상적인 슬래브 2~3매를 올려서 하중에 의한 수평조절작업을 행하기도 한다.

그러나 이와 같이 처리한다고 하더라도 벤딩 슬라브를 항상 하부에 배치시키고 그 위에 정상적인 슬래브를 얹혀야 하기 때문에 슬래브의 야적효과가 저하되는 문제점이 있다.

이와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 연속주조작업의 지체없이 신속하게 벤딩 슬래브를 교정할 수 있는 슬래브의 교정장치를제공함에 있다.

도 1은 본 발명에 따른 슬래브의 교정장치를 도시한 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 슬래브의 교정장치의 작동 일 실시예를 도시한 도면이다.

도 3은 본 발명에 따른 교정장치로 벤딩된 슬래브의 상면에 냉각수를 분사하는 상태를 도시한 도면이다.

도 4는 본 발명에 따른 교정장치로 벤딩된 슬래브의 하면에 냉각수를 분사하는 상태를 도시한 도면이다.

도 5는 종래 슬래브를 이송하는 장치를 도시한 사시도이다.

<< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >>

S...슬래브

100...센서부 110...센서대

120, 130a, 130b...센서 200...리프팅부

210...지지대 220...리프팅 로드

230...리프팅 실린더 240...지지롤러

300...냉각수 분사부 310...분사부측 구동모터

320...로터리 조인트 400...제어부

상술한 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 교정장치는 안내레일에서 구름되는 구름롤러가 설치된 다수의 지지블록과; 상기 다수의 지지블록에 설치되는 리프팅 실린더와; 중간 부분이 상기 다수의 지지블록에 힌지 고정되고, 일단에 상기 벤딩된 슬래브가 안착되며 상기 리프팅 실린더의 피스톤 로드가 타단에 힌지 연결되는 다수의 리프팅 로드와; 상기 다수의 지지블록에 설치되어 상기 구름롤러를 구동시키는 구동수단을 포함한다.

전술한 구성에서, 상기 리프팅 로드에 의해 상승된 벤딩된 슬래브의 상면으로 냉각수를 분사시키기 위해서 상기 안내레일의 측방에 설치되는 상부노즐과; 상기 벤딩된 슬래브의 하면으로 냉각수를 분사시키기 위해서 안내레일의 측방에 설치되는 하부노즐을 더 포함하는 것이 바람직하다.

전술한 구성에서, 상기 상부노즐에 회동수단이 설치되는 것이 바람직하다.

전술한 구성에서, 슬래브의 벤딩 유무를 감지하는 다수의 센서가 설치되며 안내레일의 인접한 위치에 승하강 가능하게 설치되는 센서대와; 상기 리프팅 실린더, 상부노즐, 하부노즐 및 다수의 센서와 연결되어 상기 다수의 센서에 의해 감지된 상기 슬래브의 벤딩 유무에 따라 벤딩된 슬래브의 상하면 중 어느 한 면으로 냉각수가 분사되도록 제어하는 제어부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명하기 앞서 슬래브의 제조과정을 설명하면 다음과 같다.

연속주조기를 통해 인발된 주편은 토치커팅머신에 의해 원하는 길이로 절단되어 슬래브를 형성한다.

이러한 슬래브는 다수의 롤러가 구동모터에 의해 회전되는 롤러 테이블을 통해 이송된다.

이송되던 슬래브는 도 1에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 슬래브 교정장치에 의해 정상적인 슬래브인지 벤딩된 슬래브인지 판단되고, 벤딩 슬래브일 경우 교정장치에 의해 리프팅된 후 냉각수로 처리되어 교정이 이루어진다.

이와 같은 슬래브 교정장치는 다음과 같이 이루어진다.

슬래브(S)가 정상적인 벤딩되었는 지를 감지하는 센서부(100)와, 슬래브(S)가 벤딩되었을 경우 리프팅시키는 리프팅부(200)와, 리프팅된 슬래브(S)에 냉각수를 분사시키는 냉각수 분사부(300)와, 이들 각 부를 구성하는 부품들을 제어하는 제어부(400)로 구성된다.

이들 각 부 중에서 제어부(400)를 제외하고는 모두 안내레일(20) 상에서 이동되는 베이스 빔(22)에 설치된다.

이러한 베이스 빔(22)은 안내레일(20)에 종방향으로 놓여지며, 그 양끝부분에는 구름롤러(24)가 설치되는 지지블록(26)이 연결된다.

상기 지지블록(26)에는 구름롤러(24)와 연결되는 구동수단이 설치되어 지지블록(26)을 이동 가능하게 한다. 구동수단으로는 통상의 구동모터(28)가 설치된다.

이러한 지지블록(26)의 상면에는 도 2에 도시한 바와 같이 리프팅 실린더 (230)와, 지지대(210)가 세워진다.

상기 지지대(210)에는 리프팅 로드(220)가 힌지 결합되는 바, 리프팅 로드 (220)의 중간이 상기 지지대(210)의 상단에 힌지 결합되어 시소 동작이 가능하다.

이러한 리프팅 로드(220)의 일단에는 리프팅 실린더(230)의 피스톤 로드가 연결되고, 리프팅 로드(220)의 타단에는 지지롤러(240)를 설치하여 벤딩 슬래브(S)의 안착시 지지점이 되도록 한다.

상기 리프팅 로드(220)는 무작동시 힌지점을 기준으로 일측은 수평을 이루고 타측은 하부를 향하도록 경사지게 형성된다.

한편, 본 발명의 다른 특징에 따라, 슬래브(S)의 상태를 파악하는 센서부 (100)가 베이스 빔(22)의 어느 한 쪽에 설치되는 바, 이러한 센서부(100)는 열십자 모양의 센서대(110)에 다수의 센서(120)(130a)(130b)를 설치하고, 센서대(110)를 승하강 실린더(140)에 의해 승하강시키는 구성이다.

여기서 다수의 센서는 수평 센서대(110a)에 설치되는 수평감지센서(120)와, 수직 센서대(110b)의 상하부에 각각 설치되는 상부 감지센서(130a)와 하부 감지센서(130b)로 구성된다.

상부 감지센서(130a)는 중간이 상부로 솟아 오른 상부 벤딩 슬래브를 감지하기 위한 센서이고, 하부 감지센서(130b)는 중간이 하부로 처진 하부 벤딩 슬래브를 감지하기 위한 센서이다.

아울러, 나머지 베이스 빔(22)에는 냉각수 분사부(300)가 설치되어 벤딩된 슬래브(S)의 상면 또는 하면에 냉각수를 분사하게 된다.

이와 같은 냉각수 분사부(300)는 분사부측 구동모터(310)와 로터리 조인트(320)로 연결되는 상부 노즐(330)과 하부 노즐(340)로 구성된다.

특히 상부 노즐(330)은 분사부측 구동모터(310)의 회전에 따라 정역방향으로 회전하면서 벤딩된 슬래브(S)의 전체에 골고루 냉각수가 분사되도록 한다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 슬래브의 교정장치는 다음과 같은 작용을 나타낸다.

토치커팅머신(2)에서 절단된 슬래브(S)는 롤러 테이블(4)로 진입이 이루어지고, 롤러 테이블(4)의 롤러(6)에 의해 진행이 된다.

그 과정에서 정상적인 슬래브(S)는 수평감지센서(120)에 의해서만 감지가 이루어지고 상부감지센서(130a) 또는 하부감지센서(130b)에서는 감지가 이루어지지 않는다.

하지만 상부감지센서(130a)에서 감지신호가 발생된다는 것은 상부 벤딩 슬래브(S)가 진입된 것이기 때문에 교정이 이루어져야 한다.

이와 같은 경우에는 제어부(400)의 제어로 리프팅 실린더(230)가 작동되어 피스톤 로드를 내측으로 인입시켜 롤러 테이블(4) 상의 상부 벤딩 슬래브(S)를 리프팅하게 된다.

그러면 상부 벤딩 슬래브(S)는 그 하면이 지지롤러(240)에 의해 지지된 채 도 2에 도시한 바와 같이 소정 높이(A)까지 리프팅되어 롤러 테이블(4)에서 분리된다.

이와 동시에 센서대(100)도 승하강 실린더(140)의 작동으로 리프팅된 상부 벤딩 슬래브(S)의 위치까지 상승되어 상부 벤딩된 슬래브(S)를 처음 감지한 감지위치대로 유지하게 된다.

상승이 종료되면 롤러 테이블(4) 상의 이송라인에서 상부 벤딩된 슬래브(S)를 벗어나게 하기 위해서 구동모터(28)를 작동시켜 구름롤러(24)를 회전시킨다.

이송중에 냉각수 분사부(300)의 상부 노즐(330)에서 상부 벤딩 슬래브(S)의 상면으로 냉각수를 분사시킨다.

이때 본 발명의 특징에 따라 제공되는 분사부측 구동모터(310)가 작동하여 상부 노즐(330)을 정역방향으로 회전시켜서 상부 벤딩 슬래브(S)의 상면 전체에 골고루 냉각수가 분사되도록 한다.

냉각수의 분사에 의해 정상적으로 교정된 슬래브(S)는 센서부(100)에 의해 정상 유무를 다시 한번 감지하고, 정상이라는 신호가 제어부(400)로 감지되면 제어부(400)는 다시 구동모터(28)를 역으로 회전시켜 롤러 테이블(4) 측으로 이송시킨다.

이송이 완료되면 리프팅 실린더(230)를 작동시켜 교정된 슬래브(S)를 롤러 테이블(4) 위로 내려 놓는다.

롤러 테이블(4)에 안착된 교정된 슬래브(S)는 다시 이송작업에 돌입한다.

상술한 바와 같은 작용은 상부 벤딩 슬래브(S)의 경우이며 하부 벤딩 슬래브(S)는 도면에 도시한 바와 같이 하부 감지센서(130b)에 의해 감지되고 상기와 동일한 방법으로 작동으로 작업이 이루어지며, 단지 냉각수를 하부 노즐(340)을 통해 분사한다는 점외에는 모두 동일하다.

한가지 밝히고자 하는 것은 상부 벤딩 슬래브와 하부 벤딩 슬래브의 비율이보통 99.5% 대 0.5%로 하부 벤딩 슬래브의 형태는 거의 발생하지 않는다는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예는 종래의 문제점을 실질적으로 해소하고 있다.

즉, 슬래브의 벤딩된 형태에 따라 정상적인 슬래브로 용이하게 교정이 가능하다.

또한, 교정작업시 롤러 테이블에서 슬래브를 인출하여 작업이 이루어짐으로 토치커팅머신에서 계속해서 절단작업이 이루어질 수 있어 작업 능률이 향상된다.

아울러, 벤딩 슬래브를 야적전에 모두 교정하여 슬래브의 야적효과를 향상시킨다.

그리고, 교정작업의 자동화에 힘입어 작업자의 심리적인 안정과 여유 인원의 효율적인 작업관리가 가능하여 전체적으로 생산성이 향상된다.

Claims (4)

1. 주도된 슬래브를 절단하여 안내레일을 통해 이송하는 도중에 벤딩된 슬래브를 교정하는 장치에 있어서,

   상기 안내레일에서 구름되는 구름롤러가 설치된 다수의 지지블록과;

   상기 다수의 지지블록에 설치되는 리프팅 실린더와;

   중간 부분이 상기 다수의 지지블록에 힌지 고정되고, 일단에 상기 벤딩된 슬래브가 안착되며 상기 리프팅 실린더의 피스톤 로드가 타단에 힌지 연결되는 다수의 리프팅 로드와;

   상기 다수의 지지블록에 설치되어 상기 구름롤러를 구동시키는 구동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 슬래브의 교정장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 리프팅 로드에 의해 상승된 상기 벤딩된 슬래브의 상면으로 냉각수를 분사시키기 위해서 상기 안내레일의 측방에 설치되는 상부노즐과;

   상기 벤딩된 슬래브의 하면으로 냉각수를 분사시키기 위해서 상기 안내레일의 측방에 설치되는 하부노즐을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슬래브의 교정장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 상부노즐에 회동수단이 설치되는 것을 특징으로 하는 슬래브의 교정장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 슬래브의 벤딩 유무를 감지하는 다수의 센서가 설치되며 상기 안내레일의 인접한 위치에 승하강 가능하게 설치되는 센서대와;

   상기 리프팅 실린더, 상부노즐, 하부노즐 및 다수의 센서와 연결되어 상기 다수의 센서에 의해 감지된 상기 슬래브의 벤딩 유무에 따라 상기 벤딩된 슬래브의 상하면 중 어느 한 면으로 냉각수가 분사되도록 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슬래브의 교정장치.