KR20020095679A - 연주 슬래브의 헤드부 덧살 제거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연주 청정설비인 스카핑 머신을 통해 표면 결함이 제거된 슬래브의 헤드부 단면에 발생되는 덧살을 용이하게 제거할 수 있도록 한 연주 슬래브의 헤드부 덧살 제거장치에 관한 것이다.

본 발명은 스카핑 머신을 통해 표면 결함이 제거된 연주 슬래브의 헤드부 단면에 발생되는 덧살을 제거하는 장치에 있어서, 쉬어빔의 길이 방향을 따라 다수개 설치된 칼날을 통해 상기 슬래브 헤드부의 덧살과 접촉하는 쉬어빔부; 상기 쉬어빔의 양단부에 결합되어 상기 쉬어빔부를 승강시키는 리프팅부; 프레임의 양측 선단부에 상기 리프팅부의 리프트 프레임이 장착되는 리프팅가이드부; 1쌍의 클램프 베이스 프레임 사이에 상기 리프팅 가이드부의 프레임이 축결합되는 클램핑부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

연주 슬래브의 헤드부 덧살 제거장치{Apparatus for removing head-part flash burr of continuous casting}

본 발명은 연주 슬래브 덧살 제거장치에 관한 것으로, 특히 연주 청정설비인 스카핑 머신을 통해 표면 결함이 제거된 슬래브의 헤드부 단면에 발생되는 덧살을 용이하게 제거할 수 있도록 한 연주 슬래브의 헤드부 덧살 제거장치에 관한 것이다.

일반적으로 연주공장에서는 슬래브(slab)를 두께 약 230mm, 폭 850~2,000mm, 길이 5,500~12,000mm까지 수요가의 요구에 맞도록 절단하여 생산하고, 표면 결함이 없는 슬래브는 열연 가열로를 거쳐 열연 코일 및 냉연 코일로 압연한다. 또한, 표면 결함이 있는 슬래브는 압연 작업시 코일 제품에 악영향을 미치므로 스카핑 머신(scarfing machine)을 통해 슬래브의 표면결함을 완전히 제거하는 스카핑 작업을 거치게 되며, 상기 스카핑 작업은 스카핑 머신 설비내 분사기를 통하여 혼합된고압의 산소 및 가스로서 슬래브 표면을 녹여 이를 불어냄으로써 이루어진다.

즉, 스카핑 작업은 산소와 가스로써 슬래브의 헤드부를 예열하고 예열이 완료되는 순간, 고압산소가 상기 슬래브 표면에 분사되어 슬래브의 표면 결함이 제거되는 것이다. 이때, 슬래브의 헤드부를 예열하는 과정에서 슬래브 헤드부 단면에 용융 쇳물이 흘러내려 굳으면서 고착되는 것이 덧살(flash burr)이며, 이러한 덧살은 압연 작업시 압연롤에 손상을 주게 되고 이로 인하여 코일표면에 결함을 유발시키므로 그 제거가 필요하다. 또한, 스카핑 과정에서는 고열의 용융 쇳물에 의해 설비가 손상되는 것을 막기 위해 고압의 물이 스카핑 머신 설비와 슬래브에 분사되므로 슬래브에는 구부러짐(벤딩)이 발생하게 된다.

종래의 상기 슬래브 헤드부 덧살 제거 작업은 도 1에 도시된 바와 같이 슬래브 검사장에서 뉴 마틱 스케일러(이하, 도구라 칭함)(3)를 작업자(5)가 수동으로 조작하여 이루어지는 것이다. 즉, 스카핑 머신을 통해 표면결함이 발생한 슬래브(1)를 스카핑한 후 헤드부 단면에 덧살(2)이 고착되어 있는 상태의 슬래브(1)를 슬래브 검사장으로 이동시킨 후, 작업자(5)가 압축공기를 이용하여 상기 덧살(2)에 타격을 가하여 조금씩 떼어내는 것이다.

상기 도구(3)는 에어 호스에 연결되어 있는 에어조절 밸브를 개방한 상태에서 그 선단에 구비된 칼날(4)을 덧살(2)에 접근시키면 유입된 고압의 공기와 완충 스프링에 의해 칼날(4)이 유동되면서 덧살(2)에 타격을 가하여 조금씩 떼어 내게 된다.

그러나 상기와 같은 종래의 덧살(2) 제거장치는 첫째, 덧살(2)이 슬래브(1)의 헤드부 단면에 완전 고착되어 있으므로 이를 작업자가 수작업으로 제거하는데 시간이 많이 소요되고, 도구(3)의 무게 또한 과중하여 작업자의 피로를 쉽게 유발하게 되고,

둘째, 상기 도구(3)를 사용하여 타격을 가할때 배출되는 공기와 함께 덧살(2)의 뜨거운 쇳가루가 사방으로 비산되면서 작업자(5)의 안전재해 위험을 안고 있다.

또한, 종래 공지된 기술인 슬래브 헤드 덧살 스카핑 장치는 벤딩된 슬래브 헤드 단면과 각도 조절이 힘들고, 슬래브 헤드 덧살 두께에 따라 덧살 스카핑 속도가 맞지 않을 경우 슬래브 헤드 단면에 스카핑 결함이 발생되어 자동화 하기 어려운 문제점과 함께 스카핑시 비산 되는 뜨거운 스케일에 의해 다른 작업자가 화상을 입거나 그리스가 묻은 설비에 화재의 위험을 내포하고 있다.

또한, 또다른 종래 공지된 기술인 그라인더 머신을 통해 슬래브 덧살을 제거할 경우 시간이 많이 소요되고, 분진 및 숫돌 소모량이 많게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 스카핑 작업을 통해 슬래브의 헤드부 단면에 형성된 덧살을 용이하게 제거할 수 있는 연주 슬래브 덧살 제거장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 연주 슬래브의 헤드부 덧살의 제거방법을 도시한 개략도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 연주 슬래브 덧살 제거장치를 도시한 사시도.

도 3은 도 2의 연주 슬래브 덧살 제거장치에 있어서의 쉬어빔부의 구성을 도시한 분해 사시도.

도 4는 도 2의 연주 슬래브 덧살 제거장치에 있어서의 리프팅부의 구성을 도시한 분해 사시도.

도 5는 도 2의 연주 슬래브 덧살 제거장치에 있어서의 리프팅가이드부의 구성을 도시한 분해 사시도.

도 6은 도 2의 연주 슬래브 덧살 제거장치에 있어서의 클램핑부의 구성을 도시한 분해 사시도.

도 7은 본 발명의 연주 슬래브 덧살 제거장치의 작용을 설명하기 위한 측면도.

도 8은 본 발명의 연주 슬래브 덧살 제거장치의 작동 흐름을 나타낸 측면도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 슬래브 2 : 덧살

6 : 상향벤딩 슬래브 7 : 하향벤딩 슬래브

100 : 쉬어빔 102 : 로드

201 : 리프트 프레임 202 : 휠

207 : 리프트 실린더 301 : 프레임

303 : 리프트 가이드 401 : 클램프 프레임

405 : 클램프 실린더 407 : 쉬프트 실린더

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면 스카핑 머신을 통해 표면 결함이 제거된 연주 슬래브의 헤드부 단면에 발생되는 덧살을 제거하는 장치에 있어서, 쉬어빔의 길이 방향을 따라 다수개 설치된 칼날을 통해 상기 슬래브 헤드부의 덧살과 접촉하는 쉬어빔부; 상기 쉬어빔의 양단부에 결합되어 상기 쉬어빔부를 승강시키는 리프팅부; 프레임의 양측 선단부에 상기 리프팅부의 리프트 프레임이 장착되는 리프팅가이드부; 1쌍의 클램프 베이스 프레임 사이에 상기 리프팅 가이드부의 프레임이 축결합되는 클램핑부;를 포함하는 연주 슬래브의 헤드부 덧살 제거장치가 제공된다.

이러한 본 발명에서 상기 쉬어빔부는 상단 일측에 칼날 전진 및 후진 에어라인이 설치되고, 양단부에는 사각빔이 부착된 쉬어빔과, 상기 쉬어빔을 횡방향으로 관통하여 설치되며, 일단부에 칼날이 고정되고 타단부에 후방로드가 고정된 로드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서 상기 리프팅부는 상기 사각빔에 고정판을 통해 결합된 리프트 프레임과, 상기 리프트 프레임의 수직 플레이트 및 요홈에 삽입되는 다수개의 휠과, 상기 휠을 고정시키는 휠 고정판과, 상기 리프트 프레임의 브라켓트에 핀결합된 리프트 실린더를 포함하며, 상기 리프트 실린더의 하부에는 상향, 또는 하향 벤딩된 슬래브를 일정한 위치에 정지시키기 위한 스토퍼가 고정설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서 상기 리프팅가이드부는 내측에 강도 보강을 위한 다수개의 보강부재가 부착된 프레임과, 상기 프레임의 양측 선단부에 부착된 리프트 가이드와, 상기 프레임의 양단부 중앙에 설치된 회전축을 포함하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 본 발명에서 상기 클램핑부는 1쌍의 클램프 베이스 프레임과, 상기 클램프 베이스 프레임에 연결된 클램프 프레임과, 상기 양 프레임 사이에 연결된 클램프 실린더 및 쉬프트 실린더와, 상기 쉬프트 실린더의 작동을 제어하는 콘트롤 밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2 내지 도 7은 본 발명의 연주 슬래브 덧살 제거장치의 바람직한 일실시예를 나타낸 것으로서, 이에 따른 덧살 제거장치는 크게 쉬어빔의 길이 방향을 따라 다수개 설치된 칼날을 통해 슬래브 헤드부의 덧살과 접촉하는 쉬어빔부; 상기 쉬어빔의 양단부에 결합되어 상기 쉬어빔부를 승강시키는 리프팅부; 상기 리프팅부의 리프트 프레임이 장착되는 리프팅가이드부; 1쌍의 클램프 베이스 프레임 사이에 상기 리프팅가이드부의 프레임이 축결합되는 클램핑부로 이루어져 있다.

상기 쉬어빔부는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 대략 여덟 팔(8)자 형상의 단면을 갖는 쉬어빔(100)의 길이 방향을 따라 다수개의 칼날(본 실시예에서는 12개가 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아님)(101)이 장착되어지되, 상기 쉬어빔(100)의 내부 각 구간에는 에어가 누기되지 않도록 패킹(104,105,106)이 장착되고, 원통형 칼날(101)이 볼트(107)를 통해 로드(102)의 일단부에 고정되어 상기 쉬어빔(100)에 삽입되면 로드(102)의 타단부는 볼트(107)를 통해 후방 로드(103)에 의해 고정되어 로드(102)가 전진시, 로드(102)의 빠짐 현상을 방지한다.

또한, 상기 쉬어빔(100)의 상단 일측에는 상기 칼날(101)을 전,후진 시키기위한 에어라인(108,109)이 각각 설치되어 있고, 쉬어빔(100)의 양단부에는 후술하는 리프트 프레임이 결합되는 사각빔(100-1,100-2)이 부착되어 있다.

상기 리프팅부는 도 2 및 도 4, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 쉬어빔(100)의 사각빔(100-1,100-2)에 리프트 프레임(201)이 결합되어지되, 상기 리프트 프레임(201)은 사각 형상의 1쌍의 수직 플레이트(201-1) 내면 중앙부에 상기 사각빔(100-1,100-2)이 삽입되는 사각 형상의 홈이 형성되고, 수직 플레이트(201-1)의 양측 가장자리에 'C'자 형상의 단면을 갖는 요홈이 각각(4부위) 형성되어, 수평 플레이트(201-3) 상부에서 상기 수직 플레이트(201-1)가 소정의 간격을 갖고 부착된 후, 그 상부에 다른 수평 플레이트(201-4)가 부착되며, 상기 수평 플레이트(201-4)의 상부에는 1쌍의 브라켓트(201-5)가 부착되어 있다.

상기 리프트 프레임(201)은 상기 사각빔(100-1,100-2)에 삽입된 후, 고정판 (204) 및 볼트(205)를 통해 결합되며, 상기 양 수직 플레이트(201-1) 사이와 요홈에는 휠(202)이 삽입된 후, 휠 고정판(203)과 볼트(206)를 통해 결합고정되어 후술하는 리프트 가이드내에서 상,하강 작동을 원활히 할 수 있도록 되어 있다.

또한, 리프트 실린더(207)의 하부가 상기 브라켓트(201-5)에 핀(208)결합되고, 리프트 실린더(207)의 하부 플랜지는 볼트 및 너트와 사각 형상의 가이드 커버(209)를 통해 후술하는 리프트 가이드의 상부에 결합된다.

상기 리프팅가이드부는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 대략 'ㄷ'자 형상의 단면을 갖고, 내측에 강도 보강을 위한 다수개의 보강부재(301-1)가 부착된 프레임(301)의 양측 선단부에 상,하부가 개방된 형태의 리프트 가이드(303)가 고정부착되고, 상기 리프트 가이드(303)의 양측면에는 사각형상의 홈이 형성되어 있으며, 상기 프레임(301)의 양단부 중앙에는 후술하는 클램프 프레임의 하부 선단이 결합되는 1쌍의 회전축(302)이 설치되어 있다.

또한, 상기 리프트 가이드(303)의 일측 하부 중앙에는 후술하는 쉬프트 실린더가 결합되는 브라켓트(301-1)가 부착되어 있다.

상기 클램핑부는 도 6에 도시된 바와 같이, 1쌍의 클램프 베이스 프레임(402)과 상기 클램프 베이스 프레임(402)에 연결되는 클램프 프레임(401)으로 구성되고, 상기 양 프레임(401,402) 사이에 클램프 실린더(405)와 쉬프트 실린더(407)가 연결되어지되, 상기 클램프 베이스 프레임(402)은 전체적으로 보아 'ㄴ'자 형상의 단면을 갖고 수평 플레이트(402-1)가 라인의 바닥면에 고정되고, 상기 클램프 베이스 프레임(402)의 상단 일측에 1쌍의 수직 플레이트(402-2)가 소정의 간격으로서 부착되며, 상기 클램프 베이스 프레임(402)을 사이에 두고 사각 형상을 갖는 클램프 프레임(401)의 양측 중앙 하단부가 핀(403)결합된다.

또한, 상기 클램프 프레임(401)의 양측 후단 연장부와 상기 수직 플레이트(402-2)의 후단에서 돌출된 브라켓트(402-3, 402-4)(402-4는 미도시)에는 클램프 실린더(405)의 상,하부가 각각 핀(406,409)에 의해 연결되어 상기 클램프 실린더(405)의 작동에 의해 클램프 프레임(401)의 한쪽 끝이 상,하강 작동하면서 상기 리프팅가이드부가 롤(10, 도 7에 도시)상에 있는 슬래브(1)를 고정시킨다.

상기 쉬프트 실린더(407)는 그 상,하부가 상기 브라켓트(303-1)와 클램프 프레임(401)의 중앙부에 핀(409)에 의해 연결되어 상기 리프트 가이드(303)를 들어올리게 되며, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 리프트 실린더(207)의 하부에는 라인의 바닥면에 고정설치된 실린더와 연결된 스토퍼(8)가 대향 설치되어 상향, 또는 하향 벤딩된 슬래브(6,7)를 항상 일정한 위치에 정지시키게 되며, 도 6중 미설명 부호 408은 콘트롤 밸브이다.

이하에서는 상기와 같이 구성되는 본 실시예에 따른 연주 슬래브 덧살 제거장치의 작용을 설명한다.

도 7에 도시된 바와 같이, 스카핑 머신을 통해 스카핑 작업이 완료된 슬래브(6,7)가 롤(10) 위에서 전진하여 연주 제어기(PLC;Programmable Logic Controller)(미도시)와 스토퍼(8)에 의해 일정한 위치에서 정지하면, 상승되어 있던 상기 스토퍼(8)는 하강(도 8의 b,c,d,e)하고 도 2에 도시된 바와 같이, 클램프 실린더(405)의 로드가 상승(도 8의 c,d,e)하여 클램프 프레임(401)의 선단부가 핀(403)을 축으로 하강(도 8의 c)되어 쉬프트 실린더(407)의 헤드 부분이 먼저 슬래브(6,7) 상면에 안착되면서 쉬프트 실린더(407)의 콘트롤 밸브(408)에서 조정된 압력으로 쉬프트 실린더(407) 로드가 빠지면서 리프트 가이드(303)가 슬래브(6,7)의 헤드부 앞으로 천천히 내려오게 된다(도 8의 c,d,e).

이때, 상기 쉬어빔부가 슬래브(6,7)의 상면에 넓게 안착되므로 도 7에 도시된 바와 같이, 상향벤딩 슬래브(6)나 하향벤딩 슬래브(7), 또는 벤딩 정도에 관계없이 슬래브 헤드부의 단면과 상기 칼날(101)면이 수평이 이루어져서 상기 쉬어빔(100)의 칼날전진 에어라인(108)에 에어가 공급되면서 상기 칼날이 전진(101)하고, 칼날(101)이 슬래브 헤드부 단면 하단부에 밀착(도 8의 d)되면 리프트 실린더(207)의 작동에 의해 쉬어빔(100)이 휠(202)을 통해 리프트 가이드(303)의 내면을 타고 상승하면서 리프트 프레임(201)이 슬래브(6,7)의 상면까지 순간적으로 상승하여 칼날(101)이 상기 슬래브 헤드부의 덧살(2)을 타격하여 제거(도 8의 e)한 후, 쉬어빔(100)의 칼날 후진 에어라인(109)에 에어가 공급되어 상기 칼날(101)이 후진되며, 리프트 실린더(207)의 작동으로 리프트 프레임(201)이 하강한다.

상기 리프트 프레임(201)의 상승 및 하강 작동은 반복적으로 할 수 있으며, 상기와 같이 하여 슬래브 헤드부의 덧살(2) 제거가 완료되면 상기 클램프 프레임(401)이 클램프 실린더(405)에 의해 원위치 하면서 쉬프트 실린더(407)의 작동으로 프레임(301)의 리프트 가이드(303)가 상승하게 된다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 연주 슬래브 덧살 제거장치에 의하면, 슬래브 헤드부의 단면에 형성된 덧살을 칼날과 실린더를 이용하여 타격함으로써 슬래브의 벤딩 유무에 관계없이 쉽게 제거할 수 있으므로, 작업 능률의 향상과 함께 작업자의 안전사고가 방지되는 효과가 있다.

또한, 덧살의 제거 시간을 단축시켜서 작업성 및 물류 흐름의 개선을 도모하고, 슬래브 품질 및 압연 코일의 품질이 향상되는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 스카핑 머신을 통해 표면 결함이 제거된 연주 슬래브의 헤드부 단면에 발생되는 덧살을 제거하는 장치에 있어서,

   쉬어빔의 길이 방향을 따라 다수개 설치된 칼날을 통해 상기 슬래브 헤드부의 덧살과 접촉하는 쉬어빔부;

   상기 쉬어빔의 양단부에 결합되어 상기 쉬어빔부를 승강시키는 리프팅부;

   프레임의 양측 선단부에 상기 리프팅부의 리프트 프레임이 장착되는 리프팅가이드부;

   1쌍의 클램프 베이스 프레임 사이에 상기 리프팅가이드부의 프레임이 축결합되는 클램핑부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 연주 슬래브의 헤드부 덧살 제거장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 쉬어빔부는 상단 일측에 칼날 전진 및 후진 에어라인이 설치되고, 양단부에는 사각빔이 부착된 쉬어빔과, 상기 쉬어빔을 횡방향으로 관통하여 설치되며, 일단부에 칼날이 고정되고 타단부에 후방로드가 고정된 로드를 포함하는 것을 특징으로 하는 연주 슬래브의 헤드부 덧살 제거장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 리프팅부는 상기 사각빔에 고정판을 통해 결합된 리프트 프레임과, 상기 리프트 프레임의 수직 플레이트 및 요홈에 삽입되는 다수개의 휠과, 상기 휠을 고정시키는 휠 고정판과, 상기 리프트 프레임의 브라켓트에 핀결합된 리프트 실린더를 포함하며, 상기 리프트 실린더의 하부에는 상향, 또는 하향 벤딩된 슬래브를 일정한 위치에 정지시키기 위한 스토퍼가 고정설치된 것을 특징으로 하는 연주 슬래브의 헤드부 덧살 제거장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 리프팅가이드부는 내측에 강도 보강을 위한 다수개의 보강부재가 부착된 프레임과, 상기 프레임의 양측 선단부에 부착된 리프트 가이드와, 상기 프레임의 양단부 중앙에 설치된 회전축을 포함하는 것을 특징으로 하는 연주 슬래브의 헤드부 덧살 제거장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 클램핑부는 1쌍의 클램프 베이스 프레임과, 상기 클램프 베이스 프레임에 연결된 클램프 프레임과, 상기 양 프레임 사이에 연결된 클램프 실린더 및 쉬프트 실린더와, 상기 쉬프트 실린더의 작동을 제어하는 콘트롤 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 연주 슬래브의 헤드부 덧살 제거장치.