KR20030081536A - 통상의 슬래브 주형에 장착하기 위한 조정가능한 주형분배기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 빌렛 폭이 변경될 수 있는 다수의 빌렛을 선택적으로 주조하려는 의도로 측방으로 조정되도록 형성된 협폭 측 부분을 구비하는 통상의 슬래브 주형(1)에 장착하기 위한 조정가능한 주형 분배기에 관한 것이다. 그러한 주형 분배기는 주형(1)에 대해 고정되어 그 주형(1)의 광폭 측 판(2) 사이에 장착될 수 있는 하우징(3)으로 이뤄지고, 그 하우징(3)은 주형(1)의 폭 방향을 따라 양측으로 조정될 수 있는 조정 기구(4)를 구비하며, 그 조정 기구(4)의 단부에는 지지 판(5)이 배치되어 그 지지 판(5)에 협폭 측 열교환 판(6)이 배치된다.

Description

통상의 슬래브 주형에 장착하기 위한 조정가능한 주형 분배기{ADJUSTABLE MOULD DIVIDER FOR FITTING INTO A CONVENTIONAL INGOT MOULD}

강의 연속 주조 주형은 일반적으로 주조 동안 또는 주조 중지 시에 조정될 수 있는 협폭 측을 구비하는데, 그 협폭 측의 조정 구역은 한편으로 예컨대 구동 장치의 제어 구역과 같은 기계적 여건 또는 공간적 제약 및 수용해야 하는 힘에 의해 한정되고, 다른 한편으로 예컨대 용해 후속 시기, 주조 속도, 및 주조 폭 사이의 관계와 같은 방법 기술적 요건에 의해 한정된다.

개별 슬래브 빌렛의 조정 구역을 확장시키는 것에 의해서는 더 이상 그러한 설비의 얻고자 하는 주조 폭 범위를 망라할 수 없을 경우에는 경우에 따라 트윈 디바이더(twin divider)로도 지칭되는 주형 분배기를 사용한다. 그러한 주형 분배기에 의해, 개별 빌렛이 2개의 부분 빌렛으로 분할된다. 즉, 주조 출력을 감소시킴이 없이 반쪽 폭의 빌렛을 제조할 수 있다.

통상적으로, 주형 분배기는 주형 판 상호 간격과 그 원추도(conicity)에 있어 정해진 기하 형상으로 구성된다, 주형 분배기가 매우 상이한 판형의 구역에 맞춰 조정되어야 한다면, 그 주형 분배기는 완전히 교체될 수 있게 형성되든지 아니면 어댑터 또는 맞춤 부재의 장착에 의해 변경되게 된다. 그와 같이 맞춰 조정하는 것은 주조 공정 시간 외에서만 행해질 수 있고, 그에 따라 정지 시간으로 인해 비용이 현저히 증가된다. 그밖에도, 주형 분배기에서의 협폭 측 원추도의 설계 및 침지 출탕 홈통의 위치 설정은 중간 주조 폭에 대해서만 이뤄질 수 있다. 그러한 2가지 제약은 빌렛 쉘 응력을 상승시키고 액상 빌렛 내용물 중의 흐름 패턴을 악화시킴으로써 야금학적으로 악영향을 일으킨다.

본 발명은 빌렛 폭이 변경될 수 있는 다수의 빌렛을 선택적으로 주조하려는 의도로 측방으로 조정되도록 형성된 협폭 측 부분을 구비하는 통상의 슬래브 주형에 장착하기 위한 조정가능한 주형 분배기에 관한 것이다.

본 발명의 또 다른 명세, 특징, 및 장점은 첨부 도면에 개략적으로 도시된 실시예에 관한 이후의 설명으로부터 명확히 파악될 수 있을 것이다. 첨부 도면 중에서,

도 1은 기계적 조정 구동 장치를 구비한 조정가능한 주형 분배기(Conti-Twin-Divider)를 도 2의 A-A 면으로 바라본 측면도이고,

도 2는 도 1에 따른 주형 분배기의 평면도이며,

도 3은 유압 구동 장치 또는 공압 구동 장치를 구비한 주형 분배기를 주형의 측면도로 나타낸 도면이고,

도 4는 도 3에 따른 주형 분배기의 평면도이며,

도 5는 그 중간 구역에 조정가능한 주형 분배기의 하우징이 장착된 연속 주조 주형의 사시도이고,

도 6은 주형 분배기를 조정하는 단부 측 스핀들 구동 장치의 단면도이다.

(도면 부호의 설명)

1주형2광폭 측 판

3하우징4조정 기구

5지지 판6협폭 측 열교환 판

7가이드 볼트8가이드 홈

9스핀들10구동 수단

11외부에 놓인 모터12외부에 놓인 모터

13구동축14유압 오일 급유 수단

15구동 라인16주형 프레임

17점선18수조

19디프 보링 구멍

본 발명의 목적은 조정가능한 주형 분배기를 제공하여 전술된 단점을 회피시키는 것이다.

그러한 목적은 청구항 1의 전제부에 언급된 유형의 주형 분배기에서 본 발명에 따라 주조 동안의 조정을 위해 통상의 슬래브 주형의 광폭 측 사이에 조정 기구가 배치되고, 그 조정 기구가 전체적으로 주조 동안 주형에 대해 고정되는 하우징 또는 본체로 이뤄지도록 함으로써 달성된다. 하우징은 서로 상하로 짝을 이뤄 주형의 폭 방향을 따라 양측으로 비스듬히 밖으로 세워질 수 있는 2개씩의 조정 기구를 포함하는데, 그 조정 기구는 그 단부에 부착되어 열교환 판을 수납하는 지지 판을 구비한다. 조정 기구는 하우징에 통합된 기어 장치 및 구동 축을 거쳐 외부에 놓인 모터에 의해 구동되어 주조 동안 또는 주조 중지 시의 조정을 가능하도록 하는 스핀들로 이뤄지는 것이 바람직하다.

모터는 전기로, 유압으로, 또는 공압으로 작동될 수 있다. 근력에 의해 조정 작동을 하는 것도 고려될 수 있다. 본 발명의 변형으로서, 스핀들 구동을 유압 작동식 또는 전기 작동식 선형 구동 장치로 대체하는 것도 가능하다.

조정 스핀들을 둘러싸고 선형 가이드에 의해 하우징과 결합되는 중심 슬리브 관이 자중, 빌렛 유출, 및 진동으로 인한 수직 방향의 힘을 수용하는데 사용될 수 있다.

존재하는 장착 공간을 최적으로 활용하고 최대한의 조정 거리를 얻기 위해, 지지 판의 상부 에지에 횡 방향으로 놓인 볼트를 마련하여 수직 방향의 부하를 제거하는 조치를 취하는데, 그러한 볼트는 광폭 측 열교환 판 위에 있는 홈 내에 슬라이딩될 수 있게 맞물린다.

스핀들을 신축 자재식으로 구성함으로써, 주어진 장착 공간에서의 조정 거리를 추가로 증가시키는 것이 가능하다.

4개의 구동 축이 모두 서로 별도로 그 각각의 자체 구동 라인 및 모터를 구비하여 구성되면, 주조 동안 주조 폭을 조정함에 있어 최대한의 융통성이 얻어지게 된다. 그와 동시에, 그러한 구성은 최대의 장착 공간을 필요로 한다. 그 때문에, 이동 과정의 융통성이 어느 정도 감소되는 것을 감수하면서 예컨대 각각의 측에 서로 상하로 배치된 2개의 스핀들을 공통의 모터에 의해 구동하고, 주조 공정에 필요한 열교환 판의 경사, 소위 축소 원추도(shrinkage conicity)가 조정 거리에 의존하여 일정하게 얻어지도록 예컨대 단계화된 기어 감속 비에 의해 기계적으로 커플링할 수 있다.

그러한 단계화된 기어 감속 비는 상이한 스핀들 피치에 의해서도 얻어질 수 있다. 또한, 주조하려는 판형 범위의 다변성이 어느 정도 감소되는 것을 감수하면서 대향된 각각의 주조 중공 공간의 높이 놓인 2개의 축을 기계적으로 통합할 수 있다. 그것은 2개의 지지 판의 연속된 스핀들이 동일 방향으로 이동되도록 이뤄질 수 있다. 그와 같이 배치되는 결과, 전체의 주형의 주조 출력이 항상 일정하게 유지되는데, 왜냐하면 일 측에서는 주조 판형이 확대되는 반면에, 대향된 측에서는 그에 상응하게 축소되기 때문이다. 그러나, 양측이 반대 방향이지만 동일한 크기로 이동되는 커플링도 역시 고려될 수 있다.

동일한 주형으로 광폭 슬래브는 물론 2개의 트윈 슬래브까지 주조하는 특정의 작업 사안에서는 하우징이 불변의 광폭 측 열교환 판 사이에 배치된다. 그러나, 그것은 상당한 구조 공간을 필요로 하여 궁극적으로 얻을 수 있는 조정 거리에 부담이 된다. 또한, 그 경우에는 구동 라인 또는 선형 구동 장치의 사용 시의 그 에너지 공급 장치를 광폭 측 수조를 너머 또는 그 아래를 통해 인도할 것이 요구된다. 동일한 주형을 개별 주조 및 트윈 주조에 이중으로 사용하는 것을 생략한다면, 광폭 측 열교환 판이 주형 분배기의 구역에서 비워질 수 있게 된다. 그것은 한편으로 조정 기구를 위한 공간을 제공하고, 다른 한편으로 구동 라인을 수조를 통해 부설할 수 있는 가능성을 열어준다. 그럼으로써, 매체 안내함에 있어서도 가치가 있는 구조 공간이 획득된다. 또한, 그와 같이 하여, 분배 홈통 쪽으로 높이를 키우는데 방해를 받지 않게 된다.

조정가능한 주형 분배기를 주형의 광폭 측 판 사이에 장착하는 것은 편심적으로 이뤄질 수도 있다. 그럼으로써, 각각의 개별 빌렛에 대해 예비품이 이미 보유되어 있다 할지라도, 동시에 주조될 수 있는 판형의 구역이 주어진 구조 공간에서 더욱 확대되게 된다.

조정 스핀들을 연장시키기 위해 지지 판이 열교환 판까지 리세스를 구비하도록 하는 조정 거리를 넓히는 또 다른 조치가 강구된다. 그 경우, 리세스는 지지 판 쪽으로 밀봉하는데 따른 문제점을 방지하기 위해 디프보링 구멍으로서 형성되는 것이 바람직하다.

끝으로, 주형의 협폭 측의 위치와 특별히 그 경사가 주조 공정의 신뢰성과 관련하여 매우 좁은 한도 내로 조절되도록 하는 것을 면밀히 감안해야 한다. 유격(play)이 감소된 구동 요소를 사용한다손 치더라도 요구되는 공차를 유지시키는데는 현격히 불충분하다. 요구되는 정밀도가 높을수록 제조 비용도 과비례적으로 증대된다. 그로 인해, 본 주형 분배기에서는 유격 보상을 위한 대안이 제시된다. 유격 보상의 방안은 재조정가능한 스핀들 너트에 의해 구현될 수 있다. 구조 높이가 충분한 주형에서는 1개 또는 2개의 추가의 축에, 바람직하게는 조정 스핀들 사이의 중간 높이에 인장 작용을 하는 예컨대 유압 실린더 또는 공압 실린더와 같은 선형 구동 요소가 배치될 수 있다. 그 경우, 그러한 인장 수단은 전체의 작업 시간 동안 아니면 조정 과정 동안에만 협폭 측 지지체에 인장력을 작용시키도록 설계되어야 하는데, 그 때의 인장력은 그것이 조정 구동 라인에서의 모든 유격을 항상 압력 측에서 설비 쪽으로 옮기도록 그 크기가 정해진다. 선형 구동 장치 대신에, 외부로부터 작동되는 로프 구동 장치가 사용될 수도 있다.

그럼으로써, 조정 기어의 구역에서 유격 보상에 필요한 구조 공간을 최소화시키는 것이 가능하게 된다. 그러한 유격 보상의 형태에서도 가용될 수 있는 구조 공간이 충분하지 않다면, 작업상으로 필요한 조정 방향과는 별도로 최종 조정 단계에서는 항상 작업 중에 예상되는 힘의 반대 방향으로 이동되도록 함으로써 구동 라인에서의 유격을 보상하는 조치를 취한다. 그 경우에 나아가는 거리는 구동 라인에서 최대한 허용되는 총 유격보다 더 크기만 하면 된다. 아울러, 그러한 방안은 장치 기술적으로 최소의 비용을 수반하는 방안이기도 하다.

전술된 주형 분배기에 의해, 작업을 중단시킴 없이, 그리고 용해물이 대칭으로 흐를 경우에 최적의 섬프 흐름(sump flow)을 동반하여 가변적인 주조 폭으로 넓은 범위에 걸친 트윈 빌렛까지 주조될 수 있게 된다.

그와 함께, 본 발명에 의해 경제적으로 유리하게 슬래브 설비를 확충하는 것은 야금학적으로 민감한 강 품질에도 도달될 수 있는 것이다.

통상의 트윈 주조의 분야에 사용함에 있어 본 발명에 의해 준비 시간이 현격히 감소되는 것으로 판명된다. 또한, 바뀌는 판형 범위에 맞추기 위한 각종의 광범위한 주형 분배기를 남겨둘 필요가 없고, 그에 따라 예비품을 비축할 필요도 없게 된다.

아울러, 주형 분배기를 구비한 주형에서도 주조 과정 동안 협폭 측 경사를 무단으로 변경하는 조정 전략을 채택함으로써 전이 웨지(transition wedge)의 길이를 줄일 수 있다. 전체적으로는, 스크랩의 발생이 감소되는 동시에 시스템의 가용성이 증대되어 연속 주조 설비의 수익성이 제고되게 된다.

도 1은 주조 공정 동안 측방으로 조정되도록 형성된 협폭 측 부분(6)을 구비하는 통상의 슬래브 주형에 장착하기 위한 조정가능한 주형 분배기를 나타낸 것이다. 그러한 주형 분배기는 주형(1)에 대해 고정되어 그 주형(1)의 광폭 측 판(2) 사이에 장착될 수 있는 하우징(3)을 포함하는데, 그 하우징(3)은 서로 상하로 짝을 이뤄 주형(1)의 폭 방향을 따라 양측으로 조정될 수 있는 조정 기구(4)를 구비하고, 그 조정 기구(4)의 단부에는 지지 판(5)이 배치되어 그 지지 판(5)에 협폭 측 열교환 판(6)이 배치된다.

주형 분배기의 조정 기구(4)는 하우징(3)에 통합될 수 있는 구동 수단(10)을 사용하여 도 4 또는 도 5에 따른 외부에 놓인 모터(11, 12)에 의해 기어 및 축(13)을 거쳐 전기로, 유압으로, 또는 공압으로 구동될 수 있는 스핀들(9)인 것이 바람직하다.

도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이, 지지 판(5)은 수직 방향 부하 또는 힘을 수용하기 위해 상부 구역에 횡 방향으로 놓인 가이드 볼트(7)를 구비하는데, 그 가이드 볼트(7)는 가이드 홈(8)에 맞물릴 수 있게 안내되어 주형 광폭 측 판(2)의 상부 구역 내로 들어간다.

도면 부호 "9"는 도 3의 단면도로부터 식별할 수 있는 스핀들을 지시하고 있다.

도 4는 스핀들의 유압 구동 장치용으로 마련되는 유압 오일 급유 수단(14)을 나타낸 것으로, 그 유압 오일 급유 수단(14)이 스핀들 구동 장치(9)에 접속되는 것은 도 3에 도시되어 있다.

도 5에 따른 사시도에는 외부에 놓인 모터(11, 12) 사이의 구동 접속이 이뤄지는 것과, 구동 라인(15)이 주형 프레임(16)은 물론 구동 빌렛용 수조(18)를 통해 통과되는 것이 점선(17)으로 도시되어 있다.

도 6은 스핀들(9)의 조정 거리의 확대를 위해 지지 판(5)이 열교환 판(6)까지 리세스를 구비하는 것을 지지 판(5) 및 그에 배치된 열교환 판(6)에 수직한 단면도로 나타내 것으로, 그 경우에 리세스는 지지 판(5) 쪽으로의 밀봉상의 문제점을 방지하기 위해 디프 보링 구멍으로서 형성되는 것이 바람직하다.

Claims (14)

1. 빌렛 폭이 변경될 수 있는 다수의 빌렛을 선택적으로 주조하려는 의도로 측방으로 조정되도록 형성된 협폭 측 부분을 구비하는 통상의 슬래브 주형(1)에 장착하기 위한 조정가능한 주형 분배기에 있어서,

   주형(1)에 대해 고정되어 그 주형(1)의 광폭 측 판(2) 사이에 장착될 수 있는 하우징(3)을 포함하고, 그 하우징(3)은 주형(1)의 폭 방향을 따라 양측으로 조정될 수 있는 조정 기구(4)를 구비하며, 그 조정 기구(4)의 단부에는 지지 판(5)이 배치되어 그 지지 판(5)에 협폭 측 열교환 판(6)이 배치되는 것을 특징으로 하는 통상의 슬래브 주형에 장착하기 위한 조정가능한 주형 분배기.
2. 제 1 항에 있어서, 조정 기구(4)는 하우징(3)에 통합될 수 있는 구동 수단(10)을 사용하여 외부에 놓인 모터(11, 12)에 의해 기어 및 축(13)을 거쳐 전기로, 유압으로, 또는 공압으로 구동될 수 있는 것을 특징으로 하는 주형 분배기.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 수직 방향 부하 또는 힘을 수용하기 위해, 지지 판(5)은 상부 구역에 횡 방향으로 놓인 가이드 볼트(7)를 구비하고, 그 가이드 볼트(7)는 가이드 홈(8)에 맞물릴 수 있게 안내되는 것을 특징으로 하는 주형 분배기.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서, 조정 기구의 조정을 위해, 스핀들 구동 장치(9), 유압 선형 구동 장치, 전기 선형 구동 장치, 로프 구동 장치 등이 마련되는 것을 특징으로 하는 주형 분배기.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중의 어느 한 항에 있어서, 지지 판(5)의 모든 조정 기구(4)는 서로 별도로 별개의 구동 수단(10)을 구비하는 것을 특징으로 하는 주형 분배기.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중의 어느 한 항에 있어서, 하우징(3)의 일 측에 서로 상하로 짝을 이뤄 배치된 스핀들(9)은 공통의 모터(11 또는 12)에 의해 구동될 수 있고, 협폭 측 열교환 판(6)의 적합한 축소 원추도가 그 조정 거리에 따라 얻어지도록 예컨대 단계화된 상이한 기어 단에 의해 커플링되는 것을 특징으로 하는 주형 분배기.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중의 어느 한 항에 있어서, 광폭 측 판(2)은 하우징(3)의 구역에서 비워져서 조정 기구용 구조 공간 및 매체 안내를 위한 구조 공간이 얻어지도록 하는 것을 특징으로 하는 주형 분배기.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중의 어느 한 항에 있어서, 하우징(3)이 광폭 측 판(2) 사이에 편심적으로 배치될 경우에 주형(1)의 주어진 구조 공간 및 비대칭적구조에서 동시에 주조될 수 있는 빌렛 판형의 범위가 확대되는 것을 특징으로 하는 주형 분배기.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중의 어느 한 항에 있어서, 하우징의 일 측 또는 양측의 지지 판(5)은 조정 기구의 연장을 위해 열교환 판(6)까지 리세스를 구비하되, 그 리세스는 디프 보링 구멍(19)으로서 형성되는 것이 바람직한 것을 특징으로 하는 주형 분배기.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중의 어느 한 항에 있어서, 조정 기구(4)를 구비한 하우징(3)은 주형(1)의 광폭 측 판(2) 사이에 센터링된 채로 또는 편심적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 주형 분배기.
11. 제 1 항 내지 제 10 항 중의 어느 한 항에 있어서, 조정 이동의 기계적 유격을 보상하기 위해, 반대 방향으로 작용하는 힘 요소가 조정 기구(4)에 배속되거나, 스핀들(9)이 재조정될 수 있는 스핀들 너트를 구비하는 것을 특징으로 하는 주형 분배기.
12. 제 1 항 내지 제 11 항 중의 어느 한 항에 있어서, 스핀들(9)은 신축 자재식으로 형성되는 것을 특징으로 하는 주형 분배기.
13. 제 1 항 내지 제 12 항 중의 어느 한 항에 있어서, 스핀들(9)은 그 피치가 상이하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 주형 분배기.
14. 제 1 항 내지 제 13 항 중의 어느 한 항에 있어서, 양측의 지지 판(5)에 연속된 스핀들(9)이 마련되는 것을 특징으로 하는 주형 분배기.