KR20040059208A - 절단설 및 토치 슬래그 제거장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연속주조된 후 주편절단기에서 절단되어 나오는 슬래브(slab)상의 절단설 및 토치 슬래그를 제거하는 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 디버링 작업에 따른 절단설 조각의 누적을 해소하면서 완벽하게 절단설을 제거하고, 동시에 슬래브 상부의 토치 슬래그를 제거하는 절단설 및 토치 슬래그 제거장치에 관한 것이다.

Description

절단설 및 토치 슬래그 제거장치{Apparatus for removal of bur and torch slag on slab cutted by torch cutting machine}
본 발명은 연속주조된 후 주편절단기에서 절단되어 나오는 슬래브(slab)상의 절단설 및 토치 슬래그를 제거하는 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 디버링 작업에 따른 절단설 조각의 누적을 해소하면서 완벽하게 절단설을 제거하고, 동시에 슬래브 상부의 토치 슬래그를 제거하는 절단설 및 토치 슬래그 제거장치에 관한 것이다.
일반적으로, 연속주조 공정에서 일정한 폭별로 주조되어 나오는 슬래브(slab)는 수요가의 구매용도에 따라 주편절단기(Torch Cutting Machine)에서 일정한 길이로 절단되게 되는데, 불꽃 화염에 의해 절단됨에 따라 필연적으로 슬래브 하부 양단에 절단설이 생기고, 상부 양단에는 토치 슬래그가 잔존하게 된다.
종래의 절단설 제거를 위한 디버링(deburring) 머신을 도 1에 나타내는데, 슬래브(11)가 롤러 테이블의 롤(12)에 의해 시어캡(13)을 지나 정지하고, 헤드부 하부의 절단설(14)을 제거하기 위하여 감속하여 후진하며, 동시에 시어캡(13)은 에어 라인(15)의 에어 공급에 의해 상승된다.
즉, 도 2를 참조하면, 에어 유입으로 원통형 몸체(16) 내부의 팽창된 에어 압력이 피스톤 하우징(17) 내부의 피스톤 샤프트(18)를 상승시킨다.
이로써, 시어캡(13)이 슬래브(11) 하방에 밀착되게 되어 후진되는 슬래브(11) 하방의 절단설(14)을 반대방향으로 제거하며, 이후 일정 위치에서 일시 정지하게 되면, 시어캡(13)은 하강하고 슬래브(11)는 전진하게 되며, 같은 방법으로 슬래브(11) 테일부에 생성된 절단설(14)을 제거하게 된다.
그러나, 이에 따라 제거된 절단설(14) 조각이 시어캡(13)과 원통형 몸체(16) 사이에 누적되어 시어캡(13)의 업, 다운 동작의 부정확 등의 설비 트러블을 야기시키고, 디버링된 후 슬래브(11)는 후공정으로 이송되게 되어 상부의 토치 슬래그(20)는 절단시 발생되었던 상태 그대로 이송되는 문제점이 있다.
그리고, 피스톤 샤프트(18)와 피스톤 하우징(17) 및 원통형 몸체(16)의 열변형을 방지하기 위해 냉각수라인(19)을 통해 냉각수가 통입되고 있으나 원통형 몸체(16)의 상하부의 열화로 인한 열응력의 차이 발생으로 열변형이 발생되어 설비 노후화가 촉진되고 있다.
미설명 부분을 추가 설명하면, 냉각수는 일정한 관로를 따라 리프팅 블록(21)을 경유하여 원통형 몸체(16) 내부를 냉각시키기 위해 관로를 흐르며, 피스톤 샤프트(18)는 원통형 몸체(16)에 가공된 내부 홀에 삽입되는 피스톤 하우징(17) 내부에서 에어라인(15)을 통한 에어 공급에 의해 일정한 스트로크만큼 상승하고, 에어차단에 의해 자중으로 서서히 하강하게 된다.
본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 디버링 작업에 따른 절단설 조각의 누적을 해소하고, 동시에 슬래브 상부에 발생되는 토치 슬래그를 제거하는 절단설 및 토치 슬래그 제거장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래의 디버링 머신을 보여주는 도면,
도 2는 종래의 디버링 머신에 있어서 시어캡 상승(a)과 하강(b) 작용을 설명하는 도면,
도 3은 본 발명에 따른 절단설 제거장치부에 대한 일부 분해 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 토치 슬래그 제거장치부에 대한 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 토치 슬래그 제거장치부의 스프링 리턴 타입 시어캡부의 준비시(a)와 토치 슬래그 제거작업시(b)의 작용을 보여주는 도면,
도 6은 본 발명에 따른 절단설 및 토치 슬래그 제거장치의 준비상태를 전체적으로 보여주는 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 절단설 및 토치 슬래그 제거장치의 작용시를 전체적으로 보여주는 사시도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
11 : 슬래브 12 : 롤
13 : 시어캡 14 : 절단설
15 : 에어라인 16 : 원통형 몸체
17 : 피스톤 하우징 18 : 피스톤 샤프트
19 : 냉각수라인 20 : 토치 슬래그
21 : 리프팅블록 53 : 완충형 에어실린더
54 : 캠 59 : 복합 리프팅 블록
63 : 다단 고무 벨로우즈 68 : 복합 회전형 유틸리티부
70 : 에어라인 76 : 근접센서
82 : 고정구조물 83 : 로킹형 에어실린더
85 : 원통형 하우징 86 : 피니언부재
87 : 밸런스 샤프트 88 : 래크플레이트
89 : 스프링 리턴 타입 시어캡부 90 : 배럴형 몸체
91 : 슬라이딩 블록 92a, 92b : 스프링
93 : 에어라인 94 : 냉각수라인
98 : 디스크형 냉각수 유입부 99 : 로크장치부
101, 102 : 상승, 하강완료 센서
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 절단설 및 토치 슬래그 제거장치는,
연속주조되어 주편절단기에서 일정 길이로 절단된 슬래브(slab)(11)상에 잔존하는 절단설(14)과 토치 슬래그(20)를 제거하는 장치에 있어서,
상향하는 다수의 시어캡(13)이 조립되어 있는 원통형 몸체(16) 양측의 복합리프팅 블록(59) 하부에는 에어의 공급 또는 방출에 의해 팽창되거나 압축되는 다단 고무 벨로우즈(63)가 구비되고, 일측의 상기 복합 리프팅 블록(59)의 외측에는 에어와 냉각수 유로를 내부에 구비하는 캠(54)이 장착되는데, 상기 캠(54)은 상부의 완충형 에어실린더(53)의 로드 끝단에 연결되어 상기 에어실린더(53)의 작동으로 상기 원통형 몸체(16)가 일정량 회전되도록 하며, 타측의 상기 복합 리프팅 블록(59)의 외측에는 회전형 하우징(69)을 통해 돌출되는 센서 브라킷 바(73)를 구비하는 체결판(72)이 조립되어 상기 센서 브라킷 바(73)에 간접 접촉되는 근접센서(76)가 개별 구비되고, 상기 에어실린더(53)의 상승과 하강을 검출하는 센서(101)가 개별 구비되는 구성으로, 롤(12) 상부를 통해 이송되는 상기 슬래브(11) 하부에 위치되는 절단설 제거장치부와;
일정 높이의 고정구조물(82)을 통해 구비되며, 하향하는 다수의 시어캡(13)이 조립되어 있는 배럴형 몸체(90) 양측의 슬라이딩 블록(91) 상부에는 래크플레이트(88)가 수직 구비되어 상기 고정구조물(82)상에 장착되는 피니언부재(86)를 관통하여 내부에서 결합되고, 양측의 상기 피니언부재(86)간에는 상승, 하강시의 균형을 유지하도록 하는 밸런스 샤프트(87)가 회동가능하게 구비되며, 양측의 상기 슬라이딩 블록(91) 외측에 연결되고 냉각수 유로가 내장된 원통형 하우징(85)은 상기 고정구조물(82)상의 록킹형 에어실린더(83)의 로드 끝단에 연결되고, 상기 록킹형 에어실린더(83)의 상승과 하강을 검출하는 센서(102)가 개별 구비되며, 상기 배럴형 몸체(90) 내부의 상기 시어캡(13)이 끝단에 장착되는 피스톤(16)의 외부에는 평판 플레이트 사이에 스프링(92a, 92b)이 구비되어 상기 시어캡(13)이 압축되었다가자동 복귀되도록 되어 있고, 전체적으로 상기 절단설 제거장치부에 대응되도록 상기 롤(12) 상부를 통해 이송되는 상기 슬래브(11) 상부에 위치되는 토치 슬래그 제거장치부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 절단설 제거장치부에 대한 일부 분해 사시도이다.
도면을 참조하면, 절단설 제거장치부는 시어캡(13)이 조립되어 있는 원통형 몸체(16)가 있고, 일측에는 에어라인(15)과 냉각수라인(19)이 복합 회전형 유틸리티부(68)를 통해 구비되며, 내부로 에어 및 냉각수의 인/아웃이 가능한 캠(54)에 에어라인(15) 및 냉각수 라인(19)이 결합되고, 이 캠(54)을 일정량 회전시키기 위한 완충형 에어실린더(53)가 플레이트(52)에 고정되어 상부에 구비된다.
그리고, 양측의 복합 리프팅 블록(59) 하부에는 다단 고무 벨로우즈(63)가 에어라인(70)과 연결되는 유로를 내장하는 베이스 플레이트(64) 상부에 구비된다.
복합 리프팅 블록(59)의 상부에는 가이드 스토퍼(60)가 구비되어, 상승시 상부에 구비되는 고정 스토퍼 플레이트(61) 홈 내부로 상승하게 된다.
한편, 원통형 몸체(16)와 조립되는 타측의 복합 리프팅 블록(59) 외측의 회전형 하우징(69)에는 돌출되는 센서 브라킷 바(73)를 구비하는 체결판(72)이 조립되며, 이에 대응하여 센서고정부재(75)상에 근접센서(76)가 구비된다.
덧붙여, 도 3에는 도시되지 않았으나 도 6과 같이 완충형 에어실린더(53)의 작동에 따른 상승과 하강을 검출하는 센서(101)가 부설되어 있다.
도 4는 본 발명에 따른 토치 슬래그 제거장치부에 대한 사시도이다.
이를 참조하면, 일정 높이를 확보하는 형강으로 된 측면과 상부의 고정구조물(82)이 있고, 상부 양측에 로크장치부(99)를 구비하는 에어실린더(83)가 구비되어 하방의 로드 끝단을 통해 원통형 하우징(85)과 연결되고, 하우징(85)에는 냉각수의 내부 유입이 가능하도록 되어 있다.
상기한 양측의 에어실린더(83)에 근접한 내측의 고정구조물(82)상에는 피니언이 내부에 가공된 피니언부재(86)가 구비되고, 이 피니언부재(86)를 관통하여 내부에서 결합되는 래크플레이트(88)가 수직으로 구비되어 하부의 슬라이딩 블록(91) 상부와 그 일단이 결합된다.
그리고, 양측의 래크플레이트(88)를 양측의 피니어부재(86)에 양단이 삽입되어 연결함으로써 상승, 하강시의 균형을 유지하도록 하는 베어링블록에 지지되고 기어부를 중간에 구비하는 밸런스 샤프트(87)가 구비된다.
양측의 슬라이딩 블록(91)간에는 다수의 하향하는 시어캡(13)이 조립된 배럴형 몸체(90)가 구비되는데, 도 5에 나타낸 바와 같이, 배럴형 몸체(90) 내부의 피스톤 하우징에 삽입되고 끝단에 시어캡(13)이 장착되는 피스톤(16)의 외부에는 평판 플레이트 사이에 스프링(92a, 92b)이 구비되어 압축되었다가 스프링에 의해 복귀되는 타입으로 되어 있다.
그리고, 상기한 하우징(85)에의 냉각수 유입은 냉각수라인(94)을 고정하는 디스크형 냉각수 유입부(98)를 통해 이루어지며, 에어실린더(83)는 에어라인(93)과 연결된다.
덧붙여, 에어실린더(83)의 작동에 따른 상승과 하강을 검출하는 센서(102)가별도로 부설되어 있다.
이상과 같은 구성을 가지는 본 발명의 작용에 대하여 이하 설명한다.
도 6은 본 발명에 따른 절단설 및 토치 슬래그 제거장치의 준비상태를 전체적으로 보여주는 사시도이다.
절단설 제거장치부는 완충형 에어실린더(53)의 로드 하강에 의해 캠(54)이 완전히 하강되어 있어 하강완료 센서(101)를 검출하고 있으며, 다단 고무 벨로우즈(63)는 에어라인(70)의 에어 공급 차단에 의해 팽창되지 않은 상태이고, 회전형 하우징(69)측에 연결되어 있는 체결판(72)상의 센서 브라킷 바(73)는 틸팅 홈포지션의 근접센서(76)와 간접 접촉되어 있는 상태이다.
그리고, 토치 슬래그 제거장치부는 로킹형 에어실린더(83) 상승에 의해 상승완료 센서(102)를 검출하고 있는 상태로, 원통형 하우징(85), 슬라이딩블록(91), 배럴형 몸체(90)는 상승되어 있고, 배럴형 몸체(90)에 조립되어 있는 스프링 리턴 타입 시어캡(13)은 스프링(92a, 92b)의 장력에 의해 복귀되어 있다.
도 7은 본 발명에 따른 절단설 및 토치 슬래그 제거장치의 작용시를 전체적으로 보여주는 사시도이다.
슬래브(11)의 헤드부와 테일부의 절단설(14) 및 토치 슬래그(20)를 제거하기 위하여 슬래브(11)가 롤러테이블의 롤(12) 전진구동에 의해 시어캡(13)을 통과하여 정지하게 되면, 이때 절단설 제거장치부는 다단 고무 벨로우즈(63)의 에어 유입에 의한 팽창으로 복합 리프팅 블록(59)과 원통형 몸체(16)가 상승되어 상승완료 센서(101)를 검출하게 되며, 에어라인(15)으로부터의 에어 공급으로 원통형몸체(16) 내부의 시어캡(13)이 상승하게 된다.
이때, 슬래브(11)의 폭에 따라 비접촉되는 부분의 시어캡(13)은 완전히 상승되며, 접촉되는 시어캡(13)은 슬래브(11)에 의해 상승되지 못하고 압축응력을 받게 된다.
이와 동시에, 상승되는 복합 리프팅 블록(59) 상부에 구비된 가이드 스톱퍼(60)가 항상 일정한 위치를 정해 주는 상부의 고정 스토퍼 플레이터(61) 홈 내부로 상승하게 되어 절단설(14) 제거작업시 요동방지 작용을 하게 된다.
이러한 상태에서, 롤러 테이블의 롤(12) 상부에서 슬래브(11)가 후진됨으로써 원통형 몸체(16)와 시어캡(13)은 일정한 각도만큼 슬래브(11) 후진방향으로 기울어지게 되어 슬래브(11)와 완전히 밀착되어 슬래브(11) 하방의 절단설(14)을 제거하게 되고, 후진하는 슬래브(11)가 일정 위치에서 정지하면, 에어 차단으로 다단 고무 벨로우즈(63)에 공급된 에어는 방출되게 되어, 시어캡(13), 원통형 몸체(16), 복합 리프팅 블록(59)이 하강하여 하강완료 센서(101)를 검출하게 된다.
이어서, 슬래브(11) 테일부의 절단설을 제거하기 위하여 슬래브(11)는 전진하게 되며, 동시에 완충형 에어실린더(53)의 상승 작동으로 하부에 연결되어 있는 캠(54)이 회전되어 시어캡(13)과 원통형 몸체(16)에 제거되어 잔류하는 절단설 조각을 하방의 버켓(bucket)으로 떨어 뜨리고, 이때 타측의 센서 브라킷 바(73)가 틸팅완료 근접센서(76)에 간접 접촉되면, 완충형 에어실린더(53)의 하강 작동으로 캠(54)이 반대방향으로 회전되어 정위치로 돌아오고, 센서 브라킷 바(73)가 홈포지션 근접센서(76)에 간접 접촉되게 된다.
전술한 절단설 제거장치부와 동시에 작동되는 토치 슬래그 제거장치부는 에어 공급으로 로크장치부(99)가 해제되어 에어실린더(83)의 하강 작동으로 하강완료 센서(102)를 검출하게 되면, 슬래브(11) 상부에 밀착되는 배럴형 몸체(90)의 스프링 리턴 타입 시어캡(13)은 압축되고, 비접촉되는 부분의 시어캡(13)은 그대로 유지된다.
이와 같이 하강시 래크플레이트(88)의 하강 운동은 밸런스 샤프트(87)의 회전을 통해 양측의 밸런스가 유지되게 된다.
이어서, 롤러테이블의 롤(12) 상부에서 슬래브(11)가 후진됨으로써 시어캡(13)이 밀착되는 부분의 토치 슬래그(20)가 제거되어 하방의 버켓으로 떨어지게 되며, 슬래브(11)가 일정 위치에서 정지하면, 로킹형 에어실린더(83)의 로드 상승에 따라 배럴형 몸체(90)는 상승하게 되고, 동시에 양측의 래크플레이트(88)가 직선 운동하게 되어 밸런스 샤프트(87)가 회전운동을 하게 되며, 상승완료 센서(102)를 검출하면, 롤(12) 상부의 슬래브(11)는 테일부의 토치 슬래그(20)를 제거하기 위하여 전진 구동된다.
한편, 헤드부의 절단설(14)과 토치 슬래그(20)의 제거가 완료되면, 슬래브(11)는 일정 거리만큼 전진구동되어 테일부의 절단설(14)과 토치 슬래그(20)를 제거하기 위하여 일정 위치에서 저속으로 전진구동되면서, 테일부의 절단설(14)과 토치 슬래그(20)를 제거하게 된다.
덧붙이면, 절단설 제거부의 원통형 몸체(16)는 유입되는 냉각수에 의해 직접 냉각되고 내부의 시어캡(13)은 간접 냉각되며, 토치 슬래그 제거부의 배럴형몸체(90)는 냉각수에 의해 직접 냉각되고 내부의 시어캡(13)은 간접 냉각되어, 슬래브(11)의 열에 의한 열화와 열변형이 방지됨으로써 원활한 작동을 기할 수 있게 된다.
본 발명에 따르면, 슬래브상의 절단설과 토치 슬래그를 완벽하게 제거하여 품질 저해 원인을 최소화하여 품질 안정을 이룰 수 있고, 설비 노후화 및 설비 트러블 요인 해소로 설비수명 및 설비가동율을 향상시킬 수 있으며, 작업장 주변환경을 개선시키는 효과가 달성될 수 있다.

Claims (1)

  1. 연속주조되어 주편절단기에서 일정 길이로 절단된 슬래브(slab)(11)상에 잔존하는 절단설(14)과 토치 슬래그(20)를 제거하는 장치에 있어서,
    상향하는 다수의 시어캡(13)이 조립되어 있는 원통형 몸체(16) 양측의 복합 리프팅 블록(59) 하부에는 에어의 공급 또는 방출에 의해 팽창되거나 압축되는 다단 고무 벨로우즈(63)가 구비되고, 일측의 상기 복합 리프팅 블록(59)의 외측에는 에어와 냉각수 유로를 내부에 구비하는 캠(54)이 장착되는데, 상기 캠(54)은 상부의 완충형 에어실린더(53)의 로드 끝단에 연결되어 상기 에어실린더(53)의 작동으로 상기 원통형 몸체(16)가 일정량 회전되도록 하며, 타측의 상기 복합 리프팅 블록(59)의 외측에는 회전형 하우징(69)을 통해 돌출되는 센서 브라킷 바(73)를 구비하는 체결판(72)이 조립되어 상기 센서 브라킷 바(73)에 간접 접촉되는 근접센서(76)가 개별 구비되고, 상기 에어실린더(53)의 상승과 하강을 검출하는 센서(101)가 개별 구비되는 구성으로, 롤(12) 상부를 통해 이송되는 상기 슬래브(11) 하부에 위치되는 절단설 제거장치부와;
    일정 높이의 고정구조물(82)을 통해 구비되며, 하향하는 다수의 시어캡(13)이 조립되어 있는 배럴형 몸체(90) 양측의 슬라이딩 블록(91) 상부에는 래크플레이트(88)가 수직 구비되어 상기 고정구조물(82)상에 장착되는 피니언부재(86)를 관통하여 내부에서 결합되고, 양측의 상기 피니언부재(86)간에는 상승, 하강시의 균형을 유지하도록 하는 밸런스 샤프트(87)가 회동가능하게 구비되며, 양측의 상기 슬라이딩 블록(91) 외측에 연결되고 냉각수 유로가 내장된 원통형 하우징(85)은 상기 고정구조물(82)상의 록킹형 에어실린더(83)의 로드 끝단에 연결되고, 상기 록킹형 에어실린더(83)의 상승과 하강을 검출하는 센서(102)가 개별 구비되며, 상기 배럴형 몸체(90) 내부의 상기 시어캡(13)이 끝단에 장착되는 피스톤(16)의 외부에는 평판 플레이트 사이에 스프링(92a, 92b)이 구비되어 상기 시어캡(13)이 압축되었다가 자동 복귀되도록 되어 있고, 전체적으로 상기 절단설 제거장치부에 대응되도록 상기 롤(12) 상부를 통해 이송되는 상기 슬래브(11) 상부에 위치되는 토치 슬래그 제거장치부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 절단설 및 토치 슬래그 제거장치.
KR1020020085789A 2002-12-28 2002-12-28 절단설 및 토치 슬래그 제거장치 KR100956949B1 (ko)

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