KR20090008826A

KR20090008826A - 연속주조용 몰드설비의 주형

Info

Publication number: KR20090008826A
Application number: KR1020070072095A
Authority: KR
Inventors: 한병하; 김태석; 이성림
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2007-07-19
Filing date: 2007-07-19
Publication date: 2009-01-22

Abstract

본 발명은 연속주조용 몰드설비의 주형에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연속주조에서 사용되는 몰드설비의 단변주형부의 하단부 형상을 개선하여 슬라브 모서리와 비접촉되도록 함으로써 단변주형부가 마모되는 것을 방지한 몰드설비의 주형에 관한 것이다.

상기한 바와 같은 본 발명은,

소정거리를 유지하면서 서로 마주보게 배치되는 두개의 장변주형부와, 상기 장변주형부 사이에서 소정거리를 유지하면서 서로 마주보게 배치되는 두개의 단변주형부로 이루어지는 연속주조용 몰드설비의 주형에 있어서,

상기 단변주형부에는 그 하부측 양 끝단 모서리가 아래로 갈수록 넓어지는 형태로 절삭되어 경사면이 형성된 것을 특징으로 한다.

연속주조, 몰드설비, 장변주형부, 단변주형부, 슬라브,

Description

연속주조용 몰드설비의 주형{Mold of Continuous Casting Facility}

일반적으로, 용강을 연속 주조하여 슬라브를 제작하는 공정은 도1에 보인바와 같이, 고로에서 녹여진 용강이 레이들(1)에 담겨서 이동된 후 턴디시(2)에 부어지면, 턴디시(2)에서 연속 주조용 주형(10) 내로 이동되어 냉각되면서 슬라브로 제작된다.

이와 같은 연주공정에서는 슬라브를 생산하기 위해 몰드(10) 설비를 사용하는바, 몰드설비는 프레임에 장,단변 워터자켓이 각각 설치되어 있고, 여기에 장,단변 동판이 각각 부착되어 이 동판 내부에 용강이 부어지며, 상기 워터자켓 내부에서 순환되는 냉각수에 의해 용강이 응고되어 슬라브를 생산하게 된다.

즉, 몰드설비에서 연속 주조용 주형은 고온인 용강의 표면을 냉각시켜주면서 일정한 형태의 슬라브를 만들게 된다.

종래의 연속주조용 주형(10)은 도2에 나타낸 바와 같이 장변주형부(11)와 단변주형부(12)로 이루어지고, 상기 장변주형부(11) 및 단변주형부(12)는 다시 고온의 용강과 접촉되는 장변동판(11a) 및 단변동판(12a)과, 상기 장,단변동판(11a,12a)을 냉각시키기 위한 장변워터재킷(11b) 및 단변워터재킷(12b)으로 이루어진다.

상기 워터재킷(11b,12b)은 냉각수가 일정한 온도를 유지하도록 냉각시스템(미도시)에 연결되어 있고, 상기 장,단변동판(11a,12a)은 고온의 용강에 의하여 가열되는 동판의 열이 워터재킷(11b,12b) 쪽으로 잘 이동되도록 결합되어 있다.

상기 동판들은 열전달율이 좋은 재료를 사용하면 되는데, 현재는 주로 동이 사용되고 있으므로, 일반적으로 동판몰드라고도 불리어진다.

또한, 상기 장, 단변동판(11a,12a)은 용융상태의 용강이 표면에 달라붙는 것을 방지하기 위하여 별도의 몰드 진동용실린더에 의하여 상하방향으로 진동을 하게 되는바, 동판은 강도가 약하므로 용강이 응고되어 고체화되면 슬라브와 진동하는 상기 단변동판의 접촉 부분에서 마모가 일어나게 된다.

도3은 종래 연속주조용 몰드설비의 단변주형부 하단부를 보인 사시도, 정면도, 저면도이다.

도3은 종래 단변주형부 중에서 특히 단변동판(12a)의 형상을 나타낸 것인데, 상기 단변동판(12a)은 직육면체의 형상을 가지며, 상기 단변동판(12a)의 후방으로 워터재킷(12b)이 결합되어 단변동판(12a)을 냉각하게 된다.

상기 단변동판(12a)이 보다 용이하게 냉각될 수 있도록 상기 단변동판(12a)의 배면에는 다수개의 냉각슬릿(12c)이 일정한 간격으로 이격되게 형성되어 있다.

그러나, 상기 단변동판(12a)의 하단부는 응고된 용강, 즉 슬라브와 접촉이 이루어지고, 또한 상기 단변동판(12a)이 상하로 진동하기 때문에 슬라브와의 접촉부분이 마모가 되어 도4에 나타낸 것과 같은 상태가 된다.

참고로, 용융상태의 용강은 상기 단변동판(12a)의 상부측으로 유입되어 상기 단변동판과 접촉하면서 하부로 이동하는 바, 하부 쪽에서는 이미 외표면이 응고되어 슬라브가 된다.

이때, 상기 슬라브는 응고되면서 아주 미세한 수축이 일어나게 되는바, 상기 슬라브의 양 모서리가 상하진동하는 상기 단변동판(12a)과 계속해서 접촉하게 되면 상기 단변동판(12a)이 마모되면서 도4에서와 같이 양 끝단 모서리(12d)가 칼날처럼 매우 날카롭게 되어 설비사고의 원인이 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은 연속주조용 몰드설비에서 단변동판이 슬라브에 의해서 마모되어 그 양 끝단 모서리가 칼날처럼 날카로워지는 것을 미연에 방지하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

상기 단변주형부에는 그 하부측 양 끝단 모서리가 아래로 갈수록 넓어지는 형태로 절삭되어 경사면이 형성된 연속주조용 몰드설비의 주형을 제공한다.

또한, 상기 경사면은 상기 단변주형부의 하단에서 상부 200 ~ 300mm까지 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 단변주형부와 상기 장변주형부는 용강과 직접 접촉되는 동판과, 상기 동판의 후방에 결합되어 상기 동판을 냉각시키는 워터재킷으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 슬라브와 접촉되는 단변주형부를 미리 절삭함으로써 상기 단변주형부가 마모되지 않으므로, 종래와 같이 단변주형부의 양 끝단 모서리가 칼날처럼 예리해져 설비사고나 안전사고가 발생되는 것이 예방되는 특유의 효과가 있다.

이하, 본 발명의 기술구성을 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.

도5는 본 발명에 따른 단변주형부의 하단부 형상을 보인 사시도, 정면도, 저면도이고, 도6은 본 발명에 따른 단변주형부가 설치된 몰드설비를 보인 평면도이다.

본 발명은 연속주조용 몰드설비의 주형에 관한 것으로, 통상적으로 몰드설비의 주형(100)은 두개의 장변주형부(110)와 두개의 단변주형부(120)로 이루어져 상기 장변주형부(110)와 상기 단변주형부(120)가 사각형을 이루도록 배치된다.

상기 장변주형부(110)는 두개가 소정거리를 유지하면서 서로 마주보게 배치되며, 상기 장변주형부(110) 사이에 상기 단변주형부(120)가 또 소정거리를 유지하면서 서로 마주보게 배치된다.

이렇게 상기 장변주형부(110)와 단변주형부(120)가 이루는 내측은 사각형상의 공간부가 되며, 그 사각형상의 공간부에 용융상태의 용강이 주입되어 상기 용강이 상기 장, 단변주형부(120)와 접촉하면서 아래로 내려감에 따라 냉각되어 슬라 브(s)가 만들어진다.

이때, 상기 단변주형부(120)는 상기 장변주형부(110) 사이에서 장변주형부(110)의 길이방향을 따라 슬라이딩 가능하게 설치되는데, 상기 단변주형부(120)가 슬라이딩되는 구성은 공지기술이므로 여기서 생략한다.

한편, 상기 장, 단변주형부(110,120)의 하단부 쪽 슬라브(s)는 그 외표면은 응고되어 있는 상태이지만 속은 아직 완전하게 응고되지 않은 액체와 고체의 중간상태인바, 상기 슬라브(s)가 진동하는 장,단변주형부(110,120)에 의해 상기 장, 단변주형부(110,120) 밖으로 벗어나면 내부의 용강이 외표면 쪽으로 유동하여 외표면이 볼록한 상태가 되지만, 연속 반복적인 진동에 의해 다시 장,단변주형부(120)의 내측 공간부의 형상과 동일한 형상으로 굳어지게 된다.

이렇게 상기 슬라브(s)가 볼록하게 돌출되었다가 다시 장,단변주형부(110,120) 안쪽으로 들어가는 것을 반복하는 과정에서 상기 단변주형부(120)의 하단부 쪽이 심하게 마모되어 단변주형부(120)의 양 끝단모서리가 칼날처럼 예리해지는 문제가 종래에는 있었는바, 본 발명에서는 상기 단변주형부(120)의 양 끝단 모서리가 예리해지는 것을 방지하기 위해 도5에 나타낸 바와 같이 상기 단변주형부(120)에는 그 하부측 양 끝단 모서리를 아래로 갈수록 넓어지는 형태로 절삭하여 경사면(121)이 형성되도록 한다.

즉, 상기 단변주형부(120)에서 슬라브(s)와의 접촉으로 마모가 발생하는 부분을 미리 절삭함으로써 나중에 단변주형부(120)의 양 끝단 모서리가 칼날처럼 예리해지는 것을 방지하게 된다.

여기서, 상기 경사면(121)의 높이 즉, 상기 절삭되는 모서리의 높이는 상기 단변주형부(120)의 하단에서 상부로 500mm까지, 보다 바람직하게는 상기 단변주형부(120)의 하단에서 상부 200 ~ 300mm까지 형성되는 것이 좋다.

물론, 상기 경사면(121)이 형성되는 높이는 슬라브(s)에 의해 상기 단변주형부(120)가 마모되는 높이를 실험치에 의하여 산정한 것이므로, 만약 설비나 환경의 변화로 인해 상기 단변주형부(120)가 마모되는 모서리의 높이가 달라지면 그에 맞게 설정하여야 한다.

이하, 도6을 참조하여 본 발명의 작용을 설명한다.

장변주형부(110)와 단변주형부(120)로 이루어진 몰드설비의 주형(100)에 용융상태의 용강을 부으면 상기 용강이 주형(100)의 내부 공간부를 채우면서 상기 주형(100)의 하방으로 이동하게 되는데, 이때 상기 용강은 식으면서 응고되어 슬라브(s)가 된다.

이렇게 슬라브(s)가 제조되는 과정에서 상기 장변주형부(110)와 단변주형부(120)는 계속해서 진동하게 되지만, 상기 슬라브(s) 쪽을 향하는 상기 단변주형부(120) 하부측의 양 끝단 모서리가 일정부분 절개되어 경사면(121)이 형성됨으로써 상기 슬라브(s)의 모서리와 직접적으로 접촉되지 않아 단변주형부(120)가 마모되는 것이 방지된다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발 명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 범위 내에서 얼마든지 구성요소의 치환과 변형이 가능하지만 이 또한 본 발명의 권리에 속하게 된다.

도1은 용강을 연속 주조하여 슬라브를 제작하는 일반적인 공정의 순서도,

도2는 종래의 연속주조용 주형을 보인 개략도,

도3은 종래 연속주조용 몰드설비의 단변주형부 하단부를 보인 사시도, 정면도, 저면도,

도4는 종래 연속주조용 단변주형부가 마모된 상태를 보인 도면,

도5는 본 발명에 따른 단변주형부의 하단부 형상을 보인 사시도, 정면도, 저면도,

도6은 본 발명에 따른 단변주형부가 설치된 몰드설비를 보인 평면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 본 발명에 의한 주형

110 : 장변주형부

120 : 단변주형부

121 : 경사면

s : 슬라브

Claims

소정거리를 유지하면서 서로 마주보게 배치되는 두개의 장변주형부(110)와, 상기 장변주형부(110) 사이에서 소정거리를 유지하면서 서로 마주보게 배치되는 두개의 단변주형부(120)로 이루어지는 연속주조용 몰드설비의 주형에 있어서,

상기 단변주형부(120)에는 그 하부측 양 끝단 모서리를 아래로 갈수록 넓어지는 형태로 절삭하여 경사면(121)이 형성되도록 한 것을 특징으로 하는 연속주조용 몰드설비의 주형.
제1항에 있어서, 상기 경사면(121)은 상기 단변주형부(120)의 하단에서 상부 200 ~ 300mm까지의 높이를 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 연속주조용 몰드설비의 주형.