KR20110098176A

KR20110098176A - 형강재 표면 형상 측정장치

Info

Publication number: KR20110098176A
Application number: KR1020100017640A
Authority: KR
Inventors: 유석현; 장진수; 조원재
Original assignee: 현대제철 주식회사
Priority date: 2010-02-26
Filing date: 2010-02-26
Publication date: 2011-09-01

Abstract

본 발명은 스카핑 처리된 형강재 반제품인 슬라브의 표면 형상을 정확하게 측정할 수 있도록 한 형강재 표면 형상 측정장치에 관한 것이다.
연속 주조법에 의해 제조된 반제품인 형강재의 표면에 안착되어 접촉되고, 형강재의 표면에 탈 부착 가능하도록 하부에 자성체가 배치되는 측정기 본체와; 측정기 본체에 이동수단을 매개로 수평 방향으로 이동 가능하게 배치되고, 하부가 형강재의 표면을 따라 이동되며, 단부에 필기도구가 착탈 가능하게 배치된 정구와; 측정기 본체의 상부면 일측에 배치되고, 필기도구가 접촉되어 측정구의 이동시 형강재의 표면 형상을 기록하기 위한 기록지;를 구비한 것이다
이에 따르면 본 발명은, 슬라브의 표면 에 대한 정확한 측정값을 얻도록 함으로써, 정확한 측정값으로 인해 정량 평가가 가능할 뿐만 아니라, 샘플 절취 작업이 필요하지 않게 되어 생산 효율성이 향상되는 유용한 효과를 갖는다.

Description

형강재 표면 형상 측정장치{MEASUREMENT APPARATUS FOR SURFACE PROFILE OF SLAB}

본 발명은 형강재 표면 형상 측정장치에 관한 것으로, 특히 단순한 구조로 구성된 측정장치를 이용하여 연속 주조설비를 통해 응고된 주편의 표면 품질을 정확하게 측정할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로, 연속 주조설비는 용강을 주편(Slab)등의 반제품으로 제조하기 위한 것으로, 크게 턴디쉬와 몰드 및 다수의 연주기 롤로 구성되며, 용강이 몰드를 통과하면서 응고층이 형성되도록 한 후에, 다수개로 양측으로 배열된 연주기 롤 사이로 통과할 때 냉각수를 분사시켜 주편의 표면을 냉각시키는 제조공정을 갖는다.

기존 연속주조법에 의해 주편을 생산하는 경우에는 주편의 표면 온도 관리가 대단히 중요하다.

본 발명의 목적은 연속 주조설비를 거쳐서 응고된 주편 슬라브의 표면 품질을 단순한 구조로 구성된 측정장치를 이용하여 야적장이나 이송중인 슬라브의 표면 품질을 정확하게 측정할 수 있도록 한 형강재 표면 형상 측정장치를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 반제품인 형강재의 표면에 안착되어 하부가 접촉되는 측정기 본체와;

상기 측정기 본체에 이동수단을 매개로 슬라이딩 이동 가능하게 배치되고 하부가 상기 형강재의 표면을 따라 이동되며 단부에 필기도구가 착탈 가능하게 배치된 측정구와;

상기 필기도구가 접촉되어 상기 측정구의 이동시 상기 형강재의 표면 형상을 기록하기 위한 기록지를 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 측정기 본체의 하부면에 배치되어 상기 형강재의 표면에 상기 측정기 본체를 부착시키도록 자성을 갖는 자성체가 더 구비된다.

상기 이동수단은 상기 측정구의 중간 부위에 수평으로 관통되도록 결합되는 이동부와,

상기 측정기 본체에 상기 이동부가 수평방향으로 슬라이딩되도록 형성된 레일부를 구비한다.

상기 이동수단은 상기 측정구의 하부에 배치되어 상기 형강재의 표면에 구름 운동가능한 바퀴를 더 구비한다.

상기 측정구는 상기 필기도구의 단부를 상기 기록지측으로 항시 접촉시키도록 지지하는 지지수단을 더 구비한다.

상기 지지수단은 상기 측정구의 상부에 배치되고 상기 필기도구의 하부를 지지하는 받침대와,

상기 받침대 상에서 이동 가능하게 배치되고 탄성부재에 접촉되어 상기 필기도구를 상기 기록지측으로 탄성 지지하는 가압판을 구비한다..

본 발명은 형강재 반제품인 슬라브의 표면 형상을 정확하게 측정할 수 있도록 한 것인 바, 이에 따르면 본 발명은 야드장이나 조업 장소에서 슬라브의 표면 에 대한 정확한 측정값을 얻도록 함으로써, 정확한 측정값으로 인해 정량 평가가 가능할 뿐만 아니라 샘플 절취 작업이 필요하지 않게 되어 생산 효율성이 향상되는 유용한 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 형강재 표면 형상 측정장치를 나타낸 정면도.
도 2는 도 1의 측면도.
도 3은 본 발명의 측정구를 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명의 사용상태도.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예를 보인 사시도.
도 6은 도 5의 사용상태도.

연주기내에서 주편은 주조중 벤딩(bending) 및 스트레이트닝(Straightening) 과정을 거치며, 이 과정에서 주편의 표면에는 큰 응력이 가해진다.

강은 용강에서 응고하여 냉각되는 도중, 강의 인성이 급격히 떨어지는 온도구간이 존재한다. 즉, 큰 응력이 가해지는 구간의 주편의 표면 온도가 인성이 급격히 떨어지는 온도로 되면 주편의 표면에 결함이 발생한다.

또한, 슬라브가 응고되는 몰드 내에서 응고 초기 과정에서 몰드 파우더의 불균일한 투입으로 인해 불균일하게 응고가 발생하게 되고 열 수축으로 인해 장변부 코너 주위에 오목한 홈 형태로 연속되는 디프레션(depression) 이라는 표면 결함이 발생하게 된다.

그리고, 디프레션 표면 결함 부위의 하부에는 변형에 의한 내부 크랙이 발생할 우려가 있다.

주편에 상기와 같은 표면 결함이 발생할 경우, 연주 조업의 생산성이 떨어지며, 심할 경우에는 주편을 사용할 수 없게 된다.

따라서, 디프레션 발생 위치와 폭 및 깊이를 정확하게 측정하고, 측정된 측정값을 정량 평가하여 추후의 조업 방식을 피드백 보정할 필요가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하되, 여기서는 형강재의 일 예로 슬라브를 채택하여 설명하지만, 다른 형강재 반제품에 적용할 수도 있다.

본 발명에 따른 형강재 표면 형상 측정장치는 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명하면, 연속 주조법에 의해 제조된 반제품인 형강재(10)의 표면에 안착되어 접촉되고, 형강재(10)의 표면에 탈 부착 가능하도록 하부에 자성체(150)가 배치되는 측정기 본체(100)와; 측정기 본체(100)에 이동수단을 매개로 수평 방향으로 이동 가능하게 배치되고, 하부가 형강재(10)의 표면을 따라 이동되며, 단부에 필기도구(400)가 착탈 가능하게 배치된 측정구(200)와; 측정기 본체(100)의 상부면 일측에 배치되고, 필기도구(400)가 접촉되어 측정구(200)의 이동시 형강재(10)의 표면 형상을 기록하기 위한 기록지(300);를 구비한 것이다.

더 상세히 설명하면, 측정기 본체(100)는 기록지(300)가 배치된 상부 본체(110)와, 형강재(10)의 표면에 접촉되는 다리 부위를 갖는 하부 본체(120)로 구분할 수 있다.

하부 본체(120)는 형강재(10)의 표면과 접촉되는 부위에 자성체(150)가 일체로 배치되어 있다.

이동수단은 측정구(200)의 중간 부위에 수평으로 관통되도록 결합되는 이동부(250)와, 측정기 본체(100)에 이동부(250)가 수평방향으로 슬라이딩되도록 형성된 레일부(140)를 구비한다.

이동부(250)는 중앙에 통공(252)이 형성되어 측정구(200)가 승강 가능하도록 관통되는 구조를 가지며, 레일부(140)의 내부에 대응되도록 양측단 모서리 부위에 단턱 부위(254)가 형성되어 있다.

이 단턱 부위(254)는 레일부(140)와 대응되는 형태로 형성되어 슬라이딩 이동시 유동을 방지하기 위함이다.

그리고, 측정구(200)는 파이프 형태의 측정구 본체(210)와, 측정구 본체(210)의 하부에 형강재(10)의 표면에 구름 운동가능하도록 회전핀을 매개로 회전 가능한 바퀴(230)가 배치된다.

측정구(200)는 상부에 필기도구(400)를 외측에서 감싸도록 양측으로 분할되고 힌지축을 기준으로 회전 가능한 고정 브라켓(220)과, 고정 브라켓(220)에 관통되도록 체결되어 고정 브라켓(220)간의 간격을 조절하여 필기도구(400)를 구속시키기 위한 체결부재(225)를 구비한다.

더 바람직하게는, 사용자가 이동부(250)를 쉽게 파지하도록 이동부(250)의 일측면에 외측으로 돌출되게 연장된 손잡이(260)를 구비한다.

기록지(300)는 동일한 간격의 직교된 선이 다수개 그려진 모눈종이, 일명 방안지라고 지칭하는 것을 채택한다.

기록지(300)는 평평한 상부 본체(110)의 일측면에 부착되거나, 공지의 클립(미도시)등을 이용하여 상부 본체(110)의 일측면에 밀착되도록 배치된다.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 형강재(10) 표면 형상 측정장치는, 측정구(200)의 고정 브라켓(220) 내부에 필기도구(400)를 안착시키고 고정시킨다.

고정 브라켓(220)이 측정구(200)의 상부에서 힌지축을 중심으로 회전 가능한 구조이므로, 측정구(200)의 상부측에 안착된 필기도구(400)의 양측 부위를 감싸도록 회전시킨 후에 체결부재(225)를 매개로 양측 고정 브라켓(220)을 고정시키는 작업을 수행한다.

이후에, 측정기 본체(100)를 자성체(150)를 매개로 슬라브의 표면에 안착시키고 이동부(250)의 손잡이(260)를 파지한 상태로 수평방향으로 이동시키면, 이동부(250)가 레일부(140)를 따라 슬라이딩 이동되며 측정구(200)의 바퀴(230)가 슬라브의 표면을 따라 접촉되면서 이동된다.

이때, 측정구(200)는 슬라브의 표면 형상에 따라 이동되는 과정에서 슬라브 표면의 산과 골 부위를 통과하면서 상,하로 승강된다.

측정구(200)는 바퀴(230)가 슬라브의 표면을 따라 수평방향으로 이동하면서 슬라브의 표면 형상에 따라 구름 운동하는 과정에서 이동부(250)의 통공(252) 내에서 상,하로 승강동작된다.

즉, 측정구(200)의 바퀴(230)가 슬라브 표면의 골 부위에 위치하게 될 경우에는 측정구(200)가 하강 동작되고, 이와 반대로 슬라브 표면의 산 부위에 위치하게 될 경우에는 측정구(200)가 상승 동작되는 구름 운동과정을 갖는다.

이러한 측정구(200)의 이동시 필기도구(400)가 슬라브의 표면 형상을 기록지(300)에 기록하게 된다.

기록지(300)에 기록된 슬라브의 표면 형상을 근거로 슬라브 표면의 프로파일을 측정할 수 있다.

측정방식은 측정구(200)의 이동시 필기도구(400)가 슬라브 표면의 높낮이 변화를 기록지(300)에 기록하게 되고, 기록된 슬라브 표면의 높낮이 변화에 따라 슬라브 표면 형상을 유추할 수 있다.

또한, 본 발명은 샘플 절취작업이 필요하지 않으므로 생산 효율성이 증대된다.

그리고, 표면 형상을 측정할 때 측정구(200)를 이동하면서 형강재(10)의 표면 형상을 얻을 수 있으므로 간편하게 슬라브 표면 형상을 측정할 수 있다.

도 5 및 도 6은 본 발명 측정구(200)의 다른 실시 예를 나타낸 것으로, 그 구성은 측정구(200)의 상부에 배치되고 양측 고정 브라켓(220)에 고정된 필기도구(400)를 기록지(300)측으로 지지하기 위한 지지수단이 더 구비된 것이다.

지지수단은 기록지(300)에 접촉되는 필기도구(400)의 일단부와 반대쪽인 타단부를 기록지(300)측에 항시 접촉시키도록 탄성 지지하기 위한 것이며, 측정구(200)의 상단부측에 필기도구(400)가 안착되도록 배치되는 받침대(510)와, 받침대(510) 상에서 이동 가능하게 배치되고 탄성부재(530)에 접촉되어 필기도구(400)를 기록지(300)측으로 탄성 지지하는 가압판(520)을 구비한 것이다.

받침대(510)는 필기도구(400)가 수납되도록 일측면과 상부가 개구된 형태를 가지며, 바닥면에 가압판(520)의 하부가 슬라이딩 이동되도록 이동 레일(512)이 형성된 구조를 갖는다.

스프링 형태의 탄성부재(530)가 가압판(520)의 일측면과 받침대(510)의 사이에 개재되도록 배치되고, 가압판(520)은 탄성부재(530)를 매개로 탄성 지지되어 필기도구(400)를 기록지(300)측으로 가압 지지하는 기능을 갖는다.

따라서, 본 발명의 다른 실시 예는 지지수단을 매개로 필기도구(400)의 일단부가 항시 기록지(300)와 접촉되도록 함으로써, 측정구(200)의 바퀴(230) 승강 동작에 상관없이 기록지(300)에 기록할 수 있도록 한 것이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 형강재 100 : 측정기 본체
110 : 상부 본체 120 : 하부 본체
140 : 레일부 150 : 자성체
200 : 측정구 220 : 고정 브라켓
225 : 체결부재 230 : 바퀴
250 : 이동부 260 : 손잡이
300 : 기록지 400 : 필기 도구
510 : 받침대 520 : 가압판
530 : 탄성부재

Claims

반제품인 형강재의 표면에 안착되어 하부가 접촉되는 측정기 본체와;
상기 측정기 본체에 이동수단을 매개로 슬라이딩 이동 가능하게 배치되고, 하부가 상기 형강재의 표면을 따라 이동되며, 단부에 필기도구가 착탈 가능하게 배치된 측정구와;
상기 필기도구가 접촉되어 상기 측정구의 이동시 상기 형강재의 표면 형상을 기록하기 위한 기록지;를 구비한 것을 특징으로 하는 형강재 표면 형상 측정장치.
청구항 1에 있어서,
상기 측정기 본체의 하부면에 배치되어 상기 형강재의 표면에 상기 측정기 본체를 부착시키도록 자성을 갖는 자성체가 더 구비된 것을 특징으로 하는 형강재 표면 형상 측정장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 이동수단은 상기 측정구의 중간 부위에 수평으로 관통되도록 결합되는 이동부와,
상기 측정기 본체에 상기 이동부가 수평방향으로 슬라이딩되도록 형성된 레일부를 구비한 것을 특징으로 하는 형강재 표면 형상 측정장치.
청구항 3에 있어서,
상기 이동수단은 상기 측정구의 하부에 배치되어 상기 형강재의 표면에 구름 운동가능한 바퀴를 더 구비한 것을 특징으로 하는 형강재 표면 형상 측정장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 측정구는 상기 필기도구의 단부를 상기 기록지측으로 항시 접촉시키도록 지지하는 지지수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 형강재 표면 형상 측정장치.
청구항 5에 있어서,
상기 지지수단은 상기 측정구의 상부에 배치되고 상기 필기도구의 하부를 지지하는 받침대와,
상기 받침대 상에서 이동 가능하게 배치되고 탄성부재에 접촉되어 상기 필기도구를 상기 기록지측으로 탄성 지지하는 가압판을 구비한 것을 특징으로 하는 형강재 표면 형상 측정장치.