KR20130059870A

KR20130059870A - 토치절단장치

Info

Publication number: KR20130059870A
Application number: KR1020110126088A
Authority: KR
Inventors: 김성진
Original assignee: 현대제철 주식회사
Priority date: 2011-11-29
Filing date: 2011-11-29
Publication date: 2013-06-07

Abstract

본 발명은 주편 절단 시 클램프를 따라 절단토치를 연주주편의 근접위치로 안내시킴으로써, 연주주편의 일단을 클램핑 하는 한 쌍의 클램프암,을 가지는 클램프; 클램핑된 연주주편을 절단하는 절단토치; 및 클램프의 일측에 장착되고, 연주주편 클램핑 시 절단토치를 연주주편 측으로 이동시키는 이동지그;를 제공한다.

Description

토치절단장치{TORCH CUTTING MACHINE}

본 발명은 토치절단장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연주주편의 절단시간을 최소화할 수 있는 토치절단장치에 관한 것이다.

일반적으로 연속주조공정은, 래들의 용강이 턴디쉬에 부어지고, 턴디쉬의 용강이 노즐을 통해 몰드로 공급되며, 이어 몰드를 통과하면서 표면이 응고되어 단면 형상이 갖추어지고, 이후 곡선으로 배열된 가이드롤러들을 통과하면서 수평 진행 상태로 유도된 후, 다수의 압연롤을 통과하면서 치수가 조절되어 제품이 제조되는 과정이 연속으로 이루어지는 강제품 생산 공정이다.

전술한 생산 공정에서 연속적으로 생산되어 롤러테이블을 따라 진행하는 연주주편을 적절한 길이로 절단하기 위하여 주로 가스절단을 이용한 토치절단장치가 사용된다.

관련 선행기술로는 한국공개특허 제 2011-0120597 호(공개일: 2011. 11. 04, 명칭: 연주설비 토치커터의 클램프)가 있다.

본 발명은 연주주편 절단 시 클램프를 따라 절단토치를 연주주편의 근접위치로 안내시킴으로써, 연주주편 절단에 따른 절단시간을 최소할 수 있는 토치절단장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않는다.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 토치절단장치는, 연주주편의 일단을 클램핑 하는 한 쌍의 클램프암,을 가지는 클램프; 클램핑된 연주주편을 절단하는 절단토치; 및 클램프의 일측에 장착되고, 연주주편 클램핑 시 절단토치를 연주주편 측으로 이동시키는 이동지그;를 포함할 수 있다.

구체적으로 이동지그는, 연주주편 절단을 수행하기 위해 대기 중인 절단토치에 인접한 클램핑암에 고정 장착되는 체결부재; 및 체결부재에 체결되고 주편 클램핑 시 일단이 절단토치와 맞닿아 절단토치를 연주주편 측으로 밀어 안내하는 푸시로드,를 가지는 푸시부재;를 포함할 수 있다.

더 구체적으로 체결부재는 내주면 상에 암나사가 형성된 수평한 관통공이 형성되며, 푸시로드의 외주면 상에는 상기 암나사에 맞물리는 수나사가 형성될 수 있다.

푸시부재는, 푸시로드의 타단에 형성되는 머리부,를 더 가지며, 머리부는 절단토치 측으로 푸시로드의 연장길이를 조절할 수 있다.

한 쌍의 클램프암은, 연주주편을 따라 주행가능하게 배치되는 바디에 상부가 선회가능하게 결합되고, 하부는 상기 연주주편을 클램핑할 수 있도록 상기 연주주편 측으로 연장될 수 있다.

각각이 상기 클램프암은, 연주주편의 열에 의해 상기 클램핑암이 손상되는 것을 방지할 수 있도록 클램핑팁,이 장착될 수 있다.

절단토치는, 클램프암 사이에 배치되고, 상부는 연주주편의 폭 방향으로 회동할 수 있도록 바디에 결합되며, 하부는 연주주편 측으로 연장될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 주편 클램핑 시 클램프를 따라 절단토치를 주편의 근접위치로 안내시킬 수 있게 함으로써, 주편 사이즈에 관계없이 절단토치를 주편의 근접위치로 안내시킬 수 있고, 그로 인하여 주편 절단에 따른 절단시간을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 절단작업에 사용되는 연료를 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명과 관련된 연속주조기를 용강의 흐름을 중심으로 나타낸 개념도이며,
도 2는 본 발명에 따른 토치절단장치를 나타낸 도면이고,
도 3은 도 1에 도시된 안내지그를 확대하여 나타낸 도면이며, 그리고
도 4는 본 발명에 따른 토치절단장치의 작동상태를 보인 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호로 표시한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명과 관련된 연속주조기를 용강의 흐름을 중심으로 나타낸 개념도이다.

연속주조(continuous casting)는 용강(M)을 바닥이 없는 몰드(Mold; 30)에서 응고시키면서 연속적으로 주편(P)을 뽑아내는 주조법이다.

연속주조기는 도시된 바와 같이, 래들(10)과 턴디쉬(20), 몰드(30), 2차냉각대(60 및 65), 핀치롤(70), 그리고 토치절단장치(100)를 포함할 수 있다.

턴디쉬(Tundish, 20)는 래들(Ladle; 10)로부터 용강(M)을 받아 몰드(Mold; 30)로 용강(M)을 공급하는 용기이다. 래들(10)은 한 쌍으로 구비되어, 교대로 용강(M)을 받아서 턴디쉬(20)에 공급하게 된다. 턴디쉬(20)에서는 몰드(30)로 흘러드는 용강(M)의 공급 속도조절, 각 몰드(30)로 용강(M) 분배, 용강(M)의 저장, 슬래그 및 비금속 개재물(介在物)의 분리 등이 이루어진다.

몰드(30)는 통상적으로 수냉식 구리제이며, 수강된 용강(M)이 1차 냉각되게 한다. 몰드(30)는 구조적으로 마주보는 한 쌍의 면들이 개구된 형태로서 용강(M)이 수용되는 중공부를 형성한다.

2차 냉각대(60 및 65)는 몰드(30)에서 1차로 냉각된 용강(M)을 추가로 냉각한다. 1차 냉각된 용강(M)은 지지롤(60)에 의해 응고각이 변형되지 않도록 유지되면서, 물을 분사하는 스프레이수단(65)에 의해 직접 냉각된다. 연주주편(80)의 응고는 대부분 상기 2차 냉각에 의해 이루어진다.

인발장치(引拔裝置)는 주편이 미끄러지지 않게 뽑아내도록 몇 조의 핀치롤(70)들을 이용하는 멀티드라이브방식 등을 채용하고 있다. 핀치롤(70)은 용강(M)의 응고된 선단부를 주조 방향으로 잡아당김으로써, 몰드(30)를 통과한 용강(M)이 주조방향으로 연속적으로 이동할 수 있게 한다. 그리고 연속적으로 생산되는 연주주편(80)은 소정의 토치절단장치(100)에 의해 일정한 크기로 절단되어, 반제품인 빔블랭크, 빌렛 및 블룸 등의 주편(P)으로 제조된다.

도 2는 본 발명에 따른 토치절단장치를 나타낸 도면으로서, 본 발명에 따른 토치절단장치(100)는 연주주편(80)을 따라 주행가능하게 배치되는 바디(110)와, 바디(110)가 연주주편(80)을 따라 이동할 수 있도록 연주주편(80)을 클램핑하는 클램프(120), 및 클램프(120) 사이에 배치되어 연주주편(80)을 절단하는 절단토치(130)를 포함한다. 물론, 본 발명에 의한 토치절단장치(100)는 압연제품을 절단하는데 채용될 수 있다.

또한 본 발명에 따른 토치절단장치(100)는 연주주편(80) 클램핑 시 절단토치(130)를 연주주편(80)에 근접위치(절단시작위치)로 이동시키는 이동지그(140)를 더 포함한다.

먼저, 바디(110)는 연주주편(80)의 길이방향으로 연장된 레일(R) 상에 주행가능하게 배치된다. 바디(110)의 양측에는 레일(R)에 따라 구름운동을 하는 주행휠(112)이 제공된다. 주행휠(112)은 클램프(120)가 연주주편(80)을 클램핑 했을 때 연주주편(80)의 진행력에 의해 레일(R)을 따라 구름운동을 하며, 이에 의해 바디(110)는 연주주편(80)과 동일한 속도로 이동하게 된다. 이와 같이 형성된 바디(110)에는 클램프(120), 및 절단토치(130)가 배치된다.

클램프(120)는 바디(110)의 전면 상에 배치되는 한 쌍의 클램핑암(122a, 122b)을 포함한다. 각각의 클램핑암(122a, 122b)의 상부는 서로 간섭되지 않게 바디(110)의 전면에 선회가능하게 결합된다. 그리고 각각의 클램핑암(122a, 122b)의 하부는 연주주편(80)을 클램핑할 수 있도록 연주주편(80) 측으로 연장된다. 이때 각각의 클램핑암(122a, 122b)의 하부에는 서로 마주보도록 클램핑팁(124a, 124b)이 장착된다. 클램핑팁(124a, 124b)은 내열성이 우수한 재질로 제작되어 연주주편(80) 클램핑 시 연주주편(80)의 열에 의해 클램핑암(122a, 122b)이 손상되는 것을 방지한다. 이와 같이 형성된 각각의 클램핑암(122a, 122b)은 상부의 회동점을 기준으로 바디(110)의 양측으로 벌어지거나 오므려지는 동작을 반복하게 되는데, 이러한 동작은 1개의 공압실린더(도시되지 않음)에 의해 이루어지는 것을 누구나 알 수 있을 것이다.

한편, 절단토치(130)는 바디(110)의 전면 상에 배치된다. 절단토치(130)의 상부는 한 쌍의 클램핑암(122a, 122b)에 간섭되지 않게 클램핑암(122a, 122b) 사이에 선회가능하게 결합되며, 절단토치(130)의 하부는 연주주편(80) 측으로 연장된다. 이러한 절단토치(130)는 상부의 회동점을 기준으로 연주주편(80)의 폭 방향으로 회동되면서 연주주편(80) 절단을 수행한다. 그리고 절단토치(130)는 연주주편(80)의 가열과 절단을 위해 연료가스(LNG)와 산소의 공급량을 조절할 수 있도록 구성되며, 마찬가지로 절단토치(130)의 동작은 1개의 공압실린더(도시되지 않음)에 이루어지는 것을 누구나 알 수 있을 것이다.

바람직하게는, 바디(110), 및 클램핑암(122a, 122b)은 절단토치(130)의 화염으로부터 전달되는 열에 의한 손상을 방지할 수 있도록 냉각수관로(도시되지 않음)가 마련된다.

한편, 이동지그(140)는 어느 하나의 클램핑암(122a, 122b)에 배치된다. 다시 말해서 이동지그(140)는 연주주편(80) 절단을 수행하기 위해 대기 중인 절단토치(130)에 인접한 클램핑암(122a)에 배치된다.

이러한 이동지그(140)는 체결부재(142), 및 체결부재(142)에 체결되고 연주주편(80) 클램핑 시 절단토치(130)를 연주주편(80)의 근접위치(절단시작위치)로 밀어 안내하는 푸시부재(146)를 포함한다.

체결부재(142)는 클램핑암(122a)에 고정 장착됨과 아울러 푸시부재(146)가 관통하여 체결될 수 있도록 수평한 관통공(144)이 형성된다. 이렇게 형성된 체결부재(142)는 하나 또는 그 이상이 클램핑암(122a)에 고정 장착된다.

푸시부재(146)는 체결부재(142)의 관통공(144)에 관통되게 끼워지는 푸시로드(148), 및 머리부(150)를 포함한다. 관통공(144)에 끼워진 푸시로드(148)의 일단은 절단토치(130)에 맞닿으며, 머리부(150)는 푸시로드(148)의 타단에 형성되어 절단토치(130) 측으로 연장되는 푸시로드(148)의 길이를 조절한다. 푸시로드(148)의 체결 및 길이조절을 위해 푸시로드(148)의 외주면 상에는 수나사가 형성되고, 체결부재(142)의 관통공(144)의 내주면 상에는 수나사에 맞물리는 암나사가 형성된다.

바람직하게는 체결부재(142) 및 푸시부재(146)로 이루어진 이동지그(140)는 열에 견딜 수 있도록 스테인리스 재질로 제작된다.

이와 같이 형성된 본 발명에 따른 토치절단장치(100)는 도 4(a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 연주주편(80)의 사이즈에 관계없이 연주주편(80)을 클램핑 하는 클램프(120)에 의해서 절단토치(130)가 연주주편(80)의 근접위치로 안내되기 때문에 연주주편(80) 절단에 따른 절단시간을 최소화할 수 있고, 그로 인해 절단작업에 사용되는 연료를 절감할 수 있다.

상기와 같은 토치절단장치(100)는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.

100 : 토치절단장치 110 : 바디
120 : 클램프 122a, 122b : 클램프암
130 : 절단토치 140 : 이동지그
142 : 체결부재 146 : 푸시부재
148 : 푸시로드

Claims

연주주편의 일단을 클램핑 하는 한 쌍의 클램프암,을 가지는 클램프;
상기 클램핑된 상기 연주주편을 절단하는 절단토치; 및
상기 클램프의 일측에 장착되고, 상기 연주주편 클램핑 시 상기 절단토치를 상기 연주주편 측으로 이동시키는 이동지그;를 포함하는 토치절단장치.
청구항 1항에 있어서,
상기 이동지그는,
상기 연주주편 절단을 수행하기 위해 대기 중인 상기 절단토치에 인접한 상기 클램핑암에 고정 장착되는 체결부재; 및
상기 체결부재에 체결되고 상기 연주주편 클램핑 시 일단이 상기 절단토치와 맞닿아 상기 절단토치를 상기 연주주편 측으로 밀어 안내하는 푸시로드,를 가지는 푸시부재;를 포함하는 토치절단장치.
청구항 2에 있어서,
상기 체결부재는 내주면 상에 암나사가 형성된 수평한 관통공이 형성되며,
상기 푸시로드의 외주면 상에는 상기 암나사에 맞물리는 수나사가 형성되는 토치절단장치.
청구항 2에 있어서,
상기 푸시부재는,
상기 푸시로드의 타단에 형성되는 머리부,를 더 가지며,
상기 머리부는 상기 절단토치 측으로 상기 푸시로드의 연장길이를 조절할 수 있게 하는 토치절단장치.
청구항 1에 있어서,
한 쌍의 상기 클램프암은,
상기 연주주편을 따라 주행가능하게 배치되는 바디에 상부가 선회가능하게 결합되고, 하부는 상기 연주주편을 클램핑할 수 있도록 상기 연주주편 측으로 연장되는 토치절단장치.
청구항 5에 있어서,
각각이 상기 클램프암은,
상기 연주주편의 열에 의해 상기 클램핑암이 손상되는 것을 방지할 수 있도록 클램핑팁,이 장착되는 토치절단장치.
청구항 5에 있어서,
상기 절단토치는,
상기 클램프암 사이에 배치되고,
상부는 상기 연주주편의 폭 방향으로 회동할 수 있도록 상기 바디에 결합되며, 하부는 상기 연주주편 측으로 연장되는 절단토치장치.