KR20130075861A

KR20130075861A - 몰드 냉각제어장치

Info

Publication number: KR20130075861A
Application number: KR1020110144151A
Authority: KR
Inventors: 박준표; 김종호; 석성호
Original assignee: 재단법인 포항산업과학연구원
Priority date: 2011-12-28
Filing date: 2011-12-28
Publication date: 2013-07-08

Abstract

본 발명에 따른 몰드 냉각제어장치는, 몰드와 냉각수단 사이에 배치되어 몰드가 균일냉각되도록 냉각수의 분사량을 제어하는 제어수단을 구비함으로써, 몰드의 면부와 코너부를 균일하게 냉각시켜 냉각속도를 동일하도록 함에 따라, 몰드 내의 용탕이 전체적으로 균일하게 냉각될 수 있는 효과를 가진다.
즉, 본 발명은 몰드 내의 용탕이 면부와 코너부에서 불균일하게 냉각됨으로써 균열 또는 크랙이 발생하는 것을 방지함에 따라 고품질의 슬라브를 주조할 수 있는 장점을 지닌다.

Description

몰드 냉각제어장치{Apparatus for controlling cooling of mold}

본 발명은 몰드 냉각제어장치로서, 몰드의 면부와 코너부를 균일하게 냉각시키는 몰드 냉각제어장치에 관한 것이다.

도 1은 종래기술에 따른 연속주조장치를 나타낸 도이다.

도면을 참조하면, 알루미늄 용탕이 라운더(launder)(1)에서 스파우트(spout)(2)를 거쳐 몰드(3)로 주입되어 몰드(3)와 접한 부위부터 응고층이 형성되어 하측으로 내려가면서 응고가 완료됨으로써 알루미늄 슬라브가 생산된다.

여기에서, 상기 몰드(3)의 주위에는 몰드(3)의 외면을 향해 냉각수를 분사하는 냉각수 스프레이(미도시)가 구성되어, 몰드(3)를 냉각시킴에 따라 냉각되는 몰드(3)에 의해 그 내부의 용탕(5)이 냉각되게 된다.

그런데, 상기 냉각수 스프레이는 몰드(3)에 대해 냉각수를 분사 시, 몰드(30)의 면부와 비교하여 코너부에 대해 상대적으로 많은 양의 냉각수가 분사되게 된다.

즉, 코너부는 서로 수직되게 양측으로 두 개의 면으로 형성되어 있기 때문에, 냉각수 스프레이에 의해 분사되는 냉각수가 코너부 두 개의 면에 분사됨으로써, 면부와 비교하여 그 냉각속도가 상대적으로 더 빠르게 된다.

이로 인하여, 몰드(3) 내에 수용된 용탕(5)에서 코너부에 접하는 용탕(5)의 부분이 면부와 비교하여 더 빠른 속도로 냉각됨에 따라, 최종적으로 주조되는 슬라브의 재질이 불균일해질 뿐만 아니라, 슬라브의 코너부에 균열 또는 크랙이 발생할 수 있는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 몰드와 냉각수단 사이에 제어수단을 배치시킴으로써, 몰드의 면부와 코너부를 균일하게 냉각시킬 수 있는 몰드 냉각제어장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 몰드 냉각제어장치는, 몰드를 감싸도록 배치되어 상기 몰드에 냉각수를 분사하는 냉각수단; 및 상기 몰드와 냉각수단 사이에 배치되어 상기 몰드가 균일냉각되도록 냉각수의 분사량을 제어하는 제어수단;을 포함한다.

이때, 상기 제어수단은, 냉각수가 통과되도록 복수 개가 형성되되 상기 몰드의 측모서리로 갈수록 크기가 작아지는 제어홀을 구비하는 냉각판;을 구비하는 것이 바람직하다.

여기에서, 상기 냉각판은 상기 몰드의 측모서리를 포함하는 각각의 코너부를 감싸도록 복수 개가 마련되거나, 서로 연결되어 일체형으로 이루어진 것이 바람직하다.

그리고, 상기 제어수단은, 상기 몰드와 냉각수단 사이에 설치고정되되 상기 냉각판이 삽입 안착되는 지지홈이 형성된 지지프레임;을 더 구비하여, 상기 냉각판이 상기 지지프레임에 착탈가능하도록 구성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 냉각판은 복수 개가 각각 상기 몰드의 측모서리로 갈수록 상기 제어홀의 크기 감소율이 서로 다른 구조로 마련되며, 상기 제어수단은, 상기 몰드의 면부와 코너부에 각각 장착된 써머커플; 및 상기 써머커플과 전기적으로 연계된 제어부;를 더 구비하여, 상기 제어부가 상기 써머커플에 의해 감지된 상기 몰드의 면부와 코너부의 온도차에 따라, 구조정보가 입력된 상기 냉각판을 자동으로 선택하는 것이 바람직하다.

아울러, 여기에서 상기 냉각수단은, 냉각수공급라인과 냉각수배출라인이 연결된 냉각수관; 및 상기 냉각수관에서 상기 몰드 측으로 복수 개가 형성된 분사노즐;을 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 몰드 냉각제어장치는, 몰드와 냉각수단 사이에 배치되어 몰드가 균일냉각되도록 냉각수의 분사량을 제어하는 제어수단을 구비함으로써, 몰드의 면부와 코너부를 균일하게 냉각시켜 냉각속도를 동일하도록 함에 따라, 몰드 내의 용탕이 전체적으로 균일하게 냉각될 수 있는 효과를 가진다.

즉, 본 발명은 몰드 내의 용탕이 면부와 코너부에서 불균일하게 냉각됨으로써 균열 또는 크랙이 발생하는 것을 방지함에 따라 고품질의 슬라브를 주조할 수 있는 장점을 지닌다.

도 1은 종래기술에 따른 연속주조장치를 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 몰드 냉각제어장치를 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2의 몰드 냉각제어장치를 나타낸 평면도이다.
도 4는 도 2의 몰드 냉각제어장치에서 냉각판이 링크부에 의해 연결된 것을 나타낸 도이다.
도 5는 도 2의 몰드 냉각제어장치에서 냉각판에 다른 형상의 제어홀이 형성된 것을 나타낸 도이다.

이하, 도면을 참고하여 본 발명을 상세하게 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 몰드 냉각제어장치를 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2의 몰드 냉각제어장치를 나타낸 평면도이다.

또한, 도 4는 도 2의 몰드 냉각제어장치에서 냉각판이 링크부에 의해 연결된 것을 나타낸 도이고, 도 5는 도 2의 몰드 냉각제어장치에서 냉각판에 다른 형상의 제어홀이 형성된 것을 나타낸 도이다.

도면을 참조하면, 본 발명은 몰드(30)를 감싸도록 배치된 냉각수단(20), 및 상기 몰드(30)와 냉각수단(20) 사이에 배치된 제어수단을 포함한다.

본 발명은, 용탕(5)이 몰드(30) 내에서 냉각되는 과정에서, 냉각수단(20)에 의해 냉각수가 몰드(30)의 측모서리를 포함한 코너부(30b)를 양측에서 분사되어, 코너부(30b)의 냉각속도가 면부(30a)보다 빠름에 따라 나타나는 불균일한 냉각을, 제어수단에 의해 방지할 수 있다.

여기에서, 상기 냉각수단(20)은 몰드(30)를 감싸도록 배치되어 몰드(30)에 냉각수를 분사하도록 구성된다.

이러한, 상기 냉각수단(20)은 냉각수공급라인(23)과 냉각수배출라인(24)이 연결된 냉각수관(21)과, 상기 냉각수관(21)에서 몰드(30) 측으로 복수 개가 형성된 분사노즐(22)을 구비한다.

바람직하게 상기 냉각수관(21)은 몰드(30)의 높이에 맞도록 적정 상하간격을 두고 복수 개가 배치될 수 있으며, 더욱 바람직하게 몰드(30)에 분사되는 냉각수가 몰드(30)의 외면 전체적으로 분사될 수 있도록 몰드(30)와 수평방향으로 적정 이격간격을 두고 배치될 수 있다.

아울러, 냉각수관(21)에 형성되는 분사노즐(22)도 몰드(30)의 외면에 대한 냉각수의 균일한 분사가 가능하도록 적정 개수가 적정간격을 두고 냉각수관(21)을 따라 형성될 수 있다.

그리고, 상기 제어수단은 몰드(30)와 냉각수단(20) 사이에 배치되어 몰드(30)가 균일냉각되도록 냉각수의 분사량을 제어하도록 구성된다.

이러한 상기 제어수단은 냉각수가 통과되도록 복수 개가 형성되되 몰드(30)의 측모서리로 갈수록 크기가 작아지는 제어홀(40a)이 구성되는 냉각판(40)을 구비한다.

구체적으로, 상기 냉각판(40)은 몰드(30)의 측모서리를 포함하는 각각의 코너부(30b)에 배치하게 되는데, 냉각수단(20)에 의해 분사되는 냉각수가 통과할 수 있도록 제어홀(40a)이 형성된다.

이때, 상기 제어홀(40a)은 복수 개가 마련되되 몰드(30)의 측모서리로 갈수록 그 크기가 작아지도록 형성된다.

즉, 냉각판(40)이 몰드(30)와 냉각수단(20) 사이에 배치됨에 따라, 제어홀(40a)을 통과하는 냉각수의 분사량이 몰드(30)의 측모서리로 갈수록 작아지도록 한다.

이러한 냉각판(40)은 바람직한 일례로서 몰드(30)의 측모서리를 포함하는 각각의 코너부(30b)를 감싸도록 복수 개가 마련될 수 있다.

즉, 냉각판(40)은 위에서 볼때 'ㄴ'자 형상으로 몰드(30)의 코너부(30b)에 근접되어 배치될 수 있으며, 몰드(30)의 네 코너부(30b)에 각각 배치될 수 있도록 4개가 구성될 수 있다.

또한, 냉각판(40)은 다른 일례로서 도 4에 도시된 바와 같이, 서로 연결되어 일체형으로 이루어질 수 있다.

구체적으로, 바람직하게 상술된 'ㄴ'자 형상의 냉각판(40)이 링크부(41)에 의해 서로 연결되어 하나의 몸체로서 이루어질 수 있다.

나아가, 냉각판(40)은 도 5에 도시된 바와 같이, 제어홀의 형상은 본 발명에 의해 한정되지 않고 수직타원형 제어홀(40a'), 사각형 제어홀(40a'') 등 여러 가지 형태로 형성될 수 있다.

이때, 상기 제어수단은 상기 냉각판(40)이 착탈가능하도록 구성되는 지지프레임(60)을 구비할 수 있다.

상기 지지프레임(60)은 몰드(30)와 냉각수단(20) 사이에 배치되는데, 바닥 또는 주위의 설비에 설치되어 고정되며, 상면에 냉각판(40)이 삽입 안착되는 지지홈이 형성된다.

이에 따라 냉각판(40)이 몰드(30)와 냉각수단(20) 사이에서 상측으로부터 하강하여 하부가 지지프레임(60)의 지지홈에 삽입됨으로써, 안정적이면서도 견고하게 몰드(30)와 냉각수단(20) 사이에 위치고정될 수 있다.

물론, 냉각판(40)은 지지프레임(60)에 대해 착탈가능한 구조로서, 지지프레임(60)의 지지홈으로부터 상승되면 지지프레임(60)으로부터 탈거되어 분리 수거할 수 있다.

한편, 상기 제어수단은 몰드(30)의 면부(30a)와 코너부(30b)에 각각 장착된 써머커플(50)과, 상기 써머커플(50)과 전기적으로 연계된 제어부(C)를 더 구비할 수 있다.

이때, 상기 써머커플(50)은 넓은 범위의 온도를 측정하기 위해 두 종류의 금속으로 만드는데, 두 종류의 금속을 두 접점을 지니도록 접합하고 양 접점에 온도를 달리 해주면 온도차에 비례하여 열기전력이 생기는데 이을 이용하여 온도를 측정하며, 내구성 및 내열성이 우수하여 고온의 장소에서 활용된다.

이와 같은 써머커플(50)과 제어부(C)가 전기적으로 연계됨으로써, 몰드(30)의 면부(30a)와 코너부(30b)의 온도를 측정한 후 이를 비교하여 그 냉각속도의 차이를 도출할 수 있다.

이에 따라, 상기 제어부(C)는 이와 같이 도출된 냉각속도의 차이를 바탕으로 상기 냉각속도의 차이를 없앰으로써 면부(30a)와 코너부(30b)가 동일 냉각속도로 냉각되도록 하기 위해, 그 차이를 없애는 적정한 제어홀(40a)의 크기 감소율을 가진 냉각판(40)을 선택할 수 있다.

즉, 상기 냉각판(40)은 복수 개가 각각 상기 몰드(30)의 측모서리로 갈수록 상기 제어홀(40a)의 크기 감소율이 서로 다른 구조로 형성되어 마련될 수 있는데, 이때, 여러 가지 냉각판(40) 중 하나를 상기 몰드(30)와 냉각수단(20) 사이에 배치시키는 과정에서 상기 제어판에 의해 적정하다고 판단되는 냉각판(40)을 선택하여 배치시킬 수 있다.

결과적으로, 상기 제어부(C)는 써머커플(50)에 의해 감지된 몰드(30)의 면부(30a)와 코너부(30b)의 온도차에 따라, 구조정보가 입력된 복수 개의 상기 냉각판 중 하나를 자동으로 선택할 수 있으며, 나아가 이를 외부에 디스플레이하여 알려주는 역할을 수행할 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명은, 몰드(30)와 냉각수단(20) 사이에 배치되어 몰드(30)가 균일냉각되도록 냉각수의 분사량을 제어하는 제어수단을 구비함으로써, 몰드(30)의 면부(30a)와 코너부(30b)를 균일하게 냉각시켜 냉각속도를 동일하도록 함에 따라, 몰드(30) 내의 용탕(5)이 전체적으로 균일하게 냉각될 수 있다.

즉, 본 발명은 몰드(30) 내의 용탕(5)이 면부(30a)와 코너부(30b)에서 불균일하게 냉각됨으로써 균열 또는 크랙이 발생하는 것을 방지함에 따라 고품질의 슬라브를 주조할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

30 : 몰드 30a : 면부
30b : 코너부 5 : 용탕
20 : 냉각수단 21 : 냉각수관
22 : 분사노즐 23 : 냉각수공급라인
24 : 냉각수배출라인 40 : 냉각판
40a : 제어홀 41 : 링크부
50 : 써머커플 C : 제어부
60 : 지지프레임

Claims

몰드(30)를 감싸도록 배치되어 상기 몰드(30)에 냉각수를 분사하는 냉각수단(20); 및
상기 몰드(30)와 냉각수단(20) 사이에 배치되어 상기 몰드(30)가 균일냉각되도록 냉각수의 분사량을 제어하는 제어수단;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 몰드 냉각제어장치.
제1항에 있어서,
상기 제어수단은, 냉각수가 통과되도록 복수 개가 형성되되 상기 몰드(30)의 측모서리로 갈수록 크기가 작아지는 제어홀(40a)을 구비하는 냉각판(40);
을 구비하는 것을 특징으로 하는 몰드 냉각제어장치.
제2항에 있어서,
상기 냉각판(40)은 상기 몰드(30)의 측모서리를 포함하는 각각의 코너부(30b)를 감싸도록 복수 개가 마련되거나, 서로 연결되어 일체형으로 이루어진 것을 특징으로 하는 몰드 냉각제어장치.
제2항에 있어서,
상기 제어수단은, 상기 몰드(30)와 냉각수단(20) 사이에 설치고정되되 상기 냉각판(40)이 삽입 안착되는 지지홈이 형성된 지지프레임(60);을 더 구비하여,
상기 냉각판(40)이 상기 지지프레임(60)에 착탈가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 몰드 냉각제어장치.
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 냉각판(40)은 복수 개가 각각 상기 몰드(30)의 측모서리로 갈수록 상기 제어홀(40a)의 크기 감소율이 서로 다른 구조로 마련되며,
상기 제어수단은, 상기 몰드(30)의 면부(30a)와 코너부(30b)에 각각 장착된 써머커플(50); 및 상기 써머커플(50)과 전기적으로 연계된 제어부(C);를 더 구비하여,
상기 제어부(C)가 상기 써머커플(50)에 의해 감지된 상기 몰드(30)의 면부(30a)와 코너부(30b)의 온도차에 따라, 구조정보가 입력된 복수 개의 상기 냉각판 중 하나를 자동으로 선택하는 것을 특징으로 하는 몰드 냉각제어장치.
제1항에 있어서,
상기 냉각수단(20)은, 냉각수공급라인(23)과 냉각수배출라인(24)이 연결된 냉각수관(21); 및 상기 냉각수관(21)에서 상기 몰드(30) 측으로 복수 개가 형성된 분사노즐(22);
을 구비하는 것을 특징으로 하는 몰드 냉각제어장치.