KR20140060733A - 캡핑 장치 - Google Patents

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KR20140060733A
KR20140060733A KR1020120127393A KR20120127393A KR20140060733A KR 20140060733 A KR20140060733 A KR 20140060733A KR 1020120127393 A KR1020120127393 A KR 1020120127393A KR 20120127393 A KR20120127393 A KR 20120127393A KR 20140060733 A KR20140060733 A KR 20140060733A
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김재근
서종진
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주식회사 포스코
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Abstract

본 발명은 주조 말기에 몰드의 개방된 상부에 삽입되어 상기 몰드 내부에 잔류하는 용강을 응고시키는 캡핑 장치로서, 적어도 일측이 개방된 몸체부와 상기 몸체부와 연결되는 파지부를 포함한다.
따라서, 종래에 용강이 유출됨으로써 주변설비가 파손되고 이로 인해 발생되는 작업자가 화상을 입는 등의 안전사고를 예방할 수 있다. 이는, 결과적으로 공정 설비의 안정성을 증가시킬 수 있으며 주변설비 파손으로 인해 설비 수리에 따라 휴지 기간이 발생하는 것을 방지할 수 있어 공정의 효율성 및 생산성을 증가시킬 수 있다.
또한, 종래에서와 같이 용강 유출 시 발생하는 사고를 방지하기 위해 주조 속도를 감속하지 않음으로써 급격한 주조속도 변화에 따라 주편의 품질이 낮아지는 문제를 방지할 수 있다.

Description

캡핑 장치{Apparatus for capping}
본 발명은 캡핑 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 용강이 역류될 위험이 있을 경우 용강을 응고시키는 캡핑 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 연속 주조 공정은 용강을 수송하는 래들(ladle)로부터 용강을 공급받아 턴디쉬(tundish)로 주입하고 일정량 저장한 후, 턴디쉬에서 주입된 용강을 침지노즐을 통해 몰드(mold)에 연속적으로 주입하고, 몰드 내에서 표면이 응고된 용강을 몰드의 하측으로 인발하여 슬라브, 블룸 및 빌렛 등과 같은 다양한 형상의 주편을 제조하는 공정이다.
이 과정에서, 래들 내의 용강을 턴디쉬로 출강할 때마다 슬래그가 용강에 혼입되어 턴디쉬에 유입 축적된다. 턴디쉬의 슬래그는 몰드 내로의 출강 완료 시점에 용강과 함께 몰드 내로 유입되고, 이렇게 몰드 내로 유입된 슬래그는 몰드의 탕면에 슬래그층을 형성하며 주편의 테일(tail)부를 형성하게 된다. 그러나, 주편의 테일부를 형성하는 슬래그는 용강의 응고 진행을 방해하며, 주편이 몰드의 하부측에 이르렀을 때 미응고 용강이 슬래그층을 뚫고 유출되는 블리딩(Bleeding) 현상이 발생하게 되고, 이러한 유출되는 미응고 용강에 의해 주변설비가 파손되면서 안전사고가 발생되는 문제점이 있다.
연속 주조 공정 말기에 몰드로부터 마지막으로 인발되는 주편 테일부는 몰드에서 인발할 때 응고층을 형성하기 곤란하여 액상의 미응고 용강이 몰드의 외부로 유출될 수 있다. 따라서, 종래에는 이를 방지하기 위해 주편의 테일부는 캡핑(Capping) 처리하여 주편 표면을 강제적으로 응고시켰다. 여기서, 캡핑 처리는 주편 테일부의 표면을 강제로 냉각시켜 용강이 유출되는 현상을 방지하기 위한 처리를 의미한다.
그런데, 종래에는 주조 말기에 주편의 테일부를 원활하게 냉각하여 강제 응고시키기 위해 주조 속도를 감속시키거나 구동롤(Driven Roll)을 정지시켜 주편의 인발을 정체시켰다. 그러나, 이 경우 단시간에 고열의 슬래그를 모두 제거하기가 불가능하며, 주편 제조가 정체됨에 따라 주편의 품질에 악 영향을 미치는 문제점이 있다.
또한, 몰드 내에 칩 또는 고철과 같은 금속 조각을 투입하여 주편 테일부의 미응고 슬래그와 용강을 강제 응고시킨 후, 주편을 인발하는 방법을 사용하였다. 그러나, 이 경우 작업자가 설비에 밀착하여 몰드 내로 금속 조각을 투입하므로 몰드 내에서 올라오는 고온의 열기와 용강의 폭발로 인해 작업자가 화상을 입는 등 안전사고의 위험이 높아지는 문제점이 있다.
KR 10-1198001 B KR 10-0775089 B
본 발명은 용강을 효율적으로 응고시키는 캡핑 장치를 제공한다.
본 발명은 주편의 품질을 향상시킬 수 있는 캡핑 장치를 제공한다.
본 발명은 공정 설비의 안정성을 증가시킬 수 있는 캡핑 장치를 제공한다.
본 발명은 몰드에 삽입되어 상기 몰드 내부에 잔류하는 용강을 응고시키는 캡핑 장치로서, 적어도 일측이 개방되고 내부공간을 가지는 몸체부와, 상기 몸체부와 연결되는 파지부를 포함한다.
상기 몸체부의 측벽은 하향 경사지도록 형성된다.
상기 몸체부는, 상기 측벽이 동일한 폭을 가지며 상하방향으로 연장형성되는 직동부와, 상기 직동부에 연결되어 상기 개방된 일단부를 향해 하향 경사지는 경사부로 이루어진다.
상기 경사진 부분의 각도는 15˚ 내지 25˚인 것이 바람직하다.
상기 몸체부의 단변의 폭은 상기 개방된 일단부의 폭보다 크다.
상기 몸체부의 측벽에는 상기 측벽을 관통하는 배출홀이 마련된다.
상기 배출홀은 서로 마주보는 측벽에 복수개로 마련된다.
상기 파지부는 탈착 가능하다.
본 발명의 실시형태들에 의하면, 주조 말기에 몰드의 하부에서 용강이 역류될 위험이 있을 경우 몰드 내에 삽입이 용이한 캡핑 장치를 삽입함으로써 용강을 효율적으로 강제 응고시킬 수 있다.
따라서, 종래에 용강이 유출됨으로써 주변설비가 파손되고 이로 인해 발생되는 작업자가 화상을 입는 등의 안전사고를 예방할 수 있다. 이는, 결과적으로 공정 설비의 안정성을 증가시킬 수 있으며 주변설비 파손으로 인해 설비 수리에 따라 휴지 기간이 발생하는 것을 방지할 수 있어 공정의 효율성 및 생산성을 증가시킬 수 있다.
또한, 종래에서와 같이 용강 유출 시 발생하는 사고를 방지하기 위해 주조 속도를 감속하지 않음으로써 급격한 주조속도 변화에 따라 주편의 품질이 낮아지는 문제를 방지할 수 있다.
도 1은 일반적인 연속 주조 장치를 개략적으로 보여주는 개략도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 캡핑 장치의 사시도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 캡핑 장치의 단면도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 캡핑 장치의 측면도
도 5는 본 발명의 실시예의 변형예에 따른 캡핑 장치의 측면도
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 일반적인 연속 주조 장치를 개략적으로 보여주는 개략도이다.
도 1을 참조하면, 일반적인 연속 주조 장치는 용강을 수송하는 래들(ladle)(10)과, 래들(10)로부터 용강을 공급받아 일시적으로 저장하는 턴디쉬(20)와, 턴디쉬(20)로부터 용강을 공급받아 이를 응고시키는 몰드(40) 및 일단이 턴디쉬(20)의 하부에 연결되고 타단이 몰드(40) 내부로 삽입되어 턴디쉬(20) 내의 용강을 몰드(40)로 공급하는 침지노즐(30)을 포함한다.
한편, 연속 주조 공정 말기에 몰드(40)로부터 마지막으로 인발되는 주편 테일부는 몰드(40)에서 인발할 때 응고층을 형성하기 곤란하여 액상의 미응고 용강이 몰드(40)의 외부로 유출될 수 있다. 이를 방지하기 위해 주편의 테일부는 캡핑(Capping) 처리하여 주편 표면을 강제적으로 응고시켰다. 예를 들어, 주조 속도를 감속시키거나 구동롤(Driven Roll)을 정지시켜 주편의 인발을 정체시켰다. 그리고 몰드(40) 내에 칩 또는 고철과 같은 금속 조각을 투입하여 주편 테일부의 미응고 슬래그와 용강을 강제 응고시킨 후, 주편을 인발하는 방법을 사용하였다.
그러나, 주조속도 감속 및 구동롤 정지 시 주편의 품질에 악 영향을 미치고, 설비 문제 발생의 원인이 된다. 또한, 몰드(40) 내에 칩 또는 고철과 같은 금속 조각을 투입하여 주편 테일부의 미응고 슬래그와 용강을 강제 응고 시 작업자가 몰드(40) 내로 밀착시켜 투입하므로 몰드(40) 내에서 올라오는 고온의 열기와 용강의 폭발로 인해 작업자가 화상을 입는 등 안전사고의 위험이 높다.
이에, 본 발명에서는 주조 말기에 몰드(40)의 하부측을 벗어나면서 주편의 테일부 용강이 역류될 위험이 있을 경우 몰드(40) 내에서 주편의 테일부에 캡핑 장치(100)를 삽입하여 용강을 강제 응고시켜 용강이 유출되는 사고를 방지하도록 하였다.
하기에서는 본 발명의 실시예에 따른 캡핑 장치(100)에 대해 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 캡핑 장치의 사시도이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 캡핑 장치의 단면도이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 캡핑 장치의 측면도이다. 도 5는 본 발명의 실시예의 변형예에 따른 캡핑 장치의 측면도이다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 캡핑 장치(100)는 주편 테일부의 표면을 강제로 냉각시켜 용강이 유출되는 현상을 방지하는 장치로서, 적어도 일측이 개방되고 내부공간을 가지는 몸체부(110)와, 몸체부(110)와 연결되는 파지부(120)를 포함한다.
몸체부(110)는 적어도 일측이 개방되며 내부 공간을 가지는 사각 박스 형상으로 이루어진다. 그리고 이러한 몸체부(110)의 개방된 공간에는 몰드(40) 내부에 잔류하는 용강이 수용된다. 하지만, 몸체부(110)의 형상은 이에 한정되지 않고 용강이 수용될 수 공간을 가지는 다양한 형상으로 변형시킬 수 있다. 또한, 몸체부(110)의 크기는 몰드(40)의 크기 및 작업폭에 따라 다양한 크기로 변경 가능함은 물론이다. 여기서, 몸체부(110)의 상대적으로 길이가 긴 변을 장변이라 하고, 상대적으로 길이가 짧은 변을 단변이라고 한다.
몸체부(110)는 측벽이 동일한 폭을 가지며 상하방향으로 연장형성되는 직동부(H2)와, 직동부에 연결되어 개방된 일단부를 향해 하향 경사지는 경사부(H1)로 이루어진다. 이때, 경사부(H1)는 개방된 일단부로부터 60mm 내지 80mm 부위가 되는 것이 바람직하며, 경사부(H1)의 각도는 15˚ 내지 25˚로 형성되는 것이 바람직하다. 만약, 경사부(H1)의 각도가 15˚ 미만이 되면 몰드(40) 내에 삽입 시 용이하지 않고, 경사부(H1)의 각도가 25˚이상이 되면 개방된 일단부의 폭이 너무 좁아지게 되어 용강이 수용되기 어려운 문제점이 있다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 이러한 몸체부(110)의 단변의 폭(d1)은 개방된 일단부의 폭(d2)보다 크게 형성된다. 예를 들면, 몸체부(110)의 단변의 폭(d1)이 100mm로 형성됐을 때 개방된 일단부의 폭(d2)은 60mm 내지 80mm로 형성되는 것이 바람직하다. 이때, 상기한 바와 같이 경사부(H1)의 각도가 크게 형성되어 개방된 일단부의 폭(d2)이 너무 좁을 경우에는 용강이 수용되기 어려운 문제점이 있으며, 경사부(H1)의 각도가 작게 형성되어 일단부의 폭(d2)이 너무 넓을 경우에는 몰드(40) 내에 삽입 시 용이하지 않다는 문제점이 있다.
또한, 이러한 몸체부(110)의 측벽에는 몸체부(110) 내에 수용된 용강에 포함되는 슬래그 및 몰드플럭스 등이 폭발하는 것을 방지하기 위해 슬래그 및 몰드플럭스 등을 용이하게 배출할 수 있도록 측벽을 관통하는 배출홀(111)이 복수개 마련된다. 이때, 배출홀(111)은 몸체부(110)의 측벽에서 서로 마주보도록 마련된다.
실시예에서는 슬래그 및 몰드플럭스가 몸체부(110) 외측으로 용이하게 배출될 수 있도록 배출홀(111)이 몸체부(110)의 경사부(H1)에 마련된다. 하지만 이에 한정되지 않고, 몸체부(110)의 직동부에 마련될 수도 있다.
파지부(120)는 몸체부(110)를 용강 속에 삽입 시 작업자의 화상을 방지하고, 이동을 용이하게 하는 역할을 하며, 몸체부(110)와 연결되어 소정 길이 연장 형성된 파이프 형상으로 이루어진다. 이때, 파지부(120)는 몸체부(110)에 일부 삽입되도록 형성된다. 하지만, 파지부(120)의 형상은 이에 한정되지 않고 손잡이 역할을 하는 다양한 형상으로 제작될 수 있다. 그리고 실시예에서는 파지부(120)가 몸체부(110)의 개방된 일단부의 타측에 마련된다. 하지만 이에 한정되지 않고, 개방된 공간을 제외한 다양한 위치에 마련될 수 있다. 또한, 이러한 파지부(120)는 탈착이 가능하게 형성될 수도 있다.
한편, 몸체부(110)는 도 5에 도시된 바와 같이 형성될 수도 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예의 변형예에 따른 캡핑 장치(100a)는 도 2 내지 도 4에 도시된 캡핑 장치(100)와 유사한 구조를 가지나, 몸체부(110a)의 측벽이 타단부에서부터 개방된 일단부까지 하향 경사지도록 형성될 수도 있다. 이때, 경사진 부분의 각도는 15˚ 내지 25˚로 형성되는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 캡핑 장치(100)는 주조 말기에 몰드(40)의 하부에서 용강이 역류될 위험이 있을 경우 몰드(40)의 내부에 삽입되어 주편의 테일부를 강제 응고시킬 수 있다. 따라서, 종래에 용강이 유출됨으로써 주변설비가 파손되고 이로 인해 발생되는 작업자가 화상을 입는 등의 안전사고를 예방할 수 있다. 이는, 결과적으로 공정 설비의 안정성을 증가시킬 수 있으며 주변설비 파손으로 인해 설비 수리에 따라 휴지 기간이 발생하는 것을 방지할 수 있어 공정의 효율성 및 생산성을 증가시킬 수 있다.
또한, 종래에서와 같이 용강 유출 시 발생하는 사고를 방지하기 위해 주조 속도를 감속하지 않음으로써 급격한 주조속도 변화에 따라 주편의 품질이 낮아지는 문제를 방지할 수 있다.
이상, 본 발명에 대하여 전술한 실시예들 및 첨부된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술 되는 특허청구범위의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명이 다양하게 변형 및 수정될 수 있음을 알 수 있을 것이다.
40: 몰드 110: 몸체부
111: 배출홀 120: 파지부

Claims (8)

  1. 몰드에 삽입되어 상기 몰드 내부에 잔류하는 용강을 응고시키는 캡핑 장치로서,
    적어도 일측이 개방되고 내부공간을 가지는 몸체부;
    상기 몸체부와 연결되는 파지부를 포함하는 캡핑 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 몸체부의 측벽은 하향 경사지도록 형성되는 캡핑 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 몸체부는,
    상기 측벽이 동일한 폭을 가지며 상하방향으로 연장형성되는 직동부;
    상기 직동부에 연결되어 상기 개방된 일단부를 향해 하향 경사지는 경사부로 이루어지는 캡핑 장치.
  4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 경사진 부분의 각도는 15˚ 내지 25˚인 캡핑 장치.
  5. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 몸체부의 단변의 폭은 상기 개방된 일단부의 폭보다 큰 캡핑 장치.
  6. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 몸체부의 측벽에는 상기 측벽을 관통하는 배출홀이 마련되는 캡핑 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 배출홀은 서로 마주보는 측벽에 복수개로 마련되는 캡핑 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 파지부는 탈착 가능한 캡핑 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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