KR20140081341A - 연속주조장치 및 이를 이용한 연속주조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연속주조장치 및 이를 이용한 연속주조방법에 관한 것으로서, 주편을 주조하는 연속주조장치로서, 상기 주편에 연결되는 더미바를 권상시키는 윈치장치와 상기 주편의 이송 경로 사이에 배치되는 지지대와; 상기 지지대에 연결되어 상기 윈치장치의 윈치후크에 결합되어 권상되는 더미바의 일면에 접촉되도록 배치되는 가이드부;를 포함하고, 주편을 주조하는데 사용되는 더미바(dummy bar)의 작동 이상을 억제 혹은 방지할 수 있다.

Description

연속주조장치 및 이를 이용한 연속주조방법{Apparatus for continuous casting and the method thereof}
본 발명은 연속주조장치 및 이를 이용한 연속주조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 주편을 주조하는데 사용되는 더미바(dummy bar)의 작동 이상을 억제 혹은 방지할 수 있는 연속주조장치 및 이를 이용한 연속주조방법에 관한 것이다.
일반적으로 연속주조공정에서의 주조작업은 주형 내로 용강을 주입하여 행해진다. 주조작업에 의해 주형 내에 형성되는 주편은 주형 하부에 만곡부를 형성하며 구비되는 주조부를 따라 이송되는데, 주편이 자중에 의해 이동하지 못하기 때문에 주편과 더미바(dummy bar)를 연결한 상태에서 주조부에 설치된 복수의 핀치롤러를 이용하여 더미바를 이송시킴으로써 주조부로부터 인출시킨다.
도 1 및 도 2를 통해 더미바를 이용한 연속주조공정에 대해서 설명한다.
도 1을 참조하면, 주조부 상부에 수평하게 설치된 레일(12)을 따라 대기위치와 더미바 삽입위치 사이를 이동하는 더미바 카(10)가 구비된다. 레일(12)의 전단인 더미바 삽입위치에는 주형(30)이 배치되고, 후단인 대기위치에는 윈치장치(50)가 배치된다.
윈치장치(50)는 윈치모터(56), 윈치드럼(54), 윈치 와이어(57) 윈치후크(59) 및 윈치장치 프레임(52)을 포함한다. 윈치드럼(54)은 윈치모터(56)의 구동에 의해 회전되도록 구성되며 윈치드럼(54)에는 윈치 와이어(57)가 감겨있고 윈치 와이어(57)의 끝에는 윈치후크(59)가 고정되어 있다.
도 2를 참조하면, 더미바(20)는 더미바 헤드(dummy bar head, 22), 더미바 바디(dummy bar body, 24), 더미바 테일(26, dummy bar tail)이 링크식으로 연결되어 있다. 그리고 더미바 바디(24)도 복수개가 링크식으로 연결되어 있다. 더미바 헤드(22)에는 용강이 수용되는 공동부가 형성되고, 더미바 테일(26)은 윈치장치(50)의 윈치후크(59)에 걸릴 수 있도록 양쪽 측면에 핀(28)이 배치되는 구조로 되어 있다.
다시 도 1을 참조하면, 주조작업을 위해 더미바(20)를 장착한 더미바 카(10)가 대기위치로부터 더미바 삽입위치로 이동하여 더미바 테일(26)을 주형(30)을 통해 주형(30) 하부에 위치되어 만곡부를 가진 주조부(40)로 삽입한다. 더미바(20)가 주형(30) 내에 삽입되면 더미바 헤드(22)의 상면은 주형(30)의 상면으로부터 일정 거리 아래에 위치한다.
이와 같이 더미바(20)의 삽입이 완료되면 주형(30)과 더미바 헤드(22)의 모서리 틈 사이를 실런트(sealant)로 밀봉함으로써 실링작업이 끝나게 된다. 또한, 주조부(40)의 후단에는 더미바 헤드 분리장치(60)와 다수의 주편 이송롤러(44)들이 설치되어 있는데 그 상부에는 더미바(20)를 권상시키는 윈치장치(50)가 마련되어 있다.
더미바(20)가 주형(30)을 통해 주조부(40)로 삽입될 때, 윈치후크(59)는 하강하여 주편 이송롤러(44) 사이에 설치된 윈치후크 가이드(70)에 안착됨으로써 주조준비가 완료된다.
이후, 래들(미도시) 내의 용강이 래들 하부에 설치된 쉬라우드 노즐(미도시)을 통해 턴디시(1)로 출강되고, 턴디시(1) 내로 출강된 용강이 턴디시(1) 하부에 마련된 침지노즐을 통해 주형(30) 내로 주입된다. 이때, 용강의 주조에 의해 주형(30) 내에 위치한 더미바 헤드(22)의 공동부에 공급된 용강이 응고되어 더미바 헤드(22)와 주편이 결합된다. 이후 주편의 자중 및 주조부(40)에 설치된 핀치롤러들(42)의 구동을 통해 더미바(20)가 밀리면서 더미바 테일(26)이 윈치후크 가이드(70)에 안착된 윈치후크(59)에 도착하게 된다.
그리고, 윈치후크 가이드(70)에 설치된 센서(미도시)에 의해 더미바 테일(26)이 윈치후크 가이드(70)에 도착한 것이 감지되면 윈치장치(50)의 윈치모터(56)가 구동하게 된다. 윈치모터(56)의 구동에 의해 윈치드럼(54)이 회전하면 더미바 테일(26)에 윈치후크(59)가 결합되어 상승하게 된다.
이어서 윈치후크 가이드(70)의 후방에 구비되는 검지부(80)에서 더미바 헤드(22)가 검지되면 더미바 헤드 분리장치(110)가 작동하여 주편을 더미바 헤드(22)로부터 분리하고, 이에 주편은 주조부(40)로부터 인출된다.
한편, 더미바 테일(26)과 윈치후크(59)를 결합한 상태로 더미바(20)를 권상하는 과정에서 더미바(20)는 권상 위치에서 직각(90°)으로 꺾이면서 권상되어야 안정적으로 권상될 수 있다. 그런데 더미바(20)를 권상하기 위해 윈치후크(59)와 핀(28)의 결합 불량이 발생하거나 윈치장치(50)의 설비 이상이 발생하는 경우 도 2에 도시된 바와 같이 권상위치, 즉 더미바(20)의 이동 방향이 변경(수평방향에서 수직방향으로)되는 위치에서 더미바의 꺾임 불량이 종종 발생하고 있다. 이와 같은 사고를 예방하기 위하여 작업자가 육안으로 작업 과정을 일일이 점검하고 이상발생 시 설비를 수동으로 조작하여 설비이상을 극복하고 있다. 그러나 작업자가 육안으로 설비 이상을 점검하는데 한계가 있으며, 작업자가 이러한 설비 이상을 제때 인지하지 못하는 경우에는 설비 이상에 의한 설비 파손과 생산 중단으로 인해 안전사고의 발생은 물론, 생산성이 저하되는 문제점이 있다.
JP 1993-237607 A KR 1061701 B KR 2009-0044930 A
본 발명은 더미바를 안정적으로 권상할 수 있는 연속주조장치 및 이를 이용한 연속주조방법을 제공한다.
본 발명은 안전사고 발생을 억제하고, 생산성을 향상시킬 수 있는 연속주조장치 및 이를 이용한 연속주조방법을 제공한다.
본 발명의 실시 형태에 따른 연속주조장치는, 주편을 주조하는 연속주조장치로서, 상기 주편에 연결되는 더미바를 권상시키는 윈치장치와 상기 주편의 이송 경로 사이에 배치되는 지지대와; 상기 지지대에 연결되어 상기 윈치장치의 윈치후크에 결합되어 권상되는 더미바의 일면에 접촉되도록 배치되는 가이드부;를 포함한다.
상기 가이드부는 상기 지지대에 연결되는 가이드 블럭과; 상기 가이드 블럭에 삽입되어 상기 더미바가 권상되는 방향에 교차하는 방향으로 배치되는 가이드 바와; 상기 가이드 바에 연결되어 상기 더미바의 일면에 접촉되어 회전하는 가이드 롤러;를 포함할 수도 있다.
상기 가이드 블럭에는 상기 가이드 바의 일측이 삽입되는 가이드 홈이 형성될 수도 있다.
상기 가이드 홈 내부에는 탄성부재가 구비될 수도 있다.
상기 가이드 블럭은 일측이 상기 지지부에 연결되고, 타측에 상기 가이드 바의 일측이 삽입되는 가이드 홈이 형성되는 몸체와, 상기 몸체의 타측에는 내부에 중공부가 형성되고, 일측에 상기 가이드 바를 삽입시키는 덮개를 포함하고, 상기 중공부에 위치하는 가이드 바의 외주면 일부에는 돌출 형성되는 걸림편이 형성되며, 상기 중공부에는 상기 가이드 바의 외주면을 둘러싸는 탄성부재가 구비될 수도 있다.
상기 가이드 블럭에는 상기 가이드 바가 상기 가이드 홈을 따라 이동하는 거리를 검지하는 검지부가 구비될 수도 있다.
상기 검지부는 광센서, 압력센서 및 자기센서 중 적어도 어느 하나를 포함할 수도 있다.
상기 검지부의 검지 결과에 따라 경보를 발생시키는 경보부를 포함할 수도 있다.
상기 검지부, 경보부 및 및 상기 윈치장치의 작동을 제어하는 제어부를 포함할 수도 있다.
본 발명의 실시 형태에 따른 연속주조방법은, 주편을 주조하는 연속주조방법으로서, 상기 주편이 이송되는 이송경로를 따라 더미바를 이송시키는 과정과; 윈치장치의 윈치후크에 상기 더미바가 결합되면 상기 윈치장치를 작동시켜 상기 더미바를 권상시키는 과정;을 포함하며, 상기 더미바를 권상시키는 과정에서 상기 더미바의 이동방향이 변경되는 위치 상에서 상기 더미바의 꺾임 정도를 검지하는 과정을 포함한다.
상기 더미바의 꺾임 정도를 검지하는 과정은 상기 더미바를 권상시키는 과정에서 상기 더미바의 일면에 가이드 롤러를 접촉시켜 상기 가이드 롤러에 연결되는 가이드 바의 수평 이동 거리를 측정하여 수행될 수 있다.
상기 더미바의 꺾임 정도에 따라 경보를 발생시킬 수도 있다.
상기 가이드 바의 이동거리가 한계 범위를 벗어나면 상기 더미바의 권상을 중단시킬 수도 있다.
본 발명의 실시 형태에 따른 연속주조장치 및 이를 이용한 연속주조방법은, 더미바의 꺾임 불량을 억제 혹은 방지하여 더미바를 안정적으로 권상할 수 있다. 또한, 더미바의 꺾임 불량 및 설비 이상을 자동으로 인식하여 설비 더미바 권상장치를 자동으로 제어할 수 있다. 이에 더미바의 꺾임 불량 및 설비 이상으로 발생할 수 있는 설비 손상 및 안전사고의 발생을 억제 혹은 방지할 수 있다. 또한, 조업을 안정적으로 수행하여 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 일반적인 연속주조장치를 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 더미바의 구조를 보여주는 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 연속주조장치를 개략적으로 나타낸 도면.
도 4는 가이드부의 구조를 보여주는 사시도.
도 5는 가이드부의 내부 구조를 보여주는 단면도.
도 6은 가이드 홈 내에서 가이드 바의 이동 상태를 보여주는 도면.
도 7은 가이드부의 변형 예를 보여주는 단면도.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 연속주조방법을 보여주는 순서도.
도 9는 연속주조 시 발생하는 더미바의 권상 상태를 보여주는 도면.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 연속주조장치를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 4는 가이드부의 구조를 보여주는 사시도이고, 도 5는 가이드부의 내부 구조를 보여주는 단면도이고, 도 6은 가이드 홈 내에서 가이드 바의 이동 상태를 보여주는 도면이다.
도 3을 참조하면, 연속주조장치는 더미바(20)를 권상시키는 윈치장치(50)와 주편의 이송 경로 사이에 구비되어 권상되는 더미바(20)의 이동 방향을 안내하고 꺾임 불량을 검지하는 가이드부(100)를 포함한다.
가이드부(100)는 윈치장치(50)의 하부와 주편의 이송경로 사이에 구비될 수 있다. 특히, 가이드부(100)는 더미바(20)가 주편의 이송경로에서 권상되는 위치, 즉 더미바(20)의 이동방향이 수평방향에서 수직방향으로 변경되는 위치 상부에 구비되어 더미바(20)가 거의 직각을 이루며 꺾인 상태로 권상될 수 있도록 안내하는 동시에 더미바(20)의 꺾임 불량 정도를 검지할 수 있다.
가이드부(100)는 주편의 이송경로 상부에 구비되는 지지대(110)와, 지지대(110)에 연결되는 가이드 블럭(120)과, 가이드 블럭(120)에 주편의 이송경로와 나란하게 연결되는 가이드 바(130)와, 가이드 바(130)의 일측에 구비되는 가이드 롤러(160)와, 가이드 블럭(120)에 구비되어 가이드 바(130)의 이동 거리를 검지하는 검지부(140) 및 검지부(140)와 더미바(20)를 권상하는 윈치장치(50)의 동작을 제어하는 제어부(200)를 포함한다. 또한, 가이드부(100)는 검지부(140)에서 검지되는 가이드 바(130)의 이동 거리에 따라 꺽임 불량 정도에 따라 경보를 발생하는 경보부를 포함할 수도 있다.
지지대(110)는 주편의 이송경로 상부에 주편의 이송경로에 교차하는 방향으로 배치될 수 있으며, 지상이나 다른 주변 설비의 여유공간에 고정 설치될 수 있다.
가이드 블럭(120)은 지지대(110)에 연결되는 몸체(122)와, 몸체(122)의 일측에 연결되는 하우징(124)을 포함할 수 있다. 가이드 블럭(120)은 지지대(110)에 직접 연결될 수도 있으나 필요에 따라서는 별도의 프레임(112)을 통해 지지대(110)에 연결될 수도 있다.
몸체(122)는 하우징(124)과 연결되는 일측에 주편의 이송경로 일측이 지지대(110)에 연결되고, 타측은 더미바(20)가 권상되는 경로를 향하도록 배치될 수 있다. 그리고 몸체(122)의 타측에는 가이드 바(130)의 일측이 삽입되도록 소정 길이의 가이드 홈(123)이 형성될 수 있다. 가이드 홈(123)은 가이드 바(130)의 일측이 삽입된 상태로 가이드 홈(123)을 따라 이동할 수 있을 정도의 길이로 형성될 수 있다. 이때, 가이드 홈(123)은 더미바(20)의 꺾임 불량에 의해 더미바(20)의 추락이나 설비 손상을 방지할 수 있는 길이로 형성될 수 있으며, 이를 한계범위라 한다. 한계범위는 설비 크기 등 다양한 변수에 따라 변경될 수 있다.
하우징(124)은 내부에 중공부(125)가 형성되고, 가이드 바(130)가 관통할 수 있도록 양측에 관통구가 형성될 수 있다. 중공부(125)의 둘레 길이는 가이드 홈(123)의 둘레 길이보다 길게 형성되어 하우징(124)의 내벽과 가이드 홈(123)의 내벽이 단차를 형성할 수 있다. 하우징(124)은 상기한 바와 같이 몸체(122)와 별도로 형성되어 연결되거나 몸체(122)를 둘러싸도록 형성될 수도 있으나, 몸체(122)와 일체로 형성될 수도 있다. 하우징(124)이 몸체(122)와 일체로 형성되는 경우에는 몸체(122)와 연결되는 반대 방향에만 관통구가 형성될 수 있다. 그리고 관통구는 가이드 바(130)를 삽입했을 때 가이드 바(130)의 끝단이 가이드 홈(123) 내에 배치되도록 형성되는 것이 바람직하다.
가이드 바(130)는 일측을 가이드 블럭(120)에 삽입한 상태로 타측이 더미바(20)가 권상되는 이동경로를 향하도록 배치될 수 있다. 가이드 바(130)는 일자형의 바형태로 형성되며, 외주면의 일부에는 걸림편(132)이 돌출 형성될 수 있다. 걸림편(132)은 가이드 바(130)의 일측을 가이드 블럭(120) 내에 삽입했을 때 하우징(124) 내부의 중공부(125)에 배치되도록 형성될 수 있으며, 바람직하게는 가이드 바(130)가 삽입되는 관통구 후방에 배치되어 가이드 바(130)가 가이드 블럭(120)으로부터 이탈하는 것을 방지한다.
그리고 가이드 블럭(120)의 중공부(125)에는 스프링 등과 같은 탄성부재(150)가 가이드 바(130)의 외주면을 둘러싸도록 구비될 수 있다. 탄성부재(150)는 일측이 가이드 바(130)의 걸림편(132) 내측에 배치되고, 타측이 하우징(124)의 내벽과 가이드 홈(123)의 내벽 간에 형성되는 단차부분에 배치될 수 있다. 다시 말해서 탄성부재(150)는 중공부(125)에서 가이드 바(130)의 걸림편(132) 내측과 몸체(122) 측면 사이에 배치될 수 있다. 이러한 구성을 통해 탄성부재(150)는 가이드 바(130)의 외주면에 형성되는 걸림편(132)을 밀어 가이드 블럭(120)의 측벽에 접촉된 상태를 유지하도록 가이드 바(130)를 지지하고, 이를 통해 가이드 롤러(160)를 통해 더미바(20)의 꺾임 부분 상단을 가압 또는 접촉하도록 한다.
가이드 롤러(160)는 연결부재(162)를 통해 가이드 바(130)의 타측에 회전 가능하도록 연결되어 더미바(20)의 일면, 예컨대 더미바(20)가 주편의 이송경로를 따라 이동할 때 상부면을 가압하도록 배치된다. 가이드 롤러(160)는 더미바(20)의 폭 방향을 따라 가압하도록 길게 형성되거나, 더미바(20)의 폭 방향 중 적어도 일부 가압할 수 있도록 형성될 수 있다. 가이드 롤러(160)는 더미바(20)를 권상할 때 더미바(20)의 이동 방향과 나란한 방향을 회전축으로 회전하며 더미바(20)의 일면을 가압함으로써 더미바(20) 표면과의 마찰을 감소시킬 수 있다.
여기에서 가이드부(100)는 도면에 도시된 바와 같이 하나의 지지대(110)에 한 쌍이 가이드 블럭(120)과 가이드 바(130)가 연결되고, 하나의 가이드 롤러(160)가 한 쌍의 가이드 바(130)에 연결될 수도 있으나, 지지대(110), 가이드 블럭(120), 가이드 바(130) 및 가이드 롤러(160)를 복수개씩 이용하여 다양한 형태로 구성할 수 있음은 물론이다. 예컨대 지지대(110)에 한 쌍의 가이드 블럭(120)과 가이드 바(130)를 연결하고, 가이드 바(130) 각각에 가이드 롤러(160)를 회전 가능하도록 연결할 수도 있다.
또한, 검지부(140)는 가이드 블럭(120)에 설치되어 가이드 바(130)의 이동거리를 검지한다. 검지부(140)는 가이드 블럭(120)의 몸체(122)에 형성되는 가이드 홈(123)에 형성될 수 있다. 검지부(140)는 가이드 홈(123)의 길이 방향을 따라 형성되는 적어도 하나의 센서일 수 있다. 검지부(140)는 광센서, 압력센서, 자기센서 등 다양한 종류의 센서로 형성될 수 있다.
예컨대 검지부(140)는 제1센서(142)와 제2센서(144)를 포함할 수 있다. 제1센서(142)는 가이드 홈(123)의 일측, 다시 말해서 주편의 이송경로를 기준으로 할 때 전방 측에 형성될 수 있고, 제2센서(144)는 가이드 홈(123)의 타측, 주편 이송경로의 후방 측에 형성될 수 있다. 본 발명의 실시 예에서는 검지부(140)를 이용하여 더미바(20)의 꺾임 정도에 따라 가이드 바(130)의 이동 거리를 3단계로 검출할 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 가이드 홈(123)을 길이 방향으로 3개의 영역으로 분할을 하여, 가이드 홈(123)의 입구로부터 바닥방향을 따라 제1영역(x), 제2영역(y) 및 제3영역(z)이라 하면, 제1센서(142)는 제2영역(y)에 배치되고, 제2센서(144)는 제3영역(z)에 배치될 수 있다. 따라서 가이드 바(130)의 끝단이 제1영역(x)에서 이동하는 경우에는 검지부(140)에 의해 가이드 바(130)의 이동이 검지되지 않고, 가이드 바(130)의 끝단이 제2영역(y)에서 이동하면 제1센서(142)에 의해 가이드 바(130)의 이동이 검지되며, 가이드 바(130)의 끝단이 제3영역(z)에서 이동하면 제2센서(144)에 의해 가이드 바(130)의 이동이 검지될 수 있다. 이와 같이 검지부(140)를 통해 가이드 바(130)의 이동 거리를 검지함으로써 더미바(20)의 꺾임 정도를 판단하여 더미바(20)의 권상을 유지하거나 권상을 중단할 수 있다. 이에 대해서는 후술한다.
여기에서는 검지부(140)가 가이드 블럭(120)의 가이드 홈(123)에 형성된 것으로 설명하고 있으나, 가이드 블럭(120)의 측면, 예컨대 가이드 롤러(160)와 대향하는 면에 형성되어 가이드 블럭(120)의 측면과 가이드 롤러(160) 간의 거리를 측정하도록 구성될 수도 있다.
제어부(200)는 검지부(140)와 경보부 및 윈치장치(50), 예컨대 윈치모터의 작동을 제어한다. 즉, 제어부(200)는 검지부(140)의 온/오프를 제어하고 검지부(140)에 의해 검지되는 결과를 이용하여 윈치장치(50)의 온/오프를 제어할 수 있다. 또한, 검지부(140), 예컨대 제1센서(142) 및 제2센서(144)에 의해 가이드 바(130)의 이동이 검지되면 제어부(200)에 연결되는 경보부를 작동시켜 알람을 발생시키고, 특히 제2센서(144)에 의해 가이드 바(130)의 이동이 검지되면 윈치모터의 작동을 정지시켜 더미바(20) 권상을 중단시킬 수도 있다.
이와 같은 구성을 통해 윈치후크(59)에 결합되어 권상되는 더미바(20)의 일측이 가이드부(100)의 가이드 롤러(160)에 접촉되면서 권상되기 때문에 권상위치 상에서 더미바(20)의 꺾임 불량이 발생되는 것을 억제 또는 방지할 수 있다. 또한, 더미바(20)의 꺾임 정도에 따라 윈치장치(50)의 작동을 자동으로 제어함으로써 작업자의 업무 부담을 경감시켜 줄 수도 있다.
도 7은 가이드부의 변형 예를 보여주는 단면도이다.
도 7을 참조하면, 가이드부(100)는 주편의 이송경로 상부에 구비되는 지지대(110)와, 지지대(110)에 연결되는 가이드 블럭(120)과, 가이드 블럭(120)에 주편의 이송경로와 나란하게 연결되는 가이드 바(130)와, 가이드 바(130)의 일측에 구비되는 가이드 롤러(160)를 포함한다. 변형 예에서는 가이드 블럭(120)지지대(110)는 주편의 이송경로 상부에 주편의 이송경로에 교차하는 방향으로 배치될 수 있으며, 지상에 고정 설치될 수 있다.
본 변형 예에서는 앞서 설명한 가이드부(100)와는 달리 가이드부(100)를 더미바(20)의 꺾임을 억제 혹은 방지하도록 더미바(20)의 이동 방향을 안내하도록 형성될 수 있다. 즉, 검지부(140)를 구성하지 않고 가이드부(100)를 권상되는 더미바(20)의 일면에 접촉하도록 구성함으로써 가이드부(100)의 가이드 롤러(160)가 꺾이면서 권상되는 더미바(20)의 일면을 가압하여 더미바(20)가 직각을 이루며 꺾이면서 권상되도록 한다.
이에 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이 가이드 블럭(120)의 일측은 지지대(110)에 연결되고, 가이드 블럭(120)의 타측에는 가이드 바(130)의 일측이 삽입 고정되는 가이드 홈(123)이 형성될 수 있다. 또한, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 가이드 홈(123) 내에 탄성부재(152)를 설치하여 가이드 롤러(160)를 통해 더미바(20)를 가압하면서 발생하는 충격을 완화시킬 수도 있다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 연속주조방법을 보여주는 순서도이고, 도 9는 연속주조 시 발생하는 더미바의 권상 상태를 보여주는 도면이다.
먼저, 더미바 카(10)에 장착되어 있는 더미바(20)를 주형 내부에 삽입하여 더미바 헤드(22)를 주형 하부에 배치시킨다. 이어서 제강공정에서 정련된 용강(molten steel)을 주형에 공급하여 주편의 연속주조를 개시한다(S100). 더미바(20)는 주편의 자중 및 핀치롤러(42)의 회전에 의해 주조부(40)를 따라 이동하게 되고, 더미바(20)에 결합된 주편도 주조부(40)를 따라 이동하게 된다. 이때, 윈치후크(59)는 더미바(20)를 권상하기 위하여 윈치장치 프레임(52)으로부터 하강하여 윈치후크 가이드(70)에 안착되어 있다. 여기에서 윈치후크(59)를 윈치후크 가이드(70)에 안착시키는 단계는 주편의 연속주조 개시 전이나 후에 수행되거나, 연속주조의 개시와 동시에 수행될 수도 있다.
이어서 더미바 테일(26)이 이송경로를 따라 이동하여 윈치후크 가이드(70)에 도달하여 윈치후크(59)에 더미바 테일(26)의 핀(28)이 결합(S110)되면, 제어부(200)에서는 윈치모터(56)를 구동하여 윈치 와이어(57)를 권취하여 윈치후크(59)를 통해 더미바(20)를 권상(S120)시킨다. 이때, 더미바(20)는 권상되는 위치에서 상방으로 90°정도로 꺾이면서 권상되고, 더미바(20)의 일면, 예컨대 더미바(20)의 상부면이 주편의 이경경로에 대해서 후방을 향하며 권상된다.
더미바(20)가 권상되는 과정에서 더미바(20)의 꺾임 정도에 따라 더미바(20)가 가이드 롤러(160)를 가압하여 가이드 바(130)의 이동 거리가 변화하게 되고, 이에 따라 검지부(140)에서 가이드 바(130)의 이동 거리를 검지하여 더미바(20)의 꺾임 불량 정도를 판단할 수 있다.
더미바(20)가 권상되는 과정에서 검지부(140)에서 가이드 바(130)가 검지(S140)되지 않는 경우에는 더미바(20)의 꺾임 정도 및 권상 상태가 정상인 것으로 판단하여 더미바(20)를 연속적으로 권상하게 되고, 권상이 완료(S180)되면 더미바(20)를 더미바 카(10)에 탑재한 후 다음 주조를 위해 더미바 카(10)를 주형(30) 쪽으로 이동시킨다.
이와 같은 경우는 다음과 같다.
더미바(20)가 정상적으로 꺾여진 상태로 권상되는 경우에는 도 9의 (a)와 같이 더미바(20)의 상부면은 가이드부(100)의 가이드 롤러(160)와 접촉된 상태로 권상된다. 이 경우 가이드 바(130)의 끝단은 가이드 홈(123)의 제1영역(x)에 배치되며, 제어부(200)는 더미바(20)가 정상적으로 권상되는 것으로 인식하여 더미바(20)를 계속해서 권상하여 더미바 카(10)에 탑재하고, 다음 주조를 위해 더미바 카(10)를 주형(30) 쪽으로 이동시킨다.
그런데 더미바(20)의 꺾임 불량이 발생한 경우 주편의 이송경로에 배치되는 부분과 권상되는 부분 사이가 곡면을 형성하며 권상되게 된다.
이때, 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이 더미바(20)의 꺾임 불량 정도가 경미한 경우에는 탄성부재의 탄성을 이용하여 더미바(20)를 가압함으로써 더미바(20)의 이동을 안내할 수 있다. 이 경우, 가이드 바(130)의 끝단은 가이드 홈(123)의 제1영역(x)에 배치되며, 제어부(200)는 더미바(20)가 정상적으로 권상되는 것으로 인식하여 더미바(20)를 계속해서 권상하여 더미바 카(10)에 탑재하고, 다음 주조를 위해 더미바 카(10)를 주형(30) 쪽으로 이동시킨다.
반면에 더미바(20)가 권상되는 과정에서 검지부(140)에서 가이드 바(130)가 검지(S140)되는 경우에는 가이드 바(130)를 제1센서(142)가 검지했는지, 아니면 제2센서(144)가 검지했는지 판별(S150)한다.
제1센서(142)가 가이드 바(130)를 검지한 경우는 다음과 같다.
도 9의 (c)에 도시된 바와 같이 더미바(20)의 꺾임 불량 정도가 심해진 경우에는 더미바(20)에 의해 가이드 롤러(160)가 가압되어 가이드 바(130)가 가이드 홈(123)의 내측, 즉 제2영역(y)으로 이동하게 된다. 이때, 가이드 홈(123)의 제2영역(y)에 설치된 제1센서(142)가 가이드 바(130)의 진입을 검지한다. 이 경우 제어부(200)는 더미바(20)의 꺾임 불량이 발생한 것으로 인식하여 1차 경보(S150)를 발생시키며, 이때까지는 더미바(20)의 권상이 정상적으로 이루어지는 것으로 판단하여 더미바(20)의 권상을 유지(S130)한다. 일정 시간동안 경보를 발생시킨 후 경보를 중단하고 더미바(20)의 권상을 완료(S180)하고 더미바(20)를 더미바 카(10)에 탑재하고, 다음 주조를 위해 더미바 카(10)를 주형(30) 쪽으로 이동시킨다.
제2센서(144)가 가이드 바(130)를 검지한 경우는 다음과 같다.
도 9의 (d)에 도시된 바와 같이 더미바(20)의 꺾임 불량 정도가 더욱 심해진 경우에는 더미바(20)에 의해 가이드 롤러(160)가 더욱 가압되어 가이드 바(130)가 가이드 홈(123)의 제3영역(z)으로 이동하게 된다. 이때, 가이드 홈(123)의 제3영역(z)에 설치된 제2센서(144)가 가이드 바(130)의 진입을 검지하고, 제어부(200)에서는 경보부에 경보 발생 신호를 전송하여 경보부를 통해 경보를 발생시키고, 윈치장치(50)의 윈치모터의 작동을 중단시켜 더미바(20)의 권상을 중단(S160)시킨다. 이후 경보를 중단시킨 다음, 더미바(20)의 꺾임 불량이 발생한 원인을 해결(S170)하고, 더미바(20)를 계속해서 권상이 완료(S180)되면, 더미바(20)를 더미바 카(10)에 탑재하고, 다음 주조를 위해 더미바 카(10)를 주형(30) 쪽으로 이동시킨다.
이상에서 전술한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백하다 할 것이다.
50 : 윈치장치 59 : 윈치후크
100 : 가이드부 110 : 지지대
120 : 가이드 블럭 130 : 가이드 바
140 : 검지부 150 : 탄성부재
160 : 가이드 롤러 200 : 제어부

Claims (13)

  1. 주편을 주조하는 연속주조장치로서,
    상기 주편에 연결되는 더미바를 권상시키는 윈치장치와 상기 주편의 이송 경로 사이에 배치되는 지지대와;
    상기 지지대에 연결되어 상기 윈치장치의 윈치후크에 결합되어 권상되는 더미바의 일면에 접촉되도록 배치되는 가이드부;
    를 포함하는 연속주조장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 가이드부는
    상기 지지대에 연결되는 가이드 블럭과;
    상기 가이드 블럭에 삽입되어 상기 더미바가 권상되는 방향에 교차하는 방향으로 배치되는 가이드 바와;
    상기 가이드 바에 연결되어 상기 더미바의 일면에 접촉되어 회전하는 가이드 롤러;
    를 포함하는 연속주조장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 가이드 블럭에는 상기 가이드 바의 일측이 삽입되는 가이드 홈이 형성되는 연속주조장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 가이드 홈 내부에는 탄성부재가 구비되는 연속주조장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 가이드 블럭은
    일측이 상기 지지부에 연결되고, 타측에 상기 가이드 바의 일측이 삽입되는 가이드 홈이 형성되는 몸체와,
    상기 몸체의 타측에는 내부에 중공부가 형성되고, 일측에 상기 가이드 바를 삽입시키는 덮개를 포함하고,
    상기 중공부에 위치하는 가이드 바의 외주면 일부에는 돌출 형성되는 걸림편이 형성되며,
    상기 중공부에는 상기 가이드 바의 외주면을 둘러싸는 탄성부재가 구비되는 연속주조장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 가이드 블럭에는 상기 가이드 바가 상기 가이드 홈을 따라 이동하는 거리를 검지하는 검지부가 구비되는 연속주조장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 검지부는 광센서, 압력센서 및 자기센서 중 적어도 어느 하나를 포함하는 연속주조장치.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 검지부의 검지 결과에 따라 경보를 발생시키는 경보부를 포함하는 연속주조장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 검지부, 경보부 및 및 상기 윈치장치의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 연속주조장치.
  10. 주편을 주조하는 연속주조방법으로서,
    상기 주편이 이송되는 이송경로를 따라 더미바를 이송시키는 과정과,
    윈치장치의 윈치후크에 상기 더미바가 결합되면 상기 윈치장치를 작동시켜 상기 더미바를 권상시키는 과정;을 포함하며,
    상기 더미바를 권상시키는 과정에서 상기 더미바의 이동방향이 변경되는 위치 상에서 상기 더미바의 꺾임 정도를 검지하는 과정을 포함하는 연속주조방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 더미바의 꺾임 정도를 검지하는 과정은 상기 더미바를 권상시키는 과정에서 상기 더미바의 일면에 가이드 롤러를 접촉시켜 상기 가이드 롤러에 연결되는 가이드 바의 수평 이동 거리를 측정하여 수행되는 연속주조방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 더미바의 꺾임 정도에 따라 경보를 발생시키는 연속주조방법.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 가이드 바의 이동거리가 한계 범위를 벗어나면 상기 더미바의 권상을 중단시키는 연속주조방법.
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