KR20170003826A - 스카핑 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 스카핑 장치는 슬라브의 적어도 일 면에 산소를 분사하여 면 스카핑을 수행하되, 상기 슬라브 면의 일 변인 상기 슬라브의 모서리에 분사되는 산소의 유량을 다른 부분에 비하여 많게 하여 상기 슬라브의 모서리 스카핑도 동시에 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스카핑 장치는 슬라브의 진행 경로 상에 제공되는 장치바디, 상기 장치바디에 결합되며, 상기 슬라브의 상하면 중 적어도 한 면에 산소를 분사하여 면 스카핑하게 구비되는 상하면처리유닛 및 상기 장치바디에 결합되며, 상기 슬라브의 양측면 중 적어도 한 면에 산소를 분사하여 면 스카핑하게 구비되는 측면처리유닛을 포함하며, 상기 상하면처리유닛 및 측면처리유닛 중 적어도 하나는, 상기 슬라브의 모서리에 집중되게 산소를 분사하여 상기 슬라브의 모서리를 스카핑하게 구비될 수 있다.

Description

스카핑 장치{Scarfing apparatus}

본 발명은 스카핑 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 슬라브를 스카핑하는 발명에 관한 것이다.

일반적으로 연속 주조기에서 생산되는 슬라브는 일정 길이로 절단되어 재가열로에서 승온한 후 열간 압연기에 투입하여 열연코일로 생산된다.

이렇게 연속주조 공정에서 생산된 슬라브는 조업시에 결함이 발생되는 경우가 많으며, 이러한 결함은 개재물, 가스 혼입, 연주기 곡률에 의한 굽힘 응력, 연속 조업간 발생되는 과냉이 원인이되고 있다.

특히, 포정반응에 의해 형성되는 중탄소강에서는 결함의 발생 정도가 심하고, 결함이 슬라브의 모서리부에 집중되어 나타나는 경향이 있다.

이러한 결함을 갖는 슬라브를 사용하여 후공정인 압연공정에서 열연코일로 제품을 생산하게 되면, 제조된 제품에서도 결함을 초래하게 되어 실수율을 저하시키는 문제로 이어진다.

따라서, 종래에는 이러한 문제를 방지하기 위해서, 슬라브의 면 또는 모서리에 대하여 스카핑(scarfing)을 실시하였다.

즉, 상기 스카핑 공정을 위해서, 조업자가 스카핑 노즐을 직접들고 다니면서 슬라브의 모서리에 대한 스카핑을 실시하였다. 그러나 작업자가 고중량의 스카핑 노즐을 들고서 고열의 슬라브 위에서 스카핑 작업을 실시하는 것은 작업강도가 높고, 안전사고의 문제가 있으며, 스카핑 작업의 신뢰성이 낮은 문제를 가지고 있었다.

이에 따라, 종래에는 슬라브의 4면만을 동시에 스카핑할 수 있는 스카핑 장치가 고안(미국 등록특허번호 제5497976호)되었으며, 슬라브의 모서리만을 스카핑할 수 있는 스카핑 장치가 고안(한국 공개특허번호 제2011-0031817호)되었었다.

그러나 기존의 스카핑 장치는 슬라브의 표면만 얇게 스카핑하거나, 슬라브의 모서리만 집중적으로 스카핑하기 때문에, 슬라브의 모서리 및 표면에 광범위하게 분포된 결함이 있을 경우 모서리를 스카핑한 후에 다시 한번 표면을 스카핑해야 하기 때문에 작업 효율이 저하되는 한계가 있었다.

또한, 면 스카핑 전용 장치와 모서리 스카핑 전용 장치를 동시에 구비해야하기 때문에 장치의 장착이 어렵고, 생산성이 저하되는 문제가 있었다.

따라서, 전술한 문제를 해결하기 위한 스카핑 장치에 대한 연구가 필요하게 되었다.

본 발명의 목적은 슬라브의 표면 및 모서리에 발생하는 결함을 제거할 수 있는 스카핑 장치를 제공하는 것이다. 특히, 슬라브의 표면에 대한 스카핑을 실시할 수 있으면서도, 슬라브의 모서리에 대한 스카핑을 집중적으로 실시할 수 있는 스카핑 장치의 제공을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 스카핑 장치는 슬라브의 적어도 일 면에 산소를 분사하여 면 스카핑을 수행하되, 상기 슬라브 면의 일 변인 상기 슬라브의 모서리에 분사되는 산소의 유량을 다른 부분에 비하여 많게 하여 상기 슬라브의 모서리 스카핑도 동시에 수행할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스카핑 장치는 슬라브의 진행 경로 상에 제공되는 장치바디, 상기 장치바디에 결합되며, 상기 슬라브의 상하면 중 적어도 한 면에 산소를 분사하여 면 스카핑하게 구비되는 상하면처리유닛 및 상기 장치바디에 결합되며, 상기 슬라브의 양측면 중 적어도 한 면에 산소를 분사하여 면 스카핑하게 구비되는 측면처리유닛을 포함하며, 상기 상하면처리유닛 및 측면처리유닛 중 적어도 하나는, 상기 슬라브의 모서리에 집중되게 산소를 분사하여 상기 슬라브의 모서리를 스카핑하게 구비될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스카핑 장치의 상기 측면처리유닛은 상기 장치바디에 결합되는 측면부재, 상기 측면부재의 중앙부에 형성되는 측면중앙홀 및 상기 측면부재의 양단부에 위치하며, 상기 측면중앙홀보다 고압의 산소를 분사하게 구비되는 측면에지홀을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스카핑 장치의 상기 측면에지홀은, 상기 측면부재의 중앙부에서 양단부 방향으로 갈수록 홀의 크기가 커지는 형상으로 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스카핑 장치의 상기 측면에지홀은, 사다리꼴 형상으로 형성되며, 상기 사다리꼴 형상에서 경사진 선분은 상기 슬라브에 인접하게 위치하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스카핑 장치의 상기 측면처리유닛은, 상기 측면부재의 양단부에 결합되는 보조노즐부재를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스카핑 장치는 상기 상하면처리유닛 또는 상기 측면처리유닛에 형성되며, 외부의 산소저장소와 연결되어 산소를 분사하는 산소분사부와, 외부의 연료저장소와 연결되어 연료를 분사하는 연료분사부가 구비되는 예열유닛을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스카핑 장치는 상기 상하면처리유닛 또는 상기 측면처리유닛에 결합되며, 일측부가 상기 상하면처리유닛 또는 상기 측면처리유닛보다 상기 슬라브 방향으로 돌출되게 구비되는 간극유지휠을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스카핑 장치의 상기 상하면처리유닛은, 상기 장치바디의 상부 또는 하부에 결합되는 상하면부재, 상기 상하면부재의 중앙부에 형성되는 상하면중앙홀 및 상기 상하면부재의 양단부에 위치하며, 외측으로 갈수록 홀의 크기가 커지는 형상으로 형성되어, 상기 상하면중앙홀보다 고압의 산소를 분사하게 구비되는 상하면에지홀을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스카핑 장치의 상기 상하면처리유닛은, 상기 장치바디의 상부 또는 하부에 결합되며, 내부에 중공이 형성된 상하면부재, 상기 상하면부재의 중앙부에 연결되는 저압가스라인, 상기 상하면부재의 양단부에 연결되는 고압가스라인 및 상기 상하면부재의 내부 중공을 상기 상하면부재의 중앙부와 양단부로 구분되는 섹터로 격리시키며, 격리된 간격을 조정하게 구비되는 가동격리부재를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스카핑 장치의 상기 가동격리부재는, 상기 상하면부재와 결합되는 가동실린더, 상기 상하면부재의 길이 방향으로 연장된 형상으로 제공되며, 상기 가동실린더의 일단부와 결합되는 기둥부 및 상기 기둥부와 수직한 방향으로 연장 형성되어 상기 상하면부재의 내부에 밀착되게 구비되는 적어도 하나의 벽부를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스카핑 장치의 상기 장치바디는, 베이스프레임, 상기 상하면부재 중 하나인 상면부재와 결합되며, 상기 슬라브의 일측면과 대면하는 상기 측면처리유닛의 제1측면부재와 결합되고, 상기 베이스프레임과 연계되어 상하 및 좌우 이동되게 구비되는 제1연결부재 및 상기 상하면부재 중 또 다른 하나인 하면부재와 결합되며, 상기 슬라브의 타측면과 대면하는 상기 측면처리유닛의 제2측면부재와 결합되고, 상기 베이스프레임과 연계되어 상하 및 좌우 이동되게 구비되는 제2연결부재를 포함할 수 있다.

본 발명의 스카핑 장치는 슬라브의 표면을 스카핑할 수 있는 것은 물론, 슬라브의 모서리에 대한 집중적인 스카핑을 실시할 수 있는 이점이 있다.

이에 따라, 슬라브의 결함이 슬라브의 표면 및 모서리까지 광범위하게 분포되어 있을 경우에도 표면과 모서리에 대한 스카핑을 동시에 실시할 수 있어, 작업의 효율을 향상시킬 수 있게 된다.

더욱이, 슬라브의 강종에 따라 상이한 결함 분포에 대한 스카핑 작업을 실시할 수 있는 이점도 가질 수 있다.

이와 같이 슬라브의 결함을 효율적으로 제거함으로써, 상기 슬라브를 사용한 열연재의 생산시의 결함을 방지하여 실수율을 향상시킬 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 스카핑 장치를 도시한 정면도이다.
도 2는 본 발명의 스카핑 장치에서 슬라브의 모서리 부분에 인접한 부분을 도시한 정면도이다.
도 3은 도 2에서의 작동 상태를 도시한 정면도이다.
도 4는 본 발명의 스카핑 장치에서 상하면처리유닛을 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 스카핑 장치에서 상하면처리유닛을 도시한 측면도이다.
도 6은 본 발명의 스카핑 장치에서 간격유지휠을 도시한 측면도이다.
도 7은 본 발명의 스카핑 장치에서 가동격리부재 부분을 도시한 정면도이다.
도 8은 본 발명의 스카핑 장치에 의해 스카핑된 슬라브의 단면을 도시한 정면도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.

또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.

본 발명의 스카핑 장치는 슬라브(M)를 스카핑(scarfing)하는 발명에 관한 것으로, 슬라브(M)의 표면을 스카핑할 수 있는 것은 물론, 슬라브의 모서리(M3)에 대한 집중적인 스카핑을 실시할 수 있다.

이에 따라, 슬라브(M)의 결함이 슬라브(M)의 표면 및 모서리까지 광범위하게 분포되어 있을 경우에도 표면과 모서리에 대한 스카핑을 동시에 실시할 수 있어, 작업의 효율을 향상시킬 수 있으며, 슬라브(M)의 강종에 따라 상이한 결함 분포를 형성하는 다양한 슬라브(M)에 대한 스카핑 작업을 실시할 수 있다.

다시 말해, 본 발명의 일 실시예에 따른 스카핑 장치는 슬라브(M)의 적어도 일 면(M1, M2)에 산소를 분사하여 면(M1, M2) 스카핑을 수행하되, 상기 슬라브(M) 면(M1, M2)의 일 변인 상기 슬라브(M)의 모서리(M3)에 분사되는 산소의 유량을 다른 부분에 비하여 많게 하여 상기 슬라브(M)의 모서리(M3) 스카핑도 동시에 수행할 수 있다.

즉, 슬라브(M)의 면(M1, M2) 상에 분사되는 산소의 유량을 상기 면(M1, M2)의 위치에 따라 차등적으로 공급함으로써, 상기 산소가 공급되는 유량이 많은 부분에 대한 스카핑을 더 많이 수행할 수 있게 되는데, 이때 상기 슬라브(M) 면(M1, M2)의 일 변인 상기 슬라브(M)의 모서리(M3)에 분사되는 산소의 유량을 다른 부분에 비하여 더 많이 공급함으로써, 상기 슬라브(M)의 모서리(M3)에 대한 스카핑도 실시할 수 있게 되는 것이다.

구체적으로 도면을 참조하여 설명하면, 도 1은 본 발명의 스카핑 장치를 도시한 정면도이며, 도 8은 본 발명의 스카핑 장치에 의해 스카핑된 슬라브(M)의 단면을 도시한 정면도이다.

그리고, 도 4는 본 발명의 스카핑 장치에서 상하면처리유닛을 도시한 사시도이며, 도 5는 본 발명의 스카핑 장치에서 상하면처리유닛을 도시한 측면도이다.

도 1, 도 4, 도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스카핑 장치는 슬라브(M)의 진행 경로 상에 제공되는 장치바디(10), 상기 장치바디(10)에 결합되며, 상기 슬라브의 상하면(M1) 중 적어도 한 면에 산소를 분사하여 면 스카핑하게 구비되는 상하면처리유닛(20) 및 상기 장치바디(10)에 결합되며, 상기 슬라브의 양측면(M2) 중 적어도 한 면에 산소를 분사하여 면 스카핑하게 구비되는 측면처리유닛(30)을 포함하며, 상기 상하면처리유닛(20) 및 측면처리유닛(30) 중 적어도 하나는, 상기 슬라브의 모서리(M3)에 집중되게 산소를 분사하여 상기 슬라브의 모서리(M3)를 스카핑하게 구비될 수 있다.

즉, 슬라브의 상하면(M1), 양측면(M2)을 스카핑할 수 있는 것에 더하여, 상기 슬라브의 모서리(M3)에 대한 스카핑 작업을 동시에 수행할 수 있는 것이다.

다시 말해, 본 발명의 스카핑 장치는 상기 상하면처리유닛(20) 또는 상기 측면처리유닛(30)에서 분사되는 산소를 상기 슬라브의 상하면(M1) 또는 양측면(M2)에 제공할 수 있는 것은 물론, 상기 슬라브의 모서리(M3)에 분사되는 산소를 집중할 수 있도록 구비된 것이다.

여기서, 상기 슬라브의 모서리(M3)에 집중하여 산소를 분사한다는 것은, 상기 슬라브의 상하면(M1) 또는 측면(M2)의 일 변인 상기 슬라브의 모서리(M3) 부분에 분사되는 산소의 압력 또는 속도 등을 다른 부분에 비하여 크게 분사하거나, 산소의 유량이 다른 부분에 비하여 많게 분사됨을 의미한다.

이에 의해, 상기 슬라브의 모서리(M3)를 용삭하는 정도가 다른 부분에 비하여 커지게 된다.

이를 위해, 본 발명의 스카핑 장치는 장치바디(10), 상하면처리유닛(20), 측면처리유닛(30)을 포함할 수 있다.

상기 장치바디(10)는 후술할 상하면처리유닛(20), 측면처리유닛(30)이 연계되어 제공되는 바디의 역할을 하게 된다.

이를 위해, 상기 장치바디(10)는 상기 슬라브(M)가 제공될 수 있도록, 상기 슬라브(M)가 진행되는 경로 상에 제공될 수 있으며, 베이스프레임(11), 제1연결부재(12), 제2연결부재(13)를 제공할 수 있다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 스카핑 장치의 상기 장치바디(10)는, 베이스프레임(11), 상기 상하면부재(21) 중 하나인 상면부재(21a)와 결합되며, 상기 슬라브(M)의 일측면과 대면하는 상기 측면처리유닛(30)의 제1측면부재(31a)와 결합되고, 상기 베이스프레임(11)과 연계되어 상하 및 좌우 이동되게 구비되는 제1연결부재(12) 및 상기 상하면부재(21) 중 다른 하나인 하면부재(21b)와 결합되며, 상기 슬라브(M)의 타측면과 대면하는 상기 측면처리유닛(30)의 제2측면부재(31b)와 결합되고, 상기 베이스프레임(11)과 연계되어 상하 및 좌우 이동되게 구비되는 제2연결부재(13)를 포함할 수 있다.

이와 같은 상기 장치바디(10)의 구성은 후술할 상하면처리유닛(20) 또는 측면처리유닛(30)을 상기 슬라브(M)의 폭 방향 또는 두께 방향으로 위치를 조정하여 제공하기 위한 것이다.

이는 균일한 스카핑 작업이 수행되도록 하기 위한 것이며, 특히 상기 슬라브(M)의 측면에 제공되는 측면처리유닛(30)의 중심과 상기 슬라브(M) 측면의 중심을 일치하여 스카핑 작업을 수행함으로써 원하는 상기 슬라브의 모서리(M3)에 대한 스카핑 작업의 신뢰도를 향상시킬 수 있게 된다.

여기서, 상기 베이스프레임(11)은 상기 제1연결부재(12), 제2연결부재(13)가 연결되는 기본이 되는 장치바디(10)의 부분이다.

즉, 상기 베이스프레임(11)은 상하실린더(Ay)로 연계되어 상기 제1연결부재(12) 또는 제2연결부재(13)와 연결될 수 있다. 이는 상기 제1연결부재(12) 또는 제2연결부재(13)에 결합되는 상하면처리유닛(20) 및 측면처리유닛(30)을 상기 슬라브(M)의 두께 방향으로 이동되게 구동시키기 위한 것이다.

그리고, 상기 제1연결부재(12)는 상기 슬라브(M)의 상면과 대면하는 상기 상하면처리유닛(20)의 상면부재(21a) 및 상기 슬라브(M)의 일측면과 대면하는 상기 측면처리유닛(30)의 제1측면부재(31a)와 결합되게 제공됨으로써, 상기 슬라브(M)의 상면과 대면하게 제공되는 어느 하나의 상하면처리유닛(20) 및 상기 슬라브(M)의 일측면과 대면하게 제공되는 어느 하나의 측면처리유닛(30)을 상하실린더(Ay)에 의해 상기 슬라브(M)의 두께 방향으로 이동시키거나, 좌우실린더(Ax)에 의해 상기 슬라브(M)의 폭 방향으로 이동시키게 제공할 수 있다.

또한, 상기 제2연결부재(13)는 상기 슬라브(M)의 하면과 대면하는 상기 상하면처리유닛(20)의 하면부재(21b) 및 상기 슬라브(M)의 타측면과 대면하는 상기 측면처리유닛(30)의 제2측면부재(31b)와 결합되게 제공됨으로써, 상기 슬라브(M)의 하면과 대면하게 제공되는 또 다른 상하면처리유닛(20) 및 상기 슬라브(M)의 타측면과 대면하게 제공되는 또 다른 측면처리유닛(30)을 상하실린더(Ay)에 의해 상기 슬라브(M)의 두께 방향으로 이동시키거나, 좌우실린더(Ax)에 의해 상기 슬라브(M)의 폭 방향으로 이동시키게 제공할 수 있다.

이와 같이, 상기 제1연결부재(12) 또는 제2연결부재(13)에 결합되는 상기 상하면처리유닛(20) 및 측면처리유닛(30)을 상기 슬라브(M)의 두께 방향 또는 폭 방향으로 이동시키는 구동력은 상기 상하실린더(Ay) 및 상기 좌우실린더(Ax)에서 전달받는다.

여기서, 상기 상하실린더(Ay)는 상기 베이스프레임(11)에 결합되어 상기 제1연결부재(12) 또는 제2연결부재(13)를 상기 슬라브(M)의 두께 방향으로 이동시킴으로써, 상기 제1연결부재(12) 또는 제2연결부재(13)에 결합되는 상기 상하면처리유닛(20) 및 상기 측면처리유닛(30)을 상기 슬라브(M)의 두께 방향으로 이동시키게 된다.

그리고, 상기 좌우실린더(Ax)는 상기 제1연결부재(12) 또는 상기 제2연결부재(13)에 결합되어 제공되며, 상기 슬라브(M)의 폭 방향으로 신장되는 일단부는 상기 상하면처리유닛(20) 또는 상기 측면처리유닛(30)에 결합됨으로써, 상기 상하면처리유닛(20) 또는 상기 측면처리유닛(30)을 상기 슬라브(M)의 폭 방향으로 이동시키게 된다.

상기 상하면처리유닛(20)은 상기 슬라브의 상하면(M1)에 대한 스카핑을 실시할 수 있는 역할을 하며, 이에 더하여 상기 슬라브의 모서리(M3)에 산소를 집중하게 분사하여 상기 슬라브의 모서리(M3)에 대한 스카핑 작업도 수행할 수 있게 된다.

이를 위해, 상기 상하면처리유닛(20)은 상하면부재(21), 상하면중앙홀(22), 상하면에지홀(23)을 제공할 수 있다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 스카핑 장치의 상기 상하면처리유닛(20)은, 상기 장치바디(10)의 상부 또는 하부에 결합되는 상하면부재(21), 상기 상하면부재(21)의 중앙부에 형성되는 상하면중앙홀(22) 및 상기 상하면부재(21)의 양단부에 위치하며, 외측으로 갈수록 홀의 크기가 커지는 형상으로 형성되어, 상기 상하면중앙홀(22)보다 고압의 산소를 분사하게 구비되는 상하면에지홀(23)을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 상하면부재(21)는 상기 슬라브(M)의 상면에 대면하여 제공되는 상면부재(21a)와 상기 슬라브(M)의 하면에 대면하게 제공되는 하면부재(21b)를 통칭하는 것이다.

그리고, 상기 상하면부재(21)는 상기 상하면중앙홀(22), 상하면에지홀(23) 등이 형성되어 제공되는 상기 상하면처리유닛(20)의 바디의 역할을 하게 된다.

상기 상하면중앙홀(22)은 상기 슬라브(M)의 폭 방향에 대한 상기 상하면부재(21)의 중앙 부분에 형성되는 홀로써, 외부에 제공되는 저압 산소저장소(O3)와 저압가스라인(24)으로 연결되어 상기 슬라브의 상하면(M1)에 대하여 산소를 분사하게 되며, 상기 상하면중앙홀(22)은 긴 홀의 슬릿 형상으로 제공될 수도 있고, 원형 형상의 홀로 제공될 수도 있다.

상기 상하면에지홀(23)은 상기 슬라브(M)의 폭 방향에 대한 상기 상하면부재(21)의 에지(edge) 부분에 형성되는 홀로써, 외부에 제공되는 고압 산소저장소(O2)와 고압가스라인(25)으로 연결되어 상기 슬라브의 모서리(M3)에 대하여 산소를 분사하게 된다. 즉, 상기 상하면에지홀(23)은 상기 슬라브의 모서리(M3) 부분에 산소를 분사하는 부분으로써, 상기 상하면중앙홀(22)에서 분사하는 산소보다 고압으로 산소를 분사할 수 있는 것이다.

이와 같이, 상기 상하면에지홀(23)이 상기 슬라브의 모서리(M3) 부분에 고압의 산소를 분사하게 되면, 상기 슬라브(M)의 중앙 부분과 비교하여 더 많은 열이 발생하게 되고, 그에 따라 더 많은 스카핑 현상이 발생하기 때문에 상기 슬라브의 모서리(M3)에 대한 스카핑 작업도 수행할 수 있게 되는 것이다.

이러한, 상기 상하면중앙홀(22) 및 상기 상하면에지홀(23)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 상하면부재(21)의 상기 슬라브(M)와 마주하는 비스듬한 면상에 형성될 수 있다. 이에 의해서, 상기 슬라브(M)에 분사되는 산소, 연료 등이 상기 슬라브(M)와 충돌하여 스카핑한 후에, 상기 상하면부재(21)에 부딪히지 않게 유동시킬 수 있다.

상기 측면처리유닛(30)은 상기 슬라브의 양측면(M2)에 대한 스카핑을 실시할 수 있는 역할을 하며, 이에 더하여 상기 슬라브의 모서리(M3)에 산소를 집중하게 분사하여 상기 슬라브의 모서리(M3)에 대한 스카핑 작업도 수행할 수 있게 된다.

이를 위해, 상기 측면처리유닛(30)은 측면부재(31), 측면중앙홀(32), 측면에지홀(33)을 제공할 수 있다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 스카핑 장치의 상기 측면처리유닛(30)은 상기 장치바디(10)에 결합되는 측면부재(31), 상기 측면부재(31)의 중앙부에 형성되는 측면중앙홀(32) 및 상기 측면부재(31)의 양단부에 위치하며, 상기 측면중앙홀(32)보다 고압의 산소를 분사하게 구비되는 측면에지홀(33)을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 측면부재(31)는 상기 슬라브(M)의 일측면에 대면하여 제공되는 제1측면부재(31a)와 상기 슬라브(M)의 타측면에 대면하게 제공되는 제2측면부재(31b)를 통칭하는 것이다.

그리고, 상기 측면부재(31)는 상기 측면중앙홀(32), 측면에지홀(33) 등이 형성되어 제공되는 상기 측면처리유닛(30)의 바디의 역할을 하게 된다.

상기 측면중앙홀(32)은 상기 슬라브(M)의 두께 방향에 대한 상기 측면부재(31)의 중앙 부분에 형성되는 홀로써, 외부에 제공되는 산소저장소와 연결되어 상기 슬라브의 양측면(M2) 중 적어도 일 면에 대하여 산소를 분사하게 되며, 상기 측면중앙홀(32)은 긴 홀의 슬릿 형상으로 제공될 수도 있고, 원형 형상의 홀로 제공될 수도 있다.

상기 측면에지홀(33)은 상기 슬라브(M)의 두께 방향에 대한 상기 측면부재(31)의 에지(edge) 부분에 형성되는 홀로써, 외부에 제공되는 산소저장소와 연결되어 상기 슬라브의 모서리(M3)에 대하여 산소를 분사하게 된다.

즉, 상기 측면에지홀(33)은 상기 슬라브의 모서리(M3) 부분에 산소를 분사하는 부분으로써, 상기 측면중앙홀(32)에서 분사하는 산소보다 고압의 산소저장소(O2)와 연결되어 상기 측면중앙홀(32)에서 분사하는 산소보다 고압의 산소를 분사하여, 상기 슬라브의 모서리(M3)에 대한 스카핑을 수행할 수 있게 제공될 수 있다.

이와 같이, 상기 측면에지홀(33)이 상기 슬라브의 모서리(M3) 부분에 고압의 산소를 분사하게 되면, 상기 슬라브(M)의 중앙 부분과 비교하여 더 많은 열이 발생하게 되고, 그에 따라 더 많은 스카핑 현상이 발생하기 때문에 상기 슬라브의 모서리(M3)에 대한 스카핑 작업도 수행할 수 있게 되는 것이다.

다만, 이와 같은 고압의 산소저장소(O2)와 연결되어 상기 슬라브의 모서리(M3)에 대한 스카핑 작업을 수행할 수도 있으나, 상기 측면에지홀(33)의 형상을 특정한 형상으로 제공하여 상기 슬라브의 모서리(M3)에 대한 스카핑 작업을 수행할 수도 있다. 이에 대한 자세한 설명은 도 2 및 도 3을 참조하여 후술한다.

또한, 상기 측면처리유닛(30)은 도 4 및 도 5에 도시된 상기 상하면처리유닛(20)과 유사하게, 상기 측면중앙홀(32) 및 상기 측면에지홀(33)을 상기 측면부재(31)의 상기 슬라브(M)와 마주하는 비스듬한 면상에 형성될 수 있다. 이에 의해서, 상기 슬라브(M)에 분사되는 산소, 연료 등이 상기 슬라브(M)와 충돌하여 스카핑한 후에, 상기 측면부재(31)에 부딪히지 않게 유동시킬 수 있다.

한편, 상기 상하면처리유닛(20) 및 상기 측면처리유닛(30)에 의해서, 상기 슬라브(M)의 표면 및 모서리에 대한 스카핑 작업이 수행된 결과물을 도 8에 제시하였다.

여기서, 도 8의 (a)에 제시된 슬라브(M)의 단면은 슬라브의 양측면(M2)에 대한 스카핑 작업만이 수행된 결과물이다. 즉, 상기 측면처리유닛(30)의 측면중앙홀(32)에서만 산소를 분사한 결과인 것이다.

또한, 도 8의 (b)에 제시된 슬라브(M)의 단면은 슬라브의 양측면(M2)에 대한 스카핑 작업 및 모서리(M3)에 대한 스카핑 작업만이 수행된 결과물이다. 즉, 상기 측면처리유닛(30)의 측면중앙홀(32) 및 측면에지홀(33)에서만 산소를 분사하거나, 상기 측면처리유닛(30)의 측면중앙홀(32) 및 상기 상하면처리유닛(20)의 상하면에지홀(23)에서만 산소를 분사한 결과인 것이다.

그리고, 도 8의 (c)에 제시된 슬라브(M)의 단면은 슬라브의 양측면(M2) 및 상하면(M1)에 대한 스카핑 작업만이 수행된 결과물이다. 즉, 상기 측면처리유닛(30)의 측면중앙홀(32) 및 상기 상하면처리유닛(20)의 상하면중앙홀(22)에서만 산소를 분사한 결과인 것이다.

특히, 도 8의 (d)에 제시된 슬라브(M)의 단면은 슬라브의 양측면(M2) 및 상하면(M1)에 대한 스카핑 작업 및 모서리(M3)에 대한 스카핑 작업 모두를 수행된 결과물이다. 즉, 상기 측면처리유닛(30)의 측면중앙홀(32), 측면에지홀(33) 및 상기 상하면처리유닛(20)의 상하면중앙홀(22)에서 산소를 분사하거나, 상기 측면처리유닛(30)의 측면중앙홀(32) 및 상기 상하면처리유닛(20)의 상하면중앙홀(22), 상하면에지홀(23)에서 산소를 분사하거나, 상기 측면처리유닛(30)의 측면중앙홀(32), 측면에지홀(33) 및 상기 상하면처리유닛(20)의 상하면중앙홀(22), 상하면에지홀(23) 모두에서 산소를 분사한 결과이다.

더하여, 본 발명의 스카핑 장치는 상기 슬라브(M)에 대한 예열을 실시하여, 스카핑 작업 이후의 열간 압연에서의 예열시간을 단축할 수 있는 것은 물론, 스카핑 작업시의 시간도 단축할 수 있게 된다.

이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 스카핑 장치는 상기 상하면처리유닛(20) 또는 상기 측면처리유닛(30)에 형성되며, 외부의 산소저장소(O1)와 연결되어 산소를 분사하는 산소분사부(41)와, 외부의 연료저장소(F)와 연결되어 연료를 분사하는 연료분사부(42)가 구비되는 예열유닛(40)을 더 포함할 수 있다.

즉, 외부의 예열 산소저장소(O1)와 연결된 상기 산소분사부(41)에서 분사하는 산소와 외부의 연료저장소(F)와 연결된 상기 연료저장소(F)에서 분사하는 연료의 산화 반응에 의해 발생한 열에 의해서, 상기 슬라브(M)에 대한 예열을 실시할 수 있게 되는 것이다.

도 2는 본 발명의 스카핑 장치에서 슬라브의 모서리(M3) 부분에 인접한 부분을 도시한 정면도이며, 도 3은 도 2에서의 작동 상태를 도시한 정면도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스카핑 장치의 상기 측면에지홀(33)은, 상기 측면부재(31)의 중앙부에서 양단부 방향으로 갈수록 홀의 크기가 커지는 형상으로 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스카핑 장치의 상기 측면에지홀(33)은, 사다리꼴 형상으로 형성되며, 상기 사다리꼴 형상에서 경사진 선분은 상기 슬라브(M)에 인접하게 위치하는 것을 특징으로 할 수 있다.

즉, 상기 측면에지홀(33)의 형상을 특정한 형상으로 제공하여 상기 슬라브의 모서리(M3)에 대한 스카핑 작업을 수행할 수 있도록 제공하는 것이다.

다시 말해, 상기 측면에지홀(33)은 상기 슬라브의 모서리(M3) 부분에 대하여 상기 슬라브(M)의 중앙 부분보다 더 집중적으로 산소를 공급할 수 있는 형태로 형성되어 제공될 수 있는 것이다.

구체적으로는, 상기 측면부재(31)의 중앙부에서 양단부로 갈수록 홀의 크기가 커지게 제공하기 위해 홀의 폭이 점점 크게 형성할 수도 있으며, 일례로써 비대칭 사다리꼴 형상으로 제공될 수도 있는 것이다.

이와 같이, 상기 슬라브의 모서리(M3) 부분이 상기 슬라브(M)의 중앙 부분에 비교하여 더 많은 유량의 산소가 공급되는 것은 더 높은 압력의 산소가 공급되는 것으로 판단될 수도 있어, 전술한 바와 같이 고압의 산소를 공급하는 것과 같은 효과를 발생시키게 된다.

다만, 상기 측면에지홀(33)은 상기 슬라브(M)의 중앙 부분보다 상기 슬라브의 모서리(M3) 부분에 대하여 더 집중적으로 산소를 공급할 수 있는 형태로 구비된다면, 전술한 형태에 한정되는 것은 아니며, 다양한 형상 및 배치로도 구현될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스카핑 장치의 상기 측면처리유닛(30)은, 상기 측면부재(31)의 양단부에 결합되는 보조노즐부재(34)를 더 포함할 수 있다.

즉, 상기 슬라브의 모서리(M3) 부분이 상기 슬라브(M)의 중앙 부분보다 더 많은 유량의 산소 또는 더 높은 압력의 산소로 공급하기 위해서, 상기 보조노즐부재(34)가 더 제공될 수 있는 것이다.

다시 말해, 상기 측면에지홀(33)에서 분사하는 산소에 더하여, 상기 보조노즐부재(34)에서 분사하는 산소까지도 상기 슬라브의 모서리(M3) 부분에 분사됨으로써, 상기 슬라브의 모서리(M3) 부분에 대한 스카핑 작업도 수행될 수 있게 된다.

도 6은 본 발명의 스카핑 장치에서 간격유지휠을 도시한 측면도로써, 이를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스카핑 장치는 상기 상하면처리유닛(20) 또는 상기 측면처리유닛(30)에 결합되며, 일측부가 상기 상하면처리유닛(20) 또는 상기 측면처리유닛(30)보다 상기 슬라브(M) 방향으로 돌출되게 구비되는 간극유지휠(50)을 더 포함할 수 있다.

즉, 상기 슬라브(M)와 상기 상하면처리유닛(20) 또는 상기 측면처리유닛(30)이 일정 간격을 유지함으로써, 서로 충돌하는 것을 방지할 수 있도록, 상기 간극유지휠(50)을 제공하는 것이다.

다시 말해, 상기 간극유지휠(50)은 상기 상하면처리유닛(20) 또는 상기 측면처리유닛(30)보다 상기 슬라브(M)에 가깝게 돌출되게 구비됨으로써, 상기 슬라브(M)와 상기 상하면처리유닛(20) 또는 상기 측면처리유닛(30)의 충돌을 방지하게 되는 것이다.

이를 위해, 상기 간극유지휠(50)은 상기 상하면처리유닛(20) 또는 상기 측면처리유닛(30)에 결합되어 제공될 수 있으며, 상기 슬라브(M)와의 마찰을 줄이기 위해서 회전 가능하게 구비되어 제공될 수 있다.

도 7은 본 발명의 스카핑 장치에서 가동격리부재(26) 부분을 도시한 정면도로써, 이를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스카핑 장치의 상기 상하면처리유닛(20)은, 상기 장치바디(10)의 상부 또는 하부에 결합되며, 내부에 중공이 형성된 상하면부재(21), 상기 상하면부재(21)의 중앙부에 연결되는 저압가스라인(24), 상기 상하면부재(21)의 양단부에 연결되는 고압가스라인(25), 상기 상하면부재(21)의 내부 중공을 상기 상하면부재(21)의 중앙부와 양단부로 구분되는 섹터로 격리시키며, 격리된 간격을 조정하게 구비되는 가동격리부재(26)를 포함할 수 있다.

즉, 다양한 폭의 슬라브(M)에 대하여, 상기 슬라브의 모서리(M3)에 고압의 산소를 분사할 수 있도록, 고압의 산소가 분사되는 부분을 변경할 수 있는 구성을 제시한 것이다.

다시 말해, 스카핑 작업의 대상인 슬라브(M)의 폭은 항상 동일한 것이 아니므로, 변경된 슬라브(M)의 폭에 대응하여 고압의 산소를 분사하는 부분을 변경할 수 있게 구성함으로써, 상기 슬라브의 모서리(M3)에 대한 스카핑 작업이 수행될 수 있도록 상하면부재(21), 저압가스라인(24), 고압가스라인(25), 가동격리부재(26)를 제공한 것이다.

여기서, 상기 상하면부재(21)는 상기 장치바디(10)의 상부 또는 하부에 결합되는 상기 상하면처리유닛(20)의 바디 부분인 점은 전술한 것과 동일하다.

상기 저압가스라인(24)은 저압 산소저장소(O3)와 연결되어 상기 슬라브(M)에 저압 산소를 분사할 수 있게 제공되는 구성으로써, 상기 상하면부재(21)의 중앙부에 연결되어 제공된다.

상기 고압가스라인(25)은 고압 산소저장소(O2)와 연결되어 상기 슬라브(M)에 고압 산소를 분사할 수 있게 제공되는 구성으로써, 상기 상하면부재(21)의 양단부에 연결되어 제공된다.

그리고, 상기 가동격리부재(26)는 상기 슬라브(M)에 분사되는 고압 산소의 영역을 변경하는 역할을 하게 된다.

즉, 상기 가동격리부재(26)는 상기 고압가스라인(25)이 연결된 상기 상하면부재(21)의 양단부의 영역을 조정할 수 있도록, 상기 상하면부재(21)의 내부 중공 부분에서 이동하게 제공되는 부재인 것이다.

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 스카핑 장치의 상기 가동격리부재(26)는, 상기 상하면부재(21)와 결합되는 가동실린더(26a), 상기 상하면부재(21)의 길이 방향으로 연장된 형상으로 제공되며, 상기 가동실린더(26a)의 일단부와 결합되는 기둥부(26b) 및 상기 기둥부(26b)와 수직한 방향으로 연장 형성되어 상기 상하면부재(21)의 내부에 밀착되게 구비되는 적어도 하나의 벽부(26c)를 포함할 수 있다.

다시 말해, 상기 상하면부재(21)에 결합된 상기 가동실린더(26a)가 신축하면서, 상기 기둥부(26b)를 상기 상하면부재(21)의 길이 방향으로 이동시키게 되고, 상기 기둥부(26b)와 수직한 방향으로 형성되어 상기 상하면부재(21)의 내부 중공부의 일부 영역을 고립시키는 벽부(26c)가 최종적으로 이동하여 상기 상하면부재(21)에서 고압의 산소가 제공되는 부분의 영역을 변경할 수 있게 되는 것이다.

더하여, 상기 벽부(26c)는 복수 개가 제공되어, 고립시키는 영역의 개수를 복수 개로 형성할 수도 있으며, 이에 의해서, 다양한 압력의 산소저장소와 연계되어, 상기 슬라브(M)에 대한 스카핑의 정도를 조정하게 제공할 수도 있다.

10: 장치바디 11: 베이스프레임
12: 제1연결부재 13: 제2연결부재
20: 상하면처리유닛 21: 상하면부재
22: 상하면중앙홀 23: 상하면에지홀
24: 저압가스라인 25: 고압가스라인
26: 가동격리부재 30: 측면처리유닛
31: 측면부재 32: 측면중앙홀
33: 측면에지홀 34: 보조노즐부재
40: 예열유닛 41: 산소분사부
42: 연료분사부 50: 간극유지휠

Claims (12)

1. 슬라브의 적어도 일 면에 산소를 분사하여 면 스카핑을 수행하되, 상기 슬라브 면의 일 변인 상기 슬라브의 모서리에 분사되는 산소의 유량을 다른 부분에 비하여 많게 하여 상기 슬라브의 모서리 스카핑도 동시에 수행하는 스카핑 장치.
2. 슬라브의 진행 경로 상에 제공되는 장치바디;
   상기 장치바디에 결합되며, 상기 슬라브의 상하면 중 적어도 한 면에 산소를 분사하여 면 스카핑하게 구비되는 상하면처리유닛; 및
   상기 장치바디에 결합되며, 상기 슬라브의 양측면 중 적어도 한 면에 산소를 분사하여 면 스카핑하게 구비되는 측면처리유닛;
   을 포함하며,
   상기 상하면처리유닛 및 측면처리유닛 중 적어도 하나는, 상기 슬라브의 모서리에 집중되게 산소를 분사하여 상기 슬라브의 모서리를 스카핑하게 구비되는 스카핑 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 측면처리유닛은,
   상기 장치바디에 결합되는 측면부재;
   상기 측면부재의 중앙부에 형성되는 측면중앙홀; 및
   상기 측면부재의 양단부에 위치하며, 상기 측면중앙홀보다 고압의 산소를 분사하게 구비되는 측면에지홀;
   을 포함하는 스카핑 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 측면에지홀은, 상기 측면부재의 중앙부에서 양단부 방향으로 갈수록 홀의 크기가 커지는 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 스카핑 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 측면에지홀은, 사다리꼴 형상으로 형성되며, 상기 사다리꼴 형상에서 경사진 선분은 상기 슬라브에 인접하게 위치하는 것을 특징으로 하는 스카핑 장치.
6. 제3항에 있어서,
   상기 측면처리유닛은,
   상기 측면부재의 양단부에 결합되는 보조노즐부재;
   를 더 포함하는 스카핑 장치.
7. 제2항에 있어서,
   상기 상하면처리유닛 또는 상기 측면처리유닛에 형성되며, 외부의 산소저장소와 연결되어 산소를 분사하는 산소분사부와, 외부의 연료저장소와 연결되어 연료를 분사하는 연료분사부가 구비되는 예열유닛;
   을 더 포함하는 스카핑 장치.
8. 제2항에 있어서,
   상기 상하면처리유닛 또는 상기 측면처리유닛에 결합되며, 일측부가 상기 상하면처리유닛 또는 상기 측면처리유닛보다 상기 슬라브 방향으로 돌출되게 구비되는 간극유지휠;
   을 더 포함하는 스카핑 장치.
9. 제2항에 있어서,
   상기 상하면처리유닛은,
   상기 장치바디의 상부 또는 하부에 결합되는 상하면부재;
   상기 상하면부재의 중앙부에 형성되는 상하면중앙홀; 및
   상기 상하면부재의 양단부에 위치하며, 외측으로 갈수록 홀의 크기가 커지는 형상으로 형성되어, 상기 상하면중앙홀보다 고압의 산소를 분사하게 구비되는 상하면에지홀;
   을 포함하는 스카핑 장치.
10. 제2항에 있어서,
    상기 상하면처리유닛은,
    상기 장치바디의 상부 또는 하부에 결합되며, 내부에 중공이 형성된 상하면부재;
    상기 상하면부재의 중앙부에 연결되는 저압가스라인;
    상기 상하면부재의 양단부에 연결되는 고압가스라인; 및
    상기 상하면부재의 내부 중공을 상기 상하면부재의 중앙부와 양단부로 구분되는 섹터로 격리시키며, 격리된 간격을 조정하게 구비되는 가동격리부재;
    를 포함하는 스카핑 장치.
11. 제10항에 있어서,
    상기 가동격리부재는,
    상기 상하면부재와 결합되는 가동실린더;
    상기 상하면부재의 길이 방향으로 연장된 형상으로 제공되며, 상기 가동실린더의 일단부와 결합되는 기둥부; 및
    상기 기둥부와 수직한 방향으로 연장 형성되어 상기 상하면부재의 내부에 밀착되게 구비되는 적어도 하나의 벽부;
    를 포함하는 스카핑 장치.
12. 제10항에 있어서,
    상기 장치바디는,
    베이스프레임;
    상기 상하면부재 중 하나인 상면부재와 결합되며, 상기 슬라브의 일측면과 대면하는 상기 측면처리유닛의 제1측면부재와 결합되고, 상기 베이스프레임과 연계되어 상하 및 좌우 이동되게 구비되는 제1연결부재; 및
    상기 상하면부재 중 다른 하나인 하면부재와 결합되며, 상기 슬라브의 타측면과 대면하는 상기 측면처리유닛의 제2측면부재와 결합되고, 상기 베이스프레임과 연계되어 상하 및 좌우 이동되게 구비되는 제2연결부재;
    를 포함하는 스카핑 장치.

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