KR20170049190A

KR20170049190A - 주조기의 롤 갭 측정장치

Info

Publication number: KR20170049190A
Application number: KR1020150150268A
Authority: KR
Inventors: 김기원; 전재영; 강신언; 이중재; 손재국; 고의규
Original assignee: 주식회사 포스코; 주식회사 파워엠엔씨
Priority date: 2015-10-28
Filing date: 2015-10-28
Publication date: 2017-05-10
Also published as: EP3370034A4; WO2017073950A1; CN108351193A; EP3370034A1; JP2018536543A; JP6596163B2

Abstract

본 발명은 주조기의 롤 갭 측정장치에 관한 것으로서,더미바에 설치되어 주조기의 스트랜드 내 롤 갭을 측정하는 장치로서, 상기 더미바에 연결되는 본체와; 상기 본체 상부에 상하방향으로 가능하도록 구비되는 지지부와; 상기 본체에 상하방향으로 이동 가능하도록 구비되어 상기 롤 갭을 측정하는 측정부;를 포함하여, 주조기의 스트랜드 내 롤 갭을 안정적으로 측정할 수 있다.

Description

주조기의 롤 갭 측정장치{Measuring device for casting apparatus of roll gap}

본 발명은 주조기의 롤 갭 측정장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 주조기의 스트랜드 내 롤 갭을 안정적으로 측정할 수 있는 주조기의 롤 갭 측정장치에 관한 것이다.

일반적으로, 주편은 주형에 수용된 용강이 냉각대를 거쳐 냉각되면서 제조된다. 예컨대, 연속주조공정은 일정한 내부 형상을 갖는 주형에 용강을 주입하고, 주형 내에서 반응고된 주편을 연속적으로 주형의 하측으로 인발하여 슬라브, 블룸, 빌렛, 빔 블랭크 등과 같은 다양한 형상의 반제품을 제조하는 공정이다.

이러한 연속주조공정에서 주편의 냉각이 이루어지는 스트랜드의 상태가 연주 생산성 및 주편 품질에 미치는 영향이 크기 때문에, 주편의 품질 확보 및 생산성 향상을 위해서는 스트랜드의 롤 상태 점검 및 관리가 매우 중요하다.

스트랜드 내 롤은 주편 내부의 중심 편석을 제거하기 위해 구간별로 정해진 갭을 일정하게 유지하고 있다. 주편을 주조함에 따라 롤 갭이 변경되어 주편의 치수 및 품질이 저하되는 문제가 발생하고 있다. 이에 주편을 주조하기 전 롤 갭 측정장치를 이용하여 스트랜드 내 롤 갭을 측정하고, 그 측정 결과에 따라 롤 갭을 조정하는 작업이 수행되고 있다.

종래에는 스트랜드 내 롤 갭을 측정하기 위해 더미바에 탈부착이 가능한 형태의 롤 갭 측정장치를 이용하여 일정 주기마다 스트랜드 내 롤 갭을 측정하였다. 그러나 이 경우 롤 갭 측정장치를 더미바에 탈부착함으로써 작업자의 작업 부담이 가중되고, 롤 갭 측정을 위해 더미바를 스트랜드 내부로 공회전시키는데 약 2시간 정도 소요되어 주편 생산을 중단하여 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 캘리퍼를 이용한 더미바 상시 부착형 롤 갭 측정장치가 제안되었다. 이 방법은 캘리퍼 타입 측정장치의 구조 상 부피가 증가하여 그 설치 위치에 제한이 있었다. 이에 주편과 접촉이 빈번하고 마모가 심한 롤의 중앙부에서의 롤 갭을 측정할 수 없는 문제점이 있었다.

또한, 스트랜드 내에서 롤 갭을 측정하는 과정에서 핀치롤에 의해 가해지는 압력으로 측정장치의 자세가 변동되어 롤 갭 측정 결과에 오류가 발생하는 문제점도 있었다.

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본 발명은 스트랜드 내에서 자세를 안정적으로 유지하여 롤 갭을 정확하게 측정하여 주편의 품질을 향상시킬 수 있는 주조기의 롤 갭 측정장치를 제공한다.

본 발명의 실시 형태에 따른 주조기의 롤 갭 측정장치는, 더미바에 설치되어 주조기의 스트랜드 내 롤 갭을 측정하는 장치로서, 상기 더미바에 연결되는 본체와; 상기 본체 상부에 상하방향으로 가능하도록 구비되는 지지부와; 상기 본체에 상하방향으로 이동 가능하도록 구비되어 상기 롤 갭을 측정하는 측정부;를 포함할 수 있다.

상기 본체의 상부면에는 상기 본체의 길이방향으로 상기 지지부가 삽입되는 슬릿이 형성되고, 상기 슬릿은 상기 본체의 폭방향으로 한 쌍이 이격되어 구비될 수 있다.

상기 지지부는 상기 본체의 길이방향으로 연장되는 지지바와, 일측은 상기 본체의 내부에 연결되고, 타측은 상기 지지바의 저면에 연결되어 상기 지지바를 상하방향으로 이동시키는 탄성부재를 포함할 수 있다.

상기 탄성부재는 상기 지지바의 길이방향으로 복수의 지점에 연결될 수 있다.

상기 지지바는 상기 지지바의 길이 방향에 대해서 상부 양쪽 가장자리에 경사면이 형성될 수 있다.

상기 본체는 상기 더미바의 높이보다 낮은 높이를 가질 수 있다.

상기 본체의 저면으로부터 상기 지지부의 상부면까지의 높이는 상기 더미바의 높이보다 높고, 상기 스트랜드의 높이와 같거나 높을 수 있다.

상기 측정부는 상기 본체 내부에 구비되는 롤 갭 측정 센서와, 상기 롤 갭 측정 센서와 연결되고 상기 본체 상부에 상하방향으로 이동 가능하도록 구비되는 롤 갭 측정 헤드를 포함할 수 있다.

상기 롤 갭 측정 센서는 적어도 일부가 상기 본체 내부에 구비되고, 상기 롤 갭 측정 헤드는 상기 롤 갭 측정 센서 상부에 연결되어 상기 지지부의 상부보다 돌출되도록 구비될 수 있다.

상기 롤 갭 측정 센서는 선형 가변 차동 변압기(Linear Variable Differential Transformer, LVDT)를 포함할 수 있다.

상기 롤 갭 측정 헤드는 상부면에 곡면이 형성될 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 따르면, 주조기의 스트랜드 내 롤 갭을 정확하게 측정할 수 있다. 즉, 롤 갭 측정장치의 형상 또는 크기를 가변 가능하도록 형성함으로써 스트랜드 내에서 롤 갭 측정장치의 자세를 항상 일정하게 유지할 수 있어 롤 갭을 보다 정확하게 측정할 수 있다. 또한, 롤 갭 측정장치의 크기를 소형화할 수 있어 가이드롤의 길이 방향으로 복수의 지점에서 갭 측정이 가능하다. 따라서 비교적 마모가 심한 가이드롤의 중앙부에서 롤 갭을 정확하게 측정할 수 있다.

또한, 롤 갭 측정장치를 더미바 테일부에 설치하여 주편을 주조하는 과정에서도 롤 갭 측정이 가능하다. 즉, 롤 갭 측정장치가 더미바 테일부에 설치되기 때문에 스트랜드 내에서 고온의 용강이 주입되는 주형과 가장 멀리 떨어져 용강이나 주편의 열에 의해 열화되는 것을 방지할 수 있다. 따라서 롤 갭 측정장치를 더미바에 상시 부착할 수 있어 주편을 주조하는 과정마다 롤 갭을 실시간으로 측정하여 보다 정확한 롤 갭 조절이 가능하여 제조되는 주편의 품질을 향상시킬 수 있다.

도 1은 연속주조기의 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 롤 갭 측정장치의 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 선A-A에 따른 롤 갭 측정장치의 단면도.
도 4는 도 2에 도시된 선B-B에 따른 롤 갭 측정장치의 단면도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 롤 갭 측정장치와 스트랜드 내 가이드롤과의 접촉 상태를 보여주는 도면.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 롤 갭 측정장치를 더미바에 설치한 상태를 보여주는 도면.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 롤 갭 측정장치를 스트랜드 내에 이동시키는 상태를 보여주는 도면.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 롤 갭 측정장치가 핀치롤에 의해 변형되는 상태를 보여주는 도면.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 주편 제조 방법 및 제조 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 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.

도 1은 연속주조기의 구성을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 롤 갭 측정장치의 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 선A-A에 따른 롤 갭 측정장치의 단면도이고, 도 4는 도 2에 도시된 선B-B에 따른 롤 갭 측정장치의 단면도이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 롤 갭 측정장치와 스트랜드 내 가이드롤과의 접촉 상태를 보여주는 도면이다.

도 1을 참조하여, 주편 주조 장치로서 일반적인 연속주조기를 설명한다.

연속주조기는 제강공정에서 정련된 용강이 담기는 래들(ladle; 10)과, 래들(10)에 연결되는 주입노즐을 통해 용강을 공급받아 이를 일시 저장하는 턴디쉬(tundish; 20)와, 턴디쉬(20)에 저장된 용강을 전달받아 일정한 형상으로 초기 응고시키는 주형(mold; 30)을 포함한다. 또한, 주형(30)의 하부에 구비되어 주형(30)으로부터 인발된 미응고 주편(1)을 냉각시키면서 일련의 성형 작업을 수행하도록 복수의 세그먼트(segment; 50)가 연속적으로 배열되는 냉각라인(40)을 포함한다. 여기서, 세그먼트(50)는 상하로 이격되는 상부 프레임(51) 및 하부 프레임(52)을 포함하고, 상부 프레임(51)과 하부 프레임(52)에는 복수의 가이드롤 어셈블리(53, 54)가 대향되도록 정렬 배치된다. 또한, 세그먼트(50)에는 상부 프레임(51)과 하부 프레임(52)을 이격된 상태로 상하 연결시키는 타이로드(tie rod; 56)와, 주편(1)에 압하력을 가하도록 상부 프레임(51)과 하부 프레임(52) 사이의 이격거리를 조절하는 유압실린더(55)를 포함한다. 주형(30)에서 인발된 주편(1)은 상부 프레임(51)과 하부 프레임(52) 사이의 이격공간을 통과하면서 가이드롤(58)과, 가이드롤(58)을 회동 가능하도록 지지하는 베어링 하우징을 포함하는 복수의 가이드롤 어셈블리(53, 54)에 의해 안내 및 압하되어 일정한 형상으로 성형된다. 즉, 주편(1)이 이동하는 방향과 교차하는 방향으로 복수의 세그먼트(50)가 정렬 설치되고, 서로 마주 보는 복수의 가이드롤(58) 사이, 즉 스트랜드를 주편(1)이 통과하게 되며, 이때 주편(1) 양측의 가이드롤(58)이 주편을 압하하게 된다.

또한, 주편은 자체 자중에 의해 스트랜드를 따라 이동하기 어렵기 때문에 주형에 용강을 주입하기 전 더미바(60)를 주형을 통해 스트랜드 내부로 삽입한다. 더미바(60)는 스트랜드 내 핀치롤(59, 도 7 참조)에 의해 스트랜드를 따라 이동하며 주편과 연결된 상태에서 주편을 인발한다. 더미바(60)는 주형으로 먼저 삽입되는 더미바 테일(dummy bar tail), 더미바 바디(dummy bar body), 주편과 연결되는 더미바 헤드(dummy bar head)가 링크식으로 연결되어 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 롤 갭 측정장치(100)는 더미바(60)에 장착되어 스트랜드 내 가이드롤(58)의 롤 갭을 측정할 수 있다. 롤 갭 측정장치(100)는 더미바(60)에 상시 부착되어 주편을 주조할 때마다 스트랜드 내 롤 갭을 측정할 수 있다. 이는 롤 갭 측정장치(100)가 주조 시 고온의 용강이나 주편에 의한 영향을 거의 받지 않는 더미바(60)의 테일부에 부착되기 때문이다.

도 2를 참조하면, 롤 갭 측정장치(100)는, 더미바(60)에 연결되는 본체(110)와, 본체(110) 상부에 상하방향으로 가능하도록 구비되는 지지부(120)와, 본체(110) 상하방향으로 이동 가능하도록 구비되어 롤 갭을 측정하는 측정부(130)를 포함할 수 있다.

본체(110)는 상부가 개방되고 내부에 지지부(120)와 측정부(130)를 수용할 수 있는 공간이 형성되는 몸체(미도시)와, 몸체 상부를 커버하는 덮개(미도시)를 포함할 수 있다. 본체(110)는 일체형으로 형성될 수도 있으며, 이외에도 다양한 형상으로 형성될 수 있음은 물론이다. 본체(110)는 육면체로 형성될 수 있으며, 예컨대 본체(110)는 주편의 인발 방향, 즉 스트랜드의 길이방향으로 길이가 긴 장방형의 직육면체 형상으로 형성될 수 있다. 이때, 본체(110)에서 주편의 인발 방향, 주편의 길이 방향은 본체(110)의 길이방향이라고 하고, 주편의 폭방향은 본체(110)의 폭방향이라 하며, 주편의 두께 방향은 본체(110)의 두께 방향이라 한다.

몸체에는 지지부(120)를 지지하기 위한 지지홈(112)과, 측정부(130)를 수용하기 위한 수용홈(111)이 형성될 수 있다. 지지홈(112)은 본체(110)의 길이방향으로 복수개가 일렬로 형성될 수 있고, 예컨대 몸체의 일측에 한 쌍, 몸체의 타측에 한 쌍씩 구비될 수 있다. 이때, 지지부(120)는 본체(110) 상부에 한 쌍이 이격되어 구비될 수 있으므로, 지지홈(112) 역시 몸체 지지부(120)가 설치되는 위치에 각각 2열을 이루도록 형성될 수 있으며, 측정부(130)가 수용되는 수용홈(111)을 사이에 두고 이격되도록 구비될 수 있다.

덮개는 몸체 상부에 연결되어 몸체 내부를 외부로부터 차단하며, 덮개에는 지지부(120)가 삽입되도록 본체(110)의 길이방향으로 연장되는 슬릿(미도시)과, 측정부(130)의 적어도 일부를 몸체 외부로 노출시키는 관통구가 형성될 수 있다. 이때, 덮개에는 한 쌍의 슬릿이 관통구를 사이에 두고 나란하게 배치될 수 있다. 또한, 관통구는 한 쌍의 슬릿 사이에 구비될 수 있으며, 본체(110)의 길이방향으로 중앙부나 일측에 치우쳐지도록 형성될 수 있다.

그리고 몸체의 바닥에는 롤 갭 측정 시 기준점을 제공하기 위한 돌기(138)가 삽입되는 고정구(115)가 형성될 수 있다. 고정구(115)는 덮개에 형성되는 관통구와 대응하는 위치에 형성될 수 있으며, 고정구(115)의 중심은 관통구의 중심과 일치하도록 형성될 수 있다.

이와 같은 본체(110)는 더미바(60)의 높이(또는 두께)보다 낮은 높이를 갖도록 형성될 수 있다. 이는 롤 갭 측정을 위해 롤 갭 측정장치(100)를 스트랜드 내에 삽입한 경우 더미바(60)를 이동시키기 위해 핀치롤(59)에 의해 가해지는 압력으로부터 파손되는 것을 방지하기 위함이다. 또한, 상부 가장자리에는 경사면(S2)이 형성되어 핀치롤(59)과의 접촉 시 충격을 받는 것을 억제할 수도 있다.

도 3을 참조하면, 측정부(130)는 적어도 일부가 본체(110), 예컨대 몸체 내부에 구비되는 롤 갭 측정 센서(134)와, 본체(110) 상부에 돌출되도록 구비되는 롤 갭 측정 헤드(132)를 포함할 수 있다.

롤 갭 측정 센서(134)는 적어도 일부가 본체(110) 내부에 구비될 수 있으며, 본체(110) 내부, 즉 몸체 내에 수용홈(111)에 고정 설치될 수 있다. 이때, 사용되는 롤 갭 측정 센서(134)는 선형 가변 차동 변압기(Linear Variable Differential Transformer, LVDT)가 사용될 수 있다. 선형 가변 차동 변압기는 변위(變位)센서 중 하나로서, 1차 쪽에 1개, 2차 쪽에 2개의 코일이 있는 변압기로 상호 인덕턴스의 원리를 응용한 센서이다. 이는 공지의 기술로서 구체적인 설명은 생략한다.

롤 갭 측정 헤드(132)는 본체(110)의 상부에 돌출되도록 구비될 수 있으며, 덮개의 관통구에 삽입되어 롤 갭 측정 센서(134)와 연결될 수 있다. 롤 갭 측정 헤드(132)는 가이드롤(58)과 직접 접촉할 수 있도록 가이드롤(58)의 갭보다 높은 높이를 갖도록 본체(110) 상부에 돌출되도록 구비될 수 있다. 롤 갭 측정 헤드(132)는 스프링 등과 같은 제1탄성부재(136)에 의해 본체(110) 내부에 지지될 수 있으며, 이에 롤 갭 측정 헤드(132)는 상하방향으로 이동할 수 있다. 제1탄성부재(136)로는 고장력 스프링이 사용될 수 있다. 이에 핀치롤(59)이나 가이드롤(58)에 의해 압력이 가해지면 수축하여 롤 갭 측정 헤드(132)를 하강시켜 본체(110) 내부로 이동시키고, 핀치롤(59)이나 가이드롤(58)에 의한 압력이 해제되면 신장하여 롤 갭 측정 헤드(132)를 상승시켜 원위치로 복귀시킬 수 있다. 롤 갭 측정 헤드(132)는 가이드롤(58)이나 핀치롤(59)의 외주면과 접촉이 용이하도록 상부면이 곡면을 가지도록 형성될 수 있으며, 이후 설명하는 지지바(122)의 상부면보다 돌출되도록 형성될 수 있다.

지지부(120)는 본체(110)의 길이방향으로 연장되는 지지바(122)와, 일측은 본체(110) 내부의 지지홈(112)에 삽입되고 타측은 지지바(122)의 저면에 연결되어 지지바(122)를 상하방향으로 이동시키는 제2탄성부재(128)를 포함할 수 있다.

지지바(122)는 슬릿에 삽입될 수 있는 정도의 길이와, 본체(110)에 연결되었을 때 스트랜드 내로 삽입될 수 있을 정도의 높이를 갖도록 형성될 수 있다.

지지바(122)는 지지바(122)의 길이방향, 즉 본체(110)의 길이방향으로 상부 양쪽 가장자리에는 경사면(S1)이 형성되어 롤 갭 측정을 위해 스트랜드를 이동할 때 핀치롤(59)이 설치된 위치를 용이하게 이동할 수 있도록 한다. 즉, 핀치롤(59)이 설치된 위치에서 핀치롤(59)의 외주면과의 접촉을 용이하게 하여 핀치롤(59)의 압력에 의한 저항을 적게 받을 수 있다.

지지바(122)의 저면에는 제2탄성부재(128)를 고정하기 위한 고정홈(124)이 지지바(122)의 길이방향으로 복수개 형성될 수 있다. 고정홈(124)은 본체(110) 내부에 형성되는 지지홈(112)과 대응하는 위치에 형성될 수 있다.

제2탄성부재(128)는 일측은 지지바(122)의 고정홈(124)에 연결되고, 타측은 본체(110) 내부의 지지홈(112)에 연결되어 지지바(122)를 본체(110) 상부에서 상하방향으로 이동시킬 수 있다. 제2탄성부재(128)로는 고장력 스프링이 사용될 수 있다. 이에 핀치롤(59)이나 가이드롤(58)에 의해 압력이 가해지면 수축하여 지지바(122)를 하강시켜 본체(110) 내부로 이동시키고, 핀치롤(59)이나 가이드롤(58)에 의한 압력이 해제되면 신장하여 지지바(122)를 상승시켜 원위치로 복귀시킬 수 있다. 이와 같은 제2탄성부재(128)는 지지바(122)의 길이방향으로 복수의 지점에 구비되어 지지바(122)를 안정적으로 승강시킬 수 있다.

이때, 지지바(122)를 안정적으로 이동시키기 위하여 지지바(122)의 외측면에는 가이드홈(126)이 형성될 수 있고, 지지바(122)의 외측면에 접촉하는 본체(110)의 상부 내측에는 가이드홈(126)에는 가이드(114)가 형성될 수 있다. 이에 가이드(114)가 가이드홈(126)에 접촉한 상태로 지지바(122)가 상하방향으로 이동하여 본체(110)로부터의 이탈을 방지함은 물론, 지지바(122)의 이동 거리를 제한할 수 있다.

이와 같이 형성되는 롤 갭 측정장치는 다음과 같은 구조적 특징을 갖는다.

지지바(122)가 본체(110)에 연결되었을 때 본체(110) 바닥면으로부터 지지바(122)의 상부면 높이(H2), 예컨대 롤 갭 측정장치(100)의 높이(H2)는 더미바(60)보다 높은 높이를 갖도록 형성될 수 있다. 또한, 롤 갭 측정장치(100)의 높이(H2)는 서로 마주보는 가이드롤(58) 간 거리, 즉 롤 갭과 동일하거나 높을 수 있다. 그리고 도 5를 참조하면, 롤 갭 측정장치(100)는 적어도 2개의 가이드롤(58)과 접촉할 수 있을 정도의 길이(W)를 갖도록 형성할 수 있다.

이에 롤 갭 측정을 위해 롤 갭 측정장치(100)가 더미바(60)와 함께 스트랜드 내를 이동할 때 롤 갭 측정장치(100)의 상부면 및 하부면이 스트랜드 내 가이드롤(58)에 의해 상시 접촉하기 때문에 롤 갭 측정장치(100)의 자세를 항상 일정하게 유지할 수 있다. 또한, 롤 갭 측정 시 롤 갭 측정장치(100)가 적어도 2개의 가이드롤(58)과 상시 접촉하기 때문에 서로 다른 롤 갭을 갖는 가이드롤(58)과 접촉하는 경우에도 스트랜드 내에서 비틀림없이 일정한 자세를 유지하며 롤 갭을 측정할 수 있다. 그리고 지지부(120)와 측정부(130)가 외부 압력, 예컨대 핀치롤(59)의 가압에 의해 상하방향으로 이동 가능하므로 접촉에 의해 주변 설비의 손상을 억제 혹은 방지할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 롤 갭 측정장치를 이용하여 스트랜드 내 가이드롤의 롤 갭을 측정하는 방법에 대해서 설명한다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 롤 갭 측정장치를 더미바에 설치한 상태를 보여주는 도면이고, 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 롤 갭 측정장치를 스트랜드 내에 이동시키는 상태를 보여주는 도면이고, 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 롤 갭 측정장치가 핀치롤에 의해 변형되는 상태를 보여주는 도면이다.

먼저, 본 발명의 실시 예에 따른 롤 갭 측정장치(100)를 더미바(60)에 설치한다. 이때, 롤 갭 측정장치(100)는 더미바 테일부에 설치(도 1 참조)될 수 있으며, 도 6에 도시된 바와 같이 더미바(60)의 폭방향, 예컨대 스트랜드의 폭방향으로 적어도 3개가 설치될 수 있다. 즉, 롤 갭 측정장치(100)는 연속주조 시 주형을 통해 스트랜드로 삽입되는 더미바 테일부에 더미바(60)의 폭방향에서 중앙부와 그 양쪽에 각각 설치될 수 있다. 이에 가이드롤(58)의 길이방향으로 적어도 3개의 지점에서 롤 갭을 측정할 수 있다. 종래에는 롤 갭 측정장치의 부피가 커서 가이드롤(58)의 중앙부에서 롤 갭을 측정하기 어려웠으나, 본 발명의 실시 예에서는 롤 갭 측정장치(100)의 높이를 가변시킬 수 있어 종래에 비해 그 크기를 감소시킴으로써 가이드롤(58)의 길이방향, 즉 주편의 폭방향으로 복수의 지점에서 갭 측정이 가능하다. 따라서 비교적 마모가 심한 가이드롤(58)의 중앙부에서 롤 갭을 정확하게 측정할 수 있다. 또한, 본 발명에서는 롤 갭 측정장치(100)를 더미바 테일부에 설치하여 주편을 주조하는 과정에서도 롤 갭 측정이 가능하다. 즉, 롤 갭 측정장치(100)가 더미바 테일부에 설치되기 때문에 스트랜드 내에서 고온의 용강이 주입되는 주형과 가장 멀리 떨어져 용강이나 주편의 열에 의해 열화되는 것을 방지할 수 있다. 따라서 주편을 주조하는 과정마다 롤 갭을 실시간으로 측정하여 보다 정확한 롤 갭 조절이 가능하여 제조되는 주편의 품질을 향상시킬 수 있다.

더미바(60)에 롤 갭 측정장치(100)가 설치되면, 롤 갭 측정장치(100)가 설치된 더미바 테일부를 주형을 통해 스트랜드 내부로 삽입한다.

이후, 더미바(60)가 스트랜드 내부로 삽입되면 용강을 주형에 주입하면서 주편을 주조한다.

주편을 주조하는 과정에서 도 7에 도시된 바와 같이 핀치롤(59)에 의해 더미바(60)가 스트랜드를 따라 이동하게 된다. 이에 더미바(60)에 설치된 롤 갭 측정장치(100)를 통해 스트랜드 내 가이드롤(58)의 갭을 측정한다.

롤 갭 측정장치(100)가 가이드롤(58)의 갭을 측정하는 경우 도 5에 도시된 것처럼 롤 갭 측장장치가 가이드롤(58)에 의해 지지되어 안정적인 자세를 유지하며 가이드롤(58)의 갭을 측정한다. 그런데 가이드롤(58)보다 작은 롤 갭을 갖는 핀치롤(59)이 설치된 위치를 통과할 때에는 도 8에 도시된 바와 같은 형상 변경을 하며 이동하게 된다.

먼저, 롤 갭 측정장치(100)가 핀치롤(59)에 인접하면 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이 핀치롤(59)의 외주면이 지지바(122)의 경사면(S1)과 접촉하고, 롤 갭 측정장치(100)가 핀치롤(59) 하부를 지나가기 시작하면 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이 지지바(122)의 일측 및 롤 갭 측정헤드가 본체(110) 내부로 하강하게 된다. 이때, 지지바(122)는 핀치롤(59)에 의해 가압된 일측이 하향 경사지게 된다. 이후, 롤 갭 측정장치(100)가 핀치롤(59)을 통과할 때에는 도 8의 (c)에 도시된 바와 같이 지지바(122)가 전체적으로 하강하게 되고 롤 갭 측정장치(100)의 일측에 구비되는 롤 갭 측정헤드는 상승하게 된다. 그리고 롤 갭 측정장치(100)가 핀치롤(59)을 거의 통과하게 되면 도 8의 (d)에 도시된 바와 같이 지지바(122)의 타측이 핀치롤(59)에 의해 가압되어 하강하게 되고 일측은 상승하여 원래 위치로 복위하게 된다. 이후, 롤 갭 측정장치(100)가 핀치롤(59)을 완전하게 통과하고 나면 도 8의 (e)에 도시된 바와 같이 지지바(122)의 타측이 상승하여 원위치로 복귀함으로써 전체적으로 수평상태를 유지하게 된다.

이와 같이 롤 갭 측정장치(100)의 형상 또는 크기를 가변 가능하도록 형성함으로써 스트랜드 내에서 롤 갭 측정장치(100)의 자세를 항상 일정하게 유지할 수 있어 롤 갭을 보다 정확하게 측정할 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 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명이 다양하게 변형 및 수정될 수 있음을 알 수 있을 것이다.

100: 롤 갭 측정장치 110: 본체
120: 지지부 130: 측정부

Claims

더미바에 설치되어 주조기의 스트랜드 내 롤 갭을 측정하는 장치로서,
상기 더미바에 연결되는 본체와;
상기 본체 상부에 상하방향으로 가능하도록 구비되는 지지부와;
상기 본체에 상하방향으로 이동 가능하도록 구비되어 상기 롤 갭을 측정하는 측정부;를 포함하는 주조기의 롤 갭 측정장치.
청구항 1에 있어서,
상기 본체의 상부면에는 상기 본체의 길이방향으로 상기 지지부가 삽입되는 슬릿이 형성되고, 상기 슬릿은 상기 본체의 폭방향으로 한 쌍이 이격되어 구비되는 주조기의 롤 갭 측정장치.
청구항 2에 있어서,
상기 지지부는 상기 본체의 길이방향으로 연장되는 지지바와, 일측은 상기 본체의 내부에 연결되고, 타측은 상기 지지바의 저면에 연결되어 상기 지지바를 상하방향으로 이동시키는 탄성부재를 포함하는 주조기의 롤 갭 측정장치.
청구항 3에 있어서,
상기 탄성부재는 상기 지지바의 길이방향으로 복수의 지점에 연결되는 주조기의 롤 갭 측정장치.
청구항 4에 있어서,
상기 지지바는 상기 지지바의 길이 방향에 대해서 상부 양쪽 가장자리에 경사면이 형성되는 주조기의 롤 갭 측정장치.
청구항 5에 있어서,
상기 본체는 상기 더미바의 두께보다 낮은 높이를 갖는 주조기의 롤 갭 측정장치.
청구항 6에 있어서,
상기 본체의 저면으로부터 상기 지지부의 상부면까지의 높이는 상기 더미바의 높이보다 높고, 상기 스트랜드의 높이와 같거나 높은 주조기의 롤 갭 측정장치.
청구항 7에 있어서,
상기 측정부는 상기 본체 내부에 구비되는 롤 갭 측정 센서와, 상기 롤 갭 측정 센서와 연결되고 상기 본체 상부에 상하방향으로 이동 가능하도록 구비되는 롤 갭 측정 헤드를 포함하는 주조기의 롤 갭 측정장치.
청구항 8에 있어서,
상기 롤 갭 측정 센서는 적어도 일부가 상기 본체 내부에 구비되고, 상기 롤 갭 측정 헤드는 상기 롤 갭 측정 센서 상부에 연결되어 상기 지지부의 상부보다 돌출되도록 구비되는 주조기의 롤 갭 측정장치.
청구항 9에 있어서,
상기 롤 갭 측정 센서는 선형 가변 차동 변압기(Linear Variable Differential Transformer, LVDT)를 포함하는 주조기의 롤 갭 측정장치.
청구항 10에 있어서,
상기 롤 갭 측정 헤드는 상부면에 곡면이 형성되는 주조기의 롤 갭 측정장치.