KR20190069090A

KR20190069090A - 커버장치 및 폐쇄방법

Info

Publication number: KR20190069090A
Application number: KR1020170169473A
Authority: KR
Inventors: 박성서
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2017-12-11
Filing date: 2017-12-11
Publication date: 2019-06-19

Abstract

본 발명은 주입기로부터 용융금속을 공급받는 용기의 개방된 일측을 커버하는 장치로서, 상기 용기의 일측을 덮을 수 있도록 형성되고, 개구부가 구비되는 몸체부; 및 상기 개구부를 개폐하도록 설치되고, 크기 조절이 가능한 주입구를 구비하는 개폐부;를 포함하고, 용기 내부로 용융금속을 안정적으로 공급해주면서, 용기의 개방된 부분을 폐쇄하여 용융금속의 산화를 방지할 수 있다.

Description

커버장치 및 폐쇄방법{Cover Apparatus and Closing Method}

본 발명은 커버장치 및 폐쇄방법에 관한 것으로, 용기 내부로 용융금속을 안정적으로 공급해주면서, 용기의 개방된 부분을 폐쇄하여 용융금속의 산화를 방지할 수 있는 커버장치 및 폐쇄방법에 관한 것이다.

일반적으로, 연속주조 설비는 정련 설비로부터 정련된 용강을 공급받아 주편으로 주조하는 설비이다. 연속주조 설비는, 용강이 담기는 래들, 래들로부터 용강을 공급받아 일정 시간 동안 임시로 저장하는 턴디쉬, 턴디쉬 하측에서 턴디쉬로부터 용강을 공급받아 주편으로 응고시키면 연속적으로 인발하는 주형, 및 주형으로부터 인발되는 주편을 냉각시키면서 일련의 성형 작업을 수행하는 냉각대를 구비할 수 있다.

래들은 턴디쉬의 상측에 배치되고, 래들과 턴디쉬 사이에는 쉬라우드 노즐(Shroud Nozzle)이 마련된다. 쉬라우드 노즐은 별도의 지지장치에 의해 지지된다. 쉬라우드 노즐은 지지장치의 상승에 의해 상단부가 래들의 하부에 설치되는 콜렉터 노즐(Collector Nozzle)에 결합된다. 쉬라우드 노즐의 하단부는 턴디쉬 커버의 주입구를 관통하여 턴디쉬 내부에 위치한다. 따라서, 래들에 저장된 용강이 쉬라우드 노즐을 통해 턴디쉬 내부로 주입될 수 있다.

연속주조 공정 중 래들을 교체하면서 쉬라우드 노즐을 콜렉터 노즐에 결합하거나 분리하는 작업이 반복해서 이루어진다. 이때, 쉬라우드 노즐의 수직도가 불량한 상태에서 콜렉터 노즐과 결합될 수 있고, 쉬라우드 노즐과 콜렉터 노즐 사이에 공기가 혼입되어 주조되는 주편의 품질을 저하시키는 문제가 있다.

또한, 턴디쉬의 개방된 상부를 덮는 커버에는 쉬라우드 노즐이 관통할 수 있는 주입구가 형성된다. 주입구는 쉬라우드 노즐의 직경보다 크게 형성되기 때문에, 주입구와 쉬라우드 노즐 사이에 틈새가 발생한다. 이에, 턴디쉬 내부로 공기가 유입되어 턴디쉬 내부에 저장된 용강이 산화되는 문제가 있다.

KR

2017-0053984

A

KR

2011-0077049

A

본 발명은 용기로 용융금속을 주입하는 주입기의 배치 상태를 모니터링하고, 조절할 수 있는 커버장치 및 폐쇄방법을 제공한다.

본 발명은 용기 내부로 용융금속을 안정적으로 공급해주면서, 용기의 개방된 부분을 폐쇄하여 용융금속의 산화를 방지할 수 있는 커버장치 및 폐쇄방법을 제공한다.

본 발명은 주입기로부터 용융금속을 공급받는 용기의 개방된 일측을 커버하는 장치로서, 상기 용기의 일측을 덮을 수 있도록 형성되고, 개구부가 구비되는 몸체부; 및 상기 개구부를 개폐하도록 설치되고, 크기 조절이 가능한 주입구를 구비하는 개폐부;를 포함한다.

상기 개폐부는, 상기 개구부를 커버할 수 있도록, 상기 주입기의 연장방향과 교차하는 방향으로 이동 가능하게 설치되는 복수개의 커버를 포함한다.

상기 커버는, 상기 주입기의 위치를 조절할 수 있도록, 상기 주입기와 접촉 가능하다.

상기 주입구는, 상기 복수개의 커버 각각에 구비되고, 서로 결합되거나 이격될 수 있는 복수개의 분할홀을 포함한다.

상기 복수개의 분할홀은, 상기 주입구의 둘레의 서로 다른 부분을 감쌀 수 있도록 형성된다.

상기 커버는, 상기 주입기와 상기 분할홀 사이를 실링하도록 상기 분할홀에 설치되는 실링부재를 포함한다.

상기 개폐부는, 상기 커버를 이동시키는 구동기; 및 상기 커버의 이동경로를 형성하고, 상기 몸체부에 설치되는 레일;을 더 포함한다.

상기 주입기의 배치 상태를 검사하는 측정부를 더 포함한다.

상기 측정부는, 상기 주입기와의 이격거리를 측정하도록 상기 몸체부 및 개폐부 중 적어도 어느 하나에 설치되고, 서로 마주보게 배치되는 복수개의 측정기; 및 상기 복수개의 측정기에서 측정된 값으로 상기 주입기의 배치 상태가 정상인지 판단하는 판단기;를 포함한다.

본 발명은 주입기로부터 용융금속을 공급받는 용기의 개방된 일측을 폐쇄하는 방법으로서, 상기 주입기가 통과할 수 있고 크기 조절이 가능한 주입구가 구비되는 커버장치를 마련하는 과정; 상기 용기의 일측에 상기 커버장치를 장착하는 과정; 상기 주입구에 상기 주입기를 통과시키고, 주입기의 일부를 상기 용기 내부에 위치시키는 과정; 및 상기 주입구의 크기를 조절하여 상기 주입기와 상기 주입구 사이의 틈새를 차단하는 과정;을 포함한다.

상기 주입구의 크기를 조절하기 전에, 상기 주입기의 배치 상태를 검사하는 과정을 포함한다.

상기 주입기의 배치 상태를 검사하는 과정은, 복수의 위치에서 상기 주입기까지의 이격거리를 측정하는 과정; 측정된 값들의 차가 미리 설정된 설정값 이하인지 비교하는 과정; 및 측정된 값들의 차가 설정값을 초과하면 상기 주입기의 배치 상태가 불량이라고 판단하는 과정;을 포함한다.

상기 주입구의 크기를 조절하는 과정은, 측정된 값들의 차가 미리 설정된 설정값 이하이면, 상기 주입구의 크기를 감소시키는 과정을 포함한다.

상기 주입구의 크기를 감소시키는 과정은, 상기 주입기를 밀어 상기 주입기의 배치 상태를 조절하는 과정을 포함한다.

상기 주입기의 배치 상태를 조절하는 과정은, 상기 주입기의 기울기 및 위치 중 적어도 어느 하나를 조절하는 과정을 포함한다.

상기 주입기는 용융금속이 저장되는 저장장치에 장착되고, 상기 주입기의 배치 상태를 불량이라고 판단되면, 상기 주입기를 상기 저장장치에서 분리하고 다시 장착하는 과정을 더 포함한다.

상기 용융금속은 용강을 포함하고, 상기 용기는 턴디쉬를 포함한다.

본 발명의 실시 예들에 따르면, 용기로 용융금속을 주입하는 주입기의 배치 상태를 모니터링하고, 주입기의 기울기 및 위치 중 적어도 어느 하나를 조절할 수 있다. 이에, 주입기의 배치 상태가 불량하더라도 이를 조절하여 주입기를 통해 용융금속으로 공기가 혼입되는 것을 억제하거나 방지할 수 있다. 따라서, 용융금속의 산화를 억제하거나 방지하여 용융금속을 이용해 제조되는 제품의 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예들에 따르면, 주입기와 주입구 사이의 틈새를 차단할 수 있다. 이에, 용기 내부로 용융금속을 안정적으로 공급해주면서, 용기의 개방된 부분을 폐쇄하여 용융금속의 산화를 방지할 수 있다. 따라서, 용융금속의 산화를 억제하거나 방지하여 용융금속을 이용해 제조되는 제품의 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 주조설비의 구조를 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 커버장치를 나타내는 사시도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 커버장치의 구조를 나타내는 단면도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 제1 커버와 제2 커버의 작동구조를 나타내는 평면도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 측정기와 커버의 동작을 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 폐쇄방법을 나타내는 플로우 차트.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 발명을 상세하게 설명하기 위해 도면은 과장될 수 있고, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 주조설비의 구조를 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 커버장치(100)는, 주입기로부터 용융금속을 공급받는 용기의 개방된 일측을 커버하는 장치이다. 용융금속은 용강일 수 있고, 용기는 턴디쉬(20)일 수 있다. 본 발명을 이해하기 위해 턴디쉬를 구비하는 주조설비에 대해 설명하기로 한다. 주조설비는, 래들(10), 턴디쉬(20), 커버장치(100), 주형(30), 및 냉각대(40)를 포함할 수 있다.

래들(10)은 원통형의 용기 모양으로 형성될 수 있다. 래들(10)은 용강을 담을 수 있도록 내부공간을 가지고, 상부가 개방될 수 있다. 래들(10)의 하부에는 주입기(15)가 구비될 수 있다.

예를 들어, 주입기(15)는 쉬라우드 노즐일 수 있다. 주입기(15)는 상하방향으로 연장형성되어 내부에 용강이 이동하는 경로를 형성한다. 주입기(15)의 상단부에는 용강이 유입될 수 있는 입구가 형성되고, 하단부에는 용강이 배출될 수 있는 출구가 형성될 수 있다.

또한, 주입기(15)는 별도의 지지장치인 머니퓰레이터(Manipulator)에 지지될 수 있다. 주입기(15)는 머니퓰레이터의 상승에 의해 상단부가 래들의 하부에 설치되는 콜렉터 노즐에 결합될 수 있고, 주입기(15)의 하단부는 턴디쉬(20)에 장착된 커버장치(100)를 관통하여 턴디쉬(20) 내부에 위치할 수 있다. 따라서, 래들(10) 내부에 저장된 용강이 주입기(15)를 통해 턴디쉬(20) 내부로 주입될 수 있다.

이때, 래들(10)은 래들 터렛에 의해 지지될 수 있고, 래들 터렛은 턴디쉬(20) 상측에 배치되는 래들(10)을 교체하여, 턴디쉬(20)에 연속적으로 용강을 공급해줄 수 있다. 그러나 래들(10)의 구조와 형상은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

턴디쉬(20)는 래들(10)의 하측에 위치할 수 있다. 턴디쉬(20)는 용강이 저장될 수 있는 용기 모양으로 형성될 수 있다. 턴디쉬(20)의 상부는 개방되고, 하부에는 침지노즐(25)이 구비될 수 있다. 이에, 래들(10)에서 공급받은 용강이, 턴디쉬(20) 내부에 저장되었다가 침지노즐(25)을 통해 주형(30) 내부로 공급될 수 있다.

침지노즐(25)은 침지노즐(25)은 상하방향으로 연장되고, 내부에 용강이 이동하는 경로를 형성한다. 침지노즐(25)은 상단부가 턴디쉬(20) 바닥면에 형성된 출강구와 연결되고, 하단부가 주형(30)의 내부를 향하여 연장될 수 있다. 침지노즐(25)의 하단부에는 하나 이상의 배출구가 형성된다. 이에, 출강구를 통해 침지노즐(25) 내부로 유입된 용강이 배출구를 통해 주형(30) 내부로 공급될 수 있다.

또한, 침지노즐(25)에는 슬라이딩 게이트가 설치될 수 있다. 슬라이딩 게이트는 침지노즐(25) 내부에 형성된 용강의 이동경로의 개방된 정도를 조절할 수 있다. 이에, 슬라이딩 게이트의 작동을 제어하여 턴디쉬(20)에서 주형(30)으로 용강이 공급되는 양을 조절할 수 있다.

주형(30)은 턴디쉬(20)의 하측에 위치할 수 있다. 주형(30)은 용강을 응고시켜 금속 제품의 외관을 결정하는 틀이다. 주형(30)은 서로 마주보게 배치되는 2개의 장변 플레이트와, 2개의 장변 플레이트 사이에 서로 마주보게 배치되는 2개의 단변 플레이트를 포함할 수 있다. 장변 플레이트들과 단변 플레이트들 사이의 용강이 수용되는 공간이 형성되고, 주형(30)의 상부와 하부는 개방될 수 있다. 장변 플레이트들과 단변 플레이트들 중 적어도 일부의 내부에는 냉각수가 순환하는 경로가 형성된다. 이에, 주형(30) 내부로 공급된 용강이 냉각수에 의해 열을 빼앗겨 신속하게 응고될 수 있다.

냉각대(40)는 주형(30)의 하측에 위치할 수 있다. 냉각대(40)는 주형(30)으로부터 인발되는 주편을 냉각시키면서 일련의 성형 작업을 수행할 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 커버장치를 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 커버장치의 구조를 나타내는 단면도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 제1 커버와 제2 커버의 작동구조를 나타내는 평면도이다. 하기에서는 본 발명의 실시 예에 따른 커버장치에 대해 설명하기로 한다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 커버장치(100)는 용강을 저장하는 용기인 턴디쉬(20)의 개방된 상부를 커버하도록, 턴디쉬(20)에 분리 가능하게 장착될 수 있다. 이에, 턴디쉬(20) 내부로 공급된 용강이 공기와 접촉하여 산화되는 것을 억제하거나 방지할 수 있다. 커버장치(100)는 몸체부(110) 및 개폐부(120)를 포함한다. 또한, 커버장치(100)는 주입기(15)의 수직 상태를 검사하는 측정부(130)를 더 포함할 수 있다.

몸체부(110)는 턴디쉬(20)의 개방된 부분을 덮을 수 있도록 형성된다. 몸체부(110)는 용기의 상부면 형상을 따라 형성될 수 있고, 용기의 개방된 부분보다 크게 형성될 수 있다. 예를 들어, 턴디쉬(20) 상부의 단면 형상이 직사각형이면, 몸체부(110)도 직사각형 플레이트 형태로 형성될 수 있다. 이에, 몸체부(110)가 턴디쉬(20)의 개방된 부분을 덮어, 공기가 유입되는 것을 차단할 수 있다.

또한, 몸체부(110)에는 개구부(115)가 구비된다. 몸체부(110)의 본체를 상하로 관통하여 개구부(115)가 형성될 수 있다. 개구부(115)의 크기는 주입기(15) 및 주입구(123)의 직경보다 크게 형성될 수 있다. 예를 들어, 개구부(115)는 사각형 형태로 형성될 수 있다. 이에, 주입기(15)가 기울어져도 개구부(115)를 통해 턴디쉬(20) 내로 용이하게 진입할 수 있다. 그러나 몸체부(110) 및 개구부(115)의 구조와 형상은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

개폐부(120)는 개구부(115)를 개폐하도록 몸체부(110)의 상부면에 설치될 수 있다. 개폐부(120)는 크기 조절이 가능한 주입구(123)가 구비된다. 이에, 주입기(15)가 통과하여, 턴디쉬(20) 내부로 용강을 공급해줄 수 있다. 개폐부(120)는 복수개의 커버(121)를 포함한다. 또한, 개폐부(120)는 구동기(미도시) 및 레일(122)을 더 포함할 수 있다.

레일(122)은 몸체부(110)의 상부면에 설치될 수 있다. 레일(122)은 커버(121)의 이동경로를 형성하고, 커버(121)를 지지해주는 역할을 한다. 레일(122)은 주입기(15)의 연장방향(또는, 상하방향)과 교차하는 방향(또는, 좌우방향)으로 연장 형성될 수 있다. 이에, 커버(121)가 레일(122) 상에서 좌우로 이동할 수 있다.

또한, 커버(121)가 복수개 구비되는 경우, 레일(122)은 각 커버(121)의 이동경로를 개별적으로 형성할 수 있다. 예를 들어, 한 쌍의 커버(121)가 구비되어 개구부(115)의 좌측과 우측에 각각 배치되는 경우, 레일(122)도 개구부(115)의 우측과 좌측에 각각 구비될 수 있다. 이에, 한 쌍의 커버(121)가 서로 마주보는 방향으로 이동할 수 있고, 서로 이격되거나 가까워질 수 있다. 그러나 레일(122)의 구조와 형상은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

커버(121)는 개구부(115)의 적어도 일부를 덮을 수 있게 형성된다. 예를 들어, 커버(121)는 직사격형 형태의 개구부(115)를 덮기 위해 사각형 형태로 형성될 수 있다. 커버(121)는 내화물 재질로 형성될 수 있다. 이에, 커버(121)가 용강의 열에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다. 그러나 커버(121)의 형상 및 재질은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

또한, 커버(121)는 주입기(15)의 연장방향(또는, 상하방향)과 교차하는 방향(또는, 좌우방향)으로 이동 가능하게 설치된다. 커버(121)는 레일(122) 상에서 좌우로 이동 가능하게 설치될 수 있다. 즉, 커버(121)는 슬라이딩 레일(122)과 슬라이딩 가능하게 접촉할 수 있다. 이에, 커버(121)의 이동에 따라 개구부(115)가 개방되거나 폐쇄될 수 있다.

커버(121)는 복수개가 구비될 수 있다. 예를 들어, 도 4와 같이 제1 커버(121a) 및 제2 커버(121b) 한 쌍이 구비되어, 개구부(115)의 좌측과 우측에서 서로 마주보게 설치될 수 있다. 이에, 제1 커버(121a)는 개구부(115)의 중심부를 기준으로 좌측을 개방하거나 덮을 수 있고, 제2 커버(121b)는 개구부(115)의 중심부를 기준으로 우측을 개방하거나 덮을 수 있다. 따라서, 제1 커버(121a)와 제2 커버(121b)가 개구부(115)의 중심부를 향해 이동하여 서로 접촉하면 개구부(115)가 폐쇄되고, 제1 커버(121a)와 제2 커버(121b)가 개구부(115)의 외측을 향해 이동하여 서로 이격되면 개구부(115)가 개방될 수 있다.

또한, 커버(121)는 주입기(15)의 위치를 조절할 수 있도록, 주입기(15)와 접촉할 수 있다. 즉, 한 쌍의 커버(121)가 개구부(115)를 폐쇄하기 위해 이동할 때, 커버(121)가 개구부(115)를 관통하는 주입기(15)를 개구부(115)의 중심부로 밀어내어, 주입기(15)의 위치를 조절해줄 수 있다. 즉, 주입기(15)의 정렬상태를 조절할 수 있다. 예를 들어, 분할홀로 인해 커버(121)에 형성되는 벽체가 주입기(15)와 접촉할 수 있다. 따라서, 주입기(15)의 수직상태가 불량하더라도, 커버(121)가 이동하면서 주입기(15)의 수직상태가 정상이 되도록 조절해줄 수 있다. 그러나 커버(121)의 구조, 형상, 및 구비되는 개수는 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

주입구(123)는 주입기(15)가 커버(121)를 관통하여 턴디쉬(20) 내부로 용강을 공급해줄 수 있도록, 커버(121)에 구비될 수 있다. 주입구(123)는 커버들 사이에 위치할 수 있고, 몸체부(110)의 개구부(115)와 연통될 수 있다. 주입구(123)는 주입기(15)의 평면 모양을 따라 형성될 수 있다. 주입기(15)의 평면 형상이 원형이면, 주입구(123)도 원형으로 형성되어 주입기(15)의 둘레를 감쌀 수 있다. 이때, 주입기(15)의 모양을 변경될 수 있다. 즉, 커버들의 위치가 조절되면 주입구(123)의 사이즈가 변하면서 모양도 달라질 수 있다.

또한, 주입구(123)의 내경은 주입기(15)의 직경의 크기 이상으로 형성될 수 있다. 이에, 주입기(15)가 주입구(123)를 관통할 수 있고, 주입기(15)가 턴디쉬(20) 내부로 용강을 안정적으로 공급해줄 수 있다.

주입구(123)는, 복수개의 커버(121) 각각에 구비되고, 서로 결합되거나 이격될 수 있는 복수개의 분할홀, 및 분할홀들 사이에 위치하는 관통홀(123c)을 포함할 수 있다. 복수개의 분할홀은, 주입구(123)의 둘레의 서로 다른 부분을 감쌀 수 있도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 커버(121a)와 제2 커버(121b)가 구비되는 경우 한 쌍의 분할홀이 구비되어, 제1 커버(121a)에 제1 분할홀(123a)이 형성되고, 제2 커버(121b)에 제2 분할홀(123b)이 형성될 수 있다. 이때, 제1 커버(121a)와 제2 커버(121b)의 이동에 의해 관통홀(123c)의 크기가 변경되거나, 관통홀(123c)이 없어질 수도 있다.

제1 분할홀(123a)은 제1 커버(121a)의 제2 커버(121b)를 마주보는 면(또는, 좌측면)에서 개구부(115)의 외측방향(또는, 우측방향)으로 파여져 형성될 수 있다. 제1 분할홀(123a)은 주입구(123)의 둘레의 절반을 감쌀 수 있도록 반원 모양으로 형성될 수 있다.

제2 분할홀(123b)은 제2 커버(121b)의 제1 커버(121a)를 마주보는 면(또는, 우측면)에서 개구부(115)의 외측방향(또는, 좌측방향)으로 파여져 형성될 수 있다. 제2 분할홀(123b)은 주입구(123)의 둘레의 절반을 감쌀 수 있도록 반원 모양으로 형성될 수 있다.

제1 커버(121a)와 제2 커버(121b)가 서로 향하여 이동하여 접촉하면, 제1 분할홀(123a)과 제2 분할홀(123b)이 결합되어 관통홀(123c)을 없어지고 원형의 주입구(123)를 형성할 수 있다. 제1 커버(121a)와 제2 커버(121b)가 서로 대향되는 방향으로 이동하여 이격되면, 제1 분할홀(123a)과 제2 분할홀(123b)이 좌우방향으로 이격될 수 있다. 이에, 제1 분할홀(123a)과 제2 분할홀(123b)이 이격되어 발생하는 공간만큼 관통홀(123c)이 형성되면서 주입구(123)의 크기가 증가할 수 있다. 따라서, 제1 커버(121a)와 제2 커버(121b)의 이동에 의해 주입구(123)의 크기가 증가하거나 감소할 수 있다.

이때, 커버(121)는 주입기(15)와 분할홀 사이를 실링하도록 분할홀에 설치되는 실링부재(미도시)를 구비할 수 있다. 실링부재는 O-링 형태로 형성될 수 있고, 복수개로 분할되어 각 분할홀에 설치될 수 있다. 실링부재는 신장수축 가능한 재질로 형성될 수 있다. 따라서, 커버(121)가 이동하여 실링부재가 주입기(15)와 접촉할 때, 실링부재가 주입기(15)에 전달되는 충격을 감소시켜줄 수 있다. 즉, 실링부재는 완충부재 역할을 수행할 수도 있다.

또한, 실링부재는 주입기(15)의 표면에 밀착될 수 있다. 이에, 커버(121)가 닫혔을 때, 주입기(15)와 분할홀 사이의 틈새가 실링부재에 의해 차단될 수 있다. 이에, 공기가 유입되어 턴디쉬(20) 내부의 용강이 산화되는 것을 방지할 수 있다.

구동기는 커버(121)를 이동시키는 역할을 한다. 구동기는 커버(121)가 구비되는 개수만큼 하나 또는 복수개가 구비되어 각 커버(121)를 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 구동기는 모터일 수 있고, 회전력을 발생시켜 커버(121)를 이동시킬 수 있다. 커버(121)에 레일(122)을 따라 이동할 수 있는 구동휠이 구비될 수 있고, 구동기가 구동휠을 회전시켜 커버(121)를 좌우로 이동시킬 수 있다.

또는, 구동기가 실린더일 수도 있다. 이에, 실린더의 로드 부분이 커버(121)에 연결되고, 본체는 몸체부(110)에 연결될 수 있다. 따라서, 실린더 로드의 이동에 따라 커버(121)가 좌우로 이동할 수도 있다. 그러나 구동기가 커버(121)를 이동시키는 방법은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 측정기와 커버의 동작을 나타내는 도면이다.

도 2 및 도 5를 참조하면, 측정부(130)는 주입기(15)의 배치 상태를 검사하는 역할을 한다. 측정부(130)는, 주입기(15)와의 이격거리를 측정하도록 몸체부(110) 또는 개폐부(120)에 설치되고, 서로 마주보게 배치되는 복수개의 측정기, 및 복수개의 측정기에서 측정된 값으로 상기 주입기의 배치 상태가 정상인지 판단하는 판단기(미도시)를 포함한다. 이때, 주입기(15)의 배치 상태는, 주입기(15)의 기울기 및 개구부(115)의 중심부에서 벗어난 정도 중 적어도 어느 하나일 수 있다.

예를 들어, 제1 커버(121a)와 제2 커버(121b)가 구비되는 경우, 제1 커버(121a)의 상부면에 제1 측정기(131)가 설치되고, 제2 커버(121b)의 상부면에 제2 측정기(132)가 설치될 수 있다. 이에, 제1 측정기(131)와 제2 측정기(132)가 좌우방향으로 서로 이격될 수 있다.

제1 측정기(131)와 제2 측정기(132)는 레이저 센서일 수 있고, 각자의 위치에서 주입기(15)까지의 거리를 측정할 수 있다. 제1 측정기(131)와 제2 측정기(132)는 좌우방향으로 동일선상에 배치될 수 있고, 개구부(115)의 중심부에서 이격거리가 동일할 수 있다. 제1 측정기(131)와 제2 측정기(132)에서 측정되는 값들을 연산하여 주입기(15)의 배치 상태를 점검할 수 있다.

예를 들어, 주입기(15)의 배치 상태가 정상인 경우, 제1 측정기(131)에서 주입기(15)까지의 거리와, 제2 측정기(132)에서 주입기(15)까지의 거리가 같거나 유사할 수 있다. 이에, 제1 측정기(131)에서 측정된 값(L1)에서 제2 측정기(132)에서 측정된 값(L2)을 빼거나, 제2 측정기(132)에서 측정된 값(L2)에서 제1 측정기(131)에서 측정된 값(L1)을 빼면, 0에 가까운 값으로 결과가 산출될 수 있다.

반대로, 주입기(15)의 배치 상태가 불량인 경우(또는, 주입기(15)가 한쪽으로 기울어지거나, 주입기(15)가 개구부(115)의 중심부에 위치하지 않는 경우), 제1 측정기(131)에서 주입기(15)까지의 거리와, 제2 측정기(132)에서 주입기(15)까지의 거리가 서로 달라질 수 있다. 이에, 제1 측정기(131)에서 측정된 값(L1)에서 제2 측정기(132)에서 측정된 값(L2)을 빼거나, 제2 측정기(132)에서 측정된 값(L2)에서 제1 측정기(131)에서 측정된 값(L1)을 빼면, 0보다 큰 숫자가 결과로 산출될 수 있다.

따라서, 판단기는 제1 측정기(131)와 제2 측정기(132)에서 측정된 값을 연산하여 주입기(15)의 배치 상태(또는, 수직 상태 및 개구부(115)의 중심부에서 벗어난 정도)가 불량인지 정상인지 판단할 수 있다. 이때, 제1 측정기(131)에서 측정된 값(L1)과, 제2 측정기(132)에서 측정된 값(L2) 중, 큰 값에서 작은 값을 뺄 수 있다.

제1 측정기(131)에서 측정된 값과, 제2 측정기(132)에 측정된 값의 차가, 미리 설정된 설정값보다 큰 경우, 주입기(15)를 래들(10)에서 분리하여 재조립할 수 있다. 즉, 주입기(15)가 과도하게 기울어져 있거나, 개구부(115)의 중심부에서 너무 많이 벗어나 있기 때문에, 커버(121)가 닫힐 때 주입기(15)에 강한 충격을 주어 파손될 수 있다. 이에, 주입기(15)를 래들(10)에 분리한 후 다시 장착하여 배치 상태를 조절할 수 있다.

제1 측정기(131)에서 측정된 값과, 제2 측정기(132)에 측정된 값의 차가, 미리 설정된 설정값 이하인 경우, 주입기(15)를 파손시키지 않으면서, 커버(121)의 작동만으로 주입기(15)의 배치 상태를 정상 상태로 조절할 수 있다. 즉, 커버(121)의 작동에 의해 주입기(15)의 위치가 조절되면서, 제1 측정기(131)에서 측정되는 값(L1)과, 제2 측정기(132)에서 측정되는 값(L2)이 유사해지거나 동일해질 수 있다. 이에, 커버(121)로 주입기(15)를 수직한 상태로 변경하고, 개구부(115)의 중심부로 위치로 이동시킬 수 있다. 그러나 측정기의 종류, 구비되는 개수, 및 배치되는 방식은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

이처럼, 턴디쉬(20)로 용강을 주입하는 주입기(15)의 배치 상태를 모니터링하고, 주입기(15)의 기울기 및 위치를 조절할 수 있다. 이에, 주입기(15)의 수직 상태가 불량하더라도, 이를 감지하고 주입기(15)의 기울기 및 위치를 조절하여 주입기(15)의 상태를 정상 상태로 조절할 수 있다. 따라서, 주입기(15)를 통해 용강으로 공기가 혼입되는 것을 억제하거나 방지할 수 있고, 용강의 산화로 주편의 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 주입기(15)와 주입구(123) 사이의 틈새를 차단할 수 있기 때문에, 턴디쉬(20) 내부로 용강을 안정적으로 공급해주면서, 턴디쉬(20)의 개방된 부분을 폐쇄하여 용강의 산화를 방지할 수 있다. 이에, 용강의 산화를 억제하거나 방지하여 주편의 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 폐쇄방법을 나타내는 플로우 차트이다. 하기에서는 본 발명의 실시 예에 따른 폐쇄방법에 대해 설명하기로 한다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 폐쇄방법은, 주입기로부터 용융금속을 공급받는 용기의 개방된 일측을 폐쇄하는 방법으로서, 주입기가 통과할 수 있고 크기 조절이 가능한 주입구가 구비되는 커버장치를 마련하는 과정(S110), 용기의 일측에 커버장치를 장착하는 과정(S120), 주입구에 주입기를 통과시키고, 주입기의 일부를 용기 내부에 위치시키는 과정(S130), 및 주입구의 크기를 조절하여 주입기와 주입구 사이의 틈새를 차단하는 과정(S140)을 포함한다. 용융금속은 용강일 수 있고, 용기는 턴디쉬일 수 있다.

도 1 내지 도 5를 참조해서 설명하면, 우선 주입기(15)가 통과할 수 있고 크기 조절이 가능한 주입구(123)가 구비되는 커버장치(100)를 마련한다. 커버장치(100)는 몸체부(110)와 개폐부(120)를 구비한다.

몸체부(110)는 턴디쉬(20)의 개방된 부분을 덮을 수 있도록 형성되고, 개구부(115)를 구비한다. 개폐부(120)는 개구부(115)를 개폐하도록 몸체부(110)의 상부면에 설치될 수 있다. 개폐부(120)는 크기 조절이 가능한 주입구(123)가 구비된다. 개폐부(120)는 복수개의 커버(121)를 포함한다. 커버(121)는 주입기(15)의 연장방향(또는, 상하방향)과 교차하는 방향(또는, 좌우방향)으로 이동 가능하게 설치된다. 커버(121)의 이동에 따라 주입구(123)의 크기가 조절될 수 있다.

그 다음, 턴디쉬(20)의 상부에 커버장치(100)를 장착한다. 이에, 커버장치(100)가 턴디쉬(20)의 개방된 상부를 덮어 차단할 수 있다. 커버장치(100)에 의해 외부의 공기가 턴디쉬(20) 내부로 유입되는 것을 차단할 수 있다.

그 다음, 주입구(123)에 래들에 장착된 주입기(15)를 통과시키고, 주입기(15)의 일부를 턴디쉬(20) 내부에 위치시킨다. 이때, 주입구(123)는 크기가 최대인 상태일 수 있다. 즉, 제1 커버(121a)와 제2 커버(121b)가 최대로 이격된 상태일 수 있다. 따라서, 주입기(15)를 주입구(123)에 삽입할 때, 주입구(123)의 증가하여 주입기(15)가 용이하게 주입구(123)에 삽입될 수 있다.

한편, 주입구(123)의 크기를 조절하기 전에, 주입기(15)의 배치 상태를 검사할 수 있다. 주입기(15)의 배치 상태가 불량이면, 래들과 주입기(15) 사이에 틈새가 발생할 수 있고, 래들(10)에서 턴디쉬(20)로 주입되는 용강에 공기가 혼입되어 주조되는 주편의 품질이 저하될 수 있다. 따라서, 주입구(123)의 크기를 조절하여 주입기(15)와 주입구(123) 사이의 틈새를 차단하기 전에, 주입기(15)의 배치 상태를 검사할 수 있다.

주입기(15)의 배치 상태를 점검하기 위해, 복수의 위치에서 주입기(15)까지의 이격거리를 측정할 수 있다. 예를 들어, 제1 커버(121a)의 상부면에 설치되는 제1 측정기(131)와, 제2 커버(121b)의 상부면에 설치되는 제2 측정기(132)로 주입기(15)까지의 거리를 측정할 수 있다. 제1 측정기(131)와 제2 측정기(132)는 좌우방향으로 동일선상에 배치될 수 있고, 개구부(115)의 중심부에서 이격거리가 동일할 수 있다. 제1 측정기(131)와 제2 측정기(132)에서 측정되는 값들을 연산하고, 측정된 값들의 차가 미리 설정된 제1 설정값 이하인지 비교하여 주입기(15)의 배치 상태가 정상인지 불량인지 점검할 수 있다. 이때, 제1 측정기(131)와 제2 측정기(132)에서 측정된 값 중 큰 값에서 작은 값을 뺄 수 있다.

제1 측정기(131)에서 측정된 값과, 제2 측정기(132)에 측정된 값의 차가, 미리 설정된 제1 설정값을 초과하면, 주입기(15)의 배치 상태가 불량이라고 판단할 수 있다. 즉, 주입기(15)가 과도하게 기울어져 있거나, 개구부(115)의 중심부에서 너무 멀리 벗어나 있기 때문에, 커버(121)가 닫힐 때 주입기(15)에 강한 충격을 주어 파손될 수 있다. 따라서, 커버(121)로 주입기(15)의 배치 상태를 조절하기 어렵기 때문에, 주입기(15)를 래들에 분리한 후 다시 장착하면서 주입기(15)의 배치 상태를 조절할 수 있다. 이때, 래들은 용강을 저장하는 저장장치일 수 있다.

제1 측정기(131)에서 측정된 값과, 제2 측정기(132)에 측정된 값의 차가, 미리 설정된 제1 설정값 이하인 경우, 주입기(15)를 파손시키지 않으면서, 커버(121)의 작동만으로 주입기(15)의 배치 상태를 정상 상태로 조절할 수 있다. 즉, 커버(121)의 작동으로 주입구(123)가 작아지면서, 주입기(15)가 주입구(123)의 중심부(또는, 개구부(115)의 중심부)로 밀어질 수 있다. 이에, 커버(121)로 주입기(15)의 기울기 및 위치 중 적어도 어느 하나를 조절할 수 있다. 따라서, 측정된 값들의 차가 미리 설정된 제1 설정값 이하이면, 주입구(123)의 크기를 감소시키는 작업을 수행할 수 있다.

즉, 주입구(123)를 크기를 조절하여 주입기(15)와 주입구(123) 사이의 틈새를 차단할 수 있다. 예를 들어, 제1 커버(121a)와 제2 커버(121b)를, 개구부(115)의 중심부를 향해 이동시킬 수 있다. 또는, 제1 커버(121a)와 제2 커버(121b)를, 주입기(15)를 향해 이동시킬 수 있다. 이에, 제1 커버(121a)와 제2 커버(121b) 사이의 간격이 좁아지면서 주입구(123)의 크기가 감소할 수 있다. 제1 커버(121a)와 제2 커버(121b)가 접촉하면 개구부(115)가 폐쇄되고, 주입기(15)는 주입구(123)를 통해 제1 커버(121a)와 제2 커버(121b)를 관통한 상태를 유지할 수 있다. 따라서, 턴디쉬(20)의 개방된 상부는 몸체부(110)가 덮고, 몸체부(110)에 구비된 개구부(115)는 커버(121)가 덮고, 커버(121)에 구비된 주입구(123)는 주입기(15)에 의해 차단될 수 있다.

이때, 도 5의 (b)와 같이 제1 커버(121a)와 제2 커버(121b)가 이동하면서 주입기(15)를 밀어 주입기(15)의 배치 상태를 조절할 수 있다. 즉, 제1 커버(121a)와 제2 커버(121b)가 개구부(115)의 중심부로 이동하면서, 주입기(15)를 밀어내어 주입기(15)를 개구부(115)의 중심부에 위치시킬 수 있다. 따라서, 주입기(15)가 조금 기울어지거나 평면상 개구부(115)에서 조금 벗어난 상태이더라도, 도 5의 (c)와 같이 제1 커버(121a)와 제2 커버(121b)에 의해 주입기(15)의 수직과 위치가 정상 상태로 맞춰질 수 있다. 이에, 주입기(15)가 턴디쉬(20) 내부로 용강을 안정적으로 공급해줄 수 있다.

한편, 제1 커버(121a)와 제2 커버(121b)를 이동시킬 때, 제1 커버(121a)와 제2 커버(121b)의 이동속도와 힘을 제어할 수 있다. 제1 커버(121a)와 제2 커버(121b)의 속도가 너무 빠르면, 주입기(15)가 충격을 주어 주입기(15)가 손상될 수 있다. 또한, 제1 커버(121a)와 제2 커버(121b)가 주입기(15)에 가하는 힘의 크기가 같을 수 있다. 이에, 주입기(15)가 파손되지 않도록 제1 커버(121a)와 제2 커버(121b)를 천천히 이동시키면서 주입기(15)와 접촉시키고, 주입기(15)를 개구부(115)의 중심부로 안정적으로 이동시킬 수 있다. 따라서, 제1 커버(121a)와 제2 커버(121b)로 주입기(15)를 밀어 기울기 및 위치 중 적어도 어느 하나를 조절해줄 수 있다.

그 다음, 제1 측정기(131)와 제2 측정기(132)로 주입기(15)의 배치 상태를 다시 점검할 수 있다. 즉, 커버(121)에 의해 주입기(15)의 수직 상태가 올바로 조정되었는지 확인할 수 있다. 제1 측정기(131)에서 측정된 값과 제2 측정된 값의 차를, 미리 설정된 제2 측정값과 비교할 수 있다. 제2 측정값은 48~52mm 사이의 값 중 어느 하나가 선택될 수 있다.

측정된 값들의 차가 제2 측정값 이하이면, 주입기(15)의 배치 상태가 정상이라고 판단할 수 있다. 이에, 래들(10)에서 턴디쉬(20)로 용강을 주입하는 작업을 시작할 수 있다.

측정된 값들의 차가 제2 측정값보다 크면, 주입기(15)의 배치 상태가 불량이라고 판단할 수 있다. 이에, 주입기(15)의 수직 상태를 다시 조절한 후, 주입기(15)의 수직 상태를 검사할 수 있다. 주입기(15)의 배치 상태가 정상이 될 때까지 주입기(15)의 배치 상태가 조절되며, 주입기(15)의 배치 상태가 정상되면 래들(10)에서 턴디쉬(20)로 용강을 주입할 수 있다.

이처럼, 턴디쉬(20)로 용강을 주입하는 주입기(15)의 배치 상태를 모니터링하고, 주입기(15)의 기울기 및 위치 중 적어도 어느 하나를 조절할 수 있다. 이에, 주입기(15)의 배치 상태가 불량하더라도, 이를 감지하고 주입기(15)의 기울기 및 위치를 조절하여 주입기(15)의 상태를 정상 상태로 조절할 수 있다. 따라서, 주입기(15)를 통해 용강으로 공기가 혼입되는 것을 억제하거나 방지할 수 있고, 용강의 산화로 주편의 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 아래에 기재될 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

10: 래들 15: 주입기
20: 턴디쉬 30: 주형
100: 커버장치 110: 몸체부
115: 개구부 120: 개폐부
121: 커버 122: 레일
123: 주입구 130: 측정부

Claims

주입기로부터 용융금속을 공급받는 용기의 개방된 일측을 커버하는 장치로서,
상기 용기의 일측을 덮을 수 있도록 형성되고, 개구부가 구비되는 몸체부; 및
상기 개구부를 개폐하도록 설치되고, 크기 조절이 가능한 주입구를 구비하는 개폐부;를 포함하는 커버장치.
청구항 1에 있어서,
상기 개폐부는, 상기 개구부를 커버할 수 있도록, 상기 주입기의 연장방향과 교차하는 방향으로 이동 가능하게 설치되는 복수개의 커버를 포함하는 커버장치.
청구항 2에 있어서,
상기 커버는, 상기 주입기의 위치를 조절할 수 있도록, 상기 주입기와 접촉 가능한 커버장치.
청구항 2에 있어서,
상기 주입구는, 상기 복수개의 커버 각각에 구비되고, 서로 결합되거나 이격될 수 있는 복수개의 분할홀을 포함하는 커버장치.
청구항 4에 있어서,
상기 복수개의 분할홀은, 상기 주입구의 둘레의 서로 다른 부분을 감쌀 수 있도록 형성되는 커버장치.
청구항 4에 있어서,
상기 커버는, 상기 주입기와 상기 분할홀 사이를 실링하도록 상기 분할홀에 설치되는 실링부재를 포함하는 커버장치.
청구항 2에 있어서,
상기 개폐부는,
상기 커버를 이동시키는 구동기; 및
상기 커버의 이동경로를 형성하고, 상기 몸체부에 설치되는 레일;을 더 포함하는 커버장치.
청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 주입기의 배치 상태를 검사하는 측정부를 더 포함하는 커버장치.
청구항 8에 있어서,
상기 측정부는,
상기 주입기와의 이격거리를 측정하도록 상기 몸체부 및 개폐부 중 적어도 어느 하나에 설치되고, 서로 마주보게 배치되는 복수개의 측정기; 및
상기 복수개의 측정기에서 측정된 값으로 상기 주입기의 배치 상태가 정상인지 판단하는 판단기;를 포함하는 커버장치.
주입기로부터 용융금속을 공급받는 용기의 개방된 일측을 폐쇄하는 방법으로서,
상기 주입기가 통과할 수 있고 크기 조절이 가능한 주입구가 구비되는 커버장치를 마련하는 과정;
상기 용기의 일측에 상기 커버장치를 장착하는 과정;
상기 주입구에 상기 주입기를 통과시키고, 주입기의 일부를 상기 용기 내부에 위치시키는 과정; 및
상기 주입구의 크기를 조절하여 상기 주입기와 상기 주입구 사이의 틈새를 차단하는 과정;을 포함하는 폐쇄방법.
청구항 10에 있어서,
상기 주입구의 크기를 조절하기 전에,
상기 주입기의 배치 상태를 검사하는 과정을 포함하는 폐쇄방법.
청구항 11에 있어서,
상기 주입기의 배치 상태를 검사하는 과정은,
복수의 위치에서 상기 주입기까지의 이격거리를 측정하는 과정;
측정된 값들의 차가 미리 설정된 설정값 이하인지 비교하는 과정; 및
측정된 값들의 차가 설정값을 초과하면 상기 주입기의 배치 상태가 불량이라고 판단하는 과정;을 포함하는 폐쇄방법.
청구항 12에 있어서,
상기 주입구의 크기를 조절하는 과정은,
측정된 값들의 차가 미리 설정된 설정값 이하이면, 상기 주입구의 크기를 감소시키는 과정을 포함하는 폐쇄방법.
청구항 13에 있어서,
상기 주입구의 크기를 감소시키는 과정은,
상기 주입기를 밀어 상기 주입기의 배치 상태를 조절하는 과정을 포함하는 폐쇄방법.
청구항 13에 있어서,
상기 주입기의 배치 상태를 조절하는 과정은,
상기 주입기의 기울기 및 위치 중 적어도 어느 하나를 조절하는 과정을 포함하는 폐쇄방법.
청구항 12에 있어서,
상기 주입기는 용융금속이 저장되는 저장장치에 장착되고,
상기 주입기의 배치 상태를 불량이라고 판단되면, 상기 주입기를 상기 저장장치에서 분리하고 다시 장착하는 과정을 더 포함하는 폐쇄방법.
청구항 10 내지 청구항 16 중 어느 한 항에 있어서,
상기 용융금속은 용강을 포함하고, 상기 용기는 턴디쉬를 포함하는 폐쇄방법.