KR20190076147A - 편석제거유닛 및 이를 포함하는 연속주조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 편석제거유닛은 용강이 적어도 일부 응고되어 형성된 주편이 전달되는 경로 상에 구비되는 홀딩부재 및 상기 홀딩부재에 결합되며, 상기 주편으로 삽입되어 상기 주편 내부를 마찰교반하는 회전교반부재를 포함할 수 있다.
그리고, 본 발명의 다른 실시예에 따른 연속주조장치는 턴디쉬에서 용강을 전달받아 상기 용강의 적어도 일부가 응고된 주편으로 배출하는 주형유닛 및 상기 주형유닛에서 배출되는 주편의 이동 경로 상에 구비되는 상기 편석제거유닛을 포함할 수 있다.

Description

편석제거유닛 및 이를 포함하는 연속주조장치{Segregation disappearing unit and continuous casting apparatus having thereof}
본 발명은 편석제거유닛 및 이를 포함하는 연속주조장치에 관한 것이다.
일반적으로 연속주조 공정(continuous casting process)은 주형에 용강을 연속적으로 주입하고, 주형 내에서 반 응고된 용강을 연속적으로 주형의 하측으로 인발하여 슬라브, 블룸, 빌렛, 빔 블랭크 등과 같은 다양한 형상의 주편을 제조하는 공정이다.
이때, 연주 공정을 통해 생산되는 주편은 주편의 중심부에는 편석대가 존재하게 되며, 이는 압연후 제품의 인성 및 강도 등의 성능에 직접적인 영향을 미친다.
이에 따라, 주편은 주편에 생성된 편석을 제거하는 공정을 거쳐 최종적인 주편 제품의 품질을 향상시킬 수 있다.
종전에는 주편의 중심부 편석대를 저감시키기 위해서 강압하 기술 적용을 통하여, 편석대의 저감시키고자 하였다. 그러나 이러한 방법을 통하여 중심부 편석대를 완벽히 제거하는 것은 불가능하며, 강압하율 적용으로 인하여 압연롤의 마모가 증가하여 롤의 수명 감소하게 되고, 압연롤의 잦은 교체로 인한 생산 효율 저하 및 경제적 손실의 문제점이 있다.
또한, 종전의 전자 교반을 통한 중심부 편석대 제거의 기술은 용강이 완전히 응고되기 전의 용강에 대하여만 편석대 제거를 위한 교반이 가능할 뿐이고, 용강 상태가 응고된 상태에서는 교반에 의한 편석대 제거가 곤란한 한계가 있다.
따라서, 전술한 문제 내지 한계를 극복하기 위해서 편석제거유닛 및 이를 포함하는 연속주조장치에 대한 연구가 필요하게 되었다.
일본 출원 번호 제2009-025593호
본 발명은 주편의 중심부 편석을 제거할 수 있는 편석제거유닛 및 이를 포함하는 연속주조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
다른 측면에서, 본 발명은 주편에 대한 강압하를 수행하여 압연롤에 부담을 주거나, 용강 내에서의 전자 교반에 한정되지 않고, 주편의 편석을 제거할 수 있는 편석제거유닛 및 이를 포함하는 연속주조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 편석제거유닛은 용강이 적어도 일부 응고되어 형성된 주편이 전달되는 경로 상에 구비되는 홀딩부재 및 상기 홀딩부재에 결합되며, 상기 주편으로 삽입되어 상기 주편 내부를 마찰교반하는 회전교반부재를 포함할 수 있다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 편석제거유닛의 상기 회전교반부재는, 상기 홀딩부재에 연계되어 지지되며, 회전 구동력을 제공하는 회전모터부 및 상기 회전모터부에 결합되어 회전 구동력을 전달받으며, 상기 주편으로 삽입되는 교반툴부를 포함할 수 있다.
더하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 편석제거유닛의 상기 회전교반부재는, 상기 홀딩부재에 결합되며, 신축하는 일단부에 상기 회전모터부가 결합되는 상하구동부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 편석제거유닛의 상기 회전교반부재는, 상기 회전모터부에 상하 이동되게 연결되고, 타단부는 상기 교반툴부를 감싸게 구비되어 상기 교반툴부의 적어도 일부를 지지하는 툴지지부를 포함할 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 편석제거유닛의 상기 툴지지부는, 상기 회전모터부의 적어도 일부가 삽입되는 상하이동관, 상기 회전모터부의 하단부에서 측방으로 돌출되게 형성된 스토퍼에 걸리도록, 상기 상하이동관의 상단부 내측으로 돌출되어 형성되는 걸림링, 상기 상하이동관의 하단부 내측으로 돌출되게 형성되고, 상기 교반툴부의 외면에 인접하게 연장되어 형성되는 지지링 및 상기 지지링과 상기 회전모터부의 하단부 사이에 구비되어, 상기 교반툴부가 연장된 방향으로 상기 지지링을 가압하는 탄성력을 제공하는 연장탄성체를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 편석제거유닛의 상기 교반툴부는, 상기 회전모터부에 결합된 결합단부에서 상기 결합단부보다 상기 주편에 인접한 접촉단부로 갈수록 폭이 넓어지는 역삼각뿔 형상으로 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.
더하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 편석제거유닛의 상기 교반툴부는, 상기 회전모터부에 결합된 결합단부와 상기 결합단부보다 상기 주편에 인접한 접촉단부 사이의 폭이 일정한 원통 형상으로 구비되며, 상기 접촉단부에는 경사지게 외측으로 연장되어 형성된 윙탭이 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 편석제거유닛의 상기 교반툴부는, 상기 주편의 두께 방향으로 삽입되며, 상기 주편 두께의 적어도 30% 이상의 깊이로 삽입되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 편석제거유닛의 상기 회전교반부재는, 상기 주편 폭 방향의 라인 상으로 상기 교반툴부를 복수 개 배치한 메인툴라인을 형성하고, 상기 메인툴라인은 상기 주편의 이동 방향으로 서로 인접하게 한 쌍이 구비되며, 어느 하나의 메인툴라인에 배치된 교반툴부와 나머지 메인툴라인에 배치된 교반툴부는 상기 주편의 이동 방향으로 서로 엇갈리게 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 편석제거유닛의 상기 회전교반부재는, 상기 주편 폭 방향의 라인 상으로 상기 교반툴부를 복수 개 배치한 서브툴라인을 형성하고, 상기 서브툴라인은 상기 메인툴라인보다 상기 주편의 이동 방향의 하류에 구비되며, 상기 서브툴라인을 형성하는 교반툴부는 상기 메인툴라인을 형성하는 교반툴부의 정지시에 구동되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 연속주조장치는 턴디쉬에서 용강을 전달받아 상기 용강의 적어도 일부가 응고된 주편으로 배출하는 주형유닛 및 상기 주형유닛에서 배출되는 주편의 이동 경로 상에 구비되는 상기 편석제거유닛을 포함할 수 있다.
본 발명의 편석제거유닛 및 이를 포함하는 연속주조장치는 주편의 중심부 편석을 제거할 수 있는 효과가 있다.
이에 따라, 주편의 중심부 편석대의 저감을 통하여 강판 제품의 품질을 향상시킬 수 있고, 또한 주편 내에서의 고속 회전에 의한 마찰 교반으로 주편 내에 존재하는 기공 등의 결함도 제거하여 강판 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
다른 측면에서, 본 발명의 편석제거유닛 및 이를 포함하는 연속주조장치는 주편에 대한 강압하를 수행하여 압연롤에 부담을 주거나, 용강 내에서의 전자 교반에 한정되지 않고, 주편의 편석을 제거할 수 있는 이점이 있다.
다만, 본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 연속주조장치를 도시한 측면도이다.
도 2는 본 발명의 편석제거유닛을 도시한 정면도이다.
도 3은 본 발명의 편석제거유닛에서 툴지지부 부분을 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 편석제거유닛에서 교반툴부의 실시예들을 도시한 정면도이다.
도 5는 본 발명의 편석제거유닛에서 교반툴부의 배치 상태를 도시한 평면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함하며, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호 또는 유사한 방식으로 부여된 참조 부호는 동일 구성 요소 또는 대응하는 구성요소를 지칭하는 것으로 한다.
본 발명은 편석제거유닛(1) 및 이를 포함하는 연속주조장치에 관한 것으로, 주편(4)의 중심부 편석을 제거할 수 있고, 이에 따라, 주편(4)의 중심부 편석대의 저감을 통하여 강판 제품의 품질을 향상시킬 수 있고, 또한 주편(4) 내에서의 고속 회전에 의한 마찰 교반으로 주편(4) 내에 존재하는 기공 등의 결함도 제거하여 강판 제품의 품질을 향상시킬 수 있다.
다른 측면에서, 본 발명의 편석제거유닛(1) 및 이를 포함하는 연속주조장치는 주편(4)에 대한 강압하를 수행하여 압연롤에 부담을 주거나, 용강 내에서의 전자 교반에 한정되지 않고, 주편(4)의 편석을 제거할 수 있다. 즉, 주편(4)에 대한 강압하에 의한 주편(4) 제거가 아닌 점에서 압연롤의 강압하로 인한 압연롤 마모 및 손상의 문제를 방지할 수 있으며, 또한 전자 교반에 의하지 않으므로 용강에 한정되어 교반의 수행이 가능한 것이 아닌 응고된 부분에 대하여도 교반이 가능하여 응고된 부분에 잔존하는 편석의 제거가 가능한 것이다.
구체적으로 도면을 참조하여 설명하면, 도 1은 본 발명의 연속주조장치를 도시한 측면도로서, 상기 도면을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 연속주조장치는 턴디쉬(3)에서 용강을 전달받아 상기 용강의 적어도 일부가 응고된 주편(4)으로 배출하는 주형유닛(2) 및 상기 주형유닛(2)에서 배출되는 주편(4)의 이동 경로 상에 구비되는 상기 편석제거유닛(1)을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 편성제거유닛은 상기 주편(4)에 삽입되어 주편(4)의 응고 부분 및 응고되지 않은 용강 부분 중 적어도 하나를 교반하여 형성되어 있는 편석을 제거할 수 있기 때문에, 상기 주형유닛(2)에서 형성하는 주편(4)이 편석에 의해서 품질이 저하되는 문제를 방지할 수 있게 된다.
여기서, 상기 주형유닛(2)은 용강을 주편(4)의 형태로 형성하면서 배출하게 되고, 이렇게 배출된 주편(4)은 상기 편석제거유닛(1)에서 편석이 제거되어 압연 공정 등의 다음 공정으로 전달된다.
그리고, 상기 주형유닛(2)은 턴디쉬(3)에서 용강을 전달받게 되는데, 상기 턴디쉬(3)는 상기 주형유닛(2)으로 용강을 공급하는 역할을 하게 되며, 외부의 래들로부터 용강을 공급받게 된다.
이렇게 상기 주형유닛(2)에서 일부 응고되어 배출되는 주편(4)은 가이드롤(R)에 의해서 편석제거유닛(1) 등의 다음 공정으로 전달되는데, 이러한 가이드롤(R)은 상기 주편(4)의 수직부, 밴딩부, 수평부에서 가이드하고, 상기 주형이 완전히 응고되는 경로를 가이드하게 된다.
상기 편석제거유닛(1)은 상기 주편(4)에 삽입되어 주편(4)의 응고 부분 및 응고되지 않은 용강 부분 중 적어도 하나를 교반하여 형성되어 있는 편석을 제거하는 역할을 하게 되는데, 이러한 편석제거유닛(1)에 대한 자세한 설명은 도 2 내지 도 5를 참조하여 후술한다.
도 2는 본 발명의 편석제거유닛(1)을 도시한 정면도로서, 상기 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 편석제거유닛(1)은 용강이 적어도 일부 응고되어 형성된 주편(4)이 전달되는 경로 상에 구비되는 홀딩부재(100) 및 상기 홀딩부재(100)에 결합되며, 상기 주편(4)으로 삽입되어 상기 주편(4) 내부를 마찰교반하는 회전교반부재(200)를 포함할 수 있다.
이와 같이, 상기 편석제거유닛(1)은 상기 홀딩부재(100), 회전교반부재(200)를 포함함으로써, 상기 주편(4)에 삽입되어 주편(4)의 응고 부분 및 응고되지 않은 용강 부분 중 적어도 하나를 교반하여 형성되어 있는 편석을 제거할 수 있게 된다.
상기 홀딩부재(100)는 상기 회전교반부재(200)를 지지하는 역할을 하게 된다. 여기서, 상기 홀딩부재(100)는 상기 회전교반부재(200)를 지지하면서, 상기 회전교반부재(200)가 주편(4)에 대하여 주편(4) 내부의 마찰 교반에 의한 주편(4) 내의 편석을 제거하도록, 주편(4)의 전달 경로에 배치된다. 이와 같이 상기 홀딩부재(100)가 주편(4)의 진행 경로 상에 배치됨으로서, 일례로 주형유닛(2)에서 일부 응고되어 배출되어 중심부에 미응고 용강을 포함하는 주편(4)에 대하여 내부 교반을 수행하여 편석의 형성을 방지할 수도 있고, 주편(4)의 내부가 응고된 상태에서도 상기 회전교반부재(200)가 주편(4) 내부에 삽입되어 교반에 의해서 편석을 제거하게 할 수도 있다.
상기 회전교반부재(200)는 상기 주편(4)의 내부를 마찰 교반하여 상기 주편(4) 내부에 형성된 편석을 제거하는 역할을 하게 된다.
이를 위해서, 상기 회전교반부재(200)는 회전모터부(210), 교반툴부(220) 등을 포함할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 편석제거유닛(1)의 상기 회전교반부재(200)는, 상기 홀딩부재(100)에 연계되어 지지되며, 회전 구동력을 제공하는 회전모터부(210) 및 상기 회전모터부(210)에 결합되어 회전 구동력을 전달받으며, 상기 주편(4)으로 삽입되는 교반툴부(220)를 포함할 수 있다.
상기 교반툴부(220)는 상기 주편(4) 내부에 삽입되어 회전되면서 상기 주편(4) 내부의 편석을 제거하는 역할을 하게 된다. 이를 위해서 상기 교반툴부(220)는 상기 회전모터부(210)에 연결되어 회전력을 전달받게 된다. 그리고, 상기 교반툴부(220)는 상기 주편(4) 내부로 이동하기 위해서 후술할 상하구동부(230)에 의해서 위치가 상하로 이동되게 된다.
그리고, 상기 교반툴부(220)는 상기 주편(4) 내부에 삽입되어 상기 주편(4) 내부의 응고 부분 및 미응고 부분의 마찰 교반의 효과를 높이기 위해서, 상기 회전모터부(210)에 결합된 형태가 역삼각뿔 형태 또는 원통 형태로 제공될 수 있는데, 이에 대한 자세한 설명은 도 4를 참조하여 후술한다.
그리고, 상기 교반툴부(220)는 복수 개가 구비되어, 상기 주편(4)의 폭 방향(y) 등으로 배치되어 상기 주편(4)에 대한 편석 제거를 수행하게 되는데, 여기서 상기 교반툴부(220)는 편석 제거의 영역이 상기 주편(4)의 전 영역으로 형성되도록 서로 엇갈리게 배치될 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 도 5를 참조하여 후술한다.
또한 상기 교반툴부(220)는 메인으로 상기 편석을 제거하는 역할을 수행하는 메인툴라인(ML)과 상기 메인툴라인(ML)의 고장 등에 의한 정지시에 편석의 제거 역할을 수행하는 서브툴라인(SL)에 배치될 수 있는데, 이에 대한 자세한 설명은 도 5를 참조하여 후술한다.
상기 회전모터부(210)는 상기 교반툴부(220)를 회전시키는 역할을 하게 된다. 그리고, 상기 회전모터부(210)는 상기 상하구동부(230) 등을 매개로 하여 상기 홀딩부재(100)에 결합되며, 이에 따라 상기 교반툴부(220)도 상기 상하구동부(230) 또는 상기 홀딩부재(100)에 결합되게 된다.
따라서, 상기 회전모터부(210)에 결합되는 상기 교반툴부(220)도 상기 주편(4)의 이동 경로 상에 배치되고, 이에 의해서 상기 교반툴부(220)가 상기 주편(4)에 대하여 교반에 의한 편석을 제거할 수 있게 된다.
그리고, 상기 교반툴부(220)가 복수 개가 배치되는 경우에 상기 회전모터부(210)도 상기 교반툴부(220)의 개수에 대응되게 복수 개가 각각의 교반툴부(220)에 결합될 수 있다. 그리고, 복수 개의 회전모터부(210)가 상기 상하구동부(230)에 결합되기 위해서, 상기 상하구동부(230)의 연결프레임(230a)에 복수 개의 상기 회전모터부(210)가 결합되게 구성될 수 있다.
다만 이에 한정되는 것은 아니며, 복수 개의 교반툴부(220)와 기어 결합된 하나의 회전모터부(210)로 제공될 수도 있다.
더하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 편석제거유닛(1)의 상기 회전교반부재(200)는, 상기 홀딩부재(100)에 결합되며, 신축하는 일단부에 상기 회전모터부(210)가 결합되는 상하구동부(230)를 포함할 수 있다.
이와 같은 상하구동부(230)는 상기 교반툴부(220)를 상기 주편(4) 내부로 삽입되게 이동시키는 역할을 하게 된다. 이를 위해서 상기 상하구동부(230)는 상기 홀딩부재(100)에 결합되어 상기 회전모터부(210)가 결합되고, 이에 따라 상기 회전모터부(210)에 결합된 상기 교반툴부(220)를 상하이동시킬 수 있게 된다.
이때 상기 상하구동부(230)는 상기 교반툴부(220)를 상기 주편(4) 두께의 적어도 30% 이상으로 삽입되게 구동되어, 상기 주편(4)의 두께 방향(z) 중심부에 주로 형성되는 편석을 제거할 수 있게 된다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 편석제거유닛(1)의 상기 교반툴부(220)는, 상기 주편(4)의 두께 방향(z)으로 삽입되며, 상기 주편(4) 두께의 적어도 30% 이상의 깊이로 삽입되는 것을 특징으로 할 수 있다.
이러한 상기 상하구동부(230)의 상하이동을 위해서, 상기 상하구동부(230)는 일례로 유압 또는 공압 실린더로 제공될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 상기 교반툴부(220)를 상하로 이동시킬 수 있다면 본 발명의 상하구동부(230)가 될 수 있다.
그리고, 상기 상하구동부(230)가 상기 교반툴부(220)를 상기 주편(4)에 삽입시키는 것은 상기 교반툴부(220)의 형성된 길이에 한정되는데, 이때 상기 주편(4)은 생산되는 두께가 상이한 경우에도 상기 교반툴부(220)의 삽입 깊이를 조정하여 상기 주편(4)의 교반에 의한 편석 제거가 가능하도록, 상기 교반툴부(220)는 상기 주편(4) 두께의 절반 이상으로 긴 형태로 형성될 수 있다.
다만 긴 형상으로 상기 교반툴부(220)가 제공되는 경우에는, 상기 상하구동부(230)의 하강 이동에 의한 가압시에 상기 교반툴부(220)가 주편(4) 외면과 접촉시에 저항에 의한 휨 또는 파손의 위험이 있다. 이러한 상기 교반툴부(220)의 휨 또는 파손을 방지하기 위해서 상기 교반툴부(220) 주변에는 툴지지부(240)가 구비될 수 있는데, 이에 대한 자세한 설명은 도 3을 참조하여 후술한다.
도 3은 본 발명의 편석제거유닛(1)에서 툴지지부(240) 부분을 도시한 단면도로서, 상기 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 편석제거유닛(1)의 상기 회전교반부재(200)는, 상기 회전모터부(210)에 상하 이동되게 연결되고, 타단부는 상기 교반툴부(220)를 감싸게 구비되어 상기 교반툴부(220)의 적어도 일부를 지지하는 툴지지부(240)를 포함할 수 있다.
이와 같이 상기 툴지지부(240)를 구비함으로써, 상기 상하구동부(230)의 하강 이동에 의한 가압시에도 상기 교반툴부(220)가 주편(4) 외면과 접촉될 때의 저항에 의한 휨 또는 파손의 위험을 방지할 수 있게 된다.
여기서, 상기 툴지지부(240)가 상기 교반툴부(220)를 감싸면서 지지하기 위해서, 상기 툴지지부(240)는 상하이동곤, 걸림링(242), 지지링(243), 연장탄성체(244) 등을 포함할 수 있다.
다시 말해, 본 발명의 일 실시예에 따른 편석제거유닛(1)의 상기 툴지지부(240)는, 상기 회전모터부(210)의 적어도 일부가 삽입되는 상하이동관(241), 상기 회전모터부(210)의 하단부에서 측방으로 돌출되게 형성된 스토퍼(210a)에 걸리도록, 상기 상하이동관(241)의 상단부 내측으로 돌출되어 형성되는 걸림링(242), 상기 상하이동관(241)의 하단부 내측으로 돌출되게 형성되고, 상기 교반툴부(220)의 외면에 인접하게 연장되어 형성되는 지지링(243) 및 상기 지지링(243)과 상기 회전모터부(210)의 하단부 사이에 구비되어, 상기 교반툴부(220)가 연장된 방향으로 상기 지지링(243)을 가압하는 탄성력을 제공하는 연장탄성체(244)를 포함할 수 있다.
이와 같이 상기 툴지지부(240)의 구성에서 상기 연장탄성체(244)를 구비하여 탄성력에 의해서 상기 지지링(243)을 상기 주편(4)에 밀착하게 구성한 것은, 상기 교반툴부(220)가 상기 주편(4)으로 진입하여 상기 주편(4)과의 간격이 변경되더라도 상기 툴지지부(240)가 상기 교반툴부(220)의 삽입되지 않은 부분을 지지를 유지할 수 있기 위함이다.
여기서, 상기 상하이동관(241)은 상기 걸림링(242), 지지링(243)이 결합되고, 내부에 상기 연장탄성체(244)가 구비되는 상기 툴지지부(240)의 바디 부분이다.
그리고, 상기 상하이동관(241)은 상기 교반툴부(220)가 상기 주편(4)에 삽입되는 깊이에 따라 상기 지지링(243)이 상기 주편(4)에 밀착하는 상태를 유지시키기 위해서, 상기 회전모터부(210)에 결합되며, 상기 회전모터부(210)에 상하로 이동하게 파이프 형태로 결합된다.
즉, 상기 상하이동관(241)은 내부에 상기 회전모터부(210)의 적어도 일부가 삽입되는 파이프 형태로 제공될 수 있는 것이다.
상기 걸림링(242)은 상기 상하이동관(241)의 이동을 상기 회전모터부(210)의 하단부로 한정하여, 상기 상하이동관(241)이 상기 회전모터부(210)에서 이탈되지 않도록 구성하는 역할을 하게 된다.
이를 위해서 상기 걸림링(242)은 상기 상하이동관(241)의 상단부에 링 형태로 형성되어 결합되고, 상기 회전모터부(210)의 하단부에 돌출되어 형성된 스토퍼(210a)에 걸리도록 구성될 수 있다. 즉, 상기 걸림링(242)은 상기 상하이동관(241)의 상단부가 상기 회전모터부(210)의 하단부에서 이탈되지 않도록 상기 스토퍼(210a)와 협력하게 구성되는 것이다.
상기 지지링(243)은 상기 교반툴부(220)가 상기 주편(4)에 일부 삽입되어도 상기 주편(4)의 외면에 밀착하여 상기 교반툴부(220)를 지지하는 역할을 하게 된다. 이를 위해서, 상기 지지링(243)은 상기 상하이동관(241)의 하단부에 결합되며, 상기 교반툴부(220)의 외면에 인접하게 연장되는 링 형태로 구비된다.
그리고, 상기 지지링(243)은 상기 교반툴부(220)의 외면에 인접한 부분이 상기 교반툴부(220)의 외면을 따라 연장된 지지탭이 더 형성될 수도 있다. 즉, 상기 지지링(243)이 상기 교반툴부(220)를 지지할 때 상기 교반툴부(220)의 외면에 인접한 상기 지지링(243)의 에지부분에서의 대응 면적을 증가시키고자 상기 지지링(243)의 내측 에지 부분에 상기 지지탭이 연장되어 형성될 수 있는 것이다.
상기 연장탄성체(244)는 상기 지지링(243)을 상기 주편(4)의 외면에 밀착시킴으로써, 상기 지지링(243)이 상기 교반툴부(220)의 일부가 상기 주편(4)에 삽입되는 경우에도 상기 주편(4)의 외부에 배치된 상기 교반툴부(220)의 나머지 일부를 지지할 수 있게 한다.
즉, 상기 상하이동관(241)이 상기 교반툴부(220)가 상기 주편(4)에 삽입된 깊이보다 더 많이 후퇴하게 되면 상기 주편(4)의 외면에 인접한 상기 교반툴부(220)의 일 부분은 상기 툴지지부(240)에 의해서 지지되지 못하는데, 이러한 문제를 방지하고자, 상기 상하이동관(241)의 하단부에 구비된 상기 지지링(243)이 상기 주편(4)에 밀착되도록 상기 연장탄성체(244)가 상기 상하이동관(241)의 내측에 구비되는 것이다.
상기 연장탄성체(244)는 일례로 팽창 스프링 형태로 제공될 수 있고, 상기 연장탄성체(244)의 상단부는 상기 회전모터부(210)의 하단부에 지지되고, 상기 연장탄성체(244)의 하단부는 상기 지지링(243)에 지지되게 구성될 수 있다. 이에 따라 상기 상하이동관(241)의 하단부에 결합된 상기 지지링(243)은 상기 주편(4)의 외면에 밀착할 수 있게 된다.
도 4는 본 발명의 편석제거유닛(1)에서 교반툴부(220)의 실시예들을 도시한 정면도로서, 상기 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 편석제거유닛(1)의 상기 교반툴부(220)는, 상기 회전모터부(210)에 결합된 결합단부(221)에서 상기 결합단부(221)보다 상기 주편(4)에 인접한 접촉단부(222)로 갈수록 폭이 넓어지는 역삼각뿔 형상으로 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.
이와 같이, 상기 교반툴부(220)는 상기 주편(4) 내부에 삽입되어 상기 주편(4) 내부의 응고 부분 및 미응고 부분의 마찰 교반의 효과를 높이기 위해서, 상기 회전모터부(210)에 결합된 형태가 역삼각뿔 형태로 제공될 수 있는 것이다.
즉, 상기 상기 교반툴부(220)는 상기 주편(4)의 내부에 가장 깊이 삽입되는 전단부인 접촉단부(222) 부분이 폭이 넓고, 상기 회전모터부(210)에 결합된 후단부인 결합단부(221)는 폭이 좁게 형성된 역삼각뿔 형태로 구비되는 것이다. 이때 상기 주편(4)의 내부에 가장 깊이 삽입되는 전단부가 가장 폭이 넓게 형성되기 때문에 교반시의 회전에 의한 교반력을 가장 크게 작용시켜 상기 주편(4) 내부에서의 교반에 의한 편석 제거의 효과를 높일 수 있다.
여기서, 상기 교반툴부(220)가 역삼각뿔 형태로 제공될 수 있는 것은, 상기 교반툴부(220)가 연계되는 상기 홀딩부재(100)가 상기 주형유닛(2)에서 배출되는 주편(4)의 이동 경로에 인접하게 구비됨에 따라 상기 주편(4)의 높은 온도로 인한 것이다. 즉, 상기 주편(4)이 높은 온도로 제공됨으로써, 상기 주편(4)으로 삽입되기 위한 마찰 고온에 쉽게 도달할 수 있고, 이에 의해서 상기 교반툴부(220)는 상기 주편(4)에 비교적 쉽게 상기 주편(4) 내부에 삽입될 수 있기 때문이다.
더하여, 상기 마찰툴부의 외면에는 나사 형태의 나사탭(224)이 형성되어 상기 교반툴부(220)의 회전에 의한 상기 주편(4)에 삽입을 용이하게 하고, 또한 상기 주편(4)에 삽입 후의 교반 효율을 높일 수 있게 된다.
즉, 상기 마찰툴부의 삽입에 따라 상기 주편(4)의 삽입 부분에 배치된 분쇄 또는 용융된 주편(4) 부분은 상기 나사탭(224)을 따라 하부에서 상부로 이동하고 또한 상부로 이동된 주편(4) 부분에 밀려서 상부에 배치된 주편(4) 부분은 상부에서 하부로 이동되는 순환이동이 수행된다. 이에 의해서, 상하부의 주편(4)의 분쇄 또는 용융된 부분이 교반될 수 있게 된다.
더하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 편석제거유닛(1)의 상기 교반툴부(220)는, 상기 회전모터부(210)에 결합된 결합단부(221)와 상기 결합단부(221)보다 상기 주편(4)에 인접한 접촉단부(222) 사이의 폭이 일정한 원통 형상으로 구비되며, 상기 접촉단부(222)에는 경사지게 외측으로 연장되어 형성된 윙탭(223)이 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
즉, 앞서 설명한 역삼각뿔 형태와 마찬가지로, 상기 교반툴부(220)는 상기 주편(4) 내부에 삽입되어 상기 주편(4) 내부의 응고 부분 및 미응고 부분의 마찰 교반의 효과를 높이기 위해서, 상기 회전모터부(210)에 결합된 형태를 원통 형태로 제공될 수 있는 것이다.
이와 같이 상기 교반툴부(220)가 원통 형상으로 구비되어 상기 주편(4)을 교반하는 내용은 전술한 역삼각뿔 형태의 교반툴부(220) 설명과 동일하다. 즉, 상기 원통 형상의 교반툴부(220)에 의해서 상기 주편(4)이 교반되며, 더하여 상기 원통 형상의 외면에 나사탭(224)이 형성되어 상기 주편(4)의 교반 효과를 높일 수 있는 것이다.
더하여, 상기 원통 형상의 교반툴부(220)의 전단부인 접촉단부(222)에는 윙탭(223)이 더 형성될 수 있는데, 이러한 윙탭(223)은 상기 교반툴부(220)의 회전시에 상기 주편(4)과의 접촉 면적을 증가시켜 교반 효과를 높이는 역할을 하게 된다.
이를 위해서 상기 윙탭(223)은 상기 접촉단부(222)의 외측으로 경사지게 연장된 형태로 구비되며, 상기 접촉단부(222)에 복수 개가 서로 이격되어 구비될 수 있다.
도 5는 본 발명의 편석제거유닛(1)에서 교반툴부(220)의 배치 상태를 도시한 평면도로서, 상기 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 편석제거유닛(1)의 상기 회전교반부재(200)는, 상기 주편(4) 폭 방향(y)의 라인 상으로 상기 교반툴부(220)를 복수 개 배치한 메인툴라인(ML)을 형성하고, 상기 메인툴라인(ML)은 상기 주편(4)의 이동 방향(x)으로 서로 인접하게 한 쌍이 구비되며, 어느 하나의 메인툴라인(ML)에 배치된 교반툴부(220)와 나머지 메인툴라인(ML)에 배치된 교반툴부(220)는 상기 주편(4)의 이동 방향(x)으로 서로 엇갈리게 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
이와 같은 배치에 의해서 상기 주편(4)의 폭 방향(y)에 대한 동일한 메인에 배치된 교반툴부(220) 사이의 간격 부분에도 다음 메인툴라인(ML)에 배치된 교반툴부(220)가 교반 작업을 수행함으로써, 상기 주편(4)의 폭 방향(y)에 대한 데드 존(dead zone) 없이 주편(4)의 폭 방향(y) 전체를 교반할 수 있게 된다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 편석제거유닛(1)의 상기 회전교반부재(200)는, 상기 주편(4) 폭 방향(y)의 라인 상으로 상기 교반툴부(220)를 복수 개 배치한 서브툴라인(SL)을 형성하고, 상기 서브툴라인(SL)은 상기 메인툴라인(ML)보다 상기 주편(4)의 이동 방향(x)의 하류에 구비되며, 상기 서브툴라인(SL)을 형성하는 교반툴부(220)는 상기 메인툴라인(ML)을 형성하는 교반툴부(220)의 정지시에 구동되는 것을 특징으로 할 수 있다.
즉, 상기 메인툴라인(ML)에 배치된 교반툴부(220)의 교체 또는 다른 정지 원인이 발생시에도 상기 주형유닛(2)에서의 주편(4) 생산을 정지하지 않고 상기 서브툴라인(SL)에 배치된 교반툴부(220)에 의해서 상기 주편(4)에 대한 편석 제거의 교반 작업을 수행할 수 있게 되는 것이다.
이에 따라 주편(4) 생산의 정지 없이 편석 제거 및 주편(4) 생산을 가능하게 하여 제품 생산의 효율을 높일 수 있게 된다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
1: 편석제거유닛 2: 주형유닛
3: 턴디쉬 4: 주편
100: 홀딩부재 200: 회전교반부재
210: 회전모터부 220: 교반툴부
221: 결합단부 222: 접촉단부
223: 윙탭 224: 나사탭
230: 상하구동부 240: 툴지지부
241: 상하이동관 242: 걸림링
243: 지지링 244: 연장탄성체

Claims (11)

  1. 용강이 적어도 일부 응고되어 형성된 주편이 전달되는 경로 상에 구비되는 홀딩부재; 및
    상기 홀딩부재에 결합되며, 상기 주편으로 삽입되어 상기 주편 내부를 마찰교반하는 회전교반부재;
    를 포함하는 편석제거유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회전교반부재는,
    상기 홀딩부재에 연계되어 지지되며, 회전 구동력을 제공하는 회전모터부; 및
    상기 회전모터부에 결합되어 회전 구동력을 전달받으며, 상기 주편으로 삽입되는 교반툴부;
    를 포함하는 편석제거유닛.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 회전교반부재는,
    상기 홀딩부재에 결합되며, 신축하는 일단부에 상기 회전모터부가 결합되는 상하구동부;
    를 포함하는 편석제거유닛.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 회전교반부재는,
    상기 회전모터부에 상하 이동되게 연결되고, 타단부는 상기 교반툴부를 감싸게 구비되어 상기 교반툴부의 적어도 일부를 지지하는 툴지지부;
    를 포함하는 편석제거유닛.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 툴지지부는,
    상기 회전모터부의 적어도 일부가 삽입되는 상하이동관;
    상기 회전모터부의 하단부에서 측방으로 돌출되게 형성된 스토퍼에 걸리도록, 상기 상하이동관의 상단부 내측으로 돌출되어 형성되는 걸림링;
    상기 상하이동관의 하단부 내측으로 돌출되게 형성되고, 상기 교반툴부의 외면에 인접하게 연장되어 형성되는 지지링; 및
    상기 지지링과 상기 회전모터부의 하단부 사이에 구비되어, 상기 교반툴부가 연장된 방향으로 상기 지지링을 가압하는 탄성력을 제공하는 연장탄성체;
    를 포함하는 편석제거유닛.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 교반툴부는, 상기 회전모터부에 결합된 결합단부에서 상기 결합단부보다 상기 주편에 인접한 접촉단부로 갈수록 폭이 넓어지는 역삼각뿔 형상으로 구비되는 것을 특징으로 하는 편석제거유닛.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 교반툴부는, 상기 회전모터부에 결합된 결합단부와 상기 결합단부보다 상기 주편에 인접한 접촉단부 사이의 폭이 일정한 원통 형상으로 구비되며, 상기 접촉단부에는 경사지게 외측으로 연장되어 형성된 윙탭이 형성된 것을 특징으로 하는 편석제거유닛.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 교반툴부는, 상기 주편의 두께 방향으로 삽입되며, 상기 주편 두께의 적어도 30% 이상의 깊이로 삽입되는 것을 특징으로 하는 편석제거유닛.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 회전교반부재는, 상기 주편 폭 방향의 라인 상으로 상기 교반툴부를 복수 개 배치한 메인툴라인을 형성하고, 상기 메인툴라인은 상기 주편의 이동 방향으로 서로 인접하게 한 쌍이 구비되며, 어느 하나의 메인툴라인에 배치된 교반툴부와 나머지 메인툴라인에 배치된 교반툴부는 상기 주편의 이동 방향으로 서로 엇갈리게 배치되는 것을 특징으로 하는 편석제거유닛.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 회전교반부재는, 상기 주편 폭 방향의 라인 상으로 상기 교반툴부를 복수 개 배치한 서브툴라인을 형성하고, 상기 서브툴라인은 상기 메인툴라인보다 상기 주편의 이동 방향의 하류에 구비되며, 상기 서브툴라인을 형성하는 교반툴부는 상기 메인툴라인을 형성하는 교반툴부의 정지시에 구동되는 것을 특징으로 하는 편석제거유닛.
  11. 턴디쉬에서 용강을 전달받아 상기 용강의 적어도 일부가 응고된 주편으로 배출하는 주형유닛; 및
    상기 주형유닛에서 배출되는 주편의 이동 경로 상에 구비되는 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 편석제거유닛;
    을 포함하는 연속주조장치.
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