KR20240019981A - 연속주조설비의 비상절단 장치 - Google Patents

Abstract

연속주조설비의 비상절단 장치가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 연속주조공정에서 복수의 세그먼트에 구비된 롤러를 따라 인발되는 주편 주조 중 비상상황 발생 시 주편을 절단하기 위해 설치되는 비상절단 장치로서, 상기 주편의 폭 방향으로 일정 길이를 갖는 레일; 상기 레일을 따라 이동되도록 마련되는 홀더; 상기 주편을 절단할 수 있도록 일측이 상기 홀더에 고정되고 타측이 상기 주편 방향으로 연장된 버너; 상기 버너와 나란하게 배치되어 고압의 공기를 분사하는 에어 노즐; 상기 홀더를 이동시키는 구동력을 제공하는 구동부; 및 상기 버너와, 에어 노즐 및 구동부를 무선방식으로 제어하는 컨트롤러;를 포함하는 연속주조설비의 비상절단 장치가 제공될 수 있다.

Description

연속주조설비의 비상절단 장치{APPARATUS FOR EMERGENT CUTTING OF CONTINUOUS CASTING PROCESS}

본 발명은 연속주조설비의 비상절단 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연속주조공정에서 주편 주조 중 비상상황 발생 시 주편을 절단하기 위해 설치되는 비상절단 장치에 관한 것이다.

일반적인 연속주조공정의 설비가 도 1에 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 연속주조공정은 전기로 혹은 정련로에서 제조된 용강이 래들터렛(10)에 올려지고, 래들터렛(10)이 회전하면서 두 개의 래들(11)이 교대로 턴디쉬(20)에 용강을 주입하고, 턴디쉬(20)의 침지 노즐을 통하여 용강을 주형(30)에 공급하여 주편(slab, S)을 인발하는 공정을 거친다. 주형(30) 내에서는 용강이 완전히 응고되지 않고 미응고된 상태로 주형의 외부로 인발되어 복수의 상하 롤러(42)를 구비하는 복수의 세그먼트(40)에 의해 이동하면서, 완전히 냉각되어 고상의 주편(S)으로 제조된다. 이때, 주형(30)에서 배출되는 용강의 빠른 응고를 위해 복수 개의 노즐을 통하여 냉각수가 분사되어 제조하고자 하는 형상으로 연속적으로 변화되어 간다.

이처럼 주조되는 주편(S)은 수요자의 요구에 맞도록 절단 장치(미도시)를 통해 적절한 길이로 절달된다. 이때, 주편(S)은 요구되는 제품에 따라 1차 및 2차 절단될 수 있으며, 각 회차에서 주편(S)을 절단하는 절단 장치는 별도로 마련될 수 있다. 예컨대, 1차 절단설비는 토치 절단 장치(TCM : Torch Cutting Machine)으로 구성되고, 2차 절단설비는 크로스 절단 장치(CCM : Cross Cutting Machine)으로 구성될 수 있다. 여기서, TCM은 주편 위에 얹혀져 주조속도 만큼 주편과 TCM이 함께 움직이며 절단 작업을 수행하고, CCM은 주편이 정지된 상태에서 절단 작업을 수행하도록 이루어진다.

한편, 연속주조공정에서 주조 중 비상상황 발생 시, 예컨대 조업 이상으로 주편(S)이 정상적으로 인출되지 않고 연주기 내의 세그먼트(40) 사이에 정체하는 경우가 종종 발생한다. 이때, 연속주조 공정의 세그먼트(40) 사이에 정체된 주편(S)은 세그먼트(40)의 롤러(42) 열화, 변형 및 소손 등 설비 사고를 유발하게 된다. 따라서, 세그먼트(40) 사이에 정체된 주편(S)을 즉시 제거해야 한다. 즉, 주편(S)이 연주기 내에서 응고되면 정상적인 인출이 불가능하기 대문에 비상 절단기(버너)를 사용해 정해진 위치에서 주편(S)을 절단해야 한다.

그러나, 주편(S)을 절단 시 작업자가 비상 절단기를 이용하여 수작업으로 주편(S)을 절단하고 있는데, 협소한 작업공간과 높은 위치에서 작업하는 작업 환경 등에 의해 작업자가 안정적인 자세를 유지하기 어려워 전도, 추락의 위험이 있으며, 고온의 환경에 노출되어 안전 사고가 발생할 위험이 크다. 예컨대, 주편 절단 시 생성되는 용융물이 고압 가스에 의해 사방으로 비산하는 현상이 발생하는데 이때 비산 된 용융물이 작업자에게 접촉될 경우 화상을 입게 된다.

또한, 주편 절단 시 버너의 화염이 주편을 충분히 가열한 상태에서 용융 절단하여야 하나 주편 절단 중 상부에서 흘러 내려오는 냉각수에 의해 주편이 충분히 가열되지 못함은 물론, 냉각수가 버너 절단부에 닿을 경우 불꽃 형성 불량으로 인한 미절단이 발생하여 용융물 비산 현상이 다량 발생할 소지가 있기 때문에, 작업자 한 명이 설비 내부에 위치하여 에어건을 사용해 흘러 내려오는 냉각수에 에어를 분사하여 밀어내는 작업을 수행해야 한다. 여기에 투입되는 작업자는 용융 비산물에 노출될 위험이 높다.

또한, 비상상황에서 사용되는 비상 절단기는 설비 특성상 평상시 사용해볼 수 없으므로 작업자들의 설비 사용 숙련도가 떨어져 비상조치에 소요되는 시간이 지체되는 일이 발생한다. 또 세그먼트(40) 사이의 좁은 공간으로 비상 절단기를 투입하여 주편(S)을 절단하게 되는데, 세그먼트(40)에 마련된 롤러(42) 사이의 간격이 좁기 때문에 비상 절단기의 각도가 틀어질 경우 롤러(42)에 손상이 발생되어 이를 교체하는 작업 시간이 추가되는 문제점이 발생된다.

이에, 비상 절단기와 컨트롤러를 유선으로 연결하여 작동시킴으로써 주편의 안정적인 절단 작업을 실시하고자 하였으나, 비상 절단기와 컨트롤러가 유선으로 연결되어 작업자의 위치 선정이 한정적이기 때문에 전술한 용융물 비산에 의한 작업자가 위험에 노출되는 문제점이 여전히 존재하게 된다.

아울러, 비산되는 용융물이 비상 절단기의 밸브 및 가스 호스, 컨트롤러의 전선과 전원 케이블 등에 접촉될 경우 설비가 손상됨은 물론, 가스 폭발이 발생할 수 있는 문제점이 있다.

본 발명의 실시예는 무선방식으로 비상 절단기를 제어하여 작업자의 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 연속주조설비의 비상절단 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 실시예는 절단시 발생되는 용융물의 비산을 차단하여 용융물 비산에 따른 안전 사고를 방지함은 물론, 설비(비상 절단기, 세그먼트 등)의 파손을 방지할 수 있는 연속주조설비의 비상절단 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 실시예는 비상 절단기의 각도를 용이하게 조절하도록 함으로써 작업시간이 단축되고, 세그먼트의 롤러 파손을 방지하여 작업시간이 증가되는 것을 방지할 수 있는 연속주조설비의 비상절단 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 실시예는 절단작업 부분에 냉각수가 흘러내리지 않도록 함으로써 작업시간 단축 및 비산 용융물 감소로 안전사고를 예방할 수 있는 연속주조설비의 비상절단 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 연속주조공정에서 복수의 세그먼트에 구비된 롤러를 따라 인발되는 주편 주조 중 비상상황 발생 시 주편을 절단하기 위해 설치되는 비상절단 장치로서, 상기 주편의 폭 방향으로 일정 길이를 갖는 레일; 상기 레일을 따라 이동되도록 마련되는 홀더; 상기 주편을 절단할 수 있도록 일측이 상기 홀더에 고정되고 타측이 상기 주편 방향으로 연장된 버너; 상기 버너와 나란하게 배치되어 고압의 공기를 분사하는 에어 노즐; 상기 홀더를 이동시키는 구동력을 제공하는 구동부; 및 상기 버너와, 에어 노즐 및 구동부를 무선방식으로 제어하는 컨트롤러;를 포함하는 연속주조설비의 비상절단 장치가 제공될 수 있다.

상기 에어 노즐의 에어 분사부는 상기 주편을 냉각시키는 냉각수가 상기 버너를 통해 절단되는 주편 절단부로 흐르지 못하도록 소정 각도 기울어져 마련될 수 있다.

상기 버너에 설치되어 상기 주편의 절단 시 발생되는 용융물의 비산을 방지하는 비산 방지부를 더 포함할 수 있다.

상기 비산 방지부는 상기 버너와 에어 노즐이 각각 설치되는 장착홀이 형성된 몸체부; 및 상기 몸체부의 가장자리를 따라 복수개로 마련되는 방지막;을 포함하고, 상기 복수의 방지막은 상기 몸체부로부터 절첩 가능하도록 설치되어 선택적으로 접혀지거나 펼쳐지도록 마련될 수 있다.

상기 구동부는 상기 홀더와 함께 이동하도록 상기 홀더에 고정 설치될 수 있다.

상기 구동부는 구동력을 발생시키는 모터; 상기 모터의 회전축에 설치되는 피니언 기어; 상기 모터에 전원을 제공하는 배터리; 및 상기 구동부가 상기 컨트롤러에 의해 무선방식으로 제어되도록 마련되는 원격조정 모듈;을 구비할 수 있다.

상기 레일에는 길이 방향을 따라 상기 피니언 기어와 치합되는 랙 기어가 마련될 수 있다.

상기 홀더는 상기 구동부가 장착되는 바디와, 상기 바디와 결합되어 상기 버너를 적어도 2점 이상 지지하도록 마련되는 장착대를 구비할 수 있다.

상기 버너의 상부에는 상기 버너의 화력을 조절하는 밸브가 마련될 수 있다.

상기 버너의 하부에는 화염이 분사되는 화염 분사부가 마련되고, 상기 화염 분사부는 각도 조절 가능하도록 마련될 수 있다.

상기 버너에는 상기 홀더가 이동 시 안정적으로 이동하도록 상기 세그먼트에 접하도록 마련되는 보조 가이드가 마련될 수 있다.

상기 보조 가이드는 상기 세그먼트와 접촉되어 회전 가능하도록 보조 휠을 구비하고, 상기 보조 가이드는 상기 세그먼트 방향으로 길이 조절이 가능하게 마련될 수 있다.

상기 보조 가이드는 상기 버너의 길이 방향을 따라 설치 위치가 가변되도록 마련될 수 있다.

상기 비상절단 장치가 설치되는 거치대를 더 구비하고, 상기 거치대는 상기 레일이 설치되는 수평 프레임과, 상기 수평 프레임을 지지하는 복수의 수직 프레임을 구비하고, 상기 수평 프레임은 절단되는 상기 주편의 위치에 따라 상기 버너의 각도가 조절되도록 회전 가능하게 마련될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 연속주조설비의 비상절단 장치는 무선방식으로 비상 절단기를 제어하여 작업자가 고온의 환경에 노출되지 않도록 하여 작업자의 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 절단 시 발생되는 용융물의 비산을 차단하여 용융물 비산에 따른 안전 사고를 방지함은 물론, 설비(비상 절단기, 세그먼트 등)의 파손을 방지할 수 있다.

또한, 비상 절단기의 각도를 용이하게 조절하도록 함으로써 작업시간을 단축시킬 수 있으며, 세그먼트의 롤러 파손을 방지하여 작업시간이 증가되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 절단작업 부분에 냉각수가 흘러내리지 않도록 함으로써 작업시간 단축 및 비산 용융물 감소로 안전사고를 예방할 수 있다.

본 발명은 아래 도면들에 의해 구체적으로 설명될 것이지만, 이러한 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 것이므로 본 발명의 기술사상이 그 도면에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 일반적인 연속주조공정을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연속주조설비의 비상절단 장치를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 연속주조설비의 비상절단 장치에 구비된 홀더를 나타내는 부분 발췌 사시도이다.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 연속주조설비의 비상절단 장치에 구비된 홀더와 레일의 조립 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 연속주조설비의 비상절단 장치에 구비된 비산 방지부가 펼쳐진 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 연속주조설비의 비상절단 장치에 구비된 버너 및 에어 노즐과 비산 방지부의 조립 상태를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 연속주조설비의 비상절단 장치에 구비된 버너의 화염분사부와 보조 가이드가 동작되는 상태를 나타내는 도면이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연속주조설비의 비상절단 장치를 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 연속주조설비의 비상절단 장치에 구비된 홀더를 나타내는 부분 발췌 사시도이고, 도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 연속주조설비의 비상절단 장치에 구비된 홀더와 레일의 조립 상태를 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 연속주조설비의 비상절단 장치에 구비된 비산 방지부가 펼쳐진 상태를 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 연속주조설비의 비상절단 장치에 구비된 버너 및 에어 노즐과 비산 방지부의 조립 상태를 나타내는 도면이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 연속주조설비의 비상절단 장치에 구비된 버너의 화염 분사부와 보조 가이드가 동작되는 상태를 나타내는 도면이다.

도 2 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일측면에 따른 연속주조설비의 비상절단 장치(100)는 주편(도 1의 'S' 참조)의 폭 방향으로 배치되는 레일(110)과, 레일(110)을 따라 이동되는 홀더(120)와, 홀더(120)에 고정되어 주편(S)을 절단하는 버너(130)와, 고압의 공기를 분사하는 에어 노즐(150)과, 홀더(120)를 이동시키는 구동부(140)와, 버너(130)에 설치되어 용융물의 비산을 방지하는 비산 방지부(160) 및 비상절단 장치(100)가 설치되는 거치대(180) 및 버너(130)와 에어 노즐(150) 및 구동부(140)를 무선방식으로 제어하는 컨트롤러(C)를 포함할 수 있다.

이러한 비상절단 장치(100)는 연속주조설비(도 1의 '1' 참조)에서 주편(S)을 절단하는 절단설비(TCM, CCM)와 별도로 마련되어 비상상황 발생 시 주편(S)을 절단하기 위해 설치될 수 있다. 즉, 비상상황 시 정체된 주편(S)을 제거하기 위하여 주편(S)을 절단하고자 하는 위치에 비상절단 장치(100)를 설치하여 사용할 수 있다. 예컨대, 비상절단 장치(100)는 연속주조 공정 중 설비이상 또는 조업이상에 의해 주편(S) 정체가 발생되면 주편(S)이 통과되는 역할을 하는 세그먼트(도 1의 '40' 참조)의 곡선구간과 직선구간의 경계가 되는 부분의 주편(S)을 절단하도록 배치될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 곡선구간 또는 직선구간의 주편(S)을 절단하도록 배치될 수 있다. 즉, 정체된 주편(S)을 절단하기 위한 위치에 배치되어 주편을 절단하여 제거하도록 사용될 수 있다.

레일(110)은 주편(S)의 폭 방향으로 일정 길이를 갖도록 마련될 수 있다. 예컨대, 레일(110)은 버너(130)를 통해 주편(S)을 안정적으로 절단할 수 있도록 주편(S)의 폭 방향 길이보다 긴 길이를 갖도록 마련되는 것이 바람직하다. 이러한 레일(110)은 후술할 거치대(180)에 고정되어 움직임이 제한될 수 있다. 보다 구체적으로, 레일(110)의 상부에는 길이 방향으로 랙 기어(113)가 형성될 수 있다. 이 랙 기어(113)는 구동부(140)의 피니언 기어(143)와 치합될 수 있다. 이에, 피니언 기어(143)의 회전 시 랙 기어(113) 즉, 레일(110)이 고정된 상태이기 때문에 피니언 기어(143)와 연결된 모터(141)가 랙 기어(113)의 길이방향으로 이동하게 된다.

또한, 레일(110)의 중심에는 길이방향으로 레일 홈(115)이 형성될 수 있다. 이 레일 홈(115)에는 후술할 홀더(120)의 보조 롤러(125)가 삽입되어 이동될 수 있도록 안내하는 역할을 수행한다. 이러한 보조 롤러(125)가 레일 홈(115)에 삽입되어 이동되는 구조에 대해서는 아래에서 다시 설명하기로 한다.

한편, 비록 도시되지는 않았으나, 레일(110)을 따라 이동하는 홀더(120)가 레일(110)로부터 이탈되지 않도록 레일(110)의 양끝단에는 스토퍼가 마련될 수 있다. 또한, 레일(110)의 양측에 위치센서를 마련하여 홀더(120)의 움직임을 프로그래밍시켜 제어할 수 있다.

홀더(120)는 레일(110)을 따라 이동되도록 마련될 수 있다. 보다 구체적으로, 홀더(120)는 구동부(140)가 장착되는 바디(121)와, 바디(121)와 결합되어 버너(130)를 지지하는 장착대(123)를 구비할 수 있다.

구동부(140)는 홀더(120)와 함께 이동하도록 바디(121)에 고정 설치될 수 있다. 이는, 전술한 바와 같이 구동부(140)의 작동에 따라 랙 기어(113)의 길이방향으로 이동 시 홀더(120)와 함께 움직이도록 하기 위함이다.

장착대(123)는 버너(130)를 적어도 2점 이상 지지하도록 마련될 수 있다. 도시된 바에 따르며, 장착대(123)는 버너(130)의 상단측을 2점 지지하는 것으로 나타나 있으나, 이에 한정되지 않으며, 버너(130)를 안정적으로 지지할 수 있다면 그 개수는 증감될 수 있다. 이러한 장착대(123)에 설치되는 버너(130)의 위치가 조절될 수 있으며, 버너(130)의 위치가 조절된 상태에서 움직임이 제한되도록 고정될 수 있다. 또한, 비록 도시되지는 않았으나, 장착대(123)가 버너(130)를 고정한 상태에서 장착대(123)의 위치를 가변시키도록 마련될 수 도 있다. 이는 버너(130)을 통해 주편(S)을 절단 시 버너(130)의 불꽃에 의해 세그먼트(40)에 구비된 롤러(42)의 파손을 방지하기 위함이다.

버너(130)는 주편(S)을 절단할 수 있도록 일측이 홀더(120)의 장착대(123)에 고정되고 타측이 주편(S) 방향으로 연장될 수 있다. 이러한 버너(130)는 공기와 연료, 예컨대 가스를 공급받아 그 분출구로 점화하는 장비로서 이미 널리 알려진 공지의 기술이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 버너(130)의 상부에는 버너(130)의 화력을 조절하는 밸브(132)가 마련될 수 있다. 이에, 밸브(132)의 개폐량을 조절함으로써 버너(130)의 화력을 조절하게 된다.

또한, 버너(130)의 타측 즉, 화염이 분사되는 화염 분사부(131)는 각도 조절 가능하도록 마련될 수 있다. 이는 주편(S)을 절단 시 버너(130)로부터 발생되는 화염이 주편(S)과 직각상태가 되도록 하기 위함이다. 예컨대, 세그먼트(도 1의 ‘40’ 참조)의 곡선구간에 위치하는 주편(S)을 절단하여야 하는 경우 버너(130)의 화염과 주편(S)이 직각을 이루지 못하게 된다. 이에, 화염 분사부(131)의 각도를 조절하여 주편(S)과 버너(130)가 직각상태에서 절단되도록 할 수 있게 된다. 이러한 화염 분사부(131)는 커플러 또는 유니버셜 조인트 등을 통해 용이하게 각도가 조정될 수 있으며, 원하는 각도로 조정 후 조정된 각도가 유지되도록 고정되는 것이 바람직하다.

더욱이, 화염 분사부(131)의 각도를 조절 시 후술할 에어 노즐(150)과 함께 각도가 조절되도록 구성될 수 있다.

구동부(140)는 구동력을 발생시키는 모터(141)와, 모터(141)의 회전축에 설치되는 피니언 기어(143) 및 모터(141)에 전원을 제공하는 배터리(145)를 구비할 수 있다. 이때, 모터(141)에 전원을 공급하기 위해 유선방식으로 전력을 공급하지 않고, 배터리(145)를 구비하여 모터(141)에 전원을 공급하는 것은 컨트롤러(C)를 통하여 무선방식으로 구동부(140)를 제어하기 위함이다. 이는 종래 주편을 절단 시 발생되는 용융물의 비산 및 고온의 환경에서 전선 또는 전원 케이블이 손상되는 것을 방지하기 위함이다. 이에, 구동부(140)에는 배터리(145)와 함께 전자제어유닛과 같은 원격조정 모듈(147)이 마련될 수 있다. 따라서, 컨트롤러(C)를 통하여 원거리에서 비상절단 장치(100)를 원격으로 조정할 수 있어 작업자가 위험으로부터 노출되는 것을 미연에 방지할 수 있게 된다.

이러한 구동부(140)의 모터(141)가 홀더(120)에 고정된 상태에서 피니언 기어(143)가 랙 기어(113)와 치합하게 된다. 이에, 모터(141)의 작동에 따라 피니언 기어(143)가 회전 시 랙 기어(113)의 길이 방향을 따라 모터(141) 및 홀더(120)가 함께 이동할 수 있게 된다.

아울러, 홀더(120)에는 전술한 바와 같이, 레일 홈(115)에 삽입되어 이동가능하게 마련되는 보조 롤러(125)가 마련된다. 이 보조 롤러(125)는 랙 기어(113)와 피니언 기어(143)가 치합된 상태에서 레일 홈(115)에 위치하도록 마련될 수 있다. 이에, 보조 롤러(125)는 홀더(120)가 레일(110)을 따라 이동시 안정적으로 이동하도록 가이드하는 역할을 수행하게 된다.

에어 노즐(150)은 버너(130)와 나란하게 배치될 수 있다. 에어 노즐(130)은 에어 컴프레셔(미도시)와 연결되어 에어 분사부(151)를 통하여 고압의 공기를 분사하도록 마련될 수 있다. 이때, 에어 노즐(150)의 에어 분사부(151)는 소정 각도 기울어지게 마련될 수 있다. 예컨대, 에어 노즐(150)은 버너(130)의 하부로부터 상부로 150mm 지점에서 30°의 기울기를 갖는 에어 분사부(151)를 구비할 수 있으며, 버너(130)를 통해 절단되는 절단부의 전방을 향하도록 기울어지게 마련될 수 있다. 즉, 주편(S) 절단 중 상부에서 흘러 내려오는 냉각수가 주편 절단부로 흐르지 못하도록 하여 주편(S) 절단 시 버너(130)의 화염이 주편(S)을 충분히 가열시키도록 하기 위함이다. 또한, 냉각수가 주편 절단부에 닿을 경우 버너(130)의 불꽃(화염) 형성 불량으로 인한 미절단이 발생함은 물론, 용융물 비산 현상이 다량 발생하기 때문이다. 이에, 냉각수가 주편 절단부로 흐르지 못하도록 함으로써 작업시간이 증가되는 것을 방지할 수 있게 된다. 또한, 종래 작업자가 수작업으로 에어를 분사하는 것에 반하여, 무선방식으로 에어를 분사하도록 함으로써 작업자의 안전사고를 미연에 방지할 수 있게 된다.

한편, 비록 도시되지는 않았으나, 에어 노즐(150)은 버너(130)와 함께 홀더(120)에 고정될 수 있다. 또한, 에어 노즐(150)은 전술한 바와 같이 버너(130)의 화염 분사부(131)와 함께 소정 각도를 갖도록 각도가 조절될 수 있다. 즉, 에어 노즐(150)은 에어 분사부(151)의 상측 부근에서 에어 분사부(151)의 기울어짐과 별도로 화염 분사부(131)의 각도 조절 시 함께 움직여 각도가 조절될 수 있다. 이는 버너(130)의 화염 분사부(131) 전방을 향하여 고압의 공기를 분사하여 냉각수가 화염 측으로 흐르지 못하도록 하기 위함이다.

비산 방지부(160)는 버너(130)에 설치되어 주편(S)의 절단 시 발생되는 용융물의 비산을 방지하는 역할을 수행한다. 이에, 비산 방지부(160)는 불꽃이 점화되는 버너(130)의 하단과 근접하도록 배치되는 것이 바람직하다. 예컨대, 비산 방지부(160)는 버너(130)의 하부로부터 상부로 200 내지 250mm 지점에 설치될 수 있다. 또한, 비산 방지부(160)는 화염 분사부(131)에 설치될 수 있다. 이는 화염 분사부(131)의 각도 조절 시 함께 움직이도록 하여 주편(S) 절단에 따른 용융물의 비산을 용이하게 차단하기 위함이다. 이러한 비산 방지부(160)는 몸체부(161)와, 몸체부(161)의 가장자리를 따라 복수개로 마련되는 방지막(163)을 포함할 수 있다.

몸체부(161)는 원판 형상을 갖는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 몸체부(161)에는 버너(130)와 에어 노즐(150)이 각각 설치되는 장착홀(161a, 161b)이 형성된다. 이에, 장착홀(161a, 161b)에 끼워져 설치되는 버너(130)와 에어 노즐(150)은 움직임이 제한되어 안정적인 기능을 수행할 수 있게 된다.

복수의 방지막(163)은 몸체부(161)로부터 절첩 가능하도록 설치될 수 있다. 이에, 복수의 방지막(163)은 몸체부(161)로부터 접혀지가나 펼쳐지도록 마련될 수 있다. 즉, 평상시에는 접혀진 상태로 보관될 수 있으며, 주편(S)을 절단하기 위해 사용 시 펼쳐져 용융물이 비산되는 것을 방지하도록 사용되어 진다. 이러한 방지막(163)은 수작업에 의해 요구되는 만큼 펼쳐질 수 있으나, 기구적인 작동에 의해 자동으로 펼침 각도가 제어되도록 조절될 수도 있다.

이와 같은 비상절단 장치(100)는 절단하고자 하는 위치에 설치되어 주편(S)을 절단할 수 있다. 이에, 비상절단 장치(100)는 안정적으로 주편(S)을 절단할 수 있도록 거치대(180)에 설치될 수 있다.

거치대(180)는 레일(110)이 설치되는 수평 프레임(181)과, 수평 프레임(181)을 지지하는 복수의 수직 프레임(183)을 구비할 수 있다. 이러한 거치대(180)는 비상절단 장치(100)를 지지하며 버너(130)를 통해 절단하고자 하는 주편(S)의 위치에 따라 각도가 조절되도록 마련될 수 있다. 예컨대, 수평 프레임(181)은 수직 프레임(183)에 대하여 회전 가능하도록 마련될 수 있다. 또한, 수평 프레임(181)을 소정 각도로 회전시키기 위해 수직 프레임(183)을 관통하여 수평 프레임(181)과 연결되는 모터와 같은 구동장치(185)가 마련될 수 있다. 이에 수평 프레임(181)은 절단되는 주편(S)의 위치에 따라 버너(130)의 각도가 조절되도록 회전 가능하게 마련될 수 있다.

이러한 거치대(180)는 이미 널리 알려진 공지의 기술이나, 본 발명의 일 실시예에 따르면 수평 프레임(181)을 소정각도 회전시켜 비상절단 장치(100)가 함께 회전하도록 함으로써 버너(130)의 각도를 조절할 수 있도록 마련된다.

한편, 본 발명에 따른 비상절단 장치(100)가 거치대(180)에 설치되는 것으로 도시되고 설명되었으나, 이에 한정되지 않으며, 세그먼트(40)의 프레임에 설치될 수 도 있다. 즉, 레일(110)을 세그먼트(40)의 프레임에 직접 장착하고, 레일(100)을 따라 홀더(120), 버너(130), 에어 노즐(140)이 움직일 수 있도록 장착시켜 주편(S)을 절단하도록 할 수도 있다.

상기와 같이 비상절단 장치(100)를 통하여 주편(S)의 폭방향으로 이동하며 주편을 절단 시 홀더(120)가 보다 안정적으로 이동할 수 있도록 보조 가이드(170)를 더 구비할 수 있다.

보조 가이드(170)는 버너(130)에 설치되어 절단하고자 하는 주편(S)의 위치에 마련된 세그먼트(40)에 접하도록 마련될 수 있다. 이 보조 가이드(170)는 세그먼트(40)와 접촉되어 회전 가능하도록 보조 휠(170)을 구비할 수 있다. 이에 버너(130)의 상단측은 홀더(120)에 의해 지지되고 하단측은 보조 휠(170)에 의해 가이드됨에 따라 버너(130)의 안정적인 이동이 가능해진다. 또한, 보조 가이드(170)에 의해 버너(130)를 지지하는 무게를 분산시켜 더욱 안정적인 절단 작업을 실시할 수 있게 된다.

한편, 비록 도시되지는 않았으나, 보조 가이드(170)는 세그먼트(40) 방향으로 길이 조절이 가능하게 마련될 수 있다. 이는 절단하고자 하는 위치에 따라 버너(130)의 각도가 변경되기 때문에 보조 가이드(170)의 길이를 조절하여 세그먼트(40)와 접촉시켜 이동시 가이드하기 위함이다.

또한, 보조 가이드(170)는 버너의 길이방향으로 설치 위치가 가변되도록 마련될 수 있다. 예컨대, 보조 가이드(170)는 버너(130)의 길이방향을 따라 설치된 높이 조정 레일(171)을 따라 이동되며 설치 위치가 조정될 수 있다. 이는 보조 가이드(170)가 접하는 부분의 세그먼트(40)가 상하 방향으로 높이차이가 있기 때문이다. 이에, 버너(130)의 각도가 조절되어 보조 가이드(170)의 위치가 세그먼트(40)의 높이 방향으로 변경되더라도 보조 가이드(170)의 설치 높이를 조절함으로써 안정적으로 가이드할 수 있게 된다.

컨트롤러(C)는 본 발명에 따른 비상절단 장치(100)를 무선방식으로 조정하기 위한 것으로서, 통상적으로 사용되는 원격조정(무선송신) 모듈을 포함할 수 있다. 이러한 컨트롤러(C)를 통해 버너(130)의 화력조절, 구동부(140) 제어를 통한 홀더(120)의 이동 및 속도조절, 에어 노즐(150) 및 거치대(180)의 회전 각도를 제어할 수 있게 된다. 따라서, 작업자가 고온의 환경에서 벗어나 안정적으로 주편을 절단할 수 있어 안전사고를 미연에 방지할 수 있게 된다. 또한, 비산 방지부(160)를 통하여 용융물의 비산을 방지할 수 있어 용융물 비산에 따른 문제를 해결할 수 있게 된다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

1 : 연속주조설비 40 : 세그먼트
100 : 비상절단 장치 110 : 레일
113 : 랙 기어 115 : 레일 홈
120 : 홀더 125 : 보조 롤러
130 : 버너 140 : 구동부
143 : 피니언 기어 145 : 배터리
147 : 원격조정 모듈 150 : 에어 노즐
160 : 비산 방지부 163 : 방지막
170 : 보조 가이드 180 : 거치대
S : 주편 C : 컨트롤러

Claims (14)

1. 연속주조공정에서 복수의 세그먼트에 구비된 롤러를 따라 인발되는 주편 주조 중 비상상황 발생 시 주편을 절단하기 위해 설치되는 비상절단 장치로서,
   상기 주편의 폭 방향으로 일정 길이를 갖는 레일;
   상기 레일을 따라 이동되도록 마련되는 홀더;
   상기 주편을 절단할 수 있도록 일측이 상기 홀더에 고정되고 타측이 상기 주편 방향으로 연장된 버너;
   상기 버너와 나란하게 배치되어 고압의 공기를 분사하는 에어 노즐;
   상기 홀더를 이동시키는 구동력을 제공하는 구동부; 및
   상기 버너와, 에어 노즐 및 구동부를 무선방식으로 제어하는 컨트롤러;를 포함하는 연속주조설비의 비상절단 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 에어 노즐의 에어 분사부는 상기 주편을 냉각시키는 냉각수가 상기 버너를 통해 절단되는 주편 절단부로 흐르지 못하도록 소정 각도 기울어져 마련되는 연속주조설비의 비상절단 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 버너에 설치되어 상기 주편의 절단 시 발생되는 용융물의 비산을 방지하는 비산 방지부를 더 포함하는 연속주조설비의 비상절단 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 비산 방지부는
   상기 버너와 에어 노즐이 각각 설치되는 장착홀이 형성된 몸체부; 및
   상기 몸체부의 가장자리를 따라 복수개로 마련되는 방지막;을 포함하고,
   상기 복수의 방지막은 상기 몸체부로부터 절첩 가능하도록 설치되어 선택적으로 접혀지거나 펼쳐지도록 마련되는 연속주조설비의 비상절단 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 구동부는 상기 홀더와 함께 이동하도록 상기 홀더에 고정 설치되는 연속주조설비의 비상절단 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 구동부는
   구동력을 발생시키는 모터;
   상기 모터의 회전축에 설치되는 피니언 기어;
   상기 모터에 전원을 제공하는 배터리; 및
   상기 구동부가 상기 컨트롤러에 의해 무선방식으로 제어되도록 마련되는 원격조정 모듈;을 구비하는 연속주조설비의 비상절단 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 레일에는 길이 방향을 따라 상기 피니언 기어와 치합되는 랙 기어가 마련되는 연속주조설비의 비상절단 장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 홀더는
   상기 구동부가 장착되는 바디와,
   상기 바디와 결합되어 상기 버너를 적어도 2점 이상 지지하도록 마련되는 장착대를 구비하는 연속주조설비의 비상절단 장치.
9. 제1항에 있어서,
   상기 버너의 상부에는 상기 버너의 화력을 조절하는 밸브가 마련되는 연속주조설비의 비상절단 장치.
10. 제1항에 있어서,
    상기 버너의 하부에는 화염이 분사되는 화염 분사부가 마련되고,
    상기 화염 분사부는 각도 조절 가능하도록 마련되는 연속주조설비의 비상절단 장치.
11. 제1항에 있어서,
    상기 버너에는 상기 홀더가 이동 시 안정적으로 이동하도록 상기 세그먼트에 접하도록 마련되는 보조 가이드가 마련되는 연속주조설비의 비상절단 장치.
12. 제11항에 있어서,
    상기 보조 가이드는 상기 세그먼트와 접촉되어 회전 가능하도록 보조 휠을 구비하고,
    상기 보조 가이드는 상기 세그먼트 방향으로 길이 조절이 가능하게 마련되는 연속주조설비의 비상절단 장치.
13. 제11항에 있어서,
    상기 보조 가이드는 상기 버너의 길이 방향을 따라 설치 위치가 가변되도록 마련되는 연속주조설비의 비상절단 장치.
14. 제1항에 있어서,
    상기 비상절단 장치가 설치되는 거치대를 더 구비하고,
    상기 거치대는 상기 레일이 설치되는 수평 프레임과,
    상기 수평 프레임을 지지하는 복수의 수직 프레임을 구비하고,
    상기 수평 프레임은 절단되는 상기 주편의 위치에 따라 상기 버너의 각도가 조절되도록 회전 가능하게 마련되는 연속주조설비의 비상절단 장치.
    

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