KR900001817Y1 - 연속 주조기의 전자교반용 주형 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

연속 주조기의 전자교반용 주형

제1도는 본 고안을 실시한 연속 주조기의 전자교반용 주형의 개략 평면도.

제2도는 제1도에 대한 전자 교반용 주형의 개략 측면도.

제3도는 제1도의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 취한 단면도.

제4도는 제3도의 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 취한 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 진동반 2 : 코일 어셈블리

3 : 주형 5 : 외부프레임

10 : 구리 대향판 11 : 예비판

본 고안은 연속주조기의 전자교반용 주형(mold assembly)에 관한 것으로 특히 전자(電磁)적인 유체 작용에 의하여 주형내의 용융 금속을 교반하기 유용한 전자교반용 주형의 개량에 관한 것이다.

연속 주조 공정에서, 회전 또는 움직이는 자기장을 발생시키기 위하여 주형 주위에 전자 인덕터(electromagnetic inductors)를 내장하고 있는 전자교반용 주형을 도입함으로써, 비금속 개재물을 부상시켜서 분리하는 것을 용이하게 하기 위하여 주형내로 주입되는 용융금속을 회전시키고 내부편석을 개선하기 위하여 주편내의 응고 조직을 조정하는 것을 주지되어 있다.

상기와 같은 종류의 주형은, 예를들면 프랑스 특허번호 제2,238,564호 및 제2,315,344호를 보면 비자성 재질로 이루어진 관형상 자켓(tubular jacket)이 관형상 소자(element)와 동심으로 위치한 관형사의 외측 케이싱과 동 또는 동합금의 관형상 소자내에 확정된 공간에 위치하고, 이 외측 케이싱은 관형상소자의 단면 형상과 대응하는 형태의 개구가 각각 제공된 덮개 및 바닥판에 의하여 관형상 소자와 연결되어 있다.

전자기 인덕터는 많은 수효의 미리 선정된 냉각수통로를 형성하는 방식으로 관형상 자켓내에 설치되어 있다.

상기 형의 주형은 전자기 인덕터는 냉각수내에 침지되므로, 어떤 일정시간 이상의 주조공정의 결과로서 동 또는 동합금으로 된 관형상소자 또는 주형벽이 마모되어 버리면, 이것을 교체하기 위하여 주형 오프라인(mold off line)을 해체하고 재조립하는 것이 필요하게 된다.

연속주조기의 생산성 및 효율을 만족스럽게 유지하기 위하여, 주형을 교체해야 할때에는 사용하고 있는 주형에 상당하는 수의 예비주형을 사용하여 즉시 교체하여야 한다.

그러나 필요한 여러가지 특성을 갖는 전자기 인덕터는 아주 고가이므로, 막대한 설비비가 들게된다.

더욱이 주형을 교체할때 수백 암페어에서 수천암페어에 이르는 고전류를 공급하기 위한 전자기 인덕터용 대용량 케이블을 분리하고 재접속하는데 많은 시간이 소요된다.

전가기 인덕터의 열발생을 방지하기 위하여 주형 자체 및 다른 것을 냉각하기 위한 별도의 냉각 시스템들을 주형에 사용하는 경우, 주형을 교체할 때 이들 냉각시스템의 파이프를 분리하고 재연결하는데 더 많은 시간을 소요된다.

본 고안은 주형을 전자기 인덕터와 독립적으로 교체할 수 있게 하기 위하여 또한 주형내의 용융금속에 회전운동을 부여하기 위하여, 주형 진동프레임을 설치된 전자기 인덕터로부터 분리 가능한 주형을 제공함으로써 전자기 교반용 주형과 관계된 제 문제점들을 합리적인 방법으로 해결할 수 있다.

특히, 본 고안의 목적은 연속 주조공정에 설치될 고가의 전자기 인덕터의 수효를 감소시켜 장비가격을 삭감할 수 있는 전자 교반용 주형을 제공하는 것이다.

또한 고안의 다른 목적은 주형을 교체할때 주형 아래에 있는 주조스트립 안내수단과 주형을 정합관계로 할 수 있으며 주형교체에 소요되는 시간을 절감할 수 있는 전자 교반용 주형을 제공하는 것이다.

본 고안에 따르면, 연속주조기에 사용하는 전자교반용 주형이 제공되는데, 이 전자교반용 주형은 주조기의 진동반에 단단히 고정된 외부프레임을 가지고 있고 외부프레임에 유도교반 코일을 수용하고 있는 코일어셈블리와 코일어셈블리의 외부프레임상에 착탈 가능하게 설치된 연속주조용 주형으로 구성되며, 이 주형의 4변(side)는 보강예비판에 단단히 접합된 구리대면판을 각각 가지고 있는 분리 가능한 주형벽으로 구성되어 있다.

본 고안은 상기 및 다른 목적, 특징 및 장점은 예로서 본 고안의 몇몇 실시예를 도시한 첨부도면과 관련된 다음의 상세한 설명과 첨부된 청구범위로부터 명백하게 될 것이다.

지금부터 본 고안을 도면에 도시된 바람직한 실시예의 의하여 보다 상세히 설명한다.

본 고안에 따른 주형은 연속주조기의 진동반(1)에 수용된 코일어셈블리(2)와, 형태가 실질적으로 직사각형 프레임인 진동반(1)과, 코일 어셈블리(2)의 프레임에 수용된 주형(3)으로 구성된다.

용융금속에 회전운동을 부여하기 위하여 전자기 인덕터(4)를 수용하는 코일 어셈블리(2)는 단면이 L자형상인 직사각형 프레임(5)을 갖고 있는데, 이 프레임은 내측이 개방되어 인덕터(4)의 작동측이 내측으로 향하도록 전자기 인덕터(4)를 그안에 수용하고 있다.

프레인(5)은 진동반 상부에 형성된 조립부(6)에 볼트(7)로 진동반(1)에 확실하게 고정되어 있다.

또한 코터핀(cotter pin)(5)이 주형(3)을 설치하기 위하여 프레임위에 제공되고 프레임(5)에는 전자기 인덕터(4)에 공급될 냉각수 또는 전기의 공급을 위하여 접속된 터미널박스(8)가 설비되어 있다.

도시된 특정의 실시예에서 주형(3)은 예를들어 주조 블루움용 주형을 제공하도록 배치되어 있다.

각각의 주형벽(9)은 근본적으로는 같은 구조를 갖고 있으며 주조할 블루움과 일치하는 크기를 갖는 주형벽의 긴 변(longer side)과 짧은 변을 형성하기 위하여 볼트나 다른 적절한 체결수단으로 조립된다.

주형벽(9)은 용융금속과 접촉하는 내측에 동 또는 동합금으로 된 대향판(10)과 주형의 소유소강도를 보장하기 위하여 구리 대향판(10)에 단단히 고정되어 있는 예비판(11)을 각각 갖고 있다.

예비판(11)은 예를들어, 인덕터(4)의 전자기력의 손실을 감소시키기 위하여 스테인레스강과 같은 비자성 금속으로 형성된다.

프레임(5)위에 주형(3)을 설치하기 위하여, 긴 변쪽의 예비판(11)은, 프레임(5)으로 연장되어 있고 코터핀(15)을 수용하기 위하여 구멍이 구비되어 있는 조립부(14)가 형성되어 있다.

이들 구멍은 후술된 것처럼 주형(3)의 정합상태를 조정할때 주형(3)과 프레임(5)의 상대적인 이동이 가능하도록 연장된 슬롯인 것이 바람직하다.

용융금속을 냉각하기 위하여 예비판(11)과 구리 대향판(10)은 각각 주형의 상부 및 하부에 형성된 길이방향 냉각수통로(26)와 연결되는 냉각수 통로홈(12)이 설치되어 있다.

길이방향 냉각수통로(26)는 적절한 간격으로 예비판(11)에 형성된 상호연통로(25)에 연결되어 있다.

예비판(11)과 구리대향판(10)의 접합표면은 0-링(13)에 의하여 밀봉된다.

물자켓(22)은 비자성 금속을 재료로 사용하여 각각의 예비판(11)의 배면에 형성되어 있는데, 물자켓(22)은 물자켓(22)의 상부에 설치된 격벽(24)에 의하여 두 체임버로 분할되어 있다.

물자켓(22)의 한 체임버는 냉각수 공급통로 체임버(27)로서 역할을 하는 한편 다른 체임버는 냉각수 배출통로 체임버(28)로서 역할을 한다.

이러한 냉각수 공급 및 배출통로 체임버(27, 28)는 예비판(11)에 형성된 물박스(29)와 연통된다.

비록 냉각수가 공급되어 서로 독립적으로 주형벽의 긴 변쪽과 짧은 변쪽으로 공급되어 그곳으로부터 배출되지만, 냉각계의 배관을 간소화하기 위하여 긴 변쪽의 냉각수 공급 및 배출통로를 분기하여 이것을 연결관(30)에 의하여 짧은 변쪽으로 연결하는 것이 바람직하다.

코일 어셈블리(2)에 장치된 주형(3)의 그러한 냉각계에서 그리고 냉각시스템으로부터 냉각수를 공급하고 배출하기 위한 배관은 제4도에 도시한 바와같이 프레임(5)과 진동반(1)에 냉각수 공급 및 배출박스(31, 32)를 각각 설치함으로써 보다 더 단순화될 수 있다.

푸트 로울(17)은 필수적으로 필요하지는 않으나 주형(3)의 하단부에 설치되어 있다.

그러나 주형 바로 아래에 얇은 쉘 상태의 주조 스트립의 브레이크-아웃을 지지하고 방지하기 위하여 그러한 푸트 로울(17)을 설치하는 것은 권장할만하다.

예를들어 주형(3)의 바로 아래에 있는 2차 냉각영역에 위치된 복수개의 가이드로울러 구성되는 주조 스트립가이드에 대하여 프레임(5) 위에서 주형(3)의 위치를 조정하기 위한 주형 정합수단이 주형(3)과 프레임(5) 사이에 설치된다.

즉, 제3도에 도시한 바와 같이, 기준 블록(reference block)(18)은 프레임(5)의 바닥벽의 끝면(가이드 로울러의 정합을 결정하기 위한 기준평면을 제공하는 끝면)에 대향하는 예비판(11)위의 적어도 2개의 다른 위치에서 용접이나 볼트에 의하여 주형(3)의 하단부에 고정되며, 끼움쇠(19)는 볼트에 의하여 기준블록(18)에 부착된다.

프레임(5)상에 주형(3)을 설치할 때, 예비판(11) 위에 제공된 구리판(10)을 재연마하거나 교체함으로써 주형벽(9)의 표면을 우선 푸트로울(17)과 정합시킨 다음, 끼움쇠(19)의 두께를 끼움쇠(19)의 끝면과 주형벽(9) 사이의 미리 결정된 거리를 유지하도록 조정한다.

그런다음, 외측 프레임(5)의 바닥면의 끝면에 대하여 기준블록(18)의 끼움쇠(19)의 끝면을 누르고, 주형(3)을 코터(13)로 외측프레임(5)에 고정하여서 주형(3)은 외측프레임(5)내에 설치한다.

기준블록(18)이 도시된 특정 실시예에서 주형(3)위에 설치된다 할지라도, 원한다면 이것은 외측프레임(5)의 바닥벽에 부착될 수 있다.

그러나 손쉬운 방법으로 즉시 주형의 정합을 조정하기 위하여 주형(3)에 기준 블록을 제공하는 것이 유리하다.

주형벽의 구리판(10)을 교체하기 위하여 새로운 구리판을 냉각수 통로용으로 필요한 밀봉 수단과 함께 긴변쪽과 짧은변쪽의 예비판(11)에 부착한 다음 주형벽은 주조될 블루움에 해당하는 칫수를 갖는 주형(3)을 제공하기 위하여 재조립된다.

이때, 주형(3)의 하단부에서 기준블록(18)위의 끼움쇠(19)의 두께는 끼움쇠(19)의 끝면과 주형벽의 대향표면이 미리 결정된 거리만큼 서로 떨어지도록 또한 주형에 푸트로울(17)이 설치된 경우, 주형벽 표면은 또한 푸트로울(17)의 표면과 정합상태로 되도록 조정된다.

그때 이 주형(3)은 주형(3)의 조립부에 형성된 연장된 슬롯에 코일 어셈블리(2)의 코터핀(15)을 끼움으로써 진동반(1) 위의 코일 어셈블리(2)에 설치된다.

주형(3)의 하단부에서 기준블록(18)이 프레임(5)의 바닥벽의 끝면에 맞닿을때까지 주형(3)은 이동된다.

주형(3)은 프레임(5)의 바닥면의 끝면과 밀접하여 수용된 기준블록(18)과 함께 코터(16)를 코터핀(15)내에 끼움으로서 코일 어셈블리(2)에 단단히 고정된다.

주형(3)은 코일 어셈블리(2)에 설치할 때, 주형은 주형아래에 위치된 주조 스트립 안내수단과 자동적으로 정합상태로 되고 동시에 그것의 냉각수 공급 및 배출통로는 코일 어셈블리(2)의 그 일부분에 있는 대응하는 곳에 연결된다.

앞서 설명한 것으로 명백한 것처럼, 본 고안에 따른 연속 주조기의 전자교반용 주형은 다음과 같이 많은 장점을 갖고 있다.

(a) 코일교체를 위한 예비부품이 불필요하므로 생산코스트가 삭감될 수 있다.

(b) 전기배선과 냉각수 배관에 관한 일을 최소한 줄일 수 있다.

(c) 주형 교체시간을 감소시킴으로써 연속 주조공정의 생산성을 향상시킬 수 있다.

(d) 주형 고체를 위한 예비부품의 수효가 감소하므로, 취급이 보다 쉽게 될 수 있다.

(e) 주형의 크기가 용이하게 변경될 수 있다.

본 고안에 대한 많은 수정과 변형이 가능하다는 것은 상기 교시에 비추어볼 때 분명하다.

또한 본 고안은 본 명세서에 상세히 기술된 것이외에도 첨부된 청구범위내에서 실행될 수 있다.

Claims (5)

1. 진동반(1)에 단단히 고정된 외부 프레임(5)을 가지고 있는 코일 어셈블리(2), 외부프레임(5)내에 수용된 복수개의 유도교반용 코일(4) 보강예비판(11)과 보강예비판(11)에 연결된 구리대향판(10)을 각각 가지고 있는 분리가능한 주형벽(9)으로 그 변(측명)이 구성되고, 코일 어셈블리(2)의 외부프레임(5)상에 착탈 가능하게 설치된 연속주조주형(3), 주형(3)의 바로 밑에 있는 2차 냉각 영역에 위치된 주조스트립 안내수단 및 상기 주조스트립 안내수단과 주형(3)을 정합상태로 유지하기 위하여 코일 어셈블리(2)의 외부프레임(5)의 바닥벽의 끝면과 맞닿게 결합 가능하고 주형벽(9)의 하단부에 조정 가능하게 고정된 제1 및 제2 기준블록(18)과, 상기 주조스트립 안내수단에 대하여 주형(3)의 위치를 조정하기 위하여 기준블록(18)의 적어도 하나 이상에 부착된 끼움쇠부재(19)를 포함하고 있으며, 프레인(5)위에서 주형(3)의 위치를 조정하기 위한 주형 정합수단으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 연속주조기의 전자교반용 주형.
2. 제1항에 있어서, 주형(3)의 긴변쪽의 주형벽(9)은 그것의 상단부에 길이방향 연장부를 더 포함하며, 길이 방향 연장부는 코일 어셈블리(2)의 외부프레임(5)위에 착탈 가능하게 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 전자교반용 주형.
3. 제1항에 있어서, 주형벽(9)의 각각에는 구리대향판(10)과 예비판(11)의 접합표면에 있는 냉각수통로 홈(12)과 주형(3)의 상부 및 하부에 형성된 길이방향 냉각수 공급 및 배출통로(26)가 각각 제공되어 있고, 냉각수통로홈(12)은 길이방향 냉각수 공급 및 배출통로(26)와 예비판(11)의 배면측에 형성된 물자켓(22)과 연통되어 있으며, 예비판(11)은 물자켓(22)과 냉각수 공급 및 배출통로(26)를 연통시키기 위한 상호연통로(25)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 교반용 주형.
4. 제3항에 있어서 냉각수 공급통로 체임버(27)와 냉각수 배출통로 체임버(28)를 형성하기 위하여 물자켓(22)을 두 체임버(27, 28)로 분할하는 물자켓(22)에 위치된 수단을 더 포함하며, 물자켓(22)은 주형(3)을 코일 어셈블리(2)의 외부프레임(5)내에 고정시킬 때 코일 어셈블리(2)의 일부분에 있는 냉각수 공급 및 배출 통로 체임버(27, 28)에 연결되는 것을 특징으로 하는 전자 교반용 주형.
5. 제1항에 있어서 주형(3)은 그것의 하단부에 위치된 복수개의 푸트로울(17)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 교반용 주형.