KR100758484B1 - 몰드 내의 슬래그 두께 측정 장치 - Google Patents

몰드 내의 슬래그 두께 측정 장치 Download PDF

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Abstract

몰드 내에서 용강 위에 형성된 슬래그의 두께를 측정하기 위한 장치가 제공된다.
본 발명은 일측에 손잡이가 형성되고, 일정길이 연장된 봉 형상의 몸체 부; 상기 몸체 부의 타측에서 상하 승,하강 가능하도록 사각 프레임을 통하여 장착된 가로대; 및 상기 가로대에 직교하는 방향으로 상기 사각 프레임의 일측에 장착되는 철사 부재;를 포함하고, 상기 가로대의 길이는 몰드의 폭보다 길게 형성되어 몰드 위에 걸쳐지고 철사가 몰드 내의 용강으로 삽입되도록 구성되는 몰드 내의 슬래그 두께 측정 장치를 제공한다.
본 발명에 의하면 작업자가 안전하게 몰드 내의 슬래그 두께를 정확히 측정할 수 있음으로써 측정 작업중에 안전 사고를 사전에 예방할 수 있고, 주편 품질을 양호하게 유지시킬 수 있는 개선된 효과를 얻는다.
몰드, 침지노즐, 슬래그 두께, 철사 부재, 슬래그 두께 측정 장치

Description

몰드 내의 슬래그 두께 측정 장치{Apparatus for Measuring Slag Thickness In Mold}
제 1도는 종래의 기술에 따른 일반적인 연속 주조 공정을 도시한 단면도.
제 2도는 종래의 기술에 따른 몰드 내의 슬래그 두께 측정 장치를 도시한 외관 사시도.
제 3도는 종래의 기술에 따른 몰드 내의 슬래그 두께 측정 장치를 이용하여 슬래그 두께를 측정하는 공정을 도시한 단면도.
제 4도는 본 발명에 따른 몰드 내의 슬래그 두께 측정 장치를 도시한 측면도.
제 5도는 본 발명에 따른 몰드 내의 슬래그 두께 측정 장치를 도시한 평면도.
제 6도는 본 발명에 따른 몰드 내의 슬래그 두께 측정 장치에서 가로대와 철사 부재의 고정 구조를 도시한 도 4의 A-A선 단면도.
제 7도는 본 발명에 따른 몰드 내의 슬래그 두께 측정 장치에서 측 방향 지지봉을 도시한 단면도.
제 8도는 본 발명에 따른 몰드 내의 슬래그 두께 측정 장치의 사용상태를 도시한 동작 설명 도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1..... 본 발명에 따른 몰드 내의 슬래그 두께 측정 장치
10.... 몸체 부 12.... 손잡이
20.... 가로대 25.... 사각 프레임
25a... 사각 구멍 32.... 끼움 봉
32a.... 스토퍼 36.... 구멍
38a,38b... 폭 방향 지지봉 40.... 너트
44,53.... 나비 볼트 50.... 철사 부재
50a... 철사 구멍 50b.... 나사 구멍
100.... 턴디쉬(tundish) 110.... 침지 노즐
120.... 몰드 130.... 용강
140.... 슬래그 150.... 몰드 파우더
200.... 종래의 슬래그 두께 측정 기구 210.... 페이퍼 와이어(Paper Wire)
220.... 철사
본 발명은 몰드 내에서 용강 위에 형성된 슬래그의 두께를 측정하기 위한 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 안전하게 몰드 내의 슬래그 두께를 정확히 측정 할 수 있음으로써 작업자의 안전 사고를 사전에 예방할 수 있음은 물론, 슬래그 두께의 적절한 측정과 운전 조건의 조정을 통하여 주편 품질을 크게 향상시킬 수 있도록 개선된 몰드 내의 슬래그 두께 측정 장치에 관한 것이다.
제철소의 연주 공정에서는 도 1에 도시된 바와 같이 턴디쉬(tundish)(100)로부터 침지 노즐(110)을 통하여 몰드(120) 내에 용강(130)이 유입되고, 몰드(120) 내에서 용강(130)은 응고하면서 하부로 인출되며 슬라브 또는 빌렛 등으로 연속 생산된다.
이와 같은 연속 주조 설비에서는 몰드(120) 내에 용강(130)이 위치되고, 그 상부측으로는 슬래그(140)가 형성되며, 상기 슬래그(140)의 상부 측으로는 몰드 파우더(150)가 배치되는 구조이다.
이와 같은 연속 주조설비에서 몰드(120)의 용강(130) 상부 측에 형성되는 슬래그(140)는 운전 조건에 따라서 그 형성 두께가 변화되는 데, 이와 같은 슬래그(140)의 두께는 그 형성 정도에 따라서 주편의 품질에 크게 영향을 주는 것이다.
따라서 작업자들은 몰드(120)를 통한 연속 주조 작업중에 슬래그(140) 두께를 빈번하게 측정하여야 하고, 그 측정된 두께를 기준으로 연속 주조 운전 공정을 조절하여야 우수한 품질의 주편을 얻을 수 있는 것이다.
도 2에는 종래의 기술에 따른 몰드 내의 슬래그 두께 측정 기구(200)가 도시 되어 있다.
이와 같은 종래의 몰드 내의 슬래그 두께 측정 기구(200)는 단열 성분의 페이퍼 와이어(Paper Wire)(210)와 철사(220)를 이용하는 것으로서 페이퍼 와이어(210)의 중간에 일정 길이의 철사(220)를 끼워서 임시 고정한 구조이다.
이와 같은 종래의 기술에 따른 몰드 내의 슬래그 두께 측정 기구(200)는 도 3에 도시된 바와 같이, 연속 주조 작업중에 몰드 파우더(150)의 상부측으로 작업자가 진입하여 몰드 파우더(150)를 관통하여 상기 철사(220)를 용강(130) 내로 삽입하는 것이다.
이와 같이 몰드(120)의 용강(130) 내로 철사(220)를 삽입한 상태에서 페이퍼 와이어(210)를 몰드 파우더(150)의 위에 일정시간 올려놓은 다음, 다시 페이퍼 와이어(210)를 들어올리게 되며, 이와 같은 경우에는 용강(130) 내로 삽입된 철사(220) 부분은 녹아서 없어진 상태이고, 슬래그(140)는 철사(220)에 묻어서 외부로 인출된다.
따라서 작업자는 철사(220)에 묻은 슬래그(140)를 보고서 그 두께를 측정하게 되며, 슬래그(140) 두께가 4~15mm정도로 형성되면 정상적인 조업이 이루어지는 것으로 판정하고, 4mm보다 작거나 15mm보다 크면 그에 맞는 적절한 운전 조건을 다르게 변경하게 된다.
특히 슬래그(140)의 두께가 20mm를 초과하게 되면 몰드 파우더(150)를 걷어 내고, 과도한 용융 슬래그(140)를 별도의 제거기구(미 도시)로서 걷어 제거하여 슬래그(140) 두께를 조절하는 것이다.
그렇지만 상기와 같은 종래의 슬래그 두께 측정기구(200)를 사용하는 경우에는 그 작업과정에서 작업자가 직접 손을 이용하여 페이퍼 와이어(210)와 철사(220)를 몰드(120) 내로 진입시켜야 하므로 안전사고의 위험이 매우 큰 것이다.
그리고, 이와 같은 종래의 슬래그 두께 측정기구(200)는 철사(220)를 수직으로 삽입하는 것이 어렵고 철사(220)가 빈번하게 기울어짐으로써 정확한 슬래그(140) 두께 측정이 어려운 문제점을 갖는 것이다.
따라서 이와 같은 종래의 슬래그(140) 측정 작업은 작업자에게는 매우 힘든 것으로서 정확한 슬래그(140) 측정이 어려운 것이고 그에 따라서 몰드(120) 내 슬래그(140)의 두께에 대응하는 적절하게 운전 조건을 변경시키는 것이 어려운 것이었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 그 목적은 작업자가 안전하게 몰드 내의 슬래그 두께를 정확히 측정할 수 있음으로써 측정 작업중에 안전 사고를 사전에 예방하고, 주편 품질을 양호하게 유지시킬 수 있도록 개선된 몰드 내의 슬래그 두께 측정 장치를 제공함에 있는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 몰드 내에서 용강 위에 형성된 슬래그의 두께를 측정하기 위한 장치에 있어서,
일측에 손잡이가 형성되고, 일정길이 연장된 봉 형상의 몸체 부;
상기 몸체 부의 타측에서 상하 승,하강 가능하도록 사각 프레임을 통하여 장착된 가로대; 및
상기 가로대에 직교하는 방향으로 상기 사각 프레임의 일측에 장착되는 철사 부재;를 포함하고, 상기 가로대의 길이는 몰드의 폭보다 길게 형성되어 몰드 위에 걸쳐지고 철사가 몰드 내의 용강으로 삽입되도록 구성됨을 특징으로 하는 몰드 내의 슬래그 두께 측정 장치를 제공한다.
이하, 본 발명에 따른 몰드 내의 슬래그 두께 측정 장치의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 몰드 내의 슬래그 두께 측정 장치(1)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 일측에 손잡이(12)가 형성되고, 일정길이 연장된 봉 형상의 몸체 부(10)를 구비한다.
상기 몸체 부(10)는 파이프 재료의 봉 형상으로 이루어진 것으로서, 일측에는 손잡이(12)가 형성되고 타측에는 가로대(20)가 장착된다.
상기 가로대(20)는 사각 단면의 철제 파이프 재료로 이루어지는 것으로서, 상기 몸체 부(10)의 타측에서 상하 승,하강 가능하도록 사각 프레임(25)을 통하여 장착되는 구조이다. 이를 위하여 상기 사각 프레임(25)은 상기 몸체 부(10)의 타측에서 길게 상하 방향으로 연장된 끼움 봉(32)에 상하로 활주 이동이 가능하도록 일측에 마련된 구멍(36)이 끼워지는 것이다.
그리고 상기 끼움 봉(32)의 하단에는 사각 프레임(25)이 외부로 빠지는 것을 방지하기 위하여 스토퍼(32a)가 마련된다.
또한 상기 끼움 봉(32)의 양측으로는 가로대(20)가 과도하게 좌우로 흔들리는 것을 방지하기 위하여 폭 방향 지지봉(38a)(38b)들이 각각 몸체 부(10)로부터 돌출 형성된다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 폭 방향 지지봉(38a)(38b)들은 끼움봉(32)로부터 양측으로 일정간격 이격되며, 각각 몸체 부(10)로부터 하측으로 일정길이 신장된 형상을 이룬다.
이때, 폭 방향 지지봉(38a)(38b)들 중 일측의 지지봉(38a)은 본 발명의 평면도인 도 5와, 측단면도인 도 7에 도시된 바와 같이, 몸체 부(10)로부터 'ㄱ'자형으로 굴곡되어 신장된 구조를 이룬다. 즉, 상기 지지봉(38a)은 몸체 부(10)로부터 사각 프레임(25)의 상부를 가로지른 후 사각 프레임(25)의 측부를 따라 하강하는 구조를 이룬다.
아울러, 또 다른 지지봉(38b)은 끼움 봉(32)과 나란하게 하측으로 신장된 직선형 구조를 갖는다.
한편 상기 사각 프레임(25)에는 가로대(20)가 위치 이동가능하도록 장착되는바, 이를 위하여 사각 프레임(25)의 중앙에는 가로대(20)가 삽입가능한 사각 구멍(25a)이 형성되고, 상기 사각 프레임(25)의 측면에는 너트(40)가 용접 고정되며, 상기 너트(40)에 연통하도록 구멍(미 도시)이 상기 사각 프레임(25) 상에서 사각 구멍(25a)측으로 형성되어 있다. 그리고, 상기 너트(40)에는 나비 볼트(44)가 나사결합되어 있다.
따라서 상기 사각 프레임(25)의 사각 구멍(25a)으로 삽입된 가로대(20)는 나 비 볼트(44)의 조임으로 사각 프레임(25)에 고정되고, 상기 나비 볼트(44)의 풀림으로 사각 구멍(25a) 내에서 이동가능한 것이다.
그리고 본 발명은 상기 가로대(20)에 직교하는 방향으로 상기 사각 프레임(25)의 일측에 장착되는 철사 부재(50)를 포함하고, 상기 가로대(20)의 길이는 몰드(120)의 폭보다 길게 형성된 것이다.
상기 철사 부재(50)는 가로대(20)에 대하여 상하로 직교하는 방향으로 장착된 것으로서, 사각 프레임(25)의 측면에 가로대(20)가 끼워진 사각 구멍(25a)과는 직교하는 방향으로 형성된 철사 구멍(50a)에 끼워진 구조이다. 그리고 상기 철사 구멍(50a)으로는 측면에 나사 구멍(50b)이 형성되며, 상기 나사 구멍(50b)에는 횡 방향으로 나비 볼트(53)가 나사 결합하는 구조이다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 몰드 내의 슬래그 두께 측정 장치(1)는 도 8에 도시된 바와 같이, 운전 중인 몰드(120)의 상부에 배치되어 몰드(120) 내의 용강(130)으로 철사 부재(50)가 삽입된다.
이를 위하여 작업자는 사각 프레임(25)의 철사 구멍(50a)에 철사 부재(50)를 삽입하고 나비 볼트(53)로 고정하게 되면, 횡으로 배치된 가로대(20)에 대하여 철사 부재(50)가 직교하는 방향, 즉 상하방향으로 철사 부재(50)가 배치된다.
이와 같은 상태에서 몰드(120)의 내부로 철사 부재(50)를 진입시키고, 가로대(20)를 몰드(120)의 모서리부분에 걸쳐서 놓는다.
이와 같은 경우 상기 가로대(20)는 그 길이가 몰드(120)의 폭보다 크게 형성된 것이므로 가로대(20)는 몰드(120)의 상부 모서리에 걸쳐진 상태로 유지되고, 몰드(120)의 용강(130) 내로는 철사 부재(50)가 수직으로 삽입된다.
이와 같이 몰드(120)의 상부에 걸쳐진 가로대(20)는 몰드(120)의 조업 중에 몰드(120)로부터 진동이 가해지게 되지만, 몸체 부(10)를 통하여 작업자가 손잡이(12)를 쥐고 있고 상기 가로대(20)는 끼움 봉(32) 상에서 상하로 이동가능한 구조이기 때문에 상기 몰드(120)의 상부 모서리에 위치된 상태로 일정시간 유지되는 것이다.
따라서 정해진 시간이 경과하면 작업자는 몸체 부(10)를 들어서 철사 부재(50)가 몰드(120)의 외부로 빠지도록 하면, 용강(130) 내에 잠긴 철사 부재(50) 부분은 녹아 없어진 상태이고, 용강(130) 상의 슬래그(140) 층은 철사 부재(50)에 묻어서 몰드(120)의 외부로 인출되며 작업자가 그 두께를 측정할 수 있는 것이다.
따라서 작업자는 철사 부재(50)에 묻은 슬래그(140) 두께를 측정할 수 있음으로써 슬래그(140) 두께를 정확하게 파악할 수 있는 것이다.
이와 같은 작업 과정에서 작업자는 종래에 비하여 매우 안전하게 슬래그(140) 두께를 측정할 수 있는 것이다. 즉 작업자는 몰드(120)에 직접 올라가지 않고서도 봉 형상의 몸체 부(10)를 이용하여 철사 부재(50)를 몰드(120)의 내부로 진입시키고, 가로대(20)를 이용하여 정확하게 수직을 유지하면서 용강(130) 내로 삽입할 수 있는 것이다.
이와 같은 과정에서 가로대(20)는 사각 단면을 가짐으로써 몰드(120)의 상부 모서리에 올려지는 경우 안정된 상태로 놓여질 수 있고, 철사 부재(50)가 수직을 유지하면서 용강(130) 내로 삽입될 수 있도록 하는 것이다.
한편, 상기 가로대(20)는 사각 프레임(25) 내에서 위치이동이 가능하도록 장착된 것이기 때문에 작업자는 가로대(20)가 사각 프레임(25)에 고정되는 위치를 바꾸어서, 즉 너트(40)에 나사결합된 나비 볼트(44)를 풀고서 가로대(20)의 위치를 사각 구멍(25a) 내에서 이동시킨 다음, 다시 조임으로써 가로대(20)상에서 철사 부재(50)의 위치를 이동시킬 수 있는 것이다.
따라서 이와 같이 위치 이동된 상태로 다시 몰드(120) 내에 위치시키면, 몰드(120)의 다른 위치에서 슬래그(140) 두께를 쉽게 측정할 수 있는 것이다.
상기에서와 같이 본 발명에 의하면 작업자가 안전하게 몰드 내의 슬래그 두께를 정확히 측정할 수 있음으로써 측정 작업중에 안전 사고를 사전에 예방할 수 있다.
또한 슬래그 두께를 정확하게 측정하고 그에 따라서 적절한 운전 조건을 대응하여 조정함으로써 주편 품질을 양호하게 유지시킬 수 있는 개선된 효과를 얻는 것이다.
상기에서 본 발명은 특정한 실시 예에 관하여 도시되고 설명되었지만, 이는 단지 예시적으로 본 발명을 설명하기 위하여 기재된 것이며, 본 발명을 이와 같은 특정 구조로 제한하려는 것은 아니다. 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 알 수 있을 것이다. 그렇지만 이러한 수정 및 변형 구조들은 모두 본 발명의 권리범위 내에 포함되는 것임을 분명하게 밝혀두고자 한다.

Claims (6)

  1. 몰드 내에서 용강 위에 형성된 슬래그의 두께를 측정하기 위한 장치에 있어서,
    일측에 손잡이가 형성되고, 일정길이 연장된 봉 형상의 몸체 부;
    상기 몸체 부의 타측에서 상하 승,하강 가능하도록 사각 프레임을 통하여 장착된 가로대; 및
    상기 가로대에 직교하는 방향으로 상기 사각 프레임의 일측에 장착되는 철사 부재;를 포함하고, 상기 가로대의 길이는 몰드의 폭보다 길게 형성되어 몰드 위에 걸쳐지고 철사가 몰드 내의 용강으로 삽입되도록 구성되며,
    상기 사각 프레임에 형성된 구멍에는, 상기 몸체 부의 타측에서 길게 상하 방향으로 연장된 끼움 봉이 상하로 활주 이동이 가능하도록 끼워지고,
    상기 사각 프레임에는 상기 가로대가 삽입가능한 사각 구멍이 형성된 것임을 특징으로 하는 몰드 내의 슬래그 두께 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 끼움 봉의 하단에는 사각 프레임이 외부로 빠지는 것을 방지하기 위하여 스토퍼가 마련된 것임을 특징으로 하는 몰드 내의 슬래그 두께 측정 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 끼움 봉의 양측으로는 가로대가 과도하게 횡으로 흔들 리는 것을 방지하기 위하여 폭 방향 지지봉들이 각각 몸체 부로부터 돌출 형성된 것임을 특징으로 하는 몰드 내의 슬래그 두께 측정 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 사각 프레임의 측면에는 너트가 용접 고정되며, 상기 너트에 연통하도록 구멍이 상기 사각 프레임 상에서 사각 구멍 측으로 형성되고, 상기 너트에는 나비 볼트가 나사결합된 것임을 특징으로 하는 몰드 내의 슬래그 두께 측정 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 철사 부재는 사각 프레임의 측면에 마련된 철사 구멍에 끼워지고, 상기 철사 구멍으로는 측면에 나사 구멍이 형성되며, 상기 나사 구멍에는 횡 방향으로 나비 볼트가 나사 결합하는 것임을 특징으로 하는 몰드 내의 슬래그 두께 측정 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 가로대는 그 길이가 몰드의 폭보다 크게 형성되어 몰드의 상부 모서리에 걸쳐진 상태로 유지되고, 몰드의 용강 내로 철사 부재가 수직으로 삽입되는 것임을 특징으로 하는 몰드 내의 슬래그 두께 측정 장치.
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CN102284688A (zh) * 2011-08-26 2011-12-21 莱芜钢铁股份有限公司 连铸机结晶器液渣层检测装置

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