KR100817186B1 - 쌍롤식 박판주조기의 사이드 에지댐 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 쌍롤식 박판주조기에서 필수적으로 사용되는 사이드 에지댐에 관한 것으로, 주조롤 양측면을 밀봉하는 사이드 에지댐과, 상기 사이드 에지댐에 연결된 수평로딩실린더와, 상기 수평로딩실린더를 고정하면서 레일을 따라 이동가능하게 설치된 에지댐프레임을 포함하는 쌍롤식 박판주조기의 사이드 에지댐 장치에 있어서; 상기 사이드 에지댐의 하단면에 간격을 두고 돌출된 한쌍의 고정브라켓과; 상기 고정브라켓 사이에 끼워지고, 회전축에 의해 축고정된 실린더로드 엔드를 갖는 실린더로드와; 상기 레일과 간격을 두고 동일방향으로 배치되고, 상단면에는 가이드레일이 형성된 한쌍의 가이드블럭과; 상기 가이드블럭 사이에 끼워지고, 상면에는 사각판상의 플랜지가 마련되며 ,상기 실린더로드가 연결된 쉬프팅실린더와; 상기 플랜지의 하단면에 고정되고, 상기 가이드레일에 안착되는 바퀴를 포함하여 구성된다.

이에 따라, 본 발명은 쉬프팅실린더에 의한 수평분력에 의한 간섭을 제거하여 주조중 발생될 수 있는 용강 누출사고를 미연에 방지하고, 밀봉성 및 주조 작업의 안전성이 향상되며, 이로 인해 주편의 에지부 품질이 향상되고, 주조 설비를 보호하는 효과를 제공한다.

쌍롤식, 박판주조기, 사이드 에지댐, 수평분력, 가이드레일

Description

쌍롤식 박판주조기의 사이드 에지댐 장치{SIDE EDGE DAM DEVICE OF TWIN ROLL TYPE STRIP CASTER}

도 1은 일반적인 쌍롤식 박판주조기의 주조상황을 보인 모식도,

도 2는 종래 기술에 따른 쌍롤식 박판주조기의 사이드 에지댐 장치를 보인 예시도,

도 3은 본 발명에 따른 쌍롤식 박판주조기의 사이드 에지댐 장치의 사시도.

♧ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♧

100....사이드 에지댐 110....고정브라켓

120....실린더로드 122....실린더로드 엔드

130....회전축 140....쉬프팅실린더

150....가이드블럭 152....가이드레일

200....에지댐프레임 220....수평로딩실린더

본 발명은 쌍롤식 박판주조기에서 한쌍의 주조롤 측면부에 부착되어 주조롤 사이에 용탕풀을 형성시키기 위해 필수적으로 적용되는 에지댐에 관한 것으로, 보 다 상세하게는 에지댐의 하부에 그와 분리된 레일 위를 이동하는 쉬프팅실린더를 구비하여 용강 밀봉시 에지댐의 수평분력 및 그로 인한 위치변동을 막아 주조작업의 안정성을 확보하고 주편의 에지부 품질을 향상시킬 수 있도록 개선된 쌍롤식 박판주조기의 사이드 에지댐 장치에 관한 것이다.

쌍롤식 박판주조기를 이용한 박판의 연속주조공정은 통상적으로 도 1과 같이 턴디쉬(10)에 연결된 침지노즐(12)을 통해 수냉되고 있는 한쌍의 주조롤(14) 사이로 용강(M)을 공급함과 동시에 주조롤(14)을 회전시킴으로써 이들의 표면에서 생성된 한쌍의 응고쉘(shell)이 주조롤(14)의 최근접점 부근에서 합체되어 두께 1~6 mm의 박판을 연속적으로 제조하는 방법이다.

이때, 상기 주조롤(14)의 양측면에는 용강(M)의 유출을 방지하고, 주편(S)을 일정한 폭으로 제한하기 위해서 내화물로 제조된 사이드 에지댐(20)이 설치된다.

상기 사이드 에지댐(20)은 주조중에 고온의 용강(M)과 접촉되므로 일반적으로 내열성, 열충격저항성, 내침식성 등의 특성이 우수한 알루미나, 뮬라이트, 지르코니아, 용융실리카, 탄화규소 등과 같은 내화물재로 이루어진다.

이러한 사이드 에지댐(20)은 도 2에 도시된 바와 같은 장비에 의해 동작되게 된다.

즉, 사이드 에지댐(20)은 지지프레임(24)에 고정 연결되고, 상기 지지프레임(24)은 축(22)에 의해 회전유동가능하게 고정되며, 상기 축(22)에는 쉬프팅실린더(26)가 연결되고, 상기 쉬프팅실린더(26)는 베이스프레임(28)상에 경사고정되며, 상기 베이스프레임(28)은 레일(R)을 따라 전후진동작되는 에지댐프레임(30)의 하단 에 연결고정되며, 또한 상기 에지댐프레임(30)의 전면에는 다수개의 수평로딩실린더(32)가 사이드 에지댐(20)의 일측면에 연결되어 상기 사이드 에지댐(20)이 주조롤(14)의 양측면에 유격없이 긴밀히 밀착될 수 있도록 하여 준다.

이때, 상기 베이스프레임(28)의 상면에는 상기 사이드 에지댐(20)의 유동 정도를 측정하기 위해 높이검출센서(S)가 설치된다.

그리하여, 상기 에지댐프레임(30)의 전진동작후 수평로딩실린더(32) 및 쉬프팅실린더(26)의 상호동작에 의해 상기 주조롤(14)의 양측면을 완전하게 밀봉하게 된다.

그런데, 상기 사이드 에지댐(20)이 주조롤(14) 측면을 밀봉한 상태에서 주조롤(14)이 회전하게 되면 수평로딩실린더(32)에 의한 로딩력(Loading Force)이 회전하는 주조롤(14)과 사이드 에지댐(20) 접촉면의 마찰계수에 의해 수직방향으로 힘을 생성하게 되고, 이 힘은 사이드 에지댐(20)의 상부는 주조롤(14) 방향으로, 그리고 하부는 에지댐프레임(30) 방향으로 기울이는 모우멘트를 발생시켜 상기 사이드 에지댐(20)을 상하로 기울이게 된다.

이때, 상기 힘은 쉬프팅실린더(26)에 의해 지지되기는 하지만 상기 쉬프팅실린더(26)가 주조롤(14) 측면을 밀봉하는 과정에서 기울어지기 때문에 이 힘을 충분히 수용하지 못하게 되고, 또 이 힘은 수평로딩실린더(32)에 의해 충분히 제어되어야 함에도 불구하고 상기 쉬프팅실린더(26)의 경사각에 의해 발생되는 수평방향 성분에 의한 힘의 영향으로 제어가 불안정해져 상기 사이드 에지댐(20)이 기울어지는 현상을 막지 못하는 경우가 발생된다.

또한, 이러한 회전편차가 발생하게 되면 사이드 에지댐(20)의 높이 변화 검출이 목적인 높이검출센서(S)에 이러한 회전편차가 피이드백되어 상기 사이드 에지댐(20)의 높이를 불필요하게 조정하게 된다. 상기와 같은 작용에 의해 롤의 회전, 스컬의 인입, 용강의 유동 등의 주조중 상황에 대한 사이드 에지댐(20)의 역할을 전혀 수행하지 못하게 됨으로써 주조불량, 품질저하, 용강 유출사고 등이 발생될 우려가 매우 높은 단점이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 한계점을 감안하여 이를 해결하고자 창출한 것으로, 사이드 에지댐이 에지댐프레임과 분리되어 독립적으로 유동되게 구성하고, 경사 설치되던 쉬프팅실린더를 수직하게 설치하여 수평방향의 힘, 즉 수평분력을 최소화시킴으로써 사이드 에지댐을 기울이게 하는 모우멘트의 발생을 억제하여 견실하고 안정적인 주조롤 측면 밀봉이 가능하고, 그로 인해 주조불량, 품질저하, 용강 유출사고 등을 미연에 방지할 수 있도록 한 쌍롤식 박판주조기의 사이드 에지댐 장치를 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 주조롤 양측면을 밀봉하는 사이드 에지댐과, 상기 사이드 에지댐에 연결된 수평로딩실린더와, 상기 수평로딩실린더를 고정하면서 레일을 따라 이동가능하게 설치된 에지댐프레임을 포함하는 쌍롤식 박판주조기의 사이드 에지댐 장치에 있어서; 상기 사이드 에지댐의 하단면에 간격을 두고 돌출된 한쌍의 고정브라켓과; 상기 고정브라켓 사이에 끼워지고, 회전축에 의해 축고정된 실린더로드 엔드를 갖는 실린더로드와; 상기 레일과 간격을 두고 동일방향으로 배치되고, 상단면에는 가이드레일이 형성된 한쌍의 가이드블럭과; 상기 가이드블럭 사이에 끼워지고, 상면에는 사각판상의 플랜지가 마련되며 ,상기 실린더로드가 연결된 쉬프팅실린더와; 상기 플랜지의 하단면에 고정되고, 상기 가이드레일에 안착되는 바퀴를 포함하여 구성되는 쌍롤식 박판주조기의 사이드 에지댐 장치를 제공함에 그 특징이 있다.

또한, 상기 고정브라켓과 상기 실린더로드는 수직하게 연결고정되는 것에도 그 특징이 있다.

뿐만 아니라, 상기 플랜지의 상면에는 높이검출센서가 상기 실린더로드와 병설되고, 상기 고정브라켓의 일측에는 상기 높이검출센서의 직상방으로 검출용 브라켓이 돌출 연장형성된 것에도 그 특징이 있다.

아울러, 상기 높이검출센서와 검출용 브라켓은 서로 수직하게 설치된 것에도 그 특징이 있다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 쌍롤식 박판주조기의 사이드 에지댐 장치의 사시도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 사이드 에지댐(100)을 이동시키기 위한 에지댐프레임(200)은 기존과 같이 레일(210)을 따라 이동가능하게 설치된다.

그리고, 상기 사이드 에지댐(100)을 고정함과 동시에 수평가압력을 제공하는 수평로딩실린더(220)도 기존과 동일한 형태로 설치된다.

한편, 상기 사이드 에지댐(100)의 하단에는 간격을 둔 한쌍의 고정브라켓(110)이 돌출형성되고, 상기 고정브라켓(110)은 실린더로드(120)에 고정된 실린더로드 엔드(122)와 회전축(130)에 의해 축결합됨으로써 상기 사이드 에지댐(100)을 하방 지지하면서 회전유동 가능하게 하여 준다.

아울러, 상기 고정브라켓(110)의 일측, 바람직하기로는 에지댐프레임(200)과 가까운 쪽 고정브라켓(110)에는 수평방향으로, 즉 고정브라켓(110)의 길이방향과 직교되는 방향으로 검출용 브라켓(112)이 돌출형성된다.

또한, 상기 실린더로드(120)는 쉬프팅실린더(140)에 연결되는데 상기 쉬프팅실린더(140)의 상단에는 비교적 넓은 면적을 갖는 사각판 형상의 플랜지(142)가 덮여 있고, 상기 실린더로드(120)는 이를 관통하여 상방향으로 돌출되게 배치되며, 그 단부에는 실린더로드 엔드(122)가 고정된다.

그리고, 상기 플랜지(142)의 하단면에는 다수의 바퀴(144)가 회전구동 가능하게 설치된다.

이때, 상기 쉬프팅실린더(140)는 한쌍의 가이드블럭(150) 사이에 개재된 상태로 배치되며, 상기 가이드블럭(150)의 상단에는 상술한 레일(210)과 동일 유사한 형태의 가이드레일(152)이 형성된다.

따라서, 상기 플랜지(142)의 하단면에 설치된 바퀴(144)는 상기 가이드레일(152)에 안착된 상태로 배치되게 되며, 이를 따라 활주가능하게 설치된다.

아울러, 상기 플랜지(142)의 상면에는 상기 실린더로드(120)와 병설되면서 상기 검출용 브라켓(112)의 직하방에 그와 간격을 두고 높이검출센서(160)가 설치된다.

상기 높이검출센서(160)는 상기 검출용 브라켓(112)과의 유격을 상시 검출하여 상기 사이드 에지댐(100)이 기울어져 있는지 여부를 지속적으로 검출하고, 이를 피이드백시켜 상술한 수평로딩실린더(220)를 통해 상기 사이드 에지댐(100)의 위치를 조절하도록 하여 준다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 작동관계는 다음과 같다.

먼저, 본 발명에 따른 사이드 에지댐(100)은 기존과 같이 에지댐프레임(200)의 구동에 의해 유동되게 된다.

이때, 기존과 달리 본 발명 사이드 에지댐(100)은 에지댐프레임(200)과 연결된 수평로딩실린더(220)와의 연결관계 때문에 상기 에지댐프레임(200)과 연동되기는 하지만 그 하부 바닥면에 설치된 가이드블럭(150)상의 가이드레일(152)을 따라 상기 에지댐프레임(210)이 움직이는 것과 별개로 이동되게 된다.

따라서, 상기 사이드 에지댐(100)의 이동은 에지댐프레임(200)상에 직접 구속된 상태가 아니기 때문에 매우 원활하게 유동되게 된다.

이렇게 하여 상기 사이드 에지댐(100)의 일측면이 주조롤(도 1의 '14')의 측면에 밀착되게 되면 에지댐프레임(200)은 구동을 멈추고, 수평로딩실린더(220)가 동작하여 상기 사이드 에지댐(100)이 주조롤(14) 양측면에 완전하게 밀착되면서 그 주변을 밀봉하도록 가압력을 제공하게 된다.

이때, 상기 사이드 에지댐(100)은 이를 하방에서 지지하는 쉬프팅실린 더(140)가 수직하게 설치되어 있고, 또 가이드블럭(150)과 가이드레일(152)을 따라 수평방향으로 용이하게 이동될 수 있는 구조임과 동시에 회전축(130)을 중심으로 회전가능하게 설치된 구조이기 때문에 미세한 유격은 상기 회전축(130)을 중심으로 회전되면서 제거되게 되며 완벽한 밀봉작업이 이루어지게 된다.

즉, 상기 수평로딩실린더(220)가 가하는 가압력은 온전하게 전부 상기 사이드 에지댐(100)을 주조롤(14)의 측면으로 미는 힘으로 작용하게 되고, 이 과정에서 상기 사이드 에지댐(100)이 미세하게 회전되더라도 이를 지지하는 축인 실린더로드(120)가 수직한 상태로 설치되어 있기 때문에 상기 사이드 에지댐(100)에 의해 실린더로드(120)로 가해지는 힘은 수평분력없이 오직 수직분력만 존재하게 된다.

물론, 이러한 작용은 주조롤(14)이 구동되면서 수직방향으로 힘을 발생시킬 때에도 마찬가지로 작용된다.

정리하자면, 본 발명은 종래 쉬프팅실린더(도 2의 '26')가 경사각 θ를 가짐으로 인해 불필요하게 발생되었던 수평분력, 즉

수평분력 = 쉬프팅실린더에 가해지는 힘 × cosθ

의 값이, 본 발명에서는 경사각이 없어짐으로 인해, 즉 cosθ=0 이 되어 수평분력 자체의 발생을 제거하게 된다.

뿐만 아니라, 높이검출센서(160)가 검출용 브라켓(112)의 위치를 상시 체크함으로써 피이드백에 따른 신호처리가 빨라 사이드 에지댐(100)의 이상 변위를 곧바로 수정할 수 있게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 사이드 에지댐을 에지댐프레임과 별도 이동되게 설계하고 쉬프팅실린더를 수직하게 설치함으로써 쉬프팅실린더에 의한 수평분력에 의한 간섭을 제거하여 주조중 발생될 수 있는 용강 누출사고를 미연에 방지하고, 높이검출센서와 검출용 브라켓의 상호작용을 통해 신속한 피이드백이 이루어져 사이드 에지댐의 변위를 신속히 보정함으로써 밀봉성 및 주조 작업의 안전성이 향상되며, 이로 인해 주편의 에지부 품질이 향상되고, 주조 설비를 보호하는 효과를 제공한다.

Claims (4)

1. 주조롤(14) 양측면을 밀봉하는 사이드 에지댐(100)과, 상기 사이드 에지댐(100)에 연결된 수평로딩실린더(220)와, 상기 수평로딩실린더(200)를 고정하면서 레일(210)을 따라 이동가능하게 설치된 에지댐프레임(200)을 포함하는 쌍롤식 박판주조기의 사이드 에지댐 장치에 있어서;

   상기 사이드 에지댐(100)의 하단면에 이격 돌출된 고정브라켓(110)과;

   상기 고정브라켓(110)에 회전축(130)으로 축고정된 실린더로드 엔드(122)를 갖는 실린더로드(120)와;

   상기 레일(210)과 간격을 두고 동일방향으로 배치되고, 상단면에는 가이드레일(152)이 형성된 한쌍의 가이드블럭(150)과;

   상기 가이드블럭(150) 사이에 끼워지고, 상면에는 사각판상의 플랜지(142)가 마련되며, 상기 실린더로드(120)가 연결된 쉬프팅실린더(140)와;

   상기 플랜지(142)의 상면에 상기 실린더로드(120)와 병설된 높이검출센서(160)와;

   상기 고정브라켓(110)의 일측에 상기 높이검출센서(160)의 직상방으로 돌출 연장형성된 검출용 브라켓(112)과;

   상기 플랜지(142)의 하단면에 고정되고, 상기 가이드레일(152)에 안착되는 바퀴(144)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 쌍롤식 박판주조기의 사이드 에지댐 장치.
2. 청구항 1에 있어서;

   상기 고정브라켓(110)과 상기 실린더로드 엔드(122)는 수직하게 연결고정되 는 것을 특징으로 하는 쌍롤식 박판주조기의 사이드 에지댐 장치.
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