KR20130002509A - 턴디쉬 스톱퍼의 개재물 부착 및 생성 방지장치 - Google Patents

턴디쉬 스톱퍼의 개재물 부착 및 생성 방지장치 Download PDF

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KR20130002509A
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Abstract

본 발명은 턴디쉬 스톱퍼의 개재물 부착 및 생성 방지장치에 관한 것으로, 연속주조용 턴디쉬 스톱퍼의 상부에 설치되는 아답터부재; 상기 아답터부재와 결합됨으로써 상기 스톱퍼에 장착되어 상기 아답터부재를 통해 상기 스톱퍼에 진동을 가하는 가진기; 및 상기 가진기의 작동을 제어하는 제어수단;을 특징으로 한다.
본 발명에 의해, 스톱퍼에 개재물의 부착과 생성이 억제되므로, 급격한 몰드레벨 변동을 예방하여 생산성 향상을 기대할 수 있다.

Description

턴디쉬 스톱퍼의 개재물 부착 및 생성 방지장치{APPARATUS FOR PREVENTING INCLUSION FROM ADHERING AND PRODUCING ON STOPPER OF TUNDISH}
본 발명은 턴디쉬 스톱퍼의 개재물 부착 및 생성 방지장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스톱퍼에 진동을 가해 개재물의 부착 및 생성을 방지하는 턴디쉬 스톱퍼의 개재물 부착 및 생성 방지장치에 관한 것이다.
일반적으로, 연속주조기는 제강로에서 생산되어 래들(Ladle)로 이송된 용강을 턴디쉬(Tundish)에 받았다가 연속주조기용 몰드로 공급하여 일정한 크기의 주편을 생산하는 설비이다.
연속주조기는 용강을 저장하는 래들과, 턴디쉬 및 상기 턴디쉬에서 출강되는 용강을 최초 냉각시켜 소정의 형상을 가지는 스트랜드로 형성하는 연주용 몰드와, 상기 몰드에 연결되어 몰드에서 형성된 스트랜드를 이동시키는 다수의 핀치롤을 포함한다.
다시 말해서, 상기 래들과 턴디쉬에서 출강된 용강은 몰드에서 소정의 폭과 두께 및 형상을 가지는 스트랜드로 형성되어 핀치롤을 통해 이송되고, 핀치롤을 통해 이송된 스트랜드는 절단기에 의해 절단되어 소정 형상을 갖는 슬라브(Slab)로 제조된다.
본 발명의 목적은 스톱퍼에 진동을 가해 개재물의 부착 및 생성을 방지할 수 있는 턴디쉬 스톱퍼의 개재물 부착 및 생성 방지장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 턴디쉬 스톱퍼의 개재물 부착 및 생성 방지장치는, 연속주조용 턴디쉬 스톱퍼의 상부에 설치되는 아답터부재; 상기 아답터부재와 결합됨으로써 상기 스톱퍼에 장착되어 상기 아답터부재를 통해 상기 스톱퍼에 진동을 가하는 가진기; 및 상기 가진기의 작동을 제어하는 제어수단;을 특징으로 한다.
상기 아답터부재는 관통공을 형성하여 상기 스톱퍼에 끼움 결합됨이 바람직하다.
상기 가진기는 상기 아답터부재에 탈착되게 결합될 수 있다.
상기 제어수단은 주파수 진동수와 크기를 설정함으로써 상기 가진기의 작동을 제어한다.
상기 가진기는 진동 크기를 측정하는 가속도계를 더 포함하며, 상기 가속도계는 상기 제어수단과 연결됨이 바람직하다.
상기 제어수단은 상기 가속도계가 측정한 진동 크기를 디스플레이한다.
본 발명에 의해, 스토퍼에 장착된 가진기를 통해 일정한 크기와 주파수의 진동을 가함으로써, 스톱퍼에 개재물의 부착과 생성을 방해할 수 있다.
이로 인해, 급격한 몰드레벨 변동을 예방하여 생산성 향상을 기대할 수 있다.
도 1은 용강(M)의 흐름을 중심으로 연속주조기를 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 턴디쉬 스톱퍼의 개재물 부착 및 생성 방지장치가 턴디쉬 스톱퍼에 설치된 모습을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에서 가진기가 장착된 스톱퍼를 분리하여 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3에서 A-A선 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호로 표시한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 용강(M)의 흐름을 중심으로 연속주조기를 설명하기 위한 개념도이다.
도면을 참조하면, 용강(M)은 래들(10)에 수용된 상태에서 턴디쉬(20)로 유동하게 된다. 이러한 유동을 위하여, 래들(10)에는 턴디쉬(20)를 향해 연장하는 슈라우드노즐(Shroud nozzle, 15)이 설치된다. 슈라우드노즐(15)은 용강(M)이 공기에 노출되어 산화·질화되지 않도록 턴디쉬(20) 내의 용강에 잠기도록 연장한다. 슈라우드노즐(15)의 파손 등으로 용강(M)이 공기 중에 노출된 경우를 오픈 캐스팅(Open casting)이라 한다.
턴디쉬(20) 내의 용강(M)은 몰드(30) 내로 연장하는 침지노즐(Submerged Entry Nozzle, 25)에 의해 몰드(30) 내로 유동하게 된다. 침지노즐(25)은 몰드(30)의 중앙에 배치되어, 침지노즐(25)의 양 토출구에서 토출되는 용강(M)의 유동이 대칭을 이룰 수 있도록 한다. 침지노즐(25)을 통한 용강(M)의 토출의 시작, 토출 속도, 및 중단은 침지노즐(25)에 대응하여 턴디쉬(20)에 설치되는 스톱퍼(Stopper, 21)에 의해 결정된다.
구체적으로, 스톱퍼(21)는 침지노즐(25)의 입구를 개폐하도록 침지노즐(25)과 동일한 라인을 따라 수직 이동될 수 있다. 침지노즐(25)을 통한 용강(M)의 유동에 대한 제어는, 스톱퍼 방식과 다른, 슬라이드 게이트(Slide gate) 방식을 이용할 수도 있다. 슬라이드 게이트는 판재가 턴디쉬(20) 내에서 수평 방향으로 슬라이드 이동하면서 침지노즐(25)을 통한 용강(M)의 토출 유량을 제어하게 된다.
몰드(30) 내의 용강(M)은 몰드(30)를 이루는 벽면에 접한 부분부터 응고하기 시작한다. 이는 용강(M)의 중심보다는 주변부가 수냉되는 몰드(30)에 의해 열을 잃기 쉽기 때문이다. 주변부가 먼저 응고되는 방식에 의해, 연주 주편(80)의 주조 방향을 따른 뒷부분은 미응고 용강(82)이 응고쉘(81)에 감싸여진 형태를 이루게 된다.
핀치롤이 완전히 응고된 연주 주편(80)의 선단부(83)를 잡아당김에 따라, 미응고 용강(82)은 응고쉘(81)과 함께 주조 방향으로 이동하게 된다. 미응고 용강(82)은 위 이동 과정에서 냉각수를 분사하는 스프레이수단(65)에 의해 냉각된다. 이는 연주 주편(80)에서 미응고 용강(82)이 차지하는 두께가 점차로 작아지게 한다. 연주 주편(80)이 일 지점(85)에 이르면, 연주 주편(80)은 전체 두께가 응고쉘(81)로 채워지게 된다. 응고가 완료된 연주 주편(80)은 절단 지점(91)에서 일정 크기로 절단되어 슬라브(P) 즉, 주편으로 나누어진다.
한편, 상기 도 1에서 지지롤(60)과 핀치롤 등을 포함한 장치를 스트랜드(strand)라고 하며, 본 발명에 기재된 연주 주편(80)은 몰드(30)와 절단기(90) 사이에서 이동되는 응고쉘(81)과 미응고 용강(82)을 칭한다.
도 2는 본 발명의 턴디쉬 스톱퍼의 개재물 부착 및 생성 방지장치가 턴디쉬 스톱퍼에 설치된 모습을 나타낸 도면으로서, 본 발명의 턴디쉬 스톱퍼의 개재물 부착 및 생성 방지장치는 아답터부재(210), 가진기(220) 및 제어수단(230)으로 대별된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 아답터부재(210)는 가진기(220)를 스톱퍼(21)에 장착시키는 역할을 하며, 도 4에 도시된 바와 같이 관통공(211)을 형성하여 그 관통공(211)이 스톱퍼(21)의 상부에 끼움 결합됨으로써 가진기(220)를 스톱퍼(21)에 장착시키고, 가진기(220)의 진동이 스톱퍼(21)에 효과적으로 전달될 수 있도록 한다. 아답터부재(210)는 스톱퍼(21)에 꽉 끼워지도록 관통공(211)을 형성하여 가진기(220)가 진동을 가하는 동안 흔들거리거나 덜렁거리지 않도록 한다.
아답터부재(210)는 관통공(211)의 외주연에 평면을 형성하는 돌부(213)를 돌출 형성하여 그 평면을 통해 가진기(220)가 쉽게 결합될 수 있도록 한다. 가진기(220)는 보수 및 교체 등이 용이하도록 아답터부재(210)에 탈착되게 결합됨이 바람직하다.
예컨대, 가진기(220)는 볼트체결방식을 채용하여 돌부(213)에 탈착되게 설치될 수 있고, 돌기와 레일홈을 가진기(220)와 돌부(213)에 각각 대응 형성하여 끼움방식을 통해 아답터부재(210)의 돌부(213)에 탈착되게 설치될 수 있다.
가진기(220)는 아답터부재(210)를 통해 스톱퍼(21)에 장착되어 스톱퍼(21)에 진동을 가해 개재물이 부착 및 생성되는 것을 방해한다. 즉, 가진기(220)는 진동을 부여해 특히, 칼슘(Ca) 미처리 강에서 스톱퍼(21)에 산화개재물(Al2O3)과 지금(FeO)이 부착되어 성장하는 것을 방해한다. 즉, 가진기(220)는 스톱퍼(21)의 운동방향과 수직으로 진동을 가하여 내화물에 산화개재물(Al2O3)이 부착되어 성장하는 것을 방해한다.
가진기(Vibration excitor, Shaker)(220)는 가진력을 얻기 위해서 유압식 또는 전기식을 사용하는데, 소형이면서 동력전달장치가 필요 없으며 구조가 간단한 전기식 가진기를 사용하여 스톱퍼(21)에 진동을 부여한다.
제어수단(230)은 가진기(220)의 작동을 제어하여 스톱퍼(21)에 효과적으로 진동을 부여하도록 한다. 제어수단(230)은 주파수 진동수와 크기를 설정함으로써 가진기(220)의 작동을 제어하여 가진기(220)가 스톱퍼(21)에 효과적으로 진동을 부여하도록 한다.
제어수단(230)은 노트북이나 PC와 같은 컴퓨터수단일 수 있고, 마이컴 등을 장착한 컨트롤패널 형태를 가져도 무방하다. 제어수단(230)은 버튼이나 자판, 다이얼 등과 같은 입력수단을 구비하여 그 입력수단을 통해 설정된 주파수 진동수와 크기에 따라 가진기(220)의 작동을 제어하며, 예컨데 모니터나 수치 등을 표시하는 표시기 등과 같은 디스플레이수단을 구비하여 설정된 주파수 진동수와 크기를 외부로 표시한다.
한편 도시하지는 않았지만, 가진기(220)는 가진기(220)의 진동 크기를 측정하는 가속도계를 포함함이 바람직하다. 가속도계는 제어수단(230)과 전기적으로 통신 연결되어 측정한 가진기(220)의 진동 크기를 제어수단(230)에 전송하고, 제어수단(230)은 그 전송된 가진기(220)의 진동 크기를 디스플레이수단을 통해 외부로 표시한다.
이처럼 가진기(220)의 진동 크기가 디스플레이되면, 입력수단을 통해 원하는 주파수 진동수와 크기를 정확하게 설정할 수 있기 때문에, 스톱퍼(21)에 효과적으로 진동이 부여되어 개재물이 부착 및 생성되는 것이 크게 억제된다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 스토퍼에 장착된 가진기를 통해 일정한 크기와 주파수의 진동을 가함으로써, 스톱퍼에 개재물의 부착과 생성을 방해할 수 있고, 이로 인해 급격한 몰드레벨 변동을 예방하여 생산성 향상을 크게 기대할 수 있다.
상기의 본 발명은 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 기술 범위 내에서 상기 본 발명의 상세한 설명과 다른 형태의 실시예들을 구현할 수 있을 것이다. 여기서 본 발명의 본질적 기술범위는 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 래들 15: 슈라우드노즐
20: 턴디쉬 21:스토퍼
25: 침지노즐 30: 몰드
31:단변 60: 지지롤
65: 스프레드수단 80: 연주 주편
81: 응고쉘 82: 미응고 용강
83: 선단부 85: 응고 완료점
90: 절단기 91: 절단 지점
210: 아탑터 211: 관통공
213: 돌부 220: 가진기
230: 제어수단

Claims (6)

  1. 연속주조용 턴디쉬 스톱퍼의 상부에 설치되는 아답터부재;
    상기 아답터부재와 결합됨으로써 상기 스톱퍼에 장착되어 상기 아답터부재를 통해 상기 스톱퍼에 진동을 가하는 가진기; 및
    상기 가진기의 작동을 제어하는 제어수단;을 포함하는,
    턴디쉬 스톱퍼의 개재물 부착 및 생성 방지장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 아답터부재는 관통공을 형성하여 상기 스톱퍼에 끼움 결합되는,
    턴디쉬 스톱퍼의 개재물 부착 및 생성 방지장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가진기는 상기 아답터부재에 탈착되게 결합되는, 턴디쉬 스톱퍼의 개재물 부착 및 생성 방지장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어수단은 주파수 진동수와 크기를 설정함으로써 상기 가진기의 작동을 제어하는,
    턴디쉬 스톱퍼의 개재물 부착 및 생성 방지장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 가진기는 진동 크기를 측정하는 가속도계를 더 포함하며, 상기 가속도계는 상기 제어수단과 연결되는,
    턴디쉬 스톱퍼의 개재물 부착 및 생성 방지장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어수단은 상기 가속도계가 측정한 진동 크기를 디스플레이하는,
    턴디쉬 스톱퍼의 개재물 부착 및 생성 방지장치.
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