KR20140033685A

KR20140033685A - 연속주조장치의 벤더 롤 갭 조정 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20140033685A
Application number: KR1020120099815A
Authority: KR
Inventors: 문인주; 정대호
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2012-09-10
Filing date: 2012-09-10
Publication date: 2014-03-19

Abstract

본 발명은 연속주조장치에 구비되는 벤더의 롤 갭을 조정하는 장치에 있어서, 벤더 롤이 수직으로 위치한 상태에서 상기 벤더와 결합되는 프레임부; 상기 프레임부에 설치되며, 상기 벤더를 가압하는 실린더부; 상기 실린더부에 설치되며, 상기 실린더부의 실린더 로드 이동 변위를 감지하는 센서부; 및 상기 센서부로부터 상기 실린더 로드의 이동 변위값을 전송받아 상기 실린더 로드의 이동 변위에 따른 벤더 롤 갭을 측정하고, 벤더 롤 갭의 측정값이 기준값과 일치하도록 상기 실린더부의 구동을 제어하여 벤더 롤 갭을 조정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속주조장치의 벤더 롤 갭 조정 장치를 개시한다. 상기와 같은 벤더 롤 갭 조정 장치는 연속주조장치의 벤더를 온라인 사용 조건과 동일한 수직상태에서 벤더 롤 갭을 정밀하게 측정하여 조정할 수 있다.

Description

연속주조장치의 벤더 롤 갭 조정 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR ADJUSTING BENDER ROLL GAP OF CONTINUOUS CASTING APPARATUS}

본 발명은 연속주조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연속주조장치의 벤더 수리 작업 시 벤더의 롤 갭을 측정하여 조정하는 연속주조장치의 벤더 롤 갭 조정 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 연속주조장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 정련과정을 마친 용강이 담겨지는 래들(ladle)에서 롱노즐(long nozzle)을 통해 턴디쉬(tundish)(10)로 용강이 주입되고, 턴디쉬에 일시 저장된 용강이 턴디쉬와 주형(mold)(20)사이에 위치되는 용강 전달장치를 거쳐 주형(20)에 주입되며, 주형(20)에서의 1차 냉각, 주형 하부에서의 2차 냉각을 거쳐 응고시킴에 따라 빌렛(billet), 블룸(bloom), 슬래브(slab) 등과 같은 주편(1)을 생산하는 장치이다. 또한, 연속주조장치는 주형(20) 직하에 벤더(30)가 수직 상태로 설치되어 세그먼트(40)로 주편(1)을 가이드하는 역할을 한다. 이 벤더(30)는 입측, 출측 롤 갭(Gap)이 정밀 제어되는 바, 현장(Shop)에서 롤 갭 조정과 온라인(On-Line)에서 사용 조건 차이로 인해 벤더 롤 갭 조정 시 정밀도에 이상 현상이 발생한다.

보다 구체적으로 설명하면, 벤더(30)는 수직상태로 온라인에 설치되어 사용되는데, 종래에는 벤더 롤 갭을 조정하려면 도 2에 도시된 바와 같이, 롤 얼라이닝 스탠드에 벤더(30)가 수평으로 누워진 상태로 상,하부 프레임(31,33)을 유압잭(50) 4개로 끌어 당기는 상태에서 수동으로 벤더 롤 갭을 조정하였다. 이는 실제 온라인에서 사용 조건과 상반되어 벤더 롤 갭 정밀도를 저하시키는 원인이 되며, 작업자별로 벤더 롤 갭 편차가 발생하는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 연속주조장치의 벤더를 온라인 사용 조건과 동일한 수직상태에서 벤더 롤 갭을 정밀하게 측정하여 조정할 수 있는 연속주조장치의 벤더 롤 갭 조정 장치 및 방법을 제공하고자 한다.

본 발명은 연속주조장치에 구비되는 벤더의 롤 갭을 조정하는 장치에 있어서, 벤더 롤이 수직으로 위치한 상태에서 상기 벤더와 결합되는 프레임부; 상기 프레임부에 설치되며, 상기 벤더를 가압하는 실린더부; 상기 실린더부에 설치되며, 상기 실린더부의 실린더 로드 이동 변위를 감지하는 센서부; 및 상기 센서부로부터 상기 실린더 로드의 이동 변위값을 전송받아 상기 실린더 로드의 이동 변위에 따른 벤더 롤 갭을 측정하고, 벤더 롤 갭의 측정값이 기준값과 일치하도록 상기 실린더부의 구동을 제어하여 벤더 롤 갭을 조정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속주조장치의 벤더 롤 갭 조정 장치를 개시한다.

또한, 상기 프레임부는 상기 벤더의 좌,우측 프레임을 일체로 클램핑하는 형상으로 결합되는 것을 특징으로 하는 연속주조장치의 벤더 롤 갭 조정 장치를 개시한다.

또한, 상기 실린더부는 상기 실린더 로드의 이동 방향이 상기 벤더 롤을 향하도록 상기 프레임부에 적어도 하나 설치되는 것을 연속주조장치의 벤더 롤 갭 조정 장치를 개시한다.

또한, 상기 센서부는 상기 실린더부에 내장되는 것을 특징으로 하는 연속주조장치의 벤더 롤 갭 조정 장치를 개시한다.

또한, 본 발명은 연속주조장치에 구비되는 벤더의 롤 갭을 조정하는 방법에 있어서, (a) 벤더 롤 갭의 기준값을 입력하는 단계; (b) 상기 벤더와 결합되는 프레임부에 설치된 실린더부의 실린더 로드를 전진시켜 상기 벤더를 가압하는 단계; (c) 상기 실린더부에 내장된 센서부가 상기 실린더 로드의 이동 변위를 감지하여 상기 제어부로 전송하는 단계; (d) 제어부가 상기 센서부로부터 상기 실린더 로드의 이동 변위값을 전송받아 상기 실린더 로드의 이동 변위에 따른 벤더 롤 갭을 측정하는 단계; 및 (e) 상기 제어부가 상기 벤더 롤 갭의 측정값과 상기 기준값이 일치하도록 상기 실린더부의 구동을 제어하여 상기 벤더 롤 갭을 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속주조장치의 벤더 롤 갭 조정 방법을 개시한다.

본 발명에 따르면, 연속주조장치의 벤더를 온라인 사용 조건과 동일한 수직상태에서 벤더 롤 갭 조정을 LVDT 센서를 이용하여 자동으로 제어판넬 모니터에 디스플레이 되도록 함으로써, 작업자별 편차를 제거할 수 있고, 벤더 롤 갭의 정밀한 측정 및 조정이 가능하여 벤더 수리 품질을 대폭 향상시킬 수 있다는 효과를 갖는다. 또한, 기존 수동 측정 및 조정 시 협착, 압착 위험을 방지할 수 있다는 효과를 갖는다.

도 1은 일반적인 연속주조장치의 벤더 부위를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 종래 기술에 따른 벤더 롤 갭 조정 상태를 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 벤더 롤 갭 조정 장치를 이용하여 벤더 롤 갭을 조정하는 상태를 도시하는 정면도이다.
도 4는 도 3의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 벤더 롤 갭 조정 장치를 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 6은 본 발명의 벤더 롤 갭 조정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 벤더 롤 갭 조정 장치를 이용하여 벤더 롤 갭을 조정하는 상태를 도시하는 정면도이고, 도 4는 도 3의 평면도이며, 도 5는 본 발명의 벤더 롤 갭 조정 장치를 개략적으로 도시하는 평면도이다.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연속주조장치의 벤더 롤 갭 조정 장치(100)는 프레임부(110), 실린더부(120), 센서부(130) 및 제어부(미도시)를 포함한다.

여기서, 연속주조장치는 주형(20, 도 1 참조)의 출구측에 연속 주조를 위하여 주편(1)을 일정한 곡률로 굽혀주는 벤더(Bender)(30)가 설치된다. 벤더(30)는 한 쌍의 벤더 프레임(31,33)으로 구성되고, 벤더 프레임들(31,33) 사이에는 벤더 롤(32)이 구비된다. 특히, 본 발명은 온라인에서와 동일하게 벤더 롤(32)이 수직으로 위치한 상태에서 벤더(30)의 롤 갭(Roll Gap)을 조정하는데 이용된다.

프레임부(110)는 벤더 롤(32)이 수직으로 위치한 상태에서 벤더(30)와 결합된다. 보다 상세하게는, 프레임부(110)는 벤더(30)의 좌,우측 프레임(31,33)을 일체로 클램핑하는 형상으로 결합된다. 예를 들어, 프레임부(110)는 좌,우측 프레임(31,33)의 양측면을 감싸 클램핑하도록 수평으로 나란하게 이격되게 위치하는 한 쌍의 클램핑 프레임(111,112)과, 한 쌍의 클램핑 프레임(111,112) 후단을 서로 연결하도록 한 쌍의 클램핑 프레임(111,112)에 대하여 가로 방향으로 위치하는 연결 프레임(113)으로 구성된다. 한 쌍의 클림팽 프레임(111,112)은 벤더 프레임(31,33)을 클램핑하여 결합할 수 있도록 선단부가 내측으로 절곡 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 연결 프레임(113)은 양측에 후술할 실린더부(120)를 각각 삽입하여 장착할 수 있도록 실린더 장착홈(미도시)이 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 프레임부(110)는 상부 프레임(110a) 및 하부 프레임(110b)으로 구성되어 벤더(30)의 상부와 하부에 수평으로 나란하게 이격되게 결합될 수 있다.

본 실시예에서는 프레임부(110)를 'ㄷ'자 형상으로 제작하는 구성을 예시하였으나, 이에 한정되지 않고 벤더(30)의 좌,우측 프레임(31,33)을 클램핑하는 다양한 형상으로 제작할 수 있다.

실린더부(120)는 프레임부(110)에 설치되어 벤더(30)를 가압하는 역할을 한다. 또한, 실린더부(120)는 실린더 로드(121)의 이동 방향이 벤더 롤(32)을 향하도록 프레임부(110)에 적어도 하나 설치되며, 바람직하게는 실린더부(120)는 상부 프레임(110a)의 연결 프레임(113)과 하부 프레임(110b)의 연결 프레임(113)에 각각 한 쌍으로 총 4개가 설치된다.

본 실시예에서 실린더부(120)는 액체를 이용하여 구동력을 발생시키는 유압실린더를 적용하는 구성을 예시하였으나, 이에 한정되지 않고 실린더부(120)는 기체를 이용하여 구동력을 발생시키는 공압실린더를 사용할 수도 있다.

센서부(130)는 실린더부(120)에 내장되어 실린더부(120)의 실린더 로드(121) 이동 변위를 감지하는 변위검출센서, 예컨대 LVDT(Linear Variable Differential Transformer) 센서(이하, 참조부호 130으로 설명함)를 포함한다. 여기서, LVDT 센서(130)는 길이나 두께를 측정하는 센서로서 자석 코어가 튜브 중심을 따라 이동하여 측정대상의 위치값을 알려주는 센서이다. 이러한 LVDT 센서(130)는 공지된 기술로 이해 가능하므로 상세한 설명은 생략한다.

제어부(미도시)는 요구되는 벤더 롤 갭의 기준값을 입력할 수 있고, 센서부(130)로부터 감지된 벤더 롤 갭 측정값을 디스플레이하는 제어판넬 모니터를 포함한다. 또한, 제어부는 센서부(130)로부터 실린더 로드(121)의 이동 변위값을 전송받아 실린더 로드(121)의 이동 변위에 따른 벤더 롤 갭을 측정하고, 벤더 롤 갭의 측정값이 기준값과 일치하도록 실린더부(120)의 구동을 제어하여 벤더 롤 갭을 조정한다.

이하, 본 발명의 벤더 롤 갭 조정 방법을 도 6을 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 벤더(30)를 온라인 사용 조건과 동일한 수직상태에서 벤더 롤 갭 조정이 가능하도록 본 발명의 벤더 롤 갭 조정 장치(100)의 프레임부(110) 내에 벤더(30)를 안착한다.

이어, 제어부의 제어판넬 모니터를 통해 요구되는 벤더 롤 갭의 기준값을 입력한다(S101).

이어, 실린더부(120)의 실린더 로드(121)를 전진시켜 벤더(30)를 가압한다(S102). 이때, 실린더 로드(121)의 이동 방향은 벤더 롤 갭을 향하도록 한다.

이어, 실린더부(120)에 내장된 센서부(130)가 실린더 로드(121)의 이동 변위를 감지한다(S103).

이어, 제어부가 센서부(130)로부터 실린더 로드(121)의 이동 변위값을 전송받아 실린더 로드(121)의 이동 변위에 따른 벤더 롤 갭 측정값을 검출하여 제어판넬 모니터에 디스플레이한다(S104).

마지막으로, 제어부가 벤더 롤 갭의 측정값과 기준값이 일치하는지 판단한다(S105).

이때, 벤더 롤 갭의 측정값이 요구된 기준값과 일치하면, 완제품으로 판정하여 작업을 종료한다(S106). 그리고, 벤더 롤 갭의 측정값과 기준값을 비교하여 편차가 발생하면, 실리더 로드(121)를 후진시키고(S107), 편차량 만큼 벤더 롤 갭 조정용 라이너(Liner)(미도시)를 보충 삽입하여 보정 작업을 실시한다(S108). 보정 작업 후, 실린더 로드(121)를 전진시켜 벤더 롤 갭의 측정값이 요구된 기준값과 일치하면 완제품으로 판정하고, 편차 발생시에는 반복적으로 재 보정 작업을 실시한다.

따라서, 본 발명은 연속주조장치의 벤더(30)를 온라인 사용 조건과 동일한 수직상태에서 벤더 롤 갭 조정을 LVDT 센서(130)를 이용하여 자동으로 제어판넬 모니터에 디스플레이 되도록 함으로써, 작업자별 편차를 제거할 수 있고, 벤더 롤 갭의 정밀한 측정 및 조정이 가능하여 벤더(30) 수리 품질을 대폭 향상시킬 수 있다. 또한, 기존 수동 측정 및 조정 시 협착, 압착 위험을 방지할 수 있다.

이상, 구체적인 실시예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다. 또한, 본 발명의 권리 범위는 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 결정되며, 특허 청구범위에 사용된 괄호는 선택적 한정을 위해 기재된 것이 아니라, 명확한 구성요소를 위해 사용되었으며, 괄호 내의 기재도 필수적 구성요소로 해석되어야 한다.

30 : 벤더
32 : 벤더 롤
100 : 벤더 롤 갭 조정 장치
110 : 프레임부
120 : 실린더부
121 : 실린더 로드
130 : 센서부(LVDT 센서)

Claims

연속주조장치에 구비되는 벤더의 롤 갭을 조정하는 장치에 있어서,
벤더 롤이 수직으로 위치한 상태에서 상기 벤더와 결합되는 프레임부;
상기 프레임부에 설치되며, 상기 벤더를 가압하는 실린더부;
상기 실린더부에 설치되며, 상기 실린더부의 실린더 로드 이동 변위를 감지하는 센서부; 및
상기 센서부로부터 상기 실린더 로드의 이동 변위값을 전송받아 상기 실린더 로드의 이동 변위에 따른 벤더 롤 갭을 측정하고, 벤더 롤 갭의 측정값이 기준값과 일치하도록 상기 실린더부의 구동을 제어하여 벤더 롤 갭을 조정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속주조장치의 벤더 롤 갭 조정 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 프레임부는 상기 벤더의 좌,우측 프레임을 일체로 클램핑하는 형상으로 결합되는 것을 특징으로 하는 연속주조장치의 벤더 롤 갭 조정 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 실린더부는 상기 실린더 로드의 이동 방향이 상기 벤더 롤을 향하도록 상기 프레임부에 적어도 하나 설치되는 것을 연속주조장치의 벤더 롤 갭 조정 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 센서부는 상기 실린더부에 내장되는 것을 특징으로 하는 연속주조장치의 벤더 롤 갭 조정 장치.
연속주조장치에 구비되는 벤더의 롤 갭을 조정하는 방법에 있어서,
(a) 벤더 롤 갭의 기준값을 입력하는 단계;
(b) 상기 벤더와 결합되는 프레임부에 설치된 실린더부의 실린더 로드를 전진시켜 상기 벤더를 가압하는 단계;
(c) 상기 실린더부에 내장된 센서부가 상기 실린더 로드의 이동 변위를 감지하여 상기 제어부로 전송하는 단계;
(d) 제어부가 상기 센서부로부터 상기 실린더 로드의 이동 변위값을 전송받아 상기 실린더 로드의 이동 변위에 따른 벤더 롤 갭을 측정하는 단계; 및
(e) 상기 제어부가 상기 벤더 롤 갭의 측정값과 상기 기준값이 일치하도록 상기 실린더부의 구동을 제어하여 상기 벤더 롤 갭을 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속주조장치의 벤더 롤 갭 조정 방법.