KR100405854B1 - The gate tube changer of tundish - Google Patents
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Abstract
본 발명은 금속의 용해와 주조에 사용되는 턴디쉬나 레이들의 침지노즐 교환장치에 관한 것으로 더 상세하게는 침지노즐의 교환을 빠르고 쉽게하기 위한 것이다. 또한 침지노즐의 교환 설비를 턴디쉬에 공조되는 구조로 함으로서 교환 작업성과 안정성을 향상 시키며, 전체적으로 주조 공정의 연속성을 유지 시키는 것이다.The present invention relates to an immersion nozzle exchange apparatus for tundish or ladle used for melting and casting metals, and more particularly, to quickly and easily exchange immersion nozzles. In addition, by replacing the immersion nozzle replacement equipment in the tundish structure to improve the exchange workability and stability, to maintain the overall continuity of the casting process.
본 발명의 침지노즐 교환장치는, 노즐 카세트를 중심으로 작업자가 탑승한 채로 턴디쉬 주변을 따라 자주주행 가능한 주행카트와, 상기 주행카트에 장착되어 노즐의 운반방향을 제어하기 위해 드라이브 링크의 일단이 회전 가능하게 힌지로 장착 되고 그 힌지를 중심으로 드라이브 링크를 구동하는 스윙블록을 구비하는 드라이브 베이스와,상기 드라이브 베이스와 힌지로 장착되어 스윙블록의 구동부에 의해 임의의 회전 반경을 가지고 회전 하는 드라이브 링크와, 상기 드라이브 링크의 일단을 고정블록을 통해 회전가능하게 고정하고 그 고정블록을 고정하여 이를 매개로 드라이브 링크의 회전 반경에 따라 연동하며 침지노즐을 직선 이동을 가능하게 선단에 고정하는 이동로드를 포함하는 침지노즐이동부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In the immersion nozzle changer according to the present invention, a traveling cart that can run frequently along a tundish area while an operator rides around a nozzle cassette, and one end of a drive link mounted on the traveling cart to control a conveying direction of the nozzle A drive base having a swing block rotatably mounted and having a swing block for driving a drive link about the hinge, and a drive link mounted with the drive base and a hinge and rotating with an arbitrary radius of rotation by a drive unit of the swing block. And, one end of the drive link is rotatably fixed through the fixing block and the fixing block is fixed to the interlocking movement according to the rotation radius of the drive link through the media and the immersion nozzle to the front end to enable the linear movement of the moving rod It is characterized by consisting of an immersion nozzle moving portion comprising.
Description
본 발명은 금속의 용해와 주조에 사용되는 턴디쉬나 레이들의 침지노즐 교환장치에 관한 것으로 더 상세하게는 침지노즐의 교환을 빠르고 쉽게하기 위한 것이다. 또한 침지노즐의 교환 설비를 턴디쉬에 공조되는 구조로 함으로서 교환 작업성과 안정성을 향상 시키며, 전체적으로 주조 공정의 연속성을 유지 시키는 것이다.The present invention relates to an immersion nozzle exchange apparatus for tundish or ladle used for melting and casting metals, and more particularly, to quickly and easily exchange immersion nozzles. In addition, by replacing the immersion nozzle replacement equipment in the tundish structure to improve the exchange workability and stability, to maintain the overall continuity of the casting process.
턴디쉬(tundish)나 레이들(ladle)은 주로 금속의 용해와 주조를 위한 용해주조조업에 많이 사용되는 금속용기로서, 특히 턴디쉬는 내벽이 열에 견디는 내화물로 라이닝되었으며, 밑으로는 용융금속을 내보내는 출탕구로서 노즐이 장착되어 있다.A tundish or ladle is a metal container mainly used for melting and casting operations for melting and casting metals. In particular, tundish is lined with refractory materials whose inner walls are heat resistant. The nozzle is attached as a hot water outlet.
도 1은 금속의 용해와 주조에서 수직연속주조법을 설명하기 위한 수직연속연속주조기의 도식도로서, 노로부터 용융금속(11)이 보조가열장치가 설치된 레이들(1)에 출탕되고, 내화물로 라이닝된 여러개의 배출구를 갖을 수 있는 턴디쉬(10)로 이동된다. 그 뒤 수냉 주형(2)으로 흘러들어가 열이 신속히 전달되어 방출되며, 잡아당기는 인발롤(4)과 소성변형 시키는 굽힘롤(5)등이 갖추어져 있다.1 is a schematic view of a vertical continuous casting machine for explaining a vertical continuous casting method in dissolving and casting a metal, in which molten metal 11 is tapped onto a ladle 1 provided with an auxiliary heating device and lined with refractory materials. Is moved to a tundish 10 which may have several outlets. Then, it flows into the water-cooled mold (2), and heat is quickly transmitted and released, and a drawing pull roll (4) and a bending roll (5) for plastic deformation are provided.
연속주조공정에서는 정밀하게 조립된 진동 하는 수냉식의 주형에 응고된 용융금속(11)을 주입하게 되는데 주형내부의 모양에 따라 주조형태가 결정된다. 응고된 금속의 끝을붙잡아 주형으로부터 끌어당긴 후 최종제품이 될 때까지 유도롤을 통과하여 일정한 길이로 절단한다.In the continuous casting process, the solidified molten metal 11 is injected into a precisely assembled vibrating water-cooled mold. The casting shape is determined according to the shape of the mold. The end of the solidified metal is grasped and pulled out of the mold and cut through the guide roll to a constant length until the final product is obtained.
주조공정에서 사용하는 턴디쉬(10)는 내벽이 내화물로 라이닝되어 용융금속의 고온에 견디면서 목적지로 용융금속을 원활하게 보낼수 있게 노즐(50)을 설계하고 있지만 라이닝재나 노즐은 항상 고온의 용융금속(11)과 닿아 있으므로 반영구적인 소모품으로서의 특성을 벗어나지 못하여 이에 따라 내화물의 보수나 침지 노즐(50)의 교환은 필요할때마다 정기적,비정기적으로 이루어지고 있는 실정이다. 특히 침지 노즐(50)의 교환은 주조중 예정된 계획에 의해 교환하거나 주조중 내화물에 의한 노즐 막힘 또는 손상시 교환을 필요로 하게 되며, 주조중 갑작스런 침지 노즐 교환이 요구될 경우도 있다.The tundish 10 used in the casting process is designed with a nozzle 50 so that the inner wall is lined with refractory to withstand the high temperature of the molten metal and the molten metal can be smoothly sent to the destination, but the lining material or the nozzle is always hot molten metal. Since it is in contact with (11), the characteristics of the semi-permanent consumables cannot be deviated. Accordingly, the maintenance of the refractory material and the replacement of the immersion nozzle 50 are regularly and irregularly performed whenever necessary. In particular, the replacement of the immersion nozzle 50 requires replacement when the nozzle is clogged or damaged by a scheduled plan during casting or by refractory during casting, and a sudden immersion nozzle replacement may be required during casting.
침지 노즐(50)을 정상적인 방법으로 교환하거나 보수하는 것은 현실적으로 많은 제약이 따른다. 침지 노즐(50)은 주조전 사전 점검하여 막힘이나 손상 등을 미리 수정하여 융융금속을 용해하거나 출탕하지만 노즐(50)의 막힘은 이미 용융금속을 담은 상태에서 주로 발생된다. 그 원인은 라이닝재가 융융금속에 의해 떨어져 노즐의 구멍을 막는 것처럼 주로 주조작업에서 많이 발생되고 있다. 만일 주조작업에서 노즐의 정상적인 교환을 하기 위해서는 용융금속을 모두 제거하고 장시간 용기내의 온도를 상온으로 떨어뜨려 노즐을 교환하거나 구멍 막힘을 보수하는 순서가될 수 있지만 이 방법은 모든 주조 조업을 중단 시킨 상태에서 장시간을 필요로 하기 때문에 생산성이나 경제성과는 동떨어진 방법이다.Replacing or repairing the immersion nozzle 50 in a normal manner is subject to many limitations in reality. The immersion nozzle 50 checks before casting to correct clogging or damage in advance to dissolve or tap the molten metal, but the blockage of the nozzle 50 is mainly generated in the state of containing the molten metal. The cause is mainly caused in casting operations, such as lining material falling by molten metal to block the hole of the nozzle. If the nozzle is to be replaced in the casting operation, the molten metal may be removed and the temperature in the container may be reduced to room temperature for a long time, and the nozzle may be replaced or the hole blockage may be repaired. This is a long way from productivity and economics because it requires a long time.
금속의 주조공정에서는 이러한 노즐 교환이 빈번하게 발생되는데, 노즐 교환을 위한 GTC(Gate Tube Changer)작업이 보편화 되어 있고 그에 따른 교환장치도 제안 되어있다.In the casting process of metal, such nozzle exchange occurs frequently, and GTC (Gate Tube Changer) work for nozzle replacement is common and a replacement device is proposed accordingly.
대한민국 특허등록 등록번호 제0207852호의 '침지노즐 교환장치'는 침지노즐에 교환에 관하여 자세하게 기술되었다. 이 기술은 침지노즐 교한에 따른 주조 공정 단축과, 노즐 교환의 신속 정확성과, 노즐의 방향 선택성에 관하여 그 중요성을 감안하여 제시된 기술이다.The submerged nozzle exchange apparatus of Korean Patent Registration No.0207852 has been described in detail with respect to the submerged nozzle. This technique is proposed in consideration of the importance of the shortening of the casting process according to the immersion nozzle, the rapid accuracy of the nozzle change, and the direction selectivity of the nozzle.
부요부분은, 도 2와 같이 용융금속용기의 바닥부에 용융금속의 배출량을 제어하기 위해 제공된 미끄럼밸브장치(21) 아래에 고정식으로 제공된 침지노즐 실린더(22)로서, 미끄럼 밸브장치에 대해 수직하게 이동 가능한 피스톤 로드(23)를 갖춘 침지 노즐 유지실린더(22)와, 피스톤 로드와 함께 수직 이동 할 수 있도록 피스톤 로드에 고정식으로 장착되어 있고, 수평한 가이드홈이 마주보는 내면에 형성되어 있고 개방된 대향 단부를 갖는 한쌍의 수평한 가이드 레일을 갖추고 있는 가이드 아암 유닛(24)으로서, 각각의 가이드레일(25)의 서로 마주하는 내면에는 가이드홈이 침지 노즐의 상부에 각각 끼워맞춤된 노즐 케이스상에 제공된 끼워 맞춤부가 미끄럼식으로 수용되기에 적합하며 세 개 이상의 상기 노즐 케이스를 유지할 수 있는 길이를 갖는 가이드 아암 유닛(26)과, 그리고 가이드홈에 끼워맞춤되는 끼워맞춤부를 갖춘 침지 노즐(27)을 가이드홈(26)을 따라 미끄럼 밸브 장치의 용융금속 배출구 바로 아래의 노즐 장착 위치로 이동 시키는 침지 노즐 교환 실린더(28)로서, 가이드 아암 유닛의 안팎으로 수평하게 이동할 수 있는 가압 부재(29)를 갖추고 있으며, 침지 노즐 실린더(22)가 피스톤 로드 및 가이드 레일을 윗방향으로 이동시켜서 침지 노즐이 노즐 장착위치로 이동되어 침지 노즐의 상단부가 미끄럼 밸브 장치의 바닥부에 대해 밀착되게 가압되며, 가압 부재가 침지 노즐을 이동시키기 위해 작동되고, 그후 피스톤 로드와 가이드 아암 유닛이 노즐 장착 위치로부터 멀어지는 아랫방향으로 이동되는 침지 노즐 교환실린더를 포함하는 구조이다. 도 2의 미설명부호 30은 유압실린더이며, 31은 삽입 노즐, 33은 바닥판, 34는 미끄럼판, 35는 노즐 케이스이다.The main part is an immersion nozzle cylinder 22 fixedly provided under the sliding valve device 21 provided for controlling the discharge of molten metal at the bottom of the molten metal container as shown in FIG. 2, and is perpendicular to the sliding valve device. Immersion nozzle holding cylinder (22) with movable piston rod (23), and fixedly mounted on piston rod for vertical movement with piston rod, horizontal guide grooves formed on the opposite inner surface and opened A guide arm unit (24) having a pair of horizontal guide rails having opposite ends, each having a guide groove on a nozzle case in which guide grooves are fitted on top of the immersion nozzle, respectively, on opposite inner surfaces of each guide rail 25; A guide fitting suitable for slidingly received provided fittings and having a length for holding at least three of said nozzle cases. Immersion nozzle change cylinder which moves the immersion nozzle 27 with the unit 26 and the fitting part which fits in a guide groove along the guide groove 26 to the nozzle mounting position just under the molten metal outlet of a sliding valve apparatus. (28), it has a pressing member (29) which can move horizontally in and out of the guide arm unit, and the immersion nozzle cylinder (22) moves the piston rod and the guide rail upwards so that the immersion nozzle is moved to the nozzle mounting position. Moved so that the upper end of the immersion nozzle is pressed against the bottom of the sliding valve device, the pressing member is operated to move the immersion nozzle, and then the piston rod and the guide arm unit are moved downwards away from the nozzle mounting position. It is a structure including an immersion nozzle replacement cylinder. Reference numeral 30 in FIG. 2 is a hydraulic cylinder, 31 is an insertion nozzle, 33 is a bottom plate, 34 is a sliding plate, and 35 is a nozzle case.
이 기술은 턴디쉬와 같은 용융금속용기(10)로부터 유출되는 융융금속의 유출량을 제어하는 미끄럼 밸브장치와, 상기 미끄럼 밸브장치의 하부에 수직 상태로 지지된 유지용 실린더와, 실린더의 피스톤 로드에 수평상태로 지지된 가이드아암을 구비하며, 상기 가이드아암은 상호 평행한 한쌍의 가이드레일부를 가지며, 상기 가이드레일부의 서로 마주보는 면에는 수평방향으로 연장하는 세 개이상의 침수된 노즐 상단의 노즐케이스를 끼워맞춤 유지된 신규의 침수된 노즐을 노즐장착위치까지 압송하는 교환용 실린더를 부설한 것이다.This technique includes a sliding valve device for controlling the flow rate of molten metal flowing out of the molten metal container 10 such as a tundish, a holding cylinder supported vertically under the sliding valve device, and a piston rod of the cylinder. It has a guide arm supported in a horizontal state, the guide arm has a pair of guide rails parallel to each other, the nozzle case at the top three or more submerged nozzles extending in the horizontal direction on the surface facing each other the guide rail portion The replacement cylinder for pumping the new submerged nozzle retained by fitting to the nozzle mounting position is provided.
그러나, 이 기술은 용융금속의 유출량 제어를 위한 미끄럼 밸브장치,가이드아암,가이드레일,노즐케이스, 교환용실린더를 노즐 주위로 장착하여 노즐을 교환하는 장치로서, 턴디쉬의 주변 작업 분위기는 전혀 고려되지 않았으며, 노즐의 교환 및 운반과 노즐의 위치 선정 그리고 노즐 교환후 처리 등과 관련되는 주변 상황은포함하지 않음으로서 단순히 노즐 교환과 관련되어 있다.However, this technology is equipped with a sliding valve device, a guide arm, a guide rail, a nozzle case, and a replacement cylinder to control the flow rate of molten metal around the nozzle to replace the nozzle. It does not include surrounding conditions related to nozzle replacement and transportation, nozzle positioning, and post nozzle replacement treatment, which are simply related to nozzle replacement.
노즐 막힘과 관련된 또 다른 기술로서 노즐 막힘을 방지하는 기술이 대한민국 공개실용신안 공개번호 1999-0018028, '턴디쉬 노즐 막힘방지구조'로 알려져 있다.As another technique related to nozzle clogging, a technique for preventing nozzle clogging is known as Korean Utility Model Publication No. 1999-0018028, 'Tundish Nozzle Clogging Structure.'
그러나, 이 기술은 턴디쉬로부터 주형으로 용강을 공급하도록 된 턴디쉬 노즐 내표면에 비금속개재물 또는 지금이 쌓여 노즐이 막히는 문제를 개선하기 위한 것으로서, 노즐 막힘에 대한 노즐 교환 방법이나 구조와는 관련이 없고, 노즐 막힘에 따른 문제를 원인적으로 막기 위한 기술이다.However, this technique is intended to improve the problem of clogging nozzles with non-metallic inclusions on the inner surface of tundish nozzles intended to supply molten steel from the tundish to the mold. It is a technique for preventing the problems caused by clogging of nozzles.
따라서 본 발명의 목적은 주조 공정상에서 턴디쉬의 노즐 막힘에 대비하여 신속하고 정확하게 노즐을 교환하기 위한 노즐 교환장치를 제공하는 것이다.It is therefore an object of the present invention to provide a nozzle changer for changing nozzles quickly and accurately in preparation for nozzle clogging of tundish in the casting process.
본 발명의 다른 목적은 노즐 교환장치를 운용하는데 있어서 턴디쉬의 작업 분위기를 고려하여 노즐 교환 작업을 최적의 위치에서 간편하게 할 수 있는 자동화된 노즐 교환장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an automated nozzle changer that can simplify the nozzle change operation at an optimum position in consideration of the working atmosphere of the tundish in operating the nozzle changer.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 침지노즐 교환장치는,Immersion nozzle exchange apparatus of the present invention for achieving this object,
턴디쉬의 소정 위치에 노즐 교환을 위한 노즐 카세트가 장착되어 있고, 그 노즐 카세트를 중심으로 폐노즐을 제거하고 신규 노즐을 장착하는 노즐 교환장치에 있어서,A nozzle cassette for nozzle replacement at a predetermined position of a tundish is mounted, and a nozzle exchanger for removing a waste nozzle centering on the nozzle cassette and mounting a new nozzle,
상기 노즐 카세트를 중심으로 작업자가 탑승한 채로 턴디쉬 주변을 따라 자주주행 가능한 주행카트(travelling cart)와,A traveling cart that can frequently run along the periphery of the tundish with the operator on the nozzle cassette;
상기 주행카트에 장착되어 노즐의 운반방향을 제어하기 위해 드라이브 링크의 일단이 회전 가능하게 힌지로 장착 되고 그 힌지를 중심으로 드라이브 링크를 구동하는 스윙블록을 구비하는 드라이브 베이스와,A drive base having a swing block mounted at the driving cart and rotatably mounted at one end of the drive link to control a conveying direction of the nozzle and driving the drive link around the hinge;
상기 드라이브 베이스와 힌지로 장착되어 스윙블록의 구동부에 의해 임의의 회전 반경을 가지고 회전 하는 드라이브 링크와,A drive link mounted to the drive base and hinged to rotate at a predetermined radius of rotation by a drive unit of a swing block,
상기 드라이브 링크의 일단을 고정블록을 통해 회전가능하게 고정하고 그 고정블록을 고정하여 이를 매개로 드라이브 링크의 회전 반경에 따라 연동하며 침지노즐을 직선 이동을 가능하게 고정하는 이동로드를 포함하는 침지노즐이동부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Immersion nozzle including one end of the drive link is rotatably fixed through a fixed block and the fixed block is fixed by interlocking with the rotation radius of the drive link and the moving rod for fixing the immersion nozzle in a linear manner. It is characterized by consisting of a moving part.
본 발명의 다른 특징은, 작업자가 주행카트에 탑승하여 교환할 침지노즐을 침지노즐이동부의 이동로드에 장전하고 클램핑하는 단계와;Another aspect of the invention, the step of loading and clamping the immersion nozzle to be replaced by the operator riding the cart to the moving rod of the immersion nozzle moving portion;
침지노즐이 이동로드에 장착이 완료되면 주행카트를 가동시켜 작업 위치로 주행하는 교환위치로 이동하는 단계와,When the immersion nozzle is mounted on the moving rod is completed by moving the traveling cart to the replacement position to drive to the working position,
교환 위치로 이동된 뒤 이동 후 작업 위치를 정렬하는 단계와,After moving to the exchange position to align the working position,
위치 정렬 단계후 침지노즐이동부에 의하여 노즐을 안착하여 클램핑을 해제시켜 침지노즐을 교환하는 단계와,Replacing the immersion nozzle by releasing the clamping by seating the nozzle by the immersion nozzle moving unit after the position alignment step;
상기 단계에서 교환된 폐침지노즐을 침지노즐이동부의 이동로드에 재장전하고 클램핑후 수평으로 이동로드 및 침지노즐이동부를 복귀시키는 폐침지노즐 취출단계와,Reloading the waste immersion nozzle exchanged in the above step into the moving rod of the immersion nozzle moving unit and taking out the immersion nozzle retrieving unit to return the moving rod and the immersion nozzle moving unit horizontally after clamping;
상기 폐 침지 노즐을 폐기하기 위하여 주행카트를 역주행시켜 지정장소에 폐침지노즐을 낙하시키고 다시 대기 위치로 이동하는 단계로 이루어지는 침지노즐의 교환방법을 특징으로 한다.It characterized in that the immersion nozzle replacement method comprising the step of driving the running cart in order to discard the waste immersion nozzle, dropping the waste immersion nozzle to a designated place and moving back to the standby position.
이렇게 턴디쉬 주변에 침지노즐 교환을 위한 교환장치를 구성하고 이를 운용하는 경우 침지노즐의 신속하고 정확한 교환이 가능하며, 또한 침지노즐의 운반과 폐기처리에 있어서 안전하게 침지노즐을 관리할 수 있어 조업 안정성도 확보할 수 있게 된다.In this way, when the exchange device for immersion nozzle replacement and configuration is operated around the tundish, the immersion nozzle can be exchanged quickly and accurately, and the immersion nozzle can be safely managed in the transportation and disposal of the immersion nozzle. You can also secure.
도 1은 금속의 용해와 주조에서 수직연속주조법을 설명하기 위한 수직연속연속주조기 및 연속주조법 설명도1 is an explanatory view of a vertical continuous casting machine and a continuous casting method for explaining the vertical continuous casting method in the melting and casting of metal
도 2는 종래의 침지노즐 교환장치의 요부 단면도Figure 2 is a sectional view of the main part of the conventional immersion nozzle changer
도 3은 턴디쉬의 노즐 교환 카세트의 구성 예3 is a configuration example of a nozzle exchange cassette of a tundish
도 4는 침지노즐 교환의 시컨스(sequince)도4 is a sequence diagram of an immersion nozzle exchange.
도 5는 본 발명에 따른 턴디쉬 침지노즐 교환장치의 도식도로서, (a)는 평면도 (b)는 정면도5 is a schematic view of a tundish immersion nozzle exchange apparatus according to the present invention, (a) is a plan view (b) is a front view
도 6은 본 발명에 따른 턴디쉬 침지노즐의 교환작업의 예를 설명하기 위한 양방향 교환작업의 예를 나타낸 도면6 is a view showing an example of a bidirectional exchange operation for explaining an example of the replacement operation of the tundish immersion nozzle according to the present invention;
도 7은 본 발명에 다른 턴디쉬 침지노즐 교환작업의 구체화된 교환 과정을 각각 (a)~(i) 순서로 나타낸 도면7 is a view showing the detailed replacement process of the tundish immersion nozzle replacement operation according to the present invention in the order (a) ~ (i), respectively;
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10:턴디쉬 40:교환카세트10: tundish 40: exchange cassette
50,50a:노즐 60:주행카트50,50a: Nozzle 60: Riding Cart
61:드라이브링크 62:힌지61: drive link 62: hinge
63:스윙블럭 64:드라이브 베이스63: swing block 64: drive base
65:고정블록 66:이동로드65: fixed block 66: moving rod
67:침지노즐이동부 68:컨트롤패널67: immersion nozzle moving part 68: control panel
69:드라이브/스티어링컨트롤러 70:센서69: drive / steering controller 70: sensor
71:핀 72:노즐 클램프71: pin 72: nozzle clamp
73:프레임73: frame
이하, 본 발명에 따른 실시예를 도면을 참고로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings.
도 3은 턴디쉬의 노즐 교환 카세트의 구성예이다. 도 4는 침지노즐 교환의 시컨스(sequince)도를 나타낸다.3 is a structural example of a nozzle exchange cassette of a tundish. 4 shows a sequince diagram of immersion nozzle exchange.
도 5는 본 발명에 따른 작업자가 탑승한 턴디쉬 침지노즐 교환장치의 도식도로서, (a)는 평면도 (b)는 정면도이다. 도 6은 본 발명에 따른 턴디쉬 침지노즐의 교환작업의 예를 설명하기 위한 양방향 교환작업의 예를 나타낸다. 도 7은 본 발명에 다른 턴디쉬 침지노즐 교환작업의 구체화된 교환 과정을 각각 (a)~(i) 순서로 나타낸 것이다.Figure 5 is a schematic diagram of a tundish immersion nozzle exchange apparatus carried by the operator according to the present invention, (a) is a plan view (b) is a front view. 6 shows an example of a bidirectional exchange operation for explaining an example of the replacement operation of the tundish immersion nozzle according to the present invention. Figure 7 shows the detailed replacement process of the tundish immersion nozzle replacement operation according to the present invention in the order (a) ~ (i), respectively.
도 3은 턴디쉬 침지노즐 교환 카세트(40)이다. 이 교환 카세트(40)는 공지되어 있다. 주요부분은 안전판(41,safety blank)과, 안전판(41)의 일단에 장착되는 집게(42)와, 교환 카세트(40)의 일단에 장착된 침지 노즐 교환실린더(43)와, 안전핀(44), 그리고 유압실린더(45) 등이다.3 is a tundish immersion nozzle replacement cassette 40. This exchange cassette 40 is known. The main parts are a safety blank 41, a tong 42 mounted to one end of the safety plate 41, an immersion nozzle replacement cylinder 43 mounted to one end of the replacement cassette 40, and a safety pin 44. And the hydraulic cylinder 45.
도 4는 도 3에 따라 얻을 수 있는 침지노즐의 교환과정의 시컨스이다. 신규의 노즐(50)을 'A'방향 으로 안착하고, 노즐 삽입부(51)에 신규의 노즐(50)을 장착하고, 교환된 폐노즐(50a)은 'B'방향으로 탈거한다. 도 4와 같은 침지 노즐(50)(50a)의 교환 및 탈거과정은 공지되어 있다.4 is a sequence of an exchange process of the immersion nozzle obtained according to FIG. The new nozzle 50 is seated in the 'A' direction, the new nozzle 50 is mounted on the nozzle insert 51, and the replaced waste nozzle 50a is removed in the 'B' direction. Exchange and removal of the immersion nozzle 50, 50a as shown in Figure 4 is known.
본 발명은 도 4와 같이 노즐 교환 카세트(40)를 중심으로 침지 노즐을 교환하는데 있어서, 노즐 카세트(40)까지 노즐(50)을 운반하여 장착하고 교환된 침지 노즐(50a)을 폐기 하는데 까지 턴디쉬 주변에서 노즐(50)(50a)을 운반하는 장치로서, 주요부분은 도 5와 같이, 턴디쉬(용융금속용기)의 소정 위치에 노즐 교환을 위한 노즐 카세트(40)가 장착되어 있고, 그 노즐 카세트(40)를 중심으로 폐침지 노즐(50a)을 제거하고 신규 노즐(50)을 장착하는 노즐 교환장치에 있어서, 노즐 카세트(40)를 중심으로 작업자가 탑승한 채로 턴디쉬 주변을 따라 자주주행 가능한 주행카트((60)travelling cart)와, 주행카트(60)에 장착되어 노즐(50)의 운반방향을 제어하기 위해 드라이브 링크(61)의 일단이 회전 가능하게 힌지(62)로 장착 되고 그 힌지(62)를 중심으로 드라이브 링크(61)를 구동하는 스윙블럭(63)을 구비하는 드라이브 베이스(64)와, 드라이브 베이스(64)와 힌지(62)로 장착되어 스윙블럭(63)에 의해 임의의 회전 반경을 가지고 회전 하는 드라이브 링크(61)와, 드라이브 링크(61)의 일단을 고정블록(65)을 통해 회전가능하게 고정하고 그 고정블록(65)을 고정하여 이를 매개로 드라이브 링크(61)의 회전 반경에 따라 연동하며 노즐(50)을 직선 이동을 가능하게 선단에 고정하는 이동로드(66)를 포함하는 침지노즐이동부(67)로 이루어진다.In the present invention, in replacing the immersion nozzles around the nozzle exchange cassette 40 as shown in FIG. 4, the nozzle 50 is transported and mounted to the nozzle cassette 40 and turned until the discarded immersion nozzle 50a is discarded. As a device for transporting the nozzles 50 and 50a around the dish, the main part is equipped with a nozzle cassette 40 for nozzle replacement at a predetermined position of a tundish (molten metal container), as shown in FIG. In the nozzle changer which removes the waste immersion nozzle 50a around the nozzle cassette 40 and mounts the new nozzle 50, the operator frequently rides around the nozzle cassette 40 along the periphery of the tundish. A traveling cart (60) capable of traveling and one end of the drive link 61 are rotatably mounted to the travel cart 60 to control the conveying direction of the nozzle 50 by a hinge 62. The drive link 61 is driven around the hinge 62. A drive base (64) having a swing block (63), a drive link (61) mounted to the drive base (64) and a hinge (62) and rotating with an arbitrary rotation radius by the swing block (63), One end of the drive link 61 is rotatably fixed through the fixing block 65, and the fixing block 65 is fixed so that the drive link 61 is interlocked according to the rotation radius of the drive link 61 and the nozzle 50 is straight. It consists of an immersion nozzle moving portion 67 including a moving rod 66 to secure the movement to the tip.
상기 주행카트(60)에는 제어반을 둘 수 있으며, 그 제어반은 컨트롤패널(68)과 드라이브/스티어링컨트롤러(69)를 둘 수 있다. 상기 제어반은 침지노즐 교환장치를 선회, 틸팅, 암 전후진, 암 회전 및 클램프 회전을 제어하는 컨트롤패널과 주행 카트를 주행, 정지, 조향하는 드라이브/스티어링컨트롤러로 구분된다.그리고, 침지노즐이동부(67)에는 이동량을 측량하고 제어하기 위한 센서(70)를 장착하여 이루어지는 바 침지 노즐 이동부의 선단과 턴디쉬 사이의 거리를 측량하고 정 위치 제어하기 위한 레이저 빔 센서가 장착된다. 노즐(50)은 이동로드(66)의 선단에서 회전 가능하고 장착과 탈거가 가능하게 핀(71)으로 고정시켜 놓았다.The traveling cart 60 may have a control panel, which may include a control panel 68 and a drive / steering controller 69. The control panel is divided into a control panel for turning, tilting, arm forward and backward, arm rotation, and clamp rotation of the immersion nozzle changer, and a drive / steering controller for driving, stopping, and steering the driving cart. The bar 67 is equipped with a laser beam sensor for measuring and positioning the distance between the tip of the immersion nozzle moving unit and the tundish, which is equipped with a sensor 70 for measuring and controlling the movement amount. The nozzle 50 is fixed to the pin 71 so as to be rotatable at the distal end of the movable rod 66 and to be mounted and detached.
드라이브/스티어링컨트롤러(69)는 주행카트(60)의 주행을 위한 구동휠의 구동과 조향을 위한 스티어링핸들을 포함하는 이동장치 제어부이다.The drive / steering controller 69 is a moving device control unit including a steering wheel for driving and steering a driving wheel for driving the traveling cart 60.
드라이브 베이스(64)는 침지노즐이동부(67)의 고정을 위한 스윙테이블 구동형 스윙블럭(63), 드라이브 링크(61) 레버를 스윙블럭(63)의 구동부로 작동하는 장치이다.The drive base 64 is a device for operating the swing table driving swing block 63 and the drive link 61 lever for fixing the immersion nozzle moving unit 67 as the driving unit of the swing block 63.
침지노즐이동부(67)는 드라이브 베이스(64)에 드라이브 링크(61)로 고정되어 노즐(50)을 클램핑하여 전후 자전 및 노즐 회전을 유연하게 작동하는 장치로서, DC서보방식이며, 노즐 클램프(72), 아암, 프레임(73),힌지브래킷형 고정블럭(65), 센서(70) 등을 포함한다.The immersion nozzle moving unit 67 is a device that is fixed to the drive base 64 by the drive link 61 and clamps the nozzle 50 to flexibly operate the front and rear rotation and nozzle rotation. 72), an arm, a frame 73, a hinge bracket type fixed block 65, a sensor 70, and the like.
도 6은 턴디쉬(10)를 중심으로 본 발명의 노즐 교환장치의 운전상황을 도식적으로 나타낸 것으로 양편에서의 동시 노즐 교환작업이 가능하다.Figure 6 schematically shows the operating situation of the nozzle changer of the present invention centering on the tundish 10, it is possible to simultaneously replace the nozzles on both sides.
본 발명에 따른 노즐 교환방법은 작업자가 주행카트(60)에 탑승하여 교환할 노즐(50)을 침지노즐이동부(67)의 이동로드(66)에 장전하고 클램핑하는 단계, 노즐(50)이 이동로드에 장착이 완료되면 주행카트(60)를 가동시켜 작업 위치로 주행하는 교환위치로 이동하는 단계, 교환 위치로 이동된 뒤 이동 후 작업 위치를 정렬하는 단계, 위치 정렬 단계후 침지노즐이동부(67)에 의하여 노즐(50)을 안착하여클램핑을 해제시켜 노즐(50a)을 교환하는 단계, 교환된 폐노즐(50a)을 침지노즐이동부(67)의 이동로드(66)에 재장전하고 클램핑후 수평으로 이동로드(66) 및 침지노즐이동부(67)를 복귀시키는 폐침지노즐(50a) 취출단계, 페침지노즐을 폐기하기 위하여 주행카트(60)를 역주행시켜 지정장소에 폐침지노즐(50a)을 낙하시키고 다시 대기 위치로 이동하여 다음 교환작업에 대기 하는 단계로 진행한다.In the nozzle replacement method according to the present invention, the operator loads and clamps the nozzle 50 to be replaced by riding in the traveling cart 60 to the moving rod 66 of the immersion nozzle moving unit 67, and the nozzle 50 is When the mounting rod is completed, the moving cart 60 is moved to the replacement position driving to the work position, the moving position is moved to the exchange position, the movement position is aligned after the movement, and the immersion nozzle moving part after the position alignment step. The nozzle 50 is seated by the 67 to release the clamping to replace the nozzle 50a, and the replaced waste nozzle 50a is reloaded into the moving rod 66 of the immersion nozzle moving part 67 and clamped. After discharging the waste immersion nozzle 50a for returning the moving rod 66 and the immersion nozzle moving part horizontally, the traveling cart 60 is reversed to dispose of the immersion nozzle. Drop 50a) and move it back to stand-by position The process proceeds to the steps of group.
더 구체적으로는 도 7의 교환과정으로 알 수 있다. (a)(b)는 노즐의 장전과 클램핑그리고 드라이브 링크(61)의 초기 회전 이다. (c)는 브라이브 링크(61)를 회전시켜 노즐(50)을 교환부위까지 접근시킨 상태이다. (d)는 신규 노즐(50)을 폐노즐(50a)과 나란한 상태로 위치 정열시킨 상태이고, (e)는 신규 노즐(50)을 폐노즐(50a)과 교환하여 폐노즐(50a) 자리에 신규 노즐(50)을 장착하고 대신 폐노즐(50a)을 이동로드를 통해 방출하기 위한 대기 단계이다.More specifically, it can be seen through the exchange process of FIG. (a) and (b) are the loading and clamping of the nozzle and the initial rotation of the drive link 61. (c) is a state in which the nozzle 50 is brought close to the replacement site by rotating the brave link 61. (d) is a state where the new nozzle 50 is aligned with the waste nozzle (50a) in position, and (e) replaces the new nozzle (50) with the waste nozzle (50a) in place of the waste nozzle (50a) It is a waiting step for mounting the new nozzle 50 and discharging the waste nozzle 50a through the moving rod instead.
(f)는 폐노즐(50a)을 밖으로 취출하기 위하여 폐노즐이 비스듬히 기울어진 취출 초기 단계이며, (g)는 폐노즐(50a)이 이동로드(66)와 나란한 위치까지 거의 수평 상태로 회전된 취출 중간 단계이며, (h)는 드라이브 링크(61)를 회전시켜 침지노즐이동부(67) 전체가 픽업되어 폐노즐(50a)을 들어올린 상태이다. (i)는 드라이브 링크(61)를 더 회전시켜 폐노즐(50a)을 턴디쉬(10)로부터 완전히 이탈시켜 낙하시키기 위한 대기상태로서 이 상태는 작업 대기 상태인 (a)단계와 흡사하다. 이와 같이 대략 (a)~(i)과정으로 진행되는 침지 노즐의 교환은 직접 작업자가 노즐(50)을 잡고 클램핑하여 턴디쉬(10)에 장착하지 않아도 되고 마찬가지로 폐노즐(50a)을 침지노즐이동부(67)를 통해 취출하여 폐기할 수 있으므로 작업 안정성이높고 또한 장비를 활용하여 노즐을 교환하기 때문에 교환작업의 신속,정확성을 기할 수 있으며, 작업의 오차나 에러도 적다.(f) is an initial stage in which the waste nozzle is inclined at an angle to take out the waste nozzle 50a, and (g) is the waste nozzle 50a rotated in a substantially horizontal state to a position parallel to the moving rod 66. An intermediate step (h) is a state in which the entire immersion nozzle moving unit 67 is picked up by rotating the drive link 61 to lift the waste nozzle 50a. (i) is a standby state for further rotating the drive link 61 to completely drop the waste nozzle 50a from the tundish 10, which is similar to step (a) which is a working standby state. As described above, the submerged nozzle exchanged in the steps (a) to (i) does not require a direct operator to hold the nozzle 50 and clamp it to the tundish 10. It can be taken out and discarded through the eastern part 67, and thus the work stability is high, and the nozzle can be exchanged by using the equipment, so that the replacement work can be performed quickly and accurately, and the work error and error are small.
이와 같이 본 발명은 턴디쉬 침지노즐을 교환하는데 있어서, 턴디쉬 주변에서 노즐을 클램핑하고 교환하는 주행카트 및 그 주행카트에 시설된 장치를 활용하여 노즐을 교환하도록 함으로서 노즐 교환의 신속성과 정확성을 기할 수 있어 주조 공정상에서의 작업 대기 시간을 현저히 줄여 공정의 연속성을 유지할 수 있도록 하는 효과가 있다.Thus, in the present invention, in order to replace the tundish immersion nozzle, by using a traveling cart for clamping and replacing the nozzle around the tundish and the apparatus provided in the traveling cart, the nozzle can be exchanged for speed and accuracy of nozzle replacement. It is possible to significantly reduce the work waiting time in the casting process has the effect of maintaining the continuity of the process.
또한 노즐 교환을 작업자가 주행카트에 타고 각종장치를 제어하면서 노즐을 교환할 수 있으므로 작업 안정성도 향상되며, 고숙련을 필요로 하지 않기 때문에 작업 완성도를 높이는 효과가 있다.In addition, since the nozzle can be replaced while the operator controls the various devices in the traveling cart, the work stability is also improved, and the work completion is improved because it does not require high skill.
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