KR100209872B1 - 금속 스트립 제조 방법 - Google Patents

Abstract

금속 스트립의 제조시에, 스트립은 캐스터(1)에서 주조되고 이것은 스트립의 온도가 예정 레벨에 도달되는 온도 제어 영역을 통과한다. 스트립의 온도를 제어하기 위해 온도 제어 영역을 통과하는 속도가 변화할 때 온도 제어 수단은 조절되어야만 한다. 작동 조건이 실행될 때까지, 이것은 작동 조건에서 변화를 실행하기 위하여 루우프에서 캐스터를 이탈하는 일부분의 스트립을 걸도록 하는 것이 필요하다.

Description

금속 스트립 제조 방법

제1도는 금속 스트립을 제조하기 위한 장치의 개략 측단면도.

제2도는 스트립 라인의 측단면도.

제3도는 제2도에 도시된 스트립 라인의 평면도.

트윈-롤 캐스터(twin-roll caster ; 1)는 지면상에 배열된 플랫폼(platform ; 2)과 피트(pit ; 3)상에 장착된다. 상기 트윈-롤 캐스터는 종방향 수평축과 함께 배열된 한 쌍의 롤(4)을 포함한다. 참조번호 5로 표시된 온도 제어 영역은 롤캐스터에서 코일링부(6)쪽으로 수평 방향으로 연장한다. 트윈-롤 캐스터에 가장 인접된 영역(5)의 단부에는 적어도 한 쌍의 롤이 롤 사이를 통과하는 금속 스트립을 조향하도록 사용될 수 있는 제1세트의 핀치 롤(8)에 이어지는 변환롤(diverter roll ; 7)이 있다. 코일링부(6) 바로 앞에는, 참조부호 9와 10으로 각각 지시된 나란히 배열된 제2 및 제3세트의 핀치 롤이 있다.

사용시에, 연속 공정에서 트윈-롤 캐스터로 제조되는 스트립 재료는 피트(3)에 루우프(12) 형태로 걸린 다음에 변환롤(7) 위로 및 제1세트의 핀치 롤(8) 안으로 통과한다. 따라서, 캐스터의 출구와 핀치 롤(8) 사이에서, 스트립 재료는 그 자신의 중량하에 걸려 있다. 핀치 롤(8,9) 사이에서 스트립 재료는 핀치 롤(8)에서 회전 저항을 나타내는 종방향 장력하에서 놓여 있다. 이것은 온도 제어 영역(5)에 평면으로 스트립 재료를 놓도록 한다.

상기 세트의 핀치 롤(9,10) 사이에서, 다른 장력은 핀치 롤(9)에서 회전 저항을 나타내는 스트립 재료에 적용된다. 핀치 롤(9,10) 사이의 영역에서, 예를 들어 엣지 트림(trim) 전단, 연마 또는 제분기(miling machine)일 수 있는 엣지 조절 유닛(11)이 있다. 슬릿 상태가 또한 제공된다. 스트립 재료가 종방향 장력하에서 엣지를 효과적으로 실행할 수 있다. 핀치 롤(10)로 부터 스트립 재료는 코일링부(6)에서 하나 또는 다른 한 쌍의 유사한 코일러로 통과하고, 이중 한 코일러가 제2도와 제3도에 도시되어 있다. 밀접한 코일링에 의한 스트립 장력은 핀치 롤(10)에서 코일러(coiler)에 대한 저항을 발생시킴으로써 달성된다.

온도 제어 영역은 주조 스트립에서 열을 보존하기 위해 롤러 테이블 위에 끼워진 열 절연 후드(hood) 예를 들면, 엔코(ENCO) 패널을 포함하거나, 또는 열이 전기 유도 또는 가스 가열기에 의해 스트립 재료에 적용될 수 있거나 또는, 열이 물 또는 물과 공기 분사에 의해 스트립 재료로부터 제거될 수 있다. 온도 제어 영역의 부분은 그 폭을 가로질러 주조시 열을 균등하게 하기 위하여 열 보유 패널을 포함하고, 그후 그 전체 폭을 가로질러 스트립 재료의 더 균일한 온도 제어를 얻도록 스트립 재료에 냉각 액체가 분사되는 냉각 영역으로 이어진다.

본 발명은 정확한 야금 조성물의 스트립 재료가 성형되게 하며 이것은 클린 엣지를 갖는 단단하게 권선된 코일에 권선된다.

롤링 밀(13 ; 제1도 참조)은 스트립이 제2핀치 롤 조립체(9)의 롤 사이를 빠져나와서 코일링되기(감기기) 이전에 스트립의 종방향 엣지가 조절되도록 스트립 재료에 롤링 정밀도를 제공하는 엣지 조건의 하류에 임의로 위치 설정된다.

주조를 시작하기 위하여, 주조될 스트립보다 더 얇고 더 넓은 스타터 스트립의 코일은 코일러(6c)에 배치되고, 스타터 스트립 재료의 외부 단부는 핀치 롤(10,9)을 통과하고 온도 제어 영역과 핀치 롤(8)을 통과하여 트윈-롤 캐스터의 출구 단부로 다시 공급된다. 상기 스타터 스트립의 루우프는 피트(3)에 형성된다. 그런 다음, 코일러와 핀치 롤은 스타터 스트립이 그 길이를 따라 정확한 수치로 팽창되고 롤(4) 사이에서 갭안으로 도입될 용융 금속이 스타터 스트립과 접촉하여 응고되기 시작하도록 작동된다. 주조물이 트윈-롤 캐스터로부터 외부로 가압될 때, 피트에서 루우프의 길이는 증가하는 반면에, 코일러 속도는 캐스터의 속도를 따르도록 또한 증가한다. 피트에서 루우프를 이탈하는 주조물은 핀치 롤(8,9,10)과 온도 제어 영역(5)을 통과한다. 주조 스트립의 도입 단부가 코일링부(6)에 접근할 때, 이것은 핀치 롤(10)에 이어지는 스타터 스트립으로부터 플라이(fly ; 덮개 등)상에서 절단된 다음에 코일링부(6)의 코일러에 연결된다.

제로(zero) 장력으로부터 처리 라인의 장력부까지 통과하는 스트립은 측면으로부터 측면까지 돌아다닌다. 이것은 수용할 수 없으며, 이는 금속 스트립을 조향하는 핀치 롤(8)의 사용에 의해 극복된다.

본 발명은 롤 캐스터(roll caster)로 주조되는 금속 스트립(metal strip)을 제조하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

연속 주형으로 주조될 금속 슬라브(slab)와 양호한 치수의 코일에 감기는 금속 스트립이 롤링 밀 트레인(rolling mill train)으로 열간 압연되는 슬라브가 JP-A-56-119607호에 공지되어 있다. 롤러 캐스터에서 주조되고 루우퍼(looper)를 통하여 가열노 안으로 연속적으로 운송되는 금속 공작물이 상기 동일한 일본 명세서에 또한 공지되어 있고, 그 온도는 롤링 밀 트레인에서 스트립 아래로 롤되는 공작물에 이어서 롤링 온도로 상승된다. 인-라인(in-line) 롤링 밀 트레인에서 롤링 속도와 주조 속도는 동시에 일어나고, 가열노의 입구 단부에 존재하는 루우프는 이들 속도에서 어떤 차이가 나타내도록 사용된다. 핀치 롤 조립체는 루우프된 공작물이 핀치 롤 조립체와 가열노 입구 사이에 존재하도록 롤 캐스터의 출구와 루우프 사이에 제공된다.

그러나, 금속 스트립이 롤러 캐스터에서 필요한 두께로 주조되고 인-라인 롤링 밀 트레인에서 롤링되지 않는다면, 캐스터에 이어지는 스트립은 스트립의 온도가 제어되는 온도 제어 영역을 통과한다. 온도 제어 영역을 이탈하자마자, 스트립의 온도는 밴드내에서 필요한 재료 상태와 특성을 달성하기 위하여 소정 온도에 근접해야 한다. 주조 공정을 시작하는 중에, 스트립의 속도는 극적으로 변화하는 반면에, 캐스터를 이탈하는 스트립 온도는 그 정상 주조 온도에 비교적 근접하게 되고, 그런 다음 온도 제어 영역에 있는 스트립 온도는 정상 상태 주조 속도가 달성될 때까지 또한 변화한다.

본 발명의 제1개념에 따르면, 금속 스트립을 형성하기 위해 트윈-롤 캐스터의 한 쌍의 회전 롤 사이에서 용융 금속을 갭안으로 도입하는 단계와, 상기 금속 스트립을 상기 갭으로부터 배출하는 단계와, 자중하에서 방해되지 않게 상기 금속 스트립을 루우프내에 걸리도록 하는 단계와, 제1핀치 롤 조립체의 회전 롤 사이에서 상기 스트립을 온도 제어 영역안으로 통과시키는 단계와, 상기 스트립의 온도를 제어하기 위해 상기 스트립을 상기 온도 제어 영역을 통해 통과시키고 제2핀치 롤 조립체의 회전 롤 사이에서 상기 스트립을 온도 제어 영역으로부터 배출시켜서 상기 스트립을 코일링하는(감는) 단계를 포함하고, 주조 공정 시작시부터 정상 작동 상태가 달성될 때까지 상기 루우프의 길이는 캐스터의 롤과 제1핀치 롤 조립체의 롤 사이의 속도차에 의해 변화될 수 있고, 제1 및 제2핀치 롤 조립체의 롤 사이의 속도차는 길이방향 장력하에서 상기 스트립을 온도 제어 영역에 유지하기 위해 조절되는 것을 특징으로 한다.

루우프에 즉시 걸리도록 롤 캐스터를 빠져나가는 스트립 부분을 배열하기 위해, 롤 캐스터를 이탈하고, 핀치 롤 조립체의 롤을 통과하기 전에 스트립의 상기 부분은 온도 제어 영역에서 스트립 부분으로부터 핀치 롤 조립체에 의해 분리되며, 그래서 스트립의 상기 두 부분의 속도는 서로 빨리 조절되고 루우프에 걸리는 스트립의 길이는 스스로 조절된다. 온도 제어 영역에 존재하는 스트립의 필요한 온도는 냉각, 가열, 절연 또는 어떤 조합일 수 있는 어떤 온도 제어 수단을 조절함으로써 달성된다.

금속 스트립이 온도 제어 영역을 통과한 후에 감기는 것이 양호하다. 폐쇄권선 코일은 스트립에 장력을 가하는 코일러에 의해 가장 잘 제공된다. 상기 장력은 유해한 장력이 스트립 캐스터를 빠져나가는 스트립에 적용되지 않도록 저항해야만 한다. 핀치 롤 세트는 이것이 온도 제어 영역을 통과할 때 스트립의 속도를 제어하도록 제공되는 반면에, 코일러는 적합한 코일링 장력을 제공하도록 이들에 대해 당겨진다. 본 발명은 온도 제어 영역을 이탈하는 스트립의 온도가 필요한 온도 밴드로 조절될 때까지 코일링 속도와 주조 속도를 서로 독립적으로 조절할 수 있다.

상기 영역에서 스트립의 최상의 온도 제어를 달성하기 위하여, 본 발명은 상기 재료가 편평하게 되는 경향이 있고 스트립의 더 균일한 가열 처리가 달성되도록 종방향 장력하에서 상기 영역을 통과하는 스트립을 위해 바람직하다.

제어 영역의 하류에는 나란히 배열된 다른 두 세트의 핀치 롤이 있을 수 있으며, 이들 부가 세트의 핀치 롤 사이에서 스트립의 종방향 연장 엣지는 다듬질, 분쇄 또는 다른 상태일 수 있다. 또한, 스트립은 복수 스트립 폭으로 슬릿 될 수 있다. 롤링 밀 위치는 필요한 조건에서 스트립을 제공하기 위해 스트립 두께의 감소를 제공하는 핀치 롤 세트 사이에 배치된다.

본 발명의 제2개념에 따르면, 금속 스트립을 제조하기 위한 장치는 금속 스트립을 주조하기 위해 배열된 롤 캐스터와, 롤 캐스터의 출구로부터 수평 방향으로 이격되어 떨어진 온도 제어 영역의 입구를 통해 그 길이 방향으로 이동되는 금속 스트립의 온도를 제어하도록 배열된 온도 제어 영역과, 그 상류에서 상기 온도 제어 영역의 입구에 인접 배치된 핀치 롤 조립체를 포함하며, 사용중에 롤 캐스터의 출구로부터 연속적으로 빠져나가는 금속 스트립이 핀치 롤 조립체를 통해 온도 제어 영역안으로 통과하기 전에 조절 가능한 길이의 루우프에 방해되지 않고 자유롭게 걸리도록 설치된 것을 특징으로 한다.

본 발명을 더 쉽게 이해할 수 있게 하기 위해, 첨부된 도면을 참조로 하여 하기에 상세히 기술한다.

Claims (2)

1. 금속 스트립을 형성하기 위해 트윈-롤 캐스터(1)의 한 쌍의 회전 롤(4) 사이에서 용융 금속을 갭안으로 도입하는 단계와, 상기 금속 스트립을 상기 갭으로부터 배출하는 단계와, 자중하에서 방해되지 않게 상기 금속 스트립을 루우프(12)내에 걸리도록 하는 단계와, 제1핀치 롤 조립체(8)의 회전 롤 사이에서 상기 스트립을 온도 제어 영역(5)안으로 통과시키는 단계와, 상기 스트립의 온도를 제어하기 위해 상기 스트립을 상기 온도 제어 영역을 통해 통과시키고 제2핀치 롤 조립체(9)의 회전 롤 사이에서 상기 스트립을 온도 제어 영역으로부터 배출시켜서 상기 스트립을 코일링하는(감는) 단계를 포함하고, 주조 공정 시작시부터 정상 작동 상태가 달성될 때까지 상기 루우프(12)의 길이는 캐스터의 롤(4)과 제1핀치 롤 조립체(8)의 롤 사이의 속도차에 의해 변화될 수 있고, 제1 및 제2핀치 롤 조립체(8,9)의 롤 사이의 속도차는 길이방향 장력하에서 상기 스트립을 온도 제어 영역에 유지하기 위해 조절되는 것을 특징으로 하는 금속 스트립 제조 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 스트립이 상기 제2핀치 롤 조립체(9)의 롤 사이를 빠져나와서 코일링되기(감기기) 이전에, 상기 스트립의 종방향 엣지는 조절되는 것을 특징으로 하는 금속 스트립 제조 방법.