KR100333062B1 - Method and apparatus for controlling edge dams in twin roll strip caster - Google Patents

Method and apparatus for controlling edge dams in twin roll strip caster Download PDF

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Abstract

PURPOSE: A method and an apparatus for controlling edge dams in a twin roll strip caster are provided to prevent casting stoppage due to outflow of molten steel and extend the life time of the edge dams by properly controlling the edge dams, thereby preventing outflow of molten steel between the edge dams and rolls. CONSTITUTION: In ordinary edge dams(5) which are installed at both ends of rolls(1,1a) to prevent outflow of molten metal(4) between the rolls(1,1a), the apparatus for controlling the edge dams in a twin roll strip caster is characterized in that hydraulic cylinders(6,6a,6b) are installed parallel to each other at both sides of the upper part and the center of the lower part of the outer surface of the edge dams(5) that are installed at both sides of the rolls(1,1a), load cells(7,7a,7b) are installed at the front part of the hydraulic cylinders(6,6a,6b) respectively, and position detectors(8,8a,8b) installed on the hydraulic cylinders(6,6a,6b) to detect position of the hydraulic cylinders(6,6a,6b) are connected to servo valves(9,9a,9b) for controlling pressure using electric signals by means of hydraulic pipes(10,10a,10b).

Description

쌍롤형 박판제조 장치에서의 에지댐 제어방법 및 제어장치Edge dam control method and control device in twin roll type sheet manufacturing equipment

본 발명은 용탕으로부터 박판을 직접 제조하는 쌍롤형 박판제조장치에서의 에지댐 제어방법 및 제어장치에 관한 것으로, 특히 박판제조시 롤과 롤 사이에 용탕풀을 형성시켜주는 에지댐을 적절하게 제어하여 에지댐과 롤간의 용강 유출을 방지함으로써 용강유출에 의한 주조중단 사태를 막아줌에 따라 안정적으로 주조할 수있고 에지댐의 마모가 균일하게 되어 에지댐의 수명을 연장시킬 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to an edge dam control method and a control device in a twin-roll thin plate manufacturing apparatus for directly manufacturing a thin sheet from molten metal, and in particular, by appropriately controlling the edge dam forming a molten pool between the rolls during thin sheet By preventing outflow of molten steel between edge dam and roll, it prevents casting interruption caused by molten steel outflow, so it can be cast stably and the edge dam wear is uniform so that life of edge dam can be extended.

일반적인 쌍롤형 박판주조장치의 냉각대는 롤과 롤사이에 용강을 공급하고 롤을 회전시키면서 용강을 응고시키는데, 롤과 롤사이에 용강풀을 형성하기 위해서는 롤의 측면을 막아주어야 하며, 이를 위하여서는 내화물 재질의 에지댐을 롤과 측면에 접촉시키고 유압이나 공압을 이용하여 일정한 힘으로 밀어주어야 한다.Cooling table of the general twin-roll type sheet casting device supplies molten steel between the rolls and rolls to solidify the molten steel while rotating the rolls. The edge dam of the material should be in contact with the roll and the side and pushed with a constant force by using hydraulic pressure or pneumatic pressure.

종래의 에지댐 지지장치 제어방법은 일본국 공개특허공보 평4-322843호를 참고하면, 정상 주조상태에서는 유압장치를 이용하여 에지댐을 롤 측면에 대하여 일정한 힘으로 밀어주도록 되어있으나, 실제로 에지댐이 롤측면에 미치는 압하력은 주조시의 롤갭이나 롤간 반발력의 변화 또는 주조진행에 따른 용강온도의 감소등에 따라 변하게 된다.For a conventional method for controlling the edge dam support device, refer to Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-322843. In the normal casting state, the edge dam is pushed with a constant force with respect to the roll side using a hydraulic device. The rolling force on the side of the roll changes due to the change of the roll gap during the casting, the repulsive force between the rolls, or the decrease of the molten steel temperature due to the casting progress.

그리고, 에지댐 자체에도 온도분포가 존재하게 됨에 따라 에지댐과 롤간의 접촉력은 그 위치에 따른 차이를 보이게 되고 따라서, 마찰력 또한 위치에 따른 불균일한 양상을 보인다.As the temperature distribution is also present in the edge dam itself, the contact force between the edge dam and the roll shows a difference according to its position, and thus, the frictional force also shows a nonuniformity according to the position.

특히 에지댐의 하부는 응고셀이 형성되는 부위로 상부에 비하여 마찰력의 차이가 크므로 종래의 기술처럼 일정한 힘만을 줄 경우에는 에지댐의 마모차이가 크게 되고, 따라서 주조가 계속적으로 진행됨에 따라 에지댐이 상부, 또는 하부로 기울어지는 현상을 초래하여 결과적으로는 유압실린더에 의한 힘전달에 영향을 주게 된다.In particular, the lower part of the edge dam is a site where a solidification cell is formed, and the difference in frictional force is larger than that of the upper part. Therefore, when only a constant force is applied as in the prior art, the wear difference of the edge dam increases, and thus, as the casting continues, the edge The dam may be tilted upwards or downwards, which in turn affects the force transmission by the hydraulic cylinder.

이럴 경우 힘의 감소가 발생하여 주조중의 롤간 반발력에 의하여 에지댐이벌어지는 현상을 야기시킨다.In this case, a decrease in force occurs, causing the edge dam to open due to the reaction force between rolls during casting.

또한, 에지댐의 마모가 균일하지 못함에 따라 상부 또는 하부 일부에서의 과도한 마모에 의하여서도 에지댐 전체를 쓰지 못하므로 에지댐의 수명을 줄이게 된다.In addition, since the wear of the edge dam is not uniform, the entire edge dam cannot be used even by excessive wear in the upper part or the lower part, thereby reducing the life of the edge dam.

이러한 문제점을 해결하기 위한 수단으로는 에지댐의 마모를 위치 검출기에 의하여 검출하고 이를 제어하는 방법이 있을 수 있는데, 이를 경우에는 롤 회전에 의한 변위나 에지댐의 국부적인 경도 차이, 그리고 에지댐의 열팽창등에 의하여 정확한 마모량을 검출하기 힘들고 따라서, 용강실링을 불안정하게 하는 불리한 점이 있었다.As a means to solve this problem, there may be a method of detecting and controlling the wear of the edge dam by the position detector, in which case the displacement due to the rotation of the roll or the local hardness difference of the edge dam and It was difficult to detect the exact amount of wear due to thermal expansion and the like, and therefore, there was a disadvantage in that the molten steel sealing was unstable.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 감안하여 이를 해소하고자 발명한 것으로, 박판제조시 롤과롤 사이에 용탕풀을 형성시켜주는 에지댐을 적절하게 제어하여 에지댐과 롤간의 용강 유출을 방지함으로써 용강유출에 의한 주조중단 사태를 막아줌에 따라 안정적으로 주조할 수 있고 에지댐의 마모가 균일하게 되어 에지댐의 수명을 연장시킬 수 있도록 한 쌍롤형 박판제조 장치에서의 에지댐 제어방법 및 제어장치를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.The present invention has been invented to solve the above problems in consideration of the above problems, molten steel by appropriately controlling the edge dam to form a molten pool between the roll and the roll during thin plate manufacturing to prevent the leakage of the molten steel between the edge dam and the roll The edge dam control method and control device in the double roll type sheet metal fabrication apparatus can be stably casted to prevent casting interruption caused by spillage and the edge dam wear can be uniformed to extend the life of the edge dam. The purpose is to provide.

이와 같은 목적을 갖는 본 발명은 쌍롤형 박판제조 장치에서 유압실린더에 로드셀 및 위치검출기를 장착하고 서보밸브로 구성된 에지댐 제어장치를 이용하여 하부의 유압실린더는 에지댐을 미는 힘이 일정하게 제어하고 상부의 유압실린더는 그 위치변화가 하부의 유압실린더의 위치변화와 동일하도록 하여 에지댐을 제어하도록 함을 특징으로 한다.The present invention having the above object is equipped with a load cell and a position detector on the hydraulic cylinder in the twin roll type sheet manufacturing apparatus, and the hydraulic cylinder of the lower portion using the edge dam control device composed of a servo valve controls the force pushing the edge dam constantly. The upper hydraulic cylinder is characterized in that the position change is the same as the position change of the lower hydraulic cylinder to control the edge dam.

또한 본 발명은 양측에 설치되는 에지댐의 외측면 상부 양측 및 저부 중앙에는 나란하게 각각의 유압실린더를 설치하고, 이 유압실린더에는 선단부에 각각의 로드셀을 설치하며, 상기 유압실린더에는 유압실린더의 위치를 검출하도록 설치된 위치검출기와, 전기신호로 압력을 제어하도록한 서보밸브를 유압관을 이용하여 연결설치하여서 됨을 특징으로 한다.In addition, the present invention is to install each hydraulic cylinder side by side in the upper both sides and the center of the outer side of the edge dam to be installed on both sides, the hydraulic cylinder is provided with each load cell at the front end, the hydraulic cylinder position of the hydraulic cylinder It is characterized in that it is installed by connecting the position detector and the servo valve to control the pressure by an electric signal using a hydraulic pipe installed to detect the.

도 1은 본 발명의 에지댐 제어장치 정면구성도,1 is a front configuration diagram of the edge dam control device of the present invention,

도 2는 본 발명의 에지댐 제어장치 측면구성도,Figure 2 is a side configuration view of the edge dam control device of the present invention,

도 3은 본 발명의 에지댐 제어장치 평면구성도이다.Figure 3 is a plan view of the edge dam control device of the present invention.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

1,1a: 롤 2: 턴디쉬1,1a: Roll 2: Tundish

3: 노즐 4: 용탕3: nozzle 4: molten metal

5: 에지댐 6,6a,6b: 실린더5: edge dam 6,6a, 6b: cylinder

7,7a,7b: 로드셀 8,8a,8b: 위치검출기7,7a, 7b: load cell 8,8a, 8b: position detector

9,9a,9b:서보밸브 10,10a,10b: 유압관9, 9a, 9b: Servo valve 10, 10a, 10b: Hydraulic pipe

본 발명은 롤(1)과 롤(1a)의 양단부 즉, 롤(1)과 롤(1a)의 사이에 용탕(4)의 유출을 방지하기 위하여 양측에 설치되는 통상의 에지댐(5))에 있어서, 상기 양측에 설치되는 에지댐(5)의 외측면 상부 양측 및 저부 중앙에는 나란하게 각각의 유압실린더(6)(6a)(6b)를 설치하고, 상기 유압실린더(6)(6a)(6b)에는 선단부에 각각의 로드셀(7)(7a)(7b)을 설치하며, 상기 유압실린더(6)(6a)(6b)에는 유압실린더(6)(6a)(6b)의 위치를 검출하도록 설치된 위치검출기(8)(8a)(8b)와, 전기신호로 압력을 제어하도록한 서보밸브(9)(9a)(9b)를 유압관(10)(10a)(10b)을 이용하여 연결설치하여서 된 것이다.The present invention is a conventional edge dam (5) provided on both sides in order to prevent the outflow of the molten metal (4) between both ends of the roll (1) and the roll (1a), that is, between the roll (1) and the roll (1a)) The hydraulic cylinders 6, 6a and 6b are disposed side by side at the upper both sides and the center of the outer side of the edge dam 5 provided at the both sides, and the hydraulic cylinders 6 and 6a. Each load cell (7) (7a) (7b) is provided in the front end part (6b), and the position of the hydraulic cylinders (6) 6a (6b) is detected in the said hydraulic cylinders (6) 6a (6b). Position detectors (8) (8a) (8b) and servo valves (9) (9a) (9b) for controlling pressure by an electric signal using hydraulic pipes (10) (10a) (10b). It was installed.

또한 본 발명은 유압실린더(6)(6a)(6b)에 로드셀(7)(7a)(7b)과 위치검출기(8)(8a)(8b)를 장착하고, 서보밸브(9)(9a)(9b)를 연결설치하여서 된 에지댐 제어장치 중 상기 하부에 설치된 유압실린더(6b)는 에지댐(5)을 미는 힘을 일정하게 제어하고, 상부의 양측에 설치된 유압실린더(6)(6a)는 그 위치 변화가 하부에 설치된 유압실린더(6b)의 위치변화와 동일하도록 제어하여 주조하도록 한다.In addition, the present invention is equipped with load cells (7) (7a) (7b) and position detectors (8) (8a) (8b) in the hydraulic cylinders (6) (6a) and (6b), and the servovalve (9) (9a). The hydraulic cylinder 6b installed in the lower portion of the edge dam control device formed by connecting 9b controls the force pushing the edge dam 5 constantly, and the hydraulic cylinders 6 and 6a provided on both sides of the upper portion. Is controlled so that the position change is the same as the position change of the hydraulic cylinder (6b) installed in the lower portion to cast.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 작용을 상세하게 설명한다.With reference to the drawings will be described in detail the operation of the present invention.

도 1내지 도3은 각각 본 발명의 에지댐 제어장치 정면, 측면, 평면 구성도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명은 롤(1)과 롤(1a)의 양단부 즉, 한쪽면에 3개씩 총 6개의 유압실린더(6)(6a)(6b)를 장착하였으며, 상기 각각의 유압실린더(6)(6a)(6b)마다 로드셀(7)(7a)(7b)과 위치검출기(8)(8a)(8b), 그리고 전기적인 신호에 의하여 압력을 제어할수 있는 서보밸브(9)(9a)(9b)를 장착하여 주조시 양측 에지댐(5)에 작용하는 힘이 비례하여 에지댐(5)을 미는 힘을 제어할 수 있도록 하였다.1 to 3 are front, side, planar configuration diagrams of the edge dam control device of the present invention, respectively. As shown, the present invention is equipped with a total of six hydraulic cylinders (6) (6a) and (6b) of the roll 1 and the roll (1a), that is, three on one side, each of the hydraulic cylinder ( 6) 6a, 6b, load cells 7, 7a, 7b, position detectors 8, 8a, 8b, and servo valves 9, 9a capable of controlling pressure by electrical signals. (9b) was mounted to control the force pushing the edge dam 5 in proportion to the force acting on both edge dam (5) during casting.

상기 유압실린더(6)(6a)(6b)의 장착 위치 중 하부에 설치된 하부의 유압실린더(6b)는 주편이 빠져나가기 시작하는 롤(1)과 롤(1a)의 사이 중심부 즉, 에지댐(5)의 저부에 위치하도록 하고, 상부에 설치되는 상부의 유압실린더(6)(6a)는 에지댐(5)의 상부 양측에 유지하도록 하였다.The lower hydraulic cylinder 6b installed at the lower part of the mounting positions of the hydraulic cylinders 6, 6a, 6b has a central portion, ie, an edge dam, between the roll 1 and the roll 1a at which the cast steel begins to exit. 5) and the hydraulic cylinders 6 and 6a of the upper part installed in the upper part were maintained on both sides of the upper part of the edge dam 5, respectively.

상기 각 유압실린더(6)(6a)(6b)는 에지댐(5)을 충분한 힘으로 밀 수 있는 단면적과 길이를 갖도록 하였다.Each of the hydraulic cylinders 6, 6a, 6b has a cross-sectional area and a length that can push the edge dam 5 with sufficient force.

그리고, 주조중 용강실링을 위한 대부분의 힘을 유지하는 하부의 유압실린더(6b)는 힘을 일정하게 하여, 용강실링의 안정성을 유지하도록 제어되는 데, 상기 하부의 유압실린더(6b)에서 작용하는 힘을 로드셀(7b)로부터 감지하여 실제의 작용힘보다 클 때에는 서보밸브(9b)를 후퇴시키고 작을 경우에는 전진시키는 방법으로 일정한 힘으로 제어한다.And, the lower hydraulic cylinder (6b) that maintains most of the force for the molten steel seal during casting is controlled to maintain a constant, the stability of the molten steel seal, which acts in the lower hydraulic cylinder (6b) The force is sensed from the load cell 7b and controlled by a constant force by retracting the servovalve 9b when it is larger than the actual acting force and moving it forward when it is small.

반면에 상부의 유압실린더(6)(6a)는 에지댐(5) 하부가 마모되는 것과 같은 정도로 상부가 마모되도록 하기 위하여 상부의 유압실린더(6)(6a)위치와 하부의 유압실린더(6b)의 위치를 비교하여 상부가 하부보다 더 작으면 서보밸브(9)(9a)를 전진하도록 하고 상부가 하부보다 더 크면 서보밸브(9)(9a)를 후퇴하도록 하여 상부의 유압실린더(6)(6a)와 하부의 유압실린더(6b) 위치 변화가 항상 동일하도록 위치 제어한다.On the other hand, the upper hydraulic cylinders 6 and 6a are positioned at the upper hydraulic cylinders 6 and 6a and the lower hydraulic cylinders 6b so that the upper portion is worn as much as the lower edge dam 5 is worn. By comparing the positions of the upper and lower portions than the lower portion, the servo valves 9 and 9a are advanced. If the upper portion is larger than the lower portion, the servo valves 9 and 9a are retracted so that the upper hydraulic cylinder 6 ( Position control is performed such that the positional change of 6a) and the lower hydraulic cylinder 6b are always the same.

이와 같이 본 발명은 유압실린더(6)(6a)(6b)에 로드셀(7)(7a)(7b), 위치검출기(8)(8a)(8b) 및 전기신호로 압력을 제어할수 있는 서보밸브(9)(9a)(9b)로 구성된 에지댐 지지장치를 이용하여, 하부 유압실린더(6b)는 에지댐(5)을 미는 힘이 일정하도록 제어하고, 상부 유압실린더(6)(6a)는 하부 유압실린더(6b)의 위치변화와 동일하게 변화도록 제어하여, 주조중 롤(1)(1a)과 에지댐(5)사이의 용강유출을 방지하여 주조 안정성을 유지하고 동시에 에지댐(5)의 마모를 균일하게 하여 국부적인 에지댐(5) 마모에 의한 수명단축을 방지한다.Thus, the present invention is a servo valve capable of controlling the pressure by the load cells (7) (7a) (7b), position detectors (8) (8a) (8b), and electric signals in the hydraulic cylinders (6) (6a) and (6b). (9) Using the edge dam support device composed of (9a) and (9b), the lower hydraulic cylinder (6b) controls the force pushing the edge dam (5) to be constant, and the upper hydraulic cylinder (6) (6a) By controlling to change in the same manner as the position change of the lower hydraulic cylinder (6b), to prevent the molten steel flow between the roll (1) (1a) and the edge dam (5) during casting to maintain casting stability and at the same time the edge dam (5) Uniform wear is prevented to shorten the life of the local edge dam (5) wear.

이상과 같은 본 발명은 주조시에 에지댐과 롤간의 용강유출이 최소한으로 억제되어 용강유출에 의한 주조중단 사태를 막아줌에 따라 안정적으로 주조할 수 있고, 에지댐의 마모가 균일하게 되어 에지댐의 수명을 연장할 수 있는 효과가 있다.The present invention as described above can be stably cast as the molten steel outflow between the edge dam and the roll is suppressed at the time of casting to prevent casting interruption caused by the molten steel outflow, and the edge dam is uniformly worn. It has the effect of extending the life of the.

Claims (2)

롤(1)과 롤(1a)사이의 양단부에 구비된 에지댐(5)에 설치되는 유압실린더(6)(6a)(6b)에 로드셀(7)(7a)(7b)과 위치검출기(8)(8a)(8b)를 장착하고, 서보밸브(9)(9a)(9b)를 연결설치하여 이루어진 에지댐 지지장치 중, 상기 하부에 설치된 유압실린더(6b)는 에지댐(5)을 미는 힘을 일정하게 제어하고, 상부의 양측에 설치된 유압실린더(6)(6a)는 그 위치 변화가 하부에 설치된 유압실린더(6b)의 위치변화와 동일하도록 제어하여 주조함을 특징으로 하는 쌍롤형 박판제조 장치에서의 에지댐 제어방법.Load cell 7, 7a, 7b and position detector 8 in hydraulic cylinders 6, 6a, 6b provided at edge dams 5 provided at both ends between roll 1 and roll 1a. (8a) and (8b), the servohydraulic cylinder (6b) installed in the lower portion of the edge dam support device formed by connecting and installing the servo valves (9) (9a) and (9b) pushes the edge dam (5). The force is constantly controlled, and the hydraulic cylinders 6 and 6a installed on both sides of the upper part are controlled by casting so that the position change is the same as the positional change of the hydraulic cylinder 6b installed on the lower part. Edge dam control method in manufacturing apparatus. 롤(1)과 롤(1a)의 양단부 즉, 롤(1)과 롤(1a)의 사이에 용탕(4)의 유출을 방지하기 위하여 양측에 설치되는 통상의 에지댐(5))에 있어서, 상기 양측에 설치되는 에지댐(5)의 외측면 상부 양측 및 저부 중앙에는 나란하게 각각의 유압실린더(6)(6a)(6b)를 설치하고, 상기 유압실린더(6)(6a)(6b)에는 선단부에 각각의 로드셀(7)(7a)(7b)을 설치하며, 또한 상기 유압실린더(6)(6a)(6b)에는 유압실린더(6)(6a)(6b)의 위치를 검출하도록 설치된 위치검출기(8)(8a)(8b)와, 전기신호로 압력을 제어하도록 한 서보밸브(9)(9a)(9b)를 유압관(10)(10a)(10b)을 이용하여 연결설치 하여서 됨을 특징으로 하는 쌍롤형 박판제조 장치에서의 에지댐 제어장치.In both edges of the roll 1 and the roll 1a, that is, the usual edge dam 5 provided on both sides to prevent the outflow of the molten metal 4 between the roll 1 and the roll 1a, The hydraulic cylinders (6) (6a) and (6b) are arranged side by side in the upper both sides and the center of the outer side of the edge dam (5) installed on both sides, and the hydraulic cylinders (6) (6a) and (6b). Each load cell (7) (7a) (7b) is provided at the tip, and the hydraulic cylinder (6) (6a) (6b) is installed to detect the position of the hydraulic cylinder (6) (6a) (6b). Position detectors 8, 8a and 8b and servo valves 9, 9a and 9b, which are configured to control pressure by an electric signal, are connected to each other using hydraulic pipes 10, 10a and 10b. Edge dam control device in a twin-roll type sheet manufacturing apparatus, characterized in that.
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