KR100333064B1 - Method and apparatus for preventing skull from forming on side dams of twin roll type strip caster - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method and an apparatus for preventing skull from forming on side dams of twin roll type strip caster are provided to improve quality of slab by heating the side dams to a temperature higher than that of molten steel so that skull is not formed on the side dams. CONSTITUTION: The apparatus for preventing skull from forming on side dams of twin roll type strip caster comprises heating elements(50) which are capable of heating an object to be heated to a temperature higher than that of molten steel; a heating element protecting refractory(50a) which is formed on the outer part of the heating elements(50) and made of a material that is not reacted with molten steel; heating type side dams(60) which are connected to both ends of the heating element protecting refractory(50a) so that the heating type side dams(60) are heated to a temperature higher than that of molten steel by heat generated from the heating elements(50); a side dam support for adjusting elevation of the side dams(60) that are changed according to casting variables; and a side dam vertical moving device for vertically operating the side dam support.

Description

쌍롤형 박판주조장치의 사이드댐 스컬형성 방지 방법 및 장치Method and device for preventing side dam skull formation in twin roll type sheet casting device

본 발명은 용탕으로부터 직접 박판을 제조하는 쌍롤형 박판주조 장치중 탕면요동을 제어하기 위해 사용되는 사이드댐에서 스컬이 생성되는 것을 방지하기 위하여 사이드댐 내부에 발열체를 내장하여 용강의 온도보다 높은 온도로 가열할 수 있도록 한 쌍롤형 박판주조장치에서의 사이드댐 스컬형성 방지 방법 및 그의 장치에 관한 것이다.The present invention is built in the heating element inside the side dam to prevent the generation of the skull in the side dam used to control the surface fluctuation of the twin-roll type sheet casting apparatus for producing a thin plate directly from the molten metal to a temperature higher than the temperature of the molten steel The present invention relates to a method for preventing side dam scull formation and a device thereof in a twin roll type sheet casting device.

박판주조(strip casting)라 함은 박 슬라브(thin slab)보다 진일보한 기술로서, 슬라브를 만들지 않고 용강에서 직접 핫코일(주편)을 제조할 수 있는 기술이어서, 열간압연공정을 생략할 수 있어서 짧은 시간에 대량생산을 함은 물론, 설비 투자비, 생산원가 및 운영비를 대폭 절감할 수 있는 새로운 주조공법이다.Strip casting is a technology that is more advanced than thin slabs, and it is a technology that can produce hot coils directly from molten steel without making slabs, so that the hot rolling process can be omitted for a short time. It is a new casting method that can not only mass produce, but also greatly reduce equipment investment, production cost and operation cost.

따라서 상기 박판주조방법은 도 1에 도시된 바와 같이 전로(도면 미도시)에서 용융된 용강을 레들(110)에 수용시키고, 상기 레들(110)에 수용된 용강은 노즐(120)을 따라 턴디쉬(130)로 유입되며, 이와 같이 턴디쉬(130)로 유입된 용강은 두 개의 롤(10) 양단부에 설치된 에지댐(90)의 사이 즉, 주조용롤(10)의 사이로 공급되어, 주편(140)이 제조되면서 냉각공정(150)을 거쳐 권취설비(160)에서 권취가 된다.Therefore, in the sheet casting method, as shown in FIG. 1, molten steel melted in a converter (not shown) is accommodated in the ladle 110, and the molten steel accommodated in the ladle 110 is tundished along the nozzle 120. 130 is introduced, the molten steel introduced into the tundish 130 is supplied between the edge dam 90 installed at both ends of the two rolls 10, that is, between the casting roll 10, cast steel 140 ) Is manufactured and wound in a winding facility 160 through a cooling process 150.

이와 같은 과정 중 용강을 노즐을 통해 한쌍의 주조용롤(10) 사이로 공급하여 한쌍의 주조용롤(10)과 에지댐(90)으로 형성되는 용강풀(20)이 형성되게 한 후 주조용롤(10)을 회전시키면서 주조용롤(10)과 용강의 접촉을 통해 롤 내부의 열유출에 의해 용강을 급속 응고시켜 주편을 주조하는 장치이다.During this process, molten steel is supplied between a pair of casting rolls 10 through a nozzle to form a molten steel pool 20 formed of a pair of casting rolls 10 and an edge dam 90, and then casting rolls. It is a device for casting the cast steel by rapidly solidifying the molten steel by the heat leakage inside the roll through the contact of the casting roll 10 and the molten steel while rotating (10).

주조용롤(10)과 에지댐(90)으로 형성되는 용강풀의 탕면(30) 높이 제어는 안정적인 주조와 주편의 품질을 위해 중요한 주조변수이다. 즉, 주조 중 탕면의 높이가 변하면 주조용롤(10)과 접촉하여 응고가 시작되는 응고 개시점이 달라지고, 탕면의 유동에 의해 주조용롤(10) 폭 방향으로도 응고 개시점의 위치 변화로 인한 응고 불균일를 야기시킨다.Height control of the molten steel pool 30 formed of the casting roll 10 and the edge dam 90 is an important casting variable for stable casting and cast quality. That is, when the height of the hot water surface is changed during casting, the solidification start point at which the solidification starts in contact with the casting roll 10 is changed, and the flow of the hot water surface changes the position of the solidification start point in the width direction of the casting roll 10. Causing coagulation unevenness.

또한, 주편 균열을 방지하기 위해 주조용롤(10) 표면에 요철을 형성시킨 경우는 주조용롤(10) 표면이 주기적인 진동을 주어 탕면에 표면파를 발생시킬 수도 있다. 이러한 탕면의 높이 변화는 주편(140)의 미소 표면 균열이나 가로 겹침을 생성하는 원인이 된다.In addition, in the case where the unevenness is formed on the surface of the casting roll 10 to prevent cracking of the cast slab, the surface of the casting roll 10 may give periodic vibrations to generate surface waves. The height change of the hot water surface causes a small surface crack or horizontal overlap of the cast steel 140.

따라서 탕면(30)의 높이 변화를 1∼2mm 이하로 제어하는 것이 안정적인 주조를 위해 필수적이다.Therefore, it is essential for stable casting to control the height change of the hot water surface 30 to 1 to 2 mm or less.

종래의 탕면(30) 요동 제어 기술로는 탕면(30)과 롤 표면이 접하는 메니스커스(40) 전면에 내화물로 제조된 사이드댐을 롤 폭 방향에 걸쳐 일정한 깊이로 침지시켜 탕면 요동 제어를 통한 균일한 응고를 꾀하였다.In the conventional floor surface 30 shaking control technique, a side dam made of refractory material is immersed at a predetermined depth in the roll width direction on the front surface of the meniscus 40 in contact with the surface of the water surface 30 and the roll surface. Uniform coagulation was achieved.

하지만 이러한 종래의 비가열형 사이드댐은 주조 전에 외부에서 예열하지만, 그 예열만으로는 충분히 높은 온도를 유지할 수 없는 문제점과 사이드댐 이송 중 대기와의 접촉으로 인한 냉각과 주조 중 사이드 댐 지지물로의 열방출로 인해 온도가 강하된다. 따라서, 용강 온도보다는 상당히 낮기 때문에 주조 중 스컬 발생의 장소로 작용한다.However, this conventional non-heated side dam is preheated from the outside before casting, but the preheating alone does not maintain a sufficiently high temperature, and due to the heat released to the side dam support during the casting and cooling due to contact with the atmosphere during the transfer of the side dam. Due to the temperature drops. Therefore, since it is considerably lower than the molten steel temperature, it serves as a place of the skull generation during casting.

일단 스컬이 발생되면 히트 싱크(heat sink)로 작용하는 사이드댐(60)에 의해 대형화되고, 이러한 대형 스컬은 주조 중 용강 내로의 유입에 의해 롤 반발력을 급격히 증가시키면서 롤 갭을 변화시키고, 에지댐(90) 근처로 유입되는 경우에는 에지댐(90) 측면 실링을 저하시켜 용강이 유출되는 문제를 야기시키므로 안정적인 주조가 어렵다.Once the skull is generated, it is enlarged by a side dam 60 which acts as a heat sink, and this large skull changes the roll gap while rapidly increasing the roll repulsion force by inflow into the molten steel during casting, and the edge dam In the case of flowing into the vicinity of 90, stable casting is difficult because the edge dam 90 side sealing is lowered, causing the molten steel to leak.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 감안하여 이를 해소하고자 발명한 것으로, 사이드댐을 용탕의 온도보다 높게 가열시켜 스컬이 생성되지 못하게 함으로써 주편의 품질을 향상시키도록 함에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems in consideration of the above problems, and the object is to improve the quality of the cast by heating the side dam higher than the temperature of the molten metal to prevent the generation of skull.

즉 본 발명은 롤 전폭에 걸쳐 발열체가 내장된 내화물의 사이드댐을 탕면에 설치하여 사이드댐을 용강의 온도보다 높게 가열할 수 있도록 하여, 주조 중 용강의 온도보다 상대적으로 낮은 사이드댐의 스컬 생성 방지는 물론이고, 탕면 및 에지댐에서 생성되어 사이드댐에 부착된 스컬도 재용해하도록 한다.That is, according to the present invention, a side dam of a refractory having a heating element embedded therein is installed on a hot water surface to spread the side dam higher than the molten steel temperature, thereby preventing the generation of a skull at a lower side of the molten steel during casting. Of course, the skull generated in the water surface and the edge dam attached to the side dam also re-dissolve.

이때 사이드댐의 재질은 용강과 반응하지 않으면서 젖음성이 낮고, 열충격에 강한 다공성 내화물을 장착하고, 사이드댐 지지대는 사이드 댐 상하이동장치에 의해 상하이동되면서 주조변수에 따라 변하는 사이드댐의 높낮이를 조절하도록 구성 한다.At this time, the material of the side dam is low wettability without reacting with molten steel, and it is equipped with a porous refractory resistant to thermal shock, and the side dam support is moved by the side dam shangdong device to adjust the height of the side dam which changes according to casting variables. Configure to

도 1은 일반적인 박판주조장치의 개략도1 is a schematic diagram of a general sheet casting apparatus

도 2는 본 발명의 사이드댐 가열장치가 사이드댐에 설치된 상태의 측면 개략도Figure 2 is a side schematic view of the side dam heating apparatus of the present invention installed in the side dam

도 3은 본 발명의 가열형 사이드댐이 설치된 상태의 발췌 단면구성도Figure 3 is an excerpt cross-sectional configuration of the heating side dam of the present invention installed

〈도면의 주요부분에 대한 부호설명〉<Code Description of Main Parts of Drawing>

10 : 롤 20 : 용탕풀10: roll 20: molten pool

30 : 탕면 40 : 메니스커스30: soup noodle 40: meniscus

50 : 발열체 50a : 발열체 보호용 내화물50: heating element 50a: heating element protective refractory

60 : 사이드댐 70 : 사이드 댐 지지대60: side dam 70: side dam support

80 : 사이드 댐 상하이동장치80: side dam shandong

90 : 에지댐 100 : 전원공급장치90: edge dam 100: power supply

110 : 레들 120 : 노즐110: ladle 120: nozzle

130 : 턴디쉬 140 : 주편130: tundish 140: cast

150 : 냉각설비 160 : 권취설비150: cooling equipment 160: winding equipment

본 발명으 장치는 용강의 온도보다 높은 온도로 가열할수 있는 발열체(50)와,The device of the present invention is a heating element that can be heated to a temperature higher than the temperature of the molten steel and

상기 발열체(50)의 외부에는 용강과 반응하지 않고 젖음성이 낮으면서 열충격에 강한 재질의 발열체 보호용 내화물(50a)과,Outside of the heating element 50 does not react with the molten steel, the heating element protective refractory material (50a) of low wettability and resistant to thermal shock and

상기 발열체 보호용 내화물(50a)의 양단부에 연결 설치되어 발열체(50)에 발생하는 열에 의해 용강의 온도보다 높게 가열되고 탕면에 침적되어 탕면 요동을 제어하도록 한 가열형 사이드댐(60)과,A heating side dam 60 connected to both ends of the heating element protection refractory 50a and heated higher than the temperature of the molten steel by heat generated in the heating element 50 and deposited on the water surface to control the water surface fluctuation;

주조변수에 따라 변하는 사이드댐(60)의 높낮이를 조절하도록 사이드댐 지지대(70)를 설치하고,Install the side dam support 70 to adjust the height of the side dam 60 changes according to the casting parameters,

이를 상하로 작동시키기 위하여 사이드댐 상하이동장치(80)를 설치하여서 된 것이다.In order to operate this up and down is to install the side dam shandong device 80.

또한 본 발명의 방법은 먼저 주조 전에 주조 변수의 변동에 따른 높이의 변화에 대응하여 가열형 사이드댐(60) 높이를 조절하는 단계와,In addition, the method of the present invention first adjusts the height of the heated side dam (60) in response to the change in the height according to the variation of the casting parameters before casting,

용강의 주입시에 전원공급장치(100)를 온(ON)하여 용강보다 고온인 발열체(50)의 열이 내화물(50a)을 통하여 가열형 사이드댐(60)에 전달되도록 하는 단계와,When the molten steel is injected, the power supply device 100 is turned on so that the heat of the heating element 50 that is higher than the molten steel is transferred to the heated side dam 60 through the refractory 50a.

주조 도중에 용강 탕면의 변동에 대응하여 사이드댐(60)의 높이를 적정 수준으로 변화시키는 단계Changing the height of the side dam 60 to an appropriate level in response to the fluctuation of the molten steel bath surface during casting

로 구성되며,Consists of,

특히, 스컬 형성을 방지하기 위하여 용강을 주조롤(10)의 사이에 주입함과 동시에 전원공급장치(100)를 온(ON)하여 발열체(50)에서 용강의 온도보다 높은 온도가 발생되도록 하고, 이와 같이 하여 발열체(50)에서 용강의 온도보다 높은 온도가 발생하면 이를 사이드댐(60)에 전달되도록 하여 사이드댐(60)을 가열시킴으로써스컬의 형성 예방과 동시에 형성된 스컬을 재용해 하도록 하여서 된 것이다.In particular, the molten steel is injected between the casting rolls 10 to prevent the formation of the skull and at the same time the power supply device 100 is turned on to generate a temperature higher than the temperature of the molten steel in the heating element 50. In this way, when a temperature higher than the molten steel temperature is generated in the heating element 50, it is transmitted to the side dam 60 so that the side dam 60 is heated to re-dissolve the skull formed at the same time as preventing the formation of the skull. .

이와같이 구성된 본발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.The operation of the present invention configured as described above is as follows.

본 발명은 도 2및 도 3에서 도시한 바와 같이 주조롤(10) 전폭에 걸쳐 1800℃까지 가열할 수 있는 발열체(50)가 내장된 사이드댐(60)을 장착하여 용강 온도 이상으로 가열하여, 주조 도중 상기 사이드댐(60)에 의한 스컬의 생성방지는 물론이고, 탕면(30) 및 에지댐(90)에 생성되어 부착된 스컬도 재용해한다.The present invention is equipped with a side dam 60, which is built in the heating element 50 capable of heating up to 1800 ℃ over the full width of the casting roll 10, as shown in Figure 2 and 3 and heated above the molten steel temperature, In addition to preventing the generation of the skull by the side dam 60 during casting, the skull generated and attached to the hot water surface 30 and the edge dam 90 is also redissolved.

이때 사이드댐(60)의 내화물 재질은 용강과 반응하지 않고, 젖음성이 낮으면서 열충격에 강한 재질을 사용한다. 주조변수에 따라 탕면(30)은 높이가 변화하는데, 따라서 사이드댐(60)의 일정한 침적 깊이를 유지할 수 있도록 사이드댐 지지대(70) 및 사이드댐 상하이동 장치(80)에 의해 높이 조절이 가능하다. 발열체(50)를 가열하기 위한 전원은 사이드댐 지지대(70)의 사이드댐 상하이동 장치(80) 내부로 전원선이 포설된다.In this case, the refractory material of the side dam 60 does not react with molten steel, and uses a material having low wettability and strong thermal shock. The height of the hot water surface 30 is changed according to the casting variable, so the height can be adjusted by the side dam support 70 and the side dam shandong device 80 so as to maintain a constant deposition depth of the side dam 60. . Power source for heating the heating element 50 is a power line is installed inside the side dam shandong device 80 of the side dam support (70).

주조 도중 탕면 미세 변동시의 사이드댐(60)의 장착 및 탈착은 지지대(70)에 의해 움직이고, 주조전후의 사이드댐(60)의 장착 및 탈착은 지지대 상하이동장치로 한다.Mounting and detachment of the side dam 60 at the time of fine fluctuation of the water surface during casting are moved by the support 70, and the attachment and detachment of the side dam 60 before and after casting is performed by the support shank moving device.

따라서, 본 발명에서는 일반적인 금속의 녹는점 이상까지 가열할 수 있는 발열체(50)가 내장된 사이드댐(60)을 메니스커스(40) 전면에 장착하면 스컬 생성을 방지하므로써 탕면(30)의 요동 제어를 통한 메니스커스(40)에서의 응고 균일화를 촉진하고, 사이드댐(60) 전면의 탕면에 부유하는 용강 재산화에 의한 스컬이 메니스커스(40)를 통해 혼입될 때 생성되는 주편의 스컬 발생 저감에도 큰 효과가 있다.Therefore, in the present invention, when the side dam 60 having the heat generating element 50 capable of heating up to the melting point of the general metal is mounted on the front surface of the meniscus 40, the rocking surface 30 is prevented by preventing the generation of skull. It promotes solidification uniformity in the meniscus 40 through the control, and the slab generated when molten steel recrystallization floating on the water surface in front of the side dam 60 is mixed through the meniscus 40. It also has a great effect on reducing skull generation.

또한, 가열형 사이드댐(60)은 주조 도중에도 온도를 변화시킬 수 있기 때문에 사이드댐(60)을 구성하는 내화물 표면에 스컬이 부착되거나 생성될 경우에는 온도를 높여서 스컬을 재용해시킬 수 있는 장점이 있다.In addition, since the heated side dam 60 can change the temperature during casting, when the skull is attached to or formed on the refractory surface of the side dam 60, the temperature can be increased to redissolve the skull. There is this.

또한, 사이드댐(60)은 메니스커스(40) 쉴더 장치와는 별개로 독립적으로 조작가능하기 때문에 주조 도중에 적정 높이로 변화시킬 수 있으며, 스컬이 부착되지 않기 때문에 물리적인 손상을 가하지 않으면 계속해서 사용할 수 있는 효과가 있다.In addition, since the side dam 60 can be operated independently of the meniscus 40 shielding device, the side dam 60 can be changed to an appropriate height during casting, and since the skull is not attached, the side dam 60 can be continuously There is an effect that can be used.

이상과 같은 본 발명은 사이드댐에서 발생하는 스컬 생성을 방지하고, 탕면 및 에지댐에서 생성된 스컬이 사이드댐에 부착될 경우에는 사이드댐의 온도를 높여서 스컬을 재용해함으로써 주편의 표면 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention prevents the generation of skulls generated in the side dams, and when the skulls generated at the water surface and the edge dams are attached to the side dams, the surface quality of the cast is improved by remelting the skulls by raising the temperature of the side dams. It can be effected.

Claims (2)

먼저 주조 전에 주조 변수의 변동에 따른 높이의 변화에 대응하여 가열형 사이드댐(60) 높이를 조절하는 단계와,Adjusting the height of the heated side dam 60 in response to a change in height according to a change in casting parameters before casting; 용강의 주입시에 전원공급장치(100)를 온(ON)하여 용강보다 고온인 발열체(50)의 열이 내화물(50a)을 통하여 가열형 사이드댐(60)에 전달되도록 하는 단계와,When the molten steel is injected, the power supply device 100 is turned on so that the heat of the heating element 50 that is higher than the molten steel is transferred to the heated side dam 60 through the refractory 50a. 주조 도중에 용강 탕면의 변동에 대응하여 사이드댐(60)의 높이를 적정 수준으로 변화시키는 단계Changing the height of the side dam 60 to an appropriate level in response to the fluctuation of the molten steel bath surface during casting 로 구성됨을 특징으로 하는 쌍롤형 박판주조장치의 사이드댐 스컬형성 방지 방법.Method of preventing side dam skull formation of a twin-roll thin plate casting apparatus, characterized in that consisting of. 용강의 온도보다 높은 온도로 가열할 수 있는 발열체(50)와, 상기 발열체(50)의 외부에는 용강과 반응하지 않고 젖음성이 낮으면서 열충격에 강한 재질의 발열체 보호용 내화물(50a)과, 상기 발열체 보호용 내화물(50a)의 양단부에 연결 설치되어 발열체(50)에서 발생하는 열에 의해 용강의 온도보다 높게 가열되도록 한 가열형 사이드댐(60)과, 주조변수에 따라 변하는 사이드댐(60)의 높낮이를 조절하도록 사이드댐 지지대(70)를 설치하고, 이를 상하로 작동시키기 위하여 사이드댐 상하이동장치(80)를 설치하여서 된 구성을 포함함을 특징으로 하는 쌍롤형 박판주조장치의 사이드댐 스컬형성 방지 장치Heating element 50 that can be heated to a temperature higher than the temperature of the molten steel, the heating element protective refractory material (50a) of the material that does not react with the molten steel on the outside of the heating element 50, but low wettability and resistant to thermal shock, and the heating element protection It is connected to both ends of the refractory (50a) to adjust the height of the heated side dam (60) and the side dam (60) that changes depending on the casting parameters to be heated higher than the temperature of the molten steel by the heat generated from the heating element (50) Side dam support device 70 is installed so that the side dam scull forming device of the double-roll type sheet casting device, characterized in that it comprises a configuration by installing the side dam shandong device 80 to operate it up and down
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