KR100340385B1 - Metal strip continuous casting method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 용융된 금속이 금속방출노즐(19)을 매개로 한 쌍의 평행한 주조롤(16) 사이의 닙으로 안내되고, 상기 노즐(19)은 닙부 상에 위치되어 닙의 바로 상부에 롤의 주조표면상에 지지된 용융금속의 주조풀을 형성하고, 주조롤이 회전되어 응고된 금속스트립(20)을 닙으로부터 하방으로 방출하면서 상기 금속은 망간함량이 0.20중량%이상이고, 실리콘 함량이 0.10중량%이상이며 전체 알루미늄 함량이 0.01% 미만인 실리콘/망간 진정연강으로 된 금속스트립 연속주조공정.In the present invention, the molten metal is guided to a nip between a pair of parallel casting rolls 16 via a metal discharge nozzle 19, wherein the nozzle 19 is positioned on the nip and rolls directly on top of the nip. Forming a casting pool of molten metal supported on the casting surface of the metal, and the casting roll is rotated to release the solidified metal strip 20 downward from the nip, and the metal has a manganese content of at least 0.20% by weight and a silicon content of Metal strip continuous casting process of silicon / manganese mild mild steel with more than 0.10 wt% and total aluminum content less than 0.01%.
Description
본 발명은 강철스트립의 주조방법에 관한 것으로 특히 연강(mild steel) 스트립의 제조에 적용되는 것이다. 연강은 카본함량이 약 0.25중량% 이하의 탄소강으로 정의된다.The present invention relates to a method for casting steel strips and is particularly applicable to the production of mild steel strips. Mild steel is defined as carbon steel having a carbon content of about 0.25% by weight or less.
일반적으로 금속스트립은 트윈롤 주조기 내에서 연속적으로 주조되는데, 이 공정에서는 용융된 금속이 서로 역회전하며 냉각되는 한 쌍의 수평주조롤들 사이로 인입되어, 금속강판이 이동롤 표면상에서 응고되면서 롤 사이의 닙부에서 결합되어 롤들 사이의 닙부로부터 하방으로 방출되는 응고된 스트립을 생산하여 왔는데, 여기서 상기 용어 "닙(nip)"은 롤들이 서로 가장 근접한 지점을 지칭하는 것으로 정의한다. 한편 용융된 금속은 레이들로부터 더 작은 용기로 부어져 닙 상부에 위치한 금속방출노즐을 관통하여 롤들 사이의 닙부로 향하게 되어 닙 바로 상부에서 롤의 주조표면 상에 지지되면서 닙의 길이를 따라 뻗은 용융된 금속의 주조풀을 형성한다. 이 주조풀은 롤들의 양 끝과 슬라이딩 결합으로 고정되어 주조풀의 2개의 끝에서 넘치는 것을 방지하는 댐 또는 측판 사이에 구획될 수 있다.In general, the metal strip is continuously cast in a twin roll casting machine, in which molten metal is drawn between a pair of horizontal casting rolls in which the molten metal is reversely rotated and cooled, whereby the steel sheet solidifies on the moving roll surface. It has been produced in a solidified strip that is joined at the nip of and released downward from the nip between the rolls, where the term "nip" is defined as referring to the point where the rolls are closest to each other. On the other hand, molten metal is poured from the ladle into a smaller vessel, penetrating through the metal ejection nozzles located above the nip, and directed towards the nip between the rolls, which is supported on the casting surface of the roll just above the nip and extends along the length of the nip. Forming a casting pool of metal. The casting pool may be partitioned between a dam or side plate that is secured by sliding engagement with both ends of the rolls to prevent overflow from the two ends of the casting pool.
이러한 트윈롤 주조는 알루미늄같이 냉각에 의해 신속히 응고되는 비철금속에 사용하기에는 적절하지만 철 성분의 금속 주조에 사용하기에는 몇가지 문제점을 안고 있는데, 일례로 특히 연강 금속의 경우 트윈롤 주조기에서 요구되는 매우 적은 금속흐름통로를 막는 고체 함유물이 생성된다는 것이다.These twin roll castings are suitable for use in nonferrous metals that quickly solidify by cooling, such as aluminum, but present several problems for use in casting metals such as iron, for example, very little metal flow required in twin roll casting machines, especially for mild steel metals. Solid inclusions are formed that block the passage.
강철의 레이들 탈산(ladle deoxidation)에 실리콘-망간을 사용하는 것이 초창기의 베세머강 제조에 있어서 잉곳(ingot) 생산에 이용되었는데, 용융된 망간규산염 반응물과 망간 잔유물 및 강철용해 상태에서의 실리콘과 산소 사이의 평형비 같은 것은 공지된 것이지만, 평판주조와 이에 따른 저온롤링으로 금속스트립을 생산하는 기술의 개발에서 일반적으로 후술할 것을 제외하고는 실리콘/망간 탈산은 기피되었고 알루미늄 진정강(aluminium killed steel)을 사용하는 것이 필수적인 것으로 간주되었다. 그리고 상기한 평판주조와 저온롤링 이후의 고온롤링으로 강철스트립을 생산하는데 있어서, 실리콘/망간 진정강은 스트링거(stringer)의 발생율이 높고 스트립의 중앙층에 함유물이 집중되는 것에 기인한 다른 결점을 창출하게 된다.The use of silicon-manganese for ladle deoxidation of steel was used in the production of ingots in early Besmer's steel production, including molten manganese silicate reactants and manganese residues and silicon and oxygen in the molten steel state. Equilibrium ratios are known, but silicon / manganese deoxidation has been avoided and aluminum killed steel has been avoided, except as will be described later in the development of techniques for producing metal strips by plate casting and thus cold rolling. It was considered essential to use it. And in producing steel strips by hot rolling after plate casting and low temperature rolling, silicon / manganese calm steels have other drawbacks due to the high incidence of stringers and the concentration of contents in the middle layer of the strip. To create.
한편 평판주조공정에 의해 벤드 또는 층내에 함유물이 생성되는 경향은 알루미늄 진정강을 사용함으로써 감소되므로 일반적으로 실리콘/망간 진정강은 강철스트립의 제조에 부적합한 것으로 간주되었다. 따라서 기존에는 트윈롤 주조기내에서 연속적으로 강철스트립을 주조하기 위해서 알루미늄 진정강을 사용하는 것이 필수적인 것으로 간주되었지만 상기한 연속적인 강철스트립의 주조에 있어서, 주조롤의 길이를 따라 일정한 속도로 미세하게 조절되는 강철의 흐름을 생성하여 롤의 주조 표면에 걸쳐 강철의 충분히 신속하고 균일한 냉각을 달성하는 것이 매우 중요한 요소이므로 용융된 금속은 금속방출장치 내에 있는 내화성 재료의 매우 작은 흐름통로를 관통하여 흘러야만 하는데, 이때 고형 함유물이 분리되어 상기한 작은 흐름통로를 막는 경향이 있고 이는 특히 합금 스테인레스 스틸보다 용융점과 점도가 월등히 높은 연강의 주조시에 심각한 문제가 되므로 주조가 어려워지는 결함이 있다.On the other hand, the tendency of the inclusions in the bend or layer to be produced by the plate casting process is reduced by the use of aluminum soothing steels, so silicon / manganese soothing steels were generally considered unsuitable for the manufacture of steel strips. Therefore, although it was previously considered necessary to use aluminum chilled steel to continuously cast steel strips in twin roll casting machines, in the casting of continuous steel strips described above, fine control at a constant speed along the length of the casting rolls is performed. The molten metal must flow through a very small flow path of the refractory material in the metal ejector, as it is very important to create a flow of steel to achieve a sufficiently rapid and uniform cooling of the steel over the casting surface of the roll. In this case, the solid content is separated and tends to block the small flow path described above, which is a serious problem in casting of mild steel having a much higher melting point and viscosity than alloy stainless steel, so that casting becomes difficult.
연속적인 스트립 롤 주조기내에서 다양한 등급의 강철을 광범위하게 스트립 주조한 후에, 0.01% 또는 그 이상의 알루미늄 잔유물을 갖는 알루미늄 진정연강 또는 부분진정강은 일반적으로 만족스럽게 주조될 수 없다는 것이 판명되었는데, 이는 고형 함유물이 덩어리로 되어 금속방출장치 내의 정교한 흐름통로를 막아 최종 스트립 생산물에 결함과 불연속점들이 형성되기 때문이다. 그러나 이러한 문제점들이 알루미늄의 함량을 0.01중량% 미만으로 유지하고 주조온도에서 액체탈산제를 생성하는 경항을 띠는 실리콘과 망간함량을 선택된 범위로 제한한 실리콘/망간 진정연강(silicon/manganes killed mild steel)을 사용함으로써 극복될 수 있음과 동시에, 스트링거나 실리콘/망간 진정강과 관련된 통상의 다른 결함없이 연강스트립을 생산할 수 있음이 밝혀졌는데, 이는 트윈롤 주조기내에서 신속하게 응고가 이루어져 큰 함유물의 생성이 방지되고 상기한 트윈롤 주조공정은 함유물이 중앙층에 집중되기보다는 전체에 고르게 분포되기 때문이다.After extensive strip casting of various grades of steel in a continuous strip roll casting machine, it has been found that aluminum genuine mild steel or partial solid steel with 0.01% or more of aluminum residue generally cannot be cast satisfactorily, which is solid This is because the contents clump together to block elaborate flow passages in the metal ejector, forming defects and discontinuities in the final strip product. These problems, however, include silicon / manganes killed mild steel, which maintains the aluminum content below 0.01% by weight and limits the content of silicon and manganese, which tends to produce liquid deoxidizers at casting temperatures, to a selected range. In addition to being overcome by the use, it has been found that mild steel strips can be produced without the usual defects associated with strings or silicon / manganese soothing steels, which solidify rapidly in twin roll casting machines to prevent the formation of large inclusions. The twin roll casting process is because the contents are evenly distributed throughout the contents rather than concentrated in the central layer.
리챠드 등의 미국특허 제 3,412,781호에는 연속적인 강철평판의 주조공정이 게재된 바, 여기에서는 강철 용융물의 성분이 카본 0.01% 내지 0.08%, 망간 0.20% 내지 0.60%, 실리콘 0.03% 내지 0.08% 및 0.015% 이하의 알루미늄을 함유하도록 조절되는데, 품질이 양호한 스트립을 생산하기 위해 트윈롤 스트립주조에서 상기한 성분의 강철을 주조하는 것은 가능하지 않다.US Patent No. 3,412,781 to Richard et al. Discloses a continuous steel plate casting process wherein the composition of the steel melt contains 0.01% to 0.08% carbon, 0.20% to 0.60% manganese, 0.03% to 0.08% silicon and 0.015%. It is adjusted to contain up to% aluminum, but it is not possible to cast steel of the above components in twin roll strip casting to produce a good quality strip.
스미스의 미국특허 제 4,529,441호에는 연속적이면서 전기적으로 강철을 주조하는 공정이 게재된 바, 이에 따르면 0.06% 까지의 카본, 0.04% 까지의 황, 0.15% 까지의 인, 1.0% 까지의 망간 그리고 0.001% 이하의 실리콘을 함유한 용융물에 0.05% 내지 0.25%의 실리콘이 첨가되며, 여기에 개시된 실시예에는 상기 강철이 부분적으로 알루미늄 진정강이고, 특히 제 1 실시예에서는 0.015%의 알루미늄, 제 2 실시예에서는 0.012%의 알루미늄 및, 제3실시예에서는 0.020%의 알루미늄을 함유하고 있는데, 상기한 알루미늄 함유량은 강철의 연속적인 스트립 주조에 있어서 유해한 것이다.Smith's U.S. Pat. No. 4,529,441 discloses a process for casting steel continuously and electrically, up to 0.06% carbon, up to 0.04% sulfur, up to 0.15% phosphorus, up to 1.0% manganese and 0.001% 0.05% to 0.25% of silicon is added to the melt containing the following silicon, in the embodiment disclosed herein the steel is partially aluminum soothing steel, in particular in the first embodiment 0.015% of aluminum, the second embodiment Contains 0.012% aluminum and, in the third embodiment, 0.020% aluminum, the aluminum content being detrimental for continuous strip casting of steel.
이에 본 발명은 용융금속이 금속방출노즐을 매개로 한 쌍의 평행한 주조롤 사이의 닙 안으로 인입되고, 상기 노즐은 닙 상부에 위치되어 이 닙부 바로 상부에 롤의 주조표면상에 지지된 용융금속의 주조풀을 형성하며, 상기 주조롤이 회전되어 응고된 금속스트립을 닙으로부터 하방으로 방출하는 연속적인 금속스트립 주조방법을 제공하게 되는 바, 상기 금속은 실리콘/망간 진정 연강으로 망간의 함량은 0.20중량% 이상이고, 실리콘의 함량은 0.10중량% 이상이며, 상기한 망간과 실리콘의 중량비는 1.4:1 내지 2.8:1이고, 강철의 전체 알루미늄 함량은 0.01중량% 이하이다.Accordingly, the present invention introduces molten metal into a nip between a pair of parallel casting rolls through a metal discharge nozzle, and the nozzle is positioned above the nip and supported on the casting surface of the roll just above the nip. Forming a casting pool of the, the casting roll is rotated to provide a continuous metal strip casting method for releasing the solidified metal strip downward from the nip, the metal is silicon / manganese soothing mild steel content of 0.20 manganese The weight ratio is more than 0.1%, the content of silicon is more than 0.10% by weight, the weight ratio of manganese and silicon is 1.4: 1 to 2.8: 1, the total aluminum content of the steel is less than 0.01% by weight.
또한 본 발명은 용융된 금속이 닙 상부에 설치된 금속방출노즐을 통해 한 쌍의 평행한 주조롤 사이의 닙 안으로 인입되어 닙의 바로 상부에 롤의 주조표면 상에 지지된 용융금속의 주조풀을 생성하면서 주조롤이 회전되어 응고된 금속스트립을 닙부로부터 하방으로 방출하게 되는 연속적으로 금속스트립을 주조하는 방법을 제공하게 되는바, 상기한 금속은 실리콘/망간 진정강으로 카본과 망간 및 실리콘 함량이 다음과 같은 범위이다.The invention also allows molten metal to be introduced into a nip between a pair of parallel casting rolls through a metal release nozzle installed on top of the nip to create a casting pool of molten metal supported on the casting surface of the roll just above the nip. While the casting roll is rotated to provide a method for continuously casting the metal strip to release the solidified metal strip from the nip downwards, the metal is a silicon / manganese calm steel, the carbon and manganese and silicon content And the same range.
카본 0.02-0.15중량%Carbon 0.02-0.15% by weight
망간 0.20- 1.0중량%Manganese 0.20- 1.0wt%
실리콘 0.10-0.5중량%0.10-0.5% by weight of silicone
여기서 강철의 알루미늄 전체 함량은 0.01중량% 이하이다.The total aluminum content of the steel here is 0.01% by weight or less.
그리고 1 mm 내지 4mm두께의 강철스트립의 생산을 최적화하기 위해서는 카본과 망간 및 실리콘 함량이 다음과 같은 범위인 것이 바람직하다:In order to optimize the production of steel strips with a thickness of 1 mm to 4 mm, the carbon, manganese and silicon contents are preferably in the following ranges:
카본 0.05-0.10중량%Carbon 0.05-0.10 wt%
망간 0.40-0.80중량%Manganese 0.40-0.80 wt%
실리콘 0.10-0.30중량%Silicone 0.10-0.30 wt%
이하 본 발명을 첨부한 예시도면에 의거 자세히 상술한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도면에 도시된 주조기는 바닥(12)으로부터 세워진 주기계프레임(11)을 갖추고, 상기 프레임(11)은 조립위치(14)와 주조위치(15) 사이의 수평이동이 가능한 주조 롤러캐리지(13)를 기지하고, 상기 캐리지(13)는 주조작업 중에 레이들(17)로부터 턴디시(tundish, 18)와 방출노즐(19)을 통해 용융금속이 공급되는 한쌍의 평행한 주조롤러(16)를 지지하며, 이 주조롤러(16)는 수냉각되어 강판이 움직이는 롤러 표면 위에서 응고되면서 롤사이의 닙부로 방출되어 응고된 스트립 생산물(20)이 롤러 출구에서 방출되게 된다. 여기서 상기 스트립 생산물은 표준 코일러(21)로 공급되고 나서 순차적으로 제2 코일러(22)로 이송될 수 있으며, 주조위치에 인접한 기계프레임 상에는 축장기(23)가 장착되는 바, 주조작업중에 물품에 심한 변형 내지 다른 기능상의 장애가 발생되면 턴디시의 일면상에 있는 긴급플러그(25)를 빼거나 턴디시 상의 유출관(24)을 매개로 용융된 금속의 흐름이 상기 축장기 안으로 전환될 수도 있다.The casting machine shown in the figure has a periodic frame 11 erected from the bottom 12, the frame 11 is a casting roller carriage 13 capable of horizontal movement between the assembly position 14 and the casting position (15) The carriage 13 supports a pair of parallel casting rollers 16 supplied with molten metal from a ladle 17 through a tundish 18 and a discharge nozzle 19 during a casting operation. The casting roller 16 is water cooled and solidified on the surface of the moving roller to be released into the nip between the rolls so that the solidified strip product 20 is discharged from the roller outlet. Here, the strip product may be fed to the standard coiler 21 and then sequentially transferred to the second coiler 22, and the accumulator 23 is mounted on the machine frame adjacent to the casting position. If the article is subjected to severe deformation or other functional impairment, the emergency plug 25 on one side of the tundish may be removed or the flow of molten metal may be diverted into the accumulator via the outlet tube 24 on the tundish. have.
한편 롤러캐리지(13)는 주기계프레임(11)의 일부를 따라 뻗은 레일(33)상의 휠(32)에 의해 장착되는 캐리지프레임(31)을 갖추고, 상기 롤러캐리지(13)는 레일(33)을 따라 전체가 이동가능하도록 장착된다. 캐리지프레임(31)은 롤러(26)가 회전가능하게 장착된 한 쌍의 롤러대(34)를 지지하며, 롤러대(34)는 상호 결합된 상보적인 슬라이드 부재(35,36)에 의해 캐리지프레임(31)상에 장착되어 상기 롤러대가 유압실린더장치(37,38)의 영향하에서 캐리지 상에서 이동되어 주조롤러(16)사이의 닙을 조절하면서 이후 상술할 바와 같이 스트립의 횡방향으로 취약선을 형성하여야 할 때에는 상기 롤러가 신속하게 짧은 시간동안 움직여 이격될 수 있다. 캐리지는 이중작용 유압피스톤과 실린더 장치(39)의 작동에 의해 전체로 레일(33)을 따라 이동가능하게 됨과 더불어 롤러캐리지의 구동브래킷(40)과 주기계프레임 사이에 결합되어 롤러캐리지를 조립위치(14)와 주조위치(15) 혹은 그 역방향으로 이동시키게 된다.On the other hand, the roller carriage 13 has a carriage frame 31 mounted by a wheel 32 on the rail 33 extending along a part of the main frame frame 11, and the roller carriage 13 has a rail 33. So that the whole is movable along. The carriage frame 31 supports a pair of roller stands 34 on which the rollers 26 are rotatably mounted, and the roller stands 34 are carried by the complementary slide members 35 and 36 coupled to each other. Mounted on (31) so that the roller stem is moved on the carriage under the influence of the hydraulic cylinder devices 37, 38 to adjust the nip between the casting rollers 16 to form a weak line in the transverse direction of the strip as will be described later. When it is necessary, the roller can move quickly and be spaced apart for a short time. The carriage is movable along the rail 33 as a whole by the operation of the dual action hydraulic piston and the cylinder device 39, and is coupled between the driving bracket 40 of the roller carriage and the main frame to assemble the roller carriage. (14) and casting position 15 or in the reverse direction.
주조롤러(16)는 구동샤프트(41)를 통해 전기모터와 캐리지프레임(31)상에 장착된 트랜스미션으로부터 서로 역방향으로 회전됨과 더불어 일련의 길이방향으로 뻗어 있으며 외주를 따라 이격형성된 수냉각통로를 구비한 구리외벽을 가진다. 수냉각 통로에는 회전마개(43)를 통해 물공급호스(42)와 연결된 롤러 구동사프트(41)내의 물공급관으로부터 롤러의 양 끝을 통해 냉각수가 공급되는데, 1300mm폭의 스트립을 생산하기 위해서는 상기 롤러의 직경은 통상 약 500mm, 길이는 1300mm 까지일 수 있다.The casting roller 16 is rotated in the opposite direction from the transmission mounted on the electric motor and the carriage frame 31 via the drive shaft 41 and extends in a series of longitudinal directions and has a water cooling passage formed along the outer circumference. It has one copper outer wall. Cooling water is supplied to the water cooling passage through both ends of the roller from the water supply pipe in the roller drive shaft 41 connected to the water supply hose 42 through the rotary stopper 43, in order to produce a strip having a width of 1300 mm. The diameter of the can usually be up to about 500mm, length up to 1300mm.
레이들(17)은 전체적으로는 종래의 구조로서, 상부 크레인상의 요크(45)를 매개로 지지되기 때문에 고온금속수용위치로부터 적소로 방출될 수 있으며, 상기 레이들은 서보실린더(servo cylinder)에 의해 기동가능한 스토퍼 로드(46)에 결합되어 용융된 금속이 출구노즐(47)과 내열성 측판(48)을 관통하여 레이들로부터 턴디시(18)안으로 흐르도록 한다.Since the ladle 17 is a conventional structure as a whole, it is supported by the yoke 45 on the upper crane and can be discharged in place from the hot metal receiving position, and the ladle is started by a servo cylinder. It is coupled to a possible stopper rod 46 to allow molten metal to flow from the ladle into the tundish 18 through the outlet nozzle 47 and the heat resistant side plate 48.
턴디시(18) 역시 종래의 구조로서, 마그네슘 산화물(MgO)같은 내열성 재료로 만들어진 넓은 접시같은 형상이며, 이 턴디시의 한쪽은 레이들로부터 용융된 금속을 수용하면서 앞서 기술한 것과 같은 유출관(24)과 긴급플러그(25)를 구비하며, 다른 쪽에는 일련의 길이방향으로 이격된 금속출구 개구부(52)가 구비되는 한편 상기 턴디시의 하부는 이 턴디시를 롤러캐리지프레임(31)상에 장착하는 장착브라켓(53)을 지지하면서 이 캐리지프레임상에 인덱싱 페그(indexing pegs;54)를 수용하는 틈을 구비하여 정확하게 상기 턴디시를 위치시키게 된다.The tundish 18 is also a conventional structure, having a wide dish-like shape made of a heat-resistant material such as magnesium oxide (MgO), and one side of the tundish receives an outlet tube as described above while receiving molten metal from the ladle. 24) and an emergency plug 25, the other side being provided with a series of longitudinally spaced metal exit openings 52, while the lower part of the tundish is placed on the roller carriage frame 31. While supporting the mounting bracket 53 to be mounted, it has a gap for receiving the indexing pegs 54 on the carriage frame to accurately position the tundish.
그리고 방출노즐(19)은 알루미나 그라파이트같은 내열성재로 된 길다란 몸체형상으로, 그 하부는 경사져서 안쪽과 하방으로 모아져 주조롤러(16)사이의 닙 안으로 사출할 수 있게 되며, 이 방출노즐을 롤러캐리지 프레임 상에 지지하는 장착브라켓(60)을 구비하며, 그 상부는 외부로 돌출하면서 장착브라켓 상에 위치한 측면 플랜지(55)형상으로 되어있다.And the discharge nozzle 19 is a long body shape made of a heat-resistant material such as alumina graphite, the lower portion is inclined to collect inward and downward to be injected into the nip between the casting roller 16, the discharge nozzle is roller carriage A mounting bracket 60 is supported on the frame, the upper portion of which is shaped like a side flange 55 positioned on the mounting bracket while protruding outward.
또한 상기 노즐(19)은 수평으로 이격되고 수직으로 별은 일련의 흐름 통로를 구비하여 금속을 적절하게 저속으로 롤러의 폭을 거쳐 방출하고 용융된 금속을 초기 응고가 일어나는 롤러 표면상에 직접적인 충돌없이 용융된 금속을 롤러사이의 닙부로 방출할 수도 있으며, 이와는 달리 상기 노즐은 연속적인 단일 슬롯출구를 구비하여 저속의 용융금속 자락을 직접 롤 사이의 닙부로 방출하거나 및/또는 용융금속의 풀 안에 잠겨지게 할 수 있다.The nozzles 19 also have a series of horizontally spaced and vertically starred flow passages to release the metals through the width of the rollers at an appropriately low speed and to directly melt the molten metals on the roller surface where initial solidification occurs. Molten metal may be discharged into the nip between the rollers; alternatively, the nozzle may have a single continuous slot outlet to release the low-speed molten metal hem directly into the nip between the rolls and / or submerged in the pool of molten metal. I can lose it.
상기 풀은 롤러캐리지가 주조위치에 있을 때 롤러의 층이 형성된 양 끝(57)에 대해 고정된 한 쌍의 측뚜껑판(56)에 의해 롤러의 양 끝에서 구획되며, 상기 측뚜껑판(56)은 예컨대 붕소질화물같은 강한 내열성 재료로 제조되고, 스캘럽된(scalloped) 측가장자리들(81)을 구비하여 롤러의 층이 진 양 끝(57)의 굴곡부와 상응하게 되며, 이 측판은 한 쌍의 유압실린더 장치(83)를 기동함으로써 주조위치에서 이동가능한 판홀더(82)내에 장착될 수 있어서 상기 측판이 주조롤러의 층이진 양 끝과 결합되게 하여 주조작업 중에 주조롤러 상에 형성된 용융금속 풀을 위한 선단뚜껑을 형성하게 된다.The pool is partitioned at both ends of the roller by a pair of side lid plates 56 secured to both ends 57 where the layer of rollers are formed when the roller carriage is in the casting position, and the side lid plates 56 ) Is made of a strong heat resistant material such as, for example, boron nitride, and has scalloped side edges 81 to correspond with the bends of the layered ends 57 of the roller, which side plates By activating the hydraulic cylinder device 83, it can be mounted in the plate holder 82 which is movable in the casting position so that the side plate is engaged with the layered both ends of the casting roller so that the molten metal pool formed on the casting roller during the casting operation is removed. To form a tip lid for.
한편 주조작업중에 레이들 스토퍼로드(46)가 기동되어 용융된 금속이 레이들로부터 금속방출노즐을 통과하여 턴디시 안으로 쏟아부어짐에 따라 주조롤러쪽으로 흐르게 되고, 스트립 생산물(20)의 미끈한 헤드선단이 에이프론 테이블(apron table;96)의 기동으로 코일러(21)의 턱쪽으로 안내되게 되는 바, 상기 에이프론 테이블(96)은 주프레임 상의 피봇 장착물(97)로부터 현가되면서 상기 미끈한 헤드선단이 형성된 후에 유압실린더장치(93)의 기동으로 코일러를 향해 흔들려질수 있으며, 테이블(96)은 피스톤과 실린더장치(101)에 의해 기동되는 상부스트립 안내 플랩(99)에 대해 작동될 수 있으면서, 스트립 생산물(20)이 한 쌍의 수직측롤러(102) 사이에 구획될 수 있게 된다. 그리고 상기한 헤드선단이 코일러의 턱쪽으로 안내된 후에 상기 코일러가 회전되어 스트립 생산물(20)을 감게 되며, 에이프론 테이블은 코일러(21) 상에 직접 올려진 스트립 생산물로부터 떨어져 기계프레임에 단순히 현가되는 비작동위치로 복귀되므로 스트립 생산물(20)이 순차적으로 코일러(22)쪽으로 방출되어 주조기로부터 방출되는 최종 코일을 생산하게 된다.On the other hand, during the casting operation, the ladle stopper rod 46 is started to flow toward the casting roller as molten metal is poured from the ladle through the metal discharge nozzle into the tundish, and the slender head end of the strip product 20 is moved. The apron table 96 is guided toward the jaw of the coiler 21 by the start of the apron table 96. The apron table 96 is suspended from the pivot mount 97 on the main frame, and the sleek head end. After this is formed, it can be shaken toward the coiler by the actuation of the hydraulic cylinder device 93, while the table 96 can be operated with respect to the upper strip guide flap 99 which is actuated by the piston and the cylinder device 101, The strip product 20 can be partitioned between a pair of vertical side rollers 102. After the head tip is guided to the jaw of the coiler, the coiler is rotated to wind the strip product 20, and the apron table is separated from the strip product directly mounted on the coiler 21 on the machine frame. By simply returning to the suspended non-operational position, the strip product 20 is sequentially released towards the coiler 22 to produce the final coil that is released from the casting machine.
상기한 장치의 작동에서 알루미늄 진정강은 액체 강철이 턴디시(18)와 방출노즐(19) 내의 작은 오리피스를 통과할 때 알루미늄 함유물에 의해 유발되는 방해문제로 인해 만족할만한 스트립 생산물을 생산하지 못하는데, 이는 주조풀쪽으로의 강철의 균일한 흐름을 저해하게 되어 연속적인 스트립 생산물을 생산할 수 없게 되거나 결함이 있는 제품을 생산하게 된다. 또한 실리콘과 망간은 결합된 상태에서 매우 효과적인 탈산제로 이들이 공동작용하여 상승효과를 내게 되고, 상기한 종류의 스트립주조기내에 사용되는 실리콘/망간 진정강은 허용되는 수준의 산소를 갖는강철 스트립을 생산할 수 있게 되고, 이 주조기가 작동되어 생산한 스트립은 그 밀도가 약 100 - 150ppm의 적당히 높은 산소함량을 갖는 경우에도 스트립이 그 기계적인 특성에 심각한 손상을 끼치지 않는 망간 규산염 형태의 정교하고 균일하게 분포된 함유물을 구비하게 된다. 여기서 상기한 알루미늄 진정강에서의 산소의 수준은 알루미늄 함유물이 서로 밀집되면서 스트립내에 평면적인 결함을 형성할 수 있으므로 바람직하지 않은 것이지만, 상기한 규산염 함유물은 클러스터(clusters)를 형성하지 않으며, 스트립주조작용의 어느 때에도 그 응집물이 스트립의 기계적이 특성에 유해한 과도하게 큰 함유물을 형성하지 않게 될 뿐만 아니라 상기 스트립이 광범위하게 펴지지 않게 되어 함유물이 실처럼 늘어나지 않게 된다.In operation of the above apparatus, aluminum calm steels do not produce satisfactory strip products due to the disturbances caused by aluminum inclusions when liquid steel passes through the small orifices in tundish 18 and discharge nozzle 19. This would impede the uniform flow of steel towards the casting pool, making it impossible to produce continuous strip products or producing defective products. In addition, silicon and manganese are very effective deoxidizers in the combined state, and they work synergistically, and the silicon / manganese soothing steels used in the above-mentioned strip casting machines can produce steel strips having an acceptable level of oxygen. The strip produced by the operation of this casting machine is precisely and uniformly distributed in the form of manganese silicate, in which the strip does not seriously damage its mechanical properties, even if its density has a moderately high oxygen content of about 100-150 ppm. To be included. The level of oxygen in the aluminum calming steel here is undesirable since the aluminum inclusions can form a planar defect in the strip as the aluminum inclusions dense together, but the silicate inclusions do not form clusters, At any time during the casting operation, the agglomerates not only do not form excessively large inclusions that are detrimental to the mechanical properties of the strip, but also the strips do not spread out extensively so that the inclusions do not stretch like threads.
그리고 본 발명에 따라 선택된 실리콘과 망간의 수준은 주조작동중에 탈산제를 액체상태로 유지시킬 수 있게 하여 턴디시와 금속분배노즐의 한정된 오리피스 안을 막는 문제를 해소할 수 있다.In addition, the level of silicon and manganese selected in accordance with the present invention can maintain the deoxidizer in the liquid state during the casting operation, thereby eliminating the problem of confined orifices in the tundish and metal distribution nozzle.
또한 본 발명에 따라 선택된 카본과 망간 및 실리콘 정도는 완전한 페라이트(ferritic;δ) 내에서 응고공정을 유지하도록 하고, 이상적으로는 합성물을 선택함으로써 액체와 고체의 온도차이를 극대화하여 주조 중에 충분히 무른 층을 유지하게 하여 신속한 응고 공정중에 있을 수 있는 주조풀에 장애가 되는 악영향이 감소된 품질의 주조스트립을 얻을 수 있게 된다. 그러나 스트립 주조기내의 매우 신속한 냉각조건하에서는 평형이 유지되지 않으므로 평형상태도에서 오스테나이트 플러스 페라이트(austenite plus ferrite) 부분에 너무 근접하지 않도록 하는 것이 중요하며, 상기 오스테나이트 플러스 페라이트부내에서 우발적으로 응고가 일어나지 않도록 주의하여야 한다.In addition, the degree of carbon, manganese and silicon selected according to the present invention is to maintain the solidification process in a complete ferritic (δ), ideally by selecting the composite to maximize the temperature difference between the liquid and solid layer sufficiently soft during casting It is possible to obtain a casting strip of reduced quality that reduces the adverse effects of the casting pool which may be in a rapid solidification process. However, the equilibrium is not maintained under very fast cooling conditions in the strip casting machine, so it is important not to get too close to the austenite plus ferrite part in the equilibrium diagram, so as not to accidentally solidify in the austenitic plus ferrite part. Care must be taken.
한편 실리콘 수준을 증가시키고 카본 수준을 감소시켜 응고중에 δ 페라이트의 형성을 촉진시켜 "악어 피부"로 알려진 울퉁불퉁한 스트립 표면을 형성하는 경향을 감소시키게 되는 바, 상기한 결함은 통상 응고 외피와 냉각롤 표면의 접촉이 일치하지 않은 것에 기인한 냉각율(그리고 이에 따른 미세구조의 변형)의 국부적인 차와 관련된다.On the other hand, increasing the silicon level and reducing the carbon level promotes the formation of δ ferrite during solidification, thereby reducing the tendency to form a rugged strip surface known as "crocodile skin". It is associated with local differences in the cooling rate (and hence the deformation of the microstructure) due to inconsistent contact of the surfaces.
그리고 카본 함량이 너무 낮으면 "헤링본(herring bone)"이라 알려진 결함이 발생하게 되는데, 이러한 결함은 스트립의 폭을 가로질러 (또는 스트립의 폭 방향에 소정각도로) 연장되는 주기적인 두께의 변경에 의해 응고 외피가 롤의 닙부에서 결합되는 것과 같은 무른 지역의 특성과 결부된 것으로 생각되며, 무른 층이 존재하는 온도범위가 너무 좁다면 주조풀의 요철부에서의 장애가 무른 층의 두께와 점도에 심각한 영향을 미칠 수도 있으므로 주조롤상에 스트립이 가하는 힘에 영향을 주게 되어 결과적으로 스트립 두께에 영향을 주게 된다.If the carbon content is too low, a defect known as a "herring bone" will occur, which is a change in the periodic thickness that extends across the width of the strip (or at an angle in the width direction of the strip). It is thought to be associated with the characteristics of the soft area such as the coagulation shell is bonded at the nip of the roll, and if the temperature range in which the soft layer is present is too narrow, obstacles in the uneven part of the casting pool are serious for the thickness and viscosity of the soft layer. This may affect the force exerted by the strip on the casting roll, which in turn affects the strip thickness.
다양한 등급의 강철로 상술한 스트립 주조기의 작동을 광범위하게 시행해 본바, 약 1mm 내지 4mm 범위의 두께를 갖는 강철 스트립을 생산하기 위한 최적의 강철 혼합은 다음과 같다.The extensive operation of the above-described strip casting machine with various grades of steel has shown that the optimal steel mix for producing steel strips having a thickness in the range of about 1 mm to 4 mm is as follows.
카본 0.05-0.10중량%Carbon 0.05-0.10 wt%
망간 0.50-0.70중량%Manganese 0.50-0.70 wt%
실리콘 0.20-0.30중량%Silicone 0.20-0.30 wt%
알루미늄 0.008중량% 미만Less than 0.008% by weight of aluminum
여기서 상기 강철은 주조를 위해 바람직하기로 섭씨 1500도 내지 1600도 정도로 예열되며, 턴디시는 바람직하기로 섭씨 1000도 내지 1300도의 범위로 예열되고, 방출노즐 역시 섭씨 1000도 내지 1300도로 예열된다.The steel here is preferably preheated to 1500 to 1600 degrees Celsius for casting, preferably tundish is preheated to a range of 1000 to 1300 degrees Celsius, and the discharge nozzle is also preheated to 1000 degrees to 1300 degrees Celsius.
제 6도는 다양한 실리콘과 망간성분의 연강과 대기용융을 사용한 다양한 시험주조의 결과를 도시한 것으로, 이 도면에서 점은 고품질의 강철스트립을 생산하기에 적절하도록 주조된 강철을 도시하고 십자형은 주조문제와 스트립 결합이 초래된 강철을 표시하는 바, 상기한 시험에서 제 6도의 A 부분내에 속하는 합성을 갖는 강철은 열악한 탈산으로 인한 스트립 시팅(strip sheeting)을 생성하게 된다.Figure 6 shows the results of various test castings using mild steel and atmospheric melting of various silicon and manganese components, in which the dots show the steel cast to be suitable for producing high quality steel strips and the crosshairs show the casting problem. It is indicated that the steel with which the strip bonds were brought about, in the above test, steel having a composite belonging to part A of FIG. 6 would produce strip sheeting due to poor deoxidation.
그리고 망간함량이 1.0중량%보다 커서 B지역에 속하는 강철은 주조롤 상에 MnO 연기 폐기물로 인한 주조문제를 초래하고, 실리콘 함량이 0.5중량% 이상인 C지역에 속하는 강철은 열악한 형성 특성을 갖는 스트립을 초래하게 된다.And the manganese content greater than 1.0% by weight of steel in B area causes casting problems due to MnO smoke waste on the casting rolls, and the steel in C area with silicon content of 0.5% by weight or more results in strips with poor forming characteristics. Will result.
이상에서 제 6도로 도시된 바와 같이 양의 결과치의 띠는 망간과 실리콘의 중량비가 2:1일때 최상의 결합선을 확정하고, 특히 양의 결과치의 띠는 망간과 실리콘의 중량비가 1.4:1 내지 2.8:1의 범위와 상응하게 되는데 상기한 범위내의 비율은 주조의 문제를 해결하는 데 바람직한 것이다.As shown in FIG. 6 above, the positive resultant band determines the best bond line when the weight ratio of manganese and silicon is 2: 1, and the positive resultant band has a weight ratio of 1.4: 1 to 2.8: Corresponding to the range of 1, the ratio within the above range is preferable to solve the problem of casting.
제 1도는 본 발명에 따라 작동가능한 연속적인 스트립주조기의 평면도,1 is a plan view of a continuous strip casting machine operable according to the present invention,
제 2도는 제 1도에 도시한 스트립주조기의 측면도,FIG. 2 is a side view of the strip casting machine shown in FIG.
제 3도는 제 1도에 도시한 3-3선 수직횡단면도,3 is a vertical cross-sectional view taken along line 3-3 shown in FIG.
제 4도는 제 1도에 도시한 4-4선 수직횡단면도,4 is a 4-4 vertical cross-sectional view shown in FIG. 1,
제 5도는 제 1도에 도시한 5-5선 수직횡단면도,5 is a vertical cross-sectional view taken along line 5-5 shown in FIG. 1;
제 6도는 가변성분의 강철을 사용하는 시험주조의 결과를 도시한 것이다.6 shows the results of test castings using steel of variable constituents.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
11 --- 주기계프레임, 12 --- 바닥,11 --- periodic frame, 12 --- floor,
13 --- 주조 롤러캐리지, 14 --- 조립위치,13 --- casting roller carriage, 14 --- assembly position,
15 --- 주조위치, 16 --- 주조롤러,15 --- casting position, 16 --- casting roller,
17 --- 레이들, 18 --- 턴디시,17 --- ladle, 18 --- tundish,
19 --- 방출노즐 20 --- 응고된 스트립,19 --- discharge nozzle 20 --- solidified strip,
21 --- 기준코일러, 22 --- 제 2코일러,21 --- reference coil, 22 --- second coil,
23 --- 축장기, 24 --- 유출관,23 --- storage device, 24 --- outlet pipe,
25 --- 긴급플러그, 31 --- 캐리지 프레임,25 --- emergency plug, 31 --- carriage frame,
32 --- 휠, 33 --- 레일,32 --- wheel, 33 --- rail,
34 --- 롤러대, 35,36 --- 슬라이드부재,34 --- roller stand, 35, 36 --- slide element,
37,38,83,98 --- 유압실린더장치, 39,101 --- 실린더,37,38,83,98 --- Hydraulic cylinder device, 39,101 --- Cylinder,
40 --- 구동브래킷, 41 --- 구동샤프트,40 --- drive bracket, 41 --- drive shaft,
42 --- 공급호스, 43 --- 회전마개,42 --- supply hose, 43 --- rotary stopper,
45 --- 요크, 46 --- 스토퍼로드,45 --- yoke, 46 --- stopper rod,
47 --- 출구노즐, 48 --- 측판,47 --- outlet nozzle, 48 --- side plate,
57 --- 층진 선단, 81 --- 측선단,57 --- stratified leading edge, 81 --- side leading edge,
96 --- 에이프론 테이블, 97 --- 피봇장착물,96 --- apron table, 97 --- pivot mount,
99 --- 안내플랩, 102 --- 측롤러99 --- Guide flaps, 102 --- Side rollers
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