상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 쌍롤 사이로 공급된 용융금속을 주조롤과의 접촉을 통하여 주조롤로 대부분의 열량을 방출시킴으로서 용강을 응고시켜 얇은 판을 제조해 내는 쌍롤식 박판 제조장치에서 탕면을 밀봉(sealing)하기 위한 장치에 있어서, 턴디쉬의 하부면에서 침지노즐의 주위로 일정길이 연장되고, 양측으로는 침지노즐측으로 향하여 플럭스 투입관이 각각 장착된 쉴드 고정구; 상기 쉴드 고정구의 하단에 장착되고 내측으로는 불활성 가스 공급관이 연장되며, 중간부분은 주조롤측으로 향한 절곡부를 형성한 복수개의 분리형 매니스커스 쉴드; 상기 매니스커스 쉴드의 내측에 상단이 연결되어 하부측으로 연장되고, 하단부가 용강풀의 탕면에 잠기어 탕면의 흐름을 제어하는 용강제어장치; 상기 용강풀의 탕면과 턴디쉬의 하부면, 쉴드 고정구의 내측면 및 용강제어장치의 내측면이 상호협력하여 이루는 밀폐형의 플럭스 투입공간; 및 상기 용강제어장치의 외측면과 메니스커스 쉴드의 내측면 및 주조롤의 외측면과 용강풀의 탕면일부가 형성하는 불활성가스 충진공간;을 포함함을 특징으로 하는 쌍롤식 연속박판주조설비의 탕면 밀봉(sealing)장치를 마련함에 의한다.
그리고, 본 발명은 쌍롤 사이로 공급된 용융금속을 주조롤과의 접촉을 통하여 주조롤로 대부분의 열량을 방출시킴으로서 용강을 응고시켜 얇은 판을 제조해 내는 쌍롤식 박판 제조장치에서 탕면을 밀봉(sealing)하기 위한 방법에 있어서, 용강제어장치의 내측면에 형성된 용강풀의 탕면에 플럭스를 투입하여 용강풀의 탕면과 외기를 밀폐시키고, 용강제어장치의 외측면에 형성된 용강풀의 탕면에는 불활성가스를 충진하여 용강풀의 탕면을 밀봉함을 특징으로 하는 쌍롤식 연속박판주조설비의 탕면 밀봉(sealing)방법을 마련함에 의한다.
이하, 본 발명을 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 쌍롤식 연속박판주조설비의 탕면 밀봉(sealing)장치 및 방법은 도 3에 도시된 바와 같이, 용강풀에서 대기에 노출되는 탕면 면적을 가능한한 최소화시킴으로서 주조 중 산화성 물질발생 및 스컴발생을 극소화하기 위한 것으로서, 본 발명은 쌍롤(120) 사이로 공급된 용융금속을 주조롤(120)과의 접촉을 통하여 주조롤(120)로 대부분의 열량을 방출시킴으로서 용강(125)을 응고시켜 얇은 판을 제조해 내는 쌍롤식 박판 제조장치에서 탕면을 밀봉(sealing)하게 된다.
먼저, 본 발명의 탕면밀봉장치(1)는 턴디쉬(100)의 하부면에서 침지노즐(110)의 주위로 일정길이 연장되고, 양측으로는 침지노즐(110)측으로 향하여 플럭스 투입관(10)이 각각 장착된 쉴드 고정구(20)를 갖는바, 상기 쉴드 고정구(20)는 종래와 같이 턴디쉬(100)의 하부면에 체결구(22)를 통하여 장착되지만 종래와는 다르게 플럭스 투입관(10)을 갖추고 있다. 그리고, 상기 플럭스 투입관(10)에는 이를 개폐시킬수 있는 잠금밸브(25)가 장착된 구성을 갖는 것이다.
그리고, 상기 쉴드 고정구(20)의 하단에 장착되고 내측으로는 불활성 가스 공급관(30)이 연장되며, 중간부분은 주조롤(120)측으로 향한 절곡부(40)를 형성한 매니스커스 쉴드(50)를 갖추며, 상기 메이스커스 쉴드(50)의 하단모서리는 주조롤(120)에 근접위치되어 주조롤(120)과의 사이에서 공기의 흐름이 최소화되도록 구성되는 것이다. 상기 메니스커스 쉴드(50)는 종래와 다르게 2개로 분리되어 있는 것으로 각각 주조롤(120)측으로 하나씩 형성된 것이다. 상기 메니스커스 쉴드(50)는 메니스커스 쉴드 고정구(20)에 의해 턴디쉬(100)에 장착된 것으로, 상기 쉴드 고정구(20)는 고정핀(22)을 이용하여 턴디쉬(100) 하부에 가공된 고정구멍(26)에 결합되도록 구성되어 있다.
또한, 상기 매니스커스 쉴드(50)의 내측에 상단이 연결되어 하부측으로 연장되고, 하단부가 용강풀(125a)의 탕면에 잠기어 탕면의 흐름을 제어하는 용강제어장치(60)가 갖춰지며, 이는 2개로 분리된 각각의 메니스커스 쉴드(50) 하부에 설치된 것으로, 상기 용강유동 제어장치(60)의 재질은 단열성 및 고온내구성이 우수한 재질을 사용하는 것이 바람직하며, 프로시리트(procelit) 혹은 BN-복합체 등과 같은 재질이 가능할 것이다.
이때 용강유동 제어장치(60)는 하단부가 탕면에 가능한 한 적게 침지되는 것이 바람직하며, 그 깊이는 5-15mm 정도가 바람직하다. 상기 침지 깊이가 깊을수록 용강(125)으로부터 용강유동 제어장치(60)로 유출되는 열량이 커지게 되고, 스컴발생의 원인이 된다.
한편, 상기 용강풀(125a)의 탕면과 턴디쉬(100)의 하부면, 쉴드 고정구(20)의 내측면 및 용강제어장치(60)의 내측면이 상호협력하여 이루는 밀폐형의 플럭스 투입공간(70)을 형성하는 것이며, 상기 용강제어장치(60)의 외측면과 메니스커스 쉴드(50)의 내측면 및 주조롤(120)의 외측면과 용강풀(125a)의 탕면일부가 형성하는 불활성가스 충진공간(80)을 형성하는 것이다.
그리고, 본 발명의 방법은 쌍롤(120) 사이로 공급된 용융금속을 주조롤(120)과의 접촉을 통하여 주조롤(120)로 대부분의 열량을 방출시킴으로서 용강(125)을 응고시켜 얇은 판을 제조해 내는 쌍롤식 박판 제조장치에서 탕면을 밀봉(sealing)하기 위하여 용강제어장치(60)의 내측면에 형성된 용강풀(125a)의 탕면으로 플럭스(90)를 투입하여 용강풀(125a)의 탕면과 외기를 밀폐시키고, 용강제어장치(60)의 외측면에 형성된 용강풀(125a)의 탕면에는 불활성가스를 충진하여 용강풀(125a)의 탕면을 밀봉시키는 것이다.
본 발명은 플럭스 투입공간(70)으로 보온성이 좋고 용강(125)이 대기에 의해 산화되는 것을 방지할수 있는 CaO-Al2O3-SiO2의 3원계를 주성분으로 하는 플럭스(90)가 용강(125) 표면에 공급되고, 상기 불활성가스 충진공간(80)으로는 아르곤이나 질소와 같은 불활성 가스를 주입, 탕면위의 분위기를 불활성 분위기로 유지하는 것이다.
상기와 같이 구성된 본 발명은 에지댐(130)과 쌍롤(120)에 의해 형성된 용강풀(125a)에서 5-15mm 정도 침지되는 용강유동 제어장치(60)의 사이에 보온성이 좋고 용강(125)이 대기에 의해 산화되는 것을 방지할수 있는 CaO-Al2O3-SiO2의 3원계를 주성분으로 하는 플럭스(90)를 용강(125)표면에 공급시키고, 유동제어장치(60)의 외측과 주조롤(120) 사이의 공간 및 매니스커스 쉴드(50)사이에 가스공급공급관(30)을 통해 아르곤이나 질소와 같은 불활성 가스를 주입, 탕면위의 분위기를 불활성 분위기로 유지시킴으로서 불활성가스를 이용하여 실딩을 해야 하는 탕면 면적을 최소화하게 되며, 궁극적으로 이러한 방법을 통해 스컴 및 스컴의 발생방지를 극소화하게 된다.
본 발명의 경우, 상기 유동제어장치(60)와 주조롤(120)사이에 설치된 메니스커스 쉴드(50)에는 가스공급관(30)을 설치하여 공급관(30)로부터 불활성 가스를 그 쪽 공간에 공급함으로서 그 곳에 존재하는 용강(125)의 산화가 최대한 억제되도록 한다.
상기 용강유동제어장치(60)사이에서 플럭스(90)를 공급하는데 플럭스(90)가 갖추어야 할 조건은, 용강(125) 그리고 용강 유동제어장치(60)와 반응성이 적고, 대기와의 접촉에 의한 탕면의 산화가 최대한 방지되어야 하며, 용강탕면 복사에 의한 열방출량이 최대한 억제되어야 한다. 일반적으로 플럭스(90)는 CaO-Al2O3-SiO2의 3원계 상태도에서 Pseudo-wollastonite 영역안에 보통 존재하는데 밀도가 용강(125)의 밀도 7200kg/m3보다도 훨씬 작기 때문에 용강(125)의 요동이 어느 정도 존재하더라도 용강 제어장치 사이의 플럭스 투입공간(70)으로 공급된 플럭스(90)가 성장하는 응고셀(135)에 혼입될 확률은 거의 없다.
상기 플럭스(90)는 주조 초기 침지노즐(110)로부터 쌍롤(120) 사이로 공급된 용강(125)이 목표 레벨에 도달하면 외부에서 인위적 혹은 쉴드 고정구(20)에 형성된 플럭스 투입관(10)을 통하여 용강유동제어장치(60) 사이로 공급하면 된다. 또한, 주조초기에 어느 정도 양의 플럭스(90)만 공급되면 주조동안 특별히 더 공급해줄 필요가 없다.
상기에서 플럭스(90)의 두께는 5 내지 20mm의 것으로서, 두께가 5mm 이하이면 보온효과가 저하되며, 20mm 이상이면 과도하게 보온이 이루어져 실익이 없게 되는 것이다.