KR100368277B1 - 쌍롤형박판주조기에서에지댐에부착되는스컬성장방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 쌍롤형 박판주조기에서 에지댐에 부착되는 스컬(Skull)을 방지하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 쌍롤의 가장자리를 막아 용강풀을 형성시켜주는 에지댐(Edge Dam)의 용강접촉면에 생성되는 응고물인 스컬의 성장을 효율적으로 방지함으로써 주조된 박판의 품질, 주조조업의 안정성을 크게 향상시킬수 있는 쌍롤형 박판주조기에서 에지댐에 부착되는 스컬성장 방지장치에 관한 것이다.

본 발명은 마주하는 주조롤(13)의 양측 가장자리에 용강풀(14)을 형성하도록 에지댐(16)을 장착하고, 수냉되는 주조롤(13)사이로 용강을 통과시켜 박판(15)을 주조하는 쌍롤형 박판주조기에 있어서, 상기 에지댐(16)의 제 1,2고정브라켓(33)(43)에 냉각수챔버(35)(45)가 형성된 제 1,2수용체(34)(44)를 각각 고정설치하고, 상기 제 1수용체(34)의 수용공간에는 도파봉(31)의 일단이 상기 에지댐(16)의 용강접촉면으로 진동력을 전달하도록 상기 에지댐(16)의 외측면에 접하는 제 1발진자(30)를 교체가능하도록 설치하며, 상기 제 2수용체(44)의 수용공간에는 도파봉(41)의 일단이 스컬(20) 직상부로 진동력을 전달하도록 용강에 침적되는 쌍롤형 박판주조기에서 에지댐에 부착되는 스컬성장 방지장치를 제공한다.

Description

쌍롤형 박판주조기에서 에지댐에 부착되는 스컬성장 방지장치{DEVICE FOR PREVENTING THE SKULL ON EDGE DAM IN TWIN ROLL TYPE STRIP}

본 발명은 쌍롤형 박판주조기에서 에지댐에 부착되는 스컬(Skull)을 방지하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 쌍롤의 가장자리를 막아 용강풀을 형성시켜주는 에지댐(Edge Dam)의 용강접촉면에 생성되는 응고물인 스컬의 성장을 효율적으로 방지함으로써 주조된 박판의 품질, 주조조업의 안정성을 크게 향상시킬수 있는 쌍롤형 박판주조기에서 에지댐에 부착되는 스컬성장 방지장치에 관한 것이다.

일반적으로 쌍롤형 박판주조기(10)는 도 1에 도시한 바와 같이, 내부를 흐르는 냉각수로써 수냉되고, 동일한 크기를 갖는 쌍롤인 주조롤(13)사이로 용융된 금속을 주입하여 얇은 박판(15)을 주조해내는 것으로서, 턴디쉬(11)로부터 노즐(12)을 통해 용강풀(14)로 공급된 용강은 주조롤(13)표면에서 응고되어 얇은 응고셀(Shell)을 형성하고 롤바이트(Roll Bite)에서 양측의 응고쉘이 합쳐지면서 주조박판이 만들어진다.

한편, 도 2에 보인 바와 같이 상기 주조롤(13) 가장자리의 측면을 막아 용강풀(14)을 형성해주는 에지댐(16)의 내측면은 채워진 용강보다 표면온도가 낮으므로용강이 응고되면서 스컬(20)이 생성되며, 일단 생성된 스컬(20)을 통해 열이 더욱 빨리 전달되어 상기 스컬(20)은 계속 성장하게 되어 그 크기가 커지게 되는데, 어느 정도의 크기로 상기 스컬(20)이 성장되면 도 3에 보인 바와 같이 용강이 빠져나오면서 박판(15)을 주조하는 주조롤(13)사이의 하부출구인 롤바이트(50)로 상기 스컬(20)이 빨려 들어가 상기 박판(15)에 압착되는 스컬조각(21)이 되기 때문에, 주조되는 박판(15)의 품질을 저하시키는 문제점이 있었다.

그리고, 주조되는 박판(15)의 에지부에 혼입되어 상기 롤바이트(50)를 빠져나올 때 에지댐(16)을 밖으로 밀어내기 때문에, 상기 주조롤(13)의 양측 가장자리와 에지댐(16)사이의 벌어지는 틈새를 통해 용강이 새어 나가 주조작업이 불안정해지는 문제점이 있었다.

이에 따라, 종래에는 에지댐(16)의 내측면에 스컬이 부착되어 성장되는 것을 방지하기 위해서 노즐(12)의 폭을 가능한 주조롤(13) 폭에 가깝게 넓히는 방법이 있으나, 이는 광폭박판주조기에 있어서 광폭의 노즐을 제작한다는 것은 제조공정상 어려운 점이 많이 있고 노즐가격의 상승을 초래하는 문제가 있었다.

또한, 노즐(12)에서 용강이 나오는 토출구의 형상 등을 여러 가지로 개선하여 가능한 에지댐(16)측으로 용강이 많이 공급되도록 하여 스컬의 성정을 방지하고자 하였으나, 이는 에지댐(16)까지 많은 양의 용강을 보내는 것은 롤바이트(50)로부터 상승되는 용강의 유동에 의해 물리적으로 어려운 문제점이 있었다. 그리고, 용강의 주입온도를 대단히 높게 공급하여 현열을 많이 부여하는 방법도 있으나, 이 경우 표면균열 발생 등 주조되는 박판(15)의 품질에 나쁜 영향을 미칠 수 있기 때문에 용강의 과열상승에는 어느 정도 제약이 있다.

따라서, 본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 그 목적은, 에지댐의 용강접촉면에 생성되는 스컬의 성장을 효율적으로 방지하도록 에지댐의 후방이나 용강풀의 상부에서 에지댐의 내측면에 부착된 스컬을 분리시키도록 진동력을 가하여 분리된 스컬이 용강에 재용해되어 박판품질, 주조안전성을 향상시킬 수 있는 쌍롤형 박판주조기에서 에지댐에 부착되는 스컬성장 방지장치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 스컬성장방지장치를 갖는 쌍롤형 박판주조기를 도시한 개략도,

도 2는 일반적으로 쌍롤형 박판주조기의 에지댐에 부착되어 성장한 스컬을 도시한 상태도,

도 3은 에지댐에 부착된 스컬이 주조롤 바이트를 거치면서 압착되어 주조박판 가장자리에 혼입되는 것을 도시한 상태도,

도 4는 본 발명에 따른 쌍롤형 박판주조기에서 에지댐에 부착되는 스컬성장 방지장치를 도시한 작업상태도,

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *

11 ..... 턴디쉬(Tundish)12 ..... 노즐(Nozzle)

13 ..... 주조롤(Casting Roll)14 ..... 용강풀(Melt Pool)

15 ..... 박판(Strip)16 ..... 에지댐(Edge Dam)

20 ..... 스컬(Skull)21 ..... 스컬조각

30,40 ...... 제 1,2발진자31,41 ...... 도파봉

33,43 ...... 제 1,2고정브라켓34,44 ...... 제 1,2수용체

상기 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서 본 발명은,

마주하는 주조롤의 양측 가장자리에 용강풀을 형성하도록 에지댐을 장착하고, 수냉되는 주조롤 사이로 용강을 통과시켜 박판을 주조하는 쌍롤형 박판주조기에 있어서,

상기 에지댐의 제 1,2고정브라켓에 냉각수챔버가 형성된 제 1,2수용체를 각각 고정설치하고, 상기 제 1수용체의 수용공간에는 상기 에지댐의 용강접촉면으로진동력을 전달하도록 상기 에지댐의 외측면에 도파봉의 선단이 접하는 제1발진자를 설치하며, 상기 제 2수용체의 수용공간에는 상기 용강풀내의 스컬직상부로 진동력을 전달하도록 상기 용강풀의 용강에 도파봉의 선단일부가 침적되는 제2발진자를 설치함을 특징으로 하는 쌍롤형 박판주조기에서 에지댐에 부착되는 스컬성장 방지장치를 마련함에 의한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 쌍롤형 박판주조기에서 에지댐에 부착되는 스컬성장 방지장치(1)는 서로 반대방향으로 회전하는 주조롤(13)의 좌우양측 가장자리에 용강이 채워지는 용강풀(14)을 형성하도록 설치되는 에지댐(16)에 장착되어 상기 에지댐(16)의 내측면에 부착되는 응고물인 스컬(20)을 진동력으로서 제거하는 것이다.

도 4는 본 발명에 따른 쌍롤형 박판주조기에서 에지댐에 부착되는 스컬성장 방지장치를 도시한 설치상태도로서, 도시한 바와 같이, 상기 에지댐(16)의 외측면에는 제 1수용체(34)를 고정하여 장착할 수 있도록 제 1고정브라켓(33)을 설치하고, 상기 에지댐(16)의 상부면에는 제 2수용체(44)를 고정하여 장착할수 있도록 제 2고정브라켓(43)를 설치하며, 일정내부공간을 갖는 상기 제 1,2수용체(34)(44)의 몸체에는 용강에 의하여 고온이 발생되는 주변환경에 잘 견딜수 있도록 냉각수가 일정량 채워지는 냉각수챔버(35)(45)를 형성하고, 내부공간을 밀폐할 수 있도록 각각 커버(36)(46)를 갖는다.

이러한 제 1,2수용체(34)(44)의 내부 수용공간에는 외부전원인가시 진동력을 발생시키는 제 1,2발진자(30)(40)를 각각 교체가능하도록 설치하고, 상기 제 1,2발진자(30)(40)는 상기 제 1,2수용체(34)(44)로부터 외부로 돌출되는 도파봉(31)(41)을 각각 일체로 연결구성하는 바, 상기 제 1수용체(34)내에 수평하게 설치되는 상기 제 1발진자(30)의 도파봉(31)은 상기 에지댐(16)의 용강접촉면인 내측면으로 진동력을 전달하여 이에 부착된 스컬(20)의 성장을 방지하면서 부착된 스컬(20)을 분리하도록 상기 에지댐(16)의 외측면에 일단이 접해지며, 상기 제 2수용체내(44)에 수직하게 설치되는 상기 제 2 발진자(40)의 도파봉(41)은 상기 에지댐(16)에 부착된 스컬(20)의 직상부로 진동력을 하향전달하여 상기 스컬(20)에 전단력을 부여함으로서 스컬(20)을 분리하도록 용강풀(14)의 용강에 일단인 하단이 침적된다.

여기서, 상기 제 1,2발진자(30)(40)는 외부전원인가시 50 내지 500PPM의 진동을 발생시키는 초음파발진자로 구성되어도 좋고, 상기 용강풀(14)의 용강에 일단이 침지되는 상기 제 2발진자(40)의 도파봉(41)은 접해지는 용강과의 화학적반응이 거의 없고, 열전달이 매우 적은 소재로 구성하는 것이 바람직하다.

도 1과 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 스컬성장 방지장치(1)는 초음파를 발생시키는 제 1,2발진자(30)(40)와 도파봉(31)(41)을 일개의 세트로 구성하여 주조롤(13)의 양 에지댐(16)에 최대한 가까이 설치됨에 따라, 상기 주조롤(13)사이로 용강을 주입하여 박판을 주조할 때, 상기 에지댐(16)의 제 1수용체(34)에 조립된 제 1발진자(30)에 외부전원을 인가하여 상기 에지댐(16)의 외측면에 도파봉(31)의 일단이 접촉된 상기 제 1발진자(30)을 작동시키면, 상기 도파봉(31)과 접하고 있는 에지댐(16)의 용강접촉면측인 수평방향으로 진동력이 직접 전달되기 때문에, 상기 에지댐(16)의 내측면에 부착된 스컬(20)을 밀어내면서 분리한다.

그리고, 상기 에지댐(16)의 제 2수용체(44)에 조립된 제 2발진자(40)에 외부전원을 인가하여 상기 에지댐(16)에 부착된 스컬(20) 직상부의 용강에 도파봉(41)의 하단부가 침지된 상기 제 2발진자(40)를 작동시키면, 하향하는 진동력에 의해서 상기 에지댐(16)에 부착된 스컬(20)에 전단력을 부여하도록 하여 상기 스컬(20)이 크게 성장하기 전에 에지댐(16)으로부터 분리시킨다.

상기 제 1,2발진자(30)(40)의 도파봉(31)(41)에 의해서 상기 에지댐, 용강으로 전달된 진동력으로써 상기 에지댐(16)으로부터 분리된 작은 스컬조각(21)은 용강풀(14)의 용강 상부면에 부유되며, 상기 용강은 충분한 현열을 가지고 있으므로 상기 스컬조각(21)을 재용해시킨다. 이러한 과정을 통해 에지댐(16)의 용강측면에는 조대한 스컬(20)이 성장할 수 없게 되어 상기 주조롤(13)사이로 통과하면서 주조되는 박판(15)의 에지부로 스컬(20)이 혼입되고, 압착되는 것이 방지된다.

상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 주조롤(13)의 양 가장자리에 장착되는 에지댐(16)의 용강과 접촉하는 면에 생성되는 스컬(20)을 제 1,2발진자(30)(40)의 초음파 진동력에 의해 에지댐(16)으로부터 분리시킴으로써, 스컬(20)이 에지댐(16)의 내측면에 부착되는 것을 방지하면서 부착된 스컬(20)이 더 이상의 크기로 성장하지 못하도록 하고, 분리된 작은 스컬조각(21)은 용강풀(14)의 용강에 의해 재용해되기 때문에, 에지댐(16)에 부착된 스컬(20)이 주조되는 박판(15)의 가장자리로 혼입되거나 압착되는 것을 방지하여 박판제품의 품질을 향상시키고, 주조되는 박판의 에지부에 부착된 스컬(20)이 에지댐(16)을 밀어내는 것을 방지하여 주조조업의 안전성을 현저히 향상시킬수 있는 효과가 얻어진다.

Claims (2)

1. 마주하는 주조롤(13)의 양측 가장자리에 용강풀(14)을 형성하도록 에지댐(16)을 장착하고, 수냉되는 주조롤(13)사이로 용강을 통과시켜 박판(15)을 주조하는 쌍롤형 박판주조기에 있어서,

   상기 에지댐(16)의 제 1,2고정브라켓(33)(43)에 냉각수챔버(35)(45)가 형성된 제 1,2수용체(34)(44)를 각각 고정설치하고, 상기 제 1수용체(34)의 수용공간에는 상기 에지댐(16)의 용강접촉면으로 진동력을 전달하도록 상기 에지댐(16)의 외측면에 도파봉(31)의 선단이 접하는 제1발진자(30)를 설치하며, 상기 제 2수용체(44)의 수용공간에는 상기 용강풀(14)내의 스컬(20)직상부로 진동력을 전달하도록 상기 용강풀(14)의 용강에 도파봉(41)의 선단일부가 침적되는 제2발진자(40)를 설치함을 특징으로 하는 쌍롤형 박판주조기에서 에지댐에 부착되는 스컬성장 방지장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제 1,2발진자(30)(40)는 외부전원인가시 50 내지 500PPM의 진동을 발생시키는 초음파발진자로 구성됨을 특징으로 하는 쌍롤형 박판주조기에서 에지댐에 부착되는 스컬성장 방지장치.