KR100376508B1 - Method for manufacturing strip using strip caster - Google Patents
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Abstract
본 발명은 쌍롤식 박판주조기를 이용하여 용탕으로 부터 직접 박판을 제조하는 방법에 관한 것으로써, 롤의 손상을 방지할 수 있는 쌍롤식 박판주조기를 이용한 박판 제조방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.The present invention relates to a method for manufacturing a thin plate directly from the molten metal using a twin roll thin caster, to provide a thin plate manufacturing method using a twin roll thin caster that can prevent damage to the roll, the object .
본 발명은 쌍롤식 박판주조기를 이용한 박판의 제조방법에 있어서,In the present invention, a method for producing a thin plate using a twin roll thin caster,
주조가 종료되면 용탕의 공급을 차단하고, 상기 에지댐을 하기 식(1)의 조건을 만족할 때 까지 롤 측면의 외부를 향해 이동시킨 다음,When casting is finished, the supply of molten metal is cut off, and the edge dam is moved toward the outside of the side of the roll until the condition of the following formula (1) is satisfied,
(여기서, F: 에지댐이동시의 실린더에 미치는 힘, K: 상수, h: 에지댐이동시의 용강의 높이)Where F is the force on the cylinder during the edge dam movement, K is the constant, and h is the height of the molten steel during the edge dam movement.
롤갭이 커지도록 롤을 이동시켜 잔탕을 하부로 배출하는 쌍롤식 박판주조기를 이용한 박판의 제조방법을 그 요지로 한다.The gist of the present invention is a method of manufacturing a thin plate using a twin roll sheet caster which moves the roll so that the roll gap becomes large and discharges the residual liquid downward.
Description
본 발명은 쌍롤식 박판주조기를 이용하여 용탕으로 부터 직접 박판을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 주조종료후 잔탕제거시 롤 측면으로 부터의에지댐의 이동을 적절히 제어하는 쌍롤식 박판주조기를 이용한 박판제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a thin plate directly from the molten metal using a twin roll type sheet casting machine, and more particularly, a twin roll type sheet casting machine for appropriately controlling the movement of the edge dam from the side of the roll when removing the residue after finishing casting. It relates to a thin plate manufacturing method using.
종래의 쌍롤식 박판주조기를 이용한 박판제조방법에서는 박판을 용탕으로부터 직접 제조하기 위해 도 1에서와 같이 2개의 회전하는 롤(1)(2) 사이에 용강 저장 용기(3)에서 센(sen:submerged entry nozzle)(4)을 통해 공급된 용탕을 주입하고 주입된 용강이 롤(1)(2)과 접촉하여 응고각을 형성하고 롤이 회전함에 따라 롤 최근접점에서 만나 박판(9)을 형성한다.In a conventional thin plate manufacturing method using a twin roll type sheet casting machine, a thin plate is produced in a molten steel storage container 3 between two rotating rolls 1 and 2, as shown in FIG. The molten metal supplied through the entry nozzle 4 is injected and the injected molten steel is in contact with the rolls 1 and 2 to form a solidification angle. As the roll rotates, it meets at the roll nearest point to form a thin plate 9. .
주조가 종료되면, 스토퍼(5)로 용강의 공급을 차단한 다음, 롤갭이 커지도록 롤을 이동시켜 잔탕을 제거한다.When the casting is finished, the supply of molten steel is interrupted by the stopper 5, and then the roll is moved to increase the roll gap to remove the residual water.
통상, 두 개의 롤중 하나가 이동가능하게 되어 있으며, 도 1에서는 부호 1로 표시된 롤이 고정 롤이고, 부호 2로 표시된 롤이 이동가능한 롤을 나타낸다.Typically, one of the two rolls is movable, and in Fig. 1, the roll indicated by reference numeral 1 is a fixed roll, and the roll indicated by reference numeral 2 represents a movable roll.
도 1에서 미설명 부호 8은 탕면 높이 검출 센서를, 10은 디스챠지라인을, 11은 메인 코일러(main coiler)를 나타낸다.In FIG. 1, reference numeral 8 denotes a floor height detection sensor, 10 denotes a discharge line, and 11 denotes a main coiler.
박판 주조 공정에서는 주조 시작의 공정도 중요하지만 주조를 어떻게 종료 하는가도 중요하다.In the thin casting process, the process of starting casting is also important, but how casting is finished is also important.
특히, 박판 제조방법의 주조종료공정에 있어서 에지 댐 제어 루프는 박판 주조 공정중에서 가장 중요하고 어려운 부분중의 하나이다.In particular, the edge dam control loop is one of the most important and difficult parts in the sheet casting process in the casting finishing process of the sheet manufacturing method.
상기 에지 댐은 내화물로 이루어져 있으며 이 역 삼각형 모양의 내화물로 두 롤(1),(2) 사이의 측면을 막아서 턴디쉬(3)로 부터 용강 주입시 용강이 에지댐과 롤의 측면 사이로 침투되거나 흘러 들어가는 것을 막는 역할을 한다.The edge dam is made of refractories, and the inverted triangle-shaped refractory blocks the side between two rolls (1) and (2) so that molten steel can infiltrate between the edge dam and the side of the roll when molten steel is injected from the tundish (3). It prevents flow.
도 2에 나타난 바와 같이, 에지 댐(3)과 롤의 측면은 궤적(12, 22)의 모양을 통하여 밀봉이 되며, 에지 댐(7)과 롤 사이의 간격은 수십 ㎛이하로 관리되어야 한다.As shown in Fig. 2, the edge dam 3 and the sides of the roll are sealed through the shape of the trajectories 12 and 22, and the distance between the edge dam 7 and the roll should be managed to several tens of micrometers or less.
이를 위하여 도 3에 나타난 바와 같이 에지 댐(7)에는 보통 3점(71,72,73)을 통하여 롤의 측면에 로드(load)를 가한다. 이 역 삼각형 모양의 에지 댐은 롤 측면을 향하여 위치 제어를 통하여 움직일 수 있으며 로드 제어도 가능하다. 또한 상하 방향의 위치 제어도 가능하다. 즉, 정밀 제어를 통하여 3 차원의 움직임이 가능하다.To this end, as shown in FIG. 3, the edge dam 7 is usually loaded on the side of the roll through three points 71, 72, and 73. This inverted triangular edge dam can be moved through the position control towards the side of the roll and also the load control. It is also possible to control the position in the vertical direction. That is, three-dimensional movement is possible through precise control.
일반적으로 에지 댐이 롤과 밀착된 상태에서 주조를 진행하다보면 롤이 회전을 하기 때문에 에지 댐 내화물의 마모가 심하게 일어나게 된다.In general, when the casting is performed while the edge dam is in close contact with the roll, since the roll rotates, the wear of the edge dam refractory is severe.
주조 종료시 롤을 뒤로 벌리게 되면 마모가 심하게 일어난 내화물과 롤의 측면과 마찰이 생기게 되고, 이로 인하여 롤의 측면을 손상시키는 결과를 초래하게 된다.Opening the roll backwards at the end of casting causes friction with the wear-resistant refractory and the side of the roll, which results in damaging the side of the roll.
즉, 주조 종료 신호가 발생 한 후, 스토퍼(5)가 닫히면서 턴디쉬(3)로 부터의 용강 공급이 중단되고 나면, 롤 사이에 남아 있는 잔탕으로 인해서 롤이 손상을 입을 경우가 있다. 이 경우에는 롤을 빨리 뒤로 이동시켜서 롤 갭을 넓게 하여 잔탕을 밑으로 쏟아 버려야한다. 그러나 이때 에지 댐과 롤의 마찰로 인하여 롤의 측면이 손상을 입을 수 있다.That is, after the end of the casting signal is generated, the stopper 5 is closed and the molten steel supply from the tundish 3 is stopped, the roll may be damaged due to residual water remaining between the rolls. In this case, it is necessary to move the roll back quickly to widen the roll gap and pour out the residue. However, the edge of the roll may be damaged due to the friction between the edge dam and the roll.
이와 같은 현상을 방지하기 위하여 에지 댐을 뒤로 이동시켜서 롤과의 마찰을 피하게 할 수 있으나 이 경우에 에지 댐이 뒤로 많이 벌어지면 에지 댐과 롤 사이에 용강이 스며들어서 응고되며 에지 댐과 롤을 크게 손상시킬 위험성이 있다.In order to prevent this phenomenon, the edge dam can be moved backward to avoid friction with the roll, but in this case, if the edge dam opens a lot backward, molten steel will seep in between the edge dam and the roll to solidify. There is a risk of serious damage.
따라서, 롤 사이에 용강이 존재하는 경우에 용강이 롤과 에지 댐 사이로 스며들지 않을 정도로만 에지 댐을 뒤로 이동시키고, 동시에 롤과의 마찰도 피할 수 있는 에지 댐 제어방법이 요구되고 있다.Therefore, there is a demand for an edge dam control method capable of moving the edge dam back only to the extent that molten steel does not penetrate between the roll and the edge dam when there is molten steel between the rolls.
본 발명자들은 상기한 요구에 부응하기 위하여 연구를 행하고 그 결과에 근거하여 본 발명을 제안하게 된 것으로서, 본 발명은 쌍롤식 박판주조기를 이용하여 박판을 제조하는 방법에 있어서 주조종료후 행하는 잔탕배출시 에지 댐을 적절히 제어하므로써, 잔탕배출시 에지 댐과 롤 사이에 용강이 스며드는 것을 방지하여 에지 댐과 롤의 손상을 방지할 수 있는 쌍롤식 박판주조기를 이용한 박판 제조방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.The present inventors have made a study in order to meet the above demands and proposed the present invention on the basis of the results. The present invention provides a method for producing a thin plate using a twin roll type sheet casting machine. By appropriately controlling the edge dam, to provide a method of manufacturing a thin plate using a twin-roll sheet caster that can prevent the damage of the edge dam and the roll by preventing the molten steel is infiltrated between the edge dam and the roll during the discharge of the residual water. have.
도 1은 통상적인 박판 주조장치의 개략도1 is a schematic view of a conventional sheet casting apparatus
도 2는 통상적인 박판주조장치에 있어서 에지 댐의 롤 궤적을 나타내는 개 략도2 is a schematic view showing the roll trajectory of an edge dam in a conventional sheet casting apparatus
도 3은 통상적인 박판주조장치에 있어서 에지 댐 로딩 포인트를 나타내는 개략도3 is a schematic view showing an edge dam loading point in a conventional sheet casting apparatus
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1: 고정 롤(fixed roll) 2: 이동 가능한 롤 (moving roll)1: fixed roll 2: moving roll
5 : 스토퍼 7 : 에지댐(edge dam)5: stopper 7: edge dam
8 : 탕면 높이 검출 센서 9 : 박판8: hot water level detection sensor 9: thin plate
본 발명은 서로 마주보고 설치되어 있는 회전가능한 두 개의 롤, 실린더에 의해 상기 롤의 측면과 접촉 또는 분리되도록 구비되는 에지댐을 포함하여 구성되는 쌍롤식 박판주조기를 이용하여 용탕을 상기 롤사이에 공급하여 직접 박판으로 주조하고, 주조가 종료되면 상기 에지댐을 이동시킨 다음, 롤갭이 커지도록 롤을 이동시켜 잔탕을 하부로 배출하도록 구성되는 쌍롤식 박판주조기를 이용한 박판의 제조방법에 있어서,The present invention is to supply the molten metal between the rolls using a two-roll sheet caster comprising two rotatable rolls facing each other, an edge dam provided to contact or separate from the side of the roll by a cylinder In the method of manufacturing a thin plate using a twin-roll thin plate casting machine configured to cast directly into a thin plate, and move the edge dam when the casting is finished, and then move the roll to increase the roll gap to discharge the residual water to the bottom,
주조가 종료되면 용탕의 공급을 차단하고, 상기 에지댐을 하기 식(1)의 조건을 만족할 때 까지 롤 측면의 외부를 향해 이동시킨 다음,When casting is finished, the supply of molten metal is cut off, and the edge dam is moved toward the outside of the side of the roll until the condition of the following formula (1) is satisfied,
[수학식 1][Equation 1]
FK×hF K × h
(여기서, F: 에지댐이동시의 실린더에 미치는 힘, K: 하기 식(2)에 의해 구해지는상수, h: 에지댐이동시의 용강의 높이)Where F is the force on the cylinder during edge dam movement, K is a constant obtained by the following equation (2), and h is the height of the molten steel during edge dam movement.
(여기서, lc: 에지댐의 마모율,μ: 에지댐의 마모계수, Fo: 정상주조상태에서의 실린더에 미치는 힘, ho: 정상주조상태에서의 용강의 높이)Where c is the wear rate of the edge dam, μ is the wear factor of the edge dam, and F o is the force on the cylinder in the normal casting state, and h o is the height of the molten steel in the normal casting state.
롤갭이 커지도록 롤을 이동시켜 잔탕을 하부로 배출하는 쌍롤식 박판주조기를 이용한 박판의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a thin plate using a twin roll thin plate casting machine for discharging a residual liquid by moving the roll to increase the roll gap.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated in detail.
본 발명은 도 1에 나타난 바와 같이 서로 마주보고 설치되어 있는 회전가능한 두 개의 롤(1)(2), 실린더에 의해 상기 롤의 측면과 접촉 또는 분리되도록 구비되는 에 지댐(7)을 포함하여 구성되는 쌍롤식 박판주조기를 이용하여 용탕을 상기 롤(1)(2)사이에 공급하여 직접 박판으로 주조하고, 주조가 종료되면 상기 에지 댐(7)을 이동시킨 다음, 롤갭이 커지도록 롤을 이동시켜 잔탕을 하부로 배출하도록 구성되는 쌍롤식 박판주조기를 이용한 박판의 제조방법에 적용된다.The present invention comprises two rotatable rolls (1) (2) installed facing each other, as shown in Figure 1, an edge dam (7) provided to be in contact with or separated from the side of the roll by a cylinder The molten metal is supplied between the rolls (1) and (2) by using a twin roll type caster to be cast directly into a thin plate, and after the casting is finished, the edge dam 7 is moved, and then the roll is moved to increase the roll gap. It is applied to a method of manufacturing a thin plate using a twin roll sheet caster configured to discharge the residual liquid to the bottom.
에지 댐에 가해지는 힘과 마모율에는 하기 식(3),및(4)와 같은 관계식이 성립한다.The relations such as the following equations (3) and (4) hold for the force and the wear rate applied to the edge dam.
(여기서, lc: 에지댐의 마모율, μ: 에지댐의 마모계수, fc: 에지댐에 가해지는 힘)Where c is the wear rate of the edge dam, μ is the wear factor of the edge dam, and f c is the force applied to the edge dam.
( Fo: 정상주조상태에서의 실린더에 미치는 힘, fr: 롤 사이의 용강으로 인한 반발력)(F o : Force on the cylinder in the normal casting state, f r : Repulsive force due to the molten steel between the rolls)
이상적인 경우에는 에지 댐이 롤 측면을 일정한 힘으로 밀고 있는 로드 제어에서 위치 제어로 바꾸면 fc = 0가 된다. 즉, F = fr이 된다. 이와 같은 이상적인 경우에는 롤과 에지 댐 사이에 마찰력이 없으므로 롤을 뒤로 이동시키는데 문제가 없다.Ideally, fc = 0 when the edge dam switches from load control to position control, pushing the roll side with a constant force. That is, F = fr. In this ideal case there is no friction between the roll and the edge dam, so there is no problem moving the roll back.
그러나 현실에서는 에지 댐을 로드 제어에서 위치 제어로 바꾸면 기계 구조에 작용하는 벤딩 력(bending force)이 있으며 이 힘이 해소되기 전까지는 롤 측면에 계속하여 힘이 존재하게 된다.In reality, however, changing the edge dam from load control to position control has a bending force acting on the mechanical structure and continues to exist on the roll side until this force is resolved.
이러한 벤딩력 fb는 지수(exponential)함수로 감소되는데 그 식은 일반적으로 fb=e-ct로 표현된다. 여기에서 c는 상수이며, t는 시간을 나타낸다.This bending force f b is reduced by an exponential function, which is generally expressed as f b = e -ct . Where c is a constant and t represents time.
따라서 벤딩력이 자연적으로 해소되기를 기다릴 시간이 없으므로 에지 댐을 뒤로 이동시키며 빨리 벤딩력을 해소시키는 방안을 모색한다. 그러나 롤 사이에 용강이 있으므로 무조건 뒤로 이동할 수는 없다. 문제는 용강이 에지 댐과 롤 사이로 침투하지 못할 벤딩력이 해소되는 첫 시점을 찾는 것이다.Therefore, there is no time to wait for the bending force to dissipate naturally, so the edge dam is moved backwards to find a way to resolve the bending force quickly. However, because there is molten steel between the rolls, it cannot be moved back unconditionally. The problem is to find the first point when the bending force that the molten steel cannot penetrate between the edge dam and the roll is resolved.
용강의 높이로부터 다음과 같은 관계식들이 존재한다.From the height of the molten steel, the following relations exist.
(ho: 정상주조상태에서의 용강의 높이, K: 상수이며, 하기 식(2)에서 구할 수 있다.)(h o : height of molten steel in the state of normal casting, K: constant, can be obtained from the following equation (2).)
(수학식 2)(Equation 2)
lc= μ×(Fo- K×ho)l c = μ × (F o -K × h o )
(여기서, lc: 에지댐의 마모율,μ: 에지댐의 마모계수, Fo: 정상주조상태에서의 실린더에 미치는 힘, ho: 정상주조상태에서의 용강의 높이)Where c is the wear rate of the edge dam, μ is the wear factor of the edge dam, and F o is the force on the cylinder in the normal casting state, and h o is the height of the molten steel in the normal casting state.
상기 식(2)에서 lc, μ, Fo,ho는 측정가능한 값들이므로 K는 상기 식(2)를통하여 알 수 있다.Since l c , μ, F o , h o are the measurable values in Equation (2), K can be known through Equation (2).
따라서, 주조가 종료되면 용탕의 공급을 차단하고, 상기와 같이 구해지는 K값을 하기 식(1)에 대입하여 K값과 용강의 높이의 합이 에지댐이동시의 실린더에 미치는 힘(F)이 거의 같아질 때까지 상기 에지댐을 롤 측면의 외부를 향해 이동시킨 다음, 롤갭이 커지도록 롤을 이동시켜 잔탕을 하부로 배출하므로써, 롤의 측면을 긁힘으로부터 보호할 수 있게 된다.Therefore, when the casting is finished, the supply of the molten metal is cut off, and the K value obtained as described above is substituted into Equation (1) below, and the force (F) of the sum of the K value and the height of the molten steel on the cylinder during edge dam movement is By moving the edge dam toward the outside of the roll side until it is almost equal, and then moving the roll so that the roll gap becomes larger, the residue is discharged downward, thereby protecting the side of the roll from scratches.
(수학식 1)(Equation 1)
FK×hF K × h
(여기서, F: 에지댐이동시의 실린더에 미치는 힘, K: 하기 식(2)에 의해 구해지는상수, h: 에지댐이동시의 용강의 높이)Where F is the force on the cylinder during edge dam movement, K is a constant obtained by the following equation (2), and h is the height of the molten steel during edge dam movement.
본 발명의 일례을 도 1을 통해 상세히 설명하면 다음과 같다.An example of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1 as follows.
주조 종료 신호가 발생 한 후, 스토퍼(5)가 닫히면서 턴디쉬(3)로 부터의 용강 공급이 중단되고 나면 에지 댐(7)은 제어 모드를 로드 제어 모드에서 위치 제어 모드로 전환한다. 그 이후 상기한 방법에 의해서 에지 댐을 뒤로 이동시켜 나가며 에지 댐에 걸리는 로드를 확인 한 후 에지 댐과 롤의 측면 사이에 발생하던 로드가 모두 해소되어 FK×h의 조건이 만족되는 것을 확인하면 롤이 뒤로 이동을 시작하도록 한다. 당시 에지 댐의 이동은 바람직하게는 1㎛의 정확한 분해능으로 실시하며, 이러한 동작은 컴퓨터 제어기를 통하여 1초에 100번의 속도로 계속하여 수행하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하여 에지 댐의 국부적으로 마모된 부위와 롤의 측면과의 접촉을 확실하게 피할 수 있다.After the end of casting signal is generated, the edge dam 7 switches the control mode from the load control mode to the position control mode after the stopper 5 is closed and the molten steel supply from the tundish 3 is stopped. After that, move the edge dam back by the above method and check the load on the edge dam, and then all the loads generated between the edge dam and the side of the roll are eliminated. When the K × h condition is satisfied, the roll starts moving backward. The movement of the edge dam at that time is preferably carried out with an accurate resolution of 1 μm, and this operation is preferably carried out continuously at a speed of 100 times per second via a computer controller. In this way, contact between the locally worn portion of the edge dam and the side of the roll can be reliably avoided.
상술한 바와 같이, 본 발명은 주조종료시 에지 댐을 적절히 제어하므로써 에지 댐의 국부적으로 마모된 부위와 롤의 측면과의 접촉을 확실하게 피하혀 롤 측면의 손상을 방지할 수 있는 효과가 있는 것이다.As described above, the present invention has the effect of reliably avoiding contact between the locally worn portion of the edge dam and the side of the roll by appropriately controlling the edge dam at the end of casting, thereby preventing damage to the side of the roll.
Claims (1)
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| KR10-1999-0059485A KR100376508B1 (en) | 1999-12-20 | 1999-12-20 | Method for manufacturing strip using strip caster |
Applications Claiming Priority (1)
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