KR100443113B1 - A machine and a method for casting a metal strip - Google Patents
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Abstract
Description
이러한 종류의 단일 벨트 스트립 주조 장치는 WO 93/01015에 개시되어 있다.A single belt strip casting apparatus of this kind is disclosed in WO 93/01015.
스트립을 주조할 때에는 항상 에지부가 점점 얇아져서 잘려나가는 에지 드롭(drop)이 발생한다.When a strip is cast, an edge portion is gradually thinned and an edge drop is generated.
본 발명은 측부 댐을 구비하며 냉각되고 동력 구동되는 무단 벨트, 및 이러한 무단 벨트의 편평하고 거의 수평한 부분의 상측에 용융 금속을 공급하는 장치에 관한 것이며, 또한 금속 스트립을 주조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an endless belt having side dams and being cooled and powered, and to a device for feeding molten metal above a flat, almost horizontal portion of such an endless belt, and also to a method for casting a metal strip .
도 1은 본 발명에 따른 스트립 주조 장치의 부분 사시도이다.1 is a partial perspective view of a strip casting apparatus according to the present invention.
도 2는 도 1에 도시된 주조 장치를 다소 변형시킨 주조 장치의 부분 종단면도이다.Fig. 2 is a partial longitudinal cross-sectional view of a casting apparatus in which the casting apparatus shown in Fig. 1 is somewhat modified.
도 3은 도 2의 횡단면도이다.Figure 3 is a cross-sectional view of Figure 2;
도 4는 본 발명의 주조 장치에 의해 주조된, 폭과 두께의 치수가 표시되지 않은 스트립의 횡단면도이다.Figure 4 is a cross-sectional view of a strip cast with the casting apparatus of the present invention, the dimensions of which are not shown in width and thickness.
따라서, 본 발명은 안쪽으로 기울어진 측부 댐을 구비하여 에지 드롭을 방지하는 것을 그 목적으로 한다. 본 발명의 다른 목적은 종래에 가능했던 것보다 얇은 스트립을 주조하는 것이다. 이러한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 청구범위에 개시된 특징을 제공한다.Accordingly, the present invention has an object to provide a side dam that is inclined inward to prevent edge drop. Another object of the present invention is to cast a thinner strip than was possible in the prior art. To this end, the invention provides the features disclosed in the claims.
이하에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 기술한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
도 1에 도시된 주조 장치는 예컨대 구리와 같은 열전도성 재료로 구성된 거의 수평하고 수냉되는 동력 구동 벨트(11)를 구비하고 있다. 이러한 벨트(11)는 벨트와 함께 구동될 수도 있고, 또한 고정될 수도 있는 측부 댐(12,13)을 구비하고 있다. 이러한 측부 댐들은 다양한 폭을 갖는 스트립이 주조될 수 있도록 횡방향으로 이동가능하고 여러 횡방향 위치에 고정될 수 있다. 벨트(11) 위에는, 용융 금속을 공급하는 턴디쉬(tundish; 14)가 설치되어 있다. 이러한 턴디쉬(14)는 벨트의 전체 폭에 걸쳐서 설치된 다수의 세라믹 노즐을 구비하는데, 이러한 세라믹 노즐은 화살표(15) 방향으로 이동하는 벨트(11)와 만나게 되는 다수의 분사 줄기(jet)를 제공한다. 기판, 즉 이동하는 벨트(11) 상에 용융 금속을 배출하고, 얇은 연속 주조 스트립(29)으로 응고시키기 위해 오리피스가 설치된다. 노(furnace), 또는 래이들(ladle)과 같은 용기(16)가 제공되어, 용융 금속을 턴디쉬/분배기(14)로 조절하여 공급한다. 용기(16)로부터 배출되는 용융 금속은 스톱퍼 로드 또는 슬라이딩 게이트 노즐과 같은 다양한 종래 방법에 의해 조절될 수 있다.The casting apparatus shown in Fig. 1 has a substantially horizontal, water-cooled power drive belt 11 made of a thermally conductive material such as copper. This belt 11 is provided with side dams 12, 13 which may be driven together with the belt and which may also be fixed. These side dams may be transversely movable and may be secured in various lateral positions so that strips of varying width can be cast. On the belt 11, a tundish 14 for supplying molten metal is provided. This tundish 14 has a plurality of ceramic nozzles installed over the entire width of the belt which provide a plurality of jets to meet with the belt 11 moving in the direction of arrow 15 do. An orifice is installed to discharge the molten metal onto the substrate, i.e. the moving belt 11, and to solidify it into a thin continuous cast strip 29. A vessel 16, such as a furnace or ladle, is provided to regulate and feed the molten metal to the tundish / distributor 14. The molten metal exiting the vessel 16 may be controlled by a variety of conventional methods, such as a stopper rod or a sliding gate nozzle.
도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 구성으로부터 약간 변형된 구성을 도시하고 있다. 용기는 WO 93/01015에 개시된 회전가능한 튜브(17)로 교체되어 있다. 튜브(17) 내에서의 용융 금속의 레벨은 튜브(17)로의 용융 금속의 공급을 조절하는 조절기(도시되지 않음)에 의해 일정하게 유지된다. 튜브(17)는 슬롯 형태의 배출구(18)를 가지고 있으며, 튜브로부터의 용융 금속의 배출은 튜브(17)의 회전에 의해 조절될 수 있는데, 이는 튜브(17)의 회전이 슬롯(18)을 통해 용융 금속이 배출되도록 하는 페로스태틱(ferrostatic) 압력을 변화시키기 때문이다. 턴디쉬(14)는 두 개의 고정벽(20,21)을 구비하는데, 이러한 고정벽들은 턴디쉬(14)에서의 용융 금속의 흐름을 감속시키고, 오리피스(22)에 도달하기 전에 용융 금속의 흐름을 층류(laminar)로 만든다. 무단 벨트(11)는 벨트(11)의 하부측에서 물을 분사하는 다수의 냉각 노즐(23)에 의해 냉각되기 때문에, 용융 금속이 구리 벨트 상에서 연속 주조 스트립으로 응고된다.Figs. 2 and 3 show a slightly modified configuration from the configuration shown in Fig. The container has been replaced with a rotatable tube 17 as disclosed in WO 93/01015. The level of molten metal in the tube 17 is held constant by a regulator (not shown) that regulates the supply of molten metal to the tube 17. [ The tube 17 has a slotted outlet 18 and the discharge of molten metal from the tube can be controlled by the rotation of the tube 17, Because it changes the ferrostatic pressure that causes the molten metal to be drained. The tundish 14 has two fixed walls 20 and 21 which decelerate the flow of molten metal in the tundish 14 and provide a flow of molten metal prior to reaching the orifice 22 Into laminar. Since the endless belt 11 is cooled by a plurality of cooling nozzles 23 that spray water at the lower side of the belt 11, the molten metal solidifies into a continuous casting strip on the copper belt.
턴디쉬의 오리피스(22)로부터의 수직하고 평행한 분사 줄기(30)가 무단 벨트(11)와 부딪힐 때 무단 벨트(11)가 빠르게 이동되고, 용융 금속이 벨트 상에서 퍼져서 습윤(wet)되지 않기 때문에, 용융 금속이 벨트의 후방으로 흐르지 않을 것이며, 따라서 배부 댐(rear dam)을 필요로 하지 않는다. 용융 금속은 벨트(11) 상에 균일한 층으로 배출되어야 하며, 분사 줄기(30)들 사이의 거리는 너무 멀지 않아야 한다. 턴디쉬/분배기(14)와 벨트(11) 및 벨트의 측부 댐(12,13) 사이에는 어떠한 접촉도 일어나지 않는데, 이는 용융 금속이 주조 장치에 결빙될 수 없고, 주조가 다시 행해지는 것을 방지하기 때문에, 주조가 끝나거나 주조가 잘못된 경우에특히 유리하다. 분사 줄기는 수직하게 도시되어 있지만, 기울어질 수도 있다. 다른 폭을 갖는 스트립을 주조하거나, 다른 오리피스 또는 다른 수의 오리피스를 필요로 하는 주조 공정으로 바꾸고자 하는 경우에는 다른 턴디쉬/분배기가 주조 장치에서 신속하고 용이하게 교체될 수 있는데, 이는 턴디쉬가 무단 벨트(11)나 용기(16,17)에 연결되어 있지 않기 때문이다. 오리피스의 수와 그들의 크기는 스트립의 폭, 벨트 속도, 용융 금속의 점도, 및 스트립의 원하는 두께의 조합에 따라 변화되어야 한다.When the endless belt 11 is moved quickly as the vertical and parallel jets 30 from the tundish's orifice 22 strike the endless belt 11 and the molten metal does not spread out on the belt and is not wet Therefore, the molten metal will not flow to the rear of the belt, and therefore does not require a rear dam. The molten metal must be discharged as a uniform layer on the belt 11, and the distance between the stubs 30 should not be too far. No contact is made between the tundish / distributor 14 and the belt 11 and the side dams 12,13 of the belt because this prevents the molten metal from freezing into the casting apparatus and from being cast again This is particularly advantageous when the casting is finished or the casting is wrong. The spray stems are shown vertically, but may be inclined. If a strip having a different width is to be cast or a casting process requiring a different orifice or a different number of orifices is desired, another tundish / distributor can be quickly and easily replaced in the casting apparatus, This is because it is not connected to the endless belt 11 or the containers 16 and 17. The number of orifices and their size should be varied according to the combination of strip width, belt speed, viscosity of the molten metal, and desired thickness of the strip.
측부 댐(12,13)은 내부를 향해 경사진 벽을 구비하고 있다. 상기한 주조 장치로 주조된 강 스트립(29)이 도 4에 도시되어 있다. 측부 댐이 내부를 향해 경사져 있기 때문에, 금속 표면은 고형 부재(댐), 용융 금속, 및 가스(아르곤)가 만나는 라인을 따라 수평하다. 만일 댐의 표면이 경사져 있지 않고 수직하다면, 용융 금속이 측부 댐을 적시지 않기 때문에 금속 표면의 에지부가 아랫쪽으로 굽어질 것이다. 개별 분사 형태의 용융 금속의 공급과 조화되게 경사진 댐은 매우 균일하게 스트립의 상부 표면을 형성한다. 이러한 방식으로 표면 장력의 영향이 상쇄될 때, 보다 얇은 스트립을 주조하는 것이 또한 가능하다. 댐(12,13)의 측부 벽의 경사는 용융 금속의 편평한 표면을 얻기 위해 용융 금속과 측벽의 고형 부재 사이에서 습윤각(angle of wetting)과 일치하도록 선택되어야 한다.The side dams (12, 13) are provided with walls inclined inward. The steel strip 29 cast with the casting apparatus described above is shown in Fig. Because the side dam is inclined inward, the metal surface is horizontal along the line where the solid member (dam), molten metal, and gas (argon) meet. If the surface of the dam is vertical without sloping, the edge of the metal surface will bend downward because the molten metal does not wet the side dam. The dam, which is inclined in harmony with the supply of molten metal in the form of individual sprays, forms a very uniform upper surface of the strip. When the influence of the surface tension is canceled in this way, it is also possible to cast a thinner strip. The slopes of the side walls of the dams 12 and 13 should be selected to match the angle of wetting between the molten metal and the solid member of the sidewall to obtain a flat surface of the molten metal.
도면들은 개략적이고 부분적으로 도시되어 있다. 예컨대, 커버는 도시되지 않았다. 보호 대기, 즉 아르곤을 유지시키는 커버는 용융 금속의 자유 분사와 벨트 상에서의 용융 금속의 자유 표면이 산화되는 것을 방지한다.The drawings are schematically and partially shown. For example, the cover is not shown. A protective atmosphere, that is, a cover that holds argon, prevents the free injection of molten metal and the free surface of the molten metal on the belt from being oxidized.
본 발명에 따른 스트립 주조 장치는 다양한 종류의 금속과 합금을 다양한 크기로 제조할 수 있다. 예컨대, 탄소강을 6mm 이하의 두께와 2m에 이르는 폭을 갖는 스트립으로 쾌속 주조할 수 있다.The strip casting apparatus according to the present invention can produce various kinds of metals and alloys in various sizes. For example, carbon steel can be rapidly cast into a strip having a thickness of 6 mm or less and a width of 2 m.
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