KR100454862B1

KR100454862B1 - 트윈롤연속주조장치및그방법

Info

Publication number: KR100454862B1
Application number: KR1019960068877A
Authority: KR
Inventors: 시로 오사다; 헤이지 가토; 히사시코 후카세; 겐고 이시게; 마소우드 아세프푸어-데즈풀리
Original assignee: 카스트립 엘엘씨.
Priority date: 1995-12-22
Filing date: 1996-12-20
Publication date: 2005-04-06
Also published as: US5720335A; JP3884117B2; EP0780177A2; EP0780177B1; KR970033254A; US5816311A; DE69623424D1; AUPN733095A0; EP0780177A3; JPH09174204A; DE69623424T2

Abstract

본 발명은 스트립 표면에 스케일(scale)이 생성되는 것을 억제하며, 스트립의 주조시 비선화 가스의 소비량를 저감시킬 수 있는 트윈 롤 주조장치에 관한 것으로서, 본 발명은 한 쌍의 주조 롤에 의해 연속적으로 주조되는 스트립(4)을 핀치하는 핀치 롤(17a, 17b)과, 상기 핀치 롤(17a, 17b)로부터 송출되는 스트립(4)을 감는 코일러(8)와, 상기 주조 롤(1a, 1b)로부터 상기 핀치 롤(17a, 17b)까지의 스트립 이동경로를 봉입하는 상류 쳄버(19)와, 상기 핀치 롤(17a, 17b)로부터 상기 코일러 이전의 임의의 위치까지의 스트립(4) 이동경로를 봉입하는 하류 쳄버(24)와, 상기 코일러와 인접한 하류 쳄버 일단부의 셔터와, 상기 상류 쳄버(19)와 하류 쳄버(24)에 비산화 가스 및 환원 가스를 공급하는 가스공급수단 및 상기 하류 쳄버의 온도를 300℃이하로 지나도록 스트립을 냉각시키는 상기 하류 쳄버내의 담금질 수단을 포함하는 하류 장치가 상기 트윈 롤 주조장치에 설치된다.

Description

트윈 롤 연속 주조장치 및 그 방법{TWIN ROLL CONTINUOUS CASTER}

본 발명은 스트립 주조장치의 금속 스트립을 연속 주조에 관한 것으로, 특히 트윈 롤 연속 주조장치에 관한 것이다.

일반적으로, 용탕으로부터 스트립을 연속적으로 주조하는 수단으로서 다양한 트윈 롤 연속 주조장치가 제안되어 있다.

도 4는 일본 공개 특허 제 JP-A-63-26240호 및 제 JP-A-63-30158호에 개시된 스트립 주조장치 혹은 트윈 롤 연속 주조장치를 예시하고 있다.

부호 (1a, 1b)는 수평 방향으로 상호 병렬 배치되며 내부 냉각되는 한 쌍의 주조 롤을 나타낸다.

상기 주조 롤(1a, 1b)의 상부에는 상기 주조 를 사이에 용탕 풀(2, pool)을 형성시키는 턴디쉬(3)가 인접 배치되어 있다. 상기 주조 롤(1a, 1b) 사이에 풀(2)을 형성시킴과 동시에 도 4에 도시한 바와 같이 좌측 주조 롤(1a) 및 우측 주조 롤(1b)이 시계방향 및 반시계방향으로 각각 회전함으로써, 상기 주조 롤(1a, 1b) 사이에서 상기 양 주조 롤(1a, 1b)간의 를 간극과 부합하는 두께로 용탕이 응고되어 스트립(4)이 형성되며, 상기 주조 롤(1a, 1b)의 하부로 연속적으로 송출된다.

부호 (5a, 5b)는 스트립의 두께방향으로 상기 롤(1a, 1b)의 하부로 송출되는 스트립(4)을 펀치하도록 상기 주조 롤(1a, 1b)의 하부에 인접한 다수 쌍의 핀치 롤을 나타낸다.

부호 (6)은 측방에서 볼 때 만곡 플레이트형상으로, 상기 핀치 롤(5a, 5b)로부터 하향 송출된 스트립을 수평 방향으로 가이드하도록 상기 핀치 롤(5a, 5b)의 하부에 배치된 가이드부재를 나타낸다.

부호 (7a, 7b)는 스트립의 두께방향으로 상기 가이드부재(6)에 의해 수평방향으로 가이드되며 스트립(4)을 핀치하도록 스트립의 이동방향에서 상기 가이드부재(6)의 전방부에 배치된 한 쌍의 핀치 롤을 나타낸다.

부호 (8)은 상기 핀치 롤(7a, 7b)로부터 수평 방향으로 송출된 스트립(4)을 감도록 스트립의 이동 방향으로 핀치 롤의 하류에 배치된 코일러를 나타낸다.

상술한 주조 롤(1a, 1b)의 하부 절반과 상기 다수의 핀치 롤(5a, 5b), 상기 가이드부재(6), 상기 핀치롤(7a, 7b) 및 상기 코일러(8)는 일체적으로 구성된 쳄버 혹은 케이싱(9)의 내부에 수용되어 있다. 상기 쳄버(9)의 내부에는 다수의 노즐(10a, 10b)이 상기 가이드부재(6) 및 상기 핀치 롤(7a, 7b) 사이의 스트립(4)의 상면 및 하면과 각각 대향 배치되어 있다.

상기 노즐(10a, 10b)은 가스 공급 파이프(11a, 11b)를 경유하는 가스공급수단(12)과 각각 접속되며, 상기 쳄버(9)는 추가의 가스 공급 파이프(13a, 13b)를 경유하는 추가의 가스 공급수단(14)과 접속되어 있다.

또한, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 트윈 롤 연속 주조장치에 있어서, 질소 등의 비산화 가스가 상기 쳄버(9)로 공급되어 상기 쳄버(9)의 내부는 비산화 가스 분위기로 조성된다. 그리고, 상기 노즐(10a, 10b)을 통한 질소가스의 분사로 스트립(4) 표면상의 스케일이나 산화피막의 생성을 방지한다.

상기 스트립(4)은 상기 주조 롤로부터 송출될 경우, 대략 1400℃의 높은 온도를 가지며, 상기 노즐(10a, 10b)을 통해 분사된 질소 가스에 의해 대략 600℃ 내지 800℃로 냉각된다.

그러나, 도 4에 도시된 종래의 트윈 롤 연속 주조장치에서는 상기 쳄버(9)의 내부를 비산화 가스로 완전히 유지시키기에는 불충분했다. 또한, 상기 코일러(8)에 감겨진 스트립(4)을 상기 쳄버(9)에서 취출할 경우, 대기에 노출되는 관계로 질소 가스의 소모량이 매우 커진다. 또한, 고가의 질소로 인해 주조장치의 운영비가 상승하게 된다.

국제 출원 제95-26840호에는 상기 풀에서 인라인(in line)식 압연기까지 쳄버가 구성되는 주조장치로부터 유출하는 스트립을 봉입하는 쳄버를 가지며, 상기 주조 스트립을 상기 쳄버내에서 수냉시키는 트윈 롤 주조장치가 제안되어 있다. 그러나, 본 발명자는 상기 주조 풀에서 쳄버를 구성하여 스트립을 봉입하는 쳄버 내에서의 담금질은 몇가지 문제점이 있다는 것을 알아냈으며, 그중 대두되는 문제점이 응축의 문제이다. 이러한 문제점은 스틸(steel)등의 철계금속의 주조시 및 실온에서 통상 액체상태인 담금질 매질에 의해 영향을 받는 담금질일 경우 그리고 특히, 물과 같은 저가의 담금질 매질을 사용할 경우는 증대하게 된다. 트윈 롤 주조장치로 스틸 스트립을 주조할 경우, 그 스트립은 대략 1400℃의 매우 높은 온도로 닙(nip)를 지나므로, 쳄버내에서 상술한 예의 담금질 매질의 적용은 증발에 이은 응축을 유발한다. 상기 주조 롤 상에서의 응축은 결과적으로 상기 캐스팅 풀의 폭발을 유발함과 동시에, 주조 공정 및 특정 스트립의 품질에 악영향을 끼친다. 이것은 주조 롤이 가장 냉각된 상태에서 조업 개시시에 특히 문제가 된다.

일본 특허 제 84-199152호에는 트윈 롤 주조장치에 다수개의 주조 롤 및 주조 슬래브(slab)가 불활성 가스로 충전된 쳄버내의 상기 주조 롤로부터 완전히 빠져나온 후 상기 주조 슬래브를 냉각시키는 3개의 주조 롤을 설치하며, 주조 슬래브(두께 4mm)가 150℃ 이하의 온도로 떨어지면 상기 쳄버로부터 상기 주조 슬래브를 취출하는 방법이 제안되어 있다. 이러한 방법에서는, 상기 주조 슬래브의 온도가 150℃로 떨어진 연후에 공기와 접촉하게 해야만, 상기 주조 슬래브(6)의 산화 스케일 형성을 실질적으로 방지할 수 있다.

그러나, 일본 특허 제 84-199152호에 의해 실현된 방법은 대형 트윈 롤식 연속 주조장치의 경우 상기 쳄버에 불활성 가스가 아주 많이 충전되고 설비 비용이 고가이며 대량의 불활성가스를 요하므로, 운영 비용이 많이 소요되는 단점이 있다. 냉각 롤은 고가일 뿐만 아니라 그 냉각 롤은 스트립을 가이드하거나 관통시키도록 수직으로 배치되야만 한다. 부가적으로, 상기 슬래브의 선단부는 관통이 어려우며, 그 선단부의 큰 부분은 관통중에 적절하게 냉각될 수 없어서 그 품질이 열화 되어 폐기될 수 밖에 없다.

일본 특허 제 94-339752호에는 상기 주조 롤의 하부에 공기 조정 영역을 가지며 3mm 두께의 주조 슬래브나 스트립의 이동 방향으로 상기 주조 롤이 인접하는 트윈 롤 주조장치가 제안되어 있다. 여기에서, 상기 공기 조정 영역은 다수의 공기 조정 쳄버로 구성되며 각각 인접하는 공기 조정 쳄버내의 공기는 상기 쳄버를 통과하는 주조 스트립을 순차적으로 냉각하므로, 스트립은 최종의 쳄버로 부터 적어도 500℃로 유출하는 표면 온도를 가진다. 각각의 쳄버에는 많아야 0.5 용적%(vol%)의 산소를 함유하는 비산화 공기가 공급된다.

또한, 인접한 쳄버들로 인한 온도 변화를 방지하도록 제어된 구성의 각종의 공기 분위기하에서 냉각되는 주조 스트립에 대한 실험을 설명한다. 상기 실험에 의하면, 산소가 0.5용적% 이하(＜0.5 vol%)로 함유된 아르곤 분위기 하에서 380℃로 스트립을 냉각시킬 경우에는 3 미크론 두께의 산화물이 형성되는 반면에, 상기와 같은 분위기에서 상기 스트립을 520℃로 냉각시키고 이어서 임의의 공기 분위기에서 상기 스트립을 380℃로 냉각시키면, 5미크론 두께의 산화물이 형성되는 것으로 확인되었다. 또한, 상기 후자의 실험에서 아르곤 대신에 질소로 치환할 경우에는 4 미크론 두께의 산화물이 형성되고, 스트립을 380℃ 이하로 냉각하기 위해 0.1 내지 1 용적%의 산소가 함유된 아르곤 분위기를 이용하면 23 미크론(micron)의 스케일이 생성되는 것을 알아냈다.

국제 출원 제95/26242호에는 일본 특허 제06-339752에 개시된 바와 유사한 다수의 공기 조정 쳄버를 가지는 트윈 롤 주조장치가 제안되어 있다. 상기 각종의 쳄버를 통과한 상기 스트립은 일본 특허 제06-339752에 개시된 바와 같은 냉각율로 냉각되지만, 상기 다수의 쳄버내의 불활성 가스 분위기는 매우 높은 레벨의 산소(5.0 용적%까지)를 함유하며 최종의 쳄버로 유출하는 상기 스트립의 온도는 750℃ 이상이다. 상기 스트립은 6 내지 10 미크론 범위의 스케일 두께가 형성되어 유출된다.

이러한 절차에 의한 스케일 혹은 산화피막의 두께는, 냉간 압연 및 후속의 금속 코팅에 있어서는 적합하지 않다. 지금까지는, 상기 산화피막은 제거되거나 활용가능한 레벨(0.1 미크론 이하)로 산세척법(pickling)에 의해 그 산화피막의 두께를 얇게 했었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해소하기 위해, 최대 0.5 미크론(micron) 두께의 산화피막을 가지며, 산세척법을 이용치 않고 냉간 압연된 다음 아연, 아연 합금, 알루미늄이나 알루미늄 합금 등의 금속으로 금속 코팅될 수 있는 스트립을 생산하는 스트립 주조장치 및 그 스트립 주조방법을 실현하고 있다. 특기할 만한 것으로, 산화물층은 0.5 미크론 까지 허용성이 있으며, 그러한 산화물은 종래의 냉간 압연에 의해 잔류 오일을 제거하는 예비 코팅로에서 환원된다. 이러한 환원은 완전 재결정화가 일어나지 않는 온도로 스트립을 가열하지 않고도 실시된다.

본 발명의 목적은 상술한 종래기술의 문제점 또는 단점을 하나 이상 해소하는 데 있다.

본 발명에 의한 금속 스트립의 연속 주조방법은:

하나의 이상의 칠드(chilled) 주조면상에 용탕의 주조풀을 유지하고;

상기 주조 풀로부터 유출하는 응고 스트립을 생성하도록 상기 칠드 주조면들을 이동시키며;

상기 주조 풀로부터 코일러를 향하여 상기 스트립을 옮기는 이동 경로를 따라 응고 스트립을 가이드하고;

상기 주조 풀에서 스트립의 성형시 그 스트립을 봉입하기 위한 상류 쳄버 및 하나 이상의 다른 쳄버를 포함하며, 각각의 쳄버가 스트립이 상기 이동 경로를 통과할 때 상기 스트립상에서 스케일의 형성을 제어하기 위해 제어된 공기를 공급하도록 된 인클로져(enclosure) 내에서 상기 이동 경로에 걸쳐서 상기 스트립을 구속하며;

최대 300℃의 온도로 상기 스트립이 상기 이동 경로를 지나가서 상기 스트립상에서 최대 0.5 미크론 두께의 스케일이 형성되도록 상기 하나 이상의 다른 쳄버중 하나에서 상기 스트립을 담금질하고; 상기 스트립을 코일러로 통과시키는 단계로 이루어진다.

또, 상기 금속 스트립 연속 주조방법은 상기 스트립을 풀고 산세척법을 이용치 않고 상기 스트립을 냉간압연시키는 단계를 추가로 포함한다.

또한, 상기 유지 단계는 닙을 사이에 형성하고 있는 한 쌍의 칠드 주조 롤상에 주조 풀을 유지시키며, 상기 닙으로부터 스트립이 하향 이동되도록 응고 스트립을 생성하도록 상호 역방향으로 상기 롤을 회전하는 회전단계를 포함한다.

상기 담금질 단계에서는 실온에서 통상 액체상태인 담금질 매질에 의해 수행되도록 하는 것이 바람직하다.

더욱 상세하게는, 상기 담금질 매질은 메틸 알콜, 물 및 메틸 알콜과 물의 혼합물중 하나로 구성함이 바람직하다.

상기 금속 스트립 연속 주조방법은 상기 이동 경로를 따라 배치된 열간 압연기에 상기 응고 스트립이 상기 스트립 주조장치와 일렬로 열간 압연(hot rolled)되도록 응고 스트립을 급송하는 단계를 추가로 포함한다.

상기 스트립의 온도는 상기 스트립이 상기 압연기의 전방부에 배치된 가열 수단에 의해 상기 압연기로 진입하기 이전에 조정된다.

상기 스트립은 상기 압연기로 진입할 때 상기 인클로져내에 유지되는 데, 이는 상기 인클로져내에 상기 압연기를 봉입하거나 바람직하게는 상기 압연기의 롤에 대해 상기 인클로져를 실링함에 의해 실현된다.

상기 인클로져는 한 쌍의 핀치 를 형태의 시일 수단을 포함하는 데, 상기 핀치 롤 사이에서 상기 스트립이 인클로져를 빠져 나간다. 또한, 상기 인클로져는 셔터 형태의 시일 수단을 구비하는 데, 상기 셔터를 통해 상기 스트립이 상기 인클로져를 빠져 나간다.

상기 방법은 상기 인클로져내의 초기 산소 레벨을 최대 5용적%로 저감하도록 상기 스트립 주조 개시 이전에 상기 인클로져를 정화하는 단계를 추가로 포함한다.

상기 방법은 폐기 담금질 매질을 재생하여 이용할 수 있도록 폐기 담금질 매질을 수집하고 처리하는 단계를 추가로 포함하는 것이 바람직하다.

상기 인클로져는 상기 주조 풀을 완전히 봉입할 수 있다.

또, 상기 방법은 상기 다수의 쳄버의 적어도 하나에 비산화 가스를 공급하는 단계를 추가로 포함한다.

또한, 상기 방법은 상기 다수의 쳄버의 적어도 하나에 환원 가스를 공급하는 단계를 추가로 포함한다.

상기 인클로져는 상기 이동 경로를 형성하도록 상류 쳄버와 중간 쳄버 및 하류 쳄버를 이루는 2개의 다른 쳄버를 포함하는 것이 바람직하며, 상기 금속 스트립 연속 주조방법은 다수의 핀치 롤에 의해 상기 주조장치로부터 유출하는 상기 스트립을 핀치하는 단계와; 작업 롤을 가지는 압연기에 의해 상기 핀치 롤로부터 송출되는 상기 스트립을 압연하는 단계와; 상기 주조 롤과 핀치 롤의 외주부와 접촉하는 다수의 시일 부재에 의해 상기 주조 롤과 핀치 롤간의 상기 이동 경로를 봉입하는 상기 상류 쳄버를 실링하는 단계와; 상기 핀치 롤과 작업 롤의 외주부와 접촉하는 다수의 시일 부재에 의해 상기 핀치 롤과 상기 작업 롤간의 상기 이동 경로를 봉입하는 상기 중간 쳄버를 실링하는 단계와; 상기 하류 쳄버의 하류 단부에서 상기 스트립을 통과시키기 위한 시일 수단 및 상기 작업 룰의 외주부와 접촉하는 시일 부재에 의해 상기 코일러 이전의 임의의 위치까지 상기 작업 롤 사이의 상기 이동 경로를 봉입하는 상기 하류 쳄버를 실링하는 단계를 포함한다.

또한, 본 발명은

닙을 사이에 형성하고 있는 수평 배치된 한 쌍의 주조 롤과;

상기 주조 롤상에 유지되는 용탕의 주조 풀을 형성하도록 상기 주조 롤간의 닙으로 용탕을 송출하는 금속 송출 수단과;

상기 주조 롤을 냉각하는 수단과;

상기 닙으로부터 하향 송출되는 주조 스트립을 생성하도록 상호 역방향으로 상기 주조 롤을 회전시키는 수단과;

상기 닙으로부터 코일러를 향하여 상기 스트립을 옮기는 이동 경로를 거쳐서 상기 닙으로부터 하향 송출되는 상기 스트립을 가이드하는 스트립 가이드 수단과;

상기 스트립 주조장치와 일렬로 상기 스트립을 수용해서 압연하도록 상기 이동 경로를 따라 배치된 열간 압연기(hot rolling mill)와;

스트립의 성형시 상기 닙에서 유출하는 스트립을 봉입하기 위한 상류 쳄버와, 하나 이상의 다른 쳄버를 구비하며, 각각의 쳄버가 주조장치의 동작중 상기 스트립상의 스케일의 형성을 제어하도록 제어된 공기를 가지며, 상기 하나 이상의 다른 쳄버중 적어도 하나가 실온에서 액체 상태인 담금질 매질로서, 이를 통과하는 스트립을 담금질해서, 상기 스트립이 최대 300℃의 온도로 상기 이동 경로로부터 유출하게 하도록 된 담금질 매질을 포함하는 담금질 수단을 갖고 있는 구성의, 상기 이동 경로에 걸쳐서 상기 스트립을 구속하는 인클로져를 구비하는 금속 스트립 주조장치를 제공한다.

예를 들어, 상기 담금질 매질은 메틸 알콜, 물 혹은 메틸 알콜과 물의 혼합물을 포함한다.

또, 시일 부재는 상기 쳄버 사이에 시일을 형성하도록 래버린스 시일형식으로 설치되어 있다.

또한, 상기 압연기는 다수의 쳄버 사이에 설치되어 있다.

또, 상기 금속 스트립 연속 주조장치는 상기 스트립이 상기 압연기로 진입하기 이전에 스트립의 온도를 조정하도록 상기 압연기의 전방부에 배치된 가열수단을 추가로 포함한다.

본 발명의 제1실시예에 의하면, 트윈 롤 연속 주조장치와, 상기 주조장치의 한쌍의 주조 롤에 의해 연속 주조되는 스트립을 핀치하는 다수의 핀치 롤과, 상기 핀치 롤로부터 송출되는 상기 스트립을 감는 코일러와, 상기 주조 롤로부터 상기 핀치 롤까지의 상기 스트립 이동 경로를 봉입하며 상기 주조 롤과 핀치 롤의 외주부를 밀봉되게 접촉하도록 시일 부재를 가지는 상류 쳄버와, 상기 핀치 롤로부터 상기 코일러 이전의 임의의 위치까지의 스트립 이동 경로를 봉입하며, 상기 스트립을 통과시키도록 상기 코일러에 인접한 그 하류 단부상의 상기 핀치 롤과 시일 수단의 외주부를 밀봉되게 접촉하는 시일 부재를 가지는 하류 쳄버와, 상기 상류 쳄버와 하류 쳄버 및 상기 하류 쳄버에 비산화 가스 및 환원 가스를 공급하는 가스 공급 수단,및 상기 하류 쳄버에서 상기 스트립을 담금질하도록 실온에서 액체 상태인 담금질 매질을 구비하여 상기 스트립이 최대 300℃로 상기 쳄버를 지나가고, 상기 스트립상의 스케일 두께가 0.5 미크론 이하로 감기도록 하여서 산세척법을 이용치 않고 상기 스트립을 연속으로 냉간압연될 수 있게 하는 담금질 수단을 구비하는 상기 본 발명의 방법에 의해 금속 스트립을 주조하는 장치를 제공한다.

본 발명의 제2실시예에 의하면, 트윈 롤 연속 주조장치와, 상기 주조장치의 한쌍의 주조 롤에 의해 연속 주조되는 스트립을 핀치하는 다수의 핀치 롤과, 상기 핀치 롤로부터 송출되는 상기 스트립을 압연하는 한 쌍의 작업 롤을 가지는 압연기와, 상기 압연기로부터 송출되는 상기 스트립을 감는 코일러와, 상기 주조 롤로부터 상기 핀치 롤까지의 스트립 이동 경로를 봉입하며 상기 주조 롤과 핀치 롤의 외주부를 밀봉되게 접촉하도록 시일 부재를 가지는 상류 쳄버와, 상기 핀치 롤로부터 상기 작업 롤까지의 스트립 이동 경로를 봉입하며 상기 핀치 를 및 작업 롤의 외주부를 밀봉되게 접촉하도록 다수의 시일부재를 가지는 중간 쳄버와, 상기 작업 롤로부터 상기 코일러 이전의 임의의 위치까지의 스트립 이동 경로를 봉입하며, 상기 스트립을 통과시키도록 상기 코일러에 인접한 그 하류 단부상의 상기 핀치 롤과 시일 수단의 외주부를 밀봉되게 접촉하는 시일 부재를 가지는 하류 쳄버와, 상기 상류 쳄버, 중간 쳄버 및 상기 하류 쳄버에서 비산화 가스 및 환원 가스를 공급하는 가스 공급 수단, 및 상기 하류 쳄버에서 상기 스트립을 담금질하도록 실온에서 액체 상태인 담금질 매질을 가지며, 상기 스트립이 최대 300℃로 상기 쳄버를 지나가서 상기 스트립상의 스케일 두께가 최대 0.5 미크론으로 감기도록 하여서, 상기 스트립이 산세척법을 이용치 않고 연속으로 냉각압연될 수 있도록 한 담금질 수단을 구비하는 스트립 주조장치를 제공한다.

양호하게 상기 쳄버 각각에 상기 스트립과 대향되게 노즐 그룹이 배치되며, 이 노즐 그룹은 가스 공급 수단에 접속된다.

압연기를 포함하는 실시예에 있어서, 다수의 가열기는 상기 스트립이 상기 압연기로 진입하기 이전에, 상기 스트립의 온도를 조정하도록 상기 핀치 롤과 상기 압연기의 작업 롤 사이에 배치되어 있다.

또, 상기 담금질 수단은 상기 하류 쳄버내의 노즐 그룹과, 상기 노즐 그룹으로 담금질 매질을 공급하는 담금질 매질 공급 수단을 추가로 포함한다.

또한, 상기 장치는 담금질 매질로서 재생하도록 폐기 담금질 매질을 수집하는 수단 및 처리하는 수단을 추가로 포함한다.

또, 비산화 가스 및 환원 가스를 상기 다수의 쳄버내로 공급하여 상기 스트립 표면의 스케일 형성을 억제하도록 하는 것이 바람직하다.

압연기가 설치된 실시예에 있어서, 상기 압연기는 상기 핀치 롤과 코일러 사이에 배치될 수 있다.

또, 상기 시일 수단은 셔터 형태로 되어 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 가스 및 물의 담금질과 더불어 제어식 공기 냉각 방식을 채택하고 있는 주조장치의 모의 실험하에서 스트립의 산화도를 판단하는 실험장치는 적외선 발열로(이하, 적열로라 함), 상부 냉각 쳄버 및 공기압 구동 신축가능한 시험편 홀더를 포함한다.

질소가스가 적외선 발열로의 저부에서 진입되고 상부 쳄버를 통해 배출됨과 동시에 상기 적열로 튜브와 상기 냉각 쳄버내의 정압을 유지한다. 상기 상부 쳄버는 2개의 직경 방향으로 대향된 가스 스프레이 노즐을 포함하며, 또 2개의 상호 직경방향으로 대향된 물 스프레이 노즐을 포함한다. 상기 가스 노즐은 55×30mm 크기의 전면 플레이트를 가지는 중공의 황동 블록으로서, 35mm 이격된 시험 면까지 가스를 송출하는 직경이 0.5mm이고 4.75mm 간격으로 이격된 94개의 구멍을 가진다. 상기 물 노즐은 스프레이 거리가 50mm부터 대체로 그 직경이 60mm 범위에 걸치는 완전 원뿔형이다. PLC 제어되는 공압 램(pneumatic ram)은 상기 적열로내로 시험편을 내리는 데 이용되며, 고속으로 상기 상부 쳄버로 시험편을 끌어 낸다. 수동 동작의 분리는 물 분사 시험시 상기 상부 쳄버로부터 상기 적열로를 분리시킨다. 시혐편의 중앙에 접합되며 스크류에 의해 고착된 R형 써모커플은 상기 적열로를 제어하며 시험 전반에 걸친 시험편의 온도를 모니터한다. 그 데이터는 PC에 로그(log)되며, 최대 가열 온도는 대략 1400℃이다.

이 시험에서 사용된 스틸 스트립 시험편은 그 크기가 127×32×2mm 인 FK08 스틸(0.08% C, 0.4% Mn, 0.18% Si, 0.007% Al)이며 생정지 표면 마무리(as-ground surface finish)되어 있다. 통상의 시험에서, 질소가 가열중에 시험편이 산화되지 않도록 약 10분동안 상기 장치까지 일차로 정화된 후, 공압 암(pneumatic arm)은 시험편을 질소 분위기하에서 1325℃로 가열된 상기 적열로내로 내려 대략 1분동안 유지시킨다. 이어서, 상기 시험편은 상기 공압 실린더에 의해 상부 쳄버로 끌어 내어진다. 이때, 상부 쳄버는 질소로 공냉되거나, 질소 분사 혹은 물 스프레이 혹은 그 혼합제에 의해 강냉된 상태다. 상기 질소 가스는 99.99%의 고순도이며, 12ppm 이하의 산소, 10ppm 이하의 수증기 및 2ppm 이하의 탄화수소가 함유되어 있다.

다음에, 시험을 상세히 설명한다.

시험 1

상기 시험편은 질소 정화된 적열로에서 1325℃로 가열되어 인출되며, 실온의 기체로 공냉시킨다. 상부 냉각 쳄버에서 이 시험의 개시 이전에 제거된다. 질량 게인 측정법(mass gain determination)에 의해 산출된 스케일의 두께는 32 미크론(micron)이다.

시험 2

상기 시험편은 N₂에 의해 1325℃로 적열로에서 가열되어 N₂에 의해 정화되는 상부쳄버내로 인출되며, N₂에 의해 200kpa의 압력에서 분당 114 리터(114l/min)로 유출하여 부딪혀서 실온에서 냉각된다. 산출된 스케일의 두께는 0.25 미크론이다.

시험 3

상기 시험편은 N₂에 의해 1325℃로 적열로에서 가열되어 N₂에 의해 정화되는 상부쳄버내로 인출되며, 300kpa 내지 400kpa의 압력 및 1325℃의 온도로 실온에서 물 스프레이 된다. 산출된 스케일의 두께는 0.3 미크론이다.

시험 4

상기 시험편은 N₂에 의해 1325℃로 적열로에서 가열되어 N₂에 의해 정화되는 상부쳄버내로 인출되며, 400kpa로 가압된 물에 의해 1150℃의 온도로 실온에서 스프레이 된다. 산출된 스케일의 두께는 0.5 미크론이다.

질소 분위기하에서의 물 스프레이는 물에 산소가 용해되어 있고 물(스팀)이 산소와 수소로 분류됨에 의해 추가의 산화를 제공함에 따라 수용하기 어려운 산화도를 초래한다. 상기 스트립상의 산화물 두께를 최대 0.5 미크론으로 제한하는 것이 가능해진다는 사실을 기대하기는 대단히 어렵지만, 특기할만한 것으로 산세척법을 이용치 않고 냉간 압연 및 스트립의 금속 코팅을 허용할 수 있는 산화도를 발견했다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 의한 방법에 따른 금속 스트립을 주조하는 트윈 롤 연속 주조장치의 제1실시예를 예시하며, 도 4에서와 동일한 부품은 동일한 부호를 부여한다.

부호 (15)는 상기 시스템의 측방에서 볼 때 만곡 플레이트형상의 썰매 테이블(sledding table)을 나타낸다. 상기 테이블(15)은 한 쌍의 주조 롤(1a, 1b)의 하부에 인접하여 배치됨으로써, 한 쌍의 롤로부터 하향으로 송출되는 스트립(4)을 수평방향으로 가이드하도록 도 1에 2점쇄선으로 도시된 가이드 위치와, 상기 가이드 위치로부터 하향으로 도 1에 실선으로 도시된 비작용 위치 사이에서 하향으로 선회된다.

부호 (16a, 16b)는 상기 스트립의 두께 방향으로 스트립의 가이드 위치에 위치된 상기 테이블(15)에 의해 수평방향으로 가이드되는 상기 스트립(4)을 핀치하도록 스트립의 이동 방향내의 상기 테이블의 전방부에 배치된 한 쌍의 케치 롤을 나타낸다. 상기 스트립(4) 상부의 케치 롤(16b)은 상기 스트립 하부의 케치 롤(16a, 16b)로부터 수직방향으로 진퇴 이동된다.

부호 (17a, 17b)는 상기 스트립의 두께방향으로 상기 케치 롤(16a, 16b)로부터의 스트립을 핀치하도록 스트립 이동 방향으로 상기 케치 롤(16a, 16b)의 전방부에 배치된 한 쌍의 제1핀치 롤을 나타낸다.

부호 (18a, 18b)은 상기 스트립의 두께방향으로 상기 핀치 롤(17a, 17b)로부터의 상기 스트립(4)을 핀치하도록 상기 스트립의 이동 방향으로 상기 제1 핀치 롤(17a, 17b)의 전방부에 배치된 한 쌍의 제2 핀치 롤을 나타낸다. 상기 스트립(4)을 감는 코일러(8)는 상기 스트립의 이동 방향으로 상기 제2핀치 롤(18a, 18b)의 전방부에 배치되어 있다.

부호 (19)는 상기 주조 롤(1a, 1b)로부터 상기 제1핀치 롤(17a, 17b)까지의 상기 스트립(4) 이동 경로를 봉입하기 위한 상류 쳄버를 나타낸다. 상술한 바와 같은 상기 테이블(15) 및 케치 롤(16a, 16b)은 상기 상류 쳄버(19)내에 배치되어 있다.

상기 상류 쳄버(19)의 하부는 유동 통로 방향으로 배출 파이프(39)의 하류 단부와 접속되어 있다.

부호 (20a, 20b)는 상기 주조 롤(1a, 1b)의 외주부와 밀봉되게 접촉하도록 상기 주조 롤(1a, 1b)과 대향하여 상기 상류 쳄버(19)의 일단부에 고정된 시일 부재를 나타낸다.

부호 (21a, 21b)는 상기 핀치 롤(17a, 17b)의 외주부와 밀봉되게 접촉하도록 상기 제1핀치 롤(17a, 17b)과 대향하여 상기 상류 쳄버(19)의 타단부에 고정된 시일 부재를 나타낸다.

이들 시일 부재(20a, 20b, 21a, 21b)는 래버린스 시일 혹은 다수의 금속 와이어로 구성된 와이어 시일로 되어 있다.

부호 (22a, 22b)는 개별적으로 상기 스트립의 일면 및 타면(하부 표면 및 상부 표면)과 마주보는 작용 위치 사이와 상기 스트립 측방의 비작용 위치간의 스트립(4)의 너비 방향으로 배치될 수 있도록 상기 주조 롤(1a, 1b) 하부와 인접하는 위치와 상기 케치 롤(16a, 16b) 사이의 상류 쳄버(19)내에 배치된 노즐 그룹을 나타낸다. 상기 노즐 그룹(22a, 22b)이 비작용 위치에 있을 경우, 상기 썰매 테이블(15)은 비작용 위치와 가이드 위치 사이에서 선회된다.

상기 노즐 그룹(22a, 22b)은 개별적으로 유동 통로방향으로 유량 제어 밸브(28a, 28b)를 가지는 공급 파이프(29a, 29b)의 하류 단부와 접속되어 있다.

부호 (23a, 23b)는 개별적으로 상기 스트립(4)의 상부 표면 및 하부 표면과 대향하도록 상기 케치 롤(16a, 16b)과 상기 제1핀치 롤(17a, 17b) 사이의 상기 상류 쳄버(19)내에 배치된 노즐 그룹을 나타낸다.

상기 노즐 그룹(23a, 23b)은 개별적으로 유동 통로방향으로 유량 제어 밸브(30a, 30b)를 가지는 공급 파이프(31a, 31b)의 하류 단부와 접속되어 있다.

부호 (24)는 상기 제1핀치 롤(17a, 17b)로부터 상기 제2핀치 롤(18a, 18b)의 이전 위치까지의 스트립 이동 경로를 봉입하기 위한 하류 쳄버를 나타낸다.

상기 하류 쳄버(24)는 상기 스트립(4)의 표면으로부터 방사된 적외선 에너지를 전기 신호로 집중 및 변환함에 의해 상기 스트립(4)의 온도를 감지하는 방사 써모미터(thermometer) 등의 도시되지 않은 비접점식 온도 센서 수단이 설치되어 있다.

상기 하류 쳄버(24)의 하부는 유동 통로방향으로 배출 파이프(40)의 하류 단부와 접속되어 있다.

부호(25a, 25b)는 상기 제1핀치 롤(17a, 17b)의 외주부와 밀봉되게 접촉하도록 상기 제1핀치 롤(17a, 17b)과 대향하여 상기 하류 쳄버(24)의 일단부에 고정된 시일부재를 나타낸다.

상기 시일 부재(25a, 25b)는 래버린스 시일 혹은 다수의 금속 와이어로 구성된 와이어 시일(wire seal)로 되어 있다.

부호 (26)은 상기 제2핀치 롤(18a, 18b)과 대향하는 상기 하류 쳄버의 일단부에 배치된 셔터(shutter) 형태의 시일 수단을 나타낸다.

상기 셔터(26)는 상기 스트립(4)의 하부에 위치되도록 상기 제2핀치 롤(18a, 18b)과 대향하여 상기 하류 쳄버(24)의 단부에 고정된 하부 커버(26a)와, 상기 하부 커버(26a)의 상부에 수직방향으로 이동가능하게 위치된 상부 커버(26b)와, 상기 하부 커버(26a) 및 상부 커버(26b)의 외측 테두리부를 따라 상기 스트립(4)의 너비 방향으로 이동가능한 한 쌍의 측방 커버(26c, 26d)와, 상기 스트립(4)의 너비 방향으로 상기 측방 커버(26c, 26d)를 이동하도록 상기 상부 커버(26b) 및 실린더(26f, 26g)를 수직방향으로 이동시키는 실린더(26e)를 포함한다. 상기 하부 커버(26a)의 상측 테두리부, 상기 상부 커버(26b)의 하측 테두리부 및 상기 측방 커버(26c, 26d)의 측방 테두리부에 의해 구속되는 상기 개구부의 면적은, 상기 스트립(4)의 종단 형상에 따라 다르지만 상기 실린더(26e, 26f, 26g)에 가해지는 유압에 의해 조정된다.

부호 (27a, 27b)는 개별적으로 상기 스트립(4)의 상부 표면 및 하부 표면과 대향하도록 상기 제1핀치 롤(17a, 17b)과 셔터(26) 사이의 하류 쳄버(24)내에 배치된 노즐 그룹을 나타낸다.

상기 노즐 그룹(27a, 27b)은 개별적으로 유동 통로방향으로 유량 제어 밸브(32a, 32b)를 가지는 공급 파이프(33a, 33b)의 하류 단부와 접속되며, 유량 제어 밸브(34a, 34b)를 가지는 공급 파이프(35a, 35b)의 하류 단부에 유동 통로방향으로 접속되어 있다.

부호 (36)은 질소나 비산화 가스가 충전된 질소가스 실린더(36a 내지 36c)와, 수소나 환원 가스가 충전된 수소가스 실린더(36d)를 포함하는 가스공급수단을 나타낸다.

상기 가스공급수단(36)은 공급 파이프(37a)를 경유하는 상기 공급파이프(29a, 31a, 33a)의 상류 단부와 유동 통로방향으로 접속될 뿐만 아니라, 공급 파이프(37b)를 경유하는 공급 파이프(29b, 31b, 33b)의 상류 단부와 유동 통로방향으로 접속되어 있다. 상기 실린더(36a 내지 36c)측 밸브(38a, 38b, 38c, 38d) 및 상기 파이프(29a, 29b, 31a, 31b, 33a, 33b)측 밸브(28a, 28b, 30a, 30b, 32a, 32b)의 개구도가 적절하게 조정된 경우, 수소가 함유된 질소의 혼합물은 상기 노즐 그룹(22a, 22b, 23a, 23b, 27a, 27b)을 통해서 분사된다.

부호 (41)은 냉각제(42)를 저장하는 냉각제 탱크(41a)와, 상기 탱크(41a)와 연통하는 흡입부 및 유동 통로방향으로 상기 공급 파이프(35a, 35b)의 하류 단부와 연통하는 배출부를 가지는 펌프(41b)를 포함하는 냉각제 공급수단을 나타낸다. 상기 펌프(41b)가 작동되며 상기 파이프(35a, 35b)측의 밸브(34a, 34b)가 적절하게 조정될 경우, 상기 냉각제(42)는 상기 노즐 그룹(27a, 27b)을 통해 분사된다.

상기 냉각제(42)는 메틸 알콜 혹은 매우 낮은 산화성을 가지는 다른 담금질 매질, 물, 메틸 알콜의 혼합물 또는 실온에서 액체상태인 다른 담금질 매질을 포함한다.

많은 발명자들은 놀랍게도 상기 냉각제의 해리(disassociation) 및 냉각제로부터 산소의 기수공발(entrainment)에 의한 산화에도 불구하고, 본 발명에 의해 최대 0.5 미크론의 스케일 두께를 실현하게 되었다.

부호 (43)은 유동 통로방향으로 상기 배출 파이프(39, 40)의 하류 단부와 연통하는 흡입구와 상기 상류 쳄버 및 하류 쳄버에서 발생된 응축수 및 폐기 냉각제 등의 폐기액(44)을 저장하는 폐기액 탱크(43a)와, 상기 탱크(43a)로부터의 폐기액(44)을 처리하는 처리기(43b)를 포함하는 폐기액 처리기를 나타낸다.

다음에, 도 1 및 도 2에 도시된 트윈 롤 연속 주조장치의 작동 모드를 설명한다.

상기 스트립(4)이 상기 주조 롤(1a, 1b)에 의해 연속적으로 주조될 경우, 스트립(4)을 주조하기 이전에 상기 실린더(36a, 36b, 36c, 36d)측의 밸브(38a, 38b, 38c, 38d) 개구도 및 상기 파이프(29a, 29b, 31a, 32b, 33a, 33b)측의 밸브(28a, 28b, 30a, 30b, 32a, 32b) 개구도는 상기 노즐 그룹(22a, 22b, 23a, 23b, 27a, 27b)을 통해 산소를 함유한 주성분으로 질소의 가스 혼합물을 적절하게 분사하도록 조정된다. 이에 따라, 상기 상류 쳄버(19) 및 하류 쳄버(24)내에 비산화 가스 분위기가 조성된다.

이 경우, 상기 셔터(26)의 상부 커버(26b)는 상기 하부 커버(26a)와 접촉하도록 낮아진다. 이에 따라, 상기 제2핀치 롤(18a, 18b)과 대향하는 상기 하류 쳄버(24)의 단부를 폐쇄하여 상기 가스 혼합물이 상기 하류 쳄버(24)의 외부로 유출되는 것을 방지하게 된다.

상기 밸브(38a 내지 38d)의 개구도는 상류 쳄버(19) 및 하류 쳄버(24)내에 충전된 가스 혼합물의 폭발을 방지하기 위해 가스 혼합물에서 수소가 4용적% 이하로 함유되도록 설정된다.

상기 상류 쳄버(19) 및 하류 쳄버(24)내에 비산화 가스 분위기가 조성될 경우, 상기 상류 쳄버(19)내의 노즐 그룹(22a, 22b)은 비작용 위치로 이동되며, 상기 테이블(15)은 가이드 위치로 선회된다.

상기 상부 커버(26b)는 상기 하부 커버(26a)에 대하여 상향 이동되며, 상기 측방 커버(26c, 26d)간의 갭은 상기 스트립이 최소한의 공간을 가지고 상기 셔터(26)를 통해 통과하여 주조될 수 있도록 조정된다.

이 경우, 상기 밸브(28a, 28b, 30a, 30b, 33a, 33b)의 개구도는 상기 상류 쳄버(19) 및 하류 쳄버(24)의 내부 압력이 대기압보다 약간 높도록 조정된다. 그러므로, 상기 셔터(26)가 개방될 때마다 외부 공기가 상기 하류 쳄버(24)내로 유입되지 않으며, 상기 상류 쳄버(19) 및 하류 쳄버(24)내의 비산화 가스 분위기가 변하지 않고 그대로 유지된다.

상기 상류 쳄버(19) 및 하류 쳄버(24)내에 비산화 가스 분위기가 조성될 경우, 용탕은 용탕 풀을 형성하도록 턴디쉬(3)로 공급되며, 상기 롤(1a, 1b)은 스트립(4)을 주조하도록 회전된다.

상기 주조 롤(1a, 1b)에 의해 송출되는 상기 스트립(4)은 상기 노즐 그룹(23a, 23b)을 통과하도록 상기 테이블(15)에 의해 수평방향으로 가이드되며, 상기 케치 롤(16a, 16b)에 의해 핀치된다. 이어서, 상기 스트립(4)은 상기 제1핀치 롤(17a, 17b)에 의해 핀치되어 상기 노즐 그룹(27a, 27b)을 통과한다.

상기 스트립(4)의 전단부가 상기 제1핀치 롤(17a, 17b)을 통과할 경우, 상기 테이블(15)은 비작용 위치로 선회되며, 상기 노즐 그룹(22a, 22b)은 개별적으로 상기 스트립(4)의 일면 및 다른 면(상부면 및 하부면)과 대향하도록 작용 위치로 이동된다.

이때, 상기 펌프(41b)가 작동되며, 상기 밸브(34a, 34b)의 개구도는 수소가 함유된 주성분이 질소인 가스 혼합물을 부가하여 상기 노즐 그룹(27a, 27b)을 통해 상기 냉각제(42)를 적절하게 분사하도록 조정된다.

더욱 상세하게는, 도 1 및 도 2에 도시된 트윈 롤 연속 주조장치에 있어서, 상기 스트립(4)이 상기 상류 쳄버(19) 및 하류 쳄버(24)내의 비산화 가스 분위기를 통과할 경우, 상기 스트립(4) 표면상의 스케일 생성은 주성분이 질소인 가스 혼합물이 상기 노즐 그룹(22a, 22b, 23a, 23b, 27a, 27b)을 통해 분사됨에 의해 효과적으로 방지되며, 스트립(4)의 산화성분은 상기 가스 혼합물에 함유된 수소가스에 의해 저감된다.

더욱이, 상기 하류 쳄버(24)에 있어서, 메틸 알콜 등의 상기 냉각제(42)는 스트립(4)의 온도를 저감시키도록 상기 스트립(4)에 노즐 그룹(27a, 27b)을 통해 분사된다.

이 경우, 상기 스트립(4)의 온도는 상기 하류 쳄버(24) 내에 설치된 비접점식 온도 센서수단(도시안됨)에 의해 감지되며, 상기 노즐 그룹(27a, 27b)을 통해 분사되는 냉각제의 량은 스트립(4)의 온도가 대략 300℃보다 낮게 되도록 조정된다.

그러므로, 극소 혹은 무 스케일(최대 0.5 미크론 두께의 스케일)이 상부에 생성되는 상기 스트립(4)이 상기 노즐 그룹(27a, 27b)을 통해 상기 하류 쳄버(24)의 외부로 송출되어 상기 제2핀치 롤(18a, 18b)에 의해 핀치된 후, 상기 스트립(4)은 코일러(8)에 의해 감겨진다.

상술한 바와 같이, 도 1 및 도 2에 도시된 트윈 롤 연속 주조장치에 있어서, 상기 주조 롤(1a, 1b)로부터 상기 제1핀치 롤(17a, 17b)까지의 스트립 이동 경로는 상기 상류 쳄버(19)에 의해 봉입되며, 상기 제1핀치 롤(17a, 17b)로부터 상기 제2핀치 롤(18a, 18b) 이전위치까지의 스트립 이동 경로는 상기 하류 쳄버(24)에 의해 봉입되며, 상기 상류 쳄버(19) 및 하류 쳄버(24)의 내부는 수소가 함유된 질소의 가스 혼합물이 도입되어 비산화 가스 분위기로 조성된다. 이 결과, 극소 혹은 무 스케일(최대 0.5 미크론 두께의 스케일)이 스트립(4) 표면상에 생성된다.

또, 상기 코일러(8)가 상기 하류 쳄버(24)의 외부에 배치되는 관계로, 상기 코일 스트립(4)이 장치의 외부로 이송될 경우 대기에 상기 상류 쳄버(19) 및 하류 쳄버(24)가 노출되지 않으므로, 질소 및 수소가스가 낭비되는 것을 방지할 수 있다.

더욱이, 상기 스트립(4)은 메틸 알콜 등의 냉각제(42)를 사용하여 약 300℃로 냉각되는 관계로, 스트립(4)의 기계적인 강도가 강화되며, 최대 0.5 미크론 두께의 스케일을 유지할 수 있다.

도 3은 본 발명의 트윈 롤 연속 주조장치의 제2 실시예를 예시하며, 도 1 및 도 2과 동일한 부품에는 동일한 부호를 부여한다.

부호 (45)는 상기 제1핀치 롤(17a, 17b)과 제2핀치 롤(18a, 18b) 사이에 배치된 압연기를 나타낸다.

상기 압연기(45)는 상기 스트립(4)의 두께방향으로 상기 스트립(4)을 핀치하도록 하우징(45e)에 회전가능하게 지지된 한 쌍의 작업 롤(45a, 45b)과, 상기 작업 롤(45a, 45b)을 통해 상기 스트립(4)을 압연하도록 상기 하우징(45e)에 회전가능하게 지지된 한 쌍의 백업 롤(45c, 45d)을 포함한다.

부호 (46)은 상기 제1핀치 롤(17a, 17b)로부터 상기 작업 롤(45a, 45b)까지의 스트립 이동 경로를 봉입하기 위한 중간 쳄버를 나타낸다.

상기 중간 쳄버(46)에는 상기 스트립(4) 표면으로부터의 방사되는 적외선 에너지를 집속해서 전기 신호로 변환하여 상기 스트립(4)의 온도를 감지하는 방사 써모미터 등의 비접점식 온도 센서수단(도시안됨)이 설치되어 있다.

상기 중간 쳄버(46)의 하부는 유동 통로방향으로 배출 파이프(60)의 하류 단부와 접속되어 있다.

부호 (47a, 47b)는 상기 제1핀치 롤(17a, 17b)의 외주부와 밀봉되게 접촉하도록 상기 제1핀치 롤(17a, 17b)과 대향하여 상기 중간 쳄버(46)의 일단부에 고정된 시일 부재를 나타낸다.

부호 (48a, 48b)는 상기 작업 롤(45a, 45b)의 외주부와 밀봉되게 접촉하도록 상기 작업 롤(45a, 45b)과 대향하여 상기 중간 쳄버(46)의 타단부에 고정된 시일 부재를 나타낸다.

이 시일 부재(47a, 47b, 48a, 48b)는 래버린스 시일 혹은 다수의 금속 와이어로 구성된 와이어 시일로 되어 있다.

부호 (49a, 49b)는 개별적으로 상기 스트립(4)의 상부 표면 및 하부 표면과 대향하도록 상기 핀치 롤(17a, 17b)과 상기 작업 롤(45a, 45b) 사이의 중간 쳄버(46)내에 배치된 노즐 그룹을 나타낸다.

상기 노즐 그룹(49a, 49b)은 개별적으로 유량 제어 밸브(54a, 54b)를 가지는 공급 파이프(55a, 55b)의 하류 단부와 유동 통로방향으로 접속되어 있다.

부호 (50a, 50b)는 개별적으로 상기 스트립(4)의 상부 표면 및 하부 표면과 대향하도록 상기 노즐 그룹(49a, 49b)과 상기 작업 롤(45a, 45b) 사이의 중간 쳄버(46)내에 배치된 가열기를 나타낸다.

부호 (51)은 상기 작업 롤(45a, 45b)로부터 상기 제2핀치 롤(18a, 18b) 이전까지의 스트립 이동 경로를 봉입하기 위한 하류 쳄버를 나타낸다.

상기 하류 쳄버(51)에는 상기 스트립(4) 표면으로부터의 방사되는 적외선 에너지를 전기 신호로 변환하여 상기 스트립(4)으로부터 방사되는 적외선 에너지를 집중 및 변환함에 따라 상기 스트립(4)의 온도를 감지하는 방사 써모미터 등의 비접점식 온도 센서수단(도시안됨)이 설치되어 있다.

상기 하류 쳄버(51)의 하부는 유동 통로방향으로 배출 파이프(61)의 상류 단부와 접속되어 있다.

부호 (52a, 52b)는 상기 작업 롤(45a, 45b)의 외주부와 밀봉되게 접촉하도록 상기 작업 롤(45a, 45b)과 대향하여 상기 하류 쳄버(51)의 일단부에 고정된 시일 부재를 나타낸다.

이 시일 부재(52a, 52b)는 래버린스 시일 혹은 다수의 금속 와이어로 구성된 와이어 시일로 되어 있다.

상기 제2핀치 롤(18a, 18b)과 대향하는 상기 하류 쳄버(51)의 단부에는 상기 스트립(4)이 통과하도록 도 2에 도시된 바와 같은 구조를 가지는 셔터(26)가 배치되어 있다.

부호 (53a, 53b)는 개별적으로 상기 스트립(4)의 하부 표면 및 상부 표면과 대향하도록 상기 작업 롤(45a, 45b)과 상기 셔터(26) 사이의 하류 쳄버(51)내에 배치된 노즐 그룹을 나타낸다.

상기 노즐 그룹(53a, 53b)은 개별적으로 유동 통로방향으로 유량 제어 밸브(56a, 56b)를 가지는 공급 파이프(57a, 57b)의 하류 단부와 접속되며, 유량 제어 밸브(58a, 58b)를 가지는 공급 파이프(59a, 59b)의 하류 단부와 유동 통로방향으로 접속되어 있다.

상기 공급 파이프(55a, 57a)의 유동 통로방향의 상류 단부는 상기 공급 파이프(37a)를 경유하는 가스공급수단(36)의 상기 공급 파이프(29a, 31a)의 하류 단부와 일체로 접속되어 있다. 상기 공급 파이프(55b, 57b)의 유동 통로방향의 상류 단부는 상기 공급 파이프(37b)를 경유하는 가스공급수단(36)의 상기 공급 파이프(29b, 31b)의 하류 단부와 일체로 접속되어 있다. 상기 밸브(38a 내지 38d, 28a, 28b, 30a, 30b, 32a, 32b)의 개구도가 적절하게 조정될 경우, 수소를 함유한 질소의 가스 혼합물은 상기 노즐 그룹(22a, 22b, 23a, 23b, 49a, 49b, 53a, 53b)을 통해 분사된다.

상기 공급 파이프(59a, 59b)의 유동 통로방향의 상류 단부는 상기 펌프(41b)의 배출부와 연통되어 있다. 상기 펌프(41b)가 작동되고, 상기 밸브(58a, 58b)의 개구도가 적절하게 조정될 경우, 상기 냉각제(42)는 상기 노즐 그룹(53a, 53b)을 통해 분사된다.

더욱이, 상기 배출 파이프(60, 61)의 하류 단부는 상기 상류 쳄버(19), 중간 쳄버(46) 및 하류 쳄버(51)내에서 생성된 응축수 등의 폐기액 및 폐기 냉각제가 상기 탱크(43a)를 통해 처리기(43b)로 송출되어 처리될 수 있도록 유동 통로방향으로 상기 배출 파이프(39, 40)의 하류 단부와 일체로 접속되며 상기 폐기액 탱크(43a)의 흡입부와 일체로 접속되어 있다.

다음에, 도 3에 도시된 트윈 롤 연속 주조장치의 작동 모드에 대해 설명한다.

상기 스트립(4)이 상기 주조 롤(1a, 1b)에 의해 연속적으로 주조될 경우, 스트립(4)의 주조 이전에, 상기 밸브(38a 내지 38d, 28a, 28b, 30a, 30b, 54a, 54b, 56a, 56b)의 개구도는 상기 노즐 그룹(22a, 22b, 23a, 23b, 49a, 49b, 53a, 53b)을 통해 수소가 함유된 질소의 가스 혼합물이 적절히 분사되도록 조정되어, 상기 상류 쳄버(19), 중간 쳄버(46) 및 하류 쳄버(51)의 내부는 비산화 가스 분위기로 조성된다.

이 경우, 상기 셔터(26)에 의해 상기 가스 혼합물이 상기 하류 쳄버(51)의 외부로 유출되는 것을 방지한다.

더욱이, 상기 밸브(38a 내지 38b)의 개구도는 상기 상류 쳄버(19), 중간 쳄버(46) 및 하류 쳄버(51)내에 충전된 가스 혼합물의 폭발을 방지하도록 상기 가스 혼합물에 수소가 4용적% 이하로 함유되도록 설정된다.

비산화 가스 분위기가 상기 상류 쳄버(19), 중간 쳄버(46) 및 하류 쳄버(51)내에 조성될 경우, 상기 노즐 그룹(22a, 22b)은 비작용 위치로 이동되며, 상기 테이블(15)은 가이드 위치로 선회된다. 이어서, 상기 셔터(26)가 상기 스트립(4)은 최소의 공간을 가지고 상기 셔터(26)를 통해 통과되도록 개방된다.

비산화 가스 분위기가 상기 상류 쳄버(19), 중간 쳄버(46) 및 하류 쳄버(51)내에 조성될 경우, 용탕은 용탕 풀(2)을 형성하도록 턴디쉬(3)로 공급되며, 상기 롤(1a, 1b, 16a, 16b, 17a, 17b, 45a, 45b, 18a, 18b)은 스트립을 주조하도록 회전된다.

상기 주조 롤(1a, 1b)에 의해 송출된 스트립(4)은 상기 테이블(15)에 의해 수평방향으로 가이드되어 상기 케치 롤(16a, 16b), 상기 노즐 그룹(23a, 23b), 상기 제1핀치 롤(17a, 17b), 상기 노즐 그룹(49a, 49b), 상기 가열기(50a, 50b)를 거쳐 통과된 후, 상기 주조 롤(1a, 1b)만으로는 설정된 스트립 두께가 나오지 못하는 관계로 상기 압연기(45)의 작업 롤(45a, 45b)에 의해 압연된다.

상기 스트립(4)의 전단부가 상기 제1핀치 롤(17a, 17b)을 통과한 경우, 상기 테이블(15)은 비작용 위치로 선회되며 상기 노즐 그룹(22a, 22b)은 작용 위치로 이동된다.

상기 펌프(41b)가 작동되고 상기 유량 제어 밸브(58a, 58b)의 개구는 수소를 함유한 질소의 가스 혼합제를 부가하여 상기 노즐 그룹(27a, 27b)을 통해 상기 냉각제(42)를 적절하게 분사하도록 조정된다.

더욱 상세하게는, 도 3에 도시된 상기 트윈 롤 연속 주조장치에 있어서, 상기 스트립(4)이 상기 상류 쳄버(19), 중간 쳄버(46) 및 하류 쳄버(51)내의 상기 비산화 가스 분위기를 거치는 경우, 상기 스트립(4) 표면의 스케일 생성은 주성분인 질소가 함유된 가스 혼합물이 상기 노즐 그룹(22a, 22b, 23a, 23b, 49a, 49b, 53a, 53b)을 통해 상기 스트립(4)으로 분사됨으로써 효과적으로 방지된다.

더욱이, 상기 하류 쳄버(51)에서는, 메틸 알콜 등의 냉각제가 상기 노즐 그룹(53a, 53b)을 통해 상기 스트립(4)으로 분사됨으로써 상기 스트립(4)의 온도를 저감시킨다.

이 경우, 상기 스트립(4)의 온도는 상기 하류 쳄버(51)에 설치된 비접점식 온도 센서수단(도시안됨)에 의해 검출되며, 상기 노즐 그룹(53a, 53b)를 통해 분사되는 냉각제의 량은 스트립(4) 온도가 300℃로 되도록 조정된다.

상기 주조 롤(1a, 1b)만으로는 상기 스트립(4)상에 생성되는 스케일 두께를 극소화 혹은 무 스케일(최대 0.5 미크론 두께의 스케일)로 하기는 어렵기 때문에 상기 스트립(4)은 상기 노즐 그룹(53a, 53b)을 거쳐 상기 하류 쳄버(24)의 외부로 송출되어 상기 제2핀치 롤(18a, 18b)에 의해 핀치된 후, 상기 코일러(8)에 의해 감겨지게 된다.

스트립(4)의 압연에 있어서, 상기 압연기(45) 이전의 스트립(4) 온도는 상기 중간 쳄버(46)에 설치된 비접점식 온도 센서수단(도시안됨)에 의해 감지된다. 만일, 감지된 스트립(4)의 온도가 900 내지 1000℃보다 낮을 경우, 상기 스트립(4)은 적정 온도하에서 압연될 수 있도록 상기 가열기(50a, 50b)에 의해 가열된다.

상술한 바와 같이, 도 3에 도시된 트윈 롤 연속 주조장치에 있어서, 상기 주조 롤(1a, 1b)로부터 제1핀치 롤(17a, 17b)까지의 스트립 이동 경로는 상기 상류 쳄버(19)에 의해 봉입되어 있다. 상기 제1핀치 롤(17a, 17b)로부터 상기 압연기(45)의 작업 롤(45a, 45b)까지의 스트립 이동 경로는 상기 중간 쳄버(46)에 의해 봉입되어 있다. 상기 작업 롤(45a, 45b)로부터 상기 제2핀치 롤(18a, 18b) 이전 위치까지의 스트립 이동 경로는 상기 하류 쳄버(51)에 의해 봉입되어 있다. 더욱이, 수소가 함유된 질소 가스 혼합물에 의해 상기 상류 쳄버(19), 중간 쳄버(46) 및 하류 쳄버(51)내에는 비산화 가스 분위기가 조성된다. 이 결과, 상기 스트립(4)의 표면상에는 스케일이 발생되지 않는다.

상기 코일러(8)가 상기 하류 쳄버(51)의 외부에 배치된 관계로, 상기 코일 스트립이 장치의 외부로 이송될 경우, 상기 상류 쳄버(19), 중간 쳄버(46) 및 하류 쳄버(51)가 대기에 노출될 경우는 없다. 이것은 질소 가스 및 산소 가스가 낭비되는 것을 방지한다.

또한, 상기 스트립(4)은 상기 주조 롤(1a, 1b)만으로는 설정 두께가 나오지 않으므로 상기 압연기(45)의 작업 롤(45a, 45b)에 의해 압연되어 대략 300℃로 냉각된다. 이 결과, 상기 스트립(4)의 기계적인 강도가 강화되며 스케일 두께도 최대 0.5 미크론으로 유지된다.

다음에, 상술한 바와 같은 본 발명에 의한 트윈 롤 연속 주조장치의 여러 가지 현저한 효과를 설명한다.

(1) 본 발명에 의해 상기 코일러는 상기 하류 쳄버의 외부에 배치되며 상기 시일 부재는 상기 하류 쳄버에 설치됨으로써, 상기 코일 스트립은 상기 상류 쳄버 및 하류 쳄버에서 대기에 노출됨없이 장치의 외부로 이동되어 비산화 가스의 소비량을 저감시킬 수 있다. 또, 다수의 시일 부재의 사용으로 환원가스 손실을 방지할 수 있다.

(2) 상기 주조 롤로부터 상기 핀치 롤까지의 스트립 이동 경로는 상기 상류 쳄버에 의해 봉입되어 있고, 상기 핀치 롤로부너 상기 코일러 이전의 임의의 위치까지의 스트립 이동 경로는 상기 하류 쳄버에 의해 봉입되어 있다. 비산화 가스 분위기는 상기 스트립을 300℃ 이하로 냉각시키도록 상기 비산화 가스, 상기 환원가스 및 상기 하류 쳄버에 설비된 담금질 매질에 의해 상기 상류 쳄버 및 하류 쳄버내에 조성된다. 이에 따라, 상기 스트립 표면상의 스케일의 생성은 극소화 혹은 무 스케일(최대 0.5 미크론 두께의 스케일)로 되고, 스트립의 제조율도 증가된다. 또한 산세척법 공정 라인이 필요치 않으므로 설치 비용 및 제조 비용을 저감시킬 수 있게 된다.

(3) 압연기가 설치된 본 발명의 실시예에 있어서, 상기 주조 롤로부터 상기 핀치 롤까지의 스트립 이동 경로는 상기 상류 쳄버에 의해 봉입되며, 상기 핀치 롤로부터 상기 압연기의 작업 롤까지의 스트립 이동 경로는 상기 중간 쳄버에 의해 봉입되며, 상기 작업 롤로부터 상기 코일러 이전의 임의의 위치까지는 상기 하류 쳄버에 의해 봉입되어, 상기 스트립을 300℃ 이하로 냉각하기 위해 상기 상류 쳄버, 중간 쳄버 및 하류 쳄버내에는 상기 비산화 가스, 환원가스 및 상기 중간 쳄버 및/혹은 하류 쳄버에 설비된 담금질 매질에 의한 비산화 가스 분위기가 조성된다. 그러므로, 상기 스트립 표면상의 스케일의 생성은 극소화 혹은 무 스케일(최대 0.5 미크론 두께의 스케일)로 되고, 스트립의 제조율도 증가된다. 또한, 산세척법 공정 라인이 필요치 않으므로 설치 비용 및 제조 비용을 저감시킬 수 있게 된다.

(4) 상기 압연기는 상기 핀치 롤과 코일러 사이에 배치되어 있으므로, 상기 주조 롤만으로는 얻을 수 없는 설정 두께로 상기 압연기에 의해 스트립의 압연이 가능해지며, 스트립의 기계적인 강도도 강화된다.

(5) 또한, 상기 핀치 롤과 압연기 사이에는 가열기가 설치됨으로써, 상기 스트립은 압연 공정에 적합한 온도로 조정되게 된다.

(6) 또, 상기 하류 쳄버의 외부로 송출되는 스트립은, 상기 노즐 그룹을 통해 분사된 냉각제에 의해 냉각됨으로써, 스트립의 기계적인 강도도 강화된다.

상기 하류 쳄버내에 담금질 수단의 설비 혹은 상기 상류 쳄버 이외의 특정 쳄버의 설비는 기화 및 응축되는 문제점의 위험성을 저감 혹은 실질적으로 방지할 수 있다.

본 발명은 상술한 실시예에 국한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 영역을 일탈하지 않는 범위내에서 당업자에 의해 여러 가지로 수정 및 변형될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 방법에 의해 금속 스트립을 주조하는 트윈 롤 연속 주조장치의 제1 실시예를 도시한 개략도.

도 2는 도 1에 도시된 트윈 롤 연속 주조장치의 셔터를 도시한 개략도.

도 3은 본 발명에 의한 트윈 롤 연속 주조장치의 제2 실시예를 도시한 개략도.

도 4는 종래의 트윈 롤 연속 주조장치를 도시한 개략도.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

1a, 1b : 주조 롤 3 : 턴디쉬

4 : 스트립 15 : 테이블

16a, 16b : 케치 롤(catch roll) 17a, 17b : 제1핀치 롤

18a, 18b : 제2 핀치 롤 19,24,51 : 하류 쳄버

20a, 20b, 21a, 21b, 25a, 25b, 47a, 47b, 48a, 48b : 시일 부재

22a, 22b, 23a, 23b, 27a, 27b : 노즐 그룹

26 : 시일 수단, 셔터 36 : 가스공급수단

41b : 펌프 42 : 냉각제

43 : 폐기액 처리기 43a : 폐기액 탱크

44 : 폐기액 45 : 압연기

45a, 45b : 작업 롤 46 : 중간 쳄버

Claims

하나 이상의 칠드(chilled) 주조면 상에 용탕의 주조 풀을 유지하는 단계와;

상기 주조 풀로부터 유출하는 응고 스트립을 생성하도록 상기 칠드 주조면들을 이동시키는 단계와;

상기 주조 풀로부터 코일러를 향하여 상기 스트립을 옮기는 이동 경로를 따라 응고 스트립을 가이드하는 단계와;

상기 주조 풀에서 스트립의 성형시 그 스트립을 봉입하기 위한 상류 쳄버 및 하나 이상의 다른 쳄버를 포함하며, 각각의 쳄버에서 스트립이 상기 이동 경로를 통과할 때 상기 스트립상에서의 스케일의 형성을 제어하기 위해 5용적%(vol%) 이하의 산소 레벨로 제어된 분위기를 공급하도록 된 인클로져(enclosure) 내에서 상기 이동 경로에 걸쳐서 상기 스트립을 구속하는 단계와;

최대 300℃의 온도로 상기 스트립이 상기 이동 경로를 지나가서 상기 스트립상에서 최대 0.5 미크론 두께의 스케일이 형성되도록 상기 하나 이상의 다른 쳄버중 하나에서 상기 스트립을 담금질하고; 상기 스트립을 코일러로 통과시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 스트립 연속 주조방법.
제1항에 있어서,

스트립을 풀고 산세척법을 이용치 않고 스트립을 냉간 압연 시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 스트립 연속 주조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 주조 풀은 주조 롤간에 상기 닙을 형성하는 칠드 주조 롤상에 유지되며 상기 주조 롤은 스트립을 상기 닙으로부터 하향 이동시켜 상기 응고 스트립을 생성하도록 상호 역방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 금속 스트립 연속 주조방법.
제1항에 있어서,

상기 담금질 단계는 실온에서 통상 액체상태인 담금질 매질에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 금속 스트립 연속 주조방법.
제4항에 있어서,

상기 담금질 매질은 메틸알콜, 물 및 메틸알콜과 물의 혼합물중 하나인 것을 특징으로 하는 금속 스트립의 연속 주조방법.
제1항에 있어서,

상기 다수의 쳄버간에 래버린스 시일(labyrinth seal) 형식으로 시일을 형성하도록 시일 부재가 설치된 것을 특징으로 하는 금속 스트립의 연속 주조방법.
제1항에 있어서,

상기 스트립이 상기 스트립 주조장치와 일렬로 열간압연되도록 상기 이동 경로를 따라 배치된 열간 압연기로 응고 스트립을 급송하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 스트립의 연속 주조방법.
제7항에 있어서,

상기 스트립은 상기 압연기로 진입하기 이전에 상기 다른 쳄버중 하나에서 유출하여 상기 압연기로부터 유출시 다른 쳄버로 진입하는 것을 특징으로 하는 금속 스트립의 연속 주조방법.
제7항에 있어서,

상기 스트립은 상기 압연기로 진입할 경우 및 상기 압연기의 롤과 대향하는 상기 인클로져(enclosure)의 실링에 의해 상기 압연기로부터 유출하는 경우 상기 인클로져내에 체류되는 것을 특징으로 하는 금속 스트립의 연속 주조방법.
제7항에 있어서,

상기 스트립의 온도는 상기 압연기의 전방부에 배치된 가열 수단에 의해 상기 압연기로 진입하기 이전에 조정되는 것을 특징으로 하는 금속 스트립의 연속 주조방법.
제1항에 있어서,

상기 주조 풀은 상기 인클로져에 의해 봉입되는 것을 특징으로 하는 금속 스트립의 연속 주조방법.
제1항에 있어서,

상기 인클로져는 상기 스트립이 상기 인클로져를 유출하도록 통과하는 셔터 형태의 시일수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 스트립의 연속 주조장치.
제1항에 있어서,

상기 인클로져내의 초기 산소 레벨을 최대 5 용적%(vol%)로 저감하도록 상기 스트립 주조 개시 이전에 상기 인클로져를 정화하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 스트립의 연속 주조방법.
제1항에 있어서,

상기 다수의 쳄버중 적어도 하나 이상의 쳄버로 비산화 가스를 공급하는 단계를 추가로 포함하는 금속 스트립의 연속 주조방법.
제1항에 있어서,

상기 다수의 쳄버중 적어도 하나 이상의 쳄버로 스트립 위의 스케일을 감소시키는 환원 가스를 공급하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 스트립의 연속 주조방법.
제1항에 있어서,

상기 인클로져는 상기 이동 경로를 형성하도록 상류 쳄버, 중간 쳄버 및 하류 쳄버를 이루는 2개의 다른 쳄버를 포함하며;

다수의 핀치 롤에 의해 상기 주조장치로부터 유출하는 상기 스트립을 핀치하는 단계와;

작업 롤을 가지는 압연기에 의해 상기 핀치 롤로부터 송출되는 스트립을 압연하는 단계와;

상기 주조 면이나 다수의 면 및 상기 핀치 롤의 외주부와 접촉하는 다수의 시일 부재에 의해 상기 주조 롤과 핀치 롤간의 상기 이동 경로를 봉입하는 상류 쳄버를 실링하는 단계와;

상기 핀치 롤과 상기 작업 롤의 외주부와 접촉하는 다수의 시일 부재에 의해 상기 핀치 롤과 작업 롤간의 상기 이동 경로를 봉입하는 중간 쳄버를 실링하는 단계와;

상기 하류 쳄버의 하류 단부에서 상기 스트립을 통과시키기 위한 시일 수단 및 상기 작업 롤의 외주부와 접촉하는 시일 부재에 의해 상기 코일러 이전의 임의의 위치까지 상기 작업 롤 사이의 이동 경로를 봉입하는 하류 쳄버를 실링하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 스트립 연속 주조방법.
제1항에 있어서,

담금질 매질로서 재생하여 이용할 수 있도록 폐기 담금질 매질을 수집하는 단계와 폐기 담금질 매질을 재생하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 스트립의 연속 주조방법.
제3항에 기재된 금속 스트립 연속 주조 방법에 의한 금속 스트립 연속 주조 장치에 있어서,

코일러의 전방부에 배치된 한 쌍의 주조 롤에 의해 연속 주조되는 스트립을 핀치하는 다수의 핀치 롤과,

상기 주조 롤로부터 상기 핀치 롤 까지의 스틀립 이동 경로를 봉입하며 상기 냉각 및 핀치 롤의 외주부를 밀봉되게 접촉시키는 다수의 시일 부재를 가지는 상류 쳄버와,

상기 핀치 롤로부터 상기 코일러 이전의 임의의 위치까지의 스트립 이동 경로를 봉입하며 상기 스트립을 통과시키도록 상기 코일러에 인접한 그 하류 단부상의 상기 핀치 롤 및 시일 수단의 외주부를 밀봉되게 접촉하는 다수의 시일 부재를 가지는 하류 쳄버와,

상기 상류 쳄버와 하류 쳄버에 비산화 가스 및 환원 가스를 공급하는 가스 공급 수단, 및

상기 하류 쳄버에서 상기 스트립을 담금질하도록 실온에서 액체 상태인 담금질 매질을 구비하여 상기 스트립상의 스케일 두께가 0.5 미크론 이하로 감기도록 하여서 산세척법을 이용치 않고 상기 스트립이 연속으로 냉간압연 될 수 있게 하는 담금질 수단을 구비하는 상기 본 발명의 방법에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 금속 스트립 주조장치.
닙을 사이에 형성하고 있는 수평 배치된 한 쌍의 주조 롤과;

상기 주조 롤상에 유지되는 주조 풀을 형성하도록 상기 주조 롤간의 닙으로 용탕을 송출하는 금속 송출 수단과;

상기 주조 롤을 냉각하는 수단과;

상기 닙으로부터 하향 송출되는 주조 스트립을 생성하도록 상호 역방향으로 상기 주조 롤을 회전시키는 수단과;

상기 닙으로부터 코일러를 향하여 상기 스트립을 옮기는 이동 경로를 거쳐서 상기 닙으로부터 하향 송출되는 상기 스트립을 가이드하는 가이드 수단과;

상기 스트립을 수용해서 상기 스트립 주조장치와 일렬로 압연하도록 상기 이동 경로를 따라 배치된 열간 압연기와;

스트립의 성형시 상기 닙에서 유출하는 스트립을 봉입하기 위한 상류 쳄버와, 하나 이상의 다른 쳄버를 구비하며, 각각의 쳄버가 주조장치의 동작중 상기 스트립상의 스케일 형성을 제어하도록 5용적% 이하의 산소 레벨로 제어된 분위기를 가지며, 상기 하나 이상의 다른 쳄버중 적어도 하나가 실온에서 액체 상태인 담금질 매질로서 이를 통과하는 스트립을 담금질해서, 상기 스트립이 최대 300℃의 온도로 상기 이동 경로로부터 유출하게 하도록 된 담금질 매질을 포함하는 담금질 수단을 갖고 있는 구성의, 상기 이동 경로에 걸쳐서 상기 스트립을 구속하는 인클로져를 구비하는 것을 특징으로 하는 금속 스트립 주조장치.
제19항에 있어서,

상기 담금질 매질은 메틸 알콜, 물 및 메틸 알콜과 물의 혼합물인 것을 특징으로 하는 금속 스트립 주조장치.
제19항 또는 제20항에 있어서,

상기 압연기는 다수의 쳄버 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 금속 스트립 주조장치.
제19항에 있어서,

상기 압연기로 스트립이 진입하기 이전에 상기 스트립의 온도를 조정하도록 상기 압연기의 전방부에 배치되는 가열수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 스트립 주조장치.
제19항에 있어서,

하나 이상의 쳄버로 비산화 가스를 공급하는 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 스트립 주조장치.
제19항에 있어서,

하나 이상의 쳄버로 환원 가스를 공급하는 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 스트립 주조장치.
제19항에 있어서,

하나 이상의 쳄버로 담금질 매질을 공급하는 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 스트립 주조장치.
제19항에 있어서,

담금질 매질로서 재생하여 이용할 수 있도록 폐기 담금질 매질을 수집하는 수단과 폐기 담금질을 재생하는 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 스트립 주조장치.
제19항에 있어서,

한 쌍의 주조 롤에 의해 연속 주조되는 스트립을 핀치하는 다수의 핀치 롤과,

상기 핀치 롤로부터 송출되는 상기 스트립을 압연하는 한쌍의 작업롤을 가지는 압연기와,

상기 압연기로부터 송출되는 스트립을 감기 위한 코일러와,

상기 주조 롤로부터 상기 핀치 롤까지의 이동 경로를 봉입하며 상기 주조 롤 및 핀치 롤의 외주부를 밀봉되게 접촉하도록 시일 부재를 가지는 상류 쳄버와,

상기 핀치 롤로부터 작업 롤까지의 스트립 이동 경로를 봉입하며 상기 핀치 롤과 작업롤의 외주부를 밀봉되게 접촉시키는 다수의 시일 부재를 가지는 중간 쳄버, 및 상기 작업 롤로부터 상기 코일러 이전의 임의의 위치까지의 스트립 이동 경로를 봉입하며, 상기 스트립을 통과시키도록 상기 코일러에 인접한 그 하류 단부상의 상기 핀치 롤과 시일 수단의 외주부를 밀봉되게 접촉하는 시일 부재를 가지는 하류 쳄버와,

상기 상류 쳄버, 중간 쳄버 및 상기 하류 쳄버에서 비산화 가스 및 환원 가스를 공급하는 가스 공급 수단, 및

상기 하류 쳄버에서 상기 스트립을 담금질하도록 실온에서 액체 상태인 담금질 매질을 가지며, 상기 스트립상의 스케일 두께가 최대 0.5 미크론으로 감기도록 하여서, 상기 스트립이 산세척법을 이용치 않고 연속으로 냉간압연될 수 있도록 한 담금질 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 금속 스트립 주조장치.
제19항에 있어서,

상기 가스 공급 수단은 상기 스트립과 대향하도록 각각의 쳄버내에 배치되며, 노즐 그룹(nozzle group)에 접속되는 것을 특징으로 하는 금속 스트립 주조장치.
제27항에 있어서,

상기 핀치 롤과 상기 작업 롤의 사이에는 상기 스트립과 대향하도록 다수의 가열기가 배치되는 것을 특징으로 하는 금속 스트립 주조장치.
제19항에 있어서,

상기 담금질 수단은 상기 스트립과 대향하는 상기 하류 쳄버내의 노즐 그룹과 상기 노즐 그룹으로 담금질 매질을 공급하는 담금질 매질 공급 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 스트립 주조장치.
제28항에 있어서,

상기 하류 쳄버내의 노즐 그룹은 담금질 매질을 공급하는 담금질 매질 공급 수단과 추가로 접속된 것을 특징으로 하는 금속 스트립 주조장치.
제19항에 있어서,

상기 다수의 쳄버내에는 비산화 가스 및 환원 가스를 공급하는 수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 금속 스트립 주조장치.
제27항에 있어서,

압연하기에 적정한 온도로 조정하기 위해 상기 핀치 롤과 상기 압연기 사이에 배치된 다수의 가열기를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 금속 스트립 주조장치.
제19항에 있어서,

상기 시일 수단은 셔터 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 금속 스트립 주조장치.