KR100650560B1 - METHOD FOR CONTROLLING delta;-FERRITE IN TWIN ROLL STRIP CASTING - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 일반적인 쌍롤식 박판주조기를 개략적으로 나타낸 구성도.1 is a schematic view showing a general twin roll sheet casting machine.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 쌍롤식 박판주조공정의 델타페라이트 제어 방법을 설명하기 위한 개략적 구성도.Figure 2 is a schematic configuration for explaining a delta ferrite control method of a twin-roll thin plate casting process according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 쌍롤식 박판주조공정의 델타페라이트 제어 방법을 나타낸 순서도.Figure 3 is a flow chart showing a delta ferrite control method of a twin roll thin plate casting process according to an embodiment of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
101 : 고정 롤(fixed roll) 102 : 이동 가능한 롤(moving roll)101: fixed roll 102: moving roll
103 : 고정 롤 척(fixed roll chock) 103: fixed roll chock
104 : 이동 가능한 롤 척(moving roll chock)104: moving roll chock
105 : 로드셀(load cell) 106 : 롤갭 거리 측정장치(distance sensor)105: load cell 106: roll gap distance measuring device (distance sensor)
107 : 턴디쉬(Tundish) 108 : 침지노즐107: Tundish 108: Immersion nozzle
109 : 스토퍼(stopper) 110 : 턴디쉬 홀(hole) 109: stopper 110: tundish hole
111 : 용강 섬프(sump) 112 : 용강 높이 검출센서111: molten steel sump 112: molten steel height detection sensor
113 : 롤 갭(roll gap) 114 : 스트립(cast strip)113: roll gap 114: cast strip
115 : x-레이 게이지 116 : 핀치롤(pinch roll)115: x-ray gauge 116: pinch roll
117 : 압연기(IRM) 118 : 코일러(coiler)117: rolling mill (IRM) 118: coiler
119 : 루프 피트(loop pit) 120 : 에지댐(edge dam) 119
201 : 수동 선택 202 : 자동 선택201: Manual Selection 202: Automatic Selection
203 : Ni 제어기 204 : Ar 혼합 제어기203: Ni controller 204: Ar mixing controller
205 : N2 버블링 제어기 206 : 델타페라이트/속도 제어기205: N 2 bubbling controller 206: delta ferrite / speed controller
207 : 델타페라이트/롤 갭 제어기207: Delta Ferrite / Roll Gap Controller
208 : 모터속도 제어기 209 : 모터208: motor speed controller 209: motor
210 : 롤 갭 제어기 211 : 자동 선택210: roll gap controller 211: automatic selection
212 : 수동 선택212: manual selection
213 : 델타페라이트 측정기 213: Delta Ferrite Meter
본 발명은 쌍롤식 박판주조공정의 델타페라이트(δ-ferrite) 제어 방법에 관한 것으로, 특히, 주조시 생성된 박판의 델타페라이트를 측정하여 주조모드 및 박판의 용도에 따라 선택적으로 박판의 델타페라이트를 수요자가 원하는 값으로 제어할 수 있는 쌍롤식 박판주조공정의 델타페라이트 제어 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for controlling delta ferrite (δ-ferrite) of a twin-roll thin plate casting process. In particular, the delta ferrite of the thin plate produced during casting is measured to selectively delta ferrite of the thin plate according to the casting mode and the use of the thin plate. The present invention relates to a delta ferrite control method of a twin roll sheet metal casting process which can be controlled to a desired value by a consumer.
도 1은 일반적인 쌍롤식 박판주조기를 개략적으로 나타낸 구성도이다. 1 is a configuration diagram schematically showing a general twin roll sheet casting machine.
도 1에 도시된 바와 같은 쌍롤식 박판주조기(10)를 이용한 박판주조공정의 주요한 기능은, 서로 반대 방향으로 회전하는 두 개의 롤(101,102) 사이에 있는 섬프(Sump)(111)에서 이루어진다.The main function of the sheet casting process using the twin roll
보다 구체적으로는 턴디쉬(107)로부터 처음 용강이 침지노즐(108)을 통해서 두 개의 롤(101,102) 사이의 섬프(111)로 공급되면, 이 용강은 0.2초 내에 리더 스트립과 두 롤(101,102) 사이에서 응고되어서 압하된다. More specifically, when the molten steel is first supplied from the tundish 107 through the
이때 용강과 응고되는 리더스트립과 그 이후에 응고되어 따라나오는 박판은 롤반발력(RSF; Roll Separation Force)을 발생시키는데, 이러한 압하력은 롤(101,102) 뒤편에 장착된 로드셀(105)에 의해 감지된다. At this time, the molten steel and the leader strip that solidifies and the sheet which is subsequently solidified following generate a Roll Separation Force (RSF), which is detected by a
여기서, 두 롤(101,102)의 측면은 세라믹 사이드 댐으로 막혀있는데, 이는 용강이 롤(101,102)의 측면으로 유출되는 것을 방지하기 위함이다. Here, the sides of the two
한편, 용강의 응고 능력은 주조 롤(101,102)의 냉각능력에 비례하며, 또한, 두 롤(101,102) 사이의 거리, 즉, 롤갭, 롤(101,102)의 주조 속도(회전 속도), 섬프(111) 내의 용강의 높이에 영향을 받는다. 여기서, 용강의 높이는 탕면 높이 검출 센서(112)를 이용해서 측정한다. On the other hand, the solidification capacity of the molten steel is proportional to the cooling capacity of the
일반적으로 용강이 응고되면, 이는 롤(101,102) 사이에서 압하력을 발생시키는데, 응고 압하율은 롤갭(113) 및 주조 속도에 영향을 받으며, 이때, 롤갭(113)은 롤갭 거리 측정 장치(106)를 이용해서 측정한다.In general, when molten steel solidifies, it generates a rolling force between the
예를 들면, 롤갭(113)이 너무 크거나 또는 주조 속도가 너무 빠르면 응고점이 롤 닙의 중심선보다 더 밑으로 내려가게 되어 압하력이 점점 감소되는데, 이는 용강의 미 응고 및 판 파단의 발생을 초래한다.For example, if the
반대의 경우에는, 즉, 롤갭(113)이 너무 작거나 또는 주조 속도가 너무 느리면 응고점이 위로 상승하게 되어 높은 압하력을 발생시킨다. In the opposite case, that is, if the
따라서 롤갭, 주조 속도, 압하력은 박판의 응고성을 나타내는 대표적인 주조 파라미터들이다. Roll gap, casting speed, and rolling force are thus representative casting parameters that indicate the solidification of the sheet.
여기서, 용강의 높이 제어는 고도의 정밀성과 안정성을 요구하므로 용강의 높이는 주조 시작 직후부터 목표 값을 유지하는 것으로 간주한다. 따라서 압하력은 롤갭과 주조 속도 사이의 상호 관계에 의해 나타나는 결과로 볼 수 있다.Here, the height control of the molten steel requires high precision and stability, so the height of the molten steel is regarded as maintaining the target value immediately after the start of casting. Therefore, the reduction force can be seen as a result of the correlation between the roll gap and the casting speed.
이러한 박판주조공정의 특성상, 상기한 바와 같이 제조되는 박판의 델타페라이트를 폭방향으로 측정하여 보면, 통상적으로 박판의 중앙부보다는 박판의 가장자리부분으로 갈수록 델타페라이트가 높게 나타나는 것을 알 수 있다. In view of the characteristics of the thin plate casting process, when the delta ferrite of the thin plate manufactured as described above is measured in the width direction, it can be seen that the delta ferrite is generally higher toward the edge of the thin plate than the center portion of the thin plate.
또한, 측정된 델타페라이트의 DC값이 목표 값보다 높게 나타나는 경우도 발생한다. In addition, a case where the measured DC value of the delta ferrite appears higher than the target value occurs.
따라서, 박판의 고품질을 달성하기 위한 가장 중요한 목표 중 하나는 제조된 박판의 델타페라이트값을 일정값이하로 감소시키도록 제어하는 것이며, 특히, 주조모드 및 박판의 용도에 따른 주조상황에 적합한 제어 방법을 사용하는 것이 매우 중요한 과정임에도 불구하고, 현재로는 주조상황에 따른 적합한 제어 방법이 없는 실정이다.Therefore, one of the most important goals for achieving high quality of sheet metal is to control the delta ferrite value of the manufactured sheet to be lowered below a certain value, and in particular, a control method suitable for the casting situation according to the casting mode and the use of the sheet. Although it is a very important process, currently there is no suitable control method according to the casting situation.
본 발명은 상기와 같은 상황을 고려하여 제안된 것으로, 주조시 생성된 박판의 델타페라이트를 측정하여 주조모드 및 박판의 용도에 따라 선택적으로 박판의 델타페라이트를 수요자가 원하는 값으로 제어할 수 있는 쌍롤식 박판주조공정의 델타페라이트 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been proposed in consideration of the above situation, and a pair capable of selectively controlling the delta ferrite of the sheet to the desired value according to the casting mode and the use of the sheet by measuring the delta ferrite of the sheet produced during casting. An object of the present invention is to provide a method for controlling delta ferrite in a roll type sheet casting process.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 쌍롤식 박판주조공정에 있어서, 주조시 생성된 박판의 델타페라이트를 측정하고, 현재 실행중인 주조모드 또는 박판의 용도에 따라 선택적으로 상기 박판의 델타페라이트를 미리 설정된 값으로 제어하는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object in the twin-roll thin plate casting process, measuring the delta ferrite of the thin plate produced during casting, and optionally depending on the currently used casting mode or the use of the thin plate delta ferrite It is characterized by controlling to a preset value.
바람직하게는 상기 박판의 델타페라이트의 측정은 에지 트리밍(edge trimming)으로부터 추출된 박판을 이용하여 오프라인으로 측정할 수 있다. Preferably, the measurement of the delta ferrite of the thin plate can be measured off-line using the thin plate extracted from edge trimming.
바람직하게는 상기 박판의 델타페라이트의 측정은 주조진행중 디스챠지 라인에서 온라인으로 측정할 수 있다. Preferably, the measurement of the delta ferrite of the sheet can be measured online in the discharge line during the casting process.
바람직하게는 상기 박판의 델타페라이트의 제어는 주조중인 턴디쉬의 용강에 Ni을 투입하는 것일 수 있다. Preferably the control of the delta ferrite of the thin plate may be to inject Ni into the molten steel of the tundish being cast.
바람직하게는 상기 박판의 델타페라이트의 제어는, 상기 박판 전체의 델타페라이트를 감소시키고자 하는 경우, 섬프에 Ar 가스를 혼합하는 것일 수 있다. Preferably, the control of the delta ferrite of the thin plate, in order to reduce the delta ferrite of the entire thin plate, may be to mix the Ar gas to the sump.
바람직하게는 상기 박판의 델타페라이트의 제어는, 상기 박판 가장자리 부분의 델타페라이트를 감소시키고자 하는 경우, 에지댐을 통하여 N2 버블링(bubbling)하는 것일 수 있다. Preferably, the control of the delta ferrite of the thin plate may be N 2 bubbling through an edge dam when the delta ferrite of the thin plate edge portion is to be reduced.
바람직하게는 상기 박판의 델타페라이트의 제어는, 실행중인 주조모드가 박 판 두께 제어인 경우, 박판의 두께를 얇게 하여 주조속도를 증가시키는 것일 수 있다. Preferably, the control of the delta ferrite of the thin plate may be to increase the casting speed by reducing the thickness of the thin plate when the casting mode being executed is the thin plate thickness control.
바람직하게는 상기 박판의 델타페라이트의 제어는, 실행중인 주조모드가 박판 압하력 제어인 경우, 주조속도를 증가시켜 박판의 두께를 얇게 하는 것일 수 있다. Preferably, the control of the delta ferrite of the thin plate may be to increase the casting speed to thin the thickness of the thin plate when the casting mode being executed is the thin plate pressing force control.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 쌍롤식 박판주조공정의 델타페라이트 제어 방법을 설명하기 위한 개략적 구성도이다.Figure 2 is a schematic diagram for explaining a delta ferrite control method of a twin-roll thin plate casting process according to an embodiment of the present invention.
쌍롤식 박판주조공정의 델타페라이트 제어 방법은 자동모드 및 수동모드를 선택하는 자동(201,211) 및 수동(202,212) 선택부와, 턴디쉬(107)에 Ni를 공급하는 Ni 제어기(203)와, 섬프(111)에 Ar 가스를 혼합하는 Ar 혼합 제어기(204)와, N2 버블링(bubbling)을 수행하는 N2 버블링 제어기(205)와, 두개의 롤(101,102)의 속도를 제어하는 델타페라이트/속도 제어기(206)와, 두개의 롤(101,102)의 롤갭을 제어하는 델타페라이트/롤갭 제어기(207)와, 제조된 박판의 델타페라이트를 측정하는 델타페라이트 측정기(213)에 의해 달성된다. The delta ferrite control method of the twin roll sheet metal casting process includes an automatic (201, 211) and a manual (202, 212) selector for selecting an automatic mode and a manual mode, a Ni controller (203) for supplying Ni to the tundish (107), and a sump
여기서, 모터속도 제어기(208)는 주조공정의 설정에 따라 모터(209)를 통하여 롤(101,102)의 회전 속도를 제어하기 위한 것이고, 델타페라이트/속도 제어기(206)는 델타페라이트 전용 제어기로서, 델타페라이트 오차에 따른 주조속도의 트 림량을 계산한다.Here, the
또한, 롤갭 제어기(210)는 주조공정의 설정에 따라 롤(101,102)의 실린더를 제어하기 위한 것이고, 델타페라이트/롤갭 제어기(207)는 델타페라이트 전용 제어기로서, 델타페라이트 오차에 따른 롭갭의 트림량을 계산한다.In addition, the
이와 같은 구성에 의해 제조되는 박판의 델타페라이트는 하기의 식을 활용하여 제어할 수 있다. The delta ferrite of the thin plate manufactured by such a structure can be controlled using the following formula.
여기서, 각 성분 원소들은 "중량 %"로 표현되며, δFe_cal(이하 δ_cal)이 작으면 델타페라이트를 감소시킬 수 있는데, 상기 수학식1로부터 알 수 있는 바와 같이, 예를 들면, Ni와 N을 추가 투입함으로써, 델타페라이트를 감소시키는 효과를 얻을 수 있다.Here, each component element is expressed as "% by weight," and if δFe_cal (hereinafter δ_cal) is small, delta ferrite may be reduced. As can be seen from Equation 1 above, for example, Ni and N are added. By adding, it is possible to obtain an effect of reducing delta ferrite.
보다 구체적으로는 Ni는 제조되는 박판의 전체적인 δ_cal을 감소시키는 방향으로 작용한다. 따라서 주조중 턴디쉬(107)에 Ni를 추가로 투입하면, 제조되는 박판의 δ_cal을 전체적으로 감소시키는 방향으로 작용하게 되고, 이는 결과적으로 박판의 델타페라이트를 감소시키게 된다.More specifically, N i acts in a direction to reduce the overall δ_cal of the thin plate produced. Therefore, when N i is additionally added to the
또한, N은 제조되는 박판의 가장자리부분(이하, 에지(edge))의 δ_cal을 감소시키는 방향으로 작용한다. 따라서, 에지댐(120)을 통한 N2 버블링에 의해 N이 용강에 녹아들면, 박판 가장자리부분의 에지 δ_cal을 감소시키는 효과를 얻을 수 있 으며, 이는 결과적으로 에지 델타페라이트를 감소시킨다. In addition, N acts in the direction of decreasing δ_cal of the edge portion (hereinafter, edge) of the thin plate to be manufactured. Therefore, when N is melted in the molten steel by N 2 bubbling through the
한편, 박판의 델타페라이트를 감소시킬 수 있는 다른 방법으로는 롤(101)과 롤(102) 사이의 섬프(111)에 Ar 가스를 첨가하는 방법이 있는데, 이는 열유량(Heat Flux)을 감소시키는 방향으로 작용한다. 이와 같이 감소된 열유량은 박판 에지의 상태를 좋아지게 하는 작용을 하며, 이는 결과적으로 에지 델타페라이트를 감소시키는 작용을 한다.On the other hand, another method that can reduce the delta ferrite of the thin plate is a method of adding Ar gas to the sump 111 between the
또 다른 방법으로는 박판의 두께를 조정하여 제조되는 박판의 델타페라이트를 제어할 수 있는데, 제조되는 박판의 두께가 얇아질수록 롤(101,102)과 용강의 접촉시간(contact-time)이 짧아지고, 이는 박판 에지의 들뜸 현상(lift-off)을 감소시키는 방향으로 작용하게 되며, 결과적으로 박판 에지의 상태를 향상시킬 수 있다. In another method, the delta ferrite of the thin plate manufactured can be controlled by adjusting the thickness of the thin plate. The thinner the thin plate is, the shorter the contact time between the
이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 쌍롤식 박판주조공정의 델타페라이트 제어 방법을 설명한다.Hereinafter, the method of controlling the delta ferrite of the twin-roll thin plate casting process according to an embodiment of the present invention with reference to FIGS.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 쌍롤식 박판주조공정의 델타페라이트 제어 방법을 나타낸 순서도이다. Figure 3 is a flow chart showing a delta ferrite control method of a twin-roll thin plate casting process according to an embodiment of the present invention.
먼저, 생성되는 박판의 델타페라이트를 측정하는데(단계 S301), 이는 오프라인 또는 온라인으로 측정할 수 있다.First, the delta ferrite of the resulting thin plate is measured (step S301), which can be measured offline or online.
즉, 오프라인 측정은 에지 트리밍으로부터 추출된 박판을 델타페라이트 측정기(213)를 통하여 측정하거나, 연속주조시 미리 얻어진 주조 코일에서 시편을 채취하여 측정한다.That is, the off-line measurement measures the thin plate extracted from the edge trimming through the delta
또한, 온라인 측정은 주조진행중 디스챠지 라인상에서 박판을 델타페라이트 측정기(213)를 통하여 측정한다. In addition, the online measurement measures the thin plate on the discharge line during the casting process through the
다음으로, 델타페라이트 제어가 자동모드인지를 판단하여(단계 S302), 자동모드가 아닌 경우, 즉, 수동모드인 경우에는 측정된 박판의 델타페라이트가 미리 설정된 값(목표값)보다 높은지를 판단한다(단계 S303).Next, it is determined whether the delta ferrite control is in the automatic mode (step S302), and if it is not in the automatic mode, that is, in the manual mode, it is determined whether the delta ferrite of the measured thin plate is higher than a preset value (target value). (Step S303).
여기서, 박판의 델타페라이트가 미리 설정된 값보다 낮은 경우에는 별도의 델타페라이트 제어를 수행하지 않고, 이후의 박판의 델타페라이트의 제어를 위하여 현재 주조중인 박판의 델타페라이트 측정을 지속적으로 수행한다.Here, when the delta ferrite of the thin plate is lower than the preset value, the separate delta ferrite control is not performed, and the delta ferrite measurement of the thin plate currently being cast is continuously performed for controlling the delta ferrite of the thin plate.
또한, 박판의 델타페라이트가 미리 설정된 값보다 높은 경우에는 Ni를 턴디쉬(107)의 용강에 추가 투입한다(단계 S304). If the delta ferrite of the thin plate is higher than the preset value, Ni is further added to the molten steel of the tundish 107 (step S304).
즉, 박판의 델타페라이트의 전체 DC 값을 감소시키기 위하여, Ni 제어기(203)는 턴디쉬(107)에 Ni를 추가 투입한다. That is, in order to reduce the overall DC value of the delta ferrite in the thin plate, the
한편, 델타페라이트 제어가 자동모드인 경우에는 주조모드 또는 박판의 용도에 따라 현재의 주조상황에 적합한 방법을 판단하여(단계 S305) 하기의 방법중에서 선택적으로 수행한다. On the other hand, when the delta ferrite control is in the automatic mode, a method suitable for the present casting situation is determined according to the use of the casting mode or the thin plate (step S305) and selectively performed in the following methods.
첫번째로, 박판 전체의 델타페라이트를 감소시키고자 하는 경우에는 Ar 가스를 혼합한다(단계 S306). First, when it is desired to reduce the delta ferrite of the entire thin plate, Ar gas is mixed (step S306).
즉, 델타페라이트 전체의 DC값을 감소시키기 위하여, Ar 혼합 제어기(204)는 섬프(111)에 Ar 가스를 혼합한다. That is, in order to reduce the DC value of the entire delta ferrite, the
두번째로, 박판 에지의 델타페라이트를 감소시키고자 하는 경우, N2를 혼합한다(단계 S307). Second, when it is desired to reduce the delta ferrite of the thin plate edge, N 2 is mixed (step S307).
즉, 특별히 제조된 박판 에지의 델타페라이트를 추가적으로 감소시키기 위하여, N2 버블링 제어기(205)는 에지댐(120)을 통하여 N2를 공급하여 N2 버블링을 실시한다.That is, in order to further reduce the delta ferrite of the specially manufactured thin plate edge, the N 2 bubbling controller 205 supplies N 2 through the
세번째로, 실행중인 주조모드가 박판 두께 제어인 경우, 박판의 두께를 얇게 하여 주조속도를 증가시킨다(단계 S308).Third, when the casting mode being executed is thin plate thickness control, the thickness of the thin plate is made thin to increase the casting speed (step S308).
즉, 박판의 전체적인 델타페라이트를 감소시키기 위하여, 롤갭 제어기(207)는 실린더에 연결된 롤갭 제어기(210)를 통하여 롤(101,102)의 간격을 감소시켜 박판의 두께를 얇게 함으로써, 주조속도를 증가시킨다.That is, in order to reduce the overall delta ferrite of the thin plate, the
마지막으로, 실행중인 주조모드가 박판 압하력 제어인 경우, 주조속도를 증가시켜 박판의 두께를 얇게 한다(단계 S309).Finally, when the casting mode being executed is thin plate pressing force control, the casting speed is increased to reduce the thickness of the thin plate (step S309).
즉, 박판의 전체적인 델타페라이트를 감소시키기 위하여, 속도 제어기(206)는 모터속도 제어기(207)를 통하여 롤(101,102)을 구동하는 모터(209)의 회전속도를 증가시켜 주조속도를 증가시킴으로써, 제조되는 박판의 두께를 얇게 한다.That is, in order to reduce the overall delta ferrite of the thin plate, the
이와 같은 구성의 제어 방법에 의해, 박판이 주조되는 여건을 감안하여 각 조건에 따라서 다양한 방법을 선택적으로 또는 복합적으로 실시할 수 있다.By the control method of such a structure, in view of the conditions in which a thin plate is cast, various methods can be selectively or combined according to each condition.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 쌍롤식 박판주조공정의 델타페 라이트 제어 방법은 주조시 생성된 박판의 델타페라이트를 측정하여 현재 실행중인 주조모드 및 박판의 용도에 따라 선택적으로 미리 설정된 값으로 제어함으로써, 쌍롤식 박판주조공정에서 통상적으로 발생하는 높은 델타페라이트를 일정레벨로 감소시키는 동시에 일정하게 제어할 수 있고, 따라서, 제조된 박판의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. As described above, the delta ferrite control method of the twin-roll thin plate casting process according to the present invention measures the delta ferrite of the thin plate produced during casting to selectively preset values according to the currently used casting mode and the purpose of the thin plate By controlling, the high delta ferrite normally generated in the twin roll thin plate casting process can be reduced to a certain level and controlled at the same time, and therefore, there is an effect of improving the quality of the produced thin plate.
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- 2005-12-20 KR KR1020050126210A patent/KR100650560B1/en active IP Right Grant
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