KR100673321B1 - Strip casting apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 완전한 이해를 위하여 하나의 특별한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명될 것이다.One particular embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings for a thorough understanding of the present invention.
도1은 본 발명에 따라 구성된 스트립 캐스터의 수직단면도. 1 is a vertical sectional view of a strip caster constructed in accordance with the present invention;
도2는 캐스터의 주요 구성을 도시하는 도1의 부분확대도.FIG. 2 is a partially enlarged view of FIG. 1 showing the main configuration of the caster. FIG.
도3은 캐스터의 주요 부분의 종단면도.3 is a longitudinal sectional view of the main part of the caster;
도4는 캐스터의 단부 정면도.4 is an end front view of the caster.
도5, 6, 7은 캐스팅 시와 캐스터로부터 롤 모듈 제거 시의 변화하는 조건에서의 캐스터를 도시하는 도면.5, 6, and 7 show the casters under varying conditions during casting and removal of the roll module from the casters.
도8은 롤 바이어싱 스프링을 통합하는 롤 바이어싱 유니트의 수직단면도.8 is a vertical sectional view of a roll biasing unit incorporating a roll biasing spring.
도9는 캐스터의 필수구성요소의 개략도.
<도면부호의 설명>
금속 송출 시스템(17, 18, 19)은 용탕깔때기(17), 분배기(18) 및 송출 노즐(19)을 구비한다.
캐리어 구동부(110, 119)는 롤 바이어싱 유니트(110) 및 스러스트 반동 설정 장치(119)를 구비한다.
스러스트 반동 설정 장치(119)는 실린더 유니트(119)를 구비한다.9 is a schematic representation of the essential components of the caster.
<Description of Drawing>
The
The carrier drives 110, 119 include a
The thrust
본 발명은 금속 스트립의 캐스팅에 관한 것으로 특히, 트윈 롤 캐스터(twin roll caster)에서 연속적으로 캐스팅함으로써 금속 스트립을 캐스팅하는 장치에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to the casting of metal strips, and more particularly to an apparatus for casting metal strips by continuously casting in a twin roll caster.
트윈 롤 캐스터에서는 용탕(molten metal)이, 냉각되며 상호반대로 회전하는 한 쌍의 수평 캐스팅 롤 사이에 개재되어 금속 박편이 회전하는 롤의 표면상에서 응고되고, 그 사이에 있는 닙(nip)으로 옮겨져서 롤 사이의 닙으로부터 하방으로 응고된 스트립제품을 생산하게 된다. "닙"이라는 용어는 이하에서 롤이 상호 가장 근접해 있는 일반적인 영역을 의미하는 것으로 사용된다. 용탕은 레들(ladle)로부터 하나의 작은 용기 또는 일련의 작은 용기에 부어지고 거기로부터 닙위에 위치한 금속 송출노즐을 통하여 흐르게 되어, 닙 바로 위에 있는 롤의 캐스팅 표면상에서 지지되는 용탕의 캐스팅 풀(pool)을 형성하고 닙의 길이를 따라 연장하면서 롤 사이의 닙으로 향한다. 이 캐스팅 풀은, 전자기적 장벽과 같은 대안적인 수단이 제안되고 있기는 하나 대게는 롤 단부에 슬라이딩 가능하게 맞물려 유지되는 측부판 또는 댐 사이에서 가두어져 캐스팅 풀의 두 단부로부터의 유출이 저지된다. In a twin roll caster, the molten metal is sandwiched between a pair of horizontal casting rolls that are cooled and rotated opposite each other so that the metal flakes solidify on the surface of the rotating roll and are transferred to the nip between them. The strip product solidified downward from the nip between the rolls. The term "nip" is used hereinafter to mean the general area where the rolls are closest to each other. The melt is poured from a ladle into a small vessel or a series of small vessels and flows from there through a metal delivery nozzle located above the nip to support the casting pool of the melt supported on the casting surface of the roll just above the nip. And extend along the length of the nip to the nip between the rolls. This casting pool is usually confined between side plates or dams which are slidably engaged at the roll ends, although alternative means such as electromagnetic barriers have been proposed to prevent outflow from both ends of the casting pool.
트윈 캐스터 롤에 캐스팅 롤을 설치하고 조정하는 것은 중요한 문제이다. 롤은 일반적으로 수 밀리미터 이하의 차수로 닙에 대한 적절한 폭을 적절히 한정하도록 정확하게 설치되어야 하고 특히, 조업을 개시하는 동안 스트립 두께의 변동을 수용하도록 바이어싱 력(biasing force)에 대항하여 적어도 하나의 롤이 외측으로 이동할 수 있도록 하는 수단이 있어야 한다.Installing and adjusting the casting rolls on the twin caster rolls is an important issue. The rolls should generally be installed correctly to properly define the proper width for the nip in orders of several millimeters or less, in particular at least one against biasing forces to accommodate variations in strip thickness during start of operation. There must be means to allow the roll to move outwards.
통상, 롤 중 하나는 고정된 저널(journals)에 탑재되고, 다른 하나는 스트립 두께상의 변동을 수용하도록, 롤이 측방향으로 이동할 수 있도록 하는 바이어싱 수단의 작용에 대항하여 이동할 수 있는 지지체(supports)상에 회전 가능하도록 탑재된다. 바이어싱 수단은 나선형(helical) 압축스프링 형태일 수도 있고 또는 대안으로서, 한 쌍의 압력유체 실린더 유니트(pressure fluid cylinder unit)를 포함할 수도 있다.Typically, one of the rolls is mounted in fixed journals and the other supports that can move against the action of the biasing means allowing the rolls to move laterally to accommodate variations in strip thickness. It is mounted so as to be rotatable. The biasing means may be in the form of a helical compression spring or alternatively may comprise a pair of pressure fluid cylinder units.
롤이 측방향으로 이동 가능하도록 하는 스프링 바이어싱(spring biasing)을 구비하는 스트립 캐스터는 호주 특허출원 제85185/98호에 개시되어 있다. 바이어싱 스프링이 롤 캐리어와 한 쌍의 스러스트(thrust) 반동구조 사이에서 작동하는 그러한 경우에 있어서는 스프링의 위치는, 롤의 양단부에서 동일한 초기 압축력을 설정하도록 스프링의 초기압축이 조정되도록 하는 한 쌍의 동력 미케니컬 잭(powered mechanical jack)의 작동에 의해 설정될 수 있다. 균일한 형상(profile)을 가진 스트립을 생산하기 위하여 롤 사이의 틈이 닙의 폭을 가로질러 일정하도록, 캐리어의 위치가 설정되고 이어서 캐스팅의 개시 후에 조정될 필요가 있다. 그러나, 캐스팅이 진행됨에 따라서, 롤의 편심(eccentricities), 다양한 열팽창에 기인한 다이나믹한 변화 및 다른 다이나믹한 영향에 기인하여 스트립의 형상이 불가결하게 변화한다. Strip casters with spring biasing that allow the roll to move laterally are disclosed in Australian patent application 85185/98. In such cases where the biasing spring operates between the roll carrier and a pair of thrust recoils, the position of the spring is such that the initial compression of the spring is adjusted to set the same initial compression force at both ends of the roll. It can be set by the operation of a powered mechanical jack. The carrier's position needs to be set and then adjusted after commencement of casting so that the gap between the rolls is constant across the width of the nip to produce a strip with a uniform profile. However, as the casting proceeds, the shape of the strip inevitably changes due to eccentricities of the rolls, dynamic changes due to various thermal expansions, and other dynamic influences.
이전에는, 캐스팅하는 동안에 스트립의 형상변동을 억제하도록 하는 다이나믹한 쐐기(wedge)제어와 형상제어를 제공하는 수단이 없었다. 본 발명에 의하여 그러한 다이나믹한 형상제어를 위한 매우 효과적인 수단을 제공하는 것이 가능하게 되었다.Previously, there was no means of providing dynamic wedge control and shape control to suppress the shape variation of the strip during casting. The present invention makes it possible to provide a very effective means for such dynamic shape control.
본 발명에 따르면, 한 쌍의 배치된 캐스팅 롤(16)이 그 사이에 닙(16A)을 형성하고, 금속 송출 시스템(17, 18, 19)이 캐스팅 롤(16) 사이의 닙으로 용탕을 송출하여 캐스팅 롤(16)의 단부 근방의 유출에 대항하는 가둠 수단(56)에 의해 가두어지고 닙(16A) 위의 캐스팅 롤 표면상에 지지되는 용탕의 캐스팅 풀(30)을 형성하고, 캐스팅 롤 구동 시스템(41)이 캐스팅 롤을 반대 회전 방향으로 구동하여 닙(16A)으로부터 하방으로 송출되는 응고된 금속 스트립(20)을 생산하는, 금속 스트립을 연속적으로 캐스팅하는 장치로서, 스트립의 폭을 따라 복수의 위치에서 스트립 두께를 감지할 수 있는 닙 하류에 위치한 센서; 센서 위치에서 감지된 스트립 두께를 나타내는 전기 신호를 생산할 수 있는 상기 센서; 캐스팅 롤(16)의 하나가 다른 캐스팅 롤(16)을 향하거나 멀어지게 측방으로 이동하게 할 수 있는 롤 캐리어(104)상에 장착된 상기 캐스팅 롤(16)의 적어도 하나; 롤 캐리어(104)를 이동시킬 수 있고, 닙에서 스트립의 폭을 따라 스트립 두께를 변화시킬 수 있는 캐리어 구동부(110, 119); 및 센서에 의해 감지된 스트립 두께의 변화에 대해 적어도 부분적으로 보정하도록 닙에서 스트립 폭을 따라 스트립(20)의 두께를 변화시키도록 센서로부터의 전기 신호에 응답하여 캐리어 구동부(110, 119)를 제어할 수 있는 제어 시스템(150, 151, 152)을 구비하여, 캐스팅시 스트립 폭을 따른 변화에 대항하여 스트립(20)의 두께를 제어하는 수단을 특징으로 하는 금속 스트립을 연속적으로 캐스팅하는 장치가 제공된다.
바람직하게, 롤 캐리어(104)는 이동가능한 캐스팅 롤(16)의 각 단부에 인접하여 배치되어 상호 독립적으로 이동할 수 있고, 캐리어 구동부(110)는 닙에서 스트립을 가로질러 스트립 두께를 변화시키도록 롤 캐리어(104)를 독립적으로 이동시킬 수 있다.
롤 캐리어(104)는 이동가능한 캐스팅 롤(16)에 인접하여 배치되어 상호 독립적으로 이동하고, 캐리어 구동부(110, 119)는 닙에서 스트립의 폭을 따라 스트립 두께를 변화시키도록 캐스팅 롤을 다른 캐스팅 롤을 향해 몸체로 편향시키도록 각각의 캐스팅 롤에서 롤 캐리어(104)에 대해 각각 작용하는 롤 바이어싱 유니트(110)로 구성된다.
각각의 롤 바이어싱 유니트(110)는 캐스팅 롤(16)의 각 단부에서 롤 캐리어(104)에 연결된 스러스트 전달 구조(122), 캐스팅 롤(16)의 각 단부에서 스러스트 전달 구조(122)와 롤 캐리어(104)에 힘을 가하도록 스러스트 전달 구조(122)에 대항하여 작용하는 압축 스프링(112), 및 압축 스프링의 길이를 변화시키도록 작동가능한 스러스트 반동 설정 장치(119)를 구비하고, 제어 시스템(150, 151, 152)은 스러스트 반동 설정 장치(119)의 동작을 제어하여, 스러스트 전달 구조(122)의 이동이 롤 캐리어를 이동시키고 닙에서 스트립의 폭을 따라 스트립 두께를 변화시킨다.
각각의 롤 바이어싱 유니트(110)는, 압축 스프링(112)에 인접하고 스러스트 반동 설정 장치(119)에 의해 이동가능한 스러스트 반동 구조(121)를 더 구비하여, 스러스트 전달 구조(122)에 압축 스프링(112)을 통하여 힘을 가하고, 닙에서 스트립의 폭을 따라 스트립 두께를 변화시키도록, 상기 제어 시스템이 스러스트 반동 구조(121)의 위치를 변경한다.
캐리어 구동부(110, 119)는 롤 캐리어(104)로부터 연결 해제가능하여, 캐리어 구동부를 제거하거나 분해하지 않고 캐스팅 롤(16)과 롤 캐리어(104)로 구성된 모듈이 제거될 수 있다.
상기 제어 시스템은 스러스트 반동 설정 장치(119)의 설정 작동을 제어할 수 있어, 스러스트 반동 구조(121)의 이동이 스러스트 전달 구조(122)의 이동을 복제하여, 스러스트 전달 구조(122)의 이동이 압축 스프링(112)에 의해 롤 캐리어와 캐스팅 롤에 가해지는 바이어싱력에 영향을 미치지 않는다.
스러스트 반동 설정 장치(119)는 스러스트 반동 구조(121)와 고정 구조(116) 사이에 작용하는 압력 유체 작동 구동기이다.
유체 작동 구동기는, 일단에서 고정 구조(116)에 연결되고 타단에서 스러스트 반동 구조(121)가 형성되거나 연결되는 실린더 유니트(119)와, 유체 피스톤이 구비된다.
제어 시스템(150, 151, 152)은 위치 센서(150)를 구비하여, 스러스트 전달 구조(122)의 위치를 감지하고, 센서(150)에 의해 감지된 이동이 스러스트 반동 구조(121)의 이동에 의해 복제되도록 실린더 유니트(119)를 작동시킨다.According to the present invention, a pair of disposed
Preferably, the
The
Each
Each
The carrier drives 110, 119 can be disconnected from the
The control system can control the setting operation of the thrust
The thrust
The fluid actuated driver is provided with a fluid unit and a
The
삭제delete
삭제delete
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삭제delete
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본 발명에 따르면, 두 개의 캐스팅 롤에는 바이어싱 유니트의 각각의 쌍에 의해 바이어스가 걸릴 수 있다. 대안적으로는, 롤 중 어느 하나는 측방향으로의 몸통운동에 대항하여 구속될 수 있고, 다른 하나는 본 발명에 따른 스프링 바이어싱 력에 대항하여 측방향으로 운동할 수 있다. According to the invention, two casting rolls may be biased by each pair of biasing units. Alternatively, either one of the rolls can be restrained against the lateral torso movement and the other can move laterally against the spring biasing force according to the invention.
도시된 캐스터는, 도시되지 않은 공장의 바닥에 세워지고, 유니트로서 작동위치로 이동할 수 있으나 롤이 교환되어야 할 때는 용이하게 제거될 수 있는 카세트(cassette,13)의 형태로 캐스팅 롤 모듈을 지지하는 주 기계프레임(11)을 포함한다. 카세트(13)는 캐스팅 풀(30)을 생성하기 위해 용탕깔대기(17), 분배기(18), 송출노즐(19)을 경유하여 도시되지 않은 레들로부터 캐스팅 작업동안 용탕이 공급되는 한 쌍의 평행한 캐스팅 롤(16)을 구비한다. 캐스팅 롤(16)은 물로 냉각되어 박편이 회전하는 롤 표면상에서 응고되고 그 사이에 있는 닙으로 함께 운반되며 롤출구에서 응고된 스트립 제품(20)을 생산하게 된다. 이 제품은 표준 코일러(standard coiler)로 공급될 수 있다.The caster shown stands on the floor of a factory (not shown) and supports the casting roll module in the form of a
캐스팅 롤(16)은 주 기계프레임에 탑재된 전기모터와 트랜스미션(transmission)으로부터 구동축(41)을 통해 상호 반대로 회전한다. 구동축은, 카세트가 제거되어야 할 때 트랜스미션으로부터 단절될 수 있다. 롤(16)은, 회전 눌림쇠(rotary glands, 43)를 통하여 물공급호스(42)에 연결된 롤 구동축(41)에 있는 물 공급 덕트로부터 롤 단부를 통하여 냉각수가 공급되는 종방향으로 연장하고 둘레방향으로 공간을 가진 수냉통로가 형성된 구리(copper)로 된 둘레벽을 구비한다. 대략 롤의 폭을 갖는 스트립을 생산하기 위해 롤은 전형적으로는 약 500mm의 직경과 2000mm 까지의 길이를 갖는다. The casting rolls 16 rotate opposite to each other via the
레들은 전체적으로 종래의 구성을 취하고 회전하는 터릿(turret) 상에 지지되어 거기로부터 용탕깔때기를 충전하기 위해 용탕깔때기(17,tundish) 위의 위치로 운반될 수 있다. 용탕깔때기에는, 용탕이 용탕깔때기(17)로부터 밸브(47)와 내화측판(48)을 통하여 분배기(18)로 흐르도록 하는 서보실린더(servo cylinder)에 의해 작동될 수 있는 슬라이딩 게이트 밸브(sliding gate valve,47)가 장착될 수 있다.The ladle can be carried to a position above the
분배기(18)은 산화마그네슘(MgO)과 같은 내화재료로 된 넓은 접시형상으로 형성된다. 분배기(18)의 일측부는 용탕깔때기(17)로부터 용탕을 수용하고, 분배기(18)의 다른 측부에는 종방향으로 공간이 형성된 일련의 금속출구통로(52)가 제공된다. 분배기(18)의 하측부는, 카세트가 그 작업위치에 있을 때, 주 캐스터 프레임상(11)에 분배기를 탑재하는 탑재 브래킷(53)을 구비한다.The
송출노즐(19)은 알루미나 그라파이트(alumina graphite)같은 내화재료로 된 긴 본체로써 형성된다. 그 하측부는 하측 안쪽으로 모이도록 테이퍼진 형상으로 되어 있어서 캐스팅 롤(16) 사이에 있는 닙으로 돌출할 수 있다. 그 상측에는 주프레임(11)의 일부를 형성하는 탑재 브래킷(60)상에 위치하고 외측으로 돌출하는 측면플랜지(55)가 형성된다. The
노즐(19)은, 롤의 전 폭에 걸친 금속의 배출속도가 적절하게 낮도록 하고 초기 응고가 개시되는 롤 표면상에 직접적인 충돌 없이 롤 사이에 있는 닙으로 용탕을 송출하는, 수평으로 일정 간격을 유지하고 일반적으로 수직으로 연장하는 일련의 유동통로를 구비할 수 있다. 대안적으로는, 노즐은 롤 사이에 있는 닙으로 저속의 용탕의 커튼(curtain)을 송출하는 단일의 연속적인 슬롯출구를 구비할 수 있거나 및/또는 용탕 풀에 잠길 수도 있다.The
풀은, 롤 카세트가 그 작동위치에 있을 때 롤의 계단 형성된 단부에 대항하여 지지된 한 쌍의 측면폐쇄판(56)에 의해 롤의 단부에서 구속된다. 측면폐쇄판(56)은, 예를 들면 질화붕소(boron nitride)같은 강한 내화재료로 만들어지고, 롤의 계단형성된 단부의 굴곡에 일치하는 가리비형상의 측부 가장자리를 구비한다. 측부판은, 캐스팅 작업동안 캐스팅 롤 상에 형성된 용탕의 풀을 위한 단부폐쇄부를 형성하도록 캐스팅 롤의 계단진 단부와 측부판이 맞물리도록 하고 한 쌍의 수압실린더 유니트(83)의 작동에 의해 이동할 수 있는 판 홀더(82)에 탑재될 수 있다. 캐스팅 작업동안에 슬라이딩 게이트 밸브(47)는 용탕깔때기(17)로부터 분배기(18)로 용탕이 부어지도록 작동되고, 금속 송출노즐(19)을 통하여 거기로부터 캐스팅 롤 상으로 흐른다. 스트립 제품(20)의 두부(head) 단부는 에이프런(apron) 테이블(96)에 의해 핀치 롤로 인도되고, 거기로부터 도시되지 않은 코일링 스테이션(coiling station)으로 인도된다. 에이프런 테이블(96)은 주프레임 상의 피봇 장치(97)로부터 매달리고 깨끗한 두부(head) 단부가 형성된 후, 도시되지 않은 수압실린더 유니트의 작용에 의해 핀치 롤을 향하여 회전할 수 있다. The pull is constrained at the end of the roll by a pair of
제거가능한 롤 카세트(13)는, 카세트가 캐스터의 제 위치에 설치되기 전에, 캐스팅 롤(16)이 설치되고 그들 사이의 닙이 조정되도록 구성된다. 또한, 카세트가 설치될 때, 주 기계프레임(11)상에 탑재된 두 쌍의 롤 바이어싱 유니트(110, 111)는 롤의 분리를 저지하는 바이어싱 력(biasing force)을 제공하는 카세트상의 롤 캐리어에 신속하게 연결될 수 있다. The
롤 카세트(13)는, 롤(16)과 닙 아래에서 주조된 스트립을 둘러싸는 내화 인클로져(refractory enclosure)의 상측부(103)를 구비하는 큰 프레임(102)을 포함한다. 롤(16)은, 롤들이 상호 평행한 관계로 그들의 종축 주위로 회전하게끔 탑재되도록 하는 롤 단부 베어링(100)을 지니는 한 쌍의 롤 단부 지지구조(90)를 포함한다. 두 쌍의 롤 캐리어(104)는, 리니어베어링(linear bearing, 106)에 의해 롤 카세트 프레임(102) 상에 탑재되어, 서로를 향하거나 서로 멀어지는 롤의 몸통운동을 제공하도록 카세트 프레임의 측방향으로 미끄러지고 두 개의 평행한 롤 사이에서 분리, 폐쇄운동이 행해지도록 한다. The
롤 카세트 프레임(102)은 또한, 롤 사이의 중앙 수직평면 주변에 있는 롤 아래에 배치되고, 두 쌍의 롤 캐리어(104)의 사이에 위치하여, 두 개의 롤 캐리어의 내측 운동을 제한하는 멈추개로써의 역할을 하도록 롤 사이의 닙의 최소폭을 정의하는, 두 개의 조정 가능한 멈춤수단(107)을 가지고 있다. 아래에서 설명하는 바와 같이, 롤 바이어싱 유니트(110, 111)는, 이 중앙의 조정 가능한 멈춤수단에 대항하여 내측으로 롤 캐리어를 이동시키도록 작동될 수 있으나 기 설정된 바이어싱 력에 대향하여 하나의 롤이 외향으로의 도약(springing)움직임을 허용한다. The
각각의 조정 가능한 멈춤수단(107)은, 캐스터의 중앙의 수직면과 관련하여 고정된 본체(108)와, 캐스터의 중앙수직면으로부터 롤의 등거리 간격을 유지하면서 닙의 폭을 조정하도록 잭이 팽창, 압축하도록 하여 잭의 작동에 따라 균등하게 반대방향으로 이동될 수 있는 두 개의 단부(109)를 구비하는, 웜(worm) 또는 나사에 의해 구동되는 잭의 형태이다. Each
캐스터에는 각각 하나의 쌍이 각각의 롤(16)의 캐리어(104)에 연결되는 두 쌍의 롤 바이어싱 유니트(110, 111)가 설치된다. 기계의 일측에 있는 롤 바이어싱 유니트(110)는, 본 발명에 따라 구성되고 작동한다. 이들 유니트에는 각각의 롤 캐리어(104)상에 바이어싱 력을 제공하는 나선형 스프링(112)이 장착되는 반면, 기계의 다른 측부에 있는 바이어싱 유니트(111)는 수압 액츄에이터(113)를 구비한다. 이들 액츄에이터는 하나의 롤의 각각의 롤 캐리어(104)를 중앙의 멈추개에 대항하여 단단하게 지지하도록 작동될 수 있고, 다른 하나의 롤은 유니트 바이어싱(110)의 바이어싱 스프링(112)의 작용에 대항하여 측방향으로 자유로이 움직일 수 있다. The casters are provided with two pairs of
바이어싱 유니트(110)의 상세한 구조는 도8에 도시되어 있다. 그 도면에 도시된 바와 같이, 바이어싱 유니트는, 볼트(117)를 고정함으로써 주캐스터 프레임(116)에 고정되는 외측하우징(115) 내에 배치되는 스프링 원통하우징(114)을 포함한다. The detailed structure of the
스프링 하우징(114)에는, 외측하우징(115)내에서 주행하는 피스톤(118)이 배치된다. 도8에 도시된 바와 같이, 스프링하우징(114)은 실린더(118)의 내외로의 수압유동에 의해 연장위치와 수축위치에 대안적으로 설정될 수 있다. 스프링하우징(114)의 외측단부는, 커넥팅로드(130)에 의해 실린더 유니트(119)의 피스톤에 연결되는 스프링 반동 플런저(121, spring reaction plunger)의 위치를 설정하도록 작동하는 수압실린더 유니트(19)의 형태인 압력유체 작동수단을 가진다.In the
스프링(112)의 내측단부는, 로드셀(load cell, 125)을 통해 각각의 롤 캐리어(104)에 연결되는 스러스트 전달구조(122)상에 작용한다. 스러스트 구조는 처음에, 바이어싱 유니트가 단절될 때 수압실린더(123)의 작동에 의해 연장될 수 있는 커넥터(124)에 의해 롤 캐리어와 견고하게 맞물려 당겨진다. The inner end of the
바이어싱 유니트(110)가, 도8에 도시된 것과 같이 스프링하우징(114)이 그 연장된 조건에 설정된 채, 그 각각의 롤 캐리어(104)에 연결될 때, 스프링 하우징(114)과 실린더 유니트(119)의 위치는 기계프레임과 관련하여 고정되고, 스프링 반동플런저(121)의 위치는 반동 플런저 상의 스프링 접합부와 스러스트 전달구조(122) 사이의 효과적인 틈을 조정하도록 설정될 수 있다. 그러므로, 스프링(112)의 압축은, 스러스트 전달구조(122)와 각각의 롤 캐리어(104)에 작용하는 추력(thrust force)을 변화시키도록 조정될 수 있다. 이러한 배열로 인해, 캐스팅 작업동안의 유일한 상대적 운동은 바이어싱 스프링에 대항하는 유니트로서의 롤 캐리어(104)와 스러스트 구조(122)의 운동이다. 바이어싱 유니트는 멈추개에 대항하여 내측으로 롤 캐리어(104)를 바이어스 하도록 작동하므로, 금속이 실제로 캐스팅 롤 사이를 통과하기 전에, 요구되는 스프링 바이어싱 력으로 롤 캐리어에 미리 하중을 가하도록 조정될 수 있고, 그 바이어싱 력은 이후의 캐스팅 작업동안에 유지된다.When the
도9에 개략적으로 도시된 바와 같이, 제어수단은 스러스트 전달 구조(122)의 위치를 감지하는 위치센서(150)로 구성되고, 실린더 유니트(119)의 작동을 제어하는 제어회로에 접속되어, 스러스트 전달 구조(122)의 운동이 실린더 유니트(119)의 실린더에 의해 복제된다. 제어회로는, 센서(150)와 실린더 유니트(119)에 연결되어, 스러스트 전달구조(122)의 운동을 복제하도록 캐스팅시 실린더 유니트(119)를 작동시키는 컨트롤러(151)를 포함한다. 컨트롤러(151)는 논리장치(152)로부터 입력신호를 수신하여, 캐스팅 전에 롤 캐리어(입력점,153)의 초기설정과 캐스팅 후에 (입력점,154) 정지쐐기(static wedge) 조정을 위해 실린더가 작동하도록 한다. As schematically shown in Fig. 9, the control means is composed of a
제어수단은 또한, 실린더 유니트(119)가 스프링 반동 플런저(121)상에 추가적인 운동을 가하게끔 작동하도록 하여 스트립의 전체 폭에 걸쳐 스트립 두께에서의 변화량 또는 캐스팅 동안 롤의 단부에서 변형 변화에 기인한 스트립의 대응하는 가장자리에서의 변화량을 보상하도록, 바이어싱 력에서의 변화량을 산출하도록 한다. 스트립 두께에 있어서의 변화량은 캐스터로부터 하류의 스트립을 가로질러 스캔하는 x-ray 센서에 의해 감지되고 또한 도9에 도시된 바와 같이, 제어회로의 논리장치(152)의 입력점(155)으로 신호를 공급한다. 롤 변형에 따른 두께 변화량은 일반적으로 스트립의 길이방향으로 사인곡선을 취하므로, 스프링 반동 플런저(121)상에 대응하고 보상하는 사인곡선 운동을 부과하도록 실린더 유니트(119)의 작동을 제어하는데에 사용될 수 있는 사인곡선 제어신호를 출력한다. 적절한 스트립 두께 제어를 얻기 위해, 제어신호는 롤의 회전과 적절한 위상(phase)관계로 실린더 유니트(119)에 가해져야 한다. 즉, 각각의 회전 시에, 제어신호의 패턴은 롤 변형에 의해 초래된 롤 단부의 운동의 패턴과 일치되어야 한다. 적절한 위상의 일치는, 롤의 매 회전마다 하나의 펄스를 산출하는 기준신호와의 초기 위상 관계에서의 신호를 적용한 다음, 두께 변화량의 진폭의 최소화를 산출하는 위상 관계를 변화시킴으로써 얻어진다. 이것은 진폭 오류신호를 트래킹(tracking) 또는 플롯팅(potting) 함으로써 얻을 수 있다. The control means also allows the
바이어싱 유니트(111)의 구성유니트는 본 발명의 부분을 형성하지 않는다. 이들 유니트와 롤 카세트 프레임(102)이 캐스팅 기계쪽으로 또는 캐스팅기계로부터 이동하는 방식은 호주 특허명세서 85185/98에 상세하게 설명되어 있다. The configuration unit of the
본 발명에 따르면, 다이나믹한 쐐기 또는 형상제어는, 롤 캐리어(104)의 측방향 운동에 기인한 스러스트 전달 구조(122)의 움직임을 복제(replicate)하는 스프링 반동 플런저의 위치를 변화시키는 실린더 유니트(119)의 연속적인 작동에 의해 성취된다. 롤 캐리어(104)의 임의의 내외측 운동은 실린더 유니트(119)의 실린더와 그에 따른 스프링 반동 플런저(121)의 대응하는 내외측 운동을 야기하여 압축스프링(112)의 일정한 압축이 유지되도록 한다. 따라서, 롤 장치의 움직임과 무관하게 롤의 각 단부에서의 일정한 바이어싱 력을 유지하는 것이 가능하게 되고, 다이나믹한 쐐기제어(dynamic wedge control)가 성취될 수 있다. 압력 유체 바이어싱 시스템에 의해 생성되는 바이어싱 력을 제어하려는 노력에 의해서는 이러한 결과를 얻을 수가 없다. 이러한 제어는, 제어시스템을 통하여 피드백(feed back)되는 오류를 필연적으로 갖게되는 측정된 힘의 신호에 의존한다. 본 발명에 따른 연속적인 설정수단과 조합된 스프링의 사용은 캐스팅 작업 전체에 걸쳐 유지될 수 있는 일정한 바이어싱 력의 정확한 설정을 가능하게 해준다. 매우 낮은 경도를 가진 스프링을 사용하는 것이 가능하고, 두 개의 롤 단부를 위한 두 개의 보상(compensation) 또는 제어시스템이 독립적으로 완전하게 작동하기 때문에 둘 사이의 혼선은 없게 된다. According to the present invention, the dynamic wedge or the shape control is a cylinder unit for changing the position of the spring recoil plunger that replicates the movement of the
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