KR100674617B1 - Casting roll for twin-roll strip caster - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 일반적인 쌍롤식 박판 주조기의 개략도이다.1 is a schematic view of a typical twin roll sheet metal casting machine.
도 2는 일반적인 쌍롤식 주조기에서 용강이 주조롤과 접촉하여 응고쉘을 형성하는 초기부분을 나타낸 개략도이다.Figure 2 is a schematic diagram showing an initial portion of the molten steel in contact with the casting roll to form a solidified shell in a typical twin roll casting machine.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 쌍롤식 박판 주조기의 주조롤의 종 단면도이다.3 is a longitudinal sectional view of a casting roll of a twin-roll thin-plate casting machine according to an embodiment of the present invention.
도 4는 도 3에 도시된 냉각수 채널 영역을 확대하여 도시한 단면도이다.4 is an enlarged cross-sectional view of the coolant channel area illustrated in FIG. 3.
도 5는 니켈 도금층의 두께에 따른 주조롤의 총괄 열전달계수값을 나타낸 그래프이다.5 is a graph showing the total heat transfer coefficient value of the casting roll according to the thickness of the nickel plating layer.
도 6은 냉각수 채널 내에 형성된 금속층의 두께에 따른 주조롤의 총괄 열전달계수값을 나타낸 그래프이다. 6 is a graph showing the overall heat transfer coefficient value of the casting roll according to the thickness of the metal layer formed in the cooling water channel.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일실시예와 비교예에 의하여 주조되어 권취된 스테인레스강 박판의 에지부를 보여주는 사진들이다.7A and 7B are photographs showing edge portions of a stainless steel sheet wound and cast by one embodiment and a comparative example of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 설명 *Description of the main parts of the drawing
11: 샤프트 12: 슬리브 11: shaft 12: sleeve
13: 주 냉각수 라인 15: 연결라인 13: Main coolant line 15: Connection line
16: 냉각수 채널 20: 금속층16: coolant channel 20: metal layer
본 발명은 쌍롤식 박판 주조기의 주조롤에 관한 것으로, 특히 주조롤을 냉각시키도록 냉각수가 순환공급되는 냉각수 채널 내벽에, 냉각수 채널이 형성되는 슬리브와 다른 열전도도를 갖는 금속층을 형성하여 주조롤 폭방향의 냉각능을 조절함으로써, 주물편의 품질향상을 도모할 수 있는 쌍롤식 박판 주조기의 주조롤에 관한 것이다.The present invention relates to a casting roll of a twin-roll type sheet casting machine, and more particularly, to a casting roll width by forming a metal layer having a different thermal conductivity from a sleeve on which a cooling water channel is formed, on the inner wall of the cooling water channel through which cooling water is circulated and supplied to cool the casting roll. The present invention relates to a casting roll of a twin-roll thin plate casting machine that can improve the quality of a casting piece by adjusting the cooling ability in the direction.
쌍롤식 박판 주조공정은 종래 주조공정에서 슬라브 혹은 박슬라브를 만든 후 이를 압연하여 철강 판재를 만드는 대신에 용강으로 부터 직접 판재를 제조할 수 있는 기술로서 열간 압연 공정 전체를 생략할 수 있는 획기적인 기술이다.Twin roll type sheet casting process is a technology that can manufacture the plate directly from molten steel instead of making slab or thin slab in the conventional casting process and then rolling it. This is a breakthrough technology that can omit the whole hot rolling process. .
도 1은 일반적인 쌍롤식 박판 주조기의 개략도이다.1 is a schematic view of a typical twin roll sheet metal casting machine.
도 1을 참조하면, 쌍롤식 박판 주조공정에 사용되는 쌍롤식 박판 주조기 (100)는 턴디쉬(5)의 용강을 용강 공급노즐(3)을 통하여 한쌍의 주조롤(1)과 그 양측면에 배치된 에지댐(2) 사이에 용강풀(4)을 형성하도록 공급하고, 서로 반대 방향으로 상기 주조롤(1)을 회전시켜 롤과 용강의 접촉을 통해 롤 내부로의 열유출에 의해 용강을 급속응고시킴으로써 주물편(6)을 제조하는 장치이다. 따라서, 우수한 품질의 주물편을 제조하기 위하여는 주물편의 전 폭에 걸쳐서 균일한 응고와 형상이 확보되어야 하며, 이는 주조롤(1)의 폭방향 냉각능에 크게 의존한다.Referring to FIG. 1, a twin roll type
도 2는 일반적인 쌍롤식 주조기에서 용강이 주조롤과 접촉하여 응고쉘을 형 성하는 초기부분을 나타낸 개략도이다.Figure 2 is a schematic diagram showing the initial portion of the molten steel in contact with the casting roll to form a solidified shell in a typical twin roll casting machine.
도 2를 참조하면, 수냉되는 주조롤(1)과 용강이 접하는 경계부위에 응고쉘 (6)이 형성되기 시작하면, 롤 에지부의 응고쉘(6)이 롤 중앙부쪽으로 수축하게 됨에 따라 주조롤(1)의 양측 롤에지부에서 주물편과 롤간의 가스갭(7)이 롤 중앙부쪽보다 커지게 된다. 이 경우, 롤 에지부와 중앙부에 형성되는 가스갭(7)의 크기 차이는 수㎛에 불과하지만 냉각능에 영향을 주는 주물편과 롤 사이의 열전달계수 값에는 큰 차이를 가져와 결과적으로 롤 에지부에서는 롤 중앙부에 비하여 용강응고가 지연되는 현상이 일어나게 된다.Referring to FIG. 2, when the
이러한, 롤 에지부에서의 응고 지연 현상이 심해지면 주물편의 에지부가 떨어져 나가거나 벌징현상이 발생하게 되고, 이경우 주물편 실수율 저하 뿐 만 아니라 주물편 권취시 에지부 직경이 계속 커지게 되어 재권취시 웨이브가 발생하는 등 여러가지 문제가 발생된다. 이러한 문제를 해결하기 위하여는 주조롤 폭방향 냉각능의 조절이 필수적이며, 이를 위하여 다양한 기술들이 제안되고 있다.If the solidification delay at the roll edge becomes worse, the edge of the casting piece may fall off or bulging may occur. In this case, not only the casting error rate decreases but also the edge diameter of the casting piece is continuously increased, thereby rewinding. Various problems occur, such as wave generation. In order to solve this problem, it is essential to control the casting roll widthwise cooling ability, and various techniques have been proposed for this purpose.
일본 특개평 9-327753호에 의하면, 주조롤의 폭방향을 따라 롤 표면의 조도를 변화시켜 냉각능을 조절하는 방법이 개시되어 있다. 또한, 일본 특개평 9-271905호에 의하면, 열전도도가 낮은 도금층을 주조롤의 표면에 폭방향을 따라 다른 두께를 갖도록 형성하여 냉각능을 조절하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 일본 특개평 9-327753호에 의하면, 롤 표면의 조도 형상이 주물편의 표면으로 전사되어 주물편의 광택도가 폭방향으로 불균일해 질 수 있다. 또한, 일본 특개평 9-271905호의 경우에는, 롤 표면에 깊은 크라운을 부여하고 도금 공정을 반복 수행 하여 롤 중앙부는 도금층의 두께를 두껍게 하고, 에지부는 얇게 가공하는 공정을 거치게 됨으로써, 크라운 가공 공정 및 도금 공정 절차가 복잡해지고, 주조롤 정비시 도금층을 제거하고 형성하는 과정을 다시 반복해야하는 번거로움이 있을 수 있다.Japanese Patent Laid-Open No. 9-327753 discloses a method of adjusting the cooling ability by changing the roughness of the roll surface along the width direction of the casting roll. Further, Japanese Patent Laid-Open No. 9-271905 discloses a method of adjusting the cooling ability by forming a plating layer having a low thermal conductivity so as to have a different thickness along the width direction on the surface of the casting roll. However, according to Japanese Patent Laid-Open No. 9-327753, the roughness shape of the roll surface is transferred to the surface of the casting piece, so that the glossiness of the casting piece may be uneven in the width direction. In addition, in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 9-271905, a crown is provided by applying a deep crown to the surface of the roll and repeating the plating process so that the center portion of the roll is thickened and the edge portion is thinly processed. The plating process procedure becomes complicated, and there may be the need to repeat the process of removing and forming the plating layer during the casting roll maintenance.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 주조롤 에지부의 응고지연을 방지하고, 주조롤 폭방향에 따른 냉각능을 균일하게 하여 향상된 품질을 갖는 주물편을 제조할 수 있는 쌍롤식 박판 주조기의 주조롤을 제공하는 데 있다.The technical problem to be achieved by the present invention is to provide a casting roll of a twin-roll type sheet casting machine that can prevent the solidification delay of the casting roll edge portion, and to uniformly cool the cooling roll along the casting roll width direction to produce a casting piece having improved quality There is.
상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명은 냉각수 채널 내벽의 적어도 일부영역에 형성된 금속층을 갖는 쌍롤식 박판 주조기의 주조롤을 제공한다. 상기 주조롤은 주 냉각수 라인이 내부에 형성된 샤프트를 구비한다. 상기 샤프트의 외주면을 둘러싸도록 슬리브가 배치된다. 상기 슬리브의 폭방향으로 연장되며, 그 양단에 연결되는 연결라인들을 통하여 상기 주 냉각수 라인과 연통되는 냉각수 채널이 상기 슬리브의 원주방향을 따라 일정간격 이격되도록 배치된다. 상기 슬리브와 다른 열전도도를 갖는 금속층이 상기 냉각수 채널의 폭방향의 적어도 일부 영역의 내벽을 덮도록 배치된다.In order to achieve the above technical problem, the present invention provides a casting roll of a twin roll thin plate casting machine having a metal layer formed on at least a portion of an inner wall of a cooling water channel. The casting roll has a shaft having a main cooling water line formed therein. A sleeve is disposed to surround the outer circumferential surface of the shaft. Cooling water channels extending in the width direction of the sleeve and communicating with the main cooling water line through connecting lines connected to both ends thereof are disposed to be spaced apart at regular intervals along the circumferential direction of the sleeve. A metal layer having a thermal conductivity different from that of the sleeve is disposed to cover the inner wall of at least a partial region in the width direction of the cooling water channel.
몇몇 실시예들에 있어서, 상기 금속층은 상기 슬리브 보다 낮은 열전도도를 갖고, 주조시 냉각능이 낮은 주조롤 에지부와 냉각능이 높은 주조롤 중앙부에서의 냉각능 차이를 상쇄시킬 수 있도록 상기 주조롤 중앙부에 대응되는 상기 냉각수 채 널의 중앙부 내벽을 덮을 수 있다. In some embodiments, the metal layer has a lower thermal conductivity than the sleeve, and at the center of the casting roll so as to offset the difference in cooling capability in the casting roll edge portion of the low cooling capacity and the central portion of the high cooling casting roll during casting The corresponding inner wall of the central portion of the cooling water channel may be covered.
다른 실시예들에 있어서, 상기 금속층은 상기 슬리브 보다 낮은 열전도도를 갖고, 상기 냉각수 채널의 전 내벽을 덮도록 배치되되, 주조시 냉각능이 낮은 주조롤 에지부와 냉각능이 높은 주조롤 중앙부에서의 냉각능 차이를 상쇄시킬 수 있도록 상기 주조롤 중앙부에 대응되는 상기 냉각수 채널의 중앙부에서, 상기 주조롤 에지부에 대응되는 상기 냉각수 채널의 에지부에서 보다 큰 두께를 가질 수 있다.In other embodiments, the metal layer has a lower thermal conductivity than the sleeve and is disposed to cover the entire inner wall of the cooling water channel, wherein the casting layer has a lower cooling capacity in casting and a cooling center in a high cooling casting roll. It may have a greater thickness at the center portion of the coolant channel corresponding to the casting roll center portion, the edge portion of the coolant channel corresponding to the casting roll edge portion so as to offset the performance difference.
이 경우에, 상기 금속층은 배빗(babbit) 금속 또는 솔더(solder)로 이루어질 수 있다.In this case, the metal layer may be made of a babbit metal or solder.
또 다른 실시예들에 있어서, 상기 쌍롤식 박판 주조기의 주조롤은 상기 슬리브의 표면 상에 도금된 니켈 도금층을 더 포함할 수 있다.In still other embodiments, the casting roll of the twin-roll sheet caster may further include a nickel plating layer plated on the surface of the sleeve.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided to ensure that the disclosed subject matter is thorough and complete, and that the scope of the invention to those skilled in the art will fully convey. Like numbers refer to like elements throughout.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 쌍롤식 박판 주조기의 주조롤의 종 단면도이다.3 is a longitudinal sectional view of a casting roll of a twin-roll thin-plate casting machine according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 상기 주조롤(10)은 샤프트(11) 및 상기 샤프트(11)의 외주면을 둘러싸는 슬리브(12)를 포함한다. 상기 샤프트(11)는 비교적 가격이 저렴한 일반강 또는 합금강으로 제조될 수 있다. 또한, 상기 슬리브(12)는 열전도도가 우수한 구리 또는 구리합금으로 제조될 수 있으며, 열박음 공정에 의하여 상기 샤프트(11)의 외주면을 둘러싸도록 형성될 수 있다. 상기 슬리브(12)의 외주면 상에는 내마모성과 같은 기계적 특성이 우수한 니켈(Ni) 도금층(17)이 형성될 수 있다.Referring to FIG. 3, the
상기 샤프트(11)의 중앙부에는 냉각수의 주 통로로 제공되는 주 냉각수 라인(13)이 형성되며, 상기 주 냉각수 라인(13) 내부에는 냉각수의 유입 및 유출 통로를 구획하기 위한 중공 원통형의 튜브(14)가 배치된다. 상기 슬리브(12) 내에는 상기 슬리브(12)의 폭방향(X)으로 연장된 길이를 갖는 냉각수 채널(16)이 배치된다. 또한, 상기 냉각수 채널(16)은 상기 슬리브(12)의 원주방향을 따라 서로 일정간격 이격되도록 배치된다. 도 2에 도시하지는 않았지만, 상기 냉각수 채널(16)의 폭방향의 적어도 일부 영역의 내벽에는 아래에서 상세히 설명되는 바와 같이, 상기 슬리브(12)와 다른 열전도도, 바람직하게는 상기 슬리브(12) 보다 낮은 열전도도를 갖는 금속층이 배치된다. In the central portion of the
상기 냉각수 채널(16)은 그 양단에 연결되는 연결라인들(15)에 의하여 상기 주 냉각수 라인(13)과 연통된다. 상기 연결라인들(15)의 각각은 주 냉각수 라인(13)으로 부터 방사방향으로 연장된 제1 연결라인(15a), 및 상기 제1 연결라인(15a)과 상기 냉각수 채널(16)의 일단부 사이에 개재되어 이들을 연통시키는 제2 연결라인(15b)를 포함할 수 있다. The
도 4는 도 3에 도시된 냉각수 채널(16) 영역을 확대하여 도시한 단면도이다.4 is an enlarged cross-sectional view of the
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의하면 상기 냉각수 채널(16) 내에는 상기 슬리브(12)와 다른 열전도도를 갖는 금속층(20)이 상기 냉각수 채널(16)의 폭방향의 적어도 일부 영역에, 상기 냉각수 채널(16)의 내벽을 덮도록 배치된다. 이 경우에, 상기 금속층(20)은 도금, 열박음, 배비팅(babbitting) 또는 솔더링(soldering)등 다양한 방법에 의하여 상기 냉각수 채널(16)의 내벽에 형성될 수 있다.As shown in FIG. 4, according to the present invention, a
일반적으로 쌍롤식 박판 주조기를 사용한 주물편 제조공정에 있어서, 주조롤의 에지부에서는 주물편의 수축으로 인하여 주조롤의 중앙부 보다 상대적으로 가스갭이 커지게 되어 응고지연 현상이 발생한다. 따라서, 이러한 주조롤 폭방향의 응고 불균일을 방지하기 위하여는 주조롤 에지부의 냉각능을 향상시키거나, 주조롤 중앙부의 냉각능을 감소시키는 것이 필요하다.In general, in a casting piece manufacturing process using a twin-roll type sheet casting machine, at the edge portion of the casting roll due to the shrinkage of the casting piece, the gas gap becomes larger than the central portion of the casting roll, a solidification delay phenomenon occurs. Therefore, in order to prevent the solidification nonuniformity of the casting roll width direction, it is necessary to improve the cooling ability of a casting roll edge part, or to reduce the cooling ability of the casting roll center part.
따라서, 본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 슬리브(12) 보다 낮은 열전도도를 갖는 금속층(20)을 상기 주조롤(10)의 중앙부(RC)에 대응되는 상기 냉각수 채널(16)의 중앙부 내벽을 둘러싸도록 형성시켜, 상기 주조롤 중앙부(RC)의 냉각능을 감소시킴으로써 상기 주조롤(10)의 중앙부(RC)와 에지부(RE)의 냉각능 불균일을 해소할 수 있다. 이와는 달리, 상기 금속층(20)은 상기 냉각수 채널(16)의 전 내벽을 덮도록 형성될 수 있다. 이 경우에, 상기 금속층(20)은 상기 주조롤 중앙부(RC)에 대응되는 상기 냉각수 채널의 중앙부에서, 상기 주조롤 에지부(RE)에 대응되는 상기 냉각수 채널의 에지부에서 보다 큰 두께를 갖도록 형성됨으써, 상기 주조롤 중앙부(RC) 와 상기 주조롤 에지부(RE)의 냉각능 불균일을 조절할 수 있다.Therefore, according to an embodiment of the present invention, the inner wall of the central portion of the cooling
한편, 주조롤(10) 내부의 냉각능을 표시하는 항목으로는 아래의 <수학식 1> 로 표시되는 총괄 열전달계수값이 사용되는데, 총괄 열전달계수값이 큰 경우 열전달이 잘된다는 것을 의미한다.On the other hand, as an item for displaying the cooling capacity of the casting
[여기서, H: 총괄열전달계수값(W/m2K), [Where H: overall heat transfer coefficient value (W / m 2 K),
hc: 냉각수 채널의 열전달계수값(W/m2K), h c : Heat transfer coefficient of the coolant channel (W / m 2 K),
d1: 냉각수 채널 내의 금속층 두께(m), d 1 : metal layer thickness (m) in the coolant channel,
d2: 슬리브 표면에서 냉각수 채널까지의 깊이(m)d 2 : depth from the sleeve surface to the coolant channel (m)
d3: 슬리브 표면 도금층의 두께(m)d 3 : Thickness of the sleeve surface plating layer (m)
Ck: 냉각수 채널 내의 금속층의 열전도도(W/mK)C k : Thermal conductivity (W / mK) of the metal layer in the coolant channel
Sk: 슬리브의 열전도도(W/mK)S k : Thermal conductivity of the sleeve (W / mK)
Ck´: 슬리브 표면 도금층의 열전도도(W/mK)]C k ´: Thermal conductivity of sleeve surface plating layer (W / mK)]
본 발명에서와 같이, 상기 냉각수 채널(16) 내에 금속층(20)을 형성하게 되면, 상기 <수학식 1> 중 d1/Ck 항이 변하고, 냉각수 라인의 직경이 변하기 때문에 1/hc 도 바뀌게 된다. 따라서, 상기 냉각수 채널(16) 내의 적어도 일부 영역에 금 속층(20)을 선택적으로 형성하거나, 상기 금속층(20)의 두께를 변화시키게 되면, 상술한 두 항을 변화시킬 수 있게 되어 주조롤(10)의 폭방향에 따른 총괄열전달계수 값을 조절할 수 있고, 최종적으로 주조롤(10)의 폭방향 냉각능을 조절할 수 있게 된다. As in the present invention, when the
또한, 상기 <수학식 1>에서, 냉각수 채널(16)의 열전달계수 값(hc)은 아래의 <수학식 2>로 부터 계산될 수 있다.Further, in
[여기서, k: 냉각수의 열전도율(=0.611W/mK), [Where k: thermal conductivity of the cooling water (= 0.611 W / mK),
D: 냉각수 채널 직경D: coolant channel diameter
NuD: 냉각수 채널에서의 너셀(Nusselt) 수(=0.023ReD 0 .8Pr0 .4)Nu D: number neosel (Nusselt) in the cooling water channel (= 0.023Re D 0 .8 Pr 0 .4)
ReD: 냉각수 채널에서의 레이놀드(Reynolds)수Re D : Reynolds number in the coolant channel
Pr: 냉각수의 프랜틀(Prandtle)수(=5.9)]Pr: Prandtle number of cooling water (= 5.9)]
<실험예들>Experimental Examples
본 발명의 일실시예에 의한 주조롤의 효과를 알아보기 위하여 아래와 같은 실험들을 수행하였다.In order to determine the effect of the casting roll according to an embodiment of the present invention, the following experiments were performed.
도 5는 니켈 도금층의 두께에 따른 주조롤의 총괄 열전달계수값을 나타낸 그래프이고, 도 6은 냉각수 채널(16) 내에 형성된 금속층(20)의 두께에 따른 주조롤 의 총괄 열전달계수값을 나타낸 그래프이다. 도 5 및 도 6의 결과는 구리 재질의 슬리브 내에 11mm의 직경을 갖는 냉각수 채널(16)을 형성한 경우를 상정하여 계산된 결과로써, 이 경우에 냉각수 채널의 열전달계수 값은 상기 <수학식 2>로 부터 36,000W/m2k로 계산되어진다. 5 is a graph showing the total heat transfer coefficient value of the casting roll according to the thickness of the nickel plated layer, Figure 6 is a graph showing the total heat transfer coefficient value of the casting roll according to the thickness of the
도 5의 결과는 냉각수 채널 내에 금속층을 형성하지 않고, 슬리브의 표면에 니켈 도금층을 1mm에서 2mm로 변화시켰을 때, 상기 <수학식 1>에서 금속층 관련항(d1/Ck)을 제외한 수학식으로 부터 계산되는 주조롤의 총괄열전달계수 값의 변화를 나타낸다. 반면, 도 6의 결과는 비교를 위하여 슬리브의 표면에 1mm의 니켈 도금층을 형성하고, 니켈 도금층 두께를 변화시키는 대신, 냉각수 채널 내에 금속층을 0mm~2mm의 두께로 변화시켰을 때 상기 <수학식 1>로 부터 계산되는 주조롤의 총괄열전달계수 값의 변화를 나타낸다. 이 경에, 상기 냉각수 채널 내에 형성되는 금속층으로는 24W/mK의 열전도도를 갖는 배빗(babbit) 금속을 적용하였다. 5 shows that when the nickel plating layer is changed from 1 mm to 2 mm on the surface of the sleeve without forming a metal layer in the cooling water channel, the equation except for the metal layer related term (d 1 / C k ) in Equation 1 is obtained. It shows the change of the total heat transfer coefficient value of the casting roll calculated from. On the other hand, the result of Figure 6 is to form a nickel plating layer of 1mm on the surface of the sleeve for comparison, instead of changing the thickness of the nickel plating layer, when changing the metal layer in the cooling water channel to a thickness of 0mm ~ 2mm above <
도 5 및 도 6을 참조하면, 니켈 도금층의 두께를 1mm에서 2mm의 두께로 변화시킨 경우에, 주조롤의 총괄 열전달계수 값은 9,042W/m2K에서 8,124W/m2K로 변화되어 약 10% 정도 감소되었다. 반면, 도 6에 나타낸 바와 같이, 배빗 금속을 1mm 두께로 형성한 경우에, 주조롤의 총괄 열전달계수 값은 9,042W/m2K에서 6,957W/m2K로 변화되어 약 23% 정도 감소되었다. 5 and 6, when the thickness of the nickel plating layer is changed from 1 mm to 2 mm, the total heat transfer coefficient of the casting roll is changed from 9,042 W / m 2 K to 8,124 W / m 2 K It was reduced by 10%. On the other hand, as shown in FIG. 6, when the Babbitt metal was formed to have a thickness of 1 mm, the total heat transfer coefficient of the casting roll was changed from 9,042 W / m 2 K to 6,957 W / m 2 K, which was reduced by about 23%. .
이러한 결과는, 슬리브 표면에 형성되는 니켈 도금층의 두께를 주조롤 폭방 향으로 변화시켜 주조롤의 폭방향 냉각능을 제어하는 것 보다, 본 발명에서와 같이 냉각수 채널(16) 내에 금속층(20)을 선택적으로 형성하는 것이, 보다 효과적으로 주조롤의 총괄 열전달계수 값을 제어하여, 궁극적으로 주조롤의 폭방향 냉각능의 불균일을 방지할 수 있음을 나타낸다. The result is that rather than varying the thickness of the nickel plating layer formed on the sleeve surface in the casting roll width direction to control the widthwise cooling ability of the casting roll, the
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일실시예와 비교예에 의하여 주조되어 권취된 스테인레스강 박판의 에지부를 보여주는 사진들이다.7A and 7B are photographs showing edge portions of a stainless steel sheet wound and cast by one embodiment and a comparative example of the present invention.
도 7a 및 도 7b에 보여지는 스테인레스강 박판은, 주조롤의 직경 및 폭이 각각 1250mm 및 1300mm인 대형 쌍롤식 박판 주조기를 이용하여 주조되었다. 도 7a는 주조롤 중앙부의 총괄 열전달계수가 주조롤 에지부 보다 20% 낮도록, 주조롤 중앙부에 대응되는 냉각수 채널 중앙부 내벽에 배빗 금속을 형성하여 주조한 결과를 보여주는 사진이고, 도 7b는 냉각수 채널 내벽에 금속층을 형성하지 않은 경우의 결과를 보여주는 사진이다.The stainless steel sheet shown in Figs. 7A and 7B was cast using a large twin roll type sheet casting machine in which the diameter and width of the casting roll were 1250 mm and 1300 mm, respectively. FIG. 7A is a photograph showing a result of casting and forming a Babbitt metal on an inner wall of a central part of a coolant channel corresponding to a center of a casting roll such that the overall heat transfer coefficient of the center of the casting roll is 20% lower than that of the casting roll edge, and FIG. 7B is a cooling water channel. This picture shows the result when no metal layer is formed on the inner wall.
냉각수 채널내에 금속층을 형성하지 않은 경우에는 도 7b에 도시된 바와 같이 에지 빌드업이 발생하였다. 반면, 냉각수 채널의 폭방향 중심부 내벽에 금속층, 즉 배빗 금속을 형성하여 주조롤 폭방향 중앙부의 냉각능을 저하시킨 경우에는 도 7a 에서 보여지는 바와 같이, 주조롤 폭방향의 냉각능이 균일하게 되어 에지 빌드업이 발생되지 않고 우수한 에지 품질을 갖는 스테인레스강 박판을 제조할 수 있었다.When no metal layer was formed in the coolant channel, edge buildup occurred as shown in FIG. 7B. On the other hand, in the case where the metal layer, i.e., the Babbitt metal, is formed on the inner wall of the central portion of the cooling water channel to reduce the cooling ability of the center portion of the casting roll width direction, as shown in FIG. It was possible to produce a stainless steel sheet having excellent edge quality without build up.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 주조롤의 슬리브 내에 형성되는 냉각수 채널 내벽에, 슬리브와 다른 열전도도를 갖는 금속층을 폭방향의 적어도 일부 영역에 형성하여 주조롤의 폭방향 냉각능을 조절함으로써, 냉각능 불균일에 의한 주물편의 에지 빌드업 현상등 주물편의 품질 저하를 방지하고 조업의 안정성을 도모할 수 있다.As described above, according to the present invention, by forming a metal layer having a thermal conductivity different from that of the sleeve in at least a portion of the width direction on the inner wall of the cooling water channel formed in the sleeve of the casting roll, thereby adjusting the widthwise cooling ability of the casting roll, It is possible to prevent deterioration of the quality of the casting pieces such as edge build-up phenomenon of the casting pieces due to uneven cooling ability and to improve the operation stability.
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Citations (3)
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JPS57171548A (en) | 1981-04-14 | 1982-10-22 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Cooling drum for production of amorphous or microcrystaline metal |
KR19990026813U (en) * | 1997-12-20 | 1999-07-15 | 이구택 | Cooling roll for twin roll sheet casting machine |
KR20040056264A (en) * | 2002-12-23 | 2004-06-30 | 주식회사 포스코 | A casting roll of twin roll strip caster |
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- 2005-09-16 KR KR1020050086787A patent/KR100674617B1/en active IP Right Grant
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