KR100738355B1

KR100738355B1 - 금속, 특히 강 재료의 연속 주조 설비에서 하나 이상의 롤세그먼트를 조정하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR100738355B1
Application number: KR1020027013984A
Authority: KR
Inventors: 악셀 바이어; 빌 호르스트 폰; 볼프강 슈미츠; 디터 뵈트거; 악셀 셀케; 페터 슈미트
Original assignee: 에스엠에스 데마그 악티엔게젤샤프트
Priority date: 2000-05-23
Filing date: 2001-05-11
Publication date: 2007-07-12
Also published as: DE50110343D1; US20030178171A1; WO2001089742A1; US6779587B2; ATE331580T1; EP1286797B1; CN1430541A; EP1286797A1; JP2003534135A; KR20030003728A; DE10025452A1; CN1253274C

Abstract

본 발명은 세그먼트 상부 프레임(2) 및 세그먼트 하부 프레임(3)에 있는 롤(1a)을 프레임 트래버스 부재(5)에 있는 유압 피스톤/실린더 유닛 쌍에 의해 위치 및/또는 압력이 제어되도록 조정하되, 각각의 피스톤/실린더 유닛 쌍(4) 내의 압력이 소정의 최대치에 도달될 때에 주조 빌렛(6)을 안내 및/또는 가압하는 작업을 위치가 제어된 작동 상태로부터 압력이 제어된 작동 상태로 전환하는, 금속, 특히 강 재료의 연속 주조 설비에서 하나 이상의 롤 세그먼트를 조정하는 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 과부하에 대한 효과적인 반작용을 제공하기 위해 과부하가 걸리는 경우에, 과부하가 걸리는 경우에, 세그먼트 상부 프레임의 제한된 개방 전환상태에 이를 때까지, 감소된 압력을 갖고서 또는 무압력 전환 상태에서 연속의 작동 단계로 각각의 롤 세그먼트의 피스톤/실린더 유닛을 작동시킴으로써 구성된된다.

연속 주조 설비, 주조 스트랜드, 롤 세그먼트, 과하중, 세그먼트 상부/하부 프레임, 피스톤/실린더 유닛

Description

금속, 특히 강 재료의 연속 주조 설비에서 하나 이상의 롤 세그먼트를 조정하는 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR ADJUSTING ONE OR MORE ROLL SEGMENTS IN A CONTINUOUS CASTING INSTALLATION FOR CASTING METALS, ESPECIALLY FOR STEEL MATERIALS}

본 발명은 금속, 특히 강 재료의 연속 주조 설비에서 하나 이상의 롤 세그먼트를 조정하는 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 이 장치의 롤러가 세그먼트 상부 프레임 및 세그먼트 하부 프레임내에 있어서, 유압 피스톤/실린더 유닛 쌍에 의해 프레임 트래버스 부재(frame traverse members)에서 위치 및/또는 압력이 제어되도록 조정되어, 각각의 피스톤/실린더 유닛 쌍 내의 압력이 소정의 최대치에 도달될 때에 주조 스트랜드의 안내 및/또는 가압을 위해 위치 제어된 작동 상태로부터 압력이 제어된 작동 상태로 전환된다.

부속의 스트랜드 가이드를 구비한 주조 스트랜드를 안내하기 위한 방법에 있어서, 주조 스트랜드의 두께에 상응하는 롤 간격은 4개의 피스톤/실린더 유닛을 구비한 스트랜드 가이드 세그먼트에 있어서, 2개의 인접된 서보 피스톤/실린더 유닛이 유압적으로 서로 연결된 상태에서 스트랜드에 대해 조정되고 잔여 서보 피스톤/실린더 유닛이 독립적으로 조절되는 방식으로, 주조 사이에 무단계로 조절된다(DE 196 27 336 C1).

그러한 공지의 조정 방법을 기초로 하여, 서두에 언급된 방법이 WO 99/46 071로부터 공지되어 있다. 그러나, 그러한 공지의 방법 및 스트랜드 가이드는 아직 모든 작업 공정을 포함하지 않는 것으로 밝혀졌다. 롤 코르셋(roll corset)내에 있어서, 스트랜드 가이드 롤에 의해 발생된 힘이 롤러 베어링 또는 미끄럼 베어링을 통하여 각각의 프레임 트래버스 부재에 전달된다. 흔히 수일 동안 또는 수주 동안 중단됨이 없이 행해지는 작업 중에는 전혀 상이한 유형 및 큰 응역이 발생된다. 그럴 경우, 특히 높은 하중에 의해 특징지워지는 작업 상황이 주로 발생된다. 그러한 작업 상황은 저온의 스트랜드 헤드로부터 고온의 스트랜드로의 이행부에서, 복합 주조 시에 처음 주조 부분에 의해 및 강 품질이 상이한 2개의 용강 사이의 결합부분에 의해, 그리고 주입 단부, 즉 스트랜드 단부로 의해 형성된다. 중간 부분의 스트랜드의 형상 및 스키 형상은 매우 높은 하중을 형성한다. 그로부터 얻어진 주조 스트랜드의 기하학적 형상은 전체의 주조 설비를 통해 이송되고, 또한 각각의 롤 세그먼트를 통과하고, 그로 인해 국부적으로 각각 상이한 부하 조건을 형성한다. 그와 동시에, 스트랜드를 안내하고, 페로스타틱 압력(ferrostatic pressure)에 의한 스트랜드 팽창을 억제시키는 것이 항상 보장되어야 한다. 그러한 조건은 특별한 구성을 필요로 한다.

본 발명의 목적은 각각의 롤 세그먼트의 효과적인 반작용에 의해 당면한 과부하에 대처하는 것이다. 즉, 충분한 보호 조치를 제공하는 것이다.

그와 같이 설정된 본 발명에 따른 목적은 과부하가 걸리는 경우에, 세그먼트 상부 프레임의 제한된 개방 전환상태에 이를 때까지, 감소된 압력을 갖고서 또는 무압력 전환 상태에서 연속의 작동 단계로 각각의 롤 세그먼트의 피스톤/실린더 유닛을 작동시킴으로써 달성된다. 그럼으로써, 부하의 상승 시에 롤 세그먼트의 효과적인 반작용이 합리적으로 국부적인 부하력에 대하여 이뤄진다. 즉, 발생될 과부하에 대한 회피운동에 대하여 제어된 상태로 행해진다. 이 롤 및 지지부를 구비한 세그먼트 상부 프레임은 "개방(open)" 전환시에, 발생되는 과부하를 적극적으로 회피하게 된다.

이 제어 가능성은, 이 경우 더욱, 무압력 전환 상태에서 세그먼트 상부 프레임의 중력 및 피스톤/실린더 유닛의 실린더 가이드의 마찰력이 로킹력으로서 사용될 정도의 상태에 있다.

그러나, 조정력 "소프트너(softeners)"를 부적당하게 계속 확장하지 않도록 하기 위해, 세그먼트 상부 프레임의 제한된 개방 전환 상태에서, 주조 스트랜드에 대한 롤 세그먼트의 최대 갭(gap)이 유지되는 것이 제안된다. 그럼으로써, 사용되는 상승 이동 경로가 비록 만일의 경우에 대비한 것이긴 하지만, 전체적으로 존재하는 상승 이동 경로 중의 불과 적은 부분만을 포함하게 된다. 그와 같이 적은 상승 이동 경로가 유지되지 않는 경우를 상정한다면, 스트랜드는 해당 지점에서 허용되지 않을 만큼 높은 범위로 팽창되어 주조 공정이 계속될 수 없게 된다.

금속, 특히 강 재료의 연속 주조 설비에서 하나 이상의 롤 세그먼트를 조정하는 장치는 서두에 전제된 바와 같이, 세그먼트 상부 프레임 및 세그먼트 하부 프레임에 있는 롤에 관한 것으로, 이들 롤은 유압 피스톤/실린더 유닛 쌍에 의해 프레임 트래버스 부재에서 위치 및/또는 압력이 제어될 수 있도록 조정되되, 작업 순서에 따라 조절가능하고, 이때 각각의 피스톤/실린더 유닛 쌍 내의 압력이 소정의 최대치에 도달될 때에 위치 제어된 작동 상태로부터 압력 제어된 작동 상태로 주조 스트랜드를 안내 및/또는 가압하는 작업으로 전환가능하다. 장치에 관해 설정된 본 발명의 목적은 본 발명에 따라 세그먼트 상부 프레임의 경로에 조절이 가능한 상승 이동 제한기가 배치되도록 함으로써 달성된다. 그럼으로써, 이 세그먼트 상부 프레임은 가능한 전체의 상승 이동 경로를 나아갈 필요가 없게 된다.

다른 경우에서처럼 부가의 구조 공간을 요구할 필요가 없도록 하기 위해, 상승 이동 제한기가 세그먼트 상부 프레임과 세그먼트 하부 프레임 사이에 배치되도록 조치된다.
유리한 배열 및 설치는, 또 다른 특징에 의해, 상승 이동 제한기가 각각의 피스톤/실린더 유닛에 가까이 설치되어 있다는 것이다. 4개의 실린더 세그먼트의 경우 각각의 피스톤/실린더 유닛은, 이러한 상승 이동 제한기를 포함한다.

실제로 그 작용 효과가 입증된 실시예는 상승 이동 제한기가 안쪽 및 바깥쪽으로 선회될 수 있는 앵글 레버로 이뤄지고, 이 앵글 레버의 선회 축이 제1 레버 암에 의해 세그먼트 하부 프레임에 지지되며, 또한 이 앵글 레버의 제2 레버 암이 안쪽으로 선회된 위치에서 세그먼트 상부 프레임의 아래에 놓이도록 함으로써 제공된다. 이들 상승 이동 제한기는 주조 작업 동안에만 안쪽으로 선회된다. 정비 작업으로 교대할 경우에는 상승 이동 제한기가 바깥쪽으로 선회됨으로써 세그먼트 상부 프레임이 정비 작업을 위해 완전히 벌어져 상승 이동되게 된다.

또 다른 특징에 따르면, 상승 이동 경로는 상승 이동 제한기가 세그먼트 상부 프레임에 소정의 갭 간격을 갖는 받침대를 형성하도록 함으로써 결정된다.

그러한 갭 간격은 세그먼트 프레임의 받침대 상에 세그먼트 상부 프레임 또는 각각의 피스톤/실린더 유닛에 대해 개별적으로 개수 및 두께가 선택될 수 있는 와셔가 쌓일 수 있게 하여 갭 간격을 단계적으로 변경시킬 수 있도록 함으로써 형성될 수 있다. 그럼으로써, 각각의 롤 세그먼트용 또는 각각의 피스톤/실린더 유닛용 상승 이동 제한기의 기본 조절량은 주조 스트랜드 유입 측 및 주조 스트랜드 유출 측에서 개별적으로 조절되는 것이 가능하게 된다. 아울러, 본 발명의 개선점은 앵글 레버가 기준 파단위치를 구비하도록 하여 상승 이동 제한기가 동시에 일종의 과부하 안전장치로서 형성되도록 함으로써 주어지게 된다. 그에 의해, 롤 세그먼트가 추가로 극단적인 과부하(소위, 특별 케이스의 주조)으로부터 보호되게 된다.

이하, 본 발명을 본 발명의 실시예가 도시되어 있는 첨부 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명하기로 한다. 첨부 도면 중에서,

도 1A는 클램핑 상태에 있는 롤 세그먼트의 측면도이고,

도 1B는 상승 이동 제한기가 클램핑 상태에 있는 도 1A의 세부 "A"의 확대도이며;

도 1C는 정비 작업을 위해 상승이동 제한기가 클램핑 상태로부터 벗어나 있는 동일한 세부 "A"의 확대도이고,

도 2A는 클램핑 상태에 있는 롤 세그먼트의 정면도 및 상승 이동 제한기의 측면도이며,

도 2B는 최대로 벌어졌을 때의 롤 세그먼트의 정면도이고,

도 3은 상승 이동 제한기 없이 나타낸 롤 세그먼트의 측면도이며,

도 4A는 상승 이동 제한기 없이 나타낸 클램핑 상태에 있는 롤 세그먼트의 정면도이고,

도 4B는 클램핑 상태를 벗어나 완전히 벌어진 상태에 있는 롤 세그먼트의 정면도이며,

도 5는 상승 이동 제한기가 설치된 지점과 함께 나타낸 롤 세그먼트의 측면도이고,

도 6A는 앵글 레버의 베어링 장치의 세부도이고,

도 6B는 도 6A에 속하는 앵글 레버의 베어링 장치의 측면도이다.

도 1A에 따르면, 장치는 금속, 특히 강 재료의 연속 주조 설비에서 하나 이상의 롤 세그먼트(1)를 조정하는 역할을 하는데, 각각의 롤 세그먼트(1)는 1개의 롤 세그먼트(1)에 있어서, 예컨대 6개의 롤(롤 쌍)(1a)로 이뤄지고, 그 롤(1a)은 세그먼트 상부 프레임(2) 및 세그먼트 하부 프레임(3)에서 회전될 수 있게, 그리고 부분적으로는 회전 구동될 수 있게 지지된다. 이들 세그먼트 상부 프레임(2) 및 세그먼트 하부 프레임(3)은 피스톤/실린더 유닛 쌍(4)에 의해 순차 제어 시에 프레임 트래버스 부재(5)에 있어서 위치 및/또는 압력이 제어될 수 있게 조정될 수 있고, 이 순차 제어가 주조 스트랜드(6)(슬래브 스트랜드로 칭함)의 주조 방향(6a)으로 행해진다. 그 경우, 각각의 피스톤/실린더 유닛(4) 쌍 내의 압력이 소정의 최대치에 도달되는 즉시, 작업은 위치가 제어되도록 조정되는 상태로부터 압력이 제어되도록 조정되는 상태로 전환된다.

주조 스트랜드(6)는 슬래브 스트랜드이거나, 예컨대 도그본(dog-bone) 형상재와 같은 블룸 횡단면을 구비할 수 있다. 세그먼트 상부 프레임(2)의 이동 경로에는 조절이 가능한 상승 이동 제한기(7)가 배치된다(도 1B 및 도 1C를 참조). 상승이동 제한기(7)는 통상적으로 세그먼트 상부 프레임(2)과 세그먼트 하부 프레임(3) 사이에 위치된다. 상세부 "A"의 확대된 도 1B에 있어서, 이 상승 이동 제한기(7)가 앵글 레버(7a)로서 구성되어 있다. 그러한 앵글 레버(7a)는 각각의 피스톤/실린더 유닛(4)의 바로 근방에 설치된 상태로 있게 된다(도 1A, 도 2A, 도 2B, 도 5, 도 6A, 도 6B, 및 도 7을 참조). 이 앵글 레버(7a)는 선회 축(8)에 의해 세그먼트 하부 프레임(3)에 고정된다. 이 앵글 레버(7a)는 도시된 실시예에서는 제1 레버 암(9a) 및 제2 레버 암(9b)을 구비한다. 안쪽으로 선회된 위치(10)(도 1B를 참조)에서는 앵글 레버(7a)가 세그먼트 상부 프레임(2)에 고정된 받침대(11)에 대향된다. 이 받침대(11) 상에는 안쪽으로 선회된 상승 이동 제한기(7)에 대해 최대의 갭 간격(12)이 형성되도록 복수의 와셔(13)가 얹혀 놓여진다. 도 2A에 따르면 세그먼트 상부 프레임(2)의 클램핑 상태에서는 그러한 갭 간격(12)이 존재하지 않고, 도 2B에 따르면 그러한 갭 간격(12)이 그 최대의 크기로 보여지고 있다. 클램핑 상태(도 2A)에서는 미끄럼 베어링 또는 롤러 베어링으로 실시된 롤 베어링(15)이 그에 대응하는 크기의 하중 하에 있게 된다.

상승 이동 제한기(7)는 동시에 과부하 안전장치(14)로서 구성되어 있다. 그 경우, 앵글 레버(7a)는 기준 파단위치(16)를 구비한다.

만약, 상승 제한기가 없다고 한다면(도 3을 참조), 주조 과정이 크게 방해를 받게 될 것인데, 그것은 진입되는 스트랜드의 선단 헤드가, 저온의 스트랜드로부터 고온의 스트랜드로 전이되는 주편, 상이한 원료를 복합 주조할 경우의 결합편, 및 스트랜드 단부편이 클램핑력의 "소프트너"를 필요로 하되, 그럴 경우에 조정력이 지점에 의존하여 제어되어야 하지만, 그것은 단지 불완전하게만 이뤄질 수 있을 뿐이기 때문이다.

도 4A 및 도 4B에서는 상승 이동 제한기(7)가 없을 경우에 롤(1a) 및 롤 베어링(15)를 갖는 세그먼트 상부 프레임(2)이 세그먼트 하부 프레임에 대해 가압되고, 아울러 주조 스트랜드(6)를 경유하여 그 세그먼트 하부 프레임 있는 롤(1a)에 대해 가압되어 "스트랜드"가 불균일하게 경화되었을 때에 상이한 크기의 가압력이 생성되고, 그러한 가압력은 하부 압력실(19)의 유압 유체의 압력 제어에 의해, 소위 압력 "소프트너"에 의해 유압 실린더(18) 내의 압력실(17)이 개방된 범위에서만 수용될 수 있음을 알 수 있다. 정비 작업을 할 경우에는 세그먼트 상부 프레임(2)이 도 4B에 도시된 바와 같이 완전히 위쪽으로 이동될 수만 있을 뿐이고, 그에 따라 완전히 벌어진 경로를 지나 이동되어야만 한다.

상승 이동 제한기(7)의 수납 지점은 도 5의 실시예에 주어져 있다.

도 6A 및 도 6B에는 앵글 레버(7a)가 안쪽으로 선회된 위치(10)에 있는 상승 이동 제한기(7)가 도시되어 있고, 앵글 레버(7a)가 바깥쪽으로 선회된 위치에 있는 상승 이동 제한기(7)가 파선으로 도시되어 있다. 그 도면에서, 앵글 레버(7a)는 축(8)을 중심으로 하여 세그먼트 하부 프레임(3)에 지지되고, 받침대(11)는 세그먼트 상부 프레임(2)에 형성되며, 받침대(11) 상에는 와셔(13)가 쌓여진다. 이들 와셔(13)의 위에서는 최대로 존재하는 갭 간격(12)을 볼 수 있는데, 세그먼트 상부 프레임(2)은 그러한 갭 간격(12) 내에서 이동될 수 있다. 그럼으로써, 세그먼트 상부 프레임(2)의 매우 짧은 이동 구간이 형성된다.

본 발명에 의하면, 각각의 롤 세그먼트의 효과적인 반작용에 의해 당면한 과하중에 대처할 수 있다. 즉, 중단됨이 없는 보호 조치가 제공된다.

Claims

위치 제어 작동 및 압력 제어 작동 중에 프레임 트래버스 부재(5)상에 지지된 유압식 피스톤/실린더 유닛(4) 쌍에 의해 세그먼트 상부 프레임(2)과 세그먼트 하부 프레임(3)에서 순차로 조정되는 금속 연속 주조 설비에서 롤 세그먼트(1) 및 롤(1a)을 조정하는 방법으로서,

각각의 피스톤/실린더 유닛(4) 쌍 내에서의 압력이 소정의 최대치에 도달할 때, 주조 스트랜드(6)를 안내 및 가압하는 작업중 하나 이상의 작업을 실행하기 위하여, 각각의 롤 세그먼트(1)의 피스톤/실린더 유닛(4)을 과부하에 응답하여, 위치 제어된 작동 상태로부터 압력 제어된 작동 상태로 작업 순서에 따라 전환하는 단계; 및

상기 피스톤/실린더 유닛의 피스톤과 실린더의 상대 이동의 마찰력 및 상기 세그먼트 상부 프레임의 무게에 의해 로킹력이 제공되는 상태에서, 상기 롤 세그먼트와 상기 주조 스트랜드(6) 사이의 갭이 최대가 되도록, 무압력 전환 상태에 있어서, 상기 세그먼트 상부 프레임(2) 상에 제공된 받침대(11)와 상기 세그먼트 상부 프레임(2)의 조정가능한 경로를 제한하는 상승 이동 제한기(7)의 레버 암(9b) 사이의 소정의 갭(12)이 상기 레버 암(9b)의 소정의 선회된 위치에서 얻어질 때까지, 상기 무압력 전환 상태에서 각각의 피스톤/실린더 유닛(4) 쌍을 이동시키는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 연속 주조 설비에서 롤 세그먼트(1) 및 롤(1a)을 조정하는 방법.
위치 제어 작동 및 압력 제어 작동 중에 프레임 트래버스 부재(5) 상에 지지된 유압식 피스톤/실린더 유닛(4) 쌍에 의해 세그먼트 상부 프레임(2)과 세그먼트 하부 프레임(3)에서 순차로 조정되는 금속 연속 주조 설비에서 롤 세그먼트(1) 및 롤(1a)을 조정하는 장치로서,

각각의 피스톤/실린더 유닛(4) 쌍 내에서의 압력이 소정의 최대치에 도달할 때, 주조 스트랜드(6)를 안내 및 가압하는 작업중 하나 이상의 작업을 실행하기 위하여, 각각의 롤 세그먼트(1)의 상기 피스톤/실린더 유닛(4)이 과부하에 응답하여, 위치 제어 작동 상태로부터 압력 제어 작동 상태로 작업 순서에 따라 전환되고, 상기 각각의 피스톤/실린더 유닛(4) 쌍이 무압력 전환 상태에서 이동되고,

상기 세그먼트 상부 프레임(2) 상에 제공된 받침대(11); 및

상기 무압력 전환 상태에서 상기 세그먼트 상부 프레임(2)의 조정 경로를 제한하고, 연속 주조 공정이 상기 무압력 전환 상태 동안에 행해질 수 있도록, 레버 암(9b)의 소정의 선회 위치(10)에서 상기 롤 세그먼트와 상기 주조 스트랜드(6) 사이에 최대 갭을 제공하는 갭(12) 만큼 상기 받침대(11)로부터 이격되는 상승 이동 제한기(7);를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 금속 연속 주조 설비에서 롤 세그먼트(1) 및 롤(1a)을 조정하는 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 상승 이동 제한기(7)가 상기 세그먼트 상부 프레임(2)과 상기 세그먼트 하부 프레임(3) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 금속 연속 주조 설비에서 롤 세그먼트(1) 및 롤(1a)을 조정하는 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 상승 이동 제한기(7)가 모든 피스톤/실린더 유닛(4)의 바로 근방에 배치되는 것을 특징으로 하는 금속 연속 주조 설비에서 롤 세그먼트(1) 및 롤(1a)을 조정하는 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 상승 이동 제한기(7)가 안쪽 및 바깥쪽으로 선회될 수 있는 앵글 레버(7a)로 형성되고, 상기 상승 이동 제한기(7)의 선회 축(8)은 상기 앵글 레버(7a)의 제1 레버 암(9a)에 의해 세그먼트 하부 프레임(3)에 지지되며, 및 제2 레버 암(9b)이 소정의 안쪽으로 선회된 위치(10)에서 세그먼트 상부 프레임(2)의 아래에 놓이고, 상기 상승 이동 제한기(7)의 갭을 형성하는 레버 암인 것을 특징으로 하는 금속 연속 주조 설비에서 롤 세그먼트(1) 및 롤(1a)을 조정하는 장치.
제 2 항에 있어서, 단계적으로 조정가능한 갭(12)을 형성하기 위하여 상기 세그먼트 상부 프레임(2)의 받침대(11) 상에 적층가능한 복수의 와셔(13)를 더 포함하고, 이 와셔의 두께와 갯수는 각각의 세그먼트 상부 프레임(2)에 대해서 또는 각각의 피스톤/실린더 유닛(4)에 대해 독립적으로 선택되는 것을 특징으로 하는 금속 연속 주조 설비에서 롤 세그먼트(1) 및 롤(1a)을 조정하는 장치.
제 5 항에 있어서, 상기 앵글 레버(7a)는 과부하 안전장치(14)로도 동시에 구성되어 있고, 파단위치를 갖는 것을 특징으로 하는 금속 연속 주조 설비에서 롤 세그먼트(1) 및 롤(1a)을 조정하는 장치.