KR100807668B1 - A leaderstrip for startup procedure of strip in the twinroll strip casting process - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 일반적인 쌍롤식 박판주조 공정을 보인 예시적인 모식도,1 is an exemplary schematic view showing a general twin roll sheet casting process,
도 2는 본 발명에 따른 리더스트립의 구조를 보인 모식도,2 is a schematic view showing the structure of a leader strip according to the present invention,
도 3은 본 발명에 따른 리더스트립 적용시의 관계그래프.Figure 3 is a relationship graph when applying the leader strip in accordance with the present invention.
♧ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♧♧ description of the symbols for the main parts of the drawing ♧
100....리더스트립 110....하단부100 ....
120....중간부 130....상단부120 ....
140....홀140 .... Hall
일본국 특허공개 평05-297662, 일본국 특허공개 평07-227649, 일본국 특허공개 평07-232243, 일본국 특개평 07-276000Japanese Patent Laid-Open Publication No. 05-297662, Japanese Patent Laid-Open Publication 07-227649, Japanese Patent Laid-Open Publication 07-232243, Japanese Laid-Open Patent Publication 07-276000
본 발명은 쌍롤식 박판주조 공정의 초기 인발용 리더스트립에 관한 것으로, 용탕으로부터 직접 박판을 주조하는 쌍롤형 박판 제조시 고온 강도가 양호한 강은 물론 고온 강도가 취약한 강에서도 리더스트립(Leader Strip)의 용융없이 양호한 초기 인발이 가능하도록 개선된 쌍롤식 박판주조 공정의 초기 인발용 리더스트립에 관한 것이다.The present invention relates to the initial strip leader strip of the twin roll sheet metal casting process, the production of the lead strip (leader strip) in the steel of high temperature strength, as well as steel having a weak high temperature strength in the production of a twin roll type sheet directly cast from the molten metal An initial drawing leader strip for a twin roll sheet metal casting process that has been improved to enable good initial drawing without melting.
일반적으로, 쌍롤형 박판 주조장치에서는 일정온도로 유지된 용강을 회전하는 롤 사이로 통과시켜 수요자가 원하는 두께의 박판을 제조한다. 이와 같이, 원하는 두께의 박판을 주조하기 위해서는 무엇보다도 롤과 롤사이의 갭을 정밀하게 제어하는 것도 중요하지만, 주조되는 박판을 코일러까지 안정하게 인발하는 과정도 매우 중요하다.In general, in a twin roll thin sheet casting apparatus, a molten steel maintained at a constant temperature is passed between rotating rolls to produce a thin sheet having a desired thickness. As described above, in order to cast a thin plate having a desired thickness, it is important to precisely control the gap between the roll and the roll, but the process of stably drawing the cast thin plate to the coiler is also very important.
도 1은 일반적인 쌍롤형 박판 주조장치의 공정 개략도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 박판 주조는 서로 반대 방향으로 회전하는 두 개의 롤 즉, 고정롤(1)과 이동롤(2) 사이에 있는 용탕(7)에서 일어난다. 스토퍼(5)가 열리고 턴디쉬(3)로부터 용강이 턴디쉬 홀(6) 및 노즐(4)을 통해 상기 두 개의 롤(1,2) 사이의 용탕(7)에 공급되면, 이는 0.2초 내에 두 롤 사이에서 응고되어서 박판(10)으로 압하되며, 상기 박판(10)은 디스챠지 라인(11)을 통해 코일러(12)에서 권취된다. 용강의 높이는 용강 높이 검출센서(8)가 측정하며, 기본적으로 용강의 높이는 주조 시작 직후부터 목표값을 유지하는 것으로 간주한다.1 is a process schematic diagram of a general twin roll type sheet casting apparatus. As shown in Fig. 1, sheet casting takes place in two rolls that rotate in opposite directions, i.e., a melt 7 between the fixed roll 1 and the moving roll 2. When the
이와 같은 쌍롤형 박판 주조장치에서 종래의 초기 주조 박판의 인발방법은, 초기에 롤 사이를 빠져나오는 박판을 디스챠지 라인(11)을 이용하여 인발하는 방법을 사용하였다. 이러한 종래의 인발방법을 살펴보면, 주조 공정에서 처음으로 주조가 시작되면 턴디쉬(3)의 스토퍼(5)가 열리며 용강이 턴디쉬(3)로부터 용탕(7)으로 공급되는데 이 초기 단계에 첫 용강이 응고되면서 롤(1)과 롤(2) 사이를 빠져 나오고 그 뒤를 이어서 응고되는 박판(10)이 연속적으로 롤 사이에서 압하되어서 디스챠지 라인을 따라 코일러(12)로 인발된 후 상기 코일러(12)에 감기게 된다.As a drawing method of a conventional initial casting thin plate in such a twin roll type thin sheet casting apparatus, the method of drawing the thin plate which escapes between rolls initially using the
이러한 과정을 수행할 때에 초기 인발을 양호하게 하기 위해 두 개의 롤(1,2) 사이로 리더스트립을 넣고, 그 위에 용강을 주입하여 본딩되게 한 후 이를 인발하여 주편을 냉각하게 된다.When performing this process, the leader strip is put between two rolls 1 and 2 in order to improve initial drawing, and molten steel is injected thereon to be bonded and then drawn to cool the cast steel.
이때, 상기 리더스트립의 형상을 어떻게 구성하느냐에 따라 초기 본딩의 양호성이 결정되게 되는 바, 종래에는 얇은 일반강 표면에 홀을 가공하고 이 홀에 용강이 접합되도록 하여 인발하는 형태를 주로 사용하였다.At this time, the good quality of the initial bonding is determined according to how the shape of the leader strip is configured. Conventionally, a form in which a hole is processed on a thin general steel surface and molten steel is bonded to the hole is mainly used.
그러나, 이 경우 ST304와 같은 고온 강도가 양호한 경우에는 인발 성공율이 매우 높지만 고망간강이나 STS430과 같은 강을 주조할 때에는 인발 성공율이 매우 낮으며, 특히 STS304의 경우에도 인발부가 국부적으로 녹거나 크랙이 발생되는 불량이 있어 왔다.However, in this case, when the high temperature strength such as ST304 is good, the drawing success rate is very high, but when casting steel such as high manganese steel or STS430, the drawing success rate is very low, especially in case of STS304, the drawing part locally melts or cracks. There has been a defect.
이의 해결을 위해, 일본특개평 5-297662호에서는 주조롤 하부에 별도의 롤을 설치하여 본딩의 안정성을 도모하였고, 또한 일본특개평 7-227649에서는 리더스트립의 상부에 냉각재를 채워 본딩의 안정성을 도모하였으며, 일본특개평 7-2332243, 일본특개평 7-276000 등에서도 리더스트립의 구조를 개선하려는 노력들이 지속적으로 경주되었다.In order to solve this problem, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 5-297662 provided a separate roll at the bottom of the casting roll to improve the stability of the bonding, and in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 7-227649, filling the coolant on the top of the leader strip to improve the bonding stability. Efforts have also been made to improve the structure of the leader strip in Japanese Laid-Open Patent Publication 7-2332243 and Japanese Laid-Open Patent Publication 7-276000.
하지만, 이들 리더스트립은 고온 인성이 양호한 강종의 초기 인발에만 적당하다고 개선된 것이어서 고온 인성이 나쁜 강종의 경우에는 주조롤 하부에서 꺽어 지는 부분이 파단되는 등 불량유발이 크게 우려되며, 또한 리더스트립의 두께가 0.2mm 보다 얇을 경우에는 리더스트립이 녹아서 본딩 부분이 부풀어 오르거나 크랙이 생성되고, 특히 STS304에 비해 융점이 매우 높은 강종인 STS430의 경우에는 0.2mm 보다 얇게 되면 리더스트립을 이용한 인발이 불가능하게 되는 단점은 여전히 남아 있었다.However, these leader strips have been improved to be suitable only for the initial drawing of steels having good high temperature toughness, and in the case of steels having high high temperature toughness, there is a great concern about the occurrence of defects, such as breakage at the lower part of the casting roll. If the thickness is thinner than 0.2mm, the leader strip will melt and the bonding portion will swell or crack. Especially, in case of STS430, which has a higher melting point than STS304, it will be impossible to pull out using the leader strip. The disadvantage of being still remained.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 많은 단점들을 감안하여 이를 개선하고자 창출한 것으로, 고온 강도가 양호한 강종은 물론 고온 강도가 취약한 강종의 경우에도 이들을 안정적이면서 원활하게 인발할 수 있는 불요최소한의 두께를 가지면서 본딩부의 안정성도 확보하여 인발 실패나 인발시 판 파단 등의 문제를 제거할 수 있도록 한 쌍롤식 박판주조 공정의 초기 인발용 리더스트립을 제공함에 그 주된 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above-described disadvantages of the prior art, and has been created to improve the above-described problems. In the case of steel grades having good high temperature strength as well as steel grades having low high temperature strength, an unnecessary minimum thickness capable of drawing them stably and smoothly Its main purpose is to provide a leader strip for initial drawing of a twin roll type sheet casting process to ensure the stability of the bonding part and to eliminate problems such as drawing failure or plate breaking during drawing.
본 발명은 상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 쌍롤식 박판주조 공정에서 초기 인발시 사용되는 리더스트립에 있어서; 상기 리더스트립은 상단부, 중간부, 하단부로 구별되고, 주조 길이방향으로 갈수록 두께가 두껍게 형성된 쌍롤식 박판주조 공정의 초기 인발용 리더스트립를 제공함에 그 기술적 특징이 있다.The present invention is to achieve the above technical problem, in the leader strip used during the initial drawing in the twin roll sheet casting process; The leader strip is distinguished into an upper end, an intermediate part, and a lower end, and has a technical feature in that it provides an initial drawing leader strip of a twin-roll thin sheet casting process formed with a thicker thickness toward the casting length direction.
이때, 상기 리더스트립의 상단부 두께는 0.2~0.3mm, 중간부 두께는 0.3~0.5mm, 하단부 두께는 0.5~1.0mm로 형성된 것에도 그 기술적 특징이 있다.At this time, the top strip thickness of the leader strip is 0.2 ~ 0.3mm, the middle portion thickness is 0.3 ~ 0.5mm, the bottom portion thickness is also formed in the 0.5 ~ 1.0mm technical feature.
뿐만 아니라, 상기 상단부, 중간부, 하단부는 서로 스팟용접되어 일체로 구 성되고, 각 부위에는 30~50mm의 직경을 갖는 홀이 형성된 것에도 그 기술적 특징이 있다.In addition, the upper end, the middle, and the lower end are spot welded together to be integrally formed, and each part has a technical feature in that a hole having a diameter of 30 to 50 mm is formed.
이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 리더스트립의 구조를 보인 모식도이고, 도 3은 본 발명에 따른 리더스트립 적용시의 관계그래프이다.Figure 2 is a schematic diagram showing the structure of the leader strip according to the present invention, Figure 3 is a relationship graph when applying the leader strip according to the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 리더스트립은 주조 길이방향으로 그 두께에 편차를 두도록 구성된다.As shown in Fig. 2, the leader strip according to the present invention is configured to vary its thickness in the casting longitudinal direction.
예컨대, 도 2의 (a)에서와 같이, 본 발명에 따른 리더스트립(100)은 그 주조 길방향으로 하단부(110), 중간부(120), 상단부(130)로 두께 구배를 두는 형태로 구성된다.For example, as shown in Figure 2 (a), the
이때, 상기 하단부(110)는 용강에 의해 열을 받으면서 주편을 인발하기 때문에 그 두께가 최소한 0.5mm 이상은 유지되어야 하며, 바람직하기로는 0.5~1.0mm의 두께가 좋다.At this time, the
이는 고온 강도가 우수한 강종은 물론 고온 강도가 좋지 못한 강종인 경우 모두에 적용될 수 있는 두께로서, 리더스트립(100) 자체로서 충분한 강도를 유지하기 위한 것이다.This is a thickness that can be applied to both steel grades having excellent high temperature strength as well as steel grades having high high temperature strength, and is intended to maintain sufficient strength as the
아울러, 인발시 원활성을 확보하기 위해 1.0mm를 초과해서는 안된다. 이는 만약 그 두께가 1.0mm를 초과하게 되면 초기 응고능이 너무 과다하게 되어 주조롤 간격이 너무 많이 벌어지게 되고 이로 인해 초기 본딩이 불량해지기 때문이다.In addition, it should not exceed 1.0 mm to ensure smoothness when drawing. This is because if the thickness exceeds 1.0mm, the initial coagulation performance becomes too much and the casting roll spacing is too wide, which causes the initial bonding to be poor.
한편, 상기 중간부(120)는 두께가 작은 상단부(130)와 부드럽게 연결하면서 쉽게 파단되지 않도록 하기 위해 최소 0.3mm 이상, 바람직하기로는 0.3~0.5mm로 하여줌이 좋다.On the other hand, the
그리고, 상기 상단부(130)는 응고능을 최소화시키면서 쉽게 용융되지 않을 정도의 두께를 지니게 하여 리더스트립(100)의 탈출시 응고능의 변화를 최소화시킬 수 있도록 최소 0.2mm 이상, 바람직하기로는 0.2~0.3mm로 하여줌이 좋다.And, the
이 경우, 상기 상단부(130)의 두께가 0.2mm 보다 작게 되면 리더스트립(100)이 녹아서 국부적으로 용강이 유출되는 사고를 발생시키게 되므로 주의하여야 한다.In this case, when the thickness of the
또한, 상기 하단부(110), 중간부(120), 하단부(130)에는 본딩을 양호하게 하기 위해 다수의 홀(140)이 가공된다.In addition, a plurality of
이때, 상기 홀(140)은 30~50mm의 직경을 가짐이 바람직하다.At this time, the
뿐만 아니라, 상기 리더스트립(100)은 통상 주조될 박판의 재질에 비해 융점이 높은 금속판을 사용하여 제조됨이 바람직하며, 경우에 따라서는 일반강 재질로도 제작이 가능한 바, 이를테면 STS304, STS430, 고망간강 및 합금강 등이 경우가 그것이다.In addition, the
그리고, 상기 리더스트립(100)의 길이는 최소한으로 함이 바람직하나 본딩의 안정성을 충분히 확보하기 위해 주조롤의 직경 대비 그 절반이상으로 하여줌이 특히 바람직하다.In addition, the length of the
예컨대, 주조롤의 직경이 1250mm라면 본 발명 리더스트립(100)의 길이는 500~1000mm 정도가 가장 적당하다.For example, if the diameter of the casting roll is 1250mm, the length of the present
이때, 각 부위별 길이는 대략 상단부:중간부:하단부가 1:1:1.5의 비율로 하여줌이 좋다. 즉, 상기 예의 경우 상단부(130)는 100~300mm, 중간부(120)도 100~300mm, 하단부(110)는 200~400mm 정도라 할 수 있다.At this time, the length of each part is preferably approximately the ratio of the upper portion: the middle portion: the lower portion 1: 1: 1.5. That is, in the above example, the
또한, 상기 리더스트립(100)의 폭은 주조롤의 폭과 일치되게 하거나 혹은 그보다 5~20mm의 범위내에서 더 작게 형성함이 원활한 주조를 위해 좋다.In addition, the width of the
마지막으로, 본 발명 리더스트립(100)은 각 부위, 즉 하단부(110), 중간부(120), 하단부(130)가 서로 겹치게 배치된 상태에서 스팟용접(Spot Welding)되는 방식으로 일체로 형성됨이 특히 바람직하다.Finally, the
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 리더스트립(100)의 특성 조사를 위해 실험을 실시하였고, 그 결과를 도 3에 나타내었다.An experiment was conducted to investigate the characteristics of the
실험에 사용된 강은 STS430이었고, 초기 인발을 위해 사용된 리더스트립은 상단부 두께 0.25mm, 중간부 두께 0.4mm, 하단부 두께 0.5mm, 홀 직경 40mm, 그리고 폭과 길이는 종래 리더스트립과 동일하게 유지하였다.The steel used for the experiment was STS430, and the leader strip used for the initial drawing was 0.25 mm in the top thickness, 0.4 mm in the middle thickness, 0.5 mm in the bottom thickness, 40 mm hole diameter, and the width and length remained the same as the conventional leader strip. It was.
실험결과, 도 3의 그래프에 "B"로 표시된 바와 같이, 리더스트립의 끝부분에서 주조롤의 간격이 줄어드는 것이 매우 부드러워 졌으며, 압하력의 감소도 없음을 확인하였다.As a result of the experiment, as indicated by the "B" in the graph of Figure 3, it was confirmed that the gap between the casting rolls at the end of the leader strip is very smooth, there is no reduction in the rolling force.
또한, 초기 인발시 단락이나 판파단이 전혀 발생하지 않았으며, 본딩부에서의 크랙이나 미응고부도 발생하지 않았다.In addition, no short circuit or plate break occurred at the initial drawing, and no crack or uncoagulated portion occurred at the bonding portion.
이로써, 본 발명 리더스트립은 고온 강도가 양호한 강종은 물론 고온 강도가 낮은 강종 모두에 적용할 수 있고, 보다 원활하면서 안정적인 초기 인발이 가능함을 확인할 수 있었다.As a result, the leader strip of the present invention can be applied to both steel grades having good high temperature strength, as well as steel grades having low high temperature strength, and it was confirmed that the initial drawing can be smoother and more stable.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 쌍롤식 박판 주조공정에서 초기 인발시 사용되는 리더스트립을 주조 길이방향으로 두께 편차를 둠으로써 고온 강도가 양호한 강종은 물론 고온 강도가 약한 강종까지 모두 인발할 수 있고, 또한 인발의 안정성이 확보되며, 인발시 판파단이나 본딩부의 크랙, 미응고부 등의 유발도 완전히 제거하는 효과를 제공한다.As described in detail above, the present invention can draw both the steel sheets having good high temperature strength as well as the steel sheets having high high temperature strength by varying the thickness of the leader strip used in the initial drawing in the twin roll type sheet casting process in the casting length direction. In addition, the stability of the draw is secured, and when drawing, it provides an effect of completely removing the occurrence of plate break or cracks of the bonding portion, uncoagulated portion.
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