KR100831888B1 - 쌍 롤 주조기 - Google Patents

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KR100831888B1
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가츠미 나카야마
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가부시키가이샤 아이에이치아이
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Abstract

불활성 가스의 공급량을 삭감 가능한 쌍 롤 주조기이다.
실린더(24)로 덕트(19)를 위쪽으로 가압하여, 주조 모듈(3) 측의 플랜지(30)와 덕트(19) 측의 상부 플랜지(20) 사이 및 덕트(19) 측의 하부 플랜지(21)와 포위 케이스(5)의 상단 개구 부분의 둘레 가장자리 하면 사이에 개재하고 있는 탄성 시일 부재(22, 23)를 압축하여, 주조 모듈(3)과 덕트(19)의 접속 부분 및 덕트(19)와 포위 케이스(5)의 접속 부분의 기밀을 유지한다.
잭(6)에 의해 스크랩 상자(7)를 위쪽으로 이동시켜, 포위 케이스(5) 측의 상측 시일 부재(29)의 칸막이판(28)의 아래 가장자리 부분을 스크랩 상자(7) 측의 홈(25)에 비축된 봉쇄재(27) 중에 관통시켜 스크랩 상자(7)와 포위 케이스(5)의 접속 부분의 기밀을 유지한다.
스크랩, 주조, 핀치, 시일, 압연

Description

쌍 롤 주조기{Dual roll casting machine}
본 발명은 쌍 롤 주조기에 관한 것이다.
도 1은 일본 특개평 8-300108호 공보에 게재된 발명에 근거한 종래의 쌍 롤 주조기의 일례를 도시하는 것이다.
이 쌍 롤 주조기는 한 쌍의 냉각 롤(1)에 의해 스트립(2)을 연속적으로 주조하는 주조 모듈(3)과, 냉각 롤(1)로부터 송출되는 스트립(2)을 끼워 압연 성형 등의 다음 공정으로 공급(送級)하는 한 쌍의 핀치 롤(4)과, 주조 모듈(3)에서 핀치 롤(4)까지의 사이에서 스트립(2)의 이동 경로를 둘러싸고 또한 하단이 개구(開口)한 포위 케이스(5; enclosure)와, 상단 개구 부분이 포위 케이스(5)의 하단 개구 부분에 대치하고 또한 잭(6; jack)에 의해 상하로 이동 가능한 스크랩 상자(7)와, 포위 케이스(5) 내부에 설치한 쓰레딩(threading) 테이블(8) 및 복수의 테이블 롤(9)을 구비하고 있다.
주조 모듈(3)은 각 냉각 롤(1)의 한쪽 단면 및 다른 한쪽 단면에 각각 맞닿는 한 쌍의 사이드 위어(side weir; 10)와, 냉각 롤(1)의 하측에서 스트립(2) 이동 경로를 둘러싸는 시일(seal) 챔버(11)와, 냉각 롤(1)의 외주면에 맞닿도록 시일 챔버(11)의 상단 부분에 연속해 있는 시일 부재(12)를 갖고 있다.
냉각 롤(1)은 수평으로 또한 서로 평행하게 배치되어, 주조해야 할 스트립(2)의 판 두께에 따라서 롤의 간극(nip between the rolls)을 확대 축소 조정할 수 있도록 되어 있다.
냉각 롤(1)의 회전 방향과 속도는 각각의 외주면이 상측으로부터 롤의 간극을 향하여 등속으로 이동하도록 설정되어 있다.
또한, 냉각 롤(1)의 내부에는 냉각수가 유통하도록 구성되어 있다.
냉각 롤(1)과 사이드 위어(10)에 의해 둘러싸이는 공간에 용융 금속을 공급하면, 상기 금속이 용탕 풀(13)을 형성한다.
냉각 롤(1)을 제열(除熱)하면서 상기 용탕 풀(13)을 형성시키고 또한 냉각 롤(1)을 회전시키면, 냉각 롤(1)의 외주면에서 금속이 응고하여, 롤의 간극으로부터 스트립(2)이 아래쪽을 향하여 보내진다.
핀치 롤(4)은 냉각 롤(1)보다도 하측에서 또한 스트립(2)을 반송해야 할 다음 공정 부근에 설치되어 있다.
포위 케이스(5)의 상단부에는 주조 모듈(3)의 시일 챔버(11)의 하단부가 출납 가능한 시일 챔버(14)가 설치되어 있다.
시일 챔버(14)의 수직 벽면과, 주조 모듈(3)의 시일 챔버(11) 하부의 수직면과의 간극에는 이들 시일 챔버(11, 14)의 전체 둘레에 걸쳐 면 접촉하는 시일 부재(15)가 설치되어 있다.
또한, 포위 케이스(5)의 스트립(2) 이동 방향 하류 부분에는 각 핀치 롤(4)의 외주면에 맞닿는 시일 부재(16)가 설치되어 있다.
스크랩 상자(7)의 상단 개구 부분의 둘레 가장자리에는 상기 스크랩 상자(7)를 잭(6)으로부터 밀려 올라갔을 때에, 포위 케이스(5)의 하단 개구 부분의 둘레 가장자리의 전체 둘레에 걸쳐 면 접촉 가능한 시일 부재(17)가 설치되어 있다.
이 스크랩 상자(7)는 주조 개시 시에 발생하는 형상 불량의 스트립(2)을 회수하기 위해 설치되어 있다.
또한, 주조 모듈(3), 포위 케이스(5) 및 스크랩 상자(7)의 내부에는 관로(18)로부터 불활성 가스(질소 가스; G)가 공급되며, 이들 내부를 무산화 분위기로 유지하여, 고온의 스트립(2)의 산화 방지를 도모하고 있다.
또한, 상기 불활성 가스(G)는 시일 챔버(11)와 냉각 롤(1) 사이에 개재하고 있는 시일 부재(12) 및 포위 케이스(5)와 핀치 롤(4) 사이에 개재하고 있는 시일 부재(16)에 의해 외부로의 유출이 억제된다.
쓰레딩 테이블(8)은 냉각 롤(1)로부터 보내지는 스트립(2)을 핀치 롤(4) 측을 향하여 안내하는 상태 및 스트립(2)에 접촉하지 않은 상태 중 어느 하나에 위치 설정할 수 있도록 되어 있다.
또한, 쓰레딩 테이블(8)은 테이블 롤(9)을 지나 핀치 롤(4) 측을 향하는 스트립(2)을 그 하측으로부터 지지하도록 배치되어 있다.
그렇지만, 도 1에 도시하는 쌍 롤 주조기에서는, 고온의 용탕 풀(13)의 영향을 받아 포위 케이스(5) 내부의 분위기 온도가 높아져, 시일 챔버(11, 14), 포위 케이스(5) 및 스크랩 상자(7)에 열 변형(thermal deformation)이 생긴다.
이로써, 시일 부재(15, 17)가 시일 챔버(11)의 외주면이나 포위 케이스(5)의 하단 개구 둘레 가장자리의 전체 둘레에 걸쳐 면 접촉할 수 없는 상태가 되어, 주조 모듈(3), 포위 케이스(5) 및 스크랩 상자(7)에 충전해야 할 불활성 가스(G)가 외부로 유출됨과 함께, 불활성 가스(G)의 유출량에 따라 외기가 포위 케이스(5) 등의 내부로 흘러 들어온다.
이 때문에, 외부로 흘러나온 불활성 가스(G)의 유출량에 따라서, 새롭게 포위 케이스(5) 내부로 불활성 가스(G)를 공급하지 않으면, 스트립(2)의 산화 방지를 도모할 수 없었다.
본 발명은 상술한 실정을 감안하여 이루어진 것으로, 스트립 산화 방지용 불활성 가스의 공급량을 삭감 가능한 쌍 롤 주조기를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명의 쌍 롤 주조기에 있어서는, 가압 수단에 의해 덕트를 위쪽으로 가압하고, 주조 모듈의 하단 개구 부분의 둘레 가장자리와 상부 플랜지 사이 및 하부 플랜지와 포위 케이스의 상단 개구 부분의 둘레 가장자리 사이 각각에 개재시킨 탄성 시일 부재를 압축하여, 이들 탄성 시일에 의해 주조 모듈과 덕트의 접속 부분 및 덕트와 포위 케이스의 접속 부분의 기밀을 유지한다.
압축해야 할 탄성 시일 부재를 중공 형상으로 하여, 각 탄성 시일 부재가 주조 모듈이나 포위 케이스에 대하여 용이하게 밀착하도록 하여, 주조 모듈과 덕트의 접속 부분 및 덕트와 포위 케이스의 접속 부분의 기밀성 향상을 도모할 수 있다.
또한, 승강 수단에 의해 스크랩 상자를 위쪽으로 이동시켜, 칸막이판(partition plate)의 아래 가장자리 부분을 홈에 비축된 봉쇄재(sealing material) 중에 관통시켜, 하측 시일 부재, 봉쇄재, 상측 시일 부재에 의해 스크랩 상자와 포위 케이스의 접속 부분의 기밀을 유지할 수 있다.
복수의 홈을 갖는 하측 시일 부재 및 복수의 칸막이판을 갖는 상측 시일 부재에 의해, 기밀 유지 경계를 다중화하여 스크랩 상자와 포위 케이스의 접속 부분의 기밀성 향상을 도모할 수 있다.
하측 시일 부재의 홈에 비축해야 할 봉쇄재에 가루 입자(powder or granule) 를 사용하여 상기 봉쇄재 소모를 경감시킬 수 있다.
하측 시일 부재의 홈에 비축해야 할 봉쇄재에 액체형인 것을 사용하여 홈에 대한 봉쇄재의 충전 작업을 용이하게 할 수 있다.
도 1은 종래의 쌍 롤 주조기의 일례를 도시하는 개념도.
도 2는 본 발명의 쌍 롤 주조기의 실시형태의 일례를 도시하는 개념도.
도 3은 도 2에 관련되는 포위 케이스와 스크랩 상자 사이의 시일 구조를 도시하는 단면도.
본 발명을 보다 상술하기 위해, 첨부 도면에 따라서 이를 설명한다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 쌍 롤 주조기의 실시형태의 일례를 도시하는 것으로, 도면 중, 도 1과 동일 부호를 붙인 부분은 동일물을 나타내고 있다.
이 쌍 롤 주조기는 주조 모듈(3)과 포위 케이스(5) 사이에 개재하고 또한 냉 각 롤(1)로부터 송출되는 스트립(2)을 둘러싸는 덕트(19)와, 상기 덕트(19)의 상단 둘레 가장자리부에 연속하여 둘레 방향으로 연장되는 상부 플랜지(20) 및 하단 둘레 가장자리부에 연속하여 둘레 방향으로 연장되는 하부 플랜지(21)와, 이들 플랜지(20, 21)의 상면에 전체 둘레에 걸쳐 설치한 탄성 시일 부재(22, 23)와, 덕트(19)를 위쪽으로 가압하는 실린더(24)와, 스크랩 상자(7)의 외측면 전체 둘레에 걸쳐 설치되고 또한 둘레 방향으로 연장되는 홈(25)을 형성하는 하측 시일 부재(26)와, 상기 하측 시일 부재(26)의 홈(25)에 비축된 봉쇄재(27)와, 포위 케이스(5)의 외측면 전체 둘레에 걸쳐 설치되고 또한 홈(25)에 끼워질 수 있는 칸막이판(28)을 갖는 상측 시일 부재(29)를 구비하고 있다.
주조 모듈(3)을 구성하고 있는 시일 챔버(11)에는 그 하단 둘레 가장자리부에 연속하여 둘레 방향으로 연장되는 플랜지(30)가 설치되어 있다.
덕트(19)의 하단 부근 부분은 포위 케이스(5)의 상단에 뚫린 개구에 상하로 이동 가능하게 삽입되어, 시일 챔버(11)의 플랜지(30)에 상부 플랜지(20)가 정면 대치하고 있다.
또한, 하부 플랜지(21)는 포위 케이스(5)의 상단 개구 부분의 둘레 가장자리 하면에 대치하고 있다.
탄성 시일 부재(22, 23)는 내열성을 갖는 소재에 의해 압축 변형 가능하게 형성되어 있다.
상측 탄성 시일 부재(22)는 상부 플랜지(20)에 고정되고, 시일 챔버(11)의 플랜지(30)에는 고정되어 있지 않고, 냉각 롤(1)을 교환할 때에 주조 모듈(3)이 이 동할 수 있도록 되어 있다.
하측 탄성 시일 부재(23)는 하부 플랜지(21)에만 고정시킨 구조여도 되지만, 하부 플랜지(21)와 포위 케이스(5) 쌍방에 대하여 고정시키는 것도 가능하다.
이들 탄성 시일 부재(22, 23)는 그 형성 소재가 내열성 고분자 화합물인 경우에는, 속이 찬(中實) 형상 혹은 중공형 무단(無端) 형상으로서, 소재 자체의 탄력성을 살리도록 하고, 또한, 형성 소재가 고온 분위기 중에서의 반복 응력에 대응 가능한 금속인 경우에는, 신축 가능한 벨로우즈(bellows) 형상으로 한다.
실린더(24)는 피스톤 로드(31)가 위쪽을 향하도록 덕트(19) 외부에 배치되어, 상기 피스톤 로드(31)를 덕트(19)에 체결하고 있다.
이 실린더(24)의 피스톤 로드(31)가 상승하면, 상기 플랜지(30)와 상부 플랜지(20) 사이에 개재하고 있는 탄성 시일 부재(22) 및 하부 플랜지(21)와 포위 케이스(5)의 상단 개구 부분의 둘레 가장자리 하면 사이에 개재하고 있는 탄성 시일 부재(23)가 압축된다.
이로써, 탄성 시일 부재(22)가 주조 모듈(3)의 시일 챔버(11)와 덕트(19)의 접속 부분의 기밀을 유지하고, 탄성 시일 부재(23)가 덕트(19)와 포위 케이스(5)의 접속 부분의 기밀을 유지하는 상태가 된다.
즉, 고온의 용탕 풀(13)의 영향을 받아 포위 케이스(5) 내부의 분위기 온도가 높아져, 시일 챔버(11), 덕트(19) 및 포위 케이스(5) 등에 열 변형이 생겨도 관로(18)로부터 주조 모듈(3), 포위 케이스(5) 및 스크랩 상자(7)에 충전한 불활성 가스(G)가 상기 접속 부분으로부터 외부로 유출되지 않는다.
또한, 내열성 고분자 화합물을 소재로 하는 무단(無端) 형상의 탄성 시일 부재(22, 23)를 사용하여, 상측의 탄성 시일 부재(22)를 상부 플랜지(20)에 고정하고, 하측의 탄성 시일 부재(23)를 하부 플랜지(21)에만 고정한 경우에 있어서, 실린더(24)의 피스톤 로드(31)가 하강하면, 탄성 시일 부재(22)가 플랜지(30)로부터 격리됨과 함께, 탄성 시일 부재(23)가 포위 케이스(5)의 상단 개구 부분의 둘레 가장자리 하면으로부터 격리된다.
다음, 하측 탄성 시일 부재(23)를 하부 플랜지(21)와 포위 케이스(5) 쌍방에 대하여 고정시키는 경우에는, 피스톤 로드(31)의 하강에 따라서, 포위 케이스(5)의 상단 개구와 하부 플랜지(21) 사이의 거리가 증가하므로, 상기 탄성 시일 부재(23)가 신장하게 된다.
하측 시일 부재(26)는 각각 상측이 개구하고 또한 스크랩 상자(7) 상단 부분을 둘레 방향으로 둘러싸는 2셋(set)의 홈(25)을 형성하고 있다.
봉쇄재(27)에는 유동성을 갖는 무정형의 물질, 즉, 모래 등의 가루 입자체 또는 물 등의 액체를 사용한다.
봉쇄재(27)에 모래 등의 가루 입자체를 사용한 경우에는, 스크랩 상자(7) 외부의 분위기 온도에서는 증발에 의한 소모가 발생하지 않아, 상기 봉쇄재(27)의 보충 작업을 경감시킬 수 있다.
또한, 봉쇄재(27)에 물 등의 액체를 사용한 경우에는, 액체 쪽이 가루 입자체보다도 유동성이 뛰어나기 때문에, 포위 케이스(5)에 대한 스크랩 상자(7)의 착탈 작업에 의해 봉쇄재(27)가 감소해도 상기 봉쇄재(27)를 홈(25) 내로 용이하게 또한 균등하게 보충할 수 있다.
상측 시일 부재(29)의 칸막이판(28)은 포위 케이스(5)에 연속하고 또한 상기 홈(25)에 대응하도록 포위 케이스(5) 하단 부분을 둘레 방향으로 2중으로 둘러싸고 있다.
칸막이판(28)과 홈(25)의 상대 위치는 포위 케이스(5) 바로 아래에 위치한 스크랩 상자(7)를 잭(6)에 의해 상승시켰을 때에, 칸막이판(28)이 홈(25)에 끼워지고, 또한, 스크랩 상자(7)를 잭(6)에 의해 하강시켰을 때에, 칸막이판(28)이 홈(25)으로부터 격리하도록 설정되어 있다.
이로써, 스크랩 상자(7)를 잭(6)으로 상승시키면, 칸막이판(28)의 아래 가장자리 부분이 홈(25)에 비축된 봉쇄재(27) 중에 관통되어, 하측 시일 부재(26), 봉쇄재(27) 및 상측 시일 부재(29)가 스크랩 상자(7)와 포위 케이스(5)의 접속 부분의 기밀을 유지하는 상태가 된다.
또한, 2셋의 홈(25)을 형성하는 하측 시일 부재(26) 및 각 홈(25) 각각에 끼워질 수 있는 칸막이판(28)을 갖는 상측 시일 부재(29)에 의해, 기밀 유지 경계가 다중화되어, 스크랩 상자(7)와 포위 케이스(5)의 접속 부분의 기밀성이 향상된다.
즉, 고온의 용탕 풀(13)의 영향을 받아 포위 케이스(5) 내부의 분위기 온도가 높아져, 포위 케이스(5)나 스크랩 상자(7) 등에 열 변형이 생긴 경우라도, 관로(18)로부터 주조 모듈(3), 포위 케이스(5) 및 스크랩 상자(7)에 충전한 불활성 가스(G)가 상기 접속 부분으로부터 외부로 유출되지 않는다.
이와 같이, 도 2 및 도 3에 도시하는 쌍 롤 주조기에 있어서는, 주조 모듈(3)과 덕트(19)의 접속 부분, 덕트(19)와 포위 케이스(5)의 접속 부분 및 포위 케이스(5)와 스크랩 상자(7)의 접속 부분의 기밀을 각각 유지하여, 불활성 가스(G) 유출을 억제하기 때문에, 고온의 스트립(2)의 산화 방지용 불활성 가스(G)의 공급량을 삭감할 수 있다.

Claims (6)

  1. 스트립을 연속적으로 주조 가능한 한 쌍의 냉각 롤을 갖는 주조 모듈과, 상단 개구 부분이 주조 모듈의 하단 개구 부분에 대치하고 또한 냉각 롤로부터 송출되는 스트립이 하향 통과 가능한 덕트와, 상단 개구 부분에 덕트의 하단 부근 부분이 삽입되고 또한 덕트를 경유한 스트립이 다음 공정 측을 향하여 통과하는 포위 케이스(enclosure)와, 덕트 상단 둘레 가장자리부에 연속하여 둘레 방향으로 연장되는 상부 플랜지와, 덕트 하단 둘레 가장자리부에 연속하여 둘레 방향으로 연장되고 또한 포위 케이스의 상단 개구 부분의 둘레 가장자리 하면에 대치하는 하부 플랜지와, 이들 플랜지의 상면에 전체 둘레에 걸쳐 설치한 탄성 시일 부재와, 상기 덕트를 위쪽으로 가압 가능한 가압 수단을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 쌍 롤 주조기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    탄성 시일 부재를 중공 형상으로 한 쌍 롤 주조기.
  3. 스트립을 연속적으로 주조 가능한 한 쌍의 냉각 롤을 갖는 주조 모듈과, 냉각 롤로부터 송출되는 스트립이 다음 공정 측을 향하여 통과하도록 상단 부분이 주조 모듈에 연속하고 또한 하단이 개구(開口)된 포위 케이스와, 상단 개구 부분이 포위 케이스의 하단 개구 부분에 대치하도록 배치되고 또한 승강 수단에 의해 상하 로 이동 가능한 스크랩 상자와, 상기 스크랩 상자의 외측면에 전체 둘레에 걸쳐 설치되고 또한 둘레 방향으로 연장되는 홈을 형성하는 하측 시일 부재와, 상기 하측 시일 부재의 홈에 비축되고 또한 유동성을 갖는 무정형의 봉쇄재와, 포위 케이스의 외주면에 전체 둘레에 걸쳐 설치되고 또한 상기 홈에 끼워질 수 있는 칸막이판을 갖는 상측 시일 부재를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 쌍 롤 주조기.
  4. 스트립을 연속적으로 주조 가능한 한 쌍의 냉각 롤을 갖는 주조 모듈과, 냉각 롤로부터 송출되는 스트립이 다음 공정 측을 향하여 통과하도록 상단 부분이 주조 모듈에 연속하고 또한 하단이 개구된 포위 케이스와, 상단 개구 부분이 포위 케이스의 하단 개구 부분에 대치하도록 배치되고 또한 승강 수단에 의해 상하로 이동 가능한 스크랩 상자와, 상기 스크랩 상자의 외측면에 전체 둘레에 걸쳐 설치되고 또한 둘레 방향으로 연장되는 복수의 홈을 형성하는 하측 시일 부재와, 상기 하측 시일 부재의 홈에 비축되고 또한 유동성을 갖는 무정형의 봉쇄재와, 포위 케이스의 외주면에 전체 둘레에 걸쳐 설치되고 또한 상기 각 홈에 끼워질 수 있는 복수의 칸막이판을 갖는 상측 시일 부재를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 쌍 롤 주조기.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    가루 입자형 봉쇄재를 사용한 쌍 롤 주조기.
  6. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    액체형 봉쇄재를 사용한 쌍 롤 주조기.
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