KR100879847B1 - 용융 금속으로부터 압연된 금속 스트립을 연속적으로제조하는 방법 및 장치 - Google Patents

용융 금속으로부터 압연된 금속 스트립을 연속적으로제조하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스트립 캐스팅 장치(5)에서 캐스트 금속 스트립을 제조하고 그 후 분할되지 않은 금속 스트립을 롤 스탠드(18)에서 최종 스트립 두께로 압연함으로써 용융 금속으로부터 압연된 금속 스트립을 제조하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 스트립 과정을 제어하기 위해, 스트립 가이드 장치(19)가 특히 흐름 방향으로 롤 스탠드 앞에 제공된다. 적은 수의 부품을 요하면서, 스트립 치수에 따라 롤링 사이트 또는 롤 스탠드의 입구측에서 롤 스탠드 내로 금속 스트립의 안정한 삽입을 보장하기 위해, 스트립 가이드가 스트립 폭의 1.0배 내지 10.0배의 거리를 두고, 바람직하게 스트립 폭의 1.5배 내지 5.0배의 거리를 두고 상기 롤링 스탠드 앞에서 효력을 나타내거나 실행된다.

Description

용융 금속으로부터 압연된 금속 스트립을 연속적으로 제조하는 방법 및 장치 {METHOD AND DEVICE FOR THE CONTINUOUS PRODUCTION OF A ROLLED METAL STRIP FROM A MOLTEN METAL}
본 발명은 금속 용융물로부터 압연된 금속 스트립, 특히 강 스트립을 연속적으로 제조하기 위한 방법에 관한 것으로, 상기 방법의 제 1 제조 단계에서는 용융물이 스트립 캐스팅 장치 내부에 제공되어 20 mm 미만, 바람직하게 1 mm 내지 12 mm의 스트립 두께, 및 미리 정해진 스트립 폭을 갖는 캐스트 금속 스트립이 상기 스트립 캐스팅 장치로부터 외부로 이송되고, 후속하는 제 2 제조 단계에서는 분할되지 않은(undivided) 캐스트 금속 스트립이 적어도 하나의 롤링 스탠드(rolling stand) 내에서 최종 스트립 두께로 압연 변형(roll-deform)되며, 이 경우 롤러 간극(gap)(roll nip) 내에서의 금속 스트립의 위치 결정은 상기 롤링 스탠드의 상류에 배치된 스트립 방향 조종부(방향 전환부; diversion)에 의해서 이루어진다. 본 발명은 또한 상기 방법을 실시하기 위한 장치 및 상기 설비의 작동 개시 방법에 관한 것이다.
강 용융물로부터 압연된 강 스트립을 제조하기 위한 상기와 같은 유형의 방법 및 상응하는 장치는 유럽 공고 특허 출원서 제 540 610호 및 유럽 공개 특허 출 원서 제 760 397호에 이미 공개되어 있으며, 상기 공개문에서는 얇은 캐스트 스트립이 2개 롤러 캐스팅 장치를 이용한 2개 롤러 캐스팅 방법에 따라 형성된 직후에 롤링 스탠드 내에서 이루어지는 후처리 단계에서 직접 캐스팅 열에 의해 가열 변형(hot-deform)된다.
유럽 공고 특허 출원서 제 540 610호에는 또한, 캐스트 스트립을 2개 롤러 캐스팅 기계로부터 스트립 권선(strip winding) 장치까지 안전하게 이송하기 위해서 제작 설비의 다수의 장소에 핀치 롤 스탠드(pinch roll stand)를 제공하는 것이 공개되어 있다. 2개 롤러 캐스팅 설비 바로 다음에서 제 1 핀치 롤 스탠드 앞에는, 루우핑 피트(looping pit)를 떠난 후에 스트립의 이송 방향을 조종하기 위해서 방향 조종 롤(diverting roll)이 제공되어 있다. 상기 제 1 핀치 롤 스탠드는 설비 내에서 이루어지는 스트립의 가로 방향 이동 동작을 저지해야 한다. 그러나 이와 같은 저지 작용은 다만 제한된 이송 구간 내에서만 가능하다. 또한 길이 정돈 공정(longitudinal trimming) 동안 강철 스트립을 계속해서 인장시키기 위해, 정돈용 전단기(trimming shears) 앞·뒤에 핀치 롤러 스탠드가 배치되어 있다.
유럽 공개 특허 출원서 제 760 397호에도 마찬가지로 금속 스트립의 인-라인 변형(in-line deformation)을 위해서 롤링 스탠드를 뒤에 구비한 2개 롤러 캐스팅 설비가 공개되어 있다. 기술된 한 실시예에 따르면, 롤링 스탠드의 입구측에서 캐스트 스트립의 인장을 유지시키기 위해 롤링 스탠드 앞에는 거리를 두고 한 쌍의 핀치 롤(pinch roll)이 배치되어 있으며, 캐스트 스트립이 롤링 스탠드 내부로 유입될 때 곡류 형태(meandering)의 스트립 경로를 피하기 위해 상기 핀치 롤 쌍과 롤링 스탠드 사이에서 스트립 루우프 내에 댄서 롤러(dancer roll)가 배치되어 있다(도 3). 추가 실시예에 따라, 상기와 같은 장애적인 스트립 경로를 피하기 위해서는 다수의 방향 조종 롤러 또는 핀치 롤이 필수적이며, 상기 방향 조종 롤러 및 핀치 롤러는 상호 거리를 두고 롤링 스탠드 앞에서 온도 조절된 영역에 배치되어 있다(도 7).
본 발명의 목적은, 선행 기술의 전술한 단점들을 피하는 동시에, 금속 스트립의 경우에 스트립 치수에 따라 적은 설비 비용으로써, 롤링 스탠드의 입구측에서 또는 압연 변형의 장소에서 스트립이 롤링 스탠드 내부로 안정적으로 유입되도록 하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은 서문에 언급된 유형의 방법에서, 스트립의 방향 조종이 상기 롤링 스탠드의 상류로 스트립 폭의 1.0배 내지 10.0배의 거리를 두고, 바람직하게 스트립 폭의 1.5배 내지 5.0배의 거리에서 이루어지거나 실행됨으로써 해결된다. 보다 넓은 스트립의 경우에 방향 조종 장치가 보다 큰 거리를 두고 롤링 스탠드 앞에서 실행될 수 있다면, 압연될 금속 스트립의 스트립 폭과 스트립 방향 조종 조치를 적용하기 위한 최적의 장소간에 기본적인 관계가 설정될 수 있다. 스트립 방향 조종이 롤링 스탠드에 지나치게 가까운 장소에서 이루어지면, 스트립 방향 조종의 불안정한 동작(예컨대 오버슈팅 특성, 에지의 과다 팽창 등)을 예상할 수밖에 없다. 다른 한편으로, 스트립의 방향 조종을 위한 조치가 롤링 스탠드 앞에서 지나치게 큰 거리를 두고 이루어지는 경우에도 스트립은 중심에서 벗어나 불안정하게 진행한다. 이 경우에는 롤링 스탠드에 도달하기 전에 이미 방향 조종 효과가 재차 상실된다.
금속 스트립이 롤링 스탠드 상류(upstream)의 한 영역에서, 즉 스트립 방향 조종 장치와 롤러 간극 사이에서 2.0 MPa 내지 15 MPa, 바람직하게 4.0 MPa 내지 8.0 MPa의 스트립 인장 상태를 유지하는 경우에 최상의 스트립 경로가 설정된다. 스트립의 인장 정도가 지나치게 적으면, 예컨대 한 측면의 압축 응력(compressive stresses)에 의해 스트립이 중심에서 벗어나 진행하게 된다. 이와 같은 상태는 불안정성, 예컨대 스트립의 흔들림을 통해서 알 수 있다. 다른 한편으로 스트립 인장도가 증가하면 스트립 균열 위험도 상승한다. 상기 영역에서는 스트립의 온도가 높게 유지되기 때문에, 금속 스트립의 강도는 상응하게 더 낮고, 그에 따라 금속 스트립 내부에 핀치 롤의 오목 자국(indentation)을 야기하지 않으면서 상기 금속 스트립에 적용될 수 있는 수용 가능한 압착력도 더 낮다.
스트립의 중심 위치를 정확하게 조절하기 위해서는, 바람직하게 금속 스트립에 대한 스트립 방향 조종 작용이 이루어지는 장소 가까이에서, 사전 설정된 스트립 진행 방향으로부터 벗어난 금속 스트립의 실제 측면 편차(lateral deviation)가 기록될 필요가 있고, 상기 파라미터에 따라서 스트립 방향 조종 장치의 작동기의 위치가 조절될 필요가 있다.
금속 스트립이 스트립 방향 조종 장치 상류의 한 영역에서 스트립 프리텐션(pretension) 공정을 거치면, 스트립 경로가 추가적으로 안정될 수 있다. 상기 영역에서는 스트립의 인장 정도가 롤링 스탠드의 후속하는 유입 영역에서보다 더 낮게 유지되며, 상기 스트립의 인장 정도는 주로 캐스팅 기계로부터 배출되는 금속 스트립의 정착(settle) 및 지지에 이용된다. 바람직하게 스트립의 프리텐션은 루우핑 피트 내에서 아래로 늘어지는 금속 스트립의 자체 무게에 의해서 형성되거나 설정된다. 그에 대한 대안으로서 스트립의 프리텐션은 스트립 진행과 반대 방향으로 작용하는 제동력에 의해서 형성되거나 설정될 수 있다.
스트립 폭의 1.0배 내지 10.0배, 바람직하게 스트립 폭의 1.5배 내지 5.0배에 상응하는 스트립 방향 조종의 작용 장소로부터 거리를 두고, 압연(압축) 변형(rolling deformation) 장소 앞 또는 뒤에서 스트립 진행 중심 설정 보조부가 상기 금속 스트립에 작용하면, 스트립 경로가 추가적으로 안정화 될 수 있다. 이것은 특히 롤링 스탠드가 개방되어 있는, 즉 금속 스트립의 압연 변형이 이루어지지 않는 작동 단계에서, 특별히 제조 시퀀스의 개시 단계에서 중요하다. 그와 동시에 스트립 진행 중심 설정 보조부는, 스트립 인장 정도가 낮음에도 불구하고 스트립을 충분히 중심에 배치할 수 있도록 하기 위하여, 스트립 진행 중심 위치 조절을 위한 고정점으로서 이용된다.
스트립 두께가 20 mm 미만, 바람직하게 1 mm 내지 12 mm인 캐스트 금속 스트립 및 연속 제조 공정으로 형성되고 열간 압연된(hot-rolled) 금속 스트립을 형성하기 위해 본 발명은 또한 스트립 캐스팅 장치, 바람직하게 2개 롤 캐스팅 기계, 및 상기 기계 뒤에 배치되어 있고 분할되지 않은 캐스트 금속 스트립의 인-라인 압연 성형을 위해 이용되는 적어도 하나의 롤링 스탠드, 그리고 상기 스트립 캐스팅 장치와 롤링 스탠드 사이에 배치된 스트립 방향 조종 장치로 이루어진 설비를 제안 한다. 상기 설비는, 상기 스트립 방향 조종 장치가 스트립 폭의 1.0배 내지 7.0배, 바람직하게 스트립 폭의 1.5배 내지 5.0배의 거리를 두고 상기 롤링 스탠드 앞에 배치되어 있는 것을 특징으로 한다. 바람직하게 상기 스트립 방향 조종 장치는 다중 롤 구동 장치, 바람직하게 2개 롤 구동 장치에 의해서 형성된다.
전술한 장점을 갖는 상기 설비의 한 바람직한 실시예는 스트립 방향 조종 장치 내에 금속 스트립 이송 수단, 바람직하게 다중 롤 구동 장치의 핀치 롤이 배치되어 있는 경우에 이루어지며, 이 경우 상기 핀치 롤은 조절 및 제어 장치와 상호 작용하고, 상기 핀치 롤에 의해 스트립 인장 정도가 2.0 MPa와 10 MPa 사이, 바람직하게 4.0 MPa와 7.0 MPa 사이의 범위로, 스트립 방향 조종 장치와 롤링 스탠드 또는 스트립 진행 중심 설정 보조부 또는 스트립 진행 라인에 있는 다른 장치 사이에서 사전 설정될 수 있다.
스트립 경로에 대한 최상의 작용은, 스트립 방향 조종 장치에 스트립 위치 측정 장치가 할당되어 있고, 상기 스트립 방향 조종 장치 내에 금속 스트립 이송 수단, 바람직하게 다중 롤러 구동 장치의 핀치 롤이 배치되어 있는 경우에 이루어지며, 이 경우 적어도 하나의 금속 스트립 이송 수단은 축을 중심으로 선회 가능한 베어링 장치 내에 회전 가능하게 지지되어 있고, 상기 금속 스트립 이송 수단은 스트립 진행 방향에 영향을 미치기 위해 제어 또는 조절 장치와 상호 작용한다. 상기 선회 가능한 축은 바람직하게 수직축으로서 수직으로 정렬되어 있거나 또는 스트립 진행 방향에 평행하게 정렬되어 있다.
한 바람직한 실시예에 따라 스트립 방향 조종 장치는 자체적으로 선회 가능 한 베어링 장치를 형성하고, 상기 베어링 장치는 가이드부 상에 변위 가능하게 지지되어 있으며, 바람직하게 커플링 메카니즘(coupling mechanism)인 조절 구동 장치에 연결되어 있다. 다른 기계적인, 전기 기계적인, 유압식의 또는 전기 유압식의 구동 장치도 또한 가능하다. 가이드부는 4각형 링크(four-bar linkages) 또는 다른 운동학적 기어 장치, 레일, 바아, 롤러 등에 의해서 형성될 수 있다.
스트립 폭에 따라 스트립 방향 조종 장치를 가장 적합한 거리를 두고 롤링 스탠드 앞에 배치하기 위해, 상기 스트립 방향 조종 장치는 가이드부 상에 지지되어 있고, 상기 스트립 방향 조종 장치와 가이드부 사이에는 스트립 방향 조종 장치용 변위 장치(displacement device)가 배치되어 있다. 이 경우 상기 가이드부는 스트립 경로 방향에 대해 평행하게 정렬되어 있다.
최상의 스트립 진행 상태를 얻기 위해 스트립 캐스팅 장치와 스트립 방향 조정 장치 사이에는 또한 금속 스트립의 스트립 프리텐션을 형성하기 위한 장치가 배치되어 있다. 상기 장치는 예를 들어 루우핑 피트에 의해 형성될 수 있으며, 이 경우에는 실제로 아래로 늘어지는 루우프의 길이가 스트립 인장 정도를 결정한다. 추가로 상기 아래로 늘어지는 스트립 루우프는 2개 롤 캐스팅 장치와 롤링 스탠드 사이에서 댐핑 부재(damping element)로 작용하며, 상기 댐핑 부재에 의해 일련의 처리 단계들 사이에서 나타나는 장애적인 피드백이 피해진다. 다른 한 실시예에 따라, 스트립 프리텐션을 형성하기 위한 장치는 바람직하게 마찰되는 수평의 스트립 지지 장치에 의해서, 특히 제동 롤(braking rolls)들을 구비한 롤러 테이블(roller table)에 의해서 형성된다. 상기 제동 롤들 사이에 또는 상기 제동 롤러가 있는 위치에는 마찰되고 고정된 단순한 기계적 지지 부재가 제공될 수 있다. 이 경우에는 스트립 지지 장치의 길이가 스트립 인장 정도를 결정하며, 상기 스트립 지지 장치의 작용 길이는 스트립 폭의 적어도 1.5배, 바람직하게 스트립 폭의 적어도 2.5배이다. 상기 작용 길이는 제동 롤이 장착된 롤러 테이블의 길이이다.
특히 롤러 간극이 개방된 경우에 롤링 스탠드의 영역에서 방향 조종 기능을 유지하기 위해, 롤링 스탠드 하류에 또는 스트립 방향 조종 장치와 롤링 스탠드 사이에 스트립 진행 중심 설정 보조부, 바람직하게 방향 전환이 불가능한 2개 롤 또는 3개 롤 구동 장치를 배치하는 것이 제안된다. 스트립 방향 조종 장치 및 스트립 진행 중심 설정 보조부는 스트립 폭의 1.0배 내지 10.0배, 바람직하게 스트립 폭의 1.5배 내지 5.0배만큼 상호 떨어져서 배치되어 있다. 그 결과, 스트립 진행 중심 설정 보조부가 롤링 스탠드 하류에 있는 경우에는 롤링 스탠드 및 스트립 방향 조종 장치가 상호 매우 가깝게 배치되며, 스트립 진행 중심 설정 보조부가 롤링 스탠드 상류에 있는 경우에는 롤링 스탠드 및 스트립 방향 조종 장치가 서로 더 많이 떨어져 있다.
개시 단계 동안 제조 공정 또는 설비의 안정된 준비 단계(run-up)를 보장하기 위해, 하기의 방법 단계들을 특징으로 하는 상기 설비의 개시 방법이 제안된다:
Figure 112004016627718-pct00001
스트립 캐스팅 장치를 떠나는 캐스트 금속 스트립이 실제로 캐스팅 속도에 상응하는 스트립 진행 속도로, 롤링 스탠드의 롤러 간극이 개방된 상태에서 상기 설비를 통과하여 스트립 권선 장치(strip coiling device) 내부로 삽입되는 단 계,
Figure 112004016627718-pct00002
스트립 방향 조종 장치와 롤링 스탠드 앞에 배치된 스트립 진행 중심 설정 보조부 또는 상기 롤링 스탠드 뒤에 배치된 스트립 진행 중심 설정 보조부 또는 스트립 권선 장치 사이에서 조절된 스트립 인장 정도가 설정되는 단계,
Figure 112007052410586-pct00003
상기 단계와 동시에 또는 그 다음에, 조절된 스트립 방향 조종 조치가 거리를 두고 롤링 스탠드 상류에 적용되는 단계,
Figure 112004016627718-pct00004
롤링 스탠드의 작업 롤러(working roller)가 최종 스트립 두께에 상응하는 롤러 간극에 맞추어 세팅되는 단계, 및
Figure 112004016627718-pct00005
롤링 속도(rolling speed)가 캐스팅 속도에 맞추어 조정되는 단계.
이 경우 상기 조절된 스트립 방향 조종 조치는 스트립 폭의 1.0배 내지 10.0배, 바람직하게 캐스트 금속 스트립의 스트립 폭의 1.5배 내지 5.0배에 상응하는 거리를 두고, 롤링 스탠드 상류에서, 스트립 인장 중에 있는 금속 스트립에 적용된다. 바람직하게 상기 조절된 스트립 인장은 스트립 방향 조종 장치와 스트립 권선 장치 또는 스트립 진행 중심 설정 보조부 사이에서 2.0 MPa 내지 15 MPa, 바람직하게 4.0 MPa 내지 8.0 MPa의 값으로 유지된다. 상기 스트립 인장은 작업 롤러가 캐스트 금속 스트립 앞에서 움직이기 전에 이미, 즉 압연 동작 개시 전에 이미 적용되어 압연 동작 동안 계속된다.
본 발명의 추가적인 장점 및 특징들은 실시예를 제한하지 않는 하기의 상세한 설명부로부터 얻어지며, 상기 상세한 설명부에는 첨부된 도면들이 참고로 인용된다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 설비를 개략적으로 도시하며,
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 설비를 개략적으로 도시하며,
도 3은 본 발명에 따른 스트립 변환 장치의 바람직한 실시예를 도시한다.
후술되는 도 1 내지 도 3에 도시된 실시예에서, 동일한 부재에 대해서 동일한 도면 부호를 사용한다.
도 1 및 도 2는 금속 용융물(2)로부터 압연된 금속 스트립(1)을 연속적으로 제조하기 위한 본 발명에 따른 설비를 도시하며, 제 1 제조 단계에서, 캐스트 금속 스트립(3)은 금속 용융물로부터 제조되고, 제 1 단계 직후에 수반되는 제 2 제조 단계에서, 캐스트 금속 스트립(3)은 압연 공정에서 열간 변형(hot deformation)된다. 이러한 방식으로 제조된 압연 금속 스트립(1)은 그 후 적절한 경우에 본 발명의 개시 내용에 상세히 개시되지 않는 제어된 냉각 공정을 거친 후에 소정 중량의 코일(4)에 감긴다.
스트랜드 형성 코어 유닛이 측면에서 수평으로 진행하는 단일 벨트, 또는 회전 벨트, 또는 캐터필러(caterpiller) 또는 주형벽에 의해 형성된 스트립 캐스팅 장치(5)는 1.0 내지 20mm 범위의 스트립 두께를 갖는 캐스트 금속 스트립을 제조하는데 이용된다. 도 1은 가능한 일 실시예로서 2개 롤러 캐스팅 기계(6)를 도식적으로 도시하며, 2개 롤러 캐스팅 기계(6)는 수평축(7, 7')을 중심으로 회전하는 2개 캐스팅 롤러(8, 8')에 의해 형성되고, 단부측에서 캐스팅 롤러에 가압되는 측벽(9)과 함께 금속 용융물(2)을 수용하는 주형 공동(10)을 형성하며, 상기 금속 용융물(2)은 턴디쉬(11, tundish)를 통해 공급된다. 신속 이동 응고화 공정에서, 캐스트 금속 스트립(3)은 캐스팅 롤러(8, 8') 사이의 캐스팅 간극(12) 내에서 형성되고 바닥부로 이송된다. 캐스트 금속 스트립(3)은 그 후 수평으로 방향 조종되고 스트립 프리텐션을 형성하기 위한 장치(15)를 관통하며, 상기 장치(15)는 루우핑 피트(16)에 의해 형성된다. 루우핑 피트(16) 내에서 아래로 늘어지는 스트립 루프(17)는 또한 스트립이 스트립 캐스팅 장치(5)와 롤링 스탠드(18) 사이로 진행할 때 스트립 내의 일시적이고, 제조 관련 속도 차이를 보상한다. 아래로 늘어지는 스트립 루프(17)의 길이는 캐스트 금속 스트립(3)에 완만한 프리텐션을 가하고 하류의 스트립 방향 조종 장치(19)로 진행하는 안정되고, 균일한 스트립을 보장한다.
도 2에 도식적으로 도시된 또다른 실시예에서, 스트립 프리텐션을 형성하기 위한 장치(15)와 금속 스트립에 작용하는 프리텐션은 수평으로 배향된 스트립 지지 장치(20)에 의해 실현되고, 상기 장치(20)는 그 앞에서 이동하는 캐스트 금속 스트립(3)을 감속시킨다. 이러한 제동 작용은 스트립 지지 장치(20)의 롤러 테이블 내에 장착된 제동 롤(22)에 의해 형성되고, 캐스트 금속 스트립(3)의 스트립 폭의 1.5배 내지 2.5배에 상응하는 롤러 테이블 길이(L)는 이러한 목적으로 충분하다.
스트립 방향 조종 장치(19)에는 핀치 롤(24, 25)에 의해 형성된 조절가능한 금속 스트립 이송 수단(26)이 구비된다. 도 1에 따라, 스트립 방향 조종 장치(19)는 2개 롤 구동 장치(27)로서 설계되고 롤링 스탠드 상류에서, 캐스트 금속 스트립(3)의 폭에 의해 부분적으로 결정되는, 거리(A)에 배치된다. 이러한 거리(A)는 스트립 폭의 1.0배 내지 10.0배 범위이다. 스트립 방향 조종 장치(19)의 스탠드 프레임(28)은 이동 가이드부 또는 롤러 가이드부로서 구성될 수도 있는 가이드부(29) 상에 지지되고, 변위 장치(30)에 의해 스트립 폭에 의존하는 소정의 위치(거리 A)로 이동되며, 상기 변위 장치(30)는 가압 실린더로서 설계되고 일측면이 스탠드 프레임(28)에 연결되고 타측면이 가이드부(29)에 연결된다. 더욱이, 2개 롤 구동 장치(27)의 핀치 롤(24, 25)은 롤링 스탠드(18)의 작업 롤러(32, 32')를 관통하는 금속 스트립에 제동력을 가하며, 이러한 제동력은 2.0 MPa 내지 15.0 MPa 범위의 인장 정도에 상응한다.
스트립 방향 조종 작용은 스트립 위치 중심 제어와 관련된 스트립 방향 조종 장치(19)의 다양한 실시예를 이용하여 수행될 수 있다.
도 1에 도시된 실시예에 따라, 조절가능한 핀치 롤(24)은 선회가능한 베어링 장치(33)에서 회전가능하게 지지되고 상기 핀치 롤(24)이 위치 설정되도록 상응하는 조절 및 제어 장치(34) 및 스트립 위치 측정 장치(35)에 연결된다. 스트립 위치 측정 수단(35)은 스트립 방향 조종 장치(19) 하류에서 근접하게 배치된다. 또한 스트립 위치 측정 장치는 스트립 방향 조종 장치 상류에 위치설정될 수 있다. 이러한 스트립 위치 측정 장치는 소정의 스트립 진행 중심으로부터 금속 스트립의 편차를 기록하고 이에 상응하는 신호를 조절 및 제어 장치(34)에 송신하는데 이용된다. 베어링 장치(33)의 선회 운동은 캐스트 금속 스트립(3)이 소정의 스트립 진행 방향(R)으로 향하도록 허용하고 이에 의해 금속 스트립이 하류에 있는 롤링 스탠드(18)를 중앙 관통하도록 보장하며, 상기 선회 운동은 다른 핀치 롤(25)의 축(37)과 관련하여 핀치 롤(24)의 축(36)의 경사진 위치(화살표로 표시된 방향으로 회전 조절) 또는 동시 스트립 진행 방향과 관련하여 공통 베어링 장치에 지지된 핀치 롤(24, 25)의 경사진 위치를 야기하며, 상기 경사진 위치는 단지 몇 도에 해당한다.
도 2는 제어가능한 압축력이 화살표로 표시된 방향으로, 바람직하게 선회가능한 베어링 장치(33)에서 핀치 롤의 대향 베어링 위치 영역으로 핀치 롤(24)의 선회가능한 베어링 장치(33)에 가해지는 실시예를 도시적으로 도시한다. 이 경우 스트립 진행 방향(R)을 가로질러 캐스트 금속 스트립(3)으로 흐르는 횡방향 힘은 스트립의 진행을 횡방향 힘의 방향으로 대체시킨다.
도 3은 스트립 방향 조종 장치(19)의 바람직한 실시예를 도식적으로 도시한다. 핀치 롤(24, 25)을 수용하는 스탠드 프레임(28)은 곡선의, 특히 아치형의 가이드부(49)에 의해 수직축(50)을 중심으로 선회할 수 있도록 지지되고, 스트립 진행 방향(R)과 관련된 스탠드 프레임(28)의 방향은 예를 들어 특히 커플링 메카니즘을 갖는 유압식 또는 전기 기계적인 작동 장치에 의해 형성된 선회 장치(51)에 의해 설정될 수 있다. 수직축(50)은 선회 운동의 동시 회전 중심을 나타낸다. 금속 스트립에 작용하는 횡방향 힘 또는 차별 스트립 인장 정도는 스트립 진행 방향을 이들 횡방향 힘의 방향으로 대체시킨다.
스트립 방향 조종 장치(19)는 금속 스트립의 스트립 에지 및/또는 스트립 중심의 실제적인 위치를 결정하는 스트립 위치 측정 장치(35), 예를 들어 광학적, 용 량적 또는 유도적 측정 시스템에 할당된다. 결정된 측정 결과치는 제어 장치로 제공되고, 제어 장치로부터 제어 신호가 스트립 방향 조종 장치 각각의 작동기에 방출된다.
낮은 스트립 인장 정도에도 불구하고 충분한 스트립 중심 설정을 구현하기 위해, 스트립 진행 중심 설정 보조부가 스트립 방향 조종 장치(19) 하류에, 그리고 롤링 스탠드(18) 앞 또는 뒤에 위치된다. 이러한 스트립 진행 중심 설정 보조부는 스트립 방향 조종을 위한 고정점을 형성하고, 롤링 스탠드(18)가 폐쇄될 때 스트립 진행에 추가적인 안정화 작용을 갖는다. 도 1에서, 스트립 진행 중심 설정 보조부(46)는 3개 롤 구동 장치로서 도식적으로 도시되고 롤링 스탠드(18)의 출구측에 있도록 도시되는 반면 도 2에서 스트립 진행 중심 설정 보조부(46)는 롤링 스탠드(18)의 입구측에서 2개 롤 구동 장치로서 도시된다.
롤링 스탠드(18, 2개의 높은, 4개의 높은 또는 6개의 높은 압연 밀)에서 발생하는 열간 변형 공정에서, 캐스트 금속 스트립(3)은 소정의 최종 스트립 두께를 갖는 열간 압연된 금속 스트립(1)을 형성하기 위한 인-라인 롤링 작동으로 50% 이하의 감소 정도로 압연된다. 다중 스탠드 롤링 트레인이 사용된다면, 보다 큰 정도의 감소 및 보다 작은 최종 스트립 두께를 달성할 수 있다. 소정의 균일한 롤링 온도를 설정하기 위해, 온도 보상 터널 노 또는 스트립 에지 히터에 의해 형성된 온도 보상 구역(39)이 롤링 스탠드(18)의 상류에 연결될 수 있다. 롤링 스탠드(18)를 나온 후, 금속 스트립(1)은 냉각 구역(40)에서 제어 냉각되고, 소정의 코일 중량에 해당하는 위치에서 횡방향 절단 플라잉 쉐어(41)를 이용하여 분할되고, 스트립 권선 설비(42) 내의 코일(4)에 감긴다.
캐스트 금속 스트립의 제 1 피이스가 예를 들어 개시 스트랜드를 이용하여 캐스팅 속도로 설비 내에 삽입되는 개시 작동 중에, 롤링 스탠드(18)의 롤 간극(44)은 개방된다. 개시 스트랜드는 횡방향 절단 플라잉 쉐어를 이용하여 캐스트 금속 스트립으로부터 분리되고 금속 스트립은 권선 설비로 공급되어 감기기 시작한다. 심지어 금속 스트립이 감기기 전에, 스트립 인장 정도가 특히 스트립 방향 조종 장치(19)와 스트립 진행 중심 설정 보조부(46) 사이에서 형성되고, 동시에 또는 후속적으로 소정의 스트립 인장 정도가 설정된다. 후속적으로, 롤링 스탠드의 작업 롤러(32, 32')는 소정의 롤 간극(44)으로 이동하도록 이동되고, 권선 속도는 롤링 스탠드에 설정된 변형 정도와 정합된다. 이러한 방식으로, 설비가 안정적으로 작동할 수 있다. 스트립 진행 중심 설정 보조부(46)의 대안으로서, 스트립 권선 설비(42) 또는 그 앞에 연결된 유입 구동 장치(48)가 스트립 인장 정도를 형성하도록 사용될 수 있다. 스트립 방향 조종 장치(19)와 스트립 권선 설비 사이에 위치된 각각의 구동 장치의 배치는 이러한 작동을 수행할 수 있고 그러므로 본 발명의 보호 범위 내에 포함된다.

Claims (33)

  1. 금속 용융물(2)로부터 압연된 금속 스트립(1)을 연속적으로 제조하는 방법으로서, 상기 방법의 제 1 제조 단계에서, 용융물이 스트립 캐스팅 장치(5)에 유입되고 20 mm 이하의 스트립 두께 및 미리 정해진 스트립 폭을 갖는 캐스트 금속 스트립(3)이 상기 스트립 캐스팅 장치로부터 외부로 이송되며, 후속하는 제 2 제조 단계에서, 분할되지 않은 상기 캐스트 금속 스트립이 최종 스트립 두께에 도달할 때까지 하나 이상의 롤링 스탠드(18) 내에서 압연 변형되고, 상기 금속 스트립은 상기 롤링 스탠드 상류에 배치된 스트립 방향 조종부에 의해 롤 간극(44, roll nip) 내에 위치 설정되는 압연된 금속 스트립을 연속적으로 제조하는 방법에 있어서,
    상기 스트립의 방향 조종이 상기 롤링 스탠드의 상류로 상기 스트립 폭의 1.0배 내지 10.0배의 거리에서 이루어지거나 실행되는 것을 특징으로 하는,
    압연된 금속 스트립을 연속적으로 제조하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 롤링 스탠드(18) 상류의 영역에서, 상기 스트립 방향 조종 장치(19)와 상기 롤 간극(44) 사이의 상기 금속 스트립(3)이 2.0 MPa 내지 15 MPa 범위의 스트립 인장 상태 하에 유지되는 것을 특징으로 하는,
    압연된 금속 스트립을 연속적으로 제조하는 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    미리 결정된 스트립 진행 방향으로부터 상기 금속 스트립의 실제 측면 편차(lateral deviation)가 상기 금속 스트립에 대한 스트립 방향 조종 작용이 이루어지는 위치 가까이에서 기록되고, 상기 파라미터에 따라서 상기 스트립 방향 조종 장치(19)의 작동기의 위치가 이러한 파라미터의 함수로서 제어되는 것을 특징으로 하는,
    압연된 금속 스트립을 연속적으로 제조하는 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 금속 스트립(3)이 상기 스트립 방향 조종 장치(19)의 상류 영역에서 스트립 프리텐션 하에 유지되는 것을 특징으로 하는,
    압연된 금속 스트립을 연속적으로 제조하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 스트립의 프리텐션은 루우핑 피트(16) 내에서 아래로 늘어지는 상기 금속 스트립(3)의 자체 무게에 의해서 형성되거나 설정되는 것을 특징으로 하는,
    압연된 금속 스트립을 연속적으로 제조하는 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 스트립의 프리텐션은 스트립 진행 방향(R)과 반대 방향으로 작용하는 제동력에 의해서 형성되거나 설정되는 것을 특징으로 하는,
    압연된 금속 스트립을 연속적으로 제조하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    스트립 진행 중심 설정 보조부(46)는, 상기 롤링 스탠드(18)가 개방 상태에 있을 때, 롤링 변형 위치의 상류 또는 하류로, 상기 스트립 폭의 1.0배 내지 10.0배에 상응하는 스트립 방향 조종의 작용 위치로부터의 거리(B)에서 작용하는 것을 특징으로 하는,
    압연된 금속 스트립을 연속적으로 제조하는 방법.
  8. 스트립 두께가 20 mm 이하인 캐스트 금속 스트립(3)을 제조하기 위한 스트립 캐스팅 장치(5), 및 상기 분할되지 않은 캐스트 금속 스트립의 인-라인 압연 성형을 위한 하나 이상의 하류 롤링 스탠드(18) 뿐만 아니라, 상기 스트립 캐스팅 장치(5)와 상기 롤링 스탠드(18) 사이에 배치된 스트립 방향 조종 장치(19)를 포함하는, 압연된 금속 스트립(1)을 연속적으로 제조하는 설비로서,
    상기 스트립 방향 조종 장치(19)는 상기 스트립 폭의 1.0배 내지 10.0배의 거리(A)를 두고 상기 롤링 스탠드(18)의 상류에 배치되는 것을 특징으로 하는,
    압연된 금속 스트립을 연속적으로 제조하는 설비.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 스트립 방향 조종 장치(19)는 다중 롤 구동 장치(27)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는,
    압연된 금속 스트립을 연속적으로 제조하는 설비.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 스트립 방향 조종 장치(19) 내에 금속 스트립 이송 수단(26)이 배치되어 있고, 상기 핀치 롤은 조절 및 제어 장치(34)와 상호 작용하고, 상기 핀치 롤에 의해, 2.0 MPa와 15 MPa 사이의 스트립 인장 정도의 설정이, 상기 스트립 방향 조종 장치(19)와 상기 롤링 스탠드(18) 또는 스트립 진행 중심 설정 보조부(46) 또는 스트립 진행 라인에 있는 다른 유닛 사이에서 미리 결정될 수 있는 것을 특징으로 하는,
    압연된 금속 스트립을 연속적으로 제조하는 설비.
  11. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    스트립 방향 조종 장치(19)에 스트립 위치 측정 장치(35)가 할당되어 있고, 상기 스트립 방향 조종 장치(19) 내에 금속 스트립 이송 수단(26)이 배치되어 있고, 하나 이상의 금속 스트립 이송 수단(26)은 선회 가능한 베어링 장치(33) 내에서 회전 가능하게 지지되어 있고, 상기 금속 스트립 이송 수단은 제어 장치(34)와 상호 작용하여 스트립 진행 방향(R)에 영향을 미치는 것을 특징으로 하는,
    압연된 금속 스트립을 연속적으로 제조하는 설비.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 스트립 방향 조종 장치(19)는 상기 선회 가능한 베어링 장치(33)를 형성하고, 상기 베어링 장치(33)는 곡선형 가이드부(49) 상에 변위 가능하게 지지되어 있으며, 조절 구동 장치(51)에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는,
    압연된 금속 스트립을 연속적으로 제조하는 설비.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 스트립 방향 조종 장치(19)는 가이드부(29) 상에 지지되어 있고, 상기 스트립 방향 조종 장치(19)와 상기 가이드부(29) 사이에는 상기 롤링 스탠드(18)로부터의 거리를 설정하기 위한 상기 스트립 방향 조종 장치(19)용 변위 장치(30)가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는,
    압연된 금속 스트립을 연속적으로 제조하는 설비.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 스트립 캐스팅 장치(5)와 상기 스트립 방향 조정 장치(19) 사이에는 상기 금속 스트립(3)에 스트립 프리텐션을 형성하기 위한 장치(15)가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는,
    압연된 금속 스트립을 연속적으로 제조하는 설비.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 스트립 프리텐션을 형성하기 위한 장치(15)는 루우핑 피트(16)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는,
    압연된 금속 스트립을 연속적으로 제조하는 설비.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 스트립 프리텐션을 형성하기 위한 장치(15)는 수평이며 마찰력을 받는 스트립 지지 장치(20)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는,
    압연된 금속 스트립을 연속적으로 제조하는 설비.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 스트립 지지 장치(20)의 작용 길이(L)는 상기 스트립 폭의 1.5배 이상인 것을 특징으로 하는,
    압연된 금속 스트립을 연속적으로 제조하는 설비.
  18. 제 8 항에 있어서,
    상기 롤링 스탠드(18) 하류에 또는 상기 스트립 방향 조종 장치(19)와 상기 롤링 스탠드(18) 사이에 스트립 진행 중심 설정 보조부(46)가 배치되는 것을 특징으로 하는,
    압연된 금속 스트립을 연속적으로 제조하는 설비.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 스트립 방향 조종 장치(19) 및 상기 스트립 진행 중심 설정 보조부(46)는 상기 스트립 폭의 1.0배 내지 10.0배만큼 서로 떨어진 거리(D)에 배치되는 것을 특징으로 하는,
    압연된 금속 스트립을 연속적으로 제조하는 설비.
  20. 스트립 두께가 20 mm 이하인 캐스트 금속 스트립(3)을 제조하기 위한 스트립 캐스팅 장치(5), 분할되지 않은 캐스트 금속 스트립의 인-라인 압연 성형을 위한 하나 이상의 하류 롤링 스탠드(18), 상기 스트립 캐스팅 장치와 상기 롤링 스탠드 사이에 배치되어 상기 롤링 스탠드 상류에서 상기 금속 스트립의 스트립 진행 방향(R)에 영향을 미치기 위한 스트립 방향 조종 장치(19), 및 상기 압연된 금속 스트립을 감기 위한 스트립 권선 장치(42)를 포함하는, 압연된 금속 스트립(1)을 연속적으로 제조하는 설비의 개시 방법으로서,
    Figure 112008059731119-pct00014
    상기 스트립 캐스팅 장치(5)를 떠나는 상기 캐스트 금속 스트립(3)이 캐스팅 속도에 상응하는 스트립 진행 속도로, 롤링 스탠드의 롤러 간극(44)이 개방된 상태에서 상기 설비를 통과하여 상기 스트립 권선 장치(42) 내부로 삽입되며,
    Figure 112008059731119-pct00015
    상기 스트립 방향 조종 장치(19)와 상기 롤링 스탠드(18)의 상류에 연결된 스트립 진행 중심 설정 보조부(46) 또는 상기 롤링 스탠드(18) 하류에 연결된 스트립 진행 중심 설정 보조부(46) 또는 상기 스트립 권선 장치(42) 사이에서, 조절된 스트립 인장이 설정되며,
    Figure 112008059731119-pct00016
    동시에 또는 후속하여, 조절된 스트립 방향 조종이 상기 롤링 스탠드 상류의 거리(A)에서 스트립 인장 상태에 있는 상기 금속 스트립에 적용되고, 상기 롤링 스탠드 상류의 거리(A)가 상기 캐스트 금속 스트립(3)의 스트립 폭의 1.0배 내지 10.0배에 상응하며,
    Figure 112008059731119-pct00017
    상기 롤링 스탠드(18)의 작업 롤러(32, 32')가 최종 스트립 두께에 상응하는 롤 간극으로 설정되며, 그리고
    Figure 112008059731119-pct00018
    상기 롤링 속도가 캐스팅 속도에 맞추어 조정되는 것을 특징으로 하는,
    압연된 금속 스트립(1)을 연속적으로 제조하는 설비의 개시 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 스트립 방향 조종 장치(19)와 상기 스트립 권선 장치(42) 또는 스트립 진행 중심 설정 보조부(46) 사이의 상기 조절된 스트립 인장은 2.0 MPa 내지 15 MPa의 값으로 유지되는 것을 특징으로 하는,
    압연된 금속 스트립(1)을 연속적으로 제조하는 설비의 개시 방법.
  22. 제 1 항에 있어서,
    상기 스트립 캐스팅 장치로부터 외부로 이송되는 캐스트 금속 스트립의 스트립 두께가 1 mm 내지 12 mm인 것을 특징으로 하는,
    압연된 금속 스트립을 연속적으로 제조하는 방법.
  23. 제 1 항에 있어서,
    상기 스트립의 방향 조종이 상기 롤링 스탠드의 상류로 상기 스트립 폭의 1.5배 내지 5.0배의 거리에서 이루어지거나 실행되는 것을 특징으로 하는,
    압연된 금속 스트립을 연속적으로 제조하는 방법.
  24. 제 1 항에 있어서,
    상기 롤링 스탠드(18) 상류의 영역에서, 상기 스트립 방향 조종 장치(19)와 상기 롤 간극(44) 사이의 상기 금속 스트립(3)이 4.0 MPa 내지 8.0 MPa 범위의 스트립 인장 상태 하에 유지되는 것을 특징으로 하는,
    압연된 금속 스트립을 연속적으로 제조하는 방법.
  25. 제 1 항에 있어서,
    스트립 진행 중심 설정 보조부(46)는, 상기 롤링 스탠드(18)가 개방 상태에 있을 때, 롤링 변형 위치의 상류 또는 하류로, 상기 스트립 폭의 1.5배 내지 5.0배에 상응하는 스트립 방향 조종의 작용 위치로부터의 거리(B)에서 작용하는 것을 특징으로 하는,
    압연된 금속 스트립을 연속적으로 제조하는 방법.
  26. 제 8 항에 있어서,
    상기 캐스트 금속 스트립의 두께가 1 mm 내지 12 mm 인 것을 특징으로 하는,
    압연된 금속 스트립을 연속적으로 제조하는 설비.
  27. 제 8 항에 있어서,
    상기 스트립 방향 조종 장치(19)는 상기 스트립 폭의 1.5배 내지 5.0배의 거리(A)를 두고 상기 롤링 스탠드(18)의 상류에 배치되는 것을 특징으로 하는,
    압연된 금속 스트립을 연속적으로 제조하는 설비.
  28. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 스트립 방향 조종 장치(19) 내에 금속 스트립 이송 수단(26)이 배치되어 있고, 상기 핀치 롤은 조절 및 제어 장치(34)와 상호 작용하고, 상기 핀치 롤에 의해, 4.0 MPa와 8.0 MPa 사이의 스트립 인장 정도의 설정이, 상기 스트립 방향 조종 장치(19)와 상기 롤링 스탠드(18) 또는 스트립 진행 중심 설정 보조부(46) 또는 스트립 진행 라인에 있는 다른 유닛 사이에서 미리 결정될 수 있는 것을 특징으로 하는,
    압연된 금속 스트립을 연속적으로 제조하는 설비.
  29. 제 16 항에 있어서,
    상기 스트립 지지 장치(20)의 작용 길이(L)는 상기 스트립 폭의 2.5배 이상인 것을 특징으로 하는,
    압연된 금속 스트립을 연속적으로 제조하는 설비.
  30. 제 18 항에 있어서,
    상기 스트립 방향 조종 장치(19) 및 상기 스트립 진행 중심 설정 보조부(46)는 상기 스트립 폭의 1.5배 내지 5.0배만큼 서로 떨어진 거리(D)에 배치되는 것을 특징으로 하는,
    압연된 금속 스트립을 연속적으로 제조하는 설비.
  31. 제 20 항에 있어서,
    상기 캐스트 금속 스트립의 두께가 1 mm 내지 12 mm인 것을 특징으로 하는,
    압연된 금속 스트립(1)을 연속적으로 제조하는 설비의 개시 방법.
  32. 제 20 항에 있어서,
    상기 롤링 스탠드 상류의 거리(A)가 상기 캐스트 금속 스트립(3)의 스트립 폭의 1.5배 내지 5.0배에 상응하는 것을 특징으로 하는,
    압연된 금속 스트립(1)을 연속적으로 제조하는 설비의 개시 방법.
  33. 제 20 항에 있어서,
    상기 스트립 방향 조종 장치(19)와 상기 스트립 권선 장치(42) 또는 스트립 진행 중심 설정 보조부(46) 사이의 상기 조절된 스트립 인장은 4.0 MPa 내지 8.0 MPa의 값으로 유지되는 것을 특징으로 하는,
    압연된 금속 스트립(1)을 연속적으로 제조하는 설비의 개시 방법.
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