KR100977781B1 - Initial casting method for stable casting in twin roll strip casting - Google Patents
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Abstract
본 발명은 쌍롤식 박판주조기의 주조초기 안정 조업방법에 관한 것으로, 쌍롤식 박판주조기의 주조초기 안정 조업방법에 있어서; 주조초기 주조롤의 속도와 용강높이가 목표값에 도달되어 정상상태로 주조되기 전까지 주조속도 도달시간 보다 용강높이 도달시간의 비율을 더 크게하여 주조두께가 목표두께보다 얇은 것으로부터 두께가 증가하는 방향으로 제어되면서 주조되도록 한 것을 특징으로 하는 쌍롤식 박판주조기의 주조초기 안정 조업방법을 제공한다.The present invention relates to an initial casting stable operation method of a twin-roll sheet casting machine, In the initial casting stable operation method of a twin-roll sheet casting machine; The direction in which the thickness is increased from thinner than the target thickness by increasing the ratio of the molten steel height reaching time than the casting speed reaching time until the speed of the initial casting roll and the molten steel height reach the target value and are cast in the normal state. It provides a stable initial casting operation method of the twin-roll sheet caster, characterized in that the casting to be controlled while controlling.
본 발명에 따르면, 주조초기 주조롤의 움직임을 의도적으로 조정하여 에지댐에 형성된 스컬이 쉽게 탈락되지 않도록 함으로써 주편내 혼입을 막고, 이로 인해 주편의 품질을 향상시킴은 물론 주조초기 설비의 안정화를 달성하는 효과를 제공한다.According to the present invention, by intentionally adjusting the movement of the initial casting roll to prevent the skull formed in the edge dam is easily dropped, thereby preventing the mixing in the cast steel, thereby improving the quality of the cast steel as well as achieving the stabilization of the casting initial equipment To provide the effect.
주조초기, 안정화, 에지스컬, 에지댐, 주조롤, 혼입 Initial casting, stabilization, edge scull, edge dam, casting roll, mixing
Description
본 발명은 쌍롤식 박판주조기의 주조초기 안정 조업방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주조속도와 용강높이를 제어하여 주조롤의 유동방향을 조절함으로써 주조 초기 주편 에지부로의 스컴 혼입을 방지하여 초기 주조안정성을 확보하도록 한 쌍롤식 박판주조기의 주조초기 안정 조업방법에 관한 것이다.The present invention relates to an initial casting stable operation method of a twin-roll sheet caster, and more specifically, to control the casting speed and the molten steel height to adjust the flow direction of the casting roll to prevent the mixing of scum into the initial cast slab edge portion of the initial casting The present invention relates to a method of stable initial casting of a twin roll sheet casting machine to ensure stability.
일반적으로, 쌍롤식 박판주조공정은 냉각되고 있는 한쌍의 주조롤 사이로 용강공급노즐을 통해 용강을 공급하여 용강풀의 높이를 일정하게 유지시키면서 주조롤을 마주보는 방향으로 회전시켜 주조롤 표면에 형성된 응고쉘이 주조롤 간의 근접점에서 합체되어 주편을 형성시키는 것으로, 예컨대 용강으로부터 직접 박판을 연속적으로 제조하는 방식의 공정을 말한다.In general, a twin-roll thin sheet casting process supplies molten steel through a molten steel supply nozzle between a pair of casting rolls being cooled to rotate the casting rolls in a direction facing the casting rolls while maintaining a constant height of the molten steel pool. The shell is coalesced at near points between the casting rolls to form a cast steel, for example, a process of continuously producing thin sheets directly from molten steel.
예컨대, 도 1의 예시와 같이, 한쌍의 주조롤(10) 양측에는 용강(14)의 유출을 방지하기 위한 에지댐(12)이 설치되고, 용강공급노즐(16)을 통해 주조롤(10) 사이로 공급된 용강(14)은 수냉되고 있는 주조롤(10)과 접촉하면서 냉각되고, 또한 에지댐(12)도 주조롤(10)과 접촉하면서 냉각되게 되어 이들 접촉부에서 용강의 열 손실이 일어나고 이로 인해 용강은 쉽게 응고될 수 있게 된다.For example, as shown in FIG. 1,
그런데, 도 2에서와 같이, 에지댐(12) 가동면에서 용강이 응고되는 과정중 에지스컬(20)이 생성되어 에지댐(12) 표면에서 성장하게 되며, 경우에 따라서는 용강(14)속에 국부적으로 용해되어 크기가 감소되거나 혹은 완전히 용해되어 제거되기도 하지만 주조 초기에 형성되는 스컬은 크기가 커 쉽게 용해되지 않기 때문에 이 스컬이 주편(18)의 에지부로 혼입되게 되면 주조롤(10)의 압하력을 급격히 상승시켜 롤갭을 벌어지게 하고 심한 경우 에지댐(12) 자체가 주조롤(10)과 접촉하지 못함으로써 주조 불안정을 초래하게 된다.However, as shown in FIG. 2, the
이러한 문제를 해결하기 위한 방안으로 일본특개 2001-150106호에서는 에지댐의 하단부에 가는 금속관을 설치하여 이 관을 통해 에지댐 하단부에서 불활성기체를 취입시킴으로써 용강의 응고를 방지하도록 한 것이 개시된 바 있다.As a solution to this problem, Japanese Patent Laid-Open No. 2001-150106 discloses that a metal tube is installed at the lower end of the edge dam to prevent solidification of molten steel by injecting an inert gas from the lower end of the edge dam through the tube.
그러나, 이와 같은 방식은 주조개시후 정상상태에 있어서는 에지스컬의 억제효과가 있지만 주조초기 에지댐의 온도저하시 용강과 접촉함에 따라 형성되는 스컬을 완전히 억제한다는 것은 사실상 불가능하다는 단점을 여전히 가진다.However, this method still has the disadvantage of suppressing edge scull in the steady state after the start of casting, but it still has the disadvantage that it is virtually impossible to completely suppress the scull formed by contact with molten steel at the initial temperature reduction of the casting edge dam.
즉, 주조초기 시점은 주조롤 속도가 목표속도까지 계속 상승하며, 공급되는 용강도 목표높이에 도달하기까지 주조두께가 계속 변하게 된다.That is, in the initial casting time, the casting roll speed continues to increase to the target speed, and the casting thickness is continuously changed until the supplied molten steel reaches the target height.
여기서, 주조두께는 주조롤과 용강과의 접촉시간에 의해 결정되는데 이러한 과도기적 상태에서는 주조두께가 일정하지 않기 때문에 제품으로서의 가치가 없는 부분이 대부분이어서 정상상태를 유지하기 위해 주조속도와 용강높이를 가급적 빠르게 상승시켜 주어야 한다.Here, the casting thickness is determined by the contact time between the casting roll and the molten steel. In this transitional state, the casting thickness is not constant, so most of the parts have no value as a product, so the casting speed and the molten steel height are preferably maintained to maintain a steady state. It should rise quickly.
그러나, 이러한 주조초반의 주조속도와 용강높이의 주조변수를 단순히 정상상태로의 빠른 확보 측면에서만 결정하게 되면 에지댐에 형성된 스컬의 혼입에 의한 심각한 문제가 초래될 수 있다.However, if the casting parameters of the initial casting speed and the molten steel height are determined only in terms of fast securing to a steady state, serious problems may arise due to the mixing of the skull formed in the edge dam.
예컨대, 목표 용강높이 도달시간이 20초이고, 목표 주조속도 도달시간이 15초라면 15초 이후에는 주조속도가 일정한 상태에서 용강높이만 높아지기 때문에 15초와 20초 사이에서는 주조롤과 용강의 접촉시간이 증가되어 주조두께가 두꺼워지게 되므로 도 4와 같이 주조롤(10)이 벌어지는 방향으로 유동되게 된다.For example, if the target molten metal height is 20 seconds and the target casting speed is 15 seconds, after 15 seconds, only the molten steel height is increased while the casting speed is constant, so the contact time between the casting roll and the molten steel is between 15 seconds and 20 seconds. Since the casting thickness is increased to increase the
반면에, 목표 용강높이 도달시간은 20초 그대로이고, 목표 주조속도 도달시간이 30초라면 20초와 30초 사이에서는 용강높이가 일정함에 반해 주조속도가 계속 상승하게 되므로 주조롤과 용강간의 접촉시간이 짧아져 주조두께가 감소하게 되므로 주조롤(10)은 도 3과 같이 롤갭이 좁아지는 방향으로 유동되게 된다.On the other hand, the target molten steel height reaching time is 20 seconds and if the target casting speed reaching time is 30 seconds, the casting speed is continuously increased while the molten steel height is constant between 20 seconds and 30 seconds, so the contact time between the casting roll and the molten steel is increased. Since the casting thickness is shortened to reduce the
즉, 도 4의 경우에는 이미 형성되어 있는 에지스컬의 반대방향으로 주조롤(10)이 이동되고, 도 3의 경우에는 에지스컬 쪽으로 주조롤(10)이 움직임으로써 도 4와 달리 도 3의 경우에는 에지스컬에 물리적 충격을 가하게 되므로 스컬 탈락에 의한 혼입의 문제가 발생되게 되는 것이다.That is, in the case of FIG. 4, the
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출한 것으로, 주조초기 용강높이와 주조속도를 적절히 조절하여 주조롤과 용강과의 접촉시간이 증가하는 방향으로 초기 주조변수를 제어함으로써 주조 초기 발생되는 에지댐에 부착된 에지스컬의 탈락을 최대한 억제하여 주편으로의 혼입을 방지하는 것에 의해 초기 주조조업의 불안정성을 개선할 수 있도록 한 쌍롤형 박판주조기의 주조초기 안정 조업방법을 제공함에 그 주된 해결 과제가 있다.The present invention has been made in view of the above-mentioned problems in the prior art, and has been created to solve this problem. By adjusting the initial casting steel height and casting speed appropriately, the initial casting variable is increased in the direction of increasing the contact time between the casting roll and the molten steel. Initial control operation method of twin roll type sheet casting machine to improve the instability of the initial casting operation by preventing falling of the edge skull attached to the edge dam generated at the beginning of casting by preventing the mixing into the cast steel. There is a major challenge in providing it.
본 발명은 상기한 해결 과제를 달성하기 위한 수단으로, 쌍롤식 박판주조기의 주조초기 안정 조업방법에 있어서; 주조초기 주조롤의 속도와 용강높이가 목표값에 도달되어 정상상태로 주조되기 전까지 주조속도 도달시간 보다 용강높이 도달시간의 비율을 더 크게하여 주조두께가 목표두께보다 얇은 것으로부터 두께가 증가하는 방향으로 제어되면서 주조되도록 한 것을 특징으로 하는 쌍롤식 박판주조기의 주조초기 안정 조업방법을 제공한다.The present invention as a means for achieving the above object, in the initial casting stable operation method of the twin-roll sheet caster; The direction in which the thickness is increased from thinner than the target thickness by increasing the ratio of the molten steel height reaching time than the casting speed reaching time until the speed of the initial casting roll and the molten steel height reach the target value and are cast in the normal state. It provides a stable initial casting operation method of the twin-roll sheet caster, characterized in that the casting to be controlled while controlling.
이때, 상기 주조속도 도달시간과 용강높이 도달시간의 비율은 1:1.2-1.3인 것에도 그 특징이 있다.At this time, the ratio of the casting speed reaching time and the molten steel height reaching time is also characterized in that 1: 1.2-1.3.
본 발명에 따르면, 주조초기 주조롤의 움직임을 의도적으로 조정하여 에지댐에 형성된 스컬이 쉽게 탈락되지 않도록 함으로써 주편내 혼입을 막고, 이로 인해 주편의 품질을 향상시킴은 물론 주조초기 설비의 안정화를 달성하는 효과를 제공한다.According to the present invention, by intentionally adjusting the movement of the initial casting roll to prevent the skull formed in the edge dam is easily dropped, thereby preventing the mixing in the cast steel, thereby improving the quality of the cast steel as well as achieving the stabilization of the casting initial equipment To provide the effect.
이하에서는, 첨부도면을 참조하여 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 4는 본 발명에 따른 방법에 의한 주조롤의 움직임을 보인 예시적인 요부 단면도이다.4 is an exemplary principal cross-sectional view showing the movement of the casting roll by the method according to the invention.
도 4에서와 같이, 본 발명은 주조초기 주조롤(10) 속도와 용강높이가 정상상태에 도달하기 전까지 주조롤과 용강과의 접촉시간을 주조시간 경과에 따라 증가하는 방향으로 조절하도록 한 것이다.As shown in Figure 4, the present invention is to adjust the contact time between the casting roll and the molten steel in the direction of increasing the casting time until the initial casting roll 10 speed and the molten steel height reaches a steady state.
즉, 도 4에서 주조초기로부터 정상상태에 이르기까지 주조롤(10)이 에지댐(12)의 센터를 기준으로 화살표 방향으로 멀어지게, 다시 말해 주조롤(10)이 벌어지는 방향으로 미세하게 유동되도록 제어토록 한 것이다.That is, in FIG. 4, the
이때, 고려되어야 할 사항으로 주조롤(10)의 주조속도는 이를 회전시키는 모터의 능력에 따라 결정되며, 주조초기 리더스트립과 주편의 안정한 접착을 목적으로 주조압하력을 크게 하는 것이 보통이지만 많은 토크가 요구되기 때문에 주조롤의 주조속도 상승율을 일정이상으로 높게 유지하는 것에 있어 한계를 가진다.In this case, the casting speed of the
뿐만 아니라, 주조롤(10)의 속도 구배가 너무 빠르면 주조재를 인발하는 주조롤(10) 후단의 디스차지 조업의 난이도도 함께 증가하게 되어 주조 조업이 매우 어렵게 된다.In addition, if the speed gradient of the
따라서, 주조롤(10)의 주조속도는 모터의 성능 및 디스차지 조업의 안정성 확보를 충분히 고려하여 이를 해치지 않는 범위내에서 가급적 빠르게 조절함이 바람직하다.Therefore, the casting speed of the
다시 말해, 주조초기 주조롤(10)의 속도 대비 용강높이를 천천히 상승시켜 용강과 주조롤(10)간의 접촉시간을 증가시키는 방향으로 조업하여야 하는데, 그 바 람직한 비율은 목표 주조속도 도달시간:목표 용강높이 도달시간의 비가 1:1.2~1.3의 비율이 되도록 함이 특히 바람직하다.In other words, the molten steel height is slowly increased relative to the speed of the
이와 같은 비율로 한정하는 이유는 앞서 설명하였듯이, 모터의 성능과 디스차지 조업의 안정성 확보라는 측면을 충분히 고려하면서 주조롤(10)과 용강과의 접촉시간을 증가시킬 수 있는 범위이기 때문이며, 이와 같은 비율내에서만 도 4와 같은 현상이 유도될 수 있기 때문이다.The reason for limiting such a ratio is because, as described above, the contact time between the
특히, 상기 비율을 넘어서게 되면 주조롤(10)간의 롤갭이 급격히 커지게 되어 초기 주조가 어렵고, 그 이율 이하로 유지되게 되면 본 발명이 원하는 목적을 달성할 수 없다.In particular, if the ratio exceeds the roll gap between the
이하, 실시예에 대하여 설명한다.Hereinafter, an Example is described.
본 발명에 따른 방법을 적용하였을 때의 효과를 확인하기 위해 STS 304를 대상강종으로 하여 주조롤 직경 1250mm, 주조롤 폭 1300mm, 슬리브의 재질은 구리합금 및 주조롤 표면에 1-2mm의 니켈이 도금되어 있는 것을 사용하였다.In order to confirm the effect when the method according to the present invention is applied, cast roll diameter 1250mm, cast roll width 1300mm, and the material of the sleeve is copper alloy and the surface of the cast roll are plated with 1-2mm nickel to confirm the effect when applying the method according to the present invention. Was used.
아울러, 정상상태의 용강높이는 450mm, 주조속도는 40m/min, 132m/min로 하였다.In addition, the molten steel height of the steady state was 450mm, the casting speed was 40m / min, 132m / min.
그리하여, 수회 실험한 값의 평균을 내어 표 1에 나타내었으며, 주조동안 주조초기 조업변수인 주조롤의 속도상승율과, 용강의 높이조절에 따른 주조초기 에지스컬의 혼입에 의한 주조장애율을 계산하여 표 1에 함께 나타내었는 바, 주조장애율은 주조초기 에지스컬 혼입에 의해 100톤 주조시 주조를 완주하지 못한 비율로 계산하였다.Thus, the average of the values tested several times is shown in Table 1, and the casting failure rate due to the mixing of the initial casting edge scull according to the height adjustment of the molten steel and the rate of rise of the casting roll during the casting are calculated. As shown in Fig. 1, the casting failure rate was calculated as the rate at which the casting was not completed at the time of 100 ton casting by the initial casting of the edge skull.
구분
division
도달시간Molten steel height
Time to reach
도달시간Target speed
Time to reach
장애율casting
Disability rate
도달시간Molten steel height
Time to reach
도달시간Target speed
Time to reach
장애율casting
Disability rate
(이때, 종래예는 목표 주조속도에 상관없이 일정한 주조속도 증가율과 용강높이 조절에 따른 예이고, 발명예는 고속주조의 경우 용강높이를 종래와 달리 본 발명 범주내에서 천천히 상승시킨 예임)(At this time, the conventional example is an example according to the constant casting speed increase rate and the molten steel height control irrespective of the target casting speed, the invention example is an example of slowly increasing the molten steel height in the scope of the present invention, unlike the prior art in the case of high-speed casting)
표 1에 나타난 바와 같이, 저속주조의 경우에는 종래예나 발명예에 있어 큰 차이가 없으나, 고속주조의 경우에는 주조장애율이 현저하게 차이남을 알 수 있었고, 이로 인해 본 발명의 방법이 매우 효과적임을 확인하였다.As shown in Table 1, in the case of low speed casting, there is no significant difference in the conventional example or the invention example, but in the case of high speed casting, it was found that the casting failure rate was remarkably different, and thus the method of the present invention was confirmed to be very effective. It was.
도 1은 일반적인 박판주조기를 이용한 박판 주조예를 보인 요부 사시도,1 is a perspective view showing a main part showing a thin plate casting example using a general thin cast machine,
도 2는 종래 기술에 따라 에지댐 주변에 초기 에지스컬이 형성되는 과정을 보인 모식도,2 is a schematic diagram showing a process of forming the initial edge skull around the edge dam in accordance with the prior art,
도 3은 종래 기술에 따른 주조초기 주조롤의 움직임을 보인 예시적인 단면도,Figure 3 is an exemplary cross-sectional view showing the movement of the initial casting roll casting according to the prior art,
도 4는 본 발명에 따른 방법에 의한 주조롤의 움직임을 보인 예시적인 요부 단면도.Figure 4 is an exemplary principal cross-sectional view showing the movement of the casting roll by the method according to the present invention.
♧ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♧♧ description of the symbols for the main parts of the drawing ♧
10....주조롤 12....에지댐10..
20....에지스컬20 .... Escal
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KR930006638B1 (en) * | 1991-12-28 | 1993-07-22 | 포항제철 주식회사 | Continuous casting of steel |
KR20040063162A (en) * | 2001-11-30 | 2004-07-12 | 뵈스트-알핀 인두스트리안라겐바우 게엠베하 앤드 컴퍼니 | Method of continuous casting |
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KR20040063162A (en) * | 2001-11-30 | 2004-07-12 | 뵈스트-알핀 인두스트리안라겐바우 게엠베하 앤드 컴퍼니 | Method of continuous casting |
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