KR101037076B1 - 연속 주조를 통한 금속 스트립 제조 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 슬래브(3), 바람직하게는 박 슬래브가 주조되는 주조기(2)를 이용하여 연속 주조함으로써 금속 스트립(1)을 제조하기 위한 제조 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따라, 상기 슬래브(3)의 이송 방향(F)에서 상기 주조기(2) 후방에는 적어도 하나의 밀링 머신(4)이 배치된다. 상기 밀링 머신(4) 내에서는 상기 슬래브(3)의 적어도 하나의 표면이, 바람직하게는 서로 마주보고 있는 2개의 표면이 밀링 절삭될 수 있다. 또한, 상기 슬래브(3)의 이송 방향(F)에서 상기 주조기(2) 후방에는 적어도 하나의 디스케일링 장치(5)가 배치된다. 본원 발명에 따라 슬래브를 처리하거나 가공할 시에 온도 손실을 낮게 유지하기 위해, 상기 밀링 머신(4) 및 디스케일링 장치(5)는 통합 유닛(6)으로서 형성된다.
금속 스트립, 슬래브, 주조기, 밀링 머신, 디스케일링 장치, 온도 손실, 통합 유닛.
Description
본 발명은, 슬래브, 바람직하게는 박 슬래브가 주조되는 주조기를 이용하여 연속 주조함으로써 금속 스트립을 제조하기 위한 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따라, 슬래브의 이송 방향에서 주조기의 후방에 적어도 하나의 밀링 머신이 배치되며, 이 밀링 머신에서 슬래브의 적어도 하나의 표면이, 바람직하게는 서로 마주보는 2개의 표면이 밀링 절삭될 수 있으며, 그리고 슬래브의 이송 방향에서 주조기의 후방에 적어도 하나의 디스케일링 장치가 배치된다.
연속 주조기에서 슬래브를 연속 주조할 시에, 예컨대 진동 흔적, 주조 분말 결함 또는 종방향 및 횡방향으로 연장되는 표면 균열과 같은 표면 결함이 발생할 수 있다. 이런 표면 결함은 종래의 박 슬래브 주조기에서 발생한다. 그러므로, 최종 스트립의 각각의 사용 목적에 따라, 종래의 슬래브는 화염 디스케일링(flame descaling) 처리를 받는다. 많은 슬래브는 고객의 요구에 따라 일반적으로 화염 디스케일링 처리를 받는다. 이와 관련하여 박 슬래브 주조 라인의 표면 품질에 대한 요구는 계속해서 증가하고 있다.
표면 가공을 위해, 화염 디스케일링, 연삭, 또는 밀링 절삭이 제공된다.
화염 디스케일링은, 용융된 재료가 높은 산소 함유량으로 인해 별도의 처리없이는 다시 용융될 수 없게 된다는 단점을 가지고 있다. 연삭 시에 금속 파편이 연삭 휠 분진과 혼합되며, 그러므로 연마분을 처리해야만 한다. 위의 두 방법의 경우 지정된 이송 속도에 적합하게 조정하기가 어렵다.
따라서 밀링 절삭을 통한 표면 가공 공정이 제공된다. 다시 말해, 이런 경우 밀링 절삭칩이 수집되어 덩어리로 뭉쳐져서 이송되며, 별도의 처리없이 완전하게 다시 용융되어 제조 공정으로 다시 공급된다. 또한, 밀링 커터 속도는 이송 속도(주조 속도, 다듬질 라인 유입 속도)에 맞게 간단하게 조정될 수 있다. 그러므로 최초에 언급한 형식을 갖는 발명 대상의 장치는 밀링 절삭을 고려한 것이다.
연속 주조를 통한 금속 스트립 제조 장치에 있어서, 슬래브 표면을 밀링 절삭하기 위한 밀링 머신이 이용되는 상기 금속 스트립 제조 장치는 예컨대 CH 584 085 및 DE 199 50 886 A1로부터 공지되었다.
유사한 장치는 DE 71 11 221 U1에서도 개시된다. 이 인용 참증물은 머신이 주조 라인과 연결되어 있으면서 주조 열(casting heat)을 이용하여 알루미늄 스트립을 가공하는 점을 나타내고 있다.
또한, 압연기열 바로 직전에 상부면 및 하부면에서, 또는 하부면에서만 박 슬래브의 표면을 직렬로 재료 제거하는 점(화염 디스케일링, 밀링 절삭 등)도 이미 제안되었다. 이에 대해서는 EP 1 093 866 A2가 참조된다.
표면 밀링 머신의 추가적인 구현예는 DE 197 17 200 A1로부터 공지되었다. 이 경우 특히, 연속 주조기 후방에, 또는 압연기열 전방에 배치되는 밀링 장치의 밀링 절삭 외형의 조절가능성에 대해 기술하고 있다.
예비 스트립을 가공하기 위해 통상적인 열간 압연 스트립 압연기에 제공되는 직렬형 밀링 머신의 또 다른 배치와 그 구성은 EP 0 790 093 B1, EP 1 213 076 B1 및 EP 1 213 077 B1로부터 제안되었다.
이른바 CSP 시스템에서 박 슬래브의 표면 가공 시에, 가공 라인("직렬형")에서 검출된 표면 결함에 따라 고온의 슬래브 표면으로부터 일측 및 양측에서 약 0.1 ~ 2.5mm가 제거되어야 한다. 생산량을 너무 많이 감소시키지 않도록 하기 위해, 가능한 두꺼운 박 슬래브가 권장된다(H = 60 ~ 120㎜).
직렬형 밀링 머신은 대체로 압연 과정의 모든 제품을 위해 이용되는 것이 아니라, 상대적으로 보다 높은 표면 요건이 요구되는 제품에 대해서만 이용된다. 이런 점은 산출량의 관점에서 볼 때 유리하며, 밀링 머신의 마모를 감소시키기 때문에 바람직하다.
직렬형 밀링 머신은 장착 공간이 필요하다. 직렬형 밀링 머신의 영역 내에서의 슬래브의 온도 손실은 장해 요인이다. 이것은 주조 머신 후방에 직렬형 밀링 머신을 설치한 경우에 적용된다. 왜냐하면, 주조 속도(질량 유량)가 통상적으로 느리기 때문이다. 그리고 다듬질 라인 전방에서도 온도 손실은 바람직하지 못하다. 왜냐하면, 특히 스트립이 상대적으로 얇은 경우에, 다듬질 라인으로부터 배출되는 스트립 배출 속도가 만족스럽게 달성되려면, 최종 압연 온도가 높게 조정되어야 하기 때문이다.
그러므로 본 발명의 목적은 밀링 머신을 이용하면서, 연속 주조를 통해 금속 스트립을 제조하기 위한 제조 장치에 있어서, 다양한 공정 기술 요건에서도 최적의 슬래브 가공이 가능할 수 있도록 상기 제조 장치를 개선하는 것에 있다. 특히 슬래브 처리 및 가공 시 온도 손실이 낮게 유지될 수 있도록 하는 것에 있다.
본 발명에 따른 상기 목적의 해결 방법은, 밀링 머신 및 디스케일링 장치가 통합 유닛으로서 형성되는 것을 특징으로 한다.
이와 관련하여 밀링 머신 및 디스케일링 장치는 바람직하게는 공동의 하우징 내에 장착된다.
밀링 머신은 2개의 밀링 커터를 포함할 수 있다. 디스케일링 장치는 바람직하게는 디스케일링 유체를 위한 고압 노즐들을 포함한다. 그러나 종래 기술에서 그에 부합하게 공지된 것과 같은 또 다른 형식의 디스케일링 부재들도 생각해 볼 수 있다(예: 초음파 디스케일링 부재).
한 개선 실시예에 따르면, 다수의 고압 노즐이 이송 방향에 따라 밀링 및 디스케일링 장치 내에 배치된다.
또한, 이송 방향에서 밀링 및 디스케일링 장치 전방에 로가 배치될 수 있다. 슬래브의 윗면 및 밑면을 가공하기 위해, 각각의 밀링 커터가 배치될 수 있다. 두 밀링 커터는 이송 방향에서 서로 이격되어 배치될 수 있다. 또한, 각각의 밀링 커터는 슬래브의 또 다른 측면에 배치되는 지지 롤러와 상호 작용할 수 있다.
이송 방향에서 밀링 및 디스케일링 장치 후방에 적어도 하나의 롤 스탠드 또는 압연기열이 배치된다.
본원 발명의 제조 장치는 바람직하게는, 2가지 서로 다른 작동 모드가 작동될 수 있는 방식으로 형성된다. 제1 작동 모드에 따르면, 본원 발명의 제조 장치는, 디스케일링 장치와 밀링 머신이 선택에 따라 교호적으로 이용될 수 있도록 형성된다. 대체되는 제2 작동 모드에 따르면, 본원 발명의 제조 장치는, 디스케일링 장치와 밀링 머신이 동시에 작동될 수 있도록 형성된다.
다시 말하면, 디스케일링 시스템과 밀링 머신이 동시에 작동될 수 있다. 그러나, 우수한 표면 품질을 제공해야 할 경우에, 압연기열(rolling train)로 슬래브가 유입될 때 높은 유입 온도를 발생시키기 위해서, 밀링 머신이나 디스케일링 시스템 중의 어느 하나가 작동되는 것이 바람직할 수 있다.
제안되는 해결 방법에 따라, 슬래브 처리 또는 가공 시에 온도 손실은 낮게 유지될 수 있다. 이것에 의해, 슬래브, 특히 박 슬래브의 제조 품질이 향상된다.
또한, 특히 바람직하게는 슬래브 제조를 슬래브 표면의 밀링 절삭 및 디스케일링과 관련하여 훨씬 경제적이고 환경친화적으로 실행할 수 있다. 구체적으로는, 디스케일링에 필요한 유체(물)를 밀링 절삭 공정에도 활용하여 밀링 절삭 공정을 도울 수 있으며, 그 결과 슬래브 제조에 필요한 유체의 양이 훨씬 감소된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예에 따라 더욱 상세하게 설명된다.
도 1은 연속 주조를 통해 금속 스트립을 제조하기 위한 제조 장치에 있어서 밀링 머신 및 디스케일링 장치가 이용되는 상기 금속 스트립을 제조하기 위한 제조 장치를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 2는 도 1에서 밀링 및 디스케일링 장치가 있는 부분을 확대하여 도시한 확대도이다.
<도면의 주요부분에 대한 설명>
1 금속 스트립 2 주조기
3 슬래브 4 밀링 머신
5 디스케일링 장치 6 통합 유닛
7 하우징 8 밀링 커터
9 밀링 커터 10 고압 노즐
11 로 12 지지 롤러
13 롤 스탠드 14 롤 스탠드
15 세정 시스템 16 표면 측정 장치
17 가로 이송 장치 18 포집 용기
19 프로파일 측정부 20 표면 검사부
F 이송 방향
도 1은 연속 주조를 통한 금속 스트립(1)의 제조 장치를 도시하고 있다. 금속 스트립(1) 또는 대응하는 슬래브(3)는 주조기(2) 내에서 공지된 방식으로 주조된다. 슬래브(3)는 바람직하게는 박 슬래브이다. 주조기(2) 바로 후방에서 슬래브(3)는 세정 시스템(15)에서 세정 처리된다. 이에 이어서 표면 측정 장치(16)를 이용한 표면 검사가 이루어진다. 뒤 이어 슬래브(3)는 로(11) 내에 도달하고, 그럼으로써 슬래브는 원하는 공정 온도로 유지될 수 있다. 로에는 가로 이송 장치(17)가 연결된다.
상기 로(11) 또는 가로 이송 장치(17) 후방에서 슬래브(3)는 밀링 머신(4) 및 디스케일링 장치(5)가 조합되어 구성된 통합 유닛(6)으로 공급된다. 밀링 머신(4)과 디스케일링 장치(5)는 공동의 하우징(7)을 가지고 있거나, 공동의 하우징(7)을 가지고 있지는 않더라도 기밀하게 서로 인접하여 배치되어 있다. 통합 유닛(6) 내에서 슬래브(3)는 조합된 밀링 절삭 공정 및/또는 디스케일링 공정으로 처리된다. 이에 이어서 (스트립(1) 또는 슬래브(3)의 이송 방향(F)에서) 금속 스트립(1)은 단일 스탠드 또는 다중 스탠드로 구성되는 압연기열로 공급된다. 도 1은 롤 스탠드(13) 및 롤 스탠드(14)를 도시하고 있다.
조합된 밀링 시스템 및 디스케일링 시스템으로 구성되는 통합 유닛(6)의 상세 내용은 도 2로부터 알 수 있다.
하우징(7) 내부에는 이송 방향(F)으로 서로 이격되어 2개의 밀링 커터(8, 9)가 위치한다. 이송 방향(F)에서 전방에 위치하는 밀링 커터(8)는 슬래브(3)의 밑면을 공지된 방식으로 밀링 절삭한다. 이송 방향(F)에서 후방에 위치하는 밀링 커터(9)는 슬래브 윗면을 밀링 절삭할 수 있도록 제공된다. 두 밀링 커터(8, 9)는, 슬래브(3)의 반대쪽 면에 각각 위치되어 있는 지지 롤러(12)와 협력하여 슬래브(3)의 밀링 절삭을 한다.
추가적으로 알 수 있듯이, 하우징(7) 내에는 고압 노즐들(10)이 노즐 바의 형태로 배치되어 있으며, 이런 노즐 바는 슬래브(3)의 전체 폭에 걸쳐 연장된다(다시 말해 도 2의 도면 평면에 대해 법선 방향으로 연장된다). 고압 노즐들(10)에 의해서는, 표면으로부터 스케일을 제거할 수 있도록, 공지된 방식으로 물이 스트립 표면에 송출될 수 있다. 기본적으로 다른 방식으로 형성되는 디스케일링 부재들을 임의로 이용할 수도 있다.
바람직하게는, 노즐들(10)에 의해 송출된 물은 동시에 밀링 커터(8, 9)를 냉각시키기 위해 이용할 수 있으며, 그럼으로써 밀링 커터는 충분한 유효 수명을 유지하게 된다.
통합 유닛(6) 하부에는, 밀링 절삭된 재료 또는 스케일을 위한 포집 용기(18)가 배치된다. 이 포집 용기의 위치에는 또한 칩 또는 스케일을 배출하기 위한 장치들이 제공될 수도 있다.
통합 유닛(6) 전방에서는 표면 검사가 이루어질 수 있고, 이런 점은 부재 번호 20으로 표시되어 있다. 또한, 그 표면 검사부 위치에는 실시예에 따라 프로파일 측정부(19)가 제공된다.
다시 말해, 제안되는 바와 같이 밀링 장치(4) 및 디스케일링 장치(5)를 포함하여 조합되는 통합 유닛(6)은, 적용 사례에 따라 최적화되어 조정될 수 있다. 이와 관련하여 통합 유닛의 목적은, 온도가 고온일 때, 또는 온도 손실을 낮게 유지하면서 가능한 최적화된 방식으로 온도 제어를 달성하는 것에 있다.
다시 말해 제안한 개념은, 밀링 머신이 디스케일러의 영역에 완전하게 통합되도록 하는 것에 있다. 따라서 위와 같이 표면에 영향을 주는 두 장치(디스케일러, 밀링 머신)는 유연하게 선택에 따라 이용할 수 있다. 그리고 디스케일러의 물 은 동시에 밀링 절삭 칩의 세척을 위해 이용할 수 있다.
Claims (12)
- 슬래브(3)의 이송 방향(F)에서 주조기(2)의 후방에 적어도 하나의 밀링 머신(4)이 배치되고, 이 밀링 머신 내에서 상기 슬래브(3)의 적어도 하나의 표면이 밀링 절삭될 수 있으며, 그리고상기 슬래브(3)의 이송 방향(F)에서 상기 주조기(2)의 후방에 적어도 하나의 디스케일링 장치(5)가 배치되는, 슬래브(3)가 주조되는 주조기(2)를 이용하여 연속 주조함으로써 금속 스트립(1)을 제조하기 위한 제조 장치에 있어서,상기 밀링 머신(4) 및 상기 디스케일링 장치(5)는 통합 유닛(6)으로서 형성되고, 상기 밀링 머신(4)과 상기 디스케일링 장치(5)는 공동의 하우징(7)에 배치되는 것을 특징으로 하는 금속 스트립(1)을 제조하기 위한 제조 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 밀링 머신(4)은 2개의 밀링 커터(8, 9)를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 스트립(1)을 제조하기 위한 제조 장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 디스케일링 장치(5)는 디스케일링 유체를 위한 고압 노즐들(10)을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 스트립(1)을 제조하기 위한 제조 장치.
- 제3항에 있어서, 다수의 고압 노즐(10)이 이송 방향(F)에 따라 상기 통합 유닛(6) 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 금속 스트립(1)을 제조하기 위한 제조 장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 이송 방향(F)에서 상기 통합 유닛(6) 전방에 로(11)가 배치되는 것을 특징으로 하는 금속 스트립(1)을 제조하기 위한 제조 장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 슬래브(3)의 윗면 및 밑면을 가공하기 위해 각각의 밀링 커터(8, 9)가 배치되는 것을 특징으로 하는 금속 스트립(1)을 제조하기 위한 제조 장치.
- 제6항에 있어서, 상기 두 밀링 커터(8, 9)는 이송 방향(F)으로 서로 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 금속 스트립(1)을 제조하기 위한 제조 장치.
- 제7항에 있어서, 상기 두 밀링 커터(8, 9)는 각각 상기 슬래브(3)의 반대쪽 면에 각각 배치되어 있는 지지 롤러(12)와 협력하여 상기 슬래브(3)를 밀링 절삭하는 것을 특징으로 하는 금속 스트립(1)을 제조하기 위한 제조 장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 이송 방향(F)에서 상기 통합 유닛(6)의 후방에 롤 스탠드 또는 압연기열(13, 14)이 배치되는 것을 특징으로 하는 금속 스트립(1)을 제조하기 위한 제조 장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 금속 스트립(1)을 제조하기 위한 제조 장치는, 상기 디스케일링 장치(5)와 상기 밀링 머신(4)이 선택에 따라 교호적으로 이용될 수 있도록 형성되는 것을 특징으로 하는 금속 스트립(1)을 제조하기 위한 제조 장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 금속 스트립(1)을 제조하기 위한 제조 장치는, 상기 디스케일링 장치(5)와 상기 밀링 머신(4)이 동시에 작동될 수 있도록 형성되는 것을 특징으로 하는 금속 스트립(1)을 제조하기 위한 제조 장치.
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