KR101175994B1

KR101175994B1 - 금속, 특히 강으로 이뤄진 주조 빌렛을 양측에서 지지및/또는 안내하는 롤 세그먼트를 동적으로 조정하는 방법및 장치

Info

Publication number: KR101175994B1
Application number: KR1020057002250A
Authority: KR
Inventors: 아돌프-구스타프 짜즈버; 홀거 바이어-스타인하우어; 크리스티안 게르켄즈; 악셀 바이어
Original assignee: 에스엠에스 지마크 악티엔게젤샤프트
Priority date: 2002-08-08
Filing date: 2003-07-10
Publication date: 2012-08-23
Also published as: WO2004018129A1; JP2005534503A; DE10236367A1; CA2495042C; US20060151144A1; AU2003253052A1; KR20050063763A; CA2495042A1; CN1694773A; CN1318166C; EP1526937A1; US7845389B2

Abstract

본 발명은 롤 쌍(18)을 구비한 롤 세그먼트(13 내지 17)를 피스톤/실린더 유닛(19)에 의해 위치 제어 방식은 물론 압력 제어 방식으로 서로 조정하되, 유압이 한계치 압력에 도달되면 유압을 위치 제어 방식으로 작동되는 것으로부터 압력 제어 방식으로 작동되는 것으로 전환시키는, 금속, 특히 강으로 이뤄진 주조 빌렛(4)에 대해 롤 세그먼트(13 내지 17)를 동적으로 조정하는 방법 및 그를 위한 연속 주조 방치에 관한 것이다. 방법의 적용 범위를 확대시키기 위해, 그러한 방법을 블룸 연속 주조 장치 및 빌렛 연속 주조 장치(20)의 롤 세그먼트(13 내지 17)에 사용하되, 롤 세그먼트(13 내지 17)를 냉연 빌렛 구역, 열연 빌렛 구역, 및/또는 경압하 구역에 설치하도록 조치한다.

롤 세그먼트, 주조 빌렛, 동적 조정, 연속 주조 장치, 롤 쌍, 피스톤/실린더 유닛, 위치 제어 방식, 압력 제어 방식

Description

금속, 특히 강으로 이뤄진 주조 빌렛을 양측에서 지지 및/또는 안내하는 롤 세그먼트를 동적으로 조정하는 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR DYNAMICALLY RESTING ROLLER SEGMENTS THAT SUPPORT AND/OR GUIDE BOTH SIDES OF A CAST BAR MADE OF METAL, PARTICULARLY STEEL}

본 발명은 금속, 특히 강으로 이뤄진 주조 빌렛을 양측에서 지지 및/또는 안내하고 2개 이상의 연속된 롤 쌍을 구비하는 롤 세그먼트를 위치 제어 방식은 물론 압력 제어 방식으로 구동되는 피스톤/실린더 유닛에 의해 서로 조정하되, 그에 입각하여 롤 쌍을 주조 빌렛에 대해 위치 제어 방식으로 조정하고, 피스톤/실린더 유닛에서의 유압이 미리 정해진 값에 도달되면 유압을 위치 제어 방식으로 작동되는 것으로부터 압력 제어 방식으로 작동되는 것으로 전환시키는, 롤 세그먼트를 동적으로 조정하는 방법 및 그것을 위한 연속 주조 장치에 관한 것이다.

그러한 방법은 EP 1 062 066 B1로부터 공지되어 있다. 그 방법은 지금까지 블룸 연속 주조 장치 및 빌렛 연속 주조 장치에서 교정 구동기 스탠드에 사용되었는데, 거기에서는 당해 피스톤/실린더 유닛이 위치 제어 방식 및 압력 제어 방식으로 되어 있다. 그러나, 그 방법은 슬래브 연속 주조 장치 및 박 슬래브 연속 주조 장치에서를 제외하고는 나머지 구역으로 확대 적용되지 못했다.

본 발명의 목적은 주지의 과제를 해결하는 것이다. 즉, 과도한 힘 작용으로 인한 롤 세그먼트의 손상을 전술된 조정 방법에 의해 회피시키고, 아울러 주조 빌렛의 부풀어 오름을 가능한 한 제거하며, 그 방법이 연속 주조보다 더 다수의 작업 유형에 적용되도록 함으로써 그 방법을 확대?적용시키는 것이다.

설정된 그러한 목적은 본 발명에 따라 그러한 방법을 블룸 연속 주조 장치 및 빌렛 연속 주조 장치의 롤 세그먼트에 사용하되, 롤 세그먼트를 냉연 빌렛 구역, 열연 빌렛 구역, 및/또는 경압하 구역에 설치함으로써 달성되게 된다. 그럼으로써, 블룸 횡단면 및 빌렛 횡단면에서도 각각의 작업 유형에 맞춰 손상이 없게 롤 세그먼트를 각각 조정하는 것이 가능하게 된다.

바람직한 구성은 선회 가능한 및/또는 평행 이동 가능한 롤 세그먼트의 세그먼트 입구 측 및/또는 세그먼트 출구 측에 배치되어 통합된 종동 롤을 공정 단계에 따라 위치 제어 방식으로 작동되는 것으로부터 압력 제어 방식으로 작동되는 것으로 전환시키는 것이다. 그럼으로써, 각각의 작업 유형에 개별적으로 맞춰지는 힘 상태 또는 압력 상태가 보장되게 된다.

블룸 연속 주조 프로파일 또는 빌렛 연속 주조 프로파일을 주조하는 연속 주조 장치는 연속 주조 주형의 하류에 배치된 지지 롤 스탠드 및 휨 교정 유닛을 구비한다.

전술된 방법을 보다 더 다수의 작업 유형에 적용되도록 확대?적용시킨다는 방법 기술적 목적은 장치 기술적으로 본 발명에 따라 하나 이상의 종동 롤을 각각 구비한 위치 제어 방식 또는 압력 제어 방식으로 조정될 수 있는 롤 세그먼트와 더불어, 다수의 유압 작동식 피스톤/실린더 유닛이 설치된 장치가 적어도 부분적으로 휨 교정 유닛의 전방에 또는 전체적으로 휨 교정 유닛의 배후에 배치되도록 함으로써 달성되게 된다.

또 다른 특징에 따르면, 주조 빌렛에의 힘 전달은 종동 롤이 세그먼트 입구 측 및/또는 세그먼트 출구 측에 설치되도록 하는 형식으로 이뤄진다. 그럼으로써, 롤 세그먼트가 해당 각 위치에 있는 경우라도 집중적인 힘이 주조 빌렛 또는 냉연 빌렛에 전달되게 된다.

또 다른 특징에 따르면, 종동 롤을 구동시키는 구성은 종동 롤용 구동 모터가 그것에 연결된 전동 장치와 함께 세그먼트 프레임의 측면에 수직 구동 축선 위치로 배치되도록 하는 형식으로 이뤄진다. 그럼으로써, 힘 전달이 직접적으로 되고, 바람직하게도 모터에의 출입 가능성이 간단해지게 된다.

유압 피스톤/실린더 유닛과 종동 롤용 구동 모터는 동적 조정을 위한 조정 및 제어 개념이 세그먼트 제어 시스템과 기본 자동화 시스템으로 구분되도록 각각 작동된다.

이와 관련하여, 조정 및/또는 제어는 세그먼트 제어 시스템이 적어도 각각의 작업 유형, 탄성 보상, 최대 힘 제어기, 최소 힘 제어기, 및 위치 제어기로 형성되도록 추가로 구성된다. 유압 피스톤/실린더 유닛은 열연 빌렛, 냉연 빌렛(출발 빌렛), 및 사용되는 경압하에 대한 안내력 및 이송력을 최적의 크기로 맞춘다.

또한, 또 다른 특징에 따르면, 기본 자동화 시스템은 적어도 각각의 작업 유 형, 토크 제어기, 및 회전수 제어기로 형성된다. 그럼으로써, 종동 롤이 그 최적의 회전수 또는 최적의 토크에 맞춰 각각 설정되게 된다.

또한, 상이한 피스톤 위치에 대한 이격된 2개씩의 압력 검출기 및 피스톤/실린더 유닛의 피스톤에 대한 하나씩의 위치 검출기가 각각의 피스톤/실린더 유닛에 설치되고, 이들 검출기가 세그먼트 제어 시스템에 접속되도록 함으로써, 방법의 제어를 구성하는 것이 바람직하다.

끝으로, 종동 롤용 구동 모터가 기본 자동화 시스템과 접속되도록 함으로써, 제어 및/또는 조정이 보완되게 된다.

첨부 도면에는 연속 주조 장치의 실시예가 도시되어 있는 바, 이후로 그에 관해 상세히 설명하기로 하고, 아울러 그것에 기초하여 방법도 설명한다. 첨부 도면 중에서,

도 1은 블룸 프로파일 또는 빌렛 프로파일용 연속 주조 장치의 측면도,

도 2는 빌렛 가이드 세그먼트의 부분도,

도 3은 세그먼트 구조로 된 빌렛 가이드 세그먼트의 사시도,

도 4는 열연 빌렛 이송부에 연결된 조정/제어 개념의 블록선도,

도 5는 냉연 빌렛 이송부에 대한 조정/제어 개념을 나타낸 도면,

도 6은 경압하 구간에 대한 조정 /제어 개념을 나타낸 도면.

- 도면 부호의 설명 -

1 분배 용기 2 연속 주조 주형

3 발진 유닛 4 주조 빌렛

5 지지 롤 스탠드 6 냉각 구역 1

7 냉각 구역 2 8 냉각 구역 3

9 냉각 구역 4 10 냉각 구역 5

11 냉각 구역 6 12 빌렛 이동 방향

13, 14, 15, 16, 17 롤 세그먼트 13a 세그먼트 프레임

18 롤 쌍 19 피스톤/실린더 유닛

20 블룸 및 빌렛 연속 주조 장치

21 세그먼트 입구 측 22 세그먼트 출구 측

23 종동 롤 24 상부 롤 레인

25 하부 롤 레인 26 일 측면

27 세그먼트 프레임 28 수직 구동 축

29 구동 모터 30 전동 장치

31 조정 및 제어 개념 32 세그먼트 제어 시스템

33 기본 자동화 시스템 34 작업 유형

35 탄성 보상 36 최대 힘 제어기

37 최소 힘 제어기 38 위치 제어기

39 토크 제어기 40 회전수 제어기

41 압력 검출기 42 위치 검출기

43 피스톤 44 냉연 빌렛

45 유입 및 유출 방향

분배 용기(1)로부터 냉각된 연속 주조 주형(2)으로 용강이 흘러 들어오는데, 그 연속 주조 주형(2)은 발진 유닛(3)에 의해 진동되고 연속 주조 주형(2)을 떠난 주조 빌렛(4)이 외부에서 응고 및 분리되게 된다. 그 경우, 내부가 액상인 주조 빌렛(4)은 지지 롤 스탠드(5)로 안내되는 냉각 구역(6, 7, 8, 9, 10)을 연속적으로 통과하여 휨 교정 유닛(11)으로 유입된다. 주조 빌렛(4)은 빌렛 이동 방향(12)에서 계속 냉각되어 롤 세그먼트(13, 14, 15, 16, 17)로 들어온다(도 1을 참조).

롤 세그먼트(13 내지 17)는 2개 이상씩의 롤 쌍(18)을 구비한다. 각각의 롤 세그먼트(13 내지 17)에는 한 쌍의 피스톤/실린더 유닛(19)이 설치되는데, 다만 그 피스톤/실린더 유닛(19)은 롤 세그먼트(13 내지 17) 내의 중심선 상에 잇달아 배치되어 단지 각각의 롤 세그먼트의 상부 부분만을 조정하는 한편, 롤 세그먼트(13 내지 17)의 하부는 세그먼트 프레임(13a)(13a 내지 17a) 상에 고정적으로 배치된다.

각자 쌍을 이뤄 대향된 롤 세그먼트(13 내지 17)는 피스톤/실린더 유닛(19)에 의해 제어되어 서로 조정되는데, 그러한 조정은 위치 제어 방식은 물론 압력 제어 방식으로도 이뤄지게 된다. 그 경우, 우선 롤 쌍(18)을 주조 빌렛에 대해 위치 제어 방식으로 조정한다. 피스톤/실린더 유닛(19)에서의 유압이 미리 정해진 값에 도달되는 즉시로, 조정력을 위치 제어 방식으로 작동되는 것으로부터 압력 제어 방식으로 작동되는 것으로 전환시킨다.

그러한 방법은 블룸 연속 주조 장치 및 빌렛 연속 주조 장치(20)의 롤 세그먼트(13 내지 17)에 적용되는데, 그 경우에 롤 세그먼트(13 내지 17)를 냉연 빌렛 구역, 열연 빌렛 구역, 및/또는 경압하 구역에 설치한다.

선회 가능하거나 평행 이동 가능한 롤 세그먼트(13 내지 17)의 세그먼트 입구 측(21) 및/또는 세그먼트 출구 측(22)에 배치되어 각각의 세그먼트에 통합된 종동 롤(23)을 공정 단계 또는 작업 유형에 따라 피스톤/실린더 유닛(19)에서 위치 제어 방식으로 작동되는 것으로부터 압력 제어 방식으로 작동되는 것으로 전환시킬 수 있다.

그 경우, 연속 주조 주형(2)을 구비한 연속 주조 장치의 하류에 배치된 지지 롤 스탠드(5) 및 휨 교정 유닛(11)은 종동 롤(23) 및 피스톤/실린더 유닛(19)이 탑재된 다수의 롤 세그먼트(13 내지 17)를 구비한다(도 2를 참조).

각각의 롤 세그먼트(13 내지 17)는 고정된 하부 롤 레인(25)과 대향된 상부 롤 레인(24)에 피스톤/실린더 유닛(19)을 구비한다. 일 측면(26)에는 구동 모터(29)가 그에 연결된 전동 장치(30)(도 3을 참조)와 함께 수직 구동 축(28)을 따라 지지되어 배치된다.

도 4, 도 5, 및 도 6에는 조정 및 제어 개념(31)이 도시되어 있다. 그러한 개념은 제어 및 조정 기술적으로 세그먼트 제어 시스템(32)과 기본 자동화 시스템(33)으로 구분된다. 세그먼트 제어 시스템(32)은 각각의 작업 유형, 탄성 보상(35), 최대 힘 제어기(36), 최소 힘 제어기(37), 및 위치 제어기(38)를 포함한다.

기본 자동화 시스템(33)은 적어도 각각의 작업 유형(34), 토크 제어기(39), 및 회전수 제어기(40)로 구성된다.

각각의 피스톤/실린더 유닛(19)에는 상이한 피스톤 위치에 대한 이격된 압력 검출기(41) 및 피스톤/실린더 유닛(19)의 피스톤(43)에 대한 위치 검출기(42)가 설치되는데, 이들 검출기(41, 42)는 세그먼트 제어 시스템(32)에 접속된다.

종동 롤(23)용 구동 모터(29)는 기본 자동화 시스템(33)과 접속된다(도 4를 참조).

도 5에 따르면, 유입 및 유출 방향(45)으로 이동되는 냉연 빌렛(44)으로의 힘 전달이 도시되어 있다.

도 6에는 횡단면에 있어 아직 응고되지 않은 주조 빌렛(4)의 경압하를 위한 해당 각 위치가 도시되어 있다.

Claims

블룸 및 빌렛 연속 주조 장치에서 금속으로 이루어진 연속 주조 빌렛(4)을 양측에서 지지하고 안내하는 2개 이상의 연속된 롤 쌍(18)을 구비하는 롤 세그먼트(13 내지 17)로서, 냉연 빌렛 구역, 열연 빌렛 구역 및 경압하 구역의 각각에 설치되어 있으며, 세그먼트 입구 측(21), 세그먼트 출구 측(22), 또는 세그먼트 입구 측(21) 및 세그먼트 출구 측(22)에 설치된 종동 롤(23)과, 세그먼트 입구 측(21)에 설치된 하나의 피스톤/실린더 유닛(19)과, 세그먼트 출구 측(22)에 설치된 하나의 피스톤/실린더 유닛(19)을 포함하고 있는 상기 롤 세그먼트(13 내지 17)의 동적 조정 방법에 있어서,

위치 제어 방식과 압력 제어 방식의 양 방식으로 작동되는 피스톤/실린더 유닛(19)에 의해 상기 롤 쌍(18)을 서로에 대해 상대적으로 조정하는 단계;

상기 단계에 이어서, 위치 제어에 의해 상기 롤 쌍(18)을 연속 주조 빌렛(4)에 대해 조정하는 단계;

피스톤/실린더 유닛(19)내의 유압이 미리 정해진 값에 도달하면 유압이 위치 제어 방식으로 작동되는 것에서 압력 제어 방식으로 작동되는 것으로 전환되는 단계; 그리고

세그먼트 제어 시스템(32)으로 피스톤/실린더 유닛(19)을 제어하여 조정하고 기본 자동화 시스템(33)으로 종동 롤(23)을 제어함으로써 롤 세그먼트(13 내지 17)를 작동시키는 단계를 포함하고 있고,

경압하 구역에서는 주조 빌렛이 응고되지 않은 상태에서 상기 롤 쌍이 주조 빌렛에 작용하는 것을 특징으로 하는 롤 세그먼트의 동적 조정 방법.
제 1 항에 있어서, 선회가능하고 평행이동가능한 조정가능한 롤 세그먼트(13 내지 17)의 세그먼트 입구 측(21), 세그먼트 출구 측(22), 또는 세그먼트 입구 측(21) 및 세그먼트 출구 측(22)에 설치된 종동 롤(23)을 공정 단계에 따라 위치 제어 방식으로 작동되는 것에서 압력 제어 방식으로 작동되는 것으로 전환시키는 것을 특징으로 하는 롤 세그먼트의 동적 조정 방법.
연속 주조 주형(2)의 하류에 배치된 지지 롤 스탠드(5) 및 휨 교정 유닛(11)을 구비한, 블룸 또는 빌렛을 연속 주조하는 연속 주조 장치에 있어서,

상기 연속 주조 장치의 일부분이 휨 교정 유닛(11)의 전방에 배치되거나 상기 연속 주조 장치의 전체가 휨 교정 유닛(11)의 후방에 배치되어 있고,

상기 연속 주조 장치는 위치 제어 또는 압력 제어에 의해 유압식으로 작동되는 복수의 피스톤/실린더 유닛(19), 그리고 조정가능한 롤 세그먼트(13 내지 17)를 가지고 있고,

상기 조정가능한 롤 세그먼트(13 내지 17)는 각각 2개 이상의 연속된 롤 쌍(18)을 구비하고 있으며, 세그먼트 입구 측(21), 세그먼트 출구 측(22), 또는 세그먼트 입구 측(21) 및 세그먼트 출구 측(22)에 설치된 하나 이상의 종동 롤(23)과, 세그먼트 입구 측(21)에 설치된 하나의 피스톤/실린더 유닛(19)과, 세그먼트 출구 측(22)에 설치된 하나의 피스톤/실린더 유닛(19)을 포함하고 있고,

상기 조정가능한 롤 세그먼트(13 내지 17)는 냉연 빌렛 구역, 열연 빌렛 구역 및 경압하 구역의 각각에 설치되어 있으며, 경압하 구역에서는 주조 빌렛이 응고되지 않은 상태에서 상기 롤 쌍이 주조 빌렛에 작용하는 것을 특징으로 하는 블룸 또는 빌렛을 연속 주조하는 연속 주조 장치.
삭제
제 3 항에 있어서, 종동 롤(23)용 구동 모터(29)가 전동 장치(30)와 함께 수직 구동 축(28)을 따라 세그먼트 프레임(27)의 한 측면(26)에 배치되는 것을 특징으로 하는 블룸 또는 빌렛을 연속 주조하는 연속 주조 장치.
삭제
삭제
삭제
제 3 항에 있어서, 상이한 피스톤 위치에 대한 이격된 2개의 압력 검출기(41) 및 피스톤/실린더 유닛(19)의 피스톤(43)에 대한 1개의 위치 검출기(42)가 각각의 피스톤/실린더 유닛(19)에 설치되고, 이들 검출기(41, 42)가 세그먼트 제어 시스템(32)에 접속되는 것을 특징으로 하는 블룸 또는 빌렛을 연속 주조하는 연속 주조 장치.
제 3 항에 있어서, 종동 롤(23)용 구동 모터(29)가 기본 자동화 시스템(33)과 접속되는 것을 특징으로 하는 블룸 또는 빌렛을 연속 주조하는 연속 주조 장치.