KR101278764B1 - 트윈- 롤 연속 주조 공정에 의해 제조된 스틸 밴드를 인라인-롤링하기 위한 롤링 장치 - Google Patents

트윈- 롤 연속 주조 공정에 의해 제조된 스틸 밴드를 인라인-롤링하기 위한 롤링 장치 Download PDF

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Abstract

특히 트윈-롤 연속 주조 공정에 의해 제조되는 스틸 밴드를 인라인 롤링하기 위한 밀링 가공 장치가 공개된다. 상기 밀링 가공 장치는 상기 작동 롤을 지지 하는 지지 롤(22, 32)과 스틸 밴드(11)를 밀링 가공하는 작동 롤(21, 31)을 가진 2개 이상의 롤링 유닛(20, 30)을 포함한다. 작동 롤과 지지 롤은 베어링 하우징(23, 24, 33, 34) 내에 회전식으로 장착된다. 간단하고 비싸지 않은 설계가 형성되는 반면 롤링 유닛 사이의 롤링 온도가 다소 다르도록 2개 이상의 롤링 유닛(20, 30)은 모노리스식 프레임 구조물(monolithic frame structure) 또는 멀티피스식 프레임 구조물(multipiece frame structure) 내에 연속적으로 배치된다.

Description

트윈- 롤 연속 주조 공정에 의해 제조된 스틸 밴드를 인라인-롤링하기 위한 롤링 장치{MILLING DEVICE FOR INLINE-ROLLING A STEEL BAND PRODUCED ESPECIALLY BY MEANS OF A TWIN-ROLL CONTINUOUS CASTING PROCESS}
본 발명은 트윈-롤 연속 주조 공정에 의해 제조되는 스틸 밴드를 인라인 롤링하기 위한 밀링 가공 장치에 관한 것이며, 상기 트윈-롤 연속 주조 공정은 베어링 하우징 내에 회전식으로 장착된 지지롤과 스틸 밴드를 밀링 가공하기 위해 작동 롤과 함께 2개 이상의 롤링 유닛을 가진다.
특히 평범하고 가느다란 슬랩(thin-slab)과 비교하여 특히 트윈-롤 연속 주조 또는 벨트 주조에 있는 종래 기술의 연속 주조 공정에 있어서, 몇몇의 밀리미터 두께로 05의 범위의 보다 가느다란 밴드를 주조하는 것은 용이하다. 상기는 예를 들어 밀리미터 두께의 10분의 몇몇으로 제조되어야 하는 시트(sheet)의 경우에 있어, 뜨거운 롤링 밀(mill) 또는 분리된 차가운 밀을 사용하여 여러 차례 주조 밴드를 대략 형성하는 것은 더 이상 필요하지 않다.
상기 인라인-롤링 공정은 연속 주조를 통해 적용될 수 있으며, 연속 주조에 서 주조 밴드는 주조 이후 즉각적으로 회전(rolled)될 수 있으며, 반면 매우 효율적인 방법을 나타내는 대략 900℃ 내지 1200℃의 온도의 뜨거운 상태로 여전히 존재한다.
이전의 뜨거운 롤링 밀(hot rolling mills)은 매우 큰 구조물이며, 개별 단위 사이에서 일어나는 몇몇 미터까지의 상대적으로 큰 거리의 결과이다. 상기는 유닛 사이에 과도한 온도 손실의 문제를 발생시킨다.
평범한 롤링 밀과 비교하여, 주조 밴드의 인라인-롤링에서 사용된 벨트 속도는 대략 20 m/s 대신에 대략 0.5 m/s 내지 2.0 m/s로 몇 배 작다. 평범한 롤링 밀의 경우와 같이, 롤링 하중은 매우 높으며, 롤링 장치는 대응하여 안정한 구조물이다.
상기 이유로, 본 발명은 간단하고 경제적인 구조물인 롤링 장치를 형성하는 문제에 기초되며, 롤링 장치에 의해 주조 스틸 밴드는 가장 바람직한 순간에 회전된다.
상기 문제는 2개 이상의 롤링 유닛이 단일 부분 프레임 구조물 또는 다중 부분 프레임 구조물에 있어 직선으로 직접 배열되는 사실에 의한 본 발명에 따라 해결된다.
롤링 장치의 상기 발명 설계는 롤링 유닛 사이 롤러 온도가 다소 다양하고 스틸 밴드는 롤링에 대해 열을 올릴 필요가 없음을 보장하며, 작동 롤은 무거운 적재 상태하에서도 필요한 내성 이내에서 밀접하게 형성 가능하게 한다. 간단하고 경제적인 구조물에 의한 본 발명의 따라 상기는 해결된다.
또한 본 발명은 롤링을 정지함이 없이 작동 롤이 교체되도록 하며, 즉 이는 작동 중에 다소 교체될 수 있다.
본 발명의 한 실시예와 추가적인 장점은 도면과 함께 보다 상세하게 설명되며, 상기 도면은 다음과 같다.
도 1은 개선된 롤링 장치를 도식적으로 도시하는 후방도,
도 2는 도 1에 따르는 롤링 장치를 도시하는 정면도, 및
도 3은 롤링 장치와 함께 주조 플랜트를 도시하는 설계도.
도 3에 도시된 바와 같이, 도 1과 도 2는 특히 트윈-롤 연속 주조 공정(twin-roll continuous casting process)에 의해 제조된 스틸 밴드(steel band)를 인라인-롤링(inline-rolling)을 하기 위한 롤링 장치(rolling device, 10)를 도시한다. 상기 롤링 장치(10)는 스틸 밴드(11)가 충분하게 냉동되는 스틸 밴드(11)를 제조하는 주조 롤(41, 42)로부터 이격된 거리에서 배열된다. 또한 롤링 장치(10)로 들어가기 전에 보다 상세하게 도시되지 않은 냉각 패널(cooling panels)에 의해 추가적으로 스틸 밴드(11)를 냉각하는 것이 가능하다. 상기 냉각 패널은 스틸 밴드의 입구 온도가 폭에 걸쳐 가능한 한 일정한 온도로 선택 가능 되게 조절될 수 있는 방식으로 제어될 수 있다.
2개의 롤링 유닛(20, 30)이 제공되며, 각각의 롤링 유닛은 스틸 밴드(11)의 상부 및 하부에 위치된 작동 롤(21, 31)을 가지며, 각각의 롤은 상기 작동 롤(21, 31)과 회전식으로 결합된 지지 롤(22, 32)를 가진다. 상기 작동 롤(21, 31)과 지지 롤(22, 32)은 스틸 밴드(11)의 연장부에 대해 수직적으로 연결되는 평면(20`, 30`) 상에 상기 회전축이 유리하게 위치된다. 작동 롤(21, 31)은 드라이브 부재의 표시된 드라이브 샤프트(21`, 31`)와 커플 결합될 수 있다. 원칙적으로, 지지 롤이거나 작동 롤 및 지지 롤 중 어느 한 롤이 드라이브될 수 있다.
본 발명에 따라, 2개의 롤링 유닛(20, 30)은 프레임 구조물(15) 내 직렬로 직접 배열된다. 상기는 우선적으로 스틸 밴드(11)가 어느 한 작동 롤(21, 31)에서 다음 롤 까지 다소 냉각되는 장점이 있다. 또한, 롤링 장치의 상기 배열과 함께, 매우 작은 공간은 평범한 롤링 밀과 비교에 의해 요구된다.
프레임 구조물(15)은 크로스-피스(cross-piece, 14, 19)가 연결되며, 서로로부터 이격되어 배열된 4개의 수직 기둥(16, 17, 18)으로부터 형성된다. 그러나 롤을 둘러싸기 위해 하우징 또는 하우징 형태의 프레임으로써 또한 설계될 수 있다. 상기는 스틸 밴드가 프레임 하우징 내측부에 제공된 완만한 챔버 내에 고정이 될 경우 특히 적당하다.
각각의 지지 롤(22, 32)은 베어링 하우징(23, 24, 33, 34) 내의 양 측부 상에 회전식으로 지지 롤에 연결된 작동 롤(21, 31)과 함께 회전식으로 장착된다. 상기 경우에 있어, 제각기 2개의 베어링 하우징(23, 33)이 상부 및 하부에 제공되며, 상기 베어링 하우징은 스틸 밴드(11)의 연장부에 대해 수직으로 연결되는 상기 평면(20`, 30`) 내에서 예를 들어 전기 기계적이거나 수압식 스핀들 드라이브(hydraulic spindle drive)와 같이, 프레임 구조물(15)의 상부 크로스피스(crosspiece, 14) 상에 고정된 드라이브(36)를 가진 드라이빙 필라(driving pillar, 37)에 의해 높이 조절이 된다.
유사하게, 하부 롤(21, 22, 31, 32)은 베어링 하우징(33, 34) 내에 양 측부 상에 회전식으로 장착되며, 이에 차례대로 상기 베어링 하우징(33, 34)은 프레임 구조물(15)의 크로스피스(19) 상으로 고정된 드라이브 필라(37)로 고정된 드라이브(39)에 커플 결합된다.
상부 및 하부 베어링 하우징(23, 24, 33, 34)은 수직기둥(17, 18)에 대해 외부적으로 그리고 서로에 대해 각각 내부적으로 직접 안내된다. 유리하게, 상기 각각의 베어링 하우징(23, 33 및 24, 34) 사이에 배열되며, 보다 상세하게 도시되지 않은 게이지 헤드(gauge head)가 존재하며, 상기 게이지 헤드는 상기 베어링 하우징 사이에서 스틸 밴드(11)의 방향으로 작용하는 수평 하중을 측정하고 분석하며, 이는 상기 수평 하중을 제로까지 감소하거나 일정한 수평 하중까지 감소하기 위해 일정한 수평 하중이 초과되는 경우 작동 롤(21, 31)의 속도가 어느 한 롤링 유닛(20, 30)으로부터 다음 롤링 유닛까지 조절되도록 한다.
드라이브(36, 39)에 의해 상승하거나 하강할 수 있으며, 각각 상부 및 하부 작동 롤(22, 32 및 21, 31)의 설계로 인해 상기 롤은 즉, 주조가 정지함이 없이 주 조 동안 교체될 수 있다. 우선 전방 롤링 유닛(20)과 이후 후방 롤링 유닛(30)이 교체될 수 있도록 상기가 수행되며, 장점적으로 상기 경우에 있어 한 쌍의 작동 롤(21, 31)의 교체 동안에 양 롤 쌍들이 롤링되는 것처럼 전체 양에 의해 또 다른 롤 쌍(31, 21)은 주조 스트립(11)을 감소시킬 수 있다.
더욱이, 또한 프레임 구조물(15) 내에 장착된 입구 롤 쌍(12, 13)이 제공되며, 추가적으로 롤링 유닛(20, 30)과 직선으로 연결된다. 상기 입구 롤 쌍(12, 13)은 작동 롤이 교체되는 특별한 경우 부드럽고 완전하게 스틸 밴드(11)를 안내하도록 제공된다.
본 발명의 범위 내에서, 작동 롤(21, 31)은 축 방향으로 일관되는 내구성을 구현하기 위하여 이동가능하게 배열될 수 있으며, 이는 보다 상세하게 도시되지 않는다. 완전하게, 양 작동 롤(21, 31)들은 동일한 방향으로 이동가능하게 배열된다.
도 3은 주조 동안에 회전되는 주조 롤(41, 42)을 도식적인 측면으로 나타내며, 루프를 형성하고, 수직 위치에서 수평 위치로 방향 전환되며, 가이드 롤(12`, 13`), 입구 롤(12, 13) 및 작동 롤(21, 31)을 향하여 안내되는 주조 롤 사이의 용융 바스(melting bath, 44)와 스틸 밴드(11)가 제조된다. 우선, 스틸 밴드(11)와 접촉하기 위한 롤링 유닛(20)의 드라이브된 작동 롤(21)의 속도는 주조 롤(41, 42)의 속도에 따르도록 형성되며, 반면 뒤따르는 구동된 작동 롤(31)의 속도는 직렬-연결된 작동 롤(21) 속도에 따른다(as a function). 이러한 방식으로, 조절된 속도의 제어와 스틸 밴드(11)의 롤링은 과도 연장되거나 작동 롤 쌍(21, 31) 사이에서 과도하게 풀리는 스틸 밴드(11) 없이 구현될 수 있다.
본 발명은 상기 실시예에서 충분하게 설명된다. 원칙적으로, 도시되는 바와 같은 프레임 구조물 대신에, 하우징 프레임 또는 하우징-형태의 프레임이 또한 사용될 수 있다.
또한 프레임 구조물 내에서 나란하게 2개 이상의 롤링을 배열하는 것이 가능하다. 원칙적으로, 프레임 구조물의 일부를 형성하는 가이드 레일(guide rails)은 베어링 하우징 사이에서 제공될 수 있다.
또한 본 발명은 2개 이상의 상기 롤링 장치는 또 다른 롤링 장치 후방의 어느 한 지점에 배열될 수 있는 가능성이 배제되지 않는다.
롤링 유닛의 작동 롤과 지지 롤의 배열은 소위 4-Hi(도시된 바와 같음), 6-Hi 또는 Z-Hi로부터 선택될 수 있다.

Claims (13)

  1. 베어링 하우징(23,24,33,34)내에서 회전하도록 장착된 지지 롤(22,32) 및 스틸 밴드(11)를 압연하는 작동 롤(21,31)을 가진 2개 이상의 롤링 유닛(20,30)을 포함하고, 각각의 롤링 유닛(20,30)은 상기 스틸밴드(11)의 상부와 하부에 위치한 작동 롤(21,31) 및 상기 작동 롤과 회전하도록 장착된 지지롤(22,32)을 가지며, 각각의 작동 롤과 지지 롤의 회전축은 상기 스틸 밴드(11)의 연장부에 대해 수직으로 형성된 평면(20`, 30`) 내에 위치하는, 트윈- 롤 연속 주조 공정에 의해 제조된 스틸 밴드를 인라인-롤링하기 위한 롤링 장치에 있어서,
    2개 이상의 롤링 유닛(20, 30)은 하나 이상의 부분들로 형성된 프레임 구조물(15) 내에서 직렬로 직접적으로 배열되고,
    각각의 지지 롤(22,32)은 베어링 하우징(23, 24, 33, 34) 내의 양 측부 상에 회전식으로 연결된 작동 롤(21,31)과 함께 회전식으로 장착되며, 각각의 베어링 하우징(23,24,33,34)은 스틸 밴드(11)의 연장부에 대해 수직으로 형성된 평면(20`, 30`) 내에서 드라이브에 의해 높이가 조절되는 것을 특징으로 하는 트윈- 롤 연속 주조 공정에 의해 제조된 스틸 밴드를 인라인-롤링하기 위한 롤링 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 베어링 하우징의 높이를 조절하기 위한 드라이브는, 수압식으로 제어된 스핀들 드라이브에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는 트윈- 롤 연속 주조 공정에 의해 제조된 스틸 밴드를 인라인-롤링하기 위한 롤링 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 롤링 유닛(20, 30)의 상부 베어링 하우징 및 하부 베어링 하우징(23, 24, 33, 34)은 서로에 대해 안내되며, 게이지 헤드가 베어링 하우징 사이에 배치되며, 이에 특정된 수평 하중이 초과되는 경우, 작동 롤(22, 32)의 속도는 한 롤링 유닛(20, 30)으로부터 또 다른 롤링 유닛으로 상기 수평 하중을 제로 또는 특정된 수평 하중으로 감소하기 위해 조절 되도록 하는 방식으로 상기 베어링 하우징(23, 24, 33, 34) 사이에 스틸 밴드 방향으로 작동하는 수평 하중을 측정하고 분석하는 것을 특징으로 하는 트윈- 롤 연속 주조 공정에 의해 제조된 스틸 밴드를 인라인-롤링하기 위한 롤링 장치.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 프레임 구조물(15)은 서로로부터 일정 거리에 배열된 4개의 수직기둥(pillars, 16, 17, 18)로 구성되고 상기 프레임 구조물에 결합되는 크로스피스(14, 19)로 구성되며, 반면 베어링 하우징(23, 24, 33, 34)의 높이는 2개의 수직기둥(16, 17, 18) 사이에 쌍으로 제어되는 것을 특징으로 하는 트윈- 롤 연속 주조 공정에 의해 제조된 스틸 밴드를 인라인-롤링하기 위한 롤링 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 쌍을 이루는 입구 롤(12,13)들이 롤링 유닛(20, 30)와 직렬로 제공되며 프레임 구조물 상에 장착되는 것을 특징으로 하는 트윈- 롤 연속 주조 공정에 의해 제조된 스틸 밴드를 인라인-롤링하기 위한 롤링 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 롤링 유닛(20, 30)을 지나는 스틸 밴드(11)는 불활성 보호 가스에 의해 보호되는 것을 특징으로 하는 트윈- 롤 연속 주조 공정에 의해 제조된 스틸 밴드를 인라인-롤링하기 위한 롤링 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 스틸 밴드(11)의 전체 폭에 걸쳐 작동하는 하나 이상의 냉각 패널은 롤링 유닛(20, 30)의 전방에 제공되며, 상기 롤링 유닛은 스틸 밴드(11)의 입구 온도가 롤링 유닛 내에 조절되도록 제어되는 것을 특징으로 하는 트윈- 롤 연속 주조 공정에 의해 제조된 스틸 밴드를 인라인-롤링하기 위한 롤링 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 주조 동안에 2개의 롤링 유닛(20, 30) 중 한 롤링 유닛의 작동 롤(21, 31)은 교체될 수 있는 것을 특징으로 하는 트윈- 롤 연속 주조 공정에 의해 제조된 스틸 밴드를 인라인-롤링하기 위한 롤링 장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 작동 롤(21, 31)은 일관된 내구력을 구현하기 위해 축 방향으로 이동가능하게 배열되며, 양 작동 롤은 동일한 방향으로 이동할 수 있도록 배열되는 것을 특징으로 하는 트윈- 롤 연속 주조 공정에 의해 제조된 스틸 밴드를 인라인-롤링하기 위한 롤링 장치.
  11. 제 1 항에 있어서, 프레임 구조물(15)은 하우징 또는 하우징 형태의 프레임으로서 설계되는 것을 특징으로 하는 트윈- 롤 연속 주조 공정에 의해 제조된 스틸 밴드를 인라인-롤링하기 위한 롤링 장치.
  12. 제 1 항에 있어서, 스틸 밴드(11)와 접촉하기 위해 제 1 작동 롤 쌍(21)의 속도는 주조 롤의 속도에 따르며, 뒤따르는 작동 롤 쌍(31)의 속도는 직렬로 연결된 작동 롤 쌍(21)의 속도에 따르는 것을 특징으로 하는 트윈- 롤 연속 주조 공정에 의해 제조된 스틸 밴드를 인라인-롤링하기 위한 롤링 장치.
  13. 제 1 항에 있어서, 각각 2개 이상의 롤링 유닛(20, 30)을 가진 여러 개의 상기 프레임 구조물(15)은 직렬로 배열되는 것을 특징으로 하는 트윈- 롤 연속 주조 공정에 의해 제조된 스틸 밴드를 인라인-롤링하기 위한 롤링 장치.
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