KR19990051824A - 쌍롤식 박판주조장치에서의 주편 균일 냉각방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 슬라브를 만들지 않고 용강에서 직접 주편(핫코일)을 생산해 내는박판주조공정중 생산되는 주편에서 발생하는 방산열에 의해 일측 주조롤의 열변형으로 인하여 주편의 두께가 불균일하게 생산되는 현상을 예방할수 있도록 한 쌍롤식 박판제조장치에서의 주편균일 냉각 방법에 관한 것으로, 상호 반대로 회전하는 주조롤의 사이에 용융금속을 주입하여 얇은 주편을 직접 주조해 내는 통상의 박판주조장치에 있어서, 상기 주조롤의 직하부에 두 개의 아이들 롤을 설치하여 주조된 주편을 주조롤을 빠져 나온 직후 아이들 롤 사이로 통과하게 하여 주조롤 표면에서 응고되는 응고각의 두께를 동일하게 만들고 주조롤의 흡열량을 동일하게 만들어 줌으로써 균일한 두께의 주편을 제조 할 수 있도록한 것이다.

Description

쌍롤식 박판주조장치에서의 주편 균일 냉각방법

본 발명은 슬라브를 만들지 않고 용강에서 직접 주편(핫코일)을 생산해 내는박판주조 공정중 생산되는 주편에서 발생하는 방산열에 의해 일측 주조롤의 열변형으로 인하여 주편의 두께가 불균일하게 생산되는 현상을 예방할수 있도록 한 쌍롤식 박판주조 장치에서의 주편균일 냉각 방법에 관한 것이다.

일반적으로 쌍롤형 박판주조기는 도 1에서 도시된 바와같이 래들(10), 그리고 턴디쉬(11) 및 용강공급 노즐(12)을 거쳐 회전하는 한쌍의 주조롤(13) 사이에 용탕(14)을 공급하여 주조롤(13)간의 근접점 간격에 따라 용탕(14)으로부터 직접 수 mm정도의 박판(15)제품을 제조하는 장치이다.

한편 상기 한쌍의 주조롤(13) 양측 단변에는 공급된 용탕(14)이 유출되는 것을 방지하기 위하여 내화물 판재로된 에지댐(16)을 설치하고, 주조 중 한 쌍의 주조롤(13)과 한쌍의 에지댐(16)이 형성하는 공간에 용탕공급 노즐(12)에 의하여 용탕(14)을 공급한다.

쌍롤법에 의한 박판주조시 양질의 주편(15)을 얻기 위해서는 정상주조중에 주조롤(13)사이에 공급된 용탕(14)이 일정한 높이로 유지될 수 있도록 용탕 공급량을 정밀하게 조절하며, 특히 용탕공급노즐(12)의 토출구를 통하여 공급된 용탕(14)이 주조롤(13)의 전폭에 걸치 균일하게 공급되고, 탕면요동이 적도록 안정된 용탕 공급을 하여야 한다.

따라서 두 개의 주조롤(13)사이에 주입된 용탕은 내부 냉각수에 의해 냉각되는 주조 롤(13) 표면에서 열을 빼앗기게 되어 응고되는데, 이에 의해 각각의 주조롤(13)표면에서 얇은 응고각(17)이 생성되면서 두 개의 주조롤(13)이 가장 가깝게 만나는 위치(롤 닢(18), Roll Nip)에서 두 개의 응고각(17)이 서로 결합되어 롤 바깥으로 빠져 나가면 주편(15)이 만들어 진다.

응고각(17)이 주조롤(13) 표면과 접촉하고 있는 접촉호의 길이에 의해 응고각(17)의 두께가 결정된다.

두 개의 주조롤(13)이 가장 가까이 위치하는 지점에서 두 개의 응고각(17)이 합쳐 질 때 가장 중요한 점은 각각의 응고각(17) 두께가 동일하여야 한다는 것이다. 그리하여야 주조 롤(13) 사이를 빠져 나가는 주편(15)의 내부 조직이 균일하게 되는 것이다.

종래에는 도 2에 표시된 바와 같이 주조롤 (13)을 빠져 나가는 주편(15)이 주편 인발장치(21)를 향하여 치우치는 경향이 있다. 이렇게 되면 롤닢(18)을 빠져 나간 주편(15)이 인발장치(21) 쪽으로 치우치게 되어 결국 인발장치(21) 쪽에 위치한 주조롤(13)의 표면에 접촉하는 응고각(17)의 접촉 시간이 반대쪽 응고각(17)의 접촉 시간보다 더 길어 지게 되므로 인발장치 쪽으로 위치한 주조롤(13) 표면에 접촉하는 응고각(17)의 두께가 커지는 현상이 발생한다.

이렇게하여 주조된 주편(15)의 내부 조직에서 두 개의 응고각(17)의 두께 차이가 발생하고 이로 인하여 주조된 주편(15)의 물성이 불균일하게 되는 문제가 발생한다.

또한 상호 반대로 회전하는 주조롤(13)의 내부 냉각수에 의해 냉각되는 한쌍의 주조롤(13)의 냉각능력은 주조되는 응고각(17)과의 접촉에 의해 발휘되므로 각각의 주조롤(13)에서 흡수해 들이는 열의 양도 동일하여야 한다.

전술한 바와 같이 양쪽 응고각(17)이 비대칭적으로 각각의 주조롤(13) 표면에 접촉하게 되면 각 주조롤(13)에 흡수되는 열의 양도 차이가 발생하게 되어 주조롤(13)의 표면 온도가 서로 다르게 되고, 이로인하여 주조롤(13)표면의 열 팽창정도가 각 주조롤(13)이 서로 다르므로 결국 주조되는 주편(15)의 두께가 불균일 해 진다.

본 발명은 이와 같은 제반문제를 감안하여 이를 해소하고자 발명한 것으로, 응고각이 롤닢을 빠져나간후에도 주편이 두 개의 주조롤 중 어느 한쪽으로 치우치지 않도록 하여 주편의 열변형을 방지함으로써 양질의 주편을 생산할 수 있도록한 쌍롤식 박판주조장치에서의 주편균일 냉각 방법을 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

이와 같은 목적을 갖는 본 발명은 상호 반대로 회전하는 주조롤의 사이에 용융금속을 주입하여 얇은 주편을 직접 주조해 내는 통상의 박판주조장치에 있어서, 상기 주조롤의 직하부에 두 개의 아이들 롤을 설치하여 주조된 주편이 주조롤을 빠져 나온 직후 아이들 롤 사이로 통과하게 하여 주조롤 표면에서 응고되는 응고각의 두께를 동일하게 만들고 주조롤의 흡열량을 동일하게 만들어 줌으로써 균일한 두께의 주편을 제조 할 수 있도록하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 쌍롤식 박판주조장치의 개략도

도 2는 일반적인 주편의 생산과정을 나타낸 개략도

도 3은 본 발명의 주편 생산과정을 나타낸 개략도

도 4는 본 발명과 종래방법의 차이를 나타낸 그래프

〈도면의 주요부분에 대한 부호설명〉

10 : 레들 11 : 턴디쉬

12 : 노즐 13 : 주조롤

14 : 용탕 15 : 주편

16 : 에지댐 17 : 응고각

18 : 롤닢 20 : 이이들롤

21 : 주편인발장치 22 : 주조롤 구동모터

본 발명에서는 두 개의 응고각(17)이 롤 닢(18)을 빠져 나간 후에도 두 개의 주조롤(13)중 어느쪽으로도 주조된 주편(15)이 치우치지 않도록 주조롤(13) 아래에 한쌍의 아이들 롤(20)(Idle Roll)을 설치하여 주편(15)을 그 사이로 통과시키도록 되어 있다.

한쌍의 아이들 롤(20)은 전·후진할수 있는데 후퇴 시키는 이유는 주조 개시 및 주조 종료시 응고되지 않은 용강이 그대로 두 개의 주조 롤(13)을 통과하여 하강할수 있으므로 한쌍의 아이들 롤(20)을 보호하기 위함이다.

두 개의 응고각(17)이 각각의 주조롤(13)과 접촉하는 접촉호의 길이가 다를경우에는 두 개의 주조롤(13)을 회전시키는 구동 모터(22)의 전류 값이 각각의 주조롤(13)에 대해 차이가 발생된다.

이 구동 모터(22)의 전류값을 주조 중에 계속 수집하여 각롤의 구동 모터 전류값의 차이를 감시하여 일정량 이상의 차이가 발생할 경우에는 하부에 위치한 아이들 롤(20)의 위치를 전류값이 낮은 주조롤(13)쪽으로 이동시켜 각 주조롤(13)구동 모터의 전류값 차이를 제로로 만들어 줄수 있다.

이하 본 발명은 실시예를 통하여 설명하면 다음과 같다.

〈실시예〉

도 4 중 작은 원으로 표시된 것은 본 발명의 주조 롤(14)아래에 아이들 롤(20)을 설치하지 않고 주조된 주편(15) 인발장치(21) 쪽으로 치우쳐 진 상태로 주조될 때 각 주조 롤(13) 구동모터(22)의 전류값 차이와 두 개의 주조롤(14)의 열 추출량의 차이를 나타내고 있는데 인발장치(21) 쪽의 주조롤(13)의 구동모터(22) 전류값이 더크고 열 추출량도 더 큼을 알 수 있다.

도 4중 큰 원으로 표시된 것은 본 발명의 주조 롤(13)아래에 아이들 롤(20)을 설치한 경우로서 각 주조 롤(13) 구동모터(22)의 전류값 차이 및 열 추출량의 차이가 거의 제로로 된 것을 알수 있다.

이와같은 본 발명은 두 개의 주조롤 아래에 아이들 롤을 설치하여 주조된 주편이 두 개의 아이들 롤사이를 통과하게 함으로써 두 개의 주조롤 사이에 생성된 응고각의 두께가 균일하게 되어 주조된 주편의 내부 조직이 균일하게 되고 또한 두 개의 주조롤의 흡열량도 동일하게 되어 주조롤의 열팽창량도 동일하게 됨으로써 주조된 주편의 두께가 균일하게 되는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 상호 반대로 회전하는 주조롤의 사이에 용융금속을 주입하여 얇은 주편을 직접 주조해 내는 통상의 박판주조방법에 있어서, 상기 주조롤(13)의 직하부에 한쌍의 아이들 롤(20)을 설치하여 주조된 주편이 주조롤(13)을 빠져 나온 직후 아이들 롤(20) 사이로 통과하게 하여 주조롤(13) 표면에서 응고되는 응고각(17)의 두께를 동일하게 만들고 주조롤(13)의 흡열량을 동일하게 만들어 줌으로써 균일한 두께의 주편을 제조 할 수 있도록하여서 됨을 특징으로 하는 쌍롤식 박판주조장치에서의 주편 균일 냉각방법