KR20000064940A - 쌍드럼식 박판 연속 주조 장치 및 그것을 위한 연속 주조 방법9 - Google Patents

쌍드럼식 박판 연속 주조 장치 및 그것을 위한 연속 주조 방법9 Download PDF

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Abstract

윤활제 부족으로 야기되는 불충분한 윤활 효과가 방지되고 또한 윤활제의 과도한 공급에 의해 야기되는 용융 금속의 오염과 용융 금속의 끼여듬이 방지되면서, 윤활 효과가 제공될 수 있고 연속 주조가 긴 기간에 걸쳐 행해질 수 있다. 용융 금속은 한 쌍의 냉각 드럼과 사이드 댐들로 형성되는 용융 금속 조 내부로 부어넣어진다. 그렇게 부어넣어진 용융 금속은 냉각 드럼들의 회전 원주면 상에서 냉각되고 응고되어, 박판이 형성될 수 있다. 상기한 박판 연속 주조 방법에서, 상기 사이드 댐은, 냉각 드럼의 회전 방향 입구측의 세라믹 플레이트 부분에서 냉각 드럼 단면(端面)과 접촉하는 부분이 모따기 되도록 구성된다. 냉각 드럼 회전 방향으로 사이드 댐 입구측 상류 위치의 냉각 드럼 단면(端面)으로, 사용 온도 범위내의 온도에서 고체 윤활제가 눌러지고, 연속적으로 공급될 수 있도록 된다. 윤활제가 이러한 방식으로 연속적으로 공급되면서 연속 주조가 행해진다. 이 경우, 고체 윤활제는 2 kgf/㎠ 내지 15 kgf/㎠ 의 면압 또는 0.1 ㎜/min 내지 10 ㎜/min 의 누름율로 드럼 단면(端面)으로 눌러지고 연속적으로 공급된다.

Description

쌍드럼식 박판 연속 주조 장치 및 그것을 위한 연속 주조 방법
최근, 용강(溶鋼)등의 용융 금속으로부터 최종 제품 두께의 수 밀리미터 이내의 두께를 갖는 박판을 직접적으로 제조하는 방법이 깊은 관심 하에 연구되고 있다. 이런 연속 주조 방법이 채용되면 종래의 연속 주조 방법들과 달리, 다수의 단계를 포함하는 열연 공정(hot rolling process)을 제공할 필요가 없고, 더 나아가 최종 제품을 얻기 위해 박판 상에 단지 가볍게 압연을 행하는 것으로 충분하다. 따라서, 생산라인 상의 공정과 장치를 단순화하는 것이 가능하다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 개발된 연속 주조 방법들 중의 하나는 일본 특허 공개 공보 No. 60-137562에 개시된 쌍드럼식 박판 연속 주조 방법이다.
도 1 은 상기 쌍드럼식 박판 연속 주조 방법의 개략을 설명하기 위한 사시도이다. 이 방법에서는, 서로 반대방향으로 회전하는 한 쌍의 냉각 드럼(1a,1b)이 수평으로 배치된다. 상기 냉각 드럼(1a,1b)들과 사이드 댐(2a,2b)들 사이에는 오목한 부분(recess portion)이 형성된다. 이 오목한 부분은 그 안에 용융 금속이 수용되는 용융 금속 조(molten metal pool)(3)로 사용된다. 용융 금속은 턴디쉬(tundish)등의 용기로부터 노즐을 통해 상기 용융 금속 조(3) 내부로 부어지고, 상기 용융 금속 조(3) 내에 수용된 용융 금속(4)의 일부는 상기 냉각 드럼(1a,1b)들에 접촉되어 냉각되고 응고되어 응고셸(solidified shell)이 형성될 수 있다.
이 응고셸은 냉각 드럼(1a,1b)들의 회전에 따라 이동된다. 상기 한 쌍의 냉각 드럼(1a,1b)들이 서로 가장 근접하는 위치, 즉 드럼 틈새부(6)에서는, 냉각 드럼(1a,1b)들의 표면에서 각각 형성된 상기 응고셸들이 서로 압착되어 목적하는 박판 주물(5)이 얻어질 수 있다. 여기서 참고번호 15는 냉각 드럼의 단면(端面)이고 16은 활주면(sliding surface)이다.
일본 실용신안 공개 공보 No. 63-90548에 개시된 바와 같이, 이와 같은 박판 연속 주조 장치의 각각의 사이드 댐(2a,2b)들은 사이드 댐 케이스 내에 수용되는 단열재와 상기 단열재에 부착되는 베이스 부재 및 상기 베이스 부재의 냉각 드럼에 대응하는 부분에 부착되는 세라믹 플레이트를 포함하여 구성된다. 이러한 구성에 의해 주조 시에 사이드 댐이 냉각 드럼의 단면(端面)에 눌러지고, 세라믹 플레이트는 냉각 드럼의 단면(端面)에 접촉하게 될 때 마모되어 세라믹 플레이트와 냉각 드럼의 단면(端面)간의 틈새(gap)가 소멸될 수 있도록 된다. 그러므로, 용강(溶鋼)의 누출을 방지하는 것이 가능하다. 일본 특허 공개 공보 No. 61-266160에 개시된 바와 같이, 일반적으로, 사이드 댐은 진동되어 세라믹 플레이트의 마모가 촉진될 수 있다.
상기 박판 연속 주조 장치에서는, 주조될 강의 양이 냉각 드럼의 단면(端面) 상에서 활주하는 사이드 댐의 세라믹 플레이트 마모 속도에 의해 결정된다. 그러므로, 주조될 강의 양을 증가시키기 위해서는 세라믹 플레이트의 마모를 억제하는 것이 매우 중요하다.
세라믹 플레이트의 마모는 경도와 표면 온도 및 표면 조도(粗度)와 같은 인자에 의해 영향을 받는다. 세라믹 플레이트의 마모를 억제하기 위해, 냉각 드럼의 단면(端面)과 활주 가능하게 접촉된 세라믹 플레이트의 마모면에 윤활제가 공급된다. 이에 따라, 윤활제의 작용에 의해 마모는 감소될 수 있고, 나아가 세라믹 플레이트의 표면 온도가 낮아질 수 있으며 냉각 드럼의 단면(端面)이 매끄러워질 수 있다. 따라서, 냉각 드럼의 활주면과 세라믹 플레이트의 마모면간의 마찰계수를 줄이는 것이 가능하다. 그 결과, 사이드 댐의 개방을 방지할 수 있다. 그러므로, 용강의 누출을 방지하기 위한 밀봉성이 향상될 수 있다.
세라믹 플레이트의 마모면에 윤활제를 공급하는 수단에 관해서는 일본 특허 공개 공보 No. 63-248547이 하나의 방법을 개시하는데, 여기에서는 공기 실린더의 작동에 의해 고체 윤활제(solid lubricant)가 냉각 드럼의 단면(端面) 또는 사이드 댐 세라믹 플레이트의 마모면에 눌러지거나, 또 다르게는 액체에 분산된 고체 윤활제의 미소 분말이 분무되어 냉각 드럼의 단면(端面) 또는 사이드 댐 세라믹 플레이트의 마모면에 부착되도록 된다.
그러나, 통상의 사이드 댐이 사용되고, 고체 윤활제가 일본 특허 공개 공보 No. 63-248547에 개시된 바와 같이 단순히 활주면에 부착되도록 되면, 활주면에서의 충분한 윤활 효과가 반드시 얻어질 수는 없다. 즉, 냉각 드럼의 단면(端面)상에 부착된 윤활제의 양이 적을 때에는, 또는 비록 윤활제의 양이 충분히 많더라도, 도 2에서 화살표로 도시되고 드럼의 회전 방향 입구측에 위치하는, 냉각 드럼의 단면(端面)과 접하는 사이드 엔드 세라믹 플레이트 입구부(11)에 의해 윤활제가 긁혀나갈 때는, 충분히 큰 윤활 효과를 얻는 것이 불가능하다. 한편, 냉각 드럼의 단면(端面)에 부착된 고체 윤활제의 양이 너무 많을 때는, 냉각 드럼의 단면(端面)과 사이드 엔드 세라믹 플레이트의 활주면간의 틈새(gap)로부터 스며 나온 윤활제가 용강조로 들어간다. 그러므로, 용강이 오염된다. 상기 문제를 해결하기 위해 냉각 드럼과 사이드 엔드 세라믹 플레이트간의 틈새가 확장되면, 용강이 끼여들기 쉽게 된다.
발명의요약
본 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위하여 창출되었다. 본 발명의 하나의 목적은 연속 주조가 긴 기간에 걸쳐 안정적으로 진행될 수 있도록 중요한 윤활 작용을 행할 수 있는 사이드 댐을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 목적은 상기 사이드 댐이 통합된 연속 주조 장치에 의해 연속 주조가 행해질 수 있는 연속 주조 방법을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 요약이 이하에서 기술된다.
(1) 한 쌍의 냉각 드럼과; 상기 냉각 드럼들의 단면(端面)과 접하도록 설치되는 한 쌍의 사이드 댐과; 용융 금속을 수용하기 위한 것으로 상기 냉각 드럼들과 사이드 댐들로 형성되고, 그 안으로 용융 금속이 부어넣어져 냉각 드럼들의 회전 원주면 상에서 냉각되고 응고되어지는 용융 금속 조와; 상기 사이드 댐이 활주하는 냉각 드럼 활주면으로, 고체 윤활제를 연속적으로 공급하기 위해 고체 윤활제를 누르기 위한 윤활 기구를 포함하여 구성되는 쌍드럼식 박판 연속 주조 장치로서
상기 고체 윤활제가 상기 냉각 드럼 활주면에 눌러지는 위치 후방에서의 사이드 댐과 냉각 드럼 단면(端面)의 접촉각은 예각이거나 또는 사이드 댐의 상기 부분의 형상이 원호형으로 형성되는 쌍드럼식 박판 연속 주조 장치.
(2) (1)의 쌍드럼식 박판 연속 주조 장치에 있어서, 고체 윤활제가 공급될 때 고체 윤활제를 활주면 상으로 안내하기 위한 가이드 관을 추가적으로 포함하고, 상기 가이드 관은 수냉 수단을 포함하는 쌍드럼식 박판 연속 주조 장치.
(3) (2)의 쌍드럼식 박판 연속 주조 장치에 있어서, 환원 가스 또는 불활성 가스가 가이드 관 내부로 유입되면서 환원 가스 분위기 또는 불활성 가스 분위기에서, 상기 사이드 댐이 활주하는 냉각 드럼 활주면에 고체 윤활제가 연속적으로 공급되는 쌍드럼식 박판 연속 주조 장치.
(4) 고체 윤활제를 냉각 드럼의 단면(端面)에 2 kgf/㎠ 내지 15 kgf/㎠ 의 면압으로 누르는 단계를 포함하는 (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 따른 쌍드럼식 박판 연속 주조 장치에 의한 박판 연속 주조 방법.
(5) 고체 윤활제를 냉각 드럼의 단면(端面)에 0.1 ㎜/min 내지 10 ㎜/min 의 누름 속도로 누르는 단계를 포함하는 (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 따른 쌍드럼식 박판 연속 주조 장치에 의한 박판 연속 주조 방법.
(6) (4) 또는 (5)에 따른 박판 연속 주조 방법에 있어서, 고체 윤활제는 2 % 내지 60 % 의 기공율을 가지는 기공들을 포함하는 소결체이며, 상기 고체 윤활제가 사용되는 온도 범위 내에서의 액체 윤활제가 상기 기공 내로 함침(含浸)되는 박판 연속 주조 방법.
(7) (4) 내지 (6) 중 어느 한 항에 따른 박판 연속 주조 방법에 있어서, 고체 윤활제는 봉상 소결체로 형성되고, 적어도 하나의 관통공이 상기 소결체에 길이 방향으로 형성되며, 상기 고체 윤활제가 사용되는 온도 범위 내에서의 액체 윤활제가 상기 관통공에 매설되는 박판 연속 주조 방법.
(8) (4) 내지 (7) 중 어느 한 항에 따른 박판 연속 주조 방법에 있어서, 냉각 드럼 단면(端面)의 사이드 댐과의 접촉 위치 앞쪽이고 사이드 댐과는 분리된 위치에 고체 윤활제가 눌러지고 공급되는 박판 연속 주조 방법.
(9) (4) 내지 (7) 중 어느 한 항에 따른 박판 연속 주조 방법에 있어서, 냉각 드럼 단면(端面)의 사이드 댐과의 접촉 위치에 고체 윤활제가 눌러지고 공급되는 박판 연속 주조 방법.
(10) 한 쌍의 냉각 드럼과; 상기 냉각 드럼들의 단면(端面)과 접하도록 설치되며 자기 윤활 세라믹(self-lubricating ceramic)으로 만들어지는 한 쌍의 사이드 댐과; 용융 금속을 수용하기 위한 것으로 상기 냉각 드럼들과 사이드 댐들로 형성되고, 그 안으로 용융 금속이 부어넣어져 냉각 드럼들의 회전 원주면 상에서 냉각되고 응고되어지는 용융 금속 조와; 상기 사이드 댐이 활주하는 냉각 드럼 활주면으로, 고체 윤활제를 연속적으로 공급하기 위해 고체 윤활제를 누르기 위한 윤활 기구를 포함하여 구성되는 쌍드럼식 박판 연속 주조 장치로서
상기 고체 윤활제가 상기 냉각 드럼 활주면에 눌러지는 위치 후방에서의 사이드 엔드 플레이트와 냉각 드럼 단면(端面)의 접촉각은 예각이거나 또는 사이드 댐의 상기 부분의 형상이 원호형으로 형성되는 쌍드럼식 박판 연속 주조 장치.
(11) 고체 윤활제를 냉각 드럼의 단면(端面)에 2 kgf/㎠ 내지 15 kgf/㎠ 의 면압으로 누르는 단계를 포함하는 (10)에 따른 쌍드럼식 박판 연속 주조 장치에 의한 박판 연속 주조 방법.
(12) 고체 윤활제를 냉각 드럼의 단면(端面)에 0.1 ㎜/min 내지 10 ㎜/min 의 누름 속도로 누르는 단계를 포함하는 (10)에 따른 쌍드럼식 박판 연속 주조 장치에 의한 박판 연속 주조 방법.
본 발명은 연속적으로 박판을 주조하기 위한 것으로 한 쌍의 냉각 드럼을 포함하고 각각의 냉각 드럼의 단면(端面)이 사이드 댐(side dam)과 접하는 부분이 효과적으로 윤활될 수 있는 쌍드럼식 박판 연속 주조 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 쌍드럼식 박판 연속 주조 장치로써 연속적으로 박판을 주조하기 위한 연속 주조 방법에 관한 것이다.
도 1 은 종래의 쌍드럼식 박판 연속 주조 장치의 개략을 보인 사시도.
도 2a 는 종래 사이드 댐 구조의 일례를 보인 단면(單面) 확대도.
도 2b 와 도 2c 는 본 발명의 사이드 댐 구조의 예들을 보인 단면 확대도.
도 3 은 종래 사이드 댐의 구성을 보인 정면도.
도 4 는 본 발명의 고체 윤활제 누름 장치의 개략을 보인 사시도.
도 5 는 고체 윤활제에 주어지는 누름 면압(surface pressure)과 세라믹 사이드 댐 플레이트 마모율간의 관계를 보이는 그래프.
도 6 은 고체 윤활제에 주어지는 누름 면압과 윤활제 소비 지수간의 관계와, 고체 윤활제에 주어지는 누름 면압과 드럼 활주면에의 윤활제 부착 지수간의 관계와, 고체 윤활제에 주어지는 누름 면압과 윤활제에 기인하는 결함 박판주물 발생 지수간의 관계 그리고 고체 윤활제에 주어지는 누름 면압과 용융 금속 끼여듬 지수간의 관계를 보이는 그래프.
도 7 은 본 발명의 고체 윤활제 누름 장치 안내 파이프의 사시도.
도 8 은 냉각 드럼 단면(端面)과의 구조를 보인, 도 7 의 A' - A'선을 따른 단면 확대도.
도 9 는 냉각 드럼 단면(端面)과의 구조를 보인, 도 7 의 B - B선을 따른 단면 확대도.
도 10 은 본 발명의 고체 윤활제 누름 장치 내의 불활성 가스 대기의 개략을 보인 사시도.
도 11 은 냉각 드럼 단면(端面)과의 구조를 보인, 도 10 의 C -C선을 따른 단면 확대도.
도 12 는 본 발명의 고체 윤활제의 일례를 보인 단면 모식도.
도 13 은 본 발명의 고체 윤활제의 다른 예를 보인 단면 모식도.
도 14 는 고체 윤활제에 주어지는 누름 면압과 드럼 활주면에의 윤활제 부착 지수간의 관계를 보인 그래프.
도 15 는 예 1에서 활주 거리와 드럼 단면(端面)의 마모량간의 관계를 보인 그래프.
도 16 은 예 1에서 활주 거리와 세라믹 플레이트의 마모량간의 관계를 보인 그래프.
도 17 은 예 1에서 세라믹 플레이트의 위치와 세라믹 플레이트의 마모량간의 관계를 보인 그래프.
도 18 은 예 2에서 활주 거리와 마찰계수간의 관계를 보인 그래프.
도 19 는 예 2에서 드럼 활주면의 마모량과 활주 거리간의 관계를 보인 그래프.
도 20 은 예 2에서 활주 거리와 세라믹 플레이트의 마모량간의 관계를 보인 그래프.
도 21 은 예 2에서 소비된 고체 윤활제의 비용 지수를 보인 그래프.
도 22 는 예 3 내지 7과 비교예 1 내지 3에서 활주 거리와 마찰계수간의 관계를 보인 그래프.
도 23 은 예 3 내지 7과 비교예 1 내지 3에서 드럼 활주면의 마모량과 활주 거리간의 관계를 보인 그래프.
도 24 는 예 3 내지 7과 비교예 1 내지 3에서 세라믹 플레이트의 마모량과 활주 거리간의 관계를 보인 그래프.
본 발명의 특징은 이하에서와 같이 기술된다. 본 쌍드럼식 박판 연속 주조 장치에서는, 용융 금속이 수용되는 용융 금속 조가 한 쌍의 냉각 드럼과 한 쌍의 사이드 댐으로 형성되는 부위에 제공된다. 용융 금속이 이 용융 금속 조 내로 부어넣어진다. 용융 금속이 냉각 드럼들의 회전 원주면에서 냉각되고 응고되면서, 박판이 생산될 수 있다. 고체 윤활제는 냉각 드럼과 사이드 댐 사이의 활주면으로 눌러지면서 연속적으로 사이드 댐에 공급된다. 사이드 엔드 플레이트의 하나의 형상은 사이드 댐으로부터 드럼 단면(端面)까지의 거리가 접촉 시작점에 도달할 때 점차적으로 감소되도록 형성된다. 본 발명은 박판 연속 주조 장치에 상기 윤활 사이드 댐이 통합된 구조를 제공한다.
도 3에 도시된 사이드 댐(2a)은 아래와 같이 구성된다. 사이드 댐(2a) 외측으로는 사이드 댐 케이스(7)가 제공된다. 사이드 댐(2a) 내측으로는 사이드 댐 케이스(7) 내에 수용되는 단열재(8)와, 베이스 부재(9) 그리고 베이스 부재에 부착되는 세라믹 플레이트(10)가 연속적으로 제공된다. 상기 세라믹 플레이트(10)는 냉각 드럼 단면(端面)(15)의 활주면(16) 상에서 직접적으로 활주하는 마모면(20)을 따라 설치된다. 본 발명에 따르면, 도 2b 및 도 2c에 도시한 바와 같이, 냉각 드럼 회전 방향 입구측의 세라믹 플레이트(10) 입구부(11)가 평면으로 또는 곡면으로 모따기 된다. 이점에 대하여, 도 2a는 종래의 세라믹 플레이트(10)를 보인 것인데, 냉각 드럼 회전 방향 입구측의 세라믹 플레이트 입구부(11)가 모따기 되어 있지 않다.
도 4 는 본 발명에 사용되는 고체 윤활제 누름 장치의 일례를 보인 것이다. 이 고체 윤활제 누름 장치에서는, 실린더(17a,17b)에 의해 고체 윤활제(14a,14b) 조각들이 소정의 면압(surface pressure)으로 냉각 드럼 단면(端面)(16)으로 눌러진다.
누름 장치는 상기에서 특정된 예에 국한되지 않음에 주의해야 한다. 고체 윤활제의 조각들이 소정의 압력으로 냉각 드럼 활주면(16)에 눌러질 수 있는 한, 팽창 스프링 등이 실린더(17a,17b) 대신 사용될 수 있다.
본 발명에서 세라믹 플레이트로 사용 가능한 물질의 예들은: BN, BN-Si3N4, BN-AIN, BN-AIN-Si3N4, BN-AIN-SiC, BN-AIN-Si3N4-SiC, Al2O3-C, Al2O3-SiC-C, MgO-C, MgO-SiC-C 그리고 Al2O3-Cr2O3-ZrO2이다. 사용 가능한 윤활제의 예들은: BN, 흑연, 이황화 몰리브덴(molybdenum disulfide), 이황화 텅스텐, 운모(mica), 활석(talc) 그리고 CaCO3이다.
첨부도면과 관련하여 본 발명의 구조가 이하에서 설명된다.
도 5 는 고체 윤활제 BN 에 주어지는 누름 면압과 사이드 댐 세라믹 플레이트의 마모율간의 관계를 보인 그래프인데, 여기서 세라믹 플레이트의 마모율은 윤활제의 윤활 효과를 나타내는 가장 중요한 지수이다. 이 그래프에서는 두 개의 경우가 도시된다. 하나는 드럼 회전 방향 입구측의 사이드 댐 세라믹 플레이트 부분이 평면으로 또는 곡면으로 모따기 된 경우이고, 다른 하나는 모따기 되지 않은 경우이다. 덧붙여 말하면, 세라믹 플레이트가 모따기 되는 때에는 평면이든 곡면이든 차이가 없다. 따라서, 그 두 경우는 그래프 상의 하나의 곡선으로 보여진다.
드럼 회전 방향 입구측의 사이드 댐 세라믹 플레이트 부분이 평면으로 또는 곡면으로 모따기 된 경우에는, 고체 윤활제가 냉각 드럼의 활주면과 세라믹 플레이트의 마모면 사이의 틈 내로 부드럽게 공급될 수 있다. 반면, 그 부분에 모따기가 행해지지 않으면, 냉각 드럼 회전 방향 입구측의 사이드 댐 세라믹 플레이트 부분에 의해 윤활제가 긁혀 나가(is scraped off), 활주면으로 윤활제가 부드럽게 공급되지 못한다. 그러므로, 냉각 드럼의 활주면에 윤활제가 보다 강하게 부착되도록 하기 위해 누름 면압을 증가시키므로써 윤활작용을 수행하는 것이 필요하게 된다.
이와 관련하여, 첫 번째 발명에 따르면, 예각이 1°내지 60°범위에 있는 것이 바람직하다. 예각이 1°보다 작거나 60°보다 큰 때에는, 윤활제가 긁혀 나가 활주면에 충분히 적용되지 못하게 된다.
비록 절대적인 값은 고체 윤활제의 물리적 성질에 따라 약간 다르게 되지만, 윤활제에 가해지는 면압이 2 kgf/㎠ 보다 작은 때에는, 활주면 상에 부착되는 윤활제의 양이 적다. 따라서, 냉각 드럼의 활주면과 세라믹 플레이트의 마모면 사이의 틈 내로 충분히 많은 양의 윤활제를 공급하는 것이 불가능하다. 그 결과, 충분히 큰 윤활 작용을 수행하는 것이 불가능하다.
도 6은 고체 윤활제 BN에 주어지는 누름 면압과 윤활제 소비 지수간의 관계와, 고체 윤활제 BN에 주어지는 누름 면압과 드럼 활주면에의 윤활제 부착 지수간의 관계와, 고체 윤활제 BN에 주어지는 누름 면압과 윤활제에 기인하는 결함 박판주물 발생 지수간의 관계 그리고 고체 윤활제 BN에 주어지는 누름 면압과 용융 금속 끼여듬 지수간의 관계를 보이는 그래프이다. 이 경우에서, 윤활제 소비 지수와 윤활제 부착 지수는 누름 면압이 20 kgf/㎠ 인 경우의 소비된 윤활제의 양이 1일 때의 상대적인 값들이다. 결합 박판주물 발생 지수와 용융 금속 끼여듬 지수는 모든 시험 회수를 1로 가정하는 경우의 상대적인 발생 빈도이다.
소비된 고체 윤활제의 양은 누름 면압의 증가에 따라 증가된다. 한편, 소비된 윤활제의 양에 관하여서는, 드럼의 활주면에 부착된 윤활제의 양을 고려할 때, 누름 면압이 15 kgf/㎠ 에 이를 때까지는 윤활제에 가해지는 누름 면압의 증가에 비례하여 증가한다. 그러나, 누름 면압이 15 kgf/㎠ 에 이른 때에는 활주면에 부착되는 윤활제의 양이 포화된다. 즉, 활주면에 부착되는 윤활제의 양이 더 이상 증가하지 않는다. 다시 말해서, 소정의 누름 면압이 가해지는 때에는, 필요로 하는 윤활 작용을 수행하기 위한 충분히 많은 양의 윤활제가 드럼의 활주면에 부착되도록 될 수 있다. 상기 소정의 누름 면압보다 더 높은 면압이 가해지는 경우라도 윤활 작용은 촉진될 수 없으며 윤활 비용은 상승된다.
누름 면압이 올라가고 윤활제 소비가 증가되는 때에는, 드럼 단면(端面)과 세라믹 플레이트 사이의 활주 부분으로부터 스며 나와 용강(溶鋼)내로 들어가는 윤활제의 양이 증가된다. 이러한 방식으로 스며 나오는 윤활제는 박판들(sheet bars)에 섞여서 도 6 에 도시된 바와 같이 결합 박판(strip)의 발생이 급격히 증가한다. 드럼의 활주면에 부착되는 윤활제의 양이 증가되는 때에는, 부착된 윤활제 층의 두께도 또한 증가한다. 따라서, 드럼 단면(端面)과 세라믹 플레이트 사이의 틈새가 증가된다. 그 결과, 도 6에 도시된 바와 같이, 용융 금속이 드럼 단면(端面)과 세라믹 플레이트 사이의 틈새로 끼여드는 것이 적극적으로 야기되어 연속 주조 작업에 문제를 일으키게 된다.
사이드 댐 플레이트를 누르는 동작과 윤활 효과간의 관계에 관해서는, 사이드 댐 플레이트의 세라믹 플레이트가 연한 물질인 BN으로 만들어진 때에는, 세라믹 플레이트의 마모는 사이드 댐을 누르는 패턴에 따라서 진행된다. 그러므로, 연한 물질인 BN은 용강(溶鋼)의 누설을 막는 밀봉성에서 우수하다. 그러나, 사이드 댐이 계속적으로 눌러지지 않으면, 그러한 밀봉성이 저해된다. 본 발명자들에 의해 행해진 실험의 결과에 따르면, 다음과 같은 것이 발견되었다. 만약 사이드 댐에 가해지는 면압이 2 kgf/㎠ 보다 높지 않으면, 용강(溶鋼)의 누설을 막는 밀봉성이 보장될 수 없다. 고체 윤활제가 가해지고 윤활 작용이 수행될 때는, 사이드 댐이 계속적으로 눌러지지 않더라도 면압이 2 kgf/㎠ 보다 높게 보장하는 것이 가능했다. 활주 거리가 더 길게 증가될수록, 세라믹 플레이트의 마모는 더욱 억제되었다.
위에서 기술한 이유로 인해, 본 발명에 따르면, 냉각 드럼의 회전 방향 입구측의 사이드 댐 세라믹 플레이트 부분은 평면으로 또는 곡면으로 모따기 되고, 고체 윤활제의 조각은 2 kgf/㎠ 내지 15kgf/㎠ 범위의 면압에 의해 눌러진다. 소정의 윤활 효과를 얻는 것이 가능하고, 긴 기간에 걸쳐 연속 주조가 행해질 수 있다.
고체 윤활제의 유형에 따라서는 그 고체 윤활제로 형성된 몸체의 기계적 강도가 낮아서, 면압을 조절하는 것에 의해 윤활제를 안정적으로 활주면에 공급하는 것이 불가능하다. 이러한 경우에, 누르는 율이 0.1 ㎜/min 내지 10 ㎜/min 의 범위에 있도록 조절되는 때는, 고체 윤활제를 공급하는 것이 가능하다. 그러나, 누르는 율이 0.1 ㎜/min 보다 낮은 때에는, 드럼 활주면에 부착되는 윤활제의 양이 적고, 냉각 드럼의 활주면과 세라믹 플레이트의 마모면 사이의 틈새 내로 충분히 많은 양의 윤활제를 공급하는 것이 불가능하다. 이에 따라, 충분히 높은 윤활 효과를 제공하는 것이 불가능하다. 상기한 이유로 인해, 누르는 율의 하한은 0.1 ㎜/min 으로 설정된다. 한편, 누르는 율이 10 ㎜/min 보다 높은 값으로 증가하면, 드럼의 활주면에 부착되는 윤활제의 양이 포화되어 윤활 효과가 촉진될 수 없고 나아가 윤활 비용이 증가하게 된다. 게다가, 스며 나와 용강(溶鋼) 내로 들어가는 윤활제의 양이 증가되고, 그리하여 결합 박판의 발생이 증가된다. 그러므로, 누르는 율의 상한은 10 ㎜/min 으로 설정된다.
다음으로는, 윤활제 소결체가 사이드 댐에 설치되는 구조가 설명된다. 도 7과 도 8 및 도 9는 그러한 구조의 개략을 보이기 위한 것이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 세라믹 플레이트(10)는 냉각 드럼 단면(端面)(15)의 활주면(16)과 접촉하는 면에 부착된다. 다시 말해, 세라믹 플레이트(10)는 마모면(20)을 따라서 부착된다. 용강(溶鋼)과 접촉하지 않게 사이드 댐 상측부에 위치하는 마모면(20) 상의 두 위치에는 윤활제 공급 포트(18a,19a)가 형성된다. 냉각 드럼의 회전 방향으로 하류측의 이 윤활제 공급 포트의 세라믹 플레이트 부분(50)은 곡면으로 형성되어 공급된 윤활제가 드럼 단면(端面)(15)과 세라믹 플레이트(10) 사이로 용이하게 들어갈 수 있도록 된다.
윤활제 공급 포트에는, 그 내부로 하나의 윤활제 조각(14a)이 이동 가능하게 삽입되는 가이드 관(22)이 제공된다. 윤활제 누름 장치는 실린더(17a)와 실린더(17a) 봉의 전단에 부착되는 윤활제 지지부(21)로 구성된다. 상기 윤활제 조각(14a)은 상기 윤활제 지지부(21)에 의해 지지되어 냉각 드럼 단면(端面)의 활주면(16)에 소정 면압으로 눌러진다. 누름 장치가 소정 면압으로 윤활제 조각을 활주면에 누를 수 있는 한, 어떠한 유형의 누름 장치도 채용 가능하다. 참조번호 13 은 사이드 댐을 진동시키기 위한 진동 장치이다.
윤활제 조각이 사이드 댐의 어떤 위치에 설치되고 수냉 수단이 가이드 관에 부설되는 경우의 설명이 제공된다.
도 10과 도 11 은 이러한 경우의 개략을 보이는 도면이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 냉각 수단이 통합된 가이드 관(22)이 사이드 댐(2a)을 관통하도록 공급 포트에 제공된다. 하나의 고체 윤활제 조각(14a)이 상기 가이드 관(22) 내부로 삽입된다. 불활성 가스를 유입시키기 위한 가스 유입관(23)이 상기 가이드 관(22)에 연결되고, 물(24)이 가이드 관(22)이 수냉될 수 있도록 가이드 관 외측을 유동하도록 된다.
윤활제의 냉각 상황이 이하에서 기술된다. 고체 윤활제가 냉각되지 않는 때에는, 그것의 온도가 1200℃ 이고(가이드 관이 온도가 매우 높은 사이드 댐을 관통하므로), 고체 윤활제가 냉각되는 때는, 그 온도가 150℃ 보다 높지 않다. 이에 따라, 열에 대한 저항이 낮은 흑연, 이황화 몰리브덴 그리고 이황화 텅스텐 같은 고체 윤활제를 기계적 강도가 낮아지는 온도 범위보다 낮은 온도에서 사용하는 것이 가능하다. 불활성 가스를 장치의 내부로 유입시키는 경우의 대기(atmosphere)에 관해서는, 질소 가스 또는 아르곤 가스가 유입되는 때는, 산소 농도를 0.5 % 보다 크지 않은 값으로 줄이는 것이 가능하다. 이에 따라, 항산화성이 낮은 흑연, 이황화 몰리브덴 그리고 이황화 텅스텐 같은 고체 윤활제가 산화되는 것을 방지할 수 있다.
상기 윤활제 누름 장치는 실린더(17a)와 실린더(17a) 봉의 전단에 부착되는 윤활제 지지부(21)로 구성된다. 윤활제 조각(14a)은 상기 윤활제 지지부(21)에 의해 지지되어 소정 면압으로 냉각 드럼 단면(端面)의 활주면(16)에 눌러진다.
다음으로는, 윤활제의 특성이 아래에서 설명된다. 본 발명에 따르면, 고체 윤활제 체(體)(도 12에 도시된)가 사용된다. 상기 고체 윤활제는 BN 소결체(성형체)의 기공들이, 사용 온도 범위에서 액상인 윤활제로, 함침(含浸)되도록 형성된다. 또한, 봉상 BN 소결체(성형체)의 길이 방향으로, 사용 온도 범위에서 액상인 윤활제로 채워지는, 관통공이 형성되도록 되는 고체 윤활제 체(도 13에서 도시된)가 사용된다. 상기 고체 윤활제의 소결체가 사용되는 때는, 도 14 에 도시된 바와 같이, BN이 단순 물질로 사용되는 경우와 비교하여 BN의 드럼 활주면에의 부착 효율이 향상된다. 이에 따라, 동일한 누름 면압 조건하에서 윤활 효과가 촉진될 수 있다. 따라서, 윤활제의 소비를 줄이는 것이 가능하다. 그러므로, 비용이 감소될 수 있다.
함침된 윤활제에 의해 고체 윤활제의 부착 효율을 향상시키기 위해서는, 소결체의 기공율(porosity)이 적어도 2 % 여야 한다. 강성을 유지하는 관점에서는, 소결체의 기공율이 60 %보다 높지 않은 것이 바람직하다.
고체 윤활제 소결체의 재질은 BN에 국한되지 않는다. 예를 들어, 흑연, 운모, 이황화 텅스텐, 이황화 몰디브덴, 활석 또는 CaCO3등 자기 윤활성(self lubricating property)을 갖는 재질이 사용될 수 있다.
함침물질 또는 매설물질(substance to be embedded)은 윤활유, 구리스, 왁스 그리고 융점이 600℃ 보다 높지 않은 유리(glass)등, 사용 온도 범위에서 액상인 윤활제일 수 있다.
본 발명의 하나의 실시예가 아래에서 설명된다.
세라믹 플레이트의 마모량과 관련하여서는, 3 ㎞의 거리를 활주한 경우의 마모량이 0.7 ㎜ 보다 크지 않은 때에는, 한 번의 주조 작업에서 360 톤의 주조를 행하는 것이 가능하다. 이 경우, 드럼 단면(端面)의 마모량은 3 ㎞당 10 ㎛ 보다 크지 않도록 되는 것이 바람직하다. 윤활제의 소비량은 BN의 경우 0.4㎜/min 보다 크지 않다(3 ㎞ 활주시의 윤활제 소비량은 20 ㎜ 이다). 면압이 윤활제 소결체를 누르는 것에 의해 제어되는 때는, 부드러운 물질이 보다 빨리 소비되는 경향이 있다.
[예들]
예 1
하나의 예로, 다음의 실험이 행해졌다. 실험에 사용된 수냉 드럼(1a,1b)들은 SUS304로 만들어졌다. 사이드 댐의 세라믹 플레이트(10)는 BN: 50 % 과 AIN: 50 %로 만들어졌다. 사이드 엔드 플레이트의 수냉 드럼에 대한 누름 면압은 3 kg/㎠ 였다. 주조율은 80 m/min 였다. 세라믹 플레이트(10)의 수냉 드럼 단면(端面)(15)의 활주면(16)과의 접촉 길이는 470 ㎜ 였다.
냉각 드럼의 회전방향 하류측으로 윤활제 공급 포트에서의, 두께가 10 ㎜인 세라믹 플레이트의 단부는, 도 9에서 참조번호 50으로 나타낸 바와 같이, 10R로 모따기 되었다.
이 장치에서는, 단면이 원형이고, 고온 프레스(hot-press)에 의해 소결된 BN 재질로 만들어진 고체 윤활제 조각이 사용되었다. 이 고체 윤활제는 강제 윤활을 위한 2.5 kg/㎠ 의 면압에 의해 냉각 드럼 활주면(16)으로 눌러졌다. 도 15는 활주 거리와 드럼 단면(端面)의 마모량과의 관계를 보인 그래프이다. 도 16은 활주 거리와 세라믹 플레이트(10)의 마모량과의 관계를 보인 그래프이다. 양 경우에서, 윤활제를 사용하므로써 커다란 효과가 제공되었다.
도 17에서는, 윤활제 공급 포트로부터 세라믹 플레이트 하단의 활주 위치에 이르기까지의 영역에서 마모된, 세라믹 플레이트(10)의 윤곽(profile)이 도시되었다. 마모된 세라믹 플레이트(10)의 윤곽에 관하여서는, 윤활제 공급 포트가 R로 모따기 되지(chamfered by R)않은 때는, 윤활제 공급 포트 근방 위치에서의 마모량이 작았으나, 활주 거리의 증가에 비례하여 마모가 증가되었다. 이는 윤활제가 활주면 상에 오르는(got onto) 본 발명의 효과를 보인다.
예 2
예 2에서는, 아래의 조건들 하에 실험이 행해졌다. 동일한 박판 연속 주조 장치가 사용되었다. 흑연과 이황화 몰디브덴으로 만들어지고 외경이 10 ㎜인 원통형 고체 윤활제 조각들이 준비되었다. 가이드 관의 수냉관 내로 물이 흐르도록 만들어졌다. 사이드 엔드 플레이트가 소정의 면압으로 수냉 드럼의 활주면으로 눌러지면서 강제적으로 윤활이 행해졌다.
수냉 드럼의 활주면과 세라믹 부재간의 마찰계수는 수냉 드럼의 토크값으로 알아내었고 도 18에 도시되었다. 고체 윤활제가 사용되지 않은 비교예와 비교할 때, 본 발명에서는 마찰계수가 현저하게 감소되었다.
도 19는 이 경우 냉각 드럼 단면(端面)의 마모량을 보인 것이다. 도 20은 이 경우 세라믹 부재 마모면의 마모량을 보인 것이다. 상기 경우에서는, 고체 윤활제가 사용되고, 1 ㎞의 활주 거리마다 측정이 행해졌다. 표 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따르면, 드럼 단면(端面) 활주면의 마모량 또는 세라믹 부재 마모면의 마모량은 비교예의 마모량과 비교할 때 현저하게 감소되었다.
표 1
1 ㎞ 활주의 경우 2 ㎞ 활주의 경우 3 ㎞ 활주의 경우
흑연을 사용하는 경우 드럼 단면의 마모량 3 ㎛ 4 ㎛ 6 ㎛
이황화 몰리브덴을 사용하는 경우 드럼 단면의 마모량 1 ㎛ 2 ㎛ 2 ㎛
흑연을 사용하는 경우 세라믹 플레이트의 마모량 0.13 ㎛ 0.21 ㎛ 0.26 ㎛
이황화 몰리브덴을 사용하는 경우 세라믹 플레이트의 마모량 0.02 ㎛ 0.03 ㎛ 0.04 ㎛
본 발명에서의 마모량이 비교예의 마모량보다 적은 이유는 다음과 같이 생각된다. 본 발명에 따르면, 가이드 관이 냉각되면서 고체 윤활제가 가이드 관을 통해 공급된다. 이에 따라, 아래의 효과들이 제공될 수 있다.
(1) 냉각 드럼의 활주면이 세라믹 부재의 마모면 상에서 활주할 때 윤활 효과가 향상될 수 있다.
(2) 세라믹 부재 마모면의 표면 온도가 감소된다.
(3) 냉각 드럼 활주면 상의 울퉁불퉁함(irregularities)의 발생이 억제될 수 있다.
다음으로는, 상기 예에서와 동일한 박판 연속 주조 장치가 사용되고 동일한 조건에서 N2가스가 가이드 관 내를 유동하도록 되면서 이황화 몰리브덴 고체 윤활제가 사용되는 경우에 대한 연구가 행해졌다. 그 연구의 결과, 흑연이 고체 윤활제로 사용되고 가이드 관이 수냉되며 가이드 관 내로 N2가스가 흐르지 않도록 되는 경우에서와 동일한 뛰어난 냉각 효과가 얻는 것이 가능했다.
한편, 가이드 관이 수냉되지 않고 가이드 관 내부가 대기로 채워지며 흑연이 고체 윤활제로 사용되는 때는, 흑연에서 활발한 산화 반응이 야기되었다. 그러므로, 흑연은 산화되어 마멸되었다. 그 결과, 이 산화된 흑연을 고체 윤활제로 사용하는 것이 불가능했다. 이황화 몰리브덴이 사용된 때는, 상술한 바와 동일한 결과가 제공되었다. 그러므로, 산화된 이황화 몰리브덴을 고체 윤활제로 사용하는 것이 불가능했다.
이와 관련하여, 도 21은 BN, 흑연 그리고 몰리브덴 흑연이 고체 윤활제로 사용되는 경우에서의 고체 윤활제 비용이 지수로 표현된 그래프이다. 이 그래프에서 볼 수 있듯이, 비교적 저렴한 고체 윤활제가 본 발명에 따라 사용되는 때는, 주조 비용이 감소될 수 있다.
예 3
본 예에서는, 고체 윤활제가 사이드 엔드 플레이트로부터 떨어진 위치에서 드럼 단면(端面)으로 눌러졌다. 이황화 텅스텐 고체 윤활제가, 외경이 10 ㎜ 이고 형태가 왁스로 유지되는, 원통형 체로 형성되었다. 이 경우에, 냉각 드럼의 활주면은 누름 면압이 6 kgf/㎠으로 유지되면서 강제 윤활되었다.
냉각 드럼의 활주면과 세라믹 마모 플레이트의 마모면 사이의 마찰계수는 냉각 드럼의 토크값으로 알아내졌다. 그렇게 알려진 마찰계수가 도 22에서 보여진다. 도 22에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에서는 고체 윤활제가 사용되지 않는 경우 즉, 윤활이 행해지지 않는 경우와 비교하여 마찰계수가 현저하게 감소되었다.
도 23은 드럼 활주면의 마모량을 보이는 그래프인데, 여기서 마모량은 매 1 km 의 활주 거리마다 측정되었다. 도 24는 세라믹 플레이트 마모면의 마모량을 보이는 그래프인데, 여기서 마모량은 매 1 km 의 활주 거리마다 측정되었다. 본 발명이 적용되는 때에는, 고체 윤활제가 사용되지 않은 경우에 비하여 드럼 단면(端面)과 세라믹 플레이트의 마모면의 양 활주면의 마모량들이 현저하게 감소되었다. 마모량이 감소된 이유는 다음과 같이 생각된다.
(1) 본 발명에 따르면, 윤활 효과가 향상된다.
(2) 본 발명에 따르면, 표면 온도가 낮아진다.
(3) 본 발명에 따르면, 냉각 드럼 활주면의 울퉁불퉁함(irregularities)이 줄어든다.
예 4
예 4에서는, 예 3 의 것과 동일한 장치 및 조건이 사용되었고, BN으로 만들어진 고체 윤활제가 사용되었다. 시험의 결과가 도 22 내지 24에 도시되어 있다. 이황화 텅스텐이 고체 윤활제로 사용되었던 예 3에서와 같은 방식으로, 예 4는 훌륭한 윤활 효과를 제공했다.
예 5
본 예에서는, BN 소결체가 고체 윤활제로 사용되었고, 율변동형 누름 장치가 윤활제 공급 장치로 사용되었다. 다른 장치와 조건들은 예 3의 그것들과 동일했고, 고체 윤활제는 6 kgf/㎠ 의 누름 면압에 해당되는 0.5 ㎜/min의 공급속도로 공급되었다. 시험의 결과는 도 22 내지 24에 도시되어 있다. 이 예에서는, 예 3에서와 같은 훌륭한 윤활 효과가 제공되었다.
예 6
본 예에서는, 예 3의 것과 동일한 장치와 조건들이 사용되었고, 정상적인 압력(normal pressure)에서 소결되고 기공율이 45 % 였던 BN 소결체가 진공에서 채종유(rapeseed oil)로 함침되어 만들어지는 고체 윤활제 소결체가 사용되었다. 시험결과가 도 22 내지 24에 도시되어 있다. 예 6은 예 3 과 예 4 의 윤활 효과보다 높은 윤활 효과를 보인다.
예 7
본 예에서는, 예 3의 것과 동일한 장치와 조건들이 사용되었고, 고체 윤활제는 다음과 같이 만들어졌다. 고온 프레스된 봉상의 BN 소결체에 길이 방향으로 관통공이 형성되었다. 상기 관통공 내에, 스테아릭산(stearic acid) 왁스가 매설되었다. 시험 결과가 도 22 내지 도 24에 도시되어 있다. 예 7은 예 3 과 예 4 의 윤활 효과보다 높은 윤활 효과를 보인다. 그 결과가 표 2에 보여진다.
표 2
1 ㎞ 활주의 경우 2 ㎞ 활주의 경우 3 ㎞ 활주의 경우
드럼 단면 마모량(예 3) 2 ㎛ 3 ㎛ 4 ㎛
드럼 단면 마모량(예 4) 1 ㎛ 1 ㎛ 2 ㎛
세라믹 플레이트 마모량(예 3) 0.07 ㎜ 0.08 ㎜ 0.09 ㎜
세라믹 플레이트 마모량(예 4) 0.03 ㎜ 0.03 ㎜ 0.05 ㎜
드럼 단면 마모량(예 5) 2 ㎛ 3 ㎛ 5 ㎛
드럼 단면 마모량(예 6) 0 ㎛ 0 ㎛ 1 ㎛
드럼 단면 마모량(예 7) 0 ㎛ 0 ㎛ 1 ㎛
세라믹 플레이트 마모량(예 5) 0.04 ㎜ 0.08 ㎜ 0.09 ㎜
세라믹 플레이트 마모량(예 6) 0.02 ㎜ 0.03 ㎜ 0.04 ㎜
세라믹 플레이트 마모량(예 7) 0.02 ㎜ 0.03 ㎜ 0.04 ㎜
비교예 1
본 예에서는, 냉각 드럼 회전 방향 입구측의 사이드 댐 세라믹 플레이트 부분이 모따기 되지 않고 드럼 단면(端面)에 수직인 형태를 유지하였다. 다른 조건들은 예 3에서의 것과 동일했다. 상기한 조건에서 주조 시험이 행해졌다. 그 결과, 세라믹 플레이트의 마모 속도가 윤활이 행해지지 않는 경우에 비해서는 감소되었으나, 상기한 예들에서 보여진 것과 같은 현저한 윤활 효과를 제공하는 것은 불가능했다.
비교예 2
다음으로는, 다음의 조건들 하에서 주조 시험이 행해졌다. 고체 윤활제를 냉각 드럼의 활주면에 누르는 면압이 1 kgf/㎠ 으로 설정되도록 강제 윤활이 행해지고, 다른 조건들은 예 3에서의 것과 동일했다. 그 결과, 드럼 단면에 부착되는 윤활제의 양이 감소되었고, 그 결과 상기 예에서와 같은 현저한 윤활 효과가 제공될 수 없었다.
비교예 3
본 비교예에서는, 다음과 같이 주조 시험이 행해졌다. 강제 윤활을 행하기 위해 고체 윤활제를 냉각 드럼의 활주면에 누르는 면압이 20 kgf/㎠ 으로 유지되었고, 다른 조건들은 예 3에서의 것과 동일했다. 시험 결과, 비록 윤활제가 냉각 드럼의 단면에 양호하게 부착되나, 주조 공정 중에 용강이 침입했다(intruded). 그러므로, 주조 작업은 도중에 중단되었다. 본 발명자들은 그렇게 얻어진 박판을 조사했다. 그 조사 결과, 윤활제가 박판의 단부에 함유물(inclusion)의 형태로 응축된 것을 발견했다. 상기 함유물로 인해 그 박판은 결함이 있었다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 고체 윤활제가 사용될 때 주조 시간이 연장될 수 있고, 게다가 활주면의 마찰계수가 감소되므로 사이드 댐의 진동(oscillation)이 방지될 수 있어 냉각 드럼 단면(端面) 또는 세라믹 플레이트의 수명이 연장될 수 있다. 그러므로, 긴 기간에 걸쳐 안정적으로 박판 연속 주조를 행하는 것이 가능하다.

Claims (12)

  1. 한 쌍의 냉각 드럼과; 상기 냉각 드럼들의 단면(端面)과 접하도록 설치되는 한 쌍의 사이드 댐과; 용융 금속을 수용하기 위한 것으로 상기 냉각 드럼들과 사이드 댐들로 형성되고, 그 안으로 용융 금속이 부어넣어져 냉각 드럼들의 회전 원주면 상에서 냉각되고 응고되어지는 용융 금속 조와; 상기 사이드 댐이 활주하는 냉각 드럼 활주면으로, 고체 윤활제를 연속적으로 공급하기 위해 고체 윤활제를 누르기 위한 윤활 기구를 포함하여 구성되는 쌍드럼식 박판 연속 주조 장치로서
    상기 고체 윤활제가 상기 냉각 드럼 활주면으로 눌러지는 위치 후방에서의 사이드 댐과 냉각 드럼 단면(端面)의 접촉각은 예각이거나 또는 사이드 댐의 상기 부분의 형상이 원호형으로 형성되는 쌍드럼식 박판 연속 주조 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 고체 윤활제가 공급될 때 고체 윤활제를 활주면 상으로 안내하기 위한 가이드 관을 추가적으로 포함하고, 상기 가이드 관은 수냉 수단을 포함하는 쌍드럼식 박판 연속 주조 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 환원 가스 또는 불활성 가스가 가이드 관 내부로 유입되면서 환원 가스 분위기 또는 불활성 가스 분위기에서, 상기 사이드 댐이 활주하는 냉각 드럼 활주면에 고체 윤활제가 연속적으로 공급되는 쌍드럼식 박판 연속 주조 장치.
  4. 고체 윤활제를 냉각 드럼의 단면(端面)에 2 kgf/㎠ 내지 15 kgf/㎠ 의 면압으로 누르는 단계를 포함하는 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 따른 쌍드럼식 박판 연속 주조 장치에 의한 박판 연속 주조 방법.
  5. 고체 윤활제를 냉각 드럼의 단면(端面)에 0.1 ㎜/min 내지 10 ㎜/min 의 누름 속도로 누르는 단계를 포함하는 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 따른 쌍드럼식 박판 연속 주조 장치에 의한 박판 연속 주조 방법.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 고체 윤활제는 2 % 내지 60 % 의 기공율을 가지는 기공들을 포함하는 소결체이며, 상기 고체 윤활제가 사용되는 온도 범위 내에서의 액체 윤활제가 상기 기공 내로 함침(含浸)되는 박판 연속 주조 방법.
  7. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 고체 윤활제는 봉상 소결체로 형성되고, 적어도 하나의 관통공이 상기 소결체에 길이 방향으로 형성되며, 상기 고체 윤활제가 사용되는 온도 범위 내에서의 액체 윤활제가 상기 관통공에 매설되는 박판 연속 주조 방법.
  8. 제 4 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 냉각 드럼 단면(端面)의 사이드 댐과의 접촉 위치 앞쪽이고 사이드 댐과는 분리된 위치에 고체 윤활제가 눌러져 공급되는 박판 연속 주조 방법.
  9. 제 4 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 냉각 드럼 단면(端面)의 사이드 댐과의 접촉 위치에 고체 윤활제가 눌러져 공급되는 박판 연속 주조 방법.
  10. 한 쌍의 냉각 드럼과; 상기 냉각 드럼들의 단면(端面)과 접하도록 설치되며 자기(自己) 윤활 세라믹으로 만들어지는 한 쌍의 사이드 댐과; 용융 금속을 수용하기 위한 것으로 상기 냉각 드럼들과 사이드 댐들로 형성되고, 그 안으로 용융 금속이 부어넣어져 냉각 드럼들의 회전 원주면 상에서 냉각되고 응고되어지는 용융 금속 조와; 상기 사이드 댐이 활주하는 냉각 드럼 활주면으로, 고체 윤활제를 연속적으로 공급하기 위해 고체 윤활제를 누르기 위한 윤활 기구를 포함하여 구성되는 쌍드럼식 박판 연속 주조 장치로서
    상기 고체 윤활제가 상기 냉각 드럼 활주면에 눌러지는 위치 후방에서의 사이드 엔드 플레이트와 냉각 드럼 단면(端面)의 접촉각은 예각이거나 또는 사이드 댐의 상기 부분의 형상이 원호형으로 형성되는 쌍드럼식 박판 연속 주조 장치.
  11. 고체 윤활제를 냉각 드럼의 단면(端面)에 2 kgf/㎠ 내지 15 kgf/㎠ 의 면압으로 누르는 단계를 포함하는 제 10 항에 따른 쌍드럼식 박판 연속 주조 장치에 의한 박판 연속 주조 방법.
  12. 고체 윤활제를 냉각 드럼의 단면(端面)에 0.1 ㎜/min 내지 10 ㎜/min 의 누름 속도로 누르는 단계를 포함하는 제 10 항에 따른 쌍드럼식 박판 연속 주조 장치에 의한 박판 연속 주조 방법.
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