KR20020013865A - 금속 스트립 주조 장치 - Google Patents

Abstract

금속 스트립 주조용 트윈 롤 주조 장치는, 갭(50)으로 단부가 대향 지지된 두 노즐편(19A)에 형성된 길다란 금속공급노즐(19)로부터의 용융금속을 수용하기 위해 롤 간극을 형성하는 한 쌍의 평행 주조 롤(16)을 구비하고 있다. 한 쌍의 풀 형성 측부판(56)은 핀(151)에 의해 노즐편(19A)의 외단에 연결되고 나사 잭(152)의 동작으로 이동될 수 있는 가동형 구조체(150)의 일부를 형성하는 캐리지(101)에 측부판과 함께 장착된 트러스터(83)에 의해 롤(16)의 단부에 대해 밀어 넣는다. 노즐 세그먼트(19A)의 외단는 주조 이전에 측부판(56)에 대한 위치로 정확하게 설정될 수 있고 주조 작업 동안 마모하는 측부판의 내향 전진에 적합하도록 노즐 세그먼트(19A)를 내향으로 이동하기 위해 나사 잭(152)이 작동될 수 있다.

Description

금속 스트립 주조 장치{STRIP CASTING APPARATUS}

트윈 롤 주조 장치에서 금속 스트립의 연속 주조에 의한 금속 스트립 주조가 알려져 있다. 냉각되는 한 쌍의 상반 방향 회전의 수평 주조 롤 사이에 용융금속을 도입하는 것에 의해, 이동하는 롤 표면에 금속 쉘(shell)을 응고하고, 이 금속 쉘이 롤 간극에서 하방으로 공급된 응고 스트립 제품을 생산하기 위해서 그들 사이의 롤 간극으로 함께 이동한다. 본 명세서에서 언급하는, "롤 간극(nip)" 이라 함은, 롤이 서로 가장 근접하는 영역을 일반적으로 지시하는 것이다. 용융금속은, 레이들(ladle)로부터 소용기나 일련의 용기로 주입되고, 이들 용기에서 롤 간극 상방에 위치한 금속공급노즐을 통해 용융금속이 흘러, 롤 간극으로 향하게 되어, 롤 간극 바로 위의 롤 주조 표면에 의해 지지된 용융금속 주조 풀(casting pool)을 형성한다. 이 주조 풀은 롤의 단면과 슬라이딩 맞물림 관계로 유지된 측부판 또는 측부 댐 사이에 구획 형성되어 있다.

트윈 롤 주조는, 냉각에 의해 급속히 응고하는 비철계금속에 어느 정도 성공적으로 적용되고 있지만, 응고 온도가 높고 롤의 냉각 주조 표면에서 불균일한 응고에 의해 결함이 발생하기 쉬운 철계금속의 주조 장치 기술에 적용하는 데에는 여러 문제점이 있었다. 풀을 형성하는 측부판 부근에 일반적으로 "스컬(skulls)" 로 알려진 고체 금속편이 형성되는 특별한 문제점이 발생한다. 이들 문제점은, 유입 용융금속의 과열을 감소시키도록 노력할 경우 악화된다. 용융금속 풀으로부터의 열손실률은 주로 측부판을 통해 롤 단면까지 추가의 전도성 열전달이 발생하기 때문에 측부판 부근이 가장 크다. 이는 주로 국부적인 열손실률의 크기가 반영되어 이 영역에 고체 금속의 "스컬" 이 형성되는 경향이 커지고, 이 스컬은 상당한 크기로 성장하여 롤 간극에 낙하하여 일반적으로 "뱀 알(snake eggs)" 로 알려진 스트립의 결함을 유발할 수 있다. 따라서, 측부판 영역에 일정한 주조 풀 상태를 유지하는 것이 굉장히 중요하다. 특히, 노즐단과 측부판의 내면 사이의 갭의 설정은 상당히 중요하다.

본 발명자는, 측부판에 대한 공급노즐단에서의 위치 변동에 의해 큰 흐름 변화가 발생하고, 그 위치 변동이 설정시의 공급노즐의 부정확한 위치 결정 및 그 후 주조 동안의 열팽창에 의한 노즐단의 부차적 이동에 의해 발생할 수 있는 것을 유추하였다. 이 문제는, 노즐을 특수 설계하여 "삼중점" 영역(즉, 주조 풀의 메니스커스 영역에서 측부댐과 주조 롤이 만나는 지점)에 금속 흐름을 증가시켜, 풀의 이 영역에서 열입력을 증가시킨 경우에도 여전히 존재하고 있다. 이러한 노즐의 실례는, 미국 특허 제4,694,887호, 제5,221,511호 및 가출원명세서 P02367 에 기초한 본 출원인의 호주 특허 출원 35218/97 에 개시되어 있다.

삼중점 쇠붓기(triple point pouring)는 풀의 삼중점 영역에서 스컬의 형성을 감소하기에 유효하지만, 결함의 생성이 상당히 민감하고, 풀의 삼중점 영역으로 금속 흐름의 미소한 변화에 상당히 민감하기 때문에, 주조시 열팽창에 의한 노즐단의 이동에도 결함이 발생하기 때문에 이 문제를 완전히 제거하는 것이 불가능하다. 노즐단과 측부판 사이의 갭이 감소되므로, 노즐단의 삼중점 쇠붓기 통로에서 금속의 하방으로 경사진 흐름이 측부판에 크게 충돌한다. 이는 부차적인 뱀 알 결점과 함께 스컬 형성을 유도할 수 있고, 또는 심한 경우 노즐단과 측부판 사이에 좁아진 갭 상방으로 부어진 금속이 급증하여, 측부판의 상부 가장자리로 넘칠 수 있다. 이 문제는 주조 동안 노즐단과 측부판 사이의 거의 일정한 간격을 유지함으로써 개선안을 제공하는 호주 특허 출원 63175/99 에 개시된 발명에 언급되어 있다.

상기 호주 특허 출원 63175/99 에 개시된 발명에 따르면,

상호간에 롤 간극을 형성하는 한 쌍의 평행 주조 롤,

단부를 대향 배치하고 복수 개의 분리된 길다란 노즐편에 형성된 길다란 금속공급노즐,

이 금속공급노즐이 롤 간극 상방으로 롤 간극을 따라 연장하여 용융금속을 주조 롤 사이 롤 간극으로 공급하는 것에 의해 롤 간극 상방에 지지된 용융금속의 주조 풀을 형성하도록, 노즐편을 지지하는 노즐지지수단,

롤 간극의 단부에 한 쌍의 주조 풀 형성 측부판,

이 측부판이 롤 내측으로 이동하여 측부판의 마모를 수용하도록 롤의 단부면에 대해 풀 형성 측부판을 가압시키는 측부판 가압수단, 및

상기 측부판의 마모를 수용하는 측부판의 내측 이동에 대응하는 내측 이동으로 노즐 지지수단에 접하여 외측 노즐단을 형성하는 노즐편을 변경시키는 노즐단 시프트수단(shifter)을 구비하는 금속 스트립 주조 장치를 제공한다.

본 발명은 금속 스트립의 주조에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 한정하는 것은 아니지만 철계 금속 스트립의 주조에 관한 것이다.

본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위해 첨부 도면을 참조로 일 특정 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따라 구성되는 금속 스트립 주조 장치의 종단면도이고,

도 2a 및 도 2b는 금속 스트립 주조 장치의 주요부의 종단면을 형성하기 위해 선 A-A 에 결합되는 도면이고,

도 3은 금속공급노즐에 지지를 제공하는 주조 장치의 부분 측면도이고,

도 4는 도 3에 도시한 금속공급노즐의 평면도이고,

도 5는 금속공급노즐 절반부의 측면도이고,

도 6은 도 5에 도시한 금속공급노즐 절반부의 평면도이고,

도 7은 금속공급노즐 절반부의 종단면도이고,

도 8은 주조 장치의 일 단부를 관통한 확대 수직 단면도이며,

도 9는 도 8에 도시한 요소를 관통한 횡단면도이다.

호주 특허 출원 PP8024에 개시된 특정 장치는, 노즐단 시프트수단을 노즐단과 측부판 사이에 배치하여, 노즐단과 측부판 사이의 간격을 설정하는 스페이서를 구비하고, 가압수단의 영향하에서 측부판이 내향 이동시 상기 스페이서를 통해 측부판이 노즐단을 내향으로 가압한다. 본 발명자는, 주조 동안 노즐단과 측부판 사이의 간격을 보다 신뢰할 수 있는 제어를 제공하기 위해 노즐단을 변경시키는 대체 수단을 개발하고 있다. 상기 개발에 따라 본 발명은,

상호간에 롤 간극을 형성하는 한 쌍의 평행 주조 롤,

단부를 대향 배치하고 복수 개의 분리된 길다란 노즐편에 형성된 길다란 금속공급노즐,

이 금속공급노즐이 롤 간극 상방으로 롤 간극을 따라 연장하여 용융금속을 주조 롤 사이 롤 간극으로 공급하는 것에 의해 롤 간극 상방에 지지된 용융금속의 주조 풀을 형성하도록, 노즐편을 지지하는 노즐지지수단,

롤 간극의 단부에 한 쌍의 풀 형성 측부판,

이 측부판이 롤 내측으로 이동하여 측부판의 마모를 수용하도록 롤의 단부면에 대해 풀 형성 측부판을 가압시키는 측부판 가압수단, 및

상기 측부판의 마모를 수용하는 측부판의 내측 이동에 대응하는 내측 이동으로 노즐 지지수단에 접하여 외측 노즐단을 형성하는 노즐편을 변경시키는 노즐단시프트수단(shifter)을 구비하는 금속 스트립 주조 장치에 있어서, 상기 노즐단 시스트수단은 주조 롤 조립체의 각 단부에 하나씩 배치되는 한 쌍의 가동형 구조체, 이들 구조체를 롤의 종방향으로 이동하는 이동수단, 두 개의 노즐편이 상기 가동형 구조체와 함께 이동하도록 외측 노즐단을 형성하는 두 개의 노즐단부재에 가동형 구조체를 부착하는 노즐부착수단, 및 상기 이동수단이 가동형 구조체를 내측으로 이동하여 내측 이동에 대응하는 상기 두 개의 노즐편을 변경시키도록 롤의 외측단에 대해 측부판의 내향 전진에 응답하는 제어수단을 구비하는 금속 스트립 주조 장치를 제공한다.

상기 측부판 가압수단은 대향하는 내향 폐지력(closure force)을 풀 형성 측부판에 인가하도록 구동가능한 한 쌍의 일반적인 수평방향 구동 트러스터(thruster)를 구성하고 상기 가동형 구조체는 트러스터가 내향 폐지력을 측부판에 인가하도록 반작용하는 받침대(abutment)를 구비한다.

상기 가동형 구조체는 트러스터를 유지하고 트러스터 사이의 간격이 조절되도록 서로에 대해 이동가능한 한 쌍의 캐리지를 구비하여, 주조 롤의 폭에 맞도록 주조 작업 이전에 이 캐리지를 미리 설정할 수 있다.

상기 가동형 구조체는 캐리지를 서로에 대해 이동하도록 상기 가동형 구조체의 외단과 캐리지 사이에 작용하는 캐리지 구동수단을 포함한다.

상기 캐리지 구동수단은 각각의 캐리지와 상기 가동형 구조체의 외단을 연결하는 한 쌍의 유체압 작동식 실린더 유니트를 구비한다.

상기 가동수단은 가동형 구조체의 외단에 구동된다.

상기 가동수단은 가동형 구조체의 외단에 연결된 한 쌍의 잭을 구비한다. 이들 잭은 전기적으로 구동되는 나사 작동식 잭이다.

상기 제어수단은 풀 형성 측부판의 내측 이동을 유발하는 측부판 가압수단의 운동에 응답할 수 있다. 상기 제어수단은, 예컨대, 트러스터와 측부판의 이동을 지시하는 제어신호를 발생하기 위해 측부판 트러스터에 변환기를 포함하여 이동수단과 함께 제어회로에 연결되고 상기 이동수단이 가동형 구조체와 상기 두 개의 노즐편의 대응 이동을 유발한다.

변형예로, 상기 제어수단은 풀 형성 측부판의 위치를 관찰하고 이들 측부판의 위치에서 관찰된 변화에 좌우되는 제어신호를 제공하는 식별수단을 구비한다.

상기 이동수단은 측부판에 대한 상기 두 개의 노즐편의 초기 설정을 조정하도록 독립적으로 작동가능하다.

도시된 주조 장치는 단일 유니트로서 주조 장치의 작동위치로 이동될 수 있지만 롤 교환시 용이하게 분리할 수 있는 카세트(13)의 형태의 주조 롤 모듈을 지지하는 메인 주조 장치 프레임(11)을 포함하고 있다. 카세트(13)는 주조 작업 동안 주조 풀을 형성하기 위해 레이들(도시생략)에서 턴디쉬(17), 분배기(18) 및 공급노즐(19)을 통해 용융금속이 공급되는 한 쌍의 평행한 주조 롤(16)을 지지한다. 주조 롤(16)은 수냉되므로 이동 롤 표면에 쉘이 응고되고 롤 출구에 응고 스트립 제품(20)을 형성하기 위해 쉘 사이의 롤 간극이 접촉한다. 스트립 제품은 표준 코일러(coiler)로 공급될 수 있다.

주조 롤(16)은 메인 주조 장치 프레임에 장착된 변속기와 전동모터(도시생략)의 구동축을 통해 상반 회전된다. 구동축은 카세트가 분리될 때 변속기에서 단속될 수 있다. 롤(16)의 구리 원주 벽에 형성되고, 종방향으로 연장하고 원주방향으로 이격된 일련의 수냉 통로에는 물공급호스에서 회전 그랜드(gland)를 통해 연결되는 롤 구동축의 수냉도관에서 롤 단부를 통해 냉각수가 공급된다. 통상적으로 직경이 약 500 mm 이고, 대략 롤의 폭의 스트립 제품을 생산하기 위해 길이가 2000 mm 로 이루어져 있다.

레이들은 완전 종래 구조이고, 턴디쉬를 채우기 위해 턴디쉬(17) 위에 위치할 수 있는 회전 터릿에 지지된다. 턴디쉬는 용융금속을 턴디쉬(17)에서 밸브(47)와 내화성 보호판(48)을 통과해 분배기(18)로 유입하도록 서보실린더에 의해 구동가능한 슬라이딩 게이트 밸브(47)에 고정될 수 있다.

분배기(18)는 산화마그네슘(MgO) 등의 내화물로 제조된 폭넓은 접시 형상이다. 분배기(18)의 일측이 턴디쉬(17)에서의 용융금속을 수용하고, 분배기(18)의 타측에는 일련의 길이방향으로 이격된 금속 배출 개구(52)를 구비하고 있다. 분배기(18)의 하부에는 분배기를 메인 주조 장치 프레임(11)에 장착하기 위해 장착 브라켓(53)이 지지되어 있다.

금속공급노즐(19)은 알루미나 그래파이트(alumina graphite) 등과 같은 내화물로 제조되고, 동일한 노즐 절반 세그먼트로 구성되는 두 개의 길다란 분리 노즐편(19A)으로 구성되어 있다. 이 노즐편은 이들 사이의 갭(50)을 두고 단부를 대향 배치하도록 지지되어 있다.

노즐편(19A)의 구조는 도 4 내지 도 6에 도시되어 있다. 각각의 노즐편(19A)은 일반적인 물통(trough) 형상으로, 노즐(19)은 분배기(18)의 개구(52)로부터 하방으로 낙하하는 용융금속을 수용하기 위해 상방으로 개방하는 입구 물통(61)을 형성한다. 입구 물통(61)은 노즐 측벽(62)과 단부 벽(70) 사이에 형성되어, 갭(50)을 형성하기 위해 일정 간격 이격된 노즐편(19A)의 두 개의 평탄한 단부 벽(80)에 의해 이들 단부 사이를 횡방향으로 분할할 수 있다. 노즐의 하부 코너에는 노즐을 따라 일정한 종방향 간격으로 일련의 측방 개구가 형성되어 있다. 슬롯(64)은 용융금속을 거의 물통 플로어(63)의 높이로 물통으로부터 유출하도록 배치되어 있다. 물통 플로어(63)에는 슬롯에 인접 설치되고, 플로어의 중앙에서 슬롯을 향해 외측 하방으로 경사지는 오목부(83)가 구비되어 있고, 슬롯은 오목부(83)의 연장부로서 상부 플로어 표면(85) 높이 아래 노즐의 모따기 하부 코너(81)에 배치된 슬롯 출구(64)로 연장한다.

노즐 세그먼트의 외단에는 노즐단 벽(70)을 지나 외방으로 연장하는 참조번호(87)의 삼중점 쇠붓기 외단부가 형성되어 있다. 각각의 삼중점 외단 형성부(87)는 분배기로부터의 용융금속을 수용하는 상향 개방된 작은 저수조(88)를 형성하고, 이 저수조는 단부 벽(70)에 의해 노즐의 메인 물통에서 분리된다. 노즐단 벽(70)의 상단(89)은 물통(61) 상단 및 저수조(88) 외단부의 상부 가장자리 보다 낮고, 저수조(88)가 범람할 때 용융금속이 저수조(88)에서 메인 노즐 물통으로 역류하는 둑으로 기능할 수 있으며, 이에 관해서는 이후 상세히 설명한다.

저수조(88)는 평탄한 플로어(91), 내면(92)과 측면(93), 및 절곡 직립 외면(94)으로 구성되는 얕은 접시 형상으로 형성되어 있다. 내면과 측면(92, 93)은 수직으로 경사지도록 도시되어 있지만, 기본적으로 플로어(91)로부터 수직방향으로 직립되도록 형성될 수 있다. 한 쌍의 삼중점 쇠붓기 통로(95)는, 삼중점 외단 형성부(87)의 바닥에서 삼중점 쇠붓기 출구(96)에 연결하기 위해 플로어(91)의 높이 바로 위의 저수조(88)의 측방향 외측으로 연장하고, 출구(96)는 주조 풀의 삼중점 영역으로 용융금속을 공급하기 위해 하방 내측으로 경사져 있다.

용융금속은, 일련의 수직 자유 낙하 흐름(65)으로서 분배기의 출구 개구(52)에서 노즐 물통(61) 바닥부로 낙하한다. 용융금속은 이 저수조에서 슬롯(64)을 통과해, 주조 롤(16) 사이의 롤 간극(69) 상방에 지지된 주조 풀(68)을 형성한다.

주조 풀은 롤 카세트가 동작 위치에 있을 때 롤의 계단 단부에 대해 유지되는 한 쌍의 측방 폐쇄판(56)으로 롤의 단부를 에워싸고 있다. 측방 폐쇄판(56)은 강한 내화물, 예컨대 질화붕소 등으로 이루어지며 롤의 계단식 단부의 곡률에 적응하도록 측방 가장자리는 부채꼴 형상이다. 측부판은 주조 롤의 계단식 단부와 맞물리도록 한 쌍의 트러스터(83)의 구동에 의해 이동가능한 측부판 홀더(82)에 장착되어 주조 작업 동안 주조 롤에 형성된 금속의 용융 풀에 단부 폐쇄를 형성하고 있다.

분리가능한 롤 카세트(13)는, 본 출원인의 호주 특허 출원 제84244/98호에 개시된 방법으로 구성될 수 있기 때문에, 롤 카세트(13)를 주조 장치의 소정 위치에 설치하기 이전에, 주조 롤(16)을 설정하여 롤 간극을 조정할 수 있다. 롤 카세트의 구성에 관한 상세한 설명은 상기 호주 특허 출원 제84244/98호에 상세히 개시되어 있고, 본 발명의 부분이 아니므로 본원에서의 추가 설명은 필요없다.

주조 풀 형성 측부판(56)과 트러스터(83)가 각 단부에 하나씩 배치되어 서로에 대해 이동가능하여 이들 사이의 간격을 조정할 수 있는 참조번호(101)의 한 쌍의 캐리지에 장착되어 있다. 캐리지는 주조 작업 전에 미리 설정하여 주조 롤의 폭에 적합하고 스트립 폭이 상이하도록 신속한 롤 교환을 허용한다. 캐리지(101)는 고정된 직사각형 판 프레임(103) 하측의 선형 트랙(102)에 현가되어 있고, 이 직사각형 판 프레임(103)은 클램프(104)에 의해 메인 주조 장치 프레임에 장착되어주조 롤(16)의 상방을 수평으로 연장하고 주조 장치(2) 양 단부에서 주조 롤을 지나 연장한다. 직사각형 판 프레임(103)은 금속 분배기(18) 아래에 배치되고 금속공급노즐(19)을 수용하기 위해 직사각형 중앙 개구(105)를 구비하고 있다. 프레임(103)의 중앙부에는 두 개의 공급노즐편 절반부(19A, 19B)의 내측단에 상부 플랜지와 결합하기 위해 내향으로 돌출하는 공급노즐지지부(106)가 구비되며, 고정 프레임 직사각형 중앙 개구(105)의 내측으로 돌출하기 위해 두 개의 캐리지(101)의 내측 단부에 공급노즐편의 외단이 장착되지만 캐리지(101)와 함께 이동가능하도록 노즐 지지 핀(107)에 지지되어 있다.

측부판 홀더(82)에서의 측부판(56)은 트러스터(83)에 피봇 이동가능하게 연결 지지되기 때문에, 측부판(56)은 피봇 연결부를 중심으로 경사질 수 있고, 트러스터(83)는 피봇 연결부를 통해 각 측부판(56)으로 대향력을 인가할 수 있다. 피봇 연결부는 롤 횡방향의 수평 피봇 축선 주위의 선회에 의해 각 측부판(56)이 롤 길이방향으로 요동가능하고, 수평 피봇 축선에 대해 직각인 수직 피봇 축선 주위의 선회에 의해 롤의 횡방향으로 요동가능하도록 설치되어 있고, 측부판(56)의 선회가 이들 2개의 축선 주위의 움직임에 한정되기 때문에 측부판(56)의 평면 회전이 방지된다.

측부판 홀더(82)는 수평 피봇 핀(126)과 한 쌍의 수직 피봇 핀(128)에 의해, 각 트러스터(83)의 트러스터 로드(130) 단부에서 트러스터 본체(129)에 연결되어 있다. 트러스터 로드(130)는 한 쌍의 선형 베어링(120)에 의해 캐리지의 트랙(140)에 지지되고 있다. 수직 피봇 핀(128)은 트러스터 본체(129)에 고정되어있고, 측부판 홀더의 길다란 슬롯에 끼워져 있다. 이 슬롯은 트러스터(83)의 종방향으로 길다란 형상으로 수직 피봇 핀(128)을 중심으로 약간의 틈새 갭이 존재하여 롤의 종방향으로 수평 피봇 핀(121)을 중심으로 측부판 홀더의 제한된 록킹 이동을 허용한다.

수평 피봇 핀(126)은 또한 트러스터 본체(129)에 장착되어, 측부판 홀더의 내향 볼록 베어링에 맞물리므로 측부판 홀더(125)가 피봇 핀(128)에 의해 한정된 수직 축선을 중심으로 주조 롤을 측방으로 요동시킬 수 있다. 이 방법으로 측부판 홀더가 자유롭게 요동하는 정도는 트러스터 본체(129)에서의 멈춤 맞물림에 의해 제한될 수 있다.

수평 피봇 핀(126)은 주조 롤 사이의 롤 간극 높이 위에 위치되기 때문에, 주조 풀에서의 용융금속에 의한 측부판의 외향 압력 효과로 피봇을 중심으로 그 하단부가 내향으로 가압되어 주조 풀의 하부에 증가된 밀봉압을 생성하기 위해 측부판을 회전방향으로 가압된다. 이 구성은 측부판이 경사지기 때문에 주조 동안 열팽창에 의한 주조 롤 단부면의 변형을 수용하는 동시에 주조 풀의 하부에 밀봉력을 증가시키는 가압 작용이 유지되므로 주조 풀에서의 정철압력(ferrostatic pressure)이 증가하는 것에 대항할 수 있다.

피봇을 적절하게 위치 결정하는 것은 주조 롤의 직경, 주조 풀의 높이 및 주조되는 스트립의 두께에 의존한다. 피봇의 정확한 위치를 결정할 수 있는 방법은 호주 특허 제693256호 및 미국 특허 제5,588,479호에 개시되어 있다.

캐리지(101)는, 캐리지(101)의 외단과 주조 장치 프레임에 장착된 한 쌍의전기 작동 나사 잭(152)에 고정되는 실린더 유니트(141)에 위치하고, 공기압 또는 유압으로 작동하는 한 쌍의 유체압 작동식 캐리지의 작동으로 직사각형 프레임(103)의 선형 트랙(102)을 따라 이동될 수 있다. 실린더 유니트(141)는 두 개의 고정 위치를 가지므로, 두 개의 다른 주조 스트립 폭에 대한 두 개 중 선택 위치에 캐리지를 설정할 수 있다. 이 방법으로 캐리지가 설정되기 때문에, 측부판 홀더(82)는 적정 위치에 자동으로 설정되고 트러스터(83)의 동작에 의해 주조 롤의 단부에 맞물리고 이에 대해 견고하게 가압된다. 동시에, 코어 노즐 지지와 측부판 홀더의 상대적 위치가 결정되기 때문에, 캐리지의 설정은 주조되는 스트립의 폭에 적절한 외측 공급노즐 지지핀(107)을 코어 노즐(19)의 외측단 지지 위치로 이동시킨다.

캐리지(101)는 또한 시일(144)를 통해 분배기(18)의 외단을 밀봉하는 내측 브릿지(143)를 유지한다. 브릿지(143)는 측부판 홀더(82)의 바로 위에 위치되어, 비활성 분위기에서 주조되도록 주조 풀 위에 밀봉된 봉입을 제공하기 위해 주조 스트립의 크기에 맞게 선택된 적절한 폭의 분배기의 외단에 대해 고정된다. 하나 또는 두 개의 브릿지(143)가 또한 주조 동안 주조 풀의 상태를 감시하기 위해 주조 풀 관찰 카메라를 지지하는 카메라 지지대로 기능할 수 있다.

캐리지의 상기 구성에 의해, 주조 스트립의 폭에 적절한 측부 댐의 위치를 설정할 뿐만 아니라, 주조 풀 시일(144)이 마련된 브릿지(143)와 주조 풀 관찰 카메라를 별개의 조정 또는 이들 요소를 설정할 필요 없이 자동적으로 위치시킬 수 있다.

주조시 코어 노즐편(19A)은 1570℃ 이상의 용융금속과 접촉하여 매우 큰 열팽창을 경험한다. 종래 설비에서, 각각의 노즐편(19A)의 길이는 예컨대 650 cm 이고, 열팽창은 길이가 12mm 까지의 변화를 유발할 수 있다. 측부 댐을 지나 용융금속의 유효한 삼중점 쇠붓기를 유발하기 위해, 코어 노즐단과 측부 댐 사이의 갭은 일반적으로 15 mm 이다. 따라서, 노즐의 열 팽창은 상당하고 노즐단과 측부 댐 사이의 갭이 심각한 감소를 유도할 수 있으므로, 삼중점 쇠붓기 통로(95)를 유출하는 용융금속이 측부 댐의 상부 가장자리에 충돌하여 스컬을 형성하고, 심한 경우 측부 댐의 상부에서 금속이 넘쳐 낙하하도록 한다. 게다가 측부판은 롤의 단부면과 맞물리는 그 가장자리에만 마모한다. 이들 가장자리 사이의 측부판의 내측부는 마모되지 않고 측부판 마모가 계속될 수록 롤의 단부에서 내향으로 돌출하므로 측부판과 노즐단 사이의 유효 갭이 감소한다. 본 발명은 핀(151)에 의해 두 개의 노즐편(19A)의 외단에 연결되고 한 쌍의 나사 잭(152)의 동작으로 일체로 이동될 수 있는 참조번호(150)의 두 개의 가동형 구조체로서 트러스터 캐리지(101)와 캐리지 셋팅 실린더 유니트(141)를 내장함으로써 이들 두 문제를 해결한다. 이 장치와 함께 캐리지(101)에는 두 개의 노즐 세그먼트를 이동하기 위해 잭(152)의 동작에 의해 이동될 수 있는 가동형 구조체(150)에 캐리지 구동 실린더(141)를 내장하고 있다. 핀(151)은 노즐편(19A)의 외단에 위치되므로 노즐단의 위치는 가동형 구조체(150)의 위치에 의해 정확하게 결정된다. 이는 주조 작업 이전에 노즐 세그먼트의 외단이 측부판에 대한 적정 위치에서 정확하게 설정되도록 한다. 게다가 주조 작업 동안 마모시 노즐단과 측부판 사이의 초기 설정 갭을 매우 정확하게 유지하기위해서 측판의 내향 전진에 대응하도록 노즐 세그먼트를 내측으로 이동시키는 나사 잭을 동작시킬 수 있다. 단부가 관통 핀(51)에 위치되어 노즐편은 내측으로 팽창하기 때문에 노즐단의 위치는 노즐의 열팽창에 의해 상당히 영향을 받지 않는다.

나사 잭(152)은 갭 변화의 측정 또는 측부판의 전진을 측정하는 일부 수단에 의해 결정된 제어신호를 수신하는 제어회로에 연결된 전기모터에 의해 동작될 수 있다. 예컨대 트러스터 실린더(83)는 노즐단의 위치를 결정하기 위해 나사 잭에 위치 인코더(회전)가 마련된 제어회로에 연결되는 측부판의 내측 이동을 지시하는 신호를 제공하기 위해 트러스터의 연장에 대응하도록 선형 속도 변위 변환기를 내장할 수 있다. 변형예로 수냉식 소형 비디오 카메라가 브릿지(143)에 설치되어 측부판과 노즐단 사이의 갭을 직접 관찰하고 나사 잭의 위치 인코더로 공급되는 제어 신호를 발생할 수 있다. 이들 중 하나의 장치와 함께 측부판의 내면과 노즐의 외단 사이의 갭을 매우 정확하게 제어할 수 있다. 또한 갭은 주조 이전에 나사 잭의 독립적인 동작으로 정확하게 설정될 수 있다.

Claims (12)

1. 상호간에 롤 간극을 형성하는 한 쌍의 평행 주조 롤,

   단부를 대향 배치하고 복수 개의 분리된 길다란 노즐편에 형성된 길다란 금속공급노즐,

   이 금속공급노즐이 롤 간극 상방으로 롤 간극을 따라 연장하여 주조 롤 사이 용융금속을 롤 간극으로 공급하는 것에 의해 롤 간극 상방에 지지된 용융금속의 주조 풀을 형성하도록, 노즐편을 지지하는 노즐지지수단,

   롤 간극의 단부에 한 쌍의 풀 형성 측부판,

   이 측부판이 롤 내측으로 이동하여 측부판의 마모를 수용하도록 롤의 단부면에 대해 풀 형성 측부판을 가압시키는 측부판 가압수단, 및

   상기 측부판의 마모를 수용하는 측부판의 내측 이동에 대응하는 내측 이동으로 노즐 지지수단에 접하여 외측 노즐단을 형성하는 노즐편을 변경시키는 노즐단 시프트수단(shifter)을 구비하는 금속 스트립 주조 장치에 있어서, 상기 노즐단 시스트수단은 주조 롤 조립체의 각 단부에 하나씩 배치되는 한 쌍의 가동형 구조체, 이들 구조체를 롤의 종방향으로 이동하는 이동수단, 두 개의 노즐편이 상기 가동형 구조체와 함께 이동하도록 외측 노즐단을 형성하는 두 개의 노즐단부재에 가동형 구조체를 부착하는 노즐부착수단, 및 상기 이동수단이 가동형 구조체를 내측으로 이동하여 내측 이동에 대응하는 상기 두 개의 노즐편을 변경시키도록 롤의 외측단에 대해 측부판의 내향 전진에 응답하는 제어수단을 구비하는 것을 특징으로 하는금속 스트립 주조 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 측부판 가압수단은 대향하는 내향 폐지력(closure force)을 풀 형성 측부판에 인가하도록 구동가능한 한 쌍의 일반적인 수평방향 구동 트러스터(thruster)를 구성하고, 상기 가동형 구조체는 트러스터가 내향 폐지력을 측부판에 인가하도록 반작용하는 받침대(abutment)를 구비하는 것을 특징으로 하는 금속 스트립 주조 장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 가동형 구조체는 트러스터를 유지하고 트러스터 사이의 간격이 조절되도록 서로에 대해 이동가능한 한 쌍의 캐리지를 구비하여, 주조 롤의 폭에 맞도록 주조 작업 이전에 이 캐리지를 미리 설정할 수 있는 것을 특징으로 하는 금속 스트립 주조 장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 가동형 구조체는 캐리지를 서로에 대해 이동하도록 상기 가동형 구조체의 외단과 캐리지 사이에 작용는 캐리지 구동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 스트립 주조 장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 캐리지 구동수단은 각각의 캐리지와 상기 가동형 구조체의 외단을 연결하는 한 쌍의 유체압 작동식실린더 유니트를 구비하는 것을 특징으로 하는 금속 스트립 주조 장치.
6. 상기 항 들 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 가동수단은 가동형 구조체의 외단에 구동되는 것을 특징으로 하는 금속 스트립 주조 장치.
7. 제6항에 있어서,

   상기 가동수단은 가동형 구조체의 외단에 연결된 한 쌍의 잭을 구비하는 것을 특징으로 하는 금속 스트립 주조 장치.
8. 제7항에 있어서,

   이들 잭은 전기적으로 구동되는 나사 작동식 잭인 것을 특징으로 하는 금속 스트립 주조 장치.
9. 상기 항 들 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제어수단은 풀 형성 측부판의 내측 이동을 유발하는 측부판 가압수단의 운동에 응답할 수 있는 것을 특징으로 하는 금속 스트립 주조 장치.
10. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 제어수단은, 예컨대, 트러스터와 측부판의 이동을 지시하는 제어신호를 발생하기 위해 측부판 트러스터에 변환기를 포함하여 이동수단과 함께 제어회로에 연결되고 상기 이동수단이 가동형 구조체와 상기 두 개의 노즐편의 대응 이동을 유발하는 것을 특징으로 하는 금속 스트립 주조 장치.
11. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 제어수단은 풀 형성 측부판의 위치를 관찰하고 이들 측부판의 위치에서 관찰된 변화에 좌우되는 제어신호를 제공하는 식별수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 금속 스트립 주조 장치.
12. 상기 항 들 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 이동수단은 측부판에 대한 상기 두 개의 노즐편의 초기 설정을 조정하도록 독립적으로 작동가능한 것을 특징으로 하는 금속 스트립 주조 장치.