KR20020015903A - 쌍롤식 박판제조공정에서 품질이 우수한 주편의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 쌍롤식 박판제조공정에서 주편을 제조하는 방법에 관한 것으로서,주조중 용강과 접하는 롤 표면에 헝성되는 오염물질을 숏트 블라스트로 적절히 제거하여 응고의 균일화를 꾀함으로써 주편의 품질을 향상시킬 수 있는 쌍롤식 박판제조공정에서의 주편제조방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.

본 발명은 반대방향으로 회전하는 쌍롤사이에 용강을 공급하여 주편을 제조하는 방법에 있어서, 2~10bar의 공기압력, 0.05~1.7mm의 볼 크기, 및 50%이상의 숏트 투사율의 숏트 블라스트 조건으로 상기 롤 표면을 공기압력법에 의해 숏트 블라스팅하여 이물질을 제거한 다음, 쌍롤사이에 용강을 공급하여 주편을 제조하는 방법을 그 요지로 한다.

Description

쌍롤식 박판제조공정에서 품질이 우수한 주편의 제조방법{Method for Manufacturing Sound Strip in Twin Roll Strip Casting Process}

본 발명은 쌍롤식 박판제조공정에서 주편을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 쌍롤식 박판제조공정에서 주편을 제조할 때 롤 표면에 생성되는 오염물질을 제거하므로서 주편의 품질을 향상시키는 쌍롤식 박판제조공정에서의 주편제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 박판주조방법은 도 1에서 도시된 바와 같이 용융된 용강을 래들(10)에 수용시키고, 노즐을 따라 턴디쉬(20)로 유입되며, 턴디쉬로 유입된 용강은 롤 양끝단부에 설치된 에지댐(50)의 사이, 즉, 쌍롤(40)의 사이로 노즐(30)을 통해 공급되어 박판(60)이 제조되면서 냉각공정을 거쳐 권취설비에 권치가 된다.

상기와 같이, 용강으로부터 두께 10mm 이하의 박판(60)을 직접 제조하는 쌍롤식 박판주조공정에 있어서 중요한 기술은, 빠른 속도로 반대방향으로 회전하는 내부 수냉식 쌍롤(40)사이에 주입 노즐(30)을 통해 용강을 공급하여 원하는 두께의 박판(60)을 제조하는 것이다.

상기한 쌍롤식 주조 방법에서는 롤 표면에 생성되는 오염물질, 즉 산화스케일이나 용강으로부터 혼입되는 슬래그 등의 다양한 오염물질들이 주조중 롤 표면에 덜러붙게 되는데 이를 제거하기 위해 종래에는 브러쉬 롤을 사용하여 롤 표면을 청정화하였다.

브러쉬 롤을 사용하여 롤 표면을 청정화하는 방법으로는 일본 공개 특허 공보 5-17731호 및 일본 공개 특허 공보 평 9-174203호를 들수 있다.

상기 일본 공개 특허 공보 5-17731호의 경우에는 브러쉬 롤을 전동 모터의 기동전류로 제어하여 압착력을 조절하므로서 주조시간에 따라 일정한 압착력을 유지시켜 균일한 표면의 청정화를 꾀하는 방법이며, 상기 일본 공개 특허 공보 평 9-174203호의 경우에는, 브러쉬 롤의 회전 속도를 주조 롤과의 속도차와 방향에 따라 롤 표면의 이물질 제거 정도가 달라짐에 착안하여 브러쉬 롤의 회전방향과 속도를 제어하는 방법이다.

상기한 종래 방법들은 롤 표면의 오염물질을 제거하여 주편의 품질의 향상을 가져왔다.

그러나, 롤 표면의 오염물질은 주조가 거듭될수록 점점 두껍게 형성되며, 유리질화되어 롤 표면에 치밀하게 형성되며, 브러쉬 롤로도 제거하기 힘들다. 이러한 흑피가 주조가 진행됨에 따라 점점 두껍게 쌓이게 되면 주편에 미세균열을 야기시키는 원인을 제공하게 된다.

본 발명자들은 상기한 종래기술의 문제점을 개선시키기 위하여 연구 및 실험을 행하고, 그 결과에 근거하여 본 발명을 제안하게 된 것으로서, 본 발명은 주조중 용강과 접하는

롤 표면에 헝성되는 오염물질을 숏트 블라스트로 적절히 제거하여 응고의 균일화를 꾀함으로써 주편의 품질을 향상시킬 수 있는 쌍롤식 박판제조공정에서의 주편제조방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 쌍롤식 박판제조장치의 개략도

도 2는 본 발명에 따라 롤 표면의 이물질을 제거하는 과정을 나타내는 개략도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 . . . 래들 20 . . . 턴디쉬

30 . . . 노즐 40 . . . 쌍롤(주조롤)

50 . . . 에지댐 60 . . . 주편

70 . . . 브러쉬 롤 80 . . . 숏트 블라스트 노즐

90 . . . 숏트 볼 받침대 100 . . . 숏트 볼

이하, 본 발명에 대하여 설명한다.

본 발명은 반대방향으로 회전하는 쌍롤사이에 용강을 공급하여 주편을 제조하는 방법에 있어서, 2~10bar의 공기압력, 0.05~1.7mm의 볼 크기, 및 50%이상의 숏트 투사율의 숏트 블라스트 조건으로 상기 롤 표면을 공기압력법에 의해 숏트 블라스팅하여 이물질을 제거한 다음, 쌍롤사이에 용강을 공급하여 주편을 제조하는 방법에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 임펠라의 회전에 의해 투사하는 방법에 의해서도 행해질 수 있는데, 이경우에도 숏트 볼 크기 및 숏트 투사율은 공기압력법에 의한 경우와 동일하게 선정되는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

일반적으로 숏트 블라스트는 주조 롤 표면에 조도를 부여하여 주편의 결함을 제거하는 목적으로 사용하고 있다.

본 발명에서는 조도부여를 목적으로 하는 것이 아니라 롤 표면의 오염물질을 제거하기 위하여 숏트 블라스트 법을 사용한 것으로서, 롤 표면은 거의 손상되지 않으면서 롤 표면의 오염물질은 아주 깨끗하게 제거된다.

즉, 본 발명은 쌍롤식 박판 제조시 롤 표면에 형성되는 오염물질을 제거하여 주편의 품질을 향상시키는 방법에 관한 것으로 숏트 블라스트를 이용하여 롤 표면의 오염물질을 제거하는 것이다.

주편의 응고시 롤 표면의 오염물질은 주편의 냉각능에 지대한 영향을 미치며, 롤 표면에 불균일하게 존재하는 오염물질은 주편의 응고를 불균일하게 하여 균열발생이나 표면결함 을 유발하게 된다.

이러한 롤 표면의 오염물질은 응고 차단막의 역할을 하므로 주편의 품질향상을 위해서는 반드시 제거되어야 한다.

주조중 브러쉬 롤의 사용은 치밀하지 못한 오염물질은 쉽게 제거되나 일부는 롤 표면에 치밀하게 덜러붙어 유리질화되어 흑피를 형성하게 된다. 이러한 흑피는 주조를 진행할수록 두터워지게 되며, 주편에 미세한 균열을 야기시킨다.

본 발명은 이러한 유리질화된 오염물질을 적절한 조건으로 미세한 숏트 볼로 때려 제거하는데 그 특징이 있다.

본 발명에 있어서 오염물질 제거를 위한 숏트 블라스트는 매질의 종류, 크기, 공기압력 및 투사면적율 등의 조건에 의해 결정되며, 본 발명에 적용될 수 있는 숏블라스트 방법으로는 공기압력을 이용하여 투사하는 방법 및 임펠라의 회전에 의해 투사하는 방법을 들수 있다.

공기압력을 사용하는 본 발명에 있어서 공기압력은 2~10bar로 선정하는 것이 바람직한데, 그 이유는 공기압력이 2bar 이하에서는 숏트 볼의 투사가 불균일하고, 10bar 이상인 경우에는 흑피의 제거가 불균일하기 때문이다.

한편, 임펠라의 회전에 의한 방법의 경우에는 임펠라의 회전수가 숏트의 세기를 좌우하는데, 임펠라의 직경이 300-600mm정도인 경우 그 회전수는 2000rpm이하로 선정하는 것이 바람직하다.

본 발명에서는 매질로서 볼을 사용하는데, 그 이유는 롤 표면의 손상을 최소화할 수 있

고, 롤 표면의 경화효과로 롤 내구성 향상에도 도움이 되기 때문이다.

본 발명에서 사용되는 숏트 볼의 크기는 0.05~1.7mm로 선정하는 것이 바람직한데, 그 이유는 너무 미세한 경우에는 흑피의 제거가 용이하지 않고, 볼의 크기가 1.7mm 이상인 경우는 오염물질의 제거보다는 오히려 조도가 형성되어 롤 표면을 손상시키게 되기 때문이다.

또한, 숏트 블라스트의 투사정도에 따라, 즉 투사시간을 오래할수록 투사면적율이 증가되는데, 본 발명에 있어서 투사면적율이 50%이상인 경우에는 흑피의 제거효과가 있으며, 그 이하에서는 흑피의 제거정도가 미비하여 주편의 미세균열저감 효과가 나타나지 않으므로, 본 발명에 있어서 투사면적율은 50%이상으로 선정하는 것이 바람직하다.

보다 바람직한 투사면적율은 70%이상이다.

본 발명에 의한 불순물 제거는 주조회수 2-3회정도후마다 행하는 것이 바람직하다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.

실시예

도 2에 나타난 바와 같이, 숏트 블라스트 노즐(80)을 통해 숏트 볼(100)을 공기압력법에 의하여 롤 표면에 투사하고, 투사된 볼은 숏트 볼 받침대(90)에 포집되어 다시 숏트 블라스트 노즐을 통해 투사된다.

상기와 같은 솟트 볼을 투사한 후, 흑피제거정도 및 미세균열정도를 조사하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

이때, 사용된 롤은 그 직경이 1250mm이고, 그 폭은 1300mm인 니켈 도금된 것이며, 숏트블라스트 조건은 하기 표 1과 같았다.

실시예 No.	숏트 블라스트 조건	흑피제거정도	미세균열정도
	볼크기(mm)			압력(bar)	면적율(%)
비교예 1	0.04	4.0	70	×	×
발명예 1	0.5	4.0	70	◎	◎
발명예 2	1.0	4.0	70	○	○
비교예 2	1.5	4.0	70	△	△
비교예 3	1.8	4.0	70	×	×
비교예 4	0.5	1.5	70	×	×
발명예 3	0.5	2.0	70	○	○
발명예 4	0.5	5.0	70	◎	◎
발명예 5	0.5	10.0	70	○	○
비교예 5	0.5	11.0	70	△	△
비교예 6	0.5	5.0	40	△	△
발명예 6	0.5	5.0	50	○	○
발명예 7	0.5	5.0	70	○	○
발명예 8	0.5	5.0	90	◎	◎
발명예 9	0.5	5.0	100	◎	◎

×: 불량 △: 미비 ○: 양호 ◎: 극히 양호

상기 표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명에 부합되는 발명예(1-9)의 경우에는 흑피제거정도 및 미세균열정도에 있어서 본 발명을 벗어나는 비교예(1-6)에 비하여 우수함을 알 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 숏 블라스트 방법으로 롤 표면에 형성되는 오염물질을 제거함으로써 주편의 미세 균열을 방지하고, 또한 냉연시 표면결함을 최소화할 수 있고, 내식성도 향상될 뿐만 아니라 롤 표면의 경화로 인하여 롤 내구성도 증가시킬 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (3)

1. 반대방향으로 회전하는 쌍롤사이에 용강을 공급하여 주편을 제조하는 방법에 있어서, 2~10bar의 공기압력, 0.05~1.7mm의 볼 크기, 및 50%이상의 숏트 투사율의 숏트 블라스트 조건으로 상기 롤 표면을 공기압력법에 의해 숏트 블라스팅하여 이물질을 제거한 다음, 쌍롤사이에 용강을 공급하여 주편을 제조하는 것을 특징으로 하는 쌍롤식 박판제조공정에서 품질이 우수한 주편제조방법
2. 제1항에 있어서, 숏트 투사율이 70%이상인 것을 특징으로 하는 쌍롤식 박판제조공정에서 품질이 우수한 주편제조방법
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 이물질 제거가 주조회수 2-3회마다 행해지는 것을 특징으로 하는 쌍롤식 박판제조공정에서 품질이 우수한 주편제조방법