KR20040076862A - Method for the continuous rolling of a metal bar, particularly a steel bar, which is produced at a casting speed and the cross section of which is configured as a thin slab, and corresponding continuous casting machine - Google Patents
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Abstract
본 발명은 횡단면에 있어 박 슬래브로서의 크기를 갖고, 주조 속도로 제조되며, 냉각 상태에서 굽힘 교정되며, 필요에 따라 횡단 분할되고, 온도의 균질화 후에 압연용 제1 롤 스탠드에 도입되는 금속 빌렛, 특히 강 빌렛을 연속 압연하는 방법과, 그에 부속된 연속 주조기(1)에 관한 것이다. 수직으로 주조되는 슬래브 빌렛(2)을 주조 속도에 맞춰진 안내 길이로 지지하면서 슬래브 빌렛(2)을 하나 이상의 섹션에서 굽힘 교정하고, 횡단 분할(7) 전에 아래쪽으로부터 지지된 슬링(11)에 의해 대략 슬링 길이만큼 떨어져 배치된 교정 구동 장치(6)로 안내하도록 함으로써 주조기의 변경에 의해서도 금속 빌렛을 선택적으로 도입할 수 있게 된다.The present invention has a metal billet having a size as a thin slab in the cross section, produced at a casting speed, bend corrected in a cooled state, cross-divided as necessary, and introduced into a first roll stand for rolling after homogenization of temperature, in particular A method of continuous rolling a steel billet and a continuous casting machine 1 attached thereto. The slab billet 2 is bend corrected in one or more sections while supporting the vertically cast slab billet 2 at a guide length fitted to the casting speed, and approximately by the sling 11 supported from below before the transverse splitting 7. By guiding the calibration drive device 6 spaced apart by the sling length, the metal billet can be selectively introduced even by the change of the casting machine.
Description
그러한 형식의 방법은 주조되어 그 두께가 약 50 내지 90 ㎜이고 스트립으로 압연되는 소위 박 슬래브에 적용된다. 종래의 연속 주조 설비 및 압연 트레인에 비해, 에너지 및 작업 비용이 상당한 정도로 절감될 수 있다. 그와 같이 하는데는 상이하지만 동일한 결과를 구현하는 2가지 방법을 사용하는 것이 바람직하다. 그 하나는 90 ㎜의 박 슬래브를 주조하여 다수의 압연 단계로 15 ㎜의 두께로 압하하는 것이다. 두께 감축 동안 일어나는 냉각을 적절한 길이의 유도 가열 스테이션에 의해 다시 보상한다. 이어서, 박 슬래브를 권취하여 보온실에 둔다. 그 후에, 코일을 열간 압연 트레인에서 다시 권출하여 압연한다. 다른 하나는 약 50 ㎜의 박 슬래브를 성형하는 퍼넬 주형(funnel mold)을 사용하는 것이다. 소위 CSP(Compact Strip Production) 방법의 출구는 횡단 분할 장치인데, 그 횡단 분할 장치에서는 주조된 슬래브를 해당 길이로 절단하고, 이어서 개별 길이 부분을 슬래브 온도의 균질화를 위한 평형로로 옮긴다. 압연 트레인의 일시적인 작동 정지는 개별 길이 부분이 머무르는 평형로에 의해 보상된다. 또한, 슬래브 사이에 간격이 있도록 슬래브를 주조 속도보다 더 높은 속도로 이동시킬 수 있다. 아울러, 추가의 노 길이가 완충 구간으로서 마련된다. 주조기는 압연기의 작동 정지시에 그 빈 공간이 채워질 때까지 계속 작업될 수 있다.Such type of method is applied to so-called thin slabs that are cast and are about 50 to 90 mm thick and rolled into strips. Compared to conventional continuous casting equipment and rolling trains, energy and operating costs can be significantly reduced. In doing so, it is desirable to use two different ways to achieve the same result. One is to cast a 90 mm thin slab and roll it down to a thickness of 15 mm in a number of rolling steps. Cooling that occurs during thickness reduction is again compensated by an induction heating station of appropriate length. Subsequently, the thin slab is wound up and placed in a warm room. After that, the coil is unwound again in the hot rolling train and rolled. The other is to use a funnel mold to form a thin slab of about 50 mm. The exit of the so-called CSP (Compact Strip Production) method is a transverse splitting device, in which the cast slab is cut to the corresponding length, and then the individual length portions are transferred to an equilibrium furnace for homogenizing the slab temperature. Temporary shutdown of the rolling train is compensated for by means of an equilibrium path in which the individual length portions stay. It is also possible to move the slab at a higher speed than the casting speed so that there is a gap between the slabs. In addition, an additional furnace length is provided as the buffer section. The casting machine can continue to work until the empty space is filled when the rolling mill stops operating.
그러한 보충은 압연 가행 시간에 의해 결정되거나, 압연 속도가 주조 속도로부터 벗어날 경우에는 노 길이에 의해 결정된다(소위 세미 연속 압연).Such replenishment is determined by the rolling run time or by the furnace length if the rolling speed deviates from the casting speed (so-called semi continuous rolling).
주조기의 설계는 압연 원리에 맞춰져야 한다. 그렇지 않을 경우, 나중에 변경하려면, 예컨대 연속 압연으로 교체하려면 주조기에서 설비의 기초에까지 이르는 상당한 개조가 필요하게 된다.The design of the casting machine must be adapted to the rolling principle. Otherwise, later changes, for example replacement with continuous rolling, will require significant modifications from the casting machine to the foundation of the plant.
본 발명은 횡단면에 있어 박 슬래브로서의 크기를 갖고, 주조 속도로 제조되며, 냉각 상태에서 굽힘 교정되며, 필요에 따라 횡단 분할되고, 온도의 균질화 후에 압연용 제1 롤 스탠드에 도입되는 금속 빌렛, 특히 강 빌렛을 연속 압연하는 방법과, 그에 부속된 연속 주조기에 관한 것이다.The present invention has a metal billet having a size as a thin slab in the cross section, produced at a casting speed, bend corrected in a cooled state, cross-divided as necessary, and introduced into a first roll stand for rolling after homogenization of temperature, in particular A method of continuously rolling steel billets and a continuous casting machine attached thereto.
도 1 은 연속 압연용 주조/압연 설비의 종단면도이고,1 is a longitudinal sectional view of a casting / rolling plant for continuous rolling;
도 2 는 굽힘 구동 장치가 지지되는 개별 슬래브 작업용의 짧은 빌렛 지지부를 구비한 수직 연속 주조기의 부분도이며,2 is a partial view of a vertical continuous casting machine with short billet supports for individual slab operation, in which a bending drive device is supported;
도 3 은 기초 상에 연장된 빌렛 가이드 및 구동 장치를 구비한 연속 작업용 수직 연속 주조기의 부분도이다.3 is a partial view of a vertical continuous casting machine for continuous operation with a billet guide and a drive device extending on a foundation;
도면부호의 설명Explanation of References
1 연속 주조기 2 슬래브/빌렛1 Continuous Casting Machine 2 Slab / Billlet
3 빌렛 지지부 3a 빌렛 지지 롤 쌍3 Billet Supports 3a Billet Support Roll Pair
3b 인출 롤 쌍 4 굽힘 롤3b draw roll pair 4 bending roll
5 지지 롤 6 교정 구동 장치5 Support rolls 6 Calibration drive
7 횡단 분할 장치 7a 전단기7 transverse splitting device 7a shear
8 연속 어닐링 노 9 영점 수준8 consecutive annealing furnaces and 9 zero level
10 자유 공간 11 슬링10 free spaces 11 slings
12 승강 가능한 롤 섹션 13 지지 세그먼트12 Retractable Roll Sections 13 Support Segments
14 지지 구조물 15 인입 빌렛14 Supporting Structures 15 Inlet Billets
16 토치 절단 장치 17 교정 구동 장치의 선행 위치16 Torch Cutting Unit 17 Leading Position of Calibration Drive
18 인입 빌렛 구동 롤 19 인입 빌렛 가이드18 Inlet Billet Drive Roll 19 Inlet Billet Guide
20 인입 빌렛 정지위치20 Inlet Billet Stop Position
본 발명의 목적은 나중에라도 압연 방법을 변경할 수 있도록 처음부터 연속 주조 설비를 구상하는 것이다. 즉, 기존의 연속 주조 설비에 의해 나중에라도 연속 압연을 가능하게 하려는 것이다.It is an object of the present invention to envision a continuous casting plant from the beginning so that the rolling method can be changed later. That is, it is intended to enable continuous rolling even later by the existing continuous casting facility.
설정된 그러한 목적은 본 발명에 따라 수직으로 주조되어 응고되는 주조 빌렛을 주조 속도에 맞춰진 안내 길이로 지지하면서 주조 빌렛을 하나 이상의 섹션에서 굽힘 교정하고, 횡단 분할 전에 아래쪽으로부터 지지된 슬링(sling)에 의해 대략 슬링 길이만큼 떨어져 배치된 교정 구동 장치로 안내함으로써 달성된다. 그러한 슬링의 장점은 그것에 의해 연속 압연시에 주조 빌렛과 롤 사이의 속도차를 보상할 수 있는 완충부라는 것이다. 수직 빌렛 가이드에서는 높은 주소 속도에 대비하여 세그먼트의 추가에 의해 빌렛 지지부의 길이를 연장시킬 수 있는 안전 조치를 강구한다.Such a set object is to bend-correct the casting billet in one or more sections while supporting a casting billet which is cast and solidified vertically in accordance with the present invention at a guide length adapted to the casting speed, and by a sling supported from below before the transverse splitting. This is accomplished by guiding to a calibration drive arranged approximately a sling length apart. The advantage of such a sling is that it is a buffer that can compensate for the speed difference between the casting billet and the roll during continuous rolling. Vertical billet guides take safety measures to extend the billet support length by the addition of segments for high address speeds.
요구되는 압연 속도에 따라 슬링을 모니터링할 수 있다.The sling can be monitored according to the rolling speed required.
또 다른 특징에 따르면, 보다 더 긴 지지 길이를 고려하여 약 8 내지 12 m/min의 주조 속도로 주조한다.According to another feature, casting is carried out at a casting speed of about 8 to 12 m / min in view of the longer support length.
전술된 방법에 의해, 박 슬래브를 50 내지 70 ㎜의 응고 두께로 생성할 수 있다.By the method described above, thin slabs can be produced with a solidification thickness of 50 to 70 mm.
또한, 주조 빌렛을 슬링의 출구에서 굽힘 교정하는 것이 바람직하다. 그럼으로써, 변경되는 입사각에 의거하여 슬링의 처짐이 감안되게 된다.It is also desirable to bend-correct the cast billet at the exit of the sling. Thereby, deflection of the sling is taken into account based on the angle of incidence to be changed.
그와 관련하여, 주조 속도가 제1 롤 스탠드의 롤 진입 속도로 상승될 때에 박 슬래브를 약 50 ㎜의 두께로 빼내는 것이 또한 바람직하다.In that regard, it is also desirable to withdraw the thin slab to a thickness of about 50 mm when the casting speed rises to the roll entry speed of the first roll stand.
다른 대안에 따르면, 주조 두께가 50 ㎜보다 더 두꺼운, 예컨대 60 내지 70 ㎜일 경우에 그 길이를 연장시킴이 없이 기존의 빌렛 지지부에서 완전 응고가 완료될 정도로 LCR(Liquid-Core-Reduction)에 의해 얻고자 하는 압연 두께를 감축시키는 형식으로 연속 압연을 행할 수도 있다. 그럴 경우에도 역시 속도 보상 주조/압연을 위한 적절한 슬링에 대비하여 안전 조치를 강구할 수 있다.According to another alternative, when the casting thickness is thicker than 50 mm, such as 60 to 70 mm, the liquid-core-reduction (LCR) is such that complete solidification is completed at the existing billet support without extending its length. Continuous rolling can also be performed in the form which reduces the rolling thickness to obtain. Even then, safety measures can be taken in preparation for a suitable sling for speed compensated casting / rolling.
연속 압연시에 압연 트레인에 선행 연결되고, 횡단면에 있어 박 슬래브로서의 크기를 갖는 금속 빌렛, 특히 강 빌렛을 주조할 수 있으며, 주조 속도에 맞춰진 수직 빌렛 지지부가 마련되고, 그 빌렛 지지부에 하나 이상의 굽힘 구동 장치, 교정 구동 장치, 횡단 분할 장치, 연속 어닐링 노, 및 제1 압연 트레인이 연결되는 전술된 방법에 부속된 연속 주조기는 연속 압연을 위해 굽힘 구동 장치와 교정 구동 장치 사이에 대략 영점 수준으로부터 아래쪽으로 연장되는 자유 공간이 마련되고, 그 자유 공간에 주조 빌렛의 최대 슬링에 대한 가장 깊은 위치로 마련되는 승강이 가능한 롤 섹션이 배치되는 것을 그 특징으로 한다. 순전히 수직 대칭으로 응고된다는 장점이 얻어짐은 물론 종래의 인입 빌렛 시스템은 그 경우에도 그대로 남겨져 유지된다.In continuous rolling it is possible to cast metal billets, in particular steel billets, which are pre-connected to the rolling train and in cross section size as thin slabs, are provided with vertical billet supports adapted to the casting speed, and at least one bend in the billet supports. The continuous casting machine attached to the above-described method in which the drive device, the calibration drive device, the transverse split device, the continuous annealing furnace, and the first rolling train are connected is approximately downward from the zero level between the bending drive and the calibration drive device for continuous rolling. It is characterized in that the free space extending to the provided, and the roll section capable of lifting and lowering is provided in the free space to the deepest position for the maximum sling of the cast billet. The advantages of solidifying with purely vertical symmetry are obtained as well as the conventional inlet billet system remains intact in that case.
또 다른 특징에 따르면, 교정 구동 장치에 의해 슬링의 형성이, 그에 따른 속도 보상 주조/압연이 모니터링되도록 하는 조치가 취해진다.According to another feature, a measure is taken by the calibration drive to allow the formation of the sling to be monitored for speed compensation casting / rolling accordingly.
또한, 사용되는 연속 주조 주형은 CSP 퍼넬 주형인 것이 바람직하다.In addition, the continuous casting mold used is preferably a CSP funnel mold.
그러한 연속 주조 장치는 주조 속도의 상승시에 하나 이상의 추가의 지지 세그먼트가 조립될 수 있도록 함으로써 높은 주조 속도에 대한 준비를 갖출 수 있다.Such continuous casting apparatus may be prepared for high casting speeds by allowing one or more additional support segments to be assembled upon rising casting speed.
나중에 압연 방법을 변경하려면, 처음에 굽힘 구동 장치가 별개의 지지 구조물에 배치되는 것이 바람직하다.To later change the rolling method, it is preferred that the bending drive first be arranged in a separate support structure.
인입 빌렛 시스템은 기존의 설비에 사용될 수 있다. 즉, 수직 주조기의 경우에는 인입 빌렛이 수직으로 아래쪽으로 반출 이송될 수 있는 것이 바람직하다.The incoming billet system can be used for existing installations. That is, in the case of a vertical casting machine, it is preferable that the incoming billet can be transported out vertically downward.
설비 유형에 따른 대안은 인입 빌렛이 영점 수준에서 교정 구동 장치의 배후로 위쪽으로 빠져나올 수 있도록 하는 것이다.An alternative, depending on the type of installation, is to allow the incoming billet to exit upwards behind the calibration drive at zero level.
그를 위해, 영점 수준에 횡 방향으로 이동될 수 있는 빌렛 시작부 및 인입 빌렛 헤드용 보조 롤러 테이블이 마련되는 것도 또한 유리하다.For that, it is also advantageous for the billet start and the auxiliary roller table for the incoming billet head to be moved transversely at the zero level.
굽힘 교정 장치의 구역에 비상 절단용으로 동원될 수 있는 토치 절단 장치가 마련되는 것으로부터도 추가의 특징이 주어지게 된다.Additional features are also provided from the provision of a torch cutting device that can be mobilized for emergency cutting in the area of the bending straightening device.
첨부 도면에는 본 발명의 실시예가 도시되어 있는 바. 이후로 그에 관해 더욱 상세히 설명하기로 한다.An embodiment of the present invention is shown in the accompanying drawings. This will be described later in more detail.
연속 주조기(1)는 주조 빌렛(2)이 연속 주조 주형(도시를 생략)으로부터 수직으로 인출되어 일련의 빌렛 지지 롤 쌍(3a) 사이의 빌렛 지지부(3)에서 완전히 냉각되는 수직 주조 장치로서, 그러한 수직 주조 장치에서는 주조 빌렛(1)이 완전 응고된다. 그 경우, 주조 빌렛에는 2개 이상의 인출 롤 쌍(3b)에 의해 구동력이 전달된다. 인출 롤 쌍(3b)의 하부에는 주조된 슬래브(2)를 수직선으로부터 굽히는 동시에 슬래브(2)와 인입 빌렛(2)을 디커플링시키는 굽힘 롤(4)이 위치된다. 또한, 지지 롤(5)은 카운터홀더 롤 및 디커플링 시의 지지부이고, 주조된 슬래브(2)가 호로 되는 지지 및 전향점이다. 후속 빌렛 경로에서는 기초에 자유 공간(10)이 형성된다. 주조 빌렛 이동 방향으로 그 자유 공간의 단부에는 주조 빌렛(2)을 수납하여 수평으로 똑바르게 교정하는 교정 구동 장치(6)가 위치된다. 교정 구동 장치(6)에는 도시된 바와 같이 전단기(7a)로 이뤄질 수 있는 횡단 분할 장치(7)가 뒤따르고, 그에 이어 주조된 슬래브 빌렛(2) 또는 주조 빌렛 부분 길이부가 온도를 균질화하고 압연 온도를 세팅하는 연속 어닐링 노(8)로 이동된다. 교정 구동장치(6)는 연속 압연의 경우에는 개별 슬래브 압연시에도 그 교정 구동 장치(6)가 서 있는 영점 수준(9) 상에서 위치(17)에 세워진다. 연속 압연으로 교체할 경우, 교정 구동 장치(6)는 슬링(11)을 위한 자유 공간(10)을 제공하도록 오프셋될 수 있다.Continuous casting machine 1 is a vertical casting apparatus in which casting billet 2 is drawn vertically from a continuous casting mold (not shown) and completely cooled at billet support 3 between a series of billet support roll pairs 3a, In such vertical casting apparatus, the casting billet 1 is completely solidified. In that case, the driving force is transmitted to the casting billet by the two or more drawing roll pairs 3b. At the bottom of the draw roll pair 3b is a bending roll 4 which bends the cast slab 2 from a vertical line and at the same time decouples the slab 2 and the inlet billet 2. In addition, the support roll 5 is a support part at the time of a counterholder roll and decoupling, and is a support and a turning point to which the cast slab 2 becomes arc. In the subsequent billet path a free space 10 is formed at the base. At the end of the free space in the casting billet moving direction, there is a calibration drive device 6 which receives the casting billet 2 and straightens it horizontally and straightens it. The calibration drive 6 is followed by a transverse splitting device 7, which may be constituted by a shear 7a as shown, followed by the cast slab billet 2 or the cast billet part length homogenizing and rolling the temperature. It is moved to a continuous annealing furnace 8 which sets the temperature. The calibration drive 6 stands in position 17 on the zero level 9 at which the calibration drive 6 stands, even in the case of continuous slab rolling in the case of continuous rolling. When replacing with continuous rolling, the calibration drive 6 can be offset to provide free space 10 for the sling 11.
주조된 슬래브(2)는 연속 압연시에 교정 구동 장치(6)와 연속 주조기(1) 사이에서 슬링(11)을 형성하여 주조 속도와 압연 속도 사이의 속도차를 보상할 수 있도록 한다. 그러한 슬링(11)은 승강될 수 있는 롤 섹션(12)에 의해 지지된다. 예컨대, 8 내지 12 m/min의 높은 주조 속도를 고려하여, 추가의 지지 세그먼트(13)가 조립된다.The cast slab 2 forms a sling 11 between the straightening drive 6 and the continuous casting machine 1 during continuous rolling so as to compensate for the speed difference between the casting speed and the rolling speed. Such a sling 11 is supported by a roll section 12 which can be elevated. For example, in view of the high casting speed of 8 to 12 m / min, an additional support segment 13 is assembled.
나중에 빌렛 지지부(3)의 길이를 연장시키는 것이 가능하도록 하기 위해, 굽힘 구동 장치(3b, 4)는 우선 별개의 지지 구조물(14) 상에 얹혀진다. 그 경우, 인입 빌렛(15)은 그 효력이 입증된 구조 양식으로 인입 빌렛 구동 롤(18)에 의해 수직으로 굽힘 롤(5)을 지나 구동되어 유지되고, 인입 빌렛 가이드(19, 20)를 통해 주조 라인으로부터 밖으로 나오게 된다(도 2를 참조).In order to be able to extend the length of the billet support 3 later, the bending drive devices 3b, 4 are first mounted on a separate support structure 14. In that case, the inlet billet 15 is driven and held past the bend roll 5 vertically by the inlet billet drive roll 18 in a proven structural form, and through the inlet billet guides 19, 20. It comes out from the casting line (see FIG. 2).
자유 공간(10)이 이미 입안되어 있는 정규 CSP 설비(도 2를 참조)에서는 예컨대 6 m/min의 현재의 통상적인 주조 속도에 있어 빌렛 지지부(3)가 예컨대 10 m의 높이에 고정된다. 그에 이어, 굽힘 구동 장치(4)가 인출 롤 쌍(3b)과 더불어 지지 구조물(14) 상에 세워진다. 연속 압연으로의 개조를 위해, 추가의 지지 세그먼트(13)가 조립되어 높은 주조 속도를 가동하도록 한다. 굽힘 구동 장치(3b, 4), 지지 롤(5), 및 냉연 빌렛 구동 시스템은 아래쪽으로 옮겨지고, 이어서 도 3에서알 수 있는 바와 같이 기초 상에 정착된다. 교정 구동 장치(6)는 일점쇄선으로 표시된 위치(17)(도 1을 참조)로부터 횡단 분할 장치(7) 곁으로 당겨 놓여진다. 그럼으로써, 그것에 의해 주조와 압연 사이의 속도차를 보상할 수 있는 슬링(11)을 위한 공간이 생기게 된다.In a regular CSP installation (see FIG. 2), where the free space 10 has already been drafted, the billet support 3 is fixed at a height of, for example, 10 m at a current typical casting speed of, for example, 6 m / min. Subsequently, a bending drive device 4 stands on the support structure 14 together with the draw roll pair 3b. For retrofit to continuous rolling, an additional support segment 13 is assembled to run a high casting speed. The bending drive devices 3b, 4, the support rolls 5, and the cold rolled billet drive system are moved downwards and then fixed on the foundation as can be seen in FIG. The calibration drive device 6 is pulled by the transverse dividing device 7 from the position 17 (see FIG. 1), indicated by a dashed line. Thereby, there is a space for the sling 11 which can compensate for the speed difference between casting and rolling.
인출 롤 쌍(3b)의 하부에는 비상 절단용 토치 절단 장치가 굽힘 교정 장치(4)의 구역에 배치된다.In the lower part of the take-out roll pair 3b, an emergency cutting torch cutting device is arranged in the region of the bending straightening device 4.
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