KR20040079409A

KR20040079409A - 금속 빌렛, 특히 강 재료의 주조 빌렛을 연속 주조하여직접 성형하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20040079409A
Application number: KR10-2004-7010453A
Authority: KR
Inventors: 악셀 바이어; 디르크 레첼; 호르스트 게르트너; 빌프리트 밀레브스키; 아돌프 짜유버
Original assignee: 에스엠에스 데마그 악티엔게젤샤프트
Priority date: 2002-02-22
Filing date: 2003-01-30
Publication date: 2004-09-14
Also published as: KR101018661B1; UA77269C2; DE10236368A1; ZA200404048B

Abstract

본 발명은 임의의 판형(1d)의 금속 빌렛, 특히 강 재료로 된 주조 빌렛(1)을 직접 성형하는 연속 주조 방법 및 장치에 관한 것이다. 그러한 본 발명의 방법 및 장치에 따르면, 주조 빌렛(1)의 내부가 액상인 종 방향 섹션(6)에서만 주조 빌렛(1)을 액체 냉각제(4)에 의해 냉각시키고, 굽힘 교정 유닛(8), 그 전방, 및/또는 그 후방의 이행 구역(7)에서는 실질적으로 액체 냉각제(4)가 없이 외면(1b)을 단열시킴으로써, 그리고 추가로 점진적으로 열을 방사함으로써 주조 빌렛(1)의 온도를 균일화시키며, 동적 가변 압하 구간(9)에서 개개의 성형 롤(10) 또는 롤 세그먼트(11)에 걸쳐 측정된 압축 강도를 기반으로 주조 빌렛(1)을 국부적으로 적용될 수 있는 압축력에 의존하여 성형한다.

Description

금속 빌렛, 특히 강 재료의 주조 빌렛을 연속 주조하여 직접 성형하는 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR THE CONTINUOUS CASTING AND DIRECT SHAPING OF A METAL STRAND, IN PARTICULAR A STEEL CAST STRAND}

통상적으로, 각종의 강 종류 및 다양한 치수 또는 판형을 연속 주조할 경우, 2차 냉각 시에는 빌렛 셸 성장에 주안점을 두고, 성형 구간에서는 크레이터(crater) 정점의 위치에 주안점을 두게 된다. 즉, 예컨대 EP 0 804 981로부터 성형 구간에서 원하는 최종 두께가 생길 정도로 주조 빌렛을 납작하게 압착하는 것이 공지되어 있다. 그러나, 그와 같이 하는데는 크레이터 정점의 위치를 밝혀내어 그 정점으로부터 수평으로 웨지 면에 성형력을 가하는 것이 필요하다. 하지만, 그러한 방법은 상대적으로 조야하고, 예상될 수 있는 조직의 상태를 고려하고 있지 않다. 그것은 냉각 형편이 불리하고 빌렛 횡단면으로부터의 열 반출이 불균일하면서도 일률적으로 빌렛을 지지함으로 인해 열 분배가 부적절하게 된다는데 그 원인이 있다. 2차 냉각을 빌렛 지지에 맞춰 조절하는 것도 역시 행해지지 않는다. 그러한 상황을 개선시키기 위해, 아직 예비 공개되지 않은 독일 특허 출원 제100 51 959.8호는 2차 냉각을 그 기하학적 구성에 있어 주조 빌렛의 후속 노정 길이에서의 주조 빌렛의 응고 프로파일에 맞춰 각각 유사하게 조절하는 것을 제안하고 있다. 빌렛 지지부도 역시 각각의 후속 노정 길이에서의 주조 빌렛의 응고 프로파일에 의존하여 줄어든다. 그 경우, 주조 빌렛 횡단면의 코너 구역은 노정 길이의 증가에 따라 중심 구역보다 덜 냉각된다. 그러한 방법은 점차 작아지는 크레이터 폭에 보다 더 작은 분사 각이 배정되도록 2차 냉각 시의 분사 제트를 그 분사 각에 의해 빌렛 셸 두께에 맞춰 조절하는 것을 실현하고 있다. 그러한 조치만으로도 이미 빌렛 횡단면의 층에 걸쳐 빌렛 횡단면의 온도의 현격한 균일화가 이뤄지게 된다.

전술된 아직 예비 공개되지 않은 특허 출원의 발명자는 그러한 인식 상태에서도 소위 주조 빌렛의 경압하의 공정 수행이 여전히 최적화되어야 함을 계속 인식하고 있었다. 그러한 인식은 상이한 연성(ductility), 상이한 성형 저항, 상이한 연신율을 갖는 주조된 블룸 또는 주조된 예비 프로파일에서 부적절한 온도 분포로 인해 큰 성형 저항이 생김으로써 균열 형성이 야기된다는 것에 의거한 것이다.

상이한 횡단면 판형 및 치수를 갖는 주조 빌렛의 내부 품질을 특히 확실한 편석, 코어 다공도, 및 코어 연화라는 측면에서 개선시키려면, 최종 응고 구역에서의 압하 공정이 필요하다. 예컨대, 빌렛 횡단면에 대한 종래의 방법 형식은 굽힘교정 구동기의 구역에서 세팅되는 횡단면 원형 등온선(isotherm)에 의해 원형 응고를 일으키는 것이다. 그와 같이 온도를 분포시킬 경우에는 코어에서만 압하가 가능하기 때문에, 단지 기계적으로 영향을 받을 수밖에 없는 최종 응고만이 구현되게 된다. 그러나, 결과는 만족스러운 것이 못되고, 매우 심한 동요를 면치 못한다. 그 이유는 최종 응고의 구역을 파악할 수 있기가 매우 어렵기 때문이다.

본 발명은 장방형 판형, 블록 판형, 예비 섹션 판형, 블룸 판형, 또는 원형 판형을 갖는 금속 빌렛, 특히 강 재료로 된 주조 빌렛을 연속 주조 주형을 지난 후에 아치형 빌렛 가이드에서 안내하고, 액체 냉각제로 2차 냉각하며, 빌렛 횡단면에서 균일한 온도장(temperature field)으로 제어하여 성형 작업 과정에 대한 준비를 갖추도록 하는, 금속 빌렛을 연속 주조하여 직접 성형하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

첨부 도면에는 방법 및 성형 구간을 구비한 장치에 대한 본 발명의 실시예가 도시되어 있는 바, 이후로 그에 관해 더욱 상세히 설명하기로 한다. 첨부 도면 중에서,

도 1은 예컨대 블룸 판형용 연속 주조 장치의 측면도이고,

도 2는 타원형 온도장과 비교된 형태 변경을 일 평면에 나타낸 도면이며,

도 3은 성형 구간에서의 제1 패스 후에 타원형 온도장과 비교된 형태 변경의 단면을 나타낸 사시도이고,

도 4는 개별 성형 롤을 구비한 경압하의 제1 시스템을 나타낸 도면이며,

도 5는 롤 세그먼트를 구비한 성형 구간의 제2 시스템을 나타낸 도면이고,

도 6 내지 도 9는 롤 세그먼트의 여러 원추도 조정을 나타낸 도면이며,

도 10은 다수의 굽힘 교정 유닛 및 성형 구간의 측면도이고,

도 11은 개별적으로 구동되는 성형 롤을 구비한 선택적 실시예의 성형 구간을 나타낸 도면이며,

도 12A굽힘 교정 유닛 및 롤 세그먼트의 다른 선택적 구성의 측면도이고,

도 12B는 도 12A의 A-A 선을 따른 단면도이며,

도 13A는 정상 위치에 있는 성형 스탠드를 나타낸 도면이고,

도 13B는 조정 위치에 있는 성형 스탠드를 나타낸 도면이며,

도 13C는 단열체를 구비한 성형 스탠드를 나타낸 도면이다.

(부호의 설명)

1 주조 빌렛 1a 빌렛 횡단면

1b 외면 1c 액상 코어 구역

1d 블룸 판형 1e 횡 방향 및/또는 종 방향

1f 코너 에지 1g 크레이터 정점

1h 압축 원추 2 연속 주조 주형

3 빌렛 가이드 4 액체 냉각제

4a 분사 장치 5 온도장

6 액상 종 방향 섹션 7 이행 구역

8 굽힘 교정 유닛 9 압하 구간

10 성형 롤 11 롤 세그먼트

11a 롤 쌍 12 등온선

13 종 방향 14 빌렛 치수

15 원추도 16 정상 위치

17 일정한 원추도 18 점진적인 원추도

19 가변 원추도 20 빌렛 노정

21 수평한 층 22 지지 롤

23 빌렛 주행 방향 24 건조 상태의 구역

25 단열체 26 베이스 플레이트

27 피스톤/실린더 유닛 28 중심 선

29 롤 피치 30 구동 장치

본 발명의 목적은 필요한 온도 분포를 주조 빌렛에 생성하고 그에 의해 성형 과정을 최적화시켜 그 종료 시에 최종 응고의 유용 조직을 얻도록 하는 것이다.

설정된 그러한 목적은 본 발명에 따라 주조 빌렛의 횡단면이 주로 액상인 종 방향 섹션에서만 주조 빌렛을 액체 냉각제에 의해 냉각시키고, 굽힘 교정 유닛, 그 전방, 및/또는 그 후방의 이행 구역에서 실질적으로 액체 냉각제가 없이 열을 방사하는 각각의 외면을 단열시킴으로써, 그리고 추가로 점진적으로 열을 방사함으로써 주조 빌렛의 온도를 균일화시키며, 동적 가변 압하 구간에서 개개의 성형 롤 또는 롤 세그먼트에 걸쳐 측정된 압축 강도를 기반으로 주조 빌렛을 국부적으로 적용될 수 있는 압축력에 의존하여 성형함으로써 달성된다. 그에 따른 장점은 빌렛 횡단면의 응고 프로파일 또는 온도 프로파일을 바꿈으로써 성형 공정에 대한 준비를 보다 잘 갖춘 주조 방법 내지 냉각 방법과 연속적이거나 가변적인 압하 경과를 갖는 압하 공정이 제공되어 거의 결함이 없는 최종 응고의 조직을 가져온다는데 있다.

온도장을 수평으로 놓이는 타원형 등온선으로 형성함으로써, 성형 공정이 더욱 더 최적화될 수 있다.

또한, 온도장을 빌렛 횡단면에서 코어 구역의 횡 방향 및 종 방향으로 균일하게 형성함으로써, 차별화된 바람직한 전제 조건도 제공된다.

아울러, 동적 가변 압하 구간에서 주조 빌렛의 코어 구역을 횡 방향 및 종 방향으로 압축함으로써, 그러한 작업 형식이 지원된다.

주조 빌렛의 냉각 시에 핵심적인 역할을 하는 것은 다각형 빌렛 횡단면의 측변 에지의 길이이다. 그 때문에, 빌렛 판형, 빌렛 치수, 및/또는 주조 속도에 의존하여 성형을 행하는 것이 중요하다.

기본적으로, 개별 성형 롤에 의한 점 압축 또는 롤 세그먼트에 의한 대략적인 면 압축에 의해 성형을 행함으로써, 성형 구간에서 2가지 시스템으로 성형을 행할 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 또 다른 구성은 면 압축에 있어 롤 세그먼트에 의한 성형 시에 롤 세그먼트를 조정하면서 상이한 강 품질에 대해 상이한 원추도를 적용하는 것이다.

본 발명의 또 다른 중요한 부분은 성형 과정의 제어 또는 조절, 측정 기법, 및 제어 기법에 주어진다. 그를 위해, 서두에 거론된 방법은 다수의 롤 세그먼트를 정상 위치로 조정하거나, 제어에 의해 세팅될 수 있는 일정한 원추도 또는 점진적인 원추도 또는 가변적인 원추도로 조정하는 형식으로 제어를 제공한다. 그에 따라, 파악된 성형 저항별로 성형을 할 수 있게 된다.

또한, 주조 빌렛의 코어 구역의 압축을 그 성형 저항 및/또는 빌렛 노정의 파악에 의해 제어함으로써, 연속적이거나 가변적인 압하 경과가 지원된다.

그런 연후에, 성형 시에 동일한 등온선을 갖는 빌렛 횡단면의 대략적인 수평 층을 압축함으로써, 기계적으로 덜 영향을 받는 최종 응고가 구현된다.

그 경우, 적어도 성형 동안 주조 빌렛을 양쪽 측면에 접한 지지 롤에 의해 지지 및 안내하여 판형 획득을 지원하는 조치도 있다.

그와 관련하여, 압하 공정의 속도를 0 내지 14 ㎜/m으로 세팅함으로써, 공급되는 총 성형 에너지를 분배시킬 수 있다.

전제된 형식의 직접적인 성형을 동반한 연속 주조 방법은 제어 기법에 있어 개별 성형 롤에서 또는 개별 롤 세그먼트에서 성형 저항을 연속적으로 측정하고, 조정력을 기반으로 크레이터 정점의 위치를 탐지하여 냉각제 체적, 조정력, 주조 속도, 및/또는 성형된 주조 빌렛의 반출 속도를 제어함으로써, 순간 성형 속도를 주조 빌렛의 각각의 온도 및/또는 주조 속도에 맞추는 형식으로 구성된다.

각각의 성형 롤 또는 각각의 롤 세그먼트에 우선 고정 비율로 된 성형 속도를 배정함으로써, 고정된 출력 값도 얻어질 수 있다.

전제된 유형의 직접적인 성형을 동반한 연속 주조 장치는 액체 냉각제용 분사 장치를 구비한 아치형 빌렛 가이드에 실질적으로 액체 냉각제가 없이 작업되는 주로 건조된 상태의 구역이 연결되어 주조 빌렛을 의도적으로 둘러싸는 방사 열 반출에 대한 단열체로서의 역할을 하고, 유압 조정될 수 있는 개별 성형 롤 또는 유압 조정될 수 있는 다수의 롤 세그먼트로 이뤄지고 굽힘 교정 유닛의 구역에 걸쳐져 있거나 그에 선행 또는 후속 연결된 압하 구간이 마련되도록 구성된다.

응고 원추 정점이 이리저리 움직일 경우에는 빌렛 주행 방향으로 하나 이상의 고정된 굽힘 교정 유닛의 바로 옆에 배치된 롤 세그먼트가 빌렛 주행 방향으로 또는 그 반대 방향으로 이동될 수 있도록 함으로써도, 교정 방안이 지원될 수 있다.

각각의 압하 롤 세그먼트가 2개 이상의 롤 쌍을 구비하고, 그 중에서 조절될 수 있는 하나 이상의 성형 롤이 피스톤/실린더 유닛을 구비하도록 함으로써, 롤 세그먼트 내에서 상이한 성형력이 적용될 수 있다.

하부 성형 롤 쌍 또는 하부 롤 세그먼트가 고정적으로 배치된 경우에 조정될 수 있는 상부 성형 롤 또는 조정될 수 있는 상부 롤 세그먼트가 롤 쌍마다 중심 선상에 연달아 배치되거나 중심 선 밖에 짝지어 배치된 피스톤/실린더 유닛을 구비하도록 함으로써도, 상이한 성형력이 생성될 수 있다.

롤 세그먼트에서의 롤 피치를 150 내지 450 ㎜ 범위의 좁은 피치로서 선택함으로써, 바람직한 성형 구간을 위한 추가의 조치가 구현된다.

또한, 방사 단열체 구역에 배치된 굽힘 교정 유닛도 역시 주조 빌렛에 의해 열 방사에 대해 단열되도록 하는 조치도 취해진다.

도 1에는 주조 빌렛(1)의 블룸 판형(1d)용 연속 주조 장치가 예시적으로 도시되어 있다. 그러나, 빌렛 횡단면(1a)은 장방형 판형, 블록 판형, 예비 프로파일 판형, 또는 원형 판형으로 될 수도 있다.

액상 강 재료는 연속 주조 주형(2)을 거쳐 빌렛 가이드(3)(아치형)에서 액체 냉각제(4), 예컨대 물에 의해 2차 냉각되어 빌렛 횡단면(1a)에 있어 균일한 온도장(5)으로 제어 세팅된다(도 2를 아울러 참조). 그 경우, 고체 셸과 액상 코어 구역(1c)을 구비한 냉각된 액상 종 방향 섹션(6)이 생기게 된다.

액체 냉각제(4)용 분사 장치(4a)를 구비한 아치형 빌렛 가이드(3)에는 실질적으로 액체 냉각제가 없이 작업되는 주로 건조 상태의 구역(24)이 뒤따르고, 그 건조 구역(24)은 주조 빌렛(1)을 의도적으로 둘러싸는 방사 열의 반출에 대한 단열체(25)로서의 역할을 하는데, 가능한 단열 길이는 빌렛 판형(1d), 치수, 주조 속도 등의 파라미터에 따라 화살표로 지시된 종 방향 구역에서 얻어지게 된다. 그러한 건조 구역(24)은 예컨대 도시된 바와 같이 이행 구역(7)을 액상/건조 상태로 덮은 채로 압하 구간(9)이 선행 또는 후속 연결된 굽힘 교정 유닛(8)까지 이를 수 있다. 도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 압하 구간(9)은 유압 조정될 수 있는 개별 성형 롤(10)로 이뤄지거나 유압 조정될 수 있는 다수의 롤 세그먼트(11)로 이뤄진다.

이제, 전술된 액상 강 재료용 연속 주조 장치를 기반으로 한 방법은 주조 빌렛의 횡단면(1a)이 주로 액상이거나 아직 액상으로 있는 냉각된 액상 종 방향 섹션(6)에서만 주조 빌렛(1)에 액체 냉각제(4)를 적용하는 형식으로 구성된다(도 2 및 도 3을 참조). 굽힘 교정 유닛(8), 그 전방, 및/또는 그 후방의 이행 구역(7)에서는 열을 방사하는 외면(1b)이 단열되고, 그럼으로써 점진적인 열 방사에 의해 예컨대 코너 에지(1f)와 같은 저온의 횡단면 부분이 아직 고온이거나 액상인 코어 구역(1c)과 결합된 다른 횡단면 부분보다 덜 냉각되고/냉각되거나 보호되게 된다. 그로 인해, 빌렛 횡단면(1a)에서의 열 분포가 균일화된다. 대략 수평으로 놓인 타원형 등온선(12)을 갖는 온도장(5)이 형성된다(도 2 및 도 3을 참조).

주조 빌렛(1)의 개선된 온도 분포에 의거하여, 동적 가변 압하 구간(9)에서 개별 성형 롤(10) 또는 하나 이상의 롤 세그먼트(11)에 걸쳐 측정된 압축 강도를 기반으로 국부적으로 적용될 수 있는 압축력으로 주조 빌렛(1)을 성형한다.

온도장(5)(도 2를 참조)은 빌렛 횡단면(1a)에서 코어 구역(1c)의 종 방향 및 횡 방향으로 균일하게 형성된다.

등온선(12)에 의거하여, 동적 가변 압하 구간(9)에서 주조 빌렛(1)의 코어 구역(1c)을 횡 방향 및 종 방향으로 압축할 수 있다(도 4 및 도 5를 참조). 빌렛 판형(1d), 빌렛 치수(14), 및/또는 종 방향(13)으로의 각각의 주조 속도에 의존하여 성형을 행한다. 개별 성형 롤(10)에 의한 선 압축(도 4를 참조) 또는 다수의 롤 세그먼트(11)에 의한 대략적인 면 압축(도 5를 참조)을 통해 성형을 행할 수 있다. 그 경우, 코어 구역(1c)을 크레이터 정점(1g)까지 각각 압축한다. 롤 세그먼트(11)에 의한 성형 시에는 롤 세그먼트(11)를 상응하게 조정함으로써 상이한 강 품질에 대해 상이한 원추도(15)를 적용할 수 있다.

도 6 내지 도 9에는 그러한 상이한 원추도(15)의 예가 도시되어 있다. 도 6은 롤 세그먼트(11)의 "정상 위치"(16), 즉 원추도가 0°인 것을 나타낸 것이다. 그럼에도 불구하고, 압축은 행해진다. 도 7에서는 모든 롤 세그먼트(11)에 대해 일정한 원추도(17)가 세팅된다. 그 반면에, 도 8은 롤 세그먼트(11)로부터 다음의 롤 세그먼트(11)까지 일 방향으로의 점진적인 원추도(18)로 원추도 각이 변하는 것을 나타낸 것이다. 또한, 도 9에 따른 바와 같이, 크레이터 정점의 위치에 의존하여 가변 원추도(19)를 조정하는 것도 가능하다.

우선, 해당 성형 저항 및/또는 나아가야 할 빌렛 노정(20)(거리 탐지)을 파악함으로써, 압축 원추(1h)에 의해 주조 빌렛(1)의 코어 구역(1c)(도 4 및 도 5를 참조)을 압축하는 것을 제어한다. 여기서는, 코어 구역(1c)의 횡 방향 및 종 방향으로 균일하게 온도장(5)을 형성하는 것이 매우 바람직하다. 그럼으로써, 소위 최적의 등온선(12)이 얻어지게 된다. 그 경우, 등온선(12)은 매우 평탄하게 연장된다. 성형 저항은 예컨대 개별 성형 롤(10) 하에서 유압 라인 또는 다른 유압 소자에서의 유압을 측정하는 것에 의해 측정될 수 있다.

동일한 등온선(12)을 갖는 바람직하게는 대략적으로 수평한 층(21)(도 2 및 도 3을 참조)을 빌렛 횡단면(1a)의 횡 방향으로 압축한다. 코어 다공의 압축 시에는 그와 동시에 기존의 편석이 제거될 수 있다. 그와 더불어, 압축 시에는 아직 고온임에 따라 연질인 층(21)이 각각 휘어지게 된다.

도 12B에 도시된 바와 같이, 성형 동안 주조 빌렛(1)이 그 외면(1b)에서 넓혀지는 것을 허용하지 않는 지지 롤(22)을 양쪽 외면(1b)에 접하여 배치하는 것이 바람직하다. 압하 공정의 속도를 주조 빌렛(1)의 주행 미터당 0 내지 14 ㎜(순간 속도)로 세팅하여 제어할 수 있다.

또한, 경압하에 대한 제어 방법을 행한다: 순간 성형 속도를 주조 빌렛(1)의 각각의 온도 및/또는 세팅된 주조 속도(예컨대 3.2 m/min)에 맞춰 조절한다. 그를 위해, 개별 성형 롤(10)에서 또는 개별 롤 세그먼트(11)에서 성형 저항(예컨대 유압에 의해)을 연속적으로 측정한다. 산출된 각각의 조정력에 의거하여, 크레이터 정점(1g)의 위치를 탐지하고, 크레이터 정점(1g)이 동적 가변 압하 구간(9) 내에서원하는 위치에 도달되도록 예컨대 분사 냉각제(4)의 체적, 조정력, 주조 속도, 및/또는 성형된 주조 빌렛(1)의 반출 속도를 제어한다. 그 경우, 각각의 개별 성형 롤(10) 또는 각각의 롤 세그먼트(11)에는 도 6 내지 도 9의 원추도 시스템과 상응하게 우선 고정된 비율로 된 성형 속도를 배정할 수 있다.

도 10 내지 도 13C에 따르면, 성형 구간(10)의 핵심적 유닛이 도시되어 있다.

도 10에서는 빌렛 주행 방향(23)으로 하나 이상의 고정된 굽힘 교정 유닛(8)의 바로 옆에 다수의 롤 세그먼트(11)가 공통의 베이스 플레이트(26) 상에 배치된다. 굽힘 교정 유닛(8) 및 도시된 4개의 롤 세그먼트(11)를 구비한 베이스 플레이트(26)는 크레이터 정점(1g)의 위치가 변하는 구역에 국한하여 왕복 이동될 수 있고, 그에 적절하게 제어 시스템에 접속된다.

도 11에서는 6개의 압하 롤 세그먼트(11)의 각각이 2개 이상의 롤 쌍(11a)을 구비한다. 조정될 수 있는 하나 이상의 성형 롤(10)은 피스톤/실린더 유닛(27)을 구비한다.

도 12 A 및 도 12B에 도시된 바와 같이, 하부 성형 롤 쌍(11a)이 고정되거나 하부 롤 세그먼트(11)가 고정된 경우에는 조정될 수 있는 상부 성형 롤(10) 또는 조정될 수 있는 상부 롤 세그먼트(11)가 중심 선(28)상에 연달아 배치되거나 중심 선(28) 밖에 짝지어 배치된 2개의 피스톤/실린더 유닛(27)을 각각 구비한다.

롤 세그먼트(11)에서의 롤 피치(29)(도 4 및 도 5를 참조)는 롤 직경이 230 ㎜(롤 세그먼트(11)) 또는 500 ㎜(개별 성형 롤(10))인 경우에 200 내지 450 ㎜의좁은 피치로서 선택된다.

도 13A, 도 13B, 및 도 13C에는 블룸 판형용의 그러한 롤 세그먼트(11)가 도시되어 있다. 도 13A에서는 구동 장치(30)와 롤 쌍(11a)이 정상 위치로 있다. 도 13B에는 롤 쌍(11a)과 구동 장치(30)가 구동 위치로 도시되어 있다. 도 13C에서는 압하 구간(9)의 구역에 단열체(25)가 있는 것을 찾아볼 수 있다.

본 발명은 예컨대 특수강, 고품질 강, 및 스테인리스강과 같은 전체의 강 품질 범위에 대해 사용될 수 있다.

Claims

장방형 판형, 블록 판형, 예비 섹션 판형, 블룸 판형, 또는 원형 판형을 갖는 금속 빌렛, 특히 강 재료로 된 주조 빌렛(1)을 연속 주조 주형(2)을 지난 후에 아치형 빌렛 가이드(3)에서 안내하고, 액체 냉각제(4)로 2차 냉각하며, 빌렛 횡단면(1a)에서 균일한 온도장(5)으로 제어하여 성형 작업 과정에 대한 준비를 갖추도록 하는, 금속 빌렛을 연속 주조하여 직접 성형하는 방법에 있어서,

주조 빌렛(1)의 횡단면(1a)이 주로 액상인 종 방향 섹션(6)에서만 주조 빌렛(1)을 액체 냉각제(4)에 의해 냉각시키고, 굽힘 교정 유닛(8), 그 전방, 및/또는 그 후방의 이행 구역(7)에서 실질적으로 액체 냉각제(4)가 없이 열을 방사하는 각각의 외면(1b)을 단열시킴으로써, 그리고 추가로 점진적으로 열을 방사함으로써 주조 빌렛(1)의 온도를 균일화시키며, 동적 가변 압하 구간(9)에서 개개의 성형 롤(10) 또는 롤 세그먼트(11)에 걸쳐 측정된 압축 강도를 기반으로 주조 빌렛(1)을 국부적으로 적용될 수 있는 압축력에 의존하여 성형하는 것을 특징으로 하는 금속 빌렛을 연속 주조하여 직접 성형하는 방법.
제 1 항에 있어서, 온도장(5)을 수평으로 놓이는 타원형 등온선(12)으로 형성하는 것을 특징으로 하는 금속 빌렛을 연속 주조하여 직접 성형하는 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 온도장(5)을 빌렛 횡단면(1a)에서 코어 구역(1c)의 횡 방향 및 종 방향(1e)으로 균일하게 형성하는 것을 특징으로 하는 금속 빌렛을 연속 주조하여 직접 성형하는 방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서, 동적 가변 압하 구간(9)에서 주조 빌렛(1)의 코어 구역(1c)을 횡 방향 및 종 방향(1e)으로 압축하는 것을 특징으로 하는 금속 빌렛을 연속 주조하여 직접 성형하는 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중의 어느 한 항에 있어서, 빌렛 판형(1d), 빌렛 치수(14), 및/또는 주조 속도에 의존하여 성형을 행하는 것을 특징으로 하는 금속 빌렛을 연속 주조하여 직접 성형하는 방법.
제 1 항 내지 제 5 항 중의 어느 한 항에 있어서, 개별 성형 롤(10)에 의한 점 압축 또는 롤 세그먼트(11)에 의한 대략적인 면 압축에 의해 성형을 행하는 것을 특징으로 하는 금속 빌렛을 연속 주조하여 직접 성형하는 방법.
제 6 항에 있어서, 롤 세그먼트(11)에 의한 성형 시에 롤 세그먼트(11)를 조정하면서 상이한 강 품질에 대해 상이한 원추도(15)를 적용하는 것을 특징으로 하는 금속 빌렛을 연속 주조하여 직접 성형하는 방법.
제 1 항 내지 제 7 항 중의 어느 한 항에 있어서, 다수의 롤 세그먼트(11)를정상 위치(16)로 조정하거나, 일정한 원추도(17) 또는 점진적인 원추도(18) 또는 가변적인 원추도(19)로 조정하는 것을 특징으로 하는 금속 빌렛을 연속 주조하여 직접 성형하는 방법.
제 1 항 내지 제 8 항 중의 어느 한 항에 있어서, 주조 빌렛(1)의 코어 구역(1c)의 압축을 그 성형 저항 및/또는 빌렛 노정(20)을 파악함으로써 제어하는 것을 특징으로 하는 금속 빌렛을 연속 주조하여 직접 성형하는 방법.
제 1 항 내지 제 9 항 중의 어느 한 항에 있어서, 성형 시에 동일한 등온선(12)을 갖는 빌렛 횡단면(1a)의 대략적인 수평 층(21)을 압축하는 것을 특징으로 하는 금속 빌렛을 연속 주조하여 직접 성형하는 방법.
제 1 항 내지 제 10 항 중의 어느 한 항에 있어서, 적어도 성형 동안 주조 빌렛(1)을 양쪽 외면(1b)에 접한 지지 롤(22)에 의해 지지 및 안내하는 것을 특징으로 하는 금속 빌렛을 연속 주조하여 직접 성형하는 방법.
제 1 항 내지 제 11 항 중의 어느 한 항에 있어서, 압하 공정의 속도를 0 내지 14 ㎜/m으로 세팅하는 것을 특징으로 하는 금속 빌렛을 연속 주조하여 직접 성형하는 방법.
다각형 판형 또는 원형 판형을 갖는 금속 빌렛, 특히 강 재료로 된 주조 빌렛(1)을 연속 주조 주형(2)을 지난 후에 아치형 빌렛 가이드(3)에서 안내하고, 액체 냉각제(4)로 2차 냉각하며, 빌렛 횡단면(1a)에서 균일한 온도장(5)으로 제어하여 성형 작업 과정에 대한 준비를 갖추도록 하는, 금속 빌렛을 연속 주조하여 직접 성형하는 방법에 있어서,

개별 성형 롤(10)에서 또는 개별 롤 세그먼트(11)에서 성형 저항을 연속적으로 측정하고, 각각의 조정력을 기반으로 크레이터 정점(1g)의 위치를 탐지하여 냉각제 체적, 조정력, 주조 속도, 및/또는 성형된 주조 빌렛(1)의 반출 속도를 제어함으로써, 순간 성형 속도를 주조 빌렛(1)의 각각의 온도 및/또는 주조 속도에 맞추는 것을 특징으로 하는 금속 빌렛을 연속 주조하여 직접 성형하는 방법.
제 13 항에 있어서, 각각의 성형 롤(10) 또는 각각의 롤 세그먼트(11)에 우선 고정 비율로 된 성형 속도를 배정하는 것을 특징으로 하는 금속 빌렛을 연속 주조하여 직접 성형하는 방법.
빌렛 주행 방향(23)으로 연속 주조 주형(2)에 뒤이어 아치형 빌렛 가이드(3)와 액체 냉각제(4)용 분사 장치(4a), 굽힘 교정 유닛(8), 및 빌렛 횡단면(1a)에서의 균일한 온도장(5)을 위한 제어 장치를 구비하는, 장방형 판형, 블록 판형, 예비 섹션 판형, 블룸 판형, 또는 원형 판형(1d)을 갖는 금속 빌렛, 특히 강 재료로 된 주조 빌렛(1)을 연속 주조하여 직접 성형하는 장치에 있어서,

액체 냉각제용 분사 장치(4)를 구비한 아치형 빌렛 가이드(3)에 실질적으로 액체 냉각제(4)가 없이 작업되는 주로 건조된 상태의 구역(24)이 연결되어 주조 빌렛(1)을 의도적으로 둘러싸는 방사 열 반출에 대한 단열체(25)로서의 역할을 하고, 유압 조정될 수 있는 개별 성형 롤(10) 또는 유압 조정될 수 있는 다수의 롤 세그먼트(11)로 이뤄지고 굽힘 교정 유닛(8)의 구역에 걸쳐져 있거나 그에 선행 또는 후속 연결된 압하 구간(9)이 마련되는 것을 특징으로 하는 금속 빌렛을 연속 주조하여 직접 성형하는 장치.
제 15 항에 있어서, 빌렛 주행 방향(23)으로 하나 이상의 고정된 굽힘 교정 유닛(8)의 바로 옆에 배치된 롤 세그먼트(11)가 빌렛 주행 방향(23)으로 또는 그 반대 방향으로 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는 금속 빌렛을 연속 주조하여 직접 성형하는 장치.
제 15 항 또는 제 16 항에 있어서, 각각의 압하 롤 세그먼트(11)는 2개 이상의 롤 쌍(11a)을 구비하고, 그 중에서 조절될 수 있는 하나 이상의 성형 롤(10)이 피스톤/실린더 유닛(27)을 구비하는 것을 특징으로 하는 금속 빌렛을 연속 주조하여 직접 성형하는 장치.
제 15 항 내지 제 17 항 중의 어느 한 항에 있어서, 하부 성형 롤 쌍(11a) 또는 하부 롤 세그먼트(11)가 고정적으로 배치된 경우에 조정될 수 있는 상부 성형롤(10) 또는 조정될 수 있는 상부 롤 세그먼트(11)는 롤 쌍(11a)마다 중심 선(28)상에 연달아 배치되거나 중심 선(28) 밖에 짝지어 배치된 피스톤/실린더 유닛(27)을 구비하는 것을 특징으로 하는 금속 빌렛을 연속 주조하여 직접 성형하는 장치.
제 15 항 내지 제 18 항 중의 어느 한 항에 있어서, 롤 세그먼트(11)에서의 롤 피치(29)는 150 내지 450 ㎜ 범위의 좁은 피치로서 선택되는 것을 특징으로 하는 금속 빌렛을 연속 주조하여 직접 성형하는 장치.
제 15 항 내지 제 19 항 중의 어느 한 항에 있어서, 방사 단열체(25) 구역에 배치된 굽힘 교정 유닛(8)도 역시 주조 빌렛(1)에 의해 열 방사에 대해 단열되는 것을 특징으로 하는 금속 빌렛을 연속 주조하여 직접 성형하는 장치.