KR20070112881A - 핀치 롤 장치 및 그것을 동작하기 위한 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 핀치 롤 장치에 관한 것으로서, 그 사이에 닙을 형성하도록 서로 측면으로 근접하게 배치된 300-1500mm 사이의 직경을 각각 갖는, 상기 닙을 통해 금속 스트립(12)이 연속적으로 공급되는, 상부 및 하부 핀치 롤들(60A 및 60B)을 구비하고, 또한 그 사이의 닙을 통해서 스트립이 통과하도록 하기 위한 상기 핀치 롤들(60A 및 60B)을 반대로 회전시킬 수 있는 회전 구동장치를 구비한다. 상기 핀치 롤들(60A 및 60B)의 축들은 10 내지 130mm 사이에서 핀치 롤을 통한 스트립의 이동의 방향에 있어 중심을 벗어나게끔(오프셋으로) 배치되며 상부 핀치 롤 오프셋은 스트립의 이동 방향의 하류 위치에 배치된다. 경사진 구동장치는 스트립의 조종을 제어하기 위하여 하부 핀치 롤에 대하여 스트립의 모서리에서 측정해 0.5 내지 5.0mm 사이의 경사도로 상부 핀치 롤(60A)을 경사지게 할 수가 있다.

핀치 롤, 닙(nip), 금속 스트립, 오프셋, 경사 구동장치(drive)

Description

핀치 롤 장치 및 그것을 동작하기 위한 방법{PINCH ROLL APPARATUS AND METHOD FOR OPERATING THE SAME}

본 발명은 주조용 핀치 롤(pinch roll)에 관한 것으로서, 특히 트윈 롤 캐스터(twin-roll caster: 쌍롤식 주조기)에 있어서 박판 강 스트립의 연속 주조에 사용되는 핀치 롤에 관한 것이다.

트윈 롤 캐스터에 있어서 용융 금속은 한 쌍의 반대로 회전하는 수평의 캐스팅 롤들의 사이로 투입되는데, 이 캐스팅 롤들은, 그 금속 외각(metal shell)들이 움직이는 롤의 표면상에서 응고하고 그 캐스팅 롤들 사이의 닙(nip) 위치에서 한데 모여서 그 캐스팅 롤들 사이의 닙 위치로부터 아래로 전달되는 응고된 스트립 제품을 생산하도록 냉각된다. 여기서 상기한 "닙(nip)"이란 용어는 캐스팅 롤들이 서로 가장 가까이 근접하는 일반적인 영역을 지칭하기 위해 이용된다. 상기 용융 금속은 닙 상부에 배치된 코어 노즐과 턴디쉬(tundish)로 이루어진 금속 공급 시스템을 통해 레이들(ladle)로부터 쏟아 부어져서 닙의 상부에서 롤들의 캐스팅 면 위에서 지지되고 닙의 길이를 따라서 연장되는 하나의 캐스팅 풀(casting pool)을 형성하도록 할 수가 있다. 이러한 캐스팅 풀은 통상적으로 용융 금속이 넘치지 않게 캐스팅 풀의 양 끝단들을 막을 수 있도록 롤들의 끝단 면들과 슬라이딩 가능한 결합으로 맞물리게끔 유지되는 댐(dam)이나 내화성 측면 플레이트들 사이에서 형성된다.

트윈 롤 캐스터에서 강 스트립 제품을 주조할 때, 이 스트립은 1400℃ 정도 또는 그 이상의 매우 높은 온도에서 상기한 닙 위치를 벗어나게 된다. 만일 정상 대기에 노출된다면, 그것은 이러한 고온에서의 산화로 인하여 매우 빠른 스케일링(scaling)을 겪게 될 것이다. 따라서 고온의 스트립을 수용하기 위해 캐스팅 롤의 하부에 밀폐된 둘러싼 부분(sealed enclosure)이 제공되며, 그것을 통해 스트립은 스트립 캐스터를 벗어나 통과하게 되며, 여기서 상기 둘러싼 부분은 스트립의 산화를 방지하기 위한 공기를 함유하게 된다. 이러한 산화방지용의 공기는 비산화(non-oxidizing) 기체, 예를 들면, 아르곤, 질소와 같은 불활성 기체, 또는 환원 기체일 수도 있는 연소 배출 가스를 주입함으로써 생성될 수 있다. 대안으로서, 상기한 둘러싸인 부분은 스트립 캐스터의 동작 중에 산소 함유 공기의 내입을 방지하도록 밀봉이 이루어져도 좋다. 상기 둘러싼 부분 내에서 공기 중의 산소 성분은 상기 스트립의 산화작용이 밀폐된 둘러싼 부분으로부터 산소를 추출하도록 함으로써 캐스팅의 초기단계에서 감소 되는데, 이는 미국특허 제5,762,126호 및 제5,960,855호에 개시된 바와 같다.

박판 캐스트 스트립을 제조하기 위하여 그 스트립이 핀치 롤에 의해 안내되는 것은 종래에도 일반적으로 인식되고 있다. 이러한 핀치 롤들은 스트립이 캐스팅 롤에서의 형성에 뒤따라 통과하는 산소가 결핍된 공기를 함유하는 상기한 둘러싸인 부분의 출구 쪽에 배치된다. 그러나 문제는 캐스팅이 빠르게 진행됨에 따라 상기 핀치 롤을 통해 캐스트 스트립을 조종하는 데에서 발생한다. 핀치 롤들은 롤의 열 팽창에 따라 변화하고, 핀치 롤의 표면과 스트립 간에 접촉을 감소시키는 크라운(crown)을 구비한다. 상기 스트립은 종잡을 수 없이 움직이는 경향이 있어서, 이것은 캐스터의 하류 쪽으로의 스트립의 프로세싱에 있어 문제를 야기할 수가 있는데, 어떤 경우에는 스트립의 파단이나 캐스팅 공정의 중단을 초래할 수도 있다. 또한 스트립의 부분적인 변형과 찢어짐이 발생할 수도 있다. 이러한 조종의 문제는 도 1에 예시된 바와 같이 스트립의 폭을 가로지르는 스트립과의 핀치 롤의 접촉이 부족함에 의해 주로 야기된다.

따라서 캐스트 스트립 설비의 처리 능력을 향상시키기 위해 제한된 허용오차 내에서 스트립에 대한 조종성(steering)을 더 양호하게 제어함과 아울러, 동시에 향상된 정확도로써 자동으로 제어가 이루어질 수 있는 핀치 롤에 의한 스트립에 대한 조종을 제공하는 그러한 핀치 롤에 대한 필요성이 존재하였다. 본 발명에 따른 결과적인 핀치 롤 장치는 박판 캐스트 스트립의 연속 주조에 있어서 그리고 다른 응용분야에서도 또한 유용한 장치에 있어서 이러한 문제를 해결하고자 하는 것이다. 본 장치의 기하학적 배열로 인하여, 스트립은 그의 폭을 가로질러 핀치 롤의 표면과의 접촉을 유지하면서 그리고 동시에 해당 스트립을 정확하게 조종하고 핀치 롤에 대한 스트립의 측면 이동을 안정화 하면서 핀치 롤을 통해 통로를 통과할 수가 있게 된다.

본 발명은 핀치 롤 장치를 제공하는바, 상기 장치는:

a. 사이에 닙을 형성하도록 서로 측면으로 근접하게 배치된 300-1500mm 사이의 직경을 각각 갖는, 상기 닙을 통해 금속 스트립이 연속적으로 공급되도록 구성된, 한 쌍의 핀치 롤들을 형성하는 상부 및 하부 핀치 롤들과;

b. 상기 상부 및 하부 핀치 롤들은 그 축들이 10 내지 130mm 사이의 간격으로 핀치 롤을 통한 스트립의 이동의 방향에 있어 중심을 벗어나게끔(오프셋 상태로) 상하로 배치되며, 오프셋 상태의 상기 상부 핀치 롤은 핀치 롤을 통한 스트립의 이동 방향의 하류 위치에 배치되고;

c. 핀치 롤의 닙을 통해서 스트립이 통과하도록 하기 위한 상기 핀치 롤들을 반대로 회전시킬 수 있는 회전 구동장치와; 그리고

d. 상기 핀치 롤들을 통과하는 스트립의 조종을 제어하기 위하여 상기 하부 핀치 롤에 대하여 스트립의 모서리에서 측정해 0.5 내지 5.0mm 사이의 경사로 상기 상부 핀치 롤을 경사지게 할 수 있게 구성된 경사 구동장치를 포함하여 구성된다.

상기 핀치 롤의 직경은 500 내지 1000mm 사이로 구성될 수 있으며, 그리고 핀치 롤들의 축의 오프셋은 30 내지 80mm 사이로 구성될 수 있다.

상기 핀치 롤 장치는 또한,

e. 핀치 롤들에 대한 스트립의 위치를 감지할 수 있고 상기 핀치 롤들에 대한 스트립의 위치를 나타내는 전기적 신호를 생성할 수 있는 센서와; 그리고

f. 하부 핀치 롤에 대해 상부 핀치 롤을 경사지게끔 상기 구동장치를 작동하고 핀치 롤들을 통과하는 스트립을 자동으로 조종할 수 있는, 상기 센서로부터의 전기적 신호에 의해 작동하는 위치 제어기를 포함하여 구성될 수 있다.

대안으로서, 상기 핀치 롤 장치는:

a. 사이에 닙을 형성하도록 서로 근접하게 측면으로 배치되어, 상기 닙을 통해 금속 스트립이 연속적으로 공급될 수 있도록 구성된, 한 쌍의 핀치 롤들을 형성하는 상부 및 하부 핀치 롤들과;

b. 상기 상부 및 하부 핀치 롤들은 그 축들이 핀치 롤을 통한 스트립의 이동의 방향에 있어 중심을 벗어나게끔(오프셋 상태로) 상하로 배치되며, 오프셋 상태의 상기 상부 핀치 롤은 핀치 롤을 통한 스트립의 이동 방향의 하류 위치에 배치되고;

c. 상기 핀치 롤의 닙을 통해서 스트립이 통과하도록 하기 위한 상기 핀치 롤들을 반대로 회전시킬 수 있는 회전 구동장치와; 그리고

d. 상기 핀치 롤들을 통과하는 스트립의 조종을 제어하기 위하여 상기 하부 핀치 롤에 대하여 소정의 각도로 상기 상부 핀치 롤을 경사지게 할 수 있도록 구성된 경사 구동장치를 포함하여 구성되고;

다음의 식

(R_{upper min} + h_min + R_{lower min} - ｜Tilt_{os - ds}｜)/(R_{upper max} + h_max + R_{lower max})>cos(θ)

에 의해 파라미터들이 선택되고,

상기 식에서:

R_{upper min}은 정상적인 예상 동작중의 핀치 롤의 열팽창과 그라운드 프로파일(ground profile)을 고려한 상부 핀치 롤의 최소 반경;

R_{lower min}은 정상적인 예상 동작 중의 핀치 롤의 열팽창과 그라운드 프로파일을 고려한 하부 핀치 롤의 최소 반경;

R_{upper max}는 열팽창과 그라운드 프로파일(ground profile)을 포함하는 상부 핀치 롤의 최대 반경;

R_{lower max}는 열팽창과 그라운드 프로파일을 포함하는 하부 핀치 롤의 최소 반경;

h_max는 프로파일 변화를 고려한 최대 스트립 두께;

h_min은 스트립의 어느 한 모서리로부터 20mm 안에서 측정한 스트립 프로파일 변화를 고려한 스트립 두께의 평균이며, 또한 그 스트립의 모서리들로부터 20mm 안에서의 평균 스트립 두께와 스트립의 크라운(crown)에서의 스트립 두께 사이의 차이를 상기 hmax에서 뺀 값이고;

Tilt_{os - ds}는 스트립의 모서리들 사이에 수직으로 측정한 하부 핀치 롤에 대한 상부 핀치 롤의 축의 경사도; 그리고

θ는 상부 및 하부 핀치 롤들의 축 사이의 수직선으로부터의 각도이다.

상기 핀치 롤 장치는 또한,

e. 핀치 롤들에 대한 스트립의 위치를 감지할 수 있고 상기 핀치 롤들에 대한 스트립의 위치를 나타내는 전기적 신호를 생성할 수 있는 센서와; 그리고

f. 상기 하부 핀치 롤에 대해 상부 핀치 롤을 경사지게끔 상기 구동장치를 작동하고 핀치 롤들을 통과하는 스트립을 자동으로 조종할 수 있는, 상기 센서로부터의 전기적 신호에 의해 작동하는 위치 제어기를 포함하여 구성될 수 있다.

대안적으로 또는 부가적으로, 연속 주조에 의해 스트립을 제조하기 위한 박판 캐스트 스트립 생산설비가 제공되는바, 상기 박판 캐스트 스트립 생산설비는:

a. 그 사이에 닙 부위가 형성되는 한 쌍의 캐스팅 롤들을 구비하는 박판 스트립 캐스터와;

b. 상기 닙의 끝단들에 인접한 측면 댐들을 가지며, 그들에 의해 한정되는 상기 닙의 상부의 캐스팅 롤들 사이에 하나의 캐스팅 풀을 형성할 수 있는 금속 공급 시스템과;

c. 상기 캐스팅 롤들의 표면 위에 금속 외각(shell)들을 형성하고, 상기 캐스팅 롤들 사이의 닙 부위로부터 아래로 캐스트 스트립이 전달되도록 상기 캐스팅 롤들을 서로 반대로 회전시킬 수 있도록 구성된 캐스팅 롤 구동장치와;

d. 사이에 닙을 형성하도록 서로 측면으로 근접하게 배치된 300-1500mm 사이의 직경을 각각 갖는, 상기 닙을 통해 캐스터에 의해 형성된 금속 스트립이 통과할 수 있는, 한 쌍의 핀치 롤들을 형성하는 상부 및 하부 핀치 롤들과;

e. 상기 상부 및 하부 핀치 롤들은 그 축들이 10 내지 130mm 사이의 간격으로 핀치 롤을 통한 스트립의 이동의 방향에 있어 중심을 벗어나게끔(오프셋 상태로) 상하로 배치되며, 오프셋 상태의 상기 상부 핀치 롤은 핀치 롤을 통한 스트립의 이동 방향의 하류에 배치되고;

f. 핀치 롤의 닙을 통해서 스트립이 통과하도록 하기 위한 상기 핀치 롤들을 서로 반대로 회전시킬 수 있는 회전 구동장치와; 그리고

g. 상기 핀치 롤들을 통과하는 스트립의 조종을 제어하기 위하여 상기 하부 핀치 롤에 대하여 스트립의 모서리에서 측정해 0.5 내지 5.0mm 사이의 경사로 상부 핀치 롤을 경사지게 할 수 있도록 구성된 핀치 롤 경사 구동장치를 포함하여 구성된다.

상기 박판 캐스트 스트립 생산설비에서 핀치 롤의 직경은 500 내지 1000mm 사이로 할 수 있으며, 또한 핀치 롤들의 축의 오프셋은 30 내지 80mm 사이가 되게 하여도 좋다. 연속 주조법으로 스트립을 제조하기 위한 상기 박판 캐스트 스트립 생산설비는:

h. 핀치 롤들에 대한 스트립의 위치를 감지하고 상기 핀치 롤들에 대한 스트립의 위치를 나타내는 전기적 신호를 생성할 수 있는 센서와; 그리고

i. 하부 핀치 롤에 대해 상부 핀치 롤을 경사지게끔 상기 구동장치를 작동하고 또한 핀치 롤들을 통과하는 스트립을 자동으로 조종할 수 있는, 상기 센서로부터의 전기적 신호에 의해 작동되는 위치 제어기를 더 구비할 수도 있다.

대안으로서, 연속 주조법으로 스트립을 제조하기 위한 상기 박판 캐스트 스트립 생산설비는:

a. 그 사이에 닙 부위가 형성되는 한 쌍의 캐스팅 롤들을 구비하는 박판 스트립 캐스터와;

b. 상기 닙의 끝단들에 인접한 측면 댐들을 가지며, 그들에 의해 한정되는 상기 닙의 상부의 캐스팅 롤들 사이에 하나의 캐스팅 풀을 형성할 수 있는 금속 공급 시스템과;

c. 상기 캐스팅 롤들의 표면 위에 금속 외각(shell)들을 형성하고, 상기 캐스팅 롤들 사이의 닙 부위로부터 아래로 전달되는 상기 금속 외각으로부터 금속 스트립을 주조하도록 하기 위해 상기 캐스팅 롤들을 서로 반대로 회전시킬 수 있게 구성된 캐스팅 롤 구동장치와;

d. 사이에 닙을 형성하도록 서로 측면으로 근접하게 배치되고, 상기 닙을 통해 캐스터에 의해 형성된 금속 스트립이 통과할 수 있는, 한 쌍의 핀치 롤들을 형성하는 상부 및 하부 핀치 롤들과;

e. 상기 상부 및 하부 핀치 롤들은 그 축들이 핀치 롤을 통한 스트립의 이동의 방향에 있어 중심을 벗어나게끔(오프셋 상태로) 상하로 배치되며, 오프셋 상태의 상기 상부 핀치 롤은 핀치 롤들을 통한 스트립의 이동 방향의 하류 위치에 배치되고;

f. 상기 핀치 롤의 닙을 통해서 스트립이 통과하도록 하기 위하여 상기 핀치 롤들을 서로 반대로 회전시킬 수 있는 회전 구동장치와; 그리고

g. 상기 핀치 롤들을 통과하는 스트립의 조종을 제어하기 위하여 상기 하부 핀치 롤에 대하여 상부 핀치 롤을 경사지게 할 수 있도록 구성된 핀치 롤 경사 구동장치를 포함하여 구성되고, 다음의 식

(R_{upper min} + h_min + R_{lower min} - ｜Tilt_{os - ds}｜)/(R_{upper max} + h_max + R_{lower max})>cos(θ)

에 의해 파라미터들이 선택되고,

상기 식에서:

R_{upper min}은 정상적인 예상 동작중의 핀치 롤의 열팽창과 그라운드 프로파일(ground profile)을 고려한 상부 핀치 롤의 최소 반경;

R_{lower min}은 정상적인 예상 동작 중의 핀치 롤의 열팽창과 그라운드 프로파일을 고려한 하부 핀치 롤의 최소 반경;

R_{upper max}는 열팽창과 그라운드 프로파일(ground profile)을 포함하는 상부 핀치 롤의 최대 반경;

R_{lower max}는 열팽창과 그라운드 프로파일을 포함하는 하부 핀치 롤의 최소 반경;

h_max는 프로파일 변화를 고려한 최대 스트립 두께;

h_min은 스트립의 어느 한 모서리로부터 20mm 안에서 측정한 스트립 프로파일 변화를 고려한 스트립 두께의 평균이며, 또한 그 스트립의 모서리들로부터 20mm 안에서의 평균 스트립 두께와 스트립의 크라운(crown)에서의 스트립 두께 사이의 차이를 상기 hmax에서 뺀 값이고;

Tilt_{os - ds}는 스트립의 모서리들 사이에 수직으로 측정한 하부 핀치 롤에 대한 상부 핀치 롤의 축의 경사도; 그리고

θ는 상부 및 하부 핀치 롤들의 축 사이의 수직선으로부터의 각도이다.

연속 주조법에 의해 스트립을 제조하기 위한 상기 박판 캐스트 스트립 생산설비는 또한,

h. 핀치 롤들에 대한 스트립의 위치를 감지할 수 있고 상기 핀치 롤들에 대한 스트립의 위치를 나타내는 전기적 신호를 생성할 수 있는 센서와; 그리고

i. 상기 하부 핀치 롤에 대해 상부 핀치 롤을 경사지게끔 상기 구동장치를 작동하고 핀치 롤들을 통과하는 스트립을 자동으로 조종할 수 있는, 상기 센서로부터의 전기적 신호에 의해 작동하는 위치 제어기를 포함하여 구성될 수 있다.

선택적으로, 연속 주조법에 의해 박판 캐스트 스트립을 제조하는 방법이 제공되는데, 상기 방법은:

a. 사이에 닙을 갖는 한 쌍의 핀치 롤들을 구비하는 박판 스트립 캐스터를 조립하는 과정과;

b. 캐스팅 풀을 한정하기 위한 상기 닙의 끝단들에 인접한 측면 댐들을 가지며, 상기 닙의 상부의 캐스팅 롤들 사이에 상기 캐스팅 풀을 형성할 수 있는 금속 공급 시스템을 조립하는 과정과;

c. 사이에 닙을 형성하도록 서로 측면으로 근접하게 배치된 300-1500mm 사이의 직경을 각각 갖는, 상기 닙을 통해 캐스터에 의해 형성된 금속 스트립이 통과할 수 있는, 한 쌍의 핀치 롤들을 형성하는 상부 및 하부 핀치 롤들을 조립하는 과정으로서, 상기 상부 및 하부 핀치 롤들은 그 축들이 10 내지 130mm 사이의 간격으로 핀치 롤을 통한 스트립의 이동의 방향에서 중심이 벗어나게끔(오프셋 상태로) 상하로 배치되며, 오프셋 상태의 상기 상부 핀치 롤은 핀치 롤을 통한 스트립의 이동 방향의 하류에 배치되도록 하는 과정과;

d. 상기 측면 댐들에 의해 한정되는 캐스팅 롤들의 캐스팅 면들에 지지되는 캐스팅 풀을 형성하도록 상기한 캐스팅 롤들의 쌍 사이에 용융 금속을 투입하는 과정과;

e. 캐스팅 롤들의 표면에 응고된 금속 외각을 형성하고 상기 캐스팅 롤들 사이의 닙을 통해 응고된 금속 외각으로부터 박판 강 스트립을 형성하도록 상기 캐스팅 롤들을 반대로 회전시키는 과정과;

f. 상기 핀치 롤의 닙을 통해서 캐스팅 롤에 의해 주조된 스트립이 통과하도록 하기 위해 상기 핀치 롤들을 서로 반대로 회전시키는 과정과; 그리고

g. 상기 핀치 롤들을 통과하는 스트립의 조종을 제어하기 위하여 핀치 롤 경사 구동장치를 이용하여 상기 스트립의 모서리에서 측정해 0.5 내지 5.0mm 사이의 경사로 하부 핀치 롤에 대해 상부 핀치 롤을 경사지게 하는 과정을 포함하여 이루어진다.

연속 주조법에 의해 박판 캐스트 스트립을 제조하는 방법에 있어서, 상기 핀치 롤의 직경은 500 내지 1000mm 사이로 구성될 수 있으며, 그리고 핀치 롤들의 축의 오프셋은 30 내지 80mm 사이로 구성될 수 있다. 상기 연속 주조법에 의해 박판 캐스트 스트립을 제조하는 방법은,

f. 핀치 롤들에 대한 스트립의 위치를 감지하기 위한 센서를 배치하고, 상기 핀치 롤들에 대한 스트립의 위치를 나타내는 전기적 신호를 생성하는 과정과;

g. 하부 핀치 롤에 대해 상부 핀치 롤을 경사지게끔 핀치 롤 구동장치를 작동하고 핀치 롤들을 통과하는 스트립을 자동으로 조종하기 위해 상기 센서로부터의 전기적 신호에 의해 작동하는 위치 제어기를 조립하는 과정을 더 포함하여 구성될 수 있다.

선택적으로, 연속 주조법에 의해 박판 캐스트 스트립을 제조하는 방법이 제공되는데, 상기 방법은:

a. 사이에 닙을 갖는 한 쌍의 핀치 롤들을 구비하는 박판 스트립 캐스터를 조립하는 과정과;

b. 캐스팅 풀을 한정하기 위한 상기 닙의 끝단들에 인접한 측면 댐들을 갖되, 상기 닙의 상부의 캐스팅 롤들 사이에 상기 캐스팅 풀을 형성할 수 있는 금속 공급 시스템을 조립하는 과정과;

c. 사이에 닙을 형성하도록 서로 측면으로 근접하게 배치된, 상기 닙을 통해 캐스터에 의해 형성된 금속 스트립이 통과할 수 있는, 한 쌍의 핀치 롤들을 형성하는 상부 및 하부 핀치 롤들을 조립하는 과정으로서, 상기 상부 및 하부 핀치 롤들은 그 축들이 핀치 롤을 통한 스트립의 이동의 방향에서 중심이 벗어나게끔(오프셋 상태로) 상하로 배치되며, 오프셋 상태의 상기 상부 핀치 롤은 핀치 롤을 통한 스트립의 이동 방향의 하류에 배치되도록 하고, 상기 핀치 롤들을 통과하는 스트립의 조종을 제어하기 위하여 상기 하부 핀치 롤에 대하여 상부 핀치 롤을 경사지게 하기 위한 핀치 롤 경사 구동장치를 조립하되, 하기의 식

(R_{upper min} + h_min + R_{lower min} - ｜Tilt_{os - ds}｜)/(R_{upper max} + h_max + R_{lower max})>cos(θ)

에 의해 파라미터들이 선택되고;

상기 식에서:

R_{upper min}은 정상적인 예상 동작중의 핀치 롤의 열팽창과 그라운드 프로파일(ground profile)을 고려한 상부 핀치 롤의 최소 반경;

R_{lower min}은 정상적인 예상 동작 중의 핀치 롤의 열팽창과 그라운드 프로파일을 고려한 하부 핀치 롤의 최소 반경;

R_{upper max}는 열팽창과 그라운드 프로파일(ground profile)을 포함하는 상부 핀치 롤의 최대 반경;

R_{lower max}는 열팽창과 그라운드 프로파일을 포함하는 하부 핀치 롤의 최소 반경;

h_max는 프로파일 변화를 고려한 최대 스트립 두께;

h_min은 스트립의 어느 한 모서리로부터 20mm 안에서 측정한 스트립 프로파일 변화를 고려한 스트립 두께의 평균이며, 또한 그 스트립의 모서리들로부터 20mm 안에서의 평균 스트립 두께와 스트립의 크라운(crown)에서의 스트립 두께 사이의 차이를 상기 hmax에서 뺀 값이고;

Tilt_{os - ds}는 스트립의 모서리들 사이에 수직으로 측정한 하부 핀치 롤에 대한 상부 핀치 롤의 축의 경사도; 그리고

θ는 상부 및 하부 핀치 롤들의 축 사이의 수직선으로부터의 각도이고;

d. 상기 측면 댐들에 의해 한정되는 캐스팅 롤들의 캐스팅 면들에 지지되는 캐스팅 풀을 형성하도록 상기한 캐스팅 롤들의 쌍 사이에 용융 금속을 투입하는 과정과;

e. 캐스팅 롤들의 표면에 응고된 금속 외각을 형성하고 상기 캐스팅 롤들 사이의 닙을 통해 응고된 상기 금속 외각으로부터 박판 강 스트립을 형성하도록 상기 캐스팅 롤들을 반대로 회전시키는 과정과;

f. 상기 핀치 롤의 닙을 통해서 스트립이 통과하도록 하기 위해 상기 핀치 롤들을 서로 반대로 회전시키는 과정과; 그리고

g. 핀치 롤 경사 구동장치로써 상기 하부 핀치 롤에 대한 상부 핀치 롤의 경사를 제어함으로써 핀치 롤들 사이에서 박판 캐스트 스트립을 조종하는 과정을 포함하여 이루어진다.

연속 주조법에 의해 박판 캐스트 스트립을 제조하는 이러한 방법은 또한,

h. 핀치 롤들에 대한 스트립의 위치를 감지하기 위한 센서를 배치하고, 상기 핀치 롤들에 대한 스트립의 위치를 나타내는 전기적 신호를 생성하는 과정과; 그리고

i. 하부 핀치 롤에 대해 상부 핀치 롤을 경사지게끔 핀치 롤 구동장치를 작동하고 핀치 롤들을 통과하는 스트립을 자동으로 조종하기 위해 상기 센서로부터의 전기적 신호에 의해 작동하는 위치 제어기를 조립하는 과정을 더 포함하여 구성될 수 있다.

더욱이, 연속 주조법 실행 중에 박판 캐스트 스트립을 조종하는 방법이 개시되는데, 상기 방법은 다음의 과정들:

a. 사이에 닙을 형성하도록 서로 측면으로 근접하게 배치된 300-1500mm 사이의 직경을 각각 갖는, 상기 닙을 통해 캐스터에 의해 형성된 금속 스트립이 통과할 수 있는, 한 쌍의 핀치 롤들을 형성하는 상부 및 하부 핀치 롤들을 조립하는 과정으로서, 상기 상부 및 하부 핀치 롤들은 그 축들이 10 내지 130mm 사이의 거리로 핀치 롤을 통한 스트립의 이동의 방향에서 중심이 벗어나게끔(오프셋 상태로) 상하로 배치되며, 오프셋 상태의 상기 상부 핀치 롤은 핀치 롤을 통한 스트립의 이동 방향의 하류에 배치되도록 하는 과정과;

b. 상기 핀치 롤의 닙을 통해서 캐스팅 롤에 의해 주조된 스트립이 통과하도록 하기 위해 상기 핀치 롤들을 서로 반대로 회전시키는 과정과; 그리고

c. 상기 핀치 롤들을 통과하는 스트립의 조종을 제어하기 위하여 핀치 롤 경사 구동장치를 이용하여 상기 스트립의 모서리에서 측정해 0.5 내지 5.0mm 사이의 경사로 하부 핀치 롤에 대해 상부 핀치 롤을 경사지게 하는 과정을 포함하여 이루어진다.

연속 주조 중에 박판 캐스트 스트립을 조종하는 이러한 방법에 있어서, 상기 핀치 롤의 직경은 500 내지 1000mm 사이로 구성될 수 있으며, 그리고 핀치 롤들의 축의 오프셋은 30 내지 80mm 사이로 구성될 수 있다. 연속 주조 중에 박판 캐스트 스트립을 조종하는 상기 방법은 또한,

d. 핀치 롤들에 대한 스트립의 위치를 감지하기 위한 센서를 배치하는 과정과; 그리고

e. 하부 핀치 롤에 대해 상부 핀치 롤을 경사지게끔 핀치 롤 구동장치를 작동하고 핀치 롤들을 통과하는 스트립을 자동으로 조종하기 위해 상기 센서로부터의 신호에 의해 작동하는 제어기를 조립하는 과정을 더 포함할 수도 있다.

선택적으로, 연속 주조 중에 박판 캐스트 스트립을 조종하는 방법이 개시되는데, 상기 방법은,

a. 사이에 닙을 형성하도록 서로 측면으로 근접하게 배치된 한 쌍의 핀치 롤들을 형성하는 300-1500mm 사이의 직경을 각각 갖는, 상기 닙을 통해 캐스터에 의해 형성된 금속 스트립이 통과할 수 있는, 상부 및 하부 핀치 롤들을 조립하는 과정으로서, 상기 상부 및 하부 핀치 롤들은 그 축들이 핀치 롤을 통한 스트립의 이동의 방향에서 중심이 벗어나게끔(오프셋 상태로) 상하로 배치되며, 오프셋 상태의 상기 상부 핀치 롤은 핀치 롤을 통한 스트립의 이동 방향의 하류에 배치되고, 또한 상기 핀치 롤들을 통과하는 스트립의 조종을 제어하기 위하여 하부 핀치 롤에 대해 상부 핀치 롤을 경사지도록 하기 위한 핀치 롤 경사 구동장치를 조립하는 과정을 포함하고, 상기 핀치 롤들은 하기의 식

(R_{upper min} + h_min + R_{lower min} - ｜Tilt_{os - ds}｜)/(R_{upper max} + h_max + R_{lower max})>cos(θ)

에 의해 파라미터들이 선택되고;

상기 식에 있어서:

R_{upper min}은 정상적인 예상 동작중의 핀치 롤의 열팽창과 그라운드 프로파일(ground profile)을 고려한 상부 핀치 롤의 최소 반경;

R_{lower min}은 정상적인 예상 동작 중의 핀치 롤의 열팽창과 그라운드 프로파일을 고려한 하부 핀치 롤의 최소 반경;

R_{upper max}는 열팽창과 그라운드 프로파일(ground profile)을 포함하는 상부 핀치 롤의 최대 반경;

R_{lower max}는 열팽창과 그라운드 프로파일을 포함하는 하부 핀치 롤의 최소 반경;

h_max는 프로파일 변화를 고려한 최대 스트립 두께;

h_min은 스트립의 어느 한 모서리로부터 20mm 안에서 측정한 스트립 프로파일 변화를 고려한 스트립 두께의 평균이며, 또한 그 스트립의 모서리들로부터 20mm 안에서의 평균 스트립 두께와 스트립의 크라운(crown)에서의 스트립 두께 사이의 차이를 상기 hmax에서 뺀 값이고;

Tilt_{os - ds}는 스트립의 모서리들 사이에 수직으로 측정한 하부 핀치 롤에 대한 상부 핀치 롤의 축의 경사도; 그리고

θ는 상부 및 하부 핀치 롤들의 축 사이의 수직선으로부터의 각도이고;

b. 상기 핀치 롤의 닙을 통해서 스트립이 통과하도록 하기 위해 상기 핀치 롤들을 서로 반대로 회전시키는 과정과; 그리고

c. 핀치 롤 경사 구동장치로써 하부 핀치 롤에 대한 상부 핀치 롤의 경사를 제어함으로써 핀치 롤들 사이에서 박판 캐스트 스트립을 조종하는 과정을

포함하여 이루어진다.

본 발명의 다른 세부사항, 목적 및 이점들은 본 발명의 이하에서 특히 심사숙고되고 있는 실시예들에 대한 하기의 설명으로부터 명백해질 것이다.

이하 본 발명에 따른 예시된 트윈 롤 캐스팅 생산설비의 동작을 첨부한 도면을 참조하여 기술한다.

도 1은 박판 캐스트 스트립의 연속 주조를 위한 생산설비에서 박판 캐스트 스트립의 핀치 롤 조종으로써 경험하는 국부적 접촉의 문제를 예시하는 도면,

도 2는 박판 캐스트 스트립의 연속 주조를 위한 생산설비에서 박판 캐스트 스트립을 조종하기 위한 핀치 롤 장치를 구비하는 박판 스트립 캐스팅 설비를 예시하는 도면,

도 3은 도 2의 박판 스트립 캐스팅 설비의 캐스터의 확대된 측면 단면도,

도 4는 도 2의 박판 스트립 캐스팅 설비의 핀치 롤의 후면도,

도 5는 도 2의 박판 스트립 캐스팅 설비의 핀치 롤의 측면도,

도 6은 도 2의 박판 스트립 캐스팅 설비의 핀치 롤의 동작을 예시하는 후면도,

도 7은 도 2의 박판 스트립 캐스팅 설비의 핀치 롤의 동작을 예시하는 측면도,

도 8은 후술하는 방정식에서 변수들을 나타내는 스트립 프로파일을 예시하는 도면, 그리고

도 9는 도 2에 도시된 박판 스트립 캐스팅 설비의 한 쌍의 핀치 롤들의 최소 오프셋의 핀치 롤들을 나타내는 그래프 도면이다.

이하 예시된 캐스팅(주조) 및 롤링(압연) 설비는 박판 주조 강 스트립(12)을 생산하는 참조번호 11로 총괄적으로 표시된 트윈-롤 방식의 캐스터를 구비한다. 박판 주조 강 스트립(12)은 아래로 이동하여 그 다음에는 가이드 테이블(13)을 가로질러 과도적 경로를 거쳐 핀치 롤 스탠드(14)에까지 이르게 된다. 핀치 롤 스탠드(14)를 통과한 후에 박판 캐스트 스트립(12)은 선택적으로 백업용 롤(16) 및 상부 및 하부 작업 롤(16A 및 16B)들로 이루어진 열간 압연기(hot rolling mill)(15)를 통과하는데, 여기서 상기 스트립의 두께가 감소될 수 있다. 압연기(16)를 통과한 상기 스트립(12)은 마무리 테이블(run-out table)(17) 위를 지나가는데, 그 위에서 물 사출기(18)에 의해 강제로 냉각이 된 후 한 쌍의 핀치 롤들(20A 및 20B)로 이루어진 핀치 롤 스탠드(20)를 통해 지나가고, 그 다음에는, 예를 들면, 20톤의 코일 형태로 스트립(12)이 감겨지는 코일기(19)에 이르게 된다.

트윈-롤 캐스터(11)는 캐스팅 면(22A)들을 구비하고 그들 사이에 하나의 닙(nip) 부분(27)을 형성하는 한 쌍의 측면으로 배치된 캐스팅 롤들(22)을 포함하고 있다. 용융 금속은 하나의 캐스팅 캠페인 기간 중에 레이들(미도시)로부터 턴디쉬(23)로 공급되며, 내화성 슈라우드(shroud)(24)를 통해 제거 가능한 턴디쉬(25)(분배 용기 또는 전환 구획으로 또한 지칭됨)로, 그 다음에는 닙(27) 상부의 캐스팅 롤들(22) 사이의 금속 공급 노즐(26)(코어 노즐로 또한 지칭됨)을 통해 공급된다. 이동 가능한 턴디쉬(25)는 뚜껑(28)이 장착되어 있다. 상기 턴디쉬(23)는 슈라우드(24)로부터의 배출구를 선택적으로 개폐하기 위한 스토퍼 밸브와 슬라이드 게이트 밸브(미도시)를 장착하고 있는데, 이는 턴디쉬(23)로부터 상기 캐스터로의 용융 금속의 흐름을 효과적으로 조절하기 위한 것이다. 이 용융 금속은 이동 가능한 턴디쉬(25)로부터 배출구를 통해 통상적으로 공급 노즐(26)로 향해 그를 통해 흐른다.

따라서 캐스팅 롤(22)들에 전달된 용융 금속은 캐스팅 롤 표면(22)들에 의해 지지되는 닙(27) 상부에 하나의 캐스팅 풀(30)을 형성한다. 이러한 캐스팅 풀은 한 쌍의 측면 댐들 또는 플레이트들(28)에 의해 롤들의 끝단에서 경계가 형성되는데, 이들은 그 측면 댐들에 연결된 유압식 실린더 유닛들을 구비하는 한 쌍의 스러스트(thruster)(미도시)에 의해 롤들의 끝단에 대하여 작용하도록 한다. 캐스팅 풀(30)의 상부 표면(일반적으로 "메니스커스" 레벨이라 지칭됨)은 공급 노즐의 하단부가 캐스팅 풀 내에서 침지되도록 공급 노즐(26)의 하단부 위로 올라오도록 한다.

캐스팅 롤들(22)은 냉각제 공급기(미도시)에 의해 내부적으로 수냉식으로 냉각되고 구동장치(미도시)에 의해 서로 반대 방향으로 회전 구동됨으로써 이동하는 캐스팅 롤 표면들(22A) 상에서 용융 금속의 외각이 응고하여 상기한 닙(27) 부위에서 한데 모아져 박판 캐스트 스트립(12)을 제조하게 되며, 이는 캐스팅 롤들의 사이의 닙으로부터 아래쪽으로 공급된다.

트윈-롤 캐스터의 하부에서 주조된 강 스트립(12)은 밀폐된 둘러싼 공간(10) 내부에서 가이드 테이블(13)을 향해 이동하는데, 이것은 상기 스트립을 핀치 롤 스탠드(14)로 안내하고, 이것을 통해 강 스트립은 상기 둘러싼 공간(10)으로부터 배 출된다. 상기한 둘러싼 공간(10)의 밀폐는 완전한 밀봉상태가 아니어도 좋지만, 후술하는 바와 같이 둘러싼 공간 내에서의 공기의 제어와 그 공간 내에서의 주조 스트립에 대한 산소의 접근이 가능하게 하기에 적합한 정도일 것이다. 상기한 밀폐된 공간(10)을 벗어난 후에 스트립(12)은 핀치 롤 스탠드(14) 다음의 또 다른 밀폐된 둘러싼 공간들(미도시)을 통과할 수도 있다.

상기 둘러싼 공간(10)은 연속적인 포위된 벽을 형성하도록 다양한 밀봉 연결 부위들에서 서로 꼭 들어맞게 구성된 다수의 분리된 벽 부재들에 의해 형성된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 이러한 부재들은 캐스팅 롤들(22)을 둘러싸기 위한 트윈 롤 캐스터(11)에서의 제1 벽 부재(41)와, 그리고 스크랩 저장 용기(40)의 상부 모서리에 밀폐하도록 맞물리게 이루어진 개구를 형성하는 상기 제1 벽 부재(41) 하부에 아래쪽으로 연장되는 벽 포위부(42)를 포함하여 이루어진다. 스크랩 저장 용기(40)와 상기한 포위 벽(42) 사이의 밀봉(43)은 포위 벽(42)에 있는 개구 주위에 "나이프 앤 샌드 씰(knife and sand seal)" 밀봉재에 의해 형성될 수 있는데, 이것은 포위 벽(42)에 대한 스크랩 저장 용기(40)의 수직이동에 의해 자리가 잡히거나 깨질 수가 있다. 특히, 스크랩 저장 용기(40)의 상부 모서리는 모래로 채워지고 상기 포위 벽(42)에 있는 개구 주변에 아래로 늘어져 있는 나이프 플랜지(knife flange)를 수용하는 상향의 채널로써 형성될 수도 있다. 상기 밀봉(43)은 나이프 플랜지가 상기 채널에서 모래를 관통하도록 하여 밀봉을 설정할 수 있도록 상기 스크랩 저장 용기(40)를 위로 올림으로써 형성된다. 이러한 밀봉(43)은 스트립 캐스터로부터 벗어나 스크랩 방출 위치(미도시)로의 이동에 앞서서 상기 스크랩 저장 용기(40)를 그의 동작 위치로부터 하강시킴으로써 파열될 수 있을 것이다.

스크랩 저장 용기(40)는 레일(47) 상에서 이동하는 바퀴들(46)이 장착된 캐리지(45) 위에 설치되는데, 이에 의해 스크랩 저장 용기(40)는 스크랩 방출 위치로 이동이 가능하다. 상기 캐리지(45)는 상기 포위 벽(42)으로부터 이격되어 있는 하강 위치로부터 나이프 플랜지가 모래를 관통하여 그 둘 사이에 밀봉(43)을 형성하도록 하는 상승 위치로 상기 스크랩 저장 용기(40)를 들어 올리도록 동작가능한 일단의 동력 구동 스크루 잭(48)들을 구비한다.

상기한 밀폐된 둘러싼 공간(10)은 또한 가이드 케이블(13) 주위에 배치되고(61) 핀치 롤 스탠드(14)의 프레임(67)에 연결된 제3의 벽 부재를 구비할 수도 있으며, 여기서 상기 핀치 롤 스탠드는 도 4에 도시된 바와 같이 초크(chock)(62)에 있는 한 쌍의 핀치 롤들(60A 및 60B)을 지지한다. 상기한 둘러싼 공간(10)에 배치된(61) 제3의 벽 부재는 슬라이딩 밀봉재(63)에 의해 밀봉이 이루어진다.

상기한 둘러싼 공간의 벽 부재들(41, 42, 및 61)의 대부분은 내화 벽돌로써 안벽이 붙여져도 좋다. 또한 스크랩 저장 용기(40)는 주조 가능한 내화성 라이닝(refractory lining)으로 또는 내화 벽돌로써 안벽이 덧붙여져도 좋다.

이러한 방법으로 완전한 둘러싼 공간(10)이 주조 공정에 앞서 밀봉상태로 되며, 이로써 캐스팅 롤들(22)로부터 핀치 롤 스탠드(14)로 주조된 스트립이 통과함에 따라 박판 캐스트 스트립(12)에 대한 산소의 접근을 제한하게 된다. 처음에는 상기 스트립(12)은 그 스트립의 초기 부분에 상당한 스케일(scale)을 형성함으로써 둘러싼 공간(10)에서의 공기로부터 산소를 취할 수 있다. 그러나 상기한 밀폐된 공 간(10)은 스트립(12)에 의해 취해질 수 있는 산소의 양을 제한하기 위해 주변의 공기로부터 상기한 둘러싼 공간 내부로의 산소의 유입을 제한한다. 따라서 초기 시동 주기가 끝난 후에 상기한 둘러싼 공간(10) 내의 공기 중의 산소 성분은 고갈될 것이며, 이로써 스트립(12)의 산화를 위한 산소의 이용가능성을 제한하게 될 것이다. 이러한 방법으로, 상기한 둘러싼 공간(10) 내로 환원 또는 비산화 기체를 연속적으로 공급할 필요가 없이 스케일의 형성이 통제된다.

물론, 환원 또는 비산화 기체가 상기 둘러싼 공간(10)의 벽을 통해 공급될 수도 있다. 그러나 시동 기간 동안의 격심한 스케일링을 피하기 위하여 상기 둘러싼 공간(10)은 그 내부의 초기 산소 레벨을 감소시키도록 캐스팅의 개시 바로 전에 정화될 수가 있는데, 이렇게 함으로써 그것을 통과하는 스트립을 산화시킴에 있어 산소의 상호작용의 결과로 산소 레벨이 상기 공간 내의 공기에서 안정화하는 시간을 감소시키게 된다. 따라서 예시된 바와 같이, 상기 둘러싼 공간(10)은 예를 들면, 질소 가스로써 편리하게 정화가 되어도 좋다. 5% 내지 10% 사이의 레벨로 초기 산소 성분을 감소시키면 초기의 시동 단계에서 조차도 상기 공간(10)으로부터의 배출구에서의 스트립의 스케일링을 대략 10 내지 17 마이크론 정도로 제한할 것이라는 점이 발견되었다. 산소 레벨은 5% 미만으로 제한되어도 좋으며, 스트립(12)에 대한 스케일 형성을 더욱 감소시키기 위해서는 1% 미만으로 또는 더 낮게 제한될 수도 있다.

하나의 캐스팅 가동(campaign) 기간의 출발 시에 짧은 길이의 불완전한 스트립이 캐스팅 조건이 안정됨에 따라 생산된다. 연속적인 캐스팅이 수행되고난 다음, 캐스팅 롤(22)들은 다소 이격되게끔 이동된 연후에 다시 한데 모여지는데, 이것은 호주 특허출원 제646,981호 및 미국특허 제5,287,912호에 기술된 방법을 사용하여 상기 스트립의 선단부(leading end)를 끊어버리도록 하여, 후속하는 박판 캐스트 스트립(12)의 깨끗한 헤드 단부를 형성하도록 하기 위함이다. 상기한 불완전한 물질은 캐스터(1) 아래에 위치한 스크랩 저장 용기(40)로 떨어지고, 이 때 도 3에 도시된 것과 같이 피벗(39)으로부터 캐스터의 일 측면으로 아래로 매달려 있는 스윙형 에이프런(apron)(34)은 박판 캐스트 스트립(12)을 가이드 테이블(13) 상으로 안내하기 위하여 캐스터 출구를 가로질러 흔들흔들 움직이게 되는데, 여기서 상기 스트립은 핀치 롤 스탠드(14)로 공급된다. 그 다음, 에이프런(34)은 도 3에 도시된 것과 같이 그의 매달려 있는 위치로 다시 오므라들게 되고, 이로써 스트립이 가이드 테이블(13) 상을 통과하기 전에 도 2와 도 3에 도시된 것과 같이 캐스터 하부의 루프(36)에 상기 스트립(12)이 매달려 있도록 해준다. 상기 가이드 테이블(13)은 스트립이 핀치 롤 스탠드(14)를 통과하기 전에 그 스트립을 지지하기 위한 일련의 스트립 지지 롤(37)들을 구비한다. 상기 지지 롤들(37)은 스트립(12) 아래에서 핀치 롤 스탠드(14)에서 그 뒤쪽으로 연장되는 배열로 이루어져 있고 또한 상기 루프(36)로부터 스트립을 부드럽게 받아들여 안내하도록 아래쪽으로 휜 곡선 형태로 구성된다.

상기한 트윈 롤 캐스터는 미국특허 제5,184,668호 및 제5,277,243호, 또는 미국특허 제5,488,988호에 상세히 예시되고 기술된 종류의 것일 수가 있다. 그 구성상의 세부사항을 이해하기 위해서는 상기한 특허들을 참조하면 될 것이며, 이들 은 본 발명의 일부에 해당하지는 않는다.

핀치 롤 스탠드(14)는 상부 핀치 롤(60A)과 하부 핀치 롤(60B)을 구비하는 한 쌍의 핀치 롤들을 포함하고 있으며, 열간 압연기(15)에 의해 스트립(12)에 인가되는 인장력에 대해 반응을 제공한다. 따라서 스트립(12)은 그것이 캐스팅 롤(22)에서 가이드 테이블(13)로 그리고 핀치 롤 스탠드(14)로 통과함에 따라 루프(36)에서 매달려 있는 것이 가능하다. 상기 핀치 롤들(60A 및 60B)은 따라서 자유롭게 매달려 있는 루프(36)와 프로세싱 라인의 하류 부분에서 스트립(12)에 대한 인장력과의 사이에 장력 장벽(tension barrier)을 제공하게 된다. 상기 핀치 롤들(60A 및 60B)은 또한 핀치 롤 스탠드(14)로부터 열간 압연기(15)로 스트립을 공급하면서 공급 테이블(38) 상의 스트립 위치를 안정화한다. 핀치 롤 스탠드(14)는 아래에서 더 상세히 설명하는 바와 같이, 과거에 경험하였던, 스트립의 형상의 왜곡을 일으킬 정도로 스트립이 가이드 테이블(13) 상에서 측면으로 멋대로 움직이는 강한 경향을 회피하기 위한 장치를 제공한다. 이전에 경험하였듯이, 그 결과는 스트립에 물결현상(waviness)과 크랙(cracks)들 생성된다는 것이며, 심한 경우에는 상당히 큰 횡 크랙(transverse crack)이 발생됨으로써 스트립이 완전히 파열될 수도 있다.

스트립에 대한 조종(steering)을 제어하기 위하여 핀치 롤들(60A 및 60B)은 300 내지 1500 mm 사이의 직경을 가지며 볼록 면의 크라운 형상(convex crown)으로 구성된다. 상기 핀치 롤들(60A 및 60B)의 직경은 500 내지 1000mm 사이로 형성되어도 좋다. 핀치 롤들(60A 및 60B)은 스트립의 이동 방향을 따라서 10 내지 130mm 사이의 간격으로 그 회전축들이 서로 이격되도록 중심이 벗어나게 배열되는데, 이로 써 스트립의 폭을 가로지르는 핀치 롤의 압연 면과 스트립 간의 접촉을 제공하도록 한다. 상부 핀치 롤(60A)은 도 4 및 도 6에 도시된 것과 같이 핀치 롤들을 통한 스트립의 이동 방향의 약간 하류 쪽에 배치되도록 함으로써 중심이 벗어나게 한다. 도 5에 도시된 전기 모터 구동장치(64A 및 64B)는 기어 장치(65A 및 65B)와 유니버설 결합기(66A 및 66B)를 통해 핀치 롤들(60A 및 60B)을 각각 구동할 수가 있으며, 이로써 핀치 롤들을 반대로 회전시키고 스트립이 상기 핀치 롤들의 닙(nip) 위치를 통과하도록 한다.

상기 핀치 롤들(60A 및 60B)은 레일(69) 위에 장착된 롤러(68) 상에서 핀치 롤 스탠드(14)의 프레임(67) 내부로 굴러가는 하나의 카세트에 조립된다. 공기식 또는 유압식의 경사 구동장치(70)가 또한 상부 핀치 롤(60A)의 적어도 한 단부에, 바람직하게는 양 단부에 배치되며, 그리고 이것은 도 5와 도 7에 도시된 바와 같이 하부 핀치 롤(60B)에 대해 상부 핀치 롤(60A)을 경사지게 작동할 수가 있다. 각각의 경사 구동장치(70)는 프레임(67)의 상부에 장착되고 실린더(71)를 통해서 상부 핀치 롤(60A)을 지지하는 초크(62)에 연결된다.

경사 구동장치 또는 구동장치들(70)은 한 모서리로부터 다른 모서리까지 스트립(12)을 가로질러 수직으로 측정할 때 0.5 내지 5.0mm 사이의 범위로 하부 핀치 롤(60B)에 대하여 상부 핀치 롤(60A)을 경사지게 할 수 있다. 즉, 상기한 경사는 스트립을 가로지르는 스트립의 모서리에서 수직으로 측정된다. 만일 경사 구동장치들(70)이 도 5에 도시된 바와 같이 상부 핀치 롤(60A)의 양 끝단에서 제공되고, 그리고 한 경사 구동장치(70)가 상부 핀치 롤을 위로 경사지게 하는 한편 다른 경사 구동장치(70)가 상부 핀치 롤을 위로 경사지게 한다면, 측정된 경사도는 스트립의 한 모서리로부터 다른 모서리로 해당 스트립을 가로질러 양쪽의 경사 구동장치들에 의해 기여된 경사의 합이라는 것을 주목하여야 한다. 또한, 경사 구동장치(70)들이 핀치 롤(60A)의 각 단부에서 제공된다면, 경사 롤 구동장치들은 핀치 롤(60B)에 대한 핀치 롤(60A)의 경사를 변화시킴에 있어 더 큰 속도와 기민성을 제공하도록 독립적으로 동작이 가능해도 좋은데, 이렇게 함으로써 핀치 롤을 구비한 박판 캐스트 생산설비에서 스트립에 대한 더 정확하고 더 반응성이 우수한 조종 제어능력을 제공하게 된다. 이러한 방법으로, 캐스팅의 연속 동작기간 중에 스트립을 가로지르는 양 핀치 롤들(60A 및 60B)과 스트립(12) 간의 현저한 접촉을 제공하면서도, 상기 핀치 롤(60A)은 하부 핀치 롤(60B)에 대한 상부 핀치 롤(60A)의 현저한 경사 배치로 인하여 정확하게 스트립을 조종하도록 동작이 이루어질 수가 있다. 이러한 핀치 롤들(60A 및 60B)의 동작은 도 6 및 도 7에 예시된다.

상기 상부 및 하부 핀치 롤들(60A, 60B)의 축 사이에 중심의 불일치(offset)가 생기게 함으로써 도 6에 도시된 바와 같이 스트립의 폭을 가로질러 접촉이 없이 핀치 롤들 사이의 닙 부위를 통해서 상기 스트립(12)이 이동하는 기회를 제거하기에 충분한 크기의 핀치 롤들 사이에 어떤 압하량(intermesh)이 존재한다. 이러한 압하량은 공정의 요구조건들을 만족시키는 허용가능한 오프셋(offset)과 롤 직경의 조합을 결정하기 위한 변수를 제공한다. 이러한 압하량 요구조건을 만족시키는 축들의 오프셋과 핀치 롤의 조합들의 범위로부터 하기의 오프셋 축들과 롤 반경의 조합이 예로서 선택되었다.

핀치 롤들의 축 오프셋 : 50mm

상부 핀치 롤 직경 : 550mm - 600mm

하부 핀치 롤 직경 : 550mm - 600mm

도 9에 도시된 바와 같이 다른 조합의 오프셋과 롤 직경이 소망하는 핀치 롤 성능을 제공하도록 선택될 수도 있음을 유념하여야 한다.

부가적으로, 또는 대안으로서, 핀치 롤 및 핀치 롤 경사 구동장치의 크기는 아래의 식에 따라 선택될 수도 있는데, 이는 스트립에 그 스트립 폭을 가로지르는 핀치 롤 접촉을 더 제공하기 위함이다:

(R_{upper min} + h_min + R_{lower min} - ｜Tilt_{os - ds}｜)/(R_{upper max} + h_max + R_{lower max})>cos(θ)

상기 식에 있어서:

R_{upper min}은 정상적인 예상 동작중의 핀치 롤의 열팽창과 그라운드 프로파일(ground profile)을 고려한 상부 핀치 롤의 최소 반경;

R_{lower min}은 정상적인 예상 동작 중의 핀치 롤의 열팽창과 그라운드 프로파일을 고려한 하부 핀치 롤의 최소 반경;

R_{upper max}는 열팽창과 그라운드 프로파일(ground profile)을 포함하는 상부 핀치 롤의 최대 반경;

R_{lower max}는 열팽창과 그라운드 프로파일을 포함하는 하부 핀치 롤의 최소 반경;

h_max는 프로파일 변화를 고려한 최대 스트립 두께;

h_min은 스트립의 어느 한 모서리로부터 20mm 안에서 측정한 스트립 프로파일 변화를 고려한 스트립 두께의 평균이며, 또한 그 스트립의 모서리들로부터 20mm 안에서의 평균 스트립 두께와 스트립의 크라운(crown)에서의 스트립 두께 사이의 차이를 상기 hmax에서 뺀 값이고;

Tilt_{os - ds}는 스트립의 모서리들 사이에 수직으로 측정한 하부 핀치 롤에 대한 상부 핀치 롤의 축의 경사도; 그리고

θ는 상부 및 하부 핀치 롤들의 축 사이의 수직선으로부터의 각도이다.

이들 파라미터들은 도 8에서 스트립(12)에 관하여 예시되고 있다.

상술한 예를 사용하여 핀치 롤들의 크기를 설정하면 다음과 같은 파라미터들을 제공하게 된다:

322.5mm의 핀치 롤 반경.

반경 상에서 0.060mm의 핀치 롤 그라운드 프로파일(스트립 폭의 최소에서 최대까지).

반경 상에서 0.050mm의 전폭 접촉(full width contact)을 가정하는 경우의 핀치 롤 열팽창.

0.180mm의 h_max - h_min(C₂₀이라 칭함).

스트립의 한 모서리로부터 다른 모서리로의 스트립을 가로질러 측정된 ±1.5mm의 수직경사를 일으킴.

이러한 파라미터들을 사용하여, 일정 범위의 핀치 롤 직경들에 대하여 전폭 접촉을 제공하기 위한 롤 축의 최소 오프셋 값이 결정되었으며, 이는 스트립 폭 내에서 롤의 경사의 양에 대하여 제한한다. 이러한 결과치들은 도 9에 제공된다. 도 9로부터, 상부 핀치 롤을 1.5mm 경사지게 하기 위한 목표 제한에서 650mm에 가까운 핀치 롤 직경에서 핀치 롤들(60A 및 60B) 사이에 최소 50mm의 축 오프셋이 요구되었다는 것이 인식되고 있다.

상기 핀치 롤들 사이에 오프셋을 설정함으로써 핀치 롤들 간의 닙 위치에서 차동 압력의 효과에 부가하여 작용하게 될 소정의 조종 메커니즘을 생성하게 된다는 것이 인식되어야 한다. 이것은 도 7에 도시된 바와 같이 상부 핀치 롤(60A)과 입력 스트립(12)을 정렬되지 않도록 하나의 피벗 포인트에 대하여 회전시킴으로써 작용한다. 전술한 계산에서 기술된 바와 같이 스트립 폭 내에서 ±1.5mm의 경사 제한은 ±0.065도의 유효 조종각(steering angle)을 갖는다.

박판 캐스트 스트립을 주조하기 위한 생산설비에서 핀치 롤(60A)에 의한 조종은, 핀치 롤들(60A 및 60B)에 인접하여 핀치 롤들에 대한 스트립의 어느 한 모서리 또는 다른 부분들의 위치를 감지하고 그 핀치 롤들에 대한 스트립의 위치를 나타내는 전기적 신호들을 생성하도록 하기 위한 센서(76)(도 4에 도시됨)를 배치함으로써 자동화가 이루어질 수도 있다. 상기 센서(76)로부터의 전기적 신호에 의해 활성화되고, 그리고 핀치 롤 경사 구동장치들(70)을 작동하고 제어하여 하부 핀치 롤(60B)에 대하여 상부 핀치 롤(60A)을 경사지게 함으로써 스트립이 핀치 롤들을 통과할 때 스트립을 자동적으로 조종하기 위한 제어기(미도시)가 또한 제공된다.

이러한 조종 메커니즘은 조종 각도에서부터 측면 스트립 위치까지 하나의 통합된 기능을 갖는 유도형 제어기(derivative controller)로부터의 유용한 균형적인응답을 제공할 것이다. 이러한 각도 범위와 관련된 횡단 스트립 속도는 ±1.1mm/s까지에 이른다. 따라서 상기한 제어기는 더 높은 안정도를 시현할 것이며 또한 더 높은 이득으로 바뀔 수도 있고, 그 다음으로는 스트립(12)의 흔들거림(stirring)이 정확하게 제어될 수가 있고 또한 스트립의 이상적인 움직임이 아주 없어지지는 않더라도 적절히 회피될 수가 있다.

Claims (24)

1. 핀치 롤 장치에 있어서,

   a. 사이에 닙을 형성하도록 서로 측면으로 근접하게 배치된 300-1500mm 사이의 직경을 각각 갖는, 상기 닙을 통해 금속 스트립이 연속적으로 공급되도록 구성된, 한 쌍의 핀치 롤들을 형성하는 상부 및 하부 핀치 롤들과;

   b. 상기 상부 및 하부 핀치 롤들은 그 축들이 10 내지 130mm 사이의 간격으로 핀치 롤을 통한 스트립의 이동의 방향에 있어 중심을 벗어나게끔(오프셋 상태로) 상하로 배치되며, 오프셋 상태의 상기 상부 핀치 롤은 핀치 롤을 통한 스트립의 이동 방향의 하류 위치에 배치되고;

   c. 핀치 롤의 닙을 통해서 스트립이 통과하도록 하기 위한 상기 핀치 롤들을 반대로 회전시킬 수 있는 회전 구동장치와; 그리고

   d. 상기 핀치 롤들을 통과하는 스트립의 조종을 제어하기 위하여 상기 하부 핀치 롤에 대하여 스트립의 모서리에서 측정하여 0.5 내지 5.0mm 사이의 경사도로 상기 상부 핀치 롤을 경사지게 할 수 있게 구성된 경사 구동장치를 포함함을 특징으로 하는 핀치 롤 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 핀치 롤 장치는,

   e. 핀치 롤들에 대한 스트립의 위치를 감지할 수 있고 상기 핀치 롤들에 대한 스트립의 위치를 나타내는 전기적 신호를 생성할 수 있는 센서와; 그리고

   f. 하부 핀치 롤에 대해 상부 핀치 롤을 경사지게끔 상기 구동장치를 작동하고 핀치 롤들을 통과하는 스트립을 자동으로 조종할 수 있는, 상기 센서로부터의 전기적 신호에 의해 작동하는 위치 제어기를 더 포함함을 특징으로 하는 핀치 롤 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 핀치 롤의 직경은 500 내지 1000mm 사이로 구성함을 특징으로 하는 핀치 롤 장치.
4. 제1항에 있어서, 핀치 롤의 축의 오프셋은 30 내지 80mm 사이로 구성함을 특징으로 하는 핀치 롤 장치.
5. 핀치 롤 장치에 있어서,

   a. 사이에 닙을 형성하도록 서로 근접하게 측면으로 배치되어, 상기 닙을 통해 금속 스트립이 연속적으로 공급될 수 있도록 구성된, 한 쌍의 핀치 롤들을 형성하는 상부 및 하부 핀치 롤들과;

   b. 상기 상부 및 하부 핀치 롤들은 그 축들이 핀치 롤을 통한 스트립의 이동의 방향에 있어 중심을 벗어나게끔(오프셋 상태로) 상하로 배치되며, 오프셋 상태의 상기 상부 핀치 롤은 핀치 롤을 통한 스트립의 이동 방향의 하류 위치에 배치되고;

   c. 상기 핀치 롤의 닙을 통해서 스트립이 통과하도록 하기 위한 상기 핀치 롤들을 반대로 회전시킬 수 있는 회전 구동장치와; 그리고

   d. 상기 핀치 롤들을 통과하는 스트립의 조종을 제어하기 위하여 상기 하부 핀치 롤에 대하여 소정의 각도로 상기 상부 핀치 롤을 경사지게 할 수 있도록 구성된 경사 구동장치를 포함하고;

   하기의 식

   (R_{upper min} + h_min + R_{lower min} - ｜Tilt_{os - ds}｜)/(R_{upper max} + h_max + R_{lower max})>cos(θ)

   에 의해 파라미터들이 선택되고;

   상기 식에 있어서:

   R_{upper min}은 정상적인 예상 동작중의 핀치 롤의 열팽창과 그라운드 프로파일(ground profile)을 고려한 상부 핀치 롤의 최소 반경;

   R_{lower min}은 정상적인 예상 동작 중의 핀치 롤의 열팽창과 그라운드 프로파일을 고려한 하부 핀치 롤의 최소 반경;

   R_{upper max}는 열팽창과 그라운드 프로파일(ground profile)을 포함하는 상부 핀치 롤의 최대 반경;

   R_{lower max}는 열팽창과 그라운드 프로파일을 포함하는 하부 핀치 롤의 최소 반경;

   h_max는 프로파일 변화를 고려한 최대 스트립 두께;

   h_min은 스트립의 어느 한 모서리로부터 20mm 안에서 측정한 스트립 프로파일 변화를 고려한 스트립 두께의 평균이며, 또한 그 스트립의 모서리들로부터 20mm 안에서의 평균 스트립 두께와 스트립의 크라운(crown)에서의 스트립 두께 사이의 차이를 상기 hmax에서 뺀 값이고;

   Tilt_{os - ds}는 스트립의 모서리들 사이에 수직으로 측정한 하부 핀치 롤에 대한 상부 핀치 롤의 축의 경사도; 그리고

   θ는 상부 및 하부 핀치 롤들의 축 사이의 수직선으로부터의 각도인 것을 특징으로 하는 핀치 롤 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 핀치 롤 장치는,

   e. 핀치 롤들에 대한 스트립의 위치를 감지할 수 있고 상기 핀치 롤들에 대한 스트립의 위치를 나타내는 전기적 신호를 생성할 수 있는 센서와; 그리고

   f. 상기 하부 핀치 롤에 대해 상부 핀치 롤을 경사지게끔 상기 구동장치를 작동하고 핀치 롤들을 통과하는 스트립을 자동으로 조종할 수 있는, 상기 센서로부터의 전기적 신호에 의해 작동하는 위치 제어기를 더 포함함을 특징으로 하는 핀치 롤 장치.
7. 연속 주조에 의해 스트립을 제조하기 위한 박판 캐스트 스트립 생산설비에 있어서,

   a. 그 사이에 닙 부위가 형성되는 한 쌍의 캐스팅 롤들을 구비하는 박판 스 트립 캐스터와;

   b. 상기 닙의 끝단들에 인접한 측면 댐들을 가지며, 그들에 의해 한정되는 상기 닙의 상부의 캐스팅 롤들 사이에 하나의 캐스팅 풀을 형성할 수 있는 금속 공급 시스템과;

   c. 상기 캐스팅 롤들의 표면 위에 금속 외각(shell)들을 형성하고, 상기 캐스팅 롤들 사이의 닙 부위로부터 아래로 캐스트 스트립이 전달되도록 상기 캐스팅 롤들을 서로 반대로 회전시킬 수 있도록 구성된 캐스팅 롤 구동장치와;

   d. 사이에 닙을 형성하도록 서로 측면으로 근접하게 배치된 300-1500mm 사이의 직경을 각각 갖는, 상기 닙을 통해 캐스터에 의해 형성된 금속 스트립이 통과할 수 있는, 한 쌍의 핀치 롤들을 형성하는 상부 및 하부 핀치 롤들과;

   e. 상기 상부 및 하부 핀치 롤들은 그 축들이 10 내지 130mm 사이의 간격으로 핀치 롤을 통한 스트립의 이동의 방향에 있어 중심을 벗어나게끔(오프셋 상태로) 상하로 배치되며, 오프셋 상태의 상기 상부 핀치 롤은 핀치 롤을 통한 스트립의 이동 방향의 하류에 배치되고;

   f. 핀치 롤의 닙을 통해서 스트립이 통과하도록 하기 위한 상기 핀치 롤들을 서로 반대로 회전시킬 수 있는 회전 구동장치와; 그리고

   g. 상기 핀치 롤들을 통과하는 스트립의 조종을 제어하기 위하여 상기 하부 핀치 롤에 대하여 스트립의 모서리에서 측정해 0.5 내지 5.0mm 사이의 경사로 상부 핀치 롤을 경사지게 할 수 있도록 구성된 핀치 롤 경사 구동장치를 포함함을 특징으로 하는 박판 캐스트 스트립 생산설비.
8. 제7항에 있어서,

   h. 핀치 롤들에 대한 스트립의 위치를 감지하고 상기 핀치 롤들에 대한 스트립의 위치를 나타내는 전기적 신호를 생성할 수 있는 센서와; 그리고

   i. 하부 핀치 롤에 대해 상부 핀치 롤을 경사지게끔 상기 구동장치를 작동하고 또한 핀치 롤들을 통과하는 스트립을 자동으로 조종할 수 있는, 상기 센서로부터의 전기적 신호에 의해 작동되는 위치 제어기를 더 포함함을 특징으로 하는 박판 캐스트 스트립 생산설비.
9. 제7항에 있어서, 핀치 롤의 직경은 500 내지 1000mm 사이로 함을 특징으로 하는 박판 캐스트 스트립 생산설비.
10. 제7항에 있어서, 핀치 롤들의 축의 오프셋은 30 내지 80mm 사이가 되게 함을 특징으로 하는 박판 캐스트 스트립 생산설비.
11. 연속 주조법으로 스트립을 제조하기 위한 박판 캐스트 스트립 생산설비에 있어서,

    a. 그 사이에 닙 부위가 형성되는 한 쌍의 캐스팅 롤들을 구비하는 박판 스트립 캐스터와;

    b. 상기 닙의 끝단들에 인접한 측면 댐들을 가지며, 그들에 의해 한정되는 상기 닙의 상부의 캐스팅 롤들 사이에 하나의 캐스팅 풀을 형성할 수 있는 금속 공급 시스템과;

    c. 상기 캐스팅 롤들의 표면 위에 금속 외각(shell)들을 형성하고, 상기 캐스팅 롤들 사이의 닙 부위로부터 아래로 전달되는 상기 금속 외각으로부터 금속 스트립을 주조하도록 하기 위해 상기 캐스팅 롤들을 서로 반대로 회전시킬 수 있게 구성된 캐스팅 롤 구동장치와;

    d. 사이에 닙을 형성하도록 서로 측면으로 근접하게 배치되고, 상기 닙을 통해 캐스터에 의해 형성된 금속 스트립이 통과할 수 있는, 한 쌍의 핀치 롤들을 형성하는 상부 및 하부 핀치 롤들과;

    e. 상기 상부 및 하부 핀치 롤들은 그 축들이 핀치 롤을 통한 스트립의 이동의 방향에 있어 중심을 벗어나게끔(오프셋 상태로) 상하로 배치되며, 오프셋 상태의 상기 상부 핀치 롤은 핀치 롤들을 통한 스트립의 이동 방향의 하류 위치에 배치되고;

    f. 상기 핀치 롤의 닙을 통해서 스트립이 통과하도록 하기 위하여 상기 핀치 롤들을 서로 반대로 회전시킬 수 있는 회전 구동장치와; 그리고

    g. 상기 핀치 롤들을 통과하는 스트립의 조종을 제어하기 위하여 상기 하부 핀치 롤에 대하여 상부 핀치 롤을 경사지게 할 수 있도록 구성된 핀치 롤 경사 구동장치를 포함하여 구성되고;

    하기의 식

    (R_{upper min} + h_min + R_{lower min} - ｜Tilt_{os - ds}｜)/(R_{upper max} + h_max + R_{lower max})>cos(θ)

    에 의해 파라미터들이 선택되고;

    상기 식에 있어서:

    R_{upper min}은 정상적인 예상 동작중의 핀치 롤의 열팽창과 그라운드 프로파일(ground profile)을 고려한 상부 핀치 롤의 최소 반경;

    R_{lower min}은 정상적인 예상 동작 중의 핀치 롤의 열팽창과 그라운드 프로파일을 고려한 하부 핀치 롤의 최소 반경;

    R_{upper max}는 열팽창과 그라운드 프로파일(ground profile)을 포함하는 상부 핀치 롤의 최대 반경;

    R_{lower max}는 열팽창과 그라운드 프로파일을 포함하는 하부 핀치 롤의 최소 반경;

    h_max는 프로파일 변화를 고려한 최대 스트립 두께;

    h_min은 스트립의 어느 한 모서리로부터 20mm 안에서 측정한 스트립 프로파일 변화를 고려한 스트립 두께의 평균이며, 또한 그 스트립의 모서리들로부터 20mm 안에서의 평균 스트립 두께와 스트립의 크라운(crown)에서의 스트립 두께 사이의 차이를 상기 hmax에서 뺀 값이고;

    Tilt_{os - ds}는 스트립의 모서리들 사이에 수직으로 측정한 하부 핀치 롤에 대한 상부 핀치 롤의 축의 경사도; 그리고

    θ는 상부 및 하부 핀치 롤들의 축 사이의 수직선으로부터의 각도인 것을 특징으로 하는 연속 주조법으로 스트립을 제조하기 위한 박판 캐스트 스트립 생산설비.
12. 제11항에 있어서,

    h. 핀치 롤들에 대한 스트립의 위치를 감지할 수 있고 상기 핀치 롤들에 대한 스트립의 위치를 나타내는 전기적 신호를 생성할 수 있는 센서와; 그리고

    i. 상기 하부 핀치 롤에 대해 상부 핀치 롤을 경사지게끔 상기 구동장치를 작동하고 핀치 롤들을 통과하는 스트립을 자동으로 조종할 수 있는, 상기 센서로부터의 전기적 신호에 의해 작동하는 위치 제어기를 포함함을 특징으로 하는 연속 주조법에 의해 스트립을 제조하기 위한 상기 박판 캐스트 스트립 생산설비.
13. 연속 주조법에 의해 박판 캐스트 스트립을 제조하는 방법에 있어서,

    a. 사이에 닙을 갖는 한 쌍의 핀치 롤들을 구비하는 박판 스트립 캐스터를 조립하는 과정과;

    b. 캐스팅 풀을 한정하기 위한 상기 닙의 끝단들에 인접한 측면 댐들을 가지며, 상기 닙의 상부의 캐스팅 롤들 사이에 상기 캐스팅 풀을 형성할 수 있는 금속 공급 시스템을 조립하는 과정과;

    c. 사이에 닙을 형성하도록 서로 측면으로 근접하게 배치된 300-1500mm 사이의 직경을 각각 갖는, 상기 닙을 통해 캐스터에 의해 형성된 금속 스트립이 통과 할 수 있는, 한 쌍의 핀치 롤들을 형성하는 상부 및 하부 핀치 롤들을 조립하는 과정으로서, 상기 상부 및 하부 핀치 롤들은 그 축들이 10 내지 130mm 사이의 간격으로 핀치 롤을 통한 스트립의 이동의 방향에서 중심이 벗어나게끔(오프셋 상태로) 상하로 배치되며, 오프셋 상태의 상기 상부 핀치 롤은 핀치 롤을 통한 스트립의 이동 방향의 하류에 배치되도록 하는 과정과;

    d. 상기 측면 댐들에 의해 한정되는 캐스팅 롤들의 캐스팅 면들에 지지되는 캐스팅 풀을 형성하도록 상기한 캐스팅 롤들의 쌍 사이에 용융 금속을 투입하는 과정과;

    e. 캐스팅 롤들의 표면에 응고된 금속 외각을 형성하고 상기 캐스팅 롤들 사이의 닙을 통해 응고된 금속 외각으로부터 박판 강 스트립을 형성하도록 상기 캐스팅 롤들을 반대로 회전시키는 과정과;

    f. 상기 핀치 롤의 닙을 통해서 캐스팅 롤에 의해 주조된 스트립이 통과하도록 하기 위해 상기 핀치 롤들을 서로 반대로 회전시키는 과정과; 그리고

    g. 상기 핀치 롤들을 통과하는 스트립의 조종을 제어하기 위하여 핀치 롤 경사 구동장치를 이용하여 상기 스트립의 모서리에서 측정해 0.5 내지 5.0mm 사이의 경사로 하부 핀치 롤에 대해 상부 핀치 롤을 경사지게 하는 과정을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 연속 주조법에 의해 박판 캐스트 스트립을 제조하는 방법.
14. 제13항에 있어서,

    f. 핀치 롤들에 대한 스트립의 위치를 감지하기 위한 센서를 배치하고, 상 기 핀치 롤들에 대한 스트립의 위치를 나타내는 전기적 신호를 생성하는 과정과;

    g. 하부 핀치 롤에 대해 상부 핀치 롤을 경사지게끔 핀치 롤 구동장치를 작동하고 핀치 롤들을 통과하는 스트립을 자동으로 조종하기 위해 상기 센서로부터의 전기적 신호에 의해 작동하는 위치 제어기를 조립하는 과정을 더 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 연속 주조법에 의해 박판 캐스트 스트립을 제조하는 방법.
15. 제13항에 있어서, 상기 핀치 롤의 직경은 500 내지 1000mm 사이로 함을 특징으로 하는 연속 주조법에 의해 박판 캐스트 스트립을 제조하는 방법.
16. 제13항에 있어서, 핀치 롤들의 축의 오프셋은 30 내지 80mm 사이가 되게 함을 특징으로 하는 연속 주조법에 의해 박판 캐스트 스트립을 제조하는 방법.
17. 연속 주조법에 의해 박판 캐스트 스트립을 제조하는 방법에 있어서,

    a. 사이에 닙을 갖는 한 쌍의 핀치 롤들을 구비하는 박판 스트립 캐스터를 조립하는 과정과;

    b. 캐스팅 풀을 한정하기 위한 상기 닙의 끝단들에 인접한 측면 댐들을 갖되, 상기 닙의 상부의 캐스팅 롤들 사이에 상기 캐스팅 풀을 형성할 수 있는 금속 공급 시스템을 조립하는 과정과;

    c. 사이에 닙을 형성하도록 서로 측면으로 근접하게 배치된, 상기 닙을 통해 캐스터에 의해 형성된 금속 스트립이 통과할 수 있는, 한 쌍의 핀치 롤들을 형 성하는 상부 및 하부 핀치 롤들을 조립하는 과정으로서, 상기 상부 및 하부 핀치 롤들은 그 축들이 핀치 롤을 통한 스트립의 이동의 방향에서 중심이 벗어나게끔(오프셋 상태로) 상하로 배치되며, 오프셋 상태의 상기 상부 핀치 롤은 핀치 롤을 통한 스트립의 이동 방향의 하류에 배치되도록 하고, 상기 핀치 롤들을 통과하는 스트립의 조종을 제어하기 위하여 상기 하부 핀치 롤에 대하여 상부 핀치 롤을 경사지게 하기 위한 핀치 롤 경사 구동장치를 조립하는 과정을 포함하고;

    하기의 식

    (R_{upper min} + h_min + R_{lower min} - ｜Tilt_{os - ds}｜)/(R_{upper max} + h_max + R_{lower max})>cos(θ)

    에 의해 파라미터들이 선택되고;

    상기 식에 있어서:

    R_{upper min}은 정상적인 예상 동작중의 핀치 롤의 열팽창과 그라운드 프로파일(ground profile)을 고려한 상부 핀치 롤의 최소 반경;

    R_{lower min}은 정상적인 예상 동작 중의 핀치 롤의 열팽창과 그라운드 프로파일을 고려한 하부 핀치 롤의 최소 반경;

    R_{upper max}는 열팽창과 그라운드 프로파일(ground profile)을 포함하는 상부 핀치 롤의 최대 반경;

    R_{lower max}는 열팽창과 그라운드 프로파일을 포함하는 하부 핀치 롤의 최소 반경;

    h_max는 프로파일 변화를 고려한 최대 스트립 두께;

    h_min은 스트립의 어느 한 모서리로부터 20mm 안에서 측정한 스트립 프로파일 변화를 고려한 스트립 두께의 평균이며, 또한 그 스트립의 모서리들로부터 20mm 안에서의 평균 스트립 두께와 스트립의 크라운(crown)에서의 스트립 두께 사이의 차이를 상기 hmax에서 뺀 값이고;

    Tilt_{os - ds}는 스트립의 모서리들 사이에 수직으로 측정한 하부 핀치 롤에 대한 상부 핀치 롤의 축의 경사도; 그리고

    θ는 상부 및 하부 핀치 롤들의 축 사이의 수직선으로부터의 각도이고;

    d. 상기 측면 댐들에 의해 한정되는 캐스팅 롤들의 캐스팅 면들에 지지되는 캐스팅 풀을 형성하도록 상기한 캐스팅 롤들의 쌍 사이에 용융 금속을 투입하는 과정과;

    e. 캐스팅 롤들의 표면에 응고된 금속 외각을 형성하고 상기 캐스팅 롤들 사이의 닙을 통해 응고된 상기 금속 외각으로부터 박판 강 스트립을 형성하도록 상기 캐스팅 롤들을 반대로 회전시키는 과정과;

    f. 상기 핀치 롤의 닙을 통해서 스트립이 통과하도록 하기 위해 상기 핀치 롤들을 서로 반대로 회전시키는 과정과; 그리고

    g. 핀치 롤 경사 구동장치로써 상기 하부 핀치 롤에 대한 상부 핀치 롤의 경사를 제어함으로써 핀치 롤들 사이에서 박판 캐스트 스트립을 조종하는 과정을 더 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 연속 주조법에 의해 박판 캐스트 스트립을 제조하는 방법.
18. 제17항에 있어서,

    h. 핀치 롤들에 대한 스트립의 위치를 감지하기 위한 센서를 배치하고, 상기 핀치 롤들에 대한 스트립의 위치를 나타내는 전기적 신호를 생성하는 과정과; 그리고

    i. 하부 핀치 롤에 대해 상부 핀치 롤을 경사지게끔 핀치 롤 구동장치를 작동하고 핀치 롤들을 통과하는 스트립을 자동으로 조종하기 위해 상기 센서로부터의 전기적 신호에 의해 작동하는 위치 제어기를 조립하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 연속 주조법에 의해 박판 캐스트 스트립을 제조하는 방법.
19. 연속 주조법 실행 중에 박판 캐스트 스트립을 조종하는 방법에 있어서,

    a. 사이에 닙을 형성하도록 서로 측면으로 근접하게 배치된 300-1500mm 사이의 직경을 각각 갖는, 상기 닙을 통해 캐스터에 의해 형성된 금속 스트립이 통과할 수 있는, 한 쌍의 핀치 롤들을 형성하는 상부 및 하부 핀치 롤들을 조립하는 과정으로서, 상기 상부 및 하부 핀치 롤들은 그 축들이 10 내지 130mm 사이의 거리로 핀치 롤을 통한 스트립의 이동의 방향에서 중심이 벗어나게끔(오프셋 상태로) 상하로 배치되며, 오프셋 상태의 상기 상부 핀치 롤은 핀치 롤을 통한 스트립의 이동 방향의 하류에 배치되도록 하는 과정과;

    b. 상기 핀치 롤의 닙을 통해서 캐스팅 롤에 의해 주조된 스트립이 통과하 도록 하기 위해 상기 핀치 롤들을 서로 반대로 회전시키는 과정과; 그리고

    c. 상기 핀치 롤들을 통과하는 스트립의 조종을 제어하기 위하여 핀치 롤 경사 구동장치를 이용하여 상기 스트립의 모서리에서 측정해 0.5 내지 5.0mm 사이의 경사로 하부 핀치 롤에 대해 상부 핀치 롤을 경사지게 하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 연속 주조 실행 중에 박판 캐스트 스트립을 조종하는 방법.
20. 제16항에 있어서,

    d. 핀치 롤들에 대한 스트립의 위치를 감지하기 위한 센서를 배치하는 과정과; 그리고

    e. 하부 핀치 롤에 대해 상부 핀치 롤을 경사지게끔 핀치 롤 구동장치를 작동하고 핀치 롤들을 통과하는 스트립을 자동으로 조종하기 위해 상기 센서로부터의 신호에 의해 작동하는 제어기를 조립하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 연속 주조 실행 중에 박판 캐스트 스트립을 조종하는 방법.
21. 제19항에 있어서, 상기 핀치 롤의 직경은 500 내지 1000mm 사이로 함을 특징으로 하는 연속 주조 실행 중에 박판 캐스트 스트립을 조종하는 방법.
22. 제19항에 있어서, 핀치 롤들의 축의 오프셋은 30 내지 80mm 사이가 되게 함을 특징으로 하는 연속 주조 실행 중에 박판 캐스트 스트립을 조종하는 방법.
23. 연속 주조 중에 박판 캐스트 스트립을 조종하는 방법에 있어서,

    a. 사이에 닙을 형성하도록 서로 측면으로 근접하게 배치된 한 쌍의 핀치 롤들을 형성하는 300-1500mm 사이의 직경을 각각 갖는, 상기 닙을 통해 캐스터에 의해 형성된 금속 스트립이 통과할 수 있는, 상부 및 하부 핀치 롤들을 조립하는 과정으로서, 상기 상부 및 하부 핀치 롤들은 그 축들이 핀치 롤을 통한 스트립의 이동의 방향에서 중심이 벗어나게끔(오프셋 상태로) 상하로 배치되며, 오프셋 상태의 상기 상부 핀치 롤은 핀치 롤을 통한 스트립의 이동 방향의 하류에 배치되고, 또한 상기 핀치 롤들을 통과하는 스트립의 조종을 제어하기 위하여 하부 핀치 롤에 대해 상부 핀치 롤을 경사지도록 하기 위한 핀치 롤 경사 구동장치를 조립하는 과정을 포함하고, 하기의 식

    (R_{upper min} + h_min + R_{lower min} - ｜Tilt_{os - ds}｜)/(R_{upper max} + h_max + R_{lower max})>cos(θ)

    에 의해 파라미터들이 선택되고;

    상기 식에 있어서:

    R_{upper min}은 정상적인 예상 동작중의 핀치 롤의 열팽창과 그라운드 프로파일(ground profile)을 고려한 상부 핀치 롤의 최소 반경;

    R_{lower min}은 정상적인 예상 동작 중의 핀치 롤의 열팽창과 그라운드 프로파일을 고려한 하부 핀치 롤의 최소 반경;

    R_{upper max}는 열팽창과 그라운드 프로파일(ground profile)을 포함하는 상부 핀치 롤의 최대 반경;

    R_{lower max}는 열팽창과 그라운드 프로파일을 포함하는 하부 핀치 롤의 최소 반경;

    h_max는 프로파일 변화를 고려한 최대 스트립 두께;

    h_min은 스트립의 어느 한 모서리로부터 20mm 안에서 측정한 스트립 프로파일 변화를 고려한 스트립 두께의 평균이며, 또한 그 스트립의 모서리들로부터 20mm 안에서의 평균 스트립 두께와 스트립의 크라운(crown)에서의 스트립 두께 사이의 차이를 상기 hmax에서 뺀 값이고;

    Tilt_{os - ds}는 스트립의 모서리들 사이에 수직으로 측정한 하부 핀치 롤에 대한 상부 핀치 롤의 축의 경사도; 그리고

    θ는 상부 및 하부 핀치 롤들의 축 사이의 수직선으로부터의 각도이고;

    b. 상기 핀치 롤의 닙을 통해서 스트립이 통과하도록 하기 위해 상기 핀치 롤들을 서로 반대로 회전시키는 과정과; 그리고

    c. 핀치 롤 경사 구동장치로써 하부 핀치 롤에 대한 상부 핀치 롤의 경사를 제어함으로써 핀치 롤들 사이에서 박판 캐스트 스트립을 조종하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 연속 주조 중에 박판 캐스트 스트립을 조종하는 방법.
24. 제23항에 있어서,

    d. 핀치 롤들에 대한 스트립의 위치를 감지하기 위한 센서를 배치하고, 또한 상기 핀치 롤들에 대한 스트립의 위치를 나타내는 전기적 신호를 생성하는 과정 과; 그리고

    e. 하부 핀치 롤에 대해 상부 핀치 롤을 경사지게끔 핀치 롤 구동장치를 작동하고 핀치 롤들을 통과하는 스트립을 자동으로 조종하기 위해 상기 센서로부터의 전기적 신호에 의해 작동하는 위치 제어기를 조립하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 연속 주조 중에 박판 캐스트 스트립을 조종하는 방법.

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