KR20080089341A - 쌍롤식 주조기와 그 작동장치 및 방법 - Google Patents

쌍롤식 주조기와 그 작동장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 쌍롤식 주조기와 그 작동장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 쌍롤식 연속 주조장치용 주조용 롤(12)은 중앙부(17)를 관통하여 신장된 복수의 냉각통로를 포함한다. 상기 냉각통로는 길이방향 냉각통로(14)를 포함한다. 상기 냉각통로는 또한 냉각통로를 통해 흐르는 냉각유체의 방향을 변화시키도록 상기 냉각통로 내에 적어도 하나의 굴절부분을 포함한다. 각 주조용 롤은 또한 배플(32) 등의 상기 굴절부분 주위 냉각유체의 유량을 제어하기 위해 상기 굴절부분에 위치하는 유량제어부재를 포함한다.
쌍롤식 주조기, 주조용 롤, 배플, 유량제어

Description

쌍롤식 주조기와 그 작동장치 및 방법{TWIN ROLL CASTER, AND EQUIPMENT AND METHOD FOR OPERATING THE SAME}
본 발명은 일반적으로 쌍롤식 주조기(twin roll casters)에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 쌍롤식 주조기를 위한 주조용 롤(casting rolls)에 관한 것이다.
서로 반대방향으로 회전하는 한 쌍의 주조용 롤 사이에 용융금속을 공급하여 상기 롤들 사이의 닙으로부터 박막 금속스트립을 연속적으로 주조하는 쌍롤식 방법이 공지되어 있다.
도 14 및 도 15는 종래의 연속적인 주조장치(casting machine)의 일 예를 나타낸 것이다. 도 14 및 도 15를 참조하면, 주조용 롤(2)은 상기 주조용 롤(2)의 주변부 단면(end surfaces)에서 사이드 댐(1)과 접하며 상기 주조용 롤(2)의 양쪽 단부(2개의 단부)에 축방향으로 배치된(axially engage) 중공의 스터브 축(stub shaft)(3)을 구비하고 있다(예를 들면, 미국 특허 제 6,241,002호 참조)
상기 주조용 롤(2)의 양쪽 단부(end protion)는 중앙부(central portions)보다 작으며, 사이드 댐(1)에 접하도록 형성한다. 상기 연속 주조장치에서, 주조용 롤(2)은 생산될 스트립(S)의 두께에 따라 주조용 롤의 닙 간격을 조정할 수 있도록 서로 나란하게 배치한다. 사이드 댐(1)을 주조용 롤(2)의 외경이 큰 중앙부의 양쪽 단면에 각각 접하게 한다. 주조용 롤(2)과 사이드 댐(1)이 용융금속(M)을 함유하도록 정렬한다. 주조용 롤의 회전방향과 속도는, 주조용 롤의 외주면이 주조용 롤 사이의 간격(gap)을 향해 등속으로 이동하도록 설정한다.
상기 공지된 주조용 롤(2)은 축방향 즉, 길이방향으로 신장되고 또한 둘레방향으로 등간격으로 위치하는 복수의 내부 냉각통로(4)와, 상기 길이방향 냉각통로(4)의 단부에 접속하는 복수의 반경방향으로 신장된 냉각통로(5)를 구비한다. 길이방향 냉각통로(4)는 주조용 롤의 일측 단부로부터 주조용 롤의 타측 단부로 상기 사이드 댐의 반경방향 아래로 신장된다. 길이방향 냉각통로(4)의 단부를 폐쇄하기 위한 플러그로서 볼트(7) 또는 플러그(6)를 단부에 구비한다. 반경방향 냉각통로(5)는 주조용 롤의 내주면으로부터 직각으로(at right angles) 길이방향 냉각통로(4)까지 신장된다.
반경방향 냉각통로(8)는 냉각수(W)가 일측 중공축(hollow shaft)(3)을 통과하여 반경방향 냉각통로(5) 내로 유입된 다음 길이방향 냉각통로(4)를 통과하여 주조용 롤(2)의 타측 단부에 위치하는 대응하는 반경방향 냉각통로(8, 5) 내로 유입되고 끝으로 타측 중공축(3) 내부로 유입되도록 중공축(3)을 관통한다.
이러한 연속적인 주조장치에 있어서, 주조용 롤 사이의 닙(nip) 위에 사이드 댐(1)과 주조용 롤(2)에 의해 한정되는(둘러싸이는) 공간 사이로 용융금속(M)의 풀을 형성하는 용융금속(M)을 도입하는 동안 반경방향 냉각통로(5) 및 길이방향 냉각통로(4)를 통해 흐르는 냉각수(W)에 의해 열(heat)을 제거한다.
주조용 롤이 회전함에 따라 주조용 롤의 외주면에서 냉각되는 금속이 스트 립(S)을 형성하는 응고각(solidified shells)을 형성하며, 스트립(S)이 주조용 롤 사이에서 아래쪽으로 송출된다.
그러나 용융금속의 냉각속도는 주변부 표면(circumferential surfaces)으로부터 냉각통로 사이의 열전도도(heat conductivity)에 의해 제한된다.
따라서 용융 스트립의 보다 효과적인 주조를 위한 대안적인 장치 및 방법을 제공하는 것이 유익하다는 것은 명백하다. 따라서, 이하에 보다 상세하게 개시하는 바와 같은 특징을 포함하는 적절한 대안을 제공한다.
그들 사이에 닙을 형성하며 나란하게 배치된 한 쌍의 주조용 롤을 구비하는 용융금속 주조용 장치 및 방법을 개시한다.
용융금속 공급시스템은 용융금속을 상기 주조용 롤 사이의 닙으로 공급하여 상기 닙 바로 위의 주조용 롤 위에 가두어지는 용융금속의 주조풀을 형성한다. 상기 한 쌍의 주조용 롤의 각 단부에 하나씩 위치하는 한 쌍의 사이드 댐은 용융금속의 풀을 가두어두며 주조용 롤의 종단면(axial end surfaces)에 접해 있다.
각 주조용 롤은 원통형 몸체를 포함한다. 일 실시예에서 상기 몸체는 원통형 중앙부의 외경이, 방사상으로 신장된 단부를 형성하는 안쪽으로 계단 모양을 이루는 숄더에서 상기 중앙부의 각 단부로부터 축방향으로 신장된 인접한 원통형 단부의 외경에 비해 큰 계단형의 원통형 몸체이다.
각 주조용 롤은 또한 상기 중앙부를 관통하여 신장되며, 전형적으로는 방사상으로 신장된 단면 사이에서 신장된 복수의 냉각통로를 포함한다. 상기 냉각통로는 길이방향 냉각통로를 포함한다. 상기 냉각통로는 또한 냉각통로를 통해 흐르는 냉각유체의 방향변화를 유도하는 적어도 하나의 굴절부분을 포함한다.
각 주조용 롤은 또한 상기 굴절부분에 배치되어 굴절부분 주위 냉각유체의 유량을 제어하는 유량제어부재를 포함한다.
각 주조용 롤은 주조용 롤 내측 주변으로부터 신장되어 길이방향 냉각통로와 연통하는 반경방향 냉각통로를 포함하며, 굴절부분이 형성되어 있어 길이방향 냉각통로와 반경방향 냉각통로가 병합된다.
일 실시예에서 각 주조용 롤은 냉각유체가 일측 길이방향 냉각통로를 통해 흐른 다음 인접하는 길이방향 냉각통로를 따라 흐를 수 있도록 인접하는 길이방향 냉각통로를 상호 접속하는 적어도 하나의 주변 섹션(circumferential section, 둘레방향 냉각통로)을 포함하며, 상기 주변 섹션 내에는 굴절부분이 형성되어 있다.
일 실시예에서 상기 유량제어부재는 상기 굴절부분 내에 형성 및 배치되어 굴절부분 주위 냉각유체의 유량을 변화시키는 배플을 포함한다.
예를 들어, 상기 배플은 굴절부분의 내측 모서리로부터 굴절부분의 외측 모서리 쪽으로 신장하도록 배치된다. 이러한 배치는 굴절부분의 단면적을 감소시켜 물 등 냉각유체의 속도를 증가시키고 또한 굴절부분의 외측 모서리 쪽으로 냉각유체가 흐르도록 한다.
일 실시예에서 상기 유량제어부재는 상기 굴절부분에 형성 및 배치되어 굴절부분 주위에서 냉각유체의 유량을 변화시키는 복수의 핀이다.
예를 들어, 상기 핀은 둘레방향으로 정렬되며 방사상으로 신장된 단면 주위로부터 돌출되어 길이방향 냉각통로 쪽으로 신장되고, 물 등 냉각유체는 상기 냉각통로를 통해 흐르게 된다. 이와 같이, 상기 핀은 굴절부분의 단면적을 감소시키며 이에 따라 냉각유체의 속도를 증가시키고 또한 주조용 롤에서 발생하는 열을 핀으로부터 냉각유체로 빠르게 전달한다.
일 실시예에서 상기 유량제어부재는 상기 굴절부분에 배치되어 굴절부분 주위 냉각유체의 유량을 변화시키는 복수의 삽입물이다.
예를 들어, 상기 삽입물은 상기 굴절부분을 부분적으로 채워 굴절부분의 단면적을 감소시키며 이에 따라 물 등 냉각유체의 속도를 증가시키고 또한 굴절부분에서 냉각유체가 롤 외주면 주변으로 흐르도록 한다.
전술한 실시예의 유량제어부재에 한정되지 않는다.
첨부 도면을 참조하여 후술하는 본 발명의 상세한 설명으로부터 전술한 실시예 및 다른 태양(aspects)이 도출될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 연속 주조장치의 종단면도,
도 2는 도 1에 도시된 배플 중 하나를 개략적으로 나타낸 도면,
도 3은 도 1에 도시된 주조용 롤과 스터브 축을 축방향으로 나타낸 도면,
도 4는 연속 주조장치 내에 도 1과 같이 내부 배플을 설치한 경우와 내부 배플을 설치하지 않은 경우의 냉각수 유속분포를 대비하여 나타낸 도면,
도 5는 연속 주조장치 내에 도 1과 같이 내부 배플을 설치한 경우와 내부 배플을 설치하지 않은 경우의 냉각수 유속분포를 대비하여 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 연속 주조장치의 종단면도,
도 7은 도 6에 도시된 핀을 나타낸 도면,
도 8은 연속 주조장치 내에 도 6과 같이 내부 핀을 설치한 경우와 내부 핀을 설치하지 않은 경우의 냉각수 유속분포를 대비하여 나타낸 도면,
도 9는 연속 주조장치 내에 도 6과 같이 내부 핀을 설치한 경우와 내부 핀을 설치하지 않은 경우의 냉각수 유속분포를 대비하여 나타낸 도면,
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 연속 주조장치의 종단면도,
도 11은 도 10의 길이방향 냉각통로, 둘레방향 냉각통로 및 삽입물의 위치를 횡단면도로 나타낸 도면,
도 12는 도 10의 길이방향 냉각통로, 둘레방향 냉각통로 및 삽입물의 위치를 수평단면도로 나타낸 도면,
도 13은 내부 둘레방향 냉각통로를 구비하고 있는 도 10에 도시한 연속 주조장치와 둘레방향 냉각통로를 구비하고 있지 않은 예의 연속 주조장치에서의 냉각수의 유속분포를 비교하여 나타낸 도면,
도 14는 종래 연속 주조장치의 종단면을 나타낸 도면,
도 15는 도 14에 도시한 주조용 롤과 스터브 축을 축선방향으로 나타낸 도면.
일반적으로, 도 1 내지 도 5는 사이드 댐에 인접한 중앙부(central portion)와 숄더부(shoulder portions)를 구비하고 있는 원통형의 주조용 롤을 나타낸다. 상기 솔더부는 상기 중앙부의 방사상으로 신장된 단면을 한정한다. 상기 주조용 롤은 일측 숄더부로부터 타측 숄더부까지 상기 주조용 롤의 각 중앙부를 관통하여 신장된 길이방향 냉각통로들을 구비한다. 반경방향 냉각통로는 내주면으로부터 각각의 주조용 롤을 관통한다. 상기 반경방향 냉각통로는 방사상으로 신장된 단면에 인접 배치된다. 폐쇄된 기단부(closed base ends)를 구비하는 원통형 플러그는 길이방향 냉각통로의 단부에 위치한다. 냉각수는 반경방향 채널, 길이방향 채널 및 주조용 롤의 대향 단부에 위치한 다른 반경방향 채널의 순서로 흐른다.
더욱 상세하게, 도 1 내지 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 주조용 롤을 포함하는 연속 주조장치를 나타낸다.
상기 주조장치는 롤의 중앙부(17)에서의 외경이 단부(28)에서의 외경부다 큰 주조용 롤(12)을 구비한다. 상기 중앙부(17)는 방사상으로 신장된 단면을 구비한다. 사이드 댐(11)은 주조장치의 동작위치에서 중앙부(17)의 단면과 접촉한다. 상기 주조용 롤(12)은 또한 상기 양단부(28)에 축방향으로 배치된 중공 스터브 축(13)을 구비한다. 상기 스터브 축(13)의 직경은 상기 주조용 롤(12)의 양쪽 단부(28)의 외경과 유사하다.
길이방향 냉각통로(14)는 방사상으로 신장하는 상기 주조용 롤(12)의 중앙부(17)의 단면 사이를 관통한다. 상기 길이방향 냉각통로(14)는 상기 주조용 롤(12)의 둘레방향으로 실질적으로 동일한 간격으로 위치한다. 이 점에 있어서, 상기 길이방향 냉각통로(14)는 롤의 외측면에 대해 우수한 열전달 특성이 있다.
반경방향 냉각통로(15)는 상기 주조용 롤(12)의 단부(28)에 인접한 주조용 롤의 내주면으로부터 주조용 롤(12)을 관통하여 방사상으로 신장되며 상기 길이방향 냉각통로와 연통한다. 이에 따라, 상기 길이방향 냉각통로(14)와 반경방향 냉각통로(15)는 이들 위치에서 직각의 굴절부분(bend)을 형성한다.
또한, 원판상(circular plate-shaped)의 플러그(19)는 길이방향 냉각통로(14)의 양단(both ends)에 인접하고 있다.
상기 플러그(19)는 스냅 링(20)에 의해 상기 주조용 롤(12)에 고정된다. 플러그(19)와 길이방향 냉각통로(14)의 내주면 사이에 O-링(O-ring) 등의 실링부재가 또한 사용된다. 이에 따라, 냉각수(W)가 길이방향 냉각통로(14)에 연통하고 있는 일측 반경방향 냉각통로(15), 동일 길이방향 냉각통로(14)에 연통하고 있는 타측 반경방향 냉각통로(15)의 순서로 연속하여 흐르도록 한다.
또한, 원통형 스페이서(31)는 각각의 반경방향 냉각통로(15)에 위치하며 길이방향 냉각통로(14)로 일부 신장된 배플(32)을 한정한다.
배플(32)은 상기 스페이서(31)의 선단부(leading end parts)에 일체로(integrally) 제공된다. 상기 배플(32)은 길이방향 냉각통로(14)와 반경방향 냉각통로(15)에 의해 한정되는 굴절부분의 내측 모서리가 교차하는 굴절부분의 내각으로부터 굴절부분의 외측 모서리를 향해 바깥쪽으로 돌출하여 설치되고, 유로의 단면적이 배플(32) 전후에 반정도로 감소된다.
스터브 축(13)은 속이 비고(hollow), 길이방향 냉각통로(14)에 연통하고 있는 일측 반경방향 냉각통로(15), 길이방향 냉각통로(14), 동일 길이방향 냉각통로(14)에 연통하고 있는 타측 반경방향 냉각통로(15)의 순서로 냉각수(W)가 연속하 여 흐르도록 스터브 축(13)을 관통하여 방사상으로 신장된 반경방향 냉각통로(18)를 포함한다.
상기 연속 주조장치의 동작에 있어서, 생산할 스트립(S)의 두께에 따라 주조용 롤의 닙 간격을 조정할 수 있도록 한 쌍의 주조용 롤(12), 스터브 축(13) 및 플러그(16)를 서로 나란하게 배치한다. 또한, 사이드 댐(11)은 주조용 롤(12)의 중앙부(17)의 방사상으로 신장된 양쪽 단면과 접속한다.
그러한 연속적인 주조장치에 있어서, 사이드 댐(11)과 주조용 롤(12)에 의해 한정되는 닙 위의 공간으로 용융금속을 도입하여 용융금속(M)의 주조풀을 형성하는 동안 반경방향 냉각통로(15) 및 길이방향 냉각통로를 통해 흐르는 냉각수(W)에 의해 주조용 롤(12)로부터 열을 제거한다. 주조용 롤을 회전시킴에 따라 주조용 롤(12)의 외주면에서 차가워진 금속이 응고각을 형성하고, 닙으로부터 아래쪽으로 송출되는 스트립(S)을 형성한다.
전술한 바와 같이, 주조용 롤(12) 중앙부(17)의 방사상으로 신장된 단면 사이를 관통하도록 길이방향 냉각통로(14)를 정렬함에 따라 단부(28) 외측면과 중앙부(17)의 외측면 사이에 간격 T4를 유지하면서 길이방향 냉각통로(14)와 주조용 롤의 외주면(12) 사이의 간격 T3를 줄일 수 있다.
따라서, 냉각수(W)는 주조용 롤(12)의 길이방향 냉각통로(14)를 통과하고, 주조용 롤(12)의 외주면을 효과적으로 냉각할 수 있다.
또한, 상기 배플(32)은 도 14 및 도 15에 도시한 바와 같이 굴절부분에 배플(32)을 구비하고 있지 않은 실시예에 비해 굴절부분에서 유로의 단면을 반정도로 감소시킨다. 따라서, 냉각수의 유속(V)이 증가하고 또한 냉각수(W)가 굴절부분의 외측 모서리 쪽으로 흐르기 때문에 주조용 롤(12)의 단부를 보다 효과적으로 냉각할 수 있다.
양쪽 흐름 방향(both flow directions)에 있어서 상기 배플(32)의 유용한 효과는 도 4 및 도 5의 냉각수의 유속 프로파일에 도시한 바와 같다.
전술한 바와 같이 주조용 롤(12)의 냉각효과가 증가하기 때문에 주조용 롤(12)의 회전수, 즉 주조속도를 증가시키고 스트립(S) 생산 효율을 향상시킬 수 있다.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 주조용 롤(12)을 포함하는 연속 주조장치를 나타낸 것으로, 도 1 내지 도 5와 동일한 부분에 대해서는 동일한 도면부호로 나타낸다.
본 실시예의 주조용 롤(12)에 있어서, 전술한 스페이서(31) 및 배플(32) 대신 길이방향 냉각통로(14) 안으로 돌출되고, 반경방향 냉각통로의 외측에 걸쳐져 있는 일체로 형성된 복수의 핀(33)을 포함한다. 이에 따라, 길이방향 냉각통로(14)와 반경방향 냉각통로(15)가 교차하여 형성된 굴절부분에서의 유로 단면적이 거의 반으로 감소한다.
복수의 핀(33)은 냉각수(W)의 흐름을 직접적으로 방해하지 않도록 주조용 롤(12)의 둘레방향으로 정렬되며, 핀의 선단부는 예각으로 형성되며 굴절부분의 내측 모서리가 길어진다.
상술한 주조용 롤을 채용한 연속 주조장치에서, 냉각수가 길이방향 냉각통 로(14)와 반경방향 냉각통로를 통해 흐름에 따라 사이드 댐(11)과 주조용 롤(12)에 의해 한정되는 풀 내로 용융금속이 도입되는 동안 주조용 롤(12)로부터 열을 방출할 수 있다.
길이방향 냉각통로(14)는 주조용 롤(12) 중앙부(17)의 방사상으로 신장된 단면 사이에 신장된다. 길이방향 냉각통로(14)는 주조용 롤(12) 중앙부(17)의 방사상으로 신장된 단면 사이를 관통하도록 정렬함에 따라 단부(28)의 외측면과 중앙부(17)의 외측면 사이에 간격 T4를 유지하면서 길이방향 냉각통로(14)와 주조용 롤의 외주면(12) 사이의 간격 T3를 줄일 수 있다.
이에 따라, 냉각수(W)는 주조용 롤(12)의 외주면에 근접하여 통과하며, 주조용 롤(12) 표면을 효과적으로 냉각할 수 있다.
또한, 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이 핀(33)을 구비하고 있지 않은 실시예에 비해 굴절부분에서의 유로 단면적이 거의 반으로 감소하기 때문에 냉각수(W)의 유속이 증가하며, 또한, 용융금속으로부터 주조용 롤(12)에 전달된 열을 플러그(19) 및 핀(33)을 통해 냉각수(W)로 전달하며, 이에 따라 주조용 롤(12)을 효과적으로 냉각한다.
양쪽 흐름 방향에 있어서 상기 핀(33)의 유용한 효과는 도 8 및 도 9의 냉각수의 유속 프로파일에 도시한 바와 같다.
이와 같이, 상술한 주조용 롤(12)에서는 주조용 롤(12)의 냉각효과가 높기 때문에 주조용 롤(12)의 회전수, 즉 주조속도를 높이고 스트립(S)의 생산효율을 증가시킬 수 있다.
도 10 내지 도 13은 본 발명의 제 3 실시예(일 실시예에 불과하지만)에 따른 주조용 롤을 채용한 연속 주조장치를 나타낸 것으로, 도 1 내지 도 5와 동일한 부분에 대해서는 동일한 도면부호로 나타낸다.
본 실시예의 주조용 롤은 인접한 길이방향 냉각통로(14)와 상호 접속되며, 하나의 길이방향 냉각통로를 완전히 통과한 냉각수(W)가 인접한 길이방향 냉각채널(14)로 흐르는 것이 용이하도록 하는 둘레방향 냉각통로(34)를 구비하고 있다.
상기 둘레방향 냉각통로(34)는 두 개의 길이방향 냉각통로(14)가 연통하도록, 주조용 롤(12)의 내측으로부터 외측을 향하도록 구멍을 절삭(cutting)하고, 주조용 롤(12)의 회전축 부근에서 상기 개구를 플러그(35)로 폐색함으로써 마련된다.
또한, 삽입물(36)은 길이방향 냉각통로(14)에 위치하며, 이에 의해 유로 단면을 반정도로 감소시킨다.
상기 삽입물(36)의 선단(leading ends)은 예각으로 형성되며 주조용 롤(12)의 회전축을 따라 신장된다.
상술한 주조용 롤을 채용한 연속 주조장치에서, 냉각수(W)가 길이방향 냉각통로(14)와 반경방향 냉각통로(15)를 통해 흐름에 따라 사이드 댐(11)과 롤 본체(12)에 의해 한정되는 공간 내로 용융금속이 도입되는 동안 주조용 롤(12)로부터 열을 방출할 수 있다.
길이방향 냉각통로(14)는 일측 사이드 댐(11)이 접하는 주조용 롤(12)의 일측 외경 확대부위의 방사상으로 신장된 단면으로부터 타측 사이드 댐(11)이 접하는 주조용 롤(12)의 타측 외경 확대부위의 방사상으로 신장된 단면까지 신장된다. 따 라서, 주조용 롤(12)의 외경확대 부위에서 사이드 댐(11)과 방사상으로 신장된 단면 사이의 접촉대(contact) T4를 확보하면서 길이방향 냉각통로(14)와 주조용 롤(12)의 외주면 사이의 간격 T3를 가능한 한 줄일 수 있다.
이에 따라, 냉각수(W)는 주조용 롤(12)의 표층부를 통과하며, 주조용 롤(12) 의 외주면을 효과적으로 냉각할 수 있다.
또한, 굴절부분에서의 유로 단면적이 거의 반으로 감소하기 때문에 냉각수(W)의 유속이 증가하며, 또한, 냉각수(W)가 굴절부분에서 주조용 롤(12)의 외주면 부근으로 유도되기 때문에 주조용 롤(12)을 효과적으로 냉각할 수 있다.
한쪽 흐름 방향에 있어서 상기 삽입물(36)의 유용한 효과는 도 13의 냉각수의 유속 프로파일에 도시한 바와 같다.
이와 같이, 상술한 주조용 롤(12)은 주조용 롤(12)의 냉각효과가 높기 때문에 주조용 롤(12)의 회전수, 즉 주조속도를 높이고 스트립(S)의 생산효율을 증가시킬 수 있다.
본 발명의 주조용 롤은 전술한 실시 형태에 한정되지 않으며 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 가능함은 물론이다.
본 발명의 주조용 롤은 강철을 비롯한 여타 금속의 연속주조에 채용될 수 있다.

Claims (17)

  1. 금속 스트립을 주조하기 위한 장치에 있어서,
    (a) 나란하게 배치되어 그들 사이에 닙을 형성하는 한 쌍의 주조용 롤로서 각 주조용 롤은 중앙부 및 상기 중앙부를 관통하여 신장된 복수의 냉각통로를 구비하며, 상기 냉각통로는 냉각통로를 통해 흐르는 냉각유체의 방향을 변화시키는 적어도 하나의 굴절부분과 상기 굴절부분 주위 냉각유체의 유량을 제어하는 유량제어부재를 구비하는 한 쌍의 주조용 롤; 및
    (b) 상기 주조용 롤의 상기 닙 위에 용융금속을 공급하여 상기 닙 바로 위의 주조용 롤에 가두어지는 용융금속의 주조풀을 형성하는 용융금속공급시스템을 포함함을 특징으로 하는 주조장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 주조용 롤 각각은 사이드 댐을 지지할 수 있는 중앙부의 각 단부에서 방사상으로 신장된 단면과 상기 방사상으로 신장된 단면 사이에서 상기 중앙부를 관통하도록 신장된 냉각통로를 포함함을 특징으로 하는 주조장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 냉각통로는 복수의 반경방향 냉각통로를 더 포함하며, 반경방향 냉각통로 각각은 주조용 롤의 내부 주변으로부터 상기 중앙부의 일측 단부에서 상기 길이방향 냉각통로 중 하나까지 신장되며, 상기 길이방향 냉각통로와 반경방향 냉각통로가 병합되는 상기 굴절부분을 구비함을 특징으로 하 는 주조장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 유량제어부재는
    상기 굴절부분의 내측 모서리로부터 상기 굴절부분의 외측 모서리 쪽으로 신장된 배플(baffle)을 포함함을 특징으로 하는 주조장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 유량제어부재는
    상기 방사상으로 신장된 단면으로부터 상기 길이방향 냉각통로 쪽으로 신장된 복수의 핀을 포함함을 특징으로 하는 주조장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 냉각통로는
    냉각유체가 하나의 길이방향 냉각통로로부터 인접하는 길이방향 냉각통로를 따라 흐를 수 있도록 인접하는 길이방향 냉각통로와 상호 접속되며, 상기 굴절부분을 구비하는 적어도 하나의 둘레방향 냉각통로를 포함함을 특징으로 하는 주조장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 유량제어부재는
    상기 굴절부분을 부분적으로 채워 상기 굴절부분의 단면적을 감소시키는 삽입물을 포함함을 특징으로 하는 주조장치.
  8. (a) 중앙부를 구비하는 원통형 몸체; 및
    (b) 상기 중앙부를 관통하여 신장된 복수의 냉각통로를 포함하며, 상기 냉각통로는 냉각통로를 통해 흐르는 냉각유체의 방향이 변화하도록 하는 적어도 하나의 굴절부분 및 상기 굴절부분 주위 냉각유체의 유량을 제어하는 유량제어부재를 포함함을 특징으로 하는 주조용 롤.
  9. 제8항에 있어서, 상기 원통형 몸체는
    제1 외경의 중앙부와, 상기 중앙부의 각 단부로부터 축방향으로 신장되며 상기 제1 외경에 비해 외경이 작은 제2 외경의 단부를 구비하는 계단형의 원통형 몸체임을 특징으로 하는 주조용 롤.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 사이드 댐을 지지할 수 있도록 상기 중앙부의 각 단부에서 방사상으로 신장된 단면 및 상기 방사상으로 신장된 단면 사이에서 상기 중앙부를 관통하도록 신장된 상기 냉각통로를 포함함을 특징으로 하는 주조용 롤.
  11. 제8항에 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 냉각통로는
    복수의 반경방향 냉각통로를 더 포함하며, 반경방향 냉각통로 각각은 주조용 로의 내측 주변부로부터 상기 중앙부의 일측 단부에서 상기 길이방향 냉각통로 중 하나까지 신장되며, 상기 길이방향 냉각통로와 반경방향 냉각통로가 병합되는 굴절 부분을 구비함을 특징으로 하는 주조용 롤.
  12. 제11항에 있어서, 상기 유량제어부재는
    상기 굴절부분의 내측 모서리로부터 상기 굴절부분의 외측 모서리 쪽으로 신장된 배플을 포함함을 특징으로 하는 주조용 롤.
  13. 제11항에 있어서, 상기 유량제어부재는
    상기 방사상으로 신장하는 단면으로부터 상기 길이방향 냉각통로 쪽으로 신장된 복수의 핀을 포함함을 특징으로 하는 주조용 롤.
  14. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 냉각통로는
    냉각유체가 하나의 길이방향 냉각통로로부터 인접하는 길이방향 냉각통로를 따라 흐를 수 있도록 인접하는 길이방향 냉각통로와 상호 접속되며, 상기 굴절부분을 구비하는 적어도 하나의 둘레방향 냉각통로를 포함함을 특징으로 하는 주조용 롤.
  15. 제14항에 있어서, 상기 유량제어부재는
    상기 굴절부분을 부분적으로 채워 상기 굴절부분의 단면적을 감소시키는 삽입물을 포함함을 특징으로 하는 주조용 롤.
  16. 박막 금속 스트립을 연속 주조하는 방법에 있어서,
    (a) 나란하게 배치되어 그들 사이에 닙을 형성하는 한 쌍의 주조용 롤로서, 주조용 롤 각각은 중앙부 및 상기 중앙부를 관통하여 신장된 복수의 냉각통로를 구비하며, 상기 냉각통로는 냉각통로를 통해 흐르는 냉각유체의 방향을 변화시키는 적어도 하나의 굴절부분과 상기 굴절부분 주위 냉각유체의 유량을 제어하는 유량제어부재를 구비하는 한 쌍의 주조용 롤을 조립하는 과정과;
    (b) 상기 닙 바로 위의 주조용 롤에 의해 가두어지는 용융금속의 주조풀을 형성하도록 용융금속공급시스템을 통해 상기 주조용 롤의 상기 닙 위에 용융금속을 공급하는 과정; 및
    (c) 상기 주조용 롤을 서로 반대방향으로 회전시켜 상기 주조풀로부터 상기 주조용 롤의 원통형 표면 위에 응고각을 형성하고, 상기 주조용 롤 사이의 닙에서 햐향 송출되는 박막 주조 스트립을 형성하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 박막 금속 스트립의 연속 주조방법.
  17. 금속 스트립 주조장치에 있어서,
    (a) 나란하게 배치되어 그들 사이에 닙을 형성하는 한 쌍의 주조용 롤로서 각 주조용 롤은 중앙부 및 사이드 댐을 지지할 수 있는 상기 중앙부의 각 단부에 방사상으로 신장된 단면을 구비하는 원통형 몸체와 상기 방사상으로 신장된 단면 사이에서 상기 중앙부를 관통하여 신장된 복수의 냉각통로를 구비하며, 상기 냉각통로는 길이방향 냉각통로와 상기 냉각통로를 통해 흐르는 냉각유체의 방향을 변화 시키는 적어도 하나의 굴절부분과 상기 굴절부분 주위 냉각유체의 유량을 제어하는 유량제어부재를 구비하는 한 쌍의 주조용 롤; 및
    (b) 상기 주조용 롤의 상기 닙 위에 용융금속을 공급하여 상기 방사상으로 신장하는 단면에 인접하여 배치된 사이드 댐들에 의해 한정되는 상기 닙 바로 위의 주조용 롤 위에 가두어지는 용융금속의 주조풀을 형성하는 용융금속공급시스템을 포함함을 특징으로 하는 주조장치.
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