KR20080104186A - 쌍롤 주조기 - Google Patents

Abstract

용강을 응고시키고 또한 롤 틈(G)으로부터 강철 스트립(3)을 송출하는 한 쌍의 냉각롤(1)과, 강철 스트립(3)의 판 폭 방향의 두께 분포를 계측하는 비접촉식 센서(6)와, 냉각롤(1)이 1회전할 때마다 강철 스트립(3)에 대하여 마크(7)를 부가하는 마킹 수단(8)과, 강철 스트립(3)에 부가한 마크(7)를 검지하는 마크 검지 수단(9)과, 롤 틈 추정 수단(10)을 구비하고, 비접촉식 센서(6)에서 얻은 두께 분포정보(12), 및 마크 검지 수단(9)에서 얻은 마크 통과 정보(13)에 의해, 롤 틈 추정 수단(10)이, 냉각롤(1)의 1회전당 롤 틈(G)의 변동을, 마크(7)의 통과가 확인되고 나서 다음에 마크(7)의 통과가 확인될 때까지의 사이의 강철 스트립(3)의 판 폭 방향의 두께 분포의 변동을 바탕으로 산출하여, 데이터로서 기억한다.

용강, 강철 스트립, 냉각롤, 비접촉식 센서, 마킹 수단, 마크 검지 수단, 롤 틈 추정 수단

Description

쌍롤 주조기{Twin-roll casting machine}

본 발명은 쌍롤 주조기에 관한 것이다.

도 1은 쌍롤 주조기의 일례를 도시하는 것으로, 수평으로 나란히 배치한 한 쌍의 냉각롤(1)과, 상기 냉각롤(1)에 부대하는 한 쌍의 사이드 둑(weir; 2)을 구비하고 있다.

냉각롤(1)은, 그 내부에 냉각수가 유통되어, 생산하는 강철 스트립(3)의 판 두께에 따라서 롤 틈(G)을 확대/축소 조정할 수 있도록 구성되어 있다.

냉각롤(1)의 회전운동 방향 및 속도는 각 냉각롤(1)의 외주면이 상측으로부터 롤 틈(G)을 향해서 등속으로 이동하도록 설정하고 있다.

한쪽의 사이드 둑(2)은 각 냉각롤(1)의 일단에 면접촉하고, 다른쪽의 사이드 둑(2)은 각 냉각롤(1)의 타단에 면접촉하고 있다.

한 쌍의 사이드 둑들(2) 사이에는 용탕 공급 노즐(4)이 롤 틈(G)의 바로 위에 위치하도록 배치되어 있고, 용탕 공급 노즐(4)로부터 냉각롤(1)과 사이드 둑(2)으로 사방이 둘러싸이는 공간에 용강(molten metal; 溶鋼)을 공급하면 용탕 고임부(5)가 형성된다.

요컨대, 상기 용탕 고임부(5)를 형성시키는 동시에 냉각수의 유통에 의해 냉 각롤(1)의 열을 제거하면서 회전운동시키면, 용강이 냉각롤(1) 외주면에서 응고되고, 강철 스트립(3)이 롤 틈(G)의 아래쪽을 향해 보내진다.

또한, 강철 스트립의 판 폭 방향의 두께 분포를 균등화하기 위해서, 롤 크라운 수정용 테이퍼 피스톤을 내장한 냉각롤을 사용하여 롤 틈으로부터 송출되는 강철 스트립의 판 두께를 계측하고, 그 계측치에 기초하여 롤 크라운을 수정하도록 한 쌍롤 주조기도 종전부터 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

특허문헌 1 : 일본 공개특허공보 제(소)60-27458호

그런데 특허문헌 1에서는, 롤 틈과 판 두께 계측 지점이 떨어져 있는 것에 기인하여, 냉각롤상의 주방향에 불균일한 열 변형이 발현한 경우, 현시점에서의 롤 틈의 형상이 강철 스트립의 판 두께 계측치에 반영되지 않게 되고, 이 때문에, 강철 스트립의 판 두께 방향의 두께 분포의 균등화가 곤란하게 된다.

본 발명은 상술한 실정을 감안하여 이루어진 것으로, 롤 틈을 적절히 추측할 수 있는 쌍롤 주조기를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 외주면에서 용강을 응고시키고 또한 롤 틈으로부터 강철 스트립을 송출하는 한 쌍의 냉각롤과, 상기 강철 스트립의 판 폭 방향의 두께 분포를 계측하는 비접촉식 센서와, 냉각롤이 1회전할 때마다 강철 스트립에 대해 마크를 부가하는 마킹 수단과, 강철 스트립에 부가한 마크를 검지하는 마크 검지 수단을 구비한 구성으로 한다.

즉, 비접촉식 센서에 의해 연속적으로 얻어지는 강철 스트립의 판 폭 방향의 두께 분포와, 마크 검지 수단에 의해 검지한 강철 스트립의 마크의 통과에 기초하여, 냉각롤의 1회전당 롤 틈의 변동을 추측한다.

또한, 외주면에서 용강을 응고시키고 또한 롤 틈으로부터 강철 스트립을 송출하는 한 쌍의 냉각롤과, 기준 위치로부터 각 냉각롤의 외주면까지의 롤 축선 방향의 거리 분포를 계측하는 비접촉식 센서를 구비하는 구성으로 한다.

즉, 비접촉식 센서에 의해 얻어지는 각 냉각롤의 외주면까지의 롤 축선 방향의 거리 분포에 기초하여, 냉각롤의 1회전당 롤 틈의 변동을 추측한다.

본 발명의 쌍롤 주조기에 의하면, 강철 스트립의 판 폭 방향의 두께 분포를 검출하는 비접촉식 센서를 구비하는 경우, 또는 냉각롤의 외주면까지의 롤 축선 방향의 거리 분포를 검출하는 비접촉식 센서를 구비하는 경우 어느 것에 있어서나, 냉각롤의 1회전당 롤 틈의 변동을 적절히 추측할 수 있고, 이것에 기초하여 롤 크라운(roll crown)의 수정이나 양 롤의 위상 조정을 행하면 강철 스트립의 판 두께 방향의 두께 분포의 균등화를 달성하는 것이 가능하게 된다는 우수한 효과를 가질 수 있다.

도 1은 종래의 쌍롤 주조기의 일례를 도시하는 개념도.

도 2는 본 발명의 쌍롤 주조기의 제 1 실시예를 도시하는 개념도.

도 3은 본 발명의 쌍롤 주조기의 제 2 실시예를 도시하는 개념도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 냉각롤

3 : 강철 스트립

6 : 비접촉식 센서

7 : 마크

8 : 마킹 수단

9 : 마크 검지 수단

14 : 비접촉식 센서

G : 롤 틈

이하, 본 발명의 실시예를 도면에 기초하여 설명한다.

도 2는 본 발명의 쌍롤 주조기의 제 1 실시예이고, 강철 스트립(3)을 주조하는 한 쌍의 냉각롤(1)과, 상기 강철 스트립(3)의 판 폭 방향의 두께 분포를 계측하는 비접촉식 센서(6)와, 냉각롤(1)이 1회전할 때마다 강철 스트립(3)에 대하여 마크(7)를 부가하는 마킹 수단(8)과, 비접촉식 센서(6)의 가까이에 배치한 마크 검지 수단(9)과, 롤 틈 추정 수단(10)을 구비하고 있다.

냉각롤(1)에는 사이드 둑과 용탕 공급 노즐(도시하지 않음)이 부대되고, 냉각롤들(1) 사이에 용강에 의한 용탕 고임부(5)가 형성된다.

또한, 한쪽의 냉각롤(1)을 탄성 변형시키기 위해서, 상기 롤의 네크부(neck)에는 실린더 등의 롤 형상 보정 수단(도시하지 않음)에 의해 수평 방향에 대한 가압력(F)이 부여되도록 하고 있다.

또한, 냉각롤(1)의 롤 틈(G)으로부터 아래쪽을 향해 전달되는 강철 스트 립(3)은 테이블롤(도시하지 않음)에 의해 횡방향으로 안내되어, 핀치롤(11)을 거쳐서 수평 압연기(도시하지 않음)로 유도된다.

비접촉식 센서(6)는 3개 이상의 판 두께 계측기를 강철 스트립(3)의 판 폭 방향으로 나열한 것으로, 핀치롤(11)보다도 강철 스트립(3)의 이동 방향 상류측에 배치하고 있다.

마킹 수단(8)은 한쪽 냉각롤(1)의 외주면 롤 에지부 부근에 설치한 오목형 또는 볼록형으로, 상기 냉각롤(1)이 1회전할 때마다, 마킹 수단(8)을 오목형으로 한 경우에는, 롤 틈(G)으로부터 송출되는 강철 스트립(3)에 볼록형의 마크(7)가 부가되고, 마킹 수단(8)을 볼록형으로 한 경우에는, 롤 틈(G)으로부터 송출되는 강철 스트립(3)에 오목형의 마크(7)가 부가된다.

마크 검지 수단(9)에는 강철 스트립(3)에 부가된 마크(7)를 기준 위치로부터 강철 스트립(3) 표면까지의 거리 변동으로서 검지하는 방식, 또는, 강철 스트립(3) 표면의 형상이 현저히 변화되어 있는 부분을 화상 처리에 의해서 검지하는 방식 등을 채용한다.

롤 틈 추정 수단(10)은 비접촉식 센서(6)에서 얻은 강철 스트립(3)의 판 폭 방향의 두께 분포 정보(12), 및 마크 검지 수단(9)으로부터 송신되는 마크 통과 정보(13)에 의해 냉각롤(1)의 1회전당 롤 틈(G)의 변동을 마크(7)의 통과가 확인되고 나서 다음에 마크(7)의 통과가 확인될 때까지 사이의 강철 스트립(3)의 판 폭 방향의 두께 분포의 변동을 바탕으로 산출하여, 데이터로서 기억한다.

롤 틈 추정 수단(10)의 데이터는 강철 스트립(3)의 길이 방향의 두께 분포의 변동이기도 하기 때문에, 상기 데이터에 기초하여, 냉각롤(1)의 회전에 따른 롤 틈(G)의 변동이 없어지도록 롤 형상 보정 수단으로 냉각롤(1)을 탄성 변형시키면, 그 이후에 송출되는 강철 스트립(3)의 길이 방향과 판 폭 방향의 두께 부분을 균등하게 할 수 있다.

롤 형상 보정 수단은 롤 밴딩 방식 뿐만 아니라, 테이퍼 피스톤 방식을 채용하여 냉각롤(1)이 1회전하는 동안에 조금씩 롤 크라운의 수정을 행하도록 하여도 좋다.

또한, 강철 스트립(3)의 길이 방향의 두께 분포에 주기적인 변동이 계속하여 인식되는 경우에는, 다음 번의 주조에 앞서, 상기 데이터에 기초하여 롤 틈(G)의 변동이 억제되도록 냉각롤(1)의 위상을 조정하면, 롤 형상 보정 수단에 의한 냉각롤(1)의 탄성 변형을 작게 할 수 있다.

도 3은 본 발명의 쌍롤 주조기의 제 2 실시예이고, 강철 스트립(3)을 주조하는 한 쌍의 냉각롤(1)과, 기준 위치로부터 각 냉각롤(1)의 외주면까지의 롤 축선 방향의 거리 분포를 계측하는 비접촉식 센서(14)와, 롤 틈 추정 수단(15)을 구비하고, 도면 중 도 2와 동일한 부호를 붙인 부분은 동일물을 도시하고 있다.

비접촉식 센서(14)는 3개 이상의 거리 계측기를 냉각롤(1)의 축선에 평행하게 나열한 것으로, 각 냉각롤(1)마다 이들의 외주면의 롤 틈(G)과는 180° 반대측의 부위에 정대(正對)하도록 배치하고 있다.

롤 틈 추정 수단(15)은, 비접촉식 센서(14)에서 얻은 기준 위치(계측기가 설치하고 있는 위치)로부터 냉각롤(1)의 외주면까지의 롤 축선 방향의 거리 분포 정 보(16)에 의해, 냉각롤(1)의 1회전당 롤 틈(G)의 변동을 기준 위치로부터 각 냉각롤(1)의 외주면까지의 롤 축선 방향의 거리 분포의 변동을 바탕으로 산출하며, 데이터로서 기억한다.

롤 틈 추정 수단(15)의 데이터는 강철 스트립(3)의 길이 방향의 두께 분포의 변동이기도 하기 때문에, 상기 데이터에 기초하여, 냉각롤(1)의 회전에 따른 롤 틈(G)의 변동이 없어지도록 롤 형상 보정 수단으로 냉각롤(1)을 탄성 변형시키면, 그 이후에 보내지는 강철 스트립(3)의 길이 방향과 판 폭 방향의 두께 부분을 균등하게 할 수 있다.

롤 형상 보정 수단은 롤 밴딩 방식 뿐만 아니라 테이퍼 피스톤 방식을 채용하여, 냉각롤(1)이 1회전하는 동안에 조금씩 롤 크라운의 수정을 행하도록 하여도 좋다.

또한, 기준 위치로부터 냉각롤(1)의 외주면까지의 롤 축선 방향의 거리 분포에 주기적인 변동이 계속하여 인식되는 경우에는, 다음 번의 주조에 앞서, 상기 데이터에 기초하여, 롤 틈(G)의 변동이 억제되도록 냉각롤(1)의 위상을 조정하면, 롤 형상 보정 수단에 의한 냉각롤(1)의 탄성 변형을 작게 할 수 있다.

또한, 본 발명의 쌍롤 주조기는 상술한 실시예에만 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에서 변경을 가할 수 있는 것은 물론이다.

본 발명의 쌍롤 주조기는 여러 가지의 성분 비율의 강철 스트립의 제조에 적용할 수 있다.

Claims (4)

1. 외주면에서 용강을 응고시키고 또한 롤 틈으로부터 강철 스트립을 송출하는 한 쌍의 냉각롤과, 상기 강철 스트립의 판 폭 방향의 두께 분포를 계측하는 비접촉식 센서와, 냉각롤이 1회전할 때마다 강철 스트립에 대해 마크를 부가하는 마킹 수단, 및 강철 스트립에 부가한 마크를 검지하는 마크 검지 수단을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 쌍롤 주조기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 냉각롤의 외주면에 오목형 또는 볼록형의 마킹 수단을 설치한 쌍롤 주조기.
3. 외주면에서 용강을 응고시키고 또한 롤 틈으로부터 강철 스트립을 송출하는 한 쌍의 냉각롤과, 기준 위치로부터 각 냉각롤의 외주면까지의 롤 축선 방향의 거리 분포를 계측하는 비접촉식 센서를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 쌍롤 주조기.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   냉각롤을 탄성 변형시키는 롤 형상 보정 수단을 설치한 쌍롤 주조기.

Images