KR20170021872A - 연속 캐스팅 블랭크 응고 말단이 중가압하는 연속 주조기 선형단 및 그 중가압 방법 - Google Patents

연속 캐스팅 블랭크 응고 말단이 중가압하는 연속 주조기 선형단 및 그 중가압 방법 Download PDF

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Abstract

연속 캐스팅 블랭크 응고 말단이 중가압하는 연속 주조기 선형단에 있어서, 상기 연속 주조기 선형단은 선형단에 위치하는 상부 프레임(2), 하부 프레임(7), 상부 구동 롤러(3), 하부 구동 롤러(5), 좌측 종속 구동 롤러 유닛(8), 우측 종속 구동 롤러 유닛(9), 가압 장치(1) 및 클램핑 실린더(10)를 포함하며, 클램핑 실린더는 상부 프레임과 하부 프레임의 설정된 간격을 유지하도록 클램핑하고; 상부 구동 롤러와 가압 장치는 서로 연결되고, 상부 구동 롤러는 베어링 캡(4)에 의하여 상부 프레임에 연결되며, 하부 구동 롤러는 베어링 캡(6)에 의하여 하부 프레임에 연결되고, 좌측 종속 구동 롤러 유닛 및 우측 종속 구동 롤러 유닛은 각각 구동 롤러의 양측에 위치하며, 좌측 종속 구동 롤러 유닛은 가압 전의 캐스팅 블랭크를 클램핑하는데 사용되고, 우측 종속 구동 롤러 유닛은 가압 후의 캐스팅 블랭크를 클램핑하는데 사용되며, 구동 롤러의 직경과 종속 구동 롤러의 직경 비율은 1.1:1 내지 2:1이다. 또한, 연속 주조 캐스팅 블랭크 응고 말단이 중가압 방법에 대해서 더 공개한다. 상기 연속 주조기 선형단 및 그 중가압 방법은 연속 캐스팅 블랭크에 변형 투과성을 증가시키고, 캐스팅 블랭크 중심 영역에서의 느슨해짐과 편석을 개선시키는데 유리하다.

Description

연속 캐스팅 블랭크 응고 말단이 중가압하는 연속 주조기 선형단 및 그 중가압 방법 {CONTINUOUS CASTING MACHINE SECTOR SECTION FOR DEEP PRESSING OF CONTINUOUS CASTING BLANK SOLIDIFICATION TAIL END AND DEEP PRESSING METHOD FOR CONTINUOUS CASTING BLANK SOLIDIFICATION TAIL END}
본 발명은 캐스팅 블랭크 주조 기술 분야에 관한 것이며, 특히 연속 캐스팅 블랭크 응고 말단이 중가압하는 연속 주조기 선형단 및 그 중가압 방법에 관한 것이다.
연속 캐스팅 블랭크 응고 말단이 중가압하는 기술은 연속 주조 생산 라인에서 연속 캐스팅 블랭크 응고 말단에 대해 가압 롤러를 설치하고, 캐스팅 블랭크 중심 고상분율이 80% 이상에 달할 때 캐스팅 블랭크에 중가압 변형(5 내지 20mm)을 가한 후, 정상적 압연 생산이 진행된다. 상기 기술은 연속 캐스팅 블랭크 중심 품질을 뚜렷하게 향상시킬 수 있고(낮은 배율 조직, 수축, 기공률, 편석 등 개선), 비교적 낮은 압축비(1.5 내지 2.5)에서 우수한 품질의 두께가 100mm보다 큰 특별한 캐스팅 블랭크 제품을 생산할 수 있다.
연속 캐스팅 블랭크 응고 말단이 중가압할 때, 만약 주조기 선형단이 전체적으로 중가압하는 것을 채용한다면, 선형단의 5 내지 7개 주조롤이 캐스팅 블랭크에 동시 접촉할 때의 접촉 면적이 뚜렷하게 증가하고, 이에 따라 하중도 증가하기 때문에, 반드시 선형단의 강도 및 강성을 크게 증가시켜야만 선형단 및 선형단 롤러(또는 주조롤)가 받는 강한 부하 및 큰 탄성 변형에 저항할 수 있고, 선형단 롤러는 롤링, 맨드릴 및 중간 지지 베어링 캡으로 구성되고, 이것은 선형단의 사이즈 및 중량을 충분히 증가시킬 수 있지만, 이에 따라 선형단의 리프팅 및 유지 보수 등 일련의 새로운 문제가 발생하게 되며, 또한 중가압은 연속 캐스팅 블랭크 응고가 거의 완료될 즈음에 실시되기 때문에, 선형단을 중가압하는 다수의 롤러, 작은 변형 가압으로 생성된 변형(응답 변수)투과성이 나빠서 캐스팅 블랭크 중심 영역으로 전달되는 응답 변수가 작아, 중심 영역의 느슨해짐 및 편석이라는 단점을 우수하게 개선하기 어렵다.
따라서, 종래의 연속 주조기의 경압하 시스템을 직접 채용하여 선형단에서 응고 말단이 중가압할 때 연속 주조기 선형단, 구동 롤러의 강도 및 강성이 심각하게 부족하고, 클램핑 실린더의 부하력이 부족하기 때문에, 응고 말단이 중가압하기 어렵고, 캐스팅 블랭크 중간 크랙 등의 문제가 발생하기 쉽다.
본 발명은 기술문제를 해결하는데 연속 캐스팅 블랭크 응고 말단이 중가압하는 연속 주조기 선형단 및 그 중가압 방법을 제공함으로써, 종래기술 중 종래의 연속 주조기 시스템을 사용하여 선형단에서 응고 말단이 중가압할 때, 연속 주조기 선형단, 구동 롤러의 강도 및 강성이 심각하게 부족하고, 클램핑 실린더의 부하력이 부족함에 따라, 응고 말단이 중가압하기 어렵고, 캐스팅 블랭크 중간 크랙 등이 발생하기 쉬운 문제를 해결하는데 있다.
상기 기술 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예가 제공하는 연속 캐스팅 블랭크 응고 말단이 중가압하는 연속 주조기 선형단은 연속 주조기 선형단에 위치하는 상부 프레임, 하부 프레임, 상부 구동 롤러, 하부 구동 롤러, 좌측 종속 구동 롤러 유닛, 우측 종속 구동 롤러 유닛, 가압 장치 및 클램핑 실린더를 포함하되, 상기 클램핑 실린더는 상부 프레임과 하부 프레임의 설정된 간격을 유지할 수 있도록 클램핑하고; 상기 상부 구동 롤러와 가압 장치는 서로 연결되고, 상기 상부 구동 롤러는 상부 베어링 캡에 의하여 상부 프레임에 연결되며, 상기 하부 구동 롤러는 하부 베어링 캡에 의하여 하부 프레임에 연결되고, 상기 좌측 종속 구동 롤러 유닛 및 우측 종속 구동 롤러 유닛은 각각 구동 롤러의 양측에 위치하며, 상기 좌측 종속 구동 롤러 유닛은 가압 전의 캐스팅 블랭크를 클램핑하는데 사용되고, 상기 우측 종속 구동 롤러 유닛은 가압 후의 캐스팅 블랭크를 클램핑하는데 사용되며, 상기 구동 롤러의 직경과 종속 구동 롤러의 직경 비율은 1.1:1 내지 2:1이다.
여기에서, 상기 우측 종속 구동 롤러 유닛과 구동 롤러의 개구도는 가압 후의 캐스팅 블랭크 두께와 동일하다.
여기에서, 상기 좌측 종속 구동 롤러 유닛의 개구도는 가압 전의 캐스팅 블랭크 두께와 동일하다.
여기에서, 상기 구동 롤러는 일체형이며, 일체 성형 공정으로 제조된다.
상기 기술 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 연속 캐스팅 블랭크 응고 말단이 중가압하는 방법에 대하여 더 제공하는데,
클램핑 실린더는 상부 프레임에 일정한 압력을 가하여 좌측 종속 구동 롤러 유닛의 개구도를 가압 전의 캐스팅 블랭크 두께와 동일하게 하고, 가압 전의 캐스팅 블랭크 클램핑에 사용하는 단계 (1);
가압량을 5 내지 20mm로 설정하고, 가압 장치에 의하여 구동 롤러를 연동시켜 캐스팅 블랭크에 대한 중가압 변형을 진행시키는 단계 (2);
우측 종속 구동 롤러 유닛을 조정하여 그 개구도를 상하 구동 롤러 사이의 간격과 동일하게 하고, 가압 후의 캐스팅 블랭크를 클램핑하는데 사용하는 단계 (3)을 포함한다.
상기 방안에서, 본 발명은 롤 직경이 큰 일체형 구동 롤러 및 고강도, 고강성의 상부 프레임, 하부 프레임 및 부하 능력이 큰 클램핑 실린더를 채용하고; 중가압 시의 총 변형량은 롤 직경이 큰 구동 롤러에 의하여 연속 캐스팅 블랭크에 대해 중가압 변형을 실시하는 것이며, 일반적인 선형단의 5 내지 7개 주조롤이 하나씩 작은 변형으로 중가압의 총 변형량을 완성하는 것이 아니다.
본 발명의 상기 기술 방안의 유익한 효과에 있어서,
1. 가소성 변형 접촉 면적 감소는 롤 직경이 큰 일체형 구동 롤러 가압에서만 총 변형력이 뚜렷하게 감소하고;
2. 선형단 클램핑 실린더에 추가해야 할 형체력도 상응하게 감소하고, 동시에 상부, 하부 선형단이 중가압 될 때의 강도와 강성을 유지하기 위해 추가해야 할 구조 재료 및 중량도 감소하고;
3. 변형 투과성 증가는 롤 직경이 비교적 큰 2 롤러 밀(two roller mill)의 롤링 패스 변형과 동일하며, 이렇게 해야 연속 캐스팅 블랭크 중심 영역의 느슨해짐과 편석 개선에 유리하다.
도 1은 본 발명 실시예의 연속 캐스팅 블랭크 응고 말단이 중가압하는 연속 주조기 선형단의 정면도;
도 2는 본 발명 실시예의 연속 캐스팅 블랭크 응고 말단이 중가압하는 연속 주조기 선형단의 측면도;
도 3은 본 발명 실시예의 연속 캐스팅 블랭크 응고 말단이 중가압하는 연속 주조기 선형단의 중가압 방법의 원리 설명도.
본 발명이 해결하려는 기술 문제와 기술 방안 및 장점을 더 명확하게 하기 위해 아래에서는 도면 및 구체적 실시예를 결합하여 상세하게 설명한다.
본 발명은 종래기술에서 종래의 연속 주조기의 경압하 시스템을 사용해 선형단에서 응고 말단이 중가압할 때 연속 주조기 선형단, 구동 롤러의 강도 및 강성의 심각한 부족 및 클램핑 실린더의 부하력 부족이 나타나 응고 말단이 중가압을 실시하기가 어렵고, 또한 발생하기 쉬운 캐스팅 블랭크 중간 크랙 등의 문제에 대해, 연속 캐스팅 블랭크 응고 말단이 중가압하는 연속 주조기 선형단 및 그 중가압 방법을 제공한다.
도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예가 제공하는 연속 캐스팅 블랭크 응고 말단이 중가압하는 연속 주조기 선형단은 연속 주조기 선형단에 위치하는 상부 프레임(2), 하부 프레임(7), 상부 구동 롤러(3), 하부 구동 롤러(5), 좌측 종속 구동 롤러 유닛(8), 우측 종속 구동 롤러 유닛(9), 가압 장치(1) 및 클램핑 실린더(10)를 포함하며, 상기 클램핑 실린더(10)는 상부 프레임(2)과 하부 프레임(7)의 설정된 간격을 유지할 수 있도록 클램핑하고, 상기 구동 롤러, 종속 구동 롤러는 전동장치(11)에 의하여 전동됨에 따라 캐스팅 블랭크를 앞으로 운동시키고; 상기 상부 구동 롤러(3)와 가압 장치(1)는 서로 연결되고, 상기 상부 구동 롤러(3)는 상부 베어링 캡(4)에 의하여 상부 프레임(2)에 연결되며, 상기 하부 구동 롤러(5)는 하부 베어링 캡(6)에 의하여 하부 프레임 (7)에 연결되고, 상기 좌측 종속 구동 롤러 유닛(8) 및 우측 종속 구동 롤러 유닛(9)는 각각 구동 롤러의 양측에 위치하며, 상기 좌측 종속 구동 롤러 유닛(8)은 가압 전의 캐스팅 블랭크를 클램핑하는데 사용되고, 상기 우측 종속 구동 롤러 유닛(9)는 가압 후의 캐스팅 블랭크을 클램핑하는데 사용되며, 상기 구동 롤러의 직경과 종속 구동 롤러의 직경 비율은 1.1:1~2:1이다.
상기 우측 종속 구동 롤러 유닛(9)과 구동 롤러의 개구도는 가압 후의 캐스팅 블랭크 두께와 동일하다. 상기 좌측 종속 구동 롤러 유닛(8)의 개구도는 가압 전의 캐스팅 블랭크 두께와 동일하다. 상기 구동 롤러는 일체형이며, 일체 성형 공정으로 제조된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 연속 캐스팅 블랭크 응고 말단이 중가압하는 방법에 대하여 더 제공하는데
클램핑 실린더는 상부 프레임(2)에 일정한 압력을 가하여 좌측 종속 구동 롤러 유닛(8)의 개구도를 가압 전의 캐스팅 블랭크 두께와 동일하게 하고, 가압 전의 캐스팅 블랭크를 클램핑하는데 사용하는 단계 (1);
가압량을 5 내지 20mm로 설정하고, 가압 장치(1)에 의하여 구동 롤러를 연동시켜 캐스팅 블랭크에 대한 중가압 변형을 진행시키는 단계 (2);
우측 종속 구동 롤러 유닛(9)을 조정하여 그 개구도를 상하 구동 롤러 사이의 간격과 동일하게 하고, 가압 후의 캐스팅 블랭크를 클램핑하는데 사용되는 단계 (3)을 포함한다. 이렇게 하면 롤 직경이 큰 일체형 구동 롤러(3)에서만 가압 변형을 실시를 실현할 수 있고, 출구측의 우측 종속 구동 롤러(9)는 가압 변형 부담이 없으며, 이러한 가압 방식은 2 롤러 밀(two roller mill)의 롤링 변형과 유사하다.
본 발명의 구동 롤러는 롤 직경이 큰 일체형 구동 롤러(즉, 롤링, 맨드릴 및 중간 지지 베어링 캡으로 구성된 선형단 롤러는 아님)이고, 동시에 중가압할 때의 부하 증가를 고려해서 선형단의 상부 프레임(2)과 하부 프레임(7)의 강도와 강성을 상승시키고(2 내지 5배 상승), 4개의 클램핑 실린더(10)의 부하 능력을 상응하게 증대시킨다(2 내지 5배 증가).
상기 방안에서, 본 발명은 롤 직경이 큰 일체형 구동 롤러 및 고강도, 고강성의 상부 프레임, 하부 프레임 및 부하 능력이 큰 클램핑 실린더를 채용하고; 중가압하는 총변형량은 롤 직경이 큰 구동 롤러에 의하여 연속 캐스팅 블랭크에 중가압 변형을 실시하는 것이며, 일반적인 선형단 5 내지 7개가 주조롤에 하나씩 작은 변형으로 중가압의 총 변형량을 완성하는 것이 아니다.
본 발명의 상기 기술 방안의 유익한 효과에 있어서,
1. 가소성 변형 접촉 면적 감소는 롤 직경이 큰 일체형 구동 롤러 가압에서만 총 변형력이 뚜렷하게 감소하고;
2. 선형단 클램핑 실린더에 추가해야 할 형체력도 상응하게 감소하며, 동시에 상부, 하부 선형단이 중가압될 때의 강도와 강성을 유지하기 위해 추가해야 할 구조 재료 및 중량도 감소하고;
3. 변형 투과성 증가는 롤 직경이 비교적 큰 2 롤러 밀(two roller mill)의 롤링 패스 변형과 동일하며, 이렇게 해야 연속 캐스팅 블랭크 중심 영역의 느슨해짐과 편석 개선에 유리하다.
이상 상기 내용은 본 발명의 바람직한 실시 방식이며, 본 기술분야의 당업자라면, 본 발명의 상기 원리를 벗어나지 않는 전제하에 약간의 개량과 수정을 할 수 있으며, 이러한 개량과 수정도 응당 본 발명의 보호 범위에 포함됨을 밝힌다.
1：가압 장치 2：상부 프레임
3：상부 구동 롤러 4：상부 베어링 캡
5：하부 구동 롤러 6：하부 베어링 캡
7：하부 프레임 8：좌측 종속 구동 롤러 유닛
9：우측 종속 구동 롤러 유닛 10：클램핑 실린더
11：전동 장치

Claims (5)

  1. 연속 주조기 선형단에 위치하는 상부 프레임, 하부 프레임, 상부 구동 롤러, 하부 구동 롤러, 좌측 종속 구동 롤러 유닛, 우측 종속 구동 롤러 유닛, 가압 장치 및 클램핑 실린더를 포함하되, 상기 클램핑 실린더는 상기 상부 프레임과 하부 프레임의 설정된 간격을 유지할 수 있도록 클램핑하고; 상기 상부 구동 롤러와 가압 장치는 서로 연결되고, 상기 상부 구동 롤러는 상부 베어링 캡베어링 캡에 의하여 상기 상부 프레임에 연결되며, 상기 하부 구동 롤러는 하부 베어링 캡에 의하여 상기 하부 프레임에 연결되며, 상기 좌측 종속 구동 롤러 유닛 및 우측 종속 구동 롤러 유닛은 각각 구동 롤러의 양측에 위치하고, 상기 좌측 종속 구동 롤러 유닛은 가압 전의 캐스팅 블랭크를 클램핑하는데 사용되며, 상기 우측 종속 구동 롤러 유닛은 가압 후의 캐스팅 블랭크를 클램핑하는데 사용되고, 상기 구동 롤러의 직경과 종속 구동 롤러의 직경 비율이 1.1:1~2:1인 것을 특징으로 하는 연속 캐스팅 블랭크 응고 말단이 중가압하는 연속 주조기 선형단.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 우측 종속 구동 롤러 유닛과 구동 롤러의 개구도는 가압 후의 캐스팅 블랭크 두께와 동일한 것을 특징으로 하는 연속 캐스팅 블랭크 응고 말단이 중가압하는 연속 주조기 선형단.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 좌측 종속 구동 롤러 유닛의 개구도가 가압 전의 캐스팅 블랭크 두께와 동일한 것을 특징으로 하는 연속 캐스팅 블랭크 응고 말단이 중가압하는 연속 주조기 선형단.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 구동 롤러는 일체형이며, 일체 성형 공정으로 제조되는 것을 특징으로 하는 연속 캐스팅 블랭크 응고 말단이 중가압하는 연속 주조기 선형단.
  5. 클램핑 실린더는 상부 프레임에 일정한 압력을 가하여 좌측 종속 구동 롤러 유닛의 개구도를 가압 전의 캐스팅 블랭크 두께와 동일하게 하고, 가압 전의 캐스팅 블랭크를 클램핑하는데 사용되는 단계 (1);
    가압량을 5 내지 20mm로 설정하고, 가압 장치에 의하여 구동 롤러를 연동시켜 캐스팅 블랭크에 대해 중가압하여 변경시키는 단계 (2);
    우측 종속 구동 롤러 유닛을 조정하여 그 개구도를 상하 구동 롤러 사이의 간격과 동일하게 하며, 가압 후의 캐스팅 블랭크를 클램핑하는데 사용되는 단계 (3)을 포함하는 것을 특징으로 하는 연속 캐스팅 블랭크 응고 말단이 중가압하는 방법.
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