KR20190126333A - 슬래브의 반연속 주조 설비 및 그 방법 - Google Patents

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아돌프 구스타프 차베르
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프리메탈스 테크놀로지스 오스트리아 게엠베하
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Abstract

본 발명은 설비에서 슬래브들(B1, B2)을 반연속 주조하기 위한 설비 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 과제는, 해당 유형에 따른 설비들의 안전을 증대하고 슬래브들(B1, B2)의 완전 응고 및 설비로부터의 배출을 간소화하는 것이다. 상기 과제는 청구항 제1항에 따른 설비 및 청구항 제9항에 따른 방법을 통해 해결된다.

Description

슬래브의 반연속 주조 설비 및 그 방법
본 발명은, 한편으로 하나 이상의 제1 슬래브(slab)를 연속 주조하기 위한 제1 단일 또는 다중 스트랜드 주조 설비와, 하나 이상의 제2 슬래브를 연속 주조하기 위한 제2 단일 또는 다중 스트랜드 주조 설비를 포함하는, 슬래브들을 반연속 주조(semi-continuous casting)하기 위한 설비에 관한 것이다.
다른 한편으로, 본 발명은 하나 이상의 제1 슬래브를 연속 주조하기 위한 제1 단일 또는 다중 스트랜드 주조 설비와, 하나 이상의 제2 슬래브를 연속 주조하기 위한 제2 단일 또는 다중 스트랜드 주조 설비를 포함하는 설비에서 슬래브들을 반연속 주조하기 위한 방법에 관한 것이다.
공개문헌, "Diskontinuierliches Stranggiessen als Alternative fuer Spezialstaehle(특수강을 대체하는 불연속 주조물)[A. G. Zajber 저, stahl und eisen 136(2016), 제10호, 62 ~ 65쪽]"로부터 슬래브들을 반연속 주조하기 위한 설비가 공지되었다. 도 4에 따르면, 완전 응고되지 않은 슬래브들이 왜건(wagon)을 이용하여 주조 설비로부터 스트랜드 응고 위치로 인출 이송될 수 있고, 완전 응고된 이후에 그곳에서 제거될 수 있다.
여기서 단점은, 액상인 슬래브 말단으로 인해, 완전 응고되지 않은 슬래브들의 이송이 매우 주의깊고 세심하게 수행되어야 하고, 말단 응고를 위한 제3 냉각 구역(tertiary cooling zone)이 이동 가능하게 형성되어야 한다는 점이다. 그러므로 조작 인력의 안전을 보장하기 위해, 설비가 상대적으로 복잡하게 구성되어야 한다.
본 발명의 과제는, 슬래브들을 반연속 주조하기 위한 설비들의 안전을 증대시키고, 특히 슬래브들의 완전 응고 및 후속 배출을 간소화하는 것이다. 그러면서도 설비는 높은 생산성을 보유해야 한다.
상기 과제는, 청구항 제1항에 따라, 하나 이상의 제1 슬래브를 연속 주조하기 위한 제1 단일 또는 다중 스트랜드 주조 설비와, 하나 이상의 제2 슬래브를 연속 주조하기 위한 제2 단일 또는 다중 스트랜드 주조 설비를 포함하는, 슬래브들을 반연속 주조하기 위한 설비를 통해 해결되며, 상기 제1 주조 설비 및 제2 주조 설비의 각자의 스트랜드는 주조 방향으로 하기 어셈블리들을 포함한다.
- 잉곳 주형(ingot mold)을 진동시키기 위한 발진기를 포함하는 잉곳 주형으로서, 상기 잉곳 주형 내에서 부분 응고된 슬래브가 형성되는, 잉곳 주형;
- 부분 응고된 슬래브를 지지하면서 안내하기 위한 제1 세그먼트;
- 스트랜드 가이드 프레임과 하나 이상의 스트랜드 가이드 섹션을 포함하는 회동식 스트랜드 가이드(pivotable strand guide)로서, 스트랜드 가이드 섹션은 슬래브를 지지하면서 안내하기 위한 하나 이상의 스트랜드 가이드 장치, 바람직하게는 3개의 스트랜드 가이드 롤러를 포함하고, 회동식 스트랜드 가이드는 슬래브를 배출하기 위해 회전축을 중심으로 회동될 수 있는, 회동식 스트랜드 가이드;
- 슬래브의 조정 가능한 단열을 위한 절연 플랩들(insulating flap)로서, 회동식 스트랜드 가이드 또는 고정식 설비 지지 스탠드 상에 배치된 절연 플랩들; 및
- 잉곳 주형으로부터 더미바(dummy bar) 및 후속하는 슬래브를 인출하고 슬래브를 지지하기 위한 더미바 인출 시스템.
본 발명에 따른 설비는 적어도 하나 이상의 제1 슬래브를 반연속 주조하기 위한 제1 단일 또는 다중 스트랜드 주조 설비와, 하나 이상의 제2 슬래브를 반연속 주조하기 위한 제2 단일 또는 다중 스트랜드 주조 설비를 포함한다. 달리 말하면, 제1 주조 설비는 n중 스트랜드 설비이고, 제2 주조 설비는 m중 스트랜드 설비이다(n ∈ 1, 2, 3, ... 그리고 m ∈ 1, 2, 3, ...). 이렇게, 예컨대 제1 주조 설비는 이중 스트랜드 설비일 수 있고, 제2 주조 설비는 단일 스트랜드 설비일 수 있다.
제1 및 제2 주조 설비가 단일 스트랜드 설비들이라면, 상기 주조 설비들의 잉곳 주형들은 하나의 이동식 주조 래들(casting ladle) 또는 하나의 이동식 턴디쉬(tundish)를 통해 용강을 공급받는다. 그러나 주조 설비들 중 하나가 다중 스트랜드 방식이라면, 바람직하게는 주조 설비들이 하나의 이동식 턴디쉬를 통해 용강을 공급받는다. 이런 경우, 각자의 주조 설비의 주조 속도는 별도로, 예컨대 슬라이딩 셔터(sliding shutter) 또는 스토퍼(stopper)를 통해 개루프 또는 폐루프 모드로 제어될 수 있다. 따라서, 제1 주조 설비의 제1 스트랜드에서는 제1 지름을 갖는 원형 슬래브가 주조되고, 제1 주조 설비의 제2 스트랜드에서는 제2 지름을 갖는 원형 슬래브가 주조되며, 제2 주조 설비의 단일의 스트랜드에서는 직사각형 슬래브가 주조되는 것이 가능하다.
두 주조 설비의 각자의 스트랜드는 적어도, 발진기를 구비한 잉곳 주형, 제1 세그먼트, 회동식 스트랜드 가이드, 절연 플랩들, 및 더미바 인출 시스템을 포함한다. 잉곳 주형, 전형적으로 구리재로 형성되어 냉각된 판형 또는 튜브형 잉곳 주형 내에서 용강으로부터 부분 응고된 슬래브가 형성된다. 잉곳 주형 상에 슬래브의 스트랜드 외피(strand shell)가 점착되는 현상은 발진기에 의해 방지된다. 잉곳 주형에 이어서 주조 방향으로, 부분 응고된 슬래브를 지지하면서 안내하기 위한 제1 세그먼트가 후속된다. 이 경우, 얇은 스트랜드 외피를 갖는 슬래브가 스트랜드 가이드 장치들(예: 스트랜드 가이드 롤러들)을 통해 지지되면서 안내되며, 바람직하게는 이차 냉각부의 분사 노즐들을 통해 계속 냉각된다. 분사 노즐들 대신, 또는 그에 추가로, 자유 영역이 제1 세그먼트와 회동식 스트랜드 가이드 사이에 제공될 수 있으며, 그럼으로써 슬래브는 복사 또는 대류를 통해 계속 냉각된다. 회동식 스트랜드 가이드를 통해 슬래브가 지지되면서 안내될 수 있고, 주조 설비로부터 배출될 수 있다. 이를 위해, 회동식 스트랜드 가이드는 스트랜드 가이드 프레임과 하나의 또는 바람직하게는 복수의 스트랜드 가이드 섹션을 포함하며, 하나의 스트랜드 가이드 섹션은 부분 응고된 또는 완전 응고된 슬래브를 지지하면서 안내하기 위한 하나 이상의 스트랜드 가이드 장치를 포함하며, 회동식 스트랜드 가이드는 주조 설비로부터 슬래브를 배출하기 위해 회전축을 중심으로 회동될 수 있다. 특히 라운딩된 에지들을 갖는 원형 또는 다각형의 스트랜드의 경우, "자기 지지형(self-supporting)" 슬래브를 배출하기 위해서만 회동식 스트랜드 가이드를 주조 설비 내로 인입 이송시킬 수 있다. 연속 주조 및 단열 동안 슬래브는 더미바 상에서, 또는 더미바 인출 시스템 상에서 지지된다. 회동식 스트랜드 가이드, 예컨대 스트랜드 가이드 프레임 상에, 또는 (대개 기술적 강재 스탠드 또는 축약어로 STAKO라고도 불리는) 고정식 설비 지지 스탠드 상에 배치된 절연 플랩들을 통해, 슬래브의 냉각이 개루프 또는 폐루프 모드로 제어될 수 있다. 더미바 인출 시스템은, 잉곳 주형으로부터 더미바 및 후속하는 핫 스트랜드(hot strand)를 인출하고 슬래브를 지지하는 데 이용된다.
본 발명에 따른 설비에서, 스트랜드는 완전히 응고될 때까지 더미바 내지 더미바 인출 시스템을 통해 지지되어 있다가 배출된다.
그렇게 하여, 본원의 설비는 훨씬 더 안전하게 작동될 수 있다. 제1 n중 스트랜드 주조 설비 및 제2 m중 스트랜드 주조 설비의 유연한 구성을 통해, 생산량을 필요 시 간단하게, 예컨대 제1 또는 제2 주조 설비에서 스트랜드 개수를 증가시킴으로써, 늘릴 수 있다.
한 바람직한 실시예에서, 회동식 스트랜드 가이드는 주조 방향에 대해 실질적으로 횡방향으로 슬래브를 경동시켜 배출하기 위한 수평 회전축을 갖는다. 이를 통해, 예컨대 스트랜드 가이드를 90°만큼 전방 또는 측방으로 경동시킴으로써 슬래브가 배출될 수 있다.
그 대안으로, 회동식 스트랜드 가이드는 주조 방향으로 슬래브를 바깥쪽으로 회동시켜 배출하기 위한 수직 회전축을 가질 수 있다.
특히 500㎜를 초과하는 횡단면 치수를 갖는 대형 슬래브들의 경우, 바람직하게는, 회동식 스트랜드 가이드가 단지 가동측(movable side)만을 가짐으로써, 슬래브의 중심은 포맷 변경(format change) 시에도 일정하게 유지된다. 이는, 특히 상이한 크기의 슬래브들이 항상 더미바 상에서 센터링되어 지지된다는 장점이 있다.
크기가 매우 다양한 슬래브들은, 하나의 스트랜드 가이드 롤러가 선형 이동을 통해, 그리고 2개의 추가 스트랜드 가이드 롤러는 2개의 가이드 레버에 의한 회동을 통해 슬래브 쪽으로 조정되는 경우에 매우 확실하게 파지될 수 있다.
또한, 바람직하게는, 구동부가 절연 플랩들을 수직 회전축을 중심으로 회동시킬 수 있으며, 상기 절연 플랩들은 폐쇄 위치에서 슬래브를, 바람직하게는 완전히 또는 실질적으로 완전히, 에워싼다.
또한, 반경 방향으로 대향하여 놓인 2개의 절연 플랩의 운동이 동기화 수단, 예컨대 기어 휠을 통해 동기화되는 것이 유리하다.
본 발명에 따른 과제는 마찬가지로 청구항 제9항에 따라, 하나 이상의 제1 슬래브를 연속 주조하기 위한 제1 단일 또는 다중 스트랜드 주조 설비와, 하나 이상의 제2 슬래브를 연속 주조하기 위한 제2 단일 또는 다중 스트랜드 주조 설비를 포함하는 설비에서 슬래브들을 반연속 주조하기 위한, 하기 단계들을 포함하는 방법에 의해 해결된다:
- 제1 주조 설비의 잉곳 주형을 밀폐하고, 그럼으로써 더미바가 잉곳 주형을 유체 밀봉 방식으로 밀폐하는 단계;
- 턴디쉬 또는 주조 래들로부터 잉곳 주형 내로 용강을 주탕하고, 그럼으로써 잉곳 주형 내에서 부분 응고된 제1 슬래브가 형성되는 단계;
- 더미바 인출 시스템을 이용하여 잉곳 주형으로부터 제1 슬래브를 인출하고, 상기 제1 슬래브는 적어도 제1 주조 설비의 제1 세그먼트 내에서 지지되면서 안내되는 단계;
- 잉곳 주형 내로의 용강 주탕을 중지하고, 그럼으로써 슬래브 말단이 형성되는 단계;
- 빨라도 슬래브 말단이 제1 주조 설비의 회동식 스트랜드 가이드의 상부 단부에 도달한 후에, 인출을 중지하는 단계;
- 절연 플랩들을 통해 제1 슬래브가 완전히 응고될 때까지 단열하는 단계;
- 회동식 스트랜드 가이드를 통해 제1 주조 설비로부터 완전 응고된 제1 슬래브를 배출하는 단계;
- 제2 주조 설비의 잉곳 주형을 밀폐하며, 그럼으로써 더미바가 잉곳 주형을 유체 밀봉 방식으로 밀폐하는 단계;
- 턴디쉬 또는 주조 래들을 제2 주조 설비 쪽으로 이동시키는 단계;
- 제2 주조 설비의 잉곳 주형 내로 용강을 주탕하고, 그럼으로써 잉곳 주형 내에서 부분 응고된 제2 슬래브가 형성되는 단계;
- 더미바 인출 시스템을 이용하여 제2 주조 설비의 잉곳 주형으로부터 제2 슬래브를 인출하고, 상기 제2 슬래브는 적어도 제2 주조 설비의 제1 세그먼트 내에서 지지되면서 안내되는 단계;
- 제2 주조 설비의 잉곳 주형 내로의 용강 주탕을 중지하고, 그럼으로써 슬래브 말단이 형성되는 단계;
- 빨라도 슬래브 말단이 제2 주조 설비의 회동식 스트랜드 가이드의 상부 단부에 도달한 후에, 인출을 중지하는 단계로서, 이 경우:
제1 주조 설비 내에서 제1 슬래브를 단열하는 동안,
- 턴디쉬 또는 주조 래들을 이동시키는 단계,
- 제2 주조 설비의 잉곳 주형 내로 용강을 주탕하는 단계,
- 제2 슬래브를 인출하는 단계,
- 주탕을 중지하는 단계, 및
- 인출을 중지하는 단계,
의 그룹에서 적어도 하나의 단계, 바람직하게는 2개 또는 2개보다 많은 단계, 특히 바람직하게는 모든 단계가 수행되는, 인출 중지 단계;
- 절연 플랩들을 통해 제2 슬래브가 완전히 응고될 때까지 단열하는 단계; 및
- 회동식 스트랜드 가이드를 통해 제2 주조 설비에서 완전 응고된 제2 슬래브를 배출하는 단계.
여기서 중요한 점은, 잉곳 주형 내로 용강을 주탕하는 단계가 이동식 턴디쉬 또는 주조 래들을 통해 수행된다는 점이다. 따라서, 예컨대 이동식 턴디쉬는 제1 및 제2 주조 설비에 순차적으로 용강을 공급할 수 있다. 이런 특징은 비용을 극적으로 감소시키는데, 그 이유는 단일 턴디쉬의 인입 이송(infeed)을 위한 비용이 훨씬 더 낮기 때문이다.
제2 특징, 요컨대
- 턴디쉬 또는 주조 래들을 이동시키는 단계,
- 제2 주조 설비의 잉곳 주형 내로 용강을 주탕하는 단계,
- 제2 슬래브를 인출하는 단계,
- 주탕을 중지하는 단계, 및
- 인출을 중지하는 단계
의 그룹에서 적어도 하나의 단계, 바람직하게는 2개 또는 2개보다 많은 단계, 특히 바람직하게는 모든 단계가, 제1 주조 설비 내에서 슬래브의 완전 응고 시까지 제1 슬래브를 단열하는 동안에, 다시 말해 그에 시간상 병행하여 수행된다는 특징도 매우 중요하다. 그렇게 하여, 슬래브들의 단열을 위한 시간이 상대적으로 더 오래 걸리는 데도 생산량은 높게 유지될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 경우, 항상 완전 응고된 슬래브만 배출되기 때문에, 설비가 매우 안전하게 작동될 수 있다.
바람직하게, 배출 단계는 수평 회전축을 중심으로 회동식 스트랜드 가이드를 경동시킴으로써 수행되고, 그에 이어서 슬래브가 주조 방향에 대해 실질적으로 횡방향으로 배출되거나; 또는 수직 회전축을 중심으로 회동식 스트랜드 가이드를 바깥쪽으로 회동시킴으로써 배출 단계가 수행되고, 그에 이어서 슬래브가 주조 방향으로 배출된다.
슬래브들의 내부 품질을 위해, 바람직하게는 슬래브가 잉곳 주형 내에서, 그리고/또는 슬래브의 단열 동안 전자기 방식으로 교반된다.
스트랜드 교반기와 슬래브 사이의 이격 간격을 작게 유지하기 위해, 바람직하게는 절연 플랩들이 개방되고, 스트랜드 교반기는 상기 개방된 절연 플랩들의 영역 내로 인입 이송되며, 그에 이어서 스트랜드 교반기가 슬래브를 전자기 방식으로 교반한다.
또한, 바람직하게는, 슬래브를 전자기 방식으로 교반한 후, 스트랜드 교반기는 개방된 절연 플랩들의 영역으로부터 인출 이송되고, 그에 이어서 절연 플랩들은 다시 폐쇄되거나, 적어도 부분적으로 다시 폐쇄된다.
상기 두 가지 조치를 통해, 교반기와 슬래브 사이의 이격 간격이 짧게 유지되며, 그럼으로써 전자기식 교반의 효율이 높아진다.
슬래브의 슬래브 말단을 상대적으로 더 오랫동안 액상으로 유지하기 위해, 슬래브 말단이 적어도 부분적으로 슬래브의 단열 동안 이른바 "hot topping" 처리를 통해 가열되는 것이 바람직하다. 이 경우, 분말[예: 발열 분말(exothermic powder)]이 슬래브 말단에 도포되며, 이는 슬래브 말단에서 함유물 및 불순물이 포집되고 슬래브의 잔여부는 상대적으로 더 높은 순도를 갖게 하는 효과가 있다. 분말에 의해, 그리고 선택적으로 스트랜드 헤드(strand head)를 둘러싸는 캡에 의해, 슬래브 말단이 단열된다. 슬래브의 완전 응고 이후 캡은 다시 제거되고, 경우에 따라 재사용될 수 있다. 필요 시, 슬래브 말단도 마찬가지로 예컨대 설비 외부에서 제거될 수 있다.
본 발명의 또 다른 장점들 및 특징들은 제한적이지 않은 실시예들의 설명에 명시되어 있다. 하기 도면들은 개략적으로 도시되어 있다.
도 1은 하나 이상의 제1 슬래브를 연속 주조하기 위한 제1 단일 스트랜드 주조 설비와, 하나 이상의 제2 슬래브를 연속 주조하기 위한 제2 단일 스트랜드 주조 설비를 포함하는, 슬래브들을 반연속 주조하기 위한 설비의 입면도 및 측면도이다.
도 2는 경동을 통한 전면 배출(frontal ejection)을 위한 절연 플랩들 및 스트랜드 가이드를 포함한, 도 1의 A-A에 따른 단면도이다.
도 3은 경동을 통한 측면 배출(lateral ejection)을 위한 절연 플랩들을 포함하는, 2개의 슬래브를 위한 스트랜드 가이드의 평면도이다.
도 4는 경동을 통한 전면 배출을 위한 절연 플랩들을 포함하는, 2개의 슬래브를 위한 스트랜드 가이드의 평면도이다.
도 5는 스트랜드 가이드의 바깥쪽 회동을 통한 배출을 위한 단일 스트랜드 설비의 입면도 및 측면도와 스트랜드 가이드의 2개의 단면도이다.
도 6은 절연 플랩들을 포함하는, 슬래브를 위한 스트랜드 가이드의 평면도와 단면도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 방법의 수행 시의 방법 단계들을 도시한 도면들이다.
도 9는 측면 경동식 스트랜드 가이드를 포함하는 본 발명에 따른 설비의 측면도이다.
도 1에는, 하나 이상의 제1 슬래브(B1)를 연속 주조하기 위한 제1 단일 스트랜드 주조 설비(GA1)와, 하나 이상의 제2 슬래브(B2)를 연속 주조하기 위한 제2 단일 스트랜드 주조 설비(GA2)를 포함하는, 슬래브들(B1, B2)을 반연속 주조하기 위한 본 발명에 따른 설비의 가장 단순한 형태가 도시되어 있다. 두 주조 설비의 잉곳 주형들(3)은 주조 래들(1) 및 이동식 턴디쉬(2)를 통해 용강을 공급받는다. 두 주조 설비(GA1, GA2)의 스트랜드들은 실질적으로 동일하게 구성된다. 잉곳 주형(3) 내에서는 얇은 스트랜드 외피를 가진 부분 응고된 슬래브(B1, B2)가 형성된다. 잉곳 주형(3)의 구리판들 상에 각각의 슬래브(B1, B2)의 스트랜드 외피가 점착되는 현상은 발진기(4)에 의해 방지된다. 부분 응고된 슬래브(B1, B2)는 더미바 트래버스(dummy bar traverse, 20), 구동부(21) 및 체인 스프로킷(22)을 포함하는 더미바 인출 시스템을 통해 인출된다. 자명한 사실로서, 슬래브는 더미바(19)를 지지하는 유압 실린더를 통해서도 인출될 수 있다. 잉곳 주형(3)의 아래쪽에는, 각각의 슬래브(B1, B2)를 지지하면서 안내하기 위한 스트랜드 가이드 롤러들(9)(도 2 참조)을 포함하는 제1 세그먼트(5)가 배치된다.
도 2에는, 앞쪽을 향해 전면 경동 가능한 스트랜드 가이드(6)의 단면(A-A)이 도시되어 있다(경동 방향은 화살표로 표시되어 있음). 슬래브(B2)는 스트랜드 가이드 섹션(8) 내에서 3개의 스트랜드 가이드 롤러(9)에 의해 지지된다. 가운데 스트랜드 가이드 롤러(9)는 유압 실린더(13)를 통해 조정되고, 2개의 바깥쪽 스트랜드 가이드 롤러(9)는 각각 유압 실린더(13)에 의해 가이드 레버(12)를 통해 조정된다. 유압 실린더(13) 대신 스핀들 구동부 등도 이용될 수 있다. 스트랜드 가이드 섹션(8) 내에서 슬래브(B2)의 조정 가능한 단열은, 구동부에 의해 개폐될 수 있는 2개의 절연 플랩(11)을 통해 이루어진다. 절연 플랩들(11)은, 슬래브(B2)를 배출할 때 함께 회동되지 않고 설비 지지 스탠드(10) 상에 머무른다.
도 1에는, 그 밖에도, 스트랜드 가이드 프레임(7) 및 복수의 스트랜드 가이드 섹션(8)을 포함하는 회동식 스트랜드 가이드(6)가 도시되어 있다. 회동식 스트랜드 가이드(6)는 수평 회전축(DA)을 가지며, 유압 실린더(13)를 통해 90°만큼 경동될 수 있다. 그런 다음, 슬래브의 배출이 주조 방향에 대해 횡방향으로 수행된다(도 1, 측면도 참조).
본 발명에 따른 방법 시퀀스는 도 7 및 도 8에서 제1 단일 스트랜드 주조 설비(GA1) 및 제2 단일 스트랜드 주조 설비(GA2)에 기초하여 도시되어 있다. 가장 왼쪽에 도시된 단계 a에서, 두 주조 설비(GA1, GA2)의 잉곳 주형들(3)은 이미 더미바(19)를 통해, 예컨대 주조 방향으로 "상부 장입(top feeding)"을 통해, 또는 주조 방향의 반대 방향으로는 "하부 장입(bottom feeding)"을 통해 밀봉된 상태이며, 턴디쉬(2) 내지 주조 래들(1)이 제1 주조 설비(GA1)의 상부에 위치해 있다. 예컨대 턴디쉬(2) 내의 스토퍼가 들어올려짐으로써, 제1 주조 설비(GA1)의 잉곳 주형(3) 내로의 용강의 주탕이 시작된 후에(단계 b), 잉곳 주형 내에는 메니스커스(meniscus)가 형성된다. 잉곳 주형(3) 상에서 용강이 응고됨으로써 완전 응고된 슬래브 선단 및 부분 응고된 제1 슬래브(B1)가 형성된다. 제1 슬래브(B1)는 이어서 더미바 인출 시스템(20, 21, 22)을 통해 잉곳 주형(3)으로부터 인출되고, 이어서 제1 세그먼트(5) 내에서 스트랜드 가이드 롤러들(9)을 통해 지지되면서 안내되며, 분사 노즐들(24)을 통해 계속 냉각된다(단계 c). 단계 d에서 슬래브(B1)는 자신의 목표 길이 및 자신의 목표 중량에 각각 도달하였고, 용강의 주탕이 중지되었다. 그럼에도 슬래브(B1)는 계속해서, 적어도 (슬래브 말단이라고도 불리는) 슬래브(B1)의 상부 단부가 회동식 스트랜드 가이드(6)의 상부 단부에 도달할 때까지, 잉곳 주형(3)으로부터 인출된다(단계 e). 그에 이어서, 부분 응고된 슬래브(B1)는 완전히 응고될 때까지 절연 플랩들(11)을 통해 개루프 또는 폐루프 모드로 제어되어 냉각되며, 그에 이어서 회동식 스트랜드 가이드(6)에 의해 배출된다. 이때, 슬래브(B1)는 더미바(19) 상에 지지된다. 제1 주조 설비(GA1)에서 완전 응고된 제1 슬래브(B1)의 배출(단계 f)이 도 7 및 도 8에는 명시되어 있지 않지만, 이 경우 예컨대 회동식 스트랜드 가이드(6) 및 스트랜드 가이드 프레임(7)의 위치가 파선으로 도시되어 있는 도 1, 그리고 도 2, 도 3(각각 화살표 방향) 및 도 5를 참조한다. 그러나 이런 경우, 제2 주조 설비(GA2)의 주조 모드가 시작되기 전에 반드시 제1 슬래브(B1)가 제1 주조 설비(GA1)로부터 배출되는 것은 아니라는 점을 주지해야 한다. 도 7에서는 제2 주조 설비(GA2)에서 아직 주조 모드가 실시되지 않았다.
도 8에서는, 주조 래들(1) 내지 턴디쉬(2)가 제2 주조 설비(GA2) 쪽으로 화살표 방향으로 이동되어, 제2 주조 설비(GA2)의 잉곳 주형(3)의 상부에 위치해 있다(단계 g). 잉곳 주형(3)는 다시 더미바(19)에 의해 밀봉되었다. 이 경우, 잉곳 주형(3)이 실제로 언제 밀봉되었는지는 중요하지 않다. 중요한 점은 다만, 용강의 주탕이 개시되는 즉시, 잉곳 주형이 밀폐된다는 점이다. 단계 h에서는 단계 b와 유사하게, 용강이 제2 주조 설비의 잉곳 주형(3) 내로 주탕되며, 그에 이어서 제2 슬래브(B2)가 제2 주조 설비(GA2)의 잉곳 주형(3)으로부터 인출되어, 제1 세그먼트(5) 내에서 지지되면서 안내되고, 필요한 경우 계속 냉각되며, 용강의 주탕이 중지되고(단계 i), 제2 슬래브(B2)의 인출은 중지되며(단계 k), 그에 이어서 제2 슬래브(B2)는 완전히 응고될 때까지 절연 플랩들(11)을 통해 단열된다. 제2 슬래브의 배출은 다시 회동식 스트랜드 가이드(6)에 의해 수행된다.
본 발명에 따른 방법의 경우, 제1 주조 설비(GA1)가 도 7 및 도 8에서처럼 단일 스트랜드 방식인지, 또는 예컨대 이중 스트랜드 방식인지의 여부는 중요하지 않다. 제1 주조 설비(GA1)가 이중 스트랜드 방식인 경우, 2개의 잉곳 주형이 상대적으로 더 긴 턴디쉬(2)를 통해 용강을 공급받을 수도 있으며, 그럼으로써 예컨대 2개의 제1 슬래브(B1)가 병행 형성된다.
도 3에는, 절연 플랩들(11)을 포함하는 이중 스트랜드 주조 설비의 회동식 스트랜드 가이드(6)가 도시되어 있다. 제1 및 제2 슬래브(B1, B2)는 각각 측면으로 바깥쪽으로 회동될 수 있으며, 화살표들은 바깥쪽 회동 방향을 지시한다. 두 슬래브(B1 및 B2)를 위한 스트랜드 가이드들(6)의 명시된 배치를 통해, 본원 설비는 매우 조밀하게 구성될 수 있으며, 특히 스트랜드 간의 짧은 간격(14)이 준수될 수 있다.
도 4에는, 도 3의 대안적인 스트랜드 가이드들(6)의 배치가 도시되어 있으며, 여기서는 제1 슬래브(B1)와 제2 슬래브(B2) 사이의 스트랜드 간 간격(14)이 도 3에서보다 훨씬 더 크다. 이 경우, 제1 및 제2 주조 설비(GA1, GA2)의 더미바 트래버스들(20)이 동일 선상에 배치됨으로써, 상대적으로 더 큰 스트랜드 간 간격(14)이 형성된다. 슬래브들(B1, B2)은 각각 앞쪽을 향해 바깥쪽으로 회동될 수 있으며, 절연 플랩들(11)은 각각 제1 및 제2 주조 설비(GA1, GA2)의 회동식 스트랜드 가이드(6)와 연결되어 있다.
도 6에는, 스트랜드 가이드(6)가 또 다른 상세도로 도시되어 있다. 왼쪽 도면에서 2개의 상이한 지름으로 도시되어 있는 원형 슬래브(B1)는 주연부에서 3개의 스트랜드 가이드 롤러(9)에 의해 지지되며, 이때 하나의 스트랜드 가이드 롤러(9)는 선형 이동식 유압 실린더(13)에 의해 파지되고, 2개의 다른 스트랜드 가이드 롤러(9)는 각각 하나의 회동식 가이드 레버(12)에 의해 파지된다. 절연 플랩들(11)은 구동부(23)에 의해 안쪽 및 바깥쪽으로 회동된다.
도 5에는, 회동식 스트랜드 가이드(6)를 이용하여 제1 주조 설비(GA1)로부터 슬래브(B1)를 배출하는 단계가 도시되어 있다. 구체적으로, 회동식 스트랜드 가이드(6)의 스트랜드 가이드 프레임(7)은 수직 회전축(DA)을 가지며, 그럼으로써 슬래브(B1)는 자신을 파지하는 스트랜드 가이드 롤러들(9)과 함께 바깥쪽으로 회동될 수 있다. 바깥쪽으로 회동된 후에, 슬래브(B1)가 직접 크레인에 의해 회동식 스트랜드 가이드(6)로부터 분리되고, 스트랜드 가이드 롤러들(9)이 제거되어 슬래브(B1)가 외부로 운반될 수 있게 되거나, 또는 슬래브(B1)가 추가 조작기(18)에 의해 하강된 다음 배출된다.
도 9에는 본 발명에 따른 설비의 측면도가 도시되어 있다. 도 1과 달리, 더미바(19) 및 더미바 트래버스(20)의 구동은 2개의 구동부(21) 및 그에 종속된 스핀들을 통해 수행된다. 2개의 스토퍼를 포함한 턴디쉬(2)는 제1 이중 스트랜드 주조 설비(GA1) 및 제2 단일 스트랜드 주조 설비(GA2)에 용강을 공급할 수 있다. 스트랜드 가이드 프레임(7)을 포함한 회동식 스트랜드 가이드(6)는 유압 실린더(13)를 통해 회동되고(회동 방향에 대한 화살표 참조), 추가로 스트랜드 가이드 프레임(7)은 바깥쪽으로 회동된 상태에서 선형 이동될 수 있으며, 그럼으로써 슬래브(B1)는 간단하게 제거될 수 있게 된다.
본 발명은 바람직한 실시예들을 통해 더 상세하게 도시되고 기술되었지만, 개시된 예시들로 제한되지 않으며, 본 발명의 보호 범위에서 벗어나지 않는 한, 통상의 기술자에 의해 본원으로부터 여타의 변형예들이 파생될 수 있다.
1: 주조 래들
2: 턴디쉬
3: 잉곳 주형
4: 발진기
5: 제1 세그먼트
6: 스트랜드 가이드
7: 스트랜드 가이드 프레임
8: 스트랜드 가이드 섹션
9: 스트랜드 가이드 롤러
10: 설비 지지 스탠드
11: 절연 플랩
12: 가이드 레버
13: 유압 실린더
14: 스트랜드 간 간격
18: 조작기
19: 더미바
20: 더미바 트래버스
21: 구동부
22: 체인 스프로킷
23: 구동부
24: 분사 노즐
B1: 제1 슬래브
B2: 제2 슬래브
DA: 회전축
GA1: 제1 주조 설비
GA2: 제2 주조 설비

Claims (16)

  1. 하나 이상의 제1 슬래브(B1)를 연속 주조하기 위한 제1 단일 또는 다중 스트랜드 주조 설비(GA1)와, 하나 이상의 제2 슬래브(B2)를 연속 주조하기 위한 제2 단일 또는 다중 스트랜드 주조 설비(GA2)를 포함하는, 슬래브들(B1, B2)을 반연속 주조하기 위한 설비로서, 상기 제1 및 제2 주조 설비(GA1, GA2)의 각자의 스트랜드는 하기 어셈블리:
    - 잉곳 주형(3)을 진동시키기 위한 발진기(4)를 포함하는 잉곳 주형(3)으로서, 상기 잉곳 주형(3) 내에서 부분 응고된 슬래브(B1, B2)가 형성되는, 잉곳 주형(3);
    - 상기 부분 응고된 슬래브(B1, B2)를 지지하고 안내하기 위한 제1 세그먼트(5);
    - 하나의 스트랜드 가이드 프레임(7) 및 하나 이상의 스트랜드 가이드 섹션(8)을 포함하는 회동식 스트랜드 가이드(6)로서, 상기 스트랜드 가이드 섹션(8)이 슬래브(B1, B2)를 지지하고 안내하기 위한 하나 이상의 스트랜드 가이드 장치, 바람직하게는 3개의 스트랜드 가이드 롤러(9)를 포함하고, 상기 회동식 스트랜드 가이드(6)가 슬래브(B1, B2)를 배출하기 위해 회전축(DA)을 중심으로 회동될 수 있는, 회동식 스트랜드 가이드(6);
    - 슬래브(B1, B2)의 조정 가능한 단열을 위한 절연 플랩들(11)로서, 회동식 스트랜드 가이드(6) 또는 고정식 설비 지지 스탠드(10) 상에 배치된 절연 플랩들(11); 및
    - 잉곳 주형(3)으로부터 더미바(19)를 인출하고 슬래브(B1, B2)를 지지하기 위한 더미바 인출 시스템(20, 21, 22);
    을 포함하는, 슬래브의 반연속 주조 설비.
  2. 제1항에 있어서, 회동식 스트랜드 가이드(6)는 주조 방향에 대해 실질적으로 횡방향으로 슬래브(B1, B2)를 경동시켜 배출하기 위한 수평 회전축(DA)을 갖는 것을 특징으로 하는, 슬래브의 반연속 주조 설비.
  3. 제1항에 있어서, 상기 회동식 스트랜드 가이드(6)는 주조 방향으로 슬래브(B1, B2)를 바깥쪽으로 회동시켜 배출하기 위한 수직 회전축(DA)을 갖는 것을 특징으로 하는, 슬래브의 반연속 주조 설비.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 회동식 스트랜드 가이드(6)가 가동측만을 가짐으로써, 슬래브(B1, B2)의 중심은 포맷 변경 시에도 일정하게 유지되게 되는 것을 특징으로 하는, 슬래브의 반연속 주조 설비.
  5. 제4항에 있어서, 하나의 스트랜드 가이드 롤러(9)는 선형 이동을 통해, 그리고 2개의 추가 스트랜드 가이드 롤러(9)는 2개의 가이드 레버(12)에 의한 회동을 통해 슬래브(B1, B2) 쪽으로 조정될 수 있는 것을 특징으로 하는, 슬래브의 반연속 주조 설비.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 구동부가 절연 플랩들(11)을 수직 회전축을 중심으로 회동시킬 수 있으며, 상기 절연 플랩들(11)은 폐쇄 위치에서 슬래브(B1, B2)를 에워싸는 것을 특징으로 하는, 슬래브의 반연속 주조 설비.
  7. 제6항에 있어서, 반경 방향으로 대향하여 놓인 2개의 절연 플랩(11)의 운동은 동기화 수단, 예컨대 기어 휠을 통해 동기화되는 것을 특징으로 하는, 슬래브의 반연속 주조 설비.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 주조 방향으로 제1 세그먼트(5)의 단부와 회동식 스트랜드 가이드(6) 사이에 자유 영역이 배치되는 것을 특징으로 하는, 슬래브의 반연속 주조 설비.
  9. 하나 이상의 제1 슬래브(B1)를 연속 주조하기 위한 제1 단일 또는 다중 스트랜드 주조 설비(GA1)와, 하나 이상의 제2 슬래브(B2)를 연속 주조하기 위한 제2 단일 또는 다중 스트랜드 주조 설비(GA2)를 포함하는 설비에서 슬래브들(B1, B2)을 반연속 주조하기 위한 방법으로서,
    - 제1 주조 설비(GA1)의 잉곳 주형(3)을 밀폐하고, 그럼으로써 더미바(19)가 잉곳 주형(3)을 유체 밀봉 방식으로 밀폐하는 단계;
    - 턴디쉬(2) 또는 주조 래들(1)로부터 잉곳 주형(3) 내로 용강을 주탕하고, 그럼으로써 잉곳 주형(3) 내에서 부분 응고된 제1 슬래브(B1)가 형성되는 단계;
    - 더미바 인출 시스템(20, 21, 22)을 이용하여 잉곳 주형(3)으로부터 제1 슬래브(B1)를 인출하고, 상기 제1 슬래브(B1)는 적어도 제1 주조 설비(GA1)의 제1 세그먼트(5) 내에서 지지되면서 안내되는 단계;
    - 상기 잉곳 주형(3) 내로의 용강의 주탕을 중지하고, 그럼으로써 슬래브 말단이 형성되는 단계;
    - 인출의 중지는, 빨라도 슬래브 말단이 제1 주조 설비(GA1)의 회동식 스트랜드 가이드(6)의 상부 단부에 도달한 후에 실시되는 단계;
    - 절연 플랩들(11)을 통해 제1 슬래브(B1)가 완전 응고될 때까지 단열하는 단계;
    - 회동식 스트랜드 가이드(6)를 통해 제1 주조 설비(GA1)로부터 완전 응고된 제1 슬래브(B1)를 배출하는 단계;
    - 제2 주조 설비(GA2)의 잉곳 주형(3)을 밀폐하고, 그럼으로써 더미바(19)가 잉곳 주형(3)을 유체 밀봉 방식으로 밀폐하는 단계;
    - 턴디쉬(2) 또는 주조 래들(1)을 제2 주조 설비(GA2) 쪽으로 이동시키는 단계;
    - 제2 주조 설비(GA2)의 잉곳 주형(3) 내로 용강을 주탕하고, 그럼으로써 잉곳 주형(3) 내에서 부분 응고된 제2 슬래브(B2)가 형성되는 단계;
    - 더미바 인출 시스템(20, 21, 22)을 이용하여 제2 주조 설비(GA2)의 잉곳 주형(3)으로부터 제2 슬래브(B2)를 인출하고, 상기 제2 슬래브(B2)는 적어도 제2 주조 설비(GA2)의 제1 세그먼트(5) 내에서 지지되면서 안내되는 단계;
    - 제2 주조 설비(GA2)의 잉곳 주형(3) 내로의 용강 주탕을 중지하고, 그럼으로써 슬래브 말단이 형성되는 단계;
    - 빨라도 슬래브 말단이 제2 주조 설비(GA2)의 회동식 스트랜드 가이드의(6) 상부 단부에 도달한 후에, 인출 중지를 실시하는 단계로서, 이 경우:
    제1 주조 설비(GA1) 내에서 제1 슬래브(B1)의 단열 동안,
    - 턴디쉬(2) 또는 상기 주조 래들(1)을 이동시키는 단계,
    - 제2 주조 설비(GA2)의 잉곳 주형(3) 내로 용강을 주탕하는 단계,
    - 제2 슬래브(B2)를 인출하는 단계,
    - 주탕을 중지하는 단계, 및
    - 인출을 중지하는 단계
    의 그룹 중에서 적어도 하나의 단계, 바람직하게는 2개 또는 2개보다 많은 단계, 특히 바람직하게는 모든 단계가 수행되는, 인출 중지 단계;
    - 절연 플랩들(11)을 통해 제2 슬래브(B2)가 완전 응고될 때까지 단열하는 단계; 및
    - 회동식 스트랜드 가이드(6)를 통해 제2 주조 설비(GA2)로부터 완전 응고된 제2 슬래브(B2)를 배출하는 단계;를 포함하는,
    슬래브의 반연속 주조 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 배출 단계는, 수평 회전축(DA)을 중심으로 회동식 스트랜드 가이드(6)를 경동시킴으로써 수행되고, 그에 이어서 슬래브(B1, B2)가 주조 방향에 대해 실질적으로 횡방향으로 배출되는 것을 특징으로 하는, 슬래브의 반연속 주조 방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 배출 단계는, 수직 회전축(DA)을 중심으로 회동식 스트랜드 가이드(6)를 바깥쪽으로 회동킴으로써 수행되고, 그에 이어서 슬래브(B1, B2)가 주조 방향으로 배출되는 것을 특징으로 하는, 슬래브의 반연속 주조 방법.
  12. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 슬래브(B1, B2)는 잉곳 주형(3) 내에서 전자기 방식으로 교반되는 것을 특징으로 하는, 슬래브의 반연속 주조 방법.
  13. 제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 슬래브(B1, B2)는 단열 동안 전자기 방식으로 교반되는 것을 특징으로 하는, 슬래브의 반연속 주조 방법.
  14. 제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 절연 플랩들(11)이 개방되고, 스트랜드 교반기가 상기 개방된 절연 플랩들(11)의 영역 내로 인입 이송되며, 그에 이어서 상기 스트랜드 교반기가 슬래브(B1, B2)를 전자기 방식으로 교반하는 것을 특징으로 하는, 슬래브의 반연속 주조 방법.
  15. 제14항에 있어서, 슬래브(B1, B2)를 전자기 방식으로 교반한 후, 스트랜드 교반기는 개방된 절연 플랩들(11)의 영역으로부터 인출 이송되고, 그에 이어서 상기 절연 플랩들(11)은 적어도 부분적으로 폐쇄되는 것을 특징으로 하는, 슬래브의 반연속 주조 방법.
  16. 제9항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 슬래브(B1, B2)의 슬래브 말단이 적어도 부분적으로 슬래브(B1, B2)의 단열 동안 "hot topping" 처리를 통해 가열되는 것을 특징으로 하는, 슬래브의 반연속 주조 방법.
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