KR101051735B1 - 쌍롤형 박판 제조 장치에서 에지댐을 빠르게 교환하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에지댐을 목표 온도로 예비예열하는 단계, 에지댐을 교환해야 할 시점이 되면 에지댐 어셈블리에서 기 사용한 에지댐을 회수하는 단계, 에지댐에 연결된 예비예열 케이블들은 그대로 연결하여 전원이 공급된 상태로 예열된 에지댐을 에지댐 어셈블리로 이동하는 단계, 예열된 에지댐의 강구조물에 연결된 예열단자가 에지댐 어셈블리의 예열단자들에 탈착식으로 자동으로 연결되도록 장착하는 단계,예열제어기의 스위치를 이용하여 에지댐 어셈블리에 온라인 예열케이블을 통해서 에지댐 예열이 계속되며, 지금까지 사용하였던 예비예열 케이블의 전기는 단절된 상태로 만드는 단계, 예비예열 케이블을 회수하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 쌍롤형 박판 제조 장치에서 에지댐을 빠르게 교환하는 방법을 제공한다.

쌍롤, 제어, 에지댐, 예열

Description

쌍롤형 박판 제조 장치에서 에지댐을 빠르게 교환하는 방법{Method for changing edge dam quickly in the twin roll strip casting process}

도 1은 박판 주조 공정의 개략도,

도 2는 Edge Dam Quick Change의 개략도,

도 3은 Edge Dam Quick Change의 상세 설명도.

♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣

1-1 : 고정 롤(fixed roll) 1-2 : 이동 가능한 롤 (moving roll)

3 : 턴디쉬(Tundish) 4 : 침지노즐

7 : 용탕풀 8 : 탕면 높이 검출센서

10 : 리더 스트립(Leader strip)

본 발명은 용탕으로부터 직접 박판을 주조하는 쌍롤형 박판 제조방법에서 주조와 주조사이의 짧은 시간에 에지댐을 빠르게 교환하여 주조준비시간을 최소화하고 이로 인해서 생산량의 증대에 기여할 수 있는 방법에 관한 것이다.

박판 주조의 중요한 공정은 도 1에 표시된 바와 같이 서로 반대 방향으로 회전하는 두 개의 롤(1-1, 1-2) 사이에 있는 용탕풀(7)에서 일어난다. 턴디쉬(3)로부터 처음 용강이 침지노즐(4)을 통해서 두 개의 롤 사이의 용탕풀(7)로 공급되면 이 용강은 0.2초 내에 리더 스트립(10)과 두 롤(1-1, 1-2) 사이에서 응고되어서 압하된다. 이때 용강과 응고되는 리더스트립(10)과 그 이후에 응고되어 따라 나오는 박판은 롤 반발력(RSF)을 발생시키며, 이 압하력은 롤 뒤편에 장착된 로드셀로 감지한다. 두 롤의 측면은 용강이 롤의 측면으로 유출되는 것을 방지하기 위하여 세라믹 사이드 댐으로 막혀 있는데 이것이 에지댐이다.

용강의 응고 능력은 주조 롤의 냉각능력에 비례한다. 또한, 응고 능력은 두 롤 사이의 거리, 즉 롤 갭, 롤(1-1, 1-2)의 주조 속도(회전 속도), 용탕풀(7) 내의 용강의 높이에 영향을 받는다. 용강의 높이는 탕면 높이 검출 센서(8)를 이용해서 측정한다. 일반적으로 용강이 응고되면 이는 롤 사이에서 압하력을 발생시키고, 응고 압하율은 롤 갭 및 주조 속도에 영향을 받는다. 롤 갭은 거리 측정 장치를 이용해서 측정한다. 예를 들어서 롤 갭이 너무 크거나 혹은 주조 속도가 너무 빠르면 응고점이 롤 닙의 중심선보다 더 밑으로 내려가게 되어 압하력이 점점 작아지게 되고 이는 용강의 미응고 및 판파단을 발생시킨다. 반대의 경우에는 응고점이 위로 상승하게 되고 높은 압하력을 발생시킨다. 그러므로 롤 갭, 주조 속도, 압하력은 박판의 응고성을 나타내는 대표적인 주조 파라미터들이다. 기본적으로 용강의 높이 제어는 고도의 정밀성과 안정성을 요구한다. 그러므로 용강의 높이는 주조 시작 직후부터 목표 값을 유지하는 것으로 간주한다. 따라서 압하력은 롤 갭과 주조 속도 사이의 상호 관계에서 나타나는 결과로 볼 수 있다.

주조 공정에서 에지댐의 역할은 아주 중요하다. 세라믹의 재질로 이루어진 에지댐은 주조시의 열충격을 완화하기 위하여 주조전 여러 시간 동안 고온으로 예열을 할 필요가 있다. 그러므로 주조가 한번 끝나고 다음 주조의 시작을 준비하는 짧은 기간에 이미 예열이 완료된 에지댐을 준비하였다가 빠른 시간 내에 기 사용된 에지댐과 교체하여야 하는데 이 때 전체 공정의 생산능력과 직결되기 때문에 에지댐의 교체시간은 빠를수록 좋다.

또한 에지댐의 예열은 계속되어야 하는데 이는 잠시라도 예열이 중단되면 에지댐이 식어서 재질에 균열이 나타날 우려가 있기 때문이다. 그러므로 예열을 중단시키지 않고 에지댐을 교체하는 것이 필수불가결하며, 종래에 발표된 에지댐 Quick Change 방법에는 에지댐 어셈블리 시스템을 전체적으로 교환하는 방법으로 듀얼 에지댐 시스템들이 알려져 있으나 롤과 롤사이의 좁은 공간에 유압 내지는 전기모터를 사용하는 복잡한 구동장치를 갖는 시스템 두 개를 실제로 장착한다는 것은 현실적으로 매우 어려운 일이며 설비를 이중으로 투자해야 하는 경제적인 문제점도 있다(미국특허 5,437,325A호 참고).

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 기존의 방법들보다 간단하면서도 경제적으로나 정비적인 측면에서 우수한 방법을 제공하는데 그 목적이 있고, 특히 에지댐 어셈블리는 그대로 두고 단지 에지댐 자체만 예열장소에서 예열하여 주조 위치의 에지댐 어셈블리로 옮기는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 상술한 기술적 과제를 달성하기 위하여 에지댐을 목표 온도로 예비예열하는 단계, 에지댐을 교환해야 할 시점이 되면 에지댐 어셈블리에서 기 사용한 에지댐을 회수하는 단계, 에지댐에 연결된 예비예열 케이블들은 그대로 연결하여 전원이 공급된 상태로 예열된 에지댐을 에지댐 어셈블리로 이동하는 단계, 예열된 에지댐의 강구조물에 연결된 예열단자가 에지댐 어셈블리의 예열단자들에 탈착식으로 자동으로 연결되도록 장착하는 단계, 예열제어기의 스위치를 이용하여 에지댐 어셈블리에 온라인 예열케이블을 통해서 에지댐 예열이 계속되며, 지금까지 사용하였던 예비예열 케이블의 전기는 단절된 상태로 만드는 단계, 예비예열 케이블을 회수하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 쌍롤형 박판 제조 장치에서 에지댐을 빠르게 교환하는 방법을 제공한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명한다.

도 2는 에지댐을 에지댐 어셈블리로 이동시킬 때의 개념도이며, 도 3은 에지댐과 케이블의 접속단자를 나타내는 그림이다.

예열된 에지댐을 빠른 시간내에 교환하는 방법에 대하여 순서적으로 설명하면 다음과 같다.

우선, 도 3의 예열단자(30,31)을 연결하여 에지댐 예열장소에서 예비예열 케이블(25)을 통해 에지댐(21)을 목표로 하는 온도로 예열한다.

상기 에지댐(21)은 정확하게는 강구조물 내에 에지댐의 내화물이 장착된 형태이다.

그리고, 에지댐을 빠르게 교환하기 위해서는 예열단자가 힘을 받는 경우 문제가 발생할 수 있으므로 이를 방지하기 위하여 발열체 바깥부분에 강구조물을 만들어 교체시에도 발열체는 거의 힘을 받지 않는 방식을 채택한다. 이와 같은 강구조물을 사용함으로 발열체를 보호할 수 있다.

에지댐(21)의 예열이 완료된 후 에지댐을 교환해야 할 시점이 되면 에지댐 어셈블리(23)에서 기 사용한 에지댐을 회수한다.

그 후 에지댐 이송장치(22)를 이용하여 에지댐 예열장소로부터 예열된 에지댐(21)을 에지댐 어셈블리(23)의 에지댐 홀더(24)로 이동한다. 이 때 에지댐(21)에 연결된 예비예열 케이블(25)들은 그대로 연결되어서 전원이 공급되므로 에지댐(21)의 예열상태는 그대로 유지된다.
그리고, 예열된 에지댐(21)을 에지댐 어셈블리(23)에 장착한다.

이와 같이, 예열된 에지댐(21)이 에지댐 어셈블리(23)에 장착되면 예열된 에지댐(21)의 강구조물에 연결된 예열단자(30)가 에지댐 어셈블리(23)에 설치되어 있는 예열단자들(29)에 탈착식으로 자동으로 연결된다. 이 예열단자들(29)은 에지댐 예열장치에 공급되는 예비예열 케이블들과 병렬로 연결되어 있으나 아직 전기적으로는 연결이 안 된 상태이다.

에지댐 어셈블리(23)에 예열된 에지댐(21)의 장착이 완료되고, 에지댐(21)의 강구조물에 연결된 예열단자(30)가 에지댐 어셈블리(23)의 예열단자들(29)과 연결되면 에지댐 예열제어기(27)의 스위치(28)를 이용하여 에지댐 예열 케이블의 연결도를 전환하여 스위치(28)를 ⓑ에서 ⓐ의 상태로 전환한다. 그러면 이제부터는 에지댐 어셈블리(23)에 기 장착된 온라인 예열케이블(26)을 통해서 에지댐 예열이 계속되며, 지금까지 사용하였던 기존의 예비예열 케이블(25)은 전기가 끊어진 상태가 된다. 이는 에지댐 예열상태를 전혀 끊지 않는다는 전제하에 예비 예열단자(31)와 온라인 예열단자(29)를 동시에 고려하여 순간적으로 예비예열을 온라인 예열단자(29)로 교체하는 방법이다.

삭제

본 발명에 따르면 예열된 에지댐을 교환할 때에 에지댐 내화물 및 발열체와 케이블만 교체함으로써 에지댐 어셈블리를 추가로 장착할 필요가 없으므로 설비가 단순해지고 비용의 절감은 물론 정비도 간단해지는 장점이 있다.

Claims (1)

1. 에지댐을 목표 온도로 예비예열하는 단계;

   에지댐을 교환해야 할 시점이 되면 에지댐 어셈블리에서 기 사용한 에지댐을 회수하는 단계;

   에지댐에 연결된 예비예열 케이블들은 그대로 연결하여 전원이 공급된 상태로 예열된 에지댐을 에지댐 어셈블리로 이동하는 단계;

   예열된 에지댐의 강구조물에 연결된 예열단자(30)가 에지댐 어셈블리의 예열단자들(29)에 탈착식으로 자동으로 연결되도록 장착하는 단계;

   예열제어기의 스위치를 이용하여 에지댐 어셈블리에 온라인 예열케이블을 통해서 에지댐 예열이 계속되며, 지금까지 사용하였던 예비예열 케이블의 전기는 단절된 상태로 만드는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 쌍롤형 박판 제조 장치에서 에지댐을 빠르게 교환하는 방법.

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