KR910006551B1 - 이중 로울형 연속 주조기 - Google Patents

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내용 없음.

Description

이중 로울형 연속 주조기

제1도는 종래의 이중 로울형 연속 주조기의 개략 측면도.

제2도는 본 발명의 제1실시예의 개략 측면도.

제3도는 제2도의 화살표Ⅲ방향에서 본 단면도.

제4도는 제2도의 화살표 Ⅳ방향에서 본 단면도.

제5도는 본 발명에 따른 제2실시예의 개략 측면도.

제6도는 본 발명에 따른 제3실시예의 개략도.

제7도는 제6도의 Ⅶ-Ⅶ선을 따라 취한 단면도.

제8도는 본 발명에 따른 제4실시예의 개략도.

제9도는 본 발명에 따른 제5실시예의 개략 측면도.

제10도는 제9도의 Ⅹ-Ⅹ선을 따라 취한 단면도.

제11도는 제10도에서 보여주는 배플판의 작동 방식을 설명하는 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 냉각 로울 2 : 측면 밀봉판

3 : 주조물 4 : 코어

5 : 용탕 7 : 코어

8 : 턴디시 9, 10, 17 : 주입구

11 : 차단부 12 : 수평 통로

13 : 용융조 14 : 상부 슬릿

15 : 하부 슬릿

본 발명은 스트립을 연속 주조하기 위한 이중 로울형 연속 주조기에 관한 것이다.

제1도에 도시된 바와 같이, 이중 로울형 연속 주조기는 서로 평행하게 적당한 거리로 이격 분리된 한쌍의 냉각 로울(1)을 갖는다. 측면 밀봉판(2)은 냉각 로울(1)의 양단부에 배치되어 용융조(13) 또는 용융 푸울을 형성한다(때로는 배럴형 밀봉판이 냉각 로울(1)의 축방향으로 연장하여 배치되기도 한다). 용탕에 용융조(13)안으로 주입되어, 화살표 방향으로 회전하는 냉각 로울(1)에 의해 냉각되면 주조물(3)이 냉각 로울(1) 사이의 로울 간극으로 연속되어 나온다.

용융조(13)안의 용탕이 냉각 로울(1)에 의해 냉각될 때 냉각 로울(1)의 표면상에 응고된 셀리 형성된다. 용탕은 서서히 흐르기 때문에 소위 삼각지점이라 불리우는 곳(냉각 로울(1)과 측면 밀봉판(2) 및 용탕이 만나는 지점)에서 빨리 냉각되려는 경향이 있어, 상기 삼각지점에서 응고 셀의 비정상 성장이 관찰된다. 이 비정상으로 성장한 응고된 셀은 냉각 로울(1)상에 형성된 응고 셀에 의해 떼어져 냉각 로울(1) 사이의 간극으로 떨어진다. 이 결과, 주조물 표면상태가 저하될 뿐만 아니라 주조물의 두께가 부분적으로 증가하여 붕고를 일으킬 수 있다. 또한 비정상적으로 성장한 응고 셀이 떨어진 때 측면 밀봉판(2)이 손상을 입을 수 있다.

이 같은 삼각지점에서의 문제점을 해결하기 위해, 용융조(13)안에 설치된 코어(4)에 용탕(5)을 주입시켜 코어(4)의 구멍(6)을 통해 냉각 로울(1) 사이의 간극으로 흐르도록 하여 상기 삼각지점에서의 응고 셀의 비정상 성장을 방지하고자 하였다.

그러나, 상술한 시스템은 삼각지점에서 성장한 유해한 응고 셀만을 효과적으로 용해시키는 것이 불가능하기 때문에 실제 삼각지점의 문제점을 충분히 해결할 수 없었다. 더우기, 용탕이 삼각지점을 향해 흘러갈 때 삼각지점의 응고 셀 뿐만이 아니라 냉각 로울위의 응고 셀까지도 용해되었다.

상기 관점에 비추어, 본 발명의 목적은 삼각지점에서 성장한 응고 셀과 측면 밀봉판에서 유해하게 성장한 응고 셀만을 효과적으로 용해시키는데 있다.

본 발명의 상기 목적, 효과, 및 특성 등을 첨부된 도면을 참고하여 설명하면 더욱 명백하여질 것이다.

먼저 제2도 내지 4도를 참조하여 본 발명에 따른 제1실시예를 기술한다. 측면 밀봉판(2)이 냉각 로울(1)의 대향 세로 양단부에 설치되어 냉각 로울(1)상에 용융조(13) 또는 용융 푸울을 형성한다. V형 코어(7)는 측면 밀봉판(2)사이의 용융조(13)안에 설치되어 있다. 코어(4)의 상부와 함께 일체로 형성된 턴디시(8)안의 세로방향(주조물(3)의 폭방향)으로 코어(4)의 대향 양단부에 인접하여 형성된 측면 주입구(9)를 통해 흘러 측면 밀봉판(2)을 행해 공급된다.

더우기, 용탕(5)을 턴디시(8)로부터 냉각 로울(1) 사이의 간극으로 직접 주입시키기 위해, 코어(4)의 V형 하단부를 향해 개방된 다수의 수직한 내부 주입구(10) 코어(4)의 양단부 사이의 세로형 중간 부분을 통해 형성되어 예정된 거리로 서로 이격 분리되어 있다. 주입구(10)의 각각은 용탕(5)의 흐름을 지체시키기 위해 작은 직경부(10')를 갖는다.

측면 주입구(9)는 코어(7)의 대응 세로형 단부를 향해 개방되어 있고 차단부(11)에서 종결되어, 측면 밀봉판(2)을 따라 측면 밀봉판(2)과 냉각 로울(1) 사이의 접합부를 항하여 용탕(5)이 흐르는 통로를 헝성한다.

따라서, 측면 주입구(9)에서 나온 용탕(5)은 차단부(11)에 의해 측면 밀봉판(2)을 따라 측면 밀봉판(2)과 냉각 로울(1) 사이의 접합부(삼각지점)을 향해 흐르기 때문에 측면 밀봉판(2)의 표면에서 성장한 불필요한 응고 셀이 용해된다.

내부 주입구(10)에서 흘러 나온 용탕(5)은 냉각 로울(1) 사이의 간극에 직접 공급되어 냉각 로울(1)의 원통 표면상에 성장한 응고 셀은 용해되지 않는다.

따라서, 각 냉각 로울(1)의 원통 표면상의 응고 셀의 성장이 가속화됨과 동시에 측면 밀봉판(2) 표면위의 응고 셀의 성장이 방지되기 때문에 고품질의 주입구(9)을 얻을 수 있게 된다.

상술한 제1실시예에 있어서, 용탕의 지연 및 지체로 인한 용융조(13)안의 용탕의 상부 표면에서의 응고를 방지하기 위해 용융조에서 용탕의 깊이(H)를 얕게 하는 것이 효과적이다.

다음은 본 발명의 제2실시예를 제5도를 참조하여 기술한다. 제2실시예는 코어(4)의 형태를 제외하면 상술한 제1실시예와 유사하며, 상기 코어(4)는 측면 밀봉판(2)에 접합되는 각 세로형 단부에 측면 주입구(9)와 연통하기 위해 역T자형태인 수평 통로가 형성되어 있고, 용융조(13)안의 용탕의 정상 표면층보다 약간 아래 위치에서 개방되도록 수평으로 대향하여 연장한다. 제2실시예에 있어서, 턴디시(8)에서 코어(7)안으로 주입된 용탕(5)은 수평 통로(12)를 통해 용융조(13)안의 삼각지점으로 공급되기 때문에 삼각지점에 응고 셀의 비정상 성장이 방지될 수 있다. 수평 통로(12)에 의해 용탕(5)이 용융조(13)로 흐르는 수평 흐름은, 용탕의 흐름에 의해 영향받는 코어(4) 아래에서의 주조물(3)에 대한 응고 셀의 가능성을 감소시킨다.

다음은 본 발명의 제3실시예를 제6도 및 제7도를 참조하여 기술한다. 제3실시예는 코어(7)안에 형성된 내부 주입구(10)와 작은 직경부(10') 대신에 상부 슬릿(14)과 상기 상부 슬릿(14)보다 폭이 좁은 하부 슬릿(15)이 제공된 것을 제외하면 상술한 제1실시예의 구성과 거의 유사하다. 상부 슬릿(14)은 턴디시(8)로부터 흐르는 용탕의 유동율을 제어하는 주입구(16)와 통한다.

제3실시예에 있어서, 상부 슬릿(14)은 내부 용융조로서 작용하여 주입구(16)에서 흘러나온 용탕의 유동율이 일정하고 부드럽게 됨에 따라 용탕은 용융조(13) 안으로 시트 형태로 막힘없이 부드럽게 유입된다. 따라서 용융조안의 용탕 표면층의 동요 및 냉각 로울(1)의 원통 표면상의 응고 셀의 용융이 방지된다.

제3실시예에 있어서, 차단부(11) 대신에 수평 통로(12)가 제2실시예의 경우에서처럼 사용될 수도 있다.

제8도는 상술한 제3실시예에 대한 구성과 거의 유사한 본 발명의 제4실시예이며, 수평 통로(12)는 코어(4)의 대향 측표면에 형성되어 있다. 측면 유동율을 제어하기 위해 측면 주입구(17)를 통해 흐르는 용탕의 유동율 및 주 영역상의 유동율을 제어하기 위해 주입구(16)를 통해 흐르는 용탕의 유동율의 합에 대한 주입구(16)를 통해 흐르는 유동율의 비는 주조폭 방향의 코어(4)의 길이에 대한 하부 슬릿(15)의 길이의 비와 동일하다. 하부 슬릿(15)의 총단면적은 주입구(16) 영역의 총합계보다 크다. 각 측면 주입구(17)의 직경과 각 주입구(16)의 직경은 생산될 주조물의 폭과 두께, 그리고 단위시간당 생산율의 관점에서 결정된다. 삼각지점에서 셀의 성장을 방지할 수 있는 용탕의 유동물은 경험으ㅗ 결정되어 각 측면 주입구(17)의 직경을 결정하게 된다.

이 실시예에 있어서, 턴디시(8)안의 용탕(5)은 측면 주입구(17)와 각 측면 주입구(9)와 각 수평 통로(12)를 통해 각 측면 밀봉판(2)상의 각 삼각지점으로 흐르기 때문에 삼각지점에서 성장하려고 하는 응고 셀이 용융된다. 수평 통로(12)는 수평 방향으로 용탕을 안내하기 때문에 주조물의 응고 셀의 용융을 회피할 수 있다.

용탕(5)은 주입구(16)를 통해 코어(4)의 상부 슬릿(14)안으로 흐르고, 그 후에, 하부 슬릿(15)을 통해 시트 형태로 주조폭 방향으로 동요를 일으키지 않고 용융조(13) 안으로 일정하게 흘러 들어간다. 따라서 용융조에서 용탕의 흐름이 일정하게 되기 때문에 용탕의 유동율의 국부적 증가로 기인하는 냉각 로울(1)의 원통형 표면상의 응고 셀의 용융을 회피할 수 있다.

더우기, 주조폭 방향의 용융조(13)의 길이에 대한 하부 슬릿(15)의 길이(W)비가 전체 유동율에 대한 주입구(16)를 통해 흐르는 용탕의 유동율과 동일하게 선택되기 때문에, 총측면 유동율 주 영역에서의 유동율=2S : W(S : 측면 길이)로 나타낸다.

이 결과, 용융조(13) 안으로 흐르는 용탕의 단위시간당 유동율이 주조폭 방향으로 일정하게 되고 주조폭 방향의 온도 분포 역시 일정하게 된다.

따라서, 주조폭 방향으로 부드럽고 일정하게 흐르는 용탕의 온도가 주조폭 방향으로 일정하게 되어, 각 냉각 로울(1)의 원통형 표면 위에 응고된 셀의 성장속도가 주조폭 방향으로 일정하게 된다. 따라서 연속 주조가 주조폭 방향으로 동일한 상태하에서 수행될 수 있다.

주조제품에 손상을 입히는 측면 밀봉판(2)상의 삼각지점에 성장한 응고 셀의 용융 및 그 응고 셀의 성장의 억제에 필요한 용탕의 유동율은 각 측면 주입구(17)의 직경에 따라 임의로 결정된다. 측면 유동율이 주조 상태의 변화에 의해 실제 작동시 변화할 때, 유동율은 턴디시(8)안의 용탕의 헤드를 적당히 선택하여 조절할 수 있다. 헤드의 변화에 의한 유동율의 총변화는 냉각 로울(1)의 회전 속도를 변화시켜 제어될 수 있다.

제4실시예는 수평 통로(12) 대신에 제1실시예의 차단부(11)를 사용하여 똑같은 효과를 얻을 수 있다.

제9도 내지 11도는 제1 또는 제3실시예의 수정 또는 변형된 제5실시예를 도시하며 제4실시예의 구성과 유사하고, 수직 유동하는 배플판(18)은 수평 통로(12)의 대응 개방 단부앞에 위치될 수 있으며 실린더(19)에 의해 구동된다.

연속 주조 작업이 개시될 때, 실린더(19)는 배플판(18)을 수평 통로(12)의 개방 단부 앞 위치로 내려가게 하고 그 후 용탕이 주입된다. 용탕이 점차로 용융조(13)안에 채워지면 용탕의 표면층의 증가에 반응하여 배플판(18)은 상승하여 제11도에서 보듯이 용탕의 정상 표면층보다 약간 높은 위치에서 유지된다.

따라서, 용융조(13)안에 용탕이 없는 용탕 주입의 초기 단계시에, 수평 통로(12)로부터 수평하게 유출하는 용탕은 배플판(18)에 의해 차단된다. 용탕(5)이 용융조(13)에 채워지면, 수평 통로(12)로부터 수평하게 유출되는 용탕의 흐름은 이미 채워진 용탕에 의해 중단된다. 따라서 상기 두가지 경우에 있어서, 용탕이 흐름이 냉각 로울(1)에 직접 접촉하는 것이 방지된다.

본 발명의 상술한 실시예에 한정되지 않으며 본 발명의 참된 정성을 벗어남이 없이 다양한 수정이 가능함을 이해하여야 한다.

상술하였듯이, 본 발명의 이중 로울형 연속 주조기에 따르면, 코어의 대향 세로형 양단부에 형성된 차단부를 통해 흐르는 용탕은 측면 밀봉판의 표면상에 성장한 응고 셀을 효과적으로 용융시킬 수 있고, 용탕은 내부 주입구를 통해 냉각 로울 사이의 간극안으로 바로 공급된다. 이 결과, 냉각 로울의 원통형 표면상에 응고된 셀이 보호될 수 있고 삼각지점 문제가 회피될 수 있기 때문에 연속 주조 작업이 양호한 상태하에서 수행 될 수 있다.

코어의 차단부 대신에 수평 통로가 용탕을 용융조로 수평하게 안내할 수 있도록 사용될 수 있어, 아래로의 흐름이 제어되고 냉각 로울의 원통형 표면상의 응고된 셀이 용융되는 걱정을 할 필요가 없게 된다.

따라서, 조각난 응고 셀에 의한 주조 표면의 손상과, 두께에 있어서의 국부변화와, 주조판 금속의 절단과, 분리에 의한 측면 밀봉판의 손상과, 응고 셀의 낙하가 방지될 수 있다.

코어의 내부 주입 통로 수단은 주입구 대신에 슬릿의 형태일 수도 있어, 턴디시안의 용탕이 시트 형태로 막힘없이 일정하게, 그리고 부드럽게 용융조 안으로 주입될 수 있다.

따라서, 냉각 로울의 원통형 표면상에 성장한 응고 셀의 용융에 따른 불균일 응고 역시 방지될 수 있다. 더우기, 이중 로울상의 용융조안의 표면층 동요가 최소한도로 감소될 수 있어 주조물의 품질이 상당히 향상된다. 주조폭 방향의 코어 길이에 대한 슬릿 길이의 비는 전체 주입율에 대한 주영역 주입율의 비와 동일하기 때문에, 주조폭 방향으로 용융조로 흘러 들어가는 용탕의 단위시간당 유동율이 일정하고, 따라서 주조폭 방향으로의 용융조의 온도 분포가 거의 일정하게 된다. 이 결과 응고 셀이 항상 예정된 상태하에서 냉각 로울의 원통형 표면상에 성장하기 때문에 폭과 길이 방향으로 일정한 성질을 갖는 고품질 금속 시트가 계속하여 생산될 수 있다.

배플판은 코어의 각 단부면상의 수평 통로의 개방 양단부에 유동 가능하게 배치되어 주조 작업의 초기 단계시에 냉각 로울의 원통형 표면상에 용탕이 직접 접촉하는 것을 방지하기 때문에, 냉각 로울의 원통형 표면상에 응고 셀의 국부 성장을 회피할 수 있다. 따라서 용융조안의 용탕의 누출을 방지할 수 있다.

Claims (9)

1. 서로 평행하게 설치된 냉각 로울(1)과, 상기 냉각 로울(1)과 함께 용융조를 형성하기 위해 상기 냉각 로울(1)의 대향 단부면에 설치된 측면 밀봉판(2)과, 상기 용융조(13)내에 삽입되어 지지되는 코어(7)를 구비한 이중 로울형 연속 주조기에 있어서, 상기 냉각 로울(1) 사이의 간극 안으로 용탕(5)을 수직으로 공급하기 위해 상기 코어(7)를 통해 내부 주입 수단과, 상기 측면 밀봉판(2)과 대향 관계로 개방된 상기 코어(7)의 세로형 대향 양단부를 통해 형성된 측면 주입구(9 : 17)를 구비하고, 상기 각 측면 주입구(9 : 17)는 대응 측면 밀봉판(2)과 함께 용탕 통로를 형성하기 위해 차단부(11)에서 끝나는 것을 특징으로 하는 이중 로울형 연속 주조기.
2. 제1항에 있어서, 상기 내부 주입 수단은 주조폭 방향에서 서로 이격 분리된 다수의 주입구(10 : 16)를 구비하는 것을 특징으로 하는 이중 로울형 연속 주조기.
3. 제1항에 있어서, 상기 내부 주입 수단은 주조폭 방향을 따라 형성된 슬릿 수단(14 : 15)이 제공되는 것을 특징으로 하는 이중 로울형 연속 주조기.
4. 제1항에 있어서, 상기 차단부(11)는 역T자 형태로 수평하게 연장된 수평 통로(12)인 것을 특징으로 하는 이중 로울형 연속 주조기.
5. 제4항에 있어서, 상기 수평 통로(12)의 개방 양단부에 배플판(18)이 이동 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 이중 로울형 연속 주조기.
6. 제4항에 있어서, 상기 내부 주입 수단은 주조폭 방향을 따라 형성된 슬릿수단이 제공되는 것을 특징으로 하는 이중 로울형 연속 주조기.
7. 제6항에 있어서, 상기 슬릿 수단은 상부 슬릿(14)과, 상기 상부 슬릿(14)보다 크기가 작은 하부 슬릿(15)을 구비하는 것을 특징으로 하는 이중 로울형 연속 주조기.
8. 제6항에 있어서, 주조폭 방향의 상기 코어(7)의 길이에 대한 상기 하부 슬릿(15)의 길이의 비는 내부주입율 및 측면 주입율의 합에 대한 내부 주입율의 비와 동일한 것을 특징으로 하는 이중 로울형 연속 주조기.
9. 제8항에 있어서, 상기 수평 통로(12)의 개방 양단부에 배플판이 이동 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 이중 로울형 연속 주조기.

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