KR100355000B1 - 직사각형의박판슬래브제작을위한연속주조설비및그방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 바람직하게는 예를 들어 50 mm로 설정된 경화두께를 가진 강철로 된 박판 슬래브를 제작하기 위한 방법 및 연속 주조 설비에 관한 것이다. 이러한 방법은,

- 주물이송 영역에서 주물 롤링과,

- 유압으로 구동되는 플랫폼과,

- 주조분말 및 그 공급과,

- 특정한 유체 횡단면을 가지는 침전물 주입구와 같은 구성들을 갖추어 최적으로 결합하므로써 최소로 설정된 경화두께 내지는 설비용량에서 최적의 주물표면과 내부 품질을 획득하며 따라서 롤링비용이 최소로 들게 된다.

상기에서 실시된 방법 및 연속주조설비 파라미터의 질적인 조화는 표준적인 200 mm 두께의 슬래브와 비교하여 주조를 표면상의 만족스러운 슬래그 처리 및 침전물의 운동으로 이끈다. 바닥끝에서부터 주조물의 표면까지 이러한 조건은 주물표면과 내부품질 및 주조공정의 신뢰성에 직접적인 영향을 미친다.

Description

직사각형의 박판 슬래브 제작을 위한 연속 주조 설비 및 그 방법

예를 들어, DE 37 09 188 Al에서 납작한 침전물 주입구를 사용하는 기술이 공지 되어있다. 나아가, 주조과정 중에서도 사인 곡선(정현파)의 편차를 보임에 의해서 진동의 진폭, 주파수 및 파형을 변화시켜 최적인 것을 선택하는 유압으로 구동되는 상승 플랫폼이 일반적인 것이다. 주물을 경화시키는 동안 주물의 내부 품질을 최상으로 유지할 수 있도록 주물두께가 축소되는 주물의 롤링은, 특히 DE 38 18 077 A1에서 공지되어 있다.

본 발명은 박판 슬래브 생산을 위한 공정과 같은 연속 주조와 관련된 것이다.

본 발명은 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명된다.

제1도는 잉곳주형 내의 주조 조건.

제2도는 두께 200 mm x 폭 1. 000 mm의 슬래브와 관련하여 슬래브 두께에 따라 균일한 표면의 품질을 얻고 일정하게 주조작업을 수행하기 위한 기술적인 소모량.

제3. 1도 내지 제3. 3도는 두께 200 mm x 폭 1. 000 mm의 슬래브와 관련하여 주조속도에 따라 균일한 표면의 품질 및 슬래브 두께를 얻기 위한 기술적인 소모량.

제4도는 두께 200 mm x 폭 1. 000 mm의 슬래브와 관련하여 슬래브 두께에 따른 잉곳주형 내에서 금속물의 유압비.

제5도는 연속주조설비.

기술적인 면에서, 박한 주물을 제작하려면 복잡한 문제를 해결하여야만 하며, 전체의 연속주조설비에 영향을 미칠 수 있는 전체의 변수는 평균적인 전문가가 완전히 해결하기에는 너무 커서, 이용할 수 있는 여러 가지 해결책들 중 가능한 최소한의 경비로 만족할 만한 결과를 찾는다는 것은 매우 어려운 일이다.

본 발명의 목적은 잉곳주형 내에서 뿐만 아니라 주조물을 롤링할 때 이송장치 내에서도 슬래그를 처리하고 주물두께를 줄이는 데 있어서 최적의 조건을 조성하므로써, 소정의 두께를 가진 박판주물을 제작해낼 수 있는 방법 및 연속주조설비를 제공하는 것이다.

상기 목적은 특허 청구의 범위 제1항 및 제3항의 특징들을 통하여 해결된다. 종속 항들은 본 발명의 바람직한 실시예를 포함한다. 본 발명의 목적은 예를 들어 수직형의 잉곳주형, 수직으로 굽혀진 형태의 잉곳주형 또는 원호형의 잉곳주형 등 잉곳주형의 종류와는 무관하게 해결된다.

본 발명의 범위 내에서 실행되는 시도는 주물표면의 품질이 본래 슬래그의처리에 달려있다는 것을 밝혀낸다. 이것에 대한 책임은 메니스커스(meniscus), 다시 말하여 슬래그 높이(h_슬래그)와 잉곳주형 내에서 높은 온도에서 끓고 있는 침전물로부터 나타나는 주물표면의 높이(h_주물표면)를 합한 표면에 있다(제 1도).

최적의 윤활과 표면의 홈(산화물(oxidc)의 형태로 주물표면 아래서 현저하게 바로 볼 수 있는 주조분말찌꺼기)을 피하기 위한 기준인

h슬래그 ≥ h주물표면이 충족되어야 한다는 사실이 밝혀진다.

상기 슬래그높이(h슬래그)는 잉곳주형 주입구 횡단면의 두께보다 크고 주물표면 높이(h주물표면)는 진동하는 잉곳주형의 진폭에 좌우된다. 슬래그 높이(h슬래그) 및 그것이 구잉곳주형 주입구 횡단면의 두께에 좌우되는 의존도를 조사한다면, 다음과 같은 관계식이 도출됨을 알 수 있다.

이 관계식은 또한 기술적인 노력으로 예상밖의 다음 결과를 낳게 된다.

즉, 2.736 t/min으로 설정된 주조작업을 위하여 통상적인 200 mm 슬래브를 50 mm 슬래브와 비교하여, 관계식(2)에서 200 mm슬래브에 대하여 수치 1을 할당한다면, 50 mm슬래브에 대한 값은 제2도에서 예상되는 바와 같이 16.62로 상승한다. 다시 말하여, 그 관계식(2)은 주물두께가 축소하는 것에 반비례하며, 여기에서 하나의 지수 곡선이 뒤따르게 된다.

이에 반하여, 제3도에서 75/100 및 125 mm의 잉곳주형에 대하여 도시되어 있는 바와 같이, 확정된 주물두께에서 주물속도가 높아지는 것으로 그 관계식을 변형하여 보면, 이 관계식은 단지 직선으로, 즉 약간의 상승 직선으로 증가한다.

잉곳주형 내에 금속물이 주입됨을 통하여 발생하는 난류현상은 관계식(1)에 상당한 영향을 미친다. 이러한 난류현상은 흔히 침전물의 표면에까지 침투하며 파동운동으로 유도될 수 있다. 이러한 파동의 마루(wave crest)는 슬래브 표면위로 높아질 수 있으며 표면의 윤활을 방해하게 된다. 이러한 난류현상은 특히 침전관 출구 횡단면상에서 잉곳주형의 작업량 및 두께와 폭에 좌우된다. 이제 난류현상에 대한 척도로 유압비를 작업량과 두께의 비율로서 정의하고 다음의 관계식을 제시하여 보자.

200 mm두께의 슬래브와 관련된 유압비의 값은 예를 들어 제 4도에서 추정될 수 있다. 거기에서, 보다 큰 잉곳주형의 두께는 훨씬 더 유리한 유압비를 만든다. 또한 다음의 관계식이 난류현상과 관련하여 중요하다.

이 외에 잉곳주형 내의 전자석 제동기는 주물표면상의 난류현상을 크게 줄일수 있다.

검증되어 상기에서 제시된 관계식으로부터 다음과 같은 결과가 뒤따른다. 즉, 예를 들어 100 mm의 슬래브 두께에서 50 mm의 슬래브 두께로 잉곳주형내의 주물두께를 축소하여 선택하면 관계식 (1)을 만족시키는데 큰 문제를 일으킨다. 다시 말하여, 금속물 이송상의 난점을 제외하고, 생성되는 상당히 큰 주물표면을 매끄럽게 하고 나아가 관계식 (4)을 유지하기 위하여, 미소한 잉곳주형 주입구 횡단면에 충분한 주조분말을 공급하는 것이 거의 불가능하게 된다. 이에 반하여, 잉곳주형내에서 예를 들어 75 mm의 주물두께의 주조속도는 주물표면상에 큰 더 이상의 소모없이도 높아질 수 있다. 이것은 다음과 같은 놀라운 해결책을 나타낸다. 즉, 박판 슬래브 주조에 있어서 잉곳주형의 주물두께를 경화가 끝날 때까지(바닥에 이르기까지) 일정하게 유지하는 것은 무의미한 것이고, 오히려 롤링장치로 이송될 때 주물두께를 주물롤링수단의 도움을 받아 축소시켜 목적을 이루게 하는 것이 기술적으로 보다 중요하고 단순한 것이다. 이러한 목적을 위하여 예를 들어 집게 세그먼트로서 형성된 다중 롤링장치(세그먼트 0)가 바람직한 것으로 입증되었다. 제5도는 본 발명의 전체적인 특징을 포함하는 연속주조설비를 도시하고 있다.

도면설명

1. 주조 분말 18, 최적 주조 분말

2. 분말 Tli, 19. 75 × 800-1,600 mm, 주물

단계한도 표면상의 (둥든형태) 슬래브형태

3. 주물 표면 또는 외피 20. 11 × 220 mm,

주물 표면 높이/밑면 표면 유동 횡단면-주입구

4. 슬래그, 슬래그 높이 21. 유압 잉곳주형 구동장치

5, 분말, 분말 높이 22. FST/FTA ≤ 50★)

6. 유입구 23. 75 × 800-1,600 mm, 잉곳

7. 침전물 주형 출구상의 슬래브 상태

8. 슬래그상의 산류 24. 연결되거나 유압을 이용한

9. Vg ≡ 주조 속도 실린더 또는 그와 유사한

10. Q 슬래그 ≡ 소모 슬래그 25. 구획부,

11. 공기 예를 들면 집게로서 형성된

12. 결정 한계, 26. 유압 실린더 또는

경화 강철/유동 강철 그와 유사한 것

13. 주물 표면 27. 50 mm,

14. 진동 주조 진동에 따른 슬래브 두께진동(상승 높이, 빈도, 형태) 28. 유압 조절 장치를 갖춘

15. 구리판 구획부 1... n

16. 분배기 29. Vgmax × 6m/min

17. 유입구, 30. 50 mm, 주물 이송 장치의

외부수치 210 × 45 mm 끝단에서의 슬래브 두께

내부수치 220 × 15 mm

★) F_ST= 침전물 주입구 출구상의 단면

F_TA= 경화된 슬래브의 주물 단면

Claims (4)

1. 침전물 주입구를 통하여 직사각형의 잉곳주형 내로 주물을 주입하는 단계와;

   잉곳구형이 진동하는 단계와;

   잉곳주형 운동의 진폭, 파형 및 주파수에따라,

   슬래그 높이(h슬래그) ≥ 주물표면 높이(h주물표면) 이라는 조건을 만족시키는 주조분말이 공급되는 단계와;

   연속적인 주물두께를 축소시키기 위하여 유체주물 내부에 전자기적인 교반(rabble) 작용에 상응하는 강제적인 대류(convection)를 일관되게 형성하기위하여, 다중 롤링장치(세그먼트 0)에서 여러 단계를 거쳐 직접 잉곳주형 하부에서 주물 횡단면을 축소시키는 단계와,

   다중 롤링장치(세그먼트 0)의 끝단에서 주물의 최종두께에 도달하는 단계와;

   다중 롤링장치의 출구에서 최종적인 두께에 도달할 때, 두 단계의 영역(결정체/유체)을 경화하는 단계와;

   F_ST는 침전물 주입구 출구상의 단면이고, FTA는 경화된 슬래브의 주물단면일 때,이라는 조건을 만족시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 박판 슬래브 제작방법.
2. 제1항에 있어서, 주조과정중에서도 잉곳주형 운동을 위한 주파수, 진폭 및파형이 자유롭게 선택될 수 있는 것을 특징으로 하는 박판 슬래브 제작방법.
3. 침전물 주입구와,

   진동이 주조과정중에서도 주파수, 진폭 및 파형에 있어서 자유롭게 선택될 수 있는 진동하는 직사각형 잉곳주형과,

   슬래그 높이(h슬래그) ≥ 주물표면(h주물표면)의 조건을 만족시키는 주조분말의 진폭, 파형 및 주파수에 따라 공급되는 주조분말 공급기와,

   주물이 다중 롤링장치 출구에서 최종두께로 될 때 여전히 그 핵심부분이 유체상태로 남아있는, 연속적인 주물두께 축소를 위한 다중 롤링장치와,

   F_ST는 침전물 주입구 출구상의 단면이고, F_Td는 경화된 슬래브의 주물단면일 때,의 조건이 충족되도록 형성되는 침전물 주입구 횡단면과 경화된 슬랩의 횡단면을 포함하는 것을 특징으로 하는 제1항 또는 제2항에 따른 박판 슬래브 제작방법의 실행을 위한 연속주조설비.
4. 제3항에 있어서, 다중 롤링장치에서 로울러는 주물내부가 유체인 상태로 주물두께의 축소를 통하여 교반(rabble) 작업을 완수하고 동시에 내부 균열이 생성되는 것을 피하도록 정렬되어 있는 연속주조설비.