KR20130075275A - Guide roller assembly of continuous casting apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 연속주조장치에서 주편을 안내하고 압착하는 가이드롤러 조립체에 있어서, 제 1 분할롤, 상기 제 1 분할롤 보다 상대적으로 롤 길이가 긴 제 2 분할롤 및 상기 제 2 분할롤 보다 상대적으로 롤 길이가 긴 제 3 분할롤이 상기 주편의 폭방향으로 순차적으로 연결되고, 각각의 분할롤 사이에 베어링이 설치되는 제 1 가이드롤러; 상기 제 1 가이드롤러와 평행하게 배열되고, 상기 제 3 분할롤, 상기 제 1 분할롤 및 상기 제 2 분할롤이 상기 주편의 폭방향으로 순차적으로 연결되며, 각각의 분할롤 사이에 상기 베어링이 설치되는 제 2 가이드롤러; 및 상기 제 2 가이드롤러와 평행하게 배열되고, 상기 제 2 분할롤, 상기 제 3 분할롤 및 상기 제 1 분할롤이 상기 주편의 폭방향으로 순차적으로 연결되며, 각각의 분할롤 사이에 상기 베어링이 구비되는 제 3 가이드롤러를 포함하는 가이드롤러 단위유닛을 상기 주편의 주행 방향으로 적어도 하나 이상 포함하는 연속주조장치의 가이드롤러 조립체를 개시한다. 상기와 같은 연속주조장치의 가이드롤러 조립체는 주편의 폭방향의 불균일 응고를 방지할 수 있다.The present invention is a guide roller assembly for guiding and compressing a cast in a continuous casting device, the first split roll, the second split roll having a relatively longer roll length than the first split roll and the roll than the second split roll A first guide roller having a long length of the third dividing roll connected sequentially in the width direction of the cast steel, and having a bearing between the dividing rolls; Arranged in parallel with the first guide roller, the third split roll, the first split roll and the second split roll are sequentially connected in the width direction of the cast steel, and the bearing is installed between the split rolls. A second guide roller; And the second dividing roll, the third dividing roll, and the first dividing roll are sequentially connected in the width direction of the cast piece, and the bearing is disposed between the dividing rolls. Disclosed is a guide roller assembly of a continuous casting apparatus including at least one guide roller unit unit including a third guide roller provided in the traveling direction of the cast steel. The guide roller assembly of the continuous casting device as described above can prevent non-uniform solidification in the width direction of the cast.
Description
본 발명은 연속주조장치의 가이드롤러에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연속주조장치에서 세그먼트 상하부 프레임에 설치되어 주편을 안내하고 압착하는 연속주조장치의 가이드롤러 조립체에 관한 것이다.The present invention relates to a guide roller of a continuous casting apparatus, and more particularly, to a guide roller assembly of a continuous casting apparatus which is installed in the upper and lower segments of the segment in the continuous casting apparatus to guide and press the cast.
일반적으로, 연속주조 공정(continuous casting process)은 액상의 용강(Molten steel)을 일정한 형태의 고상으로 연속 응고시키는 공정이다. 연속주조 공정에 있어서, 공정 특징상 연속주조의 주편(slab) 내부에는 중심편석이 필연적으로 발생하게 된다. 이러한 중심편석의 발생원인은 응고과정 중 용강 액상으로 농화된 용질을 배출하게 되는데, 이러한 농화된 용질액상은 액상내의 온도와 용질농도 차이에 의한 유동, 용강 내에 형성된 결정의 중력에 의한 유동과 응고말기에 형성되는 응고수축 등에 기인한 유동에 의해서 중심편석을 형성하게 된다. 즉, 중심편석은 농화된 용질액상의 유동에 의해서 발생이 되는 것인데 이러한 유동의 가장 큰 원인은 잔류용강의 응고수축과 주편 벌징에 의해서 크게 영향을 받으며, 기계적인 문제인 주편 벌징을 제외하면, 응고 완료점 부근에서의 응고수축에 의한 잔류용강의 유동에 가장 크게 영향을 받게 된다. 이러한 중심편석 발생을 저감하기 위한 대표적인 기술은 경압하(Soft reduction)이다. In general, a continuous casting process is a process of continuously solidifying molten steel in a solid phase of a certain shape. In the continuous casting process, due to the characteristics of the process, the central segregation necessarily occurs inside the slab of the continuous casting. The cause of the central segregation is to discharge the solute concentrated in the molten steel liquid during the solidification process. The concentrated solute liquid flows due to the difference in temperature and solute concentration in the liquid phase, the flow due to the gravity of the crystals formed in the molten steel and the final stage of solidification. The central segregation is formed by the flow due to the solidification shrinkage and the like formed in the. That is, the central segregation is caused by the flow of the concentrated solute liquid. The main cause of this flow is largely affected by the solidification shrinkage and slab bulging of the residual molten steel. It is most affected by the flow of residual molten steel by solidification shrinkage near the point. A representative technique for reducing the occurrence of such central segregation is soft reduction.
도 1은 일반적인 연속주조장치 스트랜드의 개략도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 정련과정을 마친 용강이 담겨지는 레이들(ladle)(11)에서 롱노즐(long nozzle)을 통해 턴디쉬(tundish)(13)로 용강이 주입되고, 턴디쉬(13)에 일시 저장된 용강이 턴디쉬(13)와 주형(mold)(15)사이에 위치되는 용강 전달장치(미도시)를 거쳐 주형(15)에 주입되며, 주형(15)에서의 1차 냉각, 주형(15) 하부에서의 2차 냉각을 거쳐 응고시킴에 따라 빌렛(billet), 블룸(bloom), 슬래브(slab) 등과 같은 주편(3)을 생산하는 일련의 공정을 수행한다. 1 is a schematic diagram of a typical continuous casting apparatus strand. As shown in FIG. 1, molten steel is injected into a tundish 13 through a long nozzle from a
도 2는 도 1에 나타낸 세그먼트의 사시도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 주형(15)을 통해 배출되는 용강은 주형(15)에서 1차 냉각을 거쳐 표면이 다소 응고되는 상태로 연속주조장치(1)의 세그먼트(Segment)(17)에 구비되는 상부 및 하부 가이드롤러(20) 사이로 인입되며, 이때 용강의 빠른 응고를 위해 냉각수가 분사되어 주편(3)의 형상으로 연속적으로 변화되어 간다. FIG. 2 is a perspective view of the segment shown in FIG. 1. FIG. As shown in FIG. 2, the molten steel discharged through the
여기서, 연속주조기(1)의 공정 중 경압하 세그먼트(17)에 부착된 가이드 롤러(20)에 의해 주편(3)에 압하력이 부여된다. 보다 상세하게는 응고말기에 응고수축만큼 주편(3)을 압하하여 응고수축에 의한 주상정 사이에 존재하는 농화된 용강이 주편 중심부로 유입되는 유동을 억제하고 잔류 공극을 압착하여 주편의 중심편석을 개선하게 된다.Here, the pressing force is applied to the
한편, 주편의 중심편석을 제어하기 위한 경압하 기술은 1980년대 중반에 그 내용이 소개되어 현재 선진제철소에서 빌렛, 블룸, 슬래브 등에 있어서 고급강 대상으로는 대부분이 채용하고 있다. 경압하 자체의 기술에 관한 관련된 특허로는 일본특허공개번호 1996-257715, 1995-060424, 1994-126405, 1993-069099 등이 있으며, 내용 중 경압하 구간에 관해서는 대부분이 고상분율 0.1~0.3에서 경압하를 실시하고, 0.7~0.8구간에서 경압하를 종료하는 일반적인 내용이 개시되어 있다. 이러한 특허에서 크게 고려하지 않은 사항은 슬래브 연주 시에 일반적으로 발생하고 있는 주편 폭방향 불균일 응고 지연부에 관련된 사항이다. On the other hand, the low pressure technology for controlling the central segregation of cast steel was introduced in the mid-1980s, and most of the advanced steels are currently used in advanced steel mills for billets, blooms, slabs, etc. Related patents related to the technology under low pressure include Japanese Patent Publication Nos. 1996-257715, 1995-060424, 1994-126405, 1993-069099, etc., and most of the contents under low pressure range from 0.1 to 0.3 The general content of performing under reduced pressure and ending under reduced pressure in the 0.7-0.8 section is disclosed. A major concern in this patent is that of slab width non-uniform coagulation delays that typically occur during slab playing.
도 3은 주편의 폭방향 불균일 응고 현상을 보여주는 도면이다. 도 3에서 보는 바와 같이, 슬래브의 응고 완료점 부근에는 액상(4)구간과 고상(5)구간의 슬래브 폭에 따른 몰드로부터의 거리는 응고 완료선이 일직선으로 나타나지 않고 슬래브의 양쪽 끝단 부분이 응고가 폭 중앙부에 비해 지연되는 응고 지연부가 발생하는 현상이 나타나게 된다. 이러한 원인에 대해서는 몰드에서 침지노즐의 형상에 따른 유동, 연속주조장치의 롤 형상 및 변형, 2차 냉각 불균일 등으로 알려져 있다. 따라서 많은 연구자들에 의해 이러한 주편 폭방향 불균일 응고현상을 제어하기 위한 노력이 기울여져 왔으나, 현재까지도 연속주조장치 내에서 일반적으로 발생하고 있다. 이러한 주편 폭방향 불균일 응고가 연속주조 공정에서 일반적으로 발생하는데, 이를 개선하지 않은 상태로 폭 중앙부만을 고려하여 경압하를 적용할 경우 응고 지연부는 적정 경압하 구간을 벗어나 오히려 품질이 악화되는 경우가 나타난다. 3 is a view showing uneven solidification in the width direction of the cast steel. As shown in FIG. 3, the distance from the mold according to the slab width between the
도 4는 주편의 폭방향 불균일 응고 발생 원인을 설명하기 위한 도면이다. 도 4에서 보는 바와 같이, 경압하를 적용하였을 경우 슬래브 주편을 200mm 간격으로 주조방향으로 시편을 가공하여 주편 중심부를 AP법으로 현출하여 등급을 나타낸 결과, 주편 폭방향 불균일 응고 지연부가 존재함을 확인할 수 있다(도 4의 (a)참조). 또한, 주편 폭방향 온도를 측정한 결과, 동 위치에서 온도 차이가 발생함을 확인할 수 있다(도 4의 (b)참조). 이와 같이 주조된 주편을 초음파로 주편 중심부의 결함을 찾아낸 결과(도 4의 (c)참조)와 후공정 압연을 통하여 얻어진 제품 중심부의 결함을 찾아낸 결과(도 4의 (d)참조)가 동일한 위치에 있음을 확인할 수 있다. 또한, 동일한 강종 및 주조조건에서 주조한 경우에 주편 폭방향 불균일 응고 지연부 발생에 의해 슬래브 폭간의 주편 중심부 품질이 큰 차이가 나타나고 있음을 볼 수 있고, 주편 폭에 따라 폭방향 응고 지연부에서 품질이 악화되는 경향을 보여준다. 즉, 중심편석 지수는 폭 중앙부와 응고 지연부 비교 시 약 2~3배 정도의 지수 차이가 나타나고 있다.4 is a view for explaining the causes of nonuniform solidification in the width direction of the cast steel. As shown in Figure 4, when the application of light pressure under the slab slabs in 200mm intervals in the casting direction by processing the specimens in the cast slab showed the grade by the AP method, showing the non-uniform coagulation delay in the slab width direction (See FIG. 4A). In addition, as a result of measuring the slab width direction temperature, it can be confirmed that the temperature difference occurs at the same position (see Fig. 4 (b)). As a result of finding the defect in the center of the cast piece by ultrasonically casting the cast thus obtained (see Fig. 4 (c)) and the result of finding the defect in the center of the product obtained through post-process rolling (see Fig. 4 (d)) the same position You can see that In addition, when casting under the same steel grade and casting conditions, it can be seen that there is a large difference in slab width between cast slab widths due to non-uniform solidification delays in the slab width. This shows a tendency to deteriorate. In other words, the center segregation index is about 2 to 3 times larger than the center width and the coagulation delay.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 연속주조 공정 시 가이드롤러와 주편의 접촉에 의해 빠져나가는 열량을 균일하게 하여 주편 폭방향의 불균일 응고를 방지할 수 있는 연속주조장치의 가이드롤러 조립체를 제공하고자 한다.The present invention has been made in order to solve the above problems, the guide of the continuous casting device that can prevent uneven solidification in the width direction of the slab by uniformizing the amount of heat escaped by the contact of the guide roller and the slab during the continuous casting process It is intended to provide a roller assembly.
본 발명은 연속주조장치에서 주편을 안내하고 압착하는 가이드롤러 조립체에 있어서, 제 1 분할롤, 상기 제 1 분할롤 보다 상대적으로 롤 길이가 긴 제 2 분할롤 및 상기 제 2 분할롤 보다 상대적으로 롤 길이가 긴 제 3 분할롤이 상기 주편의 폭방향으로 순차적으로 연결되고, 각각의 분할롤 사이에 베어링이 설치되는 제 1 가이드롤러; 상기 제 1 가이드롤러와 평행하게 배열되고, 상기 제 3 분할롤, 상기 제 1 분할롤 및 상기 제 2 분할롤이 상기 주편의 폭방향으로 순차적으로 연결되며, 각각의 분할롤 사이에 상기 베어링이 설치되는 제 2 가이드롤러; 및 상기 제 2 가이드롤러와 평행하게 배열되고, 상기 제 2 분할롤, 상기 제 3 분할롤 및 상기 제 1 분할롤이 상기 주편의 폭방향으로 순차적으로 연결되며, 각각의 분할롤 사이에 상기 베어링이 설치되는 제 3 가이드롤러를 포함하는 가이드롤러 단위유닛을 상기 주편의 주행방향(주조방향)으로 적어도 하나 이상 포함하는 연속주조장치의 가이드롤러 조립체를 개시한다.The present invention is a guide roller assembly for guiding and compressing a cast in a continuous casting device, the first split roll, the second split roll having a relatively longer roll length than the first split roll and the roll than the second split roll A first guide roller having a long length of the third dividing roll connected sequentially in the width direction of the cast steel, and having a bearing between the dividing rolls; Arranged in parallel with the first guide roller, the third split roll, the first split roll and the second split roll are sequentially connected in the width direction of the cast steel, and the bearing is installed between the split rolls. A second guide roller; And the second dividing roll, the third dividing roll, and the first dividing roll are sequentially connected in the width direction of the cast piece, and the bearing is disposed between the dividing rolls. Disclosed is a guide roller assembly of a continuous casting apparatus including at least one guide roller unit unit including a third guide roller to be installed in a traveling direction (casting direction) of the cast.
또한, 상기 베어링, 제 1 분할롤, 제 2 분할롤, 제 3 분할롤의 길이 비는 1 : 2.5~3.5 : 4.5~5.5 : 6.5~7.5 인 것을 특징으로 하는 연속주조장치의 가이드롤러 조립체를 개시한다.In addition, the length ratio of the bearing, the first divided roll, the second divided roll, the third divided roll is 1: 2.5 ~ 3.5: 4.5 ~ 5.5: 6.5 ~ 7.5 discloses a guide roller assembly of the continuous casting device do.
또한, 상기 베어링, 제 1 분할롤, 제 2 분할롤, 제 3 분할롤의 길이 비는 1 : 3 : 5 : 7 인 것을 특징으로 하는 연속주조장치의 가이드롤러 조립체를 개시한다.In addition, the length ratio of the bearing, the first divided roll, the second divided roll, the third divided roll is 1: 3: 5: 7: guide roller assembly of a continuous casting device, characterized in that.
또한, 상기 베어링, 제 1 분할롤, 제 2 분할롤, 제 3 분할롤의 길이 비는 1 : 4.5~5.5 : 7.5~8.5 : 10.5~11.5 인 것을 특징으로 하는 연속주조장치의 가이드롤러 조립체를 개시한다.In addition, the length ratio of the bearing, the first split roll, the second split roll, the third split roll is a guide roller assembly of the continuous casting device, characterized in that 1: 4.5 to 5.5: 7.5 to 8.5: 10.5 to 11.5 do.
또한, 상기 베어링, 제 1 분할롤, 제 2 분할롤, 제 3 분할롤의 길이 비는 1 : 5 : 8 : 11 인 것을 특징으로 하는 연속주조장치의 가이드롤러 조립체를 개시한다.In addition, the length ratio of the bearing, the first divided roll, the second divided roll, the third divided roll is a guide roller assembly of the continuous casting device, characterized in that 1: 5: 8: 11.
본 발명에 따른 연속주조장치의 가이드롤러 조립체는 연속주조 공정 시 주편에 대한 가이드롤러의 접촉부(분할롤) 및 비접촉부(베어링)를 주편 폭방향에 균등하게 조절하여, 가이드롤러와 주편의 접촉에 의해 빠져나가는 열량을 균일하게 하여 주편 폭방향의 불균일 응고를 방지할 수 있고, 이를 이용한 주편의 우수한 내부품질 확보가 가능하다는 효과를 갖는다.The guide roller assembly of the continuous casting apparatus according to the present invention controls the contact portion (split roll) and the non-contact portion (bearing) of the guide roller to the cast steel during the continuous casting process evenly in the slab width direction, the contact between the guide roller and the cast steel It is possible to prevent the non-uniform solidification in the width direction of the slab by making the amount of heat escaped by the uniform, and it is possible to ensure excellent internal quality of the cast using this.
도 1은 일반적인 연속주조장치의 개략도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 세그먼트의 사시도이다.
도 3은 주편의 폭방향 불균일 응고 현상을 보여주는 도면이다.
도 4 및 도 5는 주편의 폭방향 불균일 응고 발생 원인을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연속주조장치의 가이드롤러 조립체의 분할롤 설계를 예시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 가이드롤러 조립체의 분할롤 설계 개선에 의한 주편의 폭방향 온도 측정 결과를 보여주는 그래프이다.1 is a schematic diagram of a general continuous casting apparatus.
FIG. 2 is a perspective view of the segment shown in FIG. 1. FIG.
3 is a view showing uneven solidification in the width direction of the cast steel.
4 and 5 are diagrams for explaining the cause of the nonuniform coagulation in the width direction of the cast steel.
Figure 6 is a diagram illustrating a split roll design of the guide roller assembly of the continuous casting device according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 7 is a graph showing the measurement results of the width direction of the slab by the split roll design of the guide roller assembly of the present invention.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
본 발명의 설명에 앞서, 도 5에 도시된 바와 같이, 불균일 응고 위치는 세그먼트를 구성하고 있는 2개 이상으로 분할롤로 구성된 가이드롤러의 베어링(롤 포켓) 및 2차 냉각 노즐에 분사되는 2차 냉각 물량 분사량과 밀접한 관계가 있음을 확인 할 수 있다.Prior to the description of the present invention, as shown in Figure 5, the non-uniform solidification position is secondary cooling that is injected into the bearing (roll pocket) and the secondary cooling nozzle of the guide roller composed of split rolls in two or more constituting the segment It can be seen that it is closely related to the injection quantity.
도 5의 (a)는 일반적인 연속주조장치의 세그먼트 내에 설치된 2차 냉각 노즐 배열을 나타낸다. 일반적으로 롤과 롤 사이에 2차 냉각 노즐이 2~6개로 배열되어 있으며, 각 노즐에서 나오는 분사물량은 동등하다. 따라서 가장 가장자리에 있는 2차 냉각 노즐에서 나오는 분사물량은 안쪽 노즐에서 분사되는 물량 보다 평균적으로 1/2배 적게 되어 2차 냉각 물량 부족에 따른 주편 폭방향 가장자리부(6), 보다 정확하게는 주편 단변부로부터 200~300 mm 위치에서 불균일이 발생하게 된다. 이를 해결하기 위해서 대한민국 특허공개번호 10-2005-0060818에서는 주편 폭방향 불균일 응고 지연부 길이를 보상하는 경압하 조건을 제시하였다. 한편, 대한민국 특허공개번호 10-2003-0054599에서는 주편 폭방향 불균일을 최소화하기 위해 주편 폭방향으로 설치된 냉각 노즐의 분사수를 응고속도 차이만큼 보상하여 연속주조시 주편의 표면응고속도를 균일화하는 방법을 제시하였다. 그러나, 주편 폭방향 가장자리부(6)에 있어서 응고 지연부 길이를 보상하는 경압하 조건, 또는 양쪽 가장자리에 위치한 2차 냉각 노즐 물량의 증대로 중심편석의 저감이 가능하나, 폭 중앙부의 경압하 구간은 잉여로 설정되어 주편 중앙부의 중심편석이 악화될 수도 있다. 도 5의 (b)에 나타낸 바와 같이, 주편 폭 중앙부에 가까운 주편 표면온도가 높은 지점은 냉각수를 이용한 표면응고속도 보상이 어렵다. 왜냐하면, 그 지점은 주편 중앙부를 중심으로 양쪽부(7)에서 발생되는 불균일 응고 위치는 세그먼트를 구성하고 있는 분할롤로 구성된 가이드롤러의 베어링(롤 포켓) 위치에서 발생되기 때문이다. 따라서, 주편의 응고과정은 2차 냉각 과정 보다도 롤과 주편의 접촉에 의해 빠져나가는 열량이 일반적으로 더 크다는 것은 알려져 있으며, 이 위치는 예를 들어, 연속주조장치의 세그먼트 내 가이드롤러가 100개라고 가정하면 50개만 접촉되어 열량이 빠져 나가기 때문에 응고가 지연될 수 밖에 없는 상황이다. 따라서, 세그먼트를 구성하고 있는 분할롤로 구성된 가이드롤러의 베어링(롤 포켓) 위치에서 발생되는 주편 불균일 응고를 근본적으로 방지하기 위하여, 본 발명의 구체적인 내용을 가이드롤러 조립체의 분할롤 설계 개념에 따라 설명한다.FIG. 5A shows a secondary cooling nozzle arrangement installed in a segment of a general continuous casting apparatus. In general, two to six secondary cooling nozzles are arranged between the rolls, and the amount of ejected water from each nozzle is equal. Therefore, the injection volume from the secondary cooling nozzle at the edge is 1/2 times less than the quantity injected from the inner nozzle, so that the slab width edge portion 6 due to the lack of secondary cooling quantity (6), more precisely, the short side Nonuniformity will occur at 200 to 300 mm from the part. In order to solve this problem, Korean Patent Publication No. 10-2005-0060818 proposed a low-pressure condition to compensate for the uneven solidification delay length of the slab in the width direction. Meanwhile, Korean Patent Publication No. 10-2003-0054599 discloses a method of equalizing the surface coagulation rate of a slab during continuous casting by compensating the spray water of the cooling nozzle installed in the slab width direction to minimize the unevenness in the slab width direction by the difference in the solidification speed. Presented. However, it is possible to reduce the center segregation due to the underpressure condition for compensating the solidification retardation length in the slab width direction edge portion 6 or the increase in the amount of secondary cooling nozzles located at both edges, but the underpressure portion in the width center portion is possible. May be set as a surplus so that the central segregation in the center portion of the cast may deteriorate. As shown in (b) of FIG. 5, the surface solidification rate compensation using the coolant is difficult at the point where the slab surface temperature near the center of the slab width is high. This is because the non-uniform solidification position generated at both
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연속주조장치(1)의 가이드롤러 조립체(100)는 분할롤의 개수가 3개이든 5개이든 그 개수에 구애받지 않고 다양하게 적용할 수 있으나, 이하에서는 주로 3분할롤 형태로 제작되는 가이드롤러 조립체(100)에 적용하여 설명하기로 한다.The
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연속주조장치의 가이드롤러 조립체의 분할롤 설계를 예시하는 도면이다.Figure 6 is a diagram illustrating a split roll design of the guide roller assembly of the continuous casting device according to a preferred embodiment of the present invention.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연속주조장치(1)의 가이드롤러 조립체(100)는 제 1 가이드롤러(110), 제 2 가이드롤러(120) 및 제 3 가이드롤러(130)를 포함하는 가이드롤러 단위유닛(140)을 주편(3, 도 1 참조)의 주행방향(주조방향)으로 적어도 하나 이상 포함한다. 본 실시예에서는 가이드롤러 단위유닛(140)을 3개 구비하는 구성을 예시하였으나, 가이드롤러 단위유닛(140)의 개수가 2개이든, 4개이든, 5개이든 그 개수에 구애받지 않고 다양하게 적용할 수 있다.As shown in Figure 6, the
제 1 가이드롤러(110)는 제 1 분할롤(111), 제 1 분할롤(111) 보다 상대적으로 롤 길이가 긴 제 2 분할롤(112) 및 제 2 분할롤(112) 보다 상대적으로 롤 길이가 긴 제 3 분할롤(113)이 주편의 폭방향으로 순차적으로 연결된다. 또한, 각각의 분할롤 사이에는 베어링(115)이 설치된다. 여기서, 제 1, 제 2 및 제 3 분할롤(111,112,113)은 주편과 접촉되고 베어링(115)은 주편(3)과 비접촉된다. The
제 2 가이드롤러(120)는 제 1 가이드롤러(110)와 평행하게 배열된다. 또한, 제 2 가이드롤러(120)는 제 3 분할롤(113), 제 1 분할롤(111) 및 제 2 분할롤(112)이 주편(3)의 폭방향으로 순차적으로 연결된다. 또한, 각각의 분할롤 사이에는 베어링(115)이 설치된다.The
제 3 가이드롤러(130)는 제 2 가이드롤러(120)와 평행하게 배열된다. 또한, 제 3 가이드롤러(130)는 제 2 분할롤(112), 제 3 분할롤(113) 및 제 1 분할롤(111)이 주편(3)의 폭방향으로 순차적으로 연결된다. 또한, 각각의 분할롤 사이에는 베어링(115)이 설치된다.The
즉, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연속주조장치(1)의 가이드롤러 조립체(100)는 주편(3)에 대한 접촉부(분할롤(111,112,113)) 및 비접촉부(베어링(115))를 주편(3) 폭방향에 균등하게 조절하여, 가이드롤러와 주편의 접촉에 의해 빠져나가는 열량이 균일하게 하여 주편 폭방향 불균일 응고를 방지한다.That is, the
또한, 일반적으로 베어링(115)의 크기는 90~150 mm의 간폭을 갖기 때문에, 본 실시예에서는 가이드롤러 1개를 구성하는 분할롤의 길이를 3가지 형태로 다음과 같은 비로 설계할 수 있다.In addition, since the size of the
식 1) 베어링(115) 길이: 제 1 분할롤(최단롤)(111) 길이 : 제 2 분할롤(중간롤)(112) 길이 : 제 3 분할롤(최장롤)(113) 길이 = 1 : 3 : 5 : 71) Length of bearing 115: First split roll (shortest roll) 111 Length: Second split roll (middle roll) 112 Length: Third split roll (longest roll) 113 Length = 1: 3: 5: 7
식 2) 베어링(115) 길이: 제 1 분할롤(최단롤)(111) 길이 : 제 2 분할롤(중간롤)(112) 길이 : 제 3 분할롤(최장롤)(113) 길이 = 1 : 5 : 8 : 11
2)
한편, 세그먼트의 구성은 주편두께, 주편폭 및 주속 설계에 따라 변동이 가능하여, 압하 힘을 전달해 주는 분할롤(111,112,113) 사이의 베어링(115) 사양이 변동될 수 있다. 이런 변동은 베어링(115)의 크기와 밀접한 관계가 있으며, 특히 베어링(115)의 길이가 달리 될 수 있기 때문에 식 1) 과 식 2)는 다음과 같은 변형된 식 3)과 식 4)로 나타낼 수 있다.On the other hand, the configuration of the segment can vary depending on the cast steel thickness, cast steel width and the circumferential design, the bearing 115 specifications between the split rolls (111, 112, 113) for transmitting the pressing force can be varied. This variation is closely related to the size of the
식 3) 베어링(115) 길이: 제 1 분할롤(최단롤)(111) 길이 : 제 2 분할롤(중간롤)(112) 길이 : 제 3 분할롤(최장롤)(113) 길이 = 1 : 2.5~3.5 : 4.5~5.5 : 6.5~7.53) Length of bearing 115: First split roll (shortest roll) 111 Length: Second split roll (middle roll) 112 Length: Third split roll (longest roll) 113 Length = 1: 2.5 ~ 3.5: 4.5 ~ 5.5: 6.5 ~ 7.5
식 4) 베어링(115) 길이: 제 1 분할롤(최단롤)(111) 길이 : 제 2 분할롤(중간롤)(112) 길이 : 제 3 분할롤(최장롤)(113) 길이 = 1 : 4.5~5.5 : 7.5~8.5 : 10.5~11.5
Equation 4)
예를 들어, 상기 식을 사용하여 9개의 가이드롤러로 구성된 세그먼트에서 최대 주조폭 2,400 mm를 생산할 설비일 경우, 분할롤의 설계는 다음과 같다. 베어링(115) 길이를 132 mm로 설계하면, 제 1 분할롤(최단롤)(111)의 길이는 462 mm, 제 2 분할롤(중간롤)(112)의 길이는 726 mm, 제 3 분할롤(최장롤)(113)의 길이는 990 mm로 설계되며, 가이드롤러(110,120,130)의 길이는 2,442 mm로 실제 여유 길이 10~50 mm를 고려하여 설계할 때, 상기 식 1) 또는 식 3)에 의해 결정된다.For example, in the case of a facility that produces a maximum casting width of 2,400 mm in a segment consisting of nine guide rollers using the above equation, the design of the split roll is as follows. When the length of the
한편, 최대 주조폭 2,200 mm를 생산할 설비일 경우, 분할롤의 설계는 다음과 같다. 베어링(115) 길이를 85 mm로 설계하면, 제 1 분할롤(최단롤)(111)의 길이는 425 mm, 제 2 분할롤(중간롤)(112)의 길이는 680 mm, 제 3 분할롤(최장롤)(113)의 길이는 935 mm로 설계되며, 가이드롤러(110,120,130)의 길이는 2,210 mm(베어링 롤은 분할 롤 사이이기 때문에 2개로 계산)로 실제 여유 길이 10 ~ 50 mm를 고려하여 설계할 때, 상기 식 2) 또는 식 4)에 의해 결정된다.On the other hand, in the case of a facility that will produce a maximum casting width of 2200 mm, the design of the split roll is as follows. When the length of the
상기 식으로부터 가이드롤러 조립체(100)의 설계 예를 도출하여 주편(3)과의 접촉부(분할롤(111,112,113))과 비접촉부(베어링(115)) 부분을 시간적, 공간적 균등 배열함으로써 불균일 응고 지연부를 방지할 수 있다. 이와 같은 이유는 가이드롤러와 주편 사이의 접촉부와 비접촉부의 균등한 열전달 분배를 유도함으로써 가이드롤러 설계가 가능하기 때문이다. 즉, 주편(3)에 대한 접촉부(분할롤(111,112,113)) 및 비접촉부(베어링(115))를 주편(3) 폭방향에 균등하게 조절하여, 가이드롤러와 주편의 접촉에 의해 빠져나가는 열량이 균일하게 하여 주편(3) 폭방향의 불균일 응고를 방지할 수 있다.A design example of the
반면에, 상기 식 1) ~ 식 4) 에서 제시되는 베어링 및 분할롤의 길이 비를 벗어나는 범위에서 가이드롤러를 설계할 경우에는 주편(3)과의 접촉부(분할롤(111,112,113))과 비접촉부(베어링(115)) 부분이 시간적, 공간적으로 불균등하여 동일한 강종 및 주조조건에서 주편 폭방향 불균일 응고 지연부 발생에 의해 슬래브 폭간의 주편 중심부 품질이 큰 차이가 나타나며, 이로 인해 주편 폭에 따라 폭방향 응고 지연부에서 품질이 악화되는 문제가 있기 때문에, 본 발명에서와 같은 동일한 효과를 전혀 기대할 수 없다.On the other hand, when designing the guide roller in the range beyond the length ratio of the bearings and the split rolls presented in the above formulas 1) to 4), the contact portion (the split rolls 111, 112 and 113) and the non-contacting portion ( Part of bearing 115) is unevenly temporally and spatially, resulting in a large difference in slab width between cast slab width and slab width in the same steel grade and casting conditions. Since there is a problem that the quality deteriorates in the delay portion, the same effect as in the present invention cannot be expected at all.
도 7은 본 발명의 가이드롤러 조립체의 분할롤 설계 개선에 의한 주편의 폭방향 온도 측정 결과를 보여주는 그래프이다.Figure 7 is a graph showing the measurement results of the width direction of the slab by improving the split roll design of the guide roller assembly of the present invention.
도 7에서 나타낸 바와 같이, 세그먼트 가이드롤러 조립체(100)의 분할롤(111,112,113)의 설계를 최적화하여 주조 생산한 결과를 나타낸다. 앞서 설명한 도 4 및 도 5에서, 기존 분할롤 배열에 의한 주편 폭방향 온도분포는 최대 70도 정도의 불균일 온도 차이를 보이고 있지만, 도 7에 나타낸 최적화된 분할롤(111,112,113) 배열 배치로 주편 폭방향 온도의 편차가 15도 이내로 크게 개선된 것을 확인할 수 있다. 이는 주편 내부품질을 주편 폭방향으로 균일하게 얻을 수가 있었으며, 내부품질이 매우 우수한 강재 생산으로 고객사 불량을 최소화 할 수 있다.As shown in FIG. 7, the result of casting production by optimizing the design of the split rolls 111, 112 and 113 of the segment
이상, 구체적인 실시예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다. 또한, 특허청구범위의 기재 중 괄호 내의 기재는 기재의 불명료함을 방지하기 위한 것이며, 특허청구범위의 권리범위는 괄호 내의 기재를 모두 포함하여 해석되어야 한다.While the present invention has been described in connection with certain exemplary embodiments, it will be understood by those skilled in the art that various changes may be made without departing from the scope of the present invention. In addition, the description in parentheses among the description of the claims is intended to prevent the ambiguity of the description, and the scope of the claims should be interpreted including all the descriptions in the parentheses.
1 : 연속주조장치 100 : 가이드롤러 조립체
110 : 제 1 가이드롤러 111: 제 1 분할롤
112 : 제 2 분할롤 113 : 제 3 분할롤
115 : 베어링 120 : 제 2 가이드롤러
130 : 제 3 가이드롤러 140 : 가이드롤러 단위유닛 1: continuous casting apparatus 100: guide roller assembly
110: first guide roller 111: first split roll
112: second split roll 113: third split roll
115: bearing 120: second guide roller
130: third guide roller 140: guide roller unit
Claims (5)
제 1 분할롤, 상기 제 1 분할롤 보다 상대적으로 롤 길이가 긴 제 2 분할롤 및 상기 제 2 분할롤 보다 상대적으로 롤 길이가 긴 제 3 분할롤이 상기 주편의 폭방향으로 순차적으로 연결되고, 각각의 분할롤 사이에 베어링이 설치되는 제 1 가이드롤러;
상기 제 1 가이드롤러와 평행하게 배열되고, 상기 제 3 분할롤, 상기 제 1 분할롤 및 상기 제 2 분할롤이 상기 주편의 폭방향으로 순차적으로 연결되며, 각각의 분할롤 사이에 상기 베어링이 설치되는 제 2 가이드롤러; 및
상기 제 2 가이드롤러와 평행하게 배열되고, 상기 제 2 분할롤, 상기 제 3 분할롤 및 상기 제 1 분할롤이 상기 주편의 폭방향으로 순차적으로 연결되며, 각각의 분할롤 사이에 상기 베어링이 설치되는 제 3 가이드롤러를 포함하는 가이드롤러 단위유닛을 상기 주편의 주행방향(주조방향)으로 적어도 하나 이상 포함하는 연속주조장치의 가이드롤러 조립체.In the guide roller assembly for guiding and pressing the cast in a continuous casting device,
A first split roll, a second split roll having a longer roll length than the first split roll, and a third split roll having a longer roll length than the second split roll are sequentially connected in the width direction of the cast steel, A first guide roller having a bearing installed between the split rolls;
Arranged in parallel with the first guide roller, the third split roll, the first split roll and the second split roll are sequentially connected in the width direction of the cast steel, and the bearing is installed between the split rolls. A second guide roller; And
Arranged in parallel with the second guide roller, the second split roll, the third split roll and the first split roll are sequentially connected in the width direction of the cast steel, and the bearing is installed between the split rolls. Guide roller assembly of a continuous casting device comprising at least one guide roller unit unit comprising a third guide roller which is to be in the running direction (casting direction) of the cast.
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| KR1020110143585A KR20130075275A (en) | 2011-12-27 | 2011-12-27 | Guide roller assembly of continuous casting apparatus |
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| KR1020110143585A KR20130075275A (en) | 2011-12-27 | 2011-12-27 | Guide roller assembly of continuous casting apparatus |
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| KR1020110143585A Ceased KR20130075275A (en) | 2011-12-27 | 2011-12-27 | Guide roller assembly of continuous casting apparatus |
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| KR (1) | KR20130075275A (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117226056A (en) * | 2023-10-30 | 2023-12-15 | 黄石新港重工科技有限公司 | Light-pressing guide roller of thick plate blank continuous casting machine and using process method thereof |
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2011
- 2011-12-27 KR KR1020110143585A patent/KR20130075275A/en not_active Ceased
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| CN117226056A (en) * | 2023-10-30 | 2023-12-15 | 黄石新港重工科技有限公司 | Light-pressing guide roller of thick plate blank continuous casting machine and using process method thereof |
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