KR100306563B1 - 주조중 몰드의 폭가변시 용강레벨 제어장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주조중 몰드의 폭가변시 용강레벨 제어장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 주조중 레벨감지센서(4)에서 검출된 몰드(2)내의 용강레벨에 따라 제어부(8-1)에서 슬라이딩노즐(5)의 개도를 제어하는 주조중 몰드의 폭가변시 용강레벨 제어장치에 있어서, 구동부(6)에 의한 몰드단변부(12)의 폭조정이 있는 경우 몰드단변부(12)의 위치변화량을 검출하는 위치검출부(7)와; 상기 위치검출부(7)에서 전송된 몰드단변부(12)의 위치변화량으로부터 용강변화량(Q)을 산출하는 보상인자산출부(15)와; 상기 보상인자산출부(15)의 용강변화량(Q)을 레벨감지센서(4)의 용강레벨에서 증감하여 보상용강레벨을 구하고, 이 보상용강레벨과 설정용강레벨을 비교하여 산출한 보상편차를 상기 제어부(8-1)로 전송하는 비교연산부(9-1)로 구성되는 것을 특징으로 하는 주조중 몰드의 폭가변시 용강레벨 제어장치에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 구동부(6)에 의한 몰드(2)의 폭조정시 위치검출부(7)에서 몰드단변부(12)의 위치변화량을 검출하는 단계와; 보상인자산출부(15)에서 상기 위치검출부(7)의 위치데이터로부터 용강변화량을 산출하는 단계와; 비교연산부(9-1)에서 상기 보상인자산출부(15)의 용강변화량을 레벨감지센서(4)의 용강레벨로부터 증감하여 보상용강레벨을 구하고, 이 보상용강레벨과 설정용강레벨을 비교하여 편차를 구하는 단계와; 상기 비교연산부(9-1)에서 산출된 보상편차에 따라 제어부(8-1)에서 슬라이딩노즐(5)의 개도를 제어하여 몰드(2)에 주입되는 용강량을 조절하는단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 주조중 몰드의 폭가변시 용강레벨 제어방법에 관한 것이다.

Description

주조중 몰드의 폭가변시 용강레벨 제어장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING MOULD LEVEL IN VARYING MOULD WIDTH}

본 발명은 주조중 몰드의 폭가변시 용강레벨 제어장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 주조중 몰드단변부의 폭변경시 단변부의 위치정보를 연속적으로 측정하여 탕면레벨제어기의 보상인자로 활용함으로써 몰드내의 용강탕면레벨을 정확하게 제어할 수 있는 주조중 몰드의 폭가변시 용강레벨 제어장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 연속주조설비에 있어서 도1에 도시한 바와 같이 몰드(2)는 주형장변부(11)와 주형단변부(12)로 구성되어 있고, 주형의 폭을 조절할 때 주형단변부(12)를 움직여 조절하게 된다.

이때, 도2에 도시한 바와같이 구동부(6)에 의해 주형단변부(12)의 폭이 주조중 변경되면서 주형내의 용강레벨변동이 심하게 되면 용강이 몰드를 오버플로(Overflow)하거나 몰드내 주편의 응고셀이 찢어지면서 용강이 응고셀 밖으로 흘러나오는 블랙아웃(Blackout) 등이 발생된다.

한편, 종래에는 레벨감지센서(4)에서 몰드(2)내의 용강레벨을 검출하여 비교연산부(9)로 전송하면 비교연산부(9)에서는 용강레벨의 설정값과 검출값을 비교하여 편차를 연산하게 된다.

그리고, 비교연산부(9)에서 연산된 편차값은 제어부(8)에 전송되어 슬라이딩노즐(5)을 구동하게 되고, 제어부(8)에 의해 제어되는 슬라이딩노즐은 용강레벨이 설정값보다 낮을 경우 개도율을 높여 용강주입량을 증가시키게 되고, 용강레벨이 설정값보다 높을 경우 개도율을 낮춰 용강주입량을 감소시키게 된다.

여기서, 종래의 용강레벨 제어장치 및 방법은 주형단변부(12)의 폭이 주조중변경되면서 몰드(2)내의 용강레벨이 변동되는 경우 레벨감지센서(4)에 의해 용강레벨을 감지한 후 슬라이딩노즐(5)의 개도율을 변경하게 된다.

그러나, 종래의 용강레벨 제어장치 및 방법은 주형단변부(12)의 폭이 주조중 변경되면서 몰드(2)내의 용강레벨이 변동된 후에 레벨감지센서(4)에 의해 감지되어 슬라이딩노즐을 조절하기 때문에 그 반응속도가 매우 늦게 되고, 결국 용강의 오버플로나 블랙아웃 등 조업불안정성과 주편의 품질저하가 불가피하게 된다.

따라서, 종래에는 주조중 주형단변부(12)의 폭변동시 슬라이딩노즐(5)에 의한 용강주입량조절외에 주조속도를 일정하게 유지하면서 구동부(6)에 의한 주형단변부의 가변속도를 낮추어 운전하였다.

그러나, 이러한 방법의 경우 용강의 오버플로나 블랙아웃 등의 문제를 어느정도 개선할 수 있었으나, 주형단변부(12)의 변경에 따른 가변폭을 가진 주편(11)의 길이가 증가하게 되고, 결과적으로 주편의 실수율을 저하시키는 문제가 발생된다.

본 발명은 주조중 몰드단변부의 폭변경시 단변부의 위치정보를 연속적으로 측정하여 탕면레벨제어기의 보상인자로 활용함으로써 몰드내의 용강탕면레벨을 정확하게 제어할 수 있는 주조중 몰드의 폭가변시 용강레벨 제어장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

도1은 몰드의 폭가변상태을 나타내는 상태도,

도2는 종래의 주조중 몰드의 폭가변시 용강레벨 제어장치를 나타내는 블록선도,

도3은 본 발명에 따른 주조중 몰드의 폭가변시 용강레벨 제어장치를 나타내는 블록선도,

도4a,b는 본 발명에 따른 주조중 몰드의 폭가변시 용강레벨 제어장치에서의 위치검출부에 의한 몰드단변부의 변화량을 측정하는 상태를 나타내는 상태도,

도5는 본 발명에 따른 주조중 몰드의 폭가변시 용강레벨 제어방법을 나타내는 순서도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 턴디쉬 2: 주형 3: 구동롤 4: 레벨감지센서 5: 슬라이딩노즐 6: 구동부 7: 위치측정부 8,8-1: 제어부 9,9-1: 비교연산부 11: 몰드장변부 12: 몰드단변부 13: 경사계 14: 클러치

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 주조중 레벨감지센서에서 검출된몰드내의 용강레벨에 따라 제어부에서 슬라이딩노즐의 개도를 제어하는 주조중 몰드의 폭가변시 용강레벨 제어장치에 있어서, 구동부에 의한 몰드단변부의 폭조정이 있는 경우 몰드단변부의 위치변화량을 검출하는 위치검출부와; 상기 위치검출부에서 전송된 몰드단변부의 위치변화량으로부터 용강변화량(Q)을 산출하는 보상인자산출부와; 상기 보상인자산출부의 용강변화량(Q)을 레벨감지센서의 용강레벨에서 증감하여 보상용강레벨을 구하고, 이 보상용강레벨과 설정용강레벨을 비교하여 산출한 보상편차를 상기 제어부로 전송하는 비교연산부로 구성되는 것을 특징으로 하는 주조중 몰드의 폭가변시 용강레벨 제어장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 구동부에 의한 몰드의 폭조정시 위치검출부에서 몰드단변부의 위치변화량을 검출하는 단계와; 보상인자산출부에서 상기 위치검출부의 위치데이터로부터 용강변화량을 산출하는 단계와; 비교연산부에서 상기 보상인자산출부의 용강변화량을 레벨감지센서의 용강레벨로부터 증감하여 보상용강레벨을 구하고, 이 보상용강레벨과 설정용강레벨을 비교하여 편차를 구하는 단계와; 상기 비교연산부에서 산출된 보상편차에 따라 제어부에서 슬라이딩노즐의 개도를 제어하여 몰드에 주입되는 용강량을 조절하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 주조중 몰드의 폭가변시 용강레벨 제어방법을 제공한다.

도면을 참조하여 본 발명의 구성을 설명한다.

도3은 본 발명에 따른 주조중 몰드의 폭가변시 용강레벨 제어장치를 나타내는 블록선도이고, 도4a,b는 본 발명에 따른 주조중 몰드의 폭가변시 용강레벨 제어장치에서의 위치검출부에 의한 몰드단변부의 변화량을 측정하는 상태를 나타내는상태도이며, 도5는 본 발명에 따른 주조중 몰드의 폭가변시 용강레벨 제어방법을 나타내는 순서도이다.

일반적으로, 몰드단변부(12)의 구동방법은 도3a에 도시한 바와같이 상하구동부(6)를 이용하여 몰드단변부를 개별적으로 y만큼 이동시킨 후, 다시 상부구동부만 구동시켜 몰드단변부를 dy만큼 이동시킨 다음, 최종 테이퍼를 조정하거나, 도3b에 도시한 바와같이 구동부(6)를 이용하여 몰드단변부를 y만큼 이동시킨 후, 다시 클러치(14)의 결합을 풀고 경사계(13)의 검출신호에 따라 구동부를 구동시켜 몰드단변부를 dy만큼 이동시킴으로써 최종 테이퍼를 조정하게 된다.

이때, 본 발명의 위치검출부(7)는 각구동부(6)에 설치되어 몰드단변부(12)의 위치정보를 측정하게 된다.

그리고, 각구동부(6)의 위치정보를 검출한 위치검출부(7)는 그 위치정보를 보상인자산출부(15)에 전송하게 되고, 보상인자산출부에서는 위치검출부의 위치정보를 하기의 식1을 이용하여 몰드(2)내의 증가 또는 감소할 용강량을 산출해내게 된다.

용강변화량 Q = (X × Y × Z) ＋ (X × dy × Z)/3

또한, 비교연산부(9-1)에서는 보상인자산출부(15)에서 전송되는 보상용강량을 전향보상인자로 활용하여 레벨감지센서(4)에서 검출되는 현재의 용강레벨로부터 증감시킨 후, 설정용강레벨과 비교하게 된다.

이때, 비교연산부(9-1)에서는 용강레벨편차값을 제어부(8-1)로 전송하게 되고, 이 제어부에서는 슬라이딩노즐(5)의 개도율을 조절하여 침지노즐(10)을 통한 용강의 주입량을 미리 조절하게 된다.

이하, 본 발명의 작용을 설명한다.

주조중 레벨감지센서(4)에서 몰드(2)내의 용강레벨을 검출하여 비교연산부(9-1)에 전송하게 되고, 구동부(6)에 의한 몰드단변부(12)의 폭조정이 없는 경우 비교연산부(9-1)에서는 레벨감지센서(4)의 용강레벨과 설정용강레벨을 비교하여 편차를 산출하게 된다.

그리고, 제어부(8-1)에서는 비교연산부(9-1)에서 산출된 용강레벨편차에 의해 슬라이딩노즐(5)의 개도를 제어하여 침지노즐(10)로부터 몰드(2)에 주입되는 용강량을 제어하게 된다.

그러나, 구동부(6)에 의한 몰드단변부(12)의 폭조정이 있는 경우 위치검출부(7)에서 몰드단변부(12)의 위치변화량을 검출하여 보상인자산출부(15)로 전송하게 된다.

이때, 보상인자산출부(15)에서는 위치검출부(7)에서 검출된 몰드단변부(12)의 위치변화량으로부터 용강변화량(Q)을 산출하게 된다.

또한, 비교연산부(9-1)에서는 보상인자산출부(15)에서 산출된 용강변화량(Q)을 레벨감지센서(4)에서 검출된 현재의 용강레벨에서 증감하여 보상용강레벨을 구한 후, 이 보상용강레벨과 설정용강레벨을 비교하여 편차를 구하게 된다.

여기서, 비교연산부(9-1)에서 산출된 보상편차에 따라 제어부(8-1)에서 슬라이딩노즐(5)의 개도를 제어하여 몰드(2)에 주입되는 용강량을 조절하게 된다.

본 발명은 주조중 몰드단변부의 폭변경시 단변부의 위치정보를 연속적으로 측정하여 탕면레벨제어기의 보상인자로 활용함으로써 몰드내의 용강탕면레벨을 정확하게 제어할 수 있고, 이로부터 주편의 실수율을 높이면서 주편의 품질을 향상시킬 수 있는 효과를 제공하게 된다.

Claims (2)

1. 주조중 레벨감지센서(4)에서 검출된 몰드(2)내의 용강레벨에 따라 제어부(8-1)에서 슬라이딩노즐(5)의 개도를 제어하는 주조중 몰드의 폭가변시 용강레벨 제어장치에 있어서,

   구동부(6)에 의한 몰드단변부(12)의 폭조정이 있는 경우 몰드단변부(12)의 위치변화량을 검출하는 위치검출부(7)와;

   상기 위치검출부(7)에서 전송된 몰드단변부(12)의 위치변화량으로부터 용강변화량(Q)을 산출하는 보상인자산출부(15)와;

   상기 보상인자산출부(15)의 용강변화량(Q)을 레벨감지센서(4)의 용강레벨에서 증감하여 보상용강레벨을 구하고, 이 보상용강레벨과 설정용강레벨을 비교하여 산출한 보상편차를 상기 제어부(8-1)로 전송하는 비교연산부(9-1)로 구성되는 것을 특징으로 하는 주조중 몰드의 폭가변시 용강레벨 제어장치.
2. 구동부(6)에 의한 몰드(2)의 폭조정시 위치검출부(7)에서 몰드단변부(12)의 위치변화량을 검출하는 단계와;

   보상인자산출부(15)에서 상기 위치검출부(7)의 위치데이터로부터 용강변화량을 산출하는 단계와;

   비교연산부(9-1)에서 상기 보상인자산출부(15)의 용강변화량을 레벨감지센서(4)의 용강레벨로부터 증감하여 보상용강레벨을 구하고, 이 보상용강레벨과 설정용강레벨을 비교하여 편차를 구하는 단계와;

   상기 비교연산부(9-1)에서 산출된 보상편차에 따라 제어부(8-1)에서 슬라이딩노즐(5)의 개도를 제어하여 몰드(2)에 주입되는 용강량을 조절하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 주조중 몰드의 폭가변시 용강레벨 제어방법.