KR100799710B1 - 연속주조공정에서 슬라브 최적절단장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연속주조공정에서 연주 슬라브를 적정 길이로 절단하는 절단장치에 관한 것으로서, 본 발명의 슬라브 절단장치는, 진행하는 슬라브(12)의 측면에 배치되어 슬라브의 진행길이를 측정하는 레이저 속도계(18)와, 슬라브의 상면에 위치하여 슬라브와 동시에 진행하다가 적정 위치에서 슬라브를 절단하는 토치 커팅머신(11)과, 레일(15)을 따라 등간격으로 장착되는 다수의 돌출부(17)와, 토치 커팅머신의 측면에 장착되어 있으며 레일에 장착된 다수의 돌출부를 인식하는 근접센서 (16)및, 메저링 휘일(14)에 의해 측정한 토치 커팅머신의 진행위치를 필요에 따라 근접센서에서 측정한 값으로 보정하는 컴퓨터를 포함한다. 본 발명의 슬라브 절단장치는 레이저 속도계를 통해 슬라브의 진행길이를 측정하고, 레일에 장착된 돌출부 및 토치 커팅머신에 장착된 근접센서를 통해 토치 커팅머신의 진행위치를 측정함으로써, 내적 및 외적요인에 영향을 받지 않으면서 최적의 슬라브 절단이 가능하다.

Description

연속주조공정에서 슬라브 최적절단장치 및 그 방법{Optimal Cutting Apparatus and Method for Slab in Continuous Caster}

도 1은 종래기술에 따른 슬라브 절단방법을 설명하기 위한 개략도이고,

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 슬라브 최적절단장치의 구성을 도시한 개략도이고,

도 3은 도 2에 도시된 슬라브 최적절단장치의 근접센서에서 출력되는 신호를 나타낸 도면이고,

도 4는 본 발명에서 토치 커팅머신의 진행위치를 측정하기 위한 흐름도이며,

도 5는 본 발명에 따른 슬라브 절단과정을 나타낸 흐름도이다.

♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠

11 : 토치 커팅머신 12 : 슬라브

13 : 메저링 롤 14 : 메저링 휘일

15 : 레일 16 : 근접센서

17 : 돌출부 18 : 레이저 속도계

본 발명은 연속주조공정에서 슬라브 절단장치에 관한 것이며, 특히, 메저링 롤(Measuring Roll) 및 메저링 휘일(Measuring Wheel)의 마모와, 외부 요인에 의한 영향을 받지 않으면서 연속주조공정에서 슬라브(Slab)를 최적으로 절단하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

도 1은 종래기술에 따른 슬라브 절단방법을 설명하기 위한 개략도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 경우 슬라브(12)의 진행길이는 메저링 롤(13)을 통해 측정하고, 토치 커팅머신(TCM ; Torch Cutting Machine)(11)의 진행위치는 메저링 휘일(14)을 통해 검출해 왔다. 이러한 방법을 사용할 경우에는 메저링 롤(13)과 메저링 휘일(14)의 마모와 미끄러짐으로 인해, 슬라브(12)의 진행길이 및 토치 커팅머신(11)의 진행위치를 정확하게 측정하는 것이 어렵기 때문에, 정밀하게 슬라브를 절단할 수 없는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 보완하기 위한 기술로는 레이저 속도계와 레이저 거리계를 사용하여 슬라브의 진행길이 및 토치 커팅머신의 진행위치를 측정하는 것이다. 즉, 도 1에 도시된 메저링 롤(13) 대신에 레이저 속도계를 사용하여 슬라브의 진행길이를 측정하고, 레이저 거리계를 사용하여 토치 커팅머신(11)의 진행위치를 측정하도록 구성한 것이다. 하지만, 이 방법은 겨울철에 냉각수로 인한 수중기의 영향으로 말미암아, 레이저 거리계에 의한 토치 커팅머신(11)의 진행위치를 정확하게 측정할 수 없는 단점이 있다.

따라서, 본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위 하여 안출된 것으로서, 레이저 속도계를 통해 슬라브의 진행길이를 측정하고, 레일에 장착된 돌출부 및 토치 커팅머신에 장착된 근접센서를 통해 토치 커팅머신의 진행위치를 측정함으로써, 내적 및 외적요인에 영향을 받지 않으면서 최적의 슬라브 절단이 가능한 장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 슬라브 절단장치는, 진행하는 슬라브의 측면에 배치되어 상기 슬라브의 진행길이를 측정하는 레이저 속도계와, 상기 슬라브의 상면에 위치하여 상기 슬라브와 동시에 진행하다가 적정 위치에서 상기 슬라브를 절단하는 토치 커팅머신과, 레일을 따라 등간격으로 장착되는 다수의 돌출부와, 상기 토치 커팅머신의 측면에 장착되어 있으며 상기 레일에 장착된 다수의 돌출부를 인식하는 근접센서 및, 메저링 휘일에 의해 측정한 상기 토치 커팅머신의 진행위치를 필요에 따라 근접센서에서 측정한 값으로 보정하는 컴퓨터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 슬라브 절단방법은, 상기 근접센서가 상기 돌출부를 감지하는 시점마다 상기 메저링 휘일과 근접센서에서 각각 측정한 상기 토치 커팅머신의 진행위치 값의 차이를 구하는 단계와; 상기 차이값이 이미 설정된 값보다 크면 상기 메저링 휘일에서 측정한 값으로 상기 토치 커팅머신의 진행위치를 설정하고, 작으면 상기 근접센서에서 측정한 값으로 상기 토치 커팅머신의 진행위치를 보정하는 단계와; 상기 레이저 속도계에서 측정한 상기 슬라브의 진행길이와 상기 토치 커팅머신의 진행위치 길이와의 차이를 계산하는 단계 및; 이미 설정된 절단길이 지시값 과 상기 계산된 차이값의 차이를 통해 그 차이가 0 보다 같거나 크면 상기 토치 커팅머신을 작동시켜 상기 슬라브를 절단하고, 작으면 그 조건을 만족할 때까지 기다리는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

아래에서, 본 발명에 따른 연속주조공정에서 슬라브 최적절단장치 및 그 방법의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하겠다.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 슬라브 최적절단장치의 구성을 도시한 개략도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 절단장치는 연속주조공정에서 연주 슬라브(12)의 진행길이를 측정하는 레이저 속도계(18)와, 슬라브(12)를 일정 크기로 절단하는 토치 커팅머신(11)과, 레일(15)을 따라 등간격으로 장착되는 다수의 돌출부(17)와, 토치 커팅머신(11)의 측면에 장착되어 있으며 레일(15)에 장착된 돌출부(17)를 인식하는 근접센서(16) 및, 메저링 휘일(14)에 의해 측정한 토치 커팅머신(11)의 진행길이를 근접센서(16)에서 측정한 값으로 보정하는 컴퓨터(도시 안됨)로 구성되어 있다.

도 2를 통해 본 발명의 장치를 더욱 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 슬라브(12)의 진행길이는 슬라브(12)의 측면에서 비접촉식 레이저 속도계(18)를 사용하여 측정하고, 토치 커팅머신(11)의 진행위치는 메저링 휘일(14)로 측정한다. 하지만, 메저링 휘일(14)은 레일(15)을 따라 이동하면서 미끄러지거나 슬립이 발생하기 때문에 정확한 토치 커팅머신(11)의 진행위치의 측정이 곤란하다. 따라서, 레일(15) 위에 돌출부(17)를 등간격(예를 들어 500mm)으로 장착하고, 이것을 측정하는 근접센서(16)를 토치 커팅머신(11)의 측면에 고정하여 토치 커팅머신(11)을 이 동시킨다.

이렇게 이동하다가 근접센서(16)가 돌출부(17)를 통과할 경우에는 도 3과 같은 신호(19)가 출력된다. 여기서 출력되는 신호를 바탕으로 메저링 휘일(14)이 미끄러지거나 슬립으로 인해 발생하는 오차를 최소화할 수 있다. 도면에서, 도 3은 도 2에 도시된 슬라브 최적절단장치의 근접센서에서 출력되는 신호를 나타낸 도면이다. 도 3에서 도면부호 20은 돌출부(17)의 앞단과 다음 돌출부 앞단과의 길이를 나타내고, 도면부호 21은 돌출부와 돌출부 사이의 길이를 나타낸다.

아래에서는, 메저링 휘일(14)에 의해 측정한 토치 커팅머신(11)의 진행길이를 근접센서(16)에서 측정한 값으로 보정한 후 슬라브(12)를 절단하는 방법에 대해 설명하겠다.

도 4는 본 발명에서 토치 커팅머신의 진행위치를 측정하기 위한 흐름도이다. 먼저, 메저링 휘일(14)에서 측정한 토치 커팅머신(11)의 진행위치에서, 근접센서(16)에서 측정한 값의 차이(e)를 컴퓨터에서 구한다. 즉, 근접센서(16)가 돌출부(17)를 감지하는 시점마다 메저링 휘일(14)과 근접센서(16)를 통해 측정한 값의 차이(e)를 각각 구하게 된다. 즉, 레일(15) 위에 등간격으로 장착된 다수의 돌출부(17)는 이미 그 위치가 설정되어 있기 때문에 토치 커팅머신(11)의 위치를 보정할 수 있다.

이렇게 구한 차이(e) 값에 절대값을 취한 후, 일정 값(예를 들어 20mm)보다 크게 되면, 메저링 휘일(14)에서 측정한 값을 토치 커팅머신(11)의 진행위치로 설정하고, 이 보다 작을 경우에는 근접센서(16)에서 측정한 값으로 토치 커팅머신(16)의 진행위치를 컴퓨터에서 보정한다.

여기서, 일정 값이란 토치 커팅머신(11)을 지지하는 메저링 휘일(14)의 불규칙적인 롤링 등에 의해 토치 커팅머신(11)이 지그재그 형태로 이동함에 따라, 근접센서(16)가 토치 커팅머신(11)의 진행위치를 정확하게 측정하지 못함을 고려하기 위해 산정된 임의의 값이다.

상기와 같은 과정을 통해 돌출부(17)마다 토치 커팅머신(16)의 진행위치를 보정하다가 슬라브의 절단위치에서는 도 5와 같은 과정을 통해 슬라브를 절단하게 된다.

도 5는 본 발명에 따른 슬라브 절단과정을 나타낸 흐름도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 먼저, 레이저 속도계(18)에서 출력한 슬라브(12)의 진행길이에서, 도 4를 통해 새롭게 보정된 토치 커팅머신(11)의 진행위치 길이와의 차이(e)를 계산한다. 그러면, 컴퓨터에서는 절단길이 지시값과 차이(e)값의 차이를 통해, 그 차이가 0 보다 같거나 크면 토치 커팅머신(11)을 작동시켜 슬라브(12)를 절단하고, 작으면 그 조건을 만족할 때까지 기다리다 그 조건이 만족하면 토치 커팅머신(11)을 작동시켜 슬라브(12)를 절단하게 된다.

앞서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명의 연속주조공정에서 슬라브 최적절단장치 및 그 방법은 레이저 속도계를 통해 슬라브의 진행길이를 측정하고, 레일에 장착된 돌출부 및 토치 커팅머신에 장착된 근접센서를 통해 토치 커팅머신의 진행위치를 측정함으로써, 내적요인(메저링 롤과 메저링 휘일의 마모 및 슬립) 및 외적 요인(겨울철에 냉각수로 인한 수중기의 영향)에 영향을 받지 않으면서 최적의 슬라브 절단이 가능한 효과가 있다.

이상에서 본 발명의 연속주조공정에서 슬라브 최적절단장치 및 그 방법에 대한 기술사항을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않고 첨부한 특허청구의 범위내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims (2)

1. 연속주조공정에서 연주 슬라브를 적정 길이로 절단하는 절단장치에 있어서,

   진행하는 슬라브의 측면에 배치되어 상기 슬라브의 진행길이를 측정하는 레이저 속도계와, 상기 슬라브의 상면에 위치하여 상기 슬라브와 동시에 진행하다가 적정 위치에서 상기 슬라브를 절단하는 토치 커팅머신(Torch Cutting Machine)과, 레일을 따라 등간격으로 장착되는 다수의 돌출부와, 상기 토치 커팅머신의 측면에 장착되어 있으며 상기 레일에 장착된 다수의 돌출부를 인식하는 근접센서 및, 메저링 휘일(Measuring Wheel)에 의해 측정한 상기 토치 커팅머신의 진행위치를 필요에 따라 근접센서에서 측정한 값으로 보정하는 컴퓨터를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬라브 절단장치.
2. 연속주조공정에서 연주 슬라브의 진행길이를 측정하는 레이저 속도계와, 상기 슬라브를 절단하는 토치 커팅머신(Torch Cutting Machine)과, 레일을 따라 등간격으로 장착되는 다수의 돌출부와, 상기 토치 커팅머신의 측면에 장착되어 있으며 상기 레일에 장착된 다수의 돌출부를 인식하는 근접센서 및, 메저링 휘일(Measuring Wheel)에 의해 측정한 상기 토치 커팅머신의 진행위치를 필요에 따라 근접센서에서 측정한 값으로 보정하는 컴퓨터를 포함하는 절단장치를 통해 상기 슬라브를 절단하는 방법에 있어서,

   상기 근접센서가 상기 돌출부를 감지하는 시점마다 상기 메저링 휘일과 근접 센서에서 각각 측정한 상기 토치 커팅머신의 진행위치 값의 차이를 구하는 단계와,

   상기 차이값이 이미 설정된 값보다 크면 상기 메저링 휘일에서 측정한 값으로 상기 토치 커팅머신의 진행위치를 설정하고, 작으면 상기 근접센서에서 측정한 값으로 상기 토치 커팅머신의 진행위치를 보정하는 단계와,

   상기 레이저 속도계에서 측정한 상기 슬라브의 진행길이와 상기 토치 커팅머신의 진행위치 길이와의 차이를 계산하는 단계 및,

   이미 설정된 절단길이 지시값과 상기 계산된 차이값의 차이를 통해 그 차이가 0 보다 같거나 크면 상기 토치 커팅머신을 작동시켜 상기 슬라브를 절단하고, 작으면 그 조건을 만족할 때까지 기다리는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬라브 절단방법.

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