KR100846250B1

KR100846250B1 - 금속 흐름 제어

Info

Publication number: KR100846250B1
Application number: KR1020037006128A
Authority: KR
Inventors: 미쉘 쎄르반테스; 맛츠 얄크; 하칸 켈베스외; 빌리 올쏜
Original assignee: 엠피씨 메탈 프로세스 컨트롤 에이비
Priority date: 2000-11-03
Filing date: 2001-10-26
Publication date: 2008-07-16
Also published as: ATE408470T1; SE0004072D0; EP1337368A1; SE519375C2; JP2004512959A; SE0004072L; US20040026064A1; KR20030053058A; CA2426847A1; WO2002036293A1; DE60135868D1; EP1337368B1; US7013949B2; AU2002211161A1

Abstract

본 발명은 관형 수단에 의해 형성된 공간내에 용융 금속의 가흐 함유 숨은 흐름을 제어하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다. 상기 공간내의 금속 층의 하나 이상의 예정된 층에서의 측정으로부터 저장된 값과 비교되는 흐름의 외형을 나타내는 표시를 구한다. 이런 비교의 결과를 흐름의 예정된 타입이 적어도 층에 제공되는 방식으로 하나 이상의 흐름 영향 매개변수를 제어하는데 사용한다.

Description

금속 흐름 제어{METAL FLOW CONTROL}

본 발명은 파이프와 같은 관형 수단, 특히 주입 노즐 또는 침지 노즐에 의해서 형성된 공간(defined space)내에서 용융 금속의 숨은 흐름을 제어하기 위한 방법과 시스템에 관한 것이다.

금속야금 산업에서는, 액체 금속을 처리하는데에는 여러 방법이 있다. 한 예는 스틸과 같은, 금속의 주조이다. 이런 주조 방법의 일부분에서는, 액체 금속이 래들로부터 주입 노즐(pouring nozzle)을 통해서 턴디쉬(Tundish)로 흐른다. 금속은 턴디쉬로부터 주입 노즐을 통해서 주형 또는 칠 주형(chill mould)으로 흐르며, 주형 또는 칠 주형에서 금속은 냉각되어 고체형태로 변환된다.

주입 노즐을 통한 금속의 공급 및 흐름은 금속의 고형화에 대해서 그리고 주형 분말 또는 윤활제와 같은, 첨가물의 사용에 대해서 최상의 조건을 주는, 칠 주형내의 흐름의 형상(configuration)을 제조하기 위해서 매우 중요하다. 이런 단단한 재료는 한 편으로는 주입 노즐과 개구의 막힘을 야기하고 다른 한편으로는 흐름에 영향을 주어 주조 공정과 최종 제품의 품질에 영향을 준다.

오늘날 기술에 의해서, 주입 노즐내에 위치되어 있는 금속 흐름을 주조 공정 에 알맞게 하는데 있어서, 금속이 주입 노즐을 통해서 흐를 때 숨겨지기 때문에 문제점이 있다. 예를 들어, 물 모델링 또는 수학적 모델링(water modelling or mathematical modelling)에 의해서, 주입 노즐 내측에서도 흐름을 알 수 있도록 하는 시도가 있다. 그러나, 이러한 방법은 주로 만족스러운 조건을 고려하고 있다. 실제로, 현저한 변화는 예를 들어, 스톱퍼 또는 슬라이딩 게이트와 같은 흐름 제어 유닛으로부터의 간섭, 흐름의 비대칭, 턴디쉬에서의 레벨 변화와 노즐의 막힘에 의해서 흐름내에서 일어날 수 있다.

아르곤과 같은 약간의 가스 형태가 통상적으로 막힘(clogging)을 방지하기 위해서 주입 노즐로 주입된다. 그러나, 이것은 그 다음에 흐름이 변할 수 있다는 또 다른 결과를 야기한다.

본 발명의 목적은 상술한 문제점을 제거하는, 공간을 통해서 금속 흐름을 제어할 수 있는 방법과 시스템을 제공하는 것이다.

상술한 목적은 첨부 청구범위에서 정의된 특징을 가지는 방법과 시스템에 의해서 본 발명에 따라서 달성된다.

본 발명의 한 양태에 따라서, 관형 수단에 의해 형성된 공간내에, 양호하게 주입 노즐 내측에 있는 용융 금속의 가스 함유 숨은 흐름을 제어하기 위한 방법을 제공하며, 상기 방법은,

상기 공간내의 금속 흐름의 하나 이상의 예정 층에 대해서, 상기 층내의 하나 이상의 흐름 요소를 나타내는 하나 이상의 량(at least one quantity)을 측정하 는 단계와,

상기 측정 량으로부터, 저장된, 양호하게 경험적으로 결정한 값과 비교함으로써 상기 층내의 흐름의 외형을 표시하는 값을 얻는 단계와,

비교의 결과를 근거해서 가스 공급량 및/또는 금속 공급량과 같은 하나 이상의 흐름 영향 매개변수(at least one flow-affecting parameter)를 제어해서 소정 형태의 흐름을 상기 층내에 적어도 만드는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 양태에 따라서, 관형 수단에 의해 형성된 공간내에, 양호하게 주입 노즐 내측에 있는 용융 금속의 가스 함유 숨은 흐름을 제어하기 위한 시스템을 제공한다.

시스템은 상기 공간내의 예정 층에 대해서, 상기 층내의 하나 이상의 흐름 요소를 나타내는 하나 이상의 량을 측정하기 위해서 상기 관형 수단에 배치되어지는 검출 장치를 포함한다. 평가 장치는 측정 량으로부터 얻어지고 상기 층내의 흐름의 외형을 표시하는 값을 수신하기 위해서 상기 검출 장치에 연결되어 있으며, 상기 평가 장치는 저장된, 양호하게 경험적으로 결정한 값과 이들 수신된 값을 비교한다. 제어 장치는 상기 평가 장치에 연결되어 있으며, 비교의 결과를 근거해서 가스 공급량 또는 금속 공급량과 같은 하나 이상의 흐름 영향 매개변수(at least one flow-affecting parameter)를 제어해서 소정 형태의 흐름을 상기 층내에 적어도 만들도록 되어 있다.

본원 특허 출원에서, 흐름 요소는 한정된 공간 내에 하나 이상의 흐름 상태를 각각 개별적으로 또는 조합적으로 형성하는, 금속 함량, 가스 함량 등과 같은 한정된 공간 내에서 활동하는 성분 내에 있는 그 자체를 나타난다.

그러므로, 본 발명은 금속과 가스 형태의 재료 함량, 즉 재료의 분포를 알고 있으므로 여기의 흐름의 실제 타입에 대한 정보를 줄 수 있다는 지식을 근거로 한 것이다. 금속 함량과 같은, 흐름 요소를 나타내는 량을 측정함으로써, 공간내의 금속과 가스의 분포를 나타내는 하나의 표시를 얻는다. 금속과 가스의 분포의 표시, 즉 흐름의 외형은 양호하게 예정 측정값을 근거해서 저장, 계산 또는 경험적으로 결정된 값과 비교한 표시를 계산 또는 결정함으로써 얻는다.

본 특허 출원에서, 흐름의 타입은 흐름의 적어도 약간의 부분에서의 예정, 확인된 외형, 즉 가스와 금속의 예정 분포를 의미한다. 공간의 예정부 내의 가스 함량 또는 가스 조성물을 결정함으로써, 흐름의 어떤 타입이 이 부분에 포함되었는지 결정할 수 있다. 따라서, 공간으로 액체 금속 및/또는 예를 들어 가스의 공급량은 이 부분에서의 흐름의 형상을 수정하기 위해서 제어될 수 있다. 결론적으로, 이것은, 대략적인 판단을 수행할 필요가 있으며 어떤 변화된 조건이 직접 관찰되어지지 않고 상당히 흐름의 형상을 변경할 수 있는 종래 기술과 비교해서 큰 차이를 가지고 있다.

그럼으로, 본 발명의 한 장점은 연속적으로 변화를 고려해서 흐름 영향 매개변수를 제어할 수 있다. 예를 들어, 초기 막힘은 초기 단계에서 발견될 수 있어 흐름 방해가 너무 크게 되기 전 빠르게 저지될 수 있다.

본 발명의 추가의 양태에 따라서, 상술한 바와 같은 흐름 제어 시스템은 금속에 의해 포획되어지는 함유물/슬래그가 주입 노즐상에 축적되거나 주입 노즐을 막는지를 검출하고, 이러한 증착물의 축적/막힘을 저지하는 조치를 취하기 위해서 사용된다.

본 발명의 다른 장점은 모델링 형태의 간접 방식이 사용되는 종래 기술과는 달리 실제 흐름상에서 측정함으로 직접 방식(direct procedure)이 사용된다는 것이다.

액체 금속이 노즐을 통해서 흐르고 가스와 같은 비금속성 재료가 존재하는 경우에, 필수적으로 주입 노즐내의 액체 금속에 대해서 흐름의 3 타입과 이들의 조합이 확인되어진다. 흐름의 3 타입은 1)거품 함유 흐름(bubbly flow), 2) 환형 중심 흐름 및 3) 환형 비중심 흐름이다. 거품 함유 흐름에서, 공급 가스는 금속내로 확산 또는 분산된다. 환형 중심 흐름은 본질적으로 가스에 의해 둘러싸인 연속 금속 제트의 형태를 취한다. 이와 반대로 되어 있는 것이 환형 비중심 흐름이며, 여기서는 금속 흐름이 본질적으로 노즐의 벽을 따라서 흐르고 가스는 노즐의 중심 축선에 위치되어 있다. 노즐의 예정 부분을 예정 흐름의 타입을 하는 것이 바람직하다. 다른 것 중에서 주입 노즐의 하부분내에서 거품 함유 흐름을 가지는 것이 바람직한 것으로 판명되었다. 거품 함유 흐름이 칠 주형으로의 본질적으로 일정한 흐름을 형성하고, 이것이 주조 공정에서 양호하기 때문이다.

흐름의 실제 타입을 측정하는 양호한 방법은 어떤 재료의 분포가 이들 층내에서 볼 수 있는지 알기 위해서 공간의 횡방향으로의 다수의 층과 단면을 측정하는 것이다. 따라서, 단층촬영의 타입의 문제이다. 각 층에 대해서 얻은 측정 정보에 의해서, 공간의 선택된 부분에서의 흐름의 피쳐를 제공하고 그러므로 각 부분에 대한 흐름의 실제 타입을 결정할 수 있다. 하나의 층은 관형 수단에 대해서 횡단하는 층, 즉 수평층과 종단하는 층, 즉 수직층 양자일 수 있음을 알아주기 바란다. 추가의 변경예는 관형 수단을 통과하는 대각선 층이다.

본 발명은 주조 공정에서 매우 유용하며, 여기서 액체 금속은 턴디쉬로부터 칠 주형으로의 따르기 위한 주입 노즐까지 공급된다. 이런 공정에서의 주입 노즐은 내부에 있는 금속 흐름을 숨긴다. 그러므로, 관찰 부재(the absence of insight) 및 모니터링의 불만족스러운 일은 주입 노즐에서의 흐름의 층내의 재료의 분포에 대한 정보를 제공하는 본 발명에 의해서 보상받는다.

상술한 바와 같이, 흐름의 소정의 타입은 하나 이상의 흐름 영향 매개변수의 제어에 의해 만들어진다. 본 특허 출원에서, 흐름 영향 매개변수는 흐름의 타입에 영향을 줄 수 있고, 그러므로 단위시간당 체적에 의해서 흐름을 제한하지 않지만, 흐름의 외형에 관계될 수 있는 매개변수에 관한 것이다. 예를 들어, 가스는 흐름의 외형 또는 흐름의 타입이 시간당 공간을 통해서 흐르는 금속 량을 변경하지 않고 변하는 예정된 방법으로 공급될 수 있다. 가스 공급량을 제어하는 외에, 금속 공급량을 제어하는 것은 흐름의 예정 타입을 변경하거나 유지하는 다른 방법이다.

그러므로, 흐름의 타입은 공간에 금속의 공급량을 변경함으로써 영향을 받을 수 있다. 따라서, 액체 금속이 공급되어지는 방향 또는 각도는 변경될 수 있다. 변경적으로, 단위 시간당 보다 많거나 적은 체적은 적당한 타입의 흐름 제어 또는 흐름 영향 유닛을 사용함으로써 공급될 수 있다. 주조에서, 수직으로 조정가능한 스톱퍼는 가능한 흐름 제어 유닛이다. 스톱퍼가 하강하면 스톱퍼는 관형 수단, 즉 주입 노즐의 입구를 죄이며, 그럼으로써 금속은 래들 또는 턴디쉬와 같은 용기로부터 주입 노즐로 흐르지 못한다. 그러나, 스톱퍼가 상승하면, 금속은 주입 노즐로 흐르게 된다. 따라서 체적은 스톱퍼의 수직 위치에 좌우된다. 또 다른 가능한 흐름 제어 유닛은 슬라이딩 게이트이며, 이는 연달아서 배열되어 있는 구멍난 판을 포함하고 서로에 대해서 이동 또는 회전된다. 그러므로, 상부판내의 구멍이 하부판내의 구멍과 적어도 부분적으로 오버랩되면, 금속 흐름은 이들 구멍을 통해서 주입 노즐로 흘려 들어간다(오버랩이 크면 클수록, 금속 흐름은 크다). 이 기술의 숙련된 자들은 또한 다른 대응하는 흐름 제어 유닛도 가능하고, 이들 유닛이 량 뿐만 아니라 방향을 제어할 수 있다는 것을 알 것이다. 금속 흐름은 또한 예를 들어 턴디쉬 내의 액체 금속의 량과 새로운 금속이 턴디쉬에 공급되어지는 속도를 제어함으로써 영향을 받는다.

추가로, 흐름의 타입은 공간으로의 가스의 공급량을 변경함으로써 영향을 받을 수 있다. 공급되어지는 가스의 양이 가변적이고 뿐만 아니라 공급되어지는 압력도 가변적이다. 또한 위치나 방향은 중요한 요소이며, 즉 가스가 어디서부터 공급되어지는가 그리고 예를 들어 주 흐름에 대한 각도는 얼마인가 또는 공간을 제한하는 벽에 대한 각도는 얼마인가 하는 것이 중요하다. 양호하게, 가스는 상술한 스톱퍼를 통해서 연장하고 또한 그러므로 노즐로서 기능을 하는 가스관을 통해서 공급된다. 또한 가스는 주입 노즐을 턴디쉬에 부착하는데 사용되는 부착 수단으로부터 주입될 수 있다. 변경적으로, 턴디쉬 또는 주입 노즐 자체는 여러 각도의 가스 입구로 제공될 수 있다. 사용될 수 있는 가스의 예는 아르곤 등과 같은 불활성 가스이다.

본 발명의 한 특징은 흐름의 실제 타입의 측정과 결정이 가스와 금속 흐름에 대해서 접촉없이 이루어진다는 것이다. 측정은 공간의 적어도 하나의 측면으로부터, 예를 들어 공간을 한정하는 파이프의 한 측면으로부터 실행된다. 그러나, 많은 가능한 형상이 있으며, 이들 중 약간은 아래에 기술될 것이다.

공간내에 금속 및 가스 함량을 나타내는 량을 측정하기 위해서, 예를 들어 측정의 전자기 방법이 사용될 수 있고, 여기서는 유도 전압과 같은 량은 양호하게 전자기장의 세기에 양호하게 관련되어 있다. 다른 변경예는 초음파의 사용과 같은, 음향 측정이다. 또 다른 변경예는 진동 측정이다. 추가의 변경예는 X-레이 또는 감마 측정과 같은 여러 가지 방사성 측정이다. 추가의 변경예는 금속 및 가스 흐름의 속도 측정이다. 이 기술분야의 숙련된 자들은 상술한 측정의 방법의 조합도 하나의 변경예라는 것을 알 것이다.

흐름의 현 형상 또는 흐름의 타입에 관한 정보를 주도록 되어 있고 본 발명에서 사용되는 검출 장치는 양호하게 하나 이상의 센서를 포함한다. 측정과 연결해서 사용하기 위한 센서는 금속 흐름을 완전히 또는 부분적으로 둘러싸는 방식으로 배열될 수 있다. 센서는 액체 금속의 흐름의 주 방향에 수직으로 한 평면내에 배열될 수 있다. 그 외에, 센서는 금속의 흐름의 주 방향을 따라서, 즉 몇 개의 평면내에 배열될 수 있다. 이것은 공간의 여러 상이한 부분내에서 여러 상이한 흐름의 타입을 검출하고 제어하는 것이 바람직하다. 연속적으로 측정을 실행함으로써, 이런 제어를 위해서 데이터는 구해진다. 예를 들면, 주조를 하게 될 때, 중심 흐름과 거품 함유 흐름사이의 전이 영역이 주입 노즐 내에 어느 위치에 놓이는 가를 아는 것이 중요할 수 있다. 이렇게 해서 금속이 칠 주형 밖으로 흐르기 전에 흐름이 적당한 거품 함유 흐름으로 되기에 충분한 시간을 갖도록 보장할 수 있다.

특히 양호하게 될 것으로 알려져 왔던 측정의 한 방법은 전자기장을 발생하고, 금속이 흐르는 공간 둘레로 배열되어져 있는 코일을 가진 센서 장치를 사용하는 것을 포함한다. 이런 장치는 적합하게 송신 코일과 수신 코일의 하나 이상의 조합체를 포함한다. 양호하게, 각 코일은 근접해서 배열되어 있고 관형 수단을 에워싸고 있다. 하나 이상의 송신기는 하나 이상의 수신기와 작동할 수 있다. 코일은 각각 하나 이상의 주파수로 작동할 수 있다. 그러므로, 하나 이상의 제 1수신 코일은 적어도 제 1수신 코일이 동조(tune)하는 제 1주파수를 가진 전자기장을 발생하며, 반면에 하나 이상의 제 2수신 코일은 적어도 제 2수신 코일이 동조(tune)하는 제 2주파수를 가진 전자기장을 발생한다. 이렇게 해서 다르게 위치된 코일 세트의 분리를 용이하게 한다. 코일은 양호하게 약간의 코일이 리버스 커플링됨으로써 주위 방해가 최소화되고, 그러므로 방해를 야기할 수 있는 기본 신호가 제거되는 방식으로 배열된다. 따라서, 본질적으로 신호만 측정되고, 그리고 신호는 측정되어질 물리 현상에 의해 영향을 받는다.

하나의 기본적 장치는 하나의 송신 코일과 두 개의 수신 코일을 가지는 것으로, 수신 코일들은 이들 중 하나가 테스트 물체내에서 디벨로프먼트(development)에 의해 본질적으로 영향을 받지 않고, 반면에 다른 하나가 테스트 물체내에서 일어나는 이벤트(events)에 의해서 적어도 부분적으로 영향을 받는 방식으로 놓여진다. 수신 코일이 테스트 물체로부터 영향을 전혀 받지 않은 상태에서 리버스 커플링되거나 발란스되어 있기 때문에, 제로 신호 또는 최소 신호가 구해지며, 이런 신호는 테스트 물체 내에서 일어나는 변화의 측정이 저 오류(a low degree of noise)로 검출되는 기본 값으로서 작용한다. 테스트 물체 내에서 변화가 일어날 때 수신 코일사이의 위상 전이의 위험을 피하기 위해서, 리버스 커플링은 적합하게 발란스 포인트의 한 측면상에 작은 신호가 구해지는 방식으로 만들어진다.

그러므로, 본 발명은 주입 노즐을 통한 금속 흐름 제어와 연결해서 사용하기에 적합하다. 그러므로 기본 형상에서, 전송 코일은 전자기장을 발생하기 위한 주입 노즐의 한 측면상에 배열된다. 제 1수신 코일은 주입 노즐의 다른 측면상에 배열되므로 주입 노즐내의 함유물에 의해 스크린(screen)되어진다. 주입 노즐이 대개 세라믹 재료로 만들어져 있기 때문에 주입 노즐 자체로는 본질적으로 전자기장에 영향을 받지 않는다. 제 2수신 코일은 주입 노즐의 함유물에 의해 전부다 스크린되지 않는 방식으로 배열된다. 두 개의 수신 코일에 의해 검출된 전자기장 사이의 세기의 차이는 흐름의 실제 타입을 가르키는 값을 결정하기 위해서 계산된다. 뚜렷한 신호가 이미 상술한 기본 형상에 의해 성취되므로, 흐름의 외형의 만족스러운 표시(indication)가 구해지는 것으로 알려져 있다. 그러나, 더 많은 코일은 이런 형상에 추가될 수 있다. 따라서, 코일은 주입 노즐 둘레의 상이한 위치와 하나 이상의 전송 코일과 하나 이상의 수신 코일의 조합으로 배열될 수 있어서, 주입 노즐내의 흐름의 형상에 관한 더욱더 많은 정보를 구한다.

안전적으로 배열된 코일에 대한 변경예로서, 하나의 가능성은 이동가능한 코 일을 사용하는 것이다. 예를 들면, 고정 전송 코일이 사용되고 관형 수단의 한 측면상에 배열되어 있으며, 금속 흐름에 의해서 스크린되어진 수신 코일은 원형 통로의 일부분을 따라서 스캔 또는 소제(sweep)된다. 이 기술분야의 숙련된 자는 또한 이와 반대로 배열된 것, 즉 스캔닝 전송 코일과 고정 수신 코일도 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다. 또 다른 가능성은 전송 코일과 수신 코일 모두가 스캔닝되어지는 것이다. 수신 코일은 상술한 기술에서와 같이 스크린되지 않은 수신 코일에 리버스 결합될 수 있다.

측정 장비의 구경을 재기 위해서, 제로 구경측정 및 꽉찬 흐름 구경측정은, 즉 공간내에 제각기 공기 및 금속만 가지는 경우에 적합하게 실행된다. 더욱이, 구경측정은 혼합 흐름의 3개의 통상적인 타입에 대해서 이루어진다. 이런 구경측정은 공간으로 삽입되며 그러므로 환형 중심 흐름을 나타내는 금속 로드를 사용함으로써 저온 상태에서 수행될 수 있다. 이와 대응하는 방식으로는, 환형 비중심 흐름을 나타내기 위해서 공간으로 금속 파이프가 삽입될 수 있다. 거품 함유 흐름의 경우에, 가스의 상태와 같이, 예상 비금속 상태에 대응하는 비금속 함유물(non-metallic inclusions)을 가지는 금속 바디를 사용할 수 있다. 이것은 우드 금속(Wood's metal)과 같은 금속 또는 금속 합금과 유리구와 같은, 여기에 주조된 비금속 볼에 의해 제공될 수 있다.

그러므로 관형 수단내에 금속 흐름을 측정할 때, 상술한 바와 같이 양호하게 경험으로 결정된 저장 값과 비교함으로써, 흐름의 외형, 즉 가스 및 금속의 확산 또는 조성물의 표시를 구할 수 있다. 변경예는 계산에 의해 결정된 흐름의 여러 타 입의 값을 사용하는 것이다.

평가 장치는 검출 장치에 연결된다. 평가 장치는 예를 들어 검출 장치내에 포함된 센서로부터 나온 신호를 수신하도록 되어 있으며, 흐름의 실제 타입은 수신 신호를 근거로 결정된다. 평가 장치는 양호하게 적합한 종래의 전자부품, 하드웨어와 소프트웨어를 포함한다.

평가 장치는 흐름의 실제 타입에 대한 정보를 연결된 제어 장치로 보낸다. 사용자는 흐름의 소정 타입을 제어 장치에 공급할 수 있다. 그러므로, 흐름의 실제 타입과 소정의 타입 사이를 연속적으로 비교할 수 있다. 흐름의 타입이 상이하면, 제어 장치는 하나 이상의 흐름 영향 매개변수, 즉 흐름- 타입 영향 매개변수를 제어할 수 있다. 제어 장치는 예를 들면 신호를 밸브 장치 등에 보낼 수 있다. 제어 장치는 양호하게 적합한 종래의 전자부품, 하드웨어와 소프트웨어를 포함한다.

본 발명이 가스 함유 숨은 금속 흐름을 제어하기 위한 방법과 시스템에 관한 것이므로, 본 발명은 가스 공급이 수동적으로(passively) 일어나는 경우에 사용될 수 있다. 가스의 능동(active) 공급과는 달리 작동자 자신이 금속 흐름으로 가스를 주입하는 것을 선택할 때, 특히 주입 노즐 커플링내에서 주위로부터의 공기 또는 다른 가스를 금속 흐름으로 수동적으로 누설하는 것은 흔한 것이다. 바람직하지 않은 흐름이 예를 들어 누설이 일어나면, 능동 가스와 능동 금속의 공급과 같은 흐름 영향 매개변수에 의해 본 발명에 따라서 제어되므로 흐름의 소정 타입은 구해진다.

제 1도는 본 발명의 한 실시예에 사용되어진 주조 플랜트의 부분을 개략적으 로 도시한 도면.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 사용되어진 주조 플랜트의 부분을 개략적으로 도시한 도 1과 같은 도면.

도 3a 내지 도 3f는 전자기 검출의 서로 상이한 변경 형상을 도시하는 도면.

도 4는 전자기 검출의 또 다른 상이한 변경 형상을 도시하는 도면.

도 5는 주입 노즐내의 흐름에서의 가스와 금속 함량의 측정과 제어를 설명하는 블록 다이어그램.

도 6은 관형 수단의 내측의 가스 함유 금속 흐름에 대한 서로 다른 흐름의 타입들을 도시한다.

도 7은 전자기장상의 도 6에 도시한 흐름의 타입의 영향이 발생된 자기장의 주파수에 따라서 어떻게 변하는 가를 도시하는 그래프.

도 1은 본 발명이 사용되어지는, 주조 플랜트(10)의 부분들을 개략적으로 도시한다. 주조 플랜트(10)의 턴디쉬(12)가 도시되어 있으며, 이는 액체 스틸과 같은 액체 금속을 함유한다. 수직 주입 노즐(14)은 턴디쉬(12)의 바닥에 배열되어 있다. 주입 노즐을 통해서 액체 금속은 칠 주형(16)으로 아래로 흐를 수 있다. 주입 노즐(14)은 칠 주형(16)으로 하강되거나 함침되고 주입 노즐(14)의 하단부는 액체 금속의 표면하에 위치된다. 추가로, 주입 노즐(14)의 하단부에는 측면 개구형태의 출구 홀이 제공되어 있으며, 반면에 홀의 단부면(18)은 막혀 있다. 측면 개구는 대략적으로 화살표 20으로 도시한 바와 같이 칠 주형 내부에 대칭 흐름을 만들도록 되어 있다.

본 발명에 따른 시스템내에 포함된 검출 장치(22)는 주입 노즐(14)의 상부 둘레에 배열되어 있다. 검출 장치(22)는 평가 장치와 제어 장치를 포함할 수 있는 주변 수신 장비(24)에 연결되어 있다. 검출 장치(22)에 의해 수신된 정보를 근거해서, 주변 수신 장비(24)는 흐름의 실제 타입이 수용가능한지 또는 흐름 영향 조치를 취해야할 것인지 결정한다. 예를 들어, 주입 노즐(14)의 초기의 막힘을 검출하는 것이 바람직할 수 있으며, 막힘의 경우에 흐름의 타입은 변한다. 이런 변화가 일어나면, 흐름 영향 조치는 흐름 영향 장치로 신호를 보내는 주변 수신 장비(24)에 의해서 이루어진다. 흐름 영향 장치는 도면에서 종래 방식으로 기능하는 스톱퍼(26)로 도시되어 있다.

스톱퍼(26)는 하강 위치에서 주입 노즐(14)의 입구(30)를 밀봉하도록 만들어질 수 있으므로, 금속 흐름이 주입 노즐(14)로 흐르는 것을 방지한다. 스톱퍼(26)는 다양한 상승 위치에서 상이한 량으로 금속을 공급할 수 있게 한다. 가스 출구를 가지는 가스 도관(도시 생략)이 적합하게 스톱퍼 내에 배열되므로, 가스는 양호하게 스톱퍼(26)의 수직 위치와 상관없이 금속 흐름에 공급될 수 있다.

도 2는 본 발명의 변경 실시예가 사용되어지는, 주조 플랜트(40)의 부분들을 도시한다. 이 주조 플랜트(40)내에 포함된 부분은 도 1과 동일한 부품이면 동일한 도면부호가 주어진다. 주입 노즐의 상부 둘레만 배열되어 있는 도 1의 검출 장치(22)와는 달리, 도 2에 도시한 실시예에 따른 검출 장치는 주입 노즐을 따라서 몇몇 위치에 배열되어 있는 검출 수단을 포함한다. 그러므로 제 1검출 수단(42)은 주입 노즐(14)의 상부 둘레에 배열되어 있고 제 2검출 수단(44)은 주입 노즐(14)의 하부 둘레에 배치되어 있다. 명확하게 하기 위해서, 이들 두 세트의 검출 수단만이 도시되어 있다. 그러나, 이 기술 분야의 숙련된 자는 주입 노즐을 따라서 더 많은 검출 수단을 배열할 수 있다는 것을 알 수 있다. 도 1의 검출 수단(22)과 같이, 검출 수단(42, 44)은 스톱퍼(26)와 연통하는 주변 수신 장비(24)에 연결되어 있다. 그러므로 흐름의 타입에 관한 정보는 도 2에 도시한 실시예에 의해서 주입 노즐(14)을 따라서 두 위치에서 얻을 수 있다. 예를 들면, 흐름의 타입이 주입 노즐(14)을 따라서 변하는 것을 보장하는 것이 바람직 할 때가 양호하다. 주입 노즐의 상부내에 환형 중심 흐름을 가지는 것이 바람직할 수 있으며, 벽을 따라서 흐르는 가스는 주입 노즐의 다른 것 중에서도 막힘을 방지한다. 한편, 칠 주형(16)내의 균일한 흐름을 얻기 위해서, 주입 노즐(14)의 하부내에 거품 함유 흐름을 가지는 것이 바람직할 수 있다. 도시한 2중 세트의 검출 수단은 또한 흐름의 타입이 바람직하다면 주입 노즐(14)을 따라서 동일하게 보장하는데 사용될 수 있다.

도 3a 내지 도 3f는 주입 노즐과 같은, 긴 공간내에서 금속 흐름을 제어할 때 양호한 것으로 알려진 전자기 검출에 대한 다양한 변경 형상을 도시한다. 도 3a 내지 도 3f는 스트라이프(stripes)로 채워진 박스로서의 전송 코일과 블랭크 박스로서의 수신 코일을 도시한다. 이들 도면에서 점선은 단지 각 전송 코일에 일정 거리로 위치된 수신 코일이 연통하고 있는 것을 도시하고자 하며, 실질적으로 도면을 불명료하게 만드는, 실제 전자기장의 전파를 도시하는 것은 아니다.

기본 구성은 도 3a에 도시되어 있으며, 여기서 주입 노즐(50)은 위에서 보았을 때 대략적으로 원형으로 도시된다. 주입 노즐(50)의 한 측면상에, 전송 코일(52)이 배치되어 전자기장을 발생한다. 전송 코일(52)에 인접해서, 제 1수신 코일(54)이 배치되어 전송 코일(52)이 발생하는 전자기장을 감지한다. 주입 노즐(50)의 다른 측면상에, 제 1수신 코일(56)이 배치되어 또한 상기 전자기장을 감지한다. 그러나, 주입 노즐(50)의 위치에 의해서, 액체 금속과 같은 함유물을 가진 주입 노즐(50)은 전달 코일(52)을 부분적으로 스크린할 것이다. 그러므로, 제 1수신 코일(56)은 제 1수신 코일(54)에서 보다 약한 전자기장을 검출할 것이다. 수신 코일(54, 56)로부터 신호를 리버스 결합하거나 빼냄으로서, 간섭을 포함할 수 있는 기본 신호는 제거된다. 따라서, 주입 노즐(50)내의 흐름의 타입에 의해서 영향을 받는 신호만이 측정된다.

도 3b는 변경 구성을 도시하는 것으로, 전송 코일(52)이 배치되어 전자기장을 발생하고, 4개의 수신 코일(54, 56, 58, 60)이 배치되어 전기장을 수신한다. 두 개의 수신 코일(54, 58)은 전송 코일(52)에 인접해 배치되고 주입 노즐(50)의 함유물에 의해 스크린되지 않는다. 다른 두 개의 수신 코일(56, 60)은 주입 노즐(50)의 다른 측면상에 배치되어 있으며, 그중 하나인 수신 코일(56)은 전송 코일(52)에 대각선으로 배치되어 있으며, 반면에 제 2수신 코일(60)은 도면에서 오른쪽으로 이동되어 배치되어 있다. 주입 노즐(50)의 한 측면에서의 측정을 수행하는데 특히 관심이 있으면, 이러한 구성은 특히 유리하다. 전송 코일(52)은 예를 들어, 몇몇 주파수로 공급됨으로써, 또는 몇몇 주파수 대역을 스캔닝함으로써, 다른 주파수를 가지는 전자기장을 발행할 수 있으며, 수신 코일이 각 주파수에 쌍(제각기 도면부호 54-56과 58-60과 같이)으로 동조되므로, 수신 코일에 의해 검출된 전자기장은 쉽게 구별될 수 있다.

도 3c에서, 전송 코일(52)에 인접하게 배치되어 있는 다른 수신 코일(62)과 스크린된 수신 코일(64)이 추가되어 있다. 이런 추가의 스크린된 수신기는 다른 스크린된 수신 코일(56, 60)에 대해서 도면에서 좌측으로 이동되어 있으며, 나머지 구성은 도 3b의 것에 대응한다. 그러므로 도 3c의 구성에 의해서, 주입 노즐(50)을 통하는 흐름 단면의 보다 완전한 형상을 얻는다. 변경적으로, 3개의 스크린된 수신 코일(56, 60, 64)은 주입 노즐(50) 둘레로 본질적으로 부분적으로 원형 통로로 스캔하거나 이동하는 단일 수신 코일로 대체될 수 있다.

보다 완전한 흐름의 형상을 얻기 위해서, 추가의 수신 코일을 배치할 수 있다. 예를 들어, 도 3d는 전송 코일(52)에 인접하게 배치되어 있는 5개의 수신 코일(54, 58, 62, 66, 70)과 주입 노즐(50)의 함유물에 의해 스크린되어지는 5개의 수신 코일(56, 60, 64, 68, 72)을 도시한다.

하나 만의 전송 코일을 사용하는 대신에, 도 3e에 도시한 바와 같이 몇 개의 전송 코일이 사용될 수 있다. 도면에서는 3개의 전송 코일(80, 82, 84)을 도시한다. 각 전송 레일은 적합하게, 다른 두 개의 전송 코일이 전자기장을 발생하는 주파수와는 다른 주파수로 전자기장을 발생한다. 이런 구성에서는 6개의 수신 코일을 포함하고 있으며, 이들 중 3개의 수신 코일(86, 88, 90)은 주입 노즐(50)의 함량에 의해서 스크린되고, 3개의 수신 코일(92, 94, 96)은 스크린되지 않는다. 각 전송 코일(80, 82, 84)은 제각기 여기에 인접해 배치되어 있는 각 수신 코일(92, 94, 96)과 주입 노즐(50)의 직경방향으로 마주보는 측면상에, 제각기 있는 수신 코일(86, 88, 90)을 포함하며, 이들 두 수신 코일은 특정 전송 코일이 정확하게 사용하는 주파수 대역으로 동조된다.

도 3f는 다른 구성을 도시한다. 이 구성에 있어서, 전송 코일(100), 두 개의 비스크린된 수신 코일(102, 104)과 하나의 스크린된 수신 코일(106)이 사용된다. 두 개의 비스크린된 수신 코일(102, 104)은 스크린된 수신 코일(106)에 리버스 결합된다(reverse coupled).

도 3a 내지 도 3f에 도시한 모두 구성은 리버스 결합된 수신 코일을 포함할지라도, 이 기술분야의 숙련된 자는 또한 리버스 결합없이 수용가능한 신호를 얻는다면, 비스크린 수신 코일을 제외시킬 수 있음을 알 수 있다.

도 4는 전자기 검출에 관한 다른 변경 구성을 도시한다. 이 도면은 주입 노즐(110)에서의 길이방향 단면을 도시한다. 전송 코일(112)은 주입 노즐(110) 둘레에 배치되고, 이에 대응한 방식으로 전송 코일 아래에 위치되어 있는 수신 코일(114)도 주입 노즐(110) 둘레에 배치되어 있다. 전송 코일(112)에 의해서 발생되어지는 전자기장(B)은 주입 노즐(110) 내측으로 전파되고 전자기장이 수신 코일(114)에 의해 검출되기 이전에 함유물에 의해 약해진다. 도 3a 내지 도 3f에 도시한 바와 같이, 보다 명확한 출력 신호를 얻기 위해서 주입 노즐의 내용물로부터 영향을 받지 않고 전자기장을 검출하는 수신 코일을 포함하는 것도 가능하다. 도 4의 구성에 따라서, 측정은 주입 노즐을 통해서 수평층으로 측정이 실행되는 도 3a 내지 도 3f에 도시한 구성과는 달리, 수직층으로 실행된다.

도 5는 주입 노즐(120)내의 흐름의 가스 및 금속 함량을 측정하고 제어하는 예시적인 블록 다이어그램을 도시한다. 그러므로 블록 다이어그램은 적합하게는 전자기 센서, 초음속 센서와 같은 음향 센서, 진동 센서, X-레이 또는 감마 게이지와 같은 방사선량계, 온도 센서, 압력 센서 또는 속도 센서 또는 이들의 조합물 형태인 센서(122)를 도시한다. 센서(122)는 흐름 관련 측정 신호를 해석가능한 실제 값으로 전환하는 평가 유닛(124)으로 보낸다. 이들 실제 값은 실제 값과 사용자 또는 사용자 유닛에 의해 표시되고 경험적으로 또는 계산에 의해 구해진 소정 값과 비교하는 제어 유닛(126)에 공급된다. 따라서, 제어 유닛(126)은 흐름의 소정 타입을 측정이 실행되어진 층에 제공하는 방식으로, 상술한 비교의 결과에 근거해서 흐름 영향 매개변수를 제어한다. 흐름 영향 매개변수로 블록 다이어그램에서는 흐름 영향 유닛(130)과 두 개의 가스 흐름 영향 유닛(132, 134)을 도시한다. 두 개의 가스 흐름 영향 유닛은 제각기 가스를 방출하도록 되어 있는 주입 노즐의 벽에 있는 가스 출구와 중앙으로 가스를 방출하도록 되어 있는 주입 노즐의 위에 있는 가스 출구를 포함할 수 있다.

신호 프로세싱은 그 자체로는 본 발명의 구성 요소가 아니지만, 이 기술분야에서 숙련된 자가 적당히 다룰 수 있는 그러한 타입이다. 이런 이유로, 신호 프로세싱은 보다 상세히 설명되어 있지 않고 위의 예에서 단지 개략적으로 설명되어 있다.

도 6의 a 내지 c와 a' 내지 c'는 관형 수단(140)의 일부분의 내측의 금속의 가스 함유 흐름에 대한 흐름의 다른 타입을 매우 개략적으로 도시한다. 도 6의 a 내지 도 c는 관형 수단의 길이방향 단면을 도시하고 도 6의 a' 내지 c'는 대응하는 흐름 타입에 대한 관형 수단의 단면을 도시한다. 금속은 어두운 부분으로 도시되어 있고 가스는 흰 부분으로 도시되어 있다.

도 6의 a와 a'는 소위 거품 함유 흐름, 즉, 가스(142)가 액체 금속 흐름(144) 내에서 본질적으로 거품 형태로 확산되어지는 것을 도시한다. 도 6의 b와 도 b'는 환형 중심 흐름, 즉 본질적으로 연속 금속 흐름(144)이 가스(142)에 의해 둘러싸이는 것을 도시한다. 도 6의 c와 c'는 환형 비중심, 즉, 금속 흐름(144)이 관형 수단(140)의 벽을 본질적으로 따라 흐르고 관형 수단(140)의 중심으로 흐르는 가스(142)를 둘러싸는 것을 도시한다.

도 7은 도 6에 도시한 흐름의 타입이 발생된 전자기장의 주파수에 따라서 얼마나 영향을 받는 가를 도시하는 다이어그램이다. 이 다이어그램은 3개의 그래프를 도시하며, 그래프 A는 거품 함유 흐름, 그래프 B는 환형 중심 흐름, 그래프 C는 환형 비중심 흐름을 도시한다. 다이어그램은 주파수에 따라서 관형 수단내의 금속 및 가스 흐름이 수신 장치가 출력 신호 형태로 정보를 검출하고 제공하는 전자기장에 얼마나 영향을 주는 가를 도시한다. 출력 신호는 다이어그램내에서 100 Hz에서의 기본 신호에 대한 신호 변화의 퍼센테이지로서 도시되어 있다. 이 경우에, 기본 신호는 관형 수단이 비어 있음, 관형 수단내에 아무런 금속이 없음을 나타낸다.

분명히, 그래프 B(환형 중심 흐름)와 다른 두 개를 구별하기는 쉽다. 이것은 이런 중심 흐름에서만이 금속 제트가 자장의 침투에 작은 단면을 제공하고 그러므로 기본 신호와 비교해서 작은 신호 변화만 제공한다는 사실에 따른 것이다. 그래프 A와 C는 서로 유사하다. 양 경우에, 관형 수단은 큰 금속 단면을 포함하며, 그 결과로 자기장의 상당한 스크린이 나오며, 이것은 큰 신호 변화를 야기한다. 이들 두 그래프가 서로 유사할 지라도, 이들은 상당한 차이점을 나타내고 있다. 예를 들어, 이들은 약 550Hz에서 교차하고, 그 후로는 그래프 C가 그래프 A보다 더 높다. 이것은 거품 함유 흐름(그래프 A)내의 거품이 가스가 없는 균질한 재료에서 보다 높은 주파수의 자기장에 대해서 양호한 침투성을 주기 때문이다.

몇몇 양호한 실시예가 상술되어 있을지라도, 본 발명은 이들에 국한되지 않는다. 따라서, 많은 개량과 변경이 첨부의 청구범위 내에서 정의한 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않고 이루어질 수 있음을 알 수 있다.

Claims

관형 장치에 의해 형성된 공간 내에서 용융 금속의 가스 함유 흐름을 제어하기 위한 방법으로서,

상기 공간내의 금속 흐름의 하나 이상의 예정된 층에 대해서, 상기 용융 금속의 가스 함유 흐름의 상기 층내의 하나 이상의 흐름 요소를 나타내는 하나 이상의 량을 측정하는 단계와,

상기 측정 량으로부터, 저장된 값과 비교함으로써 상기 층내의 흐름의 외형을 표시하는 값을 얻는 단계와,

예정된 타입의 흐름을 적어도 상기 층내에 만들기 위해, 비교의 결과를 근거해서 하나 이상의 흐름 영향 매개변수를 제어하는 단계를 포함하는

용융 금속의 가스 함유 흐름 제어 방법.
제 1항에 있어서,

상기 예정된 타입의 흐름은,

상기 가스가 상기 금속 흐름으로 확산되어지는, 거품 함유 흐름,

상기 가스가 상기 금속 흐름을 둘러싸는, 융융 금속의 환형 중심 흐름 및,

상기 금속 흐름이 중심 가스를 둘러싸는, 용융 금속의 환형 비중심 흐름중 하나인

용융 금속의 가스 함유 흐름 제어 방법.
제 1항에 있어서,

상기 흐름 요소는 상기 층내의 금속 함량을 포함하는

용융 금속의 가스 함유 흐름 제어 방법.
제 1항에 있어서,

상기 흐름 요소는 상기 층내의 가스 함유물을 포함하는

용융 금속의 가스 함유 흐름 제어 방법.
제 1항에 있어서,

상기 량을 측정하는 단계는 흐름 층위의 금속 및 가스의 분포의 표시를 구하기 위해서, 상기 흐름의 횡방향으로 층을 측정하는 단계를 포함하는

용융 금속의 가스 함유 흐름 제어 방법.
제 5항에 있어서,

측정을 몇 개의 층에서 실행하고, 실행되어진 측정을 근거로 상기 저장된 값과 비교함으로써 각 층에서의 흐름의 외형의 표시를 구하고, 하나 이상의 흐름 영향 매개변수를 흐름의 예정된 타입이 각 층에 제공되도록 상이한 비교의 결과를 근거로 제어하고, 동일한 타입의 흐름 및 상이한 타입의 흐름의 조합 중 하나 이상을 상기 공간내에 제공하는

용융 금속의 가스 함유 흐름 제어 방법.
제 1항에 있어서,

상기 하나 이상의 매개 변수는 상기 공간으로의 가스의 직접 공급량 및 간접 공급량 중 하나 이상을 포함하는

용융 금속의 가스 함유 흐름 제어 방법.
제 7항에 있어서,

상기 가스를 상기 관형 장치 내의 금속 흐름의 상류에 공급하는

용융 금속의 가스 함유 흐름 제어 방법.
제 7항에 있어서,

상기 가스를 상기 공간과 상기 공간내에서 흐르는 금속 흐름에 직접 공급하는

용융 금속의 가스 함유 흐름 제어 방법.
제 7항에 있어서,

상기 가스를 상기 공간과 상기 공간내에서 흐르는 금속 흐름에 간접적으로 공급하는

용융 금속의 가스 함유 흐름 제어 방법.
제 1항에 있어서,

상기 량을 측정하는 단계를 상기 공간의 적어도 한 측면으로부터 가스와 금속 흐름에 대해서 접촉하지 않고 실행하는

용융 금속의 가스 함유 흐름 제어 방법.
제 1항에 있어서,

상기 량을 측정하는 단계는 실시되어지는 상기 하나 이상의 흐름 영향 매개변수의 제어를 연속적으로 실행하는

용융 금속의 가스 함유 흐름 제어 방법.
제 1항에 있어서,

측정을 주입 노즐내의 금속 흐름상에서 실행하고, 상기 량의 측정을 상기 주입 노즐의 적어도 한 단부에서 실행하는

용융 금속의 가스 함유 흐름 제어 방법.
제 1항에 있어서,

상기 량을 측정하는 단계는 전자기장의 강도에 관련되어지는 상기 량을 전자기 측정에 의해서 실행하는

용융 금속의 가스 함유 흐름 제어 방법.
제 14항에 있어서,

상기 량을 측정하는 단계는,

상기 공간과 상기 층에 가깝게 전자기장을 발생하는 단계와,

상기 층내의 금속 및 가스에 의해서 영향을 받는 상기 전자기장을 상기 공간의 함유물이 발생된 전자기장을 일부분 또는 모두 스크린하는 위치에서 검출하는 단계를 포함하며,

상기 흐름의 실제 타입을 결정하는 단계는, 검출된 전자기장을 근거해서, 흐름의 예정된 타입을 가르키는 값을 결정하는 단계를 포함하는

용융 금속의 가스 함유 흐름 제어 방법.
제 14항에 있어서,

상기 량을 측정하는 단계는,

상기 공간과 상기 층에 가깝게 전자기장을 발생하는 단계와,

상기 층내의 금속 및 가스에 의해서 영향을 받는 상기 전자기장을 상기 공간의 함유물이 발생된 전자기장을 일부분 또는 모두 스크린하는 위치에서 검출하는 단계와,

상기 전자기장을 상기 공간내의 금속 및 가스의 함량으로부터 영향을 받지 않고 검출하는 단계를 포함하며,

상기 흐름의 실제 타입을 결정하는 단계는, 흐름의 예정된 타입을 가르키는 값을 결정하기 위해서 두 개의 검출된 전자기장의 세기의 차이를 계산하는 단계를 포함하는

용융 금속의 가스 함유 흐름 제어 방법.
제 15항에 있어서,

상기 스크린 위치는 상기 전자기장이 발생하는 측면에 직경상으로 반대측인

용융 금속의 가스 함유 흐름 제어 방법.
제 15항에 있어서,

상기 스크린 위치는 상기 전자기장이 발생하는 공간의 측면에 대해서 비직경상으로 배열되어 있는

용융 금속의 가스 함유 흐름 제어 방법.
제 1항에 있어서,

상기 하나 이상의 매개변수는 상기 공간으로의 금속의 공급량을 포함하는

용융 금속의 가스 함유 흐름 제어 방법.
제 1항에 있어서,

금속에 의해 포획된 함유물 및 슬래그 중 하나 이상으로 주입 노즐의 증착물의 축적 및 막힘 중 하나 이상의 누적을 검출하고, 상기 증착물의 축적과 막힘 중 어느 하나를 방지하기 위해서 조치하는

용융 금속의 가스 함유 흐름 제어 방법.
제 1항에 있어서,

상기 방법은 주입 노즐 내측에 있는 용융 금속의 가스 함유 흐름을 제어하기 위한 방법이며,

상기 값을 얻는 단계는 상기 측정 량으로부터, 경험적으로 결정한 값과 비교함으로써 상기 층내의 흐름의 외형을 표시하는 값을 얻는 단계를 포함하고,

상기 제어하는 단계는 예정된 타입의 흐름을 적어도 상기 층내에 만들기 위해, 비교의 결과를 근거해서 가스 공급량 및 금속 공급량 중 하나 이상을 포함하는 하나 이상의 흐름 영향 매개변수를 제어하는 단계를 포함하는
제 2항에 있어서,

상기 흐름 요소는 상기 층내의 금속 함량을 포함하는

용융 금속의 가스 함유 흐름 제어 방법.
제 1항에 있어서,

상기 하나 이상의 매개 변수는 체적, 압력, 방향 및 위치 중 하나 이상에 관한 상기 공간으로의 가스의 직접 공급량 및 간접 공급량 중 하나 이상을 포함하는

용융 금속의 가스 함유 흐름 제어 방법.
제 7항에 있어서,

상기 가스를 상기 공간과 상기 공간내에서 흐르는 금속 흐름에 직접 공급하는

용융 금속의 가스 함유 흐름 제어 방법.
제 7항에 있어서,

상기 공간의 시작부 이전에, 상기 가스를 상기 공간과 상기 공간내에서 흐르는 금속 흐름에 간접적으로 공급하는

용융 금속의 가스 함유 흐름 제어 방법.
제 1항에 있어서,

상기 하나 이상의 매개변수는 체적 및 방향 중 하나 이상에 관해 상기 공간에 금속의 공급량을 포함하는

용융 금속의 가스 함유 흐름 제어 방법.
관형 장치에 의해 형성된 공간내에 있는 용융 금속의 가스 함유 흐름을 제어하기 위한 시스템으로서,

상기 공간내의 하나 이상의 예정된 층에 대해서, 상기 용융 금속의 가스 함유 흐름의 상기 층내의 하나 이상의 흐름 요소를 나타내는 하나 이상의 량을 측정하기 위해서 상기 관형 장치에 인접하게 배치되어지는 검출 장치와,

상기 검출 장치에 연결되어 있고, 측정 량으로부터 얻어진 값을 수신하고, 이들 수신된 값을 저장된 값과 비교해서, 상기 층내의 흐름의 외형을 표시하기 위한 평가 장치와,

상기 평가 장치에 연결되어 있으며, 비교의 결과를 근거해서 하나 이상의 흐름 영향 매개변수를 제어해서 예정된 외형의 흐름의 타입을 상기 층내에 적어도 만드는 제어 장치를 포함하는

용융 금속의 가스 함유 흐름 제어 장치.
제 27항에 있어서,

상기 예정된 외형의 흐름 타입은,

상기 가스가 상기 금속 흐름으로 확산되어지는, 거품 함유 흐름,

상기 가스가 상기 금속 흐름을 둘러싸는, 융융 금속의 환형 중심 흐름 및,

상기 금속 흐름이 중심 가스를 둘러싸는, 용융 금속의 환형 비중심 흐름중 하나인

용융 금속의 가스 함유 흐름 제어 장치.
제 27항에 있어서,

상기 흐름 요소는 상기 층내의 금속 함량을 포함하는

용융 금속의 가스 함유 흐름 제어 장치.
제 27항에 있어서,

상기 흐름 요소는 상기 층내의 가스 함량을 포함하는

용융 금속의 가스 함유 흐름 제어 장치.
제 27항에 있어서,

상기 검출 장치는 상기 흐름에 횡방향으로 제 1층에서 측정하여 흐름의 층에서의 금속과 가스의 분포의 표시를 얻기 위한 제 1세트 수단을 포함하는

용융 금속의 가스 함유 흐름 제어 장치.
제 31항에 있어서,

상기 검출 장치는 제 2층에서 측정하기 위한 제 2세트 수단을 또한 포함하며,

상기 평가 장치는 실행된 측정으로부터 각 층내의 흐름의 외형의 표시를 얻어서 저장된 값과 비교하도록 되어 있으며,

상기 제어 장치는 흐름의 예정된 타입이 상기 각 층에 제공되며, 흐름의 동일한 타입 또는 흐름의 여러 상이한 타입의 조합이 상기 공간내에 제공되는 방식으로 여러 상이한 비교의 결과로부터 하나 이상의 흐름 영향 매개변수를 제어하는

용융 금속의 가스 함유 흐름 제어 장치.
제 27항에 있어서,

상기 공간으로 금속의 공급량을 제어하기 위한 수단은 상기 공간의 상류에 배치되어 있고 상기 제어 장치에 의해 제어되는

용융 금속의 가스 함유 흐름 제어 장치.
제 27항에 있어서,

체적, 압력, 방향 및 위치 중 하나 이상에 대해서 상기 공간으로 가스의 공급량을 제어하기 위한 수단은 상기 공간의 상류에 배치되어 있고 상기 제어 장치에 의해 제어되는

용융 금속의 가스 함유 흐름 제어 장치.
제 34항에 있어서,

상기 제어하기 위한 수단은 공간과 상기 공간내에 흐르는 금속 흐름에 직접 연결한 상태로 배치되어 있는

용융 금속의 가스 함유 흐름 제어 장치.
제 34항에 있어서,

상기 제어하기 위한 수단은 공간과 상기 공간내에 흐르는 금속 흐름에 간접 연결한 상태로 배치되어 있는

용융 금속의 가스 함유 흐름 제어 장치.
제 27항에 있어서,

상기 검출 장치는 하나 이상의 전자기 전송기와 수신기를 포함하며, 상기 량은 양호하게 전자기장의 강도에 관련되어지는

용융 금속의 가스 함유 흐름 제어 장치.
제 37항에 있어서,

상기 검출 장치는,

상기 공간과 상기 층에 가깝게 전자기장을 발생하도록 배열되어 있는 제 1수단과,

상기 층내의 금속 및 가스에 의해서 영향을 받는 상기 전자기장을 검출하기 위해, 상기 공간의 함유물이 발생된 전자기장을 일부분 또는 모두를 스크린하는 위치내에 배열되어 있는 제 2수단을 포함하며,

상기 평가 장치는,

상기 검출된 전자기장으로부터 흐름의 예정된 타입을 표시하는 값을 결정하기 위한 수단을 포함하는

용융 금속의 가스 함유 흐름 제어 장치.
제 37항에 있어서,

상기 검출 장치는,

상기 공간과 상기 층에 가깝게 전자기장을 발생하도록 배열되어 있는 제 1수단과,

상기 층내의 금속 및 가스에 의해서 영향을 받는 상기 전자기장을 검출하기 위해, 상기 공간의 함유물이 발생된 전자기장을 일부분 또는 모두를 스크린하는 위치내에 배열되어 있는 제 2수단과,

상기 전자기장을 상기 공간내의 금속 및 가스의 함량으로부터 영향을 받지 않고 검출하도록 배열되어 있는 제 3수단을 포함하며,

상기 평가 장치는,

흐름의 예정된 타입을 가르키는 값을 결정하기 위해서 두 개의 검출된 전자기장의 세기의 차이를 계산하기 위한 수단을 포함하는

용융 금속의 가스 함유 흐름 제어 장치.
제 38항에 있어서,

상기 제 2수단은 상기 제 1수단이 배치되어 있는 측면에 직경상으로 반대측에 배열되는

용융 금속의 가스 함유 흐름 제어 장치.
제 38항에 있어서,

상기 제 2수단은 상기 제 1수단이 배치되어 있는 공간의 측면에 대해서 비직경상으로 배열되어 있는

용융 금속의 가스 함유 흐름 제어 장치.
제 37항에 있어서,

상기 전자기 전송기 및 수신기 각각은 상기 관형 장치 둘레에 배치되어 있으며, 상기 전자기 전송기 및 수신기는 상기 관형 장치를 따라서 다른 위치에 배열되어 있는

용융 금속의 가스 함유 흐름 제어 장치.
제 27항에 있어서,

상기 용융 금속의 가스 함유 흐름 제어 장치는,

금속에 의해 포획된 함유물 및 슬래그 중 하나 이상에 의해 주입 노즐의 증착물의 축적 및 막힘 중 하나 이상의 누적을 검출하고, 상기 증착물의 축적 및 막힘 중 하나 이상을 방지하는 조치를 하기 위해 사용되는

용융 금속의 가스 함유 흐름 제어 장치.
제 27항에 있어서,

상기 시스템은 주입 노즐 내측에 의해 형성된 공간 내의 용융 금속의 가스 함유 흐름을 제어하며,

상기 검출 장치에 연결된 상기 평가 장치는 상기 측정 량으로부터 얻은 값을 수용하고, 경험적으로 결정한 값과 비교함으로써 상기 층내의 흐름의 외형을 표시하고,

상기 제어 장치는 예정된 타입의 흐름을 적어도 상기 층내에 만들기 위해, 비교의 결과를 근거해서 가스 공급량 및 금속 공급량 중 하나 이상을 포함하는 하나 이상의 흐름 영향 매개변수를 제어하는

용융 금속의 가스 함유 흐름 제어 장치.
제 27항에 있어서,

체적 및 방향 중 하나 이상에 관해 상기 공간으로 금속의 공급량을 제어하기 위한 수단은 상기 공간의 상류에 배치되어 있고 상기 제어 장치에 의해 제어되는

용융 금속의 가스 함유 흐름 제어 장치.