KR100977771B1 - Apparatus for preventing pollution of camera window in the twin roll type strip caster - Google Patents

Apparatus for preventing pollution of camera window in the twin roll type strip caster Download PDF

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Abstract

본 발명은 쌍롤식 박판주조기의 카메라 윈도우 오염방지장치에 관한 것으로, 쌍롤식 박판주조시 탕면레벨이나 박판주편의 길이를 측정하는 카메라를 보호하도록 매니스커스실드나 루프피트의 외벽에 설치되는 이중창 형태의 석영윈도우와; 상기 석영윈도우와 매니스커스실드 혹은 석영윈도우와 루프피트의 외벽 사이에 개재되는 씰링용 스페이서와; 상기 석영윈도우의 양단과 접하면서 상기 매니스커스실드 혹은 루프피트의 외벽상에 설치되는 냉각쟈켓으로 구성된 것을 특징으로 하는 쌍롤식 박판주조기의 카메라 윈도우 오염방지장치를 제공한다.The present invention relates to a camera window contamination prevention device of a twin roll sheet casting machine, and has a double window type installed on an outer wall of a meniscus shield or a roof fitting to protect a camera measuring the surface level or length of the sheet piece during twin roll sheet casting. A quartz window; A sealing spacer interposed between the quartz window and the meniscus shield or the quartz window and the outer wall of the roof fit; It provides a camera window contamination prevention device of a twin roll sheet caster, characterized in that the cooling jacket is installed on the outer wall of the meniscus shield or roof feet while contacting both ends of the quartz window.

본 발명은 탕면 레벨과 루프의 길이 측정을 위해 설치되는 석영윈도우의 온도를 보상함으로써 금속증기의 증착을 최소화시키고, 그로 인해 주조작업의 안정성을 확보하는 효과를 제공한다.The present invention provides the effect of minimizing the deposition of metal vapor by compensating the temperature of the quartz window installed for measuring the surface level and the length of the loop, thereby securing the stability of the casting operation.

박판주조, 카메라, 윈도우, 오염, 탕면 레벨, 루프 길이, 금속증기 Sheet Casting, Cameras, Windows, Pollution, Level, Loop Length, Metal Vapor

Description

쌍롤식 박판주조기의 카메라 윈도우 오염방지장치{APPARATUS FOR PREVENTING POLLUTION OF CAMERA WINDOW IN THE TWIN ROLL TYPE STRIP CASTER}Camera window contamination prevention device of twin roll sheet casting machine {APPARATUS FOR PREVENTING POLLUTION OF CAMERA WINDOW IN THE TWIN ROLL TYPE STRIP CASTER}

본 발명은 쌍롤식 박판주조기의 카메라 윈도우 오염방지장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탕면 레벨을 측정하기 위해 구비되는 카메라를 보호하는 석영윈도우가 탕면과 루프피트로부터 발생되는 금속증기에 의해 쉽게 오염되지 않도록 하여 탕면 레벨 측정을 보다 원활하게 진행할 수 있도록 한 쌍롤식 박판주조기의 카메라 윈도우 오염방지장치에 관한 것이다.The present invention relates to a camera window contamination prevention device of a twin roll sheet casting machine, and more particularly, a quartz window for protecting a camera provided to measure the level of the water surface is not easily contaminated by metal vapor generated from the water surface and the roof feet. The present invention relates to a camera window contamination prevention device of a twin roll sheet caster so as to smoothly proceed the level measurement.

일반적으로, 박판을 연속주조하는 주조 기술에서 용융금속은 냉각되면서 서로 반대방향으로 회전하는 두개의 주조롤 사이에 노즐을 통하여 주입되고, 응고되어 응고쉘이 형성되며, 롤 닢에서 압하됨으로써 박판으로 제조되게 된다.In general, in the casting technology of continuous casting of sheet metal, molten metal is injected through a nozzle between two casting rolls rotating in opposite directions while cooling, and solidified to form a solidified shell, which is pressed into a roll 제조 to produce a thin sheet. Will be.

예컨대, 도 1 및 도 2의 도시와 같이, 서로 반대방향으로 회전하는 두 개의 주조롤(8) 사이에 턴디쉬(1)에 수강된 용융금속인 용탕(4)이 노즐(2)을 통하여 주입되고, 응고되어 응고쉘이 형성되며, 롤 닢에서 압하되면서 박판(S)을 생성하게 된다.For example, as shown in FIGS. 1 and 2, a molten metal, molten metal received on the tundish 1, is injected through the nozzle 2 between two casting rolls 8 rotating in opposite directions. Then, it solidifies to form a solidified shell, and is pressed in the roll 을 to produce a thin plate (S).

이때, 회전하는 주조롤(8)과 에지에 밀착된 에지댐(9)에 의해 형성되는 용 탕(4)의 표면이 주조롤(8)과 접촉하는 선을 매니스커스라 하며, 그 상부에 용탕(4)의 표면 산화를 방지하기 위해 커버를 설치하게 되는데 이를 매니스커스실드(10)라 한다.At this time, the line where the surface of the molten metal 4 formed by the rotating casting roll 8 and the edge dam 9 in close contact with the edge is in contact with the casting roll 8 is called a meniscus. In order to prevent surface oxidation of the molten metal 4, a cover is installed, which is called a meniscus shield 10.

그리고, 상기 매니스커스실드(10)에는 탕면 레벨을 측정하기 위한 카메라(5)가 설치되는데, 이 부위는 용탕(4)의 탕면(11)에서 전달되는 열기와 복사열로 인하여 고열로 유지되기 때문에 이 열로부터 상기 카메라(5)를 보호하기 위해 상기 카메라(5)에는 냉각수단을 갖춘 하우징이 구비되어 있다.In addition, the meniscus shield 10 is provided with a camera 5 for measuring the water level, since the portion is maintained at high temperature due to the heat and radiant heat transmitted from the water surface 11 of the molten metal 4. In order to protect the camera 5 from this heat, the camera 5 is provided with a housing with cooling means.

뿐만 아니라, 상기 카메라(5)와 탕면(11) 사이에는 외부의 산화성 분위기의 유입을 막으면서 탕면(11)이 높이를 관찰할 수 있도록 석영윈도우(12)가 설치되어 있다.In addition, a quartz window 12 is installed between the camera 5 and the water bath 11 so that the water bath 11 can observe the height while preventing the inflow of an external oxidative atmosphere.

아울러, 주조롤(8) 직하방에는 주조된 박판(S)의 산화를 방지하기 위한 루프피트(13)가 설치되어 있으며, 여기에도 주조롤(8)과 디스차지 설비간의 박판(S) 미스밸런스를 제어하기 위한 또다른 카메라(6)가 석영윈도우(14)를 통해 루프피트(13) 내부의 루프 길이를 관찰할 수 있도록 설치되어 있다.In addition, a loop pit 13 for preventing oxidation of the cast thin plate S is provided directly below the casting roll 8, and there is a mismatch between the casting roll 8 and the discharge facility. Another camera 6 for controlling is installed to observe the loop length inside the loop pit 13 through the quartz window 14.

그런데, 이들 석영윈도우(12,14)는 외기와 접촉하고 있는 상태이므로 주변보다 상대적으로 낮은 온도로 유지되게 되어 기화온도가 낮은 Mn과 같은 금속증기(15)들이 쉽게 증착되게 된다.However, since the quartz windows 12 and 14 are in contact with the outside air, they are maintained at a relatively lower temperature than the surroundings, so that the metal vapors 15 such as Mn having a low vaporization temperature are easily deposited.

즉, 상기 Mn과 같은 금속증기(15)들은 기화온도가 낮기 때문에 쉽게 증발되어 증기화되고, 다른 부위보다 상대적으로 저온으로 유지되고 있는 석영윈도우(12,14) 쪽으로 증착이 집중되는 현상이 발생되었다.That is, since the vaporization temperature of the metal vapor 15 such as Mn is low, the vaporization is easily evaporated and vaporized, and the deposition is concentrated toward the quartz windows 12 and 14 which are kept at a relatively low temperature than other parts. .

이에 따라, 석영윈도우(12,14)를 통한 가시성이 급격히 떨어지게 되어 탕면(11) 높이와, 루프의 길이를 정확하게 관찰(측정)하지 못하게 되어 주조 불안정을 야기하고, 경우에 따라서는 주조를 중단해야 하는 심각한 상황까지를 초래하고 있다.As a result, the visibility through the quartz windows 12 and 14 drops sharply, which causes the casting surface 11 to be unable to accurately observe (measure) the height and the length of the loop, causing casting instability. To serious situations.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출한 것으로, 석영윈도우 쪽의 온도 저하를 막아 금속증기들이 쉽게 증착되지 못하도록 하여 오염을 최소화시킴으로써 탕면 레벨과 루프의 길이 측정을 원활하게 하여 주조작업의 안정성을 확보할 수 있도록 한 쌍롤식 박판주조기의 카메라 윈도우 오염방지장치를 제공함에 그 주된 해결 과제가 있다.The present invention was created in view of the above-described problems in the prior art, and prevents the temperature drop of the quartz window so that metal vapors are not easily deposited, thereby minimizing contamination, thereby smoothly measuring the surface level and loop length. The main problem is to provide a camera window contamination prevention device of a twin roll sheet caster to ensure the stability of the casting operation.

본 발명은 상기한 해결 과제를 달성하기 위한 수단으로, 쌍롤식 박판주조시 탕면레벨이나 박판주편의 길이를 측정하는 카메라를 보호하도록 매니스커스실드나 루프피트의 외벽에 설치되는 이중창 형태의 석영윈도우와; 상기 석영윈도우와 매니스커스실드 혹은 석영윈도우와 루프피트의 외벽 사이에 개재되고, 세라믹 페이퍼 혹은 석영울로 이루어진 씰링용 스페이서와; 상기 석영윈도우의 양단과 접하면서 상기 매니스커스실드 혹은 루프피트의 외벽상에 설치되는 냉각쟈켓으로 구성된 것을 특징으로 하는 쌍롤식 박판주조기의 카메라 윈도우 오염방지장치를 제공한다.The present invention as a means for achieving the above-described problems, and double-window quartz window is installed on the outer wall of the meniscus shield or roof feet to protect the camera to measure the surface level or length of the sheet steel during double-roll type sheet casting ; A sealing spacer interposed between the quartz window and the meniscus shield or the quartz window and the outer wall of the roof fit and made of ceramic paper or quartz wool; It provides a camera window contamination prevention device of a twin roll sheet caster, characterized in that the cooling jacket is installed on the outer wall of the meniscus shield or roof feet while contacting both ends of the quartz window.

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본 발명은 탕면 레벨과 루프의 길이 측정을 위해 설치되는 석영윈도우의 온도를 보상함으로써 금속증기의 증착을 최소화시키고, 그로 인해 주조작업의 안정성을 확보하는 효과를 제공한다.The present invention provides the effect of minimizing the deposition of metal vapor by compensating the temperature of the quartz window installed for measuring the surface level and the length of the loop, thereby securing the stability of the casting operation.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 카메라 윈도우 오염방지장치의 설치상태를 보인 요부 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 카메라 윈도우 오염방지장치의 개략적인 단면도이다.3 is a sectional view showing main parts of an installation state of a camera window pollution prevention apparatus according to the present invention, and FIG. 4 is a schematic sectional view of a camera window pollution prevention apparatus according to the present invention.

도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 카메라 윈도우 오염방지장치는 주조롤(100) 사이에 수강된 용탕(110)의 탕면레벨(120)을 측정하기 위한 카메라(200)와, 루프피트(미도시)내 박판주편(300)의 길이를 측정하는 카메라(미도시)를 금속증기(140)로부터 보호하기 위해 설치되는 석영윈도우(210)를 이중으로 설치한 구조로 이루어진다.As shown in Figures 3 to 4, the camera window contamination prevention apparatus according to the present invention is a camera 200 for measuring the water level 120 of the molten metal 110 received between the casting roll 100, It consists of a structure in which a quartz window 210 is installed to protect the camera (not shown) measuring the length of the thin plate slab 300 in the roof fit (140) from the metal vapor 140 in a double.

즉, 상기 석영윈도우(210)는 매니스커스실드(130)를 사이에 두고 그 상단면 및 하단면에 각각 설치된다.That is, the quartz window 210 is installed on the upper and lower surfaces, respectively, with the meniscus shield 130 interposed therebetween.

여기에서, 상기 석영윈도우(210)는 상기 매니스커스실드(130)에만 설치된 것이 아니라 루프피트(미도시)에도 동일한 구조로 설치되어 있으나 설명의 편의상 상 기 매니스커스실드(130) 쪽을 예시적으로 설명하기로 한다.Here, the quartz window 210 is installed not only in the meniscus shield 130 but also installed in the same structure in a loop fit (not shown), but for convenience of description, the meniscus shield 130 is illustrated as an example. This will be described as an example.

그리고, 상기 매니스커스실드(130)와 이중창인 석영윈도우(210) 사이에는 스페이서(220)가 개재된다.In addition, a spacer 220 is interposed between the meniscus shield 130 and the quartz window 210 that is a double window.

이때, 상기 스페이서(220)는 씰링재로서 세라믹페이퍼 혹은 석영울과 같은 소재로 형성됨이 바람직하다.At this time, the spacer 220 is preferably formed of a material such as ceramic paper or quartz wool as a sealing material.

이에 따라, 상기 석영윈도우(210)는 이중창 내부에 공기단열층을 확보할 수 있게 되어 외기와 접촉되는 부분임에도 불구하고 하측 석영윈도우(210) 면에서는 현저한 온도저하 현상을 일으키지 않게 된다.Accordingly, the quartz window 210 is able to secure an air insulation layer inside the double window, but does not cause a significant temperature drop in the lower quartz window 210 in spite of being in contact with the outside air.

뿐만 아니라, 상기 석영윈도우(210)가 상대적으로 더 높은 온도로 유지되도록 하여 금속증기(140)의 증착성을 낮추도록 냉각쟈켓(230)이 구비될 수 있다.In addition, the cooling jacket 230 may be provided to maintain the quartz window 210 at a relatively higher temperature to lower the deposition property of the metal vapor 140.

상기 냉각챠켓(230)은 냉각수가 유출입될 수 있도록 구성된 공지의 냉각수단으로서, 상기 석영윈도우(210)의 양단이 끝나는 지점의 매니스커스실드(130)상에 설치됨이 바람직하다.The cooling jacket 230 is a known cooling means configured to allow the coolant to flow in and out, and is preferably installed on the meniscus shield 130 at both ends of the quartz window 210.

그리하여, 상기 석영윈도우(210)가 설치된 지점보다 그와 인접한 상기 매니스커스실드(130) 쪽의 온도를 더 낮춤으로써 금속증기(140)가 비산된 후 증착될 때에 상기 석영윈도우(210)가 아닌 상기 매니스커스실드(130) 쪽으로 증착될 수 있도록 유도하게 된다.Thus, by lowering the temperature of the meniscus shield 130 adjacent thereto than the point where the quartz window 210 is installed, the metal vapor 140 is not scattered and then deposited when not deposited. It is induced to be deposited toward the meniscus shield 130.

이와 같은 구조는 앞서도 설명하였듯이, 루프피트의 외벽에서도 동일하게 구성된다.As described above, the structure is similarly configured on the outer wall of the roof fit.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 카메라 윈도우 오염방지장치는 다 음과 같은 동작관계를 갖는다.Camera window contamination prevention apparatus according to the invention made in this configuration has the following operation relationship.

박판주편(300)을 생산하기 위해 주조롤(100) 내부로 유입된 용탕(110)은 주조됨과 동시에 턴디쉬로부터 공급되는 용탕(110) 양에 따라 탕면레벨(120)에 변화가 생기게 된다.The molten metal 110 introduced into the casting roll 100 to produce the thin slab 300 is cast and at the same time a change occurs in the molten metal level 120 according to the amount of the molten metal 110 supplied from the tundish.

뿐만 아니라, 주조속도에 따라 루트피트내 박판주편(300)의 길이에도 변화가 생기게 되는데, 이들 부위에 설치된 카메라(200)는 이러한 현상을 실시간 관찰하고 측정하여 정보를 제공하게 되고, 수집된 정보를 토대로 주조속도나 용탕(110) 공급량을 조절하여 탕면레벨(120)과 루트피트내 박판주편(300)의 길이를 조절하게 된다.In addition, there is a change in the length of the thin slab 300 in the root pits according to the casting speed, the camera 200 installed in these areas to provide information by observing and measuring this phenomenon in real time, the collected information On the basis of the casting speed or the molten metal 110 is adjusted to adjust the length of the hot water level 120 and the thin plate slab 300 in the root fit.

이 과정에서, 금속 흄인 금속증기(140)가 발생하게 되고, 발생된 금속증기(140)는 비산되면서 주변 설비에 증착되게 된다.In this process, the metal fume 140, which is a metal fume, is generated, and the generated metal vapor 140 is scattered and deposited on the peripheral equipment.

이때, Mn과 같이 상대적으로 낮은 기화온도를 갖는 금속증기(140)들이 주로 비산 증착되게 되는데, 카메라(200)가 설치된 본 발명에 따른 석영윈도우(210)는 이중창 형태로 되어 있어 단열이 우수하므로 매니스커스실드(130)나 루프피트 외벽과 비교하였을 때 크게 온도저하되어 있지 않은 상태에 있고, 이 상태에서 그 주변인 매니스커스실드(130)와 루프피트 외벽에는 냉각쟈켓(230)에 의해 냉각되므로 그 부위의 온도가 오히려 석영윈도우(210) 쪽보다 더 낮게 유지되게 된다.At this time, the metal vapor 140 having a relatively low vaporization temperature, such as Mn is mainly scattered deposition, the quartz window 210 according to the present invention in which the camera 200 is installed in the form of a double window is excellent because the heat insulation Compared with the scuff shield 130 or the roof fit outer wall, the temperature is not significantly reduced. In this state, the meniscus shield 130 and the roof fit outer wall are cooled by the cooling jacket 230. The temperature of the site is rather kept lower than the quartz window 210 side.

따라서, 비산되던 Mn 금속증기(140)는 석영윈도우(210)로 증착되지 않고, 매니스커스실드(130)나 루프피트 외벽 쪽으로 증착되게 되어 석영윈도우(210)의 오염이 방지되게 된다.Accordingly, the scattered Mn metal vapor 140 is not deposited into the quartz window 210, but is deposited toward the outer wall of the meniscus shield 130 or the roof pit to prevent contamination of the quartz window 210.

결국, 석영윈도우(210)의 오염 진행상태가 늦어져 장시간 동안 카메라(200) 관찰을 용이하게 하여 주어 생산성 향상에 지대한 영향을 미치게 된다.As a result, the contamination progress of the quartz window 210 is delayed, thereby facilitating observation of the camera 200 for a long time, and thus greatly affecting productivity.

본 발명에 따른 효과를 확인하기 위해, 두께 3mm, 가로 180mm, 세로 70mm 크기의 석영윈도우를 이중창으로 설치하고, 두 윈도우 사이의 에지부에는 2mm 두께의 세라믹 페이퍼를 단열 스페이서로 끼워 윈도우간 열전달을 막아 공기단열층을 형성하였다.In order to confirm the effect according to the present invention, a quartz window having a thickness of 3mm, a width of 180mm, and a length of 70mm is installed as a double window, and 2mm thick ceramic paper is inserted into the edge portion between the two windows as an insulating spacer to prevent heat transfer between windows. An air insulation layer was formed.

이어, 석영윈도우 양단측 매니스커스실드에 냉각수가 흐르는 가로 400mm, 세로 150mm, 두께 40mm의 냉각쟈켓을 설치한 후 최대 1200kcal/hr의 열흡수능력을 갖도록 하였다.Subsequently, a cooling jacket having a width of 400 mm, a width of 150 mm, and a thickness of 40 mm was installed on the meniscus shield at both ends of the quartz window to have a heat absorption capacity of up to 1200 kcal / hr.

이 상태로, 본 발명을 적용한 결과 석영윈도우에 증착되던 Mn 금속증기의 양이 현저히 줄어 들었고, 이를 계속 테스트한 결과 기존 단일 석영윈도우에 비해 3배 이상 수명이 연장되는 교체주기를 가졌다.In this state, as a result of applying the present invention, the amount of Mn metal vapor deposited on the quartz window was significantly reduced, and as a result of continuing testing, it had a replacement cycle that extended three times more than the conventional single quartz window.

도 1은 일반적인 쌍롤식 박판주조공정을 보인 개략적인 공정도,1 is a schematic process diagram showing a general twin roll sheet casting process,

도 2는 종래 기술에 따라 탕면 레벨 및 루프 길이 측정을 위해 구비되는 카메라의 설치상태를 보인 예시적인 요부 단면도,2 is an exemplary main sectional view showing an installation state of a camera provided for measuring the level of the floor and the loop length according to the prior art;

도 3은 본 발명에 따른 카메라 윈도우 오염방지장치의 설치상태를 보인 요부 단면도,Figure 3 is a sectional view of the main part showing the installation state of the camera window pollution prevention apparatus according to the present invention,

도 4는 본 발명에 따른 카메라 윈도우 오염방지장치의 개략적인 단면도.Figure 4 is a schematic cross-sectional view of the camera window contamination prevention apparatus according to the present invention.

♧ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♧♧ description of the symbols for the main parts of the drawing ♧

100....주조롤 110....용탕100 .... Casting roll 110 .... Melting

120....탕면레벨 130....매니스커스실드120 .... Eating Level 130 .... Maniscus Shield

140....금속증기 200....카메라140 .... metal vapor 200 ... camera

210....석영윈도우 220....스페이서210 ... Quartz window 220 ... Spacer

230....냉각쟈켓230 .... Cooling Jacket

Claims (2)

쌍롤식 박판주조시 탕면레벨이나 박판주편의 길이를 측정하는 카메라를 보호하도록 매니스커스실드나 루프피트의 외벽에 설치되는 이중창 형태의 석영윈도우와;A double-window quartz window mounted on the outer wall of the meniscus shield or the roof pit to protect the camera measuring the surface level or length of the sheet steel during double roll type sheet casting; 상기 석영윈도우와 매니스커스실드 혹은 석영윈도우와 루프피트의 외벽 사이에 개재되고, 세라믹 페이퍼 혹은 석영울로 이루어진 씰링용 스페이서와;A sealing spacer interposed between the quartz window and the meniscus shield or the quartz window and the outer wall of the roof fit and made of ceramic paper or quartz wool; 상기 석영윈도우의 양단과 접하면서 상기 매니스커스실드 혹은 루프피트의 외벽상에 설치되는 냉각쟈켓으로 구성된 것을 특징으로 하는 쌍롤식 박판주조기의 카메라 윈도우 오염방지장치.And a cooling jacket installed on the outer wall of the meniscus shield or the roof fitting while contacting both ends of the quartz window. 삭제delete
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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