KR101219609B1 - Apparatus for measuring the flow of molten steel in the mold of continuous casting - Google Patents
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Abstract
본 발명은 탕면부 유동 측정장치 및 측정방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 연속 주조 공정시 몰드에 수용된 용강의 탕면부 유동을 실시간으로 측정하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 탕면부 유동 측정장치는 소정 길이로 연장형성되는 지지몸체; 지지몸체에 설치되어 탕면부 높이를 실시간으로 측정하는 제1 레벨센서 유닛; 지지몸체에 상기 지지몸체의 길이방향을 따라 이동가능하도록 설치되어 탕면부 높이를 실시간으로 측정하는 제2 레벨센서 유닛; 제2 레벨센서 유닛을 구동시키는 구동부; 제1 레벨센서 유닛 및 제2 레벨센서 유닛에서 측정된 탕면부 높이를 통해 제2 레벨센서 유닛의 이동구간에 탕면부의 유동을 산출하는 연산부;를 포함한다.
본 발명의 실시예들에 따르면 탕면부 유동 측정시 발생하는 오차를 줄이고, 탕면부의 위치에 따른 유동을 정밀하게 측정하여 탕면부 유동에 대한 데이터를 정량화할 수 있다. 또한 조업자가 탕면부로부터 거리를 두고 안전하게 탕면부의 유동을 측정할 수 있어 조업사고 등 산업재해를 방지할 수 있다. 또한 측정 횟수에 제한없이 탕면부의 유동을 측정할 수 있어 탕면부의 유동에 대한 데이터를 확보함으로써 작업효율을 향상시킬 수 있다.The present invention relates to an apparatus and a method for measuring the flow surface, and more particularly, to an apparatus and a method for measuring the flow surface of the molten steel of the molten steel contained in the mold during a continuous casting process.
Floor surface flow measurement apparatus according to the present invention includes a support body extending to a predetermined length; A first level sensor unit installed on the support body to measure the height of the floor surface in real time; A second level sensor unit installed on the support body so as to be movable along the longitudinal direction of the support body and measuring the height of the floor surface in real time; A driving unit for driving the second level sensor unit; And a calculation unit configured to calculate a flow of the tap surface portion in the moving section of the second level sensor unit through the height of the tap surface portion measured by the first level sensor unit and the second level sensor unit.
According to embodiments of the present invention, it is possible to quantify data on the flow of the water surface by reducing errors generated when measuring the flow of the water surface, and precisely measuring the flow according to the position of the water surface. In addition, the operator can safely measure the flow of the water surface at a distance from the water surface, thereby preventing industrial accidents such as operation accidents. In addition, it is possible to measure the flow of the water surface portion without limiting the number of measurements can improve the work efficiency by securing data on the flow of the water surface portion.
Description
본 발명은 탕면부 유동 측정장치 및 측정방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 연속 주조 공정시 몰드에 수용된 용강의 탕면부 유동을 실시간으로 측정하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus and a method for measuring the flow surface, and more particularly, to an apparatus and a method for measuring the flow surface of the molten steel of the molten steel contained in the mold during a continuous casting process.
일반적으로 연속주조 공정은 턴디쉬 내에 수강되어 있는 용강이 침지노즐을 통해 몰드로 유입된 후 용강의 응고가 개시되어 중간제품인 주편을 만드는 공정이다. In general, the continuous casting process is a process in which molten steel received in a tundish is introduced into a mold through an immersion nozzle, and then solidification of the molten steel is started to produce an intermediate product cast.
주조용 몰드의 일측에는 턴디쉬와 연결된 침지노즐이 배치되어, 용강이 침지노즐을 통해 몰드 내부로 토출된다. 여기서 몰드 내부로 분사된 용강은 몰드의 내벽부에 충돌 후 일부는 몰드의 하부로 순환하는 유동을 형성하고, 일부는 몰드의 상부로 순환하는 유동을 형성한다. 이 때 몰드로 토출된 용강은 유속이 빠르기 때문에 용강이 충돌되는 몰드의 내벽부 부근에는 용강이 이상 유동되거나 용강의 재용융이 일어나는 문제가 발생된다. 이와 같이 연속주조 공정에서 몰드 탕면은 주조제품의 표면상태를 결정하는 매우 중요한 요소로서, 몰드 탕면의 유동은 보온재, 윤활제 및 개재물 흡수제로 사용되고 있는 몰드 플럭스의 특성과 슬래그가 용강으로 권입되는 현상 등과 밀접히 연관된다.An immersion nozzle connected to the tundish is disposed at one side of the casting mold, and molten steel is discharged into the mold through the immersion nozzle. Here, the molten steel injected into the mold forms a flow circulating to the bottom of the mold, and part forms a flow circulating to the top of the mold after impacting the inner wall portion of the mold. At this time, since the molten steel discharged to the mold has a high flow rate, a problem occurs in that molten steel is abnormally flowed or remelting of molten steel near the inner wall portion of the mold where the molten steel collides with. In the continuous casting process, the mold surface is a very important factor in determining the surface state of the cast product. The flow of the mold surface is closely related to the characteristics of the mold flux used as the insulating material, the lubricant and the inclusion absorbent and the phenomenon of slag being wound into the molten steel. Associated.
이에 품질이 우수한 주조물을 얻기 위해서는 몰드 탕면의 유동에 대한 평가가 매우 중요하다. 하지만, 종래에는 몰드 상부의 공간이 협소하고, 고온의 용강 및 몰드 플러스의 존재로 인하여 탕면유동의 측정이 용이하지 않았다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해 종래에는 몰드내 용강의 탕면유동을 평가하기 위해 용강 표면의 유속을 검사하는 방법이 제안되었다. 종래의 용강 표면의 유속을 검사하는 방법은 용강 탕면에 몰리브덴이나 지르코니아 등으로 만들어진 환봉을 침지시키고, 몰드 탕면 표면의 유동에 의해 형성되는 응력차 또는 환봉의 기울기로부터 탕면 유속을 평가하는 방법이다. 그러나, 전술된 탕면의 유속 평가방법은 몰드 내 탕면의 특정한 위치에서 용강의 1차원적인 평균유속 정보를 제공하기 때문에 몰드 내 탕면유동을 평가하는 데에 한계가 있다.Therefore, in order to obtain a high quality casting, it is very important to evaluate the flow of the mold surface. However, conventionally, the space of the upper part of the mold is narrow, and the measurement of the surface water flow is not easy due to the presence of the hot molten steel and the mold plus. In order to solve such a problem, a method of inspecting the flow velocity of the molten steel surface has been proposed in order to evaluate the flow of molten steel in the mold. The conventional method of inspecting the flow velocity of the molten steel surface is a method of immersing a round bar made of molybdenum, zirconia, or the like on the molten steel surface, and evaluating the flow surface velocity from the stress difference or the slope of the round bar formed by the flow of the mold surface. However, the above-described method for evaluating the flow rate of the surface of the molten metal is limited in evaluating the surface of the molten steel in the mold because it provides one-dimensional average velocity information of the molten steel at a specific position of the molten steel in the mold.
몰드 탕면의 용강 프로파일 평가에 의한 방법으로서 탕면부에 직접 강봉(steel rod)과 알루미늄봉(aluminum rod)을 삽입하고 그 녹은 정도를 보고 용강 탕면의 프로파일을 측정하는 방법이 개발되었다. 그러나 이러한 측정방법은 정량화된 데이터의 획득이 어렵고, 슬래그 층의 두께 등에 대한 데이터를 제공하지 못하는 문제점이 있다. 또한 측정자가 사고의 위험에 노출되며, 연속 주조공정 전체에서 가장 민감한 탕면부에 이물질을 삽입하는 것이므로 조업사고로 연결될 가능성이 높다. 뿐만 아니라 각 위치별로 최고 높이만이 측정 가능할 뿐, 응고현상과 보다 직접적으로 연관되는 유동(Fluctuation) 높이는 측정할 수 없다. 그 외에도 측정 방법의 한계로 인하여 측정 횟수 및 시간 매우 제한적이다.As a method of evaluating the molten steel profile of the mold surface, a method of inserting a steel rod and an aluminum rod directly into the surface of the molten steel and measuring the degree of melting thereof has been developed. However, this measurement method is difficult to obtain the quantified data, there is a problem that can not provide data on the thickness of the slag layer. In addition, the measurer is exposed to the risk of an accident and is likely to lead to an operation accident since the foreign material is inserted into the most sensitive tap surface in the continuous casting process. In addition, only the highest height can be measured for each location, and the height of flow associated directly with coagulation cannot be measured. In addition, the number and time of measurement are very limited due to the limitations of the measurement methods.
전술된 종래 기술들에 따른 연속주조 몰드의 탕면부 유동 측정장치는 몰드 탕면의 유동에 대한 단편적인 정보만을 제공하고 있으며 온도측정 과정이 수동으로 진행되므로 측정시 발생되는 오차에 의해 정확한 정보가 제공되지 못하고 있으며, 이에 따라 몰드 탕면유동의 측정시 정확한 평가가 이루어지지 못하고 있는 실정이다.
The apparatus for measuring the flow of the surface of the continuous casting mold according to the above-described conventional technologies provides only partial information on the flow of the mold surface, and since the temperature measurement process is performed manually, accurate information is not provided due to an error generated during measurement. As a result, accurate evaluation is not made when measuring the mold surface flow.
본 발명은 탕면부 유동 측정시 발생하는 오차를 줄이고, 탕면부의 위치에 따른 유동을 정밀하게 측정할 수 있는 탕면부 유동 측정장치 및 측정방법을 제공한다.The present invention provides an apparatus and a method for measuring the flow of the surface of the water surface, which can reduce an error occurring when measuring the flow of the water surface, and precisely measure the flow according to the position of the water surface.
또한 본 발명은 조업자가 탕면부로부터 거리를 두고 안전하게 탕면부의 유동을 측정할 수 있는 탕면부 유동 측정장치 및 측정방법을 제공한다.In another aspect, the present invention provides an apparatus for measuring the flow of the surface of the water surface and the measuring method of allowing the operator to safely measure the flow of the water surface at a distance from the surface of the water surface.
본 발명은 측정 횟수에 제한없이 탕면부의 유동을 측정할 수 있는 탕면부 유동 측정장치 및 측정방법을 제공한다.The present invention provides a surface flow measurement apparatus and a measurement method that can measure the flow of the water surface portion without limitation.
본 발명에 따른 탕면부 유동 측정장치는 소정 길이로 연장형성되는 지지몸체; 지지몸체에 설치되어 탕면부 높이를 실시간으로 측정하는 제1 레벨센서 유닛; 지지몸체에 상기 지지몸체의 길이방향을 따라 이동가능하도록 설치되어 탕면부 높이를 실시간으로 측정하는 제2 레벨센서 유닛; 제2 레벨센서 유닛을 구동시키는 구동부; 제1 레벨센서 유닛 및 제2 레벨센서 유닛에서 측정된 탕면부 높이를 통해 제2 레벨센서 유닛의 이동구간에 탕면부의 유동을 산출하는 연산부;를 포함한다.Floor surface flow measurement apparatus according to the present invention includes a support body extending to a predetermined length; A first level sensor unit installed on the support body to measure the height of the floor surface in real time; A second level sensor unit installed on the support body so as to be movable along the longitudinal direction of the support body and measuring the height of the floor surface in real time; A driving unit for driving the second level sensor unit; And a calculation unit configured to calculate a flow of the tap surface portion in the moving section of the second level sensor unit through the height of the tap surface portion measured by the first level sensor unit and the second level sensor unit.
본 발명에 따른 탕면부 유동 측정장치에 있어서, 지지몸체는 지지몸체의 길이방향을 따라 제2 레벨센서 유닛이 활주하도록 형성되는 활주레일을 포함하고, 제2 레벨센서 유닛은 상기 활주레일을 따라 이동하는 이동부재; 이동부재에 연결되어 길이방향과 교차하는 방향으로 연장형성되는 거치대; 거치대 끝단에 설치되어 탕면부 높이를 측정하는 제2 레벨센서;를 포함하는 것이 바람직하다.In the flow rate measuring device according to the present invention, the support body includes a slide rail formed so that the second level sensor unit slides along the longitudinal direction of the support body, and the second level sensor unit moves along the slide rail. A moving member; A cradle connected to the moving member and extending in a direction crossing the longitudinal direction; It is preferable to include a; second level sensor is installed at the end of the cradle to measure the height of the floor.
본 발명에 따른 탕면부 유동 측정장치에 있어서, 이동부재의 이동위치를 제어하는 이동제어부를 포함한다.In the water level part flow measurement apparatus according to the present invention, a movement control unit for controlling the movement position of the moving member.
본 발명에 따른 탕면부 유동 측정장치에 있어서, 거치대는 연장형성된 방향으로의 길이 조절이 가능한 것이 바람직하다.In the apparatus for measuring the flow rate of the floor according to the present invention, it is preferable that the holder is capable of adjusting the length in the extended direction.
본 발명에 따른 탕면부 유동 측정장치에 있어서, 연산부는 제1 레벨센서 유닛에서 측정된 높이값을 기준값으로 하여 제2 레벨센서 유닛에서 측정된 높이값의 상대 높이값을 산출하고, 상기 상대 높이값으로부터 제2 레벨센서 유닛 이동구간의 탕면부 유동을 산출하는 것이 바람직하다.In the water level unit flow measuring device according to the present invention, the calculating unit calculates a relative height value of the height value measured by the second level sensor unit, using the height value measured by the first level sensor unit as a reference value, the relative height value It is preferable to calculate the flow of the water level in the second level sensor unit moving section from the.
본 발명에 따른 탕면부 유동 측정방법은 탕면부의 적어도 일점에서 높이를 실시간으로 측정하는 단계; 탕면부의 소정 구간에서의 높이를 실시간으로 측정하는 단계; 측정된 탕면부 일점의 높이값으로부터 상기 소정 구간의 상대적 높이값을 산출하는 단계; 소정 구간에서의 상대적 높이값의 변화를 산출하여 탕면부 유동을 산출하는 단계;를 포함한다.According to the present invention, there is provided a method for measuring flow of a floor, comprising measuring, in real time, a height at at least one point of a floor of a water surface; Measuring a height in a predetermined section of the water surface in real time; Calculating a relative height value of the predetermined section from the measured height value of one point of the water surface part; Comprising a step of calculating the change in the relative height value in the predetermined section;
본 발명에 따른 탕면부 유동 측정방법에 있어서, 소정 구간의 상대적 높이값을 산출하는 단계는 소정 구간을 복수개로 분할하여 각 분할구간마다의 평균적인 상대적 높이값을 산출하고, 탕면부 유동을 산출하는 단계는 각 분할구간마다의 평균적인 상대적 높이값 평균의 변화를 산출하여 탕면부 유동을 산출하는 것이 바람직하다.
In the method for measuring the flow rate of the floor in accordance with the present invention, the step of calculating the relative height value of the predetermined section may be performed by dividing the predetermined section into a plurality, calculating an average relative height value for each divided section, and calculating the flow of the floor. In the step, it is preferable to calculate the flow of the floor surface by calculating the change of the average of the average relative height values for each division section.
본 발명의 실시예들에 따르면 탕면부 유동 측정시 발생하는 오차를 줄이고, 탕면부의 위치에 따른 유동을 정밀하게 측정하여 탕면부 유동에 대한 데이터를 정량화할 수 있다.According to embodiments of the present invention, it is possible to quantify data on the flow of the water surface by reducing errors generated when measuring the flow of the water surface, and precisely measuring the flow according to the position of the water surface.
또한 조업자가 탕면부로부터 거리를 두고 안전하게 탕면부의 유동을 측정할 수 있어 조업사고 등 산업재해를 방지할 수 있다.In addition, the operator can safely measure the flow of the water surface at a distance from the water surface, thereby preventing industrial accidents such as operation accidents.
또한 측정 횟수에 제한없이 탕면부의 유동을 측정할 수 있어 탕면부의 유동에 대한 데이터를 확보함으로써 작업효율을 향상시킬 수 있다.
In addition, it is possible to measure the flow of the water surface portion without limiting the number of measurements can improve the work efficiency by securing data on the flow of the water surface portion.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탕면부 유동 측정장치를 나타내는 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 탕면부 유동 측정장치를 나타내는 평면도이다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 탕면부 유동 측정장치의 작동상태를 나타내는 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 탕면부 유동 측정장치의 작동상태를 나타내는 측단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 탕면부 유동 측정장치로 측정한 시간에 따른 탕면부 높이를 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 탕면부 유동 측정장치로 산출한 시간에 따른 탕면부 높이의 상대값의 평균을 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 탕면부 유동 측정장치로 측정한 탕면부 유동을 나타내는 그래프이다.
도 8은 본발명의 일 실시예에 따른 탕면부 유동 측정방법의 순서도이다.Figure 1 is a schematic perspective view showing the flow surface measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a plan view showing a flow surface measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a plan view showing an operating state of the flow surface unit flow measurement apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a side cross-sectional view showing an operating state of the flow surface unit flow measurement apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a graph showing the height of the water surface portion according to time measured by the water surface portion flow measurement apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a graph showing the average of the relative value of the height of the water surface portion with time calculated by the water surface portion flow measurement apparatus according to an embodiment of the present invention.
7 is a graph showing the flow of the water surface portion measured by the water surface portion flow measurement apparatus according to an embodiment of the present invention.
8 is a flowchart illustrating a method for measuring the flow of water in accordance with an embodiment of the present invention.
이하에서는 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 탕면부 유동 측정장치 및 측정방법에 관하여 구체적으로 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described in detail with respect to the flow surface measuring apparatus and measuring method according to the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to let you know. Wherein like reference numerals refer to like elements throughout.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탕면부 유동 측정장치를 나타내는 개략적인 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 탕면부 유동 측정장치를 나타내는 평면도이다.1 is a schematic perspective view showing a floor surface flow measuring apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a plan view showing a surface surface flow measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 탕면부 유동 측정장치(1)는 소정길이로 연장형성되는 지지몸체(100); 지지몸체(100)에 설치되어 탕면부 높이를 실시간으로 측정하는 제1 레벨센서 유닛(200); 지지몸체(100)에 지지몸체(100)의 길이방향을 따라 이동하도록 설치되어 탕면부 높이를 실시간으로 측정하는 제2 레벨센서 유닛(300); 제2 레벨센서 유닛(300)을 구동시키는 구동부(400); 제1 레벨센서 유닛(200) 및 제2 레벨센서 유닛(300)에서 측정된 탕면부 높이를 통해 제2 레벨센서 유닛(300)의 이동구간에 탕면부의 유동을 산출하는 연산부(500);를 포함하여 구성된다.Referring to the drawings, the water surface
지지몸체(100)에는 제1 레벨센서 유닛(200), 제2 레벨센서 유닛(300) 등이 설치되며, 제2 레벨센서 유닛(300)이 지지몸체(100)를 따라 이동할 수 있도록 지지몸체(100)는 소정 두께와 폭을 갖는 막대 형상으로 형성되며 소정 길이로 길게 연장형성되어 있다. 지지몸체(100)의 길이는 몰드 장변부(10a)의 길이와 동일하거나, 그보다 작은 것을 특징으로 한다. 지지몸체(100)의 단면은 원형, 다각형 등 다양하게 형성될 수 있으나, 본 실시예에서는 직사각형 단면을 형성하는 것을 예시한다. 지지몸체(100) 일면에는 길이방향을 따라 제2 레벨센서 유닛(300)이 원활하게 이동할 수 있도록 활주레일(110)이 형성될 수 있다. 활주레일(110)은 본 실시예에서 지지몸체(100)의 상부면에 형성되는 것으로 예시하였으나, 제2 레벨센서 유닛(300)이 길이방향을 따라 이동하게 할 수 있으면 측면, 저면 등 다른 위치에도 설치 가능하다. 도 1을 참조하면, 길이 방향은 y축 방향을 의미한다. 탕면부 유동을 측정시에 지지몸체(100)가 몰드(10) 상측에 이격 배치된다. 용강을 수용하는 몰드(10)는 장변부(10a)와 단변부(10b)를 구성된 직사각형의 단면을 갖는 용기로 형성될 수 있는데, 이 때 지지몸체(100)는 길이방향이 장변부(10a) 평행하게 배치되어, 제2 레벨센서 유닛(300)이 장변부(10a)와 평행하게 이동하는 것이 바람직하다. 지지몸체(100)는 조업 안전성을 위해 몰드(10) 직상방이 아닌 몰드(10)와 소정 거리 이격되어 상측에 배치되는 것이 바람직하다. The
제1 레벨센서 유닛(200)은 탕면부의 높이를 실시간으로 측정하기 위한 수단으로서 지지몸체(100)에 설치되는데, 예컨대 도 1에 도시된 바와 같이 지지몸체(100) 상부면 일단에 설치될 수도 있으나, 탕면부의 높이를 측정할 수 있는 다양한 위치에 설치가능하다. 제1 레벨센서 유닛(200)은 지지몸체(100)와 교차하는 방향으로 연장형성되는 거치대(220)와, 거치대(220) 끝단에 설치되어 탕면부 높이를 측정하는 제1 레벨센서(210)를 구비할 수 있다. 여기서 지지몸체(100)와 교차하는 방향은 도 1에서 x축 방향을 의미한다. 거치대(220)는 막대 형상으로서 소정 길이로 연장형성되어 있어 지지몸체(100)가 조업 안전성을 위해 몰드(10)에서 멀리 이격되어 배치되더라도 제1 레벨센서(210)가 몰드(10) 내 용강의 탕면 높이를 측정할 수 있도록 한다. 제1 레벨센서(210)는 용강에 삽입되어 탕면부의 높이를 측정하는 것이 아니라 탕면부 상측에 이격배치되어 탕면부의 높이를 측정하므로, 레이저를 이용한 센서와 같이 이격되어 센서와 측정 타겟과의 거리를 통해 높이를 측정할 수 있는 센서로 구성되는데, 이에 한정되지 않고 이격되어 거리를 측정할 수 있는 다양한 장치 중에서 선택될 수 있다. 제1 레벨센서(210)는 탕면부의 어느 한 지점에서의 높이를 실시간으로 측정하여 높이값을 구하는데, 여기서 높이값이라 함은 센서와 탕면부 사이의 거리를 의미한다. 제1 레벨센서(210)에서 측정한 탕면부 높이값은 추후 제2 레벨센서 유닛(300)에서 측정한 탕면부 높이의 상대적인 높이를 산정하기 위한 기준이 된다. 제1 레벨센서(210)를 통해 실시간으로 측정한 탕면부 높이값은 연산부(500)로 전송된다.The first
제2 레벨센서 유닛(300)은 탕면부의 높이를 실시간으로 측정하기 위한 수단으로서, 지지몸체(100)의 길이방향을 따라 이동가능하도록 설치된다. 예컨대 도 1에 도시된 바와 같이 지지몸체 상부면에 제1 레벨센서 유닛(200)과 나란히 설치될 수 있다. 다만 이에 한정되는 설치되는 것이 아니라, 제2 레벨센서 유닛(300)이 지지몸체(100)의 길이방향을 따라 이동할 수 있는 다양한 위치, 측면부, 저면부 등에도 설치될 수 있다. 제2 레벨센서 유닛(300)은 지지몸체(100)의 길이방향을 따라 유동을 측정하고자 하는 구간의 탕면부 상부를 이동하면서 탕면부 높이를 실시간으로 측정한다. 제2 레벨센서 유닛(300)은 몰드(10)의 장변부(10a)를 따라 평행하게 이동하는 것이 바람직하다. 제2 레벨센서 유닛(300)은 활주레일(110)을 따라 이동하는 이동부재(330); 이동부재(330)에 연결되어 길이방향과 교차하는 방향으로 연장형성되는 거치대(320); 거치대(320) 끝단에 설치되어 탕면부 높이를 측정하는 제2 레벨센서(310);를 더 포함하여 구성될 수 있다. 이동부재(330)는 활주레일(110)을 따라 이동하는데, 예컨대 이동부재(330)에는 휠(미도시)이 구비되어 지지몸체(100)의 상면에 형성된 활주레일(110)를 활주할 수 있도록 휠 외주면과 활주레일(110)이 암수결합구조의 형태로 형성되어 결합될 수 있다. 이러한 구조는 예시에 불과하고, 이동부재(330)와 활주레일(110)은 이러한 결합 구조로 한정되는 것이 아니며, 이동부재(330)가 활주레일(110) 상에 원활히 활주할 수 있는 구조로 다양하게 변경되어 구현될 수 있다. 이동부재(330)는 그 이동위치를 제어하는 이동제어부(미도시)를 구비할 수 있는데, 이동제어부를 통해 탕면부 유동을 측정하고자 하는 구간의 시작점과 완료점, 예컨대 도 3을 참조하면 탕면부 상의 A ~ H 지점 중을 설정할 수 있다. 거치대(320)는 막대 형상으로서 소정 길이로 지지몸체(100) 길이방향과 교차하는 방향으로 연장형성되어 있어 지지몸체(100)가 조업 안전성을 위해 몰드(10)에서 멀리 이격되어 배치되더라도 제2 레벨센서(310)가 몰드(10) 내 용강의 탕면 높이를 측정할 수 있도록 한다. 지지몸체(100) 길이방향(y축)과 교차하는 방향은 도 1을 참조하면 x축 방향을 의미한다. 거치대(320)는 연장형성된 방향으로 길이를 조절하는 가능하도록 형성되어 도 2에 도시된 바와 같이 다양하게 구간(S1 ~ S3)를 선택하여 측정할 수 있다. 제2 레벨센서(310)도 제1 레벨센서(210)와 같이 용강에 삽입되어 탕면부의 높이를 측정하는 것이 아니라 탕면부 상측에 이격배치되어 탕면부의 높이를 측정하므로, 레이저를 이용한 센서와 같이 이격되어 센서와 측정 타겟과의 거리를 통해 높이를 측정할 수 있는 센서로 구성되는데, 이에 한정되지 않고 이격되어 거리를 측정할 수 있는 다양한 장치 중에서 선택될 수 있다. 제2 레벨센서 유닛(300)은 이동부재(330)에 의해 활주레일(110)을 활주하면서 몰드(10) 내 용강의 소정 구간에 대한 탕면부 높이를 실시간으로 측정한다. 제2 레벨센서 유닛(300)으로 측정하는 소정 구간은 탕면부 유동을 측정하고자 하는 지점으로 설정한다. 여기서 높이값이라 함은 제1 레벨센서유닛(200)과 마찬가지로 센서와 탕면부 사이의 거리를 의미하며, 제2 레벨센서(310)에서 실시간으로 측정한 소정 구간에 대한 탕면부 높이값은 연산부(500)로 전송된다.The second level sensor unit 300 is a means for measuring the height of the water heater in real time, and is installed to be movable along the longitudinal direction of the
구동부(400)는 지지몸체(100)에 설치되어 제2 레벨센서 유닛(300)이 지지몸체(100)의 길이 방향으로 이동할 수 있도록 제2 레벨센서 유닛(300)에 구동력을 전달한다. The driving
연산부(500)는 제1 레벨센서 유닛(200) 및 제2 레벨센서 유닛(300)에서 측정된 탕면부 높이를 통해 제2 레벨센서 유닛(300)에서 측정된 탕면부의 유동을 산출하기 위한 수단이다. 먼저 제1 레벨센서 유닛(200) 및 제2 레벨센서 유닛(300)에서 측정된 탕면부 높이값을 전송받는다. 제2 레벨센서 유닛(300)에서 측정된 높이값은 제1 레벨센서 유닛(200)에서 측정된 높이값을 기준값으로 하여 제2 레벨센서 유닛(300)에서 측정된 높이값과의 차이를 통해 상대적인 높이값을 산출한다. 예를 들어 제1 레벨센서 유닛(200)에서 측정된 높이값이 20 cm이고, 제2 레벨센서 유닛(300)에서 측정된 소정 구간 중 일부에서의 높이값이 22 cm라고 하면, 제2 레벨센서 유닛(300)에서의 상대 높이값은 2 cm가 된다. 이러한 방식으로 제2 레벨센서 유닛(300)에서 측정된 소정 구간을 복수개로 구간으로 분할하여 각 분할구간마다의 상대 높이값을 측정한다. 각 분할구간마다의 평균적인 상대 높이값을 구하고, 이러한 상대 높이값의 변화를 산출하면, 소정 구간에 따른 탕면부의 높이 변화, 즉 탕면부 유동을 알 수 있다.
The calculating
이하에서는 도면을 참고하면서 본 발명의 탕면부 유동 측정장치의 작동 및 탕면부 유동 측정방법에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described in detail with respect to the operation of the surface of the flow measurement device and the surface of the flow measurement method of the present invention.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 탕면부 유동 측정장치의 작동상태를 나타내는 평면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 탕면부 유동 측정장치의 작동상태를 나타내는 측단면도이다. 또한 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 탕면부 유동 측정장치로 측정한 시간에 따른 탕면부 높이를 나타내는 그래프, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 탕면부 유동 측정장치로 산출한 시간에 따른 탕면부 높이의 상대값의 평균을 나타내는 그래프, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 탕면부 유동 측정장치로 측정한 탕면부 유동을 나타내는 그래프이다. 그리고 도 8은 본발명의 일 실시예에 따른 탕면부 유동 측정방법의 순서도를 나타낸다.
Figure 3 is a plan view showing the operating state of the surface of the flow rate measuring apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a side cross-sectional view showing the operating state of the surface of the flow rate measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. In addition, Figure 5 is a graph showing the height of the water surface portion according to the time measured by the flow surface unit flow measurement apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 6 is a time calculated by the flow surface unit flow measurement apparatus according to an embodiment of the present invention Figure 7 is a graph showing the average of the relative value of the height of the floor, Fig. 7 is a graph showing the flow of the water surface measured by the flow surface measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. 8 is a flowchart illustrating a method for measuring the flow of water in accordance with an embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 탕면부 유동 측정장치는 몰드(10)에 상측에 이격설치되는데, 도 3에 도시된 바와 같이 조업 안전성을 위해 지지몸체(100)를 몰드(10)의 직상방이 아닌 몰드(10) 측면에 이격되어 배치하며, 지지몸체(100)의 길이방향이 몰드 장변부(10a)와 평행하도록 탕면부 유동 측정장치(1)를 위치하도록 한다.The apparatus for measuring the flow rate of the floor according to the present invention is installed on the
제1 레벨센서(210)가 몰드(10) 내 용강 탕면부 일측에 위치하도록 하여 용강 탕면부의 어느 한 지점에서의 탕면부 높이를 측정하도록 한다(S 10). 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 제1 레벨센서(210)는 용강 탕면부에 위치하게 된 지점(M)의 탕면부 높이를 실시간으로 측정한다. 제1 레벨센서(210)에 의해 측정된 높이값(이하, '제1 높이값' 이라고 함)을 연산부(500)로 전송한다. 도 5에 도시된 바와 같이 일정시간 동안 제1 높이값을 측정하여, 측정된 제1 높이값을 시간에 따라 표시하였다. The
그리고 나서 제2 레벨센서(310)는 몰드(10) 내 용강의 유동을 파악하고자 하는 소정 구간에 이동할 수 있도록 위치시키고, 소정 구간에서의 탕면부 높이를 측정한다(S 20). 이동제어부를 통해 용강의 유동을 파악하고자 하는 소정 구간을 설정하는데, 본 실시예에서는 도 3에 도시된 바와 같이 탕면부 상의 지점 A와 지점 H를 각각 측정 시작점과 측정 완료점으로 지정한다. 제2 레벨센서(310)는 이동부재(330)에 의해 상기 설정된 소정 구간(지점 A ~ H)을 왕복운동하면서 소정 구간의 탕면부의 높이를 실시간으로 측정한다. 이 때 소정 구간을 일정간격으로 복수개의 구간으로 분할(점 A, B, C, D,…, H)하여 분할 구간(a, b, c, d,…,h 구간)을 설정하고 각 분할 구간마다의 탕면부 높이 값을 측정할 수 있다. 제2 레벨센서(310)에 의해 측정된 높이값(이하, '제2 높이값'이라고 함)을 연산부(500)로 전송한다. 도 5에 도시된 바와 같이 일정시간 동안 제2 높이값을 측정하여 시간에 따라 표시하였다.Then, the
제1 높이값으로부터 제2 레벨센서에서 측정한 소정 구간의 상대적 높이값을 산출한다(S 30). 제1 높이값을 기준값으로 하여 제2 높이값과 제1 높이값과의 차이를 통해 제2 레벨센서 유닛(300)에서 측정된 높이값의 상대적인 높이값(이하, '상대 제2 높이값'이라고 함)을 산출한다. The relative height value of the predetermined section measured by the second level sensor is calculated from the first height value (S30). The relative height value (hereinafter, referred to as 'relative second height value') of the height value measured by the second level sensor unit 300 through the difference between the second height value and the first height value based on the first height value as a reference value. To be calculated).
이 때, 소정 구간을 복수개로 분할하여 분할 구간을 설정한 경우, 각 분할구간마다의 평균적인 상대 제2 높이값을 구한다. 평균적인 상대 제2 높이값은 예컨대 일 분할구간 내의 평균 제1 높이값과 분할구간 내의 평균 제2 높이값을 구한 후 평균 제2 높이값에서 평균 제1 높이값을 빼서 구할 수도 있고, 분할 구간 내의 제1 높이값과 제2 높이값의 차이값을 실시간으로 구한 후 그 차이값들의 평균을 구하는 방식으로 구할 수도 있다. 후자의 방식으로 각 분할구간마다의 평균적인 상대 제2 높이값을 구하여 도 6 및 표 1에 나타내었다. 도 6에서 y축은 상대적인 높이를 의미하는데, 제1 높이값은 상대적인 높이를 구하는데 기준이 되므로 0으로 설정하고(기준값), 평균적인 상대 제2 높이값은 기준값과의 차이를 의미한다.
At this time, when the divided section is set by dividing the predetermined section into a plurality, the average relative second height value for each divided section is obtained. The average relative second height value may be obtained by, for example, obtaining an average first height value in one division section and an average second height value in a division section, and then subtracting the average first height value from the average second height value. The difference between the first height value and the second height value may be obtained in real time and then averaged. In the latter manner, the average relative second height value for each division section was obtained and shown in FIG. 6 and Table 1. FIG. In FIG. 6, the y-axis denotes a relative height. Since the first height value is used as a reference for obtaining the relative height, it is set to 0 (reference value), and the average relative second height value means a difference from the reference value.
<분할 구간별 평균상대 높이값><Average relative height value for each division section>
음(-)의 값은 그 구간의 높이가 제1 레벨센서(210)의 높이보다 낮은 것을 의미한다. 예컨대 구간 a는 기준값보다 0.5 cm 높은 위치이고, 구간 d는 기준값보다 7.43 cm 낮은 위치인 것을 의미한다. A negative value means that the height of the section is lower than the height of the
이렇게 구한 소정 구간에서의 평균 상대 높이값의 변화를 이용하여 소정구간에서의 탕면부 유동을 파악할 수 있다(S 40). 도 7에 도시된 바와 같이 소정 구간을 분할한 분할구간마다의 평균 상대 제2 높이값을 대표값으로 해서 연결하면 개략적인 탕면부의 프로파일을 알 수 있다.
Using the change in the average relative height value obtained in the predetermined section, it is possible to grasp the flow of the water surface in the predetermined section (S40). As shown in FIG. 7, when the average relative second height value for each divided section in which a predetermined section is divided is connected as a representative value, a rough profile of the water level may be known.
본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.
The embodiments and drawings attached to this specification are merely to clearly show some of the technical ideas included in the present invention, and those skilled in the art can easily infer within the scope of the technical ideas included in the specification and drawings of the present invention. Modifications that can be made and specific embodiments will be apparent that both are included in the scope of the invention.
100 : 지지몸체 200 : 제1 레벨센서 유닛
210 : 제1 레벨센서 300 : 제2 레벨센서 유닛 310 : 제2 레벨센서 320 : 거치대 330 : 이동부재 400 : 구동부
500 : 연산부100: support body 200: first level sensor unit
210: first level sensor 300: second level sensor unit 310: second level sensor 320: holder 330: moving member 400: driving part
500: calculation unit
Claims (7)
소정 길이로 연장형성되는 지지몸체;
상기 지지몸체에 고정 설치되어 탕면부의 어느 한 지점에서의 탕면부 높이를 실시간으로 측정하는 제1 레벨 센서 유닛;
상기 지지몸체에 상기 지지몸체의 길이방향을 따라 이동 가능하도록 설치되어 기 설정된 소정 구간을 왕복 운동하면서 탕면부의 복수 지점에서의 탕면부 높이를 실시간으로 측정하는 제2 레벨 센서 유닛;
상기 제2 레벨 센서 유닛을 구동시키는 구동부;
상기 제1 레벨 센서 유닛 및 제2 레벨 센서 유닛에서 측정된 탕면부 높이를 통해 제2 레벨 센서 유닛의 이동구간에 탕면부의 유동을 산출하는 연산부;를 포함하되,
상기 연산부는
제1 레벨 센서 유닛에서 측정된 높이값을 기준값으로 하여 제2 레벨 센서 유닛에서 측정된 높이값의 상대 높이값을 산출하고, 상기 상대 높이값으로부터 제2 레벨 센서 이동구간의 탕면부 유동을 산출하는 탕면부 유동 측정장치.A device for measuring the flow rate of the molten steel of molten steel charged into a mold,
A support body extending to a predetermined length;
A first level sensor unit fixed to the support body to measure in real time the height of the floor at any point of the floor;
A second level sensor unit installed on the support body so as to be movable along the longitudinal direction of the support body to measure in real time the height of the water surface portions at a plurality of points of the water surface portions while reciprocating a predetermined section;
A driving unit driving the second level sensor unit;
And a calculator configured to calculate a flow of the tap surface portion in the moving section of the second level sensor unit based on the height of the tap surface portion measured by the first level sensor unit and the second level sensor unit.
The calculation unit
A relative height value of the height value measured by the second level sensor unit is calculated based on the height value measured by the first level sensor unit, and the flow of the water surface portion of the second level sensor moving section is calculated from the relative height value. Floor surface flow measuring device.
상기 지지몸체는 지지몸체의 길이방향을 따라 제2 레벨센서 유닛이 활주하도록 형성되는 활주레일을 포함하고,
상기 제2 레벨센서 유닛은 상기 활주레일을 따라 이동하는 이동부재; 상기 이동부재에 연결되어 상기 길이방향과 교차하는 방향으로 연장형성되는 거치대; 상기 거치대 끝단에 설치되어 탕면부 높이를 측정하는 제2 레벨센서; 를 포함하는 탕면부 유동 측정장치.The method according to claim 1,
The support body includes a slide rail formed to slide the second level sensor unit along the longitudinal direction of the support body,
The second level sensor unit includes a moving member moving along the slide rail; A cradle connected to the movable member and extending in a direction crossing the longitudinal direction; A second level sensor installed at the end of the cradle to measure the height of the floor; Tang surface portion flow measurement device comprising a.
상기 이동부재의 이동위치를 제어하는 이동제어부를 포함하는 탕면부 유동 측정장치.The method according to claim 2,
Floor surface flow measurement apparatus comprising a movement control unit for controlling the movement position of the moving member.
상기 거치대는 연장형성된 방향으로의 길이 조절이 가능한 탕면부 유동 측정장치.The method according to claim 2,
The cradle is the flow surface measuring apparatus that can adjust the length in the extended direction.
상기 탕면부의 적어도 일점에서 높이를 실시간으로 측정하는 단계;
상기 탕면부의 소정 구간에서의 높이를 실시간으로 측정하는 단계;
상기 측정된 탕면부 일점의 높이값으로부터 상기 소정 구간의 상대적 높이값을 산출하는 단계;를 포함하며,
상기 소정 구간의 상대적 높이값을 산출하는 단계는 소정 구간을 복수개로 분할하여 각 분할구간마다의 평균적인 상대적 높이값을 산출하고,
상기 탕면부 유동을 산출하는 단계는 각 분할구간마다의 평균적인 상대적 높이값 평균의 변화를 산출하여 탕면부 유동을 산출하는 탕면부 유동 측정방법.In the method for measuring the flow rate of the molten steel of the molten steel charged into the mold,
Measuring a height in real time at least one point of the water surface;
Measuring a height in a predetermined section of the water level in real time;
Calculating a relative height value of the predetermined section from the measured height value of the one point of the water surface portion;
The step of calculating the relative height value of the predetermined section is divided into a plurality of predetermined sections to calculate the average relative height value for each divided section,
The step of calculating the flow rate of the floor is a flow rate measurement method for calculating the flow rate of the floor by calculating a change in the average of the average relative height value for each divided section.
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2010
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