KR101224960B1 - Crack diagnosis device of solidified shell in mold and method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 연속주조 공정에서 몰드내 응고쉘의 온도편차를 이용하여 면세로 크랙의 발생 여부를 실시간으로 진단할 수 있는 몰드내 응고쉘의 크랙 진단장치 및 그 방법에 관한 것으로, 몰드에 행렬로 배치되는 복수의 온도감지수단을 구비하며, 복수의 온도감지수단이 크랙발생 가능 영역을 기준으로 제1 그룹과 제2 그룹으로 나누어지는 온도감지부, 및 상기 온도감지부를 통해 검출된 온도에서, 제1 그룹의 평균온도와 제2 그룹의 각 열별 평균온도를 각각 계산하고, 계산된 제1 그룹의 평균온도와 제2 그룹의 각 열별 평균온도를 감산하여 최대 온도편차를 추출하고, 추출된 최대 온도편차를 이용하여 응고쉘에 대한 크랙발생 여부를 진단하는 제어부를 제공한다. The present invention relates to a crack diagnosing device for a solidification shell in a mold and a method for diagnosing cracks in duty free in real time using the temperature deviation of the solidification shell in a mold in a continuous casting process. And a plurality of temperature sensing means, wherein the plurality of temperature sensing means is divided into a first group and a second group based on the crack-prone region, and at a temperature detected by the temperature sensing unit. The average temperature of the group and the average temperature of each column of the second group are respectively calculated, the maximum temperature deviation is extracted by subtracting the calculated average temperature of the first group and the average temperature of each column of the second group, and the extracted maximum temperature deviation. Provides a control unit for diagnosing crack occurrence for the coagulation shell.
Description
본 발명은 연속주조 공정에서 몰드내 응고쉘의 크랙을 검출하는 몰드내 응고쉘의 크랙 진단장치 및 그 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus and method for diagnosing cracks in solidified shells in a mold for detecting cracks in solidified shells in a mold in a continuous casting process.
일반적으로, 연속주조기는 제강로에서 생산되어 래들(ladle)로 이송된 용강을 턴디쉬(tundish)에 받았다가 연속주조기용 몰드로 공급하여 일정한 크기의 주편을 생산하는 설비이다.In general, a continuous casting machine is a facility for producing cast steel of a certain size by receiving a molten steel produced in a steelmaking furnace and transferred to a ladle in a tundish and then supplying it to a mold for continuous casting.
상기 연속주조기는 용강을 저장하는 래들과, 턴디쉬 및 상기 턴디쉬에서 출강되는 용강을 최초 냉각시켜 소정의 형상을 가지는 스트랜드로 형성하는 연속주조기용 몰드와, 상기 몰드에 연결되어 몰드에서 형성된 스트랜드를 이동시키는 다수의 핀치롤을 포함한다.The continuous casting machine includes a ladle for storing molten steel, a continuous casting machine mold for cooling the tundish and the molten steel discharged from the tundish into a strand having a predetermined shape, and a strand formed from the mold connected to the mold. It includes a plurality of pinch rolls to move.
다시 말해서, 상기 래들과 턴디쉬에서 출강된 용강은 몰드에서 소정의 폭과 두께 및 형상을 가지는 스트랜드로 형성되어 핀치롤을 통해 이송되고, 핀치롤을 통해 이송된 스트랜드는 절단기에 의해 절단되어 소정 형상을 갖는 슬라브(Slab) 또는 블룸(Bloom), 빌렛(Billet) 등의 주편으로 제조된다.
In other words, the molten steel tapping out of the ladle and the tundish is formed of a strand having a predetermined width, thickness, and shape in a mold and is transferred through a pinch roll, and the strand transferred through the pinch roll is cut by a cutter to have a predetermined shape. It is made of a slab (Slab) or a slab (Bloom), billet (Billet) and the like.
본 발명의 목적은 연속주조 공정에서 몰드내 응고쉘의 온도편차를 이용하여 대형 면세로 크랙의 발생 여부를 실시간으로 진단할 수 있는 몰드내 응고쉘의 크랙 진단장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.Disclosure of Invention It is an object of the present invention to provide a crack diagnosing apparatus for a solidification shell in a mold and a method for diagnosing in real time whether cracks are generated in a large duty free area by using temperature deviation of the solidification shell in a mold in a continuous casting process.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the particular embodiments that are described. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not restrictive of the invention, There will be.
상기 과제를 실현하기 위한 본 발명의 크랙 진단장치는, 몰드에 행렬로 배치되는 복수의 온도감지수단을 구비하며, 복수의 온도감지수단이 크랙발생 가능 영역을 기준으로 제1 그룹과 제2 그룹으로 나누어지는 온도감지부; 및 상기 온도감지부를 통해 검출된 온도에서, 제1 그룹의 평균온도와 제2 그룹의 각 열별 평균온도를 각각 계산하고, 계산된 제1 그룹의 평균온도와 제2 그룹의 각 열별 평균온도를 감산하여 최대 온도편차를 추출하고, 추출된 최대 온도편차를 이용하여 응고쉘에 대한 크랙발생 여부를 진단하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The crack diagnosis apparatus of the present invention for realizing the above object includes a plurality of temperature sensing means arranged in a matrix in a mold, and the plurality of temperature sensing means is divided into a first group and a second group based on the crack-prone region. Divided temperature sensing unit; And calculating the average temperature of the first group and the average temperature of each column of the second group, respectively, from the temperature detected by the temperature sensing unit, and subtracting the calculated average temperature of the first group and the average temperature of each column of the second group. And extracting the maximum temperature deviation, and using the extracted maximum temperature deviation to diagnose whether or not a crack has occurred in the solidification shell.
구체적으로, 상기 제1 그룹은 크랙이 발생되지 않는 영역에 존재하는 적어도 하나의 온도감지수단을 포함하고, 제2 그룹은 크랙이 발생되는 영역에 존재하는 적어도 하나의 온도감지수단을 포함하고, 상기 제2 그룹에 속하는 온도감지수단은 몰드의 중앙부에 배치되며, 제1 그룹에 속하는 온도감지수단은 몰드의 양측 가장자리에 배치되는 것을 특징으로 한다.Specifically, the first group includes at least one temperature sensing means existing in an area where cracks do not occur, and the second group includes at least one temperature sensing means existing in an area where cracks occur. The temperature sensing means belonging to the second group is disposed at the center of the mold, and the temperature sensing means belonging to the first group is disposed at both edges of the mold.
또한, 상기 제2 그룹에 속하는 온도감지수단은 몰드의 중앙 수직선을 기준으로 몰드의 폭 대비 각각 15% 범위 내에 위치되는 것을 특징으로 한다.In addition, the temperature sensing means belonging to the second group is characterized in that located within the range of 15% of the width of the mold relative to the center vertical line of the mold.
상기 제어부는 추출된 최대 온도편차와 미리 설정된 기준값을 상호 비교하여 응고쉘의 크랙 여부를 진단하는 데, 상기 제어부는 상기 온도감지부를 통해 검출된 온도에서, 제1 그룹에 속하는 온도감지수단의 평균온도와 제2 그룹에 속하는 온도감지수단의 각 열별로 평균온도를 각각 계산하는 평균온도계산부; 상기에서 계산된 제1 그룹의 평균온도와 제2 그룹의 각 열별 평균온도를 각각 감산하여 최대 온도편차를 추출하는 편차추출부; 및 상기에서 추출된 최대 온도편차와 미리 설정된 기준값을 상호 비교하여 응고쉘의 크랙 여부를 진단하는 크랙판단부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The controller compares the extracted maximum temperature deviation with a preset reference value and diagnoses whether the solidification shell is cracked. The controller determines the average temperature of the temperature sensing means belonging to the first group at the temperature detected by the temperature sensing unit. And an average temperature calculator for calculating an average temperature for each column of the temperature sensing means belonging to the second group. A deviation extracting unit extracting a maximum temperature deviation by subtracting the average temperature of the first group and the average temperature of each column of the second group, respectively, calculated above; And a crack determination unit for diagnosing whether the solidification shell is cracked by comparing the extracted maximum temperature deviation with a predetermined reference value.
상기 과제를 실현하기 위한 본 발명의 다른 크랙 진단장치는, 몰드에 행렬로 배치되는 복수의 온도감지수단을 구비하며, 복수의 온도감지수단이 크랙발생 가능 영역을 기준으로 제1 그룹과 제2 그룹으로 나누어지는 온도감지부; 및 상기 온도감지부를 통해 검출된 온도에서, 제1 그룹의 평균온도와 제2 그룹의 각 열별 평균온도를 각각 계산하고, 계산된 제1 그룹의 평균온도와 제2 그룹의 각 열별 평균온도를 감산하여 최대 온도편차와 최소 온도편차를 각각 추출하고, 추출된 최대 온도편차와 최소 온도편차를 이용하여 응고쉘에 대한 크랙발생 여부를 진단하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Another crack diagnosis apparatus of the present invention for realizing the above object comprises a plurality of temperature sensing means arranged in a matrix in a mold, wherein the plurality of temperature sensing means is based on the crack-prone region and the first group and the second group. Temperature sensing unit divided into; And calculating the average temperature of the first group and the average temperature of each column of the second group, respectively, from the temperature detected by the temperature sensing unit, and subtracting the calculated average temperature of the first group and the average temperature of each column of the second group. And extracting the maximum temperature deviation and the minimum temperature deviation, and using the extracted maximum temperature deviation and minimum temperature deviation to diagnose whether or not a crack has occurred in the solidification shell.
상기 제어부는 추출된 최대 온도편차와 최소 온도편차를 감산하고, 감산하여 얻어진 온도편차와 미리 설정된 임계값을 상호 비교하여 응고쉘의 크랙 여부를 진단하는 것을 특징으로 한다.The control unit may subtract the extracted maximum temperature deviation and minimum temperature deviation, and compare the temperature deviation obtained by subtraction with a predetermined threshold value to diagnose whether the solidification shell is cracked.
구체적으로, 상기 제어부는, 상기 온도감지부를 통해 검출된 온도에서, 제1 그룹에 속하는 온도감지수단의 평균온도와 제2 그룹에 속하는 온도감지수단의 각 열별로 평균온도를 각각 계산하는 평균온도계산부; 상기에서 계산된 제1 그룹의 평균온도와 제2 그룹의 각 열별 평균온도를 각각 감산하여 최대 온도편차와 최소 온도편차를 각각 추출하는 편차추출부; 및 상기에서 추출된 최대 온도편차와 최소 온도편차를 감산하고, 감산하여 얻어진 온도편차와 미리 설정된 임계값을 상호 비교하여 응고쉘의 크랙 여부를 진단하는 크랙판단부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Specifically, the control unit, the average temperature calculation unit for calculating the average temperature for each column of the temperature sensing means belonging to the first group and the temperature sensing means belonging to the second group at the temperature detected through the temperature sensing unit, respectively ; A deviation extracting unit configured to extract the maximum temperature deviation and the minimum temperature deviation by subtracting the average temperature of the first group and the average temperature of each column of the second group, respectively; And a crack determination unit for subtracting the maximum temperature deviation and the minimum temperature deviation extracted from the above, comparing the temperature deviation obtained by the subtraction with a preset threshold, and diagnosing the crack of the solidification shell.
상기 과제를 실현하기 위한 본 발명의 크랙 진단 방법은, 몰드에 복수의 온도감지수단이 행렬로 배치되고, 행렬로 배치된 온도감지수단을 통해 몰드 온도를 검출하는 단계; 상기에서 검출된 몰드 온도에서, 크랙이 발생되지 않는 영역에 존재하는 제1 그룹의 온도감지수단을 통해 검출된 온도들에 대한 평균온도를 계산하는 단계; 상기에서 검출된 몰드 온도에서, 크랙이 발생되는 영역에 존재하는 제2 그룹의 온도감지수단을 통해 검출된 온도들에 대하여 각 열별로 평균온도를 계산하는 단계; 및 상기에서 계산된 제1 그룹의 평균온도와 제2 그룹의 각 열별 평균온도를 각각 감산하여 최대 온도편차를 추출하고, 추출된 최대 온도편차를 이용하여 몰드로부터 배출되는 응고쉘에 대한 크랙발생 여부를 진단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Crack diagnosis method of the present invention for realizing the above object is, a plurality of temperature sensing means arranged in a matrix in the mold, the step of detecting the mold temperature through the temperature sensing means arranged in a matrix; Calculating an average temperature with respect to the temperatures detected by the first group of temperature sensing means existing in a region where cracks do not occur at the detected mold temperature; Calculating an average temperature for each row with respect to the temperatures detected by the second group of temperature sensing means existing in the region where cracks are generated at the detected mold temperature; And extracting the maximum temperature deviation by subtracting the average temperature of the first group and the average temperature of each column of the second group calculated above, and using the extracted maximum temperature deviation, cracks occur for the solidified shell discharged from the mold. Diagnosing; characterized in that it comprises a.
상기 진단하는 단계는, 추출된 최대 온도편차와 미리 설정된 기준값을 상호 비교하여 응고쉘의 크랙 여부를 진단하는 것을 특징으로 한다.The diagnosing may include diagnosing cracks of the solidification shell by comparing the extracted maximum temperature deviation with a predetermined reference value.
상기 과제를 실현하기 위한 본 발명의 다른 크랙 진단 방법은, 몰드에 복수의 온도감지수단이 행렬로 배치되고, 행렬로 배치된 온도감지수단을 통해 몰드 온도를 검출하는 단계; 상기에서 검출된 몰드 온도에서, 크랙이 발생되지 않는 영역에 존재하는 제1 그룹의 온도감지수단을 통해 검출된 온도들에 대한 평균온도를 계산하는 단계; 상기에서 검출된 몰드 온도에서, 크랙이 발생되는 영역에 존재하는 제2 그룹의 온도감지수단을 통해 검출된 온도들에 대하여 각 열별로 평균온도를 계산하는 단계; 상기에서 계산된 제1 그룹의 평균온도와 제2 그룹의 각 열별 평균온도를 각각 감산하여 최대 온도편차와 최소 온도편차를 각각 추출하는 단계; 및 상기에서 추출된 최대 온도편차와 최소 온도편차를 감산하여 온도편차를 획득한 후 획득된 온도편차와 미리 설정된 임계값을 상호 비교하여 응고쉘의 크랙 여부를 진단하는 것을 특징으로 한다.
Another crack diagnosis method of the present invention for realizing the above object is a plurality of temperature sensing means arranged in a matrix in the mold, the step of detecting the mold temperature through the temperature sensing means arranged in a matrix; Calculating an average temperature with respect to the temperatures detected by the first group of temperature sensing means existing in a region where cracks do not occur at the detected mold temperature; Calculating an average temperature for each row with respect to the temperatures detected by the second group of temperature sensing means existing in the region where cracks are generated at the detected mold temperature; Extracting the maximum temperature deviation and the minimum temperature deviation by subtracting the average temperature of the first group and the average temperature of each column of the second group, respectively; And subtracting the maximum temperature deviation and the minimum temperature deviation extracted above to obtain a temperature deviation, and then comparing the obtained temperature deviation with a preset threshold to diagnose cracking of the solidification shell.
본 발명에 의하면, 연속주조 공정에서 생산되는 응고쉘의 온도편차에 근거하여 면세로 크랙을 진단함으로써, 면세로 크랙이 발생한 경우에만 슬라브의 표면에 스카핑(scarfing)을 실시하도록 하여 슬라브에 대한 정정 비용을 감소시킬 수 있다.According to the present invention, by diagnosing cracks by duty free on the basis of the temperature deviation of the solidification shell produced in the continuous casting process, the surface of the slab is to be scarfed only when the cracks are duty free, thereby correcting the slab. The cost can be reduced.
또한, 본 발명은, 슬라브에 면세로 크랙이 발생한 경우 조업 조건을 정정함으로써 연속주조 공정에서 생산되는 슬라브의 실수율을 감소시키는 효과가 있다.
In addition, the present invention has the effect of reducing the error rate of the slab produced in the continuous casting process by correcting the operating conditions when the crack occurs duty free in the slab.
도 1은 본 발명의 실시예와 관련된 연속주조기를 보인 측면도이다.
도 2는 용강(M)의 흐름을 중심으로 도 1의 연속주조기를 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 도 2의 몰드 및 그와 인접한 부분에서의 용강(M)의 분포 형태를 보인 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 몰드 내 응고쉘의 크랙 진단장치를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 의한 몰드 장변에 배치된 온도감지수단을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 응고쉘의 크랙 진단 과정을 나타낸 순서도이다.
도 7은 본 발명에 의한 몰드내 응고쉘의 측정 온도를 나타낸 도면이다.
도 8은 몰드내 크랙을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 의한 응고쉘의 크랙 진단 과정을 나타낸 순서도이다.
도 10은 도 9에 의해 계산된 온도편차를 시간축으로 나타낸 그래프이다.1 is a side view showing a continuous casting machine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a conceptual view illustrating the continuous casting machine of FIG. 1 based on the flow of molten steel M. Referring to FIG.
FIG. 3 is a conceptual view illustrating a distribution form of molten steel M in the mold of FIG. 2 and a portion adjacent thereto.
4 is a view showing a crack diagnostic apparatus of the solidified shell in the mold according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a temperature sensing means disposed on the long side of the mold according to the present invention.
6 is a flowchart illustrating a crack diagnosis process of the coagulation shell according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing a measurement temperature of the solidification shell in the mold according to the present invention.
8 is a view for explaining the cracks in the mold.
9 is a flowchart illustrating a crack diagnosis process of the coagulation shell according to another embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a graph showing the temperature deviation calculated by FIG. 9 on a time axis.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호로 표시한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like elements in the figures are denoted by the same reference numerals wherever possible. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.
도 1은 본 발명의 실시예와 관련된 연속주조기를 보인 측면도이다.1 is a side view showing a continuous casting machine according to an embodiment of the present invention.
본 도면을 참조하면, 연속주조기는 턴디쉬(20)와, 몰드(30)와, 2차냉각대(60 및 65), 핀치롤(70), 그리고 절단기(90)를 포함할 수 있다.Referring to this drawing, the continuous casting machine may include a tundish 20, a
턴디쉬(Tundish, 20)는 래들(Laddle, 10)로부터 용융금속을 받아 몰드(Mold, 30)로 용융금속을 공급하는 용기이다. 래들(10)은 한 쌍으로 구비되어, 교대로 용강을 받아서 턴디쉬(20)에 공급하게 된다. 턴디쉬(20)에서는 몰드(30)로 흘러드는 용융금속의 공급 속도조절, 각 몰드(30)로 용융금속 분배, 용융금속의 저장, 슬래그 및 비금속 개재물(介在物)의 분리 등이 이루어진다. A tundish 20 is a container for receiving molten metal from a
몰드(30)는 통상적으로 수냉식 구리제이며, 수강된 용강이 1차 냉각되게 한다. 몰드(30)는 구조적으로 마주보는 한 쌍의 면들이 개구된 형태로서 용강이 수용되는 중공부를 형성한다. 슬라브를 제조하는 경우에, 몰드(30)는 한 쌍의 장벽과, 장벽들을 연결하는 한 쌍의 단벽을 포함한다. 여기서, 단벽은 장벽보다 작은 넓이를 가지게 된다. 몰드(30)의 벽들, 주로는 단벽들은 서로에 대하여 멀어지거나 가까워지도록 회전되어 일정 수준의 테이퍼(Taper)를 가질 수 있다. 이러한 테이퍼는 몰드(30) 내에서 용강(M)의 응고로 이한 수축을 보상하기 위해 설정한다. 용강(M)의 응고 정도는 강종에 따른 탄소 함량, 파우더의 종류(강냉형 Vs 완냉형), 주조 속도 등에 의해 달라지게 된다. The
몰드(30)는 몰드(30)에서 뽑아낸 스트랜드가 모양을 유지하고, 아직 응고가 덜 된 용융금속이 유출되지 않게 강한 응고각(凝固殼) 또는 응고쉘(Solidified Shell; 81)이 형성되도록 하는 역할을 한다. 수냉 구조에는 구리관을 이용하는 방식, 구리블록에 수냉홈을 뚫는 식, 수냉홈이 있는 구리관을 조립하는 방식 등이 있다. The
몰드(30)는 용강이 몰드의 벽면에 붙는 것을 방지하기 위하여 오실레이터(40)에 의해 오실레이션(oscillation, 왕복운동)된다. 오실레이션시 몰드(30)와 스트랜드와의 마찰을 줄이고 타는 것을 방지하기 위해 윤활제가 이용된다. 윤활제로는 뿜어 칠하는 평지 기름과 몰드(30) 내의 용융금속 표면에 첨가되는 파우더(Powder)가 있다. 파우더는 몰드(30) 내의 용융금속에 첨가되어 슬래그가 되며, 몰드(30)와 스트랜드의 윤활뿐만 아니라 몰드(30) 내 용융금속의 산화·질화 방지와 보온, 용융금속의 표면에 떠오른 비금속 개재물의 흡수의 기능도 수행한다. 파우더를 몰드(30)에 투입하기 위하여, 파우더 공급기(50)가 설치된다. 파우더 공급기(50)의 파우더를 배출하는 부분은 몰드(30)의 입구를 지향한다.The
2차 냉각대(60 및 65)는 몰드(30)에서 1차로 냉각된 용강을 추가로 냉각한다. 1차 냉각된 용강은 지지롤(60)에 의해 응고각이 변형되지 않도록 유지되면서, 물을 분사하는 스프레이수단(65)에 의해 직접 냉각된다. 스트랜드 응고는 대부분 상기 2차 냉각에 의해 이루어진다. The
인발장치(引拔裝置)는 스트랜드가 미끄러지지 않게 뽑아내도록 몇 조의 핀치롤(70)들을 이용하는 멀티드라이브방식 등을 채용하고 있다. 핀치롤(70)은 용강의 응고된 선단부를 주조 방향으로 잡아당김으로써, 몰드(30)를 통과한 용강이 주조방향으로 연속적으로 이동할 수 있게 한다. The drawing device adopts a multidrive method using a plurality of sets of pinch rolls 70 and the like to pull out the strands without slipping. The
절단기(90)는 연속적으로 생산되는 스트랜드를 일정한 크기로 절단하도록 형성된다. 절단기(90)로는 가스토치나 유압전단기(油壓剪斷機) 등이 채용될 수 있다.The
도 2는 용강(M)의 흐름을 중심으로 도 1의 연속주조기를 설명하기 위한 개념도이다.FIG. 2 is a conceptual view illustrating the continuous casting machine of FIG. 1 based on the flow of molten steel M. Referring to FIG.
본 도면을 참조하면, 용강(M)은 래들(10)에 수용된 상태에서 턴디쉬(20)로 유동하게 된다. 이러한 유동을 위하여, 래들(10)에는 턴디쉬(20)를 향해 연장하는 슈라우드노즐(Shroud nozzle, 15)이 설치된다. 슈라우드노즐(15)은 용강(M)이 공기에 노출되어 산화·질화되지 않도록 턴디쉬(20) 내의 용강에 잠기도록 연장한다. 슈라우드노즐(15)의 파손 등으로 용강(M)이 공기 중에 노출된 경우를 오픈 캐스팅(Open casting)이라 한다.Referring to this figure, the molten steel (M) is to flow to the
턴디쉬(20) 내의 용강(M)은 몰드(30) 내로 연장하는 침지노즐(Submerged Entry Nozzle, 25)에 의해 몰드(30) 내로 유동하게 된다. 침지노즐(25)은 몰드(30)의 중앙에 배치되어, 침지노즐(25)의 양 토출구에서 토출되는 용강(M)의 유동이 대칭을 이룰 수 있도록 한다. 침지노즐(25)을 통한 용강(M)의 토출의 시작, 토출 속도, 및 중단은 침지노즐(25)에 대응하여 턴디쉬(20)에 설치되는 스톱퍼(stopper, 21)에 의해 결정된다. 구체적으로, 스톱퍼(21)는 침지노즐(25)의 입구를 개폐하도록 침지노즐(25)과 동일한 라인을 따라 수직 이동될 수 있다. 침지노즐(25)을 통한 용강(M)의 유동에 대한 제어는, 스톱퍼 방식과 다른, 슬라이드 게이트(Slide gate) 방식을 이용할 수도 있다. 슬라이드 게이트는 판재가 턴디쉬(20) 내에서 수평 방향으로 슬라이드 이동하면서 침지노즐(25)을 통한 용강(M)의 토출 유량을 제어하게 된다.The molten steel M in the
몰드(30) 내의 용강(M)은 몰드(30)를 이루는 벽면에 접한 부분부터 응고하기 시작한다. 이는 용강(M)의 중심보다는 주변부가 수냉되는 몰드(30)에 의해 열을 잃기 쉽기 때문이다. 주변부가 먼저 응고되는 방식에 의해, 스트랜드(80)의 주조 방향을 따른 뒷부분은 미응고 용강(82)이 용강(M)이 응고된 응고쉘(81)에 감싸여진 형태를 이루게 된다.The molten steel M in the
핀치롤(70, 도 1)이 완전히 응고된 스트랜드(80)의 선단부(83)를 잡아당김에 따라, 미응고 용강(82)은 응고쉘(81)과 함께 주조 방향으로 이동하게 된다. 미응고 용강(82)은 위 이동 과정에서 냉각수를 분사하는 스프레이수단(65)에 의해 냉각된다. 이는 스트랜드(80)에서 미응고 용강(82)이 차지하는 두께가 점차로 작아지게 한다. 스트랜드(80)가 일 지점(85)에 이르면, 스트랜드(80)는 전체 두께가 응고쉘(81)로 채워지게 된다. 응고가 완료된 스트랜드(80)는 절단 지점(91)에서 일정 크기로 절단되어 슬라브 등과 같은 주편(P)으로 나뉘어진다.As the pinch roll 70 (FIG. 1) pulls the
몰드(30) 및 그와 인접한 부분에서의 용강(M)의 형태에 대해서는 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3은 도 2의 몰드(30) 및 그와 인접한 부분에서의 용강(M)의 분포 형태를 보인 개념도이다.The shape of the molten steel M in the
도 3을 참조하면, 침지노즐(25)의 단부 측에는 통상적으로 도면상 좌우에 한 쌍의 토출구(25a)들이 형성된다. 몰드(30) 및 침지노즐(25) 등의 형태는 중심선(C)을 기준으로 대칭되는 것으로 가정하여, 본 도면에서는 좌측만을 표시한다.Referring to FIG. 3, a pair of
토출구(25a)에서 아르곤(Ar) 가스와 함께 토출되는 용강(M)은 화살표(A1, A2)로 표시된 바와 같이 상측을 향한 방향(A1)과 하측을 향한 방향(A2)으로 유동하는 궤적을 그리게 된다. The molten steel M discharged together with the argon (Ar) gas from the
몰드(30) 내부의 상부에는 파우더 공급기(50, 도 1을 참조)로부터 공급된 파우더에 의해 파우더층(51)이 형성된다. 파우더층(51)은 파우더가 공급된 형태대로 존재하는 층과 용강(M)의 열에 의해 소결된 층(소결층이 미응고 용강(82)에 더 가깝게 형성됨)을 포함할 수 있다. 파우더층(51)의 하측에는 파우더가 용강(M)에 의해 녹아서 형성된 슬래그층 또는 액체 유동층(52)이 존재하게 된다. 액체 유동층(52)은 몰드(30) 내의 용강(M)의 온도를 유지하고 이물질의 침투를 차단한다. 파우더층(51)의 일부는 몰드(30)의 벽면에서 응고되어 윤활층(53)을 형성한다. 윤활층(53)은 응고쉘(81)이 몰드(30)에 붙지 않도록 윤활하는 기능을 한다. The
응고쉘(81)의 두께는 주조 방향을 따라 진행할수록 두꺼워진다. 응고쉘(81)의 몰드(30) 내에 위치한 부분은 두께가 얇으며, 몰드(30)의 오실레이션에 따라 자국(Oscillation mark, 87)이 형성되기도 한다. 응고쉘(81)은 지지롤(60)에 의해 지지되며, 물을 분사하는 스프레이수단(65)에 의해 그 두께가 두꺼워진다. 응고쉘(81)은 두꺼워지다가 일부분이 볼록하게 돌출하는 벌징(Bulging) 영역(88)이 형성되기도 한다.The thickness of the
여기서, 몰드(30)로부터 빠져나가는 전열량이 불균일할 경우, 응고쉘(81)의 중앙 부위의 두께가 얇아지게 된다. 응고쉘(81)은 몰드내 용강 레벨의 변동, 몰드내 심한 유동(난류 또는 편류 발달), 몰드 파우더의 불균일한 유입 등의 이유로 불균일하게 응고가 된다.Here, when the amount of heat transfer exiting the
한편, 불균일하게 응고된 응고쉘(81)은 상 변태 및 열적 수축으로 인해 불균일한 응고층이 발생한 부위에 인장력이 가해져, 몰드(30)와 응고쉘(81) 사이에 에어 갭(air gap)이 발생하게 되어, 응고쉘(81)에 크랙이 발생하게 된다. 이때, 크랙은 응고쉘(81)의 표면에 생성될 수 있으나, 내부에 생성될 수도 있다.On the other hand, the non-uniformly
따라서, 본 발명에 따른 크랙 진단장치는 응고쉘(81)의 크랙 발생 여부를 진단하여, 크랙이 발생된 슬라브를 정확하게 추출하여 스카핑(scarfing)을 실시하고자 함이다.Therefore, the crack diagnosis apparatus according to the present invention is to diagnose whether the crack of the
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 몰드 내 응고쉘의 크랙 진단장치를 나타낸 도면으로서, 크랙 진단장치(100)는 온도감지부(110), 메모리(130), 표시부(150), 입력부(170) 및 제어부(190)를 포함한다.4 is a view illustrating a crack diagnosis apparatus of a solidification shell in a mold according to an embodiment of the present invention, wherein the
온도감지부(110)는 몰드 장변(31)에 행렬(matrix) 형태로 배치된 복수의 온도감지수단(111, 112)을 포함한다. 복수의 온도감지수단(111, 112)이 몰드(30)에 배치됨으로써, 연속주조 공정이 수행되는 동안 몰드(30)의 온도를 실시간으로 감지한다. 몰드(30)의 온도는 몰드 내측에 존재하는 응고쉘(81)의 온도와 동일한 것으로 간주한다.The
여기서, 각 온도감지수단(111, 112)은 몰드(30)에 배치된 영역을 식별하기 위한 식별정보를 갖는다. 따라서, 온도감지부(110)는 각 온도감지수단(111, 112)에 의해 몰드(30)의 온도가 감지되면, 감지된 온도 정보를 제어부(170)로 전달한다.Here, each of the temperature sensing means 111 and 112 has identification information for identifying the region disposed in the
여기서, 온도감지부(110)의 각 온도감지수단(111, 112)은 도 5에 도시된 바와 같이 몰드 장변(31)에 행렬(matrix) 형태로 매설되어 배치된다. 온도감지수단(111, 112)은 열전대(thermocouple)와 온도감지센서 중 어느 하나가 될 수 있다. Here, each of the temperature sensing means 111 and 112 of the
몰드(30)에 배치되는 복수의 온도감지수단(111, 112)은 크랙발생 가능 영역을 기준으로 제1 그룹(101)과 제2 그룹(102)으로 나누어지는 데, 일반적으로 크랙은 몰드 장변(31)의 중앙부에서 발생된다. 도시된 바와 같이, 상기 제2 그룹(102)에 속하는 온도감지수단(112)은 몰드(30)의 중앙부에 배치되며, 제1 그룹(101)에 속하는 온도감지수단(111)은 몰드(30)의 양측 가장자리에 배치된다. 상기 제1 그룹(101)은 크랙이 발생되지 않은 영역에 배치된 적어도 하나 이상의 온도감지수단(111)을 포함하며, 상기 제2 그룹(102)은 크랙이 발생되는 영역에 배치된 적어도 하나 이상의 온도감지수단(112)을 포함한다. 본 발명의 실시예에서는 제1 그룹(101)의 온도감지수단(111)이 각 행별로 6개이고, 제2 그룹(102)의 온도감지수단(112)이 각 행별로 3개인 경우를 나타내었으나, 온도감지수단(111, 112)의 행렬 수와 그 개수는 필요에 따라 변경이 가능하다.A plurality of temperature sensing means (111, 112) disposed in the
여기서, 제2 그룹(102)에 속하는 온도감지수단(112)은 몰드(30)의 중앙 수직선(ⓐ)을 기준으로 하여 양측으로 몰드(30)의 폭 대비 각각 15% 범위 내에 위치된다. 즉, 제2 그룹(102)은 몰드 장변(31)의 중앙부에 위치되는 데, 장변(31)의 폭을 기준으로 30% 정도의 영역(ⓑ)을 차지한다. Here, the temperature sensing means 112 belonging to the
도 5에서는 복수의 온도감지수단(111, 112)이 몰드 장변(31)의 전체에 배치된 것을 나타내었으나, 필요에 따라 몰드 장변(31)의 상부, 하부 또는 중앙부에 선택적으로 배치될 수도 있다. 물론, 온도감지수단(111, 112)이 몰드 장변(31)의 전체에 배치될 경우 크랙 검출에 대한 정확성이 향상될 수 있다. In FIG. 5, the plurality of temperature sensing means 111 and 112 are disposed on the entire mold
메모리(130)에는 몰드(30)의 온도 검출을 위한 주기와 크랙발생 판단을 위한 기준값과 임계값 및 각종 제어 프로그램 등이 저장된다. The
표시부(150)는 제1 그룹(101)과 제2 그룹(102) 간의 온도편차를 시간축으로 디스플레이할 수 있다. 표시부(150)는 온도편차에 대한 변화량을 그래프로 표시할 수 있다. The
입력부(170)는 외부로부터 각종 동작 명령이나 설정값들을 입력받아 제어부(190)로 전달하도록 구성되어 있다. The
제어부(190)는 상기 온도감지부(110)를 통해 검출된 온도에서, 제1 그룹(101)의 평균온도와 제2 그룹(102)의 각 열별 평균온도를 각각 계산하고, 계산된 제1 그룹의 평균온도와 제2 그룹의 각 열별 평균온도를 감산하여 최대 온도편차를 추출하고, 추출된 최대 온도편차와 미리 설정된 기준값을 상호 비교하여 상기 몰드(30)로부터 배출되는 응고쉘(81)에 대한 크랙발생 여부를 진단한다. 상기에서 제1 그룹의 평균온도는 제1 그룹에 속한 모든 온도감지수단을 통해 검출된 온도들에 대한 평균온도이고, 제2 그룹의 각 열별 평균온도는 제2 그룹에 속한 온도감지수단을 통해 검출된 온도에서 각 열별 평균온도이다. The
예컨대, 도 5와 같이 온도감지수단(111, 112)이 N(행)ㅧ9(열) 매트릭스 형태로 배열되어 있을 경우, 제1 그룹(101)은 1열과 2열, 3열, 7열, 8열, 및 9열에 속하는 온도감지수단(111)이고, 제2 그룹(102)은 4열과 5열 및 6열에 속하는 온도감지수단(112)이다. 따라서, 제1 그룹(101)의 평균온도는 1열과 2열, 3열, 7열, 8열, 및 9열에 속하는 모든 온도감지수단들의 평균온도이고, 제2 그룹(102)의 각 열별 평균온도는 4열(102-1)에 대한 평균온도, 5열(102-2)에 대한 평균온도, 및 6열(102-3)에 대한 평균온도로 나누어질 수 있다.For example, when the temperature sensing means 111 and 112 are arranged in the form of an N (row) ㅧ 9 (column) matrix as shown in FIG. 5, the
상기 제어부(190)는 기능적으로 평균온도계산부(191)와 편차추출부(193) 및 크랙판단부(195)를 포함하여 구성될 수 있다. The
평균온도계산부(191)는 온도감지부(110)를 통해 검출된 온도에서, 제1 그룹(101)에 속하는 온도감지수단(111)의 평균온도와 제2 그룹(102)에 속하는 온도감지수단(112)의 각 열(102-1~102-3)별로 평균온도를 각각 계산한다. The
편차추출부(193)는 계산된 제1 그룹(101)의 평균온도와 제2 그룹(102)의 각 열(102-1~102-3)별 평균온도를 각각 감산하여 최대 온도편차를 추출한다. 물론, 편차추출부(191)는 추출된 제1 그룹(101)의 평균온도와 제2 그룹(102)의 각 열(102-1~102-3)별 평균온도 및 최대 온도편차를 측정 시간정보와 함께 메모리(130)에 일시 저장할 수 있다.The
크랙판단부(195)는 상기 편차추출부(193)를 통해 추출된 최대 온도편차와 미리 설정된 기준값을 상호 비교하여 응고쉘의 크랙 여부를 진단한다.The
상기에서 제어부(190)는 편차추출부(193)를 통해 계산된 최대 온도편차를 표시부(150)에 디스플레이시킬 수도 있다.The
한편, 제어부(190)는 상기 온도감지부(110)를 통해 검출된 온도에서, 제1 그룹(101)의 평균온도와 제2 그룹(102)의 각 열(102-1~102-3)별 평균온도를 각각 계산하고, 계산된 제1 그룹(101)의 평균온도와 제2 그룹(102)의 각 열(102-1~102-3)별 평균온도를 감산하여 최대 온도편차와 최소 온도편차를 각각 추출하고, 추출된 최대 온도편차와 최소 온도편차를 이용하여 응고쉘에 대한 크랙발생 여부를 진단한다. 또한, 제어부(190)는 응고쉘의 크랙 여부를 진단할 때, 추출된 최대 온도편차와 최소 온도편차를 감산하여 온도편차를 획득하고, 획득된 온도편차와 미리 설정된 임계값을 상호 비교하여 임계값을 초과할 경우 응고쉘(81)에 크랙이 발생된 것으로 진단한다. 상기에서 제1 그룹(101)의 평균온도는 제1 그룹(101)에 속한 모든 온도감지수단(111)을 통해 검출된 온도들에 대한 평균온도이고, 제2 그룹(102)의 각 열(102-1~102-3)별 평균온도는 제2 그룹(102)에 속한 온도감지수단(112)을 통해 검출된 온도에서 각 열(102-1~102-3)별 평균온도이다. On the other hand, the
상기 제어부(190)는 기능적으로 평균온도계산부(191)와 편차추출부(193) 및 크랙판단부(195)를 포함하여 구성될 수 있다. The
평균온도계산부(191)는 온도감지부(110)를 통해 검출된 온도에서, 제1 그룹(101)에 속하는 온도감지수단(111)의 평균온도와 제2 그룹(102)에 속하는 온도감지수단(112)의 각 열(102-1~102-3)별로 평균온도를 각각 계산한다. The
편차추출부(193)는 계산된 제1 그룹(101)의 평균온도와 제2 그룹(102)의 각 열(102-1~102-3)별 평균온도를 각각 감산하여 최대 온도편차와 최소 온도편차를 각각 추출한다. 물론, 편차추출부(191)는 추출된 제1 그룹(101)의 평균온도와 제2 그룹(102)의 각 열(102-1~102-3)별 평균온도, 최대 온도편차 및 최소 온도편차를 측정 시간정보와 함께 메모리(130)에 일시 저장할 수 있다.The
크랙판단부(195)는 상기 편차추출부(193)를 통해 추출된 최대 온도편차와 최소 온도편차를 감산하고, 감산하여 얻어진 온도편차와 미리 설정된 임계값을 상호 비교하여 응고쉘의 크랙 여부를 진단한다.The
상기에서 제어부(190)는 크랙판단부(193)를 통해 계산된 최대 온도편차와 최소 온도편차 간의 온도편차를 표시부(150)에 디스플레이시킬 수도 있다.The
도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 응고쉘의 크랙 진단 과정을 나타낸 순서도로서, 첨부된 도면을 참조하여 살펴본다. 6 is a flowchart illustrating a crack diagnosis process of the solidification shell according to an embodiment of the present invention, it will be described with reference to the accompanying drawings.
연속주조 공정이 수행되는 동안, 온도감지부(110)는 각각의 온도감지수단(111, 112)이 배치된 영역에서 몰드(30)의 온도를 실시간으로 감지하여 제어부(190)로 전달한다(S11, S12). 이때, 온도감지부(110)는 각 온도감지수단(111, 112)에 대한 식별정보를 온도정보와 함께 제어부(190)로 전달하고, 제어부(190)는 전달된 식별정보로부터 온도정보가 제1 그룹(101)에 속하는지 또는 제2 그룹(102)에 속하는지를 알 수 있다. While the continuous casting process is performed, the
상기에서 복수의 온도감지수단(111, 112)은 크랙발생 가능 영역을 기준으로 제1 그룹(101)과 제2 그룹(102)으로 나누어지며, 제1 그룹(101)은 크랙이 발생되지 않는 몰드 장변(31)의 양측 가장자리에 배치되고, 제2 그룹(102)은 크랙이 발생되는 몰드 장변(31)의 중앙부에 배치된다.The plurality of temperature sensing means 111 and 112 are divided into a
도 7은 특정 시점의 몰드의 온도를 나타낸 것으로, 특정 시점의 1행, 2행, 3행에 위치한 각 온도감지수단(111, 112)을 통해 검출한 몰드(30)의 온도를 나타낸 것이다. FIG. 7 shows the temperature of the mold at a specific time point, and shows the temperature of the
도 7에서 보듯이 몰드(30)의 온도는 위치에 따라 다르며, 특히 몰드(30)의 중앙부에서 온도 변화가 심하게 나타남을 알 수 있다.As shown in FIG. 7, the temperature of the
이어, 제어부(190)는 설정된 온도 측정시간이 되면, 크랙이 발생되지 않는 영역에 존재하는 제1 그룹(101)에 해당되는 온도감지수단(111)에 대한 온도정보를 이용하여 제1 그룹(101)의 전체 평균온도를 계산한다(S13). Subsequently, when the set temperature measurement time arrives, the
그리고, 제어부(190)는 상기 제1 그룹(101)에 대한 평균온도를 계산한 후, 크랙이 발생되는 영역에 존재하는 제2 그룹(102)의 온도감지수단(112)을 통해 검출된 온도들에 대하여 각 열(102-1~102-3)별로 평균온도를 계산한다(S14). 즉, 제1 그룹(101)의 경우 열의 개수에 관계없이 1개의 평균온도값이 존재하지만, 제2 그룹(102)은 열의 개수가 3개일 경우 3개의 평균온도값이 존재하게 된다. The
제어부(190)는 상기에서 계산된 제1 그룹(101)의 평균온도와 제2 그룹(102)의 각 열(102-1~102-3)별 평균온도를 각각 감산하여 최대 온도편차를 추출하고(S15), 추출된 최대 온도편차를 측정 시간정보와 함께 메모리(130)에 일시 저장한다. 이때, 제어부(190)는 계산된 최대 온도편차를 표시부(150)에 시간축으로 디스플레이시킬 수도 있다. 상기에서, 제2 그룹(102)의 온도감지수단들이 3열로 구성되어 있을 경우 제1 그룹(101)의 평균온도와 제2 그룹(102)의 각 열(102-1~102-3)별 평균온도를 각각 감산하면 세 개의 온도편차값이 생성될 것이고, 제어부는 상기 세 개의 온도편차값 중 최대값인 최대 온도편차값을 추출하게 된다.The
이어, 제어부(190)는 추출된 최대 온도편차와 미리 설정된 기준값을 상호 비교하여 응고쉘의 크랙 여부를 진단하게 된다(S16). 여기에서, 제어부(190)는 최대 온도편차가 기준값을 초과할 경우에는 응고쉘(81)에 크랙이 발생한 것으로 진단한다.Subsequently, the
상기에서 추출된 최대 온도편차가 기준값을 초과할 경우에는, 도 8에 도시된 바와 같이 몰드 장변(31)의 중앙부, 즉 제2 그룹(102)에 위치된 응고쉘(81)에서 면세로 크랙이 발생된 것으로 진단한다. 그리고, 몰드 내 응고쉘의 크랙은 최대 온도편차가 발생된 열에서 발생된 것이다. 예컨대, 최대 온도편차가 제2 그룹(102)의 4열 내지 6열 중 4열(102-1) 측에서 발생된 것이라면 몰드내 응고쉘에서 도 8과 같이 면세로 크랙이 발생될 것이다. 본 발명에 의한 크랙 진단 알고리즘은 도 8과 같이 면세로 크랙이 제2 그룹(102)의 열 방향을 따라 길게 발생되는 대형 면세로 크랙 검출 성능이 상대적으로 뛰어난 방식이다.When the maximum temperature deviation extracted above exceeds the reference value, as shown in FIG. 8, duty free cracks are formed in the central portion of the mold
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 의한 응고쉘의 크랙 진단 과정을 나타낸 순서도로서, 첨부된 도면을 참조하여 살펴본다. 9 is a flowchart illustrating a crack diagnosis process of a solidification shell according to another embodiment of the present invention, which will be described with reference to the accompanying drawings.
연속주조 공정이 수행되는 동안, 온도감지부(110)는 각각의 온도감지수단(111, 112)이 배치된 영역에서 몰드(30)의 온도를 실시간으로 감지하여 제어부(190)로 전달한다(S21, S22).While the continuous casting process is performed, the
상기에서 복수의 온도감지수단(111, 112)은 크랙발생 가능 영역을 기준으로 제1 그룹(101)과 제2 그룹(102)으로 나누어지며, 제1 그룹(101)은 크랙이 발생되지 않는 몰드 장변(31)의 양측 가장자리에 배치되고, 제2 그룹(102)은 크랙이 발생되는 몰드 장변(31)의 중앙부에 배치된다.The plurality of temperature sensing means 111 and 112 are divided into a
이어, 제어부(190)는 설정된 온도 측정시간이 되면, 크랙이 발생되지 않는 영역에 존재하는 제1 그룹(101)에 해당되는 온도감지수단(111)에 대한 온도정보를 이용하여 제1 그룹(101)의 전체 평균온도를 계산한다(S23). Subsequently, when the set temperature measurement time arrives, the
그리고, 제어부(190)는 상기 제1 그룹(101)에 대한 평균온도를 계산한 후, 크랙이 발생되는 영역에 존재하는 제2 그룹(102)의 온도감지수단(112)을 통해 검출된 온도들에 대하여 각 열(102-1~102-3)별로 평균온도를 계산한다(S24). 즉, 제1 그룹(101)의 경우 열의 개수에 관계없이 1개의 평균온도값이 존재하지만, 제2 그룹(102)은 열의 개수가 3개일 경우 3개의 평균온도값이 존재하게 된다. The
제어부(190)는 상기에서 계산된 제1 그룹(101)의 평균온도와 제2 그룹(102)의 각 열(102-1~102-3)별 평균온도를 각각 감산하여 최대 온도편차와 최소 온도편차를 추출한다(S25). 상기에서, 제2 그룹(102)의 온도감지수단들이 3열로 구성되어 있을 경우 제1 그룹(101)의 평균온도와 제2 그룹(102)의 각 열(102-1~102-3)별 평균온도를 각각 감산하면 세 개의 온도편차값이 생성될 것이고, 제어부(190)는 상기 세 개의 온도편차값 중 최대값인 최대 온도편차와 최소값인 최소 온도편차를 각각 추출하게 된다.The
이어, 제어부(190)는 추출된 최대 온도편차와 최소 온도편차를 감산(S26)한 후 감산하여 얻어진 온도편차와 미리 설정된 임계값을 상호 비교하여 응고쉘의 크랙 여부를 진단하게 된다(S27). 여기에서, 제어부(190)는 획득된 온도편차가 임계값 이상일 경우에는 응고쉘(81)에 크랙이 발생한 것으로 진단한다. 이때, 제어부(190)는 획득된 온도편차를 표시부(150)에 시간축으로 디스플레이시킬 수도 있다. Subsequently, the
그리고, 상기에서 몰드 내 응고쉘에 크랙이 발생된 것으로 진단되면, 크랙 발생 지점은 최소 온도편차가 아니라 최대 온도편차가 발생된 제2 그룹(102)의 열이 될 것이다.If the crack is diagnosed in the solidification shell in the mold, the crack generation point will be the heat of the
도 10에서, y축은 도 9에 의해 계산된 온도편차를 시간축으로 나타낸 도면으로서, y축의 온도편차는 제1 그룹(101)의 평균온도와 제2 그룹(102)의 각 열(102-1~102-3)별 평균온도를 각각 감산하여 얻은 온도편차이다.In FIG. 10, the y axis is a time axis representing the temperature deviation calculated by FIG. 9, and the temperature deviation of the y axis is the average temperature of the
도시된 바와 같이 최대 온도편차(Tmax)와 최소 온도편차(Tmin)를 감산한 온도편차(DT)가 설정된 임계값을 초과할 경우에 몰드(30)내 응고쉘(81)에 면세로 크랙이 발생한 것으로 진단한다. As shown in the figure, when the temperature deviation D T obtained by subtracting the maximum temperature deviation Tmax and the minimum temperature deviation Tmin exceeds the set threshold, the cracks in the
즉, 온도편차가 임계값을 초과할 경우에는 도 8에 도시된 바와 같이 몰드 장변(31)의 중앙부인 제2 그룹(102)에 위치된 응고쉘(81)에서 면세로 크랙이 발생된 것으로 진단한다. 예컨대, 최대 온도편차가 제2 그룹(102)의 4열 내지 6열 중 4열(102-1) 측에서 발생되고, 최대 온도편차와 어느 한 열(5열 또는 6열)의 최소 온도편차를 감산하여 획득한 온도편차가 임계값을 초과할 경우 제2 그룹(102)의 4열 측에 면세로 크랙이 발생된 것으로 간주한다. 본 발명에 의한 크랙 진단 알고리즘은 면세로 크랙이 제2 그룹(102)의 열 방향을 따라 길게 발생되는 대형 면세로 크랙 검출 성능이 상대적으로 뛰어난 방식이다.That is, when the temperature deviation exceeds the threshold value, as shown in FIG. 8, it is diagnosed that the duty free crack is generated in the
이와 같이 본 발명에서는 연속주조 공정에서 생산되는 응고쉘의 온도 편차에 근거하여 면세로 크랙을 진단함으로써, 면세로 크랙이 발생한 경우에만 슬라브의 표면에 스카핑(scarfing)을 실시하도록 하여 슬라브에 대한 정정 비용을 감소시킬 수 있다. 특히, 본 발명에서는 제2 그룹(102)에 위치된 온도감지수단에서 발생되는 크랙을 보다 더 정확하게 검출할 수 있다.As described above, in the present invention, cracks are diagnosed by duty free on the basis of the temperature variation of the solidification shell produced in the continuous casting process, so that the surface of the slab is subjected to scarfing only when the crack is generated by duty free correction. The cost can be reduced. In particular, the present invention can more accurately detect cracks generated by the temperature sensing means located in the
상기의 본 발명은 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 기술 범위 내에서 상기 본 발명의 상세한 설명과 다른 형태의 실시예들을 구현할 수 있을 것이다. 여기서 본 발명의 본질적 기술범위는 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
The present invention has been described with reference to the preferred embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains to the detailed description of the present invention and other forms of embodiments within the essential technical scope of the present invention. Could be. Here, the essential technical scope of the present invention is shown in the claims, and all differences within the equivalent range will be construed as being included in the present invention.
10: 래들 15: 슈라우드노즐
20: 턴디쉬 25: 침지노즐
30: 몰드 31: 몰드 장변
35: 몰드 단변 40: 몰드 오실레이터
50: 파우더 공급기 51: 파우더층
52: 액체 유동층 53: 윤활층
60: 지지롤 65: 스프레이
70: 핀치롤 80: 스트랜드
81: 응고쉘 82: 미응고 용강
83: 선단부 85: 응고 완료점
87: 오실레이션 자국 88: 벌징 영역
90: 절단기 91: 절단 지점
100: 크랙 진단장치 101: 제1 그룹
102: 제2 그룹 110: 온도감지부
111: 제1 그룹의 온도감지수단 112: 제2 그룹의 온도감지수단
130: 메모리 150: 표시부
170: 입력부 190: 제어부
191: 평균온도계산부 193: 편차추출부
195: 크랙판단부10: ladle 15: shroud nozzle
20: Tundish 25: Immersion Nozzle
30: mold 31: mold long side
35: mold short side 40: mold oscillator
50: powder feeder 51: powder layer
52: liquid fluidized bed 53: lubricating layer
60: support roll 65: spray
70: pinch roll 80: strand
81: solidified shell 82: unsolidified molten steel
83: tip 85: solidification completion point
87: oscillation mark 88: bulging area
90: cutting machine 91: cutting point
100: crack diagnosis apparatus 101: the first group
102: second group 110: temperature sensing unit
111: temperature sensing means of the first group 112: temperature sensing means of the second group
130: memory 150: display unit
170: input unit 190: control unit
191: average temperature calculation unit 193: deviation extraction unit
195: crack determination
Claims (15)
상기 온도감지부를 통해 검출된 온도에서, 제1 그룹의 평균온도와 제2 그룹의 각 열별 평균온도를 각각 계산하고, 계산된 제1 그룹의 평균온도와 제2 그룹의 각 열별 평균온도를 감산하여 최대 온도편차를 추출하고, 추출된 최대 온도편차를 이용하여 응고쉘에 대한 크랙발생 여부를 진단하는 제어부;를 포함하고,
상기 제어부는 추출된 최대 온도편차와 미리 설정된 기준값을 상호 비교하여 응고쉘의 크랙 여부를 진단하는 몰드내 응고쉘의 크랙 진단장치.
A temperature sensing unit having a plurality of temperature sensing means arranged in a matrix in the mold, wherein the plurality of temperature sensing means is divided into a first group and a second group based on a crack-prone region; And
From the temperature detected by the temperature sensing unit, the average temperature of each column of the first group and the average value of each column of the second group are respectively calculated, and the calculated average temperature of the first group and the average temperature of each column of the second group are subtracted. And a control unit for extracting a maximum temperature deviation and diagnosing crack occurrence for the coagulation shell using the extracted maximum temperature deviation.
The control unit is a crack diagnosing apparatus of the solidified shell in the mold for diagnosing the crack of the solidified shell by comparing the extracted maximum temperature deviation with a predetermined reference value.
상기 제1 그룹은 크랙이 발생되지 않는 영역에 존재하는 적어도 하나의 온도감지수단을 포함하고, 제2 그룹은 크랙이 발생되는 영역에 존재하는 적어도 하나의 온도감지수단을 포함하는 몰드내 응고쉘의 크랙 진단장치.
The method according to claim 1,
The first group includes at least one temperature sensing means in a region where no crack occurs, and the second group includes at least one temperature sensing means in a region where the crack occurs. Crack Diagnosis Device.
상기 제2 그룹에 속하는 온도감지수단은 몰드의 중앙부에 배치되며, 제1 그룹에 속하는 온도감지수단은 몰드의 양측 가장자리에 배치되는 몰드내 응고쉘의 크랙 진단장치.
The method according to claim 1,
The temperature sensing means belonging to the second group is disposed in the center of the mold, the temperature sensing means belonging to the first group is crack diagnosis apparatus of the solidification shell in the mold is disposed on both edges of the mold.
상기 제2 그룹에 속하는 온도감지수단은 몰드의 중앙 수직선을 기준으로 몰드의 폭 대비 각각 15% 범위 내에 위치되는 몰드내 응고쉘의 크랙 진단장치.
The method according to claim 1,
The temperature sensing means belonging to the second group is crack diagnostic apparatus of the solidified shell in the mold is located within the range of 15% of the width of the mold, respectively, based on the center vertical line of the mold.
상기 제어부는,
상기 온도감지부를 통해 검출된 온도에서, 제1 그룹에 속하는 온도감지수단의 평균온도와 제2 그룹에 속하는 온도감지수단의 각 열별로 평균온도를 각각 계산하는 평균온도계산부;
상기에서 계산된 제1 그룹의 평균온도와 제2 그룹의 각 열별 평균온도를 각각 감산하여 최대 온도편차를 추출하는 편차추출부; 및
상기에서 추출된 최대 온도편차와 미리 설정된 기준값을 상호 비교하여 응고쉘의 크랙 여부를 진단하는 크랙판단부;를 포함하는 몰드내 응고쉘의 크랙 진단장치.
The method according to claim 1,
The control unit,
An average temperature calculator configured to calculate an average temperature of each of the rows of the temperature sensing means belonging to the first group and the average temperature of the temperature sensing means belonging to the second group at the temperature detected by the temperature sensing part;
A deviation extracting unit extracting a maximum temperature deviation by subtracting the average temperature of the first group and the average temperature of each column of the second group, respectively, calculated above; And
And crack determination unit for diagnosing whether the solidification shell is cracked by comparing the extracted maximum temperature deviation with a predetermined reference value.
상기 온도감지부를 통해 검출된 온도에서, 제1 그룹의 평균온도와 제2 그룹의 각 열별 평균온도를 각각 계산하고, 계산된 제1 그룹의 평균온도와 제2 그룹의 각 열별 평균온도를 감산하여 최대 온도편차와 최소 온도편차를 각각 추출하고, 추출된 최대 온도편차와 최소 온도편차를 이용하여 응고쉘에 대한 크랙발생 여부를 진단하는 제어부;를 포함하고,
상기 제어부는 추출된 최대 온도편차와 최소 온도편차를 감산하고, 감산하여 얻어진 온도편차와 미리 설정된 임계값을 상호 비교하여 응고쉘의 크랙 여부를 진단하는 몰드내 응고쉘의 크랙 진단장치.
A temperature sensing unit having a plurality of temperature sensing means arranged in a matrix in the mold, wherein the plurality of temperature sensing means is divided into a first group and a second group based on a crack-prone region; And
From the temperature detected by the temperature sensing unit, the average temperature of each column of the first group and the average value of each column of the second group are respectively calculated, and the calculated average temperature of the first group and the average temperature of each column of the second group are subtracted. And extracting a maximum temperature deviation and a minimum temperature deviation, and using the extracted maximum temperature deviation and minimum temperature deviation to diagnose whether a crack has occurred in the solidification shell.
And the control unit subtracts the extracted maximum temperature deviation and minimum temperature deviation, and compares the temperature deviation obtained by subtraction with a predetermined threshold value to diagnose cracks of the solidification shell.
상기 제1 그룹은 크랙이 발생되지 않는 영역에 존재하는 적어도 하나의 온도감지수단을 포함하고, 제2 그룹은 크랙이 발생되는 영역에 존재하는 적어도 하나의 온도감지수단을 포함하는 몰드내 응고쉘의 크랙 진단장치.
The method of claim 7,
The first group includes at least one temperature sensing means in a region where no crack occurs, and the second group includes at least one temperature sensing means in a region where the crack occurs. Crack Diagnosis Device.
상기 제2 그룹에 속하는 온도감지수단은 몰드의 중앙 수직선을 기준으로 몰드의 폭 대비 각각 15% 범위 내에 위치되는 몰드내 응고쉘의 크랙 진단장치.
The method of claim 7,
The temperature sensing means belonging to the second group is crack diagnostic apparatus of the solidified shell in the mold is located within the range of 15% of the width of the mold, respectively, based on the center vertical line of the mold.
상기 제어부는,
상기 온도감지부를 통해 검출된 온도에서, 제1 그룹에 속하는 온도감지수단의 평균온도와 제2 그룹에 속하는 온도감지수단의 각 열별로 평균온도를 각각 계산하는 평균온도계산부;
상기에서 계산된 제1 그룹의 평균온도와 제2 그룹의 각 열별 평균온도를 각각 감산하여 최대 온도편차와 최소 온도편차를 각각 추출하는 편차추출부; 및
상기에서 추출된 최대 온도편차와 최소 온도편차를 감산하고, 감산하여 얻어진 온도편차와 미리 설정된 임계값을 상호 비교하여 응고쉘의 크랙 여부를 진단하는 크랙판단부;를 포함하는 몰드내 응고쉘의 크랙 진단장치.
The method of claim 7,
The control unit,
An average temperature calculator configured to calculate an average temperature of each of the rows of the temperature sensing means belonging to the first group and the average temperature of the temperature sensing means belonging to the second group at the temperature detected by the temperature sensing part;
A deviation extracting unit configured to extract the maximum temperature deviation and the minimum temperature deviation by subtracting the average temperature of the first group and the average temperature of each column of the second group, respectively; And
The crack of the solidification shell in the mold comprising; a crack determination unit for subtracting the maximum temperature deviation and the minimum temperature deviation extracted from the above, and comparing the temperature deviation obtained by the subtraction with a predetermined threshold value to diagnose whether the solidification shell is cracked. Diagnostic device.
상기에서 검출된 몰드 온도에서, 크랙이 발생되지 않는 영역에 존재하는 제1 그룹의 온도감지수단을 통해 검출된 온도들에 대한 평균온도를 계산하는 단계;
상기에서 검출된 몰드 온도에서, 크랙이 발생되는 영역에 존재하는 제2 그룹의 온도감지수단을 통해 검출된 온도들에 대하여 각 열별로 평균온도를 계산하는 단계; 및
상기에서 계산된 제1 그룹의 평균온도와 제2 그룹의 각 열별 평균온도를 각각 감산하여 최대 온도편차를 추출하고, 추출된 최대 온도편차를 이용하여 몰드로부터 배출되는 응고쉘에 대한 크랙발생 여부를 진단하는 단계;를 포함하는 몰드내 응고쉘의 크랙 진단방법.
A plurality of temperature sensing means arranged in a matrix in the mold, and detecting the mold temperature through the temperature sensing means arranged in the matrix;
Calculating an average temperature with respect to the temperatures detected by the first group of temperature sensing means existing in a region where cracks do not occur at the detected mold temperature;
Calculating an average temperature for each row with respect to the temperatures detected by the second group of temperature sensing means existing in the region where cracks are generated at the detected mold temperature; And
The maximum temperature deviation is extracted by subtracting the average temperature of the first group and the average temperature of each column of the second group, respectively, and whether cracks have occurred for the solidified shell discharged from the mold by using the extracted maximum temperature deviation. Diagnosing a crack of the solidified shell in the mold comprising a.
상기 진단하는 단계는, 추출된 최대 온도편차와 미리 설정된 기준값을 상호 비교하여 응고쉘의 크랙 여부를 진단하는 몰드내 응고쉘의 크랙 진단방법.
The method of claim 12,
The diagnosing may include cracking the solidified shell in the mold to diagnose whether the solidified shell is cracked by comparing the extracted maximum temperature deviation with a predetermined reference value.
상기 크랙이 발생되는 영역에 속하는 온도감지수단은 몰드의 중앙부에 배치되며, 상기 크랙이 발생되지 않는 영역에 속하는 온도감지수단은 몰드의 양측 가장자리에 배치되는 몰드내 응고쉘의 크랙 진단방법.
The method of claim 12,
The temperature sensing means belonging to the area where the crack is generated is disposed in the center of the mold, the temperature sensing means belonging to the area where the crack does not occur is disposed on both edges of the mold.
상기에서 검출된 몰드 온도에서, 크랙이 발생되지 않는 영역에 존재하는 제1 그룹의 온도감지수단을 통해 검출된 온도들에 대한 평균온도를 계산하는 단계;
상기에서 검출된 몰드 온도에서, 크랙이 발생되는 영역에 존재하는 제2 그룹의 온도감지수단을 통해 검출된 온도들에 대하여 각 열별로 평균온도를 계산하는 단계;
상기에서 계산된 제1 그룹의 평균온도와 제2 그룹의 각 열별 평균온도를 각각 감산하여 최대 온도편차와 최소 온도편차를 각각 추출하는 단계; 및
상기에서 추출된 최대 온도편차와 최소 온도편차를 감산하여 온도편차를 획득한 후 획득된 온도편차와 미리 설정된 임계값을 상호 비교하여 응고쉘의 크랙 여부를 진단하는 단계;를 포함하는 몰드내 응고쉘의 크랙 진단방법.A plurality of temperature sensing means arranged in a matrix in the mold, and detecting the mold temperature through the temperature sensing means arranged in the matrix;
Calculating an average temperature with respect to the temperatures detected by the first group of temperature sensing means existing in a region where cracks do not occur at the detected mold temperature;
Calculating an average temperature for each row with respect to the temperatures detected by the second group of temperature sensing means existing in the region where cracks are generated at the detected mold temperature;
Extracting the maximum temperature deviation and the minimum temperature deviation by subtracting the average temperature of the first group and the average temperature of each column of the second group, respectively; And
And diagnosing the crack of the solidification shell by comparing the obtained temperature deviation with a predetermined threshold value after obtaining the temperature deviation by subtracting the maximum temperature deviation and the minimum temperature deviation extracted from the solidification shell. Method for diagnosing cracks.
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