KR101224961B1 - Crack diagnosis device of solidified shell in mold and method thereof - Google Patents

Crack diagnosis device of solidified shell in mold and method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR101224961B1
KR101224961B1 KR1020100105685A KR20100105685A KR101224961B1 KR 101224961 B1 KR101224961 B1 KR 101224961B1 KR 1020100105685 A KR1020100105685 A KR 1020100105685A KR 20100105685 A KR20100105685 A KR 20100105685A KR 101224961 B1 KR101224961 B1 KR 101224961B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
temperature
mold
sensing means
temperature sensing
crack
Prior art date
Application number
KR1020100105685A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20120044421A (en
Inventor
권효중
김용희
문홍길
최주태
하태준
Original Assignee
현대제철 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대제철 주식회사 filed Critical 현대제철 주식회사
Priority to KR1020100105685A priority Critical patent/KR101224961B1/en
Priority to PCT/KR2011/006440 priority patent/WO2012043985A2/en
Priority to JP2013531475A priority patent/JP5575987B2/en
Priority to CN201180046780.8A priority patent/CN103209784B/en
Publication of KR20120044421A publication Critical patent/KR20120044421A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101224961B1 publication Critical patent/KR101224961B1/en
Priority to US13/852,335 priority patent/US9709515B2/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
    • G01N25/72—Investigating presence of flaws
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D2/00—Arrangement of indicating or measuring devices, e.g. for temperature or viscosity of the fused mass
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G01K7/02—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using thermoelectric elements, e.g. thermocouples

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 설정된 단위시간동안 상기 제2 그룹에 속한 각 온도감지수단을 통해 몰드의 온도를 수집하고, 수집된 몰드 온도에서 각 온도감지수단별로 온도하락 직전의 최대온도와 온도 하락시의 최소온도 간의 온도편차를 계산하고, 계산된 온도편차 중 최대 온도편차를 이용하여 몰드 내 응고쉘의 크랙 발생을 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 on the basis of the crack generation area, and each temperature belonging to the second group for a set unit time. Collect the temperature of the mold through the sensing means, calculate the temperature deviation between the maximum temperature just before the temperature drop and the minimum temperature when the temperature drop for each temperature sensing means from the collected mold temperature, and use the maximum temperature deviation of the calculated temperature deviation It provides a control unit for diagnosing the occurrence of cracks in the solidification shell in the mold.

Description

몰드내 응고쉘의 크랙 진단장치 및 그 방법{CRACK DIAGNOSIS DEVICE OF SOLIDIFIED SHELL IN MOLD AND METHOD THEREOF}Crack Diagnosis Apparatus and Method for Cracking Solidified Shell in Mold {CRACK DIAGNOSIS DEVICE OF SOLIDIFIED SHELL IN MOLD AND METHOD THEREOF}

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 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 thereof for real-time diagnosis of cracks in duty free by using temperature deviation of 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 설정된 단위시간동안 상기 제2 그룹에 속한 각 온도감지수단을 통해 몰드의 온도를 수집하고, 수집된 몰드 온도에서 각 온도감지수단별로 온도하락 직전의 최대온도와 온도 하락시의 최소온도 간의 온도편차를 계산하고, 계산된 온도편차 중 최대 온도편차를 이용하여 몰드 내 응고쉘의 크랙 발생을 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 collecting the temperature of the mold through each temperature sensing means belonging to the second group for a set unit time, and comparing the temperature deviation between the maximum temperature just before the temperature drop and the minimum temperature at the time of temperature drop for each temperature sensing means at the collected mold temperature. And a control unit for diagnosing crack occurrence of the solidification shell in the mold by using the calculated maximum temperature deviation among the calculated temperature deviations.

구체적으로, 상기 제1 그룹은 크랙이 발생되지 않는 영역이고, 상기 제2 그룹은 크랙이 발생되는 영역으로 적어도 하나의 온도감지수단을 포함하며, 제어부는 각 온도감지수단별 최대 온도편차와 미리 설정된 기준값을 상호 비교하여 응고쉘의 크랙 여부를 진단하는 것을 특징으로 한다.Specifically, the first group is an area where cracks do not occur, and the second group is an area where cracks are generated, and includes at least one temperature sensing means, and the controller is configured to set a maximum temperature deviation for each temperature sensing means and a preset value. It is characterized by diagnosing the crack of the coagulation shell by comparing the reference values.

상기 제2 그룹에 속하는 온도감지수단은 몰드의 중앙부에 배치되며, 제1 그룹에 속하는 온도감지수단은 몰드의 양측 가장자리에 배치되며, 상기 제2 그룹에 속하는 온도감지수단은 몰드의 중앙 수직선을 기준으로 몰드의 폭 대비 각각 15% 범위 내에 위치되는 것을 특징으로 한다.The temperature sensing means belonging to the second group is disposed at the center of the mold, the temperature sensing means belonging to the first group is disposed at both edges of the mold, and the temperature sensing means belonging to the second group is based on the center vertical line of the mold. As is characterized in that positioned in the range of 15% relative to the width of the mold.

상기 제어부는, 설정된 단위시간동안 주기적으로 상기 제2 그룹에 속하는 온도감지수단들을 통해 측정된 몰드 온도를 수집하여 저장하는 온도수집부; 상기 수집된 온도에서 각 온도감지수단별로 온도하락 직전의 최대온도와 온도 하락시의 최소온도 간의 온도편차를 계산하는 편차계산부; 및 상기에서 계산된 온도편차 중 각 온도감지수단별 최대 온도편차와 미리 설정된 기준값을 상호 비교하여 각 온도감지수단에 대응된 응고쉘의 크랙 여부를 진단하는 크랙판단부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The control unit may include: a temperature collecting unit collecting and storing a mold temperature measured by temperature sensing means belonging to the second group periodically for a set unit time; A deviation calculator for calculating a temperature deviation between the maximum temperature just before the temperature drop and the minimum temperature at the temperature drop for each temperature sensing means at the collected temperature; And a crack determination unit for diagnosing the crack of the solidification shell corresponding to each temperature sensing means by comparing the maximum temperature deviation of each temperature sensing means with a preset reference value among the temperature deviations calculated above. .

상기 과제를 실현하기 위한 본 발명의 크랙 진단방법은, 몰드에 행렬로 배치된 복수의 온도감지수단을 통해 몰드 온도를 주기적으로 수집하는 단계; 설정된 단위시간이 경과되면, 상기에서 수집된 몰드 온도를 이용하여 각 온도감지수단별 온도하락 직전의 최대온도와 온도 하락시의 최소온도 간의 온도편차를 계산하는 단계; 상기에서 계산된 온도편차에서, 각 온도감지수단의 최대 온도편차를 추출하는 단계; 및 상기에서 추출된 온도감지수단별 최대 온도편차와 미리 설정된 기준값을 각각 비교하여 각 온도감지수단에 대응된 응고쉘의 크랙 여부를 진단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Crack diagnosis method of the present invention for realizing the above object, the step of periodically collecting the mold temperature through a plurality of temperature sensing means arranged in a matrix in the mold; Calculating a temperature deviation between the maximum temperature just before the temperature drop for each temperature sensing means and the minimum temperature at the time of temperature drop by using the collected mold temperature; Extracting the maximum temperature deviation of each temperature sensing means from the temperature deviation calculated above; And diagnosing cracks of solidification shells corresponding to the respective temperature sensing means by comparing the maximum temperature deviation for each of the temperature sensing means and a preset reference value.

상기 단위시간은 15sec 내지 180sec 범위에서 설정되는 것을 특징으로 한다.
The unit time is characterized in that it is set in the range of 15sec to 180sec.

본 발명에 의하면, 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.According to the present invention, the 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 scarping only when the cracks are duty free. 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 실시예에 의한 몰드 내 응고쉘의 크랙 진단장치를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 의한 몰드 장변에 배치된 온도감지수단을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 응고쉘의 크랙 진단 과정을 나타낸 순서도이다.
도 7은 본 발명에 의한 몰드내 응고쉘의 측정 온도를 나타낸 도면이다.
도 8은 도 6에 의해 측정된 온도를 시간축으로 나타낸 그래프이다.
도 9는 몰드내 크랙을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.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 solidification 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 graph showing the temperature measured by FIG. 6 on a time axis.
FIG. 9 is a diagram for explaining cracks in a mold. FIG.

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 mold 30, secondary cooling tables 60 and 65, a pinch roll 70, and a cutter 90.

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 ladle 10 and supplying molten metal to a mold 30. Ladle 10 is provided in a pair, alternately receives molten steel to supply to the tundish 20. In the tundish 20, the supply rate of the molten metal flowing into the mold 30 is controlled, the molten metal is distributed to each mold 30, the molten metal is stored, and the slag and the nonmetallic inclusions are separated.

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 mold 30 is typically made of water-cooled copper and allows the molten steel to be primary cooled. The mold 30 has a pair of structurally opposed faces open to form a hollow portion for receiving molten steel. In the case of manufacturing a slab, the mold 30 includes a pair of barriers and a pair of end walls connecting the barriers. Here, the short wall has a smaller area than the barrier. The walls of the mold 30, mainly short walls, may be rotated away from or close to each other to have a certain level of taper. This taper is set to compensate for shrinkage caused by solidification of the molten steel M in the mold 30. The degree of solidification of the molten steel (M) will vary depending on the carbon content, the type of powder (steel cold Vs slow cooling), casting speed and the like depending on the steel type.

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 mold 30 maintains the shape of the strands extracted from the mold 30 and forms a strong solidification angle or solidified shell 81 so that molten metal, which is still less solidified, does not flow out. Play a role. The water cooling structure includes a method of using a copper pipe, a method of drilling a water cooling groove in the copper block, and a method of assembling a copper pipe having a water cooling groove.

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 mold 30 is oscillated by the oscillator 40 to prevent the molten steel from sticking to the wall of the mold. Lubricants are used to reduce friction between the mold 30 and the strands during oscillation and to prevent burning. Lubricants include splattered flat oil and powder added to the molten metal surface in the mold 30. The powder is added to the molten metal in the mold 30 to become slag, as well as the lubrication of the mold 30 and the strands, as well as the prevention of oxidative and nitrification of the molten metal in the mold 30, thermal insulation, and non-metallic inclusions on the surface of the molten metal. It also performs the function of absorption. In order to inject the powder into the mold 30, a powder feeder 50 is installed. The part for discharging the powder of the powder feeder 50 faces the inlet of the mold 30.

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 secondary cooling zones 60 and 65 further cool the molten steel primarily cooled in the mold 30. The primary cooled molten steel is directly cooled by the spray means 65 for spraying water while maintaining the solidification angle by the support roll 60 not to be deformed. Strand coagulation is mostly achieved by the secondary cooling.

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 pinch roll 70 pulls the solidified tip of the molten steel in the casting direction, thereby allowing the molten steel passing through the mold 30 to continuously move in the casting direction.

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 cutter 90 is formed to cut continuously produced strands to a constant size. As the cutter 90, a gas torch, a hydraulic shear, or the like can be employed.

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 tundish 20 in the state accommodated in the ladle (10). For this flow, the ladle 10 is provided with a shroud nozzle 15 extending toward the tundish 20. The shroud nozzle 15 extends so as to be submerged in the molten steel in the tundish 20 so that the molten steel M is not exposed to the air and oxidized and nitrided. The case where molten steel M is exposed to air due to breakage of shroud nozzle 15 is referred to as open casting.

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 tundish 20 flows into the mold 30 by a submerged entry nozzle 25 extending into the mold 30. The immersion nozzle 25 is disposed in the center of the mold 30 so that the flow of molten steel M discharged from both discharge ports of the immersion nozzle 25 can be symmetrical. The start, discharge speed, and stop of the discharge of the molten steel M through the immersion nozzle 25 are determined by a stopper 21 installed in the tundish 20 corresponding to the immersion nozzle 25. Specifically, the stopper 21 may be vertically moved along the same line as the immersion nozzle 25 to open and close the inlet of the immersion nozzle 25. Control of the flow of the molten steel M through the immersion nozzle 25 may use a slide gate method, which is different from the stopper method. The slide gate controls the discharge flow rate of the molten steel M through the immersion nozzle 25 while the sheet material slides in the horizontal direction in the tundish 20.

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 mold 30 starts to solidify from the part in contact with the wall surface forming the mold 30. This is because heat is more likely to be lost by the mold 30 in which the periphery is cooled rather than the center of the molten steel M. The rear portion along the casting direction of the strand 80 is formed by the non-solidified molten steel 82 being wrapped around the solidified shell 81 in which the molten steel M is solidified by the method in which the peripheral portion first solidifies.

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 tip portion 83 of the fully solidified strand 80, the unsolidified molten steel 82 moves together with the solidified shell 81 in the casting direction. The uncondensed molten steel 82 is cooled by the spray means 65 for spraying the cooling water in the above movement process. This causes the thickness of the uncooled steel (82) in the strand (80) to gradually decrease. When the strand 80 reaches a point 85, the strand 80 is filled with the solidification shell 81 in its entire thickness. The solidified strand 80 is cut to a certain size at the cutting point 91 and divided into slabs P such as slabs.

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 mold 30 and the portion adjacent thereto will be described with reference to FIG. 3. FIG. 3 is a conceptual view illustrating a distribution form of molten steel M in the mold 30 and adjacent portions of FIG. 2.

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 ejection openings 25a are formed on the end sides of the immersion nozzle 25 on the left and right sides in the drawing. The shapes of the mold 30 and the immersion nozzle 25 are assumed to be symmetrical with respect to the center line C, and thus only the left side is shown in this drawing.

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 discharge port 25a draws a trajectory flowing in the upward direction A1 and downward direction A2 as indicated by arrows A1 and A2. do.

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 powder layer 51 is formed on the upper part of the mold 30 by the powder supplied from the powder feeder 50 (see FIG. 1). The powder layer 51 may include a layer existing in a form in which the powder is supplied and a layer sintered by the heat of the molten steel M (sintered layer is formed closer to the unsolidified molten steel 82). Below the powder layer 51, a slag layer or a liquid fluidized layer 52 formed by melting powder by molten steel M is present. The liquid fluidized bed 52 maintains the temperature of the molten steel M in the mold 30 and blocks the penetration of foreign matter. A portion of the powder layer 51 solidifies at the wall surface of the mold 30 to form the lubrication layer 53. The lubrication layer 53 functions to lubricate the solidified shell 81 so as not to stick to the mold 30.

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 solidification shell 81 becomes thicker as it progresses along the casting direction. The portion of the solidification shell 81 located in the mold 30 is thin and an oscillation mark 87 may be formed by oscillation of the mold 30. The solidification shell 81 is supported by the support roll 60, the thickness thereof is thickened by the spray means 65 for spraying water. The solidification shell 81 may be thickened and a bulging region 88 may be formed in which a portion protrudes convexly.

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 mold 30 is nonuniform, the thickness of the central portion of the solidification shell 81 becomes thin. The solidification shell 81 is unevenly solidified due to fluctuations in the molten steel level in the mold, severe flow (turbulent or drift development) in the mold, and uneven inflow of the mold powder.

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 coagulated shell 81 has a tensile force applied to the site where the non-uniform coagulation layer occurs due to phase transformation and thermal contraction, so that an air gap is formed between the mold 30 and the coagulation shell 81. As a result, cracks occur in the solidification shell 81. In this case, the crack may be generated on the surface of the solidification shell 81, but may be generated inside.

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 coagulation shell 81 is generated, to accurately extract the cracks generated slab and to perform scarfing.

도 4는 본 발명의 실시예에 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 crack diagnosis apparatus 100 includes a temperature sensing unit 110, a memory 130, a display unit 150, and an input unit 170. ) And the controller 190.

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 temperature sensing unit 110 includes a plurality of temperature sensing means 111 and 112 disposed in a matrix form on the mold long side 31. A plurality of temperature sensing means (111, 112) is disposed in the mold 30, thereby detecting the temperature of the mold 30 in real time during the continuous casting process. The temperature of the mold 30 is considered to be the same as the temperature of the solidification shell 81 present inside the mold.

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 mold 30. Therefore, when the temperature of the mold 30 is sensed by the temperature sensing means 111 and 112, the temperature sensing unit 110 transmits the sensed temperature information to the control unit 170.

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 temperature sensing unit 110 is disposed in a matrix form on the mold long side 31 as illustrated in FIG. 5. The temperature sensing means 111 and 112 may be any one of a thermocouple and a temperature sensing sensor.

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 각 행별로 제1 그룹(101)의 온도감지수단(111)이 6개이고, 제2 그룹(102)의 온도감지수단(112)이 3개인 경우를 나타내었으나, 온도감지수단(111, 112)의 개수는 필요에 따라 변경이 가능하다. 그리고, 필요에 따라 제2 그룹(102)의 온도감지수단(112)만 몰드(30)에 설치될 수도 있다.A plurality of temperature sensing means (111, 112) disposed in the mold 30 is divided into a first group 101 and a second group 102 on the basis of the crack-prone area, the crack is generally a mold long side ( 31) in the central part. As shown, the temperature sensing means 112 belonging to the second group 102 is disposed in the center of the mold 30, the temperature sensing means 111 belonging to the first group 101 is the mold 30 Are placed on both sides of the edge. The first group 101 includes at least one or more temperature sensing means 111 disposed in a region where no crack has occurred, and the second group 102 includes at least one or more temperatures disposed in a region where a crack has occurred The sensing means 112 is included. In the embodiment of the present invention, the temperature sensing means 111 of the first group 101 is six, and the temperature sensing means 112 of the second group 102 is three for each row. The number of 111 and 112 can be changed as needed. And, if necessary, only the temperature sensing means 112 of the second group 102 may be installed in the mold 30.

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 second group 102 is located within the range of 15% of the width of the mold 30 on both sides with respect to the center vertical line ⓐ of the mold 30. That is, the second group 102 is located at the center of the mold long side 31, and occupies about 30% of the area ⓑ based on the width of the long side 31.

도 5에서는 복수의 온도감지수단(111, 112)이 몰드 장변(31)의 전체에 배치된 것을 나타내었으나, 필요에 따라 제2 그룹(102)의 온도감지수단(112)만 설치되거나 또는 온도감지수단들(111, 112)이 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 temperature sensing means 111 and 112 are disposed on the entire mold long side 31, but only the temperature sensing means 112 of the second group 102 is installed or the temperature sensing means is necessary. The means 111, 112 may optionally be arranged on the upper, lower or central portion of the mold long side 31. Of course, when the temperature sensing means 111 and 112 are disposed in the entire mold long side 31, the accuracy of crack detection may be improved.

메모리(130)에는 몰드(30)의 온도 검출을 위한 주기와 측정 단위시간, 크랙발생 판단을 위한 기준값 및 각종 제어 프로그램 등이 저장된다.The memory 130 stores a cycle for detecting temperature of the mold 30, a unit time of measurement, a reference value for determining crack occurrence, various control programs, and the like.

표시부(150)는 제2 그룹(102)의 각 온도감지수단을 통해 수집한 측정 온도 또는 각 온도감지수단별로 온도하락 직전의 최대온도와 온도 하락시의 최소온도 간의 온도편차를 시간축으로 디스플레이할 수 있다. 표시부(150)는 온도편차에 대한 변화량을 그래프로 표시할 수 있다.The display unit 150 may display, on a time axis, a temperature deviation between the measured temperature collected through each temperature sensing means of the second group 102 or the maximum temperature immediately before the temperature drop and the minimum temperature at the time of temperature drop for each temperature sensing means. . The display unit 150 may display a change amount with respect to the temperature deviation as a graph.

입력부(170)는 외부로부터 각종 동작 명령이나 설정값들을 입력받아 제어부(190)로 전달하도록 구성되어 있다.The input unit 170 is configured to receive various operation commands or setting values from the outside and transmit them to the controller 190.

제어부(190)는 설정된 단위시간동안 상기 제2 그룹(102)에 속한 각 온도감지수단(112)을 통해 몰드의 온도를 수집하고, 수집된 몰드 온도에서 각 온도감지수단별(112)로 온도하락 직전의 최대온도와 온도 하락시의 최소온도 간의 온도편차를 계산하고, 계산된 온도편차 중 최대 온도편차를 이용하여 몰드 내 응고쉘의 크랙 발생을 진단한다. 상기에서 몰드 온도는 제2 그룹(102)의 온도감지수단(112)을 통해서만 수집된다.The controller 190 collects the temperature of the mold through the temperature sensing means 112 belonging to the second group 102 for a set unit time, and drops the temperature to each temperature sensing means 112 at the collected mold temperature. The temperature deviation between the maximum temperature immediately before the minimum temperature drop is calculated, and the occurrence of cracks in the solidification shell in the mold is diagnosed using the maximum temperature deviation among the calculated temperature deviations. In the above, the mold temperature is collected only through the temperature sensing means 112 of the second group 102.

예컨대, 도 5와 같이 온도감지수단(111, 112)은 N(행)×9(열) 매트릭스 형태로 배열될 수 있지만, 제어부는 몰드(30)의 중앙 수직선(ⓐ)을 기준으로 하여 양측으로 몰드(30)의 폭 대비 각각 15% 범위 내에 위치된 제2 그룹(102)의 온도감지수단(112)을 통해 몰드의 온도를 수집한다.For example, as illustrated in FIG. 5, the temperature sensing means 111 and 112 may be arranged in a matrix of N (rows) × 9 (columns), but the control unit may be moved to both sides with respect to the center vertical line ⓐ of the mold 30. The temperature of the mold is collected via the temperature sensing means 112 of the second group 102 located within a range of 15% of the width of the mold 30, respectively.

즉, 제어부(190)는 설정된 단위시간동안 주기적으로 몰드 장변(31)의 4열과 5열 및 6열에 배치된 온도감지수단(112)로부터 감지된 온도정보를 수집하여 메모리에 저장한다. 설정된 단위시간이 경과되면, 제어부(190)는 수집된 몰드 온도에서 각 온도감지수단별(112)로 온도하락 직전의 최대온도와 온도 하락시의 최소온도 간의 온도편차를 계산하고, 계산된 온도편차 중 최대 온도편차와 미리 설정된 기준값을 상호 비교하여 각 열의 응고쉘(81)의 크랙 여부를 진단한다.That is, the controller 190 collects and stores the temperature information detected from the temperature sensing means 112 arranged in four rows, five rows, and six columns of the mold long side 31 periodically for a set unit time. When the set unit time has elapsed, the controller 190 calculates a temperature deviation between the maximum temperature just before the temperature drop and the minimum temperature at the time of temperature drop from the collected mold temperature to each of the temperature sensing means 112, and among the calculated temperature deviations. The maximum temperature deviation and a preset reference value are compared with each other to diagnose whether the solidification shell 81 of each row is cracked.

상기 제어부(190)는 기능적으로 온도수집부(191)와 편차계산부(193) 및 크랙판단부(195)를 포함하여 구성될 수 있다. The controller 190 may be functionally configured to include a temperature collector 191, a deviation calculator 193, and a crack determination unit 195.

온도수집부(191)는 설정된 단위시간동안 주기적으로 상기 제2 그룹(102)에 속하는 온도감지수단들(112)을 통해 측정된 몰드 온도를 수집하여 메모리(130)에 저장한다.The temperature collector 191 collects the mold temperature measured by the temperature sensing means 112 belonging to the second group 102 periodically for a set unit time and stores the temperature in the memory 130.

편차계산부(193)는 수집된 온도에서 각 온도감지수단별로 온도하락 직전의 최대온도와 온도 하락시의 최소온도 간의 온도편차를 계산한다. 물론, 편차계산부(193)는 계산된 온도감지수단별 온도편차를 메모리(130)에 일시적으로 저장한다.The deviation calculation unit 193 calculates a temperature deviation between the maximum temperature just before the temperature drop and the minimum temperature when the temperature drops for each temperature sensing means at the collected temperature. Of course, the deviation calculator 193 temporarily stores the calculated temperature deviation for each temperature sensing means in the memory 130.

크랙판단부(195)는 상기 편차계산부(193)를 통해 계산된 온도편차 중 각 온도감지수단별 최대 온도편차와 미리 설정된 기준값을 상호 비교하여 각 온도감지수단(112)에 대응된 응고쉘의 크랙 여부를 진단한다. The crack determination unit 195 compares the maximum temperature deviation of each temperature sensing means and a preset reference value among the temperature deviations calculated by the deviation calculator 193 to determine the solidification shell corresponding to each temperature sensing means 112. Diagnose cracks.

상기에서 제어부(190)는 크랙판단부(193)를 통해 계산된 각 온도감지수단(112)별 온도편차를 표시부(150)에 디스플레이시킬 수도 있다.The controller 190 may display the temperature deviation for each temperature sensing unit 112 calculated by the crack determination unit 193 on the display unit 150.

일반적으로 몰드(30)에서 인출되는 스트랜드(80)의 길이는 1분(min)당 0.9m 내지 2.3m 정도가 될 수 있는 데, 이를 기초로 단위시간(Te)은 15sec 내지 180sec 범위에서 설정될 수 있다. 여기에서, 단위시간(Te)이 15sec 이하이면 큰 크랙을 검출할 수 없으며, 단위시간(Te)이 180sec 이상이면 크랙과 무관한 온도편차가 발생될 수 있어 정확성이 떨어질 수 있다. 본 발명의 크랙 진단 시스템의 경우, 주속이나 몰드 파우더의 종류 및 몰드의 냉각수량 등의 주조 조건이 변하지 않는 시간내에서 작동됨이 바람직하다.In general, the length of the strand 80 withdrawn from the mold 30 may be about 0.9m to 2.3m per minute (min), based on which the unit time (Te) can be set in the range of 15sec to 180sec Can be. Here, when the unit time Te is 15 sec or less, a large crack cannot be detected, and when the unit time Te is 180 sec or more, a temperature deviation irrelevant to the crack may be generated, which may lower accuracy. In the case of the crack diagnosis system of the present invention, it is preferable to operate within a time in which casting conditions such as circumferential speed, type of mold powder and amount of cooling water of the mold do not change.

도 6은 본 발명의 실시예에 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, 제어부(190)는 설정된 온도 측정시간이 되면 온도감지부(110)를 통해 몰드 온도를 실시간으로 검출한다(S1~S3). 여기서, 제2 그룹에 속하는 각각의 온도감지수단(112)은 배치된 영역에서의 몰드 온도를 실시간으로 감지하여 온도감지부를 통해 제어부(190)로 전달한다. 이때, 온도감지부(110)는 각 온도감지수단(112)에 대한 식별정보를 온도정보와 함께 제어부(190)로 전달한다. While the continuous casting process is performed, the control unit 190 detects the mold temperature in real time through the temperature sensing unit 110 when the set temperature measurement time is reached (S1 to S3). Here, each of the temperature sensing means 112 belonging to the second group detects the mold temperature in the disposed area in real time and transmits the mold temperature to the controller 190 through the temperature sensing unit. At this time, the temperature detection unit 110 transmits the identification information for each temperature detection means 112 with the temperature information to the controller 190.

상기에서 제2 그룹(102)의 온도감지수단(112)은 크랙발생 가능 영역을 기준으로 크랙이 발생되는 몰드 장변(31)의 중앙부에 배치되며, 몰드(30)의 중앙 수직선을 기준으로 하여 양측으로 몰드(30)의 폭 대비 각각 15% 범위 내에 위치된다.In the above, the temperature sensing means 112 of the second group 102 is disposed at the center of the mold long side 31 where the crack is generated based on the crack-prone region, and on both sides with respect to the center vertical line of the mold 30. In the range of 15% relative to the width of the mold 30.

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 mold 30 detected through the temperature sensing means 111 and 112 located at 1, 2, and 3 rows of the specific time point.

도 7에서 보듯이 몰드(30)의 온도는 위치에 따라 다르며, 특히 몰드(30)의 중앙부인 제2 그룹(102)의 위치에서 온도 변화가 심하게 나타남을 알 수 있다. As shown in FIG. 7, the temperature of the mold 30 varies depending on the location, and it can be seen that the temperature change is particularly severe at the position of the second group 102, which is the center of the mold 30.

상기와 같이 제어부(190)는 크랙이 발생되는 영역에 존재하는 제2 그룹(102)의 온도감지수단(112)에 대한 온도정보를 주기적으로 반복 수집하여 시간정보와 함께 메모리(130)에 저장한다. As described above, the controller 190 periodically collects temperature information of the temperature sensing means 112 of the second group 102 existing in the region where the crack is generated and stores the temperature information in the memory 130 together with the time information. .

이어, 제어부(190)는 설정된 단위시간이 경과되었는지를 판단하고(S5), 설정된 단위시간이 경과되지 않았으면 상기의 과정(S2~S4)을 반복하여 몰드 온도를 수집한다. 상기에서 단위시간은 15sec 내지 180sec 범위에서 설정될 수 있다. 여기서, 제어부(190)는 설정된 단위시간 내에서 계산된 각 온도감지수단(112)에 대한 측정 온도를 도 8과 같이 표시부(150)에 시간축으로 나타낼 수 있다. Subsequently, the controller 190 determines whether the set unit time has elapsed (S5), and if the set unit time has not elapsed, repeats the above processes (S2 to S4) to collect the mold temperature. The unit time may be set in the range of 15 sec to 180 sec. Here, the controller 190 may display the measured temperature for each temperature sensing means 112 calculated within the set unit time on the display unit 150 as a time axis as shown in FIG. 8.

제어부(190)는 설정된 단위시간(Te)이 경과되면(S5), 메모리(130)에 저장된 몰드 온도를 이용하여 각 온도감지수단별(112)로 도 8과 같이, 온도하락 직전의 최대온도(Tmax)와 온도 하락시의 최소온도(Tmin) 간의 온도편차(DT)를 각각 계산하게 된다. 따라서, 계산된 온도편차(DT)는 온도감지수단별(112)로 다수개가 될 것이다. When the set unit time Te has elapsed (S5), the controller 190 uses the mold temperature stored in the memory 130 to each temperature detecting means 112, as shown in FIG. T max ) and the temperature deviation (D T ) between the minimum temperature (T min ) at the temperature drop are calculated. Therefore, the calculated temperature deviation D T will be a plurality of temperature sensing means 112.

이어, 제어부(190)는 계산된 온도편차에서, 각 온도감지수단별(112)로 최대 온도편차를 각각 추출하고, 추출된 최대 온도편차와 미리 설정된 기준값을 각각 비교하여 각 온도감지수단(112)에 대응된 응고쉘의 크랙 여부를 도 9와 같이 판단하게 된다.Subsequently, the controller 190 extracts the maximum temperature deviation from each of the temperature sensing means 112 from the calculated temperature deviation, and compares the extracted maximum temperature deviation with a predetermined reference value, respectively. It is determined whether the solidified shell corresponding to the crack as shown in FIG.

만일, 제2 그룹(102)에 위치된 온도감지수단들(1-4~3-6) 중 제2 온도감지수단(1-5)을 통해 획득된 몰드 온도의 최대 온도편차가 기준값을 초과할 경우, 제어부(190)는 도 9에 도시된 바와 같이 제2 온도감지수단(1-5)에 대응된 응고쉘에 면세로 크랙이 발생된 것으로 판단한다. 여기서, 기준값은 온도감지수단(112)의 각 행과 열별로 다를 수 있다.If the maximum temperature deviation of the mold temperature obtained through the second temperature sensing means 1-5 among the temperature sensing means 1-4 to 3-6 positioned in the second group 102 may exceed the reference value, In this case, as illustrated in FIG. 9, the controller 190 determines that cracks are duty-free at the solidification shell corresponding to the second temperature sensing means 1-5. Here, the reference value may be different for each row and column of the temperature sensing means 112.

이와 같은 크랙 진단 알고리즘은 도 9와 같이 크랙이 제2 그룹(102)의 각 온도감지센서(112) 측에 발생될 경우에 크랙 검출 성능이 상대적으로 뛰어난 방식이다. Such a crack diagnosis algorithm is a method in which crack detection performance is relatively excellent when cracks are generated at each temperature sensor 112 of the second group 102 as shown in FIG. 9.

이와 같이 본 발명에서는 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. 특히, 본 발명에서는 제2 그룹에 위치된 온도감지수단에서 발생되는 크랙을 보다 더 정확하게 검출할 수 있다.As described above, in the present invention, cracks are diagnosed by duty free based on the temperature deviation of the solidification shell produced in the continuous casting process. The cost can be reduced. In particular, the present invention can more accurately detect cracks generated by the temperature sensing means located in the second group.

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: 온도수집부 193: 편차계산부
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: temperature collection unit 193: deviation calculation unit
195: crack determination

Claims (10)

몰드에 행렬로 배치되는 복수의 온도감지수단을 구비하며, 복수의 온도감지수단이 크랙발생 가능 영역을 기준으로 제1 그룹과 제2 그룹으로 나누어지는 온도감지부; 및
설정된 단위시간동안 상기 제2 그룹에 속한 각 온도감지수단을 통해 몰드의 온도를 수집하고, 수집된 몰드 온도에서 각 온도감지수단별로 온도하락 직전의 최대온도와 온도 하락시의 최소온도 간의 온도편차를 계산하고, 계산된 온도편차 중 최대 온도편차를 이용하여 몰드 내 응고쉘의 크랙 발생을 진단하는 제어부;를 포함하고,
상기 제어부는 각 온도감지수단별 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
The temperature of the mold is collected through each temperature sensing means belonging to the second group for a set unit time, and the temperature deviation is calculated between the maximum temperature just before the temperature drop and the minimum temperature at the time of temperature drop for each temperature sensing means at the collected mold temperature. And a control unit for diagnosing crack occurrence of the solidification shell in the mold using the maximum temperature deviation among the calculated temperature deviations.
The control unit is a crack diagnosing apparatus of the solidification shell in the mold for diagnosing the crack of the solidification shell by comparing the maximum temperature deviation for each temperature sensing means with a predetermined reference value.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 그룹은 크랙이 발생되지 않는 영역이고, 상기 제2 그룹은 크랙이 발생되는 영역으로 적어도 하나의 온도감지수단을 포함하는 몰드내 응고쉘의 크랙 진단장치.
The method according to claim 1,
Wherein the first group is an area where cracks do not occur, and the second group is an area where cracks occur, and includes at least one temperature sensing means.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
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.
청구항 1에 있어서,
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.
청구항 1에 있어서,
상기 제어부는,
설정된 단위시간동안 주기적으로 상기 제2 그룹에 속하는 온도감지수단들을 통해 측정된 몰드 온도를 수집하여 저장하는 온도수집부;
상기 수집된 온도에서 각 온도감지수단별로 온도하락 직전의 최대온도와 온도 하락시의 최소온도 간의 온도편차를 계산하는 편차계산부; 및
상기에서 계산된 온도편차 중 각 온도감지수단별 최대 온도편차와 미리 설정된 기준값을 상호 비교하여 각 온도감지수단에 대응된 응고쉘의 크랙 여부를 진단하는 크랙판단부;를 포함하는 몰드내 응고쉘의 크랙 진단장치.
The method according to claim 1,
The control unit,
A temperature collector which collects and stores a mold temperature measured by temperature sensing means belonging to the second group periodically for a set unit time;
A deviation calculator for calculating a temperature deviation between the maximum temperature just before the temperature drop and the minimum temperature at the temperature drop for each temperature sensing means at the collected temperature; And
The crack determination part for diagnosing the crack of the solidification shell corresponding to each temperature sensing means by comparing the maximum temperature deviation of each temperature sensing means and a predetermined reference value among the temperature deviation calculated above; Crack Diagnosis Device.
몰드에 행렬로 배치된 복수의 온도감지수단을 통해 몰드 온도를 주기적으로 수집하는 단계;
설정된 단위시간이 경과되면, 상기에서 수집된 몰드 온도를 이용하여 각 온도감지수단별 온도하락 직전의 최대온도와 온도 하락시의 최소온도 간의 온도편차를 계산하는 단계;
상기에서 계산된 온도편차에서, 각 온도감지수단의 최대 온도편차를 추출하는 단계; 및
상기에서 추출된 온도감지수단별 최대 온도편차와 미리 설정된 기준값을 각각 비교하여 각 온도감지수단에 대응된 응고쉘의 크랙 여부를 진단하는 단계;를 포함하는 몰드내 응고쉘의 크랙 진단방법.
Periodically collecting the mold temperature through a plurality of temperature sensing means arranged in a matrix in the mold;
Calculating a temperature deviation between the maximum temperature just before the temperature drop for each temperature sensing means and the minimum temperature at the time of temperature drop by using the collected mold temperature;
Extracting the maximum temperature deviation of each temperature sensing means from the temperature deviation calculated above; And
And diagnosing cracks of the solidification shells corresponding to the respective temperature sensing means by comparing the maximum temperature deviation for each of the temperature sensing means extracted with a predetermined reference value, respectively.
청구항 7에 있어서,
상기 복수의 온도감지수단은 응고쉘의 크랙이 발생되는 몰드의 중앙부에 배치되는 몰드내 응고쉘의 크랙 진단방법.
The method of claim 7,
And said plurality of temperature sensing means is disposed in the center of the mold where cracks of the solidification shell are generated.
청구항 7에 있어서,
상기 복수의 온도감지수단은 몰드의 중앙 수직선을 기준으로 몰드의 폭 대비 각각 15% 범위 내에 위치되는 몰드내 응고쉘의 크랙 진단방법.
The method of claim 7,
The plurality of temperature sensing means is a crack diagnostic method of the solidified shell in the mold is located within 15% of the width of the mold relative to the center vertical line of the mold, respectively.
청구항 7에 있어서,
상기 단위시간은 15sec 내지 180sec 범위에서 설정되는 몰드내 응고쉘의 크랙 진단방법.The method of claim 7,
The unit time is a crack diagnostic method of the solidified shell in the mold is set in the range of 15sec to 180sec.
KR1020100105685A 2010-09-29 2010-10-28 Crack diagnosis device of solidified shell in mold and method thereof KR101224961B1 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100105685A KR101224961B1 (en) 2010-10-28 2010-10-28 Crack diagnosis device of solidified shell in mold and method thereof
PCT/KR2011/006440 WO2012043985A2 (en) 2010-09-29 2011-08-31 Device and method for diagnosing cracks in a solidified shell in a mold
JP2013531475A JP5575987B2 (en) 2010-09-29 2011-08-31 Crack diagnosis apparatus and method for solidified shell in mold
CN201180046780.8A CN103209784B (en) 2010-09-29 2011-08-31 The Cracks Diagnosis devices and methods therefor of solidified shell in casting mold
US13/852,335 US9709515B2 (en) 2010-09-29 2013-03-28 Device and method for diagnosing cracks in a solidified shell in a mold

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100105685A KR101224961B1 (en) 2010-10-28 2010-10-28 Crack diagnosis device of solidified shell in mold and method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120044421A KR20120044421A (en) 2012-05-08
KR101224961B1 true KR101224961B1 (en) 2013-01-22

Family

ID=46264196

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100105685A KR101224961B1 (en) 2010-09-29 2010-10-28 Crack diagnosis device of solidified shell in mold and method thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101224961B1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101456453B1 (en) 2012-07-24 2014-10-31 주식회사 포스코 Apparatus for forecasting a slab quality and method of thereof
US10710152B2 (en) 2014-11-19 2020-07-14 Posco Meniscus flow control device and meniscus flow control method using same
KR102414763B1 (en) * 2021-01-28 2022-07-01 한국생산기술연구원 Apparatus for measurement of glass forming ability to prevent cracking by coagulation contraction and measurement methods of using the same

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07178524A (en) * 1993-12-24 1995-07-18 Topy Ind Ltd Prediction system of breakout in continuous casting

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07178524A (en) * 1993-12-24 1995-07-18 Topy Ind Ltd Prediction system of breakout in continuous casting

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120044421A (en) 2012-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101246207B1 (en) Device for estimating a pin-hole defect of solidified shell in continuous casting process and method therefor
US9709515B2 (en) Device and method for diagnosing cracks in a solidified shell in a mold
KR101109450B1 (en) Method for estimating clogging degree of submerged entry nozzle and method for estimating time of changing submerged entry nozzle
KR101224979B1 (en) Crack diagnosis device of solidified shell in mold and method thereof
KR101224981B1 (en) Crack diagnosis device of solidified shell in mold and method thereof
KR101257254B1 (en) Crack diagnosis device of solidified shell in mold and method thereof
KR101224961B1 (en) Crack diagnosis device of solidified shell in mold and method thereof
KR101246192B1 (en) Crack diagnosis device of solidified shell in mold and method thereof
KR101224960B1 (en) Crack diagnosis device of solidified shell in mold and method thereof
KR101257260B1 (en) Method for predicting quality of slab using defect index of impurities comeing off submerged entry nozzle
KR101204943B1 (en) Defect diagnosis device of coating layer on mold and method thereof
KR101204955B1 (en) Apparatus for monitoring frictional force in mold and method therefor
KR101267347B1 (en) Device for monitoring crack using frictional force in mold and method therefor
KR101277627B1 (en) Device for estimating breakout of solidified shell in continuous casting process and method therefor
KR101368351B1 (en) Predicting method for thickness of solidified shell on continuous casting process
KR101159598B1 (en) Method for estimating mold powder's viscosity
KR101159604B1 (en) Apparatus for distinguishing non-symmetric flow in mold and method for controlling non-symmetric folw
KR20110109293A (en) Device for measuring temperature of tundish
KR20130034299A (en) Device for controlling mold narrow side in continuous casting process and method therefor
KR101159613B1 (en) Apparatus for distinguishing taper of mold in continuous casting and method for distinguishing taper in continuous casting
KR101443586B1 (en) Method for continuous-continuous casting
KR20130099289A (en) Device for predicting quality of plate in continuous casting and method therefor
KR20110109108A (en) Apparatus for distinguishing solidification of molten steel in shroud nozzle and method for controlling flow of molten steel thereof
KR101443585B1 (en) Method for estimating clogging degree of submerged entry nozzle
KR101193875B1 (en) Method for maintaining shroud nozzle and apparatus for maintaining shroud nozzle

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160115

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161228

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180108

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190102

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200107

Year of fee payment: 8