KR101224970B1 - Device for predicting surface crack of products in continuous casting process and method therefor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연주공정을 통해 생산되는 코일과 같은 최종 압연제품의 표면크랙 발생 정도를 간접적으로 예측하기 위한 연주공정에서 제품의 표면크랙 예측 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 턴디쉬의 높이와 각종 설정값에 대한 조업데이터가 저장된 메모리와, 몰드를 통해 주조되는 연주주편의 주조속도를 검출하는 주속검출부, 및 상기 주속검출부를 통해 검출된 연주주편의 주조속도 및 상기 턴디쉬의 높이를 곱하여 조업변수값을 획득하고, 획득된 조업변수값을 이용하여 표면크랙 발생 정도를 예측하고, 상기 예측 결과에 따라 턴디쉬의 높이 또는 주조속도를 가변 제어하는 제어부를 포함한다.The present invention relates to an apparatus and method for predicting surface cracks of a product in a playing process for indirectly predicting the occurrence of surface cracks of a final rolled product such as a coil produced through a playing process. The operation variable value is obtained by multiplying a memory in which operation data is stored, a circumferential speed detecting unit for detecting a casting speed of a casting cast through a mold, and a casting speed and a height of the tundish of the casting cast detected through the circumferential speed detecting unit. And a control unit for predicting the degree of surface crack generation using the obtained operation variable value and variably controlling the height or casting speed of the tundish according to the prediction result.

Figure R1020110051365
Figure R1020110051365

Description

연주공정에서 제품의 표면크랙 예측 장치 및 그 방법{DEVICE FOR PREDICTING SURFACE CRACK OF PRODUCTS IN CONTINUOUS CASTING PROCESS AND METHOD THEREFOR}DEVICE FOR PREDICTING SURFACE CRACK OF PRODUCTS IN CONTINUOUS CASTING PROCESS AND METHOD THEREFOR}

본 발명은 표면크랙 발생 예측에 관한 것으로, 특히 연주공정을 통해 생산되는 코일과 같은 최종 압연제품의 표면크랙 발생 정도를 예측하기 위한 연주공정에서 제품의 표면크랙 예측 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to the prediction of surface crack occurrence, and more particularly, to an apparatus and method for predicting surface cracks of a product in a reproducing process for predicting the degree of surface cracking of a final rolled product such as a coil produced through a reproducing 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 (Tundish) and then supplied to a continuous casting machine mold.

연속주조기는 용강을 저장하는 래들과, 턴디쉬 및 상기 턴디쉬에서 출강되는 용강을 최초 냉각시켜 소정의 형상을 가지는 연주주편으로 형성하는 연주용 몰드와, 상기 몰드에 연결되어 몰드에서 형성된 연주주편을 이동시키는 다수의 핀치롤 등을 포함한다. 래들과 턴디쉬에서 출강된 용강은 몰드에서 소정의 폭과 두께 및 형상을 가지는 연주주편으로 형성되어 핀치롤을 통해 이송되고, 핀치롤을 통해 이송된 연주주편은 절단기에 의해 절단되어 소정 형상을 갖는 슬라브(Slab) 또는 블룸(Bloom), 빌렛(Billet) 등의 주편으로 제조된다.The continuous casting machine includes a ladle for storing molten steel, a casting mold for forming a tundish and a molten steel that is guided in the tundish first to form a cast slab having a predetermined shape, and a casting member connected to the mold, A plurality of pinch rolls and the like. The molten steel introduced from the ladle and the tundish is formed into a cast slab having a predetermined width, thickness and shape in the mold and is transported through the pinch roll. The slab transported through the pinch roll is cut by a cutter to have a predetermined shape Slabs, blooms, billets, and the like.

연주공정에서 생산되는 박슬라브(Thin Slab)는 두께가 40 내지 100mm 정도로 얇은 것으로, 열연공정에서 조압연 공정을 생략할 수 있어 공정 생략 및 단순화에 주로 적용된다.
Thin slab produced in the playing process is thin as 40 to 100mm in thickness, can be omitted in the hot rolling process rough rolling process is mainly applied to the process omission and simplification.

본 발명의 목적은 연주공정에서 주조속도와 턴디쉬의 높이 정보를 이용하여 최종 압연제품의 표면크랙 발생 정도를 예측할 수 있는 연주공정에서 제품의 표면크랙 예측 장치 및 그 방법에 관한 것이다. An object of the present invention relates to an apparatus and a method for predicting the surface crack of a product in the playing process that can predict the degree of surface crack generation of the final rolled product using the casting speed and the tundish height information in the playing process.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않는다.
The technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the technical problems mentioned above.

상기 과제를 실현하기 위한 본 발명의 표면크랙 예측 장치는, 턴디쉬의 높이와 각종 설정값에 대한 조업데이터가 저장된 메모리; 몰드를 통해 주조되는 연주주편의 주조속도를 검출하는 주속검출부; 및 상기 주속검출부를 통해 검출된 연주주편의 주조속도와 턴디쉬의 높이를 곱하여 조업변수값을 획득하고, 획득된 조업변수값을 이용하여 표면크랙 발생 정도를 예측하고, 상기 예측 결과에 따라 턴디쉬의 높이 또는 주조속도를 가변 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.Surface crack prediction device of the present invention for realizing the above object is a memory for storing the operation data for the height of the tundish and various set values; A circumferential speed detection unit for detecting a casting speed of the casting cast through the mold; And multiplying the casting speed of the playing piece detected by the circumferential speed detecting unit with the height of the tundish to obtain an operation variable value, using the obtained operation variable value to predict a degree of surface crack generation, and according to the prediction result, a tundish It may include; a control unit for controlling the height or the casting speed of the variable.

상기 제어부는 획득된 조업변수값과 미리 설정된 관계상수를 연산하여 표면크랙지수를 획득하고, 상기 표면크랙지수로 표면크랙 발생 정도를 예측할 수 있다. 상기 제어부는 상기 표면크랙지수가 설정된 기준값을 초과할 경우, 주조속도를 증가시키거나 또는 턴디쉬의 높이가 증가되도록 제어할 수 있다.The control unit may obtain a surface crack index by calculating the operation parameter value and a predetermined relational constant, and predict the occurrence of surface cracks using the surface crack index. The controller may increase the casting speed or increase the height of the tundish when the surface crack index exceeds a predetermined reference value.

상기 과제를 실현하기 위한 본 발명의 표면크랙 예측 방법은, 몰드를 통해 주조되는 연주주편의 주조속도를 검출하는 단계; 상기 몰드 상에 위치된 턴디쉬의 높이를 확인하는 단계; 상기에서 검출된 주조속도와 턴디쉬의 높이를 곱하여 조업변수값(VcTd)을 획득하는 단계; 및 상기에서 획득된 조업변수값과 미리 설정된 관계상수를 연산하여 표면크랙지수(SCI)를 획득하고, 상기 표면크랙지수로 표면크랙 발생 정도를 예측하는 단계;를 포함할 수 있다.Surface crack prediction method of the present invention for realizing the above object, detecting the casting speed of the cast pieces cast through the mold; Checking the height of the tundish positioned on the mold; Acquiring the operation variable value VcTd by multiplying the detected casting speed by the height of the tundish; And calculating a surface crack index ( SCI ) by calculating the operation variable value obtained above and a predetermined relational constant, and predicting the occurrence of surface cracks by the surface crack index.

상기 관계상수는 조업변수값과 실제 표면크랙 발생 정도 간의 상관관계에 의해 도출된 값일 수 있다.The relation constant may be a value derived by a correlation between the operation variable value and the actual degree of surface crack occurrence.

상기에서 계산된 표면크랙지수가 미리 설정된 기준값을 초과할 경우, 주조속도를 증가시키거나 또는 턴디쉬의 높이가 증가되도록 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
When the surface crack index calculated above exceeds a predetermined reference value, the method may further include increasing the casting speed or controlling the height of the tundish to increase.

상기와 같이 본 발명에 의하면, 박슬라브 공정에서 주조속도와 턴디쉬의 높이를 이용하여 제품 표면크랙 발생을 예측할 수 있다. 또한, 표면크랙지수를 활용하여 표면결함을 줄일 수 있는 주속별 적정한 침지노즐의 깊이를 산출할 수 있는 이점이 있다.
According to the present invention as described above, it is possible to predict the occurrence of product surface cracks by using the casting speed and the height of the tundish in the thin slab process. In addition, there is an advantage to calculate the depth of the appropriate immersion nozzle for each circumference that can reduce the surface defects by using the surface crack index.

도 1은 본 발명의 실시예와 관련된 연속주조기를 용강 흐름을 중심으로 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 표면크랙 예측 장치를 나타낸 도면이다.
도 3은 턴디쉬의 높이에 따른 침지노즐의 침지 깊이를 나타낸 도면이다.
도 4는 박슬라브용 몰드와 표면 크랙을 나타낸 도면이다.
도 5는 최종 제품의 중앙 크랙과 에지 크랙을 각각 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 표면크랙 예측 과정을 나타낸 순서도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명에 의한 조업변수값과 표면크랙지수 간의 상관관계를 나타낸 그래프이다.
1 is a conceptual diagram showing a continuous casting machine according to an embodiment of the present invention mainly on the flow of molten steel.
2 illustrates a surface crack prediction apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing the immersion depth of the immersion nozzle according to the height of the tundish.
4 is a view showing a mold for thin slabs and surface cracks.
5 is a diagram showing a center crack and an edge crack of the final product, respectively.
6 is a flowchart illustrating a surface crack prediction process according to an embodiment of the present invention.
7 and 8 are graphs showing the correlation between the operation variable value and the surface crack index according to the present invention.

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 용강의 흐름을 중심으로 나타낸 개념도이다.1 is a conceptual diagram showing a continuous casting machine according to an embodiment of the present invention mainly on the flow of molten steel.

연속주조(continuous casting)는 용융금속을 바닥이 없는 몰드(Mold)에서 응고시키면서 연속적으로 주편 또는 강괴(steel ingot)를 뽑아내는 주조법이다. 연속주조는 정사각형, 직사각형, 원형 등 단순한 단면형의 긴 제품과 주로 압연용 소재인 슬라브, 블룸 및 빌릿을 제조하는 데 이용된다.Continuous casting is a casting process in which a molten metal is continuously cast into a bottomless mold while continuously drawing a steel ingot or steel ingot. Continuous casting is used to manufacture slabs, blooms and billets, which are mainly rolled materials, and long products of simple cross-section such as square, rectangle, and circle.

연속주조기의 형태는 수직형과 수직만곡형 등으로 분류된다. 도 1에서는 수직만곡형을 예시하고 있다.The type of continuous casting machine is classified into vertical type and vertical curved type. In Fig. 1, a vertical bending type is illustrated.

도 1을 참조하면, 연속주조기는 래들(10)과 턴디쉬(20), 몰드(30), 2차냉각대(60 및 65), 핀치롤(70), 그리고 절단기(90)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the continuous casting machine may include a ladle 10, a tundish 20, a mold 30, secondary cooling tables 60 and 65, a pinch roll 70, and a cutter 90. have.

턴디쉬(Tundish, 20)는 래들(Ladle, 10)로부터 용융금속을 받아 몰드(Mold, 30)로 용융금속을 공급하는 용기이다. 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. The tundish 20 is a container that receives the molten metal from the ladle 10 and supplies the molten metal to the mold 30. 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 인한 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 due to 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 연주주편이 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 방식, 수냉홈이 있는 구리관을 조립하는 방식 등이 있다. The mold 30 is formed such that a solidified shell or a solidified shell 81 is formed so as to maintain the shape of the casting pluck pulled out from the mold 30 and to prevent the molten metal from being hardly outflowed from flowing out. . The water-cooled 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 응고쉘(81)과의 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 응고쉘(81)의 윤활뿐만 아니라 몰드(30) 내 용융금속의 산화ㅇ질화 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. Lubricant is used to reduce friction between the mold 30 and the solidification shell 81 and prevent burning during oscillation. 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 and the lubrication of the mold 30 and the solidification shell 81 as well as the prevention of oxidation and oxidation of molten metal in the mold 30, It also functions to absorb the emerging nonmetallic inclusions. 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. 연주주편의 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. The solidification of the cast steel is mostly made by the secondary cooling.

인발장치(引拔裝置)는 연주주편이 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 pair of pinch rolls 70 and the like so as to pull out the cast pieces 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.

이와 같이 구성된 연속주조기는 래들(10)에 수용된 용강(M)이 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 및 질화되지 않도록 턴디쉬(20) 내의 용강에 잠기도록 연장한다.The continuous casting machine configured as described above allows the molten steel M accommodated in the ladle 10 to flow into the tundish 20. For this flow, the ladle 10 is provided with a shroud nozzle 15 extending toward the tundish 20. The shroud nozzle 15 extends into the molten steel in the tundish 20 so that the molten steel M is not exposed to the air to be oxidized and nitrided.

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, 연주주편(80)의 주조 방향을 따른 뒷부분은 미응고 용강(82)이 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. By the way that the periphery is first solidified, the back portion along the casting direction of the casting cast piece 80 forms a shape in which the non-solidified molten steel 82 is wrapped in the solidified shell 81.

핀치롤(70, 도 1)이 완전히 응고된 연주주편(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 연주주편(80)에서 미응고 용강(82)이 차지하는 두께가 점차로 작아지게 한다. 연주주편(80)이 일지점(85)에 이르면, 연주주편(80)은 전체 두께가 응고쉘(81)로 채워지게 된다. 응고가 완료된 연주주편(80)은 절단 지점(91)에서 일정 크기로 절단되어 슬라브 등과 같은 주편(P)으로 나누어진다.As the pinch roll 70 (FIG. 1) pulls the tip portion 83 of the completely cast solid cast piece 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 non-solidified molten steel 82 in the playing cast 80 to gradually decrease. When the cast steel 80 reaches one point 85, the cast steel 80 is filled with the solidification shell 81 of the entire thickness. The solidified cast piece 80 is cut to a certain size at the cutting point 91 is divided into slabs (P) such as slabs.

이와 같이 연속주조기를 통해 만들어진 박슬라브는 압연공정을 거쳐 최종 제품인 열연 코일이나 후판 등으로 제조된다. 연주공정을 통해 생산되는 박슬라브의 두께는 40 내지 100mm 정도가 될 수 있고, 압연공정을 거쳐 생산되는 코일의 두께는 1 내지 20mm 정도가 될 수 있다.The thin slabs produced through the continuous casting machine are rolled and then produced as hot rolled coils or plates. The thickness of the thin slabs produced through the playing process may be about 40 to 100 mm, and the thickness of the coils produced through the rolling process may be about 1 to 20 mm.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 표면크랙 예측 장치를 나타낸 도면으로서, 예측 장치(100)는 메모리(110), 주속검출부(120), 높이조절부(130), 입력부(140), 제어부(150) 및 표시부(160)를 포함한다.2 is a view showing a surface crack prediction apparatus according to an embodiment of the present invention, the prediction apparatus 100 is a memory 110, a peripheral speed detection unit 120, a height adjusting unit 130, an input unit 140, a control unit ( 150 and the display unit 160.

메모리(110)는 턴디쉬(20)의 현재 높이와 연속주조시 주조속도, 연주주편의 폭, 압연 후의 최종제품에 대한 제품두께, 및 각종 설정값 중 적어도 어느 하나의 조업데이터가 저장될 수 있다. 최종제품은 열연 코일이나 후판 등이 될 수 있으나, 본 발명에서는 코일을 중심으로 설명한다.The memory 110 may store operation data of at least one of the current height of the tundish 20 and the casting speed during continuous casting, the width of the cast steel, the product thickness of the final product after rolling, and various setting values. . The final product may be a hot rolled coil or a thick plate, but in the present invention will be described with respect to the coil.

주속검출부(120)는 몰드(30)를 통해 주조되는 연주주편(80)의 주조속도(casting velocity)를 핀치롤(70)의 회전수를 통해 실시간으로 검출하게 된다. 여기서, 주조속도는 주속검출부(120)를 통해 실시간으로 검출될 수도 있지만, 핀치롤(70)의 속도를 제어하는 시스템으로부터 제공받을 수도 있다.The circumferential speed detecting unit 120 detects a casting velocity of the cast piece 80 cast through the mold 30 in real time through the rotation speed of the pinch roll 70. Here, the casting speed may be detected in real time through the circumferential speed detecting unit 120, but may be provided from a system for controlling the speed of the pinch roll 70.

높이조절부(130)는 제어신호에 따라 작동되어 턴디쉬(20)를 상하로 이동시켜 높이를 조절하는 유압 실린더로 구성될 수 있다. 턴디쉬(20)의 높이는 몰드(30)의 상단면과 턴디쉬(20)의 하단면의 간격으로, 턴디쉬(20)의 높이를 통해 침지노즐(25)의 침지 깊이를 간접적으로 확인하는 것이 가능하다.The height adjusting unit 130 may be configured as a hydraulic cylinder operated according to a control signal to adjust the height by moving the tundish 20 up and down. The height of the tundish 20 is indirectly checking the immersion depth of the immersion nozzle 25 through the height of the tundish 20 at the interval between the top surface of the mold 30 and the bottom surface of the tundish 20. It is possible.

입력부(140)는 외부로부터 턴디쉬(20)의 조절 명령이나 연속주조시 연주주편의 폭, 압연 후의 최종제품에 대한 제품두께, 및 각종 설정값 등과 같은 필요한 조업데이터를 입력받도록 구성되어 있다.The input unit 140 is configured to receive the necessary operation data such as the adjustment command of the tundish 20 or the width of the performance casting piece during continuous casting, the product thickness for the final product after rolling, and various setting values from the outside.

제어부(150)는 주속검출부(120)를 통해 검출된 연주주편(80)의 주조속도와 메모리(110)에 설정된 턴디쉬(20)의 현재 높이를 곱하여 조업변수값을 획득하고, 획득된 조업변수값을 이용하여 표면크랙 발생 정도를 예측하고, 예측된 결과에 따라 턴디쉬(20)의 높이 또는 주조속도를 가변 제어하게 된다. 또한, 제어부(150)는 획득된 조업변수값과 미리 설정된 관계상수를 연산하여 표면크랙지수를 획득하고, 상기 표면크랙지수로 표면크랙 발생 정도를 예측할 수 있다. 상기에서 관계상수는 조업변수값과 실제 표면크랙 발생 정도를 피팅(fitting)할 때 이들의 상관관계에 의해 도출된 값이다.The controller 150 multiplies the casting speed of the performance casting piece 80 detected by the main speed detection unit 120 with the current height of the tundish 20 set in the memory 110 to obtain a value of the operation variable, and obtains the operation variable obtained. The value of the surface crack generation is predicted using the value, and the height or casting speed of the tundish 20 is variably controlled according to the predicted result. In addition, the controller 150 may obtain a surface crack index by calculating the operation parameter value and a predetermined relational constant, and predict the occurrence of surface cracks using the surface crack index. In the above, the relation constant is a value derived by the correlation between the operation variable value and the actual surface crack occurrence degree.

여기서, 제어부(150)는 주조속도를 주속검출부(120)를 통해 획득할 수도 있지만, 입력부(140)를 통해 사용자에 의해 입력받을 수도 있다. 또한, 턴디쉬(20)의 높이도 입력부(140)를 통해 사용자에 의해 입력받을 수도 있다. Here, the controller 150 may obtain the casting speed through the peripheral speed detector 120, but may be input by the user through the input unit 140. In addition, the height of the tundish 20 may also be input by the user through the input unit 140.

또한, 제어부(150)는 계산된 표면크랙지수와 설정된 기준값을 비교하고, 표면크랙지수가 기준값을 초과할 경우, 핀치롤(70)을 제어하여 주조속도를 증가시키거나 또는 높이조절부(130)를 제어하여 턴디쉬(20)의 높이가 증가되도록 제어하게 된다. 여기서, 턴디쉬(20)의 높이가 증가되면 도 3과 같이 침지노즐(25)의 침적 깊이는 낮아지게 된다. 즉, 턴디쉬(20)의 높이를 알면 침지노즐(25)의 침지 깊이를 간접적으로 확인할 수 있으며, 예컨대 아래 표 1과 같이 나타낼 수 있다.In addition, the controller 150 compares the calculated surface crack index and the set reference value, and if the surface crack index exceeds the reference value, the pinch roll 70 is controlled to increase the casting speed or the height adjusting unit 130. By controlling the control so that the height of the tundish 20 is increased. Here, when the height of the tundish 20 is increased, the depth of deposition of the immersion nozzle 25 is lowered as shown in FIG. 3. That is, if the height of the tundish 20 is known, the immersion depth of the immersion nozzle 25 may be indirectly confirmed, for example, as shown in Table 1 below.

표시부(160)는 턴디쉬(20)의 현재 높이나 주조속도, 획득된 조업변수값, 표면크랙지수 및 예측된 표면크랙 발생 정도를 제어부(150)의 제어에 따라 문자 또는 그래프로 디스플레이할 수 있다.The display unit 160 may display the current height or casting speed of the tundish 20, the obtained operation variable value, the surface crack index, and the predicted degree of surface crack generation in text or graph under the control of the controller 150.

주조속도Casting speed 턴디쉬의 높이Height of tundish 침지노즐의 침지 깊이Immersion Depth of Immersion Nozzle 1One 3.5m/min3.5 m / min 63mm63 mm 172mm172 mm 22 4m/min4m / min 55mm55 mm 180mm180 mm 33 4.5m/min4.5 m / min 49mm49 mm 186mm186 mm 44 5m/min5 m / min 44mm44 mm 191mm191 mm 55 5.5m/min5.5 m / min 40mm40mm 195mm195 mm

표 1에서 턴디쉬의 높이는 주조속도별 턴디쉬의 최대 높이를 의미하는 데, 이는 해당 주조속도에서 턴디쉬의 높이가 최대 높이를 초과하지 않는 것이 좋다는 것을 의미한다. 그리고, 침지노즐의 침지 깊이는 턴디쉬의 높이를 이용하여 환산된 수치로 탕면에서 침지노즐(25)의 토출구(26) 상단까지의 거리이다. 턴디쉬(20)의 높이가 높아질수록 침지노즐(25)의 침지 깊이는 얕아지고(shallow), 턴디쉬(20)의 높이가 낮아질수록 침지노즐(25)의 침지 깊이는 깊어진다(deep).In Table 1, the height of the tundish means the maximum height of the tundish at each casting speed, which means that the height of the tundish at the corresponding casting speed should not exceed the maximum height. The immersion depth of the immersion nozzle is a distance from the hot water surface to the upper end of the discharge port 26 of the immersion nozzle 25 as a value converted using the height of the tundish. As the height of the tundish 20 increases, the immersion depth of the immersion nozzle 25 becomes shallow, and as the height of the tundish 20 decreases, the immersion depth of the immersion nozzle 25 deepens.

이와 같이 예측 장치(100)는 주조속도와 턴디쉬(20)의 높이 정보를 이용하여 조업변수값을 실시간으로 계산하여 최종제품의 표면크랙 발생 정도를 간접적으로 예측할 수 있다.As such, the prediction apparatus 100 may indirectly predict the degree of surface crack generation of the final product by calculating the operation variable value in real time using the casting speed and the height information of the tundish 20.

일반적으로, 박슬라브를 고속으로 주조하기 위해서는 도 4와 같이 깔때기(Funnel) 형태의 몰드(30)가 사용되고, 이런 공정상 특징 때문에 일반 연주기에 비해 몰드내 응고 불균일이 크다. 특히 깔때기 모양의 기하학적 특성 때문에 연주주편의 중앙부(A)와 에지부(B)에서 표면 크랙이 생길 수 있으며, 이는 최종 제품인 열연코일의 표면에 도 5와 같이 중앙 크랙(A; Center Crack) 및 에지 크랙(B; Edge Crack)으로 발전할 수 있다.In general, in order to cast the thin slab at a high speed, a funnel-type mold 30 is used as shown in FIG. 4, and the solidification non-uniformity in the mold is greater than that of a general player due to this process feature. In particular, because of the funnel-shaped geometric characteristics, surface cracks may occur at the center portion (A) and the edge portion (B) of the cast steel, which is the center crack (A) and edges on the surface of the hot rolled coil as shown in FIG. It can develop into cracks (B).

생산성의 증대를 위해 1개의 턴디쉬(20)와 침지노즐(25)로 장연주를 하게 되는데, 주조 중 침지노즐(25)의 용손이 일어나게 되므로 연연주수에 제약을 받게 된다. 침지노즐(25)의 용손에 따른 연연주수의 제약을 극복하게 위하여 침지노즐(25)의 깊이를 변화시켜 국부적인 침지노즐(25)의 용손 집중 현상을 완화시키고 있다. 침지노즐(25)의 침지 깊이의 조절을 통해 연연주수의 증대는 가능하나, 침지노즐(25)의 높이 차이에 따라 몰드내 유동 변화가 발생하게 되고, 특히 박슬라브 연주 공정의 특징인 얇은 주조 두께 및 고속 주조를 하는 조건에서는 몰드내 응고 불균일을 더욱 조장하게 되고 도 5와 같이 최종 제품의 크랙 발생 가능성이 커지게 된다. In order to increase the productivity of one tundish 20 and the immersion nozzle (25) to perform a long cast, the immersion of the immersion nozzle (25) occurs during casting is limited by the number of years. In order to overcome the limitation of the number of soft water in accordance with the melted hand of the immersion nozzle 25, the depth of the immersion nozzle 25 is changed to alleviate the concentration of the melted hand of the local immersion nozzle 25. It is possible to increase the number of soft water by adjusting the immersion depth of the immersion nozzle (25), but the flow change in the mold occurs according to the height difference of the immersion nozzle (25), in particular, the thin casting that is characteristic of the thin slab playing process Under the conditions of thickness and high speed casting, the solidification unevenness in the mold is further enhanced, and the likelihood of cracking of the final product increases as shown in FIG. 5.

따라서, 본 발명에서는 턴디쉬의 높이, 즉 침지노즐의 깊이 정보와 주조속도를 이용하여 최종제품의 표면크랙 발생 정도를 간접적으로 예측하고자 한다.Therefore, the present invention intends to indirectly predict the degree of surface crack generation of the final product using the height of the tundish, that is, the depth information of the immersion nozzle and the casting speed.

도 6은 본 발명의 실시예에 의한 박슬라브의 표면크랙 예측 과정을 나타낸 순서도로서, 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 살펴보고자 한다.6 is a flowchart illustrating a surface crack prediction process of a thin slab according to an embodiment of the present invention, with reference to the accompanying drawings.

먼저, 예측 장치(100)의 제어부(150)는 몰드(30)를 통해 주조되는 연주주편의 주조속도(casting velocity; m/min)를 핀치롤(70)의 회전수를 통해 실시간으로 검출하게 된다(S11). 여기서, 주조속도는 주속검출부(120)를 통해 실시간으로 검출될 수도 있지만, 핀치롤(70)의 속도를 제어하는 시스템으로부터 제공받을 수도 있다.First, the control unit 150 of the prediction device 100 detects a casting velocity (m / min) of the cast pieces cast through the mold 30 in real time through the rotation speed of the pinch roll 70. (S11). Here, the casting speed may be detected in real time through the circumferential speed detecting unit 120, but may be provided from a system for controlling the speed of the pinch roll 70.

또한, 제어부(150)는 메모리(110)에 저장된 턴디쉬(20)의 현재 높이 정보를 확인하게 된다(S12). 제어부(150)는 입력된 명령에 따라 높이조절부(130)를 통해 턴디쉬(20)를 상하로 이동시켜 높이를 조절하는 데, 이때 조절된 턴디쉬(20)의 높이 정보를 메모리(110)에 저장하게 된다. 또한, 메모리(110)에는 표 1과 같이 턴디쉬(20)의 높이에 대응되는 침지노즐(25)의 침지 깊이에 대한 정보가 저장되어 있어 턴디쉬(20)의 높이를 통해 침지노즐(25)의 침지 깊이를 간접적으로 확인하는 것도 가능하다. In addition, the controller 150 checks current height information of the tundish 20 stored in the memory 110 (S12). The controller 150 adjusts the height by moving the tundish 20 up and down through the height adjusting unit 130 according to the input command, and at this time, the height information of the adjusted tundish 20 is adjusted to the memory 110. Will be stored in. In addition, the memory 110 stores information on the immersion depth of the immersion nozzle 25 corresponding to the height of the tundish 20, as shown in Table 1, so that the immersion nozzle 25 through the height of the tundish 20 It is also possible to indirectly check the immersion depth of the.

이어, 제어부(150)는 주속검출부(120)를 통해 검출된 연주주편의 주조속도와 메모리(110)에 저장된 턴디쉬(20)의 현재 높이를 곱하여 조업변수값(VcHt)을 계산하게 된다(S13). 여기서, 연주주편은 박슬라브로서, 예컨대 그 두께가 55mm, 폭은 900~1560mm, 주조속도는 3.5~5.5m/min 정도가 될 수 있다.Subsequently, the controller 150 calculates the operation variable value VcHt by multiplying the casting speed of the performance casting piece detected by the main speed detection unit 120 with the current height of the tundish 20 stored in the memory 110 (S13). ). Here, the cast slab is a thin slab, for example, the thickness thereof may be 55mm, the width is 900 ~ 1560mm, the casting speed is about 3.5 ~ 5.5m / min.

제어부(150)는 상기에서 획득된 조업변수값과 미리 설정된 관계상수를 연산하여 표면크랙지수(SCI; Surface Crack Index)를 획득하고(S14), 획득된 표면크랙지수(SCI)를 통해 코일과 같은 최종 제품의 표면크랙 발생 정도를 예측한다(S15). 여기서, 제어부(150)는 획득된 조업변수값을 아래 수학식 1에 대입하여 표면크랙지수(SCI)를 구할 수 있다.The controller 150 obtains a surface crack index ( SCI ) by calculating the operation variable value obtained above and a preset relation constant (S14), and obtains a surface crack index (SCI), such as a coil. Predict the degree of surface crack generation of the final product (S15). Here, the controller 150 may obtain the surface crack index (SCI) by substituting the obtained operation variable value into Equation 1 below.

수학식 1Equation 1

Figure 112011040342559-pat00001
Figure 112011040342559-pat00001

여기서, VcHt는 조업변수값이고, 제1 상수값과 제2 상수값은 관계상수로서, 조업변수값과 실제 표면크랙 발생 정도(표면크랙지수)를 피팅(fitting)할 때 양자의 상관관계에 의해 도출된 값이다.Here, VcHt is an operation variable value, and the first constant value and the second constant value are relational constants, which are determined by the correlation between them when fitting the operation variable value and the actual surface crack incidence (surface crack index). The derived value.

수학식 1에서 제2 상수값은 제1 상수값보다 큰 값이다. 여기서, 제1 상수값은 0 내지 1 사이의 값이고, 제2 상수값은 14 내지 20 사이의 값으로 설정될 수 있다. In Equation 1, the second constant value is greater than the first constant value. Here, the first constant value may be a value between 0 and 1, and the second constant value may be set to a value between 14 and 20.

수학식 1에서 제1 상수값과 제2 상수값은 예측 부위에 따라, 즉 제품 중앙부의 크랙을 예측하느냐 또는 에지부의 크랙을 예측하느냐에 따라 그 값이 다를 수 있다. 예컨대, 중앙부의 크랙을 예측할 경우 제1 상수값은 0 내지 1 사이의 값이 될 수 있고, 제2 상수값은 15 내지 16 사이의 값이 될 수 있다. 에지부의 크랙을 예측할 경우 제1 상수값은 0 내지 1 사이의 값이 될 수 있고, 제2 상수값은 18 내지 19 사이의 값이 될 수 있다. 여기서, 에지크랙 예측과 관련된 상수값들이 중앙크랙 예측과 관련된 상수값보다 더 큰 값으로 설정될 수 있다. 제1 상수값과 제2 상수값은 조업 중인 실제 제품의 품질에 따라 달라질 수도 있다.In Equation 1, the first constant value and the second constant value may be different depending on the prediction part, that is, whether to predict the crack of the product center part or the crack of the edge part. For example, when predicting a crack in the center portion, the first constant value may be a value between 0 and 1, and the second constant value may be a value between 15 and 16. When predicting the crack of the edge portion, the first constant value may be a value between 0 and 1, and the second constant value may be a value between 18 and 19. Here, the constant values related to the edge crack prediction may be set to a value larger than the constant value related to the center crack prediction. The first and second constant values may vary depending on the quality of the actual product in operation.

한편, 표면크랙지수(SCI)는 표면크랙 정도에 따라 분류된 표면크랙평점에 연주주편의 폭과 제품두께를 연산하여 세분화한 지수일 수 있다. 여기서, 표면크랙평점은, 예컨대 실제 표면크랙 정도를 임의의 등급으로 분류하여 평가된 점수를 의미한다. 표면크랙 정도가 1등급부터 5등급으로 분류될 경우, 표면크랙평점이 1점에서 5점으로 갈수록 표면 결함이 많은 것을 의미한다. 상기 표면크랙평점이 5개의 등급으로 나누어질 때, 2등급까지는 정품으로 판매될 수 있으나, 3등급 이상에서는 판매에 문제가 될 수 있다. 하지만, 본 발명에서는 5개의 분류만으로 표면크랙 발생 정도를 세분화하기가 어렵기 때문에 표면크랙평점에 연주주편의 폭과 최종제품의 두께를 연산하여 표면크랙지수를 세분화한 것이다. 이와 같이 표면크랙지수를 표면크랙 등급의 변별력을 높이기 위해 표면크랙평점에 연주주편의 폭과 코일의 두께를 연산하여 세분화하는 것이 바람직하다. 표면크랙지수(SCI)는 아래 수학식 2에 의해 지수화될 수 있다.Meanwhile, the surface crack index (SCI) may be an index obtained by calculating the width and product thickness of the cast slab on the surface crack scores classified according to the surface crack degree. Here, the surface crack score means, for example, a score evaluated by classifying the actual surface crack degree into an arbitrary grade. When the degree of surface cracking is classified into grades 1 to 5, it means that the surface crack score increases from one point to five points. When the surface crack score is divided into five grades, up to two grades may be sold as genuine products, but at three or more grades, there may be a problem in sales. However, in the present invention, since it is difficult to subdivide the degree of surface cracking by only five classifications, the surface crack index is subdivided by calculating the width of the cast slab and the thickness of the final product at the surface crack score. In this way, it is preferable to subdivide the surface crack index by calculating the width of the cast slab and the thickness of the coil in order to increase the discrimination of the surface crack grade. Surface crack index (SCI) can be exponentialized by the following equation (2).

수학식 2Equation 2

Figure 112011040342559-pat00002
Figure 112011040342559-pat00002

도 7 및 도 8은 조업변수값에 따른 표면크랙지수를 나타낸 그래프로서, 조업변수값과 표면크랙지수(SCI)는 다른 조업조건이 동일한 상태에서 대략 선형적인 관계를 가진다. 도 7은 중앙 크랙 예측시에 사용되는 관계식을 나타낸 그래프이고, 도 8은 에지 크랙 예측시에 사용되는 관계식을 나타낸 그래프이다. 7 and 8 are graphs showing the surface crack index according to the operation variable value, the operation variable value and the surface crack index (SCI) has a substantially linear relationship under the same conditions. FIG. 7 is a graph showing a relational formula used for the center crack prediction, and FIG. 8 is a graph showing a relational formula used for the edge crack prediction.

도 7에서 조업변수값(X)과 표면크랙지수(Y)의 상관식은 "Y=-0.0236(제1 상수값)·X+15.394(제2 상수값)"이다. 도 7에서 도트는 실제의 표면크랙 발생 지수이고, 실선은 본 발명에 의한 예측된 표면크랙 발생 지수로서, 실제와 예측모델이 상당히 일치하는 것으로 나타났다. 여기서, 조업변수값과 표면크랙지수의 상관관계에 따른 제1 상수값은 예컨대, '0.0236'이 될 수 있고, 제2 상수값은 '15.394'가 될 수 있다. 결론적으로 예측모델 정확도(R2)가 대략 83% 정도로 우수하게 나타났다. 즉, 조업변수값을 알면, 최종의 표면크랙지수(SCI)를 계산할 수 있고, 표면크랙지수(SCI)를 통해 제품 중앙부의 표면크랙 발생 정도를 예측할 수 있게 된다.In Fig. 7, the correlation between the operation variable value X and the surface crack index Y is " Y = -0.0236 (first constant value) · X + 15.394 (second constant value) ". In FIG. 7, the dot is the actual surface crack occurrence index and the solid line is the predicted surface crack occurrence index according to the present invention, and it is shown that the actual and the predictive model are substantially in agreement. Here, the first constant value according to the correlation between the operation variable value and the surface crack index may be, for example, '0.0236', and the second constant value may be '15 .394 '. In conclusion, the predictive model accuracy (R 2 ) was about 83%. That is, by knowing the value of the operation variable, the final surface crack index (SCI) can be calculated, and the surface crack index (SCI) can predict the degree of surface crack generation in the center of the product.

표면크랙지수(SCI)의 경우 '10' 이하(조업변수값은 '225' 이상)에서는 문제가 없지만, '10' 이상일 경우에는 제품 판매가 문제가 될 수 있다. In the case of surface crack index (SCI), there is no problem at '10' or less (operation variable value is '225' or more), but if '10' or more, product sales may be a problem.

이와 같이 제어부(150)는 표면크랙지수(SCI)를 통해 표면크랙 발생 가능성을 주조속도와 턴디쉬(20)의 높이에 따라 실시간으로 예측하고, 예측된 결과를 도 7과 같은 그래프로 표시부(160)를 통해 디스플레이하거나 예측된 표면크랙이 설정된 기준값(

Figure 112011040342559-pat00003
)인 '10'을 초과할 경우 소정의 경보수단을 통해 경보음을 출력함과 아울러 턴디쉬(20)의 높이가 증가되도록 높이조절부(130)를 제어하거나 핀치롤(70)을 통해 주조속도를 증가시킬 수도 있다(S16). 여기서, 주조속도는 생산량과 연동되는 것이라 주조속도를 고정시킨 상태에서 턴디쉬(20)의 높이를 조절하는 것이 크랙 방지에 더 유리할 수 있다. 조업 특성상 침지노즐(25)에서 지속적으로 용손이 일어나기 때문에 고정된 턴디쉬(20)의 높이(침지노즐(25) 침적 깊이)에서 장시간 생산을 할 수가 없기 때문에 표면크랙지수를 고려하여 일정한 범위내에서 턴디쉬(20)의 높이를 계속 가변시키면서 생산하는 것이 유리하다.As such, the controller 150 predicts the possibility of surface cracks in real time according to the casting speed and the height of the tundish 20 through the surface crack index (SCI), and displays the predicted result on the graph as shown in FIG. Display or predicted surface cracks
Figure 112011040342559-pat00003
) When exceeding '10' outputs an alarm sound through a predetermined alarm means and controls the height adjusting unit 130 to increase the height of the tundish 20 or through the pinch roll 70 It may be increased (S16). Here, the casting speed is to be linked with the production amount, it may be more advantageous to prevent the crack to adjust the height of the tundish 20 in a fixed state of the casting speed. Due to the characteristics of the operation, the immersion nozzles are continuously generated in the immersion nozzle 25, so that the production cannot be performed for a long time at the height of the fixed tundish 20 (immersion nozzle 25 deposition depth). It is advantageous to produce while keeping the height of the tundish 20 variable.

도 8에서 조업변수값(X)과 표면크랙지수(Y)의 상관식은 "Y=-0.0398(제1 상수값)·X+18.528(제2 상수값)"이다. 여기서, 조업변수값과 표면크랙지수의 상관관계에 따른 제1 상수값은 예컨대, '0.0398'이 될 수 있고, 제2 상수값은 '18.528'이 될 수 있다. 결론적으로 예측모델 정확도(R2)가 대략 76% 정도로 우수하게 나타났다. 즉, 조업변수값을 알면, 최종의 표면크랙지수(SCI)를 계산할 수 있고, 표면크랙지수(SCI)를 통해 제품 에지부의 표면크랙 발생 정도를 예측할 수 있게 된다.In Fig. 8, the correlation between the operation variable value X and the surface crack index Y is " Y = -0.0398 (first constant value) · X + 18.528 (second constant value) ". Here, the first constant value according to the correlation between the operation variable value and the surface crack index may be, for example, '0.0398', and the second constant value may be '18 .528 '. In conclusion, the predictive model accuracy (R 2 ) was about 76%. That is, by knowing the value of the operation variable, the final surface crack index (SCI) can be calculated, and the surface crack index (SCI) can predict the degree of surface crack occurrence of the product edge portion.

표면크랙지수(SCI)의 경우 '10' 이하(조업변수값은 '215' 이상)에서는 문제가 없지만, '10' 이상일 경우는 제품 판매가 문제가 될 수 있다. 이와 같이 제어부(150)는 표면크랙지수(SCI)를 통해 표면크랙 발생 가능성을 주조속도와 턴디쉬(20)의 높이에 따라 실시간으로 예측하고, 예측된 결과를 도 8과 같은 그래프로 표시부(160)를 통해 디스플레이하거나 예측된 표면크랙이 설정된 기준값(

Figure 112011040342559-pat00004
)인 '10'을 초과할 경우 소정의 경보수단을 통해 경보음을 출력함과 아울러 주조속도를 증가시키거나 또는 턴디쉬(20)의 높이가 증가되도록 제어할 수도 있다.In the case of surface crack index (SCI), there is no problem at '10' or less (operation variable value is '215' or more), but if '10' or more, product sales may be a problem. As such, the controller 150 predicts the possibility of surface crack generation in real time according to the casting speed and the height of the tundish 20 through the surface crack index (SCI), and displays the predicted result on the graph as shown in FIG. Display or predicted surface cracks
Figure 112011040342559-pat00004
In case of exceeding '10', the alarm sound may be output through a predetermined alarm means, and the casting speed may be increased or the height of the tundish 20 may be increased.

상기에서 제품의 중앙부와 에지부의 크랙 예측시에, 표면크랙지수의 기준값(

Figure 112011040342559-pat00005
)에 대응되는 조업변수값의 값이, 예를 들어 '225'와 '215'로 상이하다. 따라서, 제어부(150)는 제품의 중앙부와 에지부의 크랙 예측에 관계없이, 조업변수값의 값이 평균값인 '220' 이상이 되면 최종제품의 품질이 양호한 것으로 판단할 수 있다.In the above-described crack prediction in the center and edge of the product, the reference value of the surface crack index (
Figure 112011040342559-pat00005
The value of the operation variable corresponding to) is different from, for example, '225' and '215'. Accordingly, the controller 150 may determine that the quality of the final product is good when the value of the operation variable is equal to or greater than '220', which is an average value, regardless of the crack prediction of the center part and the edge part of the product.

이와 같이 본 발명에서는 박슬라브 공정에서 주조속도와 턴디쉬(20)의 높이를 이용하여 제품 표면크랙 발생을 예측할 수 있고, 표면크랙지수를 활용하여 결함을 줄일 수 있는 주조속도별 적정한 침지노즐(25)의 깊이를 산출할 수 있다.Thus, in the present invention, it is possible to predict the occurrence of the surface crack of the product by using the casting speed and the height of the tundish 20 in the thin slab process, and the appropriate immersion nozzle for each casting speed to reduce the defect by using the surface crack index (25). ) Can be calculated.

상기와 같은 표면크랙 예측 방식은 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.
The surface crack prediction method as described above is not limited to the configuration and operation method of the embodiments described above. The above embodiments may be configured such that various modifications may be made by selectively combining all or part of the embodiments.

10: 래들 20: 턴디쉬
21: 스톱퍼 25: 침지노즐
30: 몰드 51: 파우더층
60: 지지롤 65: 스프레이
70: 핀치롤 80: 연주주편
81: 응고쉘 82: 미응고 용강
83: 선단부 85: 응고 완료점
90: 절단기 91: 절단 지점
100: 예측 장치 110: 메모리
120: 주속검출부 130: 높이조절부
140: 입력부 150: 제어부
160: 표시부
10: Ladle 20: Tundish
21: Stopper 25: Immersion nozzle
30: mold 51: powder layer
60: support roll 65: spray
70: pinch roll 80: performance cast
81: solidified shell 82: unsolidified molten steel
83: tip 85: solidification completion point
90: cutting machine 91: cutting point
100: prediction device 110: memory
120: speed detection unit 130: height adjustment unit
140: input unit 150: control unit
160: display unit

Claims (8)

턴디쉬의 높이와 각종 설정값에 대한 조업데이터가 저장된 메모리;
몰드를 통해 주조되는 연주주편의 주조속도를 검출하는 주속검출부; 및
상기 주속검출부를 통해 검출된 연주주편의 주조속도 및 상기 턴디쉬의 높이를 곱하여 조업변수값을 획득하고, 획득된 조업변수값을 이용하여 표면크랙 발생 정도를 예측하고, 상기 예측 결과에 따라 턴디쉬의 높이 또는 주조속도를 가변 제어하는 제어부;를 포함하는 연주공정에서 제품의 표면크랙 예측 장치.
A memory in which operation data for the height of the tundish and various setting values are stored;
A circumferential speed detection unit for detecting a casting speed of the cast steel cast through the mold; And
Obtain the operation variable value by multiplying the casting speed of the playing piece detected by the circumferential speed detection unit with the height of the tundish, predicting the occurrence of surface cracks using the obtained operation variable value, and according to the prediction result Control unit for controlling the height or the casting speed of the; Surface crack prediction apparatus of the product in the playing process comprising a.
청구항 1에 있어서,
상기 제어부는 획득된 조업변수값과 미리 설정된 관계상수를 연산하여 표면크랙지수를 획득하고, 상기 표면크랙지수로 표면크랙 발생 정도를 예측하는 연주공정에서 제품의 표면크랙 예측 장치.
The method according to claim 1,
The control unit obtains a surface crack index by calculating the operation parameter value and a predetermined relational constant, and predicts the surface crack generation degree using the surface crack index, the surface crack prediction apparatus of the product.
청구항 2에 있어서,
상기 제어부는 상기 표면크랙지수가 설정된 기준값을 초과할 경우, 주조속도를 증가시키거나 또는 턴디쉬의 높이가 증가되도록 제어하는 연주공정에서 제품의 표면크랙 예측 장치.
The method according to claim 2,
The control unit predicts the surface crack of the product in the playing process to control the increase in the casting speed or the height of the tundish when the surface crack index exceeds the set reference value.
청구항 2에 있어서,
상기 관계상수는 조업변수값과 실제 표면크랙 발생 정도 간의 상관관계에 의해 도출된 값인 연주공정에서 제품의 표면크랙 예측 장치.
The method according to claim 2,
And said relationship constant is a value derived by a correlation between an operation variable value and an actual degree of surface crack occurrence.
몰드를 통해 주조되는 연주주편의 주조속도를 검출하는 단계;
상기 몰드 상에 위치된 턴디쉬의 높이를 확인하는 단계;
상기에서 검출된 주조속도와 턴디쉬의 높이를 곱하여 조업변수값(VcTd)을 획득하는 단계; 및
상기에서 획득된 조업변수값과 미리 설정된 관계상수를 연산하여 표면크랙지수(SCI)를 획득하고, 상기 표면크랙지수로 표면크랙 발생 정도를 예측하는 단계;를 포함하는 연주공정에서 제품의 표면크랙 예측 방법.
Detecting a casting speed of the cast steel cast through the mold;
Checking the height of the tundish positioned on the mold;
Acquiring the operation variable value VcTd by multiplying the detected casting speed by the height of the tundish; And
Calculating the surface crack index ( SCI ) by calculating the operation variable value and the predetermined relational constant obtained in the above, and predicting the occurrence of the surface crack by the surface crack index; Way.
청구항 5에 있어서,
상기 관계상수는 조업변수값과 실제 표면크랙 발생 정도 간의 상관관계에 의해 도출된 값인 연주공정에서 제품의 표면크랙 예측 방법.
The method according to claim 5,
Wherein said relationship constant is a value derived by a correlation between an operation variable value and an actual degree of surface crack occurrence.
청구항 5에 있어서,
상기 표면크랙지수(SCI)는 아래 수학식에 의해 계산되며, 제1 상수값은 0 내지 1 사이의 값이고, 제2 상수값은 14 내지 20 사이의 값으로 설정되는 연주공정에서 제품의 표면크랙 예측 방법.
수학식
Figure 112011040342559-pat00006

여기서, VcTd는 조업변수값임.
The method according to claim 5,
The surface crack index ( SCI ) is calculated by the following equation, the first constant value is a value between 0 and 1, the second constant value is a surface crack of the product in the playing process is set to a value between 14 and 20 Forecast method.
Equation
Figure 112011040342559-pat00006

Where VcTd is the value of the operating variable.
청구항 5에 있어서,
상기에서 계산된 표면크랙지수가 미리 설정된 기준값을 초과할 경우, 턴디쉬의 높이 또는 주조속도를 가변 제어하는 단계를 더 포함하는 연주공정에서 제품의 표면크랙 예측 방법.
The method according to claim 5,
If the surface crack index calculated above exceeds a predetermined reference value, the method of predicting the surface cracks of the product in the playing process further comprising the step of controlling the height of the tundish or the casting speed.
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