KR101320356B1 - 연속주조시 연연주수 예측 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스토퍼의 위치 변화량을 이용하여 침지노즐의 막힘 정도를 예측함에 따라 연연주 가능수를 예측할 수 있는 연속주조시 연연주수 예측 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 몰드 내 탕면 레벨이 일정하게 유지되도록 스토퍼의 개도량을 조절하는 단계와, 상기 스토퍼의 위치를 단위주기동안 주기적으로 측정하고, 단위주기동안 측정된 위치정보를 이용하여 현주기 개도율을 산출하는 단계와, 상기 현주기 개도율과 전주기 개도율을 이용하여 현재 개도변화율을 산출하는 단계, 및 상기 현재 개도변화율과 이전 개도변화율을 이용하여 누적 변화율을 산출하고, 산출된 누적 변화율을 이용하여 연연주 가능수를 예측하는 단계를 제공한다.

Description

연속주조시 연연주수 예측 장치 및 그 방법{DEVICE FOR FORECASTING NUMBER OF CONTINUOUS-CONTINUOUS CASTING ON CONTINUOUS CASTING PROCESS AND METHOD THEREFOR}
본 발명은 연연주수 예측에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 침지노즐의 막힘 정도를 예측하여 연연주 가능수를 예측하는 연속주조시 연연주수 예측 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
연속주조기는 제강로에서 생산되어 래들(Ladle)로 이송된 용강을 턴디쉬(Tundish)에 받았다가 연속주조기용 몰드로 공급하여 일정한 크기의 주편을 생산하는 설비이다.
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 핀치롤을 포함한다.
다시 말해서, 상기 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.
관련된 선행기술로는 한국특허공개 제2004-50195호(공개일: 2004. 06. 16)가 있다.
본 발명은 스토퍼의 위치 변화량을 이용하여 침지노즐의 막힘 정도를 예측함에 따라 연연주 가능수를 예측할 수 있는 연속주조시 연연주수 예측 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않는다.
상기 과제를 실현하기 위한 본 발명의 연연주수 예측 장치는, 턴디쉬에서 몰드로 출강되는 용강량을 조절하기 위한 스토퍼를 수직으로 승강시켜 출강량을 조절하는 리프팅수단; 및 상기 리프팅수단을 통해 스토퍼의 위치정보를 설정된 단위주기동안 수집하고, 수집된 위치정보를 이용하여 스토퍼의 현주기 개도율을 산출한 후 현주기 개도율과 전주기 개도율을 이용하여 현재 개도변화율을 산출하고, 산출된 현재 개도변화율과 이전 개도변화율을 이용하여 연연주 가능수를 예측하는 컨트롤러;를 포함할 수 있다.
구체적으로, 개도율은 수집된 위치정보들의 평균값이고, 컨트롤러는 현재 개도변화율과 이전 개도변화율을 누적으로 곱하여 누적 변화율을 산출하고, 산출된 누적 변화율을 이용하여 연연주 가능수를 예측할 수 있다.
몰드의 상측에 배치 고정되어 몰드내 용강의 탕면 유동에 따른 탕면레벨을 주기적으로 측정하는 탕면레벨센서를 더 포함하고, 상기 컨트롤러는 탕면레벨센서의 레벨 측정에 따라 몰드 내 탕면이 설정된 일정 레벨이 되도록 상기 리프팅수단을 제어할 수 있다.
상기 과제를 실현하기 위한 본 발명의 연연주수 예측 방법은, 몰드 내 탕면 레벨이 일정하게 유지되도록 스토퍼의 개도량을 조절하는 단계; 상기 스토퍼의 위치를 단위주기동안 주기적으로 측정하고, 단위주기동안 측정된 위치정보를 이용하여 현주기 개도율을 산출하는 단계; 상기 현주기 개도율과 전주기 개도율을 이용하여 현재 개도변화율을 산출하는 단계; 및 상기 현재 개도변화율과 이전 개도변화율을 이용하여 누적 변화율을 산출하고, 산출된 누적 변화율을 이용하여 연연주 가능수를 예측하는 단계;를 포함할 수 있다.
구체적으로, 단위주기는 주조 시간 또는 연주주편의 길이를 기준으로 설정될 수 있으며, 개도율은 수집된 위치정보들의 평균값일 수 있다.
상기 누적 변화율은 현재 개도변화율과 이전 개도변화율을 누적으로 곱함에 따라 산출될 수 있다.
상기와 같이 본 발명에 의하면, 턴디쉬 내 스토퍼의 위치 변화량을 이용하여 누적 변화율을 산출하고, 산출된 누적 변화율을 이용하여 침지노즐의 막힘 정도를 예측함으로써, 주조속도 감소 또는 연연주 주조 중단과 같은 상황으로 인한 생산성 저하를 사전에 예측 및 방지할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예와 관련된 연속주조기를 용강의 흐름을 중심으로 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 연연주수 예측 장치를 나타낸 도면이다.
도 3은 스토퍼의 위치(개도) 변화량에 따른 주속 감소를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 연연주수 예측 과정을 나타낸 순서도이다.
도 5 및 도 6은 스토퍼의 위치 변화량에 따른 누적 변화율을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.
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.
도 1은 본 발명의 실시예와 관련된 연속주조기를 용강의 흐름을 중심으로 나타낸 개념도이다.
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.
연속주조기의 형태는 수직형과 수직만곡형 등으로 분류된다. 도 1에서는 수직만곡형을 예시하고 있다.
도 1을 참조하면, 연속주조기는 래들(10)과 턴디쉬(20), 몰드(30), 2차냉각대(60 및 65), 핀치롤(70), 그리고 절단기(90)를 포함할 수 있다.
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.
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.
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.
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 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.
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.
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.
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.
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 스토퍼(Stopper, 21)에 의해 결정된다. 구체적으로, 스토퍼(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, 스토퍼 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.
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.
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.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 연연주수 예측 장치를 나타낸 도면으로서, 예측 장치(100)는 탕면레벨센서(110), 리프팅수단(120), 저장부(130), 표시부(140), 입력부(150) 및 컨트롤러(160)를 포함하여 이루어져 있다.
탕면레벨센서(110)는 몰드의 상측에 배치 고정되어 몰드내 용강의 탕면 유동에 따른 탕면레벨을 주기적으로 측정한다. 여기서, 탕면레벨센서(110)는 고주파 전류의 여자에 따른 용강의 와전류에 의한 유기전압을 분석하여 탕면 레벨을 측정하는 와전류방식의 센서(110)일 수 있다.
리프팅수단(120)은 턴디쉬에서 몰드로 출강되는 용강량을 조절하기 위한 스토퍼(21)를 수직으로 승강시켜 출강량을 조절하도록 구성되어 있다. 리프팅수단(120)은 스토퍼(21)를 고정 지지하는 지지대와, 지지대를 통해 스토퍼(21)를 승강시키는 모터나 유압실린더 또는 에어실린더와 같은 액추에이터를 포함하여 구성될 수 있다. 액추에이터에는 스토퍼(21)의 기준점(스토퍼가 출강구(20a)를 완전히 폐쇄시킨 위치)을 기준으로 승강 위치를 검출하는 위치검출센서(125)가 더 포함되어 있다. 상기 스토퍼(21)의 승강 위치는 기준점으로부터의 거리일 수 있다.
저장부(130)에는 스토퍼(21)의 측정 위치정보, 스토퍼(21)의 개도율, 개도변화율, 누적 변화율, 스토퍼(21)의 개도량을 측정하기 위한 주기, 및 개도율을 산출하기 위한 단위주기 등에 대한 정보가 저장되어 있다.
표시부(140)는 제어신호에 따라 측정된 스토퍼(21)의 위치와 개도변화율 및 누적 변화율 등이 그래픽으로 디스플레이될 수 있다.
입력부(150)는 외부로부터 각종 동작 명령이나 설정 기준값들을 입력받아 컨트롤러(160)로 전달하도록 구성되어 있다.
컨트롤러(160)는 리프팅수단(120)의 위치검출센서(125)를 통해 스토퍼(21)의 위치정보를 설정된 단위주기동안 수집하고, 수집된 위치정보를 이용하여 스토퍼(21)의 현주기 개도율을 산출한 후 현주기 개도율과 전주기 개도율을 이용하여 현재 개도변화율을 산출하고, 산출된 현재 개도변화율과 이전 개도변화율을 이용하여 연연주 가능수를 예측하게 된다. 여기서, 컨트롤러(160)는 현재 개도변화율과 이전 개도변화율을 누적으로 곱하여 누적 변화율을 산출하고, 산출된 누적 변화율을 이용하여 연연주 가능수를 예측할 수 있다.
그리고, 단위주기는 주조 시간(예를 들어 10분) 또는 연주주편(80)의 길이(예를 들어 20m)를 기준으로 설정될 수 있다. 컨트롤러(160)는 단위주기가 시간일 경우 측정 시간을 카운트하면 되고, 단위주기가 연주주편(80)의 길이일 경우에는 주속을 이용하면 연주주편(80)의 주조 길이를 알 수 있다.
일반적으로, 탕면레벨센서(110)를 통해 탕면 레벨값을 측정하고, 측정된 탕면 레벨값에 따라 스토퍼(21)의 개도량을 조절함으로써, 탕면 레벨이 설정된 레벨로 일정하게 유지되도록 한다. 따라서, 본 발명에서는 스토퍼(21)의 위치(개도량)를 주기적으로 측정하여 개도율을 산출한 후 현주기 개도율과 전주기 개도율을 이용하여 개도변화율을 산출하고, 산출된 개도변화율에 따른 누적 변화율을 이용하여 침지노즐(25)의 막힘 여부를 간접적으로 판단함으로써, 연연주 가능수를 예측할 수 있다.
예컨대, 용강 청정도가 저하되면 용강 재산화가 발생되어 침지노즐(25)이 막히게 된다. 침지노즐(25)이 막히게 되면, 도 3과 같이 스토퍼 위치의 변화(개도량이 증가됨)가 심하게 발생되어 정상적인 주조 작업이 어렵고, 스토퍼(21)의 개도량이 한계에 도달될 경우 주조속도(Casting speed)를 감소시키거나 또는 연연주 주조를 중단하여야 한다(ⓐ 부분).
따라서, 생산성 저하를 방지하기 위해 침지노즐(25)의 막힘에 따른 연연주 가능성을 예측할 필요가 있다.
본 발명에서는 몰드내 스토퍼(21)의 개도변화율과 누적 변화율을 이용하여 침지노즐(25)의 막힘 정도를 사전에 예측함으로써, 예상치 못한 주조속도 감소 또는 연연주 주조 중단과 같은 상황으로 인한 생산성 저하를 방지하고자 하는 것이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 연연주수 예측 과정을 나타낸 순서도로서, 첨부된 도면을 참조하여 살펴본다.
먼저, 컨트롤러(160)는 핀치롤(70)의 회전수를 통해 연속주조시의 주속을 계산하고, 계산된 주속이 목표 주속인지를 판단한다. 주조속도가 목표 주속에 도달되면 연연주수 예측 과정이 시작된다.
주조속도가 목표 주속에 도달되면, 컨트롤러(160)는 몰드내 용강의 탕면 유동에 따른 탕면레벨값을 탕면레벨센서(110)로부터 주기적으로 수집하고, 탕면 레벨이 설정된 기준레벨로 일정하게 유지되도록 스토퍼(21)의 위치를 리프팅수단(120)을 통해 조절하게 된다(S11). 여기서, 탕면 기준레벨은 800±3mm 이내의 범위로 설정될 수 있다.
이어, 컨트롤러(160)는 주조속도가 목표 주속에 도달되면, 리프팅수단(120)에 내장된 위치검출수단을 통해 스토퍼(21)의 위치를 단위주기동안 주기적(예를 들어, 10초 단위)으로 측정하여 수집한다(S12). 여기서, 스토퍼(21)의 위치는 스토퍼(21)가 출강구(20a)를 완전히 폐쇄했을 때의 기준점으로부터의 거리일 수 있으며, 스토퍼(21)의 위치는 개도량을 의미하는 것이다. 단위주기는 주조시간 또는 주조 길이가 될 수 있는 데, 단위주기가 주조시간일 경우 컨트롤러(160)는 시간을 카운트할 것이고, 단위주기가 연주주편(80)의 주조 길이일 경우에는 주속을 이용하여 연주주편(80)의 길이를 계산할 것이다. 예컨대, 단위주기는 1~10분 또는 1~20m 정도가 될 수 있다.
스토퍼(21)의 위치는 60mm 이하가 될 수 있는 데, 정상 주조시는 도 3에 도시된 바와 같이 대략 25mm 정도가 될 수 있으며, 침지노즐(25)을 통해 몰드로 출강되는 용강량이 적을수록, 즉 몰드의 탕면 레벨이 낮아질수록 스토퍼(21)의 위치가 상승되어 개도량이 증가된다.
이와 같이 컨트롤러(160)는 스토퍼(21)의 위치정보를 주기적으로 수집하고, 미리 설정된 단위시간이 경과되면 위치정보들의 평균값을 구하여 현주기 개도율을 산출하게 된다(S13, S14). 즉, 현주기 개도율은 위치정보들의 평균값이 될 수 있다.
상기와 같이 현주기 개도율이 산출되면, 컨트롤러(160)는 현주기(Current Period) 개도율과 저장부(130)에 미리 저장된 전주기(Previous Period) 개도율을 이용하여 현재 개도변화율을 산출한다(S15). 여기서, 개도변화율을 구하는 방법은 하기 수식 1과 같다.
수식 1
Figure 112011084863836-pat00001
예컨대, 현주기 개도율이 30mm이고 전주기 개도율이 25mm일 경우, 현재 개도변화율은 0.833(1-(5/30))이 될 것이다. 본 발명에서는 개도율을 이용한 개도 변화율을 사용하게 되는 데, 이는 개도율의 경우 설비나 설치 상태에 따라 다소의 차이가 있기 때문에 그 변화율을 사용하는 것이다.
이와 같이 구해진 현재 개도변화율은 시간정보와 함께 저장부(130)에 저장된다.
컨트롤러(160)는 현재 개도변화율을 구한 후 저장부(130)에 저장된 이전 개도변화율이 있는지를 확인하게 된다. 만일, 저장부(130)에 저장된 이전 개도변화율이 있으면, 컨트롤러(160)는 계산된 현재 개도변화율을 이전 개도변화율에 누적으로 곱함에 따라 누적 변화율을 산출하게 된다(S16). 예컨대, 이전 개도변화율이 0.921이고, 현재 개도변화율이 0.833일 경우에는 누적 변화율이 0.767(0.921× 0.833)이 될 것이다. 즉, 누적 변화율은 아래 수식 2에 의해 구해질 수 있다.
수식 2
Figure 112011084863836-pat00002
이어, 누적 변화율이 계산되면, 컨트롤러(160)는 누적 변화율을 통해 연연주 가능수를 예측하게 된다(S17). 누적 변화율에 따른 연연주 가능수는 아래 표 1과 같다.
누적 변화율 연연주 가능수 설명
0.85≤누적변화율≤1.00 + 2Heat 2Heat의 연연주가 가능함
0.80≤누적변화율<0.85 + 1Heat 1Heat의 연연주가 가능함
누적변화율<0.80 0Heat(주조 중단) 다음 연연주는 중단함
표 1에서와 같이 구해진 누적 변화율이 0.85 이상에서는 연연주 가능수가 적어도 +2Heat이고, 누적 변화율이 0.80이상 내지 0.85미만에서는 연연주 가능수가 +1Heat이며, 누적 변화율이 0.80미만에서는 현재 주조만 수행하고 연연주는 중단한다. 여기서, 1Heat는 1개의 래들에 담긴 용강의 주조를 의미한다.
누적 변화율이 0.85 이상일 경우 연연주 가능수가 +2Heat가 되는 데, 여기서 연연주 가능수는 누적되는 값이 아니라 현재 누적 변화율로부터의 연연주 가능수를 의미하는 것이다.
도 5의 경우에서는 리프팅수단(120)의 위치검출센서(125)를 통해 측정된 스토퍼(21)의 위치가 조금씩 가변(개도량이 큰 변화없이 점차적으로 증가됨)될 경우 누적 변화율은 급격한 변화없이 점차적으로 감소되는 것으로 나타났다. 스토퍼(21)의 위치가 급격한 변화없이 일정할 경우 누적 변화율은 적어도 연연주 기준치(
Figure 112011084863836-pat00003
) 이상이 되며, 누적 변화율이 연연주 기준치인 0.8 이상일 경우에는 지속적인 연연주가 가능하다.
하지만, 도 6의 경우에서는 리프팅수단(120)의 위치검출센서(125)를 통해 측정된 스토퍼(21)의 위치가 일정 시간동안 큰 변화없이 유지되다가, 대략 2.5시간[Hour]이 경과되면서는 ⓒ구간에서와 같이 스토퍼(21)의 위치가 급격하게 변하는 것을 알 수 있다. 이 경우에는 누적 변화율의 값도 급격하게 낮아져 연연주 기준치(
Figure 112011084863836-pat00004
)인 0.8 미만으로 감소되는 것으로 나타났다. 이 경우에는 다음 연연주가 불가능한 것으로 예측하고 주조를 중단하게 된다.
따라서, 본 발명에서는 스토퍼(21)의 위치 변화량을 이용하여 침지노즐(25)의 막힘 정도를 예측함으로써, 주조속도 감소 또는 연연주 주조 중단과 같은 생산성 저하 요인을 사전에 예측하여 방지할 수 있다.
상기와 같은 연연주 가능수 예측방식은 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.
10: 래들 15: 슈라우드노즐
20: 턴디쉬 20a: 출강구
21: 스토퍼 25: 침지노즐
30: 몰드 40: 몰드오실레이터
50: 파우더 공급기 60: 지지롤
65: 스프레이 70: 핀치롤
80: 연주주편 91: 절단 지점
100: 예측 장치 110: 탕면레벨센서
120: 리프팅수단 125: 위치검출센서
130: 저장부 140: 표시부
150: 입력부 160: 컨트롤러

Claims (11)

  1. 턴디쉬에서 몰드로 출강되는 용강량을 조절하기 위한 스토퍼를 수직으로 승강시켜 출강량을 조절하는 리프팅수단; 및
    상기 리프팅수단을 통해 스토퍼의 위치정보를 설정된 단위주기동안 수집하고, 수집된 위치정보를 이용하여 스토퍼의 현주기 개도율을 산출한 후 현주기 개도율과 전주기 개도율을 이용하여 현재 개도변화율을 산출하고, 산출된 현재 개도변화율과 이전 개도변화율을 이용하여 연연주 가능수를 예측하는 컨트롤러;를 포함하고,
    상기 컨트롤러는 현재 개도변화율과 이전 개도변화율을 누적으로 곱하여 누적 변화율을 산출하고, 산출된 누적 변화율을 이용하여 연연주 가능수를 예측하며,
    상기 개도율은 수집된 위치정보들의 평균값이고,
    상기 개도변화율은 하기 수식에 의해 산출되는 연속주조시 연연주수 예측 장치.
    수식
    Figure 112013057642158-pat00005

  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    몰드의 상측에 배치 고정되어 몰드내 용강의 탕면 유동에 따른 탕면레벨을 주기적으로 측정하는 탕면레벨센서를 더 포함하고,
    상기 컨트롤러는 탕면레벨센서의 레벨 측정에 따라 몰드 내 탕면이 설정된 일정 레벨이 되도록 상기 리프팅수단을 제어하는 연속주조시 연연주수 예측 장치.
  6. 몰드 내 탕면 레벨이 일정하게 유지되도록 스토퍼의 개도량을 조절하는 단계;
    상기 스토퍼의 위치를 단위주기동안 주기적으로 측정하고, 단위주기동안 측정된 위치정보를 이용하여 현주기 개도율을 산출하는 단계;
    상기 현주기 개도율과 전주기 개도율을 이용하여 현재 개도변화율을 산출하는 단계; 및
    상기 현재 개도변화율과 이전 개도변화율을 이용하여 누적 변화율을 산출하고, 산출된 누적 변화율을 이용하여 연연주 가능수를 예측하는 단계;를 포함하고,
    상기 누적 변화율은 현재 개도변화율과 이전 개도변화율을 누적으로 곱함에 따라 산출되며,
    상기 개도율은 수집된 위치정보들의 평균값이고,
    상기 개도변화율은 하기 수식에 의해 산출되는 연속주조시 연연주수 예측 방법.
    수식
    Figure 112013057642158-pat00013

  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 단위주기는 주조 시간 또는 연주주편의 길이를 기준으로 설정되는 연속주조시 연연주수 예측 방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 청구항 6에 있어서,
    상기에서 누적 변화율이 0.8 미만일 경우에는 연연주를 중단하는 연속주조시 연연주수 예측 방법.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5853362A (ja) * 1981-09-24 1983-03-29 Mitsubishi Heavy Ind Ltd タンデイツシユノズルの異常検出方法
JPH02200362A (ja) * 1989-01-30 1990-08-08 Kawasaki Steel Corp 連続鋳造装置におけるノズル詰まり予測方法およびノズル詰まり抑制方法
JPH10193053A (ja) * 1997-01-16 1998-07-28 Sumitomo Metal Ind Ltd 浸漬ノズルの異常検出方法および装置
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Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5853362A (ja) * 1981-09-24 1983-03-29 Mitsubishi Heavy Ind Ltd タンデイツシユノズルの異常検出方法
JPH02200362A (ja) * 1989-01-30 1990-08-08 Kawasaki Steel Corp 連続鋳造装置におけるノズル詰まり予測方法およびノズル詰まり抑制方法
KR100293227B1 (ko) 1996-12-05 2001-11-26 이구택 연속주조공정에서의침적노즐막힘현상예측및보상방법
JPH10193053A (ja) * 1997-01-16 1998-07-28 Sumitomo Metal Ind Ltd 浸漬ノズルの異常検出方法および装置

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