KR101332950B1 - 롤 진단 방법 - Google Patents

Abstract

이 롤 진단 방법은, 연속 주조기의 주조편 통로를 사이에 두고 대향 배치되는 롤 쌍을 진단하는 방법이며, 상기 주조편 통로를 더미 바가 통과할 때의 상기 롤 쌍의 간격을, 시간을 두고 복수회 측정하여 측정 결과를 얻는 공정과, 상기 측정 결과와 기준치의 차분치의 시계열 경향을 구하는 공정과, 상기 시계열 경향에 기초하여, 상기 차분치가, 미리 정한 소정치 이상으로 되는 시기를 예측하여, 이 시기를 상기 롤 쌍의 파손 시기라고 판단하는 공정을 구비한다.

Description

롤 진단 방법{METHOD OF DIAGNOSING ROLL}

본 발명은, 연속 주조기에 있어서의 롤의 교환 시기를 사전에 알기 위한 롤 진단 방법에 관한 것이다.

본원은, 2008년 5월 19일에 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2008-130466호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

연속 주조기는, 주조편 통로를 따라 배열된 복수의 롤 쌍(가이드 롤)을 구비하고 있다. 주조편은, 이들 롤 쌍에 가이드되면서 상기 주조편 통로를 통과한다. 그런데, 롤 쌍의 간격에 이상이 발생하면, 주조편의 중심 편석이나 내부 균열 등의 품질 저하를 초래할 우려가 있다. 그로 인해, 롤 쌍의 간격을 적정하게 유지하는 것은 매우 중요하고, 그 때문에 종래부터 롤 쌍 사이의 간격 측정이 행해지고 있다(예를 들어, 하기 특허 문헌 1, 2 참조).

롤 간격에 영향을 미치는 인자로서는, 롤 베어링의 이상, 롤의 마모, 롤의 구부러짐 등이 있다. 이들 인자 중에서도, 특히 롤 베어링의 이상은, 롤의 간격에 큰 영향을 미치므로, 하기 특허 문헌 2에 기재된 기술에서는, 1개의 롤에 대한 측정을 복수 개소에서 행하도록 하고, 1회의 측정에 의해 얻어진 복수 개소에서의 측정 데이터를 사용하여, 롤 베어링의 파손 유무를 검출하도록 하고 있다.

일본 특허 출원 공개 평10-274502호 공보 일본 특허 출원 공개 제2006-231350호 공보

롤 간격의 측정치가 허용치를 초과하고 있었던 경우, 이 롤 쌍의 롤을 점검하여, 롤 베어링 등에 이상이 있으면, 그 시점에서 롤을 교환하는 것이 행해진다. 그러나 가령 롤 간격의 값이 허용치 이하라도, 연속 주조 중에 롤 베어링 등에 이상이 발생하여, 그 결과 제조된 주조편에 흠집이 발생하고, 이 흠집에 의해 비로소 롤 간격에 이상이 있어, 롤 베어링 등이 지장을 초래하고 있는 것이 판명되는 경우가 있다. 이 경우, 불량 주조편을 대량으로 제조해 버린다고 하는 문제가 있다. 그로 인해, 롤 베어링의 수명을 추정하여, 롤의 교환 시기를 예측하는 것이 요망되고 있다.

이러한 관점에서 본 경우, 상기 특허 문헌 1은 롤 쌍의 간격을 측정하는 장치를 개시하고 있지만, 롤 베어링의 수명을 추정하여, 롤의 교환 시기를 예측하는 점에 대해서는 전혀 개시되어 있지 않다. 또한, 상기 특허 문헌 2에 있어서는, 1회의 측정에 의해 얻어진 복수 개소에서의 측정 데이터를 사용하여 판단함으로써 롤 베어링의 파손 유무의 검출 정밀도가 높아졌지만, 사전에 파손 시기를 예측하는 것까지는 이르지 않았다.

본 발명은 상기 사정에 비추어 이루어진 것으로, 주로 롤 베어링에 기인하는 롤의 파손 시기를 사전에 예측함으로써 상기 문제의 해결을 도모할 수 있는 롤 진단 방법의 제공을 목적으로 한다.

본 발명은, 상기 문제를 해결하여 이러한 목적을 달성하기 위해 이하의 수단을 채용하였다. 즉,

(1) 본 발명의 롤 진단 방법은, 연속 주조기의 주조편 통로를 사이에 두고 대향 배치되는 롤 쌍을 진단하는 방법이며, 상기 주조편 통로를 더미 바가 통과할 때의 상기 롤 쌍의 간격을, 시간을 두고 복수회 측정하여 측정 결과를 얻는 공정과, 상기 측정 결과와 기준치의 차분치의 시계열(時系列) 경향을 구하는 공정과, 상기 시계열 경향에 기초하여, 상기 차분치가, 미리 정한 소정치 이상으로 되는 시기를 예측하여, 이 시기를 상기 롤 쌍의 파손 시기라고 판단하는 공정을 구비한다.

본 발명자들에 따르면, 롤을 지지하고 있는 롤 베어링은 점차 마모 열화되고, 그것에 수반하여 롤 간격이 기준치로부터 점차 이격되어 간다. 또한, 측정치와 기준치의 차분치가 대략 시간과 비례하여 증가하는 경향에 있고, 시간축 상의 어느 시점으로부터 급격하게 이 차분치가 커져 파손되는 것을 알 수 있었다. 본 발명은, 이러한 지식에 기초하여 이루어진 것으로, 우선 대향 배치되어 있는 롤 쌍의 간격을, 시간을 두고 복수회 측정하고, 각 롤 쌍마다의 롤 간격에 관한 데이터를 시계열로 수집한다. 그리고 측정 결과와 기준치의 차분치의 시계열 경향을 조사하고, 이 시계열 경향에 기초하여, 상기 차분치가, 미리 정한 소정치 이상으로 되는 시기를 예측하여, 이 시기를 롤의 파손 시기라고 판단하도록 하고 있다. 따라서, 롤 베어링이 파손되기 전에, 롤의 교환 시기를 알 수 있다.

미리 정하는 소정치로서는, 예를 들어 롤 베어링이 실제로 파손되었을 때의, 이 롤 베어링을 갖는 롤 쌍의 간격치를 미리 측정해 두고, 이때의 간격치와 기준치의 차분치를 채용해도 좋다. 이 경우, 연속 주조기의 주조편 통로를 사이에 두고 대향 배치되어 있는 롤 쌍은 복수 있고, 설치 장소에 따라 부하가 다르므로, 열화 진행 정도나 파손시의 롤 간격치도 설치 장소마다 다르다. 따라서, 각 롤 쌍마다 상기 소정치를 정해 두는 것이 바람직하다.

(2) 상기 (1)에 기재된 롤 진단 방법은, 상기 차분치가, 상기 소정치보다 작은 제1 기준치 이상에 도달한 경우에, 경고를 통지하는 공정을 더 구비해도 좋다.

여기서 말하는 경고 통지로서는, 예를 들어 시각을 통해 알리는 램프의 점등 등의 표시나, 청각을 통해 알리는 버저의 울림 등을 들 수 있다. 이에 의해, 예를 들어 롤을 지지하고 있는 롤 베어링이 파손되기 전에, 경보에 의한 통지가 이루어지므로, 보다 확실하게 롤 베어링을 교환할 수 있다.

(3) 상기 (1)에 기재된 롤 진단 방법은, 상기 롤 쌍의 기울기를 측정하는 공정을 더 구비해도 좋다.

이 경우, 롤의 기울기도 동시에 검출할 수 있다. 여기서 말하는 롤의 기울기라 함은, 복수 나란히 배열되어 있는 각 롤의 면에 의해 형성되는 주조편 통로의 기울기를 말하며, 구체적으로는 소정의 주조편 통로를 형성하는 각 롤의, 소정 위치로부터의 어긋남량(미스 얼라인먼트량)으로 나타내어진다.

(4) 상기 (3)의 경우, 상기 기울기가 제2 기준치 이상에 도달하였을 때에 경고를 통지하는 공정을 더 구비해도 좋다.

(5) 상기 (1)의 경우, 상기 롤 쌍의 회전 및 비회전을 검출하는 공정을 더 구비해도 좋다.

이 경우, 롤 쌍의 회전/비회전도 동시에 검출할 수 있다.

(6) 상기 (5)의 경우, 상기 롤 쌍의 비회전을 검출하였을 때에 경고를 통지하는 공정을 더 구비해도 좋다.

본 발명에 따르면, 주로 롤 베어링에 기인하는 롤의 파손 시기를 사전에 예측할 수 있어, 파손되기 전에 롤의 교환을 실시할 수 있다.

도 1은 본 발명의 롤 진단 방법의 일 실시 형태를 행하기 위한 롤 간격 측정 장치를 장비한 더미 바가, 연속 주조기의 주조편 통로를 통과할 때의 모습을 도시하는 측면도이다.
도 2는 동 더미 바의 저면도이다.
도 3은 상기 롤 간격 측정 장치의 종단면도이다.
도 4는 동 롤 간격 측정 장치에 있어서의 센서 헤드와 센서 하우징을 도시하는 도면이며, 도 3의 A부의 확대 단면도이다.
도 5는 동 센서 헤드의 평면도이다.
도 6은 상기 롤 간격 측정 장치가 롤과 접촉하고 있을 때의 상태를 도시하는 종단면도이다.
도 7은 상기 롤 간격 측정 장치의 수용부에 이물질이 들어간 모습을 모식적으로 도시하는 도면이며, 도 6의 B부의 확대 단면도이다.
도 8은 롤 얼라인먼트 센서의 개요를 모식적으로 도시하는 측면도이다.
도 9는 롤 비회전 센서의 개요를 모식적으로 도시하는 측면도이다.
도 10은 상기 롤 진단 방법을 실시하기 위한 시스템의 개요를 모식적으로 도시하는 블록도이다.
도 11은 1회의 롤 간격 측정치를, 각 롤 쌍마다 나타낸 그래프이며, 횡축이 각 롤 쌍의 번호를, 종축이 각 롤 쌍의 간격의 실측치를 나타낸다.
도 12는 제49번 롤 쌍에 있어서의, 차지수의 증가에 수반되는 롤 쌍 간격과 기준치의 차분치를 나타내는 그래프이며, 횡축이 온라인 차지수를, 종축이 롤 쌍 간격과 기준치의 차분치를 나타낸다.
도 13은 제29번 내지 제34번의 롤 쌍에 있어서의, 롤의 기울기에 대한 측정 결과를 나타내는 그래프로, 횡축이 롤 쌍 번호를, 종축이 미스 얼라인먼트량을 나타낸다.
도 14는 특정 롤에 대해, 캐스트마다의 롤 비회전 센서로부터의 신호를 회전율로 표시한 그래프로, 횡축이 캐스트 번호를, 종축이 회전율을 나타낸다.

본 발명의 롤 진단 방법의 일 실시 형태를 이하에 설명한다.

도 1은 본 실시 형태의 롤 진단 방법을 행하는 롤 간격 측정 장치가 탑재된 더미 바(1)를 모식적으로 도시하는 측면도이다. 더미 바(1)는, 다수의 링크재(1a)와 샤프트(1b)를 갖고 있고, 도시하지 않은 턴디쉬로부터 주형(2)을 통해 주조되는 용강(3)을 선도하여, 복수의 롤(4, 5) 사이에 형성되는 주조편 통로 내를 이동시켜 간다.

도 2는 상기 롤 간격 측정 장치가 탑재된 더미 바(1)의 저면을 도시하고 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 더미 바(1)의 센서 링크(6)의 폭 방향 양단부와 중앙 각각에, 센서 유닛(7a, 7b, 7c)이 설치되어 있다. 그리고 이들 센서 유닛(7a, 7b, 7c) 각각에, 롤 간격 측정 장치(S)가 1대씩 설치되어 있다. 또한, 양단부의 센서 유닛(7a, 7b)에는 롤(4, 5)의 기울기를 측정하는 롤 얼라인먼트 센서(Q)와, 롤의 회전/비회전을 검출하는 롤 비회전 센서(R)가 더 설치되어 있다.

각 센서 유닛(7a, 7b, 7c) 각각에 설치되어 있는 롤 간격 측정 장치(S)는, 모두 동일 구성을 가지므로, 이하의 설명에서는 센서 유닛(7a)에 설치되어 있는 롤 간격 측정 장치(S)의 예로서, 도 3을 참조하면서 상세하게 설명한다.

롤 간격 측정 장치(S)는, 그 상면과 저면에 대향하고 있는 롤 쌍(4, 5) 사이의 간격을 측정하기 위한 센서 장치(10, 20)를 갖고 있다. 상면측의 센서 장치(10)는 가동면측의 롤(4)의 변위를 측정하기 위한 것이고, 저면측에 설치된 센서 장치(20)는 고정면측의 롤(5)의 변위를 측정하기 위한 것이다. 이들 양쪽의 센서 장치(10, 20)에 의해 측정된 변위량의 측정 결과에 의해, 롤(4, 5) 사이의 간격이 측정된다.

도 3에 도시하는 바와 같이, 센서 장치(10)는 롤(4)과 접촉하는 센서 헤드(11)와, 센서 유닛(7a)의 본체와 연결 부재(30)의 양쪽에 대해 고정되고, 센서 헤드(11)를 내부에 수납하는 원통형의 센서 하우징(12)을 갖고 있다.

센서 헤드(11)는 통 형상의 본체부(11a)와, 본체부(11a)의 상부에 원뿔 형상을 이루어 연속 설치되고, 정상부가 롤(4)측을 향해 볼록 형상으로 만곡된 형상을 갖는 헤드부(11b)를 갖고 있다. 센서 헤드(11)의 내부에 형성된 걸림부(11c)와 연결부(30) 사이에는, 지면(紙面) 상하 방향을 따라 스프링(13)이 배치되어, 센서 헤드(11)를, 센서 하우징(12)에 대해 지면 상방, 즉 롤(4)을 향해 가압하고 있다. 또한, 센서 헤드(11)의 하단부에는 플랜지부(11d)가 형성되어 있다. 이 플랜지부(11d)가 센서 하우징(12)의 걸림부(12a)에 걸려 있으므로, 센서 헤드(11)는 센서 하우징(12)으로부터 빠져 나가는 일이 없다. 또한, 센서 헤드(11) 내의 중심부에는 검지 로드(14)가 설치되어 있다. 이 검지 로드(14)는 그 상단부가 헤드부(11b)의 하면에 접촉하고 있어, 헤드부(11b)의 상하 이동에 수반하여 검지 로드(14)도 상하 이동하고, 이 움직임이 변위계(15)에 전달되어 검지되도록 되어 있다.

그리고 센서 헤드(11)에 있어서의 헤드부(11b)의 하단부와 본체부(11a)의 상단부 사이에는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 환 형상의 단차부(11e)가 형성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 단차부(11e)의 폭 치수(d)(도 5 참조)가, 0.5㎜로 설정되어 있다.

도 3에 도시하는 바와 같이, 롤(5)측의 기준 위치에 대한 변위량을 측정하는 센서 장치(20)도, 센서 장치(10)와 거의 동일한 구성을 갖고 있다. 즉, 센서 장치(20)는 롤(5)과 접촉하는 센서 헤드(21)와, 센서 유닛(7a)의 본체와 연결 부재(30)의 양쪽에 고정되고, 센서 헤드(21)를 내부에 수납하는 원통형의 센서 하우징(22)을 구비하고 있다. 센서 헤드(21)는, 통 형상의 본체부(21a)와, 정상부가 롤(5)을 향해 볼록 형상을 이루도록 만곡된 형상의 헤드부(21b)를 갖고 있다. 또한, 센서 헤드(21)의 내부의 걸림부(21c)와 연결부(30) 사이에는 스프링(23)이 배치되어 있어, 센서 헤드(21)가 센서 하우징(22)에 대해 연직 방향 하방으로[즉, 롤(5)측을 향해] 가압되어 있다. 또한, 센서 헤드(21) 내의 중심에는, 검지 로드(24)가 설치되어 있다. 이 검지 로드(24)는 그 하단부가 헤드부(21b)의 상면에 접촉하고 있어, 헤드부(21b)의 상하 이동에 수반하여 검지 로드(24)도 상하 이동하고, 이 움직임이 변위계(25)에 전달되어 검지되도록 되어 있다.

이상 설명한 구성을 갖는 롤 간격 측정 장치(S)에 따르면, 롤 간격 측정 장치(S)가 탑재된 더미 바(1)가, 용강(3)을 선도하여, 복수의 롤(4, 5)에 의해 형성되는 주조편 통로 내를 이동해 가면, 센서 장치(10)의 센서 헤드(11)가 각 롤(4)에 접촉하는 동시에, 센서 장치(20)의 센서 헤드(21)가 각 롤(5)과 접촉하고, 이에 의해 롤 쌍(4, 5) 사이의 간격을 측정해 간다.

그리고 센서 장치(10)에 대해 말하면, 도 6에 도시하는 바와 같이, 롤(4)과 접촉한 센서 헤드(11)는 스프링(13)에 의한 가압력에 대항하여, 하방으로 밀어 내려져 센서 하우징(12) 내에 수납된다. 그리고 도 7에 도시하는 바와 같이, 센서 헤드(11)의 헤드부(11b)의 하단부가 센서 하우징(12) 내로 들어갔을 때에, 헤드부(11b)의 하단부의 외주면과 센서 하우징(12)의 상단부의 내주면 사이에 형성된 단차부(11e)에 의해, 저면 형상이 평면에서 볼 때 둥근 띠 형상을 이루는 동시에 연직 단면 형상이 역사다리꼴을 이루는 환 형상의 수용부(AP)가 형성된다.

따라서, 더미 바(1)가 상기 주조편 통로 내를 이동할 때에, 냉각재나 스케일 등의 이물질(x)이 발생하여, 센서 헤드(11)의 헤드부(11b)의 외주면과 센서 하우징(12)의 내주면 사이에 들어갔다고 해도, 이 이물질(x)은 수용부(AP)에 수용된다. 수용부(AP)의 연직 단면 형상은, 종래와 같은 선단부가 뾰족한 끝이 가는 형상(테이퍼 형상 또는 V자 형상)이 아니라, 상기한 바와 같이 역사다리꼴이므로, 이물질(x)은 수용부(AP)의 저면, 즉 단차부(11e)에서 받아내어진다. 따라서, 더미 바(1)의 진행에 수반하여, 롤(4)에 대한 센서 헤드(11)의 접촉이 종료되고, 스프링(13)에 의해 센서 헤드(11)가 원래의 위치로 복귀될 때, 이물질(x)은 단차부(11e)에 의해 그대로 센서 하우징(12) 밖으로 밀어내어진다. 따라서, 종래와 같은 이물질(x)의 끼임 현상을 발생하는 일이 없어, 원활하게 센서 헤드(11)가 원래의 위치로 복귀된다. 그러므로, 장기간에 걸쳐 안정적으로 롤 간격의 측정을 고정밀도로 행하는 것이 가능하다. 또한, 센서 헤드(11)의 센서 하우징(12)으로부터의 돌출 길이 자체는 종래와 다름 없으므로, 센서 헤드(11)의 안전성은 그대로 확보되어 있다.

또한, 연속 주조기의 롤에 부착되어 있는 이물질은 대략 0.5㎜ 미만이므로, 상기 실시 형태에서는 수용부(AP)의 저면을 구성하는 단차부(11e)의 폭 치수(d)를 0.5㎜로 하였지만, 바람직하게는 0.5㎜ 내지 2㎜, 예를 들어 1㎜ 정도가 바람직하다.

또한, 본 실시 형태의 단차부(11e)는, 도 7에 도시하는 확대 단면도로 본 경우, 상기 환 형상 평면인 저면(11e1)과, 이 저면(11e1)에 연속되고, 또한 연직 방향 상방을 향함에 따라서, 상기 센서 하우징(12)의 상단부의 내주면으로부터 서서히 이격되는 경사면(11e2)에 의해 형성되어 있다. 따라서, 가령 0.5㎜ 이상의 비교적 큰 이물질(x)이 수용부(AP)로 들어갔다고 해도, 센서 헤드(11)가 스프링(13)의 가압력에 의해 상방으로 복귀될 때의 복원력과, 경사면(11e2)의 경사 각도를 이용하여, 이 큰 이물질(x)을 수용부(AP)의 외부로 효과적으로 밀어낼 수 있다.

다음에, 도 8을 참조하면서 롤 얼라인먼트 센서(Q)에 대해 설명한다. 이 롤 얼라인먼트 센서(Q)는 가압력을 받아 센서 유닛(7a, 7b)의 하면으로부터 하방으로 돌출되는 접촉자(41)를 갖고 있다. 이 접촉자(41)는 고정면측의 각 롤[즉, 주조편 통로의 방향을 따라 서로 인접하는 한 쌍의 롤(5, 5)]의 각각에 대해 접촉하고, 이들 롤(5, 5) 사이의 기울기[즉, 상기 주조편 통로의 하면을 형성하는 롤(5, 5) 사이의 기울기]를, 이들 롤(5, 5)의 소정 위치로부터의 어긋남량에 의해 검출한다.

롤 비회전 센서(R)는, 도 9에 도시하는 바와 같이, 그 본체 내에, 롤(4)에 접촉하여 회전하는 롤 접촉체(51)와, 롤(5)에 접촉하여 회전하는 롤 접촉체(52)를 구비하고 있다. 롤(4, 5)이 회전하고 있는 경우, 롤 접촉체(51, 52)는 이들 롤(4, 5)의 회전 방향과 역방향으로 회전하지만, 롤(4, 5)이 비회전 상태에 있는 경우는 역회전한다. 따라서, 이들 롤(4, 5)의 회전 각도(회전율)를 도시되지 않은 검출기로 검출함으로써, 롤(4, 5)의 회전/비회전을 검출할 수 있다.

이상 설명한 롤 간격 측정 장치(S)와, 롤 얼라인먼트 센서(Q)와, 롤 비회전 센서(R) 각각이 검출한 각 신호는, 센서 링크(6) 근방의 링크재(1a)에 탑재된 신호 처리 유닛(8)(도 2 참조)으로 출력된다.

더미 바(1)에 탑재된 신호 처리 유닛(8)으로부터 출력된 신호는, 도 10에 도시하는 바와 같이, 중앙 조작실의 호스트 컴퓨터(61)에 출력되고, 다시 HUB(62)를 통해 중앙 조작실의 서버(63)로 보내져, 이 서버(63)에 보존된다. 그리고 1회의 측정 결과, 즉 더미 바(1)가 상기 주조편 통로를 통과할 때마다 얻어지는 각 롤마다의 측정 결과가, 각 롤마다 처리되어 축적된다.

서버(63)에는, 데이터 해석에 필요한 소프트웨어가 인스톨되어 있고, 롤 간격에 대해서는, 미리 구한 측정 결과와 기준치의 차분치의 시계열 경향을 연산한다. 그리고 이 시계열 경향에 기초하여, 상기 차분치가, 미리 정한 소정치 이상으로 되는 시기를 외삽법에 의해 예측한다. 또한, 측정 결과, 상기 차분치가 상기 소정치보다도 작은 소정 기준치 이상으로 되었을 때에, 도시되지 않은 경보 수단에 알람 신호가 출력된다. 롤 얼라인먼트 센서(Q)로부터의 신호는, 각 롤마다의 출력 신호에 기초하는 미스 얼라인먼트량이 소정치 이상으로 된 경우에, 알람 신호가 상기 경보 수단에 출력된다. 롤 비회전 센서(R)로부터의 신호도, 각 롤마다의 출력 신호에 기초하는 회전율이 소정치 이상으로 되었을 때에, 알람 신호가 상기 경보 수단에 출력된다.

서버(63)에 대해서는, 라우터(64)를 통해 복수의 감시 클라이언트 단말(65, 66)로부터 접속 가능하다. 따라서, 필요에 따라서 감시 클라이언트 단말(65, 66)을 이용하여 중앙 조작실 외부로부터 본 실시 형태의 롤 진단 방법을 실시하는 것이 가능하다.

본 실시 형태의 롤 진단 방법을 행하기 위한 주요 장치 및 시스템 구성은 이상과 같다. 이하에, 롤 진단 방법의 실시예에 대해 설명한다.

도 11은 더미 바(1)에 탑재한 롤 간격 측정 장치(S)로부터의 1회의 롤 간격 측정치를, 각 롤 쌍마다 나타낸 것이며, 제1번 롤의 측정치를 0으로 하여 각 롤 쌍 간격 측정치를 표시한 것이다. 이것에 따르면, 연속 주조기에 설치되어 있는 각 롤 쌍의 롤 간격에 편차가 있는 것을 알 수 있다. 그러나 이 데이터만으로는, 롤의 경시 열화 경향은 알 수 없다. 따라서, 특정 롤 쌍, 예를 들어 제49번의 롤 쌍에 착안하여, 이 제49번의 롤 쌍에 대해, 시간을 두고 복수회의 측정을 행하여, 기준치와의 차분치를 산출한 결과를 도 12의 그래프로 나타낸다.

도 12의 그래프에 있어서의 횡축은 온라인 차지수를 나타내고, 종축은 측정치와 기준치의 차분치를 나타내고 있다. 또한, 온라인 차지수는, 레이들로부터 턴디쉬에 용강을 투입하는 횟수이므로, 더미 바(1)가 상기 주조편 통로를 통과할 때의 측정 횟수와는 직접 관계가 없고, 실제의 측정 시점을 나타내는 그래프 중의 플롯수가, 측정 횟수를 나타내고 있다. 또한, 그래프 중의 흑색 원은, 롤의 일단부측(구체적으로는 고정측의 롤 베어링측)의 롤 간격을 나타내고, 동 그래프 중의 흑색 삼각형은, 롤의 타단부측(구체적으로는 자유측의 롤 베어링측)의 롤 간격을 나타내고 있다. 이들은, 센서 링크(6)의 양측에 설치된 센서 유닛(7a, 7b)에 탑재된 롤 간격 측정 장치(S)로부터의 데이터에 기초하고 있다. 즉, 도 12의 그래프는, 롤 쌍의 양단부 근방의 롤 쌍 간격의, 기준치로부터의 차분치를 플롯한 것이다.

도 12의 그래프에 따르면, 자유측이고 또한 롤 베어링측의 롤 쌍 간격과 기준치의 차분치는, 거의 0.6㎜에서 추이하고 있다. 한편, 고정측이고 또한 롤 베어링측의 롤 쌍 간격과 기준치의 차분치는, 차지수의 증가에 비례하여 증가하여, 거의 36500 차지의 시점에서 1.0㎜에 도달하고, 이 이후, 급격하게 증가하고 있는 것을 알 수 있다. 후일 검증한 결과, 이 롤에 있어서는 기준치와의 차분치가 1.0㎜ 이상으로 되었을 때에 롤 베어링이 파손되어 있는 것을 확인할 수 있었다.

따라서, 시간을 두고 롤 간격을 복수회 측정하여, 이들 측정치와 기준치의 차분치를 산출하고, 또한 이 차분치의 시계열 경향을 조사함으로써, 상기 차분치가 1.0㎜ 이상으로 되는 적산 차지수를 예측할 수 있다. 이와 같이 하여 구해진 상기 적산 차지수의 시기를, 롤 베어링 파손 시기로서 예측할 수 있다. 그러므로, 이 적산 차지수의 시기가 도래하기 전에, 롤 베어링을 교환하는 것이 가능해진다.

또한, 본 실시 형태에서는, 서버(63)에 있어서, 측정 결과와 기준치의 차분치가 소정치 미만이고 또한 소정 기준치 이상으로 되었을 때, 알람 신호가 출력되도록 되어 있다. 따라서, 예를 들어 상기 차분치가 0.9㎜로 된 시점에서, 알람 신호를 출력하는 것이 가능하다. 이에 의해, 가까운 장래에 롤 베어링이 파손될 롤을 미리 특정할 수 있어, 사전에 이 롤을 교환할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 더미 바(1)에, 롤의 기울기를 측정하는 롤 얼라인먼트 센서(Q)가 탑재되어 있다. 따라서, 롤의 기울기에 대해서도, 서버(63)나 감시 클라이언트 단말(65, 66)로 감시할 수 있다.

도 13은 제29번 내지 제34번의 롤에 있어서의, 롤의 기울기의 측정 데이터를 그래프화한 것이다. 이 그래프에 따르면, 제31번의 롤에 관하여, 소정의 위치로부터의 어긋남이 허용치를 초과하는 미스 얼라인먼트(위치 어긋남)가 발생되어 있는 것을 알 수 있다. 서버(63)에 있어서는, 소정의 기준치 이상으로 되었을 때에 알람 신호가 출력되도록 되어 있으므로, 상기 위치 어긋남량이 소정의 기준치 이상으로 된 시점에서 이것을 알 수 있다. 따라서, 사전에 해당 롤의 교환이나 보수를 실시하는 것이 가능하다. 또한, 위치 어긋남이 소정의 기준치 이상으로 된 롤이 특정되므로, 종래와 같이 설비를 정지하여, 작업원이 모든 롤에 대해 수작업에 의해 확인하는 경우에 비해, 해당 롤의 발견이나 대처에 필요로 하는 시간을 훨씬 단축할 수 있다. 따라서, 생산성을 향상시키는 것이 가능하다.

또한, 본 실시 형태에서는, 더미 바(1)에, 롤의 회전/비회전을 검출하는 롤 비회전 센서(R)가 탑재되어 있으므로, 롤(4, 5)이 연속 주조시에 회전하고 있는지 여부에 대해서도, 서버(63)나 감시 클라이언트 단말(65, 66)에 있어서 감시할 수 있다.

도 14는 어느 특정한 롤에 대해, 캐스트마다[즉, 더미 바(1)가 용강을 선도하여 연속 주조기의 주조편 통로를 통과하는 횟수마다], 롤 비회전 센서(R)로부터의 신호를 회전율로 표시한 것이다.

이것에 따르면, 6캐스트째의 시점에서 회전율이 80％ 이상에 달하고 있다. 그리고 이 6캐스트째 이후, 롤을 지지하고 있는 세그먼트를 교환할 때까지의 동안, 회전율이 70％ 내지 80％의 사이에서 추이하고 있다. 그리고 10캐스트째가 종료된 후, 세그먼트의 교환에 의해 해당 롤을 교환한 후의 11캐스트째에서는, 회전율이 약 15％로 저하되어 있다. 또한, 본 실시예에서는, 회전율 20％를 초과하면 롤 비회전이라 판정하도록 설정하였다.

실제로 검증한 바, 6캐스트째의 연속 주조에 의해 제조된 주조편에는 주조편 긁힘 흠집을 확인할 수 있고, 11캐스트째 이후의 연속 주조에 의해 제조된 주조편에는 주조편 긁힘 흠집을 확인할 수 없었다.

또한, 본 실시 형태에서는, 각 롤마다 회전/비회전의 검출 데이터가 서버(63)에 출력되고, 각 롤마다의 출력 신호치가 소정치 이상으로 되었을 때에, 알람 신호가 출력되도록 되어 있다. 따라서, 예를 들어 회전율 20％를 상기 소정치로 설정해 둠으로써, 비회전이 발생한 롤을 즉시 알 수 있다. 따라서, 종래와 같이, 제조된 주조편에 주조편 긁힘 흠집이 발견된 후, 설비를 정지하여, 작업원이 모든 롤에 대해 수작업에 의해 롤의 회전/비회전을 체크하는 것에 비하면, 비회전 롤의 발견을 매우 용이하고 또한 단시간에 행할 수 있어, 설비의 정지 시간을 단축하는 것이 가능하고, 생산성을 향상시킬 수 있다.

본 발명은, 연속 주조 장치의 롤의 진단에 있어서 유용하다.

1 : 더미 바
1a : 링크재
1b : 샤프트
2 : 주형
3 : 용강
4 : 롤
5 : 롤
6 : 센서 링크
7a, 7b, 7c : 센서 유닛
8 : 신호 처리 유닛
10 : 센서 장치
11 : 센서 헤드
11a : 본체부
11b : 헤드부
11c : 걸림부
11d : 플랜지부
11e : 단차부
12 : 센서 하우징
12a : 걸림부
12b : 단차부
13 : 스프링
14 : 검지 로드
15 : 변위계
20 : 센서 장치
21 : 센서 헤드
21a : 본체부
21b : 헤드부
22 : 센서 하우징
23 : 스프링
24 : 검지 로드
25 : 변위계
30 : 연결 부재
51 : 롤 접촉체
52 : 롤 접촉체
61 : 호스트 컴퓨터
62 : HUB
63 : 서버
64 : 라우터
65, 66 : 감시 클라이언트 단말
AP : 수용부
D : 반송 방향
Q : 롤 얼라인먼트 센서
R : 롤 비회전 센서
S : 롤 간격 측정 장치
d : 폭
x : 이물질

Claims (6)

1. 연속 주조기의 주조편 통로를 사이에 두고 대향 배치되는 롤 쌍의 진단 방법이며,
   상기 주조편 통로를 더미 바가 통과할 때의 상기 롤 쌍의 고정측 베어링측의 간격을, 시간을 두고 복수회 측정하여 측정 결과를 얻는 공정과,
   상기 측정 결과와 기준치의 차분치의 시계열 경향을 구하는 공정과,
   상기 시계열 경향에 기초하여, 상기 차분치가, 미리 정한 소정치 이상으로 되는 시기를 예측하여, 이 시기를 상기 롤 쌍의 파손 시기라고 판단하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는, 롤 진단 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 차분치가, 상기 소정치보다 작은 제1 기준치 이상에 도달한 경우에, 경고를 통지하는 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 롤 진단 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 롤 쌍의 기울기를 측정하는 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 롤 진단 방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 기울기가 제2 기준치 이상에 도달한 경우에, 경고를 통지하는 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 롤 진단 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 롤 쌍의 회전 및 비회전을 검출하는 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 롤 진단 방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 롤 쌍의 비회전을 검출하였을 때에 경고를 통지하는 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 롤 진단 방법.

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