KR101443585B1 - Method for estimating clogging degree of submerged entry nozzle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 연속주조 개시 초기에, 턴디쉬로부터 몰드로 이송되는 용강의 초기토출량(D0)과 턴디쉬 내 스토퍼의 초기높이(H0)를 측정하는 단계, 상기 초기토출량(D0)과 상기 스토퍼의 초기높이(H0)를 하기 관계식에 대입하여, 턴디쉬에서 정상 상태의 침지노즐을 통해 이송되는 용강의 토출량(D)에 대한 스토퍼의 이론높이(Hs)를 산출하는 단계, 연속주조 중 상기 용강 토출량(D)이 배출될 때의 스토퍼의 높이인 조업높이(Hw)를 측정하는 단계, 상기 이론높이(Hs)와 상기 조업높이(Hw)를 이용하여, 상기 침지노즐의 막힘지수(IDc)를 획득하는 단계, 및 상기 막힘지수(IDc)를 미리 설정된 기준값과 비교하여, 상기 침지노즐의 막힘 정도를 추정하는 단계를 포함하는 침지노즐 막힘 정도 추정 방법에 관한 것이다.The present invention is continuously cast starting initial, the initial flow rate of the molten steel is transferred to the mold from a tundish (D 0) and the turn and measuring the initial height (H 0) of the inside stopper dish, the initial flow rate (D 0) and the Calculating a theoretical height Hs of the stopper with respect to the discharge amount D of molten steel delivered through the immersion nozzle in the steady state in the tundish by substituting the initial height H 0 of the stopper into the following relationship, Measuring the operating height Hw which is the height of the stopper when the molten steel discharge amount D is discharged and calculating a clogging index IDc (IDc) of the immersion nozzle by using the theoretical height Hs and the operating height Hw, , And comparing the clogging index (IDc) with a preset reference value to estimate the clogging degree of the immersion nozzle.
Description
본 발명은, 연속주조에 있어서, 침지노즐의 막힘 정도를 추정하는 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for estimating the degree of clogging of an immersion nozzle in continuous casting.
일반적으로, 연속 주조기는 제강로에서 생산되어 래들(ladle)로 이송된 용강을 턴디쉬(turndish)에 받았다가 연속 주조기용 주형으로 공급하여 일정한 크기의 슬라브를 생산하는 설비이다.In general, a continuous casting machine is a facility for producing a slab of a predetermined size by receiving molten steel produced in a steelmaking furnace and transferred to a ladle in a turndish and supplying it to a mold for a continuous casting machine.
상기 연속 주조기는 용강을 저장하는 래들과, 턴디쉬, 및 상기 턴디쉬에서 출강되는 용강을 최초 냉각시켜 소정의 형상을 가지는 주물로 형성하는 연속 주조기용 주형과, 상기 주형에 연결되어 주형에서 형성된 주물을 이동시키는 다수의 핀치롤러를 포함한다.The continuous casting machine includes a ladle for storing molten steel, a tundish, and a continuous casting machine mold for initially cooling the molten steel to be cast from the tundish to form a casting having a predetermined shape, and a casting mold connected to the casting mold, And a plurality of pinch rollers for moving the pinch rollers.
다시 말해서, 상기 래들과 턴디쉬에서 출강된 용강은 주형에서 소정의 폭과 두께를 가지는 슬라브(slab) 또는 블룸(bloom), 밀렛(billet) 등의 주물로 형성되어 핀치롤러를 통해 이송되는 것이다.In other words, the molten steel introduced in the ladle and the tundish is formed into a casting such as a slab or a bloom, a billet or the like having a predetermined width and thickness in the mold, and is conveyed through the pinch roller.
관련된 선행기술로는 한국특허공개 제2009-71221호(공개일; 2009.07.01, 명칭; 침지노즐의 막힘 예측 방법 및 장치)가 있다.
Related Prior Art Korean Patent Laid-Open Publication No. 2009-71221 (published on Jul. 1, 2009, entitled "Method and apparatus for predicting clogging of an immersion nozzle") is available.
본 발명은, 연속주조에 있어서, 턴디쉬에서 침지노즐을 통해 토출되는 용강량과 턴디쉬 내의 스토퍼 높이를 이용하여 침지노즐의 막힘 정도를 추정하는 방법을 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention is to provide a method for estimating the degree of clogging of the immersion nozzle by using the amount of molten steel discharged from the tundish through the immersion nozzle and the height of the stopper in the tundish in continuous casting.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않는다.
The technical objects to be achieved by the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 침지노즐 막힘 정도 추정 방법은 연속주조 개시 초기에, 턴디쉬로부터 몰드로 이송되는 용강의 초기토출량(D0)과 턴디쉬 내 스토퍼의 초기높이(H0)를 측정하는 단계, 상기 초기토출량(D0)과 상기 스토퍼의 초기높이(H0)를 하기 관계식에 대입하여, 턴디쉬에서 정상 상태의 침지노즐을 통해 이송되는 용강의 토출량(D)에 대한 스토퍼의 이론높이(Hs)를 산출하는 단계, 연속주조 중 상기 용강 토출량(D)이 배출될 때의 스토퍼의 높이인 조업높이(Hw)를 측정하는 단계, 상기 이론높이(Hs)와 상기 조업높이(Hw)를 이용하여, 상기 침지노즐의 막힘지수(IDc)를 획득하는 단계, 및 상기 막힘지수(IDc)를 미리 설정된 기준값과 비교하여, 상기 침지노즐의 막힘 정도를 추정하는 단계를 포함할 수 있다.Immersion nozzle clogging degree estimation method of the present invention for realizing the above-described problems is the initial height (H 0) of the initial discharge amount (D 0) and the tundish within the stopper of the molten steel is transferred to the mold from the start of continuous casting initially tundish measuring a stopper for the initial flow rate (D 0) and the flow rate (D) of molten steel by applying to the initial height (H 0) the relation of the stopper, which is conveyed through the immersion nozzle in a normal state in the tundish Measuring a working height Hw which is a height of a stopper when the molten steel discharge amount D is discharged during continuous casting; and calculating the working height Hs by comparing the theoretical height Hs with the operating height Hs Obtaining a clogging index IDc of the immersion nozzle by using the measured clogging index Hc and Hw and comparing the clogging index IDc with a predetermined reference value to estimate the degree of clogging of the immersion nozzle .
관계식Relation
구체적으로, 상기 막힘지수(IDc)는 하기 관계식에 의하여 획득될 수 있다.Specifically, the clogging index IDc can be obtained by the following relational expression.
관계식Relation
여기서, Hs는 스토퍼의 이론높이(mm)이고, Hw는 스토퍼의 조업높이(mm)일 수 있다.Here, Hs is the theoretical height (mm) of the stopper, and Hw is the operating height (mm) of the stopper.
상기 기준값은 0.70일 수 있다.The reference value may be 0.70.
상기 침지노즐의 막힘 정도를 추정하는 단계는, 상기 막힘지수(IDc)가 기준값 초과인 경우, 상기 침지노즐이 막힌 것으로 판단할 수 있다.
The step of estimating the degree of clogging of the immersion nozzle may determine that the immersion nozzle is clogged when the clogging index (IDc) exceeds the reference value.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 침지노즐 막힘 정도 추정 방법에 따르면, 연속 주조에 있어서, 스토퍼 방식으로 턴디쉬에서 몰드로 용강을 토출하는 침지노즐의 막힘 정도를 추정하고, 침지노즐 막힘 발생 시 신속하게 대처할 수 있어, 생산성 향상을 기대할 수 있다.
As described above, according to the immersion nozzle clogging degree estimation method of the present invention, in the continuous casting, the degree of clogging of the immersion nozzle for discharging molten steel from the tundish to the mold in the stopper system is estimated, and when the immersion nozzle clogging occurs, So that productivity can be improved.
도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 연속주조기를 보인 측면도이다.
도 2는 용강(M)의 흐름을 중심으로 도 1의 연속주조기를 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 정상 상태의 침지노즐에서의 토출량과 스토퍼의 높이에 관한 그래프이다.
도 4는 본 발명과 관련된 실시예들의 연속주조 시간에 따른 스토퍼의 조업높이(Hw)를 대략적으로 비교하여 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명과 관련된 실시예들의 연속주조 시간에 따른 막힘지수를 대략적으로 비교하여 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일실시예인 침지노즐 막힘 정도 추정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a side view showing a continuous casting machine according to one embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a conceptual diagram for explaining the continuous casting machine of Fig. 1 centered on the flow of molten steel M. Fig.
3 is a graph showing the discharge amount and the height of the stopper in the steady-state immersion nozzle.
4 is a graph showing a rough comparison of the operating heights (Hw) of the stoppers according to the continuous casting time of the embodiments of the present invention.
FIG. 5 is a graph showing a rough comparison of the clogging indexes according to the continuous casting time of the embodiments related to the present invention. FIG.
FIG. 6 is a flowchart illustrating an immersion nozzle clogging degree estimation method according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 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. In the drawings, the same components are denoted by the same reference symbols whenever 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.
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 1 및 도 2에서는 수직만곡형을 예시하고 있다.The shape of a continuous casting machine is classified into a vertical type and a vertical bending type. In Figs. 1 and 2, a vertical bending-like shape 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.1, the continuous casting machine may include a
턴디쉬(Tundish, 20)는 래들(Ladle, 10)로부터 용융금속을 받아 몰드(Mold, 30)로 용융금속을 공급하는 용기이다. 래들(10)은 한 쌍으로 구비되어, 교대로 용강을 받아서 턴디쉬(20)에 공급하게 된다. 턴디쉬(20)에서는 몰드(30)로 흘러드는 용융금속의 공급 속도조절, 각 몰드(30)로 용융금속 분배, 용융금속의 저장, 슬래그 및 비금속 개재물(介在物)의 분리 등이 이루어진다. A tundish 20 is a container for receiving molten metal from a
몰드(30)는 통상적으로 수냉식 구리제이며, 수강된 용강이 1차 냉각되게 한다. 몰드(30)는 구조적으로 마주보는 한 쌍의 면들이 개구된 형태로서 용강이 수용되는 중공부를 형성한다. 슬라브를 제조하는 경우에, 몰드(30)는 한 쌍의 장벽과, 장벽들을 연결하는 한 쌍의 단벽을 포함한다. 여기서, 단벽은 장벽보다 작은 넓이를 가지게 된다. 몰드(30)의 벽들, 주로는 단벽들은 서로에 대하여 멀어지거나 가까워지도록 회전되어 일정 수준의 테이퍼(Taper)를 가질 수 있다. 이러한 테이퍼는 몰드(30) 내에서 용강(M)의 응고로 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. Mold 30 is typically made of water-cooled copper and allows the molten steel taken to be first cooled. The
몰드(30)는 몰드(30)에서 뽑아낸 연주주편(80)이 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
몰드(30)는 용강이 몰드(30)의 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.The
2차 냉각대(60 및 65)는 몰드(30)에서 1차로 냉각된 용강을 추가로 냉각한다. 1차 냉각된 용강은 지지롤(60)에 의해 응고각이 변형되지 않도록 유지되면서, 물을 분사하는 스프레이(65)에 의해 직접 냉각된다. 연주주편(80)의 응고는 대부분 상기 2차 냉각에 의해 이루어진다. The
인발장치(引拔裝置)는 연주주편(80)이 미끄러지지 않게 뽑아내도록 몇 조의 핀치롤(70)들을 이용하는 멀티드라이브방식 등을 채용하고 있다. 핀치롤(70)은 용강의 응고된 선단부(83)를 주조 방향으로 잡아당김으로써, 몰드(30)를 통과한 용강이 주조방향으로 연속적으로 이동할 수 있게 한다. The pulling device employs a multi-drive type or the like which uses several pairs of
절단기(90)는 연속적으로 생산되는 연주주편(80)을 일정한 크기로 절단하도록 형성된다. 절단기(90)로는 가스토치나 유압전단기(油壓剪斷機) 등이 채용될 수 있다.The
도 2는 용강(M)의 흐름을 중심으로 도 1의 연속주조기를 설명하기 위한 개념도이다.Fig. 2 is a conceptual diagram for explaining the continuous casting machine of Fig. 1 centered on the flow of molten steel M. 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 및 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 flows into the tundish 20 while being accommodated in the
턴디쉬(20) 내의 용강(M)은 몰드(30) 내로 연장하는 침지노즐(Submerged Entry Nozzle, 25)에 의해 몰드(30) 내로 유동하게 된다. 침지노즐(25)은 몰드(30)의 중앙에 배치되어, 침지노즐(25)의 양 토출구에서 토출되는 용강(M)의 유동이 대칭을 이룰 수 있도록 한다. 침지노즐(25)을 통한 용강(M)의 토출의 시작, 토출 속도, 및 중단은 침지노즐(25)에 대응하여 턴디쉬(20)에 설치되는 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. The molten steel M in the tundish 20 is caused to flow into the
몰드(30) 내의 용강(M)은 몰드(30)를 이루는 벽면에 접한 부분부터 응고하기 시작한다. 이는 용강(M)의 중심보다는 주변부가 수냉되는 몰드(30)에 의해 열을 잃기 쉽기 때문이다. 주변부가 먼저 응고되는 방식에 의해, 연주주편(80)의 주조 방향을 따른 뒷부분은 미응고 용강(82)이 응고쉘(81)에 감싸여진 형태를 이루게 된다.Molten steel (M) in the mold (30) starts to solidify from a portion in contact with the wall surface of the mold (30). This is because the periphery of the molten steel M is liable to lose heat by the water-cooled
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 스프레이(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.The non-solidified
한편, 상기 도 1에서 지지롤(60)과 스프레이(65) 및 핀치롤(70) 등을 포함한 설비를 스트랜드(strand)라고도 한다.1, the apparatus including the
여기서, 턴디쉬(20)에서 몰드(30)로 이송되는 용강의 토출은 스토퍼의 높이가 상승하게 되면, 그 상승정도에 따라 용강의 토출량이 결정된다. 그런데, 용강이 Ca 미처리강인 경우, 침지노즐(25)의 내벽에는 알루미나 등의 융착물이 부착하게 되고, 이 부착물로 인해 침지노즐(25)에 막힘 현상이 발생한다. 침지노즐(25)에 막힘 현상이 발생하게 되면, 일정한 양의 용강을 몰드(30)에 투입하려면, 스토퍼의 높이를 높혀야 한다.Here, the discharge of molten steel from the
이러한 원리를 이용하여, 스토퍼의 기준 높이, 즉 정상상태의 침지노즐(25)에서 토출되는 용강의 토출량과, 기준량의 용강을 토출하기 위한 스토퍼의 실제 조업높이(Hw)를 이용하여 침지노즐(25)의 막힘 정도를 추정할 수 있게 된다. By using this principle, the reference height of the stopper, that is, the discharge amount of molten steel discharged from the steady-
도 3은 바람직한 조업 조건에서 연속주조 중인, 정상 상태의 침지노즐(25)에서의 토출량과 스토퍼의 높이에 관한 그래프이다. 수직축은 스토퍼의 높이이고, 수평축은 용강의 분당 토출량이다. 도시된 바와 같이, 스토퍼의 높이와 용강의 토출량은 1차 함수의 관계를 가지며, 구체적으로 다음의 관계식1과 같다.Fig. 3 is a graph relating to the amount of discharge and the height of the stopper in the steady-
관계식1
여기서, Hs는 정상 상태의 침지노즐(25)에서 스토퍼의 높이(mm)이고, 토출량(D)는 턴디쉬(20)로부터 몰드(30)로 이송되는 용강의 분당 토출량(ton/min)이다.Here, Hs is the stopper height (mm) in the
그러나, 실제 연속주조에서는 스토퍼가 고열로 가열되면서 팽창되거나 스토퍼의 수직도가 불량하여, 상기 관계식1을 따르지 못하고, 도 4에서처럼 침지노즐 정상상태에서의 스토퍼 초기 높이값이 달라질 수 있다. 이렇게 스토퍼 초기 높이가 달라지면, 도 5에서처럼, 노즐 막힘이 발생하지 않았음에도 불구하고 막힘지수가 0 초과의 값으로 계산되어 상기 관계식1을 이용하여 침지노즐 막힘 정도를 정확하게 추정하기 어려운 문제가 발생한다.However, in actual continuous casting, the stopper is heated to a high temperature and is inflated or the verticality of the stopper is poor, so that the above
따라서, 연속주조 초기의 임의의 시점에서 용강의 초기토출량과 스토퍼의 초기높이를 측정하고, 측정된 값으로 관계식1을 보정하여 실제 연속주조에서 연속주조중인 침지노즐 막힘 정도를 보다 정확하게 추정할 수 있다. 구체적으로, 하기 관계식2에서 처럼, 토출량(D)에서 초기토출량(D0)을 감산한 이후에 계수값 7.01을 곱하고, 이로써 얻어진 값에 스토퍼의 초기높이(H0)를 가산하여 스토퍼의 이론높이(Hs)를 얻게 되는 것이다.Therefore, it is possible to more accurately estimate the degree of clogging of the immersion nozzle during continuous casting in actual continuous casting by measuring the initial discharge amount of molten steel and the initial height of the stopper at an arbitrary point in the initial stage of continuous casting and correcting
관계식2
여기서, Hs는 스토퍼의 이론높이이고, 토출량(D)는 연속주조 시 토출되는 용강의 기준 토출량이며, 초기토출량(D0)는 연속주조 초기 시점에서의 용강의 토출량이고, H0는 연속주조 초기 시점에서의 스토퍼의 높이이다.Here, Hs is the theoretical height of the stopper, and the extrusion rate (D) is based on the discharge amount of molten steel to be discharged at the time of continuous casting, the initial flow rate (D 0) is the discharge amount of molten steel from the initial time of continuous casting, H 0 is the initial continuous casting The height of the stopper at the time point.
일반적으로, 연속주조 시 턴디쉬(20)로부터 몰드(30)로 일정한 기준 토출량으로 토출시키게 되며, 일정한 용강 토출량 하에서 노즐 막힘이 발생하게 되면, 침지노즐 개구 면적의 감소를 보상하기 위해 스토퍼의 높이가 상승하게 된다. 이러한 현상을 고려하여, 노즐 막힘 지수(IDc)는 관계식3에 의해 결정된다.In general, when the continuous casting is performed, the
관계식3
여기서,IDc는 노즐 막힘 지수이고, Hs는 정상상태 스토퍼의 이론높이(mm)이며, Hw는 막힘 상태 스토퍼의 조업높이(mm)이다.Here, IDc is the nozzle clogging index, Hs is the theoretical height (mm) of the steady state stopper, and Hw is the operating height (mm) of the clogged state stopper.
한편, 침지노즐 막힘 지수(IDc)가 0.70이면, 침지노즐이 막힌 것으로 판단한다. 즉, 침지노즐 막힘 지수(IDc)가 0.70이면, 노즐이 많이 막혀서 높은 생산성을 유지할 수 없게 되는 것이다.On the other hand, if the immersion nozzle clogging index IDc is 0.70, it is judged that the immersion nozzle is clogged. That is, when the immersion nozzle clogging index IDc is 0.70, the nozzles are clogged to a large extent and high productivity can not be maintained.
도 6은 본 발명의 일실시예인 침지노즐 막힘 정도 추정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.FIG. 6 is a flowchart illustrating an immersion nozzle clogging degree estimation method according to an embodiment of the present invention.
본 흐름도를 참조하면, 우선, 턴디쉬(20)로부터 몰드(30)로 이송되는 용강의 초기토출량(D0)과 턴디쉬(20) 내 스토퍼의 초기높이(H0)를 측정한다.(S10) 이러한 초기값들은 연속주조 개시 초기 시점에서 측정될 수 있다.Referring to the flowchart, first, measures the tundish initial discharge rate of the molten steel is transferred to a mold (30) from (20) (D 0) and the
용강의 초기토출량은 턴디쉬 내의 용강 탕면의 높이가 낮아지는 정도를 확인하여 용강이 턴디쉬에서 몰드로 배출되는 양을 역산하여 구할 수 있다. 이와 같은 방법으로 용강의 초기토출량을 측정하기 위하여, 일종의 센서(미도시됨) 또는 측정장비(미도시됨)를 더 구비하여 활용할 수 있다.The initial amount of molten steel discharge can be obtained by determining the degree of decrease in the height of the molten steel bath surface in the tundish so that the amount of molten steel discharged from the tundish to the mold is inverted. In order to measure the initial discharge amount of molten steel in this way, a sensor (not shown) or a measuring device (not shown) may be further provided.
또한, 턴디쉬 내 스토퍼의 초기높이는 전체 턴디쉬 내부 깊이에서 턴디쉬 내부로 삽입된 스토퍼의 길이를 감산하여, 용강의 배출을 위하여 턴디쉬 하부에 형성된 개구부로부터 스토퍼 하단부분까지의 높이를 구할 수 있다. 이와 같은 방법으로 턴디쉬 내 스토퍼의 높이를 측정하기 위하여, 일종의 센서(미도시됨) 또는 측정장비(미도시됨)를 더 구비하여 활용할 수 있다.The initial height of the stopper in the tundish can be obtained by subtracting the length of the stopper inserted into the tundish from the inner depth of the entire tundish to the height from the opening formed in the lower portion of the tundish to the bottom of the tundish for discharging the molten steel . In order to measure the height of the stopper in the tundish in this way, a sensor (not shown) or a measuring device (not shown) may be additionally provided.
그 다음, 턴디쉬(20)에서 정상 상태의 침지노즐을 통해 이송되는 용강의 토출량(D)에 대한 스토퍼의 이론높이(Hs)를 산출한다.(S20) 여기서, 스토퍼의 이론높이(Hs)는 앞서 측정된 용강의 초기토출량(D0)과 스토퍼의 초기높이(H0)를 하기 관계식2에 대입한 후, 현 측정시점에서의 침지노즐을 통해 이송되는 용강의 토출량(D)을 더 대입하여 산출하게 된다. 이때, 현 측정시점에서의 용강의 토출량(D)은 연속주조속도를 일정하게 유지하기 위하여 일정한 양으로 조절된다. 또한, 용강의 토출량(D)는 주조 강종의 종류에 따라 주조속도가 달라지므로 주조 강종의 종류에 따라 용강의 토출량(D)을 다르게 설정하게 된다.Next, the theoretical height Hs of the stopper with respect to the discharge amount D of molten steel fed through the immersion nozzle in the steady state is calculated in the tundish 20 (S20). Here, the theoretical height Hs of the stopper The initial discharge amount D 0 of the molten steel and the initial height H 0 of the stopper measured in advance are substituted into the following
관계식2
여기서, Hs는 스토퍼의 이론높이(Hs)이고, 토출량(D)는 현 측정시점에서의 용강의 토출량이며, 초기토출량(D0)는 연속주조 초기 시점에서의 용강의 토출량이고, H0는 연속주조 초기 시점에서의 스토퍼의 높이이다.Here, Hs is the theoretical height (Hs) of the stopper, and the extrusion rate (D) is a molten steel discharge amount in the current measurement time point, the initial flow rate (D 0) is the flow rate of molten steel from the initial time of continuous casting, H 0 is continuous The height of the stopper at the initial stage of casting.
이후, 연속주조 공정을 실제로 진행하면서, 실제 연속주조 공정 중 침지노즐 막힘이 발생된 상태에서 상기 토출량(D)과 같은 양의 용강을 배출하기 위한 스토퍼의 높이인 조업높이(Hw)를 측정한다.(S30) 이때, 스토퍼의 조업높이(Hw) 측정 방법은 전술된 스토퍼 초기높이를 측정하는 방법과 같다.Then, while the continuous casting process is actually being carried out, the operating height Hw, which is the height of the stopper for discharging the same amount of molten steel as the discharge amount D, is measured in a state where the immersion nozzle is clogged during the actual continuous casting process. (S30) At this time, the method of measuring the operating height Hw of the stopper is the same as the method of measuring the initial height of the stopper described above.
그리고, 스토퍼의 이론높이(Hs)와 스토퍼의 조업높이(Hw)를 이용하여, 침지노즐의 막힘 지수(IDc)를 획득한다.(S40) 이때, 침지노즐의 막힘 지수(IDc)는 전술된 하기 관계식3에 의하여 결정된다. 또한, 이 막힘 지수에 기초하여 침지노즐 막힘 정도를 추정할 수 있게 된다.Then, the clogging index IDc of the immersion nozzle is obtained using the theoretical height Hs of the stopper and the operating height Hw of the stopper. (S40) At this time, the clogging index IDc of the immersion nozzle is Is determined by the following equation (3). In addition, the degree of clogging of the immersion nozzle can be estimated based on the clogging index.
관계식3
여기서,IDc는 노즐 막힘 지수(IDc)이고, Hs는 정상상태 스토퍼의 이론높이(mm)이며, Hw는 막힘 상태 스토퍼의 조업높이(mm)이다.Here, IDc is the nozzle clogging index IDc, Hs is the theoretical height (mm) of the steady state stopper, and Hw is the operating height (mm) of the clogged state stopper.
한편, 전술된 바와 같이 침지노즐 막힘 지수(IDc)가 0.70이면, 침지노즐이 막힌 것으로 판단한다. 즉, 침지노즐 막힘 지수(IDc)가 0.70이면, 노즐이 많이 막혀서 높은 생산성을 유지할 수 없게 되는 것이다.On the other hand, if the immersion nozzle clogging index IDc is 0.70 as described above, it is judged that the immersion nozzle is clogged. That is, when the immersion nozzle clogging index IDc is 0.70, the nozzles are clogged to a large extent and high productivity can not be maintained.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 침지노즐 막힘 정도 추정 방법에 따르면, 연속 주조에 있어서, 스토퍼 방식으로 용강을 몰드로 토출하는 경우, 침지노즐의 막힘 정도를 미리 추정할 수 있어, 생산성 향상을 기대할 수 있다. As described above, according to the immersion nozzle clogging degree estimation method of the present invention, when the molten steel is discharged into the mold by the stopper method in the continuous casting, the degree of clogging of the immersion nozzle can be estimated in advance, have.
또한, 노즐 막힘 시간을 예측할 수 있어 다음 래들 수강여부를 판단하여 노즐 막힘으로 인한 주조 중단을 미연에 방지할 수 있다.Also, since the nozzle clogging time can be predicted, it is possible to determine whether or not the next ladle is taken, thereby preventing the casting from being stopped due to nozzle clogging.
상기와 같은 침지노즐 막힘 정도 추정 방법은 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 method of estimating the degree of clogging of the immersion nozzle is not limited to the construction and the operation of the embodiments described above. The embodiments may be configured so that all or some of the embodiments may be selectively combined so that various modifications may be made.
10: 래들 15: 슈라우드노즐
20: 턴디쉬 25: 침지노즐
30: 몰드 40: 몰드 오실레이터
50: 파우더 공급기
60: 지지롤 65: 스프레이
70: 핀치롤 80: 연주주편
81: 응고쉘 82: 미응고 용강
83: 선단부 85: 응고 완료점
90: 절단기 91: 절단 지점10: Ladle 15: Shroud nozzle
20: tundish 25: immersion nozzle
30: Mold 40: Mold oscillator
50: Powder feeder
60: Support roll 65: Spray
70: pinch roll 80: performance cast
81: Solidification shell 82: Non-solidified molten steel
83: tip portion 85: solidified point
90: Cutter 91: Cutting point
Claims (4)
상기 초기토출량(D0)과 상기 스토퍼의 초기높이(H0)를 하기 관계식에 대입하여, 턴디쉬에서 정상 상태의 침지노즐을 통해 이송되는 용강의 토출량(D)에 대한 스토퍼의 이론높이(Hs)를 산출하는 단계;
연속주조 중 상기 용강 토출량(D)이 배출될 때의 스토퍼의 높이인 조업높이(Hw)를 측정하는 단계;
상기 이론높이(Hs)와 상기 조업높이(Hw)를 이용하여, 상기 침지노즐의 막힘지수(IDc)를 획득하는 단계; 및
상기 막힘지수(IDc)를 미리 설정된 기준값과 비교하여, 상기 침지노즐의 막힘 정도를 추정하는 단계;를 포함하는, 침지노즐 막힘 정도 추정 방법.
관계식 1
관계식 2
여기서, Hs는 스토퍼의 이론높이(mm)이고, Hw는 스토퍼의 조업높이(mm)임.
The method comprising the initial start of the continuous casting, measuring the initial flow rate (D 0) and the tundish initial height (H 0) of the stopper within the liquid steel is transferred to the mold from the tundish;
Theoretical height of the stopper with respect to the initial flow rate (D 0) and the flow rate (D) of molten steel by applying to the initial height (H 0) the relation of the stopper, which is conveyed through the immersion nozzle in the normal state from the tundish (Hs );
Measuring a working height (Hw) which is a height of a stopper when the molten steel discharge amount (D) is discharged during continuous casting;
Obtaining a clogging index IDc of the immersion nozzle using the theoretical height Hs and the operating height Hw; And
And comparing the clogging index (IDc) with a preset reference value to estimate the clogging degree of the immersion nozzle.
Relationship 1
Relation 2
Here, Hs is the theoretical height (mm) of the stopper, and Hw is the operating height (mm) of the stopper.
상기 기준값은 0.70인 침지노즐 막힘 정도 추정 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the reference value is 0.70.
상기 침지노즐의 막힘 정도를 추정하는 단계는,
상기 막힘지수(IDc)가 기준값 초과인 경우, 상기 침지노즐이 막힌 것으로 판단하는 침지노즐 막힘 정도 추정 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the step of estimating the degree of clogging of the immersion nozzle comprises:
And determining that the immersion nozzle is clogged when the clogging index (IDc) is greater than a reference value.
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