KR101549905B1 - 연속식 주조 기계용 측정 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연속식 주조 기계의 스트랜드 상태를 측정하기 위한 측정 시스템에 관한 것으로서, 상기 측정 시스템은: 사용 시에 주조기의 체인(10) 상에 장착된 플레이트 부재(12), 주조기의 체인(10)의 맞은편 표면(17)으로부터 외부 방향으로 돌출할 수 있는 피벗회전 가능하게 장착된 암(16); 및 사용 시에 임의의 주어진 시간간격에서 플레이트 에지(14)와 암(16)의 끝단(18) 사이의 거리를 결정하기 위한 수단을 포함하며, 상기 플레이트 부재(12)는 주조기의 체인(10)의 한 표면(13)으로부터 외부 방향으로 돌출하는 에지(14)를 포함한다.

주조기, 스트랜드 상태, 측정 시스템, 플레이트 부재

Description

연속식 주조 기계용 측정 시스템{MEASURING SYSTEM FOR CONTINUOUS CASTING MACHINES}

본 발명은 연속식 주조 기계용 측정 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 기계가 온-라인(on-line)에 있는 동안 연속식 주조 기계의 스트랜드 상태(strand condition)를 측정하고 모니터링 하는 시스템에 관한 것이다.

롤 간격(roll gap), 외부 롤 정렬 그리고 물 냉각 효율과 같은 중요한 스트랜드 파라미터(strand parameter)를 정확하게 측정하기 위하여 연속식 주조 기계의 스트랜드 상태를 모니터링 하는 것은 중요하다.

현재 본 출원인은 Strand Condition Monitor를 판매하고 있는데, 이 장치는 스트랜드 파라미터를 매우 정밀하게 측정하는데 있어서 아주 우수한 것으로 입증되어 왔다. 상기 모니터링 장치는 본 출원인의 선행 특허인 EP1128921호에 개시되어 있다.

상기 특허는 주조기(caster)를 통하여 강철 반제품(blanks)을 당기는 체인(chain)의 전면부에서 통상적인 모형 바 헤드(dummy bar head)를 대체하는 모니터링 조립체를 개시한다. 상기 장치와 관련된 문제점은, 주조 기계가 오프-라인(off-line)에 있을 때에만 이 장치가 장착될 수 있고, 이용될 수 있으며, 분리될(detached) 수 있다는 것이다. 따라서 이 장치가 오프-라인에 있는 시간 동안에는 상당한 양의 시간과 비용이 낭비된다.

본 발명의 목적은 주조기 체인(caster chain) 내에 일체형으로 구성될 수 있으며 주조 기계가 온-라인에 있는 동안에도 이용할 수 있는 스트랜드 모니터링 시스템을 제공함으로써 전술한 문제점을 해결하기 위한 것이다.

따라서, 본 발명의 일 형태에서는, 연속식 주조 기계의 스트랜드 상태를 측정하기 위한 측정 시스템이 제공되는데, 상기 시스템은 사용 시에 주조기 체인 상에 독립적으로 스프링-장착된(spring-mounted) 플레이트 부재(plate member)를 포함하며, 상기 플레이트 부재는:
- 주조기 체인의 한 표면으로부터 외부 방향으로 돌출하는 에지(edge);
- 주조기 체인의 맞은편 표면으로부터 외부 방향으로 돌출할 수 있는 피벗회전 가능하게 장착된 암; 및
- 사용 동안에 임의의 주어진 시간간격(interval)에서 플레이트 에지와 암의 끝단(tip) 사이의 거리를 결정하기 위한 수단을 포함하며,
상기 플레이트 부재의 에지는, 사용 동안, 주조기의 프레임(frame) 상에 장착된 두 개 또는 그 이상의 롤러들과 두 개 이상의 접촉 지점(point of contact)을 유지한다.

본 명세서에서, 용어 "측정(measuring)"은 주조기를 따라 임의의 비정상 형태(abnormality)를 확인하기 위하여 스트랜드 상태를 모니터링하는 것을 포함한다.

플레이트 부재의 에지는 체인의 바닥 표면으로부터 외부 방향으로 돌출되며, 암은, 사용 시에, 체인의 상측 표면으로부터 외부 방향으로 연장되는 것이 바람직하다.

상기 시스템은 사용자에게 디스플레이하기 위해 계산된 거리를 원격 프로세서에 전송(communicate)하는 수단을 포함하는 것이 바람직하다. 물론, 계산된 거리는 임의의 공지된 전송 수단에 의해 사용자에게 전송될 수도 있다.

피벗회전 가능한 암(pivotal arm)은 스프링-장착되고 외부 방향으로 연장된 위치로 편향되는(biased) 것이 바람직하다.

암의 끝단이 여전히 외부 방향으로 돌출되어 주조기의 맞은편 프레임 상에 장착된 그 다음 롤러와 접촉하게 되며, 이에 따라 각각의 프레임 상의 롤러들 사이의 거리를 결정할 수 있게 하는 것이 바람직하다.

상기 시스템은 체인의 폭에 걸쳐 장착된 두 플레이트 부재들을 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 두 번째 형태에 따르면, 연속식 주조 기계의 스트랜드 상태를 측정하는 방법이 제공되는데, 상기 방법은:
- 주조 기계의 체인 상에 플레이트 부재를 장착하여, 플레이트 부재의 한 에지가 체인의 한 표면으로부터 외부 방향으로 연장되고, 상기 플레이트 부재의 에지는, 사용 동안, 주조기의 프레임 상에 장착된 두 개 또는 그 이상의 롤러들과 두 개 이상의 접촉 지점을 유지하는 단계;
- 플레이트 부재 상에 피벗회전 가능한 암을 장착하여, 암의 끝단이 체인의 맞은편 표면으로부터 외부 방향으로 연장될 수 있도록 하는 단계; 및
- 체인이 주조 기계를 통하여 이동할 때, 미리-결정된 시간간격에서, 암의 끝단과 플레이트 부재의 에지 사이의 거리를 계산하는 단계를 포함한다.

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주조 기계가 오프-라인에 있을 때에도 상기와 동일한 또는 유사한 방법이 사용될 수 있음은 자명하다.

이제, 본 발명의 한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 예시로서 기술될 것이다;

도 1은 본 발명에 따라 구성된 스트랜드 상태 모니터링 시스템을 포함하는 연속식 주조 기계용 체인(10)의 평면도;

도 2는 도 1의 체인을 도시한 측면도;

도 3은 도 2 특히, 모니터링 시스템을 도시한 확대도이다.

도 1은 연속식 주조 기계용 체인의 평면도이다. 체인(10)의 구성요소(component)들의 대부분은 표준이며 해당업계에서 잘 확립되어 있어서, 본 명세서에서는 오직 본 발명과 관련된 특징들만 기술될 것이다. 사용 시에, 체인(10)은 강철 반제품(도시되진 않았지만)을 주조 기계를 통하여 화살표로 표시된 방향으로 끌어당긴다(pull).

도면들에서, 모형 바 체인(10)은 주조 기계 내에 적재되기 전의 체인의 정상적인 자세로서 거꾸로 도시된다. 사용 동안, 체인(10)은 90°까지 회전할 것이며 주조기 측정 동안에는 90°가 더 회전될 것이다.

체인(10)과 강철 반제품은 통상 상부 및 하부 프레임 상에 장착된 일련의 롤러들을 가진 주조기를 통해 이동된다(travel).

도 2 및 도 3에서 가장 잘 도시된 모니터링 시스템은 체인(10)의 한 측면 표면상에 장착된 블레이드 또는 플레이트 부재(12)를 포함한다. 상기 플레이트 부재(12)는 체인(10) 상에 독립적으로 스프링-장착된다. 상기 플레이트 부재(12)는 체인(10)의 외측 표면(바닥 표면)(13)으로부터 약간 돌출하여 사용 시에 주조기의 바닥/외부 프레임 내에 장착된 롤러들과 접촉하는 기다란 에지(14)를 제공한다. 상기 기다란 에지(14)는 두 개 이상의 접촉 지점에서 롤러들과 접촉할 수 있게 하기에 충분한 길이로 구성되어 이에 따라 에지(14)는 인접한 롤러들에 걸쳐 접선 방향으로 배열되고(tangential) 안정적인 상태를 유지한다.

플레이트 부재(12)는 상부에 피벗회전 가능하게 장착된 암(16)을 포함하며, 상기 암(16)은 암(16)이 체인(10)의 내측 표면(상측 표면)(17)으로부터 상부 방향으로 돌출되는 위치로 피벗회전 또는 스윙회전할 수 있도록 하는 위치에 배열된다. 암(16)은 상기 암(16)을 위를 향한 위치로 편향시킬 수 있는 스프링 메커니즘(spring mechanism)으로 플레이트 부재(12) 상에 장착될 수 있다.
도 3에서 볼 수 있듯이, 암(16)은 플레이트 부재(12)의 한 표면(12a)으로부터 외부 방향으로 돌출되고, 기다란 에지(14)는 상기 표면(12a)에 대해 맞은편에 있는 표면(12b)으로부터 외부 방향으로 돌출된다.

사용 시에, 암(16)은 주조기의 상부 프레임(내측 표면) 상에 장착된 롤러와 접촉하는 끝단(18)을 가진다.

도 1에 도시된 바와 같이, 암(16)을 포함하는 플레이트 부재(12)가 체인(10)의 폭에 걸쳐 장착된다.

플레이트 부재(12)는 체인(10)의 측면 표면에 피벗회전 가능하게 결부되며(pivotally attached) 독립적으로 튀어나와(sprung) 상기 플레이트 부재(12)가 체인(10)에 대해 효과적으로 "부유(float)"할 수 있게 한다. 이에 따라, 주조기를 통하여 체인이 이동할 때 체인이 임의로 꼬이거나(kink) 움직여도(movement) 플레이트 부재(12)의 에지(14)와 암(16)의 끝단(18) 사이에서 각각 상부 및 바닥 롤러와 접촉하는 데에 영향을 끼치지 않게 할 것이다.

플레이트 부재(12)의 에지(14)는 암(16)의 끝단(18)과 에지(14) 사이의 거리가 체인(10) 상에 장착된 표준 센싱 장치 및 이와 연결된 전기 회로를 사용하여 정확하고 연속적으로 측정될 수 있는 명확하고 정확한 데이터 지점을 제공한다.

그 뒤 주조기 롤러의 연속적 측정에 관한 데이터는 데이터 처리를 위해 그리고 궁극적으로는 엔지니어에게 디스플레이(display)하기 위해 원격 프로세스로 전송된다.

상기 기술된 실시예는 단지 예로서 제공된 것으로서, 당업자는 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고도 다양하게 변형할 수 있음을 이해할 것이다.

예를 들면, 플레이트 부재(12)의 에지(14)가 체인(10)의 내측 표면(17)으로부터 돌출될 수 있으며 암(16)은 외측 표면(13)으로부터 돌출될 수 있음을 고려해 볼 수 있다. 대안으로, 하나 또는 그 이상의 플레이트가 체인(10)의 내측 표면(17)과 외측 표면(13) 상에 장착될 수 있다.

Claims (11)

1. 상부 프레임과 하부 프레임을 포함하며 각각의 상부 프레임과 하부 프레임 상에는 일련의 롤러가 장착되는 연속식 주조 기계의 스트랜드 상태를 측정하기 위한 측정 시스템에 있어서,

   (a) 상기 측정 시스템은 모형 바 체인(10) 및 모형 바 체인(10)의 한 측면 표면에 피벗회전 가능하게 결부된 플레이트 부재(12)를 포함하고,

   (b) 상기 플레이트 부재(12)는 피벗회전 가능하게 장착된 암(16)을 포함하며, 상기 피벗회전 가능하게 장착된 암(16)은 플레이트 부재(12)의 한 표면(12a)으로부터 외부 방향으로 돌출되고 사용 시에 두 열 중 한 열의 롤러들의 하나의 롤러와 접촉하는 끝단(18)을 포함하며,

   (c) 상기 플레이트 부재(12)는 기다란 에지(14)를 포함하고, 상기 기다란 에지(14)는 맞은편 표면(12b)으로부터 외부 방향으로 돌출되며 두 열 중 다른 열의 롤러들의 두 개 이상의 인접한 롤러들과 접촉 지점을 유지하는 길이로 구성되고,

   (d) 상기 측정 시스템은 측정 시스템을 사용하는 동안 주어진 시간간격(interval)에서 플레이트 부재(12)의 기다란 에지(14)와 암(16)의 끝단(18) 사이의 거리를 결정하기 위한 센서들을 추가로 포함하며,

   (e) 상기 측정 시스템을 사용하는 동안, 플레이트 부재(12)의 기다란 에지(14)는 피벗회전 가능하게 장착된 암(16)의 끝단(18)과 플레이트 부재(12)의 기다란 에지(14) 사이의 정확한 데이터 지점을 제공하기 위해 두 열 중 다른 열의 롤러들의 인접한 롤러들에 걸쳐 접선 방향으로 배열되고(tangential) 안정적인 상태를 유지하는, 연속식 주조 기계의 스트랜드 상태를 측정하기 위한 측정 시스템.
2. 제1항에 있어서,

   상기 센서들은 사용자에게 디스플레이하기 위해 계산된 거리를 원격 프로세서에 전송(communicate)하는 것을 특징으로 하는 연속식 주조 기계의 스트랜드 상태를 측정하기 위한 측정 시스템.
3. 제1항에 있어서,

   피벗회전 가능한 암(16)은 플레이트 부재(12) 상에 장착되며 상기 암(16)을 외부 방향으로 연장되는 위치로 편향시키기 위한 스프링 메커니즘을 포함하는 것을 특징으로 하는 연속식 주조 기계의 스트랜드 상태를 측정하기 위한 측정 시스템.
4. 연속식 주조 기계의 스트랜드 상태를 측정하는 방법에 있어서,

   상기 측정 방법은:

   - 주조 기계의 체인(10) 상에 플레이트 부재(12)를 장착하여, 플레이트 부재(12)의 한 에지가 체인(10)의 한 표면(12b)으로부터 외부 방향으로 연장되고, 상기 플레이트 부재의 에지는, 사용 동안, 주조기의 제1 프레임 상에 장착된 제1 열의 롤러들 중 두 개 또는 그 이상의 롤러들과 두 개 이상의 접촉 지점을 유지하는 길이로 구성되는 단계;

   - 플레이트 부재(12) 상에 피벗회전 가능한 암(16)을 장착하여, 사용 동안, 주조기의 제2 프레임 상에 장착된 제2 열의 롤러들 중 한 롤러와 하나의 접촉 지점을 유지하기 위해 암(16)의 끝단(18)이 체인(10)의 맞은편 표면(12a)으로부터 외부 방향으로 연장될 수 있도록 하는 단계; 및

   - 체인(10)이 주조 기계를 통하여 이동할 때, 미리-결정된 시간간격에서, 암(16)의 끝단(18)과 플레이트 부재(12)의 에지 사이의 거리를 계산하는 단계를 포함하는, 연속식 주조 기계의 스트랜드 상태를 측정하는 방법.
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