KR101790003B1 - Temperature detecting apparatus, casting apparatus and casting method of using it - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시 예에 따른 온도측정장치, 이를 구비하는 주조 설비 및 이를 이용한 주조 방법은 주편의 이동경로 상에 상기 주편의 표면으로부터 이격 배치되어, 상기 주편의 온도를 측정하는 온도 측정부; 및 상기 온도 측정부와 상기 주편의 이동 경로 사이에 구비되는 가이드부;를 포함하여, 주조 중에 실시간으로 주편의 폭방향 온도를 효율적으로 측정할 수 있으므로 주조 공정의 생산성 및 효율성을 증가시킬 수 있다.A temperature measuring apparatus, a casting apparatus having the same, and a casting method using the same according to an embodiment of the present invention may include a temperature measuring unit disposed on a traveling path of a casting and spaced from a surface of the casting to measure a temperature of the casting; And a guide part provided between the temperature measuring part and the moving path of the casting machine, so that the temperature in the width direction of the casting can be efficiently measured in real time during casting, thereby increasing the productivity and efficiency of the casting process.
Description
본 발명은 온도측정장치, 이를 구비하는 주조 설비 및 이를 이용한 주조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 주편의 온도를 측정할 수 있는 온도측정장치, 이를 구비하는 주조 설비 및 이를 이용한 주조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a temperature measuring apparatus, a casting apparatus having the same, and a casting method using the same. More particularly, the present invention relates to a temperature measuring apparatus capable of measuring the temperature of a casting sheet, a casting apparatus having the same, .
일반적으로, 연속주조장치(이하 연주기)는 제강로에서 생산된 용강을 래들(ladle)에 수용한 후 일정량을 턴디쉬(tundish)에 공급하고, 턴디쉬에 수용된 용강을 주형(mold)에 공급하여 일정한 크기의 주편으로 연속 생산하는 설비이다. Generally, a continuous casting machine (hereafter referred to as a continuous casting machine) is a machine in which a molten steel produced in a steelmaking furnace is accommodated in a ladle, a certain amount is supplied to a tundish, molten steel accommodated in the tundish is supplied to a mold It is a continuous production line with a constant size of cast steel.
이와 같은 연주기를 통해 주형 내에서 반 응고된 주편을 연속적으로 주형의 하측으로 인발하여 슬라브(slab), 블룸(bloom), 빌렛(billet) 등과 같은 다양한 형상의 반제품을 제조하는 연속주조공정(Continuous casting process)을 수행할 수 있다. Continuous casting (continuous casting) is a process in which semi-solidified cast products are continuously drawn into the lower side of a mold through such a casting machine to produce semi-finished products having various shapes such as slab, bloom, billet, process can be performed.
연속주조공정 시 주형에서 형성되는 주편을 응고 및 냉각시키기 위하여 주형으로부터 인발되는 주편에 다량의 냉각수를 분사하는데, 이때 냉각수에 의해 냉각되는 주편의 온도는 최종적으로 생산되는 주편의 품질을 좌우하게 된다. 즉, 연속주조공정에서 주편의 온도는 주편의 표면에 형성되는 크랙이나 내부에 형성되는 중심편석에 많은 영향을 미치게 된다. 따라서 주편을 주조하는 과정에서 주편의 온도를 실시간으로 측정하여 주편의 온도를 효율적으로 제어할 필요가 있다. During the continuous casting process, a large amount of cooling water is injected into the casting from the casting mold in order to coagulate and cool the casting formed in the casting mold. The temperature of the casting product cooled by the cooling water finally determines the quality of the casting produced. That is, in the continuous casting process, the temperature of the cast steel greatly affects the cracks formed on the surface of the cast steel and the center segregation formed therein. Therefore, it is necessary to control the casting temperature efficiently in real time by measuring the casting temperature in the casting process.
종래에는 주조 중 주편의 온도를 측정할 때 주편의 이송 경로에 주편의 온도를 측정하기 위한 온도측정장치를 설치하고, 온도측정장치를 주편에 접촉시켜 주편의 온도를 측정하였다. 이때, 온도측정장치는 주편의 특정 위치에서 온도를 측정하기 때문에 주편의 폭방향으로 온도를 측정하기 위해서는 주편의 폭방향으로 온도측정장치를 설치하기 위한 가이드를 설치하고, 가이드를 따라 온도측정장치를 이동시키면서 주편의 온도를 측정하였다. 이와 같은 방법으로 주편의 온도를 측정하는 경우 온도측정장치가 주편의 폭방향 온도를 지그재그 방식으로 측정하기 때문에 일직선상 동시 측정이 불가능하다. 이에 주편의 폭방향으로 복수의 온도측정기를 설치하여 주편의 온도를 측정하였으나 온도측정기의 개수가 증가함에 따라 설치비용이 증가하고, 설치 위치에 따라 렌즈 오염 정도가 달라 계측 오차가 발생하는 문제점이 있었다. 또한, 온도측정장치나 온도측정기가 설치되는 공간이 협소하고, 설치되는 공간이 고온 다습하기 때문에 세그먼트 교체 시 간섭이나 충돌이 발생하여 고장 빈도가 높아 장기간에 걸쳐 안정적으로 사용하기 어려운 문제점이 있었다. Conventionally, when measuring the temperature of the cast steel during casting, a temperature measuring device for measuring the temperature of the cast steel was installed in the feed path of the cast steel, and the temperature of the cast steel was measured by bringing the temperature measuring device into contact with the cast steel. In order to measure the temperature in the width direction of the cast steel, a guide for installing the temperature measuring device is installed in the width direction of the cast steel, and a temperature measuring device The temperature of the casting was measured while moving. In the case of measuring the temperature of the cast steel in this manner, it is impossible to perform simultaneous measurement in a straight line because the temperature measuring device measures the temperature in the width direction of the cast steel in a zigzag manner. In this case, a plurality of temperature measuring devices are installed in the width direction of the cast steel to measure the temperature of the casting. However, as the number of the temperature measuring devices increases, the installation cost increases. . Further, since the space where the temperature measuring device and the temperature measuring device are installed is narrow and the space where the temperature measuring device is installed is high temperature and high humidity, there is a problem that interference or collision occurs at the time of segment replacement,
본 발명은 주조 중에 주편의 폭방향 온도를 효율적으로 측정할 수 있는 온도측정장치, 이를 구비하는 주조 설비 및 이를 이용한 주조 방법을 제공한다. The present invention provides a temperature measuring apparatus capable of efficiently measuring the temperature in the width direction of a casting during casting, a casting apparatus equipped with the same, and a casting method using the same.
본 발명은 주조 조업의 안전성 및 생산성을 향상시킬 수 있는 온도측정장치, 이를 구비하는 주조 설비 및 이를 이용한 주조 방법을 제공한다. The present invention provides a temperature measuring apparatus capable of improving safety and productivity of a casting operation, a casting apparatus having the same, and a casting method using the same.
본 발명의 실시 예에 따른 온도측정장치는, 주편의 이동경로 상에 상기 주편의 표면으로부터 이격 배치되어, 상기 주편의 온도를 측정하는 온도 측정부; 및 상기 온도 측정부와 상기 주편의 이동 경로 사이에 구비되는 가이드부;를 포함할 수 있다. A temperature measuring apparatus according to an embodiment of the present invention includes: a temperature measuring unit disposed on a traveling path of a cast steel and spaced apart from a surface of the cast steel to measure a temperature of the cast steel; And a guide portion provided between the temperature measuring portion and the movement path of the casting.
상기 온도 측정부는, 상기 주편의 폭방향 온도를 측정하여 영상화하는 온도측정기; 및 상기 온도측정기의 적어도 일부를 커버하는 하우징;을 포함할 수 있다. Wherein the temperature measuring unit comprises: a temperature measuring unit for measuring and imaging the temperature in the width direction of the casting; And a housing covering at least a part of the temperature measuring device.
상기 온도측정기는 열화상 카메라를 포함할 수 있다. The temperature measuring device may include a thermal imaging camera.
상기 하우징은, 상기 온도측정기를 둘러싸고 하부가 개방되는 내통과, 상기 내통을 둘러싸는 외통을 포함하며, 상기 내통과 상기 외통 사이에는 냉각매체가 이동하는 유로를 포함할 수 있다. The housing may include an inner passage surrounding the temperature measuring device and opening at a lower portion thereof, and an outer tube surrounding the inner tube, and a passage through which the cooling medium moves may be disposed between the inner passage and the outer tube.
상기 하우징은, 상기 내통에 공기를 분사하는 제1노즐을 포함할 수 있다. The housing may include a first nozzle for injecting air into the inner cylinder.
상기 가이드부는, 상기 주편의 이송경로에 대해서 교차하는 방향으로 배치되고, 양쪽 측면과 하부가 개방되어 상기 주편의 폭방향을 따라 상기 온도측정부에 의한 상기 주편의 온도 측정 범위를 정의하는 후드와, 상기 후드 내부로 공기를 분사하는 제2노즐을 포함할 수 있다. Wherein the guide portion includes a hood disposed in a direction intersecting with the feeding path of the cast steel, both sides and lower portions of which open to define a temperature measurement range of the cast steel by the temperature measuring portion along the width direction of the cast steel, And a second nozzle for spraying air into the hood.
상기 제2노즐은 공기를 증폭시키는 증폭 수단을 포함할 수 있다. The second nozzle may include amplifying means for amplifying air.
상기 후드와 나란하게 구비되어 상기 주편의 상부에 주편의 폭방향을 따라 공기를 분사하는 분사부를 포함하며, 상기 분사부는 상기 주편의 이송 방향에 대해서 상기 후드의 후방에 구비될 수 있다. And a jetting portion disposed in parallel with the hood and jetting air along a width direction of the casting on an upper portion of the casting, and the jetting portion may be provided behind the hood with respect to the feeding direction of the casting.
상기 분사부는 공기가 유입되는 유입구가 형성되는 배관과, 상기 배관에 연결되어 상기 주편의 표면에 공기를 분사하는 제3노즐을 포함할 수 있다. The injection unit may include a pipe for forming an inlet through which air is introduced, and a third nozzle connected to the pipe for spraying air onto the surface of the casting.
상기 분사부는 상하방향으로 이동 가능할 수 있다. The injection unit may be movable up and down.
상기 분사부는 공기의 분사 각도를 조절할 수 있다. The jetting unit can adjust the jetting angle of the air.
상기 후드의 일측에 구비되어 상기 후드 내부에서 상기 주편의 폭방향으로 공기의 흐름을 형성하는 송풍기를 포함할 수 있다. And a blower provided at one side of the hood to form a flow of air in the width direction of the casting in the hood.
본 발명의 실시 형태에 따른 주조 장치는, 주형에서 인발되는 주편의 이동경로 상에 구비되고, 전술한 특징을 갖는 온도측정장치를 포함할 수 있다. A casting apparatus according to an embodiment of the present invention may include a temperature measuring apparatus provided on a moving path of a casting that is pulled out from a casting mold and having the above-described characteristics.
본 발명의 실시 형태에 따른 주조 방법은, 주형에서 주조된 주편을 인발하는 과정; 상기 주편의 상부에서 비접촉식으로 상기 주편의 온도를 측정하는 과정;을 포함하고, 상기 주편의 온도를 측정하는 과정 이전에 상기 주편의 표면으로부터 냉각수를 제거하는 과정을 포함할 수 있다. A casting method according to an embodiment of the present invention includes: a step of drawing a cast cast in a mold; And measuring the temperature of the casting in a non-contact manner at the top of the casting, and removing the cooling water from the surface of the casting before measuring the temperature of the casting.
상기 주편의 온도를 측정하는 과정은, 상기 주편의 이송 경로의 상부에서 상기 주편의 폭방향을 따라 구비되는 후드를 이용하여 온도 측정 범위를 정의하고, 상기 후드의 상부에 구비되는 온도측정기를 이용하여 상기 후드에 의해 정의되는 온도 측정 범위에서 상기 주편의 폭방향 온도를 측정하여 영상화시킬 수 있다. The step of measuring the temperature of the cast steel may comprise the steps of defining a temperature measurement range using a hood provided along the width direction of the cast steel at the upper part of the feed path of the cast steel, The temperature in the width direction of the cast steel can be measured and imaged in a temperature measurement range defined by the hood.
상기 주편의 온도를 측정하는 과정에서 상기 온도측정기를 냉각시킬 수 있다. The temperature measuring device may be cooled during the measurement of the temperature of the casting.
상기 주편의 표면으로부터 냉각수를 제거하는 과정은, 상기 주편의 이송 방향에 대하여 상기 후드의 후방에 상기 주편의 폭방향을 따라 구비되는 분사부를 통해 상기 주편의 상부에 공기를 분사할 수 있다. The process of removing the cooling water from the surface of the cast steel may inject air to the upper part of the cast steel through the casting part provided along the width direction of the cast steel behind the hood with respect to the casting direction of the cast steel.
상기 주편의 온도를 측정하는 과정에서, 상기 후드 내부에 상기 주편의 폭방향을 따라 공기의 흐름을 형성하여 수증기를 제거할 수 있다. In the process of measuring the temperature of the cast steel, the steam may be removed by forming a flow of air along the width direction of the cast steel in the hood.
상기 주편의 두께에 따라 상기 분사부를 높이를 조절할 수 있다. The height of the injection part can be adjusted according to the thickness of the casting.
본 발명의 실시 예에 따른 온도측정장치, 이를 구비하는 주조 설비 및 주조 방법에 의하면 주조 중에 실시간으로 주편의 폭방향 온도를 효율적으로 측정할 수 있다. 즉, 주편의 이송 경로 상부에 구비되는 열화상 카메라를 이용하여 주편의 폭방향 온도 분포를 용이하게 측정할 수 있다. 따라서 하나의 온도 측정기를 주편의 폭방향을 따라 이동시키면서 주편의 폭방향 온도를 측정하거나, 복수의 온도 측정기를 이용하여 주편의 폭방향 온도를 측정하는 종래의 온도 측정방법에 비해 주편의 폭방향 온도를 용이하게 측정할 수 있다. According to the temperature measuring apparatus, the casting apparatus having the same, and the casting method according to the embodiment of the present invention, the temperature in the width direction of the casting can be efficiently measured in real time during casting. That is, it is possible to easily measure the temperature distribution in the width direction of the cast steel by using the thermal imaging camera provided above the conveying path of the casting. Therefore, compared with the conventional temperature measuring method for measuring the width direction temperature of the casting while moving one temperature measuring device along the width direction of the casting or measuring the width direction temperature of the casting using a plurality of temperature measuring devices, Can be easily measured.
또한, 주편의 온도 측정 시 외부 환경의 영향을 최소화하여 주편의 폭방향 온도 측정 결과의 오차를 줄여 주편의 폭방향 온도 분포를 보다 정확하게 측정할 수 있다. In addition, when the temperature of the cast steel is measured, the influence of the external environment is minimized, so that the error of the result of measuring the width direction of the cast steel can be reduced to more accurately measure the temperature distribution in the width direction of the cast steel.
이렇게 측정되는 주편의 폭방향 온도 결과를 이용하여 주조 조건을 변경하거나 주조되는 주편의 품질을 예측할 수 있어 주편의 품질 저하를 억제하고 조업 안정을 도모할 수 있다. By using the result of the widthwise temperature of the cast steel measured in this manner, it is possible to change the casting condition or to predict the quality of the casting casting, thereby suppressing the deterioration of the casting quality and stabilizing the operation.
이외에도 주편의 온도 측정이 요구되는 다양한 설비에서 주편의 온도를 효율적으로 측정할 수 있다.In addition, the temperature of the casting can be efficiently measured in a variety of equipment where the temperature measurement of the casting is required.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 주조 설비를 나타내는 도면.
도 2는 도 1에 도시된 온도측정장치의 사시도.
도 3은 도 1에 도시된 온도측정장치의 정면도.
도 4는 도 1에 도시된 온도측정장치의 단면도.
도 5 및 도 6은 온도측정장치를 이용하여 주편의 온도를 측정하는 상태를 개념적으로 보여주는 도면.1 shows a casting installation according to an embodiment of the invention;
2 is a perspective view of the temperature measuring apparatus shown in Fig.
3 is a front view of the temperature measuring device shown in Fig.
4 is a sectional view of the temperature measuring apparatus shown in Fig.
FIG. 5 and FIG. 6 conceptually show a state in which the temperature of the cast steel is measured using a temperature measuring device. FIG.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be embodied in various different forms, and it is to be understood that these embodiments are merely illustrative of the principles of the invention and are not intended to limit the scope of the invention to those skilled in the art. It is provided to let you know completely.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 주조 설비를 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 온도측정장치의 사시도이고, 도 3은 도 1에 도시된 온도측정장치의 정면도이고, 도 4는 도 1에 도시된 온도측정장치의 단면도이다. 1 is a perspective view of the temperature measuring apparatus shown in FIG. 1, FIG. 3 is a front view of the temperature measuring apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a cross- 1 is a cross-sectional view of the temperature measuring apparatus shown in Fig. 1. Fig.
본 발명의 실시 예에 따른 온도측정장치, 이를 구비하는 주조 설비 및 주조방법은, 용강(M)을 주편(S)로 주조하는 중에 주편(S)의 폭 및 두께방향으로의 온도를 측정할 수 있다. 이와 같이 측정된 주편(S)의 폭방향 온도를 데이터화하여 주편에 발생하는 크랙(crack) 등과 같은 결함과 주편의 폭방향 온도 분포 간의 상관 관계를 규명하고, 향후 그에 따른 주조 조건을 변경하거나 후속 공정의 처리 방안에 적용될 수 있다. The temperature measuring device, the casting equipment and the casting method including the same according to the embodiment of the present invention can measure the width and the temperature in the thickness direction of the cast steel S during the casting of the cast steel S into the cast steel S have. By measuring the temperature in the width direction of the cast steel S measured in this way, the correlation between defects such as cracks occurring in the cast steel and the temperature distribution in the width direction of the cast steel can be identified, And the like.
본 발명의 실시 예에 따른 주조 설비(1)는, 주형(30)에서 인발되는 주편의 이송 경로에 구비되어 주편의 온도, 예컨대 주편의 폭방향 온도를 측정하는 온도측정장치(100)를 포함할 수 있다. 온도측정장치(100)는 주편의 이송 경로 상에 주편의 표면으로부터 이격 배치되어 주편의 온도를 측정하는 온도 측정부(130)와, 온도 측정부(130)와 주편의 이동 경로 사이에 구비되어 온도 측정부(130)에 의한 온도 측정 범위를 정의 또는 설정하는 가이드부(110) 및 온도 측정부(130)와 가이드부(110)의 동작을 제어하는 제어부(150)를 포함할 수 있다. 여기에서는 온도측정장치(100)가 주형에서 인발되는 주편의 이송 경로 상에 구비되는 것으로 설명하지만, 주조 설비 이외에도 주편의 온도 측정이 요구되는 다른 설비에도 적용 가능함은 물론이다.The
온도측정장치(100)는 도 1에 "A"로 표시된 부분과 같이 주형(30)에서 인발되는 주편(S)이 이송되는 이송 경로에 설치될 수 있으며, 바람직하게는 주편(S)의 이송 방향이 변경되는 벤딩영역 이후에 설치될 수 있다. 또한, 온도측정장치(100)는 주편의 이송 경로에서 주편(S)에 냉각수를 분사하는 냉각수 분사부(50)의 사이 또는 세그먼트 롤(40)과 세그먼트 롤(40) 사이에 구비될 수 있다. The
온도 측정부(130)는 주편의 온도를 비접촉식으로 측정할 수 있는 온도측정기(131)와, 온도측정기(131)의 적어도 일부를 커버하는 하우징(132)을 포함할 수 있다. The
온도측정기(131)는 주편의 온도를 비접촉식으로 측정할 수 있는 다양한 측정기를 포함할 수 있으며, 본 발명의 실시 예에서는 주편의 온도를 측정하여 영상화시켜주는 열화상 카메라를 사용할 수 있다. 온도측정기(131)는 주편의 이송 경로 상부에 하나가 구비될 수 있다. 본 발명의 실시 예에서 온도측정기(131)로 사용되는 열화상 카메라는 특정 지점에서의 온도를 측정하는 종래의 온도측정기와는 달리 일정 영역의 일정 영역에서의 온도를 측정 가능하기 때문에 하나의 열화상 카메라를 이용하여 주편의 폭방향 온도를 용이하게 측정할 수 있다. 이러한 열화상 카메라는 주편의 이송 경로 상부에서 주편의 폭방향 온도를 실시간으로 측정하여 영상화함으로써 별도의 화상처리를 수행하지 않고 주편의 주조 상태를 파악할 수 있다. The
한편, 온도측정기(131)는 고온의 주편이 이송되는 경로 상부에 구비되므로, 고온의 환경에 노출될 수 있다. 따라서 온도측정기(131)를 고온의 환경으로부터 보호할 수 있는 하우징(132) 내부에 구비할 수 있다. 하우징(132)은 온도측정기(131)의 적어도 일부를 커버, 즉 주편의 온도를 측정하기 위한 측정방향을 제외한 나머지 부분을 커버하도록 구비될 수 있다. 하우징(132)은 온도측정기(131)를 둘러싸고 온도측정기(131)에서 주편의 온도를 측정하기 위한 방향, 예컨대 하부가 개방되는 내통(132a)과, 내통(132a)을 둘러싸는 외통(132b)을 포함할 수 있다. 내통(132a)과 외통(132b)은 상호 연결되어 내부에 공간이 형성되고, 공간에는 냉각수나 냉각가스 등의 냉각매체의 이동 경로로 사용되는 유로(136)가 형성될 수 있다. 유로(136)는 냉각매체가 주입되는 주입구와, 냉각매체가 배출되는 배출구가 형성될 수 있으며, 주입구와 배출구는 냉각매체 순환배관(138)과 연결되어, 유로(136)를 통해 냉각매체 를 순환시킬 수 있다. 이러한 구성을 통해 하우징(132) 내부로 냉각매체 를 순환시켜 하우징(132) 내부에 구비되는 온도측정기(131)가 고온의 주편에 의해 과열되는 것을 억제 혹은 방지할 수 있다. On the other hand, since the
또한, 하우징(132)에는 공기가 주입되는 제1노즐(134)이 구비될 수 있다. 공기는 제1노즐(134)을 통해 하우징(132) 내부, 즉 내통(132a)으로 공급되어 주편의 열기가 하우징(132) 내부로 유입되는 것을 억제 혹은 방지할 수 있다. 제1노즐(134)은 가스공급배관(127)으로 공급되는 가스, 예컨대 공기를 유입시켜 하우징(132) 내부에 고압으로 분사하여, 온도측정기(131)를 통해 주편의 온도를 측정할 때 하우징(132) 내부에 존재하는 열기 및 수증기 등을 제거함으로써 보다 정확한 온도 측정을 가능하게 할 수 있다. In addition, the
가이드부(110)는 온도측정부(130)와 주편의 이동 경로 사이에 구비되어 온도측정기(131)에 의한 주편에서의 온도 측정 범위를 정의할 수 있다. The
가이드부(110)는 주편의 이송 경로에 대해서 교차하는 방향으로 배치되고, 양쪽 측면과 하부가 개방되는 후드(112)를 포함할 수 있다. 후드(112)는 주편의 이송 경로에 대해서 교차하는 방향, 즉 주편의 폭방향으로 배치될 수 있으며, 주편의 폭과 동일하거나 짧은 길이를 갖도록 형성될 수 있다. 또한, 후드(112)는 주편과의 충돌을 억제하기 위하여 주편의 표면으로부터 소정 거리 이격되어 구비될 수 있다. 이와 같은 구성을 통해 후드(112)는 주편의 이송 경로 상부에서 주편의 폭방향을 따라 '∩' 형상으로 배치되어 내부 공간을 통해 주편의 길이방향에 대해서 일부 영역을 커버할 수 있다. 가이드부(110)는 주편의 이송 경로 상부에 고정 설치될 수도 있으나, 별도의 구동수단(미도시)을 구비하여 필요에 따라, 예컨대 주조되는 주편의 두께에 따라 상하방향으로 이동 가능하도록 설치될 수도 있다. The
또한, 후드(112)에는 주편의 폭방향으로 적어도 하나의 제2노즐(114)이 구비될 수 있다. 제2노즐(114)은 가스공급배관(127)으로부터 공급되는 가스, 예컨대 공기를 유입시켜 후드(112) 내부로 분사하여 후드(112) 내부로 수증기가 유입되는 것을 억제 혹은 방지할 수 있다. 이때, 후드(112) 내부로 분사되는 공기량을 증대시킬 수 있도록 제2노즐(114)은 증폭 수단을 포함할 수 있다. 증폭 수단은 소량의 압축 공기가 증폭 수단으로 유입되면 유체가 만곡면을 흐를 때 그 표면에 밀착하여 흐르는 코안다 효과를 이용하여 증폭 수단 주위에 있는 공기를 대량으로 끌어들여 압축 공기를 증폭시킬 수 있다. 이에 후드(112) 내부에는 상부에서 하부방향으로 공기의 흐름이 형성되어 주편 표면의 냉각수가 증발되어 생성되는 수증기가 온도측정기(131) 측으로 유입되는 것을 방지할 수 있다. In addition, at least one
가이드부(110), 예컨대 후드(112)의 상부에는 온도 측정부(130)가 설치되어 온도 측정부(130)를 지지할 수 있다. 온도 측정부(130)를 구성하는 하우징(132)은 후드(112)의 상부에서 후드(112)를 관통하며 구비될 수 있다. 이에 개방된 하우징(132)의 하부가 후드(112)의 내부에 배치되고, 상부는 후드(112)의 외부에 배치될 수 있다. 그리고 하우징(132)의 내부에는 온도측정기(131)가 구비되며, 온도측정기(131)는 개방된 하우징(132)의 하부를 통해 후드(112)에 의해 정의되는 영역에서 주편 폭방향의 온도를 측정할 수 있다. 이때, 후드(112)에 의해 정의되는 영역은 후드(112) 내부에 형성되는 공간의 길이, 즉 주편의 길이 방향으로 'X'만큼이고 폭방향으로는 주편의 폭 길이에 대응할 수 있다. The
온도측정기(131)를 이용하여 주편의 폭방향 온도를 측정할 때 주편을 냉각시키기 위해 주편에 분사되는 냉각수가 고온의 주편에 접촉하면서 생성되는 수증기는 온도 측정 결과에 악영향을 미칠 수 있다. 이에 본 발명에서는 온도측정기(131)를 이용하여 주편의 온도를 측정하기 이전에 주편의 표면에 잔류하는 냉각수를 제거하기 위한 분사부(120)를 구비할 수 있다. When measuring the temperature in the width direction of the cast steel by using the
분사부(120)는 가이드부(110)에 구비될 수 있으며, 주편의 온도를 측정하기 이전에 주편 표면에 잔류하는 냉각수를 제거하기 위해서 주편의 이송 방향에 대해서 후드(112)의 후방에 구비될 수 있다. The
분사부(120)는 가스공급배관(127)과 연결되는 배관(124)과, 배관(124)에 연결되어 주편에 공기를 분사하는 제3노즐(126)을 포함할 수 있다. 또한, 배관(124)은 후드(112)의 일측에서 지지플레이트(122)에 의해 연결될 수 있다. 배관(124)은 주편의 폭방향을 따라 배치될 수 있으며, 제3노즐(126)은 배관(124)에 연결되어 배관(124)을 통해 유입되는 공기를 주편에 공기를 분사할 수 있다. 제3노즐(126)은 주편에 공기를 비스듬하게 분사할 수 있도록 구비될 수 있으며, 각각의 제3노즐(126)은 공기의 분사 방향을 조절할 수 있도록 구비될 수 있다. 이때, 제3노즐(126)은 공기를 주편의 이송방향에 대해서 약간 후방을 향하도록 분사될 수 있다. 또한, 주편의 폭방향에 대해서 중심부에 구비되는 제3노즐(126)은 주편의 이송방향에 대해서 나란한 방향으로 공기를 분사할 수 있고, 주편의 양쪽 가장자리측에 구비되는 제3노즐(126)은 주편의 외측, 예컨대 가장자리측을 향하도록 공기를 분사할 수 있다. The
이러한 구성을 통해 제3노즐(126)은 주편 표면에 잔류하는 냉각수를 제거하는 과정에서 냉각수가 후드(112) 내부로 유입되지 않도록 할 수 있다. The
도 4를 참조하면, 분사부(120)는 주조되는 주편의 두께 변경에 대응하여 높이를 조절할 수 있도록 구비될 수 있다. 이에 분사부(120)는 높이 조절 수단을 구비하여 제3노즐(126) 및 배관(124)을 후드(112)에 상하방향으로 이동 가능하도록 할 수 있다. Referring to FIG. 4, the jetting
높이 조절 수단은 지지플레이트(122)와 연결되어 후드(112)에 배관(124)을 이동 가능하도록 연결하는 연결부재(128)와, 연결부재(128)에 연결되는 구동기(129)를 포함할 수 있다. 이때, 높이 조절 수단은 배관(124)을 상하방향으로 직선 이동시킬 수 있는 다양한 수단이 사용될 수 있다. 예컨대 연결부재(128)는 외주면에 스크류가 형성되는 로드일 수 있고, 구동기(129)는 로드를 회전시키는 모터일 수 있다. 이때, 외주면에 스크류가 형성되는 로드는 사다리꼴 나사일 수 있다. 또는, 연결부재(128)는 랙기어일 수 있고, 구동기(129)는 랙기어를 구동하기 위한 모터일 수 있다.The height adjusting means may include a connecting
이와 같은 구성을 통해 분사부(120)는 주조되는 주편의 두께 변경에 따라 높이를 조절하여 주편에 공기를 분사하여 주편에 잔류하는 냉각수를 효율적으로 제거할 수 있다. According to such a configuration, the jetting
또한, 온도측정장치(100)는 송풍기(140)를 포함할 수 있다. 송풍기(140)는 후드(112)의 일측에 구비되어 후드(112) 내부에 공기의 흐름을 형성할 수 있다. 송풍기(140)는 후드(112)의 일측에서 타측 방향, 즉 주편의 폭 방향으로 공기의 흐름을 형성하여 분사부(120)에 의해 제거되지 않은 냉각수에 의해 발생하는 수증기를 제거할 수 있다. In addition, the
이하, 전술한 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 주조 설비를 이용한 주조 방법에 대해 설명하기로 한다. Hereinafter, a casting method using a casting facility according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the above-mentioned drawings.
도 5 및 도 6은 온도측정장치를 이용하여 주편의 온도를 측정하는 상태를 개념적으로 보여주는 도면이다. 5 and 6 are diagrams conceptually showing a state in which the temperature of the cast steel is measured using a temperature measuring device.
본 발명의 실시 예에 따른 주조 방법은, 주편의 이송 경로 상부에 주편의 폭방향을 따라 온도 측정 영역을 설정하는 과정과, 주편을 주조하는 과정과, 주편의 이송 경로에 설정된 온도 측정 영역에서 비접촉식으로 주편의 온도를 측정하는 과정을 포함하며, 주편의 온도를 측정하는 과정 이전에 주편에 잔류하는 냉각수를 제거하는 과정을 포함할 수 있다. A casting method according to an embodiment of the present invention includes the steps of setting a temperature measurement area along a width direction of a casting on a feeding path of a casting, casting the casting, And a step of removing the cooling water remaining in the casting before the step of measuring the temperature of the casting.
우선, 전로 정련 및 2차 정련 설비를 거친 용강(M)이 수용된 래들(10)이 주조 설비(1)로 이송되면, 래들(10)로부터 턴디쉬(20)로 용강을 공급하여 개재물의 분리부상이 이루어지고, 턴디쉬(20)로부터 주형(30)으로 용강(M)을 공급하여 주조를 시작한다. 이때, 주조는 용강(M)이 주형(30) 내부에서 일차적으로 냉각되어 주편이 형성되고, 주편이 주형(30)의 하부로 인발되면서 복수개의 세그먼트 롤(40)이 형성하는 이동경로를 따라 이동하면서 세그먼트 롤(40)에 의해 압하되면서 주조가 진행된다. First, when the
이와 같이 주편을 주조하기 이전에 주조되는 주편의 목표 두께에 따라 온도 측정 영역에 구비되는 분사부(120)의 높이를 조절할 수 있다. 분사부(120)의 높이는 주편 표면과 제3노즐(126) 간의 거리를 의미하며, 주편의 목표 두께에 따라 연결부재(128)를 제어하여 공기가 공급되는 배관(124)과 제3노즐(126)을 상하방향으로 이동시켜 주편 표면과 제3노즐(126) 간의 거리를 주편 표면에 잔류하는 냉각수를 효과적으로 제거할 수 있도록 조절할 수 있다. As described above, the height of the jetting
주편은 주형(30) 직하부의 수직구간을 거쳐 벤딩 구간에서 이송 방향이 변경되어 수평구간으로 이루어지는 2차 냉각구간을 따라 이송된다. 여기에서 온도 측정 영역은 벤딩 구간 직후 수평구간에 설정될 수 있다. 벤딩 구간 직후 수평구간에서 주편은 750 내지 900℃ 정도의 온도를 갖게 되며, 이 온도를 갖는 영역을 취화구간이라 한다. 이 구간에서는 주편 표면에 크랙이 발생할 확률이 증가한다. 따라서 이 구간에서 주편의 온도, 즉 주편의 폭방향 온도를 실시간으로 측정하여 데이터화하여 주편의 폭방향 온도와 주조된 주편 표면 결함을 상호 비교하여 향후 조업 조건을 변경하거나 후속 공정 처리에 반영할 수 있다. The cast steel is transported along the secondary section of the horizontal section by changing the conveying direction in the bending section through the vertical section immediately below the mold (30). Here, the temperature measurement area can be set in the horizontal section immediately after the bending section. In the horizontal section immediately after the bending section, the billet has a temperature of about 750 to 900 ° C, and the zone having this temperature is called the bombardment section. In this section, the probability of cracking on the surface of the cast steel increases. Therefore, in this section, the temperature of the cast steel, that is, the width direction temperature of the cast steel can be measured in real time and data can be converted to compare the cast steel casting surface defects with the width direction temperature of cast steel, .
주형에서 인발되는 주편이 이송 경로를 따라 이송되는 과정에서 수평구간에 접어들어 온도 측정 영역에 다다르면, 주편의 이송 방향에 대해서 후드(112)의 후방에 구비되는 분사부(120)로부터 고압의 공기가 주편의 표면에 분사된다. 이에 주편의 냉각을 위해 주편에 분사되는 냉각수가 분사부(120)에서 주편으로 분사되는 고압의 공기에 의해 제거될 수 있다. 도 5를 참조하면, 분사부(120)는 공기를 주편의 이송 방향에 대해서 후방측으로 분사하게 되며, 주편의 폭방향으로 중심부에서는 주편의 이송 방향과 나란한 방향으로, 주편의 양쪽 가장자리 영역에서는 주편의 양쪽 가장자리 측, 즉 외측으로 분사하게 된다. When the main body pulled out from the mold is folded in the horizontal section in the process of being transported along the transporting path and reaches the temperature measuring area, high pressure air is supplied from the
분사부(120)에 의해 표면에 잔류하는 냉각수가 제거된 주편은 온도 측정 영역으로 진입하게 되고, 온도 측정 영역에 설치된 온도측정기(131)에 의해 주편의 폭방향 온도가 측정된다. 이때, 온도측정기(131)를 감싸고 있는 하우징(132)에는 냉각매체 가 공급되어 주편으로부터 발생하는 열기에 의해 온도측정기(131)가 과열되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 하우징(132) 내부에는 외부로부터 공기가 공급되어 주편 표면의 냉각수가 증발하여 생성되는 수증기가 온도측정기(131)로 유입되는 것을 방지할 수 있다. The cast steel from which the cooling water remaining on the surface is removed by the
도 6을 참조하면, 후드(112) 내부에는 후드(112)의 상부측에 구비되는 제1노즐(134)을 통해 고압의 공기가 유입되고, 이렇게 유입된 공기는 분사부(120)에 의해 제거되지 않은 냉각수에 의해 생성되는 수증기가 후드(112) 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 6, high pressure air is introduced into the
이와 함께 이송 경로의 일측에 구비되는 송풍기(140)에서는 후드(112) 내부에 주편의 폭방향으로 공기의 흐름을 형성하여 주편 표면에서 발생하는 수증기를 후드(112) 외부로 배출시킬 수 있다. 이에 주편 표면에서 발생하는 수증기가 후드(112) 내부에서 상부측으로 상승하여 온도측정기(131) 측으로 이동하는 것을 방지할 수 있다. At the same time, the
온도측정기(131)는 주편의 폭방향 온도를 측정하여 측정된 결과를 온도측정기(131)와 연결되는 제어부(150)로 전송할 수 있다. 제어부(150)로 전송된 측정 결과는 제어부(150)에 저장되거나 제어부(150)의 제어를 통해 디스플레이에 표시될 수 있다. The
온도측정기(131)는 측정된 온도를 영상화하여 제어부(150)로 전송하기 때문에 그 측정 결과를 그대로 저장 또는 표시할 수도 있으나, 별도의 온도 산출 로직을 이용하여 정보를 처리한 후 저장하거나 디스플레이에 표시할 수도 있다. 예컨대 후드(112)에 의해 설정되는 온도 측정 영역을 주편의 폭방향으로 복수의 구간으로 분할하고 분할된 각 구간에서의 온도를 평균값으로 산출하여 구간별 온도로 저장하거나 디스플레이에 표시할 수도 있다. Since the measured temperature is imaged and transmitted to the
이처럼, 주편(S)을 주조하면서 주편의 폭방향 온도를 측정한 결과를 이용하여 주편의 표면 결함 발생 여부를 판단하거나 후속 공정 처리 지침으로 활용할 수 있다. 또한, 주조 중 주편을 냉각시키기 위해 냉각수를 분사하는 냉각수 분사부(50)의 노즐 막힘 여부 등을 판단할 수 있는 근거로 사용되어, 그 판단 결과에 따라 조업 조건을 실시간으로 변경할 수 있다. As described above, it is possible to judge whether surface defects of the cast steel have occurred or to utilize the result of the measurement of the temperature in the width direction of the cast steel while the cast steel S is being cast, or to use as a subsequent process processing guide. In addition, it is used as a basis for judging whether or not the cooling
이상, 본 발명에 대하여 전술한 실시예들 및 첨부된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명이 다양하게 변형 및 수정될 수 있음을 알 수 있을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the following claims.
M : 용강 S : 주편
10 : 래들 20 : 턴디쉬
30 : 주형 40 : 세그먼트 롤
100 : 온도측정장치 110 : 가이드부
120: 분사부 130: 온도측정부
140: 송풍기 150: 제어부 M: molten steel S: cast steel
10: Ladle 20: Tundish
30: mold 40: segment roll
100: Temperature measuring device 110: Guide part
120: jetting part 130: temperature measuring part
140: blower 150:
Claims (19)
상기 온도 측정부와 상기 주편의 이동 경로 사이에 구비되고, 상기 주편의 이송경로에 대해서 교차하는 방향으로 배치되고, 양쪽 측면과 하부가 개방되어 상기 주편의 폭방향을 따라 상기 온도측정부에 의한 상기 주편의 온도 측정 범위를 정의하는 후드를 포함하는 가이드부; 및
상기 후드와 나란하게 구비되어 상기 주편의 상부에 주편의 폭방향을 따라 공기를 분사하는 분사부를 포함하며,
상기 분사부는 상기 주편의 온도를 측정하기 이전에 주편의 표면에 잔류하는 냉각수를 제거하도록 상기 주편의 이송 방향에 대해서 상기 후드의 후방에 구비되는 온도측정장치.A temperature measuring unit disposed on a traveling path of the casting and spaced apart from the surface of the casting to measure the temperature of the casting;
Wherein the temperature measuring unit is disposed between the temperature measuring unit and the moving path of the casting and is arranged in a direction crossing the feeding path of the casting, A guide portion including a hood defining a temperature measurement range of the casting; And
And a jetting portion disposed in parallel with the hood and jetting air along a width direction of the casting in an upper portion of the casting,
Wherein the jetting unit is provided behind the hood with respect to the feeding direction of the casting to remove the cooling water remaining on the surface of the casting before measuring the temperature of the casting.
상기 온도 측정부는,
상기 주편의 폭방향 온도를 측정하여 영상화하는 온도측정기; 및
상기 온도측정기의 적어도 일부를 커버하는 하우징;을 포함하는 온도측정장치.The method according to claim 1,
The temperature measuring unit includes:
A temperature measuring unit for measuring and imaging the temperature in the width direction of the casting; And
And a housing covering at least a part of the temperature measuring device.
상기 온도측정기는 열화상 카메라를 포함하는 온도측정장치. The method of claim 2,
Wherein the temperature measuring device includes a thermal imaging camera.
상기 하우징은,
상기 온도측정기를 둘러싸고 하부가 개방되는 내통과,
상기 내통을 둘러싸는 외통을 포함하며,
상기 내통과 상기 외통 사이에는 냉각매체가 이동하는 유로를 포함하는 온도측정장치. The method of claim 3,
The housing includes:
An inner passage through which the lower portion of the temperature meter is opened,
And an outer cylinder surrounding the inner cylinder,
And a flow passage through which the cooling medium moves between the inner passage and the outer casing.
상기 하우징은,
상기 내통에 공기를 분사하는 제1노즐을 포함하는 온도측정장치. The method of claim 4,
The housing includes:
And a first nozzle for injecting air into the inner cylinder.
상기 가이드부는,
상기 후드 내부로 공기를 분사하는 제2노즐을 포함하는 온도측정장치.The method of claim 5,
The guide portion
And a second nozzle for spraying air into the hood.
상기 제2노즐은 공기를 증폭시키는 증폭 수단을 포함하는 온도측정장치. The method of claim 6,
And the second nozzle includes amplification means for amplifying air.
상기 분사부는 공기가 유입되는 유입구가 형성되는 배관과,
상기 배관에 연결되어 상기 주편의 표면에 공기를 분사하는 제3노즐을 포함하는 온도측정장치.The method of claim 7,
Wherein the injection unit comprises a pipe for forming an inlet through which air is introduced,
And a third nozzle connected to the pipe and injecting air onto a surface of the casting.
상기 분사부는 상하방향으로 이동 가능한 온도측정장치. The method of claim 9,
Wherein the injection unit is movable in the vertical direction.
상기 분사부는 공기의 분사 각도를 조절할 수 있는 온도측정장치.The method of claim 10,
Wherein the spraying unit is capable of adjusting an angle of spraying air.
상기 후드의 일측에 구비되어 상기 후드 내부에서 상기 주편의 폭방향으로 공기의 흐름을 형성하는 송풍기를 포함하는 온도측정장치. The method of claim 11,
And a blower provided at one side of the hood to form a flow of air in the width direction of the casting in the hood.
상기 주편의 이송 경로의 상부에서 상기 주편의 폭방향을 따라 구비되는 후드를 이용하여 온도 측정 범위를 정의하고, 상기 후드의 상부에 구비되는 온도측정기를 이용하여 상기 후드에 의해 정의되는 온도 측정 범위에서 상기 주편의 폭방향 온도를 비접촉식으로 측정하여 영상화하는 주편의 온도를 측정하는 과정;을 포함하고,
상기 주편의 온도를 측정하는 과정 이전에 상기 주편의 표면에 잔류하는 냉각수를 제거하도록 상기 주편의 이송 방향에 대하여 상기 후드의 후방에 상기 주편의 폭방향을 따라 구비되는 분사부를 통해 상기 주편의 상부에 공기를 분사하는 과정을 포함하는 주조 방법. A process of drawing the casting cast in the mold;
A temperature measurement range is defined by using a hood provided along the width direction of the casting at an upper part of the feeding path of the cast steel, and a temperature measurement range defined by the hood is defined by using a temperature measuring instrument provided on the hood And measuring the temperature of the casting for measuring the width direction temperature of the casting in a non-contact manner and imaging the casting,
Wherein the cooling water remaining on the surface of the cast steel is removed before the process of measuring the temperature of the cast steel through an injection part provided along the width direction of the cast steel at the rear of the hood with respect to the feeding direction of the cast steel, A method of casting comprising the step of spraying air.
상기 주편의 온도를 측정하는 과정에서 상기 온도측정기를 냉각시키는 주조 방법. 15. The method of claim 14,
And cooling the temperature measuring instrument in the process of measuring the temperature of the casting.
상기 주편의 온도를 측정하는 과정에서,
상기 후드 내부에 상기 주편의 폭방향을 따라 공기의 흐름을 형성하여 수증기를 제거하는 주조 방법. 18. The method of claim 16,
In the process of measuring the temperature of the cast steel,
And forming a flow of air along the width direction of the casting in the hood to remove water vapor.
상기 주편의 두께에 따라 상기 분사부를 높이를 조절하는 주조 방법. 19. The method of claim 18,
And adjusting the height of the injection part according to the thickness of the casting.
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KR20210054344A (en) * | 2019-11-05 | 2021-05-13 | 주식회사 포스코 | Casting apparatus and method thereof |
CN114309561A (en) * | 2021-12-31 | 2022-04-12 | 亚太轻合金(南通)科技有限公司 | Alloy casting equipment and method |
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