KR101981459B1 - 유동 계측장치 및 유동 계측방법 - Google Patents

유동 계측장치 및 유동 계측방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101981459B1
KR101981459B1 KR1020170156809A KR20170156809A KR101981459B1 KR 101981459 B1 KR101981459 B1 KR 101981459B1 KR 1020170156809 A KR1020170156809 A KR 1020170156809A KR 20170156809 A KR20170156809 A KR 20170156809A KR 101981459 B1 KR101981459 B1 KR 101981459B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
molten metal
sensor
bubbles
inclusions
molten steel
Prior art date
Application number
KR1020170156809A
Other languages
English (en)
Inventor
박인범
진선용
이진호
Original Assignee
주식회사 포스코
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 포스코 filed Critical 주식회사 포스코
Priority to KR1020170156809A priority Critical patent/KR101981459B1/ko
Priority to PCT/KR2017/015040 priority patent/WO2019103234A1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101981459B1 publication Critical patent/KR101981459B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/10Supplying or treating molten metal
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D2/00Arrangement of indicating or measuring devices, e.g. for temperature or viscosity of the fused mass

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Abstract

본 발명은 용융금속이 이동할 수 있는 내부공간을 가지는 구조물에 설치되는 계측장치로서, 용융금속 내 불순물의 위치 변화를 감지하도록, 상기 구조물에 설치되는 감지부; 및 상기 감지부의 감지 결과에 따른 용융금속의 유동을 산출하도록, 상기 감지부와 연결되는 처리부;를 포함하고, 구조물의 내부공간에 수용된 용융금속의 유동을 용이하게 감지할 수 있다.

Description

유동 계측장치 및 유동 계측방법{Flow measuring Apparatus and Method}
본 발명은 유동 계측장치 및 유동 계측방법에 관한 것으로, 구조물의 내부공간에 수용된 용융금속의 유동을 용이하게 감지할 수 있는 유동 계측장치 및 유동 계측방법을 제공한다.
일반적으로 연속 주조공정은 턴디쉬 내부에 저장된 용강을 주형에 주입하여 응고시키는 공정이다. 주형 내에서 반응고된 주편은 주형의 하부로 인출되어 빌렛, 블룸, 슬라브 등의 주편으로 주조될 수 있다.
주편의 수율과 품질을 향상시키기 위해서, 용강 내 기포나 개재물 등을 제거할 필요가 있다. 용강이 턴디쉬나 주형 내부에 수용될 때, 용강 내 개재물을 마지막으로 제거할 수 있다. 따라서, 용강의 유동을 제어하여 개재물을 제거하는 작업을 수행할 수 있다. 예를 들어, 턴디쉬 내에서 용강이 체류하는 시간을 증가시켜 용강에서 개재물이 자연적으로 부상분리될 수 있는 시간을 충분히 확보하거나, 주형 내로 불활성 가스를 공급하여 용강에서 개재물이 부상분리되는 효과를 상승시킬 수 있다.
이때, 다양한 종류의 주편을 동일한 주조 설비에서 제조하는 경우, 용강의 응고 특성이나 주형의 폭에 따라, 용강의 유동을 다르게 조절해야 한다. 용강의 유동을 올바로 조절하기 위해서는, 용강의 유동 변화를 파악할 필요가 있다.
종래에는 용강의 탕면에 바를 삽입한 후, 바에 묻어 나오는 용강으로, 용강이 이동하는 방향을 판단하였다. 또는, 열전대를 이용하여, 용강의 탕면 높이 차이에 의한 열전달량 차이를 측정하기도 하였다. 그러나 이러한 방법들로는 용강의 절대적인 유속이나 용강 내 기포의 거동을 정확하게 파악하기 어려운 문제가 있다.
KR 10-0211312 B
본 발명은 용융금속의 유동과 기포의 거동을 용이하게 감지할 수 있는 유동 계측장치 및 유동 계측방법을 제공한다.
본 발명은 용융금속으로 생산되는 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 유동 계측장치 및 유동 계측방법을 제공한다.
본 발명은 용융금속이 이동할 수 있는 내부공간을 가지는 구조물에 설치되는 계측장치로서, 용융금속 내 불순물의 위치 변화를 감지하도록, 상기 구조물에 설치되는 감지부; 및 상기 감지부의 감지 결과에 따른 용융금속의 유동을 산출하도록, 상기 감지부와 연결되는 처리부;를 포함한다.
상기 감지부는, 상기 구조물의 벽체에 설치되는 제1 감지기; 및 적어도 일부분이 상기 구조물에 수용된 용융금속에 침지 가능하게 설치되는 제2 감지기;를 포함한다.
상기 제1 감지기 및 상기 제2 감지기는, 초음파 센서를 포함한다.
상기 불순물은, 용융금속 내 개재물 및 기포 중 적어도 어느 하나를 포함한다.
상기 제1 감지기는 상기 벽체의 적어도 일부를 관통하여 설치된다.
상기 제1 감지기는 복수개가 구비되어, 상기 구조물 둘레의 적어도 일부를 따라 배치된다.
상기 제1 감지기는, 용융금속의 탕면 및 상기 구조물에서 용융금속이 배출되는 부분 사이에 위치한다.
상기 감지부는, 상기 제2 감지기가 위치할 수 있는 내부공간을 가지는 보호부재; 및 상기 보호부재와 상기 제2 감지기 사이의 공간에 충진되는 충진재;를 더 포함한다.
상기 처리부는, 상기 제1 감지기와 상기 제2 감지기에 연결되는 수신기; 및 개재물과 기포의 위치 변화 정보로, 용융금속과 기포의 유속 및 이동방향을 산출하도록, 상기 수신기와 연결되는 산출기;를 포함한다.
상기 구조물은, 내부에 용강이 수용될 수 있는 턴디쉬, 및 용강을 응고시키도록 상기 턴디쉬 하측에 배치되는 주형 중 적어도 어느 하나를 포함한다.
본 발명은 용융금속이 이동할 수 있는 내부공간을 가지는 구조물에 감지부를 마련하는 과정; 상기 감지부로 용융금속 내 개재물과 기포의 위치 변화를 측정하는 과정; 및 상기 감지부에서 측정된 정보를 이용하여, 용융금속과 기포의 유동을 산출하는 과정;을 포함한다.
상기 감지부를 마련하는 과정은, 상기 구조물의 벽체에 설치되는 제1 감지기와, 상기 구조물에 수용된 용융금속에 침지 가능하게 설치되는 제2 감지기를 마련하는 과정을 포함한다.
상기 제1 감지기는 용융금속 내 개재물과 기포의 위치 변화를 연속적으로 측정하고, 상기 제2 감지기는 용융금속 내 개재물과 기포의 위치 변화를 선택적으로 측정한다.
상기 감지부로 용융금속 내 개재물과 기포의 위치 변화를 측정하는 과정은, 개재물과 기포의 위치를 감지하는 과정; 및 개재물과 기포가 이동한 후의 위치를 감지하는 과정;을 포함한다.
상기 개재물의 위치를 감지하는 과정은, 상기 감지부에서 상기 구조물 내 용융금속으로 초음파 신호를 발사하는 과정; 및 용융금속 내 개재물에 반사되어 되돌아오는 초음파 신호로 상기 개재물의 위치를 감지하는 과정을 포함한다.
상기 기포의 위치를 감지하는 과정은, 상기 감지부에서 상기 구조물 내 용융금속으로 초음파 신호를 발사하는 과정; 및 기포에 흡수되어 초음파 신호가 사라진 영역을 찾는 과정;을 포함한다.
상기 용융금속의 유동을 산출하는 과정은, 미리 정해진 시간 동안, 개재물의 이동 전후 사이의 거리를 산출하는 과정; 상기 미리 정해진 시간과 개재물의 이동거리를 이용하여 개재물의 이동속도를 산출하는 과정; 및 상기 개재물의 이동속도로 용융금속의 유속을 계측하는 과정;을 포함한다.
상기 용융금속의 유동을 산출하는 과정은, 개재물이 이동 전후의 위치 정보를 이용하여, 상기 개재물의 이동방향을 산출하는 과정; 및 상기 개재물의 이동방향으로 용융금속의 이동방향을 계측하는 과정;을 포함한다.
상기 용융금속은 용강을 포함하고, 상기 기포는 용융금속으로 공급된 불활성 가스에 의해 발생하는 가스를 포함한다.
본 발명의 실시 예들에 따르면, 용융금속 내 개재물과 기포 중 적어도 어느 하나의 이동을 감지하여, 용융금속과 기포의 유동을 용이하게 계측할 수 있다. 이에, 공정에 따른 용융금속과 기포의 유동 변화를 용이하게 파악할 수 있다.
또한, 용융금속의 유동 변화도 모니터링하면서, 용융금속의 유동을 제어할 수 있다. 이에, 용융금속의 유동을 제어하는 작업의 정확성과 신뢰도가 향상될 수 있다. 따라서, 용융금속의 유동을 용이하게 제어할 수 있고, 용융금속으로 생산되는 제품의 품질을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 주조설비의 구조를 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 유동 측정장치의 설치구조를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 제2 감지기의 설치구조를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 유동 측정장치의 설치구조를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 실시 예에 유동 계측방법을 나타내는 플로우 차트.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 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. 발명을 상세하게 설명하기 위해 도면은 과장될 수 있고, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 주조설비의 구조를 나타내는 도면이다. 하기에서는 본 발명의 실시 예에 따른 주조설비에 대해 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 주조설비는, 래들(10), 턴디쉬(20), 주형(30), 및 냉각대(40)를 포함할 수 있다. 이때, 주조설비는, 용강을 주형(30)에 연속하여 주입하고, 반응고된 주편을 주형(30)의 하부에서 연속하여 인출시켜 빌렛, 블룸, 슬라브 등의 주편을 얻는 연속 주조설비일 수 있다.
래들(10)은 원통형의 용기 모양으로 형성될 수 있다. 래들(10)은 용강을 담을 수 있도록 내부공간을 가지고, 상부가 개방될 수 있다. 래들(10)의 하부에는 주입기(15)가 구비될 수 있다.
예를 들어, 주입기(15)는 쉬라우드 노즐일 수 있다. 주입기(15)는 상하방향으로 연장형성되어 내부에 용강이 이동하는 경로를 형성한다. 주입기(15)의 상단부에는 용강이 유입될 수 있는 입구가 형성되고, 하단부에는 용강이 배출될 수 있는 출구가 형성될 수 있다. 래들(10) 내부에 저장된 용강이 주입기(15)를 통해 턴디쉬(20) 내부로 주입될 수 있다.
이때, 래들(10)은 래들 터렛에 의해 지지될 수 있고, 래들 터렛은 턴디쉬(20) 상측에 배치되는 래들(10)을 교체하여, 턴디쉬(20)에 연속적으로 용강을 공급해줄 수 있다. 그러나 래들(10)의 구조와 형상은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.
턴디쉬(20)는 래들(10)의 하측에 위치할 수 있다. 턴디쉬(20)는 용강이 저장될 수 있는 용기 모양으로 형성될 수 있다. 턴디쉬(20)의 상부는 개방되고, 하부에는 침지노즐(25)이 구비될 수 있다.
침지노즐(25)은 상하방향으로 연장될 수 있다. 침지노즐(25)은 상단부가 턴디쉬(20) 바닥면에 형성된 출강구와 연결되고, 하단부가 주형(30)의 내부를 향하여 연장될 수 있다. 이에, 출강구를 통해 침지노즐(25) 내부로 유입된 용강이 주형(30) 내부로 공급될 수 있다.
또한, 주형(30)으로 공급되는 용강의 유량을 제어하기 위해 턴디쉬(20)의 출강구를 개폐하는 스토퍼(미도시)가 턴디쉬(20)에 설치될 수 있다. 이에, 스토퍼의 작동을 제어하여 침지노즐(25)을 통해 주형(30)으로 공급되는 용강의 양을 조절할 수 있다.
또는, 턴디쉬(20)와 침지노즐(25)에는 슬라이딩 게이트(미도시)가 설치될 수도 있다. 슬라이딩 게이트는 침지노즐(25) 내부에 형성된 용강의 이동경로의 개방된 정도를 조절할 수 있다. 이에, 슬라이딩 게이트의 작동을 제어하여 턴디쉬(20)에서 주형(30)으로 용강이 공급되는 양을 조절할 수 있다.
주형(30)은 턴디쉬(20)의 하측에 위치할 수 있다. 주형(30)은 용강을 응고시켜 금속 제품의 외관을 결정하는 틀이다. 주형(30)은 서로 마주보게 배치되는 2개의 장변 플레이트와, 2개의 장변 플레이트 사이에 서로 마주보게 배치되는 2개의 단변 플레이트를 포함할 수 있다. 장변 플레이트들과 단변 플레이트들 사이의 용강이 수용되는 공간이 형성되고, 주형(30)의 상부와 하부는 개방될 수 있다. 장변 플레이트들과 단변 플레이트들 중 적어도 일부의 내부에는 냉각수가 순환하는 경로가 형성될 수 있다. 이에, 주형(30) 내부로 공급된 용강이 냉각수에 의해 열을 빼앗겨 신속하게 응고될 수 있다.
유동 계측장치(100)는 턴디쉬(20) 및 주형(30) 중 적어도 어느 하나에 설치될 수 있다. 유동 계측장치(100)는, 턴디쉬(20)나 주형(30) 내부에 수용된 용강이나 기포의 유동을 감지할 수 있다. 이에, 턴디쉬(20)나 주형(30) 내부의 용강이나 기포의 유동 상태에 맞춰, 용강의 유동을 제어하는 작업을 용이하게 수행할 수 있다.
냉각대(40)는 주형(30)의 하측에 위치할 수 있다. 냉각대(40)는 주편의 이동경로를 형성하면서 배치되는 복수개의 이송롤러(45), 및 이송롤러(45)에 의해 이동하는 주편으로 냉각수를 분사하는 냉각수 분사기(미도시)를 포함할 수 있다. 이에, 냉각대(40)는 주형(30)으로부터 인발되어 이동하는 주편을 냉각시키면서 일련의 성형 작업을 수행할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 유동 측정장치의 설치구조를 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 제2 감지기의 설치구조를 나타내는 도면이다. 하기에서는 본 발명의 실시 예에 따른 유동 계측장치에 대해 설명하기로 한다.
도 2를 참조하면, 유동 계측장치(100)는 용융금속이 이동할 수 있는 내부공간을 가지는 구조물에 설치되는 계측장치이다. 유동 계측장치(100)는 감지부(110), 및 처리부(130)를 포함한다. 또한, 유동 계측장치(100)는 표시부(140)를 더 포함할 수 있다.
이때, 구조물은, 내부에 용강이 수용될 수 있는 턴디쉬, 및 용강을 응고시키도록 턴디쉬 하측에 배치되는 주형 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 용융금속은 용강일 수 있다. 유동 계측장치(100)는 용강 내 개재물의 이동을 감지하여 용강의 유동을 계측할 수 있다. 또한, 유동 계측장치(100)는 용강으로 공급된 불활성 가스로 인해 발생하는 기포의 거동도 감지할 수 있다. 하기에서는 유동 계측장치(100)가 턴디쉬(20)에 설치되는 경우를 예시적으로 설명하기로 한다.
감지부(110)는, 용강 내 불순물의 위치 변화를 감지하는 역할을 한다. 감지부(110)는 턴디쉬(20)에 설치될 수 있다. 감지부(110)는, 용강 내 기포의 위치 변화를 감지할 수도 있다. 감지부(110)는 제1 감지기(111) 및 제2 감지기(112)를 포함한다. 이때, 불순물은 용강 내 개재물과 기포 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
제1 감지기(111)는 턴디쉬(20)의 벽체에 설치될 수 있다. 이에, 제1 감지기(111)는 주조공정이 진행되는 동안, 턴디쉬(20) 내 용강의 유동을 연속적으로 계측할 수 있다.
예를 들어, 제1 감지기(111)는 턴디쉬(20) 벽체의 적어도 일부를 관통하여 설치될 수 있다. 턴디쉬(20)의 외측면에 내측을 향하여 홈이 파여질 수 있다. 제1 감지기(111)는 턴디쉬(20)에 형성된 홈에 삽입되어 설치될 수 있다. 이에, 제1 감지기(111)는 용강과 직접 접촉하지 않을 수 있고, 턴디쉬(20) 벽체가 용강의 열로부터 제1 감지기(111)를 보호해줄 수 있다. 따라서, 제1 감지기(111)는 안정적으로 용강 내 개재물과 기포의 이동을 감지할 수 있다.
이때, 제1 감지기(111)는, 용강의 탕면 및 턴디쉬(20)에서 용강이 배출되는 부분(또는, 토출구) 사이(L)에 위치할 수 있다. 예를 들어, 턴디쉬(20) 내부에 최대로 수용된 용강의 탕면에서 200~300mm 하측부터, 턴디쉬(20)에 구비된 토출구 상측 사이의 높이에서 제1 감지기(111)가 위치할 수 있다. 따라서, 작업자가 육안이나 카메라로 확인하기 어려운 용강 중심부와 하부에서의 개재물과 기포의 유동을 제1 감지기(111)가 감지할 수 있다. 즉, 제1 감지기(111)는, 턴디쉬(20) 내부에 수용된 용강 하부영역(A)에서의 개재물과 기포의 이동을 감지하도록 설치된다.
또한, 제1 감지기(111)는 초음파 센서일 수 있다. 제1 감지기(111)는 용강에 초음파 신호를 광역으로 발사할 수 있다. 제1 감지기(111)는 초음파 신호를 발생시킬 수 있고, 되돌아오는 초음파 신호를 감지할 수 있다. 이에, 용강 내 개재물에 반사되어 돌아오는 것을 제1 감지기(111)에 구비되는 탐침자에 감지할 수 있다. 이때, 용강에서 반사되는 신호와 개재물에서 반사되는 신호의 크기가 다르기 때문에, 용강 내 개재물의 위치를 감지할 수 있다.
또한, 개재물이 용강과 함께 이동하기 때문에, 제1 감지기(111)가 감지하는 개재물의 유동은 용강의 유동과 동일할 수 있다. 따라서, 제1 감지기(111)가 감지하는 개재물의 이동정보로, 용강의 유동정보를 알 수 있다.
한편, 제1 감지기(111)에서 발생시킨 초음파 신호가 기포를 만나면, 사라질 수 있다. 즉, 기포가 초음파 신호의 매질이 될 수 없기 때문에, 제1 감지기(111)에서 발생시킨 초음파 신호가 반사되어 돌아오지 않는다. 따라서, 제1 감지기(111)에서 발생시킨 초음파 신호 중 제거되어 돌아오지 않는 신호가 있다면, 기포가 발생했다는 것을 알 수 있다. 이때, 기포 주위의 개재물에 의해 반사되는 초음파 신호와 기포에 의해 돌아오지 않는 신호를 이용하여 기포의 위치를 감지할 수 있다.
또한, 제1 감지기(111)는 복수개가 구비되어, 용강의 탕면 및 턴디쉬(20)에서 용강이 배출되는 부분(또는, 토출구) 사이에서 상하방향으로 배치될 수 있다. 이에, 제1 감지기(111)들이 턴디쉬(20) 내 용강과 기포의 높이별 유동을 정확하게 감지할 수 있다.
한편, 제1 감지기(111)는 복수개가 구비되어, 턴디쉬(20) 둘레의 적어도 일부를 따라 배치될 수도 있다. 예를 들어, 턴디쉬(20)의 둘레를 형성하는 벽체들 각각에 하나 이상의 제1 감지기(111)가 설치될 수 있다. 이에, 제1 감지기(111)들이 턴디쉬(20) 내 전체 영역의 유동을 감지할 수 있다. 따라서, 제1 감지기(111)들로 복수의 위치에서 용강과 기포의 유동을 감지할 수 있다.
제2 감지기(112)는 적어도 일부분이 턴디쉬(20) 내에 수용된 용강에 침지 가능하게 설치된다. 제2 감지기(112)는 제1 감지기(111)보다 상측에 위치하고, 턴디쉬(20) 내부에 수용된 용강 상부영역(B)에서의 개재물과 기포의 이동을 감지하도록 설치된다. 제2 감지기(112)는 초음파 센서일 수 있다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 제2 감지기(112)는, 보호부재(112a), 감지부재(112b), 충진재(112c), 및 구동부재(미도시)를 포함할 수 있다.
보호부재(112a)는 제2 감지기(112)가 위치할 수 있는 내부공간을 가진다. 예를 들어, 보호부재(112a)는 상하방향으로 연장되는 원통 모양으로 형성되어, 내부공간을 가지고, 상부가 개방될 수 있다. 이에, 제2 감지기(112)가 보호부재(112a)의 개방된 상부를 통해 보호부재(112a) 내부에 삽입될 수 있다.
또한, 보호부재(112a)는 내화물 재질로 제작될 수 있다. 예를 들어, Al2O3나 MgO 등의 내화물로 형성될 수 있다. 이에, 제2 감지기(112)가 용강 내로 침지될 때, 보호부재(112a)가 제2 감지기(112)와 용강이 직접 접촉하는 것을 방지할 수 있고, 제2 감지기(112)를 용강과 용강의 열로부터 보호해줄 수 있다. 따라서, 제2 감지기(112)가 용강과 기포의 유동을 안정적으로 감지할 수 있다. 그러나 보호부재(112a)의 구조와 형상 및 재질은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.
충진재(112c)는 보호부재(112a)와 제2 감지기(112) 사이의 공간에 충진될 수 있다. 충진재(112c)는 복사열을 차단하는 역할을 한다.
제2 감지부재(112b)는 보호부재(112a)에 의해 외측이 둘레가 감싸진 상태에서 용강에 침지될 수 있다. 제2 감지부재(112b)는 보호부재(112a)와 함께 이동할 수 있다.
또한, 제2 감지부재(112b)는 용강에 초음파 신호를 광역으로 발사할 수 있고, 되돌아오는 초음파 신호를 감지할 수 있다. 이에, 용강 내 개재물에 반사되어 돌아오는 것을 제2 감지부재(112b)의 탐침자에 감지할 수 있다. 용강에 발사하는 초음파 신호의 진동수와 개재물에 반사되는 초음파 신호의 진동수가 다르기 때문에, 개재물의 이동을 용이하게 감지할 수 있다. 또한, 개재물이 용강과 함께 이동하기 때문에, 제2 감지부재(112b)가 감지하는 개재물의 유동은 용강의 유동과 동일할 수 있다. 따라서, 제2 감지기(112)가 감지하는 개재물의 이동정보로, 용강의 유동정보를 알 수 있다.
한편, 제2 감지부재(112b)에서 발생시킨 초음파 신호가 기포를 만나면, 사라질 수 있다. 즉, 기포가 초음파 신호의 매질이 될 수 없기 때문에, 제2 감지부재(112b)에서 발생시킨 초음파 신호가 반사되어 돌아오지 않는다. 따라서, 제2 감지부재(112b)에서 발생시킨 초음파 신호 중 제거되어 돌아오지 않는 신호가 있다면, 기포가 발생했다는 것을 알 수 있다. 이때, 기포 주위의 개재물에 의해 반사되는 초음파 신호와 기포에 의해 돌아오지 않는 신호를 이용하여 기포의 위치를 감지할 수 있다.
또한, 제2 감지부재(112b)는 적어도 일부분이 보호부재(112a)와 직접 접촉할 수 있다. 예를 들어, 제2 감지부재(112b)의 하단부가 보호부재(112a)의 바닥면과 접촉할 수 있다. 제2 감지부재(112b)에서 발생시키는 초음파 신호가 용강으로 투과되기 위해서는, 매질이 존재해야 한다. 이에, 제2 감지부재(112b)를 보호부재(112a)에 접촉시켜, 초음파 신호를 용강으로 투과시킬 수 있다.
구동부재는 보호부재(112a)를 상하로 이동시키는 역할을 한다. 구동부재는 보호부재(112a)의 상부와 연결될 수 있다. 예를 들어, 구동부재는 실린더일 수 있고, 로드 부분이 보호부재(112a)와 연결될 수 있다. 이에, 로드가 상하로 이동하면, 보호부재(112a)가 상하로 이동하면서, 제2 감지부재(112b)도 함께 상하로 이동할 수 있다. 그러나 구동부재가 보호부재(112a)를 상하로 이동시키는 방법은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.
이때, 구동부재의 작동에 의해 보호부재(112a)가 용강의 상부로 침지되면, 제2 감지기(112)가 용강이나 기포의 유동을 감지하는 작업을 수행할 수 있다. 그러나 보호부재(112a)가 용강의 상부에 장시간 침지되면, 보호부재(112a)가 용강의 이동을 방해할 수 있고, 보호부재(112a)가 용강에 의해 마모될 수 있다. 따라서, 제2 감지부재(112b)로 용강의 유동을 감지하는 작업이 종료되면, 구동부재가 보호부재(112a)를 용강의 상측으로 이격시킬 수 있다. 이에, 제2 감지기(112)는 작업자에 의해 일시적으로 보호부재(112a)가 침지된 영역 주변의 용강 유동만 감지할 수 있다.
또한, 제2 감지기(112)는 복수개 구비될 수 있다. 보호부재(112a), 충진재(112c), 및 구동기는 제2 감지기(112)가 구비되는 개수만큼 구비되어, 각각의 제2 감지기(112)와 연결될 수 있다. 제2 감지기(112)들은 전후 및 좌우방향 중 적어도 어느 한 방향으로 서로 이격되어, 서로 다른 위치에서 상하로 이동 가능하게 설치될 수 있다. 제2 감지기(112)는 용강이 이동이 제어되는 부분의 위치에 맞춰 배치될 수 있다. 이때, 래들에 연결되어 턴디쉬(20)로 용강을 주입해주는 주입기(15)와 중첩되지 않는 위치에 제2 감지기(112)들이 위치할 수 있다.
예를 들어, 턴디쉬(20) 내부에는 댐(29)과 위어(27)가 설치될 수 있다. 댐(29)은 용강이 이동하는 경로 중에 배치될 수 있다. 용강이 턴디쉬(20) 내부에서 이동하다가 댐(29)을 만나면, 상측으로 유도되면서 상승유동할 수 있다. 위어(27)는 용강이 이동하는 경로 중에 배치될 수 있다. 용강이 턴디쉬(20) 내부에서 이동하다가 위어(27)를 만나면, 하측으로 유도되면서 하강유동할 수 있다. 따라서, 용강이 이동하면서 댐(29)과 위어(27)를 통과하면서 유동이 제어될 수 있다. 댐(29)과 위어(27)는 턴디쉬(20) 내에서 용강이 이동하는 시간을 지연시킬 수 있다. 이에, 용강 내 개재물이 용이하게 분리부상할 수 있다.
복수개의 제2 감지기(112)는 댐(29)과, 위어(27), 및 스토퍼 등에 의해 용강의 유동이 변경되는 부분 중 적어도 일부분에 각각 배치될 수 있다. 이에, 용강의 유동이 제어되는 부분에서, 용강 유동의 변화를 선택적으로 모니텅할 수 있다. 따라서, 제2 감지기(112)로 용강의 유동을 조절하는 작업이 올바로 수행되는지 확인할 수 있다.
처리부(130)는 감지부(110)의 감지결과 따라 용강의 유동을 산출하는 역할을 한다. 처리부(130)는 감지부(110)와 연결된다. 처리부(130)는 기포의 거동도 산출할 수 있다. 이때, 용강의 유동이란 용강이 이동하는 정보에 관한 것으로, 용강의 유속 및 이동방향 정보가 포함될 수 있다. 기포의 거동은 기포의 이동하는 정보에 관한 것으로, 기포의 이동속도와 이동방향 정보가 포함될 수 있다. 처리부(130)는 수신기(131) 및 산출기(132)를 포함한다.
수신기(131)는 제1 감지기(111) 및 제2 감지기(112)에 연결될 수 있다. 이에, 수신기(131)에 제1 감지기(111)와 제2 감지기(112) 중 적어도 어느 하나에서 감지된 개재물의 유동 정보나 기포의 거동 정보가 입력될 수 있다. 이때, 반사되는 초음파 신호가 감지부(110)에 도착할 때 중첩되서 들어올 수 있다. 따라서, 수신기(131)에서는 감지부(110)로 들어온 신호를 FFT(Fast Fourier Transform) 처리할 수 있다.
산출기(132)는 수신기(131)와 연결된다. 산출기(132)는 수신기(131)로 입력된 개재물과 기포의 위치 변화 정보로, 용강과 기포의 유속 및 이동방향을 산출할 수 있다.
예를 들어, 제1 감지기(111)가 한 위치에서 개재물의 위치를 감지하고, 개재물이 이동한 후 동일한 제1 감지기(111)가 개재물의 위치를 다시 감지할 수 있다. 이에, 처음 개재물의 위치와, 개재물이 이동한 후의 위치를 알 수 있다. 따라서, 제1 감지기(111)가 개재물의 위치를 두 번 감지하는 동안, 개재물이 이동한 거리를 연산하면, 개재물의 이동속도를 계산할 수 있다. 개재물은 용강 내에서 용강과 함께 이동하기 때문에, 산출기(132)는 개재물의 이동속도를 용강의 유속으로 간주할 수 있다. 그러나 산출기(132)가 개재물의 이동속도를 산출하는 방법은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.
또한, 제1 감지기(111)를 통해서 처음 개재물의 위치와, 개재물이 이동한 후의 위치를 알 수 있기 때문에, 산출기(132)는 개재물이 이동한 방향도 계산할 수 있다. 즉, 처음 위치에서 이동한 후의 위치로 이동한 방향을 통해, 개재물의 이동방향을 알 수 있다. 산출기(132)는 개재물의 이동방향을 용강의 이동방향으로 간주할 수 있다. 이때, 산출기(132)는 동일한 방식으로 기포의 이동속도 및 이동방향을 산출할 수 있다.
표시부(140)는, 용융금속과 기포의 유속 및 이동방향을 표시해주는 역할을 한다. 표시부(140)는 산출기와 연결되어, 산출기(132)에서 산출된 결과를 표시해줄 수 있다. 표시부(140)를 통해 용강의 유속이나 진행방향, 및 기포의 거동이 표시될 수 있기 때문에, 작업자가 용강의 유동 상태나 기포의 거동을 용이하게 모니터링할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 유동 측정장치의 설치구조를 나타내는 도면이다. 하기에서는 유동 계측장치가 주형에 설치되는 경우를 예시적으로 설명하기로 한다.
도 4를 참조하면, 제1 감지기(111)는 주형(30)의 벽체에 설치될 수 있다. 이에, 제1 감지기(111)는 주조공정이 진행되는 전체 기간 동안, 주형(30) 내 용강의 유동을 연속적으로 계측할 수 있다. 제1 감지기(111)는, 주형(30) 내부에 수용된 용강 하부영역에서의 개재물 및 기포의 이동을 감지할 수 있다.
예를 들어, 제1 감지기(111)는 주형(30) 벽체의 적어도 일부를 관통하여 설치될 수 있다. 주형(30)의 외측면에 내측을 향하여 홈이 파여질 수 있다. 제1 감지기(111)는 주형(30)에 형성된 홈에 삽입되어 설치될 수 있다. 이에, 제1 감지기(111)는 용강과 직접 접촉하지 않을 수 있고, 주형(30) 벽체가 용강의 열로부터 제1 감지기(111)를 보호해줄 수 있다. 따라서, 제1 감지기(111)는 안정적으로 용강 내 개재물과 기포의 이동을 감지할 수 있다.
또한, 제1 감지기(111)는, 용강의 탕면 및 주형(30)에서 용강이 배출되는 부분(또는, 주편이 인출되는 부분) 사이에 위치할 수 있다. 따라서, 작업자가 육안이나 카메라로 확인하기 어려운 용강 중심부와 하부에서의 개재물과 기포의 유동을 제1 감지기(111)가 감지할 수 있다.
이때, 제1 감지기(111)는 복수개가 구비되어, 주형(30) 둘레의 적어도 일부를 따라 배치될 수도 있다. 예를 들어, 주형(30)의 둘레를 형성하는 한 쌍의 장변 플레이트(31)와 한 쌍의 단변 플레이트(32) 중, 장변 플레이트(31)들에 각각에만 제1 감지기(111)가 복수개 설치될 수 있다. 장변 플레이트(31)의 길이가 단변 플레이트(32)보다 길기 때문에, 장변 플레이트(31)에 더 많은 수의 제1 감지기(111) 설치될 수 있고, 장변 플레이트(31)에 설치된 제1 감지기(111)들로 주형(30) 내 전체 영역의 용강과 기포의 유동을 감지할 수 있다.
제2 감지기(112)는 용강 내 개재물과 기포의 이동을 감지할 수 있다. 제2 감지기(112)는 주형(30)의 상측에 위치한다. 제2 감지기(112)는 주형(30)에 수용된 용강에 침지 가능하게 설치된다. 즉, 제2 감지기(112)는 주형(30)의 상측에서 상하로 이동 가능하게 설치된다. 제2 감지기(112)는 상하로 이동하면서 용강 내로 침지되거나 용강 외측으로 이동할 수 있다. 따라서, 제2 감지기(112)는 작업자가 원하는 위치의 용강과 기포의 유동만 일시적으로 계측할 수 있다.
또한, 제2 감지기(112)는 복수개 구비될 수 있다. 제2 감지기(112)들은 전후 및 좌우방향 중 적어도 어느 한 방향으로 서로 이격되어, 서로 다른 위치에서 상하로 이동 가능하게 설치될 수 있다. 제2 감지기(112)는 용강이 이동이 제어되는 부분의 위치에 맞춰 배치될 수 있다. 따라서, 제2 감지기(112)로 용강의 유동을 조절하는 작업이 올바로 수행되는지 확인할 수 있다. 이때, 침지노즐(25)과 중첩되지 않는 위치에 제2 감지기(112)들이 위치할 수 있다.
표시부는 제1 감지기(111)와 제2 감지기(112)에서 계측된 결과를 표시해줄 수 있다. 즉, 표시부는 주형(30) 내부의 용강의 유속 및 기포의 거동을 가시화할 수 있다. 이에, 표시부를 통해 용강의 유속이나 진행방향, 및 기포의 거동이 표시될 수 있다. 따라서, 작업자가 용강의 유동 상태나 기포의 거동을 용이하게 모니터링할 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고 실시 예들 간에 다양한 조합이 가능하다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 유동 계측방법을 나타내는 플로우 차트이다. 하기에서는 본 발명의 실시 예에 따른 유동 계측방법에 대해 설명하기로 한다.
도 5를 참조하면, 유동 계측방법은, 용융금속이 이동할 수 있는 내부공간을 가지는 구조물에 감지부를 마련하는 과정(S110), 감지부로 용융금속 내 개재물과 기포의 위치 변화를 측정하는 과정(S120), 및 감지부에서 측정된 정보를 이용하여, 용융금속과 기포의 유동을 산출하는 과정(S130)을 포함한다.
이때, 구조물은, 내부에 용강이 수용될 수 있는 턴디쉬, 및 용강을 응고시키도록 턴디쉬 하측에 배치되는 주형 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 용융금속은 용강일 수 있다. 개재물은, 용강 내 개재물일 수 있다. 기포는 용강으로 공급된 불활성 가스에 의해 발생하는 기포일 수 있다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 턴디쉬(20) 또는 주형(30)의 벽체에 제1 감지기(111)를 설치하고, 턴디쉬(20)나 주형(30) 내부의 용강에 침지 가능하게 제2 감지기(112)를 설치할 수 있다. 제1 감지기(111)와 제2 감지기(112)는 초음파 센서일 수 있다. 이에, 감지부(110)는 초음파를 이용하여 용강 내 개재물과 기포의 위치 변화를 측정할 수 있다.
제1 감지기(111)는 턴디쉬(20)나 주형(30)에 벽체에 직접 설치되기 때문에, 위치가 고정된다. 이에, 제1 감지기(111)는 주조공정이 진행되는 동안, 용강 내 개재물과 기포의 위치 변화를 연속적으로 측정할 수 있다. 따라서, 제1 감지기(111)를 이용해 턴디쉬(20)나 주형(30) 내부의 전체적인 용강 유동 및 기포 거동을 모니터링하면서 주조 공정을 수행할 수 있다.
제2 감지기(112)는 턴디쉬(20)나 주형(30) 내 용강에 침지 가능하게 설치되기 때문에, 상하로 이동 가능하게 설치된다. 이에, 제2 감지기(112)가 용강 중에 침지되면, 용강의 유동을 방해할 수 있고, 제2 감지기(112)가 유동하는 용강에 장시간 노출되면 마모되어 손상될 수 있다. 따라서, 제2 감지기(112)는 원하는 위치의 용강이나 기포의 유동을 감지할 때만, 용강 내 개재물과 기포의 위치 변화를 선택적으로 측정할 수 있다.
즉, 제2 감지기(112)를 이용해 턴디쉬(20)나 주형(30) 내부에서, 용강의 유동이 조절되는 영역에서의, 용강 유동 및 기포 거동을 모니터링할 수 있다. 이에, 용강의 유동을 조절하는 작업을 모니터링하면서 수행할 수 있기 때문에, 용강의 유동을 조절하는 작업의 정확성이 향상될 수 있다.
개재물의 위치는 다음과 같이 감지할 수 있다. 감지부(110)에 구비되는 초음파 소스가 용강으로 초음파 신호를 발사한다. 개재물에 반사되어 되돌아오는 초음파 신호로 개재물의 위치를 감지한다. 이에, 감지부(110)는 용강 내 개재물의 위치를 알 수 있다. 예를 들어, 제강공정 중 알루미늄으로 용선 내 산소를 제거하는 과정에서 용강 내에 개재물이 많이 존재하게 되고, 주조공정 중에 개재물을 완전히 제거하기 어렵다. 초음파가 반사되려면 유체 내에 밀도가 다른 매질이 존재해야 하는데, 용강 내에는 개재물이 존재하기 때문에, 초음파로 개재물의 위치를 알 수 있다.
감지부(110)에 구비되는 탐침자가, 개재물에 반사되는 초음파 신호를 얻을 수 있는데, 반사되는 초음파 신호는 도플러 효과처럼 주파수 변환이 발생한다. 이때, 진동수 차이를 통해 유체의 속도를 계측할 수 있다.
또는, 정해진 시간 동안 개재물의 위치 변동을 감지하여, 개재물의 이동 정보를 획득할 수 있다. 개재물은 크기는 수십 마이크로미터이므로, 용강이 이동할 때, 용강과 동일한 속도와 방향으로 이동한다. 이에, 개재물의 이동정보를 용강의 유동정보로 간주할 수 있다.
감지부(110)는 개재물과 기포의 위치를 복수회 감지할 수 있다. 즉, 개재물과 기포의 이동 전후의 위치를 감지할 수 있다. 미리 정해진 시간 내에, 개재물과 기포의 처음 위치와 이동한 후의 위치를 알면, 개재물과 기포의 이동속도 및 이동방향을 계산할 수 있다. 즉, 개재물이 이동한 거리를, 미리 정해진 시간으로 나누면, 개재물의 이동속도가 계산된다.
예를 들어, 감지부(110)가 한 위치에서 개재물의 위치를 감지하고, 개재물이 이동한 후 동일한 감지부(110)가 개재물의 위치를 다시 감지할 수 있다. 이에, 개재물이 이동하기 전 위치와, 개재물이 이동한 후의 위치를 알 수 있다. 따라서, 감지부(110)가 개재물의 위치를 두 번 감지하는 시간 동안(또는, 미리 정해진 시간 동안), 개재물이 이동한 거리를 연산하면, 개재물의 이동속도를 계산할 수 있다. 산출기(132)는 개재물의 이동속도를 용강의 유속으로 간주할 수 있다.
또한, 감지부(110)를 통해서 좌표상에, 처음 개재물의 위치와, 개재물이 이동한 후의 위치를 알 수 있기 때문에, 산출기(132)는 개재물이 이동한 방향도 계산할 수 있다. 즉, 처음 위치에서 이동한 위치로 이동한 방향을 확인할 수 있기 때문에, 개재물의 이동방향을 알 수 있다. 이때, 산출기(132)는 개재물의 이동방향을 용강의 이동방향으로 간주할 수 있다.
기포의 위치는 다음과 같이 감지할 수 있다. 감지부(110)가 용강으로 초음파 신호를 발사한다. 기포에 흡수되어 초음파 신호가 사라진 영역을 감지한다. 즉, 초음파가 전달되기 위해서는 매질이 필요하지만, 기포는 매질 역할을 할 수 없기 때문에, 기포에 전달된 초음파는 사라질 수 있다. 이에, 초음파 신호가 사라지는 영역에 기포가 있다고 판단할 수 있다. 또한, 기포 주위의 개재물에서 반사되는 초음파 신호로 기포의 위치를 알 수 있다. 즉, 기포와 함께 이동하는 개재물에서 반사되는 초음파 신호로, 기포의 위치 변화를 감지할 수 있다. 따라서, 정해진 시간 동안 기포의 위치 변동을 감지하여, 개재물의 이동 정보를 획득할 수 있다.
감지부(110)가 한 위치에서 기포의 위치를 감지하고, 기포가 이동한 후 동일한 감지부(110)가 기포의 위치를 다시 감지할 수 있다. 이에, 기포가 이동하기 전 위치와, 기포가 이동한 후의 위치를 알 수 있다. 따라서, 감지부(110)가 기포의 위치를 두 번 감지하는 시간 동안(또는, 미리 정해진 시간 동안), 기포가 이동한 거리를 연산하면, 기포의 이동속도를 계산할 수 있다.
또한, 감지부(110)를 통해서 좌표상에, 처음 기포의 위치와, 기포가 이동한 후의 위치를 알 수 있기 때문에, 산출기(132)는 기포가 이동한 방향도 계산할 수 있다. 이에, 감지부(110)를 통해 용강의 유동정보와 기포의 이동정보를 모니터링할 수 있다.
이처럼, 용강 내 개재물과 기포 중 적어도 어느 하나의 이동을 감지하여, 용강과 기포의 유동을 용이하게 계측할 수 있다. 이에, 공정에 따른 용강과 기포의 유동 변화를 용이하게 파악할 수 있다.
또한, 용강의 유동 변화도 모니터링하면서, 용강의 유동을 제어할 수 있다. 이에, 용강의 유동을 제어하는 작업의 정확성과 신뢰도가 향상될 수 있다. 따라서, 용강의 유동을 용이하게 제어할 수 있고, 용강으로 생산되는 제품의 품질을 향상시킬 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 아래에 기재될 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
10: 래들 15: 주입기
20: 턴디쉬 25: 침지노즐
30: 주형 100: 유동 계측장치
110: 감지부 111: 제1 감지기
112: 제2 감지기 120: 처리부

Claims (19)

  1. 용융금속이 이동할 수 있는 내부공간을 가지는 구조물에 설치되는 계측장치로서,
    용융금속 내 불순물의 위치 변화를 감지하도록, 상기 구조물에 설치되는 감지부; 및
    상기 감지부의 감지 결과에 따른 용융금속의 유동을 산출하도록, 상기 감지부와 연결되는 처리부;를 포함하고,
    상기 감지부는,
    상기 용융금속의 탕면에서 상기 용융금속이 배출되는 부분 사이에 배치되어, 상기 용융금속의 하부영역에서의 개재물과 기포의 이동을 감지하는 제1 감지기와, 상기 용융금속의 유동이 변경되는 부분 중 적어도 일부분에 각각 배치되어, 상기 용융금속의 상부영역에서의 개재물과 기포의 이동을 감지하는 제2 감지기를 포함하는 유동 계측장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 감지기는 상기 구조물의 벽체에 설치되고, 상기 제2 감지기는 적어도 일부분이 상기 구조물에 수용된 용융금속에 침지 가능하게 설치되는 유동 계측장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 감지기 및 상기 제2 감지기는, 초음파 센서를 포함하는 유동 계측장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 불순물은, 용융금속 내 개재물 및 기포 중 적어도 어느 하나를 포함하는 유동 계측장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1 감지기는 상기 벽체의 적어도 일부를 관통하여 설치되는 유동 계측장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1 감지기는 복수개가 구비되어, 상기 구조물 둘레의 적어도 일부를 따라 배치되는 유동 계측장치.
  7. 삭제
  8. 청구항 3에 있어서,
    상기 감지부는,
    상기 제2 감지기가 위치할 수 있는 내부공간을 가지는 보호부재; 및
    상기 보호부재와 상기 제2 감지기 사이의 공간에 충진되는 충진재;를 더 포함하는 유동 계측장치.
  9. 청구항 4에 있어서,
    상기 처리부는,
    상기 제1 감지기와 상기 제2 감지기에 연결되는 수신기; 및
    개재물과 기포의 위치 변화 정보로, 용융금속과 기포의 유속 및 이동방향을 산출하도록, 상기 수신기와 연결되는 산출기;를 포함하는 유동 계측장치.
  10. 청구항 1 내지 청구항 6 및 청구항 8 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구조물은, 내부에 용강이 수용될 수 있는 턴디쉬, 및 용강을 응고시키도록 상기 턴디쉬 하측에 배치되는 주형 중 적어도 어느 하나를 포함하는 유동 계측장치.
  11. 용융금속이 이동할 수 있는 내부공간을 가지는 구조물에 감지부를 마련하는 과정;
    상기 감지부로 용융금속 내 개재물과 기포의 위치 변화를 측정하는 과정; 및
    상기 감지부에서 측정된 정보를 이용하여, 용융금속과 기포의 유동을 산출하는 과정;을 포함하고,
    상기 감지부를 마련하는 과정은,
    상기 용융금속의 탕면에서 상기 용융금속이 배출되는 부분 사이에 배치되는 제1 감지기가 상기 용융금속의 하부영역에서의 개재물과 기포의 이동을 감지하도록 마련되고,
    상기 용융금속의 유동이 변경되는 부분 중 적어도 일부분에 각각 배치되는 제2 감지기가 상기 용융금속의 상부영역에서의 개재물과 기포의 이동을 감지하도록 마련되는 유동 계측방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 감지부를 마련하는 과정은,
    상기 제1 감지기를 상기 구조물의 벽체에 설치하고, 상기 제2 감지기를 상기 구조물에 수용된 용융금속에 침지 가능하게 마련하는 과정을 포함하는 유동 계측방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 제1 감지기는 용융금속 내 개재물과 기포의 위치 변화를 연속적으로 측정하고,
    상기 제2 감지기는 용융금속 내 개재물과 기포의 위치 변화를 선택적으로 측정하는 유동 계측방법.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 감지부로 용융금속 내 개재물과 기포의 위치 변화를 측정하는 과정은,
    개재물과 기포의 위치를 감지하는 과정; 및
    개재물과 기포가 이동한 후의 위치를 감지하는 과정;을 포함하는 유동 계측방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 개재물의 위치를 감지하는 과정은,
    상기 감지부에서 상기 구조물 내 용융금속으로 초음파 신호를 발사하는 과정; 및
    용융금속 내 개재물에 반사되어 되돌아오는 초음파 신호로 상기 개재물의 위치를 감지하는 과정을 포함하는 유동 계측방법.
  16. 청구항 14에 있어서,
    상기 기포의 위치를 감지하는 과정은,
    상기 감지부에서 상기 구조물 내 용융금속으로 초음파 신호를 발사하는 과정; 및
    기포에 흡수되어 초음파 신호가 사라진 영역을 찾는 과정;을 포함하는 유동 계측방법.
  17. 청구항 14에 있어서,
    상기 용융금속의 유동을 산출하는 과정은,
    미리 정해진 시간 동안, 개재물의 이동 전후 사이의 거리를 산출하는 과정;
    상기 미리 정해진 시간과 개재물의 이동거리를 이용하여 개재물의 이동속도를 산출하는 과정; 및
    상기 개재물의 이동속도로 용융금속의 유속을 계측하는 과정;을 포함하는 유동 계측방법.
  18. 청구항 14에 있어서,
    상기 용융금속의 유동을 산출하는 과정은,
    개재물의 이동 전후의 위치 정보를 이용하여, 상기 개재물의 이동방향을 산출하는 과정; 및
    상기 개재물의 이동방향으로 용융금속의 이동방향을 계측하는 과정;을 포함하는 유동 계측방법.
  19. 청구항 11 내지 청구항 18 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용융금속은 용강을 포함하고, 상기 기포는 용융금속으로 공급된 불활성 가스에 의해 발생하는 가스를 포함하는 유동 계측방법.
KR1020170156809A 2017-11-22 2017-11-22 유동 계측장치 및 유동 계측방법 KR101981459B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170156809A KR101981459B1 (ko) 2017-11-22 2017-11-22 유동 계측장치 및 유동 계측방법
PCT/KR2017/015040 WO2019103234A1 (ko) 2017-11-22 2017-12-19 유동 계측장치 및 유동 계측방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170156809A KR101981459B1 (ko) 2017-11-22 2017-11-22 유동 계측장치 및 유동 계측방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101981459B1 true KR101981459B1 (ko) 2019-05-24

Family

ID=66631622

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170156809A KR101981459B1 (ko) 2017-11-22 2017-11-22 유동 계측장치 및 유동 계측방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101981459B1 (ko)
WO (1) WO2019103234A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102197175B1 (ko) * 2019-07-09 2020-12-31 한국생산기술연구원 연속 주조 장치
KR102277295B1 (ko) * 2020-05-28 2021-07-14 현대제철 주식회사 침지노즐의 내화물 단변경 제어를 통한 강재의 연속주조방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100211312B1 (ko) 1995-12-20 1999-08-02 이구택 연속 주조 주형 내의 용강 유속 측정 장치
KR20050004213A (ko) * 2002-05-24 2005-01-12 각고호우징 게이오기주크 초음파 유량계와 초음파 유량계측방법
KR20110088074A (ko) * 2010-01-28 2011-08-03 현대제철 주식회사 연속 주조용 몰드의 용강 유동 측정장치

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5884685A (en) * 1995-03-29 1999-03-23 Nippon Steel Corporation Quality prediction and quality control of continuous-cast steel
JP2005262283A (ja) * 2004-03-19 2005-09-29 Jfe Steel Kk 連続鋳造における鋳型内の凝固状態検知方法
JP5672909B2 (ja) * 2010-01-29 2015-02-18 Jfeスチール株式会社 溶鋼流速測定方法、溶鋼流速測定装置および連続鋳造の操業方法
KR101320353B1 (ko) * 2011-09-28 2013-10-23 현대제철 주식회사 침지형 초음파 발생장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100211312B1 (ko) 1995-12-20 1999-08-02 이구택 연속 주조 주형 내의 용강 유속 측정 장치
KR20050004213A (ko) * 2002-05-24 2005-01-12 각고호우징 게이오기주크 초음파 유량계와 초음파 유량계측방법
KR20110088074A (ko) * 2010-01-28 2011-08-03 현대제철 주식회사 연속 주조용 몰드의 용강 유동 측정장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102197175B1 (ko) * 2019-07-09 2020-12-31 한국생산기술연구원 연속 주조 장치
KR102277295B1 (ko) * 2020-05-28 2021-07-14 현대제철 주식회사 침지노즐의 내화물 단변경 제어를 통한 강재의 연속주조방법

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019103234A1 (ko) 2019-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101456453B1 (ko) 주편 품질 예측 장치 및 그 방법
KR101981459B1 (ko) 유동 계측장치 및 유동 계측방법
KR101701322B1 (ko) 용강량 측정 장치 및 방법
KR101443278B1 (ko) 벌징 감지 모듈 및 이를 이용한 벌징 감지 방법
KR20140003314A (ko) 연속주조시 브레이크아웃 방지 방법
KR20180014367A (ko) 연속주조 이상 예측 장치
JPH01262050A (ja) 鋼の連続鋳造方法
KR101225432B1 (ko) 연속 주조 슬라브의 크랙 진단 장치 및 방법
JP2004034090A (ja) 鋼の連続鋳造方法
KR101400045B1 (ko) 연속주조시 연연주 가능 예측방법
KR101755401B1 (ko) 탕면 가시화 장치 및 이를 이용한 탕면 가시화 방법
KR20120122089A (ko) 연속주조용 스트랜드 롤의 정렬상태 측정기, 그 측정기를 이용한 측정장치 및 방법
KR100801116B1 (ko) 연주기 자유표면 높이차 측정을 통한 침지노즐의 편류 측정방법 및 장치
KR20110109293A (ko) 턴디쉬의 온도 측정 장치
KR101755402B1 (ko) 탕면 가시화 장치
KR101148949B1 (ko) 소재속도 측정장치
JPH0790343B2 (ja) 連続鋳造におけるブレ−クアウト予知方法
US11597004B2 (en) Apparatus and method to control continuous casting, using electromagnetic brake
KR20060074399A (ko) 침지노즐 침적깊이 측정장치
JP2004276050A (ja) 連続鋳造のスタート方法
KR101435111B1 (ko) 연속주조시 응고쉘의 수축량 예측 방법
KR20140106802A (ko) 응고물 형성장치 및 응고물의 거동 분석 방법
JP2895603B2 (ja) 連鋳鋳片の表面欠陥判定方法
US20050200056A1 (en) Apparatus and method for determining fluid depth
JP3399085B2 (ja) 連続鋳造のスタート方法

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant