KR102312840B1 - 금속 스트랜드 부분의 냉각 공정 - Google Patents

금속 스트랜드 부분의 냉각 공정 Download PDF

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Abstract

본 발명은 각각 다수의 전환 밸브(8) 및 냉각 노즐(10)을 포함하는 냉각 장치(2)를 이용하여 연속 주조기의 냉각 영역(6) 내에서 금속 스트랜드의 스트랜드 부분(4)을 냉각하기 위한 방법에 관한 것이며, 상기 스트랜드 부분(4)은 냉각을 위해 상기 냉각 영역(6)을 통해 이송되고, 상기 전환 밸브들(8)은 2진법 펄스 폭 변조된(binary pulse width modulated) 제어 신호들(38-46, 52)에 의해 제어됨으로써, 냉각제 흐름(q)이 상기 냉각 노즐들(10)을 통해 교대로 해방 또는 중단되며, 그 결과 냉각용 냉각제(12)는 상기 냉각 영역(6) 내에서 단속적으로(intermittently) 상기 스트랜드 부분(4) 상에 적용된다. 또한, 본 발명은 냉각 장치(2)에 관한 것이다. 상기 제어 신호들(38-46, 52) 중 적어도 하나의 제어 신호가 이러한 제어 신호들(38-46, 52) 중 다른 제어 신호로의 위상 변이(phase shift)(φ, φ1, φ2, Δφ)를 갖도록 상기 2진법 펄스 폭 변조된 제어 신호들(38-46, 52)이 결정될 때, 균일한 냉각제 공급이 달성될 수 있다.

Description

금속 스트랜드 부분의 냉각 공정 {COOLING OF A METAL STRAND PORTION}
본 발명은 청구항 제 1 항의 전제부에 따른 금속 스트랜드의 스트랜드 부분을 냉각하기 위한 방법 및 청구항 제 14 항의 전제부에 따른 냉각 장치에 관한 것이다.
금속의 연속 주조시 금속 용융물이 일반적으로 진동하는 수랭식 몰드에 공급되고, 이와 같은 몰드 내에서 적어도 에지 영역이 응고하며, 그리고 일반적으로는 연속적으로 -이미 스트랜드의 형태로- 상기 몰드로부터 이러한 몰드 다음에 배치된 연속 주조기의 스트랜드 가이드 장치로 공급되어 이와 같은 스트랜드 가이드 장치를 통해 이송된다.
이 경우, 상기 스트랜드 가이드 장치 내의 스트랜드를 냉각 장치를 이용하여, 일반적으로는 상기 스트랜드 상에 냉각제를 적용함으로써 계속 냉각해야 한다.
WO 2012/163878에는 냉각제가 스트랜드의 이송 방향을 따라 배치된 다수의 냉각 노즐로부터 상기 스트랜드 상에 제공되는, 금속 스트랜드를 냉각하기 위한 방법이 공지되어 있다. 상기 WO 2012/163878은 상기 방법에 따른 스트랜드의 냉각을 위해 전환 밸브들 및 냉각 노즐들을 구비한 냉각 장치를 제안한다.
연속 주조시 스트랜드가 일반적으로 연속적으로 주조되고, 주조 시작점과 주조 종료점 사이에서 연속적으로 생성되는 스트랜드가 보통 상기 연속 주조 이후에 비로소 슬래브 길이로 절단되기 때문에, "스트랜드 부분"이라는 개념에는 주조 속도로 연속 주조기의 냉각 장치(냉각 영역으로도 표현됨)를 통해 운반되는 상기 연속적으로 생성되는 스트랜드의 영역도 포함된다. 스트랜드가 냉각 공정 이전에 이미 냉각 장치 내에서 절단된다는 사실은 본 발명에서 전혀 중요하지 않다. 보통 스트랜드 부분은 단지, 주조 속도로 연속 주조기의 냉각 장치를 통해 움직이는 금속 스트랜드의 "가상 영역"이다.
본 발명의 과제는 금속 스트랜드의 스트랜드 부분의 신뢰할 만하고 효율적인 냉각 공정을 달성하는 것이다. 추가의 과제는 냉각 영역의 라인들 또는 냉각 영역 내로 안내되는 냉각제의 공급 라인들 내부에서 의도하지 않은 압력 서지(pressure surge)를 감소시키는 것이다.
이와 같은 과제는 청구항 제 1 항의 특징들을 갖는 방법에 의해, 그리고 청구항 제 14 항의 특징들을 갖는 냉각 장치에 의해 해결된다.
본 발명의 바람직한 형성예들 및 장점들은 추가 청구항들 및 상세 설명으로부터 주어지며, 상기 방법 및 상기 냉각 장치와 관계된다.
각각 다수의 전환 밸브 및 냉각 노즐을 포함하는 냉각 장치를 이용하여 연속 주조기의 냉각 영역 내에서 금속 스트랜드의 스트랜드 부분을 냉각하기 위한 본 발명에 따른 방법에서 상기 스트랜드 부분은 냉각을 위해 상기 냉각 영역을 통해 이송되고, 상기 전환 밸브들은 2진법 펄스 폭 변조된(binary pulse width modulated) 제어 신호들에 의해 제어됨으로써, 냉각제 흐름이 상기 냉각 노즐들을 통해 교대로 해방 또는 중단되며, 그 결과 냉각용 냉각제는 단속적으로(intermittently) 상기 냉각 영역 내의 스트랜드 부분 상에 적용되고, 상기 제어 신호들 중 적어도 하나의 제어 신호가 이러한 제어 신호들 중 다른 제어 신호로의 위상 변이(phase shift)를 갖도록 상기 2진법 펄스 폭 변조된 제어 신호들이 결정된다.
전환 밸브들을 이용하는 선행 기술에 따른 냉각 방법에서 냉각제 공급 밀도는 특히 냉각 장치의 라인들 또는 공급 라인들 내부의 냉각제 유량의 의도하지 않은 변동에 의해 바람직하지 않게 영향을 받을 수 있다. 이러한 유량 변동은 냉각제 내부의 압력 서지에 의해 야기될 수 있으며, 상기 압력 서지는 재차 전환 밸브들의 단속적 전환 -다시 말해 개방 및 폐쇄-에 의해 야기될 수 있다. 상기 압력 서지의 크기 및 그에 따른 유량 변동의 정도는 제어 신호들을 본 발명에 따라 결정함으로써 감소할 수 있다.
출원인의 조사에 따르면, 위상 변이에 의해 한편으로, 위상 변이된 제어 신호들에 의해 제어된 전환 밸브들이 시간차를 두고 전환되고, 그리고 다른 한편으로, 이러한 시간차에 의해 압력 서지의 감소 및 그 결과 개방된 냉각 노즐들을 통해 안내되는 냉각제 유량의 균일성이 달성된다. 이와 같은 방식으로 간단한 수단들을 이용하여 냉각제 공급 밀도에 미치는 바람직하지 않은 영향들이 저지될 수 있다. 본 발명에 따른 방법, 특히 위에 언급된 방식의 제어 신호들의 결정에 의해, 상기 냉각 영역의 종료 지점에서는 냉각 영역을 통해 이송되는 스트랜드 부분에 실질적으로는 이러한 스트랜드 부분 위로 동일한 냉각제 공급 밀도로 냉각제가 공급되어 있다.
다시 말해, 스트랜드 부분의 신뢰할 만하고 효율적인 냉각 공정은 특히, 냉각 영역의 라인들 또는 냉각 영역 내로 안내되는 냉각제의 공급 라인들 내부에서 의도하지 않은 압력 서지가 감소함으로써 달성된다.
본 발명은, 냉각 영역을 통해 스트랜드가 이송될 때 우선적으로 상기 스트랜드를 따라 -상기 스트랜드 내부로부터의 열 전도로 인한- 상이한 강도의 스트랜드 표면 재가열이 이루어진다는 사실에서 출발한다. 따라서, 스트랜드 또는 냉각 장치를 따라서 냉각 출력을 변경할 수 있어야 한다. 그렇지 않으면, 스트랜드가 지나치게 냉각되거나 불충분하게 냉각되어 야금학적 질의 하락을 가져올 수 있다. 이를 위해 한편으로는, 냉각제가 스트랜드 상에 단속적으로 -다시 말해 중단시간을 가지면서- 적용되는 것이 바람직하다. 이와 같은 방식으로 냉각제의 양 및 그에 따른 냉각 출력은 간단하고도 견고하면서 에너지 효율적인 방식으로 넓은 값 범위에 걸쳐서 설정될 수 있다. 다른 한편으로 -그 자체로 비연속적인- 단속적인 냉각제 적용 공정에서 균일한 냉각제 공급이 즉각적으로 보장될 수는 없는데, 그 이유는 냉각제 적용 공정의 중단시간과 연속 주조 공정의 다른 변수 사이의 바람직하지 않은 상호작용이 이루어질 수 있기 때문이다. 예를 들어 스트랜드 부분이 부분적으로 또는 전체적으로 냉각제 적용 공정의 중단시간 동안에 -또는 예를 들어 냉각 노즐 등의 결함시에도- 냉각 영역을 통해 이송되면, 상기 스트랜드 부분의 냉각이 바람직하지 않게 감소하거나 또는 전혀 이루어지지 않는다. 이와 같은 상황은 재차 의도하지 않은 스트랜드 질의 감소를 가져올 수 있다. 스트랜드 부분 상에 -단위면적당 냉각제의 양과 관련하여- 균일한 냉각제 공급 밀도가 달성되면, 이와 같은 유형의 바람직하지 않은 냉각의 감소 또는 질적 하락은 방지될 수 있다. 이 경우, 상기 균일한 냉각제 공급 밀도가 늦어도 냉각 영역을 통해 상기 스트랜드 부분이 이송되는 시점까지 -다시 말해 냉각 영역의 종료 지점에서- 달성될 수 있다는 사실이 중요하다. 본 발명에 의해, 단속적 냉각제 적용 공정의 언급된 단점이 극복되도록 제어 신호들이 결정된다 -간단하게 말하면, 스트랜드 상에서 냉각제 적용 공정의 중단시간이 의도적으로 조정된다-.
스트랜드 부분은 냉각 영역을 통해 안내되는 스트랜드의 길이 방향 또는 스트랜드의 이송 방향의 스트랜드 부분일 수 있다. 특히 스트랜드의 전체 길이는 적어도 대부분 다수의 스트랜드 부분으로 형성될 수 있다. 다수의 스트랜드 부분으로의 스트랜드 분할은, 단지 거의 연속적인 -다시 말해 적어도 스트랜드 가이드 장치의 절반 길이를 일체형으로 진행하는- 스트랜드의 가상 분할일 수 있다.
금속 스트랜드는 적어도 대부분 강철을 함유할 수 있거나 강철 스트랜드일 수 있다.
본 발명의 개념에서 냉각 영역은 냉각제 적용 공정을 위해 스트랜드 부분 또는 스트랜드가 이송되는 영역일 수 있다. 바람직하게 상기 냉각 영역은 연속 주조기의 스트랜드 가이드 장치를 따라, 바람직하게는 상기 스트랜드 가이드 장치의 영역 내부에 배치되어 있다. 상기 연속 주조기는, 특히 상기 스트랜드의 이송 방향으로 연속적으로 배치된 다수의 냉각 영역을 포함할 수 있다. 예를 들어 상기 냉각 영역은 냉각 노즐을 통해 배출된 냉각제에 의해 적실 수 있는 영역일 수 있다.
단속적 냉각제 적용 공정은 전환 밸브들의 개방 상태와 폐쇄 상태 사이의 반복적 전환에 의해 달성될 수 있다. 바람직하게 상기 전환 밸브들은 냉각제 흐름 방향으로 냉각 노즐들 앞에 연결되어 있다.
바람직하게 상기 전환 밸브들은 2진법의 제어 신호들에 의해 제어된다. 여기서 2진법은 제어 신호가 2개의 상태, 특히 0 또는 1, 혹은 HI 또는 LOW를 취할 수 있다는 것을 의미한다.
바람직하게 각각 하나의 전환 밸브가 하나의 제어 신호에 의해 제어된다. 다르게 말하면, 바람직하게 각각의 전환 밸브는 고유한 제어 신호에 의해 제어된다. 그러나 다수의 전환 밸브의 그룹이 하나의 동일한 제어 신호에 의해, 특히 동시에 제어되는 것도 고려할 수 있다.
하나의 전환 밸브는 재차 냉각제 흐름을 단 하나의 냉각 노즐을 통해 해방 또는 차단할 수 있다. 하나의 동일한 전환 밸브가 다수의 냉각 노즐의 그룹을 통해 다수의 냉각제 흐름들 해방 또는 차단하는 것도 고려할 수 있다.
바람직하게 상기 2진법의 제어 신호는 그 신호 기술적인 특성들이 반송 주파수, 펄스 폭 비(pulse width ratio) 및 위상 변이 등에 의해 결정 가능한 펄스 폭 변조된 제어 신호이다.
본 발명의 개념에서 결정된다는 것은, 제어 신호의 적어도 하나의 신호 기술적인 특성, 예컨대 반송 주파수가 변조, 조정, 또는 변경된다는 것을 의미할 수 있다. 다르게 말하면, 제어 신호들은 자체 신호 기술적인 특성들 중 적어도 하나의 특성의 변조에 의해, 특히 자체 개별 반송 주파수, 자체 개별 펄스 폭 비 및/또는 다른 제어 신호로의 자체 개별 위상 변이에 의해 결정될 수 있다. 제어 신호의 결정은 바람직하게 연속 주조 공정의 상태값(예컨대 주조 속도), 스트랜드의 상태값, 냉각 장치의 상태값 등일 수 있는 적어도 하나의 상태값의 함수로 이루어진다.
본 발명의 개념에서 냉각제 공급 밀도는 스트랜드 부분의 단위면적에 비례하는 냉각제의 질량 단위를 의미할 수 있다. 바람직하게 상기 냉각제 공급 밀도는, 예를 들어 측정 단위 1/㎡에 의해 제시되는 단위면적당 냉각제의 양이다.
바람직하게 본 발명에서는 냉각 영역 내에서 스트랜드 부분 상으로의 단속적 냉각제 적용 공정의 중단시간이 제어 신호들의 변조에 의해 -다시 말해 신호 특성들의 변경에 의해-, 상기 스트랜드 부분의 냉각될 표면이 상기 냉각 영역을 통과한 이후에 모든 지점에서 냉각제의 작용에 의해 동일한 냉각 출력을 경험하도록 조정된다.
중단시간을 결정하기 위해서는, 스트랜드의 이송 속도 및/또는 냉각 장치의 오류 상태 및/또는 냉각 영역의 구조적인 특성 및/또는 2개의 냉각 노즐 또는 2열의 냉각 노즐 사이의 간격 등을 사용함으로써 제어 신호들 -다시 말해 제어 신호들의 특성들-을 결정하는 것이 바람직하다.
이와 같은 방식으로, 특히 단속적 냉각제 적용 공정의 공지된 장점들을 유지하면서 스트랜드의 균일한 냉각제 공급 및 그에 따른 스트랜드의 균일한 야금학적 질을 달성할 수 있다.
냉각 장치의 오류 상태를 검출하기 위해서는, 특히 적어도 다수의 전환 밸브 또는 다수의 냉각 노즐의 공통적인 냉각제 공급 라인의 영역에서 바람직하게 냉각제의 물리적 상태를 기술하는 상태값이 검출된다. 또한, 상기 상태값의 곡선이 기준 곡선과 비교되는 것이 바람직하다. 바람직하게는 상기 비교 함수로 냉각 장치의 전환 밸브들 중 적어도 하나의 전환 밸브 및/또는 냉각 노즐들 중 적어도 하나의 냉각 노즐의 오류 상태가 검출된다.
냉각 장치의 오류 상태를 검출하는 것은 상기 냉각 장치에 오류 또는 결함이 있는지 결정하는 것 이외에, 상기 냉각 장치의 어떠한 부재에 결함이 있는지 결정하는 것 -다시 말해 냉각 장치의 결함 있는 부재를 색출하는 것-을 포함한다.
바람직하게 제어 신호들은 -특히 자체 신호 기술적인 특성들 중 적어도 하나의 특성의 변조에 의해-, 바람직하게는 스트랜드 질에 바람직하지 않은 영향이 미치지 않으면서 오류 상태가 적어도 일시적으로 보상되도록 결정된다.
이와 같은 방식으로 예를 들어 결함 있는 전환 밸브 및/또는 결함 있는 냉각 노즐의 교체가 시간상으로 연기될 수 있고, 연속 주조기의 생산성 없는 사용 시간이 감소할 수 있다.
오류 상태가 보상된다는 것은, 오류 상태가 존재하는 경우에도 냉각 영역의 종료 지점에서는 스트랜드 부분에 실질적으로 이러한 스트랜드 부분 위로 동일한 냉각제 공급 밀도로 냉각제가 공급되어 있도록 제어 신호들이 결정 또는 조정된다는 것을 의미할 수 있다. 다시 말해, 오류 상태의 보상시 상기 제어 신호들은 바람직하게, 냉각 장치에 오류 상태가 없는 것처럼, 냉각 영역의 종료 지점에서는 스트랜드 부분에 이러한 스트랜드 부분 위로 동일한 또는 실질적으로 동일한 냉각제 공급 밀도로 냉각제가 공급되어 있도록 결정 또는 조정된다. 즉, 바람직하게는 오류 상태의 영향들이 보상된다.
오류 상태를 검출하는 것은, 냉각제를 적용하기 위한 냉각 장치가 자체 기능에서 적어도 부분적으로 오류로 인해 바람직하지 않은 영향을 받을 수 있다는 사실을 기초로 한다. 스트랜드 부분의 균일한 냉각제 공급에 대한 이러한 오류 상태의 바람직하지 않은 영향을 저지하기 위해서는 냉각 장치의 오류 상태를 신뢰할 만하게 검출할 수 있어야 한다. 냉각 장치의 오류 상태는 다른 무엇보다 하나 또는 다수의 전환 밸브 및/또는 하나 또는 다수의 냉각 노즐의 결함에 의한 것이다. 예를 들어 하나의 전환 밸브 및/또는 다수의 전환 밸브는 블로킹에 의해 더는 개방 상태에서 폐쇄 상태로 그리고/또는 폐쇄 상태에서 개방 상태로 전환될 수 없다 -다시 말해 블로킹 된다-. 또한, 하나의 전환 밸브 및/또는 하나의 냉각 노즐이 적어도 부분적으로 막히는 등의 상황이 일어날 수 있다. 그뿐만 아니라, 다수의 전환 밸브 및/또는 다수의 냉각 노즐이 각각 적어도 부분적으로 막히는 등의 상황이 일어날 수 있다. 이 경우, 이러한 오류 상태가 존재하는 경우에도 균일한 냉각제 공급 밀도가 달성될 수 있도록 제어 신호들의 결정을 본 발명에 따른 방법에 따라 조정하기 위해, 결함 있는 전환 밸브 및/또는 결함 있는 냉각 노즐이 명백하게 색출되어야 한다는 사실이 중요하다. 이때 전환 밸브당 그리고/또는 냉각 노즐당 하나의 센서에 의해 오류 상태를 검출하는 것은 복잡하면서 잘못될 가능성이 큰데, 그 이유는 다수의 센서가 필요하기 때문이다. 냉각제의 상태를 기술하는 상태값이 적어도 다수의 전환 밸브 및/또는 적어도 다수의 냉각 노즐의 공통적인 냉각제 공급 라인의 영역에서 검출됨으로써, 오류 상태를 검출하기 위한 측정 기술적인 복잡성은 감소할 수 있다. 간단하게 말하면, 다수의 측정값을 검출하기 위해 다수의 센서를 냉각 장치의 다수의 지점에 위치 설정하는 대신에, 하나의 센서가 상기 냉각 장치에 위치 설정되고 하나의 측정값이 검출된다.
상기 상태값은 특히 냉각제의 상태값, 예를 들어 압력, 가속도, 음압, 유량 등일 수 있다.
바람직하게 상기 상태값은 다수의 전환 밸브 및/또는 다수의 냉각 노즐에 냉각제를 공급하는 냉각제 공급 라인에서 검출된다.
상기 상태값은 냉각 장치의 정규 작동 모드에서 -다시 말해 스트랜드 생산 동안에- 그리고/또는 냉각 장치의 관리 작동 모드에서 검출될 수 있다.
기준 곡선은 시간, 주파수 등에 걸쳐서 검출된 상태값들의 곡선일 수 있으며, 냉각 장치가 오류 없이 기능할 때 검출된다.
기준 곡선 및 상태값 곡선의 고려하에 수학적 연산에 의해 비교가 이루어질 수 있다. 상기 상태값 곡선과 상기 기준 곡선 사이에 차이가 형성됨으로써 이러한 비교가 이루어질 수 있다.
연속 주조기의 냉각 영역 내에서 금속의 스트랜드 부분을 냉각하기 위한 본 발명에 따른 냉각 장치는 전환 밸브들, 냉각 노즐들, 냉각제 및 제어 장치를 포함하고, 상기 제어 장치는 2진법 펄스 폭 변조된 제어 신호들을 결정하기 위해 그리고 상기 제어 신호들을 이용하여 상기 전환 밸브들을 제어하기 위해 제공되어 있으며, 상기 제어 장치는 상기 제어 신호들 중 하나의 제어 신호의 위상 변이를 결정하기 위해 제공되어 있다.
본 발명은, 상기 스트랜드 부분을 신뢰할 만하게 그리고 효율적으로 냉각하기 위해 측정 기술적인 그리고/또는 제어 기술적인 조치들이 요구된다는 사실에서 출발한다. 상기 냉각 장치가 이와 같이 설계된 제어 장치를 포함함으로써 본 발명은 이와 같은 조치들을 본 발명에 따른 방법에 따라 실시한다.
본 발명의 바람직한 개선예들은 종속 청구항들에서도 주어진다. 상기 개선예들은 본 발명에 따른 방법 및 본 발명에 따른 냉각 장치와도 관계된다.
바람직한 방식으로 본 발명에 따른 냉각 장치는 본 발명에 따른 방법, 특히 본 발명에 따른 방법의 다음에서 기술되는 개선예들 중 적어도 하나의 개선예를 실시하도록 설계되어 있다.
또한, 상기 냉각 장치는 측정 장치 및/또는 검출 장치를 포함할 수 있다.
상기 측정 장치는 바람직하게 센서를 포함하고, 상기 센서는 적어도 다수의 전환 밸브 및/또는 적어도 다수의 냉각 노즐의 공통적인 냉각제 공급 라인의 영역에서 냉각제의 상태를 기술하는 상태값을 검출하기 위해 제공되어 있다.
냉각 장치의 바람직한 일 형성예에서 검출 장치는 상태값의 곡선을 기준 곡선과 비교하기 위해 그리고 이러한 비교 함수로 상기 냉각 장치의 오류 상태를 검출하기 위해 제공되어 있다.
바람직하게 제어 장치는, 상기 냉각 영역의 종료 지점에서는 냉각 영역을 통해 이송된 스트랜드 부분에 실질적으로 이러한 스트랜드 부분 위로 동일한 냉각제 공급 밀도로 냉각제가 공급되어 있도록 2진법 펄스 폭 변조된 제어 신호들을 결정하기 위해 설계되어 있다.
본 발명 및 기술되는 개선예들은 소프트웨어에서 그리고 하드웨어에서, 예를 들어 특수한 전기 회로의 사용하에 구현될 수 있다.
또한, 본 발명 또는 기술되는 일 개선예는 이러한 발명 또는 개선예를 실시하는 컴퓨터 프로그램이 저장되어 있는 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체에 의해서 구현될 수 있다.
본 발명 및/또는 각각의 기술되는 개선예는 이러한 발명 및/또는 개선예를 실시하는 컴퓨터 프로그램이 저장되어 있는 저장 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품에 의해 구현될 수도 있다.
-반송 주파수(F) 및 펄스 폭 비(ĸ)와 같은 각각 동일한 특성들을 갖는- 각각 하나의 제어 신호를 이용하여 n개의 전환 밸브를 제어하는 것에 기초하여 위상 변이(φ)는 간단한 계산 방식, 예를 들어 φ = tp / n을 통해 결정될 수 있으며, 이때 tp는 제어 신호의 주기 시간, 다시 말해 반송 주파수(F)의 역값(reciprocal value)이다.
특히, 제어 신호들이 상이한 반송 주파수 및/또는 펄스 폭 비를 갖는 경우에는 제어 신호들을 결정하기 위한 간단한 산술적 계산 방식에서 벗어나는 것이 필요하다.
추가의 일 형성예에서 제어 신호들 중 하나의 제어 신호의 위상 변이는 냉각제의 부피 흐름 변동을 최소화하기 위한 수의 최적화 방법이 사용됨으로써 결정된다.
상기 부피 흐름 변동은 냉각 장치의 라인 또는 공급 라인을 통해 안내되는 냉각제 유량의 변동을 기술할 수 있다.
상기 최적화 방법을 위해 부피 흐름의 주파수 스펙트럼이 검출될 수 있다. 상기 주파수 스펙트럼은 일정한 삼각법(trigonometrical term)으로 쪼개질 수 있다. 상기 삼각법은 전환 신호들의 펄스 폭 비 및 위상 변이에 의존할 수 있다. 제어 신호들의 펄스 폭 비가 주어진 경우, 최적화는 위상 변이를 조정하는 것을 대상으로 할 수 있다.
상기 최적화 방법은 소위 유전 연산법(genetic algorithm), 기울기에 기초한 방법 등에 의해 이루어질 수 있다.
바람직한 일 개선예에 따르면, 제어 신호들 중 적어도 2개의 제어 신호는 상이한 반송 주파수를 갖도록 결정된다.
반송 주파수는 각각 LOW에서 HI로 그리고/또는 각각 HI에서 LOW로, 제어 신호의 2개의 상태 전환 사이의 시간의 역값일 수 있다. 상대적으로 높은 반송 주파수는 상대적으로 신속한 단속이 이루어지는 냉각제 배출을 야기할 수 있다. 다르게 말하면, 반송 주파수는 제어 신호 사이클의 주기 시간의 역값일 수 있다.
상기 적어도 2개의 제어 신호는 각각 하나의 전환 밸브를 제어할 수 있고, 각각의 전환 밸브는 냉각 노즐을 통해 안내되는 각각 하나의 냉각제 흐름을 해방 및/또는 중단한다. 이와 같은 방식으로 상이한 양의 냉각제가 이와 같이 위치 지정된 냉각 노즐을 통해 스트랜드 상에 적용될 수 있다. -특히, 바람직하게는 스트랜드의 이송 방향으로 연속적으로 놓인 냉각 장치의 상이한 영역들에서- 상이한 양의 냉각제의 이와 같은 방식의 적용 공정은 스트랜드 부분 위로 동일한 냉각제 공급 밀도를 달성하기 위해 바람직할 수 있다.
-냉각제 적용 공정의 중단시간 동안- 반송 주파수와 연속 주조 공정의 방법 기술적인 변수 및/또는 연속 주조기의 파라미터 사이에 바람직하지 않은 상호작용이 이루어지는 경우, 냉각제 공급 밀도에 바람직하지 않은 영향이 미칠 수 있다.
특히 이와 같은 이유로, 바람직한 일 개선예에서 제어 신호들 중 하나의 제어 신호의 반송 주파수는 스트랜드 부분의 속도의 함수로 결정된다.
이와 같은 방식으로 스트랜드 속도 또는 주조 속도가 변경되는 경우에도 균일한 냉각제 공급 밀도가 달성될 수 있다.
그뿐만 아니라, 제어 신호들 중 하나의 제어 신호의 반송 주파수가 냉각 영역의 길이의 함수로 결정되는 것도 바람직하다.
상기 냉각 영역의 길이는 실질적으로 스트랜드 이송 방향에 따른 냉각 영역의 연장부일 수 있다. 상기 냉각 영역의 길이는 냉각 노즐을 통해 냉각제가 공급될 수 있는 영역의 길이일 수 있다.
냉각 장치가 상이한 길이의 냉각 영역들을 포함할 수 있기 때문에, 특히 이러한 상황들에서 이와 같은 방식으로 균일한 냉각제 공급 밀도가 달성될 수 있다.
계속해서, 제어 신호들 중 하나의 제어 신호의 반송 주파수가, 냉각 노즐을 통해 냉각제가 공급될 수 있는 영역, 특히 냉각 영역을 통해 안내되는 스트랜드의 통과 시간의 함수로 결정되는 것이 바람직하다.
상기 통과 시간은 냉각 영역의 길이와 스트랜드 속도의 비율일 수 있다.
또한, 제어 신호들 중 하나의 제어 신호의 반송 주파수가 냉각 노즐들의 분사 프로파일의 함수로 결정되는 것이 바람직하다.
상기 분사 프로파일은 냉각 노즐에 의해 적실 수 있는 표면을 따라 달성 가능한 냉각제 공급 밀도의 곡선일 수 있다.
표면을 따라 적실 수 있는 각각의 지점에 동일한 양의 냉각제가 공급되는 직사각형 분사 프로파일을 고려할 수 있다.
특히 직사각형 분사 프로파일이 존재하는 경우, 반송 주파수(F)의 역값, 다시 말해 제어 신호의 주기 시간(tp)은 방정식 tp = xn / (k * v)에 따라 결정되는 것이 바람직한데, 이때 xn은 냉각 영역의 길이, k는 양의 정수값(1, 2, 3, ...) 및 v는 스트랜드의 속도이다.
또한, 냉각제가 공급된 표면을 따라 냉각제 공급 밀도가 최솟값에서 최댓값까지 선형적으로 증가하고, 그런 다음 재차 상기 최솟값까지 선형적으로 감소하는 삼각형 분사 프로파일을 고려할 수 있다.
특히 삼각형 분사 프로파일이 존재하는 경우, 반송 주파수(F)의 역값, 다시 말해 제어 신호의 주기 시간(tp)은 방정식 tp = xn / (g * v)에 따라 결정되는 것이 바람직한데, 이때 xn은 냉각 영역의 길이, g는 양의 짝수(2, 4, 6, ...) 및 v는 스트랜드의 속도이다.
제어 신호들 중 하나의 제어 신호의 위상 변이가 스트랜드의 속도 및/또는 냉각 영역의 길이 및/또는 냉각 노즐들의 분사 프로파일의 함수로 결정되는 것이 바람직하다.
계속해서, 제어 신호들 중 하나의 제어 신호의 펄스 폭 비가 스트랜드의 속도 및/또는 냉각 영역의 길이 및/또는 냉각 노즐들의 분사 프로파일의 함수로 결정되는 것이 바람직하다.
앞에서 언급된 방식으로 하나 또는 다수의 제어 신호를 결정함으로써, 냉각 영역을 통과한 이후에 스트랜드 부분에 냉각제가 공급되는 것이 실질적으로 이러한 스트랜드 부분 위로 동일한 냉각제 공급 밀도로 이루어질 수 있다.
바람직한 일 실시 형태에서 제어 신호들 중 적어도 2개의 제어 신호는 상이한 펄스 폭 비를 갖도록 결정된다.
펄스 폭 비는 제어 신호 곡선의 주기 시간에서 제어 신호 펄스 -다시 말해 2진법 HI-상태-의 상대적 비율을 기술할 수 있다. 예를 들어 100％의 펄스 폭 비는 영구적인 상태(1 또는 HI)의 제어 신호를 기술한다. 예를 들어 50％의 펄스 폭 비는 직사각형 프로파일의 제어 신호를 기술하며, 상기 직사각형 프로파일의 직사각형 펄스들은 각각 절반의 주기 시간 동안 유지된다.
-예를 들어 결함 있는 냉각 노즐로 인한- 오류로 인해 적용되지 않은 냉각제의 양을 보상하기 위해, 추가의 냉각 노즐을 통해 증가한 양의 냉각제가 스트랜드 상에 적용되는 것이 바람직하다.
특히 이와 같은 이유로, 제어 신호들 중 하나의 제어 신호의 펄스 폭 비가 냉각 장치의 오류 상태의 함수로 결정되는 것이 바람직하다.
그 밖에, 제어 신호들 중 하나의 제어 신호에서 이러한 제어 신호들 중 다른 제어 신호로의 위상 변이가 냉각 장치의 오류 상태의 함수로 결정되고, 그리고/또는 제어 신호들 중 하나의 제어 신호의 반송 주파수가 냉각 장치의 오류 상태의 함수로 결정되는 것이 바람직하다.
예를 들어 결함 있는 냉각 노즐 형태의 오류 상태가 발생하면, 추가 냉각 노즐을 제어하기 위한 제어 신호의 펄스 폭 비는 오류로 인해 적용되지 않은 냉각제의 양이 상기 추가의 냉각 노즐에 의해 스트랜드 상에 추가적으로 적용되도록 변경될 수 있다. 이와 같은 방식으로 스트랜드의, 오류로 인해 불균일한 바람직하지 않은 냉각제 공급이 저지될 수 있다.
냉각제가 냉각 영역 내부에서 단 하나의 냉각 노즐 또는 냉각 노즐 열을 통해 스트랜드 상에 적용되는 경우, 특히 높은 주조 속도에서 또는 특히 짧은 길이의 냉각 영역에서 균일한 냉각제 공급 밀도가 즉각적으로 달성될 수는 없다.
바람직한 일 개선예에서, 냉각 노즐들 중 적어도 2개의 냉각 노즐이 스트랜드 부분의 이송 방향으로 연속적으로 배치되어 있는 경우, 냉각 영역 내에서 스트랜드 부분을 냉각하기 위한 방법이 사용된다. 이와 같은 방식으로 하나 이상의 냉각 노즐 (열)을 통한 냉각제 양의 보상 공정이 간단한 수단들을 이용하여 이루어질 수 있다.
바람직한 일 형성예에서 상태값의 곡선을 사용함으로써 상기 상태값의 주파수 스펙트럼이 검출되어 기준 주파수 스펙트럼과 비교된다.
상기 상태값의 곡선은 시간 곡선, 특히 시간에 걸친 압력 곡선일 수 있다. 주파수 스펙트럼을 검출하는 것은 소위 고속 푸리에 변환법(fast fourier transform method) 등을 이용하여 이루어질 수 있다. 상기 기준 주파수 스펙트럼은 냉각 장치가 오류 없이 기능할 때 검출된 주파수 스펙트럼이다.
단속적 냉각제 적용 공정을 위해 전환 밸브를 제어 및 전환함으로써, 냉각제 공급 라인 내에서 냉각제의 상태값 변동 -다시 말해 시간에 걸친 상태값의 급격한 변경-이 야기될 수 있다. 이러한 상태값 변동은 주파수 정점 -다시 말해 피크 등-을 갖는 주파수 스펙트럼을 가질 수 있다. 이 경우, 다수의 전환 밸브를 전환하는 것은 주파수 스펙트럼 내부에 각각 특징적인 다수의 주파수 정점을 야기할 수 있으며, 이때 개별 피크들은 개별적인 전환 밸브 및/또는 냉각 노즐에 할당될 수 있다. 기준 스펙트럼과 비교함으로써, 결함 있는 전환 밸브 및/또는 결함 있는 냉각 노즐이 이와 같은 방식으로 간단하게 검출 및 색출될 수 있다.
그뿐만 아니라, 상태값이 검출되는 동안에 전환 밸브들 중 적어도 하나의 전환 밸브가 일시적으로 상승한 전환 검사 주파수를 갖는 제어 신호에 의해 제어되는 것이 바람직하다.
바람직하게 상태값의 주파수 스펙트럼이 검출된다. 전환 검사 주파수가 주파수 스펙트럼 내에 특징적인 주파수 정점으로서 포함되어 있지 않으면, 상기 전환 검사 주파수에 의해 제어된 전환 밸브 및/또는 이와 같은 전환 밸브 다음에 연결된 냉각 노즐에서 오류 상태를 추측할 수 있다.
바람직하게 하나의 공통적인 냉각제 공급 라인으로부터 냉각제가 공급되는 다수의 전환 밸브가 연속적으로, 바람직하게는 각각 2초 내지 4초 동안 전환 검사 주파수에 의해 제어된다. 상기 제어 검사 주파수는 전환 밸브들의 통상적인 전환 주파수 또는 반송 주파수를 적어도 2배만큼 초과하는 것이 바람직하다. 이와 같은 방식으로, 냉각제 공급 밀도에 영향을 미치지 않으면서 냉각 장치의 정규 작동 모드 동안에 오류 상태가 검출될 수 있다.
바람직한 일 형성예에 따르면, 상태값은 압력 센서에 의해 검출된다. 압력 센서들은 검사되는 경우가 많고, 각각의 적용예에 적합하게 조정된 다수의 실시 형태로 존재한다. 이와 같은 방식으로 상태값은 신뢰할 만하게 그리고 비용 저렴하게 검출될 수 있다.
바람직한 일 변형 실시예에서 상태값은 유량 센서에 의해 검출된다. 냉각제 소비량을 검출하기 위한 유량 측정기는 본래 냉각 장치의 구성 부품인 경우가 많고, 그 결과 상태값은 특히 비용 저렴하게 검출될 수 있다.
바람직한 추가 변형 실시예에서 상태값은 음파 센서에 의해 검출된다. 이 경우, 음파는 예를 들어 냉각제 공급 라인에서 간접적으로 검출될 수 있거나, 또는 냉각 장치의 다른 지점에서 직접적으로 검출될 수 있으며, 냉각제 흐름 내에 센서를 제공하지 않아도 된다. 이와 같은 방식으로 상태값은 위치상으로 특히 유연하게 검출될 수 있다.
바람직하게 상태값은 가속도 센서에 의해 검출된다. 가속도 센서들은 검사되는 경우가 많고, 각각의 적용예에 적합하게 조정된 다수의 실시 형태로 존재한다. 이와 같은 방식으로 상태값은 신뢰할 만하게 그리고 비용 저렴하게 검출될 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에서 본 발명에 따른 방법, 특히 위에 기술된 자체 개선예들 중 하나의 개선예는 연속 주조기의 다수의 냉각 영역 중 하나의 냉각 영역에서 사용된다. 이와 같은 문맥에서 "다수의 냉각 영역 중 하나의 냉각 영역에서"라는 표현은 "다수의 냉각 영역 중 정확히 하나의 냉각 영역에서" 또는 "다수의 냉각 영역 중 단 하나의 냉각 영역에서"로 간주할 수 있다. 계속해서 본 발명에 따른 방법, 특히 위에 기술된 자체 개선예들 중 하나의 개선예는 연속 주조기의 다수의 냉각 영역에서 각각 사용될 수 있다.
바람직한 일 형성예에 따르면, 검출 장치는 바람직하게 상태값의 시간 곡선을 사용함으로써 상태값의 주파수 스펙트럼을 검출하기 위해 제공되어 있다.
그뿐만 아니라, 상기 검출 장치는 상태값의 주파수 스펙트럼을 기준 주파수 스펙트럼과 비교하기 위해 제공되어 있다.
계속해서, 상기 검출 장치는 상기 비교 공정을 사용함으로써 결함 있는 전환 밸브들 및/또는 결함 있는 냉각 노즐들을 검출하기 위해 제공되어 있는 것이 바람직하다.
추가로, 제어 장치는 제어 신호들 중 하나의 제어 신호의 반송 주파수를 결정하기 위해 제공되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제어 장치는 제어 신호들 중 하나의 제어 신호의 펄스 폭 비를 결정하기 위해 제공되어 있는 것이 바람직하다.
계속해서, 냉각 장치는 제어 신호들 중 상이한 반송 주파수 및/또는 상이한 펄스 폭 비를 갖는 적어도 2개의 제어 신호를 결정하기 위해 설계되어 있는 것이 바람직하다.
상기 냉각 장치는 제어 신호들 중 적어도 하나의 제어 신호가 이러한 제어 신호들 중 다른 제어 신호로의 위상 변이를 갖도록 결정하기 위해 설계되어 있는 것이 특히 바람직하다.
바람직하게 상기 제어 장치는 연속 주조기의 다수의 냉각 영역 중 하나의 냉각 영역에서 제어 신호들 중 하나의 제어 신호의 위상 변이를 결정하기 위해 제공되어 있다. 이와 같은 문맥에서 "다수의 냉각 영역 중 하나의 냉각 영역에서"라는 표현은 "다수의 냉각 영역 중 정확히 하나의 냉각 영역에서" 또는 "다수의 냉각 영역 중 단 하나의 냉각 영역에서"로 간주할 수 있다. 계속해서 상기 제어 장치는 연속 주조기의 다수의 냉각 영역에서 각각 제어 신호들 중 하나의 제어 신호의 위상 변이를 결정하기 위해 제공될 수 있다.
바람직한 형성예들의 지금까지 제시된 상세 설명은 수많은 특징을 포함하며, 상기 특징들은 개별 종속 청구항들에서 부분적으로 다수로 통합되어 재현된다. 그러나 이와 같은 특징들은 바람직하게 개별적으로 고려될 수도 있고, 바람직한 추가 특징 조합으로 통합될 수도 있다. 특히 이와 같은 특징들은 각각 개별적으로 그리고 임의의 적합한 특징 조합으로 본 발명에 따른 방법 및 종속 청구항들에 따른 본 발명에 따른 장치와 조합될 수 있다.
위에 기술된 본 발명의 특성들, 특징들 및 장점들, 그리고 이와 같은 특성들, 특징들 및 장점들이 달성되는 방식은 도면들을 참조하여 더 상세하게 설명되는 실시예들의 후속하는 설명 내용과 관련하여 더 분명하고 명백하게 이해된다. 상기 실시예들은 본 발명을 설명하기 위해 이용되며, 기능적 특징들과 관련해서도 상기 실시예들에 제시된 특징들의 조합으로 본 발명을 제한하지 않는다. 그뿐만 아니라, 각각의 실시예들의 적합한 특징들은 명백히 독립적으로 고려됨으로써 실시예로부터 분리되어 보충을 위해 다른 실시예에 제공될 수 있고, 그리고/또는 임의의 청구항과 조합될 수 있다.
도 1은 전환 밸브들 및 냉각 노즐들을 포함하는, 금속 스트랜드 부분을 냉각하기 위한 냉각 장치의 개략도이고,
도 2는 도 1의 전환 밸브들을 제어하기 위한 2진법 펄스 폭 변조된 제어 신호들의 개략도이며,
도 3은 도 2에서 제어 신호들의 결정과 냉각제 공급 밀도 사이의 관계를 설명하기 위한 다이어그램이고,
도 4는 스트랜드 부분의 이송 방향으로 배치된 냉각 노즐들의 삼각형 분사 프로파일에서 도 3에 따른 다이어그램이며,
도 5는 도 1의 전환 밸브들 중 하나의 전환 밸브의 전환시 냉각제 압력의 주파수 스펙트럼의 다이어그램이고,
도 6은 다수의 전환 밸브의 전환시 도 5에 따른 주파수 스펙트럼의 다이어그램이며,
도 7은 도 1의 전환 밸브들 중 하나의 전환 밸브 및/또는 냉각 노즐들 중 하나의 냉각 노즐에서 오류 상태가 존재하는 경우, 2개의 주파수 곡선을 비교하여 도시하는 다이어그램이고,
도 8은 전환 검사 사이클을 이용하여 도 1의 전환 밸브들을 제어하는 경우, 시간에 걸친 압력 곡선의 다이어그램이며, 그리고
도 9 내지 도 11은 도 1의 냉각제 공급 라인 내에서 냉각제의 부피 흐름 변동을 최소화하기 위한 최적화 방법을 도시한 개략도이다.
도 1은 연속 주조기의 냉각 영역(6) 내에서 금속의 스트랜드 부분(4)을 냉각하기 위한 냉각 장치(2)의 개략도이다. 상기 연속 주조기는 개관의 용이함을 위해 도시되어 있지 않다.
상기 냉각 장치(2)는 전환 밸브들(8), 냉각 노즐들(10), 냉각제(12)를 가이드 하는 냉각제 공급 라인(14), 측정 장치(16), 검출 장치(18) 및 제어 장치(20)를 포함한다. 본 실시예에서는 상기 전환 밸브들(8) 중 각각 하나의 전환 밸브가 상기 냉각 노즐들(10) 중 하나의 냉각 노즐 앞에 연결되어 있다. 물론, 다수의 냉각 노즐, 예를 들어 소위 냉각 노즐 바(cooling nozzle bar)가 하나의 개별적인 전환 밸브에 의해 위치 지정되는 상황도 고려할 수 있다.
상기 냉각 영역(6)은 길이(L)를 갖고 연속적으로 배치된 6개의 냉각 노즐(10)을 포함한다. 그러나 냉각 영역이 상기 냉각 노즐들(10) 중 단 하나의 냉각 노즐만을 포함하고 길이(L1)를 가질 수도 있다.
상기 측정 장치(16)는 상기 냉각제 공급 라인(14) 또는 측정 지점(22)에 배치된 센서(24)를 포함하는데, 상기 센서는 상기 냉각제(12)의 상태를 기술하는 상태값의 곡선을 검출하기 위해 제공되어 있다. 본 실시예에서 이와 같은 상태값은 상기 측정 지점(22)에서 상기 냉각제(12)의 압력(26)이다.
상기 검출 장치(18)는 상기 압력(26)의 곡선 -시간 곡선 및/또는 주파수 곡선 등-을 기준 곡선과 비교하기 위해, 그리고 이러한 비교 함수로 상기 냉각 장치(2)의 오류 상태를 검출하기 위해 제공되어 있다.
상기 제어 장치(20)는 2진법 펄스 폭 변조된 제어 신호들(도 2의 38, 40, 42, 44 참조)을 결정하기 위해, 그리고 신호 라인들(28)을 통해 상기 제어 신호들을 이용하여 상기 전환 밸브들(8)을 제어하기 위해 제공되어 있다.
연속 주조 공정 동안, 상기 스트랜드 부분(4)은 스트랜드 가이드 롤러들(30) 사이로 가이드 되고, 냉각을 위해, 길이(L) -길이(L1)도 고려 가능-로 연장되는 상기 냉각 영역(6)을 통해 속도(v)로 이송 방향(32) -주조 방향이기도 함-으로 이송되는데, 다시 말해 상기 냉각 노즐들(10)을 스쳐 지나간다.
이 경우, 상기 전환 밸브들(8)은 상기 제어 장치(20)에 의해 각각 하나의 2진법 펄스 폭 변조된 제어 신호(도 2 참조)를 이용하여 제어됨으로써, 냉각제 흐름들이 상기 냉각 노즐들(10)을 통해 교대로 해방 또는 중단되고, 그 결과 상기 냉각용 냉각제(12)는 상기 냉각 영역(6) 내에서 상기 스트랜드 부분(4) 상에 단속적으로 적용된다. 상기 냉각 노즐들(10)은 이송 방향(32)으로 각각 하나의 삼각형 분사 프로파일(34)을 갖는다.
상기 2진법 펄스 폭 변조된 제어 신호들은 상기 제어 장치(20)에 의해, 상기 냉각 영역(6)의 종료 지점(36)에서는 냉각 영역(6)을 통해 이송된 상기 스트랜드 부분(4)에 실질적으로 이러한 스트랜드 부분(4) 위로 동일한 냉각제 공급 밀도로 냉각제가 공급되어 있도록 결정된다.
도면으로부터 특히, 선행 기술에 따라 스트랜드 부분(4)의 균일한 냉각제 공급이 단속적 냉각제 적용 공정에 의해 즉각적으로 이루어지지 않는다는 사실도 알 수 있다. 제어 신호들이 바람직하지 않게 결정되는 경우, -속도(v), 길이(L 또는 L1), 전환 밸브들(8) 및/또는 냉각 노즐들(10)의 고장 등에 따라- 상기 스트랜드 부분(4)의 섹션들이 냉각제 배출의 중단시간 동안에 냉각 노즐(10) 아래를 통과하여 이러한 섹션들에 냉각제(12)가 공급되지 않는 상황이 야기될 수 있다. 그 결과, 선행 기술에 따라 상기 냉각 영역(6)의 종료 지점(36)에서 상기 스트랜드 부분(4) 위로 바람직하지 않은 불균일한 냉각제 공급 밀도가 야기될 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 자체 사용에서, 특히 긴 강재 형태, 특히 소위 빔, 블랭크, 블룸, 빌릿, 원형강 등의 형태의 스트랜드 부분을 냉각하기 위해 적합한 이와 같은 실시예에 도시된 냉각 시스템에만 제한되어 있지 않다. 예를 들어 슬래브를 냉각하기 위한 다른 냉각 시스템들도 마찬가지로 본 발명에 따른 냉각 방법에 따라 작동될 수 있다.
도 2는 도 1의 전환 밸브들(8)을 제어하기 위한 2진법 펄스 폭 변조된 제어 신호들(38, 40, 42 및 44)의 시간(t)에 걸친 예시적인 곡선들의 개략도이다. 상기 도면은 상기 제어 신호들을 결정하기 위해 조정 가능한 또는 변조 가능한 특성들, 말하자면 주기 시간, 펄스 폭 비 및 시간차(위상 변이)를 나타낸다.
도 2에서, 상기 제어 신호들(38 내지 44)이 종좌표 상에 도시된 시간(t)에 걸친 자체 신호 상태(u)에서 각각 1과 0 사이에서, 또는 HI과 LOW 사이에서 전환된다는 사실을 알 수 있는데, 즉 신호 기술적으로 2진법이라는 사실을 알 수 있다.
제어 신호(38)는 주기 시간(tp) 및 펄스 폭 비(ĸ = t1 / tp)에 의해 결정되어 있고, 이때 t1은 펄스 시간이다. 주기 시간의 역값(1 / tp)은 상기 제어 신호(38)의 반송 주파수(F)이다.
이 경우, 상기 반송 주파수(F)가 높으면 높을수록, 이와 같은 방식으로 제어된 전환 밸브들(8) 중 하나의 전환 밸브의 개방 상태와 폐쇄 상태 사이의 전환 사이클이 짧아지고, 그리고 냉각 노즐들(10) 중 이와 같은 전환 밸브(10) 다음에 연결된 냉각 노즐 및/또는 이와 같은 전환 밸브(10) 다음에 연결된 냉각 노즐들(10)을 통해 스트랜드 부분(4) 상으로 이루어지는 냉각제 배출의 중단시간이 짧아진다.
제어 신호(40)는 제어 신호(38)와 비교하여 2배의 주기 시간(2 * tp)에 의해 결정되어 있는데, 다시 말해 반송 주파수(F / 2)를 갖는다. 이 경우, 상기 제어 신호들(38 및 40)의 절대적인 펄스 폭은 동일하지만, 상기 제어 신호(40)의 펄스 폭 비는 ĸ / 2이다. 그 결과, 상기 제어 신호(38)를 이용하여 제어하는 것과 비교하여 상기 제어 신호(40)를 이용하여 전환 밸브를 제어하는 경우, 전환 사이클 내에서 단지 절반의 양의 냉각제만이 적용된다.
제어 신호(42)는 제어 신호(40)와 비교하여 동일한 주기 시간(2 * tp)을 갖는다. 이 경우, 절대적인 펄스 폭은 t1 / 2이고, 그 결과 상기 제어 신호(42)의 펄스 폭 비는 ĸ / 4 = (t1 / 2) / (2 * tp)이다.
제어 신호(44)는 제어 신호들(38, 40 및 42)과 비교하여 지연 시간(tz)에 의해 결정되고, 그에 따라 위상 변이를 갖는다.
도 3은 냉각제 공급 밀도와 도 2에서 설명된 신호 특성들을 참조하는 제어 신호들의 결정 사이의 관계를 설명하기 위한 다이어그램이다. 특히 도 3은 시간(횡좌표, t)에 걸친 제어 신호(46)의 상태(종좌표, u)를 도시한다. 상기 제어 신호(46)는 펄스 시간(t1) 및 주기 시간(tp = 2 * t1)에 의해 결정되는데, 다시 말해 ĸ = 50％의 펄스 폭 비를 갖는다.
이 경우, 상기 제어 신호(46)의 곡선은 냉각 영역 내에서 이러한 제어 신호(46)에 의해 간접적으로 작동된 냉각 노즐을 통해 배출되는 평균 냉각제 흐름(q) -다시 말해 단위시간당 냉각제의 평균량-에 일치한다. 또한, 시간(t)까지 상기 곡선(46)에 의해 수용된 표면은 이와 같은 시간까지 배출되는 냉각제의 양에 상응한다.
스트랜드 부분의 부분 섹션은 시점(t10)에서 냉각 영역 내로 들어가고, 시점(t20)에서 이와 같은 냉각 영역으로부터 나오며, 그 사이에 냉각제의 양(Q)이 공급된다. 이 경우, 상기 부분 섹션 상에 적용된 냉각제의 양(Q)은 상기 곡선(46) 아래에서 점선으로 도시된 영역(48)에 의해 수용된 표면에 상응한다.
스트랜드 부분의 추가 부분 섹션-영역(50)에 의해 표시됨-이 시점(t30)에 냉각 영역 내로 들어가고, 시점(t40)에 이와 같은 냉각 영역으로부터 나오면, 동일한 양의 냉각제(Q)가 공급된다.
상기 스트랜드 부분의 2개의 부분 섹션은 동일한 통과 시간(tn) 동안 상기 냉각 영역을 통과하고-다시 말해 가정된 동일한 속도(v)에서 동일한 길이 또는 동일한 표면을 갖고-, 상기 2개의 부분 섹션에는 동일한 양의 냉각제(Q)가 공급된다. 그에 따라 상기 냉각 영역의 종료 지점에서는 냉각 영역을 통해 이송된, 상기 2개의 영역(48 및 50)에 의해 형성된 스트랜드 부분은 균일한 냉각제 공급 밀도를 갖는다.
평균 냉각제 흐름(q)이 공급되는 냉각 영역을 통해 안내되는 상기 영역들(48 및 50)의 각각의 통과 시간(tn)은 주기 시간(tp)의 2배이다.
이 경우, 상기 통과 시간(tn)은 상기 냉각 영역의 길이(L1) 및 스트랜드 속도(v)에 의해 결정된다.
스트랜드 부분을 냉각 영역을 통해 이송시키는 것과 같이, 상기 점선으로 표시된 영역들(48, 50) 중 하나의 영역을 시간 축(t)을 따라 이동시키면, 빗금 친 표면이 항상 동일하게 수용되고, 그 결과 균일한 냉각제 공급 밀도가 달성된다.
이러한 균일한 냉각제 공급 밀도가 달성되는 이유는, 제어 신호(46)의 주기 시간(tp)이 스트랜드 부분(4)의 속도(v) 및/또는 냉각 영역의 길이(L1) 및/또는 냉각 노즐들(10)의 분사 프로파일(34)의 함수로 결정되기 때문이다.
도 4는 스트랜드 부분의 이송 방향으로 배치된 냉각 노즐들의 삼각형 분사 프로파일에서 도 3에 따른 관계를 설명하는 다이어그램이다. 다음의 설명 내용은 실질적으로, 동일하게 유지되는 특징들 및 기능들과 관련하여 참조되는 도 3의 실시예와의 차이점들에 제한되어 있다. 실질적으로 동일하게 유지되는 부품들에는 기본적으로 동일한 도면 부호들이 제공되어 있고, 언급되지 않은 특징들은 재차 기술되지 않고 후속하는 실시예들에 포함된 것으로 간주한다.
특히 도 4는 제어 신호 곡선(52) 및 2개의 영역(54 및 56)을 도시한다. 스트랜드 부분의 상기 영역들(54, 56)은 시점들(t50 또는 t60)에서 냉각 영역 내로 들어가고 시점들(t70 또는 t80)에서 상기 냉각 영역으로부터 나가며, 그리고 상기 영역들에는 동일한 양의 냉각제(Q)가 공급된다. 그에 따라 상기 냉각 영역의 종료 지점에서는 냉각 영역을 통해 이송된, 상기 2개의 영역(54, 56)에 의해 형성된 스트랜드 부분이 균일한 냉각제 공급 밀도를 갖는다. 이를 위해, 주기 시간(tp)이 통과 시간(tn)의 짝수 배인 것이 중요하다.
도 5는 전환 밸브들(10) 중 하나의 전환 밸브의 작동시 도 1의 냉각 장치(2)의 공급 라인(14) 내에서 냉각제(12)의 압력의 주파수 스펙트럼의 다이어그램(종좌표: p(bar), 횡좌표: f(Hz))이다. 상기 압력(p)(또는 도 1의 26 참조)은 측정 장치(16)의 센서(24)에 의해 검출될 수 있다. 상기 주파수 스펙트럼은 검출 장치(18)(도 1 참조)에 의해 압력의 시간 곡선으로부터 검출되는데, 본 출원서에서 소위 FFT 분석(Fast Fourier Transformation)에 의해 검출된다. 그러나 소위 부분 FFT 분석을 할 수도 있는데, 다시 말해 특정 주파수 범위에 대해 고속 푸리에 변환법을 실시할 수 있다.
상기 주파수 스펙트럼은 대략 75 Hz의 주파수(f)에서 공진 정점(58)을 갖는다. 상기 공진 정점(58)은 전환 밸브들(10) 중 하나의 전환 밸브의 전환에 의해 야기되는 냉각제 공급 라인(14) 내부의 압력 서지에 의해 이루어진다.
도 6은 전환 밸브들(10) 중 다수의 전환 밸브의 작동시(오른쪽 횡좌표: 밸브 번호(n) (-)) 냉각제 압력의 주파수 스펙트럼의 다이어그램(종좌표: p(bar), 왼쪽의 횡좌표: f(Hz))이다. 상기 냉각제 압력(p)은 재차 측정 위치(22)에서 검출된다.
상기 주파수 스펙트럼은 대략 75 Hz의 주파수(f)에서 공진 정점(60)을 갖는다. 이 경우, 상기 공진 정점(60)의 크기는 상기 밸브 번호(n)에 걸쳐서 증가한다.
이와 같은 공진 정점의 증가는 본 실시예에서 밸브 번호(n)가 증가함에 따라 커지는 측정 지점에 대한 간격에 의해 설명되며, 이와 같은 간격이 커짐으로써 유압 인덕턴스가 상승하고 냉각제(12) 내에서 더 높은 압력 피크들이 유도된다.
냉각 장치(2), 특히 전환 밸브들(8) 및/또는 냉각 노즐들(10)에서 오류 상태를 검출하기 위해서는 상기 주파수 스펙트럼-특히 상기 공진 정점(60)의 곡선-이 검출 장치(18)에 의해 기준 곡선과 비교된다.
상기 비교 공정에 의해 결정된 기준 곡선과 공진 정점 곡선의 편차로부터 예를 들어 상기 전환 밸브들(8) 중 하나 또는 다수의 전환 밸브 및/또는 상기 냉각 노즐들(10) 중 하나 또는 다수의 냉각 노즐의 막힘 정도를 추측할 수 있다.
이와 같은 방식의 장점은 연속적인, 그리고 그에 따라 작동중에 -다시 말해 정규 연속 주조 공정 동안에- 가능한 오류 검출이다.
도 7은 도 1의 전환 밸브들(8) 중 하나의 전환 밸브 및/또는 냉각 노즐들(10) 중 하나의 냉각 노즐에 오류 상태가 존재하는 경우, 냉각제 압력(p)의 2개의 주파수 곡선(62 및 64)을 비교하는 다이어그램(종좌표: p(bar), 횡좌표: f(Hz))이다. 이 경우, 상기 곡선들(62 및 64)은 개별적인 전환 밸브(10)의 제어와 관련이 있다.
주파수 곡선(62)은 오류 없는 상태를 재현하는데, 다시 말해 기준 주파수 곡선을 나타낸다. 주파수 곡선(64)은 예를 들어 막힌, 전환 불가능한, 또는 그 밖의 이유로 전환 불가능한 전환 밸브에서 그리고/또는 바람직하지 않은 영향을 받은 냉각 노즐에서 설정된다. 상기 2개의 주파수 곡선(62 및 64)을 비교함으로써, 오류 상태가 명백하게 검출될 수 있다.
도 8은 제어 신호들의 시간 곡선에 의해 결정된 전환 검사 사이클(68)을 이용하여 도 1의 전환 밸브들(8)을 제어하는 경우, 시간(횡좌표: t(s))에 걸친 압력 곡선(66)의 다이어그램이다. 이 경우, 오류 상태를 검출하는 것은 재차 기준 곡선과의 비교에 의해, 또는 대안적으로 압력 피크들(70) 상호 간의 보상에 의해 이루어질 수 있다.
압력 곡선(66) 또는 상기 압력 곡선(66)을 기술하는 신호를 적합한 컨벌루션 신호(convolution signal)에 의해 처리할 수 있다. 이 경우, 상기 컨벌루션 신호는 강화 및/또는 잡음 억제가 최대한 바람직하도록 선택될 수 있다. 예를 들어 함수 sin2(t)가 컨벌루션 신호 또는 컨벌루션 함수로서 선택될 수 있다. 또한, 전환 밸브 특성 및 상기 전환 밸브 특성으로부터 야기되는 시간적 변화들을 관찰할 수 있다.
상기 전환 검사 사이클은 전환이 이러한 전환 검사 사이클 시간에 걸쳐서 균일하게 분포되도록 결정되는 것이 바람직하다.
도 9 내지 도 11은 도 1의 냉각제 공급 라인(14) 내에서 냉각제(12)의 부피 흐름 변동을 최소화하기 위한 최적화 방법의 개략도이다. 상기 부피 흐름 변동을 최소화함으로써, 냉각제 공급 밀도에 미치는 바람직하지 않은 영향이 저지될 수 있다.
전환 밸브들을 제어하기 위한 제어 신호들이 동일한 펄스 폭 비를 갖도록 결정되면, 이때 하나의 간단한 방식이 사용될 수 있다:
예를 들어 제어 신호들의 펄스 시퀀스 사이의 변동 가능한 지연 시간(tz)(도 2 참조)에 의해 상위의 공급 시스템에 대한 소급 효과(retroactive effect)-다시 말해 부피 흐름 변동-가 최소화될 수 있다: 제어 신호들을 결정하기 위한 이와 같은 간단한 방식을 위해서는 예를 들어, 1 Hz의 반송 주파수(F) 및 50％의 동일한 펄스 폭 비(ĸ)에 의해 제어되는, 그 다음에 6개의 냉각 노즐(10)이 연결된 6개의 전환 밸브의 그룹(도 1, 도 8 참조)이 고려된다. 상기 전환 밸브들이 동시에 전환될 때, 공통적인 냉각제 공급 라인(14) 내에서 의도하지 않은 강한 압력 서지가 유도되고, 상기 강한 압력 서지는 부피 흐름 변동을 야기할 수 있으며, 그리고 그에 따라 냉각제 공급 밀도에 바람직하지 않은 영향을 미칠 수 있다.
상기 전환 밸브들이 예를 들어 각각 0.1 초의 지연 시간으로 시간차를 두고 제어되면, 상기 의도하지 않은 시스템 소급 효과는 감소한다.
그러나, 전환 밸브들을 제어하기 위한 제어 신호들이 상이한 펄스 폭 비(ĸ)를 갖도록 결정되면, 이와 같은 간단한 방식은 더는 사용될 수 없고, 도 9 내지 도 11에 설명된 제어 신호들을 결정하기 위한 최적화 방법을 사용하는 것이 바람직하다.
이를 위해, 냉각제 공급 라인(14)을 통해 안내되는 냉각제(12)의 유량 또는 부피 흐름의 주파수 스펙트럼이 검출된다. 이와 같은 주파수 스펙트럼을 검출하는 것은, 예를 들어 -부피 흐름을 간접적으로 검출하기 위해- 측정 장치(16)의 센서(24)에 의해 냉각제(12)의 압력(p)을 검출함으로써, 또는 부피 흐름을 직접적으로 검출함으로써, 그리고 후속하여 검출 장치(18)를 이용하여 FFT를 실시함으로써 이루어질 수 있다.
상기 주파수 스펙트럼을 예를 들어 소위 사전 시뮬레이션의 범주에서 시뮬레이션 기법을 이용하여 검출할 수 있다. 이를 위해, 통상적인 시뮬레이션 툴(simulation tool)을 이용하는 것이 바람직하다.
유량(A)의 주파수 스펙트럼은 일정한 삼각법으로 쪼개지고, 이때 상기 삼각법은 펄스 폭 비(ĸ) 및 전환 지연 시간(tz)에 의존한다.
도 9는 2개의 전환 밸브의 전환시 이와 같은 분리의 결과를 복소평면(complex number plane)(72)(횡좌표: 실수부(Re), 종좌표: 허수부(Im)) 내에서 포인터 표시 방식으로 도시한다. 이 경우, 유량들(A1 및 A2)의 값은 개별적인 전환 밸브를 제어하는 제어 신호의 각각의 펄스 폭 비(ĸ)에 의존한다. 위상 변이들(φ1 또는 φ2)은 각각의 지연 시간(tz)에 의존한다.
이 경우, 값에 따른 전체 유량(Av)을 갖는 결과적인 포인터(74)는 최소화되어야 한다.
도 10은 10개의 전환 밸브가 동일한 펄스 폭 비(ĸ)를 갖는 10개의 제어 신호에 의해 제어되는 예시적인 상황에 대한 최적화 결과를 도시한다. 상기 최적화 결과, 복소평면 내에서 최적화된 동일한 위상 변이(76)(Δφ)만큼 회전한 10개의 유량(A1 내지 A10)이 전달된다. 상기 최적화 방식은 유전 연산법, 기울기에 기초한 최적화 방법 등에 의해 이루어질 수 있다. 그에 따라, 고려된 모든 푸리에 방식을 통해 합산된 복소평면의 포인터(Av)의 제곱값의 총합에 의해 기술될 수 있는 비용 함수가 최적화된다.
도 11는 최적화 결과의 대안적인 일 그래프이다.
2 냉각 장치
4 스트랜드 부분
6 냉각 영역
8 전환 밸브들
10 냉각 노즐들
12 냉각제
14 냉각제 공급 라인
16 측정 장치
18 검출 장치
20 제어 장치
22 측정 지점
24 센서
26 압력
28 신호 라인들
30 스트랜드 가이드 롤러들
32 이송 방향
34 분사 프로파일
36 냉각 영역 종료 지점
38, 40, 42, 44 제어 신호
46 제어 신호
48, 50 영역
52 제어 신호
54, 56 영역
58, 60 공진 정점
62 공진 주파수 곡선
64 주파수 곡선
66 압력 시간 곡선
68 전환 검사 사이클
70 압력 피크들
72 복소평면
74 결과적인 포인터
76 최적화된 위상 변이
t 시간
t10, t20, t30, t40 시점
t50, t60, t70, t80 시점
tn 통과 시간
tp 주기 시간
t1 펄스 시간
tz 지연 시간
u 신호 상태
v 속도
ĸ 펄스 폭 비
φ, φ1, φ2 위상 변이
Δφ 최적화된 위상 변이
A1 내지 A10 냉각제 유량
Av 결과적인 냉각제 유량
F 반송 주파수
L, L1 냉각 영역 길이
T 반송 주파수
q 냉각제 흐름
Q 냉각제 양

Claims (19)

  1. 각각 다수의 전환 밸브(8) 및 냉각 노즐(10)을 포함하는 냉각 장치(2)를 이용하여, 연속 주조기의 냉각 영역(6) 내에서 금속 스트랜드의 스트랜드 부분(4)을 냉각하기 위한 방법으로서,
    ― 상기 스트랜드 부분(4)을 냉각을 위해 상기 냉각 영역(6)을 통해 이송하고,
    ― 상기 전환 밸브들(8)을 2진법 펄스 폭 변조된(binary pulse width modulated) 제어 신호들(38-46, 52)에 의해 제어함으로써, 냉각제 흐름(q)이 상기 냉각 노즐들(10)을 통해 교대로 해방 또는 중단되며, 그 결과 냉각용 냉각제(12)는 상기 냉각 영역(6) 내에서 단속적으로(intermittently) 상기 스트랜드 부분(4) 상에 적용되는 상기 금속 스트랜드 부분을 냉각하기 위한 방법에 있어서,
    ― 상기 제어 신호들(38-46, 52) 중 적어도 하나의 제어 신호가 이러한 제어 신호들(38-46, 52) 중 다른 제어 신호로의 위상 변이(phase shift)(φ, φ1, φ2, Δφ)를 갖도록 상기 2진법 펄스 폭 변조된 제어 신호들(38-46, 52)을 결정하는 것을 특징으로 하는,
    금속 스트랜드 부분을 냉각하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 신호들(38-46, 52) 중 하나의 제어 신호의 위상 변이(Δφ)를 상기 냉각제(12)의 부피 흐름 변동을 최소화하기 위한 수의 최적화 방법을 사용함으로써 결정하는 것을 특징으로 하는,
    금속 스트랜드 부분을 냉각하기 위한 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제어 신호들(38-46, 52) 중 적어도 2개의 제어 신호를 상이한 반송 주파수를 갖도록 결정하는 것을 특징으로 하는,
    금속 스트랜드 부분을 냉각하기 위한 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제어 신호들(38-46, 52) 중 하나의 제어 신호의 반송 주파수(T)를 상기 스트랜드 부분(4)의 속도(v) 및/또는 상기 냉각 영역의 길이(L, L1) 및/또는 상기 냉각 노즐들(10)의 분사 프로파일(34)의 함수로 결정하는 것을 특징으로 하는,
    금속 스트랜드 부분을 냉각하기 위한 방법.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제어 신호들(38-46, 52) 중 적어도 2개의 제어 신호를 상이한 펄스 폭 비(pulse width ratio)(ĸ)를 갖도록 결정하는 것을 특징으로 하는,
    금속 스트랜드 부분을 냉각하기 위한 방법.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제어 신호들(38-46, 52) 중 하나의 제어 신호의 펄스 폭 비(ĸ)를 상기 냉각 장치(2)의 오류 상태의 함수로 결정하는 것을 특징으로 하는,
    금속 스트랜드 부분을 냉각하기 위한 방법.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 냉각 노즐들(10) 중 적어도 2개의 냉각 노즐이 상기 스트랜드 부분(4)의 이송 방향(32)으로 연속적으로 배치되어 있는 경우, 상기 방법을 상기 냉각 영역(6) 내에서 상기 스트랜드 부분(4)을 냉각하기 위해 사용하는 것을 특징으로 하는,
    금속 스트랜드 부분을 냉각하기 위한 방법.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 냉각 장치(2)의 오류 상태를 검출하기 위해,
    ― 적어도 다수의 전환 밸브(8) 및/또는 다수의 냉각 노즐(10)의 공통적인 냉각제 공급 라인(14)의 영역에서 상기 냉각제(12)의 물리적 상태를 기술하는 상태값(p, 26)을 검출하고,
    ― 상기 상태값(p, 26)의 곡선(58, 60, 64, 66)을 기준 곡선(62)과 비교하며,
    ― 상기 비교 함수로 상기 냉각 장치(2)의 상기 전환 밸브들(8) 중 적어도 하나의 전환 밸브 및/또는 상기 냉각 노즐들(10) 중 적어도 하나의 냉각 노즐의 오류 상태를 검출하는 것을 특징으로 하는,
    금속 스트랜드 부분을 냉각하기 위한 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 상태값(p, 26)의 곡선을 사용함으로써, 상기 상태값(p, 26)의 주파수 스펙트럼(58, 60, 64)을 검출하고, 그리고 기준 주파수 스펙트럼(62)과 비교하는 것을 특징으로 하는,
    금속 스트랜드 부분을 냉각하기 위한 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 상태값(p, 26)을 검출하는 동안에 상기 전환 밸브들(8) 중 적어도 하나의 전환 밸브를 일시적으로 상승한 전환 검사 주파수를 갖는 제어 신호(38-46, 52)에 의해 제어하는 것을 특징으로 하는,
    금속 스트랜드 부분을 냉각하기 위한 방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 상태값(p, 26)을 압력 센서(24) 및/또는 유량 센서 및/또는 음파 센서 및/또는 가속도 센서에 의해 검출하는 것을 특징으로 하는,
    금속 스트랜드 부분을 냉각하기 위한 방법.
  12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 방법을 상기 연속 주조기의 다수의 냉각 영역(6) 중 하나의 냉각 영역에서 사용하는,
    금속 스트랜드 부분을 냉각하기 위한 방법.
  13. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 방법을 상기 연속 주조기의 다수의 냉각 영역(6)에서 각각 사용하는,
    금속 스트랜드 부분을 냉각하기 위한 방법.
  14. 연속 주조기의 냉각 영역(6) 내에서 금속의 스트랜드 부분(4)을 냉각하기 위한 냉각 장치(2)로서,
    전환 밸브들(8), 냉각 노즐들(10), 냉각제(12) 및 제어 장치(20)를 포함하고, 상기 제어 장치(20)는 2진법 펄스 폭 변조된 제어 신호들(38-46, 52)을 결정하기 위해 그리고 상기 제어 신호들(38-46, 52)을 이용하여 상기 전환 밸브들(8)을 제어하기 위해 제공되어 있는 상기 금속 스트랜드 부분을 냉각하기 위한 냉각 장치에 있어서,
    상기 제어 장치(20)는 상기 제어 신호들(38-46, 52) 중 하나의 제어 신호의 위상 변이(φ, φ1, φ2, Δφ)를 결정하기 위해 제공되어 있는 것을 특징으로 하는,
    금속 스트랜드 부분을 냉각하기 위한 냉각 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제어 장치(20)는 상기 제어 신호들(38-46, 52) 중 하나의 제어 신호의 반송 주파수(F) 및/또는 펄스 폭 비(ĸ)를 결정하기 위해 제공되어 있는 것을 특징으로 하는,
    금속 스트랜드 부분을 냉각하기 위한 냉각 장치.
  16. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    ― 적어도 다수의 전환 밸브(8) 및/또는 적어도 다수의 냉각 노즐(10)의 공통적인 냉각제 공급 라인(14)의 영역에서 상기 냉각제(12)의 상태를 기술하는 상태값(p, 26)을 검출하기 위해 제공되어 있는 센서(24)를 포함하는 측정 장치(16) 및
    ― 상기 상태값(p, 26)의 곡선(58, 60, 64, 66)을 기준 곡선(62)과 비교하기 위해 그리고 이러한 비교 함수로 상기 냉각 장치(2)의 오류 상태를 검출하기 위해 제공되어 있는 검출 장치(18)를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    금속 스트랜드 부분을 냉각하기 위한 냉각 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 검출 장치(18)는 상기 상태값(p, 26)의 주파수 스펙트럼(58, 60, 64)을 검출하기 위해, 상기 상태값(6, 26)의 주파수 스펙트럼(58, 60, 64)을 기준 주파수 스펙트럼(62)과 비교하기 위해, 그리고 상기 비교 공정을 사용함으로써 결함 있는 전환 밸브들(8) 및/또는 결함 있는 냉각 노즐들(10)을 검출하기 위해 제공되어 있는 것을 특징으로 하는,
    금속 스트랜드 부분을 냉각하기 위한 냉각 장치.
  18. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    상기 제어 장치(20)는 상기 연속 주조기의 다수의 냉각 영역(6) 중 하나의 냉각 영역에서 상기 제어 신호들(38-46, 52) 중 하나의 제어 신호의 위상 변이(φ, φ1, φ2, Δφ)를 결정하기 위해 제공되어 있는 것을 특징으로 하는,
    금속 스트랜드 부분을 냉각하기 위한 냉각 장치.
  19. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    상기 제어 장치(20)는 상기 연속 주조기의 다수의 냉각 영역(6)에서 각각 상기 제어 신호들(38-46, 52) 중 하나의 제어 신호의 위상 변이(φ, φ1, φ2, Δφ)를 결정하기 위해 제공되어 있는 것을 특징으로 하는,
    금속 스트랜드 부분을 냉각하기 위한 냉각 장치.
KR1020177005171A 2014-07-25 2015-07-22 금속 스트랜드 부분의 냉각 공정 KR102312840B1 (ko)

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