KR19980051157A - 연속주조기 가이드롤의 부하 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 강의 연속 주조 공정에서 롤의 하중을 온라인으로 감지하므로써 롤간의 비정상적인 갭 상태, 패스 라인의 결함, 롤의 과대 휨 등을 감시하여 가이드롤의 부하롤 측정하는 장치에 대한 것이다.

본 발명의 연속 주조기 가이드롤의 부하 측정 장치는, 연속 주조기의 분할형 가이드롤(1)의 지지용 블록을 이용하여 주조중에 가이드롤(1)의 반력을 측정하기 위하여, 블록 하부에 감지부 갭(d)이 형성되도록 돌출부(10)및 슬리트홀(7)을 가공하고, 수직 하중시 감지부가 벤딩됨에 따라 스트레인이 형성되는 부위에 다음식, a 3/2( W - b )/2 (여기에서, a 는 스트레인 게이지의 위치이고, W 는 슬리트홀 간격이며, b 는 블록과 하부 프레임의 접촉폭)에 따라 수직하중에 대해 최대인장 스트레인이 되도록, 이 부위에 설치된 스트레인 게이지(8)롤 통해 출력된 변화량을 미리 산출된 롤 반력과의 상관식을 통해 롤 반력으로 환산함으로써 부하를측정하도록 구성한 것을 기술 요지로 한다.

Description

연속주조기 가이드롤의 부하 측정 장치

본 발명은, 강의 연속 주조 공정에서 롤의 하중을 온라인으로 감지하므로써 롤간의 비정상적인 갭 상태, 패스 라인의 결함, 롤의 과대 휨 등을 감지하여 가이드롤의 부하롤 측정하는 장치에 대한 것으로, 보다 상세하게는, 롤 하중의 이상 유무를 판단하여 롤 갭을 조정하는 등으로 슬라브 내부 품질을 향상시키고, 내부 결함에 의한 압연재의 결함을 방지함과 동시에 생산성을 향상시키기 위한 주조 속도의 중가 등을 통해 연주 설비 안정화에 기여할 수 있는 연속 주조기 가이드롤의 부하 측정 장치에 대한 것이다.

종래의 방법은 주조 설비의 세그먼트 상부 프레임의 입축과 출측에 스트레인 게이지를 설치하여 롤에 걸리는 하중에 의해 세그먼트의 굽힘 스트레인을 측정하는 것으로, 세그먼트의 롤의 하중으로 환산하기 위하여 스트레인 게이저의 출력값과 롤 하중을 환산하여야 한다.

그러나 이때의 스트레인 게이지의 출력값은 세그먼트의 각 롤에 걸린 부하의 총화로서 세그먼트에 걸리는 전체 하중을 알 수 있으나, 각 롤에 걸리는 개개의 하중 크기는 알 스가 없다. 이 방법으르는 롤 개개의 하중 특성을 알 수 없기 때문에 주조중의 롤 간의 비정상적인 갭(Gap) 상태, 패스 라인의 결함, 롤의 과대 휨등을 정확하게 측정할 수가 없다.

따라서, 본 발명은 장기 설명한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 강의 연속 주조 공정에서 주조시 롤의 하중을 감지하여 롤간의 비정상적인 갭 상태, 패스라인의 결함, 롤의 과대 휨 등을 감시하는 연속 주조기 가이드롤 부하 측정 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1 은 연속 주조기용 분활형 가이드롤을 나타내는 도면으로,(가)는 평면도,(나)는 분할롤의 중간 지지점의 단면도,

도 2 는 본 발명을 구성하는 하중 감지 겸용 지지용 블륵의 측면도,

도 3 은 도 2 의 지지용 블록에 하중을 부가한 상태에서의 스트레인 분포 계산 결과를 나타내는 도면,

도 4 는 감지부 두께 변화에 따른 x 방향의 스트레인 븐느를 나타내는 그래프도

도 5 는 하중 감지부의 칫스와 스트레인 게이지의 위치를 나타내는 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1:분할롤 2:롤지지용 블록

3:롤지지용 블륵 하브프레임 4:분할롤 체결축

5:하중 감지 겸용 지지용 블록 6:스트레인게이지 신호선보호관

7:슬리트홀 8:스트레인게이지 신호선

9:스트레인게이지 t:감지부두께

d:감지부 w:슬리트홀간격

b:블록과 하부 프테임 접촉폭 a:스트레인게이지 위치

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는, 연속 주조기의 분할형 가이드롤의 지지용 블록을 이용하여 주조중에 가이드롤의 반력을 측정하기 위하여, 블록하부에 감지부 갭이 형성되도록 돌출부및 슬리트홀을 가공하여 하중 감지 겸용 롤지지용 블록을 형성하고, 수직 하중시 감지부가 벤딩됨에 따라 스트레인이 형성되는 부위에 다음식, a 3/2(W - b )/2 (여기에서, a 는 스트레인 게이지의 위치이고, W 는 슬리트홀 간격이뎌, b 는 블록과 하부 프레임의 접촉폭)에 따라 수직하중에 대해 최대 인장 스트레인이 되도록, 이 부위에 설치된 스트레인 게이지를 통해 출력된 변화량을 미리 산출된 롤 반력과의 상관식을 통해 롤 반력으로 환산함으로써 부하를 측정하도록 구성한 것을 특정으로 하는 연속 주조기 가이드롤 부하 측정 장치를 제공한다.

이하에서는 양호한 실시예를 도시한 첨부 도면과 관련하여 븐 발명을 상세하게 설명한다.

우선, 롤 갭에 의한 하중 변동 원리를 설명하면, 롤 갭에 걸리는 힘은 이론적으로는 철정력과 같아야한다. 그러나 롤 갭이 적정 크기 이상이면 철정력보다 낮은 값이 나타나며, 롤 캡의 설계치보다 작으면 실제 슬라브의 두께 방향의 압연에 의해 정상적인 힘보다 크게 나타난다.

도 1 은 연속 주조기용 분할형 가이드롤(1)을 도시하고 있는데, 롤 중앙의 일체형 축(4)에 의해 연결된다. 분할형 가이드롤(1) 간에는 롤지지용 블록(2)이 롤지지용 하부프레임(3)에 고정되어 수직 및 수평 방향으로의 이동을 억제시키고 있다.

도 2 는 롤지지용 블록(2)의 형상을 개조하여 하중 감지가 가능하도록 만든 본 발명의 부하 측정 장치를 구성하는 하중 감지겸용 롤지지용 블록(5)을 도시하고 있다. 도 1 a에 도시된 롤지지용 블록(2)의 하부에 감지부 갭(d)을 형성하도록 단부가 돌출부(10)롤 구비하도록 가공하고, 위부분에 슬리트홀(7)을 가공하여 수직 방향의 압축력이 작용할때 감지부가 3점 지지 벤딩을 받도록 롤지지용 블록을 하중 감지 겸용 롤지지용블록(5)으로 구정하였다.

여기서 중요한 인자는 슬리트홀(7)의 간격(W)에 대하여 감지부 두께(t)와 스트레인 게이지의 위치이다. 이를 위해서는 블록에 가공된 감지부 갭과 슬리트홀의 크기 및 위치 등에 따른 스트레인 분포를 정확히 산출하여야 한다.

이때 슬리트홀의 양단에는 슬리트 간격의 2배이상 크기의 흘(11)을 형성하여야 하는데, 이것온 하중의 반복 부가시 양단에서의 응력 집중을 완화시키기 위해서이다.

도 3 은 도 2 도시의 지지용 블록(5)에 하중을 부가한 상태에서의 스트레인분포를 구조 해석 패키지를 이용하여 계산한 결과를 나다내는 도면이다. 도시로부터 알 수 있듯이 블록(5) 하부의 스트레인 부착 위치에서 X 방향의 인장 스트레인이 크게 분포됨을 알 수 있다.

도 4 는 도 3 도시의 최종 하중 부가시의 계산 결과로서, 감지부 두께 변화에 따른 X 방향의 스트레인 분포를 나다내는 그래프도로, 감지부의 두께가 작을 수록 인장 스트레인은 커짐을 알 수 있다. 또한 도 5 에서 거리(X)의 변화에 따라 처음에는 압축 스트레인 상태이다가, X 가 커짐에 따라 인장 스트레인 상태가 된다.

도 5 는 하중 감지부의 칫스와 스트레인 게이저의 위치를 나타내는 도면으

로, 도 4 의 결과에서도 알 수 있듯이 스트레인 게이지의 위치는 다음 식,

a

3/2(W-b)/2 (여기에서, a 는 스트레인 게이지의 위치이고, W

는 슬리트홀 간격이며, b 는 블록과 하부 프레임의 접촉폭을 나타낸다)

을 만죡하여야 한다.

수직 하중과 스트레인 출력의 상관식은 통상의 방법과.같이 인장 시험기를

이용하여 하중을 점진적으로 부가하면서 스트레인 출력량을 얻음으로써 구할 수 가있다.

상기 설명한 바와 같이, 븐 발명에 의하면, 강의 연슥 주조 공정에서 를의 하중을 온라인으로 감지하므르써 롤 하중의 이상 유무를 판단하여 롤 갭의 조정 등

에 의해 슬라브 내부 품질의 향상; 내부 결함에 의한 압연재의 결함 방지와 함께 생산성 향상을 위한 주조 슥드의 중가 등을 통해 연주 설비 안정돠에 기여하는 등

의 효과가 달성된다.

Claims (1)

1. 연속 주조기의 분할형 가이드롤(1)의 지지용 블록을 이용하여 주조중에 가이드롤(1)의 반력을 측정하기 위하여, 블록 하부에 감지부 갭(d)이 형성되도록 돌출부(10)및 슬리트홀(7)을 가공하고, 수직 하중시 감지부가 벤딩됨에 따라 스트레인이 형성되는 부위에 다음식,

   a 3/2 ( W - b ) /2(여기에서, a 는 스트레인 게이지의 위치이고, W 는 슬리트흘 간격이며, b 는 블록과 하부 프레임의 접촉폭)에 따라 수직하중에 대해 최대 인장 스트레인이 되도록, 이 부위에 설치된 스트레인 게이지(8)롤 통해 출력된 변화량을 미리 산출된 롤 반력과의 상관식을 통해 롤 반력으로 환산함으로써 부하를 측정하도록 구성한 것을 특정으로 하는 연속 주조기 가이드롤 부하 측정 장치.