KR20010053632A - 액체 금속으로 이루어진 스트랜드를 주조하기 위한 방법및 장치 - Google Patents

액체 금속으로 이루어진 스트랜드를 주조하기 위한 방법및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 액체 금속으로 이루어진 스트랜드를 주조하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 상기 액체 금속은 모울드(3) 내로 부어져서 스트랜드로서 모울드로부터 빼내지며, 모울드 레벨(g), 즉 모울드(3) 내의 액체 금속의 상태는 적어도 하나의 적분기(22)를 갖는 모울드 레벨 조절기(20)에 의해 미리 주어진 모울드 레벨 목표값(g*)으로 조절된다. 상기 모울드 레벨 조절기(20)의 적분기(22)의 출력은 모울드 레벨 실제값(g)과 모울드 레벨 목표값(g*) 간의 차이(△g)가 허용 한계치를 초과하지 않을 경우, 미리 주어진 부가값(c)에 의해 대체된다.

Description

액체 금속으로 이루어진 스트랜드를 주조하기 위한 방법 및 장치 {METHOD AND DEVICE FOR CASTING A STRAND OF LIQUID METAL}
스트랜드 주조시 모울드에 의해 액체 금속으로부터 스트랜드가 주조되며, 상기 스트랜드는 모울드로부터 빼내진다. 이렇게 주조된 스트랜드의 양호한 품질을 위한 본질적 요인은 모울드 레벨, 즉 모울드 내의 액체 금속의 상태의 안정화이다. 모울드 레벨을 조절하는 것이 공지되어 있다. 여기서, 조절기 설계는 어렵다. 왜냐하면, 조절 구간의 파라미터, 즉 주조 장치 및 모울드의 파라미터는 부분적으로 심한 변동을 받을 수 있고 또는 주조 레벨에 장애를 일으킬 수 있기 때문이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 스트립 주조시 액체 금속은 배출 개구를 갖는 침지관을 통해 모울드 내로 흐른다. 침지관을 통해 액체 금속이 모울드 내로 유입되는 것은 스토퍼에 의해 영향을 받는다. 특히 페라이트 강철에서 스토퍼 또는 침지관의 영역에 침지됨으로써, 유입량이 감소된다. 이렇게 느린 방해 흐름은 간단한 방식으로 모울드 레벨 조절에 의해 보상된다. 여기서, 조절에 의해 개구는 침전량에 상응하여 증가된다. 그러나 침전이 중단될 경우, 액체 금속의 모울드로의 유입량은 불연속적으로 증가된다. 상기와 같이 모울드 내로 유입되는 액체 금속의 양이 불연속으로 변화되면 모울드 레벨이 매우 높아지기 때문에, 주조된 스트랜드의 품질이 손상된다는 사실을 알 수 있다.
본 발명은 모울드 내로 부어져서 모울드로부터 빼내지는 액체 금속으로 이루어진 스트랜드를 주조하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
도 1은 스트랜드 주조를 위한 배치도,
도 2는 본 발명의 실시예,
도 3은 본 발명의 특히 바람직한 실시예,
도 4는 도 2에 따른 중단 제어 장치에 대한 실시예, 및
도 5는 도 3에 따른 중단 제어 장치에 대한 특히 바람직한 실시예.
본 발명의 목적은 모울드에 의해 액체 금속으로부터 이루어진 스트랜드를 주조하기 위한 방법 또는 장치를 제공하는데 있으며, 이때 상기 모울드에 의해 예컨대 스토퍼 또는 침지관의 영역에서 침전을 중단시킴으로써 모울드 레벨에 대한 영향이 감소된다.
본 발명에 따라 상기 목적은 청구항 1항, 2항 또는 3항에 따른 방법 및 청구항 8항, 9항 또는 10항에 따른 장치에 의해 달성된다. 여기서, 스트랜드를 주조하기 위해 액체 금속이 모울드 내로 부어져서 스트랜드로서 모울드로부터 빼내지며, 모울드 레벨, 다시 말해 모울드 내의 액체 금속의 상태는 모울드 레벨 조절기에 의해 미리 주어진 모울드 레벨 목표값으로 조절된다. 모울드 레벨 실제값과 모울드 레벨 목표값 간의 차이는 바람직하게 모니터링되고 모울드 레벨 조절기는 모울드 레벨 실제값과 모울드 레벨 목표값 간의 차이가 허용 한계치를 초과할 경우 미리 주어진 부가값을 출력한다.
또한 상기 목적은 스트랜드를 주조하기 위해 금속 액체가 모울드 내로 부어져서 스트랜드로서 모울드로부터 빼내지며, 모울드 레벨, 다시 말해 모울드 내의 액체 금속의 상태가 모울드 레벨 조절기에 의해 미리 주어진 모울드 레벨 목표값으로 조절되고, 그리고 모울드 레벨 실제값과 모울드 레벨 목표값 간의 차이가 바람직하게 모니터링됨으로써 달성된다. 상기 모울드 레벨 조절기를 출력하기 위해 모울드 레벨 실제값과 모울드 레벨 목표값 간의 차이가 허용 한계치를 초과할 경우 미리 주어진 부가값이 가산된다. 모울드 레벨 조절기의 부가값 및 지금까지의 출력값의 합은 모울드 레벨 조절기의 새로운 출력값을 형성한다.
상기 목적은 특히 바람직하게 스트랜드를 주조하기 위해 액체 금속이 모울드 내로 부어져서 스트랜드로서 모울드로부터 빼내지며, 모울드 레벨, 다시 말해 모울드 내의 액체 금속의 상태가 적어도 하나의 적분기를 갖는 모울드 레벨 조절기에 의해 미리 주어진 모울드 레벨 목표값으로 조절되고, 그리고 모울드 레벨 실제값과 모울드 레벨 목표값 간의 차이가 바람직하게 모니터링됨으로써 달성된다. 상기 모울드 레벨 조절기의 집적기의 출력은 모울드 레벨 실제값과 모울드 레벨 목표값 간의 차이가 허용 한계치를 초과할 경우 미리 주어진 부가값에 의해 대체된다. 이러한 의미에서 적분기의 출력값이 부가값에 의해 대체되거나, 도는 바람직한 방식으로 부가값이 적분기 출력값에 가산될 수 있으며, 부가값과 적분기의 지금까지의 출력값의 합은 적분기의 새로운 출력값을 형성한다.
본 발명의 특히 바람직한 실시예에서 특히 모울드 레벨 실제값과 모울드 레벨 목표값 간의 차이의 표준 편차에 따라, 또는 표준 편차와 등가인 변수에 따라 허용 한계치가 모울드 프로세스에 매칭된다. 이러한 방식으로 어떠한 중단이 존재하지 않을 지라고, 중단의 불완전한 검출에 의해 모울드 레벨 변동이 저지될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에서 허용 한계치는 0.02 와 0.1 사이, 0.04 와 0.1 사이, 및/또는 0.06 과 0.1 사이의 값으로 제한된다. 이러한 방식으로 본 발명에 따른 방법의 안정성은 증가된다.
부가의 장점 및 세부 사항은 하기 실시예에 의해 제시된다.
도 1에 따른 배치에서 강철로 이루어진 액체 금속(13)이 분배기 그루우브(7) 내로 주조된다. 상기 분배기 그루우브(7)로부터 액체 금속은 배출 개구(6)를 갖는 침지관(5)에 의해 모울드(3) 내로 통한다. 상기 모울드(3)에서 액체 금속으로부터 스트랜드(1)가 형성되며, 상기 스트랜드(1)는 롤러(4)에 의해 모울드(3)로부터 빼내진다. 상기 액체 금속(13)이 침지관(5)을 통해 모울드(3) 내로 유입하는 것은 스토퍼(8)에 의해 영향을 받으며, 상기 스토퍼(8)는 지지 아암 및 리프팅 로드를 갖는 기계 부분(9)에 의해 이동된다. 상기 리프팅 로드는 재차 유압 실린더(10)에 의해 작동되며, 상기 유압 실린더(10)는 자동화 장치(12)에 의해 유압 실린더 조절 변수(S)에 의해 제어 또는 조절된다. 상기 리프팅 로드의 위치 및 스토퍼 위치(h)는 위치 측정 장치(15)에 의해 측정되어, 자동화 장치(12)로 전달된다. 또한 이러한 구조는 모울드 레벨 측정 장치(11)를 가지며, 상기 장치(11)는 모울드 레벨(g), 다시 말해 모울드(3) 내의 액체 금속의 상태를 측정한다. 상기 모울드 레벨 측정 장치(11)는 위치 측정 장치(15) 및 유압 실린더(10)와 마찬가지로 전산 기술적으로 자동화 장치(12)에 연결된다. 상기 자동화 장치(12)는 모울드 레벨(g)을 조절한다. 모울드(3)로부터 빼내진 스트랜드(1)는 습지 피크, 다시 말해 액체 코어(2), 및 응고된 코팅(14)을 갖는다.
도 2는 본 발명의 실시예를 도시한다. 모울드 레벨(g)을 조절하기 위해 모울드 레벨 조절기(20) 및 스토퍼 위치 조절기(23)를 갖는다. 상기 모울드 레벨 조절기(20)는 P-부재(21) 및 적분기(22)를 갖는다. 상기 모울드 레벨 조절기(20)는 모울드 레벨 목표값(g*)과 모울드 레벨(g)의 차이에 따라 스토퍼 위치 목표값(h*)을 측정한다. 상기 스토퍼 위치 조절기(23)는 스토퍼 위치 조절 차(△h)에 따라 리프팅 실린더(10)에 대한 조절 변수(s)를 검출한다. 상기 스토퍼 위치 조절 차(△h)는 스토퍼 위치 목표값(h*)과 스토퍼 위치(h)로부터 나온 차이다.
스토퍼(8)에서의 침전 또는 침지관(5) 영역에서의 침전이 중단되는 것을 보상하기 위해 중단 제어 장치(24)가 제공된다. 상기 중단 제어 장치는 조절 편차(△g)에 따라 부가값(c)을 검출한다. 특히 바람직한 실시예에서, 주사 단계에서 적분기(22)의 출력은 음의 조절 편차(-△g)가 정해진 허용 한계치를 초과할 경우, 부가값(c) 만큼 보충되고 새롭게 설정된다. 상기 조절 편차(△g)는 모울드 레벨 목표값(g*)과 모울드 레벨 실제값(g)으로부터 나온 차이다.
도 3은 본 발명의 특히 바람직한 실시예이다. 여기서, 도 2의 중단 제어 장치(24) 대신에 중단 제어 장치(25) 및 통계 블록(26)을 갖는다. 상기 중단 제어 장치(24 및 25)는 중단 제어 장치(25)에 따른 허용 한계치가 조절 편차(△g)의 표준 편차(σ)에 따라 정해진 시간 윈도우에 의해 검출됨으로써 구별된다. 그러나, 표준 편차(σ) 대신에 등가 변수가 사용될 수도 있다. 상기 표준 편차(σ)는 통계 블록(26)에 의해 검출되는데, 상기 블록(26)은 본 실시예에서 시간 윈도우에 대한 표준 편차 형성기이다. 그러나, 복잡한 통계 기능 모듈 및 퍼지 이론 또는 신경 회로망에 의해 회로가 대체된다.'
도 4는 도 2에 따른 중단 제어 장치(24)에 대한 간단한 실시예를 도시한다. 상기 장치(24)는 조절 편차(△g)를 부정하기 위한 니게이터(negator)를 갖는다. 또한 상기 장치(24)는 허용 한계치 테스트 장치(31), 고정 부재(32) 및 회로(33)를 갖는다. 상기 허용 한계치 테스트 장치(31)는 음의 조절 편차(-△g)가 정해진 허용 한계치를 초과하는지에 대한 여부를 테스트한다. 상기 허용 한계치 테스트 장치(31)가 음의 조절 편차(-△g)가 정해진 허용 한계치를 초과한다는 사실을 검출할 경우, 고정 부재(32)는 주사 단계를 위해 회로를 폐쇄시킨다. 이러한 주사 단계에서 중단 제어 장치(24)가 부가값(c)을 출력할 경우, 도 2의 적분기(22)의 출력값은 부가값(c) 만큼 보충되어 새롭게 설정된다. 상기 중단 제어 장치(24)의 도시되지 않은 바람직한 실시예에서 부가값(c)은 예컨대 도 5에 실행된 바와 같이, 등급별로 배치된 다수의 값(c1, c2, c3)으로 이루어진다. 허용 한계치의 상기와 같은 등급화에 의해 모울드 레벨에 대한 중단의 영향이 특히 크게 감소된다.
도 5는 도 3에 따른 중단 제어 장치에 대한 특히 바람직한 실시예를 도시한다. 상기 중단 제어 장치(25)의 특히 바람직한 실시예는 니게이터(30), 고정 부재(32), 허용 한계치 테스트 장치(40, 41, 42), 증폭기(K3, K2, K1)를 갖는 P-부재(43, 44, 45), 제한 장치(46, 47, 48) 및 회로(49, 50, 51)를 갖는다. 상기 중단 제어 장치(25)의 실시예에 따라, 허용 한계치 테스트 장치(40, 41, 42)를 위해 주조 프로세스에 바람직하게 선택되는 허용 한계치가 제공된다. 이를 위해, 표준 편차(σ)는 증폭기(K3, K2, K1)를 갖는 P-부재(43, 44, 45)에 의해 가산되고, 이어서 제한 장치(46, 47, 48)에 의해 제한된다. 상기 제한 장치(46, 47, 48)의 출력값은 허용 한계치 테스트 장치(40, 41, 42)에서 사용되는 허용 한계치이다. 상기 허용 한계치 테스트 장치(40, 41, 42)는 음의 조절 편차(-△g)가 이러한 허용 한계치를 초과하는지에 대한 여부를 테스트한다. 상기 허용 한계치 테스트 장치(40, 41, 42) 중 하나가 음의 조절 편차(-△g)에 의해 허용 한계치를 초과할 경우, 상응하는 고정 부재(32)는 상응하는 회로(49, 50, 51)를 폐쇄시킨다. 폐쇄된 회로(49, 50, 51)의 결합에 상응하여 부가값(c)이 출력된다. 부가값(c)이 처리될 경우, 도 3의 적분기(22)의 출력은 주사 단계에서 부가값(c) 만큼 보충되어 새롭게 설정된다.

Claims (12)

  1. 모울드 레벨(g), 즉 모울드(3) 내의 액체 금속의 상태가 모울드 레벨 조절기(20)에 의해 미리 주어진 모울드 레벨 목표값(g*)으로 조절되는,
    모울드(3) 내로 부어져서 스트랜드로서 상기 모울드로부터 빼내지는 액체 금속으로 이루어진 스트랜드(1)를 주조하기 위한 방법에 있어서,
    상기 모울드 레벨 조절기(20)가 모울드 레벨 실제값(g)과 모울드 레벨 목표값(g*) 간의 차이(△g)가 허용 한계치를 초과하지 않을 경우, 미리 주어진 부가값(c)을 출력하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 모울드 레벨(g), 즉 모울드(3) 내의 액체 금속의 상태가 모울드 레벨 조절기(20)에 의해 미리 주어진 모울드 레벨 목표값(g*)으로 조절되는,
    모울드(3) 내로 부어져서 스트랜드로서 상기 모울드로부터 빼내지는 액체 금속으로 이루어진 스트랜드(1)를 주조하기 위한 방법에 있어서,
    상기 모울드 레벨 조절기(20)의 출력을 위해 모울드 레벨 실제값(g)과 모울드 레벨 목표값(g*) 간의 차이(△g)가 허용 한계치를 초과하지 않을 경우, 미리 주어진 부가값(c)이 가산되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 모울드 레벨(g), 즉 모울드(3) 내의 액체 금속의 상태가 적어도 하나의 적분기(22)를 갖는 모울드 레벨 조절기(20)에 의해 미리 주어진 모울드 레벨 목표값(g*)으로 조절되는,
    모울드(3) 내로 부어져서 스트랜드로서 상기 모울드로부터 빼내지는 액체 금속으로 이루어진 스트랜드(1)를 주조하기 위한 방법에 있어서,
    상기 모울드 레벨 조절기(20)의 적분기(22)의 출력이 모울드 레벨 실제값(g)과 모울드 레벨 목표값(g*) 간의 차이(△g)가 허용 한계치를 초과하지 않을 경우, 미리 주어진 부가값(c)에 의해 대체되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1항, 2항 또는 3항에 있어서,
    상기 허용 한계치가 바람직하게 모울드 레벨 실제값(g)과 모울드 레벨 목표값(g*) 간의 차이(△g)의 표준 편차(σ)에 따라 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1항, 2항 3항 또는 4항에 있어서,
    상기 허용 한계치가 0.02 와 0.1 사이의 값으로 제한되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1항, 2항, 3항, 4항 또는 5항에 있어서,
    상기 허용 한계치가 0.04 와 0.1 사이의 값으로 제한되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1항, 2항, 3항, 4항, 5항 또는 6항에 있어서,
    상기 허용 한계치가 0.06 과 0.1 사이의 값으로 제한되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 스트랜드(1)를 주조하기 위한 장치가 모울드 레벨(g), 다시 말해 모울드(3) 내의 액체 금속의 상태를 조절하기 위한 모울드 레벨 조절기(20)를 갖는,
    모울드(3) 내로 부어져서 스트랜드로서 상기 모울드로부터 빼내지는 액체 금속으로 이루어진 스트랜드(1)를 주조하기 위한, 제 1항, 4항, 5항, 6항 또는 7항에 따른 방법을 실시하기 위한 장치에 있어서,
    상기 모울드 레벨 조절기(20)가 모울드 레벨 실제값(g)과 모울드 레벨 목표값(g*) 간의 차이(△g)가 허용 한계치를 초과하지 않을 경우, 미리 주어진 부가값(c)을 출력하는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 스트랜드(1)를 주조하기 위한 장치가 모울드 레벨(g), 다시 말해 모울드(3) 내의 액체 금속의 상태를 조절하기 위한 모울드 레벨 조절기(20)를 갖는,
    모울드(3) 내로 부어져서 스트랜드로서 상기 모울드로부터 빼내지는 액체 금속으로 이루어진 스트랜드(1)를 주조하기 위한, 제 2항, 4항, 5항, 6항 또는 7항에 따른 방법을 실시하기 위한 장치에 있어서,
    상기 모울드 레벨 조절기(20)가 모울드 레벨 실제값(g)과 모울드 레벨 목표값(g*) 간의 차이(△g)가 허용 한계치를 초과하지 않을 경우, 미리 주어진 부가값(c) 만큼 가산된 출력값을 출력하는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 스트랜드(1)를 주조하기 위한 장치가 모울드 레벨(g), 다시 말해 모울드(3) 내의 액체 금속의 상태를 조절하기 위한 모울드 레벨 조절기(20)를 가지며, 상기 모울드 레벨 조절기(20)가 적어도 하나의 적분기(22)를 갖는,
    모울드(3) 내로 부어져서 스트랜드로서 상기 모울드로부터 빼내지는 액체 금속으로 이루어진 스트랜드(1)를 주조하기 위한, 제 3항, 4항, 5항, 6항 또는 7항에 따른 방법을 실시하기 위한 장치에 있어서,
    상기 모울드 레벨 조절기(20)의 적분기(22)가 모울드 레벨 실제값(g)과 모울드 레벨 목표값(g*) 간의 차이(△g)가 허용 한계치를 초과하지 않을 경우, 미리 주어진 부가값(c) 만큼 가산된 출력값을 출력하는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제 8항, 9항 또는 10항에 있어서,
    모울드 레벨 실제값(g)과 모울드 레벨 목표값(g*) 간의 차이(△g)가 허용 한계치를 초과하는지에 대한 여부를 모니터링하기 위한 중단 제어 장치(24, 25)를 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 중단 제어 장치(24, 25)가 부가값(c)을 출력하는 것을 특징으로 하는 장치.
KR1020017001537A 1998-08-05 1999-07-23 액체 금속으로부터 스트랜드를 주조하기 위한 방법 및 장치 KR100621266B1 (ko)

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