KR200167378Y1 - Detecting device for freezing potential of continuous casting slab - Google Patents
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- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
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- B22D11/207—Controlling or regulating processes or operations for removing cast stock responsive to thickness of solidified shell
Abstract
본 고안은 강의 연속 주조 공정에서 주조시 슬래브의 최종 응고위치를 온라인 검출할 수 있는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for online detection of the final solidification position of the slab during casting in a continuous casting process of steel.
본 고안의 연속주조 슬래브 응고완료위치 검출장치는 롤(1)을 지지하는 상부 프레임(3) 및 하부 프레임(4)과, 상기 상부 프레임(3) 및 하부 프레임(4)을 연결하면서 상부 프레임(3)을 관통하는 하중 지지용 칼럼(5)과, 상기 상부 프레임(3)의 칼럼(5)이 연결되는 부분에 설치되어 상부 프레임(3)이 롤반력에 의해 칼럼(5)을 중심으로 상하로 이동할 수 있도록 된 스프링(11)이 내장된 스프링박스(20)와, 상기 스프링박스(20)의 상부 프레이트(8)에 위치하는 로드셀(15)과, 상기 로드셀(15)의 윗쪽에 위치하여 스프링박스(20)를 고정하는 고정너트(6)와, 상기 스프링박스(20)의 상부 프레이트(8) 위에 위치하는 조립용 지그(12)와, 상기 조립용 지그(12) 위에 위치하며 자키고정너트(14)에 의해 고정되는 유압자키(13)로 구성되는 것을 특징으로 한다.The continuous casting slab solidification completion position detection device of the present invention is the upper frame (3) and the lower frame (4) for supporting the roll (1), and the upper frame (3) while connecting the upper frame (3) and the lower frame (4) 3) the load supporting column 5 and the column 5 of the upper frame 3 are connected to each other so that the upper frame 3 is moved up and down about the column 5 by the roll reaction force. Spring box 20 with a built-in spring 11 to move to, the load cell 15 is located on the upper plate 8 of the spring box 20, and is located above the load cell 15 A fixing nut 6 for fixing the spring box 20, an assembly jig 12 positioned on the upper plate 8 of the spring box 20, and a jockey fixed on the assembly jig 12. It is characterized by consisting of a hydraulic jockey 13 fixed by the nut (14).
Description
제1도는 연속주조 설비의 특성을 나타내는 개요도.1 is a schematic diagram showing the characteristics of the continuous casting equipment.
제2도는 단위 세그멘트의 사시도.2 is a perspective view of a unit segment.
제3도는 단위 세그멘트에 있어서 응고시 슬래브 액상부에 의한 철정압의 작용을 나타내는 정면도.3 is a front view showing the action of the positive static pressure by the slab liquid phase during solidification in the unit segment.
제4도는 로드셀 설치전의 칼럼구성도.4 is a column diagram before load cell installation.
제5도는 로드셀 설치후의 칼럼구성도로서, (a)는 디스크 스프링 초기 체결시, (b)는 롤반력 작용시.5 is a column configuration diagram after the load cell is installed, (a) is the initial tightening of the disc spring, (b) is the roll reaction action.
제6도는 롤반력 검출용 로드셀의 사시도.6 is a perspective view of a load cell for detecting roll reaction force.
제7도는 로드셀에 의한 롤반력 검출을 나타내는 그림.7 is a diagram showing roll reaction force detection by a load cell.
제8도는 연주세그멘트별 로드셀에 의해 검출되는 하중 도표이다.8 is a load chart detected by a load cell for each performance segment.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 세그멘트롤 2 : 베어링 블록1: segment roll 2: bearing block
3 : 상부 프레임 4 : 하부 프레임3: upper frame 4: lower frame
5 : 하중 지지용 칼럼 6 : 고정너트5: load supporting column 6: fixing nut
7 : 와샤링 8 : 상부 프레이트7: washer ring 8: upper plate
9 : 고체 상태의 강 10 : 액체 상태의 강9 steel in solid state 10 steel in liquid state
11 : 디스크 스프링 12 : 조립용 지그11: disc spring 12: assembly jig
13 : 유압자키 14 : 자키 고정너트13: Hydraulic Jockey 14: Jockey Fixing Nut
15 : 공동형(hallow type) 로드셀 16 : 이음 니플15: hallow type load cell 16: joint nipple
17 : 신호선 18 : 하중 검출부17 signal line 18 load detection unit
본 고안은 강의 연속주조 공정에서 주조시 슬래브의 최종 응고위치를 온라인 검출할 수 있는 장치에 관한 것으로 더욱 상세히는 이를 이용하여 주조 설비의 상태를 최적화하여 주조속도를 향상시키고, 응고완료위치를 조절함으로써 2차 냉각 패턴을 임의로 설정할 수 있으며, 또한 비정상 반력을 검출하여 비정상 상태의 조업인자를 검출할 수 있는 연속주조 슬래브 응고완료위치 검출장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for online detection of the final solidification position of the slab during casting in the continuous casting process of steel, and more specifically by using this to optimize the state of the casting equipment to improve the casting speed, by adjusting the solidification completion position The present invention relates to a continuous casting slab solidification completion position detecting device capable of arbitrarily setting a secondary cooling pattern and detecting an abnormal reaction force to detect an operation factor in an abnormal state.
연속주조 공정에서 슬래브의 최종 응고위치는 주조속도를 결정하는 주요인자이다. 따라서, 주조설비에서 응고위치를 자동으로 감시하는 컴퓨터 제어시스템을 도입함으로써 슬래브의 응고위치를 온라인으로 검출하여 최대의 주조속도를 유지하여 생산성을 향상시키며 설비의 비정상적 운전상태를 실시간에 감시할 수 있으므로 제품의 품질을 향상시킬 수 있다. 종래의 방법(steelmaking conference proceedings, 1994, p279)에서는 주조설비의 세그멘트의 상부 프레임의 입측과 출측에 스트레인 게이지를 설치하고 그리고 각 세그멘트 하중을 계산하기 위해 각각의 스트레인 게이지로부터의 신호를 보정한다. 각 세그멘트에 설치된 스트레인 게이지 신호를 컴퓨터로 송출받아 하중을 계산하여 조업상태를 감시한다. 슬래브의 최종 응고위치는 각각의 세그멘트에서 연속적으로 하중을 감지함으로써 확인될 수 있다. 설비 운전중에 슬래브는 쉘(shell)로부터 내부로 응고가 진행되며, 이때 내부의 액상부(liquid core)에서 외부로 철정압이 발생된다. 이때 슬래브 쉘이 응고가 되면 슬래브의 단면적이 수축되어 세그멘트 롤반력이 급격히 감소하게 된다. 따라서, 세그멘트에 설치된 스트레인 게이지 신호를 연속적으로 감시할 때 롤반력이 급격하게 감소하는 지점이 슬래브의 최종 응고위치이다.The final solidification position of the slab in the continuous casting process is a major factor in determining the casting speed. Therefore, by introducing a computer control system that automatically monitors the solidification position in the casting equipment, it can detect the solidification position of the slab online, maintain the maximum casting speed, improve productivity, and monitor the abnormal operation state of the equipment in real time. Improve product quality Conventional methods (steelmaking conference proceedings, 1994, p279) install strain gauges at the inlet and outlet of the upper frame of the segment of the casting plant and correct the signals from each strain gauge to calculate each segment load. Strain gauge signals installed in each segment are sent to the computer to calculate the load and monitor the operation. The final solidification position of the slab can be confirmed by sensing the load continuously in each segment. During the operation of the slab, the slab solidifies from the shell to the inside, where iron static pressure is generated from the liquid core inside to the outside. At this time, when the slab shell is solidified, the cross section of the slab is contracted, and the segment roll reaction force is sharply reduced. Therefore, the point at which the roll reaction force sharply decreases when continuously monitoring the strain gauge signal installed in the segment is the final solidification position of the slab.
이와 같은 종래의 기술은 롤반력에 의한 하중을 직접적으로 측정하는 것이 아니고 세그멘트의 상부 프레임에 부착된 스트레인 게이지를 사용하므로 스트레인 게이지의 변화량을 롤반력에 대해 보정하여 하중을 계산하여야 하는 불편이 있었다. 또한 스트레인 게이지를 세그멘트에 부착하는 작업과 운전중에 이를 엄격히 관리하여야 하는 문제점이 있다.Such a conventional technique does not directly measure the load due to the roll reaction force, but uses a strain gauge attached to the upper frame of the segment, which is inconvenient to calculate the load by correcting the variation of the strain gauge against the roll reaction force. In addition, there is a problem that must be strictly managed during the operation and operation of attaching the strain gauge to the segment.
본 고안은 강의 연속주조 공정에서 주조시 슬래브의 최종 응고위치를 온라인 검출하기 위하여 응고완료점 검출을 위한 로드셀의 설치가 용이하고 슬래브의 액상부의 철정압에 의한 세그멘트의 롤반력을 보정 작업없이 직접적으로 측정가능한 방법을 제공하고 이를 이용하여 응고완료위치를 찾는 방법을 제시하는데에 그 목적이 있다.In order to detect the final solidification position of the slab online during casting in the continuous casting process of steel, the present invention is easy to install the load cell for the detection of the solidification completion point and directly adjusts the roll reaction force of the segment due to the iron static pressure of the liquid part of the slab. The goal is to provide a measurable method and to present a method for finding a coagulation completion location.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 롤(1)을 베어링 블록(2)을 통해 지지하는 상부 프레임(3) 및 하부 프레임(4)과, 상기 상부 프레임(3) 및 하부 프레임(4)을 연결하면서 상부 프레임(3)을 관통하는 하중 지지용 칼럼(5)과, 상기 상부 프레임(3)과 칼럼(5)이 연결되는 상부 프레임(3) 부분에 설치되어 상부 프레임(3)이 롤반력에 의해 칼럼(5)을 중심으로 상하로 이동할 수 있도록 된 스프링(11)이 내장된 스프링박스(20)와, 상기 스프링박스(20)의 상부 프레이트(8) 위에 위치하는 로드셀(15)과, 상기 로드셀(15)의 윗쪽에 위치하여 스프링박스(20)를 고정하는 고정너트(6)와, 상기 스프링박스(20)의 상부 프레이트(8) 위에 위치하는 조립용 지그(12)와, 상기 조립용 지그(12) 위에 위치하며 자키고정너트(14)에 의해 고정되는 유압자키(13)로 구성되는 것을 특징으로 하는 연속주조 슬래브 응고완료위치 검출장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention connects the upper frame 3 and the lower frame 4 to support the roll 1 through the bearing block 2, and the upper frame 3 and the lower frame 4. While the load supporting column (5) penetrates the upper frame (3) and the upper frame (3) to which the upper frame (3) and the column (5) are connected, the upper frame (3) A spring box 20 having a spring 11 mounted thereon so as to be able to move up and down with respect to the column 5, a load cell 15 positioned on the upper plate 8 of the spring box 20, and A fixing nut 6 located above the load cell 15 to fix the spring box 20, an assembly jig 12 positioned on the upper plate 8 of the spring box 20, and the assembly Positioned above the jig 12, characterized in that composed of the hydraulic jockey 13 is fixed by the jockey fixing nut 14 Provides a cast slab solidification completion position detecting device.
이하에 본 고안을 도면에 의거 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
제1도는 연속주조 설비의 특성을 나타내는 개요도로서 슬래브는 굽힘역에서 직선역까지 여러개의 세그멘트를 통과하는 과정에서 응고가 진행되는 것을 나타낸다.FIG. 1 is a schematic diagram showing the characteristics of the continuous casting equipment, in which the slab is solidified in the course of passing several segments from the bending zone to the straight zone.
제2도는 단위 세그멘트의 사시도이다. 세그멘트는 상부 프레임(3)과 하부 프레임(4), 그리고 그 사이를 연결하는 하중 지지용 컬럼(5)를 기본 골격으로 한다. 롤의 반력을 측정할 로드셀(15)은 단위 세그멘트의 상부 프레임을 연결하는 4개의 하중 지지용 컬럼상부의 스프링박스상에 설치된다.2 is a perspective view of a unit segment. The segment is based on the upper frame 3 and the lower frame 4 and a load supporting column 5 therebetween. The load cell 15 to measure the reaction force of the roll is installed on the spring box on the top of the four load supporting columns connecting the upper frame of the unit segment.
제3도는 세그멘트의 롤 사이를 지나는 슬래브 액상부의 철정압(Fp)이 작용하고 있는 세그멘트의 정면도를 보이고 있다. 철정압의 크기는 몰드의 탕면에서 임의의 위치까지의 수두높이에 좌우되며 응고가 완료되는 직선역에서 가장 큰 값을 가지게 된다.3 shows a front view of the segment in which the iron static pressure Fp of the slab liquid portion passing between the rolls of the segment is acting. The magnitude of the positive static pressure depends on the head height from the hot water surface of the mold to an arbitrary position, and has the largest value in the linear region where the solidification is completed.
제4도는 로드셀 설치전의 하중 지지용 칼럼(5)과 상부 프레임(3)의 연결구조를 보이고 있다. 슬래브가 세그멘트의 롤(1)사이를 지날 때 롤반력이 상부 프레임(3)에 전달되고 이때 디스크 스프링(11)은 상부 프레임(3)에 전달된 롤반력을 완충하게 된다. 디스크 스프링(11)은 세그멘트 장착시 체결력을 부과하는 것으로, 체결방법으로는 조립용 지그(12)와 유압자키(13)를 디스크 스프링박스(20)의 상부 프레이트(8)에 올리고 자키 고정너트(14)를 하중 지지용 컬럼(5)의 상단에 체결하고 유압자키(13)에 일정한 압력을 부과하여 디스크 스프링(11)에 초기 체결력을 부과한다. 이러한 체결력은 세그멘트 위치에 따라 다소 차이는 있으나 일정한 크기로 부여한다.4 shows a connection structure of the load supporting column 5 and the upper frame 3 before the load cell is installed. As the slab passes between the rolls 1 of the segment, the roll reaction force is transmitted to the upper frame 3, at which time the disk spring 11 buffers the roll reaction force transmitted to the upper frame 3. The disc spring 11 imposes a clamping force when the segment is mounted. As a fastening method, the assembly jig 12 and the hydraulic jockey 13 are placed on the upper plate 8 of the disc spring box 20 and the jockey fixing nut ( 14) is fastened to the upper end of the load supporting column (5) and a constant pressure is applied to the hydraulic jockey 13 to impose an initial tightening force on the disk spring (11). This fastening force is somewhat different depending on the position of the segment but given to a certain size.
제5도와 같이 공동형(hollow type)의 로드셀(15)을 와샤링(7)대신에 스프링박스(20)상부에 설치함으로써 롤반력을 측정할 수 있게 하였다. 공동형 로드셀(15)은 상부 프레임(3)에 부착되어 있지 않고 스프링박스(20)상에 설치되어 있으며 고정너트(6)에 의해 상부쪽으로의 움직임이 한정되어 있다.As shown in FIG. 5, by installing a hollow type load cell 15 on the spring box 20 instead of the washer ring 7, the roll reaction force can be measured. The cavity load cell 15 is not attached to the upper frame 3 but is installed on the spring box 20, and the movement to the upper side is limited by the fixing nut 6.
따라서, 롤반력이 작용하게 되면 상부 프레임(3)을 통해서 디스크 스프링(11)에 힘을 가하게 되고, 디스크 스프링(11)에 가해진 힘은 공동형 로드셀(15)에 의해 측정된다. 제5(a)도는 디스크 스프링 초기 체결시를 나타내는 그림으로 유압자키(13)에 가해진 체결력(Fc)에 의해 디스크 스프링(11)이 δc 만큼의 수축이 생긴다. 이후에 유압자키(13)를 제거하더라도 상부 프레임(3)과 하부 프레임(4)은 하중 지지용 컬럼(5)을 통해서 유압 체결력(Fc)로 결속된다. 그러므로, 스프링박스(20)상의 로드셀(15)에는 체결력(Fc)이 작용하게 된다.Therefore, when the roll reaction force is applied to the disk spring 11 through the upper frame 3, the force applied to the disk spring 11 is measured by the cavity-type load cell (15). 5 (a) is a diagram showing the initial tightening of the disc spring, and the disc spring 11 contracts by δc by the fastening force Fc applied to the hydraulic jockey 13. After that, even if the hydraulic jockey 13 is removed, the upper frame 3 and the lower frame 4 are bound by the hydraulic clamping force Fc through the load supporting column 5. Therefore, the fastening force Fc acts on the load cell 15 on the spring box 20.
제5(b)도는 슬래브 응고시 액상부의 철정압에 의해 롤에 가해지는 롤반력(Fs)이 상부 프레임(3)에 전달되어 디스크 스프링(11)에는 압축력으로 작용하여 δs만큼의 수축이 생기는 것을 보여준다.FIG. 5 (b) shows that the roll reaction force (Fs) applied to the roll by the iron positive pressure of the liquid portion during solidification of the slab is transmitted to the upper frame 3 to act as a compressive force on the disk spring 11 to generate contraction by δs. Shows.
제6도는 공동형 로드셀(15)의 외형을 나타내는 그림이다. 로드셀(15)의 하중 검출부(18)가 스프링박스(20)의 상부 프레이트(8)와 고정너트(6)사이에 놓이게 됨에 따라 디스크 스프링 체결시 및 롤반력 작용시 압축력으로 측정이 된다. 측정된 압축력을 전기적인 신호로 변환 송출하기 위해 상기 로드셀(15)의 일측에는 이음 니플(16)을 통해 신호선(17)이 연결설치되어 있다.6 is a diagram showing the external appearance of the cavity load cell 15. As the load detection unit 18 of the load cell 15 is placed between the upper plate 8 and the fixing nut 6 of the spring box 20, it is measured by the compressive force when the disc spring is engaged and the roll reaction force is applied. The signal line 17 is connected to one side of the load cell 15 through a joint nipple 16 so as to convert the measured compressive force into an electrical signal.
제7도는 롤반력에 의한 롤반력 검출을 나타내는 그림이다. 초기의 디스크 스프링 체결시 로드셀에서 감지하는 하중은 스프링체결력(Fc)이며, 운전중에 슬래브가 세그멘트가 지날 때 롤을 통해서 공동형 로드셀(15)에서 감지하는 하중은 롤반력(Fs)이다. 연속주조 작업중에 슬래브가 세그멘트를 지날 때 작용하는 롤반력은 상부 프레임(3)을 통해서 스프링(11)에 작용하게 되므로 최종적으로 슬래브가 지날 때 공동형의 로드셀(15)이 감지하는 하중(Fd)은 슬래브에 의해 검출하게 된다. 따라서, 순수하게 슬래브에 의해서 작용하는 롤반력을 구하기 위해서는 로드셀에서 검출된 하중값에서 스프링 체결력만큼 감해 주면 된다. 제7도에 롤반력을 구하는 도식을 제시했으며, 롤반력을 구하는 수식은 다음과 같다.7 is a diagram showing roll reaction force detection by roll reaction force. The load detected by the load cell during the initial disc spring tightening is the spring fastening force (Fc), and the load detected by the cavity-type load cell 15 through the roll when the slab passes the segment during operation is the roll reaction force (Fs). During the continuous casting operation, the roll reaction force acting when the slab passes the segment acts on the spring 11 through the upper frame 3, so the load Fd sensed by the cavity-type load cell 15 when the slab finally passes. Is detected by the slab. Therefore, in order to obtain the roll reaction force acting purely by the slab, the spring clamping force may be reduced from the load value detected by the load cell. The schematic for calculating the roll reaction force is presented in FIG. 7. The formula for calculating the roll reaction force is as follows.
롤 반력(Fs)=로드셀 감지하중(Fd)-디스크 스프링 체결력(Fc)Roll reaction force (Fs) = load cell sensing load (Fd)-disc spring clamping force (Fc)
위와 같이 로드셀에 작용하는 하중을 컴퓨터 제어시스템으로 송출받아 실시간에 롤반력을 분석함으로써 슬래브의 최종 응고점을 검출할 수 있으며 설비의 상태를 지속적으로 감시할 수 있다. 슬래브가 연속주조 공정에서 세그멘트의 롤사이를 지날 때 슬래브의 액상부에서 작용하는 철정력에 의해서 롤반력은 최종 응고점에서 급격하게 감소한다. 따라서, 롤반력이 급격하게 감소하는 지점에서 최종 응고점을 검출할 수 있다. 또한, 롤휨과 같은 설비 이상시에는 롤반력이 요동을 하게 된다. 따라서, 롤반력 곡선이 비정상적으로 요동하는 것을 감지하여 설비 이상도 조기에 검출할 수 있다.As the load acting on the load cell is transmitted to the computer control system as described above, by analyzing the roll reaction in real time, the final solidification point of the slab can be detected and the condition of the equipment can be continuously monitored. As the slab passes between the rolls of the segment in the continuous casting process, the roll reaction force decreases sharply at the final freezing point due to the iron static force acting on the liquid part of the slab. Therefore, the final solidification point can be detected at the point where the roll reaction force sharply decreases. In addition, when there is an abnormality in equipment such as roll deflection, the roll reaction force oscillates. Therefore, it is possible to detect abnormality in the roll reaction curve and detect an abnormality in the facility early.
제8도에 나타낸 바와 같이 연속된 세그멘트의 로드셀에서 검출된 하중이 급격히 감소하는 지점을 검출하여 주로 “영(zero)에 근접하는 세그멘트 위치를 슬래브의 최종 응고완료점으로 정의한다.As shown in FIG. 8, the point where the detected load decreases rapidly in the load cell of the continuous segment is defined, and the segment position close to zero is defined as the final solidification completion point of the slab.
이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에서 공동형의 로드셀을 하중 지지용 컬럼 상부에 위치한 스프링박스상에 설치함으로써 롤에 작용하는 반력을 직접적으로 측정할 수 있으며 세그멘트 조립시 스프링박스 상부에 로드셀을 조립설치하므로 조립이 용이하다. 또한, 보정작업이 불필요하므로 롤반력을 정확하게 측정할 수 있다.As described above, in the present invention, the reaction force acting on the roll can be directly measured by installing the cavity-type load cell on the spring box located above the load supporting column. Easy to assemble In addition, the roll reaction force can be measured accurately because no correction is necessary.
또한, 측정된 롤반력을 검사함으로써 최종 응고위치를 파악하여 최적의 생산성을 유지하고 설비의 상태를 파악하여 제품의 품질을 높일 수 있다.In addition, by inspecting the measured roll reaction force, it is possible to determine the final solidification position to maintain optimum productivity and to identify the condition of the equipment to improve product quality.
Claims (1)
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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| KR2019950047610U KR200167378Y1 (en) | 1995-12-26 | 1995-12-26 | Detecting device for freezing potential of continuous casting slab |
Publications (2)
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| KR970027512U KR970027512U (en) | 1997-07-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| REGI | Registration of establishment | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20021031 Year of fee payment: 4 |
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |