KR20020014589A - 연속주조 공정에서의 브레이크 아웃 감시장치 및 그 방법 - Google Patents

연속주조 공정에서의 브레이크 아웃 감시장치 및 그 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20020014589A
KR20020014589A KR1020000047946A KR20000047946A KR20020014589A KR 20020014589 A KR20020014589 A KR 20020014589A KR 1020000047946 A KR1020000047946 A KR 1020000047946A KR 20000047946 A KR20000047946 A KR 20000047946A KR 20020014589 A KR20020014589 A KR 20020014589A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
image
temperature
signal
slab
luminance
Prior art date
Application number
KR1020000047946A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100523793B1 (ko
Inventor
김영남
강영주
만도코로히데히코
노부히토사이토
Original Assignee
이구택
포항종합제철 주식회사
오타케 시키오
도카이 카본 가부시키가이샤
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 이구택, 포항종합제철 주식회사, 오타케 시키오, 도카이 카본 가부시키가이샤 filed Critical 이구택
Priority to KR10-2000-0047946A priority Critical patent/KR100523793B1/ko
Publication of KR20020014589A publication Critical patent/KR20020014589A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100523793B1 publication Critical patent/KR100523793B1/ko

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D2/00—Arrangement 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 발명의 목적은 릴레이 렌즈가 부착된 CCD 카메라를 이용하여 몰드 하측의 슬라브 표면을 촬영하고 촬영신호 중 휘도신호로부터 슬라브 표면의 대표온도를 산출하여 소정시간 이전과 현재의 온도변화를 비교함으로써, 브레이크 아웃의 발생을 예측할 수 있도록 한 연속주조 공정에서의 브레이크 아웃 감시장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.
본 발명은 몰드 하측의 슬라브표면 촬영을 위한 릴레이 렌즈가 부착된 촬영수단(100); 촬영 비디오 신호를 휘도신호와 칼라영상신호로 분리하는 화상 분배기(31); 상기 휘도신호를 사전에 구해진 휘도별 온도 테이블에 따라 온도분포화상으로 변환하는 화상처리장치(32); 상기 온도분포화상 중에서 최고휘도에 대응하는 온도를 시계열 신호로서 CRT 화면에 출력하는 제어컴퓨터(33); 상기 온도분포화상중 최고휘도에 대응하는 현재의 온도와 소정시간 이전의 온도간의 차값이 설정값을 초과하는지의 여부를 판단하는 이상여부 판단장치(34); 상기 이상여부 판단장치의 제어에 의해 스피커로 경보신호를 발생하는 경보 발생장치(35); 현재 및 소정시간 이전의 칼라영상신호를 동시에 화상표시장치(38)로 분할 표시하는 화상분할장치(37); 소정시간 이전에서 현재까지의 칼라영상정보 및 온도화상정보를 연속적으로 저장하는 화상기록장치(39)를 포함한다.

Description

연속주조 공정에서의 브레이크 아웃 감시장치 및 그 방법{Breakout monitoring system and its method in continuous casting process}
본 발명은 연속주조 공정에서의 브레이크 아웃 감시장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히, 릴레이 렌즈가 부착된 CCD 카메라를 몰드의 하측에 설치하여 몰드로부터 인발되어 나오는 슬라브의 표면을 촬영하고 상기 촬영된 영상신호를 휘도신호와 칼라 영상 신호로 분리한 후, 상기 휘도신호로부터 슬라브 표면의 대표온도를 산출하며 상기 산출된 대표온도 및 칼라 영상 신호를 디스플레이시켜 슬라브 표면의 온도분포 및 성상의 변화를 검지할 수 있도록 함으로써, 브레이크 아웃의 발생을 예측할 수 있도록 한 연속주조 공정에서의 브레이크 아웃 감시장치 및 그 방법에 관한 것이다.
제강에서 정련이 끝난 용강을 응고시켜 열간강재를 만들어내는 일반적인 강의 연속주조 공정은 도 1과 같다.
도 1은 본 발명이 적용되는 슬라브의 연속주조 공정을 나타내는 도면이다.
도면에서 보여지는 바와 같이 슬라브의 연속주조 공정은, 먼저, 래이들(11)에 수용되어 있는 액체 상태의 용강을 래이들 노즐(12)을 통하여 턴디쉬카(16)에 안착된 턴디쉬(13)로 주입시키고, 상기 턴디쉬(13)에 수용된 용강을 다시 턴디쉬 침지노즐(14)을 통하여 몰드(15)로 주입시킨다. 그 후, 상기 몰드(15)에 수용된 용강을 인발로울러를 이용하여 인발시키면서 냉각수를 분사하여 액체 상태의 용강을 서서히 고형화시킴으로써, 슬라브(17)를 연속적으로 형성하게 된다.
상기 공정에서 몰드(15) 직하의 슬라브(17) 표면은 응고되어 있지만 내부에는 미응고 상태의 용강이 존재하고 있다. 따라서 몰드내에서 용강의 냉각이 불충분하여 슬라브(17) 표피가 미발달된체 몰드에서 인출되거나, 몰드와 슬라브(17) 표면간의 마찰이 커서 슬라브(17) 표면에 큰 마찰력이 인가되면 가끔 슬라브(17)의 표피가 터져 슬라브(17) 내부에 있는 미응고 상태의 용강이 외부로 유출되는 브레이크 아웃이 발생하게 된다.
또, 윤활제로서 첨가되는 파우더가 불균일한 상태로 슬라브(17) 표면을 흐를 경우 몰드와 슬라브(17)의 접촉상태가 불안정하게 되며 이때, 과도한 인발력이 슬라브(17) 표피에 작용하게 되어 브레이크 아웃을 유발하기도 한다.
상기와 같은 몰드 하측에서 슬라브의 브레이크 아웃 발생과정을 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
(a)에서 보여지는 바와 같이 불순물의 혼입 등으로 인해 미니스커스(몰드내 용강탕면 상단부위) 주위 슬라브쉘의 일부 21이 몰드에 부착되면 구속된 부분 21과 아랫쪽으로 인발되는 주편 22 부위와의 경계에서 응고쉘이 파단된다.
파단된 쉘 21과 22 사이에서 용강이 유출되고 이 유출된 용강은 (b)에서 나타낸 것과 같이 새로운 응고쉘 23을 형성하게 된다.
상기 얇은 재응고쉘 23은 몰드의 상하진동에 의해 (c)와 같이 다시 파단되고 (d)와 같이 다시 재응고쉘이 형성된다. 몰드의 진동에 의해 상기 (c)와 (d)의 과정이 반복되면서 쉘의 파단위치가 몰드의 하부로 점차 내려오게 된다.
그 후, 상기 응고쉘 파단지역이 몰드를 빠져 나오면서 철정압, 즉, 위에서 내려 누르는 용강의 압력 및 인발 로울러에 의한 인발력에 의해 쉘이 파단되면서 브레이크 아웃이 발생하게 된다. 상기와 같이 브레이크 아웃이 발생하게 되면 다량의 용강이 연속주조기의 주변에 흘러내려서 조업에 큰 지장을 초래하게 되고 막대한 피해가 발생되므로 브레이크 아웃을 사전에 감지할 수 있는 기술이 절실히 요구되어 왔다.
종래에는 상기와 같은 브레이크 아웃을 방지하기 위해 다수개의 복사온도계를 일렬로 배치하여 몰드 직하의 슬라브 표면 온도를 다지점에서 측정하여 온도변화를 관찰함으로써, 브레이크 아웃 발생시기를 예측할 수 있도록 하였다.
그러나, 상기와 같은 종래의 브레이크 아웃 감지 기술은 온도계의 관리가 어려울 뿐만 아니라 몇몇 지점의 온도만을 계측하는 것이므로 전체적인 슬라브 표면의 상태를 정확히 파악할 수 없는 문제점이 있다.
또, 종래의 브레이크 아웃을 감지하는 기술의 다른 일예로 초음파센서를 이용하여 슬라브 표피의 두께를 측정하는 방식이 있으나, 이것 또한 몇몇 지점만을 측정하는 것이므로 상기 복사온도계와 같이 전체적인 슬라브 표면의 상태를 정확히 파악하기에는 무리가 있는 것이다.
상기의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 릴레이 렌즈가 부착된 CCD 카메라를 몰드의 하측에 설치하여 몰드로부터 인발되어 나오는 슬라브의 표면을 촬영하고 촬영된 영상신호를 휘도신호와 칼라영상신호로 분리한 후, 상기 휘도신호로부터 슬라브 표면의 대표온도를 산출하며 상기 산출된 대표온도 및 칼라영상신호를 디스플레이시켜 슬라브 표면의 온도분포 및 성상의 변화를 검지할 수 있도록 함으로써, 브레이크 아웃의 발생을 미리 예측할 수 있도록 한 연속주조 공정에서의 브레이크 아웃 감시장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 슬라브의 연속주조 공정을 나타내는 도면,
도 2는 몰드 하측에서 슬라브의 브레이크 아웃 발생 과정을 나타내는 도면,
도 3은 본 발명에 의한 브레이크 아웃 감시장치의 블럭 구성도,
도 4는 본 발명에 의한 브레이크 아웃 감시장치의 촬영수단이 슬라브 표면 을 촬영하는 것을 상세히 나타내는 도면,
도 5는 도 4의 슬라브 표면 촬영수단의 내부 구성도,
도 6은 본 발명에 의한 브레이크 아웃 감시장치의 동작 과정을 나타내는 흐름도,
도 7은 용강 종류에 따른 몰드 하측에서의 슬라브 표면온도 차이를 나타내는 도면,
도 8은 시간 경과에 따른 온도차 신호를 나타내는 도면,
도 9는 수막현상에 의한 온도저하 현상 및 시간경과에 따른 온도차 신호를 나타내는 도면,
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
31 : 화상분배기 32 : 화상처리장치
33 : 제어컴퓨터 34 : 이상여부 판단장치
35 : 경보발생장치 36 : 스피커
37 : 화상분할장치 38 : 화상표시장치
39 : 화상기록장치 41 : 냉각수 파이프
42 : 냉각수 노즐 100 : 촬영수단
110 : 릴레이 렌즈 111 : 제1렌즈
112 : 제2렌즈 113 : 제3렌즈
114 : 제1보호파이프 115 : 핀홀
116 : 제2보호파이프 120 : CCD 카메라
130 : 에어퍼지파이프 140 : 에어퍼지주입구
150 : 방수케이블 160 : 고정지지대
161 : 각도 조정장치
상기 목적을 이루기 위해, 본 발명은 몰드 하측의 슬라브표면 촬영을 위한 릴레이 렌즈가 부착된 촬영수단; 촬영 비디오 신호를 휘도신호와 칼라영상신호로 분리하는 화상 분배기; 상기 휘도신호를 사전에 구해진 휘도별 온도 테이블에 따라 온도분포화상으로 변환하는 화상처리장치; 상기 온도분포화상 중에서 최고휘도에대응하는 온도를 시계열 신호로서 CRT 화면에 출력하는 제어컴퓨터; 상기 온도분포화상중 최고휘도에 대응하는 현재의 온도와 소정시간 이전의 온도간의 차값이 설정값을 초과하는지의 여부를 판단하는 이상여부 판단장치; 상기 이상여부 판단장치의 제어에 의해 스피커로 경보신호를 발생하는 경보 발생장치; 현재 및 소정시간 이전의 칼라영상신호를 동시에 화상표시장치로 분할 표시하는 화상분할장치; 소정시간 이전에서 현재까지의 칼라영상정보 및 온도화상정보를 연속적으로 저장하는 화상기록장치를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 촬영개시 신호입력에 따라 몰드직하에 설치된 촬영수단에 의해 촬영된 슬라브 표면 촬영신호를 처리하여 휘도신호 및 칼라영상신호로 분리하는 제1단계와, 상기 제1단계에서 분리된 휘도신호로부터 슬라브의 온도분포를 측정하고 분리된 칼라신호로부터 슬라브 표면 상태 및 냉각수 상태를 감시하는 제2단계와, 상기 제2단계에서 측정된 슬라브의 휘도값 대응 온도분포를 기록하고 또한 온도화상으로 변환하여 최고휘도에 대응하는 온도데이터를 시계열 신호로 관리자 컴퓨터 화면에 표시하는 제3단계와, 상기 제1단계에서 분리된 칼라영상 신호를 현재의 칼라영상과 일정시간 이전의 칼라영상을 하나의 모니터 화면에 순차적으로 분할 표시하여 작업자에게 슬라브의 표면상태 변화를 실시간으로 표시해주는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 의한 브레이크 아웃 감시장치의 블럭 구성도로서, 몰드 하측의 슬라브(17) 표면을 촬영하기 위한 릴레이 렌즈(110)가 부착된 촬영수단(100)과, 상기 촬영수단에 의해 촬영된 비디오 신호를 휘도신호와 칼라영상신호로 분리하는 화상 분배기(31)와, 상기 화상 분배기로부터 분리된 휘도신호를 사전에 구해진 휘도별 온도 테이블에 비교하여 해당 휘도신호를 온도분포화상으로 변환하는 화상처리장치(32)와, 상기 화상처리장치에 의해 변환된 온도분포화상 중에서 최고휘도에 대응하는 온도를 시계열 신호로서 CRT 화면에 출력하는 제어컴퓨터(33)와, 상기 화상처리장치로부터 변환된 온도분포화상중 최고휘도에 대응하는 온도와 소정시간 이전의 온도간의 차값이 설정값을 초과하는지의 여부를 판단하는 이상여부 판단장치(34)와, 상기 이상여부 판단장치의 제어에 의해 스피커(36)로 경보신호를 발생하는 경보 발생장치(35)와, 상기 화상분배기로부터 분리된 칼라영상신호를 복수개의 화상으로 분할하여 화상표시장치(38)로 표시하는 화상분할장치(37)와, 칼라영상신호 및 온도분포화상을 저장하는 화상기록장치(39)를 포함한다.
상기에서 화상분할장치(37)는 소정시간 이전의 슬라브 표면영상과 현재의 슬라브 표면영상을 표시해주기 위해 화상표시장치(38)가 복수개의 화상으로 분할하여 표시하도록 제어하게 된다.
상기와 같이 구성된 브레이크 아웃 감시장치의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 릴레이 렌즈가 부착된 촬영수단(100)이 몰드(15)의 하측에서 인발되는 슬라브(17)의 표면을 촬영하고 상기 촬영된 비디오 신호를 출력하면, 화상처리장치(32)는 상기 비디오 신호를 화상분배기(31)로 출력하여 촬영된 비디오 신호를 휘도신호와 칼라영상신호로 분리하도록 한다. 상기 화상분배기(31)에 의해분리된 신호중에서 휘도신호는 화상처리장치(32)로 전송되어 휘도별 온도테이블에 비교되어 해당 휘도에 따른 온도분포화상으로 변환된다. 상기 변환된 온도분포화상 정보가 제어컴퓨터(33)로 전송되면, 제어컴퓨터(33)는 온도분포화상 중에서 최고휘도에 대응하는 온도, 즉, 대표온도를 시계열 신호로서 CRT 화면에 출력한다.
상기에서 시계열 신호는 시간이 경과함에 따라 변화되는 현재의 대표온도와 소정시간 이전의 대표온도와의 차신호를 의미한다.
또, 상기 온도분포화상 정보가 이상여부 판단장치(34)로 전송되면 상기 이상여부 판단장치(34)는 상기 화상처리장치로부터 변환된 온도분포화상중 최고휘도에 대응하는 온도와 소정시간 이전의 온도간의 차값이 설정값을 초과하는지의 여부를 판단하여 설정온도 범위를 초과하는 경우 경보발생장치(35)로 제어신호를 송출하여 상기 경보발생장치(35)가 스피커(36)를 통해 경보 신호를 출력하도록 한다.
그 후, 화상분할장치(37)는 상기 화상분배기로부터 분리된 칼라영상신호를 현재의 슬라브 표면 화상과 소정시간 이전의 슬라브 표면 화상을 하나의 화면상에 함께 표시하도록 분할하여 화상표시장치(38)로 표시하며, 화상기록장치(39)는 소정시간 이전의 화상을 지워가면서 칼라영상신호 및 온도분포화상을 최신의 화상으로 갱신하여 연속적으로 저장하게 된다.
상기와 같은 브레이크 아웃 감시장치에 의해 사용자는 상기 화상표시장치(38)로 디스플레이 되는 칼라영상을 통하여 소정시간 이전의 슬라브 표면 상태와 현재의 슬라브 표면 상태를 비교하고, 화상처리장치(32)에 의해 변환된 온도분포화상에서 최고휘도에 해당하는 부분의 시간경과에 따른 온도차 신호에따라 브레이크 아웃의 발생을 예측할 수 있다.
도 4는 본 발명에 의한 브레이크 아웃 감시장치의 촬영수단이 슬라브 표면 을 촬영하는 것을 상세히 나타내는 도면이다.
도면과 같이, 브레이크 아웃 감시장치의 촬영수단(100)은 슬라브(17)의 표면을 촬영하기 위해, 몰드(15) 하측에서 상기 몰드(15)와 냉각파이프(41) 사이에 설치된다.
상기 촬영수단(100)은 크게 고온의 슬라브 표면에 근접시켜 넓은 면적의 촬영시야를 확보하기 위해 복수개의 렌즈로 이루어진 릴레이 렌즈(110)와, 상기 릴레이 렌즈에 의해 확보된 촬영시야의 슬라브 표면을 촬영하는 CCD 카메라(120)와, 상기 릴레이 렌즈의 오염을 방지하고 동시에 렌즈를 냉각시켜 선명한 슬라브 표면 영상을 촬영하도록 상기 릴레이 렌즈로 퍼지에어를 공급하며 일측에 주입구(140)를 갖는 에어퍼지 파이프(130)로 구성된다.
또한, 상기 촬영수단(100)에는 CCD 카메라(120)에 전원을 공급하고 상기 CCD 카메라에 의한 촬영신호를 전송하기 위한 방수케이블(150)과, 상기 촬영수단을 고정시키기 위한 고정지지대(160)와, 상기 촬영수단의 시야각도를 조정하기 위한 각도 조정장치(161)가 추가로 구성되어 있다.
상기에서 CCD 카메라(120)는 3소자형을 사용할 수 있다. 3소자형은 영상이 매우 수려할 뿐만 아니라 휘도신호의 다이나믹 레인지(휘도신호전압의 최소치와 최대치의 비)가 60dB로서 통상의 CCD 카메라에 비하여 10dB이상 넓고 단색 카메라와 동등의 레벨을 얻을 수 있으므로, 온도분포측정에 적합하다.
또한, 상기 릴레이 렌즈(110)는 그 크기가 가늘기 때문에 작은 호스류나 배관류 등에 넣어 슬라브 표면의 영상을 측정할 수 있으며, 상기 CCD 카메라(120)는 릴레이 렌즈에 의해 슬라브 표면에서 일정 거리 이격 설치되므로 브레이크 아웃으로부터 보호될 수 있다.
상기에서 촬영수단(100)은 슬라브 표면까지 근접시키도록 설치되는데, 그 이유는 연속주조기의 몰드(15) 하측은 로울러 스탠드(19)나 수냉배관(41)이 복잡하게 교차하고 있으며, 로울러(18)나 슬라브를 냉각하기 위해 냉각수가 분사되고 있기 때문에 수증기가 가득차 있어 시야를 가리게 되므로 슬라브 표면 상태를 정확히 관측하기 위함이다.
도 5는 도 4의 슬라브 표면 촬영수단의 내부 구성도이다.
도면과 같이, 촬영수단(100)은 크게 릴레이 렌즈(110)와 CCD 카메라(120)로 이루어지며, 고온의 슬라브 표면에 근접시켜 넓은 면적의 촬영시야를 확보하기 위한 릴레이 렌즈(110)는 제1렌즈(111), 제2렌즈(112), 제3렌즈(113)로 구성된다.
또, 상기 릴레이 렌즈(110)의 외측에는 촬영시야를 확보하면서 렌즈의 오염 방지 및 냉각을 위한 퍼지에어를 외부로 불어내기 위한 핀홀(115)이 일측에 마련되는 제1보호파이프(114)와, 고온으로부터 릴레이 렌즈를 보호하기 위해 상기 제1보호파이프의 외측에 제2보호파이프(116)가 설치되어 있다.
상기에서 제1렌즈(111)는 광각렌즈로서 도면과 같이 슬라브 표면에 근접시켜도 작은 핀홀을 통하여 넓은 면적의 시야각을 얻을 수 있다.
상기와 같이 본 발명에 의한 촬영수단은 퍼지에어를 배출하기 위한 핀홀 구조의 릴레이 렌즈를 사용하므로 릴레이 렌즈 선단을 슬라브 표면에 근접시켜도 상기 핀홀에 강력한 퍼지에어를 공급함으로써, 렌즈의 냉각 효과가 유지된 채로 렌즈 주변의 먼지나 작은 물방울 등의 간섭을 받지 않고 항상 렌즈를 깨끗하게 유지하여 선명한 슬라브 표면 촬영영상을 얻을 수 있게 된다.
도 6은 본 발명에 의한 브레이크 아웃 감시장치의 동작 과정을 나타내는 흐름도이다.
먼저, 사용자가 제어컴퓨터(33)를 이용하여 촬영개시 신호를 입력하면 촬영수단(100)이 몰드(15) 하측의 슬라브 표면을 촬영하여 촬영 영상 신호를 화상처리장치(32)로 전송한다.
상기 화상처리장치(32)는 상기 촬영 영상 신호를 화상 분배기(31)로 전송하고 화상 분배기(31)에서는 촬영된 비디오 신호를 휘도신호와 칼라 영상 신호로 분리하여 휘도신호는 상기 화상처리장치(32)로, 칼라 영상 신호는 화상분할장치(37)로 전송한다.
그 후, 상기 화상처리장치(32)는 화상 분배기에 의해 분리된 휘도신호를 사전에 비디오신호의 전압과 온도와의 관계로부터 구해진 휘도별 온도 테이블에 따라 온도분포화상으로 변환시켜 제어컴퓨터(33) 및 이상여부 판단장치(34)로 출력한다.
상기 제어컴퓨터(33)는 상기 온도화상 중에서 최고 휘도의 온도를 시계열 신호로 CRT 화면을 통하여 출력하고, 상기 이상여부 판단장치(34)는 현재의 최고 휘도에 해당하는 온도와 소정시간 이전의 최고 휘도에 해당하는 온도간의 차값을 구하고, 상기 온도차가 설정값을 초과하는지의 여부를 판단한다.
상기에서 온도차가 설정값을 초과하지 않는 경우 다음 촬영을 위해 촬영단계로 리턴하고, 온도차가 설정값을 초과한 경우에는 경보발생장치(35)가 스피커(36)로 경보를 발생하도록 제어하여 사용자에게 위험 상황을 알려줌으로써, 슬라브 인발속도의 감속 또는 슬라브 연속주조의 정지 등 적절한 비상조치를 취하도록 유도한다.
또한, 상기 화상분할장치(37)는 상기 화상분배기에 의해 분리된 현재의 칼라 영상 신호를 소정시간 이전의 칼라 영상 신호와 함께 복수개의 화면으로 분리하여 화상표시장치(38)로 디스플레이시키며, 화상기록장치(39)에 일정 주기로 반복해서 최고휘도의 온도정보 및 칼라 영상 정보를 최신정보로 갱신하면서 연속적으로 저장한다.
상기에서 화상표시장치(38)의 일측에는 소정 시간 이전의 슬라브 표면 화상이 표시되며 다른 일측에는 현재의 슬라브 표면 화상이 표시되어 슬라브 표면의 온도변화를 시각적으로 알 수 있다.
상기와 같이 일정 주기로 반복해서 슬라브 표면의 화상을 기록하게 되면, 브레이크 아웃이 발생할 경우 그 시점으로부터 일정 주기에 상당하는 과거의 일정시간으로 되돌아가 슬라브 표면의 성상과 온도 분포를 정확하게 재현할 수 있으므로, 브레이크 아웃의 발생을 예측할 수 있게 된다.
도 7은 용강 종류에 따른 몰드 하측에서의 슬라브 표면온도 차이를 나타내는 도면이다.
도면에 표시한 것과 같이 레이들(11)에서 몰드(15)로 용강을 주입한 직후의온도는 높으나 시간이 경과함에 따라 점차 낮아져 가는 것을 알 수 있다. 또한, 용강의 종류에 따라 몰드에 주입할 때의 온도가 다르다. 이와 같이 정상적인 상태라 할지라도 슬라브 표면온도는 항상 변화하고 있다. 따라서, 슬라브 표면의 온도감시를 할 때에는 이 변화를 고려하지 않으면 안된다. 여기에서 현재의 온도 패턴과 일정시간전의 온도패턴을 비교해서 현재의 온도패턴이 일정시간전의 온도와 비교해서 높은 경우에는 경보를 발생하게 된다. 이와 같은 조치로서 주입시간 경과나 강종에 의한 온도레벨을 변화시키지 않고 온도이상치를 알 수 있다.
도 8은 시간 경과에 따른 온도차 신호를 나타내는 도면이다.
도면에서는 시간이 경과함에 따라 슬라브 표면의 온도가 점차 상승하여 결국 브레이크 아웃을 일으키게 되는 상태를 나타낸다.
도 9는 수막현상에 의한 온도저하 현상 및 시간경과에 따른 온도차 신호를 나타내는 도면이다.
도면의 하측 곡선에서는 슬라브 표면이 냉각수 분사로 인한 수막현상에 의해 온도가 급격하게 저하되는 것을 볼 수 있다. 이와 같은 신호는 실제 슬라브 표면의 온도가 아니므로 무시하고 항상 최고온도의 피크치만을 주목하면 된다.
또, 도면의 상측에는 현재의 온도신호와 소정시간 이전의 온도신호와의 차신호인 시계열 온도신호를 그래프로 나타낸 것이다.
상기한 바와 같이 본 발명은 릴레이 렌즈가 부착된 CCD 카메라를 몰드의 하측에 설치하여 몰드로부터 인발되어 나오는 슬라브의 표면을 촬영하고 상기 촬영된영상신호를 휘도신호와 칼라영상신호로 분리한 후, 상기 휘도신호로부터 슬라브 표면의 대표온도를 산출하며 상기 산출된 대표온도 및 상기 칼라영상신호를 디스플레이시켜 슬라브 표면의 온도분포 및 성상의 변화를 검지할 수 있도록 함으로써, 브레이크 아웃의 발생을 예측할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 슬라브 표면에 파우더가 흘러내리는 상태 및 냉각수의 분사 상태를 관찰할 수 있도록 하여, 슬라브 표면에 파우더가 균일하게 공급되도록 함으로써, 슬라브와 몰드의 마찰을 감소시켜 몰드의 수명을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 몰드 직하에서 슬라브의 온도분포를 감시하기 위해 몰드와 가이드롤 사이에 설치되는 촬영수단(100); 촬영 비디오 신호를 휘도신호와 칼라영상신호로 분리하는 화상 분배기(31); 상기 휘도신호를 사전에 구해진 휘도별 온도 테이블에 따라 온도분포화상으로 변환하는 화상처리장치(32); 상기 온도분포화상 중에서 최고휘도에 대응하는 온도를 시계열 신호로서 CRT 화면에 출력하는 제어컴퓨터(33); 상기 온도분포화상중 최고휘도에 대응하는 현재의 온도와 소정시간 이전의 온도간의 차값이 설정값을 초과하는지의 여부를 판단하는 이상여부 판단장치(34); 상기 이상여부 판단장치의 제어에 의해 스피커로 경보신호를 발생하는 경보 발생장치(35); 현재 및 소정시간 이전의 칼라영상신호를 동시에 화상표시장치(38)로 분할표시하는 화상분할장치(37); 소정시간 이전에서 현재까지의 칼라영상정보 및 온도화상정보를 연속적으로 저장하는 화상기록장치(39)로 구성된 것을 특징으로 하는 연속주조 공정에서의 브레이크 아웃 감시장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 촬영수단(100)은 CCD 카메라(120)인 것을 특징으로 하는 연속주조 공정에서의 브레이크 아웃 감시장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 CCD 카메라는 복수개의 광각렌즈로 구성된 릴레이 렌즈(110)를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속주조 공정에서의 브레이크 아웃 감시장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 릴레이 렌즈(110)에는 렌즈의 표면오염을 방지하고 렌즈의 냉각을 통하여 선명한 슬라브 표면 영상이 얻기 위해 렌즈표면 오염방지 및 냉각용 에어퍼지 장치가 마련된 것을 특징으로 하는 연속주조 공정에서의 브레이크 아웃 감시장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 릴레이 렌즈(110)에 설치되는 렌즈표면 오염방지 및 냉각용 에어퍼지 장치는 촬영시야를 확보하면서 렌즈의 오염 방지 및 냉각을 위해 퍼지되는 에어를 외부로 배출하기 위한 핀홀(115)이 마련된 제1보호파이프(114)와, 고온으로부터 릴레이 렌즈를 보호하기 위해 상기 제1보호파이프의 외측에 배치되는 제2보호파이프(116)를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속주조 공정에서의 브레이크 아웃 감시장치.
  6. 몰드직하에 설치된 촬영수단에 의해 촬영된 슬라브 표면 촬영신호를 처리하여 휘도신호 및 칼라영상신호로 분리하는 제1단계; 상기 제1단계에서 분리된 휘도신호로부터 슬라브의 온도분포를 측정하고 분리된 칼라신호로부터 슬라브 표면 상태 및 냉각수 상태를 감시하는 제2단계; 상기 제2단계에서 측정된 슬라브의 휘도값 대응 온도분포를 기록하고 또한 온도화상으로 변환하여 최고휘도에 대응하는 온도데이터를 시계열 신호로 관리자 컴퓨터 화면에 표시하는 제3단계; 상기 제1단계에서 분리된 칼라영상 신호를 현재의 칼라영상과 일정시간 이전의 칼라영상을 하나의 모니터 화면에 순차적으로 분할 표시하여 작업자에게 슬라브의 표면상태 변화를 실시간으로 표시해주는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속주조 공정에서의 브레이크 아웃 감시방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제3단계에서는 휘도값 대응 온도측정 실행에 따라 소정시간 이전 휘도값과 현재의 최고휘도값을 비교하여 그 차값이 설정값을 초과하면 경보를 발생시켜 작업자에게 이상상태를 알려주는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연속주조 공정에서의 브레이크 아웃 감시방법.
KR10-2000-0047946A 2000-08-18 2000-08-18 연속주조 공정에서의 브레이크 아웃 감시장치 및 그 방법 KR100523793B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2000-0047946A KR100523793B1 (ko) 2000-08-18 2000-08-18 연속주조 공정에서의 브레이크 아웃 감시장치 및 그 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2000-0047946A KR100523793B1 (ko) 2000-08-18 2000-08-18 연속주조 공정에서의 브레이크 아웃 감시장치 및 그 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20020014589A true KR20020014589A (ko) 2002-02-25
KR100523793B1 KR100523793B1 (ko) 2005-10-26

Family

ID=19683883

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2000-0047946A KR100523793B1 (ko) 2000-08-18 2000-08-18 연속주조 공정에서의 브레이크 아웃 감시장치 및 그 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100523793B1 (ko)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030049337A (ko) * 2001-12-14 2003-06-25 주식회사 포스코 다점방식 슬라브온도 측정장치
KR100848627B1 (ko) * 2002-06-04 2008-07-28 주식회사 포스코 연주몰드로부터 용강유출을 검출하기 위한 장치
CN101941060A (zh) * 2010-09-19 2011-01-12 河北钢铁股份有限公司唐山分公司 基于多排实测热电偶温度的结晶器热像图实时显示方法
CN109365769A (zh) * 2018-12-18 2019-02-22 重庆邮电大学 一种基于混合模型判断的结晶器漏钢预报方法
CN110918973A (zh) * 2019-12-11 2020-03-27 东北电力大学 一种基于游程的结晶器热像图异常区域标记方法
KR20210054344A (ko) * 2019-11-05 2021-05-13 주식회사 포스코 주조 설비 및 주조 방법
RU2809422C2 (ru) * 2019-02-01 2023-12-11 Норск Хюдро Аса Способ литья и литейная установка с непосредственным охлаждением слитков

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101176002B1 (ko) 2009-09-28 2012-08-21 현대제철 주식회사 전기로내 상태 감시 제어 방법

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1071453A (ja) * 1996-08-28 1998-03-17 Sumitomo Metal Ind Ltd 水平連続鋳造におけるブレークアウト予測方法
JPH11226714A (ja) * 1998-02-13 1999-08-24 Kobe Steel Ltd 連続鋳造設備におけるブレークアウト検出方法及びその装置
JP2002028764A (ja) * 2000-07-13 2002-01-29 Tokai Carbon Co Ltd 鉄鋼の連続鋳造におけるブレークアウト監視方法および装置

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030049337A (ko) * 2001-12-14 2003-06-25 주식회사 포스코 다점방식 슬라브온도 측정장치
KR100848627B1 (ko) * 2002-06-04 2008-07-28 주식회사 포스코 연주몰드로부터 용강유출을 검출하기 위한 장치
CN101941060A (zh) * 2010-09-19 2011-01-12 河北钢铁股份有限公司唐山分公司 基于多排实测热电偶温度的结晶器热像图实时显示方法
CN109365769A (zh) * 2018-12-18 2019-02-22 重庆邮电大学 一种基于混合模型判断的结晶器漏钢预报方法
RU2809422C2 (ru) * 2019-02-01 2023-12-11 Норск Хюдро Аса Способ литья и литейная установка с непосредственным охлаждением слитков
KR20210054344A (ko) * 2019-11-05 2021-05-13 주식회사 포스코 주조 설비 및 주조 방법
CN110918973A (zh) * 2019-12-11 2020-03-27 东北电力大学 一种基于游程的结晶器热像图异常区域标记方法
CN110918973B (zh) * 2019-12-11 2021-04-27 东北电力大学 一种基于游程的结晶器热像图异常区域标记方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR100523793B1 (ko) 2005-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1328341C (en) Break-out detection in continuous casting
WO2014017714A1 (ko) 주편 품질 예측 장치 및 그 방법
KR100523793B1 (ko) 연속주조 공정에서의 브레이크 아웃 감시장치 및 그 방법
CN206104837U (zh) 一种连铸机漏钢检测装置
JP2002028764A (ja) 鉄鋼の連続鋳造におけるブレークアウト監視方法および装置
KR100518325B1 (ko) 연주공정 주형직하에서의 용강누출 감시방법
JP3494084B2 (ja) 溶融金属取扱い設備における異常事態の自動検出方法及び装置
KR20210037118A (ko) 연속주조공정의 구속형 브레이크아웃 예측 방법
JP3096232B2 (ja) 連続鋳造方法
KR100928775B1 (ko) 몰드 진동 및 마찰력 측정을 통한 연주공정의 주편파단예측장치
JP2001179414A (ja) 連続鋳造における２次冷却方法及び２次冷却装置
JPS5813456A (ja) 連続鋳造機における鋳片監視装置
US11376654B2 (en) Casting method and casting apparatus for DC casting
JPH11226714A (ja) 連続鋳造設備におけるブレークアウト検出方法及びその装置
KR20120073656A (ko) 연속주조 공정에서의 브레이크 아웃 감지 장치
Langer et al. New approaches to breakout prediction
JP3675912B2 (ja) 双ロール鋳造機の溶湯溜り深さモニター装置及び方法
JP2943575B2 (ja) 鋳型口内パウダ不足自動検知装置
JP2002137049A (ja) 連続鋳造機の液面監視装置
JPH09108802A (ja) ブレイクアウト検知方法及びそれを用いた処理方法
JP2914817B2 (ja) 連続鋳造における欠落鋳造方法
JP3496304B2 (ja) 鋳造装置における液面検知装置の取付具
JP2003251443A (ja) ブレークアウト発生時における流路開閉手段の制御方法及び装置
JPH1071453A (ja) 水平連続鋳造におけるブレークアウト予測方法
JPH05337609A (ja) 連続鋳造装置

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
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121018

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131014

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141020

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151020

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161019

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171018

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181016

Year of fee payment: 14

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191018

Year of fee payment: 15