KR20020016248A

KR20020016248A - 주형 장변부의 소프트 클램핑 제어장치

Info

Publication number: KR20020016248A
Application number: KR1020000049470A
Authority: KR
Inventors: 천창근; 신건
Original assignee: 신현준; 재단법인 포항산업과학연구원
Priority date: 2000-08-25
Filing date: 2000-08-25
Publication date: 2002-03-04

Abstract

본 발명은 연속주조설비에서 주형폭 가변시 주형 장변부에서 행해지는 소프트 클램핑 제어장치에 관한 것으로서, 주형의 장변부(3-1)의 모서리에 설치되어 주형장변을 주형단변측으로 밀착시키는 스프링(9)과; 상기 스프링(9)에 설치되어 주형의 장변부(3-1)를 클램핑하는 압력을 전달하는 유압실린더(8)와; 상기 유압실린더(8)에 작용하는 압력을 측정하는 압력측정기(15)와; 주조 중 주형폭 가변시 주형의 장변부(3-1)의 변위를 검출하는 변위측정기(10)와; 현재 주조되고 있는 주편폭 정보를 송신하는 주형폭 가변제어기(13)와; 주편폭 변경의 시작시점 정보를 전달하는 상위제어기(14)와; 상기 주편폭 정보와 주편폭 변경의 시작시점 정보 및 상기 변위측정기(10)에서 측정된 주형의 장변부(3-1)의 변위를 입력하여 유압지령값을 산출하는 장변클램프제어기(12) 및; 상기 유압지령값에 상기 압력측정기(15)의 측정압력이 일치하도록 상기 유압실린더(8)의 유압밸브를 제어하는 유압제어기(11)를 구비하여서 구성된 것으로 주형내에서 안정된 응고셀을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 주형내에서 발생할 수 있는 블렉아웃의 위험도를 줄임으로써 조업의 안정을 향상시키는 장점이 있는 것이다.

Description

주형 장변부의 소프트 클램핑 제어장치{APPARATUS FOR CONTROLLING SOFT CLAMPING}

본 발명은 연속주조설비에서 주형폭 가변시 주형 장변부에서 행해지는 소프트 클램핑 제어장치에 관한 것으로서, 특히 주조 중 주형폭 변경시에 주형 장변부에 가해지는 소프트 클램프를 주형폭 정보와 주형 장변부의 변위에 따라 적절한 압력으로 유지시킬 수 있는 주형 장변부의 소프트 클램핑 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 연속주조설비는 도 1에 도시한 바와 같이 용강(2)을 담고 있는 턴디쉬(1)와 용강(2)을 1차적으로 냉각시켜 정형화된 크기의 주편(4)을 생성하는 주형(30, 상기 주형(3)을 통과한 주편(4)을 지지하는 역활을 하는 다수의 가이드롤 (7') 및 상기 주편(4)을 압하하여 인발하는 다수의 구동롤(6')로 구성된 스트랜드를 구비하여 주조 중에 구동롤(6')을 압하할 수 있는 유압실린더(8)를 설치하여 주편(4)을 압하함과 동시에 구동롤(6')을 회전시킬 수 있는 구동장치를 설치하여 구동롤(6')을 회전시키면서 주편을 인발하게 된다.

상기한 연속주조설비에서의 소프트 클램핑 제어장치는 도 3, 도 4에 도시한 바와 같이 주형(3)의 장변부(3-1) 4개의 모서리 부근에 주형(3)의 장변부(3-1)를 주형(3)의 단변부(3-2) 측으로 밀착시키기에 충분한 탄성력을 가진 스프링(9)이 설치되어 있으며, 주형폭 변경시에는 주형(3)의 장변부(3-1)에 가해지는 압력을 약간 줄이는 소프트 클램프를 실시하기 위해 스프링(9)에서 작용하는 힘의 반대 방향으로 힘을 전달할 수 있는 유압실린더(8)가 설치되어 있다.

이와 같은 소프트 클램핑 제어장치로 실시하는 종래의 소프트 클램핑 제어방법에서는 생산하는 주편(4)의 폭에 따라 비주조시에 미리 주형(3)의 장변부(3-1) 작용하는 철정력을 계산한 후 4등분하여 4개의 유알실린더(8)의 압력을 결정하여 압력설정치로 사용하였다. 하지만 주형(3)의 장변부(3-1)에 작용하는 힘의 구성요소를 살펴보면, 턴디쉬 노즐에서 분사되는 용강(2)의 유속에 의한 압력 등 철정압 외에 작용하는 힘이 있어 정확하게 주형(3)의 장변부(3-1)에 작용하는 힘을 이론적으로 계산하는 것은 불가능할 뿐만 아니라 상부 유압실린더(8) 2개와 하부 유압실린더(8) 2개의 위치가 상이하기 때문에 상부와 하부에 각각 가해지는 압력을 보정하는 것이 필요하다.

따라서 종래에 실시하는 소프트 클램핑 제어방법에 있어서는 유압실린더(8)에 동작하는 압력이 과도하여 클램프력이 크면 주형(3)의 장변부(3-1)에 변형이 발생하여 동판의 수명을 단축시키는 단점이 있고, 클램프력이 적을 경우에는 주형(3)의 장변부(3-1)와 단변부(3-2) 사이에 틈이 발생하여 주형(3) 내에서 형성되는 응고셀이 비정상적으로 성장하여 생산되는 주편(4)의 품질을 저하시킬 뿐만 아니라 응고셀이 찢어지는 블렉아웃의 발생할 가능성이 있다.

본 발명은 상기한 실정을 감안하여 종래의 소프트 클램핑 제어방법이 갖는 각종 문제점들을 해결하고자 발명한 것으로서, 주조 중 주형폭 변경시에 주형 장변부에 가해지는 소프트 클램핑을 주형폭 정보와 주형 장변부의 변위에 따라 적절한 압력으로 유지시킬 수 있는 주형 장변부의 소프트 클램핑 제어장치를 제공함에 그목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 연속주조설비의 구성도,

도 2는 주조 중 주편폭 변경시 주편폭과 유압지령값과의 관계도,

도 3은 본 발명에 따른 주형 및 구동축의 모식도,

도 4는 본 발명 주형 장변부의 소프트 클램핑 제어장치의 구성도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 턴디쉬 2 : 용강

3 : 주형 3-1 : 주형의 장변부

3-2 : 주형의 단변부 4 : 주편

5 : 턴디쉬노즐 6 : 주형의 단변부 구동축

6' : 구동롤 7 : 주형의 장변부 구동축

7' : 가이드롤 8 : 유압실린더

9 : 스프링 10 : 변위측정기

11 : 유압제어기 12 : 장변클램프제어기

13 : 주형폭제어기 14 : 상위제어기

15 : 압력측정기

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 주형 장변부의 소프트 클램핑 제어장치는 주형의 장변부(3-1)의 모서리에 설치되어 주형장변을 주형단변측으로 밀착시키는 스프링(9)과; 상기 스프링(9)에 설치되어 주형의 장변부(3-1)를 클램핑하는 압력을 전달하는 유압실린더(8)와; 상기 유압실린더(8)에 작용하는 압력을 측정하는 압력측정기(15)와; 주조 중 주형폭 가변시 주형의 장변부(3-1)의 변위를 검출하는 변위측정기(10)와; 현재 주조되고 있는 주편폭 정보를 송신하는 주형폭 가변제어기(13)와; 주편폭 변경의 시작시점 정보를 전달하는 상위제어기(14)와; 상기 주편폭 정보와 주편폭 변경의 시작시점 정보 및 상기 변위측정기(10)에서 측정된 주형의 장변부(3-1)의 변위를 입력하여 유압지령값을 산출하는 장변클램프제어기(12) 및; 상기 유압지령값에 상기 압력측정기(15)의 측정압력이 일치하도록 상기 유압실린더(8)의 유압밸브를 제어하는 유압제어기(11)를 구비하여서 구성된 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명은 주조 중에 생산하는 주편(4)의 폭을 변경하는 경우 주형(3)의 단변부(3-2)를 이동하기 전에 주형(3)의 장변부(3-1) 손상을 피할 뿐만 아니라 주편(4)의 폭 가변시 발생하는 마찰력을 줄여 소요되는 힘을 줄이기 위하여 주형(3)의 장변부(3-1)에 두께방향으로 작용하는 힘을 약간 느슨하게 하는 소프트 클램핑 제어장치이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명을 채용한 주형 장변부의 클램프 제어시스템의 구성도로서, 상위제어기(14)에서 생산계획에 의해 주형폭 변경 시작신호를 송신하면, 장변클램프 제어기(12)는 주형폭제어기로(13)부터 연속적으로 주형폭 정보를 수신하여 하기 수학식 1을 이용하여 얻어지는 계단모양의 유압지령값을 유압제어기(11)에 송신한다.

F = 강의 비중 × 중력가속도 × 주형레벨/2 × 단면적

수학식 1에서 F는 주형장변에 작용하는 힘으로서, 단면적은 주형레벨에다 주주폭을 곱하여 얻어지게 되며, 주형레벨은 일반적으로 주형높이에서 100 mm 하단이다.

상기 수학식 1로부터 구해지는 주형장변에 작용하는 힘(F)인 계단모양의 유압지령값(도 2참조)을 장변클램프 제어기(12)가 유압제어기(11)에 송신하고, 변위측정기(10)로부터 변위를 측정하여 허용범위를 벗어나면 유압지령값을 수신한 유압제어기(11)는 압력측정기로(15)부터 압력을 측정하여 비례미분제어와 같은 폐루프 제어를 통하여 목표 압력을 유지시키게 되고, 이후 소프크클램프가 완료되어 장변클램프제어기(12)가 주형폭제어기(13)에 종료신호를 송신하면, 주형폭제어기(13)는 주형단변부를 구동시켜 주형폭의 변경을 완료하게 된다.

상기한 바와 같이 본 발명에 의하면 주조 중 주편폭 변경시에 주형의 장변부에 가해지는 소프트 클램핑을 주편폭 정보와 주형장변부의 변위에 따라 적절한 압력을 유지시킬 수 있는 클램핑 제어장치에 의해 주형내에서 안정된 응고셀을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 주형내에서 발생할 수 있는 블렉아웃의 위험도를 줄임으로써 조업의 안정을 향상시키는 장점이 있다.

Claims

주형의 장변부(3-1)의 모서리에 설치되어 주형장변을 주형단변측으로 밀착시키는 스프링(9)과; 상기 스프링(9)에 설치되어 주형의 장변부(3-1)를 클램핑하는 압력을 전달하는 유압실린더(8)와; 상기 유압실린더(8)에 작용하는 압력을 측정하는 압력측정기(15)와; 주조 중 주형폭 가변시 주형의 장변부(3-1)의 변위를 검출하는 변위측정기(10)와; 현재 주조되고 있는 주편폭 정보를 송신하는 주형폭 가변제어기(13)와; 주편폭 변경의 시작시점 정보를 전달하는 상위제어기(14)와; 상기 주편폭 정보와 주편폭 변경의 시작시점 정보 및 상기 변위측정기(10)에서 측정된 주형의 장변부(3-1)의 변위를 입력하여 유압지령값을 산출하는 장변클램프제어기(12) 및; 상기 유압지령값에 상기 압력측정기(15)의 측정압력이 일치하도록 상기 유압실린더(8)의 유압밸브를 제어하는 유압제어기(11)를 구비하여서 구성된 것을 특징으로 하는 주형 장변부의 소프트 클램핑 제어장치.