KR20020044405A

KR20020044405A - 침지노즐신속교환 조업실시재의 트래킹 및 조치방법

Info

Publication number: KR20020044405A
Application number: KR1020000073781A
Authority: KR
Inventors: 문상운; 김동진; 김명수; 민영린; 정종온; 김천규
Original assignee: 이구택; 주식회사 포스코
Priority date: 2000-12-06
Filing date: 2000-12-06
Publication date: 2002-06-15
Also published as: KR100489566B1

Abstract

본 발명은 침지노즐신속교환 조업실시재의 트래킹 및 조치방법에 관한 것으로서, 턴디쉬(Tundish)에서 몰드(Mold)로 용강을 분배하는 침지노즐의 개재물 집적에 따른 침지노즐 교환시, 온라인 침지노즐신속교환(GTC)장치의 유압 버튼(Button)의 동작을 신호화(Signal)하여 PLC 레벨2(10)로 신호 변환하여 전송하는 단계(S100)와, 전송받은 신호를 활용하여 노즐 교환에 의한 품질열화 부위의 품질열화 정도에 대한 위치와 범위를 파악하는 길이 트래킹(Tracking)을 수행하는 단계(S200)와, 길이 트래킹을 통한 조업불안정 구역에 대한 재절사 슬래브(Slab) 번호를 부여하고, 조업불안정 구역에 대한 노즐교환 주편의 전단을 지시하는 전단최적화를 수행하는 단계(S300) 및 전단최적화에 의해 절단된 주편을 품질 요구 수준과 비교하여 판정을 수행하는 단계(S400)로 구성함으로써 슬래브(Slab) 품질을 보증하여 제품생산시 발생되는 실패 비용을 최소화하고, 제품의 품질을 안정화하여 고객품질을 개선하도록 한다.

Description

침지노즐신속교환 조업실시재의 트래킹 및 조치방법{METHOD OF TRACKING AND PROCESSING FOR GATE TUBE CHANGE}

본 발명은 침지노즐신속교환 조업실시재의 트래킹 및 조치방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연속주조공정에서 침지노즐의 개재물(Inclusion) 집적에 의한 침지노즐 교환시 온라인 침지노즐신속교환(Gate Tube Change; GTC)장치의 유압 버튼(Button)의 동작에 따른 신호(Signal)를 이용하여 노즐 교환부에서 나타나는 품질 열화범위를 선정하고, 전단최적화를 수행할 수 있도록 하는 침지노즐신속교환 조업실시재의 트래킹 및 조치방법에 관한 것이다.

GTC(Gate Tube Change, 침지노즐신속교환; 이하, GTC라 한다)란 주조중인 상태에서 사용중인 침지노즐을 새로운 침지노즐로 교환하기 위해 도 1에 도시된 바와 같이 새로운 침지노즐을 턴디쉬(Tundish) 외측으로부터 몰드(Mold)내로 기울이면서 집어넣어 카세트(Cassette)에 얹힌 다음, 튜브 체인지 실린더(Tube Change Cylinder)로 주조중인 침지노즐과 함께 신속하게(약 3초) 슬라이딩(Sliding)시켜 교환한 후 사용중이었던 노즐은 밖으로 건져내는 일련의 작업을 말한다. 이때, 도 1은 침지노즐신속교환장치의 조업 개념도이다.

종래에는 GTC 작업시 발생되는 노즐 교환에 의한 품질열화 부위의 길이 트래킹(Tracking)이 없어 품질열화 정도에 대한 위치와 범위 등에 대한 정보 파악이 없고, 따라서, 품질영향 정도에 대한 정보가 없는 상태에서 압연공정으로 슬래브(Slab)가 투입됨에 따라 코일에서의 품질문제가 야기되었다.

이러한 현상은 제철소 내부에서는 부적합품에 의한 기회손실과 재생산 비용을 유발하게 되었고, 외부 수요가에게는 수차례 크레임(Claim)을 받는 등의 품질보증과 실패비용의 문제가 나타났다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 온라인 침지노즐 신속교환시 사용노즐과 새로운 노즐을 교환할때 유압 버튼(Button)을 누르면서 발생되는 물리적인 동작을 전기 신호화(Signal)하여 노즐 교환부에서 필연적으로 나타나는 품질 열화범위를 선정하고, 전단최적화를 수행함으로써 슬래브(Slab) 품질을 보증하여 제품생산시 발생되는 실패 비용을 최소화하고, 또한 제품의 품질을 안정화하여 고객품질을 개선하도록 하는 침지노즐신속교환 조업실시재의 트래킹 및 조치방법을 제공하는데 있다.

도 1은 침지노즐 신속교환 장치의 조업 개념도.

도 2는 본 발명에 따른 침지노즐신속교환 조업실시재의 트래킹 및 조치방법의 전체 흐름도.

도 3은 본 발명에 따른 침지노즐신속교환(GTC)장치의 조업 처리 흐름도.

도 4는 본 발명의 PLC 레벨2의 시스템 구성도.

도 5는 전단최적화를 위한 품질영향 범위를 나타내는 도면.

도 6은 본 발명에 따른 GTC 조업변동과 품질수준의 관계도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : PLC 레벨2 20 : B/C

30 : MMI

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 침지노즐신속교환 조업실시재의 트래킹 및 조치방법의 일예로써, 턴디쉬(Tundish)에서 몰드(Mold)로 용강을 분배하는 침지노즐의 개재물 집적에 따른 침지노즐 교환시, 온라인 침지노즐신속교환(GTC)장치의 유압 버튼(Button)의 동작을 신호화하여 PLC 레벨2로 신호 변환하여 전송하는 단계와, 전송받은 신호를 활용하여 노즐 교환에 의한 품질열화 부위의 품질열화 정도에 대한 위치와 범위를 파악하는 길이 트래킹(Tracking)을 수행하는 단계와, 길이 트래킹을 통한 조업불안정 구역에 대한 재절사 슬래브(Slab) 번호를 부여하고, 조업불안정 구역에 대한 노즐교환 주편의 전단을 지시하는 전단최적화를 수행하는 단계 및 전단최적화에 의해 절단된 주편을 품질 요구 수준과 비교하여 판정을 수행하는 단계로 구성된다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 침지노즐신속교환 조업실시재의 트래킹 및 조치방법의 전체 흐름도이다.

도 2를 참조하여 설명하면, 턴디쉬(Tundish)에서 몰드(Mold)로 용강을 분배하는 침지노즐의 개재물 집적에 따른 침지노즐 교환시, 온라인 침지노즐 신속교환(GTC)장치의 유압 버튼(Button)의 동작을 신호화하여 PLC 레벨2로 신호 변환하여 전송하는 단계(S100)와, 전송받은 신호를 활용하여 노즐 교환에 의한 품질열화 부위의 품질열화 정도에 대한 위치와 범위를 파악하는 길이 트래킹(Tracking)을 수행하는 단계(S200)와, 길이 트래킹을 통한 조업불안정 구역에 대한 재절사 슬래브(Slab) 번호를 부여하고, 조업불안정 구역에 대한 노즐교환 주편의 전단을 지시하는 전단최적화를 수행하는 단계(S300) 및 전단최적화에 의해 절단된 주편을 품질 요구 수준과 비교하여 판정을 수행하는 단계(S400)로 구성된다.

상기와 같은 구성에 의해서 본 발명에 따른 침지노즐 신속교환장치의 침지노즐신속교환 조업실시재의 트래킹 및 조치방법은 다음과 같이 수행된다.

본 발명은 업무단위별로 처리 절차를 정의하여 시스템화하고, 각 단위 시스템을 전체의 업무로 통합 구성하여 전산시스템으로 개발하였다.

도 3은 본 발명에 따른 침지노즐 신속교환(GTC)장치의 조업 처리 흐름도이고, 도 4는 본 발명의 PLC 레벨2의 시스템 구성도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하여 설명하면, 온라인으로 침지노즐의 교환을 수행하기에 앞서 먼저, 주조속도를 0.7m/min 이하로 감속하고, 교환용 침지노즐인 SEN(Submerged Nozzle; 이하, SEN이라 한다)을 예열하게 된다(S10).

주조속도의 감속 및 SEN의 예열이 완료되면, S/N 제어 모드를 "MANUAL" 모드로 전환하고(S20), 교환용 SEN을 GTC에 세팅(Setting)하게 된다(S30).

교환용 SEN을 GTC에 세팅한 다음, S/N 모드를 "CLOSE" 모드로 전환하고(S40), 침지노즐 교환 신호(ON)를 PLC(Programmable Logic Control; 이하, PLC라 한다) 레벨2(10)로 전송하게 된다(S50).

이때, 침지노즐 교환 신호는 버튼(Button) 조작에 의한 유압실린더가 조작되어지고, 유압실린더의 버튼 조작에 의해 전류치 신호(Signal)로 변환되어 PLC 레벨2(10)로 신호증폭되어 전달되어진다(S100).

침지노즐 교환 신호의 전송이 완료되면, S/N 모드를 "OPEN" 모드로 전환하고, 몰드를 주입하게 된다(S60).

몰드 주입이 완료되면, 사용한 폐노즐을 침지노즐신속교환장치(GTC)로부터 제거하게 된다(S70).

폐노즐의 제거가 끝나면, S/N 제어 모드를 "AUTO" 모드로 전환하고, 정상 주조속도로 환원하게 된다(S80,S90).

한편, 침지노즐신속교환(GTC)장치로부터 전송되는 침지노즐 교환신호(Signal)를 수신받은 PLC 레벨2(10)는 전송받은 신호를 활용하여 노즐 교환에 의한 품질열화 부위의 품질열화 정도에 대한 위치와 범위를 파악하는 길이 트래킹(Tracking)을 수행하게 된다(S200).

다음, 길이 트래킹을 통한 조업불안정 구역에 대한 재절사 슬래브(Slab) 번호를 부여하고, 조업불안정 구역에 대한 노즐교환 주편의 전단을 지시하는 전단최적화를 수행하게 된다(S300).

이때, PLC 레벨2(10)는 레이들(Ladle) 중량 및 턴디쉬(Tundish) 중량과 주조길이 정보를 환산한 길이 트래킹을 실시하고, 소주편단위 노즐교환 QE(Quality Evaluation(품질평가); 이하, QE라 한다) 코드 및 슬래브단위 노즐교환 QE 코드를 생성 및 관리하며, 생성된 소주편단위 노즐교환 QE 코드 및 슬래브단위 노즐교환 QE 코드를 B/C(Business Computer)(20)로 전송하게 된다.

도 5는 전단최적화를 위한 품질영향 범위를 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 GTC 조업변동과 품질수준의 관계도이다.

도 5에 도시된 바와같이 GTC 실시를 수행할 경우, 품질영향범위는 GTC 실시를 위해 GTC 실시를 위한 감속으로부터 GTC 실시 이후 정상조업에 도달되기까지의 증속(속도 증량) 범위는 7m 내지 10m 수준이고, 슬래브 표면에서 나타나는 결함의 범위는 약 2m 내지 4m에 걸쳐서 나타나게 된다.

이때, 코일(Coil)의 결함 범위는 GTC실시 전 감속 및 실시 후 증속범위와 일치하여 나타나고 있으며, 결함의 강도 세기 측면은 다음과 같은 형태로 나타나고 있다.

먼저, 조업변동영역은 결함발생이 산발적으로 나타나며, 결함수준은 엄격재는 주문외 1급, 비엄격재는 합격처리로 나타나게 된다. 또한, 슬래브(Slab) 결함영역은 선형 장 범위 형태의 이면 전사 또는 양방향 대칭결함 형태의 주문외 2급 및 스크랩(Scrap) 수준으로 나타나게 되고, 조업변동영역과 슬래브 결함영역 사이의 영역은 선형결함 이면 전사 형태의 불규칙한 결함으로 주문외 1급으로 나타나게 된다.

도 6을 참조하여 설명하면, 주편의 압연공정에 의한 코일(Coil)의 품질변동은 GTC 실시를 위한 주조속도 감속, GTC 실시 및 GTC 실시 후 정상 주조속도 도달 등의 일련의 조업변동과 대응하여 나타난다.

이때, GTC 실시부의 조업변동(주조속도, 탕면변동 등)은 곧바로 코일에서의 품질불량으로 표출된다. 도 5에서의 굵은 실선은 GTC 실시 시점을 표기하고 있으며, 실선들은 GTC 조업시 조업변동이 일어났던 사건들과 품질실적과 일치성 정도를 나타내고 있다.

도 6에 도시된 바와같이 GTC 실시 시점으로부터 품질열화 영향 범위는 약 5,500mm인데, 발생지점으로부터 주편 헤드(Head) 방향으로 2,500mm이고, 주편 테일(Tail) 방향으로는 3,000mm의 범위에 걸쳐 나타난다.

따라서, 슬래브(Slab) 및 코일(Coil)에서 나타나는 결함 형태를 종합해 볼때, 주조가 진행된 슬래브의 길이는 주조가 진행될 길이에 대비하여 품질영향 범위가 안정적으로 나타난다.

그리고, GTC 실시에 따른 품질 열화 범위에 대한 할당을 통해 전단최적화를수행하게 되는데, 길이 트래킹을 통한 조업불안정 구역에 대한 재절사 슬래브 번호를 부여하고 노즐교환주편의 전단을 지시하게 된다.

PLC 레벨2(10)는 GTC 실시에 따른 품질 열화 범위에 할당된 주편 앞에서 캐스터(Caster)내에 주조가 진행되고 있는 예정 주편들에 대한 주문지시 허용 오차 범위내의 주편(Slab) 길이를 재할당 처리하게 된다.

또한, 주편길이 재할당 완료 실적을 전단길이를 제어하는 MMI(Man Machine Interface)의 작업자 단말(30)에 정보 제공하게 된다. 따라서, MMI의 작업자는 PLC 레벨2(10)가 최적화한 슬래브 전단 재길이 계산 결과값에 대한 확인 절차를 수행하게 된다.

GTC 품질 불안정 구역에 할당된 주편에 대해서는 GTC 실시 정보를 시점별로 트래킹(Tracking) 결과값에 반영하여 B/C(20)로 전송하게 된다. 이때, 전송되는 정보는 GTC 발생코드, 등급, 포지션(Position) 정보, 실적값 등의 형태로 전송된다.

PLC 레벨2(10)로부터 소주편단위 노즐교환 QE 코드, 슬래브 단위 노즐교환 QE 코드 및 슬래브(Slab) 전단실적을 전송받은 B/C(20)는 전단최적화에 의해 절단된 주편을 품질 요구 수준과 비교하여 판정을 수행하게 된다(S400).

이때, B/C(20)는 PLC 레벨2(10)에서 집계한 트래킹 결과값에 대한 품질예측값으로 변환하여 주문지시 목표품질값과 비교 판정하여 이상유무를 판단하게 된다.

판단결과, 목표품질값에 미치지 못한 이상이 발생한 주편에 대해서는 품질조치 기준 테이블(Table)에 의거하여 조치를 취하게 되고, 목표품질값에 도달한 정상 품질의 주편에 대해서는 다음 공정인 압연공정을 진행하게 된다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 침지노즐신속교환 조업실시재의 트래킹 및 조치방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

상술한 바와같이, 본 발명에 따른 침지노즐신속교환 조업실시재의 트래킹 및 조치방법은 침지노즐 신속교환 조업실시재의 트래킹(Tracking) 및 조치방법에 의하여 침지노즐신속교환 조업시 행하여지는 유압 버튼(Button) 동작을 전기 신호(Signal)로 변환하여 PLC 레벨2(10)로 전송하게 되며, 전송되어진 신호에 근거하여 조업 불안정 구역에 대한 이상구역(Zone)의 전단최적화를 시행하고, 시행 결과를 고객이 요구한 품질 수준과 비교하여 판정을 수행함으로써 슬래브(Slab) 품질을 보증하여 제품생산시 발생되는 실패 비용을 최소화하고, 제품의 품질을 안정화하여 고객품질을 개선하는 효과가 있다.

Claims

턴디쉬(Tundish)에서 몰드(Mold)로 용강을 분배하는 침지노즐의 개재물 집적에 따른 침지노즐 교환시, 온라인 침지노즐신속교환(GTC)장치의 유압 버튼(Button)의 동작을 신호화하여 PLC 레벨2(10)로 신호 변환하여 전송하는 단계(S100);

상기 전송받은 신호를 활용하여 노즐 교환에 의한 품질열화 부위의 품질열화 정도에 대한 위치와 범위를 파악하는 길이 트래킹(Tracking)을 수행하는 단계(S200);

상기 길이 트래킹을 통한 조업불안정 구역에 대한 재절사 슬래브(Slab) 번호를 부여하고, 조업불안정 구역에 대한 노즐교환 주편의 전단을 지시하는 전단최적화를 수행하는 단계(S300); 및

상기 전단최적화에 의해 절단된 주편을 품질 요구 수준과 비교하여 판정을 수행하는 단계(S400)로 구성되는 것을 특징으로 하는 침지침지신속교환 조업실시재의 트래킹 및 조치방법.