KR20030049337A - 다점방식 슬라브온도 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연속주조 공정을 통해 슬라브를 생산하는 과정에서 슬라브의 폭방향 온도 분포를 정확하게 측정하여 제품 품질을 높이고 조업 안정을 도모할 수 있도록 구성된 다점방식 슬라브온도 측정장치에 관한 것이다.

본 발명은 연속주조 공정을 통해 슬라브를 생산하는 과정에서 상기 슬라브의 폭방향 온도 분포를 측정하는 장치에 있어서, 상기 연속주조기 말단에 설치된 세그먼트 롤의 사이에 설치되어 에어 블로워에서 공급되는 에어를 통해 상기 슬라브와의 접촉에 따른 수증기를 제거하는 퍼지장치부; 상기 퍼지장치부의 퍼지후드 상부에 설치되어 상기 슬라브 폭방향 온도를 연속적으로 계측하는 슬라브 온도계측부; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

다점방식 슬라브온도 측정장치{Apparatus for measuring slab temperature multi point type}

본 발명은 다점방식 슬라브온도 측정장치에 관한 것으로, 특히 연속주조 공정을 통해 슬라브를 생산하는 과정에서 슬라브의 폭방향 온도 분포를 정확하게 측정하여 제품 품질을 높이고 조업 안정을 도모할 수 있도록 구성된 다점방식 슬라브온도 측정장치에 관한 것이다.

일반적으로, 철강제조 프로세스에서 도 1에 도시된 연속주조 프로세스는 용강을 응고시켜 슬라브(13)를 생산하는 공정이다. 이 만곡형 연주기에서는 스트레이트에서 곡형으로 들어가는 교정 존(Zone)(10) 입구 또는 곡형 부분에서 스트레이트로 들어가는 교정 존(10) 출구에서 슬라브(13)가 큰 응력을 받게 되어 고탄소강이나 일부 합금강등 크랙(CRACK) 감수성이 높은 강종은 표면에 크랙이 발생하는데 이때 슬라브(13)가 어느 일정한 영역에 있으면 크랙이 생기고, 이 영역보다 높거나 낮으면 크랙발생을 방지할 수 있으므로 온도관리의 필요성이 대두된다.

또한, 2차 냉각수 스프레이 노즐 막힘 등의 원인에 의해 폭방향으로 온도편차가 생겨서 편차가 커지면 온도가 낮은 부분은 수축이 빠르고, 높은 부분은 수축이 늦어져서 길이 방향으로 크랙이 생기는데 이 폭방향 불균일 냉각을 알기 위해서는 폭방향 온도분포를 연속적으로 계측하여 확인하는 것이 필요하다.

종래에는 연주기 말단 세그먼트 롤(SEGMENT ROLL)에 방사온도계(12)를 설치하여 일점식 온도계측을 시도하였으나 이는 2차 냉각수 분사시 비산되는 물방울이 상기 슬라브(13)의 표면과 접촉하여 발생되는 수증기로 인한 간섭으로 방사온도계(12)의 방사 에너지 전달이 저하되어 측정 온도 지시치의 헌팅이 발생되고, 분진, 수증기와 같은 왜란요소를 제거하기 위한 퍼지(purge)장치의 미설치 및 주위온도로부터 방사온도계(12)를 보호하기 위한 냉각수 라인의 필터 막힘등에 의해 유지보수가 난해하며, 점계측에 따른 폭방향 온도분포 측정의 불가로 폭방향 불균일 냉각을 알 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 연속주조중 슬라브의 폭방향 온도분포를 정확하게 측정하는 다점방식 온도계 및 온도 분포 불균일에 의한 영향정도를 파악할 수 있는 모니터링 기능을 통해 슬라브의 크랙 발생에 의한 품질결함을 감소시키고, 조업안정을 도모할 수 있는 다점방식 슬라브온도 측정장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 연속주조 공정을 도시한 정면 개략도.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 다점방식 슬라브온도 측정장치의 구성도.

도 3은 도 2에 도시된 다점방식 슬라브온도 측정장치에 있어서의 다점방식 온도계의 신호처리 블록 다이어그램도.

도 4는 본 발명의 적용전과 작용후의 슬라브 온도계측 결과를 도시한 그래프도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

2 : 래들 2a : 퍼지 후드

2b : 에어 블로워 3a : 다점방식 온도계

6 : 턴디쉬 8 : 몰드

12 : 방사 온도계 13 : 슬라브

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 다점방식 슬라브온도 측정장치는 연속주조 공정을 통해 슬라브를 생산하는 과정에서 상기 슬라브의 폭방향 온도 분포를 측정하는 장치에 있어서, 상기 연속주조기 말단에 설치된 세그먼트 롤의 사이에 설치되어 에어 블로워에서 공급되는 에어를 통해 상기 슬라브와의 접촉에 따른 수증기를 제거하는 퍼지장치부; 상기 퍼지장치부의 퍼지후드 상부에 설치되어 상기 슬라브 폭방향 온도를 연속적으로 계측하는 슬라브 온도계측부; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명에서 상기 퍼지장치부는 상기 세그먼트 롤 사이에 고정설치된 퍼지후드와, 퀵 커플러 및 플렉시블 호스를 통해 연결된 에어 블로워를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서 상기 슬라브온도계측부는 상기 퍼지후드의 상부에 고정설치된 다점방식 온도계와, 상기 다점방식 온도계를 통해 측정된 온도신호를 동축케이블을 통해 수신받는 중계함과, 상기 중계함에 연결된 화상표시장치와, 상기 다점방식 온도계의 상부 일측에 고정설치된 모니터링 장치와, 상기 모니터링 장치에 연결된 조작반을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 다점방식 슬라브온도 측정장치의 일실시예를 나타낸 것으로서, 이에 따른 슬라브온도 측정장치는 크게 연속주조기 말단에 설치된 세그먼트 롤의 사이에 설치되어 에어 블로워에서 공급되는 에어를 통해 슬라브와의 접촉에 따른 수증기를 제거하는 퍼지장치부와, 상기 퍼지장치부의 퍼지후드 상부에 설치되어 상기 슬라브 폭방향 온도를 연속적으로 계측하는 슬라브 온도계측부로 이루어져 있다.

상기 퍼지장치부는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 세그먼트 롤(1a) 사이에 퍼지후드(2a)가 브라켓트(미도시)를 통해 고정설치되어 있고, 상기 퍼지후드(2a)의 양측에는 슬라브 전폭에 대해 일정한 공기흐름으로 퍼지할 수 있도록 에어 블로워(2b)가 퀵 커플러(2d) 및 플렉시블 호스(2c)를 통해 연결되어 있다.

상기 슬라브온도계측부는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 슬라브 폭방향 온도를 연속적으로 계측할 수 있는 다점방식 온도계(3a)가 상기 퍼지후드(2a)의 상부에 고정설치되어 있고, 상기 다점방식 온도계(3a)는 주위의 열로부터 센서를 보호하기 위해 온도계 박스 내부로 물이 순환될 수 있도록 되어 있다.

또한, 상기 다점방식 온도계(3a)에 의해 측정된 온도신호는 동축케이블을 이용하는 중계함(3b)에 연결되어 있고, 상기 중계된 온도신호는 화상을 통해 슬라브 폭방향 온도분포를 나타내는 모니터와 같은 화상표시장치(3c)에 연결되어 있다.

또한, 온도 분포 불균일에 의한 영향정도를 파악하도록 슬라브 표면상태를 감시하는 표면측정용 카메라와 같은 모니터링 장치(4a)가 상기 다점방식 온도계(3a)의 상부 일측에 고정설치되어 있고, 상기 모니터링 장치(4a)는 조작반(5a)에 연결되어 이의 제어를 받게 되며, 상기 조작반(5a)은 원격으로 상기 모니터링 장치(4a)를 조작할 수 있도록 줌 인(ZOOM IN), 줌 아웃(ZOOM OUT) 조작스위치(미도시)가 설치된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 다점방식 온도계(3a)는 슬라브(13)로부터 나오는 열방사 에너지를 적외선 필터(6a)로 흡수하여 CCD소자(6b)로 입사되도록 하며, 이들 소자를 전자적으로 읽어 들여 로그앰프(7a)에서 증폭한다.

이후, A/D변환기(8a)에서 아날로그 신호를 디지탈로 변환한 후, 연산장치 (10a)에서 슬라브 폭방향 온도분포를 연산한 후 디스플레이 장치를 통해 조업자가 확인할 수 있도록 되어 있다.

또한, 상기 연산장치(10a)는 스타트 펄스를 발생시켜 펄스 발생기(9a)를 통해 상기 다점방식 온도계(3a)로 전달시켜서 온도신호 측정시 적용된다.

상기와 같이 구성되는 본 실시예에 따른 다점방식 슬라브온도 측정장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 세그먼트 롤(1a)사이에 설치된 퍼지후드(2a)는 상기 에어 블로워(2b)에서 공급되는 에어를 통해 이차 냉각수 분사에 따라 고온의 슬라브와 접촉되어 발생하는 수증기를 일정한 공기흐름으로 제거한다.

또한, 상기 퍼지후드(2a) 상부에 설치된 다점방식 온도계(3a)와 모니터링 장치(4a)에 의해 슬라브 폭방향 온도분포 및 슬라브 표면 상태를 확인할 수 있고, 상기 슬라브(13)로부터 나오는 열방사 에너지는 적외선 필터(6a) 및 CCD소자(6b)를 통해 입사된 후, 로그앰프(7a)에서 증폭된다.

이후, A/D변환기(8a)를 통해 연산장치 (10a)에서 슬라브 폭방향 온도분포를 연산한 후 디스플레이 장치를 통해 조업자가 확인하고, 상기 CCD 소자(6b)는 출력을 일정시간(적분시간)동안 콘덴서 전하로 자장한 후 읽어낸다.

이 전하의 축적상황을 나타낸 것이 도 4로서 입사에너지가 낮은 경우는 상단 11a와 같고, 온도가 높아지면 중단 11b와 같이 큰 전하가 축적되며, 보다 높아지면 하단 11c의 도 4의 좌측 개선전 그림과 같이 전하가 포화되어 정확한 온도계측이 불가능해진다.

입사에너지는 물체온도의 3승에 비례하므로 측정온도를 넓게 하면 문제가 된다. 따라서 본 발명에서는 도 4의 우측 개선후 그림과 같이 고온영역에서는 이 적분시간을 짧게 하여 콘덴서에 전하가 포함되지 않도록 하였으며, 슬라브로 부터 입사되는 입사에너지는 미리 알 수 없으므로 포화상태를 확인하고 나서 적분시간을 바꾸는 방식으로 하여 전하 포화에 따른 온도계측 불가의 문제점을 개선하였다.

상기한 바와 같은 본 발명의 다점방식 슬라브온도 측정장치는 연속주조공정에서 다점방식 온도계 및 슬라브의 온도 분포 모니터링을 통해 슬라브의 폭방향 온도분포를 정확하게 측정하므로써, 슬라브의 크랙 발생에 의한 품질결함을 감소시키고, 조업안정을 도모할 수 있는 유용한 효과가 있다.

Claims (3)

1. 연속주조 공정을 통해 슬라브를 생산하는 과정에서 상기 슬라브의 폭방향 온도 분포를 측정하는 장치에 있어서,

   상기 연속주조기 말단에 설치된 세그먼트 롤의 사이에 설치되어 에어 블로워에서 공급되는 에어를 통해 상기 슬라브와의 접촉에 따른 수증기를 제거하는 퍼지장치부;

   상기 퍼지장치부의 퍼지후드 상부에 설치되어 상기 슬라브 폭방향 온도를 연속적으로 계측하는 슬라브 온도계측부; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 다점방식 슬라브온도 측정장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 퍼지장치부는 상기 세그먼트 롤 사이에 고정설치된 퍼지후드와, 퀵 커플러 및 플렉시블 호스를 통해 연결된 에어 블로워를 포함하는 것을 특징으로 하는 다점방식 슬라브온도 측정장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 슬라브온도계측부는 상기 퍼지후드의 상부에 고정설치된 다점방식 온도계와, 상기 다점방식 온도계를 통해 측정된 온도신호를 동축케이블을 통해 수신받는 중계함과, 상기 중계함에 연결된 화상표시장치와, 상기 다점방식 온도계의 상부일측에 고정설치된 모니터링 장치와, 상기 모니터링 장치에 연결된 조작반을 포함하는 것을 특징으로 하는 다점방식 슬라브온도 측정장치.