KR20040042323A - 래들 롱 노즐의 침적깊이 검출방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연속 주조공정에서 래들 롱 노즐 끝에서 턴디쉬 바닥까지의 거리(H1), 래들의 수직이동높이(ΔH2), 턴디쉬의 수직이동높이(ΔH3) 및, 방광체형인 턴디쉬 내의 용강 높이(H4)를 계측하고, 이 데이터를 이용하여 래들 롱 노즐의 침적높이를 정확히 검출할 수 있는 래들 롱 노즐의 침적깊이의 검출방법을 제공한다.
본 발명의 검출방법에 따르면, 별도의 노즐이나 장비를 이용하지 않고도, 레들 롱 노즐의 정확한 침적상태를 파악할 수 있으므로, 용강의 공기 접촉에 의한 산화나, 턴디쉬 내에서 용강의 이상흐름현상을 야기하는, 레들 롱 노즐의 미침적 또는 과침적현상을 사전에 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

래들 롱 노즐의 침적깊이 검출방법{METHOD OF DETECTING DIPPED DEPTH OF LADDLE LONG NOZZLE}
본 발명은 래들과 턴디쉬를 이용한 연속주조공정에 관한 것으로, 특히 연속주조공정에서 턴디쉬에 연속적으로 용강을 공급할 때에 상기 턴디쉬의 용강에서 래들 롱 노즐의 과침적 또는 미침적상태를 방지하기 위해서, 그 침적깊이를 검출하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 제강공정에서 생산되는 용강은 각종 철판재류를 제조하기 위해 우선적으로 주편가공공정이 수행된다. 이와 같은 주편가공공정은 수백톤정도의 용강(예, 약 200∼300톤)을 래들(laddle)에 담아서 크레인으로 래들 터렛(laddle turret) 상에 이송하고, 래들의 용강을 래들 하부에 배치된 롱 노즐(long nozzle)을 통해 턴디쉬(tundish)로 주입하는 것으로 시작된다. 턴디쉬에 주입된 용강은 그 하부를 통해 배출되면서 몰드부(molder)에 의해 주편으로 가공되어 드리븐롤에 의해 이송된다. 이와 같은 주편가공공정은 도1에 도시된 연속주조장치에서 수행된다.
도1을 참조하여, 주편가공공정을 보다 상세히 설명하기로 한다. 도1에 도시된 연속주조장치는, 크게 복수개의 래들(10), 턴디쉬(20), 몰드부(30), 연속적으로 배치된 드리븐롤(40) 및 커터머신(50)을 구비한다. 일반적으로 사용되는 래들(10)의 용량이 약 300톤이며, 그 래들(10) 내의 단위 용강 260톤이다. 또한, 그 하부에 래들 롱 노즐(15)을 배치된다. 여기서 레들 롱 노즐(15)은 그 사이에 설치된 슬라이딩 노즐(미도시)을 개공시켜 래들(10)의 용강을 하부에 배치된 턴디쉬(20)에 주입할 수 있도록 개폐시키는 역할을 한다.
상기 래들(10)은 유압장치(미도시)에 의해 상하로 작용하는 래들 터렛 실린더(13)를 이용하여 약 1000mm범위로 수직운동이 가능하도록 설치되고, 연속주조공정의 상황에 적합하도록 상승 및 하강 작용을 하면서 주조작업을 수행하게 된다. 래들(10)내의 용강(11)은 래들(10) 하부에 취부 및 취외가 가능토록 설치된 래들 롱 노즐(15)을 통하여 턴디쉬(20)로 주입된다.
또한, 턴디쉬(20)도 전기모터로 구동되는 턴디쉬 리프팅 장치(미도시)에 의해 약 1000mm 승강작동을 한다. 상기 턴디쉬(20)도 연속주조작업의 상황에 적합하게 승강작동을 통해 그 높이를 조절하면서 연속주조작업을 수행한다.
한편, 래들(10)의 용강이 래들(10)에서 래들 롱 노즐(15)을 통해 턴디쉬(20)로 주입되면, 턴디쉬(20) 내의 용강(21)은 턴디쉬 롱노즐(25)을 통해 몰드부(30)로 주입하게 된다. 몰드부(30)로 주입된 용강은 더미바에 물리게 되고, 연속적으로 승강작용을 하는 몰드 오실레이션 장치(mold oscillation apparatus: 미도시)에 의해서 주편(60)으로 형성된다. 이어, 인발설비인 드리븐 롤(40)에 의해 하부로 인출되고, 최종적으로 주편절단설비인 토치 커터머신(torch cutter machine: 50)에 의해 사용자 요구에 따른 크기로 절단된 절단주편(70)을 후공정으로 불출함으로써 주편가공공정이 완료된다.
이와 같은 주편가공공정에서, 래들은 도시된 바와 같이 2개의 래들(10a,10b)을 서로 대향하는 위치에 배치하여, 턴디쉬(20)에 용강을 연속적으로 주입할 수 있게 구성된다. 즉, 제1 래들(10a)이 턴디쉬(20)에 용강을 주입하고, 완료시점에서 래들 롱 노즐(15)을 취외하고 나서, 반대편에 위치한 제2 래들(10b)의 용강을 턴디쉬(20)로 주입하기 위해 래들 터레트(14)를 180°로 회전시켜 제2 래들(10)이 턴디쉬(20) 상부로 위치시키고, 제2 래들(10b)의 용강을 턴디쉬(20)로 주입하기 위해 래들 교환시 취외하였던 래들 롱 노즐(15)은 다시 제2 래들(10) 하부에 취부하게 된다
이 때, 기존의 턴디쉬내 용강과 다른 래들의 용강을 가장 이상적으로 혼합시키기 위해서는 다른 래들의 용강을 턴디쉬로 주입할 때에 래들 롱 노즐이 턴디쉬의 용강에 침적된 깊이에서 래들의 용강이 개공해야 양질의 주편을 제조할 수 있다.만약 래들 롱 노즐이 턴디쉬용강내에 미침적되는 경우에는, 용강의 산화가 발생되어 주편품질이 저하될 수 있으며, 래들 롱 노즐이 과다침적되는 경우에는, 턴디쉬내 용강의 이상와류가 발생되어 주편 내부의 기공이 발생하는 등의 품질 결함이 발생한다. 따라서, 이를 방지하기 위해서는. 공정진행에 따라, 래들 롱노즐의 침적깊이를 정확히 검출하는 것이 매우 중요하다.
종래의 래들 롱 노즐 침적깊이 검출방법으로는, 턴디쉬 침적노즐의 스트로크에 의해 용강의 유입량과 유출량과의 상관 관계와 플레이트의 개구단면적을 이용하여 턴디쉬 내의 용강의 높이를 측정함으로써 래들 롱노즐의 침적깊이를 확인하는 방법이 사용되었으나, 턴디쉬 침적노즐의 플레이트는 연속되는 작업 과정에서 슬라그 등의 요인으로 인하여 막힘 현상이 발생되기 쉽고, 또한 용강의 종류가 전기강판재인 경우에는 턴디쉬 슬라이드 게이트의 내부를 침식시켜 그 개구 단면적이 변경되어 스트로크는 일정하더라도 용강의 유출량이 실제 비율보다 많아질 수 있는 문제점이 있어, 실질적인 해결책으로 활용되지 못하고 있다.
이와 같이 래들 롱 노즐의 침적깊이를 검출하는데는 많은 어려움이 있다. 즉 고온의 용강으로 작업하는 공정의 특성으로 인해, 고열 및 분진으로 인하여 육안확인이 불가능하며, 턴디쉬 내의 용강은 인발수단인 드리븐 롤에 작동에 의해 점차 감소하므로, 그 깊이를 예측하기 어려운 문제가 있다. 이러한 문제로 인해, 래들과 래들이 턴디쉬 내에 용강을 연속적으로 주입할 때에 래들 롱 노즐의 침적깊이를 정확히 검출하여 그 위치를 제어하지 못하게 되고, 결국, 래들 롱 노즐의 미침적 또는 과침적현상이 발생되어 주편품질이 저하되는 문제가 여전히 계속되고 있다.
따라서, 당 기술분야에서는, 용강의 산화를 방지하고 턴디쉬 내의 용강 흐름을 최적화함으로써 연속주조 작업 중 래들 롱 노즐의 침적깊이 불량에 의해 발생되는 주편내부의 품질결함을 방지하기 위한, 신뢰성있는 래들 롱 노즐 침적깊이 검출방법이 강하게 요구되어 왔다.
본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은, 용강 내에 침적된 별도의 노즐과 같은 매개를 이용하지 않고, 래들과 턴디쉬에 위치계측센서와 중량계측센서를 이용하여, 래들과 턴디쉬의 승강높이 변화와, 턴디쉬의 중량변화에 따라 래들 롱 노즐의 침적깊이를 안정적이면서 정확하게 검출하는 방법을 제공하는데 있다.
도1은 통상적인 주편가공공정을 위한 연속주조장치의 개략 구성도이다
도2는 본 발명에 따른 래들 롱 노즐 침전깊이 검출방법을 구현하기 위한 일 형태를 나타내는 개략구성도이다.
도3은 본 발명에 따른 래들 롱 노즐 침적깊이 검출방법을 설명하기 위한 연속주조장치의 일부구성도이다.
도4a는 본 발명의 검출방법에서 채용되는 용강높이의 산출과정을 설명하기 위한 턴디쉬의 개략도이다.
도4b는 본 발명의 검출방법에서 채용되는 용강높이의 산출방법에 따른 검출된 중량과 용강높이의 관계를 나타내는 그래프이다.
도5는 본 발명에 따른 래들 롱 노즐의 침적깊이 검출방법을 나타내는 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10,110: 래들111: 래들 내의 용강
112: 래들 터렛 실린더 수직위치 확인센서
13,113: 래들 터렛 실린더14,114: 래들 터렛
15,115: 래들 롱 노즐20,120,220:턴디쉬
21,121: 턴디쉬 내의 용강122: 턴디쉬 수직위치 확인센서
23,123: 턴디쉬 카25,125: 턴디쉬 침적 노즐
126: 턴디쉬 중량 검출센서30: 몰드부
40: 드리븐 롤50: 토치 커터 머신
60: 주편70: 절단 주편
150: 피엘시( Program Logic Controller )
160 : 래들 롱 노즐 침적깊이 확인용 디스플레이
상기 기술적 과제를 달성하기 위해서, 본 발명은,
용강이 수용된 래들을 하부에 래들 롱 노즐이 마련된 레들 터렛 상에 배치하고, 상기 래들 터렛과 상기 턴디쉬의 승강운동을 이용하여 상기 래들 내의 용강을 상기 래들 롱 노즐을 통해 상기 턴디쉬에 연속적으로 공급하는 주편가공공정에서상기 턴디쉬의 용강 내에 래들 롱 노즐이 침적된 깊이를 검출하는 방법에 있어서,
주편가공공정 전에 상기 래들 롱 노즐의 끝단에서 상기 턴디쉬의 저면 내부까지의 거리(H1)를 설정하는 단계와,
상기 래들 터렛과 상기 턴디쉬에 마련된 위치검출센서를 이용하여 상기 래들터렛의 수직위치변화량(ΔH2)과 상기 턴디쉬의 수직위치변화량(ΔH3)을 계측하는 단계와,
상기 턴디쉬에 마련된 중량검출센서를 이용하여 상기 턴디쉬의 중량(t)을 측정하는 단계와,
상기 턴디쉬의 중량(t)을, 사전설정된 용강의 비중 및, 턴디쉬의 자체중량, 형상 및 부피에 기초하여 상기 턴디쉬 내의 용강높이(H4)로 환산하는 단계와,
상기 래들 터렛의 수직위치변화량(ΔH2)과 상기 턴디쉬의 수직위치변화량(ΔH3) 및, 상기 환산된 턴디쉬 내의 용강높이(H4)를 이용하여 상기 래들 롱 노즐의 침적깊이를 검출하는 단계를 포함하는 래들 롱 노즐의 침적깊이 검출방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시형태에서는, 상기 측정된 턴디쉬의 중량을 이용하여 상기 턴디쉬 내의 용강높이(H4)를 환산하는 단계를, 상기 측정된 턴디쉬의 중량에서 상기 턴디쉬의 자체 중량을 제외한 턴티쉬 내의 용강중량을 구하고, 상기 용강 중량을 용강의 비중으로 나누어 용강의 부피(V)를 산출하는 단계와, 상기 턴디쉬가 직사각형인 하부면이 각 코너로부터 일정한 각, Θ1,Θ2,Θ3 및 Θ4을 따라 상부면을 향해 증가하는 방사체 구조이며, 그 하부면의 한변의 길이는 각각 A와 B인 경우에, 용강 높이(H4)는 하기 식
V = ABh + A(h2/2)(tanΘ3 + tan Θ4) + B(h2/2)(tanΘ2 + tan Θ2) + (h3/3)(tanΘ1 + tan Θ2)(tanΘ3 + tan Θ4)
을 이용하여 산출되는 h로 정의하는 단계를 포함하도록 구성할 수 있다.
나아가, 상기 래들 롱 노즐의 침적깊이를 검출하는 단계는, 상기 설정된 래들 롱 노즐의 끝단에서 상기 턴디쉬의 저면 내부까지의 거리가 H1이고, 상기 래들 터렛의 수직위치변화량는 ΔH2이고, 상기 턴디쉬의 수직위치변화량이 ΔH3이며, 상기 환산된 턴디쉬 내의 용강높이가 H4일 때에, 상기 래들 롱 노즐의 침적깊이(D)는 하기 식,
D = (ΔH3 + H4) - (H1 +ΔH2)
을 이용하여 산출됨을 특징으로 하는 래들 롱 노즐의 침적깊이를 검출하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 본 발명에서는 용강 내부에 별도의 노즐을 구비하여 부식 등에 의한 부정확한 검출문제를 해결하기 위해, 래들과 턴디쉬의 외부에 마련된 위치센서를 수직위치변화량를 측정하고, 턴디쉬의 내부면적과 그 중량의 변화를 이용하여 턴디쉬내의 용강높이를 계산한 후에, 상기 래들 및 턴디쉬의 수직높이와 턴디쉬 내의 용강높이를 이용하여 신뢰성있는 래들 롱 노즐의 침적깊이 검출방법을 제공할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
도2는 본 발명에 따른 래들 롱 노즐 침적깊이 검출방법을 구현하기 위한 일 형태를 나타내는 개략구성도이다.
도2를 참조하면, 본 발명에 따른 래들 롱 노즐 침적깊이 검출방법을 구현하기 위한 실시형태로서, 각 센서(112,122,126)의 배치 및 연산처리장치인 PLC(150)가 도시되어 있다. 본 실시형태에서는, 래들 롱 노즐의 침적깊이를 검출하기 위해서 그 침적깊이의 가변인자인, 턴디쉬 및 레들터렛의 높이와 턴디쉬 내의 용강높이를 측정할 수 있도록, 각종 센서(112,122,126)가 선택되어 배치된다. 우선, 레들 (110)의 수직이동높이를 검출하기 위해, 래들 터렛 실린더(113)의 양측에 래들 터렛 위치확인센서(112)를 마련하고, 턴디쉬(120)의 수직이동높이를 검출하기 위해, 턴디쉬카(123)의 양측에 턴디쉬 위치확인센서(122)를 마련한다. 이와 같이, 래들터렛 위치확인센서(113)와 턴디쉬 위치확인센서(122)는, 양측에 각각 한개씩에 구비하여 그 측정의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
본 실시형태에서는, 상기 위치확인센서(113,123)는 래들(110)과 턴디쉬의 수직이동동력을 제공하면서 그와 동일한 움직임을 갖는 레들 터렛 실린더(112)와 턴디쉬카(123)에 부착하였지만, 결과적으로 얻고자 하는 수직이동위치는 래들(110)과 턴디쉬(120)의 수직이동높이이다. 시스템 구성측면에서 가능한 경우에는, 사용자 선택에 따라 래들(110)과 턴디쉬(120)에 직접 부착할 수도 있으나, 용강에 의한 열로 인해 외란을 받아 정확한 검출이 어려울 수도 있다.
본 실시형태에 사용되는 위치확인센서(112,122)로는 일반적으로 사용되는 초음파센서나 레이저센서등을 이용하여 정확한 높이를 검출할 수 있다.
또한, 턴디쉬(120) 중량을 검출하기 위해 턴디쉬(120) 하부에 중량검출센서(126)를 설치한다. 상기 중량검출센서(126)로부터 검출된 중량값은 PLC(150)의 용강높이연산부(156)로 전송된다. 상기 용강높이연산부(153)에 전송된 중량값(이 경우, 중량값은 전류단위(mA)임)은, 턴디쉬(120) 자체의 중량과 턴디쉬(120)내의 용강중량을 포함한다. 따라서, 상기 용강높이연산부(153)에서는, 미리 설정된 턴디쉬 자체 중량을 감하여 중량값을 턴디쉬 내의 용강중량을 구하고, 이를 다시 용강의 비중으로 나눔으로써 용강의 부피를 산출한다.
이렇게 얻어진 용강부피는 턴디쉬형상과 부피에 따른 정보를 이용하여 현재 턴디쉬에서의 용강높이를 산출할 수 있다. 이와 같은 용강높이연산부(153)의 작동원리는 도4a와 도4b에서 보다 상세히 설명하기로 한다.
상기 용강높이연산부(153)에서 얻어진 용강높이는 침적깊이연산부(156)로 전송되고, 상기 침적깊이연산부(156)에서는 미리 설정된 래들 롱 노즐의 끝단과 턴디쉬 저면까지의 거리와, 상기 래들 터렛 위치확인센서(112) 및 상기 턴디쉬 위치확인센서(122)로부터 측정된 각각의 수직이동높이를 이용하여 현재의 래들 롱 노즐의 침적깊이를 산출할 수 있다. 이렇게 산출된 침적깊이는 디지털 디스플레이와 같은 표시부(160)를 통해 작업자에게 디스플레이될 수 있으며, 작업자는 이를 기초하여 적절한 침적깊이로 제어하고, 후속공정의 조건를 설정할 수 있다.
도3는 도2에서 수집된 각 데이터로 침적깊이를 연산하는 원리를 설명하기 위한 연속주조장치의 일부구성도이다. 실선은 작업전 상태이며, 점선은 래들(110)과 턴디쉬(120)가 수직이동하면서 턴디쉬(120) 내에 용강이 보급되고, 그 용강이 턴디쉬 노즐(125)을 통해 배출되는 상태를 나타낸다. 본 실시형태에서는, 점선으로 표시된 상태를 래들 롱 노즐(115)의 침적깊이를 검출하는 시점으로 설명한다.
실선으로 표시된 작업초기상태에서 래들 롱 노즐(115)의 끝단과 턴디쉬(120)의 저면까지의 거리(H1)를 설정한다. 이는 작업초기 상태에 작업조건과 장치에 따라 미리 설정되는 값이다. 래들(110)의 높이(H2)와 턴디쉬(120)의 높이(H3)가 각각 표시되어 있다. 래들(110) 및 턴디쉬(120)의 높이(H2,H3)는 도2에서 도시되어 설명된 수직위치확인센서(113,123)로부터 제공될 수 있다. 턴디쉬(120)의 내부의 용강높이(H4)는 도2의 용강높이연산부(153)를 통해 얻어질 수 있다. 일반적으로 작업초기상태에서 용강높이(H4)는 도3a와 같이 0일 수도 있다.
점선으로 표시된 상태를 참조하면, 작업이 개시된 후 래들 롱 노즐(115)의 용강내 침적깊이를 검출하는 시점에서, 래들(110)과 턴디쉬(120)가 래들터렛 실린더(미도시)와 턴디쉬 카(미도시)에 의해 승강작용을 한다. 이에 따라, 래들(110)과 턴디쉬(120)의 높이를 변경되면서, 턴디쉬(120) 내에 용강이 공급되고, 턴디쉬(120) 내의 용강도 일정한 높이로 쌓이게 된다. 변경된 래들(110)과 턴디쉬(120)의 높이(H2',H3') 및 턴디쉬에 투입된 용강의 높이(H4)가 표시되어 있다.
점선으로 표시된 래들 롱 노즐의 침적깊이(D)를, 미리 설정된 래들 롱 노즐의 끝단과 턴디쉬의 저면까지의 거리(H1), 래들의 수직위치변화량(ΔH2) 및 턴디쉬의 수직위치변화량(ΔH3)과, 용강높이(H4)로 하기식으로 나타낼 수 있다.
D = (ΔH3 + H4) - (H1 +ΔH2)
도3의 점선으로 도시된 래들 롱 노즐의 침적깊이를 검출하는 시점에서, 래들의 수직위치변화량(ΔH2)은 0보다 큰 값으로 나타나며, 턴디쉬의 수직위치변화량(ΔH3)은 0보다 작은 값으로 나타날 것이다. 또한, 상기 식을 통해, 래들 롱 노즐의 침적깊이(D)는 래들이 하강할수록(ΔH2 < 0), 턴디쉬가 상승할수록(ΔH3 > 0), 용강높이(H4)가 클수록 커지며, 그 반대의 경우에는 래들 롱 노즐의 침적깊이(D)는 작아짐을 알 수 있다.
이하, 도4a 및 도4b를 참조하여, 도2의 용강높이연산부의 연산원리를 설명한다. 도4a는 본 발명의 검출방법에서 채용되는 용강높이의 산출과정을 설명하기 위한 턴디쉬의 개략도이며, 도4b는 본 발명의 검출방법에서 채용되는 용강높이의 산출방법에 따른 중량검출센서의 측정값과 용강높이의 관계를 나타내는 그래프이다.
도4a를 참조하면, 일반적인 턴디쉬(220)의 구조가 도시되어 있다. 상기 턴디쉬는 직사각형인 하부면을 가지며, 그 하부면의 코너에서 Θ1,Θ2,Θ3 및 Θ4로 상부면의 코너로 향하여 면적이 증가하는 방사체 구조를 갖는다.
또한, 상기 하부면의 각 변의 길이를 각각 A와 B인 경우에, 턴디쉬 내에 용강의 부피(Va)를 알면, 용강 높이(H4)를 구할 수 있을 것이다. 도4a에 도시된 형상을 갖는 턴디쉬의 경우에, 하기 식2과 같이, h값을 용강높이(H4)로 정의할 수 있다.
Va = ABh + A(h2/2)(tanΘ3 + tan Θ4) + B(h2/2)(tanΘ2 + tan Θ2) + (h3/3)(tanΘ1 + tan Θ2)(tanΘ3 + tan Θ4)
이러한 수학식2를 기초하여 구성된 PLC의 용강높이연산부(도2의 153)에서, 용강의 중량값은 용강높이로 환산될 수 있다.
그 결과는 도4b의 그래프에 예시되어 있다. 도4b에서, 세로축은 실제 중량검출센서에 검출되는 값(전압(V)로 표시됨)을 표시하며, 가로축은 용강의 높이를 나타낸다. 초기에 중량검출센서로부터 검출되는 값은 소정의 출력값(v1)이다. 이 초기 출력값(v1)은 용강의 중량이 아닌 턴디쉬 자체 중량이므로, 용강의 중량으로 고려되지 않으며, v1 이상으로 출력되는 값부터 실제 용강의 중량으로 반영된다.
상기 출력값의 변화와 용강중량는 비례하므로, 도4a와 같이, 그 출력값로부터 얻어진 용강의 중량은 PLC에 미리 입력된 용강의 비중으로 나누어 턴디쉬 내의 용강의 현재 부피(Va)로 환산된다. 용강의 현재 부피(Va)는 턴디쉬의 구조에 따라 일정한 높이로 채워지므로, 그 턴디쉬 형상과 용적에 용강이 채워진 높이를 구할 수 있다.
도4a에 도시된 구조의 턴디쉬(220)의 경우, 수학식2의 V를 용강의 현재 부피(Va)로 치환하여, 구해진 h값이 결국 턴디쉬 내에 용강 높이(H4)가 될 수 있다. 이와 같은 과정을 통해 얻어진, 중량검출센서의 측정값과 턴디쉬 내의 용강높이(H4)의 관계는 도4b와 같이 나타낼 수 있다. 즉, 턴디쉬의 자체중량에 해당하는 출력값(v1)이상에서부터 연산하고, 도4a에 도시된 바와 같이, 턴디쉬의 구조가 높이증가에 따른 단위체적이 증가하므로, 출력값의 증가에 따라 용강높이의 증가는 둔화되는 것을 알 수 있다.
도4a와 도4b에 따른 설명은 턴디쉬의 일예에 관한 것에 불과하다. 당업자에게 자명한 바와 같이, 턴디쉬 구조와 형상은 다양하게 변경될 수 있으며, 그 변경된 구조에 따라 투입된 용강체적에 따른 용강높이는 수학식 2와 같은 원리로 프로그래밍되어 연산될 수 있다.
도5는 본 발명에 따른 래들 롱 노즐의 침적깊이 검출방법을 나타내는 흐름도이다. 도5를 참조하면, 본 발명에 따른 래들 롱 노즐의 침적깊이 검출방법의 전반적으로 설명되어 있다.
우선, 단계(210)과 같이, 본 발명에 따른 방법은 초기 데이터를 설정하거나 검출하는 과정으로 시작된다. 즉, 작업시작되기 전에, 초기 레들 롱 노즐의 끝단에서 턴디쉬의 저면까지의 거리(H1)를 설정하고, 도2에서 설명된 바와 같이, 턴디쉬의 높이(H2) 및 레들 터렛(H3)의 높이를 검출한다.
이어, 단계(220)에서는, 레들 롱 노즐을 개방함으로써 턴디쉬에 용강을 투입한다. 이러한 과정에서, 턴디쉬와 레들터렛은 승강작용을 반복하게되고, 그에 따라 턴디쉬 내의 용강 중량, 즉 용강 높이도 변화하게 된다.
이와 같이, 공정 중에 변화되는 턴디쉬와 레들터렛의 승강작용 및 턴디쉬의 용강높이는 모두 레들롱 노즐의 침적깊이의 중요한 가변인자로 작용한다. 이러한 값들을 검출하기 위해서, 일정한 검출시점에서 승강된 턴디쉬의 높이(H2')를 검출하고(단계230a), 승강된 레들터렛의 높이(H2)를 검출하는(단계230b) 동시에, 턴디쉬 전체의 용량을 측정한다(단계230c).
이어, 단계(240a,240b)에서는, 단계(210)에서 검출된 값과 비교하여, 턴디쉬 높이 변화량(ΔH2)과 래들터렛 높이 변화량(ΔH3)을 산출하고, 단계(240c)에서는, 턴디쉬의 중량측정값을 이용하여, 도4a 및 도4b에 설명된 바와 같이, 턴디쉬 내의 용강높이(H4)를 산출한다.
이렇게 산출된 값의 결과는 단계(250)에서 상기 수학식 1을 이용하여 레들롱 노즐의 침적깊이(D)로 연산되고, 그 연산된 래들롱 노즐의 침적깊이(D)는 단계(260)에서 작업자에게 표시된다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 첨부된 청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 명백할 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 래들 롱 노즐의 침적검출방법에 따르면, 연속 주조공정에서 래들 롱 노즐 끝에서 턴디쉬 바닥까지의 거리(H1), 래들의 수직이동높이(ΔH2), 턴디쉬의 수직이동높이(ΔH3) 및, 방광체형인 턴디쉬 내의 용강 높이(H4)를 각각 검출하거나 연산하여 래들 롱 노즐의 침적된 깊이로 정확히 검출할 수 있다. 따라서, 이러한 정확한 검출결과를 토대로, 용강의 공기 접촉에 의한 산화되거나, 턴디쉬 내에서 용강의 이상흐름현상을 야기하는 레들 롱 노즐의 미침적 또는 과침적현상을 사전에 방지할 수 있다.

Claims (3)

  1. 용강이 수용된 래들을 하부에 래들 롱 노즐이 마련된 레들 터렛 상에 배치하고, 상기 래들 터렛과 상기 턴디쉬의 승강운동을 이용하여 상기 래들 내의 용강을 상기 래들 롱 노즐을 통해 상기 턴디쉬에 연속적으로 공급하는 주편가공공정에서 상기 턴디쉬의 용강 내에 래들 롱 노즐이 침적된 깊이를 검출하는 방법에 있어서,
    상기 래들 롱 노즐의 끝단에서 상기 턴디쉬의 저면 내부까지의 거리(H1)를 설정하는 단계;
    상기 래들 터렛과 상기 턴디쉬에 마련된 위치검출센서를 이용하여 상기 래들터렛의 수직위치변화량(ΔH2)과 상기 턴디쉬의 수직위치변화량(ΔH3)을 계측하는 단계;
    상기 턴디쉬에 마련된 중량검출센서를 이용하여 상기 턴디쉬의 중량(t)을 측정하는 단계;
    상기 턴디쉬의 중량(t)을, 미리 설정된 용강의 비중 및, 턴디쉬의 자체중량, 형상 및 부피에 기초하여 상기 턴디쉬 내의 용강높이(H4)로 환산하는 단계; 및,
    상기 래들 터렛의 수직위치변화량(ΔH2)과 상기 턴디쉬의 수직위치변화량(ΔH3) 및, 상기 환산된 턴디쉬 내의 용강높이(H4)을 이용하여 상기 래들 롱 노즐의 침적깊이를 검출하는 단계를 포함하는 래들 롱 노즐의 침적깊이 검출방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 측정된 턴디쉬의 중량을 이용하여 상기 턴디쉬 내의 용강높이(H4)를 환산하는 단계는,
    상기 측정된 턴디쉬의 중량에서 상기 턴디쉬의 자체 중량을 제외한 턴티쉬 내의 용강중량을 구하고, 상기 용강 중량을 용강의 비중으로 나누어 용강의 부피(Va)를 산출하는 단계와,
    상기 턴디쉬가 직사각형인 하부면이 각 코너로부터 일정한 각, Θ1,Θ2,Θ3 및 Θ4을 따라 상부면을 향해 증가하는 방사체 구조이며, 그 하부면의 한변의 길이는 각각 A와 B인 경우에, 용강 높이(H4)는 하기 식
    Va = ABh + A(h2/2)(tanΘ3 + tan Θ4) + B(h2/2)(tanΘ2 + tan Θ2) + (h3/3)(tanΘ1 + tan Θ2)(tanΘ3 + tan Θ4)
    에서 산출된 h로 정의된 단계를 포함함을 특징으로 래들 롱 노즐의 침적깊이 검출방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 래들 롱 노즐의 침적깊이를 검출하는 단계에서는,
    상기 설정된 래들 롱 노즐의 끝단에서 상기 턴디쉬의 저면 내부까지의 거리가 H1이고, 상기 래들 터렛의 수직위치변화량는 ΔH2이고, 상기 턴디쉬의 수직위치변화량이 ΔH3이며, 상기 환산된 턴디쉬 내의 용강높이가 H4일 때에, 상기 래들 롱노즐의 침적깊이(D)는 하기 식,
    D = (ΔH3 + H4) - (H1 +ΔH2)
    을 이용하여 산출됨을 특징으로 하는 래들 롱 노즐의 침적깊이 검출방법.
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