KR20040088780A - 롱노즐부착형 진동센서를 이용한 슬래그 유출감지장치 - Google Patents
롱노즐부착형 진동센서를 이용한 슬래그 유출감지장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20040088780A KR20040088780A KR1020030023116A KR20030023116A KR20040088780A KR 20040088780 A KR20040088780 A KR 20040088780A KR 1020030023116 A KR1020030023116 A KR 1020030023116A KR 20030023116 A KR20030023116 A KR 20030023116A KR 20040088780 A KR20040088780 A KR 20040088780A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- vibration
- slag
- molten steel
- long nozzle
- electromotive force
- Prior art date
Links
- 239000002893 slag Substances 0.000 title claims abstract description 96
- 238000002347 injection Methods 0.000 title description 7
- 239000007924 injection Substances 0.000 title description 7
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 62
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 62
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 32
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 28
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 13
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 10
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 abstract description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 21
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 4
- 229910001208 Crucible steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 2
- 239000002436 steel type Substances 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/10—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filter plates, sheets or pads having plane surfaces
- B01D46/12—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filter plates, sheets or pads having plane surfaces in multiple arrangements
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
- A61L9/01—Deodorant compositions
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
- A61L9/16—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using physical phenomena
- A61L9/18—Radiation
- A61L9/20—Ultraviolet radiation
- A61L9/205—Ultraviolet radiation using a photocatalyst or photosensitiser
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
- A61L9/16—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using physical phenomena
- A61L9/22—Ionisation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
- B01D39/20—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of inorganic material, e.g. asbestos paper, metallic filtering material of non-woven wires
- B01D39/2055—Carbonaceous material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/0002—Casings; Housings; Frame constructions
- B01D46/0005—Mounting of filtering elements within casings, housings or frames
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/0039—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with flow guiding by feed or discharge devices
- B01D46/0041—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with flow guiding by feed or discharge devices for feeding
- B01D46/0045—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with flow guiding by feed or discharge devices for feeding by using vanes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/42—Auxiliary equipment or operation thereof
- B01D46/4254—Allowing or improving visual supervision, e.g. lamps, transparent parts, windows
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
- B01D53/88—Handling or mounting catalysts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/20—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising free carbon; comprising carbon obtained by carbonising processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
- B01J35/39—Photocatalytic properties
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
본 발명은 진동센서를 이용한 슬래그의 유출감지장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 용강의 연속주조공정에서 래들의 용강을 턴디쉬로 주입하는 공정의 말기에 래들내에 잔존부유하던 슬래그가 턴디쉬 내부로 유입되는 것을 감지하기 위한 롱노즐부착형 진동센서를 이용한 슬래그 유출감지장치에 관한 것이다.
본 발명의 롱노즐부착형 진동센서를 이용한 슬래그 유출감지장치는, 용강을 수용하는 래들로부터 용강에 포함된 슬래그가 턴디쉬내로 유출되는 것을 감지하기 위한 장치에 있어서, 롱노즐(11)을 고정시키는 롱노즐장착기(31)의 외부표면에 설치되어 용강과 슬래그의 이동에 따른 롱노즐(11)의 진동을 검출하는 진동센서(32)와, 상기 진동센서(32)로부터 검출된 진동신호를 기전력으로 변환하는 진동/기전력변환기(33)와, 상기 진동/기전력변환기(33)로부터 출력되는 기전력값을 이용하여 두 개의 서로 다른 시간에 따른 이동평균값으로 연산하고 용강의 종류에 따른 진동레벨값을 저장하며, 기본한계값 이하로 진동이 저하될 때 이를 검출하여 출력하는 진동분석기(35)와, 상기 진동분석기(35)로부터 출력신호를 전송받아 슬래그유출값을 지시하고 경보를 발생하는 슬래그유출지시 및 경보기(37)를 포함한다.
Description
본 발명은 진동센서를 이용한 슬래그의 유출감지장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 용강의 연속주조공정에서 래들의 용강을 턴디쉬로 주입하는 공정의 말기에 래들내에 잔존부유하던 슬래그가 턴디쉬 내부로 유입되는 것을 감지하기 위한 롱노즐부착형 진동센서를 이용한 슬래그 유출감지장치에 관한 것이다.
제강공정의 전로에서 정련된 용융금속(이하 "용강"이라 함)은 래들(1)로부터 다음 연속주조작업을 위하여 턴디쉬(2)로 래들(1)의 하부에 수직으로 연결된 롱노즐(11)을 통하여 주입(주탕)된다. 일반적으로 용강에는 불순물인 슬래그(slag)가 혼재하기 때문에 래들(1)에서 턴디쉬(2)로 용강을 주입하는 말기(末期)에 슬래그가같이 포함되어 이동된다.
용강에 혼재된 슬래그는 연속주조기의 주형에 섞여서 연주기인발롤(4)을 통과하면서 주조되는 주편(5)에 내부결함으로 잔류하게 된다. 따라서 슬래그를 턴디쉬(2)로 유입되지 못하게 하는 것이 품질향상에 매우 주요한 요소가 되며, 슬래그의 주입시점을 검출하는 즉시 롱노즐(11)의 주입구를 차단하기 위한 장치가 사용되고 있다. 미설명부호 3은 몰드이다.
도 2에 도시된 것은 종래 슬래그의 유입상태를 검출하는 검출장치에 사용되는 와류식센서의 개략적인 설치상태도이다.
도 2의 (가)(나)를 참고하면, 래들(1) 하부에 연결된 용강유출부위인 롱노즐(11)의 상부측에 와류식센서(12)가 환형으로 설치되어 있다. 상기 와류식센서(12)는 도 2의 (나)와 같이 용강이 통과하는 면을 감싸도록 롱노즈(11)의 외주면에 설치되어서 용강(13)의 이동상태를 검출하게 된다. 미설명부호 15는 내화벽돌, 17은 래들철피를 나타낸다.
와류식센서(12)는, 도 3의 (가)에서 보는 바와 같이, 롱노즐(11)의 외부에 위치되는 1차 및 2차 코일(21,23)로 구성되어 있으며 1차코일(21)에 교류 전류를 흘려주면 용강의 흐름량에 따라서 유도기전력이 발생된다. 유도기전력은 2차코일(23)에 유도되며 2차전압이 된다. 2차전압의 절대값은 용강류의 성분에 따라서 변화한다. 즉 용강류에 순용강성분만이 포함되어 있으면 슬래그에 비하여 자기장이 감소되며, 주입되는 용강과 슬래그의 혼재량에 따라서 전압차이가 생성되며, 이에 따른 검출신호가 발생된다.
다시말하면, 전자기장 측정원리에 의해 용강내에 함유된 슬래그의 량을 검출하는 것으로 슬래그는 용강보다 도전율이 적기때문에 슬래그중의 와상전류가 적게 나타나므로 이 차이에 의해 슬래그와 용강을 구분하게 된다. 용강 또는 용강 및 슬래그의 혼재상태에 따른 자장의 검출상태가 도 3의 (나) 및 (다)에 각각 도시되어 있다.
그러나, 상기의 와류식센서를 이용한 검출장치의 문제점은, 진동 및 국부적인 충격 등으로 신호커넥터의 연결접촉 부위의 불량현상이 발생하고, 래들수리장에서 래들의 내화벽돌수리 작업시 센서부위의 노즐카세트에 설치된 와류식센서에 충격을 가함으로서 센서의 변형 및 센서내부코일의 특성변화와 노이즈의 영향등으로 센서의 오동작이 발생하여 슬래그검출설비의 가동율이 떨어지고, 이로 인한 품질불량현상이 발생된다. 따라서 정기적인 청소와 센서부위의 지속적인 예방점검이 필요하여 정비유지에 많은 시간이 필요하는 등의 문제점이 발생하고 있다.
또한 와류식센서는 고온의 용강에 간접적으로 노출되어 있어 센서가 잦은 파손 혹은 수명이 저하되어 제조원가 상승의 원인이 되고 있으며, 또한 센서의 고장으로 센서교체시 교체시간의 장시간 소요로 정비유지부하가 증가하며, 이에 따라서 설비가동율이 저하되어 슬래그유출에 의한 품질저하의 원인과, 운전자의 수동작업으로 인한 운전부하율이 증가되고 있으며, 공장전체의 각각의 래들에 설치해야 되는 와류식센서의 관리로 인한 원가상승등의 문제가 있다.
더욱이, 슬래그 유출한계치를 용강의 강종에 구분없이 고정값으로 설정하기 때문에, 용강유입시 그 흐름이 불안정하거나 유입노즐의 크기와 형상이 변화함에따라 슬래그가 통과할 때에 발생하는 기전력에 분산이 생기고 이에 따라서 슬래그의 미검출이나 오검출이 종종 발생된다.
유입되는 용강류의 혼란등에 의해 슬래그 통과시의 기전력은, 슬래그 100%에 대한 기전력 값의 20%~100%의 범위에서 변동한다. 이 경우, 한계치를 높게 설정하면, 실제로 슬래그가 출강구를 통과하였는데 슬래그를 검출할 수 없는 미검출을 일으키게 되고, 한계치를 낮게 설정하면, 실제로 슬래그가 출강구를 통과하고 있지 않는데도 슬래그로 판단하여 검출하는 오검출을 일으키는 등의 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 용강의 연속주조공정에서 래들의 용강을 턴디쉬로 주입하는 공정의 말기에 래들내에 잔존부유하던 슬래그가 턴디쉬 내부로 유입되는 것을 감지하기 위한 롱노즐부착형 진동센서를 이용한 슬래그 유출감지장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 슬래그의 유출시 강종에 관계없이 정확한 검출을 수행함으로서, 고품질의 주편을 제조할 수 있으며, 설비의 점검시간을 단축시켜서 제조공정을 개선할 수 있는 롱노즐부착형 진동센서를 이용한 슬래그 유출감지장치를 제공하는데 있다.
도 1은 종래 래들에서 용강을 턴디쉬로 유입시켜 주편을 생산하는 과정을 나
타내는 설비구성도,
도 2는 종래 슬래그유출을 감지하는 와류식센서의 설치상태도,
도 3은 종래 슬래그유출을 감지하는 와류식센서의 검출원리도,
도 4는 본 발명에 의한 진동센서를 이용한 슬래그 유출감지장치의 블럭도,
도 5는 도 4의 진동분석기의 블럭회로도,
도 6은 도 4의 진동/기전력변환기의 출력전압파형을 나타내는 그래프,
도 7은 슬래그유출시 진동레벨의 변화패턴을 나타내는 그래프,
도 8은 진동분석기에서의 슬래그검출신호 판단방식을 나타내는 그래프,
도 9는 진동분석기에서 슬래그유출감지시의 진동레벨비를 나타내는 그래프.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1 : 래들 2 : 턴디쉬
3 : 몰드 4 : 연주기인발롤
5 : 주편 11: 롱노즐
12: 와류식센서 13: 용강
15: 내화벽돌 17: 래들철피
21: 1차코일 23: 2차코일
25: 자장 31: 롱노즐장착기
33: 진동/기전력변환기 35: 진동분석기
37: 슬래그유출 지시 및 경보기 43: A/D변환 및 노이즈필터
45: 단시간 이동평균처리회로 46: 장시간 이동평균처리회로
47: 나눗셈 연산부 49: (진동저하상태) 지속판단회로
51: 검지회로 53: D/A변환 및 출력기
55: 지시 및 경보기 57: 롱노즐제어장치
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 슬래그 유출감지장치는, 용강을 수용하는 래들로부터 용강에 포함된 슬래그가 턴디쉬내로 유출되는 것을 감지하기 위한 장치에 있어서, 롱노즐을 고정시키는 롱노즐장착기의 외부표면에 설치되어 용강과슬래그의 이동에 따른 롱노즐의 진동을 검출하는 진동센서와, 상기 진동센서로부터 검출된 진동신호를 기전력으로 변환하는 진동/기전력변환기와, 상기 진동/기전력변환기로부터 출력되는 기전력값을 이용하여 두 개의 서로 다른 시간에 따른 이동평균값으로 연산하고 용강의 종류에 따른 진동레벨값을 저장하며, 기본한계값 이하로 진동이 저하될 때 이를 검출하여 출력하는 진동분석기와, 상기 진동분석기로부터 출력신호를 전송받아 슬래그유출값을 지시하고 경보를 발생하는 슬래그유출지시 및 경보기를 포함한다.
또한 본 발명의 진동분석기는, 진동에 상응하는 전압신호를 디지털로 변환하고 노이즈를 제거하는 A/D변환 및 노이즈필터와, 상기 A/D변환 및 노이즈필터로부터 출력되는 신호를 이용하여 미리 설정된 처리시간에 따라서 이동평균값을 산출하는 단시간 이동평균처리회로 및 장시간 이동평균처리회로와, 상기 단, 장시간 이동평균처리회로로부터 출력되는 값을 나눗셈 연산처리하는 연산부와, 상기 연산부로부터 출력된 출력값을 이용하여 슬래그 유출시에 진동이 계속하여 저하될 것인가를 판단하는 진동저하상태 지속판단회로와, 상기 진동저하상태 지속판단회로로부터 출력되는 신호를 이용하여 진동저하상태를 검지하는 검지회로와, 상기 검지회로로부터 출력되는 신호를 아날로그로 변환하여 출력하는 D/A변환 및 출력기와, 롱노즐을 차단하기 위한 롱노즐제어장치를 포함한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 롱노즐부착형 진동센서를 이용한 슬래그 유출감지장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 용강의 공기차단 및 주입용 실링파이프로 사용되는 래들 롱노즐에서 턴디쉬로 투입되는 용강에 의하여 발생하는 진동레벨을 2개의 서로 다른 시간에 따른 이동평균값을 연속적으로 측정하고, 용강과 슬래그의 비중차에 따른 진동레벨의 변화에 기초하여 슬래그 유출을 검지하는 장치로서, 진동레벨의 검출원리는 하기와 같다.
도 4를 참고하면, 래들(1) 내의 용강은 용강주입용 롱노즐(11)을 통해 중력에 의해 자유낙하하여 턴디쉬(2) 안의 탕면과 충돌한다. 롱노즐(11)에는 상세히 도시되지 않았지만 롱노즐(11)의 개구면을 차단하는 제어설비가 종래 구비되어 있다. 용강의 자유낙하 충돌에 의해 롱노즐(11) 파이프의 말단부위에 충격이 가해지고, 그 충격이 가진(加振)되어져 진동이 발생한다.
특히 용강대신에 슬래그가 유출되는 경우에 슬래그의 비중은 용강의 1／3 정도밖에 되지 않기 때문에 그 비중차에 의하여 유체충돌에 의해 발생되는 롱노즐파이프로 전해지는 가진력이 저하되면서 롱노즐(11)에 발생하는 진동레벨은 용강에 의한 것보다 감소된다. 따라서 진동레벨의 감소정도를 측정하여 슬래그의 유입을 검출할 수 있다.
진동레벨은, 롱노즐장착기(31)에 설치된 전하형 진동센서(32)를 이용하여 측정한다. 진동센서(32)에 의하여 측정된 진동신호는 진동/기전력변환기(33)에 의하여 전압값으로 변환되어 진동분석기(35)에 입력된다.
상기 진동/기전력변환기(33)에 의한 변환의 일례가 도 6에 표시되어 있다. 그래프를 참고하면, 용강의 주입말기에 슬래그 유출시 소량의 슬래그가 용강과 혼합되어 나오다가 마지막 남은 슬래그가 대량으로 유출되는 약 70초의 시점에서 약75mV까지 기전력이 상승함을 알 수 있다. 상기와 같이 슬래그의 유출에 따라서 진동신호가 기전력으로 변환되어 출력된다.
측정된 진동레벨의 판단은 진동분석기(35)에 의하여 수행되며 다음과 같다. 래들(1)로부터의 용강주입시 상기 롱노즐(11)에서 발생되는 진동레벨을 진동센서(32)를 이용하여 연속적으로 계측한다. 그리고 계측된 진동레벨의 크기를 평균하는 시간의 길이가 다른 두개의 시간(단시간, 장시간)마다 진동값에 대하여 이동평균처리를 하여 해당 이동평균처리 후의 평균하는 단시간대의 평균화된 진동레벨의 크기 A를 이동평균처리 후의 평균하는 장시간대의 평균화된 진동레벨의 크기 B로 나눈 값(A/B)이 소정값 즉 한계값보다도 작게 되었을 때에 슬래그가 유출되었다고 판단한다. 또한 소정의 한계값보다도 작게 검출되는 시간이 소정시간(T) 계속될 때 슬래그가 유출되었다고 판단한다.
상기 진동레벨을 이동평균처리하는 두 개의 시간(단시간, 장시간)은, 진동센서(32)로부터 진동신호가 입력되면 그 데이터를 그대로 사용하지 않고 최소한 2 종류 이상의 평균하는 시간(단시간, 장시간)으로 나누어 각각이 시간마다 단시간은 1초간, 장시간은 5초간의 이동평균처리를 행하여 연산처리를 수행하는 것이다.
본 발명은 롱노즐(11)에 가해지는 진동신호의 저하를 이용하여 슬래그의 유출을 검지하는 것이기 때문에, 진동레벨의 검출에 있어서 고려하여야 할 사항은 다음과 같다. (1) 용강속에 포함된 슬래그 유출시의 진동값은 항상 일정하다고 한정하지 않는다. 이것은 측정이 진행되는 조업상태(예를 들면 롱노즐의 개도, 턴디쉬 내의 용강의 양등)에 의해서 롱노즐파이프 내의 흐름의 상황이 변화하기 때문에 그것에 따라 진동레벨 자체가 변화하기 때문이다.
(2) 슬래그 유출시 진동레벨 변화의 패턴(연속적으로 진동 레벨이 어떻게 변화하여 가는지의 흐름)은 복수개가 존재한다. 이러한 진동레벨의 변화패턴의 예가 도 7의 그래프에 나타나 있다. 도 7의 (a)는 진동레벨이 안정된 상태로부터 슬래그 유출시 급격하게 저하하는 경우, 도 7의 (b)는 진동레벨이 서서히 저하하는 경우, 도 7의 (c)는 진동이 불안정한 상태(진동레벨의 상승과 저하가 반복되는 상태)에 있는 동안에 슬래그 유출이 생겨 진동레벨이 저하하는 경우를 각각 나타낸다. 따라서 슬래그 유출을 자동적으로 검출하려 할 때 상기와 같은 진동패턴에 대하여 모두 적용가능하여야 한다.
이러한 점을 고려하여 진동레벨의 저하는, 슬래그 주입의 평균적인 진동레벨에 대한 변화율로 평가한다. 이렇게 함으로서 각각의 래들마다 진동레벨이 달라도 변화율로 평가하면 조업상태에 영향을 받지 않고 슬래그의 유출을 판단할 수 있는 이점이 있다. 또한 불안정한 오검출을 피하기 위해서 상기 변화율의 저하상태가 소정시간 지속되면 슬래그의 유출로 판단한다.
본 발명의 진동레벨의 슬래그유출의 감지상태를 도 8을 참고하여 설명한다. 도 8의 (a)는 롱노즐(11)에서 발생하는 진동레벨의 시간에 따른 변화를 나타내는 그래프이다. 도 8의 (a)에서 C의 시점에 있어서 슬래그유출에 의한 진동레벨의 변화가 나타나 있지만 기준이 되는 진동레벨을 파악할 수 없기 때문에 진동레벨의 변화량을 정량화할 수 없고 진동레벨의 신호에 기초한 슬래그의 유출을 검출하는 것이 매우 어렵다.
도 8의 (b)는 도 8의 (a)의 진동레벨신호를 단시간(t1)마다 이동평균처리한 다음의 진동레벨의 연속적인 변화를 보이는 그래프이다. 또한 도 8의 (c)는 도 8의 (a)의 진동레벨신호를 장시간(t2, t1보다도 긴 시간)마다 이동평균처리한 다음의 진동레벨의 연속적 변화를 나타내는 그래프이다.
도 8의 (b) 및 도 8의 (c)의 이동평균처리를 행하는 것에 의한 진동레벨의 변화는 도 8의 (a)부터도 분명하게 나타나지만 도 8의 (a)의 진동레벨의 신호에 기초하는 것과 같이 진동레벨의 변화량을 정량화할 수 없고, 평균화된 신호레벨에 기초하여 슬래그 유출을 검지하는 일은 곤란하다.
도 8의 (d)는 진동레벨의 변화량을 정량화하기 위해서 대응하는 시간마다 도 8의 (b)의 평균화된 진동레벨 A를 도 8의 (c)의 평균화된 진동레벨 B로 나눈 값(A／B)의 연속적인 변화를 보이는 그래프이다.
도 8의 (d)에 있어서 (A／B)의 값은, 진동레벨이 일정치를 중심으로서 변화하고 있을 때, 예를 들면 용강만이 유출하고 있을 때에는 1을 중심으로 변화하고 있으며, 슬래그가 유출되면 진동레벨이 1보다 감소하는 것을 알 수 있다.
상기와 같은 신호처리 방법에 의하여, 이동평균(여러 개의 값을 모아 평균처리함)하는 시간 구분의 차이에 의해 발생하는 진동레벨의 차를 이용하여 그 차를 비에 의해 기준화하여 진동 레벨의 절대치와는 관계없이 진동레벨의 변화량을 정량화하는 것이 가능하게 된다. 예를 들면, 도 8의 (d)에서는 C의 시점에 있어서의 슬래그 유출에 의한 진동레벨의 감소를 한계치 0.8로 설정한 것이다.
도 5는 상기와 같은 진동레벨의 신호처리를 수행하는 진동분석기(35)의 블럭도이다. 도시된 바와 같이, 진동에 상응하는 전압(기전력) 신호를 디지털로 변환하고 노이즈를 제거하는 A/D변환 및 노이즈필터(43)와, 상기 A/D변환 및 노이즈필터(43)로부터 출력되는 신호를 이용하여 미리 설정된 처리시간에 따라서 이동평균값을 산출하는 단시간 이동평균처리회로(45) 및 장시간 이동평균처리회로(46)와, 상기 단, 장시간 이동평균처리회로(45,46)로부터 출력되는 값을 나눗셈 연산처리하는 연산부(47)와, 상기 연산부(47)로부터 출력된 출력값을 이용하여 슬래그 유출시에 진동이 계속하여 저하될 것인가를 판단하는 진동저하상태 지속판단회로(49)와, 상기 진동저하상태 지속판단회로(49)로부터 출력되는 신호를 이용하여 진동저하상태를 검지하는 검지회로(51)와, 상기 검지회로(51)로부터 출력되는 신호를 아날로그로 변환하여 출력하는 D/A변환 및 출력기(53)와, 상기 D/A변환 및 출력기(53)로부터 출력되는 신호에 의하여 롱노즐(11)을 차단하기 위한 롱노즐제어장치(57)를 포함하고 있다.
진동분석기(35)에 입력되는 신호는 진동센서(32)로부터 검출된 진동을 기전력으로 변환한 신호이다. 진동신호는 A/D변환 및 노이즈필터(43)로 입력되어 10~1000Hz의 주파수대역의 신호만이 추출된다. 진동신호는 단시간 이동평균처리회로(45) 및 장시간 이동평균처리회로(46)로 각각 전송된다. 단시간 이동평균처리회로(45)는 1초 단위로, 장시간 이동평균처리회로(46)로는 5초 단위로 진동신호의 평균치화(A,B)가 각각 수행된다. 그러나 상기 단시간, 장시간은 상기 수치에 한정되지 않음은 명백하다.
상기와 같이 평균치화된 두 개의 진동레벨 A,B는 나눗셈 연산부(47)로 전달되어서 단시간 이동평균처리회로(45)로 평균치화된 진동레벨 A를 장시간 이동평균처리회로(46)로 평균치화 된 진동레벨 B로 나누는 나눗셈 연산처리가 수행된다.
나눗셈 연산부(47)로부터 출력되는 (A／B)값은 진동저하상태 판단회로(49)에 전달되고, (A／B)의 값이 소정치이하에서 지속되는 시간 T보다 길 때에는 검지회로(51)로부터 슬래그유출값 지시 및 경보장치(55) 및 롱노즐제어기(57)에 그 신호를 발송하게 되고 롱노즐제어기에서는 롱노즐차단신호를 발생하여 유출되는 슬래그를 차단하게 된다.
그리고 진동분석기(35)에서의 A／B와 T의 쌍방의 조건이 성립할 때에 슬래그유출신호가 출력하는지, A／B의 조건만이 성립할 때에 출력하는지가 선택될 수 있도록 구성되고 있다. 이것은, 진동의 상태가 불안정의 경우에는 오검출을 피하기 위해서 A／B과 T의 쌍방의 조건이 성립할 필요가 있지만, 진동의 레벨상태가 안정되어 있는 경우에는 오검출의 염려가 없기 때문에 응답성을 향상시키기 위해서 A／B의 조건만으로 출력한다. 이 경우, 진동의 안정, 불안정의 판정은 자동으로 행할 수도 있고 슬래그유출지시 및 경보기(37)의 기록트랜드를 확인하고 조업자가 판단하여 선택할 수가 있다.
도 9의 (b)는 상기와 같이 슬래그유출을 검지하였을 때의 진동 레벨 비(A/B의 값)의 변화를 나타내는 예이고, 도 9의 (a)는 이동평균처리를 수행하기 전의 진동레벨의 연속적인 변화를 나타낸다.
도 9의 (b)에 있어서, C의 시점에서 진동레벨의 비가 한계치인 0．8까지 감소하여 슬래그 유출을 검지하고 있다. 이 진동신호가 기록될 때에는 동시에 운전자에 의한 턴디쉬내 용강 탕면위에 부상되어 목측으로 확인되었지만, 상기 C의 시각의 2초 후에 이와 같은 슬래그 유출이 검출되어졌다.
하기의 표 1은 용융금속인 용강의 강종별로 진동레벨의 검출한계값을 구분한 일례이다. 진동레벨은 연속주조작업이 시작되는 시점에서는 용강의 유량변화가 심하기 때문에 진동레벨값이 조금 크게 나타나며 정상주조가 되었을 때는 진동평균값이 조금 적게 나타나며, 순용강이 주입될 때의 진동레벨값보다 슬래그가 유출될 때는 그 진동레벨값이 매우 작게 나타나게 되므로 그 시점을 정확하게 감지할 수 있다. 상기와 같은 검출한계값은 테이블로서 검출장치에 저장되어 사용된다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 용강의 강종별로 진동레벨이 서로 상이하여도 슬래그 유출의 타이밍을 정확하게 판단할 수 있으며, 또한 슬래그 유출을 오검출할 확률이 낮으며, 슬래그 유출을 최소화시켜 차단함으로서 주조되는 주편의 품질을 향상시킬 수 있다.
Claims (2)
- 용강을 수용하는 래들로부터 용강에 포함된 슬래그가 턴디쉬내로 유출되는 것을 감지하기 위한 장치에 있어서, 롱노즐(11)을 고정시키는 롱노즐장착기(31)의 외부표면에 설치되어 용강과 슬래그의 이동에 따른 롱노즐(11)의 진동을 검출하는 진동센서(32)와, 상기 진동센서(32)로부터 검출된 진동신호를 기전력으로 변환하는 진동/기전력변환기(33)와, 상기 진동/기전력변환기(33)로부터 출력되는 기전력값을 이용하여 두 개의 서로 다른 시간에 따른 이동평균값으로 연산하고 용강의 종류에 따른 진동레벨값을 저장하며, 기본한계값 이하로 진동이 저하될 때 이를 검출하여 출력하는 진동분석기(35)와, 상기 진동분석기(35)로부터 출력신호를 전송받아 슬래그유출값을 지시하고 경보를 발생하는 슬래그유출지시 및 경보기(37)를 포함하는 것을 특징으로 하는 롱노즐부착형 진동센서를 이용한 슬래그 유출감지장치.
- 제1항에 있어서,상기 진동분석기(35)가 : 진동에 상응하는 전압(기전력) 신호를 디지털로 변환하고 노이즈를 제거하는 A/D변환 및 노이즈필터(43)와, 상기 A/D변환 및 노이즈필터(43)로부터 출력되는 신호를 이용하여 미리 설정된 처리시간에 따라서 이동평균값을 산출하는 단시간 이동평균처리회로(45) 및 장시간 이동평균처리회로(46)와, 상기 단, 장시간 이동평균처리회로(45,46)로부터 출력되는 값을 나눗셈 연산처리하는 연산부(47)와, 상기 연산부(47)로부터 출력된 출력값을 이용하여 슬래그 유출시에 진동이 계속하여 저하될 것인가를 판단하는 진동저하상태 지속판단회로(49)와, 상기 진동저하상태 지속판단회로(49)로부터 출력되는 신호를 이용하여 진동저하상태를 검지하는 검지회로(51)와, 상기 검지회로(51)로부터 출력되는 신호를 아날로그로 변환하여 출력하는 D/A변환 및 출력기(53)와, 상기 D/A변환 및 출력기(53)로부터 출력되는 신호에 의하여 롱노즐(11)을 차단하기 위한 롱노즐제어장치(57)를 포함하는 것을 특징으로 하는 롱노즐부착형 진동센서를 이용한 슬래그 유출감지장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020030023116A KR100950396B1 (ko) | 2003-04-11 | 2003-04-11 | 롱노즐부착형 진동센서를 이용한 슬래그 유출감지장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020030023116A KR100950396B1 (ko) | 2003-04-11 | 2003-04-11 | 롱노즐부착형 진동센서를 이용한 슬래그 유출감지장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20040088780A true KR20040088780A (ko) | 2004-10-20 |
| KR100950396B1 KR100950396B1 (ko) | 2010-03-29 |
Family
ID=37370446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020030023116A KR100950396B1 (ko) | 2003-04-11 | 2003-04-11 | 롱노즐부착형 진동센서를 이용한 슬래그 유출감지장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100950396B1 (ko) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104525931A (zh) * | 2014-12-15 | 2015-04-22 | 芜湖新兴铸管有限责任公司 | 钢渣分离装置和钢渣分离方法 |
| KR101645444B1 (ko) * | 2016-01-19 | 2016-08-04 | 태인시스템주식회사 | 철강 생산 설비의 슬래그 검출방법 |
| KR20200009528A (ko) | 2018-07-19 | 2020-01-30 | 주식회사 포스코 | 용융금속 공급장치 및 이에 구비되는 측정부의 검사방법 |
| CN112805561A (zh) * | 2019-03-21 | 2021-05-14 | 朝鲜耐火株式会社 | 炼钢-连铸工艺设备控制和状态分析方法及利用其的系统 |
| KR102609751B1 (ko) * | 2022-09-30 | 2023-12-06 | 현대제철 주식회사 | 조업 제어시스템 및 이의 제어방법 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0132296B1 (en) * | 1983-06-20 | 1987-04-01 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Apparatus for detecting slag outflow |
| KR890002028B1 (ko) * | 1985-09-06 | 1989-06-08 | 포항종합제철 주식회사 | 슬래그 유출방지장치 |
| KR100424807B1 (ko) * | 2000-07-05 | 2004-03-30 | 주식회사 포스코 | 슬래그 제거 및 용강유출 방지형 수강대차 |
| KR20040017943A (ko) * | 2002-08-22 | 2004-03-02 | 주식회사 포스코 | 용선슬래그 처리장치 |
-
2003
- 2003-04-11 KR KR1020030023116A patent/KR100950396B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104525931A (zh) * | 2014-12-15 | 2015-04-22 | 芜湖新兴铸管有限责任公司 | 钢渣分离装置和钢渣分离方法 |
| KR101645444B1 (ko) * | 2016-01-19 | 2016-08-04 | 태인시스템주식회사 | 철강 생산 설비의 슬래그 검출방법 |
| KR20200009528A (ko) | 2018-07-19 | 2020-01-30 | 주식회사 포스코 | 용융금속 공급장치 및 이에 구비되는 측정부의 검사방법 |
| CN112805561A (zh) * | 2019-03-21 | 2021-05-14 | 朝鲜耐火株式会社 | 炼钢-连铸工艺设备控制和状态分析方法及利用其的系统 |
| KR102609751B1 (ko) * | 2022-09-30 | 2023-12-06 | 현대제철 주식회사 | 조업 제어시스템 및 이의 제어방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100950396B1 (ko) | 2010-03-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100284414B1 (ko) | 충만 용기내 및 충만 용기로부터의 용융 금속 흐름 조건 감지용 방법 및 장치 | |
| JPH05329748A (ja) | 工具寿命予知装置 | |
| KR100950396B1 (ko) | 롱노즐부착형 진동센서를 이용한 슬래그 유출감지장치 | |
| JP2011011258A (ja) | スラブの表層状態予測方法及びスラブの表層状態予測装置 | |
| EP2246620A1 (en) | Apparatus for monitoring situation of slag discharge and method of monitoring situation of slag discharge | |
| US6937943B2 (en) | Device and method for system and process supervision in a magneto-inductive sensor | |
| WO1996041022A2 (en) | Probe system for monitoring a condition in a metallurgical process | |
| JP3604661B2 (ja) | 溶鋼注入終了判定方法及び判定装置 | |
| EP0330264B1 (en) | Method of measurement of the level of the surface of a metal bath | |
| JP2000227350A (ja) | 判定装置 | |
| JP6398413B2 (ja) | 取鍋からのスラグ流出検知方法及びスラグ流出抑制方法 | |
| JP3549318B2 (ja) | 連続鋳造における非定常バルジング検知方法 | |
| JP2971336B2 (ja) | 溶融金属精錬炉におけるスラグカット制御方法およびスラグカット装置 | |
| JPH1017911A (ja) | 羽口の破損診断方法 | |
| JP2000117407A (ja) | スラグ流出検知方法 | |
| KR200307662Y1 (ko) | 고로의 압력감시장치 | |
| US5482106A (en) | Process for the casting of metals in a continuous casting installation with continuous strand withdrawal | |
| CN113355479B (zh) | 一种检测炼钢转炉副枪的相关限位异常的方法及系统 | |
| JPH0459554B2 (ko) | ||
| JPH01215450A (ja) | スラグ流出検知方法 | |
| JP2005334936A (ja) | 連続鋳造設備における取鍋注湯方法 | |
| KR20000006409U (ko) | 래들용 포러스 플럭의 잔존예측장치 | |
| JPH10310807A (ja) | 高炉操業方法 | |
| KR101264258B1 (ko) | 채널형 유도로의 누탕 감지 장치 | |
| JPH0332457A (ja) | 連続鋳造鋳型内における溶鋼の偏流検知方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130326 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140325 Year of fee payment: 5 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |