KR20060075629A - Torch cutting machine with torch cutting speed controlled and cutting method using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 토치 절단 장치, 즉 티시엠(TCM, TORCH CUTTING MACHINE) 및 이를 이용한 주편 절단 방법에 관한 것이다. 본 발명의 토치 절단 장치는 주편을 절단하기 위하여 주편의 절단 방향으로 이동하는 적어도 하나의 토치와, 절단되는 주편의 표면 온도를 측정하는 온도 센서 유닛과, 상기 측정된 주편의 표면 온도를 기초로 상기 토치의 이동 속도를 제어하는 제어기를 포함한다.The present invention relates to a torch cutting device, that is, TSI (TORCH CUTTING MACHINE) and a method for cutting a cast using the same. The torch cutting device of the present invention includes at least one torch moving in the cutting direction of the slab to cut the slab, a temperature sensor unit measuring the surface temperature of the slab to be cut, and the surface temperature of the measured slab based on the And a controller for controlling the speed of movement of the torch.
주편, 이송 가이드, 토치, 온도 센서 유닛, 토치 절단 장치Cast, transfer guide, torch, temperature sensor unit, torch cutting device
Description
도 1은 종래 기술에 따른 토치 절단 장치의 정면도.1 is a front view of a torch cutting device according to the prior art;
도 2는 본 발명에 따른 토치 절단 장치의 사시도.2 is a perspective view of a torch cutting device according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 토치 절단 장치의 온도 측정용 온도 센서 유닛의 장착도.3 is a mounting view of the temperature sensor unit for measuring the temperature of the torch cutting device according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 토치 온도 측정을 위한 온도 센서 유닛의 분해 사시도.4 is an exploded perspective view of a temperature sensor unit for torch temperature measurement according to the present invention;
도 5는 본 발명에 따른 토치 절단 장치의 절단 공정도.5 is a cutting process diagram of the torch cutting device according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
1: 토치 절단 장치1: torch cutting device
12: 이송 가이드12: transfer guide
13a, 13b: 제1 및 제2 토치13a, 13b: first and second torch
14a, 14b: 토치 필러14a, 14b: torch filler
15: 주편15: cast
16: 온도 센서 유닛 16: temperature sensor unit
16a: 온도 센서16a: temperature sensor
16b: 센서 본체16b: sensor body
17a, 17b: 제1 및 제2 지지 플레이트17a, 17b: first and second support plates
본 발명은 토치 절단 장치, 즉 티시엠(TCM, TORCH CUTTING MACHINE) 및 이를 이용한 주편 절단 방법에 관한 것으로서, 특히 연속주조기를 통해 생산되는 고열의 주편을 소정의 길이로 절단하는 절단 설비 중 토치의 절단 능력을 극대화하기 위해 절단제어 속도를 수동에서 자동으로 제어하도록 하는 토치 절단 장치 및 이를 이용한 주편 절단 방법에 관한 것이다The present invention relates to a torch cutting device, that is, TIMM (TCM, TORCH CUTTING MACHINE) and a method for cutting a cast using the same, in particular the cutting of the torch in the cutting equipment for cutting a high temperature cast produced by a continuous casting machine to a predetermined length It relates to a torch cutting device and a cast cutting method using the same to automatically control the cutting control speed to maximize the capacity
일반적으로 연속주조기를 통하여 주조된 주편은 수요자의 요구에 맞게 적절한 길이로 절단하게 된다. 통상의 토치 절단 장치(1)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 이송 가이드(2)와 상기 이송 가이드 상에 수평 이동 가능하게 장착된 2개의 절단용 토치(3a, 3b)를 포함한다. 토치 절단 장치(1)는 제1 및 제2 토치(3a, 3b)가 주편(5)의 가장자리부터 중심부를 향해 이동하면서 절단작업을 수행한다.In general, cast steel cast through a continuous casting machine is cut to the appropriate length to meet the needs of the consumer. The conventional
절단 작업은 토치 절단 장치(1)의 작업자가 인발되는 주편(5)의 표면 온도를 육안으로 관찰하여 토치 절단 속도를 수동으로 임의 제어하면서 이루어지고 있다. 이로 인해, 연속적으로 인발되는 주편(5)의 표면 온도를 작업자가 육안으로 확인하기가 난이하고, 이를 확인하지 못할 경우 주편(5) 표면이 과냉 시 절단되지 않는 경우가 발생하게 된다. 이러한 수동 절단 작업에 의해, 연속 주조기의 인발 속도를 감속하거나 주조 작업을 중단하는 실정이며, 또한 토치에 의한 주편의 절단 속도를 낮추게 되어 가스(GAS) 낭비가 심해지는 단점이 있다.The cutting operation is performed while the operator of the
본 발명의 목적은 전술된 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 연속주조기를 통해 생산되는 고열의 주편을 소정의 길이로 절단하는 토치 절단 장치로서, 토치가 주편을 완벽하게 절단할 수 있는 절단 속도가 자동으로 제어되는 토치 절단 장치 및 이를 이용한 주편 절단 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, a torch cutting device for cutting a high-temperature slab produced by a continuous casting machine to a predetermined length, the cutting speed at which the torch can cut the slab perfectly It is to provide a torch cutting device and a cast cutting method using the same is automatically controlled.
본 발명의 다른 목적은 토치의 절단 능력 및 절단 작업의 편리성을 극대화하여 주편 미 절단 사례를 방지하고 적정 토치 절단에 의한 가스(GAS) 소모를 감소시키고, 주편 절단 능력 향상에 의한 비상 절단 작업 사례를 방지할 수 있는 토치 절단 장치 및 이를 이용한 주편 절단 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to maximize the cutting ability of the torch and the convenience of the cutting operation to prevent the case of non-cutting the slab, reduce the gas (GAS) consumption by the appropriate torch cutting, emergency cutting operation case by improving the slab cutting capacity It is to provide a torch cutting device and a cast cutting method using the same that can prevent the.
전술된 목적을 달성하기 위한 본 발명의 토치 절단 장치는 주편을 절단하기 위하여 주편의 절단 방향으로 이동하는 적어도 하나의 토치와, 절단되는 주편의 표면 온도를 측정하는 온도 센서 유닛과, 상기 측정된 주편의 표면 온도를 기초로 상기 토치의 이동 속도를 제어하는 제어기를 포함한다.Torch cutting device of the present invention for achieving the above object is at least one torch moving in the cutting direction of the slab to cut the slab, a temperature sensor unit for measuring the surface temperature of the cut slab, and the measured And a controller for controlling the speed of movement of the torch based on the comfort surface temperature.
상기 온도 센서 유닛은 주편의 표면 온도를 측정하는 온도 센서와, 상기 온도 센서가 내장되고 온도 센서를 냉각하는 센서 본체를 포함하고, 상기 센서 본체의 전방면에는 투광성 부재가 설치되고, 상기 센서 본체의 내부에는 상기 온도 센 서 둘레에 배치된 튜브관을 포함하고, 상기 튜브관을 통하여 냉각수가 유동할 수 있다.The temperature sensor unit includes a temperature sensor for measuring the surface temperature of the cast steel, and a sensor main body in which the temperature sensor is embedded and cooling the temperature sensor, and a translucent member is installed on the front surface of the sensor main body. It includes a tube tube disposed around the temperature sensor, the cooling water may flow through the tube tube.
상기 센서 본체의 내부에는 상기 온도 센서 둘레에 배치된 튜브관을 더 포함하고, 상기 튜브관을 통하여 냉각 공기가 유동할 수 있다.The sensor body may further include a tube tube disposed around the temperature sensor, and cooling air may flow through the tube tube.
상기 온도 센서 유닛은 적어도 하나의 토치 상에 장착될 수 있다.The temperature sensor unit may be mounted on at least one torch.
상기 온도 센서 유닛과 토치 사이에는 단열재가 개재될 수 있다.An insulation may be interposed between the temperature sensor unit and the torch.
전술된 목적을 달성하기 위한 본 발명의 주편 절단 방법은 절단되는 주편의 표면 온도를 측정하는 단계와, 상기 측정된 주편의 표면 온도의 증감에 따라 토치의 이동 속도를 증감시키는 토치 이동 속도 제어 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method for cutting a cast steel, the method comprising the steps of measuring the surface temperature of the slab to be cut, and the torch moving speed control step of increasing or decreasing the moving speed of the torch according to the increase or decrease of the measured surface temperature Include.
토치 이동 속도 제어 단계는 측정된 주편의 표면 온도가 섭씨 300도 이하이면 토치 이동 속도를 100mm/min, 측정된 주편의 표면 온도가 섭씨 300 내지 400도이면 토치 이동 속도를 150mm/min, 측정된 주편의 표면 온도가 섭씨 400 내지 500도이면 토치 이동 속도를 200mm/min, 측정된 주편의 표면 온도가 섭씨 500 내지 600도이면 토치 이동 속도를 250mm/min, 측정된 주편의 표면 온도가 섭씨 600 내지 700도이면 토치 이동 속도를 300mm/min, 측정된 주편의 표면 온도가 섭씨 700도 이상이면 토치 이동 속도를 350mm/min으로 제어할 수 있다.The torch movement speed control step measures the torch movement speed by 100 mm / min when the measured slab surface temperature is 300 degrees C or less, and the torch movement speed by 150 mm / min when the measured slab surface temperature is 300 to 400 degrees Celsius. If the surface temperature of the specimen is 400 to 500 degrees Celsius, the torch movement speed is 200 mm / min. If the surface temperature of the measured slab is 500 to 600 degrees Celsius, the torch movement speed is 250 mm / min, and the surface temperature of the measured slab is 600 to 700 degrees Celsius. When the torch movement speed is 300mm / min, and the measured temperature of the cast slab is 700 degrees Celsius or more, the torch movement speed can be controlled to 350mm / min.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 토치 절단 장치의 사시도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 토치 절단 장치는 주편(15)의 이동 방향에 직각인 수평 방향으로 길게 연장 형성된 이송 가이드(12)와, 상기 이송 가이드의 전면에 좌우로 활주 가능하게 장착된 제1 및 제2 토치(13a, 13b)와, 상기 토치의 좌우측 후단에 장착된 토치 필러(14a, 14b)를 포함한다. 2 is a perspective view of a torch cutting device according to the present invention. Referring to FIG. 2, the torch cutting device according to the present invention includes a
주편(15)이 이동 공급되어, 상기 제1 및 제2 토치(13a, 13b)의 연결선 상에 주편(15)의 절단될 위치가 오게 되면 주편(15)은 정지하고, 제1 및 제2 토치(13a, 13b)는 주편(15)을 향하여, 즉 서로 가까워지는 방향으로 수평 이동한다. 이동 중에, 상기 토치(13a, 13b)의 좌우측 후단에 장착된 토치 필러(14a, 14b)가 주편의 좌우 측면에 접촉하면 절단이 시작되어 주편(15)의 가장자리부터 중심부를 향해 이동하면서 절단작업을 수행한다. When the
상기 제1 및 제2 토치(13a, 13b) 중 제1 토치(13a)의 전면에는 온도 센서 유닛(16)이 부착된다. 온도 센서 유닛(16)은 주편의 표면 온도를 측정하기 위한 온도 센서(16a)와, 상기 온도 센서(16a)가 내장되고 온도 센서(16a)를 주편(15)의 복사열로부터 보호하기 위한 센서 본체(16b)를 포함하는 데, 이들 구성에 대해서는 후술하고자 한다. 다만, 상기 온도 센서로는 측정하고자 하는 물체에 접촉하지 않고 온도를 재는 비접촉형 온도계로서, 방사(복사) 온도계, 적외선 온도계 등이 사용될 수 있다. 방사(복사) 온도계는 측정대상물의 표면에서 발생하는 열방사(복사)를 이용한 것으로 비접촉식이며 단색 파장대복사와 2개 파장대 복사를 이용하는 방식이 있다. 철강, 요업에서 많이 사용하고 있다. 적외선 온도계는 물체가 방사하는 적외선 에너지를 측정하여 그 물체의 온도를 측정하는 방식이다. 본 발명에 적용 가능한 온도계는 이에 한정되지 않고, 섭씨 0 내지 1000도의 온도 측정이 가 능한 비접촉식 온도계는 어느 것이라도 사용될 수 있다.The
이때, 제1 토치(13a)의 전면에 부착된 온도 센서 유닛(16)에 의해 절단되는 주편(15)의 표면 온도를 측정하여, 측정된 온도를 기초로 (도시되지 않은) 제어기에서 상기 토치(13a, 13b)의 이동 속도를 제어한다. 이와 같이 제어되는 토치(13a, 13b)의 이동 속도에 대해서는 후술된다.At this time, the surface temperature of the
도 3은 본 발명에 따른 토치 절단 장치에서 주편의 온도 측정을 위한 온도 센서 유닛이 상기 제1 토치(13a)의 전면에 장착되는 구성을 도시한 장착도이다. 도 3에 도시된 바에 의하면, 토치 절단 장치의 상기 제1 토치(13a)의 전면에는 온도 센서 유닛(16)이 부착된다. 즉, 상기 제1 토치(13a)의 전면인 토치 베이스 플레이트(13a) 상에는 온도 센서 유닛(16)을 취부하기 위한 구성으로서, 제1 및 제2 지지 플레이트(17a, 17b)가 장착된다. 제1 및 제2 지지 플레이트(17a, 17b)는 서로 결합될 때, 이들 사이에 소정의 안착 공간이 형성되어 상기 안착 공간 내에 상기 온도 센서 유닛(16)이 안착된다. 상기 제1 및 제2 지지 플레이트(17a, 17b)는 고정 볼트로(17c)와 와셔(17d)에 의해 제1 토치(13a)의 전면인 토치 베이스 플레이트(13a) 상에 고정된다. 3 is a mounting view showing a configuration in which the temperature sensor unit for measuring the temperature of the cast steel in the torch cutting device according to the present invention is mounted on the front surface of the
상기 제1 및 제2 지지 플레이트(17a, 17b)중 적어도 제1 지지 플레이트(17a)는 단열재로 형성되거나, 제1 토치(13a)와 제1 지지 플레이트(17a) 사이에 단열재가 개재되어 토치에서 발생하는 열이 온도 센서 유닛으로 전달되는 것을 방지할 수 있다. At least a
이러한 온도 센서 유닛이 도 3에서는 제1 토치(13a)에만 장착되어 있으나, 이와 달리 제1 및 제2 토치(13a, 13b) 모두에 장착될 수 있다. 또한, 토치 이외의 다른 부재에 장착되어 토치와 동일한 속도로 이동될 수 있다. 이 경우, 온도 센서 유닛은 토치에서 발생하는 열을 직접 받지 않을 수 있다.Although the temperature sensor unit is mounted only to the
도 4는 본 발명에 따른 토치 온도 측정용 온도 센서 유닛의 분해 사시도로서, 도 3에서 수직으로 도시된 온도 센서 유닛을 수평으로 도시하고 있다. 본 발명에 따른 온도 센서 유닛(16)은 주편(15)의 표면 온도를 측정하는 온도 센서(16a)를 주편의 복사열로부터 보호되도록 구성된다. FIG. 4 is an exploded perspective view of the temperature sensor unit for torch temperature measurement according to the present invention, in which the temperature sensor unit shown vertically in FIG. 3 is shown horizontally. The
도 4에 도시된 바에 의하면, 온도 센서 유닛(16)은 주편의 표면 온도를 측정하기 위한 온도 센서(16a)와, 상기 온도 센서(16a)가 내장되고 온도 센서(16a)를 주편(15)의 복사열로부터 보호하기 위한 센서 본체(16b)를 포함한다. As shown in FIG. 4, the
센서 본체(16b)는 중공의 원통형으로, 후면을 통하여 온도 센서(16a)와 텐션 조정용 스프링(18e)이 차례로 삽입된 다음, 후면에 고정 커버(18f)가 체결 볼트(18i)에 의해 고정된다. 상기 센서 본체(16b)의 전면에는 온도 센서(16a)의 전방부를 보호하기 위한 투명유리(18g)와 같은 투광성 부재가 마련되고 이러한 투명유리(18g)는 전방 고정 커버(18h)와 이를 체결하는 체결 볼트(18i)에 의해 고정된다. The sensor
센서 본체(16b)에는 2중 튜브관이 상기 온도 센서(16a)의 둘레에 배치되도록 내장되어 있다, 즉, 제1 튜브관의 일단은 냉각수의 공급을 위한 냉각수 입측 호스(18a)가 연결되고 타단은 유입된 냉각수가 온도 센서(16a)를 냉각한 후 열 교환된 냉각수가 배출되기 위한 드레인 호스(18b)가 연결된다. 또한, 제2 튜브관은 센서 본체(16b)에 삽입된 온도 센서(16a)를 공기로 냉각하기 위한 것으로 일단에 공기 냉각기(19a)가 연결되어 센서 본체(16b) 내에 냉각 공기를 공급한다. 제2 튜브관의 타단에는 상기 일단을 통하여 유입된 냉각 공기가 온도 센서(16a)를 냉각시키면서 열 교환되어 가열된 공기를 배출하기 위한 벤트 밸브(19b)가 마련되어 있다. 이때, 제1 및 제2 튜브관의 일단 및 타단에 연결되는 입측 호스(18a), 드레인 호스(18b), 공기 냉각기(19a) 및 벤트 밸브(19b)는 각각 유니온(18b)을 통하여 연결된다.The sensor
이와 같이 온도 센서(16a)는 이중으로 냉각되기 때문에, 충분한 냉각이 이루어져, 장시간의 절단작업이 가능하다. In this way, since the
도 5는 본 발명에 따른 토치 절단 장치의 주편의 절단 속도를 제어하는 공정도로서, 주편의 표면 온도에 따른 토치의 최적 이동 속도를 도출정립하고 있다. 즉, 도 5는 온도 센서 유닛(16)에 의해 연속적으로 측정된 주편(15)의 표면 온도를 피엘시(PLC: PROGRAMABLE LOGIC CONTROL)로 전송하고, 전송된 값에 의해 최적 절단 작업을 얻기 위한 공정도이다. 5 is a process chart for controlling the cutting speed of the cast steel of the torch cutting device according to the present invention, deriving and establishing the optimum moving speed of the torch according to the surface temperature of the cast steel. That is, FIG. 5 is a process chart for transferring the surface temperature of the
먼저, 주편(15)의 표면 온도와 토치(13a, 13b)의 이동 속도 사이의 관계에 대해 설명하고자 한다. 주편의 표면 온도가 증가하면 주편의 절단은 용이해지므로, 주편의 절단 속도는 증가하는 것이 바람직하다. First, the relationship between the surface temperature of the
주편(15)의 표면 온도에 따른 최적의 토치의 이송 속도, 즉 주편 절단 속도는 수회에 걸친 테스트를 통하여 다음과 같이 얻어졌다.
The optimum feed rate of the torch, i.e., the cutting speed of the cast steel, according to the surface temperature of the
표 1. 주편 표면 온도에 따른 최적의 주편 절단 속도Table 1. Optimum Cast Cutting Speeds Depending on Cast Surface Temperature
표 1을 참조하면, 토치 절단 장치(11)의 토치(13a, 13b)에 의한 주편(15) 절단은 전술된 바와 같이 초기 주편 단면부인 주편의 좌우 측면에 토치 절단 장치(11)의 필러(14a, 14b)가 접촉되면서 절단이 시작된다. 절단 초기에는 기본 속도인 100mm/min(분당 100밀리미터)으로 토치(13a, 13b)가 이동하면서 주편(15)을 절단하고, 온도 센서 유닛(16)에 의해 측정된 주편의 표면 온도가 섭씨 300도에 도달하면, 그 때부터 도 5에 도시된 순서도에 따라 토치의 이동 속도가 자동으로 제어된다. 즉, 주편(15)의 절단시 온도 센서 유닛(16)은 주편의 표면 온도를 계속적으로 검출하여, 주편의 표면 온도가 상기 표 1에 제시된 범위에 있으면 그에 대응하는 속도로 토치의 이동 속도를 자동으로 제어한다.Referring to Table 1, the cutting of the
한편, 본 발명의 토치 절단 장치(11)에는 주편(15)의 절단 작업을 토치(13a, 13b) 이동을 수동 또는 자동으로 전환시킬 수 있는 선택 레버가 제어기에 마련되어, 토치 이동을 자동 또는 수동으로 선택하여 운전할 수 있다.On the other hand, the
전술된 구성에 의한 본 발명의 토치 절단 장치는 다음과 같은 효과를 제공한다. 우선 주편의 절단 작업 시 토치의 이동 속도가 자동으로 제어됨으로써 주편의 절단 속도가 최적으로 이루어져, 토치 절단 장치의 절단 성능의 극대화에 기여한다. 또한, 미 절단 사례를 방지하므로 인해 인력에 의한 비상 수동 절단 작업을 없앨 수 있으며, 절단 작업의 안정성 및 편리로 인해 생산성 향상에 기여한다. 더욱이, 주편 절단이 표면온도에 따라 자동 제어되므로 절단용 가스의 사용량이 감소되어, 생산 원가 절감에도 기여할 수 있다The torch cutting device of the present invention by the above-described configuration provides the following effects. First, the cutting speed of the cast steel is optimally controlled by automatically controlling the moving speed of the torch during cutting of the cast steel, contributing to the maximization of cutting performance of the torch cutting device. In addition, the prevention of uncut cases can be eliminated due to the manual manual cutting work by personnel, and contributes to productivity improvement due to the stability and convenience of the cutting work. Moreover, since the cutting of the cast steel is automatically controlled according to the surface temperature, the amount of cutting gas used is reduced, which can contribute to the reduction of production cost.
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KR1020040114442A KR20060075629A (en) | 2004-12-28 | 2004-12-28 | Torch cutting machine with torch cutting speed controlled and cutting method using the same |
Applications Claiming Priority (1)
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KR1020040114442A KR20060075629A (en) | 2004-12-28 | 2004-12-28 | Torch cutting machine with torch cutting speed controlled and cutting method using the same |
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ID=37168143
Family Applications (1)
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KR1020040114442A KR20060075629A (en) | 2004-12-28 | 2004-12-28 | Torch cutting machine with torch cutting speed controlled and cutting method using the same |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101316514B1 (en) * | 2011-09-28 | 2013-10-08 | 주식회사 포스코 | The apparatus for controling machine's position and Cutting device for slab having the same |
KR101373116B1 (en) * | 2012-02-03 | 2014-03-11 | 주식회사 포스코 | Cutting apparatus and method using the same |
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2004
- 2004-12-28 KR KR1020040114442A patent/KR20060075629A/en not_active Application Discontinuation
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