KR20110130594A - 주편 품질 관리 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 연속 주조 중 주형에서 배출되어 절단기를 향하는 주편에 대해 폭방향으로 온도를 측정하는 단계와, 상기 측정된 폭방향 온도 중 상기 주편의 가장자리 온도를 산출하는 단계와, 상기 가장자리 온도를 데이터 베이스 상의 회피 온도와 비교하는 단계와, 상기 비교 결과에 근거하여, 상기 연속 주조의 작업 조건 또는 상기 주편에 대한 처리 방향을 결정하는 단계를 포함하는, 주편 품질 관리 방법을 제공한다.

Description

주편 품질 관리 방법{METHOD FOR MANAGING QUALITY OF MOLDED STEEL}

본 발명은 연속 주조에서 생산되는 주편에 대한 품질을 관리하기 위한 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 연속 주조기는 제강로에서 생산되어 래들(ladle)로 이송된 용강을 턴디쉬(turndish)에 받았다가 연속 주조기용 주형로 공급하여 일정한 크기의 슬라브를 생산하는 설비이다.

상기 연속 주조기는 용강을 저장하는 래들과, 턴디쉬 및 상기 턴디쉬에서 출강되는 용강을 최초 냉각시켜 소정의 형상을 가지는 주물으로 형성하는 연속 주조기용 주형과, 상기 주형에 연결되어 주형에서 형성된 주편 또는 주물이 냉각되는 채로 이동시키는 다수의 핀치롤러를 포함한다.

본 발명의 목적은 연속 주조에서 생산되는 주편의 상태를 파악하여 결함이 예상되는 정도에 따라 다음 처리를 하도록 할 수 있는 주편 품질 관리 방법을 제공하는 것이다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 실시예와 관련된 주편 품질 관리 방법은, 연속 주조 중 주형에서 배출되어 절단기를 향하는 주편에 대해 폭방향으로 온도를 측정하는 단계와, 상기 측정된 폭방향 온도 중 상기 주편의 가장자리 온도를 산출하는 단계와, 상기 가장자리 온도를 데이터 베이스 상의 회피 온도와 비교하는 단계와, 상기 비교 결과에 근거하여, 상기 연속 주조의 작업 조건 또는 상기 주편에 대한 처리 방향을 결정하는 단계를 포함한다.

여기서, 상기 연속 주조 중 주형에서 배출되어 절단기를 향하는 주편에 대해 폭방향으로 온도를 측정하는 단계는, 상기 주편의 폭 방향을 따르는 스캔 라인을 기준으로 적외선을 방출하도록 형성되는 측온계와, 상기 측온계에 연결되며 상기 적외선이 진행하도록 상기 스캔 라인에 대응하여 일 단부가 개방된 내부 공간을 구비하는 챔버와, 상기 챔버의 내부 공간에 연통되도록 설치되어 상기 개방된 단부를 향해 상기 내부 공간에 에어를 분사하도록 형성되는 분사 유닛을 포함하는, 주편 폭 방향 측온 장치에 의해 이루어질 수 있다.

여기서, 상기 챔버는, 상기 개방된 단부를 향해 테이퍼지도록 형성될 수 있다.

여기서, 상기 비교 결과에 근거하여, 상기 연속 주조 또는 상기 주편에 대한 처리 방향을 결정하는 단계는, 상기 비교 결과가 제1 범위 이내이면, 상기 연속 주조의 작업 조건의 변경을 위한 알람을 제공하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 비교 결과에 근거하여, 상기 연속 주조 또는 상기 주편에 대한 처리 방향을 결정하는 단계는, 상기 비교 결과가 상기 제1 범위와 다른 제2 범위이면, 상기 주편에 대해 스카핑하는 단계를 포함할 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 관련된 주편 품질 관리 방법에 의하면, 주편의 주요 관심부의 온도가 주의해야 할 수준인지에 따라 차별화된 후처리가 가능하게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 연속주조기를 보인 측면도이고,
도 2는 용강(M)의 흐름을 중심으로 도 1의 연속주조기를 설명하기 위한 개념도이며,
도 3은 도 2의 주형(30) 및 그와 인접한 부분에서의 용강(M)의 분포 형태를 보인 개념도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예와 관련된 따른 주편 폭방향 측온 장치를 보인 정면도이며,
도 5는 도 4의 측온계(100)의 작동 원리를 설명하기 위한 개념도이고,
도 6a는 도 4의 챔버(200)를 설명하기 위한 사시도이며,
도 6b는 도 4의 측온계(100) 및 챔버(200)를 보인 측면도이고,
도 7은 도 6b의 일 부분(A)에 대한 확대도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 주편 품질 관리 방법을 보인 순서도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주편 품질 관리 방법에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.

연속주조(連續鑄造, Continuous casting)는 용융금속을 바닥이 없는 주형(鑄型, Mold)에서 응고시키면서 연속적으로 주물 또는 강괴(鋼塊, steel ingot)를 뽑아내는 주조법이다. 연속주조는 정사각형·직사각형·원형 등 단순한 단면형의 긴 제품과 주로 압연용 소재인 슬래브·블룸·빌릿을 제조하는 데 이용된다.

연속주조기의 형태는 수직형·수직굴곡형·수직축차굴곡형·만곡형·수평형 등으로 분류된다. 도 1 및 도 2에서는 만곡형을 예시하고 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 연속주조기를 보인 측면도이다.

본 도면을 참조하면, 연속주조기는 턴디쉬(20)와, 주형(30)과, 2차냉각대(60 및 65), 핀치롤(70), 그리고 절단기(90)를 포함할 수 있다.

턴디쉬(Tundish, 20)는 래들(Laddle, 10)로부터 용융금속을 받아 주형(Mold, 30)으로 용융금속을 공급하는 용기이다. 래들(10)은 한 쌍으로 구비되어, 교대로 용강을 받아서 턴디쉬(20)에 공급하게 된다. 턴디쉬(20)에서는 주형(30)으로 흘러드는 용융금속의 공급 속도조절, 각 주형(30)으로 용융금속 분배, 용융금속의 저장, 슬래그 및 비금속 개재물(介在物)의 분리 등이 이루어진다.

주형(30)은 통상적으로 수냉식 구리제이며, 수강된 용강이 1차 냉각되게 한다. 주형(30)은 구조적으로 마주보는 한 쌍의 면들이 개구된 형태로서 용강이 수용되는 중공부를 형성한다. 슬라브를 제조하는 경우에, 주형(30)은 한 쌍의 장벽과, 장벽들을 연결하는 한 쌍의 단벽을 포함한다. 여기서, 단벽은 장벽보다 작은 넓이를 가지게 된다. 주형(30)의 벽들, 주로는 단벽들은 서로에 대하여 멀어지거나 가까워지도록 회전되어 일정 수준의 테이퍼(Taper)를 가질 수 있다. 이러한 테이퍼는 주형(30) 내에서 용강(M)의 응고로 이한 수축을 보상하기 위해 설정한다. 용강(M)의 응고 정도는 강종에 따른 탄소 함량, 파우더의 종류(강냉형 Vs 완냉형), 주조 속도 등에 의해 달라지게 된다.

주형(30)은 주형(30)에서 뽑아낸 주물이 모양을 유지하고, 아직 응고가 덜 된 용융금속이 유출되지 않게 강한 응고각(凝固殼) 또는 응고쉘(Solidifying shell, 81, 도 2 참조)이 형성되도록 하는 역할을 한다. 수냉 구조에는 구리관을 이용하는 방식, 구리블록에 수냉홈을 뚫는 식, 수냉홈이 있는 구리관을 조립하는 방식 등이 있다.

주형(30)은 용강이 주형의 벽면에 붙는 것을 방지하기 위하여 오실레이터(40)에 의해 오실레이션(oscillation, 왕복운동)된다. 오실레이션 시 주형(30)과 주물과의 마찰을 줄이고 타는 것을 방지하기 위해 윤활제가 이용된다. 윤활제로는 뿜어 칠하는 평지 기름과 주형(30) 내의 용융금속 표면에 첨가되는 파우더(Powder)가 있다. 파우더는 주형(30) 내의 용융금속에 첨가되어 슬래그가 되며, 주형(30)과 주물의 윤활뿐만 아니라 주형(30) 내 용융금속의 산화·질화 방지와 보온, 용융금속의 표면에 떠오른 비금속 개재물의 흡수의 기능도 수행한다. 파우더를 주형(30)에 투입하기 위하여, 파우더 공급기(50)가 설치된다. 파우더 공급기(50)의 파우더를 배출하는 부분은 주형(30)의 입구를 지향한다.

2차 냉각대(60 및 65)는 주형(30)에서 1차로 냉각된 용강을 추가로 냉각한다. 1차 냉각된 용강은 지지롤(60)에 의해 응고각이 변형되지 않도록 유지되면서, 물을 분사하는 스프레이(65)에 의해 직접 냉각된다. 주물 응고는 대부분 상기 2차 냉각에 의해 이루어진다.

인발장치(引拔裝置)는 주물이 미끄러지지 않게 뽑아내도록 몇 조의 핀치롤(70)들을 이용하는 멀티드라이브방식 등을 채용하고 있다. 핀치롤(70)은 용강의 응고된 선단부를 주조 방향으로 잡아당김으로써, 주형(30)을 통과한 용강이 주조방향으로 연속적으로 이동할 수 있게 한다.

절단기(90)는 연속적으로 생산되는 주물을 일정한 크기로 절단하도록 형성된다. 절단기(90)로는 가스토치나 유압전단기(油壓剪斷機) 등이 채용될 수 있다.

도 2는 용강(M)의 흐름을 중심으로 도 1의 연속주조기를 설명하기 위한 개념도이다.

본 도면을 참조하면, 용강(M)은 래들(10)에 수용된 상태에서 턴디쉬(20)로 유동하게 된다. 이러한 유동을 위하여, 래들(10)에는 턴디쉬(20)를 향해 연장하는 슈라우드 노즐(Shroud nozzle, 15)이 설치된다. 슈라우드 노즐(15)은 용강(M)이 공기에 노출되어 산화·질화되지 않도록 턴디쉬(20) 내의 용강에 잠기도록 연장한다. 슈라우드 노즐(15)의 파손 등으로 용강(M)이 공기 중에 노출된 경우를 오픈 캐스팅(Open casting)이라 한다.

턴디쉬(20) 내의 용강(M)은 주형(30) 내로 연장하는 침지 노즐(SEN, Submerged Entry Nozzle, 25)에 의해 주형(30) 내로 유동하게 된다. 침지 노즐(25)은 주형(30)의 중앙에 배치되어, 침지 노즐(25)의 양 토출구에서 토출되는 용강(M)의 유동이 대칭을 이룰 수 있도록 한다. 침지 노즐(25)을 통한 용강(M)의 토출의 시작, 토출 속도, 및 중단은 침지 노즐(25)에 대응하여 턴디쉬(20)에 설치되는 스톱퍼(stopper, 21)에 의해 결정된다. 구체적으로, 스톱퍼(21)는 침지 노즐(25)의 입구를 개폐하도록 침지 노즐(25)과 동일한 라인을 따라 수직 이동될 수 있다. 침지 노즐(25)을 통한 용강(M)의 유동에 대한 제어는, 스톱퍼 방식과 다른, 슬라이드 게이트(Slide gate) 방식을 이용할 수도 있다. 슬라이드 게이트는 판재가 턴디쉬(20) 내에서 수평 방향으로 슬라이드 이동하면서 침지 노즐(25)을 통한 용강(M)의 토출 유량을 제어하게 된다.

주형(30) 내의 용강(M)은 주형(30)을 이루는 벽면에 접한 부분부터 응고하기 시작한다. 이는 용강(M)의 중심보다는 주변부가 수냉되는 주형(30)에 의해 열을 잃기 쉽기 때문이다. 주변부가 먼저 응고되는 방식에 의해, 스트랜드(80)의 주조 방향을 따른 뒷부분은 미응고 용강(82)이 용강(M)이 응고된 응고쉘(81)에 감싸여진 형태를 이루게 된다.

핀치롤(70, 도 1)이 완전히 응고된 스트랜드(80)의 선단부(83)를 잡아당김에 따라, 미응고 용강(82)은 응고쉘(81)과 함께 주조 방향으로 이동하게 된다. 미응고 용강(82)은 위 이동 과정에서 냉각수를 분사하는 스프레이(65)에 의해 냉각된다. 이는 스트랜드(80)에서 미응고 용강(82)이 차지하는 두께가 점차로 작아지게 한다. 스트랜드(80)가 일 지점(85)에 이르면, 스트랜드(80)는 전체 두께가 응고쉘(81)로 채워지게 된다. 응고가 완료된 스트랜드(80)는 절단 지점(91)에서 일정 크기로 절단되어 슬라브 등과 같은 제품(P)으로 나뉘어진다.

주형(30) 및 그와 인접한 부분에서의 용강(M)의 형태에 대해서는 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3은 도 2의 주형(30) 및 그와 인접한 부분에서의 용강(M)의 분포 형태를 보인 개념도이다.

도 3을 참조하면, 침지 노즐(25)의 단부 측에는 통상적으로 도면상 좌우에 한 쌍의 토출구(25a)들이 형성된다{주형(30) 및 침지 노즐(25) 등의 형태는 중심선(C)을 기준으로 대칭되는 것으로 가정하여, 본 도면에서는 좌측만을 표시한다}.

토출구(25a)에서 아르곤(Ar) 가스와 함께 토출되는 용강(M)은 화살표(A1, A2)로 표시된 바와 같이 상측을 향한 방향(A1)과 하측을 향한 방향(A2)으로 유동하는 궤적을 그리게 된다.

주형(30) 내부의 상부에는 파우더 공급기(50)로부터 공급된 파우더에 의해 파우더층(51)이 형성된다. 파우더층(51)은 파우더가 공급된 형태대로 존재하는 층과 용강(M)의 열에 의해 소결된 층{소결층이 미응고 용강(82)에 더 가깝게 형성됨}을 포함할 수 있다. 파우더층(51)의 하측에는 파우더가 용강(M)에 의해 녹아서 형성된 슬래그층 또는 액체 유동층(52)이 존재하게 된다. 액체 유동층(52)은 주형(30) 내의 용강(M)의 온도를 유지하고 이물질의 침투를 차단한다. 파우더층(51)의 일부는 주형(30)의 벽면에서 응고되어 윤활층(53)을 형성한다. 윤활층(53)은 응고쉘(81)이 주형(30)에 붙지 않도록 윤활하는 기능을 한다.

응고쉘(81)의 두께는 주조 방향으로 따라 진행할수록 두꺼워진다. 응고쉘(81)의 주형(30) 위치한 부분은 두께가 얇으며, 주형(30)의 오실레이션에 따라 자국(Ocillation mark, 87)이 형성되기도 한다. 응고쉘(81)은 지지롤(60)에 의해 지지되며, 물을 분사하는 스프레이(65)에 의해 그 두께가 두꺼워진다. 응고쉘(81)은 두꺼워지다가 일 부분이 볼록하게 돌출하는 벌징(Bulging) 영역(88)이 형성되기도 한다.

이제, 도 2를 참조하여 설명한 바와 같은 2차 냉각대(60 및 65)에서, 인접한 지지롤(60)들 사이에 배치되는 본 발명의 일 실시에에 따른 주편 폭 방향 측온 장치에 대하여 설명한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예와 관련된 주편 폭 방향 측온 장치를 보인 정면도이다.

본 도면을 참조하면, 상기 주편 폭 방향 측온 장치는, 측온계(100)와, 챔버(200)와, 분사 유닛(300)을 포함할 수 있다.

측온계(100)는 주물 또는 주편(P, 도 2 참조)의 표면 온도를 측정하기 위한 장치이다. 측온계(100)의 작동 원리를 설명하기 위한 개념도인 도 5를 참조하면, 측온계(100)는, 하우징(110)과, 온도계(120)와, 회전경(130)을 포함할 수 있다.

하우징(110)에는 회전경(130)에 대응한 개구 영역(140)이 형성된다. 온도계(120)는 하우징(110) 내에 배치되어, 적외선을 방출하고 반사되어 돌아온 적외선으로부터 주편(P)의 표면 온도를 측정한다. 회전경(130)은 모터(150)에 의해 회전하면서, 주편(P) 표면의 스캔 라인(S)을 따라 대략 초당 100회 이상 온도측정이 이루어지게 한다. 이에 의해, 주편(P)의 폭방향에 대한 실시간의 측정이 가능해진다.

여기서, 회전경(130)의 회전에 의해 스캔 라인(S)에 전체에 대한 적외선 조사를 가능하게 하기 위하여, 측온계(100)는 주편(P)으로부터 대략 1m 정도 떨어져야 한다. 이러한 간격에 의하여, 냉각 시 스프레이(65)에 의해 분사된 물이 증발한 수증기가 측온계(100)와 주편(P) 사이에서 작용하여, 측정의 오류를 야기할 수 있다.

다시 도 4를 참조하면, 수증기의 문제는 측온계(100)와 연결되는 챔버(200), 그리고 분사 유닛(300)에 의해 해결된다.

챔버(200)의 일 단부(211)에는 측온계(100)가 장착되고, 타 단부(221)는 주편(P) 상의 스캔 라인(S)에 근접하게 배치된다. 챔버(200)는 측온계(100)에서 조사되는 적외선이 스캔 라인(S)을 향해 진행하도록 하는 내부 공간을 가진다. 위 내부 공간은 스캔 라인(S)에 대응하여, 대체로 직사각형 형태의 단면을 가지고서 연장된 형태일 수 있다.

챔버(200)의 구체적인 구성은 도 6a 내지 도 7을 참조하여 설명한다. 먼저, 도 6a는 도 4의 챔버(200)를 설명하기 위한 사시도이며, 도 6b는 도 4의 측온계(100) 및 챔버(200)를 보인 측면도이다.

본 도면들을 참조하면, 챔버(200)는 측온계(100)가 설치되는 상부 단부(211)에서 개방된 단부(221)로 갈수록 테이퍼(taper)진 형태이다. 그에 의해, 챔버(200)를 이루는 마주보는 한 쌍의 주면 사이의 간격은 개방된 단부(221)로 갈수록 좁아진다. 이와 달리, 한 쌍의 주면들을 연결하는 마주보는 측면들의 간격은, 개방된 단부(221)로 갈수록 넓어진다. 이는 회전경(130, 도 5)의 회전에 따라 적외선이 대략 부채꼴 형태로 조사되는 것에 대응하는 형태이다.

챔버(200)는 제1 몸체(210)와, 제2 몸체(220)를 포함한다.

제1 몸체(210)는 측온계(100)와 연결되는 부분이다. 제1 몸체(210)의 개구된 영역(212)에는 측온계(100)의 개구 영역(140, 도 5)이 연통 된다. 따라서 개구된 영역(212)을 통해 측온계(100)에서 발생된 적외선이 챔버(200) 내를 거쳐서 개방된 단부(221)로 진행하게 된다.

제2 몸체(220)는 제1 몸체(210)에 탈착 가능하게 결합 된다. 제1 몸체(210)와 제2 몸체(220)의 결합은, 예를 들어 나사 체결에 의해 이루어질 수 있다. 이러한 탈착 구조에 의해, 고열의 주편(P)에 근접하게 배치되는 제2 몸체(220)는 주기적으로 교환될 수 있다.

챔버(200)에는, 구체적으로 챔버(200)의 외면에는 일 방향을 따라 연장하는 보강 리브(201)가 형성될 수 있다. 보강 리브(201)는, 본 실시예에서와 같이 서로 평행하게 연장하는 복수 개로 형성될 수도 있고, 이와 달리 서로 교차하는 복수 개로 형성될 수도 있다.

도 6b의 일 부분(A)에 대한 확대도인 도 7을 참조하면, 주편(P)과 인접하는 챔버(200)의 단부 영역에는 보호 커버(240)가 장착될 수 있다. 보호 커버(240)는 챔버(200), 구체적으로는 제2 몸체(220)의 외면을 감싸도록 체결된다. 보호 커버(240)는 제2 몸체(220)에 대하여 2 곳(251,252)에서 용접될 수 있다.

또한, 챔버(200)의 일 부분은 챔버(200)의 주면이 서로에 대하여 가까워지는 방향으로 절곡된 부분(230)으로 형성될 수 있다. 이러한 절곡부(230)는 챔버(200)의 주편(P)과 인접한 단부가 열 변형에 의해 휘어져서, 적외선이 위의 휘어진 부분에 막힐 가능성을 낮추어 준다.

다시 도 4를 참조하면, 분사 유닛(300)은 챔버(200)의 내부 공간에 에어를 분사하도록 설치된다. 분사 유닛(300)은 챔버(200)의 일 단부(211)에 연통되도록 설치되어, 개방된 단부(221)를 향하여 에어가 유동하도록 분사한다.

분사 유닛(300)은, 도입관(310)과, 분기관(320), 그리고 밸브(330)를 포함할 수 있다. 도입관(310)은 에어 컴프레서 등에 연결되어 압축된 에어를 도입한다. 분기관(320)은 도입관(310)에서 분기되어, 챔버(200)의 각 위치에 연결된다. 밸브(330)는 각 분기관(320)에 설치되어 분기관(320) 별 유량을 제어할 수 있도록 한다.

측온계(100)와, 챔버(200), 그리고 분사 유닛(300)은 이송 유닛(400)에 의해 주편(P)에 대하여 멀어지거나 근접하는 방향(V)으로 이동될 수 있다. 이송 유닛(400)은, 예를 들어, 모터(410)와, 볼스크류(420)와, 포스트(430), 그리고 지지대(440)를 포함할 수 있다.

지지대(440)에는 분사 유닛(300)이 연결된다. 지지대(440)는 모터(410)와 볼스크류(420)의 작용에 의해, 포스트(430)를 따라 위 방향(V)으로 이동된다. 이러한 지지대(440)의 이동에 의하여, 분사 유닛(300) 뿐만 아니라, 측온계(100)와 챔버(200)도 이동하게 된다. 이러한 이동은 주편(P)과 상기 측온 장치 간의 간격 조절의 필요성에 따라 선택적으로 이루어질 수 있다.

이러한 구성에 의하면, 측온계(100)의 작동 시에 주편(P)에서 발생하여 측온계(100)로 유동하는 수증기는, 분사 유닛(300)에 의해 분사되고 챔버(200)에 의해 안내되는 에어에 의해 스캔 라인(S)의 영역을 벗어나서 유동하게 된다. 이는 수증기의 간섭에 의한 측정의 오류를 완화하게 한다.

또한, 챔버(200)가 테이퍼지게 형성됨에 의하여, 분사된 에어 중 일부가 챔버(200)로 돌아오는 현상(백 플로우, Back flow)의 발생 가능성을 낮출 수 있다. 이는 측온계(100)에 대한 수증기의 간섭 가능성을 더욱 낮추어주는 이점이 있다.

또한, 챔버(200)는 고온의 주편(P)에 근접하게 배치되더라도, 절곡부(230), 또는 보호 커버(240), 또는 보강 리브(201) 등에 의해 쉽게 열 변형되지 않게 된다. 이는 에어를 안내하기 위해 채용된 챔버(200)에 의해 측정의 오류가 발생할 가능성을 낮추어 준다.

다음으로, 이상의 주편 측방향 측온 장치를 이용한 주편의 품질 관리 방법에 대하여 설명한다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 주편 품질 관리 방법을 보인 순서도이다.

본 도면을 참조하면, 주편 폭방향 측온 장치를 이용하여 주편의 폭 방향 온도를 측정하게 된다(S1). 상기 측온 장치는 레이저를 이용하는 라인 스캔이 가능하여, 실시간으로 주편의 폭방향 온도 측정이 가능하다. 따라서, 주편이 주조 방향으로 이동하더라도, 주조 방향을 따르는 일 직선에 대해서 상기 이동 방향에 대한 연속적인 온도 측정 분포도 얻을 수 있게 된다.

주편의 폭방향 온도 분포로부터 주편의 가장자리 영역{주편의 폭방향의 양단부영역}에 대한 온도를 산출할 수 있다(S2). 주편의 경우 가장자리 영역이 힘을 많이 받게 되므로, 중앙 부분보다 변형되어 크랙이 발생하기 쉽다. 따라서, 중앙 부분보다는 가장자리 영역의 온도를 이용할 필요하는 것이 효과적이다.

가장자리 영역의 온도는 회피 온도와 비교된다(S3). 회피 온도는 주편의 가장자리 영역이 크랙 발생의 위험에 노출되게 하는 온도이다. 따라서, 주편의 가장자리 영역의 온도는 위 온도 구간보다 높거나 낮은 온도를 가지는 것이 크랙 방지의 관점에서 요구된다. 회피 온도는 데이터 베이스에 저장된다.

회피 온도와 주편의 가장자리 영역의 온도의 비교 결과에 따라, 주편 또는 주조 작업의 처리 방향이 결정된다.

예를 들어, 회피 온도가 680~900 ℃이고, 주편의 가장자리 영역의 온도가 930 ℃일 수 있다. 이 경우, 비교 결과는 가장자리 영역의 온도가 회피 온도보다 30 ℃ 크나, 회피 온도에 근접한 수준이다. 이러한 경우를, 비교 결과가 제1 범위 이내로 설정한다면(S4), 작업자에게 주조 조건을 변경하라는 알람이 발행될 수 있다(S5). 이러한 알람은 디스플레이 상에 시각적으로 표시되거나, 스피커를 통해 청각적으로 인지할 수 있게 출력될 수 있다. 위 알람에 따라, 작업자는 냉각의 조절 등을 통해 주편의 가장자리 영역의 온도가 위의 회피 온도에서 더 멀어지도록 조절할 수 있을 것이다.

주편의 가장자리 영역의 온도가 890 ℃이면, 위 온도는 회피 온도의 구간에 속하게 된다. 이러한 경우는, 주편에 크랙이 발생하는 등의 결함이 발생했을 가능성이 높은 경우이다. 이러한 비교 결과는 제2 범위 이내로 판단되고(S6), 해당 주편은 스카핑 작업 대상으로 분류될 수 있다(S7). 이에 의해, 문제가 될 주편은 적극적인 후 처리를 통하여 품질을 개선할 수 있게 된다.

주편의 가장자리 영역의 온도가 960 ℃이면, 이에 따른 비교 결과{60 ℃}는 제1 및 제2 범위 이내가 아닌 것으로 판단될 수 있다. 이 경우, 연속 주조는 작업 조건의 변경 없이 그대로 진행될 수 있다.

상기와 같은 주편 품질 관리 방법은 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.

10: 래들 15: 슈라우드 노즐
20: 턴디쉬 25: 침지 노즐
30: 주형 40: 주형 오실레이터
50: 파우더 공급기 51: 파우더층
52: 액체 유동층 53: 윤활층
60: 지지롤 65: 스프레이
70: 핀치롤 80: 스트랜드
81: 응고쉘 82: 미응고 용강
83: 선단부 85: 응고 완료점
87: 오실레이션 자국 88: 벌징 영역
100: 측온계 200: 챔버
201: 보강 리브 210: 제1 몸체
220: 제2 몸체 230: 절곡부
240: 보호 커버 251,252: 용접부

Claims (5)

1. 연속 주조 중 주형에서 배출되어 절단기를 향하는 주편에 대해 폭방향으로 온도를 측정하는 단계;
   상기 측정된 폭방향 온도 중 상기 주편의 가장자리 온도를 산출하는 단계;
   상기 가장자리 온도를 데이터 베이스 상의 회피 온도와 비교하는 단계; 및
   상기 비교 결과에 근거하여, 상기 연속 주조의 작업 조건 또는 상기 주편에 대한 처리 방향을 결정하는 단계를 포함하는, 주편 품질 관리 방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 연속 주조 중 주형에서 배출되어 절단기를 향하는 주편에 대해 폭방향으로 온도를 측정하는 단계는,
   상기 주편의 폭 방향을 따르는 스캔 라인을 기준으로 적외선을 방출하도록 형성되는 측온계와, 상기 측온계에 연결되며 상기 적외선이 진행하도록 상기 스캔 라인에 대응하여 일 단부가 개방된 내부 공간을 구비하는 챔버와, 상기 챔버의 내부 공간에 연통되도록 설치되어 상기 개방된 단부를 향해 상기 내부 공간에 에어를 분사하도록 형성되는 분사 유닛을 포함하는, 주편 폭 방향 측온 장치에 의해 이루어지는, 주편 품질 관리 방법.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 챔버는, 상기 개방된 단부를 향해 테이퍼지도록 형성되는, 주편 품질 관리 방법.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 비교 결과에 근거하여, 상기 연속 주조 또는 상기 주편에 대한 처리 방향을 결정하는 단계는,
   상기 비교 결과가 제1 범위 이내이면, 상기 연속 주조의 작업 조건의 변경을 위한 알람을 제공하는 단계를 포함하는, 주편 품질 관리 방법.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 비교 결과에 근거하여, 상기 연속 주조 또는 상기 주편에 대한 처리 방향을 결정하는 단계는,
   상기 비교 결과가 상기 제1 범위와 다른 제2 범위이면, 상기 주편에 대해 스카핑하는 단계를 포함하는, 주편 품질 관리 방법.

Images