KR20120032923A - Crack diagnosis device of solidified shell in mold and method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 연속주조 공정에서 몰드내 응고쉘의 크랙을 검출하는 몰드내 응고쉘의 크랙 진단장치 및 그 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus and method for diagnosing cracks in solidified shells in a mold for detecting cracks in solidified shells in a mold in a continuous casting process.
일반적으로, 연속주조기는 제강로에서 생산되어 래들(ladle)로 이송된 용강을 턴디쉬(tundish)에 받았다가 연속주조기용 몰드로 공급하여 일정한 크기의 주편을 생산하는 설비이다.In general, a continuous casting machine is a facility for producing cast steel of a certain size by receiving a molten steel produced in a steelmaking furnace and transferred to a ladle in a tundish and then supplying it to a mold for continuous casting.
상기 연속주조기는 용강을 저장하는 래들과, 턴디쉬 및 상기 턴디쉬에서 출강되는 용강을 최초 냉각시켜 소정의 형상을 가지는 스트랜드로 형성하는 연속주조기용 몰드와, 상기 몰드에 연결되어 몰드에서 형성된 스트랜드를 이동시키는 다수의 핀치롤을 포함한다.The continuous casting machine includes a ladle for storing molten steel, a continuous casting machine mold for cooling the tundish and the molten steel discharged from the tundish into a strand having a predetermined shape, and a strand formed from the mold connected to the mold. It includes a plurality of pinch rolls to move.
다시 말해서, 상기 래들과 턴디쉬에서 출강된 용강은 몰드에서 소정의 폭과 두께 및 형상을 가지는 스트랜드로 형성되어 핀치롤을 통해 이송되고, 핀치롤을 통해 이송된 스트랜드는 절단기에 의해 절단되어 소정 형상을 갖는 슬라브(Slab) 또는 블룸(Bloom), 빌렛(Billet) 등의 주편으로 제조된다.
In other words, the molten steel tapping out of the ladle and the tundish is formed of a strand having a predetermined width, thickness, and shape in a mold and is transferred through a pinch roll, and the strand transferred through the pinch roll is cut by a cutter to have a predetermined shape. It is made of a slab (Slab) or a slab (Bloom), billet (Billet) and the like.
본 발명의 목적은 연속주조 공정에서 몰드내 응고쉘의 온도편차를 이용하여 면세로 크랙의 발생 여부를 실시간으로 진단할 수 있는 몰드내 응고쉘의 크랙 진단장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.Disclosure of Invention It is an object of the present invention to provide a crack diagnosing apparatus for a solidification shell in a mold and a method thereof for real-time diagnosis of cracks in duty free by using temperature deviation of solidification shell in a mold in a continuous casting process.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the particular embodiments that are described. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not restrictive of the invention, There will be.
상기 과제를 실현하기 위한 본 발명의 크랙 진단장치는, 몰드에 행렬로 배치되는 복수의 온도감지수단을 구비하며, 복수의 온도감지수단이 크랙발생 가능 영역을 기준으로 제1 그룹과 제2 그룹으로 나누어지는 온도감지부; 및 상기 온도감지부를 통해 검출된 온도에서, 각 행별로 제1 그룹에 위치된 온도감지수단의 평균 온도값과 제2 그룹에 위치된 온도감지수단 중 어느 하나를 제외한 나머지 온도감지수단의 평균 온도값을 각각 획득하고, 획득된 제1 그룹의 평균 온도값과 제2 그룹의 평균 온도값 간의 온도편차를 이용하여, 상기 몰드로부터 배출되는 응고쉘에 대한 크랙발생 여부를 진단하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The crack diagnosis apparatus of the present invention for realizing the above object includes a plurality of temperature sensing means arranged in a matrix in a mold, and the plurality of temperature sensing means is divided into a first group and a second group based on the crack-prone region. Divided temperature sensing unit; And an average temperature value of the remaining temperature sensing means except for any one of an average temperature value of the temperature sensing means located in the first group and a temperature sensing means located in the second group at each temperature detected by the temperature sensing unit. And a controller for diagnosing whether a crack has occurred in the solidified shell discharged from the mold by using the temperature deviation between the obtained average temperature value of the first group and the average temperature value of the second group. It features.
구체적으로, 상기 제1 그룹은 크랙이 발생되지 않는 영역에 존재하는 적어도 하나의 온도감지수단을 포함하고, 제2 그룹은 크랙이 발생되는 영역에 존재하는 적어도 하나의 온도감지수단을 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 제2 그룹에서 나머지 온도감지수단은 서로 인접된 온도감지수단인 것을 특징으로 한다.Specifically, the first group includes at least one temperature sensing means existing in an area where cracks do not occur, and the second group includes at least one temperature sensing means existing in an area where cracks occur. The remaining temperature sensing means in the second group is characterized in that the temperature sensing means adjacent to each other.
상기 제어부는 각 행별로 제1 그룹의 평균 온도값과 제2 그룹의 평균 온도값, 및 그 온도편차를 설정된 시간동안 적어도 1회 이상 반복하여 획득하고, 반복하여 획득된 각 행들에 대한 온도편차들의 평균값과 미리 설정된 기준값을 상호 비교하여 응고쉘의 크랙 여부를 진단하는 것을 특징으로 한다.The control unit repeatedly obtains the average temperature value of the first group and the average temperature value of the second group, and the temperature deviation of each row for at least one time for a set time, and calculates It is characterized by diagnosing the crack of the solidification shell by comparing the average value and the predetermined reference value.
또한, 상기 제어부는 반복하여 획득된 온도편차들의 평균값을, 설정된 단위 요소시간동안 반복하여 수집하고, 수집된 온도편차 평균값들에 대한 최대 변동폭과 미리 설정된 임계값을 상호 비교하여 응고쉘의 크랙 여부를 진단하는 것을 특징으로 한다.In addition, the control unit repeatedly collects the average value of the temperature deviation obtained repeatedly for a set unit element time, and compares the maximum fluctuation range with respect to the collected average temperature deviation value and the predetermined threshold value to determine whether the solidification shell is cracked or not. It is characterized by making a diagnosis.
한편, 상기 제어부는 각 행별로 획득된 온도편차들의 평균값 중 최대 평균값과 미리 설정된 기준값을 상호 비교하여 응고쉘의 크랙 여부를 진단하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the control unit is characterized by diagnosing the crack of the solidification shell by comparing the maximum average value and the predetermined reference value of the average value of the temperature deviation obtained for each row.
상기 제2 그룹에 속하는 온도감지수단은 몰드의 중앙부에 배치되며, 제1 그룹에 속하는 온도감지수단은 몰드의 양측 가장자리에 배치되고, 상기 제2 그룹에 속하는 온도감지수단은 몰드의 중앙 수직선을 기준으로 몰드의 폭 대비 각각 15% 범위 내에 위치되는 것을 특징으로 한다.The temperature sensing means belonging to the second group is disposed at the center of the mold, the temperature sensing means belonging to the first group is disposed at both edges of the mold, and the temperature sensing means belonging to the second group is based on the center vertical line of the mold. As is characterized in that positioned in the range of 15% relative to the width of the mold.
상기 제어부는, 상기 온도감지부를 통해 검출된 온도에서, 각 행별로 제1 그룹에 속하는 온도감지수단의 평균 온도값과 제2 그룹에 위치된 온도감지수단 중 어느 하나를 제외한 나머지 온도감지수단의 평균 온도값을 각각 획득하고, 획득된 제1 그룹의 평균 온도값과 제2 그룹의 평균 온도값 간의 온도편차를 계산하는 편차계산부; 상기 온도편차를 설정된 시간 동안 반복하여 획득하고, 반복하여 획득된 온도편차들의 평균값을 계산하는 편차평균계산부; 및 상기에서 계산된 온도편차들의 평균값과 미리 설정된 기준값을 상호 비교하여 응고쉘의 크랙 여부를 진단하는 크랙판단부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The control unit, at the temperature detected by the temperature sensing unit, the average of the remaining temperature sensing means except for any one of the average temperature value of the temperature sensing means belonging to the first group for each row and the temperature sensing means located in the second group A deviation calculator for obtaining temperature values, and calculating a temperature deviation between the obtained average temperature value of the first group and the average temperature value of the second group; A deviation average calculation unit repeatedly obtaining the temperature deviation for a predetermined time and calculating an average value of the repeatedly obtained temperature deviations; And a crack determination unit for diagnosing the crack of the solidification shell by comparing the average value of the temperature deviations calculated above with a predetermined reference value.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 크랙 진단방법은, 몰드에 복수의 온도감지수단이 행렬로 배치되고, 각 행별로 몰드 온도를 검출하는 단계; 상기 검출된 몰드 온도에서, 각 행별로 크랙이 발생되지 않는 영역에 존재하는 온도감지수단으로부터 검출된 온도에 대한 평균 온도값을 계산하는 단계; 상기 검출된 몰드 온도에서, 각 행별로 크랙이 발생되는 영역에 존재하는 온도감지수단 중 어느 하나를 제외한 나머지 온도감지수단의 평균 온도값을 계산하는 단계; 및 상기에서 획득된 임의의 행에 대한 제1 그룹의 평균 온도값과 제2 그룹의 평균 온도값의 온도편차를 계산하고, 계산된 온도편차를 이용하여 몰드로부터 배출되는 응고쉘에 대한 크랙발생 여부를 진단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Crack diagnosis method of the present invention for achieving the above object, the plurality of temperature sensing means arranged in a matrix matrix, detecting the mold temperature for each row; Calculating an average temperature value with respect to the detected temperature from the temperature sensing means existing in a region where cracks do not occur for each row at the detected mold temperature; Calculating an average temperature value of the temperature sensing means except for any one of the temperature sensing means existing in a region where cracks are generated in each row at the detected mold temperature; And calculating a temperature deviation between the average temperature value of the first group and the average temperature value of the second group for any row obtained above, and using the calculated temperature deviation, whether cracks have occurred for the solidified shell discharged from the mold. Diagnosing; characterized in that it comprises a.
구체적으로, 상기에서 각 행별로 제1 그룹의 평균 온도값과 제2 그룹의 평균 온도값, 및 그 온도편차를 설정된 시간동안 적어도 1회 이상 반복하여 획득하고, 반복하여 획득된 온도편차들의 평균값과 미리 설정된 기준값을 상호 비교하여 응고쉘의 크랙 여부를 진단하는 것을 특징으로 한다.Specifically, the average temperature value of the first group, the average temperature value of the second group, and the temperature deviation are repeatedly obtained at least one or more times for a set time for each row, and the average value of the repeatedly obtained It is characterized by diagnosing cracks of the coagulation shell by comparing the preset reference values.
또한, 상기 반복하여 획득된 각 행의 온도편차들의 평균값 중 최대 평균값과 미리 설정된 기준값을 상호 비교하여 응고쉘의 크랙 여부를 진단하는 것을 특징으로 한다.In addition, it is characterized by diagnosing the crack of the solidification shell by comparing the maximum average value and the predetermined reference value of the average value of the temperature deviation of each row repeatedly obtained.
상기 진단하는 단계는, 상기에서 획득된 제1 그룹의 평균 온도값과 제2 그룹의 평균 온도값을 감산하여 온도편차를 획득하는 단계; 상기의 온도편차를 설정된 시간동안 반복하여 획득하고, 반복하여 획득된 온도편차들의 평균값을 계산하는 단계; 및 상기에서 계산된 온도편차들의 평균값과 미리 설정된 기준값을 상호 비교하여 응고쉘의 크랙 여부를 진단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The diagnosing may include obtaining a temperature deviation by subtracting the average temperature value of the first group and the average temperature value of the second group obtained above; Repeatedly acquiring the temperature deviation for a predetermined time and calculating an average value of the repeatedly obtained temperature deviations; And diagnosing whether the coagulation shell is cracked by comparing the average value of the temperature deviations calculated above with a preset reference value.
한편, 상기 진단하는 단계는, 반복하여 획득된 온도편차들의 평균값을, 설정된 단위 요소시간동안 반복하여 수집하고, 수집된 온도편차 평균값들에 대한 최대 변동폭과 미리 설정된 임계값을 상호 비교하여 응고쉘의 크랙 여부를 진단하며, 상기 단위 요소시간은 15sec 내지 150sec 범위에서 설정되는 것을 특징으로 한다.In the diagnosing step, the average value of repeatedly obtained temperature deviations is repeatedly collected for a set unit element time, and the maximum variation of the collected temperature deviation average values and the preset threshold are compared with each other to determine the solidification shell. Diagnosing the crack, the unit element time is characterized in that it is set in the range of 15sec to 150sec.
한편, 상기 진단하는 단계는, 상기에서 획득된 제1 그룹의 평균 온도값과 제2 그룹의 평균 온도값을 감산하여 온도편차를 획득하는 단계; 상기의 온도편차를 설정된 시간동안 반복하여 획득하고, 반복하여 획득된 온도편차들의 편차 평균값을 저장하는 단계; 상기 편차 평균값을 설정된 단위 요소시간동안 반복하여 수집하고, 수집된 편차 평균값들의 최대값과 최소값을 이용하여 최대 변동폭을 계산하는 단계; 및 상기에서 계산된 최대 변동폭과 미리 설정된 임계값을 상호 비교하여 응고쉘의 크랙 여부를 진단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
On the other hand, the diagnosing step may include: obtaining a temperature deviation by subtracting the average temperature value of the first group and the average temperature value of the second group obtained above; Repeatedly acquiring the temperature deviation for a predetermined time and storing the average deviation value of the repeatedly obtained temperature deviations; Collecting the deviation mean value repeatedly for a set unit element time and calculating a maximum variation using the maximum and minimum values of the collected deviation mean values; And diagnosing whether the solidification shell is cracked by comparing the calculated maximum variation with a predetermined threshold.
본 발명에 의하면, 연속주조 공정에서 생산되는 응고쉘의 온도 편차에 근거하여 면세로 크랙을 진단함으로써, 면세로 크랙이 발생한 경우에만 슬라브의 표면에 스카핑(scarfing)을 실시하도록 하여 슬라브에 대한 정정 비용을 감소시킬 수 있다.According to the present invention, the cracks are diagnosed by duty free on the basis of the temperature variation of the solidification shell produced in the continuous casting process, so that the surface of the slab is subjected to scarping only when the cracks are duty free. The cost can be reduced.
또한, 본 발명은, 슬라브에 면세로 크랙이 발생한 경우 조업 조건을 정정함으로써 연속주조 공정에서 생산되는 슬라브의 실수율을 감소시키는 효과가 있다.
In addition, the present invention has the effect of reducing the error rate of the slab produced in the continuous casting process by correcting the operating conditions when the crack occurs duty free in the slab.
도 1은 본 발명의 실시예와 관련된 연속주조기를 보인 측면도이다.
도 2는 용강(M)의 흐름을 중심으로 도 1의 연속주조기를 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 도 2의 몰드 및 그와 인접한 부분에서의 용강(M)의 분포 형태를 보인 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 몰드 내 응고쉘의 크랙 진단장치를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 의한 몰드 장변에 배치된 온도감지수단을 나타낸 도면이다.
도 6은 도 4에 의해 계산된 온도편차 평균값을 시간축으로 나타낸 그래프이다.
도 7은 몰드내 크랙을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 의한 응고쉘의 크랙 진단 과정을 나타낸 순서도이다.
도 9는 본 발명에 의한 몰드내 응고쉘의 측정 온도를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 의한 응고쉘의 크랙 진단 과정을 나타낸 순서도이다.
도 11은 도 10에 의해 계산된 온도편차 평균값을 시간축으로 나타낸 그래프이다.1 is a side view showing a continuous casting machine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a conceptual view illustrating the continuous casting machine of FIG. 1 based on the flow of molten steel M. Referring to FIG.
FIG. 3 is a conceptual view illustrating a distribution form of molten steel M in the mold of FIG. 2 and a portion adjacent thereto.
4 is a view showing a crack diagnostic apparatus of the solidified shell in the mold according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a temperature sensing means disposed on the long side of the mold according to the present invention.
FIG. 6 is a graph showing the mean temperature deviation calculated by FIG. 4 on a time axis.
FIG. 7 is a diagram illustrating cracks in a mold. FIG.
8 is a flowchart illustrating a crack diagnosis process of the coagulation shell according to an embodiment of the present invention.
9 is a view showing a measurement temperature of the solidification shell in the mold according to the present invention.
10 is a flowchart illustrating a crack diagnosis process of the coagulation shell according to another embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a graph illustrating the mean temperature deviation calculated by FIG. 10 on a time axis.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호로 표시한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention. Like elements in the figures are denoted by the same reference numerals wherever possible. In addition, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted.
도 1은 본 발명의 실시예와 관련된 연속주조기를 보인 측면도이다.1 is a side view showing a continuous casting machine according to an embodiment of the present invention.
본 도면을 참조하면, 연속주조기는 턴디쉬(20)와, 몰드(30)와, 2차냉각대(60 및 65), 핀치롤(70), 그리고 절단기(90)를 포함할 수 있다.Referring to this drawing, the continuous casting machine may include a tundish 20, a
턴디쉬(Tundish, 20)는 래들(Laddle, 10)로부터 용융금속을 받아 몰드(Mold, 30)로 용융금속을 공급하는 용기이다. 래들(10)은 한 쌍으로 구비되어, 교대로 용강을 받아서 턴디쉬(20)에 공급하게 된다. 턴디쉬(20)에서는 몰드(30)로 흘러드는 용융금속의 공급 속도조절, 각 몰드(30)로 용융금속 분배, 용융금속의 저장, 슬래그 및 비금속 개재물(介在物)의 분리 등이 이루어진다. A tundish 20 is a container for receiving molten metal from a
몰드(30)는 통상적으로 수냉식 구리제이며, 수강된 용강이 1차 냉각되게 한다. 몰드(30)는 구조적으로 마주보는 한 쌍의 면들이 개구된 형태로서 용강이 수용되는 중공부를 형성한다. 슬라브를 제조하는 경우에, 몰드(30)는 한 쌍의 장벽과, 장벽들을 연결하는 한 쌍의 단벽을 포함한다. 여기서, 단벽은 장벽보다 작은 넓이를 가지게 된다. 몰드(30)의 벽들, 주로는 단벽들은 서로에 대하여 멀어지거나 가까워지도록 회전되어 일정 수준의 테이퍼(Taper)를 가질 수 있다. 이러한 테이퍼는 몰드(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. The
몰드(30)는 몰드(30)에서 뽑아낸 스트랜드가 모양을 유지하고, 아직 응고가 덜 된 용융금속이 유출되지 않게 강한 응고각(凝固殼) 또는 응고쉘(Solidified Shell; 81)이 형성되도록 하는 역할을 한다. 수냉 구조에는 구리관을 이용하는 방식, 구리블록에 수냉홈을 뚫는 식, 수냉홈이 있는 구리관을 조립하는 방식 등이 있다. The
몰드(30)는 용강이 몰드의 벽면에 붙는 것을 방지하기 위하여 오실레이터(40)에 의해 오실레이션(oscillation, 왕복운동)된다. 오실레이션시 몰드(30)와 스트랜드와의 마찰을 줄이고 타는 것을 방지하기 위해 윤활제가 이용된다. 윤활제로는 뿜어 칠하는 평지 기름과 몰드(30) 내의 용융금속 표면에 첨가되는 파우더(Powder)가 있다. 파우더는 몰드(30) 내의 용융금속에 첨가되어 슬래그가 되며, 몰드(30)와 스트랜드의 윤활뿐만 아니라 몰드(30) 내 용융금속의 산화?질화 방지와 보온, 용융금속의 표면에 떠오른 비금속 개재물의 흡수의 기능도 수행한다. 파우더를 몰드(30)에 투입하기 위하여, 파우더 공급기(50)가 설치된다. 파우더 공급기(50)의 파우더를 배출하는 부분은 몰드(30)의 입구를 지향한다.The
2차 냉각대(60 및 65)는 몰드(30)에서 1차로 냉각된 용강을 추가로 냉각한다. 1차 냉각된 용강은 지지롤(60)에 의해 응고각이 변형되지 않도록 유지되면서, 물을 분사하는 스프레이수단(65)에 의해 직접 냉각된다. 스트랜드 응고는 대부분 상기 2차 냉각에 의해 이루어진다. The
인발장치(引拔裝置)는 스트랜드가 미끄러지지 않게 뽑아내도록 몇 조의 핀치롤(70)들을 이용하는 멀티드라이브방식 등을 채용하고 있다. 핀치롤(70)은 용강의 응고된 선단부를 주조 방향으로 잡아당김으로써, 몰드(30)를 통과한 용강이 주조방향으로 연속적으로 이동할 수 있게 한다. The drawing device adopts a multidrive method using a plurality of sets of pinch rolls 70 and the like to pull out the strands without slipping. The
절단기(90)는 연속적으로 생산되는 스트랜드를 일정한 크기로 절단하도록 형성된다. 절단기(90)로는 가스토치나 유압전단기(油壓剪斷機) 등이 채용될 수 있다.The
도 2는 용강(M)의 흐름을 중심으로 도 1의 연속주조기를 설명하기 위한 개념도이다.FIG. 2 is a conceptual view illustrating the continuous casting machine of FIG. 1 based on the flow of molten steel M. Referring to FIG.
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 슈라우드노즐(Shroud nozzle, 15)이 설치된다. 슈라우드노즐(15)은 용강(M)이 공기에 노출되어 산화?질화되지 않도록 턴디쉬(20) 내의 용강에 잠기도록 연장한다. 슈라우드노즐(15)의 파손 등으로 용강(M)이 공기 중에 노출된 경우를 오픈 캐스팅(Open casting)이라 한다.Referring to this figure, the molten steel (M) is to flow to the
턴디쉬(20) 내의 용강(M)은 몰드(30) 내로 연장하는 침지노즐(Submerged Entry Nozzle, 25)에 의해 몰드(30) 내로 유동하게 된다. 침지노즐(25)은 몰드(30)의 중앙에 배치되어, 침지노즐(25)의 양 토출구에서 토출되는 용강(M)의 유동이 대칭을 이룰 수 있도록 한다. 침지노즐(25)을 통한 용강(M)의 토출의 시작, 토출 속도, 및 중단은 침지노즐(25)에 대응하여 턴디쉬(20)에 설치되는 스톱퍼(stopper, 21)에 의해 결정된다. 구체적으로, 스톱퍼(21)는 침지노즐(25)의 입구를 개폐하도록 침지노즐(25)과 동일한 라인을 따라 수직 이동될 수 있다. 침지노즐(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 침지노즐(25)을 통한 용강(M)의 토출 유량을 제어하게 된다.The molten steel M in the
몰드(30) 내의 용강(M)은 몰드(30)를 이루는 벽면에 접한 부분부터 응고하기 시작한다. 이는 용강(M)의 중심보다는 주변부가 수냉되는 몰드(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.The molten steel M in the
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 스프레이수단(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 주편(P)으로 나뉘어진다.As the pinch roll 70 (FIG. 1) pulls the
몰드(30) 및 그와 인접한 부분에서의 용강(M)의 형태에 대해서는 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3은 도 2의 몰드(30) 및 그와 인접한 부분에서의 용강(M)의 분포 형태를 보인 개념도이다.The shape of the molten steel M in the
도 3을 참조하면, 침지노즐(25)의 단부 측에는 통상적으로 도면상 좌우에 한 쌍의 토출구(25a)들이 형성된다. 몰드(30) 및 침지노즐(25) 등의 형태는 중심선(C)을 기준으로 대칭되는 것으로 가정하여, 본 도면에서는 좌측만을 표시한다.Referring to FIG. 3, a pair of
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. The molten steel M discharged together with the argon (Ar) gas from the
몰드(30) 내부의 상부에는 파우더 공급기(50, 도 1을 참조)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 몰드(30) 내의 용강(M)의 온도를 유지하고 이물질의 침투를 차단한다. 파우더층(51)의 일부는 몰드(30)의 벽면에서 응고되어 윤활층(53)을 형성한다. 윤활층(53)은 응고쉘(81)이 몰드(30)에 붙지 않도록 윤활하는 기능을 한다. The
응고쉘(81)의 두께는 주조 방향을 따라 진행할수록 두꺼워진다. 응고쉘(81)의 몰드(30) 내에 위치한 부분은 두께가 얇으며, 몰드(30)의 오실레이션에 따라 자국(Oscillation mark, 87)이 형성되기도 한다. 응고쉘(81)은 지지롤(60)에 의해 지지되며, 물을 분사하는 스프레이수단(65)에 의해 그 두께가 두꺼워진다. 응고쉘(81)은 두꺼워지다가 일부분이 볼록하게 돌출하는 벌징(Bulging) 영역(88)이 형성되기도 한다.The thickness of the
여기서, 몰드(30)로부터 빠져나가는 전열량이 불균일할 경우, 응고쉘(81)의 중앙 부위의 두께가 얇아지게 된다. 응고쉘(81)은 몰드내 용강 레벨의 변동, 몰드내 심한 유동(난류 또는 편류 발달), 몰드 파우더의 불균일한 유입 등의 이유로 불균일하게 응고가 된다.Here, when the amount of heat transfer exiting the
한편, 불균일하게 응고된 응고쉘(81)은 상 변태 및 열적 수축으로 인해 불균일한 응고층이 발생한 부위에 인장력이 가해져, 몰드(30)와 응고쉘(81) 사이에 에어 갭(air gap)이 발생하게 되어, 응고쉘(81)에 크랙이 발생하게 된다. 이때, 크랙은 응고쉘(81)의 표면에 생성될 수 있으나, 내부에 생성될 수도 있다.On the other hand, the non-uniformly
따라서, 본 발명에 따른 크랙 진단장치는 응고쉘(81)의 크랙 발생 여부를 진단하여, 크랙이 발생된 슬라브를 정확하게 추출하여 스카핑(scarfing)을 실시하고자 함이다.Therefore, the crack diagnosis apparatus according to the present invention is to diagnose whether the crack of the
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 몰드 내 응고쉘의 크랙 진단장치를 나타낸 도면으로서, 크랙 진단장치(100)는 온도감지부(110), 메모리(130), 표시부(150), 입력부(170) 및 제어부(190)를 포함한다.4 is a view illustrating a crack diagnosis apparatus of a solidification shell in a mold according to an embodiment of the present invention, wherein the
온도감지부(110)는 몰드 장변(31)에 행렬(matrix) 형태로 배치된 복수의 온도감지수단(111, 112)을 포함한다. 복수의 온도감지수단(111, 112)이 몰드(30)에 배치됨으로써, 연속주조 공정이 수행되는 동안 몰드(30)의 온도를 실시간으로 감지한다. 몰드(30)의 온도는 몰드 내측에 존재하는 응고쉘(81)의 온도와 동일한 것으로 간주한다.The
여기서, 각 온도감지수단(111, 112)은 몰드(30)에 배치된 영역을 식별하기 위한 식별정보를 갖는다. 따라서, 온도감지부(110)는 각 온도감지수단(111, 112)에 의해 몰드(30)의 온도가 감지되면, 감지된 온도 정보를 제어부(170)로 전달한다.Here, each of the temperature sensing means 111 and 112 has identification information for identifying the region disposed in the
여기서, 온도감지부(110)의 각 온도감지수단(111, 112)은 도 5에 도시된 바와 같이 몰드 장변(31)에 행렬(matrix) 형태로 매설되어 배치된다. 온도감지수단(111, 112)은 열전대(thermocouple)와 온도감지센서 중 어느 하나가 될 수 있다. Here, each of the temperature sensing means 111 and 112 of the
몰드(30)에 배치되는 복수의 온도감지수단(111, 112)은 크랙발생 가능 영역을 기준으로 제1 그룹(101)과 제2 그룹(102)으로 나누어지는 데, 일반적으로 크랙은 몰드 장변(31)의 중앙부에서 발생된다. 도시된 바와 같이, 상기 제2 그룹(102)에 속하는 온도감지수단(112)은 몰드(30)의 중앙부에 배치되며, 제1 그룹(101)에 속하는 온도감지수단(111)은 몰드(30)의 양측 가장자리에 배치된다. 상기 제1 그룹(101)은 크랙이 발생되지 않은 영역에 배치된 적어도 하나 이상의 온도감지수단(111)을 포함하며, 상기 제2 그룹(102)은 크랙이 발생되는 영역에 배치된 적어도 하나 이상의 온도감지수단(112)을 포함한다. 본 발명의 실시예에서는 각 행별로 제1 그룹(101)의 온도감지수단(111)이 6개이고, 제2 그룹(102)의 온도감지수단(112)이 3개인 경우를 나타내었으나, 온도감지수단(111, 112)의 개수는 필요에 따라 변경이 가능하다.A plurality of temperature sensing means (111, 112) disposed in the
여기서, 제2 그룹(102)에 속하는 온도감지수단(112)은 몰드(30)의 중앙 수직선(ⓐ)을 기준으로 하여 양측으로 몰드(30)의 폭 대비 각각 15% 범위 내에 위치된다. 즉, 제2 그룹(102)은 몰드 장변(31)의 중앙부에 위치되는 데, 장변(31)의 폭을 기준으로 30% 정도의 영역(ⓑ)을 차지한다. Here, the temperature sensing means 112 belonging to the
도 5에서는 복수의 온도감지수단(111, 112)이 몰드 장변(31)의 전체에 배치된 것을 나타내었으나, 필요에 따라 몰드 장변(31)의 상부, 하부 또는 중앙부에 선택적으로 배치될 수도 있다. 물론, 온도감지수단(111, 112)이 몰드 장변(31)의 전체에 배치될 경우 크랙 검출에 대한 정확성이 향상될 수 있다.In FIG. 5, the plurality of temperature sensing means 111 and 112 are disposed on the entire mold
메모리(130)에는 몰드(30)의 온도 검출을 위한 주기와 측정 단위시간, 크랙발생 판단을 위한 기준값과 임계값 및 각종 제어 프로그램 등이 저장된다.The
표시부(150)는 제1 그룹(101)과 제2 그룹(102) 간의 온도편차 또는 그 온도편차에 대한 평균값을 시간축으로 디스플레이할 수 있다. 표시부(150)는 온도편차에 대한 변화량을 그래프로 표시할 수 있다.The
입력부(170)는 외부로부터 각종 동작 명령이나 설정값들을 입력받아 제어부(190)로 전달하도록 구성되어 있다.The
제어부(190)는 상기 온도감지부(110)를 통해 검출된 온도에서, 각 행별로 제1 그룹(101)에 위치된 온도감지수단(111)의 평균 온도값과 제2 그룹(102)에 위치된 온도감지수단(112) 중 어느 하나를 제외한 나머지 온도감지수단의 평균 온도값을 각각 획득하고, 획득된 제1 그룹(101)의 평균 온도값과 제2 그룹(102)의 평균 온도값 간의 온도편차를 이용하여, 상기 몰드(30)로부터 배출되는 응고쉘(81)에 대한 크랙발생 여부를 진단한다. 상기에서 제1 그룹(101)의 평균 온도값과 제2 그룹(102)의 평균 온도값 및 그 온도편차는 각 행별로 구해진다. The
예컨대, 도 5와 같이 온도감지수단(111, 112)이 N(행)×9(열) 매트릭스 형태로 배열되어 있을 경우, 제1 그룹(101)은 1열과 2열, 3열, 7열, 8열, 및 9열에 속하는 온도감지수단(111)이고, 제2 그룹(102)은 4열과 5열 및 6열에 속하는 온도감지수단(112)이다. For example, when the temperature sensing means 111 and 112 are arranged in an N (row) x 9 (column) matrix form as shown in FIG. 5, the
제어부(190)는 몰드 장변(31)의 각 행별로 1열과 2열, 3열, 7열, 8열 및 9열에 배치된 온도감지수단(111)을 통해 검출한 온도정보를 이용하여 평균 온도값을 구하고, 4열과 5열 및 6열에 배치된 온도감지수단(112) 중 어느 하나를 제외한 나머지 온도감지수단의 평균 온도값을 구한다. 여기서, 제2 그룹(102)의 나머지 온도감지수단은 서로 인접된 온도감지수단인 것이 바람직하다. 예컨대, 제2 그룹(102)의 온도감지수단(112)이 4열과 5열 및 6열인 3개의 열로 구성될 경우, 4열과 5열에 위치된 온도감지수단의 평균 온도값을 구하거나 또는 5열과 6열에 위치된 온도감지수단의 평균 온도값을 구한다.The
이어, 제어부(190)는 제1 그룹(101)의 평균 온도값에 제2 그룹(102)의 평균 온도값을 감산하여 온도편차를 계산한 후 계산된 온도편차를 측정 시간정보와 함께 메모리(130)에 일시 저장한다. Subsequently, the
여기서, 제어부(190)는 제1 그룹(101)의 평균 온도값과 제2 그룹(102)의 평균 온도값, 및 그 온도편차를 설정된 시간동안 적어도 1회 이상 반복하여 획득할 수 있고, 반복하여 획득된 온도편차들에 대한 평균값과 미리 설정된 기준값을 상호 비교하여 각 행별로 응고쉘(81)의 크랙 여부를 진단한다.Here, the
상기에서 제어부(190)는 설정된 단위시간(N) 내에서 계산된 임의의 행에 대한 편차 평균값(LPI)을 도 6과 같이 표시부(150)에 시간축으로 나타낼 수도 있다.The
도 6에서, y축은 임의의 행에 대한 단위시간(N)당 계산된 편차 평균값으로, 세로크랙 발생 가능 지수(LPI; longitudinal Probability Index)이고, x축은 시간축이다. 도 6에서와 같이 본 발명의 실시예에서는 기준값()이 10으로 설정되어 있으며, 제어부(190)는 편차 평균값(LPI)이 10을 초과할 경우에 몰드(30)내 응고쉘(81)에 면세로 크랙이 발생한 것으로 진단한다. 여기에서, 기준값()은 온도감지수단(111, 112)이 설치된 각 행별로 다를 수 있다.In FIG. 6, the y-axis is a calculated average value of deviations per unit time N for any row, and is a longitudinal probability index (LPI), and the x-axis is a time axis. In the embodiment of the present invention as shown in FIG. ) Is set to 10, and the
즉, 편차 평균값(LPI)이 기준값()을 초과할 경우에는 도 7에 도시된 바와 같이 몰드 장변(31)의 중앙부, 즉 제2 그룹(102)에 위치된 응고쉘(81)에서 면세로 크랙이 발생된 것으로 진단한다. 만일, 1행 5열과 6열 사이에 위치된 응고쉘(81)에 크랙이 발생될 경우, 제15 센서와 제16 센서에서 검출된 몰드(30)의 온도는 4열에 위치된 제14 센서에서 검출된 몰드(30)의 온도보다 낮게 된다. 본 발명에 의한 크랙 진단 알고리즘은 도 7과 같이 크랙이 제2 그룹(102)의 온도감지센서 사이에서 발생될 경우에 크랙 검출 성능이 상대적으로 뛰어난 방식이다.That is, the mean deviation (LPI) is the reference value ( 7), it is diagnosed that cracks are generated vertically in the
상기 제어부(190)는 기능적으로 편차계산부(191)와 편차평균계산부(193) 및 크랙판단부(195)를 포함하여 구성될 수 있다. The
편차계산부(191)는 온도감지부(110)를 통해 검출된 온도에서, 각 행별로 제1 그룹(101)에 위치된 온도감지수단(111)의 평균 온도값과 제2 그룹(102)에 위치된 온도감지수단(112) 중 어느 하나를 제외한 나머지 온도감지수단의 평균 온도값을 각각 획득하고, 획득된 제1 그룹(101)의 평균 온도값과 제2 그룹(102)의 평균 온도값 간의 온도편차를 계산한다. 물론, 편차계산부(191)는 주기적으로 제1 그룹(101)의 평균 온도값과 제2 그룹(102)의 평균 온도값를 획득하여 온도편차를 구한 후 측정 시간정보와 함께 메모리(130)에 일시 저장할 수 있다.
편차평균계산부(193)는 설정된 시간동안 반복하여 획득된 온도편차들을 메모리(130)로부터 리드한 후 설정된 단위시간당 온도편차들의 평균값을 계산한다.The deviation
크랙판단부(195)는 상기 편차평균계산부(193)를 통해 계산된 온도편차들의 평균값과 미리 설정된 기준값을 상호 비교하여 각 행별로 응고쉘(81)의 크랙 여부를 진단한다.The
상기에서 제어부(190)는 편차평균계산부(193)를 통해 계산된 온도편차들의 평균값을 표시부(150)에 디스플레이시킬 수도 있다.The
한편, 제어부(190)는 상기 온도감지부(110)를 통해 검출된 온도에서, 각 행별로 제1 그룹(101)에 위치된 온도감지수단(111)의 평균 온도값과 제2 그룹(102)에 위치된 온도감지수단(112) 중 어느 하나를 제외한 나머지 온도감지수단의 평균 온도값을 각각 획득하고, 획득된 제1 그룹의 평균 온도값과 제2 그룹의 평균 온도값 간의 온도편차를 시간정보와 함께 저장한다. 여기서, 제어부(190)는 제1 그룹(101)의 평균 온도값과 제2 그룹(102)의 평균 온도값, 및 그 온도편차를 설정된 시간동안 적어도 1회 이상 반복하여 획득할 수 있고, 반복하여 획득된 온도편차들의 평균값을 설정된 단위 요소시간동안 수집한다. 상기 편차 평균값을 단위 요소시간동안 수집하고, 수집된 편차 평균값들의 최대 변동폭과 미리 설정된 임계값을 상호 비교하여 각 행별로 응고쉘(81)의 크랙 여부를 진단할 수도 있다. On the other hand, the
또한, 제어부(190)는 각 행별로 제1 그룹(101)의 평균 온도값과 제2 그룹(102)의 평균 온도값, 및 그 온도편차를 설정된 시간동안 적어도 1회 이상 반복하여 획득하고, 반복하여 획득된 각 행들에 대한 온도편차들의 평균값 중 최대 평균값과 미리 설정된 기준값을 상호 비교하여 응고쉘의 크랙 여부를 진단할 수도 있다.In addition, the
도 8은 본 발명의 일실시예에 의한 응고쉘의 크랙 진단 과정을 나타낸 순서도로서, 첨부된 도면을 참조하여 살펴본다. 8 is a flowchart illustrating a crack diagnosis process of the solidification shell according to an embodiment of the present invention, it will be described with reference to the accompanying drawings.
연속주조 공정이 수행되는 동안, 온도감지부(110)는 각각의 온도감지수단(111, 112)이 배치된 영역에서 몰드(30)의 온도를 실시간으로 감지하여 제어부(190)로 전달한다(S11, S12). 이때, 온도감지부(110)는 각 온도감지수단(111, 112)에 대한 식별정보를 온도정보와 함께 제어부(190)로 전달하고, 제어부(190)는 전달된 식별정보로부터 온도정보가 제1 그룹(101)에 속하는지 또는 제2 그룹(102)에 속하는지를 알 수 있다. While the continuous casting process is performed, the
상기에서 복수의 온도감지수단(111, 112)은 크랙발생 가능 영역을 기준으로 제1 그룹(101)과 제2 그룹(102)으로 나누어지며, 제1 그룹(101)은 크랙이 발생되지 않는 몰드 장변(31)의 양측 가장자리에 배치되고, 제2 그룹(102)은 크랙이 발생되는 몰드 장변(31)의 중앙부에 배치된다.The plurality of temperature sensing means 111 and 112 are divided into a
도 9는 특정 시점의 몰드의 온도를 나타낸 것으로, 특정 시점의 1행, 2행, 3행에 위치한 각 온도감지수단(111, 112)을 통해 검출한 몰드(30)의 온도를 나타낸 것이다. 9 shows the temperature of the mold at a specific time point, and shows the temperature of the
도 9에서 보듯이 몰드(30)의 온도는 위치에 따라 다르며, 특히 몰드(30)의 중앙부에서 온도 변화가 심하게 나타남을 알 수 있다.As shown in FIG. 9, the temperature of the
이어, 제어부(190)는 설정된 온도 측정시간(T)이 되면(S13), 임의의 행에서 크랙이 발생되지 않는 영역에 존재하는 제1 그룹(101)에 해당되는 온도감지수단(111)에 대한 온도정보를 이용하여 제1 그룹(101)에 위치된 온도감지수단(111)의 평균 온도값을 계산한다(S14). Subsequently, when the temperature measurement time T is set (S13), the
그리고, 제어부(190)는 상기 제1 그룹(101)에 대한 평균 온도값을 계산한 후, 임의의 행에서 크랙이 발생되는 영역에 존재하는 제2 그룹(102)의 온도감지수단(112) 중 어느 하나를 제외한 나머지 온도감지수단의 평균 온도값을 계산한다(S15).The
제어부(190)는 상기에서 획득된 제1 그룹(101)의 평균 온도값과 제2 그룹(102)의 평균 온도값을 감산하여 온도편차를 계산하고, 계산된 온도편차를 측정 시간정보와 함께 메모리(130)에 일시 저장한다(S16). 이때, 제어부(190)는 계산된 온도편차를 표시부(150)에 시간축으로 디스플레이시킬 수도 있다.The
이어, 제어부(190)는 설정된 단위시간(N, 또는 단위횟수)이 경과되었는지를 판단하고(S17), 설정된 단위시간이 경과되지 않았으면 상기의 과정(S14~S16)을 반복하여 제1 그룹(101)의 평균 온도값과 제2 그룹(102)의 평균 온도값, 및 그 온도편차를 다시 획득하고, 획득된 온도편차를 측정 시간정보와 함께 메모리(130)에 일시 저장한다.Subsequently, the
이와 같은 과정을 설정된 단위시간(N)동안 반복하여 수행한다.This process is repeated for a set unit time (N).
제어부(190)는 설정된 단위시간(N, 또는 단위횟수)가 경과되면(S17), 반복하여 획득된 온도편차들을 메모리(130)로부터 리드하여 온도편차들의 평균값을 계산하고(S18), 계산된 편차 평균값과 미리 설정된 기준값()을 상호 비교하여 각 행별로 응고쉘(81)의 크랙 여부를 진단하게 된다(S19). 여기에서, 제어부(190)는 온도편차들의 평균값이 기준값() 이상일 경우에는 응고쉘(81)에 크랙이 발생한 것으로 진단한다. When the set unit time (N, or unit number of times) elapses (S17), the
상기에서 제어부(190)는 설정된 단위시간(N) 내에서 계산된 임의의 행에 대한 편차 평균값을 상기 도 6과 같이 표시부(150)에 시간축으로 나타낼 수도 있다.In this case, the
한편, 상기(S12~S18)에서 반복하여 획득된 각 행들의 온도편차들의 평균값 중 최대 평균값과 미리 설정된 기준값을 상호 비교하여 응고쉘의 크랙 여부를 진단할 수도 있다.On the other hand, it is also possible to diagnose whether the solidification shell is cracked by comparing the maximum average value and the predetermined reference value among the average values of the temperature deviations of the respective rows repeatedly obtained in S12 to S18.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 의한 응고쉘의 크랙 진단 과정을 나타낸 순서도로서, 첨부된 도면을 참조하여 살펴본다. 10 is a flowchart illustrating a crack diagnosis process of a solidification shell according to another embodiment of the present invention, which will be described with reference to the accompanying drawings.
연속주조 공정이 수행되는 동안, 온도감지부(110)는 각각의 온도감지수단(111, 112)이 배치된 영역에서 몰드(30)의 온도를 실시간으로 감지하여 제어부(190)로 전달한다(S21, S22).While the continuous casting process is performed, the
상기에서 복수의 온도감지수단(111, 112)은 크랙발생 가능 영역을 기준으로 제1 그룹(101)과 제2 그룹(102)으로 나누어지며, 제1 그룹(101)은 크랙이 발생되지 않는 몰드 장변(31)의 양측 가장자리에 배치되고, 제2 그룹(102)은 크랙이 발생되는 몰드 장변(31)의 중앙부에 배치된다.The plurality of temperature sensing means 111 and 112 are divided into a
이어, 제어부(190)는 설정된 온도 측정시간(T)이 되면(S23), 각 행별로 크랙이 발생되지 않는 영역에 존재하는 제1 그룹(101)에 해당되는 온도감지수단(111)에 대한 온도정보를 이용하여 제1 그룹(101)에 위치된 온도감지수단(111)의 평균 온도값을 계산한다(S24). Subsequently, when the set temperature measuring time T is reached (S23), the
그리고, 제어부(190)는 상기 제1 그룹(101)에 대한 평균 온도값을 계산한 후, 각 행별로 크랙이 발생되는 영역에 존재하는 제2 그룹(102)의 온도감지수단(112) 중 어느 하나를 제외한 나머지 온도감지수단의 평균 온도값을 계산한다(S25).The
제어부(190)는 상기에서 각 행별로 획득된 제1 그룹(101)의 평균 온도값과 제2 그룹(102)의 평균 온도값을 감산하여 온도편차를 계산하고, 계산된 온도편차를 측정 시간정보와 함께 메모리(130)에 일시 저장한다(S26). 이때, 제어부(190)는 계산된 온도편차를 표시부(150)에 시간축으로 디스플레이시킬 수도 있다.The
이어, 제어부(190)는 설정된 단위시간(N, 또는 단위횟수)이 경과되었는지를 판단하고(S27), 설정된 단위시간이 경과되지 않았으면 상기의 과정(S22~S26)을 반복하여 제1 그룹(101)의 평균 온도값과 제2 그룹(102)의 평균 온도값, 및 그 온도편차를 다시 획득하고, 획득된 온도편차를 측정 시간정보와 함께 메모리(130)에 일시 저장한다.Subsequently, the
이와 같은 과정을 설정된 단위시간(N)동안 반복하여 수행한다.This process is repeated for a set unit time (N).
제어부(190)는 설정된 단위시간(N, 또는 단위횟수)가 경과되면(S27), 반복하여 획득된 온도편차들을 메모리(130)로부터 리드하여 온도편차들의 평균값을 계산하고, 계산된 편차 평균값을 메모리(130)에 일시 저장한다(S28).When the set unit time (N, or unit number of times) elapses (S27), the
상기에서 제어부(190)는 설정된 단위시간(N) 내에서 계산된 편차 평균값을 도 11과 같이 표시부(150)에 시간축으로 나타낼 수도 있다.The
이어, 제어부(190)는 설정된 단위 요소시간(Te)이 경과되었는지를 판단하고(S29), 단위 요소시간(Te)이 경과되지 않았으면 상기 과정들(S22~S28)을 반복 수행하여 온도편차들에 대한 평균값을 반복적으로 수집한다. Subsequently, the
상기 편차 평균값들을 단위 요소시간(Te)동안 수집하고, 만일 단위 요소시간(Te)이 경과되면 수집된 편차 평균값들의 최대값(Tmax)과 최소값(Tmin)을 통해 최대 변동폭(DT)을 계산한 후 계산된 최대 변동폭(DT)과 미리 설정된 임계값을 상호 비교하여 응고쉘(81)의 크랙 여부를 진단한다(S30). 여기에서, 제어부(190)는 온도편차들의 최대 변동폭이 임계값 이상일 경우에는 응고쉘(81)에 크랙이 발생한 것으로 진단한다.The deviation mean values are collected during the unit element time Te, and if the unit element time Te has elapsed, the maximum variation range D T is obtained by using the maximum value T max and the minimum value T min of the collected deviation mean values. After the calculation, the calculated maximum fluctuation range D T and the preset threshold are compared with each other to diagnose whether the
도 11에서, y축은 임의의 행에 대한 단위시간(N)당 계산된 편차 평균값으로, 세로크랙 발생 가능 지수(LPI; longitudinal Probability Index)이고, x축은 시간축이다.In FIG. 11, the y-axis is a calculated average value of deviations per unit time N for any row, and is a longitudinal probability index (LPI), and the x-axis is a time axis.
일반적으로 몰드(30)에서 인출되는 스트랜드(80)의 길이는 1분(min)당 0.9m 내지 2.3m 정도가 될 수 있는 데, 이를 기초로 단위 요소시간(Te)은 15sec 내지 150sec 범위에서 설정될 수 있다. 여기에서, 단위 요소시간(Te)이 15sec 이하이면 큰 크랙을 검출할 수 없으며, 단위 요소시간(Te)이 150sec 이상이면 크랙과 무관한 온도편차가 발생될 수 있어 정확성이 떨어질 수 있다. In general, the length of the
상기에서 단위시간(N, 또는 횟수)과 단위 요소시간(Te)은 서로 다른 기준의 정보이며, 단위 요소시간(Te)이 단위시간(N)보다 더 큰 값으로 설정된다.The unit time N or the number of times and the unit element time Te are different reference information, and the unit element time Te is set to a larger value than the unit time N.
이와 같이 본 발명에서는 연속주조 공정에서 생산되는 응고쉘의 온도 편차에 근거하여 면세로 크랙을 진단함으로써, 면세로 크랙이 발생한 경우에만 슬라브의 표면에 스카핑(scarfing)을 실시하도록 하여 슬라브에 대한 정정 비용을 감소시킬 수 있다. 특히, 본 발명에서는 제2 그룹에 위치된 온도감지수단 사이에서 발생되는 크랙을 보다 더 정확하게 검출할 수 있다.As described above, in the present invention, cracks are diagnosed by duty free on the basis of the temperature variation of the solidification shell produced in the continuous casting process, so that the surface of the slab is subjected to scarfing only when the crack is generated by duty free correction. The cost can be reduced. In particular, the present invention can more accurately detect cracks generated between the temperature sensing means located in the second group.
상기의 본 발명은 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 기술 범위 내에서 상기 본 발명의 상세한 설명과 다른 형태의 실시예들을 구현할 수 있을 것이다. 여기서 본 발명의 본질적 기술범위는 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
The present invention has been described with reference to the preferred embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains to the detailed description of the present invention and other forms of embodiments within the essential technical scope of the present invention. Could be. Here, the essential technical scope of the present invention is shown in the claims, and all differences within the equivalent range will be construed as being included in the present invention.
10: 래들 15: 슈라우드노즐
20: 턴디쉬 25: 침지노즐
30: 몰드 31: 몰드 장변
35: 몰드 단변 40: 몰드 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
90: 절단기 91: 절단 지점
100: 크랙 진단장치 101: 제1 그룹
102: 제2 그룹 110: 온도감지부
111: 제1 그룹의 온도감지수단 112: 제2 그룹의 온도감지수단
130: 메모리 150: 표시부
170: 입력부 190: 제어부
191: 편차계산부 193: 편차평균계산부
195: 크랙판단부10: ladle 15: shroud nozzle
20: Tundish 25: Immersion Nozzle
30: mold 31: mold long side
35: mold short side 40: mold oscillator
50: powder feeder 51: powder layer
52: liquid fluidized bed 53: lubricating layer
60: support roll 65: spray
70: pinch roll 80: strand
81: solidified shell 82: unsolidified molten steel
83: tip 85: solidification completion point
87: oscillation mark 88: bulging area
90: cutting machine 91: cutting point
100: crack diagnosis apparatus 101: the first group
102: second group 110: temperature sensing unit
111: temperature sensing means of the first group 112: temperature sensing means of the second group
130: memory 150: display unit
170: input unit 190: control unit
191: deviation calculation unit 193: deviation average calculation unit
195: crack determination
Claims (20)
상기 온도감지부를 통해 검출된 온도에서, 각 행별로 제1 그룹에 위치된 온도감지수단의 평균 온도값과 제2 그룹에 위치된 온도감지수단 중 어느 하나를 제외한 나머지 온도감지수단의 평균 온도값을 각각 획득하고, 획득된 제1 그룹의 평균 온도값과 제2 그룹의 평균 온도값 간의 온도편차를 이용하여, 상기 몰드로부터 배출되는 응고쉘에 대한 크랙발생 여부를 진단하는 제어부;를 포함하는 몰드내 응고쉘의 크랙 진단장치.
A temperature sensing unit having a plurality of temperature sensing means arranged in a matrix in the mold, wherein the plurality of temperature sensing means is divided into a first group and a second group based on a crack-prone region; And
In the temperature detected by the temperature sensing unit, the average temperature value of the remaining temperature sensing means except for any one of the average temperature value of the temperature sensing means located in the first group and the temperature sensing means located in the second group for each row A control unit for acquiring cracks for the solidification shell discharged from the mold by using the temperature deviation between the respective acquired and obtained average temperature values of the first group and the average temperature values of the second group. Crack diagnosis device for solidification shell.
상기 제1 그룹은 크랙이 발생되지 않는 영역에 위치된 적어도 하나의 온도감지수단을 포함하고, 제2 그룹은 크랙이 발생되는 영역에 위치된 적어도 하나의 온도감지수단을 포함하는 몰드내 응고쉘의 크랙 진단장치.
The method according to claim 1,
The first group includes at least one temperature sensing means located in an area where no cracking occurs, and the second group includes at least one temperature sensing means located in an area where the cracking occurs. Crack Diagnosis Device.
상기 제2 그룹의 나머지 온도감지수단은 서로 인접된 온도감지수단인 몰드내 응고쉘의 크랙 진단장치.
The method according to claim 1,
And the remaining temperature sensing means of the second group is a temperature sensing means adjacent to each other.
상기 제어부는 각 행별로 제1 그룹의 평균 온도값과 제2 그룹의 평균 온도값, 및 그 온도편차를 설정된 시간동안 적어도 1회 이상 반복하여 획득하는 몰드내 응고쉘의 크랙 진단장치.
The method according to claim 1,
And the control unit repeatedly acquires the average temperature value of the first group, the average temperature value of the second group, and the temperature deviation for each row at least once for a set time.
상기 제어부는 반복하여 획득된 각 행들에 대한 온도편차들의 평균값과 미리 설정된 기준값을 상호 비교하여 응고쉘의 크랙 여부를 진단하는 몰드내 응고쉘의 크랙 진단장치.
The method of claim 4,
The control unit is a crack diagnosing apparatus of the solidification shell in the mold for diagnosing the cracking of the solidification shell by comparing the average value of the temperature deviation for each row repeatedly obtained with a predetermined reference value.
상기 제어부는 반복하여 획득된 온도편차들의 평균값을, 설정된 단위 요소시간동안 반복하여 수집하고, 수집된 온도편차 평균값들에 대한 최대 변동폭과 미리 설정된 임계값을 상호 비교하여 응고쉘의 크랙 여부를 진단하는 몰드내 응고쉘의 크랙 진단장치.
The method of claim 4,
The control unit repeatedly collects the average values of repeatedly obtained temperature deviations for a set unit element time, and compares the maximum fluctuation range with respect to the collected average temperature deviation values and a preset threshold value to diagnose whether the solidification shell is cracked. Crack diagnosis device for solidification shell in mold.
상기 제2 그룹에 속하는 온도감지수단은 몰드의 중앙부에 배치되며, 제1 그룹에 속하는 온도감지수단은 몰드의 양측 가장자리에 배치되는 몰드내 응고쉘의 크랙 진단장치.
The method according to claim 1,
The temperature sensing means belonging to the second group is disposed in the center of the mold, the temperature sensing means belonging to the first group is crack diagnosis apparatus of the solidification shell in the mold is disposed on both edges of the mold.
상기 제2 그룹에 속하는 온도감지수단은 몰드의 중앙 수직선을 기준으로 몰드의 폭 대비 각각 15% 범위 내에 위치되는 몰드내 응고쉘의 크랙 진단장치.
The method according to claim 1,
The temperature sensing means belonging to the second group is crack diagnostic apparatus of the solidified shell in the mold is located within the range of 15% of the width of the mold, respectively, based on the center vertical line of the mold.
상기 온도감지수단은 열전대(thermocouple)와 온도감지수단 중 어느 하나인 몰드내 응고쉘의 크랙 진단장치.
The method according to claim 1,
Wherein said temperature sensing means is any one of a thermocouple and a temperature sensing means.
상기 복수의 온도감지수단은 몰드 장변의 상부에 행렬 형태로 매설되는 몰드내 응고쉘의 크랙 진단장치.
The method according to claim 1,
The plurality of temperature sensing means is crack cracking apparatus of the solidified shell in the mold is embedded in the matrix form on the upper side of the mold long side.
상기 제어부는,
상기 온도감지부를 통해 검출된 온도에서, 각 행별로 제1 그룹에 위치된 온도감지수단의 평균 온도값과 제2 그룹에 위치된 온도감지수단 중 어느 하나를 제외한 나머지 온도감지수단의 평균 온도값을 각각 획득하고, 획득된 제1 그룹의 평균 온도값과 제2 그룹의 평균 온도값 간의 온도편차를 계산하는 편차계산부;
상기 온도편차를 설정된 시간 동안 반복하여 획득하고, 반복하여 획득된 온도편차들의 평균값을 계산하는 편차평균계산부; 및
상기에서 계산된 온도편차들의 평균값과 미리 설정된 기준값을 상호 비교하여 응고쉘의 크랙 여부를 진단하는 크랙판단부;를 포함하는 몰드내 응고쉘의 크랙 진단장치.
The method according to claim 1,
The control unit,
In the temperature detected by the temperature sensing unit, the average temperature value of the remaining temperature sensing means except for any one of the average temperature value of the temperature sensing means located in the first group and the temperature sensing means located in the second group for each row A deviation calculator for obtaining each and calculating a temperature deviation between the obtained average temperature value of the first group and the average temperature value of the second group;
A deviation average calculation unit repeatedly obtaining the temperature deviation for a predetermined time and calculating an average value of the repeatedly obtained temperature deviations; And
And a crack determination unit for diagnosing whether the solidification shell is cracked by comparing the average value of the temperature deviations calculated above with a predetermined reference value.
상기 검출된 몰드 온도에서, 각 행별로 크랙이 발생되지 않는 영역에 존재하는 온도감지수단으로부터 검출된 온도에 대한 평균 온도값을 계산하는 단계;
상기 검출된 몰드 온도에서, 각 행별로 크랙이 발생되는 영역에 존재하는 온도감지수단 중 어느 하나를 제외한 나머지 온도감지수단의 평균 온도값을 계산하는 단계; 및
상기에서 획득된 임의의 행에 대한 제1 그룹의 평균 온도값과 제2 그룹의 평균 온도값의 온도편차를 계산하고, 계산된 온도편차를 이용하여 몰드로부터 배출되는 응고쉘에 대한 크랙발생 여부를 진단하는 단계;를 포함하는 몰드내 응고쉘의 크랙 진단방법.
A plurality of temperature sensing means arranged in a matrix in the mold, the mold temperature being detected for each row;
Calculating an average temperature value with respect to the detected temperature from the temperature sensing means existing in a region where cracks do not occur for each row at the detected mold temperature;
Calculating an average temperature value of the temperature sensing means except for any one of the temperature sensing means existing in a region where cracks are generated in each row at the detected mold temperature; And
Calculate the temperature deviation between the average temperature value of the first group and the average temperature value of the second group for any row obtained above, and use the calculated temperature deviation to determine whether cracks have occurred for the solidification shell discharged from the mold Diagnosing a crack of the solidified shell in the mold comprising a.
상기에서 각 행별로 제1 그룹의 평균 온도값과 제2 그룹의 평균 온도값, 및 그 온도편차를 설정된 시간동안 적어도 1회 이상 반복하여 획득하는 몰드내 응고쉘의 크랙 진단방법.
The method of claim 12,
The method for diagnosing cracks in a solidification shell in a mold, wherein the average temperature value of the first group, the average temperature value of the second group, and the temperature deviation are repeatedly obtained at least one time for a predetermined time for each row.
상기 진단하는 단계는, 반복하여 획득된 온도편차들의 평균값과 미리 설정된 기준값을 상호 비교하여 응고쉘의 크랙 여부를 진단하는 몰드내 응고쉘의 크랙 진단방법.
The method according to claim 13,
The diagnosing step may include cracking the solidified shell in the mold to diagnose whether the solidified shell is cracked by comparing the average value of repeatedly obtained temperature deviations with a predetermined reference value.
상기 반복하여 획득된 각 행의 온도편차들의 평균값 중 최대 평균값과 미리 설정된 기준값을 상호 비교하여 응고쉘의 크랙 여부를 진단하는 몰드내 응고쉘의 크랙 진단방법.
The method according to claim 13,
The method of diagnosing cracks in the solidification shell in the mold for diagnosing whether the solidification shell is cracked by comparing the maximum average value and the predetermined reference value among the average values of the temperature deviations of each row repeatedly obtained.
상기 진단하는 단계는,
상기에서 획득된 제1 그룹의 평균 온도값과 제2 그룹의 평균 온도값을 감산하여 온도편차를 획득하는 단계;
상기의 온도편차를 설정된 시간동안 반복하여 획득하고, 반복하여 획득된 온도편차들의 평균값을 계산하는 단계; 및
상기에서 계산된 온도편차들의 평균값과 미리 설정된 기준값을 상호 비교하여 응고쉘의 크랙 여부를 진단하는 단계;를 포함하는 몰드내 응고쉘의 크랙 진단방법.
The method of claim 12,
The diagnosing step is
Obtaining a temperature deviation by subtracting the average temperature value of the first group and the average temperature value of the second group obtained above;
Repeatedly acquiring the temperature deviation for a predetermined time and calculating an average value of the repeatedly obtained temperature deviations; And
And diagnosing whether the solidification shell is cracked by comparing the average value of the temperature deviations calculated above with a predetermined reference value.
상기 크랙이 발생되는 영역에 속하는 온도감지수단은 몰드의 중앙부에 배치되며, 크랙이 발생되지 않는 영역에 속하는 온도감지수단은 몰드의 양측 가장자리에 배치되는 몰드내 응고쉘의 크랙 진단방법.
The method of claim 12,
The temperature sensing means belonging to the area where the crack is generated is disposed in the center of the mold, the temperature sensing means belonging to the area where the crack does not occur is disposed on both edges of the mold.
상기 진단하는 단계는, 반복하여 획득된 온도편차들의 평균값을, 설정된 단위 요소시간동안 반복하여 수집하고, 수집된 온도편차 평균값들에 대한 최대 변동폭과 미리 설정된 임계값을 상호 비교하여 응고쉘의 크랙 여부를 진단하는 몰드내 응고쉘의 크랙 진단방법.
The method according to claim 13,
In the diagnosing step, the average value of repeatedly obtained temperature deviations is repeatedly collected for a set unit element time, and whether the solidification shell is cracked by comparing the maximum variation range and the predetermined threshold value with respect to the collected average temperature deviation values. Crack diagnostic method of the solidified shell in the mold to diagnose the.
상기 단위 요소시간은 15sec 내지 150sec 범위에서 설정되는 몰드내 응고쉘의 크랙 진단방법.
The method according to claim 18,
The unit element time is a crack diagnostic method of the solidified shell in the mold is set in the range of 15sec to 150sec.
상기 진단하는 단계는,
상기에서 획득된 제1 그룹의 평균 온도값과 제2 그룹의 평균 온도값을 감산하여 온도편차를 획득하는 단계;
상기의 온도편차를 설정된 시간동안 반복하여 획득하고, 반복하여 획득된 온도편차들의 편차 평균값을 저장하는 단계;
상기 편차 평균값을 설정된 단위 요소시간동안 반복하여 수집하고, 수집된 편차 평균값들의 최대값과 최소값을 이용하여 최대 변동폭을 계산하는 단계; 및
상기에서 계산된 최대 변동폭과 미리 설정된 임계값을 상호 비교하여 응고쉘의 크랙 여부를 진단하는 단계;를 포함하는 몰드내 응고쉘의 크랙 진단방법.The method of claim 12,
The diagnosing step is
Obtaining a temperature deviation by subtracting the average temperature value of the first group and the average temperature value of the second group obtained above;
Repeatedly acquiring the temperature deviation for a predetermined time and storing the average deviation value of the repeatedly obtained temperature deviations;
Collecting the deviation mean value repeatedly for a set unit element time and calculating a maximum variation using the maximum and minimum values of the collected deviation mean values; And
And diagnosing whether the solidification shell is cracked by comparing the calculated maximum variation with a predetermined threshold value.
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