KR20210010439A - 연속주조 빌릿에 대한 온라인 두께 측정 및 압하량 조정 시스템 - Google Patents

연속주조 빌릿에 대한 온라인 두께 측정 및 압하량 조정 시스템 Download PDF

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KR20210010439A
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옌청 쑹
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Abstract

본 발명은, 연속주조 빌릿 온라인 거리 측정 장치, 주조 빌릿 두께 피드백 시스템 및 연속주조기 압하량 조정 시스템을 포함하는 연속주조 빌릿에 대한 온라인 두께 측정 및 압하량 조정 시스템이며,
연속주조기 빌릿 드로잉 구간 상부에 고정한 연속주조 빌릿 온라인 측정 장치는 일정한 주파수에 따라 소스점에서 주조 빌릿의 각 지정 지점까지의 거리를 측정하며, 측정된 거리에 따라 빌릿 두께 피드백 시스템으로 빌릿 두께를 계산하고, 그 결과를 연속주조 시스템의 2차 시스템에 피드백하여 기존 연속주조기 압하량 조정 시스템으로 압하량을 조정한다.

Description

연속주조 빌릿에 대한 온라인 두께 측정 및 압하량 조정 시스템
본 발명은 연속주조 빌릿에 대한 온라인 두께 측정 및 압하량 조정 시스템에 관한 것이다. 제련업계의 연속주조 제어설비에 속한다.
금속 제련업계의 연속주조 생산이란 금속을 연속주조기에 주입하여 액체 상태에서 사전 설정한 치수 규격의 고체 상태로 응고하는 과정을 말한다. 연속주조 과정에서 진행하는 빌릿에 압력을 가하는 것(billet rolling reduction)은 빌릿 내부의 하자를 개선하는 효과적인 기술 중 하나로 기존 압하시스템(rolling reduction system)은 보통 사전 설정한 압하 절차(reduction program)에 따라 설비를 설정하고 제어한다. 그러나 설비능력, 시행 편차, 금속 응고 속성(사전 설정 형식에 따른 팽창 수축이 아님) 등 영향으로 빌릿은 연속주조 생산 과정에서 반드시 사전 설정 또는 이미 인지된 법칙에 따라 응고하는 것은 아니므로, 시스템에서 사전 설정한 압하 제어에 의해 예정 압하량 목표를 반드시 달성할 수 있는 것이 아니다. 압하량이 너무 크거나 작을 경우 빌릿의 응고 품질에 큰 영향을 미친다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술 문제는 상기 기존 기술의 문제점을 해결하고자 연속주조 빌릿에 대한 온라인 두께 측정 및 압하량 조정 시스템을 제공하여 시스템에서 사전 설정한 압하 제어에 따라 예정 압하량 목표를 달성할 수 있으며, 압하량이 너무 크거나 작은 경우를 피하여 빌릿의 응고 품질을 높일 수 있다.
본 발명에서 상기 문제를 해결하기 위해 적용한 기술 방안은, 연속주조 빌릿 온라인 거리 측정 장치, 주조 빌릿 두께 피드백 시스템 및 연속주조기 압하량 조정 시스템을 포함하는 연속주조 빌릿에 대한 온라인 두께 측정 및 압하량 조정 시스템이며, 연속주조기 빌릿 드로잉 구간 상부에 고정한 연속주조 빌릿 온라인 측정 장치는 일정한 주파수에 따라 소스점에서 빌릿의 각 지정 지점까지의 거리를 측정하며, 측정된 거리에 따라 빌릿 두께 피드백 시스템으로 빌릿 두께를 계산하고, 그 결과를 연속주조 시스템의 2차 시스템에 피드백하여 기존 연속주조기 압하량 조정 시스템으로 압하량을 조정하는 것을 특징으로 하는 연속주조 빌릿에 대한 온라인 두께 측정 및 압하량 조정 시스템을 제공하는 것이다.
바람직하게, 상기 빌릿 두께 피드백 시스템은, 시스템에서 사전 설정된 측정 소스점과 빌릿 측정점과 대응한 먼쪽 점 간 직선거리에서 온라인 측정 장치를 통해 얻은 측정 소스점과 빌릿 측정점과 대응하는 가까운 쪽 점 간 직선거리를 뺀 다음, 측정 장치의 측정 각도를 통해 보정하여 빌릿 두께를 얻고 두께 데이터를 연속주조 압하량 컴퓨터 2차 제어 시스템으로 전송한다.
바람직하게, 상기 연속주조 빌릿 온라인 거리 측정장치는 1개 또는 여러 개 광학, 음향학 또는 전자기학 송수신 장치를 사용하며, 거리 측정 정밀도 ≤100㎛, 거리 측정 오차≤100㎛이다.
바람직하게, 상기 조정 시스템에 적용한 연속주조기 기종에는 수직형 연속주조기, 수직 커브형 연속주조기, 아크형 연속주조기 및 수평형 연속주조기가 포함되며, 사용하는 빌릿에는 판형 빌릿, 정사각형 빌릿, 직사각형 빌릿, 봉형 빌릿, 관형 빌릿을 포함한다.
바람직하게, 상기 온라인 거리 측정 장치는 빌릿 드로잉 구간 상부의 빌릿 두께 측정점 가시구역에서 측정 정밀도를 확보하면서 연속주조 빌릿과 안전 거리를 유지하는 구역 내의 임의점에 고정되며, 또한 온라인 거리 측정 장치가 고정점을 중심으로 3차원 회전하여 그 측정 작업이 지정된 측정 구역을 커버할 수 있도록 한다.
바람직하게, 수직 커브형 연속주조기 또는 아크형 연속주조기의 연속주조용 판형 빌릿 또는 정사각형 빌릿 또는 직사각형 빌릿에서 그 두께는 다음 식에 따라 계산한다.
Lsi =(Li2-Li1)·cosθx·sinθi/ sinθy
식에서 Lsi - 측정점 i의 빌릿 두께(mm), Li2 - 측정 장치점에서 측정 장치점과 측정점 i를 연결한 직선과 빌릿 외측 원호면의 교차점까지의 거리, 이 값은 측정 시스템의 사전 설정량(mm), Li1 - 측정 장치점에서 측정점 i까지의 거리(mm), θx - 측정 장치점과 측정점 i의 연결선과 측정 장치점을 지나면서 빌릿 원호면과 수직이 되는 면이 이룬 각도(°), θi - 측정 장치점을 지나는 수직선과 측정 장치점과 빌릿 위 측정점의 연결선이 이룬 협각(°), θy - 측정 장치점을 지나는 수직선과 측정점과 빌릿 원호의 원심을 연결한 연결선이 이룬 각도(°).
바람직하게, 수직 커브형 연속주조기 또는 아크형 연속주조기의 연속주조 봉형 빌릿 또는 관형 빌릿에서 그 두께는 다음 식에 따라 계산한다.
Lsi =(Li2-Li1)·sinθi/ sinθy
식에서 Lsi - 측정점 i점의 빌릿 두께(mm), Li2 - 측정 장치점에서 측정 장치점과 측정점 i를 연결한 직선과 봉형 빌릿 외측 원호면의 교차점까지의 거리, 이 값은 측정 시스템의 사전 설정량(mm), Li1 - 측정 장치점에서 측정점 i까지의 거리(mm), θi - 측정 장치점을 지나는 수직선과 측정 장치점과 빌릿의 측정점의 연결선이 이룬 각도(°), θy - 측정 장치점을 지나는 수지선과 측정점과 빌릿 원호의 원심을 연결한 연결선이 이룬 각도(°).
바람직하게, 수직형 연속주조기의 연속주조 판형 빌릿 또는 정사각형 빌릿 또는 직사각형 빌릿에서 그 두께는 다음 식에 따라 계산한다.
Lsi =(Li3-Li1)·cosθx1·cosθy1
식에서 Lsi - 측정점 i의 빌릿 두께(mm), Li3 - 측정 장치점에서 측정 장치점과 측정점 i를 연결한 직선과 빌릿의 먼쪽 면의 교차점까지의 거리, 이 값은 측정 시스템의 사전 설정량(mm), Li1 - 측정 장치점에서 측정점 i까지의 거리(mm), θx1 - 측정 장치점과 측정점i를 연결한 직선과 수직면이 이룬 각도(°), θy1 - 측정 장치점과 측정점i를 연결한 직선과 수평면이 이룬 각도(°).
바람직하게, 수직형 연속주조기의 연속주조 봉형 빌릿 또는 관형 빌릿에서 그 두께는 다음 식에 따라 계산한다.
Lsi =(Li3-Li1)·cosθy2
식에서 Lsi - 측정점 i의 빌릿 두께(mm), Li3 - 측정 장치점에서 측정 장치점과 측정점 i를 연결한 직선과 빌릿의 먼쪽 면의 교차점까지의 거리, 이 값은 측정 시스템의 사전 설정량(mm), Li1 - 측정 장치점에서 측정점 i까지의 거리(mm), θy2 - 측정 장치점과 측정점i를 연결한 직선과 수평면이 이룬 각도(°).
바람직하게, 수평형 연속주조기의 연속주조 판형 빌릿 또는 정사각형 빌릿 또는 직사각형 빌릿에서 그 두께는 다음 식에 따라 계산한다.
Lsi =(Li3-Li1)·cosθx2·cosθy2
식에서 Lsi - 측정점 i의 빌릿 두께(mm), Li3 - 측정 장치점에서 측정 장치점과 측정점 i를 연결한 직선과 빌릿의 먼쪽 면의 교차점까지의 거리, 이 값은 측정 시스템의 사전 설정량(mm), Li1 - 측정 장치점에서 측정점 i까지의 거리(mm), θx2 - 측정 장치점과 측정점i를 연결한 직선과 빌릿 횡방향 중심선을 지나면서 빌릿면에 수직하는 면이 이룬 각도(°), θy2 - 측정 장치점과 측정점i를 연결한 직선과 수평면이 이룬 각도(°).
바람직하게, 수평형 연속주조기의 연속주조 봉형 빌릿 또는 관형 빌릿에서 그 두께는 다음 식에 따라 계산한다.
Lsi =(Li3-Li1)·cosθy2
식에서 Lsi - 측정점 i의 빌릿 두께(mm), Li3 - 측정 장치점에서 측정 장치점과 측정점 i를 연결한 직선과 빌릿의 먼쪽 면의 교차점까지의 거리, 이 값은 측정 시스템의 사전 설정량(mm), Li1 - 측정 장치점에서 측정점 i까지의 거리(mm), θy2 - 측정 장치점과 측정점 i를 연결한 직선과 점 i를 지나는 빌릿 횡단면이 이룬 각도(°).
바람직하게, 상기 온라인 거리 측정 장치는 그 실제 작업 환경에 따라 먼지, 고/저온, 습기 방지 장치를 설치한다.
바람직하게, 상기 연속주조기 압하량 조정 시스템은 기존 연속주조 압하량 조정 시스템을 이용해 연속주조 압하량 컴퓨터 제어 2차 시스템에 의해 압하 모델 프로그램에 따라 연속주조 압하량 컴퓨터 제어 1차 시스템으로 압하 롤러 거리(rolling reduction roller distance), 압력 설정 데이터를 발송하고, 또한 압하 설비에 의해 실행된다.
기존 기술에 비해 본 발명의 장점은 다음과 같다.
본 발명은 연속주조 과정의 주조 빌릿 두께를 온라인으로 정확하고 빠르게 실시간으로 피드백할 수 있어 연속주조 설비 능력, 압하 과정 수행 편차, 금속 응고 속성(사전 설정 형식에 따른 팽창 수축이 아님) 등 요인으로 인한 생산과정에서의 주조 빌릿의 압하량 편차를 피함으로써 연속주조 압하 기능을 최대한 발휘하여 주조 빌릿의 응고 품질을 개선할 수 있다. 연속주조 장치의 본체 설비를 변경하지 않은 상태에서 연속주조 빌릿의 온라인 거리 측정 장치, 빌릿 두께 피드백 시스템 및 연속주조기 압하 조정 시스템으로 구성된 연속주조 빌릿에 대한 온라인 두께 측정 및 압하량 조정 시스템을 설치한다. 연속주조 빌릿에 대한 온라인 두께 측정 및 압하량 조정 시스템을 이용하여 빌릿 두께를 즉시 피드백하고, 연속주조 빌릿 압하 효과를 실시간 확인하여 시스템 제어, 연속주조 설비의 원인으로 인한 압하량이 계획대로 수행되지 않고 연속주조 빌릿 품질에 영향을 미치는 확률을 낮춘다.
도 1은 본 발명의 실시예 1 및 2에서 판형(plate) 빌릿 및 직사각형 빌릿을 수직 커브형(straight-curve) 또는 아크형 연속주조기에서 측정하는 구조 설명도.
도 2는 도 1의 좌측면도.
도 3은 도 1의 평면도.
도 4는 본 발명의 실시예 3 및 4에서 봉형(round) 빌릿 또는 관형(tube) 빌릿을 수직 커브형 또는 아크형 연속주조기에서 측정하는 구조 설명도.
도 5는 도 4의 좌측면도.
도 6은 도 4의 평면도.
도 7은 본 발명의 실시예 5 및 6에서 판형 빌릿 및 직사각형 빌릿을 수직형 연속주조기에서 측정하는 구조 설명도.
도 8은 도 7의 좌측면도.
도 9는 도 7의 평면도.
도 10은 본 발명의 실시예 7 및 8에서 봉형 빌릿 또는 관형 빌릿을 수직형 연속주조기에서 측정하는 구조 설명도.
도 11은 도 10의 좌측면도.
도 12는 본 발명의 실시예 9 및 10에서 판형 빌릿 및 직사각형 빌릿을 수평형 연속주조기에서 측정하는 구조 설명도.
도 13은 도 12의 좌측면도.
도 14는 도 12의 평면도.
도 15는 본 발명의 실시예 11 및 12에서 봉형 빌릿 또는 관형 빌릿을 수평형 연속주조기에서 측정하는 구조 설명도.
도 16은 도 15의 좌측면도.
발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.
실시예 1 : 본 실시예의 연속주조 판형 빌릿 두께 온라인 측정 및 압하량 조정 시스템은 장치 설명도(도 1~3)에 표시된 바와 같이, 연속주조 빌릿 온라인 적외선 거리 측정 프로브 1개, 빌릿 두께 계산 피드백 시스템 및 연속주조기 압하량 조정 시스템을 포함한다. 거리 측정 정밀도는 100㎛이며, 거리 측정 오차≤100㎛, 거리 측정 프로브는 수직 커브형 또는 아크형 연속주조기 폭 방향의 중심면 위의 원호 구간 내측 원호의 원심에 고정하고, 온라인 거리 측정 장치는 고정점을 중심으로 3차원 회전하며, 그 측정 작업은 지정된 측정 구역을 커버할 수 있으며, 프로브에 먼지, 고/저온, 습기 방지 장치를 추가 설치할 수 있다.
연속주조기 빌릿 드로잉 구간 상부에 위치한 연속주조 빌릿 온라인 거리 측정 장치는 일정한 주파수에 따라 소스점에서 빌릿의 각 지정 지점까지의 거리를 측정하며, 측정된 거리에 따라 사전 설정된 프로그램으로 빌릿 두께를 계산한 다음 그 결과를 연속주조 시스템의 2차 시스템(secondary system)에 피드백하여 기존 동적 압하량 조정 시스템으로 압하량을 조정한다. 온라인 연속주조 빌릿에 대한 온라인 두께 측정 및 압하량 조정 시스템을 적용하여 빌릿 두께를 빠르게 피드백하고, 연속주조 빌릿의 압하 효과에 대한 실시간 확인 및 조정을 실시하여 연속주조 빌릿의 압하 효과를 최적화한다.
Lsi =(Li2-Li1)·cosθx·sinθi/ sinθy
식에서 Lsi - 측정점 i의 빌릿 두께(mm), Li2 - 측정 장치점에서 측정 장치점과 측정점 i를 연결한 직선과 빌릿 외측 원호면의 교차점까지의 거리, 이 값은 측정 시스템의 사전 설정량(mm), Li1 - 측정 장치점에서 측정점 i까지의 거리(mm), θx - 측정 장치점과 측정점 i의 연결선과 측정 장치점을 지나면서 빌릿 원호면과 수직이 되는 면이 이룬 각도(°), θi - 측정 장치점을 지나는 수직선과 측정 장치점과 빌릿의 측정점의 연결선이 이룬 협각(°), θy - 측정 장치점을 지나는 수직선과 측정점과 빌릿 원호의 원심을 연결한 연결선이 이룬 각도(°).
실시예 2: 본 발명의 연속주조 직사각형 빌릿 두께 온라인 측정 및 압하량 조정 시스템은, 장치 설명도(도 1~3)에 나타낸 바와 같이, 연속주조 빌릿 온라인 음향학 거리 측정 프로브 2개, 빌릿 두께 계산 피드백 시스템 및 연속주조기 압하량 조정 시스템을 포함한다. 거리 측정 장치 정밀도는 100㎛이며, 거리 측정 오차≤100㎛, 그중 거리 측정 프로브 1개를 수직 커브형 또는 아크형 연속주조기 폭 방향의 비중심면 위의 원호 구간 내측 원호의 원심으로부터 아래로 2m 지점에 고정하고, 다른 1개는 수직 커브형 또는 아크형 연속주조기 폭 방향의 비중심면 위의 원호 구간 내측 원호의 원심으로부터 위로 3m 지점에 고정한다. 온라인 거리 측정 장치는 고정점을 중심으로 3차원 회전할 수 있으며, 그 측정 작업은 지정된 측정 구역을 커버할 수 있다.
연속주조기 빌릿 드로잉 구간 상부에 위치한 연속주조 빌릿 온라인 거리 측정 장치는 일정한 주파수에 따라 소스점에서 빌릿의 각 지정 지점까지의 거리를 측정하며, 측정된 거리에 따라 사전 설정된 프로그램으로 빌릿 두께를 계산한 다음 그 결과를 연속주조 시스템의 2차 시스템에 피드백하여 기존 동적 압하량 조정 시스템으로 압하량을 조정한다. 온라인 연속주조 빌릿에 대한 온라인 두께 측정 및 압하량 조정 시스템을 적용하여 빌릿 두께를 빠르게 피드백하고, 연속주조 빌릿의 압하 효과에 대한 실시간 확인 및 조정을 실시하여 연속주조 빌릿의 압하 효과를 최적화한다. 기타 부분은 실시예 1과 같다.
실시예 3: 본 발명의 연속주조 봉형 빌릿 직경 온라인 측정 및 압하량 조정 시스템은, 장치 설명도(도 2~6)에 나타낸 바와 같이, 연속주조 빌릿 온라인 전자기학 거리 측정 프로브 1개, 빌릿 두께 계산 피드백 시스템 및 연속주조기 압하량 조정 시스템을 포함하는 연속주조 봉형 빌릿 직경 온라인 측정 및 압하량 조정 시스템. 거리 측정 장치 정밀도 100㎛, 거리 측정 오차≤100㎛, 거리 측정 프로브를 수직 커브형 또는 아크형 연속주조기의 봉형 빌릿 원심 연결선을 포함한 수직면 위의 원호 구간 내측 원호의 원심에 고정하고, 온라인 거리 측정 장치는 고정점을 중심으로 원심면 내에서 회전할 수 있으며, 그 측정 작업은 지정된 측정 구역을 커버할 수 있고, 프로브에 먼지, 고/저온, 습기 방지 장치를 추가 설치할 수 있다.
연속주조기 빌릿 드로잉 구간 상부에 위치한 연속주조 빌릿 온라인 거리 측정 장치는 일정한 주파수에 따라 소스점에서 빌릿의 각 지정 지점까지의 거리를 측정하며, 측정된 거리에 따라 사전 설정된 프로그램으로 빌릿 두께를 계산한 다음 그 결과를 연속주조 시스템의 2차 시스템에 피드백하여 기존 동적 압하량 조정 시스템으로 압하량을 조정한다. 온라인 연속주조 빌릿에 대한 온라인 두께 측정 및 압하량 조정 시스템을 적용하여 빌릿 두께를 빠르게 피드백하고, 연속주조 빌릿의 압하 효과에 대한 실시간 확인 및 조정을 실시하여 연속주조 빌릿의 압하 효과를 최적화한다.
Lsi =(Li2-Li1)·sinθi/ sinθy
식에서 Lsi - 측정점 i점의 빌릿 두께(mm), Li2 - 측정 장치점에서 측정 장치점과 측정점 i를 연결한 직선과 봉형 빌릿 외측 원호면의 교차점까지의 거리, 이 값은 측정 시스템의 사전 설정량(mm), Li1 - 측정 장치점에서 측정점 i까지의 거리(mm), θi - 측정 장치점을 지나는 수직선과 측정 장치점과 빌릿의 측정점의 연결선이 이룬 각도(°), θy - 측정 장치점을 지나는 수지선과 측정점과 빌릿 원호의 원심을 연결한 연결선이 이룬 각도(°).
기타 부분은 실시예 1과 같다.
실시예 4: 본 발명의 연속주조 관형 빌릿 외경 온라인 측정 및 압하량 조정 시스템은, 장치 설명도(도 4~6)에 나타낸 바와 같이, 연속주조 빌릿 온라인 적외선 거리 측정 프로브 1개, 빌릿 두께 계산 피드백 시스템 및 연속주조기 압하량 조정 시스템을 포함한다. 거리 측정 장치 정밀도 100㎛, 거리 측정 오차≤100㎛, 거리 측정 프로브를 수직 커브형 또는 아크형 연속주조기의 빌릿 원심 및 원호 구간 내측 원호의 원심에 고정하고, 온라인 거리 측정 장치는 고정점을 중심으로 3차원 회전할 수 있으며, 그 측정 작업은 지정된 측정 구역을 커버할 수 있고, 프로브에 먼지, 고/저온, 습기 방지 장치를 추가 설치할 수 있다.
연속주조기 빌릿 드로잉 구간 상부에 위치한 연속주조 빌릿 온라인 거리 측정 장치는 일정한 주파수에 따라 소스점에서 빌릿의 각 지정 지점까지의 거리를 측정하며, 측정된 거리에 따라 사전 설정된 프로그램으로 빌릿 두께를 계산한 다음 그 결과를 연속주조 시스템의 2차 시스템에 피드백하여 기존 동적 압하량 조정 시스템으로 압하량을 조정한다. 온라인 연속주조 빌릿에 대한 온라인 두께 측정 및 압하량 조정 시스템을 적용하여 빌릿 두께를 빠르게 피드백하고, 연속주조 빌릿의 압하 효과에 대한 실시간 확인 및 조정을 실시하여 연속주조 빌릿의 압하 효과를 최적화한다.
기타 부분은 실시예 3과 같다.
실시예 5: 본 발명의 연속주조 판형 빌릿 두께 온라인 측정 및 압하량 조정 시스템은, 장치 설명도(도 7~9)에 나타낸 바와 같이, 연속주조 빌릿 온라인 적외선 거리 측정 프로브 1개, 빌릿 두께 계산 피드백 시스템 및 연속주조기 압하량 조정 시스템을 포함한다. 거리 측정 장치 정밀도 100㎛, 거리 측정 오차≤100㎛, 거리 측정 프로브를 수직형 연속주조기의 폭 방향 중심면 위에서 몰드 출구(mould outlet)로부터 아래로 5m, 수평방향으로 8m 거리의 위치에 고정하고, 온라인 거리 측정 장치는 고정점을 중심으로 3차원 회전할 수 있으며, 그 측정 작업은 지정된 측정 구역을 커버할 수 있다.
연속주조기 빌릿 드로잉 구간 상부에 위치한 연속주조 빌릿 온라인 거리 측정 장치는 일정한 주파수에 따라 소스점에서 빌릿의 각 지정 지점까지의 거리를 측정하며, 측정된 거리에 따라 사전 설정된 프로그램으로 빌릿 두께를 계산한 다음 그 결과를 연속주조 시스템의 2차 시스템에 피드백하여 기존 동적 압하량 조정 시스템으로 압하량을 조정한다. 온라인 연속주조 빌릿에 대한 온라인 두께 측정 및 압하량 조정 시스템을 적용하여 빌릿 두께를 빠르게 피드백하고, 연속주조 빌릿의 압하 효과에 대한 실시간 확인 및 조정을 실시하여 연속주조 빌릿의 압하 효과를 최적화한다.
Lsi =(Li3-Li1)·cosθx1·cosθy1
식에서 Lsi - 측정점 i의 빌릿 두께(mm), Li3 - 측정 장치점에서 측정 장치점과 측정점 i를 연결한 직선과 빌릿의 먼쪽 면의 교차점까지의 거리, 이 값은 측정 시스템의 사전 설정량(mm), Li1 - 측정 장치점에서 측정점 i까지의 거리(mm), θx1 - 측정 장치점과 측정점i를 연결한 직선과 수직면이 이룬 각도(°), θy1 - 측정 장치점과 측정점i를 연결한 직선과 수평면이 이룬 각도(°).
기타 부분은 실시예 1과 같다.
실시예 6: 본 발명의 연속주조 직사각형 빌릿 두께 온라인 측정 및 압하량 조정 시스템은, 장치 설명도(도 7~9)에 나타낸 바와 같이, 연속주조 빌릿 온라인 적외선 거리 측정 프로브 1개, 빌릿 두께 계산 피드백 시스템 및 연속주조기 압하량 조정 시스템을 포함한다. 거리 측정 장치 정밀도 100㎛, 거리 측정 오차≤100㎛, 거리 측정 프로브를 수직형 연속주조기의 폭 방향 중심면 위에서 몰드 출구로부터 아래로 3m, 수평방향으로 9m 거리의 위치에 고정하고, 온라인 거리 측정 장치는 고정점을 중심으로 3차원 회전할 수 있으며, 그 측정 작업은 지정된 측정 구역을 커버할 수 있다.
연속주조기 빌릿 드로잉 구간 상부에 위치한 연속주조 빌릿 온라인 거리 측정 장치는 일정한 주파수에 따라 소스점에서 빌릿의 각 지정 지점까지의 거리를 측정하며, 측정된 거리에 따라 사전 설정된 프로그램으로 빌릿 두께를 계산한 다음 그 결과를 연속주조 시스템의 2차 시스템에 피드백하여 기존 동적 압하량 조정 시스템으로 압하량을 조정한다. 온라인 연속주조 빌릿에 대한 온라인 두께 측정 및 압하량 조정 시스템을 적용하여 빌릿 두께를 빠르게 피드백하고, 연속주조 빌릿의 압하 효과에 대한 실시간 확인 및 조정을 실시하여 연속주조 빌릿의 압하 효과를 최적화한다.
기타 부분은 실시예 1과 같다.
실시예 7: 본 발명의 연속주조 봉형 빌릿 직경 온라인 측정 및 압하량 조정 시스템은, 장치 설명도(도 10~11)에 나타낸 바와 같이, 연속주조 빌릿 온라인 적외선 거리 측정 프로브 1개, 빌릿 두께 계산 피드백 시스템 및 연속주조기 압하량 조정 시스템을 포함한다. 거리 측정 장치 정밀도 100㎛, 거리 측정 오차≤100㎛, 거리 측정 프로브를 수직형 연속주조기의 빌릿 원심선과 빌릿이 절단되어 젖혀진 상태의 원심선으로 구성된 면 위에서 몰드 출구로부터 아래로 6m, 수평방향으로 9m 거리의 위치에 고정하고, 온라인 거리 측정 장치는 고정점을 중심으로 3차원 회전할 수 있으며, 그 측정 작업은 지정된 측정 구역을 커버할 수 있다.
연속주조기 빌릿 드로잉 구간 상부에 위치한 연속주조 빌릿 온라인 거리 측정 장치는 일정한 주파수에 따라 소스점에서 빌릿의 각 지정 지점까지의 거리를 측정하며, 측정된 거리에 따라 사전 설정된 프로그램으로 빌릿 두께를 계산한 다음 그 결과를 연속주조 시스템의 2차 시스템에 피드백하여 기존 동적 압하량 조정 시스템으로 압하량을 조정한다. 온라인 연속주조 빌릿에 대한 온라인 두께 측정 및 압하량 조정 시스템을 적용하여 빌릿 두께를 빠르게 피드백하고, 연속주조 빌릿의 압하 효과에 대한 실시간 확인 및 조정을 실시하여 연속주조 빌릿의 압하 효과를 최적화한다.
Lsi =(Li3-Li1)·cosθy2
식에서 Lsi - 측정점 i의 빌릿 두께(mm), Li3 - 측정 장치점에서 측정 장치점과 측정점 i를 연결한 직선과 빌릿의 먼쪽 면의 교차점까지의 거리, 이 값은 측정 시스템의 사전 설정량(mm), Li1 - 측정 장치점에서 측정점 i까지의 거리(mm), θy2 - 측정 장치점과 측정점i를 연결한 직선과 수평면이 이룬 각도(°).
기타 부분은 실시예 1과 같다.
실시예 8: 본 발명의 연속주조 관형 빌릿 직경 온라인 측정 및 압하량 조정 시스템은, 장치 설명도(도 10~11)에 나타낸 바와 같이, 연속주조 빌릿 온라인 적외선 거리 측정 프로브 1개, 빌릿 두께 계산 피드백 시스템 및 연속주조기 압하량 조정 시스템을 포함한다. 거리 측정 장치 정밀도 100㎛, 거리 측정 오차≤100㎛, 거리 측정 프로브를 수직형 연속주조기의 빌릿 원심선과 빌릿이 절단되어 젖혀진 상태의 원심선으로 구성된 면 위에서 몰드 출구로부터 아래로 5m, 수평방향으로 10m 거리의 위치에 고정하고, 온라인 거리 측정 장치는 고정점을 중심으로 3차원 회전할 수 있으며, 그 측정 작업은 지정된 측정 구역을 커버할 수 있다.
연속주조기 빌릿 드로잉 구간 상부에 위치한 연속주조 빌릿 온라인 거리 측정 장치는 일정한 주파수에 따라 소스점에서 빌릿의 각 지정 지점까지의 거리를 측정하며, 측정된 거리에 따라 사전 설정된 프로그램으로 빌릿 두께를 계산한 다음 그 결과를 연속주조 시스템의 2차 시스템에 피드백하여 기존 동적 압하량 조정 시스템으로 압하량을 조정한다. 온라인 연속주조 빌릿에 대한 온라인 두께 측정 및 압하량 조정 시스템을 적용하여 빌릿 두께를 빠르게 피드백하고, 연속주조 빌릿의 압하 효과에 대한 실시간 확인 및 조정을 실시하여 연속주조 빌릿의 압하 효과를 최적화한다.
기타 부분은 실시예 7과 같다.
실시예 9: 본 발명의 연속주조 판형 빌릿 두께 온라인 측정 및 압하량 조정 시스템은, 장치 설명도(도 12~14)에 나타낸 바와 같이, 연속주조 빌릿 온라인 적외선 거리 측정 프로브 1개, 빌릿 두께 계산 피드백 시스템 및 연속주조기 압하량 조정 시스템을 포함한다. 거리 측정 장치 정밀도 100㎛, 거리 측정 오차≤100㎛, 거리 측정 프로브를 수평형 연속주조기의 폭 방향 중심면 위에서 몰드 출구에서 빌릿 드로잉 방향의 뒤쪽으로 7m, 빌릿 윗표면으로부터 상대 수직높이 8m의 위치에 고정하고, 온라인 거리 측정 장치는 고정점을 중심으로 3차원 회전할 수 있으며, 그 측정 작업은 지정된 측정 구역을 커버할 수 있다.
연속주조기 빌릿 드로잉 구간 상부에 위치한 연속주조 빌릿 온라인 거리 측정 장치는 일정한 주파수에 따라 소스점에서 빌릿의 각 지정 지점까지의 거리를 측정하며, 측정된 거리에 따라 사전 설정된 프로그램으로 빌릿 두께를 계산한 다음 그 결과를 연속주조 시스템의 2차 시스템에 피드백하여 기존 동적 압하량 조정 시스템으로 압하량을 조정한다. 온라인 연속주조 빌릿에 대한 온라인 두께 측정 및 압하량 조정 시스템을 적용하여 빌릿 두께를 빠르게 피드백하고, 연속주조 빌릿의 압하 효과에 대한 실시간 확인 및 조정을 실시하여 연속주조 빌릿의 압하 효과를 최적화한다.
Lsi =(Li3-Li1)·cosθx2·cosθy2
식에서 Lsi - 측정점 i의 빌릿 두께(mm), Li3 - 측정 장치점에서 측정 장치점과 측정점 i를 연결한 직선과 빌릿의 먼쪽 면의 교차점까지의 거리, 이 값은 측정 시스템의 사전 설정량(mm), Li1 - 측정 장치점에서 측정점 i까지의 거리(mm), θx2 - 측정 장치점과 측정점i를 연결한 직선과 빌릿 횡방향 중심선을 지나면서 빌릿면에 수직하는 면이 이룬 각도(°), θy2 - 측정 장치점과 측정점i를 연결한 직선과 수평면이 이룬 각도(°).
기타 부분은 실시예 1과 같다.
실시예 10: 본 발명의 연속주조 직사각형 빌릿 두께 온라인 측정 및 압하량 조정 시스템은, 장치 설명도(도 12~14)에 나타낸 바와 같이, 연속주조 빌릿 온라인 적외선 거리 측정 프로브 1개, 빌릿 두께 계산 피드백 시스템 및 연속주조기 압하량 조정 시스템을 포함한다. 거리 측정 장치 정밀도 100㎛, 거리 측정 오차≤100㎛, 거리 측정 프로브를 수평형 연속주조기의 폭 방향 중심면 위에서 몰드 출구에서 빌릿 드로잉 방향의 뒤쪽으로 6m, 빌릿 윗표면으로부터 상대 수직높이 9m의 위치에 고정하고, 온라인 거리 측정 장치는 고정점을 중심으로 3차원 회전할 수 있으며, 그 측정 작업은 지정된 측정 구역을 커버할 수 있다.
연속주조기 빌릿 드로잉 구간 상부에 위치한 연속주조 빌릿 온라인 거리 측정 장치는 일정한 주파수에 따라 소스점에서 빌릿의 각 지정 지점까지의 거리를 측정하며, 측정된 거리에 따라 사전 설정된 프로그램으로 빌릿 두께를 계산한 다음 그 결과를 연속주조 시스템의 2차 시스템에 피드백하여 기존 동적 압하량 조정 시스템으로 압하량을 조정한다. 온라인 연속주조 빌릿에 대한 온라인 두께 측정 및 압하량 조정 시스템을 적용하여 빌릿 두께를 빠르게 피드백하고, 연속주조 빌릿의 압하 효과에 대한 실시간 확인 및 조정을 실시하여 연속주조 빌릿의 압하 효과를 최적화한다.
기타 부분은 실시예 9과 같다.
실시예 11: 본 발명의 연속주조 봉형 빌릿 두께 온라인 측정 및 압하량 조정 시스템은, 장치 설명도(도 15~16)에 나타낸 바와 같이, 연속주조 빌릿 온라인 적외선 거리 측정 프로브 1개, 빌릿 두께 계산 피드백 시스템 및 연속주조기 압하량 조정 시스템을 포함한다. 거리 측정 장치 정밀도 100㎛, 거리 측정 오차≤100㎛, 거리 측정 프로브를 수평형 연속주조기의 빌릿 원심선을 지나는 수직면 위에서 몰드 출구에서 빌릿 드로잉 방향의 뒤쪽으로 6m, 빌릿 윗표면으로부터 상대 수직높이 9m의 위치에 고정하고, 온라인 거리 측정 장치는 고정점을 중심으로 3차원 회전할 수 있으며, 그 측정 작업은 지정된 측정 구역을 커버할 수 있다.
연속주조기 빌릿 드로잉 구간 상부에 위치한 연속주조 빌릿 온라인 거리 측정 장치는 일정한 주파수에 따라 소스점에서 빌릿의 각 지정 지점까지의 거리를 측정하며, 측정된 거리에 따라 사전 설정된 프로그램으로 빌릿 두께를 계산한 다음 그 결과를 연속주조 시스템의 2차 시스템에 피드백하여 기존 동적 압하량 조정 시스템으로 압하량을 조정한다. 온라인 연속주조 빌릿에 대한 온라인 두께 측정 및 압하량 조정 시스템을 적용하여 빌릿 두께를 빠르게 피드백하고, 연속주조 빌릿의 압하 효과에 대한 실시간 확인 및 조정을 실시하여 연속주조 빌릿의 압하 효과를 최적화한다.
Lsi =(Li3-Li1)·cosθy2
식에서 Lsi - 측정점 i의 빌릿 두께(mm), Li3 - 측정 장치점에서 측정 장치점과 측정점 i를 연결한 직선과 빌릿의 먼쪽 면의 교차점까지의 거리, 이 값은 측정 시스템의 사전 설정량(mm), Li1 - 측정 장치점에서 측정점 i까지의 거리(mm), θy2 - 측정 장치점과 측정점 i를 연결한 직선과 점 i를 지나는 빌릿 횡단면이 이룬 각도(°).
기타 부분은 실시예 1과 같다.
실시예 12: 본 발명의 연속주조 관형 빌릿 두께 온라인 측정 및 압하량 조정 시스템은, 장치 설명도(도 15~16)에 나타낸 바와 같이, 연속주조 빌릿 온라인 적외선 거리 측정 프로브 1개, 빌릿 두께 계산 피드백 시스템 및 연속주조기 압하량 조정 시스템을 포함한다. 거리 측정 장치 정밀도 100㎛, 거리 측정 오차≤100㎛, 거리 측정 프로브를 수평형 연속주조기의 빌릿 원심선을 지나는 수직면 위에서 몰드 출구에서 빌릿 드로잉 방향의 뒤쪽으로 5m, 빌릿 윗표면으로부터 상대 수직높이 7m의 위치에 고정하고, 온라인 거리 측정 장치는 고정점을 중심으로 3차원 회전할 수 있으며, 그 측정 작업은 지정된 측정 구역을 커버할 수 있다.
연속주조기 빌릿 드로잉 구간 상부에 위치한 연속주조 빌릿 온라인 거리 측정 장치는 일정한 주파수에 따라 소스점에서 빌릿의 각 지정 지점까지의 거리를 측정하며, 측정된 거리에 따라 사전 설정된 프로그램으로 빌릿 두께를 계산한 다음 그 결과를 연속주조 시스템의 2차 시스템에 피드백하여 기존 동적 압하량 조정 시스템으로 압하량을 조정한다. 온라인 연속주조 빌릿에 대한 온라인 두께 측정 및 압하량 조정 시스템을 적용하여 빌릿 두께를 빠르게 피드백하고, 연속주조 빌릿의 압하 효과에 대한 실시간 확인 및 조정을 실시하여 연속주조 빌릿의 압하 효과를 최적화한다.
기타 부분은 실시예 11과 같다.
본 발명은 상기 실시예 외에 다른 실시 방식을 포함하며, 동등한 변형 및 균등한 대체 방법으로 형선된 기술 방안은 모두 본 발명의 청구 범위에 포함된다.

Claims (13)

  1. 연속주조 빌릿 온라인 거리 측정 장치, 주조 빌릿 두께 피드백 시스템 및 연속주조기 압하량 조정 시스템을 포함하는 연속주조 빌릿에 대한 온라인 두께 측정 및 압하량 조정 시스템이며,
    연속주조기 빌릿 드로잉 구간 상부에 고정한 연속주조 빌릿 온라인 측정 장치는 일정한 주파수에 따라 소스점에서 주조 빌릿의 각 지정 지점까지의 거리를 측정하며, 측정된 거리에 따라 빌릿 두께 피드백 시스템으로 빌릿 두께를 계산하고, 그 결과를 연속주조 시스템의 2차 시스템에 피드백하여 기존 연속주조기 압하량 조정 시스템으로 압하량을 조정하는 것을 특징으로 하는 연속주조 빌릿에 대한 온라인 두께 측정 및 압하량 조정 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 빌릿 두께 피드백 시스템은, 시스템에서 사전 설정된 측정 소스점과 빌릿 측정점과 대응한 먼쪽 점 간 직선거리에서 온라인 측정 장치를 통해 얻은 측정 소스점과 빌릿 측정점과 대응하는 가까운 쪽 점 간 직선거리를 뺀 다음, 측정 장치의 측정 각도를 통해 보정하여 빌릿 두께를 얻고 두께 데이터를 연속주조 압하량 컴퓨터 2차 제어 시스템으로 전송하는 것을 특징으로 하는 연속주조 빌릿에 대한 온라인 두께 측정 및 압하량 조정 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 연속주조 빌릿 온라인 거리 측정장치는 1개 또는 여러 개 광학, 음향학 또는 전자기학 송수신 장치를 사용하며, 거리 측정 정밀도 ≤100㎛, 거리 측정 오차≤100㎛인 것을 특징으로 하는 연속주조 빌릿에 대한 온라인 두께 측정 및 압하량 조정 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 조정 시스템에 적용한 연속주조기 기종에는 수직형 연속주조기, 수직 커브형 연속주조기, 아크형 연속주조기 및 수평형 연속주조기가 포함되며, 빌릿에는 판형 빌릿, 정사각형 빌릿, 직사각형 빌릿, 봉형 빌릿, 관형 빌릿이 포함되는 것을 특징으로 하는 연속주조 빌릿에 대한 온라인 두께 측정 및 압하량 조정 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 온라인 거리 측정 장치는 빌릿 드로잉 구간 상부의 빌릿 두께 측정점 가시구역에서 측정 정밀도를 확보하면서 연속주조 빌릿과 안전 거리를 유지하는 구역 내의 임의점에 고정되며, 또한 온라인 거리 측정 장치가 고정점을 중심으로 3차원 회전하여 그 측정 작업이 지정된 측정 구역을 커버할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 연속주조 빌릿에 대한 온라인 두께 측정 및 압하량 조정 시스템.
  6. 제2항에 있어서,
    수직 커브형 연속주조기 또는 아크형 연속주조기의 연속주조용 판형 빌릿 또는 정사각형 빌릿 또는 직사각형 빌릿에서, 빌릿 두께는 아래 식에 따라 계산하는 것을 특징으로 하는 연속주조 빌릿에 대한 온라인 두께 측정 및 압하량 조정 시스템.
    <식>
    Lsi =(Li2-Li1)·cosθx·sinθi/ sinθy
    식에서 Lsi - 측정점 i의 빌릿 두께(mm), Li2 - 측정 장치점에서 측정 장치점과 측정점 i를 연결한 직선과 빌릿 외측 원호면의 교차점까지의 거리, 이 값은 측정 시스템의 사전 설정량(mm), Li1 - 측정 장치점에서 측정점 i까지의 거리(mm), θx - 측정 장치점과 측정점 i의 연결선과 측정 장치점을 지나면서 빌릿 원호면과 수직이 되는 면이 이룬 각도(°), θi - 측정 장치점을 지나는 수직선과 측정 장치점과 빌릿 위 측정점의 연결선이 이룬 협각(°), θy - 측정 장치점을 지나는 수직선과 측정점과 빌릿 원호의 원심을 연결한 연결선이 이룬 각도(°)
  7. 제2항에 있어서,
    수직 커브형 연속주조기 또는 아크형 연속주조기의 연속주조 봉형 빌릿 또는 관형 빌릿에서, 빌릿 두께는 아래 식에 따라 계산하는 것을 특징으로 하는 연속주조 빌릿에 대한 온라인 두께 측정 및 압하량 조정 시스템.
    <식>
    Lsi =(Li2-Li1)·sinθi/ sinθy
    식에서 Lsi - 측정점 i점의 빌릿 두께(mm), Li2 - 측정 장치점에서 측정 장치점과 측정점 i를 연결한 직선과 봉형 빌릿 외측 원호면의 교차점까지의 거리, 이 값은 측정 시스템의 사전 설정량(mm), Li1 - 측정 장치점에서 측정점 i까지의 거리(mm), θi - 측정 장치점을 지나는 수직선과 측정 장치점과 빌릿의 측정점의 연결선이 이룬 각도(°), θy - 측정 장치점을 지나는 수지선과 측정점과 빌릿 원호의 원심을 연결한 연결선이 이룬 각도(°)
  8. 제2항에 있어서,
    수직형 연속주조기의 연속주조 판형 빌릿 또는 정사각형 빌릿 또는 직사각형 빌릿에서, 빌릿 두께는 아래 식에 따라 계산하는 것을 특징으로 하는 연속주조 빌릿에 대한 온라인 두께 측정 및 압하량 조정 시스템.
    <식>
    Lsi =(Li3-Li1)·cosθx1·cosθy1
    식에서 Lsi - 측정점 i의 빌릿 두께(mm), Li3 - 측정 장치점에서 측정 장치점과 측정점 i를 연결한 직선과 빌릿의 먼쪽 면의 교차점까지의 거리, 이 값은 측정 시스템의 사전 설정량(mm), Li1 - 측정 장치점에서 측정점 i까지의 거리(mm), θx1 - 측정 장치점과 측정점i를 연결한 직선과 수직면이 이룬 각도(°), θy1 - 측정 장치점과 측정점i를 연결한 직선과 수평면이 이룬 각도(°)
  9. 제2항에 있어서,
    수직형 연속주조기의 연속주조 봉형 빌릿 또는 관형 빌릿에서, 빌릿 두께는 아래 식에 따라 계산하는 것을 특징으로 하는 연속주조 빌릿에 대한 온라인 두께 측정 및 압하량 조정 시스템.
    <식>
    Lsi =(Li3-Li1)·cosθy2
    식에서 Lsi - 측정점 i의 빌릿 두께(mm), Li3 - 측정 장치점에서 측정 장치점과 측정점 i를 연결한 직선과 빌릿의 먼쪽 면의 교차점까지의 거리, 이 값은 측정 시스템의 사전 설정량(mm), Li1 - 측정 장치점에서 측정점 i까지의 거리(mm), θy2 - 측정 장치점과 측정점i를 연결한 직선과 수평면이 이룬 각도(°)
  10. 제2항에 있어서,
    수평형 연속주조기의 판형 빌릿 또는 정사각형 빌릿 또는 직사각형 빌릿에서, 빌릿 두께는 아래 식에 따라 계산하는 것을 특징으로 하는 연속주조 빌릿에 대한 온라인 두께 측정 및 압하량 조정 시스템.
    <식>
    Lsi =(Li3-Li1)·cosθx2·cosθy2
    식에서 Lsi - 측정점 i의 빌릿 두께(mm), Li3 - 측정 장치점에서 측정 장치점과 측정점 i를 연결한 직선과 빌릿의 먼쪽 면의 교차점까지의 거리, 이 값은 측정 시스템의 사전 설정량(mm), Li1 - 측정 장치점에서 측정점 i까지의 거리(mm), θx2 - 측정 장치점과 측정점i를 연결한 직선과 빌릿 횡방향 중심선을 지나면서 빌릿면에 수직하는 면이 이룬 각도(°), θy2 - 측정 장치점과 측정점i를 연결한 직선과 수평면이 이룬 각도(°)
  11. 제2항에 있어서,
    수평형 연속주조기의 연속주조 봉형 빌릿 또는 관형 빌릿에서, 빌릿 두께는 아래 식에 따라 계산하는 것을 특징으로 하는 연속주조 빌릿에 대한 온라인 두께 측정 및 압하량 조정 시스템.
    <식>
    Lsi =(Li3-Li1)·cosθy2
    식에서 Lsi - 측정점 i의 빌릿 두께(mm), Li3 - 측정 장치점에서 측정 장치점과 측정점 i를 연결한 직선과 빌릿의 먼쪽 면의 교차점까지의 거리, 이 값은 측정 시스템의 사전 설정량(mm), Li1 - 측정 장치점에서 측정점 i까지의 거리(mm), θy2 - 측정 장치점과 측정점 i를 연결한 직선과 점 i를 지나는 빌릿 횡단면이 이룬 각도(°)
  12. 제1항에 있어서,
    상기 온라인 거리 측정 장치는 그 실제 작업 환경에 따라 먼지, 고/저온, 습기 방지 장치를 설치하는 것을 특징으로 하는 연속주조 빌릿에 대한 온라인 두께 측정 및 압하량 조정 시스템.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 연속주조기 압하량 조정 시스템은 기존 연속주조 압하량 조정 시스템을 이용해 연속주조 압하량 컴퓨터 제어 2차 시스템에 의해 압하 모델 프로그램에 따라 연속주조 압하량 컴퓨터 제어 1차 시스템으로 압하 롤러 거리, 압력 설정 데이터를 발송하고, 또한 압하 설비에 의해 실행되는 것을 특징으로 하는 연속주조 빌릿에 대한 온라인 두께 측정 및 압하량 조정 시스템.
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