KR870002068B1 - 주형진동방식의 연속주조방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

주형진동방식의 연속주조방법 및 장치

제1도는 주형진동속도와 주조스트랜드 인발속도 및 시간사이의 관계를 나타내는 다이아그램,

제2도는 진동결함율에 미치는 진동수의 영향을 나타내는 다이아그램,

제3도 및 제4도는 본 발명에 따른 연속주조법을 수행하기 위해 채택된 주조기의 측면도 및 평면도,

제5도는 제3도의 주조기의 구조를 설명적으로 예시하는 개략도,

제6도는 제3도의 주조기의 주형내의 프레임과 용강표면의 진동특성곡선을 나타내는 다이아그램,

제7(a) 및 7(b)도는 주형의 진도에 따른 주조스트랜드 인발속도를 나타내는 다이아그램

제8도는 진동주파수와 진동프레임의 진동수 사이의 관계를 나타내는 켐벨(Cambell)다이아그램,

제9도 및 10도는 본 발명에 따른 연속주조기의 다른 실시예의 개략평면도 및 정면도,

제11도는 종래의 주형진동제어 회로의 블록다이아그램.

제12도는 본 발명에 따른 주형진동제어 회로의 블록다이아그램,

제13도는 제12도와 유사하나, 개량된 형태의 주형진동제어 회로를 나타내는 도시도,

제14도는 제13도의 회로에 채택된 마이크로콤퓨터에 의한 작동단계를 나타내는 흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

101,202 : 진동프레임 211 : 진동수설정기

212 : 진폭 설정기 242 : 마이트로콤퓨터

213 : 함수발생기

본 발명은 주형을 통해서 연속주조금속스트랜드의 제조에 관한 것으로서 특히, 전기 유압식 또는 기계식 구동장치에 의해 주형을 지지하는 진동프레임을 진동시킴으로써 무결함의 스트랜드를 연속주조하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

연속주조법에 있어서, 주형과 주조스트랜드 사이의 마찰을 경감시켜 주조스트랜드의 브레이트 아우트 또는 소부와 같은 사고를 방지하는 것이 필요하다.

이점에 대해서는 주조작업시 주형을 수직방향으로 진동시켜 주형과 주조스트랜드 사이의 마찰을 경감시키는 소위 주형진동계(系, System)에 의존하는 것이 통상의 관례이었다.

일반적으로, 주형진동계를 이용하는 주조작업에 있어서, 주형의 최대하향 이동속도는 스트랜드를 인발하는 속도보다 크도록 주형을 진동시킨다.

보다 상세히는, 제1도의 주조스트랜드 인발속도에 대한 주형의 하강속도의 다이아그램에 도시된 것처럼, 주형의 하향이동속도가 스트랜드를 인발하는 속도보다 큰 경우의 시간 tn대 주형의 하향이동시간 tp의 비율(tn/tp×100)이 60% 내지 80% 범위내에 있도록 주형진동을 설정한다.

보다 상세한 진동조건으로서는, 진동주파수를 60 내지 90C/min로, 진폭을 6내지 10㎜로 설정하는 것이 종래의 관례이었다. 그러나, 이와같은 조건하에서는, 진동마크의 투트(root)에서 정 및 부결함조직이 종종 발생하는데, 이것은 미세한 균열에 더하여 분말기재물로 인한 결함을 초래한다.

진동마크의 루트에서 생기는 진동결함은 주로 깊이 2㎜ 내의 표면층에 존재하게 되므로, 주조스트랜드를 예비 처리없이 판상으로 압연하면 불규칙한 피클링패턴 및 표면결함으로서 결함이 나타나게 되어 최종의 강판의 표면질을 상당히 열화시키게 된다.

그러므로, 종래의 방법에 따르면 중간생산 과정에서 연삭작업을 행하여 이들 결함을 제거하는바, 이는 결함제거처리를 위한 경비증가 및 생산량 감소 때문에 용인할 수 없는 높은 생산비로 귀착될 것이 명백하다.

이와 관련하여, 제2도는 주조스트랜드의 진동결함 발생율(%)과 진동수(C/min) 사이의 관계를 나타낸다.

도면에서 보듯이, 진동결함율이 진동수가 증대함에 따라 감소될 수 있음을 알 수 있었다. 그러나, 진동수의 증대는 어느 수준에 제한되는데 그 이유는 높은 진동수는 소위 "슬로싱(sloshing)" 즉 용강의 표면 방향으로의 진동뿐만 아니라 프레임의 고유진동수에서 진동프레임의 진동계의 공진을 유도할 가능성이 있기 때문이다.

상기한 사정을 감안하여, 본 발명은 상기한 진동결함 및 슬로싱의 문제를 제거할 수 있는 주형진동계를 이용하는 연속주조방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 보다 특별한 목적은 상기 문제들을 야기시키지 않고 넓은 범위에서 임의로 주형의 진동수를 택할 수 있는 연속주조용 방법 및 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 기설정 진폭 및 진동수로 정확히 주형을 진동시키도록 제어되는 정기유압식 또는 기계 식가진장치를 사용하는 연속주조용 방법 및 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 한 양상에 따르면, 진동프레임의 고유진동수 보다 높게 기설정해놓은 진동수로 주형을 진동시키기 시작하고, 주형의 하향이동시간과 하향이동시간동안 주형속도가 주조속도를 초과하는 시간과의 비율로써 결정된 범위내의 값까지 주형진동의 진폭을 증대하며, 진동프레임에 의해 지지된 주형에 제공된 주형진동계를 이용하여 연속주조하는 방법을 제공하는 것이다.

기설정된 주형의 진동수는 진동프레임의 진동계의 고유 진동수 보다 약 1.5배 정도인 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 특징은, 피벗축상에 요동가능하게 지지되어 있는 프레임부분의 양측부에 자유단이 있고 횡프레임부의 중앙부에 연결된 가진장치에 의해 상하로 진동되는, 평면도상으로는 실직적으로 U형인 진동프레임상에 지지된 주형을 진동시키기 위해 제공된 진동계를 이용하여 연속주조하는 방법에 있어서, 진동프레임의 고유진동수가 가진장치에 의해 부여된 진동수보다 적어도 6배 이상 크도록 진동프레임의 강성도를 결정하는 방법을 제공한다는 것이다.

본 발명의 또다른 특징은, 진동프레임에 접속되어 있으며 주형을 진동시키기 위해서 함수발생기에 의해 발생된 기설정된 진폭 및 주파수의 가진신호에 따라서 구동되는 실린더를 갖출 정기 유압서어보장치를 가진장치로서 사용하는 상기한 연속주조방법에 있어서, 상기 실린더의 위치 신호를 진폭신호로 변환하고, 설정된 진폭의 값으로부터 진폭신호의 편차량을 계산하고, 계숙와 편차량을 곱하여 상기함수 발생기에 공급될 새로운 진폭신호를 발생하도록 설정된 진폭에 상기량을 가산하는 것을 더 포함하는 방법이다.

본 발명은 상기한 연속주조방법을 수행하기 위한 장치를 또한 제공한다.

이하, 본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징과 장점은 본 발명의 몇몇 실시예를 보여주는 첨부도면과 관련된 다음 상세한 설명과 청구범위로부터 명백해 질것이다.

제3도 및 4도에서 보면, 본 발명에 따른 주형진동계를 사용하여 연속주조를 수행하는데 적합한 주조기의 주요부를 나타내고 있는바, (4)는 주형으로서 그 하부외주연에 설치된 물공급프레임(5)을 따라 진동프레임(2)상에 지지되어 있다. 진동프레임(2)에는 진동받침점(6)에서 고정식 기계프레임(7)상에 요동가능하게 지지된 그 양측부의 단부가 있으며, 기계와 다른 쪽에서 프레임(7)의 베이스에 장착되어 있는 전기유압식 서어보장치(8)의 실린더(1)에 견고히 연결된 그 횡단부의 중앙부에 있으므로, 그 결과 주형(4)을 포함하는 프레임(2)의 진동계는 가진실린더(1)의 작동에 의해 진동가이드(3)를 통해 기계프레임(7)에 대해 받침점(6) 주위를 진동하게 된다.

정기유압식 서어보(8)의 구동은 후술하는 진동수 및 진폭을 각각 제어할 수 있는 정기제어 회로에 의해 제어된다. 상기한 주형(4)을 포함하는 진동프레임(2)의 상기한 진동계는 제5도에 개략적으로 도시되어 있다.

이 경우, 진동계의 프레임의 응답 배율 F(x)은

과 같이 표현된다.

여기서 A는 주형의 응답진폭이며, B는 가진기(1)에 의해 가해진 진폭이다.

제5도의 프레임(2)의 진동계에 있어서, 프레임(2)의 진동과 주형내의 용강의 표면상에서의 변동(fluctuations)이 제6도에 도시된 것처럼 가진(加振)주파수에 따라 유도된다. 가진 주파수를 ω, 프레임(2)의 진동계의 공진 진동수를 ω₀라 할때 그 진동수비 F(r)는 F(r)= ω/ω₀…… (2)로 표시된다.

수직축이 프레임(2)의 진동계의 응답배율 F(x)를 나타내고, 수평축은 프레임(2)의 진동계의 진동수 ω또는 진동수비 F(x)를 나타내고 있는 제6도의 다이아그램에서 보듯이, 프레임(2)의 진동계의 고유진동수에서 최대진동수를 갖고, 그 공진진동수에서 다음으로 큰 진동수를 갖는 파동(실선으로 표시됨)이 나타난다.

그러므로, 예를들면, 가질 주파수를 제6도의 수평축으로 하면, 프레임(2)의 진동계의 응답배율은 안정되지 못하고, 주파수범위 3㎐ 내지 26㎐ 사이에서 크게 변화된다. 그러나, 그 범위를 벗어난 주파수, 즉 3㎐ 이하나 26㎐ 이상의 주파수에서는 프레임(2)의 진동계의 응답배율은 작고 실제 사용에도 충분히 안정적이다.

한편 용강면에서는 고유진동수 F(ω)는, 주형의 단면의 두께 또는 폭이 2Ⅰ이고, 용강의 깊이가 h(h/I>1.5때는 h=1.5I 에 유지함)이고, 중력가속도는 g이고, 자유도(degree)가 n일때

로 표시된다. 한편 진동수 f=2πω(㎐) 로 표시된다.

따라서 용강면에서의 진동은 주형의 단면의 크기와 가진 주파수의 영향을 받고, 그의 고유진동수 F(ω)가 n배 범위에서 가진 주파수 N과 일치하는 지점에서 일어난다.

제6도에서 용강면에서의 변동을 수직축에 취하고 가진 주파수를 수편축에 취하면, 그 도면에서 파선으로 표시한 것처럼 파동선이 나타난다. 즉 이러한 파동은 가진 주파수가 3㎐ 내지26㎐ 의 범위에 있을때 발생하고 그 범위밖에 있을 때는 생기지 않으므로, 3㎐ 이하의 주파수나 26㎐ 이상의 주파수에서는 안정상태를 유지한다. 이 사실로부터 프레임의 진동계의 공진 및 용강면의 변동의 영향을 받지않고 주형을 안정하게 진동시킬 수 있는 고주파수의 범위는 26㎐이라는 것을 알 수 있다. 이점에 관해서는, 특히 가해진 진동의 주파수가 프레임의 진동계의 고유진동수보다 대략 1.5배 더 클때는 전혀 문제가 생기지 않는다는 실험적으로 확인했다.

프레임과 주형을 포함하는 진동계를 그것의 고유진동수보다 높은 진동수로 진동시키기 위해서는, 진동계의 진폭을 그것의 진동수가 문제의 고유진동수를 초과할 때까지는 가급적 최저 또는 영수준에 유지시켜서, 인가진동을 원하는 높은 진동수까지 올리는 동안에 진동계의 큰 공진으로 인한 성가진 문제가 발생하지 않도록 해야한다.

따라서 본 발명에 따른 주형의 진동계에서는, 가진실린더를 통해 전기유압식 서어보(8)에 의해 진동계에 인가되는 진동은 단지 주형의 초기진동단계에서 그것의 진동수에 대해서만 제어된다.

진동수가 제어회로에 의해 영으로부터 필요한 고수준까지 상승된 이후에라야, 프레임의 진동계에 인가될 진동의 진폭이 영으로부터 소정치까지 상승되어, 프레임의 고유진동수 이상의 진동수로 프레임의 진동계에 진동이 인가되기 시작한다. 환언하면 프레임의 진동계에 인가될 진동은 먼저 진동수를 상승시키고 그 다음에 진폭을 올리는 제어회로의 2단계 조작에 의해 제어된다.

따라서, 예컨대, 제7(a)도에 나타나 있는 것처럼 주조스트랜드 인발속도를 주조개시점(t1)에서 영이되게하고, 인발개시점(t2)으로부터 기설정 인발속도에 도달하는 점(t3)까지 가속시키고, 감속지시점(t4)까지는 그 기설정속도로 유지시키고, 점(t4)으로부터 헤드응고점(t5)까지는 영으로 감속시키고, 재인발점(t6)으로부터 주조스트랜드가 주형을 통해서 통과하게 되는 점(t7)까지 다시 가속시키는 경우에는, 전기유압식 실린더(8)로부터 가진 실린더(1)를 통하여 주형지지프레임(2)에 인가될 진동을 즉각 요구된 주파수 예컨대 제7(b)도에 도시된 것처럼 점(t1)에서 30㎐까지 상승시키고 그 후는 그 진동수에 유지시킨다. 한편 진동의 진폭을 시점(t1)에서 영에 유지하고, 시점(t2)으로부터 점차 증가시켜 기설정 진폭 예컨대 시점(t3)에서 진폭1.5㎜에 도달하게 하고, 시점(t4)까지는 진폭 1.5㎜로 유지시키고, 시점(t4)부터는 감소시켜 시점(t5)에서는 영이되게 하고, 시점(t6)부터는 다시 증가시켜 시점(t7)에서는 2.2㎜에 도달시킨다.

프레임(2)에 인가될 진동은 그의 고유진동수의 1.5배 큰 진동수를 갖게 하는 것이 바람직하고 통상 25㎐보다높은 진동수에 설정하며, 한편 가급적 작을수록 바람직한 진폭은 통상 2㎜보다 작은 값에 설정한다.

주형의 하강속도와 주조 스트랜드 인발속도는 종래의 방법(제 1도)에서와 같은 방식으로 결정된다.

전술한 실시예로부터 명백하듯이, 본 발명에 의한 연속주조용 주형 진동계의 특징은, 주형진동프레임의 고유 진동수 보다 높은 기설정 진동수로 주형의 진동을 시작하고, 그 다음 주형의 하향이동시간 길이 대하향이동기간에서 주형의 이동속도가 주조속도보다 더 큰 동안의 시간갈이의 비(比)에 의해 결정되는 범의의 값까지 진동의 진폭이 증가하도록 제어되는 전기유압식 서어보에 의해 주형이 진동되는 것을 특징으로한다.

주형진동의 진동수는 프레임의 고유진동수보다 약 1.5배 더 큰값으로 설정되는 것이 바람직하다.

그러므로 대단히 간단한 방법으로 본 발명의 상기 목적, 특히 프레임의 고유진동수보다 높은 진동수로 주형을 진동시켜서 진동결함이 없고 압연전에 결함제거 처리를 요하지 않는 슬랩 및 블루움을 연속주조하는 것을 달성할 수 있다.

본 발명 방법으로 생산된 슬랩에서 얻어진 강시이트는 거의 결함이 없었고 수율이 편균 99%를 나타냈다.

더우기 상술과 같이 본 발명방법은 종래의 방법으로는 가능하지 않았던 광범위한 범위에서 주형진동의 진동수 및 진폭을 임으로 선택할 수 있게 해줌으로써, 연속주조공정에서 간단하고 확실한 방법으로 주형진동 조작을 행할 수 있게 된다. 주형진동을 높은 진동수에 설정하므로써 진동결함을 야기하지 않고 주조스트랜드를 효과적으로 진동시킬 수 있으며, 주형진동의 진폭을 낮은 값에 설정함으로써 바람직하지 않은 프레임의 높은 강성도는 필요하지 않아 진동장치를 경제적으로 설계할 수 있다.

제 8도는, 폭 900㎜와 두께 250㎜의 주형과 고유진동수 18㎐의 진동프레임(2)을 사용하여, 제 5도에 표시된 것과 같은 주형 가진장치에 의해 진동하게 된 프레임(2)과 주형내의 용강의 진폭을 연구한 시험결과를 보여준다.

제 8도에서 명백한 것처럼, 가진주파수를 6㎐즉 프레임(2)의 고유진동수의 1/3이 되게하면 X로 표시된 바와같이 극히 큰 고유진동이 일어난다.

가진주파수가 4.5㎐(프레임 고유진동수의 1/4)에서 3.6㎐(프레임 고유진동수의 1/5)로 감소하면 프레임(2)의 진동수는 아직도 높긴 하지만 점차 감소한다.

가진주파수가 고유진동수의 1/6인 3㎐로 낮아지면 Y로 표시한 바와같은 극히 작은 전등만이 생긴다.

가진주파수로는 프레임(2)에 공진은 일어나지 않는다. 한편 주형의 단면치수 및 가진주파수의 지배를 받는 주형내 용강면의 변통(슬로싱)은 프레임의 고유진동수가 특정범위에서 가진주파수와 일치하는 범위,즉, 전자가 후자의 n배(1/2,1/3)되는 점에서 일어난다.

상기 시험결과는 진동프레임의 공진을 배제하기 위해서는 진동프레임의 가진 주파수의 6배 이상되는 고유진동수를 갖게 설비하는 것이 필수적이며, 그렇지 않은 경우에는 프레임에 큰 공전이 일어나 주형에 불규칙적 진동을 야기하고 용강의 표면에 주름을 일으킨다는 사실을 보여주는 것이다.

결론적으로, 약 0내지 3㎐의 진동수로서 프레임의 고유진동수 이하의 진동수로 진동을 가할 경우에는, 프레임의 고유진동수가 가진 주파수의 적어도 6배, 즉, 3×6=18㎐또는 그 이상이 되도록 설계하기만하면 충분하다. 가진 주파수의 6배 이상의 진동수를 채용하는 경우, 공진의 영향을 배제시키기 위해서는, 그 주파수가 6배 주파수근방(즉, 18근방)에 있게하면 될 것이고, 관례적 방법에서처럼 10배 이상의 진동수를 사용할 필요는 없는 것이다.

제 9도 및 제 10도는 18의 고유진동수를 갖고 있고 가진기에 의해 0내지 3의 주파수 범위로 가진되기에 적합한 진동프레임을 사용하는 실시예를 보여준다.

이 실시예에서, 진동프레임(101)의 양측부(101a),(101b)의 자유단부는 피벗축(111)을 통하여 지지프레임(110)위에 요동가능하게 지지되어 있고 상호간에 연결프레임(101d)에 의해 연결되어 있다. 진동프레임(1)의 횡비임부재(101c)는 그 아래중심부에서 가진장치(102)의 로드에 연결되어 있으며, 이에의해 양측부(101a),(101b)를 피벗축(111)주위에 상하로 요동시킬 수 있다.

측면프레임(101a),(101b)의 중심부에는 브래켓(113)이 돌출설치되어 있고, 이 브래켓(113)의 상단은 지지축(115)을 통하여 주형(104)이 일체적으로 형성되어 있는 외측주형프레임의 양측면에 고정 연결되어 있다.

그리하여 가진장치(102)의 작동에 의해 주형은 상하로 진동될 수 있다.

진동프레임(101)은 가진장치(102)의 가진 주파수의 6배 되는 고유진동수를 갖도록 설계되어 있기 때문에, 그것이 진동프레임(101)의 양측부(101a),(101b)아래에 설치된 주조스트랜드 안내로울 구동기구(120)와 간섭할 가능성은 전혀없다. 스트랜드 안내기구(115)와의 간섭은, 진동프레임(101)의 고유진동수가 종래의 방법에서처럼 가진 주파수의 10배 이상이 될때, 도면에 쇄선으로 표시한 것처럼 일어난다.

그리하여 상기 실시예에서처럼 진동프레임을 가진 주파수보다 6배 이상의 강성과 약 6배 이상의 고유진동수를 갖도록 설계되어있으므로 10배 이상의 고유진동수를 가진 관례적 대응물에 비하여 진동프레임의 중량톤을 감소시킬 수 있고(예컨대 10배 진동수때의 20t으로부터 6배 진동수의 14.5t으로)그리하여 진동프레임의 경제적 설계가 가능하여 원가를 점감할 수 있다.

또한 높은 주파수 가진기의 경우일지라도 축소된 공간을 요하는 소형화된 진동프레임을 설치하는 것이 역시 가능하다. 더우기 진동프레임의 공진 및 용강표면에서의 리플링을 배제할 수 있으므로 조작상 및 기타 이점을 갖게 된다.

전기 유압서어보를 제어함에 있어서, 종래의 경우는 제 11도에 도시된 것과 같은 제어회로가 사용되어왔으며, 여기에서 211은 진동수 설정기, 212는 진폭설정기, 213은 함수발생기, 214는 제어증폭기, 215는 서어보 증폭기이다.

전기 유압서어보(208)실린더의 위치신호는 차동트랜스(217)에 의해 발생되어 증폭기(216)에서 증폭되고 함수발생기(213)의 출력신호로부터 편차를 검출하도록 가산점(220)에 공급된다. 검출된 편차량은 제어증폭기(214)에서 증폭되어 증폭기(222)의 출력신호로부터 편차를 검출하도록 다른 가산점(223)에 공급되는데, 이 증폭기(222)는 다른 차동트랜스(221)에 의해 발생된 서어보 밸브(216)의 스플의 위치신호를 증폭한다.

결과적인 편차신호는 서어보증폭기(215)에 공급되어 서어보밸브(216)에 의해 함수발생기(213)의 출력신호에 따라서 실린더(218)를 구동하여 진동프레임(202)을 진동시키며 이에의해 주형(204)에 진동을 가한다.

상기한 바와같이 연속주조 스트랜드상의 진동결함율은 주형의 진동수를 증가시켜서 감소될 수 있다.

그러나 제11도에 도시된 제어회로를 갖추면 만약 함수발생기(213)의 출력주파수가 약 1㎐로부터 약 30㎐로 증가될 경우에, 진동프레임(202)의 진동진폭은 진동프레임(202)의 진동계의 고유진동수, 예를들면 15㎐근처의 진동수와 일치하는 진동수에서 비정상으로 증가된다. 그후 진폭은 감소되어, 약 30㎐의 높은 진동수 범위에서 가설정된 값의 진폭을 얻는 것을 어렵게 한다. 증폭기(214) 및 서어보증폭기(215)의 이득이 진동프레임(202)진폭의 상기한 감쇠를 보정하기 위하여 변경된다면 제어계의 안정조작조건에 변화가 바생하여 제어계가 발산할 염려가 있다.

제 12도를 참조하면 본 발명에 따른 제어회로가 도시되어 있으며, 여기에서 제 11도와 공통 구성부품은 동일한 부재 번호로 표시되어 있다.

제 12도에서 231은 진폭검출기, 232는 증폭기, 233은 가산점, 234는 증폭기, 235는 가산점을 표시한다.

진폭걸출기(231)는 증폭기(219)로부터의 실린더(218)의 위치신호를 실린더(218)진폭을 표시하는 신호로 변환하는 회로를 구성한다. 이 진폭신호는 증폭기(232)에서 증폭된 후 가산점(233)에 입력된다.

가산점(233)은 진폭설정기(212)로부터 입력된 기설정 진폭의 신호로부터 증폭기(232)에 의해 증폭된 실린더(218)의 진폭신호의 편차량(ε)을 검출하는 편차검출기를 구성한다. 이 편차량(ε)은 소정의 증폭을(K)로 작동하는 증폭기(234)에 입력되어 Kε의 출력신호를 발생한다. 이 신호(Kε)및 진폭설정기(212)로부터의 기설정 진폭의 신호는 가산기로 구성되는 가산점(235)에 입력되고, 가산점(235)의 출력신호는 새로운 진폭신호로서 함수발생기(213)에 입력된다.

전술한 회로장치는 진폭설정기(212)가 3㎜의 기설정 진폭의 출력신호를 발생할 때라도 실린더(218)가 예를들어 1.5㎜의 진폭으로 진동되는 제11도의 종래 제어회로와 비교할때 진폭설정기(212)로부터기 설정진폭의 신호에 따른 진폭으로 정확하게 실린더(218)를 진동시킬 수 있다.

보다 상세히는, 제12도의 제어회로에 있어서 1.5㎜의 실린더(218)진동진폭은 진폭검출기(131)에 의해검출되고, 이 검출치는 1.5㎜의 진폭에 대응하는 신호를 가산점(233)에 공급하는 증폭기(232)에 입력된다.

가산점(233)에서, 신호가 진폭설정기(212)로부터 3㎜의 진폭신호에 가산되어(3-1.5)=1.5㎜의 값에 대응하는 신호를 출력한다.

이 신호는 증폭기(234)에 의해서 증폭되지만 그 증폭을 (K)을 K=1로 하면 증폭기(234)에서는 1.5㎜에 대응하는 신호가 가산점(235)에 출력된다.

가산점(235)에서 증폭기(234)로부터 1.5㎜의 신호가 진폭설정기(212)로부터의 기설정 진폭인 3㎜신호에 가산되어 함수발생기(213)에 (1.5+3)=4.5㎜의 새로운 진폭신호를 출력한다. 이것은 제11도의 제어장치에 있어서 함수발생기(213)에 입력될 기설정 진폭의 신호가 3㎜에서 4.5㎜로 증가되는 것을 의미하며, 3㎜의 진폭내로 실린더(218)를 진동시키는 것을 가능하게 한다.

이경우에 함수발생기(213) 다음의 제어계를 통하여 전달될 함수는 전혀 변화되지 않으며 따라서 작동안정성을 변화시킬 가능성은 없다.

실린더(218)가 진폭설정기(212)로부터의 기설정 진폭의 신호와 동일한 3㎜진폭으로 진동할 때 편차는 0이되므로, 가산기(235)는 진폭설정기(212)로부터의 기설정 진폭신호를 함수발생기에 입력하게 되고 따라서 실린더(218)는 기설정 진폭에 따른 진폭으로 진동된다.

이와같은 방법으로 실린더(218)의 진동의 진폭에 따라서 함수발생기(213)에 입력되 진폭신호를 제어하므로써, 실린더(218)의 진동 제어계의 전달함수를 변화시키는 일없이 진폭설정기(212)에 의해 기설정된 진폭으로 실린더(218)는 진동될 수 있다.

제12도의 실시예에 있어서 증폭율(K)은 진폭설정기(212)에 의해 설정된 진폭에 따라 결정된다.

제13도에서는, 디지탈신호처리장치가 진폭설정기(212)에 의해 출력될 진폭신호를 보정하기 위해서 사용된다는 점에서 제 12도의 회로와는 다른 변형된 형태의 제어회로가 도시되어 있다.

제13도의 회로도에서, 241은 실린더(218)의 진동진폭을 디지탈신호로서 검출하기 위한 A/D변환기이고, 242는 마이크로 콤퓨터이고, 243은 마이크로콤퓨터(242)로부터의 디지탈신호에 따라서 실린더(218)의 진동파형 신호를 발생하는 D/A변환기이다.

마이크로콤퓨터(242)는 제 14도에 표시한 흐름도의 스텝들(201 내지 207)을 실행하도록 사용되어 실린더(218)의 진동진폭(A)이 진폭설정기(212)로부터의 설정진폭신호(S)에 일치하도록 D/A변환기(243)의 진동파형신호의 진폭을 제어한다.

이경우에 마이크콤퓨터(242)는 A=S인지의 여부를 판정하여 만약 A=S일때는 새로운 진폭신호로서 신호(S)를 출력한다.

만약 A≠S일 경우에는, 새로운 진폭신호로서 Kε+S의 신호를 출력하고 이에의해 진폭설정기(212)에의해 설정되어 있는 진폭에 일치하여 실린더(218)의 진동진폭을 항상 유지시킬 수 있다.

상기한 설명으로 명확한 바와같이, 본 발명에 따른 주형진동제어회로는 주형의 진동진폭이 설정치보다 작은 경우에 제어계의 전달함수를 변화시키는 일이 없이 외견상 진폭의 설정값을 증대시킴에 의해서 설정진폭값을 보정하도록 사용되었으므로, 30㎐부근의 높은 진동수 영역에 있어서도 제어계에 의해서 충분히 큰 진폭으로 주형은 진동될 수 있다. 따라서, 이것은 종래의 주형진동제어계에 외부적으로 비교적 간단한 부품을 부가하여서 간단하게 얻을 수가 있다.

비록 본 발명이 특정한 실시예에 의하여 설명되었을지라도, 본 발명의 다른 형태들이 첨부된 청구범위에 한정된 것과 같은 발명의 범위내에서 쉽게 개작될 수 있다는 것이 이해될 것이다.

Claims (5)

1. 진동프레임(2)상에 지지된 주형(4)을 진동시키는데 적합한 주형진동장치를 사용하여 연속주조를 하면서 진동 프레임을 진동시키는 방법에 있어서 : 상기 주형(4)을 낮은 진폭과 진동 프레임계의 고유 진동수보다 높은 기설정 진동수로 진동시키고 ; 그후 상기 주형(4)의 하향이동시간 대 상기 주형(4)의 하향이동기간 동안에 상기 주형(4)의 이동속도가 주조속도를 초과하는 시간과의 비에 따라서 결정된 범위의 값까지 상기 가진진폭을 증대시키는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 기설정 진동수는 상기 진동 프레임계의 상기 고유진동수보다 1.5배 더 높은 것은 특징으로 하는 방법.
3. 피벗축(111)상에 요동가능하게 지지된 그것의 양측 프레임부(101a,101b)의 자유단부들이 있으며 평면 도상으로는 실질적으로 U형인 진동프레임(101)상에 지지된 주형(104)을 진동시키기에 적합하고 그것의 횡프레임부의 중앙부에 연결된 가진장치(102)에 의해 상하로 진동되기에 적합한 진동계를 사용하는 연속주조방법에 있어서 : 상기 진동프레임(101)의 강성도를 상기 진동프레임(101)의 고유진동수가 상기 가진장치(102)에 의한 가진 주파수보다 최소한 6배 더 크도록 결정하는 것을 특징으로하는 연속주조방법.
4. 제 3항에 있어서, 상기 가진장치(102)는 상기 주형(104)을 진동시키기 위해서 상기 진동프레임(101)에 연결되어 있고 함수발생기(213)에 의해 출력된 기설정 진폭 및 진동수의 진동신호에 따라 구동되는 실린더(1)가 있는 전기 유합식 서어보(8)를 더 포함하고, 상기 방법은 상기 실린더(1)의 위치신호를 진폭신호로 변환하고 ; 상기 기설정 진폭치로부터 상기 진폭신호의 변차량(ε)을 계산하고 ; 값(Kε)을 결정하기 위해서 편차량(ε)에 계수를 곱하고 상기 함수발생기(213)에 입력될 제 2진폭신호를 출력하기 위해서 상기 값(Kε)을 상기 기설정 진폭에 가산하는 것을 더 포함는 것을 특징으로 하는 연속주조방법.
5. 기설정 진폭 및 진동수로 주형(4,104)에 진동을 부여하기에 적합한 주형진동계를 구비한 연속주조장치에 있어서 : 상기 진동계는 평면도상으로는 실질적으로 U형이고 피벗축(111) 및 가진장치(102)를 가지고 있고 그것의 양측 프레임부(101a,101b)의 자유단부들이 상기 피벗축(111)상에 요동가능하게 지지되어 횡 프레임부의 중앙부에 연결된 상기 가진장치(102)에 의해 상하로 진동되는 진동프레임(2,101,202) ; 상기 주형(4,104)의 가진장치(102)를 제어하기 위하여 상기 가진장치(102)에 연결된 진동제어회로;로 구성되고, 상기 가진장치(102)는 상기 진동프레임(2,101,202)에 연결되어 있고 상기 제어회로에 의해 출력된 기설정진폭 및 진동수의 신호에 따라 구 동되는 실린더(1,218)가 있는 전기유압식 서어보(8)를 포함하고; 상기 제어회로는 : 기설정 진폭과 진동수의 제어신호를 출력하고 상기 전기유압식 서어보(8)에 상기 제어신호를 입력하는 함수발생기(213); 상기 실린더(1,218)의 위치신호를 진폭신호로 변환하는 진폭검출기(213); 상기 기설정 진폭으로부터 사이 진폭회로의 편차량(ε)을 계산하는 편차검출기(223) ; 제 1결과치를 출력하기 위해서 상기 편차량(ε)과 계수를 곱하는 증폭기(234) ; 및 제 2결과치를 출력하기 위하여 제 1결과치를 상기 기설정 진폭에 가산하고 상기 제 2결과치를 상기 함수발생기(213)에 입력하는 가산기(235) ; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 주형 진동계를 구비한 연속주조장치.

Images