KR900005192B1

KR900005192B1 - 연속주조시 턴디쉬 슬랙의 자동혼입방지장치

Info

Publication number: KR900005192B1
Application number: KR1019860011571A
Authority: KR
Inventors: 김동식; 신영길; 김선구
Original assignee: 포항종합제철 주식회사; 안병화
Priority date: 1986-12-30
Filing date: 1986-12-30
Publication date: 1990-07-21
Also published as: KR880007751A

Abstract

내용 없음.

Description

연속주조시 턴디쉬 슬랙의 자동혼입방지장치

제1도는 본 발명의 일실시예의 장치구성도.

제2도는 본 발명의 회로계통을 예시하는 블럭도.

제3도는 븐 발명에서 보텍스 생성과 노즐직경과의 관계를 나타내는 그래프도.

제4도는 본 발명에서 턴디쉬내 용강무게변화와 주조시간과의 관계를 나타내는 그래프도.

제5도는 본 발명에서 보텍스 생성과정 표시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 지시계 1a,1b,1c : 로드셀(load cell)

2 : 비교기 3 : 유압장치구동기

4 : 유압지지대 5 : 보텍스생성 방지판

7 : 열전대 8 : 변환기

9 : 프로세스컴퓨터

본 발명은 연속주조시 주조말기의 턴디쉬내 턴디쉬 노즐상단에 밭생하는 보텍스(Vortek) 생성을 억제하고 턴디쉬로부터 주형으로의 슬랙혼입을 방지할 수 있도록 한 장치에 관한 것이다.

연속주조시 주조말기 레들내 주입구, 즉 콜렉트노즐상단에 형성되는 보텍스생성에 의해 레들슬렉이 턴디쉬로 혼입되고 또 이와같은 현상은 턴디쉬내의 슬라이딩 노즐상단에서도 일어나 슬랙이 몰드로 혼입되므로써 연주주편내 존재하는 칼시움 알루미네이트(CaO-Al₂O₃,-SiO₂,-(MnO))계 비금속개재물의 근원이 되어 최종제품의 각종 결함을 야기시킨다. 또한 연연주시 증가되는 턴디쉬내의 슬랙은 연주주편의 계목부위에 슬랙성 개재물의 기원이 되므로써 주편품질은 물론 실수율을 떨어뜨려 생산성을 저하시키게 된다. 그러므로, 주조말기 슬랙의 혼입방지를 위한 이러한 기술분야의 선행기술로는 일본국 톡허공고번호 제84-13301호, 및 일본국 특허공고번호 제84-26383호에서 알려져 있다.

상기 전자의 기술은 슬랙검지장치를 레들과 턴디쉬간에 부착해서 용강과 슬랙간의 임피던스차를 이용하여 주조말기 슬랙이 검지되었을 때 레들 및 노즐을 닫아서 슬랙혼입방지를 이루고 있으나, 이는 레들과 턴디쉬간의 통로에서 슬랙이 검지되었을때 레들내 노즐 상단으로부터 상당히 높온 위치에서외 보텍스생성에 의해 슬랙이 혼입되기 시작하므로써 노즐을 닫게되면 많은 용강력을 남긴채 주조가 끝나게 된다.

이러한 결과는 제3도에서와 같이 50mmψ 노즐의 경우 약 100mmψ위치에서 보택스생성이 일어나기 시작하므로써 이것을 레들에 적용해 보면 300톤 레들인 경우는 약 12톤 정도의 용강량이 남아있는 상황하에서 보텍스생성이 일어나게 된다. 더욱이 실제 노즐직경은 5ommψ 보다 크고 용강류자체가 난류이므로써 보택스가 생성되는 시점은 훨씬 달라져서 레들내 잔류용강량은 크게 증가한다. 이에의해 이는 그 생산성저하와 원가상승의 직접적 요인이 되는 것이다.

또, 상기 후자의 기술에 있어서는 역시 레들과 턴디쉬사이에 감지장치를 설치하여 용강과 슬렉의 방사율 차이를 이용하는 기술도 상기 전자의 경우의 기술에서 감지대상으로써의 물성치만 변하였기때문에 상기한 문제점을 계속 남아 있었다.

본 발명의 목적은 연속주조시 주조말기의 턴디쉬내에선 생성되는 보텍스를 억제하므로써 턴디쉬로부터 주형으로의 슬랙혼입을 방지하여 실수율의 최대화 및 고청정 주편품질을 양호히 얻도록 한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 실현하기 위해 턴디쉬 밑에 무게전지를 복수개 달고 이에의해 감지된 무게를 소정설정치와 비교하고 턴디쉬의 노즐부에 유압구동장치를 포함한 보텍스 생성방지판을 설치하여 이를 자동으로 조절할 수 있도록 한 방법을 제공하려는 것이다

이하에서 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명의 구성상태를 예시하고 있다. 여기서는 턴디쉬의 저면 소정부에 로드셀(1a,1b.1c)을 달고 이로분터 감지된 신호는 무게지시계(1)로 연결된다. 이 무게지시계(1)는 비교기(2)로 입력되고. 이 비교기(9)출력이 유압장치구동기(3)와 연결된다.

이때, 상기 비교기(2)에는 턴디쉬 노즐직경에 의한 보텍스 생성시점의 용강무게(Ws)가 미리 설정되어 있다. 상기 유압장치구동기(3)는 유압지지대(4)내의 상하구동용 보텍스 생성방지판(5)을 동작시키도록 구성한다.

또, 이 보텍스 생성방지판(5)은 원관형으로 형성되어 있고 이의 하단에는 열전대(7)를 장치한다. 상기 열전대(7)에서는 감지된 온도가 A/D 컨버터등의 변환기(8)를 거쳐 프로세스컴퓨터(9)로 입력되는 구성이다.

또, 제2도에서는 제1도의 개략적구성을 회로계통으로 나타낸 일실시예 블록도이다. 이러한 구성의 본 발명은 그 작용 및 효과를 알아보기에 앞서 보텍스 생성현상에 대한 수모델 실험에서의 생성과정을 알아보기로 한다.

즉, 제5도의 그림과같이 보텍스는 1단계에 최초로 발생된 후 순간적으로 2단계 및 3단계로 발전하고 있음을 알 수 있다. 또, 보텍스 생성과 노즐직경과의 관계는 제4도와 같이 나타나며, 여기서 보텍스 강도가 가장 큰 단계에서 노즐직경이 20mmψ, 30mmψ, 40mmψ, 50mmψ인 경우 각기 노즐중심부로부터 높이 18mmψ, 25mmψ, 35mmψ, 40mmψ 지점에서 보텍스가 생성됨을 발견할 수 있다. 이와같이 보텍스 생성높이는 노즐직경이 커짐에 따라 증가됨을 알 수 있다.

실제 조업에서는 레들과 턴디쉬 노즐내경이 약 90mmψ이며 고온에서의 용강은 유동이 심해 수십톤의 용강량이 술랙과 합께 혼입되고 있음을 알 수 있다.

그러므로 제4도와 같이 레들내 용강무게 변화와 주조시간과의 관계에서 상기와같은 이론을 배경으로 슬랙이 혼입되는 시점외 잔류용강량(Ws)이 설정될 수 있다.

본 발명은 제1도 및 제2도와 같이 상기 노즐직경을 고려한 잔류용강량을 기준치로 하고, 턴디쉬밑의 로드셀(1a, 1b, 1c)에 의해 용강의 무게를 지시계(1)로서 감지하여 비교기(2)로 비교하게 된다.

그리고, 상기 비교기(2)에선 슬랙의 혼입이 예상되는 시점의 잔류용강 설정값(미리 설정되어 있음) (Ws)과 현재의 턴디쉬내 용강무게(W)가 일치되면 보텍스 생성방지판(5)을 유압장치 구동기(3) 및 유압지지대(4)에 의해 하강시켜 이 보텍스 생성방지판(5)이 턴디쉬내 용강과 슬랙계면에 잠기게 되는 순간 보텍스 생성을 없앨 수 있어 턴디쉬 슬랙이 주형으로 혼입되는 것을 막을 수 있는 것이다.

또, 보텍스 생성방지판(5)의 하단에는 열전대(7)가 장치되므로 열전대(7)에 의해 용강온도가 동시 측정되어 이를 변환기(8)를 거쳐 프로세스컴퓨터(9)로 입력하여 냉각수량의 제어도 자동으로 하게 된다.

이러한 본 발명은 턴디쉬내 용강의 무게 및 노즐의 직경등을 고려한 보텍스 생성시점을 근거로 하여 이를 없애도록 한 장치에 의해 턴디쉬에서 주형으로의 슬랙혼입을 자동으로 방지할 수 있게되는 유익한 특징이 있는 것이다.

Claims

연속주조시 턴디쉬내 용강무게를 감지하는 로드셀(무게전지)과 이로부터 감지된 입력과 보텍스 생성시점을 기준으로 한 용강무게치와 비교출력하는 비교기(2)를 두고, 이 비교기(2)를 턴디쉬 노즐입구에서 승강 동작하는 보텍스 생성방지판(5)의 구동용 유입장치구동기(3), 유압지지대(4)에 연결하고, 상기 보텍스 생성방지판(5) 하방에 열전대(7)를 설치하여 변환기(8) 및 프로세스컴퓨터(9)에 연결한 구성을 특징으로 하는 연속주조시 턴디쉬슬랙의 자동혼입방지장치.