KR910006067B1

KR910006067B1 - 연속 주조 장치의 주입작업 개시 방법

Info

Publication number: KR910006067B1
Application number: KR1019870001987A
Authority: KR
Inventors: 쿠르스펠트 아르민
Original assignee: 스토핑크 아크티엔게셀샤프트; 안톤 슈비터
Priority date: 1986-03-14
Filing date: 1987-03-05
Publication date: 1991-08-12
Also published as: DE3608503C2; IT8719190A0; GB2187667A; US4787437A; CA1290133C; FR2595598A1; JPS62220260A; IT1216856B; ZA871864B; GB2187667B; GB8705962D0; CH672899A5; JPH0516936B2; FR2595598B1; KR870008641A; DE3608503A1

Abstract

내용 없음.

Description

연속 주조 장치의 주입작업 개시 방법

제1도는 본 발명에 의한 연속 주조 장치의 개략도.

제2도는 주입 개시전의 본 발명에 사용되는 주형을 보인 측면도.

제3도는 주입 초기 시간당 충전 레벨과 밸브 위치를 보인 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 중간용기 3 : 슬라이딩 게이트 밸브

5 : 주형 6 : 슬라이딩 판

7 : 작동기 8 : 검출기

10 : 인출장치 11 : 주물

13,13′: 감지기 m1, m2, m3 :측정점

A : 배출밸브 개방위치 t : 기준시간

t′: 실측시간 20 : 기준 주입곡선

20′: 실측 주입곡선

본 발명은 연속 주조 장치의 주입작업 개시 방법에 관계되는 것으로서, 특히 턴디시 같은 야금용기로 부터 주형 속으로 용융강이 주입 될때 상승하는 용융강 레벨이 미리 설정된 기준 용융강 주입곡선, 즉 용융강 레벨의 높이와 시간의 관계로 설정한 기준 주입곡선을 따라 상승 되도록 주입하는 방법에 관계되는 것이다.

연속 주조 장치에서 주물을 연속 주조할때는 주입 밸브를 이용하여 주입속도를 조절하거나 또는 인출장치를 이용하여 응고된 주물의 인출 속도를 조절하므로서 주형내의 용융강 레벨이 일정하게 유지되도록 하여야 한다.

독일 특허 제 3221708호에는 주입을 개시할때 주형 내에서 상승하는 용융강 표면이 와류되지 않게하여 실제 용융강 레벨을 정확하게 측정할 수 있도록 주입 밸브를 반복적으로 폐쇄하는 방법이 알려졌다. 이 경우 연속주입은 주입되는 용융강 레벨이 미리 설정된 주입곡선에 따르도록 선형 조절기에 의하여 조절되게 되었다.

본 발명의 목적은 연속 주조 장치로부터 주형내에 용융강을 주입하기 시작할 때 상승하는 용융강 레벨이 간편한 방법에 의하여 미리 설정된 기준 주입곡선을 따르도록 하는 연속 주조 장치의 주입 개시 방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 용융강이 주형내로 주입되고 생성된 주물이 주형으로부터 배출되는 동안 용융강 레벨이 요구하는 범위내에 유지되도록 하는 연속 주조 장치의 주입개시 방법을 제공하는바, 이 방법은 주입 밸브로 주입되어 상승하는 용융강 레벨이 미리 설정된 기준시간과 관계되는 측정점까지 도달하는 시간을 측정하고 각개 측정된 실측시간을 밸브 개방위치를 결정하는 시간 범위에 연관된 기준시간과 대비 시켜 밸브가 기준시간의 시간 범위에 속하는 개방위치로 개방 되도록 하므로서 용융강 레벨의 상승 속도를 미리 설정된 용융강 레벨/시간 관계로 된 기준 주입곡선에 가까워지게하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이, 요구하는 주입곡선 또는 용융강 레벨/시간 관계를 설정하면 밸브의 개방위치가 변경 되면서 실제 주입곡선은 기준 주입곡선에 일치하거나 또는 최소한 보다 근접되게된다. 또한 측정점의 수와 간격 및 관련 기준시간을 적당히 조정하면 용융강의 실제 주입곡선, 즉 주입 속도는 연속 주조 장치의 주입 조건에 맞도록 할 수 있다.

본 발명의 방법은 주입 밸브의 유로 부분이 막히지 않도록 유지되고 주형으로부터 쉽게 빠져 나갈 수 있는 주물을 형성하는 금속의 흐름을 만든다. 또한 주조 개시 기간 즉 용융강 레벨이 상부 한계선에 도달하는 시간이 8초 미만에 해당하는 작은 단면적의 주물을 주조하는 경우에는 용융강이 상승하는데 따른 시간을 오직 하나의 측정점에서 측정 하여도 된다.

기준시간은 주입 밸브가 최초로 개방되어 용융강이 주형 바닥으로 부터 각 측정점까지 상승하는데 필요한 시간일 수 있으나, 바람직한 실시형태에서의 기준시간은 용융강이 주형 바닥으로부터 제1측정점까지 상승하는 시간과 제1측정점으로부터 그 다음의 측정점까지 용융물이 상승하는데 요구되는 시간으로 하는 것이 좋다.

특히 본 발명에서는 기준시간이 그와 관련되는 다수의 시간 범위를 가지며 각 시간 범위는 주입 밸브의 상이한 개방위치에 관계된다. 예를 들면 기준시간이 2초인 경우에는 1초이하, 1-1.5초, 1.5-2초, 2-2.5초, 3초 이상 등 5개의 시간범위를 갖는 것이 좋다. 또한 주입 밸브의 최초 개방위치에서는 배출밸브가 40내지 90% 범위내에 개방 되는 것이 좋다.

이하 본 발명을 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 연속주조 장치는 용융강(2)을 수용하는 턴디시 같은 중간용기(1)내의 용융강은 슬라이딩 게이트 밸브(3)과 주입관(14)을 거쳐 주형(5)속으로 주입 되도록 되었다. 밸브(3)의 슬라이딩 밸브판(6)은 밸브의 특정 작동위치를 감지하는 위치 감지기(8)가 결합되어 있는 작동기(7)에 기계적으로 결합되어 있고 위치 감지기(8)는 프로세서(15)에 연결된 밸브위치 검출기(16)에 연결되며 프로세서(15)는 제어신호를 공급하기 위하여 밸브 위치 조정기(17)에 연결된다. 응고된 주물(11)은 배출장치(10)에 의하여 주형으로 부터 인출된다.

정상적인 주조 과정에서는 주형(15)내의 용융강 레벨(9)이 일정하게 유지되고 주입관(4)의 단부는 주형내의 용융강 레벨(9)속까지 삽입된다. 전기한 용융강 레벨(9)은 밸브(3)에 의하여 용융물의 주입 속도를 조절하거나 또는 인출장치(10)의 스위치 작동에 의하여 주물 인출 속도를 변경 시키므로서 일정하게 유지하거나 변경 시킬 수 있다.

그러나 본 발명에서는 배출장치(10)에 의한 주물의 배출 속도를 고정시킨 상태에서 슬라이딩 게이트 밸브(3)에 의하여 용융강의 레벨을 조절한다. 인출장치(10)는 주형(5)내의 상승하는 용융강 레벨이 예정된 높이에 도달하자마자 스위치(12)에 자동적으로 작동으로 시작되게 되었다.

본 발명에서는 인출장치(10)에서의 용융강 배출 속도가 일정하게 고정되므로 용융강 레벨은 프로세서(15)를 포함하는 자동 조절 장치에 연결된 슬라이딩 게이트 밸브(3)의 조절에 의하여서만 조절되게 된다.

자동 조절장치는 주형(5) 측벽의 측정점에 착설된 감지기(13)(13')로부터 용융강의 레벨에 대한 신호를 수신하여 프로세서(15)로 인가하는 용융강 레벨 검출기(14)와 밸브위치 감지기(8)에서 감지된 신호를 수신하여 프로세서(15)로 인가하는 밸브 위치 검출기(16)를 포함하고 있다. 프로세서(15)는 용융강 레벨 검출기(14)와 밸브위치 검출기(16)으로 부터 인가받은 신호들을 평가하고 작동기(7)의 조정기(17)와 인출장치(10)의 스위치(12)에 해당하는 명령을 보낸다.

제2도는 주조 작업을 개시하기 위한 준비 상태의 주형(5)을 도시한 것으로서, 용융강 레벨 감지기는 하나의 감지기(13)만으로 되어 있고 선행주물(18)의 상면이 주형(5)의 바닥을 구성한다.

주입작업을 개시 할때는 밸브를 수동으로 조작하여 밸브 개방위치를 고정시키고 용융강 레벨(9)이 주형 바닥으로부터 최고의 높이, 예를 들면 제2도의 높이(19)만큼 상승할때 까지 용융강을 주형(5)내에 주입 하면서 용융강이 측정점에 관계되는 높이까지 도달하는 기준시간을 측정하여 밸브 조작에 필요한 기준 데이터를 작성한다.

제3도에 의하면 용융강이 주형(5)내에 주입되기 시작하면 용융강의 높이(h:h1,h2,h3)와 전술한 높이까지 상승하는데 필요한 시간(t:t1,t2,t3)은 주입곡선(20)의 관계를 나타내게 되는바, 이러한 기준 데이터 작성 작업에서 나타나는 높이(h)와 기준시간(t)의 관계는 프로세서(15)에 기준 데이터로서 기억되게 된다.

전기한 기준 데이터의 작성을 위한 밸브의 수동 조작에 의한 용융강의 주입 후에는 프로세서(15)에 의한 용융강의 자동 주입 작업이 시작되게 된다. 주입 초기에는 프로세서(15)가 밸브(3)를 제3도의 A로 표시한 바와 같이 완전 개방상태의 약 75%까지 개방하게되고 주입되는 용융강의 레벨(21)은 프로세서(15)에 기억된 기준시간(t1)(t2)(t3)이 경과하는데 따라 감지기(13')(13)의 측정점 (m1)(m2)(m3)에 해당하는 높이(h1)(h2)(h3)로 상승하게 된다. 이때 프로세서(15)는 용융강의 레벨(21)이 측정점(m1)(m2)(m3)까지 상승하는 실측시간(t'1)(t'2)(t'3)을 측정하여 동일 높이에 대한 입력된 기준시간(t1)(t2)(t3)과 비교 평가한다. 전기한 실측시간(t')와 기준시간(t)의 비교평가 결과 실측시간(t')과 기준시간(t)이 동일한 경우에는 밸브가 최초의 개방위치에서 변경됨이 없이 용융강이 주형(5)내로 계속하여 주입되게 된다. 이러한 상태에서는 실제 주입곡선(20')이 미리 설정된 주입곡선(20)에 일치하게 된다. 예를 들면 용융강 레벨이 측정점(m2) 높이에 있을때 인출장치(10)을 작동 하여도 용융강의 레벨(9)은 상한선(9a)와 하한선(9b)사이에 이를때까지 일정한 상승곡선을 그리며 상승하게 된다.

반면에 실측시간(t')이 기준시간(t)과 다른 경우애는 실측 주입곡선(20')도 기준 주입곡선(20)과 달라지므로 프로세서(15)에서 실측시간(t')과 기준시간(t)을 비교하여 용융강의 주입 속도가 기준 주입곡선(20)에 일치 하도록 밸브 개방위치를 조절하게 된다.

제3도는 용융강 레벨을 측정하는 측정점이 3개인 주형에 용융강을 주입할때 기준시간(t)과 실측시간(t')이 차이가 나는 경우 실측 주입곡선(20')과 기준 주입곡선(20)의 차이 및 그에 따른 밸브 개방위치의 변경상태를 설명한 것이다.

용융강이 주형 바닥으로부터 측정점(m1)의 높이(h1)까지 상승하는 기준시간(t1)은 2초로 설정되어 입력되었고 측정점(m1)으로부터 측정점(m2)까지 그리고 측정점(m2)에서 측정점(m3)까지의 기준시간(t2)(t3)도 미리 설정하여 입력 되었다.

각개 측정점(m1)(m2)(m3)에 관련 되는 기준시간(t1)(t2)(t3)에 대하여는 밸브 개방위치를 결정하는 5개의 시간범위, 예를 들면 1초 이하, 1-1.5초, 1.5-2초, 2-3초, 3초 이상의 시간범위를 설정한다. 전기한 시간범위는 용융강 레벨이 각 측정점(m)에 도달하는 실측시간(t')이 기준시간(t)과 달라질때 개방되는 위치와 관련되어 있어서 측정점(m1)에서의 실측시간(t'1)이 1.7초인 경우에는 밸브의 개방위치는 시간범위 1.5-2초에 해당하는 위치로 변경되게 된다.

주입 시작 시에는 개방 단면적이 흑색으로 표시된 밸브 개방위치(A)상태에서 용융강이 주형내로 주입되고 이어서 용융강 레벨은 측정점(m1)에 해당하는 높이(h1)까지 상승하게 된다. 높이(h1)의 용융강 레벨(21)까지 상승하는데 소요된 실측시간 (t'1)이 1.7초인 경우에는 기준시간(t1)인 2초보다 짧으므로 실측 주입곡선(20')은 점선 위치에 있게 되어 기준 주입곡선(20)과 달라지게 된다. 이때 1.7초의 실측시간(t'1)은 측정점(m1)에 관계되는 2초의 기준시간(t1)에 관련하여 설정된 5개의 밸브조절 시간 범위중 1.5-2초의 시간범위에 속하므로 밸브는 1.5-2초의 시간 범위에 해당하는 개방위치(A1)로 변경되게 된다. 측정점(m1)에서의 실측시간(t'1)이 기준시간보다 빠르다는 것은 밸브를 통한 용융강의 주입 속도가 너무 빠르다는 것이므로 측정점(m1)에서의 실측시간(t'1)과 기준시간(t1)의 비교평가 결과에 의하여 변경된 밸브 개방위치(A1)는 최초의 밸브 개방위치(A)보다 흑색으로 표시된 개방 단면적이 협소하게 되고 그 결과 용융강 레벨이 측정점(m1)에서 부터 측정점(m2)까지 높이(h2)만큼 상승하는 과정에서 상승 속도가 너무 느려 실측시간(t'2)이 측정점(m2)에 관련되는 기준시간(t2)보다 크게 된다. 따라서, 기준시간(t2)과 관련되는 시간 범위에 따른 밸브 개방위치(A2)는 개방 단면적이 개방위치(A1)의 개방 단면적보다 커서 주형내로 주입되는 용융강의 주입 속도가 크게 되도록 변경된다. 동일한 방법으로 측정점(m2)에서 측정점(m3)까지의 높이(h3)로 용융강 레벨이 상승하면 실측시간(t'3)과 기준시간(t3)이 비교 평가되어 밸브 개방위치(A3)가 변경 되면서 실측주입곡선(20')이 기준 주입곡선(20)에 근점 되도록 밸브 개방위치가 조정되게 된다.

제1도 및 제3도에 의하면 측정점(m2)(m3)는 하나의 감지기(13)에 형성되고 측정점(m1)은 별도의 점상 감지기(13')에 형성되어 있으나 제2도와 같이 하나의 감지기(13)에 2개 또는 3개의 측정점을 형성할 수도 있고 필요에 따라서는 하나의 측정점 만을 형성할 수도 있으며 3개의 측정점을 분리된 3개의 점성 감지기에 형성할 수도 있다.

또한 용융강 주입속도가 기준 주입곡선(20)에 보다 가깝도록 보다 정밀하게 작업하기 위하여는 측정점과 감지기의 수를 늘려 기준시간의 차이를 좁게 할수도 있으며, 시간 범위도 기준시간에 따라 다르게 할 수 있다.

그리고 굵기가 가는 소형 주물을 신속히 주입 하고자 할때는 감지기의 측정점을 2개만 사용하는 것도 가능하다.

Claims

용융강을 조절 가능한 주입 밸브를 통하여 주형 속으로 주입하되 생성된 주물이 배출되는 동안 주형내의 용융강 레벨이 일정한 수준을 유지 하도록 주입 밸브를 개폐 조절 하면서 주입하는 용융강 주입방법에 있어서, 주입을 시작할때 용융강 레벨이 주형의 바닥으로 부터 일정한 높이에 있는 측정점(m)에 도달하는 실측시간(t')을 측정하고, 이 실측시간(t')을 밸브 개방시 용융강레벨이 측정점(m)에 도달하는 시간이며 주입밸브의 개방위치와 관련되는 시간 범위를 갖는 미리 설정된 기준시간(t)과 대비하여 주입 밸브가 실측시간이 속하는 시간 범위에 맞는 개방위치로 개방되도록 하므로서 주입되는 용융강 레벨의 상승 속도에 따른 주입곡선(20')이 기준시간을 기준으로 형성된 기준 주입곡선(20)에 근접되도록함을 특징으로 하는 연속 주조 장치의 주입 개시 방법.
청구범위 1항에서, 각 기준시간이 그와 관련된 최소한 3개의 시간 범위를 갖고 각개 시간 범위가 배출밸브의 상이한 개방위치와 관련됨을 특징으로 하는 방법.
청구범위 1항에서, 기준시간이 2초 내에 밸브 개방위치와 관련되는 5개의 시간범위를 갖고 있음을 특징으로 하는 방법.
청구범위 1항에서, 배출밸브의 최초 개방위치(A)가 완전개방위치의 40%와 90% 사이에 있음을 특징으로 하는 방법.