이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various forms, and only the embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention and to those skilled in the art. It is provided for complete information.
이하에서는 몰드에서 응고되어 상기 몰드 외부로 인출 또는 배출되며, 주조 방향으로 연장 형성된 응고물로서, 절사되기 전 상태를 '스트랜드'라 명명하고, 스트랜드를 소정 길이로 절사한 것을 '주편' 이라 명명한다.Hereinafter, the solidified product which is solidified in the mold and withdrawn or discharged to the outside of the mold and formed in the casting direction, is called 'strand' before being cut and 'cut' is called a 'cut'. .
도 1은 일반적인 연속주조설비를 나타내는 도면이다. 도 2는 용강의 공급 및 응고 과정을 거쳐 스트랜드 또는 주편으로 제조되는 과정을 설명하기 위한 일반적인 연속주조설비의 요부를 도시한 도면이다.1 is a view showing a general continuous casting equipment. Figure 2 is a view showing the main part of the general continuous casting equipment for explaining the process of manufacturing the strand or cast steel through the supply and solidification process of the molten steel.
도 1 및 도 2를 참조하면, 연속주조설비는 정련된 용강을 수용하며, 이동 가능한 래들(100; 110, 120), 래들(100: 110, 120)로부터 공급된 용강을 수용하는 턴디시(200), 턴디시(200)로부터 용강을 공급받아 응고시켜 소정 형상의 스트랜드(S)로 제조하는 몰드(300), 일단이 턴디시(200)와 연결되고 하부의 적어도 일부가 몰드(300) 내로 삽입되도록 설치되어, 턴디시(200) 내의 용강을 몰드로 주입하는 노즐(400), 몰드(300)로부터 인출되는 스트랜드(S)를 주조 방향으로 이송시키는 다수의 롤러(500), 다수의 롤러(500)에 의해 이송중인 스트랜드(S)에 냉각수를 분사하는 다수의 세그먼트(600), 몰드(300)로부터 연속적으로 생산되는 스트랜드(S)를 일정한 크기로 절사하여 소정 형상을 가지는 주편(700)으로 제조하는 절사기(800)를 포함한다. 여기서, 절사기(800)는 가스 토치 또는 유압 전단기 등이 사용될 수 있다. 1 and 2, the continuous casting facility accommodates refined molten steel and a tundish 200 for receiving molten steel supplied from the movable ladles 100 and 110 and 120 and the ladles 100 and 110 and 120. ), The mold 300 receives molten steel from the tundish 200 and solidifies it to form a strand S having a predetermined shape, and one end is connected to the tundish 200 and at least a portion of the lower part is inserted into the mold 300. It is installed so as to, the nozzle 400 for injecting the molten steel in the tundish 200 into the mold, the plurality of rollers 500 for transferring the strands (S) drawn out from the mold 300 in the casting direction, a plurality of rollers 500 Manufactured as a cast steel 700 having a predetermined shape by cutting a plurality of segments 600, the strands (S) continuously produced from the mold 300 to a certain size to spray cooling water to the strands (S) being transported by It includes a cutting machine (800). Here, the cutting machine 800 may be a gas torch or a hydraulic shear.
턴디시(200)는 몰드(300)로 용강을 공급하는 배출구를 가지는데, 연속주조설비에 따라 배출구가 복수개로 마련될 수 있으며, 배출구의 개수와 대응하는 개수로 몰드(300)가 마련된다. 따라서, 복수의 몰드(300)를 가지는 연속주조설비의 경우, 몰드(300)로부터 응고되어 인출되는 스트랜드(S)가 복수개가 된다.The tundish 200 has an outlet for supplying molten steel to the mold 300, and a plurality of outlets may be provided according to the continuous casting facility, and the mold 300 is provided in a number corresponding to the number of outlets. Therefore, in the case of a continuous casting facility having a plurality of molds 300, there are a plurality of strands S solidified and drawn out of the mold 300.
이강종의 연속주조에 있어서, 제 1 래들(110)과 제 2 래들(120)에 서로 다른 성분 강종의 용강이 수용되며, 어느 하나의 래들(110 또는 120)이 턴디시(200)로 용강 공급을 완료하면 다른 래들(110 또는 120)과 위치를 교대할 수 있도록 래들 터릿(미도시)이 180° 회전한다. 이를 통해, 서로 다른 강종의 용강을 턴디시로 교대로 공급할 수 있다. 예를 들어, 제 1 래들(110)에 수용된 용강을 턴디시(200)로 공급하여 먼저 주조를 실시하고, 주조 말기에 제 2 래들(120)의 용강을 턴디시(200)로 공급하여 주조함으로써, 연속적으로 이강종을 주조한다.In continuous casting of two steel grades, molten steel of different component steel species is accommodated in the first ladle 110 and the second ladle 120, and either ladle 110 or 120 supplies molten steel to the tundish 200. Upon completion, the ladle turret (not shown) rotates 180 ° to alternate positions with the other ladle 110 or 120. Through this, molten steel of different steel grades can be alternately supplied in tundish. For example, the molten steel contained in the first ladle 110 is supplied to the tundish 200 to cast first, and at the end of the casting, the molten steel of the second ladle 120 is supplied to the tundish 200 to be cast. , Continuously cast two steel grades.
이러한 이강종의 연속주조에 있어서, 현재 주조 중이며, 조업 말기인 강종의 용강(이하, 이전 강종)과 후속으로 주입되는 강종의 용강(이하, 후속 강종)이 턴디시(200)와 몰드(300) 내에서 혼합됨에 따라 스트랜드(S)에 이전 강종과 후속 강종이 혼합되어 응고된 혼합부가 발생한다.In this continuous casting of two steel grades, molten steel (hereinafter, referred to as a previous steel grade) of the steel grade that is being cast and is in operation at the end of the operation, and molten steel (hereinafter, referred to as a subsequent steel grade) that is subsequently injected into the tundish 200 and the mold 300. As mixed in the strand (S) the previous steel species and the subsequent steel species are mixed to produce a solidified mixing section.
따라서, 본 발명에서는 이강종 연속주조에 있어서, 온라인 시스템(Online system)에 의해 스트랜드(S)의 농도를 실시간으로 획득하고, 획득된 농도를 가지는 스트랜드(S)의 위치를 산출하고, 이를 통해 혼합부의 위치를 실시간으로 예지함으로써, 혼합부 예지의 정확성을 향상시키고, 혼합부를 자동으로 절사할 수 있는 이강종의 연속주조 방법을 제공한다.Therefore, in the present invention, in continuous casting of two steel types, the concentration of the strand S is obtained in real time by an online system, the position of the strand S having the obtained concentration is calculated, and through this, the mixing unit By predicting the position in real time, it is possible to improve the accuracy of mixing part prediction, and to provide a continuous casting method of two kinds of steel which can automatically cut the mixing part.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스트랜드의 이강종 혼합부 예지 방법 및 이를 이용한 혼합부 절사 방법을 순서적으로 도시한 순서도이다. 도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 연속주조 방법에서 혼합부 절사 방법을 구체적으로 도시한 순서도이며, 도 3의 혼합부 예지 방법 및 혼합부 절사 방법을 포함한다.Figure 3 is a flow chart illustrating a method for predicting two kinds of mixed steel portion of the strand according to an embodiment of the present invention and a method for cutting the mixed portion using the same. 4 and 5 are flow charts specifically showing the mixing section cutting method in the continuous casting method according to an embodiment of the present invention, and includes the mixing section prediction method and the mixing section cutting method of FIG.
이하에서는 도 3 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 이강종의 연속주조 시에 스트랜드의 혼합부의 절사 방법을 설명한다. 이때, 복수개의 몰드로부터 응고되어 인출되는 복수의 스트랜드를 가지는 연속주조설비에 있어서, 각 스트랜드는 턴디시 내부의 유동 제어장치, 예컨대, 댐(dam) 혹은 위어(weir)에 의해 균일한 용강이 공급되므로, 각 스트랜드에서의 혼합부 절사 방법은 동일하게 적용된다. 그러므로, 하나의 스트랜드를 적용하는 경우에 대해서만 설명한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 3 to 5, a method of cutting the mixing portion of the strands during continuous casting of two kinds of steel according to an embodiment of the present invention. At this time, in a continuous casting facility having a plurality of strands solidified and drawn out from a plurality of molds, each strand is supplied with uniform molten steel by a flow control device, such as a dam or a weir, inside the tundish. Therefore, the mixing section cutting method in each strand is applied in the same way. Therefore, only the case of applying one strand will be described.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 스트랜드의 이강종 혼합부 예지 방법은 이강종 연속주조를 위한 공정 변수 또는 공정 데이타를 저장하는 과정(S100), 후속 강종이 수용된 래들(이하, 후속 래들)의 개공 신호를 검출하는 과정(200), 몰드로부터 응고되어 인출되는 스트랜드의 이강종 혼합부 예지를 위한 제 1 기준 농도와 제 2 기준 농도를 설정하는 과정(S300), 스트랜드의 내부 및 표면부에서 이전 강종에 대한 후속 강종의 무차원 상대 농도를 실시간으로 획득하고, 상기 실시간으로 산출되는 내부 및 표면부 무차원 상대 농도를 가지는 스트랜드의 길이 방향의 위치를 산출하는 과정(S400), 획득된 스트랜드 내부 무차원 상대 농도와 제 1 기준 농도를 실시간으로 비교하고, 획득된 스트랜드 표면부 무차원 상대 농도와 제 2 기준 농도를 실시간으로 비교하는 과정(S600), 획득된 내부 및 표면부 각각의 무차원 상대 농도와 제 1 및 제 2 기준 농도 간의 비교 결과에 따라, 스트랜드에서 혼합부를 예지하는 과정(S700), 예지된 혼합부를 절사하는 과정(S1100)을 포함한다.Referring to FIG. 3, the method for predicting two kinds of steel mixture mixture according to an embodiment of the present invention includes storing process variables or process data for continuous casting of different steel species (S100), and ladles (hereinafter, referred to as ladles) in which subsequent steel species are accommodated. Detecting the opening signal of the (200), the step of setting the first reference concentration and the second reference concentration for predicting the mixed liquor mixture portion of the strand solidified and withdrawn from the mold (S300), transfer from the inside and the surface of the strand Acquiring the dimensionless relative concentration of subsequent steel grades for the steel grade in real time, and calculating the position in the longitudinal direction of the strand having the inner and surface portion dimensionless relative concentrations calculated in real time (S400) Compare the dimensional relative concentration with the first reference concentration in real time, and compare the obtained strand surface dimensionless relative concentration with the second reference concentration in real time. (S600), according to the comparison result between the dimensionless relative concentration of each of the obtained inner and surface portions and the first and second reference concentrations, the step of predicting the mixing part in the strand (S700), the process of cutting the foreseen mixing part (S1100).
여기서, 스트랜드의 내부 및 표면부라 함은, 스트랜드의 길이 방향(즉, 좌우 방향) 또는 주조 방향과 교차하는 스트랜드의 상하 방향(또는 높이 방향)에서의 내부와 표면부(surface)이며, 내부는 스트랜드의 상하 방향(또는 높이 방향)에서의 중심부(center)이고, 표면부는 스트랜드의 상부면 및 하부면 중 어느 하나일 수 있다.Here, the inner and surface portions of the strands are the inner and surface portions in the longitudinal direction (that is, the left and right direction) of the strand or the up and down direction (or the height direction) of the strand which intersects the casting direction, and the inside is the strand. It is a center (center) in the vertical direction (or height direction) of the surface portion may be any one of the upper surface and the lower surface of the strand.
또한, 이전 강종에 대한 후속 강종의 무차원 상대 농도는 다시 말하면 이전 강종에 대해 후속 강종이 혼합되어 있는 정도 또는 량이므로, 다른 말로 표현하자면, 이전 강종과 후속 강종이 혼합된 정도 즉, '혼합 농도'라 할 수 있다.Also, since the dimensionless relative concentration of subsequent grades relative to previous grades is, in other words, the degree or amount of subsequent grades mixed with respect to the previous grades, in other words, the degree to which the previous grades and subsequent grades are mixed, It can be said.
무차원 농도는 일반적인 농도 값을 무차원비 또는 무차원화하여 나타내는 것으로, 0 이상, 1 이하의 값으로 나타내는 농도이다. 이에, 이전 강종에 대한 후속 강종의 무차원 상대 농도도 0 이상, 1 이하의 값으로 나타낼 수 있다. 이전 강종의 무차원 농도를 0으로 하고, 후속 강종의 무차원 농도를 1로 정의한다. 예컨대, 무차원 상대 농도가 1인 경우는 용강 중 또는 스트랜드 중에 후속 강종이 0% 즉, 후속 강종의 유입이 전혀 없는 경우를 의미한다. 반대로, 무차원 상대 농도가 1인 경우는 용강 중 또는 스트랜드 중에 후속 강종이 100%인 경우이다. 예를 들어, 무차원 상대 농도가 0.4인 경우, 용강 또는 스트랜드 중에 이전 강종이 60%, 후속 강종이 40%로 혼합된 것을 의미한다.A dimensionless density | concentration shows a general density value by dimensionless ratio or dimensionless, and is a density represented by the value of 0 or more and 1 or less. Accordingly, the dimensionless relative concentration of subsequent steel grades relative to the previous steel grades may also be represented by a value of 0 or more and 1 or less. The dimensionless concentration of the previous steel grade is zero and the dimensionless concentration of the subsequent steel grade is defined as 1. For example, when the dimensionless relative concentration is 1, it means a case in which the subsequent steel grade is 0% in molten steel or strand, that is, there is no inflow of the subsequent steel grade. Conversely, when the dimensionless relative concentration is 1, the subsequent steel grade is 100% in molten steel or strand. For example, when the dimensionless relative concentration is 0.4, it means that 60% of the previous steel species and 40% of the subsequent steel species are mixed in the molten steel or the strand.
실시간으로 획득되는 스트랜드의 중심부 및 표면부 각각의 무차원 상대 농도와 비교되는 제 1 기준 농도 및 제 2 기준 농도는 무차원 농도 값이다.The first reference concentration and the second reference concentration compared to the dimensionless relative concentrations of each of the central and surface portions of the strand obtained in real time are dimensionless concentration values.
도 3에 도시된 실시예에 따른 이강종 혼합부 예지 및 절사 방법은 후속 래들 개공 시점부터 산출되는 스트랜드의 중심부 및 표면부 각각의 무차원 상대 농도 획득 시간에 따라 도 3과 같은 상술한 이강종 혼합부 예지 및 절사 방법을 취하거나, 그렇지 않을 수 있다.In the method of predicting and cutting the mixed steel mixture according to the embodiment illustrated in FIG. 3, the mixed steel mixed mixture predicted as described in FIG. 3 according to the dimensionless relative concentration acquisition time of each of the central portion and the surface portion of the strand calculated from a subsequent ladle opening time. And a method of trimming, or not.
다시 말하면, 스트랜드의 중심부 및 표면부 각각의 무차원 상대 농도를 획득하는 농도 획득 시간이 기준 시간 이하일 경우, 상기 획득된 중심부 및 표면부 각각의 무차원 농도를 제 1 및 제 2 기준 농도와 비교하여 혼합부를 예지하는 후속 단계로 진행된다. 그러나, 반대로 스트랜드의 중심부 및 표면부의 농도 획득 경과 시간이 기준 시간을 경과하는 경우, 중심부 및 표면부 각각의 농도 획득 단계를 종료한다. 그리고, 이전 강종과 후속 강종 종류에 따라 기 설정된 혼합부 절사 길이가 데이타화 되어 있는 테이타 테이블에 따라 혼합부를 절사하거나, 이전 강종과 후속 강종 간의 종류와 상관없이 기 설정된 일정 길이로 절사한다.In other words, when the concentration acquisition time for acquiring the dimensionless relative concentration of each of the center and surface portions of the strand is less than or equal to the reference time, the dimensionless concentration of each of the obtained central and surface portions is compared with the first and second reference concentrations. Proceeds to the next step to predict the mixing section. On the contrary, when the concentration acquisition elapsed time of the central portion and the surface portion of the strand passes the reference time, the concentration acquisition step of each of the central portion and the surface portion is completed. Then, the mixing section is cut according to the data table having the preset mixing section cutting length according to the previous steel type and the subsequent steel type, or cut to a predetermined length regardless of the type between the previous steel type and the subsequent steel type.
도 4 및 도 5는 상술한 스트랜드 중심부 및 표면부 각각의 무차원 상대 농도 획득 시간에 따라 혼합부의 위치를 자동 예지하여 절사하거나, 이강종 조합에 따라 기 설정된 혼합부 절사 길이 데이타 테이블을 이용하여 절사하거나, 설정된 일정 길이로 절사하는 일련의 과정을 포함하는 순서도이다.4 and 5 automatically cut the position of the mixing section according to the dimensionless relative concentration acquisition time of each of the strand center and the surface portion described above, or cut using the preset mixing section cut length data table according to the combination of two steel types This is a flow chart that includes a series of processes for cutting to a set length.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 이강종의 연속주조 방법은 이강종 연속주조에 따른 공정 데이타를 저장하는 과정(S100), 후속 래들의 개공 신호를 검출하는 과정(S200), 몰드로부터 응고되어 인출되는 스트랜드의 이강종 혼합부의 예지를 위한 제 1 기준 농도와 제 2 기준 농도를 설정하는 과정(S300), 스트랜드의 중심부 및 표면부 각각의 무차원 상대 농도를 실시간으로 획득하여, 현 시점에서 획득된 중심부 및 표면부 각각의 무차원 상대 농도를 가지는 스트랜드 위치를 산출하는 과정(S400), 스트랜드의 중심부 및 표면부의 무차원 상대 농도 획득 시간을 기준 시간과 비교하는 과정(S500)을 포함한다.4 and 5, the continuous casting method of the steel sheet according to an embodiment of the present invention, the process of storing the process data according to the continuous steel casting (S100), the process of detecting the opening signal of the subsequent ladle (S200), The process of setting the first reference concentration and the second reference concentration for predicting the two kinds of mixed steels of the strand solidified and drawn out from the mold (S300), by obtaining the dimensionless relative concentration of each of the central portion and the surface portion of the strand in real time, Computing a strand position having a dimensionless relative concentration of each of the central portion and the surface portion obtained at the time point (S400), Comparing the non-dimensional relative concentration acquisition time of the central portion and the surface portion of the strand with a reference time (S500) do.
상기에서는 후속 래들의 개공 신호를 검출하는 과정(S200) 후에, 몰드로부터 응고되어 인출되는 스트랜드의 이강종 혼합부의 예지를 위한 제 1 기준 농도와 제 2 기준 농도를 설정하는 과정(S300)을 진행하였다. 하지만 이에 한정되지 않고, 후속래들의 개공 신호를 검출하는 과정(S200)과 몰드로부터 응고되어 인출되는 스트랜드의 이강종 혼합부의 예지를 위한 제 1 기준 농도와 제 2 기준 농도를 설정하는 과정(S300)의 순서는 바뀌어도 무관하다.In the above, after the step (S200) of detecting the opening signal of the subsequent ladle, the step (S300) of setting the first reference concentration and the second reference concentration for the prediction of the mixture of the two kinds of strands solidified and drawn out from the mold was performed. But not limited to this The order of detecting the opening signal of the subsequent ladle (S200) and setting the first reference concentration and the second reference concentration for predicting the two kinds of mixed steel of the strand solidified and drawn out from the mold (S300) may be changed.
그리고, 스트랜드의 중심부 및 표면부 무차원 상대 농도 획득 시간이 기준 시간 이하인 경우(yes), 획득된 스트랜드 중심부 무차원 상대 농도와 제 1 기준 농도를 비교하고, 스트랜드 표면부 무차원 상대 농도와 제 2 기준 농도를 실시간으로 비교하는 과정(S600), 획득된 중심부 및 표면부 무차원 상대 농도와 제 1 및 제 2 기준 농도 간의 비교 결과에 따라 스트랜드의 혼합부 위치를 예지, 판단하는 과정(S700), 예지된 혼합부를 절사하는 과정(S1100)을 포함한다.And, if the acquisition time of the center and surface portion non-dimensional relative concentration of the strand is equal to or less than the reference time (yes), the obtained strand center dimensionless relative concentration and the first reference concentration is compared, and the strand surface portion non-dimensional relative concentration and the second A process of comparing the reference concentration in real time (S600), the process of predicting and determining the position of the mixed portion of the strand according to the comparison result between the obtained central and surface portion dimensionless relative concentration and the first and second reference concentration (S700), And cutting the foreseen mixing part (S1100).
또한, 스트랜드의 중심부 및 표면부의 무차원 상대 농도 획득 시간이 기준 시간을 초과하는 경우(NO), 스트랜드의 중심부 및 표면부 각각의 무차원 상대 농도 획득을 종료하는 과정(S800), 현재 조업중인 이강종의 종류 즉, 이전 강종과 후속 강종이 기 설정된 혼합부 절사 길이 테이블에 포함된 종류인지 판단하는 과정(S900), 현재 조업중인 이전 강종과 후속 강종의 조합이 기 설정된 절사 길이 테이블에 포함된 종류일 경우(Yes), 조업 중인 이전 강종과 후속 강종의 조합에 해당하는 종류를 혼합부 절사 길이 테이블에서 찾아, 해당 길이로 절사하는 과정(S1200), 현재 조업중인 이전 강종과 후속 강종의 조합이 기 설정된 절사 길이 테이블에 없는 종류일 경우(NO), 정해진 일정 길이 예컨대, 최대 길이로 절사하는 과정(S1300)을 포함한다.In addition, when the acquisition time of the dimensionless relative concentration of the central portion and the surface portion of the strand exceeds the reference time (NO), the process of terminating the dimensionless relative concentration acquisition of each of the central portion and the surface portion of the strand (S800), In other words, the process of determining whether the previous steel grade and the subsequent steel grades are included in the preset mixing section cut length table (S900), and the combination of the previous steel grade and the subsequent steel grades currently being operated is a type included in the preset cut length table. In the case of (Yes), a process corresponding to the combination of the previous steel grade and the subsequent steel grade in operation is found in the mixing section cut length table, and the process is cut to the length (S1200). If the type is not in the cut length table (NO), the process includes cutting to a predetermined length, for example, a maximum length (S1300).
이하에서는 도 6 내지 도 14를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 연속주조 방법의 각 단계에 대해 상세히 설명한다.6 to 14, each step of the continuous casting method according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 후속 래들 개공 신호 검출 과정을 구체적으로 설명한 순서도이다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 방법으로 스트랜드의 이강종 혼합부 예지를 위한 제 1 기준 농도와 제 2 기준 농도를 설정하는 방법을 도시한 순서도이다. 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 방법으로 획득된, 이전 강종과 후속 강종의 성분별 무차원 농도를 나타낸 그래프이다. 도 9는 이강종 연속주조에 의해 제조된 주편의 상하 방향(단면 두께) 및 주조 방향(길이 방향)에서의 Cr의 무차원 농도 분포를 나타난 그래프이다. 도 10은 이강종 연속주조 조업 시에, 시간 경과에 따른 몰드 내 농도 변화를 나타낸 사진이다. 도 11은 이강종 연속주조 조업 시에, 턴디시의 영향을 고려하지 않고, 몰드의 영향만을 고려하여, 최종 응고가 완료된 스트랜드의 길이 방향 및 단면에 대한 농도 분포 계산 결과이다. 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 스트랜드 중심부 및 표면부 농도를 획득하는 방법을 나타낸 순서도이다. 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 방법으로 스트랜드의 중심부 및 표면부의 농도를 획득한 데이타와, 주조된 스트랜드에 대해 길이 방향으로 실제 성분을 측정한 결과를 비교한 그래프이다. 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 예지 방법으로 혼합부를 예지하고, 예지된 혼합부를 채취하여 농도를 측정한 데이타를 비교한 그래프이다.6 is a flowchart specifically illustrating a subsequent ladle opening signal detection process according to an embodiment of the present invention. FIG. 7 is a flowchart illustrating a method of setting a first reference concentration and a second reference concentration for predicting a mixture of two kinds of strands by a method according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 8 is a graph showing dimensionless concentrations of components of previous steel grades and subsequent steel grades obtained by the method according to an exemplary embodiment of the present invention. 9 is a graph showing a dimensionless concentration distribution of Cr in the vertical direction (section thickness) and the casting direction (length direction) of the cast steel produced by two kinds of continuous casting. 10 is a photograph showing the change in concentration in the mold over time during the continuous operation of two steel species. 11 is a result of concentration distribution calculation for the longitudinal direction and the cross section of strands in which final solidification is completed, in consideration of the influence of a mold, not considering the influence of the tundish, in the continuous casting operation of two steel types. 12 is a flowchart illustrating a method of obtaining strand center and surface concentrations according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 13 is a graph comparing data obtained from concentrations of central and surface portions of a strand by a method according to an exemplary embodiment of the present invention, and results of measuring actual components in the length direction of the cast strand. FIG. 14 is a graph comparing data obtained by predicting a mixing unit by using a prognosis method according to an embodiment of the present invention, and measuring the concentration by taking a foreseen mixing unit.
이강종 연속주조 공정 데이타를 저장하는 단계(S100)에서는, 이강종 조업에 있어서 스트랜드 혼합부의 예지를 위한 변수 데이타인 주조 조건, 이강종의 성분 등의 정보를 저장한다. 즉, 턴디시의 용강 잔탕량, 주조 속도, 현재 조업 중인 강종의 용강(이하, 이전 강종)의 성분 농도와, 턴디시에 후속으로 공급되는 강종의 용강(이하, 후속 강종)의 성분 농도를 저장한다. 이러한 공정 데이타 저장은 이강종의 조업시마다 초기화되어 새롭게 설정 및 저장되는 것이 바람직하다. 또한, 연속주조설비로부터 여러개의 스트랜드가 인출되는 경우, 각 스트랜드에 대한 주조 속도를 저장한다.In the step S100 of storing the different steel type continuous casting process data, information such as casting conditions, components of the different steel types, and the like, which is variable data for predicting the strand mixing unit in the different steel type operations, is stored. That is, the molten steel residue amount of the tundish, the casting speed, the component concentration of the molten steel (hereinafter referred to as the previous steel grade) of the steel grade currently in operation, and the component concentration of the molten steel of the steel grade subsequently supplied to the tundish (hereinafter referred to as the following steel grade) do. Such process data storage is preferably initialized and newly set up and stored at every operation of the steel. In addition, when several strands are withdrawn from the continuous casting facility, the casting speed for each strand is stored.
본 발명의 실시예에서는 후속 래들 개공 시점으로부터 스트랜드의 무차원 상대 농도를 획득한다. 따라서 후속 강종이 저장된 래들이 개공되는 신호를 정확히 검출할 필요가 있다. 도 6을 참조하면, 후속 래들의 개공 신호 검출 과정(S200)은, 후속 래들의 가상의 개공 신호를 송출하는 단계(S210), 후속 래들의 가상 개공 신호가 송출되는 시점으로부터 실시간으로 턴디시 무게를 검출하는데, 밀리세컨드(ms) 단위로 검출하는 과정(S220), 밀리세컨드(ms) 단위로 검출된 턴디시 무게를 세컨드(s; second) 간격의 평균 턴디시 무게로 산출하는 과정(S230), 평균 턴디시 무게 데이타를 실시간으로 수신하여, 시간 경과에 따라 산출된 평균 턴디시 무게가 지속 상승하는지 여부를 판단하는 과정(S240), 평균 턴디시 무게가 지속 상승하는 시점을 후속 래들의 개공 시점으로 설정하는 과정(S250)을 포함한다.In the embodiment of the present invention, the dimensionless relative concentration of the strand is obtained from the subsequent ladle opening time. Therefore, it is necessary to accurately detect the signal in which the ladle in which subsequent steel grades are stored is opened. Referring to FIG. 6, in the subsequent ladle opening signal detection process (S200), transmitting a virtual opening signal of a subsequent ladle (S210) and weighing the tundish in real time from the time when the virtual opening signal of the subsequent ladle is sent. Detecting, in step (S220) of detecting in milliseconds (ms), calculating the tundish weight detected in milliseconds (ms) as the average tundish weight of the second interval (S230), Receiving the average tundish weight data in real time, and determining whether the average tundish weight continuously increased over time (S240), the time when the average tundish weight continues to rise to the opening time of the subsequent ladle It includes the step of setting (S250).
한편, 종래에는 후속 래들 개공 신호를 검출하는 데 있어서, 후속 래들의 슬라이드 게이트가 일정한 개도율 이상, 예컨대 100% 오픈되면, 그 신호를 받아 후속 래들 개공 신호로 검출하였다. 그런데, 슬라이드 게이트가 오픈되더라도, 후속 래들의 배출구가 막혀 용강이 배출되지 않는 일이 빈번히 발생하였다. 이와 같이 래들로부터 용강이 배출되지 않더라도 슬라이드 게이트만의 동작을 감지하여 후속 래들 오픈 신호를 검출함에 따라, 그 정확성이 떨어지는 문제가 있다.On the other hand, conventionally, in detecting the subsequent ladle opening signal, when the slide gate of the subsequent ladle is opened more than a certain opening rate, for example, 100%, the signal is received and detected as the subsequent ladle opening signal. However, even when the slide gate is opened, the outlet of the subsequent ladle is often blocked and molten steel is not discharged frequently. In this way, even if molten steel is not discharged from the ladle, as the subsequent ladle open signal is detected by detecting the operation of the slide gate only, there is a problem that its accuracy is lowered.
따라서, 종래에는 이러한 문제를 해결하기 위해, 혼합부 예지를 위해 후속 래들 개공 신호를 검출하는데 있어서, 턴디시의 무게를 감지하는 센서를 이용하여 시간에 따라 측정하는데, 밀리세컨드(ms) 단위의 아주 짧은 시간 간격으로 측정하였다. 그리고 밀리세컨드(ms) 단위의 간격으로 실시간으로 측정된 턴디시의 무게 변화값을 분석하여, 턴디시 무게가 지속 상승할 경우, PLC(Programmable Logic System)에서는 후속 래들이 개공(open)되었다는 신호를 송출한다. 그러나, 밀리세컨드(ms) 단위의 아주 짧은 간격으로 측정된 턴디시 무게값은 센서의 민감도에 의해 헌팅(hunting)이 발생한다. 이에 따라, 후속 래들이 실제 개공되지 않은 상황에서도 PLC(Programmable Logic System)에서는 후속 래들의 개공 신호를 송출하는 경우가 빈번히 발생되고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해, PLC(Programmable Logic System)에서는 턴디시 무게가 지속 상승한 이후에, 지속 상승 시점의 턴디시 무게가 재감지되었을 경우의 시점을 후속 래들의 개공 신호를 송출하였다. 그런데, 지속 상승 시점의 턴디시 무게가 재감지되었을 경우를 개공 신호로 송출함에 따라, 래들 개공 신호는 실제와는 달리 지연 송출되는 경우가 빈번히 발생하였다. 이러한 개공 신호 지연 문제를 해결하기 위해, 지속 상승 시점의 턴디시 무게가 재감지되었을 시점으로부터 그 이전의 10분간의 데이타를 검색하여, 턴디시 무게가 최저인 시점을 후속 래들 개공 신호로 설정하는 작업을 재 수행하였다. 하지만, 이러한 방법은 사후 조치 방법으로써, 후속 래들의 개공 신호를 실시간으로 감지할 수 없는 문제점이 있다. 따라서, 후속 래들의 개공 신호가 여전히 지연 발생되거나, 정확하지 않은 문제가 발생되고, 이는 혼합부 예지 정확성을 저감시키는 요인이 된다.Therefore, in order to solve such a problem, conventionally, in detecting a subsequent ladle opening signal for mixing part foretelling, it is measured over time by using a sensor for detecting the weight of the tundish, which is measured in milliseconds (ms). Measurements were made at short time intervals. In addition, by analyzing the weight change value of the tundish measured in real time at intervals of milliseconds (ms), when the tundish weight continues to rise, the PLC (Programmable Logic System) signals that the subsequent ladle has been opened. Send it out. However, the tundish weight measured at very short intervals in milliseconds (ms) causes hunting due to the sensitivity of the sensor. Accordingly, even in a situation where the subsequent ladle is not actually opened, a case in which the open signal of the subsequent ladle is frequently transmitted in the programmable logic system (PLC) is frequently generated. In order to solve this problem, the PLC (Programmable Logic System) sends out the opening signal of the subsequent ladle after the tundish weight is continuously detected after the tundish weight is continuously increased. By the way, when the weight of the tundish at the time of the continuous rising point is re-detected as the opening signal, the ladle opening signal is often delayed, unlike in reality. In order to solve the above-mentioned opening signal delay problem, the data for 10 minutes from the time when the tundish weight at the time of continuous rise is redetected, and the time when the tundish weight is the lowest is set as a subsequent ladle opening signal. Was performed again. However, this method is a post-action method, and there is a problem in that the opening signal of the subsequent ladle cannot be detected in real time. Therefore, the opening signal of the subsequent ladle is still delayed or an incorrect problem occurs, which becomes a factor of reducing the mixing part prediction accuracy.
따라서, 본 발명에서는 이강종 연속주조 조업 시에, 후속 래들의 개공 신호를 정확하게 검출하기 위해, 이강종 조업 조건에 따라, 예컨대, 주조 속도 및 용강 잔탕량을 낮추고, 상기 주조 속도 및 턴디시 잔탕량이 일정 값 이하일 때, PLC(Programmable Logic System)에서 후속 래들의 가상 개공 신호를 송출한다(S210). 이후, 후속 래들의 가상 개공 신호가 송출되는 시점으로부터 밀리세컨드(ms) 단위 예컨대, 200ms 단위로 턴디시 무게를 측정한다(S220). 이어서, 밀리세컨드(ms) 단위로 검출된 턴디시 무게를 세컨드(s; second) 단위 예컨대, 1초 또는 2초 단위의 일정 간격으로 평균 턴디시 무게를 산출하고(S230), 산출된 평균 턴디시 무게를 실시간으로 분석하여, 지속 상승하는지 여부를 판단한다(S240). 즉, 수식으로서 설명하면, 'Wtd'를 턴디시 잔탕량 무게, 't'를 현시점의 시간, t-△t를 이전 시점의 시간이라고 할 때, Wtd(t) - Wtd(t-△t)와, Wtd(t) - Wtd(t-2*△t)가 모두 '0' 보다 크거나 같을 때, t-2*△t를 후속 래들의 개공 시점으로 판단하여, 후속 래들 개공 신호를 송출한다. 그리고, t-2*△t 시점부터 스트랜드의 중심부 및 표면부 각각의 무차원 상대 농도를 계산하며, 이를 위해 t-4*△t 시점부터 턴디시 잔탕량과 주조 속도를 저장하여, 실시간으로 혼합부의 예지가 가능하도록 한다.Therefore, in the present invention, in order to accurately detect the opening signal of the subsequent ladle during the two-steel continuous casting operation, for example, the casting speed and the molten steel remaining amount are lowered according to the two steel operating conditions, and the casting speed and the tundish residual water amount are constant values. When the following, the PLC (programmable logic system) transmits the virtual opening signal of the subsequent ladle (S210). Thereafter, the tundish weight is measured in millisecond (ms) units, for example, 200 ms units, from the time point at which the subsequent ladle virtual opening signal is transmitted (S220). Subsequently, the average tundish weight is calculated based on the tundish weight detected in milliseconds (ms) at regular intervals in units of second (s), for example, one second or two seconds (S230), and the calculated average tundish. By analyzing the weight in real time, it is determined whether the continuous rise (S240). In other words, when it is described as a formula, when W td is the weight of remaining water at tundish, 't' is the current time, and t-Δt is the time of the previous time, W td (t)-W td (t- When Δt and W td (t)-W td (t-2 * Δt) are both greater than or equal to '0', t-2 * Δt is determined as the opening time of the subsequent ladle, and the subsequent ladle Send the open signal. Then, the dimensionless relative concentrations of the center and surface portions of the strand are calculated from the time point t-2 * Δt, and for this purpose, the residual amount and casting speed of the tundish are stored from the time point t-4 * Δt and mixed in real time. Allow foretelling of wealth.
이강종의 혼합부 예지를 위해 스트랜드의 중심부의 무차원 상대 농도 및 표면부 무차원 상대 농도와 비교되는 제 1 및 제 2 기준 농도는 무차원 농도값이다. 이하에서는 도 7을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 제 1 및 제 2 기준 농도를 산출하는 방법을 설명한다.The first and second reference concentrations, which are compared with the dimensionless relative concentration at the center of the strand and the dimensionless relative concentration at the surface portion of the strand for predicting the mixing portion of the Lijiang species, are dimensionless concentration values. Hereinafter, a method of calculating first and second reference concentrations according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 7.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 스트랜드의 이강종 혼합부 예지를 위한 제 1 기준 농도와 제 2 기준 농도를 설정하는 방법은, 이전 강종 및 후속 강종 각각의 모든 성분의 농도 데이타를 수신하는 과정(S310a, S310b), 이전 강종의 각 성분들에 대한 하한 무차원 농도와 상한 무차원 농도를 산출하고(S320a), 후속 강종의 각 성분들에 대한 하한 무차원 농도와 상한 무차원 농도를 산출하는 과정(S320b), 이전 강종의 각 성분들에 대한 상한 무차원 농도값 중, 최하한 무차원 농도값을 제 1 기준 농도로 설정하고(S330a), 후속 강종의 각 성분들에 대한 하한 무차원 농도값 중, 최상한 무차원 농도를 제 2 기준 농도로 설정하는 과정(S330b)를 포함한다.Referring to FIG. 7, a method of setting a first reference concentration and a second reference concentration for predicting a mixture of two kinds of strands according to an embodiment of the present invention may include receiving concentration data of all components of each of the previous steel grade and the subsequent steel grade. Process (S310a, S310b), and calculates the lower limit dimensionless concentration and the upper limit dimensionless concentration for each component of the previous steel grade (S320a), and calculates the lower limit dimensionless concentration and the upper limit dimensionless concentration for each component of the subsequent steel grade. A process of calculating (S320b), among the upper limit dimensionless concentration values for each component of the previous steel grade, the lowest dimensionless concentration value is set as the first reference concentration (S330a), and no lower limit for each component of the subsequent steel grade Among the dimensional concentration values, a step (S330b) of setting the best dimensionless concentration as the second reference concentration is included.
즉, 이전 강종의 각 성분들에 대한 하한 무차원 농도는 수학식 1에 의해 산출되고, 이전 강종의 각 성분들에 대한 상한 무차원 농도는 수학식 2에 의해 산출된다. 또한, 이후 강종의 각 성분들에 대한 하한 무차원 농도는 수학식 3에 의해 산출되고, 이후 강종의 각 성분들에 대한 상한 무차원 농도는 수학식 4에 의해 산출된다.That is, the lower limit dimensionless concentration for each component of the previous steel grade is calculated by Equation 1, and the upper limit dimensionless concentration for each component of the previous steel grade is calculated by Equation 2. Further, the lower limit dimensionless concentration for each component of the steel grade is then calculated by Equation 3, and the upper limit dimensionless concentration for each component of the steel grade is then calculated by Equation 4.
상기한 수학식 1내지 4에서, 각 성분 농도에 대한 무차원 농도 산출 시, 이전 강종의 하한 무차원 농도가 이전 강종의 상한 무차원 농도에 비해 클 경우, 이전 강종의 하한 무차원 농도값은 이전 강종의 상한 무차원 농도값으로, 이전 강종의 상한 무차원 농도값은 이전 강종의 하한 무차원 농도값으로 치환한다. 또한, 후속 강종의 하한 무차원 농도가 후속 강종의 상한 무차원 농도에 비해 클 경우, 동일한 방법으로 후속 강종의 하한 무차원 농도값은 후속 강종의 상한 무차원 농도값으로, 후속 강종의 상한 무차원 농도값은 후속 강종의 하한 무차원 농도값으로 치환한다. 이는 이전 강종의 성분 농도가 이후 강종의 성분 농도에 비해 높을 경우에 적용된다.In the above Equations 1 to 4, when calculating the dimensionless concentration for each component concentration, when the lower limit dimensionless concentration of the previous grade is greater than the upper limit dimensionless concentration of the previous grade, the lower limit dimensionless concentration value of the previous grade is The upper limit dimensionless concentration value of the steel grade is replaced by the upper limit dimensionless concentration value of the previous grade. In addition, when the lower limit dimensionless concentration of the subsequent grades is larger than the upper limit dimensionless concentration of the subsequent grades, the lower limit dimensionless concentration value of the subsequent grades is the upper limit dimensionless concentration value of the subsequent grades, in the same manner. The concentration value is replaced with the lower limit dimensionless concentration value of the subsequent steel grade. This applies when the component concentration of the previous grade is higher than the component concentration of the subsequent grade.
예를 들어 설명하면, 이전 강종의 C농도가 0.4 wt%(0.38 ~ 0.42 wt%)이고, 이후 강종의 C농도가 0.2 wt%(0.18 ~ 0.22 wt%)일 경우, 무차원 변환을 하게 되면, 이전 강종의 C 무차원 농도는 0(0.1 ~ - 0.1)이 된다. 즉, 이전 강종의 상한 무차원 농도가 -0.1이 되고, 이전 강종의 하한 무차원 농도가 0.1이 되므로, 이를 바꿔준다. For example, if the C concentration of the previous steel grade is 0.4 wt% (0.38 ~ 0.42 wt%), and then the C concentration of the steel grade is 0.2 wt% (0.18 ~ 0.22 wt%), when the dimensionless conversion, The C dimensionless concentration of the previous steel grade is 0 (0.1 to -0.1). That is, since the upper limit dimensionless concentration of the previous steel grade becomes -0.1 and the lower limit dimensionless concentration of the previous steel grade becomes 0.1, it is changed.
한편, 일반적으로 제조하고자 하는 강종의 종류에 따라 각 성분들에 대한 설계 규격 농도가 있다. 즉, 각 성분들에 대한 농도가 설계 규격 농도 범위에 포함되어야만 제조하고자 하는 강종 조건을 만족하며, 설계 규격 농도 범위는 각 성분 별 최하한치와 최상한치, 그리고 최하한치와 최상한치 사이의 값을 포함하고 있다. 이에, 이강종의 연속주조에 있어서도, 이전 강종의 각 성분마다 설계 규격 농도 범위가 있고, 후속 강종의 각 성분마다 설계 규격 농도 범위가 있다.On the other hand, there is generally a design standard concentration for each component according to the type of steel to be manufactured. That is, the concentration of each component must be included in the design specification concentration range to satisfy the steel grade condition to be manufactured. The design specification concentration range includes the lowest and highest values for each component and the value between the lowest and the highest values. Doing. Thus, even in continuous casting of two steel grades, each component of the previous steel grade has a design specification concentration range, and each component of the subsequent steel grade has a design specification concentration range.
또한, 이전 강종의 각 성분들에 대한 농도라 함은, 현재 이강종 조업에서 먼저 주조가 이루어지는 용강의 각 성분들의 농도이고, 이는 턴디시로 용강이 공급되기 전에 정련 과정을 통해 결정되는 농도로서, 이전 강종의 설계 규격 농도 범위에 포함되는 농도값이다. 마찬가지로, 후속 강종의 각 성분들에 대한 농도는 후속으로 공급되는 용강의 각 성분들의 농도이며, 역시 턴디시로 공급되기 전에 정련 과정을 통해 결정되는 농도이며, 후속 강종의 설계 규격 농도 범위에 포함되는 농도값이다.In addition, the concentration of each component of the previous steel grade is the concentration of each component of the molten steel that is first cast in the current steel grade operation, which is a concentration determined through the refining process before the molten steel is supplied to the tundish, It is concentration value included in design standard concentration range of steel grade. Similarly, the concentration of each component of the subsequent steel grade is the concentration of each component of the subsequently supplied molten steel, which is also the concentration determined through the refining process before being supplied to the tundish, and is included in the design specification concentration range of the subsequent steel grade. Concentration value.
상기한 수학식 1 내지 수학식 4에서는 상술한 바와 같은 이전 강종 설계 규격 하한 농도, 이전 강종 설계 규격 상한 농도, 후속 강종 설계 규격 하한 농도, 후속 강종 설계 규격 상한 농도, 이전 강종 농도 및 후속 강종 농도를 적용하여 이전 강종의 하한 및 상한 무차원 농도와, 후속 강종의 하한 및 상한 무차원 농도를 계산한다. 그리고 이전 강종의 각 성분들에 대한 무차원 상한 농도값 중, 최하한치의 무차원 농도값을 제 1 기준 농도로 설정하고, 후속 강종의 각 성분들에 대한 하한 무차원 농도값 중, 최상한치의 무차원 농도값을 제 2 기준 농도로 설정한다. 또한, 이후 과정에서, 제 1 기준 농도는 실시간으로 산출되는 스트랜드의 중심부 무차원 상대 농도와 비교되는 값이며, 제 2 기준 농도는 실시간으로 산출되는 스트랜드의 표면부 무차원 상대 농도와 비교되는 값이다.In Formulas 1 to 4, the previous steel grade design specification lower limit concentration, the previous steel grade design specification upper limit concentration, the subsequent steel grade design specification lower limit concentration, the subsequent steel grade design specification upper limit concentration, the previous steel grade concentration and the subsequent steel grade concentration as described above Apply to calculate the lower and upper dimensionless concentrations of the previous steel grades and the lower and upper dimensionless concentrations of subsequent steel grades. The lowest dimensionless concentration value among the dimensionless upper limit concentration values for each component of the previous steel grade is set as the first reference concentration, and the highest value among the lower limit dimensionless concentration values for each component of the subsequent steel grade is set. The dimensionless concentration value is set as the second reference concentration. Further, in the subsequent process, the first reference concentration is a value compared with the dimensionless relative concentration of the center portion of the strand calculated in real time, and the second reference concentration is a value compared with the dimensionless relative concentration of the surface portion of the strand calculated in real time. .
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 방법으로 산출된, 이전 강종과 후속 강종의 성분별 무차원 농도를 나타낸 그래프이다. 예를 들어, 이전 강종과 후속 강종 각각에 C, Mn, Cr이 함유되어 있고, 상술한 수학식 1 내지 수학식 4에 의해 이전 강종과 후속 강종 각각의 C, Mn, Cr 성분에 대한 하한 무차원 농도와 상한 무차원 농도를 계산하면 도 8과 같다. 도 8을 참조하면, C, Mn, Cr 각각의 상한 무차원 농도 중, Cr의 상한 무차원 농도가 C, Mn의 상한 무차원 농도에 비해 작다. 이에, Cr의 상한 무차원 농도를 제 1 기준 농도로 설정한다. 그리고, C, Mn, Cr 각각의 하한 무차원 농도 중, Cr의 하한 무차원 농도가 C, Mn의 상한 무차원 농도에 비해 크다. 이에, Cr의 하한 무차원 농도를 제 2 기준 농도로 설정한다. 따라서, 도 8의 예에 의하면, 혼합부를 예지하는 무차원 농도의 최하한치인 제 1 기준 농도는 0.07, 최상한치인 제 2 기준 농도는 0.95이다. 다시 말하면, 혼합부의 무차원 농도는 0.07 이상 내지 0.95 이하이며, 실시간으로 산출되는 스트랜드의 중심부 무차원 상대 농도가 0.07인 지점으로부터 표면부 무차원 상대 농도가 0.95인 지점까지의 영역이 혼합부로 예지된다.8 is a graph showing dimensionless concentrations of components of previous grades and subsequent grades, calculated by the method according to an embodiment of the present invention. For example, C, Mn, Cr are contained in each of the previous steel grades and subsequent steel grades, and the lower limit dimensionless for the C, Mn, Cr components of each of the previous steel grades and the subsequent steel grades according to Equations 1 to 4 described above. When the concentration and the upper limit dimensionless concentration is calculated as shown in FIG. Referring to FIG. 8, of the upper limit dimensionless concentrations of C, Mn and Cr, the upper limit dimensionless concentration of Cr is smaller than the upper limit dimensionless concentration of C and Mn. Thus, the upper limit dimensionless concentration of Cr is set to the first reference concentration. Among the lower limit dimensionless concentrations of C, Mn and Cr, the lower limit dimensionless concentration of Cr is larger than the upper limit dimensionless concentration of C and Mn. Thus, the lower limit dimensionless concentration of Cr is set to the second reference concentration. Therefore, according to the example of FIG. 8, the 1st reference density which is the lowest minimum of the dimensionless density | density which predicts a mixing part is 0.07, and the 2nd reference concentration which is the highest value is 0.95. In other words, the dimensionless concentration of the mixing portion is 0.07 or more and 0.95 or less, and the region from the point where the dimensionless relative concentration of the center portion of the strand calculated in real time is 0.07 to the point where the surface portion dimensionless relative concentration is 0.95 is predicted by the mixing portion. .
이와 같이, 이전 강종의 각 성분의 최상한치 무차원 농도들 중 최하한치의 무차원 농도를 제 1 기준 농도로 하여 실시간으로 산출되는 중심부의 무차원 상대 농도와 비교하고, 후속 강종의 각 성분의 최하한치 무차원 농도들 중 최상한치의 무차원 농도를 제 2 기준 농도로 하여 실시간으로 산출되는 표면부의 무차원 상대 농도와 비교하는 이유에 대해 설명하면 하기와 같다.As such, the dimensionless concentration of the lowest value among the highest value dimensionless concentrations of each component of the previous steel grade is compared with the dimensionless relative concentration of the central portion calculated in real time, and the lowest value of each component of the subsequent steel grade. The reason for comparing the dimensionless concentration of the highest value among the valueless dimensionless concentrations with the dimensionless relative concentration calculated in real time using the second reference concentration as follows will be described.
이강종의 연속주조 시에, 이전 강종과 후속 강종이 혼합되어 응고된 스트랜드의 혼합부의 일단의 농도는 이전 강종의 설계 규격 농도에 만족하고, 혼합부의 타단은 후속 강종의 설계 규격 농도를 만족하다. 그리고 혼합부의 일단과 타단 사이 영역은 이전 강종과 후속 강종 각각의 설계 규격 농도 범위 밖이다.During continuous casting of two steel grades, the concentration of one end of the mixing portion of the strand where the previous steel grade and the subsequent steel species are mixed and solidified satisfies the design specification concentration of the previous steel grade, and the other end of the mixing portion satisfies the design specification concentration of the subsequent steel grade. And the region between one end and the other end of the mixing section is outside the design specification concentration range of each of the previous and subsequent grades.
도 9를 참조하면, 주편의 상하 방향(단면 두께 방향) 및 주조 방향(길이 방향)에 따라 농도가 변함을 알 수 있다. 스트랜드에서 상하 방향의 위치 즉, 중심부와 표면부의 무차원 상대 농도는 다른 경향의 패턴을 보인다. 보다 구체적으로 설명하면, 후속 래들의 개공 시점 이후부터 스트랜드의 표면부에 이전 강종과 후속 강종 간의 혼합이 나타난다. 그러나, 중심부의 경우, 후속 래들의 개공 시점 이전의 스트랜드 위치에서부터 혼합이 발생된다. 이는, 턴디시와 몰드를 거쳐 발생한 혼합 및 재혼합 용강이 스트랜드 내 미응고 용강층 중심부로 농도 확산이 일어나기 때문이다. 즉, 스트랜드의 중심부는 표면부에 비해 앞 시점에서부터 이전 강종과 후속 강종 간의 혼합이 시작된다.Referring to FIG. 9, it can be seen that the concentration varies depending on the vertical direction (cross section thickness direction) and the casting direction (length direction) of the cast steel. The up and down position in the strand, that is, the dimensionless relative concentration of the central and surface portions, shows a different pattern of tendency. More specifically, after the opening point of the subsequent ladle, a mixture between the previous steel grade and the subsequent steel grade appears on the surface of the strand. However, in the case of the central portion, mixing takes place from the strand position before the opening point of the subsequent ladle. This is because the mixed and remixed molten steel generated through the tundish and the mold is diffused to the center of the unsolidified molten steel layer in the strand. That is, the center portion of the strand starts mixing between the previous steel species and the subsequent steel species from the front point in comparison to the surface portion.
따라서, 본 발명에서는 실시간으로 획득되는 스트랜드에서 중심부의 무차원 상대 농도가 이전 강종의 각 성분에 대한 상한 무차원 농도값 중, 최하한 무차원 농도값(즉, 제 1 기준 농도)에 도달했을 때 또는 최하한 무차원 농도값(즉, 제 1 기준 농도)을 벗어날 때, 혼합 시작 상태로 판단하고, 이때 스트랜드의 길이 방향의 위치를 제 1 절사 위치로 결정한다. 또한, 실시간으로 산출되는 스트랜드에서 표면부의 무차원 상대 농도가 후속 강종의 각 성분에 대한 하한 무차원 농도값 중, 최상한 무차원 농도값(즉, 제 2 기준 농도)에 도달했을 때 또는 최상한 무차원 농도값(즉, 제 2 기준 농도)를 벗어날 때, 혼합 종료 상태로 판단하고, 이때 스트랜드 위치를 제 2 절사 위치로 결정한다. 다시 설명하면, 중심부의 무차원 상대 농도가 이전 강종의 각 성분에 대한 상한 무차원 농도값 중, 최하한 무차원 농도를 가지는 스트랜드의 길이 방향의 위치가 혼합부의 시작 위치이며, 표면부의 무차원 상대 농도가 후속 강종의 각 성분에 대한 하한 무차원 농도값 중, 최상한 무차원 농도를 가지는 스트랜드의 길이 방향 위치가 혼합부의 종료 위치이다. 따라서, 본 발명에서는 이전 강종의 각 성분에 대한 상한 무차원 농도값 중, 최하한 무차원 농도를 제 1 기준 농도라 명명하고, 상기 제 1 기준 농도를 획득된 중심부의 무차원 상대 농도와 비교한다. 그리고, 후속 강종의 각 성분에 대한 하한 무차원 농도값 중, 최상한 무차원 농도를 제 2 기준 농도라 명명하고, 상기 제 2 기준 농도를 획득된 표면부 무차원 상대 농도와 비교하여, 이강종이 혼합된 혼합부로 예지한다. 즉, 실시간으로 획득되는 중심부의 무차원 상대 농도가 제 1 기준 농도에 도달하는 스트랜드의 길이 방향 위치를 제 1 절사 위치로 하고, 표면부의 무차원 상대 농도가 제 2 기준 농도에 도달하는 스트랜드의 길이 방향 위치를 제 2 절사 위치로 하여 혼합부를 절사한다.Therefore, in the present invention, when the dimensionless relative concentration at the center of the strand obtained in real time reaches the lowest dimensionless concentration value (that is, the first reference concentration) among the upper limit dimensionless concentration values for each component of the previous steel grade. Or when it is out of the minimum dimensionless density value (namely, 1st reference density | concentration), it determines with a mixing start state, and determines the position of the strand length direction as a 1st cutting position at this time. In addition, when the dimensionless relative concentration of the surface portion in the strand calculated in real time reaches the best dimensionless concentration value (ie, the second reference concentration) among the lower limit dimensionless concentration values for each component of the subsequent steel grade, When the dimensionless concentration value (i.e., the second reference concentration) is out of the range, it is determined that the mixing is completed, and the strand position is determined as the second cutting position. In other words, the position in the longitudinal direction of the strand having the lowest dimensionless concentration among the upper limit dimensionless concentration values for each component of the previous steel grade is the starting position of the mixing section, and the dimensionless relative concentration of the center portion is the starting position of the mixing section. Of the lower limit dimensionless concentration values for each component of the subsequent steel grade, the longitudinal position of the strand having the highest dimensionless concentration is the end position of the mixing section. Therefore, in the present invention, the lowest dimensionless concentration value among the upper limit dimensionless concentration values for each component of the previous steel grade is called the first reference concentration, and the first reference concentration is compared with the obtained dimensionless relative concentration of the central portion. . Among the lower limit dimensionless concentration values for each component of subsequent steel grades, the best dimensionless concentration is referred to as a second reference concentration, and the second reference concentration is compared with the obtained surface portion dimensionless relative concentration, and thus the Predicted by the mixed portion. That is, the length of the strand where the dimensionless relative concentration of the center portion obtained in real time reaches the first reference concentration is the first cut position, and the length of the strand where the dimensionless relative concentration of the surface portion reaches the second reference concentration. The mixing part is cut by setting the direction position to the second cutting position.
한편, 종래에는 혼합부를 예지하는데 있어서, 스트랜드의 단면 위치별, 즉, 표면부와 중심부에 대한 별도 고려 없이, 혼합부를 예지하였다. 즉, 종래에는 스트랜드의 길이 방향의 일 위치에서, 중심부와 표면부 농도가 동일한 것으로 간주하고, 스트랜드의 농도를 획득하였다. 이에, 혼합부의 위치 또는 혼합부의 예지 정확성이 낮아, 혼합부가 제품에 섞여 고객사로 전달되는 일이 빈번히 발생하였다.On the other hand, conventionally, in predicting the mixing portion, the mixing portion is foreseen without regard to the cross-sectional position of the strand, that is, the surface portion and the central portion. That is, conventionally, at one position in the length direction of the strand, the concentration of the center portion and the surface portion was regarded as the same, and the concentration of the strand was obtained. As a result, the location of the mixing section or the accuracy of the prediction of the mixing section is low, so that the mixing section is often mixed with the product and delivered to the customer.
따라서, 본 발명에서는 상기한 바와 같이, 스트랜드 길이 방향의 일 위치에서 중심부와 표면부 농도가 다른것임을 인지하고, 이강종 연속주조 중에 스트랜드에서 중심부와 표면부 각각의 무차원 상대 농도를 각기 획득하여 혼합부를 예지한다.Therefore, in the present invention, as described above, it is recognized that the concentration of the central portion and the surface portion at one position in the strand length direction is different, and during the continuous casting of two kinds of steel, the non-dimensional relative concentrations of each of the central portion and the surface portion in the strand are respectively obtained to obtain the mixing portion. Foresee.
통상적인 이강종의 연속주조 조업에 있어서, 턴디시 내로 후속 강종이 공급되면 상기 턴디시에서 이전 강종과 후속 강종이 혼합되며, 이때 이전 강종과 후속 강종이 혼합되는 과정에서 일부 혼합 강종은 배출되고, 나머지는 계속 턴디시 내부를 재순환하면서 지속적으로 재 혼합된다. 그리고 턴디시에서 혼합 및 재혼합된 용강은 침지 노즐을 통해 몰드로 배출되는데, 침지 노즐을 통해 배출되는 용강은 난류의 흐름을 가진다. 이로 인해, 턴디시로부터 몰드로 유입된 혼합 용강은 몰드 내에서의 용강 난류 유동에 의해 상부 영역에 재순환 유동을 만들며, 이에 따라 몰드 내에서도 혼합과 재혼합 현상이 반복적으로 발생되며, 몰드 내 농도는 실시간으로 변한다(도 10 참조). 도 11을 보면, 몰드로부터 응고되어 인출된 스트랜드에 이전 강종과 후속 강종이 혼합된 혼합부가 존재하며, 턴디시의 혼합을 고려하지 않고 몰드 혼합만을 고려하였을 때, 주편 두께가 0.4m 일 경우, 혼합부의 길이는 약 4m이다.In the continuous casting operation of conventional steel grades, when the subsequent steel grades are supplied into the tundish, the previous steel grades and the subsequent steel grades are mixed in the tundish, wherein some mixed steel grades are discharged while the previous steel grades and the subsequent steel grades are mixed, and the remaining steel grades are discharged. Continues to be remixed while continuing to recycle the tundish. And the molten steel mixed and remixed in the tundish is discharged into the mold through the immersion nozzle, the molten steel discharged through the immersion nozzle has a turbulent flow. As a result, the mixed molten steel introduced from the tundish into the mold creates a recirculating flow in the upper region by the molten steel turbulent flow in the mold, thereby repeatedly mixing and remixing in the mold, and the concentration in the mold (See FIG. 10). Referring to FIG. 11, in the strand solidified and drawn out of the mold, there is a mixing portion in which a previous steel grade and a subsequent steel grade are mixed, and when only the mold thickness is considered without considering the mixing of tundish, when the thickness of the cast steel is 0.4 m, the mixing is performed. The length of the part is about 4m.
이와 같이 상술한 도 10 및 도 11의 설명으로부터, 턴디시 뿐만 아니라, 몰드 내에서도 이강종의 혼합이 이루어지고, 몰드에서의 혼합에 의해 스트랜드에 이전 강종과 후속 강종이 혼합된 혼합부가 발현됨을 알 수 있다.As described above with reference to FIGS. 10 and 11, it can be seen that not only the tundish but also the mixing of the two steel species is performed in the mold, and the mixing portion in which the previous steel species and the subsequent steel species are mixed in the strand is expressed by the mixing in the mold. .
한편, 종래에는 턴디시에서의 혼합만을 고려하고, 몰드에서의 혼합은 고려하지 않고 혼합부를 예지함에 따라, 혼합부의 위치 또는 혼합부의 예지 정확성이 낮아, 혼합부의 적어도 일부가 제품에 섞여 고객사로 전달되는 일이 빈번히 발생하였다.On the other hand, conventionally considering only the mixing in the tundish, and foresee the mixing unit without considering the mixing in the mold, the position of the mixing unit or the accuracy of the mixing unit is low, at least a portion of the mixing unit is mixed with the product delivered to the customer Things happened frequently.
이에 본 발명에서는 턴디시 뿐만 아니라, 몰드 내에서의 이강종 혼합을 고려하여 혼합부를 예지 절사함으로써, 혼합부 절사 정확성을 향상시킬 수 있다.Accordingly, in the present invention, not only the tundish but also the cutting part of the mixing in consideration of the mixing of two kinds of steel in the mold can improve the mixing part cutting accuracy.
이강종의 연속주조 시, 스트랜드에서 중심부 및 표면부 각각의 무차원 상대 농도와 해당 무차원 상대 농도를 가지는 스트랜드의 길이 방향 위치를 산출하는 과정(S400)은, 후속 래들 개공 신호 검출 시점으로부터 실시간으로 스트랜드의 중심부 및 표면부 각각의 무차원 상대 농도를 획득하는 단계(S410) 및 산출된 중심부 및 표면부 농도를 가지는 스트랜드의 위치를 산출하는 단계(S420)를 포함한다.In the continuous casting of two kinds of steel, the step (S400) of calculating the longitudinal position of the strand having the corresponding dimensionless relative concentration and the dimensionless relative concentration of each of the central portion and the surface portion in the strand is performed in real time from the time point of the subsequent ladle opening signal detection. Obtaining a dimensionless relative concentration of each of the central portion and the surface portion of (S410) and calculating the position of the strand having the calculated central portion and the surface portion concentration (S420).
후속 래들 개공 신호 검출 시점으로부터 실시간으로 스트랜드의 중심부 및 표면부의 농도 산출(S410)을 위해, 본 발명에서는 상술한 바와 같이 몰드에서의 혼합을 고려하여 산출하며, 이에 스트랜드의 중심부 및 표면부 농도를 산출하는 식(이하, 수학식 9)은 몰드로부터 배출되는 강종의 농도를 포함한다. 이하의 수학식에서 표현되는 't + △t'는 현시점, 't'는 이전 시점을 의미한다.In order to calculate the concentration of the center portion and the surface portion of the strand in real time from the time of the subsequent ladle opening signal detection (S410), the present invention calculates considering the mixing in the mold as described above, thereby calculating the concentration of the strand portion and the surface portion of the strand. Equation 9 (hereinafter, Equation 9) includes the concentration of steel species discharged from the mold. 'T + Δt' expressed in the following equation refers to the current point and 't' means the previous point.
이하에서는 후속 래들 개공 신호 검출 시점으로부터 실시간으로 스트랜드의 중심부 및 표면부의 농도를 획득하는 과정을 설명한다. 본 발명의 실시예에서는 스트랜드의 중심부 및 표면부의 농도를 획득하는데 있어서, 후술되는 수학식들에 의해 계산 또는 산출된다. 이에, '스트랜드의 중심부 및 표면부의 농도 획득'은 다른 말로, '스트랜드의 중심부 및 표면부의 농도 산출'로 표현될 수 있다.Hereinafter, a process of obtaining concentrations of the central portion and the surface portion of the strand in real time from the time point of detecting the subsequent ladle opening signal will be described. In the embodiment of the present invention, in obtaining the concentration of the central portion and the surface portion of the strand, it is calculated or calculated by the following equations. Thus, 'obtaining the concentration of the central portion and the surface portion of the strand' may be expressed in other words, 'calculation of the concentration of the central portion and the surface portion of the strand'.
물리적인 측면에서 턴디시 내 용강 유입 변화량은 턴디시의 무게 변화량을 시간 변화량(△t)과 액상 용강의 밀도로 나눈 값으로 표현될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 상술한 물리적인 턴디시 내 용강 유입 변화량의 개념을 이용하여 먼저, 턴디시 내 후속 용강의 유입 체적 유량(Qtd-in)을 산출한다(S411).In terms of physical aspects, the amount of change in molten steel in the tundish may be expressed as the weight change in the tundish divided by the time change (Δt) and the density of the liquid molten steel. In an embodiment of the present invention, first, the inflow volume flow rate Q td-in of the subsequent molten steel in the tundish is calculated using the concept of the physical tumble inflow variation in the tundish (S411).
이때, 하기에 기재된 [수학식 5]에 의해 턴디시 내 후속 용강의 유입 체적 유량(Qtd-in)을 산출할 수 있다.At this time, the inflow volume flow rate Q td-in of subsequent molten steel in tundish can be calculated by Equation 5 described below.
Wtd(t)는 이전 시점의 턴디시 내 용강 총무게, Wtd(t+△t)는 현 시점의 턴디시 내 용강 총무게, Qtd-out는 턴디시로부터 배출되는 용강 체적 유량, ρL는 액상 용강의 밀도이다.W td (t) is the total weight of the molten steel in the tundish at the previous point, W td (t + △ t) is the total weight of the molten steel in the tundish at the present time, and Q td-out is the volumetric flow rate of the molten steel discharged from the tundish, ρ L Is the density of the liquid molten steel.
이전 시점의 턴디시 내 용강 총무게(Wtd(t)) 및 현 시점의 턴디시 내 용강 총무게(Wtd(t+△t))는 턴디시에 외측 하부에 마련된 센서로부터 실시간으로 측정되며, 턴디시로부터 배출되는 용강 체적 유량(Qtd-out)은 스트랜드의 일측에 마련된 센서로부터 측정된 주조 속도와 몰드 단면 사이즈 곱의 총합으로 산출된다. 또한, 용강의 경우 액상이므로, 고상의 용강 밀도 7600 kg/m3 내지 8000 kg/m3가 아닌, 액상 용강 밀도인 7000 kg/m3 내지 7400 kg/m3를 적용한다. 보다 구체적으로 예를 들어 설명하면, 고상의 용강 밀도 약 7800kg/m3가 아닌, 액상 용강 밀도 약 7200kg/m3를 적용한다.The total molten steel weight in the tundish at the previous point in time (W td (t)) and the total molten steel weight in the tundish at the present point in time (W td (t + Δt)) are measured in real time from a sensor provided in the lower portion of the tundish, The molten steel volume flow rate Q td-out discharged from the tundish is calculated as the sum of the product of the casting speed and the mold cross-sectional size measured from a sensor provided on one side of the strand. In addition, since molten steel is a liquid phase, a liquid molten steel density of 7000 kg / m 3 to 7400 kg / m 3 is applied, not a solid molten steel density of 7600 kg / m 3 to 8000 kg / m 3 . More specifically, for example, when described, instead of the molten steel density of about 7800kg / m 3 in the solid phase, and applying the liquid molten steel density of about 7200kg / m 3.
이후, 산출된 턴디시 내 후속 용강의 유입 체적 유량(Qtd-in)을 이용하여 턴디시 내 용강의 평균 무차원 상대 농도(Ctd-ave(t + △t))를 산출한다(S412). 턴디시 내에서 발생하는 용강 흐름은 주유동(Primary flow)과 정체영역(Dead zone)을 포함하는 2차 유동(Secondary flow)으로 분류할 수 있고, 이에 따라 턴디시 내 용강 위치에 따라서 용강의 농도는 국부적으로 다를 수 있다. 그러나, 본 발명에서는 스트랜드의 상,하 및 좌,우 위치에 따라 발생하는 농도 예지를 목적으로 이러한 국부적인 유동을 고려하지 않고 턴디시 내 용강의 평균 무차원 상대 농도는 어느 특정 값으로 대표된다고 가정하고 이를 턴디시 내 용강의 평균 무차원 상대 농도로 정의한다. 이때, 하기에 기재된 [수학식 6]에 의해 턴디시 내 용강 평균 무차원 상대 농도(Ctd-ave(t + △t))을 산출할 수 있다.Thereafter, the average dimensionless relative concentration (C td -ave (t + Δt)) of the molten steel in the tundish is calculated using the calculated inflow volume flow rate Q td-in of the subsequent molten steel in the tundish (S412). . The molten steel flow generated in tundish can be classified into secondary flow including primary flow and dead zone, and thus the concentration of molten steel according to the molten steel position in tundish. May be different locally. However, in the present invention, it is assumed that the average dimensionless relative concentration of molten steel in tundish is represented by a certain value without considering such a local flow for the purpose of predicting the concentration occurring along the top, bottom, left and right positions of the strand. This is defined as the average dimensionless relative concentration of molten steel in tundish. At this time, the molten steel mean dimensionless relative concentration (C td -ave (t + Δt)) can be calculated by Equation 6 described below.
Ctd-ave(t+△t)는 현 시점의 턴디시 내 용강의 평균 무차원 상대 농도, Wtd(t)는 이전 시점에서 턴디시 내 용강 총 무게, Ctd_ave(t)는 이전 시점의 턴디시 내 용강의 평균 무차원 상대 농도, Qtd-in(t)은 이전 시점에서 턴디시 내로 유입되는 용강의 유입 체적 유량, Ctd-in(t)는 이전 시점의 턴디시 내 후속 용강의 유입 농도(무차원 상대 농도), Qtd-out(t)는 이전 시점의 턴디시로부터 배출되는 용강 체적 유량, Ctd-out(t)은 이전 시점의 턴디시로부터 배출되는 용강 농도(무차원 상대 농도), ρL는 액상 용강의 밀도이다.C td-ave (t + Δt) is the average dimensionless relative concentration of molten steel in the tundish at this point, W td (t) is the total weight of molten steel in the tundish at the previous point, and C td_ave (t) is the turn of the previous point. The mean dimensionless relative concentration of molten steel in the dish, Q td-in (t) is the inflow volume flow rate of molten steel flowing into the tundish at the previous time point, and C td-in (t) is the inflow of subsequent molten steel in the tundish at the previous time point. The concentration (dimensionless relative concentration), Q td-out (t) is the molten steel volume flow rate discharged from the tundish at the previous point in time, and C td-out (t) is the molten steel concentration discharged from the tundish at the previous point in time (dimensionless relative). Concentration), ρ L is the density of the liquid molten steel.
여기서, 턴디시 내 후속 용강의 유입 체적 유량(Qtd-in)은 상술한 바와 같은 수학식 5에 의해 산출된 값을 적용하며, 이전 시점의 턴디시 내 용강 총무게(Wtd(t)), 현 시점의 턴디시 내 용강 총무게(Wtd(t+△t)) 각각은 턴디시에 마련된 센서로부터 일정 시간 간격인 실시간으로 측정된 값, 현 시점에서 턴디시로부터 배출되는 용강 체적 유량(Qtd-out(t+△t))은 스트랜드의 일측에 마련된 센서로부터 측정된 주조 속도와 몰드 단면 사이즈 곱의 총합으로 산출할 수 있고, ρL은 액상 용강 밀도로서 7000kg/m3 내지 7400kg/m3, 보다 구체적 예로는 약 7200kg/m3를 적용한다. 그리고 래들에 수용된 후속 용강을 턴디시로 공급시키는데 있어서, 후속 용강이 턴디시 내로 공급되어 혼합되기 전이므로, 턴디시로 유입되는 이전 시점의 후속 용강의 농도(Ctd-in(t))는 항상 '1'이다. 또한 이전 시점의 턴디시 내 용강의 평균 무차원 상대 농도(Ctd-ave(t))의 초기값과 턴디시로부터 배출되는 용강의 무차원 상대 농도(Ctd-out(t))의 초기 값은 ‘0’으로 설정된다.Here, the inflow volume flow rate Q td-in of subsequent molten steel in tundish applies the value calculated by Equation 5 as described above, and the total weight of molten steel in tundish at the previous time point (W td (t)) , The total molten steel weight in the tundish at the present time (W td (t + Δt)) is a value measured in real time at a certain time interval from the sensor provided in the tundish, the volume flow rate of the molten steel discharged from the tundish at this time (Q) td-out (t + Δt) can be calculated as the sum of the product of the casting cross-section and the mold cross-sectional size measured from a sensor provided on one side of the strand, and ρ L is the liquid molten steel density of 7000 kg / m 3 to 7400 kg / m 3 More specifically, about 7200kg / m 3 applies. And in supplying the subsequent molten steel contained in the ladle to the tundish, since the subsequent molten steel is fed into the tundish and before being mixed, the concentration of the subsequent molten steel (C td-in (t)) at the previous time point into the tundish is always '1'. In addition, the initial value of the mean dimensionless relative concentration (C td-ave (t)) of the molten steel in the tundish at the previous time and the initial value of the dimensionless relative concentration (C td-out (t)) of the molten steel discharged from the tundish Is set to '0'.
상술한 바와 같이 설정된 초기 값들에 의해 현 시점의 턴디시 내 용강의 평균 무차원 상대 농도(Ctd-ave(t+△t))가 산출된다. As described above, the average dimensionless relative concentration C td-ave (t + Δt) of the molten steel in the tundish at this time is calculated based on the initial values set as described above.
다음으로, 현 시점에서의 턴디시 내 용강의 평균 무차원 상대 농도(Ctd-ave(t+△t))는 수학식 6에 의해 산출된 값이 적용되며, 현 시점에서 턴디시로부터 배출되는 용강의 무차원 상대 농도(Ctd-out(t+△t))는 후술될 수학식 7에 의해 현 시점에서 산출된 값이 적용된다.Next, the average dimensionless relative concentration (C td-ave (t + Δt)) of the molten steel in the tundish at this time is applied to the value calculated by Equation 6, and the molten steel discharged from the tundish at this time. The value calculated at the present time is applied to the dimensionless relative concentration (C td -out (t + Δt)) of Equation 7 to be described later.
현 시점에서의 턴디시 내 용강의 평균 무차원 상대 농도(Ctd-ave(t+△t))가 산출되면, 이를 이용하여 현 시점의 턴디시로부터 배출되는 용강의 무차원 상대 농도(Ctd-out(t+△t))를 산출한다(S413). 이때, 본 발명에서는 하기와 같은 수학식 7을 이용하여 턴디시로부터 배출되는 용강의 무차원 상대 농도(Ctd-out(t+△t))를 산출한다.When the average dimensionless relative concentration (C td -ave (t + Δt)) of molten steel in the tundish at the present time is calculated, it is used to calculate the dimensionless relative concentration (C td-) of the molten steel discharged from the tundish at this time. out (t + Δt)) is calculated (S413). At this time, the present invention calculates the dimensionless relative concentration (C td -out (t + Δt)) of the molten steel discharged from the tundish using the following equation (7).
Ctd-out(t+△t)는 현 시점에서 턴디시로부터 배출되는 용강의 무차원 상대 농도, Ctd_ave(t+△t)는 현 시점에서 턴디시 내 용강의 평균 무차원 상대 농도, Ctd-in(t+△t)은 현 시점에서 턴디시로 유입되는 용강의 무차원 상대 농도이다. 현 시점에서 턴디시 내 용강의 평균 무차원 상대 농도(Ctd-out(t+△t))는 상술한 바와 같이 수학식 6에 의해 산출되어 적용되고, 현 시점에서 턴디시로 유입되는 후속 강종의 무차원 상대 농도(Ctd-in)는 1이다. 그리고 ftd는 턴디시 내외삽 계수로서, 스트랜드 중심부의 무차원 상대 농도와 스트랜드 표면부의 무차원 상대 농도 산출을 위해 각기 다른 내외삽 계수를 적용한다. 즉, 스트랜드 중심부 농도의 산출을 위해 사용되는 내외삽 계수(ftd_center)는 4±2, 스트랜드 표면부 농도의 산출을 위해 사용되는 내외삽 계수(ftd_surface)는 2.2±0.6 이다.C td-out (t + Δt) is the dimensionless relative concentration of molten steel discharged from tundish at this point, C td _ ave (t + Δt) is the average dimensionless relative concentration of molten steel in tundish at this point, C td-in (t + Δt) is the dimensionless relative concentration of molten steel flowing into the tundish at this point. The average dimensionless relative concentration (C td -out (t + Δt)) of the molten steel in the tundish at this point is calculated and applied by Equation 6 as described above, and the subsequent steel species flowing into the tundish at this point are The dimensionless relative concentration (C td-in ) is 1. F td is a tundish interpolation coefficient, and different interpolation coefficients are applied to calculate the dimensionless relative concentration of the strand center and the dimensionless relative concentration of the strand surface. That is, the interpolation coefficient f td_center used for calculating the strand center concentration is 4 ± 2, and the interpolation coefficient f td_surface used for calculating the strand surface portion concentration is 2.2 ± 0.6.
이어서, 현 시점에서 턴디시로부터 배출되는 용강의 무차원 상대 농도(Ctd-out(t+△t))를 이용하여, 현 시점에서 몰드 내 용강의 평균 무차원 상대 농도(Cmd-ave(t+△t))를 산출하며(S414), 본 발명에서는 수학식 8을 이용하여 산출한다.Then, using the dimensionless relative concentration (C td-out (t + Δt)) of the molten steel discharged from the tundish at this time, the average dimensionless relative concentration (C md-ave (t +) of the molten steel in the mold at this time. [Delta] t)) is calculated (S414), and is calculated using Equation 8 in the present invention.
Wmd(t)는 이전 시점에서 몰드 내 용강 총 무게, Cmd-ave(t)는 이전 시점에서 몰드 내 용강의 평균 무차원 상대 농도, Qmd-in(t)은 이전 시점에서 몰드 내 용강의 유입 체적 유량, Cmd-in(t)는 이전 시점에서의 몰드 내 용강의 유입 농도(무차원 상대 농도), Wmd(t+△t)는 현 시점에서 몰드 내 용강 총 무게, Qmd-out(t)은 몰드로부터 배출되는 용강 체적 유량, Cmd-out(t)은 이전 시점에서 몰드로부터 배출되는 강종(즉, 스트랜드)의 무차원 상대 농도, ρL는 액상 용강의 밀도로서, 7000 kg/m3 내지 7400 kg/m3 , 보다 구체적으로는 예컨대, 약 7200kg/m3 이다.W md (t) is the total weight of molten steel in the mold at the previous point, C md-ave (t) is the average dimensionless relative concentration of the molten steel in the mold at the previous point, and Q md-in (t) is the molten steel in the mold at the previous point. The flow volume flow rate of C md-in (t) is the inlet concentration of molten steel in the mold (dimensionless relative concentration) at the previous point, and W md (t + △ t) is the total weight of molten steel in the mold at this point, Q md- out (t) is the molten volume flow rate discharged from the mold, C md-out (t) is the dimensionless relative concentration of the steel species (ie strands) discharged from the mold at the previous time point, ρ L is the density of the liquid molten steel, a kg / m 3 to 7400 kg / m 3, more specifically, for example, of about 7200kg / m 3.
여기서, 현 시점의 몰드 내 용강 총 무게(Wmd(t+△t))와, 이전 시점에서 몰드 내 용강 총 무게(Wmd(t))는 몰드의 길이 및 단면적과 용강 밀도를 이용하여 산출할 수 있다. 즉, '몰드 내 용강 총 무게(Wmd) = (몰드 총 길이 - 몰드 상부로부터 메니스커스까지의 길이) × 몰드 내부 단면적 × 액상 용강 밀도'의 식을 통해 산출 가능하다. 여기서, 몰드 내부 단면적은 스트랜드의 단면적과 같다. 또한, 몰드로부터 배출되는 스트랜드(또는 강종)의 유량은 스트랜드의 일측에 위치하는 센서로 측정된 주소 속도와 몰드 내부 단면적의 곱의 총합으로 산출이 가능하다. 몰드로 유입되는 이전 시점의 후속 용강의 무차원 상대 농도(Cmd-in(t))는 항상 턴디시로부터 배출되는 이전 시점의 후속 용강의 무차원 상대 농도(Ctd-out(t))와 같다. 또한 이전 시점의 몰드 내 용강의 평균 무차원 상대 농도(Cmd-ave(t))의 초기값과 몰드로부터 배출되는 용강의 무차원 상대 농도(Cmd-out(t))의 초기 값은 ‘0'으로 설정된다.Here, the total of a molten steel in the mold weight of the moment (W md (t + △ t )), to be calculated on the total weight of a molten steel in the mold at an earlier time (W md (t)) are used the length and cross-sectional area and the molten steel density of the molded Can be. That is, it can be calculated through the formula 'total weight of molten steel in the mold (Wmd) = (total length of the mold-the length from the top of the mold to the meniscus) x the cross-sectional area of the mold x the liquid molten steel density. Here, the cross section inside the mold is equal to the cross section of the strand. In addition, the flow rate of the strand (or steel grade) discharged from the mold can be calculated as the sum of the product of the address velocity measured by the sensor located on one side of the strand and the cross-sectional area of the mold. The dimensionless relative concentration (C md-in (t)) of the subsequent molten steel at the previous point entering the mold is always equal to the dimensionless relative concentration (C td-out (t)) of the subsequent molten steel from the tundish always exiting the tundish. same. In addition, the initial value of the mean dimensionless relative concentration (C md-ave (t)) of the molten steel in the mold at the previous point and the initial value of the dimensionless relative concentration (Cmd-out (t)) of the molten steel discharged from the mold is' 0. Is set to '.
상기 설정된 초기 값들에 의해 현 시점의 몰드 내 용강의 평균 무차원 상대 농도(Cmd-ave(t))가 산출된다.Based on the set initial values, the average dimensionless relative concentration C md-ave (t) of the molten steel in the mold at the present time is calculated.
다음으로, 현 시점에서의 몰드 내 용강의 평균 무차원 상대 농도(Cmd-ave(t+△t))는 수학식 8에 의해 산출된 값이 적용되며, 현 시점에서의 몰드로부터 배출되는 용강의 무차원 상대 농도(Cmd-out(t+△t))는 후술될 수학식 9에 의해 현 시점에서 산출된 값이 적용된다.Next, the average dimensionless relative concentration (C md-ave (t + Δt)) of the molten steel in the mold at the present time is applied to the value calculated by Equation 8, and the molten steel discharged from the mold at the present time. As the dimensionless relative concentration C md-out ( t + Δt), a value calculated at the present time by Equation 9 to be described below is applied.
이후, 현 시점에서 몰드로부터 배출되는 강종(즉, 스트랜드)의 무차원 상대 농도(Cmd-out(t+△t))를 산출한다(S415). 본 발명에서는 하기와 같은 수학식 9에 의해 현 시점에서 몰드로부터 배출되는 강종(즉, 스트랜드)의 무차원 상대 농도(Cmd-out(t+△t))를 산출한다.Thereafter, the dimensionless relative concentration (C md-out (t + Δt)) of the steel species (ie, strands) discharged from the mold at this point is calculated (S415). In the present invention, the dimensionless relative concentration (C md-out (t + Δt)) of the steel species (ie, strands) discharged from the mold at the present time is calculated by the following equation (9).
Cmd-out(t+△t)는 현 시점에서 몰드로부터 배출되는 강종(즉, 스트랜드)의 무차원 상대 농도, Cmd_ave(t+△t)는 현 시점에서 몰드 내 용강의 평균 무차원 상대 농도, Cmd-in(t+△t)는 현 시점에서 몰드로 유입되는 용강의 무차원 상대 농도이다. 여기서 현 시점에서 몰드로부터 배출되는 강종의 무차원 상대 농도(Cmd-out(t+△t))는 곧, 현 시점에서 몰드로부터 응고되어 배출 또는 인출되는 스트랜드의 무차원 상대 농도이며, 수학식 9를 통해 산출하고자 하는 값이다. 또한, 현 시점에서 몰드 내 용강의 평균 무차원 상대 농도(Cmd_ave(t+△t))는 상술한 수학식 8에 의해 산출된 값이 적용되며, fmd는 내외삽 계수로서, 스트랜드 중심부의 무차원 상대 농도와 표면부의 무차원 상대 농도 산출을 위해 각기 다른 내외삽 계수를 적용한다. 즉, 중심부의 무차원 상대 농도의 산출을 위해 사용되는 내외삽 계수(fmd_center)는 0.7±0.4, 스트랜드 표면부의 무차원 상대 농도의 산출을 위해 사용되는 내외삽 계수(fmd_surface)는 0.5±0.2이다. 또한, 현 시점에서 몰드로 유입되는 용강의 무차원 상대 농도(Cmd-in(t+△t))는 곧, 현 시점에서 턴디시로부터 배출되는 용강의 무차원 상대 농도(Ctd-out(t+△t))로서, 상술한 수학식 7에 의해 산출된 값을 적용한다. 그리고, 몰드로부터 배출되는 용강의 경우, 주로 액상의 용강이 주를 이루므로 액상 용강의 밀도 값인 7000 kg/m3 내지 7400 kg/m3 , 보다 바람직하게는 약 7200 kg/m3 적용된다.C md-out (t + Δt) is the dimensionless relative concentration of the steel species (ie strands) discharged from the mold at this point, and C md _ ave (t + Δt) is the average dimensionless relative of the molten steel in the mold at this point. The concentration, C md-in (t + Δt), is the dimensionless relative concentration of molten steel flowing into the mold at this point. Here, the dimensionless relative concentration (C md-out (t + Δt)) of the steel species discharged from the mold at this point is a dimensionless relative concentration of the strand solidified and discharged or drawn out of the mold at this point. The value to be calculated through. In addition, at this point, the average dimensionless relative concentration (C md_ave (t + Δt)) of the molten steel in the mold is applied to the value calculated by Equation 8, and f md is an interpolation coefficient, Different interpolation coefficients are applied to calculate the dimensional relative concentration and the dimensionless relative concentration of the surface. That is, the interpolation coefficient f md_center used for calculating the dimensionless relative concentration at the center is 0.7 ± 0.4, and the interpolation coefficient f md_surface used for calculating the dimensionless relative concentration at the strand surface is 0.5 ± 0.2. to be. In addition, the dimensionless relative concentration (C md-in (t + Δt)) of the molten steel flowing into the mold at the present time is the dimensionless relative concentration (C td-out (t +) of the molten steel discharged from the tundish at this time. Δt)), the value calculated by the above expression (7) is applied. And, in the case of molten steel discharged from the mold, mainly liquid molten steel is mainly 7000 kg / m 3 to 7400 kg / m 3 , more preferably about 7200 kg / m 3 is applied to the density value of the liquid molten steel.
상술한 바와 같은 방법으로 이강종 조업 중에 스트랜드의 중심부 및 표면부 각각의 무차원 상대 농도를 실시간으로 획득한 후, 실시간으로 획득된 중심부 및 표면부 각각의 무차원 상대 농도를 가지는 스트랜드의 길이 방향(또는 주조 방향) 에서의 위치를 산출한다(S420).After obtaining in real time the dimensionless relative concentrations of each of the center and surface portions of the strands during the operation of the steel type in the above-described method, the length direction of the strands having the dimensionless relative concentrations of each of the central and surface portions obtained in real time (or The position in the casting direction) is calculated (S420).
이를 위해 먼저, 스트랜드의 길이 방향(또는 주조 방향)에서, 스트랜드의 표면부의 무차원 상대 농도 획득이 시작되는 위치와, 중심부의 무차원 상대 농도 획득이 시작되는 위치를 설정하는 과정이 선행된다. 이는, 앞서 상술한 바와 같이, 이강종의 연속주조 시에, 후속 래들의 개공 시점 이후부터 스트랜드의 표면부에 이전 강종과 혼합 강종 간의 혼합부가 나타나지만, 중심부의 경우, 후속 래들의 개공 시점 이전의 스트랜드에서부터 혼합이 발생되기 때문이다. 즉, 턴디시와 몰드를 거쳐 발생한 혼합 및 재혼합 용강이 스트랜드 내 미응고 용강층 중심부로 농도 확산이 일어나기 때문이다. 이에, 스트랜드의 중심부는 표면부에 비해 앞 시점에서부터 이전 강종과 후속 강종 간의 혼합이 발생하며, 일반적으로 후속 래들 개공 신호 검출 시점에서의 스트랜드 위치로부터 -4±4m의 위치에서 중심부의 혼합이 발생된다.To this end, first, in the longitudinal direction (or casting direction) of the strand, the process of setting the position where the dimensionless relative concentration acquisition of the surface portion of the strand starts and the position where the dimensionless relative concentration acquisition of the central portion begins is preceded. As described above, in the case of continuous casting of two steel grades, the mixing portion between the previous steel grade and the mixed steel grade appears on the surface of the strand after the opening point of the subsequent ladle, but in the case of the center, from the strand before the opening point of the subsequent ladle. This is because mixing occurs. That is, the concentration and diffusion of the mixed and remixed molten steel generated through the tundish and the mold to the center of the unsolidified molten steel layer in the strand occurs. As a result, the center of the strand is mixed between the previous steel and the subsequent steel from the front point in time compared with the surface portion, and the center is mixed at the position of -4 ± 4 m from the strand position at the time of detecting the subsequent ladle opening signal. .
따라서, 농도 획득이 시작되는 위치, 특히 중심부 농도 획득이 시작되는 위치를 설정할 필요가 있다.Therefore, it is necessary to set the position where the concentration acquisition starts, particularly the position where the central concentration acquisition starts.
이에, 본 발명에서는 후속 래들 개공 신호가 검출되는 시점에서의 스트랜드의 위치를 상기 스트랜드 표면의 무차원 상대 농도 측정이 시작되는 위치로 설정한다. 그리고, 후속 래들 개공 시점에서의 스트랜드 위치에서 -4±4m의 위치를 상기 스트랜드 중심부의 무차원 상대 농도 획득이 시작되는 위치로 설정한다.Accordingly, in the present invention, the position of the strand at the time when the subsequent ladle opening signal is detected is set to the position where the dimensionless relative concentration measurement of the strand surface starts. Then, the position of -4 ± 4m at the strand position at the time of the subsequent ladle opening is set to the position where the dimensionless relative concentration acquisition of the strand center starts.
스트랜드의 표면부 및 중심부 각각의 무차원 상대 농도 시작 위치가 설정되면, 산출된 현 시점의 스트랜드 중심부의 무차원 상대 농도를 가지는 스트랜드 위치 및 산출된 현 시점의 스트랜드 표면부의 무차원 상대 농도를 가지는 스트랜드 위치를 산출한다(S420). When the dimensionless relative concentration start position of each of the surface portion and the center portion of the strand is set, the strand having the dimensionless relative concentration of the calculated strand center portion at the present point in time and the strand having the dimensionless relative concentration of the calculated strand surface portion at the present point in time The position is calculated (S420).
먼저, 산출된 표면부의 무차원 상대 농도를 가지는 스트랜드의 위치는 상기 스트랜드에서의 몰드 토출 체적 유량(Qmd-out)과 액상 용강 밀도의 곱을 스트랜드의 단면의 면적(Amd)과 용강의 고상 밀도(ρs)의 곱으로 나눈 값으로, 산출되는 길이값을 획득할 수 있다. 이를 수학식(이하 수학식 10)으로 표현하면, 하기와 같다.First, the position of the strand having the dimensionless relative concentration of the calculated surface portion is the product of the mold discharge volume flow rate (Q md-out ) and the liquid molten steel density in the strand, and the area (A md ) of the cross section of the strand and the solid phase density of the molten steel. By dividing by the product of (ρ s ), the calculated length value can be obtained. If this is expressed by the following equation (10), it is as follows.
여기서 밀도 값으로 용강의 고상 밀도(7600 kg/m3 내지 8000kg/m3)를 적용하는 것은, 액상 용강의 응고로 인한 길이 방향 수축을 고려하였기 때문이다.The application of the solid-state density (7600 kg / m 3 to 8000 kg / m 3 ) of molten steel as the density value here is because the longitudinal shrinkage due to solidification of the liquid molten steel is considered.
상기 수학식 10에 의해 산출한 값은 길이 값이며, 스트랜드의 메니스커스 위치를 기준으로 하여, 상기 산출된 길이값 만큼 이동한 지점의 위치가, 해당 표면부 농도를 가지는 스트랜드의 위치이다. 그리고, 산출된 중심부 농도를 가지는 스트랜드의 위치는 상기에서 동일 시점에서 획득된 표면부 농도를 가지는 스트랜드의 위치로부터 -4±4m 위치이다.The value calculated by the above equation (10) is a length value, and the position of the point moved by the calculated length value based on the meniscus position of the strand is the position of the strand having the surface portion concentration. The position of the strand having the calculated central concentration is -4 ± 4 m from the position of the strand having the surface portion concentration obtained at the same time point above.
이와 같이 본 발명에서는 상술한 방법으로 스트랜드의 중심부의 무차원 상대 농도와 표면부의 무차원 상대 농도를 실시간으로 획득하고, 획득된 중심부와 표면부 각각의 무차원 상대 농도를 가지는 스트랜드의 길이 방향 위치를 산출한다. 그리고, 스트랜드의 중심부와 표면부 각각의 무차원 상대 농도가 산출되는 시점으로부터 산출 시간을 카운트하며, 이를 실시간으로 기준 시간과 비교한다(S500).As described above, in the present invention, the dimensionless relative concentration of the central portion of the strand and the dimensionless relative concentration of the surface portion are obtained in real time, and the longitudinal position of the strand having the dimensionless relative concentration of each of the obtained central portion and the surface portion is obtained. Calculate The calculation time is counted from the time point at which the dimensionless relative concentrations of the center and surface portions of the strand are calculated, and are compared with the reference time in real time (S500).
한편, 연속주조 조업에서는 몰드로부터 인출되는 스트랜드는 주조 시간 경과에 따라 주조 방향 즉, 절사기가 위치한 방향으로 이송된다. 이에, 스트랜드에 발생된 혼합부는 조업 시간 경과에 따라 점차 절사기와 가까워지며, 혼합부가 절사기의 하측에 위치하기 전에 혼합부의 예지가 종료되어야 한다. 다시 말하면, 실제 혼합부가 절사기의 하측에 위치하기 전에, 산출된 중심부의 무차원 상대 농도가 제 1 기준 농도에 도달하고, 산출된 표면부의 무차원 상대 농도가 제 2 기준 농도에 도달하여야 한다. 따라서, 본 발명의 실시예에서는 이강종의 주조 속도를 고려하여 기준 신출 시간을 설정하는데, 상기 기준 시간은 중심부 및 표면부 각각의 무차원 상대 농도 산출 시작 시점으로부터 카운트되어, 혼합부가 절사기를 지나지 않고, 상기 절사기의 앞의 일정 위치까지 도달하는 시간이다. 이때 상기 일정 위치는 절사기의 위치, 조업 설비 또는 조업 조건에 따라 달라질 수 있으며, 통상적인 이강종 조업시의 주조 속도에서 상기한 일정 위치까지 오는데 걸리는 시간은 추정이 가능하다. 이러한 기준 시간은 주조속도를 통해 획득될 수 있으며, 상술한 바와 같이 조업설비 또는 조업 조건에 따라 가변된다.On the other hand, in the continuous casting operation, the strands drawn from the mold are transferred in the casting direction, that is, the direction in which the cutting machine is located, as the casting time elapses. Thus, the mixing portion generated in the strands are gradually closer to the cutting machine as the operation time elapses, and the prediction of the mixing portion must be completed before the mixing portion is located under the cutting machine. In other words, before the actual mixing portion is located below the cutting machine, the calculated dimensionless relative concentration of the center portion reaches the first reference concentration, and the calculated dimensionless relative concentration of the surface portion must reach the second reference concentration. Therefore, in the embodiment of the present invention, a reference drawing time is set in consideration of the casting speed of two kinds of steel, and the reference time is counted from the start point of calculating the dimensionless relative concentration of each of the central portion and the surface portion, so that the mixing portion does not go through the cutting machine. It is time to reach a certain position in front of the cutting machine. At this time, the predetermined position may vary depending on the location of the cutting machine, the operation equipment or the operating conditions, and the time taken to arrive at the predetermined position at the casting speed in the normal two-steel operation can be estimated. This reference time can be obtained through the casting speed, and vary according to the operating equipment or operating conditions as described above.
스트랜드의 중심부와 표면부 각각의 무차원 상대 농도를 획득하면서, 획득 시간을 실시간으로 카운트하고, 이를 실시간으로 기준 시간과 비교하여(S500), 획득 시간이 기준 시간 이내(yes)이면, 획득된 중심부의 무차원 상대 농도와 제 1 기준 농도를 비교하고, 획득된 표면부의 무차원 상대 농도와 제 2 기준 농도를 비교한다(S600).While acquiring the dimensionless relative concentration of each of the center and the surface of the strand, the acquisition time is counted in real time, and compared with the reference time in real time (S500), if the acquisition time is within the reference time (yes), the acquired center Compare the dimensionless relative concentration of the first reference concentration and the dimensionless relative concentration and the second reference concentration of the obtained surface portion (S600).
이때, 중심부의 무차원 상대 농도가 제 1 기준 농도에 도달한 스트랜드의 길이 방향의 위치를 혼합부의 시작 위치, 표면부의 무차원 상대 농도가 제 2 기준 농도에 도달한 스트랜드의 길이 방향의 위치를 혼합부의 종료 위치로하여, 혼합부의 시작 지점부터 종료 지점까지를 혼합부 위치로 예지한다(S700). 즉, 중심부의 무차원 상대 농도가 제 1 기준 농도에 도달하면 중심부의 무차원 상대 농도 획득을 반복 또는 종료하고, 상기 중심부의 무차원 상대 농도가 제 1 기준 농도에 도달한 스트랜드의 위치를 혼합부의 시작 위치 즉, 제 1 절사 위치로 설정한다. 또한, 표면부의 무차원 상대 농도가 제 2 기준 농도에 도달하면 표면부의 무차원 상대 농도 획득을 반복 또는 종료하고, 상기 표면부의 무차원 상대 농도가 제 2 기준 농도에 도달한 스트랜드의 위치를 혼합부의 종료 위치 즉, 제 2 절사 위치로 설정한다. 이후, 절사기는 제 1 절사 위치와 제 2 절사 위치 각각을 절사하여, 스트랜드로부터 예지된 혼합부를 절사한다(S1100).At this time, the position in the longitudinal direction of the strand where the dimensionless relative concentration at the center reaches the first reference concentration is mixed with the start position of the mixing section and the position in the longitudinal direction of the strand where the dimensionless relative concentration at the surface portion reaches the second reference concentration. As a negative end position, the mixing point position is predicted from the start point to the end point of the mixing section (S700). That is, when the dimensionless relative concentration at the center reaches the first reference concentration, the acquisition of the dimensionless relative concentration at the center is repeated or terminated, and the position of the strand where the dimensionless relative concentration at the center reaches the first reference concentration is determined. Set to the starting position, that is, the first trimming position. When the dimensionless relative concentration of the surface portion reaches the second reference concentration, the acquisition of the dimensionless relative concentration of the surface portion is repeated or terminated, and the position of the strand where the dimensionless relative concentration of the surface portion reaches the second reference concentration is determined. Set to the end position, that is, the second trimming position. Thereafter, the cutting machine cuts each of the first cutting position and the second cutting position, thereby cutting the mixing part predicted from the strand (S1100).
반대로, 중심부의 무차원 상대 농도가 제 1 기준 농도에 도달하지 않거나, 표면부의 무차원 상대 농도가 제 2 기준 농도에 도달하지 않으면 스트랜드의 중심부 및 표면부 각각의 무차원 상대 농도의 획득(S410) 및 해당 무차원 상대 농도의 위치 산출 단계(S420)를 반복한다. 또한, 예를 들어 중심부의 무차원 상대 농도는 제 1 기준 농도에 도달하였으나, 표면부의 무차원 상대 농도가 제 2 기준 농도에 도달하지 않은 경우, 중심부의 무차원 상대 농도 획득은 반복하거나 종료하고, 표면부의 무차원 상대 농도 획득 및 위치 산출 과정을 다시 실시한다. 반대로, 표면부의 무차원 상대 농도는 제 2 기준 농도에 도달하였으나, 중심부의 무차원 상대 농도가 제 1 기준 농도에 도달하지 않은 경우, 표면부의 무차원 상대 농도 획득은 반복하거나 종료하고, 중심부의 무차원 상대 농도 획득 및 위치 산출 과정을 다시 실시한다.On the contrary, if the dimensionless relative concentration of the center portion does not reach the first reference concentration or if the dimensionless relative concentration of the surface portion does not reach the second reference concentration, acquiring the dimensionless relative concentration of each of the center portion and the surface portion of the strand (S410). And the step of calculating the position of the dimensionless relative concentration (S420) is repeated. Further, for example, when the dimensionless relative concentration of the center portion reaches the first reference concentration, but the dimensionless relative concentration of the surface portion does not reach the second reference concentration, acquisition of the dimensionless relative concentration of the center portion is repeated or terminated. Repeat the process of acquiring the dimensionless relative concentration and calculating the position of the surface. On the contrary, when the dimensionless relative concentration of the surface portion reaches the second reference concentration, but the dimensionless relative concentration of the central portion does not reach the first reference concentration, the acquisition of the dimensionless relative concentration of the surface portion is repeated or terminated, Repeat the process of obtaining dimensional relative concentration and calculating position.
다른 경우의 예로서, 스트랜드의 중심부와 표면부 각각의 무차원 상대 농도를 획득하면서, 획득 시간을 실시간으로 카운트하고, 이를 실시간으로 기준 시간과 비교하여(S500), 획득 시간이 기준 시간을 초과(NO)하면, 스트랜드의 중심부 및 표면부 각각의 무차원 농도 획득을 종료한다(S800). 그리고, 현재 조업중인 이전 강종과 후속 강종 간의 조합이 기 설정된 혼합부 절사 길이 테이블에 포함된 종류인지 판단한다(S900).As another example, while acquiring the dimensionless relative concentration of each of the center and the surface of the strand, the acquisition time is counted in real time, and compared with the reference time in real time (S500), the acquisition time exceeds the reference time ( NO), the dimensionless concentration acquisition of each of the central portion and the surface portion of the strand is finished (S800). Then, it is determined whether the combination between the previous steel grade and the subsequent steel grade currently being operated is a kind included in the preset mixing section cut length table (S900).
예를 들어, 현재 조업중인 이강종의 조합이 기 설정된 혼합부 절사 길이 테이블에 포함된 종류인 경우, 상기 혼합부 절사 길이 테이블에 있는 절사 길이로 스트랜드를 절사한다(S1200). 이때, 스트랜드의 메니스커스(Meniscus) 위치를 기준으로 해당 절사 길이로 절사할 수 있다. 하지만, 현재 조업중인 이강종의 조합이 기 설정된 혼합부 절사 길이 테이블에 없는 종류인 경우, 스트랜드의 메니스커스(Meniscus) 위치를 기준으로 최대 절사 길이로 절사한다(S1300).For example, when the combination of the two kinds of steel currently being operated is a kind included in the preset mixing section cutting length table, the strand is cut by the cutting length in the mixing section cutting length table (S1200). In this case, the length of the cut may be cut based on the meniscus position of the strand. However, if the combination of the two kinds of steel currently in operation is a type that does not exist in the preset mixing section cut length table, the cut is made to the maximum cut length based on the meniscus position of the strand (S1300).
도 13 및 도 14는 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 방법으로 산출된 혼합부의 위치 또는 절사 위치와, 스트랜드를 직접 성분 측정하여 검출한 혼합부의 위치 또는 절사 위치가 일치함을 알 수 있다. 또한, 도 14에 나타난 바와 같이, 중심부의 무차원 상대 농도가 제 1 기준 농도에 도달하고, 표면부의 무차원 상대 농도가 제 2 기준 농도에 도달하면 표면부의 무차원 상대 농도 획득 및 위치 산출을 자동 종료한다.13 and 14, it can be seen that the position or cut position of the mixing portion calculated by the method according to the embodiment of the present invention and the position or cut position of the mixing portion detected by directly measuring the strands. In addition, as shown in FIG. 14, when the dimensionless relative concentration of the center portion reaches the first reference concentration and the dimensionless relative concentration of the surface portion reaches the second reference concentration, the dimensionless relative concentration acquisition and position calculation of the surface portion are automatically performed. Quit.
상기에서는 스트랜드의 높이 방향에서의 중심부 및 표면부 무차원 농도를 획득하여 혼합부를 예지하는 방법을 설명하였다. 하지만 무차원 농도 획득 위치가 중심부 및 표면부 무차원 농도에 한정되지 않고, 스트랜드의 높이 방향에서의 복수의 위치 또는 스트랜드의 서로 다른 높이의 위치에서 무차원 농도를 획득하여 혼합부를 예지할 수 있다.In the above, the method of predicting the mixing part by obtaining the dimensionless concentration of the central part and the surface part in the height direction of the strand has been described. However, the dimensionless concentration acquisition position is not limited to the central portion and the surface portion dimensionless concentration, it is possible to predict the mixing unit by obtaining the dimensionless concentration at a plurality of positions in the height direction of the strand or positions of different heights of the strand.
이하에서는 도 1 내지 도 7 및 도 12를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 이강종 연속주조 방법을 순차적으로 설명한다. 이때, 상대적으로 먼저 주조 조업이 이루어지고 있는 강종을 이전 강종, 후속으로 주조 조업이 시작되는 강종을 후속 강종이라 명명한다. 그리고, 상기에서 설명한 내용과 중복되는 내용은 생략하거나 간략히 설명한다.Hereinafter, referring to FIGS. 1 to 7 and 12, a method of continuously casting two kinds of steel according to an embodiment of the present invention will be described sequentially. At this time, the steel grade that is relatively first casting operation is named the previous steel grade, the steel grade that is subsequently started casting operation is called the subsequent steel grade. In addition, the content overlapping with the above description will be omitted or briefly described.
먼저, 이전 강종의 조업 말기 시점에서 주속을 낮추고, 턴디시의 이전 강종의 잔탕량이 일정량 이하일 때, PLC(Programmable Logic System)에서는 후속 래들의 개공 가상 신호를 송출한다(S200). 이후, 후속 래들의 가상 개공 신호가 송출되는 시점으로부터 밀리세컨드(ms) 단위 예컨대, 200ms 단위로 턴디시 무게를 측정한다(S220). 이어서, 밀리세컨드(ms) 단위로 검출된 턴디시 무게를 세컨드(s; second) 단위 예컨대, 1초 또는 2초 단위의 일정 간격으로 턴디시 무게의 평균값을 산출하고(S230), 산출된 평균 턴디시 무게를 실시간으로 분석하여, 지속 상승하는지를 판단한다(S240). 즉, Wtd(t) - Wtd(t-△t)와, Wtd(t) - Wtd(t-2*△t)가 모두 '0' 보다 크거나 같을 때, t-2*△t를 후속 래들의 개공 시점으로 판단하여, 후속 래들 개공 신호를 검출한다(S200).First, the peripheral speed is lowered at the end of the operation of the previous steel grade, and when the residual amount of the previous steel grade of the tundish is less than a predetermined amount, the PLC (Programmable Logic System) transmits a virtual opening signal of the subsequent ladle (S200). Thereafter, the tundish weight is measured in millisecond (ms) units, for example, 200 ms units, from the time point at which the subsequent ladle virtual opening signal is transmitted (S220). Subsequently, an average value of the tundish weights is calculated at intervals of the second and second units of the tundish weight detected in millisecond (ms), for example, one second or two seconds (S230), and the calculated average turn. The weight of the dish is analyzed in real time, and it is determined whether it continuously rises (S240). That is, when W td (t)-W td (t-Δt) and W td (t)-W td (t-2 * Δt) are both greater than or equal to '0', t-2 * Δ Determine t as the opening time of the subsequent ladle to detect the subsequent ladle opening signal (S200).
그리고 후속 래들의 개공 가상 신호를 송출(S210)한 후에, 스트랜드 혼합부의 예지를 위한 데이타를 연속주조 설비의 제어부에 저장한다(S100). 즉, 턴디시의 용강 잔탕량, 주조 속도, 현재 조업 중인 강종의 용강(이하, 이전 강종)의 성분 농도와, 턴디시에 후속으로 공급되는 강종의 용강(이하, 후속 강종)의 성분 농도를 수신, 저장한다. 이때, t-4*△t 시점부터 턴디시 잔탕량과 주조 속도를 저장하여, 실시간으로 혼합부의 예지가 가능하도록 한다. 또한, 여러개의 스트랜드가 발생되는 연속주조 설비의 경우, 각 스트랜드에 대한 가동 여부를 파악하고, 각 스트랜드에서의 주조 속도를 저장한다.After transmitting the opening virtual signal of the subsequent ladle (S210), data for predicting the strand mixing unit is stored in the controller of the continuous casting facility (S100). That is, it receives the molten steel remaining amount of the tundish, the casting speed, the component concentration of the molten steel (hereinafter referred to as the previous steel grade) of the steel grade currently being operated, and the component concentration of the molten steel (hereinafter referred to as the subsequent steel grade) of the steel grade subsequently supplied to the tundish. , Save. At this time, the remaining amount and casting speed of the tundish from the time point t-4 * Δt is stored, so that the mixing unit can be predicted in real time. In addition, in the case of continuous casting equipment in which several strands are generated, the operation of each strand is determined and the casting speed in each strand is stored.
다음으로, 상기에서 저장된 이전 강종의 각 성분 농도와 후속 강종의 각 성분 농도 데이타를 이용하여, 몰드에서 응고되어 인출되는 스트랜드의 이강종 혼합부 예지를 위한 제 1 기준 농도와 제 2 기준 농도를 설정한다(S300). 보다 구체적으로는 이전 강종의 각 성분에 대한 상한 무차원 농도값 중, 최하한 무차원 농도값을 제 1 기준 농도로 설정한다. 또한, 후속 강종의 각 성분에 대한 하한 무차원 농도값 중, 최상한 무차원 농도값을 제 2 기준 농도로 설정한다. 각 성분 농도에 대한 무차원 농도 산출 시, 이전 강종의 하한 무차원 농도가 이전 강종의 상한 무차원 농도에 비해 클 경우, 이전 강종의 하한 무차원 농도값은 이전 강종의 상한 무차원 농도값으로, 이전 강종의 상한 무차원 농도값은 이전 강종의 하한 무차원 농도값으로 치환한다. 또한, 후속 강종의 하한 무차원 농도가 후속 강종의 상한 무차원 농도에 비해 클 경우, 동일한 방법으로 후속 강종의 하한 무차원 농도값은 후속 강종의 상한 무차원 농도값으로, 후속 강종의 상한 무차원 농도값은 후속 강종의 하한 무차원 농도값으로 치환한다. 이는 이전 강종의 성분 농도가 이후 강종의 성분 농도에 비해 높을 경우에 적용된다.Next, the first reference concentration and the second reference concentration are set for predicting the mixture of the different steel types of the strand solidified and drawn out of the mold by using the respective component concentrations of the previous steel grade and each component concentration data of the subsequent steel grade stored above. (S300). More specifically, the lowest dimensionless concentration value among the upper limit dimensionless concentration values for each component of the previous steel grade is set as the first reference concentration. Further, of the lower limit dimensionless concentration values for each component of subsequent steel grades, the best dimensionless concentration value is set as the second reference concentration. When calculating the dimensionless concentration for each component concentration, if the lower limit dimensionless concentration of the previous grade is larger than the upper limit dimensionless concentration of the previous grade, the lower dimensionless concentration value of the previous grade is the upper limit dimensionless concentration value of the previous grade. The upper limit dimensionless concentration value of the previous steel grade is replaced by the lower limit dimensionless concentration value of the previous steel grade. In addition, when the lower limit dimensionless concentration of the subsequent grades is larger than the upper limit dimensionless concentration of the subsequent grades, the lower limit dimensionless concentration value of the subsequent grades is the upper limit dimensionless concentration value of the subsequent grades, in the same manner. The concentration value is replaced with the lower limit dimensionless concentration value of the subsequent steel grade. This applies when the component concentration of the previous grade is higher than the component concentration of the subsequent grade.
이러한 제 1 기준 농도와 제 2 기준 농도는 혼합부를 예지하기 위한 기준 값으로서, 이전 강종과 후속 강종의 종류 및 조합에 따라 변경된다.The first reference concentration and the second reference concentration are reference values for predicting the mixing part, and are changed according to the type and combination of the previous steel grade and the subsequent steel grade.
혼합부 예지를 위한 제 1 기준 농도와 제 2 기준 농도가 설정되면, 후속 래들 개공 신호가 검출된 시점 즉, t-2*△t 시점부터 스트랜드의 중심부 및 표면부 각각의 무차원 상대 농도를 실시간으로 계산하고, 후속 래들 개공 신호가 검출된 시점(t-2*△t)으로부터, 무차원 상대 농도 산출 시간을 카운트한다(S410). 또한, 후속 래들 개공 신호가 송출되는 시점에서의 스트랜드의 위치를 상기 스트랜드 표면부의 무차원 상대 농도 측정이 시작되는 위치로 설정한다. 그리고, 후속 래들 개공 시점에서의 스트랜드 위치에서 -4±4m의 위치를 상기 스트랜드 중심부의 무차원 상대 농도 획득이 시작되는 위치로 설정한다.When the first reference concentration and the second reference concentration for mixing part prediction are set, the dimensionless relative concentration of each of the center and surface portions of the strand is measured in real time from the time when the subsequent ladle opening signal is detected, that is, from t-2 * Δt. And calculates the dimensionless relative concentration calculation time from the time point (t-2 * (DELTA) t) at which the next ladle opening signal is detected (S410). Further, the position of the strand at the time when the subsequent ladle opening signal is sent is set to the position where the dimensionless relative concentration measurement of the strand surface portion starts. Then, the position of -4 ± 4m at the strand position at the time of the subsequent ladle opening is set to the position where the dimensionless relative concentration acquisition of the strand center starts.
중심부 및 표면부의 무차원 상대 농도를 획득하는 방법은, 상술한 바와 같이, 먼저 수학식 5를 이용하여 턴디시 내 후속 용강 유입 체적 유량(Qtd-in)을 산출하는 단계(S411), 산출된 턴디시 내 후속 용강 유입 체적 유량(Qtd-in)을 수학식 6에 적용하여 현 시점에서의 턴디시 내 용강의 평균 무차원 상대 농도(Cave(t+△t))를 산출하는 단계(S412), 현 시점에서 산출된 턴디시 내 용강의 평균 무차원 상대 농도(Cave)를 수학식 7에 적용하여 현 시점에서 턴디시로부터 배출되는 용강의 무차원 상대 농도(Ctd-out(t+△t))을 산출하는 단계(S413), 현 시점에서 산출된 턴디시로부터 배출되는 용강의 무차원 상대 농도(Ctd-out(t+△t))를 수학식 8에 적용하여 현 시점에서 몰드 내 용강의 평균 무차원 상대 농도(Cmd-ave(t+△t))를 산출하는 과정(S414), 현 시점에서 산출된 턴디시로부터 배출되는 용강의 무차원 상대 농도(Ctd-out(t+△t))와 현 시점에서 산출된 몰드 내 용강의 평균 무차원 상대 농도(Cmd-ave(t+△t))를 수학식 9에 적용하여 현 시점에서 몰드로부터 배출되는 스트랜드의 무차원 상대 농도(Cmd-out(t+△t))을 산출하는 단계(S415)를 포함한다. 이때, 수학식 8에서의 현 시점에서 몰드로 유입되는 용강의 무차원 상대 농도(Cmd-in(t+△t))는 현 시점에서 턴디시로부터 배출되는 용강의 무차원 상대 농도(Ctd-out(t+△t))이므로, 수학식 7에 의해 산출된 현 시점에서 턴디시로부터 배출되는 용강의 무차원 상대 농도(Ctd-out(t+△t))를 수학식 8의 몰드로 유입되는 용강의 무차원 상대 농도(Cmd-in(t+△t))에 적용한다.The method for obtaining the dimensionless relative concentration of the central portion and the surface portion, as described above, first calculating the subsequent molten steel inflow volume flow rate Q td-in in tundish using Equation 5 (S411), calculated Applying the subsequent molten steel inflow volume flow rate Q td-in in tundish to Equation 6 to calculate the average dimensionless relative concentration (C ave (t + Δt)) of the molten steel in tundish at this time (S412) ), By applying the mean dimensionless relative concentration (C ave ) of the molten steel in the tundish at the present time to the equation (7), the dimensionless relative concentration of the molten steel discharged from the tundish at this time (C td-out (t + △ t)) is calculated (S413), the dimensionless relative concentration (C td -out (t + Δt)) of the molten steel discharged from the tundish calculated at the present time is applied to Equation 8 in the mold at the present time. the process of calculating the average dimensionless relative concentration (C md-ave (t + △ t)) of the molten steel (S414), the turn-dish calculated at the present time From non-dimensional relative concentration (C td-out (t + △ t)) and the equation (9) the average dimensionless relative concentration of a molten steel in the mold calculated at this time (C md-ave (t + △ t)) of the molten steel discharged Calculating a dimensionless relative concentration (C md-out (t + Δt)) of the strands discharged from the mold at this point in time (S415). In this case, the dimensionless relative concentration (C md-in (t + Δt)) of the molten steel flowing into the mold at the present time in the equation (8) is the dimensionless relative concentration (C td- ) of the molten steel discharged from the tundish at this time out (t + Δt)), the dimensionless relative concentration (C td -out (t + Δt)) of the molten steel discharged from the tundish at the present time calculated by the equation (7) is introduced into the mold of the equation (8). It is applied to the dimensionless relative concentration of molten steel (C md-in (t + Δt)).
상술한 농도 산출 방법에 있어서, 현 시점의 턴디시로부터 배출되는 용강의 무차원 상대 농도(Ctd-out(t+△t))를 산출하는 수학식 7과, 현 시점에서 몰드로부터 배출되는 강종의 무차원 상대 농도(Cmd-out(t+△t))를 산출하는 수학식 9 각각에서의 내외삽 계수(f)에 표면부 산출을 위한 내외삽 계수 수치를 적용함으로써, 스트랜드 표면부의 무차원 상대 농도를 산출할 수 있다. 즉, 턴디시로부터 배출되는 용강의 무차원 상대 농도(Ctd-out(t+△t))를 산출하기 위해 수학식 7에서의 내외삽 계수(f)에 2.2±0.6를 적용하고, 몰드로부터 배출되는 강종의 무차원 상대 농도(Cmd-out(t+△t))를 산출하기 위해 수학식 9에서의 내외삽 계수(f)에 0.5±0.2을 적용하면, 스트랜드 표면부의 무차원 상대 농도를 획득할 수 있다. 마찬가지로, 스트랜드 중심부의 무차원 상대 농도를 획득하기 위해, 현 시점에서 턴디시로부터 배출되는 용강의 무차원 상대 농도(Ctd-out(t+△t))를 산출하기 위한 수학식 7에서의 내외삽 계수(f)에 4±2를 적용하고, 현 시점에서 몰드로부터 배출되는 강종의 무차원 상대 농도(Cmd-out(t+△t))를 산출하기 위해 수학식 9에서의 내외삽 계수(f)에 0.7±0.4을 적용하면, 스트랜드 중심부의 무차원 상대 농도를 획득할 수 있다.In the above-described concentration calculation method, Equation 7 for calculating the dimensionless relative concentration (C td -out (t + Δt)) of molten steel discharged from the tundish at the present time, and the type of steel discharged from the mold at the present time By applying the interpolation coefficient value for the surface portion calculation to the interpolation coefficient f in each of the equations 9 for calculating the dimensionless relative concentration C md-out (t + Δt), the dimensionless relative portion of the strand surface portion The concentration can be calculated. That is, in order to calculate the dimensionless relative concentration (C td -out (t + Δt)) of molten steel discharged from the tundish, 2.2 ± 0.6 is applied to the interpolation coefficient f in Equation 7 and discharged from the mold. When 0.5 ± 0.2 is applied to the interpolation coefficient (f) in Equation 9 to calculate the dimensionless relative concentration (C md-out (t + Δt)) of the steel grades, the dimensionless relative concentration of the strand surface is obtained. can do. Similarly, in order to obtain the dimensionless relative concentration at the center of the strand, the interpolation in equation (7) for calculating the dimensionless relative concentration (C td -out (t + Δt)) of the molten steel discharged from the tundish at this point in time. 4 ± 2 is applied to the coefficient f, and the interpolation coefficient f in equation (9) to calculate the dimensionless relative concentration (C md-out (t + Δt)) of the steel species discharged from the mold at this point. Apply 0.7 ± 0.4 to) to obtain the dimensionless relative concentration at the center of the strand.
이와 같이 실시간으로 스트랜드와 중심부 및 표면부 각각의 무차원 상대 농도가 획득되면, 산출된 중심부의 무차원 상대 농도 및 표면부의 무차원 상대 농도를 가지는 스트랜드 길이 방향의 위치를 산출한다(S420). 산출된 표면부의 무차원 상대 농도를 가지는 스트랜드의 위치는, 수학식 10과 같이, 상기 스트랜드에서의 몰드 토출 체적 유량(Qmd-out)과 액상 용강 밀도의 곱을 스트랜드의 단면의 면적(Amd)과 용강의 고상 밀도(ρs)의 곱으로 나누어 산출된다. 여기서 밀도 값으로 용강의 고상 밀도인 7600 kg/m3 내지 8000 kg/m3, 보다 바람직하게는 약 7800kg/m3를 적용한다. 그리고, 획득된 중심부의 무차원 상대 농도를 가지는 스트랜드의 위치는 상기에서 동일 시점에서 산출된 표면부의 무차원 상대 농도를 가지는 스트랜드의 위치로부터 -4±4m 위치이다.When the dimensionless relative concentration of each of the strands, the central portion, and the surface portion is obtained in real time as described above, the position in the strand length direction having the calculated dimensionless relative concentration of the central portion and the dimensionless relative concentration of the surface portion is calculated (S420). The position of the strand having the dimensionless relative concentration of the calculated surface portion is the product of the mold discharge volume flow rate Q md-out and the liquid molten steel density in the strand, as shown in Equation 10, and the area A md of the cross section of the strand. Calculated by dividing by the product of the solid phase density (ρ s ) of the molten steel. The density value of a 7600 kg / m 3 solid phase density of the molten steel to about 8000 kg / m 3, more preferably apply about 7800kg / m 3. The position of the strand having the dimensionless relative concentration of the obtained central portion is -4 ± 4m from the position of the strand having the dimensionless relative concentration of the surface portion calculated at the same point in time.
상술한 방법으로 스트랜드의 중심부와 표면부 각각의 무차원 상대 농도를 실시간으로 획득하고, 획득된 중심부와 표면부 각각의 무차원 상대 농도를 가지는 스트랜드의 길이 방향 위치를 산출하는 동안, 농도 산출 시간을 기준 시간과 실시간으로 비교한다(S500). 산출 시간이 기준 시간 이내(yes)이면, 산출된 스트랜드의 중심부 및 표면부 각각의 무차원 상대 농도를 제 1 및 제 2 기준 농도와 비교한다(S600).While the dimensionless relative concentrations of the center and surface portions of the strands are obtained in real time by the above-described method, the concentration calculation time is calculated while calculating the longitudinal position of the strands having the dimensionless relative concentrations of the obtained center and surface portions, respectively. The reference time is compared with the real time (S500). If the calculation time is within the reference time (yes), the dimensionless relative concentration of each of the center and the surface portion of the calculated strand is compared with the first and second reference concentration (S600).
실시간으로 획득되는 중심부의 무차원 상대 농도가 제 1 기준 농도에 도달하고, 표면부의 무차원 상대 농도가 제 2 기준 농도에 도달하면, 농도 산출을 종료하고, 혼합부를 예지 설정한다(S700). 즉, 실시간으로 획득되는 중심부의 무차원 상대 농도가 제 1 기준 농도에 도달하면 중심부의 무차원 상대 농도를 가지는 스트랜드의 길이 방향 위치 산출을 종료하고, 제 1 기준 농도에 도달한 중심부의 무차원 상대 농도의 스트랜드 위치를 혼합부의 시작 위치로 설정한다. 또한, 실시간으로 획득되는 표면부의 무차원 상대 농도가 제 2 기준 농도에 도달하면 표면부의 무차원 상대 농도를 가지는 스트랜드의 길이 방향 위치 산출을 종료하고, 제 2 기준 농도에 도달한 표면부의 무차원 상대 농도의 스트랜드 위치를 혼합부의 종료 위치로 설정한다. 여기서, 획득된 중심부의 무차원 상대 농도가 제 1 기준 농도값을 가지는 스트랜드의 지점과, 획득된 표면부의 무차원 상대 농도가 제 2 기준 농도값을 가지는 스트랜드의 지점까지의 영역을 혼합부로 예지한다. 이후, 절사기는 혼합부 시작 지점과 종료 지점 각각을 자동으로 절사함으로써, 스트랜드로부터 이강종 혼합부가 절사된다(S1100).When the dimensionless relative concentration of the central portion obtained in real time reaches the first reference concentration and the dimensionless relative concentration of the surface portion reaches the second reference concentration, the concentration calculation is terminated and the mixing unit is foreseen (S700). That is, when the dimensionless relative concentration of the central portion obtained in real time reaches the first reference concentration, the calculation of the longitudinal position of the strand having the dimensionless relative concentration of the central portion is terminated, and the dimensionless relative of the central portion that reaches the first reference concentration is finished. Set the strand position of the concentration to the starting position of the mixing section. Further, when the dimensionless relative concentration of the surface portion obtained in real time reaches the second reference concentration, the calculation of the longitudinal position of the strand having the dimensionless relative concentration of the surface portion is terminated, and the dimensionless relative of the surface portion that has reached the second reference concentration is finished. The strand position of the concentration is set to the end position of the mixing section. Here, the mixing section predicts a region of the strand having the first reference concentration value having the dimensionless relative concentration of the obtained central portion and the point of the strand having the second reference concentration value having the second dimension of the concentration value of the surface portion. . Subsequently, the cutting machine automatically cuts each of the mixing part starting point and the ending point, thereby cutting out the two kinds of mixing parts from the strand (S1100).
한편, 중심부의 무차원 상대 농도가 제 1 기준 농도에 도달하지 않거나, 표면부의 무차원 상대 농도가 제 2 기준 농도에 도달하지 않으면 스트랜드의 중심부 및 표면부의 무차원 상대 농도의 획득(S410) 및 해당 무차원 상대 농도의 위치 산출 단계(S420)를 반복한다.On the other hand, if the dimensionless relative concentration of the center portion does not reach the first reference concentration or if the dimensionless relative concentration of the surface portion does not reach the second reference concentration, acquisition of the dimensionless relative concentration of the center portion and the surface portion of the strand (S410) and the corresponding The position calculation step (S420) of the dimensionless relative concentration is repeated.
농도 획득 및 위치 산출 시간이 기준 시간을 초과하면(NO), 스트랜드의 중심부 및 표면부 농도 획득 및 위치 산출을 종료한다(S800). 그리고, 현재 조업중인 이전 강종과 후속 강종 간의 조합이 기 설정된 혼합부 절사 길이 테이블에 있는 조합인지 판단한다(S900). 예를 들어, 현재 조업중인 이강종의 조합이 기 설정된 혼합부 절사 길이 테이블에 있는 조합인 경우, 상기 혼합부 절사 길이 테이블에 있는 절사 길이로 스트랜드를 절사한다(S1200). 이때, 스트랜드의 메니스커스(Meniscus) 위치를 기준으로 해당 절사 길이로 절사할 수 있다. 하지만, 현재 조업중인 이강종의 조합이 기 설정된 혼합부 절사 길이 테이블에 없는 종류인 경우, 스트랜드의 메니스커스(Meniscus) 위치를 기준으로 일정 절사 길이 예컨대, 최대 길이로 절사한다(S1300). 일정 길이 절사 이후 혼합부 이전의 주편과 이후의 주편은 이상재로 설정하여 성분 분석기로 성분 검증을 실시한다.If the concentration acquisition time and the position calculation time exceed the reference time (NO), the concentration acquisition and position calculation of the central and surface portion of the strand is terminated (S800). Then, it is determined whether the combination between the previous steel grade and the subsequent steel grade currently being operated is a combination in the preset mixing section cut length table (S900). For example, when the combination of the two kinds of steel currently being operated is a combination in the preset mixing section cut length table, the strand is cut by the cut length in the mixing section cut length table (S1200). In this case, the length of the cut may be cut based on the meniscus position of the strand. However, when the combination of the two kinds of steel currently being operated is a type not included in the preset mixing section cutting length table, the cutting is performed at a predetermined cutting length, for example, the maximum length, based on the meniscus position of the strand (S1300). After cutting a certain length, the cast before and after the mixing part is set as an ideal material and the component is verified by the component analyzer.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 혼합부 예지 방법을 통해 1년간의 혼합부 길이를 분석한 그래프이다.15 is a graph analyzing the length of the mixing unit for one year through the mixing unit predicting method according to an embodiment of the present invention.
도 15를 참조하면, 혼합부의 길이가 실시간 조업 방법 및 강종의 농도에 따라 0 ~ 23m로 다양하게 나타남을 알 수 있다. 즉, 본 발명에서는 종래와 같이, 이강종의 조업시 마다 조업 조건에 상관없이 일정한 길이로 절사하지 않고, 이강종 조업시마다 혼합부의 길이 및 위치를 산출함으로써, 혼합부를 예지하여 절사하였고, 그 정확도를 향상시켰다. 보다 구체적으로는 스트랜드의 중심부와 표면부 각각의 무차원 상대 농도를 실시간으로 획득하고, 이를 이용하여 혼합부의 길이 및 위치를 도출하였다. 따라서, 본 발명을 통해 혼합부의 과대 절사로 인한 수익성 하락을 방지할 수 있으며, 혼합부의 과소 절사로 인한 불량 제품이 고객사로 출하되는 문제를 방지할 수 있다.Referring to FIG. 15, it can be seen that the length of the mixing part varies from 0 to 23 m depending on the real time operation method and the concentration of the steel grade. That is, in the present invention, the cutting section was foreseen and trimmed by calculating the length and position of the mixing section for each of the two steel type operations without cutting to a constant length regardless of the operating conditions, as in the prior art. . More specifically, the dimensionless relative concentrations of each of the center and surface portions of the strand were obtained in real time, and the length and position of the mixing portion were derived using the same. Therefore, the present invention can prevent a decrease in profitability due to overcutting of the mixing part, and prevent a problem in which defective products due to undercutting of the mixing part are shipped to the customer.