KR100870772B1 - 주편의 품질 평가 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주조중에 롤갭의 제어 정보와 세그먼트 상부프레임에 작용하는 압력정보를 이용하여 주편의 품질을 평가할 수 있도록 한 주편의 품질 평가 방법에 관한 것으로, 세그먼트 상부프레임을 동작시켜 주조중 롤갭을 조정할 수 있는 연속주조기에서 주편의 품질을 평가하는 방법에 있어서, 롤갭제어장치를 통해 대상 강종, 주편 사이즈 및 리덕션량으로부터 초기 롤갭을 설정하는 단계와; 위치측정장치를 통해 세그먼트 상부프레임에 부착된 세그먼트 롤과 하부프레임에 부착된 세그먼트 롤간의 거리를 측정하는 롤갭 위치측정 단계와; 상기 롤갭 위치측정 단계와 동시에 압력측정장치를 통해 세그먼트 롤에 작용하는 반력을 측정하는 압력 측정 단계와; 상기 단계후 롤갭 설정치와 실제 롤갭 위치정보의 차이를 도출하는 단계와; 상기 단계후 좌우 세그먼트 압하실린더의 위치를 이용하여 동기화 정도를 판별하는 단계와; 상기 좌우 세그먼트 압하실린더의 압력 차이로부터 주편의 편심정도를 측정하는 단계와; 상기 정보들을 수신받아 주편품질평가시스템에서는 해당 강종의 주편 사이즈, 리덕션량에 대응되는 표준화된 롤갭, 동기화, 주편의 편심정도와 비교하여 주편의 품질을 평가하는 단계를 포함하여 구성된다.

본 발명에 따르면, 상부프레임에 작용한 압력과 롤갭정보를 이용하여 주조중 연속적으로 주편의 품질을 온라인으로 분석하여 주편의 품질을 평가할 수 있다.

Description

주편의 품질 평가 방법{METHOD FOR ESTIMATING THE QUALITY OF SLAB}

도 1은 일반적인 연속주조설비를 보인 개략적인 모식도,

도 2는 본 발명을 설명하기 위한 부속설비들의 연결관계를 보인 구성 블럭도,

도 3은 본 발명 평가방법을 설명하기 위한 압하력을 보인 모식도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

2....주형 3....세그먼트

4....주편 5....가이드롤

6....구동롤 7....압력측정장치

8....위치측정장치 9....롤갭제어장치

10....주편품질평가시스템 11....상부프레임

12....하부프레임 13....세그먼트 압하실린더

본 발명은 용강을 담고있는 턴디쉬와 주형 그리고 주조중에 세그먼트 상부프레임을 동작시켜 롤갭을 조정할 수 있는 연속주조설비에 있어 주조중에 롤갭의 제 어 정보와 세그먼트 상부프레임에 작용하는 압력정보를 이용하여 주편의 품질을 평가할 수 있도록 한 주편의 품질 평가 방법에 관한 것이다.

통상, 제철소의 연속주조법은 용강을 수냉주형중에 주입한 후 아래로부터 연속적으로 인발하면서 2차냉각대에서 강제냉각, 응고를 진행시켜 용강에서 직접 소정의 주편(슬라브, 블룸 또는 빌레트)을 제조하는 방법이다.

이러한 연속주조에 사용되는 설비는 도 1의 도시와 같이, 제강공정을 거쳐 래들을 통해 이송된 용강을 수강하는 턴디쉬(1), 상기 턴디쉬(1)로부터 용강을 공급받아 소정의 단면형상으로 응고시키는 주형(MOLD)(2), 주편(4)을 벤딩 및 스트레이트닝하는 다수의 롤과 냉각대로 이루어진 세그먼트(3), 그리고 냉각된 주편을 인출하여 소정길이로 절단하는 TCM(TORCH CUTTER MACHINE) 등으로 이루어진다.

이와 같은 연속주조설비에서 주편(4)의 품질에 가장 큰 영향을 미치는 곳은 주형(2)이며 그 다음은 스트랜드(STRAND)로서 특히, 스트랜드의 상태를 나타내는 롤갭은 주편(4)의 품질에 결정적인 역할을 하게 된다.

종래에는 강종이나 주조조건과 같은 변수와 중요한 설비의 상태 등을 모두 수집하고 각 인자에 가중치를 부가하여 평가하는 온라인방법과 혹은 생산된 주편의 일부를 샘플링하여 물리적인 분석이나 화학적인 분석을 통해 주편의 품질을 평가하는 오프라인방법을 사용하였다.

그러나, 이러한 방법은 주조중에 세그먼트의 롤갭을 변경하지 않는 기존 연속주조설비에서는 가능하였으나 주조중에도 롤갭이 가변되는 최근의 연속주조설비에는 적당하지 않았다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술이 갖는 한계점을 극복하기 위하여 창안된 것으로, 주조중 세그먼트 상부프레임을 동작시켜 롤갭 조정을 연속적으로 실시할 경우 롤갭의 정확한 정보와 압력 정보를 이용하여 주편의 품질을 평가할 수 있도록 한 주편의 품질 평가 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 상기한 목적은,

세그먼트 상부프레임을 동작시켜 주조중 롤갭을 조정할 수 있는 연속주조기에서 주편의 품질을 평가하는 방법에 있어서,

롤갭제어장치를 통해 대상 강종, 주편 사이즈 및 리덕션량으로부터 초기 롤갭을 설정하는 단계와;

위치측정장치를 통해 세그먼트 상부프레임에 부착된 세그먼트 롤과 하부프레임에 부착된 세그먼트 롤간의 거리를 측정하는 롤갭 위치측정 단계와;

상기 롤갭 위치측정 단계와 동시에 압력측정장치를 통해 세그먼트 롤에 작용하는 반력을 측정하는 압력 측정 단계와;

상기 단계후 롤갭 설정치와 실제 롤갭 위치정보의 차이를 도출하는 단계와;

상기 단계후 좌우 세그먼트 압하실린더의 위치를 이용하여 동기화 정도를 판별하는 단계와;

상기 좌우 세그먼트 압하실린더의 압력 차이로부터 주편의 편심정도를 측정하는 단계와;

상기 정보들을 수신받아 주편품질평가시스템에서는 해당 강종의 주편 사이즈, 리덕션량에 대응되는 표준화된 롤갭, 동기화, 주편의 편심정도와 비교하여 주편의 품질을 평가하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 주편의 품질 평가 방법을 제공함에 의해 달성된다.

이하에서는, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명 평가방법을 설명하기 위한 부속장치들의 연결관계를 보인 구성 블럭도이고, 도 3은 본 발명 평가방법을 설명하기 위한 압하력을 보인 모식도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 통상의 연속주조설비에서 스트랜드 세그먼트의 롤갭은 주조를 시작하기 전에 운전자가 요구하는 양만큼 설정하여 고정시키고, 주조중에는 조정하지 않은 것이 일반적이다.

그러나, 최근에는 주편의 품질 향상을 위한 소프트 리덕션 기술의 도입과 압연부하를 줄이기 위한 리퀴드 코아 리덕션 기술의 도입으로 주조중 세그먼트의 롤 갭을 조정할 필요성이 있고, 이와 같은 세그먼트 도입시에는 롤갭을 제어하기 위하여 정밀한 위치센서와 압력센서를 부착하여야 한다.

즉, 도시와 같이 가이드롤(5) 및 구동롤(6)의 롤갭을 조절하기 위해 세그먼트 상부프레임(11)에 고정되고 세그먼트 하부프레임(12)과 연결된 세그먼트 압하실린더(13)에는 각각 위치센서(도번 미병기)와 압력센서(도번 미병기)가 부착된다.

상기 위치센서 및 압력센서는 통상의 공지된 센서로서, 각각 압력측정장치(7) 및 위치측정장치(8)와 전기적인 신호를 송출할 수 있도록 연결된다.

그리고, 상기 압력측정장치(7) 및 위치측정장치(8)는 롤갭제어장치(9)와 교신가능하게 연결되며, 상기 롤갭제어장치(9)는 수집된 정보를 주편품질평가시스템(10)으로 송출할 수 있도록 서로 연결설치된다.

이와 같이 구성된 상태에서 먼저, 주조중 롤갭을 측정하게 된다.

동시에 압력측정장치(7)를 통해 각 롤(5,6)에 작용하는 반력을 측정하며, 이어 측정된 데이터를 분석하여 주편의 품질을 평가하게 된다.

예컨대, 롤갭제어장치(9)에서는 생산해야 할 주편(4)의 사이즈 및 리덕션량을 설정하여 롤갭 지령치 정보를 만들어낸다.

그리고, 압력측정장치(7)와 위치측정장치(8)로부터 롤갭 정보와 압력정보를 수집하여 롤갭제어장치(9)는 롤갭 제어에 사용하게 된다.

하지만, 롤갭제어장치(9)는 최대한 정확한 롤갭을 유지하도록 제어하게 되지만 이상하중 등이 발생하면, 정확한 롤갭을 유지하기 힘들게 된다.

따라서, 하기한 수학식과 같이 롤갭제어에 관한 편차 정보와 동기 정확도 정보를 이용하여 생산되는 주편(4)에 비정상적으로 작용하는 현상을 정량화하여 주편(4)의 품질을 평가할 수 있게 된다.

하기한 수학식 1은 롤갭 제어 편차를 나타내는 것이고, 수학식 2는 좌우 세그먼트 압하실린더(13)의 동기 정확도를 나타내는 것으로 주편(4)의 품질과는 반비례가 성립한다.

롤갭 제어 편차 = 롤갭 설정치 - 롤갭 측정치

동기 정확도 = 좌측 롤갭 측정치 - 우측 롤갭 측정치

하기한 수학식 3은 롤갭을 제어할 때 측정되는 좌우측 세그먼트 압하실린더(13)의 차이를 나타내는 것으로, 도 3과 같이 주편의 편심 등이 발생하였을 경우 더욱 심하게 나타나게 된다.

주편의 편심 정도도 품질과는 반비례가 성립한다.

주편 편심 정도 = F1 - F2

여기에서, F1은 좌측 세그먼트 압하실린더의 압하력이고, F2는 우측 세그먼트 압하실린더 압하력이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 세그먼트 상부프레임을 동작시킬 수 있는 세그먼트를 구비한 연속주조설비에서 상부프레임에 작용한 압력과 롤갭 정보를 이용하여 주조중 연속적으로 주편의 품질을 온라인으로 분석하여 주편의 품질을 평가할 수 있는 장점을 제공한다.

Claims (1)

1. 세그먼트 상부프레임을 동작시켜 주조중 롤갭을 조정할 수 있는 연속주조기에서 주편의 품질을 평가하는 방법에 있어서,

   롤갭제어장치를 통해 대상 강종, 주편 사이즈 및 리덕션량으로부터 초기 롤갭을 설정하는 단계와;

   위치측정장치를 통해 세그먼트 상부프레임에 부착된 세그먼트 롤과 하부프레임에 부착된 세그먼트 롤간의 거리를 측정하는 롤갭 위치측정 단계와;

   상기 롤갭 위치측정 단계와 동시에 압력측정장치를 통해 세그먼트 롤에 작용하는 반력을 측정하는 압력 측정 단계와;

   상기 단계후 롤갭 설정치와 실제 롤갭 위치정보의 차이를 도출하는 단계와;

   상기 단계후 좌우 세그먼트 압하실린더의 위치를 이용하여 동기화 정도를 판별하는 단계와;

   상기 좌우 세그먼트 압하실린더의 압력 차이로부터 주편의 편심정도를 측정하는 단계와;

   상기 정보들을 수신받아 주편품질평가시스템에서는 해당 강종의 주편 사이즈, 리덕션량에 대응되는 표준화된 롤갭, 동기화, 주편의 편심정도와 비교하여 주편의 품질을 평가하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 주편의 품질 평가 방법.

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