KR100899689B1 - Discharge amount control method of upper flow nozzle - Google Patents
Discharge amount control method of upper flow nozzle Download PDFInfo
- Publication number
- KR100899689B1 KR100899689B1 KR1020020049459A KR20020049459A KR100899689B1 KR 100899689 B1 KR100899689 B1 KR 100899689B1 KR 1020020049459 A KR1020020049459 A KR 1020020049459A KR 20020049459 A KR20020049459 A KR 20020049459A KR 100899689 B1 KR100899689 B1 KR 100899689B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- slide gate
- level
- nozzle
- amount
- opening
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 42
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 28
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 28
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 28
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 abstract description 14
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 14
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 7
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910001208 Crucible steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 3
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000021715 photosynthesis, light harvesting Effects 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
- B22D11/18—Controlling or regulating processes or operations for pouring
- B22D11/181—Controlling or regulating processes or operations for pouring responsive to molten metal level or slag level
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
- B22D41/14—Closures
- B22D41/22—Closures sliding-gate type, i.e. having a fixed plate and a movable plate in sliding contact with each other for selective registry of their openings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
- B22D41/50—Pouring-nozzles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
본 발명은 연주몰드의 탕면레벨을 검출하고, 턴디쉬 상부노즐의 아르곤 후단압을 측정하여 목표레벨을 맞추기 위한 슬라이드 게이트의 필요개도량을 산출하여 슬라이드 게이트의 개도를 제어하는 회전류 상부노즐의 토출량 제어방법에 관한 것으로서, 상기 연주몰드(3) 상단부에 설치된 탕면레벨검출기(ECLM; 25)에 의하여 연주몰드(3)의 탕면레벨을 검출하는 단계와; 상기 검출된 탕면레벨이 목표레벨에 대해 낮거나 높을 경우, 직전 수 초간 슬라이드 게이트(5)의 이동정보로부터 직전 수 초간 슬라이드 게이트(5)의 개도 정도가 탕면레벨의 변화량을 유발하지 않는 범위 내에서 증감을 반복하였는지 여부를 판단하는 단계와; 상기 직전 수 초간 슬라이드 게이트(5)의 개도 정도가 탕면레벨의 변화량을 유발하지 않는 범위 내에서 증감을 반복한 것으로 판단되는 경우, 슬라이드 게이트(5)의 개도를 변화시키지 않으며, 상기 직전 수 초간 슬라이드 게이트(5)의 개도 정도가 탕면레벨의 변화량을 유발하지 않는 범위 내에서 증감을 반복한 것으로 판단되지 않는 경우, 목표레벨을 맞추기 위한 슬라이드 게이트(5)의 필요개도량을 산출하여 슬라이드 게이트(5)를 개도하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 회전류 상부노즐의 토출량 제어방법을 제공한다.According to the present invention, the amount of discharge of a rotary flow upper nozzle for controlling the opening degree of a slide gate is detected by measuring the surface level of the playing mold, measuring the argon back end pressure of the tundish upper nozzle, calculating the required opening amount of the slide gate to meet the target level. A control method, comprising the steps of: detecting a level of water level of a playing mold (3) by a level of water level detector (ECLM) provided at an upper end of the playing mold (3); When the detected water level is low or high with respect to the target level, the degree of opening of the slide gate 5 for the last few seconds from the movement information of the slide gate 5 for the last few seconds does not cause an amount of change in the water level. Determining whether the increase or decrease is repeated; If it is determined that the opening degree of the slide gate 5 is repeatedly increased or decreased within the range which does not cause the amount of change in the water level, the opening degree of the slide gate 5 is not changed, and the slide is made for the last few seconds. If the opening degree of the gate 5 is not judged to have been repeatedly increased or decreased within a range that does not cause the amount of change in the surface level, the required opening amount of the slide gate 5 for adjusting the target level is calculated and the slide gate 5 It provides a method for controlling the discharge amount of the upper flow nozzle of the rotary flow, characterized in that it comprises a step of opening.
턴디쉬, 연주몰드, 탕면레벨, 편심슬롯노즐, 슬라이드 게이트, 상부노즐Tundish, playing mold, level of water, eccentric slot nozzle, slide gate, upper nozzle
Description
도 1은 일반적인 연속주조공정의 모식도;1 is a schematic diagram of a typical continuous casting process;
도 2는 턴디쉬 상부노즐 영역에서의 노즐막힘 모식도;2 is a schematic view of the nozzle clogging in the tundish upper nozzle area;
도 3은 종래의 턴디쉬 상부노즐의 유량제어방법을 도시한 순서도;3 is a flow chart illustrating a flow control method of a conventional tundish upper nozzle;
도 4는 본 발명이 적용되는 회전류 상부노즐의 설치 단면도;Figure 4 is a cross-sectional view of the rotary flow upper nozzle to which the present invention is applied;
도 5는 본 발명이 적용되는 회전류 상부노즐의 회전류 유무와 유량관계 해석 모식도;5 is a schematic diagram illustrating the presence and absence of rotational flow of the upper flow nozzle of the rotary flow to which the present invention is applied;
도 6은 본 발명이 적용되는 회전류 상부노즐이 회전류를 유도한 경우와 그렇지 않은 경우의 탕면 요동을 도시한 그래프도;Figure 6 is a graph showing the fluctuations of the surface of the water flow when the rotary flow upper nozzle to which the present invention is applied induces and does not rotate.
도 7은 턴디쉬의 탕면레벨과 슬라이드 게이트의 연동에 의한 탕면요동 증폭 및 감쇄를 도시한 그래프도;FIG. 7 is a graph showing the surface fluctuation amplification and attenuation by interlocking the surface level of the tundish with the slide gate; FIG.
도 8은 본 발명에 따른 회전류 상부노즐의 토출량 제어방법을 도시한 순서도이다.8 is a flowchart illustrating a method of controlling the discharge amount of the upper rotary nozzle according to the present invention.
♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣♣ Explanation of symbols for main part of drawing ♣
1:래이들 2:턴디쉬 3:연주몰드 4:침지노즐 5:슬라이드 게이트1: Radar 2: Tundish 3: Performance Mold 4: Submerged Nozzle 5: Slide Gate
6:상부노즐 20:편심슬롯노즐 25:탕면레벨검출기(ECLM) 6: Upper nozzle 20: Eccentric slot nozzle 25: Elevation level detector (ECLM)
26:아르곤 후단압26: Argon post pressure
본 발명은 회전류 상부노즐의 토출량 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연주몰드의 탕면레벨을 검출하고, 턴디쉬 상부노즐의 아르곤 후단압을 측정하여 목표레벨을 맞추기 위한 슬라이드 게이트의 필요개도량을 산출하여 슬라이드 게이트의 개도를 제어하는 회전류 상부노즐의 토출량 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for controlling the discharge amount of the upper flow nozzle of the rotary flow, and more particularly, the amount of the required opening amount of the slide gate for detecting the water level of the playing mold, and measuring the argon rear end pressure of the tundish upper nozzle to meet the target level. It relates to a discharge amount control method of the upper flow nozzle of the rotary flow to control the opening degree of the slide gate by calculating the.
일반적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 연속주조 공정은 레이들(1)로부터 턴디쉬(2)를 거쳐 연주몰드(3)로 용강(7)이 주입되고 연주몰드(3) 내에서 1차 냉각, 2차 냉각대에서의 계속된 냉각을 통해 용강(7)이 응고되어 주편(7a)을 제조하는 공정이다.In general, as shown in FIG. 1, in the continuous casting process, the
도 2는 도 1에 도시된 턴디쉬(2)의 상부노즐을 확대하여 도시한 것으로서, 턴디쉬(2) 바닥에서 침지노즐(4) 사이에는 상하부 월블록(Well Block; 8a,8b)에 내삽형 또는 외삽형 상부노즐(Upper Nozzle; 6)이 설치되어 있으며, 그 하부에 상부 플레이트(12), 중간 플레이트(14), 하부 플레이트(15)로 구성된 슬라이드 게이트 시스템이 있고, 이의 하부에는 하부노즐(16)과 침지노즐(4)로 구성되어 있다.FIG. 2 is an enlarged view of the upper nozzle of the tundish 2 shown in FIG. 1, and interpolates between upper and lower wall blocks (
상기 턴디쉬(2)에서 연주몰드(3)로 용강(7)이 이동할 때 용강(7) 중의 비금속 개재물이 내화물 내벽에 부착되어, 도 2에 나타낸 바와 같이 노즐막힘 현상(13)을 유발한다.
When the
상기 노즐막힘 현상(13)은 상하부 월블록(8a,8b)의 상부노즐(6) 영역, 슬라이드 게이트(5) 영역, 침지노즐(4) 내에 주로 발생하는데, 노즐막힘이 발생되면 노즐(4,5) 내 용강유로가 차단되어 목표주조속도에 도달하기 위한 용강량을 확보하기가 어렵다.The
침지노즐(4) 내에 노즐막힘이 발생할 경우에는 침지노즐(4)을 신속하게 교환하는 방법(GTC; Gate Tube Change)에 의해 새로운 노즐을 사용하여 주조작업을 계속 진행할 수 있으나, 웰블록 상부노즐(6) 영역에 노즐막힘 현상(13)이 발생하였을 때 천공봉을 이용하여 막힘층(13)을 일시에 뚫거나 주조를 중단해야 한다.When nozzle clogging occurs in the
그러나, 상기와 같은 천공봉을 이용하여 강제적으로 막힘층(13)을 뚫었을 경우, 일시에 대형 비금속 개재물 덩어리가 연주몰드(3) 속으로 혼입될 뿐만 아니라 급격한 탕면변동을 야기한다.However, in the case where the
이러한 현상은 주조되는 주편(7a) 내에 발생하는 선상결함의 원인이 된다. 따라서 생산성 확보와 노즐막힘/뚫림 현상의 반복 발생에 의한 품질저하를 억제하기 위해 상하부 월블록(8a,8b) 및 상부노즐(6) 영역 내의 노즐막힘을 억제하는 것이 중요하다.This phenomenon is the cause of linear defects occurring in the
상기와 같이 상하부 월블록(8a,8b) 및 상부노즐(6) 영역 내의 노즐막힘을 억제하기 위하여 취하고 있는 통상의 방법은 상부노즐을 다공질로 구성하거나, 가스채널(Channel)을 형성시킨 후 질소나 아르곤 가스를 4∼15 L/min 취입하는 것이다.As described above, the conventional method used to suppress the nozzle clogging in the upper and
이와 같이 상부노즐(6)에 질소나 아르곤 가스를 취입하는 방법(대한민국 특허출원 제1999-10971호 및 일본특허 특개평2-307654호, 유럽특허 EP0982088호 등에 개시)에 노즐막힘은 상당히 억제될 수 있다.In this way, the nozzle clogging can be considerably suppressed in the method of blowing nitrogen or argon gas into the upper nozzle 6 (as disclosed in Korean Patent Application Nos. 1999-10971, JP-A 2-307654, and EP0982088). have.
다른 방법은 턴디쉬(2)-몰드(3) 사이에 용강이동시 선회류를 발생시켜(대한민국 특허출원 제1995-26284호) 노즐막힘을 억제하는 것이다.Another method is to generate a swirl flow during molten steel movement between the tundish 2 and the mold 3 (Korean Patent Application No. 195-26284) to suppress nozzle clogging.
또한 스토퍼를 이용한 용강량을 조절하는 경우에 있어서 스위스 Arba, Wolftechnology에서 PCV(Precision Control Valve) 방식으로 소용돌이 회전류를 이용하는 방식이 제안되었고, 스위스의 Interstop Didier에서 RTV (Revolving Tube Value) 방식으로 제안되었다.In addition, in the case of adjusting the amount of molten steel using a stopper, a method of using a vortex rotational flow by a PCV (Precision Control Valve) method was proposed by Arba, Wolftechnology, Switzerland, and an RTV (Revolving Tube Value) method by Interstop Didier, Switzerland. .
탕면레벨을 조정하는 방법은 한국특허2000-81899, 2000-67323, 2000-81899, 1999-28920, 2000-38702 등에 나타내었듯이, 탕면레벨을 검침하고, 주조속도, 몰드 크기, 턴디쉬 무게 및 내용적, 턴디쉬 탕면 레벨(Head)등을 이용하여 목표레벨을 맞추기 위한 슬라이드 게이트의 개도율을 feedback하여 조절한다.As described in Korean Patent 2000-81899, 2000-67323, 2000-81899, 1999-28920, 2000-38702 and the like, the method of adjusting the water level is performed by reading the water level, casting speed, mold size, tundish weight and contents. The feedback rate of the slide gate for adjusting the target level is fed back and adjusted using the tundish level.
상기한 각각의 노즐막힘 억제방법을 도입하여 종래에서는 다음과 같은 방법으로 턴디쉬 상부노즐의 유량을 제어하고 있다.By introducing each of the above nozzle clogging suppression methods, conventionally, the flow rate of the tundish upper nozzle is controlled by the following method.
도 3은 종래의 턴디쉬 상부노즐의 유량제어방법을 도시한 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a flow control method of a conventional tundish upper nozzle.
도 3은 종래의 방식으로서 몰드(3)의 탕면레벨을 검지하여 슬라이드 게이트(5)의 구동을 유도하는 로직(Logic)으로서, 탕면레벨검출기(ECLM; 25)에 의해 몰드(3)의 탕면레벨을 측정하고, 목표탕면에 대한 레벨의 높낮이를 판단하여 목표탕면 수위보다 낮거나 높아서 유량제어가 필요할 경우, 목표탕면 레벨을 맞추기 위한 슬라이드 게이트(5)의 개도량을 결정하여 슬라이드 게이트(5)를 이동시킨다.FIG. 3 is a logic for detecting the surface level of the
이와 같이 일방향으로 진행되는 종래의 유량제어 방식을 채택할 경우 몰드(3)의 탕면레벨의 변동이 바로 슬라이드 게이트(5)의 개도 변화를 나타내게 되어, 탕면레벨이 주기적인 진폭을 보일 경우, 목표 탕면레벨을 맞추기 위해 슬라이드 게이트(5)가 작동하고, 다시 진폭에 의해 탕면레벨이 변하고 슬라이드 게이트(5)가 다시 작동하는 등의 반복적인 증폭에 의해 탕면변동이 커지는 문제가 있다.When adopting the conventional flow control method that proceeds in one direction as described above, a change in the level of the water level of the
상기한 문제점들을 해결하기 위하여, 본 발명은 턴디쉬 침지노즐에서 용강의 회전류를 일으키도록 편심슬롯노즐을 상부노즐 상부에 설치하고, 이로부터 연주몰드로 배출된 용강레벨을 검출함과 동시에 상부노즐에 취입되는 아르곤 가스의 후단압 및 슬라이딩 게이트의 개도정도를 측정하여 상기 상부노즐로부터 토출되는 용강량을 제어하는 회전류 상부노즐의 토출량 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention is to install an eccentric slot nozzle on the upper nozzle to the top of the upper nozzle to cause the flow of molten steel in the tundish immersion nozzle, and at the same time detect the molten steel discharged from the playing mold from the upper nozzle SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for controlling the discharge amount of a rotary flow upper nozzle for controlling the amount of molten steel discharged from the upper nozzle by measuring the rear end pressure of the argon gas blown into and the opening degree of the sliding gate.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 턴디쉬의 상부노즐에 설치된 편심슬롯노즐을 통하여 연주몰드로 배출된 용강의 레벨을 감지하여 상부노즐의 용강 토출량 제어하는 방법에 있어서, 상기 연주몰드 상단부에 설치된 탕면레벨검출기에 의하여 연주몰드의 탕면레벨을 검출하는 단계와; 상기 검출된 탕면레벨이 목표레벨에 대해 낮거나 높을 경우, 직전 수 초간 슬라이드 게이트의 이동정보로부터 직전 수 초간 슬라이드 게이트(5)의 개도 정도가 탕면레벨의 변화량을 유발하지 않는 범위 내에서 증감을 반복하였는지 여부를 판단하는 단계와; 상기 직전 수 초간 슬라이드 게이트의 개도 정도가 탕면레벨의 변화량을 유발하지 않는 범위 내에서 증감을 반복한 것으로 판단되는 경우, 슬라이드 게이트의 개도를 변화시키지 않으며, 상기 직전 수 초간 슬라이드 게이트의 개도 정도가 탕면레벨의 변화량을 유발하지 않는 범위 내에서 증감을 반복한 것으로 판단되지 않는 경우, 목표레벨을 맞추기 위한 슬라이드 게이트의 필요개도량을 산출하여 슬라이드 게이트를 개도하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 회전류 상부노즐의 토출량 제어방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method for controlling the molten steel discharge amount of the upper nozzle by detecting the level of the molten steel discharged to the playing mold through the eccentric slot nozzle installed in the upper nozzle of the tundish, Detecting a floor level of the playing mold by means of the installed floor level detector; When the detected hot water level is low or high with respect to the target level, the increase and decrease of the
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.
도 4는 본 발명이 적용되는 회전류 상부노즐의 설치 단면도이다.Figure 4 is a cross-sectional view of the rotary flow upper nozzle to which the present invention is applied.
상기 설명한 도 2에 도시된 바와 같이, 턴디쉬(2)의 상부노즐(6) 막힘현상(13)을 억제하기 위하여, 도 4에 도시된 바와 같이, 턴디쉬(2) 바닥에 내화물 재질로 형성된 편심슬롯노즐(20)을 설치하여 턴디쉬(2)-몰드(3)간 용강(7) 이동시 소용돌이 회전류(22)를 유도할 경우 몰드(3)로 주입된 용강(7)은 소용돌이 회전류(22)가 발생하지 않은 경우보다 더 많은 운동량을 갖는다.As illustrated in FIG. 2 described above, in order to suppress clogging of the
즉, 소용돌이 회전류(22)가 발생하면서 용강이 이동할 때, 같은 길이 및 내경을 갖는 통로를 통해 같은 유량을 확보하기 위해서는 입구 쪽에서 더 많은 운동량 에너지를 부여해야 한다.That is, when the molten steel moves while the vortex
이러한 잉여 운동량 에너지는 통로를 통해 이동하면서 회전류(22)를 유지하기 위한 에너지 및 벽면과의 마찰에 의한 손실 등으로 사용된다. 그러나 통로를 막 빠져 나온 시점에서는 잉여 운동량 에너지가 이동하는 유체의 운동량에너지로 함께 이동하므로, 소용돌이 회전류(22)가 발생하지 않은 경우와 달리 유체의 운동량 에너지가 매우 크며, 연속주조공정에서 턴디쉬(2)-몰드(3)간 용강이동시 소용돌이 회전류(22)를 갖는 채로 용강이 이동한다면, 침지노즐(4)을 빠져나와 몰드(3)로 주입 된 용강은 소용돌이 회전류(22)가 유도되지 않은 경우에 대비하여 그 운동량이 매우 커서 탕면변동을 유발한다.This surplus momentum energy is used as energy for maintaining the
상기한 사실을 이론적으로 고찰하면 다음과 같다.Theoretically considering the above facts is as follows.
도 5는 본 발명이 적용되는 회전류 상부노즐의 회전류 유무와 유량관계 해석 모식도이다.5 is a schematic diagram illustrating the relationship between the flow of the upper flow nozzle and the flow of the present invention to which the present invention is applied.
도 5는 소용돌이 회전류의 유무와 유량과의 관계에 대한 해석을 하기 위한으로서 용탕의 턴디쉬(2) 내의 표면(Top; 23)과 관 하부(Bottom; 24)의 위치를 표시하고 있다. 비압축성 정상유동이라고 가정하고 베르누이의 정리를 이용하여 용탕의 표면에서의 에너지와 관하부에서의 에너지를 나타내면 수학식 (1) 및 수학식 (2)와 같다.FIG. 5 shows the positions of the
- 용탕표면(23)에서의 단위부피당 총에너지-Total energy per unit volume on the melt surface (23)
= 위치에너지 + 운동에너지 + 압력에 의한 일= Potential energy + kinetic energy + work by pressure
---------------------------------------(1) ---------------------------------------(One)
- 관출구(24)에서의 단위부피당 총에너지-Total energy per unit volume at the outlet (24)
= 위치에너지 + 운동에너지 + 압력에 의한 일 + 손실에너지= Potential energy + kinetic energy + work by pressure + loss energy
---------------------------(2) ---------------------------(2)
여기서 관출구(24)에서의 손실에너지 Eloss는 난류로 인한 점성저항의 에너지 소산 등을 나타낸다. 총에너지는 보존되므로 용탕 표면(23)에서의 유체가 가지는 에너지와 관출구(24)의 유체가 가지는 에너지는 같다는 것으로부터 수학식 (3) 과 같이 쓸 수 있다.Here, the loss energy Eloss at the
------------(3) ------------ (3)
용탕표면에서의 속도는 거의 없고, 용탕표면(23)에서의 압력이나 관출구(24)에서의 압력은 거의 차이가 없으므로 수학식 (4)과 같이 정리할 수 있다.There is almost no velocity at the surface of the molten metal, and there is almost no difference between the pressure at the
------------------------------(4) ------------------------------(4)
상기 수학식 (4)는 상부와 하부의 높이 차이에 대한 위치에너지가 관출구(24)의 운동에너지와 손실에너지로 변환되었다는 것을 나타내고 있다.Equation (4) shows that the potential energy for the difference between the height of the upper part and the lower part is converted into the kinetic energy and the loss energy of the
회전류가 없는 경우에 대하여 관출구(24)에서의 운동에너지는 축방향속도의 운동에너지와 같을 것이므로 다음과 같이 쓸 수 있다.In the absence of rotational flow, the kinetic energy at the
-------(5) ------- (5)
회전류(22)가 있는 경우에 대하여 관출구(24)에서의 운동에너지는 축방향속도의 운동에너지와 접선방향속도의 운동에너지의 합으로In the case of the
--------------------------------------------------------------------(6)-------------------------------------------------- ------------------ (6)
회전류(22)가 있는 경우나 회전류(22)가 없는 경우 모두 위치에너지는 같으므로,
The potential energy is the same both in the case of the
--------------------------------------------------------------------(7)-------------------------------------------------- ------------------ (7)
좌변에 회전류(22)가 있을 때의 축방향속도의 운동에너지와 없을 때의 축방향속도의 운동에너지를 모아 정리하면 다음 수학식들을 얻을 수 있다.If the kinetic energy of the axial speed when there is the
--------------------------------------------------------------------(8)-------------------------------------------------- ------------------(8)
-----------------------(9) ----------------------- (9)
----------------------(10) ---------------------- (10)
------------------------------(11) ------------------------------ (11)
회전류(22)가 없을 경우와 없을 경우의 유량을 비교하면 When comparing the flow rates with and without the
-------------------------------------------------------------------(12)-------------------------------------------------- ----------------- (12)
---------------------------------------(13) --------------------------------------- (13)
따라서 같은 턴디쉬(2)의 용강높이가 같을 경우 회전류(22)가 있는 경우의 유량은 회전류(22)가 없는 경우의 유량보다 결코 클 수 없음을 알 수 있다.
Therefore, when the molten steel height of the
따라서 같은 설비를 이용하여 목표주조속도에 적합한 유량을 확보하기 위해서는 유량조절 장치인 슬라이드 게이트(5)의 개도율을 높여야 한다.Therefore, in order to secure a flow rate suitable for the target casting speed using the same equipment, the opening ratio of the
이것은 턴디쉬(2) 용강높이에 의한 위치에너지가 침지노즐(4)을 통해 이동하는 용강에 더 효과적으로 전달됨을 의미한다. 즉, 개도율을 크게 하는 경우 침지노즐(4)을 빠져나가 몰드(3)로 주입된 용강은 소용돌이 회전류(22)를 발생시키기 위해 사용되었던 에너지와 노즐벽의 마찰에 의한 손실되었던 에너지가 그대로 몰드(3) 내로 이동하게 된다.This means that the potential energy due to the molten steel height of the
이는 편심슬롯노즐(20)과 같이 소용돌이 회전류(22)를 유도하여 노즐막힘 현상을 억제하는 기술을 적용함에 있어 몰드(3) 내에 탕면이 더 크게 요동됨을 의미한다.This means that the hot water surface in the
도 6은 본 발명이 적용되는 회전류 상부노즐이 회전류를 유도한 경우와 그렇지 않은 경우의 탕면 요동을 도시한 그래프도이다.FIG. 6 is a graph showing the fluctuations of the surface of the water when the rotary flow upper nozzle to which the present invention is applied is induced or not.
도 6에 편심슬롯노즐(20)을 적용하여 노즐 내에 소용돌이 회전류(22)를 유도한 경우와 그렇지 않은 경우 몰드(3) 탕면의 요동(Fluctuation)을 도시한 것으로서, 소용돌이 회전류(22)가 유도된 경우가 그렇지 않은 경우에 비해 탕면의 진폭이 더 크다. 또한 진폭이 클 뿐만 아니라 도 6의 (B)도에서 보듯이 탕면은 일정한 주기를 갖는 파동을 형성한다.In FIG. 6, when the
이러한 주기적 진폭은 탕면레벨의 요동을 강화한다. 즉, 진폭의 최고점일 때 탕면레벨을 검지하는 ECLM 등에 의해 탕면이 높아진 것으로 측정되어 슬라이드 게이트(5)의 개도가 닫히고, 진폭의 최저점일 때 ECLM은 탕면의 낮아진 것으로 측정 되어 슬라이드 게이트(5)의 개도가 더 열린다.This periodic amplitude reinforces fluctuations in the water level. That is, when the hot water level is measured by the ECLM which detects the water level level at the highest point of the amplitude, the opening level of the
평균적인 탕면의 레벨은 그대로 이지만 주기적인 증감폭에 의해 ECLM이 탕면의 변동을 감지하고 슬라이드 게이트(5)를 조절하게 함으로써 그 증감폭은 점점 더 증가한다.While the average level of the water level remains the same, the increase and decrease is gradually increased by allowing the ECLM to sense the change in the water level and adjust the
이러한 현상은 2차 냉각대에서 주편의 팽창(Bulging) 또는 소용돌이 회전류가 유도하는 주기에 의해 형성될 수 있다. 주편의 팽창(Bulging)에 의해서 유도되는 탕면의 주기적 진동은 이차 냉각대의 롤의 간격(roll pitch)에 의존하기 대문에 쉽게 검출할 수 있고, 이 주파수를 ECLM에서 자동으로 여과(Filtering)하여 슬라이드 게이트(5)가 작동하지 않게 함으로써 조절이 가능하다.This phenomenon may be formed by a cycle induced by bulging or vortex rotational flow of the slab in the secondary cooling zone. The periodic vibration of the hot water surface induced by the bulging of the cast steel can be easily detected because it depends on the roll pitch of the secondary cooling zone, and this frequency is automatically filtered in the ECLM to allow the slide gate Adjustment is possible by disabling (5).
그러나 소용돌이 회전류(22)에 의해 유도되는 탕면변동의 주기는 침지노즐(4)의 길이, 소용돌이 회전류(22)의 강도, 아르곤 양, 침지노즐(4)의 토출각, 침지노즐(4)의 침지깊이, 턴디쉬(2) 용강레벨 등 조업조건에 의존하기 때문에 주편의 팽창(Bulging)과 같이 항상 일정한 설비조건에 의해 유도되는 특성을 갖지 못한다. 따라서 이 경우 다른 정보를 이용하여 탕면레벨을 제어해야 한다.However, the period of the water surface fluctuation induced by the vortex
도 7은 턴디쉬의 탕면레벨과 슬라이드 게이트의 연동에 의한 탕면요동 증폭 및 감쇄를 도시한 그래프도이다.FIG. 7 is a graph illustrating the surface fluctuation amplification and attenuation due to the interlocking of the tumble level and the slide gate.
도 7에 도시된 바와 같이, 주조가 진행됨에 따라 탕면의 변동량이 점점 증폭되고 있으며, 슬라이드 게이트(5)의 개도도 또한 함께 변동하고 있는 것을 알 수 있다.As shown in FIG. 7, it can be seen that as the casting proceeds, the fluctuation amount of the hot water surface is gradually amplified, and the opening degree of the
상기 도 7의 ‘A’구간은 슬라이드 게이트(5)를 작업자가 수동으로 조작하여 탕면레벨을 유지시킨 구간이다. 다시 ECLM(탕면레벨검지기)에 의해 탕면 레벨을 검지하여 슬라이드 게이트(5)를 조절하는 자동작업으로 전환시 탕면변동은 빠른 시간 내에 급격하게 사라지고 슬라이드 게이트의 개도 또한 안정화되고 있는 것을 볼 수 있다.Section 'A' of FIG. 7 is a section in which the operator manually operates the
이 때 주조속도, 침지노즐의 적용조건 등 다른 모든 조건을 일정하였기 때문에 도 7에서 시사하는 바는 탕면요동의 증폭은 탕면레벨의 변동을 ECLM/슬라이드 게이트(5)의 연동작용에 의해 증폭되어 발생한 현상임을 확인할 수 있다.At this time, since all other conditions such as casting speed and immersion nozzle application conditions were constant, the suggestion in FIG. It can be confirmed that it is a phenomenon.
이러한 대책으로서 유량을 조절하는 슬라이드 게이트 시스템의 작동 민감도를 몇초 가평균 등에 의해 구동하는 등 그 민감도를 저하시키는 경우는 오히려 비정상 조업시 신속한 대응방안을 세울 수 없는 등 부작용을 유발한다.As a countermeasure, if the sensitivity of the slide gate system for adjusting the flow rate is driven by an average of several seconds or the like, the sensitivity is lowered, but side effects such as the inability to prepare a quick response during abnormal operation are caused.
따라서 슬라이드 게이트(5)의 작동민감도를 그대로 유지하고, 탕면레벨의 주기적 요동에 반응하지 않는 방법으로 슬라이드 게이트(5)의 운용로직을 구성해야 한다.Therefore, the operation logic of the
도 8은 본 발명에 따른 회전류 상부노즐의 토출량 제어방법을 도시한 순서도이다.8 is a flowchart illustrating a method of controlling the discharge amount of the upper rotary nozzle according to the present invention.
도 8은 본 발명에서 제공하는 탕면변동을 제어하는 로직(Logic)으로서, 본 발명에서는 탕면레벨검출기(ECLM; 25)에 의하여 연주몰드(3)의 탕면레벨을 검출한 다음, 목표레벨에 대해 탕면레벨이 낮거나 높을 경우 직전 수 초간 상부노즐(6)의 아르곤 후단압(26) 및 슬라이드 게이트(5) 개도변화에 대한 정보를 판단하여, 탕면레벨의 변화가 필요하다 하더라도 상부노즐(6)의 아르곤 후단압(26)이 직전 수 초간 변화하지 않았거나 슬라이드 게이트(5)의 개도가 직전 수초간 탕면레벨의 변화량을 유발하지 않는 범위 내에서 증감을 반복하였다면 슬라이드 게이트(5)의 개도를 변화시키지 않는다.FIG. 8 is a logic for controlling the fluctuation of the surface of the water provided by the present invention. In the present invention, the level of the surface of the playing
그러나 상부노즐(6)의 아르곤 후단압(26)이 직전 수 초간 변화하였고 직전 수초간 슬라이드 게이트(5)의 개도가 탕면레벨의 변화량을 유발하지 않는 범위 내에서 증감을 반복하지 않았다면, 목표레벨을 맞추기 위한 슬라이드 게이트(5)의 필요개도량을 산출하여 슬라이드 게이트(5)를 개도한다. However, if the argon
소용돌이 회전류(22)를 갖고 이동하는 경우, 몰드(3) 탕면에 주기적 진폭을 보이기 때문에, 탕면레벨 뿐만 아니라 상부노즐(6) 내로 취입되는 아르곤의 후단압(26)과 슬라이드 게이트(5)의 이동정보를 이용하여 탕면레벨의 변화를 감지할 수 있도록 하는 것이다.In the case of moving with the vortex
즉, 연주몰드(3)의 탕면레벨이 상승했다 하더라도 아르곤 후단압(26)이 일정하거나, 직전 수초 내에 슬라이드 게이트(5)의 변동이 검출된 탕면레벨의 변화량을 유발할 만큼 크지 않다면 슬라이드 게이트(5)를 작동하지 않도록 하는 것이다.That is, even if the level of the water level of the playing
이와 같은 취입하는 아르곤의 후단압(26)과 직전 수초 내에 슬라이드 게이트(5)의 이동정보를 이용해 유량을 제어하는 로직(Logic)에 의해 슬라이드 게이트(5)의 개도를 조절할 경우, 탕면에 주기적인 진폭이 발생하더라도 그 진폭이 높낮이에 의해 슬라이드 게이트가 연동하여 변하는 것을 방지할 수 있다. When the opening degree of the
상술한 바와 같이, 본 발명은 턴디쉬 상부노즐의 아르곤의 후단압과 직전 수초 내에 슬라이드 게이트의 이동정보를 측정하여 상부노즐로부터 토출되는 용강량을 제어함으로써 탕면에 주기적인 진폭이 발생하더라도 그 진폭이 높낮이에 의해 슬라이드 게이트가 연동하여 변하는 것을 방지할 수 있으므로 턴디쉬로부터 연주몰드 내로 안정적인 용강을 공급하여 최종 제조되는 주편의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention measures the rear end pressure of the argon of the tundish upper nozzle and the movement information of the slide gate within a few seconds immediately before controlling the amount of molten steel discharged from the upper nozzle, so that the amplitude is maintained even if a periodic amplitude occurs on the hot water surface. Since the slide gate can be prevented from interchanging by the height, the stable molten steel can be supplied from the tundish into the playing mold, thereby improving the quality of the final cast.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020020049459A KR100899689B1 (en) | 2002-08-21 | 2002-08-21 | Discharge amount control method of upper flow nozzle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020020049459A KR100899689B1 (en) | 2002-08-21 | 2002-08-21 | Discharge amount control method of upper flow nozzle |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20040017401A KR20040017401A (en) | 2004-02-27 |
KR100899689B1 true KR100899689B1 (en) | 2009-05-28 |
Family
ID=37322954
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020020049459A Expired - Fee Related KR100899689B1 (en) | 2002-08-21 | 2002-08-21 | Discharge amount control method of upper flow nozzle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100899689B1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109848387B (en) * | 2017-11-30 | 2021-02-05 | 上海梅山钢铁股份有限公司 | Automatic control method for preventing steel overflow of continuous casting crystallizer |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03174961A (en) * | 1989-09-04 | 1991-07-30 | Kawasaki Steel Corp | Method and apparatus for controlling molten metal surface in continuous casting |
JPH03291152A (en) * | 1990-04-05 | 1991-12-20 | Nippon Steel Corp | Mold level controller |
JPH10314911A (en) * | 1997-03-12 | 1998-12-02 | Nkk Corp | Continuous casting machine mold level control device in mold |
JP2002059249A (en) * | 2000-08-09 | 2002-02-26 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Level control method and level control device for continuous casting machine |
KR20020052754A (en) * | 2000-12-26 | 2002-07-04 | 이구택 | Slide gate system with eccentric slot nozzle |
-
2002
- 2002-08-21 KR KR1020020049459A patent/KR100899689B1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03174961A (en) * | 1989-09-04 | 1991-07-30 | Kawasaki Steel Corp | Method and apparatus for controlling molten metal surface in continuous casting |
JPH03291152A (en) * | 1990-04-05 | 1991-12-20 | Nippon Steel Corp | Mold level controller |
JPH10314911A (en) * | 1997-03-12 | 1998-12-02 | Nkk Corp | Continuous casting machine mold level control device in mold |
JP2002059249A (en) * | 2000-08-09 | 2002-02-26 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Level control method and level control device for continuous casting machine |
KR20020052754A (en) * | 2000-12-26 | 2002-07-04 | 이구택 | Slide gate system with eccentric slot nozzle |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20040017401A (en) | 2004-02-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101384019B1 (en) | Continuous casting method for molten metal | |
Thomas | Fluid flow in the mold | |
EP2170543A1 (en) | Apparatus for preventing nozzle clogging, apparatus for continuous casting having the same, method for preventing nozzle clogging and method for continuous casting using the same | |
CN111250672B (en) | Continuous casting ladle final pouring method based on steel passing amount comparison | |
US4176769A (en) | Fluted,-stepped, pour nozzle | |
GB2444805A (en) | Nozzle | |
KR100899689B1 (en) | Discharge amount control method of upper flow nozzle | |
JP4419934B2 (en) | Method for continuous casting of molten metal | |
EP0214797A2 (en) | Method for controlling early casting stage in continuous casting process | |
JPH0985407A (en) | Method for controlling molten steel level in mold in continuous casting machine | |
JPH02200362A (en) | Method for predicting and restraining nozzle clogging in continuous casting apparatus | |
JP3324598B2 (en) | Continuous slab casting method and immersion nozzle | |
KR20130013739A (en) | Method for decreasing pin-hole defect in continuous casting process | |
KR20130002517A (en) | Method for decreasing pin-hole defect in continuous casting process | |
RU2100137C1 (en) | Gear to feed melt in plant for continuous casting of aluminium | |
KR101239649B1 (en) | Apparatus for preventing from nozzle clogging, apparatus for continuous casting having the same, method for preventing from nozzle clogging and continuous casting method using it | |
CA1082421A (en) | Single piece annular nozzle to prevent alumina buildup during continuous casting of al-killed steel | |
Kumar et al. | Slab quality improvement by controlling mould fluid flow | |
KR100513592B1 (en) | Sliding gate for preventing the melted ingot steel from bias flow in continuous casting | |
JPH0839207A (en) | Immersion nozzle for continuous casting | |
JP3917748B2 (en) | Immersion nozzle for continuous casting of steel and method for continuous casting of steel using the same | |
JP2002248551A (en) | Steel continuous casting method | |
JP5034288B2 (en) | Steel continuous casting method. | |
KR20040028281A (en) | Continuous casting method by calculating melten steel level of tundish in continuous casting equipment | |
Bergman | Measurement prediction and control of steel flows in the casting nozzle and mould |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20020821 |
|
PG1501 | Laying open of application | ||
A201 | Request for examination | ||
PA0201 | Request for examination |
Patent event code: PA02012R01D Patent event date: 20070813 Comment text: Request for Examination of Application Patent event code: PA02011R01I Patent event date: 20020821 Comment text: Patent Application |
|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20090129 Patent event code: PE09021S01D |
|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20090508 |
|
GRNT | Written decision to grant | ||
PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20090520 Patent event code: PR07011E01D |
|
PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20090521 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
PG1601 | Publication of registration | ||
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20120521 Start annual number: 4 End annual number: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130516 Year of fee payment: 5 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20130516 Start annual number: 5 End annual number: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140520 Year of fee payment: 6 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20140520 Start annual number: 6 End annual number: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150520 Year of fee payment: 7 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20150520 Start annual number: 7 End annual number: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160520 Year of fee payment: 8 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20160520 Start annual number: 8 End annual number: 8 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170522 Year of fee payment: 9 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20170522 Start annual number: 9 End annual number: 9 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180518 Year of fee payment: 10 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20180518 Start annual number: 10 End annual number: 10 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee | ||
PC1903 | Unpaid annual fee |
Termination category: Default of registration fee Termination date: 20200229 |