KR101159613B1 - 연속주조 주형의 테이퍼 판별 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 내부 공동을 형성하는 2 쌍의 벽들을 구비하여 유입되는 용강의 일부를 응고시켜 배출하도록 형성되는 주형과, 상기 주형에 대해 설치되어 상기 용강에 의해 변화되는 상기 주형의 온도를 측정하는 측정 유닛과, 상기 측정 유닛에 의해 측정되는 온도 값에 근거하여 상기 주형의 벽들의 테이퍼의 적정 여부를 판단하는 판단 유닛을 포함하는 연속주조 주형의 테이퍼 판별 장치 및 이를 이용한 판별 방법을 제공한다.

Description

연속주조 주형의 테이퍼 판별 장치 및 방법{APPARATUS FOR DISTINGUISHING TAPER OF MOLD IN CONTINUOUS CASTING AND METHOD FOR DISTINGUISHING TAPER IN CONTINUOUS CASTING}

본 발명은 연속주조의 주형의 테이퍼 정도를 판별하기 위한 장치 및 그 판별 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 연속 주조기는 제강로에서 생산되어 래들(ladle)로 이송된 용강을 턴디쉬(turndish)에 받았다가 연속 주조기용 주형로 공급하여 일정한 크기의 슬라브를 생산하는 설비이다.

상기 연속 주조기는 용강을 저장하는 래들과, 턴디쉬 및 상기 턴디쉬에서 출강되는 용강을 최초 냉각시켜 소정의 형상을 가지는 주물으로 형성하는 연속 주조기용 주형와, 상기 주형에 연결되어 주형에서 형성된 주물을 이동시키는 다수의 핀치롤러를 포함한다.

다시 말해서, 상기 래들과 턴디쉬에서 출강된 용강은 주형에서 소정의 폭과 두께를 가지는 슬라브(Slab) 또는 블룸(Bloom), 빌렛(Billet) 등의 주물로 형성되어 핀치롤러를 통해 이송되는 것이다.

본 발명의 목적은 연속주조 공정에서 주형에 대해 설정된 테이퍼가 공정에 따라 적정한지 여부를 판별할 수 있는 연속주조 주형의 테이퍼 판별 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 실시예와 관련된 연속주조 주형의 테이퍼 판별 장치는, 내부 공동을 형성하는 2 쌍의 벽들을 구비하여 유입되는 용강의 일부를 응고시켜 배출하도록 형성되는 주형과, 상기 주형에 대해 설치되어 상기 용강에 의해 변화되는 상기 주형의 온도를 측정하는 측정 유닛과, 상기 측정 유닛에 의해 측정되는 온도 값에 근거하여 상기 주형의 벽들의 테이퍼의 적정 여부를 판단하는 판단 유닛을 포함한다.

상기 측정 유닛은 상기 주형의 인접한 벽들이 만나는 코너 부분에 배치될 수 있다.

상기 측정 유닛은 복수의 센서들을 포함하고, 상기 센서들은 상기 주형의 둘레 방향을 따라 배치될 수 있다.

상기 센서들은 인접한 2개의 벽들 중 어느 하나에서 다른 하나까지 열을 이루도록 배치될 수 있다.

상기 판단 유닛은 상기 측정된 온도 값을 기준 값과 비교하여 상기 테이퍼의 적정 여부를 판단될 수 있다.

상기 판단 유닛은 주조 속도에 따른 상기 주형의 온도의 기준 값과 상기 측정된 온도 값을 비교하여 상기 테이퍼의 적정 여부를 판단될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에와 관련된 연속주조 주형의 테이퍼 판별 방법은 용강이 응고되는 주형의 둘레 방향을 따르는 온도 패턴을 측정하는 단계와, 상기 측정된 온도 패턴을 기준 패턴과 비교하는 단계와, 상기 비교 결과로부터 상기 주형의 벽들의 테이퍼의 적정 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 주형은 복수의 벽들에 의해 형성되고, 상기 벽들 중 적어도 하나에는 온도 측정을 위한 2개 이상의 센서들이 배치될 수 있다.

상기 기준 패턴은 복수의 센서들에 의해 온도 분포일 수 있다.

상기 테이퍼의 정도에 대한 판단 결과를 알리거나 상기 판단 결과에 따라 상기 테이퍼를 조절하는 단계가 더 포함될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 관련된 연속주조 주형의 테이퍼 판별 장치 및 방법에 의하면, 연속 주조 공정 중의 여건 변화에 따라 주형에 대해 설정된 테이퍼가 적정한지 여부를 판별할 수 있게 된다.

이러한 판별의 결과는 주형의 테이퍼에 대한 신속한 조절을 위한 정보가 될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 연속주조기를 보인 측면도이고,
도 2는 용강(M)의 흐름을 중심으로 도 1의 연속주조기를 설명하기 위한 개념도이며,
도 3은 도 2의 주형(30) 및 그와 인접한 부분에서의 용강(M)의 분포 형태를 보인 개념도이고,
도 4a는 도 3의 주형(30)에 대한 개략적인 평면도이고, 도 4b는 도 4a의 주형(30)의 코너 부분(A)에 대한 확대도이고,
도 5a는 도 4b에서 주형(30)의 테이퍼가 부족하게 변화된 경우를 보인 평면도이며,
도 5b는 도 4b에서 주형(30)의 테이퍼가 과다하게 변화된 경우를 보인 평면도이고,
도 6은 도 4b 및 도 5a의 경우에서 단 벽(32)에 설치된 9개의 센서들에 의해 측정된 주형(30)의 단 벽(32)의 온도 값의 분포를 보인 그래프이며,
도 7은 주조 속도에 따른 테이퍼의 적정 여부를 판단할 수 있는 주조속도와 주형(30) 온도의 상관 관계를 보인 그래프이고,
도 8은 본 발명의 다른 실시예와 관련된 연속주조의 주형 테이퍼 판별 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연속주조 주형의 테이퍼 판별 장치 및 방법에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일?유사한 구성에 대해서는 동일?유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.

연속주조(連續鑄造, Continuous casting)는 용융금속을 바닥이 없는 주형(鑄型, Mold)에서 응고시키면서 연속적으로 주물 또는 강괴(鋼塊, steel ingot)를 뽑아내는 주조법이다. 연속주조는 정사각형?직사각형?원형 등 단순한 단면형의 긴 제품과 주로 압연용 소재인 슬래브?블룸?빌릿을 제조하는 데 이용된다.

연속주조기의 형태는 수직형?수직굴곡형?수직축차굴곡형?만곡형?수평형 등으로 분류된다. 도 1 및 도 2에서는 만곡형을 예시하고 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 연속주조기를 보인 측면도이다.

본 도면을 참조하면, 연속주조기는 턴디쉬(20)와, 주형(30)과, 2차냉각대(60 및 65), 핀치롤(70), 그리고 절단기(90)를 포함할 수 있다.

턴디쉬(Tundish, 20)는 래들(Laddle, 10)로부터 용융금속을 받아 주형(Mold, 30)으로 용융금속을 공급하는 용기이다. 래들(10)은 한 쌍으로 구비되어, 교대로 용강을 받아서 턴디쉬(20)에 공급하게 된다. 턴디쉬(20)에서는 주형(30)으로 흘러드는 용융금속의 공급 속도조절, 각 주형(30)으로 용융금속 분배, 용융금속의 저장, 슬래그 및 비금속 개재물(介在物)의 분리 등이 이루어진다.

주형(30)은 통상적으로 수냉식 구리제이며, 수강된 용강이 1차 냉각되게 한다. 주형(30)은 구조적으로 마주보는 한 쌍의 면들이 개구된 형태로서 용강이 수용되는 중공부를 형성한다. 슬라브를 제조하는 경우에, 주형(30)은 한 쌍의 장벽과, 장벽들을 연결하는 한 쌍의 단벽을 포함한다. 여기서, 단벽은 장벽보다 작은 넓이를 가지게 된다. 주형(30)의 벽들, 주로는 단벽들은 서로에 대하여 멀어지거나 가까워지도록 회전되어 일정 수준의 테이퍼(Taper)를 가질 수 있다. 이러한 테이퍼는 주형(30) 내에서 용강(M)의 응고로 이한 수축을 보상하기 위해 설정한다. 용강(M)의 응고 정도는 강종에 따른 탄소 함량, 파우더의 종류(강냉형 Vs 완냉형), 주조 속도 등에 의해 달라지게 된다.

주형(30)은 주형(30)에서 뽑아낸 주물이 모양을 유지하고, 아직 응고가 덜 된 용융금속이 유출되지 않게 강한 응고각(凝固殼) 또는 응고쉘(Solidifying shell, 81, 도 2 참조)이 형성되도록 하는 역할을 한다. 수냉 구조에는 구리관을 이용하는 방식, 구리블록에 수냉홈을 뚫는 식, 수냉홈이 있는 구리관을 조립하는 방식 등이 있다.

주형(30)은 용강이 주형의 벽면에 붙는 것을 방지하기 위하여 오실레이터(40)에 의해 오실레이션(oscillation, 왕복운동)된다. 오실레이션 시 주형(30)과 주물과의 마찰을 줄이고 타는 것을 방지하기 위해 윤활제가 이용된다. 윤활제로는 뿜어 칠하는 평지 기름과 주형(30) 내의 용융금속 표면에 첨가되는 파우더(Powder)가 있다. 파우더는 주형(30) 내의 용융금속에 첨가되어 슬래그가 되며, 주형(30)과 주물의 윤활뿐만 아니라 주형(30) 내 용융금속의 산화?질화 방지와 보온, 용융금속의 표면에 떠오른 비금속 개재물의 흡수의 기능도 수행한다. 파우더를 주형(30)에 투입하기 위하여, 파우더 공급기(50)가 설치된다. 파우더 공급기(50)의 파우더를 배출하는 부분은 주형(30)의 입구를 지향한다.

2차 냉각대(60 및 65)는 주형(30)에서 1차로 냉각된 용강을 추가로 냉각한다. 1차 냉각된 용강은 지지롤(60)에 의해 응고각이 변형되지 않도록 유지되면서, 물을 분사하는 스프레이(65)에 의해 직접 냉각된다. 주물 응고는 대부분 상기 2차 냉각에 의해 이루어진다.

인발장치(引拔裝置)는 주물이 미끄러지지 않게 뽑아내도록 몇 조의 핀치롤(70)들을 이용하는 멀티드라이브방식 등을 채용하고 있다. 핀치롤(70)은 용강의 응고된 선단부를 주조 방향으로 잡아당김으로써, 주형(30)을 통과한 용강이 주조방향으로 연속적으로 이동할 수 있게 한다.

절단기(90)는 연속적으로 생산되는 주물을 일정한 크기로 절단하도록 형성된다. 절단기(90)로는 가스토치나 유압전단기(油壓剪斷機) 등이 채용될 수 있다.

도 2는 용강(M)의 흐름을 중심으로 도 1의 연속주조기를 설명하기 위한 개념도이다.

본 도면을 참조하면, 용강(M)은 래들(10)에 수용된 상태에서 턴디쉬(20)로 유동하게 된다. 이러한 유동을 위하여, 래들(10)에는 턴디쉬(20)를 향해 연장하는 슈라우드 노즐(Shroud nozzle, 15)이 설치된다. 슈라우드 노즐(15)은 용강(M)이 공기에 노출되어 산화?질화되지 않도록 턴디쉬(20) 내의 용강에 잠기도록 연장한다. 슈라우드 노즐(15)의 파손 등으로 용강(M)이 공기 중에 노출된 경우를 오픈 캐스팅(Open casting)이라 한다.

턴디쉬(20) 내의 용강(M)은 주형(30) 내로 연장하는 침지 노즐(25)에 의해 주형(30) 내로 유동하게 된다. 침지 노즐(25)은 주형(30)의 중앙에 배치되어, 침지 노즐(25)의 양 토출구에서 토출되는 용강(M)의 유동이 대칭을 이룰 수 있도록 한다. 침지 노즐(25)을 통한 용강(M)의 토출의 시작, 토출 속도, 및 중단은 침지 노즐(25)에 대응하여 턴디쉬(20)에 설치되는 스톱퍼(stopper, 21)에 의해 결정된다. 구체적으로, 스톱퍼(21)는 침지 노즐(25)의 입구를 개폐하도록 침지 노즐(25)과 동일한 라인을 따라 수직 이동될 수 있다. 침지 노즐(25)을 통한 용강(M)의 유동에 대한 제어는, 스톱퍼 방식과 다른, 슬라이드 게이트(Slide gate) 방식을 이용할 수도 있다. 슬라이드 게이트는 판재가 턴디쉬(20) 내에서 수평 방향으로 슬라이드 이동하면서 침지 노즐(25)을 통한 용강(M)의 토출 유량을 제어하게 된다.

주형(30) 내의 용강(M)은 주형(30)을 이루는 벽면에 접한 부분부터 응고하기 시작한다. 이는 용강(M)의 중심보다는 주변부가 수냉되는 주형(30)에 의해 열을 잃기 쉽기 때문이다. 주변부가 먼저 응고되는 방식에 의해, 스트랜드(80)의 주조 방향을 따른 뒷부분은 미응고 용강(82)이 용강(M)이 응고된 응고쉘(81)에 감싸여진 형태를 이루게 된다.

핀치롤(70, 도 1)이 완전히 응고된 스트랜드(80)의 선단부(83)를 잡아당김에 따라, 미응고 용강(82)은 응고쉘(81)과 함께 주조 방향으로 이동하게 된다. 미응공 용강(82)은 위 이동 과정에서 냉각수를 분사하는 스프레이(65)에 의해 냉각된다. 이는 스트랜드(80)에서 미응고 용강(82)이 차지하는 두께가 점차로 작아지게 한다. 스트랜드(80)가 일 지점(85)에 이르면, 스트랜드(80)는 전체 두께가 응고쉘(81)로 채워지게 된다. 응고가 완료된 스트랜드(80)는 절단 지점(91)에서 일정 크기로 절단되어 슬라브 등과 같은 제품(P)으로 나뉘어진다.

주형(30) 및 그와 인접한 부분에서의 용강(M)의 형태에 대해서는 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3은 도 2의 주형(30) 및 그와 인접한 부분에서의 용강(M)의 분포 형태를 보인 개념도이다.

도 3을 참조하면, 침지 노즐(25)의 단부 측에는 통상적으로 도면상 좌우에 한 쌍의 토출구(25a)들이 형성된다{주형(30) 및 침지 노즐(25) 등의 형태는 중심선(C)을 기준으로 대칭되는 것으로 가정하여, 본 도면에서는 좌측만을 표시한다}.

토출구(25a)에서 아르곤(Ar) 가스와 함께 토출되는 용강(M)은 화살표(A1, A2)로 표시된 바와 같이 상측을 향한 방향(A1)과 하측을 향한 방향(A2)으로 유동하는 궤적을 그리게 된다.

주형(30) 내부의 상부에는 파우더 공급기(50)로부터 공급된 파우더에 의해 파우더층(51)이 형성된다. 파우더층(51)은 파우더가 공급된 형태대로 존재하는 층과 용강(M)의 열에 의해 소결된 층{소결층이 미응고 용강(82)에 더 가깝게 형성됨}을 포함할 수 있다. 파우더층(51)의 하측에는 파우더가 용강(M)에 의해 녹아서 형성된 슬래그층 또는 액체 유동층(52)이 존재하게 된다. 액체 유동층(52)은 주형(30) 내의 용강(M)의 온도를 유지하고 이물질의 침투를 차단한다. 파우더층(51)의 일부는 주형(30)의 벽면에서 응고되어 윤활층(53)을 형성한다. 윤활층(53)은 응고쉘(81)이 주형(30)에 붙지 않도록 윤활하는 기능을 한다.

응고쉘(81)의 두께는 주조 방향으로 따라 진행할수록 두꺼워진다. 응고쉘(81)의 주형(30) 위치한 부분은 두께가 얇으며, 주형(30)의 오실레이션에 따라 자국(Ocillation mark, 87)이 형성되기도 한다. 응고쉘(81)은 지지롤(60)에 의해 지지되며, 물을 분사하는 스프레이(65)에 의해 그 두께가 두꺼워진다. 응고쉘(81)은 두꺼워지다가 일 부분이 볼록하게 돌출하는 벌징(Bulging) 영역(88)이 형성되기도 한다.

도 4a는 도 3의 주형(30)에 대한 개략적인 평면도이고, 도 4b는 도 4a의 주형(30)의 코너 부분(A)에 대한 확대도이다.

본 도면들을 참조하면, 본 발명의 일 실시예와 관련된 주형의 테이퍼 판별 장치는, 주형(30)과, 측정 유닛(100 및 200)과, 판단 유닛(300)을 포함할 수 있다.

주형(30)은 용강(M)이 대략 직사각형인 단면을 가지도록 응고될 수 있게 하는 중공체이다. 이를 위하여, 주형(30)은 한 쌍의 장 벽(31)과 한 쌍의 단 벽(32)이 각각 마주보도록 형성될 수 있다. 장 벽(31)은 단 벽(32)보다 넓은 면적을 가지도록 형성된다.

단 벽(32)은 그의 중심선(C)을 기준으로 회전하는 방향(T)으로 선회될 수 있다. 단 벽(32)의 선회에 의해, 주형(30)에는 테이퍼(Taper)가 설정될 수 있다. 이러한 테이퍼는, 앞서 설명한 바와 같이, 주형(30) 내에서의 용강(M)의 응고에 따른 수축량을 보상하기 위한 것이다. 테이퍼가 부족할 경우, 응고쉘(81)이 변형되어 코너부에 세로 크랙이 발생할 가능성이 높아진다. 또한 장 벽(31) 중앙부에 면세로 크랙 발생 가능성도 증가한다. 테이퍼가 과다할 경우 주형(30)과 응고쉘(81)의 마찰력 증가로 주형(30) 마모가 발생하거나 코너부 응력 증가로 코너 크랙 발생 가능성이 커진다.

테이퍼 조절을 위해 단 벽(32)이 아닌 장 벽(31)이 선회될 수도 있다. 그러나, 장 벽(31)을 선회시키는 것보다는 통상은 단 벽(32)을 선회시키는 방식이 일반적이다.

측정 유닛(100 및 200)은 주형(30)의 장 벽(31) 및/또는 단 벽(32)의 설정된 부분의 온도를 측정할 수 있도록 설치된다. 주형(30)의 온도는 주형(30) 내부의 용강(M)의 온도에 따라 변화될 것이다.

측정 유닛(100 및 200)은 장 벽(31) 또는 단 벽(32)에 하나의 센서, 예를 들어 열전대(Thermo couple)로서 설치될 수 있다. 본 실시예에서는 보다 정밀한 온도 분포를 파악하기 위하여, 인접한 장 벽(31)과 단 벽(32)에 각각 5개의 센서(110 내지 150, 210 내지 250)이 설치된 경우를 예시적으로 나타내고 있다.

5개의 센서(110 내지 150, 210 내지 250)는 주형(30)의 둘레 방향을 따라 배치된다. 이들은 하나의 열을 이루도록 동일한 높이에 배치될 수 있다.

판단 유닛(300)은 측정 유닛(100 및 200)과 전기적으로 연결되도록 구성된다. 판단 유닛(300)은 측정 유닛(100 및 200)으로부터 측정되는 온도 값에 근거하여, 주형(30)에서의 테이퍼의 적정 여부를 판단하게 된다.

도 4b를 참조하면, 용강(M) 중 응고된 부분인 응고쉘(81)은 미응공 용강(82)을 감싼 채로 주형(30)의 내면과 거의 밀착되어 있다. 이러한 상태는 작업 조건에 따라 주형(30)의 테이퍼가 적정하게 설정된 경우이다.

이 경우 측정 유닛(100 및 200)에 의해 측정된 주형(30)의 온도 값의 분포는 기준 분포에 근접할 것이고, 판단 유닛(300)은 테이퍼가 적정한 것으로 판단하게 될 것이다.

도 5a는 도 4b에서 주형(30)의 테이퍼가 부족하게 변화된 경우를 보인 평면도이고, 도 5b는 도 4b에서 주형(30)의 테이퍼가 과다하게 변화된 경우를 보인 평면도이다.

도 5a를 참조하면, 응고쉘(81)은, 도 4b의 경우보다, 주형(30)에서 떨어져 있다. 위의 떨어진 정도는 장 벽(31)과 단 벽(32)이 만나는 부분(312)에서 극대화된다.

이 경우, 장 벽(31)의 측정 유닛(100) 중에서는 제1 센서(110)에 가까울수록 온도 강하가 크게 측정될 것이다. 단 벽(32)의 측정 유닛(200)에서도 역시 제1 센서(210)에 가까울수록 온도 강하가 크게 측정될 것이다.

판단 유닛(300)은 이러한 측정 결과를 바탕으로, 주형(30)의 테이퍼가 부족한 상황인 것으로 판단할 수 있다. 테이퍼의 부족은 주조 속도의 감소나, 강냉형 파우더의 사용 등에 의해 응고쉘(81)의 수축량이 큼에서 기인한 것일 수 있다.

도 5b를 참조하면, 응고쉘(81)은, 도 4b의 경우보다, 주형(30)에 보다 밀착하게 된다.

이로 인하여, 장 벽(31)에서 응고쉘(81)에 좌굴(81')이 발생하게 된다. 좌굴(81')에 의하여, 그에 대응하는 온도 센서(130)에서의 온도 강하가 크게 나타날 것이다. 나머지 부분에서는 오히려 온도가 상승한 것으로 측정될 수 있다.

판단 유닛(300)은 이러한 측정값에 의하여, 주형(30)의 테이퍼가 과다한 것으로 판단할 수 있다. 테이퍼의 과다는 주조 속도의 증가나, 완냉형 파우더의 사용 등에 의해 응고쉘(81)의 수축량이 감소함에 기인한 것일 수 있다.

도 6은 도 4b 및 도 5a의 경우에서 단 벽(32)에 설치된 9개의 센서들에 의해 측정된 주형(30)의 단 벽(32)의 온도 값의 분포를 보인 그래프이다. 5번 센서는 단 벽(32)의 중앙에 배치되어 측정 온도 값들 중 최대값을 측정하게 된다.

본 도면을 참조하면, 도 4b와 같이 주형(30)의 테이퍼가 적정한 경우에도 측정 유닛(100 및 200)의 위치에 따른 온도의 측정값은 일정한 편차가 있다. 그러나, 측정 온도값의 최대값과 최소값의 차이는 30℃(140℃ - 110℃) 수준에 불과하다. 이 정도의 차이는 적정한 테이퍼를 가진 주형(30)에서의 통상의 차이로서 테이퍼가 적절한 것으로 판단된다.

그러나, 도 5a와 같은 경우에는 응고쉘(81)이 주형(30)으로부터 멀어진 부분에서의 온도 강하가 커서, 최소값이 80℃ 수준에 이르고 있다. 이에 따라, 최대값과 최소값의 차이는 60℃(140℃ - 80℃)에 이르고 있다. 이는 통상의 편차를 벗어난 것이어서, 이 경우는 주형(30)의 테이퍼가 부족한 것으로 판단된다.

도 7은 주조 속도에 따른 테이퍼의 적정 여부를 판단할 수 있는 주조속도와 주형(30) 온도의 상관 관계를 보인 그래프이다.

본 도면을 참조하면, 주조 속도가 증가함에 따라 주형(30)의 온도는 선형적으로 증가하게 된다. 이에 따라, 주형(30) 온도 = 35.714×주조 속도 + 64.905라는 식이 도출될 수 있다.

이러한 관계식에 준하여 주형(30) 온도는 주조 속도와 상관 관계를 가지나, 파우더, 주형(30)에 대한 냉각수, 주형(30)에 대한 오실레이션 등에 의해 다소의 변동이 있다. 그러한 변동에 따른 온도는 본 그래프에서 회색으로 표시한 영역 내이다.

경우에 따라서는, 붉은 점으로 표시된 바와 같이 비정상적으로 낮은 온도 값이 검출되기도 한다. 이러한 경우는 주형(30)의 테이퍼가 부적절한 것으로 판단될 수 있다.

이제 도 8을 참조하여 본 발명의 다른 실시예와 관련된 연속주조의 주형 테이퍼 판별 방법에 대하여 설명한다.

도 8 및 도 4b를 참조하면, 측정 유닛(100 및 200)을 통하여 주형(30)의 설정된 부분에 대한 온도를 측정한다(S1). 판단 유닛(300)은 측정된 온도 값 중 최대값과 최소값의 온도 편차와 기준 온도 값을 비교한다(S2). 이러한 비교로부터, 판단 유닛(300)은 테이퍼의 정도를 판단한다.

테이퍼가 적정한 경우에 대비하여 측정된 온도 편차와 기준 온도값이 제1 편차 이내인지를 판단한다(S3). 여기서, 제1 편차는 60℃ 정도가 될 수 있다.

테이퍼가 제1 편차 범위 밖이라면 주형(30)의 단 벽(32)을 선회시켜 테이퍼를 조절한다(S4). 테이퍼 조절 후에 작업을 진행하면서 다시 테이퍼가 제1 편차 이내인지 확인할 수 있다.

테이퍼가 제1 편차 범위 내라면, 테이퍼가 제2 편차 이내인지 여부를 판단할 수 있다(S5). 여기서, 제2 편차는 제1 편차보다 작은 범위로서, 제2 편차는 30℃ 정도가 될 수 있으며, 이는 보다 정밀한 테이퍼 조절을 위해 추가적인 검토를 하기 위한 것이다.

테이퍼가 제2 편차 범위 내라면 테이퍼 조절은 충분히 이루어진 것일 될 수 있다. 테이퍼가 제2 편차 범위 밖이라면(제1 편차 범위 내이지만), 파우더나, 오실레이션, 냉각 조절 등을 통하여 테이퍼를 적정하게 할 수 있다.

이러한 과정에서 테이퍼의 적정 여부에 대한 판단 결과를 알려서, 작업자가 수동으로 테이퍼를 조절하게 할 수도 있다. 또는 단 벽(32)을 선회 구동하기 위한 구동 장치를 구동하여 테이퍼가 자동으로 조절되게 할 수도 있다.

상기와 같은 연속주조 주형의 테이퍼 판별 장치 및 방법은 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.

10: 래들 15: 슈라우드 노즐
20: 턴디쉬 25: 침지 노즐
30: 주형 31: 장 벽
32: 단 벽 40: 주형 오실레이터
50: 파우더 공급기 51: 파우더층
52: 액체 유동층 53: 윤활층
60: 지지롤 65: 스프레이
70: 핀치롤 80: 스트랜드
81: 응고쉘 82: 미응고 용강
83: 선단부 85: 응고 완료점
87: 오실레이션 자국 88: 벌징 영역
100, 200: 측정 유닛 110,120,130,140,150: 센서
210,220,230,240,250: 센서 300: 판단 유닛

Claims (10)

1. 내부 공동을 형성하는 2 쌍의 벽들을 구비하여, 유입되는 용강의 일부를 응고시켜 배출하도록 형성되는 주형;
   상기 주형의 인접한 벽들이 만나는 코너 부분에 설치되며, 인접한 2개의 벽들 중 어느 하나에서 다른 하나까지 수평열을 이루도록 배치되어 상기 용강에 의해 변화되는 상기 주형의 온도를 측정하는 복수의 센서를 구비한 측정 유닛; 및
   상기 측정 유닛에 의해 측정되는 온도 값에 근거하여, 상기 주형의 벽들의 테이퍼의 적정 여부를 판단하는 판단 유닛;을 포함하는 연속주조 주형의 테이퍼 판별 장치.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 측정 유닛의 센서들은 상기 주형의 둘레 방향을 따라 배치되는, 연속주조 주형의 테이퍼 판별 장치.
   
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 판단 유닛은 상기 측정된 온도 값을 기준 값과 비교하여 상기 테이퍼의 적정 여부를 판단하는, 연속주조 주형의 테이퍼 판별 장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 판단 유닛은 주조 속도에 따른 상기 주형의 온도의 기준 값과 상기 측정된 온도 값을 비교하여 상기 테이퍼의 적정 여부를 판단하는, 연속주조 주형의 테이퍼 판별 장치.
   
7. 주형의 인접한 벽들이 만나는 코너 부분에 설치되며, 인접한 2개의 벽들 중 어느 하나에서 다른 하나까지 수평열을 이루도록 배치된 센서를 통해, 용강이 응고되는 주형의 둘레 방향의 온도 패턴을 측정하는 단계;
   상기 측정된 온도 패턴을 기준 패턴과 비교하는 단계; 및
   상기 비교 결과로부터 상기 주형의 벽들의 테이퍼의 적정 여부를 판단하는 단계;를 포함하는 연속주조 주형의 테이퍼 판별 방법.
   
8. 삭제
9. 제7항에 있어서,
   상기 온도 패턴은 복수의 센서들에 의해 측정된 온도 분포인, 연속주조 주형의 테이퍼 판별 방법.
   
10. 제7항에 있어서,
    상기 테이퍼의 정도에 대한 판단 결과를 알리거나 상기 판단 결과에 따라 상기 테이퍼를 조절하는 단계를 더 포함하는, 연속주조 주형의 테이퍼 판별 방법.

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