KR102127258B1 - 주조편 휨 검출 장치 및 주조편의 휨 검출 방법 - Google Patents

Abstract

연속 주조 설비에 있어서 주형으로부터 인발되는 주조편의 휨을 검출하는 주조편 휨 검출 장치이며, 상기 주형으로부터 인발되는 주조편을 지지하는 롤 세그먼트의 주조편 인발 방향 후방측에 있어서, 주조편을 끼움 지지하는 한 쌍의 압박 롤과, 이 한 쌍의 압박 롤을 주조편의 두께 방향으로 이동 가능하게 지지하는 이동 수단과, 주조편의 두께 방향에 있어서의 압박 롤의 위치를 검출하는 위치 검출 수단을 구비하고 있다.

Description

주조편 휨 검출 장치 및 주조편의 휨 검출 방법

본 발명은 연속 주조 설비에 있어서, 주형으로부터 인발되는 주조편의 휨을 검출하는 주조편 휨 검출 장치 및 이 주조편 휨 검출 장치를 사용한 주조편의 휨 검출 방법에 관한 것이다.

본원은 2016년 2월 2일에 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2016-018309호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

연속 주조 설비에 있어서 주조편을 연속 주조하는 경우, 냉각수 배관으로부터의 누수나 스프레이 팁의 막힘 등에 의해, 주조편의 냉각이 균일하게 행해지지 않아, 주조편에 휨이 발생하는 경우가 있다. 주조편의 휨양이 소정량을 초과하면, 주조편이 반송 장치 등과 간섭하여, 조업이 중지될 우려가 있었다.

이 때문에, 종래, 연속 주조 설비에 있어서 주형으로부터 인발되는 주조편의 휨을 저감시키는 방법이 제안되어 있다.

예를 들어, 특허문헌 1에는 주조편의 반송 테이블에 있어서, 압하 롤에 의해 주조편의 휨을 교정하는 방법이 제안되어 있다.

또한, 특허문헌 2, 3에는 주조편의 냉각 조건을 규정함으로써, 주조편의 휨을 교정하는 방법이 제안되어 있다.

일본 특허 공개 평06-335755호 공보 일본 특허 공개 2000-176616호 공보 일본 특허 공개 2003-019546호 공보

그런데, 특허문헌 1 내지 3에 기재된 방법에 있어서는, 주조편의 휨을 교정하는 방법이 개시되어 있지만, 주조편의 휨을 검지하는 수단이나 휨양을 검출하는 수단에 대해서는 개시되어 있지 않다. 예를 들어, 레이저 변위계 등에 의해 주조편의 변위량을 측정하는 것도 생각되지만, 연속 주조 설비에 있어서는, 사용 환경이 나빠서, 열이나 증기 등에 의해 레이저 변위계 등이 조기에 열화되어 버린다는 점에서, 장기간 안정적으로 주조편의 변위량을 측정할 수는 없다고 생각된다.

여기서, 연속 주조 설비에 있어서, 주형으로부터 인발되는 주조편을 지지하는 롤 세그먼트에서는, 주조편이 롤 세그먼트로 고정되어 있다는 점에서, 휨은 현재화되지 않는다. 주조편이 롤 세그먼트로부터 나온 시점에서 휨은 현재화되지만, 그 변위량 자체는 크지 않고, 주조편을 길게 인발한 시점에서야 비로소 휨이 검지되고 있었다. 이 때문에, 휨을 조기에 검지할 수 없어, 조업 정지를 회피할 수 없다는 등의 문제가 있었다.

특히, 주조편을 연직 방향 하방측으로 인발하고, 절단기에 의해 주조편을 소정 길이로 절단하는 수직형 연속 주조 설비에 있어서는, 주조편에 큰 휨이 발생되면, 절단기의 하방측에서 주조편을 끼움 지지하여 지지하는 반송 롤에 얹혀지고, 주조편을 지지할 수 없게 되어, 조업이 정지되어 버리는 등의 문제가 있었다. 이 때문에, 조기에 주조편의 휨을 검지하고, 적절하게 휨의 교정을 행할 것이 요구되고 있다.

본 발명은 전술한 상황을 감안하여 이루어진 것이며, 주형으로부터 인발되는 주조편의 휨을, 조기에 검지함과 함께, 그 휨양을 검출하는 것이 가능한 주조편 휨 검출 장치 및 이 주조편 휨 검출 장치를 사용한 주조편의 휨 검출 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

(1) 상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 형태에 관한 주조편 휨 검출 장치는, 연속 주조 설비에 있어서 주형으로부터 인발되는 주조편의 휨을 검출하는 주조편 휨 검출 장치이며, 상기 주형으로부터 인발되는 상기 주조편을 지지하는 롤 세그먼트의 출구측에 있어서, 상기 주조편을 끼움 지지하는 한 쌍의 압박 롤과, 이 한 쌍의 압박 롤을 상기 주조편의 두께 방향으로 이동 가능하게 지지하는 이동 수단과, 상기 주조편의 두께 방향에 있어서의 상기 압박 롤의 위치를 검출하는 위치 검출 수단을 구비한다.

이 구성의 주조편 휨 검출 장치에 의하면, 상기 주조편을 끼움 지지하는 한 쌍의 압박 롤과, 이 한 쌍의 압박 롤을 상기 주조편의 두께 방향으로 이동 가능하게 지지하는 이동 수단과, 상기 주조편의 두께 방향에 있어서의 상기 압박 롤의 위치를 검출하는 위치 검출 수단을 구비하고 있으므로, 한 쌍의 압박 롤이 주조편의 형상에 추종하여 주조편의 두께 방향으로 이동하게 되고, 이 한 쌍의 압박 롤의 주조편의 두께 방향에 있어서의 위치를 검출함으로써, 주조편의 휨을 검지하고, 그 휨양을 고정밀도로 검출하는 것이 가능해진다. 또한, 주조편의 휨 상황을 연속해서 검출할 수 있다.

본 발명에 있어서, 휨이란, 주조편의 인발 방향을 포함하는 단면을 고려한 경우, 주조편의 인발 방향에 대하여 수직인 방향에 있어서의 위치의 변위를 의미한다. 본 발명에서는, 주조편의 두께에 있어서의 휨을, 주조편 휨 검출 장치에 의한 검출의 대상으로 한다. 또한, 본 발명에 있어서 주조편의 두께 방향이란, 롤 세그먼트의 바로 아래에 있어서의 주조편의 두께 방향이다.

또한, 본 발명에 있어서는, 상기 주형으로부터 인발되는 상기 주조편을 지지하는 롤 세그먼트의 주조편 인발 방향 후방(주조편이 반송되는 방향)에, 상기 압박 롤 및 상기 이동 수단이 배치되어 있으므로, 주조편의 휨양을 조기에 검출할 수 있고, 이 휨을 교정하는 등의 적절한 대응을 함으로써, 주조편의 휨에 기인하는 조업의 정지를 회피할 수 있다.

(2) 여기서, 상기 형태의 주조편 휨 검출 장치에 있어서는, 상기 주조편의 두께 방향에 있어서의 상기 압박 롤의 위치의 변위량이 소정값을 초과한 경우에, 한 쌍의 상기 압박 롤의, 예를 들어 압박력의 밸런스를 조정하여, 상기 주조편의 휨을 교정하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 주조편의 두께 방향에 있어서의 상기 압박 롤의 위치의 변위량의 소정값은 과거의 실적에 기초하여, 주조편이 하부 반송 롤에 얹혀지는 일 없이, 안정적으로 반송하는 것이 가능한 휨양의 허용값으로부터 구해지는 값이다. 이 소정값은 하부 반송 롤의 롤 사이즈에 따라 설정되는 것이다.

이 경우, 압박 롤의 주조편의 두께 방향에 있어서의 위치의 변위량이 소정값을 초과한 것을 검지한 시점에서, 한 쌍의 상기 압박 롤의 압박력을 조정함으로써, 주조편의 휨을 조기에 교정할 수 있고, 주조편의 휨에 기인하는 조업 정지를 회피할 수 있다. 즉, 소정의 속도로 반송되고 있는 주조편에 대하여, 주조편의 휨을 교정 가능한 시점에서 교정함으로써, 주조편의 휨에 기인하는 조업 정지를 회피할 수 있다.

(3) 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 주조편 휨 검출 장치에서는, 중심 고상률이 70％ 이상인 상기 주조편을 검출 대상으로 해도 된다. 이 경우, 정압에 의해 주조편이 팽창하는 일이 없어, 휨의 검출을 더 정확하게 행할 수 있다.

(4) 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 한 항에 기재된 주조편 휨 검출 장치에서는, 상기 연속 주조 설비가 수직형이어도 된다. 이 경우, 주조편을 연직 방향 하방측으로 인발하는 수직형 연속 주조 설비에 있어서, 주형으로부터 인발된 후에 굽힘 등의 공정을 거치지 않고 반송되는 주조편의 휨을 조기에 검지하고, 그 휨양을 검출할 수 있다.

(5) 본 발명의 일 형태에 관한 주조편의 휨 검출 방법은, 상기 (1), (3) 및 (4) 중 어느 한 항에 기재된 주조편 휨 검출 장치를 사용한 주조편의 휨 검출 방법이며, 한 쌍의 상기 압박 롤에 의해 상기 주조편을 끼움 지지한 상태로 하고, 상기 한 쌍의 압박 롤이 상기 주조편의 형상에 추종하여 상기 주조편의 두께 방향으로 이동했을 때의 상기 압박 롤의 위치를, 상기 위치 검출 수단에 의해 검출함으로써, 상기 주조편의 휨을 검출한다.

이 구성의 주조편의 휨 검출 방법에 의하면, 상술한 주조편 휨 검출 장치를 사용하고 있으므로, 상기 한 쌍의 압박 롤이 상기 주조편의 형상에 추종하여 상기 주조편의 두께 방향으로 이동했을 때의 상기 압박 롤의 위치를, 상기 위치 검출 수단에 의해 검출함으로써, 주조편의 휨을 조기에 검지할 수 있음과 함께, 그 휨양을 고정밀도로 검출할 수 있다.

또한, 한 쌍의 상기 압박 롤에 의해 상기 주조편을 끼움 지지하는 경우, 상기 압박 롤이 상기 주조편에 대하여 접촉한 상태가 되어도 된다.

한편, 한 쌍의 상기 압박 롤에 의해 서로 동등한 압박력으로 상기 주조편을 압박하여 끼움 지지해도 된다. 이 경우, 각각의 압박력에 대해서는, 엄밀하게 일치하고 있을 필요는 없고, 주조편을 변형시키지 않을 정도의 압박력의 차가 발생하고 있어도 된다. 허용되는 압박력의 차는 주조편의 재질, 단면 형상 등에 따라서도 상이하지만, 통상 20t 이하인 것이 바람직하다.

(6) 또한, 본 발명의 다른 형태에 관한 주조편의 휨 검출 방법은, 상기 (2) 내지 (4) 중 어느 한 항에 기재된 주조편 휨 검출 장치를 사용한 주조편의 휨 검출 방법이며, 한 쌍의 상기 압박 롤에 의해 상기 주조편을 끼움 지지한 상태로 하고, 상기 한 쌍의 압박 롤이 상기 주조편의 형상에 추종하여 상기 주조편의 두께 방향으로 이동했을 때의 상기 압박 롤의 위치를, 상기 위치 검출 수단에 의해 검출함으로써, 상기 주조편의 휨을 검출하고, 상기 압박 롤의 상기 주조편의 두께 방향에 있어서의 위치의 변위량이 소정값을 초과한 경우에, 한 쌍의 상기 압박 롤에 의한 압박력을 조정하여, 상기 주조편의 휨을 교정한다.

이 구성의 주조편 휨 검출 방법에 의하면, 상술한 주조편 휨 검출 장치를 사용하고 있으므로, 주조편의 휨을 조기에 검지할 수 있음과 함께, 그 휨양을 고정밀도로 검출할 수 있다.

그리고, 상기 압박 롤의 상기 주조편의 두께 방향에 있어서의 위치의 변위량이 소정값을 초과한 경우에, 한 쌍의 상기 압박 롤에 의한 압박력을 조정하여, 상기 주조편의 휨을 교정하는 구성으로 하고 있으므로, 주조편의 휨을 조기에 교정할 수 있고, 주조편의 휨에 기인하는 조업 정지를 회피할 수 있다.

본 발명의 상기 각 형태에 의하면, 주형으로부터 인발되는 주조편의 휨을, 조기에 검지함과 함께, 그 휨양을 검출하는 것이 가능한 주조편 휨 검출 장치 및 이 주조편 휨 검출 장치를 사용한 주조편의 휨 검출 방법을 제공할 수 있다.

도 1는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 주조편 휨 검출 장치 및 주조편 휨 검출 방법이 적용되는 연속 주조 설비의 설명도이다.
도 2는 상기 주조편 휨 검출 장치의 개략 구성을 설명하기 위한 측면도이다.
도 3은 상기 주조편 휨 검출 장치의 평면도이다.
도 4는 상기 주조편 휨 검출 장치에 있어서, 휨양을 산출하는 방법을 도시하는 측면도이다.
도 5는 상기 주조편 휨 검출 장치에 있어서, 주조편의 휨을 교정하는 방법을 도시하는 측면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 형태에 관한 주조편 휨 검출 장치의 개략 구성을 설명하기 위한 측면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 형태에 관한 주조편 휨 검출 장치의 개략 구성을 설명하기 위한 측면도이다.

이하에, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 주조편 휨 검출 장치 및 주조편 휨 검출 방법에 대하여, 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 본 발명은 이하의 실시 형태에만 한정되는 것은 아니다.

먼저, 본 실시 형태에 관한 주조편 휨 검출 장치(20) 및 주조편 휨 검출 방법이 적용되는 연속 주조 설비(10)에 대하여 설명한다.

도 1에 도시하는 연속 주조 설비(10)는 주형(11)과, 이 주형(11)의 하방에 복수단 배치되고, 주형(11)으로부터 인발된 주조편(1)을 지지하는 롤 세그먼트(13)와, 주조편(1)을 절단하는 절단기(15)와, 절단기(15)의 하방측에서 주조편(1)을 지지하여 반송하는 하부 반송 롤(17)을 구비한 수직형 연속 주조기이다.

본 실시 형태에서는, 한 쌍의 압박 롤(21)에 의해 서로 동등한 압박력으로 주조편(1)을 압박하여 끼움 지지하는 예를 설명하지만, 압박 롤(21)이 주조편(1)에 대하여 접촉한 상태가 되어도 된다.

그리고, 롤 세그먼트(13)와 절단기(15) 사이에, 본 실시 형태에 관한 주조편 휨 검출 장치(20)가 배치되어 있다. 또한, 주조편 휨 검출 장치(20)는, 도 1에 도시한 바와 같이 롤 세그먼트(13)의 바로 아래에(주조편이 반송되는 방향에 있어서, 롤 세그먼트(13)의 하류측에 있는 다른 장치보다도 상류측에) 마련되는 것이 바람직하다. 즉, 다른 공정을 거치기 전에(주조편(1)이 다른 장치로 반송되기 전에), 주조편 휨 검출 장치(20)에 의해, 롤 세그먼트(13)에 있어서 냉각된 주조편(1)의 휨을 검출하는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성함으로써, 조기에 주조편(1)의 휨을 검지할 수 있고, 그 휨양을 검출하는 것이 가능해진다.

이 주조편 휨 검출 장치(20)는, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 주조편(1)을 압박하여 끼움 지지하는 한 쌍의 압박 롤(21(21A, 21B))과, 압박 롤(21)을 주조편(1)의 압박 방향 F로 이동 가능하게 지지하는 이동 수단(24)과, 압박 롤(21)의 압박 방향 F에 있어서의 위치를 검출하는 위치 검출 수단(28)을 구비하고 있다.

본 실시 형태에서는, 도 2에 도시한 바와 같이 주조편(1)을 그 판 두께 방향으로부터 끼움 지지하는 한 쌍의 압박 롤(21(21A, 21B))이, 주조편(1)의 인발 방향으로 2단, 마련되어 있다.

또한, 압박 롤(21)을 지지하는 이동 수단(24)은 프레임(29)에 고정된 실린더(25)와, 이 실린더(25)로부터 수평 방향으로 출몰 가능하게 배치된 로드부(26)를 구비하고 있고, 로드부(26)의 선단에 압박 롤(21)이 배치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 이동 수단(24)은 로드부(26)를 각각 갖는 8개의 실린더(25)로 구성되어 있다. 그리고, 한 쌍의 로드부(26)의 선단에 대하여, 1개의 압박 롤(21)이 배치되어 있다. 따라서, 본 실시 형태에서는 네 쌍의 로드부(26)에 의해 4개의 압박 롤(21)을 지지하고 있다.

위치 검출 수단(28)은 각 실린더(25)의 로드부(26)에 설치되어 있고, 각 로드부(26)의 선단에 배치된 압박 롤(21)의 압박 방향 F에 있어서의 위치를 검출한다. 도 1에 도시한 바와 같이, 각 위치 검출 수단(28)은 제어 장치(30)에 접속되고, 이들 위치 검출 수단(28)으로 검출된 압박 롤(21)의 압박 방향 F에 있어서의 위치의 정보가 제어 장치(30)로 송신된다.

이어서, 본 실시 형태에 관한 주조편 휨 검출 장치(20)를 사용한 주조편의 휨 검출 방법에 대하여 설명한다.

주형(11)으로부터 인발된 주조편(1)은 롤 세그먼트(13)에 의해 고정 지지되어 연직 방향 하방측으로 인발된다. 롤 세그먼트(13)에는 냉각 수단이 마련되어 있다. 여기서, 롤 세그먼트(13)에 마련된 냉각 수단에 의해, 주조편(1)이 냉각되고, 롤 세그먼트(13)의 출구 부분에 있어서는, 주조편(1)이 정압에 의해 팽창되어 버리는 일이 없을 정도로 응고가 진척되어 있고, 일반적으로는, 중심 고상률이 70％ 이상으로 되어 있다.

또한, 롤 세그먼트(13)에서는 주조편(1)이 고정 지지되어 있는 점에서, 냉각이 균일하게 행해지지 않은 경우라도, 주조편(1)의 휨은 현재화되지 않는다. 주조편(1)이 롤 세그먼트(13)를 넘은 시점에서, 주조편(1)을 비교적 자유롭게 변형할 수 있게 되어, 휨이 현재화되게 된다.

본 실시 형태에 관한 주조편 휨 검출 장치(20)는, 연속 주조 설비(10)에 있어서, 롤 세그먼트(13)와, 주조편(1)을 절단하는 절단기(15) 사이에 마련되어도 된다. 이 경우, 특히 주조편(1)을 연직 방향 하방측으로 인발하고, 절단기(15)에 의해 주조편(1)을 소정 길이로 절단하는 연속 주조 설비(10)에 있어서, 절단기(15)의 하류측에서 주조편(1)을 끼움 지지하여 지지하는 반송 롤(17)에 얹혀져, 주조편(1)을 지지할 수 없게 되어, 조업이 정지하는 것을 방지할 수 있다.

본 실시 형태에 관한 주조편 휨 검출 장치(20)에 있어서는, 롤 세그먼트(13)의 출구측에 있어서, 주조편(1)의 두께 방향으로부터 한 쌍의 압박 롤(21(21A, 21B))에 의해 서로 동등한 압박력으로 주조편(1)을 압박한 상태로 되어 있다. 또한, 한 쌍의 압박 롤(21(21A, 21B))에 의해 서로 동등한 압박력으로 주조편(1)을 압박하는 경우, 각각의 수평 방향의 압박력에 대해서는, 엄밀하게 일치하고 있을 필요는 없고, 주조편(1)을 변형시키지 않을 정도의 압박력의 차가 발생하고 있어도 된다. 허용되는 압박력의 차는 주조편의 재질, 단면 형상 등에 따라서도 상이하지만, 20t 이하인 것이 바람직하다.

이 상태에서, 주조편(1)에 휨이 발생한 경우에는, 압박 롤(21)이, 주조편(1)의 형상에 추종하여 압박 방향 F를 따라 이동한다. 도 4에서는, 이점 쇄선으로 나타낸 바와 같이 압박 롤(21)이 우측으로 이동하고 있다. 이 압박 롤(21)의 위치를, 실린더(25)의 로드부(26)에 설치된 위치 검출 수단(28)에 의해 검출한다. 그리고, 압박 롤(21)의 압박 방향 F에 있어서의 위치의 정보가, 위치 검출 수단(28)으로부터 제어 장치(30)로 송신된다.

제어 장치(30)에서는 위치 검출 수단(28)에 의해 검출된 압박 롤(21)의 위치의 정보로부터, 상측의 압박 롤(21)의 주조편(1)의 두께 방향에 있어서의 위치의 변위량 및 하측의 압박 롤(21)의 주조편(1)의 두께 방향에 있어서의 위치의 변위량을 산출한다. 그리고, 미리 설정되어 있는 상측의 압박 롤(21)과 하측의 압박 롤(21)의 거리 A 및 하측의 압박 롤(21)과 하부 반송 롤(17)의 거리 B에 더하여, 하측의 압박 롤(21)의 위치의 변위량 C, 상측의 압박 롤(21)의 위치의 변위량 D를 산출하고, 하부 반송 롤(17) 부분에 있어서의 휨양 X를, 이하의 (식 1)로 산출한다. 각 변수로서는, 예를 들어 ㎜ 단위를 사용할 수 있다.

이 휨양 X가 소정값을 초과하면, 하부 반송 롤(17)에 주조편(1)이 얹혀져, 주조편(1)의 반송을 정지시킬 수 없을 우려가 있다. 이 때문에, 주조편(1)이 롤 세그먼트(13)를 나온 시점에서, 압박 롤(21)의 위치의 정보에 기초하여 주조편(1)의 휨을 검지하고, 필요에 따라 주조편(1)의 휨을 교정할 필요가 있다.

본 실시 형태에서는, 도 5에 도시한 바와 같이 압박 롤(21(21A, 21B))의 압박력을 조정하여, 주조편(1)을 굽힘 변형시킴으로써, 휨을 교정한다. 즉, 주조편(1)을 끼움 지지하는 한 쌍의 압박 롤(21(21A, 21B)) 중 한쪽의 압박 롤(21A)의 압박력과 다른 쪽의 압박 롤(21B)의 압박력 사이에 차를 발생시키고, 주조편(1)에 굽힘 변형을 부여하여, 주조편(1)의 휨을 교정한다.

또한, 본 실시 형태에서는, 도 5에 도시한 바와 같이 상측의 한 쌍의 압박 롤(21(21A, 21B))과 하측의 한 쌍의 압박 롤(21(21A, 21B))을, 상대적으로 반대 방향을 향해 이동시켜 주조편(1)을 굽힘 변형시킴으로써, 휨을 교정하고 있다.

이상과 같은 구성으로 된 본 실시 형태에 관한 주조편 휨 검출 장치(20) 및 주조편 휨 검출 방법에 의하면, 주조편(1)을 압박하여 끼움 지지하는 한 쌍의 압박 롤(21(21A, 21B))과, 이 압박 롤(21)을 압박 방향 F로 이동 가능하게 지지하는 이동 수단(24)과, 압박 롤(21)의 압박 방향 F에 있어서의 위치를 검출하는 위치 검출 수단(28)을 구비하고 있으므로, 한 쌍의 압박 롤(21(21A, 21B))에 의해 서로 동등한 압박력으로 주조편(1)을 압박한 상태에서, 압박 롤(21)이 주조편(1)의 형상에 추종하여 압박 방향 F로 이동했을 때의 압박 롤(21)의 위치를, 위치 검출 수단(28)에 의해 검출함으로써, 주조편(1)의 휨을 검지할 수 있다.

또한, 주형(11)으로부터 인발되는 주조편(1)을 고정 지지하는 롤 세그먼트(13)의 출구 부분에, 한 쌍의 압박 롤(21(21A, 21B))이 배치되어 있으므로, 휨이 현재화한 시점에서, 주조편(1)의 휨을 조기에 검지할 수 있고, 휨양을 고정밀도로 검출할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 도 4에 도시한 바와 같이 롤 세그먼트(13)의 출구 부분에 배치된 한 쌍의 압박 롤(21(21A, 21B))의 압박 방향 F에 있어서의 위치의 변위량으로부터, 하부 반송 롤(17)의 위치에 있어서의 휨양 X를 추측할 수 있다. 따라서, 주조편(1)이 하부 반송 롤(17)에 도달하기 전에, 휨을 교정함으로써, 주조편(1)이 하부 반송 롤(17)에 얹혀지는 것을 억제할 수 있고, 안정적으로 조업을 행할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 한 쌍의 압박 롤(21(21A, 21B))이 상하에 2조 배치되어 있는 경우를 나타내고 있다. 이 형태의 경우는, 상측의 압박 롤(21)의 압박 방향 F에 있어서의 위치의 변위량과 하측의 압박 롤(21)의 압박 방향 F에 있어서의 위치의 변위량의 차로부터, 주조편(1)의 휨을 검지할 수 있다.

또한, 주조편(1)의 휨을 교정할 때에 있어서, 상측의 한 쌍의 압박 롤(21(21A, 21B))과, 하측의 한 쌍의 압박 롤(21(21A, 21B))을, 서로 반대 방향으로 이동시켜 주조편(1)에 굽힘 변형을 부여함으로써, 주조편(1)의 휨을 비교적 간단하게 교정할 수 있다.

이상, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 주조편 휨 검출 장치 및 주조편 휨 검출 방법에 대하여 설명했지만, 본 발명은 상기한 형태에만 한정되지는 않고, 그 발명의 기술적 사상을 일탈하지 않는 범위에서 적절히 변경이 가능하다.

예를 들어, 본 실시 형태에서는, 도 2에 도시한 바와 같이 상측의 한 쌍의 압박 롤(21(21A, 21B))을 지지하는 이동 수단과, 하측의 한 쌍의 압박 롤(21(21A, 21B))을 지지하는 이동 수단을, 동일한 프레임(29)에 고정한 것으로 하여 설명했지만, 이것에 한정되지 않고, 도 6에 도시한 바와 같이, 상측의 한 쌍의 압박 롤(21(21A, 21B))을 지지하는 이동 수단(24)과, 하측의 한 쌍의 압박 롤(21(21A, 21B))을 지지하는 이동 수단(24)이, 각각 별도의 프레임(29)에 고정되어 있어도 된다.

또한, 본 실시 형태에서는, 한 쌍의 압박 롤을 2조 배치한 것으로 하여 설명했지만, 이것에 한정되지 않고, 도 7에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 압박 롤(21(21A, 21B))을 1조 배치한 것이어도 된다. 이 경우라도, 롤 세그먼트(13)를 구성하는 핀치 롤(14)과 압박 롤(21) 사이의 거리, 그리고 한 쌍의 압박 롤(21(21A, 21B))의 압박 방향 F에 있어서의 위치의 변위량으로부터, 주조편(1)의 휨양을 검출하는 것이 가능하다. 예를 들어, 도 7에 도시한 바와 같이 롤 세그먼트(13)를 구성하는 복수의 핀치 롤(14) 중에서 최하부의 핀치 롤(14)과 압박 롤(21) 사이의 거리를 A', 압박 롤(21)과 하부 반송 롤(17)의 거리를 B', 압박 방향에 있어서의 압박 롤(21)의 위치의 변위량을 E라 한 경우, 상술한 경우와 마찬가지로, 이하의 (식 2)로 휨양 X를 산출할 수 있다. 각 변수로서는, 예를 들어 ㎜ 단위를 사용할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 한 쌍의 압박 롤(21(21A, 21B))의 양측의 이동 수단(24)에 위치 검출 수단(28)을 배치한 것으로 하여 설명했지만, 이것에 한정되지 않고, 편측의 이동 수단(24)에만 위치 검출 수단(28)을 배치해도 된다.

또한, 본 실시 형태에서는, 이동 수단(24)을 실린더 구조로 하여 설명했지만, 이것에 한정되지는 않고, 예를 들어 이동 수단(24)이 메카니컬 스크루를 전동 모터에 의해 이동시키는 것이어도 된다.

또한, 본 실시 형태에서는, 압박 롤(21(21A, 21B))에 의해 주조편(1)의 휨을 교정하는 구성을 설명했지만, 이것에만 한정되지는 않고, 휨의 교정 방법에 한정은 없다. 예를 들어, 주조편(1)의 편면에만 냉각을 행해도 된다. 주조편(1)의 편면에만 냉각을 행함으로써, 주조편(1)의 두께 방향으로 온도차가 발생하여 변형된다. 이 변형을 이용하여, 주조편(1)의 휨을 교정할 수 있다. 주조편(1)의 냉각 장치는 본 실시 형태에 관한 주조편 휨 검출 장치(20)의 바로 아래에 마련되는 것이 바람직하다.

본 실시 형태에서는, 주조편(1)의 인발 방향에 대하여 수직인 단면에 있어서의, 두께가 50㎜ 이상인 주조편(1)이 바람직하게 사용된다. 주조편(1)이 이 조건을 만족시키는 경우, 주조편(1)의 휨의 문제가 현재화되기 때문에, 본 실시 형태에 관한 주조편 휨 검출 장치(20)가 바람직하게 사용된다. 주조편(1)의 단면 형상은 직사각 형상, 원 형상, 타원 형상, H형 형상 등이어도 된다.

본 실시 형태에 관한 연속 주조 설비(10)와 같이, 롤 세그먼트(13)와 절단기(15) 사이에 주조편 휨 검출 장치(20)가 마련됨으로써, 특히 주조편(1)을 연직 방향 하방측으로 인발하고, 절단기(15)에 의해 주조편(1)을 소정 길이로 절단하기 전에, 절단기(15)의 하방측에서 주조편을 지지하는 반송 롤(17)에 얹혀져, 주조편(1)을 지지할 수 없게 되어, 조업이 정지되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시 형태에 관한 연속 주조 설비(10)에서는, 주형(11)과, 이 주형(11)의 하방에 복수단 배치되고, 주형(11)으로부터 인발된 주조편(1)을 지지하는 롤 세그먼트(13)와, 주형(11)으로부터 인발되는 주조편(1)의 휨을 검출하는 주조편 휨 검출 장치(20)이며, 롤 세그먼트(13)의 출구측에 있어서, 주조편(1)을 끼움 지지하는 한 쌍의 압박 롤(21)과, 이 한 쌍의 압박 롤(21)을 주조편(1)의 두께 방향으로 이동 가능하게 지지하는 이동 수단(24)과, 압박 롤(21)의 주조편의 두께 방향에 있어서의 위치를 검출하는 위치 검출 수단(28)을 갖는 주조편 휨 검출 장치(20)와, 주조편(1)을 절단하는 절단기(15)와, 절단기(15)의 하방측에서 주조편(1)을 지지하여 반송하는 하부 반송 롤(17)을 구비한다.

또한, 본 발명의 또 다른 실시 형태에 관한 방법은, 주형(11)과, 이 주형(11)의 하방에 복수단 배치되고, 주형(11)으로부터 인발된 주조편(1)을 지지하는 롤 세그먼트(13)와, 주형(11)으로부터 인발되는 주조편(1)의 휨을 검출하는 주조편 휨 검출 장치(20)이며, 롤 세그먼트(13)의 출구측에 있어서, 주조편(1)을 끼움 지지하는 한 쌍의 압박 롤(21)과, 이 한 쌍의 압박 롤(21)을 주조편(1)의 두께 방향으로 이동 가능하게 지지하는 이동 수단(24)과, 압박 롤(21)의 주조편(1)의 두께 방향에 있어서의 위치를 검출하는 위치 검출 수단(28)을 갖는 주조편 휨 검출 장치(20)와, 주조편(1)을 절단하는 절단기(15)와, 절단기(15)의 하방측에서 주조편(1)을 지지하여 반송하는 하부 반송 롤(17)을 구비하는 연속 주조 설비(10)를 사용하여, 한 쌍의 압박 롤(21)에 의해 주조편(1)을 끼움 지지한 상태로 하고, 한 쌍의 압박 롤(21)이 주조편(1)의 형상에 추종하여 주조편(1)의 두께 방향으로 이동했을 때의 압박 롤(21)의 위치를, 위치 검출 수단(28)에 의해 검출함으로써, 주조편(1)의 휨을 검출하는 방법이다.

[실시예]

이하에, 본 발명의 효과를 확인하기 위해, 실시한 실험 결과에 대하여 설명한다.

본 실시 형태에서 설명한 연속 주조 설비(수직형 연속 주조 장치)를 사용하여, 단면 직사각 형상이고 두께 250㎜, 폭 2200㎜인 주조편을 연속 주조했다.

비교예에서는 주조편 휨 검출 장치를 배치하지 않고, 휨의 교정도 행하지 않았다.

본 발명예에서는 본 실시 형태에서 설명한 주조편 휨 검출 장치를 사용했다. 여기서, 도 4에 있어서의 상측의 한 쌍의 압박 롤과 하측의 한 쌍의 압박 롤의 거리 A를 600㎜, 하측의 한 쌍의 압박 롤과 하부 반송 롤의 거리 B를 5660㎜로 했다.

또한, 과거의 실적으로부터, 하부 반송 롤에 있어서의 주조편의 휨양이 30㎜ 이상이 된 경우에, 주조편이 하부 반송 롤에 얹혀져 반송 정지가 되었을 때에 사용되고 있던 사이즈의 하부 반송 롤을 사용했다.

또한, 한 쌍의 압박 롤의 압박력에 대해서는, 양쪽 롤의 압박력을 거의 동등하게 설정했다. 구체적으로는, 한쪽의 압박 롤의 압박력을 100t로 하고, 다른 쪽의 압박 롤의 압박력을 92t로 했다.

또한, 하부 반송 롤에 있어서의 휨양이 20㎜ 이상이 될 것으로 추측되는 경우에는, 서보 제어에 의해 한 쌍의 압박 롤 위치를 조정하여, 주조편의 휨양이 5㎜ 이하가 되도록 휨의 교정을 행하였다.

본 발명예에 있어서 휨이 발생하지 않은 상황(본 발명예 A)과, 휨이 발생한 상황(본 발명예 B)과, 비교예에 있어서 휨이 발생한 상황을 비교한 결과를 표 1에 나타낸다.

또한, 본 발명예와 비교예에서, 주조 길이와 주조편 휨에 의한 반송 정지 횟수를 평가한 결과를 표 2에 나타낸다.

비교예에 있어서는, 주조편의 휨을 검출하지 못하고, 주조편의 휨에 의해 주조편이 하부 반송 롤에 얹혀졌으므로, 주조편의 반송을 정지했다. 이와 같은 반송 정지가, 27284m의 주조 길이 사이에 3회 발생했다.

이에 비해, 본 발명예에 있어서는, 주조편 휨 검출 장치에 의해 롤 세그먼트의 출구 부분에서 휨을 검지하고, 하부 반송 롤 위치에 있어서의 휨양을 추정했다.

본 발명예 A에서는 상측의 압박 롤의 위치의 변위량 및 하측의 압박 롤의 위치의 변위량으로부터 산출되는 하부 반송 롤 부분에 있어서의 휨양이 1.6㎜(20㎜ 미만)라고 추정되었기 때문에, 휨의 교정을 실시하지 않아도, 주조편이 하부 반송 롤에 얹혀지는 일이 없어, 23520m의 주조 길이 사이에 주조편의 휨에 기인하는 반송 정지는 발생하지 않았다.

본 발명예 B에서는 상측의 압박 롤의 위치의 변위량 및 하측의 압박 롤의 위치의 변위량으로부터 산출되는 하부 반송 롤 부분에 있어서의 휨양이 46.2㎜(20㎜ 이상)라고 추정되었기 때문에, 휨의 교정을 실시했다. 이에 의해, 주조편이 하부 반송 롤에 얹혀지는 일이 없고, 23520m의 주조 길이 사이에 주조편의 휨에 기인하는 반송 정지는 발생하지 않았다.

이상과 같이, 본 발명에 따르면, 주형으로부터 인발되는 주조편의 휨을, 조기에 검지함과 함께, 그 휨양을 검출하는 것이 가능하다는 것이 확인되었다. 이에 의해, 주조편의 휨에 기인하는 반송 정지의 발생을 억제할 수 있어, 안정적으로 조업 가능해진다.

1 : 주조편
10 : 연속 주조 설비
11 : 주형
13 : 롤 세그먼트
14 : 핀치 롤
15 : 절단기
17 : 하부 반송 롤
20 : 주조편 휨 검출 장치
21 : 압박 롤
24 : 이동 수단
28 : 위치 검출 수단
30 : 제어 장치

Claims (10)

1. 연속 주조 설비에 있어서 주형으로부터 인발되는 주조편의 휨을 검출하는 주조편 휨 검출 장치이며,
   상기 주형으로부터 인발되는 상기 주조편을 지지하는 롤 세그먼트의 출구측에 있어서, 상기 주조편을 끼움 지지하는 한 쌍의 압박 롤과,
   이 한 쌍의 압박 롤을 상기 주조편의 두께 방향으로 이동 가능하게 지지하는 이동 수단과,
   상기 주조편의 두께 방향에 있어서의 상기 압박 롤의 위치를 검출하는 위치 검출 수단을 구비하고,
   상기 주조편의 두께 방향에 있어서의 상기 압박 롤의 위치의 변위량이 소정값을 초과한 경우에, 한 쌍의 상기 압박 롤의 압박력을 조정하여, 상기 주조편의 휨을 교정하는
   것을 특징으로 하는 주조편 휨 검출 장치.
2. 제1항에 있어서, 중심 고상률이 70％ 이상인 상기 주조편을 검출 대상으로 하는
   것을 특징으로 하는 주조편 휨 검출 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 연속 주조 설비가 수직형인
   것을 특징으로 하는 주조편 휨 검출 장치.
4. 제2항에 있어서, 상기 연속 주조 설비가 수직형인
   것을 특징으로 하는 주조편 휨 검출 장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 주조편 휨 검출 장치를 사용한 주조편의 휨 검출 방법이며,
   한 쌍의 상기 압박 롤에 의해 상기 주조편을 끼움 지지한 상태로 하고, 상기 한 쌍의 압박 롤이 상기 주조편의 형상에 추종하여 상기 주조편의 두께 방향으로 이동했을 때의 상기 압박 롤의 위치를, 상기 위치 검출 수단에 의해 검출함으로써, 상기 주조편의 휨을 검출하고,
   상기 주조편의 두께 방향에 있어서의 상기 압박 롤의 위치의 변위량이 소정값을 초과한 경우에, 한 쌍의 상기 압박 롤에 의한 압박력을 조정하여, 상기 주조편의 휨을 교정하는
   것을 특징으로 하는 주조편의 휨 검출 방법.
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