KR20090056055A - 연속주조 공정에서 주편온도 제어장치 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 연속주조 공정에서 주편온도 제어장치는 주편의 표면온도를 측정하는 온도측정부; 상기 온도측정부에서 측정된 상기 주편의 표면온도에 기초하여 상기 주편의 표면에 분사되는 냉각수의 유량을 증감시키는 제어신호를 발생시키는 제어부; 및 상기 제어부로부터의 제어신호에 따라 냉각수 분사장치에 공급되는 유량을 조절하는 분사량 조절부를 포함한다. 상기한 구성에 의해 주편의 표면온도를 제어하여 일정한 품질을 갖는 주편을 생산할 수가 있게 되고, 주편의 표면온도를 일정하게 유지하여 급격한 온도변화로 인해 주편에 발생할 수 있는 크랙(crack)을 최소화하는데 그 효과가 있다.
주편, 온도, 냉각수, 핀치롤, 연속주조
Description
본 발명은 주편온도 제어장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 주편 생산을 위한 연속주조 공정에서 주편의 표면 온도를 일정하게 유지할 수 있도록 하는 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.
도 1은 일반적인 연속주조기를 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 종래 연속주조 공정에서 냉각수 분사방식을 설명하기 위한 도면이다.
연속주조기는 용강을 수송하는 래들(10)의 하부에 턴디쉬(12)가 위치되고, 턴디쉬(12)의 저면에는 용강을 유출하는 침지노즐(14)이 설치되어 있다. 또한, 침지노즐(14)의 하부에는 용강을 소정의 두께와 폭을 갖는 주편(Slab)으로 생산하는 주형(16)이 설치되어 있고, 주형(16)의 하단에는 주편을 안내하는 복수 개의 핀치 롤(20)이 설치되어 있다. 이러한 연속주조기는 위에서 주입되는 용강이 주형(16)을 통하여 아래로 흐름에 따라 주형(16)의 단면 형상으로 응고되면서 연속 생산하는 방식으로 이루어진다.
한편, 도 2를 참조하면, 핀치롤(20) 사이에는 주편의 온도를 낮춰주기 위해 냉각수를 분사하는 냉각수 분사장치(30)가 마련되고, 냉각수 분사장치(30)를 통해 냉각수 및 공기가 주편에 분사된다. 이렇게 분사되는 냉각수는 고정된 일정량으로 분사되기 때문에 주편의 표면 온도를 일정온도로 제어할 수가 없었다. 예를 들어, 침지노즐(14)를 교체하기 위해 주조속도를 감소하는 경우, 주편의 이동속도가 감소함에 따라 주형에 과다한 냉각수가 분사되게 되고, 이로 인해 주편의 표면온도가 목표온도보다 낮아지게 되어 일정한 품질의 주편을 생산하기가 어려웠다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 주편의 표면온도를 주기적으로 측정하고 이를 기설정된 목표온도와 비교하여 냉각수의 유량을 조절해 줌으로써 주편의 표면온도를 일정하게 유지해 주는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 연속주조 공정에서 주편온도 제어장치는 주편의 표면온도를 측정하는 온도측정부; 상기 온도측정부에서 측정된 상기 주편의 표면온도에 기초하여 상기 주편의 표면에 분사되는 냉각수의 유량을 증감시키는 제어신호를 발생시키는 제어부; 및 상기 제어부로부터의 제어신호에 따라 냉각수 분사장치에 공급되는 유량을 조절하는 분사량 조절부를 포함한다.
특히, 상기 제어부는 온도측정부를 통해 측정된 주편의 표면온도와 기설정된 온도 간의 온도편차에 비례하여 상기 냉각수의 유량을 증감시키는 제어신호를 발생시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제어부는 상기 온도측정부를 통해 측정된 주편의 표면온도에 관한 데이터를 중앙운전실의 메인 컴퓨터로 전송하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른 연속주조 공정에서 주편온도 제어방법은 주편의 표면 온도를 측정하는 제 1단계; 상기 제 1단계에서 측정된 주편의 표면온도를 기설정된 온도와 비교하는 제 2단계; 및 상기 제 1단계에서 측정된 주편의 표면온도가 기설정된 온도보다 높을 경우 상기 주편에 분사되는 냉각수의 유량을 증가시키고, 측정된 주편의 온도가 기설정된 온도보다 낮을 경우 상기 주편에 분사되는 냉각수의 유량을 감소시키는 제 3단계를 포함한다.
특히, 상기 제 3단계는, 상기 제 1단계에서 측정된 주편의 표면온도와 기설정된 온도 간의 온도편차에 비례하여 상기 주편에 분사되는 냉각수의 유량을 증감시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 1단계에서 측정된 주편의 표면온도에 관한 데이터를 중앙운전실의 메인 컴퓨터로 전송하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면 주편의 표면온도를 제어하여 일정한 품질을 갖는 주편을 생산할 수가 있게 되고, 주편의 표면온도를 일정하게 유지하여 급격한 온도변화로 인해 주편에 발생할 수 있는 크랙(crack)을 최소화하는데 그 효과가 있다.
이와 같이 이루어진 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 연속주조 공정에서 주편온도 제어장치를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 일실시예에 따른 연속주조 공정에서 주편온도 제어장치는 주편의 표면에 냉각수를 분사하는 냉각수 분사장치(30), 냉각수 분사장치(30)에 공급되는 유량을 조절하는 분사량 조절부(35), 주편의 온도를 측정하는 온도측정부(40), 온도측정부(40)에서 측정된 주편의 표면온도에 기초하여 주편의 표면에 분사되는 냉각수의 유량을 증감시키는 제어부(50)를 포함한다.
제어부(50)는 온도측정부(40)를 통해 측정된 주편의 표면온도를 기설정된 온도와 비교하여 분사량 조절부(35)를 제어하여 냉각수의 유량을 조절한다. 제어부(50)는, 측정된 주편의 표면온도가 기설정된 온도보다 높을 경우 냉각수의 유량을 증가시키기 위한 제어신호를 출력하고, 측정된 주편의 표면온도가 기설정된 온도보다 낮을 경우 냉각수의 유량을 감소시키기 위한 제어신호를 출력한다. 이때, 제어부(50)는 온도측정부(40)를 통해 측정된 주편의 표면온도와 기설정된 온도 간의 온도편차를 비례하여 그에 상응하는 냉각수의 유량 증감을 위한 제어신호를 분사량 조절부(35)에 출력한다. 예를 들어, 연속주조 공정에서 주편 표면의 적정온도가 1000℃라고 가정하면, 목표온도가 1000℃로 셋팅(setting)된 상태에서, 측정된 주편의 표면온도가 1050℃인 경우보다 측정된 주편의 표면온도가 1100℃인 경우에 주편에 분사되는 냉각수의 유량이 더 증가된다.
한편, 제어부(50)는 온도측정부(40)를 통해 측정된 주편의 표면온도에 관한 데이터를 중앙운전실(60)의 메인 컴퓨터로 전송하여 MMI(Man machine interface)화면을 통해 표시할 수 있게 하고, 운전자가 이를 확인하고 현재 주편의 온도를 실시간으로 감시할 수 있게 한다.
냉각수 분사장치(30)에는 냉각수를 분사할 수 있는 다수 개의 노즐(Nozzle)이 구비되며, 다수 개의 노즐은 주편의 상면에 폭 방향으로 위치하는 것이 바람직하다.
분사량 조절부(35)는 제어부(50)로부터의 제어신호에 따라 냉각수 분사장치(30)로 공급되는 유량을 조절한다. 이때, 분사량 조절부(35)는 냉각수 분사장치(30)에 공급되는 유량을 다수 개의 노즐별로 조절할 수 있다. 따라서, 폭 방향으로 주편의 표면온도를 균일하게 유지할 수 있다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 제어부(50)는 세그먼트(segment) 단위(다수 개의 분사량 조절부를 일률적으로 제어)로 제어하여 냉각수의 유량을 조절하는 것은 물론이고, 각각의 분사량 조절부(35)를 개별적으로 제어하여 냉각수의 유량을 조절하는 것도 가능하다.
이하에서는, 본 발명의 일실시예에 따른 연속주조 공정에서 주편온도 제어방법을 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 연속주조 공정에서 주편온도 제어방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 주편의 표면 온도를 측정하고, 측정된 주편의 표면온도를 기설정된 온도와 비교한다(S10, S20). 측정된 주편의 온도가 기설정된 온도보다 높을 경우 냉각수의 유량을 증가시켜 주편의 온도를 낮춰준다(S30). 측정된 주편의 온도가 기설정된 온도보다 낮을 경우 냉각수의 유량을 감소시킨다(S40, S60). 이때, 측정된 주편의 표면온도와 기설정된 온도 간의 온도편차를 비례하여 냉각수의 유량을 증감시키는 것이 바람직하다. 측정된 주편의 온도가 기설정된 온도와 일치하는 경우에는 냉각수의 유량을 유지한다(S40, S50).
이상, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
도 1은 일반적인 연속주조기를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 종래 연속주조 공정에서 냉각수 분사방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 연속주조 공정에서 주편온도 제어장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 연속주조 공정에서 주편온도 제어방법을 설명하기 위한 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 설명>
20 : 핀치롤 30 : 냉각수 분사장치
35 : 분사량 조절부 40 : 온도측정부
50 : 제어부 60 : 중앙운전실
Claims (6)
- 주편의 표면온도를 측정하는 온도측정부;상기 온도측정부에서 측정된 상기 주편의 표면온도에 기초하여 상기 주편의 표면에 분사되는 냉각수의 유량을 증감시키는 제어신호를 발생시키는 제어부; 및상기 제어부로부터의 제어신호에 따라 냉각수 분사장치에 공급되는 유량을 조절하는 분사량 조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속주조 공정에서 주편온도 제어장치
- 청구항 1에 있어서,상기 제어부는 온도측정부를 통해 측정된 주편의 표면온도와 기설정된 온도 간의 온도편차에 비례하여 상기 냉각수의 유량을 증감시키는 제어신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 연속주조 공정에서 주편온도 제어장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 제어부는 상기 온도측정부를 통해 측정된 주편의 표면온도에 관한 데이터를 중앙운전실의 메인 컴퓨터로 전송하는 것을 특징으로 하는 연속주조 공정에서 주편온도 제어장치.
- 주편의 표면 온도를 측정하는 제 1단계;상기 제 1단계에서 측정된 주편의 표면온도를 기설정된 온도와 비교하는 제 2단계; 및상기 제 1단계에서 측정된 주편의 표면온도가 기설정된 온도보다 높을 경우 상기 주편에 분사되는 냉각수의 유량을 증가시키고, 측정된 주편의 온도가 기설정된 온도보다 낮을 경우 상기 주편에 분사되는 냉각수의 유량을 감소시키는 제 3단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속주조 공정에서 주편온도 제어방법.
- 청구항 4에 있어서,상기 제 3단계는,상기 제 1단계에서 측정된 주편의 표면온도와 기설정된 온도 간의 온도편차에 비례하여 상기 주편에 분사되는 냉각수의 유량을 증감시키는 것을 특징으로 하는 연속주조 공정에서 주편온도 제어방법.
- 청구항 4에 있어서,상기 제 1단계에서 측정된 주편의 표면온도에 관한 데이터를 중앙운전실의 메인 컴퓨터로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연속주조 공정에서 주편온도 제어방법.
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