KR100241404B1 - Method and device for control of tundish nozzle - Google Patents
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Abstract
연속주조 공정의 주조초기에 턴디쉬 유입용강 속에 포함되어 있는 비금속 개재물 부상분리(浮上分離) 작용의 미진에 따른 주조 초기 주편의 개재물성 품질결함을 방지하기 위한 턴디쉬 노즐의 제어방법 및 그 장치에 관한 것으로, 래들(10)에 담겨져서 연속주조 공정의 주조위치로 이송하는 용강 이송공정과, 롱노즐(12)을 통하여 턴디쉬(20) 내로 유입하는 공정과, 턴디쉬(20)의 메인 댐(22)과 보조 댐(24) 사이를 통과하여 슬라이딩 노즐(30)로 흘러 나가며 모울드(40)로 인입되는 공정과, 적당량의 냉각수가 살수되는 공정과, 모울드(40) 내에 총전되는 용강의 충전량이 레벨센서(42)에 의하여 미리 설정한 위치에 도달하면 핀치롤(60)이 구동개시하여 주편의 인발을 시작하는 공정과, 더미 바 분리기(82)에 의하여 주편과 더미 바(50)가 분리되는 공정과, 상기 주편이 절단기(80)에 의하여 일정길이로 절단되는 공정을 거치는 연속주조 공정에 있어서, 상기 슬라이딩 노즐(30) 개폐기(35)의 개방 후 스트로크(열림도)를 계산하고, 턴디쉬(20)의 용강이 보조 댐(24)을 오버플로우하여 상기 개폐기(35)에 유입할 때에 슬라이딩 노즐(30)의 개폐기(35)가 스트로크 60mm 이하 상태에서 미세진동하며, 플레이트(33) 상에 설치된 아르곤 가스 주입장치(200)가 아르곤 가스를 주입하기 시작하고, 턴디쉬에 용강이 대략 50톤 이상 축적이 되는 경우, 상기 슬라이딩 노즐(30)의 개폐기(35)가 급격하게 열리며, 상기 급격한 열림으로부터 1초경과후 슬라브 제조 폭별로 계산된 슬라이딩 노즐의 개폐기의 스트로크가 조정되는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하기 때문에, 주조초기에 슬라이딩 노즐의 열림도를 소정의 시퀀스에 의하여 제어함으로써, 턴디쉬에서 충분하게 개재물이 분리부상할 수 있게 하여, 개재물성의 품질결함을 방지하는 효과가 있다.Control method of tundish nozzle to prevent intergranular quality defects in early castings due to inadequate separation of non-metallic inclusions contained in tundish inflow steel at the beginning of continuous casting process The molten steel transfer process is contained in the ladle 10 to be transferred to the casting position of the continuous casting process, the step of introducing into the tundish 20 through the long nozzle 12, the main dam of the tundish 20 Passing between the 22 and the auxiliary dam 24 and flowing into the sliding nozzle 30 and entering the mold 40, the process of spraying an appropriate amount of cooling water, and the amount of molten steel totally charged in the mold 40 When the pinch roll 60 starts to drive when the predetermined position is reached by the level sensor 42, starting the drawing of the slab, and the slab and the dummy bar 50 are separated by the dummy bar separator 82. Process and the cast In the continuous casting process that goes through the process of cutting to a certain length by the cutter (80), the stroke (openness) after the opening of the switch 35 of the sliding nozzle 30 is calculated, the molten steel of the tundish 20 When overflowing the auxiliary dam 24 to the switch 35, the switch 35 of the sliding nozzle 30 is finely vibrated in the state of 60mm or less stroke, argon gas injection device installed on the plate 33 ( 200 starts to inject argon gas, when the molten steel accumulates in the tundish approximately 50 tons or more, the switch 35 of the sliding nozzle 30 is opened sharply, after one second has passed since the sudden opening. Since it comprises a step of adjusting the stroke of the switch of the sliding nozzle calculated for each slab manufacturing width, by controlling the opening degree of the sliding nozzle at the beginning of casting by a predetermined sequence In the tundish, the inclusions can be sufficiently injured and separated, thereby preventing the quality defects of the inclusion properties.
Description
본 발명은 턴디쉬 노즐의 제어방법 및 그장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 연속주조 공정의 주조초기에 턴디쉬의 유입 용강속에 포함되어 있는 비금속개재물을 부상분리(浮上分離)시킬 때 분리작용의 미진에 의해 주조 초기 주편의 개재물성 품질결함을 방지하기 위한 턴디쉬 노즐의 제어방법 및 그 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a control method and a device of a tundish nozzle, and more particularly, to the separation of the non-metallic inclusions contained in the molten steel of the tundish during the initial casting of the continuous casting process, the separation action is insufficient. The present invention relates to a control method and a device of a tundish nozzle for preventing interposition quality defects in an initial casting casting.
일반적으로, 제강공정에서 작업자의 기능 숙련도와 고도화를 필요로 하였던 종래의 조괴법에서 탈피하여 근래에는 연속주조방법이 주류를 이루고 있다.In general, the continuous casting method has become the mainstream in recent years to break away from the conventional ingot method that required the skill and skill of the operator in the steelmaking process.
연속주조 공정은 전공정인 제강, 노외공정에서 강의 성분조정이 완료된 용강에 대하여 최적의 품질을 보장할 수 있는 냉각수 살수에 의하여 액상의 용강을 응고시켜서 단위 제품인 슬라브를 생산하는 공정을 말한다.The continuous casting process refers to a process of producing slabs as a unit product by solidifying liquid molten steel by cooling water sprinkling to ensure optimum quality for molten steel whose steel composition adjustment is completed in the previous steelmaking and off-road processes.
연속주조는 종래의 강괴법에 의한 조괴와 분괴공정을 모두 포함하며 강괴법에 비하여 공정이 생략되므로 10% 이상의 제품 수율을 달성하고, 성력화(省力化)가 가능하며 생산성 향상과 주변(鑄片)의 품질안정성 향상에도 큰 효과를 나타내므로, 일부 특수강을 제외하고 스테인레스강을 비롯한 거의 전 종류의 강(鋼)에 병용되고 있다.Continuous casting includes both the ingot and the ingot process by the conventional ingot method, and the process is omitted compared to the ingot method, so that a product yield of 10% or more can be achieved, and the productivity is improved. Since it shows a great effect on improving the quality stability, it is used in almost all kinds of steels including stainless steel except some special steels.
제1도는 연속주조기의 일반적인 형식을 나타낸 것으로, 상부에 위치한 래들(10)과, 그 하부의 턴디쉬(20)와, 상기 턴디쉬(20) 하부에 설치되는 슬라이딩 노즐(30)과, 주편을 만드는 모울드(주형)(40), 이 모울드(40)내의 1차냉각장치와, 주형 하부의 주편 냉각 지지 가이드로서의 더미 바(dummy bar)(50)와, 냉각수 살포에 의하여 표면으로부터 중심으로 응고가 진행되는 주편(slab)을 이송하기 위한 핀 치 롤(pinch roll)(60)과, 인발, 곡선화를 위한 다수 개의 롤(72)을 가지는 곡선화부(70)와,주편 절단을 위한 절단기(82) 및 정정 후처리 등의 부속설비로 이루어진다.FIG. 1 shows a general type of continuous casting machine. The ladle 10 located above, the tundish 20 below, the sliding nozzle 30 installed below the tundish 20, and the cast steel The mold 40 to be made, the primary cooling device in the mold 40, a dummy bar 50 as a cast cooling support guide in the lower part of the mold, and solidification from the surface to the center by spraying the coolant A pinch roll 60 for conveying the slab in progress, a curved portion 70 having a plurality of rolls 72 for drawing and curving, a cutter for cutting the slab 82 ) And accessories such as post-correction treatment.
상기 래들(10) 하부에는 턴디쉬(20)에 용강을 공급하기 위하여 롱 노즐(12)이 설치되며, 부호 14는 이 롱 노즐(12)의 개폐기이다. 또, 상기 턴디쉬(20)의 내에는 개재물의 혼입을 억제하기 위하여 메인 댐(22)과 보조 댐(24)이 형성되어 있다. 턴디쉬(20)는 래들(10)에서 공급되는 용강을 일시 저장하는 버퍼링(buffering) 역할 및 비금속성 개재물의 부상분리를 목적으로 하여 설치된 것이다.A long nozzle 12 is installed in the lower portion of the ladle 10 to supply molten steel to the tundish 20, and reference numeral 14 is an actuator of the long nozzle 12. In addition, a main dam 22 and an auxiliary dam 24 are formed in the tundish 20 to suppress the inclusion of inclusions. The tundish 20 is installed for the purpose of buffering temporarily storing molten steel supplied from the ladle 10 and for the purpose of floating separation of nonmetallic inclusions.
이러한 구조의 연속주조 설비가 나오기까지는 많은 세월을 필요로 하였다. 즉, 초기에는 수직형이었으나 1960년대 이후에는 수직완전 응고 후 곡선형으로 변화하였고, 1970년대 이후에는 수직 미응고 곡선형과 만곡형이 실용화되었고, 최근의 양산강종(量産鋼種)에는 원호만곡형이 많이 채택되고 있으나, 대상으로 하는 강종, 용도의 다양화에 의해 각 공장의 사정에 따라 적합한 형식의 것이 채택되고 있다.It took many years before the continuous casting facility of such a structure came out. In other words, it was vertical in the beginning, but after the complete solidification in the 1960s, it was converted into a curved shape. After the 1970s, the vertical non-solidification curve and the curved shape were put into practical use. Although it is adopted a lot, the type of steel suitable for the purpose of each plant is adopted by diversification of the target steel grades and uses.
제1도에서 부호80은 상기 곡선화장치(70)와 절단기(82) 사이에 설치된 더미바 분리기로서, 상기 더미 바(50)를 끌어 올리는 역할을 하며, 84는 크레인으로부터 늘어 뜨려진 후크체이다.In FIG. 1, reference numeral 80 denotes a dummy bar separator installed between the curved device 70 and the cutter 82, and serves to pull up the dummy bar 50, and 84 is a hook body hanging down from the crane. .
이와 같은 연속주조 장치를 이용하여 연주 작업하게 되는 데, 초기에는 턴디쉬의 하부에 구비된 슬라이딩 노즐(30)을 완전 개방(full open)하여 상기 래들(10)에서 턴디쉬(20)로, 또 턴디쉬(20)에서 모울드(40)로 용강을 주입한다.The continuous casting apparatus is used to perform the work. Initially, the sliding nozzle 30 provided at the lower portion of the tundish is fully opened to the tundish 20 from the ladle 10, and Molten steel is injected into the mold 40 from the tundish 20.
턴디쉬(20)에 주입된 용강은 턴디쉬(20) 자체의 기하학적 구조에 의하여 제한된 용강 홀딩량, 예를들면 3-5톤을 넘으면 상기 모울드(40)에 직접 유입하게 되어 비금속 개재물, 예를들면 산화물 황화물이 혼합된 용강의 주조가 불가피하게 됨으로써, 주조 초기에 제품의 품질을 떨어 뜨리는 문제가 있었다.The molten steel injected into the tundish 20 flows directly into the mold 40 when the molten steel holding amount limited by the geometry of the tundish 20 itself is exceeded, for example, 3-5 tons. For example, casting of molten steel mixed with oxide sulfide is inevitable, thereby degrading the quality of the product at the beginning of casting.
즉, 전공정(前工程)인 제강공정, 노외공정에서 성분조정을 마친 용강은 래들(10)에 담겨져서 연속주조 공정의 주조위치로 이송되고 주조위치에 안착된 래들(10)의 용강(ingot steel 熔鋼)(100)은 롱노즐(12)을 통하여 상기 턴디쉬(20) 내로 유입되고 턴디쉬(20)의 메인 댐(22)과 보조 댐(24) 사이를 통과하여 슬라이딩 노즐(30)로 흘러 나간다. 이 슬라이딩 노즐(30)을 통과한 용강은 상기 모울드(40)로 인입되어 슬라브 성형된다. 이때, 상기 더미 바(50)는 모울드(40) 하부를 밀폐하여 연속적인 응고과정을 거쳐 고상화(固狀化)된다.That is, the molten steel after the adjustment of the components in the steelmaking process, the outside process of the previous process is contained in the ladle 10 is transferred to the casting position of the continuous casting process and the molten steel of the ladle 10 seated at the casting position (ingot) Steel 熔 鋼) 100 is introduced into the tundish 20 through the long nozzle 12 and passes between the main dam 22 and the auxiliary dam 24 of the tundish 20 to slide the nozzle 30 Flows out. The molten steel passing through the sliding nozzle 30 is introduced into the mold 40 and slab-formed. At this time, the dummy bar 50 is closed by the mold 40 and solidified through a continuous solidification process.
모울드(40) 내에 충전된 용강이 미리 설정된 기준 수위에 도달하면, 즉 레벨센서(42)의 작동에 의하여 모울드(40) 내에 용강이 충분하게 차 오른 것을 감지하게 되면, 도시하지 아니한 오실레이션(ocilation) 기기에 의하여 모울드(40)가 상하 진동하고, 이어서 핀치롤(60)에서 주편의 인발이 진행된다.When the molten steel filled in the mold 40 reaches a preset reference level, that is, when the molten steel is sufficiently filled in the mold 40 by the operation of the level sensor 42, an oscillation (not shown) The mold 40 vibrates up and down by the device, and then the pinch roll 60 is pulled out.
상기 핀치롤(60) 이하의 영역은, 이른바 2차 냉각영역으로서 강종, 재질에 따라 적당량의 냉각수가 분무식으로 주편에 살수되며 용강은 표면으로부터 균일하게 냉각 응고되며, 더미 바 분리기(80)에 의하여 주편과 더미 바(50)가 분리된다.The area below the pinch roll 60 is a so-called secondary cooling area, and a suitable amount of cooling water is sprayed onto the cast steel according to the steel type and material, and molten steel is uniformly cooled and solidified from the surface. By this, the cast and the dummy bar 50 are separated.
한편 절단기(82)는 소정의 절단 방법에 의하여 일정길이로 절단하므로써 최종적인 슬라브를 제조한다.On the other hand, the cutter 82 cuts the final slab to a predetermined length by a predetermined cutting method.
이와 같은 작업중에, 첫번째 래들의 용강(100)이 상기 턴디쉬(20) 내로 유입하는 초기에는 상기 보조 댐(24)의 홀딩 용강량이 3-5톤에 불과하므로 개재물의 부상분리가 효과적으로 이루어지지 못하게 된다. 이것이 제품의 질저하 원인이 되어 소망하는 주편을 생산하지 못하는 문제점이 있었던 것이다.During this work, the molten steel of the first ladle 100 is introduced into the tundish 20, so that the holding molten steel of the auxiliary dam 24 is only 3-5 tons so that the separation of inclusions cannot be effectively performed. do. This caused the product to be deteriorated and there was a problem in that it could not produce the desired cast.
본 발명은 상기 종래의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 그 목적은 연속주조 공정의 주조초기에 턴디쉬에서 모울드로 용강을 주입하는 턴디쉬 슬라이딩 노즐의 열림도(開度)를 제어하는 방법에 의하여, 개재물의 분리부상을 완료한 고청정용강을 모울드로 유입시키므로써 주조초기 주편응고 쉘(shell)의 균일형성을 유도하고 응고 쉘의 찢어짐(break out) 발생 방지 등의 조업 안정화를 도모한 턴디쉬 노즐의 제어방법을 제공하는 것이다.The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its object is to provide a method for controlling the opening degree of a tundish sliding nozzle for injecting molten steel from a tundish to a mold at the beginning of the continuous casting process. By introducing the high-purity steel that has completed the separation of the inclusions into the mold, the tundish induces the uniformity of the initial casting cast solidification shell and stabilizes the operation such as preventing the break-out of the solidification shell. It is to provide a control method of the nozzle.
본 발명의 다른 목적은, 연속주조 공정의 주조초기에 턴디쉬에서 모울드로 용강을 주입하는 턴디쉬 슬라이딩 노즐의 열림도(開度)를 제어하는 장치에 의하여, 개재물의 분리부상을 완료한 고청정 용강을 모울드로 유입시키므로써 주조초기 주편응고 쉘(shell)의 균일형성을 유도하고 응고 쉘의 찢어짐(break out) 발생 방지 등의 조업 안정화를 도모한 턴디쉬 노즐의 제어장치를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a high-cleaning device in which the separation of inclusions is completed by an apparatus for controlling the opening degree of a tundish sliding nozzle for injecting molten steel from a tundish to a mold at the beginning of the continuous casting process. By introducing molten steel into the mold, it is possible to provide a control device for a tundish nozzle which induces uniform formation of the initial cast slag solidified shell and stabilizes operation such as preventing break out of the solidified shell.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 턴디쉬 노즐의 제어방법은, 래들에 담겨져서 연속주조 공정의 주조위치로 이송된 용강을 롱노즐을 통하여 턴디쉬 내로 유입되게 하여 턴디쉬의 메인 댐과 보조 댐 사이를 통과하여 슬라이딩 노즐로 흘러나가면서 모울드로 인입되도록 하고, 적당량의 냉각수가 살수되는 상태에서 모울드 내에 충전되는 용강의 충전량이 레벨센서에 의하여 미리 설정한 위치에 도달하면 핀치롤이 구동개시하여 주편의 인발을 시작하며, 더미 바 분리기에 의하여 주편과 더미 바가 분리되어 상기 주편이 절단기에 의하여 일정길이로 절단되도록 하는 연속주조 공정에 있어서, 상기 슬라이딩 노즐의 개폐기가 개방된 후의 스트로크(열림도)를 계산하고, 턴디쉬의 용강이 보조 댐을 오버플로우하여 상기 개폐기에 유입될 때 슬라이딩 노즐의 개폐기가 스트로크 60mm 이하 상태에서 미세진동하며, 플레이트 상에 설치된 아르곤 가스 주입장치가 아르곤 가스를 주입하기 시작하여, 턴디쉬에 용강이 대략 50톤 이상 축적이 되는 경우, 상기 슬라이딩 노즐의 개폐기가 급격하게 열리며, 상기 급격한 열림으로부터 1초경과후 슬라브 제조 폭별로 계산된 슬라이딩 노즐의 개폐기의 스트로크가 조정되는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.The control method of the tundish nozzle of the present invention for achieving the above object, the molten steel contained in the ladle and transferred to the casting position of the continuous casting process flows into the tundish through the long nozzle to the main dam and the auxiliary dam of the tundish. The pinch roll starts to move when the filling amount of molten steel charged in the mold reaches the preset position by the level sensor while flowing through the sliding nozzle and flowing into the mold while flowing into the mold. In the continuous casting process of starting the drawing, the cast bar and the dummy bar are separated by a dummy bar separator so that the slab is cut to a certain length by a cutter, and the stroke (openness) after the opening and closing of the sliding nozzle is opened. Sliding when the molten steel of the tundish overflows the auxiliary dam and enters the switchgear When the switch of the bla is vibrated finely with a stroke of 60 mm or less, and the argon gas injector installed on the plate starts to inject argon gas, and the molten steel accumulates in the tundish about 50 tons or more, the switch of the sliding nozzle It opens sharply, characterized in that it comprises a step of adjusting the stroke of the switchgear of the sliding nozzle calculated for each slab width after the first elapsed from the sudden opening.
상기 스트로크는 모울드 레벨 설정치를 목표 레벨까지 점차 증가하여 레벨의 실제값과 설정치의 오차에 따른 PID(proportion integral differentiation) 제어에 따라 결정하는 것이 바람직하다.The stroke is preferably determined according to a PID (proportion integral differentiation) control according to an error between the actual value of the level and the set value by gradually increasing the mold level set value to the target level.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 턴디쉬 노즐의 제어장치는, 그 하부의 턴디쉬와, 주편을 만드는 주형과, 주형 하부의 주편 냉각 지지 가이드로서의 더미 바와, 냉각수 살포에 의하여 표면으로부터 중심으로 응고가 진행되는 주편을 이송하기 위한 핀치 롤과, 인발 및 곡선화를 위한 다수 개의 롤을 가지는 곡선화부와, 주편 절단을 위한 절단기 및 정정 후처리 등의 부속설비를 포함하는 턴디쉬 노즐의 제어장치에 있어서, 상기 턴디쉬의 하부에 설치되는 슬라이딩 노즐을 상부노즐과 하부노즐로 구분하여 상기 상부노즐은 상 플레이트를, 하부노즐은 하 플레이트를 각각 구비되게 하고, 상기 상부노즐과 상 플레이트는 상기 턴디쉬에 고정설치되며, 하부노즐과 하 플레이트는 커플러를 통하여 유압실린더에 연결되어 있고, 상기 유압실린더의 직선운동량(stroke)은 120mm인 것을 특징으로 한다.A control device of a tundish nozzle for achieving another object of the present invention, the tundish at the bottom, the mold for making the cast, the dummy bar as a cast cooling support guide in the lower part of the mold, solidified from the surface to the center by spraying cooling water In the control device of the tundish nozzle including a pinch roll for transporting the slab in progress, a curved portion having a plurality of rolls for drawing and curve, and accessories such as a cutter for cutting the slab and corrective post-treatment. The upper nozzle is provided with an upper plate, the lower nozzle is provided with a lower plate, and the upper nozzle and the upper plate are the tundish. It is fixed to the lower nozzle and the lower plate is connected to the hydraulic cylinder through the coupler, the straight line of the hydraulic cylinder The same amount (stroke) is characterized in that 120mm.
따라서, 본 발명의 상기 턴디쉬 노즐의 제어방법 및 그 장치에 의하면, 연속 주조 공정의 주조초기에 슬라이딩 노즐의 열림도를 소정의 시퀀스에 의하여 제어함으로써, 턴디쉬에서 개재물이 충분하게 부상분리할 수 있는 효과가 있으며, 또 상기 제어를 수행하기 위한 장치를 제공함으로써, 종합적으로 개재물성의 품질결함을 방지하고, 응고 쉘의 찢어짐 발생도 없게한 효과가 있다.Therefore, according to the control method and apparatus of the tundish nozzle of the present invention, by controlling the opening degree of the sliding nozzle at the beginning of the continuous casting process by a predetermined sequence, the inclusions can be sufficiently separated from the tundish. There is an effective effect, and by providing an apparatus for performing the above control, there is an effect of comprehensively preventing the quality defect of inclusion properties and preventing the coagulation shell from tearing.
제1도는 본 발명의 턴디쉬 노즐의 제어방법 및 그 장치를 설명하기 위한 연속 주조 장치를 개략적으로 나타낸 구성도.1 is a configuration diagram schematically showing a continuous casting apparatus for explaining a control method and a device of the tundish nozzle of the present invention.
제2도는 본 발명의 턴디쉬 슬라이딩 노즐을 나타낸 확대 단면도.Figure 2 is an enlarged cross-sectional view showing a tundish sliding nozzle of the present invention.
제3도는 상기 턴디쉬 슬라이딩 노즐의 개시제어를 시퀀스로 나타낸 선도.3 is a diagram showing sequence of start control of the tundish sliding nozzle.
제4도는 본 발명의 슬라이딩 노즐의 제어과정을 나타낸 플로우 챠트이다.4 is a flow chart showing a control process of the sliding nozzle of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10 : 래들 14 : 롱 노즐의 개폐기10: ladle 14: long nozzle switch
20 : 턴디쉬 22 : 메인 댐20: tundish 22: main dam
24 : 보조 댐 30 : 슬라이딩 노즐24: auxiliary dam 30: sliding nozzle
32 : 상부노즐 33 : 플레이트32: upper nozzle 33: plate
34 : 하부노즐 35 : 개폐기34: lower nozzle 35: switch
36 : 유압실린더 37 : 커플러36: hydraulic cylinder 37: coupler
40 : 모울드(주형 : mold) 42 : 레벨센서40: mold (mold) 42: level sensor
50 : 더미 바(dummy bar) 60 : 핀치 롤(pinch roll)50: dummy bar 60: pinch roll
70 : 곡선화부 72 : 롤70: curved portion 72: roll
82 : 절단기 84 : 후크체82: cutting machine 84: hook body
100 : 용강 200 : 아르곤 가스 주입장치100: molten steel 200: argon gas injection device
X1,X2,X3 : 스트로크 W1,W2 : 용강량X1, X2, X3: Stroke W1, W2: Molten steel
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 턴디쉬 노즐의 제어방법 및 그 장치에 대하여 자세하게 설명한다.Hereinafter, a control method and a device of a tundish nozzle of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제1도는 본 발명의 턴디쉬 노즐의 제어방법 및 그 장치를 설명하기 위한 연속 주조 장치를 개략적으로 나타낸 개략설명도로서, 래들(10)의 용량은 약 300톤, 래들 내의 단위 용강은 260톤이고, 턴디쉬(20)의 전후 챠지 연결을 위한 버퍼용량은 70톤, 평균용량은 55-65톤이다.1 is a schematic explanatory view showing a continuous casting apparatus for explaining the control method and apparatus of the tundish nozzle of the present invention, the capacity of the ladle 10 is about 300 tons, the unit molten steel in the ladle is 260 tons The buffer capacity for the front and rear charge connection of the tundish 20 is 70 tons, and the average capacity is 55 to 65 tons.
제2도는 본 발명의 턴디쉬 슬라이딩 노즐을 나타낸 확대 단면도로서, 슬라이딩 노즐(30)은 상부노즐(32)과 하부노즐(34)로 구성되고 상기 상부노즐(32)은 플레이트(33)를, 하부노즐(34)은 개폐기(35)를 각각 가지고있다. 상기 상부노즐(32)과 플레이트(33)는 상기 턴디쉬(20)에 고정설치되며, 하부노즐(34)과 개폐기(35)는 커플러(37)를 통하여 유압실린더(36)에 연결되어 있다. 본 실시예에서 상기 유압실린더(36)의 직선운동량(stroke)은 상부노즐(32)과 하부노즐(34)의 각 외경에 비해 2배정도인 약 120mm정도가 바람직하며, 그 이유는 다음과 같다.2 is an enlarged cross-sectional view illustrating a tundish sliding nozzle according to the present invention, in which the sliding nozzle 30 includes an upper nozzle 32 and a lower nozzle 34, and the upper nozzle 32 forms a plate 33 and a lower portion thereof. The nozzles 34 each have a switch 35. The upper nozzle 32 and the plate 33 are fixed to the tundish 20, and the lower nozzle 34 and the actuator 35 are connected to the hydraulic cylinder 36 through the coupler 37. In this embodiment, the linear stroke of the hydraulic cylinder 36 is preferably about 120 mm, which is about twice the outer diameter of the upper nozzle 32 and the lower nozzle 34, and the reason is as follows.
즉, 상기 슬라이딩 노즐(30)의 열림량에 대하여 설명하면, 상기 플레이트(33)와 상기 개폐기(35)의 구경(노즐직경)이 일치될 때가 완전열림 상태로서, 턴디쉬(20)로부터 모울드(40) 내로 용강이 가장 많이 유입되며, 상기 플레이트(33)와 개폐기(35)가 엇갈리어 구경이 일치가 전혀 없을 때, 즉 유압실린더(36)의 스트로크가 60mm 이하일 때 유입용강은 차단되는 것으로 되어 있다.That is, when the opening amount of the sliding nozzle 30 is described, when the diameter (nozzle diameter) of the plate 33 and the actuator 35 coincide with each other, the mold (from the tundish 20) is completely opened. 40) The molten steel is introduced into the most, the inflow molten steel is blocked when the plate 33 and the actuator 35 are not the same across the aperture, that is, when the stroke of the hydraulic cylinder 36 is 60mm or less. have.
한편, 제2도에서 부호 200은 아르곤 가스 주입장치이다. 이것은 아르곤 가스 주입라인을 통하여 가스를 공급 받아 상기 플레이트(33) 상에서 분사하도록 된 장치로서, 불활성 가스인 아르곤 가스(argon gas)는 용강의 임의로운 응고를 방지하며 턴디쉬에서의 개재물 부상분리를 촉진하는 역할을 한다.In FIG. 2, reference numeral 200 denotes an argon gas injection device. It is a device that receives gas through an argon gas injection line and sprays it on the plate 33. Argon gas, which is an inert gas, prevents arbitrary solidification of molten steel and promotes separation of inclusions in tundish. It plays a role.
이러한 구성으로 된 본 고안의 작용에 대하여 설명한다.The operation of the present invention with this configuration will be described.
제3도는 턴디쉬 슬라이딩 노즐의 개시제어를 시퀀스로 나타낸 선도로서, 먼저 주조위치에 안착된 래들이 오픈하면 턴디쉬(20) 내로 용강이 유입되고(스텝101 : ①), 주조 준비 조건이 완료되어 래들 슬라이딩 노즐(30)의 개폐기(35)가 개방된 후부터 스트로크(열림도)를 계산한다.3 is a diagram showing the start control of the tundish sliding nozzle in a sequence. First, when the ladle seated at the casting position is opened, molten steel flows into the tundish 20 (step 101: ①), and the casting preparation condition is completed. The stroke (openness) is calculated after the switch 35 of the ladle sliding nozzle 30 is opened.
그 후, 턴디쉬(20)의 용강이 보조 댐(24)을 오버플로우하여 상기 개폐기(35)에 유입되면, 슬라이딩 노즐(30)의 개폐기(35)의 스트로크가 60mm 이하 상태에서 미세진동하며, 플레이트(33) 상에 설치된 아르곤 가스 주입장치(200)는 아르곤 가스를 주입하기 시작한다(스텝102 : ②).Thereafter, when the molten steel of the tundish 20 overflows the auxiliary dam 24 and flows into the switch 35, the stroke of the switch 35 of the sliding nozzle 30 is finely vibrated at a state of 60 mm or less, The argon gas injection device 200 provided on the plate 33 starts to inject argon gas (step 102: ②).
즉, 턴디쉬(20)의 중량 검출치에 의하여 플레이트(33) 상의 아르곤 주입장치(200)에 의한 아르곤 주입시기를 판단하고, 그 주입량을 계산한다.That is, the argon injection time by the argon injection device 200 on the plate 33 is determined by the weight detection value of the tundish 20, and the injection amount is calculated.
상기 미세진동에 의하여 개폐기(35) 상의 용강은 그 응고가 방지되며 아르곤 가스의 주입에 의하여 개재물의 부상분리가 촉진된다.Due to the micro-vibration, the molten steel on the switch 35 is prevented from being solidified and floating separation of the inclusions is promoted by the injection of argon gas.
턴디쉬에 용강이 대략 50톤 이상 축적이 되면 상기 슬라이딩 노즐(30)의 개폐기(35)가 급격하게 열리어 상기 모울드(40) 내로 용강의 거침없는 유입이 시작된다(스텝103 : ③). 상기 스텝 103으로부터 1초경과 후 슬라브 제조 폭별로 계산된 슬라이딩 노즐의 개폐기의 스트로크가 조정된다(스텝104 : ④).When the molten steel accumulates in the tundish of about 50 tons or more, the switch 35 of the sliding nozzle 30 suddenly opens to start the rough flow of molten steel into the mold 40 (step 103: ③). The stroke of the switchgear of the sliding nozzle calculated for each slab width after elapse of one second from the above step 103 is adjusted (step 104: ④).
이어서 모울드(40) 내에 충전되는 용강이 래벨센서(42)에 의하여 미리 설정한 충전량 위치에 도달하면 핀치롤(60)이 구동개시하여 주편의 인발을 시작한다(스텝105 : ⑤). 이 때의 스트로크는 모울드 레벨 설정치를 목표 레벨까지 점차 증가하여 레벨의 실제값과 설정치의 오차에 따른 PID(proportion integral differentiation) 제어에 따라 결정된다. 즉 핀치롤(60)의 구동시점 판단 및 구동속도(주조속도)를 계산한다.Subsequently, when the molten steel to be filled in the mold 40 reaches the pre-set filling amount position by the level sensor 42, the pinch roll 60 starts to drive and starts drawing of the cast steel (step 105: ⑤). The stroke at this time is gradually increased by the mold level setpoint to the target level, and is determined by the PID (proportion integral differentiation) control according to the error between the actual value and the setpoint. That is, the determination of the driving time of the pinch roll 60 and the driving speed (casting speed) are calculated.
이와 같이 상기 제3도에서의 각 공정순서는 ①래들 열림 → ②보조댐 오버플로우 → ③모울드에 용강 주입개시 → ④턴디쉬 용강량 50톤 도달 후 1 초경과 → ⑤핀치롤 구동개시로 이루어진다.As described above, each process sequence in FIG. 3 consists of ① ladle opening → ② auxiliary dam overflow → ③ molten steel injection into mold → ④ twisted molten steel after reaching 50 tons 1 second → ⑤ pinch roll driving start.
그리고, 상기 모든 계산, 즉 슬라이딩 노즐(30)의 열림도 계산, 아르곤 투입 시점 판단, 핀치롤(60) 구동시점 판단은, 각 부품의 검지치에 의하여 컴퓨터에서 실행하고 각각 열림도 제어, 아르곤 주입량 설정, 핀치롤(60) 제어를 행한다.In addition, all the above calculations, that is, the opening degree calculation of the sliding nozzle 30, the argon input timing determination, and the pinch roll 60 driving timing determination are performed on a computer by the detection values of each component, and the opening degree control and the argon injection amount are respectively performed. Setting and pinch roll 60 control are performed.
제4도는 본 발명의 슬라이딩 노즐(30)의 제어를 위한 플로우 챠트로서, 이 플로우챠트에서 나타난 각 파라메터의 설정기준은 다음과 같다.4 is a flow chart for the control of the sliding nozzle 30 of the present invention, the setting criteria of each parameter shown in this flowchart is as follows.
1. 턴디쉬(20)의 용강량1. Molten steel amount of tundish 20
W1 : 턴디쉬 내의 용강이 보조 댐을 넘는 용강량W1: Molten steel in tundish exceeds auxiliary dam
W2 : 턴디쉬 내의 용강중의 개재물이 충분하게 부상분리할 수 있는 용강량(약 50-60톤)W2: The amount of molten steel that can sufficiently separate the inclusions in the molten steel in the tundish (about 50-60 tons)
2. 슬라이딩 노즐 개폐기의 스트로크2. Stroke of sliding nozzle switch
X1 : 플레이트(33)와 개폐기(35)가 전혀 교차하지 않은 스트로크(60mm 이하)X1: Stroke that plate 33 and switch 35 do not cross at all (60 mm or less)
X2 : W2 경과시 개폐기(35)의 막힘이 없이 턴디쉬(20) 용강을 모울드(40)에 주입하기에 충분한 스트로크X2: Stroke sufficient to inject molten steel of tundish 20 into mold 40 without blockage of switch 35 when W2 elapses.
X3 : 핀치롤(60) 동작개시시 모울드 응고 쉘의 찢어짐 발생이 없이 주편의 인발을 실시할 수 있는 스트로크X3: Stroke which can pull out cast without causing mold solidification shell to tear when starting operation of pinch roll 60
이와 같은 본 발명의 턴디쉬 노즐의 제어방법 및 그 장치는 연속주조 공정의 주조초기에 슬라이딩 노즐의 열림도를 소정의 시퀀스에 의하여 제어함으로써, 턴디쉬에서 충분하게 개재물이 부상분리할 수 있게 하여 개재물성의 품질결함을 방지하고, 응고 쉘의 찢어짐을 방지할 수 있는 유용한 발명이다.Such a control method and a device of the tundish nozzle of the present invention, by controlling the opening degree of the sliding nozzle in a predetermined sequence at the beginning of the casting of the continuous casting process, the inclusions in the tundish enough to separate the interposed It is a useful invention which can prevent the quality defect of a physical property and the tearing of a coagulation shell.
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