KR100413287B1 - Stablizing Method of Mold Level - Google Patents

Abstract

본 발명은 턴디쉬로부터 공급되는 용강의 양을 조절하여 연주기의 몰드내에 있는 탕면 높이를 제어할 때 탕면 높이를 신속하고 정확하게 측정할 수 있게한 연주기의 몰드레벨 안정화 방법에 관한 것으로,The present invention relates to a method for stabilizing the mold level of the player, which allows the user to quickly and accurately measure the level of the molten metal when controlling the amount of molten steel supplied from the tundish by controlling the amount of molten steel in the mold of the instrument.

즉, 연주공정에서 몰드내 탕면을 제어하기 위해 몰드(1)의 측면에 감마레이를 이용하는 제 1센서(10)와 ECLM(Eddy Current Level Meter)으로 된 제 2센서(20)가 동시에 설치되고, 각 센서(10)(20)의 출력단은 제어기(30)에 연결되어이 제어기(30)에 입력되는 각 센서신호는 각각의 이득(Gain, 비중)을 설정하거나 가변하는 등 이를 조정함으로써 궤환신호를 변환하여 탕면의 높이를 제어하는 것이다.That is, the first sensor 10 using the gamma ray and the second sensor 20 made of an Eddy Current Level Meter (ECLM) are installed at the side of the mold 1 to control the molten surface in the mold in the playing process. The output terminal of each sensor 10, 20 is connected to the controller 30 so that each sensor signal input to the controller 30 adjusts or sets the respective gains (gain, specific gravity), etc. To control the height of the tap.

Description

연주기의 몰드레벨 안정화 방법{Stablizing Method of Mold Level}Stabilizing Method of Mold Level

본 발명은 연주기의 몰드레벨 안정화 방법, 보다 상세하게는 턴디쉬로부터 공급되는 용강의 양을 조절하여 연주기의 몰드내에 있는 탕면 높이를 제어할 때 탕면 높이를 신속하고 정확하게 측정할 수 있게한 연주기의 몰드레벨 안정화 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a mold level stabilization method of a player, more specifically, a mold of a player that enables to measure the height of the floor quickly and accurately when controlling the height of the floor in the mold of the player by adjusting the amount of molten steel supplied from the tundish. It relates to a level stabilization method.

일반적으로, 철을 제조하는 과정에서 중요한 부분 중의 하나인 연주공정은 고로에서 출하되는 용액상태의 용강을 이후 공정인 열연공정에서 판(Strip)의 형태로 만들기 위해 슬라브 또는 바(Bar)의 상태로 응고시키는 공정이며, 이 연주공정이 이루어지는 설비를 연주기라고 칭한다.In general, the refining process, one of the important parts in the manufacturing of iron, is a slab or bar to make the molten steel from the blast furnace in the form of a strip in a subsequent hot rolling process. It is a process of solidifying, and the installation in which this performance process is performed is called a player.

연주공정에서 액상의 용강이 고체인 바가 되는 과정에서 용강의 온도, 몰드레벨, 냉각상태 및 조업상태 등 여러가지 요인들이 마지막 제품인 스트립(Strip)에 영향을 주어 제품의 품질 및 불량을 초래하게 되었다. 여기서 특히 중요한 것은 몰드레벨을 들 수 있는데, 몰드레벨이 불안하면 기본적으로 연주공정 자체적으로 브레이크 아웃(Break Out)과 같은 조업 중단이 일어날 수 있다.In the process of turning the liquid molten steel into a solid bar, various factors such as temperature, mold level, cooling state and operating condition of the molten steel affected the final product strip, resulting in product quality and defects. Particularly important here is the mold level. If the mold level is unstable, the operation process itself may break down, such as break out.

또한 몰드레벨을 조업자가 항상 감시하고 있으나 사람의 육안으로 제어하기는 힘들고 현재 사용되는 센서는 주로 감마레이(γ-ray)를 사용하거나 또는 최근에 와서는 Eddy Current을 이용한 ECLM(Eddy Current Level Meter)을 사용하기도 한다.In addition, although the mold level is always monitored by the operator, it is difficult to control the human eye and the current sensor is mainly using gamma ray (γ-ray) or recently Eddy Current Level Eddy Current Level Meter (ECLM) Also used.

연주기의 탕면은 상부의 턴-디쉬에서 내려오는 용강과 용강이 액상에서 고상으로 바뀜에 따라 흐름을 촉진하기 위한 연주기 자체의 진동(몰드 오실레이드:Mold Oscilate), 연주기 하부구조의 영향 등 여러가지 요인에 의해 복잡한몰드 레벨의 유동변화가 발생된다. The floor surface of the instrument is affected by various factors such as the vibration of the instrument itself (Mold Oscilate) and the influence of the instrument infrastructure to promote the flow of molten steel and molten steel descending from the upper turn-dish from the liquid phase to the solid phase. This results in complex mold level flow changes.

탕면의 높이는 턴디쉬에 있는 스토퍼에 의해 제어되는데, 이 스토퍼는 유압실린더에 의해 상하로 움직이며 턴디쉬에 있는 출구를 막거나 열어 줌으로써 몰드내에 있는 탕면을 조절하게 된다. 물론 턴디쉬내의 용강의 량은 수시로 노(Furnace)를 통해 공급되게 된다.The height of the tap surface is controlled by a stopper in the tundish, which is moved up and down by a hydraulic cylinder and controls the level in the mold by blocking or opening the exit in the tundish. Of course, the amount of molten steel in the tundish is often supplied through the furnace.

도 1은 연주기에서 탕면을 제어하기 위한 종래의 감마레이 방법을 나타낸 것으로, 몰드(1)의 레벨 즉 탕면(L)은유동되고 있고 일측의 감마레이 공급측(2)으로부터 감마선이 나오게 되면 수신부(3)는 용강을 통해 나오는 감마레이를 감지하여 그 양을 측정함으로써 실제 탕면의 높이를 결정하게 되고, 결정된 높이는 전기신호로 바뀌어 제어기로 입력되며, 제어기에서는 기준치와 대비하여 제어신호로 나오게 되며 이 신호는 유압(5)에 의해 동작되는 스토퍼(4)를 조절하여 턴디쉬(6)로부터 유출되는 용강의 량을 조절하여 실제로 탕면을 제어하게 된다.1 shows a conventional gamma ray method for controlling the tap surface in a player. When the level of the mold 1, that is, the tap surface L, is flowing and a gamma ray emerges from the gamma ray supply side 2 on one side, the receiver 3 ) Detects the gamma ray coming out of the molten steel and measures the amount to determine the actual height of the hot water, and the determined height is converted into an electrical signal and input to the controller, and the controller comes out as a control signal against the reference value. By controlling the stopper 4 operated by the hydraulic pressure 5, the amount of molten steel flowing out of the tundish 6 is adjusted to actually control the hot water surface.

그러나 상기 감마레이에 의한 측정기술의 문제점은 탕면의 높이를 결정할 때 확률적으로 보다 정확히 하기 위해 긴 적분시간이 필요하게 되었고, 이 적분시간은 실제 제어하기 위한 시스템에서 불리한 점으로 작용하며 실제 빠른 주기의몰드 레벨의 유동변화에 대한 제어는 불가능하게 된다. 즉, 적분시간을 크게 하면 탕면높이의 정확도는 높아지나 시간이 오래 걸려 탕면을 제어하기가 힘들어지고(시간지연이 생성) 적분시간을 짧게 하면 제어는 빨라지나 탕면의 높이를 신뢰할 수 없는 단점을 가지게 된다.However, the problem of the measurement technique by gamma-ray is that the long integration time is required to be more accurate when determining the height of the floor, which is a disadvantage in the system for the actual control and the actual fast cycle Control of mold level flow changes becomes impossible. In other words, if the integral time is increased, the height of the floor height is increased, but it takes a long time, making it difficult to control the surface (creating time delay). If the integral time is short, the control is faster, but the height of the surface is unreliable. do.

종래 기술의 다른예로서 최근에는몰드 레벨의 빠른 유동변화의 주기에 응답하기 위해 도 2에서와 같이 ECLM 센서를 사용하고 있다. 즉, 몰드(1)의 탕면(L) 위에 ECLM 센서(7)가 직접 설치되어 있으므로 거의 정확하게 탕면 높이를 감지할 수 있으나 감지 범위가 한정되어 있으며(센서특성상 감마레이보다 측정범위가 좁음), 빠른 주기의몰드 레벨의 유동변화에 대한 측정이 가능하다. 제어 방식은 감마레이와 유사하며 감마레이 대신에 ECLM 센서(7)를 이용하여 탕면을 높이를 측정하고 측정된 높이는 마찬가지로 전기신호로 바꾸어 피이드 백 된다.As another example of the prior art, an ECLM sensor is used as in FIG. 2 to respond to a period of rapid flow change of a mold level . That is, since the ECLM sensor 7 is directly installed on the surface L of the mold 1, the surface height of the mold 1 can be detected almost accurately, but the detection range is limited (the measurement range is narrower than that of the gamma ray due to the characteristics of the sensor). It is possible to measure the flow change of the mold level of the cycle. The control method is similar to gamma ray, and instead of gamma ray, ECLM sensor 7 measures the height of the hot water and the measured height is similarly fed back by converting it into an electrical signal.

상기 ECLM 센서의 경우 측정범위가 국부적으로 한정되어 전체 탕면의 높이를 측정하는 것이 아니라 센서 하부의 탕면높이를 측정하게 된다.몰드 레벨의 유동변화에는용강의 유연한 흐름을 위한 몰드 진동(Mold Oscilation)도 포함되어 있는 경우나, 조업 불안정시 전체 탕면 높이가 일정하지 않는 경우가 많다. 이 경우 탕면의 평균높이와 상관없이 부분적으로 탕면의 높이가 높고 낮음에 따라 스토퍼가 작동하게 된다. 그렇게 되면 실제로 탕면의 평균높이는 변화가 없는데 스토퍼가 작동하여 탕면의 높이를 오히려변화시키는 경우가 발생될 수 있다. 그리고 ECLM의 단점인 탕면 레벨이 급격히 변해 센서 감지거리를 벗어날 경우 탕면 위치를 모르게 되어 조업자의 수동운전으로 변화되어 전체조업 상황을 악화시킬 우려가 있었다.In the case of the ECLM sensor, the measurement range is locally limited so that the height of the bottom of the sensor is measured instead of measuring the height of the entire floor. Flow changes at the mold level also include mold oscillation for the flexible flow of molten steel, or the overall floor height is often not constant when the operation is unstable. In this case, the stopper operates as the height of the water surface is high and low, regardless of the average height of the water surface. In this case, the average height of the water surface does not change, but a stopper may operate to change the height of the water surface. In addition, when the level of the tap surface, which is a disadvantage of ECLM, changes rapidly, and the sensor sensing distance is exceeded, the position of the tap surface is not known and the manual operation of the operator is changed, which may worsen the overall operation situation.

본 발명은 위와 같은 종래의 몰드레벨을 측정할 때 발생되던 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 그 목적은 감마레이의 장단점과 ECLM 센서의 장단점을 서로 보완하여 두센서를 동시에 사용함으로써 연주기 탕면제어를 정확히 할 수 있는 연주기의 몰드레벨 안정화 방법을 제공하는 것이다.The present invention has been made in view of the problems caused when measuring the conventional mold level as described above, and its purpose is to compensate for the pros and cons of the gamma ray and the pros and cons of the ECLM sensor by using two sensors at the same time. It is to provide a mold level stabilization method of the player can be done.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 감마레이는 측정속도는 느리지만 평균적인 탕면높이를 정확히 측정하고, ECLM센서는 빠른 주기의 탕면높이를 측정할 수 있어 빠른 진동을 제어할 수 있으므로 이 두가지 센서의 장점들을 같이 이용하여 각각 신호 이득(gain)을 두어 간단히 이 값을 바꾸면 보다 정교한 탕면 높이의제어가 가능함을 특징으로 한다.The present invention for achieving this purpose, the gamma ray is a slow measurement speed, but accurately measures the average floor height, ECLM sensor can measure the height of the hot water of the fast cycle to control the fast vibration these two sensors By using the advantages of each, the signal gain (gain) can be set simply by changing this value.

도 1은 연주기의 탕면을 제어하기 위한 종래의 감마레이 방법을 개략적으로 나타낸 구성도,1 is a configuration diagram schematically showing a conventional gamma ray method for controlling the tap surface of a player;

도 2는 종래의 탕면제어에 대한 다른예를 나타낸 개략도,2 is a schematic diagram showing another example of the conventional water level control;

도 3은 본 발명의 실시예의 탕면높이 측정장치를 예시한 개략 구성도,3 is a schematic configuration diagram illustrating a water level measuring apparatus of an embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 방법에 의해 각 센서로부터 얻어진 신호값을 계산하는 식의 유도 도면이다.4 is an induction diagram of a formula for calculating signal values obtained from each sensor by the method of the present invention.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>

10 : 제 1센서 20 : 제 2센서10: first sensor 20: second sensor

30 : 제어기30: controller

이하, 본 발명의 연주기의 몰드레벨 안정화 방법을 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the mold level stabilization method of the player of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 탕면높이 측정장치를 예시한 구성도로서, 몰드(1)의 측면에 감마레이를 이용하는 제 1센서(10)와 ECLM(Eddy Current Level Meter)으로 된 제 2센서(20)가 동시에 설치되고, 각 센서(10)(20)의 출력단은 제어기(30)에 연결되어 있다.이때 상기 제 1센서와 제 2센서의 출력은 대부분 4~20mmA 내지 10V 이내의 전류 및 전압신호로 이루어지되, 이를 제어용으로 사용하기 위하여 전류의 경우 전압의 형태로 바꿔서 사용하게 된다. 3 is a block diagram illustrating an apparatus for measuring the height of a floor according to the present invention, in which a first sensor 10 using gamma ray on a side of a mold 1 and a second sensor 20 made of an Eddy Current Level Meter (ECLM) Are installed at the same time, the output terminal of each sensor 10, 20 is connected to the controller (30). At this time, the output of the first sensor and the second sensor is mostly made of a current and voltage signal within 4 ~ 20mmA ~ 10V, in order to use this for control, in the case of current is used in the form of voltage.

상기 제어기(30)에 입력되는 각 센서신호는 서로 더하게 되는데, 두 신호에 가중치를 두어 상대적으로 가감이 되게 한다. 이것을 식으로 표현하면 다음과 같다.Each sensor signal input to the controller 30 is added to each other, and the two signals are weighted to be relatively added or subtracted. If this is expressed as expression, it is as follows.

G2 = 1 - G1 , o ≤G1 ≤1G2 = 1-G1, o ≤ G1 ≤ 1

이때 도 4는 상기 식을 유도하기 위한 구성도로서, G1에 ECLM 출력신호가 입력되고 G2에 감마레이 출력신호가 입력되어 이 두 신호가 계산된다.즉, 도 4의 G1은 제 2센서(20)의 출력신호에 대한 게인(Gain, 이득)을 나타낸 것이며, G2는 제 1센서(10)의 출력신호에 대한 게인을 나타낸 것이다. At this time, Figure 4 is a configuration diagram for deriving the above equation, the ECLM output signal is input to G1 and the gamma ray output signal is input to G2 and these two signals are calculated. That is, G1 of FIG. 4 represents a gain (gain) with respect to the output signal of the second sensor 20, and G2 represents a gain with respect to the output signal of the first sensor 10. FIG.

G1을 1로 두게되면 ECLM센서만을 이용하게 되고 G1을 0로 셋팅하면 감마레이센서만을 이용하여 제어하게 된다.If G1 is set to 1, only the ECLM sensor is used. If G1 is set to 0, only the gamma ray sensor is used to control.

조업시작에는 탕면이 많이 불안하기 때문에 감마레이쪽으로 비중을 많이두어 즉,G1을 작게하여 조업을 안정화한 다음 G1 값을 점차 증가시켜 ECLM센서의 비중을 높임으로서 정교하고 세밀한 제어를 할 수 있도록 한다.즉, 몰드 레벨의 값을 바꾸고자 할 때 또는 초기 몰드 레벨의 제어시 G1의 값을 작게 하고, G2의 값을 크게 함으로써 안정적인 제어가 이루어지도록 하며, 그리고 어느 정도 안정되었을 경우 G1의 값을 증가시키고, G2의 값을 감소시킴으로써 응답성을 증대시켜 미세한 몰드 레벨 제어가 이루어지도록 한다. At the start of the operation, the water surface is very unstable, so the weight is placed toward the gamma ray, that is, the G1 is reduced to stabilize the operation, and then the G1 value is gradually increased to increase the specific gravity of the ECLM sensor so that precise and fine control is possible. In other words, when changing the mold level value or controlling the initial mold level, the value of G1 is decreased and the value of G2 is increased to make stable control, and when it is stabilized to some extent, the value of G1 is increased. As a result, by reducing the value of G2, response can be increased to achieve fine mold level control.

따라서, 상기와 같은 본 발명은 조업초기와 같이 몰드내의 탕면유동이 심할 때에는 감마레이를 이용한 제 1센서에 의해 탕면높이를 측정하고, 탕면 유동이 안정화 되면서 일정범위내로 들어오게 되면 빠른 응답속도를 가진제 2센서에 의한 감지 비중을 높여 제어기에 신호를 전달하고, 상기 제어기에서는 기준치와 대비하여 스토퍼를 조절함으로써 턴디쉬로 부터 유출되는 용강의 량 조절로 실제 탕면의 높이를 제어함으로써, 탕면 높이의 제어를 신속하게 하는 것이다. Therefore, the present invention as described above has a high response speed when the flow level in the mold, such as the beginning of the operation is measured by the first sensor using a gamma ray, when the flow level is stabilized to come into a certain range The signal is transmitted to the controller by increasing the specific gravity detected by the second sensor, and the controller controls the height of the water surface by controlling the amount of molten steel flowing out of the tundish by adjusting the stopper in comparison with the reference value. To be quick.

이와 같은 본 발명의 연주기의 몰드레벨 안정화 방법은 두가지 기능을 가진 센서의 장점을 이용함으로써, 몰드탕면에서 일어날 수 있는빠른 진동과 저주기 진동에 대한 제어를 선택적으로 할 수 있고 또한 조업자가 간단하게 G1값만을 변경하여 제어할 수 있는 효과가 있으며, 탕면높이를 신속하게 제어할 수 있는 장점이 있다.The mold level stabilization method of the player of the present invention utilizes the advantages of a sensor having two functions, thereby selectively controlling fast vibration and low period vibration that may occur in the mold bath surface, and the operator can easily control the G1. There is an effect that can be controlled by changing only the value, there is an advantage that can quickly control the height of the water.

Claims (1)

연주공정에서 몰드내 탕면을 제어하기 위해 몰드(1)의 측면에 감마레이를 이용하는 제 1센서(10)와 ECLM(Eddy Current Level Meter)으로 된 제 2센서(20)가 동시에 설치되고, 각 센서(10)(20)의 출력단은 제어기(30)에 연결되어 이 제어기(30)에 입력되는 각 센서신호는 각각의 이득(Gain, 비중)을 설정하거나 가변하여 이를 조정함으로써 궤환신호를 변환하여 탕면의 높이를 제어하는 것을 특징으로 하는 연주기의 몰드레벨 안정화 방법.In the playing process, a first sensor 10 using gamma ray and a second sensor 20 made of an Eddy Current Level Meter (ECLM) are simultaneously installed on the side of the mold 1 to control the surface of the mold. (10) The output terminal of the 20 is connected to the controller 30, and each sensor signal input to the controller 30 sets or changes the respective gain (Gain, specific gravity) and adjusts it to convert the feedback signal to the water level. Mold level stabilization method of the player, characterized in that for controlling the height of the.