KR100932678B1 - 야금 용기의 내용물, 특히 강 연속 주조 설비의 분배기의 내용물을 칭량하는 방법 및 장치 - Google Patents

야금 용기의 내용물, 특히 강 연속 주조 설비의 분배기의 내용물을 칭량하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

야금 용기(2)를 유압 작동식 칭량 요소 상에 받쳐서 야금 용기의 내용물, 특히 연속 주조 설비의 분배기의 내용물을 칭량하는 본 발명에 따른 방법 및 장치는 야금 공정 전과 야금 공정 동안 측정 정확도를 향상시키는 역할을 하고, 실린더 챔버(8a; 9a; 10a; 11a) 및/또는 수직 가이드(12)에서 마찰력과 용기(2)의 빈 중량을 제하고 측정된 실린더 챔버(8a; 9a; 10a; 11a) 내의 유압을 매개로 하여 충전 중량을 계산에 의해 결정하는 것을 그 기반으로 한다.
Figure 112003033543656-pct00001
야금 용기, 분배기, 칭량 방법, 칭량 장치, 실린더 챔버, 유압, 충전 중량, 피스톤/실린더 유닛

Description

야금 용기의 내용물, 특히 강 연속 주조 설비의 분배기의 내용물을 칭량하는 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR WEIGHING CONTENTS OF A METALLURGICAL VESSEL, PARTICULARLY THE CONTENTS OF A DISTRIBUTING LAUNDER IN STEEL CONTINUOUS CASTING INSTALLATIONS}
본 발명은 야금 용기를 유압 작동식 칭량 요소 상에 받쳐서 야금 용기의 내용물, 특히 연속 주조 설비의 분배기의 내용물을 칭량하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
연속 주조 설비의 연속 주조 주형 앞에 있는 중간 용기로서의 분배기를 칭량하는 것은 주조 작업 중의 실제의 충전 상태 또는 충전 중량을 파악하는 역할을 한다. 그러한 충전 상태 또는 충전 중량은 공정 값으로서 상시적으로 관측되어 연속 주조 시에도 주조 개시 및 연속 주조 작업의 경과를 제어하는데 사용된다.
그러한 방법 및 그것을 행하는 통상의 장치는 공지된 것인데(오스트리아 특허 367 330), 그러한 방법 및 장치에서는 힘 측정 박스로 이뤄진 힘 측정 장치를 야금 용기 사이에 수납하는 레이들 회전 드럼의 선회식 레버가 연속 주조 설비 내에 마련된다. 힘 측정 박스로 이뤄진 유압 칭량 요소는 로드 서스펜션 장치(load suspension device)와 레버 사이에 배치된다. 그와 같이 배치함으로써, 선회 축에서의 마찰력 및 그에 따른 측정치 왜곡이 회피되게 된다. 그러나, 얻어진 측정치는 힘 측정 박스의 특성으로 인해 모든 경우에 있어 꼭 재현될 수 있게 생성되는 것은 아니다.
주조 레이들용 수납 및 칭량 장치(DE 43 44 367 A1)는 이송 장치의 지지 프레임을 필요로 한다. 레이들 행어는 지지 트로프(supporting trough) 내에서 지지 받침 상에 놓이고, 그 지지 받침은 다시 칭량 요소의 칭량 빔의 지지 면 상에 지지된다. 그 경우, 다수의 지점에서 발생되는 마찰 손실로 인해 이미 측정치가 왜곡된다. 부하 감쇠를 위해 마련되는 완충 실린더도 역시 주조 레이들을 부드럽게 안착시키는 역할만을 할 뿐이지 정확한 측정의 전형이 될 수는 없다.
본 발명의 목적은 야금 공정의 개시 시에는 물론 공정의 진행 중에도 내용물을 정확하게 측정하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
그러한 목적은, 충전 중량이 실린더 챔버 및/또는 수직 가이드에서의 마찰력과 용기의 빈 중량을 제하고 측정된 실린더 챔버 내의 유압으로부터 계산되어 측정됨으로써 달성된다. 그럼으로써, 야금 공정의 개시 시와 야금 공정 동안 용기의 내용물이 매우 정확하게 측정되게 된다. 또한, 측정 결과를 왜곡시킬 수 있는 매우 다수의 파라미터를 고려하는 것이 가능하게 된다.
야금 공정 및 그에 따라 야금 공정을 제어함에 있어서는 유압을 연속적으로 측정하는 것이 유리하다.
그와 관련하여 또 다른 파라미터를 고려하기 위해서, 순 유압(net hydraulic pressure)이 기하학적 실린더 크기에 상응하는 힘 값으로 환산된다.
그와 같이 또 다른 파라미터를 산입시키는 것은 주조 작업의 개시 전에 용기의 빈 중량을 기준치(영치; zero value)로서 측정하여 전자적으로 저장함으로써 달성된다.
전술된 목적은, 야금 용기가 유압 작동식 칭량 요소 상에 놓여지는, 야금 용기의 내용물, 특히 연속 주조 설비의 분배기의 내용물을 칭량하는 장치에서, 용기가, 다른 힘은 받지 아니한 채, 하나 이상의 유압 피스톤/실린더 유닛에 의해 수직방향 및 횡방향으로 지지되고, 용기의 충전 중량을 측정하기 위해 압력 측정 장치가 실린더 챔버에 접속되도록 하는 본 발명에 의하여 달성된다. 이에 따라, 정확한 측정 결과를 얻기 위한 기본적 구성이 마련될 수 있다.
개별적인 경우에서는 압력 측정 장치가 실린더 챔버 그 자체에 배치되는 것이 유리할 수도 있다. 그럴 경우, 압력 매체에 근접됨에 의거하여 측정 결과가 매우 정확하게 얻어지게 된다.
측정 정확도를 높이는 또 다른 조치는 용기가 대칭으로 분포된 4개의 피스톤/실린더 유닛에 의해 지지되도록 하는 것이다.
압력 측정은 피스톤/실린더 유닛이 유압 제어 밸브에 의해 미리 정해진 위치로 나란히 연속적으로 제어될 수 있도록 하는 형식으로 전개될 수도 있다.
또한, 바람직하게는, 장치 내에서의 정확한 측정 결과의 반복 가능성을 확보하기 위해서, 피스톤/실린더 유닛의 마찰력이 마찰 특성 곡선으로서 수신되어 전자적으로 저장되도록 할 수 있다.
또한, 그럼으로써, 용기의 빈 중량이 구조적 지지 장치의 중량과 함께 전자적으로 저장될 수 있을 경우에는 측정 정확도 및 반복 가능성의 상당한 향상이 이뤄진다.
첨부 도면에 본 발명의 실시예가 도시되어 있는 바, 이후로 그에 관해 더욱 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 주조 레이들, 분배기, 연속 주조 주형, 및 주조 빌렛을 구비한 연속 주조 장치의 수직 단면도이고,
도 2는 칭량 방법을 설명하기 위한 기초가 되는 칭량 장치를 나타낸 도면이다.
*도면부호의 설명
1 레이들 2 야금 용기
3 분배기 3a 충전 레벨 측정 장치
3b 스토퍼 제어 시스템 3c 침지 관
4 연속 주조 주형 4a 주조 용탕 표면 제어 장치
5 주조 빌렛 6 빌렛 가이드
7 슬래그 버킷 8 피스톤/실린더 유닛
8a 실린더 챔버 9 피스톤/실린더 유닛
9a 실린더 챔버 10 피스톤/실린더 유닛
10a 실린더 챔버 11 피스톤/실린더 유닛
11a 실린더 챔버 12 수직 가이드
13 압력 측정 장치 14 유압 제어 밸브
15 지지 장치
액상 금속, 예컨대 액상 강은 레이들(1)로부터 본 실시예에서 분배기(3)로 이뤄진 야금 용기(2)에 도달되는데, 분배기(3) 내에는 액상 강이 충전 레벨 측정 장치(3a)에 의해 충전 레벨로 유지되고 있다. 액상 강은 스토퍼 제어 시스템(3b) 및 침지 관(3c)을 통해 연속 주조 주형(4)으로 흘러 들어가고, 연속 주조 주형(4)에서는 주조 용탕 표면이 주조 용탕 표면 제어 장치(4a)에 의해 제어된다. 이어서, 주조 빌렛(5)이 빌렛 가이드(6)로 인출된다. 분배기(3)로부터 건져내진 잔류 슬래그는 슬래그 버킷(7)에 수납된다(도 1).
용해물의 중량에 대한 값을 얻기 위해 야금 용기를 칭량하는 방법은 분배기(3) 그 자체에서 행해지는데, 그러한 방법에서는 용기(2)가 유압 작동식 칭량 요소 상에 받쳐진다. 그 경우, 그러한 칭량 요소는 실린더 챔버(8a, 9a, 10a, 11a)를 각각 구비한 피스톤/실린더 유닛(8, 9, 10, 11)으로 이뤄진다. 칭량 시에는 충전 중량을 실린더 챔버(8a, 9a, 10a, 11a) 내의 유압을 매개로 하여 계산함으로써 측정하는데, 그러한 유압은 용기(2)의 빈 중량과 마찰력(예컨대, 피스톤과 피스톤 로드에 의해 발생된)을 제하고 측정된다. 유압을 연속적으로 측정할 수 있다. 그 경우, 순 유압을 기하학적 실린더 치수에 기초한 힘 값으로 환산하는 형식의 조치를 취할 수도 있다. 용기(2)의 빈 중량 값을 주조 작업의 개시 전에 기준치(영치)로서 측정하여 전자적으로 저장할 수 있다.
산출된 압력(Pa 또는 Fa)으로부터, 각각의 피스톤 /실린더 유닛(9 내지 11)에 대해, 힘(ΔF1 내지 ΔF4)이 측정되거나 계산되어 총합(Fges)이 생성된다. 그럼으로써, 분배기(3)의 내용물의 순간적인 수치가 확인되게 된다.
야금 용기(2), 즉 본 실시예에서의 분배기(3)를 칭량하는 전술된 방법을 행하기 위한 장치는 용기(2)가 그에 받쳐지는 유압 작동식 칭량 요소를 필요로 한다. 용기(2)를 칭량 요소 상에 받치는 것은, 용기(2)가 하나 이상의 유압 피스톤/실린더 유닛(8, 9, 10, 11)에 의해, 다른 부가적인 힘을 받지 아니한 채, 수직 및 횡 방향으로 지지되고, 실린더 챔버(8a 내지 11a)에 압력 측정 장치(13)가 접속되도록 하는 형식으로 이뤄진다.
예외적인 경우에는 압력 측정 장치(13)가 실린더 챔버(8a, 9a, 10, 11a) 그 자체에 배치된다.
본 실시예에서는 용기(2)가 대칭으로 분포된 4개의 피스톤/실린더 유닛(8, 9, 10, 11)에 의해 지지된다(도 2). 그 경우, 피스톤/실린더 유닛(8, 9, 10, 11)은 전류 접속 라인(P) 및 환류 라인(T)을 구비한 유압 제어 밸브(14)에 의해 미리 주어진 위치로 나란히 연속적으로 제어된다.
수직 가이드(12)는 예컨대 피스톤 로드로 인해 피스톤/실린더 유닛(8, 9, 10, 11)에 대하여 마찰력을 발생시킨다. 그러한 마찰력은 마찰 특성 곡선으로서 수신되어 전자적으로 저장될 수 있다. 용기(2)의 빈 중량도 역시 구조적 지지 장치(15)의 중량과 함께 전자적으로 저장되어 충전 중량의 계산 시에 감안될 수 있게 된다.
전술된 처리 방법 및 장치는 전술된 상황 하에 있는 다른 용기에도 적용될 수 있다.

Claims (10)

  1. 유압 작동식 칭량 요소 상에 받쳐지는 야금 용기의 내용물을 칭량하는 방법에 있어서,
    상기 야금 용기(2)를, 유압 제어 밸브(14)에 의해 미리 주어진 위치로 나란히 연속적으로 제어될 수 있는 하나 이상의 유압 피스톤/실린더 유닛(8, 9, 10, 11)과 수직 가이드(12)를 통해, 다른 힘을 받지 아니한 채 수직 방향 및 횡방향으로 지지하고,
    상기 야금 용기(2)의 빈 중량을 전자적으로 저장하고,
    실린더 챔버(8a; 9a; 10a; 11a) 내에서의 피스톤과 실린더 챔버의 내벽 사이의 마찰력과 수직 가이드(12)에서의 피스톤 로드와 수직 가이드의 내벽 사이의 마찰력을 전자적으로 저장하고,
    실린더 챔버(8a; 9a; 10a; 11a)에 접속된 압력 측정 장치(13)에 의해 실린더 챔버(8a; 9a; 10a; 11a) 내의 유압을 직접적으로 측정하고,
    측정된 실린더 챔버(8a; 9a; 10a; 11a) 내의 유압으로부터, 야금 용기(2)의 빈 중량, 피스톤과 실린더 챔버의 내벽 사이의 마찰력 및 피스톤 로드와 수직 가이드의 내벽 사이의 마찰력을 제하여, 야금 용기(2)의 충전 중량을 계산하여 측정하는 것을 특징으로 하는 야금 용기의 칭량 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 유압이 연속적으로 측정되는 것을 특징으로 하는 칭량 방법.
  3. 삭제
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 용기(2)의 빈 중량이 주조 작업의 개시 전에 기준치(영치)로서 측정되어 전자적으로 저장되는 것을 특징으로 하는 칭량 방법.
  5. 유압 작동식 칭량 요소 상에 놓여지는 야금 용기의 내용물을 칭량하는 장치에 있어서,
    상기 야금 용기(2)를 다른 힘을 받지 아니한 채 수직 방향 및 횡방향으로 지지하기 위해, 유압 제어 밸브(14)에 의해 미리 주어진 위치로 나란히 연속적으로 제어될 수 있는 하나 이상의 유압 피스톤/실린더 유닛(8, 9, 10, 11)과 수직 가이드(12)가 구비되어 있고,
    상기 야금 용기(2)의 빈 중량을 전자적으로 저장하고 있고,
    실린더 챔버(8a; 9a; 10a; 11a) 내에서의 피스톤과 실린더 챔버의 내벽 사이의 마찰력과 수직 가이드(12)에서의 피스톤 로드와 수직 가이드의 내벽 사이의 마찰력을 전자적으로 저장하고 있고,
    실린더 챔버(8a; 9a; 10a; 11a) 내의 유압을 직접적으로 측정하기 위해, 압력 측정 장치(13)가 실린더 챔버(8a; 9a; 10a; 11a)에 접속되어 있고,
    측정된 실린더 챔버(8a; 9a; 10a; 11a) 내의 유압으로부터, 야금 용기(2)의 빈 중량, 피스톤과 실린더 챔버의 내벽 사이의 마찰력 및 피스톤 로드와 수직 가이드의 내벽 사이의 마찰력을 제하여, 야금 용기(2)의 충전 중량을 계산하여 측정하는 것을 특징으로 하는 야금 용기의 칭량 장치.
  6. 삭제
  7. 제 5 항에 있어서, 용기(2)는 대칭으로 분포된 4개의 피스톤/실린더 유닛(8, 9, 10, 11)에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 칭량 장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 5 항에 있어서, 용기(2)의 빈 중량에는 구조적 지지 장치(15)의 중량이 포함되는 것을 특징으로 하는 칭량 장치.
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