KR101505406B1 - 주편 품질 예측 방법 - Google Patents

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KR101505406B1
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Abstract

본 발명은 주편 품질 예측 방법에 관한 것으로, 몰드내 용강의 탕면 유동에 따른 단변부 탕면 레벨값과 중앙부 탕면 레벨값을 주기적으로 수집하는 단계, 설정된 단위주기가 경과되면, 상기 단위주기동안 수집된 중앙부 탕면레벨값이 설정된 기준범위를 벗어난 이상횟수와 총 측정횟수를 이용하여 탕면변동율(
Figure 112014124789842-pat00033
)을 계산하는 단계, 상기 주조 조건에 따른 탕면레벨의 변동비(
Figure 112014124789842-pat00034
), 및 턴디쉬의 단변부 파우더 풀의 깊이(
Figure 112014124789842-pat00035
)를 측정하는 단계, 상기 탕면변동율, 탕면레벨의 변동비, 및 단변부 파우더 풀의 깊이를 이용하여 주편의 탄소 픽업지수를 예측하는 단계, 및 상기에서 예측된 탄소 픽업지수를 기준 탄소 픽업지수와 비교하여 기준 탄소 픽업지수 이하인지 판단하여 품질을 예측하는 단계;를 제공한다.

Description

주편 품질 예측 방법{METHOD FOR PREDICTING QUALITY OF SLAB}
본 발명은 주편 품질 예측 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 탕면 변동율을 바탕으로 파우더 풀의 깊이를 고려하여 탄소 픽업지수를 예측하여 주편의 품질 정도를 미리 예측하는 주편 품질 예측 방법에 관한 것이다.
연속주조기는 제강로에서 생산되어 래들(Ladle)로 이송된 용강을 턴디쉬(Tundish)에 받았다가 연속주조기용 몰드로 공급하여 일정한 크기의 주편을 생산하는 설비이다.
연속주조기는 용강을 저장하는 래들과, 턴디쉬 및 상기 턴디쉬에서 출강되는 용강을 최초 냉각시켜 소정의 형상을 가지는 연주주편으로 형성하는 연주용 몰드와, 상기 몰드에 연결되어 몰드에서 형성된 연주주편을 이동시키는 다수의 핀치롤을 포함한다.
다시 말해서, 상기 래들과 턴디쉬에서 출강된 용강은 몰드에서 소정의 폭과 두께 및 형상을 가지는 연주주편으로 형성되어 핀치롤을 통해 이송되고, 핀치롤을 통해 이송된 연주주편은 절단기에 의해 절단되어 소정 형상을 갖는 슬라브(Slab) 또는 블룸(Bloom), 빌렛(Billet) 등의 주편으로 제조된다.
관련된 선행기술로는 한국특허공개 제2012-0021236호(공개일: 2012. 03. 08, 명칭: 래들 교환시 용강 오염범위 예측 방법)가 있다.
본 발명은 몰드의 탕면 변동을 수집하여 탕면 변동에 따른 탄소 픽업지수를 예측하여 주편의 탄소 성분 이상 유무를 예측하는 주편 품질 예측 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않는다.
상기 과제를 실현하기 위한 주편 품질 예측 방법은, 몰드내 용강의 탕면 유동에 따른 단변부 탕면 레벨값과 중앙부 탕면 레벨값을 주기적으로 수집하는 단계;
설정된 단위주기가 경과되면, 상기 단위주기동안 수집된 중앙부 탕면레벨값이 설정된 기준범위를 벗어난 이상횟수와 총 측정횟수를 이용하여 탕면변동율(
Figure 112014124789842-pat00001
)을 계산하는 단계; 상기 주조 조건에 따른 단위주기 동안 턴디쉬의 단변부 탕면레벨값과 중앙부 탕면레벨값의 비를 평균한 값인 탕면레벨의 변동비(
Figure 112014124789842-pat00041
) 및 턴디쉬의 단변부 파우더 풀의 깊이(
Figure 112014124789842-pat00003
)를 구하는 단계; 상기 탕면변동율, 탕면레벨의 변동비, 및 단변부 파우더 풀의 깊이를 이용하여 주편의 탄소 픽업지수를 예측하는 단계; 및 상기에서 예측된 탄소 픽업지수를 기준 탄소 픽업지수와 비교하여 기준 탄소 픽업지수 이하인지 판단하여 품질을 예측하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 탕면 변동율은 하기의 관계식1에 의해 산출될 수 있다.
관계식1
탕면 변동율(
Figure 112014124789842-pat00042
) = 탕면레벨기준 초과 횟수/ 탕면 레벨 측정횟수
여기서, 탕면레벨기준의 초과 횟수는 단위주기동안 수집된 턴디쉬의 중앙부 탕면레벨값이 기준범위를 벗어난 횟수, 탕면 레벨 측정횟수는 단위주기동안 탕면레벨을 측정한 횟수를 나타냄.
상기 탄소 픽업지수는 하기의 관계식2에 의해 산출될 수 있다.
관계식2
Figure 112012033572748-pat00004
여기서, CPIk는 주편을 분할한 소주편 단위의 픽업 인덱스를 나타냄.
상기 소주편 단위의 픽업 인덱스는 하기의 관계식2에 의해 산출될 수 있다.
관계식3
Figure 112012033572748-pat00005
여기서,
Figure 112014124789842-pat00006
는 주조 조건에 따른 탕면레벨의 변동비,
Figure 112014124789842-pat00007
은 탕면 변동율,
Figure 112014124789842-pat00008
는 턴디쉬 단변부 파우더 풀의 깊이를 나타냄.
삭제
삭제
삭제
삭제
상기 주조 조건은 강종, 토출량, 몰드폭, 침지노즐의 침지 깊이, 및 파우더 종류 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기와 같이 본 발명에 의하면, 탕면 변동에 따른 픽업지수를 예측함으로써, 연속 주조시 주편의 탄소 성분이상 유무를 예측할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예와 관련된 연속주조기를 용강의 흐름을 중심으로 나타낸 개념도이다.
도 2는 몰드 및 그와 인접한 부분에서의 용강(M)의 분포 형태를 보인 개념도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 주편 품질 예측 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 몰드 탕면 레벨을 측정한 결과를 나타낸 도면이다.
도 5는 탄소픽업지수(CPI)와 탄소 픽업량의 관계를 나타낸 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호로 표시한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예와 관련된 연속주조기를 용강의 흐름을 중심으로 나타낸 개념도이다.
연속주조(continuous casting)는 용융금속을 바닥이 없는 몰드(Mold)에서 응고시키면서 연속적으로 주편 또는 강괴(steel ingot)를 뽑아내는 주조법이다. 연속주조는 정사각형, 직사각형, 원형 등 단순한 단면형의 긴 제품과 주로 압연용 소재인 슬라브, 블룸 및 빌릿을 제조하는 데 이용된다.
연속주조기의 형태는 수직형과 수직만곡형 등으로 분류된다. 도 1에서는 수직만곡형을 예시하고 있다.
도 1을 참조하면, 연속주조기는 래들(10)과 턴디쉬(20), 몰드(30), 2차냉각대(60 및 65), 및 핀치롤(70)을 포함할 수 있다.
턴디쉬(Tundish, 20)는 래들(Ladle, 10)로부터 용융금속을 받아 몰드(Mold, 30)로 용융금속을 공급하는 용기이다. 턴디쉬(20)에서는 몰드(30)로 흘러드는 용융금속의 공급 속도조절, 각 몰드(30)로 용융금속 분배, 용융금속의 저장, 슬래그 및 비금속 개재물(介在物)의 분리 등이 이루어진다.
몰드(30)는 통상적으로 수냉식 구리제이며, 수강된 용강이 1차 냉각되게 한다. 몰드(30)는 구조적으로 마주보는 한 쌍의 면들이 개구된 형태로서 용강이 수용되는 중공부를 형성한다. 주편을 제조하는 경우에, 몰드(30)는 한 쌍의 장벽과, 장벽들을 연결하는 한 쌍의 단벽을 포함한다. 여기서, 단벽은 장벽보다 작은 넓이를 가지게 된다. 몰드(30)의 벽들, 주로는 단벽들은 서로에 대하여 멀어지거나 가까워지도록 회전되어 일정 수준의 테이퍼(Taper)를 가질 수 있다. 이러한 테이퍼는 몰드(30) 내에서 용강(M)의 응고로 인한 수축을 보상하기 위해 설정한다. 용강(M)의 응고 정도는 강종에 따른 탄소 함량, 파우더의 종류(강냉형 Vs 완냉형), 주조 속도 등에 의해 달라지게 된다.
몰드(30)는 몰드(30)에서 뽑아낸 연주주편이 모양을 유지하고, 아직 응고가 덜 된 용융금속이 유출되지 않게 강한 응고각(凝固殼) 또는 응고쉘(Solidified Shell, 81)이 형성되도록 하는 역할을 한다. 수냉 구조에는 구리관을 이용하는 방식, 구리블록에 수냉홈을 뚫는 방식, 수냉홈이 있는 구리관을 조립하는 방식 등이 있다.
몰드(30)는 용강이 몰드의 벽면에 붙는 것을 방지하기 위하여 오실레이터(40)에 의해 오실레이션(oscillation, 왕복운동)된다. 오실레이션시 몰드(30)와 응고쉘(81)과의 마찰을 줄이고 타는 것을 방지하기 위해 윤활제가 이용된다. 윤활제로는 뿜어 칠하는 평지 기름과 몰드(30) 내의 용융금속 표면에 첨가되는 파우더(Powder)가 있다. 파우더는 몰드(30) 내의 용융금속에 첨가되어 슬래그가 되며, 몰드(30)와 응고쉘(81)의 윤활뿐만 아니라 몰드(30) 내 용융금속의 산화/질화 방지와 보온, 용융금속의 표면에 떠오른 비금속 개재물의 흡수의 기능도 수행한다. 파우더를 몰드(30)에 투입하기 위하여, 파우더 공급기(50)가 설치된다. 파우더 공급기(50)의 파우더를 배출하는 부분은 몰드(30)의 입구를 지향한다.
2차 냉각대(60 및 65)는 몰드(30)에서 1차로 냉각된 용강을 추가로 냉각한다. 1차 냉각된 용강은 지지롤(60)에 의해 응고각이 변형되지 않도록 유지되면서, 물을 분사하는 스프레이수단(65)에 의해 직접 냉각된다. 연주주편의 응고는 대부분 상기 2차 냉각에 의해 이루어진다.
인발장치(引拔裝置)는 연주주편이 미끄러지지 않게 뽑아내도록 몇 조의 핀치롤(70)들을 이용하는 멀티드라이브방식 등을 채용하고 있다. 핀치롤(70)은 용강의 응고된 선단부를 주조 방향으로 잡아당김으로써, 몰드(30)를 통과한 용강이 주조방향으로 연속적으로 이동할 수 있게 한다.
이와 같이 구성된 연속주조기는 래들(10)에 수용된 용강(M)이 턴디쉬(20)로 유동하게 된다. 이러한 유동을 위하여, 래들(10)에는 턴디쉬(20)를 향해 연장하는 슈라우드노즐(Shroud nozzle, 15)이 설치된다. 슈라우드노즐(15)은 용강(M)이 공기에 노출되어 산화 및 질화되지 않도록 턴디쉬(20) 내의 용강에 잠기도록 연장한다.
턴디쉬(20) 내의 용강(M)은 몰드(30) 내로 연장하는 침지노즐(Submerged Entry Nozzle, 25)에 의해 몰드(30) 내로 유동하게 된다. 침지노즐(25)은 몰드(30)의 중앙에 배치되어, 침지노즐(25)의 양 토출구에서 토출되는 용강(M)의 유동이 대칭을 이룰 수 있도록 한다. 침지노즐(25)을 통한 용강(M)의 토출의 시작, 토출 속도, 및 중단은 침지노즐(25)에 대응하여 턴디쉬(20)에 설치되는 스톱퍼(Stopper, 21)에 의해 결정된다. 구체적으로, 스톱퍼(21)는 침지노즐(25)의 입구를 개폐하도록 침지노즐(25)과 동일한 라인을 따라 수직 이동될 수 있다. 침지노즐(25)을 통한 용강(M)의 유동에 대한 제어는, 스톱퍼 방식과 다른, 슬라이드 게이트(Slide gate) 방식을 이용할 수도 있다. 슬라이드 게이트는 판재가 턴디쉬(20) 내에서 수평 방향으로 슬라이드 이동하면서 침지노즐(25)을 통한 용강(M)의 토출 유량을 제어하게 된다.
몰드(30) 내의 용강(M)은 몰드(30)를 이루는 벽면에 접한 부분부터 응고하기 시작한다. 이는 용강(M)의 중심보다는 주변부가 수냉되는 몰드(30)에 의해 열을 잃기 쉽기 때문이다. 주변부가 먼저 응고되는 방식에 의해, 연주주편(80)의 주조 방향을 따른 뒷부분은 미응고 용강(82)이 응고쉘(81)에 감싸여진 형태를 이루게 된다.
핀치롤(70, 도 1)이 완전히 응고된 연주주편(80)의 선단부(83)를 잡아당김에 따라, 미응고 용강(82)은 응고쉘(81)과 함께 주조 방향으로 이동하게 된다. 미응고 용강(82)은 위 이동 과정에서 냉각수를 분사하는 스프레이수단(65)에 의해 냉각된다. 이는 연주주편(80)에서 미응고 용강(82)이 차지하는 두께가 점차로 작아지게 한다. 연주주편(80)이 일지점(85)에 이르면, 연주주편(80)은 전체 두께가 응고쉘(81)로 채워지게 된다. 응고가 완료된 연주주편(80)은 절단 지점(91)에서 일정 크기로 절단되어 슬라브 등과 같은 주편(P)으로 나누어진다.
몰드(30) 및 그와 인접한 부분에서의 용강(M)의 형태에 대해서는 도 2를 참조하여 설명한다. 도 3는 몰드(30) 및 그와 인접한 부분에서의 용강(M)의 분포 형태를 보인 개념도이다.
도 2를 참조하면, 침지노즐(25)의 단부 측에는 통상적으로 도면상 좌우에 한 쌍의 토출구(25a)들이 형성된다. 몰드(30) 및 침지노즐(25) 등의 형태는 중심선(C)을 기준으로 대칭되는 것으로 가정하여, 본 도면에서는 좌측만을 표시한다.
토출구(25a)에서 아르곤(Ar) 가스와 함께 토출되는 용강(M)은 화살표(A1, A2)로 표시된 바와 같이 상측을 향한 방향(A1)과 하측을 향한 방향(A2)으로 유동하는 궤적을 그리게 된다.
몰드(30) 내부의 상부에는 파우더 공급기(50, 도 1을 참조)로부터 공급된 파우더에 의해 파우더층(51)이 형성된다. 파우더층(51)은 파우더가 공급된 형태대로 존재하는 층과 용강(M)의 열에 의해 소결된 층(소결층이 미응고 용강(82)에 더 가깝게 형성됨)을 포함할 수 있다. 파우더층(51)의 하측에는 파우더가 용강(M)에 의해 녹아서 형성된 슬래그층 또는 액체 유동층(52)이 존재하게 된다. 액체 유동층(52)은 몰드(30) 내의 용강(M)의 온도를 유지하고 이물질의 침투를 차단한다. 파우더층(51)의 일부는 몰드(30)의 벽면에서 응고되어 윤활층(53)을 형성한다. 윤활층(53)은 응고쉘(81)이 몰드(30)에 붙지 않도록 윤활하는 기능을 한다.
응고쉘(81)의 두께는 주조 방향을 따라 진행할수록 두꺼워진다. 응고쉘(81)의 몰드(30) 내에 위치한 부분은 두께가 얇으며, 몰드(30)의 오실레이션에 따라 자국(oscillation mark, 87)이 형성되기도 한다. 응고쉘(81)은 지지롤(60)에 의해 지지되며, 물을 분사하는 스프레이수단(65)에 의해 그 두께가 두꺼워진다. 응고쉘(81)은 두꺼워지다가 일부분이 볼록하게 돌출하는 벌징(bulging) 영역(88)이 형성되기도 한다.
연속 주조 공정에서 용강은 턴디쉬로부터 침지노즐을 거쳐 몰드로 유입되는데, 이때, 다양한 사유로 인해 몰드 내이 탕면은 불안정한 변동을 격계된다. 탕면불안정은 몰드 상부에 도포된 파우더층(51)의 몰드 파워듸 유입을 일으키고, 이는 제품에서의 표면 결함으로 나타낸다.
여기서, 탄소 함량이 매우 낮은 극저탄소강의 경우에는 탕면변동에 따른 용강과 파우더층의 직접 접촉으로 인해 용강내의 탄소량이 증가하는 탄소픽업현상이 발생하기도 한다.
몰드 상부의 파우더 층은 분말, 소결, 액상의 세 층으로 이루어져 있으며, 액상 품의 깊이가 탕면 변동을 보상할 수 있는정도로 확보되지 않으면 몰드 진동에 따른 탕면 변동에 의해 필연적으로 탄소 픽업이 일어나게 된다.
특히, 단변부의 50 내지 150mm 부근의 탕면변동 정도는 침지노즐 부근에 비해 1.5배 이상 크다. 따라서, 파우더 풀 길이가 얕은 단변부에서는 탕면 변동량이 파우더 풀 깊이보다 크거나 같을 경우 탄소 픽업 가능성이 증가하게 된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 주편 품질 예측 방법을 나타낸 순서도로서, 첨부된 도면을 참조하여 살펴본다.
먼저, 몰드내 용강의 탕면 유동에 따른 단변부 탕면 레벨값과 중앙부 탕면 레벨값을 주기적으로 수집한다(S10).이때, 단변부 탕면 레벨값 및 중앙부 탕면레벨값은 몰드의 상측에 각 위치에 탕면레벨센서를 배치 고정하여 용강의 탕면 유동에 따른 탕면레벨을 주기적으로 측정하여 수집한다.
여기서, 탕면레벨센서는 고주파 전류의 자기화에 따른 용강의 와전류에 의한 유기전압을 분석하여 탕면 레벨을 측정하는 와전류방식의 센서일 수 있다.
이어서, 설정된 단위주기가 경과되면, 상기 단위주기동안 수집된 중앙부 또는 단변부 탕면레벨값이 설정된 기준범위를 벗어난 이상횟수와 총 측정횟수를 이용하여 탕면변동율(
Figure 112012033572748-pat00010
)을 계산한다(S20). 즉, 도 4와 같이 측정된 탕면레벨값 중 지정된 기준범위를 초과한 횟수를 검출할 수 있다.
이와 같은 도면을 통해 얻어지는 탕면 변동율은 하기의 관계식 1로 계산할 수 있다.
관계식 1
탕면 변동율(
Figure 112012033572748-pat00011
) = 탕면레벨기준 초과 횟수/ 탕면 레벨 측정횟수
여기서, 탕면레벨(변동)기준의 초과 횟수는 단위주기동안 수집된 턴디쉬의 중앙부 또는 단변부의 탕면레벨값이 기준범위를 벗어난 횟수, 탕면 레벨 측정횟수는 단위주기동안 탕면레벨을 측정한 횟수를 나타낸다. 이때, 기준범위는 몰드(30)내 용강레벨(Mold Level)을 기준으로
Figure 112012033572748-pat00012
3mm 이내의 범위로 설정될 수 있다.
그리고, 단위주기는 주조 시간(예를 들어 10분), 연주주편(80)의 길이(예를 들어 1m 내지 5m의 소주편 단위) 또는 용강 토출량을 기준으로 설정될 수 있다.
이어서, 상기 주조 조건에 따른 단위주기 동안 턴디쉬의 단변부 탕면레벨값과 중앙부 탕면레벨값의 비를 평균한 값인 탕면레벨의 변동비(
Figure 112014124789842-pat00013
)를 구한다(S30). 이때, 주조 조건은 강종, 토출량, 몰드폭, 침지노즐의 침지 깊이, 및 파우더 종류 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한, 탕면레벨의 변동비는 주조 조건에 따라 미리 측정하여 얻어진 파라미터 값에 해당되며, 주조 조건에 따라 실시간으로 구해진 값일 수도 있다.
여기서, 탕면레벨의 변동비는 조업조건에 따라 다소 차이가 있으나. 일반적으로 1.5~3의 범위를 갖는다.
이어서, 턴디쉬의 단변부 파우더 풀의 깊이(
Figure 112012033572748-pat00014
)를 구한다(S40). 이때, 파우더 풀의 깊이는 직선형태의 Cu Wire 및 Steel Wire가 인접하여 설치된 플레이트를 몰드 파우더 층에 접촉되도록 용강 내에 침지시켜 용융 후 잔류한 두 와이어의 길이 차를 비교하여 측정할 수 있다.
즉, 파우더 풀의 깊이 = Steel Wire 길이 - Cu Wire의 길이이며, 파우더 풀의 깊이 역시 주조 조건에 따라 얻어진 파라미터값에 해당되며, 주조 조건에 따라 실시간으로 구해진 값일 수도 있다.
이어서, 탕면변동율(
Figure 112014124789842-pat00015
), 탕면레벨의 변동비(
Figure 112014124789842-pat00016
), 및 단변부 파우더 풀의 깊이(
Figure 112014124789842-pat00017
)를 이용하여 주편의 탄소 픽업지수를 계산하여 예측한다(S50). 이때, 탄소 픽업지수는 하기의 관계식 2로 계산할 수 있다.
관계식 2
Figure 112012033572748-pat00018
여기서, CPIk는 주편을 분할한 소주편 단위의 픽업 인덱스를 나타낸다. 이때, 소주편 단위는 전체 주편을 1m 단위로 분할한 단위이며, 예컨대, 10m의 주편이면 n은 10이 된다.
상기 탄소 픽업지수을 계산하기 위한 CPIk인 주편을 분할한 소주편 단위의 픽업 인덱스는 하기의 관계식 3으로 계산할 수 있다.
관계식 3
Figure 112012033572748-pat00019
여기서,
Figure 112014124789842-pat00020
는 주조 조건에 따른 탕면레벨의 변동비(
Figure 112014124789842-pat00043
),
Figure 112014124789842-pat00021
은 탕면 변동율,
Figure 112014124789842-pat00022
는 턴디쉬 단변부 파우더 풀의 깊이를 나타낸다.
마지막으로, 상기에서 예측된 탄소 픽업지수를 기준 탄소 픽업지수와 비교하여 기준 탄소 픽업지수 이하인지 판단하여 품질을 예측한다(S60).
여기서, 예측된 탄소 픽업지수가 기준 탄소 픽업지수 이상이면, 주편의 성분을 재분석을 대기하거나 강종을 변환하고(S70), 예측된 탄소 픽업지수가 기준 탄소 픽업지수 이하이면, 주편을 후속공정(압연)으로 투입하여 공정을 진행한다(S71).
이때, 기준 탄소 픽업지수는 도 5에 도시된 바와 같이,탄소 픽업량은 4ppm 이하여야 좋은 품질의 주편을 생산할 수 있으나 탄소 픽업량이 4ppm에 있을 때의 탄소 픽업지수(CPI)는 1.3을 나타낸다. 즉, 기준 탄소 픽업지수는 1.3이하에 있어야 함이 바람직하다.
본 발명의 실시예에서 주조 조건 중 강종이 ULC(탄소의 함량이 0.03%이내인 극저탄소강)이고, 몰드 파우더를 극저 탄소강용 파우더로 적용한 경우 케이스별로 예측한 사항을 표 1에 나타내었다.
표 1
Figure 112012033572748-pat00023
여기서, CPI는 또 다른 주조조건인 용강의 토출량 및 폭에 따라 그 지수가 변화되게 된다. CPI가 1.3이하인 케이스인 B, C, D만 탄소 픽업량이 4ppm 이하임을 예측할 수 있으며, 실제 탄소 픽업량을 검출한 결과 CPI가 1.3을 초과하는 경우 탄소 픽업량이 4ppm을 초과함을 알 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 탕면 변동에 따른 픽업지수를 예측함으로써, 연속 주조시 주편의 탄소 성분이상 유무를 예측할 수 있는 효과가 있다.
상기와 같은 주편 품질 예측 방법은 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.
10: 래들 15: 슈라우드노즐
20: 턴디쉬 25: 침지노즐
30: 몰드 31: 좌측 단변
35: 우측 단변 40: 몰드오실레이터
50: 파우더 공급기 51: 파우더층
52: 액체 유동층 53: 윤활층
60: 지지롤 65: 스프레이
70: 핀치롤 80: 연주주편
81: 응고쉘 82: 미응고 용강
91: 절단 지점

Claims (5)

  1. 몰드내 용강의 탕면 유동에 따른 단변부 탕면 레벨값과 중앙부 탕면 레벨값을 주기적으로 수집하는 단계;
    설정된 단위주기가 경과되면, 상기 단위주기동안 수집된 중앙부 탕면레벨값이 설정된 기준범위를 벗어난 이상횟수와 총 측정횟수를 이용하여 탕면변동율(
    Figure 112014124789842-pat00024
    )을 계산하는 단계;
    주조 조건에 따른 단위주기 동안 턴디쉬의 단변부 탕면레벨값과 중앙부 탕면레벨값의 비를 평균한 값인 탕면레벨의 변동비(
    Figure 112014124789842-pat00025
    ) 및 턴디쉬의 단변부 파우더 풀의 깊이(
    Figure 112014124789842-pat00026
    )를 구하는 단계;
    상기 탕면변동율, 탕면레벨의 변동비, 및 단변부 파우더 풀의 깊이를 이용하여 주편의 탄소 픽업지수를 예측하는 단계; 및
    상기에서 예측된 탄소 픽업지수를 기준 탄소 픽업지수와 비교하여 기준 탄소 픽업지수 이하인지 판단하여 품질을 예측하는 단계;를 포함하고
    상기 탕면 변동율은 하기의 관계식1에 의해 산출되고,
    상기 탄소 픽업지수는 하기의 관계식2에 의해 산출되고,
    상기 관계식2의 소주편 단위의 픽업 인덱스는 하기의 관계식3에 의해 산출되는 주편 품질 예측 방법.
    관계식1
    탕면 변동율(
    Figure 112014124789842-pat00044
    ) = 탕면레벨기준 초과 횟수/ 탕면 레벨 측정횟수
    여기서, 탕면레벨기준의 초과 횟수는 단위주기동안 수집된 턴디쉬의 중앙부 탕면레벨값이 기준범위를 벗어난 횟수, 탕면 레벨 측정횟수는 단위주기동안 탕면레벨을 측정한 횟수를 나타냄.
    관계식2
    Figure 112014124789842-pat00027

    여기서, CPIk는 주편을 분할한 소주편 단위의 픽업 인덱스를 나타냄.
    관계식3
    Figure 112014124789842-pat00028

    여기서,
    Figure 112014124789842-pat00029
    는 주조 조건에 따른 탕면레벨의 변동비,
    Figure 112014124789842-pat00030
    은 탕면 변동율,
    Figure 112014124789842-pat00031
    는 턴디쉬 단변부 파우더 풀의 깊이를 나타냄.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 주조 조건은 강종, 토출량, 몰드폭, 침지노즐의 침지 깊이, 및 파우더 종류 중 어느 하나 이상을 포함하는 주편 품질 예측 방법.
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