KR200180084Y1

KR200180084Y1 - 차단 설정값 보상기능을 구비한 연주 래들 슬래그 차단장치

Info

Publication number: KR200180084Y1
Application number: KR2019990025335U
Authority: KR
Inventors: 배도준; 최성진
Original assignee: 포항종합제철주식회사
Priority date: 1999-11-18
Filing date: 1999-11-18
Publication date: 2000-04-15

Abstract

본 고안은 래들의 사용증가로 슬래그 검출센서내부 노즐주위에 부착되는 지금의 영향에 의한 슬래그 검출신호가 약화되는 것을 보상하여 래들에서 턴디쉬로의 유입을 최소화시킬 수 있는 차단 설정값 보상기능을 구비한 연주 래들 슬래그 차단 장치에 관한 것으로, 그 구성은 래들의 입구주위에 슬래그검출센서를 구비하여 검출된 슬래그값에 따라서 래들입구를 차단제어하는 연주 래들의 슬래그 차단 장치에 있어서, 차단하고자 하는 한계 비율의 슬래그가 포함되고 상기 래들의 입구에 삽입가능하도록 제작된 표준시편과, 상기 표준시편이 연주래들의 입구에 삽입되어 있을 때, 해당 연주래들의 슬래그검출센서의 출력값을 래들번호별로 누적보관하고, 전회의 검출값에서 현재의 검출값을 감산하여 보상값을 산출하는 차단설정값보상부와, 슬래그검출센서의 출력값을 상기 차단설정값보상부에서 산출된 보상분만큼 보정된 설정치와 비교하여 검출값이 설정범위를 넘어설때 상기 래들입구를 차단제어하는 슬래그차단용 제어부를 더 구비하여 이루어진다.

Description

차단 설정값 보상기능을 구비한 연주 래들 슬래그 차단 장치{SLAG BLOCKING APPARATUS WITH BLOCKING SETTING VALUE COMPENSATION FUNCTION IN CONTINOUS CAST LADDLE}

본 고안은 제철공정중 제강공정에서 출강된 용강을 반제품인 슬라브 또는 블룸(BLOOM) 또는 빌렛(BILLET)을 생산하는 연주공정에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제품생산을 위해 턴디쉬로 용강을 공급하는 래들에서의 슬래그 차단 제어시 입구주위에 슬래그의 지금이 부착됨에 따른 검출값의 변화를 보상하여 차단시점을 조정하는 차단 설정값 보상기능을 구비한 연주 래들 슬래그 차단 장치에 관한 것이다.

일반적으로 연주설비는 도 1에 도시한 바와 같이, 제강공정으로부터 출강된 용강을 담아 운반하는 설비인 래들(LADDLE)(1)과, 운반되온 래들(1)을 안착하여 360도 선회운동을 하는 2개의 래들터릿암(3)과, 래들(1)로부터 유입되는 용강의 온도를 유지시키고 유속의 흐름을 완만하게 하기 위한 완충설비인 턴디쉬(7)와, 턴디쉬(7)로부터 주입된 용강을 일정한 형상을 가진 주편을 만들기 위한 몰드(8) 및 스트랜드(9)와, 상기 몰드(8) 및 스트랜드(9)에 의한 소정의 형상을 갖게 되는 응고된 주편을 절단하여 슬라브로 만드는 토치 커팅 머신(10)을 구비한다.

그런데, 도시된 바와 같이 래들(1)에 담긴 용강은 상부에 주성분이 아닌 슬래그(2)가 섞여 있는 상태이기 때문에, 유입말기에 가서 이들 슬래그(2)가 턴디쉬(7)로 유입되는 것을 차단하지 못하면 생산품의 품질이 저하된다.

따라서, 슬래그(2)가 턴디쉬(7)로 유입되지 못하도록 차단시켜야 하는데, 이렇게 슬래그(2)의 유입을 차단하기 위해서, 래들(1)의 하부지점 용강이 빠져나오는 홀 주위에 원통형의 검출센서(4)를 설치해 두고, 용강이 센서(4) 내부를 통과하여 턴디쉬(7)로 유입되면 센서(4)로부터 검출된 전기적 신호가 주기적으로 신호입력부(11)를 거쳐 제어부(13)로 입력되어 데이타화되고, 여기에서 작업 전 운전실의 조작지시부(12)에서 설정된 슬래그차단설정값과 비교된다. 이때, 슬래그검출값이 설정값에 도달하게 되면 제어부(13)는 신호출력부(14)로 래들슬라이드게이트(5)를 닫으라는 명령신호를 송신하고, 신호출력부(14)의 제어에 의하여 래들슬라이드게이트(5)는 닫히게 되어 슬래그의 유입을 차단시킨다.

상기에서 슬래그검출센서는 도 2에 도시한 바와 같이, 내부에 분리된 1,2차코일(15,16)을 구비하고 있으며, 상기 1차코일(15)에 일정한 전류(17)를 흐르게 하면, 코일주위로 자계(19)가 형성되고, 이 자계(19)에 의해 2차코일(16)에 유도기전력(18)이 발생하는데, 이때 발생하는 유도기전력이 센서내부를 통과하는 물질(즉, 용강 또는 슬래그)에 따라서 자속밀도가 달라진다는 점을 이용하여 슬래그를 검출하는 것이다. 즉, 순수용강유입시에는 자속밀도가 커지고, 슬래그가 포함된 용강은자속밀도가 작아진다.

그런데, 통상, 연속주조용 래들은 여러 대로 사용되며 제강공정에서 출탕된 용강을 래들에 담아 연주 터릿 암에 도착하여 주조를 한 후 래들 수리장으로 옮겨지고, 래들수리장에서는 슬래그가 함유된 용강의 잔탕을 배출하고 래들 하부의 슬라이드게이트를 재조립한 뒤 일정 온도 이상까지 예열하여 다음 용강의 운반을 위하여 다시 제강공정으로 투입된다.

통상 한대의 래들은 수회 동안 사용되며 정기적인 수리 시점에 도달되면, 래들 내부 내화벽돌이 제거된 후 다시 재축조되어 작업공정에 투입된다. 이와 같이, 여러번 사용하다 보면 래들하부의 슬래그검출센서가 설치된 용강주입구 주위에 지금이 부착되어, 슬래그검출센서의 검출신호를 약화시키기 때문에, 슬래그 차단시점을 판단하기 위한 설정값을 낮춰야 하는 것이다. 즉, 지금이 부착하여 신호가 약화되는 만큼을 보상하여 래들 슬라이드 게이트를 더 빨리 닫아야 한다.

그런데, 상기와 같은 슬래그검출센서는 도 3에 도시된 바와 같이, 래들(1)의 사용시간이 길어지면 길어질수록 센서(4)가 설치된 노즐(6)주위에 지금(20)이 부착되어, 동일한 용강에 대하여 지금 미부착시보다 지금 부착시에 발생되는 자속밀도는 작아진다. 따라서, 장시간 사용할 경우, 도 4의 그래프에 나타난 바와 같이, 전기적인 신호의 약화로 지금부착시의 기전력검출곡선(22)이 초기 지금 미부착시의 기전력검출그래프(21)와의 사이에 편차(Δe)가 나타나게 되고, 지금부착시의 슬래그 검출량 곡선(25)이 지금 미부착시의 곡선(24)보다 아래에 존재하게 된다.

따라서, 동일한 양의 슬래그가 유입될 때, 고정된 설정값 하에서는 래들슬라이드 게이트의 클로즈시점이 Δt만큼 시간지연이 발생하게 되어, 그 동안은 슬래그의 유입을 차단시키지 못하게 된다.

이와 같이, 종래에는 래들 슬라이드 게이트의 클로즈시점을 결정하기 위한 기준값을 고정값으로 하였기 때문에, 실제적으로 턴디쉬로의 슬래그 유입량은 시간이 경과함에 따라 점차적으로 증가하게 되고, 그 결과, 시간경과에 따라 제품의 품질이 저하된다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 래들의 사용증가로 슬래그 검출센서내부 노즐주위에 부착되는 지금의 영향에 의한 슬래그 검출신호가 약화되는 것을 보상하여 래들에서 턴디쉬로의 유입을 최소화시킬 수 있는 차단 설정값 보상기능을 구비한 연주 래들 슬래그 차단 장치를 제공하는 것이다.

도 1은 일반적인 슬래그 차단 장치를 도시한 블럭구성도이다.

도 2는 슬래그 차단 장치에서의 슬래그 검출원리를 설명하기 위한 모식도이다.

도 3은 센서주위에 슬래그 지금 부착시의 자계변화를 보이는 모식도이다.

도 4는 슬래그 지금 부착여부에 따른 기전력 변화를 보이는 그래프이다.

도 5는 본 발명에 따른 차단 설정값 보상기능을 구비한 슬래그 차단 장치를 도시한 블럭구성도이다.

도 6은 본 발명에 따라서 표준시편을 삽입하는 과정을 보이는 개략공정도이다.

도 7은 본 발명에 따른 장치의 동작흐름을 보이는 플로우챠트이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 : 래들(LADLE) 2 : 슬래그

3 : 래들 터릿 암(LADLE TURRET ARM) 4 : 슬래그 검출 센서

5 : 래들 슬라이드 게이트(LADLE SLIDE GATE)

6 : 노즐(NOZZLE) 7 : 턴디쉬(TUNDISH)

8 : 몰드(MOULD) 9 : 스트랜드(STRAND)

10 : 토치 커팅 머신(TORCH CUTTING MACHINE)

11 : 신호입력부 12 : 조작/지시부

13 : 제어부 14 : 신호출력부

30 : 차단설정값보정부

상술한 본 고안의 목적을 달성하기 위한 구성수단으로서, 본 고안은 래들의 입구주위에 슬래그검출센서를 구비하여 검출된 슬래그값에 따라서 래들입구를 차단제어하는 연주 래들의 슬래그 차단 장치에 있어서,

차단하고자 하는 한계 비율의 슬래그가 포함되고 상기 래들의 입구에 삽입가능하도록 제작된 표준시편과,

상기 표준시편이 연주래들의 입구에 삽입되어 있을 때, 해당 연주래들의 슬래그검출센서의 출력값을 래들번호별로 누적보관하고, 전회의 검출값에서 현재의검출값을 감산하여 보상값을 산출하는 차단설정값보상부와,

슬래그검출센서의 출력값을 상기 차단설정값보상부에서 산출된 보상분만큼 보정된 설정치와 비교하여 검출값이 설정범위를 넘어설때 상기 래들입구를 차단제어하는 슬래그차단용 제어부를 구비함을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 구성 및 작용을 설명한다.

도 5는 본 고안에 의해 구성된 연주 래들 슬래그 차단장치를 도시한 블럭도로서, 종래와 같은 기능을 하는 수단은 동일한 부호를 사용하여 설명하면, 래들(1)로부터 턴디쉬(7)로 용강을 주입하는 중에 래들 슬라이드 게이트(5)의 차단시점을 판단하는데 기준이 되는 비율의 용강과 슬래그로 이루어져 차단값조정시 용강이 담겨지지 않은 래들(1)의 입구에 삽입되는 표준시편(28)과, 상기 슬래그검출센서(4)로부터 검출신호(29)를 받아서 디지탈데이타로 변환하는 아날로그/디지탈변환기(51)와, 상기 래들(1)에 표준시편(28)이 삽입될 때 상기 아날로그/디지탈변환기(51)의 디지탈변환값을 입력받아 전회의 측정값과 마이너스 연산하여 지금부착의 영향으로 인한 기전력의 감소분을 구하고 전회 설정값에서 상기 감소분을 빼어 이번 회의 설정값을 계산하여 래들번호 및 사용횟수별로 기억보관하는 차단설정값보정부(30)와, 연주주상에 도착하여 용강을 턴디쉬(6)로 배출하는 래들(1)에 장착된 슬래그검출센서(4)로부터의 검출신호를 디지탈변환하는 신호입력부(11)와, 연주 주상에서의 연주작업을 운전자가 조작/지시하도록 된 조작/지시부(12)와, 상기 차단설정값보정부(30)로부터 현재 주상에 도착되어 있는 래들(1)의 최근 슬래그검출기준치 및 그에 따른 보정설정값을 읽어들여, 차단설정값을 재설정하고 이를 상기 신호입력부(11)로부터 입력된 현재 슬래그검출치와 비교하여 상기 차단설정값이상일 때 래들의 슬라이드게이트(5)가 닫히도록 제어하는 제어부(13)와, 상기 제어부(13)의 제어신호를 해당 구동장치에 전달하는 신호출력부(14)와, 상기 제어부(13)의 판단결과 및 동작상황을 운전자가 알 수 있도록 출력하는 출력부(15)로 이루어진다.

도 6은 표준시편 삽입장치의 일실시예를 도시한 것으로, 1은 래들의 일부이고, 4는 래들(1)의 용강유출구에 장착된 슬래그검출센서이고, 5는 상기 래들(1)의 용강유출구를 개폐하는 래들 슬라이드 게이트이고, 6은 상기 래들(1)의 용강유출구와 턴디쉬를 연결하는 노즐이고, 28은 실제 조업시 최적 클로우즈시점을 결정하기 위한 기준이 되는 슬래그량을 함유하도록 제작된 원통형의 표준시편이고, 33은 표준시편(28)을 래들(1)의 용강유출구로 삽입하는 표준시편가이드장치이고, 34는 슬래그검출센서(4) 내부의 표준시편 점유거리를 일정하게 하기 위한 스토퍼장치이다.

도 7은 본 고안에 따른 장치의 동작을 순서대로 도시한 플로우챠트이다.

본 발명의 작용을 우선 개략적으로 설명하면, 슬래그의 차단 설정값을 가변시키기 위해서는, 래들이 연주작업 투입직전 상태에서 지금의 영향으로 인한 검출센서의 슬래그 검출값 약화가 어느 정도인지를 알고 있어야 한다는 점을 감안하여, 본 발명에 의한 장치는 래들 슬라이드 게이트의 클로우즈 최적시점에 해당되는 용강과 슬래그가 포함된 표준시편을 미리 제작하고, 이러한 표준 시편에 대한 슬래그검출센서의 슬래그 검출값을 측정하고, 그 측정데이타를 래들 번호별로 기억시켰다가 용강을 담은 래들이 연주에 도착하면 작업이 들어가기 직전에 이 데이타를 슬래그 제어 시스템으로 전송하여 설정값을 새로이 세트하고, 용강 유입말기 래들슬라이드 게이트를 최적시점에 클로우즈할 수 있도록 한다.

이를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

먼저, 도 5에 도시된 바와 같이, 작업이 완료된 래들이 래들 수리장에 도착하면 래들 슬라이드게이트(6)를 제거한 후, 래들 하부 용강주입구가 빈 홀 상태가 되면, 표준시편(28)을 홀 내부로 삽입하여 슬래그검출센서(4)로부터의 출력신호를 검출한다. 이때, 표준시편(28)은 실제 조업시 최적 클로우즈 시점에 해당하는 슬래그의 비율을 갖도록 분석장비를 이용하여 원통형의 모형으로 만든다.

이러한 표준시편(28)을 래들(1)에 삽입하는 것은 다음과 같다.

즉, 도 6에 도시한 바와 같이, 표준시편 삽입장치는 표준시편(28)이 실제 작업이 이루어지는 상황과 동일하게 래들 슬라이드 게이트(5) 및 노즐(6)을 부착한 상태에서 측정위치나 흔들림 등의 신호측정조건을 유지하기 위하여 안내장치(33)를 사용하고 센서내부 시편의 점유거리 A를 동일하게 맞추기 위하여 스토퍼장치(34)를 구비한다.

이렇게 표준시편(28)이 삽입된 상태에서 검출되는 슬래그검출센서(4)의 신호(29)는 차단설정값보상부(30)내로 입력되고, 상기 차단설정값보상부(30)는 전회의 측정값과 마이너스연산되고, 지금의 영향으로 인한 기전력의 감소분에 해당되는 값(N회시 감소값=N회시 표준시편의 슬래그 측정값 - N-1회시의 표준시편 슬래그 측정값)을 구하고, N회 설정값 (N-1회 설정값 - N회 감소값)을 계산하여 이 데이타를 래들 번호별, 사용회수별로 조회가 가능하도록 데이타베이스(30a)화하여 저장한다.

그리고, 수리가 완료된 래들이 제강공정에서 용강을 수강하여 연주공정에 도착하게 되면, 작업자는 도착된 래들의 번호를 조작/지시부(12)로 입력하고, 이에 제어부(13)는 상기 입력된 래들의 번호를 키(KEY)로 하여, 상기 차단설정값보상부(30)로부터 해당 래들의 가장 최근 표준시편 측정시 감소값을 읽어들인다.

이렇게, 차단설정값보상부(30)로부터 보상데이타가 전송되면, 제어부(13)는 전송된 감소값을 이용하여 차단설정값을 업데이트 설정한다.

그 다음, 래들 슬라이드 게이트(5)를 개공하여 작업이 시작되면 슬래그차단제어용 제어부(13)는 업데이트된 설정값을 가지고 슬래그검출센서(4)에 의해 검출된 현재의 슬래그 검출값(31)을 비교하여 설정값보다 검출값이 크면 클로우즈신호(32)를 신호출력부(14)로 송신하여 래들 슬라이드 게이트(5)를 클로우즈시킨다.

따라서, 본 발명에 따른 차단장치는 모든 래들에 대하여 각각 다른 설정값을 적용하여 차단시점을 판단하고, 또한 실제로 지금부착으로 인한 영향 뿐만아니라 다른 작업환경 조건으로 인해서 오는 센서신호의 세기 변화도 감안할 수 있으므로, 항상 소정 범위(표준시편에 해당되는 슬래그량)이상의 슬래그가 턴디쉬로 유입되려 할때 래들 슬라이드 게이트가 닫혀 슬래그의 유입을 차단시킬 수 있다.

본 발명은 상술한 바와 같이, 슬래그 검출용 센서주위에 래들의 반복적인 사용에 의해 부착된 지금에 의해 검출신호가 약화되는 만큼을 보상하여 설정값을 가변함으로서, 슬래그 유입을 항상 최적시점에서 차단할 수 있는 우수한 효과가 있으며, 제품 중에 포함되는 불순물의 성분을 억제함으로서 고급강 생산에 크게 기여할 수 있는 우수한 효과가 있다.

Claims

래들의 입구주위에 슬래그검출센서를 구비하여 검출된 슬래그값에 따라서 래들입구를 차단제어하는 연주 래들의 슬래그 차단 장치에 있어서,

차단하고자 하는 한계 비율의 슬래그가 포함되고 상기 래들의 입구에 삽입가능하도록 제작된 표준시편과,

상기 표준시편이 연주래들의 입구에 삽입되어 있을 때, 해당 연주래들의 슬래그검출센서의 출력값을 래들번호별로 누적보관하고, 전회의 검출값에서 현재의 검출값을 감산하여 보상값을 산출하는 차단설정값보상부와,

슬래그검출센서의 출력값을 상기 차단설정값보상부에서 산출된 보상분만큼 보정된 설정치와 비교하여 검출값이 설정범위를 넘어설때 상기 래들입구를 차단제어하는 슬래그차단용 제어부를 구비함을 특징으로 하는 차단 설정값 보상기능을 구비한 연주 래들 슬래그 차단 장치.
제1항에 있어서, 표준시편은 실제 조업시 최적 클로우즈 시점에 해당하는 슬래그의 비율을 갖도록 분석장비를 이용하여 원통형의 모형으로 만들어지는 것을 특징으로 하는 차단 설정값 보상기능을 구비한 연주 래들 슬래그 차단 장치
제1항에 있어서, 상기 차단설정값 보정부는

상기 래들에 표준시편이 삽입될 때, 상기 슬래그검출센서의 측정값을 전회의측정값과 마이너스 연산하여, 지금부착의 영향으로 인한 기전력의 감소분을 구하고, 전회의 슬래그차단 설정값에서 상기 감소분을 빼어 이번 회의 설정값으로 계산하여 래들의 번호 및 해당 래들의 사용횟수별로 기억보관하는 것을 특징으로 하는 차단 설정값 보상기능을 구비한 연주 래들 슬래그 차단 장치.
제1항에 있어서, 상기 표준시편삽입은 작업이 완료된 래들이 래들 수리장에 도착될때마다, 래들의 슬라이드게이트를 제거한 후, 래들 하부 용강주입구가 빈 홀 상태로 한 후, 이루어지는 것을 특징으로 하는 차단 설정값 보상기능을 구비한 연주 래들 슬래그 차단 장치.