KR0135750Y1 - 플라즈마 히터가 설치된 턴디쉬의 용강교반용 블록 - Google Patents

Abstract

본 고안은 플라즈마 히터가 설치된 턴디쉬의 용강교반용 블록에 관한 것으로 특히 가열실내의 강을 효과적으로 교반시켜 플라즈마 히터에 의한 용강 가열시 에너지 효율을 증대시킴과 아울러 턴디쉬로 동일한 온도분포를 갖도록 용강의 유동을 적절히 제어할 수 있도록 한 것으로 롱노즐이 구비되어 있고 플라즈마 히터가 설치되어 있는 통상의 턴디쉬에 있어서 상기 턴디쉬 중앙부분에는 용강교반용 블록 본체를 설치하되 이 용강교반용 블록 본체의 구성은 상부블록과 하부블록으로 나누어져 있으며 상기 상부블록의 하단부 중앙 및 하부블록의 상단부 중앙에는 상호대향하도록 각각의 개구부를 형성하되 이 개구부는 입측하방에서 출측상방으로 45°이내의 각도를 갖도록 형성시켜 상부블록과 하부블록을 턴디쉬내에 설치하여서 된 것이다.

Description

플라즈마 히터가 설치된 턴디쉬의 용강교반용 블록

본 고안은 플라즈마 히터가 설치된 턴디쉬의 용강교반용 블록에 관한 것으로, 특히 가열실내의 용강을 효과적으로 교반시켜 플라즈마 히터에 의한 용강가열시 에너지 효율을 증대시킴과 아울러 턴디쉬의 출구별로 동일한 온도분포를 갖도록 용강의 유동을 적절히 제어할 수 있도록 한 것이다.

플라즈마 히터에 의한 용강 가열시 에너지 효율을 증가 및 출구별로 균일한 온도를 유지시키기 위해서는 플라즈마 히터가 설치된 영역에서의 용강흐름 조절은 무엇보다도 중요한 기술이다.

특히 플라즈마 히터가 설치된 가열실내에서 용강이 효과적으로 혼합되지 않으면 탕면에 존재하는 가열된 용강으로 인해 열전달이 차단될 뿐 아니라 가열실을 둘러싸고 있는 인접한 내화물들이 크게 손상을 입게 된다.

일반적으로 플라즈마 히터에 의한 턴디쉬의 용강가열은 제1도에서 도시된 바와 같이 레들(도면 미도시)의 하부에 설치된 롱 노즐(21)을 통하여 턴디쉬(20)로 공급된 용강은 주 블록(22)에 형성된 용강안내공(23)에 의해 유도되어 플라즈마 히터(24)가 설치되어 있는 가열실(29)로 이동된다.

여기서 용강은 플라즈마 히터(24)에 의해 가열되고, 가열된 용강은 다시 측면 블록(26)의 구멍(27)을 통해 턴디쉬출구(28)로 빠져 몰드(도면 미도시)로 공급되는 것이다.

따라서 상기 플라즈마 히터(24)가 설치된 가열실(29)내의 용강 흐름 조절을 위한 종래에는 제2a도와 같이 플라즈마 히터(24)가 설치된 가열실(29)의 턴디쉬(20) 하부에 경사진 보조블록(30)을 설치하여 주 블록(22)의 용강안내공(23)에서 나오는 용강의 흐름을 조절하거나 또는 제2b도와 같이 턴디쉬(20) 하부에 가스주입구(31)를 설치하여, 가스의 부상시 얻어지는 부상력을 이용하여 용강의 흐름을 조절하는 것이었다.

그러나 상기 보조블록(30)을 이용하는 제2a도의 경우에는 인접한 측벽에 의해 지지되는 측면블록(26)들과는 달리 보조블록(30)을 턴디쉬(20)의 바닥에 의해서만 지지되기 때문에 설치가 어려울 뿐만 아니라, 지지력이 약해 주 블록(22)의 용강안내공(23)을 통해 공급되는 용강의 관성력에 의하여 제거될 가능성이 매우 높다.

또한 보조블록(30)이 제거될 경우 주 블록(22)의 용강안내공(23)을 통해 나오는 용강의 흐름은 상부로 유도되지 못하고 하부로만 유도되기 때문에 플라즈마 히터(24)에 의한 용강가열시 열효율을 크게 떨어뜨리게 되고, 인접한 출구로 직접 전달되는 채널링흐름을 형성하기 때문에 주조작업성 및 주편품질을 크게 저하시키게 된다.

한편 제2b도와 같은 가스 주입방법의 경우 가스주입구(31)의 설치가 매우 어려울 뿐 아니라, 설치가 된다 하더라도 가스주입구(31)가 막힐 위험성도 높으며, 주 블록(22)의 용강안내공(23)을 통해 주입되는 용강의 흐름을 변경시키기 위해서는 용강의 관성력을 능가할 정도로 많은 양의 가스가 필요하게 된다.

따라서 많은 양의 상온가스 주입은 오히려 용강의 온도를 냉각시키는 냉매로 작용되어 주편의 품질을 악화시키는 원인이 되었던 것이다.

본 고안은 상기한 종래의 제반 문제점을 제거하기 위해 고안한 것으로 종래의 보조블록 및 가스주입구 등과 같이 보조적인 장치를 추가하지 않고도 종래의 부블록 형상변경등을 통해 가열실내의 용강 유동을 효과적으로 제어할 수 있도록 한 플라즈마 히터가 설치된 턴디쉬의 용강교반용 블록을 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 롱노즐이 구비되어 있고 플라즈마 히터가 설치되어 있는 통상의 턴디쉬에 있어서, 상기 턴디쉬의 중앙부분에 용강을 교반하는 용강 교반용 블록 본체를 설치하되 상부블록과 하부블록으로 분리하고 상부블록의 하단부 중앙 및 하부블록의 상단부 중앙에는 상호 대향하도록 각각의 구멍을 형성하였고 이 구멍은 입측하방에서 출측상방으로 45°이내의 각을 갖도록 형성시켜 상부블록과 하부블록을 턴디쉬에 설치하여서 된 것이다.

제1a도는 일반적인 턴디쉬의 평면도.

제1b도는 제1a도의 A-A선 단면도.

제2a도는 종래의 용강교반용 보조블록을 턴디쉬에 설치한 상태도.

제2b도는 종래의 용강교반용 가스주입구를 턴디쉬에 설치한 상태도.

제3a도는 본 고안의 용강교반용 블록의 분해사시도 및 결합단면도.

제3b도는 본 고안의 다른 실시예의 용강교반용 블록의 분해사시도 및 결합단면도.

제3c도는 본 고안의 또 다른 실시예의 용강교반용 블록 분해사시도 및 결합단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10,10a,10b : 블록본체 11,11a,11b : 상부블록

12,12a,12b : 하부블록 13,13a,13b : 구멍

이하 본 고안을 도시한 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 고안은 롱노즐(21)이 구비되어 있고 플라즈마 히터(24)가 설치되어 있는 통상의 턴디쉬(20)에 있어서, 상기 턴디쉬(20) 중앙부분에는 용강교반용 블록 본체(10)를 설치하되 이 용강교반용 블록본체(10)의 구성은 제3a도에 도시된 바와 같이 상부블록(11)과 하부블록(12)으로 나누어져 있으며 상기 상부블록(11)의 하단부 중앙 및 하부블록(12)의 상단부 중앙에는 상호 대향하도록 각각의 구멍(13)을 형성하였고 이 구멍(13)은 입측하방에서 출측상방으로 45°이내의 각도를 갖도록 형성시켜 상부블록(11)과 하부블록(12)을 턴디쉬(20)내에 연결설치하여서 된 것이다.

또한 본 고안의 다른 실시예로는 제3b도에 도시된 바와 같이 상부블록(11a)과 하부블록(12a)으로 분리된 블록본체(10a)를 형성시키되 상부블록(11a)의 하단부와 하부블록(12a)의 상단부에는 입측하방에서 출측상방으로 45°이내의 경사각을 갖도록 형성시켰고 구멍(13a)은 하부블록(12a)에만 형성시키되, 입측하방에서 출측상방으로 45°이내의 경사각을 갖도록 하여서 된 것이다.

또한 본 고안의 또다른 실시예로는 제3c도에 도시된 바와 같이 상부블록(11b)과 하부블록(12b)으로 분리된 블록본체(10b)를 형성시키되, 상부블록(11b)의 하단부와 하부블록(12b)의 상단부는 입측하방에서 출측상방으로 45°이내의 경사각을 갖도록 형성시키고 구멍(13b)은 상부블록(11b)에만 형성시키되 이 구멍(13b)역시 입측하방에서 출측상방으로 45°이내의 각도를 갖도록 하여서 된 것이다.

미설명부호(25)는 지붕으로써 플라즈마 히터(24)로 용강을 가열할때에 온도를 보호하기 위한 것이다.

이와 같이 구성된 본 고안의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

본 고안의 구멍(13)은 제3a도에서 도시된 바와 같이 입측하방에서 출측상방으로 45°이내의 경사각을 이루고 있으므로 용강은 구멍(13)을 따라 가열실(29)내의 상방 즉, 플라즈마 히터(24)측으로 부상하면서 플라즈마 히터(24)에 의하여 가열된다.

이와 같이 가열된 용강은 다시 가열되지 않은 가열실(29)내의 용강과 교반되면서 가열실(29)내의 용강온도를 균일화한다.

이와 같이 하여 가열실(29)내에서 온도가 균일화된 용강은 측면블록(26)의 구멍(27)을 따라 턴디쉬(20)내의 저부에 형성되어 있는 출구(28)로 골고루 교반되기 때문에 플라즈마 히터(24)에 의한 용강 가열시 에너지 효율을 증대시킬 수 있고 턴디쉬(20)의 턴디쉬출구(28)별로 동일한 온도 분포를 갖는 용강유동의 적절한 제어가 가능하게 되는 것이다.

따라서 하기 표 1은 종래의 블록을 사용한 것과 본 고안의 블록을 사용한 턴디쉬 출구별 최소 체류시간 및 평균 체류시간을 비교한 것이다.

상기 표에서 나타난 바와 같이 본 고안의 경우가 종래의 경우보다 용강온도 균일화 측면에서 우수함을 알 수 있다.

한편 본 고안의 용강교반용 블록본체(10)는 상부블록(11)과 하부블록(12)으로 이등분되어 있기 때문에 제작 및 설치가 간편하다.

또한 본 고안의 구멍(13)크기는 주조되는 용강이 원활하게 흐를 수 있도록 선택적으로 조절할 수 있으며 구멍(13)의 코너가 갈라지는 것을 예방하기 위하여 코너부에 일정한 곡률을 갖도록 제작사용할 수도 있다.

한편 본 고안은 제3b도 및 제3c도에서 도시된 바와 같이 구멍(13a)(13b)를 하부블록(12a)이나 상부블록(11b)에만 형성시켜 사용하여도 상기 제3a도에서 형성된 구멍(13)의 효과와 동일 효과를 갖게 되는 것이며 또한 상부블록(11a)(11b)의 하단부와 하부블록(12a)(12b)의 상단부를 입측하방에서 출측상방으로 45°이내의 각도를 갖도록 경사지게 형성시킴으로써 턴디쉬(20)내에 설치하게 되면 상기 경사각에 의하여 상·하블록(11a)(11b)(12a)(12b)이 견고한 체결력을 발휘하게 되는 것이다.

이상과 같은 본 고안은 종래에 실시하던 턴디쉬 바닥에 용강유도블록이나 가스주입구들을 설치하지 않아도 가열실내 용강을 효율적으로 교반하여 플라즈마 히터에 의한 용강가열시 에너지 효율을 증대시킴과 더불어 유동을 적절히 할 수 있도록 한 고안인 것이다.

Claims (3)

1. 롱노즐(21)이 구비되어 있고 플라즈마 히터(24)가 설치되어 있는 통상의 턴디쉬(20)에 있어서, 상기 턴디쉬(20) 중앙부분에 용강교반용 블록 본체(10)를 설치하되, 이 용강교반용 블록 본체(10)의 구성은 상부블록(11)과 하부블록(12)으로 나누어져 있으며, 상기 상부블록(11)의 하단부 중앙 및 하부블록(12)의 상단부 중앙에는 상호대향하도록 각각의 구멍(13)을 형성하였고 이 구멍(13)은 입측하방에서 출측상방으로 45°이내의 각도를 갖도록 형성시켜 상부블록(11)과 하부블록(12)을 턴디쉬(20)내에 연결설치하여서 된 것을 특징으로 하는 플라즈마 히터가 설치된 턴디쉬의 용강교반용 블록.
2. 제1항에 있어서, 상부블록(11a)과 하부블록(12a)으로 분리된 블록본체(10a)를 형성시키되, 상부블록(11a)의 하단부와 하부블록(12a)의 상단부는 입측하방에서 출측상방으로 45°이내의 경사각을 갖도록 형성시키고 구멍(13a)은 하부블록(12a)에만 형성시키되 입측하방에서 출측상방으로 45°이내의 경사각을 갖도록 하여서 된 것을 특징으로 하는 플라즈마 히터가 설치된 턴디쉬 용강교반용 블록.
3. 제1항에 있어서, 상부블록(11a)과 하부블록(12a)으로 분리된 블록본체(10b)를 형성시키되, 상부블록(11b)의 하단부와 하부블록(12b)의 상단부는 입측하방에서 출측상방으로 45°이내의 경사각을 갖도록 형성시키고 구멍(13b)은 상부블록(11b)에만 형성시키되 이 구멍(13b)은 입측하방에서 출측상방으로 45°이내의 각도를 갖도록 하여서 된 것을 특징으로 하는 플라즈마 히터가 설치된 턴디쉬의 용강교반용 블록.