KR100408673B1 - Device for opening filler of ladle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 연속주조를 위한 레이들 내의 경화된 휠러를 뚫어주기 위한 레이들의 휠러 개공장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 레이들의 휠러 개공장치는, 콜렉트노즐과 롱노즐 사이에 설치된 튜브; 튜브의 내부에 설치되어 일단은 톱노즐을 향하고 타단은 튜브의 외부로 돌출된 발사관; 발사관 내로 취입되는 불활성 기체의 가압력에 의해 발사되어 레이들의 톱노즐 상부의 휠러층을 개공하도록 발사관의 내부에 장착된 파쇄기; 및 불활성 기체를 공급하기 위해 발사관의 말단에 연결된 가스 공급관을 포함하여 이루어짐으로써, 롱노즐을 설치한 상태에서 경화된 휠러를 개공시킬 수 있기 때문에, 용강과 대기의 접촉에 의한 2차산화 및 게재물 발생을 방지하여 주편 품질을 높일 수 있으며, 산업 안전재해를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a ladle wheel opening device for drilling a hardened wheeler in a ladle for continuous casting, the ladle wheeler opening device according to the present invention, a tube installed between the collect nozzle and the long nozzle; A launch tube installed inside the tube and having one end facing the top nozzle and the other end projecting out of the tube; A crusher mounted inside the launch tube to be fired by the pressing force of the inert gas blown into the launch tube to open the wheeler layer on top of the ladle top nozzle; And a gas supply pipe connected to the end of the launch tube for supplying an inert gas, so that the hardened wheeler can be opened with the long nozzle installed, so that secondary oxidation and inclusion due to the contact of molten steel with the atmosphere can be achieved. It can improve the quality of cast steel by preventing the occurrence, it is effective to prevent industrial safety accidents in advance.
Description
본 발명은 연속주조를 위한 레이들에 관한 것으로, 특히 턴디쉬에 용강 취입시 용강취입용 롱노즐에 삽입되어 레이들 내의 경화된 휠러를 뚫어주기 위한 레이들의 휠러 개공장치에 관한 것이다.The present invention relates to a ladle for continuous casting, and more particularly, to a wheel lathe opening device for ladle for penetrating a hardened wheeler in a ladle inserted into a molten steel long nozzle when molten steel is blown into a tundish.
일반적으로 연속주조를 위한 레이들은 도 4에 도시된 바와 같이, 정련로에서 정련된 용강을 받아서 턴디쉬(1)로 취입하기 위한 설비로서, 용강이 담기는 레이들(2)의 하면에는 용강을 턴디쉬(1)로 취입하기 위한 톱노즐(3)과 콜렉트노즐(4)이 장착된 카셋트(5)가 설치된다. 콜렉트노즐(4)에는 지그장치를 이용하여 턴디쉬(1) 내부로 삽입되는 롱노즐이 끼워지게 된다.In general, the ladle for continuous casting is a facility for receiving the molten steel refined in the refining furnace and blown into the tundish 1, and the molten steel is disposed on the lower surface of the ladle 2 containing the molten steel. The cassette 5 equipped with the top nozzle 3 and the collect nozzle 4 for blowing into the tundish 1 is provided. The collect nozzle 4 is fitted with a long nozzle inserted into the tundish 1 using a jig device.
상기 톱노즐(3)은 내부의 노즐구멍을 통하여 용강이 턴디쉬(1)로 취입되도록 하는 역할을 하는데, 레이들(2) 내부로 초기 투입되는 용강으로부터 톱노즐(3)과 카셋트 플레이트를 보호하고 노즐구멍의 자연개공을 위해 레이들 준비작업 중에 톱노즐(3) 구멍 내부로 휠러(8)가 투입된다.The top nozzle 3 serves to blow the molten steel into the tundish 1 through the nozzle hole therein, and protects the top nozzle 3 and the cassette plate from the molten steel initially introduced into the ladle 2. The wheeler 8 is introduced into the hole of the top nozzle 3 during the ladle preparation work for the natural opening of the nozzle hole.
따라서 레이들(2) 하부 카셋트의 콜렉트노즐(3)에 롱노즐을 설치한 후 콜렉트노즐(4)과 톱노즐(3)의 수직위치를 맞추면 톱노즐(3) 구멍을 막고 있던 휠러(8)가 쏟아지면서 구멍이 자연개공되어 용강이 롱노즐을 통해 턴디쉬(1)로 취입되는 것이다.Therefore, after the long nozzle is installed in the collect nozzle 3 of the lower cassette of the ladle 2 and the vertical position of the collect nozzle 4 and the top nozzle 3 is aligned, the wheeler 8 which blocks the hole of the top nozzle 3 is blocked. As the hole is spun naturally open, molten steel is blown into the tundish (1) through the long nozzle.
그런데, 레이들(2) 내부의 용강과 바로 맞닿는 휠러(8)는 고온의 용강에 의해 경화되기 쉽기 때문에 상기와 같이 노즐을 개방하더라도 경화된 휠러(8)에 막혀 용강이 쏟아지지 않는 경우가 발생된다.However, since the wheeler 8 directly in contact with the molten steel in the ladle 2 is easily hardened by the hot molten steel, even when the nozzle is opened, the molten steel does not spill even when the nozzle is opened. do.
이렇게 휠러(8)가 경화된 경우에는 휠러(8)를 개공시키기 위한 작업을 수행하게 되는데, 종래에는 도 4에 도시된 바와 같이, 산소토치(9)를 통해 분사되는 산소를 이용하여 레이들(2) 내부의 휠러(8)를 개공하기 위해 먼저 롱노즐을 콜렉트노즐(4)로부터 분리시켜야 한다.In this case, when the wheeler 8 is cured, a work for opening the wheeler 8 is performed. As illustrated in FIG. 4, a ladle using oxygen injected through an oxygen torch 9 is conventionally used. 2) The long nozzle must first be separated from the collect nozzle 4 in order to open the inner wheeler 8.
즉, 산소토치(9) 선단을 휠러(8)로 진입시키기 위해서는 롱노즐을 제거해야 되는데, 이와 같이 롱노즐이 제거된 상태에서 휠러(8)가 개공됨에 따라 쏟아지는 용강이 외부에 노출된 채로 턴디쉬(1)에 취입되게 된다.That is, in order to enter the tip of the oxygen torch 9 into the wheeler 8, the long nozzle must be removed. As the wheeler 8 is opened in the state where the long nozzle is removed, the molten steel that is poured is exposed to the outside. It is blown into the dish 1.
따라서 종래와 같은 산소토치(9)에 의한 개공작업시 용강이 롱노즐에 의해 대기와 차단되지 못하게 되어 2차 산화가 발생하며 특히 스테인레스 용강의 경우, 대기 중의 질소와 반응하여 질소산화물 등의 게재물이 발생하게 되고, 이로 인해 제품에 치명적인 품질결함을 유발하여 제품으로서의 가치를 상실하기 때문에 전량 스크랩 처리되는 문제가 발생한다.Therefore, molten steel is not blocked from the atmosphere by the long nozzle during the opening operation by the oxygen torch 9 as in the prior art, and secondary oxidation occurs. In particular, in the case of stainless molten steel, it reacts with nitrogen in the atmosphere to form nitrogen oxides or the like. This occurs, which causes a fatal quality defect in the product, causing a problem that the entire amount of scrap processing because the loss as a product.
또한, 산소토치에 의한 개공작업시 작업자가 직접 고온의 용강 레이들 하부에서 작업을 수행해야 하므로 화염 및 비산되는 파편에 의한 안전사고의 위험이 높다는 문제점이 있었다.In addition, when the opening work by the oxygen torch, the worker has to perform the work directly under the high temperature molten steel ladle, there was a problem that the risk of safety accidents due to the flame and scattering debris is high.
그리고, 고압의 산소가 직접 용강에 침투됨으로 인해 용강 재산화를 유발시키는 문제점이 있었다.In addition, the high-pressure oxygen directly penetrates the molten steel, causing a problem of re-melting the molten steel.
이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 롱노즐 내부에 휠러를 강제 개공시킬 수 있는 장치를 구비하여 롱노즐을 설치한 상태에서 개공작업이 이루어질 수 있도록 함으로서, 개공에 따른 용강 취입시 용강과 대기와의 접촉을 차단하여 산화 게재물의 발생을 근원적으로 차단할 수 있도록 된 레이들의 휠러 개공장치를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention is to solve the above problems, by having a device capable of forcibly opening the wheel inside the long nozzle to enable the opening work in the state in which the long nozzle is installed, the molten steel when blowing Its purpose is to provide a ladle wheeler plant that is capable of blocking contact with the atmosphere and the atmosphere to fundamentally block the generation of oxidative deposits.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 레이들 휠러 개공장치를 사용한 휠러 개공작업의 사시도이다.1 is a perspective view of a wheeler opening work using a ladle wheeler opening factory according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 레이들 휠러 개공장치의 절개사시도이다.2 is a cutaway perspective view of the ladle wheeler opening device according to an embodiment of the present invention.
도 3a는 발사관 내부의 파쇄기를 도시한 절개사시도이며,Figure 3a is a perspective view showing a crusher inside the launch tube,
도 3b는 발사관의 형상을 도시한 튜브의 단면도이다.3B is a cross-sectional view of the tube showing the shape of the launch tube.
도 4는 종래기술에 따른 휠러 개공작업을 도시한 공정도이다.Figure 4 is a process diagram showing a wheeler opening operation according to the prior art.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
2 : 레이들 3 : 톱노즐2: ladle 3: top nozzle
4 : 콜렉트노즐 6 : 롱노즐4: Collect nozzle 6: Long nozzle
7 : 지그장치 8: 휠러7: jig device 8: wheeler
11 : 튜브 12 : 발사관11 tube 12 launch tube
13 : 파쇄기 14 : 가스공급관13: crusher 14: gas supply pipe
16 : 세라믹 섬유 17 : 유도관16: ceramic fiber 17: induction tube
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 레이들의 휠러 개공장치는, 콜렉트노즐과 롱노즐 사이에 설치된 튜브; 튜브의 내부에 설치되어 일단은 톱노즐을 향하고 타단은 튜브의 외부로 돌출된 발사관; 발사관 내로 취입되는 불활성 기체의 가압력에 의해 발사되어 레이들의 톱노즐 상부의 휠러층을 개공하도록 발사관의 내부에 장착된 파쇄기; 및 불활성 기체를 공급하기 위해 발사관의 말단에 연결된 가스 공급관을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.Ladle wheeler factory according to the present invention for achieving the object as described above, the tube installed between the collect nozzle and the long nozzle; A launch tube installed inside the tube and having one end facing the top nozzle and the other end projecting out of the tube; A crusher mounted inside the launch tube to be fired by the pressing force of the inert gas blown into the launch tube to open the wheeler layer on top of the ladle top nozzle; And it is characterized in that it comprises a gas supply pipe connected to the end of the launch tube for supplying an inert gas.
이하, 본 발명의 일실시예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 레이들 휠러 개공장치를 사용한 휠러 개공작업의 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 레이들 휠러 개공장치의 절개사시도이다. 도 3a는 발사관 내부의 파쇄기를 도시한 절개사시도이며, 도 3b는 발사관의 형상을 도시한 튜브의 단면도이다.1 is a perspective view of a wheeler opening operation using a ladle wheeler opening factory according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a cutaway perspective view of a ladle wheeler opening device according to an embodiment of the present invention. 3A is a cutaway perspective view of a crusher inside the launch tube, and FIG. 3B is a cross-sectional view of the tube showing the shape of the launch tube.
이들 도면에 의하면, 연속주조공정에서 턴디쉬(1)의 상부에는 레이들(2)이 위치하여 턴디쉬(1)의 내부로 용강을 취입하게 되는데, 이를 위해 레이들(2)의 하부에는 톱노즐(3)과 콜렉트노즐(4)이 설치된 카셋트(5)가 장착되고 콜렉트노즐(4)에는 턴디쉬(1) 내부로 삽입되는 롱노즐(6)이 끼워지게 된다. 이 때 롱노즐(6)은 회전, 전후진 및 승하강이 가능한 지그장치(7)를 이용하여 콜렉트노즐(4)에 끼워지며, 레이들(2) 내부의 용강과 톱노즐(3) 사이에는 휠러(8)가 충진되어 있다.According to these drawings, in the continuous casting process, the ladle 2 is positioned on the upper portion of the tundish 1 to blow molten steel into the inner portion of the tundish 1. The cassette 5 provided with the nozzle 3 and the collect nozzle 4 is mounted, and the long nozzle 6 inserted into the tundish 1 is fitted into the collect nozzle 4. At this time, the long nozzle 6 is fitted to the collect nozzle 4 by using a jig device 7 which can rotate, move forward and backward, and move up and down, and between the molten steel inside the ladle 2 and the top nozzle 3. The wheeler 8 is filled.
여기서 본 발명에 따른 레이들의 휠러 개공장치의 튜브(11)는 콜렉트노즐(4) 과 롱노즐(6) 사이에 결합설치되어 있다.Here, the tube 11 of the ladle wheel opening device according to the present invention is coupled between the collect nozzle 4 and the long nozzle 6.
튜브(11)는 콜렉트노즐(4)과 동일한 종류의 정형 내화물로 이루어지는 것으로서, 그 내부에 발사관(12)이 장착되어 있다.The tube 11 is made of the same type of refractory material as the collect nozzle 4, and a launch tube 12 is mounted therein.
발사관(12)은 그 내부에 장착된 파쇄기(13)가 수직상방으로 발사될 수 있도록 수직선형부를 가지고 있으며, 튜브(11)의 외측으로 돌출되어 불활성 기체 공급용 가스공급관(14)과 연결된다.The launch tube 12 has a vertical linear portion so that the crusher 13 mounted therein can be launched vertically, and protrudes out of the tube 11 to be connected to the gas supply pipe 14 for inert gas supply.
이 때, 이후 발사관(12)을 통해 취입되는 불활성 기체에 의해 용강의 흐름에 도 3b에 표시된 화살표 방향으로 와류가 형성되도록 발사관(12)이 튜브의 수평단면상에 나선형으로 굽은 형상을 가지고 있으며, 이는 상부에서 바라본 튜브(11)의 단면도인 도 3c에 잘 나타나 있다.At this time, the launch tube 12 has a spirally curved shape on the horizontal cross section of the tube so that the vortex is formed in the flow direction of the molten steel in the flow of molten steel by the inert gas blown through the launch tube 12, which is 3c is a cross sectional view of the tube 11 viewed from the top.
도 2 내지 도 3c에 도시된 본 실시예에서와 같이, 발사관(12)이 튜브(11) 내에서 "U"자형으로 굽어서 튜브(11)의 측면을 통과하여 외부로 돌출된다. 이러한 발사관(12)은 니플(15)을 이용하여 가스공급관(14)과 연결되면 바람직하다.As in the present embodiment shown in Figs. 2 to 3C, the launch tube 12 is bent in a “U” shape in the tube 11 to protrude outward through the side of the tube 11. Such a launch tube 12 is preferably connected to the gas supply pipe 14 using the nipple 15.
발사관(12) 내의 파쇄기(13)가 장입되는 부분의 내부지름은 파쇄기(13)의 지름과 동일하고, 파쇄기(13)의 상단부와 맞닿는 부분의 발사관(12) 내부에는 미소한 턱(18)이 돌출 형성된다.The inside diameter of the part into which the crusher 13 is charged in the launch tube 12 is equal to the diameter of the crusher 13, and a minute jaw 18 is formed in the inside of the launch tube 12 at the part contacting the upper end of the crusher 13. Is formed to protrude.
발사관(12) 내에 파쇄기(13)가 삽입되는 부분 직하의 내부 지름은 니플(15) 및 가스공급관(14)의 지름보다 작게 함으로써 발사관(12) 내에서의 불활성 기체의 유속을 급격히 증가시켜주고, 고속의 불활성 기체에 의해 파쇄기(13)가 발사되어휠러(8)를 파쇄시키도록 한다.The inner diameter immediately below the portion into which the shredder 13 is inserted into the launch tube 12 is smaller than the diameter of the nipple 15 and the gas supply pipe 14, thereby rapidly increasing the flow rate of the inert gas in the launch tube 12, The crusher 13 is fired by the high speed inert gas to crush the wheeler 8.
롱노즐(6)과의 연결부위인 튜브(11)의 하단에는 세라믹 섬유(16)를 부착하여 롱노즐(6)과의 접촉면으로 외부공기가 유입되는 것을 차단하며, 세라믹 섬유(16)가 부착된 튜브(11)의 하단에는 롱노즐(6)의 내부로 삽입되는 유도관(17)을 연결설치하여 롱노즐(6)과 튜브(11)와의 결합력을 증가시켜줄 뿐만 아니라 롱노즐(6)이 기울어지지 않도록 지지해주도록 한다.A ceramic fiber 16 is attached to the lower end of the tube 11, which is a connection part with the long nozzle 6, to block external air from entering the contact surface with the long nozzle 6, and the ceramic fiber 16 is attached. The lower end of the tube 11 is connected to the induction pipe 17 inserted into the inside of the long nozzle 6 to increase the coupling force between the long nozzle 6 and the tube 11, as well as the long nozzle 6 Support it so that it does not tilt.
가스공급관(14)의 후단은 지그장치(7)에 의해 지지되도록 지그장치(7)의 측면에 부착되면 바람직하다.The rear end of the gas supply pipe 14 is preferably attached to the side of the jig device 7 so as to be supported by the jig device 7.
이하, 본 발명의 작용에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation of the present invention will be described in detail.
레이들(2)이 턴디쉬(1) 상부로 이송되면 지그장치(7)를 이용하여 레이들(2)의 하부 콜렉트노즐(4)에 롱노즐(6)을 밀착하여 고정한 후 용강 취입을 위해 카셋트(5)의 하부 플레이트를 슬라이딩 하여 콜렉트노즐(4)과 톱노즐(3)의 수직위치를 일치시킨다.When the ladle 2 is conveyed to the upper portion of the tundish 1, the long nozzle 6 is fixed to the lower collector nozzle 4 of the ladle 2 by using the jig device 7, and then the molten steel is blown. The lower plate of the cassette 5 is slid to coincide with the vertical positions of the collect nozzle 4 and the top nozzle 3.
톱노즐(3)과 콜렉트노즐(4)의 수직위치가 일치되면, 먼저 톱노즐(3) 구멍에 충진되어 있던 휠러(8)가 흘러내리면서 구멍이 개방되어 용강이 쏟아지게 되는데, 이때 용강과 맞닿은 휠러(8)가 경화되어 용강이 쏟아지지 않는 경우에는 본 발명의 개공장치를 롱노즐(6)에 설치하여 휠러(8)를 개공시킬 수 있게 되는 것이다.When the vertical positions of the top nozzle 3 and the collect nozzle 4 coincide with each other, the wheeler 8 filled in the hole of the top nozzle 3 first flows down, and the hole is opened to allow molten steel to flow. When the contacted wheeler 8 is hardened and molten steel is not poured, the opener of the present invention is installed in the long nozzle 6 so that the wheeler 8 can be opened.
즉, 용강이 취입되지 않는 경우에는 콜렉트노즐(4)로부터 롱노즐(6)을 분리한 후, 회전, 전후진 및 승하강이 가능한 지그장치(7)를 이용하여 분리된 롱노즐(6)의 상부를 통해 그 내부로 발사관(12)이 장착된 튜브(11)를 삽입하고, 튜브(11)를 다시 콜렉터노즐(4)의 하부에 밀착시킨다.That is, when molten steel is not blown in, the long nozzle 6 is removed from the collect nozzle 4, and then the long nozzle 6 separated using the jig device 7 capable of rotation, forward and backward movement, and descending. Insert the tube (11) equipped with a launch tube (12) therein through the upper portion, and the tube 11 is in close contact with the lower part of the collector nozzle (4).
다음, 가스공급관(14)을 통해 불활성 기체를 취입하여 발사관(12) 내에 장착된 파쇄기(13)가 발사되어 휠러(8)를 파쇄하도록 한다. 이 때 불활성 기체로는 주로 아르곤 기체를 사용한다.Next, the inert gas is blown through the gas supply pipe 14 so that the crusher 13 mounted in the launch tube 12 is fired to crush the wheeler 8. At this time, argon gas is mainly used as the inert gas.
휠러(8)가 파쇄되면 용강이 흘러내리고 발사관(12)은 용강에 의해 용융되며, 이후 불활성 기체를 소량 취입함으로써 외부공기의 유입을 방지한다. 또한, 발사관(12)의 굽은 형상에 의해 불활성 기체가 취입되면 용강의 흐름에 도 3b에 표시된 화살표 방향으로 와류가 형성되며, 이로 인해 용강 취입시간이 단축된다.When the wheeler 8 is crushed, the molten steel flows down and the launch tube 12 is melted by the molten steel, and then a small amount of inert gas is blown to prevent the inflow of external air. In addition, when the inert gas is blown by the curved shape of the launch tube 12, vortices are formed in the flow of the molten steel in the direction of the arrow shown in FIG. 3B, which shortens the molten steel blowing time.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 레이들 휠러 개공장치에 의하면, 롱노즐을 설치한 상태에서 경화된 휠러를 개공시킬 수 있게 됨으로서, 용강과 대기의 접촉에 의한 2차산화 및 게재물 발생을 방지하여 주편 품질을 높일 수 있으며, 산소세척에 의해 휠러를 개공하였던 종래기술에서 발생될 수 있는 산업 안전재해를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the ladle wheeler opening device according to the present invention, it is possible to open the hardened wheeler in the state where the long nozzle is installed, thereby preventing secondary oxidation and inclusions caused by the contact between molten steel and the atmosphere. It is possible to improve the quality of the cast, and to prevent the industrial safety hazards that may occur in the prior art that the wheeler was opened by oxygen washing in advance.
또한, 튜브의 수평단면상에 나선형으로 굽은 형상을 가지는 발사관을 통해 불활성 기체가 취입되면, 용강의 흐름에 와류가 형성되는 효과가 있다.In addition, when the inert gas is blown through the launch tube having a spirally curved shape on the horizontal cross section of the tube, there is an effect that the vortex is formed in the flow of the molten steel.
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