KR100421735B1 - Submerged entry nozzle for continuous casting - Google Patents
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Abstract
본 발명은 연속 주조용 침지노즐에 있어서, 주조속도 변경 또는 주조 폭 변경시에 몰드 상부에 동일한 용강 유동강도를 가지도록 하여 몰드 내의 탕면의 안정화를 도모하며 기응고층 재용융을 최소화시킬 수 있는 연속 주조용 침지노즐을 제공하는 데 그 목적이 있다.In the present invention, in the continuous casting immersion nozzle, it is possible to have the same molten steel flow strength on the upper part of the mold at the time of casting speed change or casting width change to stabilize the hot water in the mold and to minimize the re-melting of the solidified layer The purpose is to provide a casting immersion nozzle.
본 발명에 따르면, 턴디쉬(1)에서 몰드(2)로 용강(3)을 토출하는 토출구(37)가 하단부에 형성된 연속 주조용 침지노즐에 있어서, 상기 토출구(37)는 용강의 토출각도(θ)가 커지도록 상기 침지노즐(5)의 길이방향을 따라 안쪽면에서 바깥면으로 비스듬하게 형성되며, 상기 침지노즐(5)의 저면의 일부는 상기 토출구(37)에 의해 깎여 있는 연속 주조용 침지노즐이 제공된다.According to the present invention, in the continuous casting immersion nozzle in which the discharge hole 37 for discharging the molten steel 3 from the tundish 1 to the mold 2 is formed at the lower end, the discharge hole 37 is the discharge angle of the molten steel ( θ) is formed obliquely from the inner surface to the outer surface along the longitudinal direction of the immersion nozzle (5), a portion of the bottom surface of the immersion nozzle (5) is shaved by the discharge port 37 for continuous casting Immersion nozzles are provided.
Description
본 발명은 용강을 몰드의 내부로 토출하는 연속 주조용 침지노즐에 관한 것이며, 특히, 토출구의 형상을 변화시켜 몰드 내의 탕면 안정화 및 기응고층 재용융을 최소화할 수 있는 연속 주조용 침지노즐에 관한 것이다.The present invention relates to a continuous casting immersion nozzle for discharging molten steel into a mold, and more particularly, to a continuous casting immersion nozzle for changing the shape of the discharge port and minimizing the stabilization of the surface of the mold and remelting the solidified layer. will be.
도 1은 종래의 기술에 따른 침지노즐에 의한 용강의 토출류를 나타낸 개념도이고, 도 2는 종래의 기술에 따른 침지노즐의 길이방향의 단면도이다.1 is a conceptual view showing the discharge flow of molten steel by the immersion nozzle according to the prior art, Figure 2 is a cross-sectional view in the longitudinal direction of the immersion nozzle according to the prior art.
턴디쉬(1)에서 몰드(2)의 내부로 용강을 공급함에 있어 침지노즐(5)을 이용한다. 이런 침지노즐(5)은 원통형상을 가지며, 상부는 턴디쉬(1)의 저면에 연결되어 있고, 하단부는 연속 주조용 몰드(2)에 삽입된다. 그리고, 침지노즐(5)의 하단부에는 토출구(7)가 형성되어 턴디쉬(1)로부터 침지노즐(5)을 통해 하부로 이송된 용강(3)은 토출구(7)를 통해 몰드(2)의 내부로 토출된다.The immersion nozzle 5 is used to supply molten steel from the tundish 1 to the inside of the mold 2. This immersion nozzle (5) has a cylindrical shape, the upper part is connected to the bottom of the tundish (1), the lower end is inserted into the mold for continuous casting (2). In addition, a discharge hole 7 is formed at the lower end of the immersion nozzle 5, and the molten steel 3 transferred downward from the tundish 1 through the immersion nozzle 5 is formed in the mold 2 through the discharge hole 7. It is discharged to the inside.
그리고, 몰드(2)의 내측면에는 일부의 용강이 응고된 응고층(9)이 형성되며, 몰드(2)의 상부에는 슬래그 층(11)이 형성된다. 침지노즐(5)은 이런 슬래그 층(11)을 관통하며, 침지노즐(5)의 토출구(7)로부터 토출된 용강(3)은 응고층의 하부에서 몰드(2)를 따라 길이방향으로 흘러내린다.Then, a solidified layer 9 in which a part of molten steel is solidified is formed on the inner side of the mold 2, and a slag layer 11 is formed on the mold 2. The immersion nozzle 5 penetrates the slag layer 11, and the molten steel 3 discharged from the discharge port 7 of the immersion nozzle 5 flows in the longitudinal direction along the mold 2 at the lower part of the solidification layer. .
이 때, 침지노즐(5)의 단면적이 몰드(2)의 단면적에 비해 상대적으로 매우 작기 때문에 침지노즐(5)의 토출구(7)를 빠져 나오는 일부의 용강의 토출류(3b)에 의해 몰드 상부에 강한 난류층이 형성된다. 이러한 난류층을 형성하는 다른 일부의 용강의 토출류(3a)에 의해 몰드(2)의 측면에 응고된 응고층(9)은 재용융되는데, 이러한 응고층(9)의 재용융에 의해 주편에 덧살과 같은 결함이 발생할 뿐만 아니라, 심한 경우에는 주편 터짐사고의 원인이 된다. 또한, 몰드(2)의 상부방향으로 이동하는 토출류(3b)에 기인한 탕면 불안정과 슬래그 층(11)의 용강 내로 권입현상이 발생한다. 탕면이 불안정해지면 주편 표면 결함을 증가시키고, 슬래그 층(11)의 용강(3) 내의 권입은 주편의 청정도에 악 영향을 미치게 된다.At this time, since the cross-sectional area of the immersion nozzle 5 is relatively small compared to the cross-sectional area of the mold 2, the upper part of the mold is formed by the discharge flow 3b of some molten steel exiting the discharge port 7 of the immersion nozzle 5. A strong turbulent layer is formed at. The solidification layer 9 solidified on the side of the mold 2 by the discharge flow 3a of the other part of the molten steel which forms such a turbulent layer is remelted. In addition to defects such as bristles, severe cases can cause cast explosion. In addition, hot water instability due to the discharge flow 3b moving upward in the mold 2 and winding phenomenon into the molten steel of the slag layer 11 occur. If the hot water surface becomes unstable, the cast surface defect increases, and the filling in the molten steel 3 of the slag layer 11 adversely affects the cleanliness of the cast steel.
한편, 2개의 토출구(7)는 180°로 침지노즐의 좌우측에 형성되어 있는데, 이런 토출구(7)의 형상은 도 2에 도시된 바와 같이, 다양하게 형성된다. 이런 다양한 토출구(7)를 가지는 이유는 연속 주조 작업조건에 따라 그 조건에 적합한 침지노즐(5)을 사용하도록 하기 위해서 이다.On the other hand, the two discharge ports 7 are formed at the left and right sides of the immersion nozzle at 180 °, and the shape of the discharge holes 7 is variously formed, as shown in FIG. The reason for having such various discharge ports 7 is to use an immersion nozzle 5 suitable for the conditions according to the continuous casting working conditions.
연속 주조 작업조건으로 주조속도가 증가하거나 또는 몰드(2)의 폭이 감소하게 되면 몰드(2) 내에 형성되는 난류흐름의 강도는 증가한다. 이러한 용강(3)의 난류흐름의 강도의 증가를 예방하기 위해 토출구(7)의 토출각도(θ)를 변화시켜 주조속도와 몰드 폭의 변화에 따라 난류 강도를 조절한다. 즉, 주조속도가 증가할수록 토출각도(θ)를 하향화하여, 토출류(3a, 3b)가 하부방향에서 형성되도록 하여 몰드(2)의 하부로 침투되도록 한다.As the casting speed increases or the width of the mold 2 decreases due to the continuous casting operation conditions, the strength of the turbulent flow formed in the mold 2 increases. In order to prevent the increase in the turbulent flow intensity of the molten steel 3, the discharge angle θ of the discharge port 7 is changed to adjust the turbulence intensity according to the change in the casting speed and the mold width. That is, as the casting speed increases, the discharge angle θ is lowered, so that the discharge flows 3a and 3b are formed in the downward direction so as to penetrate into the lower part of the mold 2.
그러나, 도 2에 도시된 바와 같은 침지노즐(5)은 토출각도(θ)를 형성하도록 가공된 부분의 두께가 얇아지고, 토출각도(θ)를 주기 위한 조건에 한계가 있으며, 각도를 형성함에 따라 발생하는 뾰족한 부분이 주조 중에 용강류에 침식되어 침지노즐 각도의 변화는 몰드내 용강의 난류 흐름에 거의 영향을 주지 못하게 되는 단점이 있다.However, the immersion nozzle 5 as shown in FIG. 2 has a thin thickness of the portion processed to form the discharge angle θ, and has a limitation in the condition for giving the discharge angle θ, thereby forming an angle. As a result, the pointed portion erodes in the molten steel during casting, so that the change in the immersion nozzle angle has little effect on the turbulent flow of the molten steel in the mold.
본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제공된 것으로서, 주조속도 변경 또는 주조 폭 변경시에 몰드 상부에 동일한 용강 유동강도를 가지도록 하여 몰드 내의 탕면의 안정화를 도모하며 기응고층 재용융을최소화시킬 수 있는 연속 주조용 침지노즐을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, to have the same molten steel flow strength in the upper part of the mold at the time of casting speed change or casting width change to stabilize the hot water in the mold and It is an object of the present invention to provide an immersion nozzle for continuous casting which can minimize melting.
도 1은 종래의 기술에 따른 침지노즐에 의한 용강의 토출류를 나타낸 개념도이고,1 is a conceptual diagram showing the discharge flow of molten steel by the immersion nozzle according to the prior art,
도 2는 종래의 기술에 따른 침지노즐의 길이방향의 단면도이고,Figure 2 is a cross-sectional view in the longitudinal direction of the immersion nozzle according to the prior art,
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 침지노즐의 길이방향의 단면도이며,Figure 3 is a cross-sectional view in the longitudinal direction of the immersion nozzle according to an embodiment of the present invention,
도 4a는 침지노즐의 토출각도와 토출류의 속도를 나타낸 그래프이고, 도 4b는 침지노즐의 저면길이에 따른 토출류의 속도를 나타낸 그래프이다.Figure 4a is a graph showing the discharge angle of the immersion nozzle and the speed of the discharge flow, Figure 4b is a graph showing the speed of the discharge flow according to the bottom length of the immersion nozzle.
♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠♠ Explanation of symbols on the main parts of the drawing ♠
1 : 턴디쉬 2 : 몰드1: tundish 2: mold
3 : 용강 3a, 3b : 토출류3: molten steel 3a, 3b: discharge flow
5 : 침지노즐 7, 37 : 토출구5: immersion nozzle 7, 37: discharge port
9 : 응고층 11 : 슬래그 층9: solidification layer 11: slag layer
앞서 설명한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 턴디쉬에서 몰드로 용강을 토출하는 토출구가 하단부에 형성된 연속 주조용 침지노즐에 있어서, 상기 토출구는 용강의 토출각도가 커지도록 상기 침지노즐의 길이방향을 따라 안쪽면에서 바깥면으로 비스듬하게 형성되며, 상기 침지노즐의 저면의 일부는 상기 토출구에 의해 깎여 있는 연속 주조용 침지노즐이 제공된다.According to the present invention for achieving the object as described above, in the continuous casting immersion nozzle formed in the lower end of the discharge port for discharging molten steel from the tundish mold, the discharge port of the immersion nozzle so that the discharge angle of the molten steel increases It is formed obliquely from the inner surface to the outer surface along the longitudinal direction, a portion of the bottom of the immersion nozzle is provided by the continuous casting immersion nozzle is cut by the discharge port.
아래에서, 본 발명에 따른 연속 주조용 침지노즐의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하겠다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of the continuous casting immersion nozzle according to the present invention will be described in detail.
일반적으로 몰드내의 용강의 난류 흐름은 침지노즐 토출구 저면길이(L)에 크게 영향을 받으며, 침지노즐 토출구의 저면길이(L)가 감소할 수 록 몰드의 상부의 상승류의 강도는 선형적으로 감소한다. 즉, 주조속도가 느리고, 상대적으로 몰드의 넓은 폭은 주조할 경우에는 도 3의 (a)와 같이 저면길이(L)가 긴 침지노즐을 사용하고, 반면에, 고속주조를 시행하거나 또는 몰드의 폭이 좁을 경우에는 도 3의 (c)와 같이 저면길이(L)가 짧은 침지노즐을 사용한다. 다시 말해, 본 발명은 침지노즐 토출구의 토출각도 대신 침지노즐 저면길이(L)를 변화시켜 용강의 토출류의 강도를 낮출 수 있는 연속주조용 침지노즐이다.In general, the turbulent flow of molten steel in the mold is greatly affected by the bottom length L of the immersion nozzle discharge port, and the strength of the upward flow of the upper part of the mold decreases linearly as the bottom length L of the immersion nozzle discharge port decreases. do. That is, when casting speed is slow and relatively wide width of the mold is cast, an immersion nozzle having a long bottom length L is used as shown in FIG. 3 (a). When the width is narrow, an immersion nozzle having a short bottom length L is used as shown in FIG. In other words, the present invention is an immersion nozzle for continuous casting that can lower the intensity of the discharge flow of the molten steel by changing the bottom length (L) of the immersion nozzle instead of the discharge angle of the immersion nozzle discharge port.
도면에서, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 침지노즐의 길이방향의 단면도이며, 도 4a는 침지노즐의 토출각도와 토출류의 속도를 나타낸 그래프이고, 도 4b는 침지노즐의 저면길이에 따른 토출류의 속도를 나타낸 그래프이다.3 is a cross-sectional view in the longitudinal direction of the immersion nozzle according to an embodiment of the present invention, Figure 4a is a graph showing the discharge angle of the immersion nozzle and the speed of the discharge flow, Figure 4b is a bottom length of the immersion nozzle It is a graph showing the speed of the discharge flow.
도 3에 도시된 바와 같이, 침지노즐(5)의 하단부(51)에 형성되는 토출구(37)를 침지노즐(5)의 측면 두께만큼 침지노즐(5)의 저면부(55)를 깎아서 형성된다. 그리고, 토출구(37)의 상부는 침지노즐(5)의 안쪽에서 바깥쪽으로 비스듬하게 형성된다. 따라서, 침지노즐(5)의 토출구(37)를 통해 토출되는 용강(3)은 몰드(2)의 하부방향으로 침투된다. 그러므로, 몰드(2)의 상부로 상승하는 용강의 토출류(3b)는 슬래그 층(11)에 도달하지 않게 되어 슬래그 층(11)의 권입현상을 방지할 수 있다.As shown in FIG. 3, the discharge hole 37 formed at the lower end 51 of the immersion nozzle 5 is formed by cutting the bottom surface 55 of the immersion nozzle 5 by the side thickness of the immersion nozzle 5. . The upper part of the discharge port 37 is formed obliquely from the inside of the immersion nozzle 5 to the outside. Therefore, the molten steel 3 discharged through the discharge port 37 of the immersion nozzle 5 penetrates in the downward direction of the mold 2. Therefore, the discharge flow 3b of the molten steel which rises to the upper part of the mold 2 does not reach the slag layer 11, thereby preventing the slag layer 11 from being wound.
또한, 토출각도(θ)가 커져 토출구(37)로부터 몰드(2)의 응고층(9)까지의 거리가 멀어짐으로써, 응고층(9)의 재용융 또한 막을 수 있다. 이와 같이, 토출각도(θ)를 크게 하고, 저면길이(L)를 작게 할 수 있는 침지노즐(5)의 토출구(37)의 형상은 주조속도와 주조 폭에 따라 다양한 침지노즐(5)이 있다.In addition, the discharge angle θ becomes large, and the distance from the discharge port 37 to the solidification layer 9 of the mold 2 is increased, whereby remelting of the solidification layer 9 can also be prevented. As such, the shape of the discharge port 37 of the immersion nozzle 5 which can increase the discharge angle θ and reduce the bottom length L has various immersion nozzles 5 depending on the casting speed and the casting width. .
도 3의 (a)와 같이, 토출구(37)의 상면은 토출각도(θ)가 크도록 침지노즐(5)의 안쪽면에서 바깥쪽 면으로 비스듬하게 형성되고, 침지노즐(5)의 저면부(55)는 토출구(37)에 의해 침지노즐의 두께만큼 중심방향으로 깎여 있고, 도 3의 (b)와 같이, 토출구(37)의 상면은 토출각도(θ)가 크도록 침지노즐(5)의 안쪽면에서 바깥쪽 면으로 비스듬하게 형성되고, 침지노즐(5)의 저면부(55)는 토출구(37)에 의해 안쪽에서 바깥쪽으로 비스듬하게 깎여 있으며, 도 3의 (c)에 도시된 토출구(37)의 상면은 평편하며 침지노즐(5)의 저면부(55)는 토출구(37)에 의해 안쪽에서 바깥쪽으로 비스듬하게 깎여 있다.As shown in FIG. 3A, the upper surface of the discharge port 37 is formed obliquely from the inner surface of the immersion nozzle 5 to the outer surface so that the discharge angle θ is large, and the bottom surface of the immersion nozzle 5 is formed. Depth 55 is cut in the center direction by the thickness of the immersion nozzle by the discharge port 37, as shown in Fig. 3 (b), the upper surface of the discharge port 37, the immersion nozzle 5 so that the discharge angle (θ) is large Is formed obliquely from the inner side of the outer surface, the bottom portion 55 of the immersion nozzle (5) is cut out obliquely from the inside to the outside by the discharge port 37, the discharge port shown in Figure 3 (c) The upper surface of 37 is flat and the bottom part 55 of the immersion nozzle 5 is cut off obliquely from the inside to the outside by the discharge port 37.
도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 침지노즐(5)의 토출각도(θ)의 하향크기보다는 침지노즐(5)의 저면길이(L)가 길수록 슬래그 층(11)의 하부로 상승하는토출류(3b)의 속도는 낮아짐이 알 수 있다.As shown in FIG. 4A and FIG. 4B, the longer the bottom length L of the immersion nozzle 5 is, the lower the slag layer 11 is, the lower the discharge angle θ of the immersion nozzle 5 is. It can be seen that the speed of the stream 3b is lowered.
앞서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 연속 주조용 침지노즐은 침지노즐의 저면의 길이를 작게 하고, 토출각도를 하향으로 크게 함으로써, 상승 토출류의 속도를 낮게 하여 슬래그 층의 권입을 방지할 수 있다는 장점이 있다.As described in detail above, the continuous casting immersion nozzle of the present invention can reduce the length of the bottom face of the immersion nozzle and increase the discharge angle downward, thereby lowering the speed of the upward discharge flow, thereby preventing the slag layer from being wound. There is an advantage.
또한, 토출각도가 커짐으로 몰드의 중심에서 길이방향으로 토출된 용강이 이동함으로써, 응고층의 재용융을 막을 수 있다는 장점이 있다.In addition, there is an advantage that the molten steel discharged in the longitudinal direction from the center of the mold is moved due to the larger discharge angle, thereby preventing remelting of the solidified layer.
이상에서 본 발명의 연속 주조용 침지노즐에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.Although the technical idea of the continuous casting immersion nozzle of the present invention has been described with the accompanying drawings, this is illustrative of the best embodiment of the present invention and is not intended to limit the present invention. In addition, it is obvious that any person skilled in the art can make various modifications and imitations without departing from the scope of the technical idea of the present invention.
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Legal Events
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