KR100423947B1 - submerged entry nozzle for continous casting - Google Patents

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KR100423947B1
KR100423947B1 KR10-2001-0058716A KR20010058716A KR100423947B1 KR 100423947 B1 KR100423947 B1 KR 100423947B1 KR 20010058716 A KR20010058716 A KR 20010058716A KR 100423947 B1 KR100423947 B1 KR 100423947B1
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Abstract

본 발명은 연속주조용 침지노즐에 대하여 노즐 내부의 유속 및 압력 변화의 범위를 최소화하여 연속주조시 주형내에서 용강의 대칭 유동(流動)을 형성하여 탕면 높이차를 감소시키고, 분리대의 위치에 따른 적정한 토출부의 최소단면적, 분리대의 폭 및 각도의 변화에 따라 몰드내 용강의 유동(流動)현상을 안정하게 확보함으로써 균일한 응고셀 두께로 양호한 품질의 주편을 생산할 수 있는 침지노즐 구조에 관한 것이다.The present invention forms a symmetrical flow of molten steel in the mold during continuous casting by minimizing the range of the flow rate and pressure change in the nozzle for the continuous casting immersion nozzle to reduce the height difference of the hot water, according to the position of the separator The present invention relates to an immersion nozzle structure capable of producing a cast of good quality with a uniform solidification cell thickness by ensuring a stable flow phenomenon of molten steel in a mold according to a change in the minimum cross-sectional area of an appropriate discharge portion, the width and the angle of a separator.

이에 따른 구성은 노즐 입구부로부터 토출부를 향해 원통의 파이프형 상단부(21a)와 일정한 내부 단면적을 가진 1차 변환부(22a)와 상기 내부 단면적이 점진적으로 증가하는 2차 변환부(23)와 상기 내부 단면적이 점진적으로 증가하는 주변환부(24a)로 구성되고, 상기 주변환부의 끝단 중앙에 용강의 대칭 유동을 유도하는 분리대(25a)를 포함하여서 됨을 특징으로 하는 연속주조용 침지노즐에 관한 기술이다.According to this configuration, the cylindrical pipe-shaped upper end portion 21a from the nozzle inlet portion to the discharge portion and the primary conversion portion 22a having a constant internal cross-sectional area, and the secondary conversion portion 23 with the internal cross-sectional area gradually increasing and the It is a technique for continuous casting immersion nozzle, characterized in that the inner cross-sectional area is composed of a peripheral ring portion 24a gradually increasing, and the separator 25a for inducing a symmetrical flow of molten steel in the center of the end of the peripheral ring portion. .

Description

연속주조용 침지노즐{submerged entry nozzle for continous casting}Submerged entry nozzle for continous casting

본 발명은 용강의 연속주조용 침지노즐에 관한 것으로, 보다 상세하게는 침지노즐 내부에서의 급격한 유속 변화없이 주형내로 용강을 공급하므로써 토출류의 균일한 분배를 유도하여 균일한 응고셀 두께 확보로 양호한 품질의 주편을 생산할 수 있는데 적합한 연속주조용 침지노즐 구조에 관한 것이다.The present invention relates to an immersion nozzle for continuous casting of molten steel, and more particularly, by supplying molten steel into a mold without a rapid change in flow rate inside the immersion nozzle, inducing uniform distribution of the discharge flow and ensuring a uniform solidification cell thickness. The present invention relates to an immersion nozzle structure suitable for continuous casting, which can produce quality castings.

용강주조용 침지노즐은 강의 연속주조시 턴디쉬(tundish)와 주형(mold)사이에 사용되어 용강의 산화방지, 용강의 와류방지에 의한 주형제 혼입을 방지하여 주조된 주편의 품질 향상에 주요한 역할을 하게 된다.The immersion nozzle for molten steel casting is used between tundish and mold during continuous casting of steel, and plays a major role in improving the quality of cast steel by preventing the mixing of the molding agent by preventing oxidation of molten steel and vortex prevention of molten steel. Will be

박(薄)슬라브(slab) 연속주조용 침지노즐은 일반적으로 주형의 두께가 50∼80mm 정도로서 이 주형에 부합하는 침지노즐 내벽의 내부는 20∼40mm의 넓이 및 100mm 이상 길이의 출구 용적을 갖는 형상의 침지노즐이 사용된다.Immersion nozzles for continuous casting of slab generally have a thickness of 50 to 80 mm, and the inside of the inner wall of the immersion nozzle corresponding to this mold has a width of 20 to 40 mm and an exit volume of 100 mm or more. Immersion nozzles are used.

박 슬라브 연속주조기에서 주형내의 용강 유동현상은 탕면 거동의 안정에 의한 주형제의 혼입방지 및 주편 표면의 균일 냉각능력의 확보, 주형제의 유입에 의한 브레이크 아웃 방지등과 직간접으로 관련이 있기 때문에 박슬리브 연속주조시의안정적인 조업을 위해서는 엄격한 유동형태의 확보가 필수적이며, 이를 위하여 종래에는 다양한 형상의 침지노즐을 사용하여 왔다.In the slab continuous casting machine, the molten steel flow in the mold is directly or indirectly related to the prevention of mixing of the casting agent due to the stability of the water surface behavior, ensuring the uniform cooling capacity of the surface of the cast steel, and the prevention of breakout due to the inflow of the casting agent. In order to ensure stable operation during continuous casting of the sleeve, it is essential to secure a strict flow form. For this purpose, various types of immersion nozzles have been used.

이러한 노즐은 입구부에서부터 토출부까지의 단면적 변화가 커서 노즐내에서유속의 감소 및 증가 폭이 크고, 노즐 내부의 종방향 및 횡방향의 유속의 변화가 불균일함에 따라 토출 유량이 불균일하게 되어 간헐적으로 주형내 용강의 탕면을 일정하게 유지하기가 어려워지는 등 횡방향 유속차이에 의한 편류를 발생시킨다.Such a nozzle has a large change in cross-sectional area from the inlet to the discharge part, so that the flow rate decreases and increases in the nozzle, and the discharge flow rate becomes nonuniform as the variation in the flow velocity in the longitudinal and transverse directions inside the nozzle is uneven. It is difficult to keep the hot water surface of the molten steel in the mold difficult to generate a drift due to the transverse flow rate difference.

이로 인해 국부적으로 응고의 지연이 발생되고 응고셀의 두께가 다른 부분에 비해 얇아지므로 인장력이 가해져 슬라브 표면에 세로 크랙이 발생됨에 따라 주형내 용강의 탕면 변화는 침지노즐내의 급격한 유속변화에 기인하므로 완만하게 이루어질 수 있는 침지노즐의 형상이 필요하다.As a result, there is a delay of solidification locally and the thickness of the solidification cell becomes thinner than other parts. As a result of tension, vertical cracking occurs on the surface of the slab. There is a need for the shape of the immersion nozzle can be made.

상기한 문제점을 해결하기 위한 수단으로써, 예를 들면, 일본국 특개평2000 -23326호 공보(이하"선발명 1"이라 함)에서는 도 1a 및 도 2b에서와 같이 토출부 (26)의 형상은 각도 a=0∼60, 각도 b=30∼80°, T/t=75∼200%의 범위로 구성되어 있으며, 침지노즐 내벽(10)내 원통의 파이프형 상단부(21)와 토출부(26)쪽을 향해 확개된 1차변환부 (22)와 변환부 끝단과 동일 직경을 갖는 주변환부(24)로 구성된다.As a means for solving the above-described problems, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-23326 (hereinafter referred to as "first invention 1"), the shape of the discharge portion 26 is as shown in Figs. 1A and 2B. It consists of the angle a = 0-60, the angle b = 30-80 degree, and T / t = 75-200%, and the cylindrical pipe upper end part 21 and the discharge part 26 in the inner wall 10 of the immersion nozzle. It consists of a primary conversion portion 22 extending toward the side and the peripheral ring portion 24 having the same diameter as the end of the conversion portion.

그리고 국제출원번호 PCT/CA95/00228호(이하" 선발명 2"라 함)에서는 도 3a 및 도 3b와 같이 전벽의 총 수렴각도 c=2.0∼8.6°이며 바람직하게는 5.3°, 측벽의 총 수렴각도 d=16.6∼6°이며 바람직하게는 10.4°, 편향부는 10∼80°이며 바람직하게는 30°인 노즐과 유사하게 구성되어 있다.And in International Application No. PCT / CA95 / 00228 (hereinafter referred to as "Selection 2"), the total convergence angle c = 2.0 to 8.6 ° of the front wall as shown in Figs. 3a and 3b, preferably 5.3 °, the total convergence of the side walls. The angle d = 16.6 to 6 degrees, preferably 10.4 degrees, and the deflection portion is configured similarly to the nozzle of 10 to 80 degrees, preferably 30 degrees.

상기한 선발명 1은 분리대(25)의 상부(61)가 편향인 형상에서는 주조초 용강의 통과시 분리대(25)에 용강이 충돌하여 몰드 외부로 비산되고, 유속 및 압력 변동이 커서 침지노즐을 통한 몰드내로의 용강의 대칭 흐름을 유도할 수 없어 주형내에서 편류를 발생시킨다.In the above-described first invention, in the shape where the upper portion 61 of the separator 25 is deflected, molten steel collides with the separator 25 when the molten steel passes through the molten metal and scatters to the outside of the mold. No symmetrical flow of molten steel into the mold can be induced, resulting in drift in the mold.

또한 저면부 각도(b)가 30∼80°범위에 있다하여도 외주부(62)에서의 유속이 급격히 증가하여 용강에 의한 마모로 인해 원래의 각도를 유지하기가 어려워서 주조시간이 증가할 수록 주형내 용강의 유동(流動)현상은 달라진다.In addition, even if the bottom angle b is in the range of 30 to 80 °, the flow velocity in the outer circumferential portion 62 rapidly increases, making it difficult to maintain the original angle due to wear caused by molten steel. The flow phenomenon of molten steel is different.

또한 T/t가 100% 이하일 경우에는 도 9에 나타난 바와 같이, 용강이 주형벽에 대한 충돌점 (F)위치가 탕면과 가까워져 반전류 형태를 갖는 용강 흐름(S1)의 유속 및 영역이 증가되어 탕면 (S0)에서의 높이차가 10mm 이상이 되어 안정적인 조업을 할 수 없다.In addition, when the T / t is 100% or less, as shown in FIG. 9, the location of the collision point F with respect to the mold wall is closer to the surface of the molten steel, so that the flow velocity and area of the molten steel flow S1 having a reverse flow form are increased. The height difference from the water surface S0 becomes 10 mm or more, and stable operation cannot be performed.

한편 도 3a 및 도 3b의 선발명 2는 단면적 변화량 차이의 크기는 작지만 측벽의 총 수렴 각도(d) 5°이상에서는 침지노즐의 횡방향의 길이가 커짐으로써 침지노즐 횡방향에서 중심부의 유속(51a)과 노즐 내벽쪽 유속(52a)의 차가 발생하여 편류를 발생시킨다. 이는 노즐 내벽쪽보다 중심부에서의 유속이 커 용강의 흐름이 분리대(25)에 집중되고 주형내의 유동현상은 작은 크기의 더블 롤 흐름(double roll flow)을 발생하므로써 도 9의 충돌점(F)의 위치가 탕면(S0)에서 가까워 반전류 형태를 갖는 용강 흐름(S1)에 의한 탕면의 높이차가 크게 나타난다.On the other hand, the invention 2 of FIGS. 3A and 3B has a small cross-sectional area variation, but the flow velocity of the center portion in the transverse direction of the submerged nozzle is increased by increasing the transverse length of the submerged nozzle at 5 ° or more. ) And the nozzle inner wall-side flow velocity 52a are generated to generate a drift. This is because the flow velocity in the center is greater than that in the nozzle inner wall, and the flow of molten steel is concentrated on the separator 25 and the flow phenomenon in the mold generates a small size double roll flow. Since the position is close to the water surface S0, the height difference of the water surface by the molten steel flow S1 which has a counterflow form appears large.

이상에서와 같이 침지노즐의 형상에 있어서 노즐 내부의 단면적 변화 및 횡방향의 길이 및 분리대의 형상은 용강의 유동현상이 불안정하여 주형내 탕면을 불안정하게 만든다.As described above, in the shape of the immersion nozzle, the change in the cross-sectional area inside the nozzle, the length in the lateral direction, and the shape of the separator make the flow phenomenon of the molten steel unstable, which makes the mold surface instability unstable.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 원통의 파이프형 상단부에서 토출부쪽으로 갈수록 점진적으로 표면적이 증가하는 단면적을 갖게 하는 등 토출부의 최소단면적, 분리대의 각도, 분리대의 폭을 적절히 조정하여서 된 침지노즐로 구성함으로써, 주형내의 용강 유동(流動)의 현상을 안정하게 확보하여 응고셀의 균일한 두께 확보로 양호한 품질의 주편을 생산할 수 있는데 적합한 연속주조용 침지노즐을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above-mentioned problems, and to adjust the minimum cross-sectional area of the discharge portion, the angle of the separator, the width of the separator appropriately, such as to have a cross-sectional area gradually increasing in surface area from the upper end of the cylindrical pipe toward the discharge portion By immersing the nozzle, the phenomenon of molten steel flow in the mold can be secured stably, and it is possible to provide a casting immersion nozzle suitable for continuous casting. There is this.

도 1a는 종래 침지노즐의 정단면도Figure 1a is a front sectional view of a conventional immersion nozzle

도 1b는 도 1a의 측 단면도FIG. 1B is a side cross-sectional view of FIG. 1A

도 2는 도 1b의 "A"부의 확대면도FIG. 2 is an enlarged side view of part “A” of FIG. 1B;

도 3a는 종래의 다른 침지노즐의 정단면도Figure 3a is a front sectional view of another conventional immersion nozzle

도 3b는 도 3a의 측 단면도3B is a side cross-sectional view of FIG. 3A

도 4a는 본 발명 도 4b의 2-2 단면에 따른 정 단면도Figure 4a is a cross-sectional view according to the section 2-2 of the present invention Figure 4b

도 4b는 도 4a 1-1 단면에 따른 정 단면도4B is a cross-sectional view taken along the cross section of FIG. 4A 1-1.

도 5는 도 4a및 도 4b의 3-3, 4-4, 5-5, 6-6, 7-7 단면에 따른 횡단면도5 is a cross-sectional view taken along section 3-3, 4-4, 5-5, 6-6, 7-7 of FIGS. 4A and 4B;

도 6은 도 4a 및 도4b의 21, 22, 23, 24 단면에 따른 횡단면도6 is a cross sectional view along section 21, 22, 23, 24 of FIGS. 4A and 4B;

도 7은 본 발명과 관련한 침지노즐의 하단부 확대도Figure 7 is an enlarged view of the lower end of the immersion nozzle in accordance with the present invention

도 8은 본 발명과 관련한 도 7과 분리대의 형상이 다른 또 하나의 침지노즐의 하단부 확대도8 is an enlarged view of a lower end of another immersion nozzle different from the shape of the separator and FIG. 7 associated with the present invention.

도 9는 본 발명의 침지노즐에 의해 생성된 주형내 용강유동 형상의 도식도Figure 9 is a schematic diagram of the molten steel flow shape in the mold produced by the immersion nozzle of the present invention

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings

21a : 파이프형 상단부 22a : 1차변환부21a: Pipe type upper end 22a: Primary conversion part

23 : 2차변환부 24a : 주변환부23: secondary conversion unit 24a: peripheral ring

25a : 분리대 26a : 토출부25a: separator 26a: discharge part

A : 토출부 최소단면적 h : 분리대 높이A: Minimum area of discharge part h: Separator height

L : 분리대 폭 F : 충돌점L: Separator Width F: Collision Point

31 : 입구부 단면적 S1, S2, S3 : 용강의 흐름31: inlet section area S1, S2, S3: flow of molten steel

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 노즐의 입구부로부터 토출부를 향해 원통의 파이프형 상단부와 일정한 내부단면적을 가진 1차 변환부와 내부단면적이 점진적으로 증가하는 2차 변환부와 내부단면적이 점진적으로 증가하는 주변환부로 구성되고, 상기 주변환부의 끝단 중앙에 용강의 대칭유동을 유도하는 분리대를 포함하여서 됨을 특징으로 하는 연속주조용 침지노즐로 이루어진다.In order to achieve the above object, the present invention provides a cylindrical pipe-shaped upper end and a primary conversion part having a constant internal cross-sectional area and a secondary conversion part and an internal cross-sectional area which gradually increase in internal cross-sectional area from the inlet part of the nozzle to the discharge part. It consists of a peripheral ring to increase, and consists of a continuous casting immersion nozzle characterized in that it comprises a separator for inducing a symmetrical flow of molten steel in the center of the end of the peripheral ring.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시에 따른 침지노즐의 구조를 나타낸 것으로 , 노즐의 입구부로부터 토출부를 향해 원통의 파이프형 상단부(21a)와 내부 단면적이 일정 또는 증가하는 1차 변환부(22a)와 내부 단면적이 점진적으로 증가하는 2차 변환부(23)와 내부 단면적이 점진적으로 증가하는 주변환부(24a)로 구성되고, 주형내로 용강의 흐름을 유도하는 토출부 (26a)와 상기 토출구의 끝단 중앙에 용강의 대칭 유동(流動)을 유도하는 분리대 (25a)를 포함하여서 된 구조로 이루어진다.4A and 4B show the structure of the immersion nozzle according to the embodiment of the present invention, wherein the cylindrical pipe-shaped upper end portion 21a and the inner cross-sectional area of the nozzle from the inlet to the discharge portion of the nozzle are increased or constant. ) And a secondary conversion portion 23 whose inner cross-sectional area gradually increases, and a peripheral ring portion 24 a whose inner cross-sectional area gradually increases, and the discharge portion 26a for inducing the flow of molten steel into the mold and the discharge port. It consists of a structure including a separator (25a) to induce a symmetrical flow of the molten steel in the center of the end.

상기한 구조를 갖는 본 발명의 침지노즐은 도 5 및 도 6과 같이 원통의 파이프형 상단부(21a)로부터 토출부(26a) 방향으로 갈 수록 점진적으로 내부 단면적이 증가된다(즉, 도 5의 31부터 35까지 및 도 6의 36부터 39까지와 같이 내부 단면적이 점진적으로 증가).In the immersion nozzle of the present invention having the above structure, as shown in FIGS. 5 and 6, the internal cross-sectional area gradually increases from the cylindrical pipe-shaped upper end portion 21a toward the discharge portion 26a (ie, 31 in FIG. 5). To 35 and gradually increase the internal cross-sectional area as shown in 36 to 39 of FIG. 6).

즉, 원통형 입구부(27)는 3-3 단면인 내공 단면적(31)을 기준하여 95∼98%의 단면적 범위로 이루어진다. 이 부위에서는 최초 입구보다 단면적이 감소함으로써 유속이 약간 증가하나 압력변동은 거의 발생치 않으며, 4-4단면 까지는 거의 변화하지 않은 내부 단면적(36)을 갖는 원통의 파이프형 상단부(21a)로 이루어진다.That is, the cylindrical inlet portion 27 has a cross-sectional area of 95 to 98% based on the hole cross-sectional area 31, which is a 3-3 cross section. In this area, the cross-sectional area is reduced from the initial inlet, so that the flow rate is slightly increased, but little pressure fluctuation occurs, and it is composed of a cylindrical pipe-shaped upper end portion 21a having an inner cross-sectional area 36 which hardly changes up to 4-4 sections.

그리고 4-4 단면부터 5-5단면 구역을 이루는 1차변환부(22a)는 원통의 파이프형 상단부(21a)에서 슬릿형 토출부로 유도하기 위한 변환부로써, 이의 특징은 두께는 감소하고 길이는 증가하는 모양을 형성하여 용강의 흐름을 원형에서 슬릿형 토출부(26a)로의 흐름을 유도하기 위해 도 6의 1차변환부 내공단면(37)과 같이 직사각형화한 것이다. 이 부위에서의 내부 단면적의 변화는 입구부 단면적(31)을 기준하여 단면적이 90∼100%의 범위로 수렴되어 유속 및 압력의 변동은 거의 발생치 않는다.In addition, the primary conversion portion 22a forming a 5-5 cross-sectional area from the 4-4 cross section is a conversion portion for guiding the cylindrical pipe-shaped upper portion 21a to the slit discharge portion, the characteristic of which is reduced in thickness and increased in length. In order to induce the flow of molten steel from the circular shape to the slit-type discharge part 26a, it is rectangular as shown in FIG. The change in the internal cross-sectional area at this site converges in the range of 90 to 100% based on the inlet cross-sectional area 31, so that the fluctuations in the flow rate and pressure hardly occur.

2차변환부(23a)는 두께가 감소하고 길이는 증가한다 즉, 입구부 내부 단면적(31)을 기준하여 내부 단면적이 100∼140%의 범위에서 일정하게 발산하는 것을 특징으로 한다. 이는 용강이 주변환부(24a)로 돌입전 유속의 감소가 발생한다.The secondary conversion unit 23a is characterized in that the thickness decreases and the length increases, that is, the internal cross-sectional area is divergent in the range of 100 to 140% based on the internal cross-sectional area 31 of the inlet. This causes a decrease in flow velocity before the molten steel rushes to the peripheral ring 24a.

내부 단면적 발산의 크기가 상기 범위 이상의 발산은 침지노즐의 1차변환부(22a)와 2차변환부(23a)의 급속한 유속 및 압력의 변동을 야기시킨다. 이로 인해 발생되는 현상을 상세히 설명하면, 유체는 높은 압력의 장벽을 통과하면서 노즐내에서 급속한 압력 변동이 발생된다. 발생된 압력 변동에 의해 압력파가 발생되고 이 압력파는 노즐 상부로 전달된다. 하부로 전달된 압력파는 출구에서 맥동으로 유발하게 되고 이는 유속변화가 불균일함에 따라 토출유량이 불균일하게 되어 간헐적으로 주형내 용강의 탕면(SO)을 일정하게 유지하기가 어려워지고 횡방향 유속차에 의한 편류를 발생시킨다.The divergence of the internal cross-sectional divergence exceeding the above range causes rapid fluctuations in the flow velocity and pressure of the primary conversion section 22a and the secondary conversion section 23a of the immersion nozzle. In detail, the phenomena caused by this result in a rapid pressure fluctuation in the nozzle while the fluid passes through the high pressure barrier. The pressure wave is generated by the generated pressure fluctuation, which is transmitted to the nozzle top. The pressure wave delivered to the lower side is caused by pulsation at the outlet, which causes the discharge flow rate to be uneven due to the uneven flow rate change, making it difficult to maintain the constant surface of the molten steel in the mold intermittently. Generate drift.

단면적 감소 후 증가되는 영역(즉, 1차변환부와 2차변환부)에서는 내부 단면적 변화량에 따라 속도 및 압력의 변동이 발생된다. 즉, 변환점(5a)에서의 속도는 증가하게 되고 압력의 변동이 불균일하여지는 영역이 발생되어진다. 이에 따른 현상은 상기에서 설명한바와 같다. 이를 효과적으로 해결하기 위해서는 단면적 변화량의 차를 최소화하는 것이 바람직하다. 이를 상세히 설명하면, 1차변환부(22a)의 길이 가 253mm 일때 1차변환부(22a)의 단면적 변화량은 -0.15mm2이다. 동일한 방법으로 2차변환부(23a)의 단면적 변화량이 +1.91mm2일때 1차변환부(22a)와 2차변환부 (23a)의 단면적 변화량의 차이는 2.07mm2이다.In areas that increase after cross-sectional area reduction (ie, primary and secondary conversion units), variations in speed and pressure occur according to internal cross-sectional area changes. In other words, the speed at the change point 5a increases and an area where the fluctuations in the pressure become uneven is generated. This phenomenon is as described above. In order to solve this effectively, it is desirable to minimize the difference in the cross-sectional area change amount. In detail, when the length of the primary conversion unit 22a is 253 mm, the amount of change in the cross-sectional area of the primary conversion unit 22a is −0.15 mm 2 . The difference between the amount of change in cross-sectional area the same manner as 2 debit affected part (23a) is 1.91mm + 2 when the affected area 1 debit (22a) and second debit affected part (23a) of the cross-sectional area change amount is 2.07mm 2.

즉, 단면적 변화량의 차이를 최소화하기 위해서는 2차변환부(23a)의 길이를 충분히 확보하여야 단면적 변화량의 차이를 감소할 수 있다.That is, in order to minimize the difference in the cross-sectional area change amount, the difference in the cross-sectional area change amount may be reduced only by sufficiently securing the length of the secondary conversion unit 23a.

본 발명에 따른 침지노즐은 단면적 변화량을 6mm2이하로 최소화하여 노즐 내부의 유속 및 압력 변화를 최소화함에 따라 편류의 원인을 제거하였다.The immersion nozzle according to the present invention eliminated the cause of the drift by minimizing the change of the cross-sectional area to 6 mm 2 or less by minimizing the flow velocity and pressure change inside the nozzle.

즉, 2차변환부(23a)의 길이를 일정 이상 확보함으로써 변속구간으로 돌입할때 용강의 급격한 압력변동을 완화시킬 수 있다. 이를 다시 설명하면, 단면적 변경이 발생되어질 때 노즐 내부 용강의 압력의 변동을 완화시킬 수 있는 거리를 확보하였다.That is, by securing the length of the secondary conversion unit 23a to a predetermined length or more, it is possible to alleviate the sudden pressure fluctuation of the molten steel when entering the shift section. In other words, when a cross-sectional area change occurs, a distance that can alleviate the fluctuation of the pressure of the molten steel inside the nozzle is secured.

주변환부(24a)는 단면적의 길이를 일정하게 유지하고, 장변부의 길이는 일정 또는 증가함에 따라 즉, 내부 단면적이 입구부 단면적(31)을 105∼150%의 범위 내에서 일정하게 발산하는 것을 특징으로 한다. 이는 노즐내의 유속을 하부에 설치된 분리대(25a) 직전까지 일정하게 유지 또는 증가없이 감소하며 횡방향 유속차를 제거함으로써 분리대를 통한 용강의 편류를 방지할 수 있다.Peripheral annulus 24a keeps the length of cross-sectional area constant, and the length of long-side portion is constant or increased, that is, the inner cross-sectional area emits constant cross-sectional area 31 in the range of 105 to 150%. It is done. This decreases the flow velocity in the nozzle without maintaining or increasing constant until immediately before the separator 25a installed at the bottom and eliminating the transverse flow difference, thereby preventing the molten steel from flowing through the separator.

도 3a 및 도 3b의 종래 노즐은 주변환부(24)의 측벽의 발산각도가 6°이상으로서 노즐 내부의 중심부 흐름(51a)과 노즐 내벽측의 흐름(52a)의 유속 편차가 발생되어 이에 의한 편류의 원인을 제공하였다.3A and 3B, the divergence angle of the side wall of the periphery annular portion 24 is 6 ° or more, so that the flow velocity deviation of the central flow 51a inside the nozzle and the flow 52a on the inner wall side of the nozzle is generated, thereby causing the deflection. Provided the cause.

본 발명에 따른 침지노즐은 입구부(27)부터 토출부(26a)까지의 내부 단면적을 일정 범위내에서 유지함으로써 노즐 내부의 중심부 흐름(51)과 내벽쪽의 흐름(52)의 유속편차를 최소화하여 분리대에 의한 용강의 분할 흐름 유도시 편류를 방지할 수 있다.The immersion nozzle according to the present invention maintains the internal cross-sectional area from the inlet portion 27 to the discharge portion 26a within a predetermined range to minimize the flow velocity deviation between the central flow 51 inside the nozzle and the flow 52 on the inner wall. Therefore, it is possible to prevent the drift during the split flow induction of the molten steel by the separator.

다음은 실시예에 따라 설명한다.The following is described according to the embodiment.

(표 1)은 본 발명의 효과를 확인하기 위해 침지노즐 내부의 단면적 변화를 나타낸 것이다.Table 1 shows the cross-sectional area change inside the immersion nozzle to confirm the effect of the present invention.

본 발 명 실 시 예Examples of this invention 1One 22 33 44 55 66 내부 단면적 [(도5)31의단면적100을기준]Internal cross section [based on cross section 100 of Fig. 5] (도5) 32의 단면적(Fig. 5) 32 cross section 9797 9797 9797 9797 9797 9797 (도5) 33의 단면적(Fig. 5) 33 cross section 9494 9090 9898 9090 9898 9898 (도5) 34의 단면적(Fig. 5) 34 cross section 120120 110110 110110 120120 120120 140140 (도5) 35의 단면적(Fig. 5) Cross section of 35 120120 120120 120120 130130 130130 150150 내부단면적 변화량(mm2)Internal cross-sectional area change amount (mm 2 ) 원형파이프부(21a)Round pipe section 21a -0.31-0.31 -0.31-0.31 -0.31-0.31 -0.31-0.31 -0.31-0.31 -0.31-0.31 1차변환부(22a)Primary conversion section 22a -0.34-0.34 -0.32-0.32 +0.11+0.11 -1.32-1.32 +0.11+0.11 +0.11+0.11 2차변환부(23)Secondary converter (23) +3.31+3.31 +1.74+1.74 +1.53+1.53 +2.61+2.61 +2.80+2.80 +5.34+5.34 주변환부(24a)Peripheral affected part (24a) +0.00+0.00 +0.79+0.79 +0.79+0.79 +0.79+0.79 +0.79+0.79 +0.79+0.79

종 래Species 본 발 명 실 시 예Examples of this invention 1One 22 33 1One 22 33 44 55 66 단면적변화량(mm2)Cross-sectional area change amount (mm 2 ) 원형파이프부 (21a)Round pipe section 21a -0.04-0.04 -0.24-0.24 -0.51-0.51 -0.31-0.31 -0.31-0.31 -0.31-0.31 -0.31-0.31 -0.31-0.31 -0.31-0.31 1차변환부(22a)Primary conversion section 22a 2.572.57 -0.22-0.22 -18.9-18.9 -0.34-0.34 -0.32-0.32 +0.11+0.11 -1.32-1.32 +0.11+0.11 +0.11+0.11 2차변환부(23)Secondary converter (23) -2.91-2.91 -- -- +3.31+3.31 +1.74+1.74 +1.53+1.53 +2.61+2.61 +2.80+2.80 +5.34+5.34 주변환부 (24a)Peripheral lesions (24a) 0.480.48 +5.76+5.76 5.495.49 +0.00+0.00 +0.79+0.79 +0.79+0.79 +0.79+0.79 +0.79+0.79 +0.79+0.79 구간 사이단면적변화량차이(mm2,절대값)Difference in cross-sectional area change between sections (mm 2 , absolute value) 원형파이프부-1차변환부Round pipe part-primary conversion part 2.612.61 0.020.02 18.3918.39 0.030.03 1.011.01 0.420.42 1.011.01 0.420.42 0.420.42 1차변환부-2차변환부Primary transform unit-secondary transform unit 5.485.48 -- -- 3.643.64 3.063.06 1.411.41 3.933.93 2.692.69 5.235.23 2차변환부-주변환부Secondary converter-main converter 3.393.39 5.985.98 24.3924.39 3.313.31 0.950.95 0.740.74 1.821.82 2.012.01 4.564.56 탕면에서의높이차(mm)Height difference at the water surface (mm) 7.47.4 9.49.4 8.68.6 3.83.8 2.82.8 2.32.3 4.14.1 3.33.3 5.25.2 비 고Remarks 분리대 폭(L)=80mm, 분리대 각도(α)=60°Separator Width (L) = 80mm, Separator Angle (α) = 60 °

본 발명의 침지노즐 내부의 속도 및 압력분포를 유한부피법(FVM:Finite Volume Method)에 의해 전산기를 이용하여 시뮬레이션 해석한 결과 상기 (표 2)에 나타난바와 같이 구간사이 단면적 변화량 차이가 적을수록 유속 및 압력의 변동은 적었으며 6mm2이하일 경우가 바람직하다. 구간사이 단면적 변화량 차이가 커짐에 따라 침지노즐 내부에서의 유속 및 압력의 변동이 비례하여 커졌으며, 6mm2이상일 경우에는 침지노즐 내부에서의 횡방향의 유속차가 발생되어 편류의 원인을 제공하며, 유속 및 압력이 급격히 변화함에 따라 압력파가 발생되고, 이에 나타난 현상은 상기에서 설명한 바와 같다.Velocity and pressure distribution in the immersion nozzle according to the present invention are simulated using a computer by the finite volume method (FVM). And pressure fluctuations were small, preferably 6 mm 2 or less. As the difference in the cross-sectional area between sections increases, the fluctuations in the flow velocity and pressure inside the immersion nozzle increase proportionally.In the case of more than 6mm 2 , the flow velocity difference in the transverse direction occurs within the immersion nozzle, which provides the cause of the drift. And a pressure wave is generated as the pressure changes rapidly, and the phenomenon shown therein is as described above.

분리대(25a)는 도 7 및 도 8과 같이 형성각도가 0°≤α≤120°의 범위로 하고, 분리대의 폭이 30mm≤L≤120mm 범위에 있으면서 분리대의 높이(h)는 30∼150mm의 범위에서 상,하부에 곡률(42, 44)을 형성하며, 분리대의 높이(h)에 따른 최소단면적(A)이 입구부 단면적(31)을 기준하여 125∼200%의 범위 내에 있고, 또한 최소단면적(A)은 토출부위 상부면(41)과 분리대 상부곡률(42)의 최단거리에서의 면적으로서 분리대의 높이(h)에 따라 변화하는 것으로서, 분리대(25a)에서 하부의 곡률은 분리대의 폭에 5∼20mm의 높이로 이루어짐을 특징으로 한다.As shown in Figs. 7 and 8, the separator 25a has a forming angle in the range of 0 ° ≦ α ≦ 120 °, and the height h of the separator is 30 to 150 mm while the width of the separator is in the range of 30 mm ≦ L ≦ 120 mm. The upper and lower curvatures 42 and 44 are formed in the range, and the minimum cross-sectional area A according to the height h of the separator is in the range of 125 to 200% based on the inlet cross-sectional area 31, and the minimum The cross-sectional area (A) is the area at the shortest distance between the discharge part upper surface 41 and the separator upper curvature 42, which changes according to the height h of the separator, and the curvature of the lower part in the separator 25a is the width of the separator. It is characterized by consisting of a height of 5 to 20mm.

박슬리브 주조시 침지노즐의 분리대(25a)를 통한 주형내의 용강의 흐름(S1, S2, S3)은 분리대의 주위를 통한 하향류를 형성한다. 또한 분리대(25a)의 높이(h)에 따라 토출부 최소단면적(A)과 출구속도가 변화하며 출구속도의 크기에 따라 몰드내에 하향되는 용강의 흐름 크기는 변화한다.During thin sleeve casting, the flow of molten steel (S1, S2, S3) in the mold through the separator 25a of the immersion nozzle forms a downward flow through the separator. In addition, the discharge section minimum cross-sectional area A and the exit speed change according to the height h of the separator 25a, and the flow size of the molten steel downward in the mold varies according to the size of the exit speed.

즉, 토출부위의 토출부 최소단면적(A)은 침지노즐 토출부 출구속도를 좌우하며 출구속도의 크기에 따라 분리대에 의한 용강의 흐름은 달라진다.That is, the minimum cross-sectional area A of the discharge part of the discharge part determines the exit speed of the immersion nozzle discharge part, and the flow of molten steel by the separator varies according to the size of the exit speed.

침지노즐의 분리대(25a)를 통한 주형내의 용강은 일반적으로 double RollFlow를 형성하며, 유동현상은 토출부 최소단면적(A), 분리대의 각도(α), 분리대의 폭(L)에 따라 도 9와 같은 경로를 통하여 이동한다.The molten steel in the mold through the separator 25a of the immersion nozzle generally forms a double roll flow, and the flow phenomenon is shown in FIG. 9 according to the minimum cross-sectional area A of the discharge part, the angle α of the separator, and the width L of the separator. Go through the same route.

즉, 침지노즐 내벽(10)을 따라 토출되는 용강의 흐름(S1)은 주형내의 또하나의 흐름(S2)의 상부에서 주형벽에 충돌하여 상승한 후 탕면 가까이에서 다시 반전류를 형성한다. 이의 반전류는 속도크기에 따라 탕면에서의 탕면 높이차는 달라지며 이러한 탕면 상승 속도의 크기에 따라 주형내 탕면의 불안정성을 증가시킨다. 이러한 용강의 불안정성, 특히 탕면에서의 불안정성은 주형 쪽 방향으로 열전달을 불균일하게 하며, 일정한 응고셀의 형성을 어렵게하는 등 많은 문제점을 발생시킨다.That is, the flow of molten steel discharged along the inner wall 10 of the immersion nozzle rises by colliding with the mold wall at the top of another flow S2 in the mold and again forming a reverse flow near the bath surface. Its reverse flow is different from the height of the surface of the water surface according to the speed size and increases the instability of the surface of the mold in accordance with the magnitude of the rising surface speed. Such instability of molten steel, in particular, instability in the hot water surface causes many problems such as uneven heat transfer toward the mold side and difficulty in forming a constant solidification cell.

토출부의 중앙에서 토출되는 용강의 흐름(S2)은 토출되는 흐름중 가장 큰 크기의 유속을 가지며 주형벽에 충돌하여 하향류를 형성한다. 이 흐름(S2)의 크기는 용강 흐름(S1)의 반전류를 형성하는데 영향을 미치며, 이에 나타나는 현상은 상기에서 설명한바와 같다.The flow S2 of molten steel discharged from the center of the discharge portion has the largest flow velocity among the discharged flows, and collides with the mold wall to form a downflow. The size of the flow (S2) affects the formation of the reverse flow of the molten steel flow (S1), the phenomenon appearing as described above.

또한 분리대 벽(43)을 따라 흐르는 흐름(S3)은 하향류를 형성하나 용강의 흐름(S2) 및 하부의 정체역과 충돌하여 흐름의 방향이 반전되어 상승류를 형성한다. 이러한 상승류 속도에 따라 주형 내부에서 응고층의 형성에 영향을 미친다. 분리대 하부에서 발생하는 상승류의 영역을 제거하거나 상승류의 속도를 저감하여 주편의 응고층에 미치는 영향을 최소화할 수 있다.In addition, the flow (S3) flowing along the separator wall 43 forms a downward flow, but collides with the flow (S2) of the molten steel and the stagnant region of the lower portion to reverse the direction of the flow to form an upward flow. This upflow rate affects the formation of a solidified layer inside the mold. By removing the area of the upstream from the bottom of the separator or reducing the speed of the upstream, the impact on the solidification layer of the cast can be minimized.

본 발명의 효과를 확인하기 위해 상기에서 언급한 용강의 흐름(S1, S2, S3)은 침지노즐의 분리대(25a)를 통한 용강의 유동현상을 토출부 최소단면적(A), 분리대의 각도(α), 분리대의 폭(L)의 변화에 따라 유한부피법에 의해 전산기를 이용하여 수치 해석적인 방법으로 시뮬레이션 해석한 결과, 탕면에서의 높이차는 하기 (표 3)과 같이 나타났다.Flow of the molten steel (S1, S2, S3) mentioned above to confirm the effect of the present invention is the flow phenomenon of the molten steel through the separator 25a of the immersion nozzle discharge section minimum cross-sectional area (A), the angle of the separator (α) As a result of the numerical analysis using the computer by the finite volume method according to the change of the width (L) of the separator, the height difference in the water surface is shown in the following table (Table 3).

분리대의 폭(L)Width of separator (L) 30mm30 mm 45mm45 mm 60mm60 mm 80mm80 mm 100mm100 mm 120mm120 mm 토출구의 최소단면적(A)(α=60°일때)Minimum cross section area (A) of the discharge port (at α = 60 °) 125%125% 2.62.6 2.92.9 3.53.5 4.24.2 5.45.4 7.47.4 145%145% 2.62.6 1.91.9 2.02.0 4.24.2 5.05.0 6.96.9 170%170% 2.72.7 3.53.5 4.34.3 4.84.8 5.95.9 7.17.1 200%200% 2.72.7 3.73.7 4.44.4 5.25.2 6.16.1 7.47.4 분리대 각도(α)(A=120%일때)Separator Angle (α) (A = 120%) 0 ° 2.62.6 2.52.5 2.92.9 3.53.5 4.54.5 5.65.6 15°15 ° 2.62.6 1.11.1 2.02.0 3.73.7 5.35.3 6.46.4 30°30 ° 2.62.6 1.21.2 2.32.3 3.83.8 5.45.4 6.56.5 60°60 ° 2.62.6 1.91.9 2.72.7 4.24.2 6.06.0 6.96.9 120°120 ° 2.82.8 3.63.6 3.93.9 4.94.9 6.46.4 8.08.0 비 고Remarks 침지노즐의 형상은 (표 2)의 본발명 실시예 3을 적용The shape of the immersion nozzle is applied to Example 3 of the present invention (Table 2).

토출부의 최소단면적(A) 및 분리대의 폭(L)의 길이에 따라 주형내 용강의 흐름은 변화한다. 최소단면적(A)에 따라 유속이 변화하며. 최소단면적(A)이 125%에 근접할수록 충돌점(F)에서의 반전류의 용강 흐름 속도가 증가됨으로써 탕면(S0)의 높이차는 크게 나타났다. 또한 최소단면적(A)이 적정 이상의 크기를 벗어났을 때는 토출유속이 감소되어 충돌점(F)은 탕면으로부터 가까워짐으로써 탕면에서의 반전류 영역이 넓어져 탕면의 높이차를 증가시켰다. 이와 같이 토출부 최소단면적(A)이 변화함으로써 토출유속이 변화하고 토출속도의 크기에 따라 충돌점(F)의 위치가 변화되므로써, 반전류의 속도와 영역에 따라 탕면에서의 높이차가 변화하였다.The flow of molten steel in the mold changes depending on the length of the minimum cross-sectional area A and the width L of the separator. The flow rate changes according to the minimum cross-sectional area (A). As the minimum cross-sectional area A approached 125%, the molten steel flow rate of the reverse flow at the collision point F increased, resulting in a large difference in height of the water surface SO. In addition, when the minimum cross-sectional area (A) is out of an appropriate size or more, the discharge flow rate is reduced and the collision point (F) is closer to the water surface, so that the reverse flow region on the water surface is widened, thereby increasing the height difference of the water surface. As the minimum cross-sectional area A of the discharge portion changes, the discharge flow velocity changes and the position of the collision point F changes according to the size of the discharge velocity, thereby changing the height difference on the water surface according to the speed and area of the reverse flow.

토출부 최소단면적 125% 이하에서는 토출유속이 커서 분리대(25a) 쪽이 커짐에 따라 충돌점(F)의 위치는 탕면에서 가까워졌고 높이차가 커지는 것을 알수 있다.As the discharge flow rate is larger than the minimum cross-sectional area of the discharge portion of 125% or less, the position of the collision point F becomes closer to the hot water surface and the height difference increases as the side of the separator 25a becomes larger.

그리고 토출부 최소단면적 145%에서의 용강의 유동현상은 Double Roll Flow의 형태를 이루나 하향되는 용강의 흐름으로 반전류의 유속 및 영역이 작게 나타났으며, 분리대 하부의 정체역 및 상승류의 유속은 크지 않아 탕면에서의 높이차가 가장 안정하게 나타났다.The flow phenomenon of molten steel in the discharge section minimum area 145% is a double roll flow, but the flow rate of the reverse flow is small due to the downward flow of molten steel. As it was not large, the height difference on the water surface was most stable.

토출부 최소단면적 170% 이상에서는 토출유속이 저하됨에 따라 분리대 폭의 변화 크기에 의한 충돌점(F)의 위치가 크게 변하지 않았고, 몰드내 용강의 유동현상은 작은 크기의 Double Roll Flow의 형태를 이룸에 따라 충돌점은 탕면에서 가까워져 탕면에서의 높이차가 크게 나타났다. 또한 토출부 최소단면적 200% 이상에서는 분리대 좌우의 토출유속차가 발생되어 편류가 발생되었고 이에 미치는 영향은 상기에서 설명한바와 같다.When the discharge flow rate is lowered at the discharge area minimum 170% or more, the location of the collision point F due to the change in the width of the separator does not change significantly, and the flow phenomenon of the molten steel in the mold forms a small double roll flow. As a result, the collision point was closer to the floor, resulting in a greater height difference at the floor. In addition, the discharge flow rate difference between the left and right sides of the separator is generated in the discharge section minimum cross-sectional area of 200% or more, and the effects thereof are as described above.

상기 (표 3)에서와 같이 분리대 폭(L)이 작을수록 수직하강류의 흐름을 나타내고, 클수록 Double Roll Flow를 나타내었다. 또한 분리대 폭(L)과 각도(α)에 따라 몰드내 용강 흐름의 충돌점(F)위치가 변하였으며, 분리대 각도(α)와 분리대 폭(L)이 적을 수록 충돌점(F)은 탕면(S0)으로부터 깊어져 탕면에서의 반전류의 유속은 감소되고 또한 분리대의 하부의 정체역 및 상승류의 영역이 축소되어 탕면에서의 높이차는 감소되었다. 반면에 분리대 각도(α)와 분리대 폭(L)이 클수록 충돌점은 탕면으로부터 가까워져 탕면에서의 높이차는 크게 나타났다.As shown in (Table 3), the smaller the separator width (L), the lower the flow of vertical downflow, and the larger the double roll flow. In addition, the location of the collision point (F) of the molten steel flow in the mold was changed according to the separator width (L) and the angle (α), and the smaller the separator angle (α) and the separator width (L), the collision point (F) is the water level ( Deepening from S0), the flow velocity of the reverse flow at the floor was reduced, and the area of the congestion area and the upward flow at the bottom of the separator was reduced so that the height difference at the floor was reduced. On the other hand, the larger the angle of the separator (α) and the width of the separator (L), the closer the collision point was from the floor, resulting in a greater height difference on the floor.

분리대 폭(L)이 120mm 이상, 각도(α)가 120°이상에서는 충돌점(F)의 위치가 탕면과 가까워짐에 따라 반전류의 속도 및 영역이 커져 탕면에서의 높이차는10mm 이상이었고, 이에 따른 영향은 상기에서 설명한 바와 같다.When the separator width (L) is 120 mm or more and the angle (α) is 120 ° or more, the position of the collision point (F) is closer to the floor, the speed and area of the reverse flow increases, and the height difference on the floor is 10 mm or more. The influence is as described above.

이상에서와 같이 침지노즐 내부로부터 토출되는 용강은 토출구 최소단면적As described above, the molten steel discharged from the inside of the immersion nozzle has a minimum cross-sectional area of the discharge port.

(A) 즉, 토출유속과 분리대 폭(L) 및 각도(α)에 따라 충돌점(F)의 위치가 변하였고, 충돌후 반전되는 반전류의 속도 및 영역의 크기 및 분리대 하부의 정체역 및 상승류 크기에 따라 탕면에서의 높이차가 달라지는 것을 알수 있다.(A) That is, the position of the collision point (F) was changed according to the discharge flow rate, the separator width (L) and the angle (α), the speed and area of the reverse flow reversed after the collision and the congestion area of the bottom of the separator and It can be seen that the height difference at the water surface varies according to the size of the upward flow.

주형내의 용강 흐름의 방향은 각도의 영향보다는 토출부 최소단면적(A)에 의한 토출속도와 분리대 폭(L)이 흐름의 방향을 좌우하였다. 상기 (표 3)에 나타난 바와 같이 동일한 단면적과 동일한 분리대의 너비에서는 분리대 각도(α)가 30°이상의 각도에서는 몰드내의 용강 흐름의 방향은 큰 차이를 보이지 않았다.The direction of the molten steel flow in the mold was determined by the discharge speed and the separator width (L) by the discharge section minimum cross-sectional area A rather than the influence of the angle. As shown in Table 3, at the same cross-sectional area and the same width of the separator, the direction of the molten steel flow in the mold did not show a significant difference at an angle of more than 30 °.

하기 (표 4)는 침지노즐을 내화물로 제작하여 실 주조 실험을 행한 결과를 나타낸 것이다.Table 4 shows the results of the actual casting experiment by making the immersion nozzle into a refractory.

실험조건, 몰드: 20-6 크라운몰드(몰드쪽: 1240mm)Experimental conditions, Mold: 20-6 Crown Mold (Mould side: 1240mm)

주조속도: 4.5m/minCasting Speed: 4.5m / min

침적깊이: 150mmDepth of Depth: 150mm

상기 (표 4)에 나타난 바와 같이 종래의 침지노즐은 내부의 단면적 변화가 커 유속 및 압력 변동이 크고 횡방향 및 종방향의 유속차가 발생되어 분리대를 통하여 주형내로 용강의 분할 흐름시 편류를 발생시키고, 또한 반전류의 충돌점(F)위치가 탕면(S0)과 가까워 탕면의 높이차를 크게 하였다. 본 발명에 따른 침지노즐은 내부에서의 유속이 점진적으로 감소되고, 압력 변동이 일정하여 분리대를 통한 분할 흐름시 편류가 발생치 않아 주형내 용강의 탕면 변화를 최소화 하였다.As shown in Table 4, the conventional immersion nozzle has a large cross-sectional area change and a large flow velocity and pressure fluctuation, and a flow velocity difference occurs in the transverse direction and the longitudinal direction to generate a drift during the split flow of molten steel through the separator. In addition, the collision point F of the reverse flow was close to the surface S0 to increase the height difference of the surface. In the immersion nozzle according to the present invention, the flow velocity in the interior is gradually reduced, and the pressure fluctuation is constant, so that no drift occurs in the split flow through the separator, thereby minimizing the change in the molten steel of the molten steel in the mold.

또한 토출부위의 최소단면적에 따른 토출유속과 분리대의 폭 및 각도에 따라 용강의 흐름 속도 및 방향을 적절하게 조정하여 주형내 용강유동의 안정성을 확보함으로써 반전류에 의한 탕면에서의 높이차를 5mm 이내로 유지하여 술라브 표면 세로 크랙 방치 한계치인 탕면에서의 높이차 10mm 이내로 유지됨에 따라 안정적인 조업을 달성할 수 있었다.In addition, the flow velocity and direction of the molten steel are appropriately adjusted according to the discharge flow rate and the width and angle of the separator according to the minimum cross-sectional area of the discharged portion to ensure the stability of the molten steel flow in the mold. As it was maintained within the height difference of 10 mm from the hot water surface, which is the limit value of the standing crack of the slab surface, stable operation was achieved.

이상에서와 같이 본 발명의 침지노즐은 노즐 내부의 유속 및 압력 변화의 범위를 최소화하여 박슬라브 연속주조의 주형내에서 용강의 대칭 유동을 형성하여 탕면 높이차를 감소시켰으며, 분리대의 위치에 따른 적정한 최소단면적, 분리대의 폭 및 각도의 변화에 따라 몰드내 용강의 유동현상을 안정하게 확보함으로써 균일한 응고셀 두께로 양호한 품질의 주편을 생산할 수 있었다.As described above, the immersion nozzle of the present invention minimizes the range of the flow velocity and pressure change inside the nozzle to form a symmetrical flow of molten steel in the mold of the thin slab continuous casting, thereby reducing the difference in the height of the water bath according to the position of the separator. The stable phenomena of molten steel in the mold can be secured according to the appropriate minimum cross-sectional area, the width of the separator, and the quality of the cast can be produced with uniform solidification cell thickness.

Claims (5)

노즐의 입구부로부터 토출부를 향해 원통의 파이프형 상단부(21a)와 일정한 내부 단면적을 가진 1차 변환부(22a)와 상기 내부 단면적이 점진적으로 증가하는 2차 변환부(23)와 상기 내부 단면적이 점진적으로 증가하는 주변환부(24a)로 구성되고, 상기 주변환부의 끝단 중앙에 용강의 대칭유동을 유도하는 분리대(25a)를 포함하여서 됨을 특징으로 하는 연속주조용 침지노즐.From the inlet of the nozzle toward the discharge part, the cylindrical pipe-shaped upper end portion 21a and the primary conversion portion 22a having a constant internal cross-sectional area, the secondary conversion portion 23 and the internal cross-sectional area of which the internal cross-sectional area is gradually increased. An immersion nozzle for continuous casting, characterized in that it comprises a separator 25a for symmetrical flow of molten steel in the center of the end of the peripheral ring portion gradually increasing. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 단면적이 입구부 단면적을 기준하여, 원통의 파이프형 상단부(21a)가 95∼98%, 1차변환부(22a)가 90∼100%, 2차변환부(23)가 100∼140%, 주변환부(24a)가 110∼150% 인 것을 특징으로 하는 연속주조용 침지노즐.The cross-sectional area is 95 to 98% of the cylindrical pipe-shaped upper end portion 21a, 90 to 100% of the primary conversion portion 22a, 100 to 140% of the secondary conversion portion 23, and the peripheral ring portion based on the inlet cross-sectional area. An immersion nozzle for continuous casting, characterized in that (24a) is 110 to 150%. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 각 구간 사이의 단면적 변화량 차이의 절대값이 6mm2를 초과하지 않는 것을 특징으로 하는 연속주조용 침지노즐.The immersion nozzle for continuous casting, characterized in that the absolute value of the difference in cross-sectional area variation between each section does not exceed 6mm 2 . 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 분리대(25a)의 형성각도가 0°≤α≤120°이고, 상기 분리대의 폭이 30mm≤L≤120mm이고, 분리대의 높이가 30∼150mm이고, 분리대의 상부와 하부에 곡률을 형성하는 것을 특징으로 하는 연속주조용 침지노즐The formation angle of the separator 25a is 0 ° ≤α≤120 °, the width of the separator is 30mm≤L≤120mm, the height of the separator is 30-150mm, and the curvature is formed on the top and the bottom of the separator. Immersion nozzle for continuous casting 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 분리대 하부의 곡률은 분리대의 폭에 5∼20mm의 높이로 이루어진 것임을 특징으로 하는 연속주조용 침지노즐.The curvature of the lower portion of the separator is a continuous casting immersion nozzle, characterized in that consisting of a height of 5 to 20mm in the width of the separator.
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