KR100488988B1 - 침지노즐 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연속주조기에서 턴디쉬내의 용강을 몰드로 공급할때에 사용되는 침지노즐에 관한 것으로서, 그 목적은 턴디쉬내의 용강을 턴디쉬로부터 몰드로 원할하게 공급함은 물론, 그 공급되는 용강을 효과적으로 교반시켜 용강내의 불순물을 용강 상부로 부상분리시켜 고 청정강을 생산할 수 있도록 함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 통형의 몸체 내부 중앙에는 길이방향을 따라 유로가 형성되고 그 유로의 끝단부에는 용강유도부가 형성되며 상기 용강유도부의 양측에는 토출구를 상향하도록 형성시켜서서 된 침지노즐에 있어서,

상기 용강유도부에는 중앙에 용강마찰부가 형성되고 그 용강마찰부의 양측단부에 용강가이드가 형성된 용강유도판이 마련되며 상기 용강유도판의 하부에는 중앙에 몸체의 하단부와 연통되는 용강흡입로가 형성되고 그 용강흡입로 상부 양측으로는 용강배출로가 형성된 용강역류구를 마련하여서 된 것이다.

Description

침지노즐{Submerged entry nozzle}

본 발명은 연속주조기에서 턴디쉬내의 용강을 몰드로 공급할때에 사용되는 침지노즐에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 턴디쉬내의 용강을 턴디쉬로부터 몰드로 원할하게 공급함은 물론, 그 공급되는 용강을 효과적으로 교반시켜 용강내의 불순물을 용강 상부로 부상분리시켜 고 청정강을 생산할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 침지노즐은 도 1에 나타낸 바와 같이 연속주조기인 턴디쉬(20)의 하단부에 설치되어 몰드(40)로 용강을 공급하는 역할을 하는 것으로서, 이는 도 2a 및 도 2b에 나타낸 바와 같이 내화재로 된 몸체(31)의 내부 중앙에 유로(32)가 형성되고 그 유로(32)의 끝단부에는 용강유도부(33)가 형성되며 상기 용강유도부(33)의 양측으로는 토출구(34)가 형성되어 있고 그 토출구(34)는 용강유도부(33)로부터 상부로 소정의 경사각을 갖도록 형성되어 있다.

이와 같이 형성된 상기 침지노즐은 래들(10)로부터 턴디쉬(20)로 공급된 용강이 내화재로 된 몸체(31)의 유로(32)를 따라 하부로 진행하다가 용강유도부(33)의 중앙부와 부딪치면서 양측에 상향하도록 형성된 토출구(34)를 통하여 몰드(40)로 공급된다.

상기와 같이 토출구(34)를 통하여 몰드(40)로 공급되는 용강은 토출구(34)의 방향이 상향하도록 형성되어 있기 때문에 그 토출구(34)의 방향을 따라 용강은 몰드(40)의 상부 슬래그(50)층으로 올라가게 되고 그 올라간 용강은 슬래그(50)와 함께 용강이 교반되어 몰드(40)내의 용강속에 불순물을 더욱 함유시키게 된다.

따라서 상기 슬래그(50)와 함께 교반되는 몰드(40)내의 용강은 슬래그(50) 즉 불순물이 더욱 함유되게 되고 따라서 생산되는 주편에는 불순물이 함유된 상태임으로 주편 품질을 악화시키는 결정적인 문제점으로 대두되었다.

또한 상기 침지노즐의 토출구(34) 직하부 부분에 위치한 용강들은 정체해 있게되고 따라서 상기 교반되는 용강과 정체해 있는 용강과는 용강성분의 불균일이 발생하게 되어 주편의 품질편차가 발생하는 문제점이 발생하였다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하고자 발명한 것으로서, 그 목적은 턴디쉬내의 용강을 몰드로 공급해주는 침지노즐의 용강유도부에 용강마찰부가 형성되고 그 용강마찰부의 양측에 용강가이드가 형성된 용강유도판을 마련하며, 상기 용강유도판의 하부에는 중앙에 몸체의 하단부와 연통되는 용강흡입로가 형성되고 그 용강흡입로의 상부 양측으로는 용강배출로가 형성된 용강역류구를 마련하여 상기 턴디쉬의 용강이 몰드로 공급될 때에 그 몰드내의 용강을 교반시킴으로 상기 용강내에 존재하는 각종 불순물을 용강상부로 부상 분리시키도록 한 침지노즐을 제공함에 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 침지노즐에 대한 특징적인 기술적 구성을 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 내화재로 된 통형의 몸체 내부 중앙에 길이방향을 따라 유로가 형성되고 그 유로의 끝단부에는 용강유도부가 형성되며 상기 용강유도부의 양측에는 토출구를 상향하도록 형성시켜서서 된 침지노즐에 있어서,

상기 용강유도부에는 중앙에 용강마찰부가 형성되고 그 용강마찰부의 양측단부에는 용강가이드가 형성된 용강유도판이 마련되며 상기 용강유도판의 하부에는 중앙에 몸체의 하단부와 연통되는 용강흡입로가 형성되고 그 용강흡입로 상부 양측에는 용강배출로가 형성된 용강역류구가 마련된 것을 특징으로 한다.

이와 같은 특징을 갖는 본 발명의 침지노즐을 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 용강 교반용 침지노즐 사시도 및 단면도이고, 도 4는 본 발명의 용강 교반용 침지노즐의 실시예를 나타낸 상태도로써,

본 발명의 침지노즐(30)은 도 1에 나타낸 바와 같이 연속주조기(이하 연주기라 칭함)인 래들(10)의 하부에 마련된 턴디쉬(20)의 하단부 중앙에 설치되어 상기 턴디쉬(20)내의 용강을 몰드(40)로 공급해주는 것으로써, 이는 도 3a 및 도 3b에 나타낸 바와 같이 통형의 몸체(31)가 용강에 견딜 수 있는 내화재로 되어 있고 그 내화재로 된 통형의 몸체(31) 내부 중앙에는 턴디쉬(20)내의 용강이 몰드(40)로 공급되는 유로(32)가 형성되어 있다.

또한 상기 몸체(31)의 하부 유로(32)가 끝나는 지점에는 용강유도부(33)가 마련되고 그 용강유도부(33)의 양측에는 용강을 몰드(40)로 토출시키는 토출구(34)가 상향하도록 형성되어 있으며, 상기 용강유도부(33)에는 유로(32)를 통하여 유입되는 용강이 부딪치는 용강마찰부(35a)가 평면 형태로 형성되어 있고 그 평면 형태로 형성된 용강마찰부(35a)의 양측에는 토출구(34)의 방향을 따라 용강가이드(35b)가 형성된 용강유도판(35)이 마련되어 있다.이 용강유도판(35)은 고온의 용강과 마찰되는 부분이기 때문에 내열성이 우수한 재료를 사용하여야 하나, 이 재료는 침지노즐을 구성하는 내화물과 동일한 것이어도 무방하다. 즉, 침지노즐을 구성하는 내화물로는 보통 알루미나-흑연질(Al₂O₃-C)이 널리 사용되며, 특히 노즐외주의 파우더라인은 질리카-흑연질(ZrO₃-C)이 사용되는데, 본원발명의 용강유도판(35)도 이와 같은 내화물을 사용하여 만들어진다.한편, 상기 용강유도판(35)은 침지노즐과 별도로 만들어져 체결되는 것이 아니라 침지노즐를 만들 때에 일체로 형성된다. 침지노즐은 소정 형태로 만들어진 금형에 상기한 내화물 재료를 주입하고 이를 고온으로 가압 성형하여 제작하는데, 상기 용강유도판(35)도 침지노즐의 금형 내부에 용강유도판(35)이 형성되도록 금형을 만든 다음 내화물 재료를 주입하여 가압 성형함으로써 침지노즐과 동시에 제작한다. 이는 종래의 침지노즐 금형을 간단히 설계 변경함으로써 이루어질 수 있다.

그리고 상기 용강유도판(35)의 하부에는 중앙에 몸체(31)의 하단부와 연통되는 용강흡입로(36a)가 수직으로 형성되고 그 용강흡입로(36a)의 상부 양측으로는 용강배출로(36b)가 용강가이드(35b)의 하면을 따라 형성되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 침지노즐에 대한 실시예를 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 턴디쉬(20)에 수용되어 있는 용강이 침지노즐(30)의 몸체(31) 중앙에 형성된 유로(32)를 통하여 하부로 진행하다가 상기 몸체(31)의 하부 유로(32)가 끝단부분의 용강유도부(33)에 마련된 용강마찰부(35a)에 용강이 부딪치면서 용강가이드(35b)의 안내를 받으며 토출구(34)로 토출되어 몰드(40)에 용강이 공급된다.

이때 상기 토출구(34)로 토출되는 용강은 그 토출되는 용강의 압에 의해 상기 용강가이드(35b)의 하부에 형성된 용강역류구(36)인 용강배출로(36b)에 흡입력을 발생시키고 그 용강배출로(36b)의 흡입력은 상기 용강배출로(36b)와 연통되게 마련된 용강흡입로(36a)로 전달되어 상기 침지노즐(30)의 몸체(31)하부 주위에 정체되어 있는 용강을 상기 용강흡입로(36a)로 흡입하면서 용강배출로(36b)로 용강을 배출시킨다.

따라서 상기 토출구(34)에서는 턴디쉬(20)내의 용강이 계속적으로 배출되고 또 용강배출로(36b)에서는 상기 토출구(34)의 직하부 즉 침지노즐(30)의 몸체(31) 하부 주위에 정체되어 있는 용강을 지속적으로 흡입하여 배출하기 때문에 상기 몰드(40)에 공급되는 용강은 전체적으로 교반이 일어나게 되는 것이다.

그러므로 상기 몰드(40)내로 공급되는 용강은 교반이 골고루 일어나기 때문에 그 용강내에 존재하고 있는 불순물들이 모두 용강 상부로 부상하게 되고 그 부상하게 된 불순물은 슬라그(50)층을 형성하게 되어 그 슬라그(50)층만 재거하게 되면 용강은 불순물이 없는 청정강만 남게되에 양질의 주편을 생산할 수 있게 되는 장점이 있다.

단 상기 용강유도부(33)에 마련된 용강유도판(35)의 폭(P)은 침지노즐(30)의 몸체(31) 직경(M) 보다는 작게 마련되고 상기 용강유도판(35)의 폭(P)은 유로(32)의 직경(N)보다는 크게 형성되는데 그 이유는 다음과 같다.

전자의 경우는 상기 용강유도판(35)의 폭(P)이 침지노즐(30)의 몸체(31) 직경(M) 보다 크게되면 상기 용강유도판(35)의 양측에 형성된 용강가이드(35b)가 토출구(34)의 외부로 돌출되는 형태가 됨으로 용강이 토출구(34)로 토출되면서 발생하는 용강배출로(36b)의 흡입력을 발생시키지 못하여 침지노즐(30)의 몸체(31) 하부 주위에 정체되어 있는 용강을 교반시키지 못하는 문제점이 있다.

또 상기 용강유도판(35)의 폭(P)이 침지노즐(30)의 몸체(31) 유로(32)의 직경(M) 보다 작게되면 상기 유로(32)를 통하여 공급되는 용강의 일부가 용강역류구(36)인 용강배출로(36b)를 통하여 용강흡입로(36a)로 유입되 들어가기 때문에 그 용강흡입로(36a)로의 용강흡입을 저해하는 요인이 발생한다.

이상과 같은 작용을 하는 본 발명의 침지노즐은 턴디쉬의 용강이 몰드로 공급되면서 그 몰드내의 용강을 교반시킴으로 상기 용강내에 존재하는 각종 불순물이 용강상부로 부상 분리되어 연주기에서 생산되는 강의 품질을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

이상과 같은 본 발명의 침지노즐은 유로의 끝단부에 형성된 용강유도부에 중앙부는 용강마찰부가 평면 형태로 형성되고 그 평면 형태로 형성된 용강마찰부의 양측에는 용강가이드가 형성된 용강유도판을 마련하며, 상기 용강유도판의 하부에는 중앙에 몸체의 하단부와 연통되는 용강흡입로가 수직으로 형성되고 그 용강흡입로의 상부 양측으로는 용강배출로가 형성된 용강역류구를 마련함으로써, 턴디쉬의 용강이 침지노즐을 통하여 몰드로 공급될 때에 그 몰드내의 용강을 교반시킴으로 상기 용강내에 존재하는 각종 불순물을 용강상부로 부상 분리시켜 주어 양질의 청정강을 제조할 수 있는 특유의 효과가 있다.

도 1은 연속주조기에 용강 교반용 침지노즐이 적용된 상태의 개략도

도 2a 및 도 2b는 종래의 용강 교반용 침지노즐 사시도 및 단면도

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 용강 교반용 침지노즐 사시도 및 단면도

도 4는 본 발명의 용강 교반용 침지노즐의 실시예를 나타낸 상태도.

<도면의 주요부분에 대한 부호>

30 : 침지노즐 31 : 몸체

32 : 유로 33 : 용강유도부

34 : 토출구 35 : 용강유도판

35a : 용강마찰부 35b : 용강가이드

36 : 용강역류구 36a : 용강흡입로

36b : 용강배출로

Claims (1)

1. 내화재로 된 통형의 몸체(31) 내부 중앙에는 길이방향을 따라 유로(32)가 형성되고 그 유로의 끝단부에는 용강유도부(33)가 형성되며 상기 용강유도부의 양측에는 토출구(34)를 상향하도록 형성시켜서서 된 침지노즐에 있어서,

   상기 용강유도부(33)에는 중앙에 용강마찰부(35a)가 형성되고 그 용강마찰부의 양측단부에 용강가이드(35b)가 형성된 용강유도판(35)이 마련되며 상기 용강유도판의 하부에는 중앙에 몸체(31)의 하단부와 연통되는 용강흡입로(36a)가 형성되고 그 용강흡입로 상부 양측으로는 용강배출로(36b)가 형성된 용강역류구(36)가 마련된 것을 특징으로 하는 침지노즐.