KR100498096B1 - 상,하층 엇갈림 2층구조의 용강와류방지체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용강흐름 유로가 상,하층에 걸쳐서 엇갈림 2층구조(offset structure)로 되어 있어 용강와류의 발생을 원천적으로 방지함으로써 용강내의 슬래그 혼입방지로 용강청정도 향상을 이루고, 래들내 잔류용강 최소화로 용강실수율 향상을 이룰 수 있도록 개선된 상,하층 엇갈림 2층구조의 용강와류방지체에 관한 것이다.

본 발명은, 연속주조 공정에서 래들로 부터 턴디쉬로 용강이 주입될 때, 용강주입말기에 래들내 용강배출구에서 와류가 발생하여 용강상부의 슬래그가 용강배출구로 혼입되는 것을 방지하기 위한 용강와류방지체에서, 상기 용강배출구의 일부분을 막는 절단면이 형성된 하층부와, 상기 하층부의 절단면을 그 상부에서 가리도록 되어 있고, 상기 하층부의 절단면과는 그 평면 대칭축이 어긋난 절단면을 형성한 상층부를 구비하고, 상기 상층부와 일체형으로 성형된 기둥이 하층부에 연결되어 간극을 형성한 2층구조로 결합되어 상기 상층부의 절단면을 통한 용강 유로가 그 중심이 어긋나서 상기 하층부의 절단면을 통한 유로에 이어지는 상,하층 엇갈림 2층구조의 용강와류방지체를 제공한다.

Description

상,하층 엇갈림 2층구조의 용강와류방지체{A VORTEX INHIBITOR HAVING DOUBLE LAYERS WITH VERTICAL OFFSET}

본 발명은 일관제철소의 연속주조공정에서 래들로 부터 턴디쉬로 용강이 주입될 때, 용강배출구에서 와류가 발생하여 용강상부의 슬래그가 용강배출구로 혼입되는 것을 방지하기 위해 투입하는 용강 와류방지체에 관한 것으로, 보다 상세히는 용강흐름 유로가 상,하층에 걸쳐서 엇갈림 2층구조(offset structure)로 되어있어 용강와류의 발생을 원천적으로 방지함으로써 용강내의 슬래그 혼입방지로 용강청정도 향상을 이루고, 래들내 잔류용강 최소화로 용강실수율 향상을 이룰 수 있도록 개선된 상,하층 엇갈림 2층구조의 용강와류방지체에 관한 것이다.

일반적으로 제철소에서는 제강공정의 전로,전기로에서 정련하여 래들(100)로 옮겨진 용강을 2차정련설비(RH, LF, VOD, BAP 등)에서 탈가스처리, 승온, 성분조정 등 2차정련한 후, 연속주조공정으로 이송하기 전에 슬래그보다 비중이 크고 용강보다 비중이 낮은 내화물로 이루어진 용강와류방지체를 사용한다.

이와 같이 용강과 용강와류 방지체를 담은 래들(100)은 도 1및 도 2에 도시된 바와 같이 턴디쉬(110)에 용강(112)을 주입하게 되며, 이러한 연속주조공정의 용강주입 과정에서 용강와류 방지체(130)는 용강주입말기에 래들(100)내 용강의 와류현상(122)을 방지하는 것이다.

이러한 종래의 용강와류 방지체(130)의 형상은 제3도에서 도시된 바와 같다. 이는 미국특허(출원번호: US 88230065, 명칭: VORTEX INHIBITOR FOR MOLTEN METAL DISCHARGE)에 개시된 것으로서, 그 구조는 용강보다 비중이 작은 균일한 캐스타블(CASTABLE) 내화물체이며, 무게중심이 부력중심 밑에 있고 정각뿔 형상의 꼭지점을 향해 있으며, 높이와 상단부 표면 외각직경의 비가 0.5:1 ~ 1:1이고, 용강내에서 오뚜기처럼 자동적으로 꼭지점이 아래로 향하여 직립되는 것이다.

또한, 그 상단부 표면은 일반적으로 원형이고 주변이 수직방향으로 오목하거나 볼록한 구조로 이루어 질수 있으며, 또는 그 상단부 표면이 다각형(6각형,8각형)인 구조를 가질 수도 있는 것이다.

그러나, 상기와 같은 종래기술은 도 3에 도시된 바와 같이, 상단부 표면이 다각형이거나 주변이 오목 또는 볼록한 형상이며, 그 형상이 수직방향의 아래로 이어진다고 해도 용강배출구(140)의 단면적과 연계하여 봤을 때, 다음과 같은 문제점이 있으며, 이것은 제4도의 a)에 도시된 바와 같은 수모델 실험에서도 입증되었다.

상기 수모델 실험방법은 용강량 250톤 래들(100) 내부의 1/5 크기(높이 960mm x 지름 700 ~ 800mm)인 아크릴로 이루어진 모형 래들(150)에 물(152)을 일반적으로 250톤 용강이 차는 높이까지 약 380ℓ 채우고, 그 위에 비중이 0.6정도인 기름(155)을 슬래그(112a) 대용으로 20mm 높이로 약 9ℓ채웠다.

이와 같은 수모델 실험결과, 물(152)의 전체 배출시간은 약 30분 소요되었으며, 용강 와류방지체(130)가 없는 경우에는 래들(100)내 물(152)이 바닥에서 약 30mm (12ℓ=> 실제 래들 환산: 용강 150mm,10~11톤)정도 남았을 때 와류(122)가 형성되어 점차 기름이 배출구로 혼입되었다. 다음은 제4도의 b)와 같이, 종래의 용강와류 방지체(130)를 사용하여 실험했으며, 이는 용강와류 방지체(130)의 비중이 0.8이고, 8각뿔형인 구조를 제작하여 모형 래들(100) 상부에 투입하였다.

그 결과, 물(152)이 배출되는 동안 물(152)과 기름(155)층 중간에서 부유하다가 수위가 낮아질수록 물의 유동력에 의해 용강배출구(140) 연와(Well-Brick)로 근접하게 되고, 용강배출구(140) 연와의 상부에서 와류를 방지하다가, 물(152)이 바닥에서 약 15~20mm (약 6~8ℓ=> 실제 래들(100) 환산: 용강 75~100mm, 5~7톤)정도 남았을 때, 용강배출구(140)로 빨려드는 유동력에 의해 급속히, 1초이내에 배출구(140)를 막아 버렸다.

따라서, 와류(122)가 발생되지는 않았으나 원형의 배출구(140) 단면과 8각뿔형 와류방지체(130) 단면사이에 물이 흘러들어갈 수 있는 공간이 매우 작아 래들(100)내에 잔류된 물이 배출되는 데에는 10분 이상의 긴 시간이 소요되었다. 이것은 8각뿔형뿐만 아니라 주변이 오목, 볼록하면서도 굴곡이 작은 형상에서도 거의 유사하였다.

상기와 같은 종래의 구조를 실제 공정에 적용하였을 때의 문제점은 용강와류 방지에 따른 슬래그 혼입저감 효과는 있지만, 래들(100)내 용강와류방지체(130)가 용강배출구(140)를 막았을때의 잔류용강이 약 5~7톤으로서 이것은 실제 제철소에서 와류방지체(130)를 사용하지 않을때 발생되는 래들평균 잔류용강량(약 3톤)에 비해 2배정도 많은 양이다.

또한, 용강실수율의 향상을 위해 잔류용강이 배출될 때까지 기다리면, 후속 래들(100)의 연결지연으로 인하여 턴디쉬(110)의 용강탕면 레벨(LEVEL)이 너무 낮아져 연속주조가 불가하게 된다. 따라서 슬래그 혼입저감 효과측면에서는 유리하나 잔류 용강량이 많으므로 용강실수율 향상측면에서는 오히려 불리한 문제점을 갖는 것이 종래의 용강와류방지체(130)인 것이다.

이와는 반대로 제4도의 c)도에 도시된 바와 같이, 종래의 용강와류방지체(130)의 단면적이 용강 배출구의 최소 단면적의 1/2 이하가 되도록, 주변이 오목, 볼록하면서 굴곡이 큰 형상은 상기 도 4a),b)의 구조에 비해 꼭지점이 수직방향의 아래로 향하지 못하고, 물의 유동에 따라 옆으로 약간 기우는 경우가 많아 와류방지효과가 미흡하였다.

따라서, 와류력에 의해 급속히 배출구를 막을때도 기울어져서 막히는 경우가 많아 빈공간 부위에서 각각 와류(122)가 형성되어 기름(155)이 혼입되었다.

뿐만 아니라, 정확하게 수직방향 아래로 용강 배출구(140)를 막은 경우에도, 주변이 오목한 부위로 와류(122)가 형성되어 기름(155)이 혼입되었다. 따라서 상기와 같은 종래의 구조는 용강실수율 문제를 해결할 수는 있으나, 궁극적 목표인 와류방지에 따른 슬래그 혼입저감 효과가 미흡한 구조이다.

상기와 같이, 종래기술에서의 문제점은 용강배출구(140)를 막는 용강와류방지체(130)의 단면적이 배출구(140)의 목부를 이루는 최소 단면적의 1/2이상일때는 슬래그 혼입저감 측면에서는 유리하지만 용강실수율 향상 측면에서는 불리하며, 용강 배출구 최소 단면적의 1/2이하일때는 이와 반대이어서 양쪽을 동시에 만족시키기는 어려운 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 래들로 부터 턴디쉬로의 용강배출시, 와류발생을 원천적으로 방지함으로써 슬래그 혼입저감과 용강실수율 향상이라는 2가지 목표를 동시에 만족시킬 수 있도록 개선된 상,하층 엇갈림 2층구조의 용강와류방지체를 제공함에 있는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해서 본 발명은, 연속주조 공정에서 래들로 부터 턴디쉬로 용강이 주입될 때, 용강주입말기에 래들내 용강배출구에서 와류가 발생하여 용강상부의 슬래그가 용강배출구로 혼입되는 것을 방지하기 위한 용강와류방지체에 있어서,

상기 용강배출구의 일부분을 막는 절단면이 형성된 하층부와, 상기 하층부의 절단면을 그 상부에서 가리도록 되어 있고, 상기 하층부의 절단면과는 그 평면 대칭축이 어긋난 절단면을 형성한 상층부를 구비하고, 상기 상층부와 일체형으로 성형된 기둥이 하층부에 연결되어 간극을 형성한 2층구조로 결합되어 상기 상층부의 절단면을 통한 용강 유로가 그 중심이 어긋나서 상기 하층부의 절단면을 통한 유로에 이어짐을 특징으로 하는 상,하층 엇갈림 2층구조의 용강와류방지체를 마련함에 의한다.

이하, 본 발명을 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 상,하층 엇갈림 2층구조의 용강와류방지체(1)는 도 5에 도시된 바와 같이, 용강배출구(140)의 하부 일부분을 막는 하층부(10)와, 상기 하층부(10)가 막지 않는 절단면(12)의 유로를 그 상부에서 우산처럼 가리도록 되어 있는 상층부(30)를 구비하고, 상기 상층부(30)는 상기 하층부(10)의 절단면(12)과는 그 평면 대칭축이 어긋난 절단면(32)을 형성한다.

그리고, 상기 상층부(30)의 하부면에 위치된 기둥(50)의 일부가 하층부(10)의 성형시 하층부(10)속으로 파묻혀 2층구조로 결합되어 하나의 구조체를 형성한다.

본 발명의 용강와류방지체(1)는 일반적으로 용강보다 비중이 작고 슬래그보다 비중이 크도록 부정형 내화물(Castable)과 길이 2~3cm의 철심을 혼련하여 원하는 모양으로 성형하고자 하는 형틀 내부에 주입하여 성형(casting)된다.

제5도는 본 발명의 용강와류방지체(1)를 보다 구체적으로 도시하고 있다. 제5도의 a)는 상,하층 엇갈림 2층구조를 갖기 위하여, 상층부(30)는 기본적으로 중심에서 외곽(외주면)의 길이가 같은 판상의 구조를 갖추고, 그 상층부(30)의 하부면에서 일체형으로 성형(casting)되는 기둥(50)을 갖추고 있다.

상기 상층부(30)의 두께는 용강(112)이 그 상부에 낙하시 충격에 의해 깨지거나 고온의 슬래그(112a)에 의한 용손으로 형상이 변형되지 않을 정도의 내구성을 가진 두께(40~70mm)로 이루어진다.

그리고, 상기 상층부(30)의 형상은 이후에 설명될 하층부(10)의 절단면(12)에서 형성한 용강배출유로로 부터 와류가 발생되지 않도록 하층부(10)의 용강배출유로를 상부에서 우산처럼 가리도록 설계되고, 하층부(10)의 배출유로가 형성되지 않은 부위쪽으로 용강이 배출되도록 상층부(30)의 일부가 절단면(32)을 형성한 구조이다. 상기 절단면(32)은 용강이 흐르는 유로를 형성하는 것으로서, 그 크기는 상층부(30)의 외곽을 연결한 원의 넓이에서 상층부(30)의 단면적을 뺀 넓이로서, 상기 절단면(32)의 면적은 용강 배출구(140)의 최소 단면적의 0.5 내지 1배정도가 되도록 절단면의 크기를 정한다. 상기 절단면(32)이 용강 배출구(140) 최소 단면적의 0.5배 미만이면 잔류용강이 빨리 배출되지 못하고, 1배이상이면 하층부(10)의 용강와류 방지역할이 미흡하다.

상기 상층부(30)의 하부면에는 이에 일체형으로 성형(casting)되는 기둥(50)이 있으며, 이 기둥(50)은 하층부(10)의 성형(casting)시 하층부(10)의 내부로 기둥(50)이 묻혀져서 상층부(30)와 하층부(10)를 연결해주는 역할을 한다. 기둥(50)이 하층부(10)에 묻히는 깊이는 상층부(30)와 하층부(10)가 외압에 의해 분리가 되지 않도록, 하층부(10) 높이의 1/2 수준까지 충분히 깊어야 한다.

너무 깊으면 최하단 기둥(50) 주위의 하층부(10) 내화물이 얇아서 쉽게 깨질 수 있으며, 성형시 내화물이 치밀하게 충진되기가 어렵다. 상층부(30)와 하층부(10)사이의 간극(t)은 상층부(30)의 절단면(32)으로 배출되는 용강이 병목현상이 없이 하층부(10)로 잘 배출되도록 적정 간극(t)이 설정되어야 하므로, 기둥(50)을 제외한 간극부위의 면적이 상층부(30) 절단부(32) 면적의 1~2배가 되도록 한다.

일반적으로 상층부(30) 외곽의 직경이 200~250mm이면, 간극은 30~40mm가 적정하다.

한편, 하층부(10)는 기본적으로 정삼각뿔 형상이며, 외각이 오목,볼록한 다각형의 구조가 하부 꼭지점까지 이어진다. 그 구조 설계에 있어서 가장 중요한 점은 하층부(10)가 용강 배출구(140)를 막았을 때 외곽부위로 용강이 원활히 배출되도록 그 절단면(12)은 배출구(140) 최소 단면적의 1/3 ~ 1/2이 되는 다각형이어야 한다.

또한, 상부에 용강 낙하시 충격에 의해 깨지거나 고온의 슬래그(112a)에 의한 용손으로 형상이 변형되지 않도록 다각형 상단면의 최소 폭이 70mm이상이어야 한다.

이와 같이, 상층부(30)와 하층부(10)가 일체형으로 결합된 형상에서 높이와 상층부(30) 외각 직경의 비는 종래기술에서 설정한 0.5:1 ~ 1:1보다 큰 1.2:1까지도 무방하다. 왜냐하면 구조상 상층부(30)는 단면적이 하층부(10)보다 넓게 되어있고, 상층부(30)와 하층부(10)의 사이 중간에 간극(t)이 있으므로 상층부(30)로의 부력이 크게 작용하고, 하층부(10)는 상층부(30)보다 좁고 무거우므로 자연히 부력의 중심은 수직방향의 중앙선에서 위로 향하고 무게중심은 꼭지점 방향의 아래로 향하게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 용강 와류방지체(1)의 높이와 상층부(30) 외각 직경의 비가 1:1보다 커도 용강(112)내에서 옆으로 눕거나 뒤집어지지 않고 항상 꼭지점이 아래로 향하게 된다.

제 5도에 도시된 본 발명의 용강 와류방지체(1)는 그 하층부(10)가 삼각뿔의 3면이 오목하게 들어간 구조이며, 단면적이 래들(100)의 용강배출구(140) 최소 단면적의 1/3 ~ 1/2 이다. 상층부(30)는 원형의 판상에서 하층부(10)의 절단면(12)을 막은 부위로 용강이 배출되도록 외각 3면이 같은 넓이로 절단되어 둥근 삼각뿔구조로 되어 있으며, 그 절단면(32)의 크기는 제 5도 b)에서와 같이, 전체 상층부(30) 절단면(32)의 면적의 합이 용강배출구(140)의 최소 단면적의 0.5 ~ 1배정도이다.

그리고, 상층부(30)와 하층부(10) 사이의 중간에 기둥(50)이 있으며 상층부(30)와 기둥(50)은 일체형으로 먼저 성형되고, 2차로 하층부(10) 성형시 상층부(30)의 기둥(50)의 일부가 하층부(10) 속으로 파묻혀 일체형을 이룬다.

그 제조방법은 원하는 형상을 성형할 수 있는 상층부 형틀과 하층부형틀 2가지를 철구조물이나 목형으로 만든다. 그리고, 캐스타블(Castable) 내화물 분말과 철심을 일정한 비율로 혼합하고 적정수분을 첨가하여 혼련한 후 상층부 형틀에 주입한다. 이때 내화물체로 이루어진 걸고리(36)도 함께 넣어 상층부(30)를 만든다.

또한, 완성된 상층부(30)를 하층부형틀 상부에 걸쳐놓고, 상층부(30)의 절단면(32) 사이로 캐스타블 혼련물을 하층부의 형틀 내부로 주입하여 상층부(30)와 하층부(10)가 일체형 구조로 되게 성형한다. 이때 고려할 점은 상층부(30)와 하층부(10)사이의 간극으로서 상층부(30) 절단면(32)으로 배출되는 용강이 병목현상이 없이 하층부(10)로 잘 배출되도록 적정 간극(t)이 형성되어야 하는데, 이는 하층부 형틀위에 상층부(30)가 놓여지므로 형틀 높이와 하층부(10)의 내화물이 일정한 위치까지 채워지는 높이의 차가 간극(t)이 되도록 형틀을 설계한다.

제6도는 본 발명에 따른 용강와류 방지체(1)의 변형 구조로서, 하층부(10)는 기본적으로 직사각뿔 형상이며 상층부(30)는 둥근 사각형 판상구조에 기둥(50)이 상층부(30)의 하면 중앙부위에 있다. 그 작동원리와 제조방법은 제5도에 도시된 실시예와 같다.

제6도의 b)는 이를 보다 구체적으로 도시한 것으로서, 하층부(10)의 절단면(12)과 상층부(30)의 절단면(32)이 서로 반대로서 대략 90°어긋나 형성되는 것이다.

한편, 제7도는 본 발명의 또 다른 구조를 도시한 것으로서, 이는 상층부(30)가 원판형으로 이루어지고, 그 중앙에 용강유로를 형성하는 원형 절단면(32)이 형성되며, 기둥(50)은 각각 상층부(30)의 하면에서 3방향에 걸쳐 하부로 연장된 구조이다.

그리고, 상기 기둥(50)을 통하여 상층부(30)에 연결되는 하층부(10)는 삼각뿔의 원추형 구조를 갖는 것으로서, 상부면에는 상기 기둥(50)이 각각 삽입되어 성형되는 구조를 이루며, 상층부(30)의 중앙으로 부터 유입된 용강은 하층부(10)의 외곽으로 분산되어 각각 절단면(12)을 따라서 배출구(140)를 통하여 턴디쉬(110)로 배출되는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 2차정련설비에서 2차정련한 후 연속주조공정으로 이송하기 전에 본 발명의 용강와류방지체(1)를 래들(100)내 용강(112) 상부에 투입하게 된다.

이와 같은 경우, 본 발명은 용강주입말기에 배출구(140)를 통하여 배출되는 용강류를 막음으로써 래들(100)내 용강의 와류현상(122)을 방지하여 슬래그(112a) 혼입을 차단하고, 배출구(140)를 막은 상태에서도 상,하층부(10)(30)의 절단면(12)(32)들을 통하여 잔류용강을 배출하여 용강실수율을 향상시키는 것으로서, 수모델 실험을 통해 그 효과를 검증하였다.

본 발명의 실험방법은 상기 종래의 기술에서 설명한 바와같이 모형래들(100)에 물(150)과 그 위에 기름(152)을 붓고, 제5도에 도시된 바와 같은, 본 발명의 상,하층 엇갈림 2층구조의 용강와류방지체(1)를 투입하여 분당 12.7ℓ의 속도로 물을 배출하면서 용강와류방지체(1)의 유동상태 및 배출구를 막았을 때의 잔류 물의 배출상태를 관찰하였다.

본 발명에 따른 용강와류방지체(1)는 종래기술의 와류방지체와 마찬가지로 항상 꼭지점이 수직방향의 아래로 향하였으며, 용강 배출구(140)의 수직 상부 약 40~50mm 지점에서 빙글빙글 돌면서 와류를 방지하였다. 그러나 종래기술에서의 문제점인 15~20mm 높이에서 급속히 배출구(140)를 막았을 때 물의 배출이 원활하지 못하거나, 또는 물의 배출은 원활하나 와류가 발생되어 기름이 혼입되는 문제점은 전혀 없었다.

즉, 본 발명의 용강와류방지체(1)는 용강배출 경로가 상,하층 엇갈림구조로 되어있기 때문에 용강배출구(140)를 막았을 때, 잔류 물(약 6~8ℓ)이 상층부(30)의 절단면(32)을 통하여 와류현상 없이 배출되어 하층부(10)의 절단면(12)으로 배출되고, 용강배출구(140)를 통하여 원활하게 배출되었으며 그 시간은 약 1분정도로 짧게 소요되므로 실제 공정적용에 있어 잔류용강 배출에 따른 후속 래들(100) 연결 지연의 문제가 발생되지 않는다.

상기에서와 같이 본 발명에 의하면 상,하층 엇갈림 2층구조의 용강와류방지체(1)가 래들(100)의 용강주입말기에 용강와류현상(122)을 효과적으로 방지함으로써, 그에 따른 슬래그(112a) 혼입을 방지한다. 또한, 용강 배출구(140)를 막았을 때의 잔류 용강(약 5~7톤)을 1분 이내의 짧은 시간에 와류현상 없이 하층부(10)의 용강배출구(140)로 원활하게 배출할 수 있다.

따라서, 용강의 청정도 향상을 이루고, 래들(100)내 잔류용강의 최소화로 용강실수율 향상을 이룰 수 있도록 개선된 효과가 얻어지는 것이다.

제 1도는 일반적인 연속주조공정을 도시한 설명도;

제 2도는 연속주조공정에서 래들내에 용강와류방지체가 사용되는 상태를 도시한 설명도;

제 3도는 종래의 기술에 따른 용강와류방지체를 도시한 상세도로서,

a)도는 다각 원뿔형의 구조체,

b)도는 다수의 돌기를 형성한 원뿔형의 구조체,

c)도는 삼각뿔형의 구조체;

제 4도는 용강와류 방지체의 수모델 시험을 나타낸 설명도로서,

a)도는 내부에 물을 담은 모형래들을 도시한 단면도,

b)도는 모형래들의 배출구에 용강와류방지체가 장착된 설명도,

c)도는 종래의 용강와류방지체를 사용하여 와류가 발생되는 상태를 도시한 설명도;

제 5도는 본 발명의 일실시예에 따른 용강와류방지체를 도시한 상세도로서,

a)도는 사시도, b)도는 용강배출구의 장착단면도,

c)도는 종단면도, d)도는 제작설명도;

제 6도는 본 발명에 따른 용강와류방지체의 변형 실시예를 도시한 상세도로서,

a)도는 사시도, b)도는 단면도;

제 7도는 본 발명에 따른 용강와류방지체의 또 다른 변형 실시예를 도시한 상세도로서,

a)도는 사시도, b)도는 분해도

c)도는 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1.... 용강 와류방지체 10..... 하층부

12.... 하층부 절단면 30..... 상층부

32.... 상층부 절단면 50..... 기둥

100.... 래들 110.... 턴디쉬

112.... 용강 112a... 슬래그

122.... 와류현상 140.... 배출구

150.... 물 152.... 기름

Claims (5)

1. 연속주조 공정에서 래들(100)로 부터 턴디쉬(110)로 용강(112)이 주입될 때, 용강주입말기에 래들(100)내 용강배출구(140)에서 와류가 발생하여 용강상부의 슬래그(112a)가 용강배출구(140)로 혼입되는 것을 방지하기 위한 용강와류방지체에 있어서,

   상기 용강배출구(140)의 일부분을 막는 절단면(12)이 형성된 하층부(10)와, 상기 하층부(10)의 절단면(12)을 그 상부에서 가리도록 되어 있고, 상기 하층부(10)의 절단면(12)과는 그 평면 대칭축이 어긋난 절단면(32)을 형성한 상층부(30)를 구비하고, 상기 상층부(30)와 일체형으로 성형된 기둥(50)이 하층부(10)에 연결되어 간극(t)을 형성한 2층구조로 결합되어 상기 상층부(30)의 절단면(32)을 통한 용강 유로가 그 중심이 어긋나서 상기 하층부(10)의 절단면(12)을 통한 유로에 이어짐을 특징으로 하는 상,하층 엇갈림 2층구조의 용강와류방지체.
2. 제1항에 있어서, 상기 용강 배출구(140)를 막는 하층부(10)의 단면적은 배출구(140)의 최소 단면적의 1/2이하로 설계되어 용강이 원활하게 배출되도록 하고, 상층부(30)의 절단면(32)의 크기는 배출구(140)의 최소 단면적의 0.5 ~ 1배로 설계되어 와류발생을 방지하는 것임을 특징으로 하는 상,하층 엇갈림 2층구조의 용강와류방지체.
3. 제1항에 있어서, 상기 상층부(30)와 하층부(10)사이의 간극(t)은 상층부(30) 절단면(32)으로 배출되는 용강이 병목현상이 없이 하층부(10)의 절단면(12)으로 잘 배출되도록 기둥(50)을 제외한 간극(t)부위의 면적이 상층부 절단면(32) 면적의 1~2배가 되도록 형성됨을 특징으로 하는 상,하층 엇갈림 2층구조의 용강와류방지체.
4. 제1항에 있어서, 상기 하층부(10)는 직사각뿔 형상이며, 상기 상층부(30)는 둥근 사각형 판상구조에 기둥(50)이 상층부(30)의 하면 중앙부위에 있는 것임을 특징으로 하는 상,하층 엇갈림 2층구조의 용강와류방지체.
5. 제1항에 있어서, 상기 상층부(30)는 원판형으로 이루어지고, 그 중앙에 용강유로를 형성하는 원형 절단면(32)이 형성되며, 상기 기둥(50)은 각각 상층부(30)의 하면에서 3방향에 걸쳐 하부로 연장된 구조이며, 상기 기둥(50)을 통하여 상층부(30)에 연결되는 하층부(10)는 삼각뿔의 원추형 구조를 갖는 것이고, 상기 상층부(30)의 중앙으로 부터 유입된 용강은 하층부(10)의 외곽으로 분산되어 각각 절단면(12)을 따라서 배출구(140)를 통하여 턴디쉬(110)로 배출되어짐을 특징으로 하는 상,하층 엇갈림 2층구조의 용강와류방지체.