KR100605696B1 - A Submerged Nozzle For Continuous Casting - Google Patents
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Abstract
본 발명은 용강을 연속주조할 때 턴디쉬로부터 몰드로 용강을 공급하는 침지노즐에 관한 것으로서,주조시 몰드 레벨 헌팅을 일으키지 않게 함으로써 연연주법에 적절히 대처할 수 있고 주조중단을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 몰드 탕면의 안정화를 꾀할 수 있는 연속주조용 침지노즐을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.The present invention relates to an immersion nozzle for supplying molten steel from a tundish to a mold when continuous casting of molten steel, by not causing mold level hunting during casting, so that it can appropriately cope with the soft casting method and prevent mold breakage as well. An object of the present invention is to provide a continuous casting immersion nozzle capable of stabilizing the water surface.
본 발명은 그 상부에 인서트가 결합되는 파이프부 및 이 파이프부의 하부에 연결되는 변속부를 포함하여 구성되고, 상기 파이프부 및 변속부에는 인서트를 통해 유입되는 융체를 소통시키기 위한 내부 통로가 각각 형성되어 있는 연속주조용 침지노즐에 있어서, The present invention comprises a pipe portion to which the insert is coupled to the upper portion and a transmission portion connected to the lower portion of the pipe portion, wherein the pipe portion and the transmission portion are each formed with an internal passage for communicating the melt flowing through the insert is formed Immersion nozzle for continuous casting,
상기 인서트 하부에서 변속부까지의 파이프부 길이(L1)가 주조시 발생되는 용강의 흐름분리가 완료되는 길이와 같거나 그 이상인 것을 특징으로 하는 연속주조용 침지노즐을 제공하는 것이다.It is to provide a continuous casting immersion nozzle, characterized in that the length of the pipe portion (L1) from the lower part of the insert to the transmission portion is equal to or greater than the length to complete the flow separation of molten steel generated during casting.
연소주조, 침지노즐, 인서트, 파이프부, 변속부, 몰드레벨헌팅Combustion casting, Immersion nozzle, Insert, Pipe part, Transmission part, Mold level hunting
Description
도 1은 종래 침지노즐을 나타내는 모식도로서1 is a schematic diagram showing a conventional immersion nozzle
(a)는 정면도를 나타내고, (b)는 측면도를 나타냄.(a) shows a front view and (b) shows a side view.
도 2는 다른 종래 침지노즐를 나타내는 모식도로서Figure 2 is a schematic diagram showing another conventional immersion nozzle
(a)는 정면도를 나타내고, (b)는 측면도를 나타냄.(a) shows a front view and (b) shows a side view.
도 3은 도 1의 종래 침지노즐의 거리에 따른 압력변화도3 is a pressure change diagram according to the distance of the conventional immersion nozzle of FIG.
도 4는 도 2의 종래 침지노즐의 거리에 따른 압력변화도4 is a pressure change diagram according to the distance of the conventional immersion nozzle of FIG.
도 5는 침지노즐 상부의 흐름분리가 발생될 때의 모식도로서5 is a schematic view when the flow separation of the upper immersion nozzle occurs
(a)는 흐름분리가 파이프부에서 완료된 경우를 나타내고,(a) shows the case where the flow separation is completed in the pipe section,
(b)는 흐름분리가 변속부에서 완료된 경우를 나타냄(b) shows the case where flow separation is completed at the transmission.
도 6은 침지노즐 상부의 상세도로서6 is a detailed view of the upper part of the immersion nozzle;
(a)는 파이프부와 접하는 인서트 내경이 파이프부의 내경보다 작은 경우를 나타내고,(a) shows the case where the insert inner diameter in contact with the pipe portion is smaller than the inner diameter of the pipe portion,
(b)는 파이프부와 접하는 인서트의 내경이 파이프부의 내경과 동일한 경우를 나타냄.(b) shows the case where the inner diameter of the insert in contact with the pipe portion is the same as the inner diameter of the pipe portion.
도 7은 인서트 내경(D0)/파이프부 내경(D1)의 비율에 따른 흐름분리 완료길이를 나타내는 그래프7 is a graph showing the flow separation completion length according to the ratio of the insert inner diameter D0 / pipe portion inner diameter D1.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* * Description of the symbols for the main parts of the drawings *
1 . . . 스토퍼(Stopper) 13,25,33,43,53,63 . . . 인서트(Insert) 10,20,30,40,50,60 . . . 침지노즐 11,21,31,41,51,61 . . . 파이프부 12,22,23,32,42,52,62 . . . 변속부 14,24 . . . 디바이더(Divider)One . . . Stopper 13,25,33,43,53,63. . . Insert 10,20,30,40,50,60. . .
본 발명은 용강을 연속주조할 때 턴디쉬로부터 몰드로 용강을 공급하는 침지노즐에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 주조시 몰드 레벨 헌팅이 일어나지 않는 연속주조용 침지노즐에 관한 것이다.The present invention relates to an immersion nozzle for supplying molten steel from a tundish to a mold when continuously casting molten steel, and more particularly, to an immersion nozzle for continuous casting in which mold level hunting does not occur during casting.
연속주조용 침지노즐은 턴디쉬로부터 몰드로 용강을 안정적으로 공급하는데 그 목적이 있고 몰드의 탕면을 안정적으로 유지시키도록 설계하는 것이 필요하다. The immersion nozzle for continuous casting has a purpose to stably supply molten steel from the tundish to the mold, and it is necessary to design it to stably maintain the molten surface of the mold.
몰드에서의 탕면안정은 균일한 몰드 파우더의 혼입 및 응고쉘의 균일한 형성을 유도하여 주조된 슬라브의 품질을 확보하는데 극히 중요하다. Surface stability in the mold is extremely important to induce uniform mixing of the mold powder and uniform formation of the solidification shell to ensure the quality of the cast slab.
따라서, 종래의 기술들에서는 노즐출구에서 안정적인 용강흐름을 유도하기 위한 침지노즐의 형상에 대해 규정하고 있다. Therefore, the prior art stipulates the shape of the immersion nozzle to induce a stable molten steel flow at the nozzle outlet.
이러한 침지노즐의 대표적인 형태가 도 1 및 도 2에 나타나 있다.Representative forms of such immersion nozzles are shown in FIGS. 1 and 2.
도 1의 침지노즐은 미국 특허 제5,785,880호에 제시되어 있는 것이고, 그리고 도 2의 침지노즐은 미국 특허 제6,152,336호에 제시되어 있는 것이다.The immersion nozzle of FIG. 1 is shown in US Pat. No. 5,785,880, and the immersion nozzle of FIG. 2 is shown in US Pat. No. 6,152,336.
도 1에 제시되어 있는 침지노즐(10)은 턴디쉬로부터 파이프부(길이: L11)(11)로 유 입된 용강을 변속부(길이: L12와 L13)(12)를 이용하여 서서히 용강을 감속하여 출구에서 안정적인 흐름을 유도할 수 있도록 전,후의 노즐 벽면의 수렴각도를 2~8.6도, 좌우 벽면의 발산각도를 6~16.6도 범위로 변화시켜 노즐벽면에서 흐름이 분리되지 않도록 구성된 것이다. The
도 1에서 미설명 부호 1은 스토퍼를, 부호 13은 인서트를, 그리고 부호 14는 디바이더(divider)를 나타낸다.In FIG. 1,
한편, 도 2에 제시되어 있는 침지노즐(20)은 파이프부(길이: L21)(21)로 유입된 용강을 제1변속부(길이: L22)(22)에서는 단면적을 감소시키면서 유속을 증가시키고 제2변속부(길이: L23) (23) 에서는 다시 단면적을 증가시켜 유속을 감소시켜 몰드내로 용강을 공급하도록 구성된다.On the other hand, the
도 2에서 미설명 부호 1은 스토퍼를, 부호 24는 디바이더를, 그리고 25는 인서트를 나타낸다.In FIG. 2,
이들 역시 노즐내에서 흐름의 분리를 막기 위해 출구 좌우측 벽면의 각도를 7.5도 이하, 중간의 디바이더벽면의 각도를 7.5 도 이하로 규정하여 출구에서 안정적인 흐름을 유도하도록 하고 있다. In order to prevent separation of the flow in the nozzle, they also define the angle of the left and right wall surface of the outlet at 7.5 degrees or less and the middle divider wall surface at the angle of 7.5 degrees or less to induce a stable flow at the outlet.
그러나, 이들의 특허에 기초하여 제조된 침지노즐을 이용하여 주조를 실시하는 경우에는 일정 주조시간 이상에서 몰드의 탕면이 비정상적으로 움직이는 이른바 몰드 레벨 헌팅(Mold Level Hunting)이 발생하면서 스토퍼에 의한 유량조절이 불가능해지고 결국 주조를 중단하게 되는 현상이 자주 발생하는 문제점이 있다. However, in the case of casting using the immersion nozzles manufactured based on these patents, the flow rate is controlled by the stopper while the so-called mold level hunting occurs in which the hot water of the mold moves abnormally over a certain casting time. This becomes impossible and eventually stops casting, there is a problem that often occurs.
본 발명자들은 상기한 종래기술의 제반 문제점을 개선하기 위하여 연구 및 실험을 행하고, 그 결과에 근거하여 본 발명을 제안하게 된 것으로서, 본 발명은 주조시 몰드 레벨 헌팅을 일으키지 않게 함으로써 연연주법에 적절히 대처할 수 있고, 주조중단을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 몰드 탕면의 안정화를 꾀할 수 있는 연속주조용 침지노즐을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다. The present inventors have conducted research and experiments to improve the above-mentioned problems of the prior art, and based on the results, the present invention proposes the present invention, and the present invention does not cause mold level hunting during casting so that it can cope with the soft casting method properly. It can be, and to provide a continuous casting immersion nozzle that can prevent the casting stop as well as the stabilization of the mold surface, the object is to.
이하, 본 발명에 대하여 설명한다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated.
본 발명은 그 상부에 인서트가 결합되는 파이프부 및 이 파이프부의 하부에 연결되는 변속부를 포함하여 구성되고, 상기 파이프부 및 변속부에는 인서트를 통해 유입되는 융체를 소통시키기 위한 내부 통로가 각각 형성되어 있는 연속주조용 침지노즐에 있어서, The present invention comprises a pipe portion to which the insert is coupled to the upper portion and a transmission portion connected to the lower portion of the pipe portion, wherein the pipe portion and the transmission portion are each formed with an internal passage for communicating the melt flowing through the insert is formed Immersion nozzle for continuous casting,
상기 인서트 하부에서 변속부까지의 파이프부 길이(L1)가 주조시 발생되는 용강의 흐름분리가 완료되는 길이와 같거나 그 이상인 연속주조용 침지노즐에 관한 것이다.It relates to a continuous casting immersion nozzle having a pipe length (L1) from the lower part of the insert to the shifting portion is equal to or greater than the length to complete the flow separation of molten steel generated during casting.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated in detail.
우선, 연속주조시 발생되는 몰드 레벨 헌팅에 대하여 설명한다.First, mold level hunting generated during continuous casting will be described.
도 3은 도 1에 제시되어 있는 종래의 침지노즐을 사용하여 주조시 인서트로부터의 거리변화에 따른 압력변화를 나타내고 있다.Figure 3 shows the pressure change according to the distance change from the insert during casting using the conventional immersion nozzle shown in FIG.
침지노즐은 실제적으로는 수직으로 배치되지만, 도 3에서는 편의상 침지노즐이 수평으로 배치되어 있다.The immersion nozzle is actually arranged vertically, but in FIG. 3, the immersion nozzle is arranged horizontally for convenience.
도 3에 나타난 바와 같이, 유량조절을 위해 부착된 인서트(13)의 내경이 파이프부(11)의 내경보다 작고 따라서 인입된 용강은 인서트 (13)직하에서 속도가 현저히 증가하고 노즐 벽면으로부터 분리된 흐름을 발생시킨다. As shown in Fig. 3, the inner diameter of the
이러한 흐름분리현상은 인서트(13)의 내경이 파이프부(11)의 내경과 같은 경우에도 유량의 제어를 위해 설치된 스토퍼(1) 직하에서 발생된다. This flow separation occurs even under the
도 3에 나타난 바와 같이, 흐름분리에 의해 용강의 정압 분포는 인서트(13) 직하에서는 현저히 낮아지고 흐름의 하류로 갈수록 속도가 감속되면서 서서히 압력은 회복되고 흐름분리가 없어지게 된다. As shown in FIG. 3, the static pressure distribution of the molten steel by the flow separation is significantly lowered directly below the
도 3에서 (3-a)는 주조시 정상적으로 압력이 회복되었을 때의 곡선인데 거리 L11이후에는 벽면으로부터 흐름분리가 발생되지 않고 유속이 감소되면서 압력은 서서히 상승한다. In FIG. 3, (3-a) is a curve when the pressure is normally restored during casting, and after the distance L11, the pressure gradually rises as the flow velocity decreases without flow separation from the wall.
그런데 만일 흐름분리가 없어지지 않고 압력이 낮은 상태로 거리 L11 하부의 단면적이 변화하는 구간 즉, 변속부(12)로 용강이 돌입되면 (3-b)에 나타난 바와 같이 급속한 압력 복구가 발생된다. However, if the molten steel enters the section where the cross-sectional area under the distance L11 is changed while the flow is not lost and the pressure is low, that is, the
이러한 압력복구를 위해서는 용강이 급속하게 감속되어야 하며 이에 따라 벽면에서는 용강흐름과 반대되는 강력한 흐름이 발생된다. This pressure recovery requires the molten steel to decelerate rapidly, resulting in a strong flow on the wall as opposed to the molten steel flow.
한편, 도 4는 도 2에 제시되어 있는 종래의 침지노즐을 사용하여 주조시 인서트로부터의 거리변화에 따른 압력변화를 나타내고 있다.On the other hand, Figure 4 shows the pressure change according to the change in distance from the insert when casting using the conventional immersion nozzle shown in FIG.
도 4에서도 편의상 도 3에서와 같이 침지노즐이 수평으로 배치되어 있다.In FIG. 4, the immersion nozzle is horizontally disposed as in FIG. 3 for convenience.
도 4에 제시되어 있는 침지노즐에 대해서도 도 3의 침지노즐에서와 동일하게 흐름 분리현상이 설명될 수 있다.The flow separation phenomenon can be described in the same manner as in the immersion nozzle of FIG. 3 with respect to the immersion nozzle shown in FIG. 4.
도 4에서 (4-a)는 정상흐름인 경우의 거리에 따른 압력변화를 나타내고, (4-b)는 비정상흐름에 대한 것이다. In FIG. 4, (4-a) shows the pressure change according to the distance in the case of the normal flow, and (4-b) is for the abnormal flow.
도 4에서 L21은 파이프부의 길이를 나타낸다.In FIG. 4, L21 represents the length of the pipe part.
도 5는 실제 용강의 흐름을 개략적으로 나타낸 것으로서, 도 5의 (a)는 용강흐름분리가 파이프부에서 종료되는 정상적인 용강흐름을 나타낸다.Figure 5 schematically shows the flow of the actual molten steel, Figure 5 (a) shows the normal molten steel flow in which the molten steel flow separation is terminated in the pipe portion.
도 5의 (a)에서는 인서트(33)에서 파이프부(31)로 유입된 용강의 속도가 인서트(43) 직하에서 현저히 증가하여 침지노즐(30)벽면에서 분리된 흐름이 발생하면서 벽면에서는 작은 소용돌이가 발생되는 구역(5)이 생긴다. In (a) of FIG. 5, the velocity of the molten steel introduced into the
이 구역은 용강을 감속시키는 역할을 하고 용강흐름과는 반대되는 흐름이 된다. This zone serves to slow down the molten steel and is the opposite of the molten steel flow.
파이프부의 길이, L51 이내에서 용강이 압력을 회복하게 되면 용강은 흐름분리가 없어진 후에 변속부(32)로 돌입되어 안정적인 흐름이 되면서 흘러가게 된다. When the molten steel recovers the pressure within the length of the pipe portion, L51, the molten steel flows into the
그러나 도 5의 (b)와 같이 파이프부(41)의 길이, L52 이내에서 용강이 압력을 회복하지 못하면 흐름분리가 없어지지 않고 변속부(42)로 돌입되어 용강은 급속히 압력을 회복해야 하기 때문에 용강의 유선이 급속하게 꺽이게 된다. 이후에는 정상흐름과 동일하게 흐름분리는 없어지고 안정적인 흐름이 되면서 흘러간다. However, if the molten steel does not recover the pressure within the length of the
도 5의 (b)에서 미설명부호 43은 인서트를 나타낸다.In FIG. 5B,
이렇게 용강의 유선이 급속히 방향을 바꾸게 되면 용강흐름이 상대적으로 느린 구역(5)에 힘을 가하게 된다. 이렇게 전달된 힘은 용강흐름이 느린 구역(5)내의 용강을 진동시키게 된다. 이 진동은 상부로 전달되어 인서트에서 차단되고 인서트 직하의 용강흐름을 유도하면서 감쇠된다. 인서트에서 반사된 진동이 아래쪽의 용강으로도 전달되어 흐름분리가 발생되는 영역의 크기가 주기적으로 변화하면서 인서트 직하의 용강의 압력이 주기적으로 변화한다. When the wire of the molten steel is rapidly changed direction, the molten steel flow is applied to the relatively slow zone (5). This transmitted force causes the molten steel to vibrate in the
이에 따라 인서트에서 배출되는 용강의 속도가 주기적으로 변화하여 몰드로 공급되는 용강의 양이 주기적으로 변화하는 맥동류를 일으킨다. Accordingly, the velocity of the molten steel discharged from the insert is periodically changed, causing a pulsating flow in which the amount of molten steel supplied to the mold is periodically changed.
이렇게 맥동류가 발생되면 몰드내의 용강의 탕면이 불안정해지고 결국 몰드 레벨 헌팅을 유발한다. 또한 인서트 하부의 용강흐름이 빨라지게 되어 인서트의 용손이 증가한다. When a pulsation flow is generated in this way, the molten steel of the molten steel in the mold becomes unstable and eventually causes mold level hunting. In addition, the molten steel flow in the lower part of the insert is increased, thereby increasing the melting loss of the insert.
이러한 현상을 막기 위해서는 인서트에서 유입된 용강이 파이프부 내에서 압력이 충분히 복구되도록 하여 흐름분리가 없어진 이후에 변속구간으로 유입되게 해야 한다. 즉 충분한 파이프부 길이를 확보해야 한다는 것을 알 수 있다. In order to prevent this phenomenon, the molten steel introduced from the insert should be sufficiently restored to the pressure in the pipe to be introduced into the shift section after the flow separation is eliminated. That is, it is understood that sufficient pipe length must be secured.
본 발명은 상기한 연구결과에 근거한 것으로서 몰드 레벨헌팅현상을 방지하기 위하여 용강의 흐름분리와 관련하여 파이프부의 길이를 적절히 설정한 연속주조용 침지노즐에 그 특징이 있는 것이다.The present invention is based on the above findings and is characterized by an immersion nozzle for continuous casting in which the length of a pipe portion is properly set in connection with flow separation of molten steel in order to prevent mold level hunting.
즉, 본 발명은 상기 인서트하부에서 변속부까지의 파이프부의 길이가 주조시 발생되는 용강의 흐름분리가 완료되는 길이와 같거나 그 이상인 연속주조용 침지노즐을 제공하는 것이다.That is, the present invention provides a continuous casting immersion nozzle having a length equal to or longer than the length of the pipe portion from the insert lower portion to the transmission portion to complete the flow separation of molten steel generated during casting.
본 발명의 사상은 도 6(a)에 나타난 바와 같이 그 상부에 인서트(53)가 결합되는 파이프부(51)및 이 파이프부(51)의 하부에 연결되는 변속부(52)를 포함하여 구성되고, 상기 파이프부(51) 및 변속부(52)에는 인서트(53)를 통해 유입되는 융체를 소 통시키기 위한 내부 통로가 각각 형성되어 있는 연속주조용 침지노즐(50)에 적용된다,The idea of the present invention includes a
또한, 본 발명의 사상은 연속주조용 침지노즐의 파이프부가 그 최대 내경과 그 최소 내경이 동일한 연속주조용 침지노즐또는 상기 인서트 하부에 위치되는 상기 파이프부의 상부 내경(D1)이 상기 변속부의 상부에 위치되는 하부 내경 즉, 변속이 개시되는 위치에서의 파이프부의 내경(D2)보다 크고 그리고 상부에서 하부로 가면서 그 내경의 감소정도가 일정한 연속주조용 침지노즐에 적용된다. In addition, the idea of the present invention is that the pipe portion of the continuous casting immersion nozzle for the continuous casting immersion nozzle having the same maximum internal diameter and the minimum internal diameter or the upper inner diameter (D1) of the pipe portion located in the lower portion of the insert on the top of the transmission portion. The lower inner diameter to be positioned, that is, the inner diameter D2 greater than the inner diameter D2 of the pipe portion at the position where the shift is started, and the reduction in the inner diameter from the upper portion to the lower portion is applied to the constant casting immersion nozzle.
변속이 개시되는 위치에서의 파이프부의 내경(D2)은 통상 노즐의 경우 인서트 하부의 파이프부의 내경(D1)과 동일하거나 이보다 약간 작은 것이 일반적이다. The inner diameter D2 of the pipe portion at the position where the shift is started is usually the same as or slightly smaller than the inner diameter D1 of the pipe portion under the insert in the case of a nozzle.
이것은 노즐을 제조할 때 성형을 위한 몰드의 탈형을 용이하게 하기 위한 것이다. This is to facilitate demolding of the mold for molding when producing the nozzle.
따라서 파이프부 벽면의 각도는 수직이거나 하부로 가면서 내경이 축소되는 형태를 취한다. Therefore, the angle of the wall of the pipe part is vertical or the shape of the inner diameter is reduced while going downward.
본 발명에서는 인서트의 내경(DO)/파이프부의 상부의 내경(D1)의 비가 0.4이상 1.0미만일 때, 상기 파이프부의 길이를 파이프부의 평균직경의 6-8배정도이상이 되도록 설정하는 것이 바람직하다.In the present invention, when the ratio of the inner diameter DO of the insert / the inner diameter D1 of the upper portion of the pipe portion is 0.4 or more and less than 1.0, it is preferable to set the length of the pipe portion to be about 6-8 times or more of the average diameter of the pipe portion.
또한, 본 발명은 도 6의(b)에 나타난 바와 같이 인서트(63)가 파이프부(61)의 상부내경(D1)과 동일한 내경(D0)을 갖는 부분을 포함하는 연속주조용 침지노즐(60)에도 적용된다.In addition, according to the present invention, as shown in FIG. 6 (b), the
이러한 침지노즐에 본 발명을 적용하는 경우에는 상기 파이프부(61)의 길이(L1)는 파이프부(61)의 상부내경과 동일한 내경을 갖는 인서트 부분까지 포함하게 되며, 따라서 본 발명에서는 파이프부의 상부내경과 동일한 내경을 갖는 인서트 부분까지 포함하는 파이프부의 길이가 주조시 발생되는 용강의 흐름분리가 완료되는 길이와 같거나 그 이상이 되도록 하면된다.When the present invention is applied to such an immersion nozzle, the length L1 of the
도 6의(b)에서 미설명부호 62는 변속부를 나타낸다.In FIG. 6B,
이와 같이, 인서트가 파이프부의 상부내경과 동일한 내경을 갖는 부분을 포함하는 연속주조용 침지노즐에 본 발명이 적용되는 경우, 파이프부의 상부내경과 동일한 내경을 갖는 인서트 부분까지 포함하는 파이프부의 길이가 파이프부의 평균직경의 6-8배정도이상이 되도록 하는 것이 바람직하다.As such, when the present invention is applied to a continuous casting immersion nozzle including a portion having an inner diameter equal to the upper inner diameter of the pipe portion, the length of the pipe portion including up to an insert portion having the same inner diameter as the upper inner diameter of the pipe portion is equal to that of the pipe. It is desirable to be 6-8 times or more of the average diameter of negative.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.
실시예 1Example 1
파이프부에서의 흐름분리가 발생되지 않는 길이를 알아보기 위해 도 6과 같은 파이프 부 길이 L1을 지닌 노즐을 아크릴로 제작하여 수모델 실험을 실시하였다. 이때 인서트 내경(Do)은 60 mm로 하고 인서트 하부의 파이프부의 내경(D1) 및 변속부의 내경(D2)은 하기 표 1과 같이 변화시켰으며, 파이프부 길이는 1000 mm 로 충분히 길게 하였다. 토출량이 많아질수록 흐름분리가 없어지는 길이는 증가할 것이므로 통상의 연속주조 조업에서의 토출량이 2.5~3.5 ton/min이므로 가장 많은 토출량인 3.5 ton/min의 조건에 대응되도록 상부의 스토퍼 개도를 조절하였다. In order to determine the length that no flow separation occurs in the pipe part, a nozzle having a pipe part length L1 as shown in FIG. At this time, the insert inner diameter (Do) was 60 mm and the inner diameter (D1) and the inner diameter (D2) of the transmission portion of the pipe portion of the lower portion of the insert were changed as shown in Table 1 below, and the length of the pipe portion was sufficiently long to be 1000 mm. As the discharge amount increases, the length of the flow separation elimination will increase, so the discharge amount in the normal continuous casting operation is 2.5 to 3.5 ton / min, so the upper stopper opening degree is adjusted to correspond to the condition of the highest discharge amount to 3.5 ton / min. It was.
인서트에서 토출된 용강이 흐름분리가 완료되는 위치에서는 유선이 노즐의 벽면에 밀착되어 형성될 것이므로 유선이 용강에 밀착되는 지점까지의 길이를 측정하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.In the position where the molten steel discharged from the insert is completed, the streamline is formed to be in close contact with the wall of the nozzle, and thus the length of the streamline is measured to the point where the streamline is in close contact with the molten steel, and the results are shown in Table 1 below.
이때의 길이는 도 6(a)와 같이 인서트의 내경이 파이프부의 내경보다 작은 경우는 인서트 직하로부터의 거리이고, 도 6(b)와 같이 인서트 내경과 파이프부의 내경이 동일한 경우는 인서트부위의 곡률이 끝나는 부위로부터의 거리이다. At this time, when the inner diameter of the insert is smaller than the inner diameter of the pipe part as shown in FIG. 6 (a), the length is directly below the insert. As shown in FIG. 6 (b), the curvature of the insert part is the same as the inner diameter of the insert and the pipe part. This is the distance from the ending site.
한편, 하기 표 1의 노즐중 4개의 노즐에 대하여 인서트의 내경(D0)/파이프부의 상부내경(D1)의 비의 변화에 따른 흐름분리완료길이를 파이프부의 평균내경[{파이프부의 상부내경(D1) + 파이프부의 하부내경(D2)}/2]으로 구하여 도 7에 나타내었다.On the other hand, the flow separation completion length according to the change of the ratio of the inner diameter D0 of the insert / the upper inner diameter D1 of the pipe portion to the four nozzles of the nozzles of Table 1 is the average inner diameter of the pipe portion [{the upper inner diameter D1 of the pipe portion. ) And the lower inner diameter (D2)} / 2] of the pipe part are shown in FIG. 7.
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 파이프부의 내경대비 인서트의 내경이 커질수록 흐름분리가 완료되는 길이는 길어진다는 것을 알 수 있고, 이것은 파이프부로 도입된 용강이 주변 용강과의 마찰의 영향을 받기 때문이다. 따라서 이들의 흐름분리 완료길이는 인서트의 내경과 파이프부의 내경의 비율에 의해 영향을 받는다. As shown in Table 1, it can be seen that the longer the flow separation is completed, the longer the inner diameter of the insert is compared to the inner diameter of the pipe part, because the molten steel introduced into the pipe part is affected by friction with the surrounding molten steel. . Therefore, their flow separation completion length is influenced by the ratio of the inner diameter of the insert to the inner diameter of the pipe part.
또한, 도 7에 나타난 바와 같이, 인서트의 내경(DO)/파이프부의 상부의 내경(D1)의 비가 0.4 - 1.0일 때, 상기 용강의 흐름분리완료길이가 파이프부의 평균직경의 6-8배정도됨을 알 수 있다.In addition, as shown in Figure 7, when the ratio of the inner diameter (DO) of the insert / the inner diameter (D1) of the upper portion of the pipe portion is 0.4 to 1.0, the flow separation completion length of the molten steel is about 6-8 times the average diameter of the pipe portion Able to know.
상기와 같이 얻어진 용강의 흐름분리완료길이에 근거하여 변속구간 즉, 단면적 변 화구간에 도입되기 전에 흐름분리가 완료되는데 필요한 파이프부의 길이를 얻을 수 있다.On the basis of the flow separation completion length of the molten steel obtained as described above, it is possible to obtain the length of the pipe portion required to complete the flow separation before being introduced into the shift section, that is, the cross-sectional change section.
실시예 2Example 2
하기 표 2의 종래노즐 및 본 발명의 침지노즐을 사용하여 실제로 주조했을 때 몰드레벨헌팅이 발생되는 시간을 측정하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. To measure the time when the mold level hunting occurs when actually casting using the conventional nozzle of the following Table 2 and the immersion nozzle of the present invention, the results are shown in Table 2 below.
하기 표 2의 종래노즐(1-6)은 미국특허제5,785,880호에 제시되어 있는 침지노즐을 나타내고, 종래노즐(7-8)은 미국특허제6,152,336호에 제시되어 있는 침지노즐을 나타낸다.Conventional nozzles 1-6 in Table 2 represent immersion nozzles shown in U.S. Patent No. 5,785,880, and conventional nozzles 7-8 represent immersion nozzles shown in U.S. Patent No. 6,152,336.
또한, 하기 표 2에서, Do는 인서트의 내경을, D1은 파이프부의 상부내경을, D2는 파이프부의 하부내경을, L1은 파이프부의 길이를, 그리고 몰드레벨 헌팅 발생시간은 주조개시후 몰드레벨헌팅이 발생된 시간을 나타낸다. In addition, in Table 2, Do is the inner diameter of the insert, D1 is the upper inner diameter of the pipe portion, D2 is the lower inner diameter of the pipe portion, L1 is the length of the pipe portion, and the mold level hunting generation time is the mold level hunting after the start of casting It represents the time when it occurred.
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 종래 노즐의 경우에는 몰드레벨헌팅이 발생됨을 알 수 있으며, 파이프부의 길이(L1)가 흐름분리완료길이에 가까울수록 몰드레벨헌팅이 발생되는 시간이 길어져서 점점 안정된 흐름으로 바뀌고 있다는 것을 간접적으로도 알 수 있다. As shown in Table 2, in the case of the conventional nozzle it can be seen that the mold level hunting is generated, the closer the length (L1) of the pipe portion to the flow separation completion length, the longer the time for the mold level hunting is generated, the more stable flow You can also see indirectly that
한편, 본 발명의 노즐의 경우에는 400분이상 주조하더라도 몰드레벨헌팅이 발생되지 않음을 알 수 있다.On the other hand, in the case of the nozzle of the present invention it can be seen that the mold level hunting does not occur even if cast for more than 400 minutes.
상술한 바와 같이, 본 발명은 몰드레벨 헌팅이 발생하지 않는 연속주조용 침지노즐을 제공함으로써 연연주 증가에 의한 원가절감, 주조중단 방지를 통한 생산성 향상, 몰드 탕면 안정화에 의한 주편품질 확보 등의 효과가 있는 것이다.As described above, the present invention provides an immersion nozzle for continuous casting in which mold level hunting does not occur, thereby reducing costs due to increase in annual cast, productivity through prevention of casting stop, and securing cast quality by stabilizing mold surface. There is.
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