KR100676063B1 - 용강토출 제어수단이 구비된 연속주조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연속주조공정에서 초기 용강 주입시 노즐을 통하여 주형으로 주입되는 용강의 흐름을 제어할 수 있도록 된 용강토출 제어수단이 구비된 연속주조장치에 관한 것으로서, 용강을 토출하는 침지노즐과 상기 침지노즐에서 토출된 용강을 비산하는 토출 플레이트 및 상기 토출 플레이트에서 비산된 용강을 수용하는 주형이 구비된 연속주조장치에 있어서, 상기 침지노즐의 토출부위 하부에 위치하는 상기 토출 플레이트의 비산부위에 부착구성되며, 상기 침지노즐의 토출부위에서 토출되는 용강이 경유할 수 있도록 용강토출구가 형성되고, 상기 용강토출구를 통하여 경유된 용강이 상기 토출 플레이트의 비산부위에서 비산되도록 된 용강토출 제어수단이 더 구비되어 이루어져, 용강의 흐름과 방향 및 비산을 제어하여 더미바 링크부 실링제 유실을 방지하고 링크부와 주형 접촉면의 응고셀의 균일한 형성촉진으로 인하여 설비사고를 예방할 수 있다.

연속주조, 와류, 용강, 비산

Description

용강토출 제어수단이 구비된 연속주조장치{Continuous casting apparatus with controlling unit for discharging molten steel}

도 1은 종래의 연속주조장치의 일예를 나타낸 도면,

도 2는 도 1의 'A' 부위에서의 용강토출 흐름이 개략적으로 도시된 모식도,

도 3a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용강토출 제어수단이 구비된 연속주조장치의 용강토출 제어수단의 사시도,

도 3b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용강토출 제어수단이 구비된 연속주조장치의 용강토출 제어수단의 하부사시도,

도 3c는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용강토출 제어수단이 구비된 연속주조장치의 용강토출 제어수단의 단면도,

도 4는 도 2에 대응되는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용강토출 제어수단이 구비된 연속주조장치의 용강토출 흐름이 개략적으로 도시된 모식도,

도 5a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 용강토출 제어수단이 구비된 연속주조장치의 용강토출 제어수단의 단면도,

도 5b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 용강토출 제어수단이 구비된 연속주조장치의 용강토출 제어수단의 단면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1... 용강, 4... 침지노즐,

5... 주형, 8... 토출 플레이트,

9... 용강토출 제어수단, 91... 플레이트,

93... 조립지지홈, 95... 용강주입홈,

97... 내부 모서리.

본 발명은 용강토출 제어수단이 구비된 연속주조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연속주조공정에서 초기 용강 주입시 노즐을 통하여 주형으로 주입되는 용강의 흐름을 제어할 수 있도록 된 용강토출 제어수단이 구비된 연속주조장치에 관한 것이다.

일반적으로, 연속주조 주편은 도 1에 도시된 바와 같은 연속주조장치에 의하여 제조된다. 이 연속주조장치는 래들(미도시)로부터 공급되는 정련과정을 거친 용강(1)을 수용하는 턴디시(2; tundish)와, 턴디시(2)에서 용강(1)을 배출하는 침지 노즐(4)과, 침지 노즐(4)로부터 배출되는 용강(1)을 소요치수의 주편(5)으로 성형하는 주형(3)과, 주형(3)에서 성형된 주편(5)을 유도하는 다수의 가이드 롤(7)과, 주편(5)을 원하는 길이만큼 절단하는 주편 절단기(6)를 포함하여 이루어진다.

이러한 연속주조장치에 있어서, 도 2를 참조하여 도 1의 'A'부위에서의 용강유동을 살펴보면, 용강이 침지노즐(4)을 따라 주형(3)에 인입될 시에 용강은 침지 노즐(4)의 토출부위에서 소정의 간격으로 이격되어 위치한 토출 플레이트(8)에서 비산되게 된다. 이때, 연속적으로 인입되는 용강에 의하여 주형(3) 내부에서는, 도 2에서의 화살표와 같이, 철정압과 주형(3)의 내부공간 형상에 의하여 용강이 유동되어 와류를 형성하게 된다.

이러한 와류가 형성된 용강으로 인하여 더미바 링크부에 조립된 실링제(미도시)의 유실이 발생하게 되고, 링크부와 주형 접촉면의 응고셀 형성을 저해하여 불균일한 응고셀이 형성되며, 이러한 불균일한 응고셀로 인하여 차후 인발 공정 중 설비사고가 발생되게 된다.

본 발명은 상기된 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 용강토출 제어수단을 구비하여 용강의 흐름과 방향 및 비산을 제어하여 더미바 링크부 실링제 유실을 방지하고 링크부와 주형 접촉면의 응고셀의 균일한 형성촉진으로 인하여 설비사고를 예방할 수 있도록 된 용강토출 제어수단이 구비된 연속주조장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 용강토출 제어수단이 구비된 연속주조장치는, 용강을 토출하는 침지노즐과 상기 침지노즐에서 토출된 용강을 비산하는 토출 플레이트 및 상기 토출 플레이트에서 비산된 용강을 수용하는 주형이 구비된 연속주조장치에 있어서, 상기 침지노즐의 토출부위 하부에 위치하는 상기 토출 플레이트의 비산부위에 부착구성되며, 상기 침지노즐의 토출부위에서 토출되는 용강이 경유할 수 있도록 용강주입구가 형성된 용강토출 제어수단이 더 구비되어 이루어진다.

여기서, 상기 용강토출 제어수단은 상기 토출 플레이트의 비산부위에 지지되도록 상기 토출 플레이트와의 결합부에 부합되는 조립지지홈이 형성되어 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 용강토출 제어수단은 용강이 경유하는 그 내부에 용강의 흐름을 원활히 할 수 있도록 내부 모서리가 형성될 수 있거나 또는 내부 굴곡 모서리가 형성될 수도 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용강토출 제어수단이 구비된 연속주조장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용강토출 제어수단이 구비된 연속주조장치의 용강토출 제어수단의 사시도이고, 도 3b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용강토출 제어수단이 구비된 연속주조장치의 용강토출 제어수단의 하부사시도이며, 도 3c는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용강토출 제어수단이 구비된 연속주조장치의 용강토출 제어수단의 단면도이고, 도 4는 도 2에 대응되는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용강토출 제어수단이 구비된 연속주조장치의 용강토출 흐름이 개략적으로 도시된 모식도이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용강토출 제어수단이 구비된 연속주조장치는, 용강을 토출하는 침지노즐(4)과 이 침지노즐(4)에서 토출된 용강을 비산하는 토출 플레이트(8) 및 토출 플레이트(8)에서 비산된 용강을 수용하는 주형(3)이 구비된 연속주조장치에 있어서, 상기 침지노즐(4)의 토출부위 하부에 위치하는 상기 토출 플레이트(8)의 비산부위에 부착구성되며, 침지노즐(4)의 토출부위에서 토출되는 용강이 경유할 수 있도록 용강주입구(95)가 형성되고, 이 용강주입구(95)를 통하여 경유된 용강이 토출 플레이트(8)의 비산부위에서 비산되도록 된 용강토출 제어수단(9)이 더 구비되어 이루어진다.

용강이 경유하여 토출되는 침지노즐(4)의 토출부위 하부에서 용강토출 제어수단(9)이 침지노즐(4)에 밀착되어 즉, 용강이 침지노즐(4)에서 바로 토출되지 않고 용강토출 제어수단(9)을 통하여 용강이 토출되도록 구성된다. 또한, 용강토출 제어수단(9)의 침지노즐(4)에 밀착된 부위의 반대부위는 토출 플레이트(8)에, 더 상세하게는 토출 플레이트(8)의 용강 비산부위에 지지되도록 구성된다.

이 용강토출 제어수단(9)은 장방형의 육각면체 형상으로 이루어져 있으며, 그 장방향의 일면이 개구된 형태를 가진다. 장방형의 육각면체 형상은 플레이트(91)로 구성되며, 개구된 일면과 인접하는 대향하는 두 면에는 개구된 일면 측으로 조립 지지홈(93)이 형성된다.

조립 지지홈(93)은 도면에 도시된 형태 이외에도 토출 플레이트(8) 상에 지지될 수 있는 어떠한 형상이라도 가능하며, 바람직하게는, 토출 플레이트(8)와 밀착되어 이 밀착부위를 통하여 용강이 유출되지 않도록 구성된다.

용강토출 제어수단(9)의 개구된 일면과 대향하는 타면에는 용강주입구(95)가 형성되어 침지노즐(4)에서 배출되는 용강이 이를 경유하도록 한다. 용강주입구(95)는 침지노즐(4)의 내경과 같은 직경으로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 용강토출 제어수단(9)은 조업 중의 용강의 온도를 감안하여 침지노즐(4), 주형(3) 및 토출 플레이트(8) 중 어느 하나와 같은 재질로 이루어질 수 있으며, 용강과 화학적반응이 발생되지 않는 재질이어야 한다.

이러한 용강토출 제어수단(9)을 구비하는 연속주조장치는, 도 4에 도시된 바와 같이, 침지노즐(4)을 통하여 용강이 주입 될 시에 화살표 방향으로 용강이 토출됨으로써 상술된 도 2에서와 같은 와류가 발생되지 않고, 용강토출 제어수단(9)의 사용자 요구 설계에 따라 용강의 흐름과 방향 및 비산을 제어할 수 있다.

이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 용강토출 제어수단이 구비된 연속주조장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 5a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 용강토출 제어수단이 구비된 연속주조장치의 용강토출 제어수단의 단면도이다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 용강토출 제어수단이 구비된 연속주조장치는, 용강이 경유하는 용강토출 제어수단(9)의 내부에 용강의 흐름을 원활히 할 수 있도록 내부 모서리(97)가 형성될 수 있다.

통상적으로 인지된 바와 같이, 용강과 같은 유체의 유동에 있어서 유체의 흐름방향에서 역류할 수 있는 구조로 설계시에, 유체의 흐름은 이러한 부위에서 맴돌게 되어 와류를 형성할 수 있으므로, 이러한 와류발생을 제거하고자 용강토출 제어수단(9)의 와류발생가능 지역에 용강이 유입되지 못하도록 내부 모서리(97)가 설계 될 수 있으며, 내부 모서리(97)는 용강토출 제어수단(9)과 일체형으로 설계되어 형성될 수도 있다.

이러한 내부 모서리(97)의 형상은 연속주조장치의 크기 및 용강의 유입정도 등에 따라 다르게 설계될 수 있으며, 이러한 다른 설계에 따른 또 다른 실시예는 하기 서술될 것이다.

이하, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 용강토출 제어수단이 구비된 연속주조장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 5b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 용강토출 제어수단이 구비된 연속주조장치의 용강토출 제어수단의 단면도이다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 용강토출 제어수단이 구비된 연속주조장치는, 용강이 경유하는 용강토출 제어수단(9)의 내부에 용강의 흐름을 원활히 할 수 있도록 내부 굴곡 모서리(97)가 형성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에서는 용강토출 제어수단(9)의 내부에 굴곡을 가진 내부 굴곡 모서리(97)를 형성함으로써, 상술된 다른 실시예에서 구현되는 용강의 흐름과는 다른 흐름을 구현할 수 있다.

상기 내용은 본 발명의 바람직한 실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명이 속하는 분야의 당업자는 첨부된 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 요지로부터 벗어나지 않고 본 발명에 대한 수정 및 변경을 가할 수 있다는 것을 인식하여야 한 다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 용강토출 제어수단이 구비된 연속주조장치에 의하여, 용강의 흐름과 방향 및 비산을 제어하여 더미바 링크부 실링제 유실을 방지하고 링크부와 주형 접촉면의 응고셀의 균일한 형성촉진으로 인하여 설비사고를 예방할 수 있다.

Claims (4)

1. 용강을 토출하는 침지노즐과 상기 침지노즐에서 토출된 용강을 비산하는 토출 플레이트 및 상기 토출 플레이트에서 비산된 용강을 수용하는 주형이 구비된 연속주조장치에 있어서,

   상기 침지노즐의 토출부위 하부에 위치하는 상기 토출 플레이트의 비산부위에 부착구성되며, 상기 침지노즐의 토출부위에서 토출되는 용강이 경유할 수 있도록 용강주입구가 형성된 용강토출 제어수단이 더 구비되어 이루어지는 용강토출 제어수단이 구비된 연속주조장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 용강토출 제어수단에는 상기 토출 플레이트의 비산부위에 지지되도록 상기 토출 플레이트와의 결합부에 부합되는 조립지지홈이 형성되어 이루어지는 용강토출 제어수단이 구비된 연속주조장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 용강토출 제어수단은 용강이 경유하는 그 내부에 용강의 흐름을 원활히 할 수 있도록 내부 모서리가 형성되는 용강토출 제어수단이 구비된 연속주조장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 용강토출 제어수단은 용강이 경유하는 그 내부에 용강의 흐름을 원활히 할 수 있도록 내부 굴곡 모서리가 형성되는 용강토출 제어수단이 구비된 연속주조장치.

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