KR100775084B1

KR100775084B1 - 턴디쉬용 단열장치

Info

Publication number: KR100775084B1
Application number: KR1020060130900A
Authority: KR
Inventors: 박영선
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2006-12-20
Filing date: 2006-12-20
Publication date: 2007-11-08

Abstract

본 발명은 턴디쉬용 단열장치에 관한 것으로, 턴디쉬 하부에 마련된 침지 노즐이 중앙에 위치하도록 관통 홀이 형성된 틀의 형상을 갖고, 상기 틀 내부는 내화재가 채워져 상기 턴디쉬 하부면에 구비되는 턴디쉬용 단열장치가 제공된다. 이에 따라서, 예열로에서 발생되는 고온의 불꽃이 턴디쉬 하부면과 비상용 나이프에 미치지 못하도록 차단하기 때문에 상기 고온의 불꽃에 따른 턴디쉬 철피 및 비상용 나이프의 열변형을 방지함과 아울러 침지 노즐의 수직도 변형을 방지할 수 있는 효과가 있다.

턴디쉬, 침지노즐, 예열, 열변형, 단열

Description

턴디쉬용 단열장치{TUNDISH FOR INSULATOR}

도 1은 일반적인 연속주조장치의 전체 사시도이다.

도 2는 종래의 턴디쉬 구조를 나타낸 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 턴디쉬용 단열장치를 나타낸 사시도이다.

도 4는 도 3의 A-A선 단면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 턴디쉬용 단열장치의 사용상태를 나타낸 단면도이다.

<도면 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 턴디쉬 20 : 레이들

30 : 침지 노즐 40 : 주형

50 : 주편 60 : 더미바

70 : 더미바 헤드 80 : 이송 롤

90 : 자동절단기 100 : 단열장치

110 : 틀 112 : 고정 리브

114 : 진입 홀 120 : 내화재

122 : 관통 홀 130 : 브라켓

본 발명은 턴디쉬용 단열장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 턴디쉬의 하부에 마련된 침지 노즐의 예열에 따른 턴디쉬 철피와 침지 노즐 및 비상 나이프의 열변형을 방지할 수 있는 턴디쉬용 단열장치에 관한 것이다.

일반적으로 연속주조장치는 제강로에서 생산되어 레이들로 이송된 용강을 턴디쉬에 받았다가 주형에 공급하여 일정한 크기의 주편을 연속 생산하는 설비로 이루어진다. 도 1은 일반적인 연속주조장치의 전체 사시도이다.

도면을 참조하여 설명하면, 레이들 터렛트(Ladle Turret)에 설치된 레이들(Ladle)(20)에 불순물 제거와 화학성분이 조정된 용강을 채우고 레이들(20)에 구비된 레이들 노즐(22)을 통하여 턴디쉬(Tundish)(10)에 공급하게 된다. 그리고, 상기 턴디쉬(10)에 저장된 용강을 원통형 내화벽돌로 된 침지 노즐(30)을 통해 주형(40)에 주입시켜 주편(Slab)으로 주조하게 된다.

상기 주형(40) 내에는 주편(50)을 인출 안내하게 되는 더미바(Dummy Bar)(60)가 주형(40)의 개방된 하부에 유입되고 주형(40)에 유입된 최초의 용강은 더미바 헤드(70)의 요철부를 경계로 응고된다. 응고된 용강은 이후 이동궤도에 설치된 다수의 이송 롤러(80)가 구동됨에 따라 더미바(60)에 의해 당겨져 냉각수가 분사되는 상하 롤러 사이를 이동하면서 주편으로 연속 제조된다.

용강의 주조 초기에는 더미바(60)에 의하여 응고된 주편(50)이 인출되나 일단 응고된 주편(50)이 이송 롤러(80) 사이를 통과하게 되고 그 후에는 더미바(60)의 역할은 필요 없게 된다. 따라서, 더미바(60)는 분리장치에 의하여 상부로 올라 가고 연속적으로 주조된 주편(50)은 자동절단기(90)에 의하여 소정의 길이로 절단되고 테이블 롤러(82)에 의하여 집하장으로 이송된다.

도 2는 종래의 턴디쉬 구조를 나타낸 단면도이다. 도면을 참조하여 설명하면, 용강이 수강되는 턴디쉬(10)는, 레이들에서 공급된 용강으로부터 턴디쉬(10)를 보호하기 위하여 턴디쉬 철피(12) 내측으로부터 영구 연와(14)와 내장 연와(16)가 축조된다. 또한 턴디쉬(10)에 수강된 용강을 주형에 공급하도록 그 내부 바닥면에 출강구(18)가 형성되며, 상기 출강구(18)는 주형 내부로 인입되는 침지 노즐(30)과 연결된다.

그리고, 상기 침지 노즐(30))의 길이 방향과 교차되는 방향으로 신축되는 비상용 나이프(32)가 턴디쉬(10) 하부면에 마련되어 예상치 못한 설비 사고가 발생되면 유압 실린더(34)의 작동에 의해 비상용 나이프(32)가 침지 노즐(30)을 절단함과 동시에 출강구(12)를 폐쇄하여 용강 공급을 차단하게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 턴디쉬(10)는 침지 노즐(30)의 예열에 따른 열변형에 매우 취약하다. 부연하자면, 주조 초기에 턴디쉬(10)에 수강된 용강이 침지 노즐(30)로 공급될 때 용강이 침지 노즐(30)을 통과하는 도중에 침지 노즐(30)에 열을 빼앗겨 냉각되지 않도록 상기 침지 노즐(30)을 소정 온도 이상으로 예열하게 된다. 이를 위해 상기 턴디쉬(10) 하부에 침지 노즐(30)이 설치된 상태에서 예열로(36)가 침지 노즐(30)을 감싸도록 위치하게 된다. 상기 예열로(36)는 고온의 불꽃을 일으키는 가열 버너(38)가 설치되어 있다.

상기 침지 노즐(30)을 예열하기 위해 가열 버너(38)에서 고온의 불꽃을 일으 키면 고온의 불꽃이 침지 노즐(30)을 가열하게 되는데, 이때 침지 노즐(30)을 가열하는 불꽃은 침지 노즐(30)뿐만 아니라 침지 노즐(30)이 설치된 턴디쉬(10)의 하부에도 영향을 미치게 된다. 특히, 상기 침지 노즐(30)이 설치된 턴디쉬 철피(12) 및 비상용 나이프(32)는 예열로(36)에서 발생된 고온의 불꽃에 영향을 받아 턴디쉬(10) 하부에 설치된 침지 노즐(30)의 설치위치(수직도)가 변형되거나 비상용 나이프(32)가 변형되어 비상 작동시 그 역할을 수행함에 있어 문제가 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 턴디쉬의 하부에 마련된 침지 노즐의 예열에 따른 턴디쉬 철피와 침지 노즐 및 비상 나이프의 열변형을 방지할 수 있는 턴디쉬용 단열장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상으로는, 턴디쉬 하부에 마련된 침지 노즐이 중앙에 위치하도록 관통 홀이 형성된 틀의 형상을 갖고, 상기 틀 내부는 내화재가 채워져 상기 턴디쉬 하부면에 구비되는 턴디쉬용 단열장치에 의해 달성된다.

여기서 상기 관통 홀은, 턴디쉬 하부면에 마련된 침지 노즐의 형상과 부합하도록 다단으로 형성된 것이 바람직하다.

또한 상기 내화재가 채워진 틀 내부는, 상기 관통 홀과 교차하는 방향에서 비상용 나이프가 활주할 수 있도록 진입 홀이 형성된 것이 바람직하다.

또한 상기 틀은, 턴디쉬 하부면과 착탈되는 브라켓에 의해 턴디쉬 하부면에 지지되는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 턴디쉬용 단열장치를 나타낸 사시도이며, 도 4는 도 3의 A-A선 단면도이다. 도면을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 턴디쉬용 단열장치(100)는 턴디쉬 하부면과 침지 노즐이 설치되는 영역을 감싸 예열로에서 발생된 고온의 불꽃이 직접 턴디쉬 하부로 도달하는 것을 차단하기 위한 내화재(120)가 충전된 틀(110)이 턴디쉬 하부면에 설치된다.

부연하자면, 상기 틀(110)은 대략 턴디쉬 하부면과 침지 노즐이 설치되는 경계를 감싸도록 넓은 면적을 갖게 된다. 여기서 상기 틀(110)의 면적은, 최소한 침지 노즐을 예열하기 위한 예열로의 개방구보다 넓은 면적으로 형성되고, 상기 틀(110)의 내부에는 예열로에서 발생된 고온의 불꽃에 충분히 견딜 수 있는 내화재(120)가 채워진다. 바람직하게는 상기 틀(110)의 형상 및 면적은, 예열로 개방구의 형상과 동일하게 형성되고, 상기 예열로 개방구의 면적보다 넓게 형성된다.

또한 상기 내화재(120)는, 턴디쉬 내부에 축조된 영구 연와와 내장 연와와 같이 2중으로 축조될 수도 있으며, 경우에 따라서는, 점성을 갖는 내화재를 틀(110)의 내부에 충전시킨 후 점성을 갖는 내화재가 틀에 고착되도록 건조시켜 제작될 수도 있다.

만약, 점성을 갖는 내화재를 사용하게 될 경우에는 도 4에 도시된 바와 같이 틀(110)의 내부와 체결되는 다수의 앵커 볼트(anchor bolt)(124)가 마련되고, 상기 틀(110) 내부에 점성을 갖는 내화재가 채워져 내화재가 건조된 후 상기 틀(110)에 서 이탈되지 않도록 지지하게 된다.

상기 틀(110)의 중앙에는, 침지 노즐이 관통되는 관통 홀(122)이 형성되는 바, 상기 관통 홀(122)은 침지 노즐의 형상 즉, 턴디쉬 하부면에 설치되는 침지 노즐의 외경 형상과 부합되도록 형성되어 침지 노즐과 관통 홀(122)에 틈새가 발생되지 않도록 형성된다. 예를 들어, 상기 턴디쉬 하부면에 설치되는 침지 노즐의 상단이 다단으로 형성될 경우 상기 침지 노즐의 상단과 부합되도록 틀(110)의 중앙에 다단의 관통 홀(122)이 형성된다.

또한 상기 틀(110)의 측면으로는, 상기 관통 홀(122)과 교차하는 방향에서 비상용 나이프가 활주할 수 있도록 진입 홀(114)이 형성되며, 경우에 따라서는 상기 비상용 나이프(32)와 상기 비상용 나이프(32)를 진입 홀(114) 내에서 활주시키도록 신축하는 유압 실린더(34)를 틀(110)에서 지지할 수 있는 구조로 형성될 수 있다.

그리고, 상기 틀(110)의 측면으로는 고정 리브(112)가 형성되고, 상기 고정 리브(112) 상에는 다수의 체결공(112a)이 형성되어 턴디쉬 하부면과 착탈 가능하게 설치되는 브라켓(130)과 고정 리브(112)가 별도의 체결구(예를 들어, 체결용 볼트와 같은)에 의해 체결된다. 경우에 따라서는 상기 틀(110)의 측면에서 브라켓(130)이 일체로 형성되어 턴디쉬 하부면에 고정될 수도 있다.

도 5는 본 발명에 따른 턴디쉬용 단열장치의 사용상태를 나타낸 단면도이다. 도면을 참조하여 설명하면, 턴디쉬(10)는 레이들로부터 용강을 공급받아 임시 저장할 수 있도록 수용부가 형성되며, 상기 턴디쉬(10) 바닥면에는 수강된 용강을 침지 노즐로 공급하기 위한 출강구(18)가 형성된다. 그리고 상기 턴디쉬(10) 하부면으로는 출강구(18)와 연결된 침지 노즐(30)이 설치되고 상기 출강구(18)와 침지 노즐(30)의 상단을 감싸는 단열장치(100)가 턴디쉬(10) 하부면에 지지된다.

부연하자면, 턴디쉬(10)에 수강된 용강이 주형으로 공급될 수 있도록 턴디쉬(10) 바닥면에 형성된 출강구(18)에 침지 노즐(30)이 설치된다. 그리고, 상기 침지 노즐(30)의 하단으로부터 단열장치(100)의 관통 홀(122)이 관통 삽입되어 턴디쉬(10) 하부면에 지지되는 바, 상기 브라켓(130)과 같은 별도의 고정수단에 의해 단열장치(100)가 턴디쉬(10) 하부면에 고정된다.

또한 상기 단열장치(100)의 측면에 형성된 진입 홀(114)에는, 비상용 나이프(32)가 활주 가능토록 삽입되고, 상기 비상용 나이프(32)와 연결된 유압 실린더(34)는 앞서 설명한 바와 같이 턴디쉬(10) 하부면에 고정되거나 단열장치(100)의 틀(110)에 의해 지지될 수 있도록 설치된다.

상기와 같이 턴디쉬(10) 하부에 단열장치(100)가 설치되면, 침지 노즐(30)을 예열하기 위해 예열로(36)가 침지 노즐(30)의 하방에 위치하게 된다. 부연하자면, 주조 초기에 턴디쉬(10)에 수강된 용강이 침지 노즐(30)로 공급될 때 용강이 침지 노즐(30)을 통과하는 도중에 침지 노즐(30)에 열을 빼앗겨 냉각되지 않도록 상기 침지 노즐(30)을 소정 온도 이상으로 예열하게 된다. 이를 위해 상기 턴디쉬(10) 하부에 침지 노즐(30)이 설치된 상태에서 예열로(36)가 침지 노즐(30) 하방에 위치하게 된다.

상기 예열로(36)가 작동을 개시하게 되면, 상기 예열로(36) 내부에 설치된 가열 버너(38)에서 고온의 불꽃을 일으키게 되며, 상기 고온의 불꽃은 침지 노즐(30)의 외경 및 그 주위를 가열하게 되는데, 이때, 본 발명에 따른 단열장치(100)는 고온의 불꽃으로부터 턴디쉬(10)의 철피(12)와 침지 노즐(30) 및 비상용 나이프(32)가 열변형을 일으키지 않도록 고온의 불꽃을 차단하게 된다.

즉, 예열로(36)에서 발생된 고온의 불꽃이 턴디쉬(10) 하부면에 직접 미치는 경우에는 출강구(18)와 인접한 턴디쉬 철피(12)가 가열되면서 열변형을 일으키게 되고, 턴디쉬 철피(12)의 열변형이 극심해지면 출강구(18)와 연결된 침지 노즐(30)의 수직도가 변형되어 주형으로 용강이 공급될 때 용강의 토출 방향을 변경시켜 연속주조에 문제를 일으킨다.

또한, 침지 노즐(30)의 일측에 형성되어 침지 노즐(30)의 유로와 교차되는 방향으로 신축되는 비상용 나이프(32)에 고온의 불꽃이 직접 미치는 경우에는 상기 비상용 나이프(32)에 열변형을 일으켜 예상치 못한 설비 사고(주조 도중의 침지 노즐 파손 및 브레이크-아웃)가 발생되면 비상용 나이프(32)가 작동하지 못해 신속한 침지 노즐(30)의 절단 및 출강구(18) 폐쇄에 어려움이 있다.

그러나, 상기 턴디쉬(10) 하부, 특히 침지 노즐(30)이 설치되는 턴디쉬(10) 하부면에 단열장치(100)가 설치됨으로써, 예열로(36)에서 발생된 고온의 불꽃이 침지 노즐(30)이 설치된 턴디쉬(10) 하부면과 비상용 나이프(32)를 가열하지 못하도록 차단하게 되어 열변형을 방지하게 된다.

한편, 본 발명은 상술한 실시예로서만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 것도 본 발명의 기술적 사상에 속하는 것으로 보아야 한다.

예를 들어, 상기 턴디쉬 출강구와 침지 노즐 사이에 용강 흐름을 제어하기 위한 슬라이드 게이트가 설치된 경우 상기 턴디쉬용 단열장치에 상기 슬라이드 게이트가 내설될 수 있다.

본 발명에 의한 턴디쉬용 단열장치는, 예열로에서 발생되는 고온의 불꽃이 턴디쉬 하부면과 비상용 나이프에 미치지 못하도록 차단하기 때문에 상기 고온의 불꽃에 따른 턴디쉬 철피 및 비상용 나이프의 열변형을 방지함과 아울러 침지 노즐의 수직도 변형을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims

턴디쉬 하부에 마련된 침지 노즐이 중앙에 위치하도록 관통 홀이 형성된 틀의 형상을 갖고, 상기 틀 내부는 내화재가 채워져 상기 턴디쉬 하부면에 구비되는 턴디쉬용 단열장치.
청구항 1에 있어서,

상기 관통 홀은, 턴디쉬 하부면에 마련된 침지 노즐의 형상과 부합하도록 다단으로 형성된 것을 특징으로 하는 턴디쉬용 단열장치.
청구항 1에 있어서,

상기 내화재가 채워진 틀 내부는, 상기 관통 홀과 교차하는 방향에서 비상용 나이프가 활주할 수 있도록 진입 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 턴디쉬용 단열장치.
청구항 1에 있어서,

상기 틀은, 턴디쉬 하부면과 착탈가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 턴디쉬용 단열장치.