KR100779714B1 - 침지노즐 폐쇄장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연속주조작업에서 몰드 오버 플로우발생시 비상처치작업을 함에 있어서 침지노즐로 유출되는 용강을 신속하게 폐쇄시킬수 있는 침지노즐 폐쇄장치에 관한 것이다.

이를 위하여, 본 발명은 연속주조설비에 있어서 몰드와 턴디쉬 사이에 설치되고 아래로 갈수록 직경이 좁아지도록 테이퍼가 진 구조로 이루어진 원통형의 침지노즐과; 상기 침지노즐의 위쪽에는 중심부에 가스유로가 있으며 상기 가스유로의 출측에 포러스 플러그가 내장삽입된 원통형의 스토퍼와; 상기 스토퍼의 가스유로에 연결되고 저압가스관과 고압가스관으로 분기되는 아르곤 가스관과; 상기 몰드의 측면벽에 설치된 용강유출 감시용 감시센서와; 상기 감시센서의 신호에 따라 작동되는 상기 고압가스관의 컨트롤밸브 및 알루미늄 쇼트볼 투입기로 구성되는 것을 특징으로 하는 침지노즐 폐쇄장치를 제공하게 된다.

이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 침지노즐 폐쇄장치는 몰드 오버 플로우시에 침지노즐을 폐쇄함으로써 용강유출에 의한 설비사고를 막고 주편의 표면불량을 방지할 수 있는 효과가 있다.

연속주조장치, 몰드 오버 플로우, 침지노즐 폐쇄장치

Description

침지노즐 폐쇄장치{APPARATUS FOR CLOSING OF SUBMERGED ENTRY NOZZLE}

도 1은 연속주조장치의 개략도;

도 2는 몰드내 용강주입작업의 개략도;

도 3은 본 발명에 따른 설치상태 사시도;

도 4는 본 발명에 따른 침지노즐 폐쇄 전,후의 작동 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1:래들 2:턴디쉬

3:침지노즐 4:몰드

5:스토퍼 6:용강

7:2차냉각대 8:아르곤 가스관

11:가스유로 12:포러스 플러그

21:저압가스관 22:고압가스관

23:컨트롤밸브 24:알루미늄 쇼트볼 투입기

25:체크밸브 31:감시센서

본 발명은 침지노즐 폐쇄장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연속주조작업에서 용강제어 불가로 인하여 몰드 오버 플로우(Mold over flow)발생시 비상처치작업을 함에 있어서 침지노즐로 유출되는 용강을 신속하게 폐쇄시킬수 있는 침지노즐 폐쇄장치에 관한 것이다.

일반적으로, 주편을 연속성형하기 위한 연속주조기는 도 1에 도시된 바와 같이, 용강을 운반하는 래들(1)과 래들로부터 유입된 용강이 일시적으로 저장되어 개재물을 부상분리되도록 설치된 턴디쉬(2)와 주편을 요구형태 및 크기로 응고시키는 몰드(4)와 다수의 롤이 조합된 2차 냉각대(7)를 포함하는 구성으로 되어있다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이 턴디쉬(2) 하부에 용강을 몰드(4)에 주입하기 위한 침지노즐(3)이 설치되고 상기 침지노즐(3)의 상부에는 내부에 가스취입용 랜스와 스토퍼(5)가 설치된다.

상기 스토퍼(5)는 턴디쉬에 용탕을 모아두었다가 주탕할때 빼는 마개이다.

그러나, 종래에는 용강제어불가로 주조중 몰드 오버 플로우가 발생하면 주조속도를 올려 작업하거나, 작업중인 턴디쉬(2)를 슬래그 포트(Slag Pot)까지 비상회전하여 용강을 처리한다.

이와같이 몰드 오버 플로우를 빠른 시간내에 막지 못하면 많은 양의 용강유출로 인한 설비사고와 비산되는 용강에 의해 작업자의 안전사고 발생위험이 있고, 몰드 오버 플로우를 막기위해 주조속도를 높이면 주편의 응고표면에 이물질이 유입되어 주편표면불량이 발생하는 문제점이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 몰드 오버 플로우시 스토퍼내부에 있는 포러스 플러그를 하강시켜 침지노즐을 신속히 폐쇄함으로써 주편표면불량 및 설비사고를 방지할수 있는 침지노즐 폐쇄장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 연속주조설비에 있어서 몰드와 턴디쉬 사이에 설치되고 상부가 깔대기 형상이며 아래로 갈수록 직경이 좁아지도록 테이퍼가 진 구조로 이루어진 원통형의 침지노즐과; 상기 침지노즐의 위쪽에는 침지노즐의 깔대기형상과 대응되는 하면구조를 갖고 중심부에 가스유로가 있으며 상기 가스유로의 출측에 포러스 플러그가 내장삽입된 원통형의 스토퍼와; 상기 스토퍼의 가스유로에 연결되고 저압가스관과 고압가스관으로 분기되며 상기 저압가스관과 고압가스관 사이에는 역류방지를 위한 체크밸브가 있는 아르곤 가스관과; 상기 몰드의 측면벽에 설치된 용강유출 감시용 감시센서와; 상기 감시센서의 신호에 따라 작동되는 상기 고압가스관의 컨트롤밸브 및 알루미늄 쇼트볼 투입기로 구성되는 것을 특징으로 하는 침지노즐 폐쇄장치를 제공하게 된다.

이하에서, 첨부도면을 참고하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 설치상태 사시도이고, 도 4는 침지노즐 폐쇄 전후의 작동 단면도이다.

본 발명에 따르면, 연속주조설비에 있어서 몰드(4)와 턴디쉬(2) 사이에 설치되는 침지노즐(3)은 상부가 깔대기 형상인 원통형으로 원통내부가 아래로 갈수로 직경이 좁아지도록 테이퍼가 진 구조로 되어있다.

이와같이 상기 침지노즐(3)의 원통내부가 아래로 갈수로 좁아지도록 하는 이유는 스토퍼(5)로부터 하강된 포러스 플러그(12)가 침지노즐(3)에 밀착되어 용강의 흐름을 저지하기 위함이다.

상기 침지노즐(3)의 위쪽에는 침지노즐의 깔대기 형상과 대응되는 하부곡면을 갖고 중심부에는 가스유로(11)가 형성되는 스토퍼(5)가 설치되며, 상기 스토퍼(5)의 가스유로(11)의 출측에는 다공성 내화물인 포러스 플러그(12)가 삽입되어 있다.

또한 상기 스토퍼(5)내부의 가스유로(11)는 아르곤 가스관(8)에 연결된다.

이와같이 불활성 가스를 용강중에 취입하는 이유는, 용강중에서 기포와 개재물이 서로 합체하려는 경향이 있음에 착안하여 용강중의 비금속 개재물을 부상분리시키고자함이다. 따라서 버블링(Bubbling)효과를 주기위하여 상기 스토퍼(5)의 가스유로(11)의 출측에 포러스 플러그(12)를 삽입설치한다.

상기 아르곤가스관(8)은 고압가스관(22)과 저압가스관(21)에 분기되어 연결되어있으며, 상기 고압가스관(22)과 저압가스관(21) 사이에는 가스의 역류방지를 위한 체크밸브(25a,25b)가 설치되어있다.

이는 평상시에는 버블링(Bubbling)효과만을 위하여 저압의 아르곤 가스가 주입되나, 몰드 오버 플로우시에는 스토퍼(5)의 가스유로(11)에 설치된 포러스 플러그(12)가 상기 스토퍼(5)로부터 이탈되어 하강될수 있도록 고압의 아르곤 가스가 주입되도록 하기 위함이다.

또한, 상기 몰드(4)의 측면벽에는 용강유출 감시용 감시센서(31)가 설치된다.

여기서 감시센서(31)로는 포토셀, 온도센서 등이 사용될수 있다.

상기 감시센서(31)의 신호에 따라 작동되는 컨트롤 밸브(23)가 고압 아르곤 가스관(22)에 설치되고 상기 고압 아르곤 가스관(22)의 일측부에 알루미늄 쇼트볼 투입기(24)가 설치된다.

여기서 컨트롤 밸브(23)로는 솔레노이드 밸브가 사용된다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 다음과 같은 작동관계를 갖는다.

도 3에 도시된 바와 같이, 몰드 위로 용강이 유출되면 몰드 측면벽에 설치된 감시센서(31)에 의해 용강유출이 감지된다.

상기 감시센서(31)의 신호에 따라 고압의 아르곤 가스관(22)의 컨트롤 밸브(23)가 열려 고압가스가 주입되면 압력차에 의해 고압가스관의 체크밸브(25a)가 열리고 저압가스관의 체크밸브(25b)는 닫힌다.

또한, 상기 고압가스관(22)의 일측부에 설치된 알루미늄 쇼트볼 투입기(24)에서 알루미늄 쇼트볼이 고압가스관(22)내로 투입된 후 고압가스에 의해 스토퍼(5)의 가스유로(11)까지 이동된다. 이어서 스토퍼(5)내부의 고열(1000℃)에 의해 알루미늄 쇼트볼은 용융되어 포러스 플러그(12)의 구멍을 막아 가스유로(11)에 고압을 형성한다.

이는, 다공성 내화물인 포러스 플러그(12)의 구멍은 매우 미세하여 가스의 통과는 가능하나 액체금속은 표면장력에 의해 통과하지 못하기 때문이다.

따라서, 포러스 플러그(12)는 스토퍼(5)로부터 이탈되어 침지노즐(3)에 하강된다. 테이퍼진 상기 침지노즐(3)의 입구에 떨어진 포러스 플러그(12)는 용강의 하중에 의해 침지노즐(3)에 밀착되어 용강의 유출을 완전히 폐쇄한다.

이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 침지노즐 폐쇄장치는 몰드 오버 플로우시에 스토퍼의 가스유로에 설치된 포러스 플러그를 신속히 하강시켜 침지노즐을 폐쇄함으로써 용강유출에 의한 설비사고를 막고 주편의 표면불량을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 연속주조설비에 있어서, 몰드(4)와 턴디쉬(2) 사이에 설치된 상부가 깔대기 형상인 원통형의 침지노즐(3)과;

   상기 침지노즐(3)의 위쪽에는 침지노즐의 깔대기형상과 대응되는 하면구조를 갖고 중심부에 가스유로(11)가 있으며 상기 가스유로(11)의 출측에 포러스 플러그(12)가 내장삽입된 원통형의 스토퍼(5)와;

   상기 스토퍼(5)의 가스유로(11)에 연결되고 저압가스관(21)과 고압가스관(22)으로 분기되며 상기 저압가스관(21)과 고압가스관(22) 사이에는 역류방지를 위한 체크밸브(25)가 있는 아르곤 가스관(8)과;

   상기 몰드(4)의 측면벽에 설치된 용강유출 감시용 감시센서(31)와;

   상기 감시센서(31)의 신호에 따라 작동되는 상기 고압가스관의 컨트롤밸브(23) 및 알루미늄 쇼트볼 투입기(24)로 구성되는 것을 특징으로 하는 침지노즐 폐쇄장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 침지노즐(3)이 아래로 갈수록 직경이 좁아지도록 테이퍼가 있는 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 침지노즐 폐쇄장치.

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