KR100797612B1 - 턴디쉬 침지노즐의 가열장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 턴디쉬 침지노즐의 가열장치에 관한 것으로서,

턴디쉬 침지노즐의 가열장치에 있어서, 턴디쉬(100)의 하부에 설치되어, 턴디쉬의 침지노즐(101)이 삽입되는 원통형상의 단수 또는 복수의 가열부(110)와; 상기 각각의 가열부(110)의 일측면에 각각 접속된 단수 또는 복수의 제 1 배관부(120)와; 상기 단수 또는 복수의 제 1 배관부(120)의 각각의 후단에 연통되어, 각각의 제 1 배관부(120)를 합류시키는 제 2 배관부(130)와; 상기 제 2 배관부(130)의 후단에 접속되어, 턴디쉬(100) 내부의 고온 에어를 외부로 배출시키는 송풍부(150)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며,

턴디쉬 침지노즐의 배관부 전단에 가열부를 설치하고, 후단에 송풍부를 설치하여 부압에 의해 턴디쉬의 고온 에어를 흡입시켜 침지노즐을 가열시키므로, 침지노즐의 가열을 저소음 및 고효율로 수행할 수 있는 효과를 제공한다.

턴디쉬, 침지노즐, 가열장치, 블로어

Description

턴디쉬 침지노즐의 가열장치{Apparatus for heating submerged nozzle of tundish}

도 1은 종래의 턴디쉬 침지노즐의 가열장치를 나타내는 구성도.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 턴디쉬 침지노즐의 가열장치를 나타내는 개념도.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 턴디쉬 침지노즐의 가열장치를 나타내는 사시구성도.

도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 턴디쉬 침지노즐의 가열장치를 나타내는 정면도.

도 5는 도 4의 "A"에 대한 확대도.

도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 턴디쉬 침지노즐의 가열장치의 집진부를 나타내는 구성도.

도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 턴디쉬 침지노즐의 가열장치를 나타내는 측면도.

도 8은 본 발명의 일실시예에 의한 턴디쉬 침지노즐의 가열장치를 나타내는 블럭도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: 턴디쉬 110: 가열부

120: 제 1 배관부 130: 제 2 배관부

140: 집진부 150: 송풍부

본 발명은 턴디쉬 침지노즐의 가열장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 턴디쉬 침지노즐의 배관부 전단에 가열부를 설치하고, 후단에 송풍부를 설치하여 부압에 의해 턴디쉬의 고온 에어를 흡입하여 침지노즐을 가열시키므로, 침지노즐의 가열을 저소음 및 고효율로 수행할 수 있고, 송풍부의 후단에 집진부를 설치하여 배출되는 에어의 오염을 방지하고 에어의 온도를 저하시킬 수 있고, 배관부에 댐퍼를 설치하여 배관부에 외기를 유입시키므로, 고온 에어에 의한 배관의 열화를 방지하고, 배관의 발열을 차단시킬 수 있는 턴디쉬 침지노즐의 가열장치에 관한 것이다.

일반적으로 연속주조공정은 액체상태의 철이 고체가 되는 공정으로 액체 상태인 용강은 몰드에 주입되고 연속주조기를 통과하면서 냉각 응고되어 연속적으로 슬래브나 블룸, 필릿 등의 중간소재로 만들어진다.

이러한 연속주조작업시 사용되는 침지노즐은 강의 연속주조시 턴디쉬(tundi sh)와 주형(mold)와의 사이에 사용되어, 턴디쉬에서 몰드로 용강을 주입한다.

이러한 침지노즐의 역할은 용강의 대기 접촉을 막아 용강산화를 억제하고 주입할 때 용강의 비산을 방지하고 몰드내에서 적정한 용강 유동을 일으킴으로써, 슬래그나 비금속개재물 등의 오염물을 몰드내 탕면으로 분리시켜 주편 품질을 개선할 뿐만 아니라 연속적으로 주조가 가능하도록 한다.

따라서, 침지노즐은 주조작업 초기에 용강의 온도저하 및 급격한 온도차이에 의한 침지노즐의 막힘과 균열 및 파손을 방지하기 위하여 연속주조 작업 전에 턴디쉬와 함께 예열 위치에서 예열된다.

즉, 연속주조작업을 위해서 턴디쉬가 1100∼1200℃, 침지노즐이 800∼900℃로 예열되어야 하며, 그 이하의 온도로 예열될 경우 침지노즐이 막히거나 절단되는 현상이 발생되었다.

일반적으로 턴디쉬의 용강을 주형에 주입하는 턴디쉬의 침지노즐은 용강을 대기로부터 보호하여 용강이 재산화되는 것을 억제함으로써 주편내 비금속 개재물의 함유량을 최소화한다.

또한 턴디쉬의 침지노즐은 내부 형상의 형태에 따라 주형 내의 용강 유동 양상에 많은 영향을 미치므로 용강의 유동을 조절하는 주는 역할을 하여 탕면 안정화 및 주편 품질의 안정화에 기여한다.

이러한 턴디쉬의 침지노즐이 위와 같은 역할을 정상적으로 수행하기 위해서 는 턴디쉬의 침지노즐 내부가 시간경과에 따라 동일한 형태를 유지해야 한다.

즉, 턴디쉬의 침지노즐의 내부가 응고된 강이나 비금속 개재물로 막히게 되면 턴디쉬의 용강을 주형으로 이송할 수 없게 되며, 몰드 내의 유동 또한 원하는 형식으로 얻을 수가 없게 된다.

한편 턴디쉬의 침지노즐은 흔히 내화재(Refractory)로 이루어지므로 용강 중에 비금속 개재물이 많을 경우 노즐에 부착되어 노즐을 막을 가능성이 높고, 턴디쉬의 침지노즐의 외피는 대기와 접촉하고 있으므로 항상 냉각되는 조건에 있어, 내부 면의 온도가 낮아질 경우 그 내부를 흐르는 용강이 응고되면서 턴디쉬의 침지노즐이 막힐 수도 있다.

위와 같이 턴디쉬의 침지노즐의 막힘을 억제하기 위해서는 통상적으로 용강의 청정성을 우수하게 하여 용강중의 개재물 양을 적게 하여 주고, 용강의 온도를 기준치 이상이 되게 유지하며, 턴디쉬의 침지노즐 내부 면의 온도를 높게 하기 위하여 주조전에 예열을 하게 된다.

한편 주조 전에 턴디쉬의 침지노즐 내부 면의 온도는 보통 정상 상태에 비해 매우 낮은 경우가 일반적이어서 주조가 개시되어 턴디쉬의 침지노즐 내부에 용강이 처음 흐르는 시점에는 턴디쉬의 침지노즐 벽면에 용강의 국부적 응고가 흔히 일어난다.

이 때 턴디쉬의 침지노즐의 예열 상태가 부족하면, 초기에 용강의 응고에 의하여 막히는 양이 많아질 뿐만 아니라, 추가적으로 턴디쉬의 침지노즐의 막힘이 급속도로 일어나 이후의 장시간의 주조를 곤란하게 한다.

이에 따라 턴디쉬의 침지노즐 내부의 온도를 가급적이면 높게 가열하는 것이 중요할 뿐 아니라, 모든 개소에서 원하는 온도이상까지 턴디쉬의 침지노즐을 예열해야 한다.

이와 같은 턴디쉬의 침지노즐의 예열방법은 주조 초기에 레들로부터 턴디쉬 및 주형으로 용강이 이송되는 과정에 있어서, 용강이 노즐벽면에 응고되어 부착되는 것을 억제하기 위해 턴디쉬 및 턴디쉬와 주형 사이의 모든 내화재는 예열 과정을 거치게 된다.

도 1에 표시된 바와 같이, 종래의 턴디쉬 침지노즐의 가열장치는 공개실용신안공보 제1998-26855호(1998년 8월 5일자)에 개시되어 있으며, 침지노즐(2)의 하단부에 상하 탈착되는 보온통(3)와; 구배부(4-1)가 상기 보온통(3)의 하부에 연통되고, 상기 구배부(4-1)의 양측에 각각 형성되는 직관부(4-2) 일단에 송풍기(11)가 설치되는 벤튜리관(4)과; 상단이 상기 벤튜리관(4)의 하부에 고정되고, 바닥(10)에 고정되는 고정지지관(7)에 상하강 조절이 가능하도록 내장되는 이동지지관(6)으로 구성되어 있었다.

이러한 종래의 턴디쉬 침지노즐의 가열장치는, 턴디쉬의 고온 에어를 침지노즐 측으로 유도하여 침지노즐을 가열하는 방식을 취하고 있다. 그러나, 이러한 방식의 턴디쉬 침지노즐의 가열장치는, 공장 내부의 고압의 에어 또는 벤츄리관을 사용하므로, 고압으로 토출되는 에어의 기류와 공기배출관 및 주변과의 마찰소음 및 오븐내의 공진소음 등과 같은 소음이 과다하게 발생되는 문제점이 있었다.

이러한, 과다한 에어의 소음은 약 104㏈ 이상이며, 일반지역의 소음공해 기 준인 50∼70㏈ 보다 상당히 초과하여 소음공해로 인식되므로, 작업자들의 근무의욕을 저하시키고, 소음에 의해 작업환경이 악화되는 문제점을 발생시킨다.

또한, 턴디쉬의 고온 에어만을 사용하여 침지노즐을 가열하는 경우에, 침지노즐의 예열에 장시간 소요되어 작업효율이 저하하는 문제점이 있고, 턴디쉬 내의 오염된 에어를 직접 외부로 배출하므로, 공해를 유발하는 문제점도 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로서, 턴디쉬 침지노즐의 배관부 전단에 가열부를 설치하고, 후단에 송풍부를 설치하여 부압에 의해 턴디쉬의 고온 에어를 흡입하여 침지노즐을 가열시키므로, 침지노즐의 가열을 저소음 및 고효율로 수행할 수 있고, 송풍부의 후단에 집진부를 설치하여 배출되는 에어의 오염을 방지하고 에어의 온도를 저하시킬 수 있고, 배관부에 댐퍼를 설치하여 배관부에 외기를 유입시키므로, 고온 에어에 의한 배관의 열화를 방지하고, 배관의 발열을 차단시킬 수 있는 턴디쉬 침지노즐의 가열장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 턴디쉬 침지노즐의 가열장치에 있어서, 턴디쉬(100)의 하부에 설치되어, 턴디쉬의 침지노즐(101)이 삽입되는 원통형상의 단수 또는 복수의 가열부(110)와; 상기 각각의 가열부(110)의 일측면에 각각 접속된 단수 또는 복수의 제 1 배관부(120)와; 상기 단수 또는 복수의 제 1 배관부(120)의 각각의 후단에 연통되어, 각각의 제 1 배관부(120)를 합류시키는 제 2 배관부(130)와; 상기 제 2 배관부(130)의 후단에 접속되어, 턴디쉬(100)의 에어를 외부로 배출시키는 송풍부(150)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

보다 바람직하게, 상기 제 2 배관부(130)와 송풍부(150)와의 사이 또는 송풍부(150)의 후단에 연통설치되어, 에어 내의 오염물을 포집하는 집진부(140)를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

보다 바람직하게, 상기 집진부(140)는 집진탱크(141)의 하부에 수조(142)가 설치되고, 집진탱크(141)의 상부에 순환펌프(160) 및 스프레이 노즐(164)이 설치되어, 수조(142)의 물을 순환시켜 에어의 오염물을 포집하는 것을 특징으로 한다.

보다 바람직하게, 상기 집진부(140)는 사이클론 또는 스크러버인 것을 특징으로 한다.

보다 바람직하게, 상기 제 1 배관부(120)에는 에어 조절용 댐퍼(121)가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

보다 바람직하게, 상기 가열부(110)의 상단부에는 반원 고리형상의 탈부착식 커버(111)가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 더욱 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 턴디쉬 침지노즐의 가열장치를 나타내는 개념도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 턴디쉬 침지노즐의 가열장치를 나타내는 사시구성도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 턴디쉬 침지노즐의 가열장치를 나타내는 정면도이고, 도 5는 도 4의 "A"에 대한 확대도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 턴디쉬 침지노즐의 가열장치의 집진부를 나타내는 구성도이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 턴디쉬 침지노즐의 가열장치를 나타내는 측면도이고, 도 8은 본 발명의 일실시예에 의한 턴디쉬 침지노즐의 가열장치를 나타내는 블럭도이다.

도 2 및 도 3에 표시된 바와 같이, 본 실시예의 턴디쉬 침지노즐의 가열장치는 가열부(110), 제 1 배관부(120), 제 2 배관부(130) 및 송풍부(150)으로 이루어져 턴디쉬의 침지노즐을 가열하는 장치이다.

가열부(110)는, 턴디쉬(100)의 하부에 설치되며, 원통형상의 오븐(oven)으로 형성되어 내경부에 턴디쉬의 침지노즐(101)이 삽입되고, 침지노즐(101)의 수량에 맞추어 단수 또는 복수개가 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 가열부(110)는, 턴디쉬(100) 내의 고온 에어를 침지노즐(101) 측으로 유도하여 예열하는 동시에 별도의 가열수단으로써의 기능을 수행하므로, 턴디쉬의 침지노즐(101)의 가열시간을 단축시킬 수 있게 된다.

도 3 및 도 7에 표시된 바와 같이, 가열부(110)의 상단부에는, 가열부(110)의 온도를 일정하게 유지하여 침지노즐(101)의 열손실을 방지하고, 침지노즐의 예열시간을 단축하고 과도한 외부공기 혼입을 막을 수 있도록 반원 고리형상의 탈부 착식 커버(111)가 설치되어 있는 것이 바람직하다.

제 1 배관부(120)는 각각의 가열부(110)의 일측면에 각각 접속되며, 턴디쉬 (100) 내부의 고온 에어를 침지노즐(101)과 가열부(110)를 경유해서 외부로 배출하는 통로의 역할을 하게 된다.

침지노즐을 가열시킨 후의 폐열은 계속해서 제 1 배관부(120)를 경유해서 후단방향으로 이동하게 되고 그로 인해 제 1 배관부(120)가 과열된다.

따라서, 도 2 내지 도 5에 표시된 바와 같이, 제 1 배관부(120)의 과열방지와 제 1 배관부(120)로부터 발산되는 열차단 및 제 1 배관부(120)의 고온부식을 방지하고, 턴디쉬 내의 온도저하를 방지를 위하여 제 1 배관부(120)의 선단에 외부의 에어를 유입하는 흡입용 밸브 또는 개폐수단으로서, 에어 조절용 댐퍼(121)를 설치하는 것이 바람직하다.

또한, 이러한 에어 조절용 댐퍼(121)는, 제 1 배관부(120)를 유동하는 에어량 및 에어의 온도 등을, 온도센서나 유량센서 등의 감지수단(도시안함)에 의해 감지하여 이들의 감지결과에 의거해서 외기의 유입량을 조절하는 것이 더욱 바람직하다.

도 2, 도 3 및 도 8에 표시된 바와 같이, 제 2 배관부(130)는 단수 또는 복수의 제 1 배관부(120)의 각각의 후단에 연통되어, 각각의 제 1 배관부(120)를 합류시켜 에어를 외부로 배출시키는 역활을 하게 된다.

즉, 제 2 배관부(130)에는 제 2 배관부(130)에서 분기된 제 1 배관부(120)와, 침지노즐(101) 및 가열부(110)를 경유해서 턴디쉬(100)의 고온 에어가 흡입된 다.

송풍부(150)는 제 2 배관부(130)의 후단에 접속되어, 침지노즐(101), 가열부(110), 제 1 배관부(120) 및 제 2 배관부(130)를 순차적으로 통과해서 흡입된 턴디쉬(100)의 고온 에어를 외부로 배출시키게 된다.

이러한, 송풍부(150)로는 예를 들면, 구동모터에 의해 팬을 구동시켜, 침지노즐(101), 가열부(110), 제 1 배관부(120) 및 제 2 배관부(130)에 부압을 형성하므로, 턴디쉬(100)의 고온 에어를 흡입하여 외부로 강제배출시키는 송풍기나 블로어(blower)를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 송풍부(150)는 복수개가 설치되고, 각 송풍부(150)의 전단 및 후단측에 각각 에어용 댐퍼(151, 152)가 각각 설치되어, 송풍압력을 제어하는 것이 더욱 바람직하다.

도 2 내지 도 4에 표시된 바와 같이, 집진부(140)는, 턴디쉬(100) 내부의 고온 기류가 유도되면서 발생되는 먼지 등의 오염물을 배관 내에서 포집하며, 배출되는 에어 내의 오염물을 포집하고, 에어의 온도를 최적화하기 위하여, 송풍부(150)의 후단에 연통설치된다. 또한, 제 2 배관부(130)와 송풍부(150)와의 사이에 설치되는 것도 가능함은 물론이다.

제 2 배관부(130)와 송풍부(150)와의 사이 또는 송풍부(150)의 후단에 연통설치되는 집진부(140)로는, 예를 들면, 집진탱크(141)의 하부에 수조(142)가 설치되고, 집진탱크(141)의 상부에 순환펌프(160) 및 스프레이 노즐(164)이 설치되어, 수조(142)의 물을 순환시켜 스프레이 노즐(164)에 의해 물을 분사시키므로, 에어의 오염물을 포집하는 소형의 집진기로서 스크러버(scrubber)를 사용하는 것이 바람직하다.

즉, 집진부(140)의 전단 또는 후단측에 송풍부(150)가 설치되므로, 송풍부압에 의해 작동이 가능한 스크러버 타입의 집진기를 사용하는 것이 바람직하다.

순환펌프(160)는 수조(142)와 유입관(161)을 개재해서 연통되어 물을 스프레이관(162)으로 반송하여 스프레이 노즐(164)을 개재해서 집진탱크(141) 내에 분사하게 된다.

또한, 유입관(141a)을 경유해서 집진부(140)로 유입된 에어는, 집진부(140)에서 오염물이 포집되고, 배출관(141b)을 경유해서 외부로 배출하게 된다. 수조(142)의 하부에는 에어의 오염물을 함유한 물을 수조에서 외부로 배수하기 위한 배수용 밸브(143)를 설치하는 것이 바람직하다.

또, 송풍부(150)의 후단에 연통설치되는 집진기(140)로는, 예를 들면, 집진탱크(141)의 상부에 스프레이관(162) 및 스프레이 노즐(164)이 설치되어, 스프레이 노즐(164)에 의해 물을 분사시키면서 에어를 선회시켜, 에어의 오염물을 포집하는 소형의 집진기로서 사이클론(cyclone)을 사용하는 것이 바람직하다.

즉, 집진부(140)의 전단측에 송풍부(150)가 설치되므로, 에어에 선회력을 부여하여 작동이 가능한 사이클론 타입의 집진기를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 집진탱크(141)의 하부에는 에어의 오염물을 함유한 물을 수조에서 외부로 배수하기 위한 배수용 밸브(143)를 설치하는 것이 바람직하다.

이상 설명한 본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러 가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서 상기 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 턴디쉬 침지노즐의 배관부 전단에 가열부를 설치하고, 후단에 송풍부를 설치하여 부압에 의해 턴디쉬의 고온 에어를 흡입하여 침지노즐을 가열시키므로, 침지노즐의 가열을 저소음 및 고효율로 수행할 수 있는 효과를 제공한다.

또, 송풍부의 전단 또는 후단에 집진부를 설치하여 배출되는 에어의 오염을 방지하고 에어의 온도를 저하시킬 수 있다.

또, 배관부에 댐퍼를 설치하여 배관부에 외기를 유입시키므로, 고온 에어에 의한 배관의 열화를 방지하고, 배관의 발열을 차단하는 효과를 제공한다.

Claims (6)

1. 턴디쉬 침지노즐의 가열장치에 있어서,

   턴디쉬(100)의 하부에 설치되어, 턴디쉬의 침지노즐(101)이 삽입되는 원통형상의 복수의 가열부(110)와;

   상기 각각의 가열부(110)의 일측면에 각각 접속된 복수의 제 1 배관부(120)와;

   상기 복수의 제 1 배관부(120)의 각각의 후단에 연통되어, 각각의 제 1 배관부(120)를 합류시키는 제 2 배관부(130)와;

   상기 제 2 배관부(130)의 후단에 접속되어, 턴디쉬(100)의 에어를 외부로 배출시키는 송풍부(150)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 턴디쉬 침지노즐의 가열장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 2 배관부(130)와 송풍부(150)와의 사이 또는 송풍부(150)의 후단에 연통설치되어, 에어 내의 오염물을 포집하는 집진부(140)를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 턴디쉬 침지노즐의 가열장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 집진부(140)는 집진탱크(141)의 하부에 수조(142)가 설치되고, 집진탱 크(141)의 상부에 순환펌프(160) 및 스프레이 노즐(164)이 설치되어, 수조(142)의 물을 순환시켜 에어의 오염물을 포집하는 것을 특징으로 하는 턴디쉬 침지노즐의 가열장치.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 집진부(140)는 사이클론 또는 스크러버인 것을 특징으로 하는 턴디쉬 침지노즐의 가열장치.
5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한항에 있어서,

   상기 제 1 배관부(120)에는 에어 조절용 댐퍼(121)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 턴디쉬 침지노즐의 가열장치.
6. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한항에 있어서,

   상기 가열부(110)의 상단부에는 반원 고리형상의 탈부착식 커버(111)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 턴디쉬 침지노즐의 가열장치.

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