KR100805715B1 - 주편 제조용 주형 냉각장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 주형의 내측면에 설치된 동판의 입측 및 출측을 분할하고 그 분할된 부분에 냉각수를 차등 공급하여 용강이 주형 하부로 유출되는 것을 방지할 수 있는 주편 제조용 주형 냉각장치를 제공함에 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 주편을 생산하는 주형의 정면 및 배면에 다단으로 설치되고 내부에는 냉각수가 순환되는 순환홈이 형성된 복수개의 정면 냉각셀과, 상기 정면 냉각셀의 내부로 냉각수를 공급하도록 정면 냉각셀의 일측과 냉각수 공급관의 사이에 각각 연결된 정면 유입관과, 상기 정면 냉각셀을 통과한 냉각수를 외부로 배출시키도록 정면 냉각셀의 타측과 냉각수 배출관의 사이에 각각 연결된 정면 배수관과, 상기 주형의 양 측면에 다단으로 설치되고 내부에는 냉각수가 순환되는 순환홈이 형성된 복수개의 측면 냉각셀과, 상기 측면 냉각셀의 내부로 냉각수를 공급하도록 측면 냉각셀의 일측과 냉각수 공급관의 사이에 각각 연결된 측면 유입관과, 상기 측면 냉각셀을 통과한 냉각수를 외부로 배출시키는 측면 배수관을 포함하여서 된 것이다.

몰드, 냉각수, 주편, 열교환기, 온도검출기

Description

주편 제조용 주형 냉각장치{Mold cooling apparatus for slab making}

도 1은 본 발명에 따른 주형 냉각장치를 나타낸 분해사시도.

도 2는 본 발명에 따른 주형 냉각장치를 나타낸 결합상태 사시도.

도 3은 도 2의 A - A선 단면도.

도 4는 도 2의 B - B선 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 주형 냉각장치의 냉각수 순환과정을 설명하기 위한 블럭도.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

1 : 주형 2 : 동판

3 : 정면 냉각셀 4, 14 : 순환홈

5 : 정면 유입관 6, 17 : 조절밸브

7, 7a : 냉각수 공급관 8, 8a, 11, 19 : 온도검출기

9, 9a, 9b, 9c : 열교환기 10 : 정면 배수관

12, 12a : 냉각수 배출관 13 : 측면 냉각셀

16 : 측면 유입관 18 : 측면 배수관

본 발명은 주편 제조용 주형 냉각장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 턴디쉬로부터 공급되는 용강을 소정의 폭과 두께로 응고시키는 주형의 상부 및 하부의 냉각수 공급량을 변화시켜 주편을 균일하게 냉각시킬 수 있는 주편 제조용 주형 냉각장치에 관한 것이다.

일반적으로 턴디쉬에 담겨진 용융 상태의 용강을 이용하여 소정의 폭과 두께를 갖는 주편으로 생산할 때에는 상기 용강을 주형을 통과하면서 응고되도록 하고 있으다.

상기 주형의 내부에는 용강이 부착되는 것을 방지하기 위한 동판이 설치되어 있고 그 동판의 외측에는 냉각수가 연속적으로 순환되면서 상기 동판을 냉각시키는 냉각장치가 설치되어 있다.

즉, 종래의 냉각장치는 일측의 냉각수 공급부에서 공급된 냉각수가 주형에 설치된 동판의 전체면을 통과하면서 냉각시킨 후 타측에 설치된 냉각수 배출부를 통하여 배출되는 것으로서, 주형에 설치된 동판 전체를 단일의 공급/배출 방법으로 냉각시키고 있는 것으로서, 상기 동판의 상부와 하부가 단일의 냉각수에 의해서 균일한 온도로 냉각되는 것이다.

이와 같은 종래의 냉각장치는 동판 입측 즉, 상부의 온도는 용강에 의해서 고온이고 출측 즉, 하부의 온도는 응고된 상태의 주편에 의해서 입측보다 낮은 온도를 유지하게 되므로 용강 계면의 용강이 고체로 응고될 때 상기 용강 계면에 부상되어 있던 미 용해 지금이 주형의 동판에 구속되므로 주형 내부에서 주편이 갈라 지게 되므로 주형 하부로 용강이 유출되어 대형 사고가 발생되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 그 목적은 주형의 내측면에 설치된 동판의 입측 및 출측을 분할하고 그 분할된 부분의 온도가 차등 되도록 냉각시켜 용강이 주형 하부로 유출되는 것을 미연에 방지할 수 있는 주편 제조용 주형 냉각장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 구성을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 주편 제조용 주형 냉각장치는 주편을 생산하는 동판을 냉각시키도록 주형의 외측 둘레면에 설치된 냉각장치에 있어서, 상기 주형의 정면 및 배면에 다단으로 설치되고 내부에는 냉각수가 순환되는 순환홈이 형성된 복수개의 정면 냉각셀과, 상기 정면 냉각셀에 형성된 순환홈의 내부로 냉각수를 공급하도록 정면 냉각셀의 일측과 냉각수 공급관의 사이에 각각 연결된 정면 유입관과, 상기 정면 냉각셀을 통과한 냉각수를 외부로 배출시키도록 정면 냉각셀의 타측과 냉각수 배출관의 사이에 각각 연결된 정면 배수관과, 상기 주형의 양 측면에 다단으로 설치되고 내부에는 냉각수가 순환되는 순환홈이 형성된 복수개의 측면 냉각셀과, 상기 측면 냉각셀의 내부로 냉각수를 공급하도록 측면 냉각셀의 일측과 냉각수 공급관의 사이에 각각 연결된 측면 유입관과, 상기 측면 냉각셀을 통과한 냉각수를 외부로 배출시키도록 측면 냉각셀의 타측과 냉각수 배출관의 사이에 각각 연결된 측면 배수관 을 포함하여서 된 것이다.

이와 같은 특징을 갖는 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 주형 냉각장치를 나타낸 분해사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 주형 냉각장치를 나타낸 결합상태 사시도이다.

여기에서 참조되는 바와 같이 본 발명은 주형(1)의 내측 둘레면에는 용강에 접촉되어 그 용강을 소정의 폭과 두께를 갖는 주편으로 응고시키는 동판(2)이 설치되고 상기 주형(1)의 정면 및 배면에는 복수개의 정면 냉각셀(3)이 다단으로 각각 설치되어 있다.

상기 정면 냉각셀(3)의 내부에는 냉각수가 순환되는 순환홈(4)이 각각 형성되어 있되, 상부에 설치된 정면 냉각셀(3)에 형성된 순환홈(4)의 크기보다 하부에 설치된 정면 냉각셀(3)에 형성된 순환홈(4)의 크기를 점점 작아지도록 형성하는 것이 더욱 바람직하다.

그 이유는 상부보다 하부의 온도가 낮게 되므로 상부의 냉각수 순환량보다 하부의 냉각수 순환량을 작게 하여 동판(2)의 온도를 균일하게 유지하기 위함이다.

상기 정면 냉각셀(3)의 일측에는 냉각수를 공급하는 정면 유입관(5)의 일측 단부가 각각 설치되어 있고 그 정면 유입관(5)의 타측 단부는 냉각수 공급관(7)에 각각 연결되어 있으며 상기 정면 유입관(5) 상에는 냉각수의 공급량을 조절하는 조절밸브(6)가 각각 설치되어 있다.

그리고 상기 냉각수 공급관(7)에는 공급되는 냉각수의 온도를 검출하는 온도검출기(8)가 설치되어 있으며 상기 냉각수 공급관(7)상에는 냉각수를 냉각시키기 위한 열교환기(9)가 설치되어 있다.

상기 정면 냉각셀(3)의 타측에는 냉각수를 외부로 배출시키는 정면 배수관(10)의 일측 단부가 각각 설치되어 있되, 상기 정면 배수관(10)에는 배수되는 냉각수의 온도를 검출하기 위한 온도검출기(11)가 각각 설치되어 있고 상기 정면 배수관(11)의 타측 단부는 냉각수 배출관(12)에 각각 연결되어 있으며 상기 냉각수 배출관(12)에는 냉각수를 냉각시키기 위한 열교환기(9a)가 설치되어 있다.

또한 상기 주형(1)의 양 측면에는 복수개의 측면 냉각셀(13)이 다단으로 각각 설치되어 있되, 상기 측면 냉각셀(13)의 내부에는 냉각수가 순환되는 순환홈(14)이 각각 형성되어 있고 각 순환홈(14)의 중앙에는 냉각수가 순환홈(14)의 내부에 잔류시간을 증가시키기 위한 분리판(15)이 설치되어 있다.

그리고 상기 측면 냉각셀(13)에 형성된 순환홈(14)은 상부에 설치된 측면 냉각셀(13)의 순환홈(14)보다 하부에 설치된 측면 냉각셀(13)의 순환홈(14)의 크기를 점점 작아지도록 형성하는 것이 바람직하다.

왜냐하면 상부보다 하부의 온도가 낮게 되므로 상부의 냉각수 순환량보다 하부의 냉각수 순환량을 작게 하여 동판(2)의 온도를 균일하게 유지하기 위함이다.

상기 측면 냉각셀(13)의 일측에는 냉각수를 공급하는 측면 유입관(16)의 일측 단부가 각각 설치되어 있고 그 측면 유입관(16)의 타측 단부는 냉각수 공급관(7a)에 각각 연결되어 있다.

그리고 상기 냉각수 공급관(7a)에는 공급되는 냉각수의 온도를 검출하는 온도검출기(8a)가 설치되어 있으며 상기 냉각수 공급관(7a)상에는 냉각수를 냉각시키 기 위한 열교환기(9b)가 설치되어 있다.

상기 측면 냉각셀(13)의 타측에는 냉각수를 외부로 배출시키는 측면 배수관(18)의 일측 단부가 각각 설치되어 있되, 상기 측면 배수관(18)에는 배수되는 냉각수의 온도를 검출하기 위한 온도검출기(19)가 각각 설치되어 있고 상기 측면 배수관(18)의 타측 단부는 냉각수 배출관(12a)에 각각 연결되어 있으며 상기 냉각수 배출관(12a)에는 냉각수를 냉각시키기 위한 열교환기(9c)가 설치되어 있다.

또한, 상기 열교환기(9, 9a, 9b, 9c)에 연결된 순환관(20) 상에는 순환수를 펌핑하기 위한 펌프(21)가 설치되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작동상태를 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 주형(1)의 외측 둘레면에 설치된 각 냉각셀의 내부에 냉각수가 순환 될 수 있도록 정면 유입관(5) 및 측면 유입관(16)에 설치된 조절밸브(6, 17)를 개방시키면 냉각수는 정면 냉각셀(3) 및 측면 냉각셀(13)에 형성된 순환홈(4, 14))의 내부를 순환하면서 동판(2)을 냉각시키게 되며 그 동판(2)을 냉각시킨 냉각수는 정면 배수관(10) 및 측면 배수관(18)을 통하여 배수되어 냉각수 배출관(12, 12a)으로 배출된다.

이때 주형(1)의 상부에는 턴디쉬로부터 용강이 공급되며 그 용강은 주형(1)을 통과하면서 소정의 폭과 두께를 갖는 주편으로 응고된 상태로 배출되는 것으로서, 상기 주형(1)에 설치된 동판(2)의 상부에는 용강이 접촉되고 하부에는 주편이 접촉되므로 상기 동판(2)은 가열되는 것이며 그 동판(2)의 상/하부는 용강과 주편의 온도차이에 의해서 온도편차가 발생되는 것이다.

그러나 상기 동판(2)을 냉각시키도록 주형(1)의 외측 둘레면에 다단으로 설치된 복수개의 정면 냉각셀(3)과 측면 냉각셀(13)에는 상부에 설치된 냉각셀보다 하부에 설치된 냉각셀에 형성된 순환홈의 크기가 점점 작아지게 되므로 상기 동판(2)의 상부는 냉각량이 많고 하부는 냉각량이 적게되는 것으로서 상기 동판(2)의 전체면은 균일한 온도를 유지하게 되는 것이다.

한편, 상기 냉각수 공급관(7,7a)을 통하여 공급되는 냉각수의 온도는 상기 냉각수 공급관(7, 7a)에 설치된 온도검출기(8, 8a)를 이용하여 측정하고 그 온도가 높을 경우에는 펌프(21)를 작동시켜 냉각수 공급관(7, 7a) 및 냉각수 배출관(12, 12a)에 설치된 열교환기(9, 9a, 9b, 9c)에 공급되는 냉각수의 공급량을 증가시키면 가능하게 된다.

또한 정면 배수관(10) 및 측면 배수관(18)에 각각 설치된 온도검출기(11, 19)를 이용하여 냉각셀을 통과한 냉각수의 온도를 검출하는 것이며 상기 온도검출기(11, 19)에 검출되는 온도값을 근거로 각 냉각셀에 공급되는 냉각수의 공급량을 조절하는 것이다.

상기 냉각수의 공급량을 조절할 때에는 정면 유입관(5) 및 측면 유입관(16)에 설치된 조절밸브(6, 17)를 각각 조절하면 가능하게 되는 것이다.

상술한 바와 같이 냉각셀에 공급되는 냉각수의 온도를 검출하여 냉각수의 온도를 조절하는 한편 상기 냉각셀을 통과한 냉각수의 온도를 검출하여 각 냉각셀에 공급되는 냉각수의 공급량을 조절하게 되므로 용강 및 주편에 의해서 가열되는 동판의 온도를 균일하게 냉각시키게 되는 것이다.

이와 같이 본 발명은 몰드에 설치된 동판의 정면 및 배면은 물론 양 측면에 냉각수를 차등 공급하여 상기 동판의 전체면을 균일하게 유지할 수 있게되므로 몰드에 주입된 용강이 응고되면서 소정의 폭과 두께를 갖는 주편으로 생산될 때 용강 계면에 부상된 미용해 지금이 몰드의 동판에 구속되지 않게되므로 주편 셀이 갈라지면서 몰드 하부에서 용강이 유츌되는 사고를 미연에 방지할 수 있게되는 특유의 효과가 있다.

Claims (4)

1. 주편을 생산하는 동판(2)을 냉각시키도록 주형(1)의 외측 둘레면에 설치된 냉각장치에 있어서,

   상기 주형(1)의 정면 및 배면에 다단으로 설치되고 내부에는 냉각수가 순환되는 순환홈(4)이 형성된 복수개의 정면 냉각셀(3)과,

   상기 정면 냉각셀(3)의 내부로 냉각수를 공급하도록 정면 냉각셀(3)의 일측과 냉각수 공급관(7)의 사이에 각각 연결된 정면 유입관(5)과,

   상기 정면 냉각셀(3)을 통과한 냉각수를 외부로 배출시키도록 정면 냉각셀(3)의 타측과 냉각수 배출관(12)의 사이에 각각 연결된 정면 배수관(10)과,

   상기 주형(1)의 양 측면에 다단으로 설치되고 내부에는 냉각수가 순환되는 순환홈(14)이 형성된 복수개의 측면 냉각셀(13)과,

   상기 측면 냉각셀(13)의 내부로 냉각수를 공급하도록 측면 냉각셀(13)의 일측과 냉각수 공급관(7a)의 사이에 각각 연결된 측면 유입관(16)과,

   상기 측면 냉각셀(13)을 통과한 냉각수를 외부로 배출시키도록 측면 냉각셀(13)의 타측과 냉각수 배출관(12a)의 사이에 각각 연결된 측면 배수관(18)을 포함함을 특징으로 하는 주편 제조용 주형 냉각장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 정면 냉각셀(3)과 측면 냉각셀(13)의 내부에 형성된 순환홈(4, 14)은 상부보다 하부의 크기가 점차 작아지도록 형성됨을 특징으로 하는 주편 제조용 주형 냉각장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 냉각수 공급관(7, 7a), 정면 배수관(10) 및 측면 배수관(18)에는 이동되는 냉각수의 온도를 측정하는 온도검출기(8, 8a, 11, 19)가 각각 설치되고 상기 정면 유입관(5) 및 측면 유입관(16)에는 냉각수의 이동량을 조절하는 조절밸브(6, 17)가 각각 설치됨을 특징으로 하는 주편 제조용 주형 냉각장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 냉각수 공급관(7, 7a) 및 냉각수 배출관(12, 12a)에는 냉각수의 온도를 낮출 수 있도록 열교환기(9, 9a, 9b, 9c)가 각각 설치됨을 특징으로 하는 주편 제조용 주형 냉각장치.

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