KR100983371B1 - 응고잔탕 분리기능을 갖는 연속주조기의 슬래그유입방지장치 - Google Patents

응고잔탕 분리기능을 갖는 연속주조기의 슬래그유입방지장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 응고잔탕 분리기능을 갖는 연속주조기의 슬래그 유입방지장치에 관한 것으로, 용강을 배출시키는 용강유출구(22)를 갖추어 턴디쉬의 바닥에 고정된 고정부재(20); 상하로 이동하면서 상기 용강유출구(22)를 개폐시키도록 설치된 스토퍼(30)에 상하로 이동 가능하게 끼워지고 용강의 비중보다 작은 비중을 가지며 열에 견디면서 일정 크기 이상의 충격에 의해 깨지는 재질로 형성된 유동부재(40); 및 철재로 형성되며 와이어를 걸기 위한 와이어홈(52)을 가지며 하단이 상기 유동부재(40)의 하단까지 연장된 형태로 상기 유동부재(40)에 내장되는 잔탕러그(50)를 포함하여 구성되며, 이에 의하면 연속주조공정 중 주조말기 작업에서 슬래그가 주형으로 유입되는 것을 방지함은 물론 턴디쉬 내에서 잔류하여 응고된 잔탕을 턴디쉬로부터 분리하여 배출시킬 수 있다.
연속주조, 턴디쉬, 스토퍼, 슬래그, 비중

Description

응고잔탕 분리기능을 갖는 연속주조기의 슬래그 유입방지장치{A device for preventing the inflow of slag into the mold and seperating a remained molten iron solidified in the continuously casting machine}
도1은 일반적인 연속주조기를 나타낸 개략 구성도;
도2는 일반적인 연속주조기를 이용한 연주작업 말기 상태를 나타낸 설명도;
도3은 종래의 응고잔탕 분리방법을 나타낸 도면;
도4는 본 발명에 따른 응고잔탕 분리기능을 갖는 연속주조기의 슬래그 유입방지장치를 나타낸 개략 구성도;
도5는 본 발명의 요부인 고정부재와 유동부재를 나타낸 상세도;
도6은 도5의 유동부재를 일부 절개하여 나타낸 저면 사시도;
도7은 본 발명의 작용 설명도이다.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※
3 : 침적노즐 4 : 몰드
10 : 턴디쉬 20 : 고정부재
22 : 용강유출구 24 : 홈
26 : 슬래그유입 방지댐 28 : 돌기
29 : 탕도 30 : 스토퍼
40 : 유동부재 42 : 스토퍼홀
43 : 스토퍼 가이드돌기 44 : 홈
46 : 슬래그유입 방지댐 48 : 돌기
49 : 잔탕유입구 50 : 잔탕러그
52 : 와이어홈
본 발명은 응고잔탕 분리기능을 갖는 연속주조기의 슬래그 유입방지장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연속주조공정 중 주조말기 작업에서 슬래그가 주형으로 유입되는 것을 방지함은 물론 턴디쉬 내에서 잔류하여 응고된 잔탕을 턴디쉬로부터 분리하여 배출시킬 수 있는, 응고잔탕 분리기능을 갖는 연속주조기의 슬래그 유입방지장치에 관한 것이다.
일반적으로, 연속주조기는 상부에서 턴디쉬로부터 주입되는 용강이 주형을 통하여 하부로 유동함에 따라 주형의 단면형상으로 응고되면서 주편을 연속 생산할 수 있도록 구성된다.
즉, 도1에 도시되어 있는 바와 같이, 고로의 출선구를 통해 출강된 용강은 정밀하게 온도에 맞추져서 래들(1)에 의해 연속주조기의 주상으로 이송된 후 중간 용기인 턴디쉬(2)로 주입된다. 턴디쉬(2) 내에서 용강은 개재물이 부상 분리된 상태로 침적노즐(4) 등을 통하여 턴디쉬(2) 하부의 주형(4)에 주입된다.
이때, 주형(4)은 냉각수에 의해 냉각되어 있으므로, 주형(4)을 통과하는 주형은 점차 응고되며, 그 결과 주편의 하단부는 주형의 밑바닥에 미리 받쳐져 있는 더미바의 선단에 응고 고착된다.
상기 더미바를 핀치롤로 잡아당김으로써 응고된 주편이 연속하강하며, 이때 주편이 주형에 부착되는 것을 방지하기 위하여 주형을 상하로 강제 진동시킨다. 주형에서 인출된 주편은 2차 냉각대에서 냉각된 후 가스절단기 등에 의해 소정 길이로 절단된다.
한편, 주조말기 작업의 진행시, 다양한 방법으로 턴디쉬 잔탕을 점검하여 주조 완료 시점이 되면, 스토퍼(5)를 하강시켜 턴디쉬 내 슬래그가 몰드로 유입되는 것을 차단한다.
그러나, 주조 완료 시점의 파악이 용이하지 않아, 과도하게 많은 양의 용강이 턴디쉬(2)에 남아 있거나, 도2에 도시된 것처럼, 주조 완료 시점을 너무 늦은 시점으로 판단하여 용강(I)과 함께 슬래그(S)의 일부가 주형(4)으로 유입됨으로써 주편 터짐 등의 설비사고가 발생하는 문제점을 갖는다.
그리고, 턴디쉬(2)에 남아있는 잔탕(S)은 일정 시간 경과 후에 굳어 고형화되며, 이렇게 굳은 잔탕(S)을 도3에 도시된 것처럼 와이어(6)와 크레인(7) 등을 이용하여 턴디쉬(2)로부터 들어 제거하는 것이지만, 잔탕(S)의 일부 부위를 파쇄한 후 그 파쇄된 부위를 와이어(6)로 묶는 등의 작업에 많은 시간이 소요되고 또한 노동력의 낭비를 초래하는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 스토퍼에 끼워져 용강과의 비중차이에 의해 상하로 이동하면서 슬래그가 몰드로 유입되는 것을 차단하고 또한 응고된 잔탕과 일체로 고정되어 응고잔탕의 제거를 간단하고 신속하게 수행할 수 있는, 응고잔탕 분리기능을 갖는 연속주조기의 슬래그 유입방지장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서, 본 발명은, 용강을 배출시키는 용강유출구를 갖추어 턴디쉬의 바닥에 고정된 고정부재; 상하로 이동하면서 상기 용강유출구를 개폐시키도록 설치된 스토퍼에 상하로 이동 가능하게 끼워지고 용강의 비중보다 작은 비중을 가지며 열에 견디면서 일정 크기 이상의 충격에 의해 깨지는 재질로 형성된 유동부재; 및 철재로 형성되며 와이어를 걸기 위한 와이어홈을 가지며 하단이 상기 유동부재의 하단까지 연장된 형태로 상기 유동부재에 내장되는 잔탕러그를 포함하여 구성된 응고잔탕 분리기능을 갖는 연속주조기의 슬래그 유입방지장치를 마련함에 의한다.
이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.
도4는 본 발명에 따른 응고잔탕 분리기능을 갖는 연속주조기의 슬래그 유입방지장치를 나타낸 개략 구성도이다.
본 발명의 장치는 용강유출구(22)를 갖추어 턴디쉬(10)의 바닥에 고정 설치되는 고정부재(20)와, 상하로 이동하면서 상기 용강유출구(22)를 막거나 개방시키 도록 설치되는 스토퍼(30)에 끼워져 용강과의 비중차이에 의해 그 스토퍼(30)를 따라 상하로 이동하는 유동부재(40)를 포함한다.
그리고, 상기 고정부재(20)의 하단에는 몰드(4)로 용강을 안내하기 위한 침적노즐(3)이 설치된다.
상기 고정부재(20)와 유동부재(40)의 보다 상세한 구성이 도5에 도시된다.
상기 고정부재(20)는 내화연와로 형성되며, 이 고정부재(20)의 상부면에는 원주방향을 따라 오목한 모양을 갖도록 형성된 홈(24)이 구비된다.
그리고, 상기 홈(24)의 내측 원주방향을 따라 홈(24)에 비하여 상부로 돌출된 슬래그유입 방지댐(26)이 형성되며, 상기 홈(24)의 외측 원주방향을 따라 홈(24)에 비하여 상부로 돌출된 돌기(28)가 형성되며, 상기 돌기(28)의 상부면에는 방사상으로 오목하게 형성되어 원주방향을 따라 일정 간격 떨어져 배치된 탕도(29)가 형성된다.
상기 유동부재(40)를 도4 내지 도6을 참조하여 설명한다.
도6은 도5의 유동부재를 일부 절개하여 나타낸 저면 사시도이며, 유동부재(40)에 대한 하기의 설명에서 상, 하부 등과 같은 방향을 특별하게 한정하지 않으면 도4 및 도5에 도시된 것을 기준으로 한다.
상기 유동부재(40)에는 상부측 내경 크기가 작고 하부측 내경 크기가 크며 그 내경의 크기가 선형적으로 변화되는 모양을 갖도록 중앙의 상하로 관통된 스토퍼홀(42)이 형성된다.
이 유동부재(40)의 하부면에는 원주방향을 따라 오목한 모양을 갖도록 형성 된 홈(44)이 구비된다.
그리고, 상기 홈(44)의 내측 원주방향을 따라 그 홈(44)에 비하여 하부로 돌출된 슬래그유입 방지댐(46)이 형성되며, 상기 홈(44)의 외측 원주방향을 따라 그 홈(44)에 비하여 하부로 돌출된 돌기(48)가 형성되며, 상기 돌기(48)의 하부면에는 방사상으로 오목하게 형성되어 원주방향을 따라 일정 간격 떨어져 배치된 잔탕유입구(49)가 형성된다. 참고로, 도6은 도5의 유동부재(40)를 하부에서 바라본 저면 사시도이므로 본 발명에 기재된 유동부재의 방향이나 위치는 도6과 반대가 된다는 것에 유의한다.
또한, 상기 스토퍼홀(42)의 내측 상부에는 원주방향을 따라 일정 간격 떨어져 배치되고 내측으로 돌출된 여러 개의 스토퍼 가이드돌기(43)가 형성된다.
상기 고정부재(20)와 유동부재(40)의 결합상태가 도4에 도시되며, 유동부재(40)가 고정부재(20)의 상부에 얹혀진 상태일 때, 고정부재(20)의 슬래그유입 방지댐(26) 상부에 유동부재(40)의 슬래그유입 방지댐(46)이 놓여지고, 고정부재(20)의 홈(24) 상부의 대략의 중앙 부위에 유동부재(40)의 돌기(48)가 놓여지며, 상기 고정부재(20)의 슬래그유입 방지댐(26)과 유동부재(40)의 돌기(48) 사이에 약간의 공간이 형성되어 그 공간의 상부에 상기 유동부재(40)의 홈(44)이 위치된다. 또한, 상기 고정부재(20)의 돌기(28)와 유동부재(40)의 돌기(48) 사이에도 약간의 간격이 형성된다.
상기 유동부재(40)에는 도5 및 도6에 도시된 것처럼 돌기(48)가 형성된 부위의 내측에 잔탕러그(50)가 매몰된 형태로 고정 설치되며, 상기 잔탕러그(50)는 바람직하게는 상기 유동부재(40)에 대향되는 위치의 2개소에 구비된다.
이러한 잔탕러그(50)는 철재로 형성되며, 그 잔탕러그(50)에는 와이어를 걸 수 있도록 관통된 와이어홈(52)이 형성된다.
또한, 상기 잔탕러그(50)의 하단은 상기 유동부재(40)의 하단과 동일한 표면을 갖도록 형성되거나 또는 잔탕러그(50)의 하단이 유동부재(40)의 하단보다 약간 더 하부로 돌출되게 형성된다. 이때, 상기 잔탕러그(50)의 상단도 상기 유동부재(40)의 상단과 동일한 표면을 갖도록 형성될 수 있다.
그리고, 본 발명의 유동부재(40)는 전체 비중이 용강의 비중에 비하여 약간 작게 형성되며, 내열성을 가지며 충격에 의해 파괴될 수 있는 내화연와 등으로 제작된다.
이하, 본 발명의 작용을 설명한다.
연속주조설비의 턴디쉬는 주조 작업이 이루어지기 전, 즉 턴디쉬 내로 용강을 공급하기 전에 내화연와의 급격한 팽창에 의한 손상을 방지하기 위하여 일정시간 동안의 예열작업이 수행된다.
이때, 본 발명의 유동부재(40)도 고정부재(20)의 상부에 놓아 함께 예열시킨다. 또한, 스토퍼(30)도 예열된다.
예열작업이 완료된 후, 래들로부터 용강을 공급받기 전에, 스토퍼(30)에 유동부재(40)가 끼워지고, 이 상태의 스토퍼(30)는 고정부재(20)의 용강유출구(22)를 차단시키도록 하강된다(도4의 상태).
위와 같은 상태일 때, 턴디쉬(10)의 내부로 용강이 유입되며 이렇게 유입되는 용강에는 슬래그도 포함되어 있다.
턴디쉬(10)의 내부로 유입된 용강과 슬래그는 턴디쉬 내부에 설치된 턴디쉬 댐을 경유하여 본 발명의 고정부재(20)와 유동부재(40)가 위치된 부위로 이동하게 된다.
그리고, 유동부재(40)는 턴디쉬 내부에 용강이 일정 수준까지 채워지면 부력에 의해 스토퍼(30)를 따라 상승한다.
이때, 용강이 일정 수준까지 채워지지 않은 상태에서는, 유동부재(40)가 상승하지 않으므로 용강에 포함된 슬래그는 용강유출구(22) 쪽으로 유입되지 못하며, 용강이 일정 수준까지 채워진 상태에서는 슬래그가 유동부재(40)의 하단 위치보다 더 상부에 위치되므로 용강만이 용강유출구(22)를 통해 몰드로 공급될 수 있게 된다. 물론, 이러한 상태에서는 스토퍼(30)도 상승하여 용강유출구(22)를 개방시킨다.
턴디쉬(10)의 용강(S)이 몰드(40) 쪽으로 충분히 공급된 상태일 때, 용강(S)에 레벨에 따라 상하로 이동하는 유동부재(40)는 도7에 도시된 것처럼 고정부재(20)의 상부에 얹혀진 위치로 하강하며, 이때에도 슬래그(S)는 몰드(40) 쪽으로 배출되지 않는다.
이 상태는 주조 작업의 말기에 해당되며, 잔류용강은 고정부재(20)의 홈(24)에 잔류되며, 유동부재(40)의 내부에 설치된 잔탕러그(50)의 하단과 일체로 응고된다.
따라서, 잔탕이 충분히 응고된 후에 유동부재(40)를 타격하여 파쇄시키면 잔탕러그(50)가 노출되며, 이 상태에서 잔탕러그(50)의 와이어홈(52)에 와이어(6)를 묶은 후 크레인(7) 등을 이용하여 응고된 잔탕(S)을 턴디쉬(2)로부터 분리하여 제거할 수 있는 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 응고잔탕 분리기능을 갖는 연속주조기의 슬래그 유입방지장치에 의하면, 턴디쉬에 고정 설치된 고정부재와 용강과의 비중차이에 의해 스토퍼를 따라 상하 이동되는 유동부재의 작용에 의해 슬래그가 몰드로 유입되는 것을 차단하여 용강품질을 향상시키는 우수한 효과를 갖는다.
게다가, 유동부재에 내장된 잔탕러그가 주조 말기에 턴디쉬에 잔류한 잔탕과 일체로 응고되어 잔탕러그에 와이어를 걸고 크레인을 이용하는 비교적 신속하고 간단한 작업에 의해 응고된 잔탕을 제거할 수 있다.

Claims (4)

  1. 용강을 배출시키는 용강유출구(22)를 갖추어 턴디쉬의 바닥에 고정된 고정부재(20);
    상하로 이동하면서 상기 용강유출구(22)를 개폐시키도록 설치된 스토퍼(30)에 상하로 이동 가능하게 끼워지고 용강의 비중보다 작은 비중을 가지며 열에 견디면서 일정 크기 이상의 충격에 의해 깨지는 재질로 형성된 유동부재(40); 및
    철재로 형성되며 와이어를 걸기 위한 와이어홈(52)을 가지며 하단이 상기 유동부재(40)의 하단까지 연장된 형태로 상기 유동부재(40)에 내장되는 잔탕러그(50)를 포함하여 구성된 응고잔탕 분리기능을 갖는 연속주조기의 슬래그 유입방지장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 고정부재(20)는 상부면에 원주방향을 따라 오목한 모양을 갖도록 형성된 홈(24)이 구비되며 홈(24)의 내측 원주방향을 따라 그 홈(24)에 비하여 상부로 돌출된 슬래그유입 방지댐(26)이 형성되며 상기 홈(24)의 외측 원주방향을 따라 그 홈(24)에 비하여 상부로 돌출된 돌기(28)가 형성되며 상기 돌기(28)의 상부면에는 방사상으로 오목하게 형성되어 원주방향을 따라 일정 간격 떨어져 배치된 탕도(29)가 형성됨을 특징으로 하는 응고잔탕 분리기능을 갖는 연속주조기의 슬래그 유입방지장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 유동부재(40)는 중앙의 상하로 관통된 스토퍼홀(42)이 형성되고 하부면에 원주방향을 따라 오목한 모양을 갖도록 형성된 홈(44)이 구비되며 상기 홈(44)의 내측 원주방향을 따라 그 홈(44)에 비하여 하부로 돌출된 슬래그유입 방지댐(46)이 형성되며 상기 홈(44)의 외측 원주방향을 따라 그 홈(44)에 비하여 하부로 돌출된 돌기(48)가 형성되며 상기 돌기(48)의 하부면에는 방사상으로 오목하게 형성되어 원주방향을 따라 일정 간격 떨어져 배치된 잔탕유입구(49)가 형성됨을 특징으로 하는 응고잔탕 분리기능을 갖는 연속주조기의 슬래그 유입방지장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 유동부재(40)가 고정부재(20)의 상부에 얹혀진 상태일 때, 고정부재(20)의 슬래그유입 방지댐(26) 상부에 유동부재(40)의 슬래그유입 방지댐(46)이 놓여지고, 고정부재(20)의 홈(24) 상부의 대략의 중앙 부위에 유동부재(40)의 돌기(48)가 놓여지며, 상기 고정부재(20)의 슬래그유입 방지댐(26)과 유동부재(40)의 돌기(48) 사이에 약간의 공간이 형성되어 그 공간의 상부에 상기 유동부재(40)의 홈(44)이 위치됨을 특징으로 하는 응고잔탕 분리기능을 갖는 연속주조기의 슬래그 유입방지장치.
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