KR101052265B1 - Control method of discharge amount of tundish nozzle - Google Patents
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Abstract
턴디쉬노즐 내에서 발생되는 용강 정체 영역인 데드 존의 발생을 방지하여 제품의 품질을 향상시키고, 연속주조 작업의 효율성을 개선한 턴디쉬노즐 토출량 제어방법이 소개된다. 본 발명의 턴디쉬노즐 토출량 제어방법은 중간플레이트가 턴디쉬(T)의 저면측에 고정된 상부플레이트(24)와 침지노즐(10)측에 고정된 하부플레이트(26) 사이에서 상기 상, 하부플레이트(24,26)에 대하여 원형의 궤적을 그리며 상부플레이트(24)에 형성된 용강유출구(24a)와 하부플레이트(26)에 형성된 용강유입구(26a)의 개도를 조절하고, 상기 중간플레이트(28)는 분당 0.1회 이상 1회 이하로 회전하는 것을 특징으로 한다.A method of controlling the discharge amount of the tundish nozzle, which improves the product quality by preventing the occurrence of dead zones, which are the stagnant molten steel zones generated in the tundish nozzle, and improves the efficiency of the continuous casting operation, is introduced. In the tundish nozzle discharge amount control method of the present invention, the upper and lower portions of the intermediate plate is fixed between the upper plate 24 fixed to the bottom side of the tundish T and the lower plate 26 fixed to the immersion nozzle 10 side. The opening of the molten steel inlet (24a) formed in the upper plate 24 and the molten steel inlet (26a) formed in the lower plate 26 while drawing a circular trajectory with respect to the plate (24,26), the intermediate plate 28 Is characterized in that the rotation at least 0.1 times per minute or less.
턴디쉬, 노즐, 개도, 회전, 중간플레이트 Tundish, Nozzle, Opening, Rotation, Intermediate Plate
Description
본 발명은 턴디쉬노즐의 토출량 제어방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 턴디쉬노즐의 중간플레이트가 횡방향으로만 일정하게 움직임으로써 발생되는 용강 정체 영역인 데드 존 발생을 최소화한 턴디쉬노즐의 토출량 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for controlling the discharge amount of the tundish nozzle, and more particularly, the discharge amount of the tundish nozzle which minimizes the generation of dead zone, which is a molten steel stagnant area generated by the intermediate plate of the tundish nozzle constantly moving only in the transverse direction. It relates to a control method.
일반적으로 제강공정을 통해 정련된 액체 상태의 용강은 연주공정을 거치면서 슬라브나 블룸, 빌릿 등의 중간 소재로 만들어진다. 이 과정에서 제강공정에서 정련된 용강은 래들에 담겨진 상태로 이동되어 도 1에 도시된 턴디쉬(T)에 저장되고, 턴디쉬(T)에 저장된 용강은 몰드(미도시)로 공급된다. 연속주조를 위해서 턴디쉬(T)에 저장된 용강은 연속주조공정이 끝날 때까지 일정한 양을 지속적으로 유지하면서 액상의 용강을 응고시키는 몰드로 공급해야한다. 이러한 턴디쉬(T)에서 몰드로 공급되는 용강의 양을 시간의 함수로 나눈 값을 토출량이라고 하는데, 토출량은 제품의 최종 품질 향상을 위해 작업자의 의사에 따라 제어된다.In general, liquid molten steel refined through the steelmaking process is made of intermediate materials such as slabs, blooms, billets, etc. In this process, the molten steel refined in the steelmaking process is moved to the state contained in the ladle and stored in the tundish T shown in FIG. 1, and the molten steel stored in the tundish T is supplied to a mold (not shown). Molten steel stored in the tundish (T) for continuous casting must be supplied to the mold to solidify the molten steel of the liquid while maintaining a constant amount until the end of the continuous casting process. The amount of molten steel supplied to the mold in the tundish T by a function of time is called a discharge amount, and the discharge amount is controlled by the operator's intention to improve the final quality of the product.
상기한 용강의 토출량을 제어하는 방법으로 슬라이딩 게이트 타입(sliding gate type)과 스토퍼 타입(stopper type)이 있다. 최근에 일반적으로 사용되고 있는 슬라이딩 게이트 타입의 경우 투피스타입(two piece type)과 쓰리피스타입(three piece type)으로 구분될 수 있는데, 전자의 경우 침지노즐의 위치가 몰드의 중앙부를 벗어나며 제어되는 문제로 인해 최근에는 후자인 쓰리피스타입 방식이 주로 사용되고 있다.As a method of controlling the discharge amount of the molten steel, there are a sliding gate type and a stopper type. Sliding gate type which is generally used in recent years can be divided into two piece type (three piece type) and three piece type (three piece type). In the former case, the position of the immersion nozzle is controlled beyond the center of the mold Recently, the latter three-piece type is mainly used.
상기한 슬라이딩 게이트 타입으로 용강의 토출량의 제어하는 방법을 개략적으로 살펴본다. 도 2에 도시된 바와 같이, 턴디쉬(T)의 저면을 통하여 용강이 유출될 수 있도록 턴디쉬(T)의 저면에는 상부노즐(2a)이 설치된다. 턴디쉬(T)의 외측 저면에는 용강이 통과되는 홀이 형성된 상부플레이트(2b)가 고정 설치되고, 용강을 몰드(미도시)로 공급하는 침지노즐(1)측에는 역시 용강이 통과되는 홀이 형성된 하부플레이트(2d)가 고정 설치된다. 이러한 상부플레이트(2a)와 하부플레이트(2d) 사이에는 중간플레이트(2c)가 설치되는데, 이러한 중간플레이트(2c)에도 역시 홀이 형성된다. 중간플레이트(2c)는 상부플레이트(2b)와 하부플레이트(2d) 사이에서 횡방향으로만 이동하면서 상, 하부플레이트(2b,2d)에 각각 형성된 홀의 개도를 조절한다.A method of controlling the discharge amount of molten steel by the sliding gate type will be described. As illustrated in FIG. 2, an
중간플레이트(2c)가 시간의 흐름에 따라 일정하게 횡방향으로만 이동(도 3참조)되면서 상, 하부플레이트(2b,2d)에 형성된 홀의 개도를 조절하는 경우, 플레이트와 플레이트간에는 용강의 정체 영역인 데드 존(dead zone, D)이 발생된다. In the case of adjusting the opening degree of the holes formed in the upper and
즉, 연속주조 초기에 상부노즐(2a)을 통하여 공급되는 용강은 상부노즐(2a) 의 내벽과 접촉하면서 용강의 온도가 저하되어 상부노즐(2a)의 내벽에 용강이 응고되고, 연속주조가 진행됨에 따라 상, 하부플레이트(2b,2d) 및 중간플레이트(2c) 사이에 부착물(S)이 성장하여 용강의 정체 영역인 데드 존(D)을 형성한다. 데드 존(D)이 형성되는 경우, 상, 하부플레이트(2b,2d)의 개도를 확장시켜야함은 물론, 이러한 데드 존(D)에 형성된 부착물(S)을 제거하기 위해 Ar을 이용하여 부착물(S)에 압력을 가하게 된다. 이 때, 데드 존(D)에서 탈락된 부착물(S)이 용강 내로 유입되는 경우 제품 결함의 원인이 되고, 데드 존(D)에서 부착물(S)이 계속적으로 쌓여 부착층이 형성된 경우에는 침지 노즐(1)내의 용강 흐름을 불균일하게 만들게 된다. 즉, 침지 노즐(1)로 토출되는 용강류가 일측으로 치우치는 편류가 발생되어 몰드의 용강 탕면에 파동을 일으키는 원인이 된다. 이러한 용강 탕면에 발생되는 파동은 주편 결함의 원인이 된다. 또한, 데드 존(D) 발생 영역의 부착물을 제거하기 위해 별도의 작업이 필요하므로 연속 주조 공정의 작업성이 저하되기도 한다.That is, the molten steel supplied through the
이러한 용강의 정체 영역인 데드 존(D) 발생 방지를 위해서 다양한 연구가 진행되어 오고 있는 바, 플레이트에 테이퍼(taper)를 주는 방법과, 플레이트를 포피스(four piece)로 나누고 각각 제어하는 방법 등이 제시되고 있으나, 제어방법이 용이하면서도 구조적으로 용강의 데드 존을 해결할 수 있는 방법은 아직 제시되지 못하고 있다.Various studies have been conducted to prevent the occurrence of dead zones (D), which are stagnant regions of molten steel, and a method of giving a taper to the plate, a method of dividing the plate into four pieces, and controlling each of them. Although it is proposed, a method of solving the dead zone of the molten steel structurally easy and yet has not been proposed.
본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위해 상부플레이트와 하부플레이트 사이에서 슬라이딩하는 중간플레이트가 원형의 궤적을 그리며 용강이 통과되는 용강유출구와 용강유입구의 개도를 조절함으로써 턴디쉬노즐에 발생되는 부착물을 최소화하여 이로 인해 발생되는 턴디쉬노즐의 막힘 문제 및 용강의 편류에 의한 제품의 품질저하 문제를 개선한 턴디쉬노즐의 토출량 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention to solve the conventional problems, the intermediate plate sliding between the upper plate and the lower plate draws a circular trajectory and adjusts the openings of the molten steel outlet and the molten steel inlet through which the molten steel passes through the attachments generated in the tundish nozzle The purpose of the present invention is to provide a method for controlling the discharge amount of a tundish nozzle, which minimizes the clogging problem of the tundish nozzle and the quality degradation of the product due to the drift of molten steel.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 턴디쉬노즐의 토출량 제어방법은 턴디쉬의 저면에 형성된 상부노즐을 통과하는 용강이 침지노즐을 통하여 몰드에 공급되고 턴디쉬의 저면측에 고정된 상부플레이트와 침지노즐측에 고정된 하부플레이트 사이에서 슬라이딩하는 중간플레이트를 이용하여 용강의 토출량을 제어하는 턴디쉬노즐의 토출량 토출량 제어방법에 있어서, 상기 중간플레이트는 상기 상, 하부플레이트에 대하여 원형의 궤적을 그리며 상기 상부플레이트에 형성된 용강유출구와 상기 하부플레이트에 형성된 용강유입구의 개도를 조절하고, 중간플레이트는 분당 0.1회이상 1회 이하로 회전하는 것이다.Discharge amount control method of the tundish nozzle according to the present invention for achieving this object is the molten steel passing through the upper nozzle formed on the bottom of the tundish is supplied to the mold through the immersion nozzle and fixed to the bottom side of the tundish and In the discharge amount control method of the discharge amount of the tundish nozzle to control the discharge amount of the molten steel by using the intermediate plate sliding between the lower plate fixed to the immersion nozzle side, the intermediate plate draws a circular trajectory with respect to the upper and lower plates The opening degree of the molten steel inlet formed in the upper plate and the molten steel inlet formed in the lower plate is adjusted, and the intermediate plate rotates at least 0.1 times per minute or less.
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또한, 중간플레이트는 연주공정 초기부터 연주공정 종료시까지 연속적으로 움직이는 것을 특징으로 한다.In addition, the intermediate plate is characterized in that it moves continuously from the beginning of the play process to the end of the play process.
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본 발명은 상기한 기술적 구성으로 인해 턴디쉬노즐의 용강 정체 영역 발생을 억제하여 턴디쉬노즐 내에서 데드 존이 발생되는 것이 방지된다. 이러한 데드 존 발생이 방지되는 경우, 용강류의 편류가 방지되고, 데드 존에 존재하던 부착물의 제거를 위해 과도하게 투입되던 Ar의 투입량을 최소화할 수 있다. 또한, 몰드 내에서 안정된 탕면 레벨을 기대할 수 있어서 양질의 제품을 생산할 수 있다. 나아가 턴디쉬노즐의 막힘 문제가 개선되므로 막힘에 따른 별도의 작업 공정을 거칠 필요가 없어서 연연주 수를 증대시킬 수 있는 바, 작업의 효율성이 개선된다.The present invention prevents the occurrence of dead zones in the tundish nozzle by suppressing the molten steel stagnant region generation of the tundish nozzle due to the above technical configuration. When the dead zone is prevented, the molten steel can be prevented from being drifted, and the amount of Ar added excessively to remove the deposits present in the dead zone can be minimized. In addition, a stable hot water level can be expected in the mold, so that a good quality product can be produced. Furthermore, the clogging problem of the tundish nozzle is improved, so that the number of annual performances can be increased by not having to go through a separate work process due to the clogging, thereby improving work efficiency.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 턴디쉬노즐 토출량 제어방법에 대하여 살펴본다. 먼저 본 발명의 턴디쉬노즐의 토출량 제어장치에 대하여 설명한 후 이러한 장치의 제어방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings looks at the tundish nozzle discharge amount control method according to a preferred embodiment of the present invention. First, the discharge amount control device of the tundish nozzle of the present invention will be described, and then the control method of such a device will be described.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 턴디쉬노즐(20)의 토출량 제어장치는 제강공정에서 만들어진 정련된 용강이 담겨진 턴디쉬(T)로부터 이 용강을 몰드(미도시)로 공급하는 침지노즐(10)과 턴디쉬(T)와 침지노즐(10) 사이에 위치하여 용강의 공급량을 조절하는 턴디쉬노즐(20)을 포함한다. 턴디쉬(T)는 연연속 주조가 끝날 때까지 일정한 양만큼의 액상 용강을 저장하고 있으면서, 계속적으로 침지노즐(10)을 통하여 액상 용강을 몰드로 공급한다. 침지노즐(10)은 용강이 통과될 수 있도록 그 내부에 세로 방향으로 길게 홀이 형성된다.As shown in Figure 4, the discharge amount control device of the
턴디쉬(T)와 침지노즐(10) 사이에는 턴디쉬노즐(20)이 설치된다. 이러한 턴디쉬노즐(20)은 턴디쉬(T)의 저면에 설치되어 턴디쉬(T) 내의 용강을 턴디쉬(T) 외부로 배출시키는 상부노즐(22)과 턴디쉬(T)의 저면 외측에 고정설치되되 상부노즐(22)로부터 배출된 용강이 통과될 수 있도록 용강유출구(24a)가 관통 형성된 상부플레이트(24)와 침지노즐(10)의 상단에 고정 결합되며 상기 상부플레이트(24)에 형성된 용강유출구(24a)를 통과한 용강이 침지노즐(10)로 흐를 수 있도록 용강유입구(26a)가 관통 형성된 하부플레이트(26) 및 턴디쉬(T)와 침지노즐(10) 각각 고정된 상, 하부플레이트(24,26) 사이에서 이동하면서 상기 상, 하부플레이트(24,26)에 각각 관통 형성된 용강유출구(24a) 및 용강유입구(26a)의 개도를 조절하는 중간플레이트(28)를 포함한다. 이러한 중간플레이트(28)에는 상기 상,하부플레이트(24,26)에 각각 형성된 용강유출구(24a) 및 용강유입구(26a)에 대응되는 일정한 형상의 개도조절구(28a)가 형성된다.The
중간플레이트(28)의 일측에는 구동수단(30)이 결합된다. 이러한 구동수단(30)은 중간플레이트(28)가 원 궤적을 그리면서 상, 하부플레이트(24,26) 사이에서 슬라이딩할 수 있도록 구동력을 제공한다. 즉, 구동수단(30)에 의해 회전되는 중간플레이트(28)는 원 궤적을 그리면서 회전되는 바, 상, 하부플레이트(24,26)에 각각 형성된 용강유출구(24a)와 용강유입구(26a) 및 및 중간플레이트(28)에 형성된 개도조절구(28a)가 일치되어 관통된 부분으로만 용강이 통과되므로 턴디쉬로(T)부터 몰드로 공급되는 용강의 토출량이 제어될 수 있다. 중간플레이트(28)는 전 방향으로 회전, 이동하므로 중간플레이트(28)가 일정한 방향으로만 이동되기 때문에 발생되는 데드 존이 발생되지 않는다. 상기 구동수단(30)은 다양한 형태로 적용될 수 있다. 즉, 이러한 구동수단(30)은 기어 등을 이용한 기계적인 방식이나, 유압 방식 또는 전기 방식 등 설계자가 설계의 편의성, 경제성, 안전성 등을 고려하여 결정할 수 있다.The driving means 30 is coupled to one side of the
이하에서는 본 발명의 턴디쉬노즐 토출량 제어방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, the method for controlling the discharge amount of the tundish nozzle of the present invention will be described.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 중간플레이트(28)는 상, 하부플레이트(24,26)에 대하여 원형의 궤적을 그리며 상기 상, 하부플레이트(24,26)에 각각 형성된 용강유출구(24a)와 용강유입구(26a)의 개도를 조절한다. 턴디쉬(T)로부터 침지노즐(10)을 통하여 몰드로 공급되는 용강의 공급량을 늘이기 위해서는 최대한 용강유출구(24a)와 용강유입구(26a) 및 개도조절구(28a)를 일치시켜야 한다. 반면, 용강의 공급량을 줄이려면 중간플레이트(28)에 형성된 개도조절구(28a)의 위치를 최대한 용강유출구(24a) 및 용강유입구(26a)와 어긋나게 위치시킨다.As shown in FIGS. 4 and 5, the
중간플레이트(28)는 일정한 방향으로 이동된 후 원 궤적을 그리며 회전될 수 있으나, 초기부터 회전되면서 용강유출구(24a)와 용강유입구(26a)를 개방시킬 수도 있다.The
한편, 이러한 중간플레이트(28)의 가장 효과적인 회전수 조사하기 위해 비교 실험을 실시하였다. 몰드 내에서 유동하는 용강 탕면의 최상, 최하점 차이를 나타내는 탕면레벨을 측정하여 중간플레이트의 가장 효율적인 회전수를 측정하였고, 동시에 노즐막힘지수를 측정하였다. 상기 노즐막힘지수는 (용강의 이론토출유량 - 용강의 실제토출유량)/ 용강의 실제토출유량 으로 계산하였다. 그 결과는 아래와 같다.On the other hand, a comparative experiment was conducted to investigate the most effective rotational speed of the
3회/min
3 times / min
2회/min
2 times / min
1회/min
1 time / min
0.5회/min
0.5 times / min
0.1회/min
0.1 times / min
1회/30min
Once / 30min
탕면레벨(mm)
Surface level (mm)
12
12
10
10
6
6
5
5
5
5
5
5
노즐막힘지수
Nozzle Clogging Index
1.3
1.3
1.5
1.5
1.5
1.5
1.6
1.6
2.2
2.2
3.3
3.3
상기 표 1에 도시된 바와 같이, 몰드 내의 용강의 유동 안정성을 나타내는 지표인 탕면레벨은 중간플레이트(28)의 분당 회전수가 많아질수록 증가한다. 이는 용강의 유동안정성이 저하되어 제품 결함의 원인이 된다. 한편, 중간플레이트(28)의 분당 회전수가 많아질수록 노즐막힘지수는 감소되어 턴디쉬노즐 내에서의 편류 발생을 방지한다. 이러한 비교실험 자료인 표 1에 기초하여 탕면레벨이 적절히 유지되어 용강의 유동안정성이 보장됨과 동시에 용강의 편류를 방지할 수 있도록 중간플레이트(28)의 회전수는 분당 0.1회 이상 1회 이하로 제한되는 것이 바람직하다.As shown in Table 1, the level of the hot water, which is an index indicating the flow stability of the molten steel in the mold, increases as the number of revolutions per minute of the
중간플레이트(28)의 회전수를 분당 0.1회 미만으로 유지하는 경우, 탕면레벨을 안정적으로 유지할 수는 있으나, 노즐막힘지수가 현격하게 증가되어 데드 존 영역의 발생을 방지할 수 없다. 또한, 중간플레이트(28)의 회전수가 분당 1회를 초과하는 경우, 노즐막힘지수는 적정 수준으로 유지되지만 탕면레벨이 현격히 증가되어 제품 결함이 발생된다.When the number of revolutions of the
한편, 상기 중간플레이트(28)는 연주과정 초기부터 회전되는 것은 물론, 연속적으로 회전되는 것이 바람직하다. 턴디쉬(T)로부터 용강이 배출되는 시점부터 중간플레이트(28)가 상, 하부플레이트(24,26) 사이에서 원형의 궤적을 그리면서 회전되므로, 중간플레이트(28)의 정지에 의해 상, 하부플레이트(24,26)와의 사이에서 발생될 수 있는 부착물 생성이 방지될 수 있다.On the other hand, the
상기한 바와 같이 턴디쉬노즐의 토출량 제어방법을 이용함으로써 턴디쉬노즐 내의 데드 존 영역 발생이 방지되고, 용강의 편류가 방지되어 제품의 품질 향상은 물론, 연속주조 공정의 작업 효율을 증가시킬 수 있다.By using the discharge amount control method of the tundish nozzle as described above, the generation of the dead zone area in the tundish nozzle is prevented, and the molten steel is prevented from being drift, thereby improving the product quality and increasing the working efficiency of the continuous casting process. .
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to specific embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the following claims It will be apparent to those of ordinary skill in the art.
도 1은 턴디쉬노즐의 통하여 용강이 배출되는 상태를 나타낸 개략적인 도면;1 is a schematic view showing a state in which molten steel is discharged through the tundish nozzle;
도 2는 턴디쉬노즐에 형성된 데드 존을 나타낸 도면;2 illustrates a dead zone formed in a tundish nozzle;
도 3은 종래의 중간플레이트 이동 궤적을 나타낸 도면;3 is a view showing a conventional intermediate plate movement trajectory;
도 4는 본 발명의 턴디쉬노즐 토출량 제어장치를 개략적으로 나타낸 도면;4 is a view schematically showing a tundish nozzle discharge amount control apparatus of the present invention;
도 5는 본 발명의 턴디쉬노즐 토출량 제어방법에서 중간플레이트의 이동 궤적을 나타낸 도면이다.5 is a view showing the movement trajectory of the intermediate plate in the tundish nozzle discharge amount control method of the present invention.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※[Description of Reference Numerals]
10: 침지노즐 20: 턴디쉬노즐10: immersion nozzle 20: tundish nozzle
22: 상부노즐 24: 상부플레이트22: upper nozzle 24: upper plate
26: 하부플레이트 28: 중간플레이트26: lower plate 28: intermediate plate
30: 구동수단 T: 턴디쉬30: drive means T: tundish
D: 데드 존 S: 부착물D: Dead Zone S: Attachment
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-
2009
- 2009-03-04 KR KR1020090018394A patent/KR101052265B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
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Publication number | Publication date |
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