KR101129841B1 - 연속 주조설비용 침지 노즐의 교반장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연속 주조작업중에 턴디쉬 내의 용강이 침지 노즐을 통해 몰드 측으로 공급되는 과정 중에 침지 노즐 내의 용강을 교반시켜 침지 노즐의 노즐 막힘 현상을 예방할 수 있도록 한 것이다.

본 발명의 구성은 하부가 턴디쉬의 하부에 배치된 침지 노즐의 중공 내부에 삽입되고 회전수단을 매개로 침지 노즐의 내부로 이동하는 용강을 회전시켜 교반하도록 회전수단에 의해 회전가능한 회전축과, 회전축의 하부 외주면에 외측으로 돌출되도록 연장 형성되는 복수개의 블레이드로 구성된 교반기를 구비한다.

이에 따르면 본 발명은 침지 노즐의 중공 내부에 회전식 교반 수단을 구비하여 용강이 침지 노즐의 중공 내벽에 부착되어 발생되는 노즐 막힘 현상을 예방할 수 있으므로, 조업 생산성을 향상시키는 유용한 효과를 갖는다.

Description

연속 주조설비용 침지 노즐의 교반장치{AN AGITATOR OF SUBMERGED ENTRY NOZZLE FOR CONTINUOUS CASTING}

본 발명은 연속 주조설비용 침지 노즐의 교반장치에 관한 것으로, 특히 침지 노즐의 중공 내부로 흐르는 용강을 교반시켜 노즐 막힘현상을 예방하도록 그 구조가 개선된 연속 주조설비용 침지 노즐의 교반장치에 관한 것이다.

일반적으로 턴디쉬(Tundish)는 연속주조작업에서 레들(Ladle)로부터 주입된 용강을 받아 몰드(Mold)로 주입시켜주는 중간 용기에 해당된다.

그 턴디쉬의 구조는 크게 외피를 이루는 철피와 그 철피의 내측에 마련된 내화물로 구성된다.

종래의 턴디쉬는 턴디쉬의 상측에 용강을 부어주는 레들이 이동 가능하게 마련되고, 하단에는 용강의 주입을 위해 몰드로 연결되어 있다.

그 턴디쉬는 철피의 내면에 내화물의 일종인 내화벽돌을 축조하고 그 바닥면에는 용강의 몰드측 배출을 위해 침지노즐이 설치되어 있다.

침지노즐은 턴디쉬의 하부에 배치되어 턴디쉬의 용강을 몰드로 공급하는 것을 가이드함과 동시에 용강을 대기와 차단시키는 기능을 수행한다.

침지노즐은 좌,우 양측으로 관통되도록 개구된 용강 토출구가 형성되어 있다.

침지노즐은 이격된 상부 위치에 배치된 스토퍼에 의해 개폐동작된다.

즉, 상기한 스토퍼는 상,하 이동 동작되어 하부로 이동시 침지노즐을 폐쇄하는 기능을 수행하게 된다.

그런데, 상기한 침지노즐은 용강 중에 함유된 개재물 등에 의해 노즐의 내경이 감소하는 노즐 막힘 현상이 발생한다.

이러한 노즐 막힘 현상이 발생할 경우, 용강의 흐름이 일정하지 않게 되어 몰드 내의 용강 높이(탕면 높이)가 불안정해지고 탕면의 변화로 인해 연속 주조 제품의 품질에 악영향을 미치게 된다. 심하게는 침지 노즐의 노즐 막힘으로 인해 연속주조 조업이 중단될 수 있다.

또한, 침지 노즐의 내벽에 부착된 개재물이나 산화물의 일부가 같이 몰드 내의 용강에 떨어지게 될 경우, 용강에 혼입되어 용강의 청정도를 저하시킨다.

본 발명은 상기한 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 제안된 것으로, 그 목적은 스토퍼측에 연계 동작되는 교반수단을 구비하여 침지 노즐의 노즐 막힘 현상을 방지하도록 한 연속 주조설비용 침지노즐의 교반장치를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 하부가 턴디쉬의 하부에 배치된 침지 노즐의 중공 내부에 삽입되고 회전수단을 매개로 회전 가능한 교반기를 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 교반기는 회전 가능한 회전축과,

상기 회전축의 하부 외주면에 외측으로 돌출되게 연장 형성된 블레이드를 구비한다.

상기 교반기는 상기 회전축과 블레이드의 외측에 내화재로 구성된 내화층이 배치된다.

상기 회전수단은 상기 회전축의 단부에 연결되고 전기적 신호가 인가됨에 따라 정,역회전 가능한 구동모터를 구비한다.

상기 블레이드는 복수개로 구성하되,

각각의 블레이드가 서로 다른 높이에 위치하도록 배치된다.

본 발명의 다른 특징적인 요소는, 하부가 턴디쉬 하부에 배치된 침지 노즐의 내경에 삽입되고, 일부가 상기 턴디쉬의 상부에 배치된 스토퍼를 관통하여 공회전 가능하도록 배치되며, 회전수단을 매개로 회전 가능한 교반기를 구비한다.

상기 교반기는 상기 스토퍼의 상승 동작시에만 회전 동작되도록 제어수단을 구비하되,

상기 제어수단은 상기 스토퍼의 상승 동작을 감지하고 이를 전기적 신호로 출력하는 센서와,

상기 센서로부터 출력된 신호를 인가받아 상기 회전수단의 작동을 제어하는 제어부를 구비한다.

본 발명은 연속 주조작업중에 턴디쉬 내의 용강이 침지 노즐을 통해 몰드 측으로 공급되는 과정 중에 침지 노즐 내의 용강을 교반시켜 침지 노즐의 노즐 막힘 현상을 예방할 수 있도록 한 것인 바, 이에 따르면 본 발명은 침지 노즐의 중공 내부에 회전식 교반 수단을 구비하여 용강이 침지 노즐의 중공 내벽에 부착되어 발생 되는 노즐 막힘 현상을 예방할 수 있으므로, 조업 생산성을 향상시키는 유용한 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 블레이드의 배치 형태를 달리하여 용강의 흐름에 대한 방해 요인을 최소화할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 연속 주조설비용 침지 노즐의 교반장치의 일 실시 예는, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 그 구성은 하부가 턴디쉬(10)의 하부에 배치된 침지 노즐(20)의 중공 내부에 삽입되고 회전수단을 매개로 침지 노즐(20)의 내부로 이동하는 용강을 회전시켜 교반하는 교반기(100)를 구비한다.

더 상세히 설명하면, 교반기(100)는 회전수단에 의해 회전가능한 회전축(110)과, 회전축(110)의 하부 외주면에 외측으로 돌출되도록 연장 형성되는 복수개의 블레이드(150)로 구성된다.

회전축(110)과 블레이드(150)는 용강에 접촉되더라도 용해되는 것을 방지하도록 외측에 공지의 내화재로 구성된 내화층(R)이 배치되어 마감 처리된 구조를 갖는다.

블레이드(150)는 회전축(110)의 하부 외주면에 상호 이격되도록 배치되며, 용강의 흐름을 방해하지 않을 정도의 개수인 2~4개 정도가 바람직하다.

회전수단은 회전축(110)을 회전시키기 위한 구동모터(200)를 채용하되, 구동 모터(200)는 외부 전기적 신호가 인가됨에 따라 회전 구동되며, 더 바람직하게는 정,역회전 가능한 모터를 채용하는 것이 바람직하다.

회전축(110)은 구동모터(200)에 연동되도록 연결되고, 공지의 감속기 및 커플러가 배치될 수 있다.

회전축(110)은 침지 노즐(20)의 상부에 배치되고 상,하 승강 동작 가능하게 배치된 스토퍼(30)를 관통하는 구조를 갖는다.

회전축(110)은 스토퍼(30)의 상,하 승강 동작시 간섭되지 않도록 공회전 가능하게 관통 결합된다.

구동모터(200)의 지지구조는 도면에 미도시되어 있지만, 스토퍼(30)를 지지하는 구조물에 같이 지지될 수 있다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 다른 실시 예를 보인 도면으로서, 그 구성은 앞서 설명한 구성요소는 동일하나, 복수개의 블레이드(150)가 서로 다른 높이에 위치하도록 배치된 것이다.

이는 복수개의 블레이드(150)가 침지 노즐(20)의 중공 내부에서 회전 동작될 때 용강의 흐름을 방해하지 않는 범위 내에서 침지 노즐(20)의 중공 내벽을 커버하는 교반 면적을 확대시키기 위함이다.

즉, 복수개의 블레이드(150)가 서로 다른 높이에 배치됨에 따라, 복수의 블레이드(150)가 회전시킬 때의 교반 면적을 확장시키면서 용강 흐름의 간섭을 최소화할 수 있다.

한편, 교반기(100)의 회전 동작을 스토퍼(30)와 연계되도록 제어하는 제어수 단을 더 구비할 수 있으며, 제어수단은 스토퍼(30)의 상승 동작을 감지하고 이를 전기적 신호로 출력하는 센서(410)와, 센서(410)로부터 출력된 신호를 근거로 구동모터(200)의 동작을 제어하는 제어신호를 출력하는 제어부(400)로 구성된다.

즉, 스토퍼(30)의 상승동작시에만 구동모터(200)를 구동시켜 교반기(100)를 작동시킬 수 있다. 이는 스토퍼(30)의 하강동작시에는 용강이 침지 노즐(20)의 중공 내부로 흐르지 않기 때문에 불필요한 에너지 낭비를 줄일 수 있는 이점을 갖는다.

이러한 구성을 갖는 본 발명 실시 예들의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 연속 주조설비용 침지 노즐(20)의 교반장치는, 스토퍼(30)의 상승 동작시 턴디쉬(10) 내의 용강이 침지 노즐(20)의 중공 내부를 통해 하측의 몰드 내부로 유입된다.

이때, 교반기(100)는 침지 노즐(20)의 중공 내부에서 블레이드(150)가 회전 동작되어 용강의 개재물 등이 침지 노즐(20)의 중공 내벽에 부착되는 것을 방지하는 기능을 수행한다.

교반기(100)의 동작과정은 구동모터(200)의 구동 회전시 회전축(110)에 회전 구동력이 전달되고, 회전축(110)이 스토퍼(30)와 간섭되지 않도록 스토퍼(30)의 내부에서 공회전되며, 하부에 일체로 된 블레이드(150)가 회전 동작되어 침지 노즐(20)의 중공 내부로 흐르는 용강을 교반시킨다.

동일한 높이에 복수개가 배치된 블레이드(150)의 경우에는, 하나의 블레이 드(150)가 갖는 길이에 해당하는 교반 면적만큼 침지 노즐(20)의 중공 내부에서 회전 동작되어 용강을 교반시킨다.

한편, 서로 다른 높이에 복수개로 배치된 블레이드(150)의 경우에는, 전체 블레이드(150)의 길이의 합에 해당하는 교반 면적만큼 침지 노즐(20)의 중공 내부에서 회전 동작되어 용강을 교반시킬 수 있으므로, 침지 노즐(20)의 중공 내부에 흐르는 용강 흐름을 방해하는 요인을 최소화할 수 있다.

그리고, 스토퍼(30)와 연계 동작되는 경우에는, 스토퍼(30)의 상승 동작시 센서(410)를 매개로 이를 감지하여 전기적 신호를 제어부(400)측으로 출력하면 제어부(400)에서 이를 근거로 판단하여 구동모터(200)를 구동시키고, 스토퍼(30)의 하강 동작시 센서(410)에서 출력된 신호를 근거로 하여 제어부(400)가 구동모터(200)를 정지시킨다.

실제로 교반기(100)는 회전축(110)과 블레이드(150)가 내화층(R)에 의해 마감 처리되어 있으므로, 용강과 직접 접촉되지 않은 상태로 회전 동작되어 침지 노즐(20)의 중공 내부의 용강을 교반시킨다.

도 1은 본 발명에 따른 연속 주조설비용 침지 노즐의 교반장치의 일 실시 예를 나타낸 구성도.

도 2는 본 발명 교반기의 구조를 나타낸 단면도.

도 3은 본 발명 연속 주조설비용 침지 노즐의 교반장치의 다른 실시 예를 나타낸 구성도.

도 4는 본 발명 다른 실시 예의 블레이드 배치 형태를 나타낸 정면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 턴디쉬 20 : 침지 노즐

30 : 스토퍼 100 : 교반기

110 : 회전축 150 : 블레이드

200 : 구동모터 400 : 제어부

410 : 센서 R : 내화층

Claims (7)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 하부가 턴디쉬(10) 하부에 배치된 침지 노즐(20)의 중공 내부에 삽입되고,

   일부가 상기 턴디쉬(10)의 상부에 배치된 스토퍼(30)를 관통하여 공회전 가능하도록 배치되며,

   회전수단을 매개로 회전 가능한 교반기(100)를 구비하며,

   상기 교반기(100)는 상기 스토퍼(30)의 상승 동작시에만 회전 동작되도록 제어수단을 구비하되,

   상기 제어수단은 상기 스토퍼(30)의 상승 동작을 감지하고 이를 전기적 신호로 출력하는 센서(410)와,

   상기 센서(410)로부터 출력된 신호를 인가받아 상기 회전수단의 작동을 제어하는 제어부(400)를 구비한 것을 특징으로 하는 연속 주조설비용 침지 노즐의 교반장치.

Images