KR101149232B1 - 연속 주조 모사 장치용 분리형 침지 노즐 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연속 주조 모사 장치용 분리형 침지 노즐에 관한 것으로, 상, 하로 관통된 제 1 노즐 몸체부재와, 상기 제 1 노즐 몸체부재의 하부에 분리 가능하게 장착되며 토출구를 구비한 제 2 노즐 몸체부재와, 상기 제 1 노즐 몸체부재의 하부 또는 제 2 노즐 몸체부재의 하부에 분리 가능하게 장착되는 바닥 커버부재를 포함한 것이다.
본 발명은 다양한 형상의 토출구를 가지는 복수의 제 2 노즐 몸체부재 중 어느 하나와, 다양한 바닥 형상을 가지는 복수의 바닥 커버부재 중 어느 하나를 제 1 노즐 몸체부재와 선택적으로 조립시켜 다양한 형상의 침지 노즐을 간단히 제조할 수 있게 한다.

Description

연속 주조 모사 장치용 분리형 침지 노즐{Separation Type Submerged Nozzle for Continuous Casting Simulator}
본 발명은 연속 주조 모사 장치용 분리형 침지 노즐에 관한 것으로 더 상세하게는 연속 주조 모사 실험에 사용되는 것으로, 다양한 형태의 침지 노즐로 변형하여 실시 가능하게 발명한 것이다.
일반적으로 연속 주조 장치는 전기로와 같은 제강로에서 용해된 용강을 열간 압연 시 사용되는 슬라브(Slab) 또는 블룸(Bloom), 빌렛(Billet) 등의 주편으로 제조하는 장치이다.
상기 연속 주조 장치는 레들로부터 용강을 공급받아 저장하는 턴디쉬와;
상기 턴디쉬에서 출강되는 용강을 최초 냉각시켜 소정의 형상을 가지는 주편으로 형성하는 연속 주조용 몰드와;
상기 연속 주조용 몰드에서 배출되는 주편을 이송하면서 냉각하는 주편 이송 냉각대를 포함한다.
그리고, 상기 턴디쉬 내의 용강은 침지 노즐을 통해 연속 주조용 몰드로 공급되며, 상기 침지 노즐은 연속 주조용 몰드 내부로 하부 일부가 삽입되어 연속 주 조용 몰드 내로 채워지는 요앙에 침지되는 것으로 하부 측면에 형성된 복수의 토출구를 통해 용강을 토출하는 것이다.
상기한 연속 주조 장치에서 턴디쉬 및 연속 주조용 몰드 내의 용강의 유동은 용강의 품질에 영향을 미치므로 실제 연속 주조 장치를 모사한 수모델 장치에서 턴디쉬 및 연속 주조용 몰드 내의 용강의 유동을 해석하여 연속 주조 기술을 개발하고, 주편의 품질을 향상시키고 있다.
그러나 상기한 수모델 장치에서 연속 주조용 몰드 내의 용강 유동은 침지 노즐의 형상, 즉, 토출구의 형상, 토출구의 토출각, 토출구의 퍼짐 각도, 바닥의 형상 등에 의해 크게 달라지므로 이러한 수모델 실험 시 침지 노즐 설계 시 다양한 형태의 침지 노즐을 각각 제조해야 하는 번거로움이 있었던 것이다.
따라서 수모델 실험 시 침지 노즐 제작에 따른 많은 제작 비용이 소요되고, 침지 노즐 제작에 따른 시간이 많이 소요되는 문제점이 있었던 것이다.
본 발명은 연속 주조의 모사 실험에서 사용되는 다양한 형태로 간단히 조립되는 연속 주조 모사 장치용 분리형 침지 노즐을 제공하는 데 있다.
이러한 본 발명의 과제는 상, 하로 관통된 제 1 노즐 몸체부재와;
상기 제 1 노즐 몸체부재에 대응되는 외경과 내경을 가지고 외주면에 복수의 토출구가 형성되며 상기 제 1 노즐 몸체부재의 하부에 분리 가능하게 장착된 제 2 노즐 몸체부재와;
상기 제 2 노즐 몸체부재의 하부에 분리 가능하게 장착되는 바닥 커버부재를 포함한 연속 주조 모사 장치용 분리형 침지 노즐을 제공함으로써 해결되는 것이다.
상기 제 1 노즐 몸체부재의 하단부 또는 제 2 노즐 몸체부재의 상단부 중 어느 한 측에는 몸체의 두께보다 얇은 단턱부가 돌출되고, 다른 한 측에는 상기 단턱부가 삽입되는 단턱홈이 형성된 것이다.
또한 상, 하로 관통되며, 하부에 복수의 장착 구멍이 형성된 제 1 노즐 몸체부재와;
상기 제 1 노즐 몸체부재의 장착 구멍을 커버하며 토출구가 뚫려져 있으며 상기 장착 구멍에 분리 가능하게 장착된 제 2 노즐 몸체부재와;
상기 제 1 노즐 몸체부재의 하부에 분리 가능하게 장착되는 바닥 커버부재를 포함한 연속 주조 모사 장치용 분리형 침지 노즐을 제공함으로써 해결되는 것이다.
상기 장착 구멍의 내측 둘레 또는 상기 제 2 노즐 몸체부재의 외측 둘레 중 어느 한 측에는 몸체의 두께보다 얇은 단턱부가 돌출되고, 다른 한 측에는 상기 단턱부가 삽입되는 단턱홈이 형성된 것이다.
본 발명은 토출구 및 바닥의 형상을 다양하게 조합하여 조립함으로써 다양한 형태의 침지 노즐로 간단히 변형할 수 있어 연속 주조의 모사 실험을 더 다양한 조건에서의 신속하게 할 수 있게 하는 효과가 있는 것이다.
또한 본 발명은 연속 주조의 모사 실험에서 다양한 침지 노즐을 저렴한 비용으로 제조하여 실험 소용 비용을 절감하고 실험 시간을 단축시킬 수 있게 하는 효과가 있는 것이다.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 연속 주조 장치를 모사한 수모델 장치를 도시한 개략도로서, 레들 모델체 및 턴디쉬 모델체, 연속 주조용 몰드 모델체로 구성된 예를 개략적으로 나타내고 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예를 도시한 분해 사시도이고 도 3은 본 발명의 다른 실시 예를 도시한 분해 사시도로서, 본 발명인 제 1 노즐 몸체부재와, 제 2 노즐 몸체부재를 분해한 각각의 변형 실시 예를 나타낸 사시도이다.
도 4은 본 발명의 단면도로서, 본 발명인 연속 주조 모사 장치용 분리형 침 지 노즐이 조립된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 5는 도 4의 A-A' 단면도로서, 토출구의 퍼짐 각도를 나타내고 있다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 사용 상태 단면도로서, 다양한 형태의 침지 노즐로 조립하여 실시한 예를 나타내고 있다.
이하, 도 1에서 도시한 바와 같이 연속 주조 장치를 모사한 수모델 장치는 연속 주조 장치와 동일하게 레들 모델체(1) 및 레들 모델체(1)로부터 실험액을 공급받는 턴디쉬 모델체(2), 턴디쉬 모델체(2)로부터 실험액을 공급받는 연속 주조용 몰드 모델체(3)를 포함하고, 상기 턴디쉬 모델체(2)의 출구에는 상기 연속 주조용 몰드 모델체(3)로 채워지는 실험액에 일부 침지되는 침지 노즐(6)이 구비된다.
상기한 수모델 장치는 실제 연속 주조 장치를 축소하여 실제의 연속 주조 공정을 모사하여 실행할 수 있는 것으로 실험액 공급부(4)에서 레들 모델체(1)로 공급되는 실험액의 유량 및, 레들 모델체(1)에서 턴디쉬 모델체(2) 내부로 공급되는 실험액의 유량을 제어부(5)로 제어하고, 토출구(21)의 형상, 토출구(21)의 토출각(α), 토출구(21)의 퍼짐 각도(β), 바닥의 형상 등이 다른 다양한 형상의 침지 노즐(6)을 교체하여 사용함으로써 턴디쉬 모델체(2) 내에서 실험액의 유동 및 연속 주조용 몰드 모델체(3) 내의 실험액의 유동을 분석하여 연속 주조 기술을 개발하는 데 사용되는 것이다.
그리고 연속 주조용 몰드 모델체(3) 내의 실험액은 다시 실험액 공급부(4)로 회수되어 순환 사용되는 것이다.
본 발명의 침지 노즐(6)은 도 2에서 도시한 바와 같이 상, 하로 관통된 제 1 노즐 몸체부재(10)와, 상기 제 1 노즐 몸체부재(10)에 대응되는 외경과 내경을 가지고 외주면에 복수의 토출구(21)가 형성되며 상기 제 1 노즐 몸체부재(10)의 하부에 분리 가능하게 장착되며 제 2 노즐 몸체부재(20)와, 상기 제 2 노즐 몸체부재(20)의 하부에 분리 가능하게 장착되는 바닥 커버부재(30)를 포함한 분리형 침지 노즐(6)인 것이다.
상기 제 1 노즐 몸체부재(10)와 제 2 노즐 몸체부재(20)는 각각 상, 하로 관통된 원통형 몸체를 가지며, 외주면 및 내주면이 서로 일치되게 결합되는 것이다.
상기 제 1 노즐 몸체부재(10)의 하단부 또는 제 2 노즐 몸체부재(30)의 상단부 중 어느 한 측에는 몸체의 두께보다 얇은 단턱부(12)가 돌출되고, 다른 한 측에는 상기 단턱부(12)가 삽입되는 단턱홈(22)이 형성된다.
그리고 상기 제 2 노즐 몸체부재(20)는 외주면에 복수의 토출구(21)가 형성되며, 상기 토출구(21)는 서로 대향되게 한 쌍으로 형성되는 것을 기본으로 하며, 이외 다양하게 변형하여 형성할 수 있는 것이다.
상기 제 2 노즐 몸체부재(20)는 제 1 노즐 몸체부재(10)의 하부에서 단턱부(12)가 단턱홈(22) 내로 결합하여 겹쳐진 상태에서 단턱부(12)와 단턱홈(22)을 관통하여 체결되는 장착 볼트부재(40)로 제 1 노즐 몸체부재(10)의 하부에 분리 가능하게 장착되며 단턱부(12)와 단턱홈(22)은 제 1 노즐 몸체부재(10)의 외주면과 제 2 노즐 몸체부재(20)의 외주면이 일치되도록 겹쳐지는 것이다.
즉, 제 1 노즐 몸체부재(10)와 제 2 노즐 몸체부재(20)의 결합부분은 서로 겹쳐지는 단턱부(12)와 단턱홈(22)에 의해 실링되어 누수현상이 발생되지 않는 것 이다.
이외에도 제 1 노즐 몸체부재(10)의 하부에 분리 가능하게 장착하는 공지의 다른 구조로도 변형하여 실시될 수 있음을 밝혀둔다.
또한 상기 제 2 노즐 몸체부재(20)의 하부에는 제 1 노즐 몸체부재(10)와 제 2 노즐 몸체부재(20)의 상, 하 관통된 유로를 막는 바닥 커버부재(30)가 분리 가능하게 장착되는 것이며, 상기 바닥 커버부재(30)는 바닥 커버부재(30)의 하부에서 관통되어 제 2 노즐 몸체부재(20)의 하단부로 체결되는 장착 볼트부재(40)로 분리 가능하게 장착되는 것이며, 이외에도 제 2 노즐 몸체부재(20)의 하부에 분리 가능하게 장착하는 공지의 다른 구조로도 변형하여 실시될 수 있음을 밝혀둔다.
한편, 본 발명인 분리형 침지 노즐(6)은 도 3에서 도시한 바와 같이 상, 하로 관통되며, 하부에 서로 대향된 장착 구멍(11)이 형성된 제 1 노즐 몸체부재(10)와, 상기 제 1 노즐 몸체부재(10)의 장착 구멍(11)에 분리 가능하게 장착되며 토출구(21)가 형성된 제 2 노즐 몸체부재(20)와, 상기 제 1 노즐 몸체부재(10)의 하부에 분리 가능하게 장착되는 바닥 커버부재(30)를 포함하여 실시할 수도 있는 것이다.
상기 제 1 노즐 몸체부재(10)는 실험액이 통과되게 상, 하로 관통된 원통형 몸체를 가지며, 상기 장착 구멍(11)은 상기 제 1 노즐 몸체부재(10)의 하부로 개방되게 형성되며 서로 대향되는 위치로 형성된다.
그리고 상기 제 2 노즐 몸체부재(20)는 상기 장착 구멍(11)에 끼워져 결합되어 장착 구멍(11)을 커버하도록 장착 구멍(11)에 대응되는 형상으로 형성되며, 실 험액이 토출되는 토출구(21)가 형성된다.
상기 장착 구멍(11)의 내측 둘레 또는 상기 제 2 노즐 몸체부재(20)의 외측 둘레 중 어느 한 측에는 몸체의 두께보다 얇은 단턱부(12)가 돌출되고, 다른 한 측에는 상기 단턱부(12)가 삽입되는 단턱홈(22)이 형성된다.
상기 제 2 노즐 몸체부재(20)는 장착 구멍(11)의 내부에서 단턱부(12)가 단턱홈(22) 내로 결합하여 겹쳐진 상태에서 단턱부(12)와 단턱홈(22)을 관통하여 체결되는 장착 볼트부재(40)로 제 1 노즐 몸체부재(10)의 하부에 분리 가능하게 장착되며 단턱부(12)와 단턱홈(22)은 제 1 노즐 몸체부재(10)의 외주면과 제 2 노즐 몸체부재(20)의 외주면이 일치되도록 겹쳐지는 것이다.
즉, 제 1 노즐 몸체부재(10)와 제 2 노즐 몸체부재(20)의 결합부분은 서로 겹쳐지는 단턱부(12)와 단턱홈(22)에 의해 실링되어 누수현상이 발생되지 않는 것이다.
이외에도 제 1 노즐 몸체부재(10)의 하부에 분리 가능하게 장착하는 공지의 다른 구조로도 변형하여 실시될 수 있음을 밝혀둔다.
또한 상기 제 1 노즐 몸체부재(10)의 하부에는 상, 하 관통된 유로를 막는 바닥 커버부재(30)가 분리 가능하게 장착되는 것이며, 상기 바닥 커버부재(30)는 바닥 커버부재(30)의 하부에서 관통되어 제 1 노즐 몸체부재(10) 또는 제 2 노즐 몸체부재(20)의 하단부로 체결되는 장착 볼트부재(40)로 분리 가능하게 장착되는 것이며, 이외에도 제 2 노즐 몸체부재(20)의 하부에 분리 가능하게 장착하는 공지의 다른 구조로도 변형하여 실시될 수 있음을 밝혀둔다.
상기한 본 발명의 제 1 노즐 몸체부재(10)와 제 2 노즐 몸체부재(20), 바닥 커버부재(30)는 도 4에서 도시한 바와 같이 조립되어 사용되며, 각각 분리 가능하여 토출구(21)의 형상이 다른 다양한 제 2 노즐 몸체부재(20) 및 바닥 형태가 다른 다양한 바닥 커버부재(30)를 조합하여 조립함으로써 다양한 형태의 침지 노즐(6)을 간단히 제조할 수 있는 것이다.
즉, 토출구(21)의 토출각(α), 토출구(21)의 형상, 크기 및 도 5에서 도시한 토출구(21)의 퍼짐 각도(β) 등이 다른 각각의 토출구(21)를 가지는 복수의 제 2 노즐 몸체부재(20)를 제작하고, 토출구(21)의 하부로 홈이 파여지는 우물형 또는 토출구(21)의 토출각(α)에 대응되게 원뿔형 돌출부를 가지는 마운트형과 같이 다양한 형태의 바닥 커버부재(30)를 제작한 후 제 1 노즐 몸체부재(10)에 제 2 노즐 몸체부재(20) 및 바닥 커버부재(30)를 서로 다르게 조합하여 조립함으로써 도 6 내지 도 8에서 도시한 바와 같이 다양한 형태의 침지 노즐(6)로 변형시킬 수 있게 되는 것이다.
따라서, 연속 주조의 모사 실험에서 침지 노즐(6)을 간단히 다른 형상으로 조립하여 사용할 수 있어 더 다양한 조건에서 연속 주조의 모사 실험을 간단히 할 수 있게 하는 것이다.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.
도 1은 연속 주조 장치를 모사한 수모델 장치를 도시한 개략도
도 2는 본 발명의 일 실시 예를 도시한 분해 사시도
도 3은 본 발명의 다른 실시 예를 도시한 분해 사시도
도 4은 본 발명의 단면도
도 5는 도 4의 A-A' 단면도
도 6 내지 도 8은 본 발명의 사용 상태 단면도
*도면 중 주요 부호에 대한 설명*
10 : 제 1 노즐 몸체부재 11 : 장착 구멍
20 : 제 2 노즐 몸체부재 21 : 토출구
30 : 바닥 커버부재

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 상, 하로 관통되며, 하부에 복수의 장착 구멍이 형성된 제 1 노즐 몸체부재와;
    상기 제 1 노즐 몸체부재의 장착 구멍을 커버하며, 실험액을 토출하는 토출구가 뚫려져 있으며 상기 장착 구멍에 분리 가능하게 장착된 제 2 노즐 몸체부재와;
    상기 제 1 노즐 몸체부재의 하부에 분리 가능하게 장착되는 바닥 커버부재를 포함하여 여러가지 형태의 토출구와 바닥면을 적용할 수 있는 것을 특징으로 하는 연속 주조 모사 장치용 분리형 침지 노즐.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 장착 구멍의 내측 둘레 또는 상기 제 2 노즐 몸체부재의 외측 둘레 중 어느 한 측에는 몸체의 두께보다 얇은 단턱부가 돌출되고, 다른 한 측에는 상기 단턱부가 삽입되는 단턱홈이 형성된 것을 특징으로 하는 연속 주조 모사 장치용 분리형 침지 노즐.
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