KR101170673B1 - Immersion nozzle for casting and continuous casting apparatus including the same - Google Patents

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    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
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Abstract

주조용 침지노즐 및 이를 포함하는 연속 주조 장치가 제공된다. 침지 노즐에 있어서, 바디부는 용탕의 유입을 위한 유입구 및 상기 유입구로부터 그 종축 방향으로 신장된 내부 구멍을 포함한다. 배출부는 상기 유입구 반대편의 상기 바디부의 단부에 연결되고, 상기 용탕이 상기 바디부의 종축 중심 방향으로 하향 유출되도록 상기 바디부의 종축 중심 방향으로 경사지게 신장된 적어도 한 쌍의 제 1 토출구들 및 상기 적어도 한 쌍의 제 1 토출구들 외측에 배치된 적어도 한 쌍의 제 2 토출구들을 포함한다.An immersion nozzle for casting and a continuous casting apparatus including the same are provided. In the immersion nozzle, the body portion includes an inlet for inflow of the molten metal and an inner hole extending in the longitudinal axis direction from the inlet. At least one pair of first discharge ports and at least one pair of outlets connected to an end portion of the body portion opposite to the inlet port and inclinedly extended in the longitudinal direction of the longitudinal direction of the body portion such that the melt flows downward in the longitudinal direction of the body portion At least a pair of second outlets disposed outside the first outlets of the apparatus.

Description

주조용 침지노즐 및 이를 포함하는 연속 주조 장치{Immersion nozzle for casting and continuous casting apparatus including the same}Immersion nozzle for casting and continuous casting apparatus including the same}

본 발명은 금속 주조 장치에 관한 것으로서, 특히 용융 금속을 몰드로 공급하기 위한 침지노즐 및 이를 포함하는 연속 주조 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a metal casting apparatus, and more particularly, to an immersion nozzle for supplying molten metal to a mold and a continuous casting apparatus including the same.

주조 공정, 예컨대 연속주조 공정은 용융 금속의 용탕을 몰드를 통해서 냉각시켜 연속적으로 주편을 제조하는 공정을 지칭한다. 용탕은 턴디쉬로부터 침지노즐을 통해서 몰드 내로 주입된다. 몰드로 유입되는 용융 금속의 유동 및 초기 응고 과정은 연속주조가 완료된 주편의 성질을 좌우하는 인자 중의 하나이다. A casting process, such as a continuous casting process, refers to a process of continuously casting a molten metal of molten metal through a mold. Melt is injected into the mold from the tundish through the immersion nozzle. The flow of molten metal flowing into the mold and the initial solidification process are one of the factors that determine the properties of the finished cast.

침지노즐의 구조는 몰드 내에서 용탕의 유동을 조절하도록 변화될 수 있다. 용탕이 몰드 내로 직하하는 경우 용탕의 침투깊이가 깊어져 몰드 하부의 응고층 형성이 불안정해지고, 탕면으로의 용탕 공급이 원활하지 못해 탕면이 응고되는 현상이 발생할 수 있다. 반면, 탕면 방향으로의 용탕의 부상류가 강한 경우, 탕면이 불안정해져 탕면의 응고층 형성이 불균일해져서 주편 품질이 악화될 수 있다.The structure of the immersion nozzle can be varied to control the flow of the melt in the mold. If the molten metal is directly lowered into the mold, the penetration depth of the molten metal becomes deeper, thus forming a solidified layer below the mold, which is unstable, and the molten metal may be solidified because the molten metal is not supplied to the molten metal smoothly. On the other hand, when the flotation of the molten metal in the direction of the surface of the molten metal is strong, the surface of the molten metal may become unstable, resulting in uneven formation of the solidification layer of the molten metal, and thus deterioration of cast quality.

이에, 본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해, 주편 품질을 높일 수 있는 침지노즐 및 이를 이용한 주조 장치를 제공하는 것이다. 전술한 과제는 예시적으로 제시되었고, 본 발명의 범위가 이러한 과제에 의해서 제한되는 것은 아니다.Accordingly, the present invention is to provide an immersion nozzle and casting apparatus using the same to improve the cast quality in order to solve the above problems. The foregoing problem has been presented by way of example, and the scope of the present invention is not limited by this problem.

본 발명의 일 형태에 따른 주조용 침지노즐이 제공된다. 바디부는 용탕의 유입을 위한 유입구 및 상기 유입구로부터 그 종축 방향으로 신장된 내부 구멍을 포함한다. 배출부는 상기 유입구 반대편의 상기 바디부의 단부에 연결되고, 상기 용탕이 상기 바디부의 종축 중심 방향으로 하향 유출되도록 상기 바디부의 종축 중심 방향으로 경사지게 신장된 적어도 한 쌍의 제 1 토출구들 및 상기 적어도 한 쌍의 제 1 토출구들 외측에 배치된 적어도 한 쌍의 제 2 토출구들을 포함한다.The casting immersion nozzle of one embodiment of the present invention is provided. The body portion includes an inlet for inflow of the molten metal and an inner hole extending in the longitudinal direction from the inlet. At least one pair of first discharge ports and at least one pair of outlets connected to an end portion of the body portion opposite to the inlet port and inclinedly extended in the longitudinal direction of the longitudinal direction of the body portion such that the melt flows downward in the longitudinal direction of the body portion At least a pair of second outlets disposed outside the first outlets of the apparatus.

상기 침지노즐의 일 측면에 의하면, 상기 적어도 한 쌍의 제 2 토출구들은 상기 용탕이 상기 바디부의 종축 중심으로부터 멀어지는 방향으로 하향 배출되도록 상기 바디부의 종축 중심으로부터 방사상으로 기울어져 신장될 수 있다. 나아가, 상기 적어도 한 쌍의 제 2 토출구들의 직경은 상기 적어도 한 쌍의 제 1 토출구들의 직경보다 클 수 있다.According to one aspect of the immersion nozzle, the at least one pair of second discharge holes may extend inclined radially from the longitudinal center of the body portion so that the molten metal is discharged downward in a direction away from the longitudinal axis center of the body portion. Furthermore, the diameter of the at least one pair of second outlets may be larger than the diameter of the at least one pair of first outlets.

상기 침지노즐의 다른 측면에 의하면, 상기 배출부는 상기 바디부의 종축을 가로질러 신장된 바닥부 및 상기 바닥부로부터 상기 바디부로 연결된 측벽부를 포함하고, 상기 적어도 한 쌍의 제 1 토출구들은 상기 바닥부를 관통하고, 상기 적어도 한 쌍의 제 2 토출구들은 상기 측벽부를 관통할 수 있다.According to another aspect of the immersion nozzle, the discharge portion includes a bottom portion extending across the longitudinal axis of the body portion and a side wall portion connected to the body portion from the bottom portion, wherein the at least one pair of first discharge holes penetrate the bottom portion. The at least one pair of second outlets may penetrate the side wall.

상기 침지노즐의 또 다른 측면에 의하면, 상기 바닥부의 높이는 상기 바디부의 종축 중심에서 멀어질수록 낮아질 수 있다.According to another aspect of the immersion nozzle, the height of the bottom portion may be lowered away from the longitudinal axis center of the body portion.

상기 침지노즐의 또 다른 측면에 따르면, 상기 바디부는 상기 내부 구멍의 직경이 상기 배출부 방향으로 갈수록 커지는 테이퍼부를 더 포함할 수 있다.According to another aspect of the immersion nozzle, the body portion may further include a tapered portion that the diameter of the inner hole is larger toward the discharge portion.

본 발명의 다른 형태에 따른 주조용 침지노즐이 제공된다. 바디부는 용탕의 유입을 위한 유입구 및 상기 유입구로부터 그 종축 방향으로 신장된 내부 구멍을 포함한다. 배출부는 상기 유입구 반대편의 상기 바디부의 단부에 연결된다. 상기 배출부는 상기 바디부의 종축을 가로질러 신장된 바닥부; 상기 바닥부로부터 상기 바디부로 연결된 측벽부; 상기 용탕이 상기 바디부의 종축 중심 방향으로 하향 유출되도록 상기 바닥부를 관통하여 상기 바디부의 종축 중심 방향으로 경사지게 신장된 적어도 한 쌍의 제 1 토출구들; 및 상기 적어도 한 쌍의 제 1 토출구들 외측에 상기 측벽부를 관통하여 배치되고, 상기 적어도 한 쌍의 제 1 토출구들보다 큰 직경을 갖는 적어도 한 쌍의 제 2 토출구들을 포함한다.An immersion nozzle for casting according to another aspect of the present invention is provided. The body portion includes an inlet for inflow of the molten metal and an inner hole extending in the longitudinal direction from the inlet. The outlet part is connected to the end of the body part opposite the inlet. The discharge portion bottom portion extending across the longitudinal axis of the body portion; A side wall portion connected to the body portion from the bottom portion; At least one pair of first discharge holes extending inclined in the longitudinal direction of the longitudinal direction of the body part such that the molten metal flows downward in the longitudinal direction of the longitudinal direction of the body part; And at least one pair of second outlets disposed outside the at least one pair of first outlets and penetrating through the sidewall, and having a diameter greater than that of the at least one pair of first outlets.

본 발명의 일 형태에 따른 연속 주조 장치는 전술한 주조용 침지노즐들 중 어느 하나를 포함하도록 제공된다.The continuous casting device of one embodiment of the present invention is provided to include any one of the above-described casting immersion nozzles.

본 발명의 실시예들에 따른 침지노즐 및 연속 주조 장치에 따르면, 제 1 토출구들과 제 2 토출구들의 조합을 통해서,탕면으로의 용탕 공급을 원활하게 할 수 있으며, 아울러 용탕의 탕면을 안정화시킬 수 있다. 나아가, 이를 통해서, 주조 속도와 주조폭의 변동에 대해 탕면의 용탕 유속을 안정화 범위 내로 조절할 수 있으며, 침지노즐 내 전단응력을 감소시킬 수 있다. According to the immersion nozzle and the continuous casting apparatus according to the embodiments of the present invention, through the combination of the first discharge port and the second discharge port, it is possible to smoothly supply the molten metal to the hot water surface, and to stabilize the hot water surface of the molten metal have. Furthermore, through this, it is possible to adjust the melt flow rate of the hot water surface within the stabilization range for the variation of the casting speed and casting width, it is possible to reduce the shear stress in the immersion nozzle.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연속 주조 장치를 도시하는 개략도이고;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 침지노즐을 개략적으로 도시하는 사시도이고;
도 3은 도 2의 침지노즐의 III-III'선에서 절취한 단면도이고;
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 침지노즐을 개략적으로 도시하는 단면도이고;
도 5는 본 발명의 일 실험예에 따른 침지노즐을 개략적으로 도시하는 단면도이고;
도 6은 도 5의 침지노즐에 대한 시뮬레이션에 의한 유속 분포를 보여주는 도면이고; 그리고
도 7은 도 5의 침지노즐에 대한 시뮬레이션에 의한 내부 전단응력 분포를 보여주는 도면이다.1 is a schematic diagram showing a continuous casting apparatus according to an embodiment of the present invention;
2 is a perspective view schematically showing an immersion nozzle according to an embodiment of the present invention;
3 is a cross-sectional view taken along line III-III 'of the immersion nozzle of FIG. 2;
4 is a cross-sectional view schematically showing an immersion nozzle according to another embodiment of the present invention;
5 is a sectional view schematically showing an immersion nozzle according to an experimental example of the present invention;
FIG. 6 is a view showing a flow rate distribution by simulation of the immersion nozzle of FIG. 5; FIG. And
FIG. 7 is a diagram illustrating an internal shear stress distribution by simulation of the immersion nozzle of FIG. 5.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면에서 구성 요소들은 설명의 편의를 위하여 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention and to those skilled in the art to fully understand the scope of the invention. It is provided to inform you. In the drawings, the components may be exaggerated or reduced in size for convenience of description.

본 발명의 실시예들에서, 용탕은 응고대상의 액상을 넓게 지칭할 수 있다. 예를 들어, 금속의 주조 시 용탕은 용융 금속을 지칭할 수 있고, 더 구체적으로 강철(steel) 주조 시 용탕은 용강을 지칭할 수 있다.In embodiments of the present invention, the molten metal may broadly refer to the liquid phase of the solidification target. For example, molten metal in the casting of a metal may refer to molten metal, and more specifically molten metal in the steel casting may refer to molten steel.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연속 주조 장치를 도시하는 개략도이다.1 is a schematic diagram illustrating a continuous casting apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 포함하면, 턴디쉬(tundish, 105)는 고온에서 형성된 용융 금속의 용탕(50)을 내부에 포함할 수 있다. 침지노즐(100)은 턴디쉬(105)의 바닥면에 연결되어 그 단부가 주편 형상을 한정하는 몰드(140) 내로 삽입될 수 있다. 선택적으로, 침지노즐(100)과 턴디쉬(105) 사이에 상부노즐(미도시)과 용탕(50)의 양을 제어하기 위한 플레이트 부재(미도시)가 더 제공될 수도 있다.Referring to FIG. 1, the tundish 105 may include a molten metal 50 of molten metal formed at a high temperature therein. Immersion nozzle 100 is connected to the bottom surface of the tundish 105 may be inserted into the mold 140, the end of which defines the slab shape. Optionally, a plate member (not shown) may be further provided between the immersion nozzle 100 and the tundish 105 to control the amount of the upper nozzle (not shown) and the melt 50.

용탕(50)은 턴디쉬(105)로부터 침지노즐(100)을 통해서 몰드(140) 내로 주입되어 응고층(51)을 형성하면서 초기 응고 과정을 거치게 된다. 몰드(140)를 빠져나온 응고층(51)은 스프레이 노즐(156)을 통해 분사되는 냉각매체에 의해 냉각되어 일정한 형상, 예컨대 슬라브(slab) 형상의 주편(55)을 형성하게 된다. 이어서 주편(55)은 가이드 롤러(158)에 의해 가이드 되어 다음 단계로 이동된다. The molten metal 50 is injected into the mold 140 through the immersion nozzle 100 from the tundish 105 and forms an solidification layer 51 to undergo an initial solidification process. The solidification layer 51 exiting the mold 140 is cooled by a cooling medium sprayed through the spray nozzle 156 to form a slab 55 having a predetermined shape, for example, a slab shape. The cast piece 55 is then guided by the guide roller 158 and moved to the next step.

몰드(140)로 유입되는 용탕(50)의 유동 및 초기 응고 과정은 연속주조가 완료된 주편(55)의 성질을 좌우하는 중요한 인자 중의 하나이다. 이 실시예에 따른 연속 주조 장치는, 후술하는 바와 같이 침지노즐(100)의 구조를 최적화하여 몰드(140) 내로 주입되는 용탕(50)의 안정성을 높여 주편(55) 품질을 향상시킨다.The flow and initial solidification process of the molten metal 50 flowing into the mold 140 is one of important factors that determine the properties of the slab 55 in which continuous casting is completed. Continuous casting apparatus according to this embodiment, as will be described later to optimize the structure of the immersion nozzle 100 to increase the stability of the molten metal 50 injected into the mold 140 to improve the quality of the cast (55).

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 침지노즐(100)을 개략적으로 도시하는 사시도이다. 도 3은 도 2의 침지노즐(100)의 III-III'선에서 절취한 단면도이다.2 is a perspective view schematically showing an immersion nozzle 100 according to an embodiment of the present invention. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III 'of the immersion nozzle 100 of FIG.

도 2 및 도 3을 참조하면, 침지노즐(100)은 바디부(110) 및 배출부(120)를 포함할 수 있다. 바디부(110)는 용탕(도 1의 50)이 유입되는 유입구(112)를 포함하고, 배출부(120)는 용탕(50)이 유출되는 토출구들(123, 126)을 포함할 수 있다. 배출부(120)는 바디부(110)와 일체로 제공되거나 또는 바디부(110)와 분리/결합되도록 제공될 수도 있다. 바디부(110)와 배출부(120)가 일체형으로 제공된 경우, 배출부(120)는 침지노즐(100)의 토출구들(123,126)이 있는 소정 부분을 지칭할 수 있다. 이 경우, 바디부(110)는 유입구(112)로부터 침지노즐(100)의 종축(V1)을 따라서 배출부(120)까지 나머지 부분을 지칭할 수 있다. 2 and 3, the immersion nozzle 100 may include a body portion 110 and a discharge portion 120. The body part 110 may include an inlet 112 through which the molten metal (50 of FIG. 1) flows in, and the discharge part 120 may include discharge ports 123 and 126 through which the molten metal 50 flows out. The discharge part 120 may be provided integrally with the body part 110 or may be provided to be separated / combined with the body part 110. When the body part 110 and the discharge part 120 are provided integrally, the discharge part 120 may refer to a predetermined portion having the discharge holes 123 and 126 of the immersion nozzle 100. In this case, the body part 110 may refer to the remaining part from the inlet port 112 to the discharge part 120 along the longitudinal axis V1 of the immersion nozzle 100.

침지노즐(100)은 고온의 용탕(50)에 의해서 열화되지 않도록 내화재로 구성될 수 있다. 예를 들어, 침지노즐(100)은 산화물, 질화물, 탄화물 또는 이들의 결합물로 구성될 수 있다. 침지노즐(100)의 재질은 예시적으로 제시되었고, 이 실시예의 범위를 제한하지 않는다.The immersion nozzle 100 may be made of a refractory material so as not to be degraded by the hot melt 50. For example, the immersion nozzle 100 may be composed of an oxide, nitride, carbide or a combination thereof. The material of the immersion nozzle 100 has been presented by way of example and does not limit the scope of this embodiment.

바디부(110)는 용탕(50)이 유입되는 유입구(112)와 유입구(112)에 연통된 내부 구멍(113)을 포함할 수 있다. 내부 구멍(113)은 침지노즐(100) 또는 바디부(110)의 종축 방향으로 신장될 수 있다. 내부 구멍(113)은 다양한 형상을 가질 수 있고, 그 형상이 이 실시예의 범위를 제한하지 않는다. 예를 들어, 바디부(110)는 배출부(120) 방향으로 갈수록 그 직경(D1)이 증가하는 테이퍼부(114)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 내부 구멍(113)을 통과하는 용탕(50)은 배출부(120) 방향으로 갈수록 퍼질 수 있다.The body part 110 may include an inlet 112 through which the molten metal 50 is introduced and an inner hole 113 communicating with the inlet 112. The inner hole 113 may extend in the longitudinal axis direction of the immersion nozzle 100 or the body portion 110. The inner hole 113 can have a variety of shapes, the shape of which does not limit the scope of this embodiment. For example, the body part 110 may include a taper part 114 whose diameter D1 increases toward the discharge part 120. Accordingly, the molten metal 50 passing through the inner hole 113 may spread toward the discharge part 120.

배출부(120)는 바디부(110)의 유출구(112) 반대편 단부에 연결되고, 바닥부(122) 및 측벽부(125)를 포함할 수 있다. 바닥부(122)는 내부 구멍(113)을 부분적으로 폐쇄하도록 바디부(110)의 종축 중심(V1)을 가로질러 신장될 수 있다. 측벽부(125)는 바닥부(122)로부터 상향 신장되어 바디부(110)의 단부에 연결될 수 있다. 예를 들어, 측벽부(125)는 바닥부(122)로부터 바디부(110)로 갈수록 그 폭이 증가하거나 또는 이후 다시 감소하는 절곡 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 배출부(120)의 단면은 전체적으로 또는 부분적으로 다각 형상, 예컨대 8각 형상을 가질 수 있다.The discharge part 120 may be connected to an end opposite to the outlet 112 of the body part 110 and may include a bottom part 122 and a side wall part 125. The bottom portion 122 may extend across the longitudinal axis V1 of the body portion 110 to partially close the inner hole 113. The side wall part 125 may extend upward from the bottom part 122 and be connected to an end of the body part 110. For example, the side wall portion 125 may have a bent shape that increases in width from the bottom portion 122 to the body portion 110 or decreases later. For example, the cross section of the discharge part 120 may have a polygonal shape, for example, an octagonal shape, in whole or in part.

바닥부(122)는 그 외주면(124)으로부터 내부 방향으로 부푼 형상을 가질 수 있다. 외주면(124)은 침지노즐(100)의 저면이 될 수 있다. 배출부(120)의 단면은 다각 형상을 가질 수 있고, 외주면(124)은 바디부(110)의 종축(V1)에 실질적으로 수직할 수 있다. 바닥부(122)의 높이, 즉 외주면(124)으로부터의 바닥부(122)의 두께는 바디부(110)의 종축 중심(V1)으로부터 그 가장자리로 갈수록 낮아질 수 있다.The bottom portion 122 may have a shape which is swollen inward from the outer circumferential surface 124. The outer circumferential surface 124 may be the bottom of the immersion nozzle 100. The cross section of the discharge part 120 may have a polygonal shape, and the outer circumferential surface 124 may be substantially perpendicular to the longitudinal axis V1 of the body part 110. The height of the bottom portion 122, that is, the thickness of the bottom portion 122 from the outer circumferential surface 124 may be lowered from the longitudinal center V1 of the body portion 110 toward the edge thereof.

적어도 한 쌍의 제 1 토출구들(123)은 바닥부(122)를 관통하여 내부 구멍(113)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 한 쌍의 제 1 토출구들(123)이 바디부(110)의 종축 중심(V1)을 기준으로 대칭적으로 배치될 수 있다. 제 1 토출구들(123)은 용탕(50)이 몰드(도 1의 140) 내에서 모이도록 바디부(110)의 종축 중심(V1) 방향으로 기울어져 제공될 수 있다. 예를 들어, 제 1 토출구들(123)의 단면 중심부로부터 바디부(110)의 종축 중심(V1)까지의 거리는 배출부(120)의 내부에서 외부로 갈수록 점점 또는 단계적으로 감소할 수 있다. 제 1 토출구들(123)의 폭은 일정하거나 또는 그 깊이에 따라서 가변될 수도 있다.The at least one pair of first outlets 123 may be connected to the inner hole 113 through the bottom portion 122. For example, the pair of first discharge holes 123 may be symmetrically disposed with respect to the longitudinal axis center V1 of the body part 110. The first discharge holes 123 may be inclined in the direction of the longitudinal axis V1 of the body part 110 so that the molten metal 50 collects in the mold (140 of FIG. 1). For example, the distance from the central portions of the end surfaces of the first discharge holes 123 to the longitudinal axis center V1 of the body part 110 may decrease gradually or gradually from the inside of the discharge part 120 toward the outside. The widths of the first discharge holes 123 may be constant or vary depending on the depth thereof.

이에 따르면, 용탕(50)이 제 1 토출구들(123)로부터 바디부(110)의 종축 중심(V1) 방향으로 하향 유출되어 몰드(도 1의 140)내에 수렴될 수 있다. 제 1 토출구들(123)은 몰드(도 1의 140) 내로 직하하는 용탕(50)의 하강류를 조절하는 역할을 할 수 있다. 제 1 토출구들(123)로부터 토출된 용탕(50)은 서로 충돌하여 퍼지게 되기 때문에 용탕(50)이 몰드(도 1의 140) 직하로 너무 깊게 침투하여 응고층 형성이 불안정해지는 것을 막아줄 수 있다.Accordingly, the molten metal 50 flows downward from the first discharge holes 123 in the direction of the longitudinal axis V1 of the body part 110 and converges in the mold 140 of FIG. 1. The first discharge holes 123 may serve to control the downflow of the molten metal 50 directly into the mold (140 of FIG. 1). Since the molten metal 50 discharged from the first discharge holes 123 collides with each other and spreads, the molten metal 50 may penetrate too deep directly below the mold (140 of FIG. 1) to prevent the formation of a solidified layer. .

적어도 한 쌍의 제 2 토출구들(126)은 제 1 토출구들(123)의 외측에 측벽부(125)를 관통하여 내부 구멍(113)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 한 쌍의 제 2 토출구들(126)이 바디부(110)의 종축 중심(V1)을 기준으로 대칭적으로 배치될 수 있다. 제 2 토출구들(126)은 바디부(110)의 종축 중심(V1)으로부터 하부 방향으로 방사상으로 기울어져 신장될 수 있다. 예를 들어, 제 2 토출구들(126)의 단면 중심부로부터 바디부(110)의 종축 중심(V1)까지의 거리는 배출부(120)의 내부에서 외부로 갈수록 점차로 또는 단계적으로 증가할 수 있다. 제 2 토출구들(126)의 폭은 일정하거나 또는 그 깊이에 따라서 가변될 수도 있다.The at least one pair of second discharge holes 126 may be connected to the inner hole 113 by penetrating the side wall part 125 outside the first discharge holes 123. For example, the pair of second discharge holes 126 may be symmetrically disposed with respect to the longitudinal axis center V1 of the body part 110. The second discharge holes 126 may extend radially inclined downward from the longitudinal center V1 of the body part 110. For example, the distance from the center of the cross section of the second discharge ports 126 to the longitudinal axis center V1 of the body part 110 may increase gradually or stepwise from the inside of the discharge part 120 to the outside. The widths of the second discharge holes 126 may be constant or vary depending on the depth thereof.

예시적으로 도 3에 도시된 바와 같이, 측벽부(125)는 다각 형상의 단면을 갖고, 제 2 토출구들(126)은 측벽부(125)의 적어도 두 면을 관통할 수 있다. 이러한 형상은 용탕(50)의 토출 방향과 양을 보다 미세하게 조절하는 데 기여할 수 있다.For example, as illustrated in FIG. 3, the sidewall portion 125 may have a polygonal cross section, and the second discharge holes 126 may pass through at least two surfaces of the sidewall portion 125. Such a shape may contribute to more finely controlling the discharge direction and the amount of the molten metal 50.

이에 따르면, 용탕(50)은 제 2 토출구들(126)로부터 바디부(110)의 종축 중심(V1)으로부터 멀어지는 방향으로 하향 배출될 수 있다. 제 2 토출구들(126)로부터 배출된 용탕(50)은 방사상으로 흐르는 하강류와 몰드(도 1의 140)에 부딪혀서 탕면으로 향하는 반전류를 생성할 수 있다.Accordingly, the molten metal 50 may be discharged downward from the second discharge holes 126 in a direction away from the longitudinal axis center V1 of the body part 110. The molten metal 50 discharged from the second discharge ports 126 may generate a reverse flow flowing toward the water surface by hitting the radially flowing downflow and the mold (140 of FIG. 1).

전술한 바와 같이, 제 1 토출구들(123)과 제 2 토출구들(126)을 조합함으로써, 저속 주조뿐만 아니라 고속 주조의 경우에도 용탕(50)의 공급을 원활하게 할 수 있으며, 아울러 용탕(50)의 탕면을 안정화시킬 수 있다. 나아가, 이를 통해서, 주조 속도와 주조 폭의 변동에 대해서 용탕(50)의 유속을 품질 안정화 범위 내로 조절할 수 있다. 예를 들어, 제 1 토출구들(123)을 통해서 용탕(50)의 탕면을 안정화시키고, 제 2 토출구들(126)의 직경(D3)을 제 1 토출구들(123)의 직경(D2)보다 크게 함으로써 용탕(50)의 전체적인 유동성을 안정화시키고 균일한 유속을 확보할 수 있다.As described above, by combining the first discharge holes 123 and the second discharge holes 126, it is possible to smoothly supply the molten metal 50 not only in the low speed casting but also in the high speed casting, and the molten metal 50 ) Can stabilize the hot water surface. Furthermore, through this, the flow rate of the molten metal 50 can be adjusted within the quality stabilization range with respect to the variation of the casting speed and the casting width. For example, the bath surface of the molten metal 50 is stabilized through the first discharge holes 123, and the diameter D3 of the second discharge holes 126 is larger than the diameter D2 of the first discharge holes 123. As a result, the overall fluidity of the molten metal 50 can be stabilized and a uniform flow rate can be ensured.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 침지노즐(100a)을 개략적으로 도시하는 단면도이다. 이 실시예에 따른 침지노즐(100a)은 도 2 및 도 3의 침지 노즐(100)을 부분적으로 변형한 것이고, 따라서 두 실시예들에서 중복된 설명은 생략된다.4 is a cross-sectional view schematically showing an immersion nozzle 100a according to another embodiment of the present invention. The immersion nozzle 100a according to this embodiment is a partial modification of the immersion nozzle 100 of FIGS. 2 and 3, and thus duplicated description is omitted in the two embodiments.

도 4를 참조하면, 배출부(120a)는 바닥부(122) 및 측벽부(125a)를 포함할 수 있다. 배출부(120a)의 단면 형상은 전체적으로 또는 부분적으로 6각 형상을 가질 수 있다. 제 1 토출구들(123)은 바닥부(122)를 관통하도록 제공되고, 제 2 토출구들(126a)은 측벽부(125a)를 관통하도록 제공될 수 있다. 제 2 토출구들(126a)은 측벽부(125a)의 적어도 한 면을 관통하도록 제공된다는 점에서, 도 3의 토출구들(126)과 구분될 수 있다.Referring to FIG. 4, the discharge part 120a may include a bottom part 122 and a side wall part 125a. The cross-sectional shape of the discharge part 120a may have a hexagonal shape as a whole or in part. The first discharge holes 123 may be provided to penetrate the bottom part 122, and the second discharge holes 126a may be provided to penetrate the side wall part 125a. The second discharge holes 126a may be distinguished from the discharge holes 126 of FIG. 3 in that the second discharge holes 126a are provided to penetrate at least one surface of the side wall part 125a.

전술한 도 3 및 도 4의 실시예들에서 배출부(120, 120a)의 형상은 예시적으로 제시되었고, 본 발명은 전술한 실시예들에 제한되지 않는다. 예를 들어, 제 2 토출구들(126, 126a)은 측벽부(125, 125a)의 한 면 및 두 면을 관통하는 것으로 설명되었으나, 둘 이상의 면을 관통할 수도 있다. 또한, 제 1 토출구들(123) 및 제 2 토출구들(126, 126a)의 수는 둘 이상이 될 수도 있다. 바닥부(122)의 형상도 적절하게 변형될 수 있다.In the above-described embodiments of FIGS. 3 and 4, the shapes of the discharge parts 120 and 120a are exemplarily shown, and the present invention is not limited to the above-described embodiments. For example, the second discharge holes 126 and 126a have been described as penetrating one side and two sides of the side wall portions 125 and 125a, but may also penetrate two or more sides. In addition, the number of the first discharge holes 123 and the second discharge holes 126 and 126a may be two or more. The shape of the bottom 122 can also be modified as appropriate.

이하에서는 시뮬레이션을 통해서 본 발명의 실험예에 따른 침지노즐의 특성을 설명한다.Hereinafter, the characteristics of the immersion nozzle according to the experimental example of the present invention through the simulation.

도 5는 본 발명의 일 실험예에 따른 침지노즐(300)을 부분적으로 도시하는 단면도이다.5 is a cross-sectional view partially showing an immersion nozzle 300 according to an experimental example of the present invention.

도 5를 참조하면, 침지노즐(300)은 제 1 토출구들(123)과 제 2 토출구들(126)을 포함할 수 있다. 침지노즐(300)은 도 2 및 도 3의 침지노즐(100)과 실질적으로 동일할 수 있다.Referring to FIG. 5, the immersion nozzle 300 may include first discharge holes 123 and second discharge holes 126. The immersion nozzle 300 may be substantially the same as the immersion nozzle 100 of FIGS. 2 and 3.

도 6은 도 5의 침지노즐(300)에 대한 시뮬레이션에 의한 유속 분포를 보여주는 도면이다. 도 6에서 유속 분포는 빨간색 부분으로 갈수록 커지고 파란색 부분으로 갈수록 작아진다.FIG. 6 is a diagram illustrating a flow rate distribution by simulation of the immersion nozzle 300 of FIG. 5. In FIG. 6, the velocity distribution becomes larger toward the red portion and smaller toward the blue portion.

도 6을 참조하면, 제 1 토출구들(도 6의 123)을 통한 제 1 하강류(52a)는 발산하지 않고 수렴하는 방향으로 유출되고, 제 2 하강류(53a)는 방사상으로 하향 유출된다. 제 1 하강류(52a)와 제 2 하강류(53a)의 유속은 크게 차이가 나지 않은 점에서, 유속이 품질 안정화 범위 내에서 일정하게 유지될 수 있음을 알 수 있다. 제 2 하강류(53a)의 일부분은 몰드(도 1의 140)에 부딪혀 반전되어 안정적으로 탕면 방향으로 유동된다. 따라서 이 실험예에 따르면 유동 안정성과 탕면 안정성이 동시에 확보될 수 있다.Referring to FIG. 6, the first down stream 52a through the first outlets 123 of FIG. 6 flows out in a converging direction without diverging, and the second down stream 53a flows out downward in a radial direction. Since the flow rates of the first down stream 52a and the second down stream 53a do not differ significantly, it can be seen that the flow rate can be kept constant within the quality stabilization range. A portion of the second down stream 53a is inverted by hitting the mold (140 in FIG. 1) and flows stably in the direction of the water surface. Therefore, according to this experimental example, the flow stability and the surface stability can be secured at the same time.

도 7은 도 5의 침지노즐(300)에 대한 시뮬레이션에 의한 내부 전단응력 분포를 보여주는 도면이다. 도 7에서 전단응력은 빨간색 부분으로 갈수록 커지고 파란색 부분으로 갈수록 작아진다.FIG. 7 is a diagram illustrating an internal shear stress distribution by simulation of the immersion nozzle 300 of FIG. 5. In FIG. 7, the shear stress becomes larger toward the red portion and decreases toward the blue portion.

도 7을 참조하면, 침지노즐(도 5의 300)의 경우 제 1 및 제 2 토출구들(도 5의 123, 126) 부근에서 전단응력을 매우 낮게 유지할 수 있음을 알 수 있다.Referring to FIG. 7, it can be seen that the immersion nozzle (300 of FIG. 5) maintains a very low shear stress in the vicinity of the first and second discharge holes (123 and 126 of FIG. 5).

발명의 특정 실시예들에 대한 이상의 설명은 예시 및 설명을 목적으로 제공되었다. 따라서 본 발명은 상기 실시예들에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 상기 실시예들을 조합하여 실시하는 등 여러 가지 많은 수정 및 변경이 가능함은 명백하다.The foregoing description of specific embodiments of the invention has been presented for purposes of illustration and description. Therefore, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications and changes can be made by those skilled in the art within the technical spirit of the present invention in combination with the above embodiments. Do.

100: 침지 노즐 105: 턴디쉬
110: 바디부 112; 유입구
113; 내부 구멍 114; 테이퍼부
120, 120a; 배출부 122; 바닥부
123; 제 1 토출부 125, 125a; 측벽부
126, 126a; 제 2 토출부 140; 몰드
156: 스프레이 노즐 158; 가이드 롤러100: immersion nozzle 105: tundish
110: body portion 112; Inlet
113; Internal hole 114; Taper part
120, 120a; Outlet 122; Bottom
123; First discharge portions 125 and 125a; Side wall
126, 126a; A second discharge part 140; Mold
156: spray nozzle 158; Guide roller

Claims (9)

용탕의 유입을 위한 유입구 및 상기 유입구로부터 그 종축 방향으로 신장된 내부 구멍을 갖는 바디부; 및
상기 유입구 반대편의 상기 바디부의 단부에 연결되고, 상기 용탕이 상기 바디부의 종축 중심 방향으로 하향 유출되도록 상기 바디부의 종축 중심 방향으로 경사지게 신장된 적어도 한 쌍의 제 1 토출구들 및 상기 적어도 한 쌍의 제 1 토출구들 외측에 배치된 적어도 한 쌍의 제 2 토출구들을 갖는 배출부를 포함하고,
상기 적어도 한 쌍의 제 2 토출구들은 상기 용탕이 상기 바디부의 종축 중심으로부터 멀어지는 방향으로 하향 배출되도록 상기 바디부의 종축 중심으로부터 방사상으로 기울어져 신장되고, 상기 적어도 한 쌍의 제 2 토출구들의 직경은 상기 적어도 한 쌍의 제 1 토출구들의 직경보다 크고,
상기 배출부는 상기 바디부의 종축을 가로질러 신장된 바닥부 및 상기 바닥부로부터 상기 바디부로 연결된 측벽부를 포함하고,
상기 적어도 한 쌍의 제 1 토출구들은 상기 바닥부를 관통하고, 상기 적어도 한 쌍의 제 2 토출구들은 상기 측벽부를 관통하고,
상기 바닥부의 높이는 상기 바디부의 종축 중심에서 멀어질수록 낮아지는,
주조용 침지노즐.A body part having an inlet for inflow of the molten metal and an inner hole extending from the inlet in the longitudinal axis thereof; And
At least one pair of first discharge ports and the at least one pair of first discharge ports connected to an end portion of the body portion opposite to the inlet port, and inclinedly extended in the direction of the longitudinal axis center of the body portion such that the molten metal flows downward in the longitudinal axis center direction of the body portion; A discharge part having at least a pair of second discharge holes disposed outside the first discharge holes,
The at least one pair of second outlets extend radially inclined from the longitudinal center of the body portion such that the molten metal is discharged downward in a direction away from the longitudinal axis center of the body portion, and the diameter of the at least one pair of second outlets is at least Larger than the diameter of the pair of first outlets,
The discharge portion includes a bottom portion extending across the longitudinal axis of the body portion and a sidewall portion connected to the body portion from the bottom portion,
The at least one pair of first outlets penetrate the bottom portion, the at least one pair of second outlets penetrate the sidewall portion,
The height of the bottom portion is lowered away from the longitudinal axis center of the body portion,
Casting immersion nozzle. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 바디부는 상기 내부 구멍의 직경이 상기 배출부 방향으로 갈수록 커지는 테이퍼부를 더 포함하는, 주조용 침지노즐.2. The casting immersion nozzle according to claim 1, wherein the body portion further includes a taper portion in which the diameter of the inner hole increases toward the discharge portion. 제 1 항에 있어서, 상기 배출부는 다각 형상의 단면을 갖는, 주조용 침지노즐.The casting immersion nozzle according to claim 1, wherein the discharge portion has a polygonal cross section. 삭제delete 제 1 항, 제 6 항 및 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 주조용 침지노즐을 포함하는 연속 주조 장치.
A continuous casting apparatus comprising the immersion nozzle for casting according to any one of claims 1, 6 and 7.
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