KR101175642B1 - 몰드 슬래그 필름층 형성 시뮬레이터 - Google Patents

몰드 슬래그 필름층 형성 시뮬레이터 Download PDF

Info

Publication number
KR101175642B1
KR101175642B1 KR20100040426A KR20100040426A KR101175642B1 KR 101175642 B1 KR101175642 B1 KR 101175642B1 KR 20100040426 A KR20100040426 A KR 20100040426A KR 20100040426 A KR20100040426 A KR 20100040426A KR 101175642 B1 KR101175642 B1 KR 101175642B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mold
powder
film layer
molten steel
slag film
Prior art date
Application number
KR20100040426A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110121024A (ko
Inventor
서해영
장진수
하태준
Original Assignee
현대제철 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대제철 주식회사 filed Critical 현대제철 주식회사
Priority to KR20100040426A priority Critical patent/KR101175642B1/ko
Publication of KR20110121024A publication Critical patent/KR20110121024A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101175642B1 publication Critical patent/KR101175642B1/ko

Links

Images

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Abstract

본 발명은, 용강 및 몰드 파우더를 수용하기 위한 용강로; 상기 용강로의 용강으로 적어도 일부가 삽입되는 몰드 어셈블리를 포함하고, 상기 몰드 어셈블리는, 몰드; 상기 몰드내에 삽입되어, 상기 몰드 파우더가 상기 몰드의 내벽면으로 이동하도록 가이드하는 익스트렉터; 및 상기 익스트렉터를 상하 이동시키는 드라이빙 유닛을 포함하는, 몰드 슬래그 필름층 형성 시뮬레이터에 관한 것이다.

Description

몰드 슬래그 필름층 형성 시뮬레이터{SIMULATER FOR FORMING MOLD SLAG FILM LAYER}
본 발명은 연속 주조시 형성되는 몰드내의 몰드 슬래그 필름층과 동일한 구성 및 성분을 가진 가상 몰드 슬래그 필름층을 형성하기 위한 시뮬레이터에 관한 것이다.
일반적으로, 연속 주조기는 제강로에서 생산되어 래들(ladle)로 이송된 용강을 턴디쉬(turndish)에 받았다가 연속 주조기용 주형으로 공급하여 일정한 크기의 슬라브를 생산하는 설비이다.
상기 연속 주조기는 용강을 저장하는 래들과, 턴디쉬 및 상기 턴디쉬에서 출강되는 용강을 최초 냉각시켜 소정의 형상을 가지는 주물로 형성하는 연속 주조기용 주형과, 상기 주형에 연결되어 주형에서 형성된 주물을 이동시키는 다수의 핀치롤러를 포함한다.
상기 주형에서 주물이 빠져나가면, 주형의 내벽면에는 몰드 슬래그 필름층이 잔존하게 된다. 이 몰드 슬래그 필름층은 주형내에서 응고쉘과 몰드 계면간의 열전달 및 윤활작용을 하여, 이에 대한 분석이 매우 중요하다.
본 발명은, 연속 주조 공정 중 주형의 내벽면에 생성되는 몰드 슬래그 필름층과 유사한 모사 몰드 슬래그 필름층을 생성할 수 있는 시뮬레이터를 제공하기 위한 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일실시예인, 몰드 슬래그 필름층 형성 시뮬레이터는, 용강 및 몰드 파우더를 수용하기 위한 용강로; 상기 용강로의 용강으로 적어도 일부가 삽입되는 몰드 어셈블리를 포함하고, 상기 몰드 어셈블리는, 몰드; 상기 몰드내에 삽입되어, 상기 몰드 파우더가 상기 몰드의 내벽면으로 이동하도록 가이드하는 익스트렉터; 및 상기 익스트렉터를 상하 이동시키는 드라이빙 유닛을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 익스트렉터는, 상기 몰드의 측변에 설치되는 적어도 한 쌍의 측벽 플레이트; 상기 적어도 한쌍의 측벽 플레이트를 상호 연결하는 고정부; 및 상기 고정부의 중앙 및 상기 드라이빙 유닛에 연결된 구동 바를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 드라이빙 유닛은, 실제 주조속도를 고려하여 상기 익스트렉터를 하강 이동시킬 수 있다.
여기서, 상기 용강로는 유도 가열로일 수 있다.
여기서, 상기 몰드 파우더는, 용융 파우더층, 소결 파우더층, 및 몰드 파우더층을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 몰드 파우더는 상기 용강 위에 10-15mm 두께로 형성될 수 있다.
여기서, 상기 몰드 어셈블리는, 상기 몰드를 상하로 흔들어 주기 위해 구성된 몰드 오실레이터를 더 포함할 수 있다.
상술한 구성을 가진 본 발명의 일실시예에 따르면, 실제 조업과 유사한 조건으로 몰드 슬래그 필름층 형성을 시뮬레이팅 하는 장치를 제공함으로써, 적정한 몰드 파우더 선정 및 개발을 위한, 보다 정확한 몰드 파우더의 특성평가가 이루어질 수 있다.
도 1은 연속 주조에서의 주형 및 그와 인접한 부분에서의 용강(M)의 분포 형태를 나타내는 개념도.
도 2는 본 발명의 일실시예인 몰드 슬래그 필름층 형성 시뮬레이터의 구성을 설명하기 위한 몰드 슬래그 필름층 형성 시뮬레이터의 단면도.
도 3은 본 발명의 일실시예인 몰드 슬래그 필름층 형성 시뮬레이터의 구성을 설명하기 위한 몰드 슬래그 필름층 형성 시뮬레이터의 상세 단면도.
도 4는 본 발명의 일실시예인 몰드 슬래그 필름층 형성 시뮬레이터의 평면도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 몰드 슬래그 필름층 형성 시뮬레이터에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일?유사한 구성에 대해서는 동일?유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.
도 1은 연속 주조에서의 주형(30) 및 그와 인접한 부분에서의 용강의 분포 형태를 보인 개념도이다.
도 1을 참조하면, 침지 노즐(25)의 단부 측에는 통상적으로 도면상 좌우에 한 쌍의 토출구(25a)들이 형성된다{주형(30) 및 침지 노즐(25) 등의 형태는 중심선(C)을 기준으로 대칭되는 것으로 가정하여, 본 도면에서는 좌측만을 표시한다}.
토출구(25a)에서 아르곤(Ar) 가스와 함께 토출되는 용강은 화살표(A1, A2)로 표시된 바와 같이 상측을 향한 방향(A1)과 하측을 향한 방향(A2)으로 유동하는 궤적을 그리게 된다.
몰드(30) 내부의 상부에는 파우더 공급기로부터 공급된 파우더에 의해 파우더층(51)이 형성된다. 파우더층(51)은 파우더가 공급된 형태대로 존재하는 층과 용강의 열에 의해 소결된 층{소결층이 미응고 용강(82)에 더 가깝게 형성됨}을 포함할 수 있다. 파우더층(51)의 하측에는 파우더가 용강에 의해 녹아서 형성된 슬래그층 또는 액체 유동층(52)이 존재하게 된다. 액체 유동층(52)은 몰드(30) 내의 용강의 온도를 유지하고 이물질의 침투를 차단한다. 파우더층(51)의 일부는 몰드(30)의 벽면에서 응고되어 윤활층(53)을 형성한다. 윤활층(53)은 응고쉘(81)이 몰드(30)에 붙지 않도록 윤활하는 기능을 한다.
상술한 바와 같은 연속주조시 사용되는 몰드 파우더는 용강위에 투입되며,용융된 파우더는 몰드면과 용강사이 흘러들어가게 된다. 이 용융 파우더는 몰드(30)에 의해 냉각이 이루어져, 일부는 고상의 필름층(몰드 슬래그 필름층)이 형성되고, 일부는 응고된 슬라브와 함께 몰드를 빠져 나간다. 몰드(30)내에서 응고쉘과 몰드 계면간의 열전달 및 윤활작용은 몰드 계면에 형성된 고상 및 액상의 필름층(몰드 슬래그 필름층)의 구성 및 두께에 의해 큰 영향을 받기 때문에, 이에 대한 정밀한 측정이 필요하다.
이하에서는 본 발명의 일실시예인 몰드 슬래그 필름층 형성 시뮬레이터의 구성 및 동작에 대하여, 도 2 내지 도 4를 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예인 몰드 슬래그 필름층 형성 시뮬레이터의 구성을 설명하기 위한 몰드 슬래그 필름층 형성 시뮬레이터의 정면도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예인 몰드 슬래그 필름층 형성 시뮬레이터의 평면도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예인 몰드 슬래그 필름층 형성 시뮬레이터의 구성을 설명하기 위한 몰드 슬래그 필름층 형성 시뮬레이터의 상세 단면도이며, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예인 몰드 슬래그 필름층 형성 시뮬레이터는 용강로(200)와 몰드 어셈블리(300)를 포함한다.
용강로(200)는 용강(210) 및 몰드 파우더(220)를 수용하기 위한 것으로서, 유도 가열로가 이용될 수 있다. 유도 가열로는 그 제조 비용이 저렴하고 간단하게 용강을 형성할 수 있기 때문에, 시뮬레이터로서 적합하다.
상기 몰드 파우더(220)는 실제 연속 주조 공정에서 이용되는 몰드 파우더가 이용되는데, 용강(210)에서 발생되는 열에 의해 3개의 층으로 구별될 수 있다. 다시 말해, 용강(210)으로 투입된 몰드 파우더(220)는 용융 파우더층(221), 소결 파우더층(222) 및 몰드 파우더층(223)을 포함하여 형성된다. 상기 몰드 파우더(220)는 상기 용강(210) 위에 10-15mm 두께로 형성될 수 있다.
상기 용강로(200)에 적어도 일부가 삽입되는 몰드 어셈블리(300)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 몰드(310), 상기 몰드 어셈블리(300)의 주요부의 외형을 형성하는 프레임(320), 상기 몰드(310)에 연결된 구동 바(340), 상기 몰드(310)를 상기 프레임(320)에 설치하기 위하여 구성된 홀딩 유닛(330), 상기 홀딩 유닛(330)의 일단에 연결되어, 상기 몰드(310)에 대하여 상하 진동을 주기 위해 구성된 몰드 오실레이터(350), 상기 몰드 오실레이터(350)와 상기 홀딩 유닛(330)를 연결하기 위한 링크(360), 상기 구동 바(340)의 일단과 연결되어, 상기 몰드(310)를 용강(210)으로 침지시킨 후, 소정시간 경과 후 다시 상기 몰드(310)를 용강(210)으로부터 인출하기 위하기 위해 구성된 드라이빙 유닛(370)을 포함할 수 있다.
여기서 상기 드라이빙 유닛(370)은 누구나 알 수 있듯이, 몰드(310)와 후술하는 익스트렉터(380)를 독립적으로 구동할 수 있는 통상의 다단실린더를 채택한다. 즉, 다단실린더를 채택한 드라이빙 유닛(370)의 1단 실린더로드(도시되지 않음)는 몰드(310)와 연결되고, 다단실린더를 채택한 드라이빙 유닛(370)의 2단 실린더로드(도시되지 않음)는 구동 바(340)와 연결되어 실제 주조속도를 고려하여 후술하는 익스트렉터(380, 도 4 참조)를 하강 및 상승 이동시킨다.
한편, 도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 구동 바(340)의 타단에는 익스트렉터(380)가 설치되어 있다. 상기 익스트렉터(380)는, 상기 몰드(310)의 측변에 설치되는 적어도 한 쌍의 측벽 플레이트(381), 상기 적어도 한 쌍의 측벽 플레이트(381)를 상호 연결하는 고정부(382)를 포함할 수 있다.
상술한 구성을 가진 본 발명의 일실시예인 몰드 슬래그 필름층 형성 시뮬레이터의 동작에 대하여 설명하도록 한다.
유도가열로인 용강로(200)에 강을 용해하여, 용강(210)을 형성한 후, 그 위에 몰드 파우더(220)를 투입하여 용융시킨다. 이때, 몰드 파우더(220)의 두께는 10~15mm로 유지한다. 이후, 직사각형의 수냉식 몰드(구리로 이루어짐)(310)를 용강(210)에 침지시킨다. 이 때, 몰드 오실레이터(350)를 동작시켜 실제 조업과 유사한 조건으로 몰드(310)에 진동을 가하면서 적정한 깊이로 몰드(310)를 침지시킨다. 즉, 몰드 오실레이터(350)가 동작되면, 상기 몰드 오실레이터(350)에 연결된 링크(360)를 통해 몰드(310)를 진동시키게 한다. 이에 따라, 몰드(310)에 실제 조업과 유사한 진동이 가해진다. 한편, 침지후, 몰드(310) 내벽에 설치된 측벽 플레이트(381)를 탕면에서 약 10~20mm 깊이로 하강시킨 다음 적정시간을 유지하면, 측벽 플레이트(381) 상부의 몰드(310) 벽면에 초기 응고층이 형성되게 된다. 측벽 플레이트(381)를 이상태에서 실제 주조속도와 유사한 조건으로 하강시키게 되면(즉, 실제 주조속도를 고려하면), 응고쉘이 측벽 플레이트(381)를 따라서 하강하고 기 형성된 응고쉘이 제거된 몰드(310) 벽면에 슬래그 필름과 응고층이 계속 형성되게 된다. 측벽 플레이트(381)가 정해진 깊이까지 하강한 후에는, 침지된 몰드(310)를 용강 밖으로 즉시 상승시켜 인출한다. 실험 종료 후에 냉각된 몰드(310) 벽면의 슬래그 필름을 채취하여 위치별 조직 구성및 두께 등을 평가할 수 있다.
상기와 같은 몰드 슬래그층 형성 시뮬레이터는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.
200 : 용강로 210 : 용강
220 : 몰드 파우더 300 : 몰드 어셈블리
310 : 몰드 320 : 프레임
330 : 구동 바 340 : 홀딩 유닛
350 : 몰드 오실레이터 360 : 링크
370 : 드라이빙 유닛

Claims (7)

  1. 용강 및 몰드 파우더를 수용하는 용강로;
    상기 용강로로 적어도 일부가 삽입되는 몰드 어셈블리를 포함하고,
    상기 몰드 어셈블리는,
    몰드;
    상기 몰드내에 삽입되어, 상기 몰드 파우더가 상기 몰드의 내벽면으로 이동하도록 가이드하는 익스트렉터; 및
    상기 익스트렉터를 상하 이동시키는 드라이빙 유닛을 포함하는, 몰드 슬래그 필름층 형성 시뮬레이터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 익스트렉터는,
    상기 몰드의 측변에 설치되는 적어도 한 쌍의 측벽 플레이트; 및
    상기 적어도 한쌍의 측벽 플레이트를 상호 연결하는 고정부를 포함하는, 몰드 슬래그 필름층 형성 시뮬레이터.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 드라이빙 유닛은,
    실제 주조속도를 고려하여 상기 익스트렉터를 하강 이동시키는, 몰드 슬래그 필름층 형성 시뮬레이터.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 용강로는 유도 가열로인, 몰드 슬래그 필름층 형성 시뮬레이터.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 몰드 파우더는,
    용융 파우더층, 소결 파우더층, 및 몰드 파우더층을 포함하는, 몰드 슬래그 필름층 형성 시뮬레이터
  6. 제 1 항에서,
    상기 몰드 파우더는 상기 용강 위에 10-15mm 두께로 형성된, 몰드 슬래그 필름층 형성 시뮬레이터.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 몰드 어셈블리는,
    상기 몰드를 상하로 흔들어 주기 위해 구성된 몰드 오실레이터를 더 포함하는, 몰드 슬래그 필름층 형성 시뮬레이터.
KR20100040426A 2010-04-30 2010-04-30 몰드 슬래그 필름층 형성 시뮬레이터 KR101175642B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20100040426A KR101175642B1 (ko) 2010-04-30 2010-04-30 몰드 슬래그 필름층 형성 시뮬레이터

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20100040426A KR101175642B1 (ko) 2010-04-30 2010-04-30 몰드 슬래그 필름층 형성 시뮬레이터

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110121024A KR20110121024A (ko) 2011-11-07
KR101175642B1 true KR101175642B1 (ko) 2012-08-23

Family

ID=45391967

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20100040426A KR101175642B1 (ko) 2010-04-30 2010-04-30 몰드 슬래그 필름층 형성 시뮬레이터

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101175642B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111531142B (zh) * 2020-06-18 2021-05-07 中南大学 一种模拟双辊薄带连铸工艺过程的装置及方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62259060A (ja) 1986-05-02 1987-11-11 Mitsubishi Metal Corp 耐火レンガの浸食試験方法
JPH1058103A (ja) 1996-08-20 1998-03-03 Nippon Steel Metal Prod Co Ltd モールドフラックスの溶融試験方法および観察試料採取用鋳型

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62259060A (ja) 1986-05-02 1987-11-11 Mitsubishi Metal Corp 耐火レンガの浸食試験方法
JPH1058103A (ja) 1996-08-20 1998-03-03 Nippon Steel Metal Prod Co Ltd モールドフラックスの溶融試験方法および観察試料採取用鋳型

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110121024A (ko) 2011-11-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102345430B1 (ko) 주조 설비 및 주조 설비에 있어서의 주형의 조형 데이터와 용탕의 용탕 상태 데이터의 관리 방법
CN201744643U (zh) 向自动浇注机供给熔融金属的设备
CN104266899B (zh) 一种连铸结晶器内初始凝固坯裂纹形成模拟装置及方法
KR101175642B1 (ko) 몰드 슬래그 필름층 형성 시뮬레이터
JP2008221320A (ja) 鋳造装置
KR101344901B1 (ko) 연속주조 시 강의 품질 제어 방법
CN102941338A (zh) 一种组芯铸造冷却速度的控制方法及装置
CN211135505U (zh) 一种精确浇铸系统
KR20080055417A (ko) 도가니 내에 용해잔탕이 남지 않도록 하는수평연속주조장치
KR101159598B1 (ko) 몰드 파우더 점도 추정 방법
KR101159605B1 (ko) 조절형 탕면 프로파일 측정 장치
KR101388056B1 (ko) 연속주조 시 강의 품질 예측 방법
KR101368351B1 (ko) 연속주조 시 응고쉘 두께 예측 방법
JP2006231400A (ja) 中炭素鋼連続鋳造用モールドパウダーおよび連続鋳造方法
KR101204944B1 (ko) 연주공정에서 몰드의 진동 제어장치 및 그 방법
JP7355250B2 (ja) 鋼の連続鋳造方法および鋼の試験凝固装置
EP1900458A1 (en) Casting apparatus for metal materials
KR101388057B1 (ko) 슬라브의 표면 품질 제어 방법
CN100417473C (zh) 熔嘴熔铸的方法
KR100472604B1 (ko) 수직 반연속 주조용 빌릿 성형장치
KR101400037B1 (ko) 연속 주조 방법
KR100347561B1 (ko) 대형강괴의 주조방법
JP2021146384A (ja) 鋳造装置及び鋳造方法
KR20110118426A (ko) 주조용 래들
KR101435148B1 (ko) 고강도 극저탄소강 슬라브 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee