KR101223014B1 - 노즐 세정 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 용강을 주입하는 노즐의 내부를 세정하는 노즐 세정 장치에 관한 것으로, 유체가 통과 되도록 내측 공간을 구비하고, 적어도 일부가 노즐 내로 삽입되어 상기 노즐의 개구부를 폐쇄하는 바디 및 바디의 일측면에서 길이 방향으로 돌출되고, 상기 내측 공간과 연통하며, 노즐 내로 유체를 분사하는 복수의 인젝터를 포함한다.
따라서, 본 발명의 실시예들에 의하면, 바디는 세정 작업시에 노즐 내의 고온의 용강 또는 응고물이 비산하는 것을 차단하여, 노즐이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 이로부터 세정 작업 시에 노즐 내의 고온의 용강 또는 응고물이 비산하는 것을 차단함으로써, 작업자의 작업 환경을 안전하게 유지할 수 있다. 또한, 실시예들에서는 바디의 내측에서 길이 방향으로 형성되어, 유체를 노즐 내로 분사하는 복수의 분사홀을 마련한다. 여기서 복수의 인젝터 중 일부는 바디의 폭 방향에 대해 수직하고, 일부는 경사지게 형성한다. 이에, 노즐 내 응고물이 유체와 접촉되는 면적 또는 상기 유체의 분사압을 종래에 비해 향상시킬 수 있어, 응고물의 제거가 용이해 지고, 노즐 세정 작업 시간을 단축시킬 수 있다.

Description

노즐 세정 장치{NOZZLE CLEANING APPARATUS}
본 발명은 노즐 세정이 용이한 노즐 세정 장치에 관한 것이다.
일반적인 연속 주조 장치는 용강을 수송하는 레이들(ladle), 레이들로부터 용강을 공급받아 이를 일시적으로 저장하는 턴디쉬, 턴디쉬의 외측 하부에 연결된 콜렉터 노즐(collector nozzle), 턴디쉬로부터 용강을 공급받아 응고시키는 주형, 일단이 턴디쉬 외측에 배치된 콜렉터 노즐과 연결되고, 타단이 턴디쉬 내부로 삽입된 쉬라우드 노즐(Shroud Nozzle), 턴디쉬로부터 용강을 공급받아 응고시켜 주편으로 제작하는 주형, 일단이 턴디쉬의 하부에 연결되고 타단이 주형 내부로 삽입되어 턴디쉬 내의 용강을 주형으로 공급하는 침지 노즐, 주형의 외측에 배치되어 주편을 안내하는 복수의 롤러를 포함한다.
통상적인 쉬라우드 노즐은 길이 방향으로 긴 원통형의 형상이며, 상부에는 하부로 갈수록 단면적이 점점 작아지도록 내벽이 길이 방향에 대해 소정의 기울기를 갖는 경사부 및 그 하부에 연장되어 형성된 직선부를 포함한다. 이와 같은 쉬라우드 노즐의 상부로 용강이 주입되면 상기 용강은 경사부를 거쳐 직선부로 이동하는데, 이때 경사부 또는 경사부와 직선부 사이의 영역의 내벽에 용강이 집적되는 현상이 발생된다. 또한, 쉬라우드 노즐의 상부는 턴디쉬의 외측에서 콜렉터 노즐과 연결된 상태로, 상기 쉬라우드 노즐의 상부는 대기에 노출되어 있다. 따라서, 낮은 온도에 의해 쉬라우드 노즐의 내벽에 집적된 용강이 응고되며, 생성된 응고물이 상기 쉬라우드 노즐 내벽에 부착되는 문제가 발생된다. 쉬라우드 노즐 내벽에 부착된 응고물은 용강의 흐름을 저하시키며, 결국 노즐이 막히는 현상을 초래하게 된다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 쉬라우드 노즐 내의 응고물을 제거하는 별도의 노즐 세정용 파이프를 마련하였다. 종래의 노즐 세정용 파이프를 이용한 쉬라으드 노즐 내의 응고물 제거 방법에 대해 간략히 설명하면 하기와 같다. 먼저, 파이프를 쉬라우드 노즐 내벽을 향해 삽입시킨다. 이후, 파이프를 통해 쉬라우드 노즐 내로 산소를 공급하면, 상기 산소와 응고물의 반응하여 용융되고, 용융된 물질은 산소의 분사압에 의해 외부로 배출된다. 이와 같이 파이프를 이용한 노즐의 세정 작업은 장 시간동안 실시하여야 하는 단점이 있고, 전체 연속 주조 공정 시간을 증가시키며, 제품 생산율을 저하시킨다.
또한, 노즐의 세정 작업은 연속 주조 공정 중에 복수번 반복하여 실시된다. 이때, 파이프가 쉬라우드 노즐 내로 삽입될 때 또는 다수번의 세정 작업 중에 상기 파이프와 쉬라우드 노즐의 일단면이 접촉될 수 있다. 이러한 접촉이 반복되면 쉬라우드 노즐의 일단면이 파손되는 문제가 발생된다. 그리고 쉬라우드 노즐의 세정 작업 시에 쉬라우즈 노즐의 개구부를 통해 상기 쉬라우드 노즐 내부에 있는 고온의 용강 또는 응고물이 비산한다. 비산된 용강 또는 응고물이 쉬라우드 노즐에 접촉되면, 고온의 용강 또는 응고물에 의해 상기 쉬라우드 노즐이 파손된다. 쉬라우드 노즐의 파손 부위가 콜렉터 노즐과의 접촉부일 경우, 상기 쉬라우드 노즐은 콜렉터 노즐과 밀하게 연결되지 못한다. 즉, 쉬라우드 노즐의 파손에 의해 콜렉터 노즐과 쉬라우드 노즐 간의 접촉 부위에 이격 공간이 발생되고, 상기 이격 공간으로 공기가 유입될 수 있다. 연속 주조 공정 중에 콜렉터 노즐과 쉬라우드 노즐 사이로 공기가 유입되면, 이는 용강을 산화시켜 제품의 품질을 저하시키는 요인이 된다. 뿐만 아니라, 쉬라우드 노즐의 세정 작업 시에 쉬라우즈 노즐의 개구부로 상기 쉬라우드 노즐 내부에 있는 용강 또는 응고물 등이 비산하여, 작업자의 작업 환경이 위험한 환경에 노출되는 문제가 있었다.
본 발명의 일 기술적 과제는 노즐의 세정이 용이하고, 세정 작업 시간을 단축할 수 있는 노즐 세정 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 일 기술적 과제는 노즐의 세정 작업시에 노즐 내의 물질이 비산하는 것을 방지하는 노즐 세정 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 일 기술적 과제는 세정 작업시에 노즐의 손상을 방지하는 노즐 세정 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명에 따른 노즐 세정 장치는 유체가 통과 되도록 내측 공간을 구비하고, 적어도 일부가 상기 노즐 내로 삽입되어 상기 노즐의 개구부를 폐쇄하는 바디 및 상기 바디의 일측면에서 길이 방향으로 돌출되고, 상기 내측 공간과 연통하며, 상기 노즐 내로 유체를 분사하는 복수의 인젝터를 포함한다.
상기 바디는 길이 방향으로 단면적이 좁아지는 형상으로 제작되는 것이 바람직하다.
상기 바디와 연결되어 상기 바디에 마련된 상기 내측 공간으로 유체를 공급하는 유체 공급 라인을 포함한다.
상기 복수의 인젝터는 상기 바디의 형상을 따라 나열 배치된다.
상기 복수의 인젝터는 복수의 제 1 인젝터 및 상기 복수의 제 1 인젝터의 외측을 둘러 싸도록 형성된 복수의 제 2 인젝터를 포함한다.
상기 제 1 인젝터와 제 2 인젝터가 상호 엇갈리게 배치된다.
상기 제 1 인젝터 및 제 2 인젝터는 상기 바디의 폭 방향에 대해 수직으로 형성된다.
상기 제 1 인젝터 및 제 2 인젝터는 기울어지게 형성된다.
상기 제 1 인젝터 및 제 2 인젝터 중 하나는 상기 바디의 폭 방향에 대해 수직으로 형성되고, 나머지 하나는 기울어지게 형성된다.
상기 유체는 산소(O2)를 포함한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예들에 의하면, 노즐 세정 작업 시에 노즐 세정 장치의 바디를 노즐 내부로 삽입시켜 노즐의 개구부를 폐쇄한다. 바디는 세정 작업시에 노즐 내의 고온의 용강 또는 응고물이 비산하는 것을 차단하여, 노즐이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 이로부터 세정 작업 시에 노즐 내의 고온의 용강 또는 응고물이 비산하는 것을 차단함으로써, 작업자의 작업 환경을 안전하게 유지할 수 있다. 또한, 실시예들에서는 바디의 내측에서 길이 방향으로 형성되어, 유체를 노즐 내로 분사하는 복수의 분사홀을 마련한다. 여기서 복수의 인젝터 중 일부는 바디의 폭 방향에 대해 수직하고, 일부는 경사지게 형성한다. 이에, 노즐 내 응고물이 유체와 접촉되는 면적 또는 상기 유체의 분사압을 종래에 비해 향상시킬 수 있어, 응고물의 제거가 용이해 지고, 노즐 세정 작업 시간을 단축시킬 수 있다.
그리고, 노즐의 손상 없이 상기 노즐의 세정되므로, 세정이 완료된 노즐 간을 결합하여 용강을 주입할 때, 상기 노즐 간의 결합부에 이격 공간의 발생을 방지할 수 있다. 이로 인해, 복수의 노즐 간을 밀하게 연결할 수 있어, 상기 노즐 간의 결합부를 통해 외부의 공기가 유입되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 연속 주조 장치를 도시한 개략
도 2는 실시예에 따른 쉬라우드 노즐의 상부에 노즐 세정 장치가 장착된 모습을 도시한 단면도
도 3은 실시예에 따른 노즐 세정 장치를 도시한 단면도
도 4는 실시예에 따른 노즐 세정 장치를 도시한 상면도
도 5는 실시예에 따른 노즐 세정 장치를 하측에서 바라본 입체 도면
도 6은 실시예의 제 1 변형예에 따른 노즐 세정 장치를 도시한 단면도
도 7은 실시예의 제 2 변형예에 따른 노즐 세정 장치를 도시한 단면도
도 8은 실시예의 제 3 변형예에 따른 노즐 세정 장치를 도시한 단면도
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
도 1은 실시예에 따른 연속 주조 장치를 도시한 개략도이다. 도 2는 실시예에 따른 쉬라우드 노즐의 상부에 노즐 세정 장치가 장착된 모습을 도시한 단면도이다. 도 3은 실시예에 따른 노즐 세정 장치를 도시한 단면도이다. 도 4는 실시예에 따른 노즐 세정 장치를 도시한 상면도이다. 도 5는 실시예에 따른 노즐 세정 장치를 하측에서 바라본 입체 도면이다.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 연속 주조 장치는 용강을 수송하는 레이들(ladle)(100), 레이들(100)로부터 용강을 공급받아 이를 일시적으로 저장하는 턴디쉬(200), 턴디쉬(200)의 하부에 연결된 콜렉터 노즐(collector nozzle)(400), 일단이 콜렉터 노즐(400)과 연결되고 타단이 턴디쉬(200) 내부로 삽입된 쉬라우드 노즐(Shroud Nozzle)(500), 턴디쉬(200)로부터 용강을 공급받이 이를 응고시키는 주편으로 제작하는 주형(300), 일단이 턴디쉬(200)의 하부에 연결되고 타단이 주형(300) 내부로 삽입되어 턴디쉬(200) 내의 용강을 주형으로 공급하는 침지 노즐(600), 주형(300)의 외측에 배치되어 주편을 안내하는 복수의 롤러(700)를 포함한다. 또한 도시되지는 않았지만 쉬라우드 노즐(500)을 이동시켜 턴디쉬(200) 상부에 장착하는 노즐 장착기(미도시)를 포함한다.
레이들(100)은 정련로(미도시)에서 정련된 용강을 받아 턴디쉬(200)로 주입하는 설비로써, 상기 레이들(100)의 하면에는 용강을 배출하는 콜렉터 노즐(400)이 설치된다. 쉬라우드 노즐(500)은 일단이 콜렉터 노즐(400)과 연결되고 타단이 턴디쉬(200) 내부로 삽입되어 콜렉터 노즐(400)로부터 제공 받은 용강을 턴디쉬(200) 내로 공급한다.
도 2를 참조하면, 쉬라우드 노즐(500)은 길이 방향으로 긴 원통형의 형상이며, 단면적이 점점 작아지도록 내벽이 길이 방향에 대해 소정의 기울기를 갖는 경사부(510) 및 그 하부에 연장되어 형성된 직선부(520)를 포함한다. 여기서, 용강이 주입되는 입구(530) 즉, 상부 영역의 내벽이 소정의 각도로 기울어진 경사부(510)이다. 하기에서는 용강이 주입되는 쉬라우드 노즐(500)의 상측 개구부를 '입구(530)'라 명명한다. 이와 같은 쉬라우드 노즐(500)의 상부로 용강이 주입되면, 상기 용강은 경사부(510)를 거쳐 직선부(520)로 이동하는데, 이때 경사부(510) 또는 경사부(510)와 직선부(520) 사이의 영역에 용강이 집적되는 현상이 발생된다. 또한, 쉬라우드 노즐(500)의 상부는 턴디쉬(200)의 외측에 배치되어 콜렉터 노즐(400)과 연결된 상태로, 턴디쉬(200) 내부에 위치하는 쉬라우드 노즐(500)의 영역에 비해 상대적으로 온도가 낮다. 따라서, 쉬라우드 노즐(500)의 경사부(510) 및 경사부(510)와 직선부(520) 사이의 영역에 집적된 용강은 낮은 온도에 의해 응고되고, 생성된 응고물이 부착되는 문제가 발생된다.
따라서, 별도의 노즐 세정 장치(900)를 마련하여, 쉬라우드 노즐(500) 내벽에 부착된 응고물을 제거하는 세정 작업을 실시한다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 노즐 세정 장치(900)는 쉬라우드 노즐(500) 내부로 유체 예컨데, 산소를 주입하여, 유체와 응고물의 반응 및 유체의 분사압으로 쉬라우드 노즐(500) 내벽에 부착된 응고물을 제거한다. 이러한 노즐 세정 장치(900)는 유체가 통과 되도록 내측 공간(911a)을 구비하고, 적어도 일부가 쉬라우드 노즐(500) 내로 삽입되어 쉬라우드 노즐(500)의 개구부를 폐쇄하는 바디(910), 쉬라우드 노즐(500) 내로 유체를 분사하는 복수의 인젝터(912a-1, 912a-2) 및 상측 바디(911)의 상부와 연결되어 내측 공간(911a)과 연통되는 유체 공급 라인(920)을 포함한다. 여기서 바디(910)는 내측 공간(911a)이 마련된 상측 바디(911) 및 상측 바디(911)의 하부와 연결된 하측 바디(912)를 포함한다.
실시예에서는 유체로 산소를 이용하였으나, 이에 한정되지 않고 응고물과 반응하여 상기 응고물을 쉬라우드 노즐(500) 내벽으로부터 탈락시킬 수 있는 다양한 유체를 이용할 수 있다.
상측 바디(911)는 원통형의 형상으로 제작되며, 상부가 쉬라우드 노즐(500) 상측으로 돌출되도록 설치되는 것이 바람직하다. 여기서 쉬라우드 노즐(500) 상측으로 돌출되는 상측 바디(911)의 영역의 외경은 상기 쉬라우드 노즐(500)의 입구(530)의 내경에 비해 크게 제작되는 것이 바람직하다. 이는 상측 바디에 의해 쉬라우드 노즐의 입구(530)를 용이하게 폐쇄할 수 있도록 하기 위함이다. 실시예에서는 원통형의 형상으로 상측 바디(911)를 제작하였으나, 이에 한정되지 않고 쉬라우드 노즐(500)의 입구(530)의 형상과 대응되는 다양한 형상으로 제작될 수 있다. 이러한 상측 바디(911)의 내측에는 유체 공급 라인(920)과 연통되어 유체를 수용할 수 있는 내측 공간(911a)이 마련된다.
하측 바디(912)는 하측으로 갈수록 단면적이 좁아지는 원형의 사다리꼴 형상으로 제작되며, 적어도 일부가 쉬라우드 노즐(500) 내로 삽입된다. 이때, 쉬라우드 노즐(500) 내로 삽입되는 하측 바디(912)의 영역의 적어도 일부의 외경은 상기 쉬라우드 노즐(500) 상부의 경사부(510)와 접촉될 수 있도록하는 크기로 제작되는 것이 바람직하다. 이는 하측 바디(912)의 삽입에 의해 쉬라우드 노즐(500)을 용이하게 폐쇄할 수 있도록 하기 위함이다. 물론 이에 한정되지 않고 하측 바디(912)의 형상은 쉬라우드 노즐(500)을 용이하게 폐쇄할 수 있는 다양한 형상으로 제작될 수 있다.
복수의 제 1 인젝터(912a-1) 및 제 2 인젝터(912a-2) 각각은 하측 바디(912) 내측에 위치하며, 일단이 상측 바디(911)의 하부 또는 하측 바디(912)의 상부와 연결된다. 또한, 복수의 제 1 인젝터(912a-1) 및 제 2 인젝터(912a-2) 각각은 길이 방향 즉, 쉬라우드 노즐(500)이 위치한 방향으로 돌출되도록 형성된다. 먼저, 복수의 제 1 인젝터(912a-1)는 상호 이격되어, 같은 동심원 상에 놓이도록 하측 바디(912)의 형상을 따라 원형으로 나열 배치된다. 그리고 각각의 제 1 인젝터(912a-1)는 하측 바디(912)의 폭 방향에 대해 수직으로 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 제 1 인젝터(912a-1)의 상측 개구부는 상측 바디(911)의 내측 공간(911a)과 연통되고 하측 개구부는 쉬라우드 노즐(500) 내부와 연통된다. 복수의 제 2 인젝터(912a-2)는 상호 이격되어, 같은 동심원 상에 놓이도록 하측 바디(912)의 형상을 따라 원형으로 나열 배치된다. 그리고 복수의 제 2 인젝터(912a-2)는 복수의 제 1 인젝터(912a-1)의 외측을 둘러싸도록 배치된다. 이때, 제 1 인젝터(912a-1)와 제 2 인젝터(912a-2)는 도 4에 도시된 바와 같이 엇갈리도록 배치되는 것이 바람직하다. 이때, 복수의 제 1 인젝터(912a-1)의 사이의 이격 공간 외측에 제 2 인젝터(912a-2)가 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 각각의 제 2 인젝터(912a-2)는 소정 각도로 기울어지도록 형성된다. 이때 각각의 제 2 인젝터(912a-2)는 상측 개구부에서 하측 개구부로 갈수록 하측 바디(912)의 중심 방향으로 기울어지도록 형성되는 것이 바람직하다. 여기서, 하측 바디(912) 상에서 상기 하측 바디(912)의 폭 방향에 대해 수직하는 연장선을 '수직 연장선'이라 할때, 상기 수직 연장 선에 대해 제 2 인젝터(912a-2)가 이루는 경사각은 20도 내지 60도인 것이 바림직하다. 또한, 상기 하측 바디(912) 수직 연장 선에 대해 제 2 인젝터(912a-2)가 이루는 경사각이 40도 내지 45도 인것이 더욱 바람직하다. 이러한 제 2 인젝터(912a-2)의 상측 개구부는 상측 바디(911)의 내측 공간(911a)과 연통되고 하측 개구부는 쉬라우드 노즐(500) 내부와 연통된다. 따라서, 유체 공급 라인(920)으로부터 상측 바디(911)의 내측 공간(911a)으로 유입된 유체는 제 1 및 제 2 인젝터(912a-1, 912a-2)를 통해 쉬라우드 노즐(500) 내부로 분사된다. 쉬라우드 노즐(500) 내부로 유체 즉, 산소가 분사되면 응고물이 산소와 반응하여 용융된다. 이로 인해, 쉬라우드 노즐(500) 내벽과 응고물 간의 결합력이 약해진다. 이후, 쉬라우드 노즐(500)의 내벽으로부터 분리된 용융된 응고물 즉, 용융물은 유체의 분사압에 의해 외부로 배출된다. 이때, 실시예에서는 수직으로 형성된 복수의 제 1 인젝터(912a-1)로부터 분사되는 유체의 분사압에 의해 응고물을 외측으로 용이하게 밀어낼 수 있다. 또한, 소정 각도로 기울어지도록 형성된 복수의 제 2 인젝터(912a-2)를 통해 유체가 분사됨에 따라, 쉬라우드 노즐(500) 내벽에 부착된 응고물이 유체와 접촉되거나 분사압의 힘을 받는 면적을 크게 할 수 있다. 따라서, 응고물의 제거 효율을 향상시킬 수 있다.
상기에서는 복수의 제 2 인젝터(912a-2)가 상측 개구부에서 하측 개구부로 갈수록 하측 바디(912)의 중심 방향을 향해 기울어지도록 형성하는 것을 설명하였다. 하지만 이에 한정되지 않고 복수의 제 2 인젝터(912a-2) 전체 또는 일부가 경사 방향 및 경사 각도가 서로 다르도록 형성할 수도 있다.
도 6은 실시예의 제 1 변형예에 따른 노즐 세정 장치를 도시한 단면도이다. 도 7은 실시예의 제 2 변형예에 따른 노즐 세정 장치를 도시한 단면도이다. 도 8은 실시예의 제 3 변형예에 따른 노즐 세정 장치를 도시한 단면도이다.
실시예에 따른 노즐 세정 장치는 도 3 및 도4에 도시된 바와 같이 제 1 인젝터(912a-1)가 하측 바디(912)의 폭 방향에 대해 수직으로 형성되고, 제 2 인젝터(912a-2)가 소정 각도로 기울어지도록 형성된다. 하지만 이에 한정되지 않고, 제 1 및 제 2 인젝터(912a-1, 912a-2)는 다양하게 변형될 수 있다. 즉, 도6에 도시된 제 1 변형예에서와 같이 제 1 인젝터(912a-1)는 소정 각도록 기울어지고, 제 2 인젝터(912a-2)는 수직하게 형성될 수 있다. 또한, 다른 변형예로 도 7에 도시된 바와 같이 제 1 및 제 2 인젝터(912a-1, 912a-2) 모두가 기울어지게 형성되거나, 도 8에 도시된 바와 같이 제 1 및 제 2 인젝터(912a-1, 912a-2) 모두가 수직으로 형성될 수 있다. 또한 제 1 인젝터(912a-1) 및 상기 제 1 인젝터(912a-1)의 외측을 둘러싸도록 형성되는 제 2 인젝터(912a-2)를 마련하였다. 하지만 이에 한정되지 않고 제 1 및 제 2 인젝터(912a-1, 912a-2) 중 어느 하나만 형성하거나, 제 2 인젝터(912a-2)의 외측을 둘러싸도록 인젝터를 더 형성할 수도 있다.
하기에서는 도 1 내지 도 4를 참조하여, 실시예에 따른 노즐 세정 장치를 이용하여 쉬라우드 노즐 내를 세정하는 동작을 설명한다.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이 출강된 용강을 레이들을 이용하여 수송하여 턴디쉬 상측으로 위치시킨다. 또한, 노즐 장착기(미도시)를 이용하여 쉬라우드 노즐(500)을 이동시켜 턴디쉬(200)에 장착시킨다. 이때 쉬라우드 노즐(500)의 일부는 턴디쉬(200) 내부에 위치하고 나머지는 상기 턴디쉬(200) 상측 외부로 돌출되어, 레이들(100)의 하부에 연결된 콜렉터 노즐(400)과 연결되도록 설치한다. 콜렉터 노즐(400)과 쉬라우드 노즐(500)이 연결되면, 레이들(100)로부터 용강을 출강시키다. 레이들(100)로부터 출강된 용강은 콜렉터 노즐(400), 쉬라우드 노즐(500)을 통해 턴디쉬(200)로 주입된다. 턴디쉬(200)에서는 예를 들어, 용강 중 개제물을 부상 분리하는 공정이 실시된다. 이후, 턴디쉬(200)로부터 용강을 출강하면 침지 노즐(600)을 거쳐 주형으로 주입된다. 주형(300)에서는 냉각 작용을 통해 용강을 1차 응고시키고, 1차적으로 응고된 주편은 상기 주형(300)으로부터 배출되어 복수의 롤러(700)를 통해 일방향으로 이동한다. 이때 복수의 롤러(700)의 일측에서 주편을 향해 분사되는 냉매에 의해 상기 주편이 2차 응고되고, 이후 주편을 절단하여 소정 길이의 슬라브로 제작한다.
상기와 같은 연속 주조 공정이 다수번 반복하면, 쉬라우드 노즐(500)의 내벽 즉 경사부(510) 또는 경사부(510)와 직선부(520) 사이의 영역에 용강이 집적되고, 집적된 응고물이 내벽에 부착되는 현상이 발생된다. 따라서, 실시예에 따른 노즐 세정 장치(900)를 이용하여 쉬라우드 노즐(900) 내부를 세정한다.
먼저, 도 2에 도시된 바와 같이 노즐 세정 장치(900)의 바디(910)를 쉬라우드 노즐(500)의 입구(530)로 삽입시킨다. 이때 하측 바디(912)의 적어도 일부가 쉬라우드 노즐(500) 내로 삽입되고, 상측 바디(911)의 상부가 쉬라우드 노즐(500) 상측으로 돌출되도록 삽입시키다. 이를 통해 쉬라우드 노즐(500)의 입구(530)가 노즐 세정 장치(900)의 바디(910)에 의해 용이하게 폐쇄된다. 이후, 유체 공급 라인(920)을 통해 상측 바디(911)에 마련된 내측 공간(911a)으로 유체 예컨데, 산소를 공급한다. 이때, 대기를 유체 공급 라인(920)으로 공급하거나, 상기 유체 공급 라인(920)에 별도의 산소 저장부(미도시)를 연결할 수도 있다. 상측 바디(911)의 내측 공간(911a)으로 공급된 유체는 하측 바디(912)에 마련된 복수의 제 1 및 제 2 인젝터(912a-1, 912a-2)로 공급되어, 상기 제 1 및 제 2 인젝터(912a-1, 912a-2)를 통해 쉬라우드 노즐(500) 내부로 분사된다. 쉬라우드 노즐(500) 내부로 유체 즉, 산소가 분사되면 응고물이 산소와 반응하여 용융되고, 이로 인해 쉬라우드 노즐(500) 내벽과의 결합력이 약해진다. 그리고 용융물은 유체의 분사압에 의해 쉬라우드 노즐(500) 외부로 배출된다.
이때, 실시예에서는 수직으로 형성된 복수의 제 1 인젝터(912a-1)를 통해 분사되는 유체의 분사압에 의해 응고물을 외측으로 용이하게 밀어낼 수 있다. 또한, 소정 각도로 기울어지도록 형성된 복수의 제 2 인젝터(912a-2)를 통해 유체가 분사됨에 따라, 쉬라우드 노즐(500) 내벽에 부착된 응고물이 유체와 접촉되거나 분사압의 힘을 받는 면적을 크게 할 수 있다. 따라서, 쉬라우드 노즐(500) 내벽에 부착된 응고물을 용이하게 제거할 수 있다. 또한, 바디를 이용하여 쉬라우드 노즐(500)의 입구(530)를 폐쇄함에 따라, 세정 작업 시에 쉬라우드 노즐(500) 내의 고온의 용강 또는 응고물이 비산하여 상기 쉬라우드 노즐(500)을 손상시키거나 작업자에게 상해를 입히는 것을 방지할 수 있다.
상기에서는 실시예에 따른 노즐 세정 장치를 이용하여 쉬라우드 노즐(500) 내를 세정하는 것을 설명하였다. 하지만 이에 한정되지 않고 쉬라우드 노즐(500) 이외에 다양한 노즐 예컨데 침지 노즐(600)의 세정시에도 적용될 수 있다. 또한, 노즐(500) 이외에 내부 공간을 세정하는 다양한 수단에 적용될 수 있다.
900: 노즐 세정 장치 911: 상측 바디
911a: 내측 공간 912: 하측 바디
912a-1: 제 1 인젝터 ` 912a-2: 제 2 인젝터

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 용강을 주입하는 노즐의 내부를 세정하는 노즐 세정 장치에 있어서,
    유체가 통과 되도록 내측 공간을 구비하고, 적어도 일부가 상기 노즐 내로 삽입되어 상기 노즐의 개구부를 폐쇄하는 바디; 및
    상기 바디의 일측면에서 길이 방향으로 돌출되고, 상기 내측 공간과 연통하며, 상기 노즐 내로 유체를 분사하는 복수의 인젝터를 포함하고,
    상기 바디는 길이 방향으로 단면적이 좁아지는 형상으로 제작되는 노즐 세정 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 바디와 연결되어 상기 바디에 마련된 상기 내측 공간으로 유체를 공급하는 유체 공급 라인을 포함하는 노즐 세정 장치.
  4. 용강을 주입하는 노즐의 내부를 세정하는 노즐 세정 장치에 있어서,
    유체가 통과 되도록 내측 공간을 구비하고, 적어도 일부가 상기 노즐 내로 삽입되어 상기 노즐의 개구부를 폐쇄하는 바디; 및
    상기 바디의 일측면에서 길이 방향으로 돌출되고, 상기 내측 공간과 연통하며, 상기 노즐 내로 유체를 분사하는 복수의 인젝터를 포함하고,
    상기 복수의 인젝터는 상기 바디의 형상을 따라 나열 배치되는 노즐 세정 장치.
  5. 용강을 주입하는 노즐의 내부를 세정하는 노즐 세정 장치에 있어서,
    유체가 통과 되도록 내측 공간을 구비하고, 적어도 일부가 상기 노즐 내로 삽입되어 상기 노즐의 개구부를 폐쇄하는 바디; 및
    상기 바디의 일측면에서 길이 방향으로 돌출되고, 상기 내측 공간과 연통하며, 상기 노즐 내로 유체를 분사하는 복수의 인젝터를 포함하고,
    상기 복수의 인젝터는 복수의 제 1 인젝터 및 상기 복수의 제 1 인젝터의 외측을 둘러 싸도록 형성된 복수의 제 2 인젝터를 포함하는 노즐 세정 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제 1 인젝터와 제 2 인젝터가 상호 엇갈리게 배치되는 노즐 세정 장치.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 제 1 인젝터 및 제 2 인젝터는 상기 바디의 폭 방향에 대해 수직으로 형성되는 노즐 세정 장치.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 제 1 인젝터 및 제 2 인젝터는 기울어지게 형성되는 노즐 세정 장치.
  9. 청구항 5에 있어서,
    상기 제 1 인젝터 및 제 2 인젝터 중 하나는 상기 바디의 폭 방향에 대해 수직으로 형성되고, 나머지 하나는 기울어지게 형성되는 노즐 세정 장치.
  10. 청구항 2, 청구항 4 및 청구항 5 중 어느 하나에 있어서,
    상기 유체는 산소(O2)를 포함하는 노즐 세정 장치.
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