KR101235613B1 - 수모델 몰드를 이용한 응고층 두께 모사장치 - Google Patents

수모델 몰드를 이용한 응고층 두께 모사장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수모델 몰드를 이용한 응고층 두께 모사장치에 관한 것으로, 용탕의 유동을 모사하는 수모델 몰드의 장변부를 이루는 고정판 간에 삽입 설치되며, 수모델 몰드의 단변부에 형성되어 응고쉘 두께를 모사하는 모사부와, 상기 모사부가 삽입 설치되는 상기 고정판의 외측을 눌러 상기 모사부와 상기 고정판을 고정시키는 고정부와, 상기 모사부의 외측 하부에 결합되어 상기 모사부의 하부를 상기 장변부 내외측으로 이송시키는 이송부를 포함한다.

Description

수모델 몰드를 이용한 응고층 두께 모사장치{SIMULATING APPARATUS FOR SOLIDIFIED LAYER THICKNESS USING WATER MODEL MOLD}
본 발명은 수모델 몰드를 적용한 모사장치를 이용하여 실제 몰드의 응고쉘 두께를 모사하는, 수모델 몰드를 이용한 응고층 두께 모사장치에 관한 것이다.
일반적으로, 연속주조기는 제강로에서 생산되어 래들(Ladle)로 이송된 용강을 턴디쉬(Tundish)에 받았다가 연속주조기용 몰드로 공급하여 일정한 크기의 주편을 생산하는 설비이다.
상기 연속주조기는 용강을 저장하는 래들과, 턴디쉬 및 상기 턴디쉬에서 출강되는 용강을 최초 냉각시켜 소정의 형상을 가지는 슬라브로 형성하는 연속주조기용 몰드와, 상기 몰드에 연결되어 몰드에서 형성된 슬라브를 이동시키는 다수의 핀치롤을 갖는 연주주편을 포함한다.
다시 말해서, 상기 래들과 턴디쉬에서 출강된 용강은 몰드에서 소정의 폭과 두께 및 형상을 가지는 연주주편으로 형성되어 핀치롤을 통해 이송되고, 핀치롤을 통해 이송된 연주주편은 절단기에 의해 절단되어 소정 형상을 갖는 슬라브(Slab) 또는 블룸(Bloom), 빌렛(Billet) 등의 주편으로 제조된다.
본 발명은 이송부가 연결된 간격조절이 가능한 모사부를 통해 실제 몰드의 응고쉘 두께를 모사하여 수모델 몰드내에서 용강을 모사한 물의 유동을 측정 및 분석하는, 수모델 몰드를 이용한 응고층 두께 모사장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수모델 몰드를 이용한 응고층 두께 모사장치는, 용탕의 유동을 모사하는 수모델 몰드의 장변부를 이루는 고정판 간에 삽입 설치되며, 수모델 몰드의 단변부에 형성되어 응고쉘 두께를 모사하는 모사부; 상기 모사부가 삽입 설치되는 상기 고정판의 외측을 눌러 상기 모사부와 상기 고정판을 고정시키는 고정부; 및 상기 모사부의 외측 하부에 결합되어 상기 모사부의 하부를 상기 장변부 내외측으로 이송시키는 이송부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 모사부에는 상기 수모델 몰드의 상기 장변부와 단변부 사이를 밀폐시키는 패킹 튜브가 상기 수모델 몰드의 수직방향으로 결합된다.
상기 고정부는 상기 양측의 상기 고정판을 눌러 고정시키도록 상기 양측의 상기 고정판 외측면에 접촉되는 누름대; 및 상기 양측의 상기 누름대 간에 결합되어 상기 누름대를 이송시키며, 상기 누름대의 누름 강도를 조절하는 이송대;를 포함한다.
상기 이송부는 상기 양측의 모사부 하부 외측에 결합되는 결합부; 및 상기 결합부와 힌지로 결합되어 상기 결합부를 통해 상기 모사부를 이송시키는 이송장치;를 더 포함한다.
상기 고정판과 상기 모사부는 투명 재질로 이루어진다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 관련된 수모델 몰드를 이용한 응고층 두께 모사장치는, 모사장치의 이송부를 통해 간격조절이 가능한 모사부를 이용하여 실제 몰드의 응고쉘 두께를 모사할 수 있으므로 몰드내 용강 유동을 측정 및 분석할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 수모델 몰드를 이용한 응고층 두께 모사장치의 전체 구성을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 수모델 몰드를 이용한 응고층 두께 모사장치의 모사부가 이송부를 통해 이송되는 것을 나타낸 측면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 수모델 몰드를 이용한 응고층 두께 모사장치의 상하측 평면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호로 표시한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
수모델 몰드는 실제 몰드내에서 유동되는 용강의 유동을 물로 모사하여 유동을 관측할 수 있는 장치이다.
도 1은 본 발명에 따른 수모델 몰드를 이용한 응고층 두께 모사장치의 전체 구성을 나타낸 사시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 수모델 몰드를 이용한 응고층 두께 모사장치의 모사부가 이송부를 통해 이송되는 것을 나타낸 측면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 수모델 몰드를 이용한 응고층 두께 모사장치의 상하측 평면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 수모델 몰드를 이용한 응고층 두께 모사장치는 수모델 몰드의 단변부(10)를 이루는 모사부(11)와, 수모델 몰드의 장변부를 이루는 고정판(1)을 눌러 모사부(11)와 고정판(1)을 고정시키는 고정부(20)와, 모사부(11)의 하부 외측면에 설치되어 모사부(11)의 하측을 양측으로 이송시키는 이송부(30)를 포함하여 구성된다.
상기 모사부(11)는 수모델 몰드의 단변부(10)를 이루도록 수모델 몰드의 수직방향으로 형성된다.
이러한 상기 장변부의 양측 고정판(1) 간에 삽입되어 용강이 응고되어 형성되는 응고쉘의 두께를 모사하게 된다.
그리고, 상기 모사부(11)에는 장변부를 이루는 고정판(1)과, 상기 모사부(11) 간을 밀폐시켜 물이 누수되는 것을 방지하도록 패킹튜브(12)가 수모델 몰드의 수직 길이 방향으로 설치된다.
상기 수모델 몰드의 장변부를 이루는 상기 고정판(1)과 단변부(10)를 이루는 상기 모사부(11)는 투명 재질로 이루어질 수 있다.
상기 고정부(20)는 양측의 장변부 외측을 눌러 장변부 간에 삽입되는 양측의 단변부(10)가 고정되도록 한다.
이러한 상기 고정부(20)는 누름대(22)와, 이송대(21)로 구성된다.
상기 누름대(22)는 장변부를 이루는 양측의 고정판(1)을 양측 외측면에서 누르게 된다.
이러한 상기 누름대(22) 간에 이송대(21)가 결합되어 누름대(22)를 양측으로 이송시키며, 상기 누름대(22)의 이송을 통해 누름대(22)가 장변부를 누르는 강도를 조절하게 된다.
이때, 상기 고정부(20)는 통상적으로 사용되는 클램프의 구성을 이용할 수도 있다.
상기 이송부(30)는 결합부(3)와 이송장치(32)로 구성된다.
상기 결합부(3)는 모사부(11)의 외측 하부면에 결합되며, 판형상으로 형성되어 모사부(11)의 하부면을 밀때 넓은 면적을 동시에 밀도록 한다.
상기 이송장치(32)는 결합부(3)의 외측에 힌지결합되며, 상기 결합부(3)를 유압 또는 공압으로 밀어 모사부(11)의 하부가 장변부의 내측 또는 외측으로 이송될 수 있도록 한다.
이러한 상기 이송장치(32)는 수모델 몰드에 물이 유입되어 상기 모사부(11)에 압력이 가해지면, 상기 이송장치(32)가 결합부(3)를 미는 힘을 유지시켜 모사부(11)의 하부 위치가 고정되도록 한다.
이로 인해 상기 모사부(11)의 하측이 압력에 밀려 외측으로 이동되는 것을 방지할 수 있다.
상기 이송장치(32)는 유압실린더를 사용하는 것이 바람직하다.
이러한 이유는 공압의 경우 공기가 급격히 수축될 경우 상기 모사부(11)의 하부가 외부측으로 이동될 수 있으나, 유압의 경우 오일의 밀도로 인해 급격히 수축되지 않게 되기 때문이다.
상기 이송장치(32)는 모사부(11)의 하측을 동시에 동일한 거리를 이동시키도록 이송장치(32)가 하나로 이루어져 모사부(11)를 이송시킬 수 있다.
그리고, 상기 이송장치(32)를 양측의 모사부(11)에 각각 설치되도록 다수로 구성하면, 상기 다수의 이송장치(32)를 동시에 작동시켜 모사부(11)가 동일한 거리를 이동하도록 상기 이송장치(32)에 제어장치(31)가 연결되어 이송장치(32)를 제어할 수 있다.
본 발명의 수모델 몰드를 이용하여 실제 몰드의 용강 유동을 모사하고, 이를 측정하여 유동을 분석하는 방법은 다음과 같다.
장변부를 이루는 고정판(1)과 단변부(10)를 이루는 모사부(11)를 고정부(20)를 통해 고정하여 수모델 몰드를 구성한다.
그리고, 상기 모사부(11)의 하부 외측면에 이송부(30)를 설치하여 상기 모사부(11)의 하부를 상기 수모델 몰드의 내측으로 이송시켜 응고쉘 두께를 모사한다.
그 후 상기 모사부(11)를 상기 이송부(30)를 통해 고정시킨 상태에서 상기 수모델 몰드의 상측에 설치된 침지노즐(2)을 통해 물을 상기 수모델 몰드의 내부로 주입한다.
이때, 상기 단변부(10)를 이루는 상기 모사부(11)의 하부 간격 설정은 실제의 몰드에서 조업사고 발생시 측정하는 상기 몰드의 응고층 두께 등의 데이터를 통해 이루어진다.
이러한 구성이 전제로 이루어진 뒤 상기 수모델 몰드 내에서의 물 유동을 측정하게 된다.
상기 수모델 몰드내의 물 유동을 측정하는 방법은 간단하게 상기 침지노즐(2)을 통해 유입되는 물에 잉크를 주입하여 잉크와 물의 유동을 시각으로 확인하는 방법이 있다.
이러한 방법은 단순히 시각적으로만 측정이 가능하기 때문에 정밀한 측정결과를 도출하지 못한다.
그리고, 다른 방법으로 PIV(입자영상유속계 : Particle Image Velocimetry)시스템을 이용하여 정밀하게 측정하는 방법이 있다.
이러한 상기 PIV(입자영상유속계 : Particle Image Velocimetry)시스템을 이용한 방법은 상기 침지노즐(2)을 통해 상기 수모델 몰드에 주입되는 물에 측정용 시편 조각을 주입하여 물과 함께 상기 수모델 몰드의 내부에서 유동 되도록 한다.
여기서 상기 PIV시스템은 통상적으로 액체의 유동속도, 유동거리 및 유동경로 등을 촬영된 이미지를 통해 측정하는 시스템이다.
그리고, 상기 물의 유동을 상기 수모델 몰드의 하측에 설치되는 PIV(입자영상유속계 : Particle Image Velocimetry)시스템의 촬영장치를 이용하여 상기 물속에 포함된 시편조각의 유동을 촬영한다.
이렇게, 상기 PIV(입자영상유속계 : Particle Image Velocimetry)시스템을 이용하여 활영된 이미지를 통해 상기 시편 조각의 유동을 측정 및 분석하게 된다.
이러한 상기 PIV 시스템을 이용한 방법은 상기 수모델 몰드의 탕면에서 이루어지는 슬러그 층의 유동은 측정하기 어렵다.
그러므로 상기 수모델 몰드의 탕면에 경량의 소재를 투입하여 상기 경량의 소재가 이동되는 것을 관측하여 물 표면 유동을 측정하게 된다.
상기 경량의 소재로는 스티로폼 또는 풍선 등을 사용할 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명은 모사장치의 이송부를 통해 간격조절이 가능한 모사부를 이용하여 실제 몰드의 응고쉘 두께를 모사할 수 있으므로 몰드내 용강 유동을 측정 및 분석할 수 있는 이점이 있다.
상기의 본 발명은 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 기술 범위 내에서 상기 본 발명의 상세한 설명과 다른 형태의 실시예들을 구현할 수 있을 것이다. 여기서 본 발명의 본질적 기술범위는 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 비슷한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
1 : 고정판 2 : 침지노즐
3 : 결합부 10 : 단변부
11 : 모사부 12 : 패킹튜브
20 : 고정부 21 : 이송대
22 : 누름대 30 : 이송부
31 : 제어장치 32 : 이송장치

Claims (5)

  1. 용탕의 유동을 모사하는 수모델 몰드의 장변부를 이루는 고정판 간에 삽입 설치되며, 수모델 몰드의 단변부에 형성되어 응고쉘 두께를 모사하는 모사부;
    상기 모사부에 각각의 상기 고정판을 눌러 고정시킬 수 있도록 각각의 상기 고정판의 외측면에 접촉되는 누름대와, 상기 누름대 간에 결합되어 상기 누름대를 이송시키면서 상기 누름대의 누름 강도를 조절하는 이송대를 가지는 고정부; 및
    상기 모사부의 외측 하부에 결합되어 상기 모사부의 하부를 상기 장변부 내외측으로 이송시키는 이송부;를 포함하는, 수모델 몰드를 이용한 응고층 두께 모사장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 모사부에는 상기 수모델 몰드의 상기 장변부와 단변부 사이를 밀폐시키는 패킹 튜브가 상기 수모델 몰드의 수직방향으로 결합되는, 수모델 몰드를 이용한 응고층 두께 모사장치.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 이송부는 상기 양측의 모사부 하부 외측에 결합되는 결합부; 및
    상기 결합부와 힌지로 결합되어 상기 결합부를 통해 상기 모사부를 이송시키는 이송장치;를 더 포함하는, 수모델 몰드를 이용한 응고층 두께 모사장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 고정판과 상기 모사부는 투명 재질로 이루어지는, 수모델 몰드를 이용한 응고층 두께 모사장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104959577B (zh) * 2015-04-09 2017-11-10 上海大学 模拟大铸锭缓冷条件下凝固组织生长的方法和熔铸实验装置
CN105014035B (zh) * 2015-08-12 2017-03-29 东北大学 一种模拟结晶器内钢液初始凝固装置
CN108788030B (zh) * 2017-04-27 2021-06-15 宝山钢铁股份有限公司 用于模拟连铸结晶器内流场的试验装置
CN107876718B (zh) * 2017-11-20 2019-12-31 辽宁科技大学 用于模拟特厚板慢速凝固的实验装置及实验方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5651411A (en) * 1993-12-27 1997-07-29 Hitachi, Ltd. Apparatus for and method of continuous casting
JP2003240666A (ja) * 2002-02-19 2003-08-27 Mitsubishi Electric Corp 筐体の気密監視装置
JP2009178746A (ja) * 2008-01-31 2009-08-13 Jfe Steel Corp 連続鋳造モールド幅変更方法および装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5651411A (en) * 1993-12-27 1997-07-29 Hitachi, Ltd. Apparatus for and method of continuous casting
JP2003240666A (ja) * 2002-02-19 2003-08-27 Mitsubishi Electric Corp 筐体の気密監視装置
JP2009178746A (ja) * 2008-01-31 2009-08-13 Jfe Steel Corp 連続鋳造モールド幅変更方法および装置

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