KR101279053B1

KR101279053B1 - 박판 제조용 노즐

Info

Publication number: KR101279053B1
Application number: KR1020110142801A
Authority: KR
Inventors: 김용찬; 도병무; 구숙경; 남궁정; 남슬기
Original assignee: 재단법인 포항산업과학연구원; 주식회사 포스코
Priority date: 2011-12-26
Filing date: 2011-12-26
Publication date: 2013-07-02

Abstract

박판 제조용 노즐을 제공한다. 본 발명에 따르면, 외곽 부분을 형성하고, 내측 부분에 공간부가 형성되는 노즐 프레임; 및 상기 노즐 프레임의 공간부의 일측 및 타측에 각각 분리 가능하게 삽입 결합되고, 용탕이 흐르기 위한 제1, 제2 탕로가 각각 형성됨과 아울러 서로 조립되어 용탕을 분사하기 제1, 제2 내부 노즐을 포함한다.

Description

박판 제조용 노즐{NOZZLE FOR MANUFACTURING SHEET}

본 발명은 박판 제조용 노즐에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 용탕을 균일하게 분사할 수 있는 박판 제조용 노즐에 관한 것이다.

일반적으로 비정질 스트립 등의 박판 제조시 용탕을 공급받아 분사하기 위하여 노즐이 사용되고 있다.

이러한 박판 제조용 노즐은 대체로 세라믹 재질로 제작되고, 한번 사용하고 버리는 경우가 많다. 이는 세라믹 재질의 노즐 표면에 금속의 잔류물이 존재하여 재사용시 막히는 원인을 제공하기 때문이다. 또한, 장시간 용탕과 접촉한 노즐의 일부 부분에서 미세 균열이 발생하여 2회 이상 사용시 노즐 파손의 우려가 있었다.

종래의 박판 제조에 사용되는 노즐은, 일반 내화물로 분류되며, 고온의 용탕의 이송 등에 탕도나 용탕의 이동에 필요한 부대 설비에 사용되는 약간 거친 표면을 가진 내화물, 그리고 용탕의 분배, 공급, 제어 등에 사용되는 세라믹 재질 등으로 제조되는 노즐이 있는데, 여기서, 노즐은 용탕의 종류와 기능에 따라 그래파이트(Graphite), 알루미나(Alumina), 탄화규소(SiC) 등의 저가형 노즐과, 질화붕소(BN), 싸이알론(SIALON), 지르코니아(Zirconia) 등의 고가형 노즐 등으로 분류가 가능하다.

용도에 따라 저가형 노즐이 유리한 경우도 있고, 고가형 노즐이 유리한 경우도 있는데, 저가형 노즐의 경우에는 가격이 저렴할 뿐 아니라 정밀가공 및 용탕의 제어가 가능하다는 장점이 있으나 장시간 사용에 어려움이 있고, 가공시 높은 경도로 인한 가공성 저하 등의 단점을 가지고 있다. 이에 비하여, 고가형 노즐의 경우에는 재질의 가공이 유리하고, 열팽창률이 적어 장시간 용탕의 사용에도 치수의 변형이 적어 용탕 정밀 제어에 유리하지만 가격이 비싸다는 단점을 가지고 있다.

예를 들어, 고융점 금속의 용해, 정밀한 양의 용탕 출강을 통해 박판을 제조하는 경우에는, 낮은 열팽창계수를 가지면서도 가공이 용이하고, 고온에서 일정한 강도와 내마모성을 가진 재질의 노즐을 사용해야 하는데, 질화붕소(BN) 등의 재질이 물성을 만족시키지만, 원료의 비용이 매우 높아 상용화 적용에는 많은 한계를 지니고 있었다.

본 발명은 노즐의 외곽 부위와 용탕이 접촉되는 부위를 분리형으로 제작하여 노즐 교체시 용탕과 접촉되는 부위만 교체할 수 있는 박판 제조용 노즐을 제공하는데 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 박판 제조시 용탕을 공급받아 균일하게 분사하기 위한 박판 제조용 노즐로서,

외곽 부분을 형성하고, 내측 부분에 공간부가 형성되는 노즐 프레임; 및

상기 노즐 프레임의 공간부의 일측 및 타측에 각각 분리 가능하게 삽입 결합되고, 용탕이 흐르기 위한 제1, 제2 탕로가 각각 형성됨과 아울러 서로 조립되어 용탕을 분사하기 제1, 제2 내부 노즐을 포함하는 박판 제조용 노즐을 제공할 수 있다.

상기 공간부의 단면 형상은 상기 노즐 프레임의 상부에서 하부까지 역삼각형으로 형성될 수 있다.

상기 제1, 제2 탕로의 단면 형상은 상기 제1, 제2 내부 노즐의 상부에서 하부까지 역삼각형으로 형성될 수 있다.

상기 제1, 제2 내부 노즐은 상기 노즐 프레임의 공간부에 끼워맞춤으로 결합될 수 있다.

상기 노즐 프레임은 상기 제1, 제2 내부 노즐과 이종 재질 또는 동종 재질로 이루어질 수 있다.

상기 제1 내부 노즐의 일면은 상기 제2 내부 노즐의 대향하는 면과 결합되기 위한 제1 결합면을 형성하고,

상기 제2 내부 노즐의 타면은 상기 제1 내부 노즐의 제1 결합면과 결합되기 위한 제2 결합면을 형성할 수 있다.

상기 제1 결합면의 하부는 상기 제1 결합면과 동일한 평면으로 이루어지고, 상기 용탕을 분사하기 위한 제1 슬릿부를 형성할 수 있다.

상기 제2 결합면의 하부는 상기 제2 결합면으로부터 오목하게 형성되고, 상기 제1 결합면과 상기 제2 결합면이 결합될 때 상기 제1 슬릿부와 함께 용탕을 분사하기 위한 분사구를 형성하기 위한 제2 슬릿부를 형성할 수 있다.

상기 분사구는 상기 제1 슬릿부와 상기 제2 슬릿부에 의하여 직사각 형상으로 형성될 수 있다.

본 실시예에 따르면, 노즐의 외곽 부위와 용탕이 접촉되는 부위를 분리형으로 제작하여 노즐 교체시 용탕과 접촉되는 부위만 교체할 수 있으므로, 노즐 교체시 비용을 최소화 할 수 있을 뿐만 아니라 생산성을 향상할 수 있고, 슬릿 간격을 정밀하게 제작할 수 있고, 슬릿 간격의 직진성을 확보할 수 있고, 슬릿 간격 오차도 최소화 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 박판 제조용 노즐의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 박판 제조용 노즐의 결합 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 박판 제조용 노즐의 제1 내부 노즐의 시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 박판 제조용 노즐의 제2 내부 노즐의 시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 박판 제조용 노즐의 하부 단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1 내지 도 5를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 박판 제조용 조립형 노즐은, 비정질 스트립 등의 박판 제조시 용탕을 공급받아 균일하게 분사하기 위한 것이다.

이러한 박판 제조용 조립형 노즐은, 외곽 부분을 형성하고, 내측 부분에 공간부(110)가 형성되는 노즐 프레임(100); 및

상기 노즐 프레임(100)의 공간부(110)의 일측 및 타측에 각각 분리 가능하게 삽입 결합되고, 서로 조립되어 용탕을 분사하기 제1, 제2 내부 노즐(200, 300)을 포함할 수 있다.

상기 제1, 제2 내부 노즐(200, 300)에는 각각 용탕이 유입되기 위한 제1, 제2 용탕 유입구(210, 310)가 각각 형성될 수 있다.

또한, 상기 제1, 제2 내부 노즐(200. 300)에는 상기 용탕 유입구(210, 310)로부터 유입되는 용탕이 흐르기 위한 제1, 제2 탕로(220, 320)가 각각 형성될 수 있다.

상기 공간부(110)의 단면 형상은 상기 노즐 프레임(100)의 상부에서 하부까지 역삼각형으로 형성될 수 있다.

상기 제1, 제2 탕로(220, 320)의 단면 형상은 상기 제1, 제2 내부 노즐(200,300)의 상부에서 하부까지 역삼각형으로 형성될 수 있다.

상기 제1, 제2 내부 노즐(200, 300)은 상기 노즐 프레임(100)의 공간부(110)에 견고하게 끼워맞춤 결합될 수 있는 크기 및 형상으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 제1, 제2 내부 노즐(200, 300)은 열팽창률이 적고 고온의 용탕과 접촉시 부피 및 치수 변화가 거의 없는 고가형 세라믹 재질로 이루어질 수 있다.

상기 노즐 프레임(100)은 자체 형상을 유지하면서 변형을 최소화 할 수 있도록 상기 제1, 제2 내부 노즐(200, 300)과 이종 재질의 비교적 저가의 재질로 이루어질 수 있지만, 상기 제1, 제2 내부 노즐(200, 300)과 동종 재질로 이루어질 수도 있다.

또한, 상기 제1 내부 노즐(200)의 일면은 상기 제2 내부 노즐(300)의 대향하는 면과 결합되기 위한 제1 결합면(230)을 형성할 수 있다.

상기 제2 내부 노즐(300)의 타면은 상기 제1 내부 노즐(200)의 제1 결합면(230)과 결합되기 위한 제2 결합면(330)을 형성할 수 있다.

상기 제1 결합면(230)의 하부는 상기 제1 결합면(230)과 동일한 평면으로 이루어지고, 상기 용탕을 분사하기 위한 제1 슬릿부(240)를 형성할 수 있다.

상기 제2 결합면(330)의 하부는 상기 제2 결합면(330)으로부터 오목하게 형성되고, 상기 제1 결합면(230)과 상기 제2 결합면(330)이 결합될 때 상기 제1 슬릿부(240)와 함께 용탕을 분사하기 위한 분사구(350)를 형성하기 위한 제2 슬릿부(340)를 형성할 수 있다.

상기 제1 슬릿부(240)는 상기 제1 결합면(230)을 따라 직선형으로 형성될 수 있으며, 상기 제2 슬릿부(340)는 오목한 “ㄷ” 자 형상으로 형성될 수 있으며, 예컨대, 밀링 가공 등을 실시하여 상기 제1, 제2 슬릿부(240, 340)의 직진도 및 정밀도를 확보할 수 있다.

따라서, 상기 분사구(350)는 상기 제1 슬릿부(240)와 상기 제2 슬릿부(340)에 의하여 직사각 형상으로 형성될 수 있다.

이하에서, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 박판 제조용 노즐의 조립 및 작동에 대해서 설명한다.

먼저, 상기 노즐 프레임(100)의 공간부(110)의 상부에 상기 제1, 제2 내부 노즐(200, 300)을 각각 위치시키고, 상기 제1 내부 노즐(200)의 제1 결합면(230)과 상기 제2 내부 노즐(300)의 제2 결합면(330)이 서로 마주 보도록 한 후 상기 공간부(110)의 일측 및 타측에 각각 상기 제1, 제2 내부 노즐(200, 300)을 끼워맞춤 결합한다.

이 때, 상기 제1 내부 노즐(200)의 제1 결합면(230)과 상기 제2 내부 노즐(300)의 제2 결합면(330)이 서로 맞대어 접촉되면, 상기 제1 결합면(230)의 하부에 위치한 제1 슬릿부(240)와 상기 제2 결합면(330)의 하부에 위치한 제2 슬릿부(340)에 의하여 도 5에 도시된 바와 같이 직사각 형상의 분사구(350)가 형성되고, 상기 제1, 제2 내부 노즐(200, 300)이 상기 노즐 프레임(100)의 공간부(110)에 조립이 완료된다.

이러한 상태에서, 상기 제1, 제2 용탕 유입구(210, 310)를 통하여 용탕이 공급되면, 상기 용탕은 상기 제1, 제2 탕로(220, 320)를 따라 상기 제1, 제2 슬릿부(240, 340)에 의하여 형성된 분사구(350)에 의하여 상기 제1, 제2 내부 노즐(200, 300)의 하부로 분사된다.

이와 같이 상기 제1, 제2 내부 노즐(200, 300)을 사용한 후 교체하려면, 상기 제1, 제2 내부 노즐(200, 300)만을 상기 노즐 프레임(100)의 공간부(110)로부터 분리시켜 주고, 상기 공간부(110)에 새로운 제1, 제2 내부 노즐을 상기와 같은 방식으로 삽입하여 조립하면 되는 것이다.

따라서, 박판 제조용 노즐에서 용탕과 직접 접촉되는 상기 제1, 제2 내부 노즐(200, 300)만을 교체하고, 용탕과 접촉되지 않는 상기 노즐 프레임(100)은 계속하여 사용할 수 있으므로, 노즐 교체시 비용을 최소화 할 수 있을 뿐만 아니라 생산성을 향상할 수 있다.

또한, 상기 제1, 제2 내부 노즐(200, 300)을 상기 노즐 프레임(100)과 분리형으로 제조하였으므로, 슬릿 간격을 정밀하게 제작할 수 있고, 슬릿 간격의 직진성을 확보할 수 있고, 슬릿 간격 오차도 최소화 할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

100: 노즐 프레임 110: 공간부
200: 제1 내부 노즐 210: 제1 용탕 유입구
220: 제1 탕로 230: 제1 결합면
240: 제1 슬릿부 300: 제2 내부 노즐 310: 제2 용탕 유입구
320: 제2 탕로 330: 제2 결합면
340: 제2 슬릿부 350: 분사구

Claims

박판 제조시 용탕을 공급받아 균일하게 분사하기 위한 박판 제조용 노즐로서,
외곽 부분을 형성하고, 내측 부분에 공간부가 형성되는 노즐 프레임; 및
상기 노즐 프레임의 공간부의 일측 및 타측에 각각 분리 가능하게 삽입 결합되고, 용탕이 흐르기 위한 제1, 제2 탕로가 각각 형성됨과 아울러 서로 조립되어 용탕을 분사하기 제1, 제2 내부 노즐
을 포함하는 박판 제조용 노즐.
제1항에 있어서,
상기 공간부의 단면 형상은 상기 노즐 프레임의 상부에서 하부까지 역삼각형으로 형성되는 박판 제조용 노즐.
제2항에 있어서,
상기 제1, 제2 탕로의 단면 형상은 상기 제1, 제2 내부 노즐의 상부에서 하부까지 역삼각형으로 형성되는 박판 제조용 노즐.
제3항에 있어서,
상기 제1, 제2 내부 노즐은 상기 노즐 프레임의 공간부에 끼워맞춤으로 결합되는 박판 제조용 노즐.
제1항에 있어서,
상기 노즐 프레임은 상기 제1, 제2 내부 노즐과 이종 재질 또는 동종 재질로 이루어지는 박판 제조용 노즐.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 내부 노즐의 일면은 상기 제2 내부 노즐의 대향하는 면과 결합되기 위한 제1 결합면을 형성하고,
상기 제2 내부 노즐의 타면은 상기 제1 내부 노즐의 제1 결합면과 결합되기 위한 제2 결합면을 형성하는 박판 제조용 노즐.
제6항에 있어서,
상기 제1 결합면의 하부는 상기 제1 결합면과 동일한 평면으로 이루어지고, 상기 용탕을 분사하기 위한 제1 슬릿부를 형성하는 박판 제조용 노즐.
제7항에 있어서,
상기 제2 결합면의 하부는 상기 제2 결합면으로부터 오목하게 형성되고, 상기 제1 결합면과 상기 제2 결합면이 결합될 때 상기 제1 슬릿부와 함께 용탕을 분사하기 위한 분사구를 형성하기 위한 제2 슬릿부를 형성하는 박판 제조용 노즐.
제8항에 있어서,
상기 분사구는 상기 제1 슬릿부와 상기 제2 슬릿부에 의하여 직사각 형상으로 형성되는 박판 제조용 노즐.