KR101907277B1 - 용강 유동 방지용 이중 튜브 및 이를 갖는 턴디쉬 - Google Patents

용강 유동 방지용 이중 튜브 및 이를 갖는 턴디쉬 Download PDF

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Abstract

초기 주편의 표면 품질을 향상시킬 수 있는 용강 유동 방지용 이중 튜브 및 이를 갖는 턴디쉬에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 용강 유동 방지용 이중 튜브는 턴디쉬 본체의 바닥면에 배치되어, 가스 버블링이 실시되는 몰드 주입구와 이격된 외측에 장착된 제1 튜브; 상기 제1 튜브와 이격된 외측에 장착되어, 상기 제1 튜브의 외주면을 감싸는 제2 튜브; 상기 제1 튜브의 하측 일부를 관통하는 제1 용강 주입구; 및 상기 제2 튜브의 하측 일부를 관통하는 제2 용강 주입구;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

용강 유동 방지용 이중 튜브 및 이를 갖는 턴디쉬{DOUBLE TUBE FOR MOLTEN STEEL FLOW PREVENTION AND TUNDISH INCLUDING THE SAME}
본 발명은 용강 유동 방지용 이중 튜브 및 이를 갖는 턴디쉬에 관한 것으로, 보다 상세하게는 초기 주편의 표면 품질을 향상시킬 수 있는 용강 유동 방지용 이중 튜브 및 이를 갖는 턴디쉬에 관한 것이다.
일반적으로, 제강 공정에서는 제선 공정에서 옮겨진 선철로부터 탈황 및 탈인을 수행한 후, 연속주조설비에 의해 블름, 빌렛, 슬라브 등의 반제품 상태의 주편을 만든 후, 반제품 상태의 주편을 열간압연 및 냉간 압연 등을 수행하여 완제품을 제조하고 있다.
도 1은 종래에 따른 턴디쉬의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래에는 래들(2)의 슬라우드 노즐(3)로부터 턴디쉬 본체(10)에 용강(5)을 공급한 후, 턴디쉬 본체(10)의 바닥면에 설치되는 스타트 튜브(30)를 이용하여 몰드 주입구(40)를 통하여 몰드(미도시) 내로 용강(5)을 주입시켜 주형(미도시) 내에서 응고시키는 방식으로 주편을 제조하고 있다. 이때, 턴디쉬 본체(10)는 내화물층(12), 내피층(14) 및 외피층(16)을 갖는 3층 구조를 가질 수 있다.
여기서, 턴디쉬(1)는 래들(2)과 주형 사이에서 용강(5)을 저장하는 기능을 수행하게 되며, 최근에는 용강(5) 중에 존재하는 개재물을 분리 부상시켜 제거함으로써 용강(5)의 청정성을 향상시키는 기능도 수행하고 있다.
이러한 턴디쉬(1)의 스타트 튜브(30)는 초기 몰드 주입시 몰드 주입구(40)에 들러붙은 내화물에 의한 막힘 방지 및 턴디쉬 본체(10) 내부의 바닥에 잔류한 내화물 등이 몰드로 유입되는 것을 방지하여 초기 주편의 표면 품질을 향상시키기 위해 사용되었다.
그러나, 종래의 스타트 튜브(30)는 턴디쉬 슬라이드 게이트(50)를 오픈(Open)한 상태로 작업을 실시하기 때문에 몰드 내로 용강(5)을 주입하는 도중 초기 용강(5)의 산화 방지를 위한 턴디쉬 본체(10) 내의 용강(5)을 밀폐할 수가 없어 몰드 내의 용강(5) 유입을 차단하는데 어려움이 따르며, 이 결과 산화성 개재물을 다량 발생시키는 문제가 있었다.
또한, 종래의 턴디쉬(1)는 스타트 튜브(30)를 이용하여 용강(5)을 몰드로 주입하는 시점이 일정하지 않았다. 즉, 스타트 튜브(30)의 부상 시점이 일정하지 않아 5 ~ 10톤에서 조기 주입되는 경우가 발생할 뿐만 아니라, 주입되는 용강(5)의 흐름에 스타트 튜브(30)가 쓰러지는 경우가 발생되어 개재물 부상 전에 몰드로 유입되어 초기 주편의 품질 향상을 기대할 수 없었다. 일반적으로, 정상적인 경우에는 20 ~ 25톤 사이에 스타트 튜브(30)가 부상되면서 하부로 용강(5)이 몰드 주입구(40)로 유입되어 몰드로 주입된다.
이러한 스타트 튜브(30)가 과다 예열 등으로 주입되는 용강(5)의 흐름에 의하여 몰드 주입구(40) 안쪽으로 쏠려 변형되어 스타트 튜브(30) 자체에 의하여 몰드 주입구(40) 막힘의 원인이 된다. 또한, 스타트 튜브(30)가 래들(2)에서 주입되는 용강(5)이 턴디쉬(1)에 일정량이 되었을 때 부상하지 않고 스타트 튜브(30) 상부로 용강(5)이 넘쳐 흘러 들어가는 경우가 발생되어 몰드에 주입되는 용강(5)의 개재물 유입을 근본적으로 차단할 수 없었다.
또한, 스타트 튜브(30)를 사용하여 몰드 내에 용강(5)을 주입할 시 주입 시점에 턴디쉬(1)의 용강량을 충분히 확보하지 못한 상태에서 주입되므로 공기에 의하여 산화된 용강(5) 내 산화 개재물이 부상할 시간적 여유가 없었다.
또한, 주조 말기 턴디쉬(1)의 잔탕 주조시까지 스타트 튜브(30)가 부상하지 않고 있어 주조 중 몰드 내의 슬라그 유입으로 인한 조업사고가 발생할 수 있으며, 턴디쉬(1) 잔탕도 과도하게 많이 남기는 결과를 가져와 실수율을 저하시키는 문제를 야기하였다.
관련 선행 문헌으로는 대한민국 공개특허공보 제10-2002-0087526호(2002.11.23. 공개)가 있으며, 상기 문헌에는 연속주조용 세라믹 스타트 튜브가 기재되어 있다.
본 발명의 목적은 초기 주편의 표면 품질을 향상시킬 수 있는 용강 유동 방지용 이중 튜브 및 이를 갖는 턴디쉬를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 용강 유동 방지용 이중 튜브는 턴디쉬 본체의 바닥면에 배치되어, 가스 버블링이 실시되는 몰드 주입구와 이격된 외측에 장착된 제1 튜브; 상기 제1 튜브와 이격된 외측에 장착되어, 상기 제1 튜브의 외주면을 감싸는 제2 튜브; 상기 제1 튜브의 하측 일부를 관통하는 제1 용강 주입구; 및 상기 제2 튜브의 하측 일부를 관통하는 제2 용강 주입구;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제1 튜브는 제1 높이를 갖고, 상기 제2 튜브는 상기 제1 높이보다 낮은 제2 높이를 갖는 것이 바람직하다.
이때, 상기 제1 용강 주입구는 제1 방향의 마주보는 양측에 각각 배치되고, 상기 제2 용강 주입구는 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향의 마주보는 양측에 각각 배치된다.
특히, 상기 제2 튜브는 상기 턴디쉬 본체의 바닥면으로부터 상측 방향으로 직선 형태로 연장된 수직부와, 상기 수직부의 끝단으로부터 라운드 형태로 연장된 굴곡부를 포함하되, 상기 굴곡부는 상기 제1 튜브와 일부가 중첩되며, 상기 제1 튜브의 외측으로 일부가 배치되는 것이 보다 바람직하다.
또한, 상기 가스 버블링은 불활성 가스를 이용하는 것이 바람직하다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 용강 유동 방지용 이중 튜브를 갖는 턴디쉬는 래들로부터의 용강을 임시 저장하기 위한 턴디쉬 본체; 상기 턴디쉬 본체의 바닥면을 관통하여, 상기 턴디쉬 본체 내의 용강을 몰드 내로 공급하기 위한 몰드 주입구; 상기 몰드 주입구의 내벽에 장착되어, 상기 몰드 주입구 내로 유입되는 용강에 대하여 가스 버블링을 실시하기 위한 가스 분사 노즐; 및 상기 턴디쉬 본체의 바닥면에 배치되어, 상기 가스 버블링에 의한 용강의 유동을 방지하기 위한 용강 유동 방지용 이중 튜브;를 포함하며, 상기 용강 유동 방지용 이중 튜브는, 상기 턴디쉬 본체의 바닥면에 배치되어, 가스 버블링이 실시되는 상기 몰드 주입구와 이격된 외측에 장착된 제1 튜브와, 상기 제1 튜브와 이격된 외측에 장착되어, 상기 제1 튜브의 외주면을 감싸는 제2 튜브와, 상기 제1 튜브의 하측 일부를 관통하는 제1 용강 주입구와, 상기 제2 튜브의 하측 일부를 관통하는 제2 용강 주입구를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 턴디쉬 본체 바닥면과 용강 유동 방지용 이중 튜브 사이에 장착되어, 가스 버블링에 의해 용강이 와류되는 것을 방지하기 위한 와류 방지 연와를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 와류 방지 연와는 상기 턴디쉬 본체 바닥면에 끼움 결합하기 위한 결합 돌기와, 상기 결합 돌기의 상측에 장착되어, 상기 용강 유동 방지용 이중 튜브를 지지하는 지지판을 포함한다.
또한, 상기 지지판은 상기 제2 튜브로부터 제1 튜브 방향으로 갈수록 경사가 낮아지는 경사면을 구비할 수 있다.
또한, 상기 턴디쉬 본체의 바닥면 중앙 부분에 장착된 서브 댐; 및 상기 서브 댐과 이격된 외측에 장착되어, 상기 턴디쉬 본체 내의 용강 유동을 제어하기 위한 메인 댐;을 더 포함할 수 있다.
상기 메인 댐은 상기 턴디쉬 본체 내에 장착되어 수직 왕복 운동하는 메인 댐 본체와, 상기 메인 댐 본체의 수직 왕복 운동을 제어하기 위한 메인 댐 승강 유닛을 포함한다.
특히, 상기 용강 유동 방지용 이중 튜브는, 상기 래들의 용강을 턴디쉬 본체로 주입할 시, 상기 턴디쉬 본체에 주입된 용강이 몰드 주입구 측으로 이동되면서, 상기 제1 및 제2 용강 주입구로 유입되며, 상기 몰드 주입구 내의 용강은 가스 버블링에 의해 상측으로 올라가면서 상기 제1 및 제2 튜브의 상측에서만 혼합 유동된다.
또한, 상기 턴디쉬 본체 하부에 장착되어, 상기 몰드 주입구의 개폐를 제어하기 위한 턴디쉬 슬라이드 게이트를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 용강 유동 방지용 이중 튜브 및 이를 갖는 턴디쉬는 턴디쉬 슬라이드 게이트를 클로즈(close)한 상태에서 불활성 가스를 투입하고, 첫 래들을 개공하여 래들의 용강을 턴디쉬 본체에 주입할 시, 턴디쉬에 주입된 용강은 몰드 주입구 측으로 이동되면서 용강 유동 방지용 이중 튜브의 제1 튜브 및 제2 튜브 하단에 구비된 제1 및 제2 용강 주입구를 통하여 몰드 주입구 측으로 주입되면, 몰드 주입구 내에서 버블링되는 불황성 가스에 의하여 몰드 주입구 내에 용강이 상부로 치고 올라가면서 몰드 주입구 상부측의 용강, 즉 용강 유동 방지용 이중 튜브의 상단 부분에서만 혼합되면서 유동되고 용강 유동 방지용 이중 튜브의 측면은 제1 및 제2 튜브에 의해 용강 유입이 차단되어 가스 버블링에 의한 용강 유동이 방지될 수 있게 된다.
이 결과, 본 발명에 따른 용강 유동 방지용 이중 튜브 및 이를 갖는 턴디쉬는 턴디쉬 본체의 용강이 30 ~ 70톤에 턴디쉬 슬라이드 게이트를 오픈하여 턴디쉬 본체 내의 용강을 몰드로 주입되기 전까지 몰드 주입구 측의 용강은 가스 버블링에 의하여 계속해서 몰드 주입구 상부로 올라가고, 용강 유동 방지용 이중 튜브 측면의 용강은 가스 버블링에 의한 유동의 영향을 받지 않게 되어, 용강 내 혼합된 개재물들이 분리 부상이 용이하여 이 용강이 용강 유동 방지용 이중 튜브의 제1 및 제2 튜브 하단에 구비되는 제1 및 제2 용강 주입구로 주입되어 몰드 내로 초기 유입되는 용강에 대한 청정성을 확보할 수 있으므로 초기 주편의 품질 불량을 미연에 방지할 수 있게 된다.
도 1은 종래에 따른 턴디쉬의 일부를 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 용강 유동 방지용 이중 튜브를 갖는 턴디쉬를 나타낸 단면도.
도 3은 도 2의 A 부분을 확대하여 나타낸 단면도.
도 4 및 도 5는 도 2의 와류 방지 연와를 확대하여 나타낸 단면도 및 평면도.
도 6은 도 2의 용강 유동 방지용 이중 튜브를 확대하여 나타낸 사시도.
도 7은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ'선을 따라 절단한 면을 나타낸 단면도.
도 8은 도 6의 용강 유동 방지용 이중 튜브의 바닥면을 나타낸 평면도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용강 유동 방지용 이중 튜브 및 이를 갖는 턴디쉬에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 용강 유동 방지용 이중 튜브를 갖는 턴디쉬를 나타낸 단면도이고, 도 3은 도 2의 A 부분을 확대하여 나타낸 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 용강 유동 방지용 이중 튜브를 갖는 턴디쉬(100)는 턴디쉬 본체(110), 몰드 주입구(120), 가스 분사 노즐(130) 및 용강 유동 방지용 이중 튜브(140)를 포함한다.
턴디쉬 본체(110)는 래들(2)의 슬라우드 노즐(3)로부터의 용강(5)을 임시 저장하는 역할을 한다. 이러한 턴디쉬 본체(110)는 용강(5)을 수용하기 위한 용기 형태를 가지며 내부 중간에 배치된 내화물층(112)과, 내화물층(112)의 내측 및 외측에 각각 배치되며, 내열성 재질로 이루어지는 내피층(114) 및 외피층(116)을 갖는다. 이때, 내화물층(112)은 실리카를 주성분으로 하는 부정형 내화물이 이용될 수 있다.
몰드 주입구(120)는 턴디쉬 본체(110)의 바닥면을 관통하여, 턴디쉬 본체(110) 내의 용강(5)을 몰드(미도시) 내로 공급하는 역할을 한다. 이러한 몰드 주입구(120)는 턴디쉬 본체(110)의 바닥면 양측 가장자리에 각각 배치될 수 있으나, 이는 예시적인 것으로 그 수 및 위치는 다양하게 변경될 수 있다.
가스 분사 노즐(130)은 몰드 주입구(120)의 내벽에 장착되어, 몰드 주입구(120) 내로 유입되는 용강(5)에 대하여 가스 버블링을 실시하는 역할을 한다. 이러한 가스 분사 노즐(130)은 아르곤(Ar), 헬륨(He) 등의 불활성 가스를 분사하여 턴디쉬 슬라이드 게이트(180) 상부에서 용강이 응고되는 것을 방지하게 된다.
용강 유동 방지용 이중 튜브(140)는 턴디쉬 본체(110)의 바닥면에 배치되어, 가스 버블링에 의한 용강(5)의 유동을 방지하는 역할을 한다.
이때, 연속주조 작업에서 첫 래들(2)의 주조시 초기 주편의 품질 향상을 위하여 턴디쉬 슬라이드 게이트 클로즈 스타트 작업을 진행하고 있다. 이러한 턴디쉬 슬라이드 게이트 클로즈 스타트 작업시 턴디쉬 본체(110)에 주입된 용강(5)이 몰드 주입구(120) 측, 즉 클로즈된 턴디쉬 슬라이드 게이트(180) 상부에서 응고되지 않도록 불활성 가스, 바람직하게는 아르곤 가스(Ar gas)를 투입하는 가스 버블링을 실시하고 있다.
그러나, 이러한 가스 버블링으로 인하여 몰드 주입구(120) 상부 측의 전체 용강(5)이 심하게 요동치며 유동되어 용강(5)에 섞인 래들(2)의 필러나 턴디쉬 본체(110) 내의 내화물성 개재물, 공기에 의하여 산화된 산화성 개재물들이 원활하게 부상하지 못하고 용강(5)과 섞여 유동되는 상태에서 턴디쉬 슬라이드 게이트(180)를 오픈하여 몰드로 주입될 경우, 초기 주편의 품질 불량을 야기시키는 문제를 유발한다.
이를 미연에 방지하기 위해, 본 발명에서는 턴디쉬 본체(110)의 바닥면에 배치되어, 가스 버블링에 의한 용강(5)의 유동을 방지하기 위한 용강 유동 방지용 이중 튜브(140)를 설치하였다.
이때, 몰드 주입구(120)의 내부에서는 가스 분사 노즐(130)로부터 몰드 주입구(120) 상측으로 분사되는 불활성 가스가 계속해서 버블링되어 용강(5)이 상부로 유동되지만, 용강 유동 방지용 이중 튜브(140) 측면의 용강(5)은 이중 튜브(140)에 의하여 차단 막이 형성되어 유동을 최소화 또는 방지할 수 있으므로 용강(5) 속의 개재물 부상이 용이해질 수 있다.
즉, 본 발명에서는 턴디쉬 슬라이드 게이트(180)의 오픈시, 용강 유동 방지용 이중 튜브(140) 외측의 용강(5)이 용강 유동 방지용 이중 튜브(140)에 구비된 제1 및 제2 용강 주입구(도 6의 143, 145)로 주입되도록 함으로써, 초기 주편의 개재물성 품질 불량을 방지할 수 있게 된다.
한편, 도 4 및 도 5는 도 2의 와류 방지 연와를 확대하여 나타낸 단면도 및 평면도로, 도 2와 연계하여 설명하도록 한다.
도 2, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 용강 유동 방지용 이중 튜브를 갖는 턴디쉬(100)는 와류 방지 연와(150), 서브 댐(160), 메인 댐(170) 및 턴디쉬 슬라이드 게이트(180)를 더 포함할 수 있다.
와류 방지 연와(150)는 턴디쉬 본체(110)의 바닥면과 용강 유동 방지용 이중 튜브(140) 사이에 장착되어, 가스 버블링에 의해 용강(5)이 와류되는 것을 방지하는 역할을 한다. 이러한 와류 방지 연와(150)는 일 예로 Al2O3-MgO-C 재질로 된 정형 내화물이 이용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이때, 와류 방지 연와(150)는 턴디쉬 본체(110) 바닥면에 끼움 결합하기 위한 결합 돌기(152)와, 결합 돌기(152)의 상측에 장착되어, 용강 유동 방지용 이중 튜브(140)를 지지하는 지지판(154)을 포함한다. 여기서, 지지판(154)은 제2 튜브(144)로부터 제1 튜브(142) 방향으로 갈수록 경사가 낮아지는 경사면(S)을 구비한다.
서브 댐(160)은 턴디쉬 본체(110)의 바닥면 중앙 부분에 장착되고, 메인 댐(170)은 서브 댐(160)과 이격된 외측에 장착되어, 턴디쉬 본체(110) 내의 용강(5) 유동을 제어하는 역할을 한다.
이때, 본 발명에서와 같이, 서브 댐(160) 및 메인 댐(170)을 갖는 이중 댐 구조로 설계할 경우, 래들(2)의 슬라우드 노즐(3)로부터 턴디쉬 본체(110)에 용강(5)이 공급될 시, 메인 댐(170) 및 서브 댐(160)을 거치면서 그 유동이 제어되고, 궁극적으로 몰드 주입구(120) 부분에서의 와류 심화 등을 억제할 수 있게 된다.
이때, 메인 댐(170)은 턴디쉬 본체(110) 내에 장착되어 수직 왕복 운동하는 메인 댐 본체(172)와, 메인 댐 본체(172)의 수직 왕복 운동을 제어하기 위한 메인 댐 승강 유닛(174)을 포함한다. 이러한 서브 댐(160) 및 메인 댐(170) 각각은 내화물 보드, 내화물 성형체, 내화물 조립체 등에서 선택된 재질이 이용될 수 있다.
턴디쉬 슬라이드 게이트(180)는 턴디쉬 본체(110) 하부에 장착되어, 몰드 주입구(120)의 개폐를 제어하는 역할을 한다.
도 6은 도 2의 용강 유동 방지용 이중 튜브를 확대하여 나타낸 사시도이고, 도 7은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ'선을 따라 절단한 면을 나타낸 단면도이며, 도 8은 도 6의 용강 유동 방지용 이중 튜브의 바닥면을 나타낸 평면도로, 도 2와 연계하여 설명하도록 한다.
도 2와 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 용강 유동 방지용 이중 튜브(140)는 제1 튜브(142), 제2 튜브(144), 제1 용강 주입구(143) 및 제2 용강 주입구(145)를 포함한다.
제1 튜브(142)는 턴디쉬 본체(110)의 바닥면에 배치되어, 가스 버블링이 실시되는 몰드 주입구(120)와 이격된 외측에 장착된다. 그리고, 제2 튜브(144)는 제1 튜브(142)와 이격된 외측에 장착되어, 제1 튜브(142)의 외주면을 감싸도록 설치된다. 즉, 제1 튜브(142)는 제1 직경의 중공을 갖는 원통형으로 설계될 수 있고, 제2 튜브(144)는 제1 직경보다 큰 제2 직경의 중공을 갖는 원통형으로 설계될 수 있다.
이에 따라, 용강 유동 방지용 이중 튜브(140)는 제1 튜브(142)와, 제1 튜브(142)와 이격된 외측에서 제1 튜브(142)의 외측을 감싸 보호하는 제2 튜브(144)를 갖는 이중관 형태로 설계된다.
이때, 제1 튜브(142)는 제1 높이를 갖고, 제2 튜브(144)는 제1 높이보다 낮은 제2 높이를 갖는 것이 바람직하다.
특히, 제1 튜브(142)는 턴디쉬 본체(110)의 바닥면으로부터 상측 방향으로 직선 형태로 연장된 수직부(142a)와, 수직부(142a)의 끝단으로부터 라운드 형태로 연장된 굴곡부(142b)를 포함한다.
여기서, 제1 튜브(142)의 굴곡부(142b)는 제2 튜브(144)와 일부가 중첩되며, 제2 튜브(144)의 외측으로 일부가 배치된다.
이와 같이, 제1 튜브(142)를 제2 튜브(144)보다 높게 설계함과 더불어, 제2 튜브(144)와 일부가 중첩되며, 제2 튜브(144)의 외측으로 일부가 배치되는 굴곡부(142b)를 갖도록 제1 튜브(142)를 설계할 경우, 제1 튜브(142)의 굴곡부(142b)에 의해 제2 튜브(144)를 완벽하게 가리는 구조를 가질 수 있게 된다. 이 결과, 가스 버블링에 의해 몰드 주입구(120) 상측에서 요동치는 용강(5)이 제1 튜브(142)에 의해 차단되어 제2 튜브(144)로 직접 유입될 염려가 없게 된다.
제1 용강 주입구(143)는 제1 튜브(142)의 하측 일부를 관통하도록 설치되고, 제2 용강 주입구(145)는 제2 튜브(144)의 하측 일부를 관통하도록 설치된다. 여기서, 제1 용강 주입구(143)는 제1 방향의 마주보는 양측에 각각 배치되고, 제2 용강 주입구(145)는 제1 방향과 교차하는 제2 방향의 마주보는 양측에 각각 배치된다. 여기서, 제1 방향은 y축 방향일 수 있고, 제2 방향은 x축 방향일 수 있다.
특히, 본 발명의 실시예에 따른 용강 유동 방지용 이중 튜브(140)는 래들(2)의 용강(5)을 턴디쉬 본체(110)로 주입할 시, 턴디쉬 본체(110)에 주입된 용강(5)이 몰드 주입구(120) 측으로 이동하면서, 제1 및 제2 용강 주입구(143, 145)로 유입되며, 몰드 주입구(120) 내의 용강(5)은 가스 버블링에 의해 상측으로 올라가면서 제1 및 제2 튜브(142, 144)의 상측에서만 혼합되면서 유동하게 된다.
즉, 용강 유동 방지용 이중 튜브(140)를 설치하지 않을 경우에는 주조 초기 턴디쉬 슬라이드 게이트 클로즈 스타트 작업시 래들(2)에서 주입된 턴디쉬 본체(110) 내의 몰드 주입구(120) 상부 측의 용강(5)은 턴디쉬 슬라이드 게이트(180)를 오픈하여 턴디쉬 본체(110) 내의 용강(5)을 몰드로 주입을 개시한 후, 버블링용 불활성 가스의 공급을 차단할 때까지 버블링되는 불활성 가스에 의하여 용강(5)과 초기 래들(2) 개공시 유입된 래들(2)의 필러와 턴디쉬 본체(110) 바닥면에 떨어진 턴디쉬 본체(110) 내의 내화물, 래들(2)의 용강(5) 주입시 발생되는 산화 용강 등이 서로 뒤섞여서 유동되면서 그대로 몰드 내로 유입되어 초기 주편의 품질 불량을 가져올 수 있었다.
반면, 본 발명의 실시예에 따른 용강 유동 방지용 이중 튜브(140)를 설치할 경우에는, 용강 유동 방지용 이중 튜브(140)가 턴디쉬 슬라이드 게이트 클로즈 스타트 작업 중 가스 버블링시 버블링되어 요동치는 용강(5)이 이중 튜브(140)의 내부에서 상부로 올라가서 상부 측에서 유동되고, 이중 튜브(140) 외측의 용강(5)은 이중 튜브(5)의 이중 막으로 인하여 가스 버블링으로부터 유동을 받지 않게 된다. 이 결과, 래들(2) 주입개시부터 턴디쉬 슬라이드 게이트 오픈시까지, 즉 턴디쉬의 용강량 30 ~ 70톤의 주입시간 동안 이중 튜브(140) 측면의 용강(5) 내 개재물들에 대한 부상분리가 용이하여 가스 버블링 중 턴디쉬 슬라이드 게이트(180)를 오픈하여 몰드 주입을 개시하면, 불활성 가스에 의하여 몰드 주입구(120) 측의 용강(5)은 상부로 이동되면서 동시에 이중 튜브(140) 측면의 용강(5)은 이중 튜브(140)에 구비된 제1 및 제2 용강 유입구(143, 145)를 통하여 몰드 주입구(120)를 경유하여 몰드 내로 주입되므로 몰드로 주입되는 초기 용강의 품질을 확보하여 초기 주편의 품질을 향상시킬 수 있게 된다.
지금까지 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 용강 유동 방지용 이중 튜브 및 이를 갖는 턴디쉬는 초기 주편의 품질 향상을 위하여 종래에는 사용되지 않았던 턴디쉬 슬라이드 게이트 클로즈 스타트 작업과, 턴디쉬 밀폐화 및 가스 버블링 작업으로 래들의 용강을 턴디쉬에 주입하는 과정에서 공기로부터의 용강 재산화를 방지하여 산화성 개재물 생성을 방지할 수 있게 된다.
또한, 종래에는 턴디쉬 슬라이드 게이트 오픈 스타트 작업을 실시하므로 공기와의 접촉으로 발생되는 산화성 개재물 발생을 방지할 수 없었으며, 몰드로 유입되는 턴디쉬 용강이 일정하지 않고 5 ~ 20톤 사이에 몰드로 유입되므로 래들 필러성 개재물과 턴디쉬 내부에서 발생된 내화물성 개재물들이 부상할 시간적 여유가 없이 몰드로 주입되는 것을 근본적으로 방지할 수 없었다.
반면, 본 발명의 실시예에 따른 용강 유동 방지용 이중 튜브 및 이를 갖는 턴디쉬는 용강 유동 방지용 이중 튜브에 의해 턴디쉬 슬라이드 게이트 클로즈 스타트 작업시 버블링되는 불활성 가스에 의하여 유동되는 용강과 유동되지 않는 용강이 분리되도록 하여 래들 주입에서 턴디쉬 슬라이드 게이트를 오픈하여 주조 개시까지 용강 중에 혼합된 개재물들이 분리부상을 할 수 있도록 하여 주조 개시할 시 용강 유동 방지용 이중 튜브의 측면 용강이 제1 및 제2 용강 주입구를 통하여 몰드 내로 측면에서 바로 주입되도록 하여 개재물의 유입을 방지할 수 있으므로 초기 주편의 품질을 향상시킬 수 있게 된다.
다시 말해, 본 발명의 실시예에 따른 용강 유동 방지용 이중 튜브 및 이를 갖는 턴디쉬는 턴디쉬 슬라이드 게이트를 클로즈(close)한 상태에서 불활성 가스를 투입하고, 첫 래들을 개공하여 래들의 용강을 턴디쉬 본체에 주입할 시, 턴디쉬에 주입된 용강은 몰드 주입구 측으로 이동되면서 용강 유동 방지용 이중 튜브의 제1 튜브 및 제2 튜브 하단에 구비된 제1 및 제2 용강 주입구를 통하여 몰드 주입구 측으로 주입되면, 몰드 주입구 내에서 버블링되는 불황성 가스에 의하여 몰드 주입구 내에 용강이 상부로 치고 올라가면서 몰드 주입구 상부측의 용강, 즉 용강 유동 방지용 이중 튜브의 상단 부분에서만 혼합되면서 유동되고 용강 유동 방지용 이중 튜브의 측면은 제1 및 제2 튜브에 의해 용강 유입이 차단되어 가스 버블링에 의한 용강 유동이 방지될 수 있게 된다.
이 결과, 본 발명의 실시예에 따른 용강 유동 방지용 이중 튜브 및 이를 갖는 턴디쉬는 턴디쉬 본체의 용강이 30 ~ 70톤에 턴디쉬 슬라이드 게이트를 오픈하여 턴디쉬 본체 내의 용강을 몰드로 주입되기 전까지 몰드 주입구 측의 용강은 가스 버블링에 의하여 계속해서 몰드 주입구 상부로 올라가고, 용강 유동 방지용 이중 튜브 측면의 용강은 가스 버블링에 의한 유동의 영향을 받지 않게 되어, 용강 내 혼합된 개재물들이 분리 부상이 용이하여 이 용강이 용강 유동 방지용 이중 튜브의 제1 및 제2 튜브 하단에 구비되는 제1 및 제2 용강 주입구로 주입되어 몰드 내로 초기 유입되는 용강에 대한 청정성을 확보할 수 있으므로 초기 주편의 품질 불량을 미연에 방지할 수 있게 된다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형은 본 발명이 제공하는 기술 사상의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.
100 : 턴디쉬 110 : 턴디쉬 본체
120 : 몰드 주입구 130 : 가스 분사 노즐
140 : 용강 유동 방지용 이중 튜브 142 : 제1 튜브
144 : 제2 튜브 150 : 와류 방지 연와
160 : 서브 댐 170 : 메인 댐
180 : 턴디쉬 슬라이드 게이트 2 : 래들
3 : 슬라우드 노즐 5 : 용강

Claims (14)

  1. 턴디쉬 본체의 바닥면에 배치되어, 가스 버블링이 실시되는 몰드 주입구와 이격된 외측에 장착된 제1 튜브;
    상기 제1 튜브와 이격된 외측에 장착되어, 상기 제1 튜브의 외주면을 감싸는 제2 튜브;
    상기 제1 튜브의 하측 일부를 관통하는 제1 용강 주입구; 및
    상기 제2 튜브의 하측 일부를 관통하는 제2 용강 주입구;를 포함하며,
    상기 제1 튜브는 제1 높이를 갖고, 상기 제2 튜브는 상기 제1 높이보다 낮은 제2 높이를 갖고,
    상기 제1 튜브는 상기 턴디쉬 본체의 바닥면으로부터 상측 방향으로 직선 형태로 연장된 수직부와, 상기 수직부의 끝단으로부터 라운드 형태로 연장된 굴곡부를 포함하되, 상기 굴곡부는 상기 제2 튜브와 일부가 중첩되며, 상기 제2 튜브의 외측으로 일부가 배치되어, 상기 제2 튜브를 가리는 구조를 갖는 용강 유동 방지용 이중 튜브.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 용강 주입구는 제1 방향의 마주보는 양측에 각각 배치되고,
    상기 제2 용강 주입구는 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향의 마주보는 양측에 각각 배치된 것을 특징으로 하는 용강 유동 방지용 이중 튜브.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 가스 버블링은
    불활성 가스를 이용하는 것을 특징으로 하는 용강 유동 방지용 이중 튜브.
  7. 래들로부터의 용강을 임시 저장하기 위한 턴디쉬 본체;
    상기 턴디쉬 본체의 바닥면을 관통하여, 상기 턴디쉬 본체 내의 용강을 몰드 내로 공급하기 위한 몰드 주입구;
    상기 몰드 주입구의 내벽에 장착되어, 상기 몰드 주입구 내로 유입되는 용강에 대하여 가스 버블링을 실시하기 위한 가스 분사 노즐; 및
    상기 턴디쉬 본체의 바닥면에 배치되어, 상기 가스 버블링에 의한 용강의 유동을 방지하기 위한 용강 유동 방지용 이중 튜브;를 포함하며,
    상기 용강 유동 방지용 이중 튜브는, 상기 턴디쉬 본체의 바닥면에 배치되어, 가스 버블링이 실시되는 상기 몰드 주입구와 이격된 외측에 장착된 제1 튜브와, 상기 제1 튜브와 이격된 외측에 장착되어, 상기 제1 튜브의 외주면을 감싸는 제2 튜브와, 상기 제1 튜브의 하측 일부를 관통하는 제1 용강 주입구와, 상기 제2 튜브의 하측 일부를 관통하는 제2 용강 주입구를 포함하며,
    상기 제1 튜브는 제1 높이를 갖고, 상기 제2 튜브는 상기 제1 높이보다 낮은 제2 높이를 갖고,
    상기 제1 튜브는 상기 턴디쉬 본체의 바닥면으로부터 상측 방향으로 직선 형태로 연장된 수직부와, 상기 수직부의 끝단으로부터 라운드 형태로 연장된 굴곡부를 포함하되, 상기 굴곡부는 상기 제2 튜브와 일부가 중첩되며, 상기 제2 튜브의 외측으로 일부가 배치되어, 상기 제2 튜브를 가리는 구조를 갖는 용강 유동 방지용 이중 튜브를 갖는 턴디쉬.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 턴디쉬 본체 바닥면과 용강 유동 방지용 이중 튜브 사이에 장착되어, 가스 버블링에 의해 용강이 와류되는 것을 방지하기 위한 와류 방지 연와를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용강 유동 방지용 이중 튜브를 갖는 턴디쉬.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 와류 방지 연와는
    상기 턴디쉬 본체 바닥면에 끼움 결합하기 위한 결합 돌기와,
    상기 결합 돌기의 상측에 장착되어, 상기 용강 유동 방지용 이중 튜브를 지지하는 지지판을 포함하는 것을 특징으로 하는 용강 유동 방지용 이중 튜브를 갖는 턴디쉬.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 지지판은
    상기 제2 튜브로부터 제1 튜브 방향으로 갈수록 경사가 낮아지는 경사면을 구비하는 것을 특징으로 하는 용강 유동 방지용 이중 튜브를 갖는 턴디쉬.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 턴디쉬 본체의 바닥면 중앙 부분에 장착된 서브 댐; 및
    상기 서브 댐과 이격된 외측에 장착되어, 상기 턴디쉬 본체 내의 용강 유동을 제어하기 위한 메인 댐;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용강 유동 방지용 이중 튜브를 갖는 턴디쉬.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 메인 댐은
    상기 턴디쉬 본체 내에 장착되어 수직 왕복 운동하는 메인 댐 본체와,
    상기 메인 댐 본체의 수직 왕복 운동을 제어하기 위한 메인 댐 승강 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 용강 유동 방지용 이중 튜브를 갖는 턴디쉬.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 용강 유동 방지용 이중 튜브는,
    상기 래들의 용강을 턴디쉬 본체로 주입할 시, 상기 턴디쉬 본체에 주입된 용강이 몰드 주입구 측으로 이동되면서, 상기 제1 및 제2 용강 주입구로 유입되며, 상기 몰드 주입구 내의 용강은 가스 버블링에 의해 상측으로 올라가면서 상기 제1 및 제2 튜브의 상측에서만 혼합 유동되는 것을 특징으로 하는 용강 유동 방지용 이중 튜브를 갖는 턴디쉬.
  14. 제7항에 있어서,
    상기 턴디쉬 본체 하부에 장착되어, 상기 몰드 주입구의 개폐를 제어하기 위한 턴디쉬 슬라이드 게이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용강 유동 방지용 이중 튜브를 갖는 턴디쉬.
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