KR101916811B1 - 슬라이드 게이트의 침지노즐 마운팅 구조 - Google Patents

슬라이드 게이트의 침지노즐 마운팅 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 행거 및 노즐홀더의 변형을 방지하면서 침지노즐이 안정적으로 지지될 수 있도록 이루어진 슬라이드 게이트의 침지노즐 마운팅 구조에 관한 것이다.
본 발명의 슬라이드 게이트의 침지노즐 마운팅 구조는 래들에 설치되어 턴디쉬로 공급되는 용강의 유출량을 조절할 수 있는 슬라이드 게이트에 제공되어 하부노즐과 침지노즐이 조립되는 노즐홀더 및 이 노즐홀더를 지지하는 행거로 이루어진 슬라이드 게이트의 침지노즐 마운팅 구조에 있어서,
상기 행거의 내측면에는 리브가 보강된 슬라이드 게이트의 침지노즐 마운팅 구조를 제공한다.

Description

슬라이드 게이트의 침지노즐 마운팅 구조{MOUNTING STRUCTURE OF SUBMERGED ENTRY NOZZLE FOR SLIDE GATE}
본 발명은 슬라이드 게이트의 침지노즐 마운팅 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 행거 및 노즐홀더의 변형을 방지하면서 침지노즐이 안정적으로 지지될 수 있도록 이루어진 슬라이드 게이트의 침지노즐 마운팅 구조에 관한 것이다.
연속 주조 공정시 용강이 담긴 래들의 하부에는 턴디쉬로 유출되는 용강의 유량을 조절하기 위하여 슬라이드 게이트가 장착된다.
슬라이드 게이트는 밸브 역할을 할 수 있도록 홀이 각각 형성된 고정플레이트와 슬라이드 플레이트가 면접촉된 상태로 배치된다. 그리고 이들 고정플레이트와 슬라이드 플레이트는 고정프레임과 슬라이드 프레임에 각각 고정 설치된다.
이러한 슬라이드 게이트는 평상시에는 고정플레이트와 슬라이드 플레이트에 형성된 각각의 홀이 서로 다른 축선상으로 위치하여 닫힌 상태를 유지하고, 슬라이드 프레임에 연결된 구동부인 유압실린더를 작동시키면 유압실린더의 푸시로드가 슬라이드 프레임을 수평방향으로 전진시키면서 슬라이드 플레이트도 같이 이동시켜 고정플레이트와 슬라이드 플레이트에 형성된 두 개의 홀이 서로 일치하면 열린 상태가 되어 래들에 담긴 용강을 유출시킨다.
이때 유압실린더의 푸시로드 전진 길이에 따라서 슬라이드 프레임의 이동거리가 조절되고, 이와 함께 고정플레이트와 슬라이드 플레이트에 형성된 홀의 열린 정도가 조절되면서 래들에 담긴 용강의 배출유랑을 조절할 수 있다.
그리고 래들에 담긴 용강의 배출유량을 중지시키려면, 유압실린더를 작동시켜 푸시로드를 상기의 반대방향으로 후진시키면 슬라이드 프레임과 함께 슬라이드 플레이트가 면접촉된 상태로 초기위치로 슬라이드 이동하면서 고정플레이트와 슬라이드 플레이트에 형성된 두 개의 홀이 서로 다른 축선상으로 위치하면서 닫혀 용강의 배출이 중지된다.
이와 같이 슬라이드 프레임의 슬라이드 이동에 의하여 래들의 용강을 턴디쉬로 옮겨 담을 수 있는데, 이때 턴디쉬와 주형 사이에는 용강을 이동시키기 위한 침지노즐을 더 설치할 수 있다.
침지노즐은 용강이 대기와 접촉되지 않도록 하여 용강이 재산화되는 것을 억제함으로써 주편내 비금속 개재물의 함유량을 최소화 시킬 수 있도록 하여준다.
이러한 침지노즐은 노즐홀더를 통하여 하부노즐과 접속되고, 노즐홀더는 에어실린더에 고정된 행거에 조립되어 지지된다.
행거는 에어실린더의 추력이 가해져 침지노즐과 하부노즐 접속부분에 면압을 유지하여 용강의 유출을 방지하게 된다.
그러나 행거는 에어실린더의 추력을 지속적으로 받게 됨으로 변형될 가능성이 크다.
또한 행거 내부는 매끈한 면으로 이루어지므로 그 상부에 노즐홀더를 조립할 경우 일정한 위치에 조립하기 어렵다.
한국공개특허공보 제10-1997-0021326호
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 행거 및 노즐홀더의 변형을 방지하면서 침지노즐이 안정적으로 지지될 수 있도록 이루어진 슬라이드 게이트의 침지노즐 마운팅 구조를 제공하는데 있다.
본 발명이 제안하는 슬라이드 게이트의 침지노즐 마운팅 구조는 래들에 설치되어 턴디쉬로 공급되는 용강의 유출량을 조절할 수 있는 슬라이드 게이트에 제공되어 하부노즐과 침지노즐이 조립되는 노즐홀더 및 이 노즐홀더를 지지하는 행거로 이루어진 슬라이드 게이트의 침지노즐 마운팅 구조에 있어서,
상기 행거의 내측면에는 리브가 보강된 슬라이드 게이트의 침지노즐 마운팅 구조를 제공한다.
상기 리브는 노즐홀더가 걸려 지지될 수 있는 걸림턱 형태로 이루어지고, 상기 행거 및 리브는 강도를 높이기 위하여 열처리되고, 이 열처리는 퀀칭(Quenching)을 이용하여 열처리된다.
상기 노즐홀더에는 손잡이가 형성되고, 상기 손잡이는 노즐홀더에 삽입되어 용접 등으로 고정된다.
상기 노즐홀더 및 손잡이는 열처리되고, 이 열처리는 노멀라이징(Normalizing)을 이용하여 열처리된다.
상기 노즐홀더는 열을 외부로 신속하게 방출할 수 있도록 다수의 냉각홀이 형성된다.
본 발명에 의한 슬라이드 게이트의 침지노즐 마운팅 구조는 행거의 내측면에 리브가 형성되어 에어실린더의 추력에 따른 행거의 형상이 변형되는 것을 방지할 수 있다.
또한 행거 상부에 노즐홀더를 조립할 경우 리브가 걸림턱 역할을 하여 정확한 위치에 조립할 수 있다.
또한 행거 및 침지노즐이 지지되는 노즐홀더에 냉각홀이 형성되어 주조공정 중 노즐홀더가 자연냉각 방식으로 냉각되므로 노즐홀더의 변형을 방지할 수 있고, 그로 인하여 사용수명을 길게 유지할 수 있다.
또한 행거 및 노즐홀더가 열처리되어 내마모 강도 및 내충격 인성 등을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 슬라이드 게이트의 침지노즐 마운팅 구조가 제공된 슬라이드 게이트를 배면에서 바라본 분해사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 슬라이드 게이트의 침지노즐 마운팅 구조를 확대한 분해사시도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 슬라이드 게이트의 침지노즐 마운팅 구조에 제공돤 노즐홀더의 평면도 및 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 슬라이드 게이트의 침지노즐 마운팅 구조가 제공된 슬라이드 게이트의 주요부분 확대단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 슬라이드 게이트의 침지노즐 마운팅 구조가 제공된 슬라이드 게이트를 배면에서 바라본 분해사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 슬라이드 게이트의 침지노즐 마운팅 구조를 확대한 분해사시도이고, 도 3a는 본 발명에 따른 슬라이드 게이트의 침지노즐 마운팅 구조에 제공돤 노즐홀더의 평면도이고, 도 3b는 도 3a의 A-A선 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 슬라이드 게이트의 침지노즐 마운팅 구조가 제공된 슬라이드 게이트의 주요부분 확대단면도를 나타낸다.
슬라이드 게이트는 용강이 담긴 래들(미도시)의 하부에 설치되어 턴디쉬로 유출되는 용강의 유량을 조절하기 위한 밸브 역할을 하는 것으로서, 이러한 슬라이드 게이트는 고정게이트부(100) 및 가동게이트부(200)와, 상기 고정게이트부(100)와 가동게이트부(200)를 지지하는 지지프레임(300)과, 상기 가동게이트부(200)를 고정게이트부(100)를 따라서 직선방향으로 슬라이드 이동시키는 구동부(미도시)를 포함한다.
상기 고정게이트부(100)는 고정플레이트(102)와, 이 고정플레이트(102)가 고정 지지되는 고정프레임(104)으로 구성된다.
고정플레이트(102)는 판 형상으로 이루어지고, 래들에 담긴 용강이 흘러 유출될 수 있는 홀(106)이 형성되어 있다.
고정게이트부(100)는 고정프레임(104)을 래들(L)의 저면에 고정하여 설치할 수 있고, 지지프레임(300)은 일측단부가 고정프레임(104)의 일측단부에 힌지축(108)으로 힌지 결합되어 지지프레임(300)은 가동게이트부(200)와 함께 고정게이트부(100)에서 개폐 가능하게 조립된다.
상기 가동게이트부(200)는 고정플레이트(102)와 면접촉된 상태로 슬라이드 이동 가능하게 이루어진 슬라이드 플레이트(202)와, 이 슬라이드 플레이트(202)가 고정 지지되는 슬라이드 프레임(204)으로 구성된다.
상기 가동케이트부(200)를 슬라이드 이동시키는 구동부는 예를 들면 유압실린더 혹은 공압실린더 등으로 이루어질 수 있으며, 구동부가 연결될 수 있도록 슬라이드 프레임(204)의 일측으로는 연결부(213)가 형성된다.
슬라이드 플레이트(202)는 판 형상으로 이루어지고, 고정플레이트(102)의 홀(106)을 통하여 유출되는 용강이 턴디쉬 측으로 흐를 수 있도록 홀(206)이 형성되어 있다.
그리고 고정프레임(104)과 슬라이드 프레임(204)에도 각각 홀이 형성되고, 이들 각 홀에는 고정플레이트(102)와 슬라이드 플레이트(202)에 각각 형성된 홀(106)(206)을 통하여 용강이 유출될 수 있도록 상부노즐(110)과 하부노즐(208)이 각각 접속된다.
상, 하부노즐(110)(208)은 고온에서 그 강도를 충분히 유지하면서 화학적 작용 등에도 견딜 수 있는 내화물로 이루어질 수 있다.
상부노즐(110)은 래들 및 고정프레임(104)에 고정 설치되고, 하부노즐(208)은 슬라이드 프레임(204)에 고정되는 하부노즐 슬리브(210)를 통하여 고정 설치된다.
그리고 하부노즐(208)의 끝단부에는 용강이 대기와 접촉되지 않도록 하여 용강이 재산화되는 것을 억제함으로써 주편내 비금속 개재물의 함유량을 최소화 시킬 수 있는 침지노즐(212)이 노즐홀더(214)를 통하여 접속된다.
침지노즐(212)과 하부노즐(208)이 접속되는 노즐홀더(214)의 외측에는 행거(216)가 조립되고, 이러한 행거(216)에는 에어실린더(218)가 볼트와 같은 고정부재로 고정되어, 행거(216)는 에어실린더(218)의 추력이 가해져 침지노즐(212)과 하부노즐(208) 접속부분에 면압을 유지하여 용강의 유출을 방지하게 된다.
또한 노즐홀더(214)는 연속주조공정시 고온이 전달되는 부재이므로 고온에 의한 변형방지를 위하여 다수의 냉각홀(224)이 형성된다. 이와 같이 냉각홀(224)이 형성되면 노즐홀더(214)가 공기에 접촉되는 표면적이 넓어지므로 노즐홀더(214)에 전달되는 열기가 자연냉각 방식으로 외부로 쉽게 발산되어 노즐홀더(214)의 사용수명을 향상시킬 수 있다.
또한 노즐홀더(214)에는 손잡이(222)가 용접으로 연결되는데, 손잡이(222)는 노즐홀더(214)에 약간 삽입된 상태로 용접 등으로 고정 수 있다. 이때 용접으로 인하여 노즐홀더(214) 및 손잡이(222)에 응력이 발생하므로, 응력 해소 및 강도를 높이기 위하여 손잡이(222)를 포함하는 노즐홀더(214)는 표 1에서와 같은 열처리를 더욱 행할 수 있다.
[표 1]
Figure 112016114291481-pat00001
상기와 같은 열처리를 통하여 노즐홀더(214)의 요구경도(HRc)를 17 ~ 23정도로 향상시킬 수 있어 노즐홀더(214)의 사용수명을 길게 유지시킬 수 있다.
이러한 노즐홀더(214)의 외측에 지지되는 행거(216)는 그 내측면에 리브(220)가 형성되어 에어실린더(218)의 추력에 의하여 행거(216)의 형상이 변형되는 것을 방지할 수 있도록 구성된다.
즉, 행거(216)는 에어실린더(218)의 추력을 지속적으로 받게 됨으로 추력에 의하여 변형될 가능성이 높기 때문에 내화물로 이루어진 하부노즐(208)과 침지노즐(212)의 접속부에 틈이 발생하거나 하부노즐(208)이나 침지노즐(212)에 크랙이 발생할 수 있어 위험할 수 있다.
그러나 행거(216) 내측면에 형성된 리브(220)로 인하여 행거(216)가 에어실린더(218)의 추력을 받아도 이를 충분히 견디면서 행거(216)가 변형되는 것을 방지할 수 있다.
리브(220)는 노즐홀더(214)를 지지할 수 있는 걸림턱 형태로 이루어지는데, 이에 따라 행거(216) 상부에 노즐홀더(214)를 조립할 때 노즐홀더(214)가 일정한 접촉면을 유지하면서 안정적으로 지지될 수 있도록 하여준다. 그러한 이유로 하부노즐(208)과 침지노즐(212)의 접속부는 인정적인 면 접촉을 유지하면서 접속될 수 있다.
상기 리브(220)가 형성된 행거(216)는 강도를 높이기 위하여 [표 2]에서와 같은 열치리가 더 행하여질 수 있다.
[표 2]
Figure 112016114291481-pat00002
열처리는 다양한 방법이 있지만 행거(216) 및 리브(220)의 조직을 단단하게 하면서 내마멸성과 내충격성 등을 향상시키기 위하여 표 2에서와 같이 Quenching - Tempering 순으로 열처리공정을 행할 수 있다.
표 2에서와 같은 열처리를 통하여 리브(220)가 형성된 행거(216)는 요구경도(HRc)를 17 ~ 23정도로 향상시킬 수 있어 행거(216)의 사용수명을 길게 유지시킬 수 있다.
이와 같은 슬라이드 게이트는 조업모드로 사용하거나 플레이트 교환모드로 전환할 수 있도록 구성되는데, 조업모드로 사용할 경우에는 고정게이트부(100)의 고정플레이트(102)와 가동게이트부(200)의 슬라이드 플레이트(202)는 서로 면접촉 된 상태로 면압을 유지할 수 있도록 작용하고, 고정플레이트(102)와 슬라이드 플레이트(202)를 다른 것으로 교환하기 위해서는 고정게이트부(100)에서 가동게이트부(200)를 일측으로 개방할 수 있도록 되어있다.
고정플레이트(102)와 슬라이드 플레이트(202)가 면접촉된 상태에서 면압이 발생될 수 있도록 지지프레임(300)의 양측에 형성된 수납부(302)에는 코일스프링(304)과, 이 코일스프링(304)의 일측단을 지지하는 스프링 푸셔(306)가 설치된다.
그리고 이와 아울러 면압을 가할 수 있도록 고정프레임(104)에는 지지프레임(300)에 걸어 고정할 수 있도록 후크(114)가 설치된다.
후크(114)는 지지프레임(300)에 조립되는 스프링 푸셔(306)에 결어 고정하거나 또는 고정해제 할 수 있도록 구성된다. 후크(114)를 스프링 푸셔(306)에 걸어 고정하면 고정게이트부(100)와 가동게이트부(200)는 서로 고정 지지되어 면압을 유지하고, 후크(114)를 스프링 푸셔(306)에서 걸림 해제시키면 스프링 푸셔(306)를 가압하던 가압력이 해제되어 코일스프링(304)의 가압력이 작용하지 않아 면압이 해제된다.
상기와 같은 슬라이드 게이트는 평상시에는 고정플레이트(102)와 슬라이드 플레이트(202)에 형성된 각각의 홀(106)(206)이 서로 다른 축선상으로 위치하여 닫힌 상태를 유지한다.
이 상태에서 슬라이드 프레임(204)에 연결된 구동부를 작동시키면, 슬라이드 프레임(204)과 함께 슬라이드 플레이트(202)도 수평방향으로 이동하면서 고정플레이트(102)와 슬라이드 플레이트(202)에 형성된 두 개의 홀(106)(206)이 서로 일치하면 상하부노즐이 개방되어 래들에 담긴 용강이 홀(106)(206)에 설치된 상, 하부노즐(110)(208) 및 침지노즐(212)을 거쳐 유출된다.
이때 행거(216)에는 에어실린더(218)의 구동으로 추력이 가해져 침지노즐(212)과 하부노즐(208) 접속부분에 면압을 유지하여 용강이 접속부분을 통히여 외부로 유출되는 것을 방지하게 된다.
이 상태에서 용강의 유출을 중지시키려면, 구동부를 구동시켜 슬라이드 프레임(204)과 함께 슬라이드 플레이트(202)를 상기의 반대 방향으로 슬라이드 이동시키면 사로 통해있던 고정플레이트(102)와 슬라이드 플레이트(202)의 홀(106)(206)이 서로 다른 축선상으로 위치하여 닫히면서 용강의 유출이 중지된다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예가 예시를 목적으로 설명되어 있으나 이에 제한되지는 않으며, 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 내에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것도 가능하다.
100: 고정게이트부
102: 고정플레이트
104: 고정프레임
106: 홀
108: 힌지축
110: 상부노즐
114: 후크
200: 가동게이트부
202: 슬라이드 플레이트
204: 슬라이드 프레임
206: 홀
208: 하부노즐
210: 하부노즐 슬리브
212: 침지노즐
213: 연결부
214: 노즐홀더
216: 행거
218: 에어실린더
220: 리브
222: 손잡이
224: 냉각홀
300: 지지프레임
302: 수납부
304: 코일스프링
306: 스프링 푸셔

Claims (8)

  1. 래들에 설치되어 턴디쉬로 공급되는 용강의 유출량을 조절할 수 있는 슬라이드 게이트에 제공되어 하부노즐과 침지노즐이 조립되는 노즐홀더 및 이 노즐홀더를 지지하는 행거로 이루어진 슬라이드 게이트의 침지노즐 마운팅 구조에 있어서,
    상기 행거의 내측면에는 리브가 보강되고,
    상기 리브가 제공된 행거는 퀀칭(Quenching) 및 탬퍼링(Tempering) 순으로 열처리되고,
    상기 퀀칭(Quenching)은 800 ~ 830도의 온도에서 1.5 ~ 2시간 동안 행하여 수냉 또는 공냉으로 냉각하고,
    상기 탬퍼링(Tempering)은 550~ 600도의 온도에서 2.5시간 동안 행하여 공냉으로 냉각하여 리브 및 행거를 경도를 17 ~ 23(HRc)로 형성하고,
    상기 노즐홀더에는 손잡이가 용접되고, 상기 노즐홀더 및 손잡이에는 노멀라이징(Normalizing)으로 열처리되고,
    상기 노멀라이징은 870 ~ 910도의 온도에서 3 ~ 4시간 동안 행하여 공냉으로 냉각하여 경도를 17 ~ 23(HRc)로 형성한 슬라이드 게이트의 침지노즐 마운팅 구조.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 리브는 노즐홀더가 걸려 지지될 수 있는 걸림턱 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 슬라이드 게이트의 침지노즐 마운팅 구조.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 노즐홀더는 열을 외부로 신속하게 방출할 수 있도록 다수의 냉각홀이 형성된 것을 특징으로 하는 슬라이드 게이트의 침지노즐 마운팅 구조.
KR1020160156027A 2016-11-22 2016-11-22 슬라이드 게이트의 침지노즐 마운팅 구조 KR101916811B1 (ko)

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