KR101946449B1 - Submerged entry nozzle for metal casting - Google Patents

Submerged entry nozzle for metal casting Download PDF

Info

Publication number
KR101946449B1
KR101946449B1 KR1020170089791A KR20170089791A KR101946449B1 KR 101946449 B1 KR101946449 B1 KR 101946449B1 KR 1020170089791 A KR1020170089791 A KR 1020170089791A KR 20170089791 A KR20170089791 A KR 20170089791A KR 101946449 B1 KR101946449 B1 KR 101946449B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
discharge port
molten steel
immersion nozzle
casting
port
Prior art date
Application number
KR1020170089791A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20180023814A (en
Inventor
이중의
김창원
Original Assignee
메탈젠텍주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 메탈젠텍주식회사 filed Critical 메탈젠텍주식회사
Publication of KR20180023814A publication Critical patent/KR20180023814A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101946449B1 publication Critical patent/KR101946449B1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/50—Pouring-nozzles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/10—Supplying or treating molten metal
    • B22D11/103—Distributing the molten metal, e.g. using runners, floats, distributors

Abstract

본 발명은 용강의 유량을 증대시킬 수 있도록 그 구조가 개선된 주조용 침지노즐에 관한 것이다.
본 발명은 용강을 주형 내에 공급하기 위해 내부에 수직으로 유로가 형성되고 하부에 상기 유로와 연통된 토출구가 형성된 주조용 침지노즐에 있어서, 상기 토출구의 상부에 상기 토출구로부터 토출된 용강이 상기 유로로 유입되도록 하기 위한 유입구가 형성되되, 상기 유입구의 측단부의 상단부와 하단부는 상방으로 경사지며 형성된 주조용 침지노즐을 제공한다.The present invention relates to an immersion nozzle for casting whose structure is improved so as to increase the flow rate of molten steel.
The present invention relates to an immersion nozzle for casting in which molten steel is formed so as to have a vertical flow path therein and a discharge port communicating with the flow path at a lower portion thereof for supplying molten steel into a mold, and molten steel discharged from the discharge port above the discharge port, And an upper end portion and a lower end portion of the side end portion of the inflow port are inclined upward to provide an immersion nozzle for casting.

Description

주조용 침지노즐{SUBMERGED ENTRY NOZZLE FOR METAL CASTING}SUBMERGED ENTRY NOZZLE FOR METAL CASTING [0002]

본 발명은 주조용 침지노즐에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용강의 유량을 증대시킬 수 있도록 그 구조가 개선된 주조용 침지노즐에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dipping nozzle for casting, and more particularly, to a dipping nozzle for casting whose structure is improved so as to increase the flow rate of molten steel.

일반적으로 연속주조 장치에 사용되는 턴디쉬는 그 바닥에 형성된 용강 배출구와, 이 용강 배출구와 연결된 침지노즐을 통해 용강을 주형으로 배출시키는 역할을 수행한다. Generally, the tundish used in the continuous casting apparatus discharges molten steel into a mold through a molten steel discharge port formed at the bottom of the tundish and an immersion nozzle connected to the molten steel discharge port.

이때, 상기 침지노즐을 통해 주형으로 주입되는 용강량을 제어하는 방식은 턴디쉬 바닥 하면에 침지노즐을 결합하여 슬라이딩 게이트를 개폐하여 용강을 주입하고 차단하는 슬라이딩 게이트 주조 방식과, 턴디쉬 탕 내에서 바닥을 관통하여 침지노즐을 삽입하여 축조하고 상기 침지노즐의 주입구를 스토퍼로 개폐하여 용강을 주입하는 스토퍼 주조 방식이 있다.The method of controlling the amount of molten steel injected into the mold through the immersion nozzle includes a sliding gate casting method in which the immersion nozzle is coupled to the bottom surface of the tundish to open and close the sliding gate to inject and block the molten steel, There is a stopper casting method in which molten steel is injected by inserting and immersing an immersion nozzle through a floor and opening and closing an injection port of the immersion nozzle with a stopper.

상기의 슬라이딩 게이트 주조 방식은 침지노즐을 결합하는 슬라이딩 게이트(미도시)를 닫으면 침지노즐에서 용강이 누출되는 누강 현상이 발생하지 않는다.In the sliding gate casting method, when the sliding gate (not shown) that connects the immersion nozzle is closed, leakage of molten steel from the immersion nozzle does not occur.

하지만, 스토퍼 주조 방식에서는 스토퍼 끝단부와 침지노즐의 주입구 사이에 여러 요인에 의해 원하지 않는 공간이 형성되어 완전한 밀폐가 이루어지지 않아 턴디쉬 내에 잔류하는 용강이 누출되는 현상이 발생된다.However, in the stopper casting method, an undesired space is formed between the end of the stopper and the injection port of the immersion nozzle due to various factors, so that the complete sealing is not performed and the molten steel remaining in the tundish leaks.

도 1은 스토퍼 주조 방식을 보여주는 도면으로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 스토퍼 주조 방식은 턴디쉬(10)에서 주형(30)으로의 용강(1)의 공급은 침지노즐(11)을 통해 이루어지며, 침지노즐(11)을 통해 주형(30)으로 공급되는 용강(1)의 유량은 스토퍼(20)의 상하 승하강 운동에 따라 침지노즐(11)의 주입구(11a)의 개폐 정도에 따라 제어된다.1, in the stopper casting method, the molten steel 1 is supplied from the tundish 10 to the mold 30 through the immersion nozzle 11 (see FIG. 1) And the flow rate of the molten steel 1 supplied to the mold 30 through the immersion nozzle 11 is controlled according to the opening and closing degree of the injection port 11a of the immersion nozzle 11 in accordance with the up- do.

그리고 상기 침지노즐(11)은 통상 원통형상으로 이루어지며, 상부는 턴디쉬(10)의 저면에 연결되어 있고, 하단부는 연속 주조용 주형(30)에 삽입된다. The immersion nozzle 11 is generally cylindrical in shape. The upper portion of the immersion nozzle 11 is connected to the bottom surface of the tundish 10, and the lower end of the immersion nozzle 11 is inserted into the mold 30 for continuous casting.

또한, 상기 침지노즐(11)의 하단부에는 토출구(11b)가 형성되어 턴디쉬(10)로부터 침지노즐(11)을 통해 하부로 이송된 용강(1)은 토출구(11b)를 통해 주형(30)의 내부로 토출된다.The lower end of the immersion nozzle 11 has a discharge port 11b and the molten steel 1 transferred from the tundish 10 through the immersion nozzle 11 to the lower portion is discharged through the discharge port 11b into the mold 30, As shown in FIG.

상기와 같이 구성된 주조용 침지노즐(11)의 토출구(11b)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 침지노즐(11)의 하단부에 2개가 180도 간격으로 형성되되, 하방으로 경사지며 형성된 것이 일반적이다.As shown in FIG. 1, two outlets 11b of the immersion nozzle 11 for casting having the above-described structure are formed at the lower end of the immersion nozzle 11 at intervals of 180 degrees and inclined downward to be.

그러나, 상기한 종래의 침지노즐(11) 및 상기 토출구(11b)는 고정된 형상으로 인하여, 용강(1)의 유량을 증대시키는 데에는 한계가 있다.However, since the conventional immersion nozzle 11 and the discharge port 11b have a fixed shape, there is a limit to increase the flow rate of the molten steel 1.

이에, 침지노즐 및 침지노즐의 토출구의 형상에 대한 설계변경을 통하여 침지노즐의 토출구를 통한 유량의 증대를 이루기 위한 다양한 기술의 개발이 필요한 상황이다.Accordingly, it is necessary to develop various techniques for increasing the flow rate through the discharge port of the immersion nozzle through the design modification of the shape of the discharge port of the immersion nozzle and the immersion nozzle.

한편, 후술하는 본 발명과 관련된 선행문헌으로 공개특허공보 제2001-0064337호(2001. 07. 09. 공개)의 연속 주조용 침지노즐이 있다.On the other hand, as a prior art related to the present invention to be described later, there is an immersion nozzle for continuous casting of Laid-Open Publication No. 2001-0064337 (published on Mar. 07, 09, 2001).

본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 침지노즐의 토출부 상부에 일정한 크기의 유입부를 도입하여 주변의 용강을 유입시켜 토출되는 용강의 유량을 대폭 증가시킨 주조용 침지노즐을 제공하는데 그 목적이 있다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide an immersion nozzle having a fixed size inflow part introduced into an upper part of a discharge part, The purpose of the nozzle is to provide.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 주조용 침지노즐은,According to an aspect of the present invention, there is provided an immersion nozzle for casting,

용강을 주형 내에 공급하기 위해 내부에 수직으로 유로가 형성되고 하부에 상기 유로와 연통된 토출구가 형성된 주조용 침지노즐에 있어서,An immersion nozzle for casting in which molten steel is supplied to a mold with a flow path formed vertically therein and a discharge port communicating with the flow path is formed at a lower portion thereof,

상기 토출구의 상부에 상기 토출구로부터 토출된 용강이 상기 유로로 유입되도록 하기 위한 유입구가 형성되되,And an inlet port for introducing molten steel discharged from the discharge port into the passage is formed on the discharge port,

상기 유입구의 측단부의 상단부와 하단부는 상방으로 경사지며 형성된 것을 그 특징으로 한다.And an upper end portion and a lower end portion of the side end portion of the inflow port are formed to be inclined upward.

본 발명에 있어서, 상기 유로 중 주입구 유로의 내경을 d라 하고, 상기 유로 중 상기 유입구와 상기 토출구 사이의 유로의 내경을 d_1이라 할 때, 아래의 식 1이 성립된다.In the present invention, when the inner diameter of the injection port flow path in the flow path is d and the inner diameter of the flow path between the inlet port and the discharge port in the flow path is d_1, the following equation 1 is established.

(식 1)(Equation 1)

0.5<d/d_1<10.5 < d / d_1 < 1

본 발명에 있어서, 상기 주조용 침지노즐은 금속의 연속주조에 사용된다.In the present invention, the casting immersion nozzle is used for continuous casting of metal.

본 발명에 있어서, 상기 주형 내의 용강의 상면에서부터 상기 유입구의 상단부까지의 침지 깊이(L)는 30mm 이상인 것이 바람직하다.In the present invention, the immersion depth L from the upper surface of the molten steel in the mold to the upper end of the inlet is preferably 30 mm or more.

본 발명에 있어서, 상기 상단부의 경사각도를 β, 상기 하단부의 경사각도를 α라 할 때, 아래의 식 2가 성립된다.In the present invention, when the inclination angle of the upper end portion is? And the inclination angle of the lower end portion is?, The following Equation 2 is established.

(식 2)(Equation 2)

90도>β, -70도<α90 degrees>?, -70 degrees <?

본 발명에 있어서, 상기 유입구 중 일측의 유입구 단면적을 A2, 타측의 유입구 단면적을 A3, 상기 토출구 중 일측의 토출구 단면적을 A4, 타측의 토출구 단면적을 A5라 할 때, 아래의 식 3이 성립된다.In the present invention, when the cross-sectional area of the inlet port on one side of the inlet port is A2, the cross-sectional area of the inlet port on the other side is A3, the cross-sectional area of the discharge port on one side of the discharge port is A4, and the cross-sectional area of the discharge port on the other side is A5.

(식 3)(Equation 3)

0.8<(A4+A5)/(A2+A3)0.8 < (A4 + A5) / (A2 + A3)

본 발명에 있어서, 상기 유로 중 주입구의 단면적을 A1, 상기 토출구 중 일측의 토출구 단면적을 A4, 타측의 토출구 단면적을 A5라 할 때, 아래의 식 4가 성립된다.In the present invention, when the sectional area of the injection port in the flow path is A1, the sectional area of the discharge port on one side of the discharge port is A4, and the discharge port cross sectional area on the other side is A5, the following equation 4 is established.

(식 4)(Equation 4)

1.5<(A4+A5)/A11.5 < (A4 + A5) / A1

본 발명에 의한 주조용 침지노즐은 일반적으로 노즐의 하부측에 형성되는 토출구를 통해 용강을 주형에 공급할 때 상기 토출구의 상부에 노즐주위의 용강을 유입시키기 위한 유입구가 형성됨으로 인하여 최종적으로 노즐에서 토출되는 용강의 유량을 증대시킬 수 있다.The immersion nozzle for casting according to the present invention generally has an inlet for introducing molten steel around the nozzle at the upper portion of the discharge port when molten steel is supplied to the mold through the discharge port formed at the lower side of the nozzle, It is possible to increase the flow rate of the molten steel.

또한, 본 발명에 의하면 침지노즐을 통해 토출되는 용강의 유량이 증대됨으로 인하여 광폭재의 경우나, 주조 속도가 낮은 경우 장변부 방향으로 유동을 더 멀리 보낼 수 있으며, 탕면 유속이 증가하여 탕면 유동성을 확보함으로써 최종 제품의 품질을 향상시킬 수 있다.Further, according to the present invention, since the flow rate of molten steel discharged through the immersion nozzle is increased, the flow can be further transmitted to the side of the long side when the width is wide or when the casting speed is low, and the flow rate of the hot- Thereby improving the quality of the final product.

도 1은 종래의 스토퍼 방식의 연속주조 설비를 보여주는 도면.
도 2, 도 3, 도 5 및 도 7은 본 발명에 따른 주조용 침지노즐이 설치된 주형 내에서 용강유동을 나타내 보인 단면도.
도 4, 도 6, 도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 주조용 침지노즐의 구조에 의해 유도된 식의 근거를 입증하기 위해 컴퓨터 전산모사를 실시하여 얻은 그래프.1 is a view showing a conventional stopper type continuous casting facility.
FIGS. 2, 3, 5 and 7 are cross-sectional views illustrating molten steel flow in a mold provided with an immersion nozzle for casting according to the present invention. FIG.
FIGS. 4, 6, 8 and 9 are graphs obtained by computerized computer simulation to verify the basis of the formula derived from the structure of the immersion nozzle for casting according to the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and the manner of achieving them, will be apparent from and elucidated with reference to the embodiments described hereinafter in conjunction with the accompanying drawings.

그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 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.However, it is to be understood that the present invention is not limited to the disclosed embodiments, but may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. It is intended that the disclosure of the present invention be limited only by the terms of the appended claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 주조용 침지노즐에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, an immersion nozzle for casting according to a preferred embodiment of the present invention will be described.

도 2에는 본 발명에 따른 주조용 침지노즐의 단면도가 도시되어 있다.FIG. 2 is a cross-sectional view of the immersion nozzle for casting according to the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 주조용 침지노즐(110)은, 용강을 주형(100) 내에 공급하기 위해 내부에 수직으로 유로(113)가 형성되고, 하부에 상기 유로(113)와 연통된 토출구(111a,111b)가 형성된 것으로, 상기 토출구(111a,111b)의 상부에 토출구(111a,111b)로부터 토출된 용강이 유로(113)로 유입되도록 하기 위한 유입구(112a,112b)가 형성된다.2, the immersion nozzle 110 for casting according to the present invention includes a flow channel 113 vertically formed therein for supplying molten steel into the mold 100, And inlet ports 112a and 112b for allowing molten steel discharged from the discharge ports 111a and 111b to flow into the flow path 113 are formed in the upper part of the discharge ports 111a and 111b .

그리고 상기 유입구(112a,112b)의 측단부의 상단부와 하단부는 상방으로 경사지며 형성된다.The upper end portion and the lower end portion of the side end portions of the inlet ports 112a and 112b are inclined upward.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 주조용 침지노즐(110)의 유로(113) 중 주입구 유로의 내경을 d라 하고, 상기 유로(113) 중 유입구(112a,112b)와 토출구(111a,111b) 사이의 유로의 내경을 d_1이라 할 때, 아래의 식 1이 성립된다.3, the inner diameter of the injection port is denoted by d in the flow path 113 of the immersion nozzle 110 for casting according to the present invention and the inlet ports 112a and 112b of the flow path 113, And the inner diameter of the flow passage between the first and second passages 111a and 111b is d_1, the following Equation 1 is established.

(식 1)(Equation 1)

0.5<d/d_1<10.5 < d / d_1 < 1

즉, 상기 d/d_1의 값이 0.5를 초과하고 1 미만으로 이루어져야만, 원활하게 상기 유입구(112a,112b)를 통해 용강이 유입된다.That is, if the value of d / d_1 is more than 0.5 and less than 1, the molten steel flows smoothly through the inlets 112a and 112b.

만약, 상기 d/d_1의 값이 (식 1)의 값이 성립되지 않으면, 즉 d_1이 확보되지 않으면, 유입구(112a,112b)로 유량이 유입되지 않는다.If the value of d / d_1 is not satisfied, that is, if d_1 is not secured, the flow rate does not flow into the inlet ports 112a and 112b.

그리고 상기 d_1이 상기 d와 동일한 경우에는 유입구(112a,112b)로 용강이 유입하지 않기 때문에 토출 유량의 증대를 도모할 수 없다.If d_1 is equal to d, the molten steel does not flow into the inlet ports 112a and 112b, so that the discharge flow rate can not be increased.

또한, 상기 d_1이 너무 큰 경우에는 상기 d_1 상의 침지노즐(110)의 두께(t)가 얇아지게 되므로, 공급되는 용강의 압력을 견디기 어려워 파손되므로, 상기 d_1 상의 침지노즐(110)의 두께(t)가 적정한 치수가 되도록 하여야 한다.If d_1 is too large, the thickness t of the immersion nozzle 110 on the d_1 phase becomes thinner, so that the pressure of the molten steel to be supplied is difficult to withstand. Therefore, the thickness t1 of the immersion nozzle 110 on the d_1 phase ) Is to be the appropriate dimension.

이와 같은 (식 1)의 근거를 입증하기 위해 본 발명에 따른 주조용 침지노즐(110)에 대해 컴퓨터 전산모사를 실시하여 도 4와 같은 그래프를 얻었다.In order to verify the above-mentioned (Equation 1), a computer simulation was performed on the immersion nozzle 110 for casting according to the present invention, and the graph shown in FIG. 4 was obtained.

도 4의 그래프를 참조하면, d/d_1과 질량 흐름률(mass flow rate)의 상대값은 아래의 표 1과 같다.Referring to the graph of FIG. 4, the relative values of d / d_1 and mass flow rate are shown in Table 1 below.

d/d_1d / d_1 질량 흐름률(mass flow rate)The mass flow rate 0.60.6 1.21.2 0.70.7 1.181.18 0.80.8 1.161.16 0.90.9 1.121.12 0.950.95 1.081.08 1.01.0 0.940.94

위의 표 1에서, 예를 들어, d/d_1의 값이 0.6일 때 질량 흐름률은 1.2이었고, 그리고 d/d_1의 값이 1.0일 때 질량 흐름률은 0.94이었다. In Table 1 above, for example, the mass flow rate was 1.2 when d / d_1 was 0.6, and the mass flow rate was 0.94 when d / d_1 was 1.0.

이와 같이 컴퓨터 전산모사 결과 d/d_1은 0.5보다 커야 하고, 1.0보다는 작아야 상기 유입구(112a,112b)로 용탕이 유입되는 결과를 보였다.As a result of the computer simulation, the d / d_ 1 should be larger than 0.5 and smaller than 1.0, which indicates that the molten metal flows into the inlet ports 112a and 112b.

한편, 상기와 같은 주조용 침지노즐(110)은 이미 도 1을 통해 전술한 금속의 연속주조에 사용된다.On the other hand, the above-described immersion nozzle for casting 110 is used for continuous casting of the metal already described with reference to FIG.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 주형(100)의 용강 상면(또는 탕면)에서 유입구(112a,112b)의 상단부까지의 침지 깊이(L)는 30mm 이상인 것이 바람직하다.3, the immersion depth L from the upper surface of the molten steel (or bath surface) of the mold 100 to the upper end of the inlet ports 112a and 112b is preferably 30 mm or more.

만약, 상기 침지 깊이(L)가 30mm 이하인 경우에는, 상기 유입구(112a,112b)를 통해 용강 상면에 형성된 용융 슬래그층(40)의 슬래그가 혼입될 수 있다.If the immersion depth L is 30 mm or less, slag of the molten slag layer 40 formed on the upper surface of the molten steel may be mixed through the inlet ports 112a and 112b.

그리고 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 유입구(112a,112b) 상단부의 경사각도를 β, 상기 유입구(112a,112b) 하단부의 경사각도를 α라 할 때, 아래의 식 2가 성립된다.As shown in FIG. 5, when the inclination angle of the upper end of the inlet ports 112a and 112b is? And the inclination angle of the lower ends of the inlet ports 112a and 112b is?, The following equation 2 is established.

(식 2)(Equation 2)

90도>β, -70도<α90 degrees>?, -70 degrees <?

상기한 (식 2)가 성립되지 않으면, 상기 유입구(112a,112b)를 통해 용강이 유입되지 않는다.If (Equation 2) is not satisfied, molten steel does not flow through the inlet ports 112a and 112b.

이와 같은 (식 2)이 성립되는 근거를 입증하기 위해 본 발명에 따른 주조용 침지노즐(110)에 대해 컴퓨터 전산모사를 실시하여 도 6과 같은 그래프를 얻었다.In order to verify the reason that Equation (2) is established, a computer simulation is performed on the immersion nozzle 110 for casting according to the present invention to obtain a graph as shown in FIG.

도 6의 그래프를 참조하면, 상기 유입구(112a,112b) 하단부의 경사각도 α가 -15도일 때 질량 흐름률이 1.14이었고, 상기 α가 -45도일 때 질량 흐름률이 1.12이었으며, 상기 α가 -70도일 때 질량 흐름률이 0.97이었다.6, the mass flow rate was 1.14 when the inclination angle? Of the lower ends of the inlet ports 112a and 112b was -15 degrees, the mass flow rate was 1.12 when the? Was -45 degrees, At 70 degrees, the mass flow rate was 0.97.

상기 토출구(111a,111b)에서 토출된 용탕이 도 5의 L1의 흐름과 같이 거동하여 L2와 같은 유동으로 인해 상기 유입구(112a,112b)로 용탕이 침지노즐(110) 내부로 유입이 되어야 하므로 상향각을 이루어야 한다.The molten metal discharged from the discharge ports 111a and 111b behaves like the flow L1 of FIG. 5 and the molten metal flows into the immersion nozzle 110 through the inlet ports 112a and 112b due to the flow of the same flow as the L2, It should be angled.

따라서 상기 유입구(112a,112b) 상단부의 경사각도 β의 경우에는 0도보다는 커야하며 90도 보다는 작아야 한다.Therefore, when the inclination angle of the upper end of the inlet ports 112a and 112b is?, It must be larger than 0 degrees and smaller than 90 degrees.

그리고 상기 유입구(112a,112b) 하단부의 경사각도 α의 경우에는 0도보다 작은 각도를 가져야 하며, -70도보다 작으면 상부 토출구에서 용탕이 유입되지 않으므로 -70도 보다 큰 각으로 이루어져야 한다.If the inclination angle α of the lower end of the inlet ports 112a and 112b is less than 0 degrees, the angle should be less than 0.degree. If the angle is less than -70 degrees, the upper outlet port should not be filled with the molten metal.

또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 유입구(112a,112b) 중 일측의 유입구(112a) 단면적을 A2, 타측의 유입구(112b) 단면적을 A3, 상기 토출구(111a,111b) 중 일측의 토출구(111a) 단면적을 A4, 타측의 토출구(111b) 단면적을 A5라 할 때, 아래의 식 3이 성립한다.As shown in FIG. 7, the sectional area of one inlet 112a of the inlet 112a is set to A2, the sectional area of the inlet 112b of the other inlet 112b is set to A3, 111a) sectional area is A4 and the cross-sectional area of the discharge port (111b) on the other side is A5, the following Equation 3 is established.

(식 3)(Equation 3)

0.8<(A4+A5)/(A2+A3)0.8 < (A4 + A5) / (A2 + A3)

그리고 상기 유로(113) 중 주입구의 유로의 단면적을 A1이라 할 때, 아래의 식 4가 성립한다.When the cross-sectional area of the flow path of the injection port in the flow path 113 is defined as A1, the following Equation 4 is established.

(식 4)(Equation 4)

1.5<(A4+A5)/A11.5 < (A4 + A5) / A1

즉, 상기 (식 3)에서 침지노즐(110) 내의 토출구(111a,111b)의 면적 / 유입구(112a,112b)의 면적의 비가 0.8을 초과하여야 하고, 상기 (식 4에서) 침지노즐(110)의 토출구(111a,111b)의 면적 / 주입구의 면적의 비가 1.5를 초과하여야만, 정상적으로 용강의 토출량이 증가되는 현상을 확인할 수 있었다.That is, the ratio of the area of the discharge ports 111a and 111b in the immersion nozzle 110 / the area of the inlet ports 112a and 112b in Formula 3 should exceed 0.8, The ratio of the area of the discharge openings 111a and 111b to the area of the discharge openings of the discharge openings 111 and 111b should be greater than 1.5.

이와 같은 (식 3)과 (식4)가 성립되는 근거를 입증하기 위해 본 발명에 따른 주조용 침지노즐(110)에 대해 컴퓨터 전산모사를 실시하여, 도 8 및 도 9와 같은 그래프를 각각 얻었다.In order to verify the reason that Equations (3) and (4) are established, computer-implemented simulation of the immersion nozzle for casting (110) according to the present invention was performed to obtain graphs as shown in FIG. 8 and FIG. 9 .

우선, 도 8의 그래프를 참조하면, (A4+A5)/(A2+A3)과 질량 흐름률의 상대값은 아래의 표 2와 같다.Referring to the graph of FIG. 8, the relative values of (A4 + A5) / (A2 + A3) and the mass flow rate are shown in Table 2 below.

(A4+A5)/(A2+A3)(A4 + A5) / (A2 + A3) 질량 흐름률(mass flow rate)The mass flow rate 0.530.53 0.660.66 0.590.59 0.710.71 0.690.69 0.820.82 0.80.8 0.940.94 0.90.9 1.021.02 1.481.48 1.181.18

도 8 및 위 표 2에서, 예를 들어, (식 3)의 (A4+A5)/(A2+A3)의 값이 0.53일 때 질량 흐름률이 0.66이었고, 상기 (A4+A5)/(A2+A3)의 값이 1.48일 때 질량 흐름률이 1.18이었다.In FIG. 8 and Table 2, for example, when the value of (A4 + A5) / (A2 + A3) in (Formula 3) is 0.53, the mass flow rate was 0.66, + A3) was 1.48, the mass flow rate was 1.18.

이와 같이, 컴퓨터 전산모사 결과 도 8의 그래프와 위의 표 2와 같이 (A4+A5)/(A2+A3)의 값이 0.8 이상이 되어야 유입구(112a,112b)로 용탕이 유입되는 결과를 보였다.As a result of computer simulation, when the value of (A4 + A5) / (A2 + A3) is 0.8 or more as shown in the graph of FIG. 8 and Table 2 above, the result is that the molten metal flows into the inlet ports 112a and 112b .

그리고 도 9의 그래프를 참조하면, (식 4)의 (A4+A5)/A1과 질량 흐름률의 상대값은 아래의 표 3과 같다.Referring to the graph of FIG. 9, the relative values of (A4 + A5) / A1 and the mass flow rate in (Equation 4) are shown in Table 3 below.

(A4+A5)/A1(A4 + A5) / A1 질량 흐름률(mass flow rate)The mass flow rate 1One 0.660.66 1.11.1 0.710.71 1.31.3 0.820.82 1.51.5 0.940.94 1.71.7 1.021.02 1.91.9 1.11.1 22 1.121.12

도 9의 그래프와 위의 표 3에서, 예를 들어, (식 4)의 (A4+A5)/A1의 값이 1일 때 질량 흐름률은 0.66이었고, 상기 (A4+A5)/A1의 값이 2일 때 질량 흐름률은 1.12이었다.In the graph of FIG. 9 and Table 3 above, for example, when the value of (A4 + A5) / A1 in (Formula 4) is 1, the mass flow rate was 0.66 and the value of (A4 + A5) / A1 At this 2, the mass flow rate was 1.12.

이와 같이, 컴퓨터 전산모사 결과 도 9의 그래프와 위의 표 3과 같이, (A4+A5)/A1는 1.5 이상이 되어야 유입구(112a,112b)로 용탕이 유입되는 결과를 보였다.As shown in the graph of FIG. 9 and Table 3 above, the computer simulation results show that (A4 + A5) / A1 is at least 1.5 so that the molten metal flows into the inlet ports 112a and 112b.

한편, 본 발명의 첨부된 도면에서 도면번호 50은 주형(100) 내벽에 용강이 응고된 응고층을 나타내 보인 것이다.In the drawings of the present invention, reference numeral 50 denotes a solidification layer in which molten steel is solidified on the inner wall of the mold 100.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 주조용 침지노즐의 작용을 설명하면 다음과 같다.The operation of the immersion nozzle for casting according to the present invention having the above-described structure will now be described.

도면을 다시 참조하면, 본 발명에 따른 침지노즐(110)의 하단부에 형성된 토출구(111a,111b)와 별도로 토출구(111a,111b)의 상부에 유입구(112a,112b)를 형성함으로써, 침지노즐(110)의 주위에 유동하는 용강을 침지노즐(110)의 내부에 형성된 유로(113)로 다시 유입되게 함으로써 전체적으로 토출되는 용강의 유량의 증대를 도모할 수 있다.Referring to the drawings again, the inflow ports 112a and 112b are formed above the discharge ports 111a and 111b separately from the discharge ports 111a and 111b formed at the lower end of the immersion nozzle 110 according to the present invention, The molten steel flowing around the molten steel flows into the flow path 113 formed in the immersion nozzle 110, thereby increasing the flow rate of the molten steel as a whole.

그리고 상기 유입구(112a,112b)를 상방으로 경사지게 형성함으로써, 침지노즐(110)의 주위에 유동하는 용강이 침지노즐(110)의 내부로 원활하게 재유입하게 할 수 있다.In addition, by forming the inflow ports 112a and 112b to be inclined upward, molten steel flowing around the immersion nozzle 110 can be smoothly reintroduced into the immersion nozzle 110.

또한, 본 발명에 따른 주조용 침지노즐(110)은 도 1에 도시된 바와 같은, 턴디쉬(10, 도 1 참조)의 하부측에 설치되어 금속의 연속주조에 사용된다.Also, the casting immersion nozzle 110 according to the present invention is installed on the lower side of the tundish 10 (see FIG. 1) as shown in FIG. 1 and is used for continuous casting of metal.

즉, 본 발명에 따른 주조용 침지노즐(110)은, 일반적인 금속의 주조에 사용할 수 있으나 특히, 금속의 연속주조에 있어서 턴디쉬(10, 도 1 참조)의 하부측에 결합되어 턴디쉬(10)에 장입된 용강을 주형(100)에 연속적으로 전달하기 위하여 사용되면 보다 효과적일 수 있다.That is, the immersion nozzle 110 for casting according to the present invention can be used for casting a general metal, but in particular, in the continuous casting of metal, it is combined with the lower side of the tundish 10 (see FIG. 1) May be more effective if it is used to continuously transfer molten steel charged in the mold 100 to the mold 100.

또한, 본 발명에 따른 주조용 침지노즐(110)에 첨부된 도면에서 도면번호 'C'는 용강하향류를 나타내 보인 것으로, 이로 인해 광폭재의 경우나 주조 속도가 낮은 경우 장변부 방향으로 용강의 유동을 더 멀리 보낼 수 있다.In the drawings attached to the casting immersion nozzle 110 according to the present invention, the reference numeral 'C' indicates a downward flow of molten steel. Accordingly, when the wide member or the casting speed is low, Can be sent farther.

그리고 도면번호 'D'는 용강상향류를 나타내 보인 것으로, 이로 인해 탕면 유속이 증가하여 탕면 유동성을 확보하는 효과도 얻을 수 있다.The reference numeral 'D' indicates the upward flow of the molten steel, thereby increasing the flow rate of the bath surface, thereby securing the fluidity of the bath surface.

또한, 도면번호 'B'는 유입구(112a,112b)로 유입되는 용강유입류를 나타내 보인 것으로, 용강의 유입되는 유량의 영향으로 탕면 속도 및 주변의 속도를 증가시킬 수 있다.In addition, reference numeral 'B' indicates molten steel inflows flowing into the inlet ports 112a and 112b, and the bath surface speed and peripheral speed can be increased by influences of the flow rate of molten steel.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention.

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Therefore, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

40. 용융 슬래그층
50. 용강 응고층
100. 주형
110. 침지노즐
111a,111b. 토출구
112a,112b. 유입구
113. 유로40. Molten slag layer
50. Molten solidification layer
100. Mold
110. Immersion nozzle
111a, 111b. Outlet
112a, 112b. Inlet
113. Euro

Claims (7)

용강을 주형 내에 공급하기 위해 내부에 수직으로 유로가 형성되고 하부에 상기 유로와 연통된 토출구가 형성된 주조용 침지노즐에 있어서,
　상기 토출구의 상부에 상기 토출구로부터 토출된 용강이 상기 유로로 유입되도록 하기 위한 유입구가 형성되되,
　　상기 유입구의 측단부의 상단부와 하단부는 상방으로 경사지며 형성되며,
상기 유로 중 주입구 유로의 내경을 d라 하고,
상기 유로 중 상기 유입구와 상기 토출구 사이의 유로의 내경을 d_1이라 할 때,
아래의 식 1이 성립되며,
(식 1)
0.5<d/d_1<1
상기 상단부의 경사각도를 β,
상기 하단부의 경사각도를 α라 할 때,
아래의 식 2가 성립되는 것을 특징으로 하는 주조용 침지노즐.
(식 2)
90도>β,-70도<αAn immersion nozzle for casting in which molten steel is supplied to a mold with a flow path formed vertically therein and a discharge port communicating with the flow path is formed at a lower portion thereof,
And an inlet port for introducing molten steel discharged from the discharge port into the passage is formed on the discharge port,
Wherein an upper end portion and a lower end portion of the side end portion of the inflow port are inclined upwardly,
The inner diameter of the injection port passage in the flow path is d,
And an inner diameter of a flow path between the inlet port and the outlet port is d_1,
The following equation 1 is established,
(Equation 1)
0.5 < d / d_1 < 1
The inclination angle of the upper end portion is β,
When the inclination angle of the lower end portion is?
Wherein the following formula (2) is established.
(Equation 2)
90 degrees>?, -70 degrees <? 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 주조용 침지노즐은 금속의 연속주조에 사용되는 것을 특징으로 하는 주조용 침지노즐.The method according to claim 1,
Wherein the casting immersion nozzle is used for continuous casting of metal. 제1항에 있어서,
상기 주형 내의 용강의 상면에서부터 상기 유입구의 상단부까지의 침지 깊이(L)는 30mm 이상인 것을 특징으로 하는 주조용 침지노즐.The method according to claim 1,
Wherein the immersion depth (L) from the upper surface of the molten steel in the mold to the upper end of the inlet is 30 mm or more. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 유입구 중 일측의 유입구 단면적을 A2, 타측의 유입구 단면적을 A3,
상기 토출구 중 일측의 토출구 단면적을 A4, 타측의 토출구 단면적을 A5라 할 때,
아래의 식 3이 성립하는 것을 특징으로 하는 주조용 침지노즐.
(식 3)
0.8<(A4+A5)/(A2+A3)The method according to claim 1,
The inlet cross-sectional area of one side of the inlet port is A2, the inlet cross-sectional area of the other side is A3,
When the sectional area of the discharge port on one side of the discharge port is A4 and the discharge port sectional area on the other side is A5,
The following formula (3) is satisfied.
(Equation 3)
0.8 < (A4 + A5) / (A2 + A3) 제1항에 있어서,
상기 유로 중 주입구의 단면적을 A1,
상기 토출구 중 일측의 토출구 단면적을 A4, 타측의 토출구 단면적을 A5라 할 때,
아래의 식 4가 성립하는 것을 특징으로 하는 주조용 침지노즐.
(식 4)
1.5<(A4+A5)/A1The method according to claim 1,
The cross-sectional area of the injection port in the flow passage is defined as A1,
When the sectional area of the discharge port on one side of the discharge port is A4 and the discharge port sectional area on the other side is A5,
The following formula (4) is established.
(Equation 4)
1.5 < (A4 + A5) / A1
KR1020170089791A 2016-08-25 2017-07-14 Submerged entry nozzle for metal casting KR101946449B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20160108060 2016-08-25
KR1020160108060 2016-08-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180023814A KR20180023814A (en) 2018-03-07
KR101946449B1 true KR101946449B1 (en) 2019-02-11

Family

ID=61688556

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170089791A KR101946449B1 (en) 2016-08-25 2017-07-14 Submerged entry nozzle for metal casting

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101946449B1 (en)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11188460A (en) * 1997-12-26 1999-07-13 Nippon Steel Corp Continuous casting of molten metal
KR100946659B1 (en) * 2002-11-28 2010-03-10 주식회사 포스코 Submerged entry nozzle for continuous casting
JP4585504B2 (en) * 2006-12-05 2010-11-24 新日本製鐵株式会社 Method for continuous casting of molten metal
AU2009230356B2 (en) * 2008-03-27 2011-09-15 Krosaki Harima Corporation Immersion nozzle for continuous casting

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180023814A (en) 2018-03-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101667674B1 (en) Stopper
US11491537B2 (en) Sliding gate
KR101946449B1 (en) Submerged entry nozzle for metal casting
KR101170673B1 (en) Immersion nozzle for casting and continuous casting apparatus including the same
CN1225330C (en) Refractory pouring spout and channel unit for arrangement on outlet of vessel containing molten metal, especially tundish of strip casting installation
US11052459B2 (en) Submerged entry nozzle for continuous casting
KR20160149637A (en) Ingot molding apparatus
JPH0211253A (en) Immersing casting pipe for injecting metallic melt into beltlike metallic casting mold
KR102239245B1 (en) Gate apparatus and operating method thereof
JP7103170B2 (en) Sliding gate
KR101969105B1 (en) Nozzle
KR100211757B1 (en) Mold structure
JP4266312B2 (en) Nozzle for continuous casting of steel
KR100530101B1 (en) Dam for Suppression of Vortex in Ingot Steel
KR101008454B1 (en) Submerged nozzle preventable jet vorticity
KR102560223B1 (en) Nozzle Structure of Radle
KR100946659B1 (en) Submerged entry nozzle for continuous casting
RU177995U1 (en) Ladle intermediate for continuous casting of metal
KR100902215B1 (en) Submerged entry nozzle for continuous casting
JP2005021941A (en) Continuous casting device for molten metal and continuous casting method
JP3828066B2 (en) Continuous casting nozzle
JP2021023974A (en) Manufacturing method of housing
KR101701324B1 (en) Nozzle
RU44557U1 (en) INTERMEDIATE BUCKET FOR CONTINUOUS METAL CASTING
RU36784U1 (en) INTERMEDIATE BUCKET FOR CONTINUOUS METAL CASTING

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
R401 Registration of restoration