KR102091575B1 - 침지 노즐 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 편평 형상의 침지 노즐에 있어서, 용강 토출류를 안정화시키고 주형 내 탕면을 안정화시키는, 즉 그 변동을 줄이는 침지 노즐을 제공한다. 본 발명에서는, 내공의 폭(Wn)이 내공의 두께(Tn)보다 큰 편평 형상인 침지 노즐에 있어서, 편평 부분의 폭방향의 벽면 중앙부에 중앙 돌출부(1)를 마련하였다. 이 중앙 돌출부(1)의 폭방향의 길이(Wp)의 Wn에 대한 비(Wp/Wn)는 0.2 이상 0.7 이하이다. 중앙 돌출부(1)는 대칭적으로 한 쌍으로 배치되어 있고, 한 쌍의 중앙 돌출부의 두께 방향의 합계 길이(Tp)는 Tn의 0.15 이상 0.75 이하이다.

Description

침지 노즐

본 발명은, 턴디쉬로부터 주형 내에 용강을 주탕하는 연속 주조용 침지 노즐에 관한 것으로, 특히 얇은 슬래브, 중간 두께 슬래브 등으로서 이용되는 바와 같은, 침지 노즐의 토출공 부근의 가로 방향(연직 방향에 수직인 방향) 단면이 편평 형상(진원, 정사각형 이외의, 한 변과 다른 변의 길이가 다른 형상을 말함)인 침지 노즐에 관한 것이다.

용강을 연속적으로 냉각 응고시켜 소정 형상의 주편(鑄片)을 형성하는 연속 주조 공정에서는, 턴디쉬의 바닥부에 설치된 연속 주조용 침지 노즐(이하에서는, 단순히 「침지 노즐」이라고도 함)을 통해 주형 내에 용강이 주탕된다.

일반적으로 침지 노즐은, 상단부가 용강의 도입구가 되고, 이 용강 도입구로부터 하방으로 연장되는 용강 유로(내공; 內孔)가 내부에 형성된, 바닥부를 갖는 관체로 이루어지며, 관체의 하부 측면에는 용강 유로(내공)와 연통하는 한 쌍의 토출공이 대향하여 형성되어 있다. 침지 노즐은, 그 하부를 주형 내의 용강 중에 침지시킨 상태로 사용된다. 이에 의해, 주탕된 용강의 비산을 방지함과 아울러, 용강과 대기의 접촉을 차단하여 산화를 방지하고 있다. 또한, 침지 노즐을 사용함으로써 주형 내의 용강이 정류화(整流化)되고, 탕면을 부유하는 슬래그나 비금속 개재물 등의 불순물이 용강 중에 말려 들어가지 않도록 하고 있다.

최근에 연속 주조시에 얇은 슬래브, 중간 두께 슬래브 등의 두께가 얇은 주편을 제조하는 일이 늘어나고 있다. 이러한 연속 주조용의 얇은 주형에 대응하기 위한 침지 노즐은 편평 형상으로 할 필요가 있다. 예를 들어 특허문헌 1에는 단변측 측벽에 토출공을 설치한 편평 형상 침지 노즐이, 특허문헌 2에는 하단면에도 토출공을 더 설치한 편평 형상 침지 노즐이 나타나 있다. 이들 편평 형상 침지 노즐에서는 일반적으로 용강 도입구로부터 주형에의 토출공의 사이에서 그 내공의 폭을 확대시키게 된다.

그러나, 이러한 내공의 폭이 확대되는 형상이면서 편평 형상의 경우, 침지 노즐 내의 용강류가 흐트러지기 쉬워지고 그 주형에의 토출류도 흐트러진다. 이 용강류의 흐트러짐은 주형 내의 탕면(용강 표면)의 변동 증대나, 불순물·개재물로서의 산화물의 파우더의 주편에의 말려 들어감, 온도 불균일화 등 주편 품질 불량이나 조업의 위험성 증대 등을 야기하는 원인도 된다. 따라서, 침지 노즐 내 및 토출하는 용강류를 안정화시키는 것이 필요하다.

이들 용강류를 안정화시키기 위해, 예를 들어 특허문헌 3에는, 내공의 하방의 평면상 점(중심)으로부터 토출공의 하연(下緣)으로 향하는 적어도 2개의 굽힘 패싯(bending facet)을 형성한 침지 노즐이 개시되어 있다. 또한, 이 특허문헌 3에는, 용강류를 2개의 스트림으로 분류하는 분류기를 구비하는 침지 노즐이 개시되어 있다. 이 특허문헌 3에 나타난 편평 형상의 침지 노즐에서는, 특허문헌 1이나 특허문헌 2와 같은 내부 공간에 유동 방향·형태를 바꾸는 수단을 구비하지 않는 침지 노즐에 비하면 침지 노즐 내의 용강류의 안정성은 높아진다.

그러나, 이러한 좌우 방향의 용강류를 분류하는 것과 같은 수단의 경우, 여전히 좌우 토출공 사이에서의 용강 토출류의 변동이 커지고, 이에 따른 주형 내 탕면의 변동이 커지는 경우가 있다.

특허문헌 1: 일본공개특허 평11-5145호 공보 특허문헌 2: 일본공개특허 평11-47897호 공보 특허문헌 3: 일본공표특허 2001-501132호 공보

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 편평 형상의 침지 노즐에 있어서, 용강 토출류를 안정화시키고 주형 내 탕면을 안정화시키는, 즉 그 변동을 줄이는 침지 노즐을 제공하는 것에 있다. 나아가서는 주편 품질의 향상을 목적으로 한다.

본 발명은, 다음 1에서 7의 편평 형상의 침지 노즐이다.

1. 내공의 폭(Wn)이 내공의 두께(Tn)보다 큰 편평 형상인 침지 노즐에 있어서, 편평 부분의 폭방향의 벽면 중앙부에 돌출된 부분(이하, 「중앙 돌출부」라고 함)을 구비하고, 상기 중앙 돌출부의 상기 폭방향의 길이(Wp)의 상기 Wn에 대한 비(Wp/Wn)가 0.2 이상 0.7 이하이며, 상기 중앙 돌출부는 대칭으로 한 쌍 배치되어 있고, 상기 한 쌍의 중앙 돌출부의 상기 두께 방향의 합계 길이(Tp)는 상기 Tn의 0.15 이상 0.75 이하인 침지 노즐.(청구항 1)

2. 상기 중앙 돌출부는, 상기 폭방향의 중앙을 정점으로 하여 토출공 방향 하방으로 경사져 있는, 상기 1에 기재된 침지 노즐.(청구항 2)

3. 상기 중앙 돌출부의 상면은, 상기 폭방향의 침지 노즐 벽면과의 경계부를 정점으로 하여 상기 두께 방향이면서 하방으로 경사져 있는, 상기 1 또는 상기 2에 기재된 침지 노즐.(청구항 3)

4. 상기 중앙 돌출부의 상면의 돌출 길이는 상기 Wp의 중앙부가 가장 크고, 이 중앙부로부터 양단부로 향하여 점감하는, 상기 1 내지 상기 3 중 어느 하나에 기재된 침지 노즐.(청구항 4)

5. 상기 중앙 돌출부의 상방에 돌출부(이하, 「상방 돌출부」라고 함)를 1 또는 복수 구비한, 상기 1 내지 상기 4 중 어느 하나에 기재된 침지 노즐.(청구항 5)

6. 상기 상방 돌출부는 토출공 방향으로 경사져 있는, 상기 5에 기재된 침지 노즐.(청구항 6)

7. 상기 폭과 상기 두께의 비(Wn/Tn)가 5 이상인, 상기 1 내지 상기 6 중 어느 하나에 기재된 침지 노즐.(청구항 7)

또, 본 발명에 있어서 상기 내공의 폭(Wn), 두께(Tn)란, 침지 노즐의 단변측 측벽부에 마련한 한 쌍의 토출공의 상단 위치에서의 내공의 폭(장변 방향의 길이), 두께(단변 방향의 길이)를 말한다.

본 발명의 편평 형상의 침지 노즐에 의해, 용강류를 고정적 또는 완전히 분리하지 않고 용강류의 방향을 연속적인 상태로 제어할 수 있어 노즐 내에서 용강류의 적당한 균형을 확보할 수 있다. 이에 의해, 용강 토출류를 안정화시키고, 주형 내 탕면의 변동을 작게 하여 주형 내 용강류를 안정화시킬 수 있다. 나아가서는 주편 품질을 향상시킬 수 있다.

도 1은, 중앙 돌출부를 설치한 본 발명의 침지 노즐의 예를 나타내는 이미지도로서, (a)는 단변측 중심을 통과하는 단면도, (b)는 장변측 중심을 통과하는 단면도(A-A 방향)이다.
도 2는, 중앙 돌출부에 더하여 상방 돌출부를 설치한 본 발명의 침지 노즐의 예를 나타내는 이미지도로서, (a)는 단변측 중심을 통과하는 단면도, (b)는 장변측 중심을 통과하는 단면도(A-A 방향)이다.
도 3은, 도 1의 중앙 돌출부 상부 B-B 단면으로부터 하방을 본 이미지도이다.
도 4는, 도 1의 C부(침지 노즐 하부)를 나타내면서 중앙 돌출부가 토출공 방향으로 경사진 예를 나타내는 단면의 이미지도이다.
도 5는, 도 4와 마찬가지의 단면의 다른 예로, Wp가 더욱 크고 바닥부에도 토출공을 설치한 예를 나타내는 이미지도이다.
도 6은, 침지 노즐 폭방향 중심(도 3 등의 A-A 위치)의 단면도로서, 중앙 돌출부의 상면이 내공 중앙 방향으로 경사지는 예를 나타내는 이미지도이다.
도 7은, 도 4의 A-A 위치의 단면을 위에서 본 도면으로, 중앙 돌출부의 내공 중앙 방향의 돌출 길이가 중앙으로부터 내공 폭방향으로 점감하는 예를 나타내는 이미지도이다.
도 8은, 중앙 돌출부에 더하여 상방 돌출부를 설치한 본 발명의 침지 노즐(도 2)의 하부를 나타내는 이미지도이다.
도 9는, 종래 기술에 의한 침지 노즐로, 돌출부가 없는 예(그 밖에는 도 1과 마찬가지)를 나타내는 이미지도이다.

침지 노즐의 상단 중앙부의 좁은 구멍인 용강 유입구로부터 낙하하는 용강류는 중앙으로 집중되는 경향이 있다. 특히 내공에 장애물이 없는 경우에는, 침지 노즐의 편평 부분 폭방향의 중심 부근과 단부 부근에서의 용강 유속은 크게 다른 경향이 있다.

본 발명자들은, 이러한 편평 형상의 침지 노즐로부터의 용강 토출류의 흐트러짐은 이 내공 중심부로의 용강류의 집중이 영향도가 큰 요인임을 발견하였다. 그래서, 본 발명은 이 내공 중심부에의 용강 유량을 줄여 토출공 방향으로의 유량과의 적당한 균형을 갖추기로 한다.

상기 인용문헌 3과 같은 분류 수단을 설치함으로써도 어느 정도 폭방향 단부측에의 용강류를 형성할 수는 있다. 그러나, 이러한 고정적 또는 완전한 분류를 행한 경우는, 내공에서의 일부분 즉 단일의 좁은 범위마다 분리된 용강류를 발생시키고, 내공의 장소마다 유동 방향 및 유속이 다른 부분을 발생시키기 쉽다. 특히 용강 유량 제어 등에 의한 유량이나 방향의 변동이 있는 경우에는, 용강류는 어느쪽으론가 치우쳐서 노즐 내 내지 토출류에 현저한 흐트러짐을 발생하는 경우가 있다.

본 발명은, 내공에서 용강류의 고정적·완전한 분류를 하지 않고, 용강류가 통과하는 부분의 유동 방향·유속을 완만하게 제어하기 위한 수단, 즉 내공벽으로부터 내공 공간 측으로 돌출되면서도 그 돌출 부분에서 내공 공간의 해방 부분을 유지한 상태의 돌출부를 설치한다. 이 돌출부에 의해, 또한 그 설치 장소, 길이, 방향 등을 조정함으로써, 용강류를 중심 부근에 집중시키는 것을 피하면서 폭방향 단부측 즉 토출공 측으로 분산하여 적당한 균형을 갖출 수 있다. 게다가 단순히 분산하는 것뿐만 아니라 돌출부를 설치한 영역에서도 공간이 연통되어 있으므로, 용강류를 완전히 분단된 상태가 아니라 완만하게 혼합되어 균일화하면서 분산하는 흐름이 된다. 이 결과, 토출 영역을 좁은 영역으로 분단하여 다른 방향·유속의 부분을 발생하지 않고 균일한 토출류를 얻는 것에 기여할 수 있다. 이러한 기능을 구비하는 돌출부는, 첫째로 침지 노즐의 편평 부분의 폭방향(장변측)의 벽면 중앙부에 설치한다(중앙 돌출부).

상기 중앙 돌출부의 상면은, 돌출부 장변측의 중앙부를 정점으로 하여 침지 노즐 폭방향이면서 하방 즉 토출공 방향으로 경사시킬 수도 있다. 이러한 경사에 의해, 용강의 유속이나 유동 형태를 더욱 변화시켜 최적화할 수도 있다.

또한, 상기 중앙 돌출부의 상면은, 침지 노즐 폭방향(장변측) 벽면과의 경계부를 정점으로 하여 침지 노즐 두께 방향의 중심 방향 즉 공간측이면서 하방으로 경사시킬 수도 있다. 이러한 경사에 의해, 용강의 유속이나 유동 형태를 더욱 변화시켜 최적화할 수도 있다.

또한, 상기 중앙 돌출부의 상면의 돌출 길이는, 침지 노즐 폭방향(장변측)의 중앙부가 가장 큰 정점으로 하여 침지 노즐 폭방향 양단부로 향하여 점감하도록 경사시킬 수도 있다. 이러한 경사에 의해, 용강의 유속이나 유동 형태를 더욱 변화시켜 최적화할 수도 있다.

편평 형상의 침지 노즐에서는 단변측 측벽부의 토출공이 세로 방향으로 길게 개방되는 형태가 되므로, 그 토출공에서는 상방측일수록 토출 유속이 작아지는 경향이 있고, 특히 상단부 부근에서는 침지 노즐 내로 끌어들이는 역류 현상도 자주 볼 수 있다. 그래서, 본 발명에서는 전술한 중앙 돌출부에 더하여 그 상방에 1 또는 복수의 돌출부(상방 돌출부)를 설치할 수 있다. 이 상방 돌출부는, 전술한 중앙 돌출부와 마찬가지의 구조로 할 수 있고, 또한 침지 노즐의 중심 세로축으로부터 임의의 거리를 둔 좌우 대칭의 위치에 한 쌍으로 설치할 수도 있다.

이 상방 돌출부는, 특히 토출공 상방에서의 유속의 저하 내지는 상단부 부근에서의 역류를 억제하여 토출공의 세로 방향의 위치마다의 유속 분포를 균일화하는 기능을 보완한다. 이 상방 돌출부도 하방의 중앙 돌출부와 마찬가지로 내공 공간을 분단하지 않고, 그 돌출 길이나 각도, 폭 등을 개별적인 침지 노즐 구조, 조업 조건 등에 따라 최적화할 수 있다. 그리고, 상기 하방의 중앙 돌출부의 상면의 폭방향이면서 하방으로의 경사, 침지 노즐 두께 방향이면서 하방으로의 경사 등은 상기 상방 돌출부에도 적용할 수 있다. 상방 돌출부에 이러한 경사를 실시함으로써, 마찬가지로 용강의 유속이나 유동 형태를 더욱 변화시켜 최적화할 수도 있다.

이들 돌출부(중앙 돌출부 및 상방 돌출부)는, 전술한 바와 같이 용강류의 변동이 커지는 편평 부분에 설치하면 그 효과를 얻을 수 있다. 그 침지 노즐 내에서의 높이 방향 위치는 토출공의 높이 방향 위치와 일치시킬 필요는 없지만, 조업 조건, 침지 노즐 내공의 구조, 토출공의 구조 등과의 상대적인 관계로 최적의 위치에 설치하면 된다.

또, 침지 노즐 내부의 바닥부는, 도 1, 도 2, 도 4와 같이 중앙 부근에 토출공을 형성하지 않고 단순한 분류 기능을 갖는 벽면으로 해도 되고, 도 5와 같이 토출공을 설치해도 된다. 개별적인 조업 조건에 대한 침지 노즐의 구조나 주형과의 관계로, 주형에의 총 토출량(속도)이 측벽부의 토출공만으로는 불충분한 경우, 또는 주형 내에서의 가로 방향 혹은 상방향의 용강 유속을 상대적으로 줄이고 싶은 경우 등에, 바닥부에 토출공을 설치하는 것이 바람직하다.

편평 형상의 침지 노즐에서는, 그 내공 공간의 편평 정도(즉, 장변측 길이와 단변측 길이의 비의 대소)에 따라 용강의 유동 형태나 부분마다의 유속 내지는 토출류의 형태·유속도 변화한다. 따라서, 이 편평 정도·구조나 개별적인 조업 조건과의 관계에 의해 최적화하는 것이 바람직하다. 또, 경험상 내공의 폭과 두께의 비(Wn/Tn)가 대략 5 이상인 침지 노즐에서는, 침지 노즐의 중앙 부근과 폭방향 양단부의 유속 차이가 현저해지고, 토출공으로부터의 유동 형태의 차이나 유속 분포의 변동 등이 현저해지는 경향이 있다. 따라서, 본 발명은 Wn/Tn이 대략 5 이상인 침지 노즐에 특히 적합하다.

다음에 본 발명을 실시예와 함께 설명한다.

실시예 1

실시예 1은, 도 1에 도시된 본 발명의 제1 형태 즉 돌출부로서 중앙 돌출부만을 설치한 형태(이하, 단순히 「제1 형태」라고도 함)의 침지 노즐에 대해, 중앙 돌출부의 폭(Wp)의 침지 노즐 내공의 폭(장변 방향의 길이)(Wn)에 대한 비(Wp/Wn)와 주형 내 탕면 변동 정도, 및 중앙 돌출부의 공간 방향으로의 돌출 길이(한 쌍의 합계 길이)(Tp)의 침지 노즐 내공의 두께(단변 방향의 길이)(Tn)에 대한 비(Tp/Tn)와 주형 내 탕면 변동 정도를 나타내는 수(水)모델 실험 결과이다.

비교예는, 도 9에 도시된 구조, 즉 도 1의 형태의 침지 노즐로부터 돌출부를 제거한 구조의 침지 노즐로 하였다.

침지 노즐의 사양은 다음과 같다.

·전체 길이 : 1165mm

·용강 도입구 : φ86mm

·토출공 상단 위치의 내공 폭(Wn) : 255mm

·토출공 상단 위치의 내공 두께(Tn) : 34mm

·토출공 상단 위치의 노즐 하단면으로부터의 높이 : 146.5mm

·중앙 돌출부의 높이(노즐 하단면으로부터의 높이): 155mm

·중앙 돌출부의 길이(중앙으로부터의 좌우 길이) : 80mm

·침지 노즐의 벽 두께 : 약 25mm

·침지 노즐의 바닥부 두께(정점) : 높이 100mm

주형, 유체의 조건은 다음과 같다.

·주형의 폭 : 1650mm

·주형의 두께 : 65mm(중앙 상단부 185mm)

·침지 깊이(토출공 상단으로부터 수면까지) : 180mm

·유체의 공급 속도 : 3.5t/분

※용강으로 환산한 값

주형 내 탕면 변동 정도는, 수면을 연속 주조에서의 주형 내의 탕면(용강 표면)으로 간주하고, 그 상방향으로부터 초음파 센서를 이용하여 수면까지의 거리를 측정하고 그 변동 높이를 산출하였다. 측정은 침지 노즐을 중심으로 좌우 폭방향 양사이드의 폭단부로부터 50mm 위치와 1/4폭의 합계 4개소에서 행하고, 그 변동 높이의 최대와 최소의 차이를 산출한 값으로 하였다.

또, 상기 침지 노즐의 사양, 주형, 유체의 조건은 실시예 2 이하의 모든 실시예에 대해 마찬가지이다.

중앙 돌출부의 어떤 방향으로도 경사 각도는 0도(경사 없음), 중앙 돌출부의 폭방향의 돌출 두께는 일정(상면에서 보아 직사각형), 내공 중앙 방향으로의 경사는 없는 구조로 하였다.

주형 내 탕면 변동 정도를 비교예(도 9의 구조)의 값을 100으로 하는 지수(이하, 단순히 「변동 지수」라고도 함)로 나타낸 결과를 표 1에 나타낸다.

본 변동 지수를 기준으로 하면, 연속 주조의 실조업에서 약 40을 초과하면 주편의 품질 저하가 허용 정도를 초과하는 것을 알 수 있다. 그래서, 본 발명에서는, 본 발명의 과제를 해결할 수 있는, 즉 목표의 변동 지수를 40 이하로 하였다.

이 결과, 도 9의 비교예에 반해 중앙 돌출부를 설치한 구조에서는, Wp/Wn 비가 0.2 이상 0.7 이하, Tp/Tn 비가 0.15 이상 0.75 이하인 실시예의 경우에 목표의 40 이하를 얻을 수 있음을 알 수 있다. 또한, Tp/Tn 비가 0.5이고 Wp/Wn 비가 0.5인 경우가 가장 높은 효과를 얻을 수 있어 바람직한 것을 알 수 있다.

실시예 2

실시예 2는 도 1에 도시된 본 발명의 제1 형태의 침지 노즐에서, 중앙 돌출부의 중앙으로부터 토출공 측이면서 하방으로 경사시킨 구조에서의 주형 내 탕면 변동 정도를 나타내는 수모델 실험 결과이다.

Wp/Wn 비는 0.1, 0.5, 0.8, Tp/Tn 비는 0.1, 0.5, 0.9인 중앙 돌출부 구조에서 침지 노즐의 가로(수평) 방향에 대한 중앙 돌출부의 경사 각도를 30도, 45도로 한 경우를 실험하였다. 또, 비교를 위해 상기 여러 가지 요소를 동일한 조건으로 하여 경사지지 않은(경사 각도 0도) 경우도 실험하였다.

표 2에 결과를 나타낸다. 이 결과, 어떤 경우든 경사 각도가 커질수록 주형 내 탕면 변동 정도는 작아지는 것을 알 수 있다. 또, 이 조건 중에서는, Wp/Wn 비 0.5, Tp/Tn 비 0.5인 경우에 어떤 각도에서도 목표의 40 이하를 얻을 수 있음을 알 수 있다.

실시예 3

실시예 3은 도 1에 도시된 본 발명의 제1 형태의 침지 노즐에서, 중앙 돌출부의 상면이 이 중앙 돌출부와 그 상면의 침지 노즐 폭방향의 벽면(장변)과의 경계부를 정점으로 하여 침지 노즐의 두께 방향의 중심 방향이면서 하방으로 경사져 있는 중앙 돌출부 구조(도 6 참조)에서의 경사의 영향을 나타내는 수모델 실험 결과이다.

Wp/Wn 비는 0.1, 0.5, 0.8, Tp/Tn 비는 0.5, 토출공 측으로의 경사 각도는 45도, 상기 두께 중앙 방향으로의 경사 각도를 30도, 45도로 한 경우를 실험하였다.

또, 비교를 위해 상기 여러 가지 요소를 동일한 조건으로 하여 경사지지 않은(경사 각도 0도) 경우도 실험하였다.

표 3에 결과를 나타낸다. 이 결과, 어떤 경우든 경사 각도가 커질수록 주형 내 탕면 변동 정도는 작아지는 것을 알 수 있다. 또, Wp/Wn 비 0.5, Tp/Tn 비 0.5의 경우에서는, 어떤 각도에서도 목표의 40 이하를 얻을 수 있음을 알 수 있다.

실시예 4

실시예 3은 도 1에 도시된 본 발명의 제1 형태의 침지 노즐에서, 중앙 돌출부의 중앙으로부터 침지 노즐의 폭(단부) 방향으로 돌출 길이를 점차 짧게 하고, 중앙 돌출부의 상면에서 보아 각도를 마련하여 오각형 구조(도 7 참조)로 한 경우의 주형 내 탕면 변동 정도를 나타내는 수모델 실험 결과이다.

Wp/Wn 비는 0.1, 0.5, 0.8, Tp/Tn 비는 0.5, 폭방향 토출공 측으로의 경사 각도는 45도, 상기 두께 중앙 방향으로의 경사 각도는 0도(경사 없음), 중앙 돌출부 중앙의 정점의 길이 8mm로 한 경우를 실험하였다. 또, 비교를 위해 상기 여러 가지 요소를 동일한 조건으로 하여 각도를 마련하지 않은(상면 직사각형) 경우도 실험하였다.

표 4에 결과를 나타낸다. 이 결과, 어떤 Wp/Wn 비의 경우든 단부의 길이가 4mm인 경우에 주형 내 탕면 변동 정도는 작아지는 것을 알 수 있다. 또, Wp/Wn 비 0.5, Tp/Tn 비 0.5, 침지 노즐의 가로(수평) 방향에 대한 중앙 돌출부의 경사 각도 45도의 경우는, 각도를 갖는 어떤 상면 형상의 경우든 목표의 40 이하를 얻을 수 있음을 알 수 있다.

실시예 5

실시예 5는 도 8에 도시된 본 발명의 제2 형태, 즉 하방의 중앙 돌출부에 더하여 그 상방에 상방 돌출부를 설치한 형태(이하, 단순히 「제2 형태」라고도 함)로, 상방 돌출부를 침지 노즐의 세로 방향 중심축으로부터 임의의 거리를 둔 좌우 대칭의 위치에 한 쌍으로 설치한 침지 노즐에서의 주형 내 탕면 변동 정도를 나타내는 수모델 실험 결과이다.

하방의 중앙 돌출부는, 침지 노즐 하단면(외면)으로부터 150mm의 위치의 중앙을 정점으로 하고, 토출공 방향의 길이를 좌우 각각 80mm, Wp/Wn 비는 0.1, 0.5, 0.8, Tp/Tn 비는 0.5, 폭방향 토출공 측으로의 경사 각도는 45도, 상기 두께 중앙 방향으로의 경사 각도는 0도(경사 없음), 상면 형상은 직사각형(각도 없음)으로 하며, 상방 돌출부는, 상기 하방의 중앙 돌출부의 상방, 침지 노즐 폭방향 중심으로부터 좌우 각각 50mm의 위치를 시작점으로 하고, 토출공 측으로의 경사 각도를 45도, 그 토출공 방향으로의 길이를 60mm, 40mm로 한 경우를 실험하였다. 또, 비교를 위해 상기 여러 가지 요소를 동일한 조건으로 하여 상방 돌출부를 설치하지 않은 경우도 실험하였다.

표 5에 결과를 나타낸다. 이 결과, 어떤 경우든 상방 돌출부를 설치하면 주형 내 탕면 변동 정도는 작아지는 것을 알 수 있다. 또, Wp/Wn 비 0.5, Tp/Tn 비 0.5의 경우에서는, 어떤 상방 돌출부 길이에서도 목표의 40 이하를 얻을 수 있음을 알 수 있다.

이상, 본 발명의 실시예와 함께 실시형태에 대해 설명하였지만, 본 발명은 전혀 상술한 형태에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재되어 있는 사항의 범위 내에서 다른 실시형태나 변형예도 포함하는 것이다.

10: 침지 노즐
1: 돌출부
1a: 중앙 돌출부
1b: 상방 돌출부
2: 용강 도입구
3: 내공(용강 유로)
4: 토출공(단변측의 벽부분)
5: 바닥부
6: 토출공(바닥부)

Claims (7)

1. 내공의 폭(Wn)이 내공(內孔)의 두께(Tn)보다 큰 편평 형상인 침지 노즐에 있어서, 편평 부분의 폭방향의 벽면 중앙부에 돌출된 부분(이하, 「중앙 돌출부」라고 함)을 구비하고, 상기 중앙 돌출부의 상기 폭방향의 길이(Wp)의 상기 Wn에 대한 비(Wp/Wn)가 0.2 이상 0.7 이하이며, 상기 중앙 돌출부는 대칭으로 한 쌍 배치되어 있고, 상기 한 쌍의 중앙 돌출부의 상기 두께 방향의 합계 길이(Tp)는 상기 Tn의 0.15 이상 0.75 이하인 침지 노즐.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 중앙 돌출부는, 상기 폭방향의 중앙을 정점으로 하여 토출공 방향 하방으로 경사져 있는 침지 노즐.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 중앙 돌출부의 상면은, 상기 폭방향의 침지 노즐 벽면과의 경계부를 정점으로 하여 상기 두께 방향이면서 하방으로 경사져 있는 침지 노즐.
4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 중앙 돌출부의 상면의 돌출 길이는, 상기 Wp의 중앙부가 가장 크고, 이 중앙부로부터 양단부로 향하여 점감하는 침지 노즐.
5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 중앙 돌출부의 상방에 돌출부(이하, 「상방 돌출부」라고 함)를 1 또는 복수 구비한 침지 노즐.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 상방 돌출부는 토출공 방향으로 경사져 있는 침지 노즐.
7. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 폭과 상기 두께의 비(Wn/Tn)가 5 이상인 침지 노즐.

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