KR102108162B1 - 연속주조용 턴디쉬 - Google Patents

연속주조용 턴디쉬 Download PDF

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Abstract

연속주조용 턴디쉬를 개시한다. 본 발명의 실시 예에 따른 연속주조용 턴디쉬는 래들로부터 용강을 공급받는 충진공간, 용강배출구를 통해 주형으로 용강을 공급하는 배출공간, 충진공간과 배출공간 사이의 안정화공간을 가지는 본체; 본체에 설치되며, 승강에 의해 충진공간과 안정화공간 사이의 용강 흐름을 차단하거나 이들 공간의 바닥 쪽 개방을 조절하는 제1게이트장치; 본체에 설치되며, 승강에 의해 안정화공간과 배출공간 사이의 용강 흐름을 차단하거나 이들 공간의 바닥 쪽 개방을 조절하는 제2게이트장치; 및 제1게이트장치와 제2게이트장치의 승강을 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

연속주조용 턴디쉬{CONTINUOUS CASTING TUNDISH}
본 발명은 턴디쉬 내 각 구간의 용강레벨 및 유동량을 제어해 용강의 청정효과를 높일 수 있는 연속주조용 턴디쉬에 관한 것이다.
연속주조설비는 제강로에서 생산되어 래들로 이송된 용강을 턴디쉬에 받았다가 침지노즐을 통해 주형으로 공급하여 슬라브, 블룸, 빌렛 등의 주편을 생산한다.
턴디쉬 내부는 위어(weir)나 댐(dam)에 의해 복수의 공간으로 구획될 수 있다. 래들로부터 공급된 용강이 채워지는 충진공간, 침지노즐 쪽으로 배출되는 용강이 머무는 배출공간, 충진공간으로부터 배출공간으로 유동하는 용강이 머무는 안정화공간을 포함할 수 있다. 통상적인 턴디쉬에서 충진공간과 안정화공간은 상측이 위어에 의해 구획되어 하부가 상호 연통된 형태이고, 안정화공간과 배출공간은 턴디쉬 내 바닥에 설치된 댐에 의해 구분된 형태다.
래들로부터 공급되는 용강은 먼저 충진공간에 채워지고, 충진공간의 용강은 위어의 하부를 통해 안정화공간으로 유동하면서 흐름이 안정화된다. 이후 용강은 댐을 넘어 배출공간으로 유동한 후 용강배출구를 통해 주형으로 공급된다. 이 과정에서 턴디쉬 내 용강은 슬래그 등 불순물이 충진공간의 상부로 떠오르면서 걸러지고, 안정화공간과 배출공간을 거치는 과정에서도 불순물이 부유하여 걸러질 수 있다.
그러나 이러한 턴디쉬는 위어나 댐이 고정된 상태이기 때문에 각 공간의 용강 레벨이나 용강의 유동량을 제어하기 어렵다. 따라서 용강에 포함된 불순물의 제거효과를 높이는데 한계가 있다.
본 발명의 일 측면은 턴디쉬 내 각 구간의 용강레벨 및 유동량을 제어해 용강의 청정효과를 높일 수 있도록 하는 연속주조용 턴디쉬를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 래들로부터 용강을 공급받는 충진공간, 용강배출구를 통해 주형으로 용강을 공급하는 배출공간, 상기 충진공간과 상기 배출공간 사이의 안정화공간을 가지는 본체; 상기 본체에 설치되며, 승강에 의해 상기 충진공간과 상기 안정화공간 사이의 용강 흐름을 차단하거나 이들 공간의 바닥 쪽 개방을 조절하는 제1게이트장치; 상기 본체에 설치되며, 승강에 의해 상기 안정화공간과 상기 배출공간 사이의 용강 흐름을 차단하거나 이들 공간의 바닥 쪽 개방을 조절하는 제2게이트장치; 및 상기 제1게이트장치와 상기 제2게이트장치의 승강을 제어하는 제어부;를 포함하는 연속주조용 턴디쉬가 제공될 수 있다.
상기 제1 및 제2게이트장치는 상기 본체에 승강 가능하게 설치된 개폐패널; 상기 개폐패널의 양측면 상부를 덮은 상태로 지지하며 상기 본체 내 공간의 상부영역을 구획하는 위어; 및 상기 개폐패널에 연결된 상태로 상기 개폐패널을 승강시키는 승강장치;를 각각 포함할 수 있다.
상기 턴디쉬는 상기 충진공간의 용강레벨을 감지하는 제1레벨센서와, 상기 안정화공간의 용강레벨을 감지하는 제2레벨센서와, 상기 배출공간의 용강레벨을 감지하는 제3레벨센서를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 제1 내지 제3레벨센서의 감지정보를 토대로 상기 제1 및 제2게이트장치의 동작을 제어할 수 있다.
상기 제어부는 상기 충진공간으로 용강을 공급받는 때 상기 충진공간의 용강레벨이 설정보다 낮으면 상기 충진공간과 상기 안정화공간 사이의 용강 흐름을 차단하고, 상기 충진공간의 용강레벨이 설정에 이르면 상기 충진공간으로부터 상기 안정화공간으로 용강이 흐르도록 상기 제1게이트장치의 동작을 제어할 수 있다.
상기 제어부는 상기 안정화공간의 용강레벨이 설정보다 낮으면 상기 안정화공간과 상기 배출공간 사이의 용강 흐름을 차단하고, 상기 안정화공간의 용강레벨이 설정에 이르면 상기 안정화공간으로부터 상기 배출공간으로 용강이 흐르도록 상기 제2게이트장치의 동작을 제어할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 연속주조용 턴디쉬는 제1게이트장치와 제2게이트장치의 동작에 의해 충진공간, 안정화공간, 배출공간의 용강레벨 및 이들을 통과하여 흐르는 용강의 유동량을 자유롭게 조절할 수 있기 때문에 주형으로 공급되는 용강의 청정효과를 높일 수 있다. 즉 각 공간의 용강레벨과 용강의 유동량을 쉽게 제어할 수 있기 때문에 용강에 포함된 불순물의 제거효과를 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 연속주조용 턴디쉬의 단면도로, 제1게이트장치와 제2게이트장치가 용강 흐름을 차단한 상태를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 연속주조용 턴디쉬의 단면도로, 제1게이트장치가 용강의 흐름을 허용하고 제2게이트장치가 용강의 흐름을 차단한 상태를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 연속주조용 턴디쉬의 단면도로, 제1게이트장치와 제2게이트장치가 모두 용강의 흐름을 허용한 상태를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 연속주조용 턴디쉬의 제1게이트장치 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 연속주조용 턴디쉬의 제1게이트장치 단면도이다.
이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이며, 여기서 제시한 것으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략할 수 있고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 연속주용 턴디쉬를 나타낸다. 도시한 바와 같이, 턴디쉬는 용강을 수용하는 본체(10), 본체(10)의 상부을 덮는 덮개(30), 본체(10)의 내부를 구획할 수 있는 제1게이트장치(60)와 제2게이트장치(70), 제1게이트장치(60)와 제2게이트장치(70)의 동작을 제어하는 제어부(90)를 포함할 수 있다.
본체(10)의 내부는 래들(40)로부터 용강을 공급받는 충진공간(11), 용강배출구(14)를 통해 주형(50)으로 용강을 공급하는 배출공간(13), 충진공간(11)과 배출공간(13) 사이의 안정화공간(12)으로 구획될 수 있다.
제1게이트장치(60)는 충진공간(11)과 안정화공간(13) 사이의 본체(10)에 설치되어 이들 공간 사이의 용강 흐름을 차단하거나 이들 공간의 바닥 쪽을 개방해 용강의 흐름을 허용할 수 있다.
제2게이트장치(70)는 안정화공간(12)과 배출공간(13) 사이의 본체(10)에 설치되어 이들 공간 사이의 용강 흐름을 차단하거나 이들 공간의 바닥 쪽을 개방해 용강의 흐름을 허용할 수 있다.
도 4와 도 5를 참조하면, 제1게이트장치(60)는 본체(10)에 승강 가능하게 설치된 개폐패널(61), 개폐패널(61) 양측면 상부를 덮은 상태로 지지하며 본체(10) 내 공간의 상부영역을 구획하는 위어(62), 개폐패널(61)의 상부에 연결된 상태에서 개폐패널(61)을 승강시키는 승강장치(63)를 포함한다.
개폐패널(61)은 하강한 상태에서 충진공간(11)과 안정화공간(12)을 완전히 구획하여 용강의 흐름을 차단할 수 있고, 상승함에 따라 하단이 본체(10) 바닥면과 이격되면서 충진공간(11)으로부터 안정화공간(12)으로 용강이 흐르도록 할 수 있다.
위어(62)는 개폐패널(61) 상부 양측을 지지한 상태에서 개폐패널(61)의 승강을 안내하며, 도 1에 도시한 예처럼 충진공간(11)과 안정화공간(12) 상부영역을 구획함으로써 충진공간(11)의 용강 위에 부유하는 슬래그 등의 불순물이 안정화공간(12) 쪽으로 유동하는 것을 차단할 수 있다.
승강장치(63)는 실린더본체(63a)와 신장로드(63b)를 포함하는 복수의 유압실린더로 구성될 수 있다. 승강장치(63)는 실린더본체(63a)가 고정구조물(80)에 고정되고, 신장로드(63b)가 결속부재(63c)에 의해 개폐패널(61) 상부에 고정될 수 있다. 이러한 승강장치(63)는 제어부(90)의 제어에 의해 동작하면서 각 구간의 용강레벨 및 용강의 유동량을 제어할 수 있다.
제2게이트장치(70)는 도 1 내지 도 3에 도시한 예처럼 제1게이트장치(60)와 실질적으로 동일하게 구성될 수 있다. 제2게이트장치(70)도 개폐패널(71), 위어(72), 승강장치(73)를 포함한다.
본체(10)의 상부를 덮는 덮개(30)에는 도 1에 도시한 바와 같이, 충진공간(11)의 용강레벨을 감지하는 제1레벨센서(101), 안정화공간(12)의 용강레벨을 감지하는 제2레벨센서(102), 배출공간(13)의 용강레벨을 감지하는 제3레벨센서(103)가 설치된다. 그리고 제어부(90)는 제1 내지 제3레벨센서(101,102,103)의 감지정보를 토대로 제1게이트장치(60)와 제2게이트장치(70)의 동작을 제어할 수 있다.
다음은 도 1 내지 도 3을 참조하면서 본 실시 예에 따른 턴디쉬의 동작에 대해 설명한다.
래들(40)에 의해 이송된 용강은 도 1에 도시한 바와 같이, 본체(10)의 충진공간(11)으로 공급된다. 이때 제어부(90)는 제1레벨센서(101)의 감지를 토대로 충진공간(11)의 용강레벨이 설정보다 낮으면 제1게이트장치(60)를 동작시켜 개폐부재(61)가 충진공간(11)과 안정화공간(12) 사이의 용강 흐름을 차단하도록 할 수 있다. 따라서 충진공간(11)으로 공급되는 용강은 설정레벨로 상승할 때까지 채워지고, 용강에 포함된 슬래그 등의 불순물이 상측으로 떠올라 걸러지게 된다.
충진공간(11)의 용강레벨이 설정에 이르면, 제어부(90)는 도 2에 도시한 바와 같이, 제1게이트장치(60)의 개폐부재(61)를 상승시켜 충진공간(11) 하측의 용강이 안정화공간(12) 쪽으로 흐르도록 할 수 있다. 이때 안정화공간(12)과 배출공간(13) 사이의 제2게이트장치(70)는 개폐부재(71)가 바닥까지 하강한 상태를 유지하여 용강이 배출공간(13)으로 흐르는 것을 차단할 수 있다. 따라서 안정화공간(12)에서는 용강의 흐름이 안정화되면서 용강레벨이 상승한다. 안정화공간(12)의 용강에서도 슬래그 등의 불순물이 위로 떠올라 재차 걸러지게 되므로 안정화공간(12) 하측의 용강은 더욱 청정한 상태가 된다.
제어부(90)는 도 2에 도시한 바와 같이, 제2레벨센서(102)의 감지를 토대로 안정화공간(12)의 용강레벨이 설정보다 낮으면, 제2게이트장치(70)의 개폐부재(71)가 하강 상태를 유지하여 안정화공간(12)과 배출공간(13) 사이의 용강 흐름을 차단할 수 있다. 그리고 안정화공간(12)의 용강레벨이 설정에 이르면 도 3에 도시한 바와 같이, 제2게이트장치(70)의 개폐부재(71)를 상승시켜 안정화공간(12)으로부터 배출공간(13)으로 용강이 흐르도록 한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 제2게이트장치(70) 하부를 통하여 배출공간(13)으로 유입된 용강은 충진공간(11)과 안정화공간(12)을 순차적으로 거치면서 슬래그 등의 불순물이 제거된 상태다. 물론 배출공간(13)에서도 용강에 포함된 잔여 불순물은 부유하여 걸러질 수 있다. 그리고 배출공간(13) 하측의 청정한 용강이 침지노즐(20)을 통해 주형(50)으로 공급될 수 있다.
제1게이트장치(60)와 제2게이트장치(70)는 용강을 공급하는 과정에서 제어부(90)의 제어에 의해 높이가 조절될 수 있다. 따라서 충진공간(11), 안정화공간(12), 배출공간(13)의 용강레벨 및 이들을 통과하여 흐르는 용강의 유동량을 자유롭게 조절할 수 있다.
이처럼 본 실시 예의 턴디쉬는 충진공간(11), 안정화공간(12), 배출공간(13)의 용강레벨 및 각 구간을 통하여 흐르는 용강 유동량을 적절하게 제어할 수 있기 때문에 배출공간(13)을 거쳐 최종적으로 주형(50)에 공급되는 용강의 청정효과를 높일 수 있다.
10: 본체, 20: 침지노즐,
30: 덮개, 40: 래들,
50: 주형, 60: 제1게이트장치,
70: 제2게이트장치, 90: 제어부,
101: 제1레벨센서, 102: 제2레벨센서,
103: 제3레벨센서.

Claims (5)

  1. 래들로부터 용강을 공급받는 충진공간, 용강배출구를 통해 주형으로 용강을 공급하는 배출공간, 상기 충진공간과 상기 배출공간 사이의 안정화공간을 가지는 본체;
    상기 본체에 설치되며, 승강에 의해 상기 충진공간과 상기 안정화공간 사이의 용강 흐름을 차단하거나 이들 공간의 바닥 쪽 개방을 조절하는 제1게이트장치;
    상기 본체에 설치되며, 승강에 의해 상기 안정화공간과 상기 배출공간 사이의 용강 흐름을 차단하거나 이들 공간의 바닥 쪽 개방을 조절하는 제2게이트장치;
    상기 제1게이트장치와 상기 제2게이트장치의 승강을 제어하는 제어부; 및
    상기 충진공간의 용강레벨을 감지하는 제1레벨센서와, 상기 안정화공간의 용강레벨을 감지하는 제2레벨센서와, 상기 배출공간의 용강레벨을 감지하는 제3레벨센서를 포함하고,
    상기 제어부는
    상기 충진공간으로 용강을 공급받을 때 상기 충진공간의 용강레벨이 설정보다 낮으면 상기 충진공간과 상기 안정화공간 사이의 용강 흐름을 차단하고, 상기 충진공간의 용강레벨이 설정에 이르면 상기 충진공간으로부터 상기 안정화공간으로 용강이 흐르도록 상기 제1게이트장치의 동작을 제어하고,
    상기 안정화공간의 용강레벨이 설정보다 낮으면 상기 안정화공간과 상기 배출공간 사이의 용강 흐름을 차단하고, 상기 안정화공간의 용강레벨이 설정에 이르면 상기 안정화공간으로부터 상기 배출공간으로 용강이 흐르도록 상기 제2게이트장치의 동작을 제어하는 연속주조용 턴디쉬.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2게이트장치는,
    상기 본체에 승강 가능하게 설치된 개폐패널;
    상기 개폐패널의 양측면 상부를 덮은 상태로 지지하며 상기 본체 내 공간의 상부영역을 구획하는 위어; 및
    상기 개폐패널에 연결된 상태로 상기 개폐패널을 승강시키는 승강장치;를 각각 포함하는 연속주조용 턴디쉬.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
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