KR102109259B1 - 주편냉각유닛 및 이를 포함하는 연속주조장치 - Google Patents

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    • 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
    • B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
    • B22D11/124—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for cooling
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 주편냉각유닛은 외부에서 전달되는 냉각유체의 유량을 조정하는 상류밸브부재가 구비되며, 롤부재에 의해 이동되는 주편으로 상기 냉각유체를 분사하는 메인유로부 및 상기 메인유로부에서 분기되며, 상기 상류밸브부재가 통과시키는 상기 냉각유체의 최소유량값보다 작은 유량으로 상기 냉각유체를 상기 주편으로 분사시키는 경우에, 상기 상류밸브부재의 최소유량값과 상기 주편에 분사되는 목표유량값의 차이에 해당하는 유량의 냉각유체를 유출시켜 상기 롤부재로 분사하는 바이패스부를 포함할 수 있다.

Description

주편냉각유닛 및 이를 포함하는 연속주조장치{Cooling unit for slab and continuous casting apparatus having thereof}
본 발명은 주편냉각유닛 및 이를 포함하는 연속주조장치에 관한 것이다.
연속주조장치는 용강을 주편으로 연속적으로 생산하는 장치로서, 이때 생산되는 주편은 상당히 높은 고온이므로 적절히 냉각시켜야 한다.
이러한 냉각은 연주기 2차 냉각 시스템에 의해 수행된다. 2차 냉각은 주편에 직접적으로 분사하는 방식이므로 주편의 품질에 직결되고, 특히 강냉각이 적용되어 주편 온도가 취화영역에 해당될 경우 작은 인장력만으로도 주편에 크랙이 유발될 수 있어, 냉각량의 조정이 중요하다.
특히 최근 각광받는 제품군인 기가스틸의 경우 대부분의 강종이 크랙 민감강이므로 2차 냉각에 대한 중요성이 더욱 커지고 있다.
이와 같이 주편의 2차 냉각 과정에서는 취화영역에 해당되지 않도록 주편에 약냉각을 적용하여 주편온도를 높게 유지하는게 통상적인 방법이다.
종전의 주편 2차 냉각을 위한 주편냉각장치는 펌프에서 펌핑된 냉각수를 배관상의 유량 제어 후에 냉각노즐을 통하여 주편 표면에 직접 분사하여 주편을 강제 냉각시키게 구성되었다.
이러한 주편에 대한 냉각을 위한 냉각수의 분사시에 주편을 이동시키는 롤부재도 주편에 인접하여 구비됨에 따라 냉각수에 의한 냉각의 효과를 받게 된다.
그런데 종전의 주편냉각장치는 냉각을 위한 유량 제어를 밸브에 의해 수행되는데, 밸브의 한계에 의하여 통상적으로 최소유량값 대비 최대유량값의 비가 10 이하로써, 유량 제어의 범위가 다소 협소한 한계가 있었다.
한편 이를 극복하기 위해서 복수의 밸브를 직렬 연결하여 유량 제어 범위를 확장시키는 점을 고려해보더라도 최소유량값에 인접한 유량으로 주편의 냉각시에 롤부재가 과열되는 등의 또다른 문제가 발생된다.
이에 따라 롤부재가 과열되면서 회전불량이 야기되고 주편과의 불안정한 마찰로 인하여 주편 결함을 야기하고, 또한 롤부재의 내구성을 현저히 저하시키는 등의 문제가 발생한다.
따라서, 전술한 한계 내지 문제를 해결하기 위한 주편냉각유닛 및 이를 포함하는 연속주조장치에 대한 연구가 필요하게 되었다.
한국 출원 번호 제10-2003-0097080호
본 발명은 주편의 냉각을 위한 유량 제어 범위를 넓히면서도 롤부재의 과열을 방지할 수 있는 주편냉각유닛 및 이를 포함하는 연속주조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 주편냉각유닛은 외부에서 전달되는 냉각유체의 유량을 조정하는 상류밸브부재가 구비되며, 롤부재에 의해 이동되는 주편으로 상기 냉각유체를 분사하는 메인유로부 및 상기 메인유로부에서 분기되며, 상기 상류밸브부재가 통과시키는 상기 냉각유체의 최소유량값보다 작은 유량으로 상기 냉각유체를 상기 주편으로 분사시키는 경우에, 상기 상류밸브부재의 최소유량값과 상기 주편에 분사되는 목표유량값의 차이에 해당하는 유량의 냉각유체를 유출시켜 상기 롤부재로 분사하는 바이패스부를 포함할 수 있다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 주편냉각유닛의 상기 메인유로부는, 상기 바이패스부가 분기된 부분보다 상기 냉각유체 유동 경로의 상류에 배치되고 상기 상류밸브부재가 결합된 상류메인관과, 상기 바이패스부가 분기된 부분보다 상기 냉각유체 유동 경로의 하류에 배치된 하류메인관이 구비되며, 외부에서 냉각유체를 전달받는 메인관부재 및 상기 하류메인관에 결합되며, 상기 상류메인관으로 유입된 냉각유체 중에서 상기 바이패스부로 유출된 냉각유체 이외의 냉각유체를 상기 주편으로 분사하는 메인노즐부재를 포함할 수 있다.
더하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 주편냉각유닛의 상기 메인유로부는, 상기 하류메인관에 결합되며, 외부에서 상기 상류메인관으로 전달된 냉각유체 중에서 상기 목표유량값에 해당하는 유량의 냉각유체만을 상기 메인노즐부재로 전달하는 하류밸브부재를 포함할 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 주편냉각유닛의 상기 바이패스부는, 상기 메인유로부에 연결되는 분기관부재, 상기 분기관부재에 결합되며, 상기 메인유로부에서 유동되는 냉각유체 중에서 상기 분기관부재로 유입되는 냉각유체의 유량을 조정하는 분기밸브부재 및 상기 분기관부재에 결합되며, 상기 분기관부재로 유입된 냉각유체를 상기 롤부재로 분사하는 분기노즐부재를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 주편냉각유닛의 상기 분기노즐부재는, 상기 롤부재의 회전 방향의 반대 방향을 향하여 상기 냉각유체를 분사하는 것을 특징으로 할 수 있다.
더하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 주편냉각유닛의 상기 바이패스부는, 상기 분기노즐부재에서 분사되는 냉각유체의 분사영역 하단부를 차폐하도록, 상기 분기관부재에 결합되며, 일단부가 상기 롤부재에 밀착되어 배치되는 커버부재를 포함할 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 주편냉각유닛의 상기 커버부재는, 상기 롤부재의 탑부 상에 배치된 상기 분기노즐부재에 인접하여 배치되고, 한 쌍으로 구비되어 상기 롤부재의 탑부를 중심으로 양측으로 하향된 상기 롤부재의 측면부 각각에 밀착되어 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 주편냉각유닛의 상기 커버부재는, 상기 롤부재의 길이 방향의 중앙부에서 양단부로 갈수록 하향 경사진 형태로 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 주편냉각유닛의 상기 커버부재는, 상기 롤부재의 길이 방향에 교차하는 방향으로 잔류홈이 형성된 형태로 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 주편냉각유닛의 상기 커버부재는, 상기 롤부재의 길이보다 길게 상기 롤부재의 길이 방향으로 연장된 형태로 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 연속주조장치는 턴디쉬에서 용강을 전달받아 상기 용강의 적어도 일부가 응고된 주편으로 배출하는 주형유닛 및 상기 주형유닛에서 배출되는 주편의 이동 경로 상에 구비되는 상기 주편냉각유닛을 포함할 수 있다.
본 발명의 주편냉각유닛 및 이를 포함하는 연속주조장치는 주편의 냉각을 위한 유량 제어 범위를 넓히면서도 롤부재의 과열을 방지할 수 있는 이점이 있다.
이에 따라 롤부재가 과열되면서 회전불량이 야기되고 주편과의 불안정한 마찰로 인하여 주편 결함을 야기하고, 또한 롤부재의 내구성을 현저히 저하되는 문제를 방지할 수 있는 효과가 있다.
다만, 본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 연속주조장치를 도시한 정면도이다.
도 2는 본 발명의 주편냉각유닛을 도시한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 주편냉각유닛을 도시한 정면도이다.
도 4는 본 발명의 주편냉각유닛에서 바이배스부의 분기노즐부재의 분사 방향에 따른 변형 실시예를 도시한 정면도이다.
도 5는 본 발명의 주편냉각유닛에서 바이배스부의 커버부재의 실시예를 도시한 평면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함하며, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호 또는 유사한 방식으로 부여된 참조 부호는 동일 구성 요소 또는 대응하는 구성요소를 지칭하는 것으로 한다.
본 발명은 주편냉각유닛(1) 및 이를 포함하는 연속주조장치에 관한 것으로, 주편(S)의 냉각을 위한 유량 제어 범위를 넓히면서도 롤부재(4)의 과열을 방지할 수 있고, 이에 따라 롤부재(4)가 과열되면서 회전불량이 야기되고 주편(S)과의 불안정한 마찰로 인하여 주편(S) 결함을 야기하고, 또한 롤부재(4)의 내구성을 현저히 저하되는 문제를 방지할 수 있다.
구체적으로 도면을 참조하여 설명하면, 도 1은 본 발명의 연속주조장치를 도시한 정면도로서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 연속주조장치는 턴디쉬(3)에서 용강을 전달받아 상기 용강의 적어도 일부가 응고된 주편(S)으로 배출하는 주형유닛(2) 및 상기 주형유닛(2)에서 배출되는 주편(S)의 이동 경로 상에 구비되는 상기 주편냉각유닛(1)을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 주편냉각유닛(1)은 유량 제어를 위해서 유출된 냉각유체를 롤부재(4)로 분사하여 롤부재(4)의 과열을 방지할 수 있게 된다. 이러한 주편냉각유닛(1)에 대한 자세한 설명은 도 2 내지 도 5를 참조하여 후술한다.
상기 주형유닛(2)은 용강을 주편(S)의 형태로 형성하면서 배출하게 되고, 이렇게 배출된 주편(S)은 상기 주편냉각유닛(1)에 의해서 2차 냉각이 수행되게 된다.
그리고, 상기 주형유닛(2)은 턴디쉬(3)에서 용강을 전달받게 되는데, 상기 턴디쉬(3)는 상기 주형유닛(2)으로 용강을 공급하는 역할을 하게 되며, 외부의 래들로부터 용강을 공급받게 된다.
이렇게 상기 주형유닛(2)에서 일부 응고되어 배출되는 주편(S)은 롤부재(4)에 의해서 다음 공정으로 전달되는데, 이러한 롤부재(4)는 상기 주편(S)의 수직부, 밴딩부, 수평부에서 가이드하고, 상기 주형이 완전히 응고되는 경로를 가이드하게 된다.
도 2는 본 발명의 주편냉각유닛(1)을 도시한 구성도로서, 상기 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 주편냉각유닛(1)은 외부에서 전달되는 냉각유체의 유량을 조정하는 상류밸브부재(11)가 구비되며, 롤부재(4)에 의해 이동되는 주편(S)으로 상기 냉각유체를 분사하는 메인유로부(10) 및 상기 메인유로부(10)에서 분기되며, 상기 상류밸브부재(11)가 통과시키는 상기 냉각유체의 최소유량값보다 작은 유량으로 상기 냉각유체를 상기 주편(S)으로 분사시키는 경우에, 상기 상류밸브부재(11)의 최소유량값과 상기 주편(S)에 분사되는 목표유량값의 차이에 해당하는 유량의 냉각유체를 유출시켜 상기 롤부재(4)로 분사하는 바이패스부(20)를 포함할 수 있다.
이와 같이, 상기 주편냉각유닛(1)은 상기 메인유로부(10)에서 유량 제어를 위해서 유출된 냉각유체를 바이패스부(20)를 통하여 롤부재(4)로 분사하여 롤부재(4)의 과열을 방지할 수 있게 된다.
상기 메인유로부(10)는 외부에서 냉각유체를 전달받아 주편(S)으로 분사하는 역할을 하며, 이때 상기 주편(S)으로 분사되는 냉각유체의 유량을 조정하여 분사하게 된다.
즉, 상기 메인유로부(10)에는 상류밸브부재(11)가 구비되어 외부에서 상기 메인유로부(10)로 유입된 냉각유체의 유량을 조정하게 된다.
이러한 상기 상류밸브부재(11)는 상기 바이패스부(20)가 상기 메인유로부(10)에 결합된 부분보다 상기 냉각유체의 유동 방향의 상류에 배치되어 상기 바이패스부(20)로 냉각유체가 유출되기 전에 냉각유체의 유량을 조정하게 된다. 즉, 상기 상류밸브부재(11)는 외부에서 상기 메인유로부(10)로 유입되는 냉각유체의 유량을 조정하는 것이다.
더하여, 상기 메인유로부(10)는 상기 냉각유체가 이동되는 메인관부재(12), 상기 주편(S)으로 냉각유체를 분사하는 메인노즐부재(13) 등을 포함할 수 있다.
다시 말해, 본 발명의 일 실시예에 따른 주편냉각유닛(1)의 상기 메인유로부(10)는, 상기 바이패스부(20)가 분기된 부분보다 상기 냉각유체 유동 경로의 상류에 배치되고 상기 상류밸브부재(11)가 결합된 상류메인관(12a)과, 상기 바이패스부(20)가 분기된 부분보다 상기 냉각유체 유동 경로의 하류에 배치된 하류메인관(12b)이 구비되며, 외부에서 냉각유체를 전달받는 메인관부재(12) 및 상기 하류메인관(12b)에 결합되며, 상기 상류메인관(12a)으로 유입된 냉각유체 중에서 상기 바이패스부(20)로 유출된 냉각유체 이외의 냉각유체를 상기 주편(S)으로 분사하는 메인노즐부재(13)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 메인관부재(12)는 상류메인관(12a)과 하류메인관(12b)으로 구분되며, 상기 상류메인관(12a)에는 상기 상류밸브부재(11)가 결합되어 외부에서 유입되는 냉각수의 유량을 조정하고, 상기 하류메인관(12b)에는 후술할 하류밸브부재(14)가 결합되어 상기 주편(S)으로 최종적으로 분사될 냉각유체의 유량을 조정하게 된다.
그리고, 상기 상류밸브부재(11)와 하류밸브부재(14)는 직렬로 연결된 메인관부재(12)의 유량을 조정하기 때문에, 최종적인 유량 제어능은 상기 상류밸브부재(11)의 유량 제어능과 상기 하류밸브부재(14)의 유량 제어능의 곱에 해당하는 범위로 확장되게 된다.
일례로 밸브가 통과시키는 최소유량값에 대한 최대유량값의 비인 유량 제어능(Turn Down ratio, TD)이 상기 상류밸브부재(11)가 10이고, 상기 하류밸브부재(14)가 10인 경우에, 최종적인 본 발명의 주편냉각유닛(1)의 유량 제어능은 100이 되는 것이다.
다만, 이러한 유량 제어능을 위해서는 상류밸브부재(11)와 하류밸부재 사이에서 조정되어 배출되어야 하는 냉각유체의 유량이 존재하고 이는 상기 바이패스부(20)를 통하여 유출된다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 주편냉각유닛(1)의 상기 메인유로부(10)는, 상기 하류메인관(12b)에 결합되며, 외부에서 상기 상류메인관(12a)으로 전달된 냉각유체 중에서 상기 목표유량값에 해당하는 유량의 냉각유체만을 상기 메인노즐부재(13)로 전달하는 하류밸브부재(14)를 포함할 수 있다.
그리고, 이러한 메인유로부(10)는 이동되는 냉각유체의 유량을 측정하기 위한 유량계(m)가 구비될 수 있으며, 상기 상류밸브부재(11), 하류밸브부재(14)와 연결되어 유량을 제어하는 컨트롤러(c)와 연계될 수 있다.
상기 바이패스부(20)는 외부에서 상기 메인유로부(10)로 유입된 냉각유체의 유량 중에서, 상기 주편(S)으로 분사되는 냉각유체의 유량을 제외한 냉각유체를 유출시키는 역할을 하는 것과 동시에, 이렇게 유출된 냉각유체를 롤부재(4)로 분사하여 상기 롤부재(4)가 과열되는 문제를 방지하는 역할을 하게 된다.
다시 말해, 상기 주편(S)으로 분사되는 냉각유체의 유량이 적어질수록 상기 롤부재(4)가 직간접적으로 상기 주편(S)으로 분사되는 냉각유체에 의해서 받는 냉각 효과는 작아지게 되어 과열의 문제가 발생할 수 있는데, 이때 상기 주편(S)으로 분사되지 않고 유출되는 냉각유체를 외부로 버리는 것이 아니라 상기 바이배스부에 의해서 상기 롤부재(4)의 냉각을 위해서 활용하는 것이다.
여기서, 상기 주편(S)으로 분사되는 냉각유체의 유량이 적어질수록 상기 메인유로부(10)에서 유출되는 냉각유체의 유량이 커지기 때문에, 상기 롤부재(4)가 유출된 냉각유체에 의해서 냉각되는 양이 더 커지게 된다. 이에 의해서 롤부재(4)의 냉각량은 더 커지므로 상기 롤부재(4)의 과열의 문제를 더욱 안정적으로 방지하게 된다.
이때 상기 바이패스부(20)는 상기 상류밸브부재(11)가 통과시키는 상기 냉각유체의 최소유량값보다 작은 유량으로 상기 냉각유체를 상기 주편(S)으로 분사시키는 경우에, 상기 상류밸브부재(11)의 최소유량값과 상기 주편(S)에 분사되는 목표유량값의 차이에 해당하는 유량의 냉각유체를 유출시킨다.
즉, 상기 상류밸브부재(11)의 유량 제어능을 벋어난만큼의 유량만을 상기 바이패스부(20)를 통하여 유출하게 구성한 것이다.
이를 위해서, 상기 바이패스부(20)는 분기관부재(21), 분기밸브부재(22), 분기노즐부재(23)를 포함할 수 있다.
그리고, 이러한 바이패스부(20)는 이동되는 냉각유체의 유량을 측정하기 위한 유량계(m)가 구비될 수 있으며, 상기 분기밸브부재(22)와 연결되어 유량을 제어하는 컨트롤러(c)와 연계될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 주편냉각유닛(1)의 상기 바이패스부(20)는, 상기 메인유로부(10)에 연결되는 분기관부재(21), 상기 분기관부재(21)에 결합되며, 상기 메인유로부(10)에서 유동되는 냉각유체 중에서 상기 분기관부재(21)로 유입되는 냉각유체의 유량을 조정하는 분기밸브부재(22) 및 상기 분기관부재(21)에 결합되며, 상기 분기관부재(21)로 유입된 냉각유체를 상기 롤부재(4)로 분사하는 분기노즐부재(23)를 포함할 수 있다.
상기 분기관부재(21)는 상기 메인유로부(10)에서 분기된 관재로서, 더 자세하게는 상기 메인유로부(10)의 메인관부재(12)에서 분기되고, 상기 상류밸브부재(11)보다는 상기 냉각유체의 유동 방향의 하류에서 분기되고, 상기 하류밸브부재(14)보다는 상기 냉각유체의 유동 방향의 상류에서 분기되게 배치된다.
상기 분기밸브부재(22)는 상기 분기관부재(21)에 구비되어, 상기 분기관부재(21)로 유출되는 냉각유체의 유량을 조정하게 된다. 즉, 상기 분기밸브부재(22)에 의해서 조정되는 냉각유체의 유출 유량은 상기 상류밸브부재(11)가 통과시키는 상기 냉각유체의 최소유량값보다 작은 유량으로 상기 냉각유체를 상기 주편(S)으로 분사시키는 경우에, 상기 상류밸브부재(11)의 최소유량값과 상기 주편(S)에 분사되는 목표유량값의 차이에 해당하는 유량의 냉각유체가 된다.
그리고, 이렇게 상기 분기밸브부재(22)를 통하여 유출되는 유량과 상기 하류밸브부재(14)를 통하여 상기 주편(S)으로 분사되는 유체의 유량의 합은 상기 상류밸브부재(11)를 통하여 상기 메인관부재(12)로 유입되는 냉각유체의 유량값과 동일하다.
상기 분기노즐부재(23)는 상기 분기밸브부재(22)를 통하여 상기 메인관부재(12)에서 유출된 냉각유체를 상기 롤부재(4)로 분사하는 역할을 하게 된다. 이에 의해서 상기 롤부재(4)의 과열을 방지하여 상기 롤부재(4)의 변형 방지 내지 내구성을 향상시킬 수 있게 된다.
그리고, 상기 분기노즐부재(23)는 상기 롤부재(4)에 대한 냉각 효율을 높이기 위해서, 상기 롤부재(4)의 회전 방향에 반대 방향을 향하여 냉각유체를 분사할 수 있는데, 이에 대한 자세한 설명은 도 4를 참조하여 후술한다.
여기서, 상기 분기노즐부재(23)가 상기 롤부재(4)로 냉각유체를 분사하면, 분사된 냉각유체는 상기 롤부재(4)에 인접한 주편(S)으로 낙하되는 등으로 상기 주편(S)의 냉각에 영향을 미칠 수 있는데, 이를 방지하기 위해서 상기 바이패스부(20)는 커버부재(23)를 더 포함할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 도 3 및 도 5를 참조하여 후술한다.
도 4는 본 발명의 주편냉각유닛(1)에서 바이배스부의 분기노즐부재(23)의 분사 방향에 따른 변형 실시예를 도시한 정면도로서, 상기 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 주편냉각유닛(1)의 상기 분기노즐부재(23)는, 상기 롤부재(4)의 회전 방향의 반대 방향을 향하여 상기 냉각유체를 분사하는 것을 특징으로 할 수 있다.
즉, 상기 분기노즐부재(23)는 상기 롤부재(4)에 대한 냉각 효율을 높이기 위해서, 상기 롤부재(4)의 회전 방향에 반대 방향을 향하여 냉각유체를 분사할 수 있는 것이다.
이는 상기 냉각유체가 분사되는 영역으로 접근하는 상기 롤부재(4)의 외면 중에서 최초로 유입되는 부분에 먼저 냉각유체를 분사하여, 상기 롤부재(4)와 상기 냉각유체의 접촉 시간을 증가시키기 위한 것이다.
다시 말해, 상기 커버부재(23)에 의해서 상기 롤부재(4)로 상기 냉각유체가 분사되는 영역은 제한되므로, 이러한 제한된 냉각 영역에서 최대한 길게 상기 롤부재(4)의 외면과 상기 냉각유체의 접촉 시간을 확보하기 위해서, 상기 롤부재(4)의 외면이 상기 냉각 영역으로 진입되는 부분으로 냉각유체를 분사하게 구성한 것이다.
도 3은 본 발명의 주편냉각유닛(1)을 도시한 정면도로서, 상기 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 주편냉각유닛(1)의 상기 바이패스부(20)는, 상기 분기노즐부재(23)에서 분사되는 냉각유체의 분사영역 하단부를 차폐하도록, 상기 분기관부재(21)에 결합되며, 일단부가 상기 롤부재(4)에 밀착되어 배치되는 커버부재(23)를 포함할 수 있다.
다시 말해, 상기 분기노즐부재(23)가 상기 롤부재(4)로 냉각유체를 분사하면, 분사된 냉각유체는 상기 롤부재(4)에 인접한 주편(S)으로 낙하되는 등으로 상기 주편(S)의 냉각에 영향을 미칠 수 있는데, 이를 방지하기 위해서 상기 바이패스부(20)는 커버부재(23)를 더 포함할 수 있는 것이다.
이와 같이 상기 커버부재(23)는 상기 롤부재(4)에 일단부가 밀착되므로, 중력에 의해서 상기 냉각유체가 상기 주편(S)으로 하방이동되는 경로를 차단하고, 주편(S)의 이동경로를 벋어난 영역으로 냉각유체를 유도하여 배출하게 된다.
이를 위해서, 상기 커버부재(23)는 상기 분기노즐부재(23)에 의해서 냉각유체가 분사되는 영역의 양측에 한 쌍이 배치되고, 이에 따라 상기 롤부재(4)의 탑부의 하향된 양측면의 모두를 폐쇄하여 상기 냉각유체가 상기 주편(S)으로 낙하되는 유로를 차단하게 된다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 주편냉각유닛(1)의 상기 커버부재(23)는, 상기 롤부재(4)의 탑부 상에 배치된 상기 분기노즐부재(23)에 인접하여 배치되고, 한 쌍으로 구비되어 상기 롤부재(4)의 탑부를 중심으로 양측으로 하향된 상기 롤부재(4)의 측면부 각각에 밀착되어 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
구체적으로 상기 커버부재(23)는 러버부(24b), 지지프레임(24c)을 포함하게 되고, 상기 러버부(24b)는 상기 롤부재(4)에 접촉되어 상기 롤부재(4)에 분사된 냉각유체가 상기 주편(S)으로 이동되는 유로를 차단하는 역할을 하고, 상기 지지프레임(24c)은 상기 러버부(24b)를 상기 롤부재(4)에 접촉하게 배치시키는 역할을 하게 된다.
다시 말해, 상기 지지프레임(24c)은 상기 분기관부재(21)에 결합되고, 상기 지지프레임(24c)에는 상기 러버부(24b)이 결합되며, 상기 러버부(24b)의 일단부는 상기 롤부재(4)의 외면에 접촉하게 배치된다.
그리고, 상기 러버부(24b)는 상기 롤부재(4)의 회전과 냉각유체의 유로 차단을 위해서, 고무 재질 등의 유연한 소재로 구성된다.
도 5는 본 발명의 주편냉각유닛(1)에서 바이배스부의 커버부재(23)의 실시예를 도시한 평면도로서, 상기 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 주편냉각유닛(1)의 상기 커버부재(23)는, 상기 롤부재(4)의 길이 방향(y)의 중앙부에서 양단부로 갈수록 하향 경사진 형태로 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.
이와 같이 배치된 것은 상기 분기노즐부재(23)에서 분사된 냉각유체가 계속 롤부재(4) 상에 잔류하여 롤부재(4)의 냉각 효과가 저하되는 문제를 방지하기 위함이다.
다시 말해, 상기 커버부재(23)는 상기 롤부재(4)의 길이 방향(y)으로 배치되는데, 상기 커버부재(23)가 상기 롤부재(4)의 길이 방향(y)의 중앙부에서 양단부를 따라 하향 경사지게 위치함에 따라 중력에 의해서 상기 롤부재(4)로 분사된 냉각유체는 상기 롤부재(4)의 중앙부에서 양단부로 이동되며 배출될 수 있는 것이다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 주편냉각유닛(1)의 상기 커버부재(23)는, 상기 롤부재(4)의 길이 방향(y)에 교차하는 방향으로 잔류홈(24a)이 형성된 형태로 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.
이러한 잔류홈(24a)은 상기 커버부재(23)가 홈이 없는 판재 형태인 경우에 비교하여 담을 수 있는 냉각유체의 유량을 증가시킬 수 있는데, 이에 의해서 상기 냉각유체에 의한 냉각의 효과를 증가시키게 된다.
다시 말해, 상기 분기노즐부재(23)에서 분사되는 냉각유체의 유량이 충분한 경우에는 문제되지 않지만, 냉각유체의 유량이 적은 경우에는 상기 냉각유체의 잔류 시간을 증가시켜야 하므로, 상기 잔류홈(24a)을 형성하여 상기 냉각유체의 잔류시간을 증가시키는 것이다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 주편냉각유닛(1)의 상기 커버부재(23)는, 상기 롤부재(4)의 길이보다 길게 상기 롤부재(4)의 길이 방향(y)으로 연장된 형태로 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.
이와 같이 상기 커버부재(23)가 상기 롤부재(4)의 길이보다 길게 연장된 형태로 구비됨에 따라 상기 롤부재(4)에 분사된 냉각유체는 상기 롤부재(4)를 벋어나 외부로 이탈시에 상기 주편(S)으로 낙하되지 않고 배출되게 된다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
1: 주편냉각유닛 2: 주형유닛
3: 턴디쉬 4: 롤부재
10: 메인유로부 11: 상류밸브부재
12: 메인관부재 13: 메인노즐부재
14: 하류밸브부재 20: 바이패스부
21: 분기관부재 22: 분기밸브부재
23: 분기노즐부재 24: 커버부재

Claims (11)

  1. 외부에서 전달되는 냉각유체의 유량을 조정하는 상류밸브부재가 구비되며, 롤부재에 의해 이동되는 주편으로 상기 냉각유체를 분사하는 메인유로부; 및
    상기 메인유로부에서 분기되며, 상기 상류밸브부재가 통과시키는 상기 냉각유체의 최소유량값보다 작은 유량으로 상기 냉각유체를 상기 주편으로 분사시키는 경우에, 상기 상류밸브부재의 최소유량값과 상기 주편에 분사되는 목표유량값의 차이에 해당하는 유량의 냉각유체를 유출시켜 상기 롤부재로 분사하는 바이패스부;
    를 포함하는 주편냉각유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 메인유로부는,
    상기 바이패스부가 분기된 부분보다 상기 냉각유체 유동 경로의 상류에 배치되고 상기 상류밸브부재가 결합된 상류메인관과, 상기 바이패스부가 분기된 부분보다 상기 냉각유체 유동 경로의 하류에 배치된 하류메인관이 구비되며, 외부에서 냉각유체를 전달받는 메인관부재; 및
    상기 하류메인관에 결합되며, 상기 상류메인관으로 유입된 냉각유체 중에서 상기 바이패스부로 유출된 냉각유체 이외의 냉각유체를 상기 주편으로 분사하는 메인노즐부재;
    를 포함하는 주편냉각유닛.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 메인유로부는,
    상기 하류메인관에 결합되며, 외부에서 상기 상류메인관으로 전달된 냉각유체 중에서 상기 목표유량값에 해당하는 유량의 냉각유체만을 상기 메인노즐부재로 전달하는 하류밸브부재;
    를 포함하는 주편냉각유닛.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 바이패스부는,
    상기 메인유로부에 연결되는 분기관부재;
    상기 분기관부재에 결합되며, 상기 메인유로부에서 유동되는 냉각유체 중에서 상기 분기관부재로 유입되는 냉각유체의 유량을 조정하는 분기밸브부재; 및
    상기 분기관부재에 결합되며, 상기 분기관부재로 유입된 냉각유체를 상기 롤부재로 분사하는 분기노즐부재;
    를 포함하는 주편냉각유닛.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 분기노즐부재는, 상기 롤부재의 회전 방향의 반대 방향을 향하여 상기 냉각유체를 분사하는 것을 특징으로 하는 주편냉각유닛.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 바이패스부는,
    상기 분기노즐부재에서 분사되는 냉각유체의 분사영역 하단부를 차폐하도록, 상기 분기관부재에 결합되며, 일단부가 상기 롤부재에 밀착되어 배치되는 커버부재;
    를 포함하는 주편냉각유닛.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 커버부재는, 상기 롤부재의 탑부 상에 배치된 상기 분기노즐부재에 인접하여 배치되고, 한 쌍으로 구비되어 상기 롤부재의 탑부를 중심으로 양측으로 하향된 상기 롤부재의 측면부 각각에 밀착되어 배치되는 것을 특징으로 하는 주편냉각유닛.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 커버부재는, 상기 롤부재의 길이 방향의 중앙부에서 양단부로 갈수록 하향 경사진 형태로 구비되는 것을 특징으로 하는 주편냉각유닛.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 커버부재는, 상기 롤부재의 길이 방향에 교차하는 방향으로 잔류홈이 형성된 형태로 구비되는 것을 특징으로 하는 주편냉각유닛.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 커버부재는, 상기 롤부재의 길이보다 길게 상기 롤부재의 길이 방향으로 연장된 형태로 구비되는 것을 특징으로 하는 주편냉각유닛.
  11. 턴디쉬에서 용강을 전달받아 상기 용강의 적어도 일부가 응고된 주편으로 배출하는 주형유닛; 및
    상기 주형유닛에서 배출되는 주편의 이동 경로 상에 구비되는 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 주편냉각유닛;
    을 포함하는 연속주조장치.
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