KR102302294B1 - 턴디쉬커버의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 턴디쉬커버의 철피구조를 돔(아치) 형상으로 제작하여 내부응력을 향상시키도록 개선함으로써 품질과 내구성을 향상시키고 턴디쉬커버가 이용되는 공장의 원가를 절감시킨 턴디쉬커버의 제조방법에 관한 것으로, 이 방법은 제작하고자 하는 턴디쉬커버의 철피와 동일한 모형을 나무 재질로 제작하되, 상기 철피와 동일한 모형을 2분할 구조로 제작하는 목형 제작단계 S1; 상기 목형을 주조방식으로 제작할 주형틀을 제작하되, 상기 주형틀을 2분할 구조로 제작하는 주형틀 제작단계 S2; 상기 주형틀에 섭씨 1500도를 견딜 수 있는 내열성 재질을 녹인 상태로 부어서 주조하는 주조 단계 S3; 상기 주조 단계에서 주조된 철피 외관에 발생된 버(burr)와 같은 돌기들을 제거하는 사상작업을 수행하는 사상 작업단계 S4; 상기 사상 작업 단계를 거친 철피를 냉각수에 담금질한 후 시효경화처리하여 철피의 경도와 인장강도를 향상시키는 열처리공정을 수행하는 열처리 단계 S5; 상기 열처리단계를 거친 철피에 러그를 부착하는 러그 부착단계 S6; 상기 러그가 부착된 2분할 철피 사이에 세라믹폼 단열재를 결합시키는 철피결합단계 S7; 상기 철피 결합단계를 거친 철피에 내열성 도료를 도포하는 도장단계 S8을 포함하는 것이다.

Description

턴디쉬커버의 제조방법{the method of Manufacturing tundish cover}

본 발명은 턴디쉬커버의 제조방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 턴디쉬커버의 철피구조를 돔(아치) 형상으로 제작하여 내부응력을 향상시키도록 개선함으로써 품질과 내구성을 향상시키고 턴디쉬커버가 이용되는 공장의 원가를 절감시킨 턴디쉬커버의 제조방법에 관한 것이다.

이 분야의 종래기술을 살펴보도록 한다.

1. 공개번호 10-2014-0112193(열변형 방지 구조를 가지는 턴디쉬 커버)호에 따르면, "열변형 방지 구조를 가지는 턴디쉬 커버는 연속주조 공정이 이루어지기 전에 턴디쉬 예열작업을 하는데 예열효율을 높이기 위해 턴디쉬(20) 상부에 안착된다.

열변형 방지 구조를 가지는 턴디쉬 커버는 상부철피(11)에 가스버너 주입이 가능하도록 다수의 예열구(12)가 형성되어 있으며, 여기서 상부철피는 종래의 평면형태와 다르게 양쪽 끝이 평행으로 아치형태를 이룬다. 또한 종래의 상부철피는 한개의 판으로 이루어 졌으나 본 발명의 턴디쉬 커버는 중간부의 격판(17)을 경계로 분리 되어 제작됨으로써 턴디쉬 커버의 열에 의한 밴딩현상을 최소화 하는것을 특징으로 한다.

그리고 상부철피(11)의 테두리에 수직 방향으로 측면철피(15)가 형성되며, 상기 측면철피와 격판(17) 사이에 다수의 보강리브(13)들이 형성되고, 예열구 주위로도 다수의 보강리브가 형성된다.

마지막으로 열변형 방지 구조를 가지는 턴디쉬 커버에는 용강에서 발생되는 복사열을 직접적으로 받게되는데 상부철피와 측면철피가 직접적으로 영향을 받는것을 막기위해 내화물을 시공한다. 상부철피에는 이 내화물이 견고하게 시공되고 예열중에 턴디쉬내로 탈락되지 않도록 하기위해 다수의 고정핀(14)이 형성된다."라고 개시된 바가 있다.

2. 공개번호 10-2016-0114891(턴디쉬 커버 구조체)호에 따르면, "측면철피와 상부철피가 길이방향으로 곡선형태의 크라운 구조를 갖도록 중간 부위가 양측단 부위보다 바닥이 상측으로 향하도록 휘어지도록 형성시켜 열변형을 최소화함으로써, 열변형으로 인한 내화물 탈락 현상을 예방할 수 있도록 그 구조가 개선된 턴디쉬 커버 구조체에 관한 것이다.

턴디쉬 커버 구조체는, 버너가 관통되도록 적어도 하나이상의 버너 예열구가 형성되고 용강 유입 홀이 형성되어 있는 상부철피와, 상기 상부철피의 테두리를 감싸도록 결합되는 측면철피와, 상기 상부철피의 상측에 격자 형태로 결합되는 격판과, 상기 상부철피의 상,하측에 마련된 스터드부재에 의해 고착되는 부정형 내화 물로 구성되며, 상기 상부철피와 측면철피가 길이방향으로 중간부위 하부면이 양측단의 하부면보다 상측에 위치 하도록 휘어진 구조로 형성된 것이다."라고 개시된 바가 있다.

3. 공개번호 20-2000-0013111(턴디쉬 커버장치)호에 따르면, "턴디쉬 커버장치에 관한 것으로 그 기술적인 요지는, 내부에 다수개의 고정바아(34)가 폭방향(X)으로 횡설되는 외곽철피(32)와, 상기 고정바아(34)로서 연결되며 외곽철피(32)의 길이방향(Y) 으로 다수개 결합되는 내부철피(36)를 구비하는 철피본체부(30) 및, 상기 외곽 및 내부철피(32)(34)에 형성된 고정홈(32')(36')을 통한 고정볼트(42)가 결합되는 홀더(44)가 성형시 내부에 일체로 결합되는 외곽 및 제 1, 2 내부 내화연와(46a)(46b)(46c)가 외곽 및 내부 철피(32)(36)의 길이방향(Y)으로 순차로 결합되는 내화연와부(40)를 포함함을 특징으로 한다.

이에 따라서, 턴디쉬 커버와 본체사이의 긴밀성이 가일층 향상됨으로써, 턴디쉬내에 저장된 용강의 보온 효율이 유지되는 한편, 별도의 보온재를 투입할 필요가 없어 원가절감은 물론, 보온재의 용강 침입으로 인한 강괴의 품질 저하를 미연에 방지할 수 있는 것이다."라고 개시된 바가 있다.

4. 실용신안 등록번호 20-0341145(턴디쉬 커버)호에 따르면, "턴디쉬 커버에 관한 것으로, 금속제 케이싱을 구비한 턴디쉬 커버에 있어서, 상기 금속제 케이싱의 내측 상부에 "∧"자 형태로 용접고정되는 다수의 앵커와, 상기 "∧"자 형태로 용접고정된 다수의 앵커에 의해 상기 금속제 케이싱 내측에 고정되어 상기 금속제 케이싱의 내측으로부터 분리되지 않도록 하기 위한 캐스타블과, 상기 턴디쉬 커버의 측면에 형성되어 상기 턴디쉬 커버를 턴디쉬에서 제거하거나 턴디쉬에 커버링(covering)할 경우 턴디쉬에 접촉되는 다수의 플랜지를 포함하여 구성되며, 턴디쉬에 저장되는 용강에 치명적인 결함을 유발하는 외부 공기를 완전히 차단할 수 있는 효과가 있다."라고 개시된 바가 있다.

1. 공개번호 10-2014-0112193(열변형 방지 구조를 가지는 턴디쉬 커버) 2. 공개번호 10-2016-0114891(턴디쉬 커버 구조체) 3. 공개번호 20-2000-0013111(턴디쉬 커버장치) 4. 실용신안 등록번호 20-0341145(턴디쉬 커버)

턴디쉬커버는 제강주조에 소요되는 용강이 채워지는 턴디쉬의 상부에 놓여져 적절한 기밀성을 유지하여 용강의 산화현상 및 외부로의 열발산으로인한 온도저하를 늦춰 예열작업시 예열효과를 증대하는데 사용된다.

턴디쉬커버의 구조는 편편한 철피를 중간에 위치시키고 외각에 고정틀을 배치하고 중간에 리브를 격자형상으로 부착한후 상,하면에 내화물을 시공하는 형상으로 복층단열구조를 가지고있다. 또한 내화물의 이탈을 방지하기 위하여 철피면에 다수의 앙카볼트를 용접 부착한다.

예열작업시 턴디쉬 내부의 고열로인한 내,외부면의 온도차로 턴디쉬커버의 열팽창이 틀려지게되어 밴딩현상이 발생되고, 예열시간이 길어질수록 밴딩현상은 빠르게 진행되게 된다.

턴디쉬커버의 밴딩현상이 심해지면 턴디쉬와의 기밀성이 떨어져 용강의 온도가 떨어지고 결국 예열시간이 늘어나는 악순환이 반복되고 턴디쉬 내부로 외부 산소가 유입되어 용강의 산화가 빠르게 진행된다.

커버 내부면에 시공된 내화물역시 취약한 중앙에 위치한 홀주변부터 균열이 발생하고, 결국 철피로부터 이탈된다.

커버로부터 이탈된 내화물은 침지노즐을 막고 온도센서 감지등에 영향을 일으켜 주조공정에 문제를 줄 수 있으며, 일부는 용강내부로 유입되어 강재의 구성성분에도 변화를 일으킬수있는 위험성도 가지고 있다.

따라서, 턴디쉬 커버의 구조를 개선함으로서 품질향상 및 수명연장으로 인한 원가절감의 효과를 구비할 필요가 있다.

본 발명은 상기 문제점을 해소하고, 상기 필요를 충족시키기 위한 것으로, 2분할된 구조로 주조하고, 중간판이 아래로 오목하고 위로 볼록하도록 형성시키도록 한 턴디쉬커버의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 제작하고자 하는 턴디쉬커버의 철피와 동일한 모형을 나무 재질로 제작하되, 상기 철피와 동일한 모형을 2분할 구조로 제작하는 목형 제작단계 S1; 상기 목형을 주조방식으로 제작할 주형틀을 제작하되, 상기 주형틀을 2분할 구조로 제작하는 주형틀 제작단계 S2; 상기 주형틀에 섭씨 1500도를 견딜 수 있는 내열성 재질을 녹인 상태로 부어서 주조하는 주조 단계 S3; 상기 주조 단계에서 주조된 철피 외관에 발생된 버(burr)와 같은 돌기들을 제거하는 사상작업을 수행하는 사상 작업단계 S4; 상기 사상 작업 단계를 거친 철피를 냉각수에 담금질한 후 시효경화처리하여 철피의 경도와 인장강도를 향상시키는 열처리공정을 수행하는 열처리 단계 S5; 상기 열처리단계를 거친 철피에 러그를 부착하는 러그 부착단계 S6; 상기 러그가 부착된 2분할 철피 사이에 세라믹폼 단열재를 결합시키는 철피결합단계 S7; 상기 철피 결합단계를 거친 철피에 내열성 도료를 도포하는 도장단계 S8을 포함하는 것이다.

실시예에서, 상기 목형 제작단계 S1에서 상기 철피의 중간판을 돔 형상으로 형성시킴으로써 내부응력을 향상시켜 변형을 줄이는 효과를 가지도록 한다.

실시예에서, 상기 러그 부착단계 S6에서 용강 유입홀 주변에 노즐파이프를 내설하여, 턴디쉬커버를 변형시키는 원인이 되는 외부산소의 유입으로 인한 용탕의 산화를 지연시키기 위하여 상기 노즐파이프로 불활성가스를 주입시키도록 한다.

본 발명의 바람직한 효과에 따르면, 기존의 일체형 철피구조물 형태의 턴디쉬커버를 2분할 구조로 변경함으로써 열에 의한 변형이 적도록 구성하고, 기존 용접구조물 제조방식에서 주조방식 즉, 캐스팅(casting) 방식으로 변경시키고, 비교적 열변형이 적은 내열주강을 소재로 주조함으로써 내구성을 향상시킬 수 있다.

또한, 복층 단열 구조의 턴디쉬커버의 중간판을 돔(아치) 형태로 변경함으로써 내부 응력을 개선하여 변형을 줄이는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 턴디쉬커버의 제조방법을 나타낸 순서도.
도 2는 본 발명에 따른 턴디쉬커버의 2분할 철피를 설명하기 위한 평면도.
도 3은 본 발명에 따른 턴디쉬커버의 중간판 단면구조와 내부격자 구조물을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 턴디쉬커버의 노즐파이프 구조를 나타낸 평면도.
도 5 내지 도 8은 본 발명에 따른 턴디쉬커버의 철피를 예시한 사시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 턴디쉬커버의 제조방법을 나타낸 순서도이고, 도 2는 본 발명에 따른 턴디쉬커버의 2분할 철피를 설명하기 위한 평면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 턴디쉬커버의 중간판 단면구조와 내부격자 구조물을 나타낸 도면이며, 도 4는 본 발명에 따른 턴디쉬커버의 노즐파이프 구조를 나타낸 평면도이며, 도 5 내지 도 8은 본 발명에 따른 턴디쉬커버의 철피를 예시한 사시도이다.

도 1을 참조하면, 제작하고자 하는 턴디쉬커버의 철피와 동일한 모형을 나무 재질로 제작하되, 상기 철피와 동일한 모형을 도 2에 나타낸 바와 같이 2분할(도 2의 A, B) 구조로 제작하는 목형 제작단계 S1을 수행한다. 이때, 도 3에 나타낸 바와 같은 목형구조물(14)를 추가시켜 철피의 휨응력을 높일 수 있는데, 이 목형구조물(14)은 납품처의 상황에 따라서 가감될 수 있다.

상기 목형을 주조방식으로 제작할 주형틀을 제작하되, 상기 주형틀을 2분할 구조로 제작하는 주형틀 제작단계 S2를 진행한다.

상기 주형틀에 섭씨 1500도 이상을 견딜 수 있는 내열성 재질 즉, 내열 주강재를 녹인 상태로 부어서 주조하는 주조 단계 S3을 수행한다.

상기 주조 단계에서 주조된 철피 외관에 발생된 버(burr)와 같은 돌기들을 제거하는 사상작업을 수행하는 사상 작업단계 S4를 진행한다.

상기 사상 작업 단계를 거친 철피를 냉각수에 담금질한 후 시효경화처리하여 철피의 경도와 인장강도를 향상시키는 열처리공정을 수행하는 열처리 단계 S5를 수행한다.

상기 열처리단계를 거친 철피에 러그를 부착하는 러그 부착단계 S6을 진행한 후, 도 2에 나타낸 바와 같이 상기 러그가 부착된 2분할 철피 사이에 세라믹폼 단열재(12)를 결합시키는 철피결합단계 S7을 수행한다.

마무리 공정으로, 상기 철피 결합단계를 거친 철피에 내열성 도료를 도포하는 도장단계 S8을 포함하여 구성된다.

상술한 과정을 예시한 사시도를 예시하면, 도 5 내지 도 8과 같다.

이러한 사시도는 외관만을 예시한 것이므로, 위에서 살펴본 단면상 돔형상인 중간판의 단면구조는 나타내지 않았다.

한편, 상기 목형 제작단계 S1에서 상기 철피의 중간판(11)을 도 3에 나타낸 바와 같이, 돔 형상으로 형성시킴으로써 내부응력을 향상시켜 변형을 줄이는 효과를 가지도록 한다.

또한, 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 러그 부착단계 S6에서 용강 유입홀 주변에 노즐파이프(15)를 내설하여, 턴디쉬커버를 변형시키는 원인이 되는 외부산소의 유입으로 인한 용탕의 산화를 지연시키기 위하여 상기 노즐파이프로 불활성가스를 주입시키도록 한다.

10; 철피(턴디쉬커버)
11; 중간판
12; 세라믹폼 단열재
13; 용강유입홀
14; 내부격자 구조물
15; 노즐파이프

Claims (3)

1. 제작하고자 하는 턴디쉬커버의 철피와 동일한 모형을 나무 재질로 제작하되, 상기 철피와 동일한 모형을 2분할(도 2의 A, B) 구조로 제작하는 목형 제작단계 S1;
   상기 목형을 주조방식으로 제작할 주형틀을 제작하되, 상기 주형틀을 2분할 구조로 제작하는 주형틀 제작단계 S2;
   상기 주형틀에 섭씨 1500도를 견딜 수 있는 내열성 재질을 녹인 상태로 부어서 주조하는 주조 단계 S3;
   상기 주조 단계에서 주조된 철피 외관에 발생된 버(burr)와 같은 돌기들을 제거하는 사상작업을 수행하는 사상 작업단계 S4;
   상기 사상 작업 단계를 거친 철피를 냉각수에 담금질한 후 시효경화처리하여 철피의 경도와 인장강도를 향상시키는 열처리공정을 수행하는 열처리 단계 S5;
   상기 열처리단계를 거친 철피에 러그를 부착하는 러그 부착단계 S6;
   상기 러그가 부착된 2분할 철피 사이에 세라믹폼 단열재를 결합시키는 철피결합단계 S7;
   상기 철피 결합단계를 거친 철피에 내열성 도료를 도포하는 도장단계 S8;
   상기 목형 제작단계 S1에서 상기 철피의 중간판을 돔 형상으로 형성시킴으로써 내부응력을 향상시켜 변형을 줄이는 효과를 가지도록 하며;
   상기 러그 부착단계 S6에서 용강 유입홀 주변에 노즐파이프를 내설하여, 턴디쉬커버를 변형시키는 원인이 되는 외부산소의 유입으로 인한 용탕의 산화를 지연시키기 위하여 상기 노즐파이프로 불활성가스를 주입시키도록 하며;
   상기 목형제작단계 S1에서 목형구조물(14; 도 3)를 추가시켜 철피의 휨응력을 높일 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 턴디쉬커버의 제조방법.
   
   
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