KR102324539B1 - 기능이 개선된 용강 주조용 웰 블럭 및 이의 제조방법 - Google Patents

기능이 개선된 용강 주조용 웰 블럭 및 이의 제조방법 Download PDF

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KR102324539B1
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Abstract

본 발명에 따른 용강 주조용 웰 블럭은 래들 또는 턴디쉬의 바닥면에 고정되는 하부 웰 블럭, 상기 하부 웰 블럭 상부에 고정되는 상부 웰 블럭, 상기 상부 웰 블럭의 외면 중 어느 한 부분에 고정되어 퍼징 기능을 수행하며 그루부가 마련된 퍼징 블럭, 상기 그루브에 아르곤 가스를 취입하도록 상기 그루부의 외주면에 고정된 철피와 상기 철피의 구멍에 일측이 연결되고 연결된 부분이 상기 그루부 내로 노출된 파이프로 마련되는 아르곤 취입수단을 포함하며, 상기 퍼징 블럭은 기공을 포함하는 다공성 물질로 마련되되 취입되는 상기 아르곤 가스의 퍼징을 증가시키기 위해 상기 기공의 크기 및 수가 수직방향 또는 수평방향을 따라 상이하게 마련되는 것을 특징으로 한다.

Description

기능이 개선된 용강 주조용 웰 블럭 및 이의 제조방법{Molten steel casting well block with improved function and manufacturing method}
본 발명은 용강의 연속 주조공정 중 래들이나 턴디쉬의 바닥면에 마련되어 노즐을 지지하는 웰 블럭에 관한 것으로, 보다 상세하게는 볼텍스 현상 및 슬래그 유입을 방지하고 사용 및 유지가 용이한 용강 주조용 웰 블럭에 관한 것이다.
제강 조업 시 제강로에서 출탕된 용강은 래들에 받아져 용강 중에 포함된 황, 인, 탄소, 망간 등 대부분의 불순물을 제거하는 정련 처리작업을 거친 후 턴디쉬로 보내지며, 턴디쉬에서 다시 몰드로 주입되어 원하는 형태의 중간제품인 슬라브, 블룸, 빌렛트 등을 얻게 된다. 이와 같은 용강의 연속주조 공정 중에 사용되는 래들 및 턴디쉬의 하부에는 용강을 다음 공정으로 배출시키고 그 배출량을 제어하기 위한 노즐이 설치되며, 그 주변부에는 노즐을 래들 또는 턴디쉬의 저면에 지지 고정하기 위한 웰 블럭이 배치된다.
도 1은 웰 블럭이 래들 또는 턴디쉬의 저면부에 설치된 상태를 나타낸 단면도로서, 웰 블럭은 중앙에 공간이 있는 링 형상으로 되어 있고 상부 웰 블럭(2)과 하부 웰 블럭(1)으로 분할되어 있으며, 이 웰 블럭은 래들 또는 턴디쉬의 바닥면(5)에 고정된다.
상기 웰 블럭(10)은 프레스에 의해 성형된 알루미나 - 탄소질 벽돌로서 노즐(3)은 이 웰 블럭(10)의 중앙 공간으로 삽입된 상태로 웰 블럭에 의해 지지 고정되어 있으며, 노즐(3)의 상부에는 노즐구멍의 개폐를 위한 스토퍼(4)가 상하로 이동 가능하게 설치되어 있다. 따라서 스토퍼(4)를 도시되지 않은 구동기구에 의해 상하로 이동시킴에 의해 용강의 흐름을 개방 및 차단할 수 있음은 물론 용강의 배출량을 제어할 수 있게 된다.
종래에 사용되어 온 웰 블럭은 노즐을 셋팅하는 기능, 즉 노즐을 일정 위치에 지지 고정하는 역할만을 수행하고 있으며, 상기 웰 블럭이 지지하는 노즐은 대부분 스토퍼 타입의 노즐로서 제한적인 범위에서 사용되고 있다.
한편, 본 발명의 출원인에 의해 출원 및 등록된바 있는 웰 블럭의 경우 퍼징 블럭 및 아르곤 취입수단을 마련함으로써 볼텍스 현상 및 슬래그 유입을 방지하고 있으나 현장에 적용 시 효과가 기대보다 미흡하고 웰 블럭의 사용 및 유지에 불편함이 있어 보다 개선이 요구되었다.
등록특허 10-1346701호(2014.01.06. 공고)
본 발명은 전술한 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 효과 및 기능이 개선되고 사용 및 유지관리가 용이한 용강 주조용 웰 블럭을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 용강 주조에 사용되어 노즐을 고정 지지하는 웰 블럭은 래들 또는 턴디쉬의 바닥면에 고정되는 하부 웰 블럭, 상기 하부 웰 블럭 상부에 고정되는 상부 웰 블럭, 상기 상부 웰 블럭의 외면 중 어느 한 부분에 고정되어 퍼징 기능을 수행하며 그루부가 마련된 퍼징 블럭, 상기 그루브에 아르곤 가스를 취입하도록 상기 그루부의 외주면에 고정된 철피와 상기 철피의 구멍에 일측이 연결되고 연결된 부분이 상기 그루부 내로 노출된 파이프로 마련되는 아르곤 취입수단을 포함하며, 상기 퍼징 블럭은 기공을 포함하는 다공성 물질로 마련되되 취입되는 상기 아르곤 가스의 퍼징을 증가시키기 위해 상기 기공의 크기 및 수가 수직방향 또는 수평방향을 따라 상이하게 마련되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 노즐은 슬라이딩 노즐 타입으로 마련되며, 상기 슬라이딩 노즐은 유압을 이용하여 개폐하되 상기 웰 블럭과 함께 실시간으로 상태를 센싱하고, 상기 상부 웰 블럭의 상부는 별도의 완충부재가 마련됨으로써 상기 슬라이딩 노즐의 개폐 시 발생할 수 있는 마모 및 균열을 방지하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 퍼징 블럭은 기공율이 10 내지 25%, 통기량이 50 내지 150Nl/min 이며, 내경은 300mm 이상, 외경은 400mm 내외로 마련하고, 두께는 10 내지 50mm로 마련함으로써 볼텍스 현상 및 슬래그 유입의 방지효과를 최대로 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 퍼징 블럭은 수직방향 또는 수평방향의 분리형으로 제작되어 체결하며, 분리된 각각의 퍼징 블럭의 기공율 및 통기량을 상이하게 마련하여 현장 상황, 요구 조건에 따라 그 체결을 선택하도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 웰 블럭은 하나 이상의 감지수단을 포함하는 센싱부가 마련되며 상기 감지수단은 상기 웰 블럭의 온도, 기공율, 균열, 두께, 통기량 중 어느 하나 이상을 감지하고 상기 센싱부가 감지한 정보는 제어부에 의해 사용자에게 제공 및 활용되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 웰 블럭은 압력조절 수단이 마련되며, 상기 압력조절 수단은 상기 아르곤 가스의 퍼징을 증가시키기 위해 취입되는 상기 아르곤 가스의 취입 압력을 제어하고, 상기 아르곤 가스가 퍼징되는 경우 벤츄리 효과를 이용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 용강 주조용 웰 블럭의 제조방법은 퍼징 블럭의 재료 준비 및 배합단계, 상기 퍼징 블럭이 일체형 또는 분리형인지 여부를 선택한 후 성형하는 단계, 기공율 및 통기량을 확인하고 요구 조건에 따라 조정하는 단계, 규격 및 물성을 확인하고 요구 조건에 따라 조정하는 단계, 웰 블럭을 설치하는 단계 및 사용 상태를 센싱하고 상기 웰 블럭의 기능이 개선되도록 상기 센싱된 정보를 제공 및 활용하는 단계를 포함하며, 상기 퍼징 블럭의 성형 단계는 설치 후 상기 아르곤 가스의 퍼징을 증가시키기 위해 상기 기공의 크기 및 수를 수직방향 또는 수평방향으로 상이하게 마련하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 노즐은 슬라이딩 노즐 타입으로 마련되며, 상기 슬라이딩 노즐은 유압을 이용하여 개폐하되 상기 웰 블럭과 함께 실시간으로 상태를 센싱하고, 상기 상부 웰 블럭의 상부는 별도의 완충부재가 마련됨으로써 상기 슬라이딩 노즐의 개폐 시 발생할 수 있는 마모 및 균열을 방지하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 퍼징 블럭은 기공율이 10 내지 25%, 통기량이 50 내지 150Nl/min 이며, 내경은 300mm 이상, 외경은 400mm 내외로 마련하고, 두께는 10 내지 50mm로 마련함으로써 볼텍스 현상 및 슬래그 유입의 방지효과를 최대로 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 퍼징 블럭은 수직방향 또는 수평방향의 분리형으로 제작되어 체결하며, 분리된 각각의 퍼징 블럭의 기공율 및 통기량을 상이하게 마련하여 현장 상황, 요구 조건에 따라 그 체결을 선택하도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 웰 블럭은 하나 이상의 감지수단을 포함하는 센싱부가 마련되며 상기 감지수단은 상기 웰 블럭의 온도, 기공율, 균열, 두께, 통기량 중 어느 하나 이상을 감지하고 상기 센싱부가 감지한 정보는 제어부에 의해 사용자에게 제공 및 활용되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 웰 블럭은 압력조절 수단이 마련되며, 상기 압력조절 수단은 상기 아르곤 가스의 퍼징을 증가시키기 위해 취입되는 상기 아르곤 가스의 취입 압력을 제어하고, 상기 아르곤 가스가 퍼징되는 경우 벤츄리 효과를 이용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 기능이 개선된 용강 주조용 웰 블럭 및 이의 제조방법은 퍼징 블럭의 물성과 구조를 개선함으로써 우수한 성능 및 사용 유지의 편리함을 제공할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 용강 주조용 웰 블럭의 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 용강 주조용 웰 블럭의 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 용강 주조용 웰 블럭의 단면도 및 부분 확대도,
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 용강 주조용 웰 블럭의 다른 실시예에 관한 단면도 및 부분 확대도,
도 6은 본 발명에 따른 용강 주조용 웰 블럭의 분해 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 용강 주조용 웰 블럭의 제조방법에 관한 순서도,
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 용강 주조용 웰 블럭의 물성 테스트 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 따른 용강 주조용 웰 블럭 및 이의 제조방법에 관하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시 할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다. 본 발명은 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않으며, 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙이도록 한다. 본 발명에 따른 웰 블럭 및 이의 구성은 명칭에 한정되지 않고 다양하게 적용될 수 있으므로, 이하 설명하는 용어나 명칭에 한정될 필요는 없다.
도 2는 본 발명에 따른 용강 주조용 웰 블럭(10)을 나타낸 사시도이고, 도 3은 종단면도 및 부분 확대도이다. 본 발명의 웰 블럭(10)은 래들이나 턴디쉬 또는 노즐이 설치되는 기타 용강 주조설비의 바닥면(5)에 고정된 하부 웰 블럭(11)과, 상기 하부 웰블럭(11) 위에 고정된 상부 웰블럭(12)과, 상기 상부 웰블럭(12)의 외곽 일부에 고정된 퍼징 블럭(13)과, 상기 퍼징 블럭(13)의 외경부에 형성된 그루브(Groove)(14)와, 상기 그루브에 아르곤 가스를 취입하기 위한 아르곤 취입수단으로 이루어져 있다.
또한, 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 웰 블럭(10)은 상기 그루브(14)에 아르곤 가스를 취입하도록 상기 그루부의 외주면에 고정된 철피(15)와 상기 철피의 구멍에 일측이 연결되고 연결된 부분이 상기 그루브 내로 노출된 파이프(17)로 마련되는 아르곤 취입수단을 포함한다.
상기 하부 웰 블럭(10)은 종래에 일반적으로 사용되는 하부 웰 블럭과 동일하거나 유사한 형상을 가진다. 상기 상부 웰 블럭(12)의 외곽 일부에는 상부 웰 블럭(12)의 외경 보다 작은 외경을 가지는 소경부가 형성되어 있고 퍼징 블럭(13)은 상기 소경부의 바깥둘레에 설치되어 있다.
상기 퍼징 블럭(13)은 미세 기공을 가지는 포러스 타입의 블럭으로 될 수 있고 세그먼트(Segment) 타입의 블럭으로 될 수도 있으며, 슬로트 타입의 블럭으로 될 수도 있다. 또한, 상기 퍼징 블럭(13)은 폼 캐스팅 하이브리드(Form casting hybrid) 타입의 블럭도 가능하고 슬리트 타입의 블럭도 가능하며, 상기한 타입의 블럭 이외에도 퍼징 기능을 수행할 수 있는 다른 타입의 블럭도 적용할 수 있다.
상기 퍼징 블럭(13)의 외경은 상부 웰 블럭(12)의 외경과 같으며, 그루브(14)는 퍼징 블럭(13)의 외경면 전체에 걸쳐 일정 높이로 형성되어 있다. 상기 퍼징 블럭(13)의 그루브(14)부분에 아르곤 가스를 취입하기 위한 취입수단은 상기 그루브(14)의 바깥 측에 고정된 철피(15)와 이 철피(15)에 연결된 파이프(17)로 구성되어 있다.
상기 철피(15)는 상기 그루브(14)를 완전히 폐쇄하기 위해 그루브(14)의 높이 보다 큰 높이를 가지도록 형성되며, 상기 철피(15)를 그루브(14)의 바깥측에 고정하면 철피(15)에 의해 그루브(14)는 폐쇄된 공간을 이루게 된다.
상기 파이프(17)의 일측은 철피(15)의 구멍(16)을 통해 그루브(14)내로 노출되어 있고 이 파이프(17)의 반대측은 아르곤 가스 취입장치에 연결되어 있다. 따라서 파이프(17)의 일측에 연결된 아르곤 가스 취입장치에 의해 아르곤 가스를 취입하면 철피(15)의 구멍(16)을 통해 그루브(14)내로 삽입된 파이프(17)를 통해 아르곤 가스가 그루브(14)내로 취입되고 밀폐공간인 그루브(14)내로 취입된 아르곤 가스는 퍼징 블럭(13)을 통해 상방으로 퍼징된다.
이때 퍼징 블럭(13)을 통해 퍼징되는 아르곤 가스에 의해 용강 중에 잔재된 개재물이 상부로 부상 분리되어 노즐로 유입되는 개재물이 감소하게 되고 주조 말기에 발생하는 볼텍스가 방지된다.
도 3에 도시된 바와 같이 상기 퍼징 블럭은 기공을 포함하는 다공성 물질로 마련되되 취입되는 상기 아르곤 가스의 퍼징을 증가시키기 위해 상기 기공의 크기 및 수가 수직방향 또는 수평방향을 따라 상이하게 마련될 수 있다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따라 상기 퍼징 블럭의 기공의 크기 및 비율을 수직방향으로 상이하게 마련한 것이다. 즉, 물성이 상이한 분리형 블럭으로 마련되거나 일체형으로 마련되더라도 기공율 및 통기량을 구분하여 분리될 수 있도록 한 것이다. 예컨대, 주입되는 기체의 확산 이동을 좀 더 강하게 만들기 위해 구분한 것이며 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 상기 퍼징 블럭의 기공의 크기 및 비율을 수평방향으로 상이하게 마련한 것이다.
또한, 퍼징 블럭 내부의 기공 이외에도 기체의 흐름을 가속하기 위해 상부로 갈수록 직경이 작아지는 구조의 별도 유로를 마련하거나 회전력을 발생할 수 있는 유로를 추가로 마련할 수도 있다.
물론, 본 발명에 따른 퍼징 블럭은 도시된 바에 한정되지 않는다. 즉, 여러 단계로 나뉘어 퍼징 블럭의 물성을 구분할 수도 있으며 기공의 크기 및 비율을 순차적, 차등적, 불균형 등 다양하게 변경 실시 할 수 있다. 예컨대, 퍼징 블럭 내부에 기공을 기체의 이동이 용이하도록 배치할 수 있으며, 아르곤 가스가 유입되는 부분과 분사되는 부분의 구조나 성분을 상이하게 마련할 수도 있다.
이때 가장 바람직하게는 상기 퍼징 블럭의 기공율은 10 내지 25%, 통기량이 50 내지 150Nl/min 이며, 내경은 300mm 이상, 외경은 400mm 내외로 마련하고, 두께는 10 내지 50mm로 마련함으로써 볼텍스 현상 및 슬래그 유입의 방지효과를 최대로 할 수 있었다.
즉, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 여러 실시예 중에서 상기 퍼징 블럭의 기공율이 10 내지 25%, 통기량이 50 내지 150Nl/min 에서 가장 우수한 기능을 얻을 수 있었다.
도 8은 상기 조건을 만족하는 본 발명에 따른 퍼징 블럭을 사용한 웰 블럭의 노즐 막힘 지수와 종래 기술에 따른 웰 블럭의 노즐 막힘 지수를 비교한 것으로서 상대적으로 균일하게 노즐이 막히지 않는 것을 알 수 있다.
또한, 도 9에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 퍼징 블럭의 기공율 및 통기량을 상기 조건에 따르게 하고, 상기 퍼징 블럭의 내경 및 외경과 두께를 상기 조건에 따라 시험한 것으로 기존의 웰 블럭에 비해 매우 균일하고 우수한 성능을 얻을 수 있다.
상기 퍼징 블럭은 일체형으로 제작할 수도 있으나 경우에 따라서 수직방향 또는 수평방향의 분리형으로 제작되어 체결하며, 분리된 각각의 퍼징 블럭의 기공율 및 통기량을 상이하게 마련하여 현장 상황, 요구 조건에 따라 그 체결을 선택하도록 할 수 있다.
따라서, 상기 웰 블럭이 사용되는 노즐의 종류, 환경 및 사용 조건에 따라 다양하게 상기 퍼징 블럭을 조합하거나 결합할 수 있으며, 통기량이나 기공율 등과 같은 물성을 변경하거나 조합하여 마련할 수 있는 것이다.
종래 기술에 따른 웰 블럭은 스토퍼 타입의 노즐에 사용될 수 있는 것으로서 그 사용이 제한되었으나 본 발명에 따른 웰 블럭은 슬라이딩 노즐 타입에 마련될 수 있다. 또한, 상기 슬라이딩 노즐은 유압을 이용하여 개폐하되 상기 웰 블럭과 함께 실시간으로 상태를 센싱하고, 상기 상부 웰 블럭의 상부는 별도의 완충부재가 마련됨으로써 상기 슬라이딩 노즐의 개폐 시 발생할 수 있는 마모 및 균열을 방지할 수도 있다.
상기 웰 블럭은 하나 이상의 지표를 감지하도록 감지수단이 마련된 센싱부가 마련되며 상기 감지수단은 상기 지표로서 웰 블럭의 온도, 기공율, 균열, 두께, 통기량 중 어느 하나 이상을 감지한다.
상기 센싱부가 감지한 정보는 제어부에 의해 사용자에게 제공 및 활용될 수 있다. 경우에 따라서 감지된 정보가 사용자에게 알람 될 수 있으며, 상기 정보를 활용하여 흠결이나 하자를 예측할 수 있으며 물성의 개선을 위해 활용될 수 있다.
따라서, 사용자가 실시간으로 웰 블럭의 상태를 감지하고 사용상태 균열 등의 하자를 예측할 수 있으며 신속하게 대응할 수 있으므로 조업의 생산효율을 증대할 수 있으며, 이러한 실시간 상태 체크 정보는 더욱 우수한 물성의 웰 블럭을 제조할 때 이용될 수 있다.
상기 웰 블럭은 압력조절 수단이 마련되며, 상기 압력조절 수단은 상기 아르곤 가스의 퍼징을 증가시키기 위해 취입되는 상기 아르곤 가스의 취입 압력을 제어한다. 또한, 기체의 유동을 활발하게 할 수 있는 다양한 구조가 사용될 수 있으며 바람직하게는 상기 아르곤 가스가 퍼징되는 경우 벤츄리 효과를 이용하여 아르곤 가스의 확산을 증대시킬 수도 있다.
본 발명에 따른 용강 주조용 웰 블럭의 제조방법은 퍼징 블럭의 재료 준비 및 배합단계(S100), 상기 퍼징 블럭이 일체형 또는 분리형인지 여부를 선택한 후 성형하는 단계(S200), 기공율 및 통기량을 확인하고 요구 조건에 따라 조정하는 단계(S300), 규격 및 물성을 확인하고 요구 조건에 따라 조정하는 단계(S400), 웰 블럭을 설치하는 단계(S500) 및 사용 상태를 센싱하고 상기 웰 블럭의 기능이 개선되도록 상기 센싱된 정보를 제공 및 활용하는 단계(S500)를 포함한다.
상기 퍼징 블럭의 성형 단계는 설치 후 상기 아르곤 가스의 퍼징을 증가시키기 위해 상기 기공의 크기 및 수를 수직방향 또는 수평방향으로 상이하게 마련하는 단계를 포함한다. 즉, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 퍼징 블럭의 물성을 상이하게 마련함으로써 상기 아르곤 가스의 퍼징을 증대시킬 수 있는 것이다.
또한, 상기 웰 블럭 또는 퍼징 블럭 제조 시 기 설치되거나 사용한 웰 블럭 또는 퍼징 블럭의 정보를 활용하여 제조할 수 있다. 이를 통해, 웰 블럭 및 퍼징 블럭의 물성을 개선함으로써 기능이 개선되고 사용상의 유지 및 보수가 용이하며 나아가 경제적인 이점을 얻을 수 있는 것이다.
본 발명에 따라 제조된 웰 블럭의 퍼징 블럭은 도시된 바와 같이 기공을 포함하는 다공성 물질로 마련되되 취입되는 상기 아르곤 가스의 퍼징을 증가시키기 위해 상기 기공의 크기 및 수가 수직방향 또는 수평방향을 따라 상이하게 마련될 수 있다. 즉, 물성이 상이한 분리형 블럭으로 마련되거나 일체형으로 마련되더라도 기공율 및 통기량을 구분하여 분리될 수 있도록 한 것이다.
물론, 본 발명에 따른 퍼징 블럭은 도시된 바에 한정되지 않는다. 즉, 여러 단계로 나뉘어 퍼징 블럭의 물성을 구분할 수도 있으며 기공의 크기 및 비율을 순차적, 차등적, 불균형 등 다양하게 변경 실시 할 수 있다. 예컨대, 퍼징 블럭 내부에 기공을 기체의 이동이 용이하도록 배치할 수 있으며, 아르곤 가스가 유입되는 부분과 분사되는 부분의 구조나 성분을 상이하게 마련할 수도 있다.
이때 가장 바람직하게는 상기 퍼징 블럭의 기공율은 10 내지 25%, 통기량이 50 내지 150Nl/min 이며, 내경은 300mm 이상, 외경은 400mm 내외로 마련하고, 두께는 10 내지 50mm로 마련함으로써 볼텍스 현상 및 슬래그 유입의 방지효과를 최대로 할 수 있었다.
상기 퍼징 블럭은 일체형으로 제작할 수도 있으나 경우에 따라서 수직방향 또는 수평방향의 분리형으로 제작되어 체결하며, 분리된 각각의 퍼징 블럭의 기공율 및 통기량을 상이하게 마련하여 현장 상황, 요구 조건에 따라 그 체결을 선택하도록 할 수 있다.
따라서, 상기 웰 블럭이 사용되는 노즐의 종류, 환경 및 사용 조건에 따라 다양하게 상기 퍼징 블럭을 조합하거나 결합할 수 있으며, 통기량이나 기공율 등과 같은 물성을 변경하거나 조합하여 마련할 수 있는 것이다.
종래 기술에 따른 웰 블럭은 스토퍼 타입의 노즐에 사용될 수 있는 것으로서 그 사용이 제한되었으나 본 발명에 따른 웰 블럭은 슬라이딩 노즐 타입에 마련될 수 있다. 또한, 상기 슬라이딩 노즐은 유압을 이용하여 개폐하되 상기 웰 블럭과 함께 실시간으로 상태를 센싱하고, 상기 상부 웰 블럭의 상부는 별도의 완충부재가 마련됨으로써 상기 슬라이딩 노즐의 개폐 시 발생할 수 있는 마모 및 균열을 방지할 수도 있다.
상기 웰 블럭은 하나 이상의 지표를 감지하도록 감지수단이 마련된 센싱부가 마련되며 상기 감지수단은 상기 지표로서 웰 블럭의 온도, 기공율, 균열, 두께, 통기량 중 어느 하나 이상을 감지한다.
상기 센싱부가 감지한 정보는 제어부에 의해 사용자에게 제공 및 활용될 수 있다. 경우에 따라서 감지된 정보가 사용자에게 알람 될 수 있으며, 상기 정보를 활용하여 흠결이나 하자를 예측할 수 있으며 물성의 개선을 위해 활용될 수 있다.
따라서, 사용자가 실시간으로 웰 블럭의 상태를 감지하고 사용상태 균열 등의 하자를 예측할 수 있으며 신속하게 대응할 수 있으므로 조업의 생산효율을 증대할 수 있으며, 이러한 실시간 상태 체크 정보는 더욱 우수한 물성의 웰 블럭을 제조할 때 이용될 수 있다.
상기 웰 블럭은 압력조절 수단이 마련되며, 상기 압력조절 수단은 상기 아르곤 가스의 퍼징을 증가시키기 위해 취입되는 상기 아르곤 가스의 취입 압력을 제어한다. 또한, 기체의 유동을 활발하게 할 수 있는 다양한 구조가 사용될 수 있으며 바람직하게는 상기 아르곤 가스가 퍼징되는 경우 벤츄리 효과를 이용하여 아르곤 가스의 확산을 증대시킬 수도 있다.
앞서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 용강 주조용 웰 블럭 및 이의 제조방법은 다양한 규격, 모양 및 기준에 적용될 수 있도록 변경 및 교환하여 사용될 수 있다. 이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서의 단순 치환, 변형 및 변경은 당 분야에서의 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이다.
본 발명에 따른 용강 주조용 웰 블럭은 물성 및 기능이 개선되고 사용 및 유지가 용이한 용강 주조용 웰 블럭에 이용될 수 있다.
1: 하부 웰 블럭 2: 상부 웰 블럭
3: 노즐 5: 바닥면
10: 웰 블럭 11: 하부 웰 블럭
12: 상부 웰 블럭 13: 퍼징 블럭
14: 그루브 15: 철피
16: 구멍 17: 파이프
S100: 퍼징 블럭 재료준비 및 배합
S200: 일체형 또는 분리형 선택 및 성형
S300: 기공율 / 통기량 확인 및 조정
S400: 규격 / 물성 확인 및 조정
S500: 웰 블럭 설치
S600: 사용상태 체크 및 데이터 활용

Claims (7)

  1. 용강 주조에 사용되어 노즐을 고정 지지하는 웰 블럭에 있어서,
    래들 또는 턴디쉬의 바닥면에 고정되는 하부 웰 블럭;
    상기 하부 웰 블럭 상부에 고정되는 상부 웰 블럭;
    상기 상부 웰 블럭의 외면 중 어느 한 부분에 고정되어 퍼징 기능을 수행하며 그루부가 마련된 퍼징 블럭;
    상기 그루브에 아르곤 가스를 취입하도록 상기 그루부의 외주면에 고정된 철피와 상기 철피의 구멍에 일측이 연결되고 연결된 부분이 상기 그루부 내로 노출된 파이프로 마련되는 아르곤 취입수단; 을 포함하며,
    상기 퍼징 블럭은 기공을 포함하는 다공성 물질로 마련되되 취입되는 상기 아르곤 가스의 퍼징을 증가시키기 위해 상기 기공의 크기 및 수가 수직방향 또는 수평방향을 따라 상이하게 마련되고, 수직방향 또는 수평방향의 분리형으로 제작되어 체결되며, 분리된 각각의 퍼징 블럭의 기공율 및 통기량을 상이하게 마련하여 현장 상황, 요구 조건에 따라 그 체결을 선택할 수 있으며, 상기 아르곤 가스의 퍼징을 가속하기 위해 상부로 갈수록 직경이 작아지는 별개의 유로 또는 회전력을 발생할 수 있는 별개의 유로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용강 주조용 웰 블럭.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 노즐은 슬라이딩 노즐 타입으로 마련되며, 상기 슬라이딩 노즐은 유압을 이용하여 개폐하되 상기 웰 블럭과 함께 실시간으로 상태를 센싱하고, 상기 상부 웰 블럭의 상부는 별도의 완충부재가 마련됨으로써 상기 슬라이딩 노즐의 개폐 시 발생할 수 있는 마모 및 균열을 방지하는 것을 특징으로 하는 용강 주조용 웰 블럭.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 퍼징 블럭은 기공율이 10 내지 25%, 통기량이 50 내지 150Nl/min 이며, 내경은 300mm 이상, 외경은 400mm 내외로 마련하고, 두께는 10 내지 50mm로 마련함으로써 볼텍스 현상 및 슬래그 유입의 방지효과를 최대로 하는 것을 특징으로 하는 용강 주조용 웰 블럭.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 웰 블럭은 하나 이상의 감지수단을 포함하는 센싱부가 마련되며 상기 감지수단은 상기 웰 블럭의 온도, 기공율, 균열, 두께, 통기량 중 어느 하나 이상을 감지하고 상기 센싱부가 감지한 정보는 제어부에 의해 사용자에게 제공 및 활용되는 것을 특징으로 하는 용강 주조용 웰 블럭.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 웰 블럭은 압력조절 수단이 마련되며, 상기 압력조절 수단은 상기 아르곤 가스의 퍼징을 증가시키기 위해 취입되는 상기 아르곤 가스의 취입 압력을 제어하고, 상기 아르곤 가스가 퍼징되는 경우 벤츄리 효과를 이용하는 것을 특징으로 하는 용강 주조용 웰 블럭.
  7. 제 1항 내지 제 3항, 제 5항 및 제 6항 중 어느 한 항에 따른 용강 주조용 웰 블럭의 제조방법에 있어서,
    퍼징 블럭의 재료 준비 및 배합단계;
    상기 퍼징 블럭이 일체형 또는 분리형인지 여부를 선택한 후 성형하는 단계;
    기공율 및 통기량을 확인하고 요구 조건에 따라 조정하는 단계;
    규격 및 물성을 확인하고 요구 조건에 따라 조정하는 단계;
    웰 블럭을 설치하는 단계; 및
    사용 상태를 센싱하고 상기 웰 블럭의 기능이 개선되도록 상기 센싱된 정보를 제공 및 활용하는 단계; 를 포함하며,
    상기 퍼징 블럭의 성형 단계는 설치 후 상기 아르곤 가스의 퍼징을 증가시키기 위해 상기 기공의 크기 및 수를 수직방향 또는 수평방향으로 상이하게 마련하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 용강 주조용 웰 블럭의 제조방법.

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