KR102400467B1 - 연속주조기용 세그먼트 및 이를 포함하는 연속주조기 - Google Patents

연속주조기용 세그먼트 및 이를 포함하는 연속주조기 Download PDF

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한병하
정형태
황종연
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Abstract

연속주조기용 세그먼트가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 주편을 가압하여 이송하는 복수의 분할롤이 제공되는 연속주조기용 세그먼트는 복수의 분할롤 사이에 배치되는 베어링 하우징 및 주편의 표면을 따라 흐르는 체류수가 통과하도록 베어링 하우징과 분할롤에 의해 가압 이송되는 주편 사이에 형성되는 복수의 체류수 이동통로를 포함하고, 복수의 체류수 이동통로 중 적어도 하나는 체류수의 통과를 지연시키도록 복수의 체류수 이동통로 중 다른 하나의 단면적보다 상대적으로 작은 단면적을 가진다.

Description

연속주조기용 세그먼트 및 이를 포함하는 연속주조기{SEGMENT FOR CONTINUOUS CASTING AND CONTINUOUS CASTING APPARATUS HAVING THE SAME}
본 발명은 연속주조기용 세그먼트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 주편 표면에 흐르는 체류수에 의한 불균일 냉각을 해소할 수 있는 연속주조기용 세그먼트에 관한 것이다.
일반적으로 연속주조공정(continuous casting process)은 일정한 형상의 주형에 용강을 연속적으로 주입하고, 주형 내에서 반응고된 주편을 연속적으로 주형의 하측으로 인발하여 슬라브(slab), 블룸(bloom), 빌렛(billet) 등과 같은 다양한 형상의 반제품을 제조하는 공정이다.
이러한 연속주조공정을 수행하는 일반적인 연속주조기는 제강공정에서 정련된 용강(molten steel)을 공급받는 턴디쉬(tundish)와, 턴디쉬에 일시 저장된 용강을 전달받아 일정한 형상으로 초기 응고시키는 주형(mold)과, 주형의 하부에 구비되며 미응고된 주편을 이송하는 가운데 냉각시키면서 일련의 성형 작업을 수행하도록 연속하여 배열된 복수의 세그먼트(segment)를 갖춘 냉각라인을 포함한다.
또 각 세그먼트는 복수의 내측롤러가 설치된 상부프레임과, 상부프레임의 내측롤러들과 대향하도록 배치된 복수의 외측롤러를 구비하며 베이스부에 고정된 하부프레임과, 상부프레임과 하부프레임을 연결하여 상부프레임이 지지되도록 함과 동시에 상부프레임을 승강시켜 상부프레임과 하부프레임 사이의 이격거리를 조절함으로써 주편에 압력을 가하는 복수의 업다운실린더(Up-Down Cylinder)를 구비한다.
이러한 연속주조기에서 주형을 통과한 주편은 상부프레임의 내측롤러와 하부프레임의 외측롤러 사이의 이격공간을 통과하면서 이들 롤러에 의해 가압되어 설정한 형상으로 성형된다. 이때는 주편이 내측롤러와 외측롤러 사이를 지나는 과정에서 높은 철정압이 발생하고, 업다운실린더의 가압력이 이러한 철정압을 이기고 내측롤러와 외측롤러 사이 간격을 유지시킴으로써 주편의 성형이 이루어지도록 한다.
한국공개특허 제10-2016-0049298호(2016.05.09 공개)
본 발명의 실시 예들은 주편 표면에 흐르는 체류수에 의한 주편 냉각 불균일을 해소할 수 있는 연속주고기용 세그먼트를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 주편을 가압하여 이송하는 복수의 분할롤이 제공되는 연속주조기용 세그먼트에 있어서, 상기 복수의 분할롤 사이에 배치되는 베어링 하우징; 및 상기 주편의 표면을 따라 흐르는 체류수가 통과하도록 상기 베어링 하우징과 상기 분할롤에 의해 가압 이송되는 상기 주편 사이에 형성되는 복수의 체류수 이동통로;를 포함하고, 상기 복수의 체류수 이동통로 중 적어도 하나는 상기 체류수의 통과를 지연시키도록 상기 복수의 체류수 이동통로 중 다른 하나의 단면적보다 상대적으로 작은 단면적을 가지는 연속주조기용 세그먼트가 제공될 수 있다.
상기 적어도 하나의 체류수 이동통로는 상기 베어링 하우징에 결합되는 더미 블록을 통해 형성될 수 있다.
상기 더미 블록은 상기 베어링 하우징의 외면과 대응하는 곡률을 가지며, 상기 베어링 하우징의 외면에 탈착 가능할 수 있다.
상기 더미 블록은 상기 베어링 하우징의 좌우 폭과 동일한 폭을 가질 수 있다.
상기 더미 블록은 상기 베어링 하우징의 좌우 폭보다 작은 폭을 가지며, 상기 베어링 하우징의 좌우 양단에 각각 위치되는 한 쌍을 구비할 수 있다.
상기 더미 블록은 상기 베어링 하우징의 좌우 폭보다 작은 폭을 가지며, 상기 베어링 하우징의 좌우 양단 중 어느 하나에 위치될 수 있다.
상기 더미 블록과 상기 주편 사이에 형성되는 상하방향 갭(gap)은 3mm보다 작지 않는 것을 특징으로 한다.
상기 더미 블록이 부착된 상기 체류수 이동통로의 좌우방향 폭과 상하방향 갭 중 적어도 하나는 상기 다른 하나의 체류수 이동통로보다 상대적으로 작은 것을 특징으로 한다.
상기 적어도 하나의 체류수 이동통로의 좌우 롤 수두비(hmin/hmax)는 0.2이하이고, 체류수 이동통로 수두비(hb/hmax)는 0.6이하인 것을 특징으로 한다.
여기서, hmax는 체류수 이동통로 좌우의 수두 중 큰 값, hmin는 체류수 이동통로 좌우의 수두 중 작은 값, hb는 체류수 이동통로의 수두.
상기 더미 블록은 상기 적어도 하나의 체류수 이동통로의 좌우 수두 중 낮은 쪽에 위치되고, 상기 적어도 하나의 체류수 이동통로의 폭은 상기 다른 하나의 체류수 이동통로의 폭의 20 내지 50%를 만족할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 용강을 저장하는 래들; 상기 래들로부터 용강을 공급받는 턴디쉬; 상기 턴디쉬로부터 용강을 전달받아 응고시켜 주편을 형성하는 주형; 및 상기 주형의 하부에 구비되며, 상기 주편을 이송하면서 냉각시키는 복수의 세그먼트;를 포함하고, 상기 복수의 세그먼트는 전술한 세그먼트 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예들은 주편 표면에 흐르는 체류수의 흐름으로 인한 주편 냉각 불균일을 해소할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 연속주조기를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 연속주조기용 세그먼트를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 체류수 이동통로를 도시한 것이다.
도 4는 체류수 이동통로 좌우의 유량비가 달라질 때의 체류수 흐름을 전산유체 해석을 통해 도시한 것이다.
도 5는 연속주조기에서 주조된 길이에 따른 주편의 표면 온도를 도시한 그래프이다.
도 6은 도 5의 일부를 확대하여 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 베어링 하우징에 설치된 더미 블록을 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 베어링 하우징에 설치된 더미 블록을 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 베어링 하우징에 설치된 더미 블록을 도시한 사시도이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 분할롤과 주편 사이의 체류수 단면적을 나타낸 모식도이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 체류수 이동통로에 스프레이에 의한 체류수가 흐르는 것을 간략하게 도시한 모식도이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 체류수 이동통로로 흘러 내려온 체류수가 다음 분할롤을 만나 체류수 이동통로로 흘러가는 체류수의 양을 계산하기 위한 모식도이다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 체류수가 편향되는 모습을 전산유체해석으로 도시한 것이다.
이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 연속주조기를 도시한 것이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 연속주조기용 세그먼트를 도시한 것이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 체류수 이동통로를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 의한 연속주조기(10)는 제강공정에서 정련된 용강이 담기는 래들(11)과, 래들(11)로부터 용강을 공급받는 턴디쉬(12, tundish)와, 턴디쉬(12)에 일시 저장된 용강을 전달받아 일정한 형상으로 초기 응고시키는 주형(13, mold)과, 주형(13)의 하부에 구비되며 미응고된 주편을 이송하는 가운데 이를 냉각시키면서 일련의 성형 작업을 수행하도록 연속하여 배열된 복수의 세그먼트(20, segment)를 갖춘 냉각라인(15)을 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 냉각라인을 구성하는 각 세그먼트(20)는 복수의 분할롤(28)이 제공되는 상부프레임(21)과, 상부프레임(21)의 분할롤(28)과 대향하도록 배치된 복수의 분할롤(28)을 구비하며 베이스부(미도시)에 고정된 하부프레임(23)과, 상부프레임(21)과 하부프레임(23)을 연결하여 상부프레임(21)이 지지되도록 함과 동시에 상부프레임(21)을 승강시켜 상부프레임(21)과 하부프레임(23) 사이의 이격거리를 조절함으로써 주편에 압력을 가하는 복수의 업다운실린더(25, Up-Down Cylinder)를 포함할 수 있다.
복수의 분할롤(28) 사이에는 분할롤(28)을 회전 가능하게 지지하는 베어링이 설치되는 베어링 하우징(30)이 구비된다.
도 3을 참조하면, 베어링 하우징(30)이 설치되는 영역은 주조 시 주편(17)의 표면을 맞고 흘러 내리는 냉각수가 흘러 내리는 배수구 역할을 하게 되므로, 연속되는 롤에서 주편(17)의 냉각 불균일을 줄이기 위해 주편 이동방향에 대해 지그재그 형태로 배열되게 된다. 이하에서는 주편(17)의 표면을 따라 흘러 내리는 상태의 냉각수를 체류수로 명칭하고, 분할롤(28)에 의해 가압 이송되는 주편(17)과 베어링 하우징(30) 사이에 형성되는 배수구를 체류수 이동통로(31)로 정의한다.
이러한 주편(17)의 표면을 따라 흐르는 체류수는 체류수 이동통로(31)의 좌우로 유량의 차이가 발생하고, 도 4에서와 같이 좌우 유량의 차이가 커지면 수두차에 의해 체류수 이동통로(31)를 통해 흘러내리는 체류수가 수직으로 내려오지 않고, 수두가 낮은 쪽으로 쏠려 편향된 상태로 흐르게 된다. 여기서, 도 4는 체류수 이동통로 좌우의 유량비가 달라질 때의 체류수 흐름을 전산유체 해석을 통해 도시한 것으로서, 도시된 도면의 흰색 부분은 물의 분율이 0이고, 검은색 부분은 물의 분율이 1을 나타낸 것으로서, 도 4(a)는 체류수 이동통로 좌우의 유량비가 6:4인 경우이고, 도 4(b)는 체류수 이동통로 좌우의 유량비가 8:2인 경우이고, 도 4(c)는 체류수 이동통로 좌우의 유량비가 9.5:1인 경우이다.
한편, 주편(17)의 두께와 주조 속도는 반비례 관계를 가지며, 주조되는 주편(17)의 두께가 증가하면, 늦어진 주조 속도에 의해 주편(17)의 표면 온도는 낮아진다.
도 5는 연속주조기에서 주조된 길이에 따른 주편의 표면 온도를 도시한 그래프이고, 도 6은 도 5의 일부를 확대하여 도시한 것이다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 주형(13)을 빠져나온 주편(17) 표면의 냉각은 냉각수에 의한 스프레이 냉각과 분할롤(28)과의 접촉에 의한 롤 냉각이 반복되면서 냉각이 이루어진다. 일반적으로, 주조하는 주편(17)의 두께가 두꺼워 질수록 주편(17) 표면의 과냉각을 막기 위하여 냉각수의 비수량을 줄여 주조하게 되고, 분할롤(28)과의 접촉에 의한 냉각은 줄일 수 없기 때문에 상대적으로 롤 냉각이 차지하는 비중은 커지게 된다. 따라서, 도 6과 같이 롤 냉각에 따른 주편 온도 감소가 스프레이 냉각에 따른 주편 온도 감소보다 더 크게 나타나게 된다. 분할롤(28)과의 접촉에 의해 냉각된 주편(17)의 표면은 분할롤(28)과 접촉이 끝나는 시점부터 주편(17) 내부의 높은 온도에 의해 복열되는 과정(L 영역)이 반복된다. 주편(17)의 표면이 라이덴프로스트 효과(Leidenfrost effect)를 나타내는 고온 구간에서는 스프레이에 의한 냉각이나 체류수가 주편(17) 표면을 타고 흘러내리면서 일으키는 불균일 냉각 효과가 크지 않으나, 라이덴프로스트 온도 이하에서는 냉각수에 의한 불균일 냉각 효과가 더 커지게 된다. 분할롤(28)과 접촉되어 냉각된 주편(17) 표면 온도가 라이덴프로스트 온도 이하로 떨어졌을 때, 주편(17)이 라이덴프로스트 온도 이상으로 회복되기전 도 4와 같은 편향된 체류수 흐름이 주편(17) 표면에 닿게 되면 체류수에 의한 과냉이 발생되고, 닿지 않는 부분과 냉각 차이가 심하게 되어 주편(17)의 온도 불균일이 심해진다. 이런 현상은 흘러내리는 냉각수량이 누적되어 많아지는 하부에서 심해지며, 하부는 주편(17) 온도도 라이덴프로스트 온도 이하로 낮아져 불균일 냉각은 더 심해진다. 이러한 체류수 이동통로(31) 좌우의 수두차이에 의한 편향된 체류수 흐름을 줄이거나 지연시켜 주편(17)의 불균일 냉각을 해소하기 위해 본 실시 예의 복수의 체류수 이동통로(31) 중 적어도 하나는 다른 체류수 이동통로(31)의 단면적보다 상대적으로 작은 단면적을 가지도록 구성될 수 있다.
구체적으로, 두꺼운 주편(17)을 주조할 때 스프레이 냉각수를 줄이고 흘러내리는 체류수의 양이 줄게 되면 체류수 이동통로(31)의 단면적이 유량에 비해 충분히 커서 체류수 이동통로(31) 좌우의 수두차에 의한 체류수의 편향이 발생되게 된다. 반면, 체류수 이동통로(31)의 단면적을 줄여 체류수 이동통로(31)의 수두가 높아지면 체류수 이동통로(31) 좌우의 수두차에 의한 영향을 줄어들게 되고, 체류수 이동통로(31) 상의 수두에 의해 흘러내리는 체류수는 수직에 가깝게 흐르게 된다. 이러한 체류수 이동통로(31)의 단면적을 줄일 수 있도록 도 7과 같이 베어링 하우징(30)에는 더미 블록(40)이 결합될 수 있다.
더미 블록(40)은 필요에 따라서 베어링 하우징(30)의 외면에 탈부착 가능하도록 베어링 하우징(30)의 상측 외면에 분리 가능하게 결합될 수 있다.
더미 블록(40)은 베어링 하우징(30)의 상측 외면과 대응하는 곡률을 가지는 형상으로 구성될 수 있고, 베어링 하우징(30)의 좌우 폭(W)과 동일한 폭을 가질 수 있다. 이러한 구성을 통해 더미 블록(40)이 설치된 체류수 이동통로(31)의 상하방향 갭(H)(도 3 참조)은 다른 체류수 이동통로(31)에 의해 형성되는 갭(H)보다 상대적으로 작게 마련될 수 있다.
도 8을 참조하면, 더미 블록(40)은 베어링 하우징(30)의 상측 외면과 대응하는 곡률을 가지는 형상으로 구성될 수 있고, 베어링 하우징(30)의 좌우 폭(W)보다 작은 폭을 가질 수 있다. 이러한 더미 블록(40)은 베어링 하우징(30)의 좌우 양단에 각각 위치되는 한 쌍이 구비될 수 있고, 도 9와 같이, 베어링 하우징(30)의 좌우 양단 중 어느 하나에 위치될 수 있다. 이러한 구성을 통해 더미 블록(40)이 설치된 체류수 이동통로(31)의 좌우방향 폭(W)과 상하방향 갭(H) 중 적어도 하나는 다른 체류수 이동통로(31)의 폭(W)과 갭(H)보다 상대적으로 작게 마련될 수 있다.
이하, 실시예들을 통하여 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 하기 실시예는 본 발명을 예시하여 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
체류수 이동통로 수두 수두비 L지점 물분율 냉각 불균일
폭
(W) mm		 갭 (H)
mm		 hmax hmin hb 롤 수두비
hmin/hmax 		체류수 이동통로 수두비
hb/hmax
기존 190 12 35 11 3 0.31 0.09 61% 강
실시예1 190 4 35 11 23 0.31 0.65 20% 약
실시예2 190 2 35 11 92 0.31 2.62 4% 무
실시예3 190 1 35 11 366 0.31 10.5 15% 약
실시예4 114 12 35 11 7 0.31 0.20 0% 무
실시예5 152 12 35 11 4 0.31 0.11 1.4% 무
여기서, 체류수 이동통로(31) 좌우의 수두 중 큰 값은 hmax 이고, 작은 값은 hmin 이고, hb 는 체류수 이동통로(31)의 수두이다.체류수 이동통로(31) 좌우의 수두(h)는 유체통과 단면적 A에서 동일한 속도로 흘러나간다 가정하고 다음의 수학식 1을 이용하여 계산한다.
Figure 112020138695525-pat00001
Figure 112020138695525-pat00002
여기서, Q는 유량이고, A는 유체통과 단면적, V는 유체의 평균속도, g는 중력가속도, h는 수두이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 주편(17)이 θ도 만큼 주조된 상태에서 분할롤(28)과 주편(17) 사이의 체류수의 단면적은 아래 수학식 2를 이용하여 계산한다.
Figure 112020138695525-pat00003
Figure 112020138695525-pat00004
Figure 112020138695525-pat00005
Figure 112020138695525-pat00006
여기서, A는 분할롤(28)과 주편(17) 사이의 체류수 단면적이고, y는 분할롤(28)과 주편(17)의 접촉지점인 원점(O)에서 체류수면 까지의 수직 거리인 수두이고, x’는 분할롤(28)과 체류수면 접촉점에서 원점(O)까지의 수평거리이고, x는 주편(17)과 체류수면 접촉점에서 원점(O)까지의 수평거리이다.
체류수 단면적(A)은 분할롤(28)과 주편(17)의 접촉점을 꼭짓점으로하고, 체류수면(x,x')를 밑변으로 하는 삼각형에서 분할롤(28)의 원주에서 만들어지는 활꼴(b)의 면적을 제외한 것이다. [수학식 2]를 이용하면 수두 y일 때 체류수의 단면적을 연속주조기의 모든 분할롤들에 대해서 계산할 수 있다.
체류수 이동통로(31) 좌우의 체류수의 유량을 구하면 체류수 이동통로(31) 좌우의 수두를 구할 수 있게 된다. 체류수 이동통로(31)를 통해 흐르는 체류수의 유량은 수모델 실험이나 전산유체 해석 등으로 구할 수 있으나, 비용과 시간이 많이 소요되는 문제가 있다. 따라서, 다음에 제시하는 간단한 수식 모델을 통해 계산할 수 있다.
도 11은 체류수 이동통로에 스프레이에 의한 체류수가 흐르는 것을 간략하게 도시한 모식도이다.
외란이 없을 경우 체류수 이동통로(31)(A)에는 좌측 분할롤 상에 떨어지는 스프레이 냉각수의 1/2인 (1)과 센터 분할롤 상에 떨어지는 스프레이 냉각수의 1/2인 (2)와 체류수 이동통로(31) 상에 떨어지는 스프레이 냉각수 (3)의 합한 만큼의 체류수가 통과하게된다. 체류수 이동통로(31)(B)에는 (2), (3), (4)의 합한 만큼의 체류수가 통과하게 된다. 이때 체류수 이동통로(31) 상에 떨어지는 (3)을 제외한 체류수는 모두 분할롤(28) 상에 떨어져 분할롤(28)에서 흘러 체류수 이동통로(31)로 흘러내려가게 되어 체류수 이동통로(31) 좌우의 수두 형성에 기여하고, 체류수 이동통로(31)로 가게되면 체류수 이동통로(31) 상의 수두 형성에도 기여한다. (3)은 분할롤(28)에 직접 맞지 않기 때문에 체류수 이동통로(31) 상의 수두 형성에만 기여한다. (1)과 (4) 만큼은 각각 분할롤(28)의 에지로도 흘러나간다. 이를 통해 모든 분할롤과 분할롤 사이의 스프레이에 의한 체류수가 체류수 이동통로(31)로 흘러나가게 되는 체류수 양을 계산할 수 있다.
도 12는 체류수 이동통로로 흘러 내려온 체류수가 다음 분할롤을 만나 체류수 이동통로로 흘러가는 체류수의 양을 계산하기 위한 모식도이다.
도 12를 참조하면, 다음 분할롤 상을 흐르는 체류수 Q1, Q2, Q3, Q4는 [수학식 3]을 이용하여 계산할 수 있다.
Figure 112020138695525-pat00007
Figure 112020138695525-pat00008
Figure 112020138695525-pat00009
Figure 112020138695525-pat00010
분할롤 위에 떨어진 체류수는 분할롤과 주편 사이에서 좌우로 흘러가게 되는데, 좌/우로 흘러가는 양은 저항에 반비례하며 모델에서 고려하는 저항은 유체의 이동거리이다. 체류수 이동통로(31)가 겹쳐지는 구간에서는 겹친 폭에 비례하는 QD는 아래로 바로 통과하고, 남은 유량 QR은 분할롤에 부딪혀 좌/우로 흘러가는 양을 동일한 방법으로 구하면 된다. 각 분할롤 단계를 통과하며 스프레이에서 공급되는 유량이 없다면 분할롤의 에지로 흘러나가는 유량에 의해 체류수 이동통로로 통과하는 유량은 점점 줄어들게 될 것이나, 분할롤과 분할롤 사이에 배치된 스프레이에 의해 체류수를 계속 공급받고 늘어나게 된다.
도 13은 [표 1]의 실시예에 따른 체류수가 편향되는 모습을 전산유체해석으로 도시한 것이다.
[표 1]에 나타낸 바와 같이, 기존 적용한 분할롤은 θ가 60˚이며, 롤 수두비(hmin/hmax)가 0.31로 체류수 이동통로의 좌우 수두차이가 크고, 유량이 적어 체류수 이동통로 수두비(hb/hmax)가 0.09 이었다(도 13(a)). 이때 도 6에 도시된 주편 온도 회복 지점인 L만큼 분할롤 접촉부에서 떨어진 지점에서의 물분율이 61%로서, 주편(17)의 냉각 불균일이 큼을 알 수 있다.
실시예 1 내지 3은 도 7에 도시된 더미 블록(40)을 이용하여 체류수 이동통로(31)의 갭(H)을 줄인 것으로서, 실시예 1은 갭(H)이 4mm이고(도 13(b)), 실시예 2는 갭(H)이 2mm이고(도 13(c)), 실시예 3은 갭(H)이 1mm인 경우이다(도 13(d)).
실시예 2 및 3은 체류수 이동통로(31)의 갭(H)을 과도하게 줄임에 의해 냉각 불균일은 줄어드나, 스케일 누적이 발생하는 문제가 있다. 그러나 실시예 1은 체류수의 배출이 양호하면서 주편(17)의 냉각 불균일이 줄어듬을 알 수 있다.
실시예 4는 도 8에 도시된 더미 블록(40)을 이용하여 체류수 이동통로(31)의 폭(W)을 줄인 것이고(도 13(e)), 실시예 5는 도 9에 도시된 더미 블록(40)을 이용하여 체류수 이동통로(31)의 좌우 수두 중 큰 값을 가지는 쪽에 가깝게 위치시켜 체류수 이동통로(31)의 폭(W)을 줄인 것이다(도 13(f)).
실시예 4와 5의 두 경우 모두 체류수 배출이 양호하고, 분할롤(28) 접촉 후 온도 회복되는 구간(도 6의 L) 동안의 체류수 침투(L지점 물분율)가 거의 없어 냉각 불균일을 줄이는 결과를 얻음을 알 수 있다.
한편, 본 실시 예의 경우, 체류수 이동통로(31)의 좌우 롤 수두비(hmin/hmax)가 0.2 이하이고, 체류수 이동통로 수두비(hb/hmax)가 0.6 이하인 경우, 롤 수두가 낮은 쪽에 더미 블록(40)을 위치시켜 체류수 이동통로(31)의 폭을 20% 내지 50% 줄이는 경우 체류수의 편향 발생을 지연시켜 주편(17)의 냉각 불균일을 현저히 줄일 수 있음을 알 수 있었다.
이상에서는 특정의 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나 상기한 실시 예에만 한정되지 않으며 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.
10: 연속주조기, 11: 래들,
12: 턴디쉬, 13: 주형,
17: 주편, 20: 세그먼트,
28: 분할롤, 30: 베어링 하우징,
31: 체류수 이동통로, 40: 더미 블록.

Claims (11)

  1. 주편을 가압하여 이송하는 복수의 분할롤이 제공되는 연속주조기용 세그먼트에 있어서,
    상기 복수의 분할롤 사이에 배치되는 베어링 하우징; 및
    상기 주편의 표면을 따라 흐르는 체류수가 통과하도록 상기 베어링 하우징과 상기 분할롤에 의해 가압 이송되는 상기 주편 사이에 형성되는 복수의 체류수 이동통로;를 포함하고,
    상기 복수의 체류수 이동통로 중 적어도 하나는 상기 체류수의 통과를 지연시키도록 상기 복수의 체류수 이동통로 중 다른 하나의 단면적보다 상대적으로 작은 단면적을 가지는 연속주조기용 세그먼트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 체류수 이동통로는 상기 베어링 하우징에 결합되는 더미 블록을 통해 형성되는 연속주조기용 세그먼트.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 더미 블록은 상기 베어링 하우징의 외면과 대응하는 곡률을 가지며, 상기 베어링 하우징의 외면에 탈착 가능한 연속주조기용 세그먼트.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 더미 블록은 상기 베어링 하우징의 좌우 폭과 동일한 폭을 갖는 연속주조기용 세그먼트.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 더미 블록은 상기 베어링 하우징의 좌우 폭보다 작은 폭을 가지며, 상기 베어링 하우징의 좌우 양단에 각각 위치되는 한 쌍을 구비하는 연속주조기용 세그먼트.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 더미 블록은 상기 베어링 하우징의 좌우 폭보다 작은 폭을 가지며, 상기 베어링 하우징의 좌우 양단 중 어느 하나에 위치되는 연속주조기용 세그먼트.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 더미 블록과 상기 주편 사이에 형성되는 상하방향 갭(gap)은 3mm보다 작지 않는 연속주조기용 세그먼트.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 더미 블록이 부착된 상기 체류수 이동통로의 좌우방향 폭과 상하방향 갭 중 적어도 하나는 상기 다른 하나의 체류수 이동통로보다 상대적으로 작은 연속주조기용 세그먼트.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 체류수 이동통로의 좌우 롤 수두비(hmin/hmax)는 0.2이하이고, 체류수 이동통로 수두비(hb/hmax)는 0.6이하인 연속주조기용 세그먼트.
    여기서, hmax는 체류수 이동통로 좌우의 수두 중 큰 값, hmin는 체류수 이동통로 좌우의 수두 중 작은 값, hb는 체류수 이동통로의 수두.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 더미 블록은 상기 적어도 하나의 체류수 이동통로의 좌우 수두 중 낮은 쪽에 위치되고, 상기 적어도 하나의 체류수 이동통로의 폭은 상기 다른 하나의 체류수 이동통로의 폭의 20 내지 50%를 만족하는 연속주조기용 세그먼트.
  11. 용강을 저장하는 래들;
    상기 래들로부터 용강을 공급받는 턴디쉬;
    상기 턴디쉬로부터 용강을 전달받아 응고시켜 주편을 형성하는 주형; 및
    상기 주형의 하부에 구비되며, 상기 주편을 이송하면서 냉각시키는 복수의 세그먼트;를 포함하고,
    상기 복수의 세그먼트는 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 세그먼트를 포함하는 연속주조기.
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