KR20000004099U - 침지노즐 간접예열 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 연속주조 공정시에 사용되는 침지노즐 예열장치에 관한 것으로, 오븐 몸체부와 오븐의 상부덮개를 일체형으로 형성하여 열에너지 사용의 효율화를 기하고, 오븐 몸체부 양측에 소정 각도를 이루도록 다수개의 버너를 설치함에 의해 버너로부터 분출되는 불꽃이 오븐의 내측 벽면을 따라 나선형으로 회전하면서 나아가되, 침지노즐과의 접촉이 않도록 하여 침지노즐을 간접적으로 예열할 수 있고, 이로 인해 침지노즐의 각부분을 열편차없이 균일하게 온도를 상승시킬 수 있으며, 침지노즐의 부위별 온도편차에 따를 침지노즐 내화물의 크랙을 방지하여 크랙으로 인한 주조중단이 발생되는 문제점을 해결할 수 있다.

Description

침지노즐 간접예열 장치

본 고안은 연속주조 작업시 턴디쉬에서 주형으로 용강을 주입하는데 사용되는 침지노즐을 예열하는 설비인 버너오븐(burner oven)에 관한 것으로, 특히 오븐내 온도를 균일하게 상승유지시켜 오븐내의 분위기의 온도가 되도록 침지노즐을 간접예열하는 침지노즐 간접예열 장치에 관한 것이다.

일반적으로 연속주조 작업에서 사용되는 침지노즐은 그 재질이 내화물이며, 주조시 고온의 용강이 상온의 침지노즐과 접촉하게 되는데, 이로 인해 침지노즐이 열팽창에 의해 침지노즐 내화물에 크랙이 발생하거나 용강의 응고에 의한 지금이 형성된다.

따라서 상기의 현상을 방지하기위해 주조전에 침지노즐을 약 1200℃ 이상의 일정온도까지 예열하게 되는 데, 상기 예열시 사용되는 설비가 침지노즐 버너오븐이다.

도 1a 내지 도 1c 는 종래의 기술에 따른 침지노즐 오븐을 도시한 도면이다.

상기 도면중, 도 1a 는 종래의 기술에 따른 침지노즐 오븐의 전체구조를 도시한 단면도이고, 도 1b 는 상기 도 1a 의 침지노즐 오븐의 평면도로 침지노즐 오븐 예열시 불꽃회전의 방향을 도시한 도면이다.

상기 각 도면에 도시된 바와같이, 종래의 기술에 따른 침지노즐 예열장치(30)에 있어서, 침지노즐(10)이 삽입되는 오븐은 오븐 덮개(7)가 오븐몸체와 분리되는 분리형이면서 냉각수 통수타입인 관계로 씰링(Sealing) 상태가 불량하고, 통수된 냉각수에 의한 열손실이 심하게 발생하게 된다.

또한 침지노즐 오븐에 하나의 버너(1)만이 설치되어 있어 침지노즐(10) 예열시에는 버너(1)에서 분출되는 불꽃(6)이 침지노즐(10)의 소정영역 예컨데, 에이(A), 비(B), 시(C) 부분에 열을 고르게 전달시키지 못하게 되어 침지노즐(10)의 각부분의 온도분포가 불균일하게 된다.

따라서 상기 침지노즐(10)의 일정영역(A, B, C 부위)에서의 불균일한 온도편차에 의해 열팽창과 열적충격으로 침지노즐(10)에 미세한 크랙을 유발시켜 주조초기의 용강접촉시 온도변화로 크랙이 확장되고, 또한 주조진행과정에서 용강의 주입류를 따라 침지노즐(10) 크랙부로 공기가 혼입되어 산화, 침식이 촉진 되어지므로서 침지노를(10)이 절단되어 주조가 중단되는 문제점이 있다

따라서 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 침지노즐을 예열하되, 버너불꽃이 침지노즐에 직접닿지 않도록 하여 침지노즐의 내화물을 간접적으로 예열하여 내화물의 온도를 균일하게 상승시키고, 침지노즐의 부분별 열편차에 의한 내화물의 열적 충격을 해소하므로서 크랙 발생을 방지하게 하는 침지노즐 간접예열 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1a 는 종래의 기술에 따른 침지노즐 오븐의 전체구조를 도시한 단면도

도 1b 는 상기 도 1a 의 침지노즐 오븐의 평면도로 침지노즐 오븐 예열시 불꽃회전의 방향을 도시한 도면

도 1c 는 상기 도 1a 에 도시된 침지노즐 오븐 상부덮개를 도시한 도면으로, (a) 는 사시도, (b) 는 단면도임

도 2a 는 본 고안의 기술에 따른 침지노즐 오븐의 전체구조를 도시한 단면도

도 2b 는 상기 도 2a 의 침지노즐 오븐의 평면도로, 침지노즐 오븐 예열시 불꽃회전의 방향을 도시한 도면

도 3 은 본 고안의 침지노즐 오븐내에 침지노즐이 삽입된 상태를 도시한 단면도

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

1 : 침지노즐 버너 2 : 침지노즐 오븐 케이스

3 : 케스타볼(Casttable) 4 : 캐스타볼 고정핀

5 : 폐가스 배기 파이프 6 : 침지노즐 오븐 불꽃

7, 27 : 오븐 상부덮개 10 : 턴디쉬 침지노즐

11 : 침지노즐 삽입공 29 : 오븐 몸체부

30 : 종래의 침지노즐 예열장치

40 : 본 고안의 침지노즐 예열장치

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안의 침지노즐 간접예열 장치는,

오븐 상부덮개는 오븐 몸체부로부터 상부로 연장되어 나온 일체형으로 형성되고, 상부에 형성되는 침지노즐 삽입공은 침지노즐의 단면형상과 동일한 형상으로 형성되되, 삽입이 용이한 크기로 형성되며;

상기 버너는 오븐의 몸체부 양측면에 일정각도를 갖도록 대칭되게 형성하여 버너 화구의 끝부분이 침지노즐과 직접 접촉하지 않고 오븐의 내측벽면을 향하도록 형성된 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 침지노즐 간접예열 장치에 대해 상세히 설명하기로 한다.

도 2a 내지 도 2c 는 본 고안의 기술에 따른 침지노즐 간접예열 장치를 도시한 도면이다.

상기 도면 중, 도 2a 는 본 고안의 기술에 따른 침지노즐 오븐의 전체구조를 도시한 단면도이고, 도 2b 는 상기 도 2a 의 침지노즐 오븐의 평면도로, 침지노즐 오븐 예열시 불꽃회전의 방향을 도시한 도면이다.

먼저, 도 2a 를 참조하면, 본 고안의 침지노즐 예열장치(40)는 침지노즐(10)을 삽입하여 간접예열하는 오븐 몸체부(29)와, 상기 오븐 상부의 덮개부(7)와, 상기 오븐 몸체부(29)의 측면에 설치되고 예열불꽃이 분출되는 버너(1)부로 크게 이루어진다.

상기 침지노즐 오븐 몸체부(29)는 상기 도 2B 에 도시된 바와같이, 일정두께의 철피로 된 노즐 오븐 케이스(2)와, 상기 케이스(2)의 내측으로 캐스터블 고정핀(4)에 의해 견고하게 고정되고, 소정두께를 가진 캐스터볼(3)로 형성된다.

이때 상기 캐스터볼 고정핀(4)은 엇갈린 와이(Y)자 모양의 형상을 하고 있고, 상기 노즐 오븐 케이스(2)의 내측으로 일정간격으로 다수개 용접 부착 되어져 캐스터블(3)을 압축, 소결시켜 상기 노즐 오븐 케이스(2)에 견고하게 고정시킨다.

한편, 침지노즐 오븐 몸체부(29)의 캐스터블(3) 및 노즐오븐 케이스(2)를 관통하는 폐가스 라인(5)이 오븐 몸체부(29)의 양측에 강재 파이프(Steel Pipe)로 연설된다.

또한, 침지노즐 오븐의 상부 덮개부(7)는 오븐 몸체부(29)로부터 일체로 연장되어 나온 형태로 구성되며, 노즐 오븐 케이스(2) 내측으로 캐스터블 고정핀(4)이 인접하게 용접부착 되어져 일정 두께의 캐스터블(3)을 노즐 오븐 케이스(2)에 견고히 고정시킨다.

따라서 본 고안의 침지노즐 오븐의 상부 덮개부(7)는 오븐 몸체부(29)와 분리되지 않는 일체형으로 이루어지며, 상부가 완전히 밀폐되지 않고 침지노즐(10)을 삽입할 시, 간섭이 생기지 않도록 충분한 공간이 확보된 침지노즐 삽입공(11)을 형성한다. 이때 상기 침지노즐 삽입공(11)은 침지노즐(10)의 형상과 비슷하게 요철을 이루어 형상을 이루게 된다.

또한 상기 침지노즐 오븐에 부착되는 버너(1)는 종래의 경우와는 달리, 노즐 오븐 몸체부(29) 둘레에 위치하되, 원형의 버너(1)가 대각선으로 상기 노즐 오븐의 몸체부(29) 양측에 설치된다. 이때, 상기 설치된 버너(1)의 버너화구(14)의 끝은 오븐 의 내측벽면을 향하도록 한다. 또한 상기 버너(1)에는 가스배관(12)과 에어배관(13)이 함께 연결되어진다.

이상 상기와 같이 구성된 본고안의 침지노즐 간접예열 장치의 작용에 관하여 설명하면 다음과 같다.

도 3 은 본 고안의 침지노즐 오븐내에 침지노즐이 삽입된 상태를 도시한 단면도이다.

상기 도면에 도시된 바와같이, 버너(1)를 점화한 후 침지노즐(10)을 오븐에 삽입하면, 버너화구(14)의 끝 방향이 오븐 내벽을 향하고 있으므로 버너화구(14)에서 분출되는 불꽃(31)이 침지노즐(10)에 직접닿지 않고 오븐 내벽을 따라 나선형으로 회전하게 된다.

따라서 상기 버너화구(14)로부터 분출되어 나온 불꽃(31) 나선형으로 회전하면서 오븐 내부의 온도를 균일하고, 점진적으로 상승시키므로 침지노즐(10)은 오븐의 내부온도에 의해 간접적인 예열이 된다. 이때 연소되면서 발생되는 폐가스는 오븐의 양측에 설치된 폐가스 배기라인(5)을 통해 외부로 배출되므로 연소의 효율을 증가시킬 수 있다.

아울러, 오븐의 몸체부(29)와 일체형으로 구성된 오븐덮개(7)는 밀봉상태가 견고하고, 오븐 내부의 열에너지가 손실되는 것을 방지함으로서 열효율을 증가시킨다.

이상 상술한 바와 같이, 본 고안의 침지노즐 간접예열 장치는 오븐 몸체부와 오븐카버가 일체형으로 구성됨에 따라 열에너지 손실이 최소화시켜 열효율의 증가를 기할 수 있으며, 오븐 몸체부 양측에 소정 각도를 이루며 설치되는 두 개의 버너에서 분출되는 불꽃이 오븐의 내측 벽면을 따라 나선형으로 회전하면서 나아감에 따라 침지노즐과의 접촉이 이뤄지지 않은 상태에서 오븐내의 온도를 상승시키므로 침지노즐을 간접적으로 예열할 수 있다. 이로 인해 침지노즐의 각부분을 열편차없이 균일하게 온도를 상승시킬 수 있고, 또한 침지노즐의 부위별 온도편차에 따라 내화물의 열충격에 의한 침지노즐의 크랙을 방지하여 크랙으로 인한 주조중단이 발생되는 문제점을 해결함으로 생산성을 크게 향상시킬 수 있다.

Claims (1)

1. 내부에 침지노즐이 삽입되어 침지노즐의 예열이 이루어지는 오븐 본체부와; 상기 본체부의 상부에 위치하며 침지노즐 삽입공이 상부에 형성된 오븐 덮개부와; 상기 오븐 본체부의 측면에 장착되어 가열불꽃을 방사하는 버너를 포함한 구성으로 되는 침지노즐 예열장치에 있어서,

   상기 오븐 상부덮개는 오븐 몸체부로부터 상부로 연장되어 나온 일체형으로 형성되고, 상부에 형성되는 침지노즐 삽입공은 침지노즐의 단면형상과 동일한 형상으로 형성되되, 삽입이 용이한 크기로 형성되며;

   상기 버너는 오븐의 몸체부 양측면에 일정각도를 갖도록 대칭되게 형성하여 버너 화구의 끝부분이 침지노즐과 직접 접촉하지 않고 오븐의 내측벽면을 향하도록 형성된 것을 특징으로 하는 침지노즐 간접예열 장치.