KR20000014676U - 연속주조용 스라이딩게이트 - Google Patents

Abstract

본 고안은 주조시 턴디쉬(40)에서 주형으로 공급되는 용강의 량을 조절해주며 공기가 용강통로로 유입되는 것을 방지하며 용강주입시 용강의 편류 현상을 방지해 주는 스라이딩게이트에 관한 것이다.

구성으로는 턴디쉬 상부 노즐(41)에 연통되며 하측으로 경사지게 관통홀(11)이 구비되며 하면에는 가이드홈(12)이 구비된 상부 프레이트(10)와 침지노즐(42)에 연통되는 관통홀(21)이 구비되고 상면에는 가이드홈(22)이 구비된 하부프레이트(20)와, 상기 상,하부 프레이트 사이에 끼워져 스라이딩 회동되며 하측에는 상기 하부프레이트 관통홀(21)에 연통되며 상측으로 상기 상부프레이트에 구비된 홀(11)과 동일 경사도를 갖는 관통홀(31)이 구비되며 상,하면에는 상,하부 프레이트에 구비된 가이드홈(12)(22)에 결합되는 가이드 돌기(32)(33)가 구비되고 측면에는 회동되는 회동체에 치합되어 동력을 전달받는 접촉부(34)가 형성된 중단 프레이트(30)로 구성된 연속주조용 스라이딩 게이트에 관한 것이다.

Description

연속주조용 스라이딩게이트(Sliding gate for concasting)

본 고안은 연속주조용 스라이딩 게이트에 관한 것으로 상세하게는 턴디쉬에서 몰드로 공급되는 용강의 량을 조절해주며 스라이딩 게이트 사이로 공기 유입을 방지하며 침지 노즐 내에 발생하는 편류를 방지하는 스라이딩 게이트에 관한 것이다.

일반적으로 압연제품을 제조하기 위한 공정으로는 고로에서 제조된 용선을 제강로로 이송하여 정련하여 강을 제조하게 된다.

제강로에서 제조된 강은 압연용 강괴를 제조하기 위하여 주조를 행하게 되며 주조시 압연 혹은 압출품의 소재로 스라브, 빌레트 등의 형상으로 주조되어 압출기, 압연기에서 가공되어 강판, 강봉 등으로 제조된다.

상술한 공정중 제강공정이 완료된 용강은 레들에 의해 연속주조 공정으로 이송되며 이송된 용강은 주조기에 설치된 턴디쉬에 공급되어 주조기의 주형을 통과하며 형상이 정해지게 된다.

따라서 턴디쉬는 용강의 저장 및 용강의 주형내 주입 속도를 제어하는 역할을 하고 있으며 종래 용강의 주입량을 조절하는 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 턴디쉬(40) 하부 프레이트에 고정된 턴디쉬 상부 노즐(41)과 침지 노즐(42) 사이에 결합되어 상부 노즐에 고정된 상부 프레이트(110)와 침지 노즐(42)에 고정된 하부 프레이트(120)와 상부 하부 프레이트간에 스라이딩 되도록 끼워져 결합된 중간 프레이트(130)로 구성되어 중간 프레이트(130)를 스라이딩시켜 상부 프레이트(110)와 하부 프레이트(120)에 구비된 홀에 중간 프레이트(130)에 구비된 홀을 연통시킴으로 용강의 통로를 열어주고 닫아줌으로서 용강이 주형으로 주입되는 양을 조절하는 방식으로 구성되어 있다.

그러나 종래의 중간 프레이트를 스라이딩시켜 프레이트에 구비된 홀을 일치시키거나 불일치 되도록 하는 방법은 2개의 고정된 프레이트 사이에서 중간 프레이트(130)를 스라이딩 시켜야 하기 때문에 원활한 스라이딩 작용을 위하여는 각 프레이트 사이에 약간의 틈새가 필요하게 되며 이 틈새를 통하여 외부의 공기가 용강을 산화시키는 문제가 있다.

물론 프레이트간의 틈새로 공기 유입을 차단하기 위하여는 상부 프레이트와 하부 프레이트를 강하게 조여 틈새를 줄여주면 가능하나 이 경우 중간 프레이트(130)의 스라이딩 이동이 어려워지게 되며 프레이트의 소손이 생기게 된다.

또 다른 문제로는 용강량을 조절하기 위해 프레이트를 움직여 용강통로를 절반이나 그 이하로 열어주는 경우 용강은 침지 노즐(42)내로 한편으로만 흐르게 되는 용강의 편류가 발생되게 된다.

침지 노즐(42)내 편류 발생은 침지 노즐 토출구를 통해 주형(50)내로 전달되어 주형 좌,우측의 탕면을 불안정하게 만들고 이로인한 응고 불균일이 발생되어 주조품의 표면품질을 악화시키게 된다.

상술한 문제를 해결하기 위하여 중간 프레이트와 상,하 프레이트 틈새에 아르곤 가스를 공급하여 공기 혼입을 방지하거나 또는 내마모성의 재질로 제작된 프레이트를 사용하여 프레이트의 소손을 방지하는 방법이 사용되고 또한 침지 노즐내 단차부착 등을 통해 편류를 완화 하는 방법등이 시도되어 왔다.

그러나 상술한 문제는 중간 프레이트를 좌,우로 스라이딩 이동시 필연적으로 발생되는 구조적인 것으로 이의 완전한 방지는 어려움이 있었다.

본 고안은 상술한 문제점을 원천적으로 해소할 수 있도록 스라이딩게이트의 프레이트 사이의 접촉면적이 변화되지 않고 항시 동일 접촉 면적을 유지하도록 하여 외측공기의 용강내 혼입을 방지하며 용강 통로인 프레이트 홀이 연통될시 용강이 침지 노즐 중앙으로 주입되어 용강의 편류를 방지시키는 형상의 스라이딩게이트를 제공함에 있다.

도 1은 종래 스라이딩게이트의 단면도,

도 2는 본 고안이 구비된 스라이딩게이트의 결합 단면도,

도 3a는 본 고안의 사시도,

b는 본 고안의 게이트가 부분 개공된 상태를 보인 단면도,

c는 본 고안의 게이트가 완전 개공된 상태를 보인 단면도.

* 도면중 주요 부호에 관한 설명

10 : 상부 프레이트 11 : 관통홀

12 : 가이드 홈 20 : 하부 프레이트

21 : 관통홀 22 : 가이드 홈

30 : 중간 프레이트 31 : 관통홀

32 : 가이드 돌기 33 : 가이드 돌기

34 : 접촉부 40 : 턴디쉬

41 : 상부 노즐 42 : 침지 노즐

50 : 무형 60 : 원형기어

61 : 고정편 62 : 모터

70 : 고정대

상술한 기술적과제를 성취시키기 위한 구성은 턴디쉬 하부 프레이트에 고정된 턴디쉬 상부노즐과 용강내 침지되는 침지 노즐 사이에 결합되어 용강 통로를 개폐하는 스라이딩게이트에 있어서, 상부 프레이트와 하부 프레이트를 연결하는 고정대로 결합된 3단 프레이트로 형성되어 상기 턴디쉬 상부 노즐에 연통되며 하측으로 경사지게 관통된 홀이 구비되어 있으며 하면에는 원형의 가이드 홈이 구비된 상부 프레이트와,

침지 노즐에 연통되는 관통홀이 구비되고 상면에는 원형의 가이드 홈이 구비된 하부 프레이트와, 상기 상부 프레이트와 하부 프레이트간에 끼워져 회동되며 하측에는 상기 하부 프레이트에 구비된 관통홀이 연통되며 상측으로 상기 상부 프레이트에 구비된 홀과 동일 경사로 경사지게 관통된 홀이 구비되어 있으며 상면과 하면에는 상단 프레이트 하면과 하단 프레이트 상면에 구비된 가이드 홈에 결합되는 가이드 돌기가 구비되고 측면에는 회동체와 접촉되는 접촉부가 구비된 중단 프레이트로 구성된다.

이하 일 실시예에 의해 구비된 도면으로 상세히 설명하면 다음과 같다.

턴디쉬 상부 노즐(41)에 연통되게 결합되어 있으며 하측으로는 경사지게 관통된 홀(11)이 구비되고 하면에는 중앙을 중심으로 원형의 가이드 홈(12)이 구비된 원형의 상부 프레이트(10)와, 하측의 침지 노즐(42)에 연통되는 관통홀(21)이 구비되고 상면에는 중앙을 중심으로 원형의 가이드 홈(22)이 구비된 하부 프레이트(20)와,

상기 상부 프레이트(10)와 하부 프레이트(20)간에 회동되도록 끼워지며 하측으로는 상기 하부 프레이트(20)에 구비된 관통 홀(21)이 연통되며 상측으로 상기 상부 프레이트(10)에 구비된 경사홀(11)과 동일한 경사도를 갖는 관통 홀(31)이 구비되어 있고 상면과 하면에는 상부 프레이트(10)와 하부 프레이트(20)에 구비된 가이드 홈(12)(22)에 결합되는 가이드 돌기(32)(33)가 형성되어 있으며 측면에는 외측에 구비된 원형기어(60)와 치합되어 회동력을 전달받는 접촉부(34)가 구비된 원형의 중단 프레이트(30)와,

상부 프레이트(10)와 하부 프레이트(20)에 볼트 결합되며 연결되어 3단의 프레이트를 결합시켜주는 복수개의 고정대(70)와, 상부 프레이트(10)와 하브 프레이트(20) 측면에 구비된 고정편(61)에 회동되도록 고정되어 중단 프레이트(30) 측면에 구비된 접촉부(34)에 치합되어 있으며 턴디쉬(40) 하측에 고정된 모터(62)에 축결합되어 모터(62)의 회동력을 중단 프레이트에 전달하는 원형기어(60)로 구성된다.

이하 작용에 관하여 설명하면 다음과 같다.

턴디쉬(40)로 부터 주형에 주입되는 용강의 양을 조절할 경우 턴디쉬(40) 하측에 고정된 모터(62)를 가동시키면 상기 모타와 축결합되어 고정편(61)에 회동되도록 결합된 원형기어(60)가 회동된다.

이때 원형기어(60)와 치합되는 접촉부(34)가 형성된 중단 프레이트(30)도 상단 프레이트 하면과 하단 프레이트 상면에 구비된 가이드 홈(12)(22)에 가이드 돌기(32)(33)가 가이드 되며 회동되게 된다.

중단 프레이트(30)의 회동에 따라 중단 프레이트에 경사지게 관통된 관통홀(31)도 회동되며 상단 프레이트(10)에 구비된 관통홀(11)과 연통되거나 차단되게 되어 턴디시(40)로 부터 주형으로 주입되는 통로인 관통홀(11)이 연통되거나 차단되게 되어 용강의 주입량을 조절할 수 있게 된다.

물론 이때 중단 프레이트(30)의 위치에 따라 즉 상단 프레이트의 관통홀(11)과 중단 프레이트 관통홀(31)이 일치되는 경우 도 4의 C에 도시된 바와 같이 용강 주입량이 최대가 되며 중단 프레이트 관통홀(31)과 상단 프레이트 관통홀(11)이 연통되지 않는 경우에는 도 4의 A와 같이 용강의 주입은 차단되게 되며 약간 연통되는 경우에는 용강 주입량은 적은 양을 나타내게 된다.

또한, 중단 프레이트에 구비된 홀(31)의 하측은 하부 프레이트 관통홀(21)과 동일한 센타를 유지하고 있어 중단 프레이트의 회동에도 용강은 하부 프레이트 관통홀(21) 중심부를 통해 침지 노즐(42) 중심부로 유도되게 되어 용강의 편류현상이 방지되고 중단 프레이트의 회동시에도 각 프레이트간 접촉면적은 동일한 상태를 유지하게 되고 각 프레이트에 구비된 가이드 돌기(32)와 가이드 홈(12)(22)의 결합에 의해 외측의 공기가 용강통로인 관통홀로의 유입이 방지되게 된다.

실시예에 의해 설명하면 다음과 같다.

실시예

아크릴 수지를 이용하여 본 고안과 종래 장치를 제작하여 실시하였다. 용강은 대용으로 올리브유를 사용하여 실시하고 몰드상부 탕면의 좌우측의 변동을 레벨센서를 이용하여 평가 한 결과 도 5에 도시된 그라프를 얻었다.

도 5는 종래 경우와 본 고안 사용 경우 편류인덱스를 비교한 것으로 인덱스는 탕면의 우측레벨 변동과 좌측 레벨 변동과의 차이를 나타낸 것으로 인덱스의 값이 클수록 편류발생이 심한 것을 나타낸다.

도 5에 도시된 바와 본 고안에 의한 인덱스가 종래에 비해 감소된 것을 알수 있으며 이는 편류발생이 방지되는 것을 알수 있게 한다.

본 고안의 효과로는 프레이트간의 틈새로 유입되는 공기를 차단시켜 용강의 산화를 방지시키는 효과와 용강 주입량을 조절시 용강의 주입량을 절반이하로 줄이는 경우 발생되던 용강의 편류 현상을 방지시켜 응고 불균일로 인해 발생되던 주조품의 표면 품질 악화를 방지시켜 주는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 턴디쉬(40) 하부 프레이트에 고정된 턴디쉬 상부 노즐(41)과 용강내 침지되는 침지 노즐(42) 사이에 결합되어 용강 통로를 개폐하는 스라이딩게이트에 있어서, 상부 프레이트(10)와 하부 프레이트(20)를 연결하는 고정대(70)로 결합된 3단 프레이트로 형성되어 상기 턴디쉬 상부 노즐(41)에 연통되며 하측으로 경사지게 관통된 홀(11)이 구비되어 있으며 하면에는 원형의 가이드 홈(12)이 구비된 상부 프레이트(10)와, 침지 노즐(42)에 연통되는 관통홀(21)이 구비되고 상면에는 원형의 가이드 홈(22)이 구비된 하부 프레이트(20)와, 상기 상부프레이트와 하부 프레이트 사이에 끼워져 스라이딩 회동되며 하측에는 상기 하부 프레이트에 구비된 관통홀(21)이 연통되며 상측으로 상기 상부 프레이트에 구비된 홀(11)과 동일경사로 경사지게 관통된 홀(31)이 구비되어 있으며 상면과 하면에는 상부 프레이트(10)와 하부 프레이트(20)에 구비된 가이드 홈(12)(22)에 결합되는 가이드 돌기(32)(33)가 구비되어 있고 측면에는 회동되는 회동체(60)에 치합되어 동력을 전달받는 접촉부(34)가 형성된 중간 프레이트(30)로 구성된 것을 특징으로 하는 연속주조용 스라이딩게이트.