KR20000048571A - 연속 주조 주형 - Google Patents

Abstract

본 발명은 바람직하게 강철로 만들어진, 빌릿 주조를 위한 연속 주조 주형에 관한 것이다. 상기 주형은 서로 연결된 주형판(3)과 수조(6)로 이루어져 있다. 주형판과 수조 사이에 수로에 의해 조력을 받는 수냉시스템이 형성되어 있다. 본 발명은 수로(7)를 주형판(3)상에 위치시키지 않고 수조(6)를 향한 주형판(3)의 면(5)상에 위치시킴으로써 특징되어진다. 여러 장점중 하나는 마모되는 부분인 "주형판"의 구조가 상당히 단순화되고 보다 나은 주형판의 냉각이 성취되며 빌릿의 품질이 향상된다는 것이다.

Description

연속 주조 주형{CONTINUOUS CASTING MOULD}

슬래브, 박 슬래브, 블룸 및 프로파일을 연속 주조하기 위해 주로 구리로 되어 있는 주형판은 뒷면이 수냉되고 강철 수조 상에 나사로 고정된다.

그래서 물은 예를 들어 박 슬래브 주형의 경우 폭 약 5mm의 수로를 통해 주형의 출구(바닥)로부터 주형의 위쪽 가장자리에 수직한 주조면 방향으로 이동된다. 동판/물의 위상 경계에서 핀 홀 형성에 의해 열전달이 방해받지 않고 최대 4MW/m²열류를 수용하고 이송할 수 있기 위하여 물은 5-15bar의 압력과 5-15m/s의 유속으로 수로를 통해 이동된다.

이 수로들은 대개 동판 내로, 물 쪽을 향한 동판면 상에 합체된다. 이 작업은 기계 공장에서 NC 공작기계로 실시하는데 시간이 많이 소요되고 비용이 매우 많이 든다.

그밖에도 특히 박 슬래브 주형(DE 34 00 220)-강철 쪽을 향한 면에 오목형 또는 물 쪽을 향한 면에 볼록형을 갖는-의 경우에 수로 설치는 기존의 슬래브 주형에 활용되는 바와 같은 평행 평면 동판의 경우보다 훨씬 더 많은 기계·비용이 든다는 점에 주목해야 한다.

또한 수로 설치는 마모부로서 간주될 수 있는 동판 수명의 관점에서 경제적으로 보아 합리적이지 않다.

본 발명은 주로 강철로 되어 있고 주형판과 수조로 구성된 빌릿 주조용 연속 주조 주형에 관한 것으로서, 주형판과 수조는 서로 연결되어 있고 그 중간에 수로에 의한 수냉장치가 형성되어 있다.

도 1은 주형의 상반부의 수평단면도로서 박 슬래브 주조를 위한 수조가 달린 광측부 주형판을 도시한 도면,

도 2는 도 1과 같지만 샌드위치 구조의 연결판을 갖는 주형판을 도시한 도면,

도 3은 도 2의 A 부분의 확대 단면도.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

(1) 박 슬래브 주형의 광측부

(2) 탕도 또는 용융된 강철 쪽을 향한 오목한 주형 형태부

(3) 주형판

(4) 용융된 강철 쪽을 향한 면 상의 동판 표면

(5) 냉각수 쪽을 향한 면 상의 동판 표면

(6) 강철 수조

(7) 수로

(7.1) 2개의 인접한 수로 사이의 벽 두께

(7.2) 수로 폭

(8) 주형 출구

(9) 수조의 연결판

(9.1) 수조의 강판

(9.2) 구리로 된 중간판

(10) 강철 수조의 고정된 링크

(11) 강판과 수조 사이의 용접부

(12) 주형판(3)과 연결판(9) 및/또는 수조(6)를 연결하기 위한 앵커 볼트

(13) 주형판(3), 연결판(9) 및/또는 수조(6)를 상호 고정하기 위한 너트

(14) 수조의 뒷면

(15) 냉각로

(16) 냉각 연결부

본 발명의 과제는 마모부로서 간주될 수 있는 동판을 더 간단하게, 더 적은 비용으로 형성하는 것을 가능하게 하는 기술적으로 더 합리적인 해결책을 찾는 것이다.

특허청구범위 제1항 내지 제13항에 명시된 특징들은 명시된 이러한 과제의 의외의 해결책을 제시한다.

본 발명은 수조(6)의 주형판을 향한 측에 배열되고 종래와 같이 주형판(3)에 배열되지 않은 수로가 구비되어 있는 연속 주조 주형의 형성을 특징으로 한다.

다음에서는 도 1과 도 2를 이용하여 본 발명을 예를 들어 설명하겠다.

도 1은 탕도(2) 또는 용융된 강철 쪽으로 향한 오목한 주형 형태부를 갖는 박 슬래브 주형의 광측부(1)에 대한 수평면도이다.

주형의 광측부는

·예를 들어 크기 1.6×1.2m, 두께 0.02m이고 양측이 편평하고 서로 평행한 표면(4와 5)을 갖는 동판(3),

·동판(3)의 볼록 윤곽부(5)를 수평 및 수직 방향으로 주형 출구(8)까지 뒤따르는 냉각수로(7)가 구비된 강철 수조(6)로 구성된다.

수조(6)는 수로(7), 벽 두께(7.1)와 수로 폭(7.2)이 구비된 강판(9) 및 고정된 링크(10)가 있는 수조로 구성된다.

고정된 링크(10)는 강판(9)과 용접 결합되거나 또는 예를 들어 구리 광측판 (3) 내에 삽입된 나사(12)로 체결되어 있을 수 있는데, 이 나사는 예를 들어 너트 (13)나 스프링 장착 키이들에 의해 수조의 뒷면(14)과 죄어져 있다.

이러한 장치 배열은 물론 예를 들어 '도그본즈(Dogbones)'나 이와 유사한 연속 주형 포맷과 같이, 기존의 슬래브 주형 및 블룸 주형과 프로파일용 주형의 평행 평면 주형판에도 적용된다.

본 발명의 장점은 마모부인 '동판'의 구조 간소화와 수로(7)를 갖은 주형의 '인텔리전트'(조정 가능한 또는 제어가능한) 부를 강판(9)을 갖은 강철 수조(6)의 마모되지 않는 주형부에 이전하는 것이다.

또 다른 장점은 수로가 동판(3)이 아니라, 강철 수조(6)의 강판(9) 내에 만들어져 있기 때문에 필요한 동력 전달을 위하여 앵커 볼트(12)를 동판(3)에 그리 깊숙이 까지 끼워 넣을 필요가 없다는 점에서 찾을 수 있다.

이 때문에 동판 블랭크는 더 얇아질 수 있고 및/또는 동판 두께는 얇아지며 동판의 수명은 다수의 작동 사이클 더 연장될 수 있으며, 덕분에 부수적으로 자재 구입비가 현저히 감소될 수 있다.

그밖에도 본 발명에 따른 해결책은 동과 비교해서 강의 소재 특성이 더 우수하다는 전제하에 수로(7)의 폭을 더 넓힐 수 있는 가능성을 주고, 덕분에 동판(3)의 더 우수하고 균일한 냉각이 보장된다.

기존의 구리 내의 수로는 예를 들어 폭이 5mm, 벽 두께가 5mm이고 이에 따라 50%의 워터 커버율을 보인다. 더 높은 워터 커버율, 다시 말해 상대적으로 더 얇은 벽 두께(7.1)는 수조의 강판(9) 내의 강철 소재로 달성될 수 있다. 왜냐하면 강철 벽(7.1)의 굽힘의 위험이 첫째로 열역학적 부하의 감소, 둘째로 강철의 보다 높은 역학적 부하력으로 인해 현저히 감소하기 때문이다. 그럼으로써 수로 폭(7.2)은 예를 들어 16mm, 벽 두께는 4mm가 될 수 있다. 이러한 배열의 경우 80%의 워터 커버율이 달성되고 그럼으로써 더 우수하고 균일한 냉각이 이루어지며 냉각수의 속도 및/또는 냉각수 압력을 낮출 수 있다.

감축된 냉각수 압력 덕분에 동판(3) 또는 동판 표면의 부풀어오름의 위험이 작아지기 때문에 냉각수 압력의 감축은 재차 더 얇은 동판 두께를 가능하게 한다. 동판 두께의 감소는 재차 동판(3)의 용융된 강철 쪽을 향한 면(4)-고열면-에서 표면 온도를 낮추는 효과를 가져오고 따라서 동판의 수명을 연장한다.

도 2는 연결판(9)이 강철이 아니라, 수조(6)의 강판(9.1) 상에 구리 또는 동합금으로 된 중간판(9.2)이 위치하고 그 안으로 수로(7)가 만들어져 있는 구조의 샌드위치판으로 형성되어 있다는 차이점만 제외하고는 주요 특징 및 장점 일체에 있어 도 1과 연관된다. 중간판(9.2)은 열전달과 관련하여 일체의 불리한 점이 발생하지 않도록 인장 나사(12)로 주형판(3)과 수조(6) 사이에 체결되어 있다.

도 3은 수로(7)로의 냉각 연결부(16)와 연결 나사(12) 내에 배치된 냉각로 (15)를 포함하는 도 2의 A부분을 확대하여 도시하는데, 이것은 단지 원칙적 도시일 뿐 세부 설계는 전문가가 아무 문제없이 할 수 있다.

이로써 본 발명은 빌릿 품질, 주형의 내구성 및 운전비에 기대하지 못한 증대적, 긍정적 효과를 갖는다.

Claims (13)

1. 주로 강철로 되어 있고, 서로 연결되어 중간에 수로(7)에 의한 수냉장치가 형성되어 있는, 주형판(3)과 수조(6)로 구성된 빌릿 주조용 연속 주조 주형에 있어서, 수로(7)가 주형판(3) 내에 배치되어 있지 않고 수조(6)의 주형판(3) 쪽을 향한 면(5)에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 연속 주조 주형.
2. 제 1 항에 있어서, 주형판(3)이 용융된 강철 쪽을 향한 면(4) 상에서 수평 및 수직 방향으로 편평하지 않은 것을 특징으로 하는 연속 주조 주형.
3. 제 1 항에 있어서, 주형판(3)이 용융된 강철 쪽을 향한 면(4) 상에서 수평 방향으로만 편평하지 않은 것을 특징으로 하는 연속 주조 주형.
4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 주형판(3)의 표면(4와 5)이 수평 및 수직 방향으로 평행하게 이루어지는 것을 특징으로 하는 연속 주조 주형.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 주형판이 구리 또는 동합금으로 되어 있거나 또는 주형판이 높이 또는 폭에 있어서 적어도 부분적으로 전도 및 마모를 줄이는 코팅 처리가 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 연속 주조 주형.
6. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서, 수조(6)가 주형판(3) 쪽을 향한 면 상에 연결판(9)으로서의 금속판을 갖고 있고 이 연결판(9) 내에 수로(7)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 연속 주조 주형.
7. 제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 있어서, 연결판(9)이 구리 또는 동합금으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 연속 주조 주형.
8. 제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 있어서, 수조(6)가 주로 강철 구조로 되어 있고, 이때 연결판(9)이 강철로 되어 있으며 이러한 수조(6)의 강판(9)이 고정된 링크(10) 부분에 용접 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 연속 주조 주형.
9. 제 8 항에 있어서, 연결판(9)이 샌드위치형 판으로서 형성되어 있고, 이때 강판(9.1) 상에 주로 구리 또는 동합금으로 된 중간판(9.2)이 배치되어 있으며, 그 안에 수로(7)가 만들어져 있는 것을 특징으로 하는 연속 주조 주형.
10. 이전 항들중 어느 한 항에 있어서, 수조(6)와 이 수조(6)의 연결판(9)은 주형판(3)내에 삽입된 나사(12) 그리고 수조에 배치된 너트(13)에 의해 함께 끼워맞추어지는 것을 특징으로 하는 연속 주조 주형.
11. 이전 항들중 어느 한 항에 있어서, 주형판(3)에 삽입된 연결나사(12)의 부분은 수로(7)로의 냉각연결부(16)를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 연속 주조 주형.
12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서, 연결나사(12)는 안쪽에 또는 바깥쪽에 놓인 냉각로(15)로 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 연속 주조 주형.
13. 이전 항들중 어느 한 항에 있어서, 주형판(3)의 워터 커버율이 냉각수를 유도하는 연결판(9) 쪽을 향한 면(5) 상에서 30% 이상 되고, 이때 워터 커버율은 수로 폭(7.2) 대 벽 두께(7.1)와 수로 폭(7.2)의 합의 비율인 것을 특징으로 하는 연속 주조 주형.