KR20010001239U - 용강의 소용돌이를 방지할 수 있는 턴디쉬 상부 노즐 - Google Patents

Abstract

본고안은 연속주조 작업 공정에서 턴디시(Tundish)내 용강이 하부의 주형으로 유동하면서 발생하는 용강 소용돌이 현상(Vortex)을 방지할 수 있으며, 용강 속의 비금속 개재물이 상부 노즐 벽에 부착되었을 때 이를 용이하게 제거할 수 있는 용강의 소용돌이를 방지할 수 있는 턴디시 상부 노즐에 관한 것으로, 연속주조 공정의 턴디시 바닥에 조립되어 주형으로 용강을 공급하는 상부 노즐에 있어서, 용강의 소용돌이 현상을 방지하도록 상부 노즐의 내벽부를 사각형 돌출부(15)와 오목부(16)가 교대로 형성된 기어 형상으로 제조하는 것을 특징으로 하는 구성이다.

Description

용강의 소용돌이를 방지할 수 있는 턴디쉬 상부 노즐{TUNDISH TOP NOZZLE FOR PREVENTING VORTEX OF MOLTEN STEEL}

본고안은 연속주조 작업 공정의 턴디시 바닥에 설치되는 상부 노즐에 관한 것으로, 보다 상세하게는 턴디시내 용강이 하부의 주형으로 유동하면서 발생하는 용강 소용돌이 현상(Vortex)을 방지할 수 있으며, 용강 속의 산화 알루미늄과 같은 비금속 개재물이 상부 노즐 벽에 부착되었을 때 이를 용이하게 제거할 수 있는 용강의 소용돌이를 방지할 수 있는 턴디시 상부 노즐에 관한 것이다.

연속 주조 공정에서는 도 1 및 도 2 도시와 같이, 래들(1)에 수용된 용강은 턴디시(2)에 조립된 상부 노즐(9)과 플레이트(10,11,12), 하부 노즐(13), 및 침적노츨(14)을 거쳐 주형(3) 속으로 용강을 주입하여 주편을 주조하는 구성인데, 용강을 주조하기 전에 래들(1)과 주형(3)의 중간에 배치된 턴디시(2)에 용강을 잠시 정체시켜 용강 속의 비금속 개재물들이 상부로 분리 부상하도록 하였으나 턴디시 바닥에 설치된 상부 노즐(9) 부위가 원형으로 형성되어 이 부위에서 용강이 소용돌이치면서 턴디시 상부의 비금속 개재물이 하부의 주형(3)까지 빨려들어가 주편(7) 내부에서 응고되어 주편 품질을 열화시켰다.

또한, 비금속 개재물(20)들이 상부 노즐(9) 내벽에 부착되어 노즐 내경을 감소시켜 하부로 유동하는 용강 흐름을 방해하여 주편이 인출되는 양 보다 주입되는 용강 흐름양이 적어지면 연속적인 주조 작업이 곤란하여 파이프를 사용하여 상부 노즐(9) 내벽에 부착된 개재물들을 제거하였다.

그러나 종래 사용되는 상부 노즐의 내벽은 내경 표면이 평면으로 되어 있어 비금속 개재물이 평면 형태로 부착하여 부착력이 강하여 용이하게 제거할 수 없는 문제가 존재하였다.

또한, 상부노즐(9)로부터 침적 노즐(14) 사이의 공간이 협소하여 내경을 확대할 수도 없다.

따라서, 본고안은 상기 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 턴디시 내부의 상부 노즐 부위에서 발생하는 소용돌이 현상을 효과적으로 방지할 수 있으며, 상부 노즐 내면에 비금속 개재물이 부착하는 것을 저하시키고 용이하게 제거할 수 있는 연속주조 공정의 턴디시 상부 노즐을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 연속 주조 작업의 흐름을 도시한 도면,

도 2는 연속 주조 공정의 턴디시 상부 노즐 부위를 상세하게 단면으로 도시한 도면,

도 3은 본고안의 턴디시 상부 노즐을 도시한 도면,

도 4는 도 3 도시 상부 노즐의 평면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1:래들 2:턴디시 3:주형 7:주편 9:상부 노즐

14:침적 노즐 15:돌출부 16:오목부 19:수직벽부

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 턴디시 상부 노즐은, 연속주조 공정의 턴디시 바닥에 조립되어 주형으로 용강을 공급하는 상부 노즐에 있어서, 용강의 소용돌이 현상을 방지하도록 상부 노즐의 내벽부를 사각형 돌출부(15)와 오목부(16)가 교대로 형성된 기어 형상으로 제조하는 구성이다.

이하에서는 양호한 실시예를 도시한 첨부 도면을 참조하여 본고안을 상세하게 설명한다.

도 3 및 도 4 도시와 같이, 본고안에서는 턴디시 바닥에 조립되는 상부 노즐(9)의 내경 부위를 기공(Porous)이 있는 내화물(18)에 의하여 사각형상의 돌출부(15)와 오목부(16)가 교대로 구비된 기어 형상으로 제조한다. 도면부호 (17)은 상부 노즐(9)에 형성된 Ar 가스 투입구이다.

본고안에서는 턴디시내 용강이 하부의 주형으로 유동하면서 발생하는 소용돌이 현상을 돌출부(15)와 오목부(16) 사이의 수직벽부(19)에 의해 감소시킬수 있어서 용강 속의 비금속 개재물이 주형으로 빨려들어가는 것을 방지할 수 있다.

이와 같이 상부 노즐(9)의 내경 부위를 사각 형상의 돌출부와 오목부가 교대로 형성된 기어 형상으로 구성함으로써 내경 부위의 단면적이 증대되어 비금속 개재물의 부착시 내경 축소량이 감소될 수 있다.

또한, 상부 노즐(9)을 통하여 주형에 주입된 용강이 주편으로 제조됨에 따라 인출되는 주편의 양만큼 용강을 보충해주고, 그 양을 조정하기 위해서는 중간 플레이트(11)를 전후로 이동시켜야 하는데, 본고안과 같이 상부 노즐의 내경 부위를 구성하면, 상부 노즐의 내경부에 비금속 개재물이 부착하여 내경이 축소되는 경우 비금속 개재물이 약하게 부착되므로 파이프를 이용하여 용이하게 부착물을 제거할 수 있다.

이와 같이 구성된 본고안의 소용돌이 현상을 방지할 수 있는 턴디시 상부노즐의 작용을 이하에서 설명한다.

턴디시 상부 노즐(9)의 내벽부 형상을 사각형상의 돌출부(15)와 오목부(16)가 교대로 형성되는 기어 구조로 제작함으로써 하부로 유동하는 용강에서 발생하는 용강의 소용돌이가 돌출부(15)의 수직벽부(19)에 직각으로 부딪혀서 도 3에 화살표(A)로 나타낸 바와 같이 용강 유동이 수직으로 전환되어 소용돌이 현상을 방지할 수 있다.

또한, 상부 노즐(9)의 내경부 단면적이 돌출부(15)와 오목부(16) 및 수직벽부(19)에 의해 종래 보다 2배 가량 증가되므로 비금속 개재물이 부착되는 두께는 종래 보다 반 가까이로 감소될 수 있어서 개재물이 상부 노즐 내경에 부착하여 내경을 축소시킴으로써 발생하는 용강 공급량의 감소를 방지할 수 있다.

더욱이, 본고안에서는 상부 노즐의 돌출부 내경을 종래 상부 노즐의 내경과 동일하게 구성하고 오목부의 내경은 종래 보다 더 크게 구성하므로 용강의 흐름이 강한 돌출부에는 개재물이 부착되기 곤란하여 우선적으로 오목부(16)에 용이하게 개재물이 부착되며 이어서 돌출부(15)에 개재물이 부착하므로 오목부(16)에 개재물이 부착되는 중에는 종래와 같이 상부 노즐의 내경이 유지되어 상부 노즐의 내경 감소가 방지될 수 있다.

한편, 상부 노즐 내벽의 돌출부(15) 외측까지 개재물이 부착되어 상부 노즐의 내경을 축소시키는 경우에는 파이프를 이용하여 부착된 개재물을 제거하는데, 부착된 개재물이 굴곡 상태로 돌출하여 부착되어 부착력이 약하므로 산소 파이프를 이용하여 봉쑤심 작업시 부착된 개재물을 용이하게 제거할 수 있다. 이와 같이, 돌출부(15) 외측에 부착된 개재물만 제거하면 종래의 노즐 내경과 동일하게 되므로 주조 작업을 원활하게 수행할 수 있게 된다.

따라서, 상기 설명한 바와 같은 본고안에 의하면, 연속 주조 공정의 턴디시로부터 주형에 용강을 공급하는 상부 노즐 부위에서의 용강 소용돌이 현상을 효과적으로 방지할 수 있으며, 상부 노즐 내벽에 부착하는 비금속 개재물의 부착력이 감소될 수 있으므로 개재물 제거가 용이하므로 연속 주조 작업을 원활하게 수행할 수 있어서 작업 생산성을 향상시킬 수 있다.

Claims (1)

1. 연속주조 공정의 턴디시 바닥에 조립되어 주형으로 용강을 공급하는 상부 노즐에 있어서, 용강의 소용돌이 현상을 방지하도록 상부 노즐의 내벽부를 사각형 돌출부(15)와 오목부(16)가 교대로 형성된 기어 형상으로 제조하는 것을 특징으로 하는 용강의 소용돌이를 방지할 수 있는 턴디시 상부 노즐.