KR20010086314A - 주조 스트랜드의 밴드 가장자리 부위의 불필요한 냉각을방지하기 위한 방법과 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 2차 냉각챔버(8)의 바닥 구멍(7)에 나오는 작동수(9)를 이용하여 주조 스트랜드(6)의 밴드 가장자리 부위(11)의 불필요한 냉각을 방지하기 위한 방법에 대한 것이다. 여기에서 방향전환 장치의 강력한 스프레이 제트(10)를 발생시키고 주로 작동수 배출부에 대하여 밴드 가장자리 부위(11)의 횡방향으로 향하도록 하고, 작동수(9)는 밴드 가장자리 부위(11)에서 방향 전환되고 주조 스트랜드(6)의 양쪽에 있는 2차 냉각챔버(8)의 배출구(12)로 들어가도록 한다. 본 발명은 또한 본 발명에 따른 방법을 실시하는데 적합한 장치도 포함한다.

Description

주조 스트랜드의 밴드 가장자리 부위의 불필요한 냉각을 방지하기 위한 방법과 장치{METHOD AND DEVICE FOR PREVENTING AN UNDESIRABLE COOLING OF THE BAND EDGE AREAS OF A CASTING STRAND}

본 발명은 2차 냉각 챔버의 바닥 구멍에 나오는 작동수를 이용하여 주조 스트랜드의 밴드 가장자리 부위의 불필요한 냉각을 방지하기 위한 방법과 장치에 관한 것이다.

얇은 슬랩용 연속주조 장치의 작동에서는 주조 스트랜드가 2차 냉각 챔버에서 나올 때 스트랜드 옆의 측면으로 냉각수가 빠져 나오고 그래서 여기에서 스트랜드 가장자리가 불필요하게 집중적으로 과냉각되는 것이 알려져 있다. 상기 현상은 주조 몰드가 넓고 주조 속도가 빠를수록 더 심해진다.

특허 DE-OS 2 208 928에는 슬랩용 연속주조 장치에서 수냉식 잉곳 몰드에서 연속적으로 아래로 배출되고 롤러가 달린 지지장치와 가이드장치를 통하여 들어가도록 스트랜드가 설치되며, 스트랜드의 표면에 평행한 평단면 제트 노즐의 냉각장치의 부품이 설치되고, 즉 슬랩의 폭 쪽으로 간격을 두도록 배치되며, 상기에서 슬랩의 길이 축은 롤러의 축에 평행하게 되도록 되어있다. 또한 기존의 연속주조 장치에서는 평단면 제트 노즐이 슬랩의 가장자리 부위에 설치되고 주로 양쪽 슬랩 가장자리에 서로 마주보게 놓인다.

거의 수직방향과 거의 수평방향으로 스트랜드의 방향 전환을 위하여 아치 형태의 지지장치 및 가이드 장치가 설치된 연속주조 장치에서는 방향전환 부위, 즉 지지장치와 가이드 장치의 길이 방향의 1/3 내지 2/3까지에 평단면 제트 노즐로 구성된 냉각장치가 장착된다.

특허 DE-AS 1 558 194에는 2차 냉각영역에서 주조 스트랜드를 냉각하기 위한 방법과 장치가 알려져 있다. 상기에서 스트랜드는 횡방향으로 서로 마주보도록 설치되는 영역에서 냉각되고, 영역에 인접한 면에서의 냉각 작용은 스트랜드에 대하여 횡방향인 스트랜드 표면을 통하여 거의 균일하게 진행되는 냉각 작용이 추가된다.

특허 DE-AS 1 289 956에는 평 연속주조 장치용 2차 냉각장치가 알려져 있다. 상기 장치는 스트랜드에 대하여 횡방향으로 설치된 다수의 스프레이 노즐로 구성된다. 스프레이 노즐은 생성 냉각 매체량이 평탄한 특성을 나타내며 각각의 인접한 노즐의 간격으로 설치되며, 상기에서 노즐 측면은 교차 영역에서의 냉각이 교차의 외부에 놓인 표면부분의 냉각과 약간만 차이가 나도록 교차되도록 한다.

스트랜드 옆의 측면으로 작동수가 배출되고 밴드 가장자리 부위의 불필요한 심한 냉각을 방지하기 위한 효과적인 매체는 기존의 기술에 따른 장치에 알려져 있지 않다.

기존의 기술에서 알려져 있지 않은 본 발명은 연속주조장치의 2차 냉각장치에서 작동수가 스트랜드 옆의 측면으로 방출되도록 하고, 스트랜드 가장자리의 불필요한 심한 냉각을 방지할 수 있는 것과 결부된 방법과 이 방법을 실시하기에 적합한 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 스프레이 장치가 포함된 연속주조장치의 측면도,

도 2는 냉각챔버 바닥에서 도 1의 단면 II-II의 절단면에 대한 평면도,

도 3은 본 발명에 따른 스프레이 장치가 설치되고 냉각 챔버에서 방출되는 스트랜드의 측면도,

도 4는 다수의 스프레이 노즐과 케이싱이 설치된 냉각챔버 바닥에서 도 1의 단면 II-II의 절단면에 대한 평면도, 그리고

도 5는 스프레이 노즐이 시리즈로 설치된 냉각챔버 바닥에서 도 1의 단면 II-II의 절단면에 대한 또 다른 평면도이다.

"도면의 주요부분에 대한 부호의 설명"

1,2,3,4,5: 스로틀 장치 6: 주조 스트랜드

7: 바닥 구멍 8: 2차 냉각 챔버

9: 작동수 10: 스프레이 제트

11: 밴드 가장자리 부위 12: 배출구

13: 스프레이 콘 14: 가장자리

15: 노즐 시리즈 16: 좁은측 부위

17: 스프레이 노즐 18: 급수관

19: 폭 단면 20: 냉각 챔버 바닥

21: 주조 스트랜드의 진행방향 22: 잉곳 몰드

23: 스트랜드 가이드 24: 공급 라인

25: 상부 노즐 시리즈 26: 하부 노즐 시리즈

상기와 같은 목적은 본 발명의 청구항 제1항에 따른 방법, 즉 방향전환 장치의 강력한 스프레이 제트를 발생시키고 주로 작동수 배출부에 대하여 밴드 가장자리 부위의 횡방향으로 향하도록 하고, 작동수는 밴드 가장자리 부위에서 방향 전환되고 주조 스트랜드의 양쪽에 있는 2차 냉각챔버의 유출 구멍으로 들어가도록 하는 방법을 통하여 해소하고자 한다.

본 발명에 따른 방법은 작동수를 사용하여 밴드 가장자리 부위에 발생하는 불필요하고 심한 냉각을 방지할 수 있다는 장점이 있다.

각 노즐의 방향, 에너지량, 수 및 직경을 조절하는 것과 같은 공정 변수를 적합하게 조정함으로서 본 발명에 따른 방법의 효과를 요구 사항에 최적화시키고, 얇은 슬랩 연속주조장치의 스트랜드 생산 비율을 최적으로 고려할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 방법의 실시를 위해서는 방향전환 장치로서 물 또는 공기 혹은 물/공기 혼합물을 사용한다. 이를 위하여 연속주조장치의 각각의 생산조건에 아주 적합한 공정 변수를 맞추게 된다.

또한 본 발명에 따른 방법에서는 평면 스프레이 콘(spray cone)을 가지는 스프레이 제트를 발생시키게 된다. 방향전환 장치에 의하여 스트랜드가 부분적으로 스프레이되는 것을 방지할 수 없음에도 불구하고, 상기 형태의 스프레이 제트는 스트랜드에서 최소의 열을 방출시키게 된다.

본 발명에 따른 방법의 또 다른 형태에서는 주조 스트랜드의 가장자리의 각 측면에 대하여 횡방향 쪽으로 부분적으로 교차하는 스프레이 콘의 시리즈를 발생시키게 된다. 상기를 위하여 방향전환 장치의 스프레이 제트를 사용하여 주조 스트랜드의 가장자리의 각 측면을 완전하게 덮게 된다.

본 발명에 따른 방법의 또 다른 형태에서는 스프레이 제트는 주로 작동수의 진행방향에 대하여 각도(α)로 스프레이된다. 이를 통하여 노즐은 작동수의 방향과 반대인 상부쪽으로 스프레이되고, 작동수의 방향전환을 최적화시키게 된다.

본 발명에 따른 방법의 또 다른 형태에서는 주조 스트랜드의 가장자리 부위는 2차 냉각챔버의 바닥 구멍의 흐름 방향으로 비교적 적은 간격으로 스프레이된다. 이를 위하여 밴드 가장자리 부위에서 나오는 작동수의 방향전환을 위한 특히 좋은 공정변수가 얻어진다.

또한 본 발명에 따른 방법에서는 스트랜드의 폭을 극복하고 각각의 다수의 노즐을 시리즈로 배치할 때는 스트랜드의 좁은 측면에서 스트랜드 폭의 다양한 크기에 따라서 노즐 시리즈의 각각의 노즐 쌍이 열리거나 닫히게 된다. 이를 위하여 스트랜드 축에 대하여 횡방향으로 밴드 가장자리 부위를 스프레이할 수 있고 스트랜드의 각각의 폭의 크기에 따라서 간단하고 장점을 가진 방법으로 변경할 수 있는 영역을 제공하게 된다.

또한 본 발명에 따른 방법에서는 스프레이 제트가 밴드 가장자리 부위의 반대쪽 표면에 대하여 거의 수직 방향으로 스프레이된다. 이를 위하여 방출되는 작동수에 대한 최적의 차단효과를 발생시키게 되고, 스트랜드의 폭 쪽이 원하지 않는 방법으로 스프레이 제트와 만나는 현상이 없고 스트랜드 가장자리에 원하지 않는 냉각작용을 일으키는 것이 없게 된다.

주조 선의 밴드 가장자리 부위의 원하지 않는 냉각을 2차 챔버의 바닥 구멍에서 나오는 작동수를 사용하여 방지하는 장치에는 작동수 출구 반대쪽으로 향하고 강력한 스프레이 제트를 발생시키기 위한 시리즈로 연결된 스프레이 노즐이 설치되고, 상기에서 스프레이 노즐은 비교적 적은 간격으로 주조 스트랜드의 흐름 방향에서 2차 냉각 챔버에 설치된 바닥 구멍에 설치되고, 상기에서 스프레이 노즐은 스트랜드 폭의 방향에서 각각 다수의 시리즈로 통합되어 각각의 노즐은 스로틀 장치를 사용하여 급수관에 연결된다.

본 발명에 따른 장치의 실시에 다른 장점은 해당하는 종속항에 나타내었다.

본 발명에 따른 자세한 내용, 특징과 장점은 다음과 같은 실시 예를 도면을 사용하여 더욱 자세하게 설명한다.

실시예

본 발명에 따른 방법을 실시하기 위한 수단으로 연속주조 장치의 도 1에 도시된 장치 부위는 주조 스트랜드(6)의 좁은 쪽을 도시한 측면도이다.

상기 장치 부위의 도면에는 화살표(21) 방향의 아래로 주조 스트랜드(6)가 빠져 나오는 잉곳 몰드(22)가 상부에 도시되어 있다. 상기에서 블랙 박스로 나타낸스트랜드 가이드(23)가 블랙 박스로 도시한 2차 냉각챔버(8) 내부를 관통한다. 구조적으로 자세하게 도시하지 않은 스트랜드 가이드(23)와 냉각챔버(8)의 도면은 구조적으로 자세하게 도시한 형태는 전문가에게는 잘 알려져 있기 때문에 전체적인 도면으로 도시하였다. 2차 냉각 챔버(8)의 하부에는 스트랜드(6)가 작동수(9)의 흐름과 함께 하부로 유출되도록 하는 바닥 구멍(7)이 있는 바닥(20)이 위치한다. 출구 부위에는 스프레이 노즐(17)로부터 스프레이 제트(10)의 형태로 방출되는 방향전환 매체를 위한 공급 라인(24)이 위치한다. 상기에서는 물 또는 공기 혹은 물/공기 혼합물을 사용할 수 있다.

도 2에 도시된 것과 같이 냉각챔버 바닥(20)에 대한 평면도에서 냉각챔버(8)의 바닥 구멍(7) 이외에 스프레이 노즐(17)은 상부 노즐 시리즈(25)와 하부 노즐 시리즈(26)에 설치한다. 스프레이 노즐에서 발생되고 부분적으로 겹쳐진 스프레이 콘(13)에서 나오는 스프레이 제트(10)는 주조 스트랜드(6)의 진행 방향(21) 쪽으로 기울어지고 냉각챔버 바닥(20)의 상부의 기밀 부분에 정렬된다.

시리즈(15)로 정렬됨으로 인하여 상부 및 하부 노즐 시리즈(25, 26)의 스프레이 제트(10)가 최소한 부분적으로 겹치는 현상이 나타나게 된다.

주조 스트랜드(6)의 좁은 쪽(16)의 측면도를 도시한 도 3과 같이 상부 및 하부 노즐 시리즈(25, 26)의 스프레이 제트(10)는 작동수(9)의 방향과 반대인 각도(α)로 향하게 된다. 이를 통하여 작동수(9)의 방향전환이 최적화된다.

주조 스트랜드(6)와 바닥 구멍(7)에 대하여 상부로 높아지는 냉각챔버 바닥(20) 쪽으로 경사진 것을 도시하였고 상기 냉각챔버 바닥(20)은 스트랜드(6)이외에 바닥 구멍(7)을 개방되도록 하고, 상기에서 특히 구멍 부위에서는 작동수(9)의 통과 유체는 본 발명에 따른 방법으로 방지되도록 하여야 한다. 상기와 같은 방지는 작동수 유체(9)에 강력한 스프레이 제트(10)가 작용하고 스프레이 제트가 발생하여서 이루어지게 되며, 작동수는 주조 스트랜드(6)의 양쪽에 있는 2차 냉각챔버(8)의 배출구(12)로 유도된다.

도 4는 도 1의 절단면 II-II에 대하여 냉각챔버(8)의 또 다른 단면도를 도시한 것이며, 스프레이 노즐(17)은 강력한 스프레이 제트(10)를 형성하기 위하여 주조 스트랜드(6)의 밴드 가장자리 부위(11)에 시리즈(15)로 배치되어 있다.

스프레이 노즐(17)의 배관은 공급 라인(24)으로 만들고, 상기 공급라인은 노즐 시리즈(15)의 측면 방향으로 각각 스로틀 장치(1 내지 5)에 연결시키고 통합된 급수관(18)에서 갈라진다.

상기 도면은 각각 따로 도시할 수 있으며, 스트랜드(6)의 폭을 고려한 배치에서는 다수의 노즐 시리즈(15)가 스트랜드(6)의 좁은 측 부위(16)에 노즐 시리즈(15)의 각 노즐 쌍(1, 1′; 2, 2′; 3, 3′; 등)이 서로 다른 스트랜드 폭(19)의 크기에 따라서 열리거나 닫히게 된다.

서로 다른 스트랜드 폭에 부호를 부여하기 위하여 최소 스트랜드 폭(b)과 최대 스트랜드 폭(B)으로 도 4에 도시하였다. 그 사이에 밴드 가장자리 부위(11)는 단계 별로 각각의 상태로 맞출 수 있다.

상기 도면에는 기준 부호(15)가 달린 노즐 시리즈, 스프레이 제트(10) 및 밴드 가장자리 부위(16)를 도시하였다. 스트랜드(6)의 좁은 측에 발생되는 작동수는기준 부호(9)로 도시하였다. 공급 라인의 배관은 참고 번호 24로 도시하였다. 또한 각각의 공급 라인(24)은 선으로 도시하고 다른 것은 일점 쇄선으로 도시하였다. 상기를 위하여 주조 스트랜드(6)의 최소 폭(b) 또는 최대 폭(B)에 따라서 각각 파이프라인(24) 및 스프레이 노즐(17)을 열고 닫을 수 있다는 것이 도시되어야 한다.

마지막으로 도면에는 냉각 챔버 바닥(20)에 있는 바닥 구멍(7)도 도시되어 있다. 주조 스트랜드(6)의 다양한 폭 단면(19)은 스트랜드 폭의 단계별 변화를 나타낸다.

도 5는 확대도를 도시한 것으로서 도 1의 면 II-II를 따른 단면에 대한 평면도를 도시한 것이고, 다른 기능 부품을 비롯하여 스트랜드(6), 바닥 챔버(7), 냉각 챔버 바닥(20), 밴드 가장자리 부위(11)의 방지된 작동수 출구(9) 및 스프레이 노즐(17)이 달린 노즐 시리즈(15)의 배치를 도시한 것이다. 노즐(17)에 대한 공급 라인은 전체적으로 참고 번호 24로 도시되어 있다.

본 발명에 따른 방법은 작동수를 사용하여 밴드 가장자리 부위에 발생하는 불필요하고 심한 냉각을 방지할 수 있다는 장점이 있다.

각 노즐의 방향, 에너지량, 수 및 직경을 조절하는 것과 같은 공정 변수를 적합하게 조정함으로서 본 발명에 따른 방법의 효과를 요구 사항에 최적화시키고, 얇은 슬랩 연속주조장치의 스트랜드 생산 비율을 최적으로 고려할 수 있게 된다.

또한 본 발명에 따른 방법에서는 평면 스프레이 콘을 가지는 스프레이 제트를 발생시키게 된다. 방향전환 장치에 의하여 스트랜드가 부분적으로 스프레이되는 것을 방지할 수 없음에도 불구하고, 상기 형태의 스프레이 제트는 스트랜드에서 최소의 열을 방출시키게 된다.

본 발명에 따른 방법의 또 다른 형태에서는 주조 스트랜드의 가장자리의 각 측면에 대하여 횡방향 쪽으로 부분적으로 교차하는 스프레이 콘의 시리즈를 발생시키게 된다.

본 발명에 따른 방법의 또 다른 형태에서는 스프레이 제트는 주로 작동수의 진행방향에 대하여 각도(α)로 스프레이된다. 이를 통하여 노즐은 작동수의 방향과 반대인 상부쪽으로 스프레이되고, 작동수의 방향전환을 최적화시키게 된다.

본 발명에 따른 방법의 또 다른 형태에서는 주조 스트랜드의 가장자리 부위는 2차 냉각챔버의 바닥 구멍의 흐름 방향으로 비교적 적은 간격으로 스프레이된다. 이를 위하여 밴드 가장자리 부위에서 나오는 작동수의 방향전환을 위한 특히 좋은 공정변수가 얻어진다.

또한 본 발명에 따른 방법에서는 스트랜드의 폭을 극복하고 각각의 다수의 노즐을 시리즈로 배치할 때는 스트랜드의 좁은 측면에서 스트랜드 폭의 다양한 크기에 따라서 노즐 시리즈의 각각의 노즐 쌍이 열리거나 닫히게 된다. 이를 위하여 스트랜드 축에 대하여 횡방향으로 밴드 가장자리 부위를 스프레이할 수 있고 스트랜드의 각각의 폭의 크기에 따라서 간단하고 장점을 가진 방법으로 변경할 수 있는 영역을 제공하게 된다.

또한 본 발명에 따른 방법에서는 스프레이 제트가 밴드 가장자리 부위의 반대쪽 표면에 대하여 거의 수직 방향으로 스프레이된다. 이를 위하여 방출되는 작동수에 대한 최적의 차단효과를 발생시키게 되고, 스트랜드의 폭 쪽이 원하지 않는 방법으로 스프레이 제트와 만나는 현상이 없고 스트랜드 가장자리에 원하지 않는 냉각작용을 일으키는 것이 없게 된다.

Claims (12)

1. 2차 냉각챔버(8)의 바닥 구멍(7)에 나오는 작동수(9)를 이용하여 주조 스트랜드(6)의 밴드 가장자리 부위(11)의 불필요한 냉각을 방지하기 위한 방법에 있어서,

   방향전환 장치의 강력한 스프레이 제트(10)를 발생시키고 주로 작동수 배출부에 대하여 밴드 가장자리 부위(11)의 횡방향으로 향하도록 하고, 작동수(9)는 밴드 가장자리 부위(11)에서 방향 전환되고 주조 스트랜드(6)의 양쪽에 있는 2차 냉각챔버(8)의 배출구(12)로 들어가도록 하는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 방향전환 장치로서 물 또는 공기 혹은 물/공기 혼합물을 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 스프레이 제트(10)는 평면 스프레이 콘(13)을 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 주조 스트랜드(6)의 가장자리(14)의 각 측면에 대한 횡방향 쪽으로 스프레이 콘(13)이 부분적으로 교차하는 시리즈(15)를 발생시키는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 스프레이 제트(10)는 주로 작동수(9)의 진행방향에 대하여 각도(α)로 스프레이되는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 주조 스트랜드(6)의 가장자리 부위(11)는 2차 냉각챔버(8)의 바닥 구멍(7)의 흐름 방향으로 비교적 적은 간격으로 스프레이되는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 스트랜드(6)의 폭을 극복하고 각각의 다수의 노즐을 시리즈(15)로 배치할 때는 스트랜드(6)의 좁은 측면(16)에서 스트랜드 폭(b 및 B)의 다양한 크기에 따라서 노즐 시리즈(15)의 각각의 노즐 쌍(1, 1′; 2, 2′; 3, 3′; 등)이 열리거나 닫히게 되는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 스프레이 제트(10)가 밴드 가장자리 부위(11)의 반대쪽 표면에 대하여 거의 수직 방향으로 스프레이되는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제 1 항 내지 제 8 항에 따른 방법을 실시하기 위하여, 2차 냉각챔버(8)의 바닥 구멍(7)에서 나오는 작동수(9)를 사용하여 주조 스트랜드(6)의 밴드 가장자리 부위에 발생하는 원하지 않는 냉각을 방지하기 위한 장치에 있어서,

   작동수 출구 반대쪽으로 향하고 강력한 스프레이 제트(10)를 발생시키기 위한시리즈로 연결된 스프레이 노즐(17)이 설치되고, 상기에서 스프레이 노즐(17)은 비교적 적은 간격으로 주조 스트랜드(6)의 흐름 방향에서 2차 냉각챔버(8)에 설치된 바닥 구멍(7)에 설치되고, 상기에서 스프레이 노즐은 스트랜드 폭의 방향에서 각각 다수의 시리즈(15)로 통합되어 각각의 노즐은 스로틀 장치(1 내지 5)를 사용하여 급수관(18)에 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.
10. 제 9 항에 있어서, 주조 스트랜드(6)의 면으로 정렬된 축에 수직으로 스프레이 노즐(17)이 설치되는 것을 특징으로 하는 장치.
11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 주조 스트랜드(6)에 수직으로 향한 스프레이 제트(10)를 발생시키기 위한 스프레이 노즐(17)은 방향 조정이 가능한 축(x-x)에 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
12. 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 스프레이 노즐(17)은 평면이고 넓은 스프레이 콘(13)을 발생시키기 위해 좁은 출구 슬릿으로 형성되는 것을 특징으로 하는 장치.