KR200160684Y1 - 밀폐턴디시의 가스취입 및 턴디시플럭스투입장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 용강의 연속주조공정에서 주조초기에 래들에서 턴디시로 주입되는 용강이 공기중 산소성분에 의한 재산화되는 것을 저감하기 위하여 턴디시플럭스를 투입할 때 발생하는 공기혼입에 의한 용강의 재산화정도를 최소화하기 위한 밀폐턴디시의 가스취입 및 턴디시플럭스 투입장치에 관한 것이다.

본 고안의 밀폐턴디시의 가스취입 및 턴디시플럭스 투입장치는 턴디시플럭스(4)를 채우고 공급하기 위한 호퍼(10)와, 상기 호퍼(10)의 하부에 연결되어 있으며 턴디시플럭스(4)를 턴디시(3)내로 이송하기 위한 투입구(25)가 형성된 이송관(11)과, 상기 이송관(11)내에 설치되어 구동모터(9)에 의해 회전하면서 호퍼(10)내의 턴디시플럭스(4)를 이송하는 스크류피더(12)와, 상기 이송관(11) 외부에 설치되며 가스취입구(21)와 가스배출구(22)가 형성되어 있고 가스배출구(22) 외면에는 예열구덮개(14)가 부착되어 있는 외관(23)을 포함하여 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

밀폐턴디시의 가스취입 및 턴디시플럭스 투입장치

제1도 : 기존의 주조전 예열중인 턴디시의 단면도

제2도 : 기존의 예열후-용강주입전까지의 턴디시의 단면도

제3도 : 기존의 용강주입후 턴디시플럭스의 투입시 턴디시의 단면도

제4도 : 본 발명의 장치를 이용한 경우의 예열후-용강주입전까지의 턴디시 단면도

제5도 : 본 발명의 장치를 이용한 경우의 용강주입후 턴디시플럭스의 투입시 턴디시의 단면도

제6도 : 본 발명에 따른 장치의 상세 단면도

제7도 : 주조작업시 턴디시내의 분위기중 산소농도의 경시변화를 나타낸 그래프

제8도 : 주조작업결과 주조 초주편의 전산소농도 조사결과를 나타낸 그래프

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

1 : 래들 2 : 쉬라우드

3 : 턴디쉬 4 : 턴디시플럭스

5 : 용강 6 : 예열구

7 : 가스취입구 8 : 불활성가스

9 : 구동모터 10 : 원료호퍼

11 : 이송관 12 : 스크류 피더

13 : 예열버너 14 : 예열구덮개

본 고안은 용강의 연속주조공정에서 주조초기에 래들에서 턴디쉬로 주입되는 용강이 공기중 산소성분에 의해 재산화되는 것을 저감하기 위하여 턴디시플럭스를 투입시 발생하는 공기혼입에 의한 용강의 재산화정도를 최소화하기 위한 장치에 관한 것으로, 더욱 상세히는 불활성기체와 턴디시플럭스를 동시에 공급할 수 있도록 한 장치에 관한 것이다.

연속주조공정은 용강이 래들에서 턴디시로 주입되고 턴디시에서 재차 주형으로 공급되어 주편으로 응고되도록 하는 공정이다. 턴디시에는 턴디시플럭스가 투입되는데, 이 턴디시플럭스는 용강의 단열보온 및 용강중 개재물 흡수 용해, 그리고 용강과 대기와의 접촉을 차단해 주는 작용을 한다.

주조중 용강의 청정도를 조사하면 주조초기가 주조중기보다 용강의 청정도가 열등하다. 이것은 주조초기에 턴디시로 용강이 주입되면서 공기와의 접촉에 의해 용강이 재산화되어 비금속개재물을 형성함으로써 용강의 청정도를 저하시키기 때문이다. 또한, 주조초기에 턴디시에 용강이 완전히 채워지기 전에 턴디시플럭스를 투입하면 난류상태의 용강에 의하여 플럭스 입자들이 용강중으로 혼입되어 비금속개재물을 형성하므로, 통상 턴디시내에 용강이 채워진 후 턴디시플럭스를 투입한다.

주조초기의 용강재산화 현상을 억제하기 위하여 턴디쉬 밀폐화조업을 실시한다. 주조작업순서를 살펴 보면, 제1도와 같이 주조전에는 턴디시(3) 내벽을 예열하기 위하여 턴디시 카바의 예열구(6)를 통하여 예열버너(13)를 삽입하고 예열을 실시한다. 예열이 종료되면 예열버너(13)가 상승하고 제2도와 같이 예열구(6)를 덮개(14)로 밀폐하고 노즐(7)을 통하여 불활성가스(8)를 취입함으로써 턴디시(3) 내부의 가스중 산소가스를 제거한다. 이후, 래들(1)의 용강을 쉬라우드(2)를 통하여 턴디시로 주입한다. 턴디시내에 용강(5)이 일정수준 이상으로 채워지면 제3도와 같이 작업자가 예열구(6)의 밀폐용 덮개(14)를 제거하고 예열구(6)를 통하여 약 10분간에 걸쳐서 턴디시플럭스(4)를 투입한다. 이때, 예열구(6)를 통하여 다량의 외부공기가 유입되고 용강(5)이 재산화되어 용강의 품질이 저하되는 문제를 야기한다. 뿐만 아니라, 작업자가 고열 및 용강이 비산되는 상황에서 작업하므로 위험한 문제도 있다.

본 고안은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 턴디시플럭스 투입과 불활성가스취입을 동시에 행하면서 턴디시를 밀폐할 수 있는 장치를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 턴디시플럭스를 채우고 공급하기 위한 원료호퍼와, 상기 호퍼의 하부에 연결되어 있으며 턴디시플럭스를 턴디시내로 이송하기 위한 투입구가 형성된 이송관과, 상기 이송관내에 설치되어 구동모터에 의해 회전하면서 호퍼내의 턴디시플럭스를 이송하는 스크류피더와, 상기 이송관 외부에 설치되며 가스취입구와 가스배출구가 형성되어 있고 가스배출구 외면에는 예열구덮개가 부착되어 있는 외관을 포함하는 구성을 특징으로 하는 밀폐턴디시의 가스취입 및 턴디시플럭스 투입장치를 제공한다.

이하에 본 고안을 도면에 의거 상세히 설명한다.

본 고안의 장치는 전체가 턴디시의 폭방향으로 이동이 가능한 구조로 되어 있으며, 호퍼, 이송장치 및 취입노즐 부분의 세 부분으로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다. 제4도~제6도를 통하여 이를 더욱 상세하게 설명한다.

원료호퍼(10)는 턴디시플럭스(4)를 채우고 공급하는 용기로서 완전밀폐식으로 내부에는 불활성가스가 공급되며, 이송장치 부분은 구동모터(9)와 이송관(11)으로 구성되는데, 이송관(11)은 이중관구성으로 그 내관에는 스크류피더(12)에 의해 턴디시플럭스(4)가 이송되고 내관과 외관사이에는 고속의 불활성가스(8)가 공급되도록 구성되어 있고 구동모터(9)에 의하여 내관의 스크류피더(12)가 구동된다. 구동모터(9)와 이송관(11)은 완전히 밀페되어 외부의 공기가 이송관 내부로 침투하지 못하도록 구성된다. 취입노즐 부분은 예열구덮개(14)가 외관과 결합되어 있으며, 목적에 따라 턴디시플럭스(4)와 불활성가스(8)가 동시에 공급되기도 하고 별개로 공급될 수도 있다.

본 고안에 의한 작업순서를 설명하면, 제1도와 같이 예얼버너(13)에 의하여 예열을 실시하고 제4도와 같이 본 고안 장치를 이동시켜 노즐을 예열구(6)에 삽입하여 우선 외관을 통하여 불활성가스(8)를 취입하고, 턴디시(3)에 용강(5)을 주입하며, 일정수준 이상 탕면이 차면 제6도와 같이 내관과 그 내관의 적소에 형성된 턴디시플럭스 투입구(25)를 통하여는 턴디시플럭스(4)가, 외관의 가스배출구(22)를 통하여서는 가스취입구(21)로부터 들어온 불활성가스(8)가 동시에 투입된다. 이때, 노즐 주변의 예열구덮개(14)에 의하여 예열구(6)는 완전히 밀폐되고 예열구 개방없이 턴디시플럭스를 투입함으로써 턴디시 외부의 공기가 혼입될 가능성을 완전히 배제하였다.

이하 실시예를 통하여 본 고안을 설명한다.

[실시예 1]

기존의 작업방법과 본 고안을 이용한 작업효과를 비교하기 위하여 0.04% C강에 대하여 턴디시 예열부터 턴디시플럭스 투입시까지의 산소농도의 변화를, 측정센서를 턴디시카바에 삽입하여 턴디시 내부의 분위기 산소의 농도를 측정하여 조사하였다. 제7도는 주조시간 경과에 따른 분위기중 산소농도의 변화를 나타낸 것이다. 제7도에 나타난 바와 같이 기존의 경우 예열버너에 의해 예열중에는 산소농도가 영인 상태로서 분위기중의 산소가 완전히 제거된 상태이다. 그러나, 예열버너가 상승하고 예열구를 밀폐용 덮개로 밀폐시까지 약 3분간에 걸쳐 턴디시 외부의 공기가 내부로 순식간에 유입되어 산소농도는 상승한다. 이후, 턴디시내 용강이 공급되어 일정탕면까지 채워지면 밀폐용 덮개를 제거하고 약 10분간에 걸쳐 턴디시플럭스를 투입하며, 이때 산소농도가 재차 증가한다. 따라서, 이 기간중에 추가적으로 용강의 재산화가 발생하므로 강의 정도가 저하됨을 알 수 있다.

이하에 반하여 본 고안의 장치에 의한 주조작업의 경우 예열도중에서는 기존과 마찬가지로 산소농도가 영의 상태이다가 예열버너를 상승시키고 본 장치를 이용하여 예열구를 밀폐시까지 외부공기의 유입으로 턴디시내 분위기의 산소농도는 증가한다. 그러나, 이후는 불활성가스의 취입과 턴디시플럭스 투입시 예열구를 개방할 필요가 없으므로 외부공기의 유입이 발생되지 않아 산소농도는 변화가 없으므로 용강의 재산화를 최소화할 수 있다.

[실시예 2]

본 고안에 의한 주조작업시 용강의 청정도 향상에 미치는 영향을 조사하기 위하여 기존 작업방법에 의한 경우와 본 고안 장치에 의한 주조작업의 경우를 비교하였다. 제8도는 주조초기에 주조된 주편의 전산소성분을 분석한 결과로서, 기존의 경우 평균 약 15ppm 수준인데 반하여 본 고안에 의한 경우는 평균 약 12ppm수준으로서 고안에 의한 효과를 확인할 수 있었다.

Claims (1)

1. 턴디시플럭스(4)를 채우고 공급하기 위한 호퍼(10)와, 상기 호퍼(10)의 하부에 연결되어 있으며 턴디시플럭스(4)를 턴디시(3)내로 이송하기 위한 투입구(25)가 형성된 이송관(11)과, 상기 이송관(11)내에 설치되어 구동모터(9)에 의해 회전하면서 호퍼(10)내의 턴디시플럭스(4)를 이송하는 스크류피더(12)와, 상기 이송관(11) 외부에 설치되며 가스취입구(21)와 가스배출구(22)가 형성되어 있고 가스배출구(22)외면에는 예열구덮개(14)가 부착되어 있는 외관(23)을 포함하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 밀폐턴디시의 가스취입 및 턴디시플럭스 투입장치.