KR200161742Y1

KR200161742Y1 - 흡입식 침적노즐 예열장치

Info

Publication number: KR200161742Y1
Application number: KR2019950025820U
Authority: KR
Inventors: 성위영; 박장흠; 김승언; 김용균
Original assignee: 이구택; 포항종합제철주식회사
Priority date: 1995-09-23
Filing date: 1995-09-23
Publication date: 1999-12-01
Also published as: KR970012296U

Abstract

본 고안은 흡입식(Suction Type) 침적노즐(Submerged Nozzle)예열장치에 관한 것으로, 특히 그 선단에 부착된 화구커버(16)에 의해 침적노즐(3)의 외주면에 밀착되면서 그 입구가 토출구(5)와 연결되도록 설치되는 도입관(15)과, 상기 도입관(15)의 외주면에 고정적으로 끼워지면서 그 후단면에 모따기에 의한 경사면(21-1)이 형성되는 연결플랜지(21)와, 고정받침대(25)에 의해 지지되면서 상기 연결플랜지(21)의 후방측에 고정 결합되고, 그 대경부(14-1)와 상기 연결플랜지(21)의 외주면 사이에 압축공기라인(12)과 연결되는 연결챔버(11)가 형성되면서 그 경사면(14-2)와 상기 경사면(21-1) 사이에 분사노즐구(13)가 형성되며, 그 소경부(14-3)가 상기 도입관(15)의 출구와 연결되면서 상기 분사노즐구(13)로부터 분사되는 압축공기를 외부로 배출하도록 설치되는 석션몸체(14)로 구성되는 것을 특징으로 하는 흡입식 침적노즐 예열장치에 관한 것이다.

Description

흡입식 침적노즐 예열장치

본 고안은 흡입식(Suction Type) 침적노즐(Submerged Nozzle) 예열장치에 관한 것으로, 특히 연속주조시 턴디숴(Tundish)의 용강을 양측에 위치한 스트랜드(Strand)주형으로 분배·주입하는 침적노즐을 상온상태에서 주소에 필요한 온도인 900∼1000℃　정도까지 턴디쉬의 내부열을 흡입하여 예열하는 흡입식(Suction Type) 침적노즐(Submerged Nozzle) 예열장치에 관한 것이다.

일반적으로, 제강공정에서 정련되어진 용강은 제1도에 도시한 바와같이 약 270톤 크기의 래들(Ladle)(1)로부터 약 60톤 크기의 턴디쉬(Tundish)(2)를 거쳐 몰드(Moule)(4)로 주입 된다.

이때, 턴디쉬(2)와 몰드(4) 사이에는 제2도에 도시한 바와같이 침적노즐(Sbmerged Nozzle)(3)이 위치하고, 이 침적노즐은 턴디쉬 바닥부터 몰드내의 토출구(5)까지 일정한 크기의 원통형 주입구(6)가 형성되어 있어 용강(20)을 몰드 내부로 안정되게 주입하는 역할을 담당하게 된다.

그리고, 약 1560℃의 용강을 상온상태의 턴디쉬(2) 내부로 주입하게 되면 몰드(4)에 주입되기 전에 용강의 온도가 떨어져 침적노즐(3)의 주입구(6) 부분에서 응고되어 몰드내의 용강주입이 불가능하게 된다.

따라서, 래들(1)에서 턴디쉬(2)를 거쳐 몰드(4)에 용강(20)을 주입하는 작업을 실시하려면 래들로부터 주입되는 용강의 온도가 떨어지는 것을 최소하기 위하여 노즐오븐(Oven) 예열방법과 오픈버너 예열방법을 이용하여 턴디쉬와 침적노즐(3)의 내부를 약 900∼1000℃까지 예열을 실시하게 된다.

먼저, 노즐오븐 예열방법은 제3도에 도시한 바와같이 침적노즐(3)의 하부에 노즐오븐(10)를 설치하고, 노즐오븐의 하부에 설치된 가열버너(9)로 예열되는 방법으로, 침적노즐(3)의 하부측은 노즐오븐의 내부에서 가열되기 때문에 예열이 정상적으로 이루어지나, 침적노즐의 상부에서 턴디쉬(2)와 침적노즐 사이에서 용강 연결통로 역할을 하는 주입구(6)의 일부분인 로워노즐(Lower Nozzle)(8)에 이르는 부분은 예열불꽃이 미치지 않아 불완전한 예열이 이루어지며, 수시로 노즐오븐 내부의 내화물을 보수해야 하는 번거로움과 유지비가 비싼 단점이 있다.

그리고, 제4도에 도시한 바와같이 오픈버너 예열방법은 상기한 문제점을 해결하기 위해 침적노즐(3)의 두 개의 토출구(5)중 한 개는 폐쇄하고, 나머지 한 개의 토출구(5)에 가열버너(9)를 설치하여 주입구(6) 내부로 연소열을 통입시켜 예열하는 방법으로, 턴디쉬 예열버너(7)의 연소가스압력이 하부의 노즐버너(9)보다 높을경우 주입구 내부에서 불꽃이 상호 충돌되어 균일하게 예열되지 않으므로 이를 방지키 위해 상부 턴디쉬 예열가스 압력과 하부의 노즐 예열가스 압력이 일정해야 하는 단점이 있다.

또한, 상기한 노즐오븐 예열방법 및 오픈버너 예열방법은 공히 코크스 오븐 가스(Cokes Oven Gas), 도시가스등의 별도 열원을 필요되므로 예열 단가가 높아지는 문제점이 발생된다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하여 침적노즐 내부 주입구의 균일한 예열과, 오븐 내화물의 보수 및 유지비와 예열단가를 낮출 수 있는 흡수식 침적노즐 예열장치를 제공함에 그 목적이 있다.

제1도는 연속주조설비를 나타내는 단면도,

제2도는 턴디쉬의 용강이 침적노즐을 통해 몰드에 주입되는 상태를 나타내는 단면도,

제3도는 종래기술에 따른 노즐오븐 예열장치가 설치된 상태를 나타내는 단면도,

제4도는 종래기술에 따른 오픈버너 예열장치가 설치된 상태를 나타내는 단면도,

제5도는 본 고안에 따른 예열장치가 설치된 상태를 나타내는 단면도,

제6도는 본 고안에 따른 예열장치를 나타내는 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 래들 2 : 턴디쉬

3 : 침적노즐 4 : 몰드

5 : 토출구 6 : 주입구

7 : 턴디쉬 예열버너 8 : 로워노즐

9 : 버너 10 : 오븐

11 : 연결쳄버 12 : 압축공기 라인

13 : 분사 노즐 14 : 석션몸체

15 : 도입관 16 : 화구 커버

17 : 체결볼트 20 : 원판

25 : 고정 받침대

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 그 선단에 부착된 화구커버에 의해 침적노즐의 외주면에 밀착되면서 그 입구가 토출구와 연결되도록 설치되는 도입관과, 상기 도입관의 외주면에 고정적으로 끼워지면서 그 후단면에 모따기에 의한 경사면이 형성되는 연결플랜지와, 고정받침대에 의해 지지되면서 상기 연결플랜지의 후방측에 고정 결합되고, 그 대경부와 상기 연결플랜지의 외주면 사이에 압축공기라인과 연결되는 연결쳄버가 형성되면서 그 경사면와 상기 경사면 사이에 분사노즐구가 형성되며, 그 소경부가 상기 도입관(15)의 출구와 연결되면서 상기 분사노즐구로부터 분사되는 압축공기를 외부로 배출하도록 설치되는 석션몸체로 구성되는 것을 특징으로 하는 흡입식 침적노즐 예열장치를 제공한다.

도면을 참조하여 본 고안의 구성을 상세히 설명한다.

제5도는 본 고안에 따른 예열장치가 설치된 상태를 나타내는 단면도이고, 제6도는 본 고안에 따른 예열장치를 나타내는 단면도이다.

본 고안에 따른 예열장치는 원통형의 도입관(15)이 그 입구가 토출구(5)의 출구와 이어지도록 설치되면서 그 선단에 설치되는 화구커버(16)에 의해 침적노즐(3)의 외주면에 밀착되도록 설치되어 있다.

이때, 도입관(15)의 외주면 중단부에는 원판(20)이 고정적으로 끼워져 있고 , 도입관(15)에 끼워지는 연결플랜지(21)는 체결볼트(17)에 의해 원판(20)에 고정 설치되어 있다.

여기서, 연결플랜지(21)에는 그 후단면을 모따기 가공한 경사면(21-1)이 형성되어 있다.

그리고, 연결플랜지(21)의 후방측에 용접상태로 고정 설치되는 석션몸체(14)에는 그 내주면의 대경부(14-1)와 연결플랜지의 외주면 사이에 연결쳄버(11)가 형성되도록 설치되어 있다.

이때, 석션몸체(14)의 경사면은 연결플랜지(21)의 경사면과 평행된 상태로 이격되어 분사노즐구(13)를 형성하게 되고, 석션몸체(14)의 소경부(14-3)는 분사노즐구(13)를 통해 배출되는 압축공기를 외부로 배출하면서 부압을 형성하게 된다.

여기서, 몸체(14)의 외주면 일측에 관통되는 압축공기라인(12)은 연결쳄버(11)에 압축공기를 공급하게 되고, 연결쳄버(11)에 충전되는 압축공기는 분사노즐구(13)를 통해 일정한 분사 각도(α)로 소경부(14-3)를 통해 분출된다.

한편 석션몸체(14)는 고정 받침대(25)의 상부에 고정결합되어 지지되고, 이 고정 받침대를 이동시켜 토출구(5)에 도입관(15)의 입구가 연결되도록 화구커버(16)를 침적노즐(3)의 외주면에 밀착시키게 된다.

이하, 본 고안의 작용을 설명한다.

침적노즐(3)의 2개의 토출구(5)중 한 개를 차단하고, 나머지 토출구에 도입관(15)의 입구가 연결되도록 고정받침대(25)를 이동시켜 화구커버(16)를 침적노즐(3)의 외주면에 밀착시키게 된다.

그리고, 압축공기라인(12)을 통해 압축공기를 석션몸체(14)의 연결쳄버(11)에 주입하면 연결쳄버(11)내에 충전된 압축공기가 경사면(21-1, 14-2) 사이에 형성된 분사노즐구(13)를 통해 일정한 분사각도(α)로 분사되어 소경부(14-3)를 거쳐 분출된다.

이때, 일정한 분사각도(α)를 갖는 분사노즐(13)을 통하여 고속으로 분사되는 압축공기는 베르누이(Bernoulli)의 정리에 의해 유속에 반비례되는 압력저하를 도입관(15)의 출구측에 발생시키게 된다.

여기서, 분사노즐(13)로부터 분사되는 압축공기의 유속이 어느 일정 수준을 넘으면 도입관(13)의 입구측에 대기압 이하의 진공이 형성된다.

그리고, 도입관(13)의 내부에 형성된 진공력은 주입구(6)와 토출구(5)를 통하여 턴디쉬(2) 내부의 연소가스를 흡입하여 분사노즐(13)에서 분출되는 압축공기와 함께 배출시키게 된다.

이때, 이러한 턴디쉬(2)의 내부연소가스 흡입작용을 턴디쉬의 예열시 실시하게 되면 턴디쉬 내부의 연소열이 침적노즐(3)로 배출되면서 균일하게 침적노즐을 예열시키게 된다.

본 고안은 침적노즐을 예열하는데 턴디쉬 내부의 연소열을 사용하기 때문에 별도의 열원이 필요치 않으며, 보수가 편리하고, 유지비가 저렴하며, 침적노즐의 예열온도의 분포가 다음의 표 1과 같이 균일하다.

표 1

Claims

그 선단에 부착된 화구커버(16)에 의해 침적노즐(3)의 외주면에 밀착되면서 그 입구가 토출구(5)와 연결되도록 설치되는 도입관(15)과, 상기 도입관(15)의 외주면에 고정적으로 끼워지면서 그 후단면에 모따기에 의한 경사면(21-1)이 형성되는 연결플랜지(21)와, 고정받침대(25)에 의해 지지되면서 상기 연결플랜지(21)의 후방측에 고정 결합되고, 그 대경부(14-1)와 상기 연결플랜지(21)의 외주면 사이에 압축공기라인(12)과 연결되는 연결쳄버(11)가 형성되면서 그 경사면(14-2)와 상기 경사면(21-1)사이에 분사노즐구(13)가 형성되며, 그 소경부(14-3)가 상기 도입관(15)의 출구와 연결되면서 상기 분사노즐구(13)로부터 분사되는 압축공기를 외부로 배출하도록 설치되는 석션몸체(14)로 구성되는 것을 특징으로 하는 흡입식 침적노즐 예열장치.