KR200169947Y1

KR200169947Y1 - 침지노즐 예열장치

Info

Publication number: KR200169947Y1
Application number: KR2019950034086U
Authority: KR
Inventors: 육상석
Original assignee: 이구택; 포항종합제철주식회사
Priority date: 1995-11-17
Filing date: 1995-11-17
Publication date: 2000-03-02
Also published as: KR970021089U

Abstract

본 고안은 연속 주조설비에서 턴디쉬(tundish)에 갖춰진 침지노즐(submerged nozzle)을 예열하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 주조몰드(mold)에 용탕을 공급시키는 침지노즐 내부의 온도분포를 균일하게 유지하며, 침지노즐 내벽의 산화를 방지하고, 보온효과를 향상시킴으로서, 예열장치의 열효율을 높이고, 침지노즐의 예열작업을 용이하게 수행할 수있는 침지노즐 예열장치에 관한 것이다.

본 고안은 예열하고자하는 침지노즐의 내부온도를 균일하게 유지함으로서, 국소부위에서의 과열을 배제하고, 외부로 방출되는 열손실을 최소화하여 열효율을 극대화 시키며, 장치 조작의 편리성을 향상하여 작업자의 업무부하를 경감시킬 수있도록 개선된 침지노즐 예열장치를 제공함에 있다.

Description

침지노즐 예열장치

제 1 도는 일반적인 연속주조 설비의 개략도,

제 2 도는 종래 기술예 따른 침지노즐 예열장치의 전체 구성도,

제 3 도는 본 고안에 따른 침지노즐 예열장치의 전체 구성도,

제 4 도는 본 고안에 따른 침지노즐 예열장치에서의 침지노즐 보온부의 단면도,

제 5 도는 본 고안에 따른 침지노즐 예열장치에서의 예열버너부의 개략도,

재 6 도는 본 고안에 따른 침지노즐 예열장치에서의 예열온도 측온센서부의 부분 사시도,

제 7 도는 본 고안에 따른 침지노즐 예열장치에서의 이송부의 개략도이고,

(a)도는 이송부의 측면 개략도,

(b)도는 이송부의 정면 개략도,

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

130 : 턴디쉬 140a, 140b : 침지노즐

211 : 침지노즐 보온부 216 : 분할식 보조덮개

22L : 실린더 로드 223 : 플랜지

235 : 예열버너 236 : 개폐밸브

243 : 세라믹 보호판 244 : 터미날 블록

252a, 252b : 좌우이동용 활차 255a, 255b : 전후이동용 활차

일반적인 연속주조설비(100)는 제 1도에 나타낸 바와같이, 용탕이 채워진 래들(ladle)(110)로 부터 롱 노즐(long nozzle)(120)을 통하여 하부에 형성된 턴디쉬(130)로 상기 용탕을 공급하고, 상기 턴디쉬(130)의 하부에 장착된 복수개의 침지노즐(140a),(140b)을 통하여 연속 주조몰드(150a),(150b)내로 상기 용탕을 공급함으로서, 연속적으로 슬라브 부름(slab bloom)을 생산한다.

상기와 같은 연속주조 설비(100)에서, 상기 턴디쉬(130)의 하부에 장착된 복수개의 침지노즐(140a),(140b)은 주조작업 초기에 공급된 용탕이 응고되는 것을 방지하기 위해서, 복수개의 상기 침지노즐(140a),(140b)을 1000℃∼1200℃정도로 예열하는 것이 필수적인데, 원활한 상기 예열작업을 위하여 반드시 침지노즐 예열장치를 필요로 한다.

제 2도는 종래의 침지노즐 예열장치(160)를 나타내고 있으며, 기술 구성은 다음과 같다.

즉, 턴디쉬(130) 하부에 장착된 침지노즐(140a)의 외주면에는 세라크울로 형성된 원통형의 내화재(161)를 삽입하고, 상기 침지노즐(140a)의 외주면 하부에 형성된 양측의 노즐공(141a),(141b)중에서, 일측의 노즐공(141b)을 내화재 마개(163)로서 완전히 밀봉한다.

그리고, 상기 침지노즐(140a)의 외주면 하부의 또 다른 일측에 형성된 노즐공(141a)에는 상기 침지노즐 예열장치(160)의 예열 버너(burner)(164) 전단부를 삽입함으로서, 공기 공급판(165)으로부터 공급되는 연소용 공기와, COG관(166)으로부터 공급되는 연료가스 COG가 서로 혼합 연소되어 발생된 열원을 상기 침지노즐(140a)의 내부에 공급하고, 가열이 이루어져 원하는 침지노즐의 적정 예열온도를 얻는 것이다.

한편, 상기 공기 공급관(165)과 COG 공급관(166)은 각각 몰드상부에 마련된 데크 플레이트(deck plate)(167)의 고정 판(168)과 일체로 고정되어 상기 예열 버너(164)의 화염분사 각도를 일정하게 고정한다.

그러나, 상기와 같이 종래 기술구성에 따른 침지노즐 예열장치에 의해 발생하는 문제점은 다음과 같다.

즉, 예열 버너(164)의 화염 분사각도가 고정판(168)으로 일정하게 고정됨에 따라. 상기 예열 버너(164)의 전단부에서 발생하는 화염이 침지노즐(140a) 내벽의 일정부분에만 집중적으로 분사되어 가열됨으로서, 상기 가열부위가 고온으로 열화되어 산화한다.

또한, 상기의 영향으로 침지노즐(140a)의 기계적 강도가 저하되며, 상기 침지노즐(140a)의 하단부 및 상단부가 구조상 대기중에 그대로 노출됨으로서, 공급된 예열열량이 대기중으로 방출,소모되어 열효율이 현저히 저하되고, 상기 예열 버너(164)가 고정식이기 때문에, 화염각도 조정 및 조작이 불편한 사용상의 문제점이 있다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기위해 안출된 것으로서, 그 목적은 예열하고자하는 침지노즐의 내부온도를 균일하게 유지함으로서, 국소부위에서의 과열을 배제하고, 외부로 방출되는 열손실을 최소화하여 열효율을 극대화 시키며, 장치 조작의 편리성을 향상하여 작업자의 업무부하를 경감시킬 수있도록 개선된 침지노즐 예열장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 고안은,

레들과 턴디쉬 및 몰드를 갖춘 연속 주조설비에서 상기 턴디쉬의 하부에 장착된 침지노즐을 일정온도로 예열하기 위한 침지노출 예열장치에 있어서,

상기 침지노즐이 내주면에 삽입되도록 원통형의 철피와 케스타볼를 갖추고, 상부로의 열방출을 방지하기위한 분할식 보조덮개를 상단부에 갖춘 침지노즐 보온부;와,

상기 침지노즐 보온부를 상하이동시키도록 동력실린더를 갖춘 작동부;와,

상기 침지노즐을 윈하는 예열 온도까지 전체적으로 일정하게 가열하는 예열 버너부;와,

상기 예열 버너부에 의해 가열되는 상기 침지노즐의 예열 적정온도를 측정하기 위한 예열온도 측온센서부;와,

상기 침지노즐 보온부와 상기 침지노즐의 정확한 결합을 위해, 상기 침지노즐 보온부를 용이하게 전후및 좌우방향으로 이동시키는 이송부;를 포함함을 특징으로 하는 침지노즐 예열장치를 마련함에 의한다.

이하, 첨부한 도면에 의하여 본고안에 따른 침지노즐 예열장치의 실시예를 보다 상세히 설명한다.

즉, 제 3 도에 나타낸 바와같이, 침지노즐(140a)이 삽입 결합되는 침지노즐 보온부(210)는 원통형의 철피(211)로 외형이 구성되며, 상기 철피(211)의 내부에는 내화재인 캐스타블(212)을 축조하여 구성하고, 상기 침지노즐 보온부(210)의 일측 외주면의 상부에는 예열온도 측온센서부(204)가 끼워지는 센서 삽입구(213)를 가지며, 삽입된 상기 측온센서부를 고정하는 고정구(215)를 상기 센서 삽입구(213)에 돌출하여 갖추고, 상기 침지노즐(140a)의 예열을 위한 열원을 공급하기위해 버너 삽입구(214)를 상기 침지노즐 보온부(210)의 일측 외주면의 하부에 갖춘다.

그리고, 제 4도에 나타낸 바와같이, 공급된 열원이 상부로 방출되는 것을 방지하기 위해서, 상기 침지노즐 보온부(210)의 상단부에 장착하며, 삽입된 상기 침지노즐(140a)의 외주면과 상기 침지노즐 보온부(210)의 내주면사이에 형성된 틈새를 상부에서 밀폐하고, 내화재인 캐스타블(212)로서 내부가 구성된 분할식 보조 덮개(216)를 갖춘다.

상기 침지노즐 보온부(210)를 상하로 움직이는 작동부(220)에는 상기 침지노즐 보온부(210)의 하단부에 연걸되는 실린더 로드(221)와 상기 실린더 로드(221)를 구동시키는 동력 실린더(power cylinder)(222)가 장착되며, 상기 침지노즐 보온부(210)와 상기 실린더 로드(221)사이에는 용이한 분리를 위해 플랜지(223)를 장착한다.

그리고, 예열 버너부(230)에는 제 5 도에 나타낸 바와같이, 상기 버너 삽입구(214)에 삽입하며, 전단부위에는 상방향으로 만곡되어 화염을 분사하는 제1토출구(231)와, 상기 제1토출구(231)에 비해서 화염 분사량이 작고, 하방향으로 만곡되어 화염을 분사하는 제2토출구(232)가 각각 갖추진 예열 버너(235)가 형성되며, 상기 제1토출구(231)와 상기 제2토출구(232)의 화염 분사량 비율은 대략 80:20 정도이다.

또한, 상기 예열 버너(235)의 일측에 연결되어 연료가스롤 공급하는 COG 공급관(233)과, 연소공기롤 제공하는 공기 공급관(234)이 합쳐지는 부위에는 개폐밸브(236)가 형성되어 연소량을 제어하고, 상기 연소량을 용이하게 파악하기 위해 눈금이 각인된 호형 각도판(237)과, 손잡이(238)에 반대방향에 형성된 지시침(239)을 상기 개폐밸브(236)의 일측에 각각 장착한다.

한편, 가열된 침지노즐(140a)의 적정한 예열온도를 측정하기 위하여, 상기 침지노즐 보온부(210)의 센서 삽입구(213)에 삽입되어 고정되는 예열온도 측온센서부(240)에는 제 6 도에 나타낸 바와같이, 소손방지와 쇼트방지를 위해서 세라믹 절연관(242)으로 외부면이 싸여지는 썸머 커플(R TYPE)(241)이 갖추지며, 상기 세라믹 절연관(242)의 바깥부분은 세라믹 보호관(243)으로 다시 감싸져 열전대 헤드(245)에 결합되고, 상기 썸머 커플(241)은 터미날 블럭(244)을 매체로 하여 보상도선(246)과 연결되어 갖추어진다.

한편, 침지노즐(140a)이 삽입되는 침지노즐 보온부(210)의 원활한 전후좌우이동을 위해 복수개의 레일과 복수개의 활차및 연결구등으로 구성된 이송부(250)를 제 7 도에 나타낸 바와같이 갖춘다.

즉, 제 7 도의 (a)와 (b)도에 나타낸 바와같이, 복수개의 좌우 이동용 ∧형 레일(251a),(251b)을 데크 플레이트(167)와 일체로 용접하고, 복수개의 상기 좌우이동용 ∧형 레일(251a),(251b)의 상부에는 복수개의 좌우이동용 활차(252a),(252b)와 복수개의 연결구(253a),(253b)를 장착하여 좌우이동을 원활히하며, 복수개의 상기 연결구(253a),(253b)의 상부에는 복수개의 전후이동용 ∧형 레일(254a),(254b)이 일체로 용접연결되고, 복수개의 상기 전후이동용 ∧형 레일(254a),(254b)의 상부에는 복수개의 전후이동용 활차(255a),(255b)와 연결구(256a),(256b)를 장착하여 전후이동작동이 원활히 된다.

그리고, 동력 실린더(222)가 하부에서 안착되는 플레이트(257)와, 상기 플레이트(257)의 연장된 하부면과 복수개의 상기 연결구(256a),(256b)의 일측이 일체로 용접연결되어 갖추어지며, 침지노즐 보온부(210)의 상하작동시에 흔들림을 방지하기위해서, 상기 플레이트(257)의 연장된 수직면 양측에 위치하여 침지노즐 보온부(210)의 상하이동시에 외주면에 접촉하여 안정된 상하이동을 안내하는 다수개의 안내롤(258a),(258b)을 갖춘다.

이하, 본 고안에 따른 침지노즐 예열장치의 작용 및 효과에 대해서 상세히 설명한다.

즉, 제 3 도에 나타낸 바와같이, 침지노즐(140a)을 예열하고자 하는 경우, 다수개의 전후,좌우이동용 활차(252a),(252b),(255a),(255b)를 이용하여 상기 침지노즐(140a)의 하단부에 정확히 위치시킨 후에, 플레이트(257)의 하저면에 안착된 동력 실린더(222)의 작동으로 실린더 로드(221)가 상승되면서, 상기 실린더 로드(221)에 연결된 침지노즐 보온부(210)가 동시에 상승이동한다.

그리고, 상기 상승작용으로 예열 작업을 실시할 침지노즐(140a)이 하부로부터 상부까지 상기 침지노즐 보온부(210)의 내주면에 삽입결합되며, 이때, 개방된 상기 침지노즐 보온부(210)의 상단부는 분할식 보조덮개(216)를 이용하여 밀폐한다.

한편, 상기와 같이, 침지노즐(140a)이 장착된 후에는 예열 버너(235)의 전단부위가 버너 삽입구(214)와 상기 침지노즐(140a)의 노출공(141a)을 관통해 상기 침지노즐(140a)의 내측공간의 중심부까지 삽입된다.

이어서, 상기 예열버너(235)의 제1토출구(231)는 내측공간에서 상방향을 향하여 화염을 분사하여 상기 침지노즐(140a)의 상부공간을 예열하고, 제2토출구(232)는 상기 제1토출구(231)에 비하여 적은 영의 화염을 하방향으로 분사함하여 상기 침지노즐(140a)의 하부공간을 예열함으로서, 상기 침지노즐을 전체적으로 균일하게 예열하게 되며, 이때, 상기 제1토출구(231)와 제2토출구(232)에서 분사되는 화염분사량 비율은 80:20이다.

상기 화염분사작용으로 가열된 침지노즐(140a)의 적정예열온도를 측정하기위해서, 예열온도 측온센서부(240)를 상기 침지노즐(140a)의 외부 표면까지 형성된 센서 삽입구(213)를 통해 밀어넣고, 고정구(215)를 이용하여 고정한다.

한편, 작업자는 적당한 열원을 공급하기위해서, 제 5도에 나타낸 바와같이, 공기 공급관(234)과 COG 공급관(233)의 개폐밸브(236)에 형성된 호형 각도판(237)과 지시침(239)을 이용하여 화염 분사량을 적절히 조절함으로서, 상기 침지노즐(140a)의 내측공간예 균일한 열원을 공급한다.

따라서, 본 고안에 따른 침지노즐 예열장치에 의하면, 예열버너에서 나오는 고온의 화염이 침지노즐의 내벽에 직접적으로 분사되지않고, 상,하부공간에 적절히 분산되기 때문에, 침지노즐 내벽의 산화를 최대한 방지하여 내구성을 향상하고, 전체적으로 균일한 예열이 이루어질수 있는 효과가 발생한다.

그리고, 상기 침지노즐의 하부면과 외주면을 둘러짜는 침지노즐 보온부와 상부면을 밀폐하는 분할식 보조덮개의 설비로 외부로의 열량 방출을 최소화함으로서, 예열버너의 연료 소모량을 절감할 수있고, 적은 열량으로도 최대의 예열효과를 발생하며, 이송장치의 설비로 전후 좌우이동이 가능하고, 동력 실린더의 작동으로 상기 침지노즐의 상하이동이 가능하여, 예열작업의 안정성이 확보되며, 취급 조작이 용이한 실질적인 효과가 발생한다.

Claims

레들(110)과 턴디쉬(130)및 몰드(150)를 갖춘 연속주조설비에서 상기 턴디쉬(130)의 하부에 장착된 침지노즐(140a)을 일정온도로 예열하기 위한 침지노즐 예열장치(200)에 있어서,

상기 침지노즐(140a)이 내주면에 삽입되도록 원통형의 철피와 케스타볼(212)를 갖추고, 상부로의 열방출을 방지하기위한 분할식 보조덮개(216)를 상단부에 갖춘 침지노즐 보온부(210); 와,

상기 침지노즐 보온부(210)를 상하이동시키도록 동력 실린더를 갖춘 작동부(220);와,

상기 침지노즐(140a)을 원하는 예열 온도까지 전체적으로 일정하게 가열하는 예열 버너부(230);와,

상기 예열 버너부(230)에 의해 가열되는 상기 침지노즐(140a)의 예열 적정온도를 측정하기 위한 예열온도 측온센서부(240);와,

상기 침지노즐 보온부(210)와 상기 침지노즐(140a)의 정확한 결합을 위해, 상기 침지노즐 보온부(210)를 용이하게 전후및 좌우방향으로 이동시키는 이송부(250);를 포함함을 특징으로 하는 침지노즐 예열장치.