KR20020001023A - Upper nozzle for preventing the re-oxidation of the hot metal in the tundish - Google Patents

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KR20020001023A
KR20020001023A KR1020000034917A KR20000034917A KR20020001023A KR 20020001023 A KR20020001023 A KR 20020001023A KR 1020000034917 A KR1020000034917 A KR 1020000034917A KR 20000034917 A KR20000034917 A KR 20000034917A KR 20020001023 A KR20020001023 A KR 20020001023A
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    • B22D27/003Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting by using inert gases

Abstract

PURPOSE: A hot reusable upper nozzle is provided which blocks suction of external air by maintaining the space formed between the upper nozzle and a metal case on the bottom surface of a tundish under inert atmosphere. CONSTITUTION: In a hot reusable upper nozzle(20) mounted on the lower part of a tundish comprising a tubular body(21) having a certain shape made of porous ceramic and a metal case(23) which is mounted on the outer part of the tubular body, and on the lower part of which an inflow port of an inert gas is formed, the hot reusable upper nozzle is characterized in that plural holes are formed on the metal case, a partial inert gas blown into the tubular body through the inflow port is discharged through the holes so that the outer part of the metal case is maintained under the inert gas atmosphere, thereby preventing reoxidation of molten steel. In a hot reusable upper nozzle mounted on the lower part of a tundish comprising a tubular body having a certain shape made of porous ceramic and a metal case which is mounted on the outer part of the tubular body, and on the lower part of which an inflow port of an inert gas is formed, the hot reusable upper nozzle is characterized in that a supply ring capable of supplying of an Ar gas is installed at the upper outer part of the metal case, and plural holes(23a) are formed on the supply ring so that the outer part of the metal case is maintained under the inert gas atmosphere by the Ar gas supplied through the holes.

Description

용강 재산화 방지용 열간 재사용 턴디쉬 상부노즐{Upper nozzle for preventing the re-oxidation of the hot metal in the tundish}Upper nozzle for preventing the re-oxidation of the hot metal in the tundish}

본 발명은 연속주조 조업시 턴디쉬 상부노즐에서부터 침지노즐까지 연속되는 급탕시스템을 통하여 턴디쉬로부터 주형(mold)으로 이송되는 용강이 재산화되는 것을 방지하기 위한 열간 재사용 상부노즐에 관한 것이고, 특히 상부노즐과 턴디쉬 바닥면 철피 사이에 형성되는 공간이 불활성 분위기로 유지되어 외부공기 흡입을 차단할 수 있는 열간 재사용 상부노즐에 관한 것이다.The present invention relates to a hot reuse upper nozzle for preventing re-molding of molten steel transferred from a tundish to a mold through a continuous hot water system from a tundish upper nozzle to an immersion nozzle during continuous casting operation. The space formed between the nozzle and the tundish bottom shell is maintained in an inert atmosphere, and relates to a hot reuse upper nozzle which can block the intake of external air.

일반적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 레이들(11)에서 턴디쉬(13)로 이송된 용강(M)은, 턴디쉬 상부노즐(13a)에서 슬라이팅 게이트(15)를 경유하여 주형(17)으로 연속되는 급탕시스템을 통해, 상기 턴디쉬(13)로부터 상기 주형으로 계속 이송된다. 이때, 턴디쉬 내화재와 상기 급탕시스템사이, 또는 급탕시스템 내에서의 연결부위에 미세한 틈새가 형성된 경우에 급탕시스템 주위에 형성되는 부압(negative pressure)에 의해 외부공기가 흡입된다. 이 경우, 이송되는 용강은 재산화되므로, 턴디쉬 상부노즐(13a), 슬라이딩 게이트(15) 및 침지노즐의 막힘을 유발시키고 또한 주형(17)으로 공급되는 용강의 청정성을 저하시킨다.In general, as shown in FIG. 1, the molten steel M transferred from the ladle 11 to the tundish 13 is transferred from the tundish upper nozzle 13a to the mold via the slitting gate 15. Through the continuous hot water supply system 17, it is continuously transferred from the tundish 13 to the mold. At this time, when a minute gap is formed between the tundish refractory material and the hot water supply system or at a connection portion in the hot water supply system, external air is sucked by a negative pressure formed around the hot water supply system. In this case, since the molten steel to be conveyed is reoxidized, it causes clogging of the tundish upper nozzle 13a, the sliding gate 15 and the immersion nozzle, and also lowers the cleanliness of the molten steel supplied to the mold 17.

그 결과, 주형(17) 내에서 용강의 유동이 비정상적으로 되므로, 주편의 품질이 악화되어 최종 제품에서 스캡(scab), 다크라인(dark line) 및 블로우 구멍(blow hole) 등의 결함이 야기된다.As a result, the flow of molten steel in the mold 17 becomes abnormal, resulting in deterioration of the quality of the cast steel, resulting in defects such as scabs, dark lines and blow holes in the final product. .

즉, 연속주조공정에서는 여러개의 레이들(11)이 순차적으로 제공되고, 레이들(11) 내의 용강(M)이 턴디쉬(13)로 공급되며, 턴디쉬(13) 내의 용강은 주형(17)으로 계속하여 공급되므로 중단없이 수시간 동안 주조를 진행한다. 그러나, 턴디쉬(13)에서 주형(17)으로 용강이 이동하는 경로에서 노즐이 강중에 존재하는 비금속 개재물에 의해 막힘이 발생되는 경우 용강의 공급이 불가능하여 장시간 주조를 계속할 수 없게 된다.That is, in the continuous casting process, a plurality of ladles 11 are sequentially provided, the molten steel M in the ladle 11 is supplied to the tundish 13, and the molten steel in the tundish 13 is formed in the mold 17. The casting is continued for several hours, so the casting takes place for several hours without interruption. However, when the nozzle is clogged by non-metallic inclusions present in the steel in the path where the molten steel moves from the tundish 13 to the mold 17, the molten steel cannot be supplied and casting cannot be continued for a long time.

따라서, 주조를 계속하기 위해서는 통상적으로 상부노즐 부위에서 봉쑤심 또는 침지노즐 부위에서 토출구 세척이 시행되고 있으나, 이러한 작업에 의해서도 스캡 결함이 주편에 유발되어 제품 품질에 악영향을 미치게 된다.Therefore, in order to continue casting, the discharge nozzle cleaning is generally performed at the top nozzle or the immersion nozzle in the upper nozzle area, but this operation also causes a defect in the cast steel and adversely affects the product quality.

한편, 노즐이 막히게 되는 경우에 상술된 바와 같은 문제점이 발생하므로, 노즐 막힘을 억제하기 위한 여러 방안들이 적용되고 있다. 예를 들어, 상부노즐(13a)을 통해 불활성 기체인 아르곤(Ar)을 취입하여 용강 중의 개재물이 상부노즐(13a) 내부에 부착되지 못하도록 하거나 또는 침지노즐 내벽을 통해 아르곤(Ar)을 불어넣어 개재물이 침지노즐에 부착되지 않도록 하는 방안 등이 공지되어 있다.On the other hand, since the problem described above occurs when the nozzle is clogged, various measures for suppressing the nozzle clogging have been applied. For example, argon (Ar), which is an inert gas, is blown through the upper nozzle 13a to prevent the inclusions in molten steel from adhering to the inside of the upper nozzle 13a or by blowing argon (Ar) through the inner wall of the immersion nozzle. It is known to prevent it from adhering to the immersion nozzle.

종래의 상부노즐 형상이 도시되어 있는 도 2(a) 및 (b)를 참조하면, 상부노즐(13a)의 재질은 기공성 세라믹(PC: porous ceramic)으로 구성되며, 그 외부는 철피(MC: metal case)로 감싸여져 있다. 외부에 노출된 아르곤 유입구(T: Ar tap)를 통해 철피(MC) 내부로 유입된 아르곤 가스는 기공성 세라믹(PC)을 통과하여 상부노즐(13a) 내부의 용강중으로 배출된다.Referring to FIGS. 2 (a) and (b) in which a conventional upper nozzle shape is illustrated, the material of the upper nozzle 13a is made of porous ceramic (PC), and the outer surface of the upper nozzle 13a is made of MC. It is wrapped in a metal case. Argon gas introduced into the shell (MC) through the argon inlet (T: Ar tap) exposed to the outside is discharged into the molten steel inside the upper nozzle (13a) through the porous ceramic (PC).

한편, 이와 같이 상부노즐(13a)의 막힘을 최소화하기 위하여, 아르곤유입구(T)를 통해 유입되는 아르곤 가스의 부피도 적정화되어 관리되고 있다. 즉, 아르곤 가스가 과도하게 취입되면 아르곤 가스의 기포가 합체되어 형성된 큰 기포가 용강과 함께 침지노즐을 통과하면서 주형으로 유입되면, 주형(17) 내의 탕면변동이 심해지며, 그 결과 다크 라인, 블로우 구멍 및 스캡 결함을 유발시키게 된다. 그러나, 아르곤 가스의 취입량이 최소화되면, 용강과 상부노즐의 접촉을 차단하지 못하여 노즐막힘을 유발시킴으로써 그 효과가 미미해지게 된다.On the other hand, in order to minimize the clogging of the upper nozzle (13a) in this way, the volume of the argon gas flowing through the argon inlet (T) is also optimized and managed. That is, when argon gas is excessively blown, when a large bubble formed by coalescing the bubbles of argon gas is introduced into the mold while passing through the immersion nozzle together with the molten steel, the fluctuation of the water surface in the mold 17 becomes severe, resulting in dark lines and blows. It will cause hole and scap defects. However, when the amount of argon gas blown is minimized, the effect is minimized by causing nozzle clogging due to failure of blocking the contact between the molten steel and the upper nozzle.

따라서, 통상적으로 아르곤 유량은 5 ~ 10 l/min 수준으로 유지된다. 이와 같이, 상부노즐의 막힘을 최소화하기 위해, 아르곤 가스의 취입량을 엄격하게 관리하고 있었지만 상부노즐의 막힘 또는 침지노즐의 막힘을 완전히 차단하지는 못하였다.Thus, argon flow rates are typically maintained at levels of 5-10 l / min. As such, in order to minimize clogging of the upper nozzle, the amount of argon gas was strictly controlled, but the blocking of the upper nozzle or the immersion nozzle was not completely blocked.

한편, 턴디쉬 상부노즐 주위를 따라 공기가 흡입되는 경로는 턴디쉬를 고온분위기에서 상부노즐 카세트(cassette) 만을 세척 내지 교환하고 짧은 시간 내에 다시 주조에 사용하는, 소위 열간 재사용 턴디쉬에서 일어날 가능성이 높다. 즉, 열간 재사용 턴디쉬에서 턴디쉬 바닥의 웰 블록(well block)과 턴디쉬 상부노즐 사이에 틈새가 생길 가능성이 1회용으로 사용하는 일반 턴디쉬에 비하여 특히 높다.On the other hand, the path of air intake along the tundish upper nozzle is likely to occur in the so-called hot reusable tundish, which uses the tundish to clean or replace only the upper nozzle cassette in a high temperature atmosphere and re-cast in a short time. high. That is, in the hot reusable tundish, the gap between the well block of the tundish bottom and the upper tundish nozzle is particularly high compared to the general tundish used for single use.

일반 턴디쉬에서는 상부에서 턴디쉬 벽체에 꼭 끼도록 상부노즐을 조립하며, 틈새는 캐스터블 시멘트(castable cement)로 잘 밀봉하므로, 턴디쉬 바닥면과 상부노즐 사이에 틈새가 형성될 가능성이 적다. 그러나, 열간 재사용 턴디쉬에서는 턴디쉬 내화재가 고온인 상태에서 턴디쉬 바닥면 외부에서 상부노즐을 끼워넣고 카세트를 턴디쉬 바닥의 철피에 밀착하여 고정시키기 때문에 캐스터블 시멘트로 틈새를밀봉시킬 수 없다.In normal tundish, the top nozzle is assembled to fit tightly on the tundish wall at the top, and the gap is well sealed with castable cement, so there is a small possibility that a gap is formed between the tundish bottom and the top nozzle. However, in the hot reuse tundish, it is impossible to seal the gap with castable cement because the upper nozzle is inserted outside the tundish bottom surface while the tundish refractory material is at a high temperature and the cassette is fixed to the shell of the tundish bottom.

따라서, 열간 재사용 턴디쉬에서는 상부노즐과 웰 블록 사이에 틈새가 발생하여 공기의 흡입 가능성이 높아진다. 따라서, 상부노즐의 막힘이 지속적으로 진행되며, 막힘이 과대하게 진행되었을 때는 용강의 유동압력에 의해 탈락되는 개재물이 주형으로 유입되어 응고쉘에 붙잡히게 됨으로써 스캡 결함을 유발시킨다.Therefore, in the hot reuse tundish, a gap is generated between the upper nozzle and the well block, thereby increasing the possibility of intake of air. Therefore, clogging of the upper nozzle proceeds continuously, and when clogging proceeds excessively, inclusions dropped by the flow pressure of the molten steel flow into the mold and are caught by the solidification shell, thereby causing a cap defect.

이때, 종래 실시예에 따라 상부노즐에 아르곤 가스를 취입하면서 주조할 때 나타나는 상부노즐 막힘지수(clogging index)를 그래프로 나타낸 도 3을 참조하면, 상부노즐 막힘지수가 증가하는 것은 용강의 재산화에 의해 생성된 비금속 개재물이 상부노즐에 부착될 때 나타나는 현상이며, 막힘지수가 감소하는 것은 부착된 개재물이 탈락되는 현상을 의미한다. 그리고, 상부노즐 막힘지수가 서서히 증가하다가 갑자기 감소하는 시점은 상부노즐을 막고있던 개재물이 순간적으로 탈락되는 순간을 나타낸다. 그리고, 상부노즐 막힘지수가 0.2를 상회하면 상부노즐에 부착된 개재물이 자주 탈락되는 일이 발생된다. 상부노즐이 막히지 않은 채로 유지되기 위해서는 막힘지수가 0.1 이하의 수준에 머물러야 한다.In this case, referring to FIG. 3, which shows a graph of the clogging index of the upper nozzle which appears when casting while blowing argon gas into the upper nozzle according to the related art, the increase of the upper nozzle clogging index is due to reoxidation of molten steel. This phenomenon occurs when the non-metallic inclusions generated by the upper nozzle are attached to the upper nozzle, and the decrease in the blockage index means that the attached inclusions are dropped. In addition, the time when the upper nozzle blockage index gradually increases and then suddenly decreases indicates the moment when the inclusions blocking the upper nozzle are temporarily dropped. When the upper nozzle blockage index exceeds 0.2, the inclusions attached to the upper nozzle are frequently dropped. In order for the top nozzle to remain unblocked, the blockage index must remain below 0.1.

한편, 도 4는 열간 재사용 턴디쉬를 이용한 주조시 상부노즐의 막힘지수를 조사하여 나타낸 그래프로서, 상부노즐이 막히는 확률은 총 502회의 주조에 대해 조사한 결과 25%로 나타났다. 즉, 종래 실시예에 따라서 상부노즐을 통해 아르곤을 취입하는 공정에 의해서는 상부노즐의 막힘을 효과적으로 차단할 수 없게 된다.On the other hand, Figure 4 is a graph showing the clogging index of the upper nozzle during the casting using the hot reuse tundish, the probability of clogging the upper nozzle was found to be 25% as a result of a total of 502 castings. That is, according to the conventional embodiment, the clogging of the upper nozzle may not be effectively blocked by the process of blowing argon through the upper nozzle.

이와 같이, 종래의 공지 기술에 의해 주조를 시행할 때, 외부의 공기가 유입될 경우 용강에서의 다음의 화학반응에 의해 노즐막힘을 유발하고, 용강의 청정성을 떨어뜨리게 된다. 즉, 유입된 공기중의 산소는 용강 중에 존재하는 가용성 알루미늄 또는 티타늄 성분과 우선적으로 반응하여 Al2O3또는 TiO2화합물을 형성한다.As described above, when performing casting by a conventionally known technique, when external air flows in, nozzle clogging is caused by the following chemical reaction in molten steel, and the cleanliness of molten steel is reduced. That is, oxygen in the introduced air preferentially reacts with the soluble aluminum or titanium component present in the molten steel to form an Al 2 O 3 or TiO 2 compound.

2[Al] + 3[O] →Al2O3 2 [Al] + 3 [O] → Al 2 O 3

[Ti] + 2[O] →TiO2 [Ti] + 2 [O] → TiO 2

이렇게 형성된 Al2O3또는 TiO2화합물은 최종적으로 그 입자의 크기가 수 ~ 수십 ㎛ 크기의 클러스터(cluster)를 형성하며, 이러한 클러스터에 의해 상부노즐, 슬라이딩 게이트, 침지노즐의 막힘이 유발되는 반면, 주형 내로 유입되는 클러스터는, 주형 내에서 부상되지 못하고, 응고쉘에 포착되므로 냉연공정에서 다크라인, 블로우 구멍, 스캡 결함 등을 유발하게 된다.The Al 2 O 3 or TiO 2 compound thus formed finally forms clusters having a particle size of several tens of micrometers, and these clusters cause clogging of the upper nozzle, sliding gate, and immersion nozzle. However, the cluster flowing into the mold does not float in the mold and is captured by the solidification shell, which causes dark lines, blow holes, and defects in the cold rolling process.

따라서, 냉연공정에서 상기와 같은 결함 발생을 최소화시키기 위해서는 용강이 턴디쉬에서 주형으로 이동하는 동안에 외부공기에 의해 재산화되는 현상을 억제시켜야 하며, 이를 위해서는 외부공기가 상부노즐로 유입되는 것을 적극적으로 차단시킬 필요가 있다.Therefore, in order to minimize the occurrence of such defects in the cold rolling process, it is necessary to suppress the phenomenon that molten steel is reoxidized by external air while moving from the tundish to the mold, and for this purpose, the external air is actively introduced into the upper nozzle. It needs to be blocked.

따라서, 본 발명의 목적은 턴디쉬 웰 블록과 상부노즐 사이의 틈새를 통해 공기가 흡입되는 것을 방지하여, 상부노즐, 슬라이딩 게이트 및 침지노즐이 막히는 것을 억제하고 또한 용강의 재산화를 억제하여 주형 내에서 용강의 유동패턴을 정상 상태로 유지시킴으로써, 주편의 표면 및 내부품질을 양호하게 얻고 최종 제품의 스캡 결함, 다크 라인 결함 및 블로우 구멍 결함 등의 발생을 최소화시킬 수 있는 용강 재산화 방지용 열간 재사용 턴디쉬 상부노즐을 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to prevent air from being sucked through the gap between the tundish well block and the upper nozzle, to prevent the upper nozzle, the sliding gate and the immersion nozzle from being blocked, and also to suppress the reoxidation of the molten steel in the mold. Hot re-use turn to prevent re-melting of molten steel to keep the flow pattern of molten steel in the normal state and to obtain good surface and internal quality of the cast steel and to minimize the occurrence of slap defects, dark line defects and blow hole defects. The upper nozzle is to provide a dish.

본 발명에 따르면, 턴디쉬 하단에 장착되는 열간 재사용 상부노즐은 기공성 세라믹으로 제작된 소정형상의 관형체와, 상기 관형체의 외부에 장착되고 불활성 가스의 유입구가 하단에 형성되어 있는 철피로 이루어져 있고, 상기 철피에는 복수개의 구멍이 형성되어 있고, 상기 유입구를 통해 상기 관형체로 취입되는 불활성 가스의 일부가 상기 구멍을 통해 방출되어 상기 철피 외부에 불활성 분위기를 조성하여 외부공기에 의한 용강의 재산화를 방지하는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, the hot reuse upper nozzle mounted at the bottom of the tundish is formed of a tubular body of a predetermined shape made of porous ceramic, and a steel bar mounted outside the tubular body and having an inlet of an inert gas formed at the bottom thereof. The steel shell has a plurality of holes formed therein, and a portion of the inert gas blown into the tubular body through the inlet is discharged through the hole to create an inert atmosphere outside the steel shell to form molten steel by external air. It is characterized by preventing anger.

도 1은 일반적인 연속주조기에서 레이들에서 주형까지 용강의 공급장치를 도시한 개략도.Figure 1 is a schematic diagram showing the supply of molten steel from ladle to the mold in a typical continuous casting machine.

도 2는 종래 실시예에 따른 상부노즐을 개략적으로 도시한 도면으로서, (a)는 상부판 상에 장착된 상태를 도시한 사시도이고, (b)는 상부노즐의 단면도.2 is a view schematically showing an upper nozzle according to a conventional embodiment, (a) is a perspective view showing a state mounted on the upper plate, (b) is a cross-sectional view of the upper nozzle.

도 3은 종래 실시예에 따른 상부노즐의 막힘지수를 나타낸 그래프.3 is a graph showing the blockage index of the upper nozzle according to the prior embodiment.

도 4는 주조횟수에 따른 상부노즐의 막힘지수를 나타낸 그래프.4 is a graph showing the blockage index of the upper nozzle according to the number of casting.

도 5는 본 발명에 따른 상부노즐의 단면도.5 is a cross-sectional view of the upper nozzle according to the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 상부노즐의 막힘지수를 나타낸 그래프.6 is a graph showing the blockage index of the upper nozzle according to the present invention.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>

20 : 상부노즐20: Upper nozzle

21 : 관형체21: tubular body

23 : 철피23: bar

23a : 구멍23a: hole

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같고, 동일 구성은 동일 도면번호를 채택한다.Best Mode for Carrying Out the Invention Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 6은 본 발명에 따른 상부노즐의 형상을 도시한 측단면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 상부노즐의 막힘지수를 나타낸 그래프이다.Figure 6 is a side cross-sectional view showing the shape of the upper nozzle according to the present invention, Figure 7 is a graph showing the blockage index of the upper nozzle according to the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 상부노즐(20)은 기공성 세라믹으로 제작된 소정형상의 관형체(21)와, 관형체(21)의 외부에 장착되고 불활성 가스의 유입구(T)가 하단에 형성되어 있는 철피(23)로 이루어져 있고, 상기 철피(23)에는 복수개의 구멍(23a)이 형성되어 있다. 따라서, 상기 유입구(T)를 통해 취입되는 불활성 가스는 상기 관형체(21)를 통과하여 용강으로 유입된다.Referring to Figure 6, the upper nozzle 20 according to the present invention is a tubular body 21 of a predetermined shape made of a porous ceramic, and is mounted on the outside of the tubular body 21 and the inlet T of the inert gas is It is made of a steel bar 23 formed at the lower end, a plurality of holes (23a) are formed in the steel bar (23). Therefore, the inert gas blown through the inlet T passes through the tubular body 21 and flows into the molten steel.

이때, 상기 유입구(T)로 취입되는 불활성 가스의 일부가 상기 구멍(23a)을 통해 방출되어 상기 철피(23) 외부에 불활성 분위기를 조성함으로써, 외부공기에 의한 용강의 재산화를 방지한다. 그리고, 상기 불활성 가스는 아르곤 가스로 이루어져 있다.At this time, a part of the inert gas blown into the inlet (T) is discharged through the hole (23a) to create an inert atmosphere outside the shell 23, thereby preventing reoxidation of molten steel by the outside air. The inert gas is made of argon gas.

따라서, 본 발명에 따른 상부노즐(20)에서는 철피(23)에 미세한 구멍(23a)이 복수개 존재하며, 아르곤 유입구(T)로 유입된 아르곤 가스중 일부가 상부노즐(20)의 용강이 흐르는 내부 공간으로 배출되며, 다른 일부는 철피(23)에 존재하는 미세한 구멍(23a)을 통해 외부로 배출된다.Therefore, in the upper nozzle 20 according to the present invention, a plurality of minute holes 23a are present in the shell 23, and some of the argon gas introduced into the argon inlet T flows through the molten steel of the upper nozzle 20. It is discharged to the space, the other part is discharged to the outside through the fine hole (23a) present in the shell 23.

철피(23) 외부로 배출된 아르곤 가스는 상부노즐(21)과 웰 블록 사이에 존재하는 틈새와, 상부노즐과 턴디쉬 바닥면 철피 사이의 빈 공간을 충진하며, 그 결과 철피(23) 외부를 불활성 분위기로 조성한다. 이때, 철피(23)의 미세한 구멍(23a)을 통해 배출되는 아르곤 가스의 양은 상부노즐과 웰 블록 사이의 틈새를 통해 용강 중으로 흡입되는 아르곤 가스의 양보다 많게 유지되도록 조정되어 과잉의 아르곤 가스가 턴디쉬 바닥면 철피 외부로 배출되도록 한다.Argon gas discharged to the outside of the shell 23 fills the gap between the upper nozzle 21 and the well block, and the empty space between the upper nozzle and the tundish bottom shell, and as a result, the outside of the shell 23 Composition in an inert atmosphere. At this time, the amount of argon gas discharged through the minute hole 23a of the shell 23 is adjusted to be maintained to be larger than the amount of argon gas sucked into the molten steel through the gap between the upper nozzle and the well block, so that the excess argon gas is turned. Allow the dish to drain out of the bottom of the dish.

그 결과, 상부노즐과 턴디쉬 웰 블록 틈새를 통해 용강 중으로 흡입되는 기체는 모두 아르곤 가스로만 구성되므로, 흡입되는 기체에 의해 용강이 재산화되는 일은 없어지게 된다. 또한, 상기된 바와 같이, 상부노즐(23)이 용강 재산화에 의해 막혀지는 일은 없으므로, 청정도가 유지된 상태로 용강이 주형으로 유입됨으로써, 냉연코일에서 관찰되는 비금속 개재물에 의한 블로우 구멍, 다크 라인, 스캡 등의 결함이 발생되지 않게 된다.As a result, the gases sucked into the molten steel through the upper nozzle and the tundish well block gap are all composed of only argon gas, so that the molten steel is not regenerated by the sucked gas. In addition, as described above, since the upper nozzle 23 is not blocked by molten steel reoxidation, molten steel flows into the mold while maintaining cleanliness, thereby causing blow holes and dark lines by non-metallic inclusions observed in the cold rolled coil. , Defects such as a scaffold are not generated.

한편, 턴디쉬 상부노즐의 철피 외부에 아르곤 가스를 공급하는 공급링(Ar ring)이 부착되어 있고, 아르곤 가스 공급링 내부로 공급되는 아르곤 가스가 공급링에 뚫려 있는 구멍을 통해 철피 외부를 감싸도록 원주 방향으로 배출되도록 한다. 이때, 공급링은 턴디쉬 바닥면 위쪽에 존재하며, 공급되는 아르곤 양은 웰 블록과 상부노즐 사이의 틈새를 통해 용강 중으로 흡수되도록 한다. 따라서, 용강이 외부공기에 의해 재산화되지 않으므로, 청정도가 유지된 상태로 용강이 주형으로 유입되어 표면 결함이 없는 양호한 품질의 제품을 얻을 수 있다.Meanwhile, an ar ring is attached to the outer shell of the tundish upper nozzle to supply argon gas, and the argon gas supplied into the argon gas supply ring surrounds the outer shell through the hole drilled in the supply ring. Allow discharge in the circumferential direction. At this time, the supply ring is present above the tundish bottom surface, the amount of argon supplied is to be absorbed into the molten steel through the gap between the well block and the upper nozzle. Therefore, since molten steel is not reoxidized by external air, molten steel flows into a mold with the cleanness maintained, and a good quality product without surface defects can be obtained.

< 실시예 ><Example>

본 발명에서 제공하는 상부노즐의 막힘에 대한 억제성능을 파악하기 위해, 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 상부노즐 내부의 소정 형상의 관형체(21)는 기공성 세라믹으로 이루어져 있으며, 관형체(21)의 외부에는 다수의 미세한 구멍이 형성되어 있는 철피(23)로 감싸여진 구조를 갖는 상부노즐(20)을 제작하였다. 철피(23)에 형성된 구멍(23a)은 상부노즐 철피(23)의 전체길이의 1/6 ~ 5/6 구간 내에서 6줄로 배열되게 하였으며, 각 줄에는 원주 방향으로 10개씩을 갖도록 하였다. 구멍(23a)의 크기는 직경 2.0 mm이였다.In order to understand the inhibiting performance of the clogging of the upper nozzle provided by the present invention, as shown in Figure 6, the tubular body 21 of a predetermined shape inside the upper nozzle is made of a porous ceramic, 21, an outer nozzle 20 having a structure wrapped with a steel shell 23 in which a plurality of fine holes are formed was manufactured. The holes 23a formed in the shell 23 were arranged in six rows within a 1/6 to 5/6 section of the entire length of the upper nozzle iron shell 23, and each row had 10 in the circumferential direction. The size of the hole 23a was 2.0 mm in diameter.

이러한 구멍(23a)은 철피(23) 전체에 걸쳐 분포되도록 하였으며, 그 구멍의 크기면적은 0.01 내지 9 mm2로 하였다. 또한, 상부노즐(20)이 턴디쉬 하단에 조립되었을 때, 기공성 세라믹 부위를 감싸고 있는 철피(23) 중에서 턴디쉬 하단의 철피가 위치한 부위부터 상부쪽으로 150mm 구간 내에 미세한 구멍이 집중 배치되도록하였다. 이때, 상기 구멍(23a)을 통해 배출되는 아르곤 가스가 웰 블록과 상부노즐 사이의 틈새를 통해 용강으로 유입되는 양보다는 최소한 1배 이상 많도록 상기 유입구(T)를 통해 아르곤 가스의 양을 조절한다.These holes 23a were to be distributed over the entire bar 23, and the size area of the holes was 0.01 to 9 mm 2 . In addition, when the upper nozzle 20 is assembled at the bottom of the tundish, the fine holes are concentrated in the 150 mm section from the portion where the bottom of the tundish is located among the bark 23 surrounding the porous ceramic part. In this case, the amount of argon gas is controlled through the inlet T so that the argon gas discharged through the hole 23a is at least one times or more larger than the amount introduced into the molten steel through the gap between the well block and the upper nozzle. .

이와 같이 제작된 상부노즐(20)을 턴디쉬 하단에 장착하고, 두개의 아르곤 유입구(T)를 통해 10 l/min의 아르곤 가스를 취입하면서 주조를 실시하였다. 이때, 계측된 상부노즐 막힘지수(clogging index)를 도 7에 나타내었다. 즉, 상부노즐 막힘지수가 주조말기의 비정상 주조구간을 제외하고는 정상 주조 구간 전역에 있어서 0.05 이하의 값을 보였으며, 이는, 0.1 이상에서 통상적인 상부노즐 막힘현상이 나타나는 것을 감안할 때, 상부노즐의 막힘은 전혀 없었음을 의미한다.The upper nozzle 20 manufactured as described above was mounted at the bottom of the tundish, and casting was performed while blowing argon gas of 10 l / min through two argon inlets (T). At this time, the measured top nozzle clogging index (clogging index) is shown in FIG. That is, the upper nozzle plugging index showed a value of 0.05 or less in the normal casting section except for the abnormal casting section at the end of the casting. This means that the upper nozzle plugging phenomenon appears at 0.1 or more. Means no blockage.

이는 종래 실시예에 의해 제작된 도 2(b)에 도시된 상부노즐을 사용하여 주조할 때 상부노즐의 막힘지수를 나타내는 도 3과 비교하여 보면, 상부노즐 막힘지수가 월등히 낮게 유지되었음을 알 수 있다. 즉, 도 3에 나타난 바와 같은 개재물에 의한 상부노즐의 막힘과 개재물의 탈락현상이 본 발명에 따른 상부노즐에서는 전혀 나타나지 않았다.This is compared with FIG. 3 showing the blockage index of the upper nozzle when casting by using the upper nozzle shown in Figure 2 (b) produced by the conventional embodiment, it can be seen that the upper nozzle blockage index was kept significantly lower. . That is, clogging of the upper nozzle by the inclusions as shown in FIG. 3 and dropping out of the inclusions did not appear at all in the upper nozzle according to the present invention.

또한, 본 발명에 따른 상부노즐에 의해서 웰 블록과 상부노즐 사이의 틈새로 공기의 흡입이 전혀 나타나지 않았다. 용강의 재산화 억제에 의한 노즐막힘 방지와 용강의 청정성 유지에 효과적이었다.In addition, the suction of the air did not appear at all by the gap between the well block and the upper nozzle by the upper nozzle according to the present invention. It was effective in preventing nozzle clogging and maintaining cleanliness of molten steel by suppressing reoxidation of molten steel.

따라서, 본 발명에 따르면, 상부노즐과 웰 블록 사이에서 형성되는 틈새와,상부노즐과 턴디쉬 바닥면 철피 사이에서 형성되는 공간을 아르곤 분위기로 유지시킴으로써, 그 틈새를 통하여 기체가 용강 속으로 흡입되더라도, 그 기체가 아르곤 가스가 되도록 함으로써 용강의 재산화가 발생되지 않게 하여, 용강의 재산화에 의한 상부노즐 내벽, 슬라이딩 게이트 및 침지노즐의 막힘이 일어나지 않게 하는 효과가 있다.Therefore, according to the present invention, by maintaining the gap formed between the upper nozzle and the well block and the space formed between the upper nozzle and the tundish bottom shell in an argon atmosphere, even if gas is sucked into the molten steel through the gap. By making the gas into argon gas, reoxidation of molten steel is prevented from occurring, and clogging of the upper nozzle inner wall, sliding gate and immersion nozzle due to reoxidation of molten steel is prevented.

이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명이 속하는 분야의 당업자는 첨부된 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 요지로부터 벗어나지 않고 본 발명에 대한 수정 및 변경을 가할 수 있다는 것을 인식하여야 한다.The foregoing is merely illustrative of the preferred embodiments of the present invention and those skilled in the art to which the present invention pertains may make modifications and changes to the present invention without departing from the spirit and gist of the invention as set forth in the appended claims. It should be recognized.

Claims (4)

기공성 세라믹으로 제작된 소정형상의 관형체와, 상기 관형체의 외부에 장착되고 불활성 가스의 유입구가 하단에 형성되어 있는 철피로 이루어져 있고, 턴디쉬 하단에 장착되는 열간 재사용 상부노즐에 있어서,In a hot tubular body formed of a porous ceramic and a steel shell mounted on the outside of the tubular body and the inlet of the inert gas is formed at the bottom, the hot reuse upper nozzle mounted on the bottom of the tundish, 상기 철피에는 복수개의 구멍이 형성되어 있고, 상기 유입구를 통해 상기 관형체로 취입되는 불활성 가스의 일부가 상기 구멍을 통해 방출되어 상기 철피 외부에 불활성 분위기를 조성하여 외부공기에 의한 용강의 재산화를 방지하는 것을 특징으로 하는 열간 재사용 상부노즐.The steel shell is formed with a plurality of holes, a portion of the inert gas blown into the tubular body through the inlet is discharged through the hole to create an inert atmosphere outside the steel shell to reoxidize molten steel by external air Hot reusable top nozzle, characterized in that to prevent. 제1항에 있어서, 상기 구멍의 전체면적은 0.01 내지 9 mm2인 것을 특징으로 하는 열간 재사용 상부노즐.The hot reuse upper nozzle of claim 1, wherein the total area of the holes is 0.01 to 9 mm 2 . 제2항에 있어서, 상기 구멍을 통해 배출되는 아르곤 가스의 양은 상부노즐과 웰 블록 사이의 틈새를 통해 용강으로 흡입되는 아르곤 가스의 양보다 많게 유지되도록 상기 구멍의 갯수를 조절하는 것을 특징으로 하는 열간 재사용 상부노즐.The method of claim 2, wherein the amount of argon gas discharged through the hole is adjusted to maintain the number of the hole so that the amount of the argon gas to be sucked into the molten steel through the gap between the upper nozzle and the well block. Reusable upper nozzle. 기공성 세라믹으로 제작된 소정형상의 관형체와, 상기 관형체의 외부에 장착되고 불활성 가스의 유입구가 하단에 형성되어 있는 철피로 이루어져 있고, 턴디쉬하단에 장착되는 열간 재사용 상부노즐에 있어서,In a hot tubular body made of porous ceramics and a steel bar mounted on the outside of the tubular body and formed with an inlet of an inert gas at the bottom thereof, the hot reuse upper nozzle mounted at the bottom of the tundish, 상기 철피의 외부 상단에 아르곤 가스의 공급이 가능한 공급링이 설치되어 있고, 상기 공급링에는 복수개의 구멍이 형성되어 있어, 상기 구멍을 통해 공급되는 아르곤 가스에 의해 상기 철피 외부에는 불활성 분위기가 조성되는 것을 특징으로 하는 열간 재사용 상부노즐.A supply ring capable of supplying argon gas is provided at an outer upper end of the shell, and a plurality of holes are formed in the supply ring, and an inert atmosphere is formed outside the shell by argon gas supplied through the hole. Hot reusable top nozzle, characterized in that.
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