KR200215015Y1 - 연속주조기 침지노즐의 막힘 방지장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 연속주조기 침지노즐의 막힘 방지장치, 보다 상세하게는 용강을 공급하는 턴디쉬에 형성되어 그 하부의 주형에 공급되는 용강의 흐름을 제어하는 침지노즐의 관로상에 개재물의 부착을 방지하도록 자기장을 가하는 링체를 설치하여 노즐의 막힘 현상으로 인한 용강의 편류를 억제시킴과 아울러 고품질의 주편을 양산할 수 있게한 연속주조기 침지노즐의 막힘 방지장치에 관한 것으로,

즉, 턴디쉬의 저면에 구비되어 침지노즐을 연결하게 되는 상부노즐의 관벽에 직류전류의 공급에 의해 자기장을 발생시켜 상부노즐의 경사면에 자기장을 형성하여 주는 전자기링이 설치되고, 상기 전자기링은 내구성을 제공하는 코어와 이에 나선상으로 감겨져 직류전류가 흐르는 코일로 구성됨으로써, 상기 전자기링의 주위에 작용하는 힘으로 인하여 상부노즐의 경사면 주위로 올려드는 개재물들이 노즐표면에 부착되지 않고 상부노즐로부터 멀어지게 하는 힘을 가하여 용강에 혼입된 개재물의 부상분리를 더욱 활성화시키게 된 것이다.

Description

연속주조기 침지노즐의 막힘 방지장치{The device to protect the clogging of submerged entry nozzle for a continuous caster}

본 고안은 연속주조기 침지노즐의 막힘 방지장치, 보다 상세하게는 용강을 공급하는 턴디쉬에 형성되어 그 하부의 주형에 공급되는 용강의 흐름을 제어하는 침지노즐의 관로상에 개재물의 부착을 방지하도록 자기장을 가하는 링체를 설치하여 노즐의 막힘 현상으로 인한 용강의 편류를 억제시킴과 아울러 고품질의 주편을 양산할 수 있게한 연속주조기 침지노즐의 막힘 방지장치에 관한 것이다.

일반적으로, 주편을 연속성형하기 위한 연속주조기는 도 1 및 도 2에서와 같이, 용강을 운반하는 래들(1)과, 래들로부터 유입된 용강이 일시적으로 저장되어 개배물을 부상분리 되도록 설치된 턴디쉬(2)와, 주편을 요구형태 및 크기로 응고시키는 주형(3)과, 다수의 세그먼트 롤이 조합된 2차 냉각대(4)를 포함하는 구성으로 되어 있다.

상기 턴디쉬(2)는 용강을 임시로 저장하면서 개재물(C)의 부상분리를 통한 용강의 청정성을 향상시킴과 동시에 주편생산을 용이하게 하는 역할을 수행하며, 턴디쉬에 구비된 침지노즐(5)은 주형(3)에 공급되는 용강의 유출을 제어한다.

그러나 극저탄소강의 주조시에는 용강에 함유된 다량의 개재물이 침지노즐의 상부측 관로에 부착되면서 막혀지게 되어 주조속도가 감소됨으로써, 다른 종류의 강에 비해 5회 이상의 연연주 조업이 거의 불가능한 실정이다.

종래에 상기 침지노즐의 막힘으로 인한 문제점의 해결방안으로 용강의 정체를 막기 위해 상부노즐 형상을 둥글게 하였으나 이 경우에도 개재물의 부착현상을 근본적으로 해결할 수 없었고, 또한 상부노즐 표면에 포러스 블럭(Porous Block;6)을 장착하여 아르곤 가스를 주입하기도 하였으나(도 3참조), 아르곤 가스가 주형내로 혼입되면서 알루미나계 개재물과 결합하여 냉연제품을 생산할 때 블로우 홀(Blow hole)같은 결함을 야기시키는 등 근본적인 해결방안이 되지않는 실정이다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 침지노즐이 막히게 되는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 그 목적은 턴디쉬에 용강이 저장되었을 때 개재물의 부상분리를 활성화시켜 침지노즐에 개재물이 부착됨과 주형내로 혼입됨을 억제시킬 수 있는 연속주조기 침지노즐의 막힘 방지장치를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 턴디쉬의 저면에 구비되어 침지노즐을 연결하게 되는 상부노즐의 관벽에 직류전류의 공급에 의해 자기장을 발생시켜 상부노즐의 경사면에 자기장을 형성하여 주는 전자기링이 설치되고, 상기 전자기링은 내구성을 제공하는 코어와 이에 나선상으로 감겨져 직류전류가 흐르는 코일로 구성됨으로써, 상기 전자기링의 주위에 작용하는 힘으로 인하여 상부노즐의 경사면 주위로 올려드는 개재물들이 노즐표면에 부착되지 않고 상부노즐로부터 멀어지게 하는 힘을 가하여 용강에 혼입된 개재물의 부상분리를 더욱 활성화시킴을 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 연속주조기의 일예를 개략적으로 나타낸 측면구성도,

도 2는 상기 연속주조기의 용강공급장치를 나타낸 단면구성도,

도 3은 종래의 침지노즐의 막힘 방지장치의 일예를 나타낸 단면구성도,

도 4는 본 고안의 실시예의 전자기링이 적용된 침지노즐의 막힘 방지장치에 대한 단면구성도,

도 5a 및 5b는 본 고안의 전자기링의 구조와 그 자기장의 분포상태를 개략적으로 나타낸 평면구성도이다.

＜ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

1 : 래들 2 : 턴디쉬

3 : 주형 4 : 냉각대

5 : 침지노즐 10 : 상부노즐

11 : 경사면 20 : 전자기링

21 : 코어 22 : 코일

이하, 본 고안의 연속주조기 침지노즐의 막힘 방지장치를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 4는 본 고안의 실시예의 침지노즐의 막힘 방지장치를 나타낸 단면구성도로서, 턴디쉬(2)의 저면에 구비되어 침지노즐(5)을 연결하게 되는 상부노즐(10)의 관벽에 직류전류의 공급에 의해 자기장을 발생시켜 상부노즐(10)의 경사면(11)에 자기장을 형성하여 주는 전자기링(20)이 설치되어 있다.

상기 전자기링(20)은 전류가 흐르는 양측단자를 제외한 나머지 부분이 상부노즐(10)의 경사면(11) 중앙부위에 위치되게 내화물층에 매립설치하는 것이 바람직하며, 전자기링(20)은 도 5a에서와 같이 그 내구성을 제공하는 코어(21)와 이에 나선상으로 감겨져 30~100A 정도의 직류전류가 흐르는 코일(22)로 구성되어 있다.

따라서, 상기와 같이 상부노즐(10)의 형상에 일치되게 그 관벽에 매립설치된 전자기링(20)은 외부로 노출된 코일(22)의 단부를 통해 직류전류가 흐르게 되면, 도 5b의 화살표와 같이 코어(21)의 주위로 앙페르의 법칙에 따라 원형전류에 의한 자기장이 형성되고, 그 자기장 속에 놓인 전류는 힘을 받게 되는데, 이때 전류가 자기장 속에서 받는 힘의 방향은 플레밍의 왼손법칙에 따른다.

그러므로 전자기링(20)의 주위에 작용하는 힘으로 인하여 상부노즐(10)의 경사면(11) 주위로 올려드는 개재물들은 노즐표면에 부착하지 않고 상부노즐에서 멀어지게 되는 힘을 받게되므로, 용강에 혼입된 개재물의 부상분리가 더욱 활성화된다.

또한 상기와 같이 전자기링(20)의 자기장에 의한 개재물의 부상분리 작용과 더불어 상부노즐은 물론 하부노즐에 발생하는 알루미나와 같은 개재물로 인한 용가유동의 편류현상과 개재물이 주형으로 혼입되는 현상을 방지한다.

이와 같은 본 고안의 연속주조기 침지노즐의 막힘 방지장치는 용강의 출구가 되는 침지노즐의 상부측 표면에 개재물이 부착됨을 최소화 및 억제시킴으로써, 침지노즐의 막힘을 방지하고 주형의 당면을 안정시킬 수 있는 효과가 있으며, 5회 이상의 연연주 조업을 가능하게 하여 생산성 향상과 편류방지로 인한 주편품질을 향상시킬 수 있는 장점도 있다.

Claims (1)

1. 턴디쉬(2)의 저면에 구비되어 침지노즐(5)을 연결하게 되는 상부노즐(10)의 관벽에 직류전류의 공급에 의해 자기장을 발생시켜 상부노즐(10)의 경사면(11)에 자기장을 형성하여 주는 전자기링(20)이 설치되고, 상기 전자기링(20)은 내구성을 제공하는 코어(21)와 이에 나선상으로 감겨져 직류전류가 흐르는 코일(22)로 구성됨을 특징으로 하는 연속주조기 침지노즐의 막힘 방지장치.