KR200223850Y1 - 박슬라브연속주조용침지노즐 - Google Patents

Abstract

본 고안은 50~80㎜ 두께의 평행평 주형이 사용되는 박슬라브 연속주조기를 이용하여 주조속도를 6.0m/min 이상에서도 주형 내의 비금속 개재물을 조기에 부상시킴은 물론, 탕면 안정화를 기할 수 있도록 한 박슬라브 연속주조용 침지노즐에 관한 것으로, 용강을 주형(30)에 주입하기 위하여 턴디쉬(20)의 하부 중앙에 용강가이드로(42)가 형성되어 있는 원통형의 몸체(41)와, 몸체(41)의 하단부에 역부채꼴의 용강토출부(44)와, 용강토출부(44)의 내측 중앙에는 수직으로 일정높이를 갖는 용강분리대(45)와, 용강분리대(45)의 양측에는 각각 용강토출구(47)를 구비하는 침지노즐(40)에 있어서, 상기 용강가이드로(42)의 상단부는 상광하협의 용강유입구(43)가 형성되어 있으며, 상기 용강분리대(45)의 하단부에는 상협하광의 사다리꼴의 용강가이드(46)가 형성되어 있으며, 상기 용강토출구(47)의 슬릿부 각도(α)는 10˚~ 30˚로 하고, 용강가이드부 각도(β)는 30˚~ 75˚로 형성됨을 특징으로 하여, 종래의 박 슬라브 연속주조용 침지노즐을 사용해서는 생산할 수 없었던 고청정강의 생산을 가능하게 하는 효과가 있게 된다.

[색인어]

침지노즐, 몸체, 용강가이드로, 용강유입구, 용강토출부, 용강분리대, 용강가이드, 용강토출부

Description

박슬라브 연속주조용 침지노즐

본 고안은 50~80㎜두께의 평행평 주형이 사용되는 박슬라브 연속주조기를 이용하여 주조속도를 6.0m/min 이상에서도 주형내 비금속 개재물을 조기에 부상시킴은 물론, 탕면 안정화를 기할 수 있도록 한 박슬라브 연속주조용 침지노즐에 관한 것이다.

일반적으로 박슬라브 연속주조란 50~80㎜정도 두께의 주형과 이 얇은 주형에 부합하는 슬릿형 침지노즐을 사용하여 주조속도 4.0m/min 이상의 고속주조로 슬라브를 생산하는 것을 말하며, 이때 가장 중요한 기술은 탕면 안정화에 의한 주형제의 혼입방지기술 및 균일한 주형제의 유입에 의한 트레이크화 방지기술에 촛점이 맞추어져 있다.

특히 비금속개재물의 부상분리에 의한 청정슬라브 제조는 빠른 주조속도에 의한 과도한 개재물 투입이 문제로 불가능하게 여겨졌다.

따라서 종래의 박슬라브 연속주조용 침지노즐(10)은 도 1 및 도 2에서 도시된 바와 같이 상부에는 원통형의 가이드(11)와 하부에는 역부채꼴 형상의 용강토출부(12)가 일체로 형성되어 있고, 상기 역부채꼴 형상의 용강토출부(12) 내측에는 중앙부에 수직형의 분리대(13)를 형성시켰으며, 상기 수직형 분리대(13)의 양측에는 각각의 용강토출부(14)가 형성되어 있다.

이와 같이 형성된 종래의 침지노즐(10)은 제2도에서 도시된 바와같이 턴디쉬(20)를 통하여 침지노즐(10)의 상부 가이드(11)를 따라 하부역부채꼴 형상의 용강토출부(12) 즉 용강토출구(14)로 용강이 토출되게 되면 이 용강은 주형측으로 강한 힘을 갖으며, 수직방향으로 토출되어 주형(30)내 용강유동은 어느정도 안정화할 수 있으나, 개재물의 부상분리는 불가능하였다.

본 고안은 상기와 같은 제반 문제점을 감안하여 이를 해소하고자 고안한 것으로, 주형내에 용강 안정화와 함께 부상분리가 용이하게 이루어질 수 있도록 한 박슬라브의 연속주조용 침지노즐을 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

이와 같은 목적을 갖는 본 고안의 특징은 상부는 원통형의 용강가이드로를 형성하되, 이 용강가이드로의 상단부는 상광하협의 형상을 갖는 용강 유입구를 형성시키고, 하부의 역부채꼴 형상을 갖는 용강토출부의 내측에는 용강이 분리되어 흐를 수 있는 분리대를 형성하되, 이 분리대는 하단부에 상협하광의 폭을 갖는 삼각형의 경사진 용강 가이드를 형성시키고, 상기 분리대의 양측에는 가이드의 각도와 동일하게 용강토출구를 형성하여서 된 것이다.

제1도는 박슬라브 연속주조기의 주형에 종래의 침지노즐을 적용한 상태의 사시도

제2도는 종래의 침지노즐로부터 용강이 주형에 유입되는 상태를 보인 개략도

제3도는 본 고안의 침지노즐 사시도

제4도는 본 고안의 침지노즐 정단면도

제5도는 본 고안의 침지노즐 측단면도

제6도는 본 고안의 침지노즐로부터 용강이 주형에 유입되는 상태를 보인 개략도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

40 : 침지노즐 41 : 몸체

42 : 용강가이드로 43 : 용강유입구

44 : 용강토출부 45 : 용강분리대

46 : 용강가이드 47 : 용강토출부

상기와 같은 특징을 갖는 본 고안을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

턴디쉬(20)의 하부 중앙에는 용강을 주형(30)으로 안내하는 침지노즐(40)을 설치하되, 이 침지노즐(40)의 상부는 원통형의 몸체(41)를 형성시켜 이에 용강가이드로(42)를 형성하였고, 이 용강가이드로(42)의 상단부에는 상광하협의 형상을 갖는 용강유입구(43)를 형성시켰으며,

상기 원통형의 몸체(41) 하단부에는 원통형의 몸체(41)와 일체가 되도록 역부채꼴 형상의 용강토출부(44)를 형성하되, 이 용강토출부(44)의 내측 중앙에는 하단부에서 상부로 소정의 높이 만큼 용강분리대(45)를 설치하고, 이 용강분리대(45)의 하단부에는 상협하광의 형상을 갖는 삼각형 형상의 경사진 용강가이드(46)를 형성시켰고,

상기 용강분리대(45)의 양측에는 가이드의 경사각도와 동일하게 각각의 용강토출구(47)를 형성하여서 된 것이다.

이와 같이 구성된 본 고안의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

본 고안은 도 3 내지 도 5에서 나타난 바와 같이 침지노즐(40)의 상부는 원통형이나 주형(30)으로 인입되는 부분은 역부채꼴 형상의 용강토출부(44)를 기본으로 하되, 중간에 용강분리대(45)를 설치하여 침지노즐(40)내 용강의 흐름을 분리하고, 용강분리대(45) 하부의 용강토출구(47)에는 삼각형의 용강가이드(46)를 두어 용강이 특정한 각도로 2분할되어 용강토출구(47)를 빠져나갈 수 있도록 하여 주조속도 6.0m/min에서도 안정된 주조를 할 수 있게 한 것이다.

본 고안은 도 6에서 도시된 바와 같이 본 발명의 침지노즐(40)로 주형(30)내 용강의 유동을 관찰하고 수면변동량 및 비금속개재물의 침투깊이를 측정하였다. 하기 표 1은 그 결과를 나타낸 것으로 주조속도가 6.0m/min일때를 기준으로 하였다.

[표 1]

각 박슬라브 침지노즐의 수모델실험 결과

상기 표 1에서 나타난 바와 같이 주조속도 6.0m/min에서 고청정강 제조를 위한 주조한계는 탕면변동량이 10㎜이하이고, 개재물 침투깊이 1.5m이하이다. 종래 박슬라브 연속주조용 침지노즐(10) 중 A는 탕면변동량은 만족시키나 개재물 침투깊이를 해결할 수 없다.

고안된 침지노즐(F~I)의 슬릿브 각도(α)를 10˚~ 30˚로 하고 삼각형 가이드부각도(β)를 α의 1.5배로 하여 수모델형을 행한 결과 수면변동량이 10㎜이하이고 비금속개재물의 침투깊이가 1.5m이내로 나타나 주조속도 6.0m/min로 고청정강의 생산이 가능한 것으로 나타났다. 그러나 α가 10˚이상일 경우의 β가 α의 1.5배가 아닐 경우(비교노즐의 B~E)는 수면변동량이 10㎜이상이거나 개재물침투깊이가 1.5㎜이상으로 고청정강의 제조가 불가능한 것으로 나타났다.

본 고안은 침지노즐을 이용하여 탕면안정 및 개재물침투깊이를 각각 10㎜이하 및 1.5㎜이하로 한 기존의 박슬라브용 침지노즐로 생산할 수 없었던 청정 슬라브를 주조속도 6.0m/min에서도 생산이 가능하다.

Claims (1)

1. 턴디쉬(20)의 하부 중앙에는 용강을 주형(30)으로 안내하는 침지노즐(40)을 설치하되, 이 침지노즐(40)의 상부는 원통형의 몸체(41)를 형성시켜 이에 용강가이드로(42)를 형성하였고, 이 용강가이드로(42)의 상단부에는 상광하협의 형상을 갖는 용강유입구(43)를 형성시켰으며,

   상기 원통형의 몸체(41) 하단부에는 원통형의 몸체(41)와 역부채꼴 형상의 용강토출부(44)를 형성하되, 이 용강토출부(44)의 내측 중앙에는 하단부에서 상부로 소정의 높이 만큼 용강분리대(45)를 설치하고, 이 용강분리대(45)의 하단부에는 상협하광의 형상을 갖는 삼각형 형상의 경사진 용강가이드(46)를 형성시켰고,

   상기 용강분리대(45)의 양측에는 가이드의 경사각도와 동일하게 각각의 용강토출구(47)를 형성하여서 된 것을 특징으로 하는 박슬라브 연속주조용 침지노즐.