KR20030054475A

KR20030054475A - 몰드내 편류방지를 위한 장치

Info

Publication number: KR20030054475A
Application number: KR1020010084640A
Authority: KR
Inventors: 백기동; 권영섭
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2001-12-26
Filing date: 2001-12-26
Publication date: 2003-07-02
Also published as: KR100775215B1

Abstract

본 발명은 슬라이딩 게이트의 형상을 변경하여 침지노즐에서 편류가 발생되는 것을 방지함으로써 주형 내에서 와류가 발생되어 탕면레벨이 심하게 요동하거나 생산되는 주편품질이 저하되는 문제점을 해결한 몰드내 편류방지를 위한 장치에 관한 것이다.

본 발명은, 연속주조공정의 침지노즐에서 편류가 발생되는 것을 방지하기 위한 장치에 있어서, 직사각형의 용강의 출구를 각각 중앙에 형성한 상판, 중판, 하판과 그 하부측에서 침지노즐을 고정하는 고정판을 추가로 구비한 슬라이딩 게이트; 상기 슬라이딩 게이트의 일측에서 상기 가운데 중판과 하판을 동시에 구동하기 위한 실린더;및 상기 슬라이딩 게이트의 중판과 하판을 실린더 로드에 연결하는 링크부재;를 구비하여 상기 실린더의 작동으로 상기 중판과 하판을 서로 반대방향으로 이동시켜 상기 슬라이딩 게이트의 용강유로 개도를 조절하도록 구성됨을 특징으로 하는 몰드내 편류방지를 위한 장치를 제공한다.

Description

몰드내 편류방지를 위한 장치{AN APPARATUS FOR PREVENTING ONE-SIDE FLOW IN MOLD}

본 발명은 연속주조공정의 침지노즐에서 편류가 발생되는 것을 방지하기 위한 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 슬라이딩 게이트의 형상을 변경하여 침지노즐에서 편류가 발생되는 것을 방지함으로써 주형 내에서 와류가 발생되어 탕면레벨이 심하게 요동하거나 생산되는 주편품질이 저하되는 문제점을 해결한 몰드내 편류방지를 위한 장치에 관한 것이다.

일반적으로 연속주조공정에서는 도 1에 도시된 바와 같이, 턴디쉬(101)의 하부측에 슬라이딩 게이트(102)가 장착되고, 그 하부측으로 침지노즐(103)이 장착되어 주형(105)내에 용강(M)을 공급하게 된다.

이러한 연속주조공정에서는 슬라이딩 게이트(102)의 형상으로 말미암아 침지노즐(103)에서 편류가 발생되기 때문에 주형(105) 내에서 와류가 발생되어 탕면레벨이 심하게 요동하거나 생산되는 주편품질이 저하되는 문제를 가지고 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 일반적으로 원형의 용강 출구 13)을 가지는 종래의 슬라이딩 게이트(102)는 제 7 도에서 그래프로 도시된 바와 같이, 슬라이딩 게이트(102)의 위치와 이로 인해서 만들어지는 개도면적이 비선형성을 보이고 있기 때문에, 슬라이딩 게이트(102)의 제어작동범위가 한정되어 지는 문제점을 갖는 것이다.

또한, 종래의 슬라이딩 게이트(102)의 문제점으로서는 도 2및 도 3에 도시된 바와 같이, 슬라이딩 게이트(102)의 상판(106)과 하판(108)이 고정된 상태에서 가운데 중판(107)이 실린더(107a)에 의해 움직이면서 용강의 량을 제어하기 때문에, 침지노즐(103) 내에서 용강이 침지노즐(103)의 한쪽 벽면을 따라 흐르는 편류가 발생되고, 그에 따라서 주형(105)내에서 와류가 심하게 발생하는 것이었다.

이와 같은 침지노즐(103)에서의 편류흐름을 방지하기 위해서 종래에는 도 1에 도시된 바와 같이, 침지노즐(103) 양쪽에 복수의 용강레벨 측정장치(104)를 설치하여 여기서 나오는 신호를 평균하여 용강흐름제어에 사용하고 있지만, 이 방법은 운용상에 어려움과 비용이 많이 소요되는 단점을 가지고 있기 때문에 사용키 어렵다.

한편으로는, 슬라이딩 게이트(102)를 사용하는 대신에 스타퍼 라드(Stopper Rod)(미도시)를 턴디쉬(101)내로 삽입하여 제어하는 방식을 사용하고 있지만, 이 또한 노즐의 막힘에 대응하지 못하는 단점을 가지고 있다. 따라서, 세계 유수의 설비제작자들은 이러한 문제를 해결하기 위해 여러가지 방안을 노력하고 있다.

이러한 해결안으로서 종래의 방법으로는 특허출원 제1999-64132호에서와 같이, 원형의 슬라이딩 게이트방식으로서 개도구멍의 조절을 위해 렌즈조정방식을 이용하는 방식을 발명했는데, 이는 정확한 제어가 어려운 단점이 있다.

또한, 그 이외에는 특허출원 제1994-34853호, 특허출원 제1994-37021호, 특허출원 제1996-12198호, 특허출원 제1998-21266호, 특허출원 제1999-11609호등이 있으나, 이들은 모두 노즐 형상을 개조하거나, 부수적 장치를 첨가하여 침지노즐의 편류를 방지하고자 노력들을 한 것으로, 그 문제의 원인제거를 하는 데는 여전히 문제화되고있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하고자 한 것으로서, 그 목적은 슬라이딩 게이트의 형상을 변경하여 침지노즐에서 편류가 발생되는 것을 방지함으로써 주형 내에서 와류가 발생되어 탕면레벨이 심하게 요동하거나 생산되는 주편품질이 저하되는 문제점을 해결한 몰드내 편류방지를 위한 장치를 제공함에 있는 것이다.

제 1도는 일반적인 연속주조공정을 도시한 설명도;

제 2도는 연속주조공정에서 슬라이딩 게이트 위치에 따른 용강의 흐름을 도시한 설명도;

제 3도는 연속주조공정에서 또 다른 위치의 슬라이딩 게이트에 따른 용강의 흐름을 도시한 설명도;

제 4도는 종래의 기술에 따른 슬라이딩 게이트 형상을 도시한 것으로서,

a)도는 평면도, b)도는 측단면도;

제 5도는 본 발명에 따른 슬라이딩 게이트 형상을 도시한 것으로서,

a)도는 평면도, b)도는 측단면도;

제 6도는 본 발명에 따른 또 다른 슬라이딩 게이트의 작동상태를 도시한 설명도;

제 7도는 종래의 기술에 따른 슬라이딩 게이트의 위치에 따른 개도면적을 도시한 그래프도;

제 8도는 본 발명에 따른 슬라이딩 게이트의 위치에 따른 개도면적을 도시한 그래프도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

5..... 실린더 10... 링크부재

12a,12b,12c.. 레버 15... 출구

17... 핀 18.... 힌지

101... 턴디쉬(Tundish) 102... 슬라이딩 게이트 (Sliding Gate)

103... 침지노즐 (Submerged Entry Nozzle)

104... 용강레벨 측정장치 105... 주형(Mould)

106... 슬라이딩 게이트 상판

107... 슬라이딩 게이트의 움직이는 가운데 중판

108... 슬라이딩 게이트 하판

상기의 목적을 달성하기 위해서 본 발명은, 연속주조공정의 침지노즐에서 편류가 발생되는 것을 방지하기 위한 장치에 있어서, 직사각형의 용강의 출구를 각각 중앙에 형성한 상판, 중판, 하판과 그 하부측에서 침지노즐을 고정하는 고정판을 추가로 구비한 슬라이딩 게이트; 상기 슬라이딩 게이트의 일측에서 상기 가운데 중판과 하판을 동시에 구동하기 위한 실린더;및 상기 슬라이딩 게이트의 중판과 하판을 실린더 로드에 연결하는 링크부재;를 구비하여 상기 실린더의 작동으로 상기 중판과 하판을 서로 반대방향으로 이동시켜 상기 슬라이딩 게이트의 용강유로 개도를 조절하도록 구성됨을 특징으로 하는 몰드내 편류방지를 위한 장치를 마련함에 의한다.

이하, 본 발명을 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 몰드내 편류방지를 위한 장치(1)는 직사각형의 용강의 출구(15)를 각각 중앙에 형성한 세 개의 판(14a)(14b)(14c)과 그 하부측에서 침지노즐(103)을 고정하는 고정판(20)을 추가로 구비한 슬라이딩 게이트(2)을 구비하고 있다.

그리고, 상기 슬라이딩 게이트(2)의 일측에는 상기 가운데 중판(14b)과 하판(14c)을 동시에 구동하기 위한 하나의 실린더(5)와 링크부재(10)가 장착된다.

상기 링크부재(10)는 도 5에 도시된 바와 같이, 3개의 레버(12a)(12b)(12c)를 ⊃형으로 형성하고, 이를 레버(12a)(12b)(12c)들의 연결부분은 핀(17)들로 각각 회전가능하도록 연결하며, 일측 제 1레버(12a)의 단부는 중판(14b)의 일측에 연결되고, 중간 제 2레버(12b)는 그 중앙이 힌지(18)에 회전가능하도록 연결되어 턴디쉬(101)의 하면, 또는 고정 프레임(미도시)에 연결되며, 제 3레버(12c)는 하판(14c)의 일측에 연결가능한 것이다. 그리고, 상기 링크부재(10)의 반대측에서, 실린더(5)의 로드(5a)가 하판(14c)에 연결될 수 있는 것이다.

이러한 구조는 상기 실린더(5)가 동작하여 하판(14c)을 당기거나 미는 경우, 상기 링크부재(10)는 하판(14c)의 진행방향과 반대의 방향으로 중판(14b)을 이동시킨다. 즉, 하판(14c)이 우측으로 이동되면, 하판(14c)이 연결된 제 3레버(12c)가 우측으로 이동되고, 이는 제 2레버(12b)의 힌지(18)를 통하여 제 1레버(12a)를 좌측으로당겨서 중판(14b)이 좌측으로 이동되도록 하는 것이다.

이러한 경우, 상기 중판(14b)과 하판(14c)이 서로 반대방향으로 이동되기 때문에 이들의 중앙에 형성된 직사각형의 출구(15)들은 슬라이딩 게이트(2)의 용강유로 중앙에 항상 배치될 수 있는 것이다.

한편, 도 6에는 상기와는 다른 다소 변형된 구조가 도시되어 있다.

이는 링크부재(10)의 3개의 레버(12a)(12b)(12c)중에서 중판(14b)을 연결하는 제 1레버(12a)가 중판(14b)에 하판(14c)과 동일한 방향에서 직접 연결되는 대신 중판(14b)의 타측에 연결되는 실린더 로드(5a)의 중간에 연결되는 것이다.

이러한 구조는 실린더(5)의 로드(5a)가 중판(14b)을 당기거나 밀게 되면, 중판(14b)은 일측으로 이동되면서, 제 1레버(12a)를 통하여 제 2레버(12b)의 일측을 딩기거나 밀게되고, 이는 힌지(18)를 통하여 제 3레버(12c)를 제 1레버(12a)와는 반대의 방향으로 이동시켜 결과적으로 하판(14c)이 중판(14b)과는 반대의 방향으로 이동되도록 하는 것이다.

이와 같이, 종래의 슬라이딩 게이트(102)는 상판(106)과 하판(108)은 고정되어 있고, 가운데 중판(107)만이 움직이면서 용강의 량을 제어하여 왔지만, 본 발명에 의한 몰드내 편류방지를 위한 장치(1)는 상판(14a)이 고정되어 있고, 가운데 중판(14b) 과 하판(14c)이 제 5도와 제 6도에서 도시된 것과 같이 움직이게 된다.

물론, 하판(14c)의 아래에는 침지노즐(103)을 고정하는 또 다른 고정판(20)이 있다.

따라서, 본 발명에 의하면, 가운데 중판(14b)과 하판(14c)은 상판(14a)과고정판(20) 사이에서 서로 다른 방향으로 움직이면서 용강의 양을 제어하기 때문에, 제 8도와 같이 실린더(5)의 움직이는 거리와 개도 면적사이에 선형적인 관계를 가지게 되며, 이로 인해 용강의 유량제어시, 슬라이딩 게이트(2)의 개도와 상관없이 같은 제어성능을 보여 주게 된다.

그리고, 가장 중요한 요소 중 하나로서 본 발명에 의한 몰드내 편류방지를 위한 장치(1)에 갖춰진 슬라이딩 게이트(2)을 사용하게 되면, 가운데 중판(14b)과 하판(14c)이 서로 다른 방향으로 움직이면서 개도면적을 만들어 내기 때문에 두 판에 의해서 만들어지는 개도는 언제나 출구(15)의 가운데 자리잡게 된다. 이렇게 되면 종래의 슬라이딩 게이트(2)에서 발생되는 편류의 문제가 사라지게 된다.

상기에서와 같이 본 발명에 의하면, 가운데 중판(14b)과 하판(14c)은 상판(14a)과 고정판(20) 사이에서 서로 다른 방향으로 움직이면서 용강의 양을 제어하기 때문에 실린더(5)의 로드(5a)가 움직이는 거리와 개도 면적사이에는 선형적인 관계를 가지게 되어 용강유량제어시, 슬라이딩 게이트(2)의 위치와 상관없이 같은 제어성능을 보여 주게 되어 탕면레벨 제어 성능이 향상 될 수 있는 것이다.

그리고, 본 발명에 의한 슬라이딩 게이트(2)을 사용하게 되면 가운데 중판(14b) 과 하판(14c)이 서로 다른 방향으로 움직이면서 개도면적을 만들어 내기 때문에 두 판에 의해서 만들어지는 개도는 언제나 가운데 자리잡게 된다. 이렇게 되면 종래의 슬라이딩 게이트(2)에서 발생되는 편류의 문제가 사라지게 되는 효과를 얻을 수 있게 된다.

Claims

연속주조공정의 침지노즐(103)에서 편류가 발생되는 것을 방지하기 위한 장치에 있어서, 직사각형의 용강의 출구(15)를 각각 중앙에 형성한 상판(14a), 중판(14b), 하판(14c)과 그 하부측에서 침지노즐(103)을 고정하는 고정판(20)을 구비한 슬라이딩 게이트(2); 상기 슬라이딩 게이트(2)의 일측에서 상기 가운데 중판(14b)과 하판(14c)을 동시에 구동하기 위한 실린더(5);및 상기 슬라이딩 게이트(2)의 중판(14b)과 하판(14c)을 실린더 로드(5a)에 연결하는 링크부재(10);를 구비하여 상기 실린더(5)의 작동으로 상기 중판(14b)과 하판(14c)을 서로 반대방향으로 이동시켜 상기 슬라이딩 게이트(2)의 용강유로 출구(15) 개도를 조절하도록 구성됨을 특징으로 하는 몰드내 편류방지를 위한 장치.
제1항에 있어서, 상기 링크부재(10)는 3개의 레버(12a)(12b)(12c)를 ⊃형으로 형성하고, 이를 레버(12a)(12b)(12c)들의 연결부분은 핀(17)들로 각각 회전가능하도록 연결하며, 일측 제 1레버(12a)의 단부는 중판(14b)의 일측에 연결되고, 중간 제 2레버(12b)는 그 중앙이 힌지(18)에 회전가능하도록 연결되어 턴디쉬(101)의 하면, 또는 고정 프레임(미도시)에 연결되며, 제 3레버(12c)는 하판(14c)의 일측에 연결되고, 상기 링크부재(10)의 반대측에서 실린더(5)의 로드(5a)가 하판(14c)에 연결되는 것임을 특징으로 하는 몰드내 편류방지를 위한 장치.
제2항에 있어서, 상기 링크부재(10)의 3개의 레버(12a)(12b)(12c)중에서 중판(14b)을 연결하는 제 1레버(12a)가 중판(14b)에 하판(14c)과 동일한 방향에서 직접 연결되는 대신 중판(14b)의 타측에 연결되는 실린더 로드(5a)의 중간에 연결되는 것임을 특징으로 하는 몰드내 편류방지를 위한 장치.
제1항내지 제3항중 어느 한항에 있어서, 상기 중판(14b)과 하판(14c)은 서로 다른 방향으로 움직이면서 개도면적을 만들어 내기 때문에 두 판에 의해서 만들어지는 개도는 언제나 출구(15)의 가운데 형성되어 침지노즐(103)에서 편류의 발생이 방지됨을 특징으로 하는 몰드내 편류방지를 위한 장치.