KR20030065403A

KR20030065403A - 주형 관

Info

Publication number: KR20030065403A
Application number: KR10-2003-0005803A
Authority: KR
Inventors: 하우리롤란트; 아이히홀츠-볼트라이문트; 콜벡데트마르; 후겐쉬트게르하르트
Original assignee: 카엠 오이로파 메탈 악티엔게젤샤프트
Priority date: 2002-01-31
Filing date: 2003-01-29
Publication date: 2003-08-06
Also published as: EP1332811A2; MXPA03000876A; ATE376465T1; US20050028960A1; DK1332811T3; BR0300258A; US20030141430A1; CA2415517A1; CN1436622A; JP2003225741A; DE50308443D1; ES2291549T3; DE20219419U1; US7198092B2; EP1332811B1; TWI259114B; EP1332811A3; CN1248802C; RU2304485C2; PT1332811E

Abstract

본 발명은 유수 갭(14)을 형성하면서 그 외곽에 들어맞는 물 안내 재킷(12)에 의해 둘러싸이는, 내외 횡단면이 T자형인 빔-블랭크 형식의 주형 관(1)에 관한 것이다. 서로 정면 측으로 대향되고 종방향 축선(3) 쪽으로 함입된 중간 브리지(4)로부터 경사진 인접 플랜지(5)로의 둥글게 된 이행 구역(2)에서의 주형 관(1)의 벽 두께(D)는 나머지 벽 섹션(6, 7)에서의 벽 두께보다 적어도 부분적으로 더 작은 크기로 되어 있다. 벽 두께의 감소는 세로로 정향된 트라프형 리세스(8)에 의해 구현된다. 그러한 리세스(8)는 탕욕 액면의 높이에 해당되는 구역에서만 연장된다. 주형 관(1)의 외곽 및 물 안내 재킷(12)의 내곽에 의해 형성되는 횡단면 구역에는 그 횡단면에 들어맞는 충전 부재(17)가 끼워 넣어진다.

Description

주형 관{MOLD TUBE}

본 발명은 청구항 1의 전제부의 특징에 따른, 내외 횡단면이 이중 T자형인 빔-블랭크 형식의 주형 관에 관한 것이다.

주형 관에 의해 금속을 연속 주조할 경우, 주형 벽에서의 재료 온도는 연속 주조 시에 발생되는 열 하중 및 각각의 냉각 매체에 의한 냉각 조건으로부터 주어지는데, 통상적으로 물의 형태인 냉각 매체는 주형 관의 외곽에 들어맞는 물 안내 재킷과 주형 관의 외면 사이의 유수 갭에서 위쪽으로부터 아래쪽으로 흐르고, 발생된 열은 그러한 냉각수에 흡수되어 반출된다. 또한, 냉각수에 의한 열의 반출은유수 갭에서의 유속에 의해 결정된다.

전술된 유형의 주형 관에 의해 금속을 연속 주조할 경우, 빔-블랭크 형식의 특수한 기하 형태 때문에 서로 정면 측으로 대향되고 종방향 축선 쪽으로 함입된 중간 브리지로부터 경사진 인접 플랜지로의 이행 구역에서 극단적인 국부 열 하중이 발생되는 것을 관찰하였다. 그러한 국부 열 하중로 인해, 이행 구역의 기하학적 상황이 좋지 못할 경우에는 주형 관이 과열되고, 그 결과 주형 관의 내구 수명이 급격하게 줄어들게 된다.

그러한 선행 기술로부터 출발된 본 발명의 목적은 이행 구역의 국부적 과열이 회피됨으로써 보다 더 긴 내구 수명을 얻도록 하는, 내외 횡단면이 T자형인 빔-블랭크-포맷의 금속 연속 주조용 주형 관을 제공하는 것이다.

도 1은 물 안내 재킷이 없이 빔-블랭크 형식의 주형 관을 측면 충전 부재와 함께 개략적으로 나타낸 사시도.

도 2는 충전 부재를 별도로 도시한 채로 역시 도 1의 주형 관을 개략적으로 나타낸 사시도.

도 3은 측면 채널의 구역에 있는 폐쇄 커버가 없이, 그러나 물 안내 재킷과 함께 주형 관을 나타낸 평면도.

도 4는 폐쇄 커버와 물 안내 재킷이 없이 또 다른 실시 양태에 따른 주형 관을 나타낸 평면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 주형 관

2, 2a, 2b, 2c, 2d : 이행 구역

3 : 주형 관의 종방향 축선

4 : 브리지

5 : 플랜지

6, 7 : 주형 관의 벽 섹션

8 : 이행 구역의 리세스

9, 10 : 굴곡

12 : 물 안내 재킷

13 : 주형 관의 외면

14 : 유수 갭

15 : 채널

16 : 폐쇄 커버

17 : 충전 부재

18, 18a, 18b : 홈

19 : 구멍

D, D1 : 벽 두께

그러한 목적은 청구항 1의 특징부에 기재된 특징에 의해 달성된다.

본 발명에서는 둥글게 된 이행 구역에서의 주형 관의 벽 두께를 적어도 부분적으로 감소시킴으로써, 열 반출이 현저하게 개선되게 되고, 그에 의해 이행 구역의 국부적 과열이 회피되어 주형 관의 수명이 현격하게 향상된다.

금속의 연속 주조 시에는 주형 관에서의 최대 열 하중이 통상적으로 탕욕 액면의 높이에 해당되는 구역에서 발생된다는 점을 고려하여, 청구항 2의 특징은 이행 구역에서의 벽 두께가 단지 탕욕 액면의 높이에 해당되는 구역에서만 감소되도록 하는 것을 제안하고 있다.

둥글게 된 이행 구역에서의 주형 관의 벽 두께는 다양한 형식으로 감소될 수 있다.

청구항 3의 특징에 따르면, 이행 구역의 외측 편에 세로로 정향된 트라프(trough)형 리세스가 마련된다. 그 경우, 리세스의 굴곡은 이행 구역의 내면의 굴곡에 들어맞게 될 수 있다. 또한, 트라프형 리세스의 형태로 벽 두께를 감소시키는 것은 주형 관의 외면이 확대되어 더욱 개선된 냉각 효과를 얻을 수 있다는 장점을 수반한다.

청구항 4의 특징에는 벽 두께를 감소시키는 또 다른 방안이 기재되어 있다. 그에 따르면, 이행 구역의 외측 편에 세로로 정향되어 서로 나란히 연장되는 다수의 홈이 마련된다. 그러한 홈의 횡단면 및/또는 깊이는 각각의 이행 구역에서 동일하게 또는 상이한 크기로 될 수 있다. 홈의 횡단면은 둥글거나 각지게, 예컨대 삼각형으로 형성될 수 있다.

또한, 청구항 5의 특징에 따라, 이행 구역의 벽 섹션에 세로로 정향되어 서로 나란하게 연장되는 다수의 구멍을 마련하여 벽 두께를 감소시키는 것도 고려될 수 있다. 그러한 구멍의 크기, 개수, 상호간 간격 및 주형 관 내외곽에 대한 위치도 변경될 수 있다. 그러나, 구멍은 주형 관의 내면 쪽보다는 외면 쪽에 더 가까이 위치하는 것이 바람직하다.

공지된 바와 같이, 냉각수에 의한 열의 반출은 주형 관과 물 안내 재킷 사이의 유수 갭에서의 유속에 의해 결정되기 때문에, 그러한 유수 갭은 벽 두께가 감소되는 구역에서도 그대로 유지되어 전체의 유수 갭에서 균일한 유속이 보장되도록해야 한다. 그러한 점에서, 청구항 6의 특징에 따른 실시 양태는 물 안내 재킷이 직사각형 횡단면을 구비하고, 물 안내 재킷과 브리지 내지 플랜지 사이에는 주형 관의 외곽과 물 안내 재킷의 내곽에 의해 형성되는 횡단면 구역에 들어맞는 충전 부재가 끼워 넣어지도록 하는 것을 제안하고 있다.

이하, 본 발명을 첨부 도면에 도시된 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 4에는 내외 횡단면이 이중 T자형인 빔-블랭크 형식의 주형 관이 도면 부호 "1"로 지시되어 있다. 주형 관(1)은 금속을 연속 주조하는 데에 사용된다. 종방향으로의 주형 관(1)의 굴곡은 도 3 및 도 4에는 도시되어 있지 않다.

도 3으로부터 상세히 알 수 있는 바와 같이, 서로 정면 측으로 대향되고 종방향 축선(3) 쪽으로 함입된 중간 브리지(4)로부터 경사진 인접 플랜지(5)로의 둥글게 된 이행 구역(2)에서의 주형 관(1)의 벽 두께(D)는 나머지 벽 섹션(6, 7)에서의 벽 두께(D1)보다 더 얇은 크기로 되어 있다.

도 1 내지 도 3의 실시예에서는 이행 구역(2)의 외측 편에 세로로 정향된 트라프(trough)형 리세스(8)가 마련됨으로써 벽 두께가 감소된다. 도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 그러한 리세스(8)는 상세히 도시되지 않은 탕욕 액면의 높이에 해당되는 구역에서만 연장된다. 리세스(8)의 굴곡(9)은 이행 구역(2)에서의 주형 관(1)의 내면(11)의 굴곡(10)과 거의 들어맞게 된다.

주형 관(1)의 둘레 측에는 횡단면이 대략 직사각형인 도 3에서만 식별될 수있는 물 안내 재킷(12)이 배치된다. 물 안내 재킷(12)과 주형 관(1)의 외면(13) 사이에는 유수 갭(14)이 형성되고, 그 유수 갭을 통해 냉각수가 미리 정해진 유속으로 위쪽으로부터 아래쪽으로 안내된다.

도 1 및 도 2에 따라 폐쇄 커버(16)에 의해 상단에서 폐쇄되는 주형 관(1)의 측면 채널(15)에서도 유수 갭(14)에서와 같은 균일한 유속이 얻어지도록 하기 위해, 측면 채널(15)은 상부 구역에서 트라프형 리세스(8)에도 들어맞게 되는 충전 부재(17)를 구비한다.

도 4에는 주형 관(1)의 벽 두께의 감소가 또한 어떻게 구현될 수 있는지를 나타내는 4 가지의 상이한 실시예가 도시되어 있다.

이행 구역(2a, 2b, 2c)의 외측 편에는 세로로 정향되어 서로 나란히 연장되는 다수의 홈(18, 18a, 18b)이 마련된다. 이행 구역(2a)에서는 홈(18)이 삼각형 횡단면을 구비하는 반면에, 이행 구역(2b, 2c)에서는 홈(18a, 18b)이 둥글게 된 바닥을 구비한다. 그 경우, 이행 구역(2c)의 홈(18b)은 이행 구역(2b)의 홈(18a)보다 더 큰 깊이로 된다.

이행 구역(2d)에서는 벽 두께의 감소가 구멍(19)에 의해 구현된다. 그러한 구멍(19)은 주형 관(1)의 내면(11)보다는 외면(13)에 더 가까이 위치한다.

홈(18, 18a, 18b)뿐만 아니라 구멍(19)도 리세스(8)와 마찬가지로 탕욕 액면의 높이에 해당되는 구역에서만 연장된다.

내외 횡단면이 이중 T자형인 빔-블랭크 형식의 본 발명에 따른 금속 연속 주조용 주형 관에서는 둥글게 된 이행 구역에서의 주형 관의 벽 두께가 적어도 부분적으로 감소됨으로써, 열 반출이 현저하게 개선되고, 그에 의해 이행 구역의 국부적 과열이 회피되어 주형 관의 수명이 현격하게 향상된다.

Claims

유수 갭(14)을 형성하면서 그 외곽에 들어맞는 물 안내 재킷(12)에 의해 둘러싸이는, 내외 횡단면이 이중 T자형인 빔-블랭크 형식의 주형 관에 있어서,

서로 정면 측으로 대향되고 종방향 축선(3) 쪽으로 함입된 중간 브리지(4)로부터 경사진 인접 플랜지(5)로의 둥글게 된 이행 구역(2, 2a, 2b, 2c, 2d)에서의 주형 관(1)의 벽 두께(D)는 나머지 벽 섹션(6, 7)에서의 벽 두께보다 적어도 부분적으로 더 작은 크기로 되는 것을 특징으로 하는 주형 관.
제1항에 있어서, 이행 구역(2, 2a, 2b, 2c, 2d)에서의 벽 두께(D)는 탕욕 액면의 높이에 해당되는 구역에서만 감소되는 것을 특징으로 하는 주형 관.
제1항 또는 제2항에 있어서, 이행 구역(2)의 외측 편에 세로로 정향된 트라프형 리세스(8)가 마련되는 것을 특징으로 하는 주형 관.
제1항 또는 제2항에 있어서, 이행 구역(2a, 2b, 2c)의 외측 편에 세로로 정향되어 서로 나란히 연장되는 다수의 홈(18, 18a, 18b)이 마련되는 것을 특징으로 하는 주형 관.
제1항 또는 제2항에 있어서, 이행 구역(2d)의 벽 섹션에 세로로 정향되어 서로 나란히 연장되는 다수의 구멍(19)이 마련되는 것을 특징으로 하는 주형 관.
제1항 또는 제2항에 있어서, 물 안내 재킷(12)은 대략 직사각형의 횡단면을 구비하고, 물 안내 재킷(12)과 브리지(4) 내지 플랜지(5) 사이에는 주형 관(1)의 외곽 및 물 안내 재킷(12)의 내곽에 의해 형성되는 횡단면 구역에 들어맞는 충전 부재(17)가 끼워 넣어지는 것을 특징으로 하는 주형 관.