KR20030066342A - 야금 용기용 내화 노즐 - Google Patents

Abstract

본 발명은 특히 용강용 야금 용기의 내화 노즐에 관한 것으로, 이 내화 노즐은 상단부 및 하단부가 있는 유통 개구 및 이 유통 개구를 측방향에서 에워싸는 내벽을 구비한다. 공지의 배출 노즐을, 특히 열충격 저항과 관련하여 개량하기 위해서, 유동하는 강과 접촉할 때 용해되거나 연소되는 히터나 절연재 또는 이들의 조합이 유통 개구 내에서 내벽을 따라 배치되어 있다.

Description

야금 용기용 내화 노즐 {REFRACTORY NOZZLE FOR A METALLURGICAL VESSEL}

본 발명은 상단부 및 하단부가 있는 유통 개구 및 이 유통 개구를 측방향에서 에워싸는 내벽을 구비한, 특히 용강용 야금 용기의 내화 노즐에 관한 것이다.

그러한 형태의 배출 노즐은 야금 분야에서 다수 알려져 있다(DE 195 26 970 A1, DE 196 18 605 A1, DE 196 51 534 A1, EP 379 647 A2). 이들 배출 노즐이 안고 있는 문제 중 하나는 고온의 용금이 흘러와 닿을 때 생기는 열응력에 의해 파괴되거나, 금속이 배출 노즐의 내벽에 침적될 수 있다는 것이다. 이를 방지하기 위해 배출 노즐을 예열하는 것이 보통이다. 그러한 예열을 위해서는 가스 버너나 유도 히터를 사용한다. 예컨대, 가스 버너의 경우, 유통 구역으로부터 가스 버너를 적시에 제거하기 위해서는 용금이 흘러와 배출 노즐에 닿기 전에 예열 단계를 끝내야 한다. 그러나, 그러한 전이 기간 중에 배출 노즐이 냉각되므로, 전술한 문제를 완전히 피할 수는 없다.

본 발명의 목적은 공지의 배출 노즐을 개량하여 배출 노즐이 열응력에 의해 파괴되거나 용금이 배출 노즐의 내벽에 고화되는 것이 실질적으로 방지되도록 예열 단을 설계하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 내화 노즐의 종단면도.

도 2는 도 1과 직교하는 방향의 다른 종단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 유통 개구

2: 히터

3: 지지 요소

4: 전기 접속부

6: 내벽

7: 전극

10: 하우징

12: 절연재

상기 목적은 유동하는 강과 접촉할 때 용해되거나 연소되는 히터나 절연재 또는 이들의 조합이 유통 개구 내에서 내벽을 따라 배치되어 있는 본 발명에 의해 달성된다. 본 발명에 따르면, 용금이 흘러서 배출 노즐과 접촉할 때 배출 노즐 재료의 온도가 비교적 천천히 상승하게 된다. 열응력이 최소화되고, 용금이 내벽과 접촉할 때 용금이 너무 급격하게 냉각 및 고화되는 것이 실질적으로 방지된다. 절연재가 카드보드(cardboard)이거나 융점이 강의 융점보다 낮은 재료인 것이 유리한것으로 판명되었다. 이 형태의 재료는, 그 재료 상에 고화될 가능성이 있는 어떠한 용금도 그 재료의 용해 또는 용융 후에 용금의 흐름을 따라 배출 노즐로부터 흘러나가게 하므로, 배출 노즐과 섞이지 않는다. 유리하게는, 절연재는 섬유질 재료로 형성되거나 분사함으로써 형성된다.

히터는 강으로 제조되는 것이 유리하다. 융점이 강보다 낮은 금속도 적합하다. 배출 노즐을 용강을 위해 사용하는 경우, 용강이 흘러 지나갈 때 히터가 용해되어 용강은 아무런 방해 없이 배출 노즐을 통과해 흐를 수 있다. 먼저 히터 상에 고화되는 어떠한 재료도 다시 용해되어 배출 노즐로부터 흘러나온다.

히터 및 절연재 중 적어도 하나는 유통 개구의 길이 방향으로 연장되고 반경 방향으로 서로 인접하여 배치된 적어도 2개의 부분으로 형성되는 것이 유리한데, 왜냐하면 그러한 방식의 구성이 제조가 용이하기 때문이다. 실제로, 공정 중에는 제조를 단순화하기 위해서 상기 2개 부분을 동일 형상으로 형성한다. 이들 2개 부분은 서로 맞닿거나 서로 기계적(또는 전기적)으로 접촉해야 한다.

이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 형태를 보다 상세히 설명한다.

배출 노즐의 유통 개구(1) 내에 히터(2)가 배치되어 있다. 히터(2)는 구불구불한 형상의 2개 부분(도 2 참조)으로 이루어져 있다. 히터(2)는 지지 요소(3)에 의해 배출 노즐 내에 현수되어 있다. 이들 지지 요소(3)는 배출 노즐의 상부 엣지에 위치한다. 히터(2)는 강으로 제조된다. 히터의 구성 때문에, 용금이 배출 노즐을 통해 흐를 때까지 예열 단계를 연장할 수 있다. 용강을 위해 배출 노즐을 사용하는 경우, 히터(2)는 용해되어 배출 노즐로부터 흘러나간다.

전기 접속을 위해 히터(2)에는 전기 접속부(4)가 마련되어 있지만, 간략화를 위해 그 중 하나만을 도시하였다. 제2 접속부는 히터(2)의 제2 부분의 상응하는 단부에 배치하는 것이 적절하다. 히터의 2부분식 구조가 도 2에 나타나 있다. 히터(2)의 2개 부분은 접촉점(5)에서 기계적 및 전기적으로 연결되어 있다.

배출 노즐의 내벽(6)은 이산화지르코늄으로 형성된다. 배출 노즐의 외부면에는 전극(7)이 위치해 있으며, 배출 노즐의 내벽(6)과 전극(7) 사이에는 이산화지르코늄 분말로 제조된 층(8)이 배치되어 내벽(6)과 전극(7)을 접촉시킨다. 전극(7)은 외부로 연장되어 전기 접점(9)이 된다.

배출 노즐은 강으로 제조된 외부 하우징(10)을 구비하고 있으며, 이 하우징(10)의 상단은 세라믹 재료로 이루어진 소결 링(11)에 의해 경계가 정해져 있다.

하우징(10) 내부의 나머지 공간은 절연재(12)로 채워져 있다. 이 절연재(12)와 소결 링(11)은 이산화지르코늄-멀라이트로 형성되어 있다.

본 발명에 의하면, 야금 용기용 내화 노즐이 열응력에 의해 파괴되는 것이나 용금이 내화 노즐의 내벽에 고화되는 것이 방지된다.

Claims (7)

1. 상단부 및 하단부가 있는 유통 개구 및 이 유통 개구를 측방향에서 에워싸는 내벽을 구비한 야금 용기용 내화 노즐에 있어서, 유동하는 강과 접촉할 때 용해되거나 연소되는 히터나 절연재 또는 이들의 조합이 유통 개구 내에서 내벽을 따라 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 야금 용기용 내화 노즐.
2. 제1항에 있어서, 상기 절연재는 카드보드이거나 융점이 강의 융점보다 낮은 재료인 것을 특징으로 하는 야금 용기용 내화 노즐.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 절연재는 섬유질 재료로 형성되거나 분사함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 야금 용기용 내화 노즐.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 히터는 강으로 제조되는 것을 특징으로 하는 야금 용기용 내화 노즐.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 히터 및 절연재 중 적어도 하나는 상기 유통 개구의 길이 방향으로 연장되고 반경 방향으로 서로 인접하여 배치된 적어도 2개의 부분으로 형성되는 것을 특징으로 하는 야금 용기용 내화 노즐.
6. 제5항에 있어서, 상기 부분은 동일 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 야금 용기용 내화 노즐.
7. 제5항에 있어서, 상기 부분은 서로 접촉하는 것을 특징으로 하는 야금 용기용 내화 노즐.