KR20040043374A

KR20040043374A - 연속주조의 노즐 결합부 실링장치

Info

Publication number: KR20040043374A
Application number: KR1020020071612A
Authority: KR
Inventors: 김해원
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2002-11-18
Filing date: 2002-11-18
Publication date: 2004-05-24

Abstract

본 발명은 제강공정에서 만들어진 용강을 슬라브로 만드는 연속주조의 노즐 결합부 실링장치에 관한 것으로서, 특히, 용강 래들의 콜렉트 노즐과 쉬라우드 노즐의 결합부를 통해 유입되는 외부 공기를 차단할 수 있는 연속주조의 노즐 결합부 실링장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 연속주조의 노즐 결합부 실링장치는, 연속주조 공정에서 래들 하부에 설치되는 래들콜렉터 노즐(20)과 쉬라우드 노즐(30)간의 틈새로 외부공기가 유입되는 것을 방지하는 연속주조의 노즐 결합부 실링장치에 있어서, 상하부가 개방된 관상부재로서 상부를 통해 래들콜렉터 노즐(20)의 하부에 압입되며, 본체 벽면 내부에 형성된 수용부(112)에 안착되어 본체와 일체로 제작되는 가스취입링(130)과, 이 가스취입링(130)으로 공급되는 가스가 수용부(112)를 통해 본체 내측로 분출되도록 내벽면을 따라 균일하게 형성된 다수의 가스분출공(111)을 가지는 상부실링부재(110); 및 상부실링부재(110)의 저부면에 밀봉되도록 접착되는 개방상부 및 쉬라우드 노즐(30)의 내측으로 끼워지는 개방하부를 가지는 하부실링부재(120)를 포함한다.

Description

연속주조의 노즐 결합부 실링장치{Apparatus for sealing nozzle matching part in continuous casting}

본 발명은 연속주조의 노즐결합부 실링장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 연속주조 과정에서 래들과 턴디쉬를 연결하는 노즐의 결합부를 통해 노즐의 내부로 외부공기가 유입되는 것을 방지하기 위한 연속주조의 노즐결합부 실링장치에 관한 것이다.

일반적으로, 슬라브를 만드는 연속 주조 공정중 래들에 담겨진 용강은, 일시적으로 용강을 수용하는 턴디쉬로 투입될 때, 노즐들을 거치게 된다. 노즐들을 차례로 거친 용강은, 주형을 통과하게 되며, 통과하는 과정에서 용강이 냉각됨으로써 고체상태의 슬라브가 만들어진다.

도 1에 도시된 바와 같이, 래들(1)에 담겨진 용강(6)이 하부의 턴디쉬(5)로 옮겨지는 과정에서 래들(1)과 연결되는 래들콜렉터 노즐(2)과, 이 래들콜렉터 노즐(2)의 하부에 결합되는 쉬라우드 노즐(3)을 거친다. 래들콜렉터 노즐(2)의 외경은 쉬라우드 노즐(3)의 내경보다 작게 형성되어 있어 래들콜렉터 노즐(2)의 하부가 쉬라우드 노즐(3) 내경에 삽입되는 형식으로 상호 결합이 이루어지게 되며, 이 결합부의 틈새를 통해 외부공기가 유입되는 것을 방지하기 위하여 래들콜렉터 노즐(2) 외측과 쉬라우드 노즐의 내측(3) 사이에 실링부재(4)가 설치된다.

도 2에서는 종래의 연속주조의 노즐 결합부 실링장치에 따른 노즐과 실링부재의 결합상태를 나타낸다.

실링부재(4)는 상하부가 개방된 원통형상으로 내측면 전체에 접착제가 도포된 후 래들콜렉터 노즐(2)의 외측에 끼워져 접착된다. 이렇게 접착된 실링부재의 외측으로 쉬라우드 노즐(3)이 강제 압입됨으로써 두 노즐(2,3)의 결합부 틈새로 외부공기의 유입되지 않도록 긴밀히 결합된다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 노즐 결합부 실링장치는, 실링부재(4)와 쉬라우드 노즐(3)이 단순히 끼움결합된 상태이므로 기밀성이 떨어져 연속주조시 결합부에 틈새가 발생되어 외부공기가 유입되는 문제점이 발생된다. 이로 인하여, 유입된 외부공기 내의 질소가 용강(6)에 흡수되어 용강(6)의 질소성분을 높힘으로써 용강(6)의 품질을 떨어뜨리는 주요인이 된다.

또한, 실링부재(4)는 래들콜렉트 노즐(2)과 접착되어 있어 그 분리가 난이하므로, 실링부재(4) 및 각 노즐(2, 3)들이 교체되거나 보수될 때 두 부재(2, 4)가 모두 교체되어야만 한다.

또한, 실링부재(4)가 용강에 의해 쉽게 열손되는 관계로 접합된 래들콜렉트 노즐(2)의 접합부위에 철피가 생성되어 쉽게 마모되거나 이 곳에 불순물이 침착되는 등의 부가적인 문제를 유발한다.

본 발명은, 상기와 같은 문제점들을 해소하기 위해 이루어진 것으로서, 연속주조공정에서 래들콜렉터 노즐과 쉬라우드 노즐의 결합부를 통한 외부 공기 유입이 효과적으로 차단되고, 노즐과의 분리가 가능하며, 쉽게 열손되지 않는 연속주조의노즐 결합부 실링장치의 제공을 목적으로 한다.

도 1은 종래의 연속주조의 노즐 결합부 실링장치가 적용된 래들과 턴디쉬의 구성단면도.

도 2는 종래의 연속주조의 노즐 결합부 실링장치에 따른 노즐과 실링부재의 결합상태를 나타내는 분해사시도.

도 3은 본 발명에 따른 연속주조의 노즐 결합부 실링장치를 나타내는 구성단면도.

도 4는 본 발명을 구성하는 가스취입링의 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

20...래들콜렉터 노즐 30...쉬라우드 노즐

110...상부실링부재 111...가스분출공

112...수용부 120...하부실링부재

121...걸림턱 130...가스취입링

131...가스배출공 132...가스유입구

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 연속주조 공정에서 래들 하부에 설치되는 래들콜렉터 노즐과 쉬라우드 노즐간의 틈새로 외부공기가 유입되는 것을 방지하는 연속주조의 노즐 결합부 실링장치에 있어서, 상하부가 개방된 관상부재로서 상부를 통해 래들콜렉터 노즐의 하부에 압입되며, 본체 벽면 내부에 형성된 수용부에 안착되어 본체와 일체로 제작되는 가스취입링과, 이 가스취입링으로 공급되는 가스가 수용부를 통해 본체 내측로 분출되도록 내벽면을 따라 균일하게 형성된 다수의 가스분출공을 가지는 상부실링부재; 및

상부실링부재의 저부면에 밀봉되도록 접착되는 개방상부 및 쉬라우드 노즐의 내측으로 끼워지는 개방하부를 가지는 하부실링부재를 포함한다.

본 발명에 따르면, 가스취입링은 일측으로 돌출 형성된 가스유입구와, 외부에 형성된 다수의 가스배출공이 형성된다.

또한, 하부실링부재는, 상단부에 외주면을 따라 형성된 걸림턱을 가질 수 있다.

또한, 상부실링부재와 하부실링부재는, 알루미나와 이산화규소로 만들어지는 것이 바람직하다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 연속주조의 노즐 결합부 실링장치는, 래들콜렉트 노즐(20)에 끼워져 결합되는 상부실링부재(110)와, 상부는 상부실링부재(110)의 하부에 밀봉되도록 접착되고 하부는 쉬라우드 노즐(30)에 끼워지는 하부실링부재(120)로 이루어진다. 그리고 상부실링부재(110)는, 본체 벽면 내부에 형성된 수용부(112)에 안착되어 외부로부터 공급되는 불활성가스를 수용부(112)내로 배출시키는 가스취입링(130)과 일체성형된다. 여기서 상기 불활성가스는 용강과 접촉되더라도 산화되지 않는 아르곤가스가 바람직하다.

상기 상부실링부재(110)는, 상하부가 개방된 관상의 부재로서, 상부의 래들콜렉터 노즐(20)의 외측으로 억지끼움 방식에 의해 결합된다. 이 결합부 하부의 본체벽면 내부에는 환형의 수용부(112)가 형성되며, 수용부(112)와 연결된 다수의 가스분출공(111)이 본체 내벽면을 따라 균일하게 형성된다.

수용부에 안착되는 가스취입링(130)은, 외부로부터 불활성가스를 공급받을 수 있도록 상부실링부재(110)의 외부로 돌출되는 가스유입구(132)와, 유입된 불활성가스가 외부로 배출되도록 본체 전면에 걸쳐 균일하게 형성된 다수의 가스배출공(131)을 가진다.

하부실링부재(120)는, 상부실링부재(110)와 마찬가지로 상하부가 개방된 관상의 부재로서, 상부실링부재(110)의 하부에 밀봉접착되는 상부와, 하부의 쉬라우드 노즐(20)에 끼워져 결합되는 하부를 가진다. 특히, 상단부는 그 외주면을 따라 외측으로 돌출된 걸림턱(121)이 형성된다.

한편, 상,하부실링부재(110, 120)는 고열의 용강에 의해 쉽게 열손되지 않도록 내열 및 내화성질이 우수한 알루미나 및 이산화규소로 구성하여 제작되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 연속주조의 노즐결합부 실링장치의 작용을 설명한다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용되는 실링부재가 노즐에 결합되어 설치되는 과정을 살펴보면 다음과 같다.

상부실링부재(110)의 저부면과 하부실링부재(120)의 상부면을 접착제를 사용하여 외부에서 공기가 유입되지 않도록 밀봉 접합시킨 후, 상부실링부재(110)의 상부를 래들콜렉터 노즐(20)의 외측으로 끼워 결합시킨다. 그리고 쉬라우드 노즐(30)이 하부실링부재(120)의 걸림턱(121)에 의해 진입이 중지될 때까지 하부실링부재(120)의 외측으로 끼워 각 실링부재들(110,120)의 설치를 완료한다

본 발명에 따른 실링장치가 설치된 노즐들(20,30)을 통해 용강이 래들로부터 턴디쉬로 이동되기 시작하면, 노즐들(20,30)의 내부를 비롯한 상/하부실링부재(110,120)의 내부압력은 노즐들(20,30)의 외부압력에 비해 상대적으로 낮아지게 되며, 이로 인해 외부공기가 노즐들(20,30)과 상/하부실링부재(110,120)의 결합부 틈새를 통해 노즐내부로 유입된다.

이 경우, 가스유입링(130)을 통해 상부실링부재(110)의 내부로 분출되는 불활성가스에 의해 외부공기의 유입이 차단될 수 있다. 즉, 상기 불활성가스는 가스취입링(130)의 가스유입구(132)를 통해 유입된 후, 가스배출공(131)을 통해 수용부(112)로 배출되고 가스분출공(111)을 통해 상부실링부재(110)의 내부로 분출됨으로써, 상/하부실링부재(110,120)의 내부압력을 상승시키는 작용을 한다. 따라서, 노즐들(20,30)의 외부에 비해 상대적으로 높아진 압력으로 인해 노즐들(20,30) 내부로의 외부공기 유입이 차단될 수 있다.

이에 따라, 용강이 노즐(20,30)의 내부를 흐르는 과정에서, 노즐(20,30)간의 결합부에서 외부공기와 접촉되어 산화되는 것이 방지됨으로써 무산화주조가 이루어져 완성되는 슬라브의 품질이 향상될 수 있다.

한편, 외부공기는 하부실링부재(120)와 쉬라우드 노즐(30)의 결합부를 통해서도 유입될 수 있는데, 이 경우도 상부실링부재(110)에서와 마찬가지로 하부실링부재(120)의 내부압력이 높아져 외부공기의 유입이 차단될 뿐 아니라, 걸림턱(121)에 의해 유입경로가 절곡된 상태가 되므로 외부공기의 유입은 더욱 어려워진다.

본 발명에 따르면, 상/하부실링부재(110,120)은 각 노즐(20,30)들에 분리 가능하게 억지끼움되므로, 노즐(20,30) 및 상/하부실링부재(110,120)가 보수 또는 교체될 때, 종래와 같이 서로 접착된 래들콜렉터 노즐과 실링부재 전부를 교체해야만 하는 불합리한 점이 개선될 수 있다.

한편, 상,하부실링부재(110,120)가 내열 및 내화성질이 우수한 알루미나 및 이산화규소로 구성되어 고열의 용강에 의해 쉽게 열손이 방지되므로, 종래와 같이 실링부재가 용강의 고열에 의해 쉽게 손상됨으로써 노즐의 결합부가 손상되거나 이부위에 불순물의 침착되어 노즐이 오염되는 것을 방지할 수 있다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 연속주조의 노즐 결합부 실링장치에 따르면, 실링부재의 내측으로 불활성가스를 토출시켜 노즐 내부의 압력을 증대시킴으로써 외부공기의 유입이 효과적으로 차단되어 양질의 슬래브를 생산할 수 있음은 물론, 상,하부실링부재가 노즐로부터 분리가능하도록 끼움결합되므로 노즐 및 실링부재의 보수 및 교체작업이 용이하고 그 재활용이 가능하다.

또한, 실링부재가 내열, 내화성질이 우수한 소재로 구성되므로 실링부재의 열손에 의한 노즐의 파손 및 오염이 방지되는 효과가 있다.

Claims

연속주조 공정에서 래들 하부에 설치되는 래들콜렉터 노즐(20)과 쉬라우드 노즐(30)간의 틈새로 외부공기가 유입되는 것을 방지하는 연속주조의 노즐 결합부 실링장치에 있어서,

상하부가 개방된 관상부재로서 상부를 통해 래들콜렉터 노즐(20)의 하부에 압입되며, 본체 벽면 내부에 형성된 수용부(112)에 안착되어 본체와 일체로 제작되는 가스취입링(130)과, 이 가스취입링(130)으로 공급되는 가스가 수용부(112)를 통해 본체 내측로 분출되도록 내벽면을 따라 균일하게 형성된 다수의 가스분출공(111)을 가지는 상부실링부재(110); 및

상부실링부재(110)의 저부면에 밀봉되도록 접착되는 개방상부 및 쉬라우드 노즐(30)의 내측으로 끼워지는 개방하부를 가지는 하부실링부재(120)를 포함하는 연속주조의 노즐 결합부 실링장치.
제 1항에 있어서, 상기 가스취입링(130)은,

일측으로 돌출 형성된 가스유입구(132)와, 외부에 형성된 다수의 가스배출공(131)을 가지는 것을 특징으로 하는 연속주조의 노즐 결합부 실링장치.
제 1항에 있어서, 상기 하부실링부재(120)는,

상단부에 외주면을 따라 형성된 걸림턱(121)을 가진 것을 특징으로 하는 연속주조의 노즐 결합부 실링장치.
제 1항에 있어서, 상기 상부실링부재(110)와 하부실링부재(120)는,

알루미나와 이산화규소로 만들어지는 것을 특징으로 하는 연속주조의 노즐 결합부 실링장치.