KR20070062411A - 몰드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 워터 박스 내에 배치된 몰드 관(1)을 포함하고, 상기 워터 박스의 벽의 내부면과 상기 몰드 관(1)의 외부면(2) 사이에 워터 갭이 형성된, 금속의 연속 주조용 몰드에 관한 것이다. 상기 워터 갭 내에 하나 이상의 물 안내 판(3)이 배치되고, 상기 몰드 관(1)이 상기 워터 박스에 대해 적어도 하나의 방향으로 측면으로 자유로이 이동 가능하게 지지되고, 상기 몰드 관(1)의 작동 위치는 상기 워터 갭 내의 유동 조건에 의해 조절된다.

워터 박스, 몰드 관, 워터 갭, 물 안내 판.

Description

몰드{MOULD}

도 1은 몰드 관의 사시도.

도 2는 물 안내 판의 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 몰드 관 2: 외부면

3: 물 안내 판 4: 상단부

5: 측벽 6: 에지 영역

7: 냉각 홈 9: 중앙 부분

10: 우회 부분

본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 금속의 연속 주조용 몰드에 관한 것이다.

강 또는 높은 융점을 가진 다른 재료로 이루어진 프로파일을 주조하기 위한 구리 또는 구리 합금으로 이루어진 관형 몰드는 선행 기술에 많이 개시되어 있다. 몰드 관은 냉각수로 냉각되며, 상기 냉각수는 몰드 관을 둘러싸는 워터 박스의 벽 의 내부면과 몰드 관의 외부면 사이의 워터 갭을 통해 흐른다. 통상적으로 몰드 관은 조절 스크루에 의해, 몰드 관의 원주측에 워터 갭의 소정 폭이 설정되도록, 워터 박스 내에 배치된다. 몰드 관은 극단의 열 부하에 노출되기 때문에, 워터 갭의 상이한 폭으로 인해 상이한 유동 속도가 나타나고 그에 따라 상이한 크기의 열 방출이 나타나지 않도록 하기 위해, 워터 박스 내에 몰드 관의 정확한 배치가 매우 주의깊게 이루어져야 한다. 상기 상이한 유동 속도 및 상이한 크기의 열방출은 상이한 주조 셸 성장 및 상이한 크기의 수축을 야기할 것이다. 이는 재차 주조 셸에서 재료 응력 및 균열을 일으킬 수 있으며 이로 인해 주조물의 파괴 위험이 커진다.

본 발명의 과제는 워터 박스 내부에 몰드의 복잡한 배치가 간단해지는 금속의 연속 주조용 액냉식 몰드를 제공하는 것이다. 상기 과제는 청구항 1의 특징을 가진 몰드에 의해 해결된다. 본 발명의 바람직한 실시예는 종속 청구항의 대상이다.

본 발명에 따른 몰드에 있어서, 워터 갭 내에는 하나 이상의 물 안내 판이 배치된다. 상기 물 안내 판은 워터 갭의 횡단면을 변동시키며, 상기 횡단면 변동은 유동 속도의 변동을 야기한다. 몰드 관이 워터 박스에 대해 적어도 하나의 방향으로 자유로이 이동 가능하게 지지되기 때문에, 몰드 관의 작동 위치는 워터 갭 내의 유동 조건 자체에 의해 조절된다. 이로 인해, 몰드 관이 워터 박스 내에 셀 프 센터링 방식으로 배치된다. 상기 셀프 센터링은 유체 역학적 힘이 워터 갭 내에서 서로 보상됨으로써 이루어진다. 몰드 관의 한 측면에서 워터 갭의 폭이 예컨대 더 커지면, 상기 영역에서 유동 속도가 감소한다. 몰드 관의 외부벽에 작용하는 유체 역학적 힘도 상기 영역에서 감소한다. 몰드 관의 맞은편 측면 상에서 워터 갭의 폭 감소는 동일한 정도로 유동 속도의 증가를 야기하기 때문에, 상기 영역에서 더 높은 유체 역학적 힘이 생기고, 이러한 힘은 측면으로 자유로이 이동 가능한 몰드 관으로 인해, 다시 힘 평형이 얻어질 때까지 몰드 관을 미미하게 이동시킨다. 따라서, 물 안내 판은 몰드 관 또는 워터 갭의 맞은편 영역 내에 배치된다.

특히, 몰드 관의 외부면의 적어도 부분 영역에 냉각 홈이 제공되고, 물 안내 판이 냉각 홈의 영역 내에 배치되는 것이 바람직한 것으로 나타난다. 워터 갭이 일정한 횡단면을 갖는 경우, 상기 냉각 홈의 영역에서 유동 횡단면이 커지며, 이는 유동 속도를 감소시킨다. 냉각수를 높은 속도로 냉각 홈을 통해 안내하기 위해, 물 안내 판이 냉각 홈의 영역에서 적어도 부분적으로 유동 횡단면을 감소시킨다. 이를 위해, 물 안내 판은 단부측 우회 부분을 가지며, 상기 우회 부분은 냉각수가 워터 갭으로부터 의도적으로 냉각 홈 내로 안내되도록 형성된다. 상기 우회 부분은 유동에 바람직하게 구성되므로, 냉각 매체 갭 내에서 가급적 와류가 형성되지 않는다. 바람직하게는 우회 부분이 활형으로 형성된다.

청구항 6의 실시예에 따르면, 냉각 홈의 유입 및 유출 영역에서 유동 속도가 물 안내 판에 의해 증가한다. 유동 속도의 국부적 증가로 인해, 상기 영역에서 유체 역학적 힘이 상승한다. 증가한 유동 속도의 영역들이 직경으로 몰드 관의 동일 한 높이에 배치되는 것이 바람직하다. 따라서, 전체 물 안내 판이 동일하게 구성되는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명을 도 1 및 도 2에 개략적으로 도시된 실시예를 참고로 상세히 설명한다. 도 1은 도시되지 않은 워터 박스에 배치된 직사각형 횡단면의 몰드 관(1)을 도시한다. 몰드 관(1)은 외부로부터 액냉되고, 워터 박스의 벽의 내부면과 몰드 관(1)의 외부면(2) 사이에는 워터 갭이 형성된다. 상기 워터 갭 내에는 도시된 물 안내 판(3)이 배치된다.

물 안내 판(3)은 도 2의 사시도에 잘 도시되어 있다. 이 실시예에서는 4개의 물 안내 판(3)이 제공되며, 항상 2개의 물 안내 판(3)이 동일한 높이로 마주 놓인다. 물 안내 판(3)은 동일하게 구성되며, 거의 몰드 관(1)의 측벽(5)의 전체 폭에 걸쳐 연장되고, 에지 영역(6)은 리세스를 갖는다.

도 1에는 몰드 관의 외부면(2)의 부분 영역이 유동 방향으로 연장하는 냉각 홈(7)을 갖는 것이 나타난다. 냉각 홈(7)은 몰드 관(1)의 전체 길이에 걸쳐 연장되지 않고, 메니스커스 설정 위치의 영역에만 연장되는데, 그 이유는 여기서 최대 열 흐름 밀도가 나타나고 몰드 관(1)의 상응하게 강력한 냉각이 필요하기 때문이다. 냉각 홈(7)은 냉각면을 확대시키므로, 냉각수로의 열 전달이 용이해진다. 냉각 홈(7)의 영역에는 물 안내 판(3)이 배치되고, 상기 물 안내 판(3)은 냉각 홈(7)보다 약간 더 짧다. 즉, 냉각 홈(7)은 그 유입 영역 및 그 유출 영역에서 물 안내 판(3) 아래로 돌출한다. 또한, 도 1에는 몰드 관(1)이 높이 방향으로 상세히 도시되지 않은 워터 박스에 지지된, 몰드 관(1)의 상단부에 있는 안내 홈(8)이 도시되 어 있다. 안내 홈(8)은 냉각수의 유동 방향에 대해 횡으로 변위가 가능하도록 구성된다.

물 안내 판(3)은 직사각형으로 형성되고 편평한 중앙 부분(9)을 갖는다. 상기 중앙 부분에는 유동 방향으로 볼 때 단부측에 우회 부분(10, 11)이 연결된다. 상기 우회 부분(10, 11)은 몰드 관(1)의 방향으로 비어 있어서, 활형으로 형성된다. 이 실시예에서, 우회 부분(10, 11)은 동일하다. 즉, 채널형으로 형성된다. 채널형 부분의 정확한 윤곽 또는 반경은 바람직하게는 냉각 홈(7)의 깊이 프로파일에 매치된다. 냉각 홈(7)은 유입 및 유출 영역에서 바람직하게는 냉각 홈(7) 내로 유입시 냉각수 흐름 내의 와류를 방지하는 반경을 갖는다. 상기 반경은 활형 우회 부분에서도 사용될 수 있다.

본 발명에 따르면, 워터 박스 내부에 몰드의 복잡한 배치가 간단해지는 금속의 연속 주조용 액냉식 몰드가 제공된다.

Claims (7)

1. 워터 박스 내에 배치된 몰드 관(1)을 포함하고, 상기 워터 박스의 벽의 내부면과 상기 몰드 관(1)의 외부면(2) 사이에 워터 갭이 형성된, 금속의 연속 주조용 몰드에 있어서,

   상기 워터 갭 내에 하나 이상의 물 안내 판(3)이 배치되고, 상기 몰드 관(1)이 상기 워터 박스에 대해 적어도 하나의 방향으로 측면으로 자유로이 이동 가능하게 지지되고, 상기 몰드 관(1)의 작동 위치는 상기 워터 갭 내의 유동 조건에 의해 조절되는 것을 특징으로 하는 몰드.
2. 제1항에 있어서, 상기 몰드 관(1)이 셀프 센터링 방식으로 상기 워터 박스 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 몰드.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 몰드 관(1)의 상기 외부면(2)의 적어도 부분 영역에 냉각 홈(7)이 제공되고, 상기 냉각 홈(7)의 영역 내에 상기 물 안내 판(3)이 배치되는 것을 특징으로 하는 몰드.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물 안내 판(3)이 단부측 우회 부분(10, 11)을 가지며, 상기 우회 부분(10, 11)은 냉각수가 상기 워터 갭으로부터 의도적으로 상기 냉각 홈(7) 내로 안내되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 몰드.
5. 제4항에 있어서, 상기 우회 부분(10, 11)이 활형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 몰드.
6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 냉각 홈(7)의 유입 및 유출 영역에서 유동 속도가 상기 물 안내 판(10, 11)에 의해 증가하는 것을 특징으로 하는 몰드.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물 안내 판(3)이 상기 몰드 관(1)의 맞은편 영역에 배치되는 것을 특징으로 하는 몰드.

Images