KR20070115419A

KR20070115419A - 레이들의 톱노즐 구조

Info

Publication number: KR20070115419A
Application number: KR1020060049809A
Authority: KR
Inventors: 우경회
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2006-06-02
Filing date: 2006-06-02
Publication date: 2007-12-06

Abstract

본 발명은 레이들의 톱노즐 구조에 관한 것으로, 레이들의 바닥면에 구비되는 노즐 카세트의 상부 플레이트에 고정 설치된 레이들의 톱노즐 구조에 있어서, 상기 톱노즐은, 용강이 이동하는 통로인 용강주입구가 상하로 관통하여 형성된 본체와, 상기 본체의 하단 내측에 끼워 고정되며 내부에 상하로 관통된 관통공을 갖는 교환노즐로 이루어지며, 이러한 구성에 의하면 톱노즐과 레이들의 교체 주기를 늘릴 수 있다.

레이들, 용강, 노즐, 톱노즐, 교환

Description

레이들의 톱노즐 구조{A structure of top nozzle for ladle}

도1은 일반적인 레이들을 나타낸 단면도;

도2는 본 발명에 따른 레이들의 톱노즐 구조를 나타낸 사시도;

도3은 도2의 단면도;

도4는 본 발명에 따른 레이들의 톱노즐 구조에 대한 다른 실시예를 보여주는 톱노즐의 상세도이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

10 : 노즐 카세트 12 : 상부 플레이트

14 : 하부 플레이트 20, 20' : 톱노즐

22, 22' : 본체 23, 23' : 용강 주입구

24, 24' : 교환노즐 25, 25' : 관통공

26 : 돌기

본 발명은 레이들의 톱노즐 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 톱노즐의 수명을 레이들의 수명과 유사하도록 연장시킴에 의해 톱노즐과 레이들의 교체 주기를 늘릴 수 있는 레이들의 톱노즐 구조에 관한 것이다.

일반적으로 제강로에서 용융된 용강은 레이들에 담겨 연주기 쪽으로 이동되며, 이때 용강을 레이들로부터 주형으로 직접 주입하면 주입용량을 제어하거나 주조온도를 일정하게 유지하기 어렵기 때문에 용강을 일단 턴디쉬에 담아서 주형으로 주입하는 공정이 채택된다.

용강을 레이들에서 턴디쉬로 주입할 때에는 그 주입량을 어느 정도 일정하게 관리해야 하며 이러한 출강의 관리 방식은 스토퍼 구조 또는 슬라이딩 노즐 구조가 담당한다.

이들 중, 스토퍼 구조는 레이들 내부의 온도가 높고 또한 레이들 내에 용강이 체류하는 시간이 길기 때문에 사고가 많이 발생하는 경향이 있어 슬라이딩 노즐 구조가 선호된다.

도1에 도시된 것처럼 슬라이딩 노즐 구조가 채용된 레이들(100)의 바닥면에는 노즐 카세트(110)가 설치되고, 이러한 노즐 카세트(110)는 톱노즐(113)이 설치된 상부 플레이트(112)와, 콜렉터 노즐(115)이 설치된 하부 플레이트(114)를 갖는다.

그리고, 상기 상부 플레이트(112)는 고정된 반면 하부 플레이트(114)는 좌우로 이동 가능한 구조를 갖는다.

이와 같은 구조를 갖는 노즐 카세트(110)의 하부 플레이트(114)가 좌우로 이동되면, 그 하부 플레이트(114)에 설치된 콜렉터 노즐(115)도 좌우로 이동되면서 톱노즐(113)과 콜렉터 노즐(115)에 의해 형성되는 용강 통로가 개폐된다.

상기 톱노즐(113)의 경우, 일정 시간 사용되면 내부의 용강주입구(113a)가 마모되어 그 내경의 크기가 커지며, 이러한 용강주입구(113a) 내경 크기가 기준치 이상으로 커지는 경우, 레이들(100)을 새로운 것으로 교체하여야 하며, 이는 레이들(100)과 톱노즐(113)이 일체로 구성되기 때문이다.

또한, 주조작업 후 콜렉터 노즐(115)이 교체되는데, 이러한 교체작업시 톱노즐(113)의 내경 부위에 부착된 이물질을 산소를 이용하여 세척할 때 톱노즐(113)의 내경 부위의 일부 부위가 다른 부위보다 더 마모되는 편중 마모 현상이 유발되며, 이 경우에도 용강 유출 등의 설비사고를 예방하기 위하여 톱노즐(113) 및 레이들(100)을 새로운 것으로 교체하게 된다.

이렇게 톱노즐의 마모 등에 의해 사용 가능한 레이들까지 새로운 것으로 교체하는 것은 경제적인 측면에서 바람직하지 못하며, 레이들의 교체 작업에 많은 노동력과 시간이 소요되어 생산성이 저하되는 문제점을 갖는다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 톱노즐의 수명을 레이들의 수명과 유사하도록 연장시킴에 의해 톱노즐과 레이들의 교체 주기를 늘릴 수 있는 레이들의 톱노즐 구조를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서, 본 발명은, 레이들의 바닥면에 구비되는 노즐 카세트의 상부 플레이트에 고정 설치된 레이들의 톱노즐 구 조에 있어서, 상기 톱노즐은, 용강이 이동하는 통로인 용강주입구가 상하로 관통하여 형성된 본체와, 상기 본체의 하단 내측에 끼워 고정되며 내부에 상하로 관통된 관통공을 갖는 교환노즐로 이루어짐을 특징으로 하는 레이들의 톱노즐 구조를 마련함에 의한다.

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도2는 본 발명에 따른 레이들의 톱노즐 구조를 나타낸 사시도이며, 도3은 단면도이다.

미도시된 레이들의 바닥면에 노즐 카세트(10)가 설치되며, 상기 노즐 카세트(10)는 레이들에 고정된 상부 플레이트(12)와 이 상부 플레이트(12)의 하부에서 좌우로 이동되도록 설치된 하부 플레이트(14)를 포함한다.

상기 상부 플레이트(12)에는 톱노즐(20)이 장착되고 상기 하부 플레이트(14)에는 콜렉터 노즐(30)이 장착된다. 그리고, 상기 콜렉터 노즐(30)에서 배출된 용강은 쉬라우드 노즐(40)을 통해 미도시된 턴디쉬에 공급된다.

본 발명의 톱노즐(20)은 용강이 이동하는 통로인 용강주입구(23)가 상하로 관통하여 형성된 본체(22)와, 상기 본체(22)의 하단 내측에 끼워 고정되며 내부에 상하로 관통된 관통공(25)을 갖는 교환노즐(24)을 포함한다.

상기 교환노즐(24)의 관통공(25)은 본체(22)의 용강주입구(23)에 비하여 내경 크기가 작게 형성된다.

이렇게 본체(22)의 용강주입구(23)가 갖는 내경 크기에 비하여 교환노즐(24) 의 관통공(25)이 갖는 내경 크기가 작게 형성되는 경우, 톱노즐(20)을 이루는 본체(22)의 용강주입구(23)와 교환노즐(24)의 관통공(25)을 통과하여 하부로 이동하는 용강에 의해 교환노즐(24)의 관통공(25)이 마모되고 본체(22)의 용강주입구(23)는 교환노즐(24)의 관통공(25)에 비하여 덜 마모되는 특성을 갖는다.

본 실시예의 톱노즐(20')은 용강이 이동하는 통로인 용강주입구(23')가 상하로 관통하여 형성된 본체(22')와, 상기 본체(22')의 하단 내측에 끼워 고정되며 내부에 상하로 관통된 관통공(25')을 갖는 교환노즐(24')을 포함하며, 이러한 개략적인 구성은 도2 및 도3에 도시된 톱노즐과 유사하다.

본 실시예의 톱노즐(20')에 사용되는 교환노즐(24')은 관통공(25')의 표면에 일정 높이 돌출되어 상하로 길게 형성되며 또한 원주 방향을 따라 일정한 간격 떨어져 배치된 여러 개의 돌기(26)가 구비된다.

바람직하게는, 상기 돌기(26)는 시계 또는 반시계 방향의 나선 모양을 갖도록 형성되며, 이러한 돌기(26)의 나선 방향은 용강이 톱노즐(20')의 용강주입구(23')를 따라 시계 또는 반시계 방향으로 회전하면서 하강하는 와류의 흐름을 억제할 수 있는 방향으로 설정된다.

즉, 용강이 톱노즐(20')의 용강주입구(23')를 따라 시계 방향으로 회전하면서 하강하는 와류의 흐름을 가진다면 상기 돌기(26)는 반시계 방향의 나선 모양을 갖도록 형성되며, 반대로 용강이 톱노즐(20')의 용강주입구(23')를 따라 반시계 방 향으로 회전하면서 하강하는 와류의 흐름을 가진다면 상기 돌기(26)는 시계 방향의 나선 모양을 갖도록 형성된다.

이렇게 톱노즐(20')의 용강주입구(23')를 따라 회전하면서 하강하는 용강의 와류 방향과 교환노즐(24')에 형성된 돌기(26)의 나선 방향이 서로 반대로 형성되면, 톱노즐(20')의 용강주입구(23')를 따라 회전하면서 하강하는 용강의 흐름이 교환노즐(24')의 돌기(26)에 의해 반대 방향으로 저항을 받으면서 최종적으로 교환노즐(24')에서 배출되는 용강은 와류가 형성되지 않은 안정된 흐름을 갖게 된다.

상기한 톱노즐(20)(20')의 교환노즐(24)(24')은 교환 가능하며, 교환노즐(24)(24')의 내부 표면이 마모되어 교환하고자 하는 경우, 그 교환노즐(20)(20')을 톱노즐(20)(20')의 하단 내측으로부터 빼어내고, 새로운 교환노즐을 톱노즐의 하단 내측에 내화재를 매개로 고정한다.

상기한 구성으로 이루어진 본 발명의 작용을 도2 및 도3을 참조하여 설명한다.

제강로에서 용융된 용강이 레이들에 담겨져 연주기 쪽으로 이동되며, 이렇게 레이들에 담겨져 이동된 용강은 턴디쉬에 담겨진다.

이때, 상기 레이들의 용강은 그 레이들의 하부에 구비된 본 발명의 톱노즐(20)과 노즐 카세트(10) 및 콜렉터 노즐(30)을 통해 턴디쉬로 배출되며, 이러한 용강의 흐름에 의해 톱노즐(20)의 내경 부위, 특히 톱노즐(20)의 하단 내측에 고정 설치된 교환노즐(24)의 관통공(25) 부위가 마모된다.

이렇게 교환노즐(24)의 관통공(25) 부위가 마모되어 그 내경 크기가 기준치 이상으로 커지는 경우, 교환노즐(24)을 새로운 것으로 교환하면 충분하며, 종래처럼 톱노즐과 레이들을 모두 교환할 필요가 없다.

또한, 주조작업 후 콜렉터 노즐이 교체되는데, 이러한 교체작업시 톱노즐(20)의 내경 부위에 부착된 이물질을 산소를 이용하여 세척할 때 톱노즐(20)의 내경 부위의 일부 부위, 특히 교환노즐(24)의 관통공(25) 부위가 다른 부위보다 더 마모되는 편중 마모 현상이 유발되는 경우에도 교환노즐(24)만 교환하여 새로운 것으로 교체한다.

이렇게 톱노즐의 교환노즐(24)을 교환하여 새로운 것으로 교체하는 경우, 종래처럼 톱노즐과 레이들을 모두 교환할 필요가 없어 설비의 유지 및 보수 비용이 작게 소요되며, 특히 레이들의 교체 주기가 현저하게 길어져 생산성이 종래에 비하여 향상된다.

게다가, 도4에 도시된 것처럼 교환노즐(24')의 관통공(25') 표면에 형성된 나선 모양의 돌기(26)는 용강의 와류 흐름을 억제하여 턴디쉬 내의 용강을 정적인 상태로 유지되게 함으로써 용강의 품질이 향상된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 레이들의 톱노즐 구조에 의하면, 톱노즐의 하단 내측에 교환 가능한 교환노즐이 설치되고 그 교환노즐의 교환에 의해 톱노즐과 레이들의 교환 주기를 늘릴 수 있다.

특히, 교환노즐의 내부 표면에 용강의 와류를 감소시킬 수 있도록 돌기가 형성되어 턴디쉬 내의 용강을 정적인 상태로 유지되게 함으로써 용강의 품질을 향상 시킬 수 있는 우수한 효과를 갖는다.

Claims

레이들의 바닥면에 구비되는 노즐 카세트의 상부 플레이트에 고정 설치된 레이들의 톱노즐 구조에 있어서,

상기 톱노즐은, 용강이 이동하는 통로인 용강주입구가 상하로 관통하여 형성된 본체와, 상기 본체의 하단 내측에 끼워 고정되며 내부에 상하로 관통된 관통공을 갖는 교환노즐로 이루어짐을 특징으로 하는 레이들의 톱노즐 구조.
제1항에 있어서, 상기 교환노즐은 관통공의 표면에 일정 높이 돌출되어 상하로 길게 형성되며 원주 방향을 따라 일정한 간격 떨어져 배치된 여러 개의 돌기를 가짐을 특징으로 하는 레이들의 톱노즐 구조.
제2항에 있어서, 상기 돌기는 교환노즐의 상부로 유입되는 용강에 형성된 와류의 방향과 반대 방향의 나선 모양을 갖도록 형성됨을 특징으로 하는 레이들의 톱노즐 구조.