KR20120001849A - 턴디쉬 - Google Patents

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KR20120001849A
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Abstract

본 발명은, 래들로부터 출강되는 용강이 낙하되는 주탕부와, 주형에 상기 낙하된 용강을 출강하기 위한 출강구를 구비하는 몸체, 상기 주탕부를 한정하도록 형성되는 제1 내화물과, 상기 용강과 접하도록 상기 제1 내화물을 감싸게 형성되며, 상기 제1 내화물보다 내침식성이 큰 제2 내화물을 포함하는 턴디쉬에 관한 것이다.

Description

턴디쉬{TUNDISH}
본 발명은 연속 주조에서 래들로부터 용강을 받아 주형으로 출강하는 턴디쉬에 관한 것이다.
일반적으로, 연속 주조기는 제강로에서 생산되어 래들(ladle)로 이송된 용강을 턴디쉬(tundish)에 받았다가 연속 주조기용 주형로 공급하여 일정한 크기의 슬라브를 생산하는 설비이다.
상기 연속 주조기는 용강을 저장하는 래들과, 턴디쉬 및 상기 턴디쉬에서 출강되는 용강을 최초 냉각시켜 소정의 형상을 가지는 주물으로 형성하는 연속 주조기용 주형과, 상기 주형에 연결되어 주형에서 형성된 주물을 이동시키는 다수의 핀치롤러를 포함한다.
일반적으로, 턴디쉬는 연속주조공정에서 래들(ladle)로부터 방출되는 용강을 주형으로 공급하기 전에 저장하기 위한 용기이다.
본 발명의 목적은 장시간 사용이 가능하여, 안정적이고 경제적인 조업을 가능하게 하는 턴디쉬를 제공하는 것이다.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 실시예와 관련된 턴디쉬는, 래들로부터 출강되는 용강이 낙하되는 주탕부와, 주형에 상기 낙하된 용강을 출강하기 위한 출강구를 구비하는, 몸체, 상기 주탕부를 한정하도록 형성되는 제1 내화물, 및 상기 용강과 접하도록 상기 제1 내화물을 감싸게 형성되며, 상기 제1 내화물보다 내침식성이 큰 제2 내화물을 포함하는 턴디쉬를 포함할 수 있다.
상기 제1 내화물은 알루미나 재질의 유입재를 포함할 수 있다.
상기 턴디쉬의 외형을 이루는 철피와 상기 제1내화물 사이에 배치되는, 영구장을 더 포함할 수 있다.
상기 제2 내화물은, 알루미나 마그네시아 카본 또는 마그네시아 연와를 포함할 수 있다.
상기 제2 내화물의 상기 용강과 접촉하는 면에 코팅되는 코팅층을 더 포함할 수 있다.
상기 코팅재는, 마그네시아 및 알루미나를 포함할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 관련된 턴디쉬는 수명이 연장되어 장시간연속주조를 가능하게 한다. 또한, 장시간 사용이 가능하므로 안정적이고 경제적인 조업이 가능하도록 하는 턴디쉬를 제공한다.
도 1은 용강(M)의 흐름을 중심으로 연속주조기를 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 도 1의 턴디쉬(20)를 위에서 본 평면도이다.
도 3은 본 발명의 턴디쉬의 일실시예에 따라 도 2의 라인 (Ⅲ-Ⅲ)을 따라 자른 면을 보인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 턴디쉬의 일실시예에 따른 도 2의 라인 (Ⅳ-Ⅳ)를 따라 자른 면을 보인 주탕부의 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 턴디쉬에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음설명으로 갈음한다.
도 1은 용강(M)의 흐름을 중심으로 연속주조기를 설명하기 위한 개념도이다.
본 도면을 참조하면, 용강(M)은 래들(10)에 수용된 상태에서 턴디쉬(20)로 유동하게 된다. 이러한 유동을 위하여, 래들(10)에는 턴디쉬(20)를 향해 연장하는 슈라우드 노즐(Shroud nozzle, 15)이 설치된다. 슈라우드 노즐(15)은 용강(M)이 공기에 노출되어 산화·질화되지 않도록 턴디쉬(20) 내의 용강에 잠기도록 연장한다.
턴디쉬(20) 내의 용강(M)은 주형(30) 내로 연장하는 침지 노즐(SEN, Submerged Entry Nozzle, 25)에 의해 주형(30) 내로 유동하게 된다. 침지 노즐(25)은 주형(30)의 중앙에 배치되어, 침지 노즐(25)의 양 토출구에서 토출되는 용강(M)의 유동이 대칭을 이룰 수 있도록 한다. 침지 노즐(25)을 통한 용강(M)의 토출의 시작, 토출 속도, 및 중단은 침지 노즐(25)에 대응하여 턴디쉬(20)에 설치되는 스톱퍼(stopper, 21)에 의해 결정된다. 구체적으로, 스톱퍼(21)는 침지 노즐(25)의 입구를 개폐하도록 침지 노즐(25)과 동일한 라인을 따라 수직 이동될 수 있다. 침지 노즐(25)을 통한 용강(M)의 유동에 대한 제어는, 스톱퍼 방식과 다른, 슬라이드 게이트(Slide gate) 방식을 이용할 수도 있다. 슬라이드 게이트는 판재가 턴디쉬(20) 내에서 수평 방향으로 슬라이드 이동하면서 침지 노즐(25)을 통한 용강(M)의 토출 유량을 제어하게 된다.
주형(30) 내의 용강(M)은 주형(30)을 이루는 벽면에 접한 부분부터 응고하기 시작한다. 이는 용강(M)의 중심보다는 주변부가 수냉되는 주형(30)에 의해 열을 잃기 쉽기 때문이다. 주변부가 먼저 응고되는 방식에 의해, 스트랜드(80)의 주조 방향을 따른 뒷부분은 미응고 용강(82)이 용강(M)이 응고된 응고쉘(81)에 감싸여진 형태를 이루게 된다.
핀치롤이 완전히 응고된 스트랜드(80)의 선단부(83)를 잡아당김에 따라, 미응고 용강(82)은 응고쉘(81)과 함께 주조 방향으로 이동하게 된다. 미응고 용강(82)은 위 이동 과정에서 냉각수를 분사하는 스프레이(65)에 의해 냉각된다. 이는 스트랜드(80)에서 미응고 용강(82)이 차지하는 두께가 점차로 작아지게 한다. 스트랜드(80)가 일 지점(85)에 이르면, 스트랜드(80)는 전체 두께가 응고쉘(81)로 채워지게 된다. 응고가 완료된 스트랜드(80)는 절단 지점(91)에서 일정 크기로 절단되어 슬라브 등과 같은 제품(P)으로 나뉘어진다.
도 2는 도 1의 턴디쉬(20)를 위에서 본 사시도이다.
본 도면을 참조하면, 턴디쉬(20)는 래들(10, 도 1)에서 출강되는 용강(M)을 수용하기 위하여 상부가 개구된 몸체(22)를 가진다. 몸체(22)는 외측에 배치되는 철피(26)와, 상기 철피(26)의 내측에 배치되는 내화물층을 포함할 수 있다.
몸체(22)의 형태는 다양한 형태, 예를 들어 일자형 등이 있을 수 있으나, 본 실시예에서는 'T'자 형인 몸체(22)를 예시하고 있다.
몸체(22)의 일 부분에는 주탕부(23)가 형성된다. 주탕부(23)는 래들(10)의 슈라우드 노즐(15)을 통해 유동하는 용강(M)이 낙하되는 부분이다. 주탕부(23)는 그 보다 넓은 면적을 가지는 출탕부(24)에 연통될 수 있다.
출탕부(24)는 주탕부(23)를 통해 수강한 용강(M)을 주형(30)으로 안내하는 부분이다. 출탕부(24)에는 복수의 출강구(24a)가 개구될 수 있다. 각 출강구(24a)에는 침지 노즐(25)이 연결되고, 이 침지 노즐(25)은 턴디쉬(20)의 용강(M)이 주형(30)으로 유동하도록 안내한다.
도 3은 본 발명의 턴디쉬의 일실시예에 따라 도 2의 라인 (Ⅲ-Ⅲ)을 따라 자른 면을 보인 단면도이고, 도 4는 도 2의 라인 (Ⅳ-Ⅳ)를 따라 자른 면을 보인 주탕부의 단면도이다.
도 3 내지 도 4를 참조하면 다음과 같다.
본 발명의 일실시예에 따른 전기로(20)는 몸체(22)와, 제 1내화물(100)과, 제 2내화물(200)과, 영구장(300), 및 코팅층(400)을 포함할 수 있다.
몸체(22)는 래들(10)로 부터 턴디쉬(20)로 출강되는 용강(M)을 담을 수 있는 주탕부(23)를 구비한다. 주탕부(23)로 낙하한 용강(M)을 출강하기 위해 출탕부(24)에는 복수의 출강구(24a)가 구비되는 것이 가능하다.
제 1내화물(100)은 몸체(22)의 외형을 형성하고 있는 철피(26)의 내측면을 따라 형성되는 것이 가능하다.
제1 내화물(100)은 영구장(300)을 보호하며 용강(M)에 접촉하기도 하므로, 고온의 용강(M)에 견딜 수 있도록 내침식성 및 내마모성이 영구장(300)보다 큰 재질인 것이 바람직하다. 그러므로, 제 1내화물(100)은 알루미나 재질의 유입재인 것이 가능하다.
제 2내화물(200)은 제 1내화물(100)을 감싸게 형성되면서 용강(M)과 접한다.
제 2내화물(200)은 제1내화물(100)을 보호하면서, 고온의 용강(M)과 접촉한다. 이로 인해 제 2내화물(200)은 용강(M)과의 접촉에 의해 기계적 마모 및 화학적 침식이 발생하기 쉽다.
래들(10)로 부터 유동된 고온의 용강(M)이 장시간 머무르게 되는 주탕부(23)의 벽체는 용강(M)에 및 슬래그에 의한 침식 및 마모가 다른 부분보다 심하다. 그러므로 주탕부(23)의 수명을 연장하기 위하여 주탕부(23) 벽체에 제 1내화물(100)을 보호할 수 있는 제 2내화물(200)을 형성하여 주는 것이 바람직하다.
제 2내화물(200)은 제 1내화물(100)의 내측면을 따라 축조되는 내화성 연와일 수 있다.
제2 내화물(200)은 내침식성 및 내마모성이 우수한 알루미나 마그네시아 카본(AMC) 혹은 마그네시아(MgO) 연와를 포함하는 것이 바람직하다.
영구장(300)은 제1내화물(100)과 철피(26) 사이에 형성되는 것이 바람직하다. 철피(26)는 강철판으로 이루어지는 것이 가능하다. 영구장(300)은 몸체(22)의 최외곽을 이루는, 철피(26)의 내측면에 맞닿도록 형성되는 것이 좋다.
영구장(300)의 역할은 사고나 다른 요인으로 인해서 제1내화물(100)이 손상되었을 때 용강(M)의 누출을 막고, 철피(26)에 뚫린 구멍을 통한 내화물의 유실을 방지하며, 열 손실을 방지하는 것 등이다. 그러므로 영구장(300)은 내열성이 우수한 재질로서, 제1내화물(100) 및 제2내화물(200)이 손실되었다 하더라도 몇 회의 조업이 가능하도록 고온에 견딜 수 있는 재질인 것이 좋다.
코팅층(400)은, 제 2내화물(200)은 제 1내화물(100)을 보호하며 주탕부(23)의 사용기간을 연장하기 위한 것으로 용강(M)과 접촉하는 표면에 형성되는 것이 가능하다.
코팅층(400)은 고온의 분위기에서 잘 견디는 재질이 바람직하며, 마그네시아 및 알루미나 재질인 것이 가능하다.
상기와 같은 턴디쉬는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.
10: 래들 15: 슈라우드 노즐
20: 턴디쉬 22: 몸체
23: 주탕부 24: 출탕부
24a: 출강구 25: 침지 노즐
26: 철피 30: 주형
80: 스트랜드 81: 응고쉘
82: 미응고 용강 83: 선단부
85: 응고 완료점 91: 절단 지점
100 : 제 1내화물 200: 제 2내화물
300: 영구장 400: 코팅층
M: 용강

Claims (6)

  1. 래들로부터 출강되는 용강이 낙하되는 주탕부와, 주형에 상기 낙하된 용강을 출강하기 위한 출강구를 구비하는, 몸체;
    상기 주탕부를 한정하도록 형성되는 제1 내화물; 및
    상기 용강과 접하도록 상기 제1 내화물을 감싸게 형성되며, 상기 제1 내화물보다 내침식성이 큰 제2 내화물을 포함하는, 턴디쉬.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 내화물은 알루미나 재질의 유입재를 포함하는, 턴디쉬.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 턴디쉬의 외형을 이루는 철피와 상기 제1내화물 사이에 배치되는, 영구장을 더 포함하는, 턴디쉬.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 내화물은,
    알루미나 마그네시아 카본 또는 마그네시아 연와를 포함하는, 턴디쉬.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 내화물의 상기 용강과 접촉하는 면에 코팅되는 코팅층을 더 포함하는, 턴디쉬.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 코팅재는, 마그네시아 및 알루미나를 포함하는, 턴디쉬.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101529193B1 (ko) * 2013-07-26 2015-06-29 현대제철 주식회사 타이어 코드강 용 턴디쉬

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