KR20120132933A - 연속주조용 침지노즐 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 턴디쉬 하부에 탈부착 가능하도록 설치되고, 턴디쉬로부터 배출된 용강을 몰드로 안내하는 금속재질의 노즐부, 및 상기 노즐부의 내부에 설치되어 냉각수를 통과시키는 적어도 하나의 냉각수로를, 포함하는, 연속주조용 침지노즐을 제공한다.

Description

연속주조용 침지노즐{IMMERSION NOZZLE FOR CONTINUOUS CASTING}
본 발명은, 연속주조시 턴디쉬에서 몰드로 용강을 안내하는 침지노즐에 관한 것이다.
일반적으로, 연속 주조기는 제강로에서 생산되어 래들(ladle)로 이송된 용강을 턴디쉬(turndish)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 주형와, 상기 주형에 연결되어 주형에서 형성된 주물을 이동시키는 다수의 핀치롤러를 포함한다.
다시 말해서, 상기 래들과 턴디쉬에서 출강된 용강은 주형에서 소정의 폭과 두께를 가지는 슬라브(Slab) 또는 블룸(Bloom), 빌렛(Billet) 등의 주물로 형성되어 핀치롤러를 통해 이송되는 것이다.
본 발명의 목적은 턴디쉬에서 몰드로 이송되는 용강의 온도를 제어할 수 있고, 용손으로 침식 및 천공되어 용강이 유출되는 것을 방지할 수 있는 연속주조용 침지노즐을 제공하는 것이다.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 실시예와 관련된 연속주조용 침지노즐은, 턴디쉬 하부에 탈부착 가능하도록 설치되고, 턴디쉬로부터 배출된 용강을 몰드로 안내하는 금속재질의 노즐부, 및 상기 노즐부의 내부에 설치되어 냉각수를 통과시키는 적어도 하나의 냉각수로를, 포함할 수 있다.
상기 냉각수로는, 상기 노즐부의 내부에 권취된 원형 코일의 형태의 공간 또는 상기 노즐부의 내부에 둘려 형성된 원통 형태의 공간일 수 있다.
상기 냉각수로는 적어도 하나의 냉각수 유입구 및 배출구가 형성될 수 있다.
상기 냉각수 유입구 또는 냉각수 배출구의 일측에 설치되고 냉각수 유입량을 제어하는 적어도 하나의 잠금장치가 더 형성될 수 있다.
상기 노즐부는 구리 또는 구리합금 재질로 형성될 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 관련된 연속주조용 침지노즐에 따르면, 침지노즐을 금속재질로 형성시켜 내구성을 증가시키고 침지노즐이 용손으로 침식 및 천공되어 용강이 유출되는 현상을 방지할 수 있게 한다.
또한, 턴디쉬에서 몰드로 이송되는 용강의 온도가 냉각되는 정도를 제어하여 적정온도의 용강을 몰드로 주입시켜, 고온의 용강에 의하여 쉽게 발생되는 침지노즐 및 몰드의 손상을 방지할 수 있게 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 침지노즐의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 도 1의 A 부분의 내부 구성을 보여주기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 도 1의 B 부분의 내부 구성을 보여주기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 침지노즐의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 도 4의 A' 부분의 내부 구성을 보여주기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 도 4의 B' 부분의 내부 구성을 보여주기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연속주조용 침지노즐에 대하여 첨부한 도면 및 사진을 참조하여 상세히 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일?유사한 구성에 대해서는 동일?유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 침지노즐의 단면도이다.
본 도면을 참조하면, 침지노즐은 턴디쉬 하부에 탈부착 가능하도록 설치되고, 턴디쉬로부터 배출된 용강을 몰드로 안내하는 금속재질의 노즐부(100), 및 상기 노즐부(100)의 내부에 설치되어 냉각수를 통과시키는 적어도 하나의 냉각수로(110)를, 포함할 수 있다.
노즐부(100)는 금속재질로 형성되는데, 구체적으로는 열에 대한 내구성이 높은 구리 또는 구리 합금 재질로 형성되어 침지노즐이 용손으로 침식 또는 천공되어 용강이 유출되는 현상을 방지한다.
일반적인 금속의 특성에 의하여, 금속재질의 노즐부(100)는 내구성이 증가 되는 반면, 열전도도가 높아 고온에 노출되면 연화되어 변형될 수 있으나, 비열이 낮아서 냉각 조건이 만족되면 함유한 열을 쉽게 잃게 된다.
냉각수로(110)는 금속재질의 노즐부(100) 내부에 형성된 공간으로서, 냉각수로(110)에 냉각수를 통과시켜 노즐부(100)의 열함유량을 낮춘다. 냉각수로(110)는 노즐부(100)의 길이 방향으로 적어도 하나 이상이 형성되어, 노즐부(100) 전체에 낮은 온도의 냉각수를 동시에 공급하고 노즐부(100)에서 열에 의하여 온도가 높아진 냉각수를 동시에 배출하는 것이 가능하다.
냉각수의 공급은 노즐부(100) 내부에 형성된 냉각수로(110)의 일부에 노즐부(100) 외부로 연장되면서 돌출된 관 형태로 형성된 유입구(111)를 통하여 이루어진다. 냉각수의 배출은 노즐부(100) 내부에 형성된 냉각수로(110)의 일부에 노즐부(100) 외부로 연장되면서 돌출된 관 형태로 형성된 배출구(115)를 통하여 이루어진다. 또한, 유입구(111) 또는 배출구(115)의 일측에는 잠금장치(112)가 더 형성되어 잠금장치(112)의 개도 상태에 따라 냉각수의 유입량 또는 배출량을 제어할 수 있다. 잠금장치(112)는 코크, 밸런싱 밸브 등으로 설치할 수 있고, 잠금장치(112)의 개도에 따라 냉각수로(110) 내를 흐르는 냉각수량을 조절하여 노즐부(100)를 통과하는 용강의 온도가 조절되며, 적정온도로 조절된 용강이 몰드로 주입되어 고온의 용강에 의하여 쉽게 발생되는 침지노즐 및 몰드의 손상을 방지할 수 있게 한다. 특징적으로는, 잠금장치(112)가 유입구(111)의 일측에 형성되는 것이 냉각수량을 조절하기에 용이하다.
또한, 하나의 냉각수로(110)에 적어도 하나의 유입구(111) 및 적어도 하나의 배출구(115)를 형성시키고, 유입구(111) 및 배출구(115)의 개수에 따라 냉각수 유입 또는 배출량을 조절할 수도 있다.
또한, 노즐부(100)의 외부로 돌출된 각각의 유입구(111)는 급수탱크로부터 분기 된 관에 연결되어 냉각수를 공급받고, 또한 각각의 배출구(115)가 모여 온도가 높아진 냉각수를 배수탱크로 배출시킬 수 있다. 배수탱크에 저장된 냉각수는 고온의 물을 필요로 하는 다른 설비에 공급되거나 생활수로 활용될 수 있다.
냉각수로(110)는 도 2에서와 같이, 노즐부(100)의 길이방향으로 금속 재질의 노즐부(100) 내부에 권취된 원형 코일 형태의 공간이다. 원형 코일 형태의 형성 간격, 형성된 공간의 폭, 및 권취 횟수는 수요에 따라 가변 가능하고, 그 형태에 따라 냉각수의 유입량이 달라질 수 있다. 상세하게는, 형성 공간의 폭은 노즐부(100) 두께의 1/3 내지 1/2로 형성되는 것이 좋다. 형성 공간의 폭이 노즐부(100) 두께의 1/3 보다 작으면 노즐부(100) 두께에 비하여 냉각수로(110) 형성 범위가 좁아 전체 노즐부(100)의 온도를 낮추는데 용이하지 않고, 1/2 보다 크면 노즐부(100) 두께에 비하여 냉각수로(110) 형성 범위가 넓어지면서 내부의 공간이 커져 전체 노즐부(100)의 강도가 낮아져 용강의 온도 및 외부에서 가해지는 힘 또는 압력에 의하여 변형될 수 있다.
노즐부(100)의 하부에 용강의 토출구(120)가 형성된 부분의 냉각수로(110)는 도 3에서와 같이, 노즐부(100) 하부의 내부에 하부면을 따라 권취된 원형 코일의 형태로 형성된다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 침지노즐의 단면도이다.
본 도면을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예는 도 1의 일 실시예의 구성요소와 같으며, 구성요소 중 냉각수로(110)의 형태가 다른 것이 특징이다.
냉각수로(110)는 도 5에서 보듯이, 노즐부(100)의 내부에 둘려 형성된 원통 형태의 공간으로서, 구체적인 설치는 도 1의 냉각수로(110)와 같다.
또한, 노즐부(100) 하부에 용강의 토출구(120)가 형성된 부분의 냉각수로(110)는 도 6에서 보듯이, 노즐부(100) 하부의 내부에 하부면을 따라 노즐부(100)의 외부로 돌출된 유입구(111) 및 배출구(115)가 구비된 원판 형태의 공간으로 형성된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 관련된 연속주조용 침지노즐에 따르면, 침지노즐을 금속재질로 형성시켜 내구성을 증가시키고 침지노즐이 용손으로 침식 및 천공되어 용강이 유출되는 현상을 방지할 수 있게 한다.
또한, 턴디쉬에서 몰드로 이송되는 용강의 온도가 냉각되는 정도를 제어하여 적정온도의 용강을 몰드로 주입시켜, 고온의 용강에 의하여 쉽게 발생되는 침지노즐 및 몰드의 손상을 방지할 수 있게 한다.
상기와 같은 연속주조용 침지노즐은 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.
100: 노즐부 110: 냉각수로
111: 유입구 112: 잠금장치
115: 배출구 120: 토출구

Claims (5)

  1. 턴디쉬 하부에 탈부착 가능하도록 설치되고, 턴디쉬로부터 배출된 용강을 몰드로 안내하는 금속재질의 노즐부; 및
    상기 노즐부의 내부에 설치되어 냉각수를 통과시키는 적어도 하나의 냉각수로;를 포함하는, 연속주조용 침지노즐.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 냉각수로는, 상기 노즐부의 내부에 권취된 원형 코일의 형태의 공간 또는 상기 노즐부의 내부에 둘려 형성된 원통 형태의 공간인, 연속주조용 침지노즐.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 냉각수로는, 적어도 하나의 냉각수 유입구 및 냉각수 배출구가 형성되는, 연속주조용 침지노즐.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 냉각수 유입구 또는 냉각수 배출구의 일측에 설치되고 냉각수 유입량을 제어하는 적어도 하나의 잠금장치가 더 형성되는, 연속주조용 침지노즐.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 노즐부는, 구리 또는 구리합금 재질로 형성되는, 연속주조용 침지노즐.
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