KR20130047136A - 턴디쉬 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용강의 연속 주조 시에 사용되는 턴디쉬에 관한 것으로서, 내부 공간에 수용하는 용강의 배출 속도를 낮추는 턴디쉬의 구조에 관한 것이다. 본 발명의 실시 형태는 연주기의 레이들로부터 용강이 유입되는 턴디쉬에 있어서, 내부 공간에 상기 레이들로부터 유입되는 용강이 수용되는 턴디쉬 몸체와, 상기 내부 공간의 폭 방향의 양측면을 잇는 적어도 하나 이상의 댐과, 상기 댐의 표면으로부터 돌출된 적어도 하나 이상의 돌출 핀을 포함한다. 상기 돌출 핀은, 위어댐의 플레이트 판 표면에서 돌출된 바 형태의 위어댐 돌출핀과, 서브댐의 플레이트 판 표면에서 돌출된 바 형태의 서브댐 돌출핀을 포함한다.

Description

턴디쉬{Tundish}

본 발명은 용강의 연속 주조 시에 사용되는 턴디쉬에 관한 것으로서, 내부 공간에 수용하는 용강의 배출 속도를 낮추는 턴디쉬의 구조에 관한 것이다.

일반적으로 용강의 연속주조는 용융된 금속을 슬라브(Slab), 브룸(Bloom), 빌렛트(Billet)로 반제품화 하는 공정 중의 하나로서, 노즐은 제강기술의 진보와 더불어 레이들(Ladle)과 턴디쉬(Tundish) 사이에 또는 턴디쉬(Tundish)와 몰드(Mold) 사이에 사용되어 용강의 산화방지 및 와류방지에 의한 슬래그 혼입을 방지하여 주조된 주편의 품질 향상에 기여토록 하는 중요한 역할을 한다.

도 1은 일반적인 연속주조장치의 구성을 나타내는 개략도이다.

일반적으로 연속 주조 장치에 설치되는 턴디쉬(10)는 레이들(20)로부터 용강을 받아 연속적으로 용강을 몰드(30;mold)에 주입시키기 위한 것으로서, 턴디쉬(10) 바닥에서 몰드(30) 사이에는 용강이 공기와 접촉됨이 없이 몰드(30)로 공급되도록 턴디쉬(10) 바닥으로부터 몰드(30)를 향하여 침지 노즐(21)이 설치된다.

즉, 용강을 수송하는 레이들(20)의 하부에 턴디쉬(10)가 위치되고, 턴디쉬(10)의 하부에 용강을 소정의 두께와 폭을 갖는 주편으로 생산하는 몰드(30)가 설치된다. 레이들(20)의 저면에는 콜렉터 노즐(Collector Nozzle)이 구비되고, 상기 콜렉터 노즐(미도시)과 연결되어 레이들(20) 내부의 용강을 턴디쉬(10)로 포어링(Pouring)시키는 쉬라우드 노즐(21;Shroud Nozzle)이 설치된다. 또한, 턴디쉬(10)의 바닥면에 형성되는 배출구(11)에는 용강을 몰드(30)로 유출시키는 통로인 침지 노즐(22)이 설치된다.

상기와 같은 연속 주조장치에서 진행되는 연속 주조공정은 레이들(20)에 수용된 용강을 쉬라우드 노즐(21)을 통하여 턴디쉬(10)로 주입하고, 턴디쉬(10)에 유입된 용강을 침지 노즐(22)을 통하여 몰드(30)에 연속적으로 주입시켜 용강을 1차 냉각시키면, 1차 냉각된 주편의 표면에 냉각수를 살수하여 2차 냉각시키면서 인발시킴에 따라 용강을 응고시켜 주편을 제조하는 것이다.

한편, 근래에는 쉬라우드 노즐(21)에서 주입되는 용강이 턴디쉬(10)의 배출구를 통하여 바로 배출되지 않도록 도 2에 도시한 바와 같이, 턴디쉬(10) 내부에 다양한 형상의 댐(12)을 설치하여 턴디쉬의 내부 공간을 레이들로부터 용강이 주입되는 공간과 몰드로 용강이 배출되는 공간을 구분하고 있다. 용강이 턴디쉬(10)의 내부 공간에서 소정의 시간 동안 저장된 다음에 몰드로 배출되도록 함에 따라 용강 슬래그 또는 턴디쉬 파우더가 부상되는 시간을 제공하고, 이에 따라 슬래그 또는 파우더가 몰드로 유입되는 것을 방지한다.

특히, 댐(12)에 의해 턴디쉬의 내부 공간이 완전히 구획되는 턴디쉬의 경우에는 댐의 하부영역에 용강이 유동되는 유로를 형성하여 용강의 유동을 보장한다. 하지만, 댐에 형성되는 용강 유로는 용강의 원활한 유동만을 목적으로 설계되었기 때문에 턴디쉬에 주입된 용강이 유로를 통과한 다음 급속하게 배출구(11)를 통하여 몰드로 주입되는 문제가 있다. 이렇게 용강의 턴디쉬에서 일정 시간 동안 체류되지 않고 급속하게 배출구(11)를 통하여 배출되는 경우에는 용강 슬래그 또는 턴디쉬 파우더 등의 용강 불순물이 용강과 함께 몰드에 직접 유입되는 문제가 발생하고, 턴디쉬 내 용강의 성분 및 온도 불균일 현상이 발생되어 생산되는 제품의 품질이 저하되는 문제점이 있었다.

한국공개특허 10-2010-0066893

본 발명의 기술적 과제는 턴디쉬 내부에서 빠른 유속이 발생하지 않도록 하는데 있다. 또한 본 발명의 기술적 과제는 레이들로부터 유입되는 용강이 턴디쉬 내부에서 오랫동안 체류할 수 있도록 하는데 있다. 또한 본 발명의 기술적 과제는 용강 슬래그 또는 턴디쉬 파우더 등의 용강 불순물을 턴디쉬 내부의 용강으로부터 분리시켜 용강 표면으로 떠오르도록 하는데 있다.

본 발명의 실시 형태는 연주기의 레이들로부터 용강이 유입되는 턴디쉬에 있어서, 내부 공간에 상기 레이들로부터 유입되는 용강이 수용되는 턴디쉬 몸체와, 상기 내부 공간의 폭 방향의 양측면을 잇는 적어도 하나 이상의 댐과, 상기 댐의 표면으로부터 돌출된 적어도 하나 이상의 돌출 핀을 포함한다.

상기 댐은, 상기 내부 공간의 바닥면으로부터 일정한 높이만큼 이격되어 내부 공간의 폭방향의 양측면 상부를 잇는 위어댐과, 두께를 갖는 플레이트 판으로서, 상기 내부 공간의 상하부와 각각 이격되어, 내부 공간의 폭방향의 양측면을 잇는 서브댐을 포함한다.

상기 돌출 핀은, 상기 위어댐의 플레이트 판 표면에서 돌출된 바 형태의 위어댐 돌출핀과, 상기 서브댐의 플레이트 판 표면에서 돌출된 바 형태의 서브댐 돌출핀을 포함한다.

상기 위어댐 돌출핀 및 서브댐 돌출핀은, 상기 내부 공간의 바닥면과 평행한 가로 길이와, 상기 가로 길이에 직교하는 세로 길이와, 상기 플레이트 판 표면에서 돌출된 돌출 길이를 각각 갖는 사각 기둥체로서 각각 구현된다.

상기 위어댐 돌출핀과 서브댐 돌출핀의 각각의 가로 길이 및 세로 길이, 상기 위어댐 돌출핀간의 이격 거리 또는 서브댐 돌출핀간의 이격 거리는 돌출핀이 설치되어 있는 위어댐 또는 서브댐의 두께에 비례하여 결정된다.

상기 위어댐 돌출핀의 가로 길이는 상기 위어댐 돌출핀이 설치된 위어댐의 두께의 1배~1.5배의 범위 중 어느 하나의 크기를 가지며, 위어댐 돌출핀의 세로 길이는 상기 위어댐 돌출핀이 설치된 위어댐의 두께의 0.5배~1배의 범위 중 어느 하나의 크기를 가진다.

상기 위어댐 돌출핀과 위어댐 돌출핀 사이의 이격 거리는 위어댐 돌출핀이 설치된 위어댐의 두께의 1배~1.2배의 범위 중 어느 하나의 크기를 가진다.

본 발명의 실시 형태에 따르면 턴디쉬의 내부 표면 또는 댐의 표면에 돌출핀을 형성함으로써, 턴디쉬의 내부에서 빠른 유속이 발생하지 않는다. 또한 거대한 유동 와류의 형성을 억제하여 유동 제어를 가능하게 한다. 또한 레이들로부터 유입되는 용강에 대해서 턴디쉬 내부에 존재하는 시간을 증대시킬 수 있다. 따라서 용강 불순물을 턴디쉬 내부의 용강으로부터 분리시켜 용강 표면으로 떠오르도록 할 수 있다. 또한 용강 불순물이 분리 부상되는데 충분한 시간을 확보할 수 있어, 결함을 줄일 수 있다.

도 1은 일반적인 연속주조장치의 구성을 나타내는 개략도이다.
도 2는 턴디쉬 내부에 다양한 형상의 댐을 설치한 모습을 도시한 그림이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 연속주조용 턴디쉬를 보여주는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 연속주조용 턴디쉬를 보여주는 횡단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 위어댐의 플레이트 판 표면에서 돌출된 위어댐 돌출핀의 규격을 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 서브댐의 플레이트 판 표면에서 돌출된 서브댐 돌출핀의 규격을 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 위어댐 및 서브댐의 표면뿐만 아니라 턴디쉬 내부 공간의 벽측 내부면에 내부면 돌출핀이 형성된 연속주조용 턴디쉬의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 위어댐 및 서브댐의 표면뿐만 아니라 턴디쉬 내부 공간의 벽측 내부면에 내부면 돌출핀이 형성된 연속주조용 턴디쉬의 횡단면도이다.
도 9는 돌출핀이 없는 위어댐 및 서브댐을 갖는 기존의 턴디쉬 구조하에서의 유동 흐름을 관찰한 사진과, 본 발명의 실시예에 따른 돌출핀을 가진 턴디쉬 구조하에서의 유동 흐름을 관찰한 사진이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 돌출핀을 가진 턴디쉬 구조하에서의 용강체류시간에 대한 수치해석결과를 비교한 그래프이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 연속주조용 턴디쉬를 보여주는 사시도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 연속주조용 턴디쉬를 보여주는 횡단면도이다.

본 발명의 실시예에 따라 연주기의 레이들로부터 용강이 유입되는 턴디쉬의 상부는 개방되고, 턴디쉬(10)의 내부에는 용강이 수용되는 내부공간이 형성되어, 레이들로부터 유입되는 용강이 수용된다. 이하에서, 턴디쉬(10)는 길이가 긴 장축 방향과 길이가 짧은 단축 방향을 가지는 공간체로서, 이하에서는 장축 방향을 길이 방향이라 부르며, 단축 방향을 폭 방향이라 정의한다.

턴디쉬 몸체(100)는 적어도 하나 이상의 댐에 의해 상기 내부공간이 구획된다. 즉, 턴디쉬 몸체(100)는 레이들에서 용강을 공급받아 몰드로 배출하기 전에 소정의 시간 동안 용강을 저장하는 수단으로서, 상부가 개방되어 있으며 상기 내부공간은 적어도 하나 이상의 위어댐에 의해 상기 레이들로부터 용강이 주입되는 용강 유입부(100a)와 용강이 채워지는 적어도 하나 이상의 용강 저장부(100b)로 구획된다.

용강 유입부(100a)는 내부에 빈 공간이 형성되고 상단이 개방된 용기 형태로서, 용강 유입부(100a) 하측으로 내려갈수록 수평 내부 단면의 면적이 줄어들도록 기울기가 형성되는 것이 바람직하다. 용강 유입부의 상단은 개방되어 있으며, 레이들에 연결된 쉬라우드 노즐(21)의 하부가 용강 유입부의 내측으로 삽입되어 있어, 레이들로부터의 용강이 용강 유입부로 유입된다.

도 3에서 용강 유입부는 하나의 공간으로 형성하였으나 다른 다양한 실시 예로서 용강 유입부를 구현할 수 있다. 예를 들어, 용강의 유입 및 분배가 원활하게 이루어지도록 상기 용강 유입부(100a)는 용강이 유입되는 용강 유입영역과 용강이 분배되는 용강 분배영역으로 구획될 수 있다. 상기 용강 유입영역은 레이들에 연결된 주입노즐인 쉬라우드 노즐이 내부로 삽입되는 영역이고, 용강 분배영역은 복수의 용강 저장부(100b)에 인접하게 배치되어 용강 주입영역에 유입된 용강이 각각의 용강 저장부(100b)로 분배되도록 유도하는 영역이다. 상기 용강 유입부(100a)에 형성되는 용강 유입영역과 용강 분배영역은 댐 등에 의해 구획되고, 이때 턴디쉬 몸체(100)의 댐의 하부영역에는 용강이 유동되는 관통공이 형성될 수 있다.

용강 저장부(100b)는 용강 유입부를 통해 유입되는 용강이 저장되는 공간으로서 이때 용강 저장부(100b)도 용강 유입부(100a)와 마찬가지로 하측으로 내려갈수록 수평 내부 단면의 면적이 줄어들도록 기울기가 형성되는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 용강 저장부(100b) 각각의 바닥면에는 용강을 몰드로 배출시키는 적어도 하나 이상의 배출구(21)가 형성된다.

상기 용강 유입부(100a)와 용강 저장부(100b)는 일정 두께를 가지는 플레이트 판 형태의 위어댐(weir dam)에 의해 구획된다. 위어댐(200)은 용강의 흐름을 용강 유입부에서 용강 저장부의 내부 바닥으로 유도하도록, 내부 공간의 바닥면에서 일정한 높이만큼 이격되어 내부공간의 폭방향 양측면 상부를 이어서 결합시킨 플레이트 판 형태를 말한다. 이때, 위어댐(200)의 높이는 턴디쉬 몸체의 내부공간에 채워지는 용강의 최상단 높이보다 높게 형성되는 것이 바람직하다. 따라서 용강 유입부에서 용강 저장부로 용강이 흘러가도록 하기 위하여 위어댐의 하부단이 턴디쉬 내부 공간의 바닥면과 닿지 않도록 일부 개방되어 있기 때문에, 이를 통하여 용강의 유로 공간 역할을 할 수 있다.

용강 저장부(100b)에는 두께를 가지는 복수개의 서브댐(300)이 설치될 수 있는데, 내부 공간의 상하부와 각각 이격되어, 내부 공간의 폭방향의 양측면을 결합시킨다. 따라서 용강 저장부(100b) 내부의 용강은 서브댐으로 차단되지 않는 내부 공간의 상부 또는 내부 공간의 하부를 통해 유동될 수 있다.

한편, 상기와 같이 위어댐(200)와 서브댐(300)의 구조를 가지는 턴디쉬의 내부 공간은 소정의 유로를 형성하여, 거대한 와류의 원인이 된다. 이러한 거대한 와류 유동으로 인한 유속에 의하여 레이들로부터 유입된 용강은 턴디쉬 내부에 오래 체류되지 못하고 짧은 시간내에 몰드로 배출되어, 결국, 품질 결함을 발생시킨다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 본 발명의 실시예는 와류 유동을 저감시키기 위하여 위어댐(200)와 서브댐(300)의 표면에 적어도 하나 이상의 돌출핀(210,310)을 각각 형성한다. 이렇게 형성된 각각의 돌출핀(210,310)으로 인하여 작은 와류 유동이 형성되어 턴디쉬 내부 공간의 유속을 저감시킬 수 있다.

돌출핀(210,310)은 상기 위어댐(200)의 플레이트 판 표면에서 돌출된 바 형태의 위어댐 돌출핀(210)과, 상기 서브댐(300)의 플레이트 판 표면에서 돌출된 바 형태의 서브댐 돌출핀(310)을 포함한다. 이하, 설명에서는 설명의 편의를 위하여 위어댐 돌출핀(210) 또는 서브댐 돌출핀(310)이 위어댐(200) 또는 서브댐(300)의 표면을 따라 일정 이격거리를 두며 일렬로 배열되는 예를 도시하였으나, 일렬이 아닌 다수의 열의 형태로 복수개의 돌출핀이 일정 거리 이격되어 배열될 수 있다.

상기 위어댐 돌출핀(210)과 서브댐 돌출핀(310)은 바 형태로 구현된다. 상기 바 형태의 돌출핀이라 함은, 내부 공간의 바닥면과 평행한 가로 길이와, 상기 가로 길이에 직교하는 세로 길이와, 상기 플레이트 판 표면에서 돌출된 돌출 길이를 각각 갖는 사각 기둥체로 각각 구현된 것을 말한다.

상기 위어댐 돌출핀(210)과 서브댐 돌출핀(310)의 각각의 가로 길이 및 세로 길이, 이격거리는 돌출핀이 설치되어 있는 위어댐(200) 또는 서브댐(300)의 두께에 비례하여 결정된다. 위어댐(200) 또는 서브댐(300)의 두께에 비례하여 결정됨으로써, 와류 유동을 효과적으로 적게할 수 있다. 도 5 및 도 6과 함께 상술한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 위어댐의 플레이트 판 표면에서 돌출된 위어댐 돌출핀의 규격을 도시한 사시도이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 서브댐의 플레이트 판 표면에서 돌출된 서브댐 돌출핀의 규격을 도시한 사시도이다.

위어댐 돌출핀(210) 또는 서브댐 돌출핀(310)의 가로 길이 및 세로 길이는, 위어댐 돌출핀이 설치된 위어댐(200)의 두께, 서브댐 돌출핀이 설치된 서브댐(300)의 두께에 각각 비례하여 구현한다.

예컨대, 도 5에 도시한 바와 같이 위어댐 돌출핀(210)의 가로 길이(L1)는 상기 위어댐 돌출핀이 설치된 위어댐(200)의 두께(A)의 1배~1.5배의 범위 중 어느 하나의 크기를 가지며, 위어댐 돌출핀(210)의 세로 길이(H1)는 상기 위어댐 돌출핀이 설치된 위어댐(200)의 두께(A)의 0.5배~1배의 범위 중 어느 하나의 크기를 가지며, 위어댐 돌출핀과 위어댐 돌출핀 사이의 이격 거리(D1)는 위어댐 돌출핀(210)이 설치된 위어댐(200)의 두께(A)의 1배~1.2배의 범위 중 어느 하나의 크기를 가진다.

또한, 도 6에 도시한 바와 같이 상기 서브댐 돌출핀(310)의 가로 길이(L2)는 상기 서브댐 돌출핀이 설치된 서브댐(300)의 두께(B)의 1배~1.5배의 범위 중 어느 하나의 크기를 가지며, 상기 서브댐 돌출핀의 세로 길이(H2)는 상기 서브댐 돌출핀이 설치된 서브댐의 두께(B)의 0.5배~1배의 범위 중 어느 하나의 크기를 가지며, 또한 서브댐 돌출핀과 서브댐 돌출핀 사이의 거리는 서브댐 돌출핀(310)이 설치된 서브댐(300)의 두께(B)의 1배~1.2배의 범위 중 어느 하나의 크기를 가지도록 한다.

한편, 본 발명의 실시예는 상기에서 설명한 바와 같이 위어댐 및 서브댐의 표면에 돌출핀이 형성되어 있는데, 이밖에 턴디쉬 내부 공간의 내부면, 바람직하게는 벽측 내부면에 돌출핀(내부면 돌출핀)이 형성되도록 한다. 벽체 내부면에서 돌출된 내부면 돌출핀에 의하여 와류 유동을 작게 할 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따라 위어댐 및 서브댐의 표면뿐만 아니라 턴디쉬 내부 공간의 벽측 내부면에 내부면 돌출핀이 형성된 연속주조용 턴디쉬의 사시도이며, 도 8은 본 발명의 실시예에 따라 위어댐 및 서브댐의 표면뿐만 아니라 턴디쉬 내부 공간의 벽측 내부면에 내부면 돌출핀이 형성된 연속주조용 턴디쉬의 횡단면도이다.

내부면 돌출핀(410) 역시, 상기 내부 공간의 바닥면과 평행한 가로 길이와, 상기 가로 길이에 직교하는 세로 길이와, 상기 턴디쉬 몸체의 내부면에서 돌출된 돌출 길이를 갖는 사각 기둥체로서 구현된다.

또한, 상기 내부면 돌출핀(410)의 가로 길이 및 세로 길이, 상기 내부면 돌출핀 사이의 이격 거리는 내부면 돌출핀이 설치되어 있는 위어댐의 두께(A)에 비례하여 결정된다. 서브댐의 두께가 아닌 위어댐의 두께에 비례하여 내부면 돌출핀의 규격 스펙을 결정하는 것은, 위어댐이 서브댐보다 사이즈가 큰 메인댐으로서 구현되어 와류에 주용 영향을 미치기 때문에, 위어댐의 사이즈를 고려한 내부면 돌출핀의 규격을 결정하는 것이다.

예를 들어, 상기 내부면 돌출핀의 가로 길이는, 상기 위어댐의 두께의 1배~1.5배의 범위 중 어느 하나의 크기를 가지며, 상기 내부면 돌출핀의 세로 길이는, 상기 위어댐의 두께의 0.5배~1배의 범위 중 어느 하나의 크기를 가진다. 또한. 내부면 돌출핀과 내부면 돌출핀 사이의 이격 거리는, 위어댐의 두께의 1배~1.2배의 범위 중 어느 하나의 크기를 가진다.

한편, 상기에서 설명한 위어댐 돌출핀(210), 서브댐 돌출핀(310), 내부면 돌출핀(410)의 존재로 인하여, 이렇게 형성된 돌출핀으로 인하여 작은 와류 유동이 형성될 수 있다. 이로 인하여 레이들로부터 토출되어진 용강의 운동 에너지는 여러 작은 와류 유동을 형성하는데 기여하게 된다. 결국, 비교적 큰 운동에너지가 필요한 거대 와류 유동은 형성되지 않기 때문에 빠른 유속을 가진 유선은 여러 작은 와류 유동에 의해 턴디쉬 내부에 존재하지 않게 된다. 이로서 종래의 용강 유동에서의 턴디쉬 내부의 체류 시간을 보다 증대시킬 수 있다. 다시 말해, 턴디쉬 내부의 용강 체류 시간의 증가는 용강내 개재물이 분리 부상되는데 충분한 시간을 확보하기 때문에 개재물성 결함을 줄일 수 있다.

도 9는 돌출핀이 없는 위어댐 및 서브댐을 갖는 기존의 턴디쉬 구조하에서의 유동 흐름을 관찰한 사진(a)과, 본 발명의 실시예에 따른 돌출핀을 가진 턴디쉬 구조하에서의 유동 흐름을 관찰한 사진(b)이고, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 돌출핀을 가진 턴디쉬 구조하에서의 용강체류시간에 대한 수치해석결과를 비교한 그래프이다.

유동 흐름 결과에서 알 수 있듯이, 기존 턴디쉬 구조에서는 도 9(a)에 도시한 바와 같이, 2~3개의 거대와류 형성을 볼 수 있다. 거대 와류가 형성하는 빠른 유속을 가진 유선을 따라 용강의 토출구로 빠르게 이동하게 되는 것이다.

반면에, 본 발명의 실시예의 돌출핀이 적용된 턴디쉬 구조에서는 도 9(b)에 도시한 바와 같이, 돌출핀에 의한 작은 와류형성으로 기존 턴디쉬의 거대와류 보다 형성되는 크기가 작고, 쉬라우드(Shroud) 노즐 부근에서의 속도분포가 고르다. 이것은 용강의 이동방향이 일정하지 않아 쉬라우드(Shroud) 노즐 부근에서 난류가 형성된다고 볼 수 있다. 이로써, 위어댐을 지나는 용강은 운동량을 많이 잃게 되고 토출구로 빠져 나가는데 걸리는 시간이 증가한다. 즉, 개재물이 분리 부상되는데 중요한 인자인 용강 체류시간이 증가하게 되는 것이다. 유동해석 결과, 용강 최소체류시간이 6초에서 26초로 증가하였다. 기존 턴디쉬에 임팩트 패드인 돌출핀을 설치한 후, 용강체류시간이 66초로 증가하는 것을 감안하면, 본 발명의 실시예에 따라 턴디쉬에 돌출핀을 설치하면 용강체류시간은 더욱 증가할 것으로 판단된다.

본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.

10: 턴디쉬 21: 배출구
21: 쉬라우드 노즐 22: 침지 노즐
100: 턴디쉬 몸체 200: 위어댐
210: 위어댐 돌출핀 300: 서브댐
310: 서브댐 돌출핀 410: 내부면 돌출핀

Claims (15)

1. 연주기의 레이들로부터 용강이 유입되는 턴디쉬에 있어서,
   내부 공간에 상기 레이들로부터 유입되는 용강이 수용되는 턴디쉬 몸체와;
   상기 내부 공간의 폭 방향의 양측면을 잇는 적어도 하나 이상의 댐;
   상기 댐의 표면으로부터 돌출된 적어도 하나 이상의 돌출 핀;
   을 포함하는 턴디쉬.
2. 청구항 2에 있어서, 상기 내부 공간은, 상기 레이들로부터 용강이 유입되는 용강 유입부와, 용강이 채워지는 용강 저장부를 포함하는 턴디쉬.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 댐은,
   상기 내부 공간의 바닥면으로부터 일정한 높이만큼 이격되어 내부 공간의 폭방향의 양측면 상부를 잇는 위어댐;
   두께를 갖는 플레이트 판으로서, 상기 내부 공간의 상하부와 각각 이격되어, 내부 공간의 폭방향의 양측면을 잇는 서브댐;
   을 포함하는 턴디쉬.
4. 청구항 3에 있어서, 상기 돌출 핀은,
   상기 위어댐의 플레이트 판 표면에서 돌출된 바 형태의 위어댐 돌출핀;
   상기 서브댐의 플레이트 판 표면에서 돌출된 바 형태의 서브댐 돌출핀;
   을 포함하는 턴디쉬.
5. 청구항 4에 있어서, 상기 위어댐 돌출핀 및 서브댐 돌출핀은, 상기 내부 공간의 바닥면과 평행한 가로 길이와, 상기 가로 길이에 직교하는 세로 길이와, 상기 플레이트 판 표면에서 돌출된 돌출 길이를 각각 갖는 사각 기둥체로서 각각 구현되는 턴디쉬.
6. 청구항 5에 있어서, 상기 위어댐 돌출핀과 서브댐 돌출핀의 각각의 가로 길이 및 세로 길이, 상기 위어댐 돌출핀간의 이격 거리 또는 서브댐 돌출핀간의 이격 거리는 돌출핀이 설치되어 있는 위어댐 또는 서브댐의 두께에 비례하여 결정되는 턴디쉬.
7. 청구항 6에 있어서, 위어댐 돌출핀의 가로 길이는 상기 위어댐 돌출핀이 설치된 위어댐의 두께의 1배~1.5배의 범위 중 어느 하나의 크기를 가지며, 위어댐 돌출핀의 세로 길이는 상기 위어댐 돌출핀이 설치된 위어댐의 두께의 0.5배~1배의 범위 중 어느 하나의 크기를 가지는 턴디쉬.
8. 청구항 6에 있어서, 상기 위어댐 돌출핀과 위어댐 돌출핀 사이의 이격 거리는 위어댐 돌출핀이 설치된 위어댐의 두께의 1배~1.2배의 범위 중 어느 하나의 크기를 가지는 턴디쉬.
9. 청구항 6에 있어서, 상기 서브댐 돌출핀의 가로 길이는 상기 서브댐 돌출핀이 설치된 서브댐의 두께의 1배~1.5배의 범위 중 어느 하나의 크기를 가지며, 상기 서브댐 돌출핀의 세로 길이는 상기 서브댐 돌출핀이 설치된 서브댐의 두께의 0.5배~1배의 범위 중 어느 하나의 크기를 가지는 턴디쉬.
10. 청구항 6에 있어서, 상기 서브댐 돌출핀과 서브댐 돌출핀 사이의 거리는 서브댐 돌출핀이 설치된 서브댐의 두께의 1배~1.2배의 범위 중 어느 하나의 크기를 가지는 턴디쉬.
11. 청구항 3에 있어서, 상기 턴디쉬 몸체의 내부면으로부터 돌출된 적어도 하나 이상의 내부면 돌출핀을 포함하는 턴디쉬.
12. 청구항 11에 있어서, 상기 내부면 돌출핀은, 상기 내부 공간의 바닥면과 평행한 가로 길이와, 상기 가로 길이에 직교하는 세로 길이와, 상기 턴디쉬 몸체의 내부면에서 돌출된 돌출 길이를 갖는 사각 기둥체로서 구현되는 턴디쉬.
13. 청구항 12에 있어서, 상기 내부면 돌출핀의 가로 길이 및 세로 길이, 상기 내부면 돌출핀 사이의 이격 거리는 내부면 돌출핀이 설치되어 있는 위어댐의 두께에 비례하여 결정되는 턴디쉬.
14. 청구항 13에 있어서, 상기 내부면 돌출핀의 가로 길이는, 상기 위어댐의 두께의 1배~1.5배의 범위 중 어느 하나의 크기를 가지며, 상기 내부면 돌출핀의 세로 길이는, 상기 위어댐의 두께의 0.5배~1배의 범위 중 어느 하나의 크기를 가지는 턴디쉬.
15. 청구항 13에 있어서, 내부면 돌출핀과 내부면 돌출핀 사이의 이격 거리는, 상기 위어댐의 두께의 1배~1.2배의 범위 중 어느 하나의 크기를 가지는 턴디쉬.

Images