KR20130088314A - 쉬라우드 노즐용 슬라이딩 게이트 - Google Patents

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KR20130088314A
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배정운
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하태준
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현대제철 주식회사
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Abstract

본 발명은, 래들 하부에 배치되는 상부 카세트케이스에 고정 장착되며, 제1 용강이송홀이 형성된 상부 플레이트, 상기 상부 카세트케이스의 하부를 마감하는 하부 카세트케이스에 편심운동 가능하게 배치되며, 상기 제1 용강이송홀과 마주보도록 형성되어 용강의 흐름을 제어하는 제2 용강이송홀이 형성된 하부 플레이트를 포함하는, 쉬라우드 노즐용 슬라이딩 게이트에 관한 것이다.

Description

쉬라우드 노즐용 슬라이딩 게이트{SLIDING GATE FOR SHROUD NOZZLE}
본 발명은 쉬라우드 노즐의 슬라이딩 게이트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 노즐의 수명을 연장시킬 수 있는 쉬라우드 노즐용 슬라이딩 게이트에 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 주형과, 상기 주형에 연결되어 주형에서 형성된 주물을 이동시키는 다수의 핀치롤러를 포함한다.
래들에서 턴디쉬로의 용강의 유동을 위하여, 래들의 출강구는 선택적으로 개방되거나 닫히게 된다. 이러한 개폐는 슬라이드 게이트의 이동에 의해 이루어진다.
관련 선행기술로는 한국공개특허공보 제2003-0035493호(공개일;2003.05.09, 명칭;용강의 편류방지용 슬라이딩게이트)가 있다.
본 발명은 쉬라우드 노즐의 사용수명을 연장시킴과 동시에 연속주조공정 중 설비의 교환시 발생 될 수 있는 용강의 재산화를 방지하여 주편 불량을 줄일 수 있는 쉬라우드 노즐용 슬라이딩 게이트를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않는다.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 쉬라우드 노즐용 슬라이딩 게이트는, 래들 하부에 배치되는 상부 카세트케이스에 고정 장착되며, 제1 용강이송홀이 형성된 상부 플레이트, 및 상기 상부 카세트케이스의 하부를 마감하는 하부 카세트케이스에 편심운동 가능하게 배치되며, 상기 제1 용강이송홀과 마주보도록 형성되어 용강의 흐름을 제어하는 제2 용강이송홀이 형성된 하부 플레이트를 포함할 수 있다.
구체적으로는, 상기 상부 플레이트의 하부에는 상기 제1 용강이송홀의 양측으로 환형의 가이드 레일홈이 형성되며, 상기 하부 플레이트의 상부에는 상기 제2 용강이송홀의 양측에 형성되어 상기 가이드 레일홈에 슬라이딩 가능하게 끼워지는 가이드 돌기가 형성될 수 있다.
상기 가이드 레일홈은 원형 또는 타원형 중 어느 하나일 수 있다.
상기 하부 플레이트는 상기 하부 카세트케이스를 슬라이딩 가능하게 관통하는 실리더로드와 연결될 수 있다.
상기 하부 카세트케이스에는 상기 하부 플레이트가 편심운동 가능하게 배치될 수 있도록 안착홈이 형성될 수 있다.
상기 상부 플레이트의 하부와 상기 하부 플레이트의 상부는 밀착 연접되며, 상기 하부 플레이트의 편심 운동 시, 상기 제2 용강이송홀은 상기 제1 용강이송홀의 전체가 개방되게 하거나, 또는 상기 제1 용강이송홀의 외주면을 따라 일부분만 개방되게 하거나, 또는 완전 닫히도록 구성될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 구성되는 본 발명에 따른 쉬라우드 노즐용 슬라이딩 게이트에 의하면, 연속주조 시 쉬라우드 노즐 내벽에 국부적으로 열부하가 편중되는 것을 방지하여 연속주조공정에 사용되는 쉬라우드 노즐의 사용수명을 연장시킬 수 있다.
또한, 쉬라우드 노즐이 손상되어 용강의 재산화되는 것을 방지할 수 있어 주편의 품질을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 래들, 슬라이딩 게이트, 쉬라우드 노즐의 상호 연결관계를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 슬라이딩 게이트의 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 상부 플레이트의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 슬라이딩 게이트의 개도 상태를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호로 표시한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명에 따른 래들(300), 슬라이딩 게이트(100), 쉬라우드 노즐(S)의 상호 연결관계를 도시한 도면이다. 연속주조 공정에서 래들(300) 내의 용강은 쉬라우드 노즐(S)을 통해 턴디쉬(도시되지 않음)로 이동하며, 이후 침지노즐(SEN;Submerged Entry Nozzle, 도시되지 않음)을 통해 몰드(도시되지 않음) 내로 주입되어 응고된다.
본 도면에 따른 슬라이딩 게이트(100)는 상부 플레이트(110)와 하부 플레이트(130)를 포함한다. 상부 플레이트(110)와 하부 플레이트(130)는 래들(300) 및 쉬라우드 노즐(S) 사이에 위치되는 상,하부 카세트케이스(150, 170) 내에 각각 배치된다.
먼저, 상부 플레이트(110)는 래들(300) 하부에 상부 콜렉터노즐(201)과 연결된 상부 카세트케이스(150)의 하부에 고정 장착된다. 구체적으로는 상부 카세트케이스(150)의 하부에 상부 플레이트(110)가 고정장착되는 고정홈부(151)가 형성된다. 고정홈부(151)는 상부 플레이트(110)에 대응되는 형상을 가지며, 상부 카세트케이스(150)의 하부에서 상부 측으로 침강되게 형성된다.
이렇게 상부 카세트케이스(150)에 고정 장착된 상부 플레이트(110)의 중심부에는 제1 용강이송홀(111)이 형성된다. 또한, 상부 플레이트(110)의 하부면에는 제1 용강이송홀(111)의 양측으로 가이드 레일홈(113)이 구비된다. 이와 같이 형성된 가이드 레일홈(113)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 원형 또는 타원형일 수 있다. 또는 가이드 레일홈(113)의 형태는 작업자가 요구하는 형태로 변형시킨 환형의 홈으로 형성될 수 있음을 누구나 알 수 있을 것이다.
한편, 하부 플레이트(130)는 상부 카세트케이스(150)의 하부를 마감하며 하부 콜렉터노즐(205)과 연결된 하부 카세트케이스(170)의 상부에 배치된다. 이러한 하부 플레이트(130)의 상부면은 상부 플레이트(110)의 하부면과 맞닿도록 연접된다.
하부 플레이트(130)는 도 2에 도시된 바와 같이, 하부 카세트케이스(170)에 편심운동 가능하게 배치된다. 이를 위해서 하부 카세트케이스(170) 상부에는 안착홈(171)이 형성된다. 안착홈(171)은 하부 카세트케이스(170)의 상부에서 하부측으로 침강되게 형성된다. 이러한 안착홈(171) 내부에 하부 플레이트(130)가 편심운동 가능하게 안착되며, 안착홈(171)과 하부 플레이트(130)의 직경 차이에 의하여 하부 플레이트(130) 주변에는 편심운동을 위한 공간이 허용된다.
한편, 하부 카세트케이스(170)의 일측에는 안착홈(171)에 안착된 하부 플레이트(130)를편심운동 시킬 수 있도록 개방된다. 이렇게 개방된 부분으로 실린더로드(190)가 삽입되고, 연결핀(193)으로 결합된다. 하부 카세트케이스(170)의 개방된 부분과 마주보는 하부 플레이트(130)의 외주면 상에는 실린더로드(190)와 연결핀(193)으로 연결되는 연결구(191)가 돌출되어 형성된다.
또한, 하부 플레이트(130)의 중심부에는 제1 용강이송홀(111)과 마주보도록 형성되어 용강의 흐름을 제어하는 제2 용강이송홀(131)이 형성된다. 그리고, 하부 플레이트(130)의 상부면에는 제2 용강이송홀(131)의 양측으로 가이드 레일홈(113)에 슬라이딩 가능하게 끼워지는 가이드 돌기(133)가 구비된다.
하기에는 이와 같이 구성된 슬라이딩 게이트(100)의 작동을 중심으로 설명한다.
본 발명에 따른 슬라이딩 게이트(100)는 상부 플레이트(110)의 하부와 하부 플레이트(130)의 상부가 맞닿은 채로 슬라이딩 이동하면서 개도 상태를 변동시킨다. 구체적으로 슬라이딩 게이트(100)의 개도 상태의 변동은 상부 플레이트(110)가 상부 카세트케이스(150)에 고정된 상태에서 하부 플레이트(130)가 이동되어 이루어진다.
즉, 상부 플레이트(110)와 하부 플레이트(130)의 위치에 따라, 완전개방, 부분개방, 및 완전닫힘으로 개도 상태가 변동되는 것이다. 이 중 부분개방 상태인 경우, 래들(300)로부터 출탕되는 용강의 배출 흐름에 편류가 생기고, 이에 따라 쉬라우드 노즐(S) 내벽의 일정 부분에 국부적인 압력을 집중시켜 부분침식(500)이 진행되어 쉬라우드 노즐(S) 벽이 천공되는 경우가 발생시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 슬라이딩 게이트(100)를 통하여 쉬라우드 노즐(S) 내벽에 부분침식(500)의 우려가 있는 경우, 개도 상태 및 방향을 변동시켜 국부적인 압력이 발생되는 것을 방지하게 된다.
구체적으로는 하부 플레이트(130) 일측에 연결된 실린더로드(190)가 상,하부 카세트케이스(150, 170)의 외부에 배치된 실린더(도시되지 않음)에 의해 하부 카세트케이스(170)의 개방 부분을 통하여 수평방향으로 슬라이딩 왕복운동을 반복함에 따라 하부 플레이트(130)가 가이드 레일홈(113)을 따라서 편심운동하게 된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 슬라이딩 게이트(100)의 개도 상태를 나타낸 도면으로서, 상부 플레이트(110)의 가이드 레일홈(113)과 하부 플레이트(130)의 가이드 돌기(133)의 위치상태에 따라 슬라이딩 게이트(100)의 개도 방향 및 상태가 변동되는 것을 나타낸다.
구체적으로, 가이드 레일홈(113)의 상하좌우에 가상의 a, b, c, d 지점을 정하고, 각 지점에 가이드 돌기(133)가 위치되는 경우의 개도 상태를 도시한 것으로서, a 지점에 위치된 경우에는 제1 용강이송홀(111)과 제2 용강이송홀(131)이 겹쳐져 완전개방 상태가 되며, b와 d 지점에 위치된 경우에는 제1 용강이송홀(111)과 제2 용강이송홀(131)이 일부분만 겹쳐져 부분개방 상태가 되고, c 지점에 위치된 경우에는 제1 용강이송홀(111)과 제2 용강이송홀(131)이 서로 어긋나있어 완전닫힘 상태가 되는 것을 알 수 있다.
이러한 개도 상태는 가이드 레일홈(113)의 형태 및 크기에 따라 다소 차이가 있으나, 실시예에서처럼 완전개방 및 완전닫힘 개도 상태가 이루어질 수 있도록 가이드 레일홈(113)을 형성시키는 것이 용강의 출탕을 조절하는 데 바람직하다.
이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 쉬라우드 노즐용 슬라이딩 게이트(100)에 의하면, 연속주조 시 쉬라우드 노즐(S) 내벽에 국부적으로 열부하가 편중되는 것을 방지하여 연속주조공정에 사용되는 쉬라우드 노즐(S)의 사용수명을 연장시킬 수 있다.
또한, 쉬라우드 노즐(S)이 손상되어 용강의 재산화되는 것을 방지하여 주편의 품질을 향상시키는 효과가 있다.
상기와 같은 쉬라우드 노즐용 슬라이딩 게이트(100)는 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: 슬라이딩 게이트 110: 상부 플레이트
111: 제1 용강이송홀 113: 가이드 레일홈
130: 하부 플레이트 131: 제2 용강이송홀
133: 가이드 돌기 150: 상부 카세트케이스
151: 고정홈부 170: 하부 카세트케이스
171: 안착홈 190: 실린더로드
191: 연결구 193: 연결핀
200: 콜렉터노즐 201: 상부 콜렉터노즐
205: 하부 콜렉터노즐 300: 래들
500: 부분침식 S: 쉬라우드 노즐

Claims (6)

  1. 래들 하부에 배치되는 상부 카세트케이스에 고정 장착되며, 제1 용강이송홀이 형성된 상부 플레이트; 및
    상기 상부 카세트케이스의 하부를 마감하는 하부 카세트케이스에 편심운동 가능하게 배치되며, 상기 제1 용강이송홀과 마주보도록 형성되어 용강의 흐름을 제어하는 제2 용강이송홀이 형성된 하부 플레이트;를 포함하는 쉬라우드 노즐용 슬라이딩 게이트.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 상부 플레이트의 하부에는 상기 제1 용강이송홀의 양측으로 환형의 가이드 레일홈이 형성되며,
    상기 하부 플레이트의 상부에는 상기 제2 용강이송홀의 양측에 형성되어 상기 가이드 레일홈에 슬라이딩 가능하게 끼워지는 가이드 돌기가 형성되는 쉬라우드 노즐용 슬라이딩 게이트.
  3. 청구항 3에 있어서,
    상기 가이드 레일홈은 원형 또는 타원형 중 어느 하나인 쉬라우드 노즐용 슬라이딩 게이트.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 하부 플레이트는 상기 하부 카세트케이스를 슬라이딩 가능하게 관통하는 실리더로드와 연결되는 쉬라우드 노즐용 슬라이딩 게이트.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 하부 카세트케이스에는 상기 하부 플레이트가 편심운동 가능하게 배치될 수 있도록 안착홈이 형성되는 쉬라우드 노즐용 슬라이딩 게이트.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 상부 플레이트의 하부와 상기 하부 플레이트의 상부는 밀착 연접되며, 상기 하부 플레이트의 편심 운동 시, 상기 제2 용강이송홀은 상기 제1 용강이송홀의 전체가 개방되게 하거나, 또는 상기 제1 용강이송홀의 외주면을 따라 일부분만 개방되게 하거나, 또는 완전 닫히도록 구성된 쉬라우드 노즐용 슬라이딩 게이트.
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