KR20140087360A - Nozzle for spraying molten alloy - Google Patents

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KR20140087360A
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molten metal
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KR1020120157431A
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윤상훈
박언병
김상원
손영근
변갑식
석견우
서재정
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주식회사 포스코
재단법인 포항산업과학연구원
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Abstract

The present invention provides a nozzle for injecting molten metal which prevents the molten metal from overflowing out of the center of the nozzle and supplies the molten metal constantly and easily to a whole injection hole of the nozzle without delay. The present invention includes a containing part formed as a space containing the molten metal. The containing part includes: an inlet through which the molten material is inserted; an injection hole through which the molten metal is injected; a side wall which connects the inlet and the injection hole to form an inside of the containing part. The present invention additionally a molten material supplying part which is installed in the containing part to uniformly provide the molten material, flowing in the center, for the whole injection hole.

Description

용탕 분사용 노즐{NOZZLE FOR SPRAYING MOLTEN ALLOY}{NOZZLE FOR SPRAYING MOLTEN ALLOY}

본 발명은 용탕 분사용 노즐에 관한 것이다. 더욱 상세하게 본 발명은 고온의 용탕을 분사하여 비정질 합금을 제조하는 설비에서 고온의 용탕을 분사하는 용탕 분사용 노즐에 관한 것이다.The present invention relates to a molten metal spray nozzle. More particularly, the present invention relates to a molten metal spray nozzle for spraying a high-temperature molten metal in an apparatus for producing an amorphous alloy by spraying a molten metal at a high temperature.

일반적으로, 비결정질 합금(이하 비정질 합금이라 한다)은 금속을 용융상태에서 급속 냉각시켜 제조된다. 이에 비정질 합금은 원자가 규칙적으로 배열하여 결정화할 시간이 없이 액상의 무질서한 원자배열 상태를 고체에서까지 유지시키게 된다.In general, an amorphous alloy (hereinafter referred to as an amorphous alloy) is prepared by rapidly cooling a metal in a molten state. The amorphous alloy, therefore, keeps the disordered atomic arrangement of the liquid up to the solid state without the time to crystallize and align the atoms regularly.

비정질 합금은 통상적인 결정질 합금과는 달리 원자들이 불규칙하게 배열함으로써 결정성을 갖지 않는 액상과 유사한 구조를 지닌다. 따라서 비정질 합금은 결정질 합금의 특징인 결정입계(grain boundary), 전위(dislocation) 등과 같은 결정결함(crystalline imperfection)이 존재하지 않으며, 같은 조성의 결정질 금속에 비하여 우수한 연자성, 초자왜, 강인성, 내식성, 초전도성 등의 우수한 특성을 갖는다.Unlike conventional crystalline alloys, amorphous alloys have a structure similar to a liquid phase that does not have crystallinity due to the irregular arrangement of atoms. Therefore, amorphous alloys are free from crystalline imperfections such as grain boundaries and dislocations, which are characteristics of crystalline alloys, and have excellent soft magnetic properties such as soft magnetic properties, hard magnetic properties, toughness and corrosion resistance , And superconductivity.

이러한 비정질 합금 제조 방법으로서는 다이캐스팅/영구주형주조법(die casting/permanent mold casting)과 멜트 스피닝법(melt spinning)이 주로 이용되고 있다. 멜트 스피닝법은 용융된 합금이 수용되는 도가니와, 도가니의 하부에 장착되어 용융합금을 배출하는 노즐과, 상기 노즐의 하부에 근접 설치되어 회전하는 냉각롤로 구성된다.As the amorphous alloy manufacturing method, die casting / permanent mold casting and melt spinning are mainly used. The melt spinning method comprises a crucible in which a molten alloy is accommodated, a nozzle mounted on a lower portion of the crucible for discharging the molten alloy, and a cooling roll provided close to the lower portion of the nozzle.

이에 턴디쉬 내의 용융합금이 노즐의 슬릿이나 구멍을 통해 고속으로 회전하는 냉각롤의 원주면에 배출되어 퍼들(puddle)을 형성하고, 급속으로 냉각되어 비정질 상태를 유지하는 리본(ribbon)이나 화이버(fiber)로 제조된다.Accordingly, the molten alloy in the tundish is discharged to the circumferential surface of the cooling roll rotating at high speed through the slit or hole of the nozzle to form a puddle, and the ribbon or fiber fiber.

용탕은 턴디쉬 하부의 탕도를 거쳐 노즐의 중앙부로 유입된 후 노즐의 길이방향 양 측단으로 이동하여 내부를 채우고 하단의 슬릿 또는 구멍을 통해 분사된다.The molten metal flows into the central portion of the nozzle through the bottom of the tundish, and then moves to both ends of the nozzle in the longitudinal direction to fill the inside of the nozzle, and is sprayed through the slit or hole at the bottom.

그런데, 종래의 노즐은 내부 폭에 비해 길이가 긴 직사각형태의 구조로, 노즐 중앙부로 공급된 용탕이 노즐 양 측단으로 이동해야 하므로 노즐의 양측 단부로는 용탕의 공급이 원활하게 이루어지지 못한다. 이에, 노즐 내에서 용탕의 균일한 유동이 생성되지 않고 일부 구간에서 정체 혹은 유속이 매우 감소하는 영역이 발생된다.However, since the conventional nozzle has a rectangular shape having a length longer than the inner width, the molten metal supplied to the center of the nozzle must move to both sides of the nozzle, so that the molten metal can not be supplied smoothly to both ends of the nozzle. Accordingly, a uniform flow of the molten metal is not generated in the nozzle, and a region where the stagnation or the flow velocity is greatly reduced occurs in a certain section.

따라서, 노즐의 양측 단부로는 초기 용탕이 원활하게 공급되지 않아 노즐에 천공된 슬릿이나 구멍이 용탕의 응고에 의해 막히는 현상이 발생된다. 또한, 노즐의 중앙부로 용탕이 주입되기 때문에 공정 초반에 노즐로 유입되는 용탕은 노즐의 내부를 채우지 않고 바로 노즐 중앙을 통해 분사된다. 이에 출탕량이 불균일해지며 초기 노즐 내 용탕 불안정과 과토출로 인한 출탕 초반 용탕 비산을 야기하게 된다.Therefore, the initial molten metal is not smoothly supplied to both end portions of the nozzle, and a slit or hole formed in the nozzle is clogged by solidification of the molten metal. Further, since the molten metal is injected into the central portion of the nozzle, the molten metal introduced into the nozzle at the beginning of the process is directly injected through the center of the nozzle without filling the inside of the nozzle. As a result, the amount of water to be dispensed becomes uneven, and instability of the molten metal in the initial nozzle and scattering of molten metal at the early stage of the brewing due to overdischarge occur.

이에, 출탕 초반에 용탕이 노즐 중앙으로 과토출되는 것을 방지할 수 있도록 된 용탕 분사용 노즐을 제공한다.Accordingly, it is possible to prevent the molten metal from being discharged to the center of the nozzle at the early stage of the tapping.

또한, 용탕 흐름의 정체 없이 노즐의 전체 분사홀에 용탕이 균일하고 원활하게 공급되도록 한 용탕 분사용 노즐을 제공한다.Also, there is provided a molten metal spraying nozzle capable of uniformly and smoothly supplying molten metal to the entire injection holes of the nozzle without congestion of the molten metal flow.

이를 위해 본 노즐은 내부에 용탕이 수용되는 공간인 수용부를 형성하고, 상기 수용부는 용탕이 투입되는 상단의 투입구와 용탕이 분사되는 하단의 분사홀 및 투입구와 분사홀을 연결하여 수용부의 내면을 이루는 측벽을 포함하며, 상기 수용부에 설치되어 중앙부로 유입되는 용탕을 전체 분사홀로 균일하게 공급하는 용탕공급부를 더 포함할 수 있다.In order to achieve this, the present nozzle is provided with a receiving portion, which is a space in which the molten metal is received, and the receiving portion is provided with an injection port at the upper end into which molten metal is injected and a lower injection hole through which the molten metal is injected, And a molten metal supply unit provided in the accommodating unit to uniformly supply the molten metal flowing into the center through the entire injection holes.

상기 용탕공급부는 상기 수용부 내에 분사홀로부터 이격되어 수평으로 배치되는 베플을 포함하고, 상기 베플은 수용부의 길이방향을 따라 설치되고 상기 측벽 중 노즐 폭방향으로 대향되는 앞측벽 또는 뒤측벽과의 사이에 용탕이 흘러내리는 틈새가 형성된 구조일 수 있다.The molten metal supply portion includes a baffle disposed horizontally and spaced apart from the injection hole in the accommodating portion. The baffle is disposed along the longitudinal direction of the accommodating portion and is disposed between the front wall or the rear wall opposed to the nozzle width direction A gap may be formed in which the molten metal flows down.

상기 베플과 앞측벽 또는 뒤측벽 사이의 틈새는 수용부의 길이방향을 따라 연장 형성될 수 있다.The clearance between the baffle and the front side wall or the rear side wall can be extended along the longitudinal direction of the receiving portion.

상기 베플과 앞측벽 또는 뒤측벽 사이의 틈새는 수용부의 길이방향을 따라 균일한 폭으로 형성될 수 있다.The clearance between the baffle and the front side wall or the rear side wall may be formed to have a uniform width along the longitudinal direction of the receiving portion.

상기 베플은 외주부를 따라 상부로 돌출된 측담이 연속 형성되어 상단이 개방된 용기 형태로 이루어질 수 있다.The baffle may be formed in a container shape in which the upper end is open and the upper side of the baffle protrudes upward along the outer periphery.

상기 베플은 상기 노즐에 분리 가능하게 장착된 구조일 수 있다.The baffle may be of a structure detachably mounted on the nozzle.

상기 측벽 중 수용부 길이방향으로 대향되는 우측벽과 좌측벽은 아래로 갈수록 단면폭이 작아지도록 경사져 형성되고, 상기 베플의 길이방향 양 측단은 상기 우측벽과 좌측벽에 대응되는 형태로 이루어져 우측벽과 좌측벽 사이에 걸쳐져 설치되는 구조일 수 있다.The right and left side walls of the side wall facing each other in the lengthwise direction of the receiving part are inclined so that the width of the left and right side walls becomes smaller as they are lowered. And may be a structure that is installed across the left side wall.

이상 설명한 바와 같은 본 실시예에 의하면, 노즐의 중앙부와 양단부에서의 용탕 유속 차이를 최소화하여 균일한 양으로 전체 분사홀에 용탕을 공급할 수 있게 되어 용탕 분사량의 불균일을 해소함으로써, 보다 균일한 품질의 제품을 생산할 수 있게 된다.According to the present embodiment as described above, it is possible to supply the molten metal to the entire injection holes in a uniform amount by minimizing the difference in the molten metal flow rate between the central portion and both ends of the nozzle, thereby eliminating the unevenness of the molten metal injection quantity, Products.

또한, 출탕 초반에도 용탕이 노즐 중앙부를 통해 과도하게 토출되는 것을 최소화하여 용탕의 비산을 방지할 수 있게 된다. In addition, it is possible to minimize the excessive discharge of the molten metal through the nozzle central portion even in the early stage of the tapping, thereby preventing scattering of the molten metal.

도 1은 본 실시예에 따른 용탕 분사용 노즐이 턴디쉬 하부에 조립된 상태를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 용탕 분사용 노즐을 도시한 평면도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 용탕 분사용 노즐의 베플을 도시한 사시도이다.
도 4는 본 실시예에 따른 용탕 분사용 노즐의 평면도이다.
도 5는 본 실시예에 따른 용탕 분사용 노즐로 도 4의 A-A 선 단면도이다.
도 6과 도 7은 종래 기술과 본 실시예의 용탕 분사용 노즐의 용탕 압력 분포를 비교한 도면이다.FIG. 1 is a perspective view showing a state where a molten metal spraying nozzle according to the present embodiment is assembled to a lower portion of a tundish.
2 is a plan view showing a molten metal spraying nozzle according to the present embodiment.
3 is a perspective view showing a baffle of the molten metal using nozzle according to the present embodiment.
4 is a plan view of the nozzle for molten metal according to the present embodiment.
Fig. 5 is a cross-sectional view taken along the line AA of Fig. 4 with the nozzle for molten metal according to the present embodiment.
Figs. 6 and 7 are views comparing the melt pressure distributions of the molten metal using nozzles of the prior art and the present embodiment.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 가능한 한 동일하거나 유사한 부분은 도면에서 동일한 도면부호를 사용하여 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Wherever possible, the same or similar parts are denoted using the same reference numerals in the drawings.

이하에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to limit the invention. The singular forms as used herein include plural forms as long as the phrases do not expressly express the opposite meaning thereto. Means that a particular feature, region, integer, step, operation, element and / or component is specified, and that other specific features, regions, integers, steps, operations, elements, components, and / And the like.

이하에서 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.All terms including technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Predefined terms are further interpreted as having a meaning consistent with the relevant technical literature and the present disclosure, and are not to be construed as ideal or very formal meanings unless defined otherwise.

이하 설명은 고온의 금속 용탕을 분사하여 비정질 화이버(fiber)를 제조하는 공정에서 고온의 금속 용탕을 분사하는 노즐을 예로서 설명한다. In the following description, a nozzle for spraying a molten metal at a high temperature in a process for producing an amorphous fiber by spraying a molten metal at a high temperature will be described as an example.

도 1은 본 실시예에 따라 턴디쉬에 조립된 용탕 분사용 노즐을 도시하고 있으며, 도 2는 본 실시예에 따른 용탕 분사용 노즐을 도시하고 있다.FIG. 1 shows a molten metal spray nozzle assembled into a tundish according to the present embodiment, and FIG. 2 shows a molten metal spray nozzle according to the present embodiment.

도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 노즐(10)은 도가니(100) 하부의 턴디쉬(110)에 장착되어 용탕이 수용되는 도가니(100)와 결합된다. 용탕은 도가니(100)로부터 노즐(10)을 통해 냉각롤 표면으로 분사되어 비정질 화이버로 제조된다.The nozzle 10 according to the present embodiment is mounted on the tundish 110 under the crucible 100 and is coupled to the crucible 100 in which the molten metal is received. The molten metal is injected from the crucible 100 to the surface of the cooling roll through the nozzle 10 to be made into an amorphous fiber.

턴디쉬(110)의 내부에는 도가니(100) 하부에 결합되고 용탕이 유통되는 관로(122)가 형성된 게이트(120)가 설치된다. 게이트(120)에 형성된 관로(122)는 도가니(100) 내에 상하 이동가능하게 설치된 스토퍼(130)에 의해 개폐된다. 그리고 게이트(120) 하부에 상기 노즐(10)이 밀착되며 지지대(140)가 노즐(10)을 턴디쉬(110) 하부에 고정시키게 된다. 이에 게이트(110)가 개방되면 도가니(100) 내의 용탕은 관로(122)를 통해 노즐(10) 내부로 투입된다.The tundish 110 is provided with a gate 120 having a conduit 122 connected to the bottom of the crucible 100 and through which the molten metal flows. The channel 122 formed in the gate 120 is opened and closed by a stopper 130 installed vertically movably in the crucible 100. The nozzle 10 is attached to the lower portion of the gate 120 and the support 140 fixes the nozzle 10 to the lower portion of the tundish 110. When the gate 110 is opened, the molten metal in the crucible 100 is injected into the nozzle 10 through the conduit 122.

본 실시예에서 상기 노즐(10)은 길이방향으로 길게 연장된 구조로 되어 있다. 노즐(10)의 중앙부에는 고온의 용탕이 수용되는 수용부(12)가 형성된다. 노즐(10)의 상단은 외측으로 연장되어 플랜지(14)를 이루며, 하단에는 수용부(12)와 연통되는 분사홀(16)이 간격을 두고 길이방향을 따라 형성된다.In the present embodiment, the nozzle 10 is elongated in the longitudinal direction. At the center of the nozzle (10), a receiving portion (12) for receiving a hot molten metal is formed. The upper end of the nozzle 10 extends outward to form a flange 14 and at the lower end a spray hole 16 communicating with the receiving portion 12 is formed along the longitudinal direction at intervals.

상기 수용부(12)는 노즐(10)의 내측에 길이방향을 따라 길게 연장형성된 내부 공간으로, 도가니(100)에서 배출되는 고온의 용탕이 수용된다. 상기 수용부(12)는 노즐(10) 중앙부에 형성되어 용탕이 머무는 내부 공간으로 이해할 수 있다. The accommodating portion 12 is an inner space formed inside the nozzle 10 so as to extend along the longitudinal direction. The accommodating portion 12 accommodates the high-temperature molten metal discharged from the crucible 100. The receiving portion 12 is formed in the central portion of the nozzle 10 and can be understood as an inner space in which the molten metal stays.

상기 수용부(12)는 상하단이 관통된 구조로, 상단은 용탕이 투입되는 입구를 이루며, 하단은 용탕이 분사되는 분사홀(16)을 이룬다. 상기 입구와 분사홀(16) 사이는 서로 연결되어 수용부(12)의 내면인 측벽(18,19,20,21)을 이룬다. 즉, 수용부(12)는 입구와 분사홀(16) 및 측벽(18,19,20,21)으로 둘러 쌓이는 내부 공간을 이룬다.The upper and lower ends of the receiving portion 12 pass through, and the upper end forms an inlet through which the molten metal is injected. The lower end forms a jet hole 16 through which the molten metal is injected. The inlet and the injection hole 16 are connected to each other to form side walls 18, 19, 20 and 21 which are inner surfaces of the receiving portion 12. That is, the receiving portion 12 forms an inner space surrounded by the inlet, the injection hole 16, and the side walls 18, 19, 20, and 21.

상기 측벽은 수용부(12)의 내부 4면을 지칭한다. 보다 구체적으로, 상기 측벽 중 폭방향으로 대향되는 측벽은 앞측벽(18)과 뒤측벽(19)이라 하고, 수용부의 길이방향 양쪽 끝에 연결되는 측벽은 우측벽(20)과 좌측벽(21)이라 한다. 또한, 이하 설명에서 폭, 폭방향이라 함은 도 2에서 y축 방향이고 길이, 길이방향이라 함은 x축 방향을 의미한다.The side walls refer to four internal sides of the receiving portion 12. More specifically, the side walls opposed to each other in the width direction of the side walls are referred to as a front side wall 18 and a rear side wall 19, and side walls connected to both ends in the longitudinal direction of the receiving portion are referred to as a right side wall 20 and a left side wall 21 do. In the following description, the width and width directions refer to the y-axis direction in Fig. 2 and the length and the longitudinal direction refer to the x-axis direction.

여기서 상기 노즐(10)은 용탕이 분사홀(16)을 통해 분사될 때, 상기 분사홀(16)의 중앙부로 유입되는 용탕의 흐름을 노즐 길이방향 전체에 걸쳐 균일하게 유도하는 용탕공급부를 포함한다.The nozzle 10 includes a molten metal supply unit for uniformly guiding the flow of the molten metal flowing into the center of the injection hole 16 over the entire length of the nozzle when the molten metal is injected through the injection hole 16 .

이에 본 노즐(10)은 중앙부로 유입되는 용탕이 용탕공급부에 의해 수용부에 형성된 전체 분사홀로 균일하게 연속적으로 공급되어, 분사홀을 통한 출탕량을 출탕 초기부터 균일하게 유지할 수 있게 된다.The molten metal introduced into the central portion of the nozzle 10 is uniformly and continuously supplied to the entire injection holes formed in the receiving portion by the molten metal supplying portion so that the amount of molten metal discharged through the injection holes can be uniformly maintained from the beginning of the molten metal.

본 실시예에서 상기 용탕공급부는 상기 수용부(12) 내에 분사홀(16)로부터 이격되어 수평으로 배치되는 베플(30)을 포함하고, 상기 베플(30)은 수용부(12)의 길이방향을 따라 설치되고 상기 측벽 중 노즐 폭방향으로 대향되는 앞측벽(18) 또는 뒤측벽(19)과의 사이에 틈새(40)가 형성된 구조로 되어 있다.The molten metal supply portion includes a baffle 30 disposed horizontally in the accommodating portion 12 so as to be spaced apart from the injection hole 16 and the baffle 30 extends in the longitudinal direction of the accommodating portion 12 And a gap 40 is formed between the front wall 18 and the rear wall 19 of the side wall facing the nozzle in the nozzle width direction.

상기 베플(30)의 길이는 대략 상기 수용부(12)의 길이에 대응되어 양 측단이 수용부(12) 우측벽(20) 및 좌측벽(21)에 접하여 설치되고 폭은 수용부(12)의 폭보다 작아 틈새(40)를 형성하게 된다.The length of the baffle 30 corresponds approximately to the length of the receiving portion 12 and both ends of the receiving portion 12 are disposed in contact with the right and left side walls 20 and 21, The gap 40 is formed.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 상기 틈새(40)는 베플(30)과 앞측벽(18) 사이 및 베플(30)과 뒤측벽(19) 사이에 모두 형성된다. 상기 틈새(40)는 용탕이 흘러내려가는 통로 역할을 하게 된다. 본 실시예에서 상기 틈새(40)는 수용부(12)의 길이방향을 따라 연장 형성되며, 수용부(12)의 길이방향을 따라 균일한 폭으로 형성될 수 있다. 이에, 용탕이 베플(30)의 전체 길이방향을 따라 동일한 폭의 틈새(40)를 통해 균일한 양으로 흘러내려갈 수 있게 된다.2, the gap 40 is formed between the baffle 30 and the front side wall 18 and between the baffle 30 and the rear side wall 19 in this embodiment. The clearance 40 serves as a passage through which the molten metal flows. In the present embodiment, the gap 40 extends along the longitudinal direction of the receiving portion 12 and may be formed to have a uniform width along the length direction of the receiving portion 12. [ Accordingly, the molten metal can flow down uniformly through the gap 40 having the same width along the entire longitudinal direction of the baffle 30.

도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 베플(30)은 외주부를 따라 상부로 돌출된 측담(32)이 연속 형성되어 상단이 개방된 용기 형태로 이루어진다. As shown in FIGS. 2 to 5, the baffle 30 is formed in the form of a container having an open upper end continuously formed with a bulb 32 protruding upward along the outer periphery.

이와 같이, 상기 용기 형태의 베플(30)을 노즐의 수용부(12) 내에 설치하게 되면, 도 5에 도시된 바와 같이, 베플(30)의 측담(32)과 수용부의 앞측벽(18) 및 뒤측벽(19) 사이는 이격되어 틈새(40)를 이루게 된다. 5, the baffle 30 of the baffle 30 and the front side wall 18 of the receptacle and the front wall 18 of the receptacle, And the rear side walls 19 are spaced apart from each other to form a gap 40.

이에, 노즐 중앙부로 공급된 용탕은 먼저 용기 형태의 베플(30)에 머물게 되고 베플(30)의 측담(32) 상단까지 채워진 후 길이방향 전체에 걸쳐 균일한 양으로 측담(32)을 넘어 흘러나가게 된다. 따라서 노즐의 중앙부는 물론 양 측단부에 형성된 전체 분사홀(16)로 용탕이 균일한 양으로 공급된다.Therefore, the molten metal supplied to the center of the nozzle is first filled in the container-shaped baffle 30, filled up to the upper end of the hollow 32 of the baffle 30, and then flows out through the hollow 32 in a uniform amount throughout the lengthwise direction do. Therefore, the molten metal is supplied in a uniform amount to the entire injection holes 16 formed at the both ends as well as the central portion of the nozzle.

상기 베플(30)의 측담(32)은 베플(30)에 대해 동일한 높이로 형성된다. 상기 측담(32)의 형성 높이는 용탕이 충분히 베플(30) 측단부까지 홀러간 후에 용탕이 넘쳐흘러나갈 수 있는 정도의 높이로 형성되며, 특별히 한정되지 않는다.The bulb 32 of the baffle 30 is formed at the same height with respect to the baffle 30. The formation height of the hollow space 32 is formed to a height enough to allow the molten metal to flow over the holes after the molten metal fully reaches the end on the side of the baffle 30, and is not particularly limited.

상기 베플(30)은 수용부 바닥인 분사홀(16)에서 소정 높이로 이격되어 수평방향으로 설치된다. 상기 베플(30)은 노즐(10)과 같은 재질로 이루어져 노즐에 일체로 형성될 수 있다. The baffle 30 is horizontally spaced apart from the injection hole 16, which is the bottom of the receiving space, by a predetermined height. The baffle 30 may be made of the same material as the nozzle 10 and may be integrally formed with the nozzle.

상기한 구조 외에 상기 베플(30)은 노즐과 별도로 형성되어 수용부(12)의 우측벽(20)과 좌측벽(21) 사이에 걸쳐져 설치될 수 있다. In addition to the above structure, the baffle 30 may be formed separately from the nozzle and installed between the right side wall 20 and the left side wall 21 of the receiving part 12.

이를 위해, 상기 노즐의 수용부(12)는 입구인 위쪽에서 분사홀(16)이 형성된 하부로 갈수록 점차적으로 우측벽(20)과 좌측벽(21) 사이의 단면폭이 줄어들도록 우측벽(20)과 좌측벽(21)이 경사면을 이룬다. 그리고 상기 베플(30)은 길이가 대략 노즐 수용부 바닥에서 1/3 높이 정도에 해당되는 우측벽(20)과 좌측벽(21) 사이의 길이로 형성된다. For this purpose, the receiving portion 12 of the nozzle has a right wall 20 so that the cross-sectional width between the right wall 20 and the left wall 21 is gradually reduced from the upper side of the inlet to the lower side where the injection hole 16 is formed. And the left side wall 21 form an inclined surface. The baffle 30 is formed to have a length between the right side wall 20 and the left side wall 21, which is approximately 1/3 of the height of the bottom of the nozzle receiving portion.

이에, 베플(30)을 노즐의 수용부(12)에 내려놓게 되면 베플(30)의 길이방향 양 측단이 수용부의 우측벽(20)과 좌측벽(21) 사이에 걸쳐져 아래로 내려가지 못하고 수용부에 고정된다. 이러한 구조의 경우 상기 베플(30)의 양 측단 형태는 상기 수용부의 우측벽과 좌측벽의 형태와 대응되는 형태로 이루어질 수 있다. When the baffle 30 is placed in the receiving portion 12 of the nozzle, the both ends of the baffle 30 in the longitudinal direction can not fall down between the right side wall 20 and the left side wall 21 of the receiving portion. Respectively. In such a structure, both side end shapes of the baffle 30 may be in a shape corresponding to the shapes of the right and left walls of the receiving portion.

본 실시예에서 상기 베플(30)의 설치 높이는 수용부 바닥에서 1/3 정도의 높이로 설정할 수 있으며 이 경우, 가장 만족할만한 효과를 얻을 수 있다.In this embodiment, the installation height of the baffle 30 can be set to about 1/3 of the height of the bottom of the receiving portion, and in this case, the most satisfactory effect can be obtained.

이에 수용부(12)의 중앙부로 유입된 용탕은 베플(40)에 의해 막혀 바로 노즐 중앙부의 분사홀(16)로 투입되지 못하고 베플에 채워지게 된다. 베플에 채워진 용탕은 배플의 전 영역에서 측담(32)에서 넘쳐 흘러나가게 되어 수용부 전 길이방향에 걸쳐 균일한 양으로 분사홀(16)로 공급된다. 따라서, 출탕 초반에 용탕이 바로 노즐 중앙부를 흘러내려 과도하게 토출되는 것을 방지할 수 있게 된다. 또한, 수용부의 분사홀(16) 전체에 용탕이 균일하게 공급되어 용탕의 분사속도 편차를 최소화할 수 있게 된다. Therefore, the molten metal introduced into the center portion of the receiving portion 12 is clogged by the baffle 40 and can not be directly injected into the injection hole 16 at the center of the nozzle, and is filled in the baffle. The molten metal filled in the baffle is overflowed from the baffle 32 in the entire area of the baffle and supplied to the injection hole 16 in a uniform amount over the entire lengthwise direction of the accommodating portion. Accordingly, it is possible to prevent the molten metal from flowing through the center of the nozzle at the early stage of the tapping and excessively discharging. Further, the molten metal is uniformly supplied to the entire injection hole 16 of the accommodating portion, so that the deviation of the injection speed of the molten metal can be minimized.

이하 본 실시예의 노즐의 작용에 대해 종래기술과 비교하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the nozzle of the present embodiment will be described in comparison with the prior art.

도 6는 종래 기술에 따른 용탕 분사용 노즐의 용탕 압력 분포를 나타내고 있다. 도면에서 화살표의 크기는 속도의 크기에 대응하며, 화살표의 방향은 유동의 방향을 나타낸다. 그리고 좌측의 스케일바는 용탕의 유동 속도의 크기를 나타내고 있다.Fig. 6 shows the melt pressure distribution of the molten metal using nozzle according to the prior art. In the drawing, the size of the arrow corresponds to the magnitude of the velocity, and the direction of the arrow indicates the direction of the flow. The scale bar on the left side indicates the magnitude of the flow velocity of the molten metal.

도 6에 도시된 바와 같이 종래기술의 경우, 노즐의 끝부분에 충돌하는 용탕의 흐름으로 인하여 수용부 내에 2개의 흐름이 겹치는 유동 정체 영역이 발생된다.As shown in FIG. 6, in the prior art, a flow stagnant region in which two flows overlap in the receiving portion due to the flow of the molten metal impinging on the end portion of the nozzle is generated.

이러한 정체 유동은 낮은 온도의 노즐 표면과 접촉하여 용탕의 온도를 점차 하락시키게 된다. 이에, 결국 응고 지역이 발생되며 이후 응고영역이 성장하여 용탕의 흐름이 매우 나빠지게 된다. 따라서 종래 구조의 경우 결국 노즐 내부 전체가 응고되어 설비 가동을 중단하고 정비가 요구되는 등 조업에 심각한 악영향을 끼치게 된다.This stagnant flow is brought into contact with the nozzle surface at a low temperature and gradually lowers the temperature of the melt. As a result, a solidification region is generated, and then the solidification region grows and the flow of the molten metal becomes very poor. Therefore, in the case of the conventional structure, the entire inside of the nozzle is consequently solidified, thereby stopping the operation of the equipment and requiring maintenance, and seriously affecting the operation.

도 7은 본 실시예에 따른 용탕 분사용 노즐에 있어서 용탕 압력 분포를 나타내고 있다.Fig. 7 shows the molten metal pressure distribution in the molten metal using nozzle according to the present embodiment.

본 실시예의 경우, 노즐에 위치한 베플(30)에 의해 용탕의 유동이 정체되는 영역이 발생되지 않고 원활한 흐름을 유지하는 것을 확인할 수 있다.In the case of this embodiment, it can be confirmed that the region where the flow of the molten metal stagnates is not generated by the baffle 30 located in the nozzle and the smooth flow is maintained.

또한, 베플을 지나 노즐의 수용부 하부에서 균일한 와류가 형성되어 분사홀을 통한 용탕 분사속도가 균일하게 형성되는 것을 확인할 수 있다.In addition, it is confirmed that uniform vortex is formed in the lower portion of the receiving portion of the nozzle through the baffle, and the molten metal injection speed through the injection hole is uniformly formed.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예가 도시되어 설명되었지만, 다양한 변형과 다른 실시예가 본 분야의 숙련된 기술자들에 의해 행해질 수 있을 것이다. 이러한 변형과 다른 실시예들은 첨부된 청구범위에 모두 고려되고 포함되어, 본 발명의 진정한 취지 및 범위를 벗어나지 않는다 할 것이다.While the illustrative embodiments of the present invention have been shown and described, various modifications and alternative embodiments may be made by those skilled in the art. Such variations and other embodiments will be considered and included in the appended claims, all without departing from the true spirit and scope of the invention.

10 : 노즐 12 : 수용부
16 : 분사홀 18,19,20,21 : 측벽
30 : 베플 32 : 측담
40 : 틈새10: nozzle 12:
16: injection holes 18, 19, 20, 21:
30: Beppel 32: Talk
40: niche

Claims (6)

용탕이 투입되는 상단의 투입구와, 용탕이 분사되는 하단의 분사홀 및 투입구와 분사홀을 연결하여 수용부의 내면을 이루는 측벽으로 이루어져 내부에 용탕이 수용되는 수용부와; 상기 수용부에 설치되어 중앙부로 유입되는 용탕을 전체 분사홀로 균일하게 공급하는 용탕공급부를 포함하고,
상기 용탕공급부는 상기 수용부 내에 분사홀로부터 이격되어 수평으로 배치되는 베플을 포함하고,
상기 베플은 수용부의 길이방향을 따라 설치되고 상기 측벽 중 노즐 폭방향으로 대향되는 앞측벽 또는 뒤측벽과의 사이에 용탕이 흘러내리는 틈새가 형성된 구조의 용탕 분사용 노즐.An accommodating portion for accommodating the molten metal therein, the accommodating portion including an upper charging port into which the molten metal is injected, a lower injection hole through which the molten metal is injected, and side walls connecting the charging hole and the injection hole to form an inner surface of the accommodating portion; And a molten metal supply portion provided in the accommodating portion to uniformly supply the molten metal introduced into the center portion to the entire injection hole,
Wherein the molten metal supply portion includes a baffle disposed horizontally spaced apart from the injection hole in the accommodating portion,
Wherein the baffle is provided along the longitudinal direction of the accommodating portion, and a gap is formed between the side wall and the front side wall or the rear side wall opposed to each other in the nozzle width direction. 제 1 항에 있어서,
상기 틈새는 수용부의 길이방향을 따라 연장 형성되는 용탕 분사용 노즐.The method according to claim 1,
And the clearance is formed to extend along the longitudinal direction of the accommodating portion. 제 2 항에 있어서,
상기 틈새는 수용부의 길이방향을 따라 균일한 폭으로 형성되는 용탕 분사용 노즐.3. The method of claim 2,
Wherein the clearance is formed to have a uniform width along the longitudinal direction of the accommodating portion. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 베플은 외주부를 따라 상부로 돌출된 측담이 연속 형성되어 상단이 개방된 용기 형태를 이루는 용탕 분사용 노즐.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the baffle is in the form of a container having an open upper end continuously formed with a burr protruding upward along an outer peripheral portion thereof. 제 4 항에 있어서,
상기 베플은 상기 노즐에 분리 가능하게 장착된 용탕 분사용 노즐.5. The method of claim 4,
And the baffle is detachably mounted on the nozzle. 제 5 항에 있어서,
상기 측벽 중 수용부 길이방향으로 대향되는 우측벽과 좌측벽은 아래로 갈수록 단면폭이 작아지도록 경사져 형성되고, 상기 베플의 길이방향 양 측단은 상기 우측벽과 좌측벽에 대응되는 형태로 이루어져 우측벽과 좌측벽 사이에 걸쳐져 설치되는 구조의 용탕 분사용 노즐.
6. The method of claim 5,
The right and left side walls of the side wall facing each other in the lengthwise direction of the receiving part are inclined so that the width of the left and right side walls becomes smaller as they are lowered. And is installed across the left side wall.
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KR20160010032A (en) * 2014-07-18 2016-01-27 주식회사 에코에프엠 Molten Metal Ejection Nozzle Of Melt-Spinner For Amorphous Metal Foil

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