KR20140147602A - 용강주입유닛 및 이를 포함한 수직형 주조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 용강주입유닛은 래들에서 냉각주형으로 용강을 전달하도록, 상기 냉각주형에 제공되는 턴디쉬바디부 및 상기 턴디쉬바디부의 하면에 제공되며, 상기 냉각주형으로 용강을 균일하게 공급하도록, 복수의 관통홀이 형성된 다공하면부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 수직형 주조장치는 장치바디, 상기 장치바디의 상부에 제공되는 래들, 상기 래들에서 용강을 전달받도록, 상기 래들의 하측에 제공되는 상기 용강주입유닛, 상기 용강주입유닛에서 균일하게 용강을 전달받도록, 상기 용강주입유닛이 상면에 제공되는 냉각주형 및 상기 냉각주형에서 응고되어 제공되는 주편을 지지하도록, 상기 냉각주형의 하측에 제공되는 지지부를 포함할 수 있다.

Description

용강주입유닛 및 이를 포함한 수직형 주조장치{Pouring molten steel unit and casting apparatus of vertical type having thereof}

본 발명은 용강주입유닛 및 이를 포함한 수직형 주조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 래들에서 냉각주형으로 용강을 전달할 때, 균일하게 용강을 전달하도록 다공하면부를 제공하는 발명에 관한 것이다.

연속주조(Continuous casting)는 일정한 형상의 주형에 용강을 연속하여 주입하고, 주형 내에서 반응고된 용강의 주조 시편(이하 '주편'이라 한다)을 주형의 하측으로 연속적으로 인발하여 슬래브(slab), 블롬(bloom), 빌렛(billet) 등과 같은 여러 가지 형상의 반제품을 제조하는 주조 방식이다.

그리고, 이와 구분되는 반연속주조(Semi-continuous casting)는 주편의 크기가 대형화되어 연속주조가 곤란한 경우 사용되며, 주형에 일정한 양의 용강을 연속적으로 주입하고 주형으로부터 연속적으로 일정한 크기의 주편을 인발한 후, 연주기내에 정체시켜 반응고된 주편을 완전 응고시킨 후 반제품을 제조하는 주조 방식이다.

한편, 도 1a에 도시된 바와 같이, 기존에 냉각주형(300') 내에 용강(M)을 주입하는 노즐방식은 주형 중심에서 하방으로 용강(M)을 유입시킴으로써, 주형 내에서 하측 방향으로 용강(M)의 흐름을 형성하게 된다.

이와 같이, 냉각주형(300') 내에서 하측 방향으로 흐르는 용강(M)의 흐름이 강하게 나타나게 되면, 상기 냉각주형(300') 벽부가 외기와 접촉하여 먼저 냉각되어, 도 1b에서 도시한 바와 같이 중심부 온도와 벽측 온도 차이에 의해 중심부 수축공이 발생하게 된다.

이렇게 주편의 응고과정에서 형성되는 수축공 또는 중심 파이프는 주편의 실수율을 감소시키는 문제점을 발생시킨다.

이에 따라 종래에는 상기 문제점을 해결하기 위해, 냉각주형(300')의 탑부에 가열장치를 구비하는 방식을 제안하거나, 냉각주형(300')의 내부 용강(M)을 회전시키는 전자기 장치를 사용하여 방식을 제안하였다.

그러나, 이러한 종래의 방식은 장치의 구성이 다소 복잡한 점이 있었으며, 장치의 제조 비용이 비교적 크게 필요하며, 장치의 설치를 위한 공간이 제약되고, 장치의 복잡성으로 인해 장치의 유지 및 보수에 따른 비용과 정비시간을 크게 증가시키는 또 다른 문제점을 야기하였다.

이에 따라, 주편의 응고과정에서 수축공 또는 중심 파이프가 발생하는 문제점을 해결하기 위한 또 다른 장치에 관한 연구가 필요하게 되었다.

본 발명의 목적은 냉각주형으로 용강을 균일하게 공급하여, 상기 냉각주형 내에서 용강을 균일하게 냉각시키기 위한 용강주입유닛 및 이를 포함한 수직형 주조장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 용강주입유닛은 래들에서 냉각주형으로 용강을 전달하도록, 상기 냉각주형에 제공되는 턴디쉬바디부 및 상기 턴디쉬바디부의 하면에 제공되며, 상기 냉각주형으로 용강을 균일하게 공급하도록, 복수의 관통홀이 형성된 다공하면부를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 용강주입유닛의 상기 다공하면부는 상기 관통홀이 일정간격으로 복수 개가 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 용강주입유닛의 상기 다공하면부는 중앙부분에서 외측부분으로 갈수록 상기 관통홀의 직경을 크게 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 용강주입유닛의 상기 다공하면부는 중앙부분에서 외측부분으로 갈수록 이웃하는 관통홀 사이의 간격을 좁게 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 용강주입유닛의 상기 다공하면부는 복수의 상기 관통홀을 방사 방향으로 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 용강주입유닛은 상기 래들에서 낙하하는 상기 용강의 충격력을 흡수하도록, 상기 용강이 낙하하는 상기 다공하면부에 제공되는 충격흡수패드부를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 수직형 주조장치는 장치바디, 상기 장치바디의 상부에 제공되는 래들, 상기 래들에서 용강을 전달받도록, 상기 래들의 하측에 제공되는 상기 용강주입유닛, 상기 용강주입유닛에서 균일하게 용강을 전달받도록, 상기 용강주입유닛이 상면에 제공되는 냉각주형 및 상기 냉각주형에서 응고되어 제공되는 주편을 지지하도록, 상기 냉각주형의 하측에 제공되는 지지부를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 수직형 주조장치는 상기 지지부의 주편을 상하로 진동시키도록, 상기 지지부의 하측에 제공되는 주편진동부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 용강주입유닛 및 이를 포함한 수직형 주조장치는 복수의 관통홀이 형성된 다공하면부를 제공함으로써, 래들에서 제공되는 용강을 냉각주형으로 균일하게 공급할 수 있는 효과가 있다.

이에 의해, 상기 냉각주형으로 공급되는 용강에 의해 형성되는 용강의 흐름을 중심부로 집중시키지 않고, 상기 냉각주형의 벽부로도 고르게 형성시킬 수 있는 이점이 있다.

또한, 이와 같은 균일한 용강의 유동은 상기 냉각주형 내의 용강을 균일하게 냉각시켜, 상기 용강의 불균일 냉각으로 수축공 또는 중심 파이프이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

한편, 비교적 단순한 구성으로 이와 같은 균일 냉각의 이점을 발생시킬 수 있어, 종래의 장치보다 비용적인 면과 유지 및 보수적인 면에서 유리한 이점도 발생시키게 된다.

도 1a는 종래의 용강을 주입하는 장치를 도시한 단면도이다.
도 1b는 종래에 용강의 냉각불균일로 나타나는 수축공 내지 중심 파이프를 나타낸 사진이다.
도 2는 본 발명의 용강주입유닛을 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 용강주입유닛에서 다공하면부를 도시한 평면도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 용강주입유닛에서 다공하면부의 다른 실시예를 도시한 평면도이다.
도 6은 본 발명의 용강주입유닛에 제공되는 용강 높이에 따른 용강 유량 및 주조속도를 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 수직형 주조장치를 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 수직형 주조장치에서 주편진동부의 유무에 따른 주편의 상태를 나타낸 사진이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.

또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.

본 발명의 용강주입유닛(100) 및 이를 포함한 수직형 주조장치는 래들(200)에서 냉각주형(300)으로 용강(M)을 전달할 때, 균일하게 용강(M)을 전달하도록 다공하면부(120)를 제공하는 발명에 관한 것이다.

이에 의해, 래들(200)에서 제공되는 용강(M)을 냉각주형(300)으로 균일하게 공급할 수 있게 되며, 상기 냉각주형(300)으로 공급되는 용강(M)에 의해 형성되는 용강(M)의 흐름을 중심부로 집중시키지 않고, 상기 냉각주형(300)의 벽부로도 고르게 형성시킴으로써, 상기 냉각주형(300) 내의 용강(M)을 균일하게 냉각시킬 수 있게 된다.

이와 같이, 상기 냉각주형(300) 내를 균일하게 냉각시킴으로써, 상기 용강(M)의 불균일 냉각으로 수축공 또는 중심 파이프이 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.

구체적으로, 도 2는 본 발명의 용강주입유닛(100)을 도시한 단면도이고, 도 6은 본 발명의 용강주입유닛(100)에 제공되는 용강(M) 높이에 따른 용강(M) 유량 및 주조속도를 나타낸 그래프이다.

도 2 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 용강주입유닛(100)은 래들(200)에서 냉각주형(300)으로 용강(M)을 전달하도록, 상기 냉각주형(300)에 제공되는 턴디쉬바디부(110) 및 상기 턴디쉬바디부(110)의 하면에 제공되며, 상기 냉각주형(300)으로 용강(M)을 균일하게 공급하도록, 복수의 관통홀(121)이 형성된 다공하면부(120)를 포함할 수 있다.

즉, 상기 턴디쉬바디부(110)로 제공된 용강(M)이 상기 다공하면부(120)의 복수의 관통홀(121)을 통하여 균일하게 상기 냉각주형(300)으로 공급될 수 있는 것이다.

상기 턴디쉬바디부(110)는 상기 냉각주형(300)에 설치되어 상기 래들(200)에서 공급되는 용강(M)을 전달받게 된다.

이를 위해, 상기 턴디쉬바디부(110)는 후술할 다공하면부(120)가 하면에 형성될 수 있으며, 커버(111)와 쉴드(112)를 포함할 수 있다.

상기 커버(111)는 상기 턴디쉬바디부(110)의 상면에 제공될 수 있으며, 상기 쉴드(112)는 상기 래들바디(210)에서 래들 게이트(220)가 오픈되어 공급되는 용강(M) 주위를 비산화 환경으로 형성하여 상기 용강(M)이 비산화되게 공급할 수 있게 제공된다.

즉, 상기 커버(111)와 상기 쉴드(112)가 상기 턴디쉬바디부(110)를 밀폐시키고, 상기 쉴드(112)에서는 불활성기체가 공급되게 제공될 수 있는 것이다.

한편, 도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 턴디쉬바디부(110)에 공급되는 용강(M)의 높이에 따라, 상기 냉각주형(300)으로 공급되는 용강(M)의 유랑이나, 주조속도를 조절할 수 있다. 즉, 상기 턴디쉬바디부(110)의 높이의 최대를 250 mm로 형성하는 경우에 최고 높이에서의 용강(M)의 공급 유량도 최고가 되며, 주조속도도 최고가 되며, 상기 턴디쉬바디부(110)의 높이에 비례하여 상기 용강(M)의 공급 유량 및 주조속도가 증가하기 때문에, 상기 턴디쉬바디부(110)의 용강(M) 높이를 조절하여 상기 용강(M)의 공급 유량 및 주조속도를 제어할 수 있게 되는 것이다.

상기 다공하면부(120)는 상기 턴디쉬바디부(110)의 하면에 제공되어, 상기 턴디쉬바디부(110)로 공급되는 상기 용강(M)을 상기 냉각주형(300)으로 균일하게 제공하는 역할을 할 수 있다.

이를 위해, 상기 다공하면부(120)에는 복수의 관통홀(121)이 형성될 수 있다. 즉, 상기 다공하면부(120)에 관통홀(121)이 복수 개로 제공됨으로써, 상기 용강(M)이 복수의 관통홀(121)로 통과하여 공급되기 때문에, 분산되어 공급될 수 있게 되는 것이다.

이에 따라, 상기 용강(M)이 상기 냉각주형(300)으로 유입시에 상기 냉각주형(300)의 가운데 부분에서만 고온의 용강(M) 흐름이 형성되고, 상기 냉각주형(300)의 벽부에서는 온도가 내려가서 냉각 불균일이 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.

즉, 상기 관통홀(121)을 동하여 용강(M)이 분산되어 공급되기 때문에, 상기 냉각주형(300)의 벽부로도 고온의 용강(M)의 흐름을 형성할 수 있어, 가운데 부분과의 온도 차이를 감소시킬 수 있으며, 결과적으로 상기 냉각주형(300) 내의 용강(M)의 균일 흐름을 형성하고, 균일 냉각을 유도할 수 있게 된다.

이와 같이 상기 관통홀(121)은 복수 개가 균일한 간격으로 형성될 수 있는데, 이에 따라, 상기 턴디쉬바디부(110)로 공급된 용강(M)을 상기 냉각주형(300)으로 균일하게 공급할 수 있게 된다. 이에 대한 자세한 설명은 도 3을 참조하여 후술한다.

또한, 상기 관통홀(121)은 외측부분으로 갈수록 직경을 크게 형성하거나, 이웃하는 관통홀(121) 사이의 간격을 좁게 형성하여 외측부분으로 제공되는 용강(M)의 비율을 높일 수 있는데, 이에 대한 자세한 설명은 도 4 및 도 5를 참조하여 후술한다.

도 3은 본 발명의 용강주입유닛(100)에서 다공하면부(120)를 도시한 평면도로써, 이를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 용강주입유닛(100)의 상기 다공하면부(120)는 상기 관통홀(121)이 일정간격으로 복수 개가 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 용강주입유닛(100)은 상기 래들(200)에서 낙하하는 상기 용강(M)의 충격력을 흡수하도록, 상기 용강(M)이 낙하하는 상기 다공하면부(120)에 제공되는 충격흡수패드부(130)를 더 포함할 수 있다.

즉, 상기 관통홀(121)을 일정간격을 형성하여 상기 냉각주형(300)으로 용강(M)을 균일하게 공급할 수 있게 되며, 상기 충격흡수패드부(130)에 의해서, 상기 래들(200)에서 공급되는 초기에 용강(M)이 중앙부분에서만 다량이 상기 냉각주형(300)으로 공급되는 것을 방지할 수 있게 된다.

여기서, 상기 충격흡수패드부(130)는 상기 래들(200)에서 공급을 위해 낙하하는 용강(M)의 직하부에 해당하는 상기 다공하면부(120)의 부분에 제공될 수 있는데, 일반적으로 상기 다공하면부(120)의 중앙부분일 것이다.

이와 같이, 상기 충격흡수패드부(130)가 상기 다공하면부(120)의 중앙부분에 제공됨으로써, 상기 래들(200)에서 낙하하는 용강(M)이 상기 다공하면부(120)의 중앙부분에 형성된 관통홀(121)로 집중적으로 빠져나가는 것을 방지할 수 있게 된다.

상기 충격흡수패드부(130)와 충돌한 상기 용강(M)은 일차적으로 상기 턴디쉬바디부(110)에 고이게 됨으로써, 상기 다공하면부(120)의 전면에 고르게 제공될 수 있게 되고, 상기 다공하면부(120)에 일정 간격으로 형성된 복수 개의 상기 관통홀(121)로 균일하게 용강(M)을 상기 냉각주형(300)으로 공급할 수 있게 되는 것이다.

여기서, 상기 관통홀(121)은 균일 간격으로 형성됨으로써, 상기 용강(M)이 상기 턴디쉬바디부(110)에 균일하게 고여있는 경우에는 상기 냉각주형(300)으로 균일하게 공급할 수 있게 된다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 용강주입유닛(100)에서 다공하면부(120)의 다른 실시예를 도시한 평면도이다. 즉, 도 4는 관통홀(121)이 중앙부분에서 외측부분으로 갈수록 관통홀(121) 사이의 간격을 좁게 형성하는 것과 동시에 방사 방향으로 형성한 것을 도시한 것이고, 도 5는 상기 관통홀(121)이 외측부분으로 갈수록 직경을 크게 형성된 것을 도시한 것이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 용강주입유닛(100)의 상기 다공하면부(120)는 중앙부분에서 외측부분으로 갈수록 상기 관통홀(121)의 직경을 크게 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 용강주입유닛(100)의 상기 다공하면부(120)는 중앙부분에서 외측부분으로 갈수록 이웃하는 관통홀(121) 사이의 간격을 좁게 형성할 수 있으며, 복수의 상기 관통홀(121)을 방사 방향으로 형성할 수도 있다.

이와 같이, 상기 관통홀(121)의 형상 및 배치 위치를 조절함으로써, 상기 냉각주형(300)으로 공급되는 용강(M)의 유량을 상기 냉각주형(300)의 직경 방향에 대하여 조절할 수 있게 된다.

즉, 상기 냉각주형(300)의 중앙부분과 외측부분으로 공급되는 상기 용강(M)의 유량을 조절할 수 있게 되는 것이다.

상기 관통홀(121)이 상기 다공하면부(120)의 중앙부분에서 외측부분으로 갈수록 직경을 크게 형성하는 경우에는 중앙부분에 제공되는 관통홀(121)의 직경보다 외측부분에 제공되는 관통홀(121)의 직경을 더 크게 제공할 수 있게 된다.

이와 같이 관통홀(121)을 형성하게 되면, 동일 속도로 상기 다공하면부(120)의 중앙부분과 외측부분으로 용강(M)이 공급된다고 가정하면, 상기 다공하면부(120)의 외측부분으로 빠져나가는 용강(M)의 유량이 더 커지게 된다.

그러나, 실제로는 상기 래들(200)에서 공급되는 용강(M)의 속도가 상기 다공하면부(120)의 중앙부분에서는 빠르나, 상기 다공하면부(120)의 외측부분으로 갈수록 점점 느려지게 되므로, 상기 관통홀(121)이 일정 간격으로 형성되는 경우에는 상기 다공하면부(120)의 외측부분으로 빠져나가는 용강(M)의 유량이 더 적을 수 있기 때문에, 상기 다공하면부(120)의 외측부분으로 갈수록 상기 관통홀(121)의 직경을 크게 형성함으로써, 결과적으로 균일하게 용강(M)을 공급할 수 있게 되는 것이다.

또한, 이와 같이 관통홀(121) 직경의 크기를 조절하면, 상기 냉각주형(300)으로 공급되는 상기 용강(M)의 온도도 균일하게 조절하여 공급할 수 있게 된다.

즉, 상기 다공하면부(120)의 중앙부분으로 고온의 용강(M)이 유입된 후에, 용강(M)이 냉각되면서 외측부분으로 전달되기 때문에, 상기 다공하면부(120)의 외측부분에서의 유량을 증가시켜 온도차이를 보상할 수 있도록 열량의 공급을 증가시킬 수 있는 것이다.

한편, 상기 관통홀(121)을 상기 다공하면부(120)의 중앙부분에서 외측부분으로 갈수록 관통홀(121) 사이의 간격을 점점 좁게 형성할 수도 있는데, 이는 상기 관통홀(121)의 직경을 조절하는 것과 유사한 작용 효과를 발생시키게 된다.

즉, 공급되는 상기 용강(M)의 속도가 동일하다고 가정할 경우에는, 상기 다공하면부(120)의 외측부분에서 상기 용강(M)이 더 많이 배출될 수 있는 것이다.

또한, 상기 다공하면부(120)의 중앙부분에서의 용강(M) 속도가 외측부분에서의 용강(M)의 속도보다 크게 제공되는 실제의 경우에는 중앙부분과 외측부분에서 배출되는 용강(M)의 유량을 균일하게 조절할 수 있게 된다.

한편, 상기 다공하면부(120)의 방사 방향으로 상기 관통홀(121)을 형성하는 경우에는, 상기 래들(200)에서 공급되는 용강(M)이 중앙부분에 낙하하여 퍼져나가는 방향으로 상기 관통홀(121)을 형성하는 것이기 때문에, 상기 용강(M)을 상기 냉각주형(300)으로 배출하는 경우에 와류가 발생하는 것을 방지시킬 수 있게 된다.

도 7은 본 발명의 수직형 주조장치를 도시한 사시도이며, 도 8은 본 발명의 수직형 주조장치에서 주편진동부(600)의 유무에 따른 주편의 상태를 나타낸 사진이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 수직형 주조장치는 장치바디(400), 상기 장치바디(400)의 상부에 제공되는 래들(200), 상기 래들(200)에서 용강(M)을 전달받도록, 상기 래들(200)의 하측에 제공되는 상기 용강주입유닛(100), 상기 용강주입유닛(100)에서 균일하게 용강(M)을 전달받도록, 상기 용강주입유닛(100)이 상면에 제공되는 냉각주형(300) 및 상기 냉각주형(300)에서 응고되어 제공되는 주편을 지지하도록, 상기 냉각주형(300)의 하측에 제공되는 지지부(500)를 포함할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 수직형 주조장치는 용강(M)을 주편으로 형성하여 제공하기 위해서, 장치바디(400), 래들(200), 냉각주형(300), 지지부(500)를 포함할 수 있다.

상기 래들(200)은 용강(M)을 상기 냉각주형(300)으로 공급하는 역할을 하며, 상기 냉각주형(300)으로 균일하게 용강(M)을 공급하기 위해서, 상기 용강주입유닛(100)이 상기 래들(200)과 상기 냉각주형(300) 사이에 제공됨은 전술하였다.

상기 냉각주형(300)은 상기 용강주입유닛(100)이 안착할 수 있으며, 상기 용강(M)을 상기 용강주입유닛(100)을 통하여 전달받아, 상기 용강(M)이 응고되어 형성된 주편을 형성하는 1차 냉각을 실시하는 역할을 할 수 있다.

즉, 상기 냉각주형(300)은 액상의 용강(M)을 통과시켜 일정한 형태로 응고시키는 상하 관통된 틀로써, 틀의 형태가 변형되지 않는 고정형으로 사용될 수 있다.

한편, 상기 냉각주형(300)의 하측으로 인발되는 주편의 단면적은 수직 방향을 따라 항상 일정하게 형성될 수 있다. 물론, 냉각주형(300)의 형상은 제조하고자 하는 주편에 따라 다양한 형상 및 크기로 변형될 수 있다.

또한, 상기 냉각주형(300)에는 냉각수가 순환되는 냉각수관이 내부에 마련된 수냉몰드(water-cooled mold)로서 제공되어 공급된 용강(M)을 1차 냉각하고, 이러한 냉각주형(300)의 일측에는 냉각주형(300)과 주편이 서로 들러붙는 스티킹(sticking) 현상을 방지하고 인발을 효율적으로 수행하기 위하여 냉각주형(300)을 수직 방향으로 진동시키는 주형진동기가 제공될 수도 있다.

상기 지지부(500)는 상기 냉각주형(300)의 하측으로 인발되는 용강(M)이 응고된 주편을 지지하는 역할을 할 수 있다.

즉, 상기 지지부(500)는 냉각주형(300)의 하측으로 인발되는 주편을 수직으로 지지하며, 하강하는 속도를 조절하여 주편의 인발 속도를 조정할 수 있다. 이러한 지지부(500)는 주편의 하부면을 받쳐주는 정반을 포함할 수 있다.

상기 정반은 용강(M)이 유입되기 전 냉각주형(300)의 내측으로 몸체의 일부 또는 전체가 삽입된 상태로 유지되며, 용강(M)의 유입에 의해서 점차 하강한다. 정반이 냉각주형(300)의 내측에 삽입된 상태에서 정반의 외주면과 냉각주형(300) 사이를 실링(sealing)하여 용강(M)이 유입될 때 정반과 냉각주형(300)의 미세한 이격 공간으로 새지 않게 제공될 수 있다.

또한, 상기 정반의 상부면에는 주편의 응고가 완료된 후 주편과 정반과의 분리가 용이하도록 특정 형상의 홈 등이 형성될 수 있으며, 이러한 정반의 상면에는 특정 성분의 화학 약품 등이 도포될 수도 있다.

상기 장치바디(400)는 상기 래들(200), 냉각주형(300), 지지부(500) 등이 설치되는 바디로서의 역할을 할 수 있다. 또한, 상기 장치바디(400)는 분리부(410), 재냉각부(420), 회전이송부(430) 등을 포함할 수 있다.

상기 재냉각부(420)는 상기 냉각주형(300)의 직하에 마련되어 상기 주편을 냉각시키는 다시 냉각시키는 역할을 할 수 있다. 즉, 상기 냉각주형(300)에서 완전히 냉각되지 않은 주편을 마저 냉각하는 것이다.

이를 위해, 상기 재냉각부(420)는 냉각수를 분사하여 뿌려주는 다수의 냉각노즐로 구성될 수 있으며, 냉각주형(300)의 직하에 설치될 수 있다.

즉, 상기 재냉각부(420)는 주편이 하측으로 통과할 때, 주편의 팽창을 물리적으로 방지하고, 주편을 지면에 수직인 방향으로 안내하는 다수의 롤과, 롤을 통과한 주편에 냉각수를 분사 또는 살포하여 주편을 2차 냉각시키는 다수의 냉각노즐을 제공할 수 있는 것이다.

또한, 상기 재냉각부(420)를 통과한 주편은 내부에 미응고된 용강(M)이 존재할 수 있기 때문에 일정시간 최종응고를 위해서 장치 내에 정체할 수 있다.

상기 분리부(410)는 상기 재냉각부(420)에서 냉각된 주편을 비연속적으로 생산하여 공급하기 위해서 상기 주편을 분리하는 역할을 할 수 있다.

즉, 상기 분리부(410)는 상기 재냉각부(420)를 통과하며 최종응고가 완료된 주편의 후방에 위치하여, 주편을 후방에서 힘을 가해 밀어줌으로써 주편을 지지부(500)의 정반으로부터 분리시킬 수 있는 것이다.

상기 회전이송부(430)는 상기 분리부(410)에서 밀어낸 주편을 이송시키는 역할을 할 수 있다. 즉, 상기 분리부(410)와 마주보는 상기 주편의 타측에 마련되어 상기 주편을 회전 및 수평 이송시킬 수 있는 것이다.

이를 위해, 상기 회전이송부(430)는 상기 지지부(500)의 정반에서 분리된 주편을 받는 회전형 롤러테이블과 회전형 롤러테이블을 수평 방향으로 회전시키는 틸팅장치 및 회전형 롤러테이블과 수평 방향으로 연장되는 이송 롤러테이블을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 수직형 주조장치는 상기 지지부(500)의 주편을 상하로 진동시키도록, 상기 지지부(500)의 하측에 제공되는 주편진동부(600)를 더 포함할 수 있다.

상기 주편진동부(600)는 상기 지지부(500)의 정반을 이동시키기 위해, 유압 실린더를 사용하여 하방으로 이동하는 동시에 1 mm 정도의 소진폭으로 1 Hz 정도 진동할 수 있다.

즉, 상기 냉각주형(300)의 하부에 삽입된 지지부(500)가 주편진동부(600)에 의해 하강하면서 상기 주편이 상기 냉각주형(300)의 하방으로 인발됨과 동시에, 상기 주편을 상하로 진동시킬 수 있는 것이다.

이와 같이 상기 주편진동부(600)가 진공을 주편에 공급하면 주편 단명을 치밀하게 형성할 수 있는데, 이는 도 8에 나타낸 사진으로 확인할 수 있다.

즉, 도 8의 (a)는 200 kg 용해로에서 시험한 결과로서 주편을 진동시켜서 단면을 처리한 결과를 나타낸 사진이고, 도 8의 (b)는 종래의 장치에서 주편을 회전시켜서 단면을 처리한 사진인데, 이를 비교하면 도 8의 (a)에 나타낸 주편의 단면 사진이 더 치밀함을 알 수 있다.

100: 용강주입유닛 110: 턴디쉬바디부
111: 커버 112: 쉴드
120: 다공하면부 121: 관통홀
130: 충격흡수패드부 200: 래들
210: 래들바디 220: 래들 게이트
300: 냉각주형 400: 장치바디
410: 분리부 420: 재냉각부
430: 회전이송부 500: 지지부
600: 주편진동부

Claims (8)

1. 래들에서 냉각주형으로 용강을 전달하도록,
   상기 냉각주형에 제공되는 턴디쉬바디부; 및
   상기 턴디쉬바디부의 하면에 제공되며, 상기 냉각주형으로 용강을 균일하게 공급하도록, 복수의 관통홀이 형성된 다공하면부;
   를 포함하는 용강주입유닛.
2. 제1항에 있어서,
   상기 다공하면부는 상기 관통홀이 일정간격으로 복수 개가 형성된 용강주입유닛.
3. 제2항에 있어서,
   상기 다공하면부는 중앙부분에서 외측부분으로 갈수록 상기 관통홀의 직경을 크게 형성한 용강주입유닛.
4. 제1항에 있어서,
   상기 다공하면부는 중앙부분에서 외측부분으로 갈수록 이웃하는 관통홀 사이의 간격을 좁게 형성한 용강주입유닛.
5. 제4항에 있어서,
   상기 다공하면부는 복수의 상기 관통홀을 방사 방향으로 형성한 용강주입유닛.
6. 제1항에 있어서,
   상기 래들에서 낙하하는 상기 용강의 충격력을 흡수하도록, 상기 용강이 낙하하는 상기 다공하면부에 제공되는 충격흡수패드부;
   를 더 포함하는 용강주입유닛.
7. 장치바디;
   상기 장치바디의 상부에 제공되는 래들;
   상기 래들에서 용강을 전달받도록, 상기 래들의 하측에 제공되는 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 용강주입유닛;
   상기 용강주입유닛에서 균일하게 용강을 전달받도록, 상기 용강주입유닛이 상면에 제공되는 냉각주형; 및
   상기 냉각주형에서 응고되어 제공되는 주편을 지지하도록, 상기 냉각주형의 하측에 제공되는 지지부;
   를 포함하는 수직형 주조장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 지지부의 주편을 상하로 진동시키도록, 상기 지지부의 하측에 제공되는 주편진동부;
   를 더 포함하는 수직형 주조장치.

Images