KR20150077557A - 연속주조장치 및 연속주조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 래들의 용강을 턴디쉬로 이송하기 위한 쉬라우드 노즐, 상기 쉬라우드 노즐 상부에 위치하여 상기 쉬라우드 노즐의 개폐를 조절함으로써, 상기 턴디쉬로 이송되는 상기 용강의 양을 조절하는 슬라이드 게이트, 상기 쉬라우드 노즐의 둘레를 따라 내장되고, 기설정간격 이격되어 형성된 복수의 전도체, 및 복수의 상기 전도체와 결합되어 상기 전도체 각각의 전도도를 측정할 수 있는 전도도 측정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속주조장치가 제공된다. 또한, 래들의 용강을 쉬라우드 노즐을 통하여 턴디쉬로 이송하면서, 상기 쉬라우드 노즐의 둘레를 따라 이격되어 내장된 복수의 전도체의 전도도를 측정하는 측정단계, 및 상기 측정단계에서 측정된 전도도에 따라 상기 래들에서 상기 쉬라우드 노즐로 이송되는 상기 용강의 이송방향을 제어하는 제어단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속주조방법이 제공된다.

Description

연속주조장치 및 연속주조방법{CONTINOUS CASTING APPARATUS AND METHOD BY THE SAME}

본 발명은 연속주조장치 및 연속주조방법에 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.

관련한 기술로는 대한민국 특허공개공보 제2009-0105371호(2009.10.07 공개, 연속주조용 쉬라우드 노즐)가 있다.

본 발명의 실시예에 따라, 쉬라우드 노즐에 복수의 전도체를 내장하여 전도도를 측정함으로써, 쉬라우드 노즐의 용손 여부를 파악할 수 있는 연속주조장치 및 연속주조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 래들의 용강을 턴디쉬로 이송하기 위한 쉬라우드 노즐, 상기 쉬라우드 노즐 상부에 위치하여 상기 쉬라우드 노즐의 개폐를 조절함으로써, 상기 턴디쉬로 이송되는 상기 용강의 양을 조절하는 슬라이드 게이트, 상기 쉬라우드 노즐의 둘레를 따라 내장되고, 기설정간격 이격되어 형성된 복수의 전도체, 및 복수의 상기 전도체와 결합되어 상기 전도체 각각의 전도도를 측정할 수 있는 전도도 측정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속주조장치가 제공된다.

상기 슬라이드 게이트는 상기 래들에서 상기 쉬라우드 노즐로 이송되는 상기 용강의 이송방향을 제어할 수 있도록 형성될 수 있다.

상기 슬라이드 게이트는, 제1 용강이송홀이 형성된 상부 플레이트, 및 상기 제1 용강 이송홀에 대응한 제2 용강 이송홀이 형성되고, 상기 상부 플레이트 하부에 편심이동 가능하게 결합되어 상기 용강의 이송방향을 제어할 수 있는 하부 플레이트를 포함할 수 있다.

상기 전도도 측정부에서 측정된 상기 전도체 각각의 전도도에 따라 상기 슬라이드 게이트를 제어함으로써, 상기 용강의 이송방향을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 래들의 용강을 쉬라우드 노즐을 통하여 턴디쉬로 이송하면서, 상기 쉬라우드 노즐의 둘레를 따라 이격되어 내장된 복수의 전도체의 전도도를 측정하는 측정단계, 및 상기 측정단계에서 측정된 전도도에 따라 상기 래들에서 상기 쉬라우드 노즐로 이송되는 상기 용강의 이송방향을 제어하는 제어단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속주조방법이 제공된다.

상기 제어단계는, 제1 용강이송홀이 형성된 상부 플레이트와 상기 제1 용강 이송홀에 대응한 제2 용강 이송홀이 형성되고, 상기 상부 플레이트 하부에 편심이동 가능하게 결합된 하부 플레이트를 포함하는 슬라이드 게이트에 의해 상기 용강의 이송방향이 제어될 수 있다.

상기 제어단계는, 상기 측정된 전도도에 따라 제어부가 상기 슬라이드 게이트를 제어하여 상기 용강의 이송방향이 제어될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 연속주조장치 및 연속주조방법을 이용하여 쉬라우드 노즐에 복수의 전도체를 내장하여 전도도를 측정함으로써, 쉬라우드 노즐의 용손 여부를 파악할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연속주조장치를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연속주조장치의 전도체가 내장된 쉬라우드 노즐을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 연속주조장치의 전도체가 내장된 쉬라우드 노즐의 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 연속주조장치의 슬라이드 게이트의 제어거동을 나타낸 도면.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명에 따른 연속주조장치 및 연속주조방법의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연속주조장치를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연속주조장치의 전도체가 내장된 쉬라우드 노즐을 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 연속주조장치의 전도체가 내장된 쉬라우드 노즐의 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 연속주조장치의 슬라이드 게이트의 제어거동을 나타낸 도면이다.

연속 주조기는 제강로에서 생산되어 래들(ladle)로 이송된 용강을 턴디쉬(tundish)에 받았다가 연속 주조기용 몰드로 공급하여 일정한 크기의 슬라브를 생산하는 설비이다. 연속주조 공정에서 래들을 통해 턴디쉬로 액상의 용강을 이동시킬때, 쉬라우드 노즐을 사용하며, 래들에서 턴디쉬로 용강 이송은 슬라이드 게이트의 개폐에 의해 이루어진다.

이때, 슬라이드 게이트의 특성상 쉬라우드 노즐 한쪽면으로 용강의 흐름이 집중될 수 있고, 이렇게 쉬라우드 노즐 내부 한쪽면에 용강의 흐름이 집중되는 경우 용손이 발생하게 되고, 심한 경우 쉬라우드 노즐에 구멍(HOLE)이 형성되기도 한다. 이때, 발생한 쉬라우드 노즐의 홀을 통하여 주조 중 용강이 외부로 유출되어 사고가 발생할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 연속주조장치는 쉬라우드 노즐(100)의 전도도를 측정하여 쉬라우드 노즐(100)의 용손 여부를 확인하고, 이에 더 나아가 용강의 흐름 방향을 변경하여 용손의 더 이상의 진행을 막을 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 연속주조장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 쉬라우드 노즐(100), 슬라이드 게이트(200), 전도체(300) 및 전도도 측정부(400)를 포함한다.

쉬라우드 노즐(100)은 래들(L)의 용강을 턴디쉬로 이송하기 위한 것으로 내화물로 이루어진다. 고온의 용강에 견딜 수 있는 내화물로 쉬라우드 노즐(100)을 형성하는 것이다. 슬라이드 게이트(200)는 래들(L)과 쉬라우드 노즐(100) 사이에 형성된다. 즉 쉬라우드 노즐(100) 상부에 위치하여 쉬라우드 노즐(100)의 개폐를 조절하게 된다. 쉬라우드 노즐(100)의 개폐를 조절함으로써 래들(L)로부터 턴디쉬로 용강의 이송 여부를 조절하는 것이다.

즉, 쉬라우드 노즐(100)을 개방하게 되면 래들(L)로부터 턴디쉬로 용강이 이송되며, 쉬라우드 노즐(100)을 폐쇄하게 되면 래들(L)로부터 턴디쉬로 용강의 이송이 차단된다. 이때, 쉬라우드 노즐(100)의 개방정도를 조절하여 래들(L)로부터 턴디쉬로의 용강의 이송량 또한 조절할 수 있다.

전도체(300)는 복수로 형성되고, 쉬라우드 노즐(100)의 둘레를 따라 내장될 수 있다. 쉬라우드 노즐(100)의 둘레를 따라 내장 내장된 전도체(300)의 전도도를 측정함으로써, 쉬라우드 노즐(100)이 용손여부를 확인할 수 있게 된다. 따라서, 전도도 측정부(400)는 복수의 전도체(300)와 각각 결합되어 전도체(300) 각각의 전도도를 측정할 수 있다. 각각의 전도도 측정부(400)가 측정된 전도도로부터 쉬라우드 노즐(100)의 용손 여부를 확인할 수 있는 것이다.

상술한 바와 같이, 쉬라우드 노즐(100)의 상부에 위치하는 슬라이드 게이트(200)의 개방여부에 따라 용강의 이송여부가 결정되고, 슬라이드 게이트(200)의 개방 방향에 따라 용강의 흐름 방향이 결정될 수 있다. 용강의 흐름이 쉬라우드 노즐(100) 내부 한쪽면에 치우쳐 장시간 지속되면 쉬라우드 노즐(100) 내부의 용손은 크게 증가하여 결국 홀을 형성할 수도 있게 된다. 쉬라우드 노즐(100)에 홀이 형성되면 용강이 외부로 유출되어 사고의 원인이 될 수 있다.

쉬라우드 노즐(100)의 둘레를 따라 내장된 전도체(300) 중에서, 쉬라우드 노즐(100) 내부의 용손이 증가된 부분에 근접한 전도체(300)의 전도도는 낮아질 수 있다. 전도체(300)는 금속으로 형성될 수 있으며, 금속의 전도도는 온도가 높아지면 전도도가 낮아지게 된다. 쉬라우드 노즐(100) 내부에 용손이 발생하게 되면, 쉬라우드 노즐(100)의 두께가 얇아지게 되고, 이에 따라 전도체(300)의 온도도 높아지게 된다. 전도체(300)의 온도가 높아지게 됨에 따라 전도도는 낮게 측정되는 것이다.

즉, 전도도 측정부(400)에서 측정된 전도도가 낮은 경우, 쉬라우드 노즐(100)의 이 부분에 용손이 발생한 것으로 예측할 수 있고, 이때 용강의 흐름 방향을 변경하여 쉬라우드 노즐(100) 내부의 용손이 커지는 것을 막을 수 있게 된다.

이때, 쉬라우드 노즐(100) 내부에 내장되는 복수의 전도체(300)는 쉬라우드 노즐(100) 벽면의 용손이 발생 가능하기 쉬운 영역에 배열될 수 있다. 또한, 복수의 전도체(300)는 저항계수가 큰 니켈이나 철 등을 이용하여 형성될 수 있다. 각각의 전도체(300)에는 전도도를 측정할 수 있도록 전도도 측정부(400)가 결합되어야 한다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 쉬라우드 노즐(100) 내부에 복수의 전도체(300)는 쉬라우드 노즐(100)의 용손이 발생 가능한 영역을 따라 일정간격 이격되어 형성된다.

이때, 슬라이드 게이트(200)는 래들(L)에서 쉬라우드 노즐(100)로 이송되는 용강의 이송방향을 제어할 수 있도록 형성될 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 연속주조장치는 래들(L)에서 쉬라우드 노즐(100)로 이송되는 용강의 이송방향을 변경하도록 상부 플레이트(210)와 하부 플레이트(220)를 포함할 수 있다. 상부 플레이트(210)의 중앙에는 래들(L)로부터 턴디쉬로 용강을 이송하는 제1 용강이송홀이 형성된다. 또한 하부 플레이트(220)의 중앙에는 제1 용강 이송홀(211)에 대응하여 제2 용강 이송홀(221)이 형성된다.

이때 하부 플레이트(220)는 상부 플레이트(210)에 편심이동하게 결합된다. 즉 제2 용강 이송홀(221)이 제1 용강 이송홀(211)의 둘레를 따라 회전하며 제1 용강 이송홀(211)과 제2 용강 이송홀(221)의 개구된 부분이 겹친 영역이 바뀌게 된다. 제1 용강 이송홀(211)과 제2 용강 이송홀(221)의 개구된 부분이 겹친 영역은 도 4에서와 같이, 변화할 수 있다. 이에 따라 제1 용강 이송홀(211)과 제2 용강 이송홀(221)을 통과하여 쉬라우드 노즐(100)로 이동하는 용강의 흐름에 변동이 발생하게 된다.

본 발명에 따른 연속주조장치는 제어부(500)를 더 포함할 수 있다. 제어부(500)는 전도도 측정부(400)에서 측정된 전도체(300) 각각의 전도도에 따라 슬라이드 게이트(200)를 자동적으로 제어하게 된다. 즉, 전도도 측정부(400)에서 측정된 전도체(300)의 전도도가 낮게 측정되는 전도체(300)가 발견되는 경우, 이러한 전도체(300)가 내장된 영역 주위에 쉬라우드 노즐(100)의 용손이 있었음을 예측하게 되고, 이에 따라 제어부(500)는 슬라이드 게이트(200)를 제어하여 용강의 흐름 방향을 변경하게 된다.

이때, 제어부(500)는 슬라이드 게이트(200)의 하부 플레이트(220)를 회전시켜가면서 용강의 흐름 방향을 제어할 수 있게 된다. 이렇게 제어부(500)가 자동적으로 전도도 측정부(400)에서 측정된 전도도로부터 슬라이드 게이트(200)를 제어함으로써, 쉬라우드 노즐(100)의 내부에서 일부분에서 용손이 커져 홀을 발생시킬 수 있는 것을 차단하여 쉬라우드 노즐(100)의 사용 수명을 연장시키고, 홀로 인하여 발생가능한 사고를 예방할 수 있게 된다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 연속주조방법은 측정단계, 및 제어단계를 포함한다. 측정단계는 래들(L)의 용강을 쉬라우드 노즐(100)을 통하여 턴디쉬로 이송하면서, 쉬라우드 노즐(100)의 둘레를 따라 일정간격 이격되어 내장된 복수의 전도체(300)의 전도도를 측정하는 것이다. 복수의 전도체(300)는 쉬라우드 노즐(100) 내부의 용손이 발생 가능한 영역 주위에 내장되어야 한다. 이때, 복수의 전도체(300)에는 각각 전도도를 측정할 수 있는 전도도 측정부(400)가 결합되어 각각의 전도도를 측정가능하다.

제어단계는 측정단계에서 측정된 전도도에 따라 래들(L)에서 쉬라우드 노즐(100)로 이송되는 용강의 이송방향을 제어하게 된다. 제어단계는 제1 용강 이송홀(211)이 형성된 상부 플레이트(210)와 제2 용강 이송홀(221)이 형성된 하부 플레이트(220)를 포함하는 슬라이드 게이트(200)를 제어하여 용강의 이송방향을 제어하게 된다.

제어부(500)는 측정된 전도도에 따라 슬라이드 게이트(200)를 자동적으로 제어하게 된다. 슬라이드 게이트(200)를 제어하여 용강의 흐름방향을 변경하는 것은 상술한 바와 일치하기 때문에 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명에 따른 연속주조장치 및 연속주조방법을 통하여 래들(L)의 용강을 턴디쉬로 이송하는 쉬라우드 노즐(100) 내부의 용손이 커지는 것을 방지하고, 쉬라우드 노즐(100) 내부의 용손이 커지는 것을 방지하여 쉬라우드 노즐(100)에 홀이 생성되는 것을 예방함으로써, 홀에 의한 사고를 방지할 수 있으며, 나아가 쉬라우드 노즐(100)의 사용 수명을 증가시킬 수 있게 된다.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

L: 래들
100: 쉬라우드 노즐
200: 슬라이드 게이트
210: 상부 플레이트
211: 제1 용강 이송홀
220: 하부 플레이트
221: 제2 용강 이송홀
300: 전도체
400: 전도도 측정부
500: 제어부

Claims (7)

1. 래들의 용강을 턴디쉬로 이송하기 위한 쉬라우드 노즐;
   상기 쉬라우드 노즐 상부에 위치하여 상기 쉬라우드 노즐의 개폐를 조절함으로써, 상기 턴디쉬로 이송되는 상기 용강의 양을 조절하는 슬라이드 게이트;
   상기 쉬라우드 노즐의 둘레를 따라 내장되고, 기설정간격 이격되어 형성된 복수의 전도체; 및
   복수의 상기 전도체와 결합되어 상기 전도체 각각의 전도도를 측정할 수 있는 전도도 측정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속주조장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 슬라이드 게이트는 상기 래들에서 상기 쉬라우드 노즐로 이송되는 상기 용강의 이송방향을 제어할 수 있도록 형성되는 것을 특징으로 하는 연속주조장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 슬라이드 게이트는,
   제1 용강이송홀이 형성된 상부 플레이트; 및
   상기 제1 용강 이송홀에 대응한 제2 용강 이송홀이 형성되고, 상기 상부 플레이트 하부에 편심이동 가능하게 결합되어 상기 용강의 이송방향을 제어할 수 있는 하부 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속주조장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 전도도 측정부에서 측정된 상기 전도체 각각의 전도도에 따라 상기 슬라이드 게이트를 제어함으로써, 상기 용강의 이송방향을 제어하는 제어부를 더 포함하는 연속주조장치.
   
5. 래들의 용강을 쉬라우드 노즐을 통하여 턴디쉬로 이송하면서, 상기 쉬라우드 노즐의 둘레를 따라 이격되어 내장된 복수의 전도체의 전도도를 측정하는 측정단계; 및
   상기 측정단계에서 측정된 전도도에 따라 상기 래들에서 상기 쉬라우드 노즐로 이송되는 상기 용강의 이송방향을 제어하는 제어단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속주조방법.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 제어단계는,
   제1 용강 이송홀이 형성된 상부 플레이트와 상기 제1 용강 이송홀에 대응한 제2 용강 이송홀이 형성되고, 상기 상부 플레이트 하부에 편심이동 가능하게 결합된 하부 플레이트를 포함하는 슬라이드 게이트에 의해 상기 용강의 이송방향이 제어되는 것을 특징으로 하는 연속주조방법.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 제어단계는,
   상기 측정된 전도도에 따라 제어부가 상기 슬라이드 게이트를 제어하여 상기 용강의 이송방향이 제어되는 것을 특징으로 하는 연속주조방법.
   

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