KR20160083919A - 금속 빔 주조용 노즐 - Google Patents

금속 빔 주조용 노즐 Download PDF

Info

Publication number
KR20160083919A
KR20160083919A KR1020167014944A KR20167014944A KR20160083919A KR 20160083919 A KR20160083919 A KR 20160083919A KR 1020167014944 A KR1020167014944 A KR 1020167014944A KR 20167014944 A KR20167014944 A KR 20167014944A KR 20160083919 A KR20160083919 A KR 20160083919A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
nozzle
front port
port
outlet
wall
Prior art date
Application number
KR1020167014944A
Other languages
English (en)
Inventor
요한 리쇼
마르틴 크라이에르호프
크리스티안 바르메스
Original Assignee
비수비우스 크루서블 컴패니
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 비수비우스 크루서블 컴패니 filed Critical 비수비우스 크루서블 컴패니
Publication of KR20160083919A publication Critical patent/KR20160083919A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/009—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths of work of special cross-section, e.g. I-beams, U-profiles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/10—Supplying or treating molten metal
    • B22D11/103—Distributing the molten metal, e.g. using runners, floats, distributors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D35/00—Equipment for conveying molten metal into beds or moulds
    • B22D35/04—Equipment for conveying molten metal into beds or moulds into moulds, e.g. base plates, runners
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/08—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like for bottom pouring
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/50—Pouring-nozzles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
  • Nozzles (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Abstract

본 발명은 스틸 주조를 위한 침지 노즐(1)로서:
ㆍ 유입구 부분(1A),
ㆍ 상기 유입구 부분(1A)으로부터 또는 유입구 부분에 인접하여 제1 길이방향 축(X1)을 따라서 연장되는 세장형 부분(1B),
ㆍ 외측 둘레벽에 의해 획정되고 상기 외측 둘레벽 상에 개방되어 있는 제1 유출구 전방 포트(35)를 포함하는, 유출구 부분(1C),
ㆍ 상기 유입구 오리피스(18)에서 개방되어 있고, 적어도 상기 제1 전방 포트(35)를 통해서 분위기로 개방되는 곳인 노즐의 유출구 부분(1C)에서 적어도 부분적으로 연장되며, 제1 길이방향 축(X1)에 평행하게 연장되는 주입 보어(50)로서, 제1 전방 포트는, 보어(50)와 만나는 전방 포트 유입구(35i)로부터 노즐의 유출구 부분의 외측 둘레벽에서 개방되어 있는 전방 포트 유출구(35o)까지, 상기 제1 길이방향 축(X1)을 가로지르는 전방 포트 방향(Y1)을 따라 연장되는 것인, 보어
를 포함하고,
ㆍ 제1 방향(X1)에 대해서 수직인 평면을 따른 노즐 유출구 부분(1C)의 평면 절단면이:
o 벽 둘레(1P)에 의해 획정된 노즐의 유출구 부분(1C)의 외측 둘레벽의 윤곽선 및 상기 벽 둘레에 의해 획정된 영역의 벽 중심(1x)
o 보어 중심(50x)이 통과하고, 전방 포트 방향(Y1)의 정투영에 평행한 방향을 따라서 절단면의 평면으로 연장되는 제1 횡방향 축(Y);
을 포함하고,
ㆍ 노즐은, 길이방향 축에 대하여 제1 전방 포트(35)의 방향에 반대인 방향을 따라서 연장되고 길이방향 축(X1) 및 전방 포트 방향(Y1)에 의해 획정되는 평면에 속하는 전방 포트를 포함하지 않으며, 상기 평면 절단면에서,
ㆍ 전방 포트(35) 측에서 제1 횡방향 축(Y)을 따라서 측정된 벽 중심(1x)으로부터 외측 둘레벽까지의 거리(L1)가 전방 포트(35)의 반대측에서 측정된 동일한 거리(L2) 보다 큰(L1 > L2) 것을 특징으로 하는 침지 노즐에 관한 것이다.

Description

금속 빔 주조용 노즐{NOZZLE FOR CASTING METAL BEAMS}
본 발명은 H-빔 등과 같은 금속 빔 주조용 노즐에 관한 것이다. 본 발명의 노즐은 몰드 내로의 금속 유동의 보다 양호한 제어를 가능하게 하여, 결함이 적은 금속 빔을 생산한다.
금속 성형 프로세스에서, 금속 멜트가 어느 한 야금학적 용기로부터 다른 용기로, 몰드로 또는 공구로 이송된다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 레이들(ladle)(11)이 노(爐)로부터의 금속 멜트로 채워지고 턴디시(tundish)(10)로 이송된다. 이어서, 슬래브, 빌렛, 빔 또는 잉곳을 형성하기 위해서, 금속 멜트가 주입 노즐(1)을 통해서 턴디시로부터 몰드에 부어질 주조될 수 있다. 야금학적 용기로부터 나오는 금속 멜트의 유동은, 중력에 의해 상기 용기의 하부에 위치해 있는 노즐 시스템(1, 111)을 통과하게 움직여지게 된다. 특히, 턴디시(10)는 그 하부 바닥(10a)에, 턴디시의 내부를 몰드와 유체 연통시키는 노즐(1)이 마련되어 있다. 일부 설비는 턴디시 없이 이루어지고 레이들을 몰드에 직접 연결한다.
일부 경우에, 최적의 몰드 충전 및 몰드에 유입되는 금속의 열 프로파일을 보장하기 위해, 2개의 노즐이 단일 몰드에 대해서 이용된다. US39311850와 같은, 단순한 직사각형 프로파일을 위해서 이러한 해결책이 이용될 수 있으나, 이는 H-형상의 빔 또는 유사물과 같은 복잡한 형상의 금속 부품을 몰딩하는 데 일반적으로 이용된다. 예를 들어, JPH09122855는 H-빔의 각 플랜지와 웨브(web) 사이의 교차부에 위치되는 2개의 노즐에 의해서 공급되는 H-빔 몰드를 개시한다("플랜지"가 "H"의 2개의 측방향 요소를 지칭하고 "웨브"가 양 플랜지를 연결하는 중간 요소를 지칭하며; H-빔이 또한 종종 I-빔으로서 지칭되고, 2개의 용어가 본원에서 동의어로서 사용되고 있다는 것을 주목하여야 할 필요가 있다). 단일 몰드에 2개의 노즐을 이용하는 것은 몇 가지 단점을 초래한다. 첫 번째로, 생산 비용이 증가되는 데, 이는 단일 노즐 대신에 2개의 노즐이 요구되기 때문이다. 두 번째로, 전체적인 금속 공급 유동이 불균일해지지 않도록, 2개의 노즐의 유량이 주조 동안에 잘 조화되어야 한다. 이러한 것은 달성이 용이하지 않다.
몰드마다 단일 노즐을 포함하고, 그에 따라 설명한 바와 같이 2개의 노즐을 이용하는 것과 연관된 전술한 단점을 해결하는, H-빔 주조 설비가, 예를 들어 JPS58224050, JPH115144 및 JPH05146858에 제안되어 있다. 전술한 문헌의 각각에서, 노즐의 둘레벽에서 개방된 전방 포트뿐만 아니라 단부 유출구를 포함하는 단일 노즐이 H-몰드의 단 하나의 플랜지와 웨브 사이의 교차부에 배치된다. 몰드에 대한 노즐의 오프셋 배치로 인해서, 이러한 노즐들은 보다 복잡한 전방 포트 디자인을 갖는데, 이 디자인에서 개구부들은, 몰드에 대해서 대칭적으로 배치되는 노즐들에서의 경우와 같이, 수직 평면에 대해서 대칭적으로 노즐의 주변 둘레에 분포되어 있지는 않다. 이러한 노즐들은 웨브에 실질적으로 평행하게 연장되며 H-몰드의 대향 플랜지를 향해 개방되어 있는 제1 전방 포트를 적어도 포함한다. 노즐 측부 상에 위치된 플랜지의 모서리의 적절한 충전을 보장하기 위해, 전술한 노즐이 또한 제1 전방 포트와 Y자를 형성하는 2개의 전방 포트를 포함한다. 전방 포트는 일반적으로 하향 연장된다.
응고된 금속 브릿지가 노즐과 저온 몰드 벽 사이에서 형성되지 않도록, 노즐과 몰드 벽 사이의 접촉을 피하여야 한다는 것을 염두에 두고서, H-몰드의 웨브와 플랜지의 교차부에서 이용 가능한 간극에 의해 노즐의 크기가 제한된다. 이는 상기한 노즐에 의해 달성 가능한 유량에 있어서 중요하고, 그 결과 둘레벽의 크기가 제한되어, 축방향 보어 및 전방 포트의 크기도 또한 제한된다. JPH09122855는, H-몰드의 웨브와 각각의 플랜지 사이의 교차점에서 이용 가능한 간극을 최적화하기 위해, 둥근 코너를 가지는, 삼각형의 횡단면 형상을 가지는 노즐의 쌍을 제안한다. 상기한 노즐에는, 역시 삼각형 형상인, 단부 유출구 만이 마련되고, 전방 포트를 포함하지 않는다.
몰드를 채우는 용융 금속의 유동 프로파일과 열 프로파일은, 물론 무결점 빔의 생산을 보장하는데 있어서 가장 중요하다. H-빔 몰드에 있어서 유동 프로파일과 열 프로파일은 양자 모두, 상기한 단일 노즐의 디자인에 대해서, 특히 전방 포트의 수, 위치 및 디자인에 대해서 매우 민감하다. 예를 들어, 제어되지 않는 난류를 일으키고 몰드를 급속히 침식시켜 몰드의 사용 수명을 감소시키는, 과다한 모멘텀으로 몰드 벽을 타격하는 발생 가능한 금속 제트를 가능한 한 방지하는, 안정적인 몰드의 적시 충전을 보장하는 것이 중요하다. 와류 및 난류가 형성될 때, 빔의 냉각은 제어하기가 보다 어려워지고 결함이 드러난다.
본 발명의 목적은, H-빔, T-빔, L-빔, C-빔 등과 같은 복잡한 형상의 몰드를 충전하기에 적합한 노즐로서, 상기한 몰드 내로 침투하는 금속 제트의 제어를 향상시켜, 유동 프로파일과 열 프로파일을 보다 매끄럽게 만들고, 그리고 궁극적으로 금속 빔의 결함 농도를 매우 낮게 만드는 것이다. 본 발명의 이러한 그리고 다른 장점이 이하의 섹션에서 제시된다.
본 발명은 첨부된 독립항에서 한정된다. 바람직한 실시예가 종속항에서 한정되어 있다. 특히, 본 발명은 스틸 주조를 위한 침지 노즐로서:
ㆍ 노즐의 제1 단부에 위치해 있고 유입구 오리피스를 포함하는 유입구 부분,
ㆍ 외측 둘레벽에 의해 획정되고 상기 유입구 부분으로부터 또는 유입구 부분에 인접하여 제1 길이방향 축(X1)을 따라서 연장되는 세장형 부분,
ㆍ 제1 단부의 반대편에 있는, 노즐의 제2 단부에 인접하여 위치해 있고 노즐의 제2 단부를 포함하는 유출구 부분으로서, 외측 둘레벽에 의해 획정되고 상기 외측 둘레벽 상에 개방되어 있는 제1 유출구 전방 포트를 포함하는, 유출구 부분,
ㆍ 상기 유입구 오리피스에서 개방되어 있고, 노즐의 세장형 부분을 따라서 연장되며, 그리고 적어도 상기 제1 전방 포트를 통해서 분위기로 개방되는 곳인 노즐의 유출구 부분 내에서 적어도 부분적으로 연장되는, 제1 길이방향 축(X1)에 평행하게 연장되는 보어로서, 제1 전방 포트는, 보어와 만나는 전방 포트 유입구로부터 노즐의 유출구 부분의 외측 둘레벽에서 개방되어 있는 전방 포트 유출구까지, 제1 길이방향 축(X1)을 가로지르는 전방 포트 방향(Y1)을 따라 연장되는 것인, 보어를 포함하고,
ㆍ 제1 방향(X1)에 대해서 수직인 평면을 따른 노즐 유출구 부분의 평면 절단면(planar cut)이:
o 벽 둘레에 의해 획정된 노즐의 유출구 부분의 외측 둘레벽의 윤곽선 및 상기 벽 둘레에 의해 획정된 영역의 벽 중심,
o 보어 중심(50x)이 통과하고, 전방 포트 방향(Y1)의 정투영에 평행한 방향을 따라서 절단면의 평면으로 연장되는 제1 횡방향 축(Y);
을 포함하며,
ㆍ 노즐은, 길이방향 축에 대하여 제1 전방 포트의 방향에 반대인 방향을 따라서 연장되고 길이방향 축(X1) 및 전방 포트 방향(Y1)에 의해 획정되는 평면에 속하는 전방 포트를 포함하지 않으며, 상기 평면 절단면에서,
ㆍ 전방 포트 측에서 제1 횡방향 축(Y)을 따라서 측정된 벽 중심으로부터 외측 둘레벽까지의 거리(L1)가 전방 포트의 반대측에서 측정된 동일한 거리(L2) 보다 큰(L1 > L2) 것인 침지 노즐에 관한 것이다.
"분위기로의 개방"이라는 표현은 노즐의 외부를 둘러싸는 분위기로의 개방을 의미한다. 노즐 전방 포트가 몰드의 공동 내에 삽입되어 있는 경우, "분위기"는 상기 노즐 전방 포트를 둘러싸는 몰드의 공동에 의해서 획정되는 공간을 지칭한다. 본원에서 "전방 포트"는, 축방향 보어와 유체 연통해 있고 축방향 보어로부터 횡방향으로 연장되며 적어도 부분적으로 노즐 둘레벽에서 개방되어 있는 유출구를 포함하는 포트 채널의 보편적인 정의로서 사용된다. 이는, 도 3의 하부 전방 포트 등과 같이, 포트가 또한 둘레벽에서 개방되어 있는 경우에, 노즐의 제2 단부에서 부분적으로 개방되어 있는 포트를 포함한다.
평면 도형 또는 이차원적인 형상의 "중심"은 그 형상 내의 모든 지점의 산술 평균 ("평균적") 위치로서 규정된다. 다시 말해서, 소정 영역에서 잘라낸 판지가 연필의 선단부 상에서 완벽하게 균형을 이룰 수 있는 지점이 상기 중심이다(밀도와 중력장은 균일하다고 가정). 기하학에서, 이차원 도형의 "무게중심"이라는 용어는 "중심"과 동의어이고, 물리학에서 "무게중심"과 "중심"은 밀도가 균일한 형상들에서만 단일 지점을 형성한다.
상기한 기하형태는, 노즐이 몰드의 플랜지와 웨브 사이의 교차 지점에 배치되어 있을 때, H-몰드와 같은 복잡한 형상의 몰드의 웨브 방향으로 노즐이 상당히 더 깊이 침투하는 것을 허용한다. 이와 동시에, 이는 전방 포트 채널의 세장화를 허용하며, 이는, 동심 관계인 보어 및 둘레벽을 가지는 종래의 노즐에서 이제까지 가능하였던 것보다 더 안정적인 금속 유동과 이 금속 유동의 모멘텀의 소산을 허용한다.
평면 절단면은, 보어 둘레에 의해서 그리고 상기 보어 둘레에 의해서 획정된 영역의 보어 중심에 의해서 규정되는, 보어의 윤곽선을 더 포함한다. 바람직하게는, 보어 중심은, 제1 횡방향 축(Y)을 따라서 측정된 전방 포트의 측에서의 외측 둘레벽에 대한 거리로서 L1 보다 크거나 같은 거리로 위치해 있다.
몰드의 웨브 부분에 있어서 노즐의 침투를 더 촉진하기 위해, 전방 포트(35)의 측에서의 벽 중심(1x)으로부터의 거리 L/2에 있어서, 축(Y)에 수직인 방향을 따라서 측정된 노즐의 벽간 거리(H1)가, 전방 포트(35)의 반대측에서의 벽 중심(1x)으로부터의 거리 L/2에 있어서, 동일한 방향으로 측정된 치수(H2) 보다 짧은 것이; H1 < H2인 것이 바람직하다. 실제로, 벽 둘레는 바람직하게는 벽 둘레의 전체 길이에 걸쳐 양의 곡률을 갖는 달걀-형상, 또는 대안적으로 바람직하게는 국부적으로 곡률의 부호가 변화되는 배(pear)-형상이다. 노즐의 전체 길이에 걸쳐 L1 > L2이 되도록, 노즐은 세장형 부분 및 유출구 부분(1B, 1C)의 전체 길이 전반에 걸쳐 각기둥형 기하형태를 가질 수 있다. 별법으로서, 유출구 부분을 제외한 노즐의 상류 부분에서는, L1이 실질적으로 L2와 동일할 수 있고, 유출구 부분을 포함한 노즐의 하류 부분에서는, L1 > L2이 되도록, 외측 둘레벽의 기하형태가 변화할 수 있다. 노즐의 디자인에 따라서, 후자의 실시예가 필요한 내화재 재료의 양을 감소시키는데 있어서 유용할 수 있다.
유출구 부분은 노즐의 제2 단부에서 개방된 단부 유출구를 더 포함하는 것이 바람직하다. 유출구 부분은, 보어로부터 유출구 부분의 둘레벽까지, 길이방향 축(X1) 및 전방 포트 축 양자 모두에 대해서 횡방향으로 연장되는 적어도 하나의 2차 전방 포트를 더 포함하는 것이 더 바람직하다. 적어도 2개의 상기한 2차 전방 포트가 제공되어, 제1 전방 포트와 함께 Y-형상을 형성하는 것이 보다 바람직하다. 유출구 부분이 길이방향 축(X1) 및 전방 포트 축에 의해 규정된 절반-평면 내에 포함되는 축을 따라서 연장되는 제2 전방 포트를 더 포함할 때, 금속 유동 모멘텀의 보다 양호한 소산이 얻어진다. 이러한 제2 전방 포트가 제1 전방 포트의 위에 또는 아래에 위치된다.
제1 전방 포트는 길이방향 축(X1)에 수직으로 또는 하향으로 연장될 수 있다. 다시 말해서, 전방 포트 유출구의 중심이 전방 포트 유입구의 중심과 동일한 노즐 제2 단부로부터의 거리에 있을 수 있거나, 전방 포트 유입구의 중심보다 노즐 제2 단부에 더 가까이 있을 수 있다.
본 발명은 또한 금속 빔을 주조하기 위한 주조 설비로서,
(a) 야금학적 용기의 내부와 유체 연통하는 유입구 오리피스를 갖는 앞서 한정한 바와 같은 적어도 하나의 침지 노즐이 마련되는 야금학적 용기로서; 제1 전방 포트와 함께 보어가 상기 야금학적 용기의 외부로 연장되고 야금학적 용기 내로 침투하는 것인, 야금학적 용기, 및
(b) 제1 몰드 방향을 따라서 연장되는 적어도 제1 세장형 부분과, 제1 몰드 방향에 대해 가로지르는 제2 몰드 방향을 따라서 연장되는 적어도 제2 세장형 부분으로 분할되는 횡단면을 규정하는 빔 블랭크 몰드를 포함하고,
상기 제1 몰드 방향은 제1 길이방향 축(X1) 및 전방 포트 방향(Y1)에 의해서 규정된 평면 내에 포함되고, 바람직하게는 제1 길이방향 축(X1)에 수직인 것을 특징으로 하는 주조 설비에 관한 것이다.
본 발명의 주조 설비 내의 블랭크 빔 몰드는 T-횡단면, L-횡단면, X-횡단면, C-횡단면, 또는 H-횡단면을 가질 수 있다. 블랭크 빔 몰드가 바람직하게 H-횡단면을 갖는데, H의 웨브는 제1 세장형 부분에 의해서 형성되는 것이고, 2개의 측방향 플랜지는 제2 세장형 부분 및 제3 세장형 부분에 의해서 형성되는 것이며, 양자 모두가 제1 세장형 부분에 실질적으로 수직하고, 상기 침지 노즐은 H-빔 횡단면의 플랜지 및 웨브와 교차하는 영역에 배치된다. 본 발명의 주조 설비는 바람직하게는 블랭크 빔 몰드마다 단일 침지 노즐을 포함한다.
본 발명의 속성의 보다 완전한 이해를 위해서, 첨부 도면과 함께 이하의 상세한 설명을 참조한다.
도 1은 금속 빔을 주조하기 위한 주조 설비의 개관도이다.
도 2는 H-몰드에 삽입된 본 발명에 따른 노즐의 예를 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 노즐의 실시예를 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 노즐의 노즐 부분의 횡단면도를 도시한다.
도 5는 (a) 종래 기술과 (b)-(g) 본 발명에 따른 노즐의 유출구 부분의 실시예를 도시한다.
도 6은 종래 기술의 노즐의 전방 포트 길이와 본 발명에 따른 노즐을 비교한다.
도 7은 벽 중심의 위치를 어떻게 실험적으로 결정하는지를 보여준다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 노즐이 3개의 주요 부분으로 분할될 수 있다:
ㆍ 노즐의 제1 단부에 위치해 있고 유입구 오리피스(18)를 포함하는 유입구 부분(1A),
ㆍ 외측 둘레벽에 의해 획정되고 상기 유입구 부분(1A)으로부터 또는 유입구 부분에 인접하여 제1 길이방향 축(X1)을 따라서 연장되는 세장형 부분(1B),
ㆍ 제1 단부의 반대편에 있는, 노즐의 제2 단부에 인접하여 위치해 있고 노즐의 제2 단부를 포함하는 유출구 부분(1C)으로서, 외측 둘레벽에 의해 획정되고 상기 외측 둘레벽 상에 개방되어 있는 제1 유출구 전방 포트(35)를 포함하는, 유출구 부분(1C).
노즐은, 상기 유입구 오리피스(18)에서 개방되어 있고, 노즐의 세장형 부분(1B)을 따라서 연장되며, 그리고 적어도 상기 제1 전방 포트(35)를 통해서 분위기로 개방되는 곳인 노즐의 유출구 부분(1C) 내에서 적어도 부분적으로 연장되는, 제1 길이방향 축(X1)에 평행하게 연장되는 보어(50)로서, 제1 전방 포트는, 보어(50)와 만나는 전방 포트 유입구(35i)로부터 노즐의 유출구 부분의 외측 둘레벽에서 개방되어 있는 전방 포트 유출구(35o)까지, 상기 제1 길이방향 축(X1)을 가로지르는 전방 포트 방향(Y1)을 따라 연장되는 것인, 보어를 더 포함한다.
본 발명에 따른 노즐이, 통상적으로 몰드(100)의 플랜지(100f)와 웨브(100w)의 교차부에서, 웨브에 수직인 몰드의 대칭 평면에 대해서 오프셋되어 위치해 있는, 단일 노즐을 몰드마다 이용하여, H-빔과 같은 복잡한 형상을 주조하는데 있어서 특히 적합하기 때문에, 금속은 길이방향 축(X1)이 지나는 수직 평면에 대해서 대칭적으로 노즐 전방 포트의 외부로 유동하지 않아야 한다. 특히, 제1 전방 포트(35)는 사용 시에, 몰드 웨브에 평행한 방향으로 연장되도록 디자인되어 있고, 그리고 상기 노즐의 웨브와의 교차부가 위치해 있는 플랜지로부터 멀어지게 배향된다. 몰드 플랜지의 외측 벽(100f-out)의 부근이 노즐 전방 포트(35) "뒤"에 위치해 있기 때문에(도 6d 및 도 6e 참조), 본 발명에 따른 노즐이 길이방향 축에 대한 제1 전방 포트(35)의 방향에 반대인 방향을 따라서 연장되고 길이방향 축(X1) 및 전방 포트 방향(Y1)에 의해 획정되는 평면에 속하는 전방 포트를 포함하지 않는다.
전방 포트 유입구(35i)를 통과하는 제1 방향(X1)에 수직인 평면을 따른 노즐 유출구 부분(1C)의 평면 절단면에서, 이하의 특징이 식별될 수 있다:
o 벽 둘레(1P)에 의해 획정된 노즐의 유출구 부분(1C)의 외측 둘레벽의 윤곽선 및 상기 벽 둘레에 의해 획정된 영역의 벽 중심(1x)
o 보어 중심(50x)이 통과하고, 전방 포트 방향(Y1)의 정투영에 평행한 방향을 따라서 절단면의 평면 상으로 연장되는 제1 횡방향 축(Y).
전방 포트(35) 측에서 제1 횡방향 축(Y)을 따라서 측정된 벽 중심(1x)으로부터 외측 둘레벽까지의 거리(L1)가, 전방 포트(35)의 반대측에서 측정된 동일한 거리(L2) 보다 큰(L1 > L2) 것이 중요하다. L1은 바람직하게는 L2 보다 적어도 5% 더 크고, 보다 바람직하게는 L2 보다 적어도 10% 더 크며, 가장 바람직하게는 L2 보다 적어도 20% 또는 심지어 적어도 40% 더 큰데, 상기한 백분율은 (L1 - L2)/L2 x 100으로서 계산되는 것이다. 이러한 기하형태는 전방 포트(35)의 방향에서의 노즐의 단면 형상의 얇아짐을 암시하고, 그에 따라 예를 들어, H-, L-, 또는 T-단면 등을 가지는 빔 프로파일을 획정하는 제1 및 제2 세장형 몰드 부분들 사이의 교차부에 의해서 획정된 다소 제한된 영역에 노즐이 보다 양호하게 끼워 넣어질 수 있다. 제1 전방 노즐의 레벨에서 노즐 횡단면의 "얇아짐"은 또한, 전방 포트(35)의 측에서의 벽 중심(1x)으로부터의 거리 L2/2에 있어서, 축(Y)에 수직인 방향을 따라서 측정된 노즐의 벽간 거리(H1)를 규정함으로써 표현될 수 있는데, 이 거리(H1)은 전방 포트(35)의 반대측에서의 벽 중심(1x)으로부터의 거리 L2/2에 있어서, 동일한 방향으로 측정된 치수(H2) 보다 짧을 필요가; H1 < H2일 필요가 있는 것이다. 도 4는 본 발명의 두 실시예에 따른 노즐 횡단면, (a) 달걀-형상의 횡단면 및 (b) 배-형상의 횡단면에서의 치수 L1, H1, L2, H2를 보여준다.
달걀-형상의 횡단면에서, 벽 둘레의 곡률은 둘레의 전체 길이에 걸쳐서 양(陽)으로서, 볼록한 형상을 특징으로 한다. 본 발명에서 의미되는 바와 같은 달걀-형상의 횡단면은, "두꺼운(fat)" 단부 및 "가는" 단부를 포함하는 것으로, 2개의 동일한 단부를 갖고 본 발명의 범위 내에 포함되지 않는 타원형 횡단면과 혼동되지 않아야 한다. 사실상, 타원의 중심은 그 장경과 단경 사이의 교차부에 위치되고, 그에 따라 타원에서는 L1 = L2 및 H1 = H2이 된다. 본 발명에 따른 노즐의 벽 둘레는 최대 하나의 대칭 축을 포함하고, 타원의 경우와 같이 2개의 대칭 축을 결코 포함하지 않는다. 볼록한 횡단면 둘레를 갖는 본 발명에 따른 노즐의 횡단면 형상은 달걀-형상에 제한되지 않고 어떠한 대칭 축도 가지지 않을 수 있다. 그러나, 제1 횡방향 축(Y)에 대해서 대칭적인 달걀-형상 또는 알(oval)-형상[라틴어의 알(ovum)에 유래]이 바람직하다.
별법으로서, 벽 둘레는 볼록한 부분 및 오목한 부분을 포함할 수 있고, 오목한 부분은 음의 곡률을 특징으로 한다. 이러한 유형의 바람직한 실시예가, 도 4b, 도 5c, 도 6a, 도 6d, 도 6e에 도시된 유형의 제1 횡방향 축(Y)에 대해서 대칭적인 배-형상의 횡단면이다. 배와 유사한 형상은 오목한 부분에 의해 "가는" 볼록 단부로부터 분리된 "두꺼운" 볼록 단부를 특징으로 한다. 도 6d에 도시된 바와 같이, 배와 유사한 횡단면이 H-빔 몰드의 플랜지와 웨브 사이의 교차 구역에서 매우 양호하게 피팅된다. 도 6e는 배 형상의 외측 둘레벽에 대한 약간의 변형을 도시하는데, 여기에서 서로 다른 직경의 2개의 대향하는 원형 세그먼트가 직선에 의해 연결된다. 전방 포트는 보다 작은 직경의 원형 세그먼트에서 개구된다.
벽 둘레는, 무한의 반경 및 제로-곡률을 갖는, 볼록한 또는 오목한 만곡부의 단지 단수형의 실시예인, 직선형 섹션을 포함할 수 있다는 것이 분명하다. 그러한 횡단면 형상의 예가 도 5e에 도시되어 있는데, 이는 얇은 달걀 또는 두꺼운 배와 같이 보인다.
도 6d에 도시된 바와 같이, L1 > L2를 특징으로 하는 노즐을 마련함으로써, 동일한 L1 및 L2를 갖는 종래의 몰드와 비교하여, 노즐과 몰드 벽 사이에서 동일한 간극(δ)을 유지하면서, 예를 들어 H-빔 블랭크 몰드의 웨브 내에 제1 전방 포트(35)를 보다 깊이 침투시킬 수 있게 된다. 도 6e는 몰드 벽과 노즐 둘레벽 사이에서 증가된 간극을 제공하는 외측 둘레벽의 다른 실시예를 보여준다.
둘레벽은 유출구 부분(1C)에서만 L1 > L2를 특징으로 할 수 있고, 또는 이 둘레벽은 노즐의 일부 또는 전체에 걸쳐 연장될 수 있다. 전자의 경우에, 노즐에 있어서 유출구 부분(1C)의 상류측의 부분에서는 L1이 L2와 동일할 수 있다[용어 "상류" 및 "하류"는, 노즐 유입구(18)로부터 시작하여 전방 포트 유출구(35o)에서 종료되는 유동으로서, 사용 시에 노즐을 통과하는 유동의 방향과 관련이 있다]. 노즐에 있어서 몰드에 삽입되는 부분이 상응하는 공간에 피팅될 수 있는 한, 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고서, 임의의 길이의 노즐의 세장형 부분(1B)이 L1 > L2를 특징으로 할 수 있다.
L1 및 L2가 벽 중심(1x)에 대해서 측정되기 때문에, 상기 중심을 적절히 규정하는 것이 중요하다. 전술한 바와 같이, 영역의 "중심"(1x)은, 균질한 밀도를 갖는(즉, 내화재 밀도가 보어 밀도 보다 높다는 것을 무시) 영역의 무게중심와 동등한 것으로, 영역 내의 모든 지점의 산술 평균("평균값") 위치의 통상적인 기하학적 정의로 본원에서 이용된다. 2개의 대칭 축을 갖는, 원 또는 타원과 같은 단순한 도형의 경우에, 중심의 위치를 결정하는 것이 용이하다. 그러나, 본 발명에 따른 노즐의 벽 둘레의 경우에서와 같이, 하나의 대칭 축을 가지거나 대칭 축을 가지지 않는, 덜 규칙적인 기하형태의 경우, 중심의 위치를 기하학적으로 산출하거나 결정하는 것이 항상 용이하지는 않다. 도 7은 임의의 2차원 형상의 중심의 위치를 어떻게 실험적으로 결정하는지를 보여준다. 둘레벽의 윤곽선을 판지로부터 잘라낸다. 박판의 균일한 밀도를 보장하기 위해서, 보어 위치는 둘레벽의 형상을 나타내는 판지로부터 절취되지 않아야 한다. 도 7에는, 도 4b 및 도 6d에서 거론된 노즐의 둘레벽의 윤곽선으로서, 원형 보어의 위치가 점선 원(절취되지는 않음)으로 표시되어 있는, 윤곽선이 나타내어져 있다. 이어서, 판지 박판은, 핀을 중심으로 자유롭게 회전할 수 있는 방식으로, 박판 둘레 근처의 제1 지점에 삽입된 핀(백색 원)에 의해 유지되어 있고; 연직선이 핀으로부터 밑으로 드리워져 있다(도 7a 참조). 연직선의 위치는 본체에 표시되어 있다(도 7b에서 점선 참조). 핀을 박판의 다른 지점에 삽입하여 실험을 반복한다(도 7b 참조). 두 라인의 교차부가 벽 중심(1x)이다(도 7b의 검은색 원 참조). 이러한 실험 방법은, 간단하고 신뢰 가능한 방식으로 임의의 표면의 중심을 결정할 수 있게 한다.
외측 둘레벽 윤곽선 및 제1 횡방향 축(Y) 이외에, 평면 절단면은, 보어 둘레(50P)에 의해 획정되는, 그리고 상기 보어 둘레에 의해서 획정된 영역의 보어 중심(50x)에 의해 획정되는, 보어(50)의 윤곽선을 더 포함한다. 보어 중심(50x)은, 제1 횡방향 축(Y)을 따라서 측정된 전방 포트(35)의 측에서의 외측 둘레벽에 대한 거리 L'1로서, L1 보다 크거나 같은(L'1 ≥ L1) 거리로 위치해 있다. 벽 중심(1x) 및 보어 중심(50x)은, 바람직하게는 제1 횡방향 축(Y) 상에서, 동일한 지점에 위치해 있을 수 있다(즉, L'1 = L1). 이러한 경우에, L1 > L2를 특징으로 하는 본 발명에 따른 노즐은, 제1 전방 포트(35)가 L1 = L2인 종래의 노즐에서 보다 더 길 수 있다는 장점을 갖는다. 보어 중심(50x)으로부터 시작하여 제1 횡방향 축(Y)이 벽 중심(1x)을 통과하고 벽 둘레(1P)에 도달할 때까지 연장되도록, 상기한 절단 평면 상의 보어의 중심(50x)이 벽 중심(1x)에 대해서 오프셋되어 있는 경우에(즉, L'l > L1), 제1 전방 포트 길이(LINV)가 보다 더 연장될 수 있다. 이러한 것이, 종래의 "동축" 노즐의 길이(LPA)(도 6a 내지 도 6d의 상측 절반부 참조)와, 본 발명에 따른 노즐에서의 제1 전방 포트의 길이(LINV)(도 6a 내지 6d의 하측 절반부 참조)를 비교하는, 도 6a 내지 6d에 도시되어 있다. 도 6a의 횡단면은, 예를 들어 도 5c에 도시된 노즐에 상응하고, 도 6b의 횡단면은 도 5b, 도 5d에 도시된 바와 같은 노즐에 상응하며, 도 6c의 횡단면은, 예를 들어 노즐의 유출구 부분(1C)에서 보어(50)가 얇아지는, 도 5g에 도시된 바와 같은 노즐에 상응한다. 본 발명에 따른 노즐의 한 가지 특유한 장점은, 몰드 벽과의 필요 간극(δ)을 유지하면서, 제1 전방 포트(35)의 길이(LINV)가 상당히 연장될 수 있다는 것이다.
제1 전방 포트(35)의 길이를 연장시키는 것이 복수의 장점을 갖는다. 첫 번째로, 제1 전방 노즐의 밖으로 흘러나오는 금속 멜트의 유동을 실질적으로 보다 더 안정화시킬 수 있어, 몰드의 웨브 섹션을 따라 비교적 긴 거리에서 분출되어 나오며, 그리고 짧은 전방 포트에 비해 실질적으로 난류의 발생이 줄어든다. 두 번째로, 도 6d에 도시된 바와 같이, 본 발명(하측 절반부)에 따른 노즐의 전방 포트 유출구(35o)는, 종래의 "동축" 노즐(상측 절반부)에 비해 몰드 웨브 섹션 내로 더 깊게 연장되고, 그에 따라 몰드를 적절하게 충전하기 위해 금속 제트가 담당하여야 하는 거리가 단축된다. 세 번째로, 보다 긴 전방 포트(35)는 금속 유동의 모멘텀을 감소시키고, 그에 따라 노즐에 대향하는 몰드 플랜지의 외측 플랜지 벽(1OOf-out)에 대한 제트의 충격력이 감소된다. 이는 충격 유동이 난류를 일으키고 몰드의 플랜지 외벽을 급속히 침식시키기 때문에 중요하다. 유한 요소 모델링(FEM) 또는 컴퓨터 유체 역학(CFD)은, 몰드에 있어서 서브-메니스커스(sub-meniscus) 속도가 높으면, 몰드 레벨 변동의 위험이 커지고, 노즐에 대향하는 플랜지와 웨브 사이의 반경의 레벨에서의 유동 분리(flow detachment)의 위험이 커진다는 것을 보여준다. 최저 서브-메니스커스 속도가 본 발명에 따른 노즐로 얻어지는데, 이는 보다 긴 제1 전방 포트(35)를 따라서 모멘텀 소산이 향상된 것에 기인한다.
제1 전방 포트(35)가 따라 연장하는 전방 포트 방향(Y1)은 제1 길이방향 축(X1)에 수직할 수 있다. 이는 도 5d에 도시된 바와 같은 수평 전방 포트(35)에 상응하는 것으로, 여기에서 용어 "수평"은 사용 시의 노즐의 위치에 대해서 이용된다. 별법으로서, 전방 포트 방향(Y1)은 제1 길이방향 축(X1)에 대하여 수직은 아니지만 가로지르는 방향일 수 있다. 특히, 전방 포트 유출구(35o)의 중심이 전방 포트 유입구(35i)의 중심보다 노즐 제2 단부에 더 가까이 있도록, 제1 전방 포트(35)가 (사용 시의 노즐의 위치에 대해서) 하향 연장될 수 있을 것이다. 제1 전방 포트(35)가 경사져 있는 경우[즉, 전방 포트 방향(Y1)이 길이방향 축(X1)에 대해 수직이 아닌 경우), 전방 포트 유출구(35o)가 절단면 평면의 밖에 있을 수 있다. 이러한 것은, 예를 들어, 도 5b, 도 5c, 도 5e~도 5g에서, 명료함을 위해 절단면 B-B가 2개의 평행한 평면에 만들어진 경우인데, 이는 유입구(35i)로부터 유출구(35o)까지의 제1 전방 포트(35)의 전체 길이를 보여주기 위한 것이다.
복잡한 형상의 몰드의 적절한 충전을 위해서는, 단일 전방 포트가 충분하지 않을 수 있을 것이다. 그에 따라, 본 발명에 따른 노즐이 노즐의 제2 단부에서 개방된 단부 유출구(37)를 더 포함한다(도 3, 도 5b, 도 5c, 도 5f 참조). 단부 유출구(37)는, 길이방향 보어와 유체 연통하고 노즐의 제2 단부에서만 개방된 채널에 의해서 형성된다. 채널의 개방이 부분적으로 제2 단부에서 그리고 부분적으로 노즐의 둘레벽에서 연장되는 경우, 이를 전방 포트라 한다(예를 들어, 도 3 참조). 보어(50)로부터 유출구 부분(1C)의 둘레벽까지, 길이방향 축(X1) 및 전방 포트 방향(Y1)에 대해서 횡방향으로 연장되는 적어도 하나의 2차 전방 포트(39a, 39b)를 또한 포함할 수 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 H-몰드의 경우, 도 3 및 도 5f에서 도시된 바와 같이 노즐에 인접한 플랜지가 금속 멜트로 충전될 수 있도록, 노즐은 제1 전방 포트(35)와 함께 보어 상에 센터링된 Y자를 형성하는 2개의 2차 전방 포트(39a, 39b)를 포함하는 것이 바람직하다.
제1 길이방향 축(X1) 및 제1 횡방향 축(Y)에 의해 규정된 절반-평면 내에 포함되는 축을 따라서 연장되는 제2 전방 포트(36)를 노즐에 마련함으로써, 유동 모멘텀이 더 소산될 수 있고 유동 안정성이 향상될 수 있다. 다시 말해서, 도 5c에 도시된 바와 같이, 제2 전방 포트(36)가 제1 전방 포트의 위 또는 아래에 위치될 수 있다(본원에서 용어 "위"와 "아래"는 사용 시의 노즐 위치에 대해서 이용되고 있음). 제2 전방 포트(36)는 제1 전방 포트(35)에 평행하거나 또는 평행하지 않을 수 있다. 본 실시예의 변형에서, 제1 및 제2 전방 포트(35, 36)는 도 3에서 도시된 바와 같은 보다 얇은 채널에 의해서 연결되어, 전방 포트 유출구에 개-뼈 형상을 부여할 수 있다.
본 발명에 따른 노즐은, 도 1에 도시된 바와 같은 금속 빔 주조용 설비와 함께 사용하기에 유익한 것으로서,
(a) 야금학적 용기의 내부와 유체 연통하는 유입구 오리피스(18)를 갖는 본 발명에 따른 적어도 하나의 침지 노즐(1)이 마련되는 야금학적 용기(10, 11)로서; 제1 전방 포트(35)와 함께 보어(50)가 상기 야금학적 용기의 외부로 연장되고 야금학적 용기 내로 부분적으로 침투하는 것인, 야금학적 용기, 및
(b) 제1 몰드 방향을 따라서 연장되는 적어도 제1 세장형 부분과, 제1 몰드 방향에 대해 가로지르는 제2 몰드 방향을 따라서 연장되는 적어도 제2 세장형 부분으로 분할되는 횡단면을 규정하는 빔 블랭크 몰드(100)를 포함하며,
상기 제1 몰드 방향은 제1 길이방향 축(X1) 및 전방 포트 방향(Y1)에 의해서 규정된 평면 내에 포함되고, 바람직하게는 제1 길이방향 축(X1)에 수직인 것이다.
블랭크 빔 몰드는 T-, L-, X-, C-, H- 또는 유사한 횡단면을 가질 수 있다. H- 또는 C-횡단면의 경우에, H 또는 C의 웨브가 제1 세장형 부분에 의해 획정되어 있고, H 또는 C의 2개의 측방향 플랜지가, 제1 세장형 부분에 대해서 실질적으로 수직인, 제2 세장형 부분 및 제3 세장형 부분에 의해서 획정되어 있다. 각각의 몰드마다 상기한 단 1개의 침지 노즐이 충분하고, 이 노즐은 바람직하게는 H- 또는 C- 빔 횡단면의 웨브와 플랜지의 교차 영역에 배치된다. 유사하게, T-, L-, 또는 X-횡단면의 경우에, 단일 노즐이 각각의 몰드마다 이용될 수 있고, 바람직하게는 몰드의 제1 및 제2 세장형 부분 사이의 교차 영역에 배치된다.
본 발명에 따른 노즐은 이 노즐에서 흘러나와 빔 등을 생산하기 위한 복잡한 형상의 몰드 내로 유동하는 금속 제트의 보다 양호한 제어를 가능하게 한다. 제1 전방 포트(35)의 길이(LINV)를 지금까지보다 더 크게 할 수 있다. 이는, 유동 모멘텀 소산의 향상 뿐만 아니라 흘러나오는 금속 제트의 안정성 증대 및 감속이라는 장점을 갖는다. 그 결과, 복잡한 형상의 몰드의 반경에서 유동 파괴가 방지될 뿐만 아니라, 주조 빔에서의 많은 결함의 원인이 되는, 와류 및 데드존(dead zone)의 형성이 감소된다. 본 발명에 따른 노즐은 또한 유출구 부분의 외측 둘레벽과 몰드 벽 사이의 간극을 증가시킬 수 있게 하고, 그에 따라 노즐과 몰드 벽 사이의 응고된 금속 브리지의 위험을 감소시킬 수 있다.

Claims (15)

  1. 스틸 주조용 침지 노즐(1)로서,
    ㆍ 노즐의 제1 단부에 위치해 있고 유입구 오리피스(18)를 포함하는 유입구 부분(1A),
    ㆍ 외측 둘레벽에 의해 획정되고 상기 유입구 부분(1A)으로부터 또는 유입구 부분에 인접하여 제1 길이방향 축(X1)을 따라서 연장되는 세장형 부분(1B),
    ㆍ 제1 단부의 반대편에 있는, 노즐의 제2 단부에 인접하여 위치해 있고 노즐의 제2 단부를 포함하는 유출구 부분(1C)으로서, 외측 둘레벽에 의해 획정되고 상기 외측 둘레벽 상에 개방되어 있는 제1 유출구 전방 포트(35)를 포함하는, 유출구 부분(1C),
    ㆍ 상기 유입구 오리피스(18)에서 개방되어 있고, 노즐의 세장형 부분(1B)을 따라서 연장되며, 그리고 적어도 상기 제1 전방 포트(35)를 통해서 분위기로 개방되는 곳인 노즐의 유출구 부분(1C) 내에서 적어도 부분적으로 연장되는, 제1 길이방향 축(X1)에 평행하게 연장되는 보어(50)로서, 제1 전방 포트는, 보어(50)와 만나는 전방 포트 유입구(35i)로부터 노즐의 유출구 부분의 외측 둘레벽에서 개방되어 있는 전방 포트 유출구(35o)까지, 상기 제1 길이방향 축(X1)을 가로지르는 전방 포트 방향(Y1)을 따라 연장되는 것인, 보어
    를 포함하고,
    ㆍ 제1 방향(X1)에 대해서 수직인 평면을 따른 노즐 유출구 부분(1C)의 평면 절단면(planar cut)이:
    o 벽 둘레(1P)에 의해 획정된 노즐의 유출구 부분(1C)의 외측 둘레벽의 윤곽선 및 상기 벽 둘레에 의해 획정된 영역의 벽 중심(1x)
    o 보어 중심(50x)이 통과하고, 전방 포트 방향(Y1)의 정투영에 평행한 방향을 따라서 절단면의 평면 상으로 연장되는 제1 횡방향 축(Y)
    을 포함하고,
    ㆍ 노즐은, 길이방향 축에 대하여 제1 전방 포트(35)의 방향에 반대인 방향을 따라서 연장되고 길이방향 축(X1) 및 전방 포트 방향(Y1)에 의해 획정되는 평면에 속하는 전방 포트를 포함하지 않으며, 상기 평면 절단면에서,
    ㆍ 전방 포트(35) 측에서 제1 횡방향 축(Y)을 따라서 측정된 벽 중심(1x)으로부터 외측 둘레벽까지의 거리(L1)가 전방 포트(35)의 반대측에서 측정된 동일한 거리(L2) 보다 큰(L1 > L2) 것을 특징으로 하는 침지 노즐.
  2. 제1항에 있어서, 전방 포트(35)의 측에서의 벽 중심(1x)으로부터의 거리 L2/2에 있어서, 축(Y)에 수직인 방향을 따라서 측정된 노즐의 벽간 거리(H1)가, 전방 포트(35)의 반대측에서의 벽 중심(1x)으로부터의 거리 L2/2에 있어서, 동일한 방향으로 측정된 치수(H2) 보다 짧은 것인; H1 < H2인 것인 침지 노즐.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 벽 둘레(1P)의 곡률은 벽 둘레의 전체 길이에 걸쳐서 양(陽)이고, 상기 벽 둘레는 바람직하게는 달걀-형상인 것인 침지 노즐.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 벽 둘레(1P)의 곡률은 국부적으로 부호가 변화되며, 상기 벽 둘레는 바람직하게는 배(pear)-형상인 것인 침지 노즐.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 유출구 부분(1C)을 제외한 노즐의 상류 부분에서 L1이 L2와 실질적으로 동일한 것인 침지 노즐.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, (L1 - L2)/L2 x 100의 값이 적어도 5%이고, 바람직하게는 적어도 10%이며, 더 바람직하게는 적어도 20%이고, 가장 바람직하게는 적어도 40%인 것인 침지 노즐.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 평면 절단면은, 보어 둘레(50P)에 의해서 그리고 상기 보어 둘레에 의해서 획정된 영역의 보어 중심(50x)에 의해서 규정되는, 보어(50)의 윤곽선을 더 포함하고, 보어 중심(50x)은, 제1 횡방향 축(Y)을 따라서 측정된 전방 포트(35)의 측에서의 외측 둘레벽에 대한 거리로서 L1 보다 크거나 같은 거리로 위치해 있는 것인 침지 노즐.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 유출구 부분(1C)은 노즐의 제2 단부에서 개방된 단부 유출구(37)를 더 포함하고, 상기 단부 유출구는 바람직하게는 길이방향 축(X1)에 대해 평행하게 연장되는 것인 침지 노즐.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 유출구 부분(1C)은, 보어(50)로부터 유출구 부분(1C)의 둘레벽까지, 길이방향 축(X1) 및 전방 포트 방향(Y1)에 의해 획정되는 평면에 대해서 횡방향으로 연장되는 적어도 하나의 2차 전방 포트(39a, 39b)를 더 포함하는 것인 침지 노즐.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 유출구 부분(1C)은, 제1 길이방향 축(X1)에 대해 제1 전방 포트(35)와 동일측에서 연장되며 제1 길이방향 축(X1) 및 제1 횡방향 축(Y)에 의해 규정된 절반-평면 내에 포함되는 축을 따라서 연장되는 제2 전방 포트(36)를 더 포함하는 것인 침지 노즐.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 전방 포트 유출구(35o)의 중심은 전방 포트 유입구(35i)의 중심과 동일한 노즐 제2 단부로부터의 거리에 있거나, 전방 포트 유입구의 중심보다 노즐 제2 단부에 더 가까이 있는 것인 침지 노즐.
  12. 금속 빔을 주조하기 위한 주조 설비로서,
    (a) 적어도 하나의 침지 노즐(1)이 마련되어 있는 야금학적 용기(10, 11)로서, 침지 노즐은 제1 길이방향 축(X1)에 평행하게 연장되며 야금학적 용기의 바닥에 연결된 것이고, 상기 노즐은 유입구(18)와 제1 전방 포트(35)의 단부에 있는 적어도 하나의 유출구(35o)를 포함하며, 제1 전방 포트는, 상기 보어(50)로부터 전방 포트 방향(Y1)을 따라 상기 적어도 하나의 유출구(35o)까지 횡방향으로 연장되고, 보어의 유입구(18)는 야금학적 용기의 내부와 유체 연통해 있으며, 상기 보어와 적어도 하나의 유출구(35o)는 상기 야금학적 용기의 외부로 연장되고 야금학적 용기 내로 침투하는 것인, 야금학적 용기, 및
    (b) 제1 몰드 방향을 따라서 연장되는 적어도 제1 세장형 부분과, 제1 몰드 방향에 대해 가로지르는 제2 몰드 방향을 따라서 연장되는 적어도 제2 세장형 부분으로 분할되는 횡단면을 규정하는 빔 블랭크 몰드(100)
    를 포함하며,
    침지 노즐은 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 침지 노즐이고, 상기 제1 몰드 방향은 제1 길이방향 축(X1)과 전방 포트 방향(Y1)에 의해 규정된 평면 내에 포함되는 것을 특징으로 하는 주조 설비.
  13. 제12항에 있어서, 블랭크 빔 몰드(100)는 T-횡단면, L-횡단면, X-횡단면, C-횡단면, 또는 H-횡단면을 갖는 것인 주조 설비.
  14. 제13항에 있어서, 블랭크 빔 몰드는 H-횡단면을 갖고, H의 웨브는 제1 세장형 부분에 의해서 획정되는 것이며, 2개의 측방향 플랜지는 제2 세장형 부분 및 제3 세장형 부분에 의해서 획정되는 것이고, 제2 세장형 부분 및 제3 세장형 부분은 양자 모두가 제1 세장형 부분에 수직하며, 상기 침지 노즐은 H-빔 횡단면의 플랜지와 웨브가 교차하는 영역에 배치되어 있는 것인 주조 설비.
  15. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 각 블랭크 빔 몰드(100)마다 단일 침지 노즐(1)이 사용되고, 상기 노즐은 제1 세장형 부분과 제2 세장형 부분이 교차하는 영역에 배치되는 것인 주조 설비.
KR1020167014944A 2013-11-07 2014-11-07 금속 빔 주조용 노즐 KR20160083919A (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP13191876 2013-11-07
EP13191871.6 2013-11-07
EP13191876.5 2013-11-07
EP13191871 2013-11-07
PCT/EP2014/074008 WO2015067735A1 (en) 2013-11-07 2014-11-07 Nozzle for casting metal beams

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160083919A true KR20160083919A (ko) 2016-07-12

Family

ID=51871029

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167015034A KR102303134B1 (ko) 2013-11-07 2014-11-07 노즐 및 주조 설비
KR1020167014944A KR20160083919A (ko) 2013-11-07 2014-11-07 금속 빔 주조용 노즐

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167015034A KR102303134B1 (ko) 2013-11-07 2014-11-07 노즐 및 주조 설비

Country Status (10)

Country Link
US (2) US10065237B2 (ko)
EP (2) EP3065898B1 (ko)
JP (2) JP2016535677A (ko)
KR (2) KR102303134B1 (ko)
CN (2) CN105705269B (ko)
BR (1) BR112016010019B1 (ko)
ES (1) ES2691024T3 (ko)
RU (2) RU2016115600A (ko)
TW (2) TWI655041B (ko)
WO (2) WO2015067733A1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6794268B2 (ja) * 2017-01-05 2020-12-02 黒崎播磨株式会社 スライディングノズル
WO2018145772A1 (en) 2017-02-13 2018-08-16 Monocon International Refractories Limited Improved flow channel device changer
CN108543943B (zh) * 2018-06-19 2024-03-08 沈阳麒飞新型材料科技有限公司 一种用于生产薄壁环形坯的水口
CN109396409B (zh) * 2018-11-12 2020-07-31 莱芜钢铁集团银山型钢有限公司 一种生产超薄大规格含铝钢异型坯的单点非平衡保护浇铸方法
CN109570482B (zh) * 2018-12-06 2021-04-13 莱芜钢铁集团银山型钢有限公司 一种异型坯单点非平衡保护浇铸的结晶器浸入式水口及使用方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT341130B (de) * 1974-03-11 1978-01-25 Mannesmann Ag Vorrichtung zum zuleiten und verteilen einer stahlschmelze
JPS58224050A (ja) 1982-06-22 1983-12-26 Nippon Kokan Kk <Nkk> ビ−ムブランクの連続鋳造方法
JPS6415144A (en) 1987-07-10 1989-01-19 Nisshin Steel Co Ltd Base body for catalyst carrier
JPH0422538A (ja) * 1990-05-17 1992-01-27 Nkk Corp ビームブランクの連続鋳造方法
JPH05146858A (ja) * 1991-11-28 1993-06-15 Kawasaki Steel Corp ビ−ムブランク連続鋳造におけるノズルガスによる溶 鋼吐出量調整法
US5785880A (en) * 1994-03-31 1998-07-28 Vesuvius Usa Submerged entry nozzle
JPH09122855A (ja) 1995-11-06 1997-05-13 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ビームブランク連続鋳造用ノズル
UA51734C2 (uk) * 1996-10-03 2002-12-16 Візувіус Крусібл Компані Занурений стакан для пропускання рідкого металу і спосіб пропускання рідкого металу через нього
IT1290931B1 (it) * 1997-02-14 1998-12-14 Acciai Speciali Terni Spa Alimentatore di metallo fuso per lingottiera di macchine di colata continua.
JPH115144A (ja) 1997-06-17 1999-01-12 Nkk Corp ビームブランクの連続鋳造方法
DE19811957C2 (de) * 1998-03-13 2002-05-16 Mannesmann Ag Anordnung eines Tauchausgusses in einer Kokille zum Stranggießen von Brammen
JP2001259800A (ja) * 2000-03-21 2001-09-25 Kawasaki Steel Corp ビームブランクの連続鋳造方法
AT414103B (de) * 2003-05-19 2006-09-15 Voest Alpine Ind Anlagen Verfahren zur herstellung eines gegossenen metallbandes und zweiwalzengiesseinrichtung hierzu
RU2308353C2 (ru) * 2005-01-28 2007-10-20 ООО "Модуль-Инжиниринг" Глуходонный погружной стакан
JP4833744B2 (ja) * 2006-06-09 2011-12-07 黒崎播磨株式会社 浸漬ノズル
RU2359782C2 (ru) * 2007-07-04 2009-06-27 Техком Гмбх Погружной стакан
DE102008058647A1 (de) * 2008-11-22 2010-06-10 Refractory Intellectual Property Gmbh & Co. Kg Tauchausguss
KR101170673B1 (ko) * 2010-01-18 2012-08-03 조선내화 주식회사 주조용 침지노즐 및 이를 포함하는 연속 주조 장치
MY166993A (en) * 2010-07-02 2018-07-27 Vesuvius Crucible Co Submerged entry nozzle
JP5146858B2 (ja) * 2010-12-06 2013-02-20 ウシオ電機株式会社 高圧放電ランプ

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016539808A (ja) 2016-12-22
CN105705269B (zh) 2017-08-11
BR112016010019B1 (pt) 2021-01-26
EP3065898B1 (en) 2018-05-16
JP6514199B2 (ja) 2019-05-15
CN105705269A (zh) 2016-06-22
KR102303134B1 (ko) 2021-09-16
RU2016115599A3 (ko) 2018-09-03
US20160288204A1 (en) 2016-10-06
US20160288203A1 (en) 2016-10-06
KR20160083927A (ko) 2016-07-12
TW201532708A (zh) 2015-09-01
TWI655041B (zh) 2019-04-01
US10065237B2 (en) 2018-09-04
RU2016115599A (ru) 2017-12-11
EP3065898A1 (en) 2016-09-14
WO2015067733A1 (en) 2015-05-14
ES2691024T3 (es) 2018-11-23
RU2680554C2 (ru) 2019-02-22
TW201532709A (zh) 2015-09-01
RU2016115600A (ru) 2017-12-11
EP3065899A1 (en) 2016-09-14
CN105705268A (zh) 2016-06-22
JP2016535677A (ja) 2016-11-17
WO2015067735A1 (en) 2015-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20160083919A (ko) 금속 빔 주조용 노즐
RU2559011C2 (ru) Разливочный стакан
ITMI961243A1 (it) Tuffante per la colata continua di bramme sottili
KR102080604B1 (ko) 높은 질량 유량 분배를 위한 얇은 슬래브 노즐
RU2570259C2 (ru) Разливочный стакан для направления металлического расплава
EP3743231B1 (en) Submerged entry nozzle for continuous casting
CN203030884U (zh) 一种连铸用多孔式浸入式水口
ES2784370T5 (es) Boquilla de colada que comprende deflectores de flujo
CN109570482B (zh) 一种异型坯单点非平衡保护浇铸的结晶器浸入式水口及使用方法
RU2756838C2 (ru) Стакан несимметричной формы для литья слябов и включающая его металлургическая установка для литья металла
JP4896599B2 (ja) 窪み型湯溜り付浸漬ノズルを用いた低炭素鋼の連続鋳造方法
SK166399A3 (en) Method and device for producing slabs
US6336575B1 (en) Submerged nozzle for slab continuous casting moulds
CN102554208A (zh) 大方坯连铸结晶器用浸入式水口
JP4902276B2 (ja) 窪み型湯溜り付浸漬ノズルを用いた高炭素鋼の連続鋳造方法
CN102596449A (zh) 用于在带铸造中在侧向上流动引导金属熔融物的方法和装置

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid