KR20190129252A - 콜렉터 노즐용 가스켓 - Google Patents

Abstract

본 발명은 콜렉터 노즐과 쉬라우드 노즐 사이에 설치하여 두 노즐 사이의 기밀을 유지하도록 한 콜렉터 노즐용 가스켓에 관한 것이다. 이러한 본 발명은 콜렉터 노즐과 쉬라우드 노즐의 접촉부 사이에 게재되는 제1 기밀부와, 상기 기밀부의 상단에 일체로 형성되며 상기 콜렉터 노즐의 외주면을 감싸는 제2 기밀부 및, 상기 제2 기밀부의 내주면을 따라 복수개로 설치되고, 상기 콜렉터 노즐과 제2 기밀부를 결합시키는 결합구를 포함한다.

Description

콜렉터 노즐용 가스켓{Gasket for a collector nozzle}

본 발명은 콜렉터 노즐용 가스켓에 관한 것으로, 특히 콜렉터 노즐과 쉬라우드 노즐 사이에 설치하여 두 노즐 사이의 기밀을 유지하도록 한 콜렉터 노즐용 가스켓에 관한 것이다.

일반적으로, 연속주조설비는 제강공정에서 정련되어 래들(Laddle)에 수용된 용강을 이송받아 턴디쉬(Tundish)에 일시 저장한 상태에서 몰드로 공급, 냉각시켜 슬라브를 생하는 연속주조공정을 수행하도록 되어 있다. 용강은 래들의 하부 콜렉터 노즐(Cellect nozzle)과 쉬라우드 노즐(Shroud nozzle)의 체결에 의해 형성된 경로를 통해 래들로부터 턴디쉬로 공급된다. 여기서, 콜렉터 노즐과 쉬라우드 노즐의 체결부위는 가스켓을 설치하여 사이간극(갭)이 발생되는 것을 최소화하도록 되어 있다.

등록특허 10-1701230(특허문헌1) 및 (특허문헌2) 공개특허 10-201-0006281(특허문헌2)에서는 연속주조설비가 개시되어 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 래들(1)에 담긴 용강(2)을 콜렉터 노즐(3)과 쉬라우드 노즐(4)을 통하여 턴디쉬(5)로 주입하도록 되어 있다. 상기 콜렉터 노즐(3)과 쉬라우드 노즐(4) 사이에는 가스켓(10)이 구비되며, 상기 콜렉터 노즐(3)의 외주면에는 가스켓(10)을 고정시키는 플랜지(6)가 장착되도록 되어 있다.

여기서, 상기 가스켓(10)은 상기 콜렉터 노즐(3)과 쉬라우드 노즐(4)을 통하여 용강을 주입할 때 그 노즐 사이의 기밀을 유지하여 용강(2)이 노즐 바깥으로 비산하는 것을 방지하고, 외부로부터 산소가 유입되는 것을 차단하여 용강의 질소농도가 증가되는 것을 방지하는 기능을 한다.

한편, 가스켓(10)은 쉬라우드 노즐(4)과의 사이간격이 발생될 경우 가스켓(10)이 콜렉터 노즐(3)의 선단에 정확하게 결합되지 못하여 탈거되는 원인이 되었다. 특히, 콜렉터 노즐(3)에 가스켓(10)을 결합한 상태에서 이송되고, 그 후 쉬라우드 노즐(4)과 결합하는 과정을 거치게 됨으로써 가스켓(10)이 콜렉터 노즐(3)에서 부분적으로 이탈되거나 탈거되지 않게 설치하는 것이 중요하다.

선행 특허문헌1,2에서는 콜렉터 노즐(3)과 가스켓(10)이 결합하기 위한 별도의 결합구가 구비되어 있지 않기 때문에 콜렉터 노즐(3)과 가스켓(10)을 결합한 상태에서 이송중 콜렉터 노즐(3)에서 가스켓(10)이 부분적으로 이탈되거나 완전히 탈거되는 경우가 종종 발생하고 있다.

등록특허 10-1701230(2017.02.01) 공개특허 10-201-0006281(2015.01.16)

본 과제는 콜렉터 노즐에 가스켓이 설치된 이후 외력에 의해 가스켓이 콜렉터 노즐로부터 부분적으로 이탈되거나 탈거되는 것을 예방할 수 있는 콜렉터 노즐용 가스켓을 제공하는데 있다.

본 구현예는, 콜렉터 노즐과 쉬라우드 노즐의 접촉부 사이에 게재되는 제1 기밀부와, 상기 기밀부의 상단에 일체로 형성되며 상기 콜렉터 노즐의 외주면을 감싸는 제2 기밀부 및, 상기 제2 기밀부의 내주면을 따라 복수개로 구비되고 상기 콜렉터 노즐과 결합한 상태에서 결합유지되는 결합구를 포함한다.

상기 결합구는 상기 제2 기밀부의 동일 원주면에 따라 설치되는 고정단과, 상기 고정단에서 절곡되어 상기 콜렉터 노즐의 외주면과 맞닿는 자유단으로 이루어져 있다.

상기 결합구의 자유단은 상부에서 하부로 갈수록 좁아지고 선단에 첨단부가 형성되게 구성하는 것이 바람직하다.

상기 결합구의 자유단은 상기 첨단부가 상기 콜렉터 노즐의 외주면 방향으로 굽어져 상기 콜렉터 노즐이 분리되는 역방향으로 결합력이 가해지도록 구성하는 것이 바람직하다.

상기 결합구는 고온에서 견딜 수 있는 금속재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

본 구현예에 의하면, 가스켓은 제2 기밀부의 내주면을 따라 복수의 결합구가 설치되어 콜렉터 노즐과 결합된 상태에서 외력에 의해 이탈되거나 탈거되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 가스켓이 콜렉터 노즐의 제위치에서 결합되므로 콜렉터 노즐과 쉬라우드 노즐의 사이에서 발생되는 불량률을 줄여서 노즐의 교체에 따른 소요비용을 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 콜렉터 노즐용 가스켓을 도시한 사시도,
도 2a 및 도 2b는 도 1의 A-A선 및 B-B선을 따라 절단하여 도시한 단면도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가스켓에 장착되는 결합구의 사시도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 가스켓을 콜렉터 노즐과 쉬라우드 노즐에 설치한 단면도,
도 5는 도 4의 A부분을 확대하여 도시한 상세도이다.

이하, 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며, 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 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.

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.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일 뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 콜렉터 노즐용 가스켓을 도시한 사시도이고, 도 2a 및 도 2b는 도 1의 A-A선 및 B-B선을 따라 절단하여 도시한 단면도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가스켓에 장착되는 결합구의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 가스켓을 콜렉터 노즐과 쉬라우드 노즐에 설치한 단면도이다.

본 발명의 실시예에 따른 콜렉터 노즐용 가스켓(10)은 도 1, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 제1 기밀부(12)와, 상기 제1 기밀부(12)의 하단에 일체로 형성된 제2 기밀부(14)로 이루어져 있다. 그리고, 가스켓(10)은 상기 제2 기밀부(12)의 내주면을 따라 복수개로 설치된 결합구(20)를 구비하고 있다.

여기서, 가스켓(10)은 고온의 용강에서 사용되기 때문에 후술하는 콜렉터 노즐(30)과 쉬라우드 노즐(40) 사이로 공기가 흡입되지 않도록 밀폐시키기 위하여 밀착성이 우수해야 하고, 고온에서 내열성이 구비되어야 하며, 일정 시간동안 노즐의 하중에 의해 파손되거나 찢어지지 않아야 하는 조건을 만족해야 한다.

상기 제1 기밀부(12)는 바닥면 중심에 용강이 주입되도록 주입홀(12a)이 형성되어 있고, 상기 주입홀(12a)이 형성되는 가장자리를 따라 용강 튀김방지부(13)이 형성되어 있다. 여기서, 제1 기밀부(12)는 후술하는 콜렉터 노즐(30)의 하단부 형태와 대응되도록 컵형태로 되어 있으며 콜렉터 노즐(30)과 쉬라우드 노즐(40)의 접촉부 사이에 게재되도록 되어 있다. 상기 용강 튀김방지부(13)는 후술하는 쉬라우드 노즐(40)의 결합부로 용강이 튀는 것을 방지하고, 쉬라우드 노즐(40)의 결합부 경사면에 쇳물 찌꺼기가 생성되는 것을 방지하는 기능을 한다. 상기 주입홀(12a)은 콜렉터 노즐(30)의 관통홀과 쉬라우드 노즐(40)의 관통홀과 동일라인으로 형성되고, 콜렉터 노즐(30)의 관통홀과는 동일한 직경으로 형성되고 쉬라우드 노즐(40)의 관통홀 상대작으로 작은 직경으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 제2 기밀부(14)는 상기 제1 기밀부(12)의 상단에서 반경방향으로 연장폭(w)이 형성되어 있고, 소정의 두께(t)를 갖도록 되어 있다. 여기서, 연장폭(w)은 후술하는 콜렉터 노즐(30)의 플랜지(32)와 쉬라우드 노즐(40)의 상면에 접촉하도록 되어 있는 한편, 두께(t)의 내측부는 콜렉터 노즐(30)의 외주면을 감싸도록 되어 있다(도 4 참조). 상기 제2 기밀부(14)의 연장폭(w)과 두께(t)는 일정시간 이상 콜렉터 노즐(30)의 무게에도 충분히 견딜 수 있을 정도로 폭과 두께로 제작되는 것이 바람직 하다.

상기 결합구(20)는 도 3에 도시된 바와 같이, 고정단(22)과, 상기 고정단(22)에서 절곡된 자유단(24)으로 이루어져 있다. 상기 결합구(20)의 고정단(22)은 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 제2 기밀부(14)의 내주면에 따라 동일라인으로 끼워져 설치되되, 내주면을 기준으로 소정의 각도로 경사지게 설치되도록 되어 있다. 상기 자유단(24)은 상기 고정단(24)에 절곡된 상태로 상기 제2 기밀부(14)의 내주면 아래쪽으로 배치되도록 되어 있다. 자유단(24)은 상기 고정단(22)이 제2 기밀부(14)의 원주면 내측에 소정의 각도로 경사지게 설치됨으로써 내주면과 떨어져 일정 경사각을 형성하게 된다. 자유단(24)은 상부에서 하부로 갈수록 점차 좁아지고 선단에 첨단부(24a)가 형성되어 있다.

여기서, 고정단(22)는 상기 제2 기밀부(14)의 동일 내주면을 따라 설치되는 것이 바람직하다. 그 이유는 콜렉터 노즐(30)과 맞닿는 복수의 부분이 수평면을 이룸으로써 콜렉터 노즐(30)이 어느 한쪽으로 기울어지지 않고 균형이 이루어지기 위함이다. 그리고, 고정단(22)은 상기 제2 기밀부(14)에 용이하게 끼워서 결합하기 위하여 선단이 첨단부가 형성되는 것이 바람직하다.

상기 자유단(24)은 첨단부(24a)가 내주면과 떨어져 일정 경사각을 형성하기 때문에 가스켓(10)이 콜렉터 노즐(30)에 결합된 상태에서 콜렉터 노즐(30)에 외력이 가해질 때 분리되는 방향과 반대방향(역방향)으로 결합력이 가해질 수 있게 되는 것이다.

한편, 결합구(20)는 고정단(22)과 자유단(24)을 대칭형으로 제작할 수 있고, 자유단(24)을 콜렉터 노즐(30)과 결합력을 높이는 구조로 비대칭형으로 제작할 수 있다. 그리고, 결합구(20)는 1000℃ 이상 고온에서 견딜 수 있는 금속재질로 제작되는 것이 바람직하다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 가스켓을 콜렉터 노즐과 쉬라우드 노즐에 설치한 단면도이고, 도 5는 도 4의 A부분을 확대하여 도시한 상세도이다.

가스켓(10)은 도 4에 도시된 바와 같이, 콜렉터 노즐(30)과 쉬라우드 노즐(40) 사이에 게재되어 있고, 상기 콜렉터 노즐(30)의 원주면에는 원통형 플랜지(32)가 설치되어 있다. 여기서, 가스켓(10)의 제1 기밀부(12)는 콜렉터 노즐(30)의 원추면과 쉬라우드 노즐(40)의 수용홈면 사이에서 밀착되는 한편, 제2 기밀부(14)는 콜렉터 노즐(30)의 플랜지(32)와 쉬라우드 노즐(40)의 상면과 밀착되어 기밀이 유지되도록 되어 있다.

즉 가스켓(10)이 콜렉터 노즐(30)과 쉬라우드 노즐(40) 사이에서 기밀을 유지함으로써, 래들(미도시)로부터 용급되는 용강이 콜렉터 노즐(30)과 쉬라우드 노즐(40)을 거치면서 노즐 외부로 비산되지 않고 턴디쉬(미도시)로 공급되게 되는 것이다.

한편, 가스켓(10)은 제2 기밀부(14)의 내주면을 따라 복수의 결합구(20)가 설치되어 콜렉터 노즐(30)과 결합된 상태에서 외력에 의해 이탈되거나 탈거되는 것을 방지할 수 있다.

즉 도 5에 도시된 바와 같이, 외력에 의해 콜렉터 노즐(30)에 화살표 방향으로 힘이 가해질 경우, 제2 기밀부(14)의 내주면을 기준으로 소정각도를 형성되는 자유단(24)의 첨단부(24a)가 콜렉터 노즐(30)이 분리되는 방향과는 반대방향(역방향)으로 결합력이 작용함으로써 콜렉터 노즐(30)에 대하여 가스켓(10)이 이탈되거나 탈거되는 것을 방지할 수 있는 것이다.

본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해하여야만 한다.

10 : 가스켓 12 : 제1 기밀부
13 : 용강 튀김방비부 14 : 제2 기밀부
20 : 결합구 22 : 고정단
24 : 자유단 30 : 콜렉터 노즐
40 : 쉬라우드 노즐 t : 제2 기밀부 두께
w : 제2 기밀부 연장폭

Claims (4)

1. 콜렉터 노즐과 쉬라우드 노즐의 접촉부 사이에 게재되는 제1 기밀부;
   상기 기밀부의 상단에 일체로 형성되며 상기 콜렉터 노즐의 외주면을 감싸는 제2 기밀부; 및
   상기 제2 기밀부의 내주면을 따라 복수개로 설치되고, 상기 콜렉터 노즐과 제2 기밀부를 결합시키는 결합구;를 포함하는 콜렉터 노즐용 가스켓.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 결합구는 상기 제2 기밀부의 동일 원주면에 따라 설치되는 고정단과, 상기 고정단에서 절곡되어 상기 콜렉터 노즐의 외주면과 맞닿는 자유단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 콜렉터 노즐용 가스켓.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 결합구의 자유단은 상부에서 하부로 갈수록 좁아지고 선단에 첨단부가 형성된 것을 특징으로 하는 콜렉터 노즐용 가스켓.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 결합구의 자유단은 상기 첨단부가 상기 콜렉터 노즐의 외주면 방향으로 굽어져 상기 콜렉터 노즐이 분리되는 역방향으로 결합력이 가해지는 것을 특징으로 하는 콜렉터 노즐용 가스켓.

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