KR20210063823A

KR20210063823A - 주조용 쉬라우드 노즐

Info

Publication number: KR20210063823A
Application number: KR1020190152391A
Authority: KR
Inventors: 이종우
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2019-11-25
Filing date: 2019-11-25
Publication date: 2021-06-02
Also published as: KR102308297B1

Abstract

주조용 쉬라우드 노즐을 개시한다. 본 발명의 실시 예에 따른 주조용 쉬라우드 노즐은 래들로부터 턴디쉬로 용강을 안내하며, 턴디쉬의 용강에 침지되는 노즐몸체; 및 노즐몸체의 하단과 인접하는 측면으로부터 측방으로 연장되며 용강을 배출시키는 측방출강구를 형성하는 하나 이상의 측방연장관을 포함한다.

Description

주조용 쉬라우드 노즐{SHROUD NOZZLE FOR CASTING}

본 발명은 턴디쉬의 탕면에 침적 시 슬래그에 의해 출강구가 막히는 현상을 방지할 수 있는 주조용 쉬라우드 노즐에 관한 것이다.

연속주조설비는 일정한 형상의 주형에 용강을 연속적으로 주입하고, 주형 내에서 반응고된 주편을 연속적으로 주형의 하측으로 배출시키면서 슬라브(slab), 블룸(bloom), 빌렛(billet) 등과 같은 다양한 형태의 주편을 생산한다.

이러한 연속주조설비는 래들로부터 턴디쉬로 용강을 공급하고, 턴디쉬의 용강을 주형으로 공급한다. 래들의 용강을 턴디쉬로 공급할 때는 용강이 공기와 접촉하여 산화하는 것을 방지하기 위해 용강을 턴디쉬로 안내하는 쉬라우드 노즐을 이용한다.

쉬라우드 노즐은 원통관 형태다. 쉬라우드 노즐은 상측의 입구가 래들의 출강구에 연결되고, 하단의 출강구가 턴디쉬의 탕면에 침지된 상태에서 턴디쉬로 용강을 공급한다.

그러나 이러한 쉬라우드 노즐은 턴디쉬에 담긴 용강의 탕면에 침적시킬 때 하단 출강구가 턴디쉬 탕면에 형성된 슬래그에 의해 막히는 현상이 발생할 수 있다. 이처럼 쉬라우드 노즐의 출강구가 막히면, 쉬라우드 노즐 내부의 용강이 상측으로 역류하여 래들의 출강구와 연결되는 쉬라우드 노즐의 입구 쪽으로 누설될 수 있다.

본 발명의 일 측면은 턴디쉬의 탕면에 침적 시 슬래그에 의해 출강구가 막혀 용강이 역류하는 현상을 방지할 수 있는 주조용 쉬라우드 노즐을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 래들로부터 턴디쉬로 용강을 안내하며, 상기 턴디쉬의 용강에 침지되는 노즐몸체; 및 상기 노즐몸체의 하단과 인접하는 측면으로부터 측방으로 연장되며, 용강을 배출시키는 측방출강구를 형성하는 하나 이상의 측방연장관;을 포함하는 주조용 쉬라우드 노즐이 제공될 수 있다.

상기 노즐몸체는 하단에 하측출강구를 포함하고, 상기 주조용 쉬라우드 노즐은 상기 하측출강구 주위의 상기 노즐몸체의 하단으로부터 하방으로 돌출된 복수의 슬래그 천공돌기를 더 포함할 수 있다.

상기 주조용 쉬라우드 노즐은 상기 측방연장관의 상부와 상기 노즐몸체의 측면을 경사지게 연결하여 용강의 배출경로를 확장시키는 확관부를 더 포함할 수 있다.

상기 측방연장관은 출구의 하측으로부터 측방으로 더 연장된 슬래그제거부를 포함할 수 있다.

상기 측장연장관은 상기 노즐몸체의 중심선을 기준으로 복수개가 대칭을 이루도록 마련될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 주조용 쉬라우드 노즐은 하측출강부 뿐 아니라 하나 이상의 측방출강구를 구비하기 때문에 턴디쉬 탕면에 침적되는 과정에서 슬래그에 의해 출강구가 막혀 용강이 역류하는 현상을 방지할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 주조용 쉬라우드 노즐은 노즐몸체의 하단에 마련된 슬래그 천공돌기를 구비하기 때문에 하측출강구가 슬래그에 의해 막히는 것을 최소화할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 주조용 쉬라우드 노즐은 슬래그에 의해 하측출강구가 막히는 경우에도 측방출강구를 통하여 용강이 배출되기 때문에 용강이 역류하는 현상을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 주조용 쉬라우드 노즐이 적용된 연속주조설비를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 주조용 쉬라우드 노즐의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 주조용 쉬라우드 노즐이 턴디쉬의 용강에 침적된 상태에서 하측출강구 및 두 측방출강구를 통하여 용강을 배출시키는 상태를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 주조용 쉬라우드 노즐이 턴디쉬의 용강에 침적된 상태에서 두 측방출강구를 통하여 용강을 배출시키는 상태를 나타낸 단면도이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 주조용 쉬라우드 노즐이 적용된 연속주조설비를 나타낸다.

도 1을 참조하면, 연속조주설비는 래들(10), 턴디쉬(20), 주형(30), 쉬라우드 노즐(50), 침지노즐(40)을 포함할 수 있다.

래들(10)은 제강공정에서 정련된 용강을 수용하며, 턴디쉬(20)로 용강을 공급할 수 있도록 턴디쉬(20)의 상측으로 운반된 후 턴디쉬(20) 상측에 위치하는 래들터렛(미도시)에 지지된다. 턴디쉬(20)는 래들(10)로부터 공급되는 용강을 일시 저장하였다가 침지노즐(40)을 통해 하측에 위치하는 주형(30)으로 공급한다.

쉬라우드 노즐(40)은 상측이 래들(10)의 출강구(11)에 연결되고 하측이 턴디쉬(20)에 담긴 용강(21)에 침적된다. 쉬라우드 노즐(50)은 래들(10)로부터 배출되는 용강이 턴디쉬(20)로 공급되도록 안내하며, 용강의 공급과정에서 용강이 공기와 접촉하여 산화하는 것을 방지한다.

쉬라우드 노즐(50)은 도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 노즐몸체(51), 복수의 측방연장관(53), 복수의 슬래그 천공돌기(58), 확관부(55)를 포함할 수 있다.

노즐몸체(51)는 래들(10)로부터 턴디쉬(20)로 용강을 안내하는 원통형 관형태로 마련되고 상측의 입구가 래들(10)의 출강구(11)에 연결된다. 노즐몸체(51)는 하단의 하측출강구(52)가 턴디쉬(20)에 담긴 용강(21)에 침지된다.

복수의 측방연장관(53)은 노즐몸체(51)의 하단과 인접하는 측면으로부터 측방으로 연장되며, 노즐몸체(51) 내부의 용강을 측방으로 배출시키는 측방출강구(54)를 각각 형성한다. 복수의 측방연장관(53)은 노즐몸체(51)의 중심선을 기준으로 대칭을 이루도록 마련될 수 있다.

본 실시 예는 두 개의 측방연장관(53)이 노즐몸체(51)의 하부 양측에 대칭을 이루도록 마련된 것이나, 측방연장관(53)의 수는 설계에 따라 변경될 수 있다. 노즐몸체(51)의 측면에 하나의 측방연장관(53)이 마련될 수도 있다.

복수의 슬래그 천공돌기(58)는 하측출강구(52) 주위의 노즐몸체(51)의 하단으로부터 하방을 향하여 산형으로 돌출될 수 있다. 슬래그 천공돌기(58)는 다수의 산형돌기가 하측출강구(52) 둘레를 따라 톱니형태로 배치될 수 있다.

슬래그 천공돌기(58)는 쉬라우드 노즐(50)이 턴디쉬(20) 탕면으로 하강하여 침지될 때 턴디쉬(20)의 탕면에 형성된 슬래그(22)를 쉽게 뚫고 진입할 수 있도록 함으로써 하측출강구(52)가 슬래그(22)에 의해 막히는 현상을 최소화할 수 있다. 쉬라우드 노즐(50)의 하측출강구(52)가 막히지 않으면, 용강의 공급과정에서 용강이 역류하는 현상을 방지할 수 있다.

확관부(55)는 측방연장관(53)의 상부와 노즐몸체(51)의 측면을 경사지게 연결하여 용강의 배출경로를 확장시킨다. 확관부(55)는 측방연장관(53) 상측의 내측 공간을 대략 10% 확장함으로써 쉬라우드 노즐(50) 내용적이 커지도록 할 수 있다.

확관부(55)는 내용적을 확장시키기 때문에 쉬라우드 노즐(50)의 하측출강구(52) 및 측방출강구(54)가 슬래그(22)에 의해 막혀 내부 압력이 순간적으로 높아지더라도 용강이 역류하는 것을 최소화할 수 있다.

노즐몸체(51) 양측의 측방연장관(53)은 그 하측 외면이 노즐몸체(51)의 하단으로부터 대략 20mm정도 상측에 마련될 수 있다. 이처럼 높이 차이를 두면 쉬라우드 노즐(50)의 침적 시 쉬라우드 노즐(50)의 하단이 턴디쉬(20) 탕면의 슬래그(22)를 쉽게 뚫고 진입할 수있다.

도 2와 도 3을 참조하면, 측방연장관(53)은 그 출구 하측으로부터 측방으로 더 연장된 슬래그제거부(56)를 포함할 수 있다. 즉 측방연장관(53)의 출구는 상측보다 하측이 측방으로 더 연장된 형태다.

슬래그제거부(56)는 쉬라우드 노즐(50)이 턴디쉬(20) 탕면에 침적되는 과정에서 끈적한 슬래그(22)의 일부가 쉬라우드 노즐(50)과 함께 하강하더라도 양측의 측방토출구(53)가 슬래그(22)에 의해 막히는 것을 방지할 수 있다.

도 3은 턴디쉬(20)의 탕면에 침적되는 쉬라우드 노즐(50)의 하부를 나타낸다. 도 3에 도시한 바와 같이, 쉬라우드 노즐(50)이 침적될 때는 턴디쉬(20) 탕면의 슬래그(22)의 일부가 하강하는 쉬라우드 노즐(50)에 눌리면서 함께 하강할 수 있지만, 슬래그(22)가 복수의 천공돌기(58)에 의해 쉽게 천공될 수 있다. 따라서 이러한 경우에는 용강이 하측출강구(52)와 양측의 측방출강구(54)를 통해 턴디쉬(20) 내부로 원활히 배출될 수 있고, 용강의 역류를 방지할 수 있다.

도 4는 쉬라우드 노즐(50)과 함께 침적된 슬래그(22)의 일부가 하측출강구(52)를 폐쇄한 상태를 나타낸다. 하지만 쉬라우드 노즐(50)은 이러한 경우에도 양측 측방토출구(54)가 개방된 상태를 유지하기 때문에 용강의 원활한 배출을 구현할 수 있다.

이처럼 본 실시 예에 따른 쉬라우드 노즐(50)은 하측출강부(52) 뿐 아니라 하나 이상의 측방출강구(54)를 구비하기 때문에 턴디쉬(20) 탕면에 침적되는 과정에서 슬래그(22)에 의해 출강구가 막혀 용강이 역류하는 현상을 방지할 수 있다.

본 실시 예에 따른 쉬라우드 노즐(50)은 노즐몸체(51)의 하단에 마련된 슬래그 천공돌기(58)를 구비하기 때문에 하측출강구(52)가 슬래그(22)에 의해 막히는 것을 최소화할 수 있다.

본 실시 예에 따른 쉬라우드 노즐(50)은 슬래그(22)에 의해 하측출강구(52)가 막히는 경우에도 측방출강구(54)를 통하여 용강이 배출되기 때문에 용강이 역류하는 현상을 방지할 수 있다.

10: 래들, 20: 턴디쉬,
30: 주형, 40: 침지노즐,
50: 쉬라우드 노즐, 51: 노즐몸체,
52: 하측출강구, 53: 측방연장관,
54: 측방출강구, 55: 확관부,
56: 슬래그제거부, 58: 슬래그 천공돌기.

Claims

래들로부터 턴디쉬로 용강을 안내하며, 상기 턴디쉬의 용강에 침지되는 노즐몸체; 및
상기 노즐몸체의 하단과 인접하는 측면으로부터 측방으로 연장되며, 용강을 배출시키는 측방출강구를 형성하는 하나 이상의 측방연장관;을 포함하는 주조용 쉬라우드 노즐.
제1항에 있어서,
상기 노즐몸체는 하단에 하측출강구를 포함하고,
상기 하측출강구 주위의 상기 노즐몸체의 하단으로부터 하방으로 돌출된 복수의 슬래그 천공돌기를 더 포함하는 주조용 쉬라우드 노즐.
제1항에 있어서,
상기 측방연장관의 상부와 상기 노즐몸체의 측면을 경사지게 연결하여 용강의 배출경로를 확장시키는 확관부를 더 포함하는 주조용 쉬라우드 노즐.
제1항에 있어서,
상기 측방연장관은 출구의 하측으로부터 측방으로 더 연장된 슬래그제거부를 포함하는 주조용 쉬라우드 노즐.
제1항에 있어서,
상기 측장연장관은 상기 노즐몸체의 중심선을 기준으로 복수개가 대칭을 이루도록 마련되는 주조용 쉬라우드 노즐.