KR20230055194A

KR20230055194A - Gasket for nozzle and nozzle apparatus

Info

Publication number: KR20230055194A
Application number: KR1020210138618A
Authority: KR
Inventors: 조봉식; 김성줄; 방정환
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2021-10-18
Filing date: 2021-10-18
Publication date: 2023-04-25

Abstract

The present invention relates to a nozzle sealing device and a nozzle apparatus, the nozzle sealing device which can be installed between a first nozzle and a second nozzle arranged in the vertical direction, and comprises a sealing unit formed to be in contact with the first nozzle and the second nozzle; an extension unit which includes an inner surface connected to the inner surface of the first nozzle and the inner surface of the second nozzle, and is connected to a lower portion of the sealing unit; and a flow generating unit formed in the extension unit to generate a flow in a direction intersecting the flow direction of the fluid passing through the first nozzle and the second nozzle. The nozzle sealing device can prevent coagulum of melt from being formed in the inner cavities of the nozzles.

Description

Sealing device and nozzle device for nozzle {Gasket for nozzle and nozzle apparatus}

본 발명은 노즐용 실링 장치 및 노즐 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 노즐의 내공부에 용융물의 응고물이 형성되는 것을 억제할 수 있는 노즐용 실링 장치 및 노즐 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a sealing device for a nozzle and a nozzle device, and more particularly, to a sealing device for a nozzle and a nozzle device capable of suppressing the formation of a solidified substance of a melt in an inner portion of a nozzle.

전로에서 정련이 완료된 용강은 래들에 장입되어 주조 설비로 이송된다. 이와 같은 래들에는 용강을 배출시키기 위한 배출구가 형성되어 있고, 배출구에는 탑 노즐, 슬라이딩 노즐 및 콜렉터 노즐을 포함하는 노즐 조립체가 접합 또는 연결될 수 있다. 주조 설비로 이송된 래들은 래들 터렛에 안착되고, 래들의 용강을 턴디시로 공급하기 위해 노즐 조립체의 하부에 쉬라우드 노즐이 설치된다. The molten steel that has been refined in the converter is loaded into a ladle and transported to a casting facility. A discharge port for discharging molten steel is formed in the ladle, and a nozzle assembly including a top nozzle, a sliding nozzle, and a collector nozzle may be bonded or connected to the discharge port. The ladle transported to the casting facility is seated in the ladle turret, and a shroud nozzle is installed at the bottom of the nozzle assembly to supply molten steel from the ladle to the tundish.

한편, 쉬라우드 노즐은 여러 개의 노즐이 서로 결합되어 있는 노즐 조립체와 달리, 래들의 외측에 설치되는 지지 장치에 의해 노즐 조립체의 하부에 지지된다. 노즐 조립체에 쉬라우드 노즐을 안정적으로 접합시키기 위해, 노즐 조립체의 외면과 쉬라우드 노즐의 내면에 경사면을 형성하고, 노즐 조립체를 쉬라우드 노즐의 내부에 삽입시킨다. 이때, 쉬라우드 노즐과 노즐 조립체 간의 충돌을 방지하기 위해, 노즐 조립체의 경사면보다 쉬라우드 노즐의 경사면이 더 길게 형성되기 때문에, 노즐 조립체의 아래에 노즐 조립체의 하부면과 쉬라우드 노즐의 경사면에 의한 공간이 형성된다. On the other hand, the shroud nozzle is supported on the lower part of the nozzle assembly by a support device installed outside the ladle, unlike a nozzle assembly in which several nozzles are coupled to each other. In order to stably attach the shroud nozzle to the nozzle assembly, an inclined surface is formed on an outer surface of the nozzle assembly and an inner surface of the shroud nozzle, and the nozzle assembly is inserted into the shroud nozzle. At this time, since the inclined surface of the shroud nozzle is formed longer than the inclined surface of the nozzle assembly in order to prevent collision between the shroud nozzle and the nozzle assembly, the lower surface of the nozzle assembly and the inclined surface of the shroud nozzle below the nozzle assembly space is formed.

그런데 노즐 조립체의 아래에 형성되는 공간은 외부와 가까운 거리에 위치하기 때문에 노즐 조립체와 쉬라우드 노즐의 다른 영역에 비해 낮은 온도를 가지고 있다. 이에 공간으로 유입되는 용강은 냉각되어 노즐 조립체와 쉬라우드 노즐 사이에 응고물로 형성되고, 쉬라우드 노즐을 노즐 조립체에 부착시키는 현상 등을 유발하게 된다. 이 경우, 쉬라우드 노즐이 노즐 조립체에서 잘 분리되지 않아, 래들을 교체하는데 많은 시간이 소요되는 등 주조 공정을 원활하게 수행하기 어려운 문제가 있다. 또한, 응고물을 제거하는 과정에서 노즐 조립체나 쉬라우드 노즐이 파손되어 사용 수명이 저하되는 문제가 있다. However, since the space formed under the nozzle assembly is located at a close distance from the outside, it has a lower temperature than other areas of the nozzle assembly and the shroud nozzle. Accordingly, the molten steel flowing into the space is cooled and formed as a solidified material between the nozzle assembly and the shroud nozzle, causing a phenomenon in which the shroud nozzle is attached to the nozzle assembly. In this case, since the shroud nozzle is not well separated from the nozzle assembly, it is difficult to smoothly perform the casting process, such as requiring a lot of time to replace the ladle. In addition, there is a problem in that a nozzle assembly or a shroud nozzle is damaged in the process of removing the coagulated material, and thus the service life is reduced.

KRKR 10-181719610-1817196 BB KRKR 10-038069510-0380695 BB

본 발명은 내공부에 응고물이 형성되는 것을 억제 혹은 방지할 수 있는 노즐용 실링 장치 및 노즐 장치를 제공한다. The present invention provides a sealing device for a nozzle and a nozzle device capable of suppressing or preventing the formation of coagulum in an inner portion.

본 발명은 노즐의 수명을 연장시키고, 공정 효율을 향상시킬 수 있는 노즐용 실링 장치 및 노즐 장치를 제공한다. The present invention provides a sealing device for a nozzle and a nozzle device capable of extending the life of the nozzle and improving process efficiency.

본 발명의 실시 형태에 따른 노즐용 실링 장치는, 상하방향으로 배치되는 제1노즐과 제2노즐 사이에 설치할 수 있는 노즐용 실링 장치로서, 상기 제1노즐과 상기 제2노즐에 접촉 가능하도록 형성되는 실링부; 상기 제1노즐의 내면 및 상기 제2노즐의 내면과 연결되는 내부면을 포함하고, 상기 실링부의 하부에 연결되는 연장부; 및 상기 제1노즐과 상기 제2노즐을 통과하는 유체의 흐름 방향과 교차하는 방향으로 유동을 발생시키도록 상기 연장부에 형성되는 상기 유동 발생부;를 포함할 수 있다.A sealing device for a nozzle according to an embodiment of the present invention is a sealing device for a nozzle that can be installed between a first nozzle and a second nozzle disposed in the vertical direction, and is formed to be in contact with the first nozzle and the second nozzle. Sealing portion to be; an extension portion including an inner surface connected to an inner surface of the first nozzle and an inner surface of the second nozzle, and connected to a lower portion of the sealing part; and the flow generator formed in the extension portion to generate a flow in a direction crossing the flow direction of the fluid passing through the first nozzle and the second nozzle.

상기 연장부는, 상하방향으로 연장되는 상기 내부면의 상부에 연결되고, 수평방향으로 연장되는 상부면; 및 상기 상부면과 상기 내부면의 하부에 연결되는 외부면;을 포함하고, 상기 유동 발생부는 상기 내부면에 형성될 수 있다. The extension part may include an upper surface connected to an upper portion of the inner surface extending in a vertical direction and extending in a horizontal direction; and an outer surface connected to the upper surface and the lower part of the inner surface, and the flow generating unit may be formed on the inner surface.

상기 유동 발생부는 홈 및 돌기 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The flow generator may include at least one of a groove and a protrusion.

상기 홈과 상기 돌기 중 적어도 하나는 상하방향으로 연장되도록 형성될 수 있다. At least one of the groove and the protrusion may be formed to extend in a vertical direction.

상기 홈과 상기 돌기 중 적어도 하나는 상하방향으로 연장되도록 형성되고, 상단과 하단이 서로 엇갈리는 위치에 배치될 수 있다. At least one of the groove and the protrusion may be formed to extend in a vertical direction, and an upper end and a lower end thereof may be disposed at an offset position.

상기 홈과 상기 돌기 중 적어도 하나는 상기 내부면의 둘레방향으로 연장되는 나선형으로 형성될 수 있다. At least one of the groove and the protrusion may be formed in a spiral shape extending in a circumferential direction of the inner surface.

상기 내부면과 상기 상부면의 사잇각(θ₂)은 상기 제1노즐의 내공부의 직경과 상기 제2노즐의 내공부의 직경에 따라 변경될 수 있다. The angle between the inner surface and the upper surface (θ ₂ ) may be changed according to the diameter of the inner part of the first nozzle and the diameter of the inner part of the second nozzle.

상기 내부면과 상기 상부면의 사잇각(θ₂)은 하기 식1 내지 식3에 의해 산출될 수 있다.The angle between the inner surface and the upper surface (θ ₂ ) may be calculated by Equations 1 to 3 below.

식1)

Equation 1)

식2)

Equation 2)

식3)

Equation 3)

(θ₀는 수평면과 내부면의 사잇각, r₁은 제1노즐의 최하단에서 내공부의 반경, r₂는 하부 몸체의 최상단에서 내공부의 반경, d는 제1노즐의 최하단에서 하부 몸체의 최상단까지 수직 거리임)(θ ₀ is the angle between the horizontal plane and the inner surface, r ₁ is the radius of the inner part from the lowermost end of the first nozzle, r ₂ is the radius of the inner part from the uppermost end of the lower body, d is the radius of the inner part from the lowermost end of the first nozzle to the uppermost end of the lower body is the vertical distance to

상기 실링부와 상기 연장부를 상기 제1노즐과 상기 제2노즐에 지지시킬 수 있도록 상기 실링부에 설치되는 지지부를 더 포함할 수 있다.A support portion installed in the sealing portion may be further included to support the sealing portion and the extension portion to the first nozzle and the second nozzle.

본 발명의 실시 형태에 따른 노즐 장치는, 유체가 수용되는 제1용기에 설치되고, 상기 제1용기에서 배출되는 유체를 이동시키기 위한 제1내공부를 가지는 제1노즐; 상기 제1노즐을 통과한 유체를 이동시키기 위한 제2내공부를 가지며, 상기 제1노즐의 하부에 설치되는 제2노즐; 및 상기 제1내공부 및 상기 제2내공부와 함께 유체가 통과하는 유체 접촉면을 형성하며, 상기 유체가 흐르는 방향에 교차하는 방향으로 유동을 발생시키도록 제1노즐과 상기 제2노즐 사이에 설치되는 실링 부재;를 포함할 수 있다. A nozzle device according to an embodiment of the present invention includes a first nozzle installed in a first container in which fluid is accommodated and having a first inner portion for moving the fluid discharged from the first container; a second nozzle having a second inner part for moving the fluid passing through the first nozzle and installed below the first nozzle; And it forms a fluid contact surface through which the fluid passes together with the first inner part and the second inner part, and is installed between the first nozzle and the second nozzle to generate a flow in a direction crossing the direction in which the fluid flows. It may include; a sealing member to be.

상기 제1노즐은 내측으로 하향 경사지도록 상기 제1노즐의 하부 외면에 형성되는 제1경사면을 포함하고, 상기 제2노즐은 상기 제1경사면보다 길게 형성되고, 상기 제1경사면과 마주보도록 상기 제2노즐의 내측으로 하향 경사지게 형성되는 제2경사면을 포함하며, 상기 실링 부재는 상기 제1경사면과 상기 제2경사면에 접촉하도록 형성될 수 있다.The first nozzle includes a first inclined surface formed on a lower outer surface of the first nozzle so as to be inclined downward inwardly, and the second nozzle is formed longer than the first inclined surface and faces the first inclined surface. It includes a second inclined surface inclined downwardly to the inside of the two nozzles, and the sealing member may be formed to contact the first inclined surface and the second inclined surface.

상기 제1경사면과 연결되는 상기 제1노즐의 하부면과 상기 제2경사면에 의해 공간이 형성되고, 상기 실링 부재는 상기 제1노즐의 하부면 및 상기 제2경사면과 접촉하도록 형성될 수 있다.A space may be formed by a lower surface of the first nozzle connected to the first inclined surface and the second inclined surface, and the sealing member may be formed to contact the lower surface of the first nozzle and the second inclined surface.

상기 유체 접촉면은 제1내공부의 직경과 상기 제2내공부의 직경에 따라 기울기가 변경될 수 있다. The inclination of the fluid contact surface may be changed according to the diameter of the first inner part and the diameter of the second inner part.

상기 실링 부재는 상기 유체 접촉면에 형성되는 요철 구조를 포함할 수 있다.The sealing member may include a concavo-convex structure formed on the fluid contact surface.

상기 제1노즐은 용강을 수용하는 래들에 설치되는 콜렉터 노즐을 포함하고, 상기 제2노즐은 용강을 턴디시로 이동시키도록 상기 콜렉터 노즐의 하부에 설치되는 쉬라우드 노즐을 포함할 수 있다.The first nozzle may include a collector nozzle installed on a ladle accommodating molten steel, and the second nozzle may include a shroud nozzle installed below the collector nozzle to move the molten steel to a tundish.

본 발명의 실시 형태에 따르면, 노즐의 접합 부위에 응고물이 형성되는 것을 억제 혹은 방지할 수 있다. 즉, 노즐의 접합 부위에 발생하는 공간을 제거하여, 공간으로 유체의 유입을 억제하여 유체의 응고물이 형성되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 유체가 흐르는 방향에 교차하는 방향으로 유동을 발생시켜 노즐의 접합 부위에 유체를 지속적으로 접촉시킴으로써 온도 저하에 의해 유체가 응고되는 현상을 억제할 수 있다. 따라서 응고물에 의한 노즐 간의 부착 현상이 억제되어, 노즐을 쉽게 분리할 수 있고, 접합 부위에 발생된 응고물을 제거하는데 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다. 이에 노즐을 이용한 조업을 안정적으로 수행할 수 있고, 공정 효율 및 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한, 노즐의 손상을 억제하여 노즐의 수명을 연장시킴으로써 노즐의 교체 주기를 연장할 수 있으므로, 노즐 교체에 소요되는 비용을 절감할 수 있다. According to the embodiment of the present invention, it is possible to suppress or prevent the formation of coagulated matter at the junction of the nozzle. That is, it is possible to prevent fluid coagulation from being formed by removing the space generated at the junction of the nozzle and suppressing the inflow of the fluid into the space. In addition, by generating a flow in a direction crossing the flow direction of the fluid and continuously bringing the fluid into contact with the junction of the nozzle, it is possible to suppress a phenomenon in which the fluid is solidified due to a decrease in temperature. Therefore, adhesion between the nozzles due to coagulum is suppressed, the nozzles can be easily separated, and the time required to remove the coagulum generated at the bonding site can be shortened. Accordingly, operation using the nozzle can be stably performed, and process efficiency and productivity can be improved. In addition, since the nozzle replacement cycle can be extended by suppressing damage to the nozzle and extending the life of the nozzle, the cost required for replacing the nozzle can be reduced.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 노즐용 실링 장치가 적용되는 주조 설비를 보여주는 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 노즐용 실링 장치의 사시도 및 단면도.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 노즐용 실링 장치의 연장부를 설명하기 위한 도면.
도 5는 유동 발생부의 다양한 변형 예를 보여주는 도면.
도 6은 본 발명의 변형 예에 따른 노즐용 실링 장치의 단면도.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 노즐용 실링 장치가 적용된 노즐의 내공부에서 용강의 유동 상태를 보여주는 도면. 1 is a view showing a casting facility to which a sealing device for a nozzle according to an embodiment of the present invention is applied.
2 is a perspective view and a cross-sectional view of a sealing device for a nozzle according to an embodiment of the present invention.
3 and 4 are views for explaining an extension of a sealing device for a nozzle according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing various modifications of the flow generating unit.
6 is a cross-sectional view of a sealing device for a nozzle according to a modified example of the present invention.
7 is a view showing a flow state of molten steel in an inner portion of a nozzle to which a sealing device for a nozzle according to an embodiment of the present invention is applied.

이하, 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, only these embodiments will complete the disclosure of the present invention, and will fully cover the scope of the invention to those skilled in the art. It is provided to inform you.

본 발명의 실시 예에 따른 노즐용 실링 장치는, 상하방향으로 배치되는 노즐들 사이에 설치되어, 노즐 사이를 실링하고 노즐의 접합 부위에 유체의 응고물이 형성되는 것을 방지하는데 사용될 수 있다. 이하에서는 유체는 용강으로 예시하고, 노즐들은 주조 설비의 래들에 수용되는 용강을 턴디시로 주입하는데 사용되는 노즐 조립체와, 쉬라우드 노즐로 예시한다. 그리고 노즐용 실링 장치는, 노즐 조립체를 구성하는 콜렉터 노즐과 쉬라우드 노즐 사이에 설치될 수 있다. The sealing device for nozzles according to an embodiment of the present invention is installed between nozzles disposed in the vertical direction, and may be used to seal between the nozzles and prevent fluid coagulation from forming at the junction of the nozzles. Hereinafter, the fluid is exemplified as molten steel, and the nozzles are exemplified as a nozzle assembly used to inject molten steel accommodated in a ladle of a casting facility into a tundish and a shroud nozzle. And, the nozzle sealing device may be installed between the collector nozzle and the shroud nozzle constituting the nozzle assembly.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 노즐용 실링 장치가 적용되는 주조 설비를 보여주는 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 노즐용 실링 장치의 사시도 및 단면도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 노즐용 실링 장치의 연장부를 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 유동 발생부의 다양한 변형 예를 보여주는 도면이고, 도 6은 본 발명의 변형 예에 따른 노즐용 실링 장치의 단면도이다.1 is a view showing a casting facility to which a sealing device for a nozzle according to an embodiment of the present invention is applied, FIG. 2 is a perspective view and a cross-sectional view of a sealing device for a nozzle according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 3 and 4 are A view for explaining an extension of a sealing device for a nozzle according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a view showing various modifications of a flow generating unit, and FIG. 6 is a cross-sectional view of a sealing device for a nozzle according to a modification of the present invention. am.

도 1을 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 노즐용 실링 장치가 적용되는 주조 설비에 대해 설명한다. Referring to FIG. 1, a casting facility to which a sealing device for a nozzle according to an embodiment of the present invention is applied will be described.

도 1을 참조하면, 주조 설비는 용강(molten steel; M)이 저장되는 래들(10)과, 래들(10)로부터 용강(M)을 공급받는 턴디시(20), 래들(10) 내의 용강을 턴디시(20)에 공급하는 노즐 조립체(20)을 포함한다. 그리고 도시되지 않았지만, 턴디시(20)의 하부에는 턴디시(20)로부터 용강을 제공받아 용강(M)을 1차 냉각시키는 주형(미도시)과, 턴디시(20) 내 용강을 주형으로 공급하는 침지노즐(미도시)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, a casting facility includes a ladle 10 in which molten steel M is stored, a tundish 20 receiving molten steel M from the ladle 10, and molten steel in the ladle 10. It includes a nozzle assembly 20 that supplies the tundish 20. And, although not shown, a mold (not shown) for receiving molten steel from the tundish 20 and firstly cooling the molten steel M is provided at the lower part of the tundish 20, and the molten steel in the tundish 20 is supplied to the mold. It may include an immersion nozzle (not shown).

노즐 조립체(20)는 배출구(11)를 개폐하도록 래들(10)의 저면에 설치될 수 있다. 래들(10)의 바닥에는 용강(M)을 배출시키기 위한 배출구(11)가 형성되고, 배출구(11)는 노즐 조립체(20)를 설치하기 위한 웰블록(12)이 마련될 수 있다. 노즐 조립체(20)는 배출구(11)에 설치되는 탑노즐(21)과, 탑노즐(21)을 개폐하도록 래들(10)의 저면에 설치되는 슬라이딩 노즐(22)과, 슬라이딩 노즐(22)의 하부에 설치되는 콜렉터 노즐(23)을 포함할 수 있다. 노즐 조립체(20)의 하부에는 쉬라우드 노즐(25)이 설치되며, 쉬라우드 노즐(25)은 래들(10)과 턴디시(40)의 외측에서 설치되는 지지 장치(30)에 의해 노즐 조립체(20), 예컨대 콜렉터 노즐(23)의 하부에 설치 또는 연결될 수 있다. 이때, 콜렉터 노즐(23)은 쉬라우드 노즐(25)의 내부로 삽입될 수 있다. The nozzle assembly 20 may be installed on the lower surface of the ladle 10 to open and close the outlet 11 . An outlet 11 for discharging the molten steel M may be formed at the bottom of the ladle 10, and a well block 12 for installing the nozzle assembly 20 may be provided in the outlet 11. The nozzle assembly 20 includes a top nozzle 21 installed at the outlet 11, a sliding nozzle 22 installed on the bottom surface of the ladle 10 to open and close the top nozzle 21, and a sliding nozzle 22. A collector nozzle 23 installed at the bottom may be included. A shroud nozzle 25 is installed under the nozzle assembly 20, and the shroud nozzle 25 is installed on the nozzle assembly ( 20), for example, may be installed or connected to the lower part of the collector nozzle 23. At this time, the collector nozzle 23 may be inserted into the shroud nozzle 25 .

콜렉터 노즐(23)은 내부에 용강을 이동시키기 위한 제1내공부(F1)를 가지며, 외면에는 제1내공부(F1)를 향해 하향 경사지는 제1경사면을 가질 수 있다. 이때, 제1경사면은 콜렉터 노즐(23)의 외면 전체에 형성될 수도 있고, 쉬라우드 노즐(25)에 삽입되는 영역에만 형성될 수도 있다. The collector nozzle 23 may have a first inner portion F1 for moving molten steel therein, and may have a first inclined surface inclined downward toward the first inner portion F1 on an outer surface. At this time, the first inclined surface may be formed on the entire outer surface of the collector nozzle 23 or only in a region inserted into the shroud nozzle 25 .

쉬라우드 노즐(25)은 콜렉터 노즐(23)이 삽입되는 상부 몸체(25a)와, 용강을 이동시키기 위한 제2내공부(F2)가 형성되는 하부 몸체(25b)를 포함할 수 있다. 상부 몸체(25a)의 내면에는 제1경사면과 마주보도록 형성되는 제2경사면이 형성될 수 있다. 제2경사면은 제1경사면과 유사하거나 동일한 기울기를 갖도록 형성될 수 있다. 제2경사면은 제1경사면보다 길게 형성될 수 있다. 이는 콜렉터 노즐(23)을 쉬라우드 노즐(25)에 삽입했을 때, 콜렉터 노즐(23)과 쉬라우드 노즐(25) 간에 기밀성을 높이기 위함이다. 하부 몸체(25b)는 콜렉터 노즐(23)의 제1내공부(F1)와 연통되는 제2내공부를 형성할 수 있다. 그리고 콜렉터 노즐(23)과 쉬라우드 노즐(25) 사이에 실링 장치(100)가 설치될 수 있다. 실링 장치(100), 예컨대 실링 부재는 노즐 조립체(20) 및 쉬라우드 노즐(25)과 함께 래들(10)의 용강(M)을 턴디시(40)로 주입하는 노즐 장치를 형성할 수 있다. 이하에서는 콜렉터 노즐(23)의 제1내공부를 형성하는 면을 내면이라 하고, 실링 장치(100)와 접하는 외면을 제1경사면이라 하며, 제1경사면과 내면을 연결하는 면을 하부면이라 한다. 또한, 쉬라우드 노즐(25)의 하부 몸체(25b)에서 제2내공부를 형성하는 면을 내면이라 하고, 상부 몸체(25a)에서 실링 장치(100)와 접하는 면을 제2경사면이라 한다. The shroud nozzle 25 may include an upper body 25a into which the collector nozzle 23 is inserted, and a lower body 25b having a second inner portion F2 for moving molten steel. A second inclined surface formed to face the first inclined surface may be formed on an inner surface of the upper body 25a. The second inclined surface may be formed to have a slope similar to or the same as that of the first inclined surface. The second inclined surface may be formed longer than the first inclined surface. This is to increase airtightness between the collector nozzle 23 and the shroud nozzle 25 when the collector nozzle 23 is inserted into the shroud nozzle 25 . The lower body 25b may form a second inner portion communicating with the first inner portion F1 of the collector nozzle 23 . And, the sealing device 100 may be installed between the collector nozzle 23 and the shroud nozzle 25 . The sealing device 100, for example, the sealing member may form a nozzle device for injecting the molten steel M of the ladle 10 into the tundish 40 together with the nozzle assembly 20 and the shroud nozzle 25. Hereinafter, the surface forming the first inner portion of the collector nozzle 23 is referred to as an inner surface, the outer surface in contact with the sealing device 100 is referred to as a first inclined surface, and the surface connecting the first inclined surface and the inner surface is referred to as a lower surface. . In addition, the surface forming the second inner portion of the lower body 25b of the shroud nozzle 25 is referred to as an inner surface, and the surface of the upper body 25a in contact with the sealing device 100 is referred to as a second inclined surface.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 노즐용 실링 장치(100)는, 상하방향으로 배치되는 제1노즐(23)과, 제2노즐(25) 사이에 설치할 수 있고, 제1노즐(25)과 제2노즐(25)에 접촉 가능하도록 형성되는 실링부(110)와, 제1노즐(25)의 내면 및 제2노즐(25)의 내면과 연결되는 내부면(120b)을 포함하고, 실링부(110)의 하부에 연결되는 연장부(120) 및 제1노즐(25)과 제2노즐(25)을 통과하는 유체의 흐름 방향과 교차하는 방향으로 유동을 발생시키도록 연장부(120)에 형성되는 유동 발생부(130)를 포함할 수 있다. 이하에서 제1노즐(23)은 콜렉터 노즐(23)로 예시하고, 제2노즐(25)은 쉬라우드 노즐(25)로 예시한다. 2 and 3, the nozzle sealing device 100 according to an embodiment of the present invention may be installed between the first nozzle 23 and the second nozzle 25 disposed in the vertical direction, The sealing portion 110 formed to be in contact with the first nozzle 25 and the second nozzle 25, and the inner surface 120b connected to the inner surface of the first nozzle 25 and the inner surface of the second nozzle 25 ), and generates a flow in a direction crossing the flow direction of the fluid passing through the extension part 120 connected to the lower part of the sealing part 110 and the first nozzle 25 and the second nozzle 25 It may include a flow generating part 130 formed on the extension part 120. Hereinafter, the first nozzle 23 is exemplified as the collector nozzle 23, and the second nozzle 25 is exemplified as the shroud nozzle 25.

실링 장치(100)는 콜렉터 노즐(23)과 쉬라우드 노즐(25) 사이에 설치되어, 콜렉터 노즐(23)과 쉬라우드 노즐(25)의 사이를 실링하고, 콜렉터 노즐(23)과 쉬라우드 노즐(25)을 통과하는 용강의 흐름 방향과 교차하는 방향으로 유동을 발생시킬 수 있다. The sealing device 100 is installed between the collector nozzle 23 and the shroud nozzle 25 to seal the space between the collector nozzle 23 and the shroud nozzle 25, and the collector nozzle 23 and the shroud nozzle Flow can be generated in a direction crossing the flow direction of the molten steel passing through (25).

실링부(110)는 콜렉터 노즐(23)에 형성되는 제1경사면과 쉬라우드 노즐(25)의 상부 몸체(25a)에 형성되는 제2경사면에 접촉 가능하도록 형성될 수 있다. 실링부(110)는 콜렉터 노즐(23)의 제1경사면을 감싸는 동시에, 쉬라우드 노즐(25)의 제2경사면을 감쌀 수 있는 형태로 형성될 수 있다. 예컨대 실링부(110)는 상부 및 하부가 개방되는 중공형으로 형성되고, 상부에서 하부로 갈수록 외경 및 내경이 감소하고 일정한 두께를 가지는 절두 역원뿔형 형상으로 형성될 수 있다. 이러한 실링부(110)는 0.1 내지 10㎜ 또는 2 내지 5㎜ 정도의 두께를 갖도록 형성되고, 상하방향으로 콜렉터 노즐(23)에 형성되는 제1경사면과 동일하거나 유사한 길이를 갖도록 형성될 수 있다. The sealing part 110 may be formed to contact the first inclined surface formed on the collector nozzle 23 and the second inclined surface formed on the upper body 25a of the shroud nozzle 25 . The sealing part 110 may be formed in a shape capable of covering the first inclined surface of the collector nozzle 23 and the second inclined surface of the shroud nozzle 25 at the same time. For example, the sealing unit 110 may be formed in a hollow shape with open top and bottom, and may be formed in a truncated inverted conical shape having a constant thickness and having outer and inner diameters decreasing from top to bottom. The sealing portion 110 may be formed to have a thickness of about 0.1 to 10 mm or about 2 to 5 mm, and may be formed to have the same or similar length as the first inclined surface formed on the collector nozzle 23 in the vertical direction.

한편, 상부 몸체(25a)에 형성되는 제2경사면의 길이는 콜렉터 노즐(23)에 형성되는 제1경사면의 길이보다 길기 때문에, 상부 몸체(25a)에 콜렉터 노즐(23)을 삽입시키면, 콜렉터 노즐(23)의 아래에 콜렉터 노즐(23)의 하부면과 상부 몸체(25a)의 경사면에 의해 공간 또는 틈이 형성된다. 공간은 콜렉터 노즐(23)의 내면과 쉬라우드 노즐(25)의 내면 사이에 단차를 형성하게 된다. Meanwhile, since the length of the second inclined surface formed on the upper body 25a is longer than the length of the first inclined surface formed on the collector nozzle 23, when the collector nozzle 23 is inserted into the upper body 25a, the collector nozzle A space or gap is formed below 23 by the lower surface of the collector nozzle 23 and the inclined surface of the upper body 25a. The space forms a step between the inner surface of the collector nozzle 23 and the inner surface of the shroud nozzle 25 .

연장부(120)는 실링부(110)의 하부에 설치되어 콜렉터 노즐(23)의 내면과 쉬라우드 노즐(25)의 내면을 이어주고, 공간을 메우는 역할을 한다. 연장부(120)는 상하방향으로 연장되고 콜렉터 노즐(23)의 내면 및 쉬라우드 노즐(25)의 내면과 연결되는 내부면(120b)과, 내부면(120b)의 상부에 연결되고 수평방향으로 연장되는 상부면(120a) 및 상부면(120a)과 내부면(120b)의 하부에 연결되는 외부면(120c)을 포함할 수 있다. 상부면(120a)은 콜렉터 노즐(23)의 하부면과 유사하거나 동일한 길이를 갖도록 형성될 수 있다. 상부면(120a)은 실링부(110)와 θ₁의 각도를 이룰 수 있다. 이때, 상부면(120a)과 실링부(110)가 이루는 각도(θ₁)는 콜렉터 노즐(23)의 제1경사면과 하부면이 이루는 각도와 동일하거나 유사할 수 있으며, 90° 초과, 또는 95 내지 120°, 100 내지 110° 정도일 수 있다. 내부면(120b)은 콜렉터 노즐(23)의 내면과 쉬라우드 노즐(25)의 내면 사이에 배치되어 제1내공부와 제2내공부를 연결하고, 용강과 접촉하는 면, 예컨대 유체 접촉면을 형성할 수 있다. 외부면(120c)은 상부면(120a)과 함께 콜렉터 노즐(23)의 하부를 메우는 역할을 할 수 있다.The extension part 120 is installed below the sealing part 110 to connect the inner surface of the collector nozzle 23 and the inner surface of the shroud nozzle 25, and serves to fill the space. The extension part 120 extends in the vertical direction and is connected to the inner surface 120b connected to the inner surface of the collector nozzle 23 and the inner surface of the shroud nozzle 25, and to the upper part of the inner surface 120b in the horizontal direction. It may include an extended upper surface 120a and an outer surface 120c connected to lower portions of the upper surface 120a and the inner surface 120b. The upper surface 120a may be formed to have a length similar to or the same as that of the lower surface of the collector nozzle 23 . The upper surface 120a may form an angle of θ ₁ with the sealing part 110 . At this time, the angle θ ₁ formed between the upper surface 120a and the sealing part 110 may be the same as or similar to the angle formed between the first inclined surface and the lower surface of the collector nozzle 23, and may exceed 90° or 95°. to 120° and 100 to 110°. The inner surface 120b is disposed between the inner surface of the collector nozzle 23 and the inner surface of the shroud nozzle 25 to connect the first inner part and the second inner part, and form a surface in contact with molten steel, for example, a fluid contact surface. can do. The outer surface 120c may serve to fill the lower portion of the collector nozzle 23 together with the upper surface 120a.

연장부(120)의 외부면(120c)은 상부 몸체(25a)의 제2경사면에 접촉하는 실링부(110)의 외부면과 연장되도록 형성될 수 있다. 그리고 연장부(120)의 외부면(120c)은 콜렉터 노즐(23)의 하단과 상부 몸체(25a)의 하단 또는 콜렉터 노즐(23)의 하단과 하부 몸체(25b)의 상단을 연결하도록 형성될 수 있다. 이러한 구성에 의해 연장부(120)는 상부 및 하부는 개방되고, 상부에서 하부로 갈수록 외경이 감소하는 중공의 절두 역원뿔형 형상으로 형성될 수 있다. 연장부(120)는 제1내공부의 직경과 제2내공부의 직경에 따라 상하방향으로 동일한 내경을 가질 수도 있고, 하부로 갈수록 감소하거나 증가하는 내경을 가질 수도 있다. 즉, 연장부(120)의 내부면(120b)은 제1내공부의 직경과 제2내공부의 직경에 따라 수직을 이루도록 배치될 수도 있고, 기울어지도록 배치될 수도 있다. The outer surface 120c of the extension part 120 may be formed to extend with the outer surface of the sealing part 110 contacting the second inclined surface of the upper body 25a. Also, the outer surface 120c of the extension 120 may be formed to connect the lower end of the collector nozzle 23 and the lower end of the upper body 25a or the lower end of the collector nozzle 23 and the upper end of the lower body 25b. there is. Due to this configuration, the extension part 120 may be formed in a hollow truncated inverted cone shape in which the upper and lower portions are open and the outer diameter decreases from the top to the bottom. The extension part 120 may have the same inner diameter in the vertical direction according to the diameter of the first inner part and the diameter of the second inner part, or may have an inner diameter that decreases or increases downward. That is, the inner surface 120b of the extension part 120 may be arranged to be perpendicular or inclined according to the diameter of the first inner part and the diameter of the second inner part.

내부면(120b)의 기울기는 연장부(120)의 상부면(120a)과 내부면(120b)이 이루는 각도(θ₂)로 구해질 수 있고, 하기의 식1 내지 식3에 의해 산출될 수 있다. 이때, 연장부(120)의 상부면(120a)과 내부면(120b)이 이루는 각도(θ₂)는 콜렉터 노즐(23)의 최하단(P₁)에서 제1내공부의 반경(r₁)과, 하부 몸체(25b)의 최상단(P₂)에서 제2내공부의 반경(r₂) 및 콜렉터 노즐(23)의 최하단(P₁)에서 하부 몸체(25b)의 최상단(P₂)까지 수직 거리(d)를 이용하여 산출될 수 있다. 이때, 콜렉터 노즐(23)의 제1내공부 직경과 하부 몸체(25b)의 제2내공부 직경은 상하방향으로 서로 다를 수 있으므로, 실링 장치(100)와 가장 인접한 위치인 콜렉터 노즐(23)의 최하단(P₁)과 하부 몸체(25b)의 최상단(P₂)에서 내공부의 반경을 기준으로 설명한다. 또한, 콜렉터 노즐(23)의 최하단(P₁)에서 하부 몸체(25b)의 최상단(P₂)까지 수직 거리는 제1내공부의 반경(r₁)과, 제2내공부의 반경(r₂)에 따라 변경될 수도 있고, 일정한 상수값을 가질 수도 있다.The slope of the inner surface 120b may be obtained from the angle θ ₂ formed between the upper surface 120a of the extension 120 and the inner surface 120b, and may be calculated by Equations 1 to 3 below. there is. At this time, the angle θ ₂ formed between the upper surface 120a and the inner surface 120b of the extension part 120 is equal to the radius _r ₁ of the first inner part at the lowermost end P 1 of the collector nozzle 23 and , the vertical distance from the uppermost end (P ₂ ) of the lower body 25b to the radius (r ₂ ) of the second inner portion and from the lowermost end (P ₁ ) of the collector nozzle 23 to the uppermost end (P ₂ ) of the lower body 25b. It can be calculated using (d). At this time, since the first inner diameter of the collector nozzle 23 and the second inner diameter of the lower body 25b may be different from each other in the vertical direction, the collector nozzle 23, which is the closest position to the sealing device 100, The radius of the inner part at the lowermost end (P ₁ ) and the uppermost end (P ₂ ) of the lower body 25b will be described. In addition, the vertical distance from the lowermost end (P ₁ ) of the collector nozzle 23 to the uppermost end (P ₂ ) of the lower body 25b is the radius of the first inner part (r ₁ ) and the radius of the second inner part (r ₂ ). It may change according to, or may have a constant constant value.

식1)

Equation 1)

식2)

Equation 2)

식3)

Equation 3)

(θ₀은 수평면과 내부면(120b)의 사잇각, r₁은 콜렉터 노즐(23)의 최하단(P₁)에서 내공부의 반경, r₂는 하부 몸체(25b)의 최상단(P₂)에서 내공부의 반경, d는 콜렉터 노즐(23)의 최하단(P₁)에서 하부 몸체(25b)의 최상단(P₂)까지 수직 거리임)(θ ₀ is the angle between the horizontal plane and the inner surface 120b, r ₁ is the radius of the inner part at the lowermost end (P ₁ ) of the collector nozzle 23, r ₂ is the inside at the uppermost end (P ₂ ) of the lower body 25b. The radius of the hole, d is the vertical distance from the lowermost end (P ₁ ) of the collector nozzle 23 to the uppermost end (P ₂ ) of the lower body 25b)

제1내공부의 직경과 제2내공부의 직경에 따른 내부면(120b)의 기울기에 대해서 살펴보면 다음과 같다. The inclination of the inner surface 120b according to the diameter of the first inner part and the diameter of the second inner part is as follows.

도 3을 참조하면, 제2내공부의 직경이 제1내공부의 직경보다 큰 경우(r₁<r₂), 연장부(120)의 내부면(120b)은 쉬라우드 노즐(25)의 외측을 향해 하향 경사지도록 배치될 수 있다. 연장부(120)의 내부면(120b)과 상부면(120a)이 이루는 각도(θ₂)는 제1내공부(F1)의 반경(r₁)과 제2내공부(F2)의 반경(r₂) 및 콜렉터 노즐(23)의 최하단(P₁)에서 하부 몸체(25b)의 최상단(P₂)까지 수직 거리(d)를 상기 식1 내지 3에 적용하여 산출될 수 있다. 이 경우, 연장부(120)의 내부면(120b)과 상부면(120a)이 이루는 각도(θ₂)는 90°보다 작은 예각으로 산출될 수 있다. Referring to FIG. 3 , when the diameter of the second inner part is larger than the diameter of the first inner part (r ₁ <r ₂ ), the inner surface 120b of the extension part 120 is the outer side of the shroud nozzle 25. It may be disposed so as to be inclined downward toward. The angle θ ₂ formed between the inner surface 120b and the upper surface 120a of the extension 120 is the radius _r of the first inner portion F1 and the radius r of the second inner portion F2. ₂ ) and the vertical distance (d) from the lowermost end (P ₁ ) of the collector nozzle 23 to the uppermost end (P ₂ ) of the lower body 25b may be calculated by applying Equations 1 to 3 above. In this case, the angle θ ₂ between the inner surface 120b and the upper surface 120a of the extension 120 may be calculated as an acute angle smaller than 90°.

한편, 제1내공부(F1)의 직경은 제2내공부의 직경보다 클 수도 있다(r₁>r₂). 이 경우, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 연장부(120)의 내부면(120b)은 쉬라우드 노즐(25)의 내측을 향해 하향 경사지도록 배치될 수 있다. 연장부(120)의 내부면(120b)은 콜렉터 노즐(23)의 최하단(P₁)에서 콜렉터 노즐(23)의 내면과 하부 몸체(25b)의 최상단(P₂)에서 하부 몸체(25b)의 내면을 경사지게 연결할 수 있다. 연장부(120)의 내부면(120b)과 상부면(120a)이 이루는 각도(θ₂)는 도 3의 설명과 동일한 방법으로 산출될 수 있으며, 연장부(120)의 내부면(120b)과 상부면(120a)이 이루는 각도(θ₂)는 90°보다 큰 둔각으로 산출될 수 있다. Meanwhile, the diameter of the first inner portion F1 may be greater than that of the second inner portion (r ₁ >r ₂ ). In this case, as shown in (a) of FIG. 4 , the inner surface 120b of the extension part 120 may be arranged to be inclined downward toward the inside of the shroud nozzle 25 . The inner surface 120b of the extension 120 is formed by the inner surface of the collector nozzle 23 at the lowermost end (P ₁ ) of the collector nozzle 23 and the inner surface of the lower body 25b at the uppermost end (P ₂ ) of the lower body 25b. The inner surface can be connected at an angle. The angle θ ₂ formed between the inner surface 120b of the extension 120 and the upper surface 120a may be calculated in the same manner as described in FIG. 3 , and the inner surface 120b and The angle θ ₂ formed by the upper surface 120a may be calculated as an obtuse angle greater than 90°.

또한, 제1내공부(F1)의 직경은 제2내공부(F2)의 직경과 동일할 수 있다(r₁=r₂). 이 경우, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 연장부(120)의 내부면(120b)은 상하방향으로 수직으로 배치되어 콜렉터 노즐(23)의 내면 및 하부 몸체(25b)의 내면을 연결할 수 있다. 연장부(120)의 내부면(120b)과 상부면(120a)이 이루는 각도(θ₂)는 도 3의 설명과 동일한 방법으로 산출될 수 있으며, 연장부(120)의 내부면(120b)과 상부면(120a)이 이루는 각도(θ₂)는 90°로 산출될 수 있다. Also, the diameter of the first inner part F1 may be the same as the diameter of the second inner part F2 (r ₁ =r ₂ ). In this case, as shown in (b) of FIG. 4, the inner surface 120b of the extension part 120 is vertically arranged in the vertical direction to connect the inner surface of the collector nozzle 23 and the inner surface of the lower body 25b. can The angle θ ₂ formed between the inner surface 120b of the extension 120 and the upper surface 120a may be calculated in the same manner as described in FIG. 3 , and the inner surface 120b and An angle θ ₂ formed by the upper surface 120a may be calculated as 90°.

이처럼, 연장부(120)의 내부면(120b)과 상부면(120a)이 이루는 각도를 조절하여, 내부면(120b)의 기울기를 변경하면, 내부면(120b)을 이용하여 콜렉터 노즐(23)의 내면과 하부 몸체(25b)의 내면을 연결함으로써 콜렉터 노즐(23)의 내면과 하부 몸체(25b)의 내면 사이의 공간을 제거할 수 있다. 또한, 제1내공부(F₁)와 제2내공부(F2)의 직경 차이에 의해 연장부(120)의 아래에서 내부면(120b)과 하부 몸체(25b)의 내면 간에 단차가 형성되는 단차가 형성되는 것을 방지할 수 있다. In this way, when the angle between the inner surface 120b and the upper surface 120a of the extension 120 is adjusted to change the slope of the inner surface 120b, the collector nozzle 23 is removed using the inner surface 120b. A space between the inner surface of the collector nozzle 23 and the inner surface of the lower body 25b can be removed by connecting the inner surface of the inner surface of the collector nozzle 23 to the inner surface of the lower body 25b. In addition, a step in which a step is formed between the inner surface 120b and the inner surface of the lower body 25b under the extension part 120 due to the difference in diameter between the first inner part F ₁ and the second inner part F2. formation can be prevented.

연장부(120)의 내부면(120b)에는 유동 발생부(130)가 형성될 수 있다. 유동 발생부(130)는 콜렉터 노즐(23)에서 쉬라우드 노즐(25), 예컨대 하부 몸체(25b)로 이동되는 용강과 접촉하여 용강이 흐르는 방향에 대해 교차하는 방향으로 유동을 발생시킬 수 있다. 유동 발생부(130)는 연장부(120)의 내부면(120b)에 함몰되도록 형성되는 홈과, 내부면(120b)으로부터 돌출되는 돌기 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. 유동 발생부(130)는 도 2에 도시된 것처럼, 연장부(120)의 둘레방향을 따라 연장되는 나선형으로 형성될 수 있다. 이에 용강은 중력에 의해 상하방향으로 제1유동을 형성하고, 유동 발생부(130)는 제1유동의 외측에 제1유동에 교차하는 방향으로 제2유동을 형성할 수 있다(도 7 참조). 또한, 나선형으로 형성되는 유동 발생부(130)에 의해 용강은 소용돌이 형상의 제2유동을 형성하여, 제1유동의 외측으로 확산되는 제2유동을 형성할 수 있다. The flow generating part 130 may be formed on the inner surface 120b of the extension part 120 . The flow generating unit 130 may contact the molten steel moving from the collector nozzle 23 to the shroud nozzle 25, for example, the lower body 25b, and generate a flow in a direction crossing the direction in which the molten steel flows. The flow generating part 130 may be formed of at least one of a groove formed to be recessed into the inner surface 120b of the extension part 120 and a protrusion protruding from the inner surface 120b. As shown in FIG. 2 , the flow generating unit 130 may be formed in a spiral shape extending along the circumferential direction of the extension unit 120 . Accordingly, the molten steel forms a first flow in the vertical direction due to gravity, and the flow generating unit 130 may form a second flow outside the first flow in a direction crossing the first flow (see FIG. 7). . In addition, the molten steel may form a spiral-shaped second flow by the flow generator 130 formed in a spiral shape, thereby forming a second flow that diffuses outward from the first flow.

이러한 유동 발생부(130)는 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 도 5의 (a)를 참조하면, 유동 발생부(130)는 오목하게 함몰되고 서로 이격되는 딤플 형상으로 형성될 수 있다. 이 경우, 유동 발생부(130)는 접촉되는 용강에 파동을 일으켜 제1유동의 외측으로 확산되는 제2유동을 형성할 수 있다. 도 5의 (b)를 참조하면, 유동 발생부(130)는 연장부(120)의 내부면(120b)에 상하방향으로 연장되도록 형성될 수 있다. 이 경우, 유동 발생부(130)는 상단과 하단이 서로 엇갈리는 위치에 배치되고, 연장부(120)의 둘레 방향으로 이격되도록 형성될 수 있다. 유동 발생부(130)는 제1유동의 외측에 제1유동에 교차하는 방향으로 제2유동을 형성하여, 용강을 제1유동의 외측으로 확산시킬 수 있다. 도 5의 (c)를 참조하면, 유동 발생부(130)는 연장부(120)의 둘레 방향, 예컨대 수평방향으로 연장되도록 형성되고, 상하방향으로 이격되도록 형성될 수도 있다. 이 경우, 콜렉터 노즐(23)에서 쉬라우드 노즐(25)로 이동되는 용강이 유동 발생부(130)에 충돌하여, 제1유동의 외측에 다양한 방향으로 확산되는 제2유동을 형성할 수 있다. 유동 발생부(130)는 이에 한정되지 않고, 다양한 형상의 요철 구조로 형성될 수 있다.The flow generating unit 130 may be formed in various shapes. Referring to (a) of FIG. 5 , the flow generator 130 may be formed in a dimple shape that is recessed and spaced apart from each other. In this case, the flow generating unit 130 may generate waves in the contacted molten steel to form a second flow that diffuses outward from the first flow. Referring to (b) of FIG. 5 , the flow generating part 130 may be formed to extend vertically from the inner surface 120b of the extension part 120 . In this case, the flow generating part 130 may be disposed at a position where the upper end and the lower end cross each other, and may be formed to be spaced apart from each other in the circumferential direction of the extension part 120 . The flow generating unit 130 may diffuse the molten steel to the outside of the first flow by forming a second flow outside the first flow in a direction crossing the first flow. Referring to (c) of FIG. 5 , the flow generating unit 130 may be formed to extend in a circumferential direction of the extension unit 120, for example, in a horizontal direction, and may be spaced apart in a vertical direction. In this case, the molten steel moving from the collector nozzle 23 to the shroud nozzle 25 collides with the flow generator 130 to form a second flow that spreads in various directions outside the first flow. The flow generating unit 130 is not limited thereto and may be formed in a concave-convex structure of various shapes.

유동 발생부(130)는 중력에 의해 발생되는 제1유동의 외측에 제1유동의 외측을 향해 확산되는 제2유동을 형성함으로써 콜렉터 노즐(23)과 쉬라우드 노즐(25) 사이, 예컨대 연장부(120)가 배치되는 영역에 용강을 접촉시킬 수 있다. 따라서 콜렉터 노즐(23)과 쉬라우드 노즐(25) 사이의 온도를 일정하게 유지시킴으로써 콜렉터 노즐(23)과 쉬라우드 노즐(25) 사이에 응고물이 형성되는 것을 억제 혹은 방지할 수 있다. 또한, 쉬라우드 노즐(25)이 콜렉터 노즐(23)에 부착되는 것을 방지하여, 조업 후 콜렉터 노즐(23)에서 쉬라우드 노즐(25)을 쉽게 분리시킬 수 있다.The flow generating unit 130 forms a second flow that diffuses toward the outside of the first flow outside the first flow generated by gravity, thereby extending between the collector nozzle 23 and the shroud nozzle 25, for example, an extension portion. Molten steel can be brought into contact with the region where 120 is disposed. Therefore, by maintaining a constant temperature between the collector nozzle 23 and the shroud nozzle 25, the formation of condensate between the collector nozzle 23 and the shroud nozzle 25 can be suppressed or prevented. In addition, by preventing the shroud nozzle 25 from being attached to the collector nozzle 23, the shroud nozzle 25 can be easily separated from the collector nozzle 23 after operation.

실링 장치(100)는 쉬라우드 노즐(25)의 상부 몸체(25a)에 형성되는 제2경사면에 실링부(110)를 접촉시켜 쉬라우드 노즐(25)에 지지될 수도 있으나, 별도의 지지부(140)를 이용하여 콜렉터 노즐(23)과 쉬라우드 노즐(25) 중 적어도 하나에 지지될 수도 있다. 지지부(140)는 쉬라우드 노즐(25)의 외부에서 실링부(110)와 연장부(120)를 지지시킬 수 있도록 실링부(120)에 설치될 수 있다. 도 6의 (a)를 참조하면, 지지부(140)는 실링부(110)의 상부에 실링부(110)의 외측으로 연장되도록 형성될 수 있다. 이때, 지지부(140)는 상부 몸체(25a)의 상부면에 안정적으로 안착되도록 상부 몸체(25a)의 상부면과 나란하게 배치되는 것이 좋다. 도 6의 (b)를 참조하면, 지지부(140)는 실링부(110)의 상부에 상하방향으로 연장되도록 형성될 수 있다. 이때, 지지부(140)는 콜렉터 노즐(23)의 제1경사면보다 상부를 감싸도록 형성될 수 있다.The sealing device 100 may be supported by the shroud nozzle 25 by contacting the sealing unit 110 to the second inclined surface formed on the upper body 25a of the shroud nozzle 25, but a separate support unit 140 ) may be used to support at least one of the collector nozzle 23 and the shroud nozzle 25. The support part 140 may be installed on the sealing part 120 to support the sealing part 110 and the extension part 120 from the outside of the shroud nozzle 25 . Referring to (a) of FIG. 6 , the support part 140 may be formed above the sealing part 110 to extend outwardly of the sealing part 110 . At this time, the support part 140 is preferably disposed parallel to the upper surface of the upper body 25a so as to be stably seated on the upper surface of the upper body 25a. Referring to (b) of FIG. 6 , the support part 140 may be formed to extend vertically above the sealing part 110 . In this case, the support part 140 may be formed to cover an upper portion of the first inclined surface of the collector nozzle 23 .

이와 같은 실링 장치(100)는 고온의 용강에 견딜 수 있는 내화물을 포함할 수 있다. 실링 장치(100)는 전체 100중량%에 대하여 50 내지 70중량%의 실리카(SiO₂)와, 30 내지 50 중량%의 기타 성분을 포함할 수 있다. 이때, 실리카는 55 내지 68 중량% 또는 60 내지 66중량% 포함될 수 있고, 이에 따라 기타 성분의 함량이 조절될 수 있다. 기타 성분은 산화마그네슘(MgO), 알루미나(Al₂O₃), 카본, P₂O₃, Na₂O, TiO₂ 등을 포함할 수 있다. 여기에서 실링 장치(100)는 비교적 얇은 두께로 형성되기 때문에 용강을 주입하는 동안 용강의 열에 의해 깨지거나 갈라지기 쉽다. 이에 실링 장치(100)의 강도를 높일 수 있는 실리카의 함량을 조절하여, 용강 주입 중 실링 장치(100)에 깨짐 현상을 발생하는 것을 억제할 수 있다. Such a sealing device 100 may include a refractory material capable of withstanding high-temperature molten steel. The sealing device 100 may include 50 to 70 wt% of silica (SiO ₂ ) and 30 to 50 wt% of other components based on 100 wt% of the total. At this time, silica may be included in 55 to 68% by weight or 60 to 66% by weight, and the content of other components may be adjusted accordingly. Other components may include magnesium oxide (MgO), alumina (Al ₂ O ₃ ), carbon, P ₂ O ₃ , Na ₂ O, TiO ₂ and the like. Here, since the sealing device 100 is formed with a relatively thin thickness, it is easy to be broken or cracked by the heat of the molten steel during injection of the molten steel. Accordingly, by adjusting the content of silica that can increase the strength of the sealing device 100, it is possible to suppress cracking of the sealing device 100 during injection of molten steel.

이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 노즐 장치를 이용하여 용융물을 주입하는 방법에 대해서 설명한다. Hereinafter, a method of injecting a melt using a nozzle device according to an embodiment of the present invention will be described.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 노즐용 실링 장치가 적용된 노즐의 내공부에서 용강의 유동 상태를 보여주는 도면이다. 7 is a view showing a flow state of molten steel in an inner portion of a nozzle to which a sealing device for a nozzle according to an embodiment of the present invention is applied.

먼저, 정련이 완료된 용강을 래들(10)에 장입하고, 래들(10)을 주조 설비로 이동시켜 래들 터렛(미도시)에 안착시킨다. 그리고 래들(10)과 턴디시(40)의 외측에 설치된 지지 장치(30)를 이용하여 래들(10)의 하부에 설치된 노즐 조립체(20)의 하부에 쉬라우드 노즐(25)을 설치한다. 이때, 쉬라우드 노즐(25)의 상부에 실링 장치(100)를 설치하고, 쉬라우드 노즐(25)을 노즐 조립체(20)의 하부로 수평 이동시킨 후 다시 상승 이동시킴으로써 쉬라우드 노즐(25)의 상부로 콜렉터 노즐(23)의 하부, 예컨대 콜렉터 노즐(23)의 하부를 삽입시킨다. 이에 콜렉터 노즐(23)과 쉬라우드 노즐(25)의 연결 부위는 실링 장치(100)에 의해 실링될 수 있다. First, the molten steel having been refined is loaded into the ladle 10, and the ladle 10 is moved to a casting facility and seated in a ladle turret (not shown). Then, the shroud nozzle 25 is installed under the nozzle assembly 20 installed under the ladle 10 using the support device 30 installed outside the ladle 10 and the tundish 40. At this time, the sealing device 100 is installed on the upper part of the shroud nozzle 25, the shroud nozzle 25 is horizontally moved to the lower part of the nozzle assembly 20, and then moved upward again, thereby sealing the shroud nozzle 25. A lower part of the collector nozzle 23, for example, a lower part of the collector nozzle 23 is inserted into the upper part. Accordingly, a connection portion between the collector nozzle 23 and the shroud nozzle 25 may be sealed by the sealing device 100 .

이후, 주조가 시작되면, 노즐 조립체(20)를 구성하는 슬라이딩 노즐(22)을 작동시켜 콜렉터 노즐(23)과 쉬라우드 노즐(25) 사이를 개방하면, 래들(10) 내 수용되는 용강의 철정압에 의해 래들(10)의 배출구(11)가 개공되고, 개공된 배출구(11)를 통해 용강이 배출될 수 있다. 용강은 노즐 조립체(20)의 내공부와 쉬라우드 노즐(25)의 내공부를 따라 이동하여 턴디시(40)로 주입될 수 있다. 이때, 실링 장치(100)의 연장부(120)와 유동 발생부(130)는 용강이 이동하는 유로 또는 내공부에 노출된다. 용강은 중력에 의해 노즐 조립체(20)의 내공부에서 쉬라우드 노즐(25)의 내공부로 하향 이동하면서 연장부(120)와 유동 발생부(130)에 접촉할 수 있다. 이때, 용강은 유동 발생부(130)와의 접촉에 의해 중력에 의한 유동 이외에 다른 유동을 형성하게 된다. 예컨대 용강은 도 7에 도시된 바와 같이 중력에 의해 형성되는 제1유동의 외측에 제1유동에 교차하는 방향으로 제2유동을 형성할 수 있다. 이러한 용강의 제2유동은 유동 발생부(130)의 형상 또는 패턴에 따라 달라질 수 있으며, 예컨대 유동 발생부(130)가 나선형으로 형성되는 경우, 용강의 제2유동은 제1유동의 외측에 제1유동을 감싸며 하향 이동하는 회오리 형태로 발생될 수 있다. 또는 유동 발생부(130)가 서로 이격되는 오목홈 형상으로 형성되는 경우, 용강의 제2유동은 제1유동의 외측에 지그재그 형상으로 하향 이동하는 난류 형태로 발생될 수 있다. 이렇게 발생되는 용강의 제2유동은 노즐 조립체(20)와 쉬라우드 노즐(25)의 연결부위에서 용강의 흐름을 제1유동의 외측으로 확장시키는 역할을 할 수 있다. 이에 유동 발생부(130)는 턴디시(40)에 용강을 주입하는 동안 용강을 확산시켜 콜렉터 노즐(23)의 내면, 연장부(120)의 내부면(120b) 및 쉬라우드 노즐(25)의 내면에 접촉시킴으로써 콜렉터 노즐(23)과 쉬라우드 노즐(25) 사이에 응고물이 형성되는 것을 억제 혹은 방지할 수 있다. 즉, 유동 발생부(130)는 노즐 조립체(20)과 쉬라우드 노즐(25) 사이의 온도가 저하되는 방지함으로써 연결 부위에 응고물이 형성되는 것을 방지할 수 있다. Then, when casting starts, when the sliding nozzle 22 constituting the nozzle assembly 20 is operated to open a gap between the collector nozzle 23 and the shroud nozzle 25, the iron of the molten steel accommodated in the ladle 10 The discharge port 11 of the ladle 10 is opened by the positive pressure, and molten steel may be discharged through the opened outlet 11. The molten steel may be injected into the tundish 40 by moving along the inside of the nozzle assembly 20 and the inside of the shroud nozzle 25 . At this time, the extension part 120 and the flow generating part 130 of the sealing device 100 are exposed to the passage or the inner part through which the molten steel moves. The molten steel may contact the extension part 120 and the flow generating part 130 while moving downward from the inside of the nozzle assembly 20 to the inside of the shroud nozzle 25 by gravity. At this time, the molten steel forms a flow other than the flow due to gravity due to contact with the flow generating unit 130 . For example, molten steel may form a second flow in a direction crossing the first flow outside the first flow formed by gravity, as shown in FIG. 7 . The second flow of molten steel may vary according to the shape or pattern of the flow generating unit 130. For example, when the flow generating unit 130 is formed in a spiral shape, the second flow of molten steel is outside the first flow. 1It can be generated in the form of a whirlwind moving downward enveloping the flow. Alternatively, when the flow generators 130 are formed in the shape of concave grooves spaced apart from each other, the second flow of molten steel may be generated in a turbulent flow that moves downward in a zigzag shape outside the first flow. The second flow of molten steel generated in this way may play a role of expanding the flow of molten steel to the outside of the first flow at the connection portion between the nozzle assembly 20 and the shroud nozzle 25 . Accordingly, the flow generator 130 diffuses the molten steel while injecting the molten steel into the tundish 40 so that the inner surface of the collector nozzle 23, the inner surface 120b of the extension 120 and the shroud nozzle 25 are formed. By contacting the inner surface, it is possible to suppress or prevent formation of solidified matter between the collector nozzle 23 and the shroud nozzle 25. That is, the flow generating unit 130 may prevent the formation of congealed matter at the connection portion by preventing the temperature between the nozzle assembly 20 and the shroud nozzle 25 from decreasing.

이후, 래들(10)에서 턴디시(40)로 용강의 주입이 완료되면, 지지 장치(30)를 이용하여 쉬라우드 노즐(25)을 노즐 조립체(20)에서 분리할 수 있다. Then, when the injection of molten steel from the ladle 10 to the tundish 40 is completed, the shroud nozzle 25 may be separated from the nozzle assembly 20 using the support device 30 .

이와 같은 방법으로 래들(10)에서 턴디시(40)에 용강을 주입하면, 노즐 조립체(20)와 쉬라우드 노즐(25) 사이에 응고물이 형성되는 것을 억제할 수 있으므로, 노즐 조립체(20)에 쉬라우드 노즐(25)이 부착되는 것을 방지할 수 있다. 따라서 노즐 조립체(20)에서 쉬라우드 노즐(25)을 쉽게 분리할 수 있다. 또한, 응고물 제거에 의해 발생할 수 있는 쉬라우드 노즐(25)의 손상을 저감시킬 수 있으므로 쉬라우드 노즐(25)의 사용 수명을 향상시킬 수 있다. When molten steel is injected into the tundish 40 from the ladle 10 in this way, the formation of solidified material between the nozzle assembly 20 and the shroud nozzle 25 can be suppressed, so that the nozzle assembly 20 It is possible to prevent the shroud nozzle 25 from being attached to. Therefore, the shroud nozzle 25 can be easily separated from the nozzle assembly 20. In addition, since damage to the shroud nozzle 25 that may occur due to the removal of congealed matter can be reduced, the service life of the shroud nozzle 25 can be improved.

한편, 본 발명의 기술적 사상은 상기 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.Meanwhile, although the technical spirit of the present invention has been specifically described according to the above embodiments, it should be noted that the above embodiments are for explanation and not for limitation. In addition, those skilled in the art will understand that various embodiments are possible within the scope of the technical spirit of the present invention.

10: 래들 11: 배출구
20: 노즐 조립체 21: 탑노즐
22: 슬라이딩 노즐 23: 콜렉터 노즐
25: 쉬라우드 노즐 30: 지지 장치
40: 턴디시 100: 실링 장치
110: 실링부 120: 연장부
130: 유동 발생부10: ladle 11: outlet
20: nozzle assembly 21: top nozzle
22: sliding nozzle 23: collector nozzle
25: shroud nozzle 30: support device
40: tundish 100: sealing device
110: sealing part 120: extension part
130: flow generating unit

Claims

A sealing device for a nozzle that can be installed between a first nozzle and a second nozzle disposed in the vertical direction,
a sealing portion formed to be in contact with the first nozzle and the second nozzle;
an extension portion including an inner surface connected to an inner surface of the first nozzle and an inner surface of the second nozzle, and connected to a lower portion of the sealing part; and
Sealing device for a nozzle comprising a; the flow generating portion formed in the extension portion to generate a flow in a direction crossing the flow direction of the fluid passing through the first nozzle and the second nozzle.

The method of claim 1,
the extension,
an upper surface connected to an upper portion of the inner surface extending in a vertical direction and extending in a horizontal direction; and
Including; an outer surface connected to the upper surface and the lower part of the inner surface,
The flow generating unit sealing device for a nozzle formed on the inner surface.

The method of claim 2,
The flow generating unit sealing device for a nozzle comprising at least one of a groove and a protrusion.

The method of claim 3,
At least one of the groove and the projection is a sealing device for a nozzle formed to extend in the vertical direction.

The method of claim 3,
At least one of the groove and the protrusion is formed to extend in a vertical direction,
A sealing device for nozzles in which the upper and lower ends are staggered.

The method of claim 3,
At least one of the groove and the protrusion is formed in a spiral shape extending in the circumferential direction of the inner surface.

According to any one of claims 2 to 6,
The sealing device for a nozzle in which the angle between the inner surface and the upper surface (θ ₂ ) is changed according to the diameter of the inner part of the first nozzle and the diameter of the inner part of the second nozzle.

The method of claim 7,
The sealing device for a nozzle wherein the angle between the inner surface and the upper surface (θ ₂ ) is calculated by Equations 1 to 3 below.

Equation 1)

Equation 2)

Equation 3)
(θ ₀ is the angle between the horizontal plane and the inner surface, r ₁ is the radius of the inner part from the lowermost end of the first nozzle, r ₂ is the radius of the inner part from the uppermost end of the lower body, d is the radius of the inner part from the lowermost end of the first nozzle to the uppermost end of the lower body is the vertical distance to

The method of claim 1,
A sealing device for a nozzle further comprising a support part installed in the sealing part so as to support the sealing part and the extension part to the first nozzle and the second nozzle.

a first nozzle installed in a first container containing fluid and having a first inner part for moving the fluid discharged from the first container;
a second nozzle having a second inner part for moving the fluid passing through the first nozzle and installed below the first nozzle; and
The first inner part and the second inner part form a fluid contact surface through which the fluid passes, and is installed between the first nozzle and the second nozzle to generate a flow in a direction crossing the direction in which the fluid flows. Nozzle device comprising a; sealing member.

The method of claim 10,
The first nozzle includes a first inclined surface formed on a lower outer surface of the first nozzle so as to be inclined downward inwardly,
The second nozzle includes a second inclined surface formed longer than the first inclined surface and inclined downward toward the inside of the second nozzle to face the first inclined surface,
The sealing member is formed to contact the first inclined surface and the second inclined surface.

The method of claim 11,
A space is formed by the lower surface of the first nozzle connected to the first inclined surface and the second inclined surface,
The sealing member is formed to contact the lower surface of the first nozzle and the second inclined surface.

The method of claim 10,
The fluid contact surface is a nozzle device whose inclination is changed according to the diameter of the first inner portion and the diameter of the second inner portion.

The method of claim 10,
The sealing member includes a concave-convex structure formed on the fluid contact surface.

According to any one of claims 10 to 14,
The first nozzle includes a collector nozzle installed in a ladle accommodating molten steel,
The second nozzle includes a shroud nozzle installed below the collector nozzle to move the molten steel to the tundish.