KR950005274Y1 - Continuous casting nozzle of rapid cooling strip - Google Patents
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- 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
Abstract
내용 없음.No content.
Description
제 1 및 2 도는 본 고안에 따른 급냉 스트립을 채용한 연속 주조장치를 예시하는 개략적으로 사시도 및 측면도.1 and 2 are schematic perspective and side views illustrating a continuous casting apparatus employing a quench strip according to the present invention.
제 3 도는 본 고안에 따른 급냉 스트립 연속 주조용 노즐의 사시도.3 is a perspective view of a nozzle for continuous casting of a quench strip according to the present invention.
제 4 도는 본 고안에 따른 급냉 스트립 연속 주조용 노즐의 분해 사시도.4 is an exploded perspective view of a nozzle for continuous casting of a quench strip according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10 : 용해로(tundish) 11 : 상부노즐10: tundish 11: upper nozzle
20 : 노즐지지대 30 : 하부노즐20: nozzle support 30: lower nozzle
40 : 유압실린더 50 : 냉각롤40: hydraulic cylinder 50: cooling roll
본 고안은 급속 냉각에 의한 스트립(strip)을 대량 주조하기 위한 장치에 관한 것으로 특히, 급냉에 의한 스트립 연속장치용 노즐에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for mass casting a strip by rapid cooling, and more particularly, to a nozzle for a strip continuous apparatus by quenching.
급속냉각에 의한 비정질 스트립 제조방법으로 맬트스피닝공정(Melt Spinning Process)은 스트립을 연속적으로 대량 생산할 수 있는 기술로서, 현재 널리 사용되는 급냉에 의한 스트립 제조기술이다. 이러한 기술의 개발은 1979년 미국의 Mandaya C. Narasimhan에 의해 PFC(Planar flow Casting)공정이 개발됨으로써 급진전되어 종래의 4-5㎜폭의 스트립으로부터 300㎜까지 광폭의 스트립 제조가 가능하게 되었다.As a method for manufacturing an amorphous strip by rapid cooling, the malt spinning process is a technique for continuously mass-producing a strip, and is a strip manufacturing technique widely used at present. The development of this technology was radically developed in 1979 by Mandaya C. Narasimhan of the United States, where the planar flow casting (PFC) process was developed to enable the production of wide strips from 300 mm to 4 mm wide.
위와같은 MPS 공정의 특징은 광폭의 스트립을 제조하기 위하여 직사각형의 용탕 푸들(melt puddle)이 요구되며, 안정된 용탕 푸들을 형성하기 위하여 노즐과 냉각롤사이의 간격을 노즐의 슬리트(slit)보다 작은 약 수백㎛ 정도로 조정하여야 한다는 점이다. 그러나, 초속 수십 m의 속도(m/sec)로 회전하는 냉각롤에 의해 냉각롤 표면으로 용탕이 인출 때문에, 좁은 롤간격에서 용탕에 의한 노즐의 침식 및 마모가 발생한다. 노즐의 침식은 용탕푸들의 불안정을 초래하여, 스트립의 표면의 질을 저하시키며, 두께 편차를 가져오게 되고, 결국은 스트립 제조가 불가능하게 된다. 그러므로, 급속냉각 스트립의 대량 제조 능력은 노즐의 수명에 비례하게 된다. 일예로 급속냉각에 의한 급속 스트립의 제조 시간은 실험실에서는 수초 내지 수분이며, 상업적인 비정질 제조공정의 경우에도 제조시간 10분정도를 목표로 개발중에 있다.The above characteristics of the MPS process require a rectangular melt puddle to produce a wide strip, and the gap between the nozzle and the cooling roll is smaller than the slits of the nozzle to form a stable melt poodle. It should be adjusted to about several hundred micrometers. However, because the molten metal is drawn out to the surface of the cooling roll by the cooling roll rotating at a speed (m / sec) of several tens of m / sec, erosion and wear of the nozzle by the molten metal occur at narrow roll intervals. Erosion of the nozzle leads to instability of the molten metal, which results in a deterioration of the surface of the strip, and a thickness variation, which eventually makes strip production impossible. Therefore, the mass production capacity of the quench strip is proportional to the life of the nozzle. For example, the manufacturing time of the rapid strip by rapid cooling ranges from a few seconds to several minutes in a laboratory, and a commercial amorphous manufacturing process is under development aiming for about 10 minutes.
종래의 공지 기술에는 노즐의 형상 및 슬리트의 형상을 변화시켜 스트립의 품질을 개선하고자 하였으나, 노즐의 수명을 연장시켜 생산량을 증대시키는 기술은 없다.In the prior art, there is an attempt to improve the quality of the strip by changing the shape of the nozzle and the shape of the slits, but there is no technique for increasing the yield by extending the life of the nozzle.
본 고안의 목적은 노즐의 상, 하부를 분리하여 노즐의 침식 및 마모시에 하부노즐을 순간적으로 교체하여 급냉 스트립 연속 주조용 노즐을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a nozzle for continuous casting of a quench strip by separating the upper and lower parts of the nozzle and instantly replacing the lower nozzle during erosion and wear of the nozzle.
본 고안의 또 다른 목적은 스트립의 표면의 질의 향상과 노즐의 수명을 연장시켜 단위공정당 생산량을 증가시킬 수 있는 급냉 스트립 연속 주조용 노즐을 제공하는데 있다.It is still another object of the present invention to provide a nozzle for continuous casting of a quench strip which can increase the output per unit process by improving the quality of the surface of the strip and extending the life of the nozzle.
본 고안의 목적에 따른 급냉 스트립 연속 주조용 노즐은 노즐 지지대와 용해로 사이에 적어도 하나의 배출구를 갖는 상부노즐이 위치되고, 턴디쉬(tunding)형 도가니의 저면에 장착된 노즐 지지대의 내면상에 적어도 2개이상으로 구획된 배출구를 갖는 하부노즐과, 상기 하부노즐을 미끄럼 가능하게 이송시킬 수 있는 이송수단을 통해 달성될 수 있다.The nozzle for continuous casting of the quench strip according to the object of the present invention has an upper nozzle having at least one outlet between the nozzle support and the melting furnace, and at least on the inner surface of the nozzle support mounted to the bottom of the tundling crucible. It can be achieved through a lower nozzle having a discharge port partitioned into two or more, and a conveying means capable of slidably transporting the lower nozzle.
이하, 본 고안에 따른 급냉 스트립 연속 주조용 노즐에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the quench strip continuous casting nozzle according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제 1 도 내지 제 4 도를 참조하면, 제 3 도는 본 고안에 따른 급냉 스트립 연속 주조용 노즐의 요부를 도시하는 사시도이고, 제 4 도는 제 3 도를 분해하여 도시한 분해 사시도로서, 용해로(10)의 하부에 플랜지(21)에 의해 노즐지지대(20)가 체결볼트(22)에 의해 결합되어 있다. 그리고, 상기 용해로(10)와 노즐지지대(20)의 사이에는 상부노즐(11)이 위치되고, 이 상부 노즐(11)은 수용된 용탕(14)을 배출하는 배출구(12)를 포함한다.Referring to FIGS. 1 to 4, FIG. 3 is a perspective view showing the main part of the nozzle for continuous quench strip continuous casting according to the present invention, and FIG. 4 is an exploded perspective view showing an exploded view of FIG. The nozzle support 20 is coupled by the fastening bolt 22 by the flange 21 at the bottom of the). In addition, an upper nozzle 11 is positioned between the melting furnace 10 and the nozzle support 20, and the upper nozzle 11 includes an outlet 12 for discharging the received molten metal 14.
상기 상부노즐(11)의 하부에는 상기 노즐 지지대(20)의 내면에 상기 배출구(12)와 유사한 배출구(31)(31a)를 적어도 2개 이상 포함하는 하부노즐(30)이 위치되어 있다.A lower nozzle 30 including at least two outlets 31 and 31a similar to the outlet 12 is located on the inner surface of the nozzle support 20 at the lower portion of the upper nozzle 11.
상기 하부노즐(30)은 그 외벽에 돌기(32)가 형성되어 있고, 상기 노즐지지대(20)의 내벽에는 상기 돌기(32)를 수용하는 가이드 홈(23)이 형성되어 있다.The lower nozzle 30 has protrusions 32 formed on its outer wall, and guide grooves 23 for receiving the protrusions 32 are formed on the inner wall of the nozzle support 20.
따라서, 상기 노즐지지대(20)내에 위치한 하부노즐(30)은 가이드홈(23)을 따라 이송가능하게 위치되어 있으며, 상기 하부노즐(30)의 노즐지지대(20)의 일측에서 이송수단에 의해 이송되게 된다. 본 고안에서는 상기 이송수단이 유압실린더(40)를 채용하였으나 유압실린더만을 한정하는 것이 아님을 밝혀둔다. 상기 이송수단에 의해 이송되게 되는 하부노즐(30)의 배출구(31)은 상기 배출구(12)와 선택적으로 연통되도록 위치시키므로써 용해로(10)로부터 배출되는 용탕(14)을 선택적으로 냉각롤(50)표면에 분사할 수 있다. 일예로, 용해로(10)에서 압력튜브(13)를 통해 인가된 압력에 의해 용탕(14)이 상부 노즐(11)로 유입되면서 회전하는 냉각롤(50) 또는 주조면에 분사하므로써 급냉금속 스트립을 제조한다. 용탕은 용해로(10)에서 가압된 상태로 상부노즐(11)의 배출구(12)로 유입되고, 하부노즐(30)의 특정 배출구(31)를 통과하여 하부 노즐(30)과 냉각롤(50)사이에 안정된 용탕 푸들(melt puddle)을 형성한다.Therefore, the lower nozzle 30 located in the nozzle support 20 is positioned to be transported along the guide groove 23, and is transported by a transfer means at one side of the nozzle support 20 of the lower nozzle 30. Will be. In the present invention, the transfer means employs the hydraulic cylinder 40, but it turns out that it does not limit only the hydraulic cylinder. The outlet 31 of the lower nozzle 30 to be conveyed by the transfer means is positioned to selectively communicate with the outlet 12 to selectively cool the molten metal 14 discharged from the melting furnace 10 by the cooling roll 50 Spray on the surface. For example, the quenched metal strip is sprayed by spraying the molten metal 14 into the upper roll 11 by the pressure applied through the pressure tube 13 in the melting furnace 10 to the rotating cooling roll 50 or the casting surface. Manufacture. The molten metal flows into the outlet 12 of the upper nozzle 11 in a pressurized state in the melting furnace 10, passes through a specific outlet 31 of the lower nozzle 30, and the lower nozzle 30 and the cooling roll 50. Form stable melt puddle in between.
이와같은 용탕은 초속 수십 m의 회전속도로 회전하는 냉각롤(50) 또는 무한 주조벨트에 의해 인출되며 수십 ㎛ 두께의 스트립이 제조된다.Such molten metal is drawn out by a cooling roll 50 or an infinite casting belt rotating at a rotation speed of several tens of m per second, and a strip having a thickness of several tens of micrometers is manufactured.
그러나 하부 노즐(30)과 냉각롤(50)사이로 용탕(14)이 고속으로 인출됨에 따라 스트립 제조공정이 일정시간 계속되는 동안 노즐(30)의 침식 및 마모가 발생된다.However, as the molten metal 14 is drawn out at a high speed between the lower nozzle 30 and the cooling roll 50, erosion and wear of the nozzle 30 are generated while the strip manufacturing process continues for a predetermined time.
이때, 유압 피스톤(40)이 작동하여 순간적으로 하부 노즐(30)을 이동시키므로써 상부노즐(11)의 배출구(12)에 하부노즐(30)의 또 다른 배출구(31a)를 정합시켜 새로운 통로를 사용하게 된다. 이와같은 방법을 통해 하부노즐(30)내의 배출구(31)(31a)는 연속적으로 사용이 가능하게 된다. 상기 노즐의 재질로는 질화보론 탄화실리콘, 지르코니아, 안정화된 지르코니아, 실리케이트, 마그네이사 용융 실리카 등이 있으며, 스트립 제조조건에 따라서 내열성 열팽창율에 고려하여 적합한 재질 노즐을 선택한다.At this time, by operating the hydraulic piston 40 to move the lower nozzle 30 instantaneously to match the outlet (12a) of the lower nozzle 30 to the outlet (12) of the upper nozzle (11) to create a new passage. Will be used. Through this method, the outlets 31 and 31a in the lower nozzle 30 can be used continuously. Examples of the material of the nozzle include boron nitride silicon carbide, zirconia, stabilized zirconia, silicate, magnesia fused silica, etc., and a suitable material nozzle is selected in consideration of heat resistance thermal expansion rate according to the strip manufacturing conditions.
이상에서 설명한 바와 같이 급속 냉각에 의한 광폭 스트립을 제조하기 위해 노즐과 냉각롤의 협소한 간격을 이용하는 PFC(Planer Flow Casting)방법등에서 용탕에 의해 노즐이 침식되거나 마모되었을 때 하부노즐을 이동시켜 새로운 슬리트로 용탕을 배출하므로서 스트립의 표면 품질의 향상과 노즐의 수명을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, in the PFC (Planer Flow Casting) method, which uses a narrow gap between the nozzle and the cooling roll to manufacture a wide strip by rapid cooling, the lower nozzle is moved when the nozzle is eroded or worn by the molten metal. By discharging the molten metal, the surface quality of the strip can be improved and the life of the nozzle can be extended.
아울러, 본 고안에 따른 급냉 스트립 연속 주조용 노즐에 대하여 전술한 바와같은 명세서의 내용과 첨부된 도면은 오직 예시적인 목적으로 실시태양을 설명한 것일 뿐 상하노즐이 위치를 변경등 당해분야에 통항의 지식을 가진자라면 그 변형예를 용이하게 변형 실시할 수 있으나 본 명세서의 진정한 기술적 사상과 기술적 범주에 속한다는 것을 밝혀두는 바이다.In addition, the contents of the specification and the accompanying drawings as described above with respect to the nozzle for continuous casting of the quench strip according to the present invention are only illustrative embodiments for illustrative purposes, and the knowledge of the passage in the art such as changing the position of the upper and lower nozzles Persons having the same may easily change the modified example, but it should be understood that they belong to the true technical spirit and technical scope of the present specification.
Claims (2)
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