KR950005279Y1 - Flow control tundish - Google Patents

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KR950005279Y1
KR950005279Y1 KR92020839U KR920020839U KR950005279Y1 KR 950005279 Y1 KR950005279 Y1 KR 950005279Y1 KR 92020839 U KR92020839 U KR 92020839U KR 920020839 U KR920020839 U KR 920020839U KR 950005279 Y1 KR950005279 Y1 KR 950005279Y1
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Inventor
정진호
추동균
강태욱
신영길
Original Assignee
정명식
포항종합제철 주식회사
백덕현
재단법인산업과학기술연구소
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/50Pouring-nozzles
    • B22D41/58Pouring-nozzles with gas injecting means

Abstract

내용 없음.No content.

Description

유동제어 가능한 소형턴디쉬Flow control small tundish

제 1 도 : 웨어 및 댐이 설치되어 있는 종래 턴디쉬의 개략도.1 is a schematic diagram of a conventional tundish in which weirs and dams are installed.

제 2 도 : 전자기장에 의해 유동제어가 가능한 종래 턴디쉬의 개략도.2 is a schematic diagram of a conventional tundish capable of flow control by an electromagnetic field.

제 3 도 : 기체취입에 의한 RTD효과를 검출하기 위해 사용된 실험장치의 개략도.3 is a schematic diagram of an experimental apparatus used to detect the RTD effect by gas blowing.

제 4 도 : 장방형용기에서 유동제어가 없을때의 RTD곡선.4: RTD curve without flow control in rectangular container.

제 5 도 : 장방형용기에서 기체취입에 의한 유량제어가 있을 경우의 최적 RTD 곡선.5: Optimal RTD Curve with Flow Control by Gas Blowing in Rectangular Containers.

제 6 도 : 장폭의 쌍롤형 스트립캐스팅을 위한 종래 턴디쉬의 개략도.Figure 6: Schematic diagram of a conventional tundish for long width twin roll stripcasting.

제 7 도 : 본 고안에 부합되는 턴디쉬의 일부단면 개략도.7 is a partial cross-sectional schematic view of a tundish in accordance with the present invention.

제 8 도 : 본 고안에 부합되는 턴디쉬의 평면도.8 is a plan view of a tundish according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

41 : 상취랜스 42 : 저취노즐41: Upper Lance 42: Lower Nozzle

61 : 불활성기체공급원 62,63 : 불활성기체공급라인61: inert gas supply source 62,63: inert gas supply line

본 고안은 용강을 주조공정으로 공급하는 매개체로서 래들과 주조장치 사이에 위치되는 턴디쉬에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 불활성 기체취입에 의해 유동제어가 가능한 소형턴디쉬에 관한 것이다.The present invention relates to a tundish positioned between a ladle and a casting apparatus as a medium for supplying molten steel to a casting process, and more particularly, to a small tundish capable of flow control by inert gas blowing.

턴디쉬는 균일한 용강을 주조위치로 원활히 공급하는 역할뿐만 아니라 비금속 개재물과 같은 불순물을 걸러내는 마지막 정련장치로서의 기능을 동시에 수행하는데, 이는 주조제품의 품질과 직결되는 중요한 문제이다. 따라서, 턴디쉬에서의 용강의 흐름은 이와 같은 기능들을 수행하기에 적합하도록 설계되어야 하며, 이는 턴디쉬의 형상 및 조업변수와 밀접한 관계가 있다. 특히, 스트립캐스팅(Strip Casting)이나 전자기 주조(EMC : Electromagnetic Casting)에서는 턴디쉬의 용량이 작고 욕고(bath height)가 얕아서 매우 짧은 시간에 용강이 빠져나갈 뿐아니라 때로는 특수한 형상의 턴디쉬를 요하기도 하므로 이러한 주조공정에 적용되는 턴디쉬에 있어서는 특히 유동제어의 중요성이 가중된다. 즉, 대형 슬라브 연주에 사용되는 30-40톤 턴디쉬의 평균체류 시간은 10분 정도인데 반하여, 폭 1100㎜, 두께 2㎜의 스트립을 분당 120m의 속도로 주조하는 스트립 캐스팅공정에 사용되는 턴디쉬의 용량은 1-2톤 정도이므로, 용강의 턴디쉬내 평균체류 시간은 겨우 1분 내외가 된다. 따라서, 세밀한 유동 제어가 없는 한, 용강은 미처 혼합 및 교반되기도 전에 곧바로 출구로 빠져나가게 된다.Tundish not only serves to smoothly supply uniform molten steel to the casting site, but also functions as a final refining device to filter out impurities such as non-metallic inclusions, which is an important problem directly related to the quality of cast products. Therefore, the flow of molten steel in the tundish must be designed to be suitable for performing these functions, which is closely related to the shape and operating parameters of the tundish. Especially in strip casting and electromagnetic casting (EMC), the capacity of the tundish is small and the bath height is shallow so that the molten steel can be pulled out in a very short time, sometimes requiring special shaped tundish. Therefore, in the tundish applied to such a casting process, the importance of flow control is particularly important. In other words, while the average residence time of 30-40 tons of tundish used for playing large slabs is about 10 minutes, the tundish is used in the strip casting process of casting strips of width 1100 mm and thickness 2 mm at a speed of 120 m / min. Since the capacity of is about 1-2 tons, the average residence time of the molten steel in the tundish is only about 1 minute. Thus, without fine flow control, the molten steel exits directly to the outlet before it is even mixed and stirred.

일반적으로 턴디쉬의 용량 V가 결정되는 주조속도에 의한 용강의 유량 Q가 정해지면, 턴디쉬 내에서의 평균 체류시간은 V/Q로 결정되지만 턴디쉬 내에서의 혼합상태에 의하여 용강의 체류시간은 분포를 지니게 된다. 턴디쉬에서의 유동 상태를 파악하는데 있어서 가장 주요한 인자는 래들로부터 동시에 인입되어 들어온 용강이 턴디쉬를 빠져나가는 시간의 분포를 측정한 체류 시간분포(이하 RTD : Residence Time Distribution)이며, 이에 의해 용강이 균질화되고 불순물을 부상 분리시키기에 충분한 시간이 제공되었는지의 여부를 간접적으로 판별할 수 있다. 즉 턴디쉬에서의 유동은 RTD곡선의 정점(peak)를 평균체류 시간 근처로 집중시켜서 가능한 한 플러그류(plug flow) 즉, 용강이 한 부분만 배출되지 않고 나란히 흘러가는 흐름에 가깝도록 유도되어야하고 용기내의 정체 구역(stagnant region)을 제거하여 온도 및 성분의 균질화를 이루어야 하는데, 이는 RTD곡선의 해석을 통하여 쉽게 알 수 있다. 다시 말하면, 플러그류 분율의 증가는 용기내의 슬래그/메탈 간의 반응율을 높이는 것과 직접적인 연관이 있으며, 이에 의해 용기내의 유체 요소가 골고루 개재물의 부상 분리시간을 경험한 후 출구로 빠져나갔지의 여부를 판가름할 수 있기 때문이다.In general, if the flow rate Q of the molten steel is determined by the casting speed at which the capacity V of the tundish is determined, the average residence time in the tundish is determined as V / Q, but the residence time of the molten steel is determined by the mixed state in the tundish. Has a distribution. The most important factor in determining the flow state in tundish is the residence time distribution (RTD), which is a measure of the distribution of time that molten steel entering the ladle simultaneously exits the tundish. It may be indirectly determined whether it has been homogenized and sufficient time has been provided to float out the impurities. In other words, the flow in the tundish should be directed so that the peak of the RTD curve is near the mean residence time and as close as possible to the flow of plugs, that is, the molten steel, which flows side by side instead of only one part. The stagnant region in the vessel should be removed to achieve homogenization of temperature and composition, which can be easily seen through the interpretation of the RTD curve. In other words, the increase in the plug fraction is directly related to increasing the reaction rate between slag / metal in the vessel, thereby determining whether the fluid element in the vessel has evenly exited the outlet after experiencing the flotation separation time of the inclusions. Because it can.

적합한 RTD 곡선을 얻기위한 시도가 행하여 졌는데, 그 대표적인 예가 제 1 도 및 제 2 도에 나타나 있다.Attempts have been made to obtain suitable RTD curves, representative examples of which are shown in FIGS. 1 and 2.

제 1 도는 용탕유입구(11)와 스토퍼(15)에 의해 개폐되는 용탕배출구(12)사이에 웨어(Weir)(13) 및 댐(dam)(14)과 같은 물리적 차폐물의 설치되어 있는 턴디쉬(10)를 나타내며, 제 2 도는 강한 정자장(magnetostatic field)을 가하여 플러그류를 유도하도록 용탕유입구(21)와 용탕배출구(22)사이의 특정부위에 전자기장부여수단(23)이 형성되어 있는 턴디쉬(20)를 나타낸다.1 is a tundish provided with a physical shield such as a weir 13 and a dam 14 between the molten metal inlet 11 and the molten metal outlet 12 opened and closed by the stopper 15. 10), FIG. 2 shows a tundish in which electromagnetic field imparting means 23 are formed at specific portions between the inlet 21 and the outlet 22 to induce plugs by applying a strong magnetostatic field. (20) is shown.

그러나, 제 1 도에서와 같이 웨어(13) 및 댐(14)을 설치하여 유동을 제어하는 경우에는 고온 내마모성 내화물이 부가적으로 소요될 뿐만아니라 차폐직후의 위치에 또다른 정체구역을 형성하여 효율을 떨어뜨리고 마모성 불순물의 대형개재물이 혼합되는등의 문제점이 있다.However, in the case of controlling the flow by installing the ware 13 and the dam 14 as shown in FIG. 1, not only the high temperature wear resistant refractory material is additionally required but also another stagnant zone is formed at the position immediately after the shielding to improve efficiency. There are problems such as dropping and mixing of large inclusions of abrasive impurities.

또한, 제 2 도에서와 같이 자기장에 의해 유동을 제어하는 방법은 효과면에서 이론적으로 제시되어 있을뿐 별도의 고가 장비를 필요로 하기 때문에 아직실용화되지 못하고 있는 실정이다.In addition, the method of controlling the flow by the magnetic field as shown in FIG. 2 has been proposed theoretically in terms of the effect, and has not yet been practically used because it requires additional expensive equipment.

한편, 최근들어, 턴디쉬 조업에도 아르곤과 같은 불활성기체를 취입하는 기술이 제기된 바 있는데, 이 기술은 주로 대형 턴디쉬나 체류시간이 비교적 긴 턴디쉬에서 소량의 저취를 하여 정체구역의 감소와 같은 1차적인 효과를 겨냥한 것이다.Recently, a technique for blowing inert gas such as argon has been proposed in tundish operation, which is mainly used in large tundish or in a tundish with a relatively long residence time to reduce congestion area. It is aimed at the same primary effect.

그러나, 이 기술은 체류시간이 매우 짧은 소형 턴디쉬 조업에서는 체류시간의 분포를 적절히 변형시키지 못하는 문제점이 있다.However, this technique has a problem in that it is not possible to properly modify the distribution of residence time in a small tundish operation having a very short residence time.

본 고안은 상부에 상취랜스(lance)를 설치하여 충격제트에 의한 불활성 기체를 취입하거나 또는/그리고 저부에 저취노즐(nozzle)을 설치하여 불활성기체를 취입하므로서 짧은 시간에 일어나는 내부의 유동을 효과적으로 제어할 수 있는 유동제어가능한 소형턴디쉬를 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.The present invention effectively controls the internal flow occurring in a short time by installing the upper lance at the top to blow inert gas by the impact jet and / or installing the lower nozzle at the bottom to blow the inert gas. The present invention aims to provide a small, controllable tundish that can be used.

이하, 본 고안에 대하여 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described.

일반적으로, 연속적으로 흐르고 있는 장방형 반응 용기에 상취(top blowing) 및 저취(Bottom blowing) 또는 상하 복합취련(combined blowing)을 실시하여 유체의 체류시간 분포를 조사한 결과 RTD 정점이 평균 체류시간 근처로 이동하고 정체구역이 감소하여 플러그류 분율(plug flow fraction)이 월등이 향성되었다는 보고가 있었다.[ph. D thesis : J. H. Zong, Seoul National University(1988) J. H. Zong, J. K. Yoon : Submitted to Metal Trans, B, (1991)]In general, top and bottom blowing or combined blowing are performed on a continuous flowing rectangular reaction vessel to investigate the distribution of residence time of the RTD peak. In addition, there has been a report that the plug flow fraction has been improved due to the decrease of the congestion zone. [Ph. D thesis: J. H. Zong, Seoul National University (1988) J. H. Zong, J. K. Yoon: Submitted to Metal Trans, B, (1991)]

본 고안자의 실험결과에 의하면, 이는 기체 취입에 의해 국부적인 혼합구역(mixing cell)이 형성됨으로써, 유체가 일시적으로 혼합 구역내에서 붙잡혀서 교반되다가 빠져나가는 현상이 되풀이 되어, 전체적으로 유체가 플러그류적인 이동을 하게 되기 때문이며, 바닥의 저부 노즐을 통한 소량의 저취는 정체구역을 제거시키는데 매우 효과적임이 밝혀졌다.According to the experimental results of the present inventors, this results in the formation of a local mixing cell by gas blowing, whereby the fluid is temporarily trapped in the mixing zone, stirred and exited, and the fluid as a whole is plugged. It was found that a small amount of odor through the bottom nozzle at the bottom was very effective in removing the congestion zone.

한편, 수모형 실험을 통하여 실험적으로 구한 RTD 곡선을 효과적으로 해석하는 방법 및 적합한 취입조건을 도출하는 방법이 제시되어 있다.On the other hand, a method of effectively analyzing the RTD curves experimentally obtained through a hand model experiment and a method of deriving suitable blowing conditions are presented.

제 3 도는 예비실험시 RTD 측정을 위해 사용된 실험장치의 개략도로서, 수량이 조절된 물이 워터 콘데이너(2)를 통해 장방형(100×30×60㎤)의 아크릴 용기(1)안으로 주입되며, 동시에 용기(1) 아래 위에서 상취랜스(4) 및 저취노즐(5)를 통해 여러 가지 형태의 기체취입이 실시된다.3 is a schematic diagram of the experimental apparatus used for the RTD measurement in the preliminary experiment, in which water with a controlled quantity is injected into a rectangular (100 × 30 × 60 cm 3) acrylic container 1 through a water container 2. At the same time, various types of gas blowing are performed through the upper lance 4 and the low odor nozzle 5 from above the vessel 1.

이때, 주입 관성력의 파급효과를 억제하고 순수기체 취입에 의한 유동제어 현상만을 조사하기 위하여 스키머(skimmer)(3)가 설치되었으며, 용기 출구에는 RTD 신호의 검출을 위한 백금전극(7)이 장착되었다. 2N 농도의 KCI 용액이 입구에서 순간 주입되면, 얼마후 백금전극(7)을 통해 전기전도도 측정장치(7a)에 의해 KCI 용액의 전기전도도가 측정되고, 이 전기전도도 차이에 의해 출구 신호가 검출되어 A/D 컨버터(7b)를 통하여 디지털 신호로 변환되어 컴퓨터(7c)에 저장되게 된다.At this time, a skimmer 3 was installed to suppress the ripple effect of the injection inertial force and to investigate only the flow control phenomenon caused by the injection of pure gas, and a platinum electrode 7 was installed at the outlet of the vessel to detect the RTD signal. . When a KN solution of 2N concentration is injected at the inlet at a moment, the conductivity of the KCI solution is measured by the conductivity measuring device 7a through the platinum electrode 7, and the exit signal is detected by the difference in electrical conductivity. Through the A / D converter 7b, it is converted into a digital signal and stored in the computer 7c.

제 3 도에서 첨부번호 "6"은 밸브를 나타낸다. 이때, 본 고안자는 실험에서 구한 RTD 곡선을 통계적으로 적분처리하며, 무차원 평균체류시간분산값을 구하면, 아래(1)식에 의해 플러그류 분을를 적절히 표현할 수 있게된다는 것을 알게되었다.In Fig. 3, reference numeral 6 denotes a valve. In this case, the present inventors statistically integrate the RTD curve obtained in the experiment, and the dimensionless average residence time When the dispersion value is obtained, the plugs can be calculated by It turns out that I can express properly.

본 고안자는 기체취입이 플러그류에 미치는 영향에 대하여 알아보기 위해 제 3 도에 나타난 실험장치를 사용하여 수모형 실험을 행하고, 그 결과를 제 4 도 및 제 5 도에 나타내었다.The present inventors conducted a male model experiment using the experimental apparatus shown in FIG. 3 to investigate the effect of gas blowing on the plugs, and the results are shown in FIGS. 4 and 5.

실험방법은 다음과 같다. 즉, 수량이 조절된 물이 장방형(100×30×60cm)의 아크릴용기(1)안으로 주입되며, 동시에 상취랜스(4)중 중앙랜스(L3)를 통해 기체콘테이너(8)에 저장된 불활성기체를 유량계(8c)로 측정하여 90(ℓ/min)의 유량으로 용기(1)위에서 취입할때와 유입구측의 3개의 상취랜스(L1,L2,L3)에서 각각 30(ℓ/min)의 유량 및 저취노즐(5)중 B5노즐을 통하여 1(ℓ/min)의 보조취입할 때의 RTD 곡선을 조사하고, 그 결과 및 상기 식(1)에 의해 구한 플러그류분율을 제 5a 및 5b 도에 각각 나타내었다.The experimental method is as follows. That is, the water of which the quantity is controlled is injected into the acryl container 1 of the rectangular shape (100 × 30 × 60 cm), and at the same time, the inert gas stored in the gas container 8 through the central lance L 3 of the upper lance 4. Is measured with a flow meter (8c) and blown over the vessel (1) at a flow rate of 90 (l / min) and 30 (l / min) at each of the three upper lances (L 1 , L 2 , L 3 ) on the inlet side. Flow rate of the nozzle and the RTD curve at the time of auxiliary blowing of 1 (l / min) through the B 5 nozzle of the low blowing nozzle (5), and as a result and the plug fraction obtained by the above formula (1) Are shown in Figures 5a and 5b, respectively.

이때, 수면의 높이는 10cm, 상취랜스(4)의 높이는 수면위 2cm, 상취랜스(4)의 구경은 2.8㎜였으며, 캐비티침 입깊이는 전체욕고의 30% 정도였다.At this time, the height of the water surface was 10cm, the height of the upper lance 4 was 2cm above the water surface, the diameter of the upper lance 4 was 2.8mm, the cavity depth was about 30% of the total bath.

제 4 도는 기체취입에 의한 유동제어가 전혀 없을때의 RTD 곡선 및 상기 식(1)에 의해 구한 플러그류분율를 나타낸다.4 is the RTD curve when there is no flow control by gas blowing and the plug fraction obtained by the above equation (1). Indicates.

제 4 도 및 제 5 도에 나타난 바와같이, 기체취입이 전혀없을때(제 4 도)의 플러그류분율은 0.092임에 반하여, 단독랜스를 사용하여 기체취입하는 경우 [제 5a 도에서]에는 플러그류분율이 0.267이고, 3조의 랜스를 유체의 진행방향에 따라 직렬로 설치하고 정체구역에 노즐을 설치한 경우 [제 5b 도에서]에는 플러그류분율이 0.434로서, 제 5b 도에 따라 기체를 취입하는 경우에는 기체 취입을 전혀하지 않은 경우에 비하여 플러그류 분율에 있어서 4배정도 증가됨을 알 수 있다.As shown in FIG. 4 and FIG. 5, the plug fraction when there is no gas blowing (FIG. 4) Is 0.092, whereas in case of gas blowing using a single lance, the plugs fraction is shown in FIG. Is 0.267 and three lances are installed in series along the direction of fluid flow and nozzles are installed in the stagnation zone. In Fig. 5b, the plug fraction is 0.434, and gas is blown in accordance with Fig. 5b. It can be seen that the plug fraction is increased by 4 times compared to the case where no gas blowing is performed.

한편 이와같은 복합취련 방식에 물리적으로 댐을 추가 설치하여도 플러그류 분율은 차이가 없었으며 이는 기체취입에 의한 방식이 댐의 효과를 충분히 앞지르고 있다는 것을 입증해 준다. 댐의 설치에 의해 야기되어지는 정체구역의 형성이나 경비증가 또는 마모성 불순물의 혼입 등의 나쁜 영향을 고려할 때 기체 취입에 의한 유동제어가 오히려 월등한 대체효과가 있다는 것도 알 수 있다.On the other hand, even if additional dams were physically installed in this complex blow method, there was no difference in plug flow rate, which proves that the gas blowing method far exceeds the dam's effect. Considering the adverse effects such as the formation of stagnant zones caused by the installation of dams, the increase of expenses, or the incorporation of abrasive impurities, flow control by gas injection has a rather superior alternative effect.

상기 연구결과를 정리하면 다음과 같다.The above results are summarized as follows.

즉, 가), 연속적으로 흐르고 있는 반응용기 내에서 상부랜스에 의한 기체취입은 플러그류 분율을 향상시킴에 있어 매우 효과적이고, 나), 이는 동일 유량의 기체 취입일 경우 단독 노즐에 의한 취입보다는 여러개의 랜스를 직렬로 연결할 때가 더욱 월등한 효과를 나타내고, 다), 정체구역이 예상되는 지역에서의 하부노즐에 의한 소량의 저취는 정체구역 감소에 의한 부가적인 플러그류 분율 증가를 가져오고, 라), 랜스의 유량조건은 랜스 구경 및 높이에 의해 달라질 수 있으나, 충격제트 침입깊이가 전체 욕고의 30-40%수준에서 최대의 효과를 낼 수 있으며, 그 이상의 과대취입은 혼합 효과에 의한 플러그류 분율 감소와 비산 및 바닥의 물리적 손상의 역효과를 가져올 수 있고, 그리고 마), 물리적 댐의 설치에 의한 유량제어 방식에 비해 간단하면서도 월등한 대체효과가 있다.That is, a), the blowing of gas by the upper lance in the continuously flowing reaction vessel is very effective in improving the plug fraction, and b), in case of blowing the gas at the same flow rate, (A) The effect of lower swelling by the lower nozzle in the area where the congestion area is expected would result in an additional increase in the fraction of plugs due to the reduction of the congestion area. However, the flow condition of the lance may vary depending on the lance size and height, but the depth of impact jet penetration can be maximized at the level of 30-40% of the total bath. It can have the adverse effect of reduction and scattering and physical damage of the floor, and e) it is simpler than the flow control method by installation of physical dam. There is an equivalent substitution effect.

이하, 본 고안에 대하여 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described.

본 고안은 용탕을 내부로 유입시키기 위한 용탕유입부가 그 상부에 형성되어 있고, 그리고 내부의 용탕(110)을 주조장치(50)로 공급하기 위한 용탕배출부가 그 하부에 형성되어 있는 소형 턴디쉬에 있어서, 불활성기체의 공급원과 연결된 하나 또는 복수개의 상취랜스가 상기 용탕 유입부와 용탕 배출부 사이에서 그 상부에 설치되고; 그리고 불활성기체의 공급원과 연결된 하나 또는 복수개의 저취노즐이 용탕의 정체가 예상되는 용탕정체예상영역에 형성되어 유동제어가 가능하도록 구성되는 소형 턴디쉬에 관한 것이다.The present invention is formed in a small tundish which is formed in the upper portion of the melt inlet for introducing the molten metal to the inside, and the melt discharge portion for supplying the internal melt 110 to the casting device 50 therein A one or a plurality of top lances connected to a source of inert gas are installed thereon between the molten metal inlet and the molten metal outlet; In addition, the present invention relates to a small tundish configured to allow flow control by forming one or a plurality of low odor nozzles connected to a source of an inert gas in a molten metal anticipated region where stagnant melt is expected.

이하, 본 고안을 도면에 의해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by the drawings.

본 고안이 적용될 수 있는 턴디쉬로는 제 6 도에 나타난 장폭의 쌍롤형 스트립주조를 위한 턴디쉬를 들 수 있는데, 이 턴디쉬(30)는, 제 6 도에 나타난 바와같이, 용량을 내부로 유입시키기 위한 용탕유입부(31)가 그 상부에 설치되고, 그리고 내부의 용탕을 주조장치(50)로 공급하기 위한 용탕배출부(32)가 그 하부에 형성되어 있다. 제 6 도에서, 부호 "33"은 턴디쉬 스토퍼를 나타낸다.As a tundish to which the present invention can be applied, a tundish for the long width twin roll strip casting shown in FIG. 6 is provided. As shown in FIG. 6, the tundish 30 has a capacity inside. A molten metal inflow portion 31 for flowing in is installed at an upper portion thereof, and a molten metal discharge portion 32 for supplying an internal molten metal to the casting apparatus 50 is formed at the lower portion thereof. In Fig. 6, reference numeral 33 denotes a tundish stopper.

상기 턴디쉬(30)를 이용하여 장폭의 스트립(112)을 주조하기 위해서는 턴디쉬(30)로부터 용탕배출부(32)를 통해 사이드댐(52)이 축조되어 있는 주조장치(50)의 롤(51)부위로 가능한 길게 분포된 슬리트(slit)형 주입을 요하게 되므로, 턴디쉬의 모양도 일반적인 장방형 턴디쉬가 아닌 평면이 사다리꼴인 퍼짐형 턴디쉬가 바람직하며, 이에 따라 턴디쉬의 용탕배출부(32)로는 길게 신장된 슬리트형 노즐이 사용된다.In order to cast the long strip 112 using the tundish 30, the roll of the casting device 50 in which the side dam 52 is constructed from the tundish 30 through the melt discharge part 32 ( 51) Since the slits need to be distributed as long as possible to the site, the shape of the tundish is preferably a trapezoidal spread tundish rather than a general rectangular tundish, so that the molten portion of the tundish is discharged. A long elongated slit-type nozzle is used as 32.

따라서, 장폭의 쌍롤형 스트립 주조를 위한 턴디쉬에 있어서는 용강 정체 구역 및 바이패스(Bypass)등의 불균일 유동이 발생하여 롤(51)사이로 혼입될 가능성이 더욱 높으며, 턴디쉬에서 용탕유입부(31)와 용탕배출부(32)사이의 거리가 매우 짧아 유동을 플러그류로 만드는 것이 더욱 중요하게 되는데, 본 고안은 이러한 턴디쉬에 보다 효과적으로 적용될 수 있다.Therefore, in the tundish for the long width twin roll strip casting, non-uniform flow such as the molten steel stagnation zone and bypass is generated and more likely to be mixed between the rolls 51, and the melt inlet portion 31 in the tundish. ) And the distance between the molten metal discharge part 32 is very short, it becomes more important to make the flow into the plugs, the invention can be applied more effectively to this tundish.

제 7 도에 나타난 바와같이. 본 고안의 턴디쉬(100)는 용탕유입부(31)와 용탕배출부(32)사이에 설치된 하나 또는 복수개의 상취랜스(41); 및 용탕정체예상영역에 형성된 하나 또는 복수개의 저취노즐(42)를 포함하여 용탕의 유량제어가 가능하도록 구성된다.As shown in FIG. The tundish 100 of the present invention includes one or a plurality of upper lances 41 installed between the melt inlet 31 and the melt discharge 32; And one or a plurality of low odor nozzles 42 formed in the molten metal expected region.

상기 상취랜스(41)는 불활성기체공급장치(60)와 기체관통관계로 연결되어 있는데, 불활성기체공급장치(60)는 불활성기체를 저장하기 위한 불활성기체공급원(61), 및 이 불활성기체공급원(61)과 상기 상취랜스(41)를 기체관통관계로 연결해주는 제 1 불활성기체공급라인(62)을 포함하여, 이 불활성기체공급라인(62)에는 압력계(62a) 및 유량계(62b)가 구비되어 있다.The upper lance 41 is connected to the inert gas supply device 60 in a gas through relationship, the inert gas supply device 60 is an inert gas supply 61 for storing the inert gas, and the inert gas supply source ( 61 and a first inert gas supply line 62 for connecting the upper lance 41 in a gas through relationship, the inert gas supply line 62 is provided with a pressure gauge 62a and a flow meter 62b. have.

상기 상취랜스(41)로는 기체를 취입할 수 있는 통상의 랜스라면 어는 것이나 가능하며, 턴디쉬의 크기 및 형태등에 따라 상취랜스(41)의 갯수, 위치 및 배열방식이 다양하게 변화될 수 있다.The upper lance 41 may be any conventional lance capable of blowing gas, and the number, position, and arrangement of the upper lance 41 may vary depending on the size and shape of the tundish.

상기 상취랜스(41)를 통한 기체취입유량은 랜스구경 및 높이에 의해 결정되는데, 용강의 비산(spitting)이 일어나지 않는 조건에서 욕고(bath height)의 30-40%정도의 깊이를 형성하도록 기체취입유량을 결정하는 것이 바람직하다.The gas blowing flow rate through the upper lance 41 is determined by the lance diameter and height, and the gas blowing to form a depth of about 30-40% of the bath height under the condition that no splashing of molten steel occurs. It is desirable to determine the flow rate.

상기 저취노즐(42)은 통상의 노즐 또는 다공성 플러그 형태를 갖는 것으로서, 용량의 정체현상이 예상되는 부위에 하나 또는 그 이상을 분포시켜 용탕을 균질화시키도록 구성된다.The low odor nozzle 42 has a form of a conventional nozzle or a porous plug, and is configured to homogenize the molten metal by distributing one or more portions at a site where capacity retention is expected.

본 고안이 적용되는 턴디쉬의 일례가 제 8 도에 나타나 있는데, 제 8 도에서는 저취노즐(42)이 용탕배출부(32)를 기준으로 하여 용탕 유입부(31)와 마주보는 부위에 형성되어 있다.An example of a tundish to which the present invention is applied is shown in FIG. 8, and in FIG. 8, a low odor nozzle 42 is formed at a portion facing the melt inlet 31 based on the melt discharge unit 32. have.

상기 저취노즐(62)도 제 2 불활성기체공급라인(63)에 의해 불활성기체공급원(61)과 개스관통관계로 연결되어 있다. 상기 제 1 불활성기체공급라인(63)에도 압력계(63a) 및 유량계(63b)가 구비되어 있다.The low odor nozzle 62 is also connected to the inert gas supply source 61 by a second inert gas supply line 63 in a gas through relationship. The first inert gas supply line 63 is also provided with a pressure gauge 63a and a flow meter 63b.

상기 상취랜스(41) 및 저취노즐(42)을 통해 공급되는 기체취입에 의해 용탕이 냉각되는 것을 줄이기 위해 상취랜스(41) 및 저취노즐(42)을 통해 불활성기체를 취입하기 앞서 불활성기체를 일정한 온도를 가열하도록 구성하는 가열기(64)를 상기 제 1 및 제 2 불활성기체공급라인(62) 및 (63)에 설치하는 것이 바람직하다.In order to reduce the cooling of the molten metal by blowing the gas supplied through the upper lance 41 and the low odor nozzle 42, the inert gas is fixed before blowing the inert gas through the upper lance 41 and the low odor nozzle 42. It is preferable to install heaters 64 configured to heat the temperature in the first and second inert gas supply lines 62 and 63.

상기 상취노즐(41)과 저취노즐(42)은 제 7 도에서와 같이 동일한 불활성 기체공급원과 연결되거나 또는 별도의 불활성기체공급원과 연결될 수도 있다.The upper nozzle 41 and the lower nozzle 42 may be connected to the same inert gas source or a separate inert gas source as shown in FIG.

또한, 상기 가열기(64)도 가열된 불활성기체를 상기한 제 1 및 제 2 불활성기체공급라인(62) 및 (63)에 동시에 공급하도록 설치되거나 또는 별도로 공급하도록 각각의 공급라인에 설치될 수 있다.In addition, the heater 64 may also be installed to supply the heated inert gas to the first and second inert gas supply lines 62 and 63 at the same time or may be installed in each supply line to supply separately. .

본 고안은 상기와 같이 구성됨으로서 턴디쉬 주입직후 적절히 분포된 상취랜스(41)를 통하여 아르곤 개스등의 불활성 기체가 충격제트(impinging jet)에 의해 캐비티(cavity)를 형성하도록 취입되며, 정체구역이 발생되기 쉬운 부위에는 저취노즐(42)을 통하여 소량의 불활성기체를 취입하므로서 플러그류의 유동을 만들게 된다.According to the present invention, the inert gas such as argon gas is blown to form a cavity by an impinging jet through the upper lance 41 properly distributed immediately after the tundish injection. The part which is easy to generate | occur | produces the flow of a plug by blowing a small amount of inert gas through the low odor nozzle 42.

본 고안은 제 7 도 및 제 8 도에 제시된 장폭의 쌍롤형 스트립 주조를 위한 턴디쉬에만 한정되어 적용되는 것은 아니며, 유동을 플러그류로 형성하는 것이 중요하게 되는 어떠한 턴디쉬에도 적용가능하다.The present invention is not limited to the tundish for long-width twin roll strip casting shown in FIGS. 7 and 8, but is applicable to any tundish where it becomes important to form the flow into plugs.

본 고안에 있어서 턴디쉬 덮개를 적절히 사용하여 불활성개스 분위기를 만들어 줌으로써, 재산화를 가능한 한 방지하여 산화물이 모울드내에 혼입되는 것을 방지하도록 구성하는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable to make the inert gas atmosphere by appropriately using the tundish cover, so that the reoxidation is prevented as much as possible to prevent the incorporation of the oxide into the mold.

상기한 바와같이, 본 고안은 스트립주조나 전자기주조와 같이 소용량 특수형태의 턴디쉬 조업에서 적절한 불활성기체취입을 통하여 유동을 플러그류로 만들고 정체구역을 제거하므로서 다음과 같은 효과를 가져올 수 있다.As described above, the present invention can bring the following effects by plugging the flow and removing stagnant zones through appropriate inert gas blowing in a small capacity special type tundish operation such as strip casting or electromagnetic casting.

첫째, 상취랜스를 통한 유동진행방향으로 불활성개스를 분할 취입하므로서 직렬탱크(Tank-in Series)의 효과에 의해 플러그류 분율을 높이게 되며, 캐비티하부에서는 상승류를 수반하는 유동장이 형성되어 개재물의 부상분리를 촉진시킨다.First, the inlet gas is divided and blown in the direction of flow through the upstream lance, thereby increasing the plug fraction by the effect of the tank-in series.In the lower part of the cavity, a flow field with an upward flow is formed, resulting in the occurrence of inclusions. Promote separation.

둘째, 저취노즐을 통해 소량의 불활성기체를 정체구역이 예상되는 곳에 취입하므로서 전체적인 플러그류 분율을 향상시킨다.Second, the low odor nozzle blows a small amount of inert gas into the anticipated stagnation zone, thereby improving the overall plug fraction.

셋째, 불활성기체의 가열기 및 턴디쉬 덮개를 사용하므로써, 최대의 불활성기체 분위기하에서 조업이 가능하고, 청정강의 재산화를 방지하게 된다.Third, by using a heater and a tundish cover of the inert gas, it is possible to operate in the maximum inert gas atmosphere and to prevent the reoxidation of clean steel.

넷째, 불활성기체의 취입은 불순재개물이 기체방울에 흡착되어 부상분리되는 효과도 가지고 있으므로 청정강 제조시에 더욱 유리하다.Fourth, the blowing of inert gas is more advantageous in the manufacture of clean steel because impurity residues are also adsorbed on the gas bubbles and floated.

다섯째, 상기와 같은 복합취입방식에 의해, 플러그류 분율을 높이기 위한 댐의 설치 또는 정자기장의 이용과 같은 고가의 방안에 대한 대체효과를 자져올 수 있다.Fifth, by the complex blowing method as described above, it is possible to bring about an alternative effect on expensive methods such as the installation of a dam or the use of a static magnetic field to increase the plug fraction.

Claims (1)

용탕(110)을 내부로 주입시키기 위한 용탕유입부(31)가 그 상부에 형성되어 있고, 그리고 내부의 용탕(110)을 주조장치(50)로 공급하기 위한 용탕유출부(32)가 그 하부에 형성되어 있는 소형 턴디쉬에 있어서, 불활성기체의 공급원(61)과 연결된 하나 또는 복수개의 상취랜스(41)가 상기 용탕유입부(31)와 용탕배출부(32) 사이에서 그 상부에 설치되고, 불활성 기체의 공급원(61)과 연결된 하나 또는 복수개의 저취노즐(42)이 용탕정체 예상부위에 형성되어 유동제어가 가능하도록 구성됨을 특징으로 하는 유동제어 가능한 소형턴디쉬.A molten metal inflow portion 31 for injecting the molten metal 110 into the upper portion is formed therein, and a molten metal flow portion 32 for supplying the molten metal 110 to the casting device 50 is located therein. In the small tundish formed at the one or more upper lances 41 connected to the source 61 of the inert gas, the upper portion is disposed between the molten metal inlet 31 and the molten metal outlet 32. One or more low-nozzle nozzles 42 connected to the source 61 of inert gas are formed on the molten metal anticipated portion and configured to enable flow control.
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