KR950010210Y1 - 보조 구멍을 갖춘 턴디쉬(Tundish)의 웰 블럭(Well Block) - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

보조 구멍을 갖춘 턴디쉬(Tundish)의 웰 블럭(Well Block)

제1도는 일반적인 연속주조설비의 턴디쉬 구성도.

제2도는 턴디쉬에 장착되는 종래기술의 웰 블럭 상세도.

제3도는 본 고안에 따른 웰 블럭의 외관 사시도.

제4도는 본 고안의 웰 블럭이 연속주조설비의 턴디쉬에 장착된 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 웰 블럭 6 : 하부면

10 : 몸체부 12 : 주 구멍

15 : 보조구멍 20 : 철제차단판

25 : 폐쇄봉 102 : 용강주입구멍

104 : 상부노즐 105 : 하부노즐

110 : 주형 112 : 용강

본 고안은 연속주조설비(Continuous-Casting Facilities)의 턴디쉬에 장착되는 웰 블럭에 관한 것으로, 보다 상세하게는 턴디쉬에서 주형으로 공급되는 주입용강을 분배, 제어하여 주입구멍이 용강에 의해서 막히는 현상이 방지되고, 잔류슬래그(개재물)의 유입이 방지되는 보조 구멍을 갖춘 턴디쉬의 웰 블럭에 관한 것이다.

일반적으로 연속주조설비는 제1도에 도시한 바와같이, 일정 크기의 용강 저장용기인 턴디쉬(100)의 하부면에 복수개의 용강 주입구멍(102)을 갖추고, 상기 각각의 용강 주입구멍(102)에는 상. 하부 노즐(104)(105)을 설치하며, 이러한 턴디쉬(100) 내의 용강(112)은 상기 상. 하부 노즐(104)(105)을 통하여 그 하부의 주형(110)내로 공급함으로써 연속주조작업이 이루어지도록 하는 것이다.

그리고, 이러한 연속주조설비에서 턴디쉬(100)의 용강주입구멍(102)에는 각각 주형(110) 내부로 유입되는 개재물(불순물)을 최소화하기 위하여 상부 노즐(104)을 고정시키는 웰 블럭(115)과, 상기 웰 블럭(115)의 상부측으로 설치되는 원통형의 철제 콘(steal cone)(117) 및, 상기 철제 콘(117)을 고정시키기 위한 고정블럭(setting block)(120)을 제2도에 도시된 바와같이 갖추게 된다.

이러한 연속주조설비에서 주조작업초기에는 턴디쉬(100) 내부에 용강(112)이 점점 차오르게 되고, 이는 철재 콘(117)에 의해서 용강주입구멍(102)을 통한 주형(110)으로의 유입이 차단되며, 이러한 용강(112)이 일정 높이 차오르게 되면, 철제 콘(117)의 상단부로 그 용강(112)이 개재물과 함께 월류(越流)되어 용강주입구멍(102)으로 유입되고, 일정시간이 지나게 되면, 상기 철제 콘(117)이 주입용강에 의해서 용융되며, 따라서 턴디쉬(100) 내부의 용강(112)은 용강 주입구멍(102)을 통해서 주형(110)으로 공급되는 것이다.

한편, 용강(112) 내부에 함유된 불순물 및 개재물들은 비중 차이에 의해서 용강(112) 상부에 부유하고, 이는 주조작업 초기에는 턴디쉬(100) 내부의 용강(112) 높이가 높지 않음으로서 다량 용강 주입구멍(102)을 통하여 하부 주형(110)으로 유입되며, 시간이 지남에 따라서 용강(112)의 높이가 상승되어 점점 그 불순물 및 개재물들의 유입량은 줄어들게 된다.

그런, 주조작업시 철제 콘(117)이 용해되어 용강 주입구멍(102)에 용강(112)이 공급되면, 이때 상기 용강(112)은 주형(11) 내부로 하강하면서 용강 주입구멍(102)에서 와류흐름(vortex flow)을 유도시키게 되고, 이는 주형(110) 내부로 과량의 개재물과 불순물을 혼입시키는 주요원인으로 작용하는 것이다.

따라서, 개재물의 혼입에 따른 주편의 품질불량이 초래되는 문제점이 발생되는 것이다.

그리고, 주조완료시점에서는 용강(112)의 높이가 상기와는 반대로 점점 낮아지게 되며, 턴디쉬(100)의 하부면에서 일정 높이까지 하강되면, 과도한 개재물의 유입을 방지하기 위하여 하부노즐(105)을 차단시키게 되며 차기의 용강 주조 작업에 대비하는 것이다.

그러나. 상기 용강주입구멍(102)이 하부노즐(105)에 의해서 막히게 되면, 웰 블럭(115) 내부에 용강(112)이 응고되어 그 웰 블럭(115)을 폐쇄시킴으로서 턴디쉬(100)를 재사용하기 위해서는 상기 웰 블럭(115)에 응고된 용강을 제거하여야만 하기 때문에 이러한 작업에 상당 시간을 소요하는 것이다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 용강주입구멍을 통하여 주형으로 용강을 공급하는 경우, 용강의 안정된 흐름(steady flow)을 향상시켜 개재물의 혼입을 최소화하고, 웰 블럭 내부에서 용강의 응괴를 방지하여 차기의 주조 작업에서 신속하게 턴디쉬를 재사용할 수 있도록 한 보조구멍을 갖춘 턴디쉬의 웰 블럭을 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 연속주조설비의 턴디쉬에 장착되는 웰 블럭에 있어서, 상부면이 일정 높이의 단을 형성하여 제1평면과 제2평면을 형성하고, 하부면이 일정 평면을 형성하는 몸체부를 갖추며, 상기 몸체부에는 제1평면과 하부면을 상, 하방향으로 관통하는 주 구멍이 형성되며, 제2평면과 상기 주 구멍의 중간부분이 서로 연결되도록 보조 구멍이 형성되는 한편, 상기 주 구멍의 하부에는 턴디쉬의 하부면에 고정된 상부노즐의 상단부가 끼워지는 경사부가 형성되고, 상기 보조 구멍의 상부는 적정 두께의 철제차단판에 의해 차단됨을 특징으로 하는 보조 구멍을 갖춘 턴디쉬의 웰 블럭을 마련함에 의한다.

이하, 본 고안을 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다.

제3도에는 본 고안에 따른 보조 구멍을 갖춘 턴디쉬의 웰 블럭(1)이 도시되어 있다.

상기 웰 블럭(1)은 상부면이 일정높이의 단(段)(5a)을 형성하여 제1평면(5b)과 제2평면(5c)을 형성하며, 하부면(6)이 평면을 형성하는 몸체부(10)를 갖춘다.

그리고, 상기 몸체부(10)에는 제1평면(5b)과 하부면(6)이 서로 연결되도록 상하로 관통되는 일정 직경의 주 구멍(Main Hole)(12)이 형성되고, 그 일측에는 제2평면(5c)과 주구멍(12)이 중간 부분을 연결되도록 관통되는 보조 구멍(15)이 형성되며, 상기 주 구멍(12)의 하부에는 상부 노즐(104)과의 결합을 용이하게 하기 위하여 경사부(12a)가 형성된다.

또한, 상기 제2평면(5c)에는 보조 구멍(15)의 상단부를 막아주도록 철제차단판(20)이 놓여지는 구성을 갖는다.

미설명 부호 (25)는 보조 구멍(15)의 상부측에 설치되어 상, 하로 이동할 수 있는 폐쇄봉이다.

상기와 같이 구성된 본 고안은 제4도에 도시된 바와같이, 턴디쉬(100)의 하부면에 상부 노즐(104)이 상단부(104a)가 주 구멍(12)의 경사부(12a)에 끼워진 상태로 장착된다.

그리고, 보조구멍(15)의 상부에 철제차단판(20)이 위치된 상태에서 주조작업이 개시되면, 용강(112)은 턴디쉬(100)의 내부에서 차오르게 되고, 이는 보조 구멍(15)이 형성된 제2평면(5c)까지는 웰 블럭(1)을 통한 하부항향으로의 용강 주입이 이루어지지 않으며, 상기 제2평면(5c)과 제1평면(5b) 사이의 단(5a) 부분에 용강(112)이 차오르게 되면, 용강(112)의 온도에 의해서 철제차단판(20)이 용융되고, 따라서 보조 구멍(15)을 통해서 용강 주입구멍(102)으로 용강(112)이 공급된다.

이때, 상기 철제차단판(20)의 두께는 사전에 조정되어 용강(112)의 상승 높이가 단(5a)의 적절한 높이에 위치할때 용강주입이 이루어질 수 있도록 설정하면 된다.

이러한 보조 구멍(15)을 통한 주조 초기 작업에서는 개재물의 혼합이 종래에 비해서 현저히 감소되는바, 이는 용강(112)의 상부에 부유된 개재물과 불순불등은 철제차단판(20)이 용융되어 보조 구멍(15)으로 용강(112)이 공급되는 상태에서는 이미 제2평면(5c)으로부터 상당 높이에 위치하게 됨으로서, 개재물 하부의 용강(112)만이 보조 구멍(15)을 통해서 주형(110)으로 공급되기 때문이다.

그리고, 계속하여 용강(112)이 제1평면(5b)까지 차오르게 되면, 주 구멍(12)을 통한 용강(112) 주입작동이 이루어지는 바, 이때에는 보조구멍(15)을 통해서 이미 상당량의 용강(112)이 주입되는 상태에서, 동시에 주 구멍(12)을 통해서 용강(112) 주입이 이루어지기 때문에 주 구멍(12)을 통한 와류 현상이 해소되어 용강(112) 상부 개재물의 혼입이 적어지게 된다.

상기와 같은 과정을 통해서 용강(112) 주입작업이 이루어진 다음, 주조 말기에서는 래들(미도시)로부터의 용강 공급이 완료되어 턴디쉬(100) 내의 용강의 높이가 점차 낮아지게 되고, 주 구멍(12)을 형성한 제1평면(5b) 하부에까지 낮아지게 되며, 이때에는 보조 구멍(15)을 통한 용강(112) 공급만이 이루어지게 된다.

그리고, 점차적으로 용강(112) 레벨이 낮아져서 제2평면(5c)에 근접되면, 보조 구멍(15)의 상부에서 상, 하승강 가능한 폐쇄봉(25)이 상기 보조 구멍(15)을 막아주게 되고, 이에 따라 웰 블럭(1)의 내부로는 용강(112)이 공급되지 않는 상태로 된다.

따라서, 웰 블럭(1) 내부의 잔류 용강(112)은 하부의 주형(110)으로 모두 빠져나가게 되어 웰 블럭(1)과 용강 주입구멍(102)의 내부에는 용강이 종래와 같이 응괴되는 현상이 방지된다.

이는 상기 턴디쉬(100)를 이용하여 용강 주입 작업을 재실시하는 경우, 종래와 같이 용강 주입구멍(102)이 폐쇄되지 않은 상태이기 때문에 별도의 턴디쉬(100) 보수를 실시하지 않고서도 재작업을 수행할 수 있는 것이다.

상기에서와 같이 본 고안에 의하면, 턴디쉬(100)에서 주형(110)으로의 용강흐름이 최초에는 보조 구멍(15)만을 통해서 이루어지고, 다음에 주 구멍(12)과 보조구멍(15)을 통한 용강주입이 이루어지며, 용강(112)의 상부에서 폐쇄봉(25)이 하강하여 상기 보조 구멍을 막아주는 작업이 단계적으로 이루어지기 때문에, 용강(112)의 상부에서 부유하는 개재물 및 불순물의 혼입이 현저하게 줄어들게 되어 생산되는 주편의 품질이 향상된다.

그리고, 주조말기에서 종래와 같이 하부 노즐(105)을 사용하여 용강 주입구멍(102)을 폐쇄시키지 않고, 폐쇄봉(25)을 이용하여 보조 구멍(15)을 차단시키기 때문에, 용강 주입구멍(102) 내부에 용강(112)이 응괴되어 막히는 현상이 방지되며, 따라서 별도의 턴디쉬(100) 보수작업이 필요없고, 턴디쉬 재사용에 따른 내화물 사용절감 효과를 얻을 수 있는 것이다.

Claims (1)

1. 연속주조설비의 턴디쉬(100)에 장착되는 웰 블럭에 있어서, 상부면이 일정 높이의 단(5a)을 형성하여 제1평면(5b)과 제2평면(5c)을 형성하고 하부면(6)이 일정 평면을 형성하는 몸체부(10)를 갖추며, 상기 몸체부(10)에는 제1평면(5b)과 하부면(6)을 상, 하방향으로 관통하는 주 구멍(12)이 형성되며, 제2평면(5c)과 상기 주 구멍(12)의 중간부분이 서로 연결되도록 보조 구멍(15)이 형성되는 한편, 상기 주 구멍(12)의 하부에는 턴디쉬(100)의 하부면에 고정된 상부노즐(104)의 상단부(104a)가 끼워지는 경사부(12a)가 형성되고, 상기 보조 구멍(15)의 상부는 적정 두께의 철제차단판(20)에 의해 차단됨을 특징으로 하는 보조 구멍을 갖춘 턴디쉬의 웰 블럭.