WO2019027109A1 - 주조용 슬라이딩 게이트 - Google Patents

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WO2019027109A1
WO2019027109A1 PCT/KR2017/015332 KR2017015332W WO2019027109A1 WO 2019027109 A1 WO2019027109 A1 WO 2019027109A1 KR 2017015332 W KR2017015332 W KR 2017015332W WO 2019027109 A1 WO2019027109 A1 WO 2019027109A1
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WO
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carbon fibers
plate
inner body
carbide
opening
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PCT/KR2017/015332
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English (en)
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Inventor
이영주
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주식회사 포스코
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/14—Closures
    • B22D41/22—Closures sliding-gate type, i.e. having a fixed plate and a movable plate in sliding contact with each other for selective registry of their openings
    • B22D41/24—Closures sliding-gate type, i.e. having a fixed plate and a movable plate in sliding contact with each other for selective registry of their openings characterised by a rectilinearly movable plate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/14—Closures
    • B22D41/22—Closures sliding-gate type, i.e. having a fixed plate and a movable plate in sliding contact with each other for selective registry of their openings
    • B22D41/28—Plates therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B22D41/28—Plates therefor
    • B22D41/30—Manufacturing or repairing thereof
    • B22D41/32—Manufacturing or repairing thereof characterised by the materials used therefor

Definitions

  • the present invention relates to a casting sliding gate, and more particularly, to a casting sliding gate capable of suppressing damage due to thermal shock.
  • a cast steel is produced by cooling molten steel accommodated in a mold through a cooling stand.
  • a molten steel is injected into a mold having a predetermined internal shape, and a reaction product is continuously drawn in the mold to the lower side of the mold to produce semi-finished products having various shapes such as slabs, blooms, billets, beam blanks, Process.
  • This continuous casting process may be performed using a continuous casting apparatus including a tundish and a secondary cooling zone for cooling and pressing the casting and casting.
  • the molten steel accommodated in the tundish can be supplied to the mold through the nozzle assembly provided under the tundish.
  • the nozzle assembly may include an upper nozzle disposed below the tundish to discharge molten steel, and an immersion nozzle provided below the upper nozzle. At this time, the amount of molten steel supplied to the mold can be adjusted through the stopper or the sliding gate.
  • a three-plate type in which the sliding gate is mainly composed of an upper plate, an intermediate plate and a lower plate may be used.
  • the sliding gate has an opening formed in each plate, and the degree of overlap between the opening of the intermediate plate and the openings of the upper and lower plates can be adjusted by reciprocating the intermediate plate between the upper plate and the lower plate.
  • the plate is integrally formed, and cracks formed around the opening propagate along the outer circumferential portion of the plate, and are formed throughout the plate. Therefore, even if a crack occurs in a part of the plate, it is necessary to replace with a new plate because a crack may occur throughout the plate. Usually, casting is carried out about 3 to 4 times and the plate is replaced. However, when cracks occur, it is necessary to replace the plate regardless of the number of times of use, which is not preferable from the viewpoint of productivity and cost reduction.
  • the present invention provides a casting sliding gate capable of suppressing damage due to thermal shock and improving lifetime.
  • the present invention provides a casting sliding gate that is capable of replacing at least a portion of the plate.
  • a casting sliding gate according to an embodiment of the present invention is a casting sliding gate including a plurality of plates, and at least a part of the plate may include carbon fibers and carbide.
  • the plate includes an opening used as a moving path of molten steel, and at least the periphery of the opening may include carbon fibers and carbide.
  • the plate includes an inner body on which the opening is formed and an outer body disposed on the outer side of the inner body, and at least a part of the inner body may include carbon fibers and carbide.
  • the inner body may be detachably coupled to the outer body, and the inner body may be fixed to the outer body by its own weight.
  • the outer body may include an Al 2 O 3 -ZrO 3 -SiO 2 -C refractory material.
  • the inner body may include a first body formed with the opening and a second body disposed outside the first body, and at least the second body may include carbon fibers and carbide.
  • the first body may be fitted into the second body, and the second body may be fitted into the outer body.
  • the carbon fiber may include 40 to 50 wt% and the carbide may include 50 to 60 wt% based on 100 wt% of the total of the carbon fibers and the carbide.
  • the carbon fibers may be arranged to extend in at least one of a longitudinal direction, a width direction, and a height direction of the inner body in the inner body.
  • the carbon fibers may be formed to a length of 0.5 to 1.5 cm, and the carbon fibers may be dispersed in the inner body.
  • the casting sliding gate according to the present invention can reduce the cost that can be incurred by forming the plate so that only the damaged part is replaceable, thereby improving the lifetime of the plate and replacing the entire plate. That is, the vicinity of the opening susceptible to damage by thermal shock can be formed by using a structure including carbon fiber and carbide resistant to thermal shock. At this time, the structure is connected to the refractory in a replaceable manner, so that cracks generated around the opening can be prevented from propagating to the outer periphery, and when a structure is cracked, only the structure can be selectively replaced. Therefore, it is possible to selectively replace the cracked portion without replacing the entire plate when a crack occurs, thereby reducing the cost of replacing the plate.
  • FIG. 1 is a schematic view of a casting machine according to the prior art
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of a sliding gate according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a cross-sectional view of one of the plates constituting the sliding gate according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a graph showing the results of measurement of bending strength after heat shock of a conventional refractory and a structure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a view showing a propagation state of cracks in a structure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic view of a casting machine according to the prior art.
  • the casting machine includes a tundish 10 in which molten steel is accommodated and a mold 20 which is provided under the tundish 10 and primarily casts molten steel supplied from the tundish 10 to cast the cast. (Not shown) provided below the casting mold 20 for cooling and pressing the casting mold drawn from the casting mold 20.
  • the lower portion of the tundish 10 may be provided with a nozzle assembly for supplying molten steel to the mold.
  • the nozzle assembly may include an upper nozzle 30 connected to a lower portion of the tundish 10 and an immersion nozzle 50 connected to a lower portion of the upper nozzle 30.
  • the upper side of the immersion nozzle 50 is connected to the lower part of the upper nozzle 30 so as to extend to the side of the mold 20 and the lower side thereof is immersed in the molten steel in the mold 20.
  • the immersion nozzle 50 may have an inner rim 52 used as a moving path of the molten steel therein and may have a discharge port 54 for discharging the molten steel as a mold 20 thereunder.
  • the immersion nozzle 50 may be formed with a coating layer (not shown) having excellent heat resistance and corrosion resistance, and a slag line portion (not shown) may be formed outside the immersion nozzle 50.
  • a sliding gate 40 may be provided at the connection portion between the upper nozzle 30 and the immersion nozzle 50 to adjust the amount of molten steel supplied to the mold.
  • the sliding gate 40 includes an upper plate 42 and a lower plate 46 provided below the upper plate 42 and an intermediate plate 44 provided between the upper plate 42 and the lower plate 46 can do. At this time, the intermediate plate 44 may be arranged to be movable between the upper plate 42 and the lower plate 46.
  • a first opening 42a, a second opening 44a, and a third opening 46a may be formed in the upper plate 42, the intermediate plate 44, and the lower plate 46, respectively, have.
  • the first opening 42a and the third opening 46a may be disposed at a position communicating with the flow path 32 formed in the upper nozzle 30, And the intermediate plate 44 moves between the upper plate 42 and the lower plate 46 to overlap the second opening 44a with the first opening 42a and the third opening 46a, The second opening 42a and the third opening 46a.
  • the first opening 42a, the second opening 44a and the third opening 46a are communicated with each other to form a flow passage to discharge the molten steel or to block the gap between the first opening 42a and the third opening 46a So that molten steel can be prevented from being discharged.
  • the molten steel may move along the flow path and be injected into the mold 20 through the immersion nozzle 50.
  • the periphery of the first opening 42a, the second opening 44a, and the third opening 46a comes into direct contact with the molten steel.
  • the periphery of each of the openings 42a, 44a, and 46a is continuously brought into contact with the molten steel at high temperature, and a crack is generated due to thermal shock. Cracks generated around the openings 42a, 44a, and 46a can propagate outwardly as the casting proceeds, and can be formed over the entire plate.
  • the outside air may be introduced into the molten steel through the crack to oxidize the molten steel or generate a large amount of inclusions in the molten steel, which may deteriorate the quality of the cast steel.
  • the plate may be broken and a large accident may occur. Therefore, in order to prevent the occurrence of such a problem when a crack occurs around the opening, a new plate is used.
  • the crack is formed in the local region of the plate, it is necessary to replace the entire plate, so there is a large cost for replacing the plate, and there is also a problem that a cost is incurred in processing the cracked plate.
  • At least a part of the plate can contain carbon fibers and carbide which are resistant to thermal shock, so that cracking can be suppressed by alleviating thermal shock due to contact with molten steel.
  • at least a part of the plate is removably formed so that the cost incurred in replacing the plate can be reduced.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of one of the plates constituting the sliding gate according to the embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a modification of the plate of FIG. Fig.
  • the present invention relates to a casting sliding gate comprising a plurality of plates, wherein at least a portion of the plate may comprise carbon fibers and carbide.
  • the sliding gate 100 may include an upper plate 110, a lower plate 130, and an intermediate plate 120 according to an embodiment of the present invention.
  • At least one of the plates 110, 120 and 130 includes an inner body 114, 124, 134 in which the openings 116, 126, 136 are formed, 122, 132, and at least the inner body 114, 124, 134 may contain at least a portion of carbon fibers and carbide.
  • the inner bodies 114, 124, and 134 may be removably coupled to the outer bodies 112, 122, and 132.
  • the plates 110, 120, and 130 are described herein as being removable, the entire plate may be formed to include carbon fibers and carbide, or may be formed to include carbon fibers and carbide selectively only around the openings.
  • the upper plate 110, the lower plate 130 and the intermediate plate 120 can be separated from each other so that the upper plate 110, the lower plate 130, .
  • reference numerals corresponding to the upper plate 110 are used.
  • the plate 110 may include an inner body 114 where an opening 116 is formed and an outer body 112 disposed to surround the inner body 114 outside the inner body 114.
  • At least a portion of the inner body 114 may comprise carbon fibers and carbide.
  • the carbon fibers and the carbide may contain 40 to 50 wt% of carbon fibers and 50 to 60 wt% of carbide with respect to 100 wt% of the whole carbon fibers and carbides.
  • carbon fiber absorbs heat shock and is used to suppress propagation of cracks
  • carbide serves to bond carbon fibers between carbon fibers. Therefore, when the carbon fiber is smaller than the specified range, it is difficult to suppress the occurrence of cracks due to thermal shock, and when the carbon fiber is larger than the specified range, it is difficult to mold the inner body 114 into a desired shape.
  • the carbide is smaller than the specified range, the bonding strength between the carbon fibers is reduced, and a large amount of voids are formed between the carbon fibers, so that the strength of the inner body 114 may be lowered. And cracks are suppressed, and it is difficult to suppress crack propagation.
  • the thermal shock generated in the inner body 114 can be dispersed or branched in the longitudinal direction of the carbon fiber. Further, since the carbon fiber has toughness, it is not easily broken by thermal shock, and has a characteristic of absorbing thermal shock. The carbon fiber absorbs and disperses a thermal shock generated in the inner body 114 and can suppress or prevent the thermal shock from being transmitted to the outer body 112.
  • the carbon fibers may be arranged to extend in at least one of a longitudinal direction, a width direction, and a height direction of the inner body 114.
  • the carbon fibers may be cut to a length of about 0.5 to 1.5 cm, and may be evenly distributed over the entire inner body 114.
  • the inner body 114 may have an opening 116 used as a moving path of the molten steel in the center portion thereof.
  • the inner body 114 may be formed in a substantially ring shape.
  • the outer body 112 may typically include a refractory used to fabricate the plate 110.
  • the outer body 112 may be formed to include an Al 2 O 3 -ZrO 3 -SiO 2 -C refractory material.
  • the outer body 112 may be formed with an insertion port 128 for inserting the inner body 114.
  • the insertion port 128 may be formed to penetrate the outer body 112 in the vertical direction.
  • the inner body 114 may be detachably inserted into the outer body 112. At this time, the inner body 114 may be easily inserted into the outer body 112 so that the inner body 114 can easily be replaced because the inner body 114 can easily crack at a portion directly contacting the molten steel.
  • the inner body 114 may be coupled to the outer body 112 by means of its own weight so as to be fixed to the outer body 112.
  • the outer peripheral surface of the inner body 114 and the inner peripheral surface of the outer body 112 may be formed with the stepped portions 115 and 119, respectively.
  • the inner body 114 and the outer body 112 are not connected to each other by adhesion but the inner body 114 can be inserted into the outer body 112 and fixed by its own weight. Therefore, the step 119 formed on the outer body 112 may be formed in a shape capable of supporting the inner body 114. 3, a concave curved surface may be formed on the outer circumferential surface of the inner body 114, and a convex curved surface may be formed on the inner circumferential surface of the outer body 112 So that the inner body 114 can be stably inserted into the outer body 112.
  • a space S may be formed between the inner body 114 and the outer body 112 when the inner body 114 is inserted into the outer body 112. This is because the internal body 114 or the external body 112 at a temperature of about 1,000 to 1,500 ° C. in actual operation may be thermally expanded and cracked or broken in the internal body 114 or the external body 112. The space S thus formed can be filled with the thermal expansion of the inner body 114 and the outer body 112 during operation.
  • the inner body 114 or the outer body 112 contracts to form the space S, thereby easily separating the inner body 114 from the outer body 112.
  • the inner body 114 may be integrally formed as shown in FIG. 4, but may be formed separately as shown in FIG.
  • the inner body 114 may include first bodies 114a and 114c formed with openings 116 and second bodies 114b and 114d provided outside the first bodies 114a and 114c. At this time, the first bodies 114a and 114c and the second bodies 114b and 114d may be coupled in a fitting manner so as to be detachable as described above.
  • the first body 114a directly contacting the molten steel may be formed to include carbon fibers and carbide.
  • the second body 114b provided between the first body 114a and the outer body 112 may be formed of the same material as the first body 114b.
  • the first body 114c may be formed of the same material as the outer body 112, and the second body 114d may be formed to include carbon fibers and carbide. Since the second body 114d is formed to include carbon fibers and carbide, even if a crack occurs in the first body 114c, the second body 114d can block or alleviate crack propagation, It is possible to prevent or reduce the propagation of the cracks generated in the one body 114c to the external body 112. [ In addition, since only the first body 114c, which is prone to cracking, can be selectively replaced, there is an advantage that the replacement area can be reduced and the cost can be reduced.
  • FIG. 5 is a graph showing the results of measurement of bending strength of a conventional refractory and a structure according to an embodiment of the present invention after thermal shock
  • FIG. 6 is a view showing a propagation state of cracks in the structure according to an embodiment of the present invention.
  • specimens were prepared for the test. At this time, the specimens were made to have the same shape and size, and formed into a rectangular parallelepiped shape.
  • Specimen 1 was generally manufactured using an Al 2 O 3 -ZrO 3 -SiO 2 -C refractory used as a sliding gate plate.
  • Specimen 2 was prepared to contain 40% by weight of carbon fibers and 60% by weight of carbide, based on 100% by weight of the total.
  • Test piece 2 was prepared by arranging the carbon fibers in the container so as to extend in the longitudinal direction of the container, for example, in the longitudinal direction of the specimen 2, injecting liquid silicon, and then injecting carbon powder in powder form. In this process, silicon and carbon react with each other to form carbide (SiC).
  • the carbon fibers are arranged to extend in the longitudinal direction of the specimen, but the carbon fibers may be arranged to extend in the width direction of the specimen, or may be arranged to extend in the thickness direction or the height direction of the specimen. Or the carbon fibers may be arranged in various directions within the specimen.
  • Specimen 3 was prepared using 100 wt% of carbon fiber. Specimen 3 was prepared by arranging carbon fibers in a container in the longitudinal direction of the container, followed by pressing.
  • Specimen 4 was prepared by the same method as Specimen 1 and then heat treated.
  • Specimen 5 was prepared to contain 40% by weight of carbon fiber and 60% by weight of carbide, based on 100% by weight of the total. At this time, the specimen 5 was prepared in the same manner as the specimen 1 except that the carbon fiber cut to a length of 0.5 to 1.5 cm was used. In the specimen 5, carbon fibers can be uniformly dispersed and arranged, and they are not arranged in a specific direction.
  • the room temperature strength of the specimens 1 to 5 was measured at a temperature of about 25 ⁇ using a three-point bending strength test method. The results are shown in Table 1 below.
  • Specimens 1 to 5 were placed in a heating furnace and heated up to 1450 DEG C, and specimens 1 to 5 were taken out from a heating furnace and placed in cooling water at 20 to 25 DEG C for 3 minutes. This procedure was repeated three, five and ten times, respectively, and then the strength was measured using the three point bending strength test method. The results are shown in FIG. 5 and Table 1 below.
  • the specimen 1 produced using the Al 2 O 3 -ZrO 3 -SiO 2 -C refractory showed significantly lower room temperature strength than the specimens 2 to 5 containing the carbon fibers.
  • the specimen 1 was damaged to such an extent that it could hardly be used after the thermal shock test was performed once because the thermal shock characteristic was very weak.
  • the specimens 2 to 5 containing carbon fibers showed higher strength than the specimen 1 even after the thermal shock test 10 was performed.
  • specimen 2 specimen 3 and specimen 4
  • most of the strength after the thermal shock test was lowered, but higher strength than specimen 1.
  • the strength after the thermal shock test was rather increased. This is presumably due to the sintering of carbide with the reaction of silicon and carbon fiber by the heat provided in the thermal shock test. That is, in the case of the specimen 5, since the surface area of the carbon fiber is increased because the carbon fiber is cut short, it is presumed that the contact area with the carbide is increased and the bonding force between the carbon fiber and the carbide is increased.
  • specimen 2 specimen 3 and specimen 4 was the lowest. However, in the case of specimen 3 produced using only carbon fiber, the strength drop rate was lower than that of specimen 4, but the change in the strength drop rate was irregular.
  • the specimens 2 to 5 were subjected to a thermal shock test, and then the surface states of the specimens were observed before the strength was measured. As a result, it was confirmed that the specimens retained almost the initial shape and no crack occurred on the surface.
  • the carbon fiber has directionality and toughness, so that if a thermal shock occurs, it can absorb the thermal shock in the longitudinal direction of the carbon fiber.
  • the thermal shock is dispersed along the carbon fibers and can be gradually reduced along the traveling direction of the thermal shock. Therefore, it is possible to suppress or prevent the heat shock from being transmitted from the inner body to the outer body.
  • the casting sliding gate according to the present invention can reduce the cost that can be incurred by forming the plate so that only the damaged part is replaceable, thereby improving the lifetime of the plate and replacing the entire plate.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)

Abstract

본 발명은 주조용 슬라이딩 게이트에 관한 것으로서, 손상되기 쉬운 개구 주변을 열충격에 강한 탄소 섬유와 카바이드를 포함하는 구조체를 이용하여 형성하고, 상기 구조체는 내화물에 교체 가능하도록 연결되어 개구 주변에서 발생하는 크랙이 외주부로 전파되는 것을 방지할 수 있고, 구조체에 크랙이 발생하는 경우 구조체만 선택적으로 교체할 수 있다.

Description

주조용 슬라이딩 게이트
본 발명은 주조용 슬라이딩 게이트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 열충격에 의한 손상을 억제할 수 있는 주조용 슬라이딩 게이트에 관한 것이다.
일반적으로, 주편은 주형에 수용된 용강이 냉각대를 거쳐 냉각되면서 제조된다. 예컨대, 연속주조공정은 일정한 내부 형상을 갖는 주형에 용강을 주입하고, 주형 내에서 반응고된 주편을 연속적으로 주형의 하측으로 인발하여 슬라브, 블룸, 빌렛, 빔 블랭크 등과 같은 다양한 형상의 반제품을 제조하는 공정이다.
이러한 연속주조공정은 턴디쉬와 주형 및 주편을 냉각하고 압하하는 2차 냉각대를 포함하는 연속주조장치를 이용하여 수행될 수 있다. 여기에서 턴디쉬에 수용된 용강은 턴디쉬 하부에 구비되는 노즐 조립체를 통해 주형으로 공급될 수 있다. 노즐 조립체는 턴디쉬 하부에 구비되어 용강을 배출시키는 상부노즐과, 상부노즐 하부에 구비되는 침지노즐을 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 주형으로 공급되는 용강량은 스토퍼나 슬라이딩 게이트를 통해 조절될 수 있다.
그 중 슬라이딩 게이트는 주로 상부 플레이트, 중간 플레이트 및 하부 플레이트로 구성되는 3판식이 사용될 수 있다. 이와 같은 슬라이딩 게이트는 각각의 플레이트에 개구가 형성되어 있으며, 중간 플레이트를 상부 플레이트와 하부 플레이트 사이에서 왕복 이동시킴으로써 중간 플레이트의 개구와 상, 하부 플레이트의 개구 간의 중첩 정도를 조절할 수 있다. 다시 말해서 상부 플레이트와 하부 플레이트에 각각 형성되는 개구가 중간 플레이트에 형성되는 개구에 의해 개방되는 면적을 조절함으로써 주형으로 공급되는 용강량을 제어할 수 있다.
그런데 각각의 플레이트에 형성되는 개구 주변은 고온의 용강에 직접 접촉되기 때문에 열충격에 의해 크랙(crack)이 발생하기 쉽다. 이에 용강이 크랙을 따라 외부로 유출되어 조업을 중단해야 하거나 크랙을 통한 외기 유입으로 용강 내 개재물 성분이 증가하여 주편의 품질을 저하시키는 문제점이 있다.
또한, 플레이트는 일체형으로 형성되고, 개구 주변에서 형성되는 크랙은 플레이트의 외주부를 따라 전파되어 플레이트 전체에 걸쳐 형성된다. 이에 플레이트의 일부분에서 크랙이 발생하더라도 플레이트 전체에 걸쳐 크랙이 발생할 수 있기 때문에 새로운 플레이트로 교체해야 한다. 보통 주조를 3-4회 정도 수행하고 플레이트를 교체하지만, 크랙이 발생하는 경우에는 사용 회수에 관계없이 교체해야 하기 때문에 생산성 및 원가 절감의 측면에서 바람직하지 않다.
(선행기술문헌1) KR2004-0110892 A
(선행기술문헌2) JP2003-181626 A
본 발명은 열충격에 의한 손상을 억제하여 수명을 향상시킬 수 있는 주조용 슬라이딩 게이트를 제공한다.
본 발명은 플레이트의 적어도 일부분을 교체할 수 있는 주조용 슬라이딩 게이트를 제공한다.
본 발명의 실시 형태에 따른 주조용 슬라이딩 게이트는, 복수의 플레이트를 포함하는 주조용 슬라이딩 게이트로서, 상기 플레이트의 적어도 일부는 탄소 섬유와 카바이드를 포함할 수 있다.
상기 플레이트는 용강의 이동 경로로 사용되는 개구를 포함하고, 적어도 상기 개구 주변은 탄소 섬유와 카바이드를 포함할 수 있다.
상기 플레이트는 상기 개구가 형성되는 내부 몸체와, 상기 내부 몸체의 외측에 배치되는 외부 몸체;를 포함하고, 상기 내부 몸체의 적어도 일부는 탄소 섬유와 카바이드를 포함할 수 있다.
상기 내부 몸체는 분리 가능하도록 상기 외부 몸체에 끼움 결합되고, 상기 내부 몸체는 자중에 의해 상기 외부 몸체에 고정될 수 있다.
상기 외부 몸체는 Al2O3-ZrO3-SiO2-C계 내화물을 포함할 수 있다.
상기 내부 몸체는 상기 개구가 형성되는 제1몸체와, 상기 제1몸체의 외측에 배치되는 제2몸체를 포함하고, 적어도 상기 제2몸체는 탄소 섬유와 카바이드를 포함할 수 있다.
상기 제1몸체는 상기 제2몸체에 끼움 결합되고, 상기 제2몸체는 상기 외부 몸체에 끼움 결합될 수 있다.
상기 탄소 섬유와 상기 카바이드를 합한 전체 100중량%에 대해서, 상기 탄소 섬유는 40 내지 50중량% 포함하고, 상기 카바이드는 50 내지 60중량% 포함할 수 있다.
상기 탄소 섬유는 상기 내부 몸체 내에서 상기 내부 몸체의 길이방향, 폭방향 및 높이 방향 중 적어도 어느 하나의 방향으로 연장되도록 배열할 수 있다. 상기 탄소 섬유는 0.5 내지 1.5㎝의 길이로 형성하고, 상기 탄소 섬유는 상기 내부 몸체에 분산될 수 있다.
본 발명에 따른 주조용 슬라이딩 게이트는, 플레이트를 손상된 부분만 교체 가능하도록 형성하여 플레이트의 수명을 향상시키고, 플레이트 전체를 교체함으로써 발생할 수 있는 비용을 절감할 수 있다. 즉, 열충격에 의해 손상되기 쉬운 개구 주변을 열충격에 강한 탄소 섬유와 카바이드를 포함하는 구조체를 이용하여 형성할 수 있다. 이때, 구조체는 내화물에 교체 가능하도록 연결되어 개구 주변에서 발생하는 크랙이 외주부로 전파되는 것을 방지할 수 있고, 구조체에 크랙이 발생하는 경우 구조체만 선택적으로 교체할 수 있다. 따라서 크랙 발생 시 플레이트 전체를 교체하지 않고, 크랙이 발생한 부분만 선택적으로 교체할 수 있기 때문에 플레이트 교체에 소요되는 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 주조기를 개략적으로 보여주는 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 슬라이딩 게이트의 분리 사시도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 슬라이딩 게이트를 구성하는 플레이트 중 어느 하나의 플레이트의 단면도.
도 4는 플레이트의 변형 예를 보여주는 단면도.
도 5는 기존 내화물과 본 발명의 실시 예에 따른 구조체의 열충격 후 굽힘강도를 측정한 결과를 보여주는 그래프.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 구조체에서 크랙의 전파 상태를 보여주는 도면.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 설명 중, 동일 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하도록 하고, 도면은 본 발명의 실시예를 정확히 설명하기 위하여 크기가 부분적으로 과장될 수 있으며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 종래기술에 따른 주조기를 개략적으로 보여주는 도면이다.
먼저, 도 1을 참조하여 주조기의 구성에 대해서 설명한다.
주조기는 용강이 수용되는 턴디쉬(10)와, 턴디쉬(10) 하부에 구비되어 턴디쉬(10)에서 공급되는 용강을 1차적으로 냉각시켜 주편을 주조하는 주형(20)을 포함한다. 또한, 도시되어 있지는 않지만, 주형(20) 하부에 구비되어 주형(20)에서 인발된 주편을 냉각시키고 압하하는 2차 냉각대(미도시)를 포함한다.
턴디쉬(10)의 하부에는 용강을 주형에 공급하는 노즐 조립체가 구비될 수 있다. 노즐 조립체는 턴디쉬(10)의 하부에 연결되는 상부노즐(30)과, 상부노즐(30)의 하부에 연결되는 침지노즐(50)을 포함할 수 있다. 침지노즐(50)은 상측이 상부노즐(30)의 하부에 연결되어 주형(20) 측으로 연장되도록 구비되며 그 하측은 주형(20) 내 용강에 침지된다. 침지노즐(50)은 내부에 용강의 이동 경로로 사용되는 내공부(52)가 형성될 수 있으며, 하부에는 용강을 주형(20)으로 토출시키는 토출구(54)가 형성될 수 있다. 또한, 침지노즐(50)은 내공부(미도시)에 내열성 및 내식성이 우수한 코팅층(미도시)이 형성될 수 있으며, 외측에 슬래그 라인부(미도시)가 형성될 수 있다. 그리고 상부노즐(30)과 침지노즐(50)의 연결부위에는 주형으로 공급되는 용강량을 조절하기 위한 슬라이딩 게이트(40)가 구비될 수 있다.
슬라이딩 게이트(40)는 상부 플레이트(42)와, 상부 플레이트(42) 하부에 구비되는 하부 플레이트(46) 및 상부 플레이트(42)와 하부 플레이트(46) 사이에 구비되는 중간 플레이트(44)를 포함할 수 있다. 이때, 중간 플레이트(44)는 상부 플레이트(42)와 하부 플레이트(46) 사이에서 이동 가능하도록 배치될 수 있다.
상부 플레이트(42)와 중간 플레이트(44) 및 하부 플레이트(46)에는 용강의 이동 경로로 사용되는 제1개구(42a), 제2개구(44a) 및 제3개구(46a)가 각각 형성될 수 있다. 제1개구(42a)와 제3개구(46a)는 상부노즐(30)에 형성된 유로(32)와 연통되는 위치, 즉, 유로(32)의 하부에 배치될 수 있다. 그리고 중간 플레이트(44)는 상부 플레이트(42)와 하부 플레이트(46) 사이에서 이동하면서 제2개구(44a)를 제1개구(42a) 및 제3개구(46a)와 중첩시키거나, 제1개구(42a) 및 제3개구(46a)로부터 회피시킬 수 있다. 이에 제1개구(42a), 제2개구(44a) 및 제3개구(46a)를 연통시켜 유통로를 형성함으로써 용강을 배출시키거나 제1개구(42a)와 제3개구(46a) 사이를 차단하여 용강이 배출되는 것을 방지할 수 있다.
슬라이딩 게이트(40)의 유통로가 개방되면, 용강은 유통로를 따라 이동하여 침지노즐(50)을 거쳐 주형(20)으로 주입될 수 있다. 이때, 제1개구(42a), 제2개구(44a) 및 제3개구(46a)의 주변은 용강과 직접 접촉하게 된다. 주조 중 각각의 개구(42a, 44a, 46a) 주변은 고온의 용강과 지속적으로 접촉하게 되면서 열충격에 의해 크랙이 발생하게 된다. 그리고 개구(42a, 44a, 46a) 주변에 발생한 크랙은 주조가 진행됨에 따라 외측으로 전파되어 플레이트 전체에 걸쳐 형성될 수 있다. 이 경우 크랙을 통해 외기가 용강으로 유입되어 용강이 산화되거나 용강 중 개재물이 다량 생성되어 주편의 품질을 저하시킬 수 있고, 심한 경우에는 플레이트가 파손되어 용강이 유출되는 대형 사고가 발생할 수 있다. 따라서 개구 주변에 크랙이 발생하면 이와 같은 문제점이 발생하는 것을 방지하기 위하여 새로운 플레이트로 교체하고 있다. 그런데 크랙이 플레이트의 국소 부위에 형성되더라도 플레이트 전체를 교체해야 하기 때문에 플레이트를 교체하는데 많은 비용이 들고, 크랙이 발생한 플레이트를 처리하는데에도 비용이 발생하는 문제점이 있다.
이에 본 발명에서는 플레이트의 적어도 일부에 열충격에 강한 탄소 섬유와 카바이드를 포함시켜 용강과 접촉으로 인한 열충격을 완화시켜 크랙 발생을 억제할 수 있다. 또한, 플레이트의 적어도 일부를 분리 가능하도록 형성하여, 플레이트를 교체하는데 발생하는 비용을 절감할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 슬라이딩 게이트의 분리 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 슬라이딩 게이트를 구성하는 플레이트 중 어느 하나의 플레이트의 단면도이고, 도 4는 플레이트의 변형 예를 보여주는 단면도이다.
본 발명은 복수의 플레이트를 포함하는 주조용 슬라이딩 게이트에 관한 것으로서, 플레이트의 적어도 일부는 탄소 섬유와 카바이드를 포함할 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 슬라이딩 게이트(100)는 상부 플레이트(110), 하부 플레이트(130) 및 중간 플레이트(120)를 포함할 수 있다. 이들 플레이트(110, 120, 130) 중 적어도 어느 하나는 개구(116, 126, 136)가 형성되는 내부 몸체(114, 124, 134)와, 내부 몸체(114, 124, 134)의 외측에 구비되는 외부 몸체(112, 122, 132)를 포함할 수 있고, 적어도 내부 몸체(114, 124, 134)는 적어도 일부에 탄소 섬유 및 카바이드를 함유할 수 있다. 또한, 내부 몸체(114, 124, 134)는 외부 몸체(112, 122, 132)에 분리 가능하도록 결합될 수 있다. 여기에서는 플레이트(110, 120, 130)가 분리 가능한 것으로 설명하지만, 플레이트 전체가 탄소 섬유 및 카바이드를 포함하도록 형성될 수도 있고, 개구 주변만 선택적으로 탄소 섬유 및 카바이드를 포함하도록 형성될 수도 있다.
상부 플레이트(110), 하부 플레이트(130) 및 중간 플레이트(120) 모두 분리 가능하도록 형성될 수 있으므로, 상부 플레이트(110), 하부 플레이트(130) 및 중간 플레이트(120) 대신 플레이트(110)로 지칭하기로 한다. 그리고 각 구성 요소를 설명할 때 도면 부호는 상부 플레이트(110)에 대응하는 도면 부호로 기재한다.
플레이트(110)는 개구(116)가 형성되는 내부 몸체(114)와, 내부 몸체(114)의 외측에서 내부 몸체(114)를 둘러싸도록 배치되는 외부 몸체(112)를 포함할 수 있다.
내부 몸체(114)는 적어도 일부가 탄소 섬유 및 카바이드를 포함할 수 있다. 이때, 탄소 섬유 및 카바이드 전체 100중량%에 대해서 탄소 섬유는 40 내지 50중량%, 카바이드는 50 내지 60중량% 포함될 수 있다. 여기에서 탄소 섬유는 열충격을 흡수하여 크랙의 전파를 억제하는데 사용되고, 카바이드는 탄소 섬유 사이에서 탄소 섬유를 결합시켜주는 역할을 한다. 따라서 탄소 섬유가 제시된 범위보다 적은 경우에는 열충격에 의한 크랙의 발생을 억제하기 어렵고, 제시된 범위보다 많은 경우에는 내부 몸체(114)를 원하는 형태로 성형하기 어려운 문제점이 있다. 또한, 카바이드가 제시된 범위보다 적은 경우에는 탄소 섬유 간 결합력이 줄어들고, 탄소 섬유 간에 공극이 다량 발생하여 내부 몸체(114)의 강도가 저하될 수 있고, 제시된 범위보다 많은 경우에는 탄소 섬유의 함량이 상대적으로 감소하여 크랙 발생을 억제하고, 크랙의 전파를 억제하기 어려운 문제점이 있다.
탄소 섬유는 방향성을 갖기 때문에 내부 몸체(114)에 발생하는 열충격을 탄소 섬유의 길이방향으로 분산 또는 분기시킬 수 있다. 또한, 탄소 섬유는 인성(靭性, toughness)을 갖기 때문에 열충격에 의해 쉽게 파괴되지 않고, 열충격을 흡수할 수 있는 특성을 갖는다. 탄소 섬유는 내부 몸체(114)에 발생하는 열충격을 흡수 및 분산시켜 열충격이 외부 몸체(112)로 전달되는 것을 억제 혹은 방지할 수 있다.
탄소 섬유는 내부 몸체(114)의 길이방향, 폭방향 및 높이 방향 중 적어도 어느 한 방향으로 연장되도록 배열될 수 있다. 또는, 탄소 섬유는 0.5 내지 1.5㎝ 정도의 길이로 절단되어, 내부 몸체(114) 전체에 걸쳐 균일하게 분산되어 배치될 수도 있다.
내부 몸체(114)는 중심부에 용강의 이동 경로로 사용되는 개구(116)가 형성될 수 있다. 내부 몸체(114)는 대략 링 형상으로 형성될 수 있다.
외부 몸체(112)는 통상적으로 플레이트(110)를 제조하는데 사용되는 내화물을 포함할 수 있다. 외부 몸체(112)는 Al2O3-ZrO3-SiO2-C계 내화물을 포함하도록 형성될 수 있다.
외부 몸체(112)는 내부 몸체(114)를 삽입하기 위한 삽입구(128)가 형성될 수 있다. 삽입구(128)는 외부 몸체(112)를 상하방향으로 관통하도록 형성될 수 있다.
내부 몸체(114)는 분리 가능하도록 외부 몸체(112)에 삽입될 수 있다. 이때, 내부 몸체(114)는 용강과 직접 접촉하는 부분으로 크랙이 쉽게 발생할 수 있으므로, 쉽게 교체할 수 있도록 외부 몸체(112)에 삽입될 수 있다.
내부 몸체(114)는 자중에 의해 외부 몸체(112)에 고정되도록 끼움 방식으로 결합될 수 있다.
도 3을 참조하면, 내부 몸체(114)의 외주면과 외부 몸체(112)의 내주면에는 서로 맞물려지도록 단턱(115, 119)이 각각 형성될 수 있다. 내부 몸체(114)와 외부 몸체(112)는 별도의 접착을 통해 연결되지 않고, 내부 몸체(114)가 외부 몸체(112) 내부에 삽입되어 자중에 의해 고정될 수 있다. 따라서 외부 몸체(112)에 형성되는 단턱(119)은 내부 몸체(114)를 지지할 수 있는 형태로 형성될 수 있다. 단턱(115, 119)은 도 3에 도시된 것처럼 계단형태로 형성될 수도 있지만, 내부 몸체(114)의 외주면에 오목한 형태의 곡면을 형성하고, 외부 몸체(112)의 내주면에는 볼록한 형태의 곡면을 형성하여 내부 몸체(114)가 외부 몸체(112)에 안정적으로 삽입되도록 할 수도 있다.
그리고 내부 몸체(114)가 외부 몸체(112)에 삽입되었을 때 내부 몸체(114)와 외부 몸체(112) 사이에 공간(S)을 형성할 수도 있다. 이는 실제 조업 중인 1,000 ~ 1,500℃ 정도의 온도에서의 내부 몸체(114)나 외부 몸체(112)가 열팽창하여 내부 몸체(114)나 외부 몸체(112)에 크랙이 형성되거나 파손될 수 있기 때문이다. 이렇게 형성되는 공간(S)은 조업 중 내부 몸체(114)와 외부 몸체(112)의 열팽창에 의해 공간(S)이 메워질 수 있다.
또한, 조업 후 온도가 하락하면 내부 몸체(114)나 외부 몸체(112)가 수축되어 공간(S)이 형성되고, 이를 통해 외부 몸체(112)로부터 내부 몸체(114)를 쉽게 분리할 수 있다.
한편, 내부 몸체(114)는 도 4에 도시된 것처럼 일체형으로 형성될 수도 있지만, 도 4에 도시된 것처럼 분리형으로 형성될 수도 있다. 내부 몸체(114)는 개구(116)가 형성되는 제1몸체(114a, 114c)와, 제1몸체(114a, 114c)의 외측에 구비되는 제2몸체(114b, 114d)를 포함할 수 있다. 이때, 제1몸체(114a, 114c)와 제2몸체(114b, 114d)는 전술한 바와 같이 분리 가능하도록 끼움 방식으로 결합될 수 있다.
도 4의 (a)를 참조하면, 용강에 직접 접촉되는 제1몸체(114a)는 탄소 섬유와 카바이드를 포함하도록 형성될 수 있다. 제1몸체(114a)와 외부 몸체(112) 사이에 구비되는 제2몸체(114b)도 제1몸체(114b)와 동일한 재질로 형성될 수 있다. 이와 같이 제1몸체(114a)와 제2몸체(114b)를 탄소 섬유와 카바이드를 포함하도록 형성하면, 제1몸체(114a)와 제2몸체(114b)의 연결부위에서 크랙의 전파를 차단 또는 저감시킬 수 있기 때문에 크랙이 외부 몸체(112)로 전파되는 것을 효율적으로 방지할 수 있다.
도 4의 (b)를 참조하면, 제1몸체(114c)는 외부 몸체(112)와 동일한 재질로 형성되고, 제2몸체(114d)는 탄소 섬유와 카바이드를 포함하도록 형성될 수 있다. 이와 같이 제2몸체(114d)를 탄소 섬유와 카바이드를 포함하도록 형성하면, 제1몸체(114c)에서 크랙이 발생하더라도 제2몸체(114d)에 의해 크랙의 전파를 차단 또는 완화시킬 수 있기 때문에 제1몸체(114c)에서 발생하는 크랙이 외부 몸체(112)로 전파되는 것을 차단 또는 저감시킬 수 있다. 또한, 크랙이 발생하기 쉬운 제1몸체(114c)만 선택적으로 교체하면 되기 때문에 교체 면적을 줄여 비용을 절감할 수 있는 이점도 있다.
이와 같은 구성을 통해 용강에 의한 열충격을 완화하여 크랙이 발생하는 것을 억제하고, 크랙이 외부 몸체(112)로 전파되는 것을 억제 혹은 방지할 수 있다. 또한, 크랙이 발생하기 쉬운 영역만 부분적으로 교체 가능하도록 형성하여 교체 비용 및 폐기물의 처리 비용을 절감할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 슬라이딩 게이트의 내열충격 특성을 살펴보기 위한 시험 결과에 대해서 설명한다.
도 5는 기존 내화물과 본 발명의 실시 예에 따른 구조체의 열충격 후 굽힘강도를 측정한 결과를 보여주는 그래프이고, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 구조체에서 크랙의 전파 상태를 보여주는 도면이다.
<시편 제조>
시험을 위해 5가지의 시편을 제조하였다. 이때, 시편은 동일한 형상 및 크기를 갖도록 제조하였으며, 직육면체 형상으로 형성하였다.
시편1은 일반적으로 슬라이딩 게이트의 플레이트로 사용되는 Al2O3-ZrO3-SiO2-C계 내화물을 이용하여 제조하였다.
시편2는 전체 100중량%에 대하여 40중량%의 탄소 섬유와 카바이드 60중량%의 카바이드를 포함하도록 제조하였다. 시편2는 용기에 탄소 섬유를 용기의 길이방향, 예컨대 시편2의 길이방향으로 연장되도록 배열하고, 액상의 실리콘을 주입한 다음 분말 상태의 카본 분말을 투입하는 함침 방식으로 제조하였다. 이 과정에서 실리콘과 카본이 반응하여 카바이드(SiC)가 생성될 수 있다. 여기에서는 탄소 섬유를 시편의 길이방향으로 연장되도록 배열하는 예에 대해서 설명하지만, 탄소 섬유는 시편의 폭방향으로 연장되도록 배열할 수도 있고, 시편의 두께 또는 높이 방향으로 연장되도록 배열할 수도 있다. 또는 탄소 섬유는 시편 내에서 다양한 방향으로 배열되도록 할 수도 있다.
시편3은 탄소 섬유 100중량%를 이용하여 제조하였다. 시편3은 용기에 탄소 섬유를 용기의 길이방향으로 배열한 후, 가압하여 제조하였다.
시편4는 시편1과 동일한 방법으로 제조한 후 열처리하여 제조하였다.
시편5는 전체 100중량%에 대하여 40중량%의 탄소 섬유와 카바이드 60중량%의 카바이드를 포함하도록 제조하였다. 이때, 시편5는 0.5 내지 1.5㎝의 길이로 절단된 탄소 섬유를 사용한 것을 제외하고, 시편1과 동일한 방법으로 제조하였다. 시편5에는 탄소 섬유가 균일하게 분산되어 배치될 수 있으며, 특정한 방향으로 배열되는 것은 아니다.
<상온 강도 측정>
25℃ 정도의 온도에서 3점 꺾임 강도 시험법을 이용하여 시편1 내지 5의 상온 강도를 측정하였다. 그 결과는 아래의 표1에 나타내었다.
<열충격후 강도 측정>
가열로에 시편1 내지 5를 넣고 1450℃까지 가열하고, 가열로에서 시편1 내지 5를 인출하여 20 내지 25℃의 냉각수에 넣고 3분 정도 유지하였다. 이러한 과정을 각각 3회, 5회 및 10회 반복해서 수행한 다음, 3점 꺾임 강도 시험법을 이용하여 강도를 측정하였다. 그 결과는 도 5와 아래의 표1과 같다.
시편1 시편2 시편3 시편4 시편5
상온강도(㎏f/㎠) 106.15 1208.55 594.36 626.92 881.54
열충격 후 강도(㎏f/㎠) 3회 38.10(1회) 1165.60 531.30 627.08 921.65
5회 - 1064.33 691.87 445.22 995.13
10회 - 1070.79 463.14 315.06 964.26
열충격 후 강도 하락률(%) 3회 64.1 3.6 10.6 0 -4.5
5회 - 11.9 -16.4 29.0 -12.9
10회 - 11.4 22.1 49.7 -9.4
표1을 살펴보면, Al2O3-ZrO3-SiO2-C계 내화물을 이용하여 제조된 시편1의 경우, 탄소 섬유를 함유하는 시편2 내지 5에 비해 상온 강도가 현저히 낮은 것을 알 수 있다. 또한, 시편1은 열충격 특성이 매우 약하여 열충격 시험을 1회 수행한 이후에는 거의 사용하지 못할 정도로 손상되었다.
반면, 탄소 섬유를 함유하는 시편2 내지 5의 경우에는 열충격 시험을 10 수행한 이후에도 시편1에 비해 높은 강도를 갖는 것을 알 수 있었다.
도 5 및 표 1을 참조하면, 시편2, 시편3 및 시편4의 경우, 열충격 시험 후 강도가 대부분 하락하였으나, 시편1에 비해 높은 강도를 나타내었다. 특히, 시편5의 경우에는 열충격 시험 후 오히려 강도가 높아졌다. 이는 열충격 시험 시 제공되는 열에 의해 실리콘과 탄소 섬유가 반응하면서 카바이드로 소결되었기 때문으로 추측된다. 즉, 시편5의 경우, 탄소 섬유를 짧게 절단하여 사용하였기 때문에 탄소 섬유의 표면적이 증가하여 카바이드와의 접촉 면적이 증가하고, 이를 통해 탄소 섬유와 카바이드 간의 결합력이 증가한 것으로 추측된다.
그리고 시편2, 시편 3 및 시편4 중 시편2의 강도 하락률이 가장 적었다. 그런데 탄소 섬유만을 이용하여 제조된 시편3의 경우에는 시편4에 비해 강도 하락률은 낮았으나, 강도 하락률의 변화가 불규칙하여 플레이트에 적용하기에는 적절하지 못한 것으로 판단된다.
또한, 시편2 내지 5에 대해서 열충격 시험을 수행한 후 강도를 측정하기 전 시편들의 표면 상태를 관찰하였다. 그 결과 시편들은 초기 형태를 거의 유지하고 있었으며, 표면에는 크랙이 발생하지 않은 것을 확인할 수 있었다.
이와 같은 결과를 통해 탄소 섬유와 카바이드를 이용하여 플레이트의 내부 몸체를 제조하면, 열충격에 의해 크랙이 발생하는 것을 억제 혹은 방지할 수 있음을 확인할 수 있었다.
이는 탄소 섬유가 방향성을 갖고, 인성을 갖고 있어 열충격이 발생하면 열충격을 탄소 섬유의 길이방향으로 전달하면서 흡수할 수 있기 때문이다. 도 6에 도시된 바와 같이 특정 부분에 열충격이 발생하면 열충격이 탄소 섬유를 따라 분산되어 열충격의 진행방향을 따라 점차 저감될 수 있다. 따라서 열충격이 내부 몸체에서 외부 몸체로 전달되는 것을 억제 혹은 방지할 수 있는 것이다.
또한, 내부 몸체에서 크랙이 발생하더라도 전술한 바와 같은 원리로 외부 몸체까지 전파되지 않고 내부 몸체에서 대부분 소멸될 수 있다. 따라서 내부 몸체의 교체 기간을 증가시킬 수 있어, 플레이트 교체에 따른 조업 중단으로 인한 생산성 저하를 억제하고, 플레이트 교체에 의해 발생하는 비용을 절감할 수 있다. 또한, 주조 중 열충격에 의한 크랙 발생을 억제하여 용강으로 외기가 유입되는 것을 방지하여 주편의 품질 저하를 억제 혹은 방지할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
본 발명에 따른 주조용 슬라이딩 게이트는, 플레이트를 손상된 부분만 교체 가능하도록 형성하여 플레이트의 수명을 향상시키고, 플레이트 전체를 교체함으로써 발생할 수 있는 비용을 절감할 수 있다.

Claims (10)

  1. 복수의 플레이트를 포함하는 주조용 슬라이딩 게이트로서,
    상기 플레이트의 적어도 일부는 탄소 섬유와 카바이드를 포함하는 주조용 슬라이딩 게이트.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 플레이트는 용강의 이동 경로로 사용되는 개구를 포함하고,
    적어도 상기 개구 주변은 탄소 섬유와 카바이드를 포함하는 주조용 슬라이딩 게이트.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 플레이트는 상기 개구가 형성되는 내부 몸체와, 상기 내부 몸체의 외측에 배치되는 외부 몸체;를 포함하고,
    상기 내부 몸체의 적어도 일부는 탄소 섬유와 카바이드를 포함하는 주조용 슬라이딩 게이트.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 내부 몸체는 분리 가능하도록 상기 외부 몸체에 끼움 결합되고,
    상기 내부 몸체는 자중에 의해 상기 외부 몸체에 고정되는 주조용 슬라이딩 게이트.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 외부 몸체는 Al2O3-ZrO3-SiO2-C계 내화물을 포함하는 주조용 슬라이딩 게이트.
  6. 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서,
    상기 내부 몸체는 상기 개구가 형성되는 제1몸체와,
    상기 제1몸체의 외측에 배치되는 제2몸체를 포함하고,
    적어도 상기 제2몸체는 탄소 섬유와 카바이드를 포함하는 주조용 슬라이딩 게이트.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제1몸체는 상기 제2몸체에 끼움 결합되고,
    상기 제2몸체는 상기 외부 몸체에 끼움 결합되는 주조용 슬라이딩 게이트.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 탄소 섬유와 상기 카바이드를 합한 전체 100중량%에 대해서, 상기 탄소 섬유는 40 내지 50중량% 포함하고, 상기 카바이드는 50 내지 60중량% 포함하는 주조용 슬라이딩 게이트.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 탄소 섬유는 상기 내부 몸체 내에서 상기 내부 몸체의 길이방향, 폭방향 및 높이 방향 중 적어도 어느 하나의 방향으로 연장되도록 배열하는 주조용 슬라이딩 게이트.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 탄소 섬유는 0.5 내지 1.5㎝의 길이로 형성하고,
    상기 탄소 섬유는 상기 내부 몸체에 분산되는 주조용 슬라이딩 게이트.
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