WO2020027583A1 - 주형 - Google Patents

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WO2020027583A1
WO2020027583A1 PCT/KR2019/009561 KR2019009561W WO2020027583A1 WO 2020027583 A1 WO2020027583 A1 WO 2020027583A1 KR 2019009561 W KR2019009561 W KR 2019009561W WO 2020027583 A1 WO2020027583 A1 WO 2020027583A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cooling hole
cooling
protruding member
mold
short side
Prior art date
Application number
PCT/KR2019/009561
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
조현진
김지준
이형준
Original Assignee
주식회사 포스코
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 포스코 filed Critical 주식회사 포스코
Publication of WO2020027583A1 publication Critical patent/WO2020027583A1/ko

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • 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
    • B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
    • B22D11/055—Cooling the moulds

Definitions

  • the present invention relates to a mold, and more particularly to a mold that can effectively solidify the cast.
  • the mold solidifies the molten steel fed into it.
  • the molten steel reacted in the mold is drawn into the lower part of the mold and manufactured into a cast steel.
  • the mold includes two long sides arranged to face each other, and two short sides disposed to face each other between the two long sides. Thus, a space is formed between the long sides and the short sides to accommodate the molten steel.
  • the temperature of molten steel accommodated in a mold is about 1500 degreeC or more. Since the temperature of the molten steel is high, the surface temperature of the mold containing the molten steel can be easily increased. Thus, the mold has poor durability because it can be thermally deformed by molten steel. In particular, when the protrusions are formed at both side ends of the short sides so that the edges of the cast pieces are cast in the chamfered shape, the protrusions can be easily broken.
  • the coating layer was formed in the protrusion.
  • the protrusions had a structure that protruded toward the molten steel, the temperature was easily increased compared to other parts of the mold. Therefore, there is a problem in that the life of the mold is reduced while the protrusion is heat-deformed or damaged.
  • the protrusions have a higher temperature than the short side or long side. Accordingly, the temperature at which the parts in contact with the protrusions and the parts in contact with the short sides or the long sides of the molten steel are different from each other, so that the molten steel cannot be uniformly cooled as a whole. Therefore, there is a problem that the quality of the cast steel produced in the mold is lowered.
  • the present invention provides a mold whose life can be extended by inhibiting or preventing thermal deformation.
  • the present invention provides a mold capable of effectively solidifying the cast steel to improve the quality of the cast steel.
  • the present invention is a mold for manufacturing a cast, a pair of long side members spaced apart from each other in one direction; A pair of short side members disposed between the long side members and spaced apart from each other in a direction crossing the one direction; A protruding member protruding inwardly of the mold from the short side member; A first cooling hole positioned in at least one of the short side member and the protruding member and extending in a direction in which the cast piece is drawn out; And a second cooling hole spaced apart from the first cooling hole and positioned in the protruding member and extending in a direction in which the cast piece is drawn out.
  • the protruding member is formed to be narrower in width from one surface of the short side member in contact with the molten steel toward the inside of the mold, and has a cross-sectional area of the second cooling hole smaller than that of the first cooling hole.
  • a pair of protruding members are connected to each of the short side members, and the second cooling hole is provided in a number more than that of the protruding members.
  • the first cooling hole is disposed at a predetermined position, and the second cooling hole is disposed toward the protruding member based on the position of the first cooling hole.
  • the first cooling hole is located in the cooling area, and the second cooling hole is located between the first cooling hole and the end of the protruding member.
  • the distance difference value X between each of the first cooling hole and the second cooling hole and the molten steel contact surface of the protruding member is calculated by the following equation (1).
  • D is the diameter of the second cooling hole, A is any one of values of 5.3 or more to 8.7 or less.
  • the separation distance Y between the first cooling hole and the second cooling hole is calculated by the following equation (2).
  • D is the diameter of the second cooling hole
  • B is any one of values of 11.2 or more to 14.9 or less.
  • the second cooling hole is formed along a circumferential shape of the protruding member.
  • a plurality of cooling slits are formed on the other surface of the short side member facing one surface of the short side member in contact with the molten steel,
  • the protruding member provided in the mold.
  • the protruding member can be suppressed or prevented from rising in temperature by molten steel. Therefore, since the temperature of the protruding member is excessively increased to prevent thermal deformation or damage, the life of the mold can be extended.
  • the part of the molten steel which is in contact with the protruding member can be easily cooled like the molten steel which is in contact with other parts of the mold. Therefore, the molten steel can be cooled uniformly as a whole, so that the ability of the mold to cool the molten steel can be improved, and the quality of the cast steel produced in the mold can be improved.
  • FIG. 1 is a view showing the structure of a casting facility according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view showing the structure of a mold according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a view showing the structure of a short side member, a protruding member, a first cooling hole, and a second cooling hole according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a view comparing the temperature distribution of the short side member with a second cooling hole, and the temperature distribution of the short side member is not provided with a second cooling hole according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a view illustrating a structure in which a first cooling hole and a second cooling hole are disposed according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a view illustrating a structure in which a cooling fluid passes through a first cooling hole and a second cooling hole according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a view showing the structure of a casting facility according to an embodiment of the present invention. Hereinafter will be described for the casting facility according to an embodiment of the present invention.
  • Casting equipment is equipment for manufacturing cast steel.
  • the casting facility may include a tundish 10, a mold 100, a cooling table 20, and a cutter 30.
  • the tundish 10 is disposed above the mold 100.
  • the tundish 10 supplies molten steel into the mold 100.
  • the tundish 10 may be formed in a container shape. Accordingly, a space in which molten steel may be stored is formed in the tundish 10, and an upper portion of the tundish 10 may be opened.
  • a tundish cover may be installed at an open upper portion of the tundish 10, and an immersion nozzle 15 may be provided at the lower portion of the tundish 10.
  • Immersion nozzle 15 may extend in the vertical direction.
  • the immersion nozzle 15 may have an upper end connected to a tap hole formed on the bottom of the tundish 10, and the lower end may extend toward the inside of the mold 100.
  • the lower end of the immersion nozzle 15 is formed with a discharge port through which molten steel can be discharged.
  • molten steel introduced into the immersion nozzle 15 through the tap hole may be supplied into the mold 100.
  • a stopper (not shown) for opening and closing the tap hole of the tundish 10 may be installed in the tundish 10 to control the flow rate of the molten steel supplied to the mold 100.
  • the amount of molten steel supplied to the mold 100 through the immersion nozzle 15 can be controlled by controlling the operation of the stopper.
  • a sliding gate (not shown) may be provided in the tundish 10 and the immersion nozzle 15.
  • the sliding gate may adjust the opening degree of the movement path of the molten steel formed in the immersion nozzle 15. Accordingly, the amount of molten steel supplied from the tundish 10 to the mold 100 may be controlled by controlling the operation of the sliding gate.
  • the mold 100 is disposed between the tundish 10 and the cooling table 20.
  • the mold 100 may be a frame for solidifying molten steel to determine the appearance of a metal product.
  • the molten steel supplied from the tundish 10 may be solidified in the mold 100 and drawn downward.
  • the cooling table 20 is disposed below the mold 100.
  • the cooling table 20 performs a series of molding operations while cooling the slab drawn out to the bottom of the mold 100.
  • the cooling table 20 includes a plurality of feed rollers 21 continuously arranged while forming a movement path of the cast steel.
  • an injection nozzle (not shown) for injecting cooling water may be further provided in a part of the moving path of the cast steel.
  • the cutter 30 is disposed in the movement path of the cast steel.
  • the cutter 30 cuts the cast steel to the size desired by the operator.
  • the cutter 30 may include a cutter body installed to be movable along the movement path of the cast steel, and a cutting torch installed to be movable in the width direction of the cast steel at the front or rear portion of the cutter body. Therefore, while cutting the cutter body in accordance with the moving speed of the cast steel, it is possible to perform the operation of cutting the cast steel with a cutting torch.
  • FIG. 2 is a view showing a structure of a mold according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is a view showing the structure of a short side member, a protrusion member, a first cooling hole, and a second cooling hole according to an embodiment of the present invention
  • 4 is a view comparing temperature distribution of a short side member having a second cooling hole and a temperature distribution of a short side member having no second cooling hole according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the mold 100 is an apparatus for manufacturing a cast steel.
  • the mold 100 includes a long side member 110, a short side member 120, a first cooling hole 141, and a second cooling hole 142.
  • the long side member 110 may be formed in a rectangular plate shape having a predetermined area.
  • the long side member 110 may be provided with a pair and spaced apart from each other in one direction (or front and rear directions).
  • the long side member 110 may be made of a copper plate.
  • the short side member 120 may be formed in a rectangular plate shape having a predetermined area.
  • the short side members 120 may be provided with a pair and spaced apart from each other in a direction (or left and right directions) that intersect with one direction.
  • the short side members 120 are installed between the long side members 110.
  • the short side member 120 may be made of a copper plate.
  • a space in which the upper and lower portions are opened between the long side members 110 and the short side members 120 may be formed. Therefore, molten steel may be injected into the space between the long side members 110 and the short side members 120, and the molten steel solidifies in the space between the long side members 110 and the short side members 120, and is drawn downward. The cast can then be cast.
  • a driving member (not shown) may be further provided on the mold 100.
  • the driving member may be a cylinder and move the short side members 120 in a direction in which the short side members 120 are spaced apart from each other.
  • the driving member may be a cylinder and move the short side members 120 in a direction in which the short side members 120 are spaced apart from each other.
  • the short side member 120 may include one surface (or the inner surface) that may be in contact with the molten steel, and the other surface (or the outer surface) that faces the surface that may be in contact with the molten steel.
  • the cooling slit 160 may be formed on the outer surface of the short side member 120.
  • the cooling slit 160 may be formed in a groove shape that is dug inward from the outer surface of the short side member 120.
  • the cooling slits 160 may extend in the vertical direction, and a plurality of cooling slits 160 may be disposed along the direction in which the short side member 120 extends.
  • the mold 100 may further include a cooling jacket (not shown).
  • the cooling jacket may be installed in the cooling slit 160. Inside the cooling jacket, a path through which a cooling fluid (for example, cooling water) moves is formed. Therefore, the cooling fluid moving inside the cooling jacket may absorb the heat of the short side member 120 to cool the short side member 120. Thus, since the short side member 120 may be cooled by the cooling jacket, the short side member 120 may be prevented or prevented from being thermally deformed by hot molten steel.
  • a cooling fluid for example, cooling water
  • the cooling slits 160 proximate to the protruding member 130 may be formed longer (or deeper than the other cooling slits 160) toward the inside of the mold 100. Can be.
  • the cooling slit 160 close to the protruding member 130 may be arranged to be closer to the protruding member 130. Therefore, a cooling jacket installed in the cooling slit 160 adjacent to the protruding member 130 may partially cool the protruding member 130.
  • the structure and shape of the cooling slit 160 is not limited thereto and may vary.
  • the protruding member 130 protrudes from the inner side of the short side member 120 to the inside of the mold.
  • the protruding member 130 may be formed to be narrower in width toward the inside of the mold from the inner side of the short side member 120.
  • the planar shape of the protruding member 130 may be formed in a triangular shape.
  • the protruding member 130 may be manufactured integrally with the short side member 120, or may be separately manufactured and combined.
  • a pair of protruding members 130 may be connected to each of the short side members 120. That is, a plurality of protruding members 130 may be provided, and two protruding members 130 may be connected to one short side member 120. For example, a pair of protruding members 130 may be connected to both ends of one short side member 120, respectively. Accordingly, one surface of the protruding member 130 may contact the long side member 110, and the other surface may contact the molten steel.
  • the first cooling hole 141 may be located in at least one of the short side member 120 and the protruding member 130. That is, the first cooling hole 141 may be located in the short side member 120, may be located in the protruding member 130, or may be positioned over the short side member 120 and the protruding member 130. Thus, the first cooling hole 141 may be disposed closer to the protruding member 130 than the cooling slit 160.
  • the first cooling hole 141 may be formed in a circular plane.
  • the first cooling hole 141 may be formed to extend in the direction in which the cast piece is drawn out (or up and down.)
  • the first cooling hole 141 may form a path through which the cooling fluid (for example, cooling water) may move. Accordingly, the first cooling hole 141 may penetrate at least one of the short side member 120 and the protruding member 130 up and down, thus cooling the inside of the first cooling hole 141.
  • the protruding member 130 and the short side member 120 may be cooled by the fluid, but the shape of the first cooling hole 141 may be various but not limited thereto.
  • a plurality of first cooling holes 141 may be provided to cool each of the plurality of protruding members 130.
  • the first cooling holes 141 may be provided as many as the protrusion members 130 are provided to cool the protrusion members 130.
  • the cooling fluid moving inside the first cooling hole 141 is the protruding member 130. You may not be able to cool it properly to the end of). As a result, the temperature of the protruding member 130 may be excessively increased due to molten steel and damaged, or a portion of the protruding member 130 in contact with the protruding member 130 may not be properly cooled. Therefore, a second cooling hole 142 for cooling the protruding member 130 may be further provided to cool the protruding member 130 to the end.
  • the second cooling hole 142 is located in the protruding member 130.
  • the second cooling hole 142 may be located between the end of the protruding member 130 and the first cooling hole 141. Accordingly, the second cooling hole 142 may be spaced apart from the first cooling hole 141 and disposed closer to the end of the protruding member 130 than the first cooling hole 141. That is, the second cooling holes 142 may be disposed closer to the inside of the mold than the first cooling holes 141, and the second cooling holes 142 may protrude from the first cooling holes 141. It can cool more effectively.
  • the second cooling hole 142 may be formed to extend in the direction in which the slab is drawn (or up and down.)
  • the second cooling hole 142 may be a path through which a cooling fluid (for example, cooling water) may move. Accordingly, the second cooling hole 142 may penetrate the protruding member 130 in the vertical direction, thus, the protruding member 130 may be formed by the cooling fluid moving inside the second cooling hole 142. ) Can be effectively cooled to the end.
  • the cross-sectional area (planar area) of the second cooling hole 142 may be smaller than the cross-sectional area of the first cooling hole 141.
  • Protruding member 130 is formed to be narrower toward the end. Accordingly, the cross-sectional area of the region where the second cooling hole 142 may be disposed is smaller than the cross-sectional area of the region where the first cooling hole 141 may be disposed. Therefore, in order to bring the second cooling hole 142 closer to the end of the protruding member 130 than the first cooling hole 141, the cross-sectional area of the second cooling hole 142 is greater than that of the first cooling hole 141. Can be reduced.
  • the second cooling hole 142 may be formed in a planar circular shape.
  • the shape of the second cooling hole 142 is simple, it may be easy to form the second cooling hole 142 in the protruding member 130.
  • the workability of the second cooling hole 142 may be improved.
  • the second cooling hole 142 may be formed along the circumferential shape of the planar protruding member 130.
  • the second cooling hole 142 may also be formed in a triangular shape and is spaced apart from the circumference of the second cooling hole 142 and the protruding member 130. The distance can be uniform throughout.
  • the cooling fluid moving the second cooling hole 142 cools the protruding member 130 as a whole, thereby improving cooling efficiency. Therefore, the planar shape of the second cooling hole 142 may be selected in consideration of workability and cooling efficiency.
  • the shape of the second cooling hole 142 is not limited thereto and may vary.
  • a plurality of second cooling holes 142 may be provided to cool each of the plurality of protruding members 130.
  • the second cooling holes 142 may be provided as many as the protrusion members 130 are provided to cool the protrusion members 130.
  • the second cooling holes 142 may be provided more than the number of the protruding members 130.
  • one protruding member 130 may be cooled using the plurality of second cooling holes 142.
  • the protruding member 130 may not be properly cooled. Since the cooling fluid moving inside the first cooling hole 141 does not properly absorb the thermal energy of the second cooling hole 142, the temperature (end) of the protruding member 130 is higher than that of other portions.
  • the protruding member 130 may be effectively cooled. That is, the second cooling hole 142 is disposed close to the end of the protruding member 130, it is possible to effectively cool the protruding member 130.
  • the cooling fluid moving inside the second cooling hole 142 absorbs the heat energy of the protruding member 130, so that the temperature of the protruding member 130, that is, the temperature of the end (y region) of the protruding member 130 may be lowered. Can be.
  • the protruding member 130 has a temperature similar to the central temperature of the short side member 120.
  • the protruding member 130 provided in the mold 100 can be cooled effectively, the protruding member 130 can be suppressed or prevented from rising in temperature by molten steel. Therefore, since the temperature of the protruding member 130 is excessively increased to prevent thermal deformation or damage, the life of the mold 100 may be extended.
  • the temperature of the protruding member 130 in the mold 100 may be suppressed or prevented from being excessively higher than other portions.
  • the part of the molten steel which is in contact with the protruding member 130 may be easily cooled like the molten steel which is in contact with other parts of the mold.
  • the molten steel is uniformly cooled as a whole, so that the ability of the mold 100 to cool the molten steel can be improved, and the quality of the cast steel produced in the mold 100 can be improved.
  • FIG. 5 is a view illustrating a structure in which a first cooling hole and a second cooling hole are disposed according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • first cooling hole and second cooling hole are disposed according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the plane of the protruding member 130 may include a first side 131, a second side 132, and a third side 133.
  • the first side 131 may extend along an extension direction (or front and rear direction) of the short side member.
  • the first side 131 may extend from the edge of the short side member 120 to the central side of the short side member 120. Therefore, one end of the first side 131 may be located at the edge of the short side member 120, and the other end may be spaced apart from the edge of the short side member 120.
  • the first side 131 may be connected to the inner side surface of the short side member 120. Thus, the first side 131 may be coplanar with the inner surface of the short side member 120.
  • the second side 132 may extend along an extension direction (or left and right direction) of the long side member.
  • the second side 132 may extend from the edge of the short side member 120 toward the outside of the short side member 120.
  • the second side 132 may contact the long side member 110. Therefore, one end of the second side 132 may be located at the edge of the short side member 120, and the other end may be spaced apart from the edge of the short side member 120. Accordingly, the second side 132 may be vertically connected to the first side 131.
  • the third side 133 may extend to connect the first side 131 and the second side 132.
  • One side of the third side 133 may be connected to the other end of the first side 131, and the other side thereof may be connected to the other end of the second side 132.
  • the third side 133 may form a contact surface of the protruding member 130 that may contact the molten steel.
  • the planar shape of the protruding member 130 may be formed in a right triangle shape. Therefore, the protruding member 130 may have a shape in which the edges of the slab solidified in the mold 100 are chamfered.
  • the first cooling hole 141 may be disposed at a predetermined position.
  • the thickness T1 of the short side member 120 and the protruding member 130 is 1, the short side member 120
  • the first cooling hole 141 may be formed between the end of the protruding member 130 at a point T2 that is 1/2 of the thickness T1 of the protruding member 130.
  • the first cooling hole 141 may be disposed at a position facing the surface where the protruding member 130 and the short side member 120 are connected.
  • the cooling region R in which the first cooling hole 141 is disposed may be formed.
  • the first cooling hole 141 may be disposed in the cooling area R to cool at least a part of the protruding member 130.
  • the position of the first cooling hole 141 may be determined by the second side 132 and the third side 133.
  • the first cooling hole 141 may be formed at a point where a line extending in the vertical direction at the second side 132 and a line extending in the vertical direction at the third side 133 meet.
  • the line extending in the direction perpendicular to the second side 132 also includes lines extending in the direction perpendicular to the surface of the short side member 120 connected to the second side 132. Therefore, the first cooling hole 141 may be disposed in accordance with the position of the protruding member 130.
  • the position of the second cooling hole 142 may be disposed on the protruding member 130 based on the position of the first cooling hole 141. Accordingly, the second cooling hole 142 may be located between the second cooling hole 142 and the end of the protruding member 130. Therefore, the position at which the second cooling hole 142 is to be formed may be calculated from the predetermined position of the first cooling hole 141.
  • the difference value X is calculated by the following equation (1), for each separation distance between the first cooling hole 141, the second cooling hole 142, and the third side 133 of the protruding member 130. Can be.
  • D is the diameter (D) of the second cooling hole 142
  • A may be any one of the value of 5.3 or more to 8.7 or less.
  • the unit of the second cooling hole 142, the diameter D, and the X value may be mm.
  • the separation distance L1 between the first cooling hole 141 and the third side 133 of the protruding member 130 is the first in the direction perpendicular to the third side 133 of the protruding member 130. It is the distance to the outer peripheral surface of the cooling hole 141.
  • the separation distance L2 between the second cooling hole 142 and the third side 133 of the protruding member 130 is the second cooling hole in a direction perpendicular to the third side 133 of the protruding member 130. It is the distance to the outer peripheral surface of 142. Accordingly, the X value represents the position of the second cooling hole 142 facing the third side 133 based on the position of the first cooling hole 141 facing the third side 133.
  • the distance between the second cooling hole 142 and the third side 133 is closer, and as the X value becomes smaller, the distance between the second cooling hole 142 and the third side 133 is increased. The distance can be far.
  • the degree to which the third side 133 is cooled may be adjusted.
  • a value may be selected so that the distance between the second cooling hole 142 and the third side 133 is appropriate. For example, when the value of A is smaller than 5.3, the vertical distance between the second cooling hole 142 and the third side 133 may be farther away. That is, when the value of A decreases, the second cooling hole 142 may move away from the third side 133 while approaching the first cooling hole 141 based on the first cooling hole 141 of the fixed position. Can be.
  • the second cooling hole 142 should be close to the third side 133 so that the cooling fluid moving inside the second cooling hole 142 can easily lower the temperature of the protruding member 130. Accordingly, the A value may be 5.3 or more.
  • the temperature of the protruding member 130 can be easily lowered, but the life of the protruding member 130 is lowered.
  • the protruding member 130 and the short side member 120 is formed with a coating layer, the coating layer is removed after the casting operation. At this time, the protruding member 130 and the short side member 120 may also be partly shaved. Since the thickness of the protruding member 130 gradually decreases as the casting operation is performed, when the protruding member 130 is cut to the position where the second cooling hole 142 is located, the protruding member 130 and the short side member 120 are cast. You will not be able to perform the task.
  • the second cooling hole 142 may move closer to the third side 133 as the second cooling hole 142 moves away from the first cooling hole 141 based on the first cooling hole 141 of the fixed position. have. Therefore, when the third side 133 of the protruding member 130 is shaved, it may easily reach the second cooling hole 142 position.
  • the third side 133 and the second cooling hole 142 of the protruding member 130 should be spaced apart.
  • the A value may be 8.7 or less.
  • the separation distance Y between the first cooling hole 141 and the second cooling hole 142 may be calculated by Equation 2 below.
  • D is the diameter of the second cooling hole
  • B is one of the values of more than 11.2 to less than 14.9.
  • the unit of the second cooling hole 142, the diameter D, and the X value may be mm.
  • the Y value is a value representing a separation distance between the outer circumferential surface of the boundary of the first cooling hole 141 and the outer circumferential surface of the second cooling hole 142 in the extension direction of the third side 133.
  • the distance can be far.
  • the degree of cooling the end of the protruding member 130 and the degree of cooling the entire protruding member 130 may be adjusted.
  • the end of the protruding member 130 may be a portion to which the second side 132 and the third side 133 are connected.
  • the B value may be selected so that the second cooling hole 142 is disposed at an appropriate position between the first cooling hole 141 and the end of the protruding member 130. For example, when the value of B is smaller than 11.2, the distance between the second cooling hole 142 and the end of the protruding member 130 may be farther away. That is, as the value of B decreases, the second cooling hole 142 may move closer to the fixed first cooling hole 141, and the second cooling hole 142 may move away from the end of the protruding member 130.
  • the second cooling hole 142 should be close to the end of the protruding member 130 so that the cooling fluid moving inside the second cooling hole 142 can easily lower the temperature of the protruding member 130.
  • the B value may be 11.2 or more.
  • the end temperature of the protruding member 130 may be easily lowered, but the portion of the third side 133 may not be uniformly cooled. That is, as the value of B increases, the second cooling hole 142 may move closer to the end of the protruding member 130 while moving away from the fixed first cooling hole 141.
  • the temperature of the protruding member 130 may be uneven overall. That is, the end of the protruding member 130 is relatively much cooled, but the end and the portion disposed at a long distance may be relatively less. Thus, the temperature distribution may vary depending on the position in the protruding member 130. Therefore, molten steel in contact with the protruding member 130 may be unevenly cooled.
  • the position of the second cooling hole 142 should be determined so that the protruding member 130 may be uniformly cooled as a whole. Therefore, the B value may be 14.9 or less.
  • FIG. 6 is a view illustrating a structure in which a cooling fluid passes through a first cooling hole and a second cooling hole according to an embodiment of the present invention.
  • a structure in which a cooling fluid is supplied to the first cooling hole and the second cooling hole according to an embodiment of the present invention will be described.
  • the mold may further include a first supply line 161, a first discharge line 162, a second supply line 171, and a second discharge line 172.
  • the cooling fluid may be supplied to the first cooling hole 141 and the second cooling hole 142.
  • the first cooling hole 141 and the second cooling hole 142 may have inlet and outlet ends, respectively. Therefore, the cooling fluid supplied to the inlet end may pass through the inside of the first cooling hole 141 or the second cooling hole 142 and be discharged to the discharge end.
  • the first supply line 161 forms a path through which the cooling fluid moves.
  • One end of the first supply line 161 may be connected to a storage member (not shown) in which the cooling fluid is stored, and the other end thereof may be connected to an inlet end of the first cooling hole 141.
  • the cooling fluid stored in the storage member may be supplied to the first cooling hole 141 through the first supply line 161.
  • first supply line 161 may be provided with a first control valve (not shown).
  • the first control valve may adjust the degree of opening of the movement path of the cooling fluid formed in the first supply line 161.
  • the amount of cooling fluid supplied to the first cooling hole 141 can be adjusted.
  • the first discharge line 162 forms a path through which the cooling fluid moves.
  • the first discharge line 162 may be connected to the discharge end of the first cooling hole 141.
  • the cooling fluid supplied to the first cooling hole 141 may be discharged to the outside of the first cooling hole 141 through the first discharge line 162.
  • the second supply line 171 forms a path through which the cooling fluid moves.
  • One end of the second supply line 171 may be connected to a storage member (not shown) in which the cooling fluid is stored, and the other end thereof may be connected to an inlet end of the second cooling hole 142.
  • the cooling fluid stored in the storage member may be supplied to the second cooling hole 142 through the second supply line 171.
  • the second supply line 171 may be provided with a second control valve (not shown).
  • the second control valve may adjust the degree of opening of the movement path of the cooling fluid formed in the second supply line 171.
  • the amount of cooling fluid supplied to the second cooling holes 142 may be adjusted.
  • the second discharge line 172 forms a path through which the cooling fluid moves.
  • the second discharge line 172 may be connected to the discharge end of the second cooling hole 142.
  • the cooling fluid supplied to the second cooling hole 142 may be discharged to the outside of the second cooling hole 142 through the second discharge line 172.
  • the moving directions of the cooling fluid passing through the first cooling hole 141 and the second cooling hole 142 may be the same.
  • the inflow end of the first cooling hole 141 and the second cooling hole 142 may be located at an upper side, and the discharge end may be located at a lower side.
  • the cooling fluid may pass while moving the first cooling hole 141 and the second cooling hole 142 from the upper side to the lower side.
  • the inflow end of the first cooling hole 141 and the second cooling hole 142 may be located at the lower side, and the discharge end may be located at the upper side. Therefore, the cooling fluid may pass while moving the first cooling hole 141 and the second cooling hole 142 from the lower side to the upper side.
  • the direction of the cooling fluid passing through the first cooling hole 141 and the direction of the cooling fluid passing through the second cooling hole 142 may be different from each other.
  • the inlet end of the first cooling hole 141 is located on the upper side and the outlet end thereof is located on the lower side, and the cooling fluid passes the first cooling hole 141 from the upper side to the lower side. can do.
  • the inlet end of the second cooling hole 142 is located on the lower side and the outlet end is located on the upper side, the cooling fluid can pass through the second cooling hole 142 from the lower side to the upper side.
  • the inlet end of the first cooling hole 141 is located at the lower side and the discharge end is located at the upper side, so that the cooling fluid can pass the first cooling hole 141 from the lower side to the upper side.
  • the inlet end of the second cooling hole 142 is located on the upper side and the discharge end is located on the lower side, the cooling fluid can pass through the second cooling hole 142 from the upper side to the lower side.
  • the cooling fluid rises in temperature while passing through the inside of the first cooling hole 141 or the second cooling hole 142.
  • the cooling fluid at the inlet end can cool the protruding member 130 more effectively than the cooling fluid at the outlet end. Therefore, temperature deviation may occur in the protruding member 130 depending on the positions of the inlet and outlet.
  • the cooling fluids of the first cooling hole 141 and the second cooling hole 142 are different from each other in the moving direction, the occurrence of a temperature deviation in the protruding member 130 can be suppressed or prevented. That is, the cooling fluid flows into the first cooling hole 141 (or the second cooling hole 142) from the upper portion of the protruding member 130, and the second cooling hole 142 from the lower portion of the protruding member 130. The cooling fluid may flow into the first cooling hole 141. Therefore, the cooling fluid at the inflow end of the second cooling hole 142 can suppress that the temperature of the cooling fluid at the discharge end of the first cooling hole 141 increases, and the discharge of the second cooling hole 142 is prevented.
  • the cooling fluid at the inlet end of the first cooling hole 141 can suppress that the temperature of the cooling fluid at the stage rises. Thus, it is possible to suppress or prevent occurrence of temperature deviation between the upper and lower portions of the protruding member 130, and to uniformly cool the protruding member 130 as a whole.
  • the moving direction of the cooling fluid passing through the first cooling hole 141 and the second cooling hole 142 may be adjusted to uniformly cool the protruding member 130.
  • the protrusion member 130 can be cooled effectively, the life of the protrusion member 130 is extended, and the quality of the cast steel can be improved.
  • the mold according to the embodiment of the present invention can improve molten steel uniformly and thereby improve the quality and productivity of the cast steel.

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Abstract

본 발명은 주편을 제조하는 주형으로서, 일방향으로 서로 이격되는 한 쌍의 장변부재; 상기 장변부재들 사이에 설치되고, 상기 일방향과 교차하는 방향으로 서로 이격되는 한 쌍의 단변부재; 상기 단변부재에서 상기 주형의 내측으로 돌출되는 돌출부재; 상기 단변부재와 상기 돌출부재 중 적어도 어느 하나에 위치하고, 상기 주편이 인발되는 방향으로 연장 형성되는 제1 냉각홀; 및 상기 제1 냉각홀과 이격되어 상기 돌출부재에 위치하고, 상기 주편이 인발되는 방향으로 연장 형성되는 제2 냉각홀;을 포함하고, 주편을 효과적을 응고시킬 수 있다.

Description

주형
본 발명은 주형에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주편을 효과적을 응고시킬 수 있는 주형에 관한 것이다.
일반적으로 주형은 내부로 공급된 용강을 응고시킨다. 주형 내에서 반응고된 용강은, 주형의 하부로 인발되어 주편으로 제조된다. 주형은 서로 마주보게 배치되는 2개의 장변과, 2개의 장변 사이에서 서로 마주보게 배치되는 2개의 단변을 포함한다. 따라서, 장변들과 단변들 사이에 용강이 수용될 수 있는 공간이 형성된다.
이때, 주형에 수용되는 용강의 온도는 약 1500℃ 이상이다. 용강의 온도가 고온이므로, 용강이 수용된 주형의 표면 온도는 쉽게 상승할 수 있다. 따라서, 주형이 용강에 의해 열변형될 수 있기 때문에 취약한 내구성을 가진다. 특히, 주편의 모서리부가 모따기된 형상으로 주조되도록, 단변의 양측단부에 돌출부를 형성하는 경우, 돌출부가 쉽게 파손될 수 있다.
종래에는 주형의 돌출부가 손상되는 것을 억제하기 위해, 돌출부에 코팅층을 형성하였다. 그러나 돌출부가 용강을 향하여 돌출되는 구조를 가지기 때문에, 주형의 다른 부분에 비해 온도가 쉽게 상승하였다. 따라서, 돌출부가 열변형되거나 손상되면서 주형의 수명이 저하되는 문제가 있다.
또한, 돌출부가 단변이나 장변에 비해 상대적으로 온도가 더 많이 상승하였다. 이에, 용강 중 돌출부와 접촉하는 부분, 및 단변이나 장변과 접촉하는 부분이 냉각되는 온도가 달라져, 용강이 전체적으로 균일하게 냉각되지 못하였다. 따라서, 주형에서 제조되는 주편의 품질이 저하되는 문제가 있다.
(선행문헌 1) KR2014-0020544 A
본 발명은 열변형을 억제하거나 방지하여 수명이 연장될 수 있는 주형을 제공한다.
본 발명은 주편을 효과적으로 응고시켜 주편의 품질을 향상시킬 수 있는 주형을 제공한다.
본 발명은 주편을 제조하는 주형으로서, 일방향으로 서로 이격되는 한 쌍의 장변부재; 상기 장변부재들 사이에 설치되고, 상기 일방향과 교차하는 방향으로 서로 이격되는 한 쌍의 단변부재; 상기 단변부재에서 상기 주형의 내측으로 돌출되는 돌출부재; 상기 단변부재와 상기 돌출부재 중 적어도 어느 하나에 위치하고, 상기 주편이 인발되는 방향으로 연장 형성되는 제1 냉각홀; 및 상기 제1 냉각홀과 이격되어 상기 돌출부재에 위치하고, 상기 주편이 인발되는 방향으로 연장 형성되는 제2 냉각홀;을 포함한다.
상기 돌출부재는, 용강과 접촉하는 상기 단변부재의 일면에서 상기 주형의 내측으로 갈수록 폭이 좁아지게 형성되고, 상기 제2 냉각홀의 단면적이 상기 제1 냉각홀의 단면적보다 작게 형성된다.
상기 단변부재들 각각에 한 쌍의 돌출부재가 연결되고, 상기 제2 냉각홀은 상기 돌출부재가 구비되는 개수 이상으로 구비된다.
미리 정한 위치에 상기 제1 냉각홀을 배치하고, 상기 제2 냉각홀은 상기 제1 냉각홀의 위치를 기준으로 상기 돌출부재 쪽에 배치된다.
상기 제1 냉각홀은 냉각영역 내에 위치하고, 상기 제2 냉각홀은 상기 제1 냉각홀과 상기 돌출부재의 끝단 사이에 위치한다.
상기 제1 냉각홀 및 상기 2 냉각홀과 상기 돌출부재의 용강 접촉면 사이의 각각의 이격거리 차이값(X)은 하기의 식(1)에 의해 산출된다.
식(1): X = -0.35 × D + A
(여기서, D는 제2 냉각홀의 직경이고, A는 5.3 이상 내지 8.7 이하의 값들 중 어느 하나임.)
상기 제1 냉각홀과 상기 제2 냉각홀의 사이의 이격거리(Y)는 하기의 식(2)에 의해 산출된다.
식(2): Y = -1.4 × D + B
(여기서, D는 제2 냉각홀의 직경이고, B는 11.2 이상 내지 14.9 이하의 값들 중 어느 하나임.)
상기 제2 냉각홀은, 상기 돌출부재의 둘레 형상을 따라 형성된다.
용강과 접촉하는 상기 단변부재의 일면과 대향되는 상기 단변부재의 타면에 복수개의 냉각슬릿이 형성되고,
상기 냉각슬릿에 설치되는 냉각자켓을 더 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 주형에 구비되는 돌출부재를 냉각시켜줄 수 있다. 이에, 돌출부재가 용강에 의해 온도가 상승하는 것을 억제하거나 방지할 수 있다. 따라서, 돌출부재의 온도가 과도하게 상승하여 열변형되거나 손상되는 것을 방지하므로 주형의 수명이 연장될 수 있다.
또한, 주형에서 돌출부재의 온도가 다른 부분보다 과도하게 상승하는 것을 억제하거나 방지할 수 있다. 이에, 용강 중 돌출부재와 접촉한 부분이, 주형의 다른 부분과 접촉한 용강처럼 용이하게 냉각될 수 있다. 따라서, 용강이 전체적으로 균일하게 냉각되어, 주형이 용강을 냉각시키는 능력이 향상되고, 주형에서 제조되는 주편의 품질이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 에에 따른 주조설비의 구조를 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 주형의 구조를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 단변부재, 돌출부재, 제1 냉각홀, 및 제2 냉각홀의 구조를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 제2 냉각홀이 구비된 단변부재의 온도 분포, 및 제2 냉각홀이 구비되지 않은 단변부재의 온도 분포를 비교하는 도면.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 제1 냉각홀과 제2 냉각홀이 배치되는 구조를 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 냉각유체가 제1 냉각홀과 제2 냉각홀을 통과하는 구조를 나타내는 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 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. 발명을 상세하게 설명하기 위해 도면은 과장될 수 있고, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 실시 에에 따른 주조설비의 구조를 나타내는 도면이다. 하기에서는 본 발명의 실시 예에 따른 주조설비에 대해 설명하기로 한다.
주조설비는 주편을 제조하는 설비이다. 도 1을 참조하면, 주조설비는 턴디쉬(10), 주형(100), 냉각대(20), 및 절단기(30)를 포함할 수 있다.
턴디쉬(10)는 주형(100)의 상측에 배치된다. 턴디쉬(10)는 주형(100) 내부로 용강을 공급해준다. 턴디쉬(10)는 용기 모양으로 형성될 수 있다. 이에, 턴디쉬(10)의 내부에는 용강이 저장될 수 있는 공간이 형성되고, 턴디쉬(10)의 상부는 개방될 수 있다. 턴디쉬(10)의 개방된 상부에는 턴디쉬 커버가 설치될 수 있고, 턴디쉬(10)의 하부에는 침지노즐(15)이 구비될 수 있다.
침지노즐(15)은 상하방향으로 연장될 수 있다. 침지노즐(15)은 상단부가 턴디쉬(10) 바닥면에 형성된 출강구와 연결되고, 하단부가 주형(100)의 내부를 향하여 연장될 수 있다. 침지노즐(15)의 하단부에는 용강이 배출될 수 있는 토출구가 형성된다. 이에, 출강구를 통해 침지노즐(15)로 유입된 용강이 주형(100) 내부로 공급될 수 있다.
또한, 주형(100)으로 공급되는 용강의 유량을 제어하기 위해 턴디쉬(10)의 출강구를 개폐하는 스토퍼(미도시)가 턴디쉬(10)에 설치될 수 있다. 이에, 스토퍼의 작동을 제어하여 침지노즐(15)을 통해 주형(100)으로 공급되는 용강의 양을 조절할 수 있다.
또는, 턴디쉬(10)와 침지노즐(15)에 슬라이딩 게이트(미도시)를 설치할 수도 있다. 슬라이딩 게이트는 침지노즐(15) 내부에 형성된 용강의 이동경로의 개방된 정도를 조절할 수 있다. 이에, 슬라이딩 게이트의 작동을 제어하여 턴디쉬(10)에서 주형(100)으로 용강이 공급되는 양을 조절할 수 있다.
주형(100)은 턴디쉬(10)와 냉각대(20) 사이에 배치된다. 주형(100)은 용강을 응고시켜 금속 제품의 외관을 결정하는 틀일 수 있다. 이에, 턴디쉬(10)에서 공급된 용강이 주형(100) 내부에서 응고되어 하부로 인발될 수 있다.
냉각대(20)는 주형(100)의 하측에 배치된다. 냉각대(20)는 주형(100)의 하부로 인발되는 주편을 냉각시키면서 일련의 성형 작업을 수행한다. 냉각대(20)는 주편의 이동경로를 형성하면서 연속적으로 배치되는 복수개의 이송롤러(21)를 포함한다.
또한, 주편의 이동경로 일부에 냉각수를 분사하는 분사노즐(미도시)을 더 구비할 수도 있다. 이에, 이송롤러(21)들 따라 이동하는 주편에 냉각수를 분사하여 주편을 더 신속하게 응고시킬 수 있다.
절단기(30)는 주편의 이동경로에 배치된다. 절단기(30)는 주편을 작업자가 원하는 크기로 절단한다. 절단기(30)는, 주편의 이동경로를 따라 이동가능하게 설치되는 절단기 몸체와, 절단기 몸체의 전면부 또는 후면부에 주편의 폭방향으로 이동가능하게 설치되는 절단 토치를 포함할 수 있다. 따라서, 주편의 이동하는 속도에 맞추어 절단기 몸체를 이동시키면서, 절단 토치로 주편을 절단하는 작업을 수행할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 주형의 구조를 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 단변부재, 돌출부재, 제1 냉각홀, 및 제2 냉각홀의 구조를 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 제2 냉각홀이 구비된 단변부재의 온도 분포, 및 제2 냉각홀이 구비되지 않은 단변부재의 온도 분포를 비교하는 도면이다. 하기에서는 본 발명의 실시 예에 따른 주형의 구조에 대해 상세하게 설명하기로 한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 주형(100)는 주편을 제조하는 장치이다. 주형(100)은 장변부재(110), 단변부재(120), 제1 냉각홀(141), 및 제2 냉각홀(142)을 포함한다.
장변부재(110)는 소정면적을 가지는 사각형의 플레이트 모양으로 형성될 수 있다. 장변부재(110)는 한 쌍이 구비되어 일방향(또는, 전후방향)으로 서로 이격될 수 있다. 장변부재(110)는 동판으로 제작될 수 있다.
단변부재(120)는 소정면적을 가지는 사각형의 플레이트 모양으로 형성될 수 있다. 단변부재(120)는 한 쌍이 구비되어 일방향과 교차하는 방향(또는, 좌우방향)으로 서로 이격될 수 있다. 단변부재(120)들은 장변부재(110)들 사이에 끼워져 설치된다. 단변부재(120)는 동판으로 제작될 수 있다.
장변부재(110)들과 단변부재(120)들 사이에 상하부가 개방된 공간이 형성될 수 있다. 이에, 장변부재(110)들과 단변부재(120)들 사이의 공간으로 용강이 주입될 수 있고, 장변부재(110)들과 단변부재(120)들 사이의 공간에서 용강이 응고되면서 하부로 인발되어 주편이 주조될 수 있다.
또한, 주형(100)에 구동부재(미도시)가 더 구비될 수 있다. 구동부재는 실린더일 수 있고, 단변부재(120)들이 이격되는 방향으로 단변부재(120)들을 이동시킬 수 있다. 이에, 구동부재의 작동을 제어하여, 단변부재(120)들 사이의 이격거리를 조절할 수 있다. 따라서, 작업자가 원하는 크기의 주편이 주형(100)에서 주조될 수 있다.
한편, 단변부재(120)는, 용강과 접촉할 수 있는 일면(또는, 내측면), 및 용강과 접촉할 수 있는 면에 대향하는 타면(또는, 외측면)을 포함할 수 있다. 이때, 단변부재(120)의 외측면에 냉각슬릿(160)이 형성될 수 있다. 냉각슬릿(160)은 단변부재(120)의 외측면에서 내측을 향하여 파여진 홈 형태로 형성될 수 있다. 냉각슬릿(160)은 상하방향으로 연장되고, 복수개가 구비되어 단변부재(120)가 연장되는 방향을 따라 배치될 수 있다.
주형(100)에는 냉각자켓(미도시)이 더 구비될 수 있다. 냉각자켓은 냉각슬릿(160)에 설치될 수 있다. 냉각자켓의 내부에는 냉각유체(예를 들어, 냉각수)가 이동하는 경로가 형성된다. 따라서, 냉각자켓의 내부를 이동하는 냉각유체가, 단변부재(120)의 열을 흡수하여 단변부재(120)를 냉각시켜줄 수 있다. 이에, 단변부재(120)가 냉각자켓에 의해 냉각될 수 있기 때문에, 단변부재(120)가 고온의 용강에 의해 열변형되는 것을 억제하거나 방지할 수 있다.
또한, 복수개의 냉각슬릿(160) 중 돌출부재(130)에 근접한 냉각슬릿(160)이, 다른 냉각슬릿(160)보다 주형(100)의 내측을 향하여 더 길게 형성될(또는, 더 깊게 파여질) 수 있다. 이에, 돌출부재(130)와 근접한 냉각슬릿(160)이, 돌출부재(130)에 더 근접해지도록 배치될 수 있다. 따라서, 돌출부재(130)와 근접한 냉각슬릿(160)에 설치된 냉각자켓이 돌출부재(130)를 일부 냉각시켜줄 수 있다. 그러나 냉각슬릿(160)의 구조와 형상은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 돌출부재(130)는 단변부재(120)의 내측면에서 주형의 내측으로 돌출되어 형성된다. 돌출부재(130)는 단변부재(120)의 내측면에서 주형의 내측으로 갈수록 폭이 좁아지게 형성될 수 있다. 예를 들어, 돌출부재(130)의 평면 형상은 삼각형 형태로 형성될 수 있다. 이때, 돌출부재(130)는 단변부재(120)와 일체형으로 제작될 수도 있고, 별도로 제작되어 결합될 수도 있다.
또한, 단변부재(120)들 각각에 한 쌍의 돌출부재(130)가 연결될 수 있다. 즉, 돌출부재(130)는 복수개가 구비될 수 있고, 하나의 단변부재(120)에 2개의 돌출부재(130)가 연결될 수 있다. 예를 들어, 한 쌍의 돌출부재(130)가 하나의 단변부재(120)의 양단부에 각각 연결될 수 있다. 이에, 돌출부재(130)의 어느 한 면은 장변부재(110)와 접촉하고, 다른 면은 용강과 접촉할 수 있다.
제1 냉각홀(141)은 단변부재(120)와 돌출부재(130) 중 적어도 어느 하나에 위치할 수 있다. 즉, 제1 냉각홀(141)은 단변부재(120)에 위치할 수도 있고, 돌출부재(130)에 위치할 수도 있고, 단변부재(120)와 돌출부재(130)를 걸쳐서 위치할 수도 있다. 이에, 제1 냉각홀(141)은 냉각슬릿(160)보다 돌출부재(130)에 근접하게 배치될 수 있다.
또한, 제1 냉각홀(141)은 평면상 원형으로 형성될 수 있다. 제1 냉각홀(141)은 주편이 인발되는 방향(또는, 상하방향으로 연장 형성될 수 있다. 제1 냉각홀(141)은 냉각유체(예를 들어, 냉각수)가 이동할 수 있는 경로를 형성할 수 있다. 이에, 제1 냉각홀(141)은 단변부재(120)와 돌출부재(130) 중 적어도 어느 하나를 상하로 관통할 수 있다. 따라서, 제1 냉각홀(141) 내부를 이동하는 냉각유체에 의해 돌출부재(130)와 단변부재(120)가 냉각될 수 있다. 그러나 제1 냉각홀(141)의 형상은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.
이때, 제1 냉각홀(141)은 복수개의 돌출부재(130) 각각을 냉각시켜주기 위해 복수개가 구비될 수 있다. 제1 냉각홀(141)은 돌출부재(130)가 구비되는 개수만큼 구비되어 각 돌출부재(130)를 냉각시켜줄 수 있다.
그러나 돌출부재(130)의 단변부재(120)에서 돌출된 끝단과, 제1 냉각홀(141) 사이의 거리가 멀기 때문에, 제1 냉각홀(141) 내부를 이동하는 냉각유체가 돌출부재(130)의 끝단까지 제대로 냉각시켜주지 못할 수 있다. 이에, 돌출부재(130)의 온도가 용강에 의해 과도하게 상승하여 손상되거나, 용강에서 돌출부재(130)와 접촉하는 부분이 제대로 냉각되지 못하는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 돌출부재(130)를 끝단까지 냉각시켜줄 수 있도록, 돌출부재(130)를 냉각시켜주는 제2 냉각홀(142)을 더 구비할 수 있다.
제2 냉각홀(142)은 돌출부재(130)에 위치한다. 제2 냉각홀(142)은 돌출부재(130)의 끝단과 제1 냉각홀(141) 사이에 위치할 수 있다. 이에, 제2 냉각홀(142)은 제1 냉각홀(141)과 이격되어, 제1 냉각홀(141)보다 돌출부재(130)의 끝단에 근접하게 배치될 수 있다. 즉, 제2 냉각홀(142)이 제1 냉각홀(141)보다 주형의 내측에 근접하게 배치될 수 있고, 제2 냉각홀(142)이 제1 냉각홀(141)보다 돌출부재(130)를 더 효과적으로 냉각시켜줄 수 있다.
또한, 제2 냉각홀(142)은 주편이 인발되는 방향(또는, 상하방향으로 연장 형성될 수 있다. 제2 냉각홀(142)은 냉각유체(예를 들어, 냉각수)가 이동할 수 있는 경로를 형성할 수 있다. 이에, 제2 냉각홀(142)은 돌출부재(130)를 상하방향으로 관통할 수 있다. 따라서, 제2 냉각홀(142) 내부를 이동하는 냉각유체에 의해 돌출부재(130)가 끝단까지 효과적으로 냉각될 수 있다.
이때, 제2 냉각홀(142)의 단면적(평면상 면적)이 제1 냉각홀(141)의 단면적보다 작게 형성될 수 있다. 돌출부재(130)는 끝단으로 갈수록 폭이 좁아지게 형성된다. 이에, 제1 냉각홀(141)이 배치될 수 있는 영역의 단면적보다, 제2 냉각홀(142)이 배치될 수 있는 영역의 단면적이 작다. 따라서, 제2 냉각홀(142)을 제1 냉각홀(141)보다 돌출부재(130)의 끝단에 근접시키기 위해, 제2 냉각홀(142)의 단면적을 제1 냉각홀(141)의 단면적보다 감소시킬 수 있다.
한편, 도 3의 (a)와 같이 제2 냉각홀(142)은 평면상 원형으로 형성될 수 있다. 제2 냉각홀(142)이 원형으로 형성되는 경우 제2 냉각홀(142)의 형상이 단순하기 때문에, 돌출부재(130)에 제2 냉각홀(142)을 형성하기가 용이해질 수 있다. 이에, 제2 냉각홀(142)의 가공성이 향상될 수 있다.
또는, 도 3의 (b)와 같이 제2 냉각홀(142)이 평면상 돌출부재(130)의 둘레 형상을 따라 형성될 수도 있다. 예를 들어, 돌출부재(130)가 삼각형 형태로 형성되면, 제2 냉각홀(142)도 삼각형 형태로 형성될 수 있고, 제2 냉각홀(142)과 돌출부재(130)의 둘레까지의 이격거리가 전체적으로 균일해질 수 있다. 이에, 제2 냉각홀(142)을 이동하는 냉각유체가 돌출부재(130)를 전체적으로 균일하게 냉각시켜주어 냉각효율이 향상될 수 있다. 따라서, 가공성 및 냉각효율을 고려하여 제2 냉각홀(142)의 평면 형상을 선택할 수 있다. 그러나 제2 냉각홀(142)의 형상은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.
이때, 제2 냉각홀(142)은 복수개의 돌출부재(130) 각각을 냉각시켜주기 위해 복수개가 구비될 수 있다. 제2 냉각홀(142)은 돌출부재(130)가 구비되는 개수만큼 구비되어 각 돌출부재(130)를 냉각시켜줄 수 있다. 또는, 돌출부재(130)가 구비되는 개수보다 제2 냉각홀(142)이 더 많이 구비될 수 있다. 이에, 하나의 돌출부재(130)를 복수개의 제2 냉각홀(142)을 이용하여 냉각시켜줄 수 있다.
예를 들어, 도 4의 (a)와 같이 제2 냉각홀(142)을 구비하지 않고, 제1 냉각홀(141)만 구비하는 경우, 돌출부재(130)가 제대로 냉각되지 못할 수 있다. 제1 냉각홀(141) 내부를 이동하는 냉각유체가 제2 냉각홀(142)의 열에너지를 제대로 흡수하지 못해, 돌출부재(130)의 끝단(x 영역)이 다른 부분보다 온도가 상승한다.
반면, 도 4의 (b)와 같이 제1 냉각홀(141)과 제2 냉각홀(142)을 함께 구비하면 돌출부재(130)가 효과적으로 냉각될 수 있다. 즉, 제2 냉각홀(142)이 돌출부재(130)의 끝단과 근접하게 배치되어, 돌출부재(130)를 효과적을 냉각시킬 수 있다. 제2 냉각홀(142) 내부를 이동하는 냉각유체가 돌출부재(130)의 열에너지를 흡수하여, 돌출부재(130)의 온도, 즉 돌출부재(130)의 끝단(y 영역)의 온도가 저하될 수 있다. 이에, 돌출부재(130)가 단변부재(120)의 중심부 온도와 유사한 온도를 갖는 것을 확인할 수 있다.
이처럼, 주형(100)에 구비되는 돌출부재(130)를 효과적으로 냉각시켜줄 수 있기 때문에, 돌출부재(130)가 용강에 의해 온도가 상승하는 것을 억제하거나 방지할 수 있다. 따라서, 돌출부재(130)의 온도가 과도하게 상승하여 열변형되거나 손상되는 것을 방지하므로 주형(100)의 수명이 연장될 수 있다.
또한, 주형(100)에서 돌출부재(130)의 온도가 다른 부분보다 과도하게 상승하는 것을 억제하거나 방지할 수 있다. 이에, 용강 중 돌출부재(130)와 접촉한 부분이, 주형의 다른 부분과 접촉하는 용강처럼 용이하게 냉각될 수 있다. 따라서, 용강이 전체적으로 균일하게 냉각되어, 주형(100)이 용강을 냉각시키는 능력이 향상되고, 주형(100)에서 제조되는 주편의 품질이 향상될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 제1 냉각홀과 제2 냉각홀이 배치되는 구조를 나타내는 도면이다. 하기에서는 본 발명의 실시 예에 따른 제1 냉각홀과 제2 냉각홀의 위치관계에 대해 상세히 설명하기로 한다.
제1 냉각홀과 제2 냉각홀의 위치, 및 돌출부재의 관계를 설명하기 위해, 돌출부재의 평면 구조에 대해 먼저 설명하기로 한다. 도 5를 참조하면, 돌출부재(130)의 평면은 제1 변(131), 제2 변(132), 및 제3 변(133)을 포함할 수 있다.
제1 변(131)은 단변부재의 연장방향(또는, 전후방향)을 따라 연장될 수 있다. 제1 변(131)는 단변부재(120)의 모서리에서부터 단변부재(120)의 중심부 측으로 연장될 수 있다. 따라서, 제1 변(131)의 일단은 단변부재(120)의 모서리에 위치하고, 타단은 단변부재(120)의 모서리에서 이격될 수 있다. 제1 변(131)은 단변부재(120)의 내측면과 연결될 수 있다. 이에, 평면상 제1 변(131)은 단변부재(120)의 내측면과 동일선상에 위치할 수 있다.
제2 변(132)은 장변부재의 연장방향(또는, 좌우방향)을 따라 연장될 수 있다. 제2 변(132)은 단변부재(120)의 모서리에서부터 단변부재(120)의 외측을 향하여 연장될 수 있다. 제2 변(132)은 장변부재(110)와 접촉할 수 있다. 따라서, 제2 변(132)의 일단은 단변부재(120)의 모서리에 위치하고, 타단은 단변부재(120)의 모서리에서 이격될 수 있다. 이에, 제2 변(132)은 제1 변(131)과 수직하게 연결될 수 있다.
제3 변(133)은 제1 변(131)과 제2 변(132)을 연결하도록 연장될 수 있다. 제3 변(133)의 일측은 제1 변(131)의 타단에 연결되고, 타측은 제2 변(132)의 타단에 연결될 수 있다. 제3 변(133)은 용강과 접촉할 수 있는 돌출부재(130)의 접촉면을 형성할 수 있다. 이에, 돌출부재(130)의 평면 형상이 직각 삼각형 형태로 형성될 수 있다. 따라서, 돌출부재(130)는 주형(100) 내에서 응고되는 주편의 모서리가 모따기된 형상을 가지도록 할 수 있다.
제1 냉각홀(141)의 미리 정해진 위치에 배치될 수 있다. 단변부재(120)와 돌출부재(130)의 두께(T1)(또는, 단변부재(120)의 외측면과 돌출부재(130)의 끝단 사이의 이격거리)를 1이라고 했을 때, 단변부재(120)와 돌출부재(130)의 두께(T1)의 1/2이 되는 지점(T2)에서, 돌출부재(130)의 끝단 사이에 제1 냉각홀(141)이 형성될 수 있다. 제1 냉각홀(141)은 돌출부재(130)와 단변부재(120)가 연결되는 면과 마주보는 위치에 배치될 수 있다. 이에, 단변부재(120)와 돌출부재(130)의 두께(T1)의 1/2이 되는 지점(T2)에서 단변부재(120)의 내측면으로 연결되는 선과, 단변부재(120)에서 돌출부재(130)와 마주보는 부분 및 마주보지 않는 부분 사이의 선을 연결하면, 제1 냉각홀(141)이 배치되는 냉각영역(R)이 형성될 수 있다. 냉각영역(R) 내에서 제1 냉각홀(141)이 배치되어, 돌출부재(130)의 적어도 일부를 냉각시켜줄 수 있다.
또는, 제1 냉각홀(141)의 위치는 제2 변(132)과 제3 변(133)에 의해 정해질 수 있다. 상세하게는 제2 변(132)에서 수직된 방향으로 연장되는 선과, 제3 변(133)에서 수직된 방향으로 연장되는 선이 만나는 지점에 제1 냉각홀(141)이 형성될 수 있다. 이때, 제2 변(132)에서 수직된 방향으로 연장되는 선은, 제2 변(132)과 연결되는 단변부재(120)의 면에서 수직된 방향으로 연장되는 선들도 포함한다. 따라서, 제1 냉각홀(141)은 돌출부재(130)의 위치에 맞추어 배치될 수 있다.
한편, 제2 냉각홀(142)의 위치는 제1 냉각홀(141)의 위치를 기준으로 돌출부재(130) 쪽에 배치될 수 있다. 이에, 제2 냉각홀(142)은 제2 냉각홀(142)과 돌출부재(130) 끝단 사이의 위치할 수 있다. 따라서, 미리 정해진 제1 냉각홀(141)의 위치로부터 제2 냉각홀(142)이 형성될 위치를 산출할 수 있다.
제1 냉각홀(141) 및 제2 냉각홀(142)과 돌출부재(130)의 제3 변(133) 사이의 각각의 이격거리를 차이값(X)은 하기의 식(1)에 의해 산출될 수 있다.
식(1): X = -0.35 × D + A
이때, D는 제2 냉각홀(142)의 직경(D)이고, A는 5.3 이상 내지 8.7 이하의 값들 중 어느 하나일 수 있다. 제2 냉각홀(142)과 직경(D), 및 X 값의 단위는 mm일 수 있다.
또한, 제1 냉각홀(141)과 돌출부재(130)의 제3 변(133) 사이의 이격거리(L1)는, 돌출부재(130)의 제3 변(133)에서 수직한 방향으로 제1 냉각홀(141)의 외주면까지의 거리이다. 제2 냉각홀(142)과 돌출부재(130)의 제3 변(133) 사이의 이격거리(L2)는, 돌출부재(130)의 제3 변(133)에서 수직한 방향으로 제2 냉각홀(142)의 외주면까지의 거리이다. 따라서, X 값은 제3 변(133)을 마주보는 제1 냉각홀(141)의 위치를 기준으로, 제3 변(133)을 마주보는 제2 냉각홀(142)의 위치를 나타낸다. 이에, X 값이 커질수록 제2 냉각홀(142)과 제3 변(133) 사이의 거리가 가까워지고, X 값이 작아질수록 제2 냉각홀(142)과 제3 변(133) 사이의 거리가 멀어질 수 있다. X 값을 조절하여 제3 변(133)이 냉각되는 정도를 조절할 수 있다.
제2 냉각홀(142)과 제3 변(133) 사이의 거리가 적정해지도록 A 값을 선택할 수 있다. 예를 들어, A의 값이 5.3보다 작은 경우에는 제2 냉각홀(142)과 제3 변(133) 사이의 수직거리가 멀어질 수 있다. 즉, A 값이 작아지면, 고정된 위치의 제1 냉각홀(141)을 기준으로, 제2 냉각홀(142)이 제1 냉각홀(141)과 근접해지면서 제3 변(133)에서 멀어질 수 있다.
제2 냉각홀(142)과 제3 변(133) 사이가 멀어지면, 제2 냉각홀(142) 내부를 이동하는 냉각유체가 돌출부재(130)의 제3 변(133)까지 온도를 충분히 낮추기 어렵다. 따라서, 제2 냉각홀(142) 내부를 이동하는 냉각유체가 돌출부재(130)의 온도를 용이하게 낮춰줄 수 있도록, 제2 냉각홀(142)을 제3 변(133)에 근접시켜야 한다. 이에, A 값이 5.3 이상일 수 있다.
반대로, A의 값이 8.7 보다 큰 경우에는 돌출부재(130)의 온도를 용이하게 낮출 수 있지만, 돌출부재(130)의 수명이 저하된다. 돌출부재(130)와 단변부재(120)에는 코팅층이 형성되는데, 주조작업 후에 코팅층을 제거한다. 이때, 돌출부재(130)와 단변부재(120)도 일부 깎일 수 있다. 주조작업을 수행할수록 돌출부재(130)의 두께가 점차 얇아지기 때문에, 돌출부재(130)가 제2 냉각홀(142)이 있는 위치까지 깎이면 돌출부재(130)와 단변부재(120)로 주조작업을 수행할 수 없게 된다. 즉, A 값이 커지면, 고정된 위치의 제1 냉각홀(141)을 기준으로, 제2 냉각홀(142)이 제1 냉각홀(141)과 멀어지면서 제3 변(133)과 가까워질 수 있다. 따라서, 돌출부재(130)의 제3 변(133)이 깎이면 제2 냉각홀(142)위치까지 쉽게 다다를 수 있다.
돌출부재(130)와 단변부재(120)를 더 오래 사용할 수 있도록, 돌출부재(130)의 제3 변(133)과 제2 냉각홀(142)을 이격시켜야 한다. 이에, 돌출부재(130)의 제3 변(133)이 깍이더라도 제2 냉각홀(142)까지 다다르는데 많이 시간이 필요할 수 있다. 따라서, A 값이 8.7 이하일 수 있다.
한편, 제1 냉각홀(141)과 제2 냉각홀(142) 사이의 이격거리(Y)는 하기의 식(2)에 의해 산출될 수 있다.
식(2): Y = -1.4 × D + B
이때, D는 제2 냉각홀의 직경이고, B는 11.2 이상 내지 14.9 이하의 값들 중 어느 하나이다. 제2 냉각홀(142)과 직경(D), 및 X 값의 단위는 mm일 수 있다.
또한, Y 값은 제3 변(133)의 연장방향으로, 제1 냉각홀(141) 경계의 외주면, 및 제2 냉각홀(142) 외주면 사이의 이격거리를 나타내는 값이다. 이에, Y 값이 커질수록 제2 냉각홀(142)과 돌출부재(130) 끝단 사이의 거리가 가까워지고, Y 값이 작아질수록 제2 냉각홀(142)과 돌출부재(130) 끝단 사이의 거리가 멀어질 수 있다. Y 값을 조절하여 돌출부재(130) 끝단이 냉각되는 정도, 및 돌출부재(130) 전체가 냉각되는 정도를 조절할 수 있다. 이때, 돌출부재(130)의 끝단은 제2 변(132)과 제3 변(133)이 연결되는 부분일 수 있다.
제2 냉각홀(142)이 제1 냉각홀(141)과 돌출부재(130)의 끝단 사이에서 적정한 위치에 배치되도록 B 값을 선택할 수 있다. 예를 들어, B의 값이 11.2보다 작은 경우, 제2 냉각홀(142)과 돌출부재(130)의 끝단 사이의 거리가 멀어질 수 있다. 즉, B 값이 작아질수록 제2 냉각홀(142)이 고정된 제1 냉각홀(141)에 근접해지면서, 제2 냉각홀(142)이 돌출부재(130)의 끝단으로부터 멀어질 수 있다.
제2 냉각홀(142)과 돌출부재(130)의 끝단 사이의 거리가 멀어지면, 제2 냉각홀(142) 내부를 이동하는 냉각유체가 돌출부재(130)의 끝단까지 온도를 충분히 낮추기 어렵다. 따라서, 제2 냉각홀(142) 내부를 이동하는 냉각유체가 돌출부재(130)의 온도를 용이하게 낮춰줄 수 있도록, 제2 냉각홀(142)을 돌출부재(130)의 끝단에 근접시켜야 한다. 이에, B 값이 11.2 이상일 수 있다.
반대로, B의 값이 14.9보다 큰 경우에는 돌출부재(130)의 끝단 온도를 용이하게 낮출 수 있지만, 제3 변(133) 부분이 균일하게 냉각되지 못할 수 있다. 즉, B 값이 커질수록 제2 냉각홀(142)이 고정된 제1 냉각홀(141)로부터 멀어지면서, 제2 냉각홀(142)이 돌출부재(130)의 끝단에 가까워질 수 있다.
제2 냉각홀(142)이 돌출부재(130)의 끝단에 너무 가까워지면, 돌출부재(130)의 온도가 전체적으로 불균일해질 수 있다. 즉, 돌출부재(130)의 끝단은 상대적으로 많이 냉각되지만, 끝단과 원거리에 배치되는 부분은 상대적으로 적게 냉각될 수 있다. 이에, 돌출부재(130)에서 위치에 따라 온도 분포가 달라질 수 있다. 따라서, 돌출부재(130)와 접촉하는 용강이 불균일하게 냉각될 수 있다. 돌출부재(130)가 전체적으로 균일하게 냉각될 수 있도록, 제2 냉각홀(142)의 위치를 결정해야 한다. 따라서, B 값이 14.9 이하일 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 냉각유체가 제1 냉각홀과 제2 냉각홀을 통과하는 구조를 나타내는 도면이다. 하기에서는 본 발명의 실시 예에 따른 제1 냉각홀과 제2 냉각홀에 냉각유체가 공급되는 구조에 대해 설명하기로 한다.
도 6을 참조하면 주형은 제1 공급라인(161), 제1 배출라인(162), 제2 공급라인(171), 및 제2 배출라인(172)을 더 포함할 수 있다. 이에, 제1 냉각홀(141)과 제2 냉각홀(142)로 냉각유체가 공급될 수 있다.
제1 냉각홀(141)과 제2 냉각홀(142)은 각각 유입단과 배출단을 구비할 수 있다. 따라서, 유입단으로 공급되는 냉각유체가 제1 냉각홀(141) 또는 제2 냉각홀(142)의 내부를 통과하여 배출단으로 배출될 수 있다.
제1 공급라인(161)은 냉각유체가 이동하는 경로를 형성한다. 제1 공급라인(161)은 일단이 냉각유체가 저장되는 저장부재(미도시)와 연결되고, 타단이 제1 냉각홀(141)의 유입단에 연결될 수 있다. 저장부재에 저장된 냉각유체가 제1 공급라인(161)을 통해 제1 냉각홀(141)로 공급될 수 있다.
또한, 제1 공급라인(161)에는 제1 제어밸브(미도시)가 구비될 수 있다. 제1 제어밸브는 제1 공급라인(161)에 형성된 냉각유체의 이동경로가 개방되는 정도를 조절할 수 있다. 이에, 제1 냉각홀(141)로 공급되는 냉각유체의 양을 조절할 수 있다.
제1 배출라인(162)은 냉각유체가 이동하는 경로를 형성한다. 제1 배출라인(162)은 제1 냉각홀(141)의 배출단과 연결될 수 있다. 이에, 제1 냉각홀(141)로 공급된 냉각유체가 제1 배출라인(162)을 통해 제1 냉각홀(141) 외측으로 배출될 수 있다.
제2 공급라인(171)은 냉각유체가 이동하는 경로를 형성한다. 제2 공급라인(171)은 일단이 냉각유체가 저장되는 저장부재(미도시)와 연결되고, 타단이 제2 냉각홀(142)의 유입단에 연결될 수 있다. 저장부재에 저장된 냉각유체가 제2 공급라인(171)을 통해 제2 냉각홀(142)로 공급될 수 있다.
또한, 제2 공급라인(171)에는 제2 제어밸브(미도시)가 구비될 수 있다. 제2 제어밸브는 제2 공급라인(171)에 형성된 냉각유체의 이동경로가 개방되는 정도를 조절할 수 있다. 이에, 제2 냉각홀(142)로 공급되는 냉각유체의 양을 조절할 수 있다.
제2 배출라인(172)은 냉각유체가 이동하는 경로를 형성한다. 제2 배출라인(172)은 제2 냉각홀(142)의 배출단과 연결될 수 있다. 이에, 제2 냉각홀(142)로 공급된 냉각유체가 제2 배출라인(172)을 통해 제2 냉각홀(142) 외측으로 배출될 수 있다.
제1 냉각홀(141)과 제2 냉각홀(142)을 통과하는 냉각유체의 이동방향은 서로 같을 수 있다. 예를 들어, 도 6의 (a)와 같이 제1 냉각홀(141)과 제2 냉각홀(142)의 유입단은 상측에 위치하고, 배출단은 하측에 위치할 수 있다. 이에, 냉각유체는 제1 냉각홀(141)과 제2 냉각홀(142)을 상측에서 하측으로 이동하면서 통과할 수 있다. 또는, 도 6의 (b)와 같이 제1 냉각홀(141)과 제2 냉각홀(142)의 유입단은 하측에 위치하고, 배출단은 상측에 위치할 수도 있다. 따라서, 냉각유체는 제1 냉각홀(141)과 제2 냉각홀(142)을 하측에서 상측으로 이동하면서 통과할 수 있다.
한편, 제1 냉각홀(141)을 통과하는 냉각유체의 방향과, 제2 냉각홀(142)을 통과하는 냉각유체의 방향이 서로 다를 수도 있다. 예를 들어, 도 6의 (c)와 같이 제1 냉각홀(141)의 유입단은 상측에 위치하고 배출단은 하측에 위치하여, 냉각유체가 제1 냉각홀(141)을 상측에서 하측으로 통과할 수 있다. 제2 냉각홀(142)의 유입단은 하측에 위치하고 배출단은 상측에 위치하여, 냉각유체가 제2 냉각홀(142)을 하측에서 상측으로 통과할 수 있다.
반대로, 도 6의 (d)와 같이 제1 냉각홀(141)의 유입단은 하측에 위치하고 배출단은 상측에 위치하여, 냉각유체가 제1 냉각홀(141)을 하측에서 상측으로 통과할 수 있다. 제2 냉각홀(142)의 유입단은 상측에 위치하고 배출단은 하측에 위치하여, 냉각유체가 제2 냉각홀(142)을 상측에서 하측으로 통과할 수 있다.
냉각유체는 제1 냉각홀(141) 또는 제2 냉각홀(142)의 내부를 통과하면서 온도가 상승한다. 이에, 유입단의 냉각유체가, 배출단의 냉각유체보다 돌출부재(130)를 더 효과적으로 냉각시킬 수 있다. 따라서, 유입단과 배출단의 위치에 따라 돌출부재(130)에 온도편차가 발생할 수 있다.
제1 냉각홀(141)과 제2 냉각홀(142)의 냉각유체가 이동하는 방향으로 서로 다르게 하면, 돌출부재(130)에 온도편차가 발생하는 것을 억제하거나 방지할 수 있다. 즉, 돌출부재(130)의 상부에서 제1 냉각홀(141)(또는, 제2 냉각홀(142))로 냉각유체가 유입되고, 돌출부재(130)의 하부에서 제2 냉각홀(142)(또는, 제1 냉각홀(141))로 냉각유체가 유입될 수 있다. 따라서, 제1 냉각홀(141)의 배출단의 냉각유체의 온도가 상승하는 것을, 제2 냉각홀(142)의 유입단의 냉각유체가 억제할 수 있고, 제2 냉각홀(142)의 배출단의 냉각유체의 온도가 상승하는 것을, 제1 냉각홀(141)의 유입단의 냉각유체가 억제할 수 있다. 이에, 돌출부재(130)의 상부와 하부 사이에 온도 편차가 발생하는 것을 억제하거나 방지할 수 있고, 돌출부재(130)를 전체적으로 균일하게 냉각시켜줄 수 있다.
이처럼 제1 냉각홀(141)과 제2 냉각홀(142)을 통과하는 냉각유체의 이동방향을 조절하여, 돌출부재(130)를 전체적으로 균일하게 냉각시켜줄 수 있다. 이에, 돌출부재(130)를 효과적으로 냉각시켜줄 수 있기 때문에, 돌출부재(130)의 수명이 연장되고, 주편의 품질을 향상시킬 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 아래에 기재될 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
본 발명의 실시 형태에 따른 주형은, 용강을 전체적으로 균일하게 냉각시켜 주편의 품질 및 생산성을 향상시킬 수 있다.

Claims (9)

  1. 주편을 제조하는 주형으로서,
    일방향으로 서로 이격되는 한 쌍의 장변부재;
    상기 장변부재들 사이에 설치되고, 상기 일방향과 교차하는 방향으로 서로 이격되는 한 쌍의 단변부재;
    상기 단변부재에서 상기 주형의 내측으로 돌출되는 돌출부재;
    상기 단변부재와 상기 돌출부재 중 적어도 어느 하나에 위치하고, 상기 주편이 인발되는 방향으로 연장 형성되는 제1 냉각홀; 및
    상기 제1 냉각홀과 이격되어 상기 돌출부재에 위치하고, 상기 주편이 인발되는 방향으로 연장 형성되는 제2 냉각홀;을 포함하는 주형.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 돌출부재는, 용강과 접촉하는 상기 단변부재의 일면에서 상기 주형의 내측으로 갈수록 폭이 좁아지게 형성되고,
    상기 제2 냉각홀의 단면적이 상기 제1 냉각홀의 단면적보다 작게 형성되는 주형.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 단변부재들 각각에 한 쌍의 돌출부재가 연결되고,
    상기 제2 냉각홀은 상기 돌출부재가 구비되는 개수 이상으로 구비되는 주형.
  4. 청구항 2에 있어서,
    미리 정한 위치에 상기 제1 냉각홀을 배치하고,
    상기 제2 냉각홀은 상기 제1 냉각홀의 위치를 기준으로 상기 돌출부재 쪽에 배치되는 주형.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1 냉각홀은 냉각영역 내에 위치하고,
    상기 제2 냉각홀은 상기 제1 냉각홀과 상기 돌출부재의 끝단 사이에 위치하는 주형.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1 냉각홀 및 상기 2 냉각홀과 상기 돌출부재의 용강 접촉면 사이의 각각의 이격거리 차이값(X)은 하기의 식(1)에 의해 산출되는 주형.
    식(1): X = -0.35 × D + A
    (여기서, D는 제2 냉각홀의 직경이고, A는 5.3 이상 내지 8.7 이하의 값들 중 어느 하나임.)
  7. 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,
    상기 제1 냉각홀과 상기 제2 냉각홀의 사이의 이격거리(Y)는 하기의 식(2)에 의해 산출되는 주형.
    식(2): Y = -1.4 × D + B
    (여기서, D는 제2 냉각홀의 직경이고, B는 11.2 이상 내지 14.9 이하의 값들 중 어느 하나임.)
  8. 청구항 2에 있어서,
    상기 제2 냉각홀은, 상기 돌출부재의 둘레 형상을 따라 형성되는 주형.
  9. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    용강과 접촉하는 상기 단변부재의 일면과 대향되는 상기 단변부재의 타면에 복수개의 냉각슬릿이 형성되고,
    상기 냉각슬릿에 설치되는 냉각자켓을 더 포함하는 주형.
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