KR100642778B1 - 연속주조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 연속주조방법에 관한 것으로, 용강 주입시 침지노즐을 주형내부의 용강에 진입하고, 턴디쉬 내부의 용강이 주형으로 주입된 후 일정 시간 간격으로 상기 턴디쉬를 일정 거리 상승시킨 후 정지하고, 상기 상승시킨 턴디쉬를 일정 시간 간격으로 하강하여 처음의 주조를 위한 침지노즐 진입 레벨에 위치시키고, 일정한 주기로 연속적으로 반복함으로써, 침지노즐이 슬래그와 접촉되는 부위의 침식속도를 제어하여 다연연주 작업에 의한 생산성 향상 및 연연주비 향상으로 원가절감을 이룰 수 있는 특징이 있다.

슬래그, 턴디쉬, 침지노즐

Description

연속주조방법{CONTINUOUS CASTING METHOD}

도 1a은 종래 기술에 따른 연속주조용 침지노즐이 설치된 연주설비를 도시한 단면도.

도 1b은 종래 기술에 따른 연속주조용 침지노즐의 절단된 상태를 도시한 사진.

도 2a는 본 발명에 따른 연속주조용 침지노즐이 설치된 연주설비를 도시한 부분 단면도.

도 2b는 본 발명에 따른 연속주조용 침지노즐을 도시한 사시도.

도 3는 본 발명에 따른 연속주조방법을 도시한 흐름도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호설명>

100...침지노즐 200...턴디쉬

300...주형

본 발명은 연속주조방법에 관한 것으로서, 주형내 진입되어 용강주입 작업을 수행하는 침지노즐에서 상기 침지노즐 표면이 슬래그층과 접촉하게 됨에 따라 용손이 발생되는 부위의 침식속도를 제어하기 위한 연속주조방법에 관한 것이다.

일반적으로 연속주조 공정은 용융금속을 바닥이 없는 주형(鑄型)에서 응고시키면서 연속적으로 뽑아내는 것으로, 정사각형·직사각형·원형 등 단순한 단면형의 긴 제품과 주로 압연용 소재인 슬래브, 블룸, 빌릿을 제조하는데 이용된다.

도 1a은 종래의 침지노즐이 설치되는 연주설비를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 1b은 종래 의 연속주조용 침지노즐이 주형내의 용강에 의해 절단된 상태를 도시한 사진이다

도 1a 또는 도 1b에서 도시된 바와 같이, 제강공정에서 정련된 용강은 수용용기인 래이들(1)내에 담아 불순물을 제거한 다음 연속주조라인으로 이동시킨 후 상기 턴디쉬(tundish)(2)내로 주입하게 된다.

상기 턴디쉬(2)는 레이들(1)로부터 용융금속을 받고 주형으로 용융금속을 공급하는 용기로, 주형(4)으로 흘러드는 용융금속의 공급 속도조절, 각 주형으로 용융금속분배, 용융금속의 저장, 슬래그 및 비금속 개재물(介在物)의 분리 등이 이루어진다.

이러한 턴디쉬(2)의 배출구에는 주형(mold)(4)으로 주입되는 용강의 배출유로를 안내함과 동시에 주입 용강이 산소와 반응하여 비산되는 것을 차단하기 위한 침지노즐(3)이 설치되고, 상기 침지노즐(3)은 주형 내의 용융금속에 넣은 후, 용융금속이 공기에 닿지 않도록 하면서 주형 내의 흐름을 제어한다.

그러나, 소구경의 침지노즐(3)을 턴디쉬 하부에 조립 주형의 내부로 진입된 상태에서 용강 주입 작업이 시작되면 주조 종료시까지 침지노즐(3)의 위치가 고정되는데, 고정된 침지노즐(3)의 용강에 진입된 부분에 비해 슬래그층에 접촉된 침지노즐(3)의 부분이 내화물 침식속도가 매우 빠른 속도로 진행되어 결국, 용강 주입 작업 중에 슬래그층과 접촉되는 침지노즐(3)의 부위가 절단되어 주조공정이 중단되는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은 이를 개선하기 위한 것으로서, 주형내 진입되어 용강주입 작업을 수행하는 침지노즐의 슬래그층 접촉부 침식속도를 제어하여 다연연주 작업시 슬래그 접촉부 노즐절단 현상을 방지 함으로서 생산성 향상 및 연연주비가 향상되도록 하는 연속주조방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 침지노즐을 주형내부에 진입하는 1단계와, 턴디쉬 내부의 용강이 주형으로 주입된 후 일정 시간 간격으로 상기 턴디쉬를 일정 거리 상승시킨 후 정지하는 2단계와, 상기 상승시킨 턴디쉬를 일정 시간 간격으로 하강하여 처음의 침지노즐 진입 레벨에 위치시키는 3단계를 포함하고, 상기 2, 3 단계를 일정한 주기로 적어도 일회 반복한다.

이때, 상기 제 1단계는 용강 주입시 침지노즐을 100 ~ 120mm 범위 내에서 주형내부의 용강에 진입하고, 상기 제 2단계는 상기 턴디쉬를 여러번에 걸쳐 상승시키되, 상기 턴디쉬를 30분 간격로 5mm씩 상승시켜 20mm의 높이까지 이동시키고, 상기 제 3단계는 상기 턴디쉬를 여러번에 걸쳐 하강시키되, 상기 턴디쉬를 30분 간격으로 5mm씩 하강하여 처음 주조를 위한 침지노즐 진입 레벨까지 하강시킨다.

첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2a는 연속주조용 침지노즐이 설치된 연주설비의 부분적인 단면을 도시한 도면이고, 도 2b는 연속주조용 침지노즐의 사시도를 도시한 도면이고, 도 3는 연속주조용 침지노즐이 주형 내부의 용강에 진입하여 침식속도를 제어하는 위치제어방법의 흐름도를 나타낸 도면이다.

도 2a 내지 도 3에서 도시된 바와 같이, 본 발명은 침지노즐(100)의 일단부를 주형(300) 내부의 용강에 진입한 후, 일정 간격으로 상기 턴디쉬(200)를 상승시킨 후 하강을 반복적으로 실시하여 슬래그(Slag)층 접촉되는 침지노즐(100)의 침식속도를 제어한다.

예컨대, 상기 턴디쉬(200) 하부에는 6개의 침지노즐(100)이 각각 설치되고, 해당 주형(300)내부로 진입 용강주입 작업을 수행하는데, 침지노즐(100)의 침식속도를 제어를 위한 상기 턴디쉬(200)의 높이 조정은 턴디쉬 카(Tundish Car)의 리프팅(LIFTING) 장치에 의해 이루어 지고, 초기 작업을 위한 턴디쉬(200) 이동 및 상기 주형(300) 내로 침지노즐(100)을 진입시킨 후 승,하강을 실시한다.

이를 위해, 상기 주형(300) 내부의 용강에 100 ~ 120mm 범위(110) 내에서 침지노즐(100)을 상기 주형(300) 내부에 진입시킨다.(S1)

주형(300)내부의 용강에 진입된 침지노즐(100)이 상,하 이동하며 슬래그층에 접촉되는 내화물 침식속도를 다변화 하기 위해 상기 턴디쉬(200)를 일정 간격을 두고 여러번에 걸쳐 상,하 이동시킨다.

본 실시예에서는 상기 턴디쉬(200)를 30분 간격으로 5mm, 10mm, 15mm, 20mm의 높이로 상승되도록 이동시키고(S2), 20mm의 높이에서는 다시 30분 간격으로 15mm, 10mm, 5mm, 원 위치의 높이 만큼 하강되도록 이동시킨다(S3). 즉, 상기 턴디쉬(200)를 5mm씩 30분 간격로 상승시켜 20mm의 높이까지 이동시키고, 20mm의 높이까지 이동된 턴디쉬(200)를 다시 30분 간격으로 5mm씩 하강하여 처음 주조를 위한 침지노즐(100) 진입 높이까지 하강시킨다.

위와 같이 일정한 주기로(30분, 5mm) 상기 턴디쉬(200)를 상,하 이동시킨 과정을 연속적으로 반복하여 상기 주물 내의 슬래그층에 의한 상기 침식노즐이 고정 위치에서의 집중적인 침식 속도를 늦출 수 있다(S4).

한편, 이와 같은 통해 상기 침지노즐(100)의 배출구를 통해 배출된 용강은 주형(300)에서 1차 냉각되고, 1차 냉각된 용강을 2차 냉각, 응고시켜 주편이 생산되게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 턴디쉬 카의 리프팅 장치를 이용하여 연주 작업시(다연연주 포함) 일정한 주기로 상기 턴디쉬(200)를 상,하 이동을 1회 이상 반복함으로써 주형(300) 내에 진입된 침지노즐(100)이 슬래그층에 접촉되는 접촉 위치가 다변화되어 용강 주입 작업중 슬래그층 접촉부 노즐의 절단속도를 제어할 수 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명 하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개량 및 변화 될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀 두고자 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면, 슬래그층에 접촉된 침지노즐의 빠른 내화물 침식속도를 제어하여 침지노즐의 부위가 절단되어 주조공정이 중단되는 사태를 미연에 방지하여 작업 효율을 극대화시키고, 생산성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명은 주조작업 중에 침지노즐이 절단되는 것을 미연에 방지하여 다연연주 작업에 의한 생산성 향상 및 연연주비 향상으로 원가절감을 이룰 수 있는 경제적인 이점이 있다.

또한, 본 발명은 다연연주 작업의 대기시간이 감소됨은 물론, 작업 안정성에 기여할 수 있게 되는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 침지노즐을 주형내부에 진입하는 1단계;

   턴디쉬 내부의 용강이 주형으로 주입된 후 일정 시간 간격으로 상기 턴디쉬를 일정 거리 상승시킨 후 정지하는 2단계;

   상기 상승시킨 턴디쉬를 일정 시간 간격으로 하강하여 처음의 침지노즐 진입 레벨에 위치시키는 3단계를 포함하고,

   상기 2, 3 단계를 일정한 주기로 적어도 일회 반복하는 것을 특징으로 하는 연속주조방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제 2단계는 상기 턴디쉬를 여러번에 걸쳐 상승시키는 것을 특징으로 하는 연속주조방법.
3. 제 2항에 있어서, 상기 제 2단계는 상기 턴디쉬를 30분 간격로 5mm씩 상승시켜 20mm의 높이까지 이동시키는 것을 특징으로 하는 연속주조방법.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 3단계는 상기 턴디쉬를 여러번에 걸쳐 하강시키는 것을 특징으로 하는 연속주조방법.
5. 제 4항에 있어서, 상기 제 3단계는 상기 턴디쉬를 30분 간격으로 5mm씩 하강하여 처음 주조를 위한 침지노즐 진입 레벨까지 하강시키는 것을 특징으로 하는 연속주조방법.
6. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1단계는 용강 주입시 침지노즐을 100 ~ 120mm 범위 내에서 주형내부의 용강에 진입하는 것을 특징으로 하는 연속주조방법.

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