KR100784420B1 - Solidification preventing method for ladle upper nozzle - Google Patents

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Abstract

본 발명은 래들 업퍼 노즐의 응고 방지방법에 관한 것으로서,The present invention relates to a method for preventing solidification of the ladle upper nozzle,

래들(11) 하부에 위치하면서 슬라이딩 노즐(13)에 의하여 그 하부면이 개폐되는 래들 업퍼 노즐(12) 내부에 Cr 및 Si 성분의 래들 필러(22)를 투입하여 주조 개시시 용강의 응고를 방지하는 방법에 있어서, 상기 래들 업퍼 노즐(12) 내부에, 용강에 혼입시 그 위로 부상하는 성질을 갖는 내화물 재질로 제조된 고체형의 더미 플러그(32)를 위치시킨 후, 상기 더미 플러그(32)의 외주면과 상기 래들 업퍼 노즐(12)의 내주면 사이와 그 상부면에 Cr 및 Si 성분의 래들 필러(22)를 투입하는 것을 특징으로 하며, The ladle filler 22 made of Cr and Si is introduced into the ladle upper nozzle 12 which is positioned under the ladle 11 and whose lower surface is opened and closed by the sliding nozzle 13 to prevent solidification of molten steel at the start of casting. In the method, the dummy plug 32 made of a refractory material having a property of floating on the inside of the ladle upper nozzle 12 when floating in molten steel, and then the dummy plug 32 It is characterized in that the ladle filler 22 of the Cr and Si components are injected between the outer peripheral surface of the and the inner peripheral surface of the ladle upper nozzle 12 and the upper surface thereof,

래들에서 턴디쉬로 연결해주는 쉬라우드 노즐의 침지개공 작업시 보다 안정된 작업을 행할 수 있도록 해주고, 제조되는 강재의 품질을 보다 향상시킬 수 있도록 해주는 효과를 제공한다.It provides a more stable operation during the dipping and opening of the shroud nozzle connected from the ladle to the tundish, and provides an effect of further improving the quality of the manufactured steel.

래들, 용강, 응고 방지, 래들 필러, 내화물Ladle, Molten Steel, Solidification Prevention, Ladle Filler, Refractory

Description

래들 업퍼 노즐의 응고 방지방법{SOLIDIFICATION PREVENTING METHOD FOR LADLE UPPER NOZZLE} How to prevent solidification of ladle upper nozzles {SOLIDIFICATION PREVENTING METHOD FOR LADLE UPPER NOZZLE}

도 1은 일반적인 제강공장 연주공정의 개략적인 구성도,1 is a schematic configuration diagram of a general steel mill playing process,

도 2는 종래의 래들 필러(Ladle Filler)를 이용한 래들 업퍼 노즐의 응고방지방법을 나타내는 개략도,2 is a schematic view showing a method of preventing solidification of a ladle upper nozzle using a conventional ladle filler;

도 3은 본 발명에 의한 래들 업퍼 노즐의 응고방지방법을 나타내는 개략도이다.3 is a schematic view showing a method of preventing solidification of the ladle upper nozzle according to the present invention.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>

11: 래들(Ladle) 11a: 용강11: Ladle 11a: molten steel

11b: 슬래그(Slag) 12: 업퍼 노즐(Upper Nozzle)11b: Slag 12: Upper Nozzle

13: 슬라이딩 노즐 14: 쉬라우드 노즐(Shroud nozzle)13: sliding nozzle 14: shroud nozzle

15: 턴디쉬(Tundish) 15a: 탕면15: Tundish 15a: Tang Noodles

17: 슬라이딩 노즐 18: 침적 노즐(Submerged nozzle)17: sliding nozzle 18: submerged nozzle

19: 몰드(Mold) 22: 래들 필러(Ladle Filler)19: Mold 22: Ladle Filler

32: 더미 플러그(Dummu Plug)32: Dummu Plug

본 발명은 래들 업퍼 노즐의 응고 방지방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 제강공정의 연주공정에 있어서, 래들로부터 하부의 턴디쉬로 용강을 주입하는 때에 래들 업퍼 노즐 주위의 용강 응고를 방지하기 위하여 사용되는 래들 필러에 내화물 재질로 이뤄진 더미 플러그를 도입함으로써, 래들에서 턴디쉬로 연결해주는 쉬라우드 노즐의 침지개공 작업시 보다 안정된 작업을 행할 수 있도록 해주고, 제조되는 강재의 품질을 보다 향상시킬 수 있도록 해주는 래들 업퍼 노즐의 응고 방지방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for preventing solidification of the ladle upper nozzle, and more particularly, to prevent molten steel solidification around the ladle upper nozzle when the molten steel is injected from the ladle to the lower tundish in the steelmaking process. By adopting a dummy plug made of refractory material in the ladle filler, it is possible to perform a more stable operation during the dipping and opening of the shroud nozzle connected from the ladle to the tundish, and to improve the quality of the manufactured steel. A method for preventing solidification of a ladle upper nozzle.

도 1은 일반적인 제강공장 연주공정의 개략적인 구성도, 도 2는 종래의 래들 필러(Ladle Filler)를 이용한 래들 업퍼 노즐의 응고 방지방법을 나타내는 개략도이다.1 is a schematic configuration diagram of a general steel mill playing process, Figure 2 is a schematic diagram showing a method of preventing the solidification of the ladle upper nozzle using a conventional ladle filler (Ladle Filler).

일반적으로 제강공정에서 정련되어진 용강을 연속주조하는 작업은 예를 들어, 약 280톤의 용강이 저장된 래들(11)로부터 약 60톤이 저장 가능한 용기인 턴디쉬(15)로 1차적으로 용강을 주입하고, 턴디쉬(15)에서 적절한 용강량을 확보하면서 침적노즐(18)을 통해 몰드(19)로 2차 주입한 다음, 냉각하여 응고하는 방식으로 이뤄진다.In general, the continuous casting of molten steel refined in the steelmaking process, for example, primarily injecting molten steel into the tundish 15, which is a container capable of storing about 60 tons from the ladle 11 in which about 280 tons of molten steel are stored. In addition, the secondary injection into the mold 19 through the immersion nozzle 18 while ensuring an appropriate molten steel in the tundish 15 is made by cooling and solidifying.

상기와 같은 연주공정의 주요 구성부에 대하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.If described in more detail with respect to the main components of the above-described playing process as follows.

제강공정에서 정련된 용강을 받아 연속주조 작업시 주조위치에서 턴디쉬(15)에 주입 되도록 용강(11a)을 보관하는 용기를 래들(11)이라고 한다. 상기 래들(11) 에서 하부의 턴디쉬(15)로의 용강 주입시 턴디쉬 카의 상부에 부착된 쉬라우드 디바이스에 의해 래들 콜랙트 노즐에 삽입하여 용강의 재산화를 방지하는 내화물을 쉬라우드 노즐(14)이라고 하며, 상기 래들(11)에서 주입되는 용강을 받아 양쪽 스트랜드(Strand)의 몰드(19)로 분배하여 주입하는 중간 용강 분배 장치를 턴디쉬(15)라고 한다.A container for receiving the molten steel refined in the steelmaking process and storing the molten steel 11a to be injected into the tundish 15 at the casting position during the continuous casting operation is referred to as a ladle 11. When the molten steel is injected from the ladle 11 to the lower tundish 15, a refractory is inserted into the ladle collet nozzle by a shroud device attached to the upper portion of the tundish car to prevent reoxidation of the molten steel. 14), an intermediate molten steel dispensing apparatus that receives molten steel injected from the ladle 11 and distributes the molten steel to mold 19 of both strands, is called a tundish 15.

또한, 상기 턴디쉬(15)에서 몰드(19)로 주입되는 용강을 외부의 대기와 차단하고 안정되게 주입되도록 하는 주입통로 역할을 하는 장치를 침적노즐(Submerged nozzle)(18)이라고 한다. In addition, the apparatus acting as an injection passage for blocking the molten steel injected into the mold 19 from the tundish 15 from the outside atmosphere and stably injecting is called a submerged nozzle 18.

상기 몰드(19)에서는 몰드 주형의 내부가 열전도가 높은 구리(Cu) 플레이트로 형틀이 구성되어 있고 그 내부로 냉각수가 흐르므로, 주조중 용강이 주입되면, 냉각수의 간접 냉각 효과에 의해 용강의 응고가 진행되면서 초기 용강의 외피가 응고되게 된다.In the mold 19, since the mold is formed of a copper (Cu) plate having a high thermal conductivity and the cooling water flows into the mold 19, when molten steel is injected during casting, the molten steel solidifies due to the indirect cooling effect of the cooling water. As it progresses, the initial molten steel is solidified.

상기 턴디쉬의 내부 및 용강 주입구는 고온의 용강을 수용하고 용강이 주입되는 동안에 지속적인 접촉이 이루어지기 때문에, 고온의 용강 온도에 견디는 내용융성, 내침식성 등을 갖는 물질로 구성되는데, 이를 내화물이라 한다. The inside of the tundish and the molten steel inlet are made of a material having high melting resistance, corrosion resistance, etc. to withstand the high temperature of molten steel because the molten steel receives high temperature molten steel and makes continuous contact while molten steel is injected. .

한편, 종래의 연주공정에서는 연속주조시 래들 내 용강의 개공성을 향상시키기 위하여, 래들 업퍼 노즐(Ladle Upper Nozzle)(12)에 과립형의 Cr 및 Si를 투입하여, 개공시 용강의 응고를 방지하도록 하였는데 이러한 역할을 하는 것을 래들 필러(Ladle Filler)(22)라고 한다. Meanwhile, in the conventional playing process, in order to improve the porosity of the molten steel in the ladle during continuous casting, granular Cr and Si are introduced into the ladle upper nozzle 12 to prevent solidification of the molten steel at the time of opening. This role is called ladle filler (22).

즉, 일반적으로 종래에는 래들(11) 하부 슬라이딩 노즐(13) 주위의 용강(11a)의 응고를 방지하기 위하여 래들(11) 준비시 래들 업퍼 노즐(12) 내부에 상기한 바와 같이 래들 필러로 사용되는 Cr 이나 Si를, 예를 들면, 60Kg정도 투입한 후 전로에서 출강을 하였다. That is, conventionally used as a ladle filler as described above in the ladle upper nozzle 12 when preparing the ladle 11 to prevent solidification of the molten steel 11a around the lower sliding nozzle 13 of the ladle 11. For example, about 60 Kg of Cr or Si was added, and the steel was pulled out from the converter.

그런데, 래들 필러(22)로 사용되는 Cr 및 Si는 경시변화에 의한 응결현상이 발생하였고, 턴디쉬의 용강내에 과다 투입되는 경우 제품의 품질을 저하시키는 문제를 발생시켰으며, 래들 연결 작업시 품질 향상 작업의 일환으로 실시되는 쉬라우드 노즐(14)의 침지개공 작업시 래들 필러(22)가 노즐 내에서 빠져나오지 못하는 등의 트러블을 야기하여, 결과적으로 전체 작업을 불안정하게 만드는 등의 문제점을 발생시켰다. However, Cr and Si used as the ladle filler 22 caused condensation due to changes over time, and when excessively injected into the molten steel of the tundish, caused a problem of degrading the quality of the product. During the immersion opening operation of the shroud nozzle 14, which is performed as part of the improvement work, the ladle filler 22 may cause trouble such as not being able to escape from the nozzle, resulting in problems such as unstable overall operation. .

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 제강공정의 연주공정에 있어서, 래들로부터 하부의 턴디쉬로 용강을 주입하는 때에 래들 업퍼 노즐 주위의 용강 응고를 방지하기 위하여 사용되는 래들 필러에 내화물 재질로 이뤄진 더미 플러그를 도입함으로써, 래들에서 턴디쉬로 연결해주는 쉬라우드 노즐의 침지개공 작업시 보다 안정된 작업을 행할 수 있도록 해주고, 제조되는 강재의 품질을 보다 향상시킬 수 있도록 해주는 래들 업퍼 노즐의 응고 방지방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems, in the reproducing process of the steelmaking process, refractory to the ladle filler used to prevent molten steel solidification around the ladle upper nozzle when injecting molten steel from the ladle to the lower tundish. By adopting a dummy plug made of material, the ladle upper nozzle solidification of ladle upper nozzle enables more stable work during dipping and opening of shroud nozzle from ladle to tundish. It is an object to provide a prevention method.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 래들(11) 하부에 위치하면서 슬라이딩 노즐(13)에 의하여 그 하부면이 개폐되는 래들 업퍼 노즐(12) 내부에 Cr 및 Si 성분의 래들 필러(22)를 투입하여 주조 개시시 용강의 응고를 방지하는 방법에 있어서,The present invention for achieving the above object, the ladle filler 22 of the Cr and Si components in the ladle upper nozzle 12, the lower surface is opened and closed by the sliding nozzle 13, which is located below the ladle (11). In the method of preventing the solidification of molten steel at the start of casting by

상기 래들 업퍼 노즐(12) 내부에, 용강에 혼입시 그 위로 부상하는 성질을 갖는 내화물 재질로 제조된 고체형의 더미 플러그(32)를 위치시킨 후, 상기 더미 플러그(32)의 외주면과 상기 래들 업퍼 노즐(12)의 내주면 사이와 그 상부면에 Cr 및 Si 성분의 래들 필러(22)를 투입하는 것을 특징으로 한다.After placing the solid dummy plug 32 made of a refractory material having a property of floating on the inside of the ladle upper nozzle 12 when mixed with molten steel, the outer peripheral surface of the dummy plug 32 and the ladle A ladle filler 22 of Cr and Si components is introduced between the inner circumferential surfaces of the upper nozzle 12 and the upper surfaces thereof.

또한 본 발명에 있어서, 상기 내화물은 Al2O3 성분으로 이뤄진 것을 특징으로 한다.In the present invention, the refractory is characterized by consisting of Al 2 O 3 component.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 3은 본 발명에 의한 래들 업퍼 노즐의 응고방지방법을 나타내는 개략도이다.3 is a schematic view showing a method of preventing solidification of the ladle upper nozzle according to the present invention.

상기한 바와 같이, 종래에는 래들 업퍼 노즐의 응고방지를 위하여 래들(11) 하부에 위치하면서 슬라이딩 노즐(13)에 의하여 그 하부면이 개폐되는 래들 업퍼 노즐(12) 내부에 Cr 및 Si 성분의 래들 필러(22)를 투입하는 방법을 사용하였다. As described above, the ladle of Cr and Si components in the ladle upper nozzle 12 is conventionally located under the ladle 11 to prevent solidification of the ladle upper nozzle, and the lower surface thereof is opened and closed by the sliding nozzle 13. The method of injecting the filler 22 was used.

그런데, 이와 같은 종래의 방법을 사용할 때에는 상술한 바와 같은 여러 문제점을 발생시켰는데, 특히 Cr 및 Si 성분의 래들 필러(22)가 턴디쉬의 용강내에 과다 투입되는 경우 제품의 품질이 저하되는 것이 가장 큰 문제였다.However, when using such a conventional method, various problems as described above were generated. In particular, when the ladle filler 22 containing Cr and Si is excessively introduced into the molten steel of the tundish, the quality of the product is most deteriorated. It was a big problem.

본 발명은 이와 같은 점에 착안하여, 용강과 접하는 부분에는 종래의 래들 필러를 사용하지만 그 내부에는 제품의 품질에 영향을 미치지 않는 내화물 재질의 더미 플러그를 도입하여, 래들 필러의 사용량을 최소화하고자 하였다.In view of the above, the present invention intends to minimize the amount of ladle filler by introducing a dummy plug of a refractory material that uses a conventional ladle filler in contact with molten steel but does not affect the quality of the product therein. .

이를 위하여, 상기 래들 업퍼 노즐(12) 내부에, 용강에 혼입시 그 위로 부상하는 성질을 갖는 내화물로 제조된 고체형의 더미 플러그(32)를 위치시킨 후, 상기 더미 플러그(32)의 외주면과 상기 래들 업퍼 노즐(12)의 내주면 사이와 그 상부면에 Cr 및 Si 성분의 래들 필러(22)를 투입하도록 구성하였다.To this end, after placing the solid dummy plug 32 made of a refractory having a property of floating on the inside of the ladle upper nozzle 12 when it is mixed in the molten steel, the outer peripheral surface of the dummy plug 32 and The ladle filler 22 of Cr and Si components was introduced between the inner circumferential surfaces of the ladle upper nozzles 12 and the upper surfaces thereof.

이때, 더미 플러그(32)의 재질로 사용되는 내화물로서는 일반적인 제강공정에서 사용되는 내화물이 사용될 수 있다. 즉, 예를 들면 연주공정에서 턴디쉬(15)의 하부면에는 용강 유출말기에 소용돌이(vortex)의 발생으로 인하여 몰드내로 슬래그가 유입되는 현상을 방지하기 위하여 소용돌이 방지 댐(vortex dam)을 설치 사용하는데, 이러한 소용돌이 방지 댐이 내화물로 제작된다.In this case, as the refractory used as the material of the dummy plug 32, a refractory used in a general steelmaking process may be used. That is, for example, a vortex dam is installed on the lower surface of the tundish 15 to prevent the occurrence of slag into the mold due to the generation of vortex at the end of the molten steel outflow during the playing process. This anti-swirl dam is made of refractory material.

이러한 내화물은 그 주성분으로서 Al2O3 가 사용되나, 각 내화물의 용도에 따라 약간씩 다른 성분이 포함될 수 있다. 본 발명에서 착안한 점은 제강공정에서 일반적으로 사용되는 이러한 내화물을 이용하여 고체형의 더미 플러그를 제작함으로써, 더미 플러그의 제작을 위하여 별도의 새로운 재질을 개발해야 하는 번거로움을 없앴다는 점이다. Such refractory is Al 2 O 3 is used as its main component, but may include slightly different components depending on the purpose of each refractory. It is noted in the present invention that by using the refractory generally used in the steelmaking process by manufacturing a solid dummy plug, it eliminates the need to develop a separate new material for the manufacture of the dummy plug.

실제로 제강공정에서 사용되는 내화물의 성분을 예를 들면 다음과 같다.For example, the components of the refractory used in the steelmaking process are as follows.

< 내화물 1 ><Refractory 1>

SiO2: 2.0SiO 2 : 2.0

Al2O3: 95.0 Al 2 O 3 : 95.0

CaO: 2.0CaO: 2.0

MgO: 1.0MgO: 1.0

Total: 100%Total: 100%

< 내화물 2 ><Refractory 2>

SiO2: 34.06SiO 2 : 34.06

Al2O3: 57.39Al 2 O 3 : 57.39

Fe2O5: 1.58Fe 2 O 5 : 1.58

CaO: 5.49CaO: 5.49

MgO: 0.37MgO: 0.37

K2: 0.39K 2 : 0.39

Ti: 0.72Ti: 0.72

Total: 100%Total: 100%

상기의 내화물 중 내화물 2는 저급 재질의 것에 해당하며, 가격이 낮은 등급에 해당된다. 상기 내화물 1은 주로 용강과 접하는 중요한 곳에 사용되는 내화물에 해당된다.Refractories 2 of the above refractories are those of a lower material, and a lower price. The refractory material 1 corresponds to a refractory material mainly used in critical contact with molten steel.

이러한 내화물 중 본 발명의 더미 플러그의 재질로서는 반드시 고급 재질의 것이 사용될 필요는 없고, 가격이 낮은 저급 재질의 것이 사용되어도 된다. 그 이유는 내화물인 고체는 턴디쉬에 들어가도 용강과 혼합되는 것이 아니라, 용강 위로 부상하기 때문이다. Of these refractory materials, the material of the dummy plug of the present invention does not necessarily need to be a high-quality material, but a low-cost material of low cost may be used. The reason is that the refractory solids do not mix with the molten steel when entering the tundish, but rise above the molten steel.                     

상기 래들 업퍼 노즐(12) 내부에 이러한 내화물 재질로 제조된 고체형의 더미 플러그(32)를 위치시킨 후, 상기 더미 플러그(32)의 외주면과 상기 래들 업퍼 노즐(12)의 내주면 사이와 그 상부면에 Cr 및 Si 성분의 래들 필러(22)를 투입한다. 그 후, 슬라이딩 노즐(13)을 개방하면 용강이 쉬라우드 노즐(14)을 통과하여 턴디쉬(15)에 주입되게 되며, 이때 래들 업퍼 노즐(12) 주위의 용강의 응고가 방지된 상태이므로 원활한 주입이 이뤄지게 된다. After placing the solid dummy plug 32 made of such a refractory material in the ladle upper nozzle 12, between the outer circumferential surface of the dummy plug 32 and the inner circumferential surface of the ladle upper nozzle 12 and the upper portion thereof. A ladle filler 22 of Cr and Si components is introduced into the surface. Thereafter, when the sliding nozzle 13 is opened, molten steel passes through the shroud nozzle 14 to be injected into the tundish 15. At this time, solidification of the molten steel around the ladle upper nozzle 12 is prevented and thus smooth. Injection will be made.

이와 같은 본 발명 래들 업퍼 노즐의 응고 방지방법은, 래들에서 턴디쉬로 연결해주는 쉬라우드 노즐의 침지개공 작업시 보다 안정된 작업을 행할 수 있도록 해주고, 제조되는 강재의 품질을 보다 향상시킬 수 있도록 해주는 효과를 제공하는 장점이 있다.
Such a method of preventing the solidification of the ladle upper nozzle of the present invention, it is possible to perform a more stable operation during the dipping opening operation of the shroud nozzle connecting from the ladle to the tundish, the effect of improving the quality of the steel produced There is an advantage to provide.

Claims (2)

래들(11) 하부에 위치하면서 슬라이딩 노즐(13)에 의하여 그 하부면이 개폐되는 래들 업퍼 노즐(12) 내부에 Cr 및 Si 성분의 래들 필러(22)를 투입하여 주조 개시시 용강의 응고를 방지하는 방법에 있어서,The ladle filler 22 made of Cr and Si is introduced into the ladle upper nozzle 12 which is positioned under the ladle 11 and whose lower surface is opened and closed by the sliding nozzle 13 to prevent solidification of molten steel at the start of casting. In the way, 상기 래들 업퍼 노즐(12) 내부에, 용강에 혼입시 그 위로 부상하는 성질을 갖는 내화물 재질로 제조된 고체형의 더미 플러그(32)를 위치시킨 후, 상기 더미 플러그(32)의 외주면과 상기 래들 업퍼 노즐(12)의 내주면 사이와 그 상부면에 Cr 및 Si 성분의 래들 필러(22)를 투입하며,After placing the solid dummy plug 32 made of a refractory material having a property of floating on the inside of the ladle upper nozzle 12 when mixed with molten steel, the outer peripheral surface of the dummy plug 32 and the ladle Craddles and ladle fillers 22 of Cr and Si are introduced between the inner circumferential surfaces of the upper nozzle 12 and the upper surfaces thereof. 상기 더미 플러그(32)는, 연주공정에서 턴디쉬(15)의 하부면에는 용강 유출말기에 소용돌이(vortex)의 발생으로 인하여 몰드내로 슬래그가 유입되는 현상을 방지하기 위하여 설치되어 사용되는 소용돌이 방지 댐(vortex dam)으로 형성된 고체형 내화물 재질로 제조된 것을 특징으로 하는 래들 업퍼 노즐의 응고 방지방법.The dummy plug 32 is a vortex prevention dam installed on the lower surface of the tundish 15 in the playing process to prevent the slag from flowing into the mold due to the generation of vortex at the end of the molten steel outflow. (Vortex dam) solidified refractory material formed of a ladle upper nozzle characterized in that the manufacturing method. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 내화물은 Al2O3 성분으로 이뤄진 것을 특징으로 하는 래들 업퍼 노즐의 응고 방지방법.The refractory is solidified prevention method of the ladle upper nozzle, characterized in that consisting of Al 2 O 3 component.
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