KR101066761B1 - Stopper for tundish - Google Patents
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Abstract
본 발명은 턴디쉬용 스토퍼에 관한 것으로, 상, 하로 이동하여 턴디쉬의 출강구를 개폐하는 스토퍼 몸체부와, 상기 스토퍼 몸체부의 하부 외주면에 돌설되는 소용돌이 방지 돌기부를 포함하여 턴디쉬의 출강구에서 용강에 소용돌이가 발생하는 현상을 방지하는 것이다.The present invention relates to a stopper for tundish, including a stopper body portion for moving the up and down to open and close the tundish outlet, and a vortex prevention protrusion protruding from the lower outer circumferential surface of the stopper body in the tapped outlet. This is to prevent vortex from occurring in molten steel.
본 발명은 턴디쉬 내에서 용강이 일정한 수위 이하로 남는 연속 주조 말기에서 용강에 부상된 슬래그 및 용강에 포함된 게재물이 용강과 함께 몰드 내로 투입되는 것을 방지하여 연속 주조로 생산되는 주편의 품질을 향상시키고, 불량률을 감소시키는 효과가 있는 것이다.The present invention prevents the slag injured in the molten steel and the inclusions in the molten steel from being injected into the mold together with the molten steel at the end of the continuous casting in which the molten steel remains below a certain level in the tundish, thereby improving the quality of the cast produced in the continuous casting. There is an effect to improve, and to reduce the defective rate.
또한 본 발명은 연속 주조 작업 시 슬래그의 혼입을 방지하기 위한 잔탕량을 줄여 연속 주조의 생산성을 증대시키고, 조업 중 발생하는 안전사고를 방지할 수 있는 효과가 있는 것이다.In addition, the present invention is to reduce the amount of residual water to prevent the mixing of the slag during the continuous casting operation to increase the productivity of the continuous casting, there is an effect that can prevent the safety accidents occurring during the operation.
Description
본 발명은 턴디쉬용 스토퍼에 관한 것으로 더 상세하게는 턴디쉬에서 침지 노즐을 통해 용강을 몰드로 배출할 경우 발생되는 소용돌이 현상을 방지하도록 발명된 것이다.The present invention relates to a stopper for tundish, and more particularly, to prevent the vortex phenomenon generated when the molten steel is discharged into the mold through the immersion nozzle in the tundish.
일반적으로, 연속 주조기는 제강로에서 생산되어 레들(ladle)로 이송된 용강을 턴디쉬(turndish)에 받았다가 연속 주조기용 몰드로 공급하여 일정한 형상의 주편 즉, 압연용 반제품을 생산하는 설비이다.In general, a continuous casting machine is a facility for producing cast steel, that is, a semi-finished product for rolling, by receiving a molten steel produced in a steelmaking furnace and transferred to a ladle in a tundish, and then supplying the molten steel to a continuous casting machine mold.
상기 연속 주조기는 용강을 저장하는 레들과, 턴디쉬 및 상기 턴디쉬에서 출강되는 용강을 최초 냉각시켜 임의의 형상을 가지는 주물으로 형성하는 연속 주조기용 몰드와, 상기 연속 주조기용 몰드에 연결되어 연속 주조기용 몰드에서 형성된 주물을 이동시키면서 냉각하고, 압하하는 냉각장치를 포함한다.The continuous casting machine is a ladle for storing molten steel, a continuous casting machine mold for cooling the tundish and the molten steel discharged from the tundish into a casting having an arbitrary shape, and the continuous casting mold connected to the continuous casting machine mold. It includes a cooling device that cools and moves down the casting formed in the mold for cooling.
즉, 상기 레들과 턴디쉬에서 출강된 용강은 연속 주조기용 몰드에서 소정의 폭과 두께를 가지는 슬라브(Slab) 또는 블룸(Bloom), 빌렛(Billet) 등의 주편으로 형성되며, 상기 주편은 몰드 내에서 1차 냉각된 후 냉각장치의 냉각대를 따라 이동하면서 냉각수가 분사되면서 2차 냉각되어 몰드에서 형성된 형상을 유지하면서 이 송되는 것이다.That is, the molten steel cast from the ladle and the tundish is formed of slabs, blooms, billets, or the like having a predetermined width and thickness in a continuous casting machine mold, and the cast steel is formed in the mold. After the first cooling in the coolant is moved along the cooling stage of the cooling device is injected as the coolant is secondary cooling is transferred while maintaining the shape formed in the mold.
한편, 도 1에서 도시한 바와 같이 상기 턴디쉬(1)는 하부에 용강을 배출하여 몰드로 출강시키는 출강구(1a)가 구비되며, 출강구(1a)에는 몰드(4)로 연장되어 용강을 배출하는 침지 노즐(3)이 구비된다.Meanwhile, as shown in FIG. 1, the tundish 1 has a
상기 턴디쉬(1)의 출강구(1a)는 유압 실린더 장치(2a)에 의해 승하강되는 스토퍼(2)에 의해 개폐되어 침지 노즐(3)을 통해 용강을 배출시키는 것이다.The
즉, 상기 스토퍼(2)가 턴디쉬(1)의 출강구(1a)에 밀착되어 출강구(1a)를 막고 있는 상태에서 레들(5)에서 턴디쉬(1)의 내부로 용강이 일정량 충진된 후 스토퍼(2)가 승강되어 출강구(1a)를 열면 용강이 침지 노즐(3)을 통해 몰드로 공급되어 연속 주조 작업이 이루어지게 되는 것이다.That is, when the
그러나 상기한 연속 주조 작업 시에 턴디쉬(1)에서 용강이 일정한 수위 이하로 남게 되면 출강구(1a)에서 소용돌이 현상이 발생하게 되는 데, 이러한 소용돌이 현상에 의해 용강의 상부에 부상된 슬래그가 몰드(4) 내로 용강과 함께 혼입되어 주편의 품질을 저하시키는 문제점이 있었던 것이다.However, when the molten steel remains below a certain level in the tundish 1 during the continuous casting operation, a swirl occurs in the
또한 상기 소용돌이 현상으로 슬래그뿐만 아니라 용강 내의 게재물이 몰드(4) 내로 용강과 함께 혼입되어 주편의 품질을 더욱 저하시키는 문제점이 있었던 것이다.In addition, due to the vortex phenomenon, not only slag but also inclusions in molten steel are mixed together with molten steel into the
상기한 바와 같이 몰드(4) 내에 슬래그, 게재물 등과 같은 이물질이 용강과 혼입되면 주편에 크랙 및 기공을 발생시켜 불량률을 증대시켰던 것이다.As described above, when foreign substances such as slag and inclusions in the
상기한 문제점을 해결하기 위해서 작업자는 용강이 일정한 수위 이하로 남게 되는 연속 주조 말기에 주조 속도를 감속하고, 많은 양의 용강을 턴디쉬(1) 내에 잔류하도록 주조 작업을 조기에 중지시켜 불순물의 유입을 최소화하는데, 이는 생산성이 저하됨은 물로, 슬래그 유입 시 몰드 탕면의 불안정으로 브레이크 아웃 및 조업 이상 현상이 빈번히 발생하는 문제점이 있었던 것이다. In order to solve the above problems, the operator slows down the casting speed at the end of continuous casting in which molten steel remains below a certain level, and stops the casting operation early so that a large amount of molten steel remains in the tundish 1, thereby introducing impurities. Minimization, which is a decrease in productivity is water, there was a problem that frequently breakout and operation abnormalities occur due to instability of the mold surface when the slag inflow.
본 발명의 목적은 연속 주조 작업 시 용강이 일정한 수위 이하로 남게 될 때 턴디쉬의 출강구 주변에서 발생하는 소용돌이 현상을 방지하여 연속 주조 작업으로 제조되는 주편의 품질 및 생산성을 증대시키는 턴디쉬용 스토퍼를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is a tundish stopper for increasing the quality and productivity of the cast steel produced by the continuous casting operation by preventing the vortex generated around the tap hole of the tundish when the molten steel remains below a certain level during the continuous casting operation To provide.
이러한 본 발명의 과제는 상, 하로 이동하여 턴디쉬의 출강구를 개폐하는 스토퍼 몸체부와;The object of the present invention is a stopper body for moving the up and down to open and close the tap of the tundish;
상기 스토퍼 몸체부의 하부 외주면에 돌설되는 소용돌이 방지 돌기부를 포함한 턴디쉬용 스토퍼를 제공함으로써 해결되는 것이다.It is solved by providing a tundish stopper including a swirl preventing protrusion protruding from the lower outer circumferential surface of the stopper body.
본 발명은 턴디쉬 내에서 용강이 일정한 수위 이하로 남는 연속 주조 말기에서 용강에 부상된 슬래그 및 용강에 포함된 게재물이 용강과 함께 몰드 내로 투입되는 것을 방지하여 연속 주조로 생산되는 주편의 품질을 향상시키고, 불량률을 감소시키는 효과가 있는 것이다.The present invention prevents the slag injured in the molten steel and the inclusions in the molten steel from being injected into the mold together with the molten steel at the end of the continuous casting in which the molten steel remains below a certain level in the tundish, thereby improving the quality of the cast produced in the continuous casting. There is an effect to improve, and to reduce the defective rate.
또한 본 발명은 연속 주조 작업 시 슬래그의 혼입을 방지하기 위한 잔탕량을 줄여 연속 주조의 생산성을 증대시키고, 조업 중 발생하는 안전사고를 방지할 수 있는 효과가 있는 것이다.In addition, the present invention is to reduce the amount of residual water to prevent the mixing of the slag during the continuous casting operation to increase the productivity of the continuous casting, there is an effect that can prevent the safety accidents occurring during the operation.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.When described in detail with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명인 스토퍼의 구조를 도시한 단면도로서, 스토퍼 몸체부재의 내부에는 불활성 가스를 하부로 토출하는 이 구비되어 있고, 스토퍼 몸체부재의 하부에 소용돌이 방지 돌기부가 돌설된 것을 나타내고 있다.Figure 2 is a cross-sectional view showing the structure of the stopper of the present invention, the inside of the stopper body member is provided to discharge the inert gas to the bottom, and shows that the anti-vortex projections are formed in the lower portion of the stopper body member.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 다른 실시 예를 도시한 평면도로서, 소용돌이 방지 돌기부의 다른 실시 예를 각각 나타내고 있다.3A to 3C are plan views illustrating another embodiment of the present invention, and show another embodiment of the anti-vortex protrusion.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예를 도시한 요부확대 단면도로서, 스토퍼 몸체부재의 하부에 소용돌이 방지 돌기부가 높이 차이를 두고 복수의 단으로 돌설된 예를 나타내고 있다.Figure 4 is an enlarged cross-sectional view showing the main portion of another embodiment of the present invention, it shows an example in which the anti-vortex protrusions in the lower portion of the stopper body member protruded in a plurality of stages with a height difference.
도 5는 본 발명의 사용 상태도로서, 스토퍼가 유압 실린더장치(2a)에 의해 승강되어 턴디쉬 내의 용강을 출강하여 몰드(4)로 공급하여 연속 주조 작업이 이루어지는 예를 나타내고 있다.Fig. 5 is a diagram showing the state of use of the present invention, in which a stopper is lifted by the
이하, 본 발명인 턴디쉬용 스토퍼의 스토퍼 몸체부(10)는 도 2에서 도시한 바와 같이 교환이 가능한 금속재로 제작되며, 하부로 아르곤과 같은 불활성 기체를 분사하는 분사구가 구비된 스토퍼 로드(11)의 외측을 내화재로 감싸 제조되는 것이다.Hereinafter, the
그리고 상기 스토퍼 몸체부(10)에는 하단부로부터 상부 80~120mm 부분에 소용돌이 방지 돌기부(20)가 돌출된다.And the
상기 소용돌이 방지 돌기부(20)는 스토퍼 몸체부(10)의 외주면으로 돌설되게 임의의 길이를 가지는 금속 바의 단부를 스토퍼 로드(11)의 외주면에 용접한 후 금속 바의 외주면을 내화재로 감싸 형성되는 것이다.The
상기 소용돌이 방지 돌기부(20)는 스토퍼의 몸체부의 외주면으로 이격되게 복수로 돌설되어 턴디쉬(1)의 출강구(1a)에서 용강에 발생하는 소용돌이 흐름을 방해하여 소용돌이 현상이 발생되는 것을 방지하는 것이다.The
상기 소용돌이 방지 돌기부(20)의 단부에는 도 3a에서 도시한 바와 같이 용강에 발생되는 소용돌이 방향과 반대 방향으로 돌설된 돌출부(21)가 구비되어 소용돌이의 흐름을 더 방해할 수 있도록 하는 것이 바람직하며, 상기 돌출부(21)는 소용 돌이 방지 돌기부(20)의 단부를 임의의 길이로 절곡시켜 형성하는 것을 기본으로 한다.At the end of the
또 상기 소용돌이 방지 돌기부(20)는 도 3b에서 도시한 바와 같이 임의의 원호를 가지도록 휘어 형성할 수도 있으며, 이때 휘어진 원호의 내측면이 용강에 발생되는 소용돌이 방향과 대향되게 위치되는 것이 바람직하다.In addition, the
상기 소용돌이 방지 돌기부(20)는 원호를 가지도록 휘어져 용강과의 접촉 면적이 크고, 소용돌이 방향과 반대방향의 흐름을 발생시켜 소용돌이의 흐름을 더 방해하는 것이다.The
또한, 상기 소용돌이 방지 돌기부(20)는 도 3c에서 도시한 바와 같이 파형으로 굴곡되게 형성됨으로써 용강의 소용돌이 방향에 관계없이 용강과의 접촉 면적이 크고, 소용돌이 방향과 반대방향의 흐름을 발생시켜 소용돌이의 흐름을 더 방해할 수 있게 하는 것이 바람직하다. In addition, the
출강구(1a)에서 용강의 소용돌이 방향은 외부에서 영향이 발생되지 않는 일반적인 조건에서 지구의 자전으로 인한 전향력에 의해 우리나라를 비롯한 지구 북반구에서는 '시계 반대방향', 호주나 뉴질랜드 같은 남반구에서는 '시계방향'으로 생기므로, 상기 소용돌이 방지 돌기부(20)는 이러한 소용돌이 방향을 고려하여 다양하게 변형하여 실시할 수 있음을 밝혀둔다.The vortex direction of the molten steel at the exit (1a) is 'counter-clockwise' in the northern hemisphere, including Korea, and 'clockwise' in the southern hemisphere, such as Australia and New Zealand, due to the turning force caused by the rotation of the earth under normal conditions where no external influence occurs. As it occurs, the
또, 상기 소용돌이 방지 돌기부(20)는 도 4에서 도시한 바와 같이 스토퍼 몸체부(10)재의 하부에서 높이 차이를 두고 복수의 단으로 구비되어 용강에서 발생된 소용돌이의 흐름을 더 방해할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.In addition, the
한편, 본 발명이 적용된 연속 주조 설비에 의한 연속 주조를 설명하면 하기와 같다.On the other hand, the continuous casting by the continuous casting equipment to which the present invention is applied is as follows.
일단, 스토퍼 몸체부(10)의 하단부가 턴디쉬(1)의 출강구(1a)에 밀착되어 출강구(1a)를 막고 있는 상태에서 레들(5)로부터 턴디쉬(1)의 내부로 용강이 공급되는 것이다.First, the molten steel from the
턴디쉬(1) 내부로 용강이 일정량 이상으로 충진되면 도 5에서 도시한 바와 같이 유압 실린더 장치에 의해 스토퍼 몸체부(10)가 승강되어 출강구(1a)를 열리면서 용강이 출강구(1a) 및 침지 노즐(3)을 통해 몰드(4)로 공급되어 연속 주조 작업이 이루어지게 되는 것이다.When the molten steel is filled into the tundish 1 in a predetermined amount or more, as shown in FIG. 5, the
연속 주조 작업 중에 턴디쉬(1) 내부의 용강은 상기한 바와 같이 출강구(1a) 및 침지 노즐(3)을 통해 몰드(4)로 연속되게 배출되므로 점차적으로 수위가 낮아지며, 일정량 이상으로 수위가 낮아지는 연속 주조의 말기 작업 시에 출강구(1a)에서 용강에 소용돌이 흐름이 발생하게 된다.During the continuous casting operation, the molten steel inside the tundish 1 is continuously discharged to the
그리고, 상기 소용돌이 흐름은 스토퍼 몸체부(10)의 하부에 돌설된 소용돌이 방지 돌기부(20)에 의해 방해받아 약해지게 되는 것이다.In addition, the vortex flow is weakened by being prevented by the
따라서 연속 주조 작업 시 출강구(1a)에서 용강에 소용돌이가 발생되는 것을 방지할 수 있게 되며, 용강에 부상된 슬래그 및 기타 게재물 등의 불순물이 몰드(4) 내로 용강과 함께 혼입되는 것을 방지하는 것이다.Therefore, it is possible to prevent the vortex generated in the molten steel in the tapping hole (1a) during the continuous casting operation, and to prevent impurities such as slag and other inclusions floating in the molten steel from being mixed with the molten steel into the mold (4). will be.
또한 상기한 소용돌이 현상을 고려하여 몰드(4) 내로 슬래그 및 기타 게재물 등의 불순물이 몰드(4) 내로 용강과 함께 혼입되는 것을 방지하도록 하는 잔탕량을 줄일 수 있는 것이다.In addition, in consideration of the above vortex phenomenon, it is possible to reduce the amount of residual water to prevent impurities such as slag and other inclusions into the
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes can be made without departing from the gist of the present invention, which is understood to be included in the configuration of the present invention.
도 1은 종래 스토퍼 구조에 의한 연속 주조 작업을 도시한 개략도1 is a schematic diagram showing a continuous casting operation by a conventional stopper structure
도 2는 본 발명인 스토퍼의 구조를 도시한 단면도Figure 2 is a cross-sectional view showing the structure of the present invention stopper
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 다른 실시 예를 도시한 평면도3A to 3C are plan views showing other embodiments of the present invention.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예를 도시한 요부확대 단면도Figure 4 is an enlarged cross-sectional view of the main portion showing another embodiment of the present invention
도 5는 본 발명의 사용 상태도5 is a state diagram used in the present invention
*도면 중 주요 부호에 대한 설명** Description of the major symbols in the drawings *
10 : 스토퍼 몸체부 11 : 스토퍼 로드10: stopper body portion 11: the stopper rod
20 : 소용돌이 방지 돌기부 21 : 돌출부20: anti-vortex protrusion 21: protrusion
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