KR101091955B1 - 출강 지연 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 출강 지연 장치는 턴디시에 공급되는 용강에 포함된 슬래그의 분리 및 부상이 진행될 수 있도록 적정시간 지연 후 공급되는 용강의 비중에 의해 부상하여 출강구를 개방함에 의해 슬래그의 유출을 방지하고, 용강 출강의 마무리 단계에서도 슬래그의 유출을 방지 할 수 있어 생산되는 주편의 품질을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.

용강, 슬래그, 출강, 주편, 비중, 부력, 내화물.

Description

출강 지연 장치 { Molten steel tapping time delay apparatus }

도 1은 종래의 출강 지연 장치를 도시한 단면도이다.

도 2는 종래의 출강 지연 장치를 도시한 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 출강 지연 장치를 도시한 사시도이다.

도 4는 본 발명에 따른 출강 지연 장치가 턴디시 내에 설치되는 상태를 나타내는 단면도이다.

도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 출강 지연 장치의 다양한 실시예를 보여주는 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 턴디시 2 : 출강구

4 : 용강 5 : 슬래그

30 : 삽입부 31 : 홀더부

40 : 부상부

본 발명은 출강 지연 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연속 주조 초기 공정에서 턴디시(Tundish) 내에 수용되는 용강에 포함된 슬래그가 주형으로 출강(유출)되지 않도록, 턴디시 내에 수용되는 용강 상층의 슬래그를 분리 부상하여, 순수한 용강 만이 주형으로 출강 되도록 용강의 출강 시간을 지연하는 출강 지연 장치에 관한 것이다.

일반적으로 주편은 용강을 담은 용기인 래들(미도시)에 복수의 출강구를 구비하고 일시적으로 용강을 공급 받아 저장한 후, 용강을 주형의 각 스트렌드로 분배하는 기능을 갖은 턴디시에 공급하고, 주형의 각 스트랜드로 출강되는 용강이 냉각, 응고되며 인발되는 과정으로 생산된다.

연속 주조 작업의 원활화와 주편의 품질을 향상하기 위해 주조 작업 전 일정온도로 턴디시 탕내를 건조하여 습기를 제거하고, 소정의 온도를 유지할 수 있도록 3~4시간 정도를 예열하여 래들에 수용된 용강(4)을 공급 받고, 또한 연속 주조 초기에는 턴디시 탕내에 수용되는 용강에 포함된 슬래그를 부상, 분리해 주형으로의 출강이 발생되지 않도록 출강 지연 장치를 삽입해 용강의 출강 시간을 적절히 지연한다.

도 1에는 종래 기술에 따른 출강 지연 장치의 일례로서, 턴디시(1) 하부의 출강구(2)에 중공부(3a)를 갖는 튜브(3)가 도시되어 있다. 상기 튜브(3)를 삽입한 후 용강을(4)을 공급하면 용강(4)과 슬래그(5)는 상, 하부로 분리되고, 상기 튜브(3)는 소정의 시간 경과 후 용강(4)의 온도에 의해 용융되어 출강구(2)가 개방됨에 따라 용강(4)과 함께 출강구를 통하여 슬래그(5)를 배재한 상태로 출강된다.

그러나 상기와 같은 튜브를 사용할 경우, 턴디시(1)에 공급된 용강(4)의 높이가 튜브(3)의 중공부(3a) 상단보다 낮을 때 용융되면, 용강(4)의 상부에 부상된 슬래그(5)가 함께 튜브 용융물에 부착되어 출강구(2)를 따라 주형(미도시)으로 출강되므로 초기 주편에서 불량이 발생하게 되고, 턴디시(1)에 공급된 용강(4)의 높이가 튜브(3)의 중공부(3a) 상단보다 높아질 때까지 튜브(3)의 하단이 용융되지 못하면 슬래그(5)는 중공부(3a)를 통하여 출강구(2)로 출강되므로 주편의 불량은 더욱 심하게 되는 문제가 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 또 다른 종래 기술로는 도2에 도시된 바와 같은 원통형의 삽입 튜브(10) 상단에 플레이트(11)를 구비한 것으로, 출강구(2)에 삽입 튜브(10)를 삽입하면 상단의 플레이트(11)의 저면부가 턴디시(1) 내측 저면과 긴밀히 접촉해 출강구(2)를 폐쇄하고, 용강(4)이 턴디시(1)에 수용되면 용강(4)내 슬래그(5)가 부상, 분리될 수 있도록 일정시간이 지연되다가 용강(4)의 온도에 의해 플레이트(11)가 용융되어 출강구(2)가 개방된다.

그러나, 상기의 기술은 턴디시의 건조 및 예열 공정에서 변형이 발생하여 밀폐된 출강구(2)에 용강의 유동에 의해 틈새가 발생될 경우, 용강(4)을 턴디시(1)에 공급하면 용강(4)에 포함된 슬래그(5)가 틈새를 통해 출강구(2)로 출강되며, 상기 플레이트(11)의 용융시간이 단축되어 출강구(2)가 조기에 개방되어 주편의 품질을 저하시킨다.

특히, 도 1에 도시된 튜브(3) 측벽의 두께와 도 2에 도시된 플레이트(11)의 두께가 두꺼울 경우 용강에 의해 용융되는 시간이 지연되며, 완전히 용융되지 못한 튜브(3) 및 플레이트(11)가 출강구(2)를 폐쇄시킬 수 있으므로 작업자가 치구를 이용해 출강구(2)를 폐쇄하고 있는 튜브(3) 및 플레이트(11)를 제거해주어야 하는 등의 문제점이 발생한다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 턴디시에 공급되는 용강에 포함된 슬래그의 분리 및 부상이 진행될 수 있도록 적정시간 지연 후 공급되어 용강 출강의 마무리 단계에서 슬래그의 유출을 방지 할 수 있도록 구성되는 출강 지연 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

아울러, 본 발명의 목적들은 이상에서 언급된 목적들에 국한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 출강 지연 장치는, 턴디시의 출강구에 설치되어 용강의 초기 출강 시간을 지연하는 출강 지연 장치에 있어서, 상기 출강구 내에 삽입되어 이를 폐쇄하는 삽입부와; 상기 삽입부의 상단에 결합된 홀더부와; 상기 홀더부의 상단에 결합되고 상기 용강보다 비중이 작도록 구성된 부상부를 포함한다.

또한, 적어도 상기 부상부는 용강보다 낮은 비중의 재질로 이루어진 것을 포함한다.

또한, 상기 부상부는 내부에 폐쇄된 소정 공간이 형성된 것을 포함한다.

또한, 상기 부상부는 내부에 소정 공간이 형성되고 상기 소정 공간은 부상부의 상부의 적어도 일부에서 개구된 것을 포함한다.

또한, 상기 부상부는 그 크기가 상기 삽입부 및 홀더부보다 횡방향으로 더 큰 것을 포함한다.

또한, 상기 홀더부는 상단의 횡 방향 크기보다 하단의 횡 방향 크기가 더 크게 형성되는 것을 포함한다.

또한, 상기 홀더부는 상하 방향을 따라 횡 방향 크기가 변하는 형상으로 형성되는 것을 포함한다.

또한, 상기 홀더부는 용강보다 융점이 높은 재료로 형성되는 것을 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 출강 지연 장치의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 출강 지연 장치를 도시한 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 출강 지연 장치는 턴디시의 출강구 내에 삽입되어 끼워 맞춤 됨에 따라 상기 출강구로 용강이 유출되지 못하도록 폐쇄하는 마개 형상의 삽입부(30)와, 상기 삽입부(30)의 상단에 결합된 홀더부(31)와, 상기 홀더부(31)의 상단에 결합되고 상기 턴디시 내부로 용강이 유입됨에 따라 상기 삽입부(30)가 출강구로부터 이탈되어 부상 가능하도록 형성되는 부상부(40)를 포함하 여 구성된다.

이러한 출강 지연 장치는 유입되는 용강에 의해 용융되지 않도록 용강보다 높은 융점을 갖는 재질로 이루어지는 것이 바람직한 바, 이와 같이 내화물 등과 같은 고 융점의 재질로 출강 지연 장치를 구성하면 재활용 가능 할 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 출강 지연 장치가 턴디시 내에 설치되는 상태를 나타내는 단면도이다.

본 발명에 따른 출강 지연 장치의 삽입부(30)는 턴디시의 출강구에 끼워 맞춤되는 상태로 삽입되어 상기 출강구가 폐쇄되도록 설치된다.

이러한 상태에서 턴디시(1)는 건조공정과 예열공정을 거쳐 탕내의 온도를 섭씨 1,100도 정도로 유지한 후 래들(미도시)에 담겨진 용강(4)을 공급받게 된다.

이때, 용강(4)이 탕내에 수용되면 출강구(2)를 막고 있는 삽입부(30) 상측의 홀더부(31)가 잠기게 되면서, 용강(4)의 무게에 의해 홀더부(31)는 긴밀히 출강구(2)와 접촉하게 된다. 그리고, 소정 량의 용강(4)이 수용되며 홀더부(31) 상측의 부상부(40) 하단과 용강(4)의 레벨이 같아지면, 용강(4)과의 비중차에 의해 부상부(40)에 부력이 발생되기 시작하게 되며, 용강(4)의 레벨이 증가하여 상기 부상부(40)가 용강에 의해 어느 정도 잠기면 부력이 증가하여 본 장치가 부상, 분리됨에 따라 출강구(2)가 개방되게 된다.

따라서, 용강(4)의 출강 시간이 지연되어 슬래그(5)가 분리되는 것이고, 주형으로 슬래그(5)가 출강되는 것을 방지할 수 있는 것이다.

부상된 출강 지연 장치는 용강(4)에 의해 용융되지 않는 상태로 부상된 상태 를 유지하고, 또한 주조 말기에 출강구(2)를 폐쇄해 분리된 슬래그(5)의 출강을 방지하는 기능을 수행할 수도 있다. 아울러 홀더부(31)의 길이와 직경의 변화를 주면 출강 지연시간을 조절할 수 있다.

상기 부상부는 용강보다 비중이 낮은 재질로 이루어져야 하고, 상기 삽입부가 이탈 가능한 만큼의 부력이 발생되도록 소정 두께 및 소정 넓이로 이루어져야 한다.

도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 출강 지연 장치의 다양한 실시예를 보여주는 단면도이다.

상기 부상부(40)는 용강(4) 또는 슬래그(5) 보다 낮은 비중을 갖는 내화물 등의 재질로 이루어져 용강(4)에 잠길 경우 부상되며, 이러한 부상부(40)의 형상은 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 디스크 형상으로 형성될 수도 있고, 또는 도 6에 도시된 바와 같이 부력을 받을 수 있도록 상단부가 개방된 용기 형상으로 형성될 수도 있으며, 또한 도 7에 도시된 바와 같이, 내부에 빈 공간을 갖는 곡면체 또는 다면체 등의 형상으로 형성될 수도 있다.

이와 같은, 용기 형상과 빈 공간의 형성은 상기 출강 지연 장치에 비중에 의한 부상력 외에도 부력에 의한 부상력을 추가로 받게 할 수 있으므로, 용강(4)과 부상부(40)의 비중 차이가 크지 않을 경우, 용강(4)의 턴디시(1) 내 유입 속도 및 출강구 배출 속도 등을 적절하게 고려하여 출강 지연 장치를 구성함이 바람직하다.

또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 홀더부(31) 내부에도 빈 공간을 형성하여 홀더부(31)의 무게를 줄임에 따라 상기 출강 지연 장치가 더 쉽게 부상될 수 있도록 하는 것도 가능하다.

본 실시예에서 상기 홀더부(31)는 하단 중심부에서 상단 중심부를 따르는 방향과 수직인 일부 또는 전체 단면이 서로 다른 크기를 갖도록, 상단의 면적보다 하단의 면적이 더 크게 형성되고, 외주면이 내측으로 요입되는 곡면으로 형성되어 하측에서 일정 크기의 무게를 갖도록 함에 의해 용강에 의해 부상되는 시간을 지연할 수 있도록 하였다. 그러나 상기 홀더부의 형상은 출강 지연 장치의 부상 조건과 설정하고자 하는 출강 지연 시간에 따라 다양하게 변형 실시 가능함을 당업자는 주의하여야 한다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허 청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

본 발명에 따른 출강 지연 장치는 턴디시에 공급되는 용강에 포함된 슬래그의 분리 및 부상이 진행될 수 있도록 적정시간 지연 후 공급되는 용강의 비중에 의해 부상하여 출강구를 개방함에 의해 슬래그의 유출을 방지하고, 용강 출강의 마무리 단계에서도 슬래그의 유출을 방지 할 수 있어 생산되는 주편의 품질을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.

Claims (8)

1. 턴디시의 출강구에 설치되어 용강의 초기 출강 시간을 지연하는 출강 지연 장치에 있어서,

   상기 출강구 내에 삽입되어 이를 폐쇄하는 마개 형상의 삽입부와;

   상기 삽입부의 상단에 결합된 홀더부와;

   상기 홀더부의 상단에 결합되고 상기 용강보다 비중이 작도록 구성된 부상부;를 포함하고

   용강에 의해 용융되지 않도록 용강 보다 높은 융점을 갖는 재질로 이루어지는 출강 지연 장치.
2. 청구항 1에 있어서, 적어도 상기 부상부는 용강보다 낮은 비중의 재질로 이루어진 것을 포함하는 출강 지연 장치.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 부상부는 내부에 폐쇄된 소정 공간이 형성된 것을 포함하는 출강 지연 장치.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 부상부는 내부에 소정 공간이 형성되고 상기 소정 공간은 부상부의 상부의 적어도 일부에서 개구된 것을 포함하는 출강 지연 장치.
5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 부상부는 그 크기가 상기 삽입부 및 홀더부보다 횡방향으로 더 큰 것을 포함하는 출강 지연 장치.
6. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 홀더부는 상단의 횡 방향 크기보다 하단의 횡 방향 크기가 더 크게 형성되는 것을 포함하는 출강 지연 장치.
7. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한에 있어서, 상기 홀더부는 상하 방향을 따라 횡 방향 크기가 변하는 형상으로 형성되는 것을 포함하는 출강 지연 장치.
8. 삭제

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