KR101175626B1 - 래들 및 래들 내화물의 축조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 용강의 수용 공간을 형성하도록, 벽체와 바닥으로 이루어진, 외피와, 상기 바닥에 배치되며, 일 부분에는 주변보다 오목한 부분이 형성되는, 제1 내화물과 상기 오목한 부분에 배치되며, 상기 제 1내화물과 다른 특성을 가지는, 제2 내화물 및, 상기 제 1내화물과 상기 제 2내화물을 덮도록 형성되는, 제 3내화물을 포함하는 래들 및 래들 내화물의 축조 방법에 관한 것이다.

Description

래들 및 래들 내화물의 축조 방법{LADLE AND CONSTRUCTION METHOD OF REFRACTORIES FOR LADLE}

본 발명은 연속주조공정 시 제강로에서 용강을 받아 턴디쉬로 공급하는 래들 및 래들 내화물의 축조 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 연속 주조기는 제강로에서 생산되어 래들(ladle)로 이송된 용강을 턴디쉬(TUNDISH)에 받았다가 연속 주조기용 주형로 공급하여 일정한 크기의 슬라브를 생산하는 설비이다.

상기 연속 주조기는 용강을 저장하는 래들과, 턴디쉬 및 상기 턴디쉬에서 출강되는 용강을 최초 냉각시켜 소정의 형상을 가지는 주물으로 형성하는 연속 주조기용 주형과, 상기 주형에 연결되어 주형에서 형성된 주물을 이동시키는 다수의 핀치롤러를 포함한다.

다시 말해서, 상기 래들과 턴디쉬에서 출강된 용강은 주형에서 소정의 폭과 두께를 가지는 슬라브(Slab) 또는 블룸(Bloom), 빌렛(Billet) 등의 주물로 형성되어 다음 공정으로 이송되는 것이다.

본 발명의 목적은 래들 바닥의 내화물 교체 시, 불필요한 부분의 내화물 탈락을 감소시킬 수 있는 래들 및 래들 내화물의 축조 방법을 제공하는 것이다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 실시예와 관련된 래들은, 용강의 수용 공간을 형성하도록, 벽체와 바닥으로 이루어진, 외피와, 상기 바닥에 배치되며, 일 부분에는 주변보다 오목한 부분이 형성되는, 제1 내화물과 상기 오목한 부분에 배치되며, 상기 제 1내화물과 다른 특성을 가지는, 제2 내화물 및, 상기 제 1내화물과 상기 제 2내화물을 덮도록 형성되는, 제 3내화물을 포함할 수 있다.

상기 오목한 부분은, 상기 바닥의 중심과 대응하여, 상기 제 1내화물의 상부에 형성될 수 있다.

상기 제 1내화물은 부정형 내화물인 것을 포함할 수 있다.

상기 제 1내화물은 캐스타블인 것을 포함할 수 있다.

상기 제 2내화물은, 내화물 연와인 것을 포함할 수 있다.

상기 제 2내화물은, 상기 제 1내화물보다 내충격성이 큰 특성을 가지는 것을 포함할 수 있다.

상기 제 2내화물은, 알루미나 재질인 것을 포함할 수 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 실시예와 관련된 래들 내화물의 축조 방법은, 외피의 바닥과 벽체 내측면에 영구장을 축조하는 단계와, 상기 바닥에 대응하는 영구장 상에 제 1내화물을 쌓는 단계와, 상기 제 1내화물의 상기 제 1내화물보다 좁은 면적을 가지는 제 2내화물을 축조하는 단계와, 상기 제 2내화물의 높이에 대응하여, 상기 제 2내화물 주변에 상기 제 1내화물을 채워넣는 단계와, 상기 제 1 및 제 2내화물을 덮도록 제 3내화물을 축조하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 제 1내화물은, 부정형 내화물인 것을 포함할 수 있다.

상기 제 1내화물은, 캐스타블인 것을 포함할 수 있다.

상기 제 2내화물은, 상기 제 1내화물보다 내충격성이 큰 특성을 가지는 것을 포함할 수 있다.

상기 제 2내화물은, 알루미나 재질인 것을 포함할 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 관련된 래들 및 래들 내화물의 축조 방법에 의하면, 래들 바닥의 내화물 교체 시, 불필요한 부분의 내화물의 탈락을 감소시킬 수 있어 교체 작업이 쉬워지는 효과가 있다.

도 1은 용강(M)의 흐름을 중심으로 연속주조기를 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 래들의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 래들 내화물 축조 방법을 도시한 순서도이다.
도 4a 내지 도 4e는 본 발명의 일실시예에 의한 래들 내화물 축조 방법을 설명하기 위하여 축조 순서에 따라 순차적으로 축조 형태를 도시한 개략적인 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 래들 및 래들 내화물의 축조 방법에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일?유사한 구성에 대해서는 동일?유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음설명으로 갈음한다.

도 1은 용강(M)의 흐름을 중심으로 연속주조기를 설명하기 위한 개념도이다.

본 도면을 참조하면, 용강(M)은 래들(10)에 수용된 상태에서 턴디쉬(20)로 유동하게 된다. 이러한 유동을 위하여, 래들(10)에는 턴디쉬(20)를 향해 연장하는 슈라우드 노즐(Shroud nozzle, 15)이 설치된다. 슈라우드 노즐(15)은 용강(M)이 공기에 노출되어 산화?질화되지 않도록 턴디쉬(20) 내의 용강에 잠기도록 연장한다. 슈라우드 노즐(15)의 파손 등으로 용강(M)이 공기 중에 노출된 경우를 오픈 캐스팅(Open casting)이라 한다.

턴디쉬(20) 내의 용강(M)은 주형(30) 내로 연장하는 침지 노즐(SEN, Submerged Entry Nozzle, 25)에 의해 주형(30) 내로 유동하게 된다. 침지 노즐(25)은 주형(30)의 중앙에 배치되어, 침지 노즐(25)의 양 토출구에서 토출되는 용강(M)의 유동이 대칭을 이룰 수 있도록 한다. 침지 노즐(25)을 통한 용강(M)의 토출의 시작, 토출 속도, 및 중단은 침지 노즐(25)에 대응하여 턴디쉬(20)에 설치되는 스톱퍼(stopper, 21)에 의해 결정된다. 구체적으로, 스톱퍼(21)는 침지 노즐(25)의 입구를 개폐하도록 침지 노즐(25)과 동일한 라인을 따라 수직 이동될 수 있다. 침지 노즐(25)을 통한 용강(M)의 유동에 대한 제어는, 스톱퍼 방식과 다른, 슬라이드 게이트(Slide gate) 방식을 이용할 수도 있다. 슬라이드 게이트는 판재가 턴디쉬(20) 내에서 수평 방향으로 슬라이드 이동하면서 침지 노즐(25)을 통한 용강(M)의 토출 유량을 제어하게 된다.

주형(30) 내의 용강(M)은 주형(30)을 이루는 벽면에 접한 부분부터 응고하기 시작한다. 이는 용강(M)의 중심보다는 주변부가 수냉되는 주형(30)에 의해 열을 잃기 쉽기 때문이다. 주변부가 먼저 응고되는 방식에 의해, 스트랜드(80)의 주조 방향을 따른 뒷부분은 미응고 용강(82)이 용강(M)이 응고된 응고쉘(81)에 감싸여진 형태를 이루게 된다.

핀치롤(70, 도 1)이 완전히 응고된 스트랜드(80)의 선단부(83)를 잡아당김에 따라, 미응고 용강(82)은 응고쉘(81)과 함께 주조 방향으로 이동하게 된다. 미응고 용강(82)은 위 이동 과정에서 냉각수를 분사하는 스프레이(65)에 의해 냉각된다. 이는 스트랜드(80)에서 미응고 용강(82)이 차지하는 두께가 점차로 작아지게 한다. 스트랜드(80)가 일 지점인 응고 완료점(85)에 이르면, 스트랜드(80)는 전체 두께가 응고쉘(81)로 채워지게 된다. 응고가 완료된 스트랜드(80)는 절단 지점(91)에서 일정 크기로 절단되어 슬라브 등과 같은 제품(P)으로 나뉘어진다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 래들(10)의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.

본 도면을 참조하면, 래들(10)은 외피(100)와, 영구장(200)과, 제 1내화물(300)과, 제 2내화물(400)과, 제 3내화물(500)을 포함할 수 있다.

외피(100)는 래들(10)의 외곽 형상을 이루는 것이다. 외피(100)는 벽체와 바닥으로 이루어져 용강(M)을 수용할 수 있는 공간을 형성하는 것일 수 있다. 외피(100)는 강철판재 등으로 이루어질 수 있다.

영구장(200)은 외피(100)의 내측면을 따라 배치되는 내화물 연와일 수 있다. 영구장(200)은 외피(100)를 보호하는 역할을 할 뿐 아니라, 영구장(200)의 내측으로 더 축조되는 내화물의 손상에 의해 용강(M)이 흘러나가지 않도록 하는 것이다. 그러므로 고온에서 견딜 수 있는 내열성 재질인 것이 바람직하다. 영구장(200)은 외피(100)의 보호를 위하여 바닥과 벽체의 내측면 전부에 축조되는 것일 수 있다.

제 1내화물(300)은 래들(10)의 바닥에 배치된 영구장(200)의 내측면을 따라 형성되는 것일 수 있다. 제 1내화물(300)은 바닥의 영구장(200)을 보호하는 역할을 한다. 또한, 제 1내화물(300)은 용강(M)이 래들(10)로 수용될 때 바닥에 가해지는 충격을 흡수하는 역할을 하는 것이다. 그러므로 제 1내화물(300)은 내충격성이 우수한 재질인 것일 수 있다. 제 1내화물(300)은 래들(10)의 바닥에 용이하게 형성될 수 있도록, 부정형 내화물로 이루어질 수 있다. 구체적으로, 제 1내화물(300)은 캐스타블일 수 있다. 제 1내화물(300)은 일 부분이 주변보다 오목한 부분(310)이 형성될 수 있다. 구체적으로, 오목한 부분(310)은 바닥 중심에 대응하는 제 1내화물(300)의 상단부에 형성되는 것일 수 있다.

제 2내화물(400)은, 제 1내화물(300)의 오목한 부분(310)에 배치되는 것일 수 있다. 제 2내화물(400)은 용강(M)과 접하는 제 3내화물(500)의 보수 및 교체 작업 시 제 1내화물(300)이 함께 탈락되는 것을 방지하는 역할을 하는 것일 수 있다. 구체적으로, 제 2내화물(400)은 제 1내화물(300)의 상단의 오목한 부분(310)에 축조되는 내화물 연와일 수 있다. 또한, 제 2내화물(400)은 제 1내화물(300)과 다른 특성을 가지는 것일 수 있다. 제 2내화물(400)은 제 1내화물(300)보다 내충격성이 우수한 재질일 수 있다. 예를 들어, 제 2내화물(400)은 알루미나 재질인 것이 가능하다.

제 3내화물(500)은 제 1내화물(300)과, 제 2내화물(400)을 덮도록 배치될 수 있다. 또한, 제 3내화물(500)은 벽체를 감싸도록 벽체 내측면 둘레를 따라 형성되는 것일 수 있다. 구체적으로 벽체를 감싸는 제 3내화물(500)은 벽체에 형성된 영구장(200)의 내측면을 따라 형성되는 것일 수 있다. 제 3내화물(500)은 내화물 연와일 수 있다. 또한, 제 3내화물(500)은 바닥과 벽체 부분이 서로 분리된 형태로 축조되는 내화물 연와일 수 있다. 제 3내화물(500)은 벽체의 영구장(200)과, 제 1내화물(300) 및 제 2내화물(400)을 보호하면서 용강(M)에 접한다. 그러므로, 제 3내화물(500)은 영구장(200),제 1내화물(300), 제 2내화물(400) 보다 내침식성 및 내마모성이 우수한 재질인 것이 바람직하다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 래들 내화물 축조 방법을 도시한 순서도이다. 또한, 도 4a 내지 도 4e는 본 발명의 일실시예에 의한 래들 내화물 축조 방법을 설명하기 위하여 축조 순서에 따라 순차적으로 축조 형태를 도시한 개략적인 도면이다.

본 도면을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 의한 래들 내화물 축조 방법을 설명하면 다음과 같다.

외피(100))의 바닥과 벽체에 영구장(200)을 축조하는 단계(S10)를 포함할 수 있다. 영구장(200)은 내열성이 큰 내화물 연와인 것이 가능하고, 외피(100)의 내측면을 따라 전체적으로 축조하는 것일 수 있다.

다음으로, 바닥에 대응하는 영구장(200)의 상단에 맞닿도록 제 1내화물(300)을 쌓는 단계(S20)를 포함할 수 있다. 제 1내화물(300)을 쌓는 것은, 앞서 축조된 영구장(200)의 상단에 부정형 내화물 형태인 제 1내화물(300)을 부어서 굳혀주는 형태일 수 있다. 구체적으로, 제 1내화물(300)은 캐스타블일 수 있다.

다음으로, 제 1내화물(300)의 상단에 제 1내화물(300)보다 좁은 면적을 갖는 제 2내화물(400)을 축조하는 단계(S30)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 제 1내화물(300)의 상단 중심에서 시작하여 가장자리로 일정 지름의 영역을 갖는 원형으로 제 2내화물(400)을 축조하는 것일 수 있다. 제 2내화물(400)은 제 1내화물(300)보다 내충격성이 큰 특성을 가진 재질일 수 있다. 구체적으로, 제 2내화물(400)은 알루미나 재질일 수 있다.

다음으로, 제 2내화물(400)의 높이에 대응하여, 제 2내화물(400)의 주변에 제 1내화물(300)을 채워넣는 단계(S40)를 포함할 수 있다. 제 1내화물(300)은 부정형 내화물로서, 캐스타블일 수 있다. 그러므로, 제 2내화물(400)의 주변에 캐스타블을 부어서 굳혀주는 형태일 수 있다. 캐스타블의 높이는 축조된 제 2내화물(300)의 높이와 같이 해주는 것일 수 있다.

마지막으로, 제 1내화물(300) 및 제 2내화물(400)을 덮을 수 있도록 제 3내화물(500)을 축조하는 단계(S50)를 포함할 수 있다. 제 3내화물(500)은 래들(10)의 가장 내측에 배치되는 내화물로서, 내화물 연와 형태일 수 있다. 그러므로, 벽체에 형성된 영구장을 감싸는 형태로 벽체에 제 3내화물(500)을 축조하고, 바닥에는 제 1내화물(300) 및 제 2내화물(400)을 모두 덮을 수 있도록 제 3내화물(500)을 축조하여 주는 것일 수 있다. 벽체에 축조된 제 3내화물(500a)과 바닥에 축조된 제 3내화물(500b)은 서로 분리된 형태일 수 있다. 벽체에 축조된 제 3내화물(500a)과 바닥에 축조된 제 3내화물(500b)의 분리된 틈새는 캐스타블에 의하여 채워질 수 있다.

상기와 같은 래들 및 래들 내화물의 축조 방법은 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.

10: 래들 15: 슈라우드 노즐
20: 턴디쉬 21: 스톱퍼
25: 침지 노즐 30: 주형
65: 스프레이 70: 핀치롤
80: 스트랜드 81: 응고쉘
82: 미응고 용강 85: 응고 완료점
91: 절단 지점 100: 외피
200: 영구장 300: 제 1내화물
400: 제 2내화물 500, 500a, 500b: 제 3내화물
C: 바닥 중심 P: 제품

Claims (12)

1. 용강의 수용 공간을 형성하도록, 벽체와 바닥으로 이루어진, 외피;
   상기 바닥에 배치되며, 일 부분에는 주변보다 오목한 부분이 형성되는, 제1 내화물;
   상기 오목한 부분에 배치되며, 상기 제 1내화물과 다른 특성을 가지는, 제2 내화물; 및
   상기 제 1내화물과 상기 제 2내화물을 덮도록 형성되는, 제 3내화물을 포함하는, 래들.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 오목한 부분은,
   상기 바닥의 중심과 대응하여, 상기 제 1내화물의 상부에 형성되는, 래들.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 제 1내화물은 부정형 내화물인 것을 포함하는, 래들.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 제 1내화물은 캐스타블인 것을 포함하는, 래들.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 제 2내화물은, 내화물 연와인 것을 포함하는, 래들.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 제 2내화물은, 상기 제 1내화물보다 내충격성이 큰 특성을 가지는 것을 포함하는, 래들.
   
7. 제 6항에 있어서,
   상기 제 2내화물은, 알루미나 재질인 것을 포함하는, 래들.
   
8. 외피의 바닥과 벽체 내측면에 영구장을 축조하는 단계;
   상기 바닥에 대응하는 영구장 상에 제 1내화물을 쌓는 단계;
   상기 제 1내화물의 상기 제 1내화물보다 좁은 면적을 가지는 제 2내화물을 축조하는 단계;
   상기 제 2내화물의 높이에 대응하여, 상기 제 2내화물 주변에 상기 제 1내화물을 채워넣는 단계; 및
   상기 제 1 및 제 2내화물을 덮도록 제 3내화물을 축조하는 단계를 포함하는, 래들의 내화물 축조 방법.
   
9. 제 8항에 있어서,
   상기 제 1내화물은, 부정형 내화물인 것을 포함하는, 래들의 내화물 축조 방법.
   
10. 제 9항에 있어서,
    상기 제 1내화물은, 캐스타블인 것을 포함하는, 래들의 내화물 축조 방법.
    
11. 제 8항에 있어서,
    상기 제 2내화물은, 상기 제 1내화물보다 내충격성이 큰 특성을 가지는 것을 포함하는, 래들의 내화물 축조 방법.
    
12. 제 11항에 있어서,
    상기 제 2내화물은, 알루미나 재질인 것을 포함하는, 래들의 내화물 축조 방법.

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