KR101459737B1 - Nozzle assembly for spraying molten alloy - Google Patents

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Abstract

노즐지지대의 단열성과 보온성을 높임으로써, 노즐지지대를 통한 용탕의 열 배출을 최소화하여 용탕의 응고를 방지할 수 있도록, 용탕이 유통되는 관로가 형성된 상부노즐과, 상기 상부노즐 하부에 배치되고 하단에 용탕이 분사되는 분사구멍이 형성된 하부노즐, 하부노즐을 턴디쉬에 고정하는 노즐지지대를 포함하고, 상기 노즐지지대는 세라믹 재질로 이루어진 용탕 분사용 노즐 조립체를 제공한다.An upper nozzle provided with a conduit through which the molten metal flows so as to minimize the heat discharge of the molten metal through the nozzle support by preventing the solidification of the molten metal by increasing the heat insulating property and the warming property of the nozzle support, A lower nozzle having a spray hole through which the molten metal is sprayed, and a nozzle support for fixing the lower nozzle to the tundish, wherein the nozzle support is provided with a molten metal spray nozzle assembly made of a ceramic material.

Description

용탕 분사용 노즐 조립체{NOZZLE ASSEMBLY FOR SPRAYING MOLTEN ALLOY}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a nozzle assembly using a molten metal spray nozzle,

본 발명은 고온의 용탕을 분사하는 용탕 분사용 노즐 조립체에 관한 것이다. 더욱 상세하게 본 발명은 용탕의 열 배출을 최소화할 수 있도록 된 노즐 조립체에 관한 것이다.The present invention relates to a molten metal spray nozzle assembly for spraying molten metal at a high temperature. More particularly, the present invention relates to a nozzle assembly capable of minimizing the heat dissipation of molten metal.

일반적으로, 비결정질 합금(이하 비정질 합금이라 한다)은 금속을 용융상태에서 급속 냉각시켜 제조된다. 이에 비정질 합금은 원자가 규칙적으로 배열하여 결정화할 시간이 없이 액상의 무질서한 원자배열 상태를 고체에서까지 유지시키게 된다.In general, an amorphous alloy (hereinafter referred to as an amorphous alloy) is prepared by rapidly cooling a metal in a molten state. The amorphous alloy, therefore, keeps the disordered atomic arrangement of the liquid up to the solid state without the time to crystallize and align the atoms regularly.

비정질 합금은 통상적인 결정질 합금과는 달리 원자들이 불규칙하게 배열함으로써 결정성을 갖지 않는 액상과 유사한 구조를 지닌다. 따라서 비정질 합금은 결정질 합금의 특징인 결정입계(grain boundary), 전위(dislocation) 등과 같은 결정결함(crystalline imperfection)이 존재하지 않으며, 같은 조성의 결정질 금속에 비하여 우수한 연자성, 초자왜, 강인성, 내식성, 초전도성 등의 우수한 특성을 갖는다.Unlike conventional crystalline alloys, amorphous alloys have a structure similar to a liquid phase that does not have crystallinity due to the irregular arrangement of atoms. Therefore, amorphous alloys are free from crystalline imperfections such as grain boundaries and dislocations, which are characteristics of crystalline alloys, and have excellent soft magnetic properties such as soft magnetic properties, hard magnetic properties, toughness and corrosion resistance , And superconductivity.

이러한 비정질 합금 제조 방법으로서는 다이캐스팅/영구주형주조법(die casting/permanent mold casting)과 멜트 스피닝법(melt spinning)이 주로 이용되고 있다. 멜트 스피닝법은 용융된 합금이 수용되는 턴디쉬와, 턴디쉬의 하부에 장착되어 용융합금을 배출하는 노즐과, 상기 노즐의 하부에 근접 설치되어 회전하는 냉각롤로 구성된다. 이에 용융합금이 노즐을 통해 고속으로 회전하는 냉각롤의 원주면에 배출되면서 급속으로 냉각되어, 비정질 상태를 유지하는 스트립 또는 화이버(fiber)가 제조된다.As the amorphous alloy manufacturing method, die casting / permanent mold casting and melt spinning are mainly used. The melt spinning process comprises a tundish in which a molten alloy is received, a nozzle mounted on a lower portion of the tundish to discharge the molten alloy, and a cooling roll installed close to the lower portion of the nozzle. The molten alloy is rapidly cooled through the nozzle and discharged to the circumferential surface of the cooling roll rotating at a high speed, thereby producing a strip or a fiber which maintains the amorphous state.

상기 노즐은 노즐지지대에 의해 턴디쉬 하부에 단단하게 고정된다. 상기 종래의 노즐지지대는 내열강 또는 주철과 같은 열전도도가 매우 큰 금속성 재질로 제조된다. 이에 종래에는 노즐지지대가 노즐과 접촉하면서 노즐 내부의 용탕 온도를 지속적으로 하락시키는 문제가 발생된다.The nozzle is firmly fixed to the bottom of the tundish by the nozzle support. The conventional nozzle support is made of a metallic material having a very high thermal conductivity such as heat resistant steel or cast iron. Conventionally, there is a problem that the temperature of the molten metal inside the nozzle is continuously lowered while the nozzle support is in contact with the nozzle.

즉, 노즐 내부로 유입된 용탕은 노즐 하부를 통해 빠져나가는 과정에서 노즐 내부에서 대기하는 시간을 갖게 된다. 용탕이 노즐에 대기하는 시간 동안 용탕의 열은 노즐과 접촉하고 있는 노즐지지대를 통해 외부로 빠져나가게 된다. 노즐 내에서는 용탕의 유동성이 적기 때문에 상기와 같이 일부 구간에서 열이 빠져나가게 되면 그 부분에서 응고가 일어나게 된다. 그리고 차츰 응고 영역은 커지게 된다. 결국 노즐 내부의 응고 영역이 매우 증가하게 되어 노즐 전 영역이 굳어지게 되는 현상이 발생된다. 따라서, 제품의 제조가 중단되고 추가 정비 시간이 필요하게 되어 생산성이 떨어지는 등 조업에 심각한 악영향을 미치게 된다.That is, the molten metal introduced into the nozzle has a waiting time in the nozzle in the course of escaping through the lower part of the nozzle. During the time that the melt is waiting on the nozzle, the heat of the melt escapes through the nozzle support which is in contact with the nozzle. Since the fluidity of the molten metal is small in the nozzle, if the heat escapes in a certain section as described above, solidification occurs at the portion. Then, the coagulating area becomes larger. As a result, the solidification area inside the nozzle is greatly increased, and the entire area of the nozzle is hardened. Therefore, the manufacture of the product is interrupted, additional maintenance time is required, and productivity is seriously deteriorated.

노즐지지대의 단열성과 보온성을 높임으로써, 노즐지지대를 통한 용탕의 열 배출을 최소화하여 용탕의 응고를 방지할 수 있도록 된 용탕 분사용 노즐 조립체를 제공한다.Disclosed is a nozzle assembly for use with a molten metal which is capable of minimizing the heat dissipation of molten metal through a nozzle support and preventing solidification of the molten metal by enhancing the heat insulation and warmth of the nozzle support.

본 노즐조립체는 용탕이 유통되는 관로가 형성된 상부노즐과, 상기 상부노즐 하부에 배치되고 하단에 용탕이 분사되는 분사구멍이 형성된 하부노즐, 하부노즐을 턴디쉬에 고정하는 노즐지지대를 포함하고, 상기 노즐지지대는 세라믹 재질로 이루어질 수 있다.The nozzle assembly includes an upper nozzle having a conduit through which the molten metal flows, a lower nozzle disposed below the upper nozzle and having a spray hole for spraying the molten metal at the lower end thereof, and a nozzle support for fixing the lower nozzle to the tundish, The nozzle support may be made of a ceramic material.

상기 노즐지지대는 전면에 볼트체결홀이 형성되어 볼트를 매개로 상기 턴디쉬에 고정되고, 상기 볼트는 세라믹 재질로 이루어질 수 있다.The nozzle support may have a bolt fastening hole formed on the front surface thereof and fixed to the tundish via a bolt, and the bolt may be made of a ceramic material.

상기 노즐지지대는 ZrO2, Al2O3, Al2TiO5, Al2TiO3, Si3N4, SiAlON, fused Silica 에서 선택되는 어느 한 재질로 이루어질 수 있다.The nozzle support may be made of any one material selected from ZrO 2 , Al 2 O 3 , Al 2 TiO 5 , Al 2 TiO 3 , Si 3 N 4 , SiAlON, and fused silica.

본 노즐조립체는 하부노즐 상단을 덮는 커버를 더 포함할 수 있다.The nozzle assembly may further include a cover for covering an upper end of the lower nozzle.

이와 같이 본 실시예에 의하면, 노즐지지대를 통해 빠져나가는 열을 줄여, 용탕의 온도 하락을 최소화할 수 있게 된다.As described above, according to the present embodiment, it is possible to minimize the temperature drop of the molten metal by reducing heat escaping through the nozzle support.

또한, 노즐 내부에 대기중인 용탕의 응고를 최소화할 수 있고, 조업을 계속 수행할 수 있는 상태로 용탕을 유지할 수 있게 된다.In addition, it is possible to minimize the solidification of the molten metal in the inside of the nozzle, and to keep the molten metal in such a state that the molten metal can be continuously operated.

또한, 연속적인 조업을 통해 생산성을 높일 수 있게 된다.In addition, productivity can be increased through continuous operation.

도 1은 본 실시예에 따른 용탕 분사용 노즐 조립체를 도시한 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 노즐 조립체의 노즐지지대를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 노즐 조립체의 용탕 온도 분포를 종래 기술과 비교하여 도시한 도면이다.
도 4는 본 실시예에 따른 노즐 조립체와 종래기술의 노즐 조립체에 있어서의 시간별 온도 하락 상태를 도시한 그래프이다.
1 is a schematic cross-sectional view illustrating a nozzle assembly for use with molten metal according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view illustrating a nozzle support of the nozzle assembly according to the present embodiment.
FIG. 3 is a view showing the temperature distribution of the molten metal of the nozzle assembly according to the present embodiment in comparison with the prior art.
FIG. 4 is a graph illustrating the temperature drop in the nozzle assembly according to the present embodiment and the conventional nozzle assembly.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 가능한 한 동일하거나 유사한 부분은 도면에서 동일한 도면부호를 사용하여 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Wherever possible, the same or similar parts are denoted using the same reference numerals in the drawings.

이하에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 “포함하는”의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to limit the invention. The singular forms as used herein include plural forms as long as the phrases do not expressly express the opposite meaning thereto. Means that a particular feature, region, integer, step, operation, element and / or component is specified, and that other specific features, regions, integers, steps, operations, elements, components, and / And the like.

이하에서 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.All terms including technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Predefined terms are further interpreted as having a meaning consistent with the relevant technical literature and the present disclosure, and are not to be construed as ideal or very formal meanings unless defined otherwise.

이하 설명은 고온의 금속 용탕을 분사하여 비정질 화이버를 제조하는 공정에서 고온의 금속 용탕을 분사하는 노즐 조립체를 예로서 설명한다. 본 노즐 조립체는 비정질 화이버 제조용으로 한정되지 않으며 예를 들어, 비정질 스트립 제조에 사용되는 노즐 조립체일 수 있다.In the following description, a nozzle assembly for spraying molten metal at a high temperature in a process for producing an amorphous fiber by spraying a molten metal at a high temperature will be described as an example. The present nozzle assembly is not limited to amorphous fiber fabrication and may be, for example, a nozzle assembly used in the manufacture of amorphous strips.

도 1은 본 실시예에 따른 용탕 분사용 노즐 조립체가 턴디쉬에 조립된 상태의 단면을 도시하고 있으며, 도 2는 노즐 조립체의 노즐지지대(20)를 도시하고 있다.FIG. 1 is a cross-sectional view of a molten metal spray nozzle assembly according to an embodiment of the present invention assembled in a tundish, and FIG. 2 shows a nozzle support 20 of the nozzle assembly.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 노즐 조립체(10)는 턴디쉬(100)에 장착되어 용탕이 수용되는 도가니(110)와 결합된다. 용탕은 도가니(110)로부터 노즐 조립체(10)를 통해 냉각롤(도시되지 않음) 표면으로 분사되어 비정질 화이버로 제조된다.As shown in FIG. 1, the nozzle assembly 10 according to the present embodiment is coupled to a crucible 110 mounted on the tundish 100 to receive a molten metal. The molten metal is injected from the crucible 110 to the surface of a cooling roll (not shown) through the nozzle assembly 10 to be made of an amorphous fiber.

상기 노즐 조립체(10)는 도가니(110) 하부에 결합되고 용탕이 유통되는 관로(11)가 형성된 상부노즐(12)과, 상부노즐(12) 하부에 배치되고 하단에 용탕이 분사되는 분사구멍(15)이 형성된 하부노즐(14), 하부노즐(14)을 턴디쉬(100)에 고정하는 노즐지지대(20)를 포함한다.The nozzle assembly 10 includes an upper nozzle 12 coupled to the lower portion of the crucible 110 and having a conduit 11 through which the molten metal flows and a nozzle hole 12 disposed below the upper nozzle 12, And a nozzle support 20 for fixing the lower nozzle 14 to the tundish 100. [

상기 상부노즐(12)은 도가니(110) 하부와 연결되는 부재로, 중앙에는 용탕이 흘러나가는 관로(11)가 형성된다. 상기 관로(11)는 상부노즐(12) 상단에서 하단으로 수직방향을 따라 관통되어 도가니와 하부노즐을 연결하는 통로이다.The upper nozzle 12 is a member connected to the lower part of the crucible 110, and a channel 11 through which molten metal flows is formed at the center. The channel 11 is a passage that passes through the upper nozzle 12 in the vertical direction from the upper end to the lower end and connects the crucible to the lower nozzle.

상기 관로(11) 상에는 도가니(110) 내부에 설치되어 상하로 이동되는 스토퍼(120)가 배치된다. 본 노즐 조립체(10)는 상기 스토퍼(120)의 상하 이동에 의해 상부노즐(12)의 관로(11)가 개폐되어 용탕을 하부노즐(14)로 선택적으로 공급하게 된다.A stopper 120, which is installed inside the crucible 110 and moves up and down, is disposed on the channel 11. The nozzle assembly 10 is opened and closed by the upper nozzle 12 by the vertical movement of the stopper 120 to selectively supply the molten metal to the lower nozzle 14. [

본 실시예에서 상기 하부노즐(14)은 길이방향으로 길게 연장된 구조로 되어 있다. 하부노즐(14)의 중앙부에는 고온의 용탕이 수용되는 슬릿부(16)가 형성된다. 상기 슬릿부(16)는 하부노즐 중앙부에 형성되어 용탕이 머무는 내부 공간으로 이해할 수 있다. 상기 슬릿부(16)의 하단에는 용탕이 분사되는 분사구멍(15)이 간격을 두고 형성된다. 또한, 상기 하부노즐(14)의 상단에는 둘레를 따라 플랜지(17)가 외측으로 절곡되어 수평방향으로 형성된다. 상기 플랜지(17)는 도 1에 도시된 바와 같이 하부노즐(14)을 턴디쉬(100) 하부에 고정할 수 있도록 노즐지지대(20)에 걸쳐져 지지되는 구성부이다. In the present embodiment, the lower nozzle 14 is elongated in the longitudinal direction. At the center of the lower nozzle 14 is formed a slit portion 16 for accommodating a high-temperature molten metal. The slit portion 16 is formed in the central portion of the lower nozzle and can be understood as an inner space in which the molten metal stays. At the lower end of the slit portion (16), an injection hole (15) through which the molten metal is injected is formed at an interval. In addition, a flange 17 is formed on the upper end of the lower nozzle 14 in a horizontal direction by being bent outward along the periphery. The flange 17 is supported on the nozzle support 20 so as to fix the lower nozzle 14 to the lower portion of the tundish 100 as shown in FIG.

상기 하부노즐(14)의 개방된 상단에는 슬릿부(16)를 덮는 커버(18)가 설치된다. 상기 커버(18)는 평판 구조물로, 중앙부에는 상부노즐(12)의 관로(11)와 연통되도록 홀이 형성된다. A cover (18) covering the slit (16) is provided at the opened upper end of the lower nozzle (14). The cover 18 is a flat plate structure, and a hole is formed at the center so as to communicate with the channel 11 of the upper nozzle 12.

이에, 상기 상부노즐(12)과, 하부노즐(14) 및 커버(18)는 노즐지지대(20)에 의해 턴디쉬(100) 하부에 고정 설치되어 노즐 조립체(10)를 이룬다.The upper nozzle 12 and the lower nozzle 14 and the cover 18 are fixed to the lower portion of the tundish 100 by a nozzle support 20 to form a nozzle assembly 10.

상기 노즐지지대(20)는 턴디쉬(100)의 하부에 고정 설치되며 하부노즐(14)을 받쳐 지지하게 된다. 상기 노즐지지대(20)는 전면이 개방된 사각틀 구조물로, 내측에는 하부노즐(14)의 플랜지(23)가 걸쳐지도록 단턱(21)이 형성된다. 하부노즐(14)의 플랜지(17)는 노즐지지대(20)의 단턱(21)에 걸쳐져 턴디쉬(100) 하부에 밀착된다. 상기 노즐지지대(20)는 외측부를 따라 볼트체결홀(22)이 형성된다. 상기 노즐지지대(20)는 볼트체결홀(22)에 끼워져 턴디쉬(100)에 나사결합되는 볼트(30)를 매개로 턴디쉬(100) 하부에 고정된다. 상기 노즐지지대(20)는 상기한 구조에 한정되지 않으며 하부노즐의 구조에 따라 다양하게 변형가능하다.The nozzle support 20 is fixed to the lower portion of the tundish 100 and supports the lower nozzle 14. The nozzle support 20 has a stepped structure 21 with a front open and a flange 23 of the lower nozzle 14 on the inner side. The flange 17 of the lower nozzle 14 is in close contact with the lower portion of the tundish 100 over the step 21 of the nozzle support 20. A bolt fastening hole 22 is formed along the outer side of the nozzle support 20. The nozzle support 20 is fixed to the lower portion of the tundish 100 through a bolt 30 which is inserted into the bolt fastening hole 22 and is screwed to the tundish 100. The nozzle support 20 is not limited to the above-described structure and may be variously modified according to the structure of the lower nozzle.

여기서, 상기 노즐지지대(20)는 세라믹 재질로 이루어진다. 본 실시예에서 상기 노즐지지대(20)는 전체가 세라믹 재질로 된 단일 몸체를 이룬다. 따라서, 본 실시예의 노즐지지대(20)는 종래 금속재질로 이루어진 노즐지지대와 비교하여 자체적으로 열전도성을 낮추고 단열성을 높일 수 있게 된다.Here, the nozzle support 20 is made of a ceramic material. In this embodiment, the nozzle support 20 is a single body made entirely of a ceramic material. Accordingly, the nozzle support 20 of the present embodiment can lower the thermal conductivity of the nozzle support 20 itself and improve the heat insulation property as compared with the conventional nozzle support 20 made of metal.

상기 노즐지지대(20)가 세라믹 재질로 이루어지기 위해서는 정밀 가공성과 노즐조립체의 각 구성부간의 조립성 및 강성을 고려해야 하며 무엇보다 단열성과 보온성을 고려해야 한다.In order for the nozzle support 20 to be made of a ceramic material, it is necessary to consider the precision workability and the assemblability and stiffness between the constituent parts of the nozzle assembly, and in particular, the heat insulating property and the warming property must be considered.

이를 위해, 보다 구체적으로 상기 노즐지지대(20)는 성형성이 우수하고 열전도도가 낮은 재질인 ZrO2, Al2O3, Al2TiO5에서 선택된 재질로 제조될 수 있다.More specifically, the nozzle support 20 may be made of a material selected from the group consisting of ZrO 2 , Al 2 O 3 , and Al 2 TiO 5 , which have excellent moldability and low thermal conductivity.

이에, 상기한 재질로 노즐지지대(20)를 제조함에 따라, 가공성과 조립성을 높이면서도 단열성을 확보하여 노즐지지대(20)를 통해 용탕의 열이 빠져나가는 것을 방지할 수 있게 된다.Accordingly, by manufacturing the nozzle support table 20 using the above-described materials, it is possible to secure the heat insulating property while improving workability and assembling property, and to prevent the heat of the molten metal from escaping through the nozzle support table 20.

또한, 상기 노즐지지대(20)는 기계 가공성이 우수하고 열전도도가 낮은 재질인 Al2TiO3, Si3N4, SiAlON, fused Silica 에서 선택된 재질로 이루어질 수 있다. 상기한 재질로 노즐지지대(20)를 제조함에 따라, 노즐조립체로 충분히 사용가능하면서 단열성과 보온성을 확보할 수 있게 된다. The nozzle support 20 may be made of a material selected from the group consisting of Al 2 TiO 3 , Si 3 N 4 , SiAlON, and fused silica, which have excellent machinability and low thermal conductivity. By manufacturing the nozzle support 20 with the above-described material, the nozzle assembly can be sufficiently used, and the heat insulating property and the warming property can be ensured.

한편, 본 실시예의 노즐 조립체(20)는 상기 노즐지지대(20)를 고정하는 볼트(30) 또한 세라믹 재질로 이루어질 수 있다.Meanwhile, in the nozzle assembly 20 of the present embodiment, the bolt 30 for fixing the nozzle support 20 may also be made of a ceramic material.

이와 같이, 노즐지지대(20)와 접촉하는 볼트(30)가 세라믹재질로 이루어짐에 따라 볼트를 통한 열 방출도 최소화할 수 있게 된다. 상기 볼트(30)는 보다 구체적으로 노즐지지대와 같은 재질 즉, ZrO2, Al2O3, Al2TiO5, 또는 Al2TiO3, Si3N4, SiAlON, fused Silica 에서 선택된 재질로 이루어질 수 있다.Since the bolts 30 contacting the nozzle support 20 are made of a ceramic material, heat emission through the bolts can be minimized. The bolt 30 may be made of a material selected from the group consisting of ZrO 2 , Al 2 O 3 , Al 2 TiO 5 , Al 2 TiO 3 , Si 3 N 4 , SiAlON, and fused silica. have.

이하, 도 3은 본 실시예에 따른 노즐 조립체의 용탕 온도 분포를 종래 기술과 비교하여 전산 모사한 결과를 도시하고 있으며, 도 4는 본 실시예에 따른 노즐 조립체와 종래기술의 노즐 조립체에 있어서의 시간별 온도 하락 상태를 도시하고 있다.FIG. 3 is a graph showing a result of a computer simulation comparing the temperature distribution of the molten metal of the nozzle assembly according to the present embodiment with that of the prior art. FIG. 4 is a cross- And shows a temperature drop state with respect to time.

본 실시예로, 세라믹 재질인 SiALON 로 제조된 노즐지지대를 포함하는 노즐 조립체와, fused Silica 로 제조된 노즐지지대를 포함하는 노즐 조립체가 사용되었고, 이에 대한 비교예로 주철로 제조된 노즐지지대를 사용하는 종래 기술의 노즐 조립체를 사용하였다.In this embodiment, a nozzle assembly including a nozzle support including a nozzle support made of SiAlON made of a ceramic material and a nozzle support made of fused silica was used. As a comparative example, a nozzle support made of cast iron was used A conventional nozzle assembly was used.

온도 분포 측정에 앞서, 실시예와 비교예 모두 비정질 화이버를 제조하는 공정을 시작하기 전에 하부노즐을 900℃로 예열하고, 예열하는 과정에서 노즐지지대도 700℃정도로 같이 예열되는 조건을 부여하였다. 노즐 내부에 동일한 온도를 가진 용탕이 가득 채워진 상태에서 시간이 경과함에 따라 온도의 하락 상태를 살펴보았다. Prior to the measurement of the temperature distribution, the lower nozzle was preheated to 900 DEG C before starting the process of producing the amorphous fiber in both of the examples and the comparative examples, and the nozzle support was also preheated to 700 DEG C in the process of preheating. In the state that the inside of the nozzle is filled with the molten metal having the same temperature, the temperature is lowered with time.

온도 분포 측정 결과, 종래 기술에 따라 주철로 제작된 노즐지지대를 구비한의 노즐 조립체의 경우, 노즐지지대와 접촉하는 하부노즐의 내면에서 시간이 지남에 따라 용탕의 온도가 지속적으로 하락하는 것을 확인할 수 있다. 즉, 냉각롤에 의해 생긴 바람에 의해 노즐지지대의 온도가 하락되면서 용탕의 열이 금속재질인 노즐지지대를 통해 외부로 빠져나가 용탕의 온도가 떨어지는 것이다. 이 결과를 통해 주철로 된 노즐지지대에 의해 많은 열이 빼앗기고 있음을 알 수 있다.As a result of the temperature distribution measurement, it was confirmed that, in the case of the nozzle assembly having the nozzle support made of cast iron according to the prior art, the temperature of the melt continuously decreased with time from the inner surface of the lower nozzle contacting the nozzle support have. That is, as the temperature of the nozzle support decreases due to the wind generated by the cooling roll, the heat of the molten metal escapes through the nozzle support, which is made of metal, to lower the temperature of the molten metal. The result shows that the heat is lost by the cast iron nozzle support.

반면에, 본 실시예의 노즐 조립체의 경우, 세라믹 재질의 노즐지지대를 사용함에 따라 노즐지지대와 접촉하는 하부노즐의 내면에서 용탕의 온도 하락이 비교예와 비교하여 크지 않음을 알 수 있다. 특히, Silica 재질의 노즐지지대를 사용한 노즐 조립체의 경우 온도 하락을 더욱 방지하여, 용탕의 온도 및 노즐 모서리의 최저 온도가 종래기술과 비교하여 크게 향상되었으며, 시간의 경과에 따른 온도 하락 역시 크게 줄어듬을 알 수 있다.On the other hand, in the case of the nozzle assembly of the present embodiment, it can be seen that the temperature drop of the molten metal on the inner surface of the lower nozzle contacting the nozzle supporter is not greater than that of the comparative example due to the use of the ceramic nozzle support. Particularly, the nozzle assembly using the nozzle support of Silica material prevents the temperature drop further, and the temperature of the melt and the minimum temperature of the nozzle edge are greatly improved compared to the prior art, and the temperature drop with the passage of time is greatly reduced Able to know.

또한, 턴디쉬가 냉각롤 상부로 이동하여 비정질 화이버를 제조하기 까지 약 2분의 대기시간이 존재하지만 본 실시예의 노즐지지대는 큰 온도 하락은 나타나지 않았다. 또한, 본 실시예의 노즐지지대가 하부노즐의 보온 역할을 수행함으로써, 하부노즐의 온도 하락도 방지할 수 있게 된다.Also, although there is a waiting time of about 2 minutes until the tundish moves to the upper portion of the cooling roll to produce the amorphous fiber, the nozzle support of this embodiment does not show a large temperature drop. Further, the nozzle support of the present embodiment performs the role of keeping the lower nozzle in a warm-up condition, thereby preventing the temperature drop of the lower nozzle.

이와 같이, 본 실시예의 노즐 조립체는 노즐지지대를 통해 빠져나가는 열을 최소화함으로써, 용탕의 응고를 방지하고 안정적인 조업을 계속 유지할 수 있게 된다.Thus, the nozzle assembly of the present embodiment minimizes the heat escaping through the nozzle support, thereby preventing the molten metal from solidifying and maintaining stable operation.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예가 도시되어 설명되었지만, 다양한 변형과 다른 실시예가 본 분야의 숙련된 기술자들에 의해 행해질 수 있을 것이다. 이러한 변형과 다른 실시예들은 첨부된 청구범위에 모두 고려되고 포함되어, 본 발명의 진정한 취지 및 범위를 벗어나지 않는다 할 것이다.While the illustrative embodiments of the present invention have been shown and described, various modifications and alternative embodiments may be made by those skilled in the art. Such variations and other embodiments will be considered and included in the appended claims, all without departing from the true spirit and scope of the invention.

10 : 노즐 조립체 11 : 관로
12 : 상부노즐 14 : 하부노즐
15 : 분사구멍 16 : 슬릿부
17 : 플랜지 18 : 커버
20 : 노즐지지대 21 : 단턱
22 : 볼트체결홀 30 : 볼트
10: nozzle assembly 11:
12: upper nozzle 14: lower nozzle
15: injection hole 16:
17: flange 18: cover
20: nozzle support 21:
22: bolt fastening hole 30: bolt

Claims (4)

비정질 소재 제조를 위해 고온의 용탕을 냉각롤에 분사하는 노즐 조립체로,
용탕이 유통되는 관로가 형성된 상부노즐과, 상기 상부노즐 하부에 배치되고 하단에 용탕이 분사되는 분사구멍이 형성된 하부노즐, 하부노즐을 턴디쉬에 고정하는 노즐지지대를 포함하고,
상기 노즐지지대는 세라믹 재질로 이루어지고,
상기 노즐지지대는 전면에 볼트체결홀이 형성되어 볼트를 매개로 상기 턴디쉬에 고정되고, 상기 볼트는 세라믹 재질로 이루어진 용탕 분사용 노즐 조립체.
A nozzle assembly for spraying a high-temperature molten metal onto a cooling roll for producing an amorphous material,
A lower nozzle disposed below the upper nozzle and having a spray hole for spraying the molten metal at a lower end thereof; and a nozzle support for fixing the lower nozzle to the tundish,
The nozzle support base is made of a ceramic material,
Wherein the nozzle support base is fixed to the tundish via a bolt with a bolt fastening hole formed on the front surface thereof, and the bolt is made of a ceramic material.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 노즐지지대는 ZrO2, Al2O3, Al2TiO5, Al2TiO3, Si3N4, SiAlON, fused Silica 에서 선택되는 어느 한 재질로 이루어진 용탕 분사용 노즐 조립체.
The method according to claim 1,
Wherein the nozzle support comprises a material selected from the group consisting of ZrO 2 , Al 2 O 3 , Al 2 TiO 5 , Al 2 TiO 3 , Si 3 N 4 , SiAlON, and fused silica.
제 3 항에 있어서,
상기 볼트는 상기 노즐지지대와 동일한 재질로 이루어진 용탕 분사용 노즐 조립체.
The method of claim 3,
Wherein the bolt is made of the same material as the nozzle support.
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