KR102264780B1 - 연속주조용 냉각 장치 - Google Patents

연속주조용 냉각 장치 Download PDF

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KR102264780B1
KR102264780B1 KR1020200069124A KR20200069124A KR102264780B1 KR 102264780 B1 KR102264780 B1 KR 102264780B1 KR 1020200069124 A KR1020200069124 A KR 1020200069124A KR 20200069124 A KR20200069124 A KR 20200069124A KR 102264780 B1 KR102264780 B1 KR 102264780B1
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cooling
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문기현
임지우
이상원
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주식회사 포스코
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Abstract

연속주조용 냉각 장치를 제공한다. 본 발명에 따른 냉각 장치는, 슬래브의 냉각 시 발생되는 수증기를 회수하기 위한 수증기 회수 챔버, 슬래브에 기준온도의 냉각수를 공급하기 위한 냉각수 공급장치, 및 수증기 회수 챔버로부터 공급되는 수증기의 열을 회수하여 슬래브의 폭 방향 위치에 따라 냉각수의 수온을 제어하기 위한 위치별 냉각수 수온 제어부를 포함한다.

Description

연속주조용 냉각 장치{COOLING APPARATUS FOR CONTINUOUS CASTING}
본 발명은 연속주조용 냉각 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 강의 연속주조 시, 에지댐 설치 방식이나 냉각수 제어 방식을 통해 2차 냉각대에서 슬래브의 코너부가 지나치게 냉각되는 것을 방지한다.
그러나, 에지댐 설치 방식은 슬래브의 주조 폭이 변경될 때, 기계장치로 대응하기가 어려워 실효성이 떨어지며, 코너부의 냉각수량을 줄이거나 냉각수의 공급을 차단하여 열전달을 저하시키는 냉각수 제어 방식은 냉각수량을 줄이더라도 냉각수의 온도가 코너부와 센터부가 동일하여 냉각수량으로 조절하는 데는 한계가 있으며, 냉각수의 공급을 차단할 경우에는 에지부의 온도가 지나치게 뜨거워지는 문제가 있다.
본 발명은 강의 연속주조 공정 중 슬래브에서 발생하는 표면 크랙을 최대한 저감할 수 있도록 한 연속주조용 냉각 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 연속주조용 냉각 장치는, 강의 연속주조 시 냉각대를 통과하는 슬래브의 상부에 위치되고 슬래브의 냉각 시 발생되는 수증기를 회수하기 위한 수증기 회수 챔버와, 수증기 회수 챔버의 외측에 배치되고 슬래브에 기준온도의 냉각수를 공급하기 위한 냉각수 공급장치를 포함할 수 있다.
또한, 연속주조용 냉각 장치는, 수증기 회수 챔버로부터 공급되는 수증기의 열을 회수하여 슬래브의 폭 방향 위치에 따라 슬래브의 코너부, 오프 코너부 및 센터부 영역에 각각 공급되는 냉각수의 수온을 제어하기 위한 위치별 냉각수 수온 제어부를 포함할 수 있다.
위치별 냉각수 수온 제어부는, 수증기 회수 챔버의 외측에 배치되고, 수증기 회수 챔버로부터 공급되는 수증기와 기준온도의 냉각수를 혼합하여 생성되는 제1 설정온도의 냉각수를 코너부 영역에 공급하기 위한 코너부 냉각수 공급장치를 포함할 수 있다.
위치별 냉각수 수온 제어부는, 코너부 냉각수 공급장치와 슬래브 사이에 배치되고, 코너부 냉각수 공급장치로부터 공급되는 제1 설정온도의 냉각수와 기준온도의 냉각수를 혼합하여 생성되는 제2 설정온도의 냉각수를 오프 코너부 영역으로 공급하기 위한 오프 코너부 냉각수 공급장치를 포함할 수 있다.
위치별 냉각수 수온 제어부는, 오프 코너부 냉각수 공급장치와 슬래브 사이에 배치되고, 오프 코너부 냉각수 공급장치에서 공급되는 제2 설정온도의 냉각수와 기준온도의 냉각수를 혼합하여 생성되는 제3 설정온도의 냉각수를 센터부 영역으로 공급하기 위한 센터부 냉각수 공급장치를 포함할 수 있다.
코너부 냉각수 공급장치와 코너부 영역의 상, 하부 사이에는, 코너부 영역의 표면에 제1 설정온도의 냉각수를 분사하기 위한 상부 코너부 분사노즐과 하부 코너부 분사노즐이 각각 복수개 배치될 수 있다.
오프 코너부 냉각수 공급장치와 오프 코너부 영역의 상, 하부 사이에는, 오프 코너부 영역의 표면에 제2 설정온도의 냉각수를 분사하기 위한 상부 오프 코너부 분사노즐과 하부 오프 코너부 분사노즐이 각각 복수개 배치될 수 있다.
센터부 냉각수 공급 장치와 상기 센터부 영역의 상, 하부 사이에는, 센터부 영역의 표면에 제3 설정온도의 냉각수를 분사하기 위한 상부 센터부 분사노즐과 하부 센터부 분사노즐이 각각 복수개 배치될 수 있다.
코너부 냉각수 공급장치는 냉각수 공급장치와 제1 공급관에 의하여 연결되며, 제1 공급관에는 코너부 냉각수 공급장치에 기준온도의 냉각수를 분사하기 위한 냉각수 공급 노즐이 설치될 수 있다.
코너부 냉각수 공급 장치는, 상부 코너부 분사노즐과 상부 코너부 연결관에 의하여 연결되며, 하부 코너부 분사노즐과 하부 코너부 연결관에 의하여 연결될 수 있다.
오프 코너부 냉각수 공급장치는, 상부 오프 코너부 분사노즐과 상부 오프 코너부 연결관에 의하여 연결되며, 하부 오프 코너부 분사노즐과 하부 오프 코너부 연결관에 의하여 연결될 수 있다.
센터부 냉각수 공급 장치는, 상부 센터부 분사노즐과 상부 센터부 연결관에 의하여 연결되며, 하부 센터부 분사노즐과 하부 센터부 연결관에 의하여 연결될 수 있다.
본 발명의 구현예에 따르면, 강의 연속주조 공정 중 2차 냉각대에서 슬래브의 폭 방향 표면온도를 최대한 균일하게 냉각하여 슬래브에서 발생하는 표면 크랙을 최대한 저감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연속주조용 냉각 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연속주조용 냉각 장치의 슬래브 위치별 설치 상태를 설명하기 위한 일부 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 연속주조용 냉각 장치에 의해 냉각된 슬래브 위치와 슬래브의 표면온도의 관계를 나타낸 그래프이다.
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.
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.
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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연속주조용 냉각 장치의 개략적인 구성도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연속주조용 냉각 장치의 슬래브 위치별 설치 상태를 설명하기 위한 일부 구성도이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 발명의 일 실시예에 따른 연속주조용 냉각 장치는, 수증기 회수 챔버(100), 냉각수 공급장치(20), 및 위치별 냉각수 수온 제어부를 포함할 수 있다.
수증기 회수 챔버(100)는 강의 연속주조 시 2차 냉각대를 통과하는 슬래브(10)의 상부에 위치되고, 슬래브(10)의 냉각 시 발생되는 수증기를 회수할 수 있다.
또한, 냉각수 공급장치(20)는 수증기 회수 챔버(100)의 외측에 배치되고, 슬래브(10)의 냉각을 위하여 슬래브(10)에 기준온도의 냉각수를 공급할 수 있다.
위치별 냉각수 수온 제어부는, 슬래브(10)와 냉각수 공급장치(20) 사이에 배치되고, 수증기 회수 챔버(100)로부터서 공급되는 수증기의 열을 회수하여 슬래브(10)의 폭 방향(도 2의 X 방향) 위치에 따라 슬래브(10)에 공급되는 냉각수의 수온을 제어할 수 있다.
여기서, 슬래브(10)의 폭 방향 위치는 도 2에 도시된 바와 같이, 예컨대 슬래브(10)의 폭 방향(도 2의 X 방향) 중앙 영역을 센터부(CEA) 영역, 슬래브(10)의 폭 방향 코너 영역을 코너부(COA) 영역, 슬래브(10)의 폭 방향을 따라 센터부(CEA) 영역과 코너부(COA) 영역 사이의 영역을 오프 코너부(OCA) 영역으로 구분할 수 있다.
또한, 센터부(CEA) 영역은 도 2에 도시된 바와 같이, 슬래브(10)의 폭 방향(도 2의 X 방향) 중앙 기준선(도 2의 O1-O1선)을 기준으로 슬래브(10)의 전체 폭의 절반 길이의 40 내지 60% 범위의 길이(L1)로 설정될 수 있다.
오프 코너부(OCA) 영역은 도 2에 도시된 바와 같이, 슬래브(10)의 폭 방향(도 2의 X 방향) 중앙 기준선(도 2의 O1-O1선)을 기준으로 슬래브(10)의 전체 폭의 절반 길이의 60 내지 80% 범위의 길이(L2)로 설정될 수 있다.
코너부(COA) 영역은 도 2에 도시된 바와 같이, 슬래브(10)의 폭 방향(도 2의 X 방향) 중앙 기준선(도 2의 O1-O1선)을 기준으로 슬래브(10)의 전체 폭의 절반 길이의 80 내지 100% 범위의 길이(L3)로 설정될 수 있다.
수증기 회수 챔버(100)의 상부에는 수증기 회수 챔버(100)에서 회수된 수증기를 배출하기 위한 배출관(110)이 설치되며, 배출관(110)에는 배출관(110)의 개폐를 제어하기 위한 배출관 제어밸브(111)가 설치될 수 있다.
위치별 냉각수 수온 제어부는, 수증기 회수 챔버(100)의 외측에 배치되고, 수증기 회수 챔버(100)로부터 공급되는 수증기와 기준온도의 냉각수를 혼합하여 생성되는 제1 설정온도의 냉각수를 슬래브(10)의 코너부(COA) 영역에 공급하기 위한 코너부 냉각수 공급장치(200)를 포함할 수 있다.
또한, 위치별 냉각수 수온 제어부는, 코너부 냉각수 공급장치(200)와 슬래브(10)의 사이에 배치되고, 코너부 냉각수 공급장치(200)로부터 공급되는 제1 설정온도의 냉각수와 기준온도의 냉각수를 혼합하여 제2 설정온도의 냉각수를 슬래브(10)의 오프 코너부(OCA) 영역으로 공급하기 위한 오프 코너부 냉각수 공급장치(300)를 포함할 수 있다.
위치별 냉각수 수온 제어부는, 오프 코너부 냉각수 공급장치(300)와 슬래브(10)의 사이에 배치되고, 오프 코너부 냉각수 공급장치(300)로부터 공급되는 제2 설정온도의 냉각수와 기준온도의 냉각수를 혼합하여 생성되는 제3 설정온도의 냉각수를 슬래브(10)의 센터부(CEA) 영역으로 공급하기 위한 센터부 냉각수 공급장치(400)를 포함할 수 있다.
여기서, 기준온도의 냉각수(이하, "기준 냉각수"라고도 지칭함)라 함은 상온의 범위 내에 있는 온도로서, 예컨대 15~25℃ 온도 범위를 냉각수를 가리키며, 제1 설정온도의 냉각수(이하, "고온 냉각수"라고도 지칭함)라 함은 예컨대, 70~90℃ 온도 범위를 갖는 냉각수를 가리킬 수 있다.
또한, 제2 설정온도의 냉각수(이하, "중온 냉각수"라고도 지칭함)라 함은 예컨대, 50~70℃ 온도 범위를 갖는 냉각수를 가리키며, 제3 설정온도의 냉각수(이하, "저온 냉각수"라고도 지칭함)라 함은 20~50℃ 온도 범위를 갖는 냉각수를 가리킬 수 있다.
이와 같이, 기준 냉각수, 고온 냉각수, 중온 냉각수, 저온 냉각수의 온도 범위를 설정한 것은 예시적이며, 필요에 따라서 여러 가지 다양한 범위로 설정할 수 있음은 물론이다.
수증기 회수 챔버(100)의 배출관(110)에는 코너부 냉각수 공급장치(200)가 제1 연결관(210)에 의하여 연결되며, 제1 연결관(210)에는 제1 연결관(210)을 통과하는 수증기 회수 챔버(100)로부터 코너부 냉각수 공급장치(200)가 공급되는 수증기의 유량을 제어하기 위한 제1 유량제어밸브(211)가 설치될 수 있다.
코너부 냉각수 공급장치(200)는 냉각수 공급장치(20)와 제1 공급관(21)에 의하여 연결되며, 제1 공급관(21)에는 이의 개폐를 위한 제1 제어밸브(22)가 설치될 수 있다.
제1 공급관(21)에는 수증기 회수 챔버(100)에서 공급되는 수증기와 기준온도의 냉각수가 잘 혼합될 수 있도록 코너부 냉각수 공급장치(200)로 기준온도의 냉각수를 분사하기 위한 냉각수 공급 노즐(23)이 설치될 수 있다.
냉각수 공급 노즐(23)은 수증기 회수 챔버(100)에서 공급되는 수증기와 기준온도의 냉각수가 보다 효과적으로 혼합될 수 있도록 코너부 냉각수 공급장치(200)의 직상부에 배치될 수 있다.
또한, 오프 코너부 냉각수 공급장치(300)는 냉각수 공급장치(20)와 제2 공급관(31)에 의하여 연결되며, 제2 공급관(31)에는 이의 개폐를 위한 제2 제어밸브(32)가 설치될 수 있다.
센터부 냉각수 공급장치(400)는 냉각수 공급장치(20)와 제3 공급관(41)에 의하여 연결되며, 제3 공급관(41)에는 이의 개폐를 위한 제3 제어밸브(42)가 설치될 수 있다.
또한, 코너부 냉각수 공급장치(200)와 슬래브(10)의 코너부(COA) 영역의 상, 하부 사이에 각각 배치되고, 슬래브(10)의 코너부(COA) 영역의 표면에 고온 냉각수를 분사하기 위한 상부 코너부 분사노즐(201)과 하부 코너부 분사노즐(201A)을 포함할 수 있다.
상부 코너부 분사노즐(201)과 하부 코너부 분사노즐(201A)은 슬래브(10)의 코너부(COA) 영역의 용이한 냉각을 위하여 슬래브(10)의 이송 방향(도 1의 화살표 방향)을 따라 설정된 간격으로 복수개 배치될 수 있다.
상부 코너부 분사노즐(201)과 하부 코너부 분사노즐(201A)은, 슬래브(10)의 코너부(COA) 영역을 효과적으로 냉각할 수 있도록 코너부(COA)를 기준으로 코너부(COA)의 상, 하부에 서로 대응하게 배치될 수 있다.
코너부 냉각수 공급장치(200)는 상부 코너부 분사노즐(201)과 상부 코너부 연결관(211)에 의하여 연결되며, 또한, 코너부 냉각수 공급장치(200)는 하부 코너부 분사노즐(201A)과 하부 코너부 연결관(211A)에 의하여 연결될 수 있다.
상부 코너부 연결관(211)에는 이의 개폐를 제어하기 위한 상부 코너부 제어밸브(212)가 설치되며, 하부 코너부 연결관(211A)에는 이의 개폐를 제어하기 위한 하부 코너부 제어밸브(212A)가 설치될 수 있다.
또한, 오프 코너부 냉각수 공급장치(300)와 슬래브(10)의 오프 코너부(OCA) 영역의 상, 하부 사이에 각각 배치되고, 슬래브(10)의 오프 코너부(OCA) 영역의 표면에 중온 냉각수를 분사하기 위한 상부 오프 코너부 분사노즐(301)과 하부 오프 코너부 분사노즐(301A)을 포함할 수 있다.
상부 오프 코너부 분사노즐(301)과 하부 오프 코너부 분사노즐(301A)은 슬래브(10)의 오프 코너부(OCA) 영역의 용이한 냉각을 위하여 슬래브(10)의 이송 방향(도 1의 화살표 방향)을 따라 설정된 간격으로 복수개 배치될 수 있다.
또한, 상부 오프 코너부 분사노즐(301)과 하부 오프 코너부 분사노즐(301A)은, 슬래브(10)의 오프 코너부(OCA) 영역을 효과적으로 냉각할 수 있도록 오프 코너부(OCA)를 기준으로 오프 코너부(OCA)의 상, 하부에 서로 대응하게 배치될 수 있다.
오프 코너부 냉각수 공급장치(300)는 코너부 냉각수 공급장치(200)와 제2 연결관(213)에 의하여 연결되며, 제2 연결관(213)에는 이의 개폐를 제어하기 위한 제2 연결관 제어밸브(214)가 설치될 수 있다.
오프 코너부 냉각수 공급장치(300)는 상부 오프 코너부 분사노즐(301)과 상부 오프 코너부 연결관(311)에 의하여 연결되며, 또한, 코너부 냉각수 공급장치(200)는 하부 오프 코너부 분사노즐(311A)과 하부 오프 코너부 연결관(311A)에 의하여 연결될 수 있다.
또한, 상부 오프 코너부 연결관(311)에는 이의 개폐를 제어하기 위한 상부 코너부 제어밸브(312)가 설치되며, 하부 오프 코너부 연결관(311A)에는 이의 개폐를 제어하기 위한 하부 코너부 제어밸브(312A)가 설치될 수 있다.
센터부 냉각수 공급장치(400)와 슬래브(10)의 센터부(CEA) 영역의 상, 하부 사이에 각각 배치되고, 슬래브(10)의 센터부(CEA) 영역의 표면에 저온 냉각수를 분사하기 위한 상부 센터부 분사노즐(401)과 하부 센터부 분사노즐(401A)을 포함할 수 있다.
또한, 상부 센터부 분사노즐(401)과 하부 센터부 분사노즐(401A)은, 슬래브(10)의 센터부(CEA) 영역을 효과적으로 냉각할 수 있도록 센터부(CEA)를 기준으로 센터부(CEA)의 상, 하부에 서로 대응하게 배치될 수 있다.
또한, 상부 센터부 분사노즐(401)과 하부 센터부 분사노즐(401A)은 슬래브(10)의 센터부(CEA) 영역의 용이한 냉각을 위하여 슬래브(10)의 이송 방향(도 1의 화살표 방향)을 따라 설정된 간격으로 복수개 배치될 수 있다.
센터부 냉각수 공급장치(400)는 상부 센터부 분사노즐(401)과 상부 센터부 연결관(411)에 의하여 연결되며, 또한, 하부 센터부 분사노즐(401A)과 하부 센터부 연결관(411A)에 의하여 연결될 수 있다.
상부 센터부 연결관(411)에는 이의 개폐를 제어하기 위한 상부 센터부 제어밸브(412)가 설치되며, 하부 센터부 연결관(411A)에는 이의 개폐를 제어하기 위한 하부 센터부 제어밸브(412A)가 설치될 수 있다.
또한, 센터부 냉각수 공급장치(400)는 오프 코너부 냉각수 공급장치(300)와 제3 연결관(313)에 의하여 연결되며, 제3 연결관(313)에는 이의 개폐를 제어하기 위한 제3 연결관 제어밸브(314)가 설치될 수 있다.
또한, 슬래브(10)의 상부에는 상부 코너부 분사노즐(201), 상부 오프 코너부 분사노즐(301), 및 상부 센터부 분사노즐(401)을 지지하기 위한 상부 지지대(30)가 설치될 수 있다.
슬래브(10)의 하부에는 히부 코너부 분사노즐(201A), 하부 오프 코너부 분사노즐(301A), 및 하부 센터부 분사노즐(401A)을 지지하기 위한 하부 지지대(30A)가 설치될 수 있다.
이하에서, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 연속주조용 냉각 장치의 작동에 대해서 설명한다.
강의 연속주조 시 턴디쉬(11)에 저장된 용탕은 몰드(13)를 통과하면서 1차 냉각대에서 냉각되어 설정된 크기의 폭을 갖는 슬래브(10)를 제조한다.
이와 같이 제조된 슬래브(10)는 다수의 롤(15)을 통과하면서 2차 냉각대를 통과하게 된다.
이 때, 위치별 냉각수 수온 제어장치는 슬래브(10)의 폭 방향(도 2의 X 방향) 위치에 따라 슬래브(10)의 코너부(COA), 오프 코너부(OCA) 및 센터부(CEA) 영역에 각각 공급되는 냉각수의 수온을 제어한다.
즉, 수증기 회수 챔버(100)는 강의 연속주조 시 2차 냉각대를 통과하는 슬래브(10)의 상부에 위치되어, 슬래브(10)의 냉각 시 발생되어 상승되는 수증기를 포집하여 회수한다.
이와 같이, 수증기 회수 챔버(100)에서 회수된 수증기는 배출관(110) 및 제1 연결관(210)을 통하여 코너부 냉각수 공급장치(200)에 공급되며, 제1 공급관(21) 및 냉각수 공급노즐(201)을 통하여 코너부 냉각수 공급장치(200)에 공급되는 기준온도의 냉각수와 혼합된다.
이때, 코너부 냉각수 공급장치(200)에서는 기준온도의 냉각수가 수증기의 열을 회수하여 냉각수의 수온을 제1 설정온도로 상승시키게 된다.
제1 설정온도로 수온이 상승된 냉각수는, 상부 코너부 연결관(211) 및 하부 코너부 연결관(211A)을 통하여 상부 코너부 분사노즐(201)과 하부 코너부 분사노즐(201A)에 각각 공급된다.
그리고, 상부 코너부 분사노즐(201)과 하부 코너부 분사노즐(201A)에서 슬래브(10)의 코너부(COA) 영역의 표면에 각각 분사되어 코너부(COA) 영역을 냉각하게 된다.
또한, 코너부 냉각수 공급장치(200)로부터 제2 연결관(213)을 통하여 오프 코너부 냉각수 공급장치(300)에 공급되는 제1 설정온도의 냉각수는, 제2 공급관(31)을 통하여 오프 코너부 냉각수 공급장치(300)에 공급되는 기준온도의 냉각수와 혼합된다.
이때, 오프 코너부 냉각수 공급장치(300)에서는 기준온도의 냉각수가 제1 설정온도의 냉각수와 혼합되면서 냉각수의 수온을 기준온도보다 높고, 제1 설정온도보다 낮은 제2 설정온도로 생성하게 된다.
오프 코너부 냉각수 공급장치(300)의 제2 설정온도의 냉각수는, 상부 오프 코너부 연결관(311) 및 하부 오프 코너부 연결관(311A)을 통하여 상부 오프 코너부 분사노즐(301)과 상부 오프 코너부 연결관(311)에 각각 공급된다.
그리고, 상부 오프 코너부 분사노즐(301)과 상부 오프 코너부 연결관(311)에서 슬래브(10)의 오프 코너부(OCA) 영역의 표면에 각각 분사되어 오프 코너부(OCA) 영역을 냉각하게 된다.
또한, 오프 코너부 냉각수 공급장치(300)로부터 제3 연결관(313)을 통하여 센터부 냉각수 공급장치(400)에 공급되는 제2 설정온도의 냉각수는, 제3 공급관(41)을 통하여 센터부 냉각수 공급장치(400)에 공급되는 기준온도의 냉각수와 혼합된다.
이때, 센터부 냉각수 공급장치(400)에서는 기준온도의 냉각수가 제2 설정온도의 냉각수와 혼합되면서 냉각수의 수온을 기준온도보다 높고, 제2 설정온도보다 낮은 제3 설정온도로 생성하게 된다.
센터부 냉각수 공급장치(400)의 제3 설정온도의 냉각수는, 상부 센터부 연결관(411) 및 하부 센터부 연결관(411A)을 통하여 상부 센터부 분사노즐(401)과 하부 센터부 분사노즐(401A)에 각각 공급된다.
그리고, 상부 센터부 분사노즐(401)과 하부 센터부 분사노즐(401A)에서 슬래브(10)의 센터부(CEA) 영역의 표면에 각각 분사되어 센터부(CEA) 영역을 냉각하게 된다.
이와 같이, 코너부 냉각수 공급장치(200), 오프 코너부 냉각수 공급장치(300), 및 센터부 냉각수 공급장치(400)에 의하여, 슬래브(10)의 폭 방향(도 2의 X 방향) 위치에 따라 슬래브(10)의 코너부(COA), 오프 코너부(OCA) 및 센터부(CEA) 영역에 각각 공급되는 냉각수의 수온을 각각 다른 온도로 제어할 수 있다.
즉, 슬래브(10)의 코너부(COA) 영역에는 기준온도, 오프 코너부(OCA) 영역의 제2 설정온도, 센터부(CEA) 영역의 제3 설정온도보다 높은 온도의 제1 설정온도의 냉각수가 공급된다.
또한, 센터부(CEA) 영역에는 기준온도보다 높고, 코너부(COA) 영역의 제1 설정온도 및 오프 코너부(OCA) 영역의 제2 설정온도보다 낮은 제3 설정온도의 냉각수가 공급된다.
오프 코너부(OCA) 영역에는 기준온도 및 센터부(CEA) 영역의 제3 설정온도보다 높고, 코너부(COA) 영역의 제1 설정온도보다 낮은 제2 설정온도의 냉각수가 공급된다.
이에 따라, 센터부(CEA) 영역, 오프 코너부(OCA) 영역, 및 센터부(CEA) 영역에 각각 제1 설정온도의 냉각수, 제2 설정온도의 냉각수, 및 제3 설정온도의 냉각수가 각각 공급됨으로써, 슬래브(10)의 코너부(COA), 오프 코너부(OCA) 및 센터부(CEA)에서의 표면온도가 대체로 균일하게 제어될 수 있다.
즉, 코너부(COA)에는 오프 코너부(OCA) 및 센터부(CEA)의 냉각수의 수온보다 높은 온도의 냉각수를 공급하여 오프 코너부(OCA) 및 센터부(CEA)에 비해 열전달 속도를 느리게 한다.
또한, 오프 코너부(OCA)에는 센터부(CEA)의 냉각수의 수온보다 높은 온도의 냉각수를 공급하여 센터부(CEA)에 비해 열전달 속도를 느리게 한다.
이에 따라, 슬래브(10)의 표면에서 과냉각에 의한 응력을 감소시키게 되므로, 슬래브(10)의 표면 크랙을 감소시킬 수 있다.
(실시예)
본 발명의 성능을 확인하기 위해 전산해석 기법을 활용하여 슬래브(10)의 표면온도를 계산하였다.
[표 1]은 슬래브의 표면온도 계산에 사용된 경계조건을 표현한 것으로 3개의 조건으로 나누어 계산하였다.
비교예는 슬래브의 전폭을 일반(상온) 냉각 방법으로 냉각한 경우로서, 도 3에 일점쇄선으로 도시한다.
실시예1은 슬래브의 센터부와 오프 코너부는 일반(상온) 냉각 방법으로 냉각하고, 코너부는 고온 냉각수로 냉각한 경우로서, 도 3에 점선으로 도시한다.
실시예2는 슬래브의 센터부는 일반(상온) 냉각 방법으로 냉각하고, 슬래브의 오프 코너부와 코너부는 고온 냉각수로 냉각한 경우로서, 도 3에 실선으로 도시한다.
[표 1] 냉각 방법 및 슬래브 폭 방향 위치별 냉각수 온도
Figure 112020058742912-pat00001
[표 1]은 비교예, 실시예1, 실시예2의 조건으로 냉각한 경우를 비교하였다.계산에 사용된 인입 온도는 [표 1]에 나타난 바와 같이 비교예의 일반(상온) 냉각 방법의 냉각수의 온도를 20~30℃의 평균온도인 25℃로 하였다.
또한, 실시예1의 센터부의 냉각수의 온도를 25℃로 하고, 오프 코너부의 냉각수의 온도를 25℃로 하고, 코너부의 냉각수의 온도를 80℃로 하였다.
그리고, 실시예2의 센터부와 오프 코너부의 냉각수의 온도를 50℃로 하고, 코너부의 냉각수의 온도를 80℃로 하였다.
냉각수 유량은 센터부를 1로 가정할 때, 오프 코너부와 코너부는 센터부의 냉각수의 유량의 1/3로 설정하였다. 계산시 슬래브의 표면온도는 1300℃로 가정하였다.
계산은 전산해석 기법을 사용하였으며 슬래브의 표면온도의 계산결과는 도 3에 나타난 바와 같다.
비교예에서는 센터부의 표면온도가 783℃이며, 코너부의 표면온도가 595℃이며, 실시예1에서는 센터부의 표면온도가 783℃이며, 코너부의 표면온도가 843℃이며, 실시예2에서는 센터부의 표면온도가 825℃이며, 코너부의 표면온도가 850℃이다.
즉, 비교예, 실시예1 및 실시예2 중에서 실시예1의 경우에는 비교예의 경우보다 센터부의 표면온도와 코너부의 표면온도 차이 값이 적게 나타났으며, 실시예2의 경우에서 센터부의 표면온도와 코너부의 표면온도 차이 값이 최소이며, 센터부와 코너부의 표면온도가 대체로 균일한 것이 확인되었다.
본 개시를 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.
10: 슬래브
20: 냉각수 공급장치
100: 수증기 회수 챔버
200: 코너부 냉각수 공급장치
300: 오프 코너부 냉각수 공급장치
400: 센터부 냉각수 공급장치
COA: 코너부
OCA: 오프 코너부
CEA: 센터부

Claims (11)

  1. 강의 연속주조 시 냉각대를 통과하는 슬래브의 상부에 위치되고, 상기 슬래브의 냉각 시 발생되는 수증기를 회수하기 위한 수증기 회수 챔버,
    상기 수증기 회수 챔버의 외측에 배치되고, 상기 슬래브에 기준온도의 냉각수를 공급하기 위한 냉각수 공급장치, 및
    상기 수증기 회수 챔버로부터 공급되는 수증기의 열을 회수하여 상기 슬래브의 폭 방향 위치에 따라 슬래브의 코너부, 오프 코너부 및 센터부 영역에 각각 공급되는 냉각수의 수온을 제어하기 위한 위치별 냉각수 수온 제어부
    를 포함하는 연속주조용 냉각 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 위치별 냉각수 수온 제어부는,
    상기 수증기 회수 챔버의 외측에 배치되고, 상기 수증기 회수 챔버로부터 공급되는 수증기와 기준온도의 냉각수를 혼합하여 생성되는 제1 설정온도의 냉각수를 상기 코너부 영역에 공급하기 위한 코너부 냉각수 공급장치를 포함하는 연속주조용 냉각 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 위치별 냉각수 수온 제어부는,
    상기 코너부 냉각수 공급장치와 상기 슬래브 사이에 배치되고, 상기 코너부 냉각수 공급장치로부터 공급되는 제1 설정온도의 냉각수와 기준온도의 냉각수를 혼합하여 생성되는 제2 설정온도의 냉각수를 상기 오프 코너부 영역으로 공급하기 위한 오프 코너부 냉각수 공급장치를 포함하는 연속주조용 냉각 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 위치별 냉각수 수온 제어부는,
    상기 오프 코너부 냉각수 공급장치와 상기 슬래브 사이에 배치되고, 상기 오프 코너부 냉각수 공급장치로부터 공급되는 제2 설정온도의 냉각수와 기준온도의 냉각수를 혼합하여 생성되는 제3 설정온도의 냉각수를 상기 센터부 영역으로 공급하기 위한 센터부 냉각수 공급장치를 포함하는 연속주조용 냉각 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 코너부 냉각수 공급장치와 상기 코너부 영역의 상, 하부 사이에는, 상기 코너부 영역의 표면에 제1 설정온도의 냉각수를 분사하기 위한 상부 코너부 분사노즐과 하부 코너부 분사노즐이 각각 복수개 배치되는 연속주조용 냉각 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 오프 코너부 냉각수 공급장치와 상기 오프 코너부 영역의 상, 하부 사이에는, 상기 오프 코너부 영역의 표면에 제2 설정온도의 냉각수를 분사하기 위한 상부 오프 코너부 분사노즐과 하부 오프 코너부 분사노즐이 각각 복수개 배치되는 연속주조용 냉각 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 센터부 냉각수 공급 장치와 상기 센터부 영역의 상, 하부 사이에는, 상기 센터부 영역의 표면에 제3 설정온도의 냉각수를 분사하기 위한 상부 센터부 분사노즐과 하부 센터부 분사노즐이 각각 복수개 배치되는 연속주조용 냉각 장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 코너부 냉각수 공급장치는 상기 냉각수 공급장치와 제1 공급관에 의하여 연결되며,
    상기 제1 공급관에는 상기 코너부 냉각수 공급장치에 기준온도의 냉각수를 분사하기 위한 냉각수 공급 노즐이 설치되는 연속주조용 냉각 장치.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 코너부 냉각수 공급 장치는, 상기 상부 코너부 분사노즐과 상부 코너부 연결관에 의하여 연결되며, 상기 하부 코너부 분사노즐과 하부 코너부 연결관에 의하여 연결되는 연속주조용 냉각 장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 오프 코너부 냉각수 공급장치는, 상기 상부 오프 코너부 분사노즐과 상부 오프 코너부 연결관에 의하여 연결되며, 상기 하부 오프 코너부 분사노즐과 하부 오프 코너부 연결관에 의하여 연결되는 연속주조용 냉각 장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 센터부 냉각수 공급 장치는 상기 상부 센터부 분사노즐과 상부 센터부 연결관에 의하여 연결되며, 상기 하부 센터부 분사노즐과 하부 센터부 연결관에 의하여 연결되는 연속주조용 냉각 장치.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS58148059A (ja) * 1982-02-27 1983-09-03 Nippon Kokan Kk <Nkk> 連続鋳造における鋳片の温度制御法および装置
JP2011020138A (ja) * 2009-07-15 2011-02-03 Jfe Steel Corp 連続鋳造における二次冷却方法
KR101526441B1 (ko) * 2013-12-18 2015-06-05 주식회사 포스코 연속 주조 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58148059A (ja) * 1982-02-27 1983-09-03 Nippon Kokan Kk <Nkk> 連続鋳造における鋳片の温度制御法および装置
JP2011020138A (ja) * 2009-07-15 2011-02-03 Jfe Steel Corp 連続鋳造における二次冷却方法
KR101526441B1 (ko) * 2013-12-18 2015-06-05 주식회사 포스코 연속 주조 방법

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