KR20010055354A - 레이들의 휠러 개공장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은, 롱노즐 내부에 휠러층을 강제 개공시킬 수 있는 장치를 구비하여 롱노즐을 설치한 상태에서 개공작업이 이루어질 수 있도록 함으로서, 개공에 따른 용강 주입시 대기와의 접촉을 차단하여 산화 개재물의 발생을 근원적으로 차단할 수 있도록 된 레이들의 휠러 개공장치를 제공함에 있다.

이에 본 발명은, 롱노즐 외측면에 끼워지도록 된 외관과, 외관 밑면 중앙에 수직으로 설치되어 롱노즐의 내부를 통해 삽입되는 내관으로 이루어진 장착부와, 내관 내측면에 밀착설치되는 유도관과, 유도관 내부에 삽입되고 내부에 가스가 충만되는 가스통, 유도관 내측면에 돌출설치되어 가스통을 일정위치에 정지시킬 수 있도록 된 스토퍼, 가스통 상부에 밀폐설치되어 가스 폭발에 의해 발사되는 탄두, 가스통 하부에 설치되어 가스통 내부 가스를 점화시키기 위한 도화선으로 이루어진 관통부를 포함하는 레이들의 휠러 개공장치를 제공한다.

Description

레이들의 휠러 개공장치{Device for opening filler of ladle}

본 발명은 연속주조를 위한 레이들에 관한 것으로, 특히 턴디쉬에 용강 주입시 레이들의 용강주입용 롱노즐에 삽입되어 경화된 휠러를 뚫어 주기 위한 레이들의 휠러 개공장치에 관한 것이다.

일반적으로 레이들은 도 1에 도시된 바와 같이, 제강로에서 용융된 용강을 턴디쉬(tundish;140)로 주입하기 위한 것으로, 용강이 담기는 레이들(100)의 저면에는 용강을 턴디쉬(140)로 주입하기 위한 톱노즐(111)과 콜렉트노즐(112)이 장착된 카셋트(110)가 설치되고, 콜렉트노즐(112)에는 턴디쉬(140) 내부로 삽입되는 롱노즐(120)이 끼워지게 된다.

상기 톱노즐(111)은 내부의 노즐구멍을 통하여 용강이 턴디쉬(140)로 주입되도록 하는 역할을 하는데, 레이들(100) 내부로 초기 투입되는 용강으로부터 톱노즐(111)과 카셋트 플레이트를 보호하고 노즐구멍의 자연개공을 위해 레이들 준비작업 중에 톱노즐(111) 구멍 내부로 휠러(130)가 투입된다.

따라서 레이들 하부 카셋트의 콜렉트노즐에 롱노즐을 설치한 후 콜렉트노즐을 톱노즐과 맞추게 되면 톱노즐 구멍을 막고 있던 휠러가 쏟아지면서 구멍이 개공되어 용강이 롱노즐을 통해 턴디쉬로 분출되는 것이다.

그런데, 레이들 내부의 용강과 바로 맞닿는 휠러층은 고온의 용강에 의해 경화되기 때문에 상기와 같이 노즐을 개방하더라도 경화된 휠러층에 막혀 용강이 쏟아지지 않는 경우가 발생된다.

이렇게 휠러가 경화된 경우에는 휠러층을 개공시키기 위한 작업을 수행하게 되는 데, 종래에는 도 4에 도시된 바와 같이, 산소토치(160)를 통해 분사되는 산소를 이용하여 레이들(100) 내부의 휠러층(131)을 개공함에 따라 먼저 롱노즐과 콜렉트노즐을 카셋트로부터 분리시켜야 하는 문제점이 있다.

즉, 산소토치 선단을 휠러층으로 진입시키기 위해서는 롱노즐과 콜렉트노즐을 제거해야 되는 데, 이와 같이 롱노즐이 제거된 상태에서 휠러층이 개공됨에 따라 쏟아지는 용강이 외부에 노출된 채로 턴디쉬에 주입되게 된다.

따라서 종래와 같은 산소토치에 의한 개공구조는 롱노즐에 의해 용강이 대기와 차단되지 못하게 되어 2차 산화가 발생하며, 특히 스테인리스 용강의 경우 대기 중의 질소와 반응하여 질소산화물 등의 게재물이 발생하게 되고, 이로 인해 제품에 치명적인 품질결함을 유발하게 되는 문제점이 있다.

또한, 산소토치에 의한 개공작업시 작업자가 직접 고온의 용강 레이들 하부에서 작업을 수행해야 하므로 화염 및 비산되는 파편에 의해 안전사고의 위험이 높다는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 롱노즐 내부에 휠러층을 강제 개공시킬 수 있는 장치를 구비하여 롱노즐을 설치한 상태에서 개공작업이 이루어질 수 있도록 함으로서, 개공에 따른 용강 주입시 대기와의 접촉을 차단하여 산화 개재물의 발생을 근원적으로 차단할 수 있도록 된 레이들의 휠러 개공장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 일반적으로 연속주조설비에 레이들이 사용되는 상태를 도시한 도면,

도 2는 본 발명에 따른 레이들 휠러 개공장치를 도시한 일부 절개 사시도,

도 3은 본 발명의 개공장치가 설치된 상태를 도시한 단면도,

도 4는 종래기술에 따른 휠러 개공상태를 도시한 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 외관 11 : 내관

12 : 클립 20 : 유도관

21 : 가스통 22 : 스토퍼

23 : 탄두 24 : 도화선

25 : 보호막

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 롱노즐 내부를 통해 톱노즐 구멍의 휠러층에 충격을 가해 휠러층을 뚫어주기 위한 관통부와, 관통부를 롱노즐에 장착시키기 위한 장착부로 이루어진다.

이하 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 일반적으로 연속주조설비에 레이들이 사용되는 상태를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 레이들 휠러 개공장치를 도시한 일부 절개 사시도이다.

상기한 도면에 의하면, 몰드(150)에 용강을 주입하기 위한 턴디쉬(140)의 상부에는 레이들(100)이 위치하여 몰드(150) 내부로 용강을 주입하게 되는 데, 이를 위해 레이들(100)의 하부에는 톱노즐(111)과 콜렉트노즐(112)이 설치된 카셋트(110)가 장착되고 콜렉트노즐(112)에는 턴디쉬(140) 내부로 삽입되는 롱노즐(120)이 끼워지게 된다. 그리고 레이들(100) 내부의 용강과 톱노즐(111) 사이에는 휠러(130)가 충진되어 있다.

여기서 본 발명의 장착부는 롱노즐(120) 하부에 끼워져 롱노즐(120) 내부를 통해 경화되어 있는 휠러층(131) 하부로 삽입되도록 되어 있고, 관통부는 장착부 내부에 설치된다.

먼저, 상기 장착부는 원형의 롱노즐(120) 외측면에 끼워지도록 된 외관(10)과, 외관(10) 밑면 중앙에 수직으로 설치되어 롱노즐(120)의 내부를 통해 삽입되는 내관(11)으로 이루어진다.

외관(10)의 내측면에는 안쪽으로 돌출되는 클립(12)을 설치하여 롱노즐(120)과의 체결력을 높이도록 되어 있다.

여기서 외관(10)과 내관(11)의 재질은 종이재질로 하여, 즉 종이를 말아 관형태롤 제작함으로서, 사용후에는 고온의 용강에 의해 소각되도록 함이 바람직하다.

한편, 장착부에 설치되는 관통부는 내관(11) 내측면에 밀착설치되는유도관(20)과, 유도관(20) 내부에 삽입되고 내부에 가스가 충만되는 가스통(21), 유도관(20) 내측면에 돌출설치되어 가스통(21)을 일정위치에 정지시킬 수 있도록 된 스토퍼(22), 가스통(21) 상부에 밀폐설치되어 가스 폭발에 의해 발사되는 탄두(23), 가스통(21) 하부에 설치되어 가스통(21) 내부 가스를 점화시키기 위한 도화선(24)으로 이루어진다.

상기 내관(11)의 하부에는 얇은 종이재질의 보호막(25)으로 차단시켜 가스통(21)의 도화선(24)이 내관(11) 외부로 노출되지 않도록 하고 도화선(24) 끝은 보호막(25)에 부착설치한다.

또한, 유도관(20)과 탄두(23)는 스틸재질로 하여 강성을 유지할 수 있도록 한다.

도 3은 본 발명의 단면도로서, 롱노즐(120)에 끼워지는 외관(10)과 롱노즐(120) 내부를 통해 삽입되는 내관(11)이 막혀있는 휠러층(131) 바로 하부까지 삽입됨을 알 수 있고, 내관(11)에 설치되는 유도관(20) 하부쪽에 탄두(23)가 부착된 가스통(21)이 장착되어 있음을 보여주고 있다.

이하 본 발명의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.

레이들(100)이 턴디쉬(140) 상부로 이송되면 레이들(100)의 하부 콜렉트노즐(112)에 롱노즐(120)을 설치한 후 용강 주입을 위해 콜렉트노즐(112)을 톱노즐(111)과 일치시키게 된다.

톱노즐(111)과 콜렉트노즐(112)이 일치되면, 먼저 톱노즐(111) 구멍에 충진되어 있던 휠러(130)가 흘러내리면서 구멍이 개방되어 용강이 쏟아지게 되는 데,이때 용강과 맞닿은 휠러층(131)이 경화되어 용강이 쏟아지지 않는 경우에는 본 발명의 개공장치를 롱노즐(120)에 설치하여 휠러층(131)을 개공시킬 수 있게 되는 것이다.

즉, 용강이 주입되지 않는 경우에는 작업자는 별도의 지그(도시되지 않음)를 이용하여 콜렉트노즐(112)에 설치되어 있는 롱노즐(120)을 분리한 후 분리된 롱노즐(120) 하부를 통해 롱노즐(120) 내부로 내관(11)을 삽입하면서 외관(10)을 롱노즐(120) 외측에 끼워 설치한다.

여기서 외관(10)이 롱노즐(120)에 끼워짐에 따라 외관(10)의 내측면에 설치된 클립(12)이 롱노즐(120)에 눌려져 외관(10)의 이탈을 방지하게 된다.

외관(10)이 완전히 끼워지게 되면, 롱노즐(120) 상부로 돌출되어 있는 내관(11)을 콜렉트노즐(112) 구멍을 통해 위로 삽입시키면서 롱노즐(120)을 콜렉트노즐(112)에 끼워 설치한다.

본 발명의 개공장치가 설치된 롱노즐(120)이 턴디쉬(140) 내부로 진입하게 되면, 턴디쉬(140) 내부의 열에 의해 내관(11) 하부를 막고 있는 보호막(25)이 연소되면서 보호막(25)에 접착되어 있는 가스통(21)의 도화선(24)이 점화되게 된다.

따라서 점화된 도화선(24)은 가스통(21) 내부의 인화성 가스에 불꽃을 튀겨 가스를 폭발시키게 되고, 가스통(21) 상부를 막고 있는 탄두(23)가 폭발되는 가스의 폭발압력에 의해 밀려나가 유도관(20)을 따라 발사되게 된다.

이렇게 발사된 탄두(23)는 경화된 휠러층(131)에 부딪치면서 휠러층(131)을 뚫어주게 되고, 따라서 개공된 휠러층(131)으로 용강이 쏟아져 롱노즐(120)을 통해턴디쉬(140)로 주입되게 된다.

한편, 롱노즐(120)에 설치된 외관(10)과 내관(11)은 종이재질로 되어 있기 때문에 용강이 롱노즐(120)을 통해 분출되면, 고온의 용강에 의해 연소되어 제거되고, 스틸재질의 유도관(20)과 가스통(21) 및 탄두(23)는 모두 용강속으로 용해되게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 레이들 휠러 개공장치에 의하면, 롱노즐을 설치한 상태에서 경화된 휠러층을 개공시킬 수 있게 됨으로서, 용강과 대기의 접촉에 의한 2차산화 및 게재물 발생을 방지하여 주편 품질을 높일 수 있으며, 개공작업시 발생될 수 있는 산업 안전재해를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 턴디쉬에 용강을 주입하기 위한 레이들에 있어서,

   상기 레이들의 롱노즐 내부를 통해 톱노즐 구멍의 휠러층에 충격을 가해 경화된 휠러층을 뚫어주기 위한 관통부와, 관통부를 롱노즐에 장착시키기 위한 장착부로 이루어져 레이들의 콜렉트노즐에 롱노즐이 장착된 상태에서 톱노즐의 휠러 경화층을 개공시킬 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 레이들의 휠러 개공장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 장착부가 롱노즐 외측면에 끼워지도록 된 외관과, 외관 밑면 중앙에 수직으로 설치되어 롱노즐의 내부를 통해 삽입되는 내관으로 이루어진 것을 특징으로 하는 레이들의 휠러 개공장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 관통부는 내관 내측면에 밀착설치되는 유도관과, 유도관 내부에 삽입되고 내부에 가스가 충만되는 가스통, 유도관 내측면에 돌출설치되어 가스통을 일정위치에 정지시킬 수 있도록 된 스토퍼, 가스통 상부에 밀폐설치되어 가스 폭발에 의해 발사되는 탄두, 가스통 하부에 설치되어 가스통 내부 가스를 점화시키기 위한 도화선으로 이루어진 것을 특징으로 하는 레이들의 휠러 개공장치.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 내관과 외관은 종이재질로 되어 사용후 고온의 용강에 의해 소각되는 것을 특징으로 하는 레이들의 휠러 개공장치.