KR102553547B1 - 슬래그 혼입 방지형 레이들 웰블록 - Google Patents

Abstract

본 발명은 레이들의 바닥면에 설치되어 용강의 배출경로를 제공하는 레이들 웰블록에 관한 것으로서, 사각 블록형상의 제1몸체와, 상기 제1몸체의 일측면에 결합되는 반원통 형상의 제2몸체를 포함하고, 내부에 상하방향을 따라 배출구가 형성된 몸체부 및 상기 제2몸체의 상부를 덮도록 설치되는 반구형상의 제2덮개와, 상기 제2덮개의 개방된 단부로부터 상기 제1몸체 방향으로 연장형성되고 상기 제1몸체의 상부를 덮도록 설치되며 상기 제1몸체의 일측면과 대향하는 타측면 상부에 수평방향의 개구를 형성하는 제1덮개를 포함하는 덮개부를 포함하여 이루어진다.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 턴디쉬로 배출되는 용강에 슬래그가 혼입되는 것을 방지하면서 용강을 신속하게 배출하여 레이들 내 용강을 최대한 배출할 수 있으므로 용강의 잔탕량을 줄여 생산성 향상을 기대할 수 있다.
또한, 레이들 웰블록의 구조를 제작이 용이하면서도 용강의 흐름에 효율적으로 저항할 수 있도록 개량함으로써, 레이블 웰블록의 제작 및 유지보수에 소요되는 비용을 크게 절감할 수 있다.

Description

슬래그 혼입 방지형 레이들 웰블록{Well block to prevent slag entrainment}

본 발명은 슬래그 혼입 방지형 레이들 웰블록에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 레이들 웰블록의 구조를 개량하여 턴디쉬로 배출되는 용강의 수위 저하에 따라 발생되는 용강의 와류화 흐름을 억제함으로써, 턴디쉬로 배출되는 용강에 슬래그 혼입되는 것을 방지하면서 용강을 신속하게 배출할 수 있도록 한 슬래그 혼입 방지형 레이들 웰블록에 관한 것이다.

일반적으로 연속주조 공정은 제철산업의 중간 생산품인 슬라브, 빌렛 등을 연속적으로 생산하기 위한 대표적인 공정이다.

이러한 연속주조 공정에서는 용융된 금속인 용강의 정련 또는 용강의 운반을 위해 내부에 용강을 수용하는 구조물인 레이들이 사용되며, 이러한 레이들을 이용해 용강의 정련공정을 수행한다.

도 1은 용강의 정련공정에 사용되는 레이들 구조체의 종단면을 개념적으로 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 레이들 구조체는 내부에 용강을 수용하는 레이들 몸체(102)와 레이들 몸체(102)의 바닥에 설치되고 배출구를 갖는 웰블록을 포함하는 레이들과, 레이들의 하부에 설치되고 웰블록의 배출구를 통해 배출되는 용강을 수용하는 턴디쉬(105)를 포함하여 이루어진다.

한편, 레이들 몸체(102) 내부에 수용된 용강의 상측에는 불순물인 슬래그(S)가 형성되며, 용강은 레이들 몸체(102)의 바닥에 설치된 웰블록(101)의 배출구를 통해 레이들 몸체(102)의 하부에 위치한 턴디쉬(105)로 이송된다. 미설명된 부호 103은 웰블록(101)의 배출구로부터 턴디쉬(105)로 용강의 배출경로를 제공하는 롱노즐이다.

그리고, 웰블록의 배출구를 통해 턴디쉬(105)로 이송되는 용강(M)의 이송량은 배출구에 배치된 SN플레이트(104)에 의해 조절된다.

여기서, 레이들 몸체(102)로부터 웰블록의 배출구를 통해 턴디쉬(105)로 이송되는 용강은 그 양이 줄어 수위가 낮아질수록 웰블록(101)의 상측에서 그 흐름이 와류화된다.

그런데, 이러한 용강의 와류화 흐름은 웰블록의 배출구를 통해 턴디쉬(105)로 이송되는 용강에 슬래그(S)를 혼입시켜 배출시키는 문제를 발생시키며, 턴디쉬(105)로 배출되는 용강에 슬래그가 혼입되는 경우, 용강에 의해 최종 생산되는 최종생산품에 불량이 발생할 위험성이 있다.

이에 따라 웰블록의 배출구를 통해 배출되는 용강의 와류화 흐름을 방지할 수 있는 방안이 절실하게 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 레이들 웰블록의 구조를 개량하여 턴디쉬로 배출되는 용강의 수위 저하에 따라 발생되는 용강의 와류화 흐름을 억제함으로써, 턴디쉬로 배출되는 용강에 슬래그가 혼입되는 것을 방지하면서 용강을 신속하게 배출할 수 있도록 한 슬래그 혼입 방지형 레이들 웰블록을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 레이들의 바닥면에 설치되어 용강의 배출경로를 제공하는 레이들 웰블록에 있어서, 사각 블록형상의 제1몸체와, 상기 제1몸체의 일측면에 결합되는 반원통 형상의 제2몸체를 포함하고, 내부에 상하방향을 따라 배출구가 형성된 몸체부 및 상기 제2몸체의 상부를 덮도록 설치되는 반구형상의 제2덮개와, 상기 제2덮개의 개방된 단부로부터 상기 제1몸체 방향으로 연장형성되고 상기 제1몸체의 상부를 덮도록 설치되며 상기 제1몸체의 일측면과 대향하는 타측면 상부에 수평방향의 개구를 형성하는 제1덮개를 포함하는 덮개부를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬래그 혼입 방지형 레이들 웰블록이 제공된다.

여기서, 상기 제1덮개는 상기 개구를 둘러싸는 단부가 상기 제1몸체의 일측면 방향으로 상향 경사지게 형성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 몸체부의 상면에는 상기 배출구의 둘레를 따라 상기 배출구의 중심 방향으로 하향경사진 환형의 경사면이 형성되고, 상기 배출구의 직경은 하부방향으로 갈수록 점진적으로 확장되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 몸체부는 상기 레이들의 바닥면 중심으로부터 일정 거리 이격된 위치에 설치되고, 상기 덮개부의 상기 개구는 상기 레이들의 내벽면을 바라보도록 배치되는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 몸체부와 상기 덮개부는 일체로 제작되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 몸체부와 상기 덮개부는 일체로 제작되되, 상기 몸체부의 타측면 중앙을 기준으로 수직 이등분되어 제작되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 의하면, 턴디쉬로 배출되는 용강에 슬래그가 혼입되는 것을 방지하면서 용강을 신속하게 배출하여 레이들 내 용강을 최대한 배출할 수 있으므로 용강의 잔탕량을 줄여 생산성 향상을 기대할 수 있다.

또한, 레이들 웰블록의 구조를 제작이 용이하면서도 용강의 흐름에 효율적으로 저항할 수 있도록 개량함으로써, 레이블 웰블록의 제작 및 유지보수에 소요되는 비용을 크게 절감할 수 있다.

도 1은 용강의 정련공정에 사용되는 레이들 구조체의 종단면을 개념적으로 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이들 웰블록의 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이들 웰블록의 분해사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이들 웰블록의 측단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이들 웰블록의 정면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이들 웰블록의 개략적인 설치상태도.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이들 웰블록의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이들 웰블록의 분해사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이들 웰블록의 측단면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이들 웰블록의 정면도이다.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이들 웰블록(1)은 레이들의 바닥면에 설치되어 레이들에 수용된 용강이 레이들의 하부에 설치되는 턴디쉬로 배출되는 경로를 제공하는 것으로서, 몸체부(10) 및 덮개부(20)를 포함한다.

몸체부(10)는 사각 블록형상의 제1몸체(11)와, 제1몸체(11)의 일측면에 결합되는 반원통 형상의 제2몸체(12)를 포함하고, 내부에 상하방향을 따라 배출구(13)가 형성된다.

이러한 몸체부(10)는 레이들의 바닥면 일측에 삽입 설치되어 배출구(13)를 통해 용강의 배출경로를 제공한다.

여기서, 몸체부(10)의 상면에는 배출구(13)의 둘레를 따라 배출구(13) 중심 방향으로 하향경사진 환형의 경사면(13a)이 형성되고, 배출구(13)의 직경은 하부방향으로 갈수록 직경이 점진적으로 확장되도록 형성된다.

위와 같은 경사면(13a)과 배출구(13)의 직경 확장구조는 배출구(13)로 유입되는 용강의 흐름저항을 완화시켜 용강이 배출구(13)로 보다 원활하게 유입되도록 하여 용강이 배출구(13)를 통해 보다 신속하게 배출되도록 하는 역할을 한다.

덮개부(20)는 제2몸체(12)의 상부를 덮도록 설치되는 반구형상의 제2덮개(22)와, 제2덮개(22)의 개방된 단부로부터 제1몸체(11) 방향으로 연장형성되고 제1몸체(11)의 상부를 덮도록 설치되며 제1몸체(11)의 일측면과 대향하는 타측면 상부에 수평방향의 개구(21a)를 형성하는 반원관 형상의 제1덮개(21)를 포함한다.

여기서, 덮개부(20)는 제2덮개(22)가 반구형상으로 형성되고, 제1덮개(21)가 반원관 형상으로 형성되어 용강에 직접적으로 접촉되는 외면이 곡선형상으로 형성됨에 따라 레이들에 용강의 재장입시 용강의 흐름에 대한 구조적 저항성이 높아 용강의 흐름에 의해 쉽게 침식되지 않아 내구성이 크게 향상되며, 이에 따라 레이들 웰블록(1)의 유지보수에 따른 비용을 절감할 수 있다.

그리고, 덮개부(20)는 제2덮개(22)로부터 연장형성되는 제1덮개(21)가 반원관 형상으로 형성됨에 따라 레이들에 배출구(13) 방향으로 충분한 양의 용강이 배출될 수 있는 경로를 제공한다.

또한, 제1덮개(21)는 개구(21a)를 둘러싸는 단부가 제1몸체(11)의 일측면 방향으로 상향 경사지게 형성되어 개구(21a)로 유입되는 용강의 흐름저항을 완화시켜 용강이 개구(21a)로 보다 원활하게 유입되도록 하여 용강이 개구(21a)를 통해 보다 신속하게 배출되도록 하는 역할을 한다.

특히, 위와 같은 덮개부(20)는 배출구(13)의 상부를 덮도록 설치되어 레이들의 하방으로 이동하는 용강의 흐름을 수평방향을 따라 형성된 개구(21a)를 통해 수평한 방향으로 1차적으로 꺽고, 수평한 방향으로 꺽어진 용강의 흐름을 배출구(13) 방향, 즉 수직한 방향으로 2차적으로 꺽어지도록 하여 레이들 웰블록(1)에서 생성될 수 있는 용강의 와류화 흐름 강도가 용강의 상부에 위치한 슬래그를 용강에 혼입시킬 수 있는 충분한 강도로 형성되지 못하도록 하는 역할을 한다.

이에 따라 본 발명은 배출구(13)를 통해 턴디쉬로 배출되는 용강에 슬래그가 혼입되는 것을 방지할 수 있다.

그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬래그 혼입 방지형 레이들 웰블록(1)은 몸체부(10)와 덮개부(20)가 일체로 제작될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 제작을 보다 용이하게 할 수 있도록 몸체부(10)와 덮개부(20)가 일체로 제작되되 도 5에서 보는 바와 같이, 몸체부(10)의 타측면 중앙을 기준으로 레이들 웰블록(1)을 수직으로 이등분하는 이등분선(M)의 좌우측 영역을 각각 제작하여 이를 결합하는 방식으로 제작될 수도 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬래그 혼입 방지형 레이들 웰블록(1)은 덮개부(20)를 통해 레이들 웰블록(1)에서 생성될 수 있는 용강의 와류화 흐름 강도가 용강의 상부에 위치한 슬래그를 용강에 혼입시킬 수 있는 충분한 강도로 형성되지 못하도록 하여 턴디쉬로 배출되는 용강에 슬래그가 혼입되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 배출구(13)의 유입측 가장자리를 따라 형성된 경사면(13a), 배출구(13)의 직경 확장구조 및 제1덮개(21)의 개구(21a)를 둘러싸는 단부의 경사구조를 통해 레이들 웰블록(1)의 개구(21a) 및 배출구(13)로 유입되는 용강의 흐름저항을 완화시켜 보다 원활하게 유입되도록 하여 용강이 보다 신속하게 배출되도록 한다.

이에 따라, 본 발명은 턴디쉬로 배출되는 용강에 슬래그가 혼입되는 것을 방지하면서 용강을 신속하게 배출하여 레이들 내 용강을 최대한 배출할 수 있으므로 용강의 잔탕량을 줄여 생산성이 크게 향상된다.

아울러, 본 발명은 몸체부와 덮개부를 일체로 제작하는 방식 및 이를 수직 이등분할하여 제작하는 방식을 통해 제작의 용이성을 제공할 수 있고, 덮개부 외면의 곡선구조를 통해 레이들에 재장입되는 용강의 흐름에 효율적으로 저항할 수 있으므로 레이블 웰블록의 제작 및 유지보수에 소요되는 비용을 크게 절감할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이들 웰블록의 개략적인 설치상태도이다.

통상적으로 레이들(L) 내에 수용된 용강(M)의 와류화 흐름은 레이들(L)의 바닥면 중심(O)에서 가장 발생확률이 높고, 레이들(L)의 바닥면 중심(O)에서 이격될수록 발생확률이 낮아진다.

이러한 이유에서 본 발명은 도 6에서 보는 바와 같이, 레이들 웰블록(1)의 몸체부(10)를 레이들(L)의 바닥면 중심으로부터 일정 거리 이격된 위치에 설치하고, 덮개부(20)의 개구를 레이들(L)의 내벽변을 바라보도록 배치하여 용강(M)의 와류화 흐름이 레이들 웰블록(1)이 설치된 영역에서 발생되는 것을 최소화하도록 하였다.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이들 웰블록(1)은 덮개(20)가 배출구(13)의 상부를 덮도를 설치되어 개구(21a)가 수평방향으로 배치됨에 따라 레이들(L)의 하방으로 이동하는 용강(M)의 흐름을 확대도에서 보는 바와 같이, 수평방향을 따라 형성된 개구(21a)를 통해 수평한 방향으로 1차적으로 꺽고, 수평한 방향으로 꺽어진 용강의 흐름을 배출구(13) 방향, 즉 수직한 방향으로 2차적으로 꺽어지도록 하여 레이들 웰블록(1)의 상부에 상하방향을 따라 생성될 수 있는 용강의 와류화 흐름 강도가 용강(M)의 상부에 위치한 슬래그(S)를 용강(M)에 혼입시킬 수 있는 충분한 강도로 형성되지 못하도록 하여 레이들(L)로부터 레이들 웰블록(1)과 롱노즐(N)을 통해 턴디쉬로 배출되는 용강(M)에 슬래그(S)가 혼입되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

비록 본 발명이 상기 바람직한 실시 예들과 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서, 첨부된 특허 청구범위는 본 발명의 요지에 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

1 : 레이들 웰블록 10 : 몸체부
11 : 제1몸체 12 : 제2몸체
13 : 배출구 13a : 경사면
20 : 덮개부 21 : 제1덮개
21a : 개구 22 : 제2덮개

Claims (6)

1. 레이들의 바닥면에 설치되어 용강의 배출경로를 제공하는 레이들 웰블록에 있어서,
   사각 블록형상의 제1몸체와, 상기 제1몸체의 일측면에 결합되는 반원통 형상의 제2몸체를 포함하고, 내부에 상하방향을 따라 배출구가 형성된 몸체부와;
   상기 제2몸체의 상부를 덮도록 설치되는 반구형상의 제2덮개와, 상기 제2덮개의 개방된 단부로부터 상기 제1몸체 방향으로 연장형성되고 상기 제1몸체의 상부를 덮도록 설치되며 상기 제1몸체의 일측면과 대향하는 타측면 상부에 수평방향의 개구를 형성하는 제1덮개를 포함하는 덮개부를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬래그 혼입 방지형 레이들 웰블록.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1덮개는 상기 개구를 둘러싸는 단부가 상기 제1몸체의 일측면 방향으로 상향 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 슬래그 혼입 방지형 레이들 웰블록.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 몸체부의 상면에는 상기 배출구의 둘레를 따라 상기 배출구의 중심 방향으로 하향경사진 환형의 경사면이 형성되고, 상기 배출구의 직경은 하부방향으로 갈수록 점진적으로 확장되는 것을 특징으로 하는 슬래그 혼입 방지형 레이들 웰블록.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 몸체부는 상기 레이들의 바닥면 중심으로부터 일정 거리 이격된 위치에 설치되고, 상기 덮개부의 상기 개구는 상기 레이들의 내벽면을 바라보도록 배치되는 것을 특징으로 하는 슬래그 혼입 방지형 레이들 웰블록.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 몸체부와 상기 덮개부는 일체로 제작되는 것을 특징으로 하는 슬래그 혼입 방지형 레이들 웰블록.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 몸체부와 상기 덮개부는 일체로 제작되되, 상기 몸체부의 타측면 중앙을 기준으로 수직 이등분되어 제작되는 것을 특징으로 하는 슬래그 혼입 방지형 레이들 웰블록.
   
   

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