KR20140022418A - Refractory element, assembly and tundish for transferring molten metal - Google Patents
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Abstract
내화 요소가 강 주조 프로세스에서 강 재산화를 방지하거나 제한하도록 구성된다. 내화 요소는 지정된 기하학적 배열의 주연부에 의해 둘러싸인 베이스를 포함한다. 내화 요소는 지정된 기하학적 배열로 주연부에 의해 둘러싸인 베이스로 구성된다.The fire resistant element is configured to prevent or limit steel reoxidation in the steel casting process. The fire resistant element comprises a base surrounded by the perimeter of the designated geometry. The fire resistant element consists of a base surrounded by a perimeter in a specified geometric arrangement.
Description
본 발명은 강의 연속 주조 및 특히 강 재산화의 문제점에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 강 재산화를 방지하거나 제한하고, 산화 생성물이 주조 채널에 진입하는 것을 방지하는 노즐 및 포위 내화 요소를 포함하는 조립체를 포함하는 턴디쉬(tundish)에 관한 것이다. 본 발명은 또한 강 재산화를 방지하거나 제한하고, 산화 생성물이 주조 채널에 진입하는 것을 방지하는 노즐 및 포위 내화 요소를 포함하는 조립체에 관한 것이다. 그 다른 양태에 따르면, 본 발명은 또한 이러한 포위 내화 요소 및 연속 강 주조 프로세스에 관한 것이다.The present invention relates to the problem of continuous casting of steel and in particular steel reoxidation. In particular, the present invention relates to a tundish comprising an assembly comprising a nozzle and an enveloping refractory element that prevents or restricts steel reoxidation and prevents oxidation products from entering the casting channel. The invention also relates to an assembly comprising a nozzle and an enveloping fireproof element that prevents or restricts steel reoxidation and prevents oxidation products from entering the casting channel. According to another aspect thereof, the invention also relates to such an enveloping refractory element and a continuous steel casting process.
품질 및 특성 제어를 위한 증가하는 요구에 따라, 강의 청결도가 더욱 더 중요해지고 있다. 화학 조성 및 균질성을 제어하는 것과 같은 문제점이 비금속 함유물의 존재에 의해 생성된 문제점에 의해 대체되어 있다. 특히, 알루미늄 산화물 및 스피넬(spinel) 함유물의 존재는 강 특성에 대해 제조 프로세스 자체에 모두 유해한 것으로 고려된다. 이들 함유물은 연속 주조에 필수적인 레이들(ladle) 내의 강의 탈산 중에 주로 형성된다. 강 용융물의 2차 야금 및 재산화 중의 비금속 함유물의 불완전한 제거는 연속 주조 중에 노즐 폐색을 유발한다. 폐색된 재료의 층은 일반적으로 알루미늄 산화물의 큰 덩어리를 포함한다. 그 두께는 강 주조량 뿐만 아니라 강의 청결도에 관련된다. 노즐 폐색은, 적은 강이 단위 시간 당 주조될 수 있기 때문에(감소하는 직경의 결과로서) 그리고 동시 주조 중단을 갖는 노즐의 교체에 기인하여, 감소된 생산성을 야기한다. 폐색 이외에, 재산화 생성물의 존재는 노즐의 부식 및 강 내에 함유물 결함의 형성을 발생시킬 수도 있다.With the increasing demand for quality and property control, steel cleanliness is becoming more and more important. Problems such as controlling chemical composition and homogeneity are replaced by problems created by the presence of nonmetallic inclusions. In particular, the presence of aluminum oxide and spinel inclusions is considered both harmful to the manufacturing process itself with respect to steel properties. These inclusions are formed predominantly during deoxidation of the steel in ladles which are essential for continuous casting. Incomplete removal of nonmetallic inclusions during secondary metallurgy and reoxidation of the steel melt causes nozzle blockage during continuous casting. The layer of occluded material generally contains large chunks of aluminum oxide. The thickness is related to steel cleanliness as well as steel casting volume. Nozzle obstruction causes reduced productivity because less steel can be cast per unit time (as a result of decreasing diameter) and due to the replacement of the nozzle with simultaneous casting stops. In addition to occlusion, the presence of reoxidation products may cause corrosion of the nozzles and formation of inclusion defects in the steel.
다수의 해결책이 강 재산화를 방지하기 위해 당 기술 분야에 개발되어 왔다. 특히, 용융된 금속 스트림은 일반적으로 주조 용기로부터 하류측 용기(또는 몰드)로 그 전달 중에 주입 슈라우드(pouring shroud)로 가려져서 주입된 강과 주위 분위기 사이의 직접적인 접촉을 방지한다. 아르곤이 종종 용융된 금속 스트림을 차폐하기 위해 주입 노즐의 표면에 직접적으로 주입된다. 야금 용기(예를 들어, 턴디쉬) 내의 용융된 금속의 표면은 일반적으로 강과 주위 분위기 사이의 직접 접촉을 방지하기 위해 액체 슬래그층으로 덮여진다. 대안적으로(또는 게다가), 턴디쉬 위의 분위기는 불활성이 될 수 있다(산소 소거제 또는 아르곤과 같은 불활성 가스의 사용에 의해).Numerous solutions have been developed in the art to prevent strong propertyization. In particular, the molten metal stream is generally covered with a pouring shroud during its transfer from the casting vessel to the downstream vessel (or mold) to prevent direct contact between the injected steel and the surrounding atmosphere. Argon is often injected directly onto the surface of the injection nozzle to shield the molten metal stream. The surface of the molten metal in the metallurgical vessel (eg tundish) is generally covered with a layer of liquid slag to prevent direct contact between the steel and the ambient atmosphere. Alternatively (or in addition) the atmosphere above the tundish may be inert (by the use of an inert gas such as an oxygen scavenger or argon).
턴디쉬 내에 존재할 때 비금속 함유물 및 재산화 생성물을 제거하기 위한 다른 해결책이 당 기술 분야에서 개발되어 왔다. 이들 해결책은 일반적으로 이들 함유물 및 재산화 생성물의 부유를 용이하게 하여, 이들 함유물 및 재산화 생성물이 부유 슬래그층에 의해 포집되게 하는 것으로 이루어진다. 예를 들어, 댐, 둑(weir), 배플(baffle) 및/또는 충격 패드가 턴디쉬 내의 용융 금속 스트림을 상향으로 편향시키는 데 사용될 수 있다. 불활성 가스 기포 발생 장치가 함유물 및 재산화 생성물을 부유 제거하는 데 또한 사용될 수 있다.Other solutions have been developed in the art to remove nonmetallic inclusions and reoxidation products when present in tundishes. These solutions generally consist of facilitating the flotation of these inclusions and the reoxidation products such that these inclusions and the reoxidation products are collected by the suspended slag layer. For example, dams, weirs, baffles and / or shock pads may be used to deflect the molten metal stream in the tundish upwards. Inert gas bubble generators can also be used to stray out inclusions and reoxidation products.
함유물 및 산화 생성물을 무해하게 하기 위한 다른 해결책이 또한 존재한다. 예를 들어, 칼슘계 합금이 알루미늄 산화물 함유물의 존재에 의해 발생된 문제점들의 일부를 제거하는 데 사용될 수 있다.There are also other solutions for harming the contents and oxidation products. For example, calcium-based alloys can be used to eliminate some of the problems caused by the presence of aluminum oxide inclusions.
모든 이들 종래의 해결책은 강의 일반적인 청결도를 향상시키는 데 기여해 왔다. 그러나, 종래 기술의 해결책들의 일부는 이어서 강 내에 새로운 결함을 생성할 수 있고(가스 기포화 또는 칼슘계 합금의 사용에서와 같이), 고가이고(불활성 분위기의 사용에서와 같이) 또는 환경적으로 허용 불가능할 수 있다. 이들 이유로, 경제적이고 환경 문제점을 발생하지 않는, 상기 문제점을 해결할 대안적인 해결책을 제안하는 것이 바람직할 것이다.All these conventional solutions have contributed to improving the general cleanliness of the steel. However, some of the prior art solutions can then create new defects in the steel (such as in gas bubbles or in the use of calcium-based alloys), and are expensive (such as in the use of inert atmospheres) or environmentally acceptable. It may be impossible. For these reasons, it would be desirable to propose an alternative solution to the above problem that is economical and does not cause environmental problems.
본 발명은, 강이 비교적 청결하게 제조될 수 있더라도, 통상의 조건에서 몰드까지 청결하게 유지하는 것이 불가능하다는 가설에 기초한다. 특히, 연속 주조(용기 라이닝, 슬래그, 노즐, 스토퍼 등)에 사용된 내화 요소들(일반적으로, 금속 산화물) 사이의 화학 반응에 의한 강의 재산화는 또한 재산화 생성물을 생성할 수 있다. 재산화의 다른 잠재적인 소스는 이들 내화 요소들을 통해 또는 저부벽 라이닝과 노즐 입구 사이의 투과성 조인트를 통해 침투하는 산소 또는 심지어 내화 요소로부터 탈착된 산소이다.The present invention is based on the hypothesis that even though steel can be produced relatively clean, it is impossible to keep it clean up to the mold under normal conditions. In particular, the reoxidation of steel by chemical reactions between refractory elements (generally metal oxides) used in continuous casting (vessel linings, slag, nozzles, stoppers, etc.) can also produce reoxidation products. Another potential source of reoxidation is oxygen that penetrates through these fireproof elements or through a permeable joint between the bottom wall lining and the nozzle inlet or even oxygen desorbed from the fireproof element.
따라서, 본 발명의 목적은 재산화 생성물이 주조 노즐에 도달하는 것 및/또는 주조 노즐의 바로 근방에 또는 주조 노즐 내에 형성되는 것을 방지함으로써 상기 문제점을 해결하는 것이다.It is therefore an object of the present invention to solve this problem by preventing the reoxidation product from reaching the casting nozzle and / or preventing it from being formed in or near the casting nozzle.
본 발명에 따르면, 이 목적은 포위 내화 요소, 노즐과 포위 내화 요소의 조립체 또는 턴디쉬 내에 수용된 노즐과 포위 내화 요소의 조립체의 사용에 의해 성취되고, 여기서 요소는 주 표면, 저부 및 주 표면을 둘러싸는 주연부를 갖는 베이스를 갖고, 주연부는 외부면, 내부면 및 상부면을 갖고, 베이스의 저부와 주연부의 외부면의 교차부는 교차부의 각도가 직각이 아닌 적어도 하나의 지점을 포함한다.According to the invention, this object is achieved by the use of an enclosed refractory element, an assembly of the nozzle and the enclosed refractory element or an assembly of the nozzle and the enclosed refractory element housed within the tundish, wherein the element surrounds the main surface, the bottom and the main surface. Has a base having a perimeter, the perimeter having an outer surface, an inner surface and an upper surface, and the intersection of the bottom of the base and the outer surface of the perimeter includes at least one point where the angle of the intersection is not perpendicular.
턴디쉬의 주입 오리피스 주위에 포위 요소를 제공하는 것은 당 기술 분야에 이미 공지되어 있다. FR-A-2394348호는 예를 들어, 충분한 레벨 및 이에 의해 충분한 열 질량체가 주입 오리피스 내로의 "냉간" 강의 진입을 회피하기 위해 도달될 때까지 턴디쉬 내의 강을 보유하도록 의도된 링을 개시하고 있다. 그러나, 종래 기술은 베이스 및 주연부를 갖는 요소를 개시하지 못하였고, 베이스의 저부와 주연부의 외부면의 교차부는 교차부의 각도가 직각이 아닌 적어도 하나의 지점을 포함한다.It is already known in the art to provide an enclosing element around the injection orifice of the tundish. FR-A-2394348 discloses, for example, a ring intended to retain steel in a tundish until a sufficient level and thereby sufficient thermal mass has been reached to avoid entry of a "cold" steel into the injection orifice and have. However, the prior art does not disclose elements having a base and a perimeter, and the intersection of the bottom of the base and the outer surface of the perimeter includes at least one point where the angle of the intersection is not perpendicular.
JP-A1-2003-205360호는 강의 연속 주조를 위한 턴디쉬를 개시하고 있다. 이 턴디쉬의 우물 블록은 2개의 요소로 구성된다. 노즐은 우물 블록의 저부 부분 내부에 위치된다. 부가의 내화 요소가 노즐과 우물 블록 사이의 시멘트 조인트를 덮고 보호하기 위해 노즐의 상부 부분 위에 위치된다. 그러나, 이 문헌은 베이스와 주연부를 갖는 내화 요소를 개시하지 못하였고, 베이스의 저부와 주연부의 외부면의 교차부는 교차부의 각도가 직각이 아닌 적어도 하나의 지점을 포함한다.JP-A1-2003-205360 discloses a tundish for continuous casting of steel. The well block of this tundish consists of two elements. The nozzle is located inside the bottom portion of the well block. An additional refractory element is located above the upper part of the nozzle to cover and protect the cement joint between the nozzle and the well block. However, this document does not disclose a fireproof element having a base and a perimeter, and the intersection of the bottom of the base and the outer surface of the perimeter includes at least one point where the angle of the intersection is not perpendicular.
WO 2007/009667호는 야금 용기 내의 노즐과 함께 사용을 위한 요소를 개시하고 있다. 그러나, 이 문헌은 베이스의 저부와 주연부의 외부면의 교차부가 교차부의 각도가 직각이 아닌 적어도 하나의 지점을 포함하는 베이스와 주연부를 갖는 내화 요소를 개시하지 않는다.WO 2007/009667 discloses an element for use with a nozzle in a metallurgical vessel. However, this document does not disclose a fireproof element having a base and a perimeter, wherein the intersection of the bottom of the base and the outer surface of the perimeter includes at least one point where the angle of the intersection is not at right angles.
본 발명에 따른 특정 배열에 의해, 야금 용기 내에 존재하고 용기의 저부면 상에 축적되는 경향이 있고 용융강 스트림에 의해 아래로 운반되는 재산화 생성물 및/또는 함유물이 노즐의 입구에 도달하지 않을 수 있다.With a particular arrangement according to the invention, reoxidation products and / or inclusions which are present in the metallurgical vessel and tend to accumulate on the bottom surface of the vessel and are carried down by the molten steel stream will not reach the inlet of the nozzle. Can be.
노즐을 둘러싸는 요소는 임의의 적절한 형상을 가질 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 야금 용기 디자인의 함수로, 요소는 원형, 타원형 또는 다각형일 수 있고, 그 주 오리피스는 중심 또는 편심일 수 있다. 본 발명의 대안적인 실시예에서, 요소의 적절한 형상은 원형 형상을 배제할 수도 있다. 노즐을 둘러싸는 요소는 또한 하나 이상의 턴디쉬벽이 주입 오리피스에 근접할 때 이들 경우를 수용하기 위해 절단될 수 있다. 요소의 주 표면은 평면형이거나 아닐 수 있다(절두 원추형, 물결 형상, 경사형일 수 있음). 노즐은 내부 노즐(예를 들어, 용융강 유동이 슬라이드 게이트 밸브로 제어되는 경우 또는 설비가 튜브 또는 캘리브레이팅된 노즐 교환 장치를 구비하는 경우) 또는 침지형 입구 노즐(submerged entry nozzle) 또는 SEN(예를 들어, 스토퍼 제어의 경우에)일 수 있다. 야금 용기 또는 턴디쉬는 이러한 조립체들 중 하나 이상을 구비할 수 있다. 조립체는 단일 부분의 미리 조립된 물품(예를 들어, 공압출됨)으로서 또는 분리된 물품으로서 공급될 수 있다.It should be understood that the element surrounding the nozzle may have any suitable shape. As a function of the metallurgical vessel design, the element may be circular, elliptical or polygonal and its main orifice may be centered or eccentric. In alternative embodiments of the invention, suitable shapes of elements may exclude circular shapes. The element surrounding the nozzle can also be cut to accommodate these cases when one or more tundish walls are close to the injection orifice. The major surface of the element may or may not be planar (frustrated, wavy, oblique). The nozzle may be an internal nozzle (e.g. when molten steel flow is controlled by a slide gate valve or the facility is equipped with a tube or calibrated nozzle changer) or a submerged entry nozzle or SEN (e.g. For example, in the case of stopper control). The metallurgical vessel or tundish may have one or more of these assemblies. The assembly may be supplied as a single piece of preassembled article (eg, coextruded) or as a separate article.
노즐을 둘러싸는 요소는 원형일 필요는 없기 때문에, 그리고 요소는 원 대칭성을 갖지 않는 용기 내에 배치될 수도 있기 때문에, 요소를 노즐과, 따라서 노즐의 주위와 정렬하여, 노즐의 부근에서 원하는 유동 패턴을 생성하는 것이 중요할 수도 있다. 이에 따라, 요소 및 노즐은 정렬되거나 접촉하여 배치될 때, 요소 및 노즐의 원하는 기하학적 배열을 생성하는 정합하는 시각적 지시기 또는 마킹을 갖고 구성될 수도 있다. 대안적으로, 요소 및 노즐은 정합 기하학적 형상을 갖고 구성될 수도 있어, 이들 기하학적 형상이 정합될 때, 요소와 노즐의 원하는 기하학적 형상 및 이들의 주위와 조합된 요소와 노즐의 원하는 기하학적 형상이 생성된다. 정합 기하학적 형상은 정합 리세스 및 돌기, 정합 홈 및 립(lip), 정합 페그(peg) 및 보어, 정합 노치 및 돌기, 정합 딤플(dimple) 및 모굴(mogul), 정합 리지 및 홈, 정렬된 나사산 형성 수용기, 정렬된 키 또는 베이어닛(bayonet) 수용기 또는 타원형 또는 다각형 면과 같은 정합 비원형 표면 기하학적 형상일 수도 있다. 요소의 정합 기하학적 형상은 그 주 오리피스 내에 또는 베이스의 저부 상에 배치될 수도 있다. 요소는 단독으로 고려될 때, 그 주 오리피스 내에 또는 그 베이스 상에, 페그, 보어, 돌기, 리세스, 노치, 경사면(bevel), 딤플, 모굴, 리지, 홈, 나사 또는 베이어닛 피팅(fitting)용 하우징, 또는 성형된 또는 나사산 형성된 수신기부를 포함할 수도 있다. 요소의 보어는 비대칭, 타원형 또는 다각형 형상일 수도 있다.Since the element surrounding the nozzle need not be circular, and because the element may be placed in a container that has no circular symmetry, the element is aligned with the nozzle and thus the periphery of the nozzle to produce the desired flow pattern in the vicinity of the nozzle. It may be important to create. Accordingly, the elements and nozzles may be configured with matching visual indicators or markings that, when aligned or placed in contact, produce a desired geometric arrangement of the elements and nozzles. Alternatively, the elements and nozzles may be configured with mating geometries such that when these geometries are matched, the desired geometries of the elements and nozzles combined with the elements and nozzles and their surroundings are created. . Registration geometry includes registration recesses and projections, registration grooves and lips, registration pegs and bores, registration notches and projections, registration dimples and moguls, registration ridges and grooves, aligned threads It may also be a matching non-circular surface geometry such as a forming receptor, an aligned key or bayonet receptor or an oval or polygonal face. The mating geometry of the element may be disposed within its main orifice or on the bottom of the base. The element, when considered alone, on or on its base orifice, peg, bore, protrusion, recess, notch, bevel, dimple, mogul, ridge, groove, screw or bayonet fitting And a receiver or molded or threaded receiver portion. The bore of the element may be asymmetrical, elliptical or polygonal in shape.
본 발명의 특정 실시예에서, 요소 및 노즐은 단일 부분을 구성할 수도 있다.In certain embodiments of the invention, the element and the nozzle may constitute a single part.
본 발명에 따르면, 내화 요소는 주 표면을 갖는 베이스 및 주 표면을 둘러싸는 주연부를 포함하고, 주연부의 상부면은 내화 요소의 주 표면보다 높다. 이에 의해, 일종의 편향 트랩이 노즐을 둘러싸는 영역에 생성된다. 주연부의 상부면은 평면형일 필요가 없다는 것이 이해되어야 한다. 이는 파형이거나 주연부를 따라 상이한 높이를 가질 수 있다(예를 들어, 용기 측벽에 근접하여 주연부의 영역에서 더 높고 다른 측에서 더 낮음). 주연부는 하나 이상의 중단부 또는 개구를 포함할 수도 있다. 주연부는 높이의 단차형 변화부를 포함할 수도 있고, 또는 높이의 점진적인 변화부를 포함할 수도 있다. 주연부의 상부면은 톱니형 구성, 반원형 노치 구성, 정사각형 노치 구성, 파형 구성, 반원형 돌기 구성을 가질 수도 있고, 또는 하나 이상의 단차부를 포함할 수도 있다. 주연부의 상부면은 외향으로 돌출하는 립과 연통할 수도 있다. 주연부의 상부면은 내향으로 돌출하는 립과 연통할 수도 있다. 주연부의 상부면은 적어도 하나의 포트를 포함하는 플레이트 또는 돔 구조체와 연통할 수도 있다. 주연부는 하나 이상의 포트를 포함할 수도 있고, 이들 포트는 원형, 타원형 또는 다각형 형상일 수도 있고, 포트는 수평축, 상향 및 내향으로 지향된 축, 하향 및 내향으로 지향된 축, 또는 주연부의 외부면에 수직이 아닌 축을 가질 수도 있다. 포트는 주연부 내의 원에 서로 접선인 축을 갖도록 구성될 수도 있다. 포트의 쌍들은 주연부 내의 원에서 서로 교차하는 축을 갖도록 구성될 수도 있다. 포트는 확개(flare)될 수도 있다. 턴디쉬, 노즐 및 내화 요소의 본 발명의 조합에서, 내화 요소의 외주연부의 적어도 하나의 부분의 레벨은 턴디쉬의 저부벽의 표면보다 높다. 이에 의해, 제2 장애물이 노즐 턴디쉬 주위에 생성되어 함유물 또는 재산화 생성물이 그 입구에 도달하는 것을 방지한다. 이 유형의 배열은 특히 유리하다.According to the invention, the fire resistant element comprises a base having a major surface and a peripheral edge surrounding the major surface, the upper surface of the peripheral edge being higher than the major surface of the fire resistant element. As a result, a kind of deflection trap is generated in the area surrounding the nozzle. It should be understood that the upper surface of the peripheral portion need not be planar. It may be corrugated or have a different height along the periphery (eg, higher in the region of the perimeter near the vessel sidewall and lower on the other side). The perimeter may comprise one or more stops or openings. The perimeter may comprise a stepped change in height, or may comprise a gradual change in height. The upper surface of the peripheral portion may have a serrated configuration, a semi-circular notch configuration, a square notch configuration, a waveform configuration, a semi-circular projection configuration, or may include one or more stepped portions. The upper surface of the peripheral portion may be in communication with a rib that projects outwardly. The upper surface of the peripheral portion may be in communication with a lip projecting inwardly. The upper surface of the perimeter may be in communication with a plate or dome structure comprising at least one port. The perimeter may comprise one or more ports, which ports may be circular, oval or polygonal in shape, and the ports may be on a horizontal axis, an axis directed upward and inward, an axis directed downward and inward, or an outer surface of the peripheral edge. It may have an axis that is not vertical. The ports may be configured to have axes tangential to each other in a circle in the perimeter. The pair of ports may be configured to have axes that intersect each other in a circle within the perimeter. The port may be flared. In the combination of the present invention of tundish, nozzle and fireproof element, the level of at least one portion of the outer periphery of the fireproof element is higher than the surface of the bottom wall of the tundish. Thereby, a second obstacle is created around the nozzle tundish to prevent the inclusion or reoxidation product from reaching its inlet. This type of arrangement is particularly advantageous.
본 발명의 내화 요소의 주연부는 특정 비 또는 비의 범위만큼 요소의 다른 측정치에 관련된 측정치를 갖는 벽의 형태를 취할 수도 있다. 특정 실시예에서, 베이스의 저부로부터 측정된 벽의 최대 높이는, 베이스의 저부로부터 측정된 벽의 최소 높이에 대해 1:1 내지 6:1의 비, 또는 1.1:1 내지 6.1의 비를 갖는다. 특정 실시예에서, 베이스의 저부로부터 측정된 벽의 최대 높이는, 베이스의 최대 외경에 대해 0.1:1 내지 10:1, 또는 0.1:1 내지 8.5:1, 또는 0.2:1 내지 8.5:1, 또는 0.5:1 내지 8.5:1의 비를 갖는다. 특정 실시예에서, 벽은 2 mm, 5 mm, 또는 10 mm의 최소 두께를 갖는다. 특정 실시예에서, 벽은 60 mm, 80 mm, 또는 1000 mm의 최대 두께를 갖는다. 특정 실시예에서, 베이스는 100 mm 또는 200 mm의 최대 두께를 갖는다.The perimeter of the fire resistant element of the invention may take the form of a wall having measurements related to other measurements of the element by a specific ratio or range of ratios. In certain embodiments, the maximum height of the wall measured from the bottom of the base has a ratio of 1: 1 to 6: 1, or 1.1: 1 to 6.1, relative to the minimum height of the wall measured from the bottom of the base. In certain embodiments, the maximum height of the wall measured from the bottom of the base is 0.1: 1 to 10: 1, or 0.1: 1 to 8.5: 1, or 0.2: 1 to 8.5: 1, or 0.5 relative to the maximum outer diameter of the base. It has a ratio of 1: 1 to 8.5: 1. In certain embodiments, the wall has a minimum thickness of 2 mm, 5 mm, or 10 mm. In certain embodiments, the wall has a maximum thickness of 60 mm, 80 mm, or 1000 mm. In certain embodiments, the base has a maximum thickness of 100 mm or 200 mm.
본 발명의 내화 요소의 주연부는 수직이 아닌 부분을 갖는 외부면을 갖는 벽의 형태를 취할 수도 있다. 특정 실시예에서, 이 벽의 전체 외부면은 수직이 아니다. 특정 실시예에서, 전체 벽은 요소의 내부로부터 측정될 때, 주 표면과 둔각을 형성한다. 특정 실시예에서, 베이스의 저부면과 벽의 외부면 사이의 각도는 45도 내지 89.5도 및 90.5도 내지 135도의 범위 내에 있는 각도를 갖는다. 특정 실시예에서, 기부의 저부면과 벽의 외부면 사이의 각도는 요소의 원주 주위로 다양할 수도 있다. 특정 실시예에서, 요소는 비수직 외부벽을 갖고, 요소는 노즐로 또는 노즐이 위치될 수도 있는 포트로 감소하는 거리를 갖는 크기가 감소하는 단면을 갖는 체적을 부분적으로 에워싼다. 벽들은 수평 평면에 직교하지 않는 축을 갖는 실린더의 형태를 취할 수도 있다. 벽들은 주 표면의 평면 아래에 돌출된 정점을 갖는 절두 원추의 반경방향 표면의 형태를 취할 수도 있다. 벽들은 주 표면의 평면 위로 돌출된 정점을 갖는 절두 원추의 반경방향 표면의 형태를 취할 수도 있다. 주연부의 상부면은 주 표면의 평면에 평행하지 않은 평면에서 원, 타원, 또는 다각형 형상을 취할 수도 있다.The perimeter of the fire resistant element of the invention may take the form of a wall having an outer surface with a non-vertical portion. In certain embodiments, the entire outer surface of this wall is not perpendicular. In a particular embodiment, the entire wall forms an obtuse angle with the major surface when measured from the interior of the element. In certain embodiments, the angle between the bottom surface of the base and the outer surface of the wall has an angle in the range of 45 degrees to 89.5 degrees and 90.5 degrees to 135 degrees. In certain embodiments, the angle between the bottom face of the base and the outer face of the wall may vary around the circumference of the element. In certain embodiments, the element has a non-vertical outer wall and the element partially encloses a volume having a decreasing cross-section with decreasing distance to the nozzle or to the port where the nozzle may be located. The walls may take the form of a cylinder having an axis not perpendicular to the horizontal plane. The walls may take the form of a radial surface of a truncated cone with peaks protruding below the plane of the major surface. The walls may take the form of a radial surface of a truncated cone with vertices protruding above the plane of the major surface. The upper surface of the perimeter may take the shape of a circle, ellipse, or polygon in a plane that is not parallel to the plane of the major surface.
내화 요소의 벽의 내부와 내화 요소의 베이스는 개별적으로 또는 함께 하나 이상의 베인과 연통할 수도 있다. 베인은 베인의 평면의 투영부가 노즐의 축을 교차하도록 배치될 수도 있다. 베인은 또한 베인의 평면의 어떠한 교차부도 노즐의 축에 교차하지 않도록 배치될 수도 있다. 베인은 표면 및 에지를 가질 수도 있고, 표면은 평면형일 수도 있고, 1차원 또는 2차원에서 만곡될 수도 있고, 평활할 수도 있고 또는 홈을 가질 수도 있다. 베인의 에지는 모따기될 수도 있고 또는 톱니형 구성, 반원형 노치 구성, 정사각형 노치 구성, 파형 구성, 반원형 돌기 구성을 가질 수도 있고 또는 하나 이상의 단차부를 포함할 수도 있다.The interior of the wall of the fire element and the base of the fire element may be in communication with one or more vanes, either individually or together. The vanes may be arranged such that the projection of the plane of the vanes crosses the axis of the nozzle. The vanes may also be arranged such that no intersection of the vanes' planes intersects the axis of the nozzle. The vanes may have a surface and an edge, and the surface may be planar, curved in one or two dimensions, smooth or have a groove. The edges of the vanes may be chamfered or may have a sawtooth configuration, a semicircular notch configuration, a square notch configuration, a waveform configuration, a semicircular projection configuration or may include one or more stepped portions.
내화 요소의 벽의 외부는 하나 이상의 베인과 연통할 수도 있다. 베인은 베인의 평면의 투영부가 노즐의 축에 교차하도록 배치될 수도 있다. 베인은 또한 베인의 평면의 어떠한 투영부도 노즐의 축에 교차하지 않도록 배치될 수도 있다. 베인은 표면 및 에지를 가질 수도 있고, 표면은 평면형일 수도 있고, 1차원 또는 2차원에서 만곡될 수도 있고, 평활할 수도 있고 또는 홈을 가질 수도 있다. 베인의 에지는 모따기될 수도 있고 또는 톱니형 구성, 반원형 노치 구성, 정사각형 노치 구성, 파형 구성, 반원형 돌기 구성을 가질 수도 있고 또는 하나 이상의 단차부를 포함할 수도 있다.The exterior of the wall of the fire resistant element may be in communication with one or more vanes. The vanes may be arranged such that the projection of the plane of the vanes intersects the axis of the nozzle. The vanes may also be arranged such that no projection of the vane's plane intersects the axis of the nozzle. The vanes may have a surface and an edge, and the surface may be planar, curved in one or two dimensions, smooth or have a groove. The edges of the vanes may be chamfered or may have a sawtooth configuration, a semicircular notch configuration, a square notch configuration, a waveform configuration, a semicircular projection configuration or may include one or more stepped portions.
포위 내화 요소는 가스 불침투성 재료로부터 제조될 수도 있다. 가스 불침투성인 것으로 간주되기 위해, 이러한 재료는 20% 미만인(따라서, 통상적으로 30% 초과인 통상의 라이닝 재료의 개방 다공성보다 낮은) 개방 다공성(사용 온도에서)을 갖는다. 내화 재료에 대해, 투과성은 일반적으로 다공성에 관련된다. 따라서, 저다공성 재료는 가스에 대한 낮은 투과성을 갖는다. 이러한 저다공성은 포위 요소를 구성하는 재료 내에 산소 소거제 재료(예를 들어, 항산화제)를 함유함으로써 얻어질 수 있다. 적합한 재료는 붕소 또는 실리콘 카바이드, 또는 실리콘 또는 알루미늄과 같은 금속(또는 이들의 합금)이다. 특정 실시예에서, 이들 재료는 5 wt%를 초과하지 않는 양으로 사용된다. 대안적으로(또는 게다가), 용융상(예를 들어, B2O3)을 생성하는 생성물은 또한 포위 요소를 구성하는 재료 내에 함유될 수도 있다. 특정 실시예에서, 이들 재료는 5 wt%를 초과하지 않는 양으로 사용된다. 대안적으로 (또는 게다가), 더 부피가 큰 새로운 상(반응시에 또는 온도의 효과)을 형성하고 이에 의해 존재하는 다공을 폐쇄하는 재료가 예비 형성된 요소를 구성하는 재료에 또한 포함될 수 있다. 이러한 재료는 알루미나와 마그네시아의 조성물을 포함한다. 이에 의해, 노즐을 둘러싸는 영역 내의 강 재산화가 방지된다. 본 발명의 특정 실시예에서, 내화 재료는 표준 ASTM 시험에 따라, 15cD, 20cD, 25cD 또는 30cD 미만의 투과성 값을 갖는다. 사용될 수도 있는 재료는 0.5 내지 1% 또는 1.5% 실리카, 0.005% 내지 0.2% 티타니아, 75% 내지 95% 알루미나, 0.1% 내지 0.5% 철(III) 산화물, 0.5% 내지 1% 마그네시아, 0.1% 내지 0.5% 나트륨 산화물, 0.25% 내지 2% 붕소 산화물 및 1% 내지 10%의 지르코니아+하프니아(hafnia)를 함유한다. 적합한 재료는 0 내지 5%의 감열감량(loss on ignition) 값의 손실을 가질 수도 있다.The enveloping fire resistant element may be made from a gas impermeable material. To be considered gas impermeable, this material has an open porosity (at service temperature) that is less than 20% (and therefore lower than the open porosity of conventional lining materials, typically greater than 30%). For refractory materials, permeability is generally related to porosity. Thus, the low porosity material has a low permeability to gas. Such low porosity can be obtained by incorporating an oxygen scavenger material (eg, an antioxidant) in the material making up the surrounding element. Suitable materials are boron or silicon carbide, or metals (or alloys thereof), such as silicon or aluminum. In certain embodiments, these materials are used in amounts not exceeding 5 wt%. Alternatively (or in addition), the product producing the molten phase (eg B 2 O 3 ) may also be contained in the material constituting the surrounding element. In certain embodiments, these materials are used in amounts not exceeding 5 wt%. Alternatively (or in addition), a material which forms a bulkier new phase (in reaction or effect of temperature) and thereby closes the pores present may also be included in the material making up the preformed element. Such materials include compositions of alumina and magnesia. This prevents strong reoxidation in the area surrounding the nozzle. In certain embodiments of the present invention, the refractory material has a permeability value of less than 15 cD, 20 cD, 25 cD, or 30 cD, according to standard ASTM tests. Materials that may be used are 0.5 to 1% or 1.5% silica, 0.005% to 0.2% titania, 75% to 95% alumina, 0.1% to 0.5% iron (III) oxide, 0.5% to 1% magnesia, 0.1% to 0.5 % Sodium oxide, 0.25% to 2% boron oxide and 1% to 10% zirconia + hafnia. Suitable materials may have a loss of loss on ignition value of 0-5%.
요소, 노즐 또는 요소 또는 노즐의 층은 가스 불침투성 재료로부터 제조될 수도 있다. 노즐 또는 요소는 내화 산화물(알루미나, 마그네시아, 칼시아)로부터 제조될 수도 있고, 등압 가압될 수도 있다. 본 발명의 개념에서 가스 불침투성으로서 간주되기 위해, 후보 재료의 100 g의 샘플이 아르곤 분위기 하에서 노 내에 배치되고[아르곤의 온건한 스트림이 노 내로 연속적으로 취입됨(약 1 l/min)], 온도가 1000℃로 상승된다. 온도는 이어서 1500℃로 점진적으로 상승되고(1시간 이내에), 이어서 2시간 동안 1500℃에서 방치된다. 1000℃와 1500℃ 사이의 샘플의 중량의 손실이 이어서 측정된다. 이 중량 손실은 재료를 가스 불침투성으로서 간주하기 위해 2% 미만이어야 한다. 이에 의해, 함유물 또는 재산화 생성물이 노즐에 도달하지 않을 수 있을 뿐만 아니라, 노즐 또는 요소 내에 형성될 수 없다. 이 특정 조합은 따라서 완벽하게 함유물 및 재산화 생성물이 없는 강이 주조될 수 있는 시너지 효과를 제공한다.The element, nozzle or layer of the element or nozzle may be made from a gas impermeable material. The nozzle or element may be made from refractory oxides (alumina, magnesia, calcia) and may be isostatically pressurized. In order to be regarded as gas impermeable in the concept of the present invention, a sample of 100 g of the candidate material is placed in the furnace under argon atmosphere (moderate stream of argon is blown into the furnace continuously (about 1 l / min)), The temperature is raised to 1000 ° C. The temperature is then gradually raised to 1500 ° C. (within 1 hour) and then left at 1500 ° C. for 2 hours. The loss in weight of the sample between 1000 ° C. and 1500 ° C. is then measured. This weight loss should be less than 2% to consider the material as gas impermeable. Thereby, the inclusion or reoxidation product may not reach the nozzle, nor may it be formed in the nozzle or element. This particular combination thus provides a synergistic effect that steels that are completely free of inclusions and reoxidation products can be cast.
노즐 또는 요소를 구성하는 재료는 3개의 상이한 재료의 카테고리로부터 선택될 수 있다.The material constituting the nozzle or element may be selected from three different categories of material.
a) 탄소를 함유하지 않는 재료,a) carbon free material,
b) 탄소와 조합하여 환원 불가능 내화 산화물로 본질적으로 구성된 재료, 또는b) a material consisting essentially of non-reducible refractory oxides in combination with carbon, or
c) 생성된 일산화탄소와 반응할 것인 원소를 포함하는 재료.c) a material comprising an element that will react with the produced carbon monoxide.
바람직하게는, 선택된 재료는 상기 카테고리의 2개 또는 3개로 존재할 것이다.Preferably, the selected material will be present in two or three of these categories.
적합한 제1 카테고리의 재료의 예는 알루미나, 멀라이트(mullite), 지르코니아 또는 마그네시아계 재료(스피넬)이다.Examples of suitable first category materials are alumina, mullite, zirconia or magnesia based materials (spinels).
적합한 제2 카테고리의 재료는 예를 들어 순 알루미나 탄소 조성물이다. 특히, 이들 조성물은 매우 소량의 실리카 또는 일반적으로 실리카에서 발견되는 통상의 불순물(나트륨 또는 칼륨 산화물)을 함유할 것이다. 특히, 실리카 및 그 통상의 불순물은 1.0 wt% 미만, 바람직하게는 0.5 wt% 미만으로 유지되어야 한다.Suitable second categories of materials are, for example, pure alumina carbon compositions. In particular, these compositions will contain very small amounts of silica or common impurities (sodium or potassium oxides) commonly found in silica. In particular, the silica and its common impurities should be kept below 1.0 wt%, preferably below 0.5 wt%.
적합한 제3 카테고리의 재료는 예를 들어 금속 산화물 및 자유 탄소를 형성하도록 일산화탄소와 결합하는 것이 가능한 자유 금속을 포함한다. 실리콘 및 알루미늄이 이 용례를 위해 적합하다. 이들 재료는 또한 또는 대안적으로 산소 화합물(예를 들어, 실리콘 또는 붕소 카바이드)과 반응하는 것이 가능한 카바이드 또는 니트라이드를 포함할 수 있다.Suitable third categories of materials include, for example, metal oxides and free metals capable of bonding with carbon monoxide to form free carbon. Silicon and aluminum are suitable for this application. These materials may also or alternatively comprise carbides or nitrides capable of reacting with oxygen compounds (eg, silicon or boron carbide).
본 발명의 특정 실시예에서, 선택된 재료는 제2 또는 제3 카테고리에 속할 것이고, 본 발명의 특정 실시예에서, 선택된 재료는 제2 및 제3 카테고리에 속할 것이다.In certain embodiments of the present invention, the selected material will belong to the second or third category, and in certain embodiments of the present invention, the selected material will belong to the second and third category.
사용 온도에서 일산화탄소를 생성하지 않는 층을 구성하는 적합한 재료는 60 내지 88 wt%의 알루미나, 10 내지 20 wt%의 흑연 및 2 내지 10 wt%의 실리콘 카바이드를 포함할 수 있다. 이러한 재료는 니트라이드 또는 카바이드와 같은 비산화물종과 같은 산화물 게터(getter) 또는 존재하는 임의의 산화물과 반응할 수 있는 환원 불가능 산화물을 포함한다.Suitable materials that make up the layer that does not produce carbon monoxide at the use temperature may include 60 to 88 wt% alumina, 10 to 20 wt% graphite and 2 to 10 wt% silicon carbide. Such materials include oxide getters such as non-oxide species such as nitride or carbide or non-reducible oxides that can react with any oxide present.
변형예에서, 단지 강 접촉 표면(노즐의 내부 및 외부)에 존재하는 라이너만이 이러한 재료로부터 제조된다. 다른 변형예에서, 노즐 및 포위 요소는 일체로(단일 부분으로) 제조된다In a variant, only liners present on the steel contact surfaces (inside and outside of the nozzle) are made from this material. In another variant, the nozzle and the surrounding element are manufactured integrally (in one piece).
포위 요소와 노즐 사이의 조인트가 완벽하게 기밀하지 않은 경우에, 가스 불침투성 모르타르로부터 제조된 모르타르 조인트를 제공하는 것이 유리할 수도 있다. 통상의 모르타르는 30 내지 50%의 개방 다공성을 갖는다. 이 유리한 실시예에 따르면, 모르타르는 20% 미만의 개방 다공성을 가져야 한다. 모르타르는 요소 또는 노즐과 유사한 조성으로 제조되고, 요소 또는 노즐과 유사한 방식으로 가공될 수도 있다.If the joint between the enclosing element and the nozzle is not completely airtight, it may be advantageous to provide a mortar joint made from gas impermeable mortar. Typical mortars have an open porosity of 30 to 50%. According to this advantageous embodiment, the mortar should have an open porosity of less than 20%. The mortar is made of a composition similar to urea or nozzles and may be processed in a similar manner to urea or nozzles.
그 다른 양태에 따르면, 본 발명은 본 발명에 따른 조립체에 사용되는 특정 포위 내화 요소에 관한 것이다. 이 포위 요소는 노즐의 외부면의 적어도 일부와 정합 결합하도록 된 주 오리피스와, 주 오리피스를 둘러싸는 주 표면과, 주 표면을 둘러싸는 외주연부를 포함하고, 주연부의 상부면의 레벨은 주 표면의 레벨보다 높다. 유리하게는, 포위 내화 요소는 가스 불침투성 재료로부터 제조된다. 이에 의해, 노즐을 둘러싸는 영역 내의 강 재산화가 방지된다. 예를 들어, 이를 위한 특정 적합한 조성은 특히 적어도 75 wt%의 Al2O3, 1.0 wt% 미만의 SiO2, 5 wt% 미만의 C를 포함하는 고알루미나 재료로 본질적으로 구성되고, 나머지는 사용의 온도에서 알루미늄(특히, 용융강 내에 용해된 알루미늄)에 의해 환원될 수 없는 내화 산화물 또는 산화물 화합물들(예를 들어, 칼시아 및/또는 스피넬)로 구성된다. 특히 적합한 재료는 베수비우스 유케이 리미티드(VESUVIUS UK Ltd.)로부터 입수 가능한 주조 가능한 CRITERION 92SR이다. 이 재료는 융합된 알루미나-마그네시아 스피넬로 보강된 고알루미나 저시멘트 주조 가능한 재료이다. 이 생성물의 통상의 분석은 이하와 같다.According to another aspect, the present invention relates to a particular enveloping fireproof element for use in an assembly according to the invention. The enclosing element includes a main orifice adapted to mate with at least a portion of an outer surface of the nozzle, a main surface surrounding the main orifice, and an outer peripheral portion surrounding the main surface, wherein the level of the upper surface of the peripheral edge is Higher than the level. Advantageously, the enveloping fireproof element is made from a gas impermeable material. This prevents strong reoxidation in the area surrounding the nozzle. For example, certain suitable compositions for this consist essentially of a high alumina material comprising in particular at least 75 wt% Al 2 O 3 , less than 1.0 wt% SiO 2 , less than 5 wt% C, the remainder being used. It consists of refractory oxides or oxide compounds (eg calcia and / or spinel) that cannot be reduced by aluminum (particularly aluminum dissolved in molten steel) at a temperature of. A particularly suitable material is the castable CRITERION 92SR available from VESUVIUS UK Ltd. This material is a high alumina low cement castable material reinforced with fused alumina-magnesia spinel. Normal analysis of this product is as follows.
Al2O3 92.7 wt%Al 2 O 3 92.7 wt%
MgO 5.0 wt%MgO 5.0 wt%
CaO 1.8 wt%CaO 1.8 wt%
SiO2 0.1 wt%SiO 2 0.1 wt%
기타 0.4 wt%0.4 wt%
그 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 전술된 바와 같이, 요소 또는 노즐과 요소의 조합을 통해 용융강을 주입하는 것을 포함하는 강의 연속 주조를 위한 프로세스에 관한 것이다.According to yet another aspect, the present invention relates to a process for continuous casting of steel, comprising injecting molten steel through an element or a combination of nozzle and element, as described above.
본 발명이 이제 첨부 도면을 참조하여 설명될 것이다.The present invention will now be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 조립체를 구비하는 야금 용기의 저부벽의 단면도.
도 2 및 도 3은 각각 본 발명에 따른 포위 요소의 평면도 및 사시도.
도 4 및 도 5는 노즐의 상부 부분 내의 주조 작업의 종료시에 수집된 스컬(skull)을 도시하고 있는 도면.
도 6은 본 발명에 따른 요소의 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 요소의 단면도.
도 8은 본 발명에 따른 요소의 단면도.
도 9는 본 발명에 따른 요소의 사시도.
도 10은 본 발명에 따른 요소의 단면도.
도 11은 본 발명에 따른 요소의 단면도.
도 12는 본 발명에 따른 요소의 단면도.
도 13은 본 발명에 따른 요소의 사시도.
도 14는 본 발명에 따른 요소의 단면도.
도 15는 본 발명에 따른 요소의 사시도.
도 16은 본 발명에 따른 요소의 단면도.
도 17은 본 발명에 따른 요소의 단면도.
도 18은 본 발명에 따른 요소의 단면도.
도 19는 본 발명에 따른 요소의 단면도.
도 20은 본 발명에 따른 요소의 사시도.
도 21은 본 발명에 따른 요소의 사시도.
도 22는 본 발명에 따른 요소의 사시도.
도 23은 본 발명에 따른 요소의 사시도.
도 24는 본 발명에 따른 요소의 사시도.
도 25는 본 발명에 따른 요소의 사시도.
도 26은 본 발명에 따른 요소의 사시도.
도 27은 본 발명에 따른 요소의 사시도.
도 28은 본 발명에 따른 요소의 사시도.
도 29는 본 발명에 따른 요소의 사시도.
도 30은 본 발명에 따른 요소의 단면도.
도 31은 본 발명에 따른 요소의 단면도.
도 32는 본 발명에 따른 요소의 개략 사시도.
도 33은 본 발명에 따른 요소의 개략 사시도.
도 34는 본 발명에 따른 요소의 평면도.
도 35는 본 발명에 따른 요소의 평면도.
도 36은 본 발명에 따른 요소 및 야금 용기의 단면도.
도 37은 본 발명에 따른 요소의 상승된 외주연부의 부분의 입면도.
도 38은 본 발명에 따른 요소의 상승된 외주연부의 부분의 입면도.
도 39는 본 발명에 따른 요소의 상승된 외주연부의 부분의 입면도.
도 40은 본 발명에 따른 요소의 상승된 외주연부의 부분의 입면도.
도 41은 본 발명에 따른 요소의 상승된 외주연부의 부분의 입면도.
도 42는 본 발명에 따른 요소의 사시도.1 is a cross-sectional view of a bottom wall of a metallurgical vessel with an assembly according to the invention.
2 and 3 show, respectively, a plan view and a perspective view of an enclosure element according to the invention.
4 and 5 show skulls collected at the end of the casting operation in the upper part of the nozzle.
6 is a cross-sectional view of the element according to the invention.
7 is a sectional view of an element according to the invention.
8 is a cross-sectional view of the element according to the invention.
9 is a perspective view of an element according to the invention.
10 is a cross-sectional view of the element according to the invention.
11 is a cross-sectional view of an element according to the invention.
12 is a cross-sectional view of an element according to the invention.
13 is a perspective view of an element according to the invention.
14 is a cross-sectional view of the element according to the invention.
15 is a perspective view of an element according to the invention.
16 is a cross-sectional view of an element according to the invention.
17 is a cross-sectional view of the element according to the invention.
18 is a cross-sectional view of the element according to the invention.
19 is a cross-sectional view of the element according to the invention.
20 is a perspective view of an element according to the invention.
21 is a perspective view of the element according to the invention.
22 is a perspective view of an element according to the invention.
Figure 23 is a perspective view of the element according to the invention.
24 is a perspective view of the element according to the invention.
25 is a perspective view of an element according to the present invention.
26 is a perspective view of an element according to the present invention.
27 is a perspective view of an element according to the invention.
28 is a perspective view of an element according to the present invention.
29 is a perspective view of an element according to the invention.
30 is a cross-sectional view of the element according to the invention.
31 is a cross sectional view of an element according to the invention;
32 is a schematic perspective view of an element according to the present invention.
33 is a schematic perspective view of an element according to the present invention.
34 is a plan view of an element according to the invention.
35 is a plan view of an element according to the invention.
36 is a cross sectional view of an element and a metallurgical vessel according to the present invention;
37 is an elevational view of a portion of the raised outer periphery of the element according to the invention.
38 is an elevational view of a portion of the raised outer periphery of the element according to the invention.
39 is an elevational view of a portion of the raised outer periphery of the element according to the invention.
40 is an elevational view of a portion of the raised outer periphery of the element according to the invention.
41 is an elevational view of a portion of the raised outer periphery of the element according to the invention.
42 is a perspective view of an element according to the present invention.
야금 용기(여기서, 턴디쉬)의 저부벽(3)은 일반적으로 내화 벽돌 또는 주조 가능한 재료로부터 제조된 영구 라이닝(33)으로 구성된다. 주조 가능한 재료의 가공층(working layer)(32)은 일반적으로 영구 라이닝(33) 위에 존재한다. 가공층의 표면(31)은 주조 작업 중에 용융 금속에 접촉할 것이다. 절연 재료층(34)이 일반적으로 야금 용기의 금속 봉입체(envelope)(35)를 보호하기 위해 영구 라이닝(33) 아래에 존재한다.The bottom wall 3 of the metallurgical vessel (here tundish) generally consists of a
노즐(1)이 턴디쉬의 저부를 통해 연장하고, 턴디쉬로부터 연속 주조 몰드로 용융강의 전달의 기능을 한다. 노즐은 따라서 용융강을 위한 통로(2)를 형성하는 보어 내로 개방하는 입구(11)를 구비한다. 입구의 상부 에지는 도면 부호 12로서 도시되어 있다. 도 1은 침지 입구 슈라우드(submerged entry shroud) 또는 SES를 도시하고 있지만, 전술된 바와 같이 다른 종류의 노즐(내부 노즐과 같은)이 또한 본 발명의 범주 내에 포함된다. SEN의 경우에, 연속 주조 작업은 일반적으로 노즐을 차단하여 주조 작업을 종료하기 위한 길로틴(guillotine)(37)을 구비한다. 일반적으로, SEN은 래밍 질량체(ramming mass)(36)에 의해 적소에 유지된다.The
포위 내화 요소(4)는 노즐(1)의 입구부(11)를 둘러싼다. 포위 요소(4)는 주 오리피스(40)를 둘러싸는 주 표면(41)으로 구성된다. 주 표면은 도 1에서 절두 원추형으로, 도 2 및 도 3에서 평면형으로 표현되어 있지만, 전술된 바와 같이 다른 배열이 가능하다. 상승된 외주연부는 주 표면(41)을 둘러싸고, 상승된 외주연부는 내부면(105)을 갖는다. 주연부의 상부면(42)은 주 표면(41)의 레벨보다 높다.The enclosing
도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 턴디쉬의 표면(31)보다 높이 상승한 주연부의 상부면(42)을 갖는 것이 유리하다.As can be seen in FIG. 1, it is advantageous to have an
내화 요소(4)와 노즐(1) 사이의 접합부(5)에서 모르타르 또는 시멘트가 추가의 기밀성 향상을 위해 제공될 수 있다.At the junction 5 between the
본 발명의 효과를 예시하기 위해 시험이 수행되었다. 주조 작업의 종료시에 내부 노즐 내에 잔류하는 고화된 강 스컬이 수집되어 중간부에서 수직으로 절단되었다. 도 4(비교로서 제공됨)는 종래의 설비에서(포위 내화 요소가 없음) 수집된 이러한 스컬을 도시하고 있고, 도 5는 본 발명에 따른 설비에서 수집된 이러한 스컬을 도시하고 있다.Tests were performed to illustrate the effects of the present invention. The solidified steel skull remaining in the inner nozzle at the end of the casting operation was collected and cut vertically at the middle. Figure 4 (provided as a comparison) shows such a skull collected at a conventional installation (without enclosure fire element) and Figure 5 shows this skull collected at a facility according to the invention.
도 4의 스컬(20)은 노즐의 내부벽 상의 알루미나 침적물의 존재를 지시하는 영역(21, 21') 내의 상당한 교란을 도시하고 있다. 이 알루미나 침적물은 전술된 모든 해로운 결과를 갖는 노즐의 폐색의 책임이 있다. 도 4의 스컬(20)은 또한 노즐 입구의 심각한 부식을 지시하는 영역(22, 22')의 확대도를 도시하고 있다.The
도 5에 도시되어 있는 스컬(20)은 이에 의해 노즐이 부식을 받지도 있고 또한 알루미나 폐색을 받지도 않는 것을 지시하는 노즐의 내부 형상에 대응한다.The
도 6은 베이스(102)가 주 오리피스(40) 및 베이스 저부면(104)을 포함하는 본 발명의 요소(4)의 단면도를 도시하고 있다. 상승된 외주연부가 베이스에 결합되고, 상승된 외주연부는 외부면(106) 및 상부면(42)을 갖는다. 각도(108)가 요소 베이스 저부면(104)과 상승된 외주연부의 외부면(106) 사이에 형성된다. 이 실시예에서, 단면도로 도시되어 있는 양 각도는 둔각이다. 이 실시예에서, 상승된 외주연부의 높이는 일정하다.6 shows a cross-sectional view of an
도 7은 베이스(102)가 주 오리피스(40) 및 베이스 저부면(104)을 포함하는 본 발명의 요소(4)의 단면도를 도시하고 있다. 상승된 외주연부가 베이스에 결합되고, 상승된 외주연부는 외부면(106) 및 상부면(42)을 갖는다. 각도(108)가 요소 베이스 저부면(104)과 상승된 외주연부의 외부면(106) 사이에 형성된다. 이 실시예에서, 단면도로 도시되어 있는 양 각도는 둔각이다. 이 실시예에서, 상승된 외주연부의 높이는 요소의 원주의 코스 주위에서 다양하다.7 shows a cross-sectional view of an
도 8은 베이스(102)가 주 오리피스(40) 및 베이스 저부면(104)을 포함하는 본 발명의 요소(4)의 단면도를 도시하고 있다. 상승된 외주연부가 베이스에 결합되고, 상승된 외주연부는 외부면(106) 및 상부면(42)을 갖는다. 각도(108)가 요소 베이스 저부면(104)과 상승된 외주연부의 외부면(106) 사이에 형성된다. 이 실시예에서, 단면도로 도시되어 있는 양 각도는 둔각이다. 이 실시예에서, 고정된 높이를 갖는 상승된 외주연부의 부분들이 높이 전이 세그먼트(44)에 의해 결합되어 있다.8 shows a cross-sectional view of an
도 9는 주 오리피스(40)를 갖는 본 발명의 요소(4)의 사시도를 도시하고 있다. 상승된 외주연부가 베이스에 결합되고, 상승된 외주연부는 외부면(106) 및 상부면(42)을 갖는다. 이 실시예에서, 요소의 베이스의 저부면과 요소의 상승된 외주연부의 외부면 사이에 형성된 모든 각도는 둔각이다. 이 실시예에서, 상승된 외주연부의 높이는 요소의 원주의 코스 주위에서 다양하다. 상승된 외주연부의 상부면의 평면과 요소의 베이스의 저부면의 평면은 평행하지 않다.9 shows a perspective view of an
도 10은 베이스(102)가 주 오리피스(40) 및 베이스 저부면(104)을 포함하는 본 발명의 요소(4)의 단면도를 도시하고 있다. 상승된 외주연부가 베이스에 결합되고, 상승된 외주연부는 외부면(106) 및 상부면(42)을 갖는다. 각도(108)가 요소 베이스 저부면(104)과 상승된 외주연부의 외부면(106) 사이에 형성된다. 이 실시예에서, 단면도로 도시되어 있는 양 각도는 둔각이다. 이 실시예에서, 상승된 외주연부의 높이는 일정하다.10 shows a cross-sectional view of an
도 11은 베이스(102)가 주 오리피스(40) 및 베이스 저부면(104)을 포함하는 본 발명의 요소(4)의 단면도를 도시하고 있다. 상승된 외주연부가 베이스에 결합되고, 상승된 외주연부는 외부면(106) 및 상부면(42)을 갖는다. 각도(108)가 요소 베이스 저부면(104)과 상승된 외주연부의 외부면(106) 사이에 형성된다. 이 실시예에서, 단면도로 도시되어 있는 양 각도는 둔각이다. 이 실시예에서, 상승된 외주연부의 높이는 요소의 원주의 코스 주위에서 다양하다.11 shows a cross-sectional view of an
도 12는 베이스(102)가 주 오리피스(40) 및 베이스 저부면(104)을 포함하는 본 발명의 요소(4)의 단면도를 도시하고 있다. 상승된 외주연부가 베이스에 결합되고, 상승된 외주연부는 외부면(106) 및 상부면(42)을 갖는다. 각도(108)가 요소 베이스 저부면(104)과 상승된 외주연부의 외부면(106) 사이에 형성된다. 이 실시예에서, 단면도로 도시되어 있는 양 각도는 둔각이다. 이 실시예에서, 고정된 높이를 갖는 상승된 외주연부의 부분들은 높이 전이 세그먼트(44)에 의해 결합된다.FIG. 12 shows a cross-sectional view of an
도 13은 주 오리피스(40)를 갖는 본 발명의 요소(4)의 사시도를 도시하고 있다. 상승된 외주연부가 베이스에 결합되고, 상승된 외주연부는 외부면(106) 및 상부면(42)을 갖는다. 이 실시예에서, 요소의 베이스의 저부면과 요소의 상승된 외주연부의 외부면 사이에 형성된 모든 각도는 둔각이다. 이 실시예에서, 상승된 외주연부의 높이는 요소의 원주의 코스 주위에서 다양하다. 상승된 외주연부의 상부면의 평면과 요소의 베이스의 저부면의 평면은 평행하지 않다.FIG. 13 shows a perspective view of an
도 14는 베이스(102)가 주 오리피스(40) 및 베이스 저부면(104)을 포함하는 본 발명의 요소(4)의 단면도를 도시하고 있다. 상승된 외주연부가 베이스에 결합되고, 상승된 외주연부는 외부면(106) 및 상부면(42)을 갖는다. 각도(108)가 요소 베이스 저부면(104)과 상승된 외주연부의 외부면(106) 사이에 형성된다. 이 실시예에서, 단면도로 도시되어 있는 각도들 중 하나는 예각이고, 도시되어 있는 다른 각도는 둔각이다. 이 실시예에서, 상승된 외주연부의 높이는 요소의 원주의 코스 주위에서 일정하다. 상승된 외주연부의 상부면의 평면과 요소의 베이스의 저부면의 평면은 평행하다.14 shows a cross-sectional view of an
도 15는 주 오리피스(40)를 갖는 본 발명의 요소(4)의 사시도를 도시하고 있다. 상승된 외주연부가 베이스에 결합되고, 상승된 외주연부는 외부면(106) 및 상부면(42)을 갖는다. 이 실시예에서, 요소의 베이스의 저부면과 요소의 상승된 외주연부의 외부면 사이에 형성된 각도는 예각, 둔각이고, 2개의 지점에서 직각이다. 이 실시예에서, 상승된 외주연부의 높이는 요소의 원주의 코스 주위에서 다양하다. 상승된 외주연부의 상부면의 평면과 요소의 베이스의 저부면의 평면은 평행하지 않다.FIG. 15 shows a perspective view of an
도 16은 베이스(102)가 주 오리피스(40) 및 베이스 저부면(104)을 포함하는 본 발명의 요소(4)의 단면도를 도시하고 있다. 상승된 외주연부가 베이스에 결합되고, 상승된 외주연부는 외부면(106) 및 상부면(42)을 갖는다. 각도(108)가 요소 베이스 저부면(104)과 상승된 외주연부의 외부면(106) 사이에 형성된다. 이 실시예에서, 단면도로 도시되어 있는 각도들 중 하나는 예각이고, 도시되어 있는 다른 각도는 둔각이다. 이 실시예에서, 상승된 외주연부의 높이는 요소의 원주의 코스 주위에서 다양하다. 상승된 외주연부의 상부면의 평면과 요소의 베이스의 저부면의 평면은 평행하지 않다.FIG. 16 shows a cross-sectional view of an
도 17은 베이스(102)가 주 오리피스(40) 및 베이스 저부면(104)을 포함하는 본 발명의 요소(4)의 단면도를 도시하고 있다. 상승된 외주연부가 베이스에 결합되고, 상승된 외주연부는 외부면(106) 및 상부면(42)을 갖는다. 각도(108)가 요소 베이스 저부면(104)과 상승된 외주연부의 외부면(106) 사이에 형성된다. 이 실시예에서, 단면도로 도시되어 있는 각도들 중 하나는 예각이고, 도시되어 있는 다른 각도는 둔각이다. 이 실시예에서, 상승된 외주연부의 높이는 요소의 원주의 코스 주위에서 다양하다. 상승된 외주연부의 상부면의 평면과 요소의 베이스의 저부면의 평면은 평행하지 않다.17 shows a cross-sectional view of an
도 18은 베이스(102)가 주 오리피스(40) 및 베이스 저부면(104)을 포함하는 본 발명의 요소(4)의 단면도를 도시하고 있다. 상승된 외주연부가 베이스에 결합되고, 상승된 외주연부는 외부면(106) 및 상부면(42)을 갖는다. 각도(108)가 요소 베이스 저부면(104)과 상승된 외주연부의 외부면(106) 사이에 형성된다. 이 실시예에서, 단면도로 도시되어 있는 각도들 중 하나는 예각이고, 도시되어 있는 다른 각도는 둔각이다. 이 실시예에서, 상승된 외주연부는 일정한 높이의 2개의 부분을 갖고, 이들 부분은 2개의 높이 전이 세그먼트(44)에 의해 결합된다. 상승된 외주연부의 상부면의 일정한 높이부의 평면과 요소의 베이스의 저부면의 평면은 평행하다.18 shows a cross-sectional view of an
도 19는 베이스(102)가 주 오리피스(40) 및 베이스 저부면(104)을 포함하는 본 발명의 요소(4)의 단면도를 도시하고 있다. 상승된 외주연부가 베이스에 결합되고, 상승된 외주연부는 외부면(106) 및 상부면(42)을 갖는다. 각도(108)가 요소 베이스 저부면(104)과 상승된 외주연부의 외부면(106) 사이에 형성된다. 이 실시예에서, 단면도로 도시되어 있는 각도들 중 하나는 예각이고, 도시되어 있는 다른 각도는 둔각이다. 이 실시예에서, 상승된 외주연부는 일정한 높이의 2개의 부분을 갖고, 이들 부분은 2개의 높이 전이 세그먼트(44)에 의해 결합된다. 상승된 외주연부의 상부면의 일정한 높이부의 평면과 요소의 베이스의 저부면의 평면은 평행하다.19 shows a cross-sectional view of an
도 20은 주 오리피스(40)를 갖는 본 발명의 요소(4)의 사시도를 도시하고 있다. 상승된 외주연부가 베이스에 결합되고, 상승된 외주연부는 외부면(106) 및 상부면(42)을 갖는다. 이 실시예에서, 요소의 베이스의 저부면과 요소의 상승된 외주연부의 외부면 사이에 형성된 각도는 둔각이다. 이 실시예에서, 상승된 외주연부의 높이는 요소의 원주의 코스 주위에서 다양하다. 상승된 외주연부의 상부면의 평면과 요소의 베이스의 저부면의 평면은 평행하지 않다. 요소 핀(fin)(120)이 요소의 상승된 외주연부의 내부면(105)으로부터 돌출한다. 주 오리피스(40)에 가장 가까운 핀 표면은 수직으로부터 경사진다.20 shows a perspective view of an
도 21은 주 오리피스(40)를 갖는 본 발명의 요소(4)의 사시도를 도시하고 있다. 상승된 외주연부가 베이스에 결합되고, 상승된 외주연부는 외부면(106) 및 상부면(42)을 갖는다. 이 실시예에서, 요소의 베이스의 저부면과 요소의 상승된 외주연부의 외부면 사이에 형성된 각도는 둔각이다. 이 실시예에서, 상승된 외주연부의 높이는 요소의 원주의 코스 주위에서 다양하다. 상승된 외주연부의 상부면의 평면과 요소의 베이스의 저부면의 평면은 평행하지 않다. 2개의 요소 핀(120)이 요소의 상승된 외주연부의 내부면(105)으로부터 돌출한다.FIG. 21 shows a perspective view of an
도 22는 주 오리피스(40)를 갖는 본 발명의 요소(4)의 사시도를 도시하고 있다. 상승된 외주연부가 베이스에 결합되고, 상승된 외주연부는 외부면(106) 및 상부면(42)을 갖는다. 이 실시예에서, 요소의 베이스의 저부면과 요소의 상승된 외주연부의 외부면 사이에 형성된 각도는 둔각이다. 이 실시예에서, 상승된 외주연부의 높이는 요소의 원주의 코스 주위에서 다양하다. 상승된 외주연부의 상부면의 평면과 요소의 베이스의 저부면의 평면은 평행하지 않다. 3개의 요소 핀(120)이 요소의 상승된 외주연부의 내부면(105)으로부터 돌출한다.FIG. 22 shows a perspective view of an
도 23은 주 오리피스(40)를 갖는 본 발명의 요소(4)의 사시도를 도시하고 있다. 상승된 외주연부가 베이스에 결합되고, 상승된 외주연부는 외부면(106) 및 상부면(42)을 갖는다. 이 실시예에서, 요소의 베이스의 저부면과 요소의 상승된 외주연부의 외부면 사이에 형성된 각도는 둔각이다. 이 실시예에서, 상승된 외주연부의 높이는 요소의 원주의 코스 주위에서 다양하다. 상승된 외주연부의 상부면의 평면과 요소의 베이스의 저부면의 평면은 평행하지 않다. 요소 핀(120)이 요소의 상승된 외주연부의 내부면(105)으로부터 돌출한다. 주 오리피스(40)에 가장 가까운 핀 표면은 수직이다.23 shows a perspective view of an
도 24는 주 오리피스(40)를 갖는 본 발명의 요소(4)의 사시도를 도시하고 있다. 상승된 외주연부가 베이스에 결합되고, 상승된 외주연부는 외부면(106) 및 상부면(42)을 갖는다. 이 실시예에서, 요소의 베이스의 저부면과 요소의 상승된 외주연부의 외부면 사이에 형성된 각도는 둔각이다. 이 실시예에서, 상승된 외주연부의 높이는 요소의 원주의 코스 주위에서 다양하다. 상승된 외주연부의 상부면의 평면과 요소의 베이스의 저부면의 평면은 평행하지 않다. 요소 핀(120)이 요소의 상승된 외주연부의 내부면(105)으로부터 돌출한다. 핀은 요소의 상승된 외주연부의 상부면(42)의 최대 높이 위로 상향으로 연장한다.24 shows a perspective view of an
도 25는 주 오리피스(40)를 갖는 본 발명의 요소(4)의 사시도를 도시하고 있다. 상승된 외주연부가 베이스에 결합되고, 상승된 외주연부는 외부면(106) 및 상부면(42)을 갖는다. 이 실시예에서, 요소의 베이스의 저부면과 요소의 상승된 외주연부의 외부면 사이에 형성된 각도는 둔각이다. 이 실시예에서, 상승된 외주연부의 높이는 요소의 원주의 코스 주위에서 다양하다. 상승된 외주연부의 상부면의 평면과 요소의 베이스의 저부면의 평면은 평행하지 않다. 요소 핀(120)이 요소의 상승된 외주연부의 내부면(105)으로부터 내향으로 뿐만 아니라 요소의 상승된 외주연부의 외부면(106)으로부터 외향으로 돌출한다. 핀은 요소의 상승된 외주연부의 상부면(42)의 최대 높이 위로 상향으로 연장한다.25 shows a perspective view of an
도 26은 주 오리피스(40)를 갖는 본 발명의 요소(4)의 사시도를 도시하고 있다. 상승된 외주연부가 베이스에 결합되고, 상승된 외주연부는 외부면(106) 및 상부면(42)을 갖는다. 이 실시예에서, 요소의 베이스의 저부면과 요소의 상승된 외주연부의 외부면 사이에 형성된 각도는 둔각이다. 이 실시예에서, 상승된 외주연부의 높이는 요소의 원주의 코스 주위에서 다양하다. 상승된 외주연부의 상부면의 평면과 요소의 베이스의 저부면의 평면은 평행하지 않다. 요소 핀(120)이 요소의 상승된 외주연부의 외부면(106)으로부터 외향으로 돌출한다.26 shows a perspective view of an
도 27은 주 오리피스(40)를 갖는 본 발명의 요소(4)의 사시도를 도시하고 있다. 상승된 외주연부가 베이스에 결합되고, 상승된 외주연부는 외부면(106) 및 상부면(42)을 갖는다. 이 실시예에서, 요소의 베이스의 저부면과 요소의 상승된 외주연부의 외부면 사이에 형성된 각도는 둔각이다. 이 실시예에서, 상승된 외주연부의 높이는 요소의 원주의 코스 주위에서 다양하다. 상승된 외주연부의 상부면의 평면과 요소의 베이스의 저부면의 평면은 평행하지 않다. 요소 핀(120)이 요소의 상승된 외주연부의 내부면(105)으로부터 내향으로 돌출한다. 핀은 요소의 상승된 외주연부의 상부면(42)의 최대 높이 위로 상향으로 연장한다.27 shows a perspective view of an
도 28은 주 오리피스(40)를 갖는 본 발명의 요소(4)의 사시도를 도시하고 있다. 상승된 외주연부가 베이스에 결합되고, 상승된 외주연부는 외부면(106) 및 상부면(42)을 갖는다. 이 실시예에서, 요소의 베이스의 저부면과 요소의 상승된 외주연부의 외부면 사이에 형성된 각도는 둔각이다. 이 실시예에서, 상승된 외주연부의 높이는 요소의 원주의 코스 주위에서 일정하다. 상승된 외주연부의 상부면의 평면과 요소의 베이스의 저부면의 평면은 평행하다. 복수의 측방향 포트(124)가 요소의 상승된 외주연부의 내부면(105)으로부터 요소의 상승된 외주연부의 외부면(106)으로 연장한다. 이들 포트는 원통형일 수도 있고, 또는 일 단부에서 또는 양 단부에서 확개될 수도 있다.28 shows a perspective view of an
도 29는 주 오리피스(40)를 갖는 본 발명의 요소(4)의 사시도를 도시하고 있다. 상승된 외주연부가 베이스에 결합되고, 상승된 외주연부는 외부면(106) 및 상부면(42)을 갖는다. 이 실시예에서, 요소의 베이스의 저부면과 요소의 상승된 외주연부의 외부면 사이에 형성된 각도는 둔각이다. 이 실시예에서, 상승된 외주연부의 높이는 요소의 원주의 코스 주위에서 일정하다. 상승된 외주연부의 상부면의 평면과 요소의 베이스의 저부면의 평면은 평행하다. 복수의 측방향 포트(128)가 요소의 상승된 외주연부의 내부면(105)으로부터 요소의 상승된 외주연부의 외부면(106)으로 연장한다. 이들 포트는 원통형일 수도 있고, 또는 일 단부에서 또는 양 단부에서 확개될 수도 있다. 이들 포트는 한 쌍의 포트의 각각의 종축이 요소에 의해 부분적으로 에워싸인 체적, 즉 요소의 상승된 외주연부의 내부면(105)에 의해 부분적으로 에워싸인 체적 내에서 원을 교차하도록 지향될 수도 있다.29 shows a perspective view of an
도 30은 베이스(102)가 주 오리피스(40)를 포함하는 본 발명의 요소(4)의 단면도를 도시하고 있다. 상승된 외주연부(140)가 베이스에 결합되고, 상승된 외주연부는 외부면(106)을 갖는다. 이 실시예에서, 외부 지향된 림(132)이 요소의 상승된 외주연부의 외부면(106)과 연통한다. 도시되어 있는 실시예에서, 외부 지향된 림(132)은 평행한데, 이는 다른 실시예에서 수평 위 또는 아래로 지향될 수도 있다.30 shows a cross-sectional view of an
도 31은 베이스(102)가 주 오리피스(40)를 포함하는 본 발명의 요소(4)의 단면도를 도시하고 있다. 상승된 외주연부(140)가 베이스에 결합되고, 상승된 외주연부는 내부면(105)을 갖는다. 이 실시예에서, 내부 지향된 림(134)이 요소의 상승된 외주연부의 내부면(106)과 연통한다. 도시되어 있는 실시예에서, 내부 지향된 림은 절두 원추형 형태를 취하는 데, 이는 다른 실시예에서 수평일 수도 있다.31 shows a cross-sectional view of an
도 32는 베이스(102)가 주 오리피스(40)를 포함하는 본 발명의 요소(4)의 개략 사시도를 도시하고 있다. 상승된 외주연부(140)가 베이스에 결합된다. 도시되어 있는 실시예에서, 상승된 외주연부는 2개의 간극을 갖는다.32 shows a schematic perspective view of an
도 34는 노즐(1)을 갖는 본 발명의 요소(4)의 조립체의 평면도를 도시하고 있다. 이 평면도는 요소의 주 표면(41) 및 요소의 주 표면을 둘러싸는 외주연부를 도시하고 있는 데, 상승된 외주연부의 내부면(105)이 상승된 외주연부의 상부면(42)과 같이 가시화되어 있다. 요소의 주 오리피스(40)의 내부는 노즐(1)의 외부 기하학적 형상과 정합하도록 구성된 비원형 기하학적 형상을 갖는다. 도시되어 있는 실시예에서, 각각의 기하학적 형상은 6각형이다. 대응 기하학적 형상은 노즐에 대한 요소(4)의 위치 설정을 구속하여, 요소의 수직 및 수평 비대칭부가 야금 용기 내에 적절하게 위치될 수 있게 된다.34 shows a top view of the assembly of the
도 35는 노즐(1)을 갖는 본 발명의 요소(4)의 조립체의 평면도를 도시하고 있다. 이 평면도는 요소의 주 표면(41) 및 요소의 주 표면을 둘러싸는 외주연부를 도시하고 있는 데, 상승된 외주연부의 내부면(105)이 상승된 외주연부의 상부면(42)과 같이 가시화되어 있다. 요소의 주 오리피스(40)의 내부는 노즐(1)의 외부 기하학적 형상에 정합하도록 구성된 비원형 기하학적 형상을 갖는다. 도시되어 있는 실시예에서, 주 오리피스(40)의 내부 상의 만입부는 노즐(1)의 표면 상의 돌출부를 수용한다. 대응 기하학적 형상은 노즐에 대한 요소(4)의 위치 설정을 구속하여, 요소의 수직 및 수평 비대칭부가 야금 용기 내에 적절하게 위치될 수 있게 된다.35 shows a plan view of the assembly of the
도 36은 본 발명에 따른 요소(4) 및 야금 용기의 벽(152)의 단면도를 도시하고 있다. 노즐 및 야금 용기의 바닥은 명료화를 위해 생략되어 있다. 스토퍼 로드(154)가 주 오리피스(40)를 통한 유동을 허용하거나 중단하기 위해 수직으로 이동되도록 위치된다. 요소의 상승된 외주연부의 내부면(105) 및 외부면(106)이 지시되어 있다. 요소와 야금 용기벽 사이의 간극(162)이 지시되어 있다. 내부면(105)과 주 오리피스(40) 사이의 거리(164)가 또한 지시되어 있다. 도시되어 있는 요소 실시예의 비대칭 디자인은 각각의 야금 용기벽(152)과 요소의 상부 사이의 동일한 크기의 간극을 허용할, 뿐만 아니라 스토퍼 로드(154)가 다른 야금 용기벽보다 일 야금 용기벽에 더 근접하여 위치되는 것을 허용하면서, 내부면(105)과 주 오리피스(40) 사이의 일정한 또는 거의 일정한 거리를 허용한다.36 shows a cross-sectional view of the
도 37은 요소(4)의 상승된 외주연부의 부분(170)을 도시하고 있다. 요소의 상승된 외주연부의 상부면(42)은 복수의 정사각형 노치를 포함한다.37 shows a
도 38은 요소(4)의 상승된 외주연부의 부분(170)을 도시하고 있다. 요소의 상승된 외주연부의 상부면(42)은 복수의 반원형 돌기를 포함한다.38 shows a
도 39는 요소(4)의 상승된 외주연부의 부분(170)을 도시하고 있다. 요소의 상승된 외주연부의 상부면(42)은 톱니형 패턴으로 형성된다.39 shows a
도 40은 요소(4)의 상승된 외주연부의 부분(170)을 도시하고 있다. 요소의 상승된 외주연부의 상부면(42)은 복수의 반원형 노치를 포함한다.40 shows a
도 41은 요소(4)의 상승된 외주연부의 부분(170)을 도시하고 있다. 요소의 상승된 외주연부의 상부면(42)은 파형 패턴으로 형성된다.41 shows a
도 42는 베이스(102)가 주 오리피스(40)를 포함하고 상승된 외주연부(140)와 연통하는 본 발명의 요소(4)의 사시도이다. 상승된 외주연부(140)는 상부면(22)을 수용한다. 요소(202)의 베이스의 최대 외부 치수, 요소(204)의 베이스의 최소 외부 치수, 요소(206)의 상부의 최대 외부 치수, 요소(208)의 상부의 최대 외부 치수, 요소(222)의 베이스의 두께, 요소(224)의 상승된 외주연부의 두께, 요소(232)의 최대 외부 높이, 요소(234)의 최대 내부 높이, 요소(236)의 최소 외부 높이 및 요소(238)의 최소 내부 높이가 지시되어 있다.42 is a perspective view of an
따라서, 본 발명에 따른 내화 요소는 저부 및 주 표면을 갖는 베이스, 주 표면을 통해 통과하는 주 오리피스 및 주 표면을 둘러싸는 주연부를 포함할 수도 있고, 주 오리피스는 내부면을 갖고, 주연부는 내부면, 외부면 및 상부면을 갖고, 주연부의 의 상부면은 내화 요소의 주 표면보다 높고, 주연부는 베이스의 저부와 교차하고, 주연부의 외부면은 이들의 교차부의 적어도 하나의 지점에서 베이스의 저부와 직각이 아닌 각도를 형성한다. 주연부의 외부면은 이들의 교차부의 2개의 지점에서 베이스의 저부와 직각을 형성할 수도 있고, 이들의 교차부의 모든 지점에서 베이스의 저부와 예각을 형성할 수도 있고, 또는 이들의 교차부의 모든 지점에서 베이스의 저부와 둔각을 형성할 수도 있다. 주연부의 외부면의 평면과 베이스의 저부의 평면은 비평행한 평면일 수도 있다. 주연부의 상부면은 2개의 전이하는 비수직, 비수평부에 의해 결합된 상부 레벨 및 하부 레벨을 포함한다. 요소의 주 표면은 원형, 타원형, 절두 원형, 절두 타원형 및 다각형 기하학적 형상으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 기하학적 형상을 가질 수도 있다. 요소는 주연부의 내부면으로부터 연장하는 하나 이상의 핀, 또는 주연부의 외부면으로부터 연장하는 하나 이상의 핀을 또한 포함할 수도 있다. 요소는 주연부의 외부면으로부터 내부면으로 통과하는 하나 이상의 포트를 포함할 수도 있다. 요소는 그 표면 상에, 예를 들어 주 오리피스의 내부면 상에 또는 베이스의 저부 상에 특징부를 포함할 수도 있고, 이 특징부는 마킹, 리세스, 돌기, 홈, 립, 페그, 보어, 노치, 딤플, 모굴, 리지, 나사산 형성된 수용기, 키 수용기, 베이어닛 수용기, 경사면 및 비원형 기하학적 형상, 또는 축 주위의 요소의 이동을 구속할 수 있는 임의의 다른 장치 또는 특징부일 수도 있다. 본 발명의 내화 요소는 단일 부분 또는 다수의 부분으로 구성될 수도 있다. 본 발명의 내화 요소는 적어도 75 wt%의 Al2O3, 1.0 wt% 미만의 SiO2 및 5 wt% 미만의 C를 포함하는 고알루미나 재료로부터 제조될 수도 있다. 내화 요소는 요소의 주연부가 100 밀리미터 이하의 두께를 갖고, 요소의 베이스가 100 밀리미터 이하의 두께를 갖도록 구성될 수도 있다.Thus, the fire resistant element according to the invention may comprise a base having a bottom and a main surface, a main orifice passing through the main surface and a perimeter surrounding the main surface, the main orifice having an inner surface, the perimeter having an inner surface It has an outer surface and an upper surface, the upper surface of the periphery of the periphery is higher than the major surface of the refractory element, the periphery intersects the bottom of the base, and the outer surface of the periphery of the base and the bottom of the base at at least one point of their intersection. Form an angle that is not perpendicular. The outer surface of the perimeter may form a right angle with the bottom of the base at two points of their intersection, or may form an acute angle with the bottom of the base at all points of their intersection, or at all points of their intersection. It may also form an obtuse angle with the bottom of the base. The plane of the outer surface of the perimeter and the plane of the bottom of the base may be non-parallel planes. The upper surface of the perimeter includes two transitional non-vertical, upper and lower levels joined by a non-horizontal portion. The major surface of the element may have a geometry selected from the group consisting of circular, oval, truncated circles, truncated ovals and polygonal geometries. The element may also include one or more pins extending from the inner surface of the perimeter, or one or more pins extending from the outer surface of the perimeter. The element may comprise one or more ports passing from the outer surface to the inner surface of the perimeter. The element may comprise features on its surface, for example on the inner face of the main orifice or on the bottom of the base, which features markings, recesses, protrusions, grooves, lips, pegs, bores, notches, Dimples, moguls, ridges, threaded receptors, key receptors, bayonet receptors, inclined surfaces and non-circular geometric shapes, or any other device or feature capable of constraining the movement of elements about an axis. The fire resistant element of the invention may consist of a single part or a plurality of parts. The fire resistant element of the present invention may be made from a high alumina material comprising at least 75 wt% Al 2 O 3 , less than 1.0 wt% SiO 2 and less than 5 wt% C. The fire resistant element may be configured such that the periphery of the element has a thickness of 100 millimeters or less and the base of the element has a thickness of 100 millimeters or less.
본 발명에 따른 내화 요소 및 노즐의 조립체는 단일 부분 또는 다중 부분으로 구성될 수도 있다. 내화 요소는 비원형 기하학적 형상을 갖는 주 오리피스를 포함하고, 내화 노즐은 내화 요소와 정합하도록 구성된 비원형 기하학적 형상을 갖는 외부 반경방향 표면을 포함한다. 내화 요소는 정합 특징부를 갖는 주 오리피스 내부면을 포함하고, 내화 노즐은 주 오리피스 내부면 정합 특징부와 결합하도록 구성된 대응 정합 특징부를 갖는 외부 반경방향 표면을 포함한다. 노즐의 정합 특징부와 요소의 정합 특징부는 결합될 때, 노즐의 보어의 종축 주위로 요소의 회전 이동을 방지할 수도 있다.The assembly of the refractory element and the nozzle according to the invention may be composed of a single part or multiple parts. The fire resistant element comprises a main orifice having a non-circular geometry and the fire nozzle comprises an outer radial surface having a non-circular geometry configured to mate with the fire element. The fire resistant element includes a main orifice inner surface having mating features, and the fire nozzle comprises an outer radial surface with corresponding mating features configured to engage the main orifice inner surface mating features. The mating features of the nozzle and the mating features of the element, when engaged, may prevent rotational movement of the element about the longitudinal axis of the bore of the nozzle.
본 발명에 따른 내화 요소 및 노즐의 조립체는 용융 금속의 주조를 위해 야금 용기 내에서 전개될 수도 있다. 통상의 전개에 있어서, 내화 노즐은 야금 용기의 저부벽을 통한 통로를 형성하는 입구부 및 노즐의 입구부를 둘러싸는 전술된 바와 같은 내화 요소를 가질 수도 있고, 노즐의 입구부는 상부 외부 에지를 갖고, 노즐의 입구부는 종축을 갖고, 요소의 주 오리피스는 노즐의 외부면의 적어도 일부와 정합 결합하도록 되어 있고, 요소의 베이스의 주 표면은 최저 레벨을 갖고, 최저 레벨은 노즐 입구부의 상부 외부 에지보다 낮고, 내화 요소의 주연부의 적어도 일부는 턴디쉬의 저부벽의 표면보다 높다. 요소는 가스 불침투성 내화 재료를 포함할 수도 있다. 노즐 또는 요소는 가스 불침투성 내화 재료를 포함할 수도 있다. 가스 불침투성 모르타르가 노즐과 내화 요소 사이에 사용될 수도 있다.The assembly of refractory elements and nozzles according to the invention may be deployed in a metallurgical vessel for casting molten metal. In a typical deployment, the fire nozzle may have an inlet forming a passage through the bottom wall of the metallurgical vessel and a fire element as described above surrounding the inlet of the nozzle, the inlet of the nozzle having an upper outer edge, The inlet of the nozzle has a longitudinal axis, the main orifice of the element is adapted to mate with at least a portion of the outer surface of the nozzle, the major surface of the base of the element has a lowest level, the lowest level is lower than the upper outer edge of the nozzle inlet and At least part of the periphery of the refractory element is higher than the surface of the bottom wall of the tundish. The element may comprise a gas impermeable refractory material. The nozzle or element may comprise a gas impermeable refractory material. Gas impermeable mortars may be used between the nozzle and the refractory element.
강의 연속 주조를 위한 프로세스는 레이들로부터 용융강을 전술된 바와 같이 내화 요소 및 노즐의 조립체를 수용하는 야금 용기 내로, 거기로부터 주조 몰드 내로 주입하는 것을 포함할 수도 있다.The process for continuous casting of steel may include injecting molten steel from the ladle into a metallurgical vessel that houses the assembly of refractory elements and nozzles, as described above, into the casting mold.
본 발명의 수많은 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 이하의 청구범위의 범주 내에서, 본 발명은 구체적으로 설명된 것 이외로 실시될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다.Many modifications and variations of the present invention are possible. It is, therefore, to be understood that within the scope of the following claims, the invention may be practiced otherwise than as specifically described.
1: 노즐 2: 통로
3: 저부벽 4: 포위 내화 요소
11: 입구부 12: 상부 에지
31: 표면 32: 가공층
33: 영구 라이닝 35: 금속 봉입체
40: 주 오리피스 41: 주 표면
42: 상부면 102: 베이스
104: 베이스 저부면 106: 외부면1: nozzle 2: passage
3: bottom wall 4: surrounding fireproof element
11: inlet 12: upper edge
31: surface 32: working layer
33: permanent lining 35: metal enclosure
40: main orifice 41: main surface
42: top surface 102: base
104: base bottom surface 106: outer surface
Claims (26)
저부 및 주 표면을 갖는 베이스와,
상기 주 표면을 통해 통과하는 주 오리피스와,
상기 주 표면을 둘러싸는 주연부를 포함하고,
상기 주 오리피스는 내부면을 갖고,
상기 주연부는 내부면, 외부면 및 상부면을 갖고,
상기 주연부의 상부면은 상기 내화 요소의 주 표면보다 높고,
상기 주연부는 상기 베이스의 저부와 교차하고,
상기 주연부의 외부면은 이들의 교차부의 적어도 하나의 지점에서 상기 베이스의 저부와 직각이 아닌 각도를 형성하는 것인 내화 요소.As a refractory element for delivering molten metal,
A base having a bottom and a major surface,
A main orifice passing through said major surface,
A periphery surrounding said major surface,
The main orifice has an inner surface,
The peripheral portion has an inner surface, an outer surface and an upper surface,
The upper surface of the peripheral portion is higher than the major surface of the fire resistant element,
The peripheral portion intersects the bottom of the base,
Wherein the outer surface of the periphery forms an angle that is not perpendicular to the bottom of the base at at least one point of their intersection.
제1항에 따른 내화 요소와,
상기 내화 요소와 연통하는 내화 노즐을 포함하고,
상기 노즐은 종축을 갖는 보어를 갖고,
상기 노즐은 외부 반경방향 표면을 갖는 것인 조립체.An assembly for the delivery of molten metal,
Fireproof element according to claim 1,
A fireproof nozzle in communication with said fireproof element,
The nozzle has a bore having a longitudinal axis,
Said nozzle having an outer radial surface.
상기 야금 용기의 저부벽을 통한 통로를 형성하는 입구부를 갖는 내화 노즐의 조립체와,
상기 노즐의 입구부를 둘러싸는 제1항에 따른 내화 요소를 포함하고,
상기 노즐의 입구부는 상부 외부 에지를 갖고,
상기 노즐의 입구부는 종축을 갖고,
상기 요소의 주 오리피스는 상기 노즐의 외부면의 적어도 일부와 정합 결합하도록 되어 있고,
상기 요소의 베이스의 주 표면은 최저 레벨을 갖고, 상기 최저 레벨은 상기 노즐 입구부의 상부 외부 에지보다 낮고,
상기 내화 요소의 주연부의 적어도 일부는 턴디쉬의 저부벽의 표면보다 높은 것인 야금 용기.A metallurgical vessel for casting molten metal,
An assembly of refractory nozzles having an inlet forming a passage through a bottom wall of the metallurgical vessel;
A fire protection element according to claim 1 surrounding the inlet of the nozzle,
The inlet of the nozzle has an upper outer edge,
The inlet of the nozzle has a longitudinal axis,
The main orifice of the element is adapted to mate with at least a portion of the outer surface of the nozzle,
The major surface of the base of the element has the lowest level, the lowest level being lower than the upper outer edge of the nozzle inlet,
At least a portion of the periphery of the refractory element is higher than the surface of the bottom wall of the tundish.
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