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KR20240141279A - Immersion nozzle - Google Patents

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Publication number
KR20240141279A
KR20240141279A KR1020247028205A KR20247028205A KR20240141279A KR 20240141279 A KR20240141279 A KR 20240141279A KR 1020247028205 A KR1020247028205 A KR 1020247028205A KR 20247028205 A KR20247028205 A KR 20247028205A KR 20240141279 A KR20240141279 A KR 20240141279A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
discharge
flow path
immersion nozzle
molten steel
discharge hole
Prior art date
Application number
KR1020247028205A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
유이치 츠카구치
고다이 후지타
쇼 나카노
노부히로 오카다
다케루 하타나카
노부유키 다카히라
Original Assignee
닛폰세이테츠 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 filed Critical 닛폰세이테츠 가부시키가이샤
Publication of KR20240141279A publication Critical patent/KR20240141279A/en

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/50Pouring-nozzles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/10Supplying or treating molten metal

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Abstract

침지 노즐이며, 내부 장벽과, 분기류 유로와, 분배 블록을 갖고, 분기류 유로 중 어느 한쪽을 폐색시킨 경우에 있어서, 분기류 유로가 폐색된 영역에 배치되어 있는 내측 토출 구멍으로부터 토출되는 용강의 유량 Qa와, 분기류 유로가 폐색되어 있지 않은 영역에 배치되어 있는 내측 토출 구멍으로부터 토출되는 용강의 유량 Qb의 관계가 (1)식을 충족시키고, 외측 토출 구멍으로부터 토출되는 용강의 토출 유량 Qout와 내측 토출 구멍으로부터 토출되는 용강의 토출 유량 QIN의 관계가 (2)식을 충족시킨다. Qa/Qb>1.0 … (1), 0.1≤QIN/Qout≤1.0 … (2)An immersion nozzle having an internal barrier, a branch flow path, and a distribution block, wherein when one of the branch flow paths is blocked, the relationship between the flow rate Qa of molten steel discharged from an inner discharge hole arranged in an area where the branch flow path is blocked and the flow rate Qb of molten steel discharged from an inner discharge hole arranged in an area where the branch flow path is not blocked satisfies equation (1), and the relationship between the flow rate Q out of molten steel discharged from an outer discharge hole and the flow rate Q IN of molten steel discharged from the inner discharge hole satisfies equation (2). Qa/Qb>1.0 … (1), 0.1≤Q IN /Q out ≤1.0 … (2)

Description

침지 노즐Immersion nozzle

본원은 용강의 연속 주조에 있어서 턴디쉬로부터 주형으로의 급탕에 사용하는 침지 노즐에 관한 것이다.The present invention relates to an immersion nozzle used for feeding molten steel from a tundish to a mold in continuous casting of molten steel.

본원은, 특히 고속 주조에 있어서 토출류를 주형 내에 분산 공급하는 침지 노즐에 관한 것이다.The present invention relates to an immersion nozzle that disperses and supplies a discharge flow into a mold, particularly in high-speed casting.

본원은, 2022년 3월 23일에, 일본에 출원된 특허 출원 제2022-047181호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.This application claims priority from Japanese patent application No. 2022-047181, filed on March 23, 2022, the contents of which are incorporated herein.

턴디쉬로부터 주형으로의 급탕에 사용하는 침지 노즐에 있어서, 주조 속도가 3m/min을 초과하고 최대로는 5 내지 8m/min에 이르는 고속 주조 조건이 박슬래브 연속 주조 등에서 사용된다.In an immersion nozzle used for feeding molten metal from a tundish to a mold, high-speed casting conditions in which the casting speed exceeds 3 m/min and reaches a maximum of 5 to 8 m/min are used in thin-slab continuous casting, etc.

이와 같은 고속 주조 조건이 적용되는 경우, 주형 내 탕면의 교란을 방지하는 관점에서, 연직 방향을 따라서 하방으로 용강을 주형에 주입할 것이 요구된다.When such high-speed casting conditions are applied, it is required to pour the molten steel into the mold downward along the vertical direction from the viewpoint of preventing disturbance of the melt surface within the mold.

게다가, 토출류가 갖는 운동 에너지를 주형 내에서 소산(disperse)시키는(바꿔 말하면, 토출 유속을 저감시키는) 관점에서, 토출 구멍을 다공화하거나 하여 토출 구멍 면적을 확대할 것이 요구된다.In addition, from the perspective of dissipating the kinetic energy of the discharged flow within the mold (in other words, reducing the discharge flow rate), it is required to expand the discharge hole area by making the discharge hole porous or the like.

이들 요구에 따라서, 종래 다양한 형상의 침지 노즐이 제안되어 있다.According to these requirements, immersion nozzles of various shapes have been proposed in the past.

예를 들어, 특허문헌 1 내지 4에 개시되어 있는 바와 같이, 침지 노즐의 하부에 토출 구멍이 4구멍 이상 배치되는 다공 노즐이 제안되어 있다.For example, as disclosed in Patent Documents 1 to 4, a multi-porous nozzle is proposed in which four or more discharge holes are arranged at the bottom of an immersion nozzle.

혹은, 특허문헌 5 내지 7에 개시되어 있는 바와 같이, 내부에 장벽을 마련함으로써 침지 노즐 내의 하강류의 유속을 저감하거나, 하강류를 복수의 토출 구멍에 원활하게 분배하거나 하는 연구가 알려져 있다.Alternatively, as disclosed in Patent Documents 5 to 7, research is known to reduce the flow rate of the downward flow inside the immersion nozzle by providing a barrier inside, or to smoothly distribute the downward flow to a plurality of discharge holes.

일본 특허 공표 제2004-514562호 공보Japanese Patent Publication No. 2004-514562 일본 특허 공개 평8-39208호 공보Japanese Patent Publication No. 8-39208 일본 특허 제3186068호 공보Japanese Patent No. 3186068 일본 특허 제4580135호 공보Japanese Patent No. 4580135 일본 특허 제4542631호 공보Japanese Patent No. 4542631 일본 특허 제3408884호 공보Japanese Patent No. 3408884 일본 특허 제6666908호 공보Japanese Patent No. 6666908

본 발명자들은 물 모델 실험을 사용한 연구를 실시하였다.The inventors conducted a study using a water model experiment.

그 결과, 종래 기술에는 이하의 과제가 있는 것을 알 수 있었다.As a result, it was found that the prior art had the following problems.

침지 노즐 내의 하강류에는, 턴디쉬로부터 침지 노즐로의 급탕량을 제어하는 스토퍼 혹은 슬라이드 게이트와 같은 유로 교축 기구 등의 영향을 받아, 불안정한 변동(흐름의 치우침이나 치우침 상태의 변동)이 발생한다.In the downward flow inside the immersion nozzle, unstable fluctuations (flow bias or fluctuations in the bias state) occur due to the influence of flow restriction mechanisms such as stoppers or slide gates that control the amount of hot water supplied from the tundish to the immersion nozzle.

그 하강류의 변동의 영향을 받아, 다공 토출 구멍으로의 유량 분배가 변동된다.The distribution of flow to the multi-hole discharge holes changes due to the influence of the downflow fluctuations.

그 결과, 주형 내 유동이 불안정하게 변동된다(즉, 좌우로의 편류나 상태의 변동이 발생한다).As a result, the flow within the mold fluctuates unstably (i.e., left-right drift or state fluctuations occur).

그렇게 되면, 제조되는 슬래브의 표면에 결함이 발생할 우려가 있다.If this happens, there is a risk of defects occurring on the surface of the slab being manufactured.

다공 토출 구멍으로의 유량 분배를 안정시키기 위해서는, 토출 구멍 면적을 축소하여 침지 노즐 내압을 높이면 된다.To stabilize the flow rate distribution to the multi-hole discharge holes, the discharge hole area can be reduced to increase the pressure inside the immersion nozzle.

그러나, 그렇게 하면 다공화 본래의 목적인 토출 유속의 저감 효과가 손상된다.However, doing so will damage the original purpose of porosity, which is to reduce the discharge flow rate.

이와 같이, 다공 토출 구멍으로의 유량 분배와 토출 유속의 저감의 양립이 어려운 것이, 종래 기술의 문제점이었다.In this way, it was a problem of the prior art that it was difficult to achieve both distribution of the flow rate to the multi-hole discharge holes and reduction of the discharge flow rate.

본 개시는, 이러한 기술적 과제를 극복하기 위해 이루어진 것이며, 침지 노즐 내부 구조의 연구에 의해 토출류 분배에 대한 셀프 스테빌라이징 기능을 부가하여, 주형 내의 용강의 유동의 치우침을 억제할 수 있는 침지 노즐을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present disclosure was made to overcome such technical challenges, and aims to provide an immersed nozzle capable of suppressing uneven flow of molten steel within a mold by adding a self-stabilizing function to the distribution of discharged flow through a study of the internal structure of the immersed nozzle.

본 개시의 요지는 이하와 같다.The gist of this disclosure is as follows.

(1) 본 발명의 제1 양태는, 턴디쉬로부터 공급된 용강을 주형에 토출하여, 슬래브를 연속 주조하기 위한 침지 노즐이며, 상기 침지 노즐은 상기 용강을 상기 주형에 공급하는 토출부를 구비하고, 상기 침지 노즐은, 축 중심을 통과하는 두께 방향 평면으로 분할된 2개의 영역을 구비하고, 상기 토출부는, 저부와, 상기 저부의 외측 테두리로부터 높이 방향으로 연장되는 측벽을 갖고, 상기 토출부에는 4개의 토출 구멍이 형성되고, 상기 토출 구멍은, 상기 토출부의 상기 저부에, 각 상기 영역에 있어서 폭 방향으로 나란히 2개 배치되고, 상기 토출부는, 폭 방향의 중앙에 배치되며, 상기 턴디쉬로부터 공급된 상기 용강을 각 상기 영역에 분배하는 내부 장벽과, 각 상기 영역의 상기 측벽 및 상기 내부 장벽의 사이에 있어서, 상기 내부 장벽에 의해 분배된 상기 용강인 분기류가 흐르는 분기류 유로와, 상기 내부 장벽보다도 상기 저부측이며, 각 상기 영역에 있어서 상기 분기류 유로를 통과한 상기 분기류를 분배류 유로에 더 분배하여, 각 상기 토출 구멍에 공급하는 분배 블록을 갖고, 각 상기 영역에 배치된 2개의 토출 구멍 중, 폭 방향 외측에 배치된 상기 토출 구멍을 외측 토출 구멍으로 하고, 폭 방향 내측에 배치된 상기 토출 구멍을 내측 토출 구멍으로 하고, 상기 분기류 유로 중 어느 한쪽을 폐색시킨 경우에 있어서, 상기 분기류 유로가 폐색된 상기 영역에 배치되어 있는 상기 내측 토출 구멍으로부터 토출되는 상기 용강의 유량 Qa와, 상기 분기류 유로가 폐색되어 있지 않은 상기 영역에 배치되어 있는 상기 내측 토출 구멍으로부터 토출되는 상기 용강의 유량 Qb의 관계가 (1)식을 충족시키고, 상기 외측 토출 구멍으로부터 토출되는 상기 용강의 토출 유량 Qout와 상기 내측 토출 구멍으로부터 토출되는 상기 용강의 토출 유량 QIN의 관계가 (2)식을 충족시킨다.(1) The first aspect of the present invention is an immersion nozzle for continuously casting a slab by discharging molten steel supplied from a tundish into a mold, wherein the immersion nozzle has a discharge portion that supplies the molten steel to the mold, the immersion nozzle has two regions divided by a thickness-directed plane passing through an axis center, the discharge portion has a bottom portion and a side wall extending in a height direction from an outer edge of the bottom portion, four discharge holes are formed in the discharge portion, two of the discharge holes are arranged side by side in the width direction in each of the regions in the bottom portion of the discharge portion, the discharge portion is arranged at the center in the width direction, an internal barrier that distributes the molten steel supplied from the tundish to each of the regions, a branch flow path in which a branch flow of the molten steel distributed by the internal barrier flows between the side wall and the internal barrier of each of the regions, and the molten steel passing through the branch flow path is on the bottom side relative to the internal barrier in each of the regions. By further distributing the branch flow into the distribution flow path, and having a distribution block which supplies the branch flow to each of the discharge holes, and among the two discharge holes arranged in each of the above areas, the discharge hole arranged on the outer side in the width direction is an outer discharge hole, and the discharge hole arranged on the inner side in the width direction is an inner discharge hole, and when one of the branch flow paths is closed, the relationship between the flow rate Qa of the molten steel discharged from the inner discharge hole arranged in the area where the branch flow path is closed and the flow rate Qb of the molten steel discharged from the inner discharge hole arranged in the area where the branch flow path is not closed satisfies equation (1), and the relationship between the discharge flow rate Q out of the molten steel discharged from the outer discharge hole and the discharge flow rate Q IN of the molten steel discharged from the inner discharge hole satisfies equation (2).

Qa/Qb>1.0 … (1)Qa/Qb>1.0 … (1)

0.1≤QIN/Qout≤1.0 … (2)0.1≤Q IN /Q out ≤1.0 … (2)

(2) 상기 (1)에 기재된 침지 노즐에 있어서는, 상기 침지 노즐은 상기 턴디쉬로부터 공급된 상기 용강을 수취하는 직동부와, 상기 토출부와, 상기 직동부 및 상기 토출부를 접속하는 접속부를 구비하고, 상기 침지 노즐을 수평면에 투영하였을 때의 상기 내부 장벽의 투영 면적이, 상기 직동부의 유로 면적 이상이어도 된다.(2) In the immersion nozzle described in (1) above, the immersion nozzle has a direct driving part for receiving the molten steel supplied from the tundish, the discharge part, and a connection part for connecting the direct driving part and the discharge part, and when the immersion nozzle is projected onto a horizontal plane, the projected area of the internal barrier may be greater than or equal to the flow path area of the direct driving part.

(3) 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 침지 노즐에 있어서는, 상기 내부 장벽의 상기 턴디쉬로부터 공급된 상기 용강을 받는 측의 면이 오목부를 구비하고 있어도 된다.(3) In the immersion nozzle described in (1) or (2) above, the surface of the inner barrier that receives the molten steel supplied from the tundish may have a concave portion.

(4) 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 한 항에 기재된 침지 노즐에 있어서는, 각 상기 영역에 있어서, 상기 외측 토출 구멍을 형성하는 벽면의 각도로부터 규정되는 외측 토출 각도 α1이 하향 40° 이상 하향 75° 이하의 사이에 있고, 또한 상기 내측 토출 구멍을 형성하는 벽면의 각도로부터 규정되는 내측 토출 각도 α2와의 관계가 (3)식을 충족시켜도 된다.(4) In the immersion nozzle described in any one of the above (1) to (3), in each of the above regions, the outer discharge angle α1 defined from the angle of the wall surface forming the outer discharge hole may be between 40° downward and 75° downward, and further, the relationship with the inner discharge angle α2 defined from the angle of the wall surface forming the inner discharge hole may satisfy equation (3).

-5°≤|α2|-|α1|≤15° … (3)-5°≤|α2|-|α1|≤15° … (3)

(5) 상기 (2) 내지 (4) 중 어느 한 항에 기재된 침지 노즐에 있어서는, 상기 분기류 유로의 유로 면적/상기 직동부의 유로 면적의 값이 0.4 이상 1.5 이하여도 된다.(5) In the immersion nozzle described in any one of the above (2) to (4), the value of the flow path area of the branch flow path/the flow path area of the direct driving part may be 0.4 or more and 1.5 or less.

(6) 상기 (2) 내지 (5) 중 어느 한 항에 기재된 침지 노즐에 있어서는, 상기 분배류 유로의 유로 면적/상기 직동부의 유로 면적의 값이 0.3 이상 1.5 이하여도 된다.(6) In the immersion nozzle described in any one of the above (2) to (5), the value of the flow path area of the distribution flow path/the flow path area of the direct driving part may be 0.3 or more and 1.5 or less.

본 개시의 침지 노즐에 의하면, 주형 내에 있어서의 용강의 유동의 치우침을 억제할 수 있다.According to the immersion nozzle of the present disclosure, uneven flow of molten steel within a mold can be suppressed.

도 1은 일반적인 슬래브 연속 주조 장치의 개략도이다.
도 2는 주형 내의 용강 유동에 치우침이 발생한 모습을 도시하는 개략도이다.
도 3은 침지 노즐(100)의 축 중심 C를 통과하는 폭 방향 단면도이다.
도 4는 침지 노즐(100)의 평면도이다.
도 5는 침지 노즐(100)의 저면도이다.
도 6은 침지 노즐(100)을 수평면 상에 투영한 투영도이며, 유로(11) 및 내부 장벽(34)에 주목한 도면이다.
도 7은 내부 장벽(34)의 확대도이다.
도 8은 토출부(30)의 저부(31) 측의 확대도이다.
도 9는 침지 노즐(200)의 축 중심 C를 통과하는 폭 방향 단면도이다.
도 10은 토출부(130)의 저부(131) 측의 확대도이다.
도 11a는 실험예 A의 침지 노즐의 토출부의 양태를 도시하는 모식도이다.
도 11b는 실험예 B의 침지 노즐의 토출부의 양태를 도시하는 모식도이다.
도 11c는 실험예 C의 침지 노즐의 토출부의 양태를 도시하는 모식도이다.
도 11d는 실험예 D의 침지 노즐의 토출부의 양태를 도시하는 모식도이다.
도 11e는 실험예 E의 침지 노즐의 토출부의 양태를 도시하는 모식도이다.
도 11f는 실험예 F의 침지 노즐의 토출부의 양태를 도시하는 모식도이다.
도 11g는 실험예 G의 침지 노즐의 토출부의 양태를 도시하는 모식도이다.
도 11h는 실험예 H의 침지 노즐의 토출부의 양태를 도시하는 모식도이다.
도 11i는 실험예 I의 침지 노즐의 토출부의 양태를 도시하는 모식도이다.
도 11j는 실험예 J의 침지 노즐의 토출부의 양태를 도시하는 모식도이다.
도 11k는 실험예 K의 침지 노즐의 토출부의 양태를 도시하는 모식도이다.
도 11l은 실험예 L의 침지 노즐의 토출부의 양태를 도시하는 모식도이다.
도 11m은 실험예 M의 침지 노즐의 토출부의 양태를 도시하는 모식도이다.
도 12는 풀 스케일 물 모델 실험의 개략도이다.
Figure 1 is a schematic diagram of a typical slab continuous casting device.
Figure 2 is a schematic diagram showing the state in which an imbalance occurs in the flow of molten steel within a mold.
Figure 3 is a cross-sectional view in the width direction passing through the axial center C of the immersion nozzle (100).
Figure 4 is a plan view of an immersion nozzle (100).
Figure 5 is a bottom view of the immersion nozzle (100).
Figure 6 is a projection drawing of the immersion nozzle (100) projected onto a horizontal plane, and is a drawing that focuses on the flow path (11) and the internal barrier (34).
Figure 7 is an enlarged view of the inner barrier (34).
Figure 8 is an enlarged view of the bottom (31) side of the discharge portion (30).
Figure 9 is a cross-sectional view in the width direction passing through the axial center C of the immersion nozzle (200).
Figure 10 is an enlarged view of the bottom (131) side of the discharge portion (130).
Figure 11a is a schematic diagram showing the state of the discharge portion of the immersion nozzle of Experimental Example A.
Figure 11b is a schematic diagram showing the state of the discharge portion of the immersion nozzle of Experimental Example B.
Figure 11c is a schematic diagram showing the state of the discharge portion of the immersion nozzle of Experimental Example C.
Figure 11d is a schematic diagram showing the state of the discharge portion of the immersion nozzle of Experimental Example D.
Figure 11e is a schematic diagram showing the state of the discharge portion of the immersion nozzle of Experimental Example E.
Figure 11f is a schematic diagram showing the state of the discharge portion of the immersion nozzle of Experimental Example F.
Figure 11g is a schematic diagram showing the state of the discharge portion of the immersion nozzle of Experimental Example G.
Figure 11h is a schematic diagram showing the state of the discharge portion of the immersion nozzle of Experimental Example H.
Figure 11i is a schematic diagram showing the state of the discharge portion of the immersion nozzle of Experimental Example I.
Figure 11j is a schematic diagram showing the state of the discharge portion of the immersion nozzle of Experimental Example J.
Figure 11k is a schematic diagram showing the state of the discharge portion of the immersion nozzle of Experimental Example K.
Figure 11l is a schematic diagram showing the state of the discharge portion of the immersion nozzle of experimental example L.
Figure 11m is a schematic diagram showing the state of the discharge portion of the immersion nozzle of experimental example M.
Figure 12 is a schematic diagram of a full-scale water model experiment.

도 1에 일반적인 슬래브 연속 주조 장치의 개략도를 도시한다.Figure 1 shows a schematic diagram of a typical slab continuous casting device.

도 1에 도시한 대로, 턴디쉬 T에 저류되어 있는 용강 S가 침지 노즐 N을 통해, 주형 M에 공급된다.As illustrated in Fig. 1, molten steel S stored in a tundish T is supplied to a mold M through an immersion nozzle N.

그리고, 공급된 용강 S는 주형 M에 있어서 서서히 냉각되면서, 인출됨으로써 슬래브가 연속 주조된다.Then, the supplied molten steel S is slowly cooled in the mold M and withdrawn, thereby continuously casting a slab.

턴디쉬 T로부터 침지 노즐 N에 공급되는 용강 S의 유량은, 슬라이드 게이트나 스토퍼 등의 유로 교축 기구에 의해 조정된다.The flow rate of molten steel S supplied from the tundish T to the immersion nozzle N is adjusted by a flow control mechanism such as a slide gate or stopper.

한편, 유량이 조정됨으로써, 침지 노즐 N 내의 하강류에 변동이나 치우침이 발생한다.Meanwhile, as the flow rate is adjusted, fluctuations or biases occur in the downward flow within the immersion nozzle N.

침지 노즐 N이 다공 토출 구멍을 구비하는 경우, 하강류의 변동이나 치우침에 의해 다공 토출 구멍으로의 유량 분배가 변동되어, 주형 내의 용강의 유동에도 치우침이 발생한다.When the immersion nozzle N is equipped with multi-porous discharge holes, the distribution of the flow rate to the multi-porous discharge holes changes due to fluctuations or bias in the downward flow, and bias also occurs in the flow of molten steel within the mold.

도 2에 주형 내의 용강 유동에 치우침이 발생한 모습을 도시하는 개략도를 나타낸다.Figure 2 is a schematic diagram showing the state in which an imbalance occurs in the flow of molten steel within a mold.

도 2와 같이, 유로 교축 기구에 의해 용강의 유로가 좁혀지면, 침지 노즐 내에 편류가 발생한다.As shown in Fig. 2, when the flow path of the molten steel is narrowed by the euro-diaphragm mechanism, a drift occurs inside the immersion nozzle.

그리고, 편류가 발생한 용강이 주형 내에 토출되면, 주형 내의 용강 유동에도 편류가 발생한다.And, when the molten steel with drift is discharged into the mold, drift also occurs in the flow of the molten steel within the mold.

주형 내에 편류가 발생하면, 예를 들어 탕면 교란이나 정체와 같은 문제가 발생한다.If drift occurs within the mold, problems such as surface disturbance or stagnation may occur.

이와 같은 유동 상태 그대로 슬래브를 주조하면, 응고 셸의 형성에 영향을 미치기 때문에, 제조되는 슬래브에 표면 결함이 발생하는 경우가 있다.If a slab is cast in this fluid state, surface defects may occur in the manufactured slab because it affects the formation of the solidification shell.

또한, 주형 내 용강 유동의 치우침 억제는, 주조 조업을 안정화시키는 관점에서 중요하다고도 할 수 있다.In addition, suppressing the imbalance of the flow of molten steel within the mold can be said to be important from the perspective of stabilizing the casting operation.

따라서, 주형 내의 용강 유동의 치우침을 억제하는 기술이 요망되고 있다.Therefore, a technology to suppress the imbalance of molten steel flow within a mold is desired.

이 문제에 대해, 본 발명자들은 실험적 검토를 진행하였다.For this problem, the present inventors conducted an experimental review.

그 결과, 본 발명자들은, 하기의 2개의 요소를 조합함으로써, 다공 토출 구멍을 갖는 침지 노즐에 유효한 토출류 분배의 셀프 스테빌라이징 기능을 부여할 수 있는 것을 알아냈다.As a result, the inventors of the present invention found that by combining the following two elements, a self-stabilizing function of effective discharge distribution can be imparted to an immersion nozzle having multiple discharge holes.

제1 요소는, 턴디쉬로부터 유로 교축 기구를 거친 하강류를 좌우로 분배할 수 있는 내부 장벽을 마련하는 것이다.The first element is to provide an internal barrier that can distribute the downstream flow from the tundish through the Euro-bridge mechanism to the left and right.

제2 요소는, 제1 단계의 유량 분배에서 발생한 좌우로의 치우침을 보정하는 기구로서, 상기 내부 장벽 아래에, 제1 분배에서 유량 분배가 적어진 측으로의 분배가 많아지도록 유량을 분배할 수 있는 분배 블록을 마련하는 것이다.The second element is a mechanism for compensating for the left-right bias that occurs in the flow distribution of the first stage, by providing a distribution block below the internal barrier that can distribute the flow so that the distribution toward the side where the flow distribution was reduced in the first distribution increases.

상기 발견에 기초하여 이루어진 본 개시의 침지 노즐에 대하여, 이하에 상세하게 설명한다.The immersion nozzle of the present disclosure, which is made based on the above findings, is described in detail below.

[제1 실시 형태][First embodiment]

도 3에 제1 실시 형태에 관한 침지 노즐(100)의 축 중심 C를 통과하는 폭 방향 단면도를 도시한다.FIG. 3 shows a cross-sectional view in the width direction passing through the axial center C of the immersion nozzle (100) according to the first embodiment.

또한, 본 개시에 있어서, 도 3의 좌우 방향을 폭 방향, 상하 방향을 높이 방향, 깊이 방향을 두께 방향이라 한다.Additionally, in the present disclosure, the left-right direction of FIG. 3 is called the width direction, the up-down direction is called the height direction, and the depth direction is called the thickness direction.

제1 실시 형태에 관한 침지 노즐(100)은, 턴디쉬로부터 공급된 용강을 주형에 토출하여, 슬래브를 연속 주조하기 위해 사용된다.The immersion nozzle (100) according to the first embodiment is used to continuously cast a slab by discharging molten steel supplied from a tundish into a mold.

침지 노즐(100)은 중공상이며, 내부에 용강의 유로가 형성되어 있다.The immersion nozzle (100) is hollow and has a flow path for molten steel formed inside.

도 3에 도시한 대로, 침지 노즐(100)은, 턴디쉬로부터 공급된 용강을 수취하는 직동부(10)와, 용강을 주형에 공급하는 토출부(30)와, 직동부(10) 및 토출부(30)를 접속하는 접속부(20)를 구비하고 있다.As shown in Fig. 3, the immersion nozzle (100) has a direct driving part (10) that receives molten steel supplied from a tundish, a discharge part (30) that supplies the molten steel to a mold, and a connecting part (20) that connects the direct driving part (10) and the discharge part (30).

직동부(10) 및 접속부(20)는 임의의 부분이지만, 통상, 침지 노즐에 구비되어 있다.The direct driving part (10) and the connecting part (20) are optional parts, but are usually provided in the immersion nozzle.

또한, 침지 노즐(100)은, 축 중심 C를 통과하는 두께 방향 평면(즉, 축 중심 C의 연장 방향과 두께 방향에 평행인 평면)으로 분할된 2개의 영역 R1과 영역 R2를 구비하고 있다.In addition, the immersion nozzle (100) has two regions R1 and R2 divided by a thickness direction plane passing through the axial center C (i.e., a plane parallel to the extension direction of the axial center C and the thickness direction).

영역 R1과 영역 R2는 침지 노즐(100)의 설명을 위해 편의적으로 정해진 영역이다.Areas R1 and R2 are areas conveniently defined for the description of the immersion nozzle (100).

침지 노즐(100)에 있어서, 영역 R1과 영역 R2는 면 대칭의 형상인 것이 일반적이다.In the immersion nozzle (100), the regions R1 and R2 are usually shaped like plane symmetry.

「축 중심 C」는 침지 노즐(100)의 폭 방향의 길이 및 두께 방향의 길이를 각각 2등분하는 평면의 교선이다.“Axis center C” is the intersection of planes that divide the width direction length and thickness direction length of the immersion nozzle (100) into two equal parts.

통상, 축 중심 C는, 직동부(10), 접속부(20), 및 토출부(30)의 중심을 통과한다.Normally, the axis center C passes through the centers of the direct driving part (10), the connecting part (20), and the discharge part (30).

각 부재의 중심이란, 각 부재의 폭 방향의 길이 및 두께 방향의 길이를 각각 2등분하는 평면의 교선이다.The center of each member is the intersection of planes that divide the width direction and thickness direction of each member into two equal parts.

또한, 침지 노즐(100)은, 축 중심 C를 통과하는 폭 방향 평면(즉, 축 중심 C의 연장 방향과 폭 방향에 평행인 평면)으로 분할된 2개의 영역 R3과 영역 R4를 구비하고 있다(도 4 참조).In addition, the immersion nozzle (100) has two regions R3 and R4 divided by a widthwise plane passing through the axial center C (i.e., a plane parallel to the extension direction of the axial center C and the widthwise direction) (see FIG. 4).

침지 노즐(100)에 있어서, 영역 R3과 영역 R4는 면 대칭의 형상이어도 된다.In the immersion nozzle (100), the regions R3 and R4 may have a shape of surface symmetry.

침지 노즐(100)에 있어서, 영역 R1과 영역 R2가 면 대칭의 형상이며, 또한, 영역 R3과 영역 R4가 면 대칭의 형상인 것이 일반적이다.In the immersion nozzle (100), it is common for regions R1 and R2 to have a shape of surface symmetry, and also for regions R3 and R4 to have a shape of surface symmetry.

직동부(10)는 턴디쉬로부터 공급된 용강을 수취하는 관상의 부분이다.The direct driving part (10) is a part of the tube that receives molten steel supplied from the tundish.

도 4에 침지 노즐(100)의 평면도를 도시한다.Figure 4 shows a plan view of an immersion nozzle (100).

도 4에 도시한 대로, 직동부(10)는 그 내부에 용강의 하강류가 흐르는 일정 형상의 유로(11)가 형성되어 있다.As shown in Fig. 4, the direct driving part (10) has a flow path (11) of a certain shape formed inside it through which the downward flow of molten steel flows.

직동부(10)나 유로(11)의 크기는, 목적에 따라서 적절히 설정할 수 있다.The size of the direct driving part (10) or the euro (11) can be appropriately set depending on the purpose.

도 4에 도시한 대로, 통상, 침지 노즐(100)의 각 부재(직동부(10), 접속부(20), 토출부(30))의 두께 방향의 길이는 대략 일정하며, 내부 유로의 두께 방향의 길이도 대략 일정하다.As shown in Fig. 4, normally, the length in the thickness direction of each member (direct drive part (10), connection part (20), discharge part (30)) of the immersion nozzle (100) is approximately constant, and the length in the thickness direction of the internal flow path is also approximately constant.

「대략 일정하다」란, 제조상의 오차나 사정(예를 들어, 규정의 길이±1% 이내)을 포함하는 것을 의미한다.“Approximately constant” means including manufacturing errors or circumstances (e.g., within ±1% of the specified length).

예를 들어, 제조상의 사정에 의해 상단으로부터 하단에 걸쳐 약간의 테이퍼를 부여하는 경우가 있다.For example, there are cases where a slight taper is applied from top to bottom due to manufacturing circumstances.

여기서, 직동부(10)의 유로(11)의 폭 방향의 길이를 W11로 정의하고, 직동부(10)의 유로 면적을 S11로 정의한다.Here, the length of the path (11) of the direct driving part (10) in the width direction is defined as W11, and the path area of the direct driving part (10) is defined as S11.

본원에 있어서, 「유로 면적」이란, 유로의, 그 중심축에 수직인 단면의 면적을 의미한다.In this application, “channel area” means the area of a cross-section of a channel perpendicular to its central axis.

직동부(10)의 유로의 중심축은 직선상으로 연장되어 있기 때문에, 직동부(10)의 유로 면적 S11은, 직동부(10)의 유로(11)의 수평면에 대한 투영 면적과 동등하다.Since the central axis of the flow path of the direct driving part (10) extends in a straight line, the flow path area S11 of the direct driving part (10) is equal to the projected area of the flow path (11) of the direct driving part (10) on the horizontal plane.

유로(11)의 폭 방향의 길이 W11, 및 유로 면적 S11의 치수에 대해서는 후술한다.The dimensions of the width direction length W11 of the euro (11) and the euro area S11 will be described later.

직동부(10)의, 축 중심 C에 수직인 단면의 형상은 직사각형이다.The shape of the cross section perpendicular to the axis center C of the direct driving part (10) is rectangular.

단, 본 개시의 침지 노즐에 있어서, 직동부의 단면 형상은 특별히 한정되지는 않고, 원형이나 타원형, 다각형이어도 된다.However, in the immersion nozzle of the present disclosure, the cross-sectional shape of the direct driving portion is not particularly limited, and may be circular, elliptical, or polygonal.

접속부(20)는 직동부(10) 및 토출부(30)를 접속하는 부분이며, 직동부(10)로부터 토출부(30)까지 용강을 흐르게 하는 유로를 갖고 있다.The connecting portion (20) is a portion that connects the direct driving portion (10) and the discharge portion (30), and has a path for allowing molten steel to flow from the direct driving portion (10) to the discharge portion (30).

접속부(20)의 형상은 특별히 한정되지는 않는다.The shape of the connecting portion (20) is not particularly limited.

도 3에 있어서, 접속부(20)는 직동부(10)로부터 토출부(30)에 걸쳐 완만한 경사를 갖고 있다.In Fig. 3, the connecting portion (20) has a gentle slope from the direct driving portion (10) to the discharge portion (30).

토출부(30)는 용강을 주형에 공급하는 부분이며, 두께 방향에서 보아 직동부(10) 측으로부터 저부(31) 측을 향하여 폭이 넓어지는 대략 부채 형상을 갖고 있다.The discharge portion (30) is a portion that supplies molten steel to the mold, and has an approximate fan shape that widens from the direct portion (10) side toward the bottom portion (31) side when viewed in the thickness direction.

또한, 토출부(30)는, 폭 방향의 길이에 대하여 두께 방향의 길이가 짧은 편평 형상을 갖고 있다.In addition, the discharge portion (30) has a flat shape in which the length in the thickness direction is shorter than the length in the width direction.

토출부(30)는, 저부(31)와, 저부(31)의 외측 테두리로부터 연장되는 측벽(32)을 갖고 있다.The discharge portion (30) has a bottom portion (31) and a side wall (32) extending from the outer edge of the bottom portion (31).

도 3에 도시되어 있는 대로, 저부(31)는, 대략 부채 형상의 호에 상당하는 영역을 형성하는 부분이다.As shown in Fig. 3, the bottom (31) is a portion that forms an area roughly equivalent to a fan-shaped arc.

측벽(32)의 하단은 저부(31)의 외측 테두리와 접속하고 있고, 상단은 접속부(20)의 외측 테두리와 접속하고 있다.The lower part of the side wall (32) is connected to the outer edge of the bottom part (31), and the upper part is connected to the outer edge of the connecting part (20).

측벽(32)은 토출부(30)의 외측을 형성하는 부재임과 함께, 용강의 유로, 예를 들어 후술하는 외측 토출 구멍(33aa, 33ba) 및 분기류 유로(35)의 형성에 기여한다. The side wall (32) is a member that forms the outer side of the discharge portion (30), and contributes to the formation of a flow path for molten steel, for example, an outer discharge hole (33aa, 33ba) and a branch flow path (35) described later.

토출부(30)의 대략 부채 형상은 내부 유로의 구성이나 토출 구멍(33)의 수평 방향에 대한 각도에 따라서 적절히 설정해도 된다.The approximate fan shape of the discharge portion (30) may be appropriately set depending on the configuration of the internal flow path or the angle of the discharge hole (33) with respect to the horizontal direction.

도 5에 침지 노즐(100)의 저면도를 도시한다.Figure 5 shows a bottom view of the immersion nozzle (100).

도 5에 도시한 대로, 토출부(30)는 4개의 토출 구멍(33)을 갖고 있다.As shown in Fig. 5, the discharge portion (30) has four discharge holes (33).

토출 구멍(33)의 수가 많을수록, 토출 구멍 면적을 증가시킴으로써 토출 유속을 저감할 수 있다.As the number of discharge holes (33) increases, the discharge flow rate can be reduced by increasing the discharge hole area.

한편, 토출 구멍(33)의 수가 너무 많으면, 침지 노즐 외형 치수의 확대를 초래하여, 비용이나 조업상의 취급에 문제가 발생한다.On the other hand, if the number of discharge holes (33) is too large, the outer dimensions of the immersion nozzle will be enlarged, which will cause problems in cost and operational handling.

또한, 토출 구멍의 수가 홀수인 경우에는, 좌우의 대칭성을 유지하는 관점에서 폭 중앙부의 토출 구멍은 바로 아래를 향하게 된다.In addition, when the number of discharge holes is odd, the discharge holes in the center of the width are directed directly downward from the perspective of maintaining left-right symmetry.

이 폭 중앙부에서의 바로 아래를 향한 토출류는 다른 토출 구멍으로부터의 토출류와 간섭하여 주형 내 유동의 불안정함을 초래하는 경우가 있다.The discharge flow directed directly downward from the center of this width may interfere with the discharge flow from other discharge holes, resulting in instability in the flow within the mold.

따라서, 본 개시의 침지 노즐(100)에 있어서는, 토출 구멍의 수가 4개임으로써, 주형 내에 있어서의 용강의 유동의 치우침을 억제할 수 있다.Therefore, in the immersion nozzle (100) of the present disclosure, since the number of discharge holes is four, it is possible to suppress the uneven flow of molten steel within the mold.

또한, 토출 구멍(33)은 토출부(30)의 저부(31)에 배치되어 있다.Additionally, the discharge hole (33) is arranged at the bottom (31) of the discharge portion (30).

보다 상세하게는, 토출 구멍(33)은, 영역 R1과 영역 R2의 각각에 있어서, 폭 방향으로 나란히 2개씩 배치되어 있다.More specifically, two discharge holes (33) are arranged side by side in the width direction in each of regions R1 and R2.

도 5와 같이 토출 구멍(33)은 폭 방향을 향하여 직선 상에 배열되어 있어도 된다.As shown in Fig. 5, the discharge holes (33) may be arranged in a straight line in the width direction.

도 5에서는, 토출 구멍(33)의 형상은 저면에서 보아 직사각형이다.In Fig. 5, the shape of the discharge hole (33) is rectangular when viewed from the bottom.

단, 본 개시의 침지 노즐에 있어서, 토출 구멍의 형상은 이것에 한정되지는 않고, 원형이나 타원형, 다각형이어도 된다.However, in the immersion nozzle of the present disclosure, the shape of the discharge hole is not limited to this, and may be circular, oval, or polygonal.

여기서, 영역 R1, 영역 R2의 각각에 배치된 2개의 토출 구멍(33) 중, 폭 방향 외측에 배치된 토출 구멍(33)을 외측 토출 구멍(33aa, 33ba)으로 정의하고, 폭 방향 내측에 배치된 토출 구멍(33)을 내측 토출 구멍(33ab, 33bb)으로 정의한다.Here, among the two discharge holes (33) arranged in each of regions R1 and R2, the discharge hole (33) arranged on the outer side in the width direction is defined as an outer discharge hole (33aa, 33ba), and the discharge hole (33) arranged on the inner side in the width direction is defined as an inner discharge hole (33ab, 33bb).

도 3으로 되돌아가, 토출부(30)의 구성에 대하여 더 설명한다.Returning to Fig. 3, the configuration of the discharge portion (30) is further described.

토출부(30)는, 내부 장벽(34)과, 분기류 유로(35)와, 분배 블록(36)을 갖고 있다.The discharge portion (30) has an internal barrier (34), a branch flow path (35), and a distribution block (36).

내부 장벽(34)은, 폭 방향의 중앙에 배치되며, 턴디쉬로부터 공급된 용강(하강류)을 각 영역 R1, R2에 분배한다.The inner barrier (34) is placed in the center of the width direction and distributes the molten steel (downward flow) supplied from the tundish to each area R1 and R2.

분기류 유로(35)는, 영역 R1, 영역 R2의 각각의 측벽(32) 및 내부 장벽(34)의 사이이며, 내부 장벽(34)에 의해 분배된 용강(분기류)을 흐르게 하는 유로이다.The branch flow path (35) is a path that flows between each of the side walls (32) and the inner barrier (34) of regions R1 and R2, and distributes the molten steel (branch flow) by the inner barrier (34).

분배 블록(36)은, 내부 장벽(34)보다도 저부(31) 측에 배치되며, 영역 R1, 영역 R2의 각각에 있어서 분기류 유로(35)를 통과한 분기류를 더 분배하여, 적어도 3개의 토출 구멍(33)에 공급한다.The distribution block (36) is placed on the lower (31) side than the inner barrier (34), and further distributes the branch flow passing through the branch flow path (35) in each of the regions R1 and R2, and supplies it to at least three discharge holes (33).

내부 장벽(34)은 분배 블록(36)보다도 직동부(10) 측이며, 또한, 직동부(10)의 하단보다 아래에 배치된다.The inner barrier (34) is located closer to the direct driving part (10) than the distribution block (36), and is also positioned lower than the lower end of the direct driving part (10).

내부 장벽(34)은 직동부(10)로부터 공급되는 하강류(용강)를 영역 R1과 영역 R2의 각각(폭 방향의 일방측 및 타방측)에 분배하는 역할을 갖는다.The inner barrier (34) has the role of distributing the downflow (molten steel) supplied from the direct driving section (10) to each of the regions R1 and R2 (one side and the other side in the width direction).

즉, 내부 장벽(34)은 용강의 1단계째의 분배를 실시하는 부재이다.That is, the inner barrier (34) is a member that carries out the first stage of distribution of the molten steel.

분기류 유로(35)는, 내부 장벽(34)의 측면(34c)과 측벽(32) 사이에 형성됨으로써, 내부 장벽(34)에 의해 분배된 분기류를 흐르게 한다.The branch flow path (35) is formed between the side surface (34c) of the inner barrier (34) and the side wall (32), thereby allowing the branch flow distributed by the inner barrier (34) to flow.

분기류는 분기류 유로(35)를 통과한 후, 토출 구멍(33)으로부터 주형 내에 토출된다.After passing through the branch flow path (35), the branch flow is discharged into the mold from the discharge hole (33).

일부의 분기류는 그대로 외측 토출 구멍(33aa, 33ba)으로부터 토출되지만, 일부의 분기류는 분배 블록(36)에 충돌하여, 적어도 3개의 토출 구멍(33)에 분배된다.Some of the branch flows are discharged as they are from the outer discharge holes (33aa, 33ba), but some of the branch flows collide with the distribution block (36) and are distributed to at least three discharge holes (33).

분배 블록(36)은, 내부 장벽(34)보다도 저부(31) 측에 배치된다.The distribution block (36) is placed on the lower (31) side rather than the inner barrier (34).

분배 블록(36)은 영역 R1, 영역 R2의 각각에 있어서 분기류 유로(35)를 통과한 분기류를 더 분배하여, 적어도 3개의 토출 구멍(33)에 공급하는 부재이다.The distribution block (36) is a member that further distributes the branch flow passing through the branch flow path (35) in each of areas R1 and R2 and supplies it to at least three discharge holes (33).

즉, 분배 블록(36)은 용강의 2단계째의 분배를 실시하는 부재이다.That is, the distribution block (36) is a member that performs the second stage of distribution of the molten steel.

「적어도 3개의 토출 구멍(33)」은, 적어도 내측 토출 구멍(33ab, 33bb) 및 그 분배 블록(36)이 배치되어 있는 영역의 외측 토출 구멍을 의미한다.“At least three discharge holes (33)” means at least inner discharge holes (33ab, 33bb) and outer discharge holes in the area where the distribution block (36) is arranged.

예를 들어, 영역 R1에 배치되어 있는 분배 블록(36)에 주목하면, 그 분배 블록(36)이 배치되어 있는 영역 R1의 외측 토출 구멍이란, 외측 토출 구멍(33aa)이다.For example, if we focus on a distribution block (36) placed in area R1, the outer discharge hole of area R1 where the distribution block (36) is placed is an outer discharge hole (33aa).

이와 같이, 토출부(30)는, 턴디쉬로부터 공급되는 용강에 대해 2단계의 분배를 실시하여, 각 토출 구멍(33)으로부터 토출되는 용강의 유량을 평균화하여, 치우침을 억제하고 있다.In this way, the discharge unit (30) performs a two-stage distribution on the molten steel supplied from the tundish, and averages the flow rate of the molten steel discharged from each discharge hole (33), thereby suppressing unevenness.

즉, 토출부(30)는, 내부 장벽(34)을 사용한 제1 단계째의 유량 분배에 의해 유량의 치우침이 발생한 경우에도, 분배 블록(36)을 사용한 제2 단계째의 유량 분배에 의해, 그 유량 분배의 치우침을 보정할 수 있다.That is, even if flow rate imbalance occurs due to flow rate distribution in the first stage using the internal barrier (34), the discharge unit (30) can correct the flow rate distribution imbalance by the flow rate distribution in the second stage using the distribution block (36).

그러나, 단순히 내부 장벽(34)이나 분배 블록(36)이 마련되는 것만으로는, 충분히 유량 분배 기능을 발휘할 수 없는 경우가 있다.However, there are cases where the flow distribution function cannot be sufficiently achieved simply by providing an internal barrier (34) or a distribution block (36).

따라서, 침지 노즐(100)에서는, 하기의 특징1과 특징2를 발휘할 수 있도록 내부 장벽(34)과 분배 블록(36)이 마련된다.Therefore, in the immersion nozzle (100), an internal barrier (34) and a distribution block (36) are provided so that the following features 1 and 2 can be exhibited.

(특징1)(Feature 1)

분기류 유로(35) 중 어느 한쪽을 폐색시킨 경우에, 분기류 유로(35)가 폐색된 영역에 배치되어 있는 내측 토출 구멍으로부터 토출되는 용강의 유량이, 분기류 유로(35)가 폐색되어 있지 않은 영역에 배치되어 있는 내측 토출 구멍으로부터 토출되는 용강의 유량보다도 크다.When one of the branch flow paths (35) is blocked, the flow rate of molten steel discharged from the inner discharge hole located in the area where the branch flow path (35) is blocked is greater than the flow rate of molten steel discharged from the inner discharge hole located in the area where the branch flow path (35) is not blocked.

즉, 예를 들어 영역 R1의 분기류 유로(35)(도 3의 파선으로 둘러싼 타원 부분)를 폐색시킨 경우에는, 영역 R1에 배치되어 있는 내측 토출 구멍(33ab)으로부터 토출되는 용강의 유량이, 영역 R2에 배치되어 있는 내측 토출 구멍(33bb)으로부터 토출되는 용강의 유량보다도 크다.That is, for example, when the branch flow path (35) of area R1 (the elliptical portion surrounded by a broken line in Fig. 3) is blocked, the flow rate of molten steel discharged from the inner discharge hole (33ab) arranged in area R1 is greater than the flow rate of molten steel discharged from the inner discharge hole (33bb) arranged in area R2.

이것은, 영역 R2의 분배 블록(36)에 충돌한 분기류가, 영역 R2의 내측 토출 구멍(33bb)보다도 영역 R1의 내측 토출 구멍(33ab)에 주로 공급되는 것을 의미한다.This means that the branch flow that collides with the distribution block (36) of area R2 is mainly supplied to the inner discharge hole (33ab) of area R1 rather than the inner discharge hole (33bb) of area R2.

침지 노즐(100)이 이와 같은 특징1을 가짐으로써, 침지 노즐(100)은 내부 장벽(34)을 사용한 제1 단계의 유량 분배에 의해 유량의 치우침이 발생한 경우에도, 분배 블록(36)을 사용한 제2 단계의 유량 분배에 의해, 그 유량 분배의 치우침을 보정할 수 있다.Since the immersion nozzle (100) has this feature 1, even if flow rate imbalance occurs due to the flow rate distribution of the first stage using the internal barrier (34), the immersion nozzle (100) can correct the flow rate distribution imbalance by the flow rate distribution of the second stage using the distribution block (36).

즉, 침지 노즐(100)은 토출류 분배에 대한 셀프 스테빌라이징 기능이 부여되어 있다고 할 수 있다.That is, it can be said that the immersion nozzle (100) is provided with a self-stabilizing function for the distribution of discharged fluid.

이와 같은 특징을 갖는 침지 노즐에 의하면, 주형 내에 있어서의 용강의 유동의 치우침을 억제할 수 있다.By using an immersion nozzle having such features, it is possible to suppress the uneven flow of molten steel within the mold.

침지 노즐이 상기 특징을 충족시키는 형태인지 여부의 판단은, 실물 크기의 물 모델 실험을 실시함으로써 가능하다. 물 모델 실험에서는, 분기류 유로 중 어느 한쪽을 폐색시킨 경우의, 하기의 유량 a, 유량 b를 측정한다.It is possible to determine whether the immersion nozzle satisfies the above characteristics by conducting a full-scale water model experiment. In the water model experiment, the flow rates a and b are measured when one of the branch flow paths is blocked.

유량 a: 분기류 유로가 폐색된 영역에 배치되어 있는 내측 토출 구멍으로부터 토출되는 물의 유량Flow rate a: The flow rate of water discharged from the inner discharge hole located in the area where the branch flow path is blocked.

유량 b: 분기류 유로가 폐색되어 있지 않은 영역에 배치되어 있는 내측 토출 구멍으로부터 토출되는 물의 유량Flow rate b: The flow rate of water discharged from the inner discharge hole located in an area where the branch flow path is not blocked.

유량 a가 유량 b보다도 큰 경우, 특징1을 충족시키고 있다고 판단할 수 있다.If the flow rate a is greater than the flow rate b, it can be determined that feature 1 is satisfied.

상기 물 모델 실험에 의해 판단할 수 있는 이유는, 용강과 물의 동점도가 거의 동등하기 때문에, 침지 노즐 내에 있어서의 용강이 흐르는 방식과 물이 흐르는 방식은 마찬가지라고 간주할 수 있기 때문이다.The reason why this can be judged by the above water model experiment is that since the dynamic viscosity of molten steel and water is almost the same, the way the molten steel flows and the way the water flows inside the immersion nozzle can be considered to be the same.

실험 조건은, 실제의 조업 조건과 동일한 유속/유량 조건을 채용한다.The experimental conditions adopt the same flow rate/flow conditions as actual operating conditions.

예를 들어, 직동부(10)를 통과하는 하강류의 유속을, 실제의 조업 조건과 동일한 조건으로 설정한다.For example, the flow rate of the downstream flow passing through the direct current section (10) is set to the same conditions as the actual operating conditions.

또한, 침지 노즐(100)에 물을 흐르게 하는 시간은 적어도 1분으로 한다.Additionally, the time for flowing water into the immersion nozzle (100) is set to at least 1 minute.

이에 의해, 특징1을 갖는지 여부를 고정밀도로 확인할 수 있다.By this, it is possible to check with high precision whether feature 1 is present.

물 모델 실험에 있어서의 분기류 유로(35)의 폐색 방법은 특별히 한정되지는 않지만, 예를 들어 분기류 유로(35)의 횡단면 형상에 맞춘 고무 마개 등을 사용하여 도 3 중에 파선의 타원으로 나타낸 영역을 폐색하면 된다.There is no particular limitation to the method for occluding the branch flow path (35) in the water model experiment, but for example, a rubber stopper or the like that is tailored to the cross-sectional shape of the branch flow path (35) may be used to occlude the area indicated by the dashed ellipse in Fig. 3.

상기 특징1은, 하기와 같이 환언할 수 있다.The above feature 1 can be rephrased as follows.

분기류 유로(35) 중 어느 한쪽을 폐색시킨 경우에, 분기류 유로(35)가 폐색된 영역에 배치되어 있는 내측 토출 구멍으로부터 토출되는 용강의 유량을 Qa, 분기류 유로(35)가 폐색되어 있지 않은 영역에 배치되어 있는 내측 토출 구멍으로부터 토출되는 용강의 유량을 Qb로 정의하였을 때, Qa/Qb는 하기의 (1)식을 충족시킨다.When one of the branch flow paths (35) is blocked, the flow rate of molten steel discharged from the inner discharge hole located in the area where the branch flow path (35) is blocked is defined as Qa, and the flow rate of molten steel discharged from the inner discharge hole located in the area where the branch flow path (35) is not blocked is defined as Qb, then Qa/Qb satisfies the following equation (1).

Qa/Qb>1.0 … (1)Qa/Qb>1.0 … (1)

보다 확실하게 셀프 스테빌라이징 기능을 발휘시키는 관점에서, Qa/Qb의 값은, 1.1배 이상인 것이 바람직하고, 1.2배 이상인 것이 더욱 바람직하다.From the viewpoint of more reliably demonstrating the self-stabilizing function, the value of Qa/Qb is preferably 1.1 times or more, and more preferably 1.2 times or more.

한편, Qa/Qb의 값이 3배 초과인 경우에는, 셀프 스테빌라이징 기능을 얻기 위한 유량 재분배가 과잉으로 되는 경우가 있다.On the other hand, when the value of Qa/Qb exceeds 3 times, there are cases where the flow redistribution to obtain the self-stabilizing function becomes excessive.

이 경우, 반대로 유로 폐색측으로 편류가 발생하는 경우가 있다.In this case, there are cases where the flow drifts towards the euro blockage side.

따라서, Qa/Qb의 값은 3배 이하인 것이 바람직하다.Therefore, it is desirable that the value of Qa/Qb be less than 3 times.

Qa/Qb의 값은 2.1배 이하여도 되고, 1.9배 이하여도 되고, 1.5배 이하여도 된다.The value of Qa/Qb can be less than or equal to 2.1 times, less than or equal to 1.9 times, or less than or equal to 1.5 times.

또한, 분기류 유로(35)가 폐색되어 있지 않은 영역에 배치되어 있는 내측 토출 구멍으로부터 토출되는 용강의 유량에 대한, 분기류 유로(35)가 폐색된 영역에 배치되어 있는 내측 토출 구멍으로부터 토출되는 용강의 유량의 비율을 분배율이라 호칭하는 경우가 있다.In addition, there are cases where the ratio of the flow rate of molten steel discharged from an inner discharge hole arranged in an area where the branch flow path (35) is blocked to the flow rate of molten steel discharged from an inner discharge hole arranged in an area where the branch flow path (35) is not blocked is referred to as a distribution ratio.

(특징2)(Feature 2)

외측 토출 구멍(33aa, 33ba)으로부터 토출되는 용강의 토출 유량 Qout와 내측 토출 구멍(33ab, 33bb)으로부터 토출되는 용강의 토출 유량 QIN의 관계가 (2)식을 충족시킨다.The relationship between the discharge flow rate Q out of molten steel discharged from the outer discharge holes (33aa, 33ba) and the discharge flow rate Q IN of molten steel discharged from the inner discharge holes (33ab, 33bb) satisfies equation (2).

0.1≤QIN/Qout≤1.0 … (2)0.1≤Q IN /Q out ≤1.0 … (2)

여기서, 토출 유량 Qout는 외측 토출 구멍(33aa, 33ba)으로부터 토출되는 유량의 합계이며, 토출 유량 QIN은 내측 토출 구멍(33ab, 33bb)으로부터 토출되는 유량의 합계이다.Here, the discharge flow rate Q out is the sum of the flow rates discharged from the outer discharge holes (33aa, 33ba), and the discharge flow rate Q IN is the sum of the flow rates discharged from the inner discharge holes (33ab, 33bb).

(2)식에서는 QIN/Qout의 상한을 1.0으로 규정하고 있다.In equation (2), the upper limit of Q IN /Q out is set to 1.0.

즉, 내측 토출 구멍(33ab, 33bb)으로부터의 토출 유량 QIN은 외측 토출 구멍(33aa, 33ba)으로부터의 토출 유량 Qout를 초과하지 않는다.That is, the discharge flow rate Q IN from the inner discharge hole (33ab, 33bb) does not exceed the discharge flow rate Q out from the outer discharge hole (33aa, 33ba).

주형 내 유동의 안정성의 관점에서, 토출류의 짧은 변 응고 셸로의 명쾌한 충돌 패턴의 형성이 필요하기 때문에, 외측 토출 구멍(33aa, 33ba)으로부터의 토출류가 주요한 것이 바람직하기 때문이다.From the viewpoint of stability of the flow within the mold, it is desirable that the discharge flow from the outer discharge holes (33aa, 33ba) be the main one, since formation of a clear collision pattern with the short-side solidification shell of the discharge flow is necessary.

물론, 충돌 유속이 과대한 것은, 응고 셸의 재용해를 방지하는 관점에서 위험하여 바람직하지 않지만, 유동 패턴으로서는 짧은 변 응고 셸을 향하는 명확한 패턴을 형성하는 것이, 보다 안정된 유동을 형성하는 점에서 바람직한 것이다.Of course, an excessive collision velocity is dangerous and undesirable from the viewpoint of preventing re-melting of the solidification shell, but as a flow pattern, forming a clear pattern toward the short-sided solidification shell is desirable in that it forms a more stable flow.

보다 안정된 유동을 형성하는 관점에서는, QIN/Qout의 상한은 0.8 이하로 하는 것이 바람직하고, 0.6 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.From the perspective of forming a more stable flow, it is desirable that the upper limit of Q IN /Q out be 0.8 or less, and more desirable that it be 0.6 or less.

(2)식에서는 QIN/Qout의 하한을 0.1로 규정하고 있다.In equation (2), the lower limit of Q IN /Q out is set to 0.1.

즉, 내측 토출 구멍(33ab, 33bb)으로부터의 토출 유량 QIN은 외측 토출 구멍(33aa, 33ba)으로부터의 토출 유량 Qout에 대하여 0.1배 이상을 확보하고 있다.That is, the discharge flow rate Q IN from the inner discharge hole (33ab, 33bb) is secured to be 0.1 times or more greater than the discharge flow rate Q out from the outer discharge hole (33aa, 33ba).

이것은, 토출류를 내측 토출 구멍(33ab, 33bb)에 분배하여, 주형 내 유동을 정온화한다고 하는 본 개시 본래의 목적으로 들어맞는 것이다.This is in line with the original purpose of the present disclosure, which is to distribute the discharged fluid to the inner discharge holes (33ab, 33bb) to stabilize the flow within the mold.

QIN/Qout의 하한은 0.2 이상으로 해도 된다.The lower limit of Q IN /Q out can be 0.2 or higher.

토출 유량 Qout, QIN은, 실물 크기의 물 모델 실험을 실시하여, 각 토출 구멍으로부터 토출되는 수량을 측정함으로써, 산출할 수 있다.The discharge flow rates Q out and Q IN can be calculated by conducting a full-scale water model experiment and measuring the amount of water discharged from each discharge hole.

상술한 대로, 용강과 물의 동점도가 거의 동등하기 때문에, 침지 노즐 내에 있어서의 용강이 흐르는 방식과 물이 흐르는 방식은 마찬가지라고 간주할 수 있기 때문이다.As described above, since the viscosity of molten steel and water is almost the same, the way the molten steel flows and the way the water flows inside the immersion nozzle can be considered to be the same.

실험 조건은, 실제의 조업 조건과 동일한 유속/유량 조건을 채용한다.The experimental conditions adopt the same flow rate/flow conditions as actual operating conditions.

예를 들어, 직동부(10)를 통과하는 하강류의 유속을, 동일한 조건으로 설정한다.For example, the flow rate of the downstream flow passing through the direct current section (10) is set to the same condition.

또한, 침지 노즐(100)에 물을 흐르게 하는 시간은 적어도 1분으로 한다.Additionally, the time for flowing water into the immersion nozzle (100) is set to at least 1 minute.

이에 의해, 특징2를 갖는지 여부를 고정밀도로 확인할 수 있다.By this, it is possible to check with high precision whether feature 2 is present.

침지 노즐(100)에서는, 상기 특징1과 2를 구비할 뿐만 아니라, 하기의 특징3을 구비하는 경우, 침지 노즐(100)은 유량 분배 기능을 더 충분히 발휘할 수 있기 때문에 바람직하다.In the case of the immersion nozzle (100), if it has not only the above features 1 and 2 but also the following feature 3, the immersion nozzle (100) is preferable because it can more sufficiently exhibit the flow rate distribution function.

(특징3)(Feature 3)

영역 R1과 영역 R2의 각각에 있어서, 외측 토출 구멍(33aa, 33ba)을 형성하는 벽면의 각도로부터 규정되는 외측 토출 각도 α1이 하향 40° 이상 하향 75° 이하의 사이에 있고, 또한 내측 토출 구멍(33ab, 33bb)을 형성하는 벽면의 각도로부터 규정되는 내측 토출 각도 α2와의 관계가, (3)식을 충족시킨다.In each of regions R1 and R2, the outer discharge angle α1, which is defined from the angle of the wall surface forming the outer discharge holes (33aa, 33ba), is between 40° downward and 75° downward, and further, the relationship with the inner discharge angle α2, which is defined from the angle of the wall surface forming the inner discharge holes (33ab, 33bb), satisfies equation (3).

하향 각도는 폭 방향에 대한 각도이다.The downward angle is the angle with respect to the width direction.

-5°≤|α2|-|α1|≤15° … (3)-5°≤|α2|-|α1|≤15° … (3)

외측 토출 각도 α1, 내측 토출 각도 α2는, 축 중심 C를 통과하는 폭 방향 평면으로 분할된 침지 노즐(100)의 단면 형상으로부터 판단한다.The outer discharge angle α1 and the inner discharge angle α2 are determined from the cross-sectional shape of the immersion nozzle (100) divided into a width-direction plane passing through the axis center C.

외측 토출 각도 α1은, 외측 토출 구멍의 대향하는 벽면의 각도가 동일한 경우에는 그 벽면의 각도를 채용하고, 외측 토출 구멍의 대향하는 벽면의 각도가 다른 경우에는, 이들 각도의 평균값을 채용한다.The outer discharge angle α1 is adopted as the angle of the wall surfaces opposing the outer discharge holes when the angles of those wall surfaces are the same, and is adopted as the average value of these angles when the angles of the opposing wall surfaces of the outer discharge holes are different.

마찬가지로, 내측 토출 각도 α2는, 내측 토출 구멍의 대향하는 벽면의 각도가 동일한 경우에는 그 벽면의 각도를 채용하고, 내측 토출 구멍의 대향하는 벽면의 각도가 다른 경우에는, 이들 각도의 평균값을 채용한다.Similarly, the inner discharge angle α2 is adopted as the angle of the opposing wall surfaces of the inner discharge hole when the angles of the opposing wall surfaces of the inner discharge hole are the same, and is adopted as the average value of these angles when the angles of the opposing wall surfaces of the inner discharge hole are different.

또한, 외측 토출 구멍(33aa, 33ba), 내측 토출 구멍(33ab, 33bb)은, 용강의 출입을 용이하게 하기 위해, 구멍의 입구 또는 출구에 테이퍼 혹은 곡면을 갖는 경우가 있다.In addition, the outer discharge holes (33aa, 33ba) and inner discharge holes (33ab, 33bb) sometimes have a tapered or curved surface at the entrance or exit of the holes to facilitate the entry and exit of molten steel.

이 경우, 테이퍼 혹은 곡면을 제외하고, 토출 각도를 산출한다.In this case, the discharge angle is calculated, excluding taper or curve.

외측 토출 각도 α1, 내측 토출 각도 α2는 영역 R1, 영역 R2마다 산출하고, 어느 영역도 (3)식을 충족시키고 있으면 된다.The outer discharge angle α1 and the inner discharge angle α2 are calculated for each region R1 and each region R2, and any region must satisfy equation (3).

주조 속도 3m/min 이상의 고속 주조를 전제로 하였을 때, 주형 내 탕면의 물결침을 억제하는 관점에서, 외측 토출 각도 α1을 하향 40° 이상으로 하는 것이 바람직하고, 하향 45° 이상이면 더욱 바람직하다.When high-speed casting with a casting speed of 3 m/min or more is assumed, from the viewpoint of suppressing undulation of the molten metal surface inside the mold, it is preferable that the outer discharge angle α1 be 40° or more downward, and it is more preferable if it is 45° or more downward.

한편, 과대한 토출 각도는 주형 내 유동의 불안정을 초래하므로, 외측 토출 각도 α1은 하향 75°까지에 그치는 것이 바람직하고, 더욱 바람직한 상한값은 하향 65°이다.Meanwhile, since an excessive discharge angle causes instability in the flow within the mold, it is desirable that the outer discharge angle α1 be limited to 75° downward, and a more desirable upper limit is 65° downward.

게다가, 외측 토출 각도 α1과 내측 토출 각도 α2의 관계는 (3)식을 충족시킨다.In addition, the relationship between the outer discharge angle α1 and the inner discharge angle α2 satisfies equation (3).

(3)식의 의미는 이하이다.(3) The meaning of the formula is as follows.

통상, 토출류를 분산시켜 운동 에너지를 소산시키는 관점에서, 내측 토출 각도 α2는 외측 토출 각도 α1보다도 크게 설정된다.Normally, from the viewpoint of dissipating kinetic energy by dissipating the discharge flow, the inner discharge angle α2 is set to be larger than the outer discharge angle α1.

본 발명자들은, 실험적 및 수치 해석적으로 검토한 결과, 양쪽 토출 각도의 값이 가까운 쪽이, 토출류가 서로 끌어당겨 합류하는 경향이 있는 것을 알아냈다.The inventors of the present invention have found, through experimental and numerical analysis, that when the values of the two discharge angles are close, the discharge streams tend to attract each other and merge.

또한, 본 발명자들은, 분배 블록(36)에 의한 셀프 스테빌라이징 기능에 있어서, 외측 토출류와 내측 토출류가 합류하는 경향이 유리하게 작용하는 것을 알아냈다.In addition, the inventors of the present invention found that, in the self-stabilizing function by the distribution block (36), the tendency for the outer discharge flow and the inner discharge flow to merge works advantageously.

이것에 기초하여, 내측 토출 각도 α2와 외측 토출 각도 α1의 차는 15° 이하인 것이 바람직한 것을 알아냈다.Based on this, it was found that the difference between the inner discharge angle α2 and the outer discharge angle α1 is preferably 15° or less.

이 각도의 차는 10° 이하이면 더욱 바람직하다.It is more desirable if this angle difference is less than 10°.

한편, 양자의 차가 마이너스 즉 내측 토출 각도 α2가 외측 토출 각도 α1보다도 작게 설정되면, 토출류의 분산에 의한 운동 에너지 소산에 불리해지기 때문에, 양자의 차의 최솟값은 -5°로 한다.On the other hand, if the difference between the two is set to minus, that is, the inner discharge angle α2 is set smaller than the outer discharge angle α1, it is disadvantageous for the dissipation of kinetic energy due to dispersion of the discharge flow, so the minimum value of the difference between the two is set to -5°.

상기 최솟값은 0, 즉, 내측 토출 각도 α2와 외측 토출 각도 α1이 동일한 값에 그치는 것이 보다 바람직하다.It is more preferable that the above minimum value be 0, that is, that the inner discharge angle α2 and the outer discharge angle α1 are the same value.

침지 노즐(100)은 상기 유량 분배 특징을 갖도록, 각 부재의 형태가 적절히 설정된다.The shape of each member of the immersion nozzle (100) is appropriately set so as to have the above-mentioned flow distribution characteristics.

유량 분배 특징을 갖는 침지 노즐의 형태는, 각 부재의 형태(형상, 사이즈, 배치 등)를 엄밀하게 조정함으로써 달성되는 것이지만, 그 형태는 다방면에 걸쳐 있어, 모든 형태를 설명하는 것은 곤란하다.The shape of an immersion nozzle having flow distribution characteristics is achieved by strictly adjusting the shape (shape, size, arrangement, etc.) of each member, but the shape is so diverse that it is difficult to explain all the shapes.

이하, 침지 노즐(100)의 각 부재에 대하여 설명하지만, 이들은 일례이다. Below, each member of the immersion nozzle (100) is described, but these are examples.

유량 분배 특징을 갖고 있으면, 본 개시의 침지 노즐의 형태는 한정되는 것은 아니다.The shape of the immersion nozzle of the present disclosure is not limited as long as it has flow distribution characteristics.

토출부(30)는 대략 부채 형상을 갖고 있고, 그 호인 저부(31)에는 토출 구멍(33)이 4개 배치되어 있다.The discharge portion (30) has a roughly fan shape, and four discharge holes (33) are arranged in the lower portion (31).

이들 토출 구멍(33)은 유량 분배 특징을 실현하도록, 배치 위치나 구멍의 크기, 각도 등이 적절히 설정된다.These discharge holes (33) are appropriately set in terms of placement location, hole size, angle, etc. to realize flow distribution characteristics.

통상, 내측 토출 구멍(33ab, 33bb)의 각도는 외측 토출 구멍(33aa, 33ba)의 각도보다도 크게 설정된다.Normally, the angle of the inner discharge hole (33ab, 33bb) is set larger than the angle of the outer discharge hole (33aa, 33ba).

토출 구멍의 각도란, 축 중심 C를 통과하는 폭 방향 단면에 있어서, 토출 구멍의 폭(예를 들어, 외측의 개구의 폭)을 2등분하는 직선과 폭 방향으로 연장되는 직선으로 이루어지는 각도이다.The angle of the discharge hole is the angle formed by a straight line dividing the width of the discharge hole (e.g., the width of the outer opening) in half and a straight line extending in the width direction in the cross-section passing through the center C of the axis.

예를 들어, 내측 토출 구멍(33ab, 33bb)의 각도는 60° 이상으로 해도 되고, 70° 이상으로 해도 되고, 75° 이상으로 해도 되고, 90° 이하로 해도 된다.For example, the angle of the inner discharge hole (33ab, 33bb) may be 60° or more, 70° or more, 75° or more, or 90° or less.

외측 토출 구멍(33aa, 33ba)의 각도는 40° 이상으로 해도 되고, 50° 이상으로 해도 되고, 60° 이상으로 해도 되고, 90° 이하로 해도 되고, 75° 이하로 해도 된다.The angle of the outer discharge hole (33aa, 33ba) may be 40° or more, 50° or more, 60° or more, 90° or less, or 75° or less.

내부 장벽(34)은 직동부(10)로부터 공급되는 하강류(용강)를 영역 R1과 영역 R2(폭 방향의 일방측 및 타방측)에 분배하는 역할을 갖는다.The inner barrier (34) has the role of distributing the downflow (molten steel) supplied from the direct driving section (10) to area R1 and area R2 (one side and the other side in the width direction).

또한, 내부 장벽(34)은 분배 블록(36)보다도 직동부(10) 측이며, 또한, 직동부(10)의 하단 이하에 배치된다.In addition, the inner barrier (34) is located closer to the direct driving part (10) than the distribution block (36), and is also positioned below the lower part of the direct driving part (10).

내부 장벽(34)은, 하강류를 영역 R1과 영역 R2(폭 방향의 일방측 및 타방측)에 적절하게 분배하는 관점에서, 두께 방향에 있어서 내부 장벽(34)과 측벽(32) 사이가 완전히 폐색되어 있어도 된다.From the viewpoint of appropriately distributing the downflow to regions R1 and R2 (one side and the other side in the width direction), the inner barrier (34) may be completely closed between the inner barrier (34) and the side wall (32) in the thickness direction.

바꾸어 말하면, 내부 장벽(34)이 토출부(30)의 두께 방향에 걸쳐 형성되어 있어도 된다.In other words, the internal barrier (34) may be formed across the thickness direction of the discharge portion (30).

도 6에, 침지 노즐(100)을 수평면(폭 방향 및 두께 방향으로부터 형성되는 면) 상에 투영한 투영도이며, 유로(11) 및 내부 장벽(34)에 주목한 도면을 도시한다.In Fig. 6, a projection drawing of the immersion nozzle (100) is shown on a horizontal plane (a plane formed from the width direction and the thickness direction), and a drawing focusing on the flow path (11) and the internal barrier (34) is shown.

내부 장벽(34)을 수평면 상에 투영하였을 때의 투영 면적 S34는, 직동부(10)의 유로 면적 S11 이상인 것이 바람직하다.When the inner barrier (34) is projected onto a horizontal plane, the projection area S34 is preferably greater than the flow path area S11 of the direct driving section (10).

이에 의해, 하강류의 영역 R1과 영역 R2로의 분배의 치우침을 효과적으로 억제할 수 있다.By this, the bias in the distribution of the downstream flow into regions R1 and R2 can be effectively suppressed.

보다 효과적으로 억제하는 관점에서, 내부 장벽(34)의 투영 면적 S34는 직동부(10)의 유로 면적 S11의 1.2배 이상으로 하는 것이 보다 바람직하고, 1.5배 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다.From the viewpoint of more effective suppression, it is more preferable that the projection area S34 of the inner barrier (34) be 1.2 times or more the flow path area S11 of the direct driving section (10), and more preferably 1.5 times or more.

한편, 내부 장벽(34)의 투영 면적 S34가 과잉으로 큰 경우에는 유량이 저하되기 때문에, 내부 장벽(34)의 투영 면적 S34는 직동부(10)의 유로 면적 S11의 3배 이하로 하는 것이 바람직하고, 2배 이하인 것이 보다 바람직하다.Meanwhile, since the flow rate decreases when the projection area S34 of the inner barrier (34) is excessively large, it is preferable that the projection area S34 of the inner barrier (34) be 3 times or less than the flow path area S11 of the direct driving section (10), and more preferably 2 times or less.

도 7에 내부 장벽(34)의 확대도를 도시한다.Figure 7 shows an enlarged view of the inner barrier (34).

내부 장벽(34)은, 직동부(10) 측의 상면(34a)과, 저부(31) 측의 하면(34b)과, 상면(34a) 및 하면(34b)을 접속하는 측면(34c)을 갖고 있다.The inner barrier (34) has an upper surface (34a) on the direct driving part (10) side, a lower surface (34b) on the lower part (31) side, and a side surface (34c) connecting the upper surface (34a) and the lower surface (34b).

상면(34a)은, 내부 장벽(34)에 있어서의, 턴디쉬(직동부(10))로부터 공급된 용강(하강류)을 받아들이는 측의 면이다.The upper surface (34a) is the surface of the inner barrier (34) that receives the molten steel (downward flow) supplied from the tundish (direct-moving part (10)).

상면(34a)에 의해 하강류를 영역 R1과 영역 R2에 분배할 수 있다.The downflow can be distributed to regions R1 and R2 by the upper surface (34a).

도 3, 도 7에 도시한 대로, 상면(34a)은 오목부(34aa)를 갖고 있는 것이 바람직하다.As shown in FIG. 3 and FIG. 7, it is preferable that the upper surface (34a) has a concave portion (34aa).

오목부(34aa)는, 저면부(34aa1), 및 저면부(34aa1)의 양단부로부터 연장되는 측면부(34aa2)를 가짐으로써, 직동부(10) 측에 개구되어 있다.The concave portion (34aa) has a bottom portion (34aa1) and a side portion (34aa2) extending from both ends of the bottom portion (34aa1), thereby being open on the side of the direct driving portion (10).

침지 노즐(100)은 오목부(34aa)를 가짐으로써, 분기류의 유량의 치우침을 억제할 수 있다.The immersion nozzle (100) has a concave portion (34aa), thereby suppressing the flow rate bias of the branch flow.

즉, 셀프 스테빌라이징 기능을 더욱 높일 수 있다.In other words, the self-stabilizing function can be further enhanced.

단, 본 개시의 내부 장벽의 상면은 오목부를 구비하고 있지 않아도 된다.However, the upper surface of the inner barrier of the present disclosure does not need to have a concave portion.

예를 들어, 내부 장벽의 상면은 평탄해도 된다.For example, the upper surface of the inner barrier may be flat.

본 발명자들은 오목부(34aa)에 의한 효과에 대하여, 다음의 메커니즘을 추정하고 있다.The present inventors estimate the following mechanism for the effect by the concave portion (34aa).

즉, 내부 장벽(34)에 하강류가 충돌하여, 하강류가 영역 R1과 영역 R2에 분기류로서 분배될 때 분기류의 유량에 치우침이 발생한 경우, 오목부(34aa)의 측면부(34aa2)로부터 저면부(34aa1)에 걸치는 면을 따라서 유량이 많은 분기류의 일부가 튀겨지고, 튀겨진 용강이 유량이 적은 분기류에 가해짐으로써, 분기류의 유량의 치우침을 억제할 수 있다고 추정하고 있다.That is, when a downward flow collides with an internal barrier (34) and the downward flow is distributed as a branch flow to regions R1 and R2, and there is an imbalance in the flow rate of the branch flow, it is estimated that a part of the branch flow with a large flow rate is splashed along the surface from the side portion (34aa2) of the concave portion (34aa) to the bottom portion (34aa1), and the splashed molten steel is applied to the branch flow with a small flow rate, thereby suppressing the imbalance in the flow rate of the branch flow.

오목부(34aa)는 상면(34a) 전체에 배치되어 있어도 되고, 상면(34a)의 일부에 배치되어 있어도 된다.The concave portion (34aa) may be arranged on the entire upper surface (34a) or may be arranged on a part of the upper surface (34a).

상면(34a)의 일부에 오목부(34aa)가 배치되어 있는 경우, 도 7에 도시한 대로, 오목부(34aa)는 폭 방향의 중앙에 배치된다.When a concave portion (34aa) is arranged on a part of the upper surface (34a), the concave portion (34aa) is arranged in the center in the width direction, as shown in Fig. 7.

수평면 상에 투영한 오목부(34aa)의 투영 면적 S34aa(개구부의 투영 면적)은 특별히 한정되지는 않지만, 직동부(10)의 유로 면적 S11과 동일 정도로 해도 된다.The projected area S34aa (projected area of the opening) of the concave portion (34aa) projected on the horizontal plane is not particularly limited, but may be approximately the same as the flow path area S11 of the direct driving portion (10).

이에 의해, 분기류의 유량의 치우침을 억제하는 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.By this, the effect of suppressing the flow rate bias of the branch flow can be further improved.

오목부(34aa)의 투영 면적 S34aa가 너무 작은 경우에는, 오목부(34aa)를 형성한 효과가 충분히 얻어지지 않기 때문에, 오목부(34aa)의 투영 면적 S34aa는 직동부(10)의 유로 면적 S11의 0.8배 이상인 것이 바람직하고, 0.9배 이상인 것이 보다 바람직하다.If the projection area S34aa of the concave portion (34aa) is too small, the effect of forming the concave portion (34aa) is not sufficiently obtained, so the projection area S34aa of the concave portion (34aa) is preferably 0.8 times or more the flow path area S11 of the direct driving portion (10), and more preferably 0.9 times or more.

한편, 오목부(34aa)의 투영 면적 S34aa가 너무 큰 경우에는, 내부 장벽(34) 자체도 대형화되게 되기 때문에, 오목부(34aa)의 투영 면적 S34aa는 직동부(10)의 유로 면적 S11의 1.5배 이하인 것이 바람직하고, 1.2배 이하인 것이 보다 바람직하다.Meanwhile, if the projection area S34aa of the concave portion (34aa) is too large, the internal barrier (34) itself also becomes larger, so the projection area S34aa of the concave portion (34aa) is preferably 1.5 times or less the flow path area S11 of the direct driving portion (10), and more preferably 1.2 times or less.

오목부(34aa)의 깊이(저면부(34aa1)로부터 단부면(34ae)까지의 높이 방향의 길이) H34aa는 특별히 한정되지는 않지만, 하기와 같이 설정하는 것이 바람직하다.The depth of the concave portion (34aa) (length in the height direction from the bottom portion (34aa1) to the end surface (34ae)) H34aa is not particularly limited, but is preferably set as follows.

오목부(34aa)의 깊이 H34aa는 10㎜ 이상인 것이 바람직하다.It is preferable that the depth H34aa of the concave portion (34aa) be 10 mm or more.

이와 같이 설정함으로써, 분기류의 유량의 치우침을 억제하는 효과가 보다 확실하게 얻어지기 때문이다.By setting it this way, the effect of suppressing the flow rate bias of the branch flow is more reliably obtained.

오목부(34aa)의 깊이 H34aa는 30㎜ 이하인 것이 바람직하고, 20㎜ 이하인 것이 보다 바람직하다.The depth H34aa of the concave portion (34aa) is preferably 30 mm or less, and more preferably 20 mm or less.

이와 같이 설정함으로써, 노즐 외형 치수가 무용하게 커지는 것을 피할 수 있기 때문이다.By setting it this way, it is possible to avoid the nozzle outer dimensions becoming unnecessarily large.

저면부(34aa1)의 투영 면적 S34aa1은 특별히 한정되지는 않지만, 노즐 외형 치수가 무용하게 커지는 것을 피하기 위해, 오목부(34aa)의 투영 면적 S34aa(개구부의 투영 면적)의 1.0배 이하인 것이 바람직하고, 0.9배 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.8배 이하인 것이 보다 바람직하다.The projection area S34aa1 of the bottom surface (34aa1) is not particularly limited, but in order to avoid an unnecessarily large nozzle external dimension, it is preferably 1.0 times or less of the projection area S34aa (projection area of the opening) of the concave portion (34aa), more preferably 0.9 times or less, and even more preferably 0.8 times or less.

저면부(34aa1)의 투영 면적 S34aa1은, 오목부(34aa)의 투영 면적 S34aa의 0.5배 이상이어도 되고, 0.6배 이상이어도 된다.The projection area S34aa1 of the lower surface (34aa1) may be 0.5 times or more, or 0.6 times or more, of the projection area S34aa of the concave portion (34aa).

측면부(34aa2)는, 저면(34ab)에 대하여 수직으로 형성되어 있어도 되고, 경사를 갖고 있어도 된다.The side portion (34aa2) may be formed perpendicular to the bottom surface (34ab) or may have an incline.

측면부(34aa2)가 경사를 갖는 경우, 그 경사는 직선상이어도 되고, 곡선상이어도 된다.When the side portion (34aa2) has a slope, the slope may be linear or curved.

상면(34a)의 일부에 오목부(34aa)가 배치되어 있는 경우, 상면(34a)의 단부와 오목부(34aa) 사이에 단부면(34ae)이 배치된다.When a concave portion (34aa) is arranged on a part of the upper surface (34a), an end surface (34ae) is arranged between the end of the upper surface (34a) and the concave portion (34aa).

단부면(34ae)은 수평이어도 되고, 경사를 갖고 있어도 된다.The end face (34ae) may be horizontal or may have an incline.

단부면(34ae)의 경사는, 내측을 향하여 높이가 낮아져도 되고, 높아져도 된다. 혹은 단부면(34ae)은, 곡면이어도 된다.The slope of the end face (34ae) may be lower or higher toward the inside. Alternatively, the end face (34ae) may be a curved surface.

하면(34b)은 내측을 향하여 높이가 낮아지는 경사부(34ba)를 갖고 있어도 된다.The lower surface (34b) may have a sloped portion (34ba) whose height decreases toward the inside.

후술하는 분배류 유로(36b)를 형성하기 위해, 적어도 경사부(34ba)는 분배 블록(36)의 상면(36a)에 대향하는 위치에 배치되어 있어도 된다.In order to form the distribution flow path (36b) described later, at least the inclined portion (34ba) may be positioned opposite the upper surface (36a) of the distribution block (36).

도 3, 도 7에서는, 하면(34b)의 폭 방향의 양단부에 경사부(34ba)가 배치되어 있다.In Fig. 3 and Fig. 7, inclined portions (34ba) are arranged at both ends in the width direction of the lower surface (34b).

하면(34b)은, 경사부(34ba)의 하단 높이를 규정하는 수평면(34bb)을 갖고 있어도 된다.The lower surface (34b) may have a horizontal plane (34bb) that defines the lower height of the inclined portion (34ba).

혹은, 하면(34b)은 모두 수평면(34bb)이어도 된다.Alternatively, the entire surface (34b) may be a horizontal surface (34bb).

예를 들어, 분배 블록(36)의 상면(36a)으로부터 하면(34b)의 거리가 클 때는, 경사부(34ba)가 없고 하면 모두가 수평면(34bb)이어도 상관없다.For example, when the distance from the upper surface (36a) of the distribution block (36) to the lower surface (34b) is large, it does not matter if there is no inclined portion (34ba) and the lower surface is entirely horizontal (34bb).

하면(34b)이 모두 수평면(34bb)인 경우, 수평면(34bb)과 분배 블록(36)의 상면(36a)으로부터 분배류 유로(36b)가 형성된다.When the lower surface (34b) is a horizontal surface (34bb), a distribution flow path (36b) is formed from the horizontal surface (34bb) and the upper surface (36a) of the distribution block (36).

측면(34c)은 측벽(32)과 함께 분기류 유로(35)를 형성하는 역할을 갖는다.The side (34c) has the role of forming a branch flow path (35) together with the side wall (32).

측면(34c)의 형상은 특별히 한정되지는 않고, 평면이어도 되고, 수직인 면이어도 되고, 경사진 면이어도 되고, 곡면이어도 되고, 이들을 조합한 형상이어도 된다.The shape of the side (34c) is not particularly limited, and may be a plane, a vertical surface, an inclined surface, a curved surface, or a shape combining these.

또한, 측면(34c)은 폭 방향의 외측을 향하여 높이가 낮아지도록 경사져 있어도 된다.Additionally, the side (34c) may be inclined so that its height decreases toward the outside in the width direction.

이에 의해, 분기류를 원활하게 흐르게 할 수 있다.By this, the branch flow can be made smooth.

다음으로, 분기류 유로(35)에 대하여 설명한다.Next, the branch flow path (35) will be described.

분기류 유로(35)는 상술한 대로, 내부 장벽(34)의 측면(34c)과 측벽(32) 사이에 형성된다.As described above, the branch flow path (35) is formed between the side surface (34c) of the inner barrier (34) and the side wall (32).

분기류 유로(35)의 유로 면적 S35는 특별히 한정되지는 않지만, 너무 작은 경우에는 고속 주조의 방해가 되는 경우가 있기 때문에, 직동부(10)의 유로 면적 S11의 0.4배 이상인 것이 바람직하고, 0.5배 이상인 것이 보다 바람직하다.The flow path area S35 of the branch flow path (35) is not particularly limited, but if it is too small, it may hinder high-speed casting, so it is preferably 0.4 times or more the flow path area S11 of the direct driving section (10), and more preferably 0.5 times or more.

한편, 분기류 유로(35)의 유로 면적 S35가 너무 큰 경우에는, 셀프 스테빌라이징 기능이 충분히 얻어지지 않는 경우가 있기 때문에, 분기류 유로(35)의 유로 면적 S35는 직동부(10)의 유로 면적 S11의 1.5배 이하인 것이 바람직하고, 1배 이하인 것이 보다 바람직하다.Meanwhile, if the flow path area S35 of the branch flow path (35) is too large, there are cases where the self-stabilizing function is not sufficiently obtained. Therefore, the flow path area S35 of the branch flow path (35) is preferably 1.5 times or less than the flow path area S11 of the direct driving part (10), and more preferably 1 time or less.

분기류 유로(35)의 유로 면적 S35란, 한쪽의 분기류 유로(35)의 최소 유로 면적을 가리킨다.The flow path area S35 of a branch flow path (35) refers to the minimum flow path area of one branch flow path (35).

예를 들어, 후술하는 바와 같은, 분기류 유로(35)의 유로 면적이 하방을 향하여 점감되는 형태인 경우에 있어서는, 유로 면적이 가장 작아지는 위치에서의 분기류 유로(35)의 유로 면적을 최소 유로 면적으로 간주한다.For example, in a case where the flow path area of a branch flow path (35) as described below gradually decreases downward, the flow path area of the branch flow path (35) at the position where the flow path area becomes the smallest is regarded as the minimum flow path area.

분기류 유로(35)의 유로 면적 S35가 좌우에서 다른 경우에는, 유로 면적 S35가 작은 쪽의 분기류 유로(35)의 최소 유로 면적을 분기류 유로(35)의 유로 면적 S35로 간주한다.In the case where the flow path area S35 of the branch flow path (35) is different on the left and right, the minimum flow path area of the branch flow path (35) on the side with the smaller flow path area S35 is regarded as the flow path area S35 of the branch flow path (35).

분기류 유로(35)의 유로 면적 S35는 일정하지 않은 형태여도 된다.The area S35 of the branch flow path (35) may be of an irregular shape.

예를 들어, 분기류 유로(35)의 유로 면적 S35가 점감되는 형태여도 된다.For example, the area S35 of the branch flow path (35) may be reduced.

이 경우라도, 분기류 유로(35)의 유로 면적 S35(최소 유로 면적)는 상기 범위를 충족시키도록 해도 된다.Even in this case, the flow path area S35 (minimum flow path area) of the branch flow path (35) may be made to satisfy the above range.

이와 같은 분기류 유로(35)는, 측면(34c) 및/또는 측벽(32)의 경사 각도를 조정함으로써 형성할 수 있다.A branch flow path (35) like this can be formed by adjusting the inclination angle of the side (34c) and/or the side wall (32).

분기류 유로(35)의 유로 면적 S35가 점감되는 형태이면, 유로 면적 S35가 점증되는 형태인 경우에 비해, 분기류가 적절하게 분배 블록(36)으로 유도되어, 셀프 스테빌라이징 기능을 더욱 높일 수 있다.If the flow area S35 of the branch flow path (35) is in a form of decreasing, the branch flow can be appropriately guided to the distribution block (36) to further enhance the self-stabilizing function compared to the case where the flow area S35 is in a form of increasing.

계속해서, 분배 블록(36)에 대하여 설명한다.Continuing, the distribution block (36) is described.

분배 블록(36)은, 상술한 바와 같이, 분기류 유로(35)를 통과한 분기류를 더 분배하여, 각 토출 구멍(33)에 공급하는 부재이며, 하강류의 2단계째의 분배를 실시하는 부재이다.The distribution block (36), as described above, is a member that further distributes the branch flow that has passed through the branch flow path (35) and supplies it to each discharge hole (33), and is a member that performs the second stage of distribution of the downward flow.

여기서, 분기류의 분배율은 분배 블록(36)의 형상에 의해 컨트롤할 수 있다.Here, the distribution ratio of the branch flow can be controlled by the shape of the distribution block (36).

분배율을 컨트롤함으로써, 유량 분배의 치우침을 억제할 수 있다.By controlling the distribution ratio, the imbalance in flow distribution can be suppressed.

이하, 분배 블록(36)의 형상에 대하여 설명한다.Below, the shape of the distribution block (36) is described.

도 8에 토출부(30)의 저부(31) 측의 확대도를 도시한다.Figure 8 shows an enlarged view of the bottom (31) side of the discharge portion (30).

도 8에 도시한 대로, 분배 블록(36)은 각 영역 R1, R2에 각각 배치되어 있고, 외측 토출 구멍과 내측 토출 구멍을 분리하는 격벽이며, 저부(31)의 일부이다.As shown in Fig. 8, the distribution block (36) is placed in each of the areas R1 and R2, is a partition wall separating the outer discharge hole and the inner discharge hole, and is a part of the bottom (31).

또한, 저부(31)는 2개의 내측 토출 구멍(33ab, 33bb)을 분리하는 중앙 블록(37)을 갖고 있다.Additionally, the bottom (31) has a central block (37) separating two inner discharge holes (33ab, 33bb).

분배 블록(36)은 분기류를 분배하는 역할을 갖기 때문에, 분기류와 충돌하는 상면(36a)에 특징을 갖고 있다.Since the distribution block (36) has the role of distributing the branch flow, it has a characteristic on the upper surface (36a) that collides with the branch flow.

분배 블록(36)의 측면 및 하면은 토출 구멍(33)의 형상에 따라서 적절히 설정해도 된다.The side and bottom of the distribution block (36) may be appropriately set according to the shape of the discharge hole (33).

도 8에서 도시한 예에서는 분배 블록(36)은 사다리꼴에 가까운 형상을 갖는다.In the example shown in Fig. 8, the distribution block (36) has a shape close to a trapezoid.

분배 블록(36)의 상면(36a)은, 내부 장벽(34)에 대향하는 제1 부분(36aa)과, 그 이외의 부분인 제2 부분(36ab)으로 이루어진다.The upper surface (36a) of the distribution block (36) is composed of a first portion (36aa) facing the inner barrier (34) and a second portion (36ab) other than that.

단, 분배 블록(36)의 형상은 이것에 한정되지는 않고, 제2 부분(36ab)만을 갖는 형상이어도 되고, 각도가 다른 많은 평면을 조합하여 구성해도 되고, 복잡한 곡면으로 형성되어 있어도 된다.However, the shape of the distribution block (36) is not limited to this, and may have only a second portion (36ab), may be configured by combining many planes with different angles, or may be formed as a complex curved surface.

분배 블록(36)의 상면(36a)의 외측 단부 A 및 내측 단부 B를 연결하는 A-B 선분과, 내부 장벽(34)의 측면(34c)의 연장선 L이 교차하는 점 C를 규정하였을 때, 제1 부분(36aa)과 제2 부분(36ab)은, 다음과 같이 규정할 수 있다.When the point C where the A-B line segment connecting the outer end A and the inner end B of the upper surface (36a) of the distribution block (36) intersects with the extension line L of the side surface (34c) of the inner barrier (34) is defined, the first portion (36aa) and the second portion (36ab) can be defined as follows.

제1 부분(36aa)=내측 단부 B와 교점 C 사이의 범위Part 1 (36aa) = Range between inner end B and intersection C

제2 부분(36ab)=외측 단부 A와 교점 C 사이의 범위Part 2 (36ab) = Range between outer end A and intersection C

제1 부분(36aa)은, 내측 토출 구멍 측에 분배되는 분기류의 유로(분배류 유로(36b))의 형성에 주로 기여한다.The first part (36aa) mainly contributes to the formation of a branch flow path (distribution flow path (36b)) distributed to the inner discharge hole side.

분배류 유로(36b)는 내부 장벽(34)의 하면(34b)(경사부(34ba))과 분배 블록(36)의 상면(36a) 사이에 형성되며, 분기류를 2개의 내측 토출 구멍(33ab, 33bb)에 공급한다.The distribution flow path (36b) is formed between the lower surface (34b) (sloping portion (34ba)) of the inner barrier (34) and the upper surface (36a) of the distribution block (36), and supplies the branch flow to two inner discharge holes (33ab, 33bb).

이때, 예를 들어 영역 R1 측의 분배류 유로(36b) 및 중앙 블록(37)의 상면 형상에 주목하였을 때, 내측 토출 구멍(33ab)보다도 내측 토출 구멍(33bb)에 분배되는 분기류의 비율을 크게 하도록, 분배류 유로(36b) 및 중앙 블록(37)의 상면 형상을 설정한다.At this time, for example, when paying attention to the shape of the upper surface of the distribution flow path (36b) and the central block (37) on the area R1 side, the shape of the upper surface of the distribution flow path (36b) and the central block (37) is set so as to increase the ratio of the branch flow distributed to the inner discharge hole (33bb) more than to the inner discharge hole (33ab).

이에 의해, 유량 분배의 치우침을 보정할 수 있다.In this way, the imbalance in flow distribution can be corrected.

이와 같은 효과를 발휘하는 분배류 유로(36b)는, 예를 들어 분배류 유로(36b)를 통과하는 용강의 흐름(유선 F)을, 동일한 영역의 내측 토출 구멍(33ab) 상을 그냥 지나쳐 다른 영역의 내측 토출 구멍(33bb)을 향하도록, 내부 장벽(34), 분배 블록(36) 그리고 중앙 블록(37)의 형상을 설정함으로써 실현할 수 있다.A distribution flow path (36b) that exerts such an effect can be realized by, for example, setting the shapes of the inner barrier (34), the distribution block (36), and the central block (37) so that the flow of molten steel (streamline F) passing through the distribution flow path (36b) simply passes over the inner discharge hole (33ab) of the same area and heads toward the inner discharge hole (33bb) of another area.

유선 F는, 물 모델 실험에 있어서 흐름을 가시화하는 트레이서(예를 들어 미세 기포나 먹물)를 흐르게 하여 주류의 방향으로서 확인할 수 있다.The streamline F can be identified as the direction of the mainstream by flowing a tracer (e.g. microbubbles or ink) that visualizes the flow in a water model experiment.

도 8에 있어서는, 내부 장벽의 경사부(34ba)와 분배 블록의 상면(36a)의 중선에 가까운 유선을 편의적으로 도시하고 있다.In Fig. 8, a streamline close to the center line of the slope (34ba) of the inner barrier and the upper surface (36a) of the distribution block is conveniently illustrated.

여기에서의 유선은 기하학적으로 얻어진 유선이 아니라, 실험적으로 얻어진 유선이다.The streamlines here are not geometrically obtained streamlines, but rather experimentally obtained streamlines.

분배류 유로(36b)의 유로 면적 S36b는 특별히 한정되지는 않지만, 직동부(10)의 유로 면적 S11의 0.3배 이상인 것이 바람직하고, 0.4배 이상인 것이 더욱 바람직하다.The flow path area S36b of the distribution flow path (36b) is not particularly limited, but is preferably at least 0.3 times the flow path area S11 of the direct driving section (10), and more preferably at least 0.4 times the flow path area S11.

분배류 유로(36b)의 유로 면적 S36b는, 직동부(10)의 유로 면적 S11의 1.5배 이하인 것이 바람직하고, 1배 이하인 것이 더욱 바람직하다.The flow path area S36b of the distribution flow path (36b) is preferably 1.5 times or less than the flow path area S11 of the direct driving section (10), and more preferably 1 time or less.

분배류 유로(36b)의 유로 면적 S36b란, 분배류 유로(36b)의 최소 유로 면적을 가리킨다.The area of the distribution channel (36b) S36b refers to the minimum area of the distribution channel (36b).

예를 들어, 분배류 유로(36b)의 유로 면적 S36b가 하방(하류)을 향하여 점감되는 형태인 경우에 있어서는, 유로 면적이 가장 작아지는 위치에서의 분배류 유로(36b)의 유로 면적을 최소 유로 면적으로 간주한다.For example, in a case where the flow path area S36b of the distribution flow path (36b) is gradually reduced toward the downward (downstream) direction, the flow path area of the distribution flow path (36b) at the position where the flow path area becomes the smallest is regarded as the minimum flow path area.

분배류 유로(36b)의 유로 면적 S36b가 좌우에서 다른 경우에는, 유로 면적 S36b가 작은 쪽의 분배류 유로(36b)의 최소 유로 면적을 분배류 유로(36b)의 유로 면적 S36b로 간주한다.In the case where the flow path area S36b of the distribution flow path (36b) is different on the left and right, the minimum flow path area of the distribution flow path (36b) on the side with the smaller flow path area S36b is regarded as the flow path area S36b of the distribution flow path (36b).

제2 부분(36ab)은 내부 장벽(34)에 의해 분배된 분기류를 외측 토출 구멍 측과 내측 토출 구멍 측으로 더 분배할 때의 분배율에 기여한다.The second portion (36ab) contributes to the distribution ratio when further distributing the branch flow distributed by the inner barrier (34) to the outer discharge hole side and the inner discharge hole side.

상면(36a)의 길이 L36a(점 A-B간)는 특별히 한정되지는 않지만, 유로(11)의 폭 방향의 길이 W11의 0.3배 이상인 것이 바람직하고, 0.8배 이상인 것이 더욱 바람직하다.The length L36a (between points A-B) of the upper surface (36a) is not particularly limited, but is preferably at least 0.3 times the length W11 in the width direction of the flow path (11), and more preferably at least 0.8 times the length.

상면(36a)의 길이 L36a는, 유로(11)의 폭 방향의 길이 W11의 1.5배 이하인 것이 바람직하고, 1.0배 이하인 것이 보다 바람직하다.The length L36a of the upper surface (36a) is preferably 1.5 times or less than the length W11 in the width direction of the euro (11), and more preferably 1.0 times or less.

제1 부분(36aa)의 길이 L36aa(점 D-점 B간)와 제2 부분(36ab)의 길이 L36ab(점 A-점 D간)의 비 L36aa:L36ab는 특별히 한정되지는 않지만, 예를 들어 1:4 내지 3:2 사이이다.The ratio L36aa:L36ab of the length L36aa (point D-point B) of the first part (36aa) and the length L36ab (point A-point D) of the second part (36ab) is not particularly limited, but is, for example, between 1:4 and 3:2.

상면(36a)의 각도 β(점 A, B를 통과하는 직선과 폭 방향을 따른 직선이 이루는 각도)는 특별히 한정되지는 않고, 유선 F에 따라서 적절히 설정해도 된다.The angle β (the angle formed by the straight line passing through points A and B and the straight line along the width direction) of the upper surface (36a) is not particularly limited and may be appropriately set according to the streamline F.

예를 들어, 통상의 설계에서는 하향 20° 내지 하향 60°의 범위로 된다.For example, in a typical design, the range is from 20° downward to 60° downward.

또한, 도 8에서는 분배 블록(36)의 상면(36a)이 평탄한 형태를 나타냈지만, 분배 블록의 상면(36a)은 다른 각도를 갖는 복수의 평면의 조합이어도 되고 곡면이어도 된다.In addition, although the upper surface (36a) of the distribution block (36) in Fig. 8 shows a flat shape, the upper surface (36a) of the distribution block may be a combination of multiple planes having different angles or may be a curved surface.

혹은, 분배 블록(36)의 상면(36a)은 오목부를 갖고 있어도 되고, 볼록부를 갖고 있어도 된다.Alternatively, the upper surface (36a) of the distribution block (36) may have a concave portion or a convex portion.

[제2 실시 형태][Second embodiment]

제2 실시 형태는, 제1 실시 형태의 분배 블록(36)이 토출부(30)의 저부(31)로부터 독립된 구성으로 된 침지 노즐(200)이다.The second embodiment is an immersion nozzle (200) in which the distribution block (36) of the first embodiment is configured independently from the bottom (31) of the discharge portion (30).

이하, 침지 노즐(200)에 대하여 설명하지만, 침지 노즐(100)과 공통되는 구성에 대해서는 설명을 생략한다.Below, the immersion nozzle (200) will be described, but the description of the common configuration with the immersion nozzle (100) will be omitted.

침지 노즐(200)은 분배 블록(136)이 저부(131)로부터 독립된 토출부(130)를 갖는다.The immersion nozzle (200) has a discharge portion (130) independent of the distribution block (136) from the bottom (131).

도 9에 침지 노즐(200)의 토출부(130)의 축 중심 C를 통과하는 폭 방향 단면도를 도시한다.Fig. 9 shows a cross-sectional view in the width direction passing through the axial center C of the discharge portion (130) of the immersion nozzle (200).

또한, 도 10에 토출부(130)의 저부(131) 측의 확대도를 도시한다.In addition, Fig. 10 shows an enlarged view of the bottom (131) side of the discharge portion (130).

도 9, 도 10에 도시한 대로, 침지 노즐(200)은 각 영역 R1, R2에 저부(131)로부터 독립된 분배 블록(136)을 각각 구비하고 있다.As shown in FIG. 9 and FIG. 10, the immersion nozzle (200) is provided with a distribution block (136) independent from the bottom (131) in each area R1 and R2.

따라서, 저부(131)에는 외측 토출 구멍과 내측 토출 구멍을 이격하는 격벽(131a)이 각각 배치되어 있다.Accordingly, a partition (131a) is arranged in the lower part (131) to separate the outer discharge hole and the inner discharge hole.

또한, 분배 블록(136)을 독립된 구성으로 함으로써, 내부 장벽(134)의 형상도 변경되어 있다. Additionally, by making the distribution block (136) an independent configuration, the shape of the internal barrier (134) is also changed.

분배 블록(136)은 분배 블록(36)과 마찬가지의 상면(136a)을 갖고 있다.The distribution block (136) has a top surface (136a) similar to that of the distribution block (36).

예를 들어, 분배류 유로(136b)의 유선 F가 다른 영역의 저부(131)의 상면에 포함되도록, 분배류 유로(136b)가 형성되어 있다.For example, the distribution flow path (136b) is formed so that the streamline F of the distribution flow path (136b) is included in the upper surface of the bottom (131) of another area.

이에 의해, 유량 분배의 치우침을 보정할 수 있다.In this way, the imbalance in flow distribution can be corrected.

분배 블록(136)의 다른 구성은 특별히 한정되지는 않는다.Other configurations of the distribution block (136) are not particularly limited.

예를 들어, 분배 블록(136)과 저부(131) 사이의 거리는 특별히 한정되지는 않고, 침지 노즐(200)이 유량 분배 특징을 갖도록 적절히 설정하면 된다.For example, the distance between the distribution block (136) and the bottom (131) is not particularly limited, and may be appropriately set so that the immersion nozzle (200) has flow rate distribution characteristics.

이상으로부터, 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태에 기초하여 본 개시의 침지 노즐에 대하여 설명하였다.From the above, the immersion nozzle of the present disclosure has been described based on the first embodiment and the second embodiment.

본 개시의 침지 노즐은, 내부 장벽을 사용한 제1 단계의 유량 분배에 의해 유량의 치우침이 발생한 경우에도, 분배 블록을 사용한 제2 단계의 유량 분배에 의해, 유량 분배의 치우침이 보정된다.The immersion nozzle of the present disclosure corrects the flow rate distribution bias by the second-stage flow rate distribution using the distribution block even when the flow rate distribution bias occurs due to the first-stage flow rate distribution using the internal barrier.

따라서, 본 개시의 침지 노즐은 주형 내의 유동의 치우침을 억제할 수 있다.Therefore, the immersion nozzle of the present disclosure can suppress the bias of the flow within the mold.

실시예Example

이하에 실험예에 의해, 본 개시의 침지 노즐에 대하여 더 설명한다.Below, the immersion nozzle of the present disclosure is further described by experimental examples.

실험예 A 내지 M에서 사용한 침지 노즐의 토출부(30A 내지 30M)의 양태를 도 11a 내지 도 11m에 도시한다.The appearance of the discharge portion (30A to 30M) of the immersion nozzle used in Experimental Examples A to M is illustrated in Figs. 11a to 11m.

도 11a 내지 도 11m에서는, 침지 노즐의 폭 방향 단면도를 도시하고 있다.Figures 11a to 11m illustrate cross-sectional views of the immersion nozzle in the width direction.

실험예 A 내지 M에서 사용한 침지 노즐(30A 내지 30M)의 구조 및 조건을 표 1에 나타낸다.The structure and conditions of the immersion nozzles (30A to 30M) used in Experimental Examples A to M are shown in Table 1.

Figure pct00001
Figure pct00001

실험예 A 내지 M 모두, 폭 56㎜, 두께 31㎜의 유로 단면 치수를 갖는 직동부를 채용하였다.In all of Experimental Examples A to M, a linear member having a cross-sectional dimension of 56 mm in width and 31 mm in thickness was used.

실험예 A 내지 C, G, H, J, K, M에 있어서는 최대 폭이 79㎜인 내부 장벽을 채용하였다.In experiments A to C, G, H, J, K, and M, an internal barrier with a maximum width of 79 mm was used.

실험예 D, E, I에 있어서는 최대 폭이 50㎜인 내부 장벽을 채용하였다.In experiments D, E, and I, an internal barrier with a maximum width of 50 mm was used.

실험예 F에 있어서는 최대 폭이 112㎜인 내부 장벽을 채용하였다.In Experimental Example F, an internal barrier with a maximum width of 112 mm was adopted.

실험예 L에 있어서는 내부 장벽을 채용하지 않았다.In Experimental Example L, no internal barrier was employed.

내부 장벽을 채용한 실험예 A 내지 K, M 중, 실험예 A, B, E 내지 H, J, K, M에 있어서는, 오목부를 내부 장벽에 마련하였다.Among the experimental examples A to K and M employing an internal barrier, in the experimental examples A, B, E to H, J, K and M, a concave portion was provided in the internal barrier.

내부 장벽을 채용한 실험예 A 내지 K, M 중, 실험예 C, D, I에 있어서는 오목부를 내부 장벽에 마련하지 않았다.Among the experimental examples A to K and M that employed an internal barrier, in the experimental examples C, D and I, a concave portion was not provided in the internal barrier.

실험예 A 내지 C, E 내지 H, J, K에 있어서는, 분배 블록이 저부 외벽을 겸하고 있는 「일체」의 형태를 채용하였다.In Experimental Examples A to C, E to H, J, and K, an “integral” form in which the distribution block also serves as the lower outer wall was adopted.

실험예 D에 있어서는, 분배 블록이 저면으로부터 독립된 「분리」의 형태를 채용하였다.In Experimental Example D, a “separated” form was adopted in which the distribution block was independent from the bottom surface.

비교예인 실험예 I, M에 있어서는,In comparative examples I and M,

Qa/Qb>1.0 … (1)Qa/Qb>1.0 … (1)

0.1≤QIN/Qout≤1.0 … (2)0.1≤Q IN /Q out ≤1.0 … (2)

를 충족시키는 양태로 내부 장벽과 분배 블록이 마련되어 있지 않다.There are no internal barriers or distribution blocks provided to meet the requirements.

구체적으로는, 실험예 I에 있어서는, 내부 장벽을 다른 실험예보다도 상방에 배치함으로써, 실험예 M에 있어서는, 외측 토출 구멍과 내측 토출 구멍을 분리하는 격벽의 형상을 얇게 조정함으로써, 제2 단계의 유량 분배를 실현할 수 없도록 설계하였다.Specifically, in Experimental Example I, the inner barrier was placed higher than in the other Experimental Examples, and in Experimental Example M, the shape of the baffle separating the outer discharge hole and the inner discharge hole was adjusted to be thin, thereby designing the second stage flow rate distribution so that it could not be realized.

비교예인 실험예 L에 있어서는 내부 장벽이 마련되어 있지 않기 때문에, 분기류가 존재하지 않고, 따라서 분배류도 존재하지 않는다.In experimental example L, which is a comparative example, since no internal barrier is provided, no branch flow exists and therefore no distribution flow exists.

실험예 A 내지 I, L, M에 있어서는, 4개의 토출 구멍을 마련하는 구성으로 하였다.In experimental examples A to I, L, and M, a configuration was used in which four discharge holes were provided.

실험예 J에 있어서는 3개의 토출 구멍을 마련하는 구성으로 하였다.In Experimental Example J, a configuration was used in which three discharge holes were provided.

실험예 K에 있어서는 5개의 토출 구멍을 마련하는 구성으로 하였다.In Experimental Example K, a configuration was used in which five discharge holes were provided.

실험예 A, E 내지 H에 있어서는, 외측 토출 구멍 토출 각도 α1=50°, 내측 토출 구멍 토출 각도 α2=55°로 설정함으로써, 각도차를 5°로 설정하였다.In experimental examples A, E to H, the angle difference was set to 5° by setting the outer discharge hole discharge angle α1 = 50° and the inner discharge hole discharge angle α2 = 55°.

실험예 B 내지 E, I, L, M에 있어서는, 외측 토출 구멍 토출 각도 α1=50°, 내측 토출 구멍 토출 각도 α2=75°로 설정함으로써, 각도차를 25°로 설정하였다.In experimental examples B to E, I, L, and M, the angle difference was set to 25° by setting the outer discharge hole discharge angle α1 = 50° and the inner discharge hole discharge angle α2 = 75°.

실험예 A 내지 M의 각각에 대하여,For each of Experimental Examples A to M,

·내부 장벽의 투영 면적/직동부의 유로 면적·Projected area of the inner barrier/Area of the flow path of the direct part

·분기류 유로의 유로 면적/직동부의 유로 면적· Euro area of branch flow/Euro area of direct flow

·분배류 유로의 유로 면적/직동부의 유로 면적· Euro area of distribution type Euro/Euro area of direct driving part

의 값은 표 1에 나타내는 대로이다.The values are as shown in Table 1.

실험예 A 내지 I, M에 있어서, 침지 노즐의 내부 장벽의 좌측의 영역을 완전히 폐색한 상태에서 물 모델 실험을 실시함으로써, Qa/Qb의 값을 구하였다.In Experimental Examples A to I and M, the values of Qa/Qb were obtained by conducting a water model experiment with the area on the left side of the inner barrier of the immersion nozzle completely occluded.

구체적으로는, 직동부의 단면 영역에 있어서 소정의 하강류 유속으로 물을 침지 노즐에 공급하여, 좌우의 내측 토출 구멍으로부터 토출되는 물의 유량을 측정하였다.Specifically, water was supplied to the immersion nozzle at a predetermined downward flow rate in the cross-sectional area of the direct driving section, and the flow rate of water discharged from the left and right inner discharge holes was measured.

각각의 실험예에 있어서의 「하강류 유속」은, 표 1에 나타내는 대로이다.The “downward flow velocity” in each experimental example is as shown in Table 1.

그리고, 좌측의 내측 토출 구멍으로부터 토출된 물의 유량을 Qa, 우측의 내측 토출 구멍으로부터 토출된 물의 유량을 Qb로 하고, Qa/Qb의 값을 구하였다.Then, the flow rate of water discharged from the inner discharge hole on the left was designated as Qa, and the flow rate of water discharged from the inner discharge hole on the right was designated as Qb, and the value of Qa/Qb was calculated.

또한, 토출 구멍의 수가 홀수인 실험예 J, K, 및 내부 장벽을 갖지 않는 실험예 L에 대해서는, 본원에서 규정하는 Qa, Qb의 값을 측정할 수 없기 때문에, 표 1에 있어서 하이픈(-)을 기입하고 있다.In addition, for experimental examples J and K having an odd number of discharge holes and experimental example L having no internal barrier, the values of Qa and Qb specified in the present invention cannot be measured, and therefore, a hyphen (-) is indicated in Table 1.

실험예 A 내지 I, L, M에 있어서, 물 모델 실험을 실시함으로써, QIN/Qout의 값을 구하였다.In Experimental Examples A to I, L, and M, the values of Q IN /Q OUT were obtained by conducting a water model experiment.

구체적으로는, 직동부의 단면 영역에 있어서 소정의 하강류 유속으로 물을 침지 노즐에 공급하여, 좌우의 내측 토출 구멍과 좌우의 외측 토출 구멍으로부터 토출되는 물의 유량을 측정하였다.Specifically, water was supplied to the immersion nozzle at a predetermined downward flow rate in the cross-sectional area of the direct driving section, and the flow rate of water discharged from the left and right inner discharge holes and the left and right outer discharge holes was measured.

각각의 실험예에 있어서의 「하강류 유속」은, 표 1에 나타내는 대로이다.The “downward flow velocity” in each experimental example is as shown in Table 1.

그리고, 외측 토출 구멍으로부터 토출되는 물의 토출 유량(좌우의 합계)을 Qout, 내측 토출 구멍으로부터 토출되는 물의 토출 유량(좌우의 합계)을 QIN으로 하여, QIN/Qout의 값을 구하였다.Then, the discharge flow rate of water discharged from the outer discharge hole (sum of left and right) was set as Q out , and the discharge flow rate of water discharged from the inner discharge hole (sum of left and right) was set as Q IN , and the value of Q IN /Q out was obtained.

또한, 토출 구멍의 수가 홀수인 실험예 J, K에 대해서는, 본원에서 규정하는 QIN, Qout의 값을 측정할 수 없기 때문에, 표 1에 있어서 하이픈(-)을 기입하고 있다.In addition, for experimental examples J and K where the number of discharge holes is odd, the values of Q IN and Q out specified in the present invention cannot be measured, so a hyphen (-) is entered in Table 1.

실험예 A 내지 M에 대하여, 본원의 효과를 확인하기 위해, 유동 안정 지수와 편류 지수를 평가하였다.For Experimental Examples A to M, the flow stability index and drift index were evaluated to confirm the effectiveness of the present invention.

실험예 A 내지 M의 침지 노즐을 사용하여, 풀 스케일 물 모델 실험을 실시하여, 주형 내 유동의 안정 상황을 평가하였다.Using the immersion nozzles of Experimental Examples A to M, full-scale water model experiments were conducted to evaluate the stability of the flow within the mold.

도 12에 풀 스케일 물 모델 실험의 개략도를 도시한다.Figure 12 shows a schematic diagram of the full-scale water model experiment.

또한, 표 2에 실험 조건을 나타낸다.Additionally, the experimental conditions are shown in Table 2.

Figure pct00002
Figure pct00002

먼저, 교축 없음의 물을 주입하는 풀 스케일 물 모델 실험을 실시하였다.First, a full-scale water model experiment was conducted in which water was injected without any cross-talk.

물의 주입 조건이 교축 없음인 경우, 좌우 대칭의 하강류가 노즐 내에 들어가기 때문에, 좌우로의 편류는 시간 평균적으로는 거의 발생하지 않는다.When the water injection condition is no-collision, since a left-right symmetrical downward flow enters the nozzle, left-right drift hardly occurs on a time average basis.

한편, 교축 없음의 경우라도, 수10초 내지 수분 주기로의 좌우로의 자려 진동적인 편류의 변동 현상이 발생한다.Meanwhile, even in the case of no axle, a phenomenon of left-right self-excited oscillatory drift occurs with a cycle of several tens of seconds to several minutes.

따라서, 그 변동의 정도를 유속 측정점에 있어서의 수평 방향 유속의 변동의 표준 편차를 평균 유속으로 제산한 값을 파라미터로 사용하여 평가하였다.Therefore, the degree of variation was evaluated using the standard deviation of the horizontal velocity fluctuations at the velocity measurement points divided by the average velocity as a parameter.

이 파라미터를 유동 안정 지수로 하고, 좌우의 유속 측정점 각각에서 계산한 값의 평균값을 사용하여 평가하였다.This parameter was used as the flow stability index, and was evaluated using the average value of the values calculated at each of the left and right flow velocity measurement points.

유속 측정 시간은 1조건당 15분으로 하였다.The flow rate measurement time was 15 minutes per condition.

다음으로, 물의 주입 조건이 좌우 비대칭이며, 노즐의 입구에 있어서 좌측 1/2를 폐지하고, 우측 1/2만을 통해 물이 노즐 내에 유입되는 조건에 있어서 풀 스케일 물 모델 실험을 실시하였다.Next, a full-scale water model experiment was conducted under the condition that the water injection conditions were asymmetrical, the left half of the nozzle inlet was closed, and water was introduced into the nozzle only through the right half.

좌우 비대칭의 하강류는 좌우로의 편류를 야기하기 때문에, 그 편류의 유속 측정점에 있어서의 수평 방향 유속의 좌우차의 절댓값을 수평 방향 유속의 좌우 평균값으로 제산한 값을 파라미터로 사용하여 평가하였다.Since the asymmetric downflow causes left-right drift, the absolute value of the left-right difference in the horizontal velocity at the velocity measurement point of the drift was divided by the left-right average value of the horizontal velocity and used as a parameter for evaluation.

이 파라미터를 편류 지수로 하였다.This parameter was used as the drift index.

유속 측정 시간은 1조건당 15분으로 하였다.The flow rate measurement time was 15 minutes per condition.

결과를 표 3에 나타낸다.The results are shown in Table 3.

Figure pct00003
Figure pct00003

적합한 조건을 만족시키는 실험예 A 내지 H는 실험예 I 내지 M에 비해 유동 안정 지수가 작아, 주형 내의 유동이 안정되어 있는 것을 알 수 있었다.Experimental examples A to H, which satisfied the appropriate conditions, had a smaller flow stability index than experimental examples I to M, indicating that the flow within the mold was stable.

이것은, 침지 노즐이,This is an immersion nozzle,

Qa/Qb>1.0 … (1)Qa/Qb>1.0 … (1)

0.1≤QIN/Qout≤1.0 … (2)0.1≤Q IN /Q out ≤1.0 … (2)

를 충족시키는 양태로 배치된 내부 장벽 및 분배 블록을 가짐으로써, 침지 노즐 내의 유동의 변동에 기인하는 일시적인 편류를 억제하는 효과가 발휘되고, 그 결과, 주형 내 유동의 변동도 억제할 수 있는 것을 나타내고 있다.By having internal barriers and distribution blocks arranged in a manner that satisfies the requirements, the effect of suppressing temporary drift caused by fluctuations in the flow within the immersion nozzle is exerted, and as a result, it is shown that fluctuations in the flow within the mold can also be suppressed.

즉, 침지 노즐이 내부 장벽 및 분배 블록을 가짐으로써, 토출류 분배에 대한 셀프 스테빌라이징 기능이 부여되어, 변동에 의한 일시적인 편류 현상에 대하여 효과를 발휘하는 것을 알 수 있다.That is, it can be seen that the immersion nozzle has an internal barrier and distribution block, thereby providing a self-stabilizing function for the discharge flow distribution, which is effective against temporary drift phenomenon due to fluctuations.

또한, 적합한 조건을 충족시키는 실험예 A 내지 H는 실험예 I 내지 M에 비해 편류 지수가 작아, 주형 내의 유동이 안정되어 있는 것을 알 수 있다.In addition, experimental examples A to H, which meet suitable conditions, have a smaller drift index than experimental examples I to M, indicating that the flow within the mold is stable.

이것은, 침지 노즐이 내부 장벽 및 분배 블록을 가짐으로써, 침지 노즐 상부 하강류의 치우침에 기인하는 시간 평균적인 편류를 억제하는 효과가 발휘되고, 그 결과, 주형 내 유동의 치우침도 억제할 수 있는 것을 나타내고 있다.This shows that the immersion nozzle has an internal barrier and distribution block, which has the effect of suppressing the time-averaged drift caused by the bias of the downward flow above the immersion nozzle, and as a result, the bias of the flow within the mold can also be suppressed.

즉, 침지 노즐이That is, the immersion nozzle

Qa/Qb>1.0 … (1)Qa/Qb>1.0 … (1)

0.1≤QIN/Qout≤1.0 … (2)0.1≤Q IN /Q out ≤1.0 … (2)

를 충족시키는 양태로 배치된 내부 장벽 및 분배 블록을 가짐으로써, 토출류 분배에 대한 셀프 스테빌라이징 기능이 부여되어, 외란에 기인하는 시간 평균적인 편류 현상에 대하여 효과를 발휘하는 것을 알 수 있다.By having internal barriers and distribution blocks arranged in a manner that satisfies the requirements, a self-stabilizing function for discharge distribution is provided, and it can be seen that it is effective against a time-averaged drift phenomenon caused by external disturbance.

이상의 실험예에서 나타내어진 대로, 본 개시의 침지 노즐은 외란에 의한 시간 평균적인 편류 현상, 및 변동에 의해 발생하는 자려 진동적인 편류 현상의 양쪽에 대해, 셀프 스테빌라이징 기능을 발휘하여, 안정된 주형 내 유동을 유지할 수 있다.As shown in the experimental examples above, the immersion nozzle of the present disclosure can maintain stable flow within the mold by exhibiting a self-stabilizing function for both the time-averaged drift phenomenon caused by external disturbance and the self-excited oscillatory drift phenomenon caused by fluctuation.

본 개시의 침지 노즐에 의하면, 주형 내에 있어서의 용강의 유동의 치우침을 억제할 수 있다.According to the immersion nozzle of the present disclosure, uneven flow of molten steel within a mold can be suppressed.

10: 직동부
11: 유로
20: 접속부
30: 토출부
31, 131: 저부
131a: 격벽
32: 측벽
33: 토출 구멍
33aa, 33ba: 외측 토출 구멍
33ab, 22bb: 내측 토출 구멍
34: 내부 장벽
34a: 상면
34aa: 오목부
34aa1: 저면부
34aa2: 측면부
34ae: 단부면
34b: 하면
34ba: 경사부
34bb: 수평면
34c: 측면
35: 분기류 유로
36: 분배 블록
36a: 상면
36b: 분배류 유로
37: 중앙 블록
100, 200: 침지 노즐
10: Direct drive
11: Euro
20: Connection
30: Discharge
31, 131: Low
131a: Bulkhead
32: Side wall
33: Discharge hole
33aa, 33ba: Outer discharge hole
33ab, 22bb: Inner discharge hole
34: Internal barrier
34a: Top surface
34aa: concave
34aa1: Bottom
34aa2: side
34ae: Single-sided
34b: If you do
34ba: slope
34bb: Horizontal plane
34c: side
35: Branch Euro
36: Distribution Block
36a: Top surface
36b: Distribution Euro
37: Central block
100, 200: Immersion nozzle

Claims (6)

턴디쉬로부터 공급된 용강을 주형에 토출하여, 슬래브를 연속 주조하기 위한 침지 노즐이며,
상기 침지 노즐은 상기 용강을 상기 주형에 공급하는 토출부를 구비하고,
상기 침지 노즐은, 축 중심을 통과하는 두께 방향 평면으로 분할된 2개의 영역을 구비하고,
상기 토출부는,
저부와,
상기 저부의 외측 테두리로부터 높이 방향으로 연장되는 측벽
을 갖고,
상기 토출부에는 4개의 토출 구멍이 형성되고,
상기 토출 구멍은, 상기 토출부의 상기 저부에, 각 상기 영역에 있어서 폭 방향으로 나란히 2개 배치되고,
상기 토출부는,
폭 방향의 중앙에 배치되며, 상기 턴디쉬로부터 공급된 상기 용강을 각 상기 영역에 분배하는 내부 장벽과,
각 상기 영역의 상기 측벽 및 상기 내부 장벽의 사이에 있어서, 상기 내부 장벽에 의해 분배된 상기 용강인 분기류가 흐르는 분기류 유로와,
상기 내부 장벽보다도 상기 저부측이며, 각 상기 영역에 있어서 상기 분기류 유로를 통과한 상기 분기류를 분배류 유로에 더 분배하여, 각 상기 토출 구멍에 공급하는 분배 블록
을 갖고,
각 상기 영역에 배치된 2개의 토출 구멍 중, 폭 방향 외측에 배치된 상기 토출 구멍을 외측 토출 구멍으로 하고, 폭 방향 내측에 배치된 상기 토출 구멍을 내측 토출 구멍으로 하고, 상기 분기류 유로 중 어느 한쪽을 폐색시킨 경우에 있어서, 상기 분기류 유로가 폐색된 상기 영역에 배치되어 있는 상기 내측 토출 구멍으로부터 토출되는 상기 용강의 유량 Qa와, 상기 분기류 유로가 폐색되어 있지 않은 상기 영역에 배치되어 있는 상기 내측 토출 구멍으로부터 토출되는 상기 용강의 유량 Qb의 관계가 (1)식을 충족시키고,
상기 외측 토출 구멍으로부터 토출되는 상기 용강의 토출 유량 Qout와 상기 내측 토출 구멍으로부터 토출되는 상기 용강의 토출 유량 QIN의 관계가 (2)식을 충족시키는
Qa/Qb>1.0 … (1)
0.1≤QIN/Qout≤1.0 … (2)
것을 특징으로 하는 침지 노즐.
It is an immersion nozzle for continuously casting slabs by discharging molten steel supplied from a tundish into a mold.
The above immersion nozzle has a discharge portion that supplies the molten steel to the mold,
The above immersion nozzle has two regions divided by a thickness direction plane passing through the axis center,
The above discharge part is,
My father,
A side wall extending in the height direction from the outer edge of the above-mentioned lower part
Have,
Four discharge holes are formed in the above discharge portion,
The above discharge holes are arranged in two rows side by side in the width direction in each of the above areas at the bottom of the above discharge section,
The above discharge part is,
An internal barrier is placed in the center of the width direction and distributes the molten steel supplied from the tundish to each of the above areas,
Between the side wall and the inner wall of each of the above areas, a branch flow path through which the molten steel branch distributed by the inner wall flows,
A distribution block that is on the lower side than the above inner barrier and further distributes the above branch flow that has passed through the above branch flow path in each above region to the distribution flow path and supplies it to each above discharge hole.
Have,
In the case where, among the two discharge holes arranged in each of the above regions, the discharge hole arranged on the outer side in the width direction is an outer discharge hole, the discharge hole arranged on the inner side in the width direction is an inner discharge hole, and one of the branch flow paths is blocked, the relationship between the flow rate Qa of the molten steel discharged from the inner discharge hole arranged in the region where the branch flow path is blocked and the flow rate Qb of the molten steel discharged from the inner discharge hole arranged in the region where the branch flow path is not blocked satisfies equation (1),
The relationship between the discharge flow rate Q out of the molten steel discharged from the outer discharge hole and the discharge flow rate Q IN of the molten steel discharged from the inner discharge hole satisfies equation (2).
Qa/Qb>1.0 … (1)
0.1≤Q IN /Q out ≤1.0 … (2)
An immersion nozzle characterized by:
제1항에 있어서,
상기 침지 노즐은 상기 턴디쉬로부터 공급된 상기 용강을 수취하는 직동부와, 상기 토출부와, 상기 직동부 및 상기 토출부를 접속하는 접속부를 구비하고,
상기 침지 노즐을 수평면에 투영하였을 때의 상기 내부 장벽의 투영 면적이, 상기 직동부의 유로 면적 이상인 것을 특징으로 하는 침지 노즐.
In the first paragraph,
The above immersion nozzle has a direct driving part for receiving the molten steel supplied from the tundish, the discharge part, and a connecting part for connecting the direct driving part and the discharge part.
An immersion nozzle, characterized in that the projection area of the inner barrier when the immersion nozzle is projected on a horizontal plane is greater than the flow path area of the direct driving portion.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 내부 장벽의 상기 턴디쉬로부터 공급된 상기 용강을 받는 측의 면이 오목부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 침지 노즐.
In paragraph 1 or 2,
An immersion nozzle characterized in that the surface of the inner wall that receives the molten steel supplied from the tundish has a concave portion.
제1항 또는 제2항에 있어서,
각 상기 영역에 있어서, 상기 외측 토출 구멍을 형성하는 벽면의 각도로부터 규정되는 외측 토출 각도 α1이 하향 40° 이상 하향 75° 이하의 사이에 있고, 또한 상기 내측 토출 구멍을 형성하는 벽면의 각도로부터 규정되는 내측 토출 각도 α2와의 관계가 (3)식을 충족시키는
-5°≤|α2|-|α1|≤15°… (3)
것을 특징으로 하는 침지 노즐.
In paragraph 1 or 2,
In each of the above regions, the outer discharge angle α1, which is defined from the angle of the wall surface forming the outer discharge hole, is between 40° downward and 75° downward, and the relationship with the inner discharge angle α2, which is defined from the angle of the wall surface forming the inner discharge hole, satisfies equation (3).
-5°≤|α2|-|α1|≤15°… (3)
An immersion nozzle characterized by:
제2항에 있어서,
상기 분기류 유로의 유로 면적/상기 직동부의 유로 면적의 값이 0.4 이상 1.5 이하인 것을 특징으로 하는 침지 노즐.
In the second paragraph,
An immersion nozzle characterized in that the value of the flow path area of the branch flow path/the flow path area of the direct driving part is 0.4 or more and 1.5 or less.
제2항에 있어서,
상기 분배류 유로의 유로 면적/상기 직동부의 유로 면적의 값이 0.3 이상 1.5 이하인 것을 특징으로 하는 침지 노즐.
In the second paragraph,
An immersion nozzle characterized in that the value of the flow path area of the above distribution flow path/the flow path area of the above direct driving part is 0.3 or more and 1.5 or less.
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