KR19980070518A - 침지노즐 교환장치를 구비한 슬래브용 연속주조기 및침지노즐의 교환방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주조중 침지노즐의 교환을 가능하게 한 침지노즐 교환장치를 구비한 슬래브용 연속주조기 및 침지 노즐 교환방법을 제공하기 위한 것으로서, 상기 슬래브용 연속주조기는 용강을 담기 위한 경동식 레이들과, 경동식 레이들의 바깥 바닥부에 설치된 노즐 지지 카세트와, 주조용 형틀과, 노즐 지지 카세트에 부착되어 경동식 레이들내의 용강을 형틀에 붓기 위한 침지노즐과, 침지노즐의 상부를 파지하여 이동시키기 위한 핸들링 아암을 구비하고 있으며, 새로운 침지노즐을 노즐 지지 카세트에 장착할 때에는 새로운 침지노즐을 핸들링 아암으로 파지하여 수평상태로 하는 단계과, 롤러를 입구측 가이드 레일에 싣는 단계와, 새로운 침지노즐을 파지한 핸들링 아암을 입구측 가이드 레일로 롤러를 안내하여 수평이동시킴으로써 수평상태로 된 새로운 침지노즐을 형틀의 위쪽으로 운반하는 단계와, 새로운 침지노즐을 상부를 지점으로 해서 회전시켜 형틀내에 도입하는 단계가 실행된다. 이것에 의해, 핸들링 아암으로 파지된 새로운 침지노즐의 형틀내에서의 이동이 입구측 가이드 레일에 의해서 한 쌍의 짧은 부품에 평행한 방향에 대해 규제되며, 생산성의 향상이 도모할 수 있음과 동시에, 경동식 레이들의 정비 비용이나 내화물 비용의 저감효과가 크다.

Description

침지노즐 교환장치를 구비한 슬래브용 연속주조기 및 침지노즐의 교환방법

본 발명은 슬래브용 연속주조기에 관한 것으로, 특히 침지노즐 교환장치를 구비한 슬래브용 연속주조기 및 침지노즐의 교환방법에 관한 것이다.

이하의 설명에서, 슬래브용 연속주조기는 두께가 대략 200mm 이하의 슬래브를 주조하기 위한 연속주조기를 말하는 것이다.

종래의 연속주조기는 통상, 두께가 200mm 이상의 슬래브를 주조하기 위해서 사용되고 있다. 그러나, 최근에는 직접, 두께 200mm 이하의 얇은 슬래브를 주조하는 경향에 있다. 이것은, 연속주조기로 직접 최종제품을 주조할 수는 없을지라도, 슬래브가 얇으면 얇을수록 나중의 압연기에 의한 압연공정을 생략할 수 있기 때문이다.

그런데, 연속주조기에 있어서, 경동식 레이들로부터 형틀내로 용강(溶鋼)을 안정되게 주탕하기 위해서는 침지노즐은 필요 불가결한 것이다. 그리고, 경동식 레이들의 정비 빈도는 침지노즐의 수명이 커다란 요인이 되고 있다. 따라서, 경동식 레이들의 정비 빈도를 낮추기 위해서는 주조중에 침지노즐을 교환할 수 있는 것이 중요하다.

두께 200mm 이상의 슬래브를 대상으로 한 연속주조기에 있어서는, 주조중의 침지노즐교환은 이미 실시되고 있다. 침지노즐의 교환를 위해, 경동식 레이들의 바깥 바닥부에는 노즐 지지 카세트가 설치되어 있다. 또한, 형틀의 근처에는 침지노즐을 파지하여 반송하기 위한 핸들링 아암이 설치되어 있다. 연속주조기에 있어서의 침지노즐의 교환은 다음과 같이 수행하고 있다. 주조중에, 조작자가 핸들링 아암을 조작함으로써 새로운 침지노즐을 노즐 지지 카세트에 장착하고, 오래된 침지노즐을 노즐 지지 카세트로부터 떼어낸다. 종래의 핸들링 아암은 자유롭게 이동가능하고, 침지노즐의 형틀내에서의 이동을 규제하기 위한 가이드기구는 구비하고 있지 않다. 이것은 형틀의 내벽과 침지노즐과의 사이에는 충분한 틈이 있어서, 침지노즐이 형틀내에서 형성된 용강의 응고 셸을 찢어뜨릴 가능성이 적기 때문이다.

그러나, 두께 200mm 이하의 슬래브를 대상으로 한 슬래브용 연속주조기에 있어서는, 침지노즐과 형틀의 내벽과의 간격이 작기 때문에, 주조중의 침지노즐의 교환은 실시되고 있지 않다. 즉, 슬래브용 연속주조기에 있어서는, 상기의 핸들링 아암을 이용해서 침지노즐을 교환하고자 할 때, 다음과 같은 문제점이 있다. 형틀의 내벽과 침지노즐과의 틈이 매우 작기 때문에, 핸들링 아암의 조작에 조금이라도 미스(miss)가 있으면, 침지노즐을 용강의 응고 셸에 접촉시켜, 응고 셸을 찢어버리는 사고를 야기한다.

따라서, 본 발명의 목적은 주조중의 침지노즐교환을 가능하게 한 침지노즐 교환장치를 구비한 슬래브용 연속주조기를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 형틀의 내벽과 침지노즐간의 틈이 매우 작은 경우에 있어서도, 주조중의 응고 셸을 찢지 않고 침지노즐을 교환할 수 있는 침지노즐 교환장치를 구비한 슬래브용 연속주조기를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 과제는 상기 슬래브용 연속주조기에 적합한 침지노즐의 교환방법을 제공하는 데 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 슬래브 연속주조장치를 설명하기 위한 도면.

도 2는 도 1에 도시된 핸들링 아암과 아암 가이드를 도시한 평면도.

도 3은 도 2에 도시된 아암 가이드의 확대측면도.

도 4는 도 1에 도시된 노즐 가이드의 평면도.

도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 노즐교환장치를 이용하여 새로운 침지노즐을 형틀에 도입할 때의 작업을 설명하기 위한 도면.

도 6은 노즐 지지 카세트에 대하여 새로운 침지노즐과 오래된 침지노즐을 교환할 때의 작업을 설명하기 위한 도면.

도 7은 오래된 침지노즐을 형틀로부터 도출할 때의 작업을 설명하기 위한 도면.

도 8는 주조중의 형틀의 단면을 모식적으로 도시한 도면.

도 9는 침지노즐과 응고 셸간의 간격(E)과 주조속도(Vc)의 관계를 설명하기 위한 특성도.

도 10은 경동식 레이들의 열변형이 침지노즐의 선단 위치에 주는 영향을 설명하기 위한 도면.

도 11은 침지노즐을 설명하기 위한 반단면도.

도 12는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 슬래브용 연속주조장치의 개략적인 구성을 도시한 도면.

도 13은 도 12에 도시된 경동식 레이들과 형틀간의 구성을 측면에서 본 단면도.

도 14는 도 13에 도시된 노즐 지지 장치를 아래쪽에서 본 확대도.

도 15는 도 14의 선 A-A에 따른 반단면도.

도 16은 도 1에 도시된 핸들링 아암을 측면에서 본 도면.

도 17은 도 16의 핸들링 아암을 위에서 본 평면도.

도 18은 침지노즐의 교환시에 있어서의 주조속도와 용강 레벨 저하의 관계를 도시한 특성도.

도 19는 용탕면 레벨계의 전환제어장치의 구성을 도시한 도면.

도 20는 침지노즐의 교환시에 있어서의 용강레벨 탕면변동의 상황을 설명하기 위한 특성도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1: 경동식 레이들 2: 형틀

3: 노즐지지 카세트 4: 핸들링 아암

5: 아암구동 보조장치 6: 아암 가이드

7: 노즐 가이드 21: 간극

41: 아암 본체 42: 핸들

43: 클램프기구 44: 보조아암

45: 클램프 실린더기구 61: 롤러

62: 가이드 레일 62a: 입구측 가이드 레일

62b: 출구측 가이드레일 71: 가이드 롤러

72: 보조 가이드롤러 73: 지지 아암

본 발명에 의한 슬래브용 연속주조기는 용강을 담기 위한 경동식 레이들과, 경동식 레이들의 바깥 바닥부에 설치된 노즐 지지 카세트와, 주조용 형틀과, 노즐 지지 카세트에 부착되어 경동식 레이들내의 용강을 형틀에 붓기 위한 침지노즐과, 침지노즐의 상부를 파지하여 이동시키기 위한 핸들링 아암을 구비하고 있다. 침지노즐은 노즐 지지 카세트로부터 형틀의 간극내로 뻗어 있다. 상기 간극는 한 쌍의 짧은 부품과 한 쌍의 길다란 부품으로 규정되는 대략 직사각형의 단면형상을 가지고 있다.

본 발명의 양태에 따르면, 핸들링 아암은 그 선단에 설치된 롤러를 포함한다. 롤러를 안내하기 위해서, 형틀의 상방에는 간극의 길다란 부품과 평행하게 뻗도록 가이드 레일이 설치된다. 가이드 레일은 핸들링 아암으로 파지된 침지노즐을 노즐 지지 카세트에 장착할 때에 롤러를 안내하기 위해서 형틀의 한 쌍의 짧은 부품 중 한쪽에 설치된 입구측 가이드 레일을 포함한다. 또한, 가이드 레일은 노즐 지지 카세트로부터 핸들링 아암으로 침지노즐을 떼어냈을 때에 롤러를 안내하기 위해 형틀의 한 쌍의 짧은 부품 중 다른 한쪽에 설치된 출구측 가이드 레일을 포함한다. 침지노즐을 형틀내에 도입할 때 및 침지노즐을 형틀로부터 도출할 때에, 핸들링 아암으로 파지된 침지노즐의 형틀내에서의 이동이 한 쌍의 짧은 부품에 평행한 방향에 대해 규제된다.

본 발명에 의한 침지노즐의 교환방법은 상기 슬래브용 연속주조기에 적용된다. 본 발명의 양태에 따르면, 새로운 침지노즐을 노즐 지지 카세트에 장착할 때에는 새로운 침지노즐을 핸들링 아암으로 파지하여 수평상태로 하는 단계와, 롤러를 입구측 가이드 레일에 싣는 단계와, 새로운 침지노즐을 파지한 핸들링 아암을 입구측 가이드 레일로 롤러를 안내하여 수평이동시킴으로써 수평상태로 된 새로운 침지노즐을 형틀의 위쪽으로 운반하는 단계와, 새로운 침지노즐을 상부를 지점으로 해서 회전시켜 형틀내에 도입하는 단계가 실행된다. 이것에 의해, 핸들링 아암으로 파지된 새로운 침지노즐의 형틀내에서의 이동이 입구측 가이드 레일에 의해서 한 쌍의 짧은 부품에 평행한 방향에 대해 규제된다.

한편, 노즐 지지 카세트로부터 침지노즐을 떼어냈을 때에는 핸들링 아암의 롤러를 출구측 가이드 레일에 싣는 단계와, 침지노즐을 핸들링 아암으로 파지하여 상부를 지점으로 해서 회전시켜 수평상태로 함으로써 침지노즐을 형틀로부터 도출하는 단계와, 출구측 가이드 레일로 롤러를 안내하면서 핸들링 아암을 수평이동시켜 침지노즐을 형틀로부터 떨어진 위치에 반출하는 단계가 실행된다. 이것에 의해, 핸들링 아암으로 파지된 침지노즐의 형틀내에서의 이동이 출구측 가이드 레일에 의해서 한 쌍의 짧은 부품에 평행한 방향에 대해 규제된다.

본 발명을 이해하기 쉽게 하기 위해서, 종래의 연속주조장치에 대해서 설명한다. 연속주조장치에 있어서의 형틀은 간극을 가지며, 간극은 슬래브의 형상을 규정하는 단면형상을 가지고 있다. 이하의 설명에서는 간극의 단면형상은 한 쌍의 짧은 부품과 한 쌍의 길다란 부품으로 규정되는 대략 직사각형이고, 짧은 부품에 평행한 방향을 형틀의 두께방향이라 부르고, 길다란 부품에 평행인 방향, 즉 두께방향에 직각인 방향을 형틀의 폭방향이라고 부르기로 한다.

종래의 연속주조장치에 있어서는 경동식 레이들로부터 형틀에 용강을 공급하기 위해서 다음의 두 가지 방법이 채용되고 있다. 제 1 방법에서는 경동식 레이들의 바닥부에 용강을 유출시키기 위한 개구가 형성된다. 개구의 아래쪽에는 슬라이드 게이트가 설치된다. 슬라이드 게이트의 하단에는 침지노즐이 부착된다. 슬라이드 게이트를 수평이동시켜 개구의 개방도가 조정된다. 이에 따라, 개구로부터 유출하는 용강의 유출량이 조정되고, 침지노즐을 통해 형틀에 용강이 공급된다.

제 2 방법에서는 경동식 레이들의 바닥부에 용강을 유출시키기 위한 개구가 형성된다. 경동식 레이들의 안쪽에는 개구의 개방도를 조정하기 위한 스토퍼가 설치된다. 개구의 아래쪽에는 경동식 레이들내의 용강을 안내하여 형틀에 공급하기 위한 침지노즐이 부착된다. 경동식 레이들내에서 스토퍼를 상하이동시킴으로써, 개구의 개방도가 조정된다. 이에 따라, 개구로부터 유출되는 용강의 유출량이 조정되며, 침지노즐을 통해 형틀에 용강이 공급된다. 침지노즐은 경동식 레이들로부터 형틀내에 용강이 공급될 때에, 용강이 대기에 닿아 산화되는 것을 방지한다. 또한, 침지노즐은 윤활용 분말이 용강류(溶鋼流)에 의해서 형틀내의 용강중에 주입되는 것을 방지한다. 이 때문에, 침지노즐은 그 하단부가 형틀내의 용강에 침지된 상태로 사용된다. 또한, 분말는, 형틀내에 공급된 용강의 표면을 덮도록 공급되며, 용강의 공기에 의한 산화를 방지하면서 공기와의 사이에서 단열작용을 가진다. 분말은 또한, 형틀의 내벽과 그곳으로부터 방출되는 응고 셸 사이의 윤활제 역할을 한다.

이 경우, 침지노즐은, 분말나 용강류에 의해 용융 손실 혹은 침식되는 일이 있다. 또, 침지노즐은 형틀내를 통과하는 용강류에 포함되는 알루미나 등이 침지노즐의 내벽에 부착되어 폐색되는 수가 있다. 이 경우, 주조를 멈추지 않으면 안되는 경우가 있다.

그래서, 최근, 연속주조에 있어서의 생산성 향상이나, 경동식 레이들 정비 비용의 저감을 목적으로 하여, 주조중에 폐색 또는 용융 침해된 침지노즐을 새로운 침지노즐과 교환하는 장치가 제안되고 있다.

예를 들면, 상기 제 1 방법에 적용되는 장치로서, 침지노즐 퀵 체인지 시스템이 시나가와기보, Vol.38, 1995에 개시되어 있다.

한편, 상기 제 2 방법에 적용되는 장치는, 일본국 특개평4-251641호에 개시되어 있다.

상기 침지노즐 퀵 체인지 시스템은 다음과 같이 구성되어 있다. 침지노즐 지지용 에어실린더의 로드의 하단에, 침지노즐을 3개 지지가능한 가이드 아암이 장착되어 있다. 가이드 아암에는 형틀의 폭방향으로 침지노즐을 지지한 케이스를 슬라이드가능하게 하기 위한 홈이 형성된다. 또한, 침지노즐의 삽입측에는 침지노즐교환용 실린더가 경동식 레이들에 스윙가능하게 부착되어 있다.

침지노즐을 교환할 때는, 슬라이드 게이트를 일단 닫고, 용강의 급탕을 정지한다. 그리고, 침지노즐을 교환한 후, 슬라이드 게이트를 연다. 이 교환작업의 소요시간은 7∼8초이며, 슬래브의 방출을 멈추지 않고 교환이 행해진다.

상기의 제 2 방법에 관한 일본국 특개평4-251641호에 개시된 장치는 다음과 같이 구성되어 있다.

형틀의 폭방향에 대하여 직각 방향의 상하에 안내레일이 설치된다. 이 가이드 레일 위를 운반차(이후, 운반장치라고 부름)를 이동시킴으로써 형틀내로 침지노즐을 운반해 온다. 침지노즐의 교환시에는, 실린더에 의해서 침지노즐을 침지노즐 지지 카세트에 밀어넣는다. 침지노즐은 작업자가 운반장치상에 올려놓는다.

상기 침지노즐의 교환장치를 이용하여 연속주조중에 침지노즐을 교환할 때에는, 용강의 급탕을 일단 정지하고 교환을 한다. 그러므로, 교환작업 동안, 슬래브가 형틀로부터 빠지지 않은 범위내에서 주조속도를 느리게 하는 것이 불가결하다. 또, 상기한 기보나 공보에는, 적용이 가능한 형틀의 크기(간극의 두께 및 폭)나, 교환 전후에 있어서의 주조속도의 상승, 형틀내의 용강 레벨 제어방법 등의 중요한 점에 대해서는 일체 개시되어 있지 않다.

그런데, 연속주조에 있어서의 침지노즐의 교환을, 종래와 같은 커다란 간극 공간내에서 행하는 경우에는 침지노즐이 형틀의 두께방향으로 흔들리더라도 문제는 생기지 않는다. 이 경우의 간극 공간의 크기는, 형틀의 두께방향의 치수가 200∼300 mm, 폭방향의 치수가 1200∼2300mm이다.

하지만, 최근의 전기로(電氣爐) 업계에 의한 철강제품의 제조프로세스에 적용되어, 열간압연 강판이나 냉간압연 강판을 제조하기 위한 형틀는, 두께방향의 치수가 150mm 이하, 폭방향의 치수가 900∼1600mm 사이즈의 간극을 가진다. 이와 같은 간극을 갖는 형틀을 이용하여 슬래브를 2∼5m/분의 고속주조로 제조하는 방법이 각광을 받아 실생산에 들어가 있다.

이 경우, 형틀에 있어서의 간극의 두께방향의 치수가 종래의 형틀에 비교해 작아진다. 한편, 침지노즐도 원형의 단면형상으로부터 편평한 단면형상으로 변경된다. 이는, 침지노즐의 용융 손실이나 막힘이 빨라지는 것을 의미한다. 따라서, 두께방향의 치수가 작은 간극을 가지는 형틀을 사용한 연속주조기에서는, 종래의 연속주조기에 있어서의 침지노즐에 비교해 침지노즐의 교환빈도가 높아진다.

그러나, 두께방향의 치수가 150mm 이하의 간극을 가지는 형틀을 사용한 연속주조기에 있어서, 연속주조중에 침지노즐을 교환할 때, 상기한 침지노즐 교환장치를 사용했을 경우에는, 이하에 열거하는 문제점이 있다.

A. 간극의 두께방향의 치수가 작기 때문에, 침지노즐은 간극의 폭방향으로부터 형틀내에 도입된다. 그러나, 침지노즐 교환장치의 안내 가이드(레일)에 옮겨 실을 때까지의 가이드가 없기 때문에, 침지노즐이 흔들려 응고 셸과 접촉되거나, 또는, 응고 셸을 찢어뜨린다. 이 경우, 분말이 응고 셸에 침입하여 슬래브의 품질을 악화시킬 뿐만아니라, 브레이크 아웃의 원인이 된다.

B. 형틀의 간극의 단면형상이 작은 (간극의 두께방향의 치수가 작은) 경우의 다른 문제는, 다음과 같다. 즉, 침지노즐을 교환하기 직전에 경동식 레이들로부터 형틀로의 급탕을 일단 정지하거나, 또는, 용강의 급탕량을 적게 하여 주조속도를 늦추면 , 형틀내의 용강이 가지는 열용량이 작기 때문에 용강의 탕면 유속이 일시적으로 늦춰지거나, 정지하여 용강의 표면온도가 내려간다. 용강의 표면온도가 내려가면 , 탕면이 얇게 응고하여 슬래브의 품질이 떨어진다. 그 밖에, 분말의 용융불량이 되어 윤활의 기능이 상실되고, 형틀 동체판에 응고 셸이 구속(본딩)되어 브레이크 아웃의 요인이 된다. 한편, 주조속도를 늦추는 것은, 슬래브의 온도가 저하되게 된다. 이것은, 고속주조화의 목표의 하나이기도 한 고온방출, 또한, 압연에 의한 에너지 절약의 관점에서 바람직하지 않다.

C. 다른 문제는, 침지노즐의 교환전후에 있어서의 형틀내의 용강레벨의 제어방법이다. 종래의 형틀 경우의 용강레벨제어는, 고응답으로 레벨제어 정밀도가 양호한 와류식 레벨계를 한 개만 사용해도 된다. 그러나, 연속주조중에 주조속도를 늦추지 않고, 또한, 용강의 급탕을 정지하지 말고, 노즐교환을 할 경우, 특히, 좁은 폭치수를 가지는 슬래브의 연속주조중에는 상기 와류식 레벨계가 교환의 저해요인이 된다.

D. 또 다른 문제는, 교환해야 할 새로운 침지노즐을 형틀내의 용강중에 도입할 때, 침지노즐의 출구에서 미용융의 분말이 들어가는 것이다. 침지노즐의 출구로부터 용융되지 않은 분말이 들어가면 , 다음과 같은 현상이 발생한다. 즉, 침지노즐의 교환 직후에, 일시적으로 용강류가 차단된 침지노즐내를 용강이 낙하할 때, 미용융의 분말이 용강의 열에 의해서 급격히 가열되어 반응가스를 내뿜는다. 이것은, 스플래시 비산과 또는 그에 따른 용강레벨의 변동, 및 용강의 청정성을 열화시키게 된다.

도 1∼도 4를 참조하여, 본 발명의 제 1 실시예에 의한 슬래브용 연속주조기에 대해서 설명한다. 도 1, 도 2에 있어서, 슬래브용 연속주조기는, 경동식 레이들(1)과 그 하방에 배치된 형틀(2)을 포함한다. 경동식 레이들(1)의 바깥 바닥부에는 노즐 지지 카세트(3)가 설치되어 있다. 경동식 레이들(1)의 옆에는 노즐 지지 카세트(3)로 뻗어 있는 핸들링 아암(4)이 설치되어 있다. 핸들링 아암(4)은 아암구동 보조장치(5)에 연결되어 있다. 형틀(2)는 간극(21)를 가지며, 200mm 이하의 두께를 가지는 슬래브를 주조하기 위한 것이다.

도 1에 붙여진 부호 D는 간극의 두께방향의 치수를 나타낸다. 노즐 지지 카세트(3)의 구조는 공지된 것이기 때문에, 상세한 설명은 생략한다. 이후의 설명에서는, 도 1에 기호 N으로 나타낸 침지노즐의 교환에 있어서, 노즐 지지 카세트(3)에 장착되는 침지노즐을 새로운 침지노즐이라고 부르고, 노즐 지지 카세트(3)로부터 떼어지는 침지노즐을 오래된 침지노즐이라고 부른다. 침지노즐(N)은, 그 상부가 원통형상이고, 하부는 대략 직사각형의 단면을 가진 편평한 형상이다.

더욱이, 슬래브용 연속주조기는 노즐 지지 카세트(3)에 새로운 침지노즐을 장착함과 동시에, 노즐 지지 카세트(3)로부터 오래된 침지노즐을 끄집어내기 위해서 침지노즐 교환장치를 포함한다. 침지노즐 교환장치는, 침지노즐을 도 1의 지면에 대하여 직각인 방향으로 이동시키면서 교환을 한다. 핸들링 아암(4)은, 회전가능한 아암 본체(41)와, 아암 본체(41)를 회전시키기 위한 핸들(42)과, 아암 본체(41)에 설치되어 침지노즐의 상부를 파지하기 위한 클램프기구(43)와, 아암 본체(41)와 평행하게 뻗어 있는 보조아암(44)을 포함한다. 핸들링 아암(41)은, 조작자가 핸들(42)을 조작하여 침지노즐(N)을 잡고 교환을 하기 위한 기구로서, 그 상세한 설명은 후술한다.

아암구동 보조장치(5)는 베이스(51)의 선회운동과, 베이스(51)에 연결하거나 링크(52) 및 링크(52)에 연결한 링크(53)의 기복운동과, 링크(53)의 선단에 설치된 지지 브래킷(54)의 선회운동의 조합에 의해, 핸들링 아암(4)을 지지하여 이것을 자유롭게 이동시킬 수 있다. 이 때문에, 핸들링 아암(4)은 아암 본체(41) 및 보조아암(44)의 기단을 지지 브래킷(54)에 연결함으로써, 아암구동 보조장치(5)에 의해 지지된다. 조작자가 핸들(42)을 잡고 도 1의 지면에 직각인 방향(도 2에 화살표 a, b로 나타낸 방향)으로 이동시키면, 그 방향으로 핸들링 아암(4)을 이동시킬 수 있다.

도 1에는 도시되어 있지 않지만, 형틀(2)의 건너편에는 침지노즐 예열장치가 배치되어 있다. 침지노즐 예열장치는, 새로운 침지노즐을 예열하기 위한 것으로서, 이것도 주지된 것이기 때문에 상세한 설명은 생략한다.

아암구동 보조장치(5)의 구동력을 이용하여, 조작자는 핸들링 아암(4)에 의해, 새로운 침지노즐을 잡아서 침지노즐 예열장치로부터 노즐 지지 카세트(3)까지 운반할 수 있다. 조작자는 또한, 핸들링 아암(4)에 의해 오래된 침지노즐을 노즐 지지 카세트(3)로부터 떼어내고, 그곳으로부터 떨어진 침지노즐의 임시 위치까지 운반할 수 있다.

도 2에 상세히 도시한 바와 같이, 아암 본체(41)는 기단측에서 지지 브래킷(54)에 회전가능하게 장착되어 있다. 아암 본체(41)의 선단측에는, 침지노즐을 잡기 위한 클램프기구(43)가 부착되어 있다. 아암 본체(41)내에는, 클램프기구(43)의 구동원으로서 클램프 실린더기구(45)가 내장되어 있다.

클램프기구(43)는 침지노즐(N)의 상부를 클램프하거나, 클램프를 해제할 수 있으며, 핸들(42)의 조작에 의해서 화살표c로 나타낸 바와 같이 회전가능하다. 또한, 클램프기구(43)는 앞서 말한 바와 같이, 아암 본체(41)와 함께 화살표 a, b로 나타낸 방향으로 이동가능하다. 아암 본체(41)의 선단에는, 아암 가이드(6)를 구성하기 위한 롤러(61)가 부착되어 있다.

또, 아암 본체(41)에 평행하게 뻗어 있는 보조아암(44)의 선단에는 보조롤러(61a)가 설치되어 있다. 그 결과, 핸들링 아암(4)의 선단측을 가이드 레일(62)상에 2점에서 지지할 수 있다. 이와 같이 해두면, 조작자가 핸들(42)을 가지고, 핸들링 아암(4)을 화살표 a, b로 나타낸 방향으로 이동시키면서 침적 노즐(N)을 기울이고자 할 때, 핸들링 아암(4)을 가이드레일 (62)에 대해 직교한 상태로 유지할 수 있다. 이는 핸들링 아암(4)의 화살표 a, b로 나타내는 방향으로의 이동이 용이하게 되는 것을 의미한다. 이것은 또한, 클램프기구(43)로 클램프된 침적 노즐(N)의 기울임이 형틀(2)의 긴 변측의 내벽에 따르도록 규제됨을 의미한다.

본 실시예에서는 아암 본체(41)에, 롤러(61)를 구동하기 위한 모터(M)(도 3 참조)가 내장된다. 또는, 모터에 의한 구동을 수행할수 없는 프리롤러를 이용하는 하는 것도 양호하다. 또한, 모터(M)의 기동, 정지를 하기 위한 작동스위치(도시하지 않음)와 모터(M)의 정회전과 역회전을 절환하기 위한 절환스위치(도시하지 않음)가 설치된다. 그 결과, 모터(M)로 롤러(61)를 회전시킬 수 있으며, 핸들링 아암(4)의 이동을 더욱 경쾌히 수행할 수 있다.

도 2, 도 3에 있어서, 가이드 레일(62)은, 노즐 지지 카세트(3)에 배설된 아암 가이드(6)에 설치되어 있는데, 경동식 레이들(1)의 바깥 바닥부에 설정되어도 된다. 가이드 레일(62)은, 도 5에 도시한 바와 같이, 노즐 지지 카세트(3)의 입구측과 출구측의 양쪽에 설치되어 있다. 이하에서는, 입구측에 배치된 가이드 레일을 입구측 가이드 레일(62a)이라고 부르고, 출구측에 배치된 가이드 레일을 출구측 가이드 레일(62b)이라고 부른다.

새로운 침지노즐과 오래된 침지노즐을 교환할 때에 핸들링 아암(4)을 이동시키면 , 핸들링 아암(4)은 롤러(61)가 입구측 가이드 레일(62a) 또는 출구측 가이드 레일(62b) 위를 굴러감으로써 가이드된다. 바꿔 말하면, 핸들링 아암(4)은, 도 1에 있어서 상하방향 및 좌우방향의 움직임이 규제되어 있다. 그 때문에, 핸들링 아암(4)에 파지된 침지노즐(N)은, 도 1에 도시한 바와 같이, 형틀(2)의 간극(21)내에 도입되었을 때, 좌우방향(간극(21)의 두께(D)의 방향) 및 상하방향의 움직임이 규제된다. 이는 침지노즐(N)이 형틀(2)의 간극(21)내의 응고 셸에 접촉되지 않음을 의미한다.

형틀(2)의 상방에는, 도 1 및 도 4에 도시하는 노즐 가이드(7)가 배치되어 있다. 노즐 가이드(7)는, 침지노즐(N)의 두께(D)의 방향으로의 이동을 규제하는 한 쌍의 가이드 롤러(71, 71)와, 침지노즐(N)을 형틀(2)내에 도입할 때, 도입을 안내하는 보조 가이드 롤러(72)로 이루어진다. 가이드 롤러(71), 보조 가이드 롤러(72)는, 지지아암(73)에 부착되어 있다. 또한, 도 1, 도 4에 도시되고 있는 노즐 가이드(7)는, 침지노즐(N)을 형틀(2)내로 도입할 때 사용되는 것으로서, 노즐 지지 카세트(3)의 입구측에 배치된다. 한편, 침지노즐을 형틀(2)로부터 도출할 때에도 같은 노즐 가이드가 사용된다. 이것은, 노즐 지지 카세트(3)의 출구측에 배치된다.

아암 가이드(6)는, 침지노즐(N)의 상방부분의 움직임을, 아암 본체(41)를 통해 간접적으로 규제한다. 한편, 노즐 가이드(7)는, 침지노즐(N)의 하방부분의 움직임을 직접적으로 규제하기 때문에, 침지노즐(N)을 형틀(2)내의 응고 셸에 접촉시키지 않도록 하는 효과가 더 높다.

도 5∼도 7를 참조하여, 침지노즐 교환장치에 의한 침지노즐의 교환에 대해서 설명한다. 도 5에 있어서, 부호 W는 형틀(2)의 간극(21)의 폭방향 치수를 나타내고 있다. 전술한 침지노즐 예열장치는, 도 5에 도시한 형틀(2)의 우측에 배치된다. 또, 이하에 서술하는 침지노즐의 교환이 행해지고 있는 동안, 경동식 레이들(1)에 있어서는, 상기 슬라이드 게이트 또는 스토퍼(도시하지 않음)에 의해 형틀(2)로의 용강의 공급이 정지된다.

새로운 침지노즐의 삽입은 다음과 같이 행해진다. 핸들링 아암(4)의 클램프기구(43)에 의해 침지노즐 예열장치에 있는 새로운 침지노즐의 상부를 잡는다. 이 상태에서는, 롤러(61) 및 보조롤러(61a)는, 입구측 가이드 레일(62a)로부터 벗어나 있다. 핸들(42)을 가지고 새로운 침지노즐(Na)을 수평상태로 하면서, 롤러(61) 및 보조롤러(61a)를 입구측 가이드 레일(62a) 상에 싣는다. 그리고, 입구측 가이드 레일(62a)을 따라 새로운 침지노즐(Na)을 형틀(2)의 상방으로 이동시킨다. 다음에, 핸들(42)을 회전시켜, 침지노즐(Na)을 그 상부를 지점으로 해서 반시계방향으로 회전시켜, 침지노즐(Na)을 형틀(2)의 간극(21)내에 도입해 나간다. 이 때, 침지노즐(Na)을 도 4에 도시한 한 쌍의 가이드 롤러(71) 사이에 넣고, 침지노즐(Na)의 도입을 보조 가이드 롤러(72)로 안내한다. 그 결과, 침지노즐(Na)은 직립 상태로 형틀(2)내로 도입된다. 이 도입위치가 도 5에 I로 나타내는 위치이다.

상기 상태에서 다시 핸들링 아암(4)을 도 5중에서 좌측으로 이동시키고, 새로운 침지노즐(Na)을 Ⅱ로 표시된 위치로 이동시킨다. Ⅱ로 표시된 위치는 노즐 지지 카세트(3)로 교환을 개시하는 스탠바이 위치이다. 이 교환작업 중에, 새로운 침지노즐(Na)은, 아암 가이드(6) 및 노즐 가이드(7)로 간극(21)내의 두께방향의 움직임이 규제되어 있기 때문에, 침지노즐(Na)이 형틀(2)내의 응고 셸을 찢을 염려는 없다. 또한, 이 상태까지, 오래된 침지노즐(Nb)은 노즐 지지 카세트(3)에 장착된 Ⅲ로 표시한 위치에 위치하고 있다.

다음에, 도 6를 참조하여, 새로운 침지노즐(Na)과 오래된 침지노즐(Nb)의 교환에 대해서 설명한다. 노즐 지지 카세트(3)에 대하여 새로운 침지노즐(Na)과 오래된 침지노즐(Nb)의 교환을 한다. 즉, 노즐 지지 카세트(3)에 내장되어 있는 유압실린더(도시하지 않음)을 작동시켜, 새로운 침지노즐(Na)을 누른다. 이것에 의해, 새로운 침지노즐(Na)은 스탠바이위치(Ⅱ)에서 사용위치(Ⅲ)로 이동한다. 한편, 오래된 침지노즐(Nb)은 사용위치(Ⅲ)에서 취출위치(Ⅳ)로 이동한다.

도 7를 참조하여, 오래된 침지노즐(Nb)의 반출에 대해 설명한다. 취출위치(Ⅳ)로 이동한 오래된 침지노즐(Nb)을 핸들링 아암(4)의 클램프기구(43)로 클램프하여, 롤러(61) 및 보조롤러(61a)를 출구측 가이드 레일(62b)에 싣는다. 계속해서, 핸들링 아암(4)을 출구측 가이드 레일(62b)로 가이드하면서 취출위치(Ⅳ)에서 위치(Ⅴ)로 이동시킨다. 이어서, 위치(Ⅴ)로부터 핸들(42)을 조작하여 오래된 침지노즐(Nb)을 반시계방향으로 회전시키면서 형틀(2)의 바깥으로 도출한다. 오래된 침지노즐(Nb)은 수평상태까지 회전된다. 이와 같은 도출의 경우도, 출구측 가이드 레일(62b)과 노즐 지지 카세트(3)의 출구측에 배치된 보조 가이드 롤러(72)에 의해 오래된 침지노즐(Nb)의 간극(21)내의 두께방향의 움직임을 규제하고 있으므로, 오래된 침지노즐(Nb)이 형틀(2)내의 응고 셸과 접촉되지 않는다. 또한, 오래된 침지노즐(Nb)을 도출하는 경우, 간극(21)의 두께방향의 치수와 오래된 침지노즐(Nb)의 두께방향의 치수의 차가 큰 경우는, 출구측의 노즐 가이드(7)에 의한 규제는 행해지지 않아도 상관없다.

상기 실시예에서는, 아암 가이드(6)에 노즐 가이드(7)를 사용하고 있지만, 아암 가이드(6)만으로도 침지노즐의 움직임을 상당한 정도로 규제할 수 있다. 그렇기 때문에, 노즐 가이드(7)는 반드시 쓰지 않아도 좋다.

이 실시예에 의하면, 주조중에 침지노즐의 교환을 하더라도, 침지노즐은 형틀의 간극의 두께방향의 움직임이 규제되기 때문에, 침지노즐이 형틀내의 응고 셸과 접촉되는 사고를 방지할 수 있다. 따라서, 주조중의 침지노즐교환이 가능해지며, 경동식 레이들의 정비 빈도를 낮출 수 있다.

다음에, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 슬래브용 연속주조기 및 침지노즐의 교환방법에 대해 설명한다. 연속주조중에 침지노즐을 교환하기 위해서는, 다음에 설명하는 조건을 만족할 필요가 있다.

(1) 침지노즐을 형틀에 도입했을 때, 침지노즐의 두께방향의 중심과 형틀에 있어서의 간극의 두께방향의 중심 사이에 오차가 발생하는 것은 불가피하다. 이 어긋남은 편심 여유(진동 여유)에 의해 허용된다. 침지노즐의 편심 여유는, 형틀의 간극의 두께방향의 치수로부터, 침지노즐의 두께방향의 치수 및 형틀내에 형성되는 응고 셸의 두께치수를 뺀 값으로 구해지며, 이것이 제약조건이 된다. 편심 여유는 예를 들면, 두께방향의 치수가 150mm 이하의 간극에 의한 형틀을 이용한 연속주조기에서는 ±5 mm 이내이다.

상기 편심 여유를 도 8을 이용하여 설명한다. 도 8는 주조중의 형틀(2)의 단면의 모식적으로 도시하고 있다. 형틀(2)(두께: Smm)내에 침지노즐(10)(두께: S-30mm)을 삽입했을 경우, 형틀(2)의 내벽과 침지노즐(10) 사이의 간격은, 도 8의 좌우방향에 있어서 각각 15mm가 된다. 그리고, 상기한 15mm에서 응고 셸(10)의 두께(t)를 뺀 값이 상기 편심 여유이며, 간격(E)으로 표시된다. 응고 셸(11)의 두께(t1)는 이하의 식으로 주어진다.

t1= 20(T)^1/2= 20(H/Vc)^1/2,

단지, T는 시간(분), Vc은 주조속도(m/분), H는 메니스커스(meniscus)로부터의 거리(m)를 나타낸다.

도 9는 간격(E)과 주조속도(Vc)의 관계식 E= 15-20(T)^1/2의 그래프이다. 도 9에 도시된 T1는, 예열로부터 주조중에 있어서의 경동식 레이들(1)의 연신 변형에 따라, 침지노즐(10)의 선단 위치가 변화하는 범위(±2mm 이내)(δ)를 나타낸다. 침지노즐(10)의 선단 위치의 변화범위(δ)는, 도 10에 도시되어 있다. 도 9에 도시된 T2는, 침지노즐(10)의 제작허용치의 범위를 나타낸다.

도 11에 도시한 바와 같이, 침지노즐(10)은 그 상단에 길이(W1)를 가진 두부판(10-1)을 가진다. 여기서는, 침지노즐(10)은 길이(L1)의 전장을 가지며, 두부판(10-1)은 두께(t2)를 갖는다. 침지노즐(10)의 하단측에는, 서로 대향하는 위치에 용강의 출구(10-2)가 형성되어 있다. 그리고, 두부판(10-1)의 두께(t2) 방향의 평행도와, 두부판(10-1)의 길이(L1)방향에 대한 직각도에 관한 침지노즐(10)의 제작오차에 의한 허용치를 ±2mm 이내로 억제하도록 했다. 제작오차는 가능한 한 작은 편이 좋지만, 지나치게 작으면 제작비용이 너무 많이 들기 때문에, 어느 정도의 허용치가 필요하다.

예를 들면, 전장(L1)이 1030mm, 길이(W1)의 두부판(10-1)의 두께(t2)방향의 평행도가 0.1mm이라고 하면, 침지노즐(10)의 선단의 진동은,

(L1/Wl)× 0.1mm, (1030/210)× 0.1= 0.5mm

이 된다. 수직도는 침지노즐(10)과 두부판(10-1)의 제작 가공 정밀도를 나타내며, ± 1mm이다. 다른 여유로서, 침지노즐(10)을 노즐 교환 카세트에 장착할 경우의 두부판(10-1)과 노즐 교환 카세트의 가이드 사이의 여유를 ±1mm 이내로 억제함으로써, 전체적으로 ±5mm 이내의 제약조건을 만족하게 된다.

또, 도 9에 있어서의 점선의 곡선은, 도 8에 있어서의 탕면레벨로부터 침지노즐(10)의 선단까지의 거리(침지 깊이)(H)가 300mm인 경우의 특성을 나타낸다. 이것은, 형틀(2)의 간극(21)의 폭방향의 치수가 큰 경우이다. 한편, 도 9에 있어서의 실선의 곡선은, 마찬가지로 침지깊이(H)가 220mm인 경우를 나타낸다. 이는 주조중에 폭 변환에 의해 형틀(2)의 간극(21)의 폭이 좁아진 경우의 특성이다. 침지깊이(H)는, 침지노즐(10)과 경동식 레이들(1)의 바깥 바닥부에 부착되어 있는 노즐 교환 카세트(3)와의 사이의 공간조건이나, 침지노즐(10)의 길이 등으로부터 결정되는 것이다. 앞서 말한 300mm, 220mm의 수치는, 실험값이다.

(2) 형틀(2)의 간극(21)의 폭방향의 치수가 주조중의 폭 변환으로 좁아진 경우나, 좁은 폭의 간극(21)를 갖는 형틀(2)에 있어서 침지노즐을 교환할 경우에는, 침지노즐의 길이에 따라, 경동식 레이들(1)의 바깥 바닥부와 형틀(2)의 상단과의 공간에 제약을 받는다. 이 경우, 경동식 레이들(1)를 위쪽으로 이동시키지 않으면, 침지노즐의 도입이 곤란하게 되는 경우가 있다.

(3) 편심 여유가 작을 경우, 예열한 침지노즐을 입력에 의해 침지노즐의 선단을 흔들지 않고, 노즐 교환 카세트의 안내 가이드에 세트하는 것은 곤란하다.

도 12∼도 17를 참조하여, 상기 조건(1)∼(3)을 만족한 슬래브용 연속주조기에 대해 설명한다. 도 12∼도 13에 있어서, 전술한 제 1 실시예와 동일한 부분에는 같은 참조번호를 부여하고 있다. 나중에 명확해지도록, 슬래브용 연속주조기는, 도 1에 표시된 노즐 지지 카세트(3) 대신에 노즐 지지 장치(3')를 구비하고 있다. 또한, 도 10에 있어서 설명한 바와 같이, 침지노즐(10)은 그 상단에 사각형상의 두부판(10-1)을 갖는다. 또한, 도 13에 도시한 바와 같이, 경동식 레이들(1)내에는, 경동식 레이들(1)의 바닥부에 형성된 개구를 개폐하기 위해, 상기한 스토퍼(12)가 설치되어 있다.

도 12∼도 17에 있어서, 핸들링 아암(4)은, 중력밸런스형의 아암구동 보조장치(5)에 조합되어 있다. 지지 브래킷(54)에는 베어링을 통해 핸들링 아암(4)의 아암 본체(41)가 연결되어 있다. 아암 본체(41)의 선단에는, 침지노즐(10)의 두부판(10-1)을 파지하기 위한 클램프기구(43)를 구비하고 있다. 핸들(42)을 수평으로 이동시킴으로써 클램프기구(43)를 수평이동시킬 수 있다. 또한, 핸들(42)을 돌림으로써 클램프기구(43)를 회전시킬 수 있다. 더욱이, 핸들(42)을 올리거나 내림으로써 클램프기구(43)를 상하방향으로 이동시킬 수 있다.

입구측 가이드 레일(62a)은 클램프기구(43)에 의해서 파지된 새로운 침지노즐의 두부판(10-1)을 노즐 지지 장치(3')의 한 쌍의 입구측 가이드(3a)에 도입하기 위하여, 아암 본체(41)의 수평이동을 안내한다. 이를 위해, 입구측 가이드 레일(62a)은 노즐 지지 장치(3')의 입구측 가이드(3a)측에 배치되어 있다. 출구측 가이드 레일(62b)은, 오래된 침지노즐을 노즐 지지 장치(3')의 한 쌍의 출구측 가이드(3b)로부터 도출시키기 위하여, 아암 본체(41)의 수평이동을 안내한다. 이를 위해, 출구측 가이드 레일(62b)은 노즐 지지 장치(3')가 출구측 가이드(3b) 측에 배치되어 있다.

노즐 지지 장치(3')는, 경동식 레이들(1)의 바깥 바닥부에 설치된다. 또한, 도 14에 상세히 도시되어 있는 바와 같이, 노즐 지지 장치(3')에 있어서는 입구측 가이드(3a)와 출구측 가이드(3b) 사이에, 침지노즐의 두부판(10-1)을 위쪽으로 밀어 올리기 위한 복수의 아암(3c)이 설치되어 있다. 본 예에서는, 도 15에 도시한 바와 같이, 복수의 아암(3c)을 각각, 복수의 압축스프링(3f)에 의해서 위쪽으로 밀어 올리도록 하고 있다. 더욱이, 노즐 지지 장치(3')는 입구측 가이드(3a)측에 배치한 침지노즐을 밀어 넣기 위한 압입실린더(3d)와, 침지노즐의 압입시 이외에는 압입실린더(3d)를 퇴출위치로 퇴출시키기 위한 퇴출실린더(3e)를 구비하고 있다. 또한, 노즐 지지 장치(3')는 상기 압입실린더(3d)와 퇴출실린더(3e)를 구비한 구성이라면, 도 14, 도 15에 도시한 바와 같은 구성에 한정되지 않는다.

입구측 노즐 가이드(7a)는, 도 4에서 설명한 바와 같이, 새로운 침지노즐을 입구측 가이드(3a)에 도입할 때, 새로운 침지노즐의 하부측의 이동을 규제함과 동시에, 회전을 안내하기 위한 가이드이다. 이를 위해 입구측 노즐 가이드(7a)는, 도 13에 도시한 바와 같이, 형틀(2)의 상단 근방으로 입구측 가이드(3a)측에 배치되어 있다. 출구측 노즐 가이드(7b)는, 오래된 침지노즐을 출구측 가이드(3b)로부터 도출할 때, 오래된 침지노즐의 하부측의 이동을 규제함과 동시에 회전을 안내하기 위한 가이드이다. 이를 위해 출구측 노즐 가이드(7b)는, 형틀(2)의 상단 근방으로 출구측 가이드(3b)측에 배치되어 있다. 또한, 입구측 노즐 가이드(7a) 및 출구측 노즐 가이드(7b)는, 형틀(2)이 진동해도 접촉하지 않은 높이 위치에 설치되는 것은 말할 필요도 없다.

본 예에 있어서는, 형틀(2)의 용강의 윗면, 즉 탕면의 레벨을 측정하기 위해서 한 쌍의 탕면 레벨계(17a)(17b)가 형틀(2)에 설치된다. 탕면 레벨계(17a)는 입구측 가이드(3a)측에 배치되고, 탕면 레벨계(17b)는 출구측 가이드(3b)측에 배치된다. 이와 같이, 한 쌍의 탕면 레벨계(17a)(17b)를 설치하는 것은 다음과 같은 이유에 의한다. 형틀(2)의 간극(21)의 두께방향의 치수가 150mm 이하인 경우에는, 침지노즐의 도입 또는 도출시에 탕면 레벨계가 방해가 된다. 그렇기 때문에, 2개의 탕면 레벨계(17a)(17b)를 설치하여, 이들을 바꿔서 사용한다. 탕면 레벨계(17a)(17b)는 각각, 후술하는 퇴출기구에 의해 침지노즐의 도입, 도출의 장해가 되지 않은 위치로 퇴출된다. 즉, 새로운 침지노즐을 도입할 때에는, 탕면 레벨계(17a)를 다른 위치에 퇴출시켜 탕면 레벨계(17b)를 사용하고, 오래된 침지노즐을 도출할 때에는, 탕면 레벨계(17b)를 다른 위치에 퇴출시켜 탕면 레벨계(17a)를 사용한다.

다음에, 도 13를 참조하여, 본 실시예에 의한 노즐교환장치를 이용하여 노즐 지지 장치(3')에 새로운 침지노즐을 도입하거나, 노즐 지지 장치(3')로부터 오래된 침지노즐을 도출하는 방법에 대해서 설명한다.

노즐 지지 장치(3')에 새로운 침지노즐을 도입할 때에는 다음과 같이 행해진다. 전술한 침지노즐 여열장치에 놓여진 새로운 침지노즐의 두부판(10-1)을 클램프기구(43)로 파지하여, 핸들(42)을 돌려서 새로운 침지노즐을 수평상태로 한다. 다음에, 핸들링 아암(4)의 선단에 설치한 롤러(61) 및 보조롤러(61a)를 입구측 가이드 레일(62a)상에 올려 놓는다. 그리고, 핸들(42)을 가지고, 클램프기구(43)를 입구측 가이드 레일(62a)을 따라 입구측 가이드(3a)측으로 수평이동시키면서, 핸들(42)을 돌려 새로운 침지노즐을 반시계방향으로 회전시킨다. 이 때, 새로운 침지노즐의 하부측은 노즐 가이드(7a)에 안내되어 회전하므로, 새로운 침지노즐의 간극(21)의 두께방향으로의 진동(이하, 가로 진동이라고 부름)은 규제된다. 새로운 침지노즐은 수직상태가 될 때까지 회전된다. 이상의 조작에 의해, 새로운 침지노즐의 두부판(10-1)의 입구측 가이드(3a)에의 도입이 완료된다.

이 도입시에 있어서는, 입구측 가이드(3a)측에 배치한 탕면 레벨계(17a)는, 퇴출위치에 퇴출시켜 새로운 침지노즐의 도입이 방해가 되지 않도록 해 둔다. 또한, 새로운 침지노즐을 도입한 직후에는, 급격한 탕면 변동을 수반하는, 용융분말을 포함하는 분말 스플래시의 비산이 생긴다. 이는, 새로운 침지노즐을 도입했을 때, 미반응의 분말이 새로운 침지노즐의 출구로부터 노즐내부에 들어가, 도입직후에 경동식 레이들(1)로부터 새로운 침지노즐내에 낙하하는 용강류와, 그 열로 인해 교란반응하여 발생하는 가스가, 새로운 침지노즐의 출구로부터 방출함으로써 생긴다. 이는, 주조제품의 품질에 악영향을 줄 뿐만아니라, 주조정지에 이를 가능성도 있다.

상기와 같은 점을 고려하여, 새로운 침지노즐의 출구(10-2)(도 12참조)에는, 고온접착제를 이용하여 보호커버를 예열 직후에 붙여 놓는 것이 바람직하다. 보호커버의 재료로서는, 분말의 융점보다 높은 융점을 가지며, 용강에 접하면 용해되는 내화포 등이 바람직하다.

새로운 침지노즐의 도입후는, 핸들(42)을 가지고 클램프기구(43)를 수평이동시켜, 입구측 가이드(3a)로부터 취출한다. 그리고, 그 후에는 퇴출실린더(3e)를 작동시키고 압입실린더(3d)를, 도 14에 2점 쇄선으로 나타낸 바와 같이, 압입위치로 이동시킨다. 이 압입위치에서 압입실린더(3d)를 작동시켜 새로운 침지노즐을 아암(3c)까지 밀어 넣고, 침지노즐의 교환을 행한다.

그런데, 새로운 침지노즐의 교환 전후의 형틀(2)내의 용강레벨제어를, 스토퍼(12)에 의해 개구를 일단 닫지 않고, 또한 주조속도를 감속하지 않고 행하기 위해서, 다음과 같은 조건을 고려하였다.

도 18에 도시한 바와 같이, 새로운 침지노즐의 교환시에 있어서의 주조속도와 형틀(2)내의 용강레벨 저하의 관계로부터, 이하의 조건을 만족시키기 위한 수치데이터를 실험에 의해 구했다. 제 1의 조건은, 교환시의 용강레벨의 저하를 최소로 하는 것이다. 제 2의 조건은, 분말을 새로운 침지노즐부터의 용강류에 의해서 용강 중에 휘말리게 하지 않는 것이다. 또한 제 3의 조건은, 새로운 침지노즐의 교환시에 있어서의 새로운 침지노즐의 이동속도로 레벨 변동을 억제하도록 하는 것이다.

상기의 제 1∼제 3의 조건을 만족하기 위해서는, 형틀(2)내의 레벨 저하가 30mm 이내이고, 교환작업중 용강의 차단시간(Ts)을 1.0초 이내로 하면 된다. 또, 차단시간(Ts)은 다음의 식으로 표현된다.

Ts=(Ln-2d)/Vn,

단, Ln은 새로운 침지노즐과 오래된 침지노즐의 두부판(10-1)끼리 접촉된 상태에 있을 때의 새로운 침지노즐과 오래된 침지노즐과의 중심간 거리이고, d는 침지노즐의 노즐구멍의 직경, Vn은 압입속도를 나타낸다.

이 경우, 압입실린더(3d)의 압입속도(Vn)를 80∼200mm/초 이내의 범위로 하면 좋다는 것이 실험결과로부터 명백해졌다.

따라서, 압입실린더(3d)를 작동시킴과 동시에, 유량 제어하고 있는 경동식 레이들(1)의 개구의 개방도를 스토퍼(12)에 의해 소정시간 유지한다. 소정시간 경과후, 교환 직후의 용강 레벨 제어는, 출구측 가이드(3b)측에 배치한 탕면 레벨계(17b)에 이어서 탕면레벨을 계측한다. 그리고, 새로운 침지노즐의 교환이 종료되었을 때, 입구측 가이드(3a)측에 배치한 탕면 레벨계(17a)를 형틀(2)내에 도입하여, 용강 레벨 제어를 탕면 레벨계(17b)로부터 이어받는다.

노즐 지지 장치(3')로부터의 오래된 침지노즐의 도출은 이하의 순서로 행해진다. 용강 레벨 제어를 탕면 레벨계(17a)에 이어받은 후, 탕면 레벨계(17b)를 퇴출위치에 퇴출시킨다. 그리고, 압입실린더(3d)의 작동에 의한 새로운 침지노즐의 압입과 동시에, 출구측 가이드(3b)까지 압출된 오래된 침지노즐의 두부판(10-1)을 클램프기구(43)에 의해서 파지한다. 이 때, 롤러(61) 및 보조롤러(61a)는 출구측 가이드 레일(62b)에 실려 있다.

다음에, 핸들(42)을 가지고 클램프기구(43)를 출구측 가이드 레일(62b)을 따라 수평이동시키면서, 핸들(42)을 돌려 오래된 침지노즐을 반시계방향으로 회전시켜서 수평상태로 한다. 이 때, 오래된 침지노즐의 하부측은 노즐 가이드(7b)에 의해 안내되어 회전하기 때문에, 오래된 침지노즐의 가로 진동이 규제된다. 이상의 조작에 의해, 오래된 침지노즐의 두부판(10-1)의 출구측 가이드(3b)로부터의 도출이 완료된다.

다음에, 본 발명의 효과를 확인하기 위해 행한 실험결과에 대해서 설명한다. 표 1은 본 실시예에 따른 교환방법에 의해 노즐 지지 장치(3')에 새로운 침지노즐을 도입하고, 또한, 노즐 지지 장치(3')로부터 오래된 침지노즐을 도출했을 때의 주조 조건을 나타내고 있다.

항 목	사 례 1	사 례 2
주형두께 (상): mm(하): mm폭 (상): mm(하): mm주조속도: m/분침지 노즐 두께 : mm폭 : mm침지 깊이 : mm하향 토출 각도:。두부 판의 한 변 길이: mm노즐 구멍의 직경: mm용탕면 레벨 제어정밀도: mm주조강 종류	9291.5101810082.5621502204522075±4≥중탄소강	9291.5152415104.0621503004522075±4≥저탄소강

사례 1

주조중에 침지노즐 예열장치에 의해 1100℃로 예열한 새로운 침지노즐을, 미리 수평으로 레벨 출력되어 있는 클램프기구(43)로, 두부판(10-1)의 측면과 새로운 침지노즐의 동체부를 기준면으로 해서 파지하여 끄집어낸다. 그리고, 취출 직후에, 새로운 침지노즐의 2개의 출구(10-2)를 내화포 및 접착제로 막는다. 내화포는, 알루미나 52중량%, 실리카 46중량%으로 이루어지며, 1260℃의 융점을 가진다. 접착제는, 알루미나와 실리카를 주성분으로 가진다.

다음에, 핸들(42)을 돌려 새로운 침지노즐을 수평상태로 하고, 입구측 가이드 레일(62a)에 핸들링 아암(4)의 선단의 롤러(61) 및 보조롤러(61a)를 싣는다. 그리고, 핸들(42)을 가지고 새로운 침지노즐을 형틀(2)측에 수평이동시키면서, 핸들(42)을 돌려 새로운 침지노즐을 아래쪽으로 회전시킨다. 이 회전하는 동안에, 노즐 가이드(7a)로 새로운 침지노즐의 하단부를 안내하여, 회전을 멈추지 않고 두부판(10-1)을 노즐 지지 장치(3')의 입구측 가이드(3a)에 도입한다. 도입후에는, 클램프기구(43)만 후퇴시킨다.

클램프기구(43)를 후퇴시킨 뒤, 퇴출실린더(3e)를 작동시켜 압입실린더(3d)를 전진시킨다. 그리고, 전진 한도 위치에서 압입실린더(3d)를 작동시켜 입구측 가이드(3a)에 도입한 새로운 침지노즐을 아암(3c)부에 밀어 넣는다. 이 때의 압입실린더(3d)의 압입속도는, 너무 빠르면 형틀(2)내의 용강레벨을 변동시키는 원인이 되어 바람직하지 않다. 여기서는, 사용한 새로운 침지노즐의 출구(10-2)의 직경이 75mm이기 때문에, 150∼200mm/초 전후로 하여, 또한, 용강의 공급을 차단하고 있는 시간(Ts)은 0.3∼0.6초 정도로 설정하였다.

도 19는 슬래브용 연속주조기의 제어시스템의 구성을 보여주고 있다. 이 제어시스템은, 탕면 레벨계(17a)(17b)로부터의 신호의 절환을 행하기 위한 스위치(S1)와, 형틀(2)의 레벨을 제어하기 위한 레벨제어장치(LC)와, 스토퍼(12)를 승강시켜 경동식 레이들(1)의 바닥부의 개구의 개방도를 조정하기 위한 스토퍼 제어장치(SC)와, 노즐교환 조작제어장치(NC)를 포함한다. 노즐교환 조작제어장치(NC)는, 앞서 말한 압입실린더(3d), 퇴출실린더(3e)의 구동제어를 행한다. 또한, 노즐교환 조작제어장치(NC)는 스토퍼제어장치(SC)에 대하여 제어동작의 온, 오프를 지정하는 신호를 출력한다. 경동식 레이들(1)에는 스토퍼 구동장치(SD)가 구비되어 있다.

여기서는, 스위치(S1)에 의해 탕면 레벨계(17a)가 레벨제어장치(LC)에 접속되어 있는 것으로 한다. 탕면 레벨계(17a)는 형틀(2)내의 레벨을 검출하여, 검출한 레벨을 나타내는 레벨검출신호를 출력한다. 검출한 레벨이 미리 정해진 설정값보다 높을 경우에는, 레벨제어장치(LC)는 스토퍼(12)를 하강시키기 위한 스토퍼 개방도 지령신호를 스토퍼 제어장치(SC)에 출력한다. 스토퍼 제어장치(SC)는, 이 스토퍼 개방도 지령신호에 응답하여, 스토퍼(12)를 하강시키도록 스토퍼구동장치(SD)를 제어한다. 검출한 레벨이 미리 정해진 설정값보다 낮을 경우에는, 레벨제어장치(LC)는 스토퍼(12)를 상승시키기 위한 스토퍼 개방도 지령신호를 스토퍼 제어장치(SC)에 출력한다. 스토퍼 제어장치(SC)는, 이 스토퍼 개방도 지령신호에 응답하여, 스토퍼(12)를 상승시키도록 스토퍼 구동장치(SD)를 제어한다.

노즐 교환조작 제어장치(NC)는, 침지노즐(10)의 교환작업을 할 때, 압입실린더(3d), 퇴출 실린더(3e)의 구동제어를 행한다. 노즐 교환조작 제어장치(NC)는 또한, 침지노즐(10)의 교환작업을 할 때, 스토퍼 제어장치(SC)에 대해 제어동작의 오프를 지정하는 신호를 출력하고, 스토퍼 제어장치(SC)의 제어동작을 단시간 정지시킨다. 바꿔 말하면, 침지노즐(10)의 교환작업을 할 때에는, 스토퍼(12)로 경동식 레이들(1)의 개구를 닫고, 경동식 레이들(1)로부터 형틀(2)로의 용강의 공급을 단시간 정지시킨다. 용강의 공급이 정지되어 있는 동안에도, 슬래브의 인출은 행해지고 있다. 그러나, 용강 공급의 정지시간은 단시간이기 때문에, 형틀(2)의 레벨 저하는 문제되지 않는다.

침지노즐(10)의 교환작업이 종료하면, 노즐교환 조작제어장치(NC)는 스토퍼 제어장치(SC)에 대하여, 제어동작의 온을 지정하는 신호를 출력한다. 그 결과, 레벨제어장치(LC)에 의한 형틀(2)의 레벨제어가 재개된다.

상기의 제어시스템에 있어서, 압입실린더(3d)의 작동 지령과 같은 타이밍으로, 지금까지 용강레벨을 제어하고 있던 스토퍼(12)의 개방도를 그대로 0.5초 유지하고, 0.5초 경과후에 스토퍼(12)의 제어를 복귀시켰다. 새로운 침지노즐을 교환하기 직전 및 교환한 직후의 용강레벨의 변동의 일례를 도 20에 나타낸다.

도 20로부터 명백한 바와 같이, 본 발명에 의해 노즐 지지 장치(3')에 새로운 침지노즐을 도입하여 교환을 한 경우에는, 형틀(2)내의 용강레벨의 변동은 최대 7mm 이내로 수렴되어 있는 것을 알 수 있다. 또한, 새로운 침지노즐의 출구(10-2)에 내화포를 치지 않은 경우의 용강 레벨 변동과 비교하여 3mm 정도의 개선 효과가 있었다. 물론, 본 발명의 경우에는 분말의 비산도 발생하지 않았다.

또한, 본 발명을 실시하는 경우, 스토퍼(12)에 의하여 경동식 레이들(1)의 개구의 개방도를 유지하는 방법으로서는, 상기한 방법 대신에, 일정속도로 주조중의 대략 수 초∼수십 초 동안의 평균속도를 제어장치로 계산해서, 개방도 유지 지령과 함께, 그 개방도로 유지시키는 방법을 채용해도 좋다. 이 방법을 채용한 경우가, 교환직후의 용강레벨이 보다 안정된다. 또한, 개방도 유지시간의 결정에는, 지령에 대한 유압시스템, 기계시스템의 응답 지연이나 레벨 제어시스템의 지연을 고려하고 결정할 필요가 있다.

상기한 바와 같이 하여, 새로운 침지노즐을 밀어넣은 다음에는, 재빨리 탕면 레벨계(17a)를 형틀(2)내에 도입하여, 레벨검출출력을 확인한 후, 지금까지 레벨검출을 행하고 있던 탕면 레벨계(17b)를 형틀(2)로부터 퇴출시켰다.

새로운 침지노즐의 교환 및 탕면 레벨계의 절환조작을 하고 있는 동안에, 핸들링 아암(4)을 오래된 침지노즐측으로 이동시키고, 핸들(42)을 돌려서 아암 본체(41)를 회전시켜, 롤러(61) 및 보조롤러(61a)를 출구측 가이드 레일(62b)에 싣는다. 그리고, 핸들링 아암(4)을 출구측 가이드(3b)측으로 수평이동시켜서 클램프기구(43)에 의해 오래된 침지노즐을 파지한다. 오래된 침지노즐을 파지한 후에는, 핸들링 아암(4)을 출구측 가이드(3b)측으로 수평이동시키고, 두부판(10-1)을 출구측 가이드(3b)로부터 떼어내서, 노즐 가이드(7b)에 오래된 침지노즐의 하단부분을 도출해낸다. 그 다음에는, 핸들링 아암(4)을 수평이동시키면서, 핸들(42)을 돌려 오래된 침지노즐을 수평상태로 해서 도출한다.

또한, 교환한 오래된 침지노즐을 형틀(2)내에 장시간 놓아 두는 것은, 용강의 유속을 저하시킨다. 그 외에, 탕면이 얇게 응고하거나, 분말의 용융불량을 일으켜 그 후의 주조의 저해요인이 된다. 이 때문에, 오래된 침지노즐은 되도록 빨리 형틀로부터 도출하는 것이 바람직하다. 본 실시예의 경우에는, 교환을 한 뒤, 형틀(2)로부터 오래된 침지노즐을 도출하기까지의 시간의 42초 동안은 주조에 영향이 없었다.

사례 2

사례 2는 형틀(2)의 간극(21)의 폭이 넓은 경우에, 사례 1과 마찬가지로 실시가능했다. 그러나, 주조속도가 사례 1보다 빠르기 때문에, 도 18에 도시한 바와 같이, 용강 레벨 저하가 커지는 것을 막기 위해서, 압입실린더(3d)의 압입속도를 0.3초로 사례 1 경우보다 빠르게 했다. 교환 전후의 용강 레벨 변동은 사례 1의 경우와 마찬가지로 주조가능하였다.

또한, 침지노즐에서의 용강의 토출각도나 침지깊이(H)에 따라서, 용강 레벨이 너무 낮아지면 분말을 토출류에 끌여들여, 주조제품의 품질을 악화시킨다. 이 경우에는 주조속도를 70∼80% 낮춰 실시해도 된다. 또한, 본 발명에 의해, 주조중에 2, 3회 침지노즐을 교환할 경우에는, 교환전에 탕면 레벨계(17a)에서 다시 한번 탕면 레벨계(17b)로 절환시켜 두는 것은 말할 필요조차 없다.

본 실시예에서는, 형틀내의 용강레벨의 제어를, 스토퍼(12)에 의해 행하고 있지만, 슬라이드 게이트에 의해 행하는 것이더라도 적용할 수 있음은 물론이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따르면, 특히 중간 두께의 슬래브를 연속주조중에 침지노즐을 교환할 때, 주조를 정지하지 않고, 또한, 주조속도를 감속하지 않으며, 형틀로의 급탕을 일단 정지하지 않으면서, 노즐 지지 장치로 새로운 침지노즐을 도입하며, 또한 노즐 지지 장치로부터 오래된 침지노즐을 도출하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 생산성의 향상이 도모할 수 있음과 동시에, 경동식 레이들의 정비 비용이나 내화물 비용의 저감효과가 크다.

Claims (12)

1. 용강을 담기 위한 경동식 레이들과, 상기 경동식 레이들의 바깥 바닥부에 설치된 노즐 교환 카세트와, 주조용 형틀과, 상기 노즐 교환 카세트에 부착되어 상기 경동식 레이들내의 용강을 상기 형틀에 붓기 위한 침지노즐과, 상기 침지노즐의 상부를 파지하여 이동시키기 위한 핸들링 아암을 구비하며, 상기 침지노즐은 상기 노즐 교환 카세트로부터 상기 형틀의 간극내로 뻗어 있고, 상기 간극는 한 쌍의 짧은 부품과 한 쌍의 길다란 부품으로 규정되는 대략 직사각형의 단면형상을 갖고 있는 슬래브용 연속주조기에 있어서,

   상기 핸들링 아암은 그 선단에 설치된 롤러를 포함하고,

   상기 롤러를 안내하기 위해서, 상기 형틀의 상방에는 상기 간극의 상기 길다란 부품과 평행하게 뻗도록 가이드 레일이 설치되고,

   상기 가이드 레일은 상기 핸들링 아암으로 파지된 상기 침지노즐을 상기 노즐 교환 카세트에 장착할 때 상기 롤러를 안내하기 위해서 상기 형틀의 상기 한 쌍의 짧은 부품중 한쪽에 설치된 입구측 가이드 레일과, 상기 노즐 교환 카세트로부터 상기 핸들링 아암으로 상기 침지노즐을 떼어냈을 때 상기 롤러를 안내하기 위해서 상기 형틀의 상기 한 쌍의 짧은 부품중 다른 한쪽에 설치된 출구측 가이드 레일을 포함하며, 상기 침지노즐을 상기 형틀내에 도입할 때 및 상기 침지노즐을 상기 형틀로부터 도출할 때에, 상기 핸들링 아암으로 파지된 상기 침지노즐의 상기 형틀내에서의 이동이 상기 한 쌍의 짧은 부품에 평행한 방향에 대해 규제되도록 한 것을 특징으로 하는 슬래브용 연속주조기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 핸들링 아암은 자유롭게 이동가능한 지지 브래킷으로 지지된 회전가능한 아암본체와, 상기 아암본체를 회전시키기 위한 핸들과, 상기 아암본체에 설치되어 상기 침지노즐의 상부를 파지하기 위한 클램프기구를 더 포함하고, 상기 아암본체의 선단에 상기 롤러가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 슬래브용 연속주조기.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 핸들링 아암은 상기 지지 브래킷에 부착되어 상기 아암본체와 평행하게 뻗어 있는 보조아암과, 상기 보조아암의 선단에 부착되어 상기 입구측 가이드 레일 및 상기 출구측 가이드 레일에 의해 안내되는 보조롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슬래브용 연속주조기.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 형틀의 상방에는 상기 침지노즐을 상기 형틀에 도입할 때 및 상기 형틀로부터 상기 침지노즐을 도출할 때에, 상기 침지노즐의 하부의 상기 형틀내에서의 이동을 상기 한 쌍의 짧은 부품에 평행한 방향에 대해 규제하기 위한 노즐 가이드를 설치한 것을 특징으로 하는 슬래브용 연속주조기.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 노즐 가이드는 상기 침지노즐을 끼우기 위한 한 쌍의 가이드 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬래브용 연속주조기.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 침지노즐을 상기 형틀에 도입할 때에는 상기 침지노즐은 상기 아암본체에 의해 상기 상부를 지점으로 해서 회전되면서 상기 형틀내에 도입되며, 상기 노즐 가이드는 상기 침지노즐의 상기 도입을 안내하기 위한 보조 가이드 롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슬래브용 연속주조기.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 입구측 가이드 레일 및 상기 출구측 가이드 레일은 상기 경동식 레이들의 바깥 바닥부 혹은 상기 노즐 교환 카세트에 설치되는 것을 특징으로 하는 슬래브용 연속주조기.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 형틀에는 상기 한 쌍의 짧은 부품중의 한쪽에, 상기 형틀의 용강레벨을 측정하기 위한 입구측 레벨계와 상기 입구측 레벨계를 상기 간극로부터 떨어진 위치에 퇴출시키는 입구측 퇴출기구가 설치되며, 상기 형틀에는 상기 한 쌍의 짧은 부품중의 다른 한쪽에, 상기 형틀의 용강레벨을 측정하기 위한 출구측 레벨계와 상기 출구측 레벨계를 상기 간극로부터 떨어진 위치에 퇴출시키는 출구측 퇴출기구가 추가로 설치되는 것을 특징으로 하는 슬래브용 연속주조기.
9. 용강을 담기 위한 경동식 레이들과, 상기 경동식 레이들의 바깥 바닥부에 설치된 노즐 교환 카세트와, 주조용 형틀과, 상기 노즐 교환 카세트에 부착되어 상기 경동식 레이들내의 용강을 상기 형틀에 붓기 위한 침지노즐과, 상기 침지노즐의 상부를 파지하여 이동시키기 위한 핸들링 아암을 구비하며, 상기 침지노즐은 상기 노즐 교환 카세트로부터 상기 형틀의 간극내로 뻗어 있고, 상기 간극은 한 쌍의 짧은 부품과 한 쌍의 길다란 부품으로 규정되는 대략 직사각형의 단면형상을 갖고 있는 슬래브용 연속주조기에 있어서의 침지노즐의 교환방법에 있어서,

   상기 핸들링 아암은 그 선단에 설치된 롤러를 포함하고,

   상기 롤러를 안내하기 위해서 상기 형틀의 상방에는 상기 간극의 상기 길다란 부품과 평행하게 뻗도록 가이드 레일이 설치되고,

   상기 가이드 레일은,

   상기 핸들링 아암으로 파지된 상기 침지노즐을 상기 형틀내에 도입할 때 상기 롤러를 안내하기 위해서 상기 형틀의 상기 한 쌍의 짧은 부품중 한쪽에 설치된 입구측 가이드 레일과,

   상기 핸들링 아암으로 상기 침지노즐을 상기 형틀로부터 도출할 때 상기 롤러를 안내하기 위해서 상기 형틀의 상기 한 쌍의 짧은 부품중의 다른 한쪽에 설치된 출구측 가이드 레일을 포함하며,

   새로운 침지노즐을 상기 노즐 교환 카세트에 장착할 때에는,

   상기 새로운 침지노즐을 상기 핸들링 아암으로 파지하여 수평상태로 하는 단계와,

   상기 롤러를 입구측 가이드 레일에 싣는 단계와,

   상기 새로운 침지노즐을 파지한 상기 핸들링 아암을 상기 입구측 가이드 레일로 상기 롤러를 안내하여 수평이동시킴으로써 수평상태로 된 상기 새로운 침지노즐을 상기 형틀의 상방으로 운반하는 단계와,

   상기 새로운 침지노즐을 상기 상부를 지점으로 해서 회전시켜 상기 형틀내에 도입하는 단계를 실행함으로써, 상기 핸들링 아암으로 파지된 상기 새로운 침지노즐의 상기 형틀내에서의 이동이 상기 입구측 가이드 레일에 의해서 상기 한 쌍의 짧은 부품에 평행한 방향에 대해 규제되도록 하며,

   상기 노즐 교환 카세트로부터 상기 침지노즐을 떼어냈을 때에는,

   상기 핸들링 아암의 상기 롤러를 상기 출구측 가이드 레일에 싣는 단계와,

   상기 침지노즐을 상기 핸들링 아암으로 파지하여 상기 상부를 지점으로 해서 회전시켜 수평상태로 함으로써 상기 침지노즐을 상기 형틀로부터 도출하는 단계와,

   상기 출구측 가이드 레일로 상기 롤러를 안내하면서 상기 핸들링 아암을 수평이동시켜 상기 침지노즐을 상기 형틀로부터 떨어진 위치에 반출하는 단계를실행함으로써, 상기 핸들링 아암으로 파지된 상기 침지노즐의 상기 형틀내에서의 이동이 상기 출구측 가이드 레일에 의해서 상기 한 쌍의 짧은 부품에 평행한 방향에 대해 규제되도록 한 것을 특징으로 하는 침지노즐의 교환방법.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 형틀의 상방향에는 상기 침지노즐을 안내하는 노즐 가이드가 설치되고, 상기 새로운 침지노즐을 상기 형틀내에 도입할 때 및 상기 형틀로부터 상기 침지노즐을 도출할 때에는 상기 노즐 가이드에 의해 상기 침지노즐의 하부의 상기 형틀내에서의 이동을 상기 한 쌍의 짧은 부품에 평행한 방향에 대해서 규제하도록 한 것을 특징으로 하는 침지용 노즐의 교환방법.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 형틀의 상기 간극에는 상기 한 쌍의 짧은 부품중 한쪽에, 상기 형틀의 용강레벨을 측정하기 위한 입구측 레벨계와 상기 입구측 레벨계를 상기 간극로부터 떨어진 위치에 퇴출시키는 입구측 퇴출기구가 설치되며, 상기 형틀의 상기 간극에는 상기 한 쌍의 짧은 부품중 다른 한쪽에, 상기 형틀의 용강레벨을 측정하기 위한 출구측 레벨계와 상기 출구측 레벨계를 상기 간극으로부터 떨어진 위치에 퇴출시키는 출구측 퇴출기구가 추가로 설치되고, 상기 새로운 침지노즐을 상기 형틀내에 도입할 때에는 상기 입구측 레벨계를 퇴출시켜 상기 출구측 레벨계에 의해 상기 형틀내의 용강레벨을 계측하면서 도입하고, 상기 침지노즐을 상기 형틀로부터 도출할 때에는 상기 출구측 레벨계를 퇴출시켜 상기 입구측 레벨계에 의해 상기 형틀내의 용강레벨을 계측하면서 도출하는 것을 특징으로 하는 침지용 노즐의 교환방법.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 새로운 침지노즐을 상기 형틀내에 도입할 때에는, 상기 새로운 침지노즐의 출구에 주조중의 분말의 침입을 방지하기 위한 보호커버를 설치하는 것을 특징으로 하는 침지용 노즐의 교환방법.