KR102043547B1 - Continuors casting apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 용강이 통과되는 통로가 형성되는 주형; 적어도 상기 주형을 냉각시키는 냉각자켓부; 용강의 주변을 외기로부터 차단하도록 가스챔버공간을 형성하는 챔버부; 및, 상기 챔버부로 불활성가스를 공급하는 가스공급부;를 포함하고, 공급된 불활성가스는, 상기 주형과 용강의 사이 및, 상기 주형과 상기 냉각자켓부의 사이 중 적어도 어느 하나를 통해 배출되는 과정에서 주변을 냉각시키는 연속주조장치를 제공한다. The present invention is a mold in which a passage through which molten steel is formed; A cooling jacket portion cooling at least the mold; A chamber portion forming a gas chamber space to block the periphery of the molten steel from outside air; And a gas supply part for supplying an inert gas to the chamber part, wherein the supplied inert gas is discharged through at least one of the mold and the molten steel and between the mold and the cooling jacket part. It provides a continuous casting device for cooling the.
Description
본 발명은 냉각성능을 향상시킨 연속주조장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a continuous casting apparatus with improved cooling performance.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아님을 밝혀둔다.It should be noted that the content described in this section merely provides background information on the present invention and does not constitute a prior art.
일반적으로, 연속주조공정(continuous casting process)은 일정한 형상의 주형에 용강을 연속적으로 주입하고, 주형 내에서 반응고된 주편을 연속적으로 주형의 하측으로 인발하여 슬래브(slab), 블룸(bloom), 빌릿(billet) 등과 같은 다양한 형상의 반제품을 제조하는 공정이다.In general, a continuous casting process continuously injects molten steel into a mold of a predetermined shape, and continuously casts the reacted slabs into the lower side of the mold by slab, bloom, and billet. It is a process for manufacturing semi-finished products of various shapes such as billets.
도 1을 참조하면, 연주공정이 수행되는 일반적인 연속주조기(1)의 개략적인 구성은 다음과 같다.Referring to Figure 1, the schematic configuration of a general
일반적인 연속주조기(1)는 제강공정에서 정련된 용강(molten steel)이 담기는 래들(ladle; 2)과, 래들(2)에 연결되는 주입노즐을 통해 용강을 공급받고, 이를 일시 저장하는 턴디쉬(tundish; 3)와, 턴디쉬(3)에 일시 저장된 용강을 전달받아 일정한 형상으로 초기 응고시키는 주형(mold; 4) 및 주형(4)의 하부에 구비되어 미응고된 주편(5)을 냉각시키면서 일련의 성형 작업을 수행하도록 다수의 세그먼트(segment; S)가 연속적으로 배열되는 냉각라인을 포함한다.A general continuous casting machine (1) is a ladle (ladle; 2) containing molten steel refined in the steelmaking process, and a tundish for temporarily supplying molten steel through an injection nozzle connected to the ladle (2). (tundish; 3) and the mold (4) for receiving the temporarily stored molten steel in the tundish (3) and initially solidified in a predetermined shape and the lower portion of the mold (4) to cool the unsolidified cast (5) And a cooling line in which a plurality of segments S are continuously arranged to perform a series of molding operations.
동 및 동합금은 전기/열 전도도가 우수하여 고전도성 금속소재로서 가장 많이 사용되는 비철금속중 하나이다. Copper and copper alloys are one of the most frequently used nonferrous metals as they have high electrical and thermal conductivity.
동 및 동합금의 주요 용도는 고강도 고전도 특성을 활용한 전기컨넥터, 기어, 베어링, 리드프레임, 접점소재 등에 사용되고 있으며, 고강도 합금의 요구증가로 새로운 합금들이 발굴되고 있다. The main applications of copper and copper alloys are used in electrical connectors, gears, bearings, lead frames, and contact materials utilizing high-strength high-conductivity properties. New alloys are being discovered due to the increasing demand for high-strength alloys.
동 및 동합금은 대량생산을 위해 원료금속을 용해하고, 연속주조하는 공정을 사용하고 있다. 이러한 대량 생산기술인 연속주조 공정은 냉각된 주형에 용탕을 통과시켜 기재를 얻거나, 냉각된 한쌍의 롤러에 용탕을 통과시켜 기재를 얻는 공정이 대표적이며, 대량생산에는 주로 주형 냉각방식을 사용하고 있다. Copper and copper alloys use a process of melting and continuously casting raw metals for mass production. The continuous casting process, which is a mass production technology, is a process of obtaining a substrate by passing molten metal through a cooled mold, or obtaining a substrate by passing molten metal through a cooled pair of rollers, and a mold cooling method is mainly used for mass production. .
최근 동합금 신강종 중 Ni 고합금강, Cu-W, Cu-Ti, Cu-Zr, Cu-Fe-P 등은 연속주조시 용탕이 기재로 응고됨에 있어 상태도 상에서 넓은 온도범위에 걸쳐서 액체 용해도 차이(Liquid miscibility gap)를 가지고 있다. Among the new copper alloy new steel grades, Ni high alloy steel, Cu-W, Cu-Ti, Cu-Zr, Cu-Fe-P, etc., due to the solidification of the molten metal as a substrate during continuous casting, the liquid solubility difference over a wide temperature range in the state diagram (Liquid miscibility gap)
이로 인해 액상에서 고상으로 상변태하는 부분적인 액상인 지역(Mush zone)이 적게는 150℃에서 300℃의 비교적 넓은 응고범위를 가지며, 상분리 및 석출물 조대화 가능성을 내포한 난주조성을 가진다. As a result, the partial liquid zone (Mush zone) phase transformation from the liquid phase to the solid phase has a relatively wide coagulation range of less than 150 ℃ to 300 ℃, and has a poor castability containing the possibility of phase separation and coarsening of precipitates.
이러한 난주조성 합금의 연속주조를 위해서는 주형에서의 열이동 및 열교환 속도를 향상시켜야 하며, 이를 통해 상분리 및 석출물 성장을 억제하고 미세한 결정립을 형성할 수 있다. For continuous casting of such a hard casting alloy, it is necessary to improve the heat transfer and heat exchange rate in the mold, thereby suppressing phase separation and precipitation growth and forming fine grains.
기존 연속주조시 주형 냉각은 주형 내부의 냉각수 유동에 의한 간접냉각을 통상적으로 실시하였으나, 부분적인 액상인 지역(Mush zone)이 큰 난주조성 동합금은 통상적인 주형냉각 방법으로 연속주조가 매우 어렵다. In conventional continuous casting, mold cooling is usually performed by indirect cooling by the flow of cooling water inside the mold. However, the non-cast copper alloy having a large partial liquid zone (Mush zone) is difficult to continuously cast by the conventional mold cooling method.
이러한 난주조성 합금의 연속주조를 위해서는 주조속도를 매우 느리게 하거나 주형의 냉각성능을 향상시켜야 연속주조가 가능할 수 있다.
In order to continuously cast such a hard casting alloy, continuous casting may be possible by slowing the casting speed or improving the cooling performance of the mold.
본 발명은 일 측면으로서, 주형 및 용강이 추가적으로 냉각될 수 있고 공급된 불활성가스가 고온의 주형표면과 응고된 용강의 표면을 산화로부터 보호하여 표면품질을 개선할 수 있는 연속주조장치를 제공하고자 한다.
In one aspect, the present invention provides a continuous casting apparatus in which a mold and molten steel can be additionally cooled, and an inert gas supplied protects the mold surface and the surface of the solidified molten steel from oxidation to improve surface quality. .
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 일 측면으로서, 본 발명은 용강이 통과되는 통로가 형성되는 주형; 적어도 상기 주형을 냉각시키는 냉각자켓부; 용강의 주변을 외기로부터 차단하도록 가스챔버공간을 형성하는 챔버부; 및, 상기 챔버부로 불활성가스를 공급하는 가스공급부;를 포함하고, 공급된 불활성가스는, 상기 주형과 용강의 사이 및, 상기 주형과 상기 냉각자켓부의 사이를 통해 배출되는 과정에서 주변을 냉각시키고, 상기 주형과 용강 사이에는 미세한 공극인 제1 유로 및, 상기 주형과 상기 냉각자켓부 사이의 미세한 공극인 제2 유로가 형성되고, 상기 가스챔버공간으로 공급된 불활성 가스는, 상기 제1 유로 및, 상기 제2 유로를 경유하여 배출되는 것을 특징으로 연속주조장치를 제공한다.As one aspect for achieving the above object, the present invention is a mold in which a passage through which molten steel is formed; A cooling jacket portion cooling at least the mold; A chamber portion forming a gas chamber space to block the periphery of the molten steel from outside air; And a gas supply unit supplying an inert gas to the chamber portion, wherein the supplied inert gas cools the surroundings in a process of being discharged between the mold and the molten steel and between the mold and the cooling jacket portion. A first flow path, which is a minute gap, and a second flow path, which is a minute gap between the mold and the cooling jacket part, are formed between the mold and the molten steel, and the inert gas supplied to the gas chamber space includes: the first flow path; Provides a continuous casting device characterized in that discharged via the second flow path.
바람직하게, 냉각자켓부는, 적어도 상기 가스챔버공간 및, 상기 주형과 대면되도록 설치되고, 서로 열교환 가능할 수 있다.Preferably, the cooling jacket portion may be installed to face at least the gas chamber space and the mold, and may be heat exchanged with each other.
바람직하게, 가스공급부는, 상기 냉각자켓부를 관통하여 설치되고, 상기 챔버부의 가스챔버공간과 연통되는 가스공급관; 및, 상기 가스공급관을 통해 상기 챔버부의 내부로 불활성가스를 공급하는 공급탱크;를 구비할 수 있다.Preferably, the gas supply unit, the gas supply pipe is installed through the cooling jacket portion, and communicates with the gas chamber space of the chamber portion; And a supply tank for supplying an inert gas into the chamber through the gas supply pipe.
바람직하게, 가스공급부에서 공급된 불활성가스는 용강이 이동하는 주조방향을 따라 배출경로가 형성될 수 있다.Preferably, the inert gas supplied from the gas supply unit may have a discharge path along the casting direction in which the molten steel moves.
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바람직하게, 주형 및, 상기 냉각자켓부는, 상기 제1 유로의 주변 및, 상기 제2 유로의 주변 중 적어도 상기 제1 유로의 주변에서 표면에 이형재가 도포될 수 있다.Preferably, the mold and the cooling jacket, the release material may be applied to the surface at least in the periphery of the first flow path, the periphery of the second flow path and the periphery of the second flow path.
바람직하게, 주형 및, 상기 냉각자켓부는, 상기 제1 유로의 주변 및, 상기 제2 유로의 주변 중 적어도 상기 제1 유로의 주변에서 표면의 굴곡에 의해 공극이 형성될 수 있다.Preferably, the mold and the cooling jacket part may have voids formed by bending of a surface at least around the first flow path among the periphery of the first flow path and the periphery of the second flow path.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 다른 일 측면으로서, 본 발명은 횡방향으로 용강이 통과되는 통로가 형성되는 주형; 적어도 상기 주형을 냉각시키는 냉각자켓부; 용강의 주변을 외기로부터 차단하도록 가스챔버공간을 형성하는 챔버부; 상기 챔버부로 불활성가스를 공급하는 가스공급부; 및, 상기 주형으로 용강이 공급되도록, 용강의 주입구와 상기 주형의 사이를 연결하는 격벽부;를 포함하고, 상기 주형과 용강의 사이 및, 상기 주형과 상기 냉각자켓부의 사이를 통해 상기 가스공급부에서 공급된 불활성가스가 배출되고, 상기 주형과 용강 사이에는 미세한 공극인 제1 유로 및, 상기 주형과 상기 냉각자켓부 사이의 미세한 공극인 제2 유로가 형성되고, 상기 가스챔버공간으로 공급된 불활성 가스는, 상기 제1 유로 및, 상기 제2 유로를 경유하여 배출되는 것을 특징으로 연속주조장치를 제공한다.As another aspect for achieving the above object, the present invention is a mold for forming a passage through which molten steel is passed in the transverse direction; A cooling jacket portion cooling at least the mold; A chamber portion forming a gas chamber space to block the periphery of the molten steel from outside air; A gas supply part supplying an inert gas to the chamber part; And a partition wall portion connecting the injection hole of the molten steel and the mold so that the molten steel is supplied to the mold, between the mold and the molten steel, and between the mold and the cooling jacket part. The supplied inert gas is discharged, and a first flow path having fine pores and a second flow path having fine pores between the mold and the cooling jacket are formed between the mold and the molten steel, and the inert gas supplied to the gas chamber space is formed. Is provided through the first flow path and the second flow path provides a continuous casting device.
바람직하게, 주형은, 상기 냉각자켓부에서 용강 방향으로 불활성가스의 배출을 유도하는 배출유도홀이 관통 형성될 수 있다.
Preferably, the mold may be formed through the discharge induction hole for inducing the discharge of the inert gas in the direction of the molten steel in the cooling jacket portion.
이상에서와 같은 본 발명의 일 실시예에 따르면, 연속주조장치의 냉각성능이 향상되면서 주형 및 용강이 추가적으로 냉각될 수 있고 공급된 불활성가스가 고온의 주형표면과 응고된 용강의 표면을 산화로부터 보호하여 표면품질을 개선할 수 있는 효과가 있다.
According to one embodiment of the present invention as described above, the casting and molten steel can be additionally cooled while the cooling performance of the continuous casting apparatus is improved, and the supplied inert gas protects the surface of the molten steel and the surface of the solidified molten steel from oxidation. There is an effect that can improve the surface quality.
도 1은 기존의 연속주조장치의 전체 설비를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연속주조장치를 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 A부분의 확대상세를 도시한 도면이다.
도 4는 도 2의 연속주조장치가 냉각됨 따라 용강, 주형이 수축된 후의 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 연속주조장치를 도시한 도면이다.
도 6은 도 5의 연속주조장치가 냉각됨 따라 용강, 주형이 수축된 후의 상태를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명(실선으로 도시)과 기존방법(점선으로 도시)의 냉각성능을 비교한 도면이다.1 is a view showing the entire installation of a conventional continuous casting device.
2 is a view showing a continuous casting apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an enlarged view of portion A of FIG. 2.
Figure 4 is a view showing a state after the molten steel, the mold shrinks as the continuous casting apparatus of FIG.
5 is a view showing a continuous casting apparatus according to another embodiment of the present invention.
6 is a view illustrating a state after the molten steel and the mold are contracted as the continuous casting apparatus of FIG. 5 is cooled.
7 is a view comparing the cooling performance of the present invention (shown in solid line) and the conventional method (shown in dashed line).
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, embodiments of the present invention may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. In addition, the embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Shape and size of the elements in the drawings may be exaggerated for more clear description.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 연속주조장치에 관하여 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described in detail with respect to the continuous casting apparatus according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 연속주조장치는 가스공급부(400)에 의해 공급된 헬륨가스가 주형(100)과 용강(S)의 사이의 공극 또는 주형(100)과 냉각자켓부(200) 사이의 공극을 통해 확산하여 구성부재 간의 열교환을 효과적으로 유도하여 추가적인 냉각효과를 얻을 수 있다.In the continuous casting apparatus of the present invention, the helium gas supplied by the
주형(100)과 용강(S)의 사이의 공극 또는 주형(100)과 냉각자켓부(200) 사이의 공극으로 가스가 이동하면서 주형(100) 및 용강(S)이 추가적으로 냉각되는 효과를 얻을 수 있다.As the gas moves into the gap between the
가스공급부(400)에서 공급된 불활성가스가 고온의 주형(100)의 표면과 응고된 용강(S)의 표면을 산화로부터 보호하여 표면품질을 개선할 수 있는 효과가 있다.The inert gas supplied from the
도 2 내지 도 4에는 본 발명의 일 실시예에 따른 연속주조장치인 수직식 주조장치가 도시되고, 도 5 내지 도 6에는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 연속주조장치인 수평식 주조장치가 도시되고 있다.
2 to 4 is a vertical casting apparatus is a continuous casting apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 5 to 6, a horizontal casting apparatus is a continuous casting apparatus according to another embodiment of the present invention It is shown.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 연속주조장치는 주형(100), 냉각자켓부(200), 챔버부(300) 및, 가스공급부(400)를 포함할 수 있다.
2 to 4, a continuous casting apparatus according to an embodiment of the present invention may include a
도 2를 참조하면, 연속주조장치는 용강(S)이 통과되는 통로가 형성되는 주형(100)과, 적어도 상기 주형(100)을 냉각시키는 냉각자켓부(200)와, 용강(S)의 주변을 외기로부터 차단하도록 가스챔버공간(310)을 형성하는 챔버부(300) 및, 상기 챔버부(300)로 불활성가스를 공급하는 가스공급부(400)를 포함하고, 공급된 불활성가스는, 상기 주형(100)과 용강(S)의 사이 및, 상기 주형(100)과 상기 냉각자켓부(200)의 사이 중 적어도 어느 하나를 통해 배출되는 과정에서 주변을 냉각시킬 수 있다.
Referring to FIG. 2, the continuous casting apparatus includes a
도 2를 참조하면, 주형(100)은 용강(S)이 통과하는 통로가 형성되고, 주형(100)의 통로를 통과하면서 용융상태의 용강(S)은 냉각되어 주편으로 응고된다.Referring to FIG. 2, the
일례로, 본 발명의 연속주조장치의 용강(S)은 동 및 동합금으로 구성될 수 있다.In one example, the molten steel (S) of the continuous casting device of the present invention may be composed of copper and copper alloy.
용강(S)이 주형(100)에 접하는 부분에는 응고영역(S1)이 형성되고, 용강(S)의 중심부분에는 비응고영역(S2)이 형성될 수 있다.A solidification region S1 may be formed at a portion of the molten steel S that contacts the
일례로, 도 2에 도시된 바와 같이, 주형(100)은 종방향으로 용강(S)이 통과하는 통로가 형성될 수 있다.For example, as shown in FIG. 2, the
다른 일례로, 도 6에 도시된 바와 같이, 주형(100)은 횡방향으로 용강(S)이 통과하는 통로가 형성될 수 있다.As another example, as shown in FIG. 6, the
주형(100)은 카본재질의 주형(100)으로 구비될 수 있다.The
카본재질의 주형(100)은 냉각자켓부(200)에 의해 둘러싸이고, 냉각자켓부(200)와 전도방식에 의해 열교환되면서 냉각될 수 있다.The
주형(100)을 통과하면서 용강(S)은 냉각될 수 있는데, 용강(S)과 주형(100)의 사이(계면)에서는 열이동 방향과 반대 방향인 용강(S)의 중심 방향으로 응고가 진행될 수 있다.The molten steel S may be cooled while passing through the
이때, 용강(S)과 주형(100)의 사이(계면)를 따라 헬륨 가스 등의 불활성가스가 확산되면서 주형(100) 및, 용강(S)이 보다 원활하게 냉각될 수 있다.At this time, as the inert gas such as helium gas is diffused along the interface (interface) between the molten steel S and the
주형(100)과 용강(S)은 접촉되면서 고온의 용강(S)이 냉각될 수 있고, 이때, 주형(100)과 용강(S) 사이의 미세한 틈을 통해 가스공급부(400)에서 공급된 가스가 유동하면서 냉각성능을 향상시킬 수 있다.
The
도 2 및, 도 3을 참조하면, 챔버부(300)는 가스공급부(400)에서 공급되는 불활성가스가 경유하는 내부공간을 형성할 수 있다.2 and 3, the
챔버부(300)는 용강(S)의 주변을 외기로부터 차단하도록 가스챔버공간(310)을 형성할 수 있다.The
챔버부(300)의 가스챔버공간(310)은 용강(S), 냉각자켓부(200) 및, 주형(100)에 의해 둘러싸여진 공간에 형성될 수 있다.The
챔버부(300)는 용강(S)의 적어도 일부를 둘러싸도록 설치되어 외기와 용강(S)이 접촉되는 것을 차단할 수 있다.The
챔버부(300)는 용강(S)이 산화되는 것을 방지하도록 외부공기의 유입을 차단하고, 가스공급부(400)가 불활성가스를 공급하여 무산화분위기를 형성할 수 있다.The
가스공급부(400)가 챔버부(300)의 내부공간으로 헬륨, 질소, 아른곤 가스 등의 불활성가스를 공급하여 용강(S)의 산화를 방지할 수 있다.
The
도 2 내지 도 4를 참조하면, 냉각자켓부(200)는 적어도 주형(100)과 열교환하여 주형(100)을 냉각시키는 구성요소이다.2 to 4, the cooling
냉각자켓부(200)는 열전도율이 큰 동합금(일례로, 청동)으로 구성되고, 냉각유로가 형성되는 자켓본체(210) 및, 자켓본체(210)의 냉각유로로 냉각매체를 공급하는 냉각탱크를 구비할 수 있다.The cooling
자켓본체(210)는 냉각탱크에서 자켓본체(210)로 냉각매체가 유입되는 유입관(230)과, 자켓본체(210)에서 냉각탱크로 냉각매체를 리턴시키는 유출관(250)이 설치될 수 있다.The
냉각자켓부(200)는 상기 주형(100)의 주변에 배치되어 적어도 주형(100)을 냉각시킬 수 있다.The cooling
물론, 냉각자켓부(200)는 주형(100) 및, 챔버부(300)의 가스챔버공간(310)에 공급된 불활성가스를 냉각시킬 수 있다.Of course, the cooling
또한, 냉각자켓부(200)는 챔버부(300)의 내부공간인 가스챔버공간(310)과 접하게 설치되고, 가스공급부(400)에 의해 챔버부(300)의 내부공간으로 공급된 불활성가스를 냉각시킬 수 있다.In addition, the cooling
이에 따라, 가스공급부(400)에 의해 공급된 불활성가스가 냉각자켓부(200)에 의해 냉각될 수 있고, 냉각된 불활성가스가 주형(100)과 용강(S)의 사이의 공극 및/또는 주형(100)과 냉각자켓부(200) 사이의 공극을 통해 확산되면서 냉각성능이 보다 향상될 수 있다.Accordingly, the inert gas supplied by the
일례로, 냉각자켓부(200)의 냉각매체는 냉각수로 구성될 수 있다.For example, the cooling medium of the cooling
냉각자켓부(200)에 의해 상기 주형(100)이 냉각되고 냉각된 상기 주형(100)에 의해 용강(S)이 냉각될 수 있다.The
도 2에 도시된 바와 같이, 냉각자켓부(200)의 (d)구간, 주형(100)의 (c)구간, 용강(S)의 응고영역(S1)인 (b)구간, 용강(S)의 비응고영역(S2)의 (a)구간의 순서로 저온에서 고온으로 온도구배가 형성될 수 있다.As shown in FIG. 2, the section (d) of the cooling
일례로, 용강(S)의 계면에서 수직방향으로는 온도구배가 형성되어 기재의 중심방향으로 주상정(columnar grains) 조직이 형성되도록 난주조성 동합금을 연속주조 할 수 있다.
In one example, the temperature casting is formed in the vertical direction at the interface of the molten steel (S) can be continuously cast a hard cast copper alloy to form columnar grains structure in the center direction of the substrate.
도 4를 참조하면, 주형(100) 및, 용강이 냉각되어 수축되면서 제1 유로(L1)와 제2 유로(L2)의 폭은 커질 수 있다.Referring to FIG. 4, the width of the first flow path L1 and the second flow path L2 may increase as the
냉각된 주형(100)에 의해 용강(S)이 냉각되면서 제1 유로(L1)의 폭은 커질 수 있다.As the molten steel S is cooled by the cooled
즉, 주형(100) 및, 용강(S)이 동시에 수축될 경우, 제1 유로(L1)의 폭 및, 제2 유로(L2)의 폭이 커지면서 제1 유로(L1)와 제2 유로(L2)를 통해 이동하는 불활성가스의 유량이 증가하면서 주형(100) 및, 용강(S)의 냉각성능이 보다 향상될 수 있다.
That is, when the
도 2 내지 도 4를 참조하면, 가스공급부(400)는 챔버부(300)의 내부공간으로 불활성가스를 공급한다.2 to 4, the
가스공급부(400)는 챔버부(300)의 내부공간으로 불활성가스를 경유시킬 수 있다.The
도 2 및, 도 3을 참조하면, 가스공급부(400)는 챔버부(300)의 가스챔버공간(310)으로 저밀도이고, 높은 열전도율을 가지는 헬륨가스를 대기압을 초과하는 압력으로 공급할 수 있다.2 and 3, the
가스공급부(400)에 의해 가스챔버공간(310)으로 공급된 헬륨가스가 주형(100)과 용강(S)의 사이의 공극 또는 주형(100)과 냉각자켓부(200) 사이의 공극을 통해 확산하여 구성부재 간의 열교환을 효과적으로 유도하여 추가적인 냉각효과를 얻을 수 있다.The helium gas supplied to the
도 3을 참고하면, 주형(100)과 용강(S)의 사이의 공극 또는 주형(100)과 냉각자켓부(200) 사이의 공극으로 가스가 이동하면서 주형(100) 및, 용강(S)이 추가적으로 냉각되는 효과를 얻을 수 있다.Referring to FIG. 3, while the gas moves into a gap between the
가스공급부(400)에서 공급된 불활성가스가 고온의 주형(100)의 표면과 응고된 용강(S)의 표면을 산화로부터 보호하여 표면품질을 개선할 수 있는 효과가 있다.The inert gas supplied from the
즉, 가스공급부(400)에서 공급된 불활성가스가 용강(S)이 대기 등의 외기와 노출되는 것을 차단하여 용강(S)의 표면품질을 개선할 수 있고, 고온에서 용강(S)과 마찰이 발생되는 주형(100)의 표면의 산화를 방지할 수 있다.
That is, the inert gas supplied from the
가스공급부(400)는 챔버부(300)의 내부공간으로 불활성가스를 공급하되, 주형(100)과 용강(S)의 상부영역에 가스를 공급하고, 공급된 가스가 누적되면서 일정한 압력을 형성하고, 주형(100)과 용강(S)의 사이의 틈새인 공극을 통해 이동한다.The
일례로, 도 2를 참조하면, 가스공급부(400)는 주형(100), 냉각자켓부(200), 용강(S), 챔버부(300)의 일부에 의해 둘러싸이는 챔버부(300) 내부공간의 상부영역으로 가스를 공급할 수 있다.For example, referring to FIG. 2, the
챔버부(300) 내부공간의 상부영역으로 공급된 가스는 주형(100)과 용강(S) 사이의 미세한 공극을 통해 대기 중으로 배출될 수 있다.The gas supplied to the upper region of the inner space of the
가스공급부(400)는, 챔버부(300)의 가스챔버공간(310)으로 불활성가스를 공급하되, 불활성가스가 냉각되도록 냉각챔버부(300)를 관통하여 불활성가스를 공급할 수 있다.
The
도 2 및, 도 3을 참조하면, 본 발명의 연속주조장치는 챔버부(300)의 가스챔버공간(310)으로 공급된 불활성가스는 주형(100)과 용강(S)의 사이를 경유하여 배출되거나, 주형(100)과 냉각챔버부(300)의 사이를 경유하여 배출될 수 있다.2 and 3, in the continuous casting apparatus of the present invention, the inert gas supplied to the
이때, 불활성가스가 배출되는 과정에서 불활성가스가 확산되면서 주변을 냉각시킬 수 있다.At this time, the inert gas is diffused in the process of discharging the inert gas can be cooled around.
가스챔버공간(310)으로 공급된 불활성가스는, 주형(100)과 용강(S)의 사이 및, 상기 주형(100)과 상기 냉각자켓부(200)의 사이 중 적어도 어느 하나를 통해 배출되고, 불활성가스가 배출되는 과정에서 확산되면서 배출경로의 주변을 냉각시킬 수 있다.
The inert gas supplied to the
도 3를 참조하면, 공급된 불활성가스는 주형(100)과 용강(S) 사이를 통해서 배출되는 과정에서 주형(100) 및, 용강(S)을 냉각시킬 수 있다.Referring to FIG. 3, the supplied inert gas may cool the
구체적으로, 공급된 불활성가스는 주형(100)과 용강(S) 사이를 경유하여 배출되는 과정에서 헬륨 등의 불활성가스가 확산되면서 배출경로 상의 주형(100)의 표면 및 용강(S)의 표면이 냉각될 수 있다.Specifically, the supplied inert gas is diffused between the
도 3를 참조하면, 공급된 불활성가스는 주형(100)과 상기 냉각자켓부(200) 사이를 통해 배출되는 과정에서 주형(100)을 냉각시킬 수 있다.Referring to FIG. 3, the supplied inert gas may cool the
구체적으로, 공급된 불활성가스는 주형(100)과 용강(S) 사이를 경유하여 배출되는 과정에서 헬륨 등의 불활성가스가 확산되면서 배출경로 상의 주형(100)의 표면이 냉각될 수 있다.Specifically, the surface of the
도 2를 참조하면, 용강(S)과 주형(100) 사이 계면에서 표면장력에 의한 낮은 젖음성으로 발생된 틈새로 헬륨가스 등의 불활성가스의 확산이 일어날 수 있다.Referring to FIG. 2, diffusion of an inert gas such as helium gas may occur in a gap generated due to low wettability due to surface tension at an interface between the molten steel S and the
도 4를 참조하면, 용강(S)의 응고수축(청동 기준 1.8*10-5/℃)으로 발생된 틈새로 헬륨가스 등의 불활성가스의 확산이 일어날 수 있다. Referring to FIG. 4, diffusion of an inert gas such as helium gas may occur due to a gap generated due to solidification shrinkage (bronze standard 1.8 * 10 −5 / ° C.) of molten steel S.
이때 주형(100)과 용강(S)의 사이 및, 주형(100)과 냉각자켓부(200)의 사이는 배출되는 헬륨가스를 통해 신속하고 효율적인 열교환이 일어날 수 있다.At this time, between the
용강(S)과 주형(100)의 계면에서는 열이동 방향과 반대 방향인 용강(S)의 중심 방향으로 응고가 진행된다.At the interface between the molten steel S and the
본 발명의 연속주조장치는 주형(100) 등의 냉각성능이 개선되면서 계면에서의 불균질 핵생성(heterogeneous nucleation)을 촉진하고, 액체 내에서 안정한 핵을 형성하기 위해 필요한 임계 자유 에너지가 낮아질 수 있다. The continuous casting apparatus of the present invention can improve heterogeneous nucleation at the interface while improving the cooling performance of the
또한, 동합금의 주조공정에서 불균질 핵생성이 일어나기 위해 요구되는 과냉도는 통상 0.1 ~ 10℃ 범위내에 있기 때문에 냉각성능 개선을 통해 더욱 미세하고 균일하게 분포된 등축정(equiaxed grains) 조직을 충분히 형성할 수 있다. In addition, since the supercooling degree required for heterogeneous nucleation in the casting process of copper alloy is generally in the range of 0.1 to 10 ° C., the finer and more uniformly distributed equiaxed grains are formed by improving the cooling performance. can do.
이로 인해, 본 발명의 연속주조장치는 표면이 치밀하고 높은 강도를 가지는 주편(기재)을 연속주조할 수 있다.
For this reason, the continuous casting apparatus of this invention can continuously cast the cast steel (substrate) whose surface is dense and has high intensity | strength.
도 7은 주형(100)과 용강(S)의 사이 및, 상기 주형(100)과 상기 냉각자켓부(200)의 사이 중 적어도 어느 하나를 통해 배출되는 본 발명(실선으로 도시)과, 주형(100)과 용강(S)의 사이 및, 상기 주형(100)과 상기 냉각자켓부(200)의 사이를 통해 불활성가스가 배출되지 않는 기존의 방법(점선으로 도시)의 냉각성능을 비교한 도면이다.FIG. 7 illustrates the present invention (shown in solid line) discharged through at least one of the
도 7은 도 2, 도 4, 도 5, 도 6의 (a)구간, (b)구간, (c)구간, (d) 구간의 온도변화를 도시하였다.FIG. 7 illustrates temperature changes in sections (a), (b), (c) and (d) of FIGS. 2, 4, 5, and 6.
도 7을 참조하면, 본 발명은 주형(100)과 용강(S)의 사이 및, 상기 주형(100)과 상기 냉각자켓부(200)의 사이 중 적어도 어느 하나를 통해 배출되는 과정에서 주변을 냉각시킴으로써, 기존방법에 비해 불활성가스(헬륨가스)의 배출로 (a), (b), (c), (d) 구간으로 갈수록 온도구배가 더욱 확대되면서 냉각성능이 향상되는 것을 확인할 수 있다.
Referring to FIG. 7, the present invention cools the surroundings in a process of being discharged through at least one of between the
본 발명의 연속주조장치는 주형(100)과 용강(S)의 사이 및, 상기 주형(100)과 상기 냉각자켓부(200)의 사이 중 적어도 어느 하나를 통해 배출되는 과정에서 주변을 냉각시킴으로써, 주형(100)과 용강(S)의 사이 및, 상기 주형(100)과 상기 냉각자켓부(200)의 사이를 통해 불활성가스가 배출되지 않는 기존의 방법의 연속주조장치에 비해 냉각성능이 향상되는 것을 알 수 있다.
Continuous casting apparatus of the present invention by cooling the surroundings in the process of being discharged through at least one of between the
도 2 및, 도 3을 참조하면, 냉각자켓부(200)는, 적어도 상기 가스챔버공간(310) 및, 상기 주형(100)과 대면되도록 설치되고, 서로 열교환 가능할 수 있다.2 and 3, the cooling
냉각자켓부(200)는 적어도 상기 가스챔버공간(310) 및, 상기 주형(100)과 접하게 설치될 수 있다.The cooling
즉, 냉각자켓부(200)는 가스챔버공간(310)에 공급된 불활성가스 및, 주형(100)과 접하게 설치되어 서로 열교환될 수 있다.That is, the cooling
이에 따라, 냉각자켓부(200)는 주형(100) 및, 가스챔버공간(310)에 채워진 불활성가스를 냉각시킬 수 있다.
Accordingly, the cooling
도 3을 참조하면, 냉각자켓부(200)는 가스챔버공간(310)에 채워진 불활성 가스와 접하게 배치될 수 있고, 냉각자켓부(200)는 주형(100)에 접하게 배치될 수 있다.Referring to FIG. 3, the cooling
여기서, 냉각자켓부(200)와 주형(100)이 접하게 배치된다는 것의 의미는, 냉각자켓부(200)와 주형(100)의 사이에는 불활성가스가 유동하는 미세한 유로(틈새)가 형성된 경우를 포함하는 개념이다.Here, the meaning that the cooling
즉, 주형(100)과 냉각자켓부(200)의 사이에는 가스공급부(400)에서 챔버부(300)로 공급된 불활성가스가 이동 가능한 미세한 틈새가 존재할 수 있다.That is, between the
일례로, 주형(100) 및, 냉각자켓부(200) 중 적어도 어느 하나의 표면에는 이형재(M)가 도포될 수 있다.For example, the release material M may be coated on at least one surface of the
주형(100) 및, 냉각자켓부(200) 중 적어도 어느 하나의 표면에 유기용제와 혼합된 파우더 형태의 이형제가 도포될 수 있다.A mold release agent in powder form mixed with an organic solvent may be applied to the surface of at least one of the
도포된 이형재(M)가 건조시 유기용제는 증발하고, 유기용제가 증발하고 납은 파우더 간의 공극으로 헬륨 등의 가스가 이동할 수 있다.When the coated release material M is dried, the organic solvent may evaporate, the organic solvent may evaporate, and lead may move gas such as helium into the pores between the powders.
일례로, 가스공급부(400)는 챔버부(300)의 가스챔버공간(310)으로 저밀도이고, 높은 열전도율을 가지는 헬륨가스를 대기압을 초과하는 압력으로 공급할 수 있다.For example, the
이에 따라, 가스공급부(400)에 의해 공급된 헬륨가스가 주형(100)과 용강(S)의 사이의 공극 또는 주형(100)과 냉각자켓부(200) 사이의 공극을 통해 확산하여 구성부재 간의 열교환을 효과적으로 유도하여 추가적인 냉각효과를 얻을 수 있다.Accordingly, the helium gas supplied by the
주형(100)과 용강(S)의 사이의 공극 또는 주형(100)과 냉각자켓부(200) 사이의 공극으로 가스가 이동하면서 주형(100)이 추가적으로 냉각되는 효과를 얻을 수 있다.
As the gas moves into the gap between the
도 2 및, 도 3을 참조하면, 가스공급부(400)는, 상기 냉각자켓부(200)를 관통하여 설치되고, 상기 챔버부(300)의 가스챔버공간(310)과 연통되는 가스공급관(410) 및, 상기 가스공급관(410)을 통해 상기 챔버부(300)의 내부로 불활성가스를 공급하는 공급탱크(430)를 구비할 수 있다.2 and 3, the
일례로, 도 3을 참조하면, 용강(S)을 불활성가스가 둘러싸도록 주형(100)의 상부영역에 가스챔버공간(310)이 형성될 수 있다.For example, referring to FIG. 3, a
가스챔버공간(310)은 용강(S), 냉각자켓부(200) 및, 주형(100)에 의해 둘러싸여진 공간에 형성될 수 있고, 가스챔버공간(310)은 주형(100)의 상부영역에 형성될 수 있다.The
챔버부(300)는 주형(100)의 상단과 이격된 상태에서 가스챔버공간(310)의 적어도 일부를 둘러싸도록 설치될 수 있다.The
가스공급관(410)이 냉각자켓부(200)를 관통하여 설치되면서, 불활성가스가 챔버부(300)의 내부공간으로 유입전 냉각자켓부(200)의 내부를 유동하는 냉각매체와 열교환하면서 미리 냉각될 수 있다.
As the
도 3을 참조하면, 가스공급부(400)에서 공급된 불활성가스는 용강(S)이 이동하는 주조방향(T)을 따라 배출경로가 형성될 수 있다.Referring to FIG. 3, the inert gas supplied from the
공급된 가스의 배출방향은 주조방향(T)과 평행한 방향으로 설정될 수 있고, 배출된 불활성가스가 용강(S)을 따라 이동하면서 추가적인 냉각이 이루어질 수 있다.
The discharge direction of the supplied gas may be set in a direction parallel to the casting direction (T), and further cooling may be performed while the discharged inert gas moves along the molten steel (S).
가스공급부(400)는, 헬륨가스를 챔버부(300)의 내부에 대기압 이상의 압력을 가지도록 불활성가스를 공급할 수 있다.The
가스공급부(400)에서 공급되는 불활성가스는 헬륨가스로 구성될 수 있다.Inert gas supplied from the
헬륨은 상온에서 약 0.151 W/m*K의 열전도율로 공기 대비 약 6배 이상의 열전도율을 가진다.Helium has a thermal conductivity of about 0.151 W / m * K at room temperature and about 6 times higher than that of air.
가스공급부(400)에서 가스챔버공간(310)으로 공급되는 헬륨은 상온에서 0.17g/liter의 경량이고, 저밀도의 불활성 가스로서 진공장치의 누설시험에 사용될 만큼 극미세한 틈새로의 확산될 수 있고, 배기속도가 매우 우수하다.
Helium supplied from the
도 2를 참조하면, 주형(100)과 용강(S) 사이에는 미세한 공극인 제1 유로(L1) 및, 상기 주형(100)과 상기 냉각자켓부(200) 사이의 미세한 공극인 제2 유로(L2) 중 적어도 어느 하나가 형성되고, 상기 가스챔버공간(310)으로 공급된 불활성 가스는, 상기 제1 유로(L1) 및, 상기 제2 유로(L2) 중 적어도 어느 하나를 경유하여 배출될 수 있다.Referring to FIG. 2, a first flow path L1 that is a minute gap between the
일례로, 제1 유로(L1)와 제2 유로(L2)가 모두 형성될 수 있다.For example, both the first flow path L1 and the second flow path L2 may be formed.
즉, 주형(100)과 용강(S) 사이에는 미세한 공극인 제1 유로(L1)가 형성되고, 상기 주형(100)과 상기 냉각자켓부(200) 사이의 미세한 공극인 제2 유로(L2)가 형성될 수 있다.That is, the first flow path L1 is formed between the
가스챔버공간(310)으로 공급된 불활성 가스는, 상기 제1 유로(L1) 및, 상기 제2 유로(L2)를 경유하여 배출될 수 있고, 제1 유로(L1) 및 제2 유로(L2)를 경유하는 과정에서 불활성가스가 확산되면서 제1 유로(L1)와 제2 유로(L2)의 주변을 냉각시킬 수 있다.The inert gas supplied to the
가스공급부(400)에서 가스챔버공간(310)으로 공급된 불활성가스는 제1 유로(L1)를 경유하여 외부로 배출될 수 있다.The inert gas supplied from the
도 3을 참조하면, 공급된 불활성가스는 가스챔버공간(310)에서 제1 유로(L1)를 통해 배출될 수 있고, 제1 유로(L1)를 경유하여 배출되는 과정에서 헬륨 등의 불활성가스의 확산되면서 제1 유로(L1) 주변에 배치된 주형(100)의 표면 및 용강(S)의 표면이 냉각될 수 있다.Referring to FIG. 3, the supplied inert gas may be discharged through the first flow path L1 from the
도 3을 참조하면, 가스공급부(400)에서 가스챔버공간(310)으로 공급된 불활성가스는 제2 유로(L2)를 경유하여 외부로 배출될 수 있다.Referring to FIG. 3, the inert gas supplied from the
제2 유로(L2)를 경유하여 배출되는 과정에서 헬륨 등의 불활성가스의 확산 등에 의해 제2 유로(L2)의 주변에 배치된 주형(100)의 표면이 냉각될 수 있다.
In the process of discharging via the second flow path L2, the surface of the
도시되지는 않았으나, 다른 일례로, 제1 유로(L1)가 형성되고, 제2 유로(L2)를 형성되지 않을 수 있다.Although not shown, as another example, the first flow path L1 may be formed, and the second flow path L2 may not be formed.
가스공급부(400)에서 가스챔버공간(310)으로 공급된 불활성가스는 제1 유로(L1)를 경유하여 외부로 배출될 수 있다.The inert gas supplied from the
이 경우, 공급된 불활성가스는 가스챔버공간(310)에서 제1 유로(L1)를 통해 배출될 수 있고, 제1 유로(L1)를 경유하여 배출되는 과정에서 헬륨 등의 불활성가스의 확산되면서 제1 유로(L1) 주변에 배치된 주형(100)의 표면 및 용강(S)의 표면이 냉각될 수 있다.
In this case, the supplied inert gas may be discharged through the first flow path L1 from the
주형(100)과 용강(S)의 사이의 공극인 제1 유로(L1)의 주변에 배치되는 주형(100)의 표면에는 이형재(M)의 도포 또는 표면의 굴곡(N, 표면의 조도차)에 의해 불활성가스가 이동 가능한 공극이 존재한다.On the surface of the
냉각자켓부(200)와 주형(100)의 사이의 공극인 제2 유로(L2)의 주변에 배치되는 냉각자켓부(200)의 표면 및/또는 주형(100)의 표면에는 이형재(M)의 도포 또는 표면의 굴곡(N, 표면의 조도차)에 의해 불활성가스가 이동 가능한 공극이 존재한다.
The surface of the cooling
일례로, 주형(100) 및, 상기 냉각자켓부(200)는, 상기 제1 유로(L1)의 주변 및, 상기 제2 유로(L2)의 주변 중 적어도 상기 제1 유로(L1)의 주변에서 표면에 이형재(M)가 도포될 수 있다.For example, the
제1 유로(L1)는 주형(100)의 표면에 도포된 이형재(M)의 공극에 의해 형성될 수 있다.The first flow path L1 may be formed by a gap of the release material M applied to the surface of the
제2 유로(L2)는 주형(100) 또는 냉각자켓부(200)의 표면에 도포된 이형재(M)의 공극에 의해 형성될 수 있다.The second flow path L2 may be formed by the gap of the release material M applied to the surface of the
주형(100) 및 상기 냉각자켓부(200) 중 적어도 상기 주형(100)에 이형재(M)가 도포되고, 상기 이형재(M)의 공극이 상기 제1 유로(L1) 및, 상기 제2 유로(L2) 중 적어도 제1 유로(L1)를 형성할 수 있다.A release material M is applied to at least the
이형재(M)의 공극인 제1 유로(L1) 및/또는 제2 유로(L2)를 통해 불활성가스가 확산되면서 배출될 수 있고, 배출과정에서 제1 유로(L1), 제2 유로(L2)의 주변을 냉각시킬 수 있다.
As the inert gas is diffused through the first flow path L1 and / or the second flow path L2, which are voids of the release material M, the first flow path L1 and the second flow path L2 may be discharged. Can cool the surroundings.
제1 유로(L1) 및, 상기 제2 유로(L2)가 형성된 영역에 배치되는 상기 주형(100) 및, 상기 냉각자켓부(200) 중 적어도 어느 하나의 표면에 도포된 이형재(M)의 공극을 통해 불활성가스가 통과 가능할 수 있다.Voids of release material M applied to at least one surface of the
주형(100) 및, 상기 냉각자켓부(200)는, 상기 제1 유로(L1)의 주변 및, 상기 제2 유로(L2)의 주변 중 적어도 상기 제1 유로(L1)의 주변에서 표면의 굴곡(N, 표면의 조도차)에 의해 공극이 형성될 수 있다.
The
제1 유로(L1) 또는 제2 유로(L2)의 주변의 주형(100) 및, 냉각자켓부(200) 중 적어도 어느 하나에는 표면의 굴곡(N)에 의해 공극이 형성되고, 형성된 공극을 통해 불활성가스가 통과할 수 있다.At least one of the
이때, 주형(100)과 냉각자켓부(200)의 표면의 굴곡(N)은 주형(100) 표면의 조도차 또는 냉각자켓부(200) 표면의 조도차에 의해 형성될 수 있다.At this time, the bending (N) of the surface of the
도 2를 참조하면, 주형(100)과 용강(S)이 거의 밀착되거나, 주형(100)과 냉각자켓부(200)가 거의 밀착되어도 불활성가스는 양자의 사이의 공극을 통해 이동하면서 불활성가스의 확산에 의해 주변이 냉각될 수 있다.Referring to FIG. 2, even when the
또한, 도 4를 참조하면, 이와 같이 주변이 냉각되면서 주형(100)과 용강(S)의 사이 또는 주형(100)과 냉각자켓부(200)의 사이의 틈은 커질 수 있고 배출되는 불활성가스의 유량이 증가하면서 냉각성능이 향상될 수 있다.
4, the gap between the
다음으로, 도 5 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 연속주조장치에 관하여 구체적으로 설명하기로 한다.Next, with reference to Figures 5 to 6, it will be described in detail with respect to the continuous casting apparatus according to another embodiment of the present invention.
도 5 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 연속주조장치는 주형(100), 냉각자켓부(200), 챔버부(300), 가스공급부(400) 및, 격벽부(500)를 포함할 수 있다.5 to 6, the continuous casting apparatus according to the embodiment of the present invention includes a
도 5 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 연속주조장치는 횡방향으로 용강(S)이 통과되는 통로가 형성되는 주형(100)과, 적어도 상기 주형(100)을 냉각시키는 냉각자켓부(200)와, 용강(S)의 주변을 외기로부터 차단하도록 가스챔버공간(310)을 형성하는 챔버부(300)와 상기 챔버부(300)로 불활성가스를 공급하는 가스공급부(400) 및, 상기 주형(100)으로 용강(S)이 공급되도록, 용강(S)의 주입구와 상기 주형(100)의 사이를 연결하는 격벽부(500)를 포함하고, 상기 주형(100)과 용강(S)의 사이 및, 상기 주형(100)과 상기 냉각자켓부(200)의 사이 중 적어도 어느 하나를 통해 상기 가스공급부(400)에서 공급된 불활성가스가 배출될 수 있다.5 to 6, a continuous casting apparatus according to another embodiment of the present invention is configured to cool a
도 5 및, 도 6을 참조하면, 본 실시예의 연속주조기(수평식 연속주조장치)는 주형(100)은 횡방향으로 용강(S)이 공급될 수 있다.5 and 6, in the continuous casting machine (horizontal continuous casting apparatus) of the present embodiment, the
이와 같이, 수평형 연속주조장치의 경우는 앞서 설명한 수직형 연속주조장치와 거의 구성이 동일하나, 용강(S)이 수평방향으로 공급되는 점에서 용강(S)의 주입구와 주형(100)의 사이에서 용강(S)이 가스챔버공간(310)로 누출될 수 있다.As described above, the horizontal continuous casting apparatus is substantially the same as the vertical continuous casting apparatus described above, but between the injection hole of the molten steel S and the
따라서, 용강(S)의 주입구와 상기 주형(100)의 사이를 연결하는 격벽부(500)를 설치하여, 용강(S)의 주입구와 주형(100)의 사이에서 용강(S)이 가스챔버공간(310)으로 누출되는 것을 방지하도록 구성되었다.
Therefore, the
도 5 및, 도 6을 참조하면, 주형(100)은, 상기 냉각자켓부(200)에서 용강(S) 방향으로 불활성가스의 배출을 유도하는 배출유도홀(110)이 관통 형성될 수 있다.5 and 6, the
배출유도홀(110)은 주형(100)에 둘레방향으로 복수 개가 이격하여 형성될 수 있다.The
주형(100)과 격벽부(500)는 밀폐되어, 주형(100)과 격벽부(500)의 사이로 불활성가스가 유입될 수 없다.The
또한, 앞서 설명한 수직형 연속주조기의 경우, 주형(100)과 용강(S)의 사이로 공급된 불활성가스가 배출될 수 있으나, 수평형 연속주조기의 경우는 주형(100)과 가스챔버공간(310)의 사이가 격벽부(500)에 의해 밀폐될 수 있다.In addition, in the case of the vertical continuous casting machine described above, the inert gas supplied between the
따라서, 수평형 연속주조기의 경우, 주형(100)은 냉각자켓부(200)에서 용강(S) 방향으로 불활성가스의 배출을 유도하는 배출유도홀(110)이 관통 형성될 수 있다.Therefore, in the case of the horizontal continuous casting machine, the
따라서, 가스챔버공간(310)으로 공급된 불활성가스는 제2 유로(L2), 배출유도홀(110), 제1 유로(L1)를 경유하여 외부로 배출될 수 있다.Therefore, the inert gas supplied to the
즉, 가스챔버공간(310)으로 공급된 불활성가스는 냉각챔버부(300)와 주형(100)의 사이인 제2 유로(L2)를 경유하고, 제2 유로(L2)에서 배출유도홀(110)을 관통하여 주형(100)과 용강(S)의 사이인 제1 유로(L1)를 통해 외부로 배출될 수 있다.That is, the inert gas supplied to the
그리고, 배출유도홀(110)은 주형(100)을 관통하여 형성되고, 주형(100)의 둘레방향으로 방사상으로 복수 개가 이격하여 형성될 수 있다.The
이때, 배출유도홀(110)은 주형(100)의 둘레방향으로 방사상으로 배치되되, 일정한 간격으로 이격하여 배치될 수 있다.At this time, the
이때, 배출유도홀(110)은 제2 유로(L2)와 제1 유로(L1)를 연통시킬 수 있다.At this time, the
배출유도홀(110)을 통해 주형(100)과 용강(S)의 사이인 제1 유로(L1)로 유입된 불활성가스의 압력에 의해 비응고된 용강(S)이 손상되는 것을 방지하기 위해, 배출유도홀(110)은 용강(S)의 표면이 응고된 응고영역(S1)부분에 형성될 수 있다.
In order to prevent the non-solidified molten steel (S) from being damaged by the pressure of the inert gas introduced into the first flow path (L1) between the
본 실시예의 연속주조장치에서 활용되는 주형(100), 냉각자켓부(200), 챔버부(300), 가스공급부(400)의 구성은, 앞서 설명한 연속주조장치의 주형(100), 냉각자켓부(200), 챔버부(300), 가스공급부(400)의 구성과 동일한바 이에 대한 자세한 설명은 중복을 피하기 위해 생략한다.
The
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes can be made without departing from the technical spirit of the present invention described in the claims. It will be obvious to those of ordinary skill in the field.
100: 주형 110: 배출유도홀
200: 냉각자켓부 210: 자켓본체
230: 유입관 250: 유출관
300: 챔버부 310: 가스챔버공간
400: 가스공급부 410: 가스공급관
430: 공급탱크 500: 격벽부
L1: 제1 유로 L2: 제2 유로
M: 이형재 N: 굴곡
S: 용강 S1: 응고영역
S2: 비응고영역 T: 주조방향100: mold 110: discharge guide hole
200: cooling jacket portion 210: jacket body
230: inlet pipe 250: outlet pipe
300: chamber 310: gas chamber space
400: gas supply unit 410: gas supply pipe
430: supply tank 500: partition wall
L1: 1st flow path L2: 2nd flow path
M: Release material N: Bend
S: molten steel S1: solidification area
S2: non-solidification area T: casting direction
Claims (9)
적어도 상기 주형을 냉각시키는 냉각자켓부;
용강의 주변을 외기로부터 차단하도록 가스챔버공간을 형성하는 챔버부; 및,
상기 챔버부로 불활성가스를 공급하는 가스공급부;를 포함하고,
공급된 불활성가스는,
상기 주형과 용강의 사이 및, 상기 주형과 상기 냉각자켓부의 사이를 통해 배출되는 과정에서 주변을 냉각시키고,
상기 주형과 용강 사이에는 미세한 공극인 제1 유로 및, 상기 주형과 상기 냉각자켓부 사이의 미세한 공극인 제2 유로가 형성되고,
상기 가스챔버공간으로 공급된 불활성 가스는, 상기 제1 유로 및, 상기 제2 유로를 경유하여 배출되는 것을 특징으로 하는 연속주조장치.
A mold in which a passage through which molten steel passes is formed;
A cooling jacket portion cooling at least the mold;
A chamber portion forming a gas chamber space to block the periphery of the molten steel from outside air; And,
And a gas supply part supplying an inert gas to the chamber part.
The supplied inert gas is
Cooling the surroundings in the process of being discharged between the mold and the molten steel, and between the mold and the cooling jacket portion,
Between the mold and the molten steel is formed a first flow path of fine pores and a second flow path of fine pores between the mold and the cooling jacket portion,
The inert gas supplied to the gas chamber space is discharged via the first flow path and the second flow path.
적어도 상기 가스챔버공간 및, 상기 주형과 대면되도록 설치되고, 서로 열교환 가능한 것을 특징으로 하는 연속주조장치.
The method of claim 1, wherein the cooling jacket portion,
And at least the gas chamber space and the mold, which face each other and are heat-exchangable with each other.
상기 냉각자켓부를 관통하여 설치되고, 상기 챔버부의 가스챔버공간과 연통되는 가스공급관; 및,
상기 가스공급관을 통해 상기 챔버부의 내부로 불활성가스를 공급하는 공급탱크;를 구비하는 연속주조장치.
According to claim 1, The gas supply unit,
A gas supply pipe installed through the cooling jacket and communicating with a gas chamber space of the chamber; And,
And a supply tank for supplying an inert gas into the chamber through the gas supply pipe.
상기 가스공급부에서 공급된 불활성가스는 용강이 이동하는 주조방향을 따라 배출경로가 형성되는 것을 특징으로 하는 연속주조장치.
The method of claim 2,
Inert gas supplied from the gas supply unit continuous casting apparatus characterized in that the discharge path is formed along the casting direction in which the molten steel moves.
상기 제1 유로의 주변 및, 상기 제2 유로의 주변 중 적어도 상기 제1 유로의 주변에서 표면에 이형재가 도포되는 것을 특징으로 하는 연속주조장치.
The method of claim 1, wherein the mold and the cooling jacket portion,
And a release material is applied to a surface at least in the periphery of the first flow path and in the periphery of the second flow path.
상기 제1 유로의 주변 및, 상기 제2 유로의 주변 중 적어도 상기 제1 유로의 주변에서 표면의 굴곡에 의해 공극이 형성되는 것을 특징으로 하는 연속주조장치.
The method of claim 1, wherein the mold and the cooling jacket portion,
And a void is formed by bending of a surface at least in the periphery of the first flow path and in the periphery of the second flow path.
적어도 상기 주형을 냉각시키는 냉각자켓부;
용강의 주변을 외기로부터 차단하도록 가스챔버공간을 형성하는 챔버부;
상기 챔버부로 불활성가스를 공급하는 가스공급부; 및,
상기 주형으로 용강이 공급되도록, 용강의 주입구와 상기 주형의 사이를 연결하는 격벽부;를 포함하고,
상기 주형과 용강의 사이 및, 상기 주형과 상기 냉각자켓부의 사이를 통해 상기 가스공급부에서 공급된 불활성가스가 배출되고,
상기 주형과 용강 사이에는 미세한 공극인 제1 유로 및, 상기 주형과 상기 냉각자켓부 사이의 미세한 공극인 제2 유로가 형성되고,
상기 가스챔버공간으로 공급된 불활성 가스는, 상기 제1 유로 및, 상기 제2 유로를 경유하여 배출되는 것을 특징으로 하는 연속주조장치.
A mold in which a passage through which molten steel passes in a transverse direction is formed;
A cooling jacket portion cooling at least the mold;
A chamber portion forming a gas chamber space to block the periphery of the molten steel from outside air;
A gas supply part supplying an inert gas to the chamber part; And,
And a partition wall portion configured to connect the injection hole of the molten steel and the mold so that molten steel is supplied to the mold.
Inert gas supplied from the gas supply part is discharged between the mold and the molten steel and between the mold and the cooling jacket part.
Between the mold and the molten steel is formed a first flow path of fine pores and a second flow path of fine pores between the mold and the cooling jacket portion,
The inert gas supplied to the gas chamber space is discharged via the first flow path and the second flow path.
상기 냉각자켓부에서 용강 방향으로 불활성가스의 배출을 유도하는 배출유도홀이 관통 형성되는 것을 특징으로 하는 연속주조장치.
The method of claim 8, wherein the mold,
Continuous casting apparatus, characterized in that the through-hole induction hole for inducing the discharge of inert gas in the direction of the molten steel in the cooling jacket portion.
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