KR101493344B1 - A Nozzle for Direct Metal Strip Casting - Google Patents
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Abstract
본 발명은 주조노즐의 열린 출구를 통하여 용융금속을 공급하여 회전하는 주조롤 표면상에서 원하는 두께로 스트립을 직접 응고시키는 연속스트립(continuous strip)의 직접주조 공정과 관련된 것으로, 주조롤에 용융금속을 공급하여 스트립을 주조하는 주조용 노즐(nozzle)에 관한 것이다.The present invention relates to a direct casting process of a continuous strip in which molten metal is fed through an open outlet of a casting nozzle to directly coagulate the strip to a desired thickness on a rotating casting roll surface, To a casting nozzle for casting a strip.
본 발명의 직접 주조용 노즐은, 용탕이 인입되는 입구와 인입된 용탕을 주조롤 표면으로 배출하는 출구로 구성되는 직접주조용 노즐에 있어서, 상기 입구의 하부에는 용탕 내 불순물을 제거하기 위한 하부필터가 설치되고, 상기 출구측은 입구측 보다 낮게 홈을 형성하도록 경계면에 단턱이 형성되고, 단턱 상부에 슬래그를 제거하기 위한 상부필터가 설치되는 것을 특징으로 한다.The direct casting nozzle of the present invention is a direct casting nozzle comprising an inlet through which molten metal is introduced and an outlet through which the molten metal is drawn to the surface of the casting roll. A lower casting nozzle for removing impurities in the molten metal, The outlet side is formed with a step at an interface so as to form a groove lower than the inlet side and an upper filter for removing slag is provided on the upper part of the step.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 노즐 하단부에 홈을 설치하므로서 용융금속 용탕의 플로우(flow)를 일정하게 하여 주조롤로 용탕을 공급하는 것이 가능하고, 주조 노즐 내부에 설치된 세라믹 필터를 통하여 용탕으로 유입된 슬래그를 현저히 필터링(filtering)할 수 있으며, 용탕 유입 부위와 출탕 부위를 제외한 나머지 부분을 세라믹으로 밀봉하여 산소유입을 원천적으로 방지함으로써, 고온용 금속 용탕의 슬래그제거 및 산화물 형성 억제에 매우 효과적이다.According to the present invention as described above, it is possible to supply the molten metal with the casting roll while keeping the flow of the molten metal melt constant by providing the groove at the lower end of the nozzle, and it is possible to supply the molten metal through the ceramic filter The slag can be remarkably filtered and the remaining portion excluding the molten metal inflow portion and the tapping portion is sealed with a ceramic to prevent the oxygen inflow from the source to effectively remove the slag and inhibit oxide formation of the molten metal for high temperature.
주조용 노즐, 용탕입구, 용탕 출구, 요철형 홈, 필터 Casting nozzle, molten metal inlet, molten metal outlet, uneven groove, filter
Description
본 발명은 주조노즐의 열린 출구를 통하여 용융금속을 공급하여 회전하는 주조롤 표면상에서 원하는 두께로 스트립을 직접 응고시키는 연속스트립(continuous strip)의 직접주조 공정과 관련된 것으로, 주조롤에 용융금속을 공급하여 스트립을 주조하는 주조용 노즐(nozzle)에 관한 것이다. 보다 상세하게는 고온의 용탕에서 금속스트립을 직접 주조하는 공정에서, 용탕의 슬래그를 보다 효율적으로 제거하고, 주조롤로 공급되는 용탕의 플로우(flow)를 보다 일정하게 유지하며, 산소 유입을 차단하여 산화물 형성 억제에 매우 효과적인 주조용 노즐에 관한 것이다.The present invention relates to a direct casting process of a continuous strip in which molten metal is fed through an open outlet of a casting nozzle to directly coagulate the strip to a desired thickness on a rotating casting roll surface, To a casting nozzle for casting a strip. More specifically, in a process of directly casting a metal strip in a high-temperature molten metal, slag of the molten metal is more efficiently removed, the flow of the molten metal supplied to the casting roll is kept more constant, The present invention relates to a casting nozzle which is very effective in suppressing the formation of carbon black.
일반적으로, 금속 스트립을 용융금속으로부터 직접 주조하기 위하여 여러가지 방법 및 장치가 알려져 있다. 이러한 방법의 대표적인 예로는 휠이나 연속벨트같이 빠르게 움직이는 급냉 표면에 간격을 오리피스 (orifice)를 통해 용융금속을 분사하는 방법과, 금속의 용탕조속에 회전하는 주조롤의 급냉 표면을 부분적으로 담그는 방법과, 수평연결벨트를 급냉 층으로 사용하여 그 위에 용융금속이 흘러 응고되게 하는 방법, 한 쌍의 롤러 사이에 용탕조를 갖추고 있는 주조 방법 및 회전하는 주조롤의 급냉 표면에 금속 용탕이 타고 올라가면서 응고되도록 하는 방법 등이 있다.In general, various methods and apparatuses are known for casting metal strips directly from molten metal. Typical examples of such a method include a method of spraying molten metal through an orifice with a gap on a rapidly moving rapidly cooling surface such as a wheel or a continuous belt, a method of partially dipping the quenched surface of a rotating casting roll in the molten metal A method in which a horizontal connecting belt is used as a quenching layer and a molten metal flows and solidifies on the molten metal, a casting method in which a molten metal bath is provided between a pair of rollers, and a method in which a molten metal rises on the quenched surface of a rotating casting roll, And so on.
본 발명은 상기한 방법 중에서 회전하는 주조롤의 급냉 표면에 금속 용탕이 타고 올라가면서 직접 응고되도록 하여 금속 스트립을 제조하는 방법에 관련한 것이다. The present invention relates to a method for producing a metal strip by allowing the molten metal to rub directly on the quenched surface of a rotating casting roll among the above methods.
일반적으로 직접 주조 시 사용되는 노즐은 특별한 규격이 없이 주조하는 재료에 따라 세라믹 계열의 내화재와, 고온용 시멘트 등으로 각 공정에 맞게 제작하여 사용하고 있다. 특히 고온용 노즐의 경우 고온에서 균열이 발생하지 않아야 하고 장비의 특성에 맞아야 하기 때문에 수요자가 직접 제조하는 경우가 많다. 단순 고온 세라믹 혹은 고온용 시멘트 등으로 직접 제조할 경우에는 많은 기공이 존재하여 치밀도가 떨어져 노즐 균열의 원인이 되기도 한다. Generally, the nozzles used in direct casting are manufactured according to the casting materials with refractory materials of ceramics type and cement for high temperature according to the casting materials without any special standard. In particular, high-temperature nozzles are often manufactured directly by the customer because cracks should not occur at high temperatures and they must match the characteristics of the equipment. In case of manufacturing directly with high temperature ceramic or high temperature cement, there are many pores and the density is decreased, which causes cracking of the nozzle.
따라서 공정에 맞는 노즐을 설계하여 전문 세라믹 제조업체에 맡겨, 고온 고압으로 치밀도를 높여서 생산하여 사용하는 경우가 많다. 그러나 R&D 등의 연구개발 업무나 공정개선 등의 실험에 필요한 노즐의 경우는 소요수량이 많지 않고, 소요 규격이 특수하여 노즐 제조에 많은 어려움이 있다. Therefore, it is often the case that a nozzle suitable for the process is designed and left to a specialized ceramic manufacturer, which is produced by increasing the density at high temperature and high pressure. However, in the case of nozzles required for R & D such as R & D and experiments for improvement of processes, the required quantity is not so large, and there are many difficulties in nozzle manufacture due to the special specification.
특히, 고온용 금속 특히, Fe, NI, Cr 등의 합금에 관한 주조는 고융점(1500도 이상)을 필요로 하는데, 특히 Cr 등이 첨가된 합금의 경우 용탕의 유동성이 현저히 저하되고 많은 산화물 형성이 용이하여 많은 슬래그를 발생시키므로 주조에 많은 어려움이 있다. 따라서 이러한 산화물 형성 방지와 슬래그 유입을 억제할 수 있는 직접 주조용 노즐의 설계가 대단히 중요한 요소가 된다. In particular, the casting of a high-temperature metal, especially Fe, NI, Cr, etc., requires a high melting point (more than 1500 degrees), and in the case of an alloy containing Cr or the like, the flowability of the molten metal is remarkably decreased, It is difficult to cast the slag because it generates many slag. Therefore, the prevention of such oxide formation and the design of the direct casting nozzle capable of suppressing the slag inflow are very important factors.
또한, 용융금속으로부터 직접 스트립을 제조함에 있어서, 주조 노즐에 저장된 금속 용탕은 용탕의 깊이 변화와 인접한 주조롤의 유동에 영향을 받아 용탕의 플로우가 일정하게 주조롤에 전달되지 못하고 불규칙한 흐름을 보이는 경우가 자주 발생한다. 따라서, 용융금속의 플로우를 안정되게 할 수 있는 주조 노즐의 구조가 요청되어 왔다. Further, in producing the strip directly from the molten metal, the molten metal stored in the casting nozzle is influenced by the depth change of the molten metal and the flow of the adjacent molten metal, so that the flow of the molten metal is not constantly transmitted to the casting roll, . Therefore, there has been a demand for a structure of a casting nozzle capable of stabilizing the flow of molten metal.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 용융금속의 용탕의 플로우(flow)를 일정하게 유지하면서, 용탕으로 유입되는 슬래그를 효과적으로 필터링(filtering)할 수 있고, 공기의 유입으로 인한 산화물 생성을 방지할 수 있는 용융금속으로부터 직접 금속 스트립을 제조하는데 필요한 주조용 노즐을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been devised to solve the problems as described above, and it is an object of the present invention to effectively filter the slag flowing into the molten metal while keeping the flow of the molten metal constant, It is an object of the present invention to provide a casting nozzle necessary for producing a metal strip directly from a molten metal capable of preventing oxide formation.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 노즐의 바닥에 홈을 설치하는 공정, 노즐 내부에 세라믹 필터를 적용하여 슬래그 유입을 억제하는 공정, 그리고 산소유입을 원천적으로 봉쇄하여 산화물 생성을 억제시키는 공정으로 크게 분류할 수 있다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a honeycomb structure, including the steps of providing a groove on the bottom of a nozzle, a step of applying a ceramic filter to the inside of the nozzle to suppress slag inflow, Process.
구체적으로 보면, 본 발명의 직접 주조용 노즐은, 용탕이 인입되는 입구와 인입된 용탕을 주조롤 표면으로 배출하는 출구로 구성되는 직접주조용 노즐에 있어서, 상기 입구의 하부에는 용탕 내 불순물을 제거하기 위한 하부필터가 설치되고, 상기 출구측은 입구측 보다 낮게 홈을 형성하도록 경계면에 단턱이 형성되고, 단턱 상부에 슬래그를 제거하기 위한 상부필터가 설치되는 것을 특징으로 한다.Specifically, the direct casting nozzle of the present invention is a direct casting nozzle comprising an inlet through which molten metal is introduced and an outlet through which the molten metal is drawn to the surface of the casting roll, wherein impurities in the molten metal are removed The outlet is formed with a step at an interface so as to form a groove lower than the inlet side and an upper filter is provided at an upper portion of the step to remove slag.
또한, 상기 노즐의 출구측은 뚜껑에 의해 덮여 있는 것을 특징으로 하고, 또한, 상기 뚜껑은 상기 노즐의 출구측 좌우 측면에 고정되는 지지대에 고온 시멘트로 접합되어 있는 것을 특징으로 한다. Further, the outlet of the nozzle is covered with a lid, and the lid is bonded to a support fixed to left and right sides of the exit side of the nozzle with high-temperature cement.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 노즐 하단부에 홈을 설치하므로서 용융금속 용탕의 플로우(flow)를 일정하게 하여 주조롤로 용탕을 공급하는 것이 가능하고, 주조 노즐 내부에 설치된 세라믹 필터를 통하여 용탕으로 유입된 슬래그를 현저히 필터링(filtering)할 수 있으며, 용탕 유입 부위와 출탕 부위를 제외한 나머지 부분을 세라믹으로 밀봉하여 산소유입을 원천적으로 방지함으로써, 고온용 금속 용탕의 슬래그제거 및 산화물 형성 억제에 매우 효과적이다. 또한, 본 발명에 따른 직접 주조용 노즐은 고온용 금속주조는 물론 산화물 생성이 용이한 금속소재의 주조에 매우 유용하며, 주조품의 품질 향상에 우수한 효과가 있어 다양한 분야에 적용이 가능하다. According to the present invention as described above, it is possible to supply the molten metal with the casting roll while keeping the flow of the molten metal melt constant by providing the groove at the lower end of the nozzle, and it is possible to supply the molten metal through the ceramic filter The slag can be remarkably filtered and the remaining portion excluding the molten metal inflow portion and the tapping portion is sealed with a ceramic to prevent the oxygen inflow from the source to effectively remove the slag and inhibit oxide formation of the molten metal for high temperature. In addition, the direct-casting nozzle according to the present invention is very useful for casting a metal material, which is easy to produce oxides as well as high-temperature metal casting, and is excellent in improving the quality of a casting product and can be applied to various fields.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하면서 보다 상세히 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의, 노즐 바닥 부분에 요철형 홈을 형성한 1차 주조용 노즐의 평면도로서; 도 1(a)는 사용 전 노즐의 평면 사진이고, 도 1(b)는 사용 후 노즐의 평면 사진이고, 도 1(c)는 직접 주조된 스트립의 형상 사진이며, 도 1(d)는 도 1(a)의 A-A선 단면 개념도이다. 1 is a plan view of a primary casting nozzle according to the present invention, in which a recessed groove is formed in a bottom portion of a nozzle; Fig. 1 (a) is a plan view of the nozzle before use, Fig. 1 (b) is a plane photograph of the nozzle after use, 1 (a). Fig.
도 2는 본 발명의, 요철 형 홈과 필터를 설치한 2차 주조용 노즐의 평면도로서; 도 2(a)는 사용 전 노즐의 평면 사진이고, 도 2(b)는 사용 후 노즐의 평면 사진이고, 도 2(c)는 직접 주조된 스트립의 형상 사진이며, 도 2(d)는 도 2(a)의 A-A선 단면 개념도이다. 2 is a plan view of a nozzle for secondary casting provided with a concavo-convex groove and a filter according to the present invention; Fig. 2 (a) is a plan view of the nozzle before use, Fig. 2 (b) is a plane photograph of the nozzle after use, Fig. 2 2 (a). Fig.
도 3은 본 발명의, 요철 형 홈과 필터를 설치한 3차 주조용 노즐의 평면도로서; 도 3(a)는 사용 전 노즐에서 뚜껑을 열어놓은 평면 사진이고, 도 3(b)는 사용 전 노즐에서 뚜껑을 닿은 평면 사진이고, 도 3(c)는 사용 전 노즐을 뚜껑을 닿은 상태로 정면에서 본 사진이며, 도 3 (d)는 사용 후 노즐의 평면 사진이고, 도 3(e)는 직접 주조된 스트립의 형상 사진이며, 도 2(f)는 도 3(a)의 A-A선 단면 개념도이다.Fig. 3 is a plan view of a third casting nozzle according to the present invention, in which a concavo-convex groove and a filter are provided; Fig. 3 (b) is a plan view of the nozzle before it is used, and Fig. 3 (c) is a plan view of the nozzle before the nozzle is in contact with the lid Fig. 3 (d) is a plan view of the nozzle after use, Fig. 3 (e) is a shape photograph of the directly cast strip, Fig. 2 (f) It is a conceptual diagram.
도 1의, 1차 제작된 주조용 노즐을 참조하면, 이 노즐을 이용하여 용융금속(용탕)으로부터 직접 금속 스트립을 제조하기 위하여는, 용탕 입구(5)를 통하여 용융 금속이 주조용 노즐(1)로 들어오게 되고, 이 용탕은 주조롤(6)이 있는 쪽으로 이동하면서 노즐을 채우게 된다. 용탕이 바닥부분의 요철형 홈(4) 윗부분까지 완전히 차게 되면, 용탕은 용탕 출구(9)를 통하여 주로롤(6)에 부착되기 시작한다. 회전하는 주조롤(6)에 부착된 용탕은 주조롤(6)의 냉각표면에서 금속 스트립으로 만들어 지면서 냉각된다. 이는 도 2 및 도 3에 도시된 2차, 3차 제작된 주조용 노즐의 경우도 마찬가지의 제조공정을 거치게 된다.Referring to the primary casting nozzle shown in Fig. 1, in order to produce a metal strip directly from the molten metal (molten metal) using the nozzle, molten metal is injected through the
우선 도 1(a) 및 도 1(d)의 1차 제작된 주조용 노즐(1)은, 노즐의 출구측 바닥 부분(2)에 요철형 홈(4)을 형성하였고, 이 요철형 홈(4)의 바닥 부분(2)은 노즐의 선단 바닥(3)보다 깊게 형성되기 때문에 그 경계면에 단턱이 형성되어 있다. 주 조용 노즐(1)은 세라믹 재질을 고온 고압으로 압축 성형하여 제작하였다. 그러나, 이렇게 설계된 도 1(a)의 주조용 노즐(1)은 일반 금속재질의 스트립 직접 주조에는 상당한 효과가 있었으나, 고온용 금속이나 산화가 잘되는 금속의 경우에는, 도 1(b)에 나타난 바와 같이 주조 후의 노즐 바닥에 많은 슬래그가 침지되고, 도 1(c)와 같이 직접 주조된 금속 스트립의 표면형상에도 슬래그를 동반하게 되어 주조재 표면에 많은 결함을 생성하는 원인이 되었다. First, the casting nozzle 1 produced in Figs. 1 (a) and 1 (d) is provided with a concave-convex groove 4 at the outlet-side bottom portion 2 of the nozzle, 4 are formed deeper than the
상기와 같은 도 1의 1차 제작 노즐의 단점을 보완하기 위해 도2(a) 및 도 2(d)와 같이 주조용 노즐(1)의 내부 앞 부분인 입구측 선단 바닥(3)에 슬래그를 제거하기 위한 고온용 다공성 세라믹의 하부 필터(10)를 설치하였다. 이로써 용탕 상부에 부유물로 존재하는 슬래그를 효과적으로 제거할 수 있었다. 도 2(b)는 세라믹 필터의 적용으로 슬래그가 노즐 내에서 제거됨을 실험적으로 보여주고 있으며, 도 3(c)는 용융 금속에서 직접 제조된 금속스트립의 표면 형상인데, 도1(c)와 비교해 보면 슬래그 제거로 인해 판재 표면의 거칠기가 상당히 양호해 졌음을 보여준다. In order to compensate for the disadvantages of the primary nozzle of FIG. 1 as described above, slag is preferably added to the inlet-
한편, 탄화물 또는 산화물 생성이 용이한 금속, 예컨데, Cr, Mo, Fe, V, W, Al 등의 금속의 경우 슬래그 제거만으로는 충분한 금속표면 조도를 얻을 수 없었는데, 이는 용탕이 노즐을 통과하면서 표면산화물이 형성되었기 때문이다. 따라서 본 발명의 발명자들은 도3(f)와 같이 주조용 노즐(1)에서, 용탕 입구(5)와 용탕 출구(9)를 제외한 부위를 세라믹 노즐 재질과 동일한 세라믹 재질로 밀봉 포장(Closed Packing)하고, 노즐의 출구측은 도 3(f)와 같이 뚜껑(20)을 덮고, 그 뚜껑(20)의 밑에, 즉 단턱 상부에 추가로 슬래브를 제거하기 위한 세라믹 재질의 상부 필터(22)를 부착하였다. 상기 뚜껑(20)은 주조용 노즐(1)의 출구측 좌우 측면에 고정된 지지대(21)에 고온 시멘트로 접합하여 밀봉하였다. 이를 통하여 공기 유입 차단 및 슬래그 필터링으로 산화요인을 근본적으로 제거할 수 있었으며, 도3 (d)와 같이 사용 후의 노즐 바닥도 슬래그 잔량이 적었으며, 용융 금속으로부터 직접 제조된 스트립의 표면 또한 도 3(e)와 같이 매끈한 형상을 얻을 수가 있었다. On the other hand, in the case of metals such as Cr, Mo, Fe, V, W and Al which are easily produced by carbides or oxides, it is not possible to obtain sufficient metal surface roughness only by slag removal, Is formed. 3 (f), the inventors of the present invention have found that a portion of the casting nozzle 1 excluding the
다시 정리하면, 본 발명에서 제조하고자 하는 세라믹 노즐은 금속 주조용 노즐로서 특히 슬래그가 많이 발생하거나, 미량의 슬래그 유입이 치명적인 주조재, 또는 산화가 용이하여 많은 산화물을 생성시키는 금속소재의 산화억제용으로 매우 유용하다. In other words, the ceramic nozzle to be manufactured in the present invention is a metal casting nozzle, in particular, a casting material in which a large amount of slag is generated or a small amount of slag is fouled, or a metal material Is very useful.
일반적으로 고온용 금속, 예를 들어, Fe, NI, Cr 등의 합금에 관한 주조는 고융점(1500도 이상)을 필요로 하는데, 특히 Cr 등이 첨가된 합금의 경우 용탕의 유동성이 현저히 저하되고 많은 산화물을 형성하여 많은 슬래그를 발생시키므로 주조에 많은 어려움이 있다. In general, a casting of a high temperature metal such as Fe, NI, Cr or the like requires a high melting point (more than 1500 degrees), and in particular, in the case of an alloy containing Cr or the like, It forms a lot of oxides and generates a large amount of slag, so that there are many difficulties in casting.
따라서 노즐의 설계가 상당히 중요한 주조공정 요인이 되는데, 주조 시 사용되는 노즐은 특별한 규격이 없이 주조하는 재료에 따라 세라믹 계열의 내화재와, 고온용 시멘트 등으로 각 공정에 맞게 제작하여 사용하고 있다. 특히 고온용 노즐의 경우 고온에서 균열이 발생하지 않아야 하고 장비의 특성에 맞아야 하기 때문에 직접 제조하고 있는 경우가 많은데, 단순 고온 세라믹 혹은 고온용 시멘트 등으로 직접 제조할 경우에는 많은 기공이 존재하여 치밀도가 떨어져 균열의 원인이 되기도 한다.Therefore, the design of the nozzle is a very important casting process factor. Nozzles used in casting are fabricated according to the casting materials with ceramic refractory materials and cement for high temperature. Especially, in case of high-temperature nozzles, since cracks should not occur at high temperature and they must be matched to the characteristics of equipment, many of them are directly manufactured. In case of manufacturing directly with high temperature ceramics or high temperature cement, many pores exist, Which may cause cracks.
본 발명에서 제시하는 고온 주조용 노즐은 산화를 방지하고 슬래그를 획기적으로 제거할 수 있는 기술이다. 본 발명의 실험결과에 따른 실시예를 보면, 우선 금속을 고온에서 용융하여 멜트(melt) 상태로 만든 후, 용탕을 턴디쉬(turndish)로 보내어 용탕의 높이를 일정하게 유지하여 유입되는 멜트(melt)양을 조절하고, 도1(a)와 같이 용탕의 플로우(flow)를 일정하게 하고 슬래그나 침전물을 제거하기 위해서 바닥에 요철형 홈(4)을 형성하여 제작하였다. 그러나 실험결과에 의하면 개선 전 노즐의 경우 금속멜트(melt)의 플로우(flow)를 일정하게 유지(용융금속melt 선단을 평행하게 유지)하는데는 유용하였지만, 잔탕의 슬래그 형태(도1b)로 판단컨대 슬래그 제거나 유입방지에는 효과가 거의 없었다. 결과적으로 도1(c)와 같이 주조 후 제조된 판재의 표면은 산화물로 매우 거친 편이었다. The high-temperature casting nozzle proposed in the present invention is a technique capable of preventing oxidation and drastically removing slag. According to the experiment result of the present invention, the metal is first melted at a high temperature to melt, and then the molten metal is sent to a turndish so that the height of the molten metal is kept constant, ), And the concave-convex grooves 4 were formed on the bottom in order to make the flow of the molten metal constant and to remove the slag and the precipitate as shown in FIG. 1 (a). However, according to the experimental results, it is useful to keep the flow of the metal melt constant (keep the tip of the molten metal melt parallel) in the case of the pre-reforming nozzle, but judging from the slag shape of the residue (FIG. 1B) There was almost no effect on slag removal and prevention. As a result, as shown in Fig. 1 (c), the surface of the plate produced after casting was very rough as an oxide.
그러나, 도 1(a)의 노즐 개념에 턴디쉬 아랫부분, 노즐 바닥 요철형 홈(4) 이전 부위에 각각 세라믹 필터(10)를 설치하여 노즐을 개선하였더니 도2(c)와 같이 제조된 금속판재 표면의 거칠기나 산화 정도를 많이 개선할 수 있었다. However, in the nozzle concept of FIG. 1 (a), the
여기에 산화가 되기 쉬운 금속소재의 산화유입 경로를 최대한 억제하기 위해 밀봉(closed system) 형태의 주조용 노즐(1)을 도3(f)와 같이 제작하였다. 노즐 내부에 세라믹 소재 지지대(21)를 도 3(a)와 같이 설치하고, 용탕이 유입되는 턴디쉬 아랫부분과 용탕 출구를 제외한 다른 공간을 완전히 세라믹 소재로 덮어 밀봉(close)하여 유입되는 용탕 부위와 출탕 부위를 제외한 타 공간에서 산소 유입을 근본적으로 차단하였다. 실험결과는 도3(e)와 같이 산화물이 거의 발생하지 않고, 슬래그의 유입도 극소화되어 제조된 판재 표면 형상의 품질도 우수한 것으로 나타났다. A casting nozzle 1 in the form of a closed system was manufactured as shown in FIG. 3 (f) in order to suppress the oxidative inflow path of the metal material which is liable to be oxidized to the maximum. 3 (a), a tundish bottom portion into which the molten metal flows and a space other than the molten metal outlet are completely covered with a ceramic material to close the molten metal portion And oxygen in the other space excluding the tapping area were fundamentally blocked. As a result of the experiment, almost no oxide was generated and the inflow of slag was minimized as shown in FIG. 3 (e), and the quality of the surface shape of the plate was also excellent.
종합적으로 살펴보면, 우선 용탕의 플로우(flow)를 일정하게 유지하기 위해 노즐 하단부에 요철형 홈을 설치하였고, 용탕의 슬래그를 필터링(filtering)할 수 있도록 세라믹 필터를 적용하였으며, 산화를 방지하기 위해 용탕 유입부위와 출탕 부위를 제외한 나머지 부분을 세라믹으로 밀봉시켜 산소유입을 방지하였다. 본 노즐은 고온용 금속 용탕의 슬래그제거 및 산화물 형성 억제에 매우 효과적이며, 금속 주조의 많은 부분에 응용 적용이 가능할 것으로 기대된다. In order to keep the flow of the molten metal at a constant level, a concave-convex groove is provided at the lower end of the nozzle, and a ceramic filter is applied to filter the slag of the molten metal. In order to prevent oxidation, The remaining parts except the inflow part and the tap part were sealed with ceramic to prevent oxygen inflow. This nozzle is very effective in removing slag and inhibiting the formation of oxides of molten metal for high temperature and is expected to be applicable to many parts of metal casting.
도 1은 본 발명의, 노즐 바닥 부분에 요철형 홈을 형성한 1차 주조용 노즐의 평면도로서; 1 is a plan view of a primary casting nozzle according to the present invention, in which a recessed groove is formed in a bottom portion of a nozzle;
도 1(a)는 사용 전 노즐의 평면 사진이고, 1 (a) is a plan view of the nozzle before use,
도 1(b)는 사용 후 노즐의 평면 사진이고, 1 (b) is a plan view of the nozzle after use,
도 1(c)는 직접 주조된 스트립의 형상 사진이며, 도 1(d)는 도 1(a)의 A-A선 단면 개념도이다. Fig. 1 (c) is a photograph of the shape of the directly cast strip, and Fig. 1 (d) is a schematic cross-sectional view taken along the line A-A in Fig.
도 2는 본 발명의, 요철 형 홈과 필터를 설치한 2차 주조용 노즐의 평면도로서; 2 is a plan view of a nozzle for secondary casting provided with a concavo-convex groove and a filter according to the present invention;
도 2(a)는 사용 전 노즐의 평면 사진이고, 2 (a) is a plan view of the nozzle before use,
도 2(b)는 사용 후 노즐의 평면 사진이고, Fig. 2 (b) is a plan view of the nozzle after use,
도 2(c)는 직접 주조된 스트립의 형상 사진이며, 도 2(d)는 도 2(a)의 A-A선 단면 개념도이다. Fig. 2 (c) is a photograph of the shape of the directly cast strip, and Fig. 2 (d) is a schematic cross-sectional view taken along the line A-A in Fig.
도 3은 본 발명의, 요철 형 홈과 필터를 설치한 3차 주조용 노즐의 평면도로서; Fig. 3 is a plan view of a third casting nozzle according to the present invention, in which a concavo-convex groove and a filter are provided;
도 3(a)는 사용 전 노즐에서 뚜껑을 열어놓은 평면 사진이고, Fig. 3 (a) is a plan view of the nozzle with the lid opened before use,
도 3(b)는 사용 전 노즐에서 뚜껑을 닿은 평면 사진이고, FIG. 3 (b) is a plan view of the nozzle before use,
도 3(c)는 사용 전 노즐을 뚜껑을 닿은 상태로 정면에서 본 사진이며, 3 (c) is a front view of the nozzle before it is used,
도 3 (d)는 사용 후 노즐의 평면 사진이고, 3 (d) is a plan view of the nozzle after use,
도 3(e)는 직접 주조된 스트립의 형상 사진이며, 도 2(f)는 도 3(a)의 A-A선 단면 개념도이다.Fig. 3 (e) is a photograph of the shape of the directly cast strip, and Fig. 2 (f) is a schematic cross-sectional view taken along the line A-A in Fig.
♠도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS
1: 주조용 노즐 2: 노즐 바닥부분 1: casting nozzle 2: nozzle bottom portion
3: 선단바닥 4: 요철형 홈 3: end bottom 4: uneven groove
5: 용탕 입구 6: 주조 롤 5: molten metal inlet 6: casting roll
7: 스트립 8: 용탕 7: strip 8: melt
9: 용탕 출구 10: 하부 필터 9: molten metal outlet 10: lower filter
20: 뚜껑 21: 지지대 20: lid 21: support
22: 상부 필터22: Upper filter
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| KR20080131480A KR101493344B1 (en) | 2008-12-22 | 2008-12-22 | A Nozzle for Direct Metal Strip Casting |
Applications Claiming Priority (1)
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| KR20080131480A KR101493344B1 (en) | 2008-12-22 | 2008-12-22 | A Nozzle for Direct Metal Strip Casting |
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| KR830005944A (en) * | 1980-05-09 | 1983-09-14 | 빈센트지.지오이아 | Strip Casting Machine |
| JPH0671392A (en) * | 1992-08-26 | 1994-03-15 | Nippon Steel Corp | Pouring nozzle for continuously casting wide thin cast slab |
| KR970000608U (en) * | 1995-06-19 | 1997-01-21 | 포항종합제철주식회사 | Opening device for closed molten steel ladle nozzle hole |
-
2008
- 2008-12-22 KR KR20080131480A patent/KR101493344B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
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| KR970000608U (en) * | 1995-06-19 | 1997-01-21 | 포항종합제철주식회사 | Opening device for closed molten steel ladle nozzle hole |
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| Publication number | Publication date |
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| KR20100072927A (en) | 2010-07-01 |
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