KR20080055417A - Horizontal continuous casting apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래의 수평연속주조장치를 개략적으로 나타낸 단면도1 is a cross-sectional view schematically showing a conventional horizontal continuous casting apparatus
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수평연속주조장치를 개략적으로 나타낸 단면도2 is a cross-sectional view schematically showing a horizontal continuous casting apparatus according to a preferred embodiment of the present invention
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유도가열 코일을 나타낸 사시도.3 is a perspective view showing an induction heating coil according to a preferred embodiment of the present invention.
*도면의 주요 부호에 대한 설명** Description of Major Symbols in Drawings *
10 : 수용부 11 : 바닥면10: receiving portion 11: bottom surface
12 : 경사부 13 : 내측면12
14 : 측벽 14a : 설치공14
30 : 가열부(유도가열 코일) 50 : 주형30: heating part (induction heating coil) 50: mold
51 : 몸체 51a : 용탕배출구51
52 : 가열 코일52: heating coil
본 발명은 도가니 내에 용해 잔탕이 남지 않도록 한 수평연속주조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연속주조작업이 완료된 후에도 수용부내에 잔탕이 발생되지 않도록 한 개선된 구조의 도가니 내에 용해 잔탕이 남지 않도록 한 수평연속주조장치에 관한 것이다.The present invention relates to a horizontal continuous casting apparatus in which no molten residue remains in a crucible, and more particularly, to prevent molten residue from remaining in a crucible of an improved structure such that no residue is not generated in a receiving part after a continuous casting operation is completed. It relates to a horizontal continuous casting device.
고도로 산업화된 금속주조 산업이 경쟁력을 계속 유지하기 위해서는 재래식 공정의 고유 특성인 노동집약성으로 인한 인건비를 절감하는 것뿐만 아니라 과다한 장치시설비, 에너지 비용을 혁신적으로 줄일 수 있는 신공정 개발이 필수적이다.In order for the highly industrialized metal casting industry to remain competitive, it is essential not only to reduce labor costs due to labor intensity, which is inherent in conventional processes, but also to develop new processes that can innovatively reduce excessive equipment and energy costs.
이에 따라 압연 혹은 정련에서 신공정들이 개발되고 있으며 특히 용융금속으로부터 중간공정들을 생략하거나 혹은 직접 최종형상에 근접한 제품을 생산할 수 있는 연속주조기술은 생산가를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 재질의 향상을 기할수도 있기 때문에 동합금 등의 비철금속에 대한 이러한 연속주조 공정의 개발에 관심이 집중되고 있다.Accordingly, new processes are being developed in rolling or refining. In particular, continuous casting technology that can produce intermediate products from molten metal or directly produce final products can reduce production costs and improve materials. Attention has been focused on the development of such continuous casting processes for nonferrous metals such as copper alloys.
일반적으로 연속주조에서의 구성장치별 요소기술을 분류하여 보면, 턴디쉬에 대한 기술, 주형에 대한 기술, 주편(stand)에 대한 기술로 분류된다.In general, the element description of each component in continuous casting is classified into a technology of a tundish, a technology of a mold, and a technology of a stand.
이중, 주형에 대한 기술로 이루어진 연속주조 방식은 냉각주형 방식과 가열주형 방식 그리고 냉각주형 방식과 가열주형 방식이 겸비된 혼합형 주형 방식으로 분류된다.Among them, continuous casting method composed of technology for mold is classified into cooling mold method, heating mold method, and mixed mold method with cooling mold method and heating mold method.
도 1을 참조하여 주형에 대한 기술로 이루어진 종래의 수평연속주조 장치에 대하여 설명하면 다음과 같다.Referring to Figure 1 described with respect to the conventional horizontal continuous casting device made of a technique for the mold as follows.
도 1을 통해 알 수 있듯이, 종래의 수평연속주조 장치는 금속 또는 합금이 수용되는 도가니(1)와, 상기 도가니(1)를 가열하여 도가니(1) 내의 금속 또는 합금을 용해시키는 가열코일(3)과, 도가니(1)의 측벽에 설치되어 용해된 용탕을 배출하면서 원하는 형상으로 성형시키는 주형(5)으로 구성된다.As can be seen from FIG. 1, the conventional horizontal continuous casting apparatus includes a crucible 1 in which a metal or an alloy is accommodated, and a
하지만, 상기와 같은 종래의 수평연속주조 장치는 다음과 같은 문제가 발생되었다.However, the conventional horizontal continuous casting apparatus as described above has the following problems.
도 1에 도시된 바와 같이, 주형(5)은 도가니(1)의 바닥면으로부터 일정간격 이격된 채로 설치된다.As shown in FIG. 1, the
이로 인해, 도가니(1)의 바닥면과 주형(5)과의 높이 차(a)가 존재하여 연속주조 작업이 완료되더라도, 도가니(1)의 바닥면과 주형(5)의 높이 차만큼 용탕이 남아있게 된다.As a result, even when the continuous casting operation is completed because the height difference (a) between the bottom surface of the crucible 1 and the
이와 같이, 도가니(1) 내에 남아 있는 용탕(이하 '잔탕')을 처리하기 위해서는 도가니(1) 내에서 잔탕을 응고시킨 후, 향후 새로운 연속주조 작업이 있을 때마다 응고된 잔탕을 재용해시키거나, 잔탕을 응고시키는 과정에서 손잡이로 사용할 쇠막대기 등을 꼽아둔 채 응고시킨 후 응고된 잔탕을 쇠막대기를 이용해 빼내야 하는 번거로움이 발생되었다. As described above, in order to process the molten metal remaining in the crucible 1 (hereinafter referred to as 'zantang'), the molten metal is solidified in the crucible 1, and the solidified molten metal is re-dissolved whenever there is a new continuous casting operation. In the process of solidifying the residue, there was a need to solidify the iron rod to be used as a handle and to remove the solidified residue using an iron rod.
따라서, 연속주조시 도가니 내의 잔탕으로 인해 재료가 낭비될 수 있으며, 이로 인한 제조원가를 상승시키는 문제가 발생되었다.Therefore, the material may be wasted due to residual water in the crucible during continuous casting, resulting in a problem of increasing the manufacturing cost.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 도가니의 바닥면과 주형의 입구를 일치시켜 연속주조 작업이 완료된 후에도 도가니 내에 잔탕이 남지 않도록 한 수평연속주조 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, it is an object of the present invention to provide a horizontal continuous casting apparatus to match the inlet of the mold and the bottom of the crucible so that residual water does not remain in the crucible after the continuous casting operation is completed. .
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 금속 또는 합금이 수용되는 수용부; 상기 수용부내의 금속 또는 합금을 용해시키는 가열부; 그리고 상기 수용부의 하부 측벽에 수용부의 내부와 연통되도록 설치되며 수용부로부터 용해된 금속 또는 합금의 용탕이 배출되는 용탕배출구가 형성된 주형을 포함하여 구성되되, 상기 주형은 용탕배출구의 위치와 수용부의 바닥면 위치가 서로 일치되도록 설치됨을 특징으로 하는 도가니 내에 용해잔탕이 남지 않도록 한 수평연속주조장치를 제공한다.The present invention in order to achieve the above object is a receiving portion that is accommodated metal or alloy; A heating unit for dissolving a metal or an alloy in the accommodation unit; And a mold installed on the lower sidewall of the receiving part so as to communicate with the inside of the receiving part, and including a mold having a molten metal outlet through which molten metal or alloy molten metal is discharged from the receiving part, wherein the mold includes a position of the molten metal outlet and a bottom of the receiving part. Provided is a horizontal continuous casting device to prevent the molten residue remaining in the crucible characterized in that the surface position is installed to match each other.
이때, 상기 수용부의 바닥면은 바닥면으로부터 수용부의 내측면으로 상향경사지게 형성된 경사부를 포함하는 것이 바람직하다.At this time, the bottom surface of the receiving portion preferably includes an inclined portion formed to be inclined upward from the bottom surface to the inner surface of the receiving portion.
또한, 상기 경사부는 바닥면의 일부만 경사지게 형성됨이 더욱 바람직하다.In addition, the inclined portion is more preferably formed to be inclined only a portion of the bottom surface.
또한, 상기 가열부는 수용부를 감싸는 유도가열 코일을 포함하는 것이 바람직하며, 상기 수용부 중 경사부가 형성된 부위에는 유도가열 코일이 더 많이 권선됨이 더욱 바람직하다.In addition, the heating unit preferably includes an induction heating coil surrounding the receiving portion, and more preferably, the induction heating coil is wound around the portion where the inclined portion of the receiving portion is formed.
이하, 첨부된 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 and 3.
도 2는 본 발명의 도가니 내에 용해 잔탕이 남지 않도록 한 수평연속주조 장치의 바람직한 실시예를 개략적으로 나타낸 단면도이다.Figure 2 is a schematic cross-sectional view showing a preferred embodiment of the horizontal continuous casting apparatus so that no molten residue remains in the crucible of the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수평연속주조 장치는 수용부(10)와, 가열부(30)와, 주형(50)을 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 2, the horizontal continuous casting apparatus according to the preferred embodiment of the present invention includes a receiving
상기 수용부(10)는 금속 또는 합금을 수용한 후 가열부(30)에 의해 상기 금속 또는 합금이 용탕으로 제조될 수 있도록 공간을 제공하며, 이를 위해 내부에는 소정의 공간이 구비된다.The
이때, 상기 수용부(10)는 전기가 잘 통하고 녹는점이 높아 내구성이 뛰어난 흑연 재질의 도가니로 이루어짐이 바람직하다.At this time, the
또한, 수용부(10)의 바닥면(11)은 이 바닥면(11)으로부터 수용부(10)의 내측면(13)을 향해 상향 경사진 경사부(12)로 이루어짐이 바람직하다.In addition, the
이는, 수용부(10) 내에서 제조된 용탕이 주형(50)으로 남김없이 원활하게 유출될 수 있도록, 수용부(10) 내의 일측으로 용탕을 모아주기 위함이다.This is to collect the molten metal to one side in the
이때, 상기 경사부(12)는 수용부(10)의 바닥면(11) 전체가 경사지게 형성될 수도 있고, 도 2에 도시된 바와 같이 수용부(10) 바닥면(11)의 일부만 경사지게 형성될 수도 있다.At this time, the
본 명세서상에서는 편의상 바닥면의 일부만 경사지게 형성된 경사부를 그 예로하여 설명하기로 한다.In the present specification, an inclined portion formed by inclining only a portion of the bottom surface will be described as an example.
또한, 상기 수용부(10)의 측벽(14)에는 설치공(14a)이 형성된다. 상기 설치공(14a)은 주형(50)이 설치되기 위한 통공이며, 수용부(10)의 측벽(14) 중 경사부(12)가 형성되지 않은 측의 측벽(14)에 형성된다. In addition, the
그리고, 가열부(30)는 상기 수용부(10)를 가열하여 수용부(10) 내에 수용된 금속 또는 합금을 용해시키는 역할을 하며, 수용부(10) 내에 열이 골고루 전달되도록 상기 수용부(10)의 외면을 감싸는 코일 형태로 이루어짐이 바람직하다.The
이때, 가열부(30)는 유도가열 코일임이 더욱 바람직하다. At this time, the
이는, 급속가열 및 온도의 분포가 균일하게 제공되며, 발열시 무공해로 쾌적한 환경을 유지할 수 있으며 수명이 길고 에너지의 효율성이 높기 때문이다.This is because the rapid heating and temperature distribution are provided uniformly, and it is possible to maintain a pleasant environment with no pollution during heat generation, long life and high energy efficiency.
한편, 상기 가열부(30)로 제공되는 유도가열 코일은 코일의 상부(U)와 하부(L)가 다른 횟수로 권선됨이 바람직하다.On the other hand, the induction heating coil provided to the
이는, 상기 수용부(10)의 바닥면(11)이 경사부(12)를 가짐으로써, 수용부(10)의 측벽(14)에 비해 상대적으로 수용부(10) 바닥면(11) 측, 하부의 두께가 두꺼워지게 된다.This is because the
이로 인해, 유도가열 코일(30)로부터 수용부(10) 내로 온도가 균일하게 전달되지 않음으로써, 수용부(10)의 바닥면(11) 측 용탕의 온도는 저하된다.For this reason, since temperature is not uniformly transmitted from the
즉, 수용부(10) 내로 유도가열 코일(30)의 온도가 균일하게 전달될 수 있도록, 상기 유도가열 코일(30) 중 수용부(10)의 바닥면(11) 부위(도면상 하부)를 감싸는 코일의 하부(L)를 수용부(10)의 상부를 감싸는 코일의 상부(U)에 비해 상대적으로 더 많이 권선 시키는 것이다.That is, the
그리고, 주형(50)은 수용부(10) 내의 용탕을 주입시켜 주물 또는 잉곳(ingot)을 만드는 역할을 하며, 상기 수용부(10)의 측벽(14)에 형성된 설치공(14a)에 설치된다.In addition, the
주형(50)은 용탕이 유출되는 통로인 용탕배출구(51)가 형성된 몸체(51)와, 몸체(51)의 외면에 설치되어 용탕배출구(51)를 통해 유출되는 용탕이 급격히 냉각되는 것을 방지하기 위한 가열 코일(52)을 포함하여 구성된다.The
한편, 상기 주형(50)은 수용부(10)의 측벽(14)에 설치되었을 때, 도 2에 도시된 바와 같이, 주형(50)의 용탕배출구(51a) 위치는 수용부(10)의 바닥면(11) 중 경사부(12)가 형성되지 않은 편평한 바닥면(11)의 위치와 일치됨이 바람직하다.On the other hand, when the
이는, 수용부(10) 내의 용탕이 주형(50)으로 유출되는 과정에서 용탕이 남김없이 주형(50)의 용탕배출구(51a)로 유출될 수 있도록 하기 위함이다.This is to allow the molten metal in the
이하, 상기 구성에 의한 수평연속주조장치의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the horizontal continuous casting apparatus according to the above configuration will be described.
먼저, 금속 또는 합금 등의 원료를 수용부(10) 내로 투입시킨다.First, a raw material such as a metal or an alloy is introduced into the
다음으로, 수용부(10) 외면을 감싸고 있는 유도가열 코일(30)을 이용하여 상기 수용부(10)를 가열시킨다. 이때, 경사부(12)가 형성된 바닥면(11)과 수용부(10)의 외면 사이의 두께(T)는 수용부(10) 측벽(14)의 두께(t)에 비해 두껍게 형성되어 있긴 하지만, 경사부(12)를 갖는 바닥면(11) 측의 수용부(10) 외면에는 유도가열 코일(30)의 권선수가 더 많으므로 수용부(10) 내의 온도는 일정하게 유지될 수 있다.Next, the
이후, 수용부(10) 내의 원료가 녹아서 용탕이 되면 상기 용탕은 주형(50)의 용탕배출구(51a)를 통해 외부로 유출된다.Thereafter, when the raw material in the receiving
다음으로, 도시되지는 않았지만, 더미바(미도시)에 의해 주형(50)으로부터 유출되면서 형성된 잉곳(미도시)은 별도의 가이드에 의해 안내되고 냉각과정을 거치면서 핀치 롤러(미도시)와 같은 압연장치에 의해 압연 되어 다음 공정으로 이송된다.Next, although not shown, the ingot (not shown) formed while flowing out of the
이 과정에서, 수용부(10)의 바닥면(11) 일부가 경사부(12)로 이루어지고 특히, 주형(50)의 용탕배출구(51a)의 위치가 수용부(10)의 바닥면(11) 위치에 일치됨으로써, 연속주조 작업이 완료된 후에도 수용부(10) 내에 잔탕은 발생되지 않게 된다.In this process, a portion of the
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도가니 내에 용해 잔탕이 남지 않도록 한 수평연속주조장치에 의하면, 수용부의 측벽에 설치된 주형의 용탕배출구 위치가 수용부의 바닥면 위치와 일치됨으로써, 수용부내의 용탕이 남김없이 주형으로 유출되어 잔탕이 발생되지 않게 된다.According to the horizontal continuous casting apparatus in which the molten residue is not left in the crucible according to the preferred embodiment of the present invention, the position of the molten metal outlet of the mold provided on the side wall of the accommodating unit coincides with the position of the bottom surface of the accommodating portion, thereby leaving no molten metal in the accommodating portion. It will flow into the mold and no residual water will be generated.
이에 따라, 재료의 손실로 인한 제조 원가가 절감되는 효과를 가진다.Accordingly, the manufacturing cost due to the loss of material is reduced.
또한, 수용부를 가열시키는 가열부로 제공되는 유도가열 코일의 권선수를 수용부의 두께에 따라 차별화를 두어 수용부 내에 용탕 전체의 온도가 균일해지도록 하여 용탕 온도의 저하가 발생되지 않도록 하였다.In addition, the number of windings of the induction heating coil provided to the heating unit for heating the receiving unit is differentiated according to the thickness of the receiving unit so that the temperature of the entire molten metal is uniform in the receiving unit so that the lowering of the melt temperature does not occur.
이에 따라, 수용부 내에 잔탕이 발생되지 않으면서도 고품질의 주물 또는 잉곳이 생산되는 효과를 가진다.As a result, high quality castings or ingots are produced without the occurrence of residual water in the receiving portion.
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