KR20230148176A - 금속 제품 주조의 금속 재료 격납 시스템 - Google Patents

Abstract

2개의 주조 부재 사이에 정의된 통로의 개방된 측면 단부에서 액체 금속 재료 또는 액체 금속 합금을 측방향으로 포함하기 위한 격납 시스템(1)으로서, 상기 시스템은 통로의 상기 개방된 측면 단부에 근접하게 배치되도록 구성된 중공 단부 요소(3)가 끝에 있는 공압 디바이스(2)를 포함하고, 상기 중공 단부 요소(3)는 내부에 챔버(4)를 정의하고, 상기 공압 디바이스(2)는 압축된 기체 물질을 상기 챔버(4)에 공급하도록 구성되며, 상기 중공 단부 요소(3)에는 챔버(4)로부터 상기 액체 금속을 위한 측면 격납 구역을 향하여 상기 압축된 기체 물질을 취입하기 위한 적어도 하나의 취입면(6, 7)이 제공된다.

Description

금속 제품 주조의 금속 재료 격납 시스템

본 발명은 일반적으로 트윈 롤 주조법(Twin Roll Casting)으로 알려진 기술에 따라, 또는 편평한 금속 제품을 정의하기 위해 2개의 주조 부재(casting member)를 사용하는 다른 대안적인 주조 기술에 따라, 바람직하게는 편평한 금속 제품, 예를 들어 스트립을 주조하는 동작 중에 예를 들어 알루미늄, 아연, 마그네슘 또는 임의의 금속 합금과 같은 액체 또는 반액체 금속 재료를 포함하기 위한 시스템에 관한 것이다.

트윈 롤 주조법으로 일반적으로 알려진 기술은 액체 재료에서 시작하여 고체 금속 반제품을 제조하기 위해 20세기 중반부터 사용된 잘 알려진 기술이다. 이 기술은 주로 플랫 스트립(flat strip)을 제조하는 데에 사용되지만, 이 기술이 얇은 포맷(일반적으로 10㎜에 이르는 두께 또는 지름)에 대한 생산성 증가를 가능하게 하고 다른 주조 기술에 비해 트윈 롤 주조법을 이용하여 이러한 형태가 높은 속도로 주조될 수 있기 때문에, 빌렛(billet), 바(bar) 등과 같은 긴 제품에 사용되도록 또한 채택될 수 있다. 트윈 롤 주조법의 다른 이점은 반제품의 얇고 작은 포맷의 크기를 최종 제품의 형태와 유사하도록 하며, 따라서 공정 하류에서 성형 작업(압연, 인발)을 감소시키고 저렴하며 대량으로 제조되는 최종 제품을 획득하는 것에 기여한다는 점이다.

철 합금 및 비철 합금, 또는 순수 금속과 같은 다양한 재료가 트윈 롤 주조법에서 사용될 수 있다.

종래의 강철 주조 구성에서, 트윈 롤 주조법은 평행하고 나란하게 배치된 냉각된 수평 롤이 있는 2-하이 스탠드에 의해 작동되고, 그의 축은 공통 수평면 상에 놓이는 반면; 알루미늄, 마그네슘, 아연 및/또는 이들의 합금을 주조하기 위한 2개의 냉각된 수평 롤은 예를 들어 공통 수직면 상에 또는 수직에 대해 경사진 공통 평면 상에 놓인 축과 아래위로 배치된다. 주조 롤에 의해 정의된 공간은 응고(solidifying)를 시작하기 위해 액체 금속 재료가 냉각된 롤과 접촉하게 하는 방출기를 통해서 공급된다. 방출기는 액체 또는 반액체 재료의 완전한 응고 이전에 이것의 측방향 확산을 방지하고 방출기 자체 또는 개별 구성요소의 일부일 수 있는 측면 장벽 또는 에지 댐에 의해 재료의 전달 및 포함하는 동작에서 지원된다. 일반적으로, 방출기는 주조될 재료 및 그 특징에 따라 상이한 채널 및 용광로 시스템에 의해서 공급된다. 일반적으로, 액체 재료는 중력에 의해 또는 펌핑 수단을 사용함으로써 운반되며, 채널은 액체 상태에서 합금과의 화학적 호환 가능성 및 구조적 완결성을 보장하기 위해 적절한 기계적 저항 및 - 재료의 원치 않는 국부적인 응고 및 온도 강하를 방지하기 위한 - 격리 특성 모두를 갖는 재료로 제조된다.

금속 스트립을 주조할 때의 가장 중요한 문제 중 하나는 에지 작업 조건 및 응고 파라미터에 의해 발생되는 액체 재료의 측방향 확산이다.

일반적으로, 주조 부하가 증가하면 액체의 흐름 조건 및 낮은 주조 속도는 스트립 에지의 특별한 냉각을 촉진할 수 있으며 그에 따라 결과적으로 스트립의 부분적인 측방향 확산, 향상된 치수 제어 및 누출 위험 감소가 발생한다. 그러나, 이것은 스트립의 국부적 품질의 악화를 발생시키고 스트립의 측면 부분을 트리밍해야 할 필요성을 발생시킨다.

측면에서도 보다 균일한 주조 조건을 갖도록 작업 조건이 변경될 수 있지만, 이는 액체 재료의 측면 누출 증가 위험을 발생시킬 수 있으며, 이는 주조 롤에 달라붙어 장비를 손상시키고, 따라서 공정을 중단시키게 할 수 있다. 이는 기계적 장벽을 통해 응고 전 스트립의 측면 격납을 개선함으로써 방지될 수 있지만, 이러한 결과를 획득하는 것에는 기술적 관점에서 소정의 한계가 존재한다.

실제로, 기계적 측면 격납 시스템 또는 기계적 에지 댐은 주조 디바이스에서 나오는 액체 재료와 반응할 수 있는 재료로 제조되어서는 안 되며, 만약 격리 재료로 제조된 경우 재료를 효과적으로 포함할 수 없다. 또한, 이러한 재료는 우발적인 접촉으로 인해 롤에 대한 슬라이딩 손상을 방지하도록 롤에 과도하게 저항하지 않아야 한다. 일반적으로, 이들 필요조건을 만족시키기 위해, 이러한 재료는 바람직하게는 예를 들어 산화물 내화재와 같은 연성 재료이다. 또한, 주조 하중이 감소할 때, 롤 바이트의 배출구에 가까운 위치에서, 즉 주조 롤 사이의 최소 거리 지점에서 방출기 배출구로부터 거리가 있는 지점들에서도 효과적인 측면 격납을 보장할 필요가 있으며, 이는 매우 길고 매우 얇은 에지 댐의 사용을 필요로 한다. 위에 언급된 재료는 주조 롤 표면에 대한 손상 또는 에지 댐 자체의 항복(yielding)을 초래하지 않고 에지 댐의 요구되는 기하학적 형태를 획득하거나 또는 요구되는 기하학적 형태로 동작하는 것을 허용하지 않는다. 대신, 에지 댐을 구성하기 위해 강철 또는 금속과 같은 대체 재료를 사용함으로써 액체 금속 재료, 예를 들어 알루미늄 또는 그의 합금의 접착 효과가 화학 반응, 부식 및/또는 마모 현상에 의해 야기되는 빠른 마모에 더하여 얻어지며, 따라서 주조 롤의 표면을 손상시킬 위험이 있다.

따라서, 언급된 단점을 극복할 수 있는 격납 시스템을 제공할 필요성이 느껴진다.

본 발명의 목적은 바람직하게는 편평한 금속 제품의 주조에서 액체 금속 재료, 특히 알루미늄 또는 마그네슘 또는 아연 또는 이들 금속 중 하나에 기초한 금속 합금을 측방향으로 포함하기 위한 시스템을 제공하는 것이며, 상기 시스템은 측면 격납 디바이스와 액체 금속 재료의 직접 접촉을 피하는 동시에 임의의 주조 하중에서의 액체 금속 재료의 포함 및 측면 격납 영역을 확장하는 두 측면 모두에서의 성능을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 시스템은 흔히 트윈 롤 주조로 알려진 기술에 따라, 또는 편평한 금속 제품을 정의하기 위해 2개의 주조 부재를 사용하는 대안적인 주조 기술에 따라 수행되는 주조(casting)에 적용될 수 있다.

본 발명의 다른 목적은 주조 부재를 교체할 필요 없이 다양한 폭의 금속 제품이 주조될 수 있게 하도록 유연한 격납 시스템(containment system)을 제공하는 것이다.

본 발명은 2개의 주조 부재 사이에 정의된 통로의 개방된 측면 단부(open side end)에 적어도 부분적으로 액체 금속 재료를 측방향으로 포함하기 위한 격납 시스템에 의해서, 본 설명에 비추어 명백해질 이러한 목적과 다른 목적들 중 적어도 하나를 달성하며, 상기 시스템은 적어도 하나의 압축된 기체(aeriform) 물질을 공급하기 위한 공급 디바이스(feeding device)를 포함하고,

상기 공급 디바이스에는 통로의 상기 개방된 측면 단부에 근접하게 배치되도록 구성된 중공 단부 요소(hollow end element)가 제공되고,

상기 중공 단부 요소는 내부에 적어도 하나의 챔버(chamber)를 정의하고, 상기 공급 디바이스는 상기 적어도 하나의 챔버 내로 상기 적어도 하나의 압축된 기체 물질을 공급하도록 구성되고,

상기 중공 단부 요소에는 상기 적어도 하나의 챔버로부터 상기 적어도 부분적으로 액체 금속 재료의 측면 격납 구역을 향하여 상기 적어도 하나의 압축된 기체 물질을 취입(blowing)하기 위한 적어도 하나의 취입면(blowing face)이 제공되고;

상기 적어도 하나의 취입면에는 복수의 관통 구멍(through hole)이 제공되며;

상기 적어도 하나의 기체 물질의 흐름을 서로 다르게 배향시키기 위해 2개 이상의 동일 평면이 아닌 취입면이 제공되거나, 또는 각각의 그룹이 다른 그룹과 서로 다르게 배향되는 2개 이상의 그룹의 관통 구멍이 제공된 단일 취입면이 제공된다.

본 발명의 다른 양태는 금속 재료 제품을 주조하기 위한 주조기(casting machine)에 관한 것으로, 이 주조기는:

- 상기 주조 부재들 사이의 공간으로 공급되는 액체 금속 재료를 응고시키고 제품을 형성하기 위한, 2개의 개방된 측면 단부를 갖는 통로를 정의하는 2개의 주조 부재;

- 상기 통로의 제1 개방된 측면 단부에 근접하게 배치된, 전술된 제1 격납 시스템;

- 바람직하게는 상기 통로의 제2 개방된 측면 단부에 근접하게 배치된, 전술된 제2 격납 시스템을 포함하고;

바람직하게는 상기 2개의 주조 부재는 역회전 롤(counter-rotating roll) 또는 벨트 또는 트랙(track) 또는 이들의 조합이다.

본 발명의 다른 양태는 전술된 주조기에 의해 수행되는 금속 재료 제품을 주조하기 위한 주조 공정에 관한 것으로, 이 공정은:

- 2개의 주조 부재 사이의 공간에 액체 금속 재료를 공급하는 단계;

- 2개의 주조 부재 사이의 통로에서 금속 재료를 응고시키고 제품을 형성하는 단계를 포함하며;

액체 금속 재료의 측면 격납은 제1 격납 시스템에 의해 통로의 2개의 개방된 측면 단부 중 적어도 하나에 제공되고;

액체 금속 재료의 측면 격납은 적어도 하나의 취입면에 의해서 적어도 하나의 압축 기체 물질을 적어도 하나의 챔버로부터 상기 액체 금속 재료의 측면 격납 구역을 향해 취입하는 상기 중공 단부 요소의 적어도 하나의 챔버에 상기 적어도 하나의 압축된 기체 물질을 공급함으로써 획득되고;

바람직하게는 액체 금속 재료의 제1 측면 격납은 상기 제1 격납 시스템에 의해 통로의 제1 개방된 측면 단부에 제공되고 액체 금속 재료의 제2 측면 격납은 제2 격납 시스템에 의해 상기 통로의 제2 개방된 측면 단부에 제공된다.

이러한 설명에서, 주조 부재로서 2개의 역회전 롤을 사용하는 트윈 롤 주조 기술을 예시로서 참조한다.

본 발명의 해결책은 액체 금속 재료를 스트립의 중앙을 향해 밀어서 용융된 재료의 측면 확산 또는 누출을 방지하기 위해 상기 에지에 힘을 가함으로써 응고 공정 중에 편평한 금속 제품, 예를 들어 스트립의 에지를 포함할 수 있는 압축된 기체 물질로 이루어진 장벽을 제공하는 것으로 구성된다.

본 발명의 원리는 재료가 롤에 들어가는 측면 또는 재료가 롤에서 나오는 측면, 또는 롤 자체의 플랭크 측면 상에서 주조기 롤에 매우 근접하게 위치되도록 부분적으로 성형되는 적어도 하나의 압축된 기체 물질의 공급 디바이스의 사용에 기초한다. 이러한 공급 디바이스는 적어도 하나의 압축된 기체 물질, 예를 들어 공기 또는 불활성 기체를 롤 사이의 공간 내로, 일 측면에서 중앙을 향해 취입하도록 구성된다. 이러한 압축된 기체 물질은 스트립의 에지 상에서 액체 재료를 냉각하여 국부적으로 응고를 가속화하며, 액체 재료가 확산하는 것을 방지하도록 기계적 격납 작용을 적용하는 이중 효과를 가진다.

이러한 솔루션에는 많은 이점이 있다.

먼저, 기계적 작용이 적용되는 동시에 액체 금속 재료와 임의의 다른 재료 사이의 접촉을 피함으로써, 임의의 화학적 반응, 부식 또는 마모를 방지한다.

보다 상세하게는, 본 발명의 해결책은 중공 단부 요소와 주조 롤의 임의의 표면 사이, 또는 중공 단부 요소와 액체 금속 재료 사이에 어떠한 직접적인 접촉도 제공하지 않는다.

특히, 중공 단부 요소가 주조 롤에 대해 완전히 외부에 있는 경우와 예를 들어 쐐기 형태(wedge shape)로 상기 주조 롤 사이에 적어도 부분적으로 삽입되는 경우의 두 경우 모두 중공 단부 요소와 주조 롤의 임의의 표면 사이에 항상 0이 아닌 거리가 제공된다.

중공 단부 요소의 적어도 하나의 취입면은 롤로부터 재료의 측방향 이탈을 방지하기 위해, 응고되는 재료와의 어떠한 접촉도 제공하지 않고 압축된 기체 물질을 송품함으로써 독점적으로 금속 재료의 격납 작용을 적용한다.

또한, 다른 이점은 종래 기술에서는 제한된 공간으로 인해 어떠한 물리적 장벽에 의해서도 획득될 수 없었던 격납 작용이 롤 사이의 임의의 지점에 적용될 수 있다는 점이다. 예를 들어, 공기 또는 불활성 기체의 제트는 주조 두께가 매우 낮은 경우에 대해서도 롤 바이트의 중앙을 향해 배향될 수 있다. 실제로, 이러한 경우, 예를 들어 스트립과 같은 주조 제품의 최종 두께에 의해 부과되는 제한된 간격으로 인해 롤 바이트에 매우 근접한 롤 사이에 물리적 장벽이 개재될 수 없다.

마지막으로, 취입 작용의 상당한 이점은 롤 위치가 변경되더라도 어떠한 조정될 필요 없이 롤 사이의 임의의 간격을 밀봉할 수 있다는 것이다. 예를 들어, 본 발명의 해결책은 소프트웨어로 제어되는 롤 위치 및 간헐적인 롤 이동을 결정할 수 있는 주조 조건으로 인해 설정된 부하의 예상치 못한 변화의 경우에도 작동을 지속한다.

본 발명의 격납 시스템은 동작 조건에 적절하게 조정하고 공기 또는 불활성 기체의 소비를 최소화함으로써 격납 작용을 분배하기 위해 자신의 기하학적 형태에 따라 보다 집중된 또는 확산된 제트를 생성할 수 있다. 또한, 용융된 재료의 서로 다른 금속 정압(metallostatic pressure)을 보상하도록 주입된 기체의 압력 및 기계적 추력 작용이 조절될 수 있다.

본 발명의 공압 시스템 또는 에지 댐 솔루션은 또한 다음의 필요조건을 충족시킬 수 있게 한다:

- 예를 들어 100 - 120㎜에 이르는 액체 금속 헤드와 같이 고압을 거친 금속 재료를 측방향으로 포함한다;

- 관련된 측면 격납 영역은 예를 들어 45 내지 70㎜(세트백(setback))로 길이가 다양할 수 있다;

- 이 시스템은 유연하며 주조 롤을 상이한 길이를 갖는 다른 롤로 대체할 필요 없이 다양한 스트립 폭이 주조될 수 있게 한다.

본 발명의 다른 특징 및 이점이 예시적이며 배타적이지 않은 실시예의 상세한 설명에 비추어 더욱 명백해질 것이다.

종속 청구항은 본 발명의 특정 실시예를 기술한다.

본 발명의 설명에서, 비제한적 예로서 제공되는 첨부 도면을 참조한다:
도 1은 본 발명에 따른 측면 격납 시스템을 갖는 수평 주조기의 모습을 도시하고;
도 2는 본 발명의 시스템의 사시도를 도시하고;
도 3은 응고 영역을 예시하는 주조기의 단면도를 도시하고;
도 4는 도 2의 시스템 구성요소의 사시도를 도시하고;
도 5는 2개의 주조 롤 사이에 삽입된 상기 구성요소의 제1 변형의 측면도를 도시하고;
도 6은 도 5의 구성요소의 단면도를 도시하고;
도 7은 상기 구성요소의 추가 변형의 측면도를 도시하고;
도 8은 상기 구성요소의 추가 변형의 측면도를 도시하고;
도 9는 상기 구성요소의 추가 변형의 측면도를 도시하고;
도 10은 상기 구성요소의 추가 변형의 측면도를 도시하고;
도 11은 상기 구성요소의 추가 변형의 측면도를 도시하고;
도 12는 상기 구성요소의 추가 변형의 측면도를 도시하고;
도 13은 상기 구성요소의 추가 변형의 측면도를 도시하고;
도 14는 상기 구성요소의 추가 변형의 측면도를 도시한다.
동일한 요소 또는 구성요소는 도면에서 동일한 참조 번호에 의해 표시된다.

본 발명의 격납 시스템은 흔히 트윈 롤 주조법(Twin Roll Casting)으로 알려진 기술에 따라, 또는 편평한 금속 제품을 정의하기 위해 2개의 주조 부재를 사용하는 대안적인 주조 기술에 따라 수행되는 주조에 적용될 수 있다.

예를 들어, 이러한 대안적인 주조 기술은 다음 중 하나일 수 있다:

- 상기 롤에 의해 그리고 방출기의 노즐, 예를 들어 턴디시(tundish)에 의해 한정되는 공간으로부터 시작하여, 편평한 금속 제품이 단일 수냉식 회전 롤과의 접촉에 의해 응고되는 단일 롤 주조(Single Roll Casting); 여기서, 2개의 주조 부재는 단일 롤 및 상기 노즐이다;

- 각각 2개의 역방향으로 회전하는 벨트 또는 트랙 사이의 통로에서 편평한 금속 제품이 응고되는 트윈 벨트 주조 또는 트윈 트랙 주조(트윈 블록 주조로도 지칭됨);

- 결합된 롤 벨트, 롤 트랙 또는 트랙 벨트 주조.

이러한 상세한 설명에서, 주조 부재로서 2개의 역회전 롤을 사용하는 트윈 롤 주조 기술을 예로서 참조한다.

도 1은 2개의 수평 주조 롤(20, 21)이 서로 위아래로 위치되고 그 축이 공통의 수직면에 놓이는 수평 주조기의 예를 도시하며, 상기 주조기는 본 발명의 한 쌍의 격납 시스템(1, 1')을 포함한다. 그러나, 본 발명의 시스템은 수직에 대해 경사진 공통 평면에 놓인 2개의 롤의 축을 갖는 주조기에도 사용될 수 있다. 특히, 평행하고 나란히 배치되며 그 축이 공통의 수평면에 놓이는 2개의 주조 롤을 갖는 수직 주조기가 사용될 수 있다.

도 1 내지 2에 도시된 버전에서, 주조기는 바람직하게는 알루미늄, 아연, 마그네슘 또는 이들의 합금으로 제조된 편평한 금속 재료 제품, 예를 들어 스트립을 주조하기 위해:

- 액체 금속 재료를 응고시키고 편평한 제품을 형성하기 위해 2개의 개방된 측면 단부를 갖는 주조될 금속 재료를 위한 출구 통로를 정의하는, 2개의 역방향 회전하는 중첩된 주조 롤(20, 21);

- 2개의 주조 롤 사이에 정의된 통로를 향해 2개의 주조 롤 사이의 공간으로 액체 금속 재료를 공급하기 위한 공급 수단;

- 통로의 제1 개방된 측면 단부에 근접하게 배치된 제1 격납 시스템(1);

- 바람직하게는 상기 통로의 제2 개방된 측면 단부에 근접하게 배치된 제2 격납 시스템(1')을 포함한다.

상기 통로의 2개의 측면 단부 중 하나에서만 액체 금속 재료를 측면으로 포함하는 것이 필요한 경우 단일 격납 시스템을 사용하는 것으로 충분하다.

그 자체로 알려진 공급 수단은:

- 예를 들어 유입 채널(도시되지 않음)로부터 나오는 액체 금속 재료를 수집하기 위한 턴디시(34);

- 턴디시(34)로부터 나오는 액체 금속 재료를 2개의 주조 롤(20, 21)에 의해 한정된 통로를 향해서 공급하기 위한, 바람직하게는 세라믹 재료로 제조된 방출기(35)를 포함한다.

제1 격납 시스템(1) 및/또는 제2 격납 시스템(1')을 이동시키기 위한 이동 수단(도시되지 않음)은 2개의 주조 롤(20, 21)의 회전축을 포함하는 평면에 평행한 방향을 따라 서로로부터의 거리를 조정하기 위해 제공될 수 있다. 이러한 이동 수단은 예를 들어 유압식, 공압식, 기계식 액추에이터, 이들의 조합 등과 같은 선형 액추에이터일 수 있다.

이것은 주조 롤을 교체할 필요 없이 예를 들어 스트립과 같은 다양한 폭의 금속 제품을 주조할 수 있게 한다. 생산될 스트립의 한 사이즈로부터 다른 사이즈로의 통로는 상기 방향을 따라 주조 롤(20, 21)에 대해 2개의 측면 격납 시스템(1, 1') 중 적어도 하나를 측방향으로 변위시키는 것만을 필요로 한다. 이는 단일 격납 시스템의 경우에도 적용된다.

따라서, 고정된 주조 롤의 폭이 동일하면, 측면 격납 시스템은 주조될 스트립의 서로 다른 폭을 정의하도록 이동될 수 있고, 따라서 격납 시스템이 측방향으로 이동할 수 없으며 따라서 서로 다른 폭의 스트립이 주조될 때마다 주조 롤을 변경해야 하는 종래 기술에서와 같이 전용 롤 세트를 가질 필요가 없다.

도 1의 격납 시스템(1, 1')은 2개의 주조 롤(20, 21) 사이의 공간으로 금속 재료(액체 금속)가 들어가는 측면 상에 배치되고; 도 2는 금속 재료(주조 제품)가 주조 롤(20, 21)로부터 나오는 측면 상에 배치되는 단일 격납 시스템(1)을 도시한다. 금속 재료의 공급 방향은 도 2에서 화살표 F로 표시되었다.

다른 변형에서, 하나 또는 두 개의 격납 시스템이 금속 재료 유입 측과 금속 재료 배출 측 모두에 제공될 수 있다.

본 발명의 모든 실시예에서, 2개의 주조 롤(20, 21) 사이에 정의된 통로의 각각의 개방된 측면 단부에서 주조되는 재료의 각 측면 격납 시스템(1, 1')은, 주조 롤(20, 21)에 의해 정의된 통로의 상기 개방된 측면 단부에 근접하게 배치되도록 구성된 중공 단부 요소(3)가 제공된, 적어도 하나의 압축된 기체 물질을 공급하기 위한 공급 디바이스(2)를 포함한다(도 2).

중공 단부 요소(3)는 통로의 개방된 측면 단부에서 2개의 주조 롤 사이에 적어도 부분적으로 삽입될 수 있도록, 적어도 부분적으로 쐐기 형태를 가질 수 있다.

쐐기 형태에 대한 대안으로서, 중공 단부 요소(3)는 직사각형 또는 피라미드형 평행육면체의 형태, 또는 2개의 주조 롤 사이에 정의된 통로에 근접하게 상기 중공 요소를 위치시키도록 구성된 임의의 다른 형태를 가질 수 있으며, 상기 중공 단부 요소(3)는 통로의 개방된 측면 단부에서 2개의 주조 롤 사이에 적어도 부분적으로 삽입될 수 있다.

도면의 예에서, 중공 단부 요소(3)는 쐐기 형태이다.

바람직하게는, 각각의 공급 디바이스(2) 및 따라서 각각의 중공 단부 요소(3)는 방출기(35)에 의해 점유된 구역에 대해 측방향으로 그리고 외부 위치에, 예를 들어 완전히 외부 위치에 위치된다.

중공 단부 요소(3)는 예를 들어 도 6의 비제한적 변형에 도시된 바와 같이 적어도 하나의 챔버(4), 예를 들어 단일 챔버를 정의한다. 다른 변형에서는 2개 내지 6개의 챔버가 제공될 수 있다. 그러나, 예를 들어 중공 요소(3)가 제조되는 재료의 다공도에 챔버가 대응하는 경우, 6개보다 큰 - 심지어는 훨씬 더 많은 - 챔버의 수를 갖는 변형이 배제되지 않는다.

공급 디바이스(2)는 적어도 하나의 챔버(4) 내부에 공기 또는 불활성 기체와 같은 적어도 하나의 압축된 기체 물질을 공급하도록 구성된다.

유리하게는, 중공 단부 요소(3)에는 주조 롤(20, 21) 사이에서 주조되는 금속 재료를 위한 측면 격납 구역을 향해 상기 적어도 하나의 챔버(4)로부터 압축된 기체 물질을 취입하기 위한 적어도 하나의 취입면이 제공된다.

도 2의 비제한적 예에 도시된 바와 같이, 각각의 격납 시스템(1)은 하부 주조 롤(21)의 초크(23) 상의 자신의 제1 단부에 설치될 수 있고, 제1 단부와 대향하는 시스템의 제2 단부에서 상응하는 중공 단부 요소(3)를 지지하는 지지 암(24)이 제공된다.

2개의 주조 롤(20, 21)의 회전축을 포함하는 평면에 평행한 방향을 따라 서로로부터의 거리를 조정하기 위해 격납 시스템(1, 1') 중 하나 또는 둘 모두의 중공 단부 요소(3)를 이동시키기 위한 이동 수단(40)이 제공될 수 있다.

예를 들어, 각각의 격납 시스템(1, 1')에 대해 하나의 이동 수단(40)이 제공된다.

특히, 이동 수단(40)은 2개의 주조 롤(20, 21)의 회전축을 포함하는 평면에 평행한 방향을 따라 중공 단부 요소(3)의 지지 암(24)을 이동시키도록 구성된다.

이러한 이동 수단(40)은 예를 들어 유압식, 공압식 또는 기계식 액추에이터와 같은 선형 액추에이터일 수 있다. 바람직하게는, 적어도 하나의 취입면에는 적어도 하나의 챔버(4)와 연통하는 복수의 관통 구멍이 제공되거나, 또는 공기 또는 불활성 기체의 제트의 방출을 보장하기 위해 다공성 매트릭스 재료로 제조된다.

본 발명의 모든 실시예에서, 중공 단부 요소(3)는 측면 격납 구역을 향하도록 구성되고 적어도 하나의 취입면을 포함하는 제1 외부 표면(10)을 포함한다.

바람직하게는, 중공 단부 요소(3)는 또한:

- 바람직하게는 적어도 하나의 압축된 기체 물질을 위한 적어도 하나의 유입 구멍(5)을 포함하는, 제1 표면(10)에 대향하는 제2 외부 표면(11),

- 서로 대향하고 제1 표면(10)을 제2 표면(11)에 연결하는, 제3 외부 표면(8) 및 제4 외부 표면(9)을 포함한다.

비제한적인 예에서, 중공 단부 요소(3)는 적어도 부분적으로 2개의 주조 롤 사이에 삽입되기에 적합한 쐐기 형태를 갖는다. 여기서, 제3 외부 표면(8) 및 제4 외부 표면(9)은 중공 단부 요소(3)의 쐐기 형태를 정의한다(도 7 내지 14).

제3 표면(8) 및 제4 표면(9)은 편평하거나 곡선형일 수 있고, 또는 부분적으로 편평하고 부분적으로 곡선형일 수 있으며, 쐐기 형태를 정의하도록 중공 요소(3)의 중심 평면(Z)을 향해 수렴한다.

곡선형 또는 부분적으로 곡선형인 표면(8 및 9)의 경우, 그의 곡률 반경은 실질적으로 상응하는 주조 롤의 외부 반지름과 동일하다.

단순한 예로서, 본 발명의 격납 시스템의 동작 중에, 중공 단부 요소(3)와 주조 롤(20, 21) 사이의 최소 거리, 즉 표면(8, 9)과 상응하는 주조 롤 사이의 최소 거리가 약 0.5 내지 2㎜, 예를 들어 약 1㎜이다. 바람직하게는, 중공 단부 요소(3)와 액체 금속 재료의 에지 사이의 거리는 약 8 내지 12㎜, 예를 들어 10㎜이다.

중공 단부 요소(3)의 변형에서, 적어도 하나의 유입 구멍(5)은 쐐기 형태의 뾰족한 단부(25)로부터 원위에 있고 제1 표면(10)을 제2 표면(11)에 연결하고 제3 표면(8)을 제4 표면(9)에 연결하는, 제5 표면(16)(도 4)에 제공될 수 있다.

도 4 및 5의 예에서, 쐐기 형태를 정의하는 제3 표면(8) 및 제4 표면(9)은 곡선형이지만 또한 상기 제5 표면(16)에 근접한 각각의 편평한 부분(8', 9')이 또한 제공된다. 적어도 하나의 챔버(4)를 위한 적어도 하나의 유입 구멍은 또한, 또는 독점적으로 편평한 부분(8') 및/또는 편평한 부분(9')에 제공될 수 있다. 편평한 부분(8' 및 9')도 제공되지 않을 수도 있으며, 이 경우에 제3 표면(8) 및 제4 표면(9)은 중공 단부 요소(3)의 쐐기 형태를 정의하는 완전히 만곡된 표면이다.

바람직하게는, 제3 표면(8) 및 제4 표면(9)은 중공 요소(3)의 중심 평면(Z)에 대해 대칭으로 배치된다.

유리하게는, 본 발명의 모든 실시예에서, 중공 단부 요소(3)는 바람직하게는 흑연, 규산칼슘, 구리, 청동 중에서 선택된 재료로 3D 프린터에 의해 단일 부품으로 제조될 수 있다.

대안적으로, 중공 단부 요소(3)는 또한 서로 다른 재료의 여러 조각으로 제조될 수 있다.

예를 들어, 적어도 하나의 취입면을 포함하는 부품 또는 구성요소, 또는 각각의 취입면을 포함하는 부품 또는 구성요소는, 다공성 매트릭스 재료, 예를 들어 소결된 청동 또는 세라믹 발포체로 제조될 수 있거나, 또는 직조된 금속 필라멘트에 의해 정의될 수 있거나, 상기 매트릭스가 첨가식 제조 기술로 획득될 수 있다.

반드시 그런 것은 아니지만 바람직하게는, 공급 디바이스(2)는 공압 디바이스 또는 기체 물질을 압축 및 공급하도록 구성된 임의의 디바이스일 수 있다.

중공 단부 요소(3)의 제1 실시예에서, 제1 표면(10)에는 격납 구역을 향한 기체 물질의 흐름을 서로 다르게 배향시키기 위해 서로 동일 평면에 있지 않은 2개 이상의 취입면이 제공된다. 이러한 구성은 액체 금속 재료의 개선된 측면 격납 및/또는 격납 영역의 증가된 확장을 위해, 적어도 두 방향으로의, 그리고 따라서 두 주조 롤 사이에 감싸진 공간의 적어도 2개의 서로 다른 구역을 향한 공기 또는 불활성 기체의 제트를 취입하는 것을 가능하게 한다.

예를 들어, 각 취입면의 관통 구멍은 서로 평행하고 다른 취입면의 관통 구멍에 대해 0이 아닌 각도로 기울어진다.

바람직하게는, 중공 단부 요소(3) 내부에 취입면의 수와 동일한 다수의 챔버(4)가 제공될 수 있으며, 각각의 챔버는 각각의 취입면을 공급한다.

이러한 제1 실시예의 도 5, 6, 7, 8, 9 및 11에 도시된 변형에서, 중공 단부 요소(3)는 쐐기 형태를 갖지만, 상기 언급된 바와 같이 상기 중공 요소는 쐐기 형태가 아닌 다른 형태를 가질 수 있다.

도 5에 도시된 상기 제1 실시예의 제1 변형은 제1 표면(10) 상에 2개의 취입면(6, 7)을 제공한다.

취입면(6)은 평면(X)을 정의하고, 바람직하게는 취입면(6)에 인접한 취입면(7)이 평면(X)에 입사하는 평면(Y)을 정의한다.

취입면(6)은 중공 단부 요소(3)의 뾰족한 단부(25)로부터 원위에 있고, 취입면(7)은 상기 뾰족한 단부에 근접한 위치에 있다.

예를 들어, 취입면(6)은 편평하고 직사각형 형태이고, 바람직하게는 가늘고 긴 반면, 취입면(7)은 편평하고 삼각형 형태이고, 바람직하게는 이등변 삼각형 형태이며, 이때 이등변 삼각형의 밑면은 바람직하게는 취입면(6)의 직사각형 형태의 2개의 작은 변 중 하나에 인접한다.

중앙 평면(Z)은 두 취입면(6, 7)을 2개의 동일한 부분으로 분할한다.

격납 시스템이 2개의 역회전 주조 롤(20, 21) 사이에 정의된 통로의 개방된 측면 단부에 장착될 때, 취입면(6)은 금속 재료 공급면에 수직으로 배치되고, 취입면(7)은 취입면(6)과 측면 격납 구역 모두에 근접한 제1 단부 및 취입면(6)과 상기 측면 격납 구역 모두로부터 원위에 있는 제2 단부를 갖는다.

다시 말해, 취입면(7)이 롤 바이트에 접근함에 따라, 이것은 상기 주조 롤의 두 회전축을 포함하는 평면에 수직인 주조 롤의 중심 평면에 대해 발산한다. 따라서, 금속 재료의 공급 방향을 고려하여, 취입면(7)은 만약 재료가 롤 사이로 들어가는 측면에 시스템이 배치된 경우 주조 롤 사이로 들어가는 금속 재료의 에지에 대해 발산하고, 또는 만약 재료가 롤에서 나오는 측면에 시스템이 배치된 경우 주조 롤에서 나오는 금속 재료의 에지에 대해 수렴한다. 대신, 취입면(6)은 상기 에지에 실질적으로 평행하다. 이러한 구성은 종래 기술의 기계적 장벽이 접근하기 어려운 구역에서의 증가된 측면 격납을 위해, 두 주조 롤 사이의 공간에서 재료의 에지를 향하여, 또는 롤 바이트에 근접한 가장 안쪽 영역을 향하여 공기 또는 불활성 기체의 제트를 취입하는 것을 가능하게 한다.

도 5의 예에서, 취입면(6)에는 복수의 관통 구멍(14)이 제공되는 반면, 취입면(7)에는 복수의 관통 구멍(15)이 제공된다.

관통 구멍(14)은 서로 평행할 수 있으며 예를 들어 예각으로, 바람직하게는 5°내지 45°, 보다 바람직하게는 10°내지 35°만큼 서로 평행한 관통 구멍(15)에 대해 기울어질 수 있다. 도 6의 화살표 A 및 B는 각각 관통 구멍(14 및 15)으로부터 나오는 제트의 방향을 나타낸다.

관통 구멍에 대한 대안으로서, 취입면(6, 7)은 다공성 매트릭스 재료로 제조될 수 있다.

도 7에 도시된 상기 제1 실시예의 제2 변형은 격납 구역을 향하는 기체 물질의 흐름을 서로 다르게 배향시키기 위해 4개의 동일 평면이 아닌 취입면(6, 7, 12)이 제공된 제1 표면(10)을 제공한다.

제1 변형의 2개의 취입면(6, 7)에 더하여, 이러한 제2 변형은 취입면(6)에 인접하고 취입면(6)과 취입면(7)을 2개의 동일한 부분으로 나누는 중공 단부 요소(3)의 중심 평면(Z)에 대해 대칭으로 배치된 2개의 측면 취입면(12)을 제공한다.

격납 시스템이 2개의 주조 롤 사이에 정의된 통로의 개방된 측면 단부에 장착될 때, 2개의 취입면(12)은 취입면(6)으로부터 원위에 있지만 측면 격납 구역에 근접한 각각의 제2 단부에 대해 취입면(6)에 근접하지만 측면 격납 구역으로부터 원위에 있는 각각의 제1 단부를 갖는다.

다시 말해, 각 취입면(12)은 예를 들어 수평 주조기의 경우 상단 및 하단 모두로부터 금속 재료의 공급면을 향해, 특히 액체 금속의 측면 격납을 증가를 위해 주조 단계 동안 금속 재료의 에지를 향해 수렴하는 공기 또는 불활성 기체의 추가 제트를 취입할 수 있게 하도록, 취입면(6)의 평면(X)에 인접하고 입사하며 평면(X)으로부터 시작하여 중앙 평면(Z)에 대해 발산하는 각각의 평면을 정의한다.

특히, 측면 취입면(12) 및 중앙 취입면(6)은 제1 표면(10)의 홈을 정의한다.

단지 예로서, 취입면(12)은 편평하고 직사각형 또는 사다리꼴 형태이고, 바람직하게는 직사각 사다리꼴 형태이고, 직사각 사다리꼴의 가장 큰 밑면은 바람직하게는 취입면(6)의 직사각형 형태의 2개의 더욱 큰 변 중 하나에 인접한다.

도 7의 예에서, 취입면(6)에는 복수의 관통 구멍(14)이 제공되고, 취입면(7)에는 복수의 관통 구멍(15)이 제공되며, 2개의 취입면(12)에는 복수의 관통 구멍(17)이 제공된다.

관통 구멍(14)은 서로 평행할 수 있고 예를 들어 예각으로, 바람직하게는 5°내지 45°, 보다 바람직하게는 10°내지 35°만큼 서로 평행한 관통 구멍(15)에 대해 기울어질 수 있다.

관통 구멍(17) 또한 서로 평행할 수 있고 예를 들어 예각으로, 바람직하게는 5°내지 45°, 보다 바람직하게는 10°내지 35°만큼 관통 구멍(14)에 대해 기울어질 수 있다. 그러나, 취입면(12)의 관통 구멍(17)의 축은 취입면(7)의 관통 구멍(15)의 축에 대해 기울어진다.

관통 구멍에 대한 대안으로서, 취입면(6, 7, 12)은 다공성 매트릭스 재료로 제조될 수 있다.

도 8에 도시된 상기 제1 실시예의 제3 변형예는 격납 구역을 향한 기체 물질의 흐름을 서로 다르게 배향시키기 위해 4개의 동일 평면에 있지 않은 취입면(6, 7, 13)이 제공된 제1 표면(10)을 제공한다.

제1 변형의 2개의 취입면(6, 7)에 더하여, 이러한 제3 변형은 취입면(7)에 인접하고 취입면(6)과 취입면(7)을 2개의 동일한 부분으로 분할하는 중공 단부 요소(3)의 중심 평면(Z)에 대해 대칭으로 배치된 2개의 측면 취입면(13)을 제공한다.

격납 시스템이 2개의 주조 롤 사이에 정의된 통로의 개방된 측면 단부에 장착될 때, 2개의 취입면(13)은 취입면(7) 및 측면 격납 구역 모두로부터 원위에 있는 각각의 제2 단부에 대해 취입면(7) 및 측면 격납 구역 모두에 근접한 각각의 제1 단부를 갖는다.

다시 말해, 각 취입면(13)은 2개의 취입면(13)이 하나는 주조 롤(20)을 향하고 다른 하나는 주조 롤(21)을 향하며 따라서 금속 재료의 공급면을 향하지 않도록 취입면(7)의 평면(Y)에 인접하고 입사하며 평면(Y)으로부터 시작하여 중심 평면(Z)에 대해 발산하는 각각의 평면을 정의한다. 이는 동일한 주조 롤들이 이들 사이에 한정된 공간에 공기를 가두어 주조되는 제품의 에지 앞에서 증가된 압력을 갖는 구역을 결정하고, 따라서 롤 바이트 부근에서 액체 금속의 확산을 추가로 감소시키도록, 주조 롤(20)과 주조 롤(21)에 대해 유도된 공기 또는 불활성 기체의 추가적인 제트를 취입하는 것을 가능하게 한다.

단순한 예로서, 취입면(13)은 편평하고 직사각형 또는 사다리꼴 형태이며, 바람직하게는 취입면(7)의 이등변 삼각형의 2개의 동일한 변들 중 하나에 인접한 사다리꼴의 가장 작은 밑면을 갖는다.

도 8의 예에서, 취입면(6)에는 복수의 관통 구멍(14)이 제공되고, 취입면(7)에는 복수의 관통 구멍(15)이 제공되며, 2개의 취입면(13)에는 복수의 관통 구멍(18)이 제공된다.

관통 구멍(14)은 서로 평행할 수 있으며 예를 들어 예각으로, 바람직하게는 5°내지 45°, 보다 바람직하게는 10°내지 35°만큼 서로 평행한 관통 구멍(15)에 대해 기울어질 수 있다.

관통 구멍(18)은 서로 평행할 수 있으며 예를 들어 예각으로, 바람직하게는 5°내지 45°, 보다 바람직하게는 10°내지 35°만큼 관통 구멍(15)에 대해 기울어질 수 있다.

바람직하게는, 취입면(13)의 관통 구멍(18)의 축은 취입면(6)의 관통 구멍(14)의 축에 대해 기울어진다.

관통 구멍에 대한 대안으로서, 취입면(6, 7, 13)은 다공성 매트릭스 재료로 제조될 수 있다.

도 9에 도시된 상기 제1 실시예의 제4 변형은 격납 구역을 향한 기체 물질의 흐름을 서로 다르게 배향시키기 위한 6개의 동일 평면이 아닌 취입면(6, 7, 12, 13)이 제공된 제1 표면(10)을 제공한다.

제1 변형의 2개의 취입면(6, 7)에 추가로, 이러한 제4 변형은 제3 변형에서 제공되는 2개의 추가 취입면(13) 및 제2 변형에서 제공되는 2개의 추가 취입면(12) 모두를 제공한다.

도 11에 도시된 상기 제1 실시예의 제5 변형예는 격납 구역을 향한 기체 물질의 흐름을 서로 다르게 배향시키기 위한 3개의 동일 평면이 아닌 취입면(6', 12')이 제공된 제1 표면(10)을 제공한다.

중앙 취입면(6)은 제1 평면(X)을 정의하고, 2개의 측면 취입면(12')은 취입면(6)에 인접하며 취입면(6)을 2개의 동일한 부분으로 나누는 중공 단부 요소(3)의 중심 평면(Z)에 대해 대칭으로 배치된다.

격납 시스템이 2개의 주조 롤 사이에 정의된 통로의 개방된 측면 단부에 장착될 때, 2개의 취입면(12')은 제1 취입면(6)으로부터 원위이지만 측면 격납 구역에 근접한 각각의 제2 단부에 대해 취입면(6')에 근접하지만 측면 격납 구역으로부터 원위인 각각의 제1 단부를 가진다.

다시 말해, 각 취입면(12')은 취입면(6')의 평면(X)에 인접하고 입사하는 각각의 평면을 정의하고, 평면(X)으로부터 시작하여 중심 평면(Z)에 대해 발산하여 예를 들어 수평 주조기의 경우 상단 및 하단 모두로부터 금속 재료의 공급면을 향해, 특히 액체 금속의 증가된 측면 격납을 위해 주조 단계 동안 금속 재료의 에지를 향해 수렴하는 공기 또는 불활성 기체의 추가적인 제트를 취입하는 것을 가능하게 한다.

특히, 측면 취입면(12')과 중앙 취입면(6')은 제1 표면(10)의 홈을 형성한다.

예를 들어, 중앙 취입면(6')은 편평하고 삼각형 형태, 바람직하게는 이등변 삼각형 형태이고, 취입면(12')은 편평하고 직사각형 또는 사다리꼴 형태이며, 측면이 취입면(6')의 이등변삼각형 형태의 동일한 측면들 중 하나에 인접한다.

도 11의 예에서, 취입면(6')에는 복수의 관통 구멍(14')이 제공되고 2개의 취입면(12')에는 복수의 관통 구멍(17')이 제공된다.

각각의 측면 취입면(12')의 관통 구멍(17')은 예를 들어 예각으로, 바람직하게는 5°내지 45°, 보다 바람직하게는 10°내지 35°만큼 관통 구멍(14')에 대해 서로 평행하고 경사질 수 있다.

관통 구멍에 대한 대안으로서, 취입면(6', 12')은 다공성 매트릭스 재료로 제조될 수 있다.

중공 단부 요소(3)의 제2 실시예에서, 제1 표면(10)에는 바람직하게는 다양한 크기의 관통 구멍의 2개 이상의 그룹이 제공되는 단일 취입면이 제공되며, 각 그룹은 격납 구역을 향하는 기체 물질의 흐름이 서로 다르게 배향되도록 다른 그룹으로부터 서로 다르게 배향된다. 이러한 구성은 향상된 측면 격납 및 격납 영역의 증가된 확장을 위해서 적어도 두 방향으로 재료의 에지를 향해, 그리고 따라서 2개의 주조 롤 사이에 감싸진 공간의 적어도 2개의 서로 다른 구역을 향해 공기 또는 불활성 기체의 제트를 취입하는 것을 가능하게 한다.

예를 들어, 각 그룹의 관통 구멍은 서로 평행하고 다른 그룹의 관통 구멍에 대해 0이 아닌 각도로 경사진다.

바람직하게는, 하나, 둘 또는 둘 이상의 챔버(4)가 중공 단부 요소(3) 내부에 제공된다.

이러한 제2 실시예의 도 10, 12, 13 및 14에 도시된 변형에서, 중공 단부 요소(3)는 쐐기 형태를 갖지만, 전술된 바와 같이 상기 중공 요소는 쐐기 형태가 아닌 다른 형태를 가질 수 있다.

도 10에 도시된 상기 제2 실시예의 제1 변형은 제1 표면(10) 상에 단일 취입면(6)을 제공하며, 취입면은 바람직하게는 상기 제1 표면(10)의 오목부 내에 만들어진다.

중앙 취입면(6)은 편평한 또는 곡선형 면이다.

격납 시스템이 2개의 역회전 주조 롤 사이에 정의된 통로의 개방된 측면 단부에 장착될 때, 만약 취입면(6)이 편평한 경우, 이것은 금속 재료 공급면에 수직으로 배치된다.

대신 곡선형 면의 경우, 이것이 롤 바이트에 접근함에 따라 상기 면은 상기 주조 롤의 두 회전축 모두를 포함하는 평면에 수직인 주조 롤의 중심 평면에 대해 발산한다. 따라서, 금속 재료의 공급 방향을 고려하여, 취입면(6)은 재료가 롤 사이로 들어가는 측면에 시스템이 배치된 경우 주조 롤 사이로 들어가는 금속 재료의 에지에 대해 발산하거나, 또는 시스템이 재료가 롤에서 나오는 측면에 배치된 경우 주조 롤에서 나오는 금속 재료의 에지에 대해 수렴한다. 이러한 구성은 재료의 에지를 향해, 또한 종래 기술의 기계적 장벽이 접근하기 어려운 구역에서 증가된 측면 격납을 위해 2개의 주조 롤 사이의 공간에서 롤 바이트에 근접한 가장 안쪽 구역을 향해 공기 또는 불활성 기체의 제트를 취입하는 것을 가능하게 한다.

도 10의 예에서, 취입면(6)은 쐐기형 중공 단부 요소(3)의 뾰족한 단부(25)에 있는 꼭지점과 삼각형이다.

중심 평면(Z)은 취입면(6)을 2개의 동일한 부분으로 분할한다.

도 10의 예에서, 취입면(6)에는 복수의 관통 구멍(14)의 제공된다.

예로서 다양한 크기를 갖는 둘 이상의 그룹의 관통 구멍(14)이 제공될 수 있고, 각 구멍 그룹은 기체 물질의 흐름을 격납 구역을 향해 서로 다르게 배향하도록 다른 그룹과 상이한 배향 또는 경사를 갖는다. 이로써, 2개 이상의 취입면을 제공하는 제1 실시예의 다양한 변형으로 획득된 제트와 유사한 방식으로 서로 다르게 배향된 공기 또는 불활성 기체의 제트가 획득될 수 있다.

도 12에 도시된 상기 제2 실시예의 제2 변형은, 쐐기형 중공 단부 요소(3)의 뾰족한 단부(25)로부터 편리하게 이격된, 바람직하게는 둥근 꼭지점을 갖는 실질적으로 삼각형 형태의 취입면(6)을 갖는 것을 제외하고는 도 10의 변형과 동일하다.

도 13 및 14에 각각 도시된 상기 제2 실시예의 제3 및 제4 변형은 유일한 취입면과 일치하는 완전히 편평한 또는 곡선인 제1 표면(10)을 제공한다.

표면(10)에는 바람직하게는 다양한 크기의 둘 이상의 그룹의 관통 구멍이 제공되며, 각 그룹은 기체 물질의 흐름을 격납 구역을 향해 서로 다르게 배향하도록 다른 그룹과 서로 다르게 배향된다.

예를 들어, 둘 이상의 그룹의 관통 구멍이 제공될 수 있고, 각 구멍 그룹은 2개 이상의 취입면을 제공하는 제1 실시예의 다양한 변형으로 획득된 제트와 유사한 방식으로 서로 다르게 배향된 공기 또는 불활성 기체의 제트를 획득하기 위해 다른 그룹에 대해 서로 다른 배향 또는 경사를 갖는다.

도 13의 예에서, 관통 구멍은 표면(10)에 대해 서로 다른 방식으로 분포되지만, 표면(10)의 중앙 영역에만 독점적으로 분포된다. 특히, 관통 구멍은 6개의 취입면을 제공하는 도 9의 변형의 관통 구멍(14, 15, 17, 18)에 각각 상응하는 6개의 그룹으로 분할될 수 있다.

도 14의 예에서, 관통 구멍(14)은 서로 다른 방식으로 분포되지만 실질적으로 전체 표면(10)에 걸쳐 분포된다.

위에 나타내어진 모든 변형(도 5 내지 14)에서, 관통 구멍은 하나 이상의 취입면 상의 벌집형 구성으로, 즉 오프셋 행(offset raw)의 관통 구멍 분포로 배치될 수 있다. 바람직하게는, 중공 단부 요소(3)의 표면(10) 상의 구멍의 밀도는 표면(10) 상의 구멍의 총 면적이 표면(10)의 면적의 50% 내지 70%이도록 획득된다.

주조기에 의한 액체 금속 재료의 응고 공정은 도 1 내지 3에 도시되었다. 이러한 공정에서, 예를 들어 스트립 또는 시트와 같은 제품은 2개의 냉각된 역회전 주조 롤(20, 21) 사이의 방출기(35)를 통해 액체 금속 재료를 공급함으로써 직접 주조된다. 응고 영역의 단면이 도 3에 도시되었다. 액체 금속 재료가 롤(20, 21)에 닿자마자, 배출 통로(38)를 향해 이동함으로써 증가하는 고체 쉘이 형성되기 시작한다. 상부 롤(20) 및 하부 롤(21)에 부착된 고체 쉘은 배출 통로(38) 직전의 응고 지점(36)에서 만나고(일반적으로 총 응고 길이는 약 1.2m/분의 주조 속도 및 5㎜의 금속 시트의 두께를 갖는 종래의 공정의 경우 약 10 내지 20㎜이다), 그로부터 금속 제품은 주조 롤(20, 21)에 의해 변형되며, 따라서 주조 제품(37)을 획득한다.

본 발명의 실시예들 중 임의의 실시예에서 본 발명의 격납 시스템은 특히 주조 중에 섬프(sump) 깊이(39)(도 3, 실제 응고 길이에 상응함)를 따라 압력을 가함으로써 액체 금속 또는 액체 금속 합금을 조작하는 데에 사용될 수 있다. 공급 디바이스(2)에 의해 취입되는 공기 또는 불활성 기체에 의해 독점적으로 생성되는 이러한 압력은, 실제 물리적 격납이 존재하지 않는 방출기(35)와 배출 통로(38) 사이의 영역에서 금속 재료의 측면 에지의 위치를 제어한다.

본 발명의 격납 시스템은 또한 주조 롤로부터의 배출구에 여전히 존재하는 액체 금속 재료를 포함하기 위해 배출 통로(38)의 하류에서도 사용될 수 있다.

Claims (16)

1. 2개의 주조 부재(casting member) 사이에 정의된 통로의 개방된 측면 단부(open side end)에 적어도 부분적으로 액체 금속 재료를 측방향으로 포함하기 위한 격납 시스템(containment system)(1)으로서, 상기 시스템은:
   적어도 하나의 압축된 기체(aeriform) 물질을 공급하기 위한 공급 디바이스(feeding device; 2)를 포함하고,
   상기 공급 디바이스(2)에는 통로의 상기 개방된 측면 단부에 근접하게 배치되도록 구성된 중공 단부 요소(hollow end element; 3)가 제공되고,
   상기 중공 단부 요소(3)는 내부에 적어도 하나의 챔버(chamber; 4)를 정의하고,
   상기 공급 디바이스(2)는 상기 적어도 하나의 챔버(4) 내로 상기 적어도 하나의 압축된 기체 물질을 공급하도록 구성되고,
   상기 중공 단부 요소(3)에는 상기 적어도 하나의 챔버(4)로부터 상기 적어도 부분적으로 액체 금속 재료의 측면 격납 구역을 향하여 상기 적어도 하나의 압축된 기체 물질을 취입(blowing)하기 위한 적어도 하나의 취입면(blowing face; 6, 7)이 제공되고;
   상기 적어도 하나의 취입면(6, 7)에는 복수의 관통 구멍(through hole; 14, 15)이 제공되며;
   상기 적어도 하나의 기체 물질의 흐름을 서로 다르게 배향시키기 위해 2개 이상의 동일 평면이 아닌 취입면(6, 7; 6', 12')이 제공되거나, 또는 각각의 그룹이 다른 그룹과 서로 다르게 배향되는 2개 이상의 그룹의 관통 구멍이 제공된 오직 하나의 취입면이 제공되는, 격납 시스템(1).
2. 제1항에 있어서,
   2개 이상의 동일 평면이 아닌 취입면(6, 7; 6', 12')의 경우, 각 취입면의 관통 구멍은 서로 평행하고 다른 취입면의 관통 구멍에 대해 0이 아닌 각도로 기울어지거나, 또는
   2개 이상의 그룹의 관통 구멍을 가진 오직 하나의 취입면의 경우, 각 그룹의 관통 구멍은 서로 평행하고 다른 그룹의 관통 구멍에 대해 0이 아닌 각도로 기울어지는, 격납 시스템(1).
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 중공 단부 요소(3)는 아마도 적어도 부분적으로 2개의 주조 부재 사이에 삽입되기 적합한 쐐기 형태(wedge shape)를 갖는, 격납 시스템(1).
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 중공 단부 요소(3)는 측면 격납 구역을 향하도록 적응되고 상기 적어도 하나의 취입면(6, 7)을 포함하는 적어도 하나의 제1 외부 표면(10)을 포함하며;
   바람직하게는 상기 중공 단부 요소(3)는 또한:
   - 상기 제1 표면(10)에 대향하는 제2 외부 표면(11),
   - 서로 대향하고 제1 표면(10)을 제2 표면(11)에 연결하는, 제3 외부 표면(8) 및 제4 외부 표면(9)을 포함하는, 격납 시스템(1).
5. 제4항에 있어서,
   상기 제3 외부 표면(8) 및 상기 제4 외부 표면(9)은 중공 단부 요소(3)의 쐐기 형태를 정의하는, 격납 시스템(1).
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   제1 평면(X)을 정의하는 제1 취입면(6) 및 제1 평면(X)에 입사하는 제2 평면(Y)을 정의하는 제2 취입면(7)이 제공되고,
   시스템이 상기 통로의 개방된 측면 단부에 장착될 때, 제1 취입면(6)은 액체 금속 공급면에 수직으로 배치되며, 제2 취입면(7)은 제1 취입면(6)과 측면 격납 구역 모두에 근접한 제1 단부 및 제1 취입면(6)과 상기 측면 격납 구역 모두로부터 원위에 있는 제2 단부를 갖는, 격납 시스템(1).
7. 제6항에 있어서,
   상기 중공 단부 요소(3)는 평면(X)에 수직인 중심 평면을 가지고, 제1 취입면(6)에 인접하고 상기 중심 평면에 대칭으로 배치된 2개의 제3 취입면(12)이 제공되며,
   시스템이 상기 통로의 개방된 측면 단부에 장착될 때, 제3 취입면(12)은 제1 취입면(6)으로부터 원위에 있지만 측면 격납 구역에 근접한 각각의 제2 단부에 대해, 제1 취입면(6)에 근접하지만 측면 격납 구역으로부터 원위에 있는 각각의 제1 단부를 갖는, 격납 시스템(1).
8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
   상기 중공 단부 요소(3)는 평면(X)에 수직인 중심 평면을 가지고, 제2 취입면(7)에 인접하고 상기 중심 평면에 대칭으로 배치된 2개의 추가 취입면(13)이 제공되며,
   시스템이 상기 통로의 개방된 측면 단부에 장착될 때, 추가 취입면(13)은 제2 취입면(7) 및 측면 격납 구역 모두로부터 원위에 있는 각각의 제2 단부에 대해, 제2 취입면(7) 및 측면 격납 구역 모두에 근접한 각각의 제1 단부를 갖는, 격납 시스템(1).
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 중공 단부 요소(3)는 바람직하게는: 흑연, 규산칼슘, 구리, 청동으로부터 선택되는 재료의 단일 부품으로 제조되는, 격납 시스템(1).
10. 금속 재료 제품을 주조하기 위한 주조기(casting machine)로서,
    - 상기 주조 부재들 사이의 공간으로 공급되는 액체 금속 재료를 응고시키고 제품을 형성하기 위한, 2개의 개방된 측면 단부를 갖는 통로를 정의하는 2개의 주조 부재(20, 21);
    - 상기 통로의 제1 개방된 측면 단부에 근접하게 배치된, 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 제1 격납 시스템(1);
    - 바람직하게는 상기 통로의 제2 개방된 측면 단부에 근접하게 배치된, 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 제2 격납 시스템(1')을 포함하고;
    바람직하게는 상기 2개의 주조 부재(20, 21)는 역회전 롤(counter-rotating roll) 또는 벨트 또는 트랙(track) 또는 이들의 조합인, 주조기.
11. 제10항에 있어서,
    2개의 주조 부재(20, 21)는 공통 평면 상에 놓인 회전축을 가지고 서로 위아래로 배치된 2개의 주조 롤(casting roll)이고; 바람직하게 상기 금속 재료는 알루미늄 또는 마그네슘 또는 아연 또는 이들 금속 중 하나에 기초한 금속 합금인, 주조기.
12. 제11항에 있어서,
    제1 격납 시스템(1)의 중공 단부 요소(3) 및/또는 제2 격납 시스템(1')의 중공 단부 요소(3)를 이동시키기 위한 이동 수단(40)이 2개의 주조 롤(20, 21)의 회전축을 포함하는 평면에 평행한 방향을 따라 서로로부터의 거리를 조정하기 위해 제공되는, 주조기.
13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    제1 격납 시스템(1)의 중공 단부 요소(3) 및 바람직하게는 제2 격납 시스템(1')의 중공 단부 요소(3)는 적어도 부분적으로 2개의 주조 롤(20, 21) 사이에 삽입되기 위해 적어도 부분적으로 쐐기 형태를 갖는, 주조기.
14. 제13항에 있어서,
    중공 단부 요소가 주조 롤에 대해 완전히 외부에 있는 경우와 자신의 쐐기 형태로 상기 주조 롤 사이에 적어도 부분적으로 삽입되는 경우의 두 경우 모두, 중공 단부 요소(3)와 주조 롤(20, 21)의 임의의 표면 사이에 0이 아닌 거리가 제공되는, 주조기.
15. 제11항 또는 제12항에 따른 주조기에 의해 수행될 수 있는, 금속 재료 제품을 주조하기 위한 주조 공정으로서,
    - 2개의 주조 부재(20, 21) 사이의 공간에 액체 금속 재료를 공급하는 단계;
    - 2개의 주조 부재(20, 21) 사이의 통로에서 금속 재료를 응고(solidifying)시키고 제품을 형성하는 단계를 포함하며;
    액체 금속 재료의 측면 격납은 제1 격납 시스템(1)에 의해 통로의 2개의 개방된 측면 단부 중 적어도 하나에 제공되고;
    액체 금속 재료의 측면 격납은 적어도 하나의 취입면(6, 7)에 의해서 적어도 하나의 압축 기체 물질을 적어도 하나의 챔버(4)로부터 상기 액체 금속 재료의 측면 격납 구역을 향해 취입하는 상기 중공 단부 요소(3)의 적어도 하나의 챔버(4)에 상기 적어도 하나의 압축된 기체 물질을 공급함으로써 획득되고;
    바람직하게는 액체 금속 재료의 제1 측면 격납은 상기 제1 격납 시스템(1)에 의해 통로의 제1 개방된 측면 단부에 제공되고 액체 금속 재료의 제2 측면 격납은 제2 격납 시스템(1')에 의해 상기 통로의 제2 개방된 측면 단부에 제공되는, 주조 공정.
16. 제15항에 있어서,
    적어도 하나의 취입면(6, 7; 6', 12')은 응고되는 금속 재료와 상기 적어도 하나의 취입면의 어떠한 접촉도 제공하지 않고 오직 압축된 기체 물질을 취입함으로써 금속 재료의 측면 격납 작용을 적용시키는, 주조 공정.