KR20230165510A - 빌렛 제조용 몰드 장치 - Google Patents

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KR20230165510A
KR20230165510A KR1020220065344A KR20220065344A KR20230165510A KR 20230165510 A KR20230165510 A KR 20230165510A KR 1020220065344 A KR1020220065344 A KR 1020220065344A KR 20220065344 A KR20220065344 A KR 20220065344A KR 20230165510 A KR20230165510 A KR 20230165510A
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KR
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KR1020220065344A
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김혜경
이여길
이주왕
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주식회사 미래금속
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Abstract

본 발명은 금속(예: 알루미늄) 빌렛을 제조하는 과정에서 그 빌렛의 표면에 대한 냉각이 원활하게 이루어지도록 하는 기술로서, 빌렛이 지나가는 통로에 냉각수의 미스트가 분사될 때 그 미스트의 와류가 형성되도록 구성함으로써 그 빌렛의 표면에 대한 냉각이 원활하게 이루어지도록 하는 기술이다. 본 발명에 따르면, 오일 공급 라인 부재, 에어 공급 라인 부재, 오일 미스트 라인 부재, 오일 연통로 부재, 에어 연통로 부재를 구비함에 따라 고압으로 공급되는 오일과 에어가 오일 미스트 라인 부재 내에서 균일하게 혼합된 후 빌렛의 외표면에 미스트 형태로 분사되도록 하는 장점이 있다.

Description

빌렛 제조용 몰드 장치 {mold device for manufacturing of billets}
본 발명은 금속(예: 알루미늄) 빌렛을 제조하는 과정에서 그 빌렛의 표면에 대한 냉각이 원활하게 이루어지도록 하는 기술에 관한 것이다.
더욱 상세하게는, 본 발명은 빌렛이 지나가는 통로에 냉각수의 미스트가 분사될 때 그 미스트의 와류가 형성되도록 구성함으로써 그 빌렛의 표면에 대한 냉각이 원활하게 이루어지도록 하는 기술이다.
한편, 본 발명은 빌렛을 제조하는 여러 공정 중 주조 공정에서 빌렛의 몸체가 형성되어 가는 초입에 그 빌렛의 외표면에 오일을 분사하여 그 외표면을 매끄럽게 함에 있어서 그 분사되는 오일이 미스트 상태를 이루어 균일하게 분사되도록 하는 기술에 관한 것이다.
특히, 그 분사되는 오일이 균일한 미스트 형태를 이룰 수 있도록 오일 공급 부재를 통해 공급되는 오일과 에어 공급 부재를 통해 공급되는 에어가 서로 섞이는 통로를 별도로 구비함에 따라 균일한 오일 미스트가 형성되도록 하는 기술에 관한 것이다.
[도 1]은 봉 형태의 빌렛을 제조하는 일반적인 설비를 나타낸 예시도이고, [도 2]는 [도 1]에서 상판 부재와 하판 부재 사이에 위치하는 구성 및 상판 부재를 개략적인 단면으로 나타낸 예시도이다. [도 1]을 참조하면, 봉 형태의 금속 빌렛(Billet)을 제조하기 위해서는 먼저 용융로 부재(10)에서 금속(예: 알루미늄)을 녹인다.
[도 1]에서와 같이 용융로 부재(10)에서 형성된 용융 상태의 금속으로서의 용탕은 이송로 부재(20)를 통해 상판 부재(30)로 이송된다.
이어서, 상판 부재(30)에 형성된 복수 개의 관통홀로 그 이송로 부재(20) 상의 용탕이 흘러들어 간다.
이때, 상판 부재(30)의 관통홀에는 중공형으로 구성된 각각의 빌렛 제조용 몰드 장치가 배치되며, 그 빌렛 제조용 몰드 장치는 상판 부재(30)의 관통홀을 통해 이동하는 용탕이 하방향으로 원활하게 이동하도록 가이드한다.
그리고, 상판 부재(30)의 연직 하부에 위치한 하판 부재(40)에는 각각의 빌렛 제조용 몰드 장치에 대응하는 각각의 하형 몰드 부재(41)가 구비되는데, 이 하형 몰드 부재(41)는 빌렛 제조용 몰드 장치의 연직 하부에 인접하여 배치되었다가 [도 2]에서와 같이 점차적으로 하방향으로 움직이게 되면서 [도 1] 및 [도 2]에서와 같이 그 길이가 긴 각각의 금속 빌렛이 형성될 수 있다.
여기서, 하형 몰드 부재(41)가 연직 하부로 움직이는 과정에서 이송로 부재(20)로부터의 용탕은 상판 부재(30)의 관통홀을 경유하여 빌렛 제조용 몰드 장치의 중공부로 연속 공급되어야 한다.
그리고, 금속 빌렛이 연직 상하방향으로 길게 형성되는 과정에서 그 금속 빌렛의 외표면에는 빌렛 제조용 몰드 장치를 통해 미스트 형태의 냉각수가 공급될 수 있다.
또한, 빌렛 제조용 몰드 장치를 통해 미스트 형태의 냉각수가 공급되는 과정에서 그 금속 빌렛의 외표면에 어떻게 오일을 공급하느냐에 따라 금속 빌렛의 외표면 품질은 천차만별 달라지게 된다.
하지만, 현재 국내에서 제작되는 금속 빌렛의 품질 수준은 미국이나 일본에 뒤지는 상황이고 중국이나 동남아 국가에 비해서는 가격 경쟁력에 밀리는 어려운 상황에 직면해 있다.
여기서, 금속 빌렛의 품질이라 함은 여러 가지가 있을 수 있지만, 특히 그 표면이 얼마나 매끄럽게 형성될 수 있는가가 관건이다.
하지만, 국내에서 제작되는 금속 빌렛의 현재 기술력은 그 표면을 매끄럽게 하는데 있어서 이 분야 기술 선진국인 미국이나 일본에 비해 많이 부족하다는 문제가 있다.
본 발명은 상기한 점을 감안하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 빌렛의 주조 공정에서 그 빌렛의 외표면에 대해 균일한 냉각수 미스트가 발생하도록 하는 빌렛 제조용 몰드 장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 목적은 빌렛의 주조 공정에서 그 빌렛의 외표면에 공급되는 오일이 균일한 미스트 형태로 분사되도록 하는 빌렛 제조용 몰드 장치를 제공함에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 복수 개의 관통홀이 형성된 상판 부재에서 관통홀의 연직 하부에 장착된 상태로 용융 상태의 금속이 자신 몸체를 연직 하방향으로 통과하여 봉 형태의 빌렛을 형성하도록 가이드하는 중공형의 빌렛 제조용 몰드 장치로서, 관통홀과 연직 상하방향으로 연통하도록 관통홀에 연결되는 링형 홀 연결 부재(110); 링형 연결 부재의 하부에 링형으로 연결되며 용융 상태의 금속 표면에 대해 외부 영향을 가하기 위한 원통형 링의 외벽이 자신 몸체의 내벽에 맞닿도록 수용하는 원통형 링 수용 부재(120); 원통형 링 수용 부재의 하부에 배치되며 하방향으로 갈수록 내경이 점차 방사형으로 증가하는 와류 형성 영역(130)이 자신 몸체의 둘레 방향을 따라 복수 개가 구획 형성되는 와류 형성 부재; 원통형 링 수용 부재와 와류 형성 부재 사이를 상호 연결하여 내외부를 구획하는 링형 연결 부재(140); 링형 연결 부재의 내벽에 링형 연결 부재의 둘레 방향을 따라 복수 개 형성되며 링형 연결 부재의 내측 중앙부를 향해 냉각수 미스트를 분사하는 분사노즐 그룹 부재;를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 분사노즐 그룹 부재는, 링형 연결 부재의 둘레 방향을 따라 복수 개 형성되되 하방향으로 경사진 제 1 각도를 이루는 제 1 분사노즐 그룹 부재(151); 링형 연결 부재의 둘레 방향을 따라 복수 개 형성되되 제 1 각도와 상이하게 하방향으로 경사진 제 2 각도를 이루는 제 2 분사노즐 그룹 부재(152);를 구비할 수 있다.
한편, 본 발명은 자신 몸체의 중앙부가 비어 있는 중공 형태로 이루어지며 자신 몸체의 외벽이 원통형 링 수용 부재의 내벽에 맞닿아 고정되고 자신 몸체의 내벽이 중공 형태와 마주하되 자신 몸체의 외벽과 자신 몸체의 내벽 사이를 연통하도록 부정형의 미세 다공질로 형성되는 원통형 링 부재(200); 원통형 링 부재의 외벽에 원통형 링 부재의 둘레 방향을 따라 무한궤도 형태로 패여 원통형 링 수용 부재의 내벽과 소정 공간을 형성하는 오일 공급 라인 부재(210); 원통형 링 부재의 외벽에 원통형 링 부재의 둘레 방향을 따라 무한궤도 형태로 패여 원통형 링 수용 부재의 내벽과 소정 공간을 형성하는 에어 공급 라인 부재(220); 오일 공급 라인 부재와 에어 공급 라인 부재 사이에 대응하여 원통형 링 부재의 외벽에 원통형 링 부재의 둘레 방향을 따라 무한궤도 형태로 패여 원통형 링 수용 부재의 내벽과 소정 공간을 형성하는 오일 미스트 라인 부재(230); 오일 공급 라인 부재와 오일 미스트 라인 부재를 상호 연통시키도록 오일 공급 라인 부재와 오일 미스트 라인 부재 간의 격벽을 소정 구간을 절개하여 형성되는 하나이상의 오일 연통로 부재(240); 에어 공급 라인 부재와 오일 미스트 라인 부재를 상호 연통시키도록 에어 공급 라인 부재와 오일 미스트 라인 부재 간의 격벽을 소정 구간을 절개하여 형성되는 하나이상의 에어 연통로 부재(250); 원통형 링 부재의 외벽에 원통형 링 부재의 둘레 방향을 따라 무한궤도 형태로 패여 원통형 링 수용 부재의 내벽과 소정 공간을 형성하는 변형 방지 라인 부재(260);를 더 포함하여 구성될 수 있다.
다른 한편, 원통형 링 부재(200)는 카본 재질로 구성될 수 있다.
본 발명은 와류 형성 부재, 링형 연결 부재, 분사노즐 그룹 부재를 구비함에 따라 금속 빌렛의 외표면에 인접하는 와류 형성 영역에 대해 미스트 형태의 냉각수가 와류를 형성하게 되는 장점을 나타낸다.
본 발명은 오일 공급 라인 부재, 에어 공급 라인 부재, 오일 미스트 라인 부재, 오일 연통로 부재, 에어 연통로 부재를 구비함에 따라 고압으로 공급되는 오일과 에어가 오일 미스트 라인 부재 내에서 균일하게 혼합된 후 빌렛의 외표면에 미스트 형태로 분사되도록 하는 장점도 나타낸다.
[도 1]은 봉 형태의 빌렛을 제조하는 일반적인 설비를 나타낸 예시도,
[도 2]는 [도 1]에서 상판 부재와 하판 부재 사이에 위치하는 구성 및 상판 부재를 개략적인 단면으로 나타낸 예시도,
[도 3]은 [도 2]에서 본 발명에 따른 빌렛 제조용 몰드 장치가 위치하는 일부분을 발췌하여 확대 도시한 도면,
[도 4]는 [도 3]의 윗쪽 일부분을 발췌하여 확대 도시한 도면,
[도 5]는 [도 4]에서 본 발명에 따른 빌렛 제조용 몰드 장치를 발췌하여 도시한 도면,
[도 6]은 [도 5]에서 본 발명의 구성인 원통형 링 부재가 분리된 상태를 도시한 도면,
[도 7]은 [도 6]을 위에서 아래로 비스듬히 바라 본 도면,
[도 8]은 [도 7]의 하부 구성을 아래에서 위로 비스듬히 바라 본 도면,
[도 9]는 [도 7]의 일부분을 발췌하여 확대 도시한 도면,
[도 10]은 [도 5]의 일부분을 발췌하여 확대 도시한 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
[도 3]은 [도 2]에서 본 발명에 따른 빌렛 제조용 몰드 장치가 위치하는 일부분을 발췌하여 확대 도시한 도면이고, [도 4]는 [도 3]의 윗쪽 일부분을 발췌하여 확대 도시한 도면이고, [도 5]는 [도 4]에서 본 발명에 따른 빌렛 제조용 몰드 장치를 발췌하여 도시한 도면이고, [도 6]은 [도 5]에서 본 발명의 구성인 원통형 링 부재가 분리된 상태를 도시한 도면이고, [도 7]은 [도 6]을 위에서 아래로 비스듬히 바라 본 도면이고, [도 8]은 [도 7]의 하부 구성을 아래에서 위로 비스듬히 바라 본 도면이고, [도 9]는 [도 7]의 일부분을 발췌하여 확대 도시한 도면이고, [도 10]은 [도 5]의 일부분을 발췌하여 확대 도시한 도면이다.
[도 3] 내지 [도 8]을 참조하면, 본 발명은 복수 개의 관통홀이 형성된 상판 부재(30)에서 관통홀의 연직 하부에 장착된 상태로 용융 상태의 금속이 자신 몸체를 연직 하방향으로 통과하여 봉 형태의 빌렛을 형성하도록 가이드하는 중공형의 빌렛 제조용 몰드 장치(100)로서, 링형 홀 연결 부재(110), 원통형 링 수용 부재(120), 와류 형성 부재(130), 링형 연결 부재(140), 분사노즐 그룹 부재(150)를 포함하여 구성될 수 있다.
링형 홀 연결 부재(110)는 [도 2]에서와 같이 상판 부재(30)의 관통홀과 연직 상하방향으로 연통하도록 관통홀에 연결되는 부분을 나타낸다.
이를 위해, 링형 홀 연결 부재(110)는 [도 5] 내지 [도 8]에서와 같이 원통형 몸체의 내벽에 연결홈(예: 나사산)이 형성되며 그 연결홈이 상판 부재(30)의 관통홀에 거치되는 별도의 중공형 연결 부재에 대해 예컨대 나사결합으로 체결될 수 있다.
원통형 링 수용 부재(120)는 [도 5] 내지 [도 8]에서와 같이 링형 연결 부재(110)의 하부에 링형으로 연결되며 용융 상태의 금속 표면에 대해 외부 영향을 가하기 위한 원통형 링 부재(200)의 외벽이 자신 몸체의 내벽에 맞닿아 수용되도록 [도 5] 내지 [도 8]에서와 같이 구성될 수 있다.
그 결과, 상판 부재(30)의 관통홀 쪽으로 이동한 용융 상태의 금속이 원통형 링 수용 부재(120)와 원통형 링 부재(200)의 중앙부를 [도 3]과 [도 4]에서와 같이 경유하여 하방향으로 이동할 수 있다.
와류 형성 부재는 [도 5] 내지 [도 8]을 참조하면 원통형 링 수용 부재(120)의 하부에 배치되며 [도 5] 내지 [도 8]에서와 같이 하방향으로 갈수록 내경이 점차 방사형으로 증가하는 와류 형성 영역(130)이 [도 7]과 [도 8]에서와 같이 자신 몸체의 둘레 방향을 따라 복수 개가 구획 형성되어 이루어진다.
링형 연결 부재(140)는 [도 5] 내지 [도 8]에서와 같이 측방향으로의 내외부 구획이 가능하도록 원통형 링 수용 부재(120)와 와류 형성 부재(130) 사이를 상호 연결함에 따라 결과적으로 링형 홀 연결 부재(110), 원통형 링 수용 부재(120), 와류 형성 부재, 링형 연결 부재(140)가 [도 5] 내지 [도 8]에서와 같이 하나의 원통형 유닛으로 구성될 수 있다.
분사노즐 그룹 부재(150)는 [도 5] 내지 [도 8]에서와 같이 링형 연결 부재(140)의 내벽에 링형 연결 부재(140)의 둘레 방향을 따라 복수 개 형성되며 링형 연결 부재(140)의 내측 중앙부를 향해 냉각수 미스트를 분사하도록 구성될 수 있다.
이처럼, 분사노즐 그룹 부재(150)를 통한 미스트 형태의 냉각수가 하나의 원통형 유닛의 내측으로 분사됨에 따라 각각의 와류 형성 영역(130)에서 그 냉각 미스트의 와류 형성이 잘 이루어질 수 있다.
즉, 분사노즐 그룹 부재(150)로부터 분사되는 냉각 미스트가 용융 상태의 금속 외표면에 1차적으로 접촉하는 것으로 그치지 않고, 그 용융 상태의 금속이 하방향으로 이동하는 경로를 따라 점차적으로 넓어지는 와류 형성 영역(130)에 그 냉각 미스트가 모여 있는 영역이 [도 5] 내지 [도 8]에서와 같이 점차적으로 증가하는 구성이므로 그에 대응하여 그 용용 상태의 금속 외표면에 대한 냉각이 균일하게 이루어질 수 있게 된다.
한편, 와류 형성 부재에서의 냉각 효율을 극대화하기 위해서 분사노즐 그룹 부재는 [도 5]와 [도 6] 및 [도 8]에서와 같이 제 1 분사노즐 그룹 부재(151)와 제 2 분사노즐 그룹 부재(152)를 구비할 수 있다.
제 1 분사노즐 그룹 부재(151)는 [도 5]와 [도 6]에서와 같이 링형 연결 부재(140)의 둘레 방향을 따라 복수 개 형성되되 하방향으로 경사진 제 1 각도로 구성될 수 있다.
제 2 분사노즐 그룹 부재(152)는 [도 5]와 [도 6]에서와 같이 링형 연결 부재(140)의 둘레 방향을 따라 복수 개 형성되되 제 1 각도와 상이하게 하방향으로 경사진 제 2 각도로 구성될 수 있다.
이처럼, 분사노즐 그룹 부재가 [도 5]와 [도 6]에서와 같이 제 1 분사노즐 그룹 부재(151)와 제 2 분사노즐 그룹 부재(152)로 구성됨에 따라 그 분사노즐 그룹 부재로부터 분사되는 냉각 미스트가 용융 상태의 금속 외표면에 지협적으로 접촉하는 것에 그치지 않고 그 금속 외표면에 대해 넓고 고르게 퍼지면서 소위 와류 형성과 같은 효과를 거둘 수가 있게 된다.
여기서, 분사노즐 그룹 부재로부터 분사되는 냉각 미스트는 와류 형성 부재와 제 1,2 분사노즐 그룹 부재(151, 152)의 협동으로 냉각 미스트의 와류 시너지 효과는 더욱 향상될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 빌렛 제조용 몰드 장치(100)는 원통형 링 부재(200), 오일 공급 라인 부재(210), 에어 공급 라인 부재(220), 오일 미스트 라인 부재(230), 오일 연통로 부재(240), 에어 연통로 부재(250), 변형 방지 라인 부재(260)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
원통형 링 부재(200)는 [도 5] 내지 [도 7]에서와 같이 중앙부가 비어 있는 중공 형태로 이루어지며 자신의 외벽이 원통형 링 수용 부재(120)의 내벽에 맞닿아 [도 5]에서와 같이 고정되고 자신의 내벽이 중앙부의 그 중공 형태와 마주하도록 구성될 수 있다.
결과적으로, [도 3]과 [도 4]에서와 같이 빌렛이 형성되는 과정에서 원통형 링 부재(200)의 내벽은 연직 상하방향으로 성장하고 있는 빌렛의 외표면에 마주하도록 배치되는 것이다.
여기서, 원통형 링 부재(200)는 자신의 외벽과 자신의 내벽 사이를 연통하도록 부정형의 미세 다공질로 형성되며 바람직하게는 카본(carbon) 재질로 구성될 수 있다.
그 결과, [도 10] 상에서 원통형 링 부재(200)의 좌측벽으로 공급되는 오일과 에어는 균일하게 혼합된 상태에서 고압으로 인해 자신의 몸체를 경유하여 자신의 우측벽으로 분사될 수 있다.
이때, [도 10] 상에서 원통형 링 부재(200)의 우측벽에는 성장 중인 빌렛의 외표면이 근접해 있음을 알 수 있다.
오일 공급 라인 부재(210)는 [도 9]와 [도 10]에서와 같이 원통형 링 부재(200)의 외벽에 원통형 링 부재(200)의 둘레 방향을 따라 무한궤도 형태로 소정 깊이 패여 [도 10]에서와 같이 원통형 링 수용 부재(120)의 내벽과 협동으로 오일 통로인 소정 공간을 형성할 수 있다.
여기서, 무한궤도 형태라 함은 원통형 링 부재(200)의 둘레 방향을 따라 패인 형태로 형성된 오일 공급 라인 부재(210)가 원통형 링 부재(200)의 외표면에서 끊어짐 없이 연속적으로 이어져 형성됨을 나타낸다.
그리고, 위와 같은 무한궤도 형태의 오일 공급 라인 부재(210)는 [도 9]와 [도 10]에서와 같이 원통형 링 수용 부재(120)의 측벽과 협동으로 원통형 링 부재(200)의 둘레 방향을 따라 오일 통로를 형성하게 된다.
그 결과, 오일 공급 라인 부재(210)에 고압으로 공급되는 오일은 [도 10]에서와 같이 원통형 링 부재(200)의 둘레 방향을 따라 오일 공급 라인 부재(210)에 균일하게 퍼질 수 있다.
에어 공급 라인 부재(220)는 [도 9]와 [도 10]에서와 같이 원통형 링 부재(200)의 외벽에 원통형 링 부재(200)의 둘레 방향을 따라 무한궤도 형태로 소정 깊이 패여 [도 10]에서와 같이 원통형 링 수용 부재(120)의 내벽과 협동으로 에어 통로인 소정 공간을 형성할 수 있다.
여기서도, 무한궤도 형태라 함은 원통형 링 부재(200)의 둘레 방향을 따라 패인 형태로 형성된 에어 공급 라인 부재(220)가 원통형 링 부재(200)의 외표면에서 끊김없이 연속적으로 이어져 형성됨을 나타낸다.
그리고, 위와 같은 무한궤도 형태의 에어 공급 라인 부재(220)는 [도 9]와 [도 10]에서와 같이 원통형 링 수용 부재(120)의 측벽과 협동으로 원통형 링 부재(200)의 둘레 방향을 따라 에어 통로를 형성하게 된다.
그 결과, 에어 공급 라인 부재(220)에 고압으로 공급되는 에어는 [도 10]에서와 같이 원통형 링 부재(200)의 둘레 방향을 따라 에어 공급 라인 부재(220)에 균일하게 퍼질 수 있다.
오일 미스트 라인 부재(230)는 [도 9]와 [도 10]에서와 같이 오일 공급 라인 부재(210)와 에어 공급 라인 부재(220) 사이에 대응하여 원통형 링 부재(200)의 외벽에 원통형 링 부재(200)의 둘레 방향을 따라 무한궤도 형태로 소정 깊이 패임에 따라 원통형 링 수용 부재(120)의 내벽과 협동으로 오일 미스트 통로인 소정 공간을 형성할 수 있다.
여기서도, 무한궤도 형태라 함은 원통형 링 부재(200)의 둘레 방향을 따라 패인 형태로 형성된 오일 미스트 라인 부재(230)가 원통형 링 부재(200)의 외표면에서 끊어짐 없이 연속적으로 이어져 형성됨을 나타낸다.
그리고, 위와 같은 무한궤도 형태의 오일 미스트 라인 부재(230)는 [도 9]와 [도 10]에서와 같이 원통형 링 수용 부재(120)의 측벽과 협동으로 원통형 링 부재(200)의 둘레 방향을 따라 오일 미스트 통로를 형성하게 된다.
그 결과, 오일 미스트 라인 부재(230)에 진입하는 고압 상태의 오일 미스트는 [도 10]에서와 같이 원통형 링 부재(200)의 둘레 방향을 따라 오일 미스트 라인 부재(230)에 균일하게 퍼질 수 있다.
한편, 오일 공급 라인 부재(210)로 주입된 고압의 오일과 에어 공급 라인 부재(220)로 주입된 고압의 에어가 오일 미스트 라인 부재(230)로 진입하기 위해서는 연통로가 구비되어야 한다.
예컨대, 오일 미스트 라인 부재(230)와 오일 공급 라인 부재(210) 사이의 제 1 격벽(W1)에 [도 9]와 [도 10]에서와 같이 오일 연통로 부재(240)가 하나이상 형성되어야 하고 오일 미스트 라인 부재(230)와 에어 공급 라인 부재(220) 사이의 제 2 격벽(W2)에 [도 9]와 [도 10]에서와 같이 에어 연통로 부재(240)가 하나이상 형성되어야 한다.
즉, 오일 연통로 부재(240)는 [도 9]와 [도 10]에서와 같이 오일 공급 라인 부재(210)와 오일 미스트 라인 부재(230)를 상호 연통시키도록 오일 공급 라인 부재(210)와 오일 미스트 라인 부재(230) 간의 제 1 격벽(W1)을 소정 구간을 절개하여 형성될 수 있다.
여기서, 오일 연통로 부재(240)는 원통형 링 부재(200)의 둘레 방향을 따라 복수 개 형성될 수 있다.
에어 연통로 부재(250)는 [도 9]와 [도 10]에서와 같이 에어 공급 라인 부재(220)와 오일 미스트 라인 부재(230)를 상호 연통시키도록 에어 공급 라인 부재(220)와 오일 미스트 라인 부재(230) 간의 제 2 격벽(W2)을 소정 구간을 절개하여 형성될 수 있다.
여기서도, 에어 연통로 부재(250)는 원통형 링 부재(200)의 둘레 방향을 따라 복수 개 형성될 수 있다.
이처럼, 오일 공급 라인 부재(210)를 통해 공급되는 고압의 오일은 오일 연통로 부재(240)를 통해 오일 미스트 라인 부재(230)로 진입될 수 있고, 에어 공급 라인 부재(220)를 통해 공급되는 고압의 에어는 에어 연통로 부재(250)를 통해 오일 미스트 라인 부재(230)로 진입될 수 있다.
결과적으로, 오일 미스트 라인 부재(230)에 진입되는 고압의 에어와 고압의 오일은 자연적으로 균일하게 혼합된 후 [도 10]에서와 같이 원통형 링 부재(200)의 몸체 내를 경유하여 빌렛의 외표면에 분사될 수 있게 된다.
한편, 변형 방지 라인 부재(260)는 [도 9]와 [도 10]에서와 같이 원통형 링 부재(200)의 외벽에 원통형 링 부재(200)의 둘레 방향을 따라 무한궤도 형태로 패여 원통형 링 수용 부재(120)의 내벽과 협동으로 소정의 통로인 공간을 형성할 수 있다.
여기서도, 무한궤도 형태라 함은 원통형 링 부재(200)의 둘레 방향을 따라 패인 형태로 형성된 변형 방지 라인 부재(260)가 원통형 링 부재(200)의 외표면에서 끊어짐 없이 연속적으로 이어져 형성됨을 나타낸다.
이처럼, 변형 방지 라인 부재(260)의 구비로 인해 원통형 링 부재(200)가 취성을 갖는 카본 재질로 구성됨에도 불구하고 고압 환경에서도 외력(예: 변형력)으로부터 원통형 링 부재(200)의 내구성을 유지시킬 수 있게 된다.
10 : 용융로 부재
20 : 이송로 부재
30 : 상판 부재
40 : 하판 부재
41 : 하형 몰드 부재
100 : 본 발명에 따른 빌렛 제조용 몰드 장치
110 : 링형 홀 연결 부재
120 : 원통형 링 수용 부재
130 : 와류 형성 영역
140 : 링형 연결 부재
151 : 제 1 분사노즐 그룹 부재
152 : 제 2 분사노즐 그룹 부재
200 : 원통형 링 부재
210 : 오일 공급 라인 부재
220 : 에어 공급 라인 부재
230 : 오일 미스트 라인 부재
240 : 오일 연통로 부재
250 : 에어 연통로 부재
260 : 변형 방지 라인 부재
W1 : 제 1 격벽
W2 ; 제 2 격벽

Claims (4)

  1. 복수 개의 관통홀이 형성된 상판 부재에서 상기 관통홀의 연직 하부에 장착된 상태로 용융 상태의 금속이 자신 몸체를 연직 하방향으로 통과하여 봉 형태의 빌렛을 형성하도록 가이드하는 중공형의 빌렛 제조용 몰드 장치로서,
    상기 관통홀과 연직 상하방향으로 연통하도록 상기 관통홀에 연결되는 링형 홀 연결 부재(110);
    상기 링형 연결 부재의 하부에 링형으로 연결되며 상기 용융 상태의 금속 표면에 대해 외부 영향을 가하기 위한 원통형 링의 외벽이 자신 몸체의 내벽에 맞닿도록 수용하는 원통형 링 수용 부재(120);
    상기 원통형 링 수용 부재의 하부에 배치되며 하방향으로 갈수록 내경이 점차 방사형으로 증가하는 와류 형성 영역(130)이 자신 몸체의 둘레 방향을 따라 복수 개가 구획 형성되는 와류 형성 부재;
    상기 원통형 링 수용 부재와 상기 와류 형성 부재 사이를 상호 연결하여 내외부를 구획하는 링형 연결 부재(140);
    상기 링형 연결 부재의 내벽에 상기 링형 연결 부재의 둘레 방향을 따라 복수 개 형성되며 상기 링형 연결 부재의 내측 중앙부를 향해 냉각수 미스트를 분사하는 분사노즐 그룹 부재;
    를 포함하여 구성되는 빌렛 제조용 몰드 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 분사노즐 그룹 부재는,
    상기 링형 연결 부재의 둘레 방향을 따라 복수 개 형성되되 하방향으로 경사진 제 1 각도를 이루는 제 1 분사노즐 그룹 부재(151);
    상기 링형 연결 부재의 둘레 방향을 따라 복수 개 형성되되 상기 제 1 각도와 상이하게 하방향으로 경사진 제 2 각도를 이루는 제 2 분사노즐 그룹 부재(152);
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 빌렛 제조용 몰드 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    자신 몸체의 중앙부가 비어 있는 중공 형태로 이루어지며 자신 몸체의 외벽이 상기 원통형 링 수용 부재의 내벽에 맞닿아 고정되고 자신 몸체의 내벽이 상기 중공 형태와 마주하되 자신 몸체의 외벽과 자신 몸체의 내벽 사이를 연통하도록 부정형의 미세 다공질로 형성되는 원통형 링 부재(200);
    상기 원통형 링 부재의 외벽에 상기 원통형 링 부재의 둘레 방향을 따라 무한궤도 형태로 패여 상기 원통형 링 수용 부재의 내벽과 소정 공간을 형성하는 오일 공급 라인 부재(210);
    상기 원통형 링 부재의 외벽에 상기 원통형 링 부재의 둘레 방향을 따라 무한궤도 형태로 패여 상기 원통형 링 수용 부재의 내벽과 소정 공간을 형성하는 에어 공급 라인 부재(220);
    상기 오일 공급 라인 부재와 상기 에어 공급 라인 부재 사이에 대응하여 상기 원통형 링 부재의 외벽에 상기 원통형 링 부재의 둘레 방향을 따라 무한궤도 형태로 패여 상기 원통형 링 수용 부재의 내벽과 소정 공간을 형성하는 오일 미스트 라인 부재(230);
    상기 오일 공급 라인 부재와 상기 오일 미스트 라인 부재를 상호 연통시키도록 상기 오일 공급 라인 부재와 상기 오일 미스트 라인 부재 간의 격벽을 소정 구간을 절개하여 형성되는 하나이상의 오일 연통로 부재(240);
    상기 에어 공급 라인 부재와 상기 오일 미스트 라인 부재를 상호 연통시키도록 상기 에어 공급 라인 부재와 상기 오일 미스트 라인 부재 간의 격벽을 소정 구간을 절개하여 형성되는 하나이상의 에어 연통로 부재(250);
    상기 원통형 링 부재의 외벽에 상기 원통형 링 부재의 둘레 방향을 따라 무한궤도 형태로 패여 상기 원통형 링 수용 부재의 내벽과 소정 공간을 형성하는 변형 방지 라인 부재(260);
    를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 빌렛 제조용 몰드 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 원통형 링 부재(200)는 카본 재질로 구성되는 것을 특징으로 하는 빌렛 제조용 몰드 장치.
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