KR910001175B1

KR910001175B1 - Method and apparatus for direct casting of crysalline strip in non-oxidizing atmoshphere

Info

Publication number: KR910001175B1
Application number: KR1019850006436A
Authority: KR
Inventors: 하비 죤스 로버트; 다나 노만 죤
Original assignee: 알레니 루드럼 스틸 코포레이숀; 원본미기재
Priority date: 1984-09-13
Filing date: 1985-09-13
Publication date: 1991-02-25
Also published as: CA1233618A; BR8504333A; AU4652785A; ES8701551A1; ATE47679T1; DE3573991D1; JPS6174760A; JPH0641019B2; EP0174766A3; AU578967B2; KR860002311A; ES546609A0; EP0174766A2; EP0174766B1; MX163498B

Abstract

A method is provided for directly casting molten metal (19) from a U-shaped structure of the exit end (26) of a casting vessel (18) onto a moving casting surface (20) to form a continuous strip (15) of crystalline material. The method includes providing a non-oxidizing atmosphere in a zone defined above the molten metal (19), across the width of the U-shaped structure and adjacent the casting surface (20). An apparatus is also provided.

Description

비-산화성 분위기속에서 결정질의 스트립 직접주조방법 및 장치Method and apparatus for direct casting of crystalline strip in non-oxidizing atmosphere

제1도는 본 발명의 스트립 주조장치의 도식도.1 is a schematic view of the strip casting apparatus of the present invention.

제2도는 본 발명의 주조용기의 단면도.2 is a cross-sectional view of the casting vessel of the present invention.

제2a도는 제2도의 상세 단면도.FIG. 2a is a detailed cross-sectional view of FIG.

제2b도는 제2도의 또다른 상세 단면도.2b is another detailed cross-sectional view of FIG.

제3도는 제2도의 주조용기의 평면도.3 is a plan view of the casting vessel of FIG.

제3a도는 제3도의 주조용기의 단부도.3a is an end view of the casting vessel of FIG.

제4도는 본 발명의 주조용기의 선호된 실시예의 단면도.4 is a cross-sectional view of a preferred embodiment of the casting vessel of the present invention.

제5도는 제4도의 주조용기의 선호된 실시예의 평면도.5 is a plan view of a preferred embodiment of the casting vessel of FIG.

제6도는 본 발명 주조용기단부의 선호된 실시예의 확대 단면도.6 is an enlarged cross-sectional view of a preferred embodiment of the present invention casting vessel end.

제7도는 본 발명에 따라 주조된 대표적인 304Type 합금의 현미경 확대사진.7 is a micrograph magnified view of a representative 304Type alloy cast in accordance with the present invention.

제8도는 재래식 방법에 따라 제조된 대표적인 304Type 합금의 핫-롤 밴드(hot-roll band)의 현미경 확대사진8 is a micrograph magnification of a hot-roll band of a representative 304 Type alloy made according to a conventional method.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10 : 주조장치 12 : 용기10 casting machine 12 container

14 : 턴디쉬(tundish) 15 : 스트립(strip)14: tundish 15: strip

16 : 차단봉 17 : 도관(spout)16: blocking rod 17: spout

18 : 주조용기 19 : 용융금속18: casting vessel 19: molten metal

20 : 주조휠 22 : 입구20: casting wheel 22: inlet

26 : 출구 28 : 바닥면26 outlet 28 bottom

30, 34 : 측벽 31 : 내측면30, 34: side wall 31: inner side

33 : 윗면 36 : 물막이판33: top 36: water plate

35,37 : 볼록면(meniscus) 38 : 지지외피35,37 convex (meniscus) 38: support shell

39 : 곡선부 40 : 단열층39: curved portion 40: heat insulation layer

42 : 라이너(liner)42: liner

본 발명은 용융금속으로부터 연속스트립(continuous strip)을 만드는 금속합금의 직접주조법과 그에 따른 장치에 관한 것이다. 특히 주조용기의 열린 출구를 통하여 용융금속을 공급하여 이동 주조표면상에 요망되는 두께의 연속스트립으로 응고시키는 것에 관한 것이다.The present invention relates to a direct casting method of a metal alloy for producing a continuous strip from molten metal and to an apparatus therefor. In particular, it relates to supplying molten metal through an open outlet of a casting vessel to solidify it into a continuous strip of the desired thickness on a moving casting surface.

종래의 금속스트립의 제조시에, 이러한 방법은 요망되는 두께와 품질의 스트립을 만들기 위하여 용융금속을 인고트(ingot), 혹은 빌레트(billet) 혹은 슬랩(slab)형상으로 주조한 후 1회 이상의 열간압연과 냉간압연단계뿐만 아니라 다양한 공정중의 어느 단계에서 산세와 소둔을 하는 단계를 포함한다. 연속스트림의 제조 특히, 주조시 두께가 0.010-0.100인치(0.0254-0.254cm) 범위의 연속스트립의 제조비용은 종래방법의 제조공정중 일부를 없앰으로써 감소될 수 있다. 주조된 스트립은 종래의 방법대로 냉간압연, 산세 및 소둔하여 최종두께 0.002-0.040인치(0.0051-0.102cm)로 제조될 수 있다.In the manufacture of conventional metal strips, this method involves casting molten metal into ingots, billets or slabs to form strips of the desired thickness and quality, and then at least one hot Pickling and annealing at any stage of the process, as well as rolling and cold rolling. Production of Continuous Streams In particular, the cost of manufacturing continuous strips in the range of 0.010-0.100 inches (0.0254-0.254 cm) in thickness can be reduced by eliminating some of the manufacturing processes of the prior art. The cast strip can be cold rolled, pickled and annealed in the conventional manner to produce a final thickness of 0.002-0.040 inch (0.0051-0.102 cm).

스트립을 직접주조하기 위한 다양하고 많은 방법 및 장치가 알려져 있다. 이러한 방법의 대표적인 예로는 휠이나 연속벨트같이 빠르게 움직이는 급냉표면에 간격을 가로질러 계량용 오리피스(orifice)를 통해 용융금속을 분사하는 방법과; 금속의 용탕조속에 회전하는 급냉표면을 부분적으로 담그는 방법과; 수평연결벨트를 급냉층으로 사용하여 그 위에 용융금속이 흘러 응고되게 하는 방법 및 한쌍의 롤러사이에 용탕조를 갖추고 있는 주조방법등이 있다.A variety of methods and apparatus are known for direct casting of strips. Representative examples of this method include spraying molten metal through a metering orifice across a gap on a rapidly moving quench surface, such as a wheel or a continuous belt; Partially immersing the quenching surface in a molten metal bath; The horizontal connecting belt is used as a quenching layer to allow molten metal to flow thereon, and a casting method having a molten metal bath between a pair of rollers.

오리피스를 통하여 금속을 직접주조하는 것은 양호한 품질과 구조의 상업용 제품을 만들기 위한 방법으로써 오랜동안 시도되어 왔다. 1871년 2월 21일자의 미국특허 제112,054호는 오리피스를 통해 용융금속을 회전주조휠에 가압방출하여 평평한 납땜선 제조방법을 발표했다. 또한 1908년 12월 1일 등록된 미국특허 제905,758호는 용기의 하단에 있는 출구로부터 용융금속을 뽑아내어 주조표면으로 보내는 방법을 발표했다.Direct casting of metal through orifices has long been tried as a way to make commercial products of good quality and structure. US Patent No. 112,054, filed February 21, 1871, discloses a method of manufacturing a flat solder wire by pressurizing and ejecting molten metal through a orifice to a rotating cast wheel. U.S. Patent No. 905,758, registered December 1, 1908, also discloses a method of extracting molten metal from the outlet at the bottom of the vessel and sending it to the casting surface.

1910년 10월 24일자 영국특허 제24,320호는 이동주조휠과 접촉하는 관로를 통하여 흐르는 용융금속으로부터 금속판 또는 스트립을 제조하는 방법을 발표했다. 최근의 대표적인 시스템은 1970년 8월 4일 등록된 King의 미국특허 제3,522,836호로, 여기서 용융금속은 노즐로부터 나올때와 노즐 오리피스출구를 지나 이동할때 볼록면(convex meniscus)을 유지하여 재료를 연속적으로 빼내고 연속제품으로 응고시키는 방법을 발표했다. 상기 용융재료는 출구에서 정적평형이 유지되며 중력에 의해 이동표면과 연속접촉된다. 1980년 9월9일 등록된 Narasimhan의 미국특허 제4,221,257호는 가늘고 긴 구멍으로된 노즐을 통해 이동하는 차가운 물체의 표면에 용융금속을 가압방출하는 방법에 관한 것이다.British Patent No. 24,320, filed October 24, 1910, discloses a method for producing a metal plate or strip from molten metal flowing through a conduit in contact with a moving casting wheel. A recent representative system is King's U.S. Patent No. 3,522,836, filed August 4, 1970, wherein molten metal maintains convex meniscus as it emerges from the nozzle and moves past the nozzle orifice outlet, allowing continuous material removal. Introduced a method of solidifying into a continuous product. The molten material maintains static equilibrium at the exit and is in continuous contact with the moving surface by gravity. Narasimhan, US Pat. No. 4,221,257, filed Sep. 9, 1980, relates to a method of pressurizing and releasing molten metal onto the surface of a cold object moving through an elongated nozzle.

오리피스 타입의 주조시스템은 일반적으로 두께가 약 0.010 인치(0.0254cm) 이하인 얇은 두께의 재료주조에 제한된다. 이러한 시스템은 이동하는 급냉표면의 두께제한을 초래하여 사용가능 재료도 노즐 오리피스로부터 공급될때 응고될 수 있는 재료로 한정되게 된다. 이러한 시스템은 적당한 스트립을 제공하기 위해 용융금속이 추출될 수 있는 상태보다 더많이 가열된 용융상태에서 오리피스로부터 급냉표면으로 초과량의 용융금속을 공급하고 이동시킨다. 용융금속의 공급비율을 감소시키거나 급냉표면의 속도를 증가시킴에 의해 이러한 상태는 극복될 수 있지만 결과적으로 두께는 감소된다.Orifice-type casting systems are generally limited to casting thin-walled materials that are less than about 0.010 inch (0.0254 cm) thick. Such a system results in thickness limitations of the moving quenching surface so that the usable material is also limited to a material that can solidify when fed from the nozzle orifice. This system supplies and transfers excess molten metal from the orifice to the quench surface in a molten state that is heated more than the molten metal can be extracted to provide a suitable strip. By reducing the feed rate of molten metal or increasing the speed of the quenching surface, this condition can be overcome, but the thickness is consequently reduced.

결정질 스트립이 오리피스형 주조시스템과 결합하여 고속제조가 시도될때 통상적으로 제품의 품질은 더욱 나빠진다. 고속의 급냉표면상에 용융금속이 분사되거나 느린속도로 이동하는 수평벨트상에서 폭 전체로 흐르게될때 여전히 부분적인 용융상태로 공급원으로부터 급속히 멀어진다. 이러한 상태는 품질의 손상을 초래하는데 이는 스트립이 급냉표면과 인접한 면으로부터 급속히 응고하고 따라서 새로운 용융금속의 공급에 의해서만 조정될 수 있는 수축이 일어나기 때문이다. 이러한 새로운 용융금속의 공급이 없으면 스트립 조직내에서 균열이 급속히 전개되어 조직의 물리적 특성이 크게 저하된다. 노즐형상을 개선하여 오리피스형 주조에 따른 문제를 극복하려는 시도가 1981년 6월 23일 등록된 미국특허 제4,274,473호와 1981년 9월 22일 등록된 미국특허 제4,290,476호에 기술되어 있다. 오리피스형 주조의 결점은 오리피스가 용융금속량을 계량하여 스트립의 두께를 결정한다는 것이다. 더구나, 오리피스에 충분한 양의 용융금속을 공급하기 위해 비교적 높은 압력이 사용되고 주조휠로부터 용융금속을 담기위한 비교적 작은 이격거리도 스트립두께를 제한한다.Product quality is typically worse when crystalline strips are combined with orifice casting systems to attempt high speed manufacturing. When molten metal is sprayed on a fast quenching surface or flows across its width on a slow moving horizontal belt, it is still rapidly away from the source in partial molten state. This condition results in a loss of quality because the strip solidifies rapidly from the surface adjacent to the quenching surface and thus a shrinkage occurs that can only be adjusted by the supply of fresh molten metal. Without this new supply of molten metal, cracks develop rapidly within the strip tissue, greatly degrading the physical properties of the tissue. Attempts to overcome the problems associated with orifice casting by improving nozzle geometry are described in US Pat. No. 4,274,473, filed Jun. 23, 1981, and US Pat. No. 4,290,476, filed Sep. 22, 1981. The drawback of orifice casting is that the orifice measures the amount of molten metal to determine the thickness of the strip. Moreover, a relatively high pressure is used to supply a sufficient amount of molten metal to the orifice and the relatively small distance to contain the molten metal from the casting wheel also limits the strip thickness.

보다 두꺼운 스트립은 정적으로 공급되는 용융금속내로 회전하는 급냉휠을 담그는 것처럼 단일 급냉표면에서 매우 두꺼운 스트립이 응고되도록 하여 제조될 수 있다. 용융금속은 이 휠의 표면위에서 응고하여 용탕으로부터 잠길때까지 또는 표면으로부터 분리될때까지 계속 두꺼워진다. 용융금속의 새로운 공급은 오리피스형 주조에서와 같은 유효한 두께의 층의 응고와 일반적으로 연관된 균열현상을 피하게 한다. 더구나 이들 용량과 응고선단사이의 매우 급격한 온도구배는 보다 균일한 내부구조와 우수한 상부표면의 품질을 얻게한다.Thicker strips can be made by allowing very thick strips to solidify on a single quench surface, such as by dipping a quench wheel into statically supplied molten metal. The molten metal continues to thicken on the wheel's surface until it solidifies and submerges from the melt or detaches from the surface. The new supply of molten metal avoids cracking generally associated with solidification of layers of effective thickness as in orifice casting. Moreover, the very steep temperature gradient between these capacities and the solidification tip results in a more uniform internal structure and better top surface quality.

이러한 담금방식으로부터 나타나는 결점은 약간 잠겨진 급냉휠의 끝부분 위에 용융금속이 응고하여 찬넬과 같은 구조를 가진 주조물을 만들게 되는 경향을 방지하는데에 어려움이 있다는 것이다.The drawback from this immersion method is the difficulty in preventing the tendency of molten metal to solidify on the end of a slightly submerged quench wheel to produce a cast-like cast.

더구나, 또다른 결점은 급냉휠이 용탕속으로 들어갈때 응고하는 스트립과 급냉휠의 표면사이가 균일하게 접촉하도록 보장하는 것이 어렵고 따라서 스트립 주조면의 표면품질이 불량하게 되는 결과를 초래한다. 이러한 어려움으로 긴밀한 접촉이 감소되거나 또는 없어질 경우에 보다 얇은 두께를 가지는 부분이 생성되는등의 스트립상에 두께변화가 생기게 된다.Moreover, another drawback is that it is difficult to ensure uniform contact between the solidified strip and the surface of the quench wheel when the quench wheel enters the molten metal, resulting in poor surface quality of the strip casting surface. This difficulty results in a change in thickness on the strip, such as the creation of thinner portions when intimate contact is reduced or eliminated.

다른 직접주조공정이 제안되기는 했으나 상업적인 공정으로 개발되지는 못했다. 예를 들면, 이동주조휠의 상단에 용융금속을 주입하면 불균일하고 불량한 가장자리를 갖는 품질의 스트립을 만들게 된다. 1911년 5월 30일자 미국특허 제993,904호는 용융금속의 높이보다 낮은 위치에 있는 쟁반모양의 제2용기의 아랫부분으로 중력에 의한 배출구를 갖추고 있는 용융금속의 제1용기를 포함하는 장치를 발표했다. 상기 용융금속은 오버플로우(overflow)를 통하여 제2용기를 통과하여 주조휠에 용융금속을 공급하게 되어 있다. 1968년 5월 7일 등록된 미국특허 제3,381,739호는 적셔진 표면주위로 액체를 흘리고 용융금속이 응고하는 이동 주조표면에 이르는 거리를 연결함으로써 쉬이트 혹은 스트립재료를 형성하는 방법을 발표했다.Other direct casting processes have been proposed but have not been developed as commercial processes. For example, injecting molten metal into the top of the cast steel wheel creates a strip of quality with uneven and poor edges. U.S. Patent No. 993,904, filed May 30, 1911, discloses a device comprising a molten metal first vessel with a gravity outlet at the bottom of a tray-shaped second vessel located below the height of the molten metal. did. The molten metal passes through the second vessel through an overflow to supply molten metal to the casting wheel. U.S. Patent No. 3,381,739, registered May 7, 1968, discloses a method of forming a sheet or strip material by flowing liquid around a wet surface and connecting the distance to the moving casting surface where molten metal solidifies.

현재 필요한 것은 상업적으로 유용하게 직접 스트립을 주조하되 주조표면의 품질이 종래의 방법으로 제조된 스트립과 비교될 수 있거나 혹은 더좋게 하는 방법을 제공하는 것이다. 직접주조의 방법 및 장치는 오리피스형의 주조시 보다 뛰어난 스트립을 생산해낼 수 있어야 하고 또한 담금주조방식, 수평연동벨트 급냉시스템 및 한쌍의 주조용 롤러를 사용하는 방식들을 포함하는 공지된 직접 주조공정보다 뛰어나야 할 것이다. 본 발명의 목적은 본 발명의 방법과 장치가 공지의 주조방법이 가지는 결점을 극복하는 것이다. 더구나 본 발명의 방법과 장치가 0.010-0.01 인치(0.0254-0.254cm) 혹은 그 이상의 비교적 두꺼운 스트립도 직접 주조할 수 있게 하는 것이다. 직접 주조스트립의 수축 및 균열에 기여하는 인자가 제거되어 스트립의 표면품질과 구조가 개선되는 것도 요망된다. 더우기 주조방법과 장치가 성업적제조에 적당하도록 제조비용을 낮추고 새로운 합금의 제조를 용이하게 하는 것도 요망된다. 직접 주조스트립은 양호한 표면품질과 가장자리 및 구조, 특성이 적어도 종래의 주조스트립정도는 되어야 한다.What is currently needed is to provide a way to cast the strip directly commercially and usefully, but the quality of the cast surface can be compared to or better than that produced by conventional methods. The method and apparatus of direct casting should be able to produce better strips in orifice castings, and it is also better than the known direct casting process which includes methods of immersion casting, horizontal interlocking belt quenching system and a pair of casting rollers. You will have to be excellent. It is an object of the present invention to overcome the drawbacks of known casting methods with the method and apparatus of the present invention. Moreover, the method and apparatus of the present invention allow direct casting of relatively thick strips of 0.010-0.01 inches (0.0254-0.254 cm) or more. It is also desirable to improve the surface quality and structure of the strip by eliminating factors contributing to shrinkage and cracking of the direct cast strip. Furthermore, it is also desirable to lower the manufacturing costs and facilitate the manufacture of new alloys so that the casting method and apparatus are suitable for performance manufacturing. Direct cast strips should have good surface quality, edges, structures and properties, at least to the extent of conventional cast strips.

본 발명에 따르면, 결정질금속의 연속스트립이 용융금속의 직접주조에 의하여 제조하는 방법이 제공된다. 본 발명은 주조용기의 출구의 일반적으로 U-형상인 구조로부터 주조용기에서 예정된 거리에 떨어져 있는 주조용기의 출구를 지나 일반적으로 상향이동하는 인접 주조휠위로 용융금속을 흐르게 함을 포함하고 있다.According to the present invention, there is provided a method of producing a continuous strip of crystalline metal by direct casting of molten metal. The present invention includes flowing molten metal from a generally U-shaped structure of the exit of the casting vessel past the exit of the casting vessel at a predetermined distance away from the casting vessel and onto an adjacent casting wheel that generally moves upward.

본 발명의 방법은 용융금속위에 정의되고 U 형상구조의 폭을 가로질러 주조휠에 인접한 영역에 비산화성 분위기를 제공함을 포함한다.The method of the present invention includes providing a non-oxidizing atmosphere in the region defined on the molten metal and adjacent the casting wheel across the width of the U-shaped structure.

또한 이 방법에 따른 장치는 주조휠과 예정된 거리에 있는 주조휠에 인접한 일반적으로 U 형상구조로된 출구를 갖추고 있는 주조용기로 구성된다. 이 장치는 이 지역에 비산화성 분위기를 제공하기 위한 장치를 포함한다.The apparatus according to this method also consists of a casting vessel having an exit, generally U-shaped, adjacent to the casting wheel at a predetermined distance from the casting wheel. This device includes a device for providing a non-oxidizing atmosphere in the area.

제1도는 일반적으로 운반용기(12) 및 공급 턴디쉬(tundish)(14)를 포함하여 주조용기(18)에 용융금속을 공급하고 주조휠(20)상에서 용융금속을 직접 주조하여 스트립 혹은 판재(15) 상태의 연속제품을 제조하도록하는 주조장치(10)을 도시하고 있다. 용융금속(19)은 용기(12)로부터 턴디쉬(14)를 거쳐 주조용기(18)에 공급된다. 공급차단봉(16) 혹은 도관(spout)(17)같은 다른 적당한 장치가 주조용기(18)로 흐르는 용융금속의 흐름을 제어할 수 있다. 주조용기(18)는 입구와 주조휠(20)에 인접하게 배치된 출구부분을 가지며 실질적으로 수평으로 도시되어 있다.1 generally includes a transport vessel 12 and a supply tundish 14 to supply molten metal to the casting vessel 18 and directly cast the molten metal on the casting wheel 20 to form a strip or plate ( 15 shows a casting apparatus 10 for producing a continuous product in a state. The molten metal 19 is supplied from the vessel 12 to the casting vessel 18 via the tundish 14. Other suitable devices, such as supply shutoff rods 16 or spouts 17, may control the flow of molten metal to the casting vessel 18. The casting vessel 18 is shown substantially horizontally with an inlet and an outlet portion disposed adjacent to the casting wheel 20.

주조용기(18)로 가는 용융금속(19)의 공급은 적당한 종래의 방법과 용기, 턴디쉬 혹은 용융금속 펌프같은 장치들에 의해 성취될 수 있다. 용기(12) 및 공급 턴디쉬(14)는 공지된 설계에 따르지만 급냉휠에서 스트립을 제조하기 위하여 주조용기(18)에 적당량의 용융금속을 공급하기에 알맞도록 구성해야 한다.The supply of molten metal 19 to the casting vessel 18 can be accomplished by any suitable conventional method and by devices such as vessels, tundish or molten metal pumps. The vessel 12 and feed tundish 14 are in accordance with known designs but must be adapted to supply an appropriate amount of molten metal to the casting vessel 18 for producing strips in a quench wheel.

주조휠(20)은 종래의 것을 사용하고 연속벨트 혹은 주조휠 어느것이라도 좋다. 가급적이면 주조휠쪽이 좋다. 주조휠의 구성은 본 발명을 좌우할 만큼 중요하지는 않으나 어떤 종류의 휠은 다른 종류의 휠보다 양호한 결과를 가져올 수도 있다. 본 발명의 방법과 장치는 구리, 탄소강 및 스텐레스강으로된 주조휠을 사용했다. 주조휠이 일정한 속도로 주조용기를 지나 이동될 수 있어서 용융금속을 스트립형상으로 응고시키기에 충분한 열을 뺏을 수 있는 필요한 급냉비율을 갖추게 하는 것이 중요한 점이다. 주조휠(20)은 주조용기(18)에 대하여 분당 20-500 피트(약6-152m), 가급적 50-300 피트(약15-91m)의 속도로 이동가능하며 이러한 속도는 결정질재료의 상업적 제조에 적당하다. 주조휠(20)은 용융금속을 급냉시키도록 충분히 빠르게 냉각되어, 용융금속으로부터 열을 빼앗아 결정질형상의 스트립응고가 이루어지도록 해야 한다. 장치(10)의 주조휠(20)에 의하여 제공되는 급냉비율은 초당 10,000℃보다 작아야 하며 대체로 가급적 초당 2,000℃보다 작아야 한다.The casting wheel 20 is a conventional one and may be either a continuous belt or a casting wheel. If possible, cast wheels are better. The configuration of the cast wheel is not critical enough to influence the present invention but some types of wheels may yield better results than other types of wheels. The method and apparatus of the present invention used casting wheels made of copper, carbon steel and stainless steel. It is important to ensure that the casting wheel can be moved past the casting vessel at a constant speed so that it has the necessary quenching ratio to take away enough heat to solidify the molten metal into strips. The casting wheel 20 is movable with respect to the casting vessel 18 at a speed of 20-500 feet per minute (about 6-152m), preferably 50-300 feet (about 15-91m), which speeds up the commercial production of crystalline materials. It is suitable to The casting wheel 20 should be cooled fast enough to quench the molten metal, taking heat away from the molten metal to allow crystalline strip solidification. The quench ratio provided by the casting wheel 20 of the apparatus 10 should be less than 10,000 ° C. per second and generally less than 2,000 ° C. per second.

주조휠에 있어서의 두가지 중요한 점은 주조휠이 용기(18)의 출구를 지날때 일반적으로 상향 이동방향을 가진다는 것과 출구(26)에 자유면을 가진 용탕(free surface molten metal pool)을 가진다는 점이다. 출구(26)에서 용탕의 자유면은 주조스트립의 상부표면의 품질을 양호하게 개선하는데 필수적이다. "자유"란 용어는 상부표면이 구조물에 의해 한정되지 않음을 뜻한다. 즉, 용기구조물과 접촉하지 않고 입구(22)와 출구(26)사이의 용탕 자체의 표면높이로 스스로 유지된다는 것을 의미한다. 일반적으로 용융금속의 통로는, 출구의 용융금속 자유면에서의 금속흐름의 방향과 주조용기(18)의 출구의 자유면에서의 주조휠의 이동방향사이를 측정했을때, 수평으로부터 또 금속흐름의 방향에서 약 0°에서 135°의 사이각 θ로 배열된다. 주조휠에 대해서는, 주조표면의 통로가 용기(18)의 출구에서 자유면에 접한다. 가급적 이 각도는 수평으로부터 0-45°각이 좋다. 주조휠에 대해, 용융금속의 자유면이 주조휠의 상단 가까이에 있을때는 용기가 휠의 상부 4분원내에 인접위치하고, 각은 약 0°위치에 있다.Two important points in the casting wheel are that the casting wheel generally has an upward direction when passing through the outlet of the vessel 18 and that there is a free surface molten metal pool at the outlet 26. Is the point. The free surface of the molten metal at the outlet 26 is essential for good quality improvement of the upper surface of the cast strip. The term "free" means that the upper surface is not limited by the structure. That is, it means that it is maintained by the surface height of the molten metal itself between the inlet 22 and the outlet 26 without contacting the container structure. In general, the passage of the molten metal is determined from the horizontal and the flow of the metal when measured between the direction of the metal flow on the free surface of the molten metal at the outlet and the moving direction of the casting wheel on the free surface of the outlet of the casting vessel 18. At an angle θ between about 0 ° and 135 ° in the direction. For casting wheels, the passage of the casting surface abuts the free surface at the outlet of the vessel 18. Preferably this angle is 0-45 ° from the horizontal. With respect to the casting wheel, when the free surface of the molten metal is near the top of the casting wheel, the vessel is adjacent in the upper quadrant of the wheel and the angle is at about 0 °.

주조용기(18)는 본 발명의 방법과 장치에 필수적인 것이고 용기(18)의 단면도인 제2도에 상세히 도시되어 있다. 주조용기(18)는 주조휠(20)에 가깝게 그리고 실질적으로 수평이 되도록 배치되어 있고, 아래에 언급된 보온 및 내화재료로 구성되어 있다. 이런 배열은 주조휠(20)에 필요한 용융금속의 균일하고 완전 전개유동(fully developed flow)을 제공하는데 필수적이다. 용기(18)는 후방단면에 입구(22)와 출구(26)를 포함한다. 가급적 입구(22)와 출구(26)는 입구(22)에서 출구(26)로 흐르는 금속흐름방향에 수직으로 측정될때 동일한 단면적을 갖거나 혹은 출구(26)가 더 큰 단면적을 갖도록 한다. 입구(22)는 출구(26)보다 깊어서 도관(17)에서 들어오는 용융금속(19)을 받아들이는데 용이하고 출구(26)로 가는 용융금속 흐름의 전개를 용이하게 한다.Casting vessel 18 is shown in detail in FIG. 2, which is a cross-sectional view of vessel 18, which is essential to the method and apparatus of the present invention. The casting vessel 18 is arranged to be close to and substantially horizontal to the casting wheel 20, and is composed of the thermal and refractory materials mentioned below. This arrangement is essential to provide a uniform and fully developed flow of molten metal for the casting wheel 20. The vessel 18 includes an inlet 22 and an outlet 26 in the rear section. Preferably the inlet 22 and outlet 26 have the same cross-sectional area as measured perpendicular to the metal flow direction flowing from the inlet 22 to the outlet 26 or the outlet 26 has a larger cross-sectional area. The inlet 22 is deeper than the outlet 26 to facilitate receipt of the molten metal 19 entering the conduit 17 and facilitate the development of the molten metal flow to the outlet 26.

용기(18)의 출구(26)는 일반적으로 U-형상구조로 되어 있고 제3도에서 도시한 바와 같이 바닥면부분(28)과 측벽(30)으로 정의된다. 측벽(30)은 내측에 수직내측면을 가질수 있으며 가급적 U-형상구조의 측벽(30)의 내측면(31)은 상부로 확산형으로 열려 있어서 금속흐름을 용이하도록 한다. 약간의 구배는 출구(26)로부터의 금속흐름을 증진시키지만 그러나 너무 급한 구배는 표면장력의 조절력을 상실하여 용융금속이 범람하게 된다. 측벽에 대해 10°보다 작은 구배, 가급적 1-5°의 구배를 갖도록 한다.The outlet 26 of the vessel 18 is generally U-shaped and defined by the bottom portion 28 and the side walls 30 as shown in FIG. The side wall 30 may have a vertical inner surface at the inner side and preferably the inner side 31 of the side wall 30 of the U-shaped structure is openly diffused upward to facilitate the metal flow. Some gradients enhance the flow of metal from the outlet 26, but too steep gradients lose control of the surface tension and cause molten metal to overflow. Try to have a gradient of less than 10 °, preferably 1-5 ° to the sidewall.

출구(26)는 바닥면(28)을 포함하는데 이면은 용융금속이 출구로부터 균일유동을 하도록 충분한 거리를 가진 일반적으로 평평한 내측부분을 가지고 있다. 금속흐름의 방향에서 측정할때 평평한 바닥면의 길이는 가급적 출구(26)에 담겨질 용탕의 깊이와 같거나 길게 한다. 되도록 깊이 대 길이의 비율은 1:1 이상으로 한다. 출구(26)는 바닥면(28)의 평평한 길이 전체에 걸친 높이와 폭이 일정하거나 혹은 균일한 칫수로 되어 있다. 두개의 측벽(30) 내측면 (31)간의 출구(26)의 폭은 용탕의 자유표면을 따라 측정될 경우 대략 주조될 스트립의 넓이이다. 출구(26)는 주조휠에 실질적으로 평행한 U-형상구조를 구성하는 바닥면(28)의 끝과 측벽(30)의 가장자리이며 주조휠(20)에 인접하여 위치한다. 입구(22)와 출구(26) 사이의 유동을 용이하게 하기 위하여 입구(22)와 출구(26) 사이를 연락하는 중간부분(24)이 구비되어 출구(26)에서 균일유동이 되도록 해야 한다. 출구(26)에 이르는 입구(22) 전길이를 통하여 중간부분(24)은 균일한 가로단면을 유지하는 것이 좋다. 제3도에 도시된 중간부분(24)은 제2도에서 도시된 바와 같이 입구(22)에서 출구(26)로 점차 증가하는 폭을 가지고 깊이는 점진적으로 감소하여 길이전체를 통하여 균일한 가로단면적을 유지하도록 되어있다. 중간부분(24)은 용기의 깊이가 입구(22)에서 출구(26)까지로 점차 감소하는 구배를 가진 바닥면(32)으로 이루어질 수 있다. 이와 유사하게, 중간부분(24)은 바깥쪽으로 부채 모양으로 퍼져서 좁은 입구로부터 넓은 출구(26)로 폭이 점진적으로 증가를 하는 하나이상의 측벽(34)을 가지게 된다. 제2도는 주조용기(18)의 평면도로, 중간부분(24)의 측벽(34)을 확대하여 도시하고 있다.The outlet 26 includes a bottom surface 28 which has a generally flat inner portion with a sufficient distance for molten metal to flow uniformly from the outlet. When measured in the direction of the metal flow, the length of the flat bottom surface is preferably equal to or longer than the depth of the melt to be contained in the outlet 26. The ratio of depth to length should be at least 1: 1. The outlet 26 is of constant or uniform dimensions throughout the flat length of the floor 28. The width of the outlet 26 between the inner side surfaces 31 of the two side walls 30 is approximately the width of the strip to be cast as measured along the free surface of the melt. The outlet 26 is the end of the bottom surface 28 and the edge of the side wall 30 that constitute a U-shaped structure substantially parallel to the casting wheel and is located adjacent to the casting wheel 20. In order to facilitate the flow between the inlet 22 and the outlet 26, an intermediate portion 24 that communicates between the inlet 22 and the outlet 26 should be provided to ensure uniform flow at the outlet 26. Through the entire length of the inlet 22 leading to the outlet 26, the intermediate portion 24 preferably maintains a uniform cross section. The intermediate portion 24 shown in FIG. 3 has a width gradually increasing from the inlet 22 to the outlet 26 as shown in FIG. 2 and the depth gradually decreases to provide a uniform cross sectional area throughout the length. It is supposed to keep. The middle portion 24 may consist of a bottom surface 32 having a gradient in which the depth of the vessel gradually decreases from the inlet 22 to the outlet 26. Similarly, middle portion 24 has one or more sidewalls 34 that fan outwardly and gradually increase in width from narrow inlet to wide outlet 26. FIG. 2 is a plan view of the casting vessel 18, showing an enlarged side wall 34 of the intermediate portion 24. As shown in FIG.

제2도의 물막이(weir) 혹은 물막이판(36)이 주조용기(18)내에 이를 테면, 중간부분(24) 또는 출구(26)로 몰입되는 부분근처에 사용되어 균일유동의 전개를 용이하게 한다. 물막이판(36)은 내화물 혹은 내열재로 만들어져야 하며 또한 용융금속에 대한 내부식성을 구비해야 한다. 묽은 교질(colloid)의 실리카 현탁액으로 처리된 카오울 내화판(kaowool refractory board)이 좋다. 물막이(36)는 용기의 폭의 일부분 혹은 전폭을 가로질러 연장된다. 제2도에서 도시한 바와 같이 가급적 주조용기(18)의 입구(22)에서 용융금속표면 높이는 출구(26)에서의 용융금속과 거의 동일한 높이에 있다. 물막이(36)는 균일한 완전 전개유동(full-developed flow)의 진행을 용이하게 하고 표면산화물과 슬래그의 이동을 제한하도록 흐름을 조절하는데 유용하다.A weir or water plate 36 of FIG. 2 is used in the casting vessel 18, such as near the portion immersed into the intermediate portion 24 or outlet 26 to facilitate the development of uniform flow. The water plate 36 should be made of refractory or heat resistant material and should also have corrosion resistance against molten metal. A kaowool refractory board treated with a thin colloidal silica suspension is preferred. The water barrier 36 extends across a portion or the full width of the vessel. As shown in FIG. 2, preferably, the molten metal surface height at the inlet 22 of the casting vessel 18 is at about the same height as the molten metal at the outlet 26. The barrier 36 is useful for regulating the flow to facilitate the progress of a uniform full-developed flow and to limit the movement of surface oxides and slag.

제2a도 및 제2b도는 주조될 스트립의 표면을 형성하기 위하여 유동중인 용융금속의 표면장력을 이용함을 도시하고 있다. 제2a도는 주조휠(20)에 인접한 출구(26)의 부분단면에 대한 상세단면도이다. 출구(26)로부터 흐르는 용융금속은 U-형상구조의 바닥면(28)의 내측면과 주조휠사이에서 볼록면(35)을 형성하여 유지한다. 볼록면(35)을 형성하는 표면장력은 주조될 스트립(15)의 바닥을 형성한다. 출구(26)에서의 용량의 자유표면의 표면장력은 용융금속이 스트립제품을 형성할때 U-형상구조의 용융금속의 상단에서 곡선부(39)를 형성한다.Figures 2a and 2b illustrate the use of the surface tension of the molten metal in flow to form the surface of the strip to be cast. 2A is a detailed cross-sectional view of a partial cross section of the outlet 26 adjacent the casting wheel 20. The molten metal flowing from the outlet 26 forms and holds a convex surface 35 between the inner surface of the bottom surface 28 of the U-shaped structure and the casting wheel. The surface tension forming the convex surface 35 forms the bottom of the strip 15 to be cast. The surface tension of the free surface of the capacity at the outlet 26 forms the curved portion 39 at the top of the U-shaped molten metal when the molten metal forms a strip product.

제2b도는 주조휠(20)에 인접한 출구(26)를 도시하고 있는데 출구(26)아래에서 바라다볼때 주조휠과 출구사이의 금속(19)이 응고함을 보여준다. 용융금속(19)의 표면장력은 바닥면(28)에 가까운 측벽(30)의 내측면(31)내의 주조휠(20)과 출구(26)사이에서 볼록면(37)을 형성한다.FIG. 2b shows the outlet 26 adjacent to the casting wheel 20 and shows that the metal 19 between the casting wheel and the outlet solidifies when viewed from below the outlet 26. The surface tension of the molten metal 19 forms a convex surface 37 between the casting wheel 20 and the outlet 26 in the inner surface 31 of the side wall 30 close to the bottom surface 28.

주조용기(18)의 실시예는 제4도 및 제5도의 단면도와 평면도에서 각기 도시되어 있다. 용기(18)는 외부금속 지지외피(38)와 단열층(40) 및 주조용기(18)의 내측면을 형성하고 주조시 용융금속과 접촉하는 라이너(liner)(42)를 갖추고 있음을 보여준다. 용기(18)구조물은 용융금속에 대해 내부식성을 가지며 단열재인 내화재료로 제조되어야 한다. 주조용기는 주조휠(20)상의 요망되는 주조위치에 용기를 위치하게 하고 방향을 맞추도록 적절한 테이블 또는 장치에 고정될 수 있다. 주조용기(18)의 출구(26)는 주조휠에 U-형상구조의 윤곽을 형성하고 정의하는 바닥면(28)과 측벽(30)의 윗면(33)을 갖추어야 한다. 이것은 60 혹은 100 그릿(grit ; 거친 정도를 표시하는 단위)의 탄화규소 연마지를 주조휠과 용기조립체사이에 끼우고 연마지를 용기(18)에 문질러 가장자리를 휠에 평행하게 함에 의해 간단히 될 수 있다. 주조용기(18)의 윗면(33)은 지르코니아 시멘트를 브러쉬로 칠한 뒤 주조전에 건조한다.Embodiments of the casting vessel 18 are shown in the sectional and plan views of FIGS. 4 and 5, respectively. The vessel 18 shows an outer metal support envelope 38 and a heat insulating layer 40 and a liner 42 which forms the inner side of the casting vessel 18 and contacts the molten metal during casting. The vessel 18 structure should be made of refractory material that is corrosion resistant to molten metal and is insulating. The casting vessel may be secured to a suitable table or device to position and orient the vessel in the desired casting position on the casting wheel 20. The outlet 26 of the casting vessel 18 should have a bottom face 28 and a top face 33 of the side wall 30 defining and defining a U-shaped structure on the casting wheel. This can be simplified by sandwiching 60 or 100 grit silicon carbide abrasive paper between the casting wheel and the container assembly and rubbing the abrasive paper into the container 18 so that the edges are parallel to the wheel. The top surface 33 of the casting vessel 18 is dried with a brush after zirconia cement is brushed.

제4도와 제5도는 본 발명의 주조용기의 실시예를 도시한 것으로 4 인치(10.16cm)로부터 최대 13 인치(33.02cm)까지의 스트립주조에 유용하고 48인치(121.92cm)폭까지 사용할 수도 있다. 금속성의 지지외피(38)는 단열층(40)에 사용된 재료형태에 따라 사용된다. 단열층(40)은 가요성 세라믹 시멘트 단열재이고 이것은 지지외피(38)같은 외부지지가 필요하다. 대안으로서, 만약 표면내화벽돌이나 블록이 사용되어 요망되는 형태로 접착 성형될 경우 적당한 내부 및 외부칫수가 얻어지도록 베어내게 되며 미때 지지외피(38)는 필요없게 된다. 용기(18)는 주조용 세라믹 재료로 형성된 단일체형상일 수도 있다. 주조용기(18)의 내측면의 라이너(42)는 단열내화재로서 용융금속에 대해 내식성이 있는 재료로 제조된다. 알루미나 함량이 많은 섬유질 규산염 조성물(high alumina fiber-silicate composition)로된 단열재 즉, 화이버 후렉스(Fiberfrax)란 상표를 갖고 있는 재료따위가 유용하다는 것이 알려져 있다. 상기 조성물은 묽은 교질상의 규산염 현탁액속에 담겨지고 주조용기(18)속에서 외형이 형성된 뒤에 실제 사용전에 건조된다.4 and 5 illustrate an embodiment of the casting vessel of the present invention, which is useful for strip casting from 4 inches (10.16 cm) up to 13 inches (33.02 cm) and may be used up to 48 inches (121.92 cm) wide. . The metallic support sheath 38 is used according to the type of material used for the thermal insulation layer 40. Insulating layer 40 is a flexible ceramic cement insulator that requires external support such as support sheath 38. Alternatively, if surface refractory bricks or blocks are used and adhesively molded into the desired shape, they will be cut to obtain the appropriate internal and external dimensions and no support shell 38 is required at the time. The vessel 18 may be monolithic formed from a casting ceramic material. The liner 42 on the inner side of the casting vessel 18 is made of a material that is corrosion resistant to molten metal as a heat insulating refractory material. It is known that thermal insulation materials made of high alumina fiber-silicate compositions, i.e., materials bearing the trademark Fiberfrax, are useful. The composition is immersed in a thin colloidal silicate suspension and dried in a casting vessel 18 after it has been externalized before actual use.

제4도와 제5도는 후방으로 경사지게 주조용기(18)의 내측면으로부터 용기(18)의 외벽까지 연장하는 경사진 면을 포함하는 후방 오버플로우부재(44)를 도시하고 있다. 오버플로우부재(44)의 높이는 용융금속의 최대 높이를 결정한다. 상기의 용융금속의 높이는 입구(22)에 있는 것이고 따라서 주조용기의 출구(26)내의 용융금속 높이이다. 오버플로우부재(44)는 주조용기(18)에서의 용융금속 표면높이의 조절을 용이하게 한다. 이것은 주조스트립의 두께와 품질의 조절에 필수적인 것이다.4 and 5 illustrate a rear overflow member 44 comprising an inclined surface extending obliquely to the rear side of the vessel 18 from the inner side of the casting vessel 18. The height of the overflow member 44 determines the maximum height of the molten metal. The height of the molten metal is at the inlet 22 and is therefore the height of the molten metal in the outlet 26 of the casting vessel. The overflow member 44 facilitates adjustment of the molten metal surface height in the casting vessel 18. This is essential for controlling the thickness and quality of the cast strip.

또한 제4도에서는 주조용기(18)의 중간부분(24)의 부근에서 선택적으로 덮개(46)를 포함하는 주조용기(18)를 도시한다. 덮개(46)는 바닥(52)과 연결된 하향연장벽(48)(50)을 포함한다. 하향연장벽(48)(50)은 제2도에서 도시된 물막이판과 유사하다. 덮개(46)는 주조용기(18)가 주조된 것과 유사한 구조를 가지는 지지외피(38), 단열층(40)과 라이너(42)를 포함할 수 있다. 덮개(46)는 중간부분(24)부근에서 주조용기(18)의 폭의 일부분 혹은 전폭을 걸쳐 가로질러 연장될 수도 있다. 주조용기(18)내의 용융금속의 열을 유지하는데 유용한 덮개(46)가 출구(26)에서 용탕의 자유면을 유지하기 위하여 입구(22)와 출구(26)에서 용융금속과 접촉하지 않도록 하는 것이 중요하다. 또 덮개가 입구(22)의 전부 혹은 일부분을 덮어 그안에 비산화성 분위기를 수용하도록 한다.Also shown in FIG. 4 is a casting vessel 18 that optionally includes a lid 46 in the vicinity of the intermediate portion 24 of the casting vessel 18. The lid 46 includes downwardly extending walls 48 and 50 connected to the bottom 52. Downward extension walls 48 and 50 are similar to the clapboard shown in FIG. The lid 46 may include a support envelope 38, a heat insulation layer 40, and a liner 42 having a structure similar to that of the casting vessel 18. The lid 46 may extend across the entire width or a portion of the width of the casting vessel 18 near the middle portion 24. It is to ensure that the lid 46 useful for maintaining the heat of the molten metal in the casting vessel 18 does not come into contact with the molten metal at the inlet 22 and the outlet 26 to maintain the free surface of the melt at the outlet 26. It is important. The cover also covers all or a portion of the inlet 22 to accommodate the non-oxidizing atmosphere therein.

제6도는 또다른 실시예를 도시하는 것으로 이곳에서의 용기(18)의 출구(26)가 주조휠(20)에 인접한 출구의 U-형상구조의 전폭에 걸쳐 용융금속위의 정의된 지역에 비산화성 분위기를 공급하는 수단과 함께 이 지역에 용융금속을 복사냉각하는 수단을 갖추고 있다. 상기 두 특징은 각기 별도로 갖춰지거나 복합적으로 갖춰질 수도 있다.FIG. 6 shows another embodiment in which the outlet 26 of the vessel 18 scatters over a defined area above the molten metal over the full width of the U-shaped structure of the outlet adjacent the casting wheel 20. Along with the means of supplying the atmosphere of Mars, there is a means of radiative cooling of molten metal in the area. The two features may be provided separately or in combination.

비산화성 분위기를 공급하기 위한 수단은 출구의 U-형상구조내의 용융금속지역에 불활성 혹은 환원성 기체의 보호카바 혹은 덮개를 구비한다. 이 기체는 용융금속의 상부표면에 슬래그 및 산화물의 형성 혹은 축적을 최소로 하거나 막아주는데, 이러한 산화물이 주조시 주조스트립속으로 들어갈 수도 있다. 상기 비산화성 분위기는 정체해 있거나 순환되는 기체이다. 가급적 주조용기(18)의 출구(26)쪽 용탕위의 지역에 접촉하지 않는 덮개와 하나이상의 가스노즐 혹은 수개의 가스노즐(56)은 주조스트립의 반대방향으로 불활성 기체 혹은 환원성 기체를 연속적으로 흐르게 한다. 이 기체는 스트립이 몰입되는 부분의 용탕상단의 지역에 기체가 부딪치도록 유입된다. 실시예에서 용탕윗쪽의 지역을 밀봉하기 위한 보호덮개가 갖추어져 있을 수도 있으며 이 덮개는 스트립을 형성할때 산소를 밀어내기 위하여 기체의 흐름속으로 유입된 불활성 혹은 환원가스로된 보호막을 포함한다. 수개의 좁은 가스노즐(56)이 주조스트립의 폭을 따라 배치되어 기체의 흐름 혹은 제트(jet)가 용탕으로 스트립으로 몰입되는 지역을 부딪치도록 한다. 노즐(56)은 형성될 스트립의 평면과 가급적 20°-30°각을 갖도록 스트립주조방향의 역방향으로 배열된다. 가스보호막으로는 수소, 아르곤, 헬륨 및 질소중에서 선택하여 주조시에 형성될 산화물을 최소화하는 가스를 선택하는 것이 좋다. 노즐(56)로부터의 속도는 매우 작아야 하며 높은 속도는 용탕의 상부표면을 교란시켜 주조스트립에 손상을 주게된다.Means for supplying a non-oxidizing atmosphere are provided with protective covers or covers of inert or reducing gas in the molten metal area in the U-shaped structure at the outlet. This gas minimizes or prevents the formation or accumulation of slag and oxides on the upper surface of the molten metal, which may enter the casting strip during casting. The non-oxidizing atmosphere is a stagnant or circulating gas. Preferably, the lid and at least one gas nozzle or several gas nozzles 56 which do not contact the area on the melt side at the outlet 26 of the casting vessel 18 allow continuous flow of inert gas or reducing gas in the opposite direction of the casting strip. do. This gas is introduced so that the gas collides with the area at the top of the molten portion where the strip is immersed. In an embodiment, a protective cover may be provided for sealing the upper region of the molten metal, which includes a protective film made of inert or reducing gas introduced into the gas stream to push out oxygen when forming the strip. Several narrow gas nozzles 56 are arranged along the width of the casting strip to strike an area where gas flow or jets are immersed into the strip into the melt. The nozzles 56 are arranged in the reverse direction of the strip casting direction so as to have an angle of preferably 20 ° -30 ° with the plane of the strip to be formed. As the gas protective film, it is preferable to select a gas that minimizes the oxide to be formed during casting by selecting from hydrogen, argon, helium and nitrogen. The speed from the nozzle 56 should be very small and high speed will disturb the upper surface of the melt and damage the casting strip.

이 지역에서 용융금속을 복사냉각시키는 방법으로서 용융금속의 상단표면으로부터 열을 빼앗기 용이하게 하기 위해 이 지역부근에 냉각제를 공급하는 방법도 있다. 용융금속으로부터 복사열을 제거하도록 냉각제는 용융액체위에 위치한 냉각튜브(54)에 의해 제공될 수 있다. 물 또는 다른 액체가 냉각제로 사용될 수 있다. 내화재료 및 시멘트로된 주조용기의 상단에 밀봉된 일련의 냉각튜브(54)를 포함하는 하나의 덮개가 가급적 갖추어진다. 출구(26)의 U-형상구조에서 주조휠 위로 용융금속이 흐를때 용융금속의 상부표면의 복사냉각은 응고하는 용융금속의 상부표면으로부터 열방출을 증진시켜 스트립에서 수지상조직(dendritic structure)의 성장을 조절함으로써 표면의 품질과 구조를 개선한다.Radiation cooling of molten metals in this area is also possible by supplying a coolant near this area to facilitate the removal of heat from the upper surface of the molten metal. Coolant may be provided by a cooling tube 54 located above the molten liquid to remove radiant heat from the molten metal. Water or other liquid may be used as coolant. A cover is preferably provided which comprises a series of cooling tubes 54 sealed on top of the refractory material and cement casting vessel. Radiation cooling of the upper surface of the molten metal as it flows over the casting wheel in the U-shaped structure of the outlet 26 promotes heat release from the upper surface of the solidified molten metal to grow dendritic structures in the strip. By improving the quality and structure of the surface.

비산화성 분위기를 공급하는 방법과 복사냉각을 위한 방법을 가급적으로 복합시켜 사용한다. 출구(26)에서 용융금속위에 밀폐지역을 위한 비접촉덮개는 용융금속으로부터 복사된 열을 제거하기 위한 냉각수단과 비산화성 분위기 제공수단을 포함한다. 덮개는 일련의 냉각튜브(54)와 일련의 가스노즐(56)을 포함한다. 이 실시예에서 불활성가스는 튜브(54)에 의해 냉각되고 이것은 복사열 제거보다 용이하게 한다. 냉각튜브(54)를 포함하는 덮개는 스트립제품위를 침전될 수 있는 산화물 혹은 슬래그의 형성을 감소시키기 위해 윗부분을 밀폐한다.A method for supplying a non-oxidizing atmosphere and a method for radiative cooling are used in combination. The non-contact lid for the enclosed area on the molten metal at the outlet 26 includes cooling means for removing radiated heat from the molten metal and means for providing a non-oxidizing atmosphere. The cover includes a series of cooling tubes 54 and a series of gas nozzles 56. In this embodiment the inert gas is cooled by the tube 54 which makes it easier to remove radiant heat. The cover including the cooling tube 54 seals the top to reduce the formation of oxides or slags that may precipitate on the strip product.

본 발명의 주조장치의 운전중에 있어서, 용기(12), 턴디쉬(14) 및 주조용기(18)는 스트립재료 제조를 위해 주조용기(18)속으로 용융금속을 유입시키기 전에 작동온도로 예열된다. 기존의 모든 가열수단이 사용가능하다. 공기-아세틸렌 혹은 공기-천연가스 가열기가 입구(22)에 위치하고 주조휠(20) 근처에 놓여질 주조용기의 U-형상구조의 가장자리에 위한 예열용 덮개도 제공된다. 용융된 스텐레스강의 구조를 위한 정상 예열온도는 1900-2000℉(1038-1093℃) 정도이다. 요망되는 최저 예열온도까지 도달된 후 가열기는 제거되고 용기(18)는 주조휠에 인접한 5-20mil(0.13-0.51mm) 정도의 미리설정된 이격거리에 위치된다.During operation of the casting apparatus of the present invention, the vessel 12, tundish 14 and casting vessel 18 are preheated to operating temperature prior to introducing molten metal into the casting vessel 18 for the production of strip material. . All existing heating means can be used. A preheating cover is also provided for the edge of the U-shaped structure of the casting vessel in which an air-acetylene or air-natural gas heater is placed at the inlet 22 and placed near the casting wheel 20. Normal preheating temperatures for molten stainless steel structures are on the order of 1900-2000 ° F (1038-1093 ° C). After reaching the desired minimum preheat temperature, the heater is removed and the vessel 18 is placed at a predetermined separation distance of 5-20 mils (0.13-0.51 mm) adjacent to the casting wheel.

용융금속으로부터 연속스트립으로 합금을 직접 주조하는 방법을 시작함에 있어서, 용융금속(19)은 래들(ladle) 혹은 용기(12)로부터 턴디쉬(14)로 공급되고 이후 실질적으로 수평으로 놓인 주조용기(18)로 공급된다. 공급 턴디쉬(14)로부터 주조용기(18)로의 용융금속흐름은 주조용기(18)의 후방의 공급부분 혹은 입구(22)속으로 유입된 도관(spout)(17)과 차단봉(16)같은 밸브장치에 의해 조절되고 제어되게 된다. 용기(18)가 용융금속으로 채워지기 시작함에 따라 용융금속은 용기의 출구방향으로 흐르기 시작하고 제2도에서 도시된 바와 같은 중간부분(24)을 통하여 출구(26)방향으로 흐른다. 주조용기(18)는 용기(18)의 출구(26)로 용융금속을 장입할 수 있도록 용융금속의 흐름을 허용한다. 주조용기(18)는 제2도에서 도시한 바와 같은 물막이(36)를 포함하여, 출구(26)에서 균일한 완전 전개유동(fully-developed flow)을 용이하게 얻기 위하여 용융금속(18)의 흐름을 조절하도록 한다. 용융금속은 입구(22)에서부터 출구(26)에 이르도록 균일한 단면적을 유지하여 균일유동이 되도록 한다. 일반적으로 출구(26)는 입구(22)보다 폭이 넓으며 U-형상구조의 폭은 주조될 스트립의 폭과 거의 같다. 주조용기(18)는 구배를 이루며 부채 모양으로 퍼진 중간부분으로되어 있는 주조체적을 가지고 있다. 주조용기(18)는 용기내에서 용융금속의 횡류를 방지하도록 설계되어 있으며 동시에 출구(26)에 U형상구조의 폭을 가로질러 출구(26)으로부터 균일한 난류유동을 발전시켜서 완전 전개유동을 하는 용탕 전체가 입구(22)로부터 출구(26)을 향하는 방향으로 일정속도를 가지게 설계되어 있다. 출구(26)에서의 용융금속의 수위는 비록 용융금속의 깊이가 출구에서 낮아지더라도 입구(22)에서의 수위와 거의 동일하다.In starting the method of directly casting an alloy from molten metal into a continuous strip, molten metal 19 is fed from ladle or vessel 12 to tundish 14 and then placed substantially horizontally into a casting vessel ( 18). The flow of molten metal from the supply tundish 14 to the casting vessel 18 is controlled by a valve, such as a spout 17 and a blocking rod 16, which is introduced into the feed portion or inlet 22 at the rear of the casting vessel 18. It is controlled and controlled by the device. As the vessel 18 begins to fill with molten metal, the molten metal begins to flow toward the outlet of the vessel and flows toward the outlet 26 through the intermediate portion 24 as shown in FIG. The casting vessel 18 allows the flow of molten metal to charge the molten metal into the outlet 26 of the vessel 18. The casting vessel 18 includes a water barrier 36 as shown in FIG. 2, allowing the flow of molten metal 18 to readily obtain a uniform fully-developed flow at the outlet 26. To adjust. The molten metal maintains a uniform cross-sectional area from the inlet 22 to the outlet 26 to be uniform flow. The outlet 26 is generally wider than the inlet 22 and the width of the U-shaped structure is approximately equal to the width of the strip to be cast. The casting vessel 18 has a casting volume consisting of a middle portion spread in a fan shape forming a gradient. The casting vessel 18 is designed to prevent cross flow of molten metal in the vessel and at the same time develop a uniform turbulent flow from the outlet 26 across the width of the U-shaped structure at the outlet 26 to achieve full development flow. The whole molten metal is designed to have a constant speed in the direction from the inlet 22 toward the outlet 26. The level of molten metal at the outlet 26 is about the same as the level at the inlet 22 even though the depth of the molten metal is lowered at the outlet.

용융금속은 계속 용융금속의 균일유동이 출구의 U-형상구조의 폭을 가로질러 주조휠(20)에 닿도록 용융금속이 출구(26)에서 주조휠(20)위로 연속적으로 흐른다. 출구에서의 용융금속은 상부표면에만 표면장력을 가지며 개구부를 떠난 용융금속은 가장자리에도 표면장력을 가져서 이것이 부분적으로 주조스트립(15)의 상부표면 및 가장자리를 형성한다. 바닥면은 표면장력때문에 U-형상구조의 바닥면의 내측과 주조휠사이에 볼록면 형태로 형성된다.The molten metal continues to flow from the outlet 26 onto the casting wheel 20 such that the uniform flow of molten metal reaches the casting wheel 20 across the width of the U-shaped structure of the outlet. The molten metal at the outlet has surface tension only at the top surface and the molten metal leaving the opening also has surface tension at the edge, which partially forms the top surface and edge of the cast strip 15. The bottom surface is formed convexly between the casting wheel and the inside of the bottom surface of the U-shaped structure because of the surface tension.

비록 이론에 의존할 의도는 없으나 용기(18)의 출구를 떠난 용융금속의 응고는 용융금속이 용기(18)의 출구(26)의 U-형상개구부의 바닥을 떠난 후 용융금속이 주조휠과 접촉함과 동시에 개시되었다. 스트립은 용기(18)이 출구에서 주조휠에 공급된 용탕으로부터 응고되며 응고하는 스트립은 용기(18)의 출구(26)을 떠날때까지 용융금속을 과잉공급상태로 연속적으로 제공하여 일정두께를 형성한다. 이러한 용탕은 용융금속이 이동하는 주조휠(20)과 접촉함에 따라 스트립두께의 실질적인 부분을 형성하게 되며 표면장력으로 인한 곡선부(39)에 인접한 용기(18)로부터 응고되는 스트립이 꺼내질때 스트립 두께중의 적은 부분만이 응고된 용융금속으로부터 형성되는 것으로 믿어진다. 스트립두께의 70% 이상 혹은 80% 이상이 볼록면(35)의 근처에 제공된 용탕으로부터 얻어지는 것으로 추산된다. 용융금속은 용기(18)의 출구(26)의 U-형상구조의 바닥면으로부터 주조휠까지 제공된 용탕의 바닥으로부터 응고한다.Although not intended to be based on theory, solidification of the molten metal leaving the outlet of the vessel 18 results in contact of the molten metal with the casting wheel after the molten metal leaves the bottom of the U-shaped opening of the outlet 26 of the vessel 18. And simultaneously started. The strip solidifies from the melt supplied to the casting wheel at the outlet of the vessel 18 and the solidifying strip continuously provides molten metal in an overfeed state until it leaves the outlet 26 of the vessel 18 to form a constant thickness. . This molten metal forms a substantial part of the strip thickness as it comes into contact with the casting wheel 20 to which the molten metal moves and strip thickness when the solidified strip is taken out of the container 18 adjacent to the curved portion 39 due to the surface tension. It is believed that only a small portion of them are formed from solidified molten metal. It is estimated that at least 70% or at least 80% of the strip thickness is obtained from the molten metal provided in the vicinity of the convex surface 35. The molten metal solidifies from the bottom of the molten metal provided from the bottom surface of the U-shaped structure of the outlet 26 of the vessel 18 to the casting wheel.

주조휠(20)은 출구(26)의 U형상개구부의 바닥으로부터 개구부의 열린 상단부를 향해 주조용기(18)를 지나 이동한다. 주조휠의 속도와 주조휠(20)상의 용기(18)의 위치는 주조스트립의 두께와 좋은 품질을 얻기위하여 선정된 결정인자이다. 주조용기(18)는 주조휠의 상단 4분원상에 위치된다.The casting wheel 20 moves past the casting vessel 18 from the bottom of the U-shaped opening of the outlet 26 toward the open upper end of the opening. The speed of the casting wheel and the position of the vessel 18 on the casting wheel 20 are the deciding factors selected to obtain the thickness and good quality of the casting strip. The casting vessel 18 is located on the upper quadrant of the casting wheel.

본발명의 방법에 의하면 중요한 몇개의 인자가 있다. 0.01-0.06 인치(0.025-0.152cm)의 범위에 있는 요망되는 두께의 금속스트립을 주조하고 양호한 표면품질과 가장자리 및 조직이 양호한 스트립을 주조하는 능력을 좌우하는 몇개의 인자를 제어하는 것은 중요하다. 주조휠상으로 흐르는 용융금속의 조절, 주조휠의 속도, 용탕의 바닥으로부터의 응고, 용탕내의 용융금속의 조절된 깊이 및 용융금속의 표면장력을 유지하게 하기 위한 주조휠로부터의 이격거리들은 중요한 상호 연관된 인자들이다.According to the method of the present invention, there are several important factors. It is important to cast metal strips of the desired thickness in the range of 0.01-0.06 inch (0.025-0.152 cm) and to control several factors that influence the ability of good strip quality and edge and texture to cast good strips. The control of molten metal flowing over the casting wheel, the speed of the casting wheel, the solidification from the bottom of the molten metal, the controlled depth of the molten metal in the molten metal and the separation distance from the casting wheel to maintain the surface tension of the molten metal are important interrelated. Arguments.

본 발명을 좀 더 상세히 이해하기 위해 아래의 실시예를 기술한다.In order to understand the present invention in more detail, the following examples are described.

[실시예 I]Example I

일반적으로 제2도에서 도시된 바와 같은 구조를 가지지만 출구(26) 가까이에 단 하나의 물막이판(36)을 가지는 주조용기가 알루미나-실리카 조성재료인 카오울(Kaowool) 내화성 강화블록으로 구성되었다. 이 주조용기를 교질의 규산 현탁액에 잠그어 처리한 뒤에 250℉(121℃)에서 밤새 건조한 후 한시간동안 공기중에서 2000℉(1093℃)로 가열하였다. 블록이 절삭되어 형태를 이룬 후, 카오울 시멘트의 얇은 층으로 도포되었다. 용기는 휠윤곽에 맞도록 성형되고 U-형상구조는 지르코니아 시멘트의 얇은 층으로 도포된다. 물막이에도 유사한 조성물이 사용되었다. 이후 주조용기는 공기 아세틸렌 가열기로 가열된다. 용기(18)의 길이는 입구(22)로부터 출구(26)까지 8.75 인치(22.23cm), 입구(22)에서의 폭이 6.5 인치(16.51cm)이며, 출구(26) 바닥면(28)에서의 폭은 약 4 인치(10.16cm)였다. 304 타입의 합금인 용융금속이 1580℃에서 부어져서 용기(18)에 공급되어 입구(22)에서 약 1.75 인치(4.45cm) 깊이로 유지되고, 용기(18)의 출구(26)의 U-형상구조에서는 용융금속이 0.75 인치(1.91cm) 깊이로 되게 했다. 주조표면은 구리로된 주조휠이며 폭 7 인치(17.78cm), 직경 36 인치(91.44cm)로써 2000℃/초 이하의 냉각능력을 제공하였다. 이 주조휠은 각 θ를 약 40°로하고 용기(18)로부터 약 40mil(1.02mm) 이격된 용기(18)의 출구를 통과하여 분당 약250-300피트(76.2-91.4m)의 속도로 회전된다. 용기의 U-형상구조는 출구(26)의 측벽(30)의 내측면(31)이 윗쪽으로 열린 확산형이거나 혹은 경사진 형태를 가진다. 이 경사도는 내측면에 대해 약3°정도이다. 본 발명에 따라 약 100파운드(45.36kg)로 25회 주입되었고 결과는 성공적으로 약 4 인치(10.16cm) 폭과 16-18mil(0.406-0.457mm)의 균일한 두께를 가지며 상하표면이 균일하고 뒤틀림 또는 거칠음이 없는 평평한 가장자리를 가지는 스트립제품이 제조되었다.In general, a casting vessel having a structure as shown in FIG. 2 but having only one water plate 36 near the outlet 26 is composed of a Kaowool fire-resistant reinforcement block made of alumina-silica composition. . The cast vessel was immersed in a colloidal silicate suspension, treated, dried overnight at 250 ° F. (121 ° C.) and heated to 2000 ° F. (1093 ° C.) in air for one hour. After the blocks were cut and shaped, they were applied with a thin layer of Caoul cement. The container is shaped to fit the wheel contour and the U-shaped structure is applied with a thin layer of zirconia cement. Similar compositions were used for the water barrier. The casting vessel is then heated with an air acetylene heater. The length of the vessel 18 is 8.75 inches (22.23 cm) from the inlet 22 to the outlet 26, 6.5 inches (16.51 cm) wide at the inlet 22 and at the bottom 28 of the outlet 26. The width of was about 4 inches (10.16 cm). A molten metal, an alloy of type 304, is poured at 1580 ° C. and fed to the vessel 18, maintained at a depth of about 1.75 inches (4.45 cm) at the inlet 22, and U-shaped at the outlet 26 of the vessel 18. The structure allowed the molten metal to be 0.75 inches (1.91 cm) deep. The cast surface was a cast wheel made of copper, 7 inches wide (17.78 cm) and 36 inches (91.44 cm) in diameter, providing cooling capacity of less than 2000 ° C / sec. This cast wheel rotates at a speed of about 250-300 feet per minute (76.2-91.4 m) through the outlet of vessel 18 at an angle θ of about 40 ° and spaced about 40 mils (1.02 mm) away from vessel 18. do. The U-shaped structure of the container has a diffused or inclined shape with the inner side 31 of the side wall 30 of the outlet 26 open upwards. This inclination is about 3 degrees with respect to the inner surface. Injected 25 times at about 100 pounds (45.36 kg) according to the present invention and the result was successfully about 4 inches (10.16 cm) wide and 16-18 mils (0.406-0.457 mm) uniform thickness and the top and bottom surfaces were uniform and distorted Or strip products having flat edges with no roughness.

[실시예 II]Example II

제4도에서 도시한 바와 같은 구조의 주조용기가 지지외피(38)속에 알루미나 포말 내화물로된 단열층(40)과 카오울 내화물로 제작되었다. 라이너(42)는 입방 피트당 8파운드(약 3.6kg)의 밀도를 가진 0.5 인치(1.27cm) 두께의 화이버후렉스 재료로 제조되었다. 용기외부칫수는 15 인치(38.1cm) 길이에 주조용기(18)에서 18 인치(45.7cm) 폭이고 단면적은 출구(26)로 가면서 약간 증가되었다. 물막이판(36)은 실시예 I과 유사하게 만들어 배치되었고 용기(18)의 측벽들 사이에 접착되었다. 측벽(30)들의 내측면(31)은 각 측벽당 약3°정도 위로 벌어져 있거나 혹은 경사져 있다. 주조용기는 약0°의 각에서 약 35mil(0.89mm)의 이격거리에 고정되고 용융금속의 자유면은 주조휠의 정점에 가깝게 설치되었다. 본 발명에 따라 304 타입의 용융금속의 500 파운드(226.8kg)을 가지고 외경 12.75 인치(32.39cm), 두께 0.375 인치(0.953cm), 폭 48 인치(121.9cm)이고 내부에서 물분사(water spray)에 의한 냉각이 이루어지는 저탕소강의 이음매 없는 파이프로 되어 있는 주조휠위에서 84-97회의 주입이 시행되었다. 주조휠은 처음 10-15초동안은 약 200 FPM(61m/mil)의 속도로 회전하여 초기금속흐름이 넓게 퍼지기 용이하게 하고 이후 100 FPM(30.48m/min)의 속도로 낮추어져서 주조를 계속했다. 용융금속은 출구(26)에서 약 2 인치(5.08cm)와 입구(22)에서 2.75 인치(6.98cm)의 깊이를 유지했다.A casting vessel having a structure as shown in FIG. 4 was made of a heat-insulating layer 40 made of alumina foam refractories and a caulk refractory in a support shell 38. The liner 42 was made of 0.5 inch (1.27 cm) thick fiberflex material with a density of 8 pounds per cubic foot. The outside dimension of the vessel was 15 inches (38.1 cm) long and 18 inches (45.7 cm) wide in the casting vessel 18 and the cross-sectional area slightly increased as it went to the outlet 26. The clapboard 36 was made and arranged similarly to Example I and adhered between the sidewalls of the vessel 18. The inner side 31 of the side walls 30 is spread or inclined about 3 ° upward for each side wall. The casting vessel was fixed at a distance of about 35 mils (0.89 mm) at an angle of about 0 ° and the free surface of the molten metal was installed close to the top of the casting wheel. According to the present invention, it has 500 pounds (226.8 kg) of 304 type molten metal and has an outer diameter of 12.75 inches (32.39 cm), a thickness of 0.375 inches (0.953 cm), a width of 48 inches (121.9 cm) and a water spray from the inside. 84-97 injections were carried out on a caster wheel made of seamless pipe of low-drill steel with cooling by. The casting wheel rotated at a speed of about 200 FPM (61 m / mil) for the first 10-15 seconds to facilitate wide spreading of the initial metal flow, and then continued casting by lowering to 100 FPM (30.48 m / min). . The molten metal maintained about 2 inches (5.08 cm) at the outlet 26 and 2.75 inches (6.98 cm) at the inlet 22.

또한 용기(18)는 제6도에서 도시한 바와 같이 복사냉각을 위한 장치와 헬리움(helium) 분위기를 제공하기 위한 장치를 가지는 덮개를 포함하고 있다. 냉각은 0.375 인치(0.95cm)의 외경을 가진 구리튜브를 통해 분당 약 3 갈론(11.36리터)의 물을 순환시킴에 의하여 이루어졌다.The vessel 18 also includes a lid having a device for radiative cooling and a device for providing a helium atmosphere as shown in FIG. Cooling was accomplished by circulating about 3 gallons (11.36 liters) of water per minute through a copper tube with an outer diameter of 0.375 inches (0.95 cm).

주조된 스트립은 약 13 인치(33cm) 폭이었고 약 45mil(1.14mm)의 균일한 두께를 가지며 균일하고 매끈하여 균열이 없는 양호한 품질의 상부표면품질로 완성되었다. 이후 주조된 스트립은 질산/차아불소산(nitric/hypofluroicacid)속에서 산세되어 변형률 50%로 냉간압연 후 1950℉(1066℃)에서 5분동안 소둔처리 후 다시 유사한 방법으로 산세하고 5mil(0.127mm)까지 냉간압연 후 소둔했다. 소둔된 주조샘플의 실온의 기계적 성질을 종래의 방법으로 제조된 304 타입의 소둔된 열간압연밴드의 대표적인 성질과 비교하여 아래에서 도시하였다.The cast strip was about 13 inches (33 cm) wide and had a uniform thickness of about 45 mils (1.14 mm) and was finished to a good quality top surface quality that was uniform and smooth with no cracks. The cast strip was then pickled in nitric / hypofluroic acid, cold rolled to 50% strain, then annealed at 1950 ° F. (1066 ° C.) for 5 minutes, and then pickled again in a similar manner. 5 mil (0.127 mm). After cold rolling until annealing. The mechanical properties at room temperature of the annealed cast sample are shown below in comparison with the typical properties of 304 type annealed hot rolled bands produced by conventional methods.

[표 1]TABLE 1

종래의 방법으로 제조된 304 타입 합금의 대표적인 혹은 평균실온에서 소둔열간밴드의 기계적 성질은 인장강도가 101.1 KSI(71.15kg/mm²)이고 항복강도가 43.8 KSI(30.79 kg/mm²)이며 2 인치(5.08cm)에서의 연신율이 57%이다.The mechanical properties of annealing hot bands at typical or average room temperature of 304 type alloys manufactured by conventional methods are tensile strength of 101.1 KSI (71.15 kg / mm ² ), yield strength of 43.8 KSI (30.79 kg / mm ² ), and 2 inch. Elongation at (5.08 cm) is 57%.

제7도는 본 발명의 주조스트립의 현미경 확대사진으로 주입횟수번호 84-52로부터 대표적인 내부조직을 보이고 있다. 100배 확대시의 304 타입 합금은 스트립의 두께방향, 즉 상부에서 바닥면으로 향한 작은 기둥세포(columnar cells)로 이루어진 전형적 주조조직을 보여주고 있다. 이 방향은 스트립이 응고될때 스트립으로부터 열방출방향과 같다. 본 발명의 방법과 장치는 스트립에서 수지상조직의 성장을 조절하여 주조된 스트립을 종래의 공정대로 처리하여도 최종 스트립이 종래의 방법대로 제조된 스트립제품보다 우수하거나 또는 상응할만한 성질을 가지게 할 수 있다.Figure 7 is a micrograph of the casting strip of the present invention showing a representative internal structure from the injection number 84-52. At 100-fold magnification, the 304 type alloy shows a typical cast structure consisting of small column cells facing the thickness of the strip, ie from top to bottom. This direction is the same as the direction of heat release from the strip when the strip solidifies. The method and apparatus of the present invention can control the growth of dendritic tissue in the strip so that even if the cast strip is treated according to a conventional process, the final strip may have superior or comparable properties to strip products manufactured according to the conventional method. .

제8도는 100배 확대시 304 타입의 종래대로 제조된 열간압연밸브의 전형적 조직을 보여준다.FIG. 8 shows a typical structure of a conventionally manufactured hot rolled valve of type 304 at 100 times magnification.

본 발명의 방법과 장치는 스트립제품의 두께가 증가하고 스트립의 폭이 증가함에 따라 보다 우수한 스트립조직을 만든다는 것이 관찰되었다. 4-6 인치(10.16-15.24cm) 폭의 스트립제품구조에서 가장자리 뒤틀림 경향을 최대폭 13 인치(33.02cm)까지의 넓은 폭에서도 더이상 나타나지 않는다. 본 발명의 방법과 장치는 용융금속으로부터 연속스트립으로 결정질 금속 스트립 또는 판재를 복잡하지 않고 직접적인 방법으로 주조하는 방법을 제공한다. 유한한 두께의 막이 응고되어 발생되는 수축 및 균열문제는 제거되었고 종래의 제조방법보다 우수하거나 또는 상응할만한 질의 비교적 두꺼운 스트립의 제조법에 제공된다.It has been observed that the methods and apparatus of the present invention produce better strip tissue as the thickness of the strip product increases and the width of the strip increases. In 4-6 inch (10.16-15.24 cm) wide strip product structures, the tendency of edge warpage no longer appears in wide widths up to 13 inches (33.02 cm) wide. The method and apparatus of the present invention provide a method of casting a crystalline metal strip or sheet from a molten metal into a continuous strip in a straightforward and straightforward manner. Shrinkage and cracking problems caused by solidification of finite thickness membranes have been eliminated and provided for the manufacture of relatively thick strips of superior or comparable quality to conventional manufacturing methods.

본 발명의 방법과 장치는 스텐레스강과 규소강을 포함하는 여러가지 금속 및 합금에 유용한 것으로 나타났다.The method and apparatus of the present invention have been shown to be useful for a variety of metals and alloys, including stainless steel and silicon steel.

Claims

용융금속을 결정질금속의 연속스트립으로 직접주조하는 방법에 있어서, 주조용기(18)의 출구(26)의 일반적인 U-형상구조로부터 인접한 주조휠(20)에 용융금속(19)을 흐르게 하고 ; 주조용기(18)로부터 예정된 거리에 있는 주조용기의 출구(22)를 지나 대체적으로 상방으로 주조휠(20)을 이동시키고 ; 주조휠방향으로 흐르고 있는 용융금속중 U 형상구조의 폭을 가로질러 주조휠(20)에 인접한 용융금속 상부에 정의된 지역내에 비산화성 분위기를 제공함을 특징으로 하는 방법.A method of directly casting molten metal into a continuous strip of crystalline metal, the molten metal 19 flowing from an ordinary U-shaped structure of the outlet 26 of the casting vessel 18 to an adjacent casting wheel 20; Moving the casting wheel 20 generally upwards past the outlet 22 of the casting vessel at a predetermined distance from the casting vessel 18; And a non-oxidizing atmosphere in a defined area on top of the molten metal adjacent to the casting wheel (20) across the width of the U-shaped structure of molten metal flowing in the casting wheel direction.

제1항에 있어서, 비산화성 분위기가 상기 지경속으로 직접 유입되는 가스흐름에 의해 제공됨을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1 wherein the non-oxidizing atmosphere is provided by a gas stream that flows directly into the ground beam.

제2항에 있어서, 비산화성 가스의 흐름이 스트립의 폭을 따라 주조스트립의 역방향으로 흐름을 특징으로 하는 방법.3. The method of claim 2, wherein the flow of non-oxidizing gas flows in the reverse direction of the cast strip along the width of the strip.

용융금속으로 결정질의 연속스트립을 직접주조하는 장치에 있어서 ; 주조휠(20)과 ; 용융금속이 예정된 거리로 상기 주조용기(18)에 인접하고 있는 주조휠(20)상으로 흐르도록 하기 위한 U-형상구조를 가지는 출구(26)을 구비한 주조용기(18)와 ; 용융금속위에 형성되고 U-형상구조를 가로질러 주조휠(20)에 인접한 지역내에 비산화성의 분위기를 제공하는 장치를 포함함을 특징으로 하는 결정질의 스트립 직접주조장치.In the apparatus for directly casting a crystalline continuous strip of molten metal; Casting wheel 20; A casting vessel (18) having an outlet (26) having a U-shaped structure for allowing molten metal to flow over a casting wheel (20) adjacent to the casting vessel (18) at a predetermined distance; And a device formed on the molten metal and providing a non-oxidizing atmosphere in an area adjacent to the casting wheel (20) across the U-shaped structure.

제4항에 있어서, 비산화성 분위기를 제공하는 장치가 스트립이동방향에 역방향으로 비산화성 가스를 방출하기 위한 하나이상의 가스노즐(56)을 포함함을 특징으로 하는 결정질의 스트립 직접주조장치.5. A crystalline strip direct casting apparatus as claimed in claim 4, wherein the apparatus for providing a non-oxidizing atmosphere comprises at least one gas nozzle (56) for releasing the non-oxidizing gas in the reverse direction of the strip movement direction.

제5항에 있어서, 일련의 가스노즐(56)이 주조될 스트립의 폭을 따라 위치함을 특징으로 하는 직접주조장치.A direct casting apparatus according to claim 5, characterized in that a series of gas nozzles (56) are located along the width of the strip to be cast.

제4항에 있어서, 비산화성 분위기를 제공하는 장치가 비산화성 대기를 포함하는 지역을 밀폐하기 위한 장치를 포함함을 특징으로 하는 결정질의 직접주조장치.5. The crystalline direct casting apparatus of claim 4, wherein the apparatus for providing a non-oxidizing atmosphere includes a device for sealing an area containing a non-oxidizing atmosphere.