KR960002483B1 - 주철용탕의 구상화처리방법 - Google Patents

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내용 없음.

Description

주철용탕의 구상화처리방법

제1도는 본 발명의 제1실시예의 종단면도.

제2도는 동실시예의 평면도.

제3도는 본 발명의 제2실시예의 종단면도.

제4도는 동실시예의 평면도.

제5도는 본 발명의 제3실시예의 종단면도.

제6도는 동실시예의 평면도.

제7도는 본 발명의 제4실시예의 종단면도.

제8도는 동실시예의 평면도.

제9도는 본 발명의 제5실시예의 사시도.

제10도는 동실시예의 레이들의 종단면도.

제11도는 동실시예의 요부의 종단면도.

제12도 및 제13도는 각각 본 발명의 제6 및 제7실시예의 요부의 종단면도.

제14도는 본 발명의 제8실시예의 사시도.

제15도는 동실시예의 평면도.

제16도는 동실시예의 종단면도.

제17도 및 제18도는 각각 종래의 치주(置注)방법 및 캔디방법에 의한 주철용탕의 구상화처리(球狀化處理) 방법을 표시한 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 레이들본체 2 : 구상화재

3 : 연속기공을 가진 다공질체커버 4 : 연성주철용 용탕

5 : 수탕구(受湯口) 6 : 상부칸막이벽

7 : 하부칸막이벽 8 : 용탕분산방지커버

9 : 캔디바아 10 : 용해로

12 : 소괴코우크스 13 : 커버

13a : 개구 16,26,36,46 : 연속기공을 가진 다공질체

23 : 철망 33 : 철망박스

40 : 스트레이너 45 : 수탕구

본 발명은, 연성주철을 제조하기 위한 주철용량의 구상화처리방법에 관한 것이다. 주철용탕을 구상화처리해서 연성주철로 하는 경우에는, 종래 일반적인 레이들을 사용하거나 반응실을 형성한 레이들을 사용하는 것이 통상이었다.

연성주철의 제조에 있어서는, 조직내의 흑연형태를 편상(片狀)으로부터 구상(구球狀)으로 변화시키기 위하여, 용탕속에 구상화재를 첨가 또는 삽입하여 구상화처리를 행하고 있다.

이 구상화처리방법으로서는, 레이들속에 미리 구상재를 첨가하여, 레이들에 용탕을 주입하는 치주방법, 및 레이들내의 용탕속에 블록형상(캔디타이프)의 구상화재를 삽입하여, 구상화처리를 행하는 캔디방법이 있다.

제17도에 종래의 치주방법에 의한 구상화처리방법을, 제18도에, 종래의 캔디방법에 의한 구상화처리방법을 표시한다.

제17도에 표시한 종래의 치주방법에서는, 레이들본체(1)내에 미리 필요량의 구상화재(2) 및 상기 구상화재(2)위에 반응을 억제하기 위한 커버재(8)를 배치한다.

용해로내의 연성주철용 용탕(4)을 레이들본체(1)에 주입하고, 용탕(4)의 구상화처리가 행하여진다.

제18도에 표시한 종래의 캔디방법에서는, 레이들본체(1)에 연성주철용 용탕(4)을 레이들용량의 예를들면 60%정도 주입한 후, 블록형상의 구상화재(캔디)(2)를 가진 캔디바아(9)를 구비한 용탕비산 방지커버(8)를 레이들본체(1)위에 세트한다. 그런 다음에, 블록형상의 구상화재(2)를 상기 용탕(4)내에 삽입해서, 용탕(4)의 구상처리가 행하여진다.

상기한 종래방법에 있어서의 연성주철용 용탕의 구상화처리방법에 있어서는, 구상화재의 반응시에 격렬한 섬광과 다량의 흰연기를 발생하여, 공장내의 환경을 현저히 악화시킬뿐만 아니라, 공해발생원으로서, 사회적으로 문제로 되어 있다.

또, 구상화재의 급격한 반응시에는, 용탕의 버블링현상이 심하기 때문에, 수탕레이들용량의 약 60% 정도의 용탕의 구상화처리밖에 할 수 없을 뿐만 아니라, 용탕비산에 의한 재해발생의 위험성이 크고, 안정상으로도, 문제가 되고 있다.

이들 문제점을 해결하는 방법으로서는, 종래 레이들 상부에 튼튼한 덮개를 설치하고 레이들 전체를 거의 밀폐압력용기로서 취급하여, 구상화처리하는 방법도 고안되고는 있으나, 작업성이 매우 나쁘고, 또는, 효과도 충분하지 않기 때문에 아직 실용화에이르지 않고 있다.

본 발명은, 연성주철용의 용탕구상화처리때의 공해문제, 공장내의 환경악화, 위험작업 및 작업성(복잡도, 곤란도)을 대폭적으로 해결할 수 있는 주철용탕의 구상화처리방법을 제공할려고 하는 것이다.

본 발명의 주철용탕의 구상화처리방법은, 다음의 수단을 강구하였다.

① 구상화재를 수용한 레이들본체의 상부에 연속기공을 가진 다공질체의 커버를 장착하고, 동다공질체의 커버를 통과시켜서 레이들본체내에 주철용탕을 주입하여 구상화처리를 행한다.

② 구상화재를 수용한 레이들본체상부에, 연속기공을 가진 다공질체를 장착한 일부가 잘려진 다공질체의 커버를 장착하고, 동다공질체의 커버의 잘려진 부분으로부터 레이들본체내에 주철용탕을 주입해서 구상화처리를 행한다.

또, 본 발명의 주철용탕의 구상화처리레이들은, 다음의 수단을 강구하였다.

③ 구상화처리재를 수용하는 레이들본체의 상부의 전체 또는 일부에, 연속기공을 가진 다공질체를 배치하였다.

④ 레이들본체내를 용탕수탕부와 구상화 처리재를 수용하는 구상화처리부로 구분하고, 상기 구상화처리부의 위쪽에 연속기공을 가진 다공질체로 이루어진 커버를 설치하였다.

⑤ 상기 ④의 본 발명에 있어서, 용탕수탕부와 구상화처리부를 구분하는 칸막이벽에 연속기공을 가진 다공질체를 사용하였다.

상기 ①의 본 발명의 세 ① 발명에 있어서는, 주철용탕은, 연속기공을 가진 다공질체의 커버를 통과해서 레이들본체내에 주입된다. 이때 다공질체의 커버는, 용재(溶滓)의 레이들본체에의 혼입을 방지하고, 주철용탕만이 동레이들내에 주입된다.

레이들본체내에서는, 주철용탕과 구상화재가 접촉해서 화학반응이 발생하여, 급격히 또한 당량의 흰연기(MgO을 주성분으로 함)와 섬광이 발생하나, 연속기공을 가진 다공질체의 커버에 의해서 흰연기속의 MgO등의 미립자가 포착흡착되고, 흰연기의 대기속으로의 방산은 대폭적으로 억제된다.

또, 연속기공을 가진 다공질체의 커버에 의해서, 주철용탕과 구상화재와의 반응에 따라서 레이들본체내에서 발생하는 가스는 대기속으로 방출되고, 레이들본체내의 가스압이 저하하여, 주철용탕의 버블링이 방지되고, 또 주철용탕이 비산하는 위험이 거의 없어지게 된다.

상기 ②의 본 발명의 제2발명은, 다공질체를 장착한 커버의 잘려진 부분으로부터 주철용탕이 레이들본체내에 주입되기 때문에, 그 주입이 용이하고도 신속하게 행하여진다. 연속기공을 가진 다공질체를 장착한 커버는, 레이들본체내의 주철용탕과 구상화재와의 반응에 의한 흰연기의 포착흡착과 수탕레이들내의 가스압의 저하에 대해서는, 상기 ①의 본 발명의 제1발명과 마찬가지의 작용효과가 있다.

상기 ③의 본 발명의 제3발명에서는, 레이들본체의 상부에 형성된 연속기공을 가진 다공질체에 의해서, 구상화처리에 있어서 발생하는 흰연기의 미립자가 포착되고 흰연기가 외부로 방상되는 일이 억제되는 동시에 발생가스를 외부에 방출해서 레이들본체내의 가스압을 저하시킨다.

따라서, 레이들본체내에 있어서의 용탕의 버블링이 방지되고, 레이들본체를 소형화하는 일이 가능하며, 또 다공질체에 의한 차폐작용과 더불어 용탕의 외부비산이 방지되어 안정성이 향상된다.

또, 용탕은 연속기공을 가진 다공질체를 통과하여 레이들본체내에 주입되고, 용재의 레이들내에의 혼입이 방지된다.

상기 ④의 본 발명의 제4발명에서는, 레이들본체내를 용탕수탕부와 구상화 처리부로 구분하고, 구상화처리부의 상부에 연속기공을 가진 다공질체로 이루어진 커버를 설치하므로서, 상기 ③의 본 발명의 제3발명과 마찬가지로, 구상화 처리부에 있어서의 구상화처리에 있어서 발생하는 흰연기의 미립자가 포착되고 흰연기가 외부로 방산되는 일이 억제되는 동시에, 발생가스를 외부에 방출해서 레이들본체내의 가스압을 저하시키고, 또한, 용탕의 비산도 방지된다.

또, 레이들본체내를 용탕수탕부와 구상화처리부로 구분하므로써, 용탕의 레이들본체에의 주입이 용이하게된다.

상기 ⑤의 본 발명의 제5발명에서는, 상기 ④의 본 발명의 제4발명의 작용에 추가해서, 용탕수탕부와 구상화처리부와의 칸막이벽을 연속기공의 다공질체로 하므로서, 구상화처리에 있어서 구상화처리부에서 발생하는 흰연기의 외부 방산의 방지, 발생가스의 가스압의 저하 및 용탕비산방지의 제작용이 더 향상된다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면에 의거하여 설명한다.

본 발명의 제1실시예를 제1도 및 제2도에 의해서 설명한다.

레이들본체(1)내에 필요량의 구상화재(2)(필요에 따라서, 이 구상화재(2)위에 커버재를 배치해도 좋다)를 소정의 위치에 배치한 후, 레이들본체(1)의 상부의 전체면에 연속기공을 가진 다공질체의 커버(3)(예를들면, 3차원 그물코구조의 통기성을 가진 내열필터)를 장착한다.

본 실시예에서는, 레이들본체(1)를 용해로 (10)의 근처에 배치하고, 용해로 (10)내의 연성주철용 용탕(4)을, 연속기공을 가진 다공질체(3)의 위에 붓고, 동용탕(4)를 다공질체의 커버(3)를 통과시켜서 레이들본체(1)내에 주입한다.

레이들본체(1)내에 있어서는, 주입된 연성주철용 용탕(4)과 구상화재(2)가 접촉하고, 화학반응에 의해, 급격하고도 다량의 흰연기 및 섬광을 발생한다.

상기 연속기공을 가진 다공지러의 커버(3)는, 연성주철용 용탕(4)의 레이들본체(1)에의 주입에 있어서, 용재의 혼입을 방지하는 동시에, 구성화처리시에 발생하는 흰연기속의 MgO 등의 미립자를 포착흡착하여, 흰연기의 대기속으로의 방산을 대폭적으로 억제한다.

또, 연속기공을 가진 다공질체의 커버(3)는, 통기성을 가지고 있기 때문에, 레이들본체(1)내의 발생가스를 용이하게 대기속으로 방출할 수 있기 때문에, 레이들본체(1)의 가스압이 현저히 저하하므로, 다공질체의 커버(3)에 의한 차폐와 더불어서, 용탕비산의 위험이 거의 없어지게되는 동시에, 용탕의 버블링발생이 방지되고 레이블본체(1)내의 다량의 용탕을 주입할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 연속기공을 가진 다공질체의 커버(3)로서, 3차원그물코구조를 가진 세라믹다공질체(탄화규소질 : 외관비중 0.35~0.55, 빈구멍을 80~90%, 셀수 6개/25㎜□)를 내열필터로서 사용하고, FCD 400의 주철용량 50㎏의 구상화처리를 시도한 결과, 흰연기의 발생량을, 종래방법의 약 1/10정도로 억제할 수 있고, 또, 반응시의 용탕의 비산을 완전히 없게할 수 있었다.

본 발명의 제2실시예를, 제3도 및 제4도에 의해서 설명한다.

레이들본체(1)은, 동레이들본체(1)의 상변으로부터 아래쪽으로 향해서 뻗고 그 바닥면으로부터 위쪽으로 간격을 두고서 위치하는 하단부를 가진 내화물제의 상부 칸막이벽(6)에 의해서, 반응부(1a)와 수탕구(5)로 구획되어 있다. 상기 반응부(1a)에는 바닥면으로부터 일어선 하부칸막이벽(7)이 설치되어서 그 하부에 반응실(1b)이 형성되어 있으며, 또 반응부(la)의 상부를 덮고 연속기공을 가진 다공질체의 커버(3)(예를들면 3차원 그물코구조의 내열성을 가진 필터)가 장착되어 있다. 상기 수탕구(5)는, 도시한 바와같이, 상부의 횡단면 형상이 V자형상을 이루도록 옆쪽으로 퍼지고, 또한, 위쪽을 향해서 개방되어 있어, 수탕하기 쉬운 형상을 가지고 있다.

상기 반응실(1b)내에 구상화재(2)(필요에 따라서 이 구상화재(2)위에 커버재를 배치해도 된다)를 배치한다.

본 실시예에서는, 상기 수탕구(5)의 위쪽의 개방된 부분으로부터, 용해로(10)내의 연성주철용 용탕(4)이 주입되며, 동용탕은 수탕구(5)내를 하강해서 반응부(1a)내에 주입된다. 이 경우, 수탕구(5)는, 상기한 바와같이, 용해로(10)로부터 수탕하기 쉬운 형상으로 되어 있어서, 주탕은 용이하게 행하여진다.

연성주철용 용량(4)과 구상화재(2)가 반응실(1b)내에 접촉하므로서, 섬광과 흰연기가 발생한다. 발생한 흰연기는, 통기성이 있는 연속기공을 가진 다공질체의 커버(3)를 통과해서 대기속으로 방산된다. 그때, 흰 연기속의 MgO 등의 미립자는, 연소기능을 가진 다공질체의 커버(3)에 거의 포착흡착되어, 흰연기의 발생을 현저히 억제할 수 있는 동시에, 상기 반응에 의해서 발생하는 반응부(1b)내의 발생가스도 연속기공을 가진 다공질체의 커버(3)를 통과해서 반응부(1b)내의 가스압이 저하하고, 용탕의 비산과 용탕의 버블링발생을 방지할 수 있다.

또, 상기 상부칸막이벽(6)에 의해서, 구상화처리시의 반응가스가 반응부(1a)에서부터 수탕구(5)쪽으로 유출되는 것이 억제된다.

본 발명의 제3실시예를, 제5도 및 제6도에 의해서 설명한다.

본 실시예의 레이들본체(1)은, 용해로(10)내의 연성주철용 용탕(4)의 주입과 도시생략의 주형으로의 용탕의 주탕을 용이하게 하기 위하여, 도시한 바와같이, 수탕부(5)를 크게 하고, 또한, 레이들본체(1)의 형상을 횡형드럼타이프로한 것이며, 레이들본체(1)의 형상이외는, 상기 제2실시예와 마찬가지의 구성을 가지고 있다.

본 실시예에 있어서도, 상기 제2실시예와 마찬가지로, 흰연기의 억제, 용탕비산방지, 용탕의 버블링방지 및 작용용이도 등의 효과를 들 수 있는 동시에, 큰 수탕부(5)에 의해서 연성주철용 용탕(4)의 레이들본체(1)에의 주입과 주형에의 주탕작업을 용이하게 할 수 있다.

본 발명의 제4실시예를 제7도 및 제8도에 의해서 설명한다.

본 실시예는, 제3도 및 제4도에 표시한 상기 제2실시예의 상부칸막이벽(6)을 연속기공을 가진 다공질체(예를들면 3차원 그물코구조의 통기성을 가진 내열필터)로 구성하였다.

본 실시예는, 상기 제2실시예가 가진 작용, 효과를 있게할 수 있는 동시에, 연속기공을 가진 다공질체의 상부칸막이벽(6)에 의해서, 레이들본체(1)내 공간의 가스압을 더욱 저하시킬 수 있다.

본 실시예에 있어서, 다공질체의 커버(3) 및 상부칸막이벽(6)으로서, 3차원 그물코구조를 가진 세라믹다공체(코제라이트와 알루미나의 혼합타이프, 외관비중 0.35~0.60, 빈구멍을 80~90%, 셀수 13개/25㎜□)를 사용하고, FCD 400의 용탕 500㎏의 구상화처리를 실시한 결과, 흰연기의 대기속으로의 방출을 거의 억제할 수 있고, 또 용탕의 비산도 방지할 수 있었다.

또한, 상기 각 실시예에 있어서, 연속기공을 가진 다공질체로서는, 탄화규소질, 코제라이트와 알루미나의 혼합타이프 등의 3차원 그물코구조를 가진 세라믹다공질체등을 사용할 수 있다.

본 발명의 제5실시예를, 제9도 내지 제11도에 의해서 설명한다.

본 실시예는, 상기 제3실시예의 레이들본체(1)의 반응부(1a)를 덮는 금속제커버(13)를 설치하고, 등커버(13)의 개구(13a)(찌꺼기제거구)내에 소괴코우크스(12)로 이루어진 연속기공을 가진 다공질체(16)를 충전한 것이다.

이 다공질체(16)에, 표1에 표시한 소괴코우크스체를 사용하여, FCB 400의 용탕 500㎏의 구상화처리를 실시한 결과, 상기 각 실시예와 마찬가지로, 구상화처리시의 흰연기의 대기방출을 거의 억제할 수 있고, 또 용탕의 비산도 방지할 수 있었다.

[표 1]

또한, 연속기공의 다공질체에, 질석(vermiculite), 진주석(pearlite), 경석(silasballcon) 등의 소괴를 적용한 경우도, 거의 마찬가지의 성과를 얻을 수 있었다.

본 발명의 제6실시예를 제12도에 의해서 설명한다.

본 실시예는, 상기 제5실시예의 연속기공을 가진 다공질체 대신에, 스테인레스 제철망(23)(그물코의 벌어짐 : 0.75m/m 및 1.50m/m)을 8~10장, 여러가지의 조합으로 적충하고, 표면에 내화재(예를들면 알루미나분말+조오지아고령토+PVA 용액, 주물용 도형재 등)을 도포한 연속기공을 가진 다공질체(26)를 사용하였다.

본 실시예에 있어서도, 흰연기억제및 용탕비산방지의 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 제7실시예를 제13도에 의해서 설명한다.

본 실시예는, 상기 제5실시예의 연속기공을 가진 다공질체 대신에, 연속기공을 가진 다공질체(36)로서, 세라믹보올과 섬유질계 내열재의 가는 조각(예를들면, 글라스우울, 실리카우울)을 혼합하고, 빈구멍을 50~90%로 조정한 무점결(無粘結) 내열재를 스테인레스제철망박스(33)(그물코의 벌어짐 : 0.75m/m)로 밀봉한 것을 사용하는 것이다.

본 실시예에 있어서도, 상기 제5, 제6실시예와 마찬가지의 흰연기억제및 용탕비산방지의 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 제8실시예를 제14도 내지 제16도에 의해서 설명한다.

본 실시예는, 상기 제3실시예에 있어서 다공질커버와 레이들본체의 수탕부를 다음과 같이 변경한 것이다.

즉, 상기 제5 내지 제7실시예와 마찬가지의 금속제커버(13)의 개구(13a)에 연속기공을 가진 세라믹다공질체(46)(탄화규소질, 외관비중 0.35~0.55, 빈구멍을 50~90%, 셀수 20개/25㎜□)를 충전하였다.

또, 레이들본체(1)의 수탕을 용이하게 하기 위하여, 상자형의 수탕부(45)를 형성하고, 또한, 동수탕부(45)의 하부에 스트레이너(40)을 배치하여, 불순물의 혼입 및 흰연기의 방출방지를 도모하였다.

본 실시예에 있어서, FCD 500의 용탕 700㎏의 구상화처리를 실시한 결과, 흰연기의 대기방출억제효과 및 용탕의 비산방지효과는 현저하고, 마그네슘의 수율도 대폭적으로 향상하였다. 또한, 용탕온도의 저하도 종래법에 비해서 작고, 품질의 향상도 도모할 수 있게 되었다.

이상 설명한 바와같이 상기한 본 발명의 제1 및 제2발명은, 주철용탕의 구상화처리를 행하는 레이들본체에 연속기공을 가진 다공질체의 커버를 장착하였기 때문에 다음의 효과를 얻을 수 있다.

① 주철용탕과 구상화재의 반응시에 발생하는 흰연기의 대기속으로의 방출량을 대폭 억제할 수 있어, 환경의 향상 및 공해대책에 유효하다.

② 주철용탕과 구상화재의 반응시에 있어서의 수탕레이들내의 가스압을 경감할 수 있어, 용탕의 비산을 격감시키므로서 안정성이 향상된다.

③ 용탕비산량(버블링)의 감소에 의해, 레이들본체를 소형화할 수 있다.

④ 종래의 상부커버부착의 레이들에 비해서, 본 발명에서는 레이들을 경량화할 수 있고, 또한 조작성도 양호하다.

이상에 추가해서, 본 발명의 제1발명에서는, 주철용량이 다공질체의 커버를 통과해서 레이들본체내에 주입되기 때문에, 용재가 혼입하는 일이 없고 제조되는 연성주철의 품질을 향상시킬 수 있다.

또, 본 발명의 제2발명에서는, 다공질체의 커버의 잘려진 부분으로부터 주철용탕을 레이들본체에 주입하기 때문에, 용탕의 주입을 단시간에, 또한 용이하게 행할 수 있다.

본 발명의 제3발명은, 주철용탕의 구상화처리를 행하는 레이들본체 상부의 전체 또는 일부에 연속기공을 가진 다공질체를 배치하고 있기 때문에 다음의 효과도 얻을 수 있다.

용탕과 구상화재의 반응시에 흰연기의 대기속으로의 방출량을 대폭 억제할 수 있어, 환경의 향상 및 공해대책에 유효하다.

주철용탕과 구상화재의 반응시에 있어서의 레이들본체내의 가스압을 경감할 수 있어, 다공질체에 의한 차폐효과와 더불어 용탕의 비산을 격감시키므로서 안정성이 향상된다.

용탕비산량(버블링)의 감소에 의해, 레이들본체를 소형화할 수 있다.

종래의 상부커버부착 수탕레이들에 비해서, 레이들본체를 경량화할 수 있고, 또한 조작성이 양호하다.

용탕을 다공질체의 커버를 통과해서 레이들내에 주입할 수 있기 때문에, 용재가 혼입하는 일이 없고, 제조되는 연성주철의 품질을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 제4발명에서는, 레이들본체내를 용탕수탕부와 구상화처리부로 구분하고, 구상화처리부의 위쪽에 연속기공을 가진 다공지러체로 이루어진 커버를 설치하고 있기 때문에, 본 발명의 제3발명과 마찬가지로 상기 1' 내지 4'의 효과를 얻을 수 있게 되는 동시에, 레이들본체에의 용탕주입을 용이하게 행할 수 있어 작업성이 향상된다.

본 발명의 제5발명에서는, 본 발명의 제4발명에 있어서의 용탕수탕부와 구상화처리부의 칸막이벽을 연속기공을 가진 다공질체로 구성하고 있기 때문에, 상기 제4발명의 효과에 추가해서, 용탕수탕부내의 공간에 있어서의 가스압의 저하, 흰연기의 외부방산방지 및 용탕의 비산방지 효과를 더욱 높일 수 있다.

Claims (2)

1. 구상화처리용 레이들본체내를 용탕수탕부와 구상화재를 수용하는 구상화처리부로 칸막이벽으로 하부를 연통시켜서 구분하고, 상기 구상화처리부의 위쪽에 연속기공을 가진 3차원 그물코구조의 다공질체로된 커버를 설치하고, 상기 용탕수탕부로부터 용탕을 주입해서 상기 구상화처리부에서 구상화처리를 행하는 것을 특징으로 하는 주철용탕의 구상화처리방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 용탕수탕부와 상기 구상화처리부를 구분하는 칸막이벽에 연속기공을 가진 다공질체를 사용하여 용탕을 주입하는 것을 특징으로 하는 주철용탕의 구상화처리방법.