KR100562224B1 - 냉각곡선으로부터 계수를 결정하고 용탕에서 조직개량제의 함량을 조절함으로써 제조되는 컴팩트흑연 또는 구상흑연을 가진 철 주물 - Google Patents

냉각곡선으로부터 계수를 결정하고 용탕에서 조직개량제의 함량을 조절함으로써 제조되는 컴팩트흑연 또는 구상흑연을 가진 철 주물 Download PDF

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Abstract

응고시킬 주철 용탕의 미세구조는 4가지 독립적인 계산을 실시하고 최적의 결과를 주는 계산을 선택함으로써 매우 정밀하게 예측될 수 있다. 계산은 바람직하게 컴퓨터에 의해 실시된다.
Figure 112000009746695-pct00061
구상흑연, 편상흑연, 냉각곡선, 센서 지지부재

Description

냉각곡선으로부터 계수를 결정하고 용탕에서 조직개량제의 함량을 조절함으로써 제조되는 컴팩트흑연 또는 구상흑연을 가진 철 주물{IRON CASTINGS WITH COMPACTED OR SPHEROIDAL GRAPHITE PRODUCED BY DETERMINING COEFFICIENTS FROM COOLING CURVES AND ADJUSTING THE CONTENT OF STRUCTURE MODIFYING AGENTS IN THE MELT}
본 발명은 응고시킬 주철 용탕의 미세구조를 예측하는 향상된 방법에 관한 것이다. 발명은 또한 상기방법을 실시하기 위한 장치에 관한 것이다.
WO 86/01755(참고로 포함된)는 열분석을 사용함으로써 컴팩트흑연 주철(compacted graphite cast iron)을 제조하는 방법을 개시한다. 샘플을 용융 주철 욕으로부터 취하고 이 샘플을 0.5 내지 10분동안 응고시킨다. 온도는 두개의 온도 응답 수단, 즉 하나는 샘플의 중앙에 위치하고 다른 하나는 용기 벽에 근접해 있는 수단에 의해 동시에 기록된다. 시간의 함수로서 철 샘플의 온도를 나타내는 소위 냉각곡선은 두개의 온도 응답 수단의 각각에 대해 기록된다.
이 문헌에 따르면, 바람직한 미세구조를 얻기위해 용탕에 가해져야 하는 조직개량제의 필요량을 결정할 수 있다. 그러나, 곡선을 어떻게 평가하는 가에 관한 상세한 정보는 주어지지 않는다.
WO 92/06809(참고로 포함된)는 WO 86/01755의 방법에 의해 얻어진 냉각곡선을 평가하는 특정 방법을 설명한다. 이 문헌에 따르면, 냉각곡선의 초기 플래토는 편상흑연 결정이 온도 응답 수단 가까운데서 침전하는 것을 나타낸다. 샘플 용기가 조직개량제의 활성형태를 소실시키는 산화물 또는 황화물 함유 물질의 층으로 의도적으로 코팅되고, 그래서 주조하는 동안의 그것의 자연 소모 또는 손실을 모의실험할때, 플래토는 용기 벽에 가깝게 배치된 온도 응답 수단으로부터의 냉각곡선에서 때때로 발견될 수 있다. 당업자는 교정 데이타를 사용해서 컴팩트흑연 주철을 얻기위해 조직개량제를 용탕에 가해야 하는 지를 결정할 수 있다.
WO 92/06809의 방법은 뚜렷한 플래토를 포함하는 "완벽한" 곡선을 요구한다. 그러나, 편상흑연이 형성된다는 사실에도 불구하고 때때로 뚜렷한 플래토가 없는 냉각곡선이 기록된다. 지금까지는, 전체 주조기간동안 컴팩트흑연 주철을 제조하기 위해 용탕에 가해야 하는 조직개량제의 정확한 양을 계산하는 기준으로서 뚜렷한 플래토가 없는 곡선을 사용하는 것은 불가능하였다.
발명의 개요
현재, 가해야 하는 조직개량제의 정확한 양을 계산하는 기준으로서 WO 86/01755 및 WO 92/06809의 장치에 의해, 공정 및 아공정 응고를 위해 얻어진 일련의 냉각곡선을 실질적으로 사용하는 것이 가능하다는 것이 밝혀졌다. 본 발명의 방법은 아래의 단계를 포함한다:
a) 컴팩트흑연 주철 또는 구상흑연 주철을 얻기위해 용탕에 가해야 하는 조직개량제의 양을
Figure 112005061692700-pct00001
의 함수로서 결정하는 단계;
Figure 112000009746695-pct00002
=(TAmax-TAmin)/(TBmax-TBmin)
(여기서
TAmax 는 샘플 용기의 중앙에서 기록된 냉각곡선의 국소 최대값이고;
TAmin 은 샘플 용기의 중앙에서 기록된 냉각곡선의 국소 최소값이고;
TBmax 는 샘플 용기벽에서 기록된 냉각곡선의 국소 최대값이고;
TBmin 은 샘플 용기벽에서 기록된 냉각곡선의 국소 최소값임)
b) 컴팩트흑연 주철 또는 구상흑연 주철을 얻기위해 용탕에 가해야 하는 조직개량제의 양을 ø의 함수로서 결정하는 단계;
ø=(TA'max)/(TB'max)
(여기서
TA'max는 샘플 용기의 중앙에서 기록된 냉각곡선의 1차 도함수의 최대값이고;
TB'max는 샘플 용기벽에서 기록된 냉각곡선의 1차 도함수의 최대값임)
c) 컴팩트흑연 주철 또는 구상흑연 주철을 얻기위해 용탕에 가해야 하는 조직개량제의 양을 샘플 용기벽에서 기록된 냉각곡선의 1차 도함수의 제 1 피크의 면적(
Figure 112005061692700-pct00003
B)의 함수로서 결정하는 단계;
d) 컴팩트흑연 주철 또는 구상흑연 주철을 얻기위해 용탕에 가해야 하는 조직개량제의 양을
Figure 112005061692700-pct00004
의 함수로서 결정하는 단계;
Figure 112000009746695-pct00005
=σA/σB
(여기서
σA는 샘플 용기의 중앙에서 기록된 냉각곡선의 1차 도함수의 제 2 피크하의 면적이고;
σB는 용기벽에서 기록된 냉각곡선의 1차 도함수의 제 2 피크하의 면적임)
e) 용융주철의 특정 샘플에 대해, 각각 샘플 용기의 중앙에서 그리고 샘플 용기벽에서 냉각곡선을 기록하는 단계;
f) e)의 결과에 의존하여 가장 정확한 결과를 제공하는 단계 a)-d)로부터의 교정곡선들중 하나를 선택하는 단계;
g) 용탕에 가해야 하는 조직개량제의 양을 계산하는 단계.
이미 언급한 것처럼, 본 발명은 응고시킬 임의의 주철 용탕의 미세구조를 예측하는 향상된 방법에 관한 것이다. 본 방법을 사용함으로써, 종래 기술적 수준과 비교하여 훨씬 더 큰 범위의 온도 시간 곡선을 평가하는 것이 가능하며 좀더 정확한 결과를 얻는 것이 가능하다.
여기에서 이용되는 용어 "냉각곡선"은 시간의 함수로서 온도를 나타내는 그래프를 칭하며, 그 그래프는 WO 86/01755 및 WO92/06809에 개시된 방법으로 표시된다.
여기에서 개시된 용어 "샘플 용기"는 열 분석용으로 사용될때 용융금속 샘플로 채운 작은 샘플 컨테이너를 칭한다. 용융금속의 온도가 응고하는 동안 적당한 방법으로 기록된다. 샘플 용기의 벽은 용기 벽에 인접해 있는 용탕의 조직개량제의 양을 줄이는 물질로 코팅된다. 바람직하게 샘플 용기는 WO86/01755, WO92/06809, WO91/13176(참고로 포함된) 및 WO96/23206(참고로 포함된)에 개시된 방법으로 설계된다.
여기에 개시된 용어 "샘플링 장치"는 열분석을 위한 적어도 하나의 온도 응답 수단을 갖춘 샘플 용기(상기 수단은 분석하는 동안 응고 금속샘플에 잠기도록 되어 있음) 및 샘플용기를 용융금속으로 채우는 수단을 포함하는 장치를 칭한다. 샘플용기는 바람직하게 WO96/23206에 개시된 방법으로 상기 센서를 구비한다.
여기에 개시된 용어 "조직개량제"는 용융 주철에 존재하는 흑연의 구상화 또는 침전을 촉진하는 화합물에 관한 것이다. 적당한 화합물이 당해 기술분야에서 잘 알려진 접종 물질, 그리고 마그네슘, 세륨 및 다른 희토류 금속과 같은 형태변형제의 군으로부터 선택될 수 있다. 용융주철내 조직개량제의 농도와 응고된 주철의 흑연 형태 사이의 관계는 이미 상기한 문헌 WO92/06809 및 WO86/01755에서 논의되어 있다.
발명은 또한 컴팩트흑연 주철의 제조를 조절하는 장치에 관한 것이며(상기 장치는 용융 주철샘플을 취하고, 용융주철에 대한 조직개량제의 필요한 첨가량을 계산하는 본 방법을 사용함), 용융주철에 조직개량제의 상기 양을 공급한다. 장치는 샘플링 장치, 컴퓨터 기준 데이타 획득 시스템, 그리고 용융 주철에 조직개량제를 투여하는 수단을 포함한다. 샘플링 장치는 온도/시간 측정치를 컴퓨터로 전송하는 동안 열분석을 받게되는 대표적인 용융 주철 샘플을 포함하며 냉각곡선의 형태로 제공된다. 컴퓨터는 가해져야 하는 조직개량제의 필요한 양을 계산하고 조직개량제를 투여하는 수단을 자동적으로 작동시키며, 그것에 의해 용탕에 적당한 양의 상기 변형제가 공급된다.
발명이 수반된 도면과 관련지어 이제 설명될 것이다:
도 1은 본 발명에 연관되어 사용될 수 있는 샘플링 장치의 일부의 단면이다;
도 2는 두가지 온도 응답 수단으로 기록되는 냉각곡선의 예를 개시하고 있는데, 하나는 샘플 용기의 중간에 위치해 있고(곡선 I) 다른 하나는 용기벽 근처에 위치해 있다(곡선 II);
도 3은 도 2의 곡선 II에 상응하는 냉각곡선을 도시한다. 곡선의 1차 시간 도함수가 또한 개시된다;
도 4a는 파라미터 TB'max, TBmax TBmin을 정의한다. 도면은 벽 주위영역의 전형적인 과냉각 재열현상 및 정상상태 성장을 포함하는 벽 주위영역 냉각곡선의 일부에 대한 TB값 및 σB를 도시한다. 중앙곡선 파라미터는 일반적으로 대문자 A로 표시되며 반면에 벽 주위의 파라미터는 대문자 B로 표시된다. 도 4b는 초기응고단계 기간동안에 편상흑연의 성장량에 의존하는 세가지 다른 모양의 곡선을 도시한다;
도 5는 응고용융 금속 샘플에서의 흐름을 나타내며 이 흐름이 어떻게 용기벽 근처에서 통상적으로 형성된 편상흑연 주철층에 영향을 미치는지를 나타낸다;
도 6은 본 발명에 따른 컴팩트흑연 주철제품을 조절하는 장치의 개략도이다.
상기한 것과 같이, 도 1은 본 방법을 실시할때 사용될 수 있는 샘플링 장치(200)의 금속 함유부를 나타내고 있다. 용융금속 샘플을 샘플용기에 채우는 수단은 도시되지 않았다. 장치(200)는 두개의 센서를 구비하고 있으며, 상기한 WO86/01755의 설명에 따라 배치된다. 제 1 온도 응답 센서(220)의 온도 감지부(210)는 용융 금속(30)의 중심부에 놓이고, 제 2 센서(240)의 온도 감지부(230)는 내부벽(50)의 내부표면(60)(표면은 코팅될 수도 있고 되지 않을 수도 있음; 코팅을 나타내지는 않았음)에 가까운 위치에 배치된다. 분석하는 동안 센서(220, 240)들을 제 위치에 유지시키기 위해 센서 지지부재(250)가 제공된다. 센서 지지부재는 레그(255)에 의해 컨테이너에 연결되며, 침잠될때 그 사이로 용융금속이 컨테이너안으로 흘러들어간다.
도 2는 두개의 온도 응답 수단을 형성하는 기록된 일련의 냉각곡선의 예를 도시하며, 하나는 샘플용기의 중앙에 배치되고(곡선 I) 다른 하나는 용기벽 근처에 배치된다(곡선 II). 곡선 I은 샘플 중앙에서의 컴팩트흑연 응고화에 대한 전형적인 곡선이다. 제 1 변곡점, 또는 열정지는 아공정 주철에 대해 일반적인 제 1 오스테나이트의 형성에 의해 야기된다. 대조적으로, 곡선 II에서의 변곡점은 벽면에 코팅된 도료와의 반응 후에 불충분한 조직개량제에 의해 야기되는 편상흑연의 국부적 형성을 나타낸다. 곡선 II 및 그것의 대응하는 1차 시간 도함수가 또한 도 3에 개시된다. 이 경우에 있어서, 냉각곡선의 1차 시간 도함수의 제 1 피크의 면적(ρB)과 용기벽 근처의 편상흑연 생성량 사이에 관계가 있다.
주물/프로브가 몰드/샘플 용기안에서 응고할때, 대기중에서 또는 몰드/샘플 용기 재료안의 산소, 황 등이 주철의 조직개량제와 반응할 수 있다. 컴팩트흑연 주철에 대해 이것은 몰드/샘플 용기의 벽 근처에서 편상흑연을 형성시킬 수 있다. 사실 형성된 편상흑연량은 조직개량제의 농도가 낮을때 더 크다. 그러므로, 벽에서 형성된 편상흑연의 양은 금속의 벌크에서의 잔여 조직개량제의 농도의 측정수단으로 사용될 수 있다.
편상흑연은 컴팩트흑연보다 더 높은 과냉각 온도에서 응집되며, 열 분석에 의해 구별될 수 있다. 도 3은 편상흑연 및 컴팩트흑연이 형성된 벽에 가까이에서 기록된 냉각곡선 및 대응하는 1차 도함수를 도시한다. 편상흑연 생성량은 온도 시간 곡선의 1차 도함수의 제 1 피크의 면적(ρB)을 측정함으로써 측정될 수 있다. 컴팩트흑연 생성량은 온도 시간 곡선의 1 차 도함수의 제 2 피크의 면적(σB)을 측정함으로써 유사하게 측정될 수 있다.
그러나, 냉각곡선의 모양 때문에 때때로 상기한 면적 ρ와 σ중 하나 또는 둘다를 계산하는 것이 불가능하다. 이상 곡선 형태(도 2 및 도 3의 곡선 II)로부터 분기하는 벽 근처에서 기록된 곡선의 예가 도 4B에 도시되어 있다. 이제까지 곡선 TB1, TB2 및 TB3에 의해 표시되는 결과를 평가하는 것이 불가능하였으며, 상기곡선을 얻은 경우에 측정을 반복해야 했으며, 생산성 감소가 일어났고 과도한 온도 손실에 기인한 불량 철이 생겼다.
본 발명에 따르면, 냉각곡선의 분석은 다음의 사실, 즉, 편상흑연 생성량이 증가할때, 컴팩트흑연 생성량은 방출탄소의 총량이 거의 일정하기 때문에 감소해야만 한다는 사실에 기초를 두고 있다. 도 4A는 단지 컴팩트흑연만이 형성된 경우와 관련된 벽 근처에서 기록된 냉각곡선을 도시한다. 컴팩트흑연의 형성은 곡선(T'Bmax), 재열(TBmax -TBmin) 및 면적 σB의 최대 양의 기울기를 특징으로 한다. 도 4B는 편상흑연 생성량을 점진적으로 증가시키는 동일 곡선을 도시한다. 재열, 최대 기울기, 그리고 T'B 피크하의 면적은 편상흑연량의 증가에 따라 감소한다.
벽 근처 영역에서의 편상흑연의 초기 생성에 의해 발산된 열량은 매우 작으며, 실제로 조절 파라미터로서 영향을 받기에는 불충분하다. 그러나, 샘플용기의 바닥 모양이 거의 회전타원체라면, 그리고 용기 그 자체가 예열된다면(예를 들면 용융철에 잠긴다면), 벽 근처 영역의 응고 철의 냉각 영역의 형성을 피할 수 있게 되고; 열이 바닥 또는 탑재 스탠드로 빠져나가지 않도록 용기를 자유롭게 매단다면, 양호한 대류 흐름이 샘플 용기에 포함된 용융 철내에서 전개될 것이다. 이들 대류 흐름은 샘플용기의 예열된 상부 벽으로부터 편상흑연을 "세척"해내고 회전타원체인 용기의 기저에서 흐름-분리 영역의 편상 성장을 효과적으로 농축한다. 흐름-분리 영역내의 벽-센서를 전략적으로 배치함으로써, 편상흑연 벽 반응의 좀더 크고 좀더 민감한 측정치를 얻는다.
본 발명의 방법이 실시되기 위해서 4가지 교정이 필요하다, 즉;
a) 컴팩트흑연 주철 또는 구상흑연 주철을 얻기위해 용탕에 가해야 하는 조직개량제의 양을
Figure 112005061692700-pct00006
의 함수로서 결정하는 단계
Figure 112000009746695-pct00007
=(TAmax-TAmin)/(TBmax-TBmin)
(여기서
TAmax 는 샘플 용기의 중앙에서 기록된 냉각곡선의 국소 최대값이고;
TAmin 은 샘플 용기의 중앙에서 기록된 냉각곡선의 국소 최소값이고;
TBmax 는 샘플 용기벽에서 기록된 냉각곡선의 국소 최대값이고;
TBmin 은 샘플 용기벽에서 기록된 냉각곡선의 국소 최소값임)
b) 컴팩트흑연 주철 또는 구상흑연 주철을 얻기위해 용탕에 가해야 하는 조직개량제의 양을 ø의 함수로서 결정하는 단계;
ø=(TA'max)/(TB'max)
(여기서
TA'max는 샘플 용기의 중앙에서 기록된 냉각곡선의 1차 도함수의 최대값이고;
TB'max는 샘플 용기벽에서 기록된 냉각곡선의 1차 도함수의 최대값임)
c) 컴팩트흑연 주철을 얻기위해 용탕에 가해야 하는 조직개량제의 양을 샘플 용기벽에서 기록된 냉각곡선의 1차 도함수의 제 1 피크의 면적(
Figure 112005061692700-pct00008
B)의 함수로서 결정하는 단계;
d) 컴팩트흑연 주철 또는 구상흑연 주철을 얻기위해 용탕에 가해야 하는 조직개량제의 양을
Figure 112005061692700-pct00009
의 함수로서 결정하는 단계;
Figure 112000009746695-pct00010
=σA/σB
(여기서
σA는 샘플 용기의 중앙에서 기록된 냉각곡선의 1차 도함수의 제 2 피크하의 면적이고;
σB는 용기벽에서 기록된 냉각곡선의 1차 도함수의 제 2 피크하의 면적임)
물론, 구상흑연 주철을 제조할때 대응하는 교정이 실시된다.
대부분의 교정은 샘플 용기의 중앙에서 기록된 냉각곡선에 기초를 두고 있다. 이것에 대한 이유는 일반적으로 중앙에서 편상 형성이 없기 때문이며 그래서 TAmax-TAmin, TA'max 및 σA는 편상흑연 침전에 의해 부정적 영향을 받지 않는다. 따라서 중앙은 변형이 너무 적어서 편상흑연이 벽에서 형성될때 참고점으로서 사용될 수 있다.
특정 샘플에 가해야 하는 조직개량제의 양은 상기한 문헌 WO86/01755 및 WO92/06809에서 설명된 종래의 열분석을 실시한 후에 계산된다. 그 후 냉각곡선은
Figure 112005061692700-pct00011
, ø, ρB 및
Figure 112005061692700-pct00012
를 측정하여 분석된다. 가해야 하는 조직개량제 양의 세가지 독립적인 결정을 실시하고, 그 후 가장 정확한 결과를 제공하는 결정을 선택하는 것은 당업자에게는 간단한 일이다.
특히 많은 결정이 실시되어야 할때, 컴퓨터 조절 시스템을 사용하여 예측법을 실시하는 것이 바람직하다. 이 경우에 상기한 것과 동일한 종류의 샘플링 장치(22)가 사용된다. 상기 컴퓨터 조절 시스템이 도 6에 도시되어 있다. 특정 샘플을 측정하는 동안 두 온도 응답 수단(10, 12)은 냉각곡선을 만들기 위해 ROM유니트(16) 및 RAM유니트(15)를 포함하는 컴퓨터(14)에 신호를 보낸다. 컴퓨터는 ROM유니트(16)의 상기한 교정 데이타에 접근하고 용탕에 가해야 하는 조직개량제의 양을 계산한다. 이 양은 조직개량제를 용탕(20)에 정확히 투여하는 수단(18)에 신호로 보내지고, 그것에 의해 용탕에 적당한 양의 상기 변형제가 공급된다.

Claims (12)

  1. 컴팩트흑연 철 주물 또는 구상흑연 주철의 제조방법으로서, 샘플링 장치, 시간의 함수로서 온도를 모니터하는 수단 및 상기 주물이 제조되는 용융 주철에 조직개량제를 투여하는 수단을 필요로 하며, 이 방법에서 미리 결정된 양의 조직개량제가 상기 주물이 생산되는 용탕에 첨가되고, 이어서 주조 작업 자체는 공지인 방법으로 실시함에 있어서,
    조직개량제의 양을 결정하는 방법은
    a) 선택된 주조방법에 대해 아래의 교정을 실시하는 단계;
    i) 컴팩트흑연 주철 또는 구상흑연 주철을 얻기위해 용탕에 가해야 하는 조직개량제의 양을 제 1 조절계수
    Figure 112005061692700-pct00013
    의 함수로서 결정하는 단계
    Figure 112005061692700-pct00014
    =(TAmax-TAmin)/(TBmax-TBmin)
    (여기서
    TAmax 는 주철샘플이 응고하는 동안 샘플 용기의 중앙에서 기록된 냉각곡선의 국소 최대값이고;
    TAmin 은 주철샘플이 응고하는 동안 샘플 용기의 중앙에서 기록된 냉각곡선의 국소 최소값이고;
    TBmax 는 주철샘플이 응고하는 동안 샘플 용기벽에서 기록된 냉각곡선의 국소 최대값이고;
    TBmin 은 주철샘플이 응고하는 동안 샘플 용기벽에서 기록된 냉각곡선의 국소 최소값임)
    ii) 컴팩트흑연 주철 또는 구상흑연 주철을 얻기위해 용탕에 가해야 하는 조직개량제의 양을 제 2 조절계수 ø의 함수로서 결정하는 단계
    ø=(TA'max)/(TB'max)
    (여기서
    TA'max는 주철샘플이 응고하는 동안 샘플 용기의 중앙에서 기록된 냉각곡선의 1차 도함수의 최대값이고;
    TB'max는 주철샘플이 응고하는 동안 샘플 용기벽에서 기록된 냉각곡선의 1차 도함수의 최대값임)
    iii) 컴팩트흑연 주철 또는 구상흑연 주철을 얻기위해 용융 주철에 가해야 하는 조직개량제의 양을 주철샘플이 응고하는 동안 샘플 용기벽에서 기록된 냉각곡선의 1차 도함수의 제 1 피크하의 면적인 제 3 조절계수(
    Figure 112005061692700-pct00015
    B)의 함수로서 결정하는 단계
    iv) 컴팩트흑연 주철 또는 구상 주철을 얻기위해 용탕에 가해야 하는 조직개량제의 양을 제 4 조절계수
    Figure 112005061692700-pct00016
    의 함수로서 결정하는 단계
    Figure 112005061692700-pct00017
    =σA/σB
    (여기서
    σA는 샘플 용기의 중앙에서 기록된 냉각곡선의 1차 도함수의 제 2 피크하의 면적이고;
    σB는 용기벽에서 기록된 냉각곡선의 1차 도함수의 제 2 피크하의 면적임)
    b) 응고하는 동안 샘플 용기의 중앙에서 그리고 샘플 용기의 벽에서 각각 특정 용융 주철 샘플에 대해 냉각곡선을 기록하는 단계;
    c) 단계 b)에서 얻어진 온도 시간 곡선에 관련된 조절 계수
    Figure 112005061692700-pct00018
    , ø, ρB 및
    Figure 112005061692700-pct00019
    를 계산하고 가장 정확한 결과를 제공하는 이들 계수들
    Figure 112005061692700-pct00020
    , ø, ρB 및
    Figure 112005061692700-pct00021
    중의 하나를 선택하는 단계; 및
    d) 용탕에 가해야 하는 조직개량제(Va)의 양을 계산하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴팩트흑연 철 주물 또는 구상흑연 주철의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 회전타원체인 샘플용기가 사용되고, 용기벽 근처에서 기록된 냉각곡선이 상기 회전타원체인 샘플 용기의 기저에서의 흐름-분리 영역에서 기록되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 컴팩트흑연 주철이 제조되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 컴팩트흑연 철 주물을 제조하는 동안 주철 용탕(20)에 가해지는 조직개량제의 양을 실시간으로 정하는 장치로서,
    샘플용기의 중앙에서 냉각곡선을 기록하기 위한 제 1 온도 센서(10);
    샘플용기 벽에 근접해서 냉각곡선을 기록하기 위한 제 2 온도 센서(12);
    용탕에 가해지는 조직개량제의 양(Va)을 결정하기 위한 컴퓨터 장치(14);
    미리 기록된 냉각곡선 데이타를 구비한 기억 수단(16)을 포함하며, 컴퓨터장치는 제 1 조절 계수
    Figure 112005061692700-pct00031
    (이것으로부터 제 1 예측치(V1)가 계산될 수 있음)를 정하기 위해 설치되며, 여기서
    Figure 112005061692700-pct00032
    =(TAmax-TAmin)/(TBmax-TBmin)
    (여기서
    TAmax 는 주철샘플이 응고하는 동안 샘플 용기의 중앙에서 기록된 냉각곡선의 국소 최대값이고;
    TAmin 은 주철샘플이 응고하는 동안 샘플 용기의 중앙에서 기록된 냉각곡선의 국소 최소값이고;
    TBmax 는 주철샘플이 응고하는 동안 샘플 용기벽에서 기록된 냉각곡선의 국소 최대값이고;
    TBmin 은 주철샘플이 응고하는 동안 샘플 용기벽에서 기록된 냉각곡선의 국소 최소값임);
    컴퓨터장치는 제 2 조절 계수 ø(이것으로부터 제 2 예측치(V2)가 계산될 수 있음)를 정하기 위해 설치되며, 여기서
    ø=(TA'max)/(TB'max)
    (여기서
    TA'max는 주철샘플이 응고하는 동안 샘플 용기의 중앙에서 기록된 냉각곡선의 1차 도함수의 최대값이고;
    TB'max는 주철샘플이 응고하는 동안 샘플 용기벽에서 기록된 냉각곡선의 1차 도함수의 최대값임);
    컴퓨터장치는 제 3 조절 계수 (ρB)(이것으로부터 제 3 예측치(V3)가 계산될 수 있음)를 정하려고 시도하기 위해 설치되며,
    (여기서 제 3 조절 계수 (ρB)는 샘플용기 벽에서 기록된 냉각곡선의 1차 도함수의 제 1 피크의 면적에 관련됨);
    컴퓨터장치는 제 4 조절 계수 (
    Figure 112005061692700-pct00033
    )(이것으로부터 제 4 예측치(V4)가 계산될 수 있음)를 정하려고 시도하기 위해 설치되며, 여기서
    Figure 112005061692700-pct00034
    =σA/σB
    (여기서
    σA는 샘플 용기의 중앙에서 기록된 냉각곡선의 1차 도함수의 제 2 피크하의 면적이고;
    σB는 용기벽에서 기록된 냉각곡선의 1차 도함수의 제 2 피크하의 면적임)
    컴퓨터장치는 제 1 , 제 2, 제 3 및 제 4 조절계수(
    Figure 112005061692700-pct00035
    , ø, ρB 및
    Figure 112005061692700-pct00036
    )를 미리 기록된 냉각곡선 데이타와 비교하기 위해 설치되며;
    컴퓨터장치는 비교결과에 응하여 조절계수들(
    Figure 112005061692700-pct00037
    , ø, ρB 및
    Figure 112005061692700-pct00038
    ) 중 하나를 선택하기 위해 설치되며;
    여기서, 컴퓨터 장치는 선택된 조절계수(
    Figure 112005061692700-pct00039
    , ø, ρB 및
    Figure 112005061692700-pct00040
    )에 응하여 용탕에 가해지는 조직개량제의 정확한 양(Va)을 계산하기 위해 설치되는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 제 2 온도 센서(12)가 샘플용기 벽의 벽 근처에서 기록된 냉각곡선이 회전타원체인 샘플 용기의 기저에서의 흐름-분리 영역에서 기록되는 것과 같은 방법으로 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 구상흑연 철 주물을 제조하는 동안 주철 용탕(20)에 가해지는 조직개량제의 양을 실시간으로 정하는 장치로서,
    샘플용기의 중앙에서 냉각곡선을 기록하기 위한 제 1 온도 센서(10);
    샘플용기 벽에 근접해서 냉각곡선을 기록하기 위한 제 2 온도 센서(12);
    용탕에 가해지는 조직개량제의 양(Va)을 결정하기 위한 컴퓨터 장치(14);
    미리 기록된 냉각곡선 데이타를 구비한 기억 수단(16)을 포함하며, 컴퓨터장치는 제 1 조절 계수
    Figure 112005061692700-pct00041
    (이것으로부터 제 1 예측치(V1)가 계산될 수 있음)를 정하기 위해 설치되며, 여기서
    Figure 112005061692700-pct00042
    =(TAmax-TAmin)/(TBmax-TBmin)
    (여기서
    TAmax 는 주철샘플이 응고하는 동안 샘플 용기의 중앙에서 기록된 냉각곡선의 국소 최대값이고;
    TAmin 은 주철샘플이 응고하는 동안 샘플 용기의 중앙에서 기록된 냉각곡선의 국소 최소값이고;
    TBmax 는 주철샘플이 응고하는 동안 샘플 용기벽에서 기록된 냉각곡선의 국소 최대값이고;
    TBmin 은 주철샘플이 응고하는 동안 샘플 용기벽에서 기록된 냉각곡선의 국소 최소값임);
    컴퓨터장치는 제 2 조절 계수 ø(이것으로부터 제 2 예측치(V2)가 계산될 수 있음)를 정하기 위해 설치되며, 여기서
    ø=(TA'max)/(TB'max)
    (여기서
    TA'max는 주철샘플이 응고하는 동안 샘플 용기의 중앙에서 기록된 냉각곡선의 1차 도함수의 최대값이고;
    TB'max는 주철샘플이 응고하는 동안 샘플 용기벽에서 기록된 냉각곡선의 1차 도함수의 최대값임);
    컴퓨터장치는 제 3 조절 계수 (ρA)(이것으로부터 제 3 예측치(V3)가 계산될 수 있음)를 정하려고 시도하기 위해 설치되며
    (여기서 제 3 조절 계수 (ρB)는 샘플용기 벽에서 기록된 냉각곡선의 1차 도함수의 제 1 피크의 면적에 관련됨);
    컴퓨터장치는 제 4 조절 계수 (
    Figure 112005061692700-pct00043
    )(이것으로부터 제 4 예측치(V4)가 계산될 수 있음)를 정하려고 시도하기 위해 설치되며, 여기서
    Figure 112005061692700-pct00044
    =σA/σB
    (여기서
    σA는 샘플 용기의 중앙에서 기록된 냉각곡선의 1차 도함수의 제 2 피크하의 면적이고;
    σB는 용기벽에서 기록된 냉각곡선의 1차 도함수의 제 2 피크하의 면적임)
    컴퓨터장치는 제 1 , 제 2, 제 3 및 제 4 조절계수(
    Figure 112005061692700-pct00045
    , ø, ρB 및
    Figure 112005061692700-pct00046
    )를 미리 기록된 냉각곡선 데이타와 비교하기 위해 설치되며;
    컴퓨터장치는 비교결과에 응하여 조절계수들(
    Figure 112005061692700-pct00047
    , ø, ρB 및
    Figure 112005061692700-pct00048
    ) 중 하나를 선택하기 위해 설치되며;
    여기서, 컴퓨터 장치는 선택된 조절계수(
    Figure 112005061692700-pct00049
    , ø, ρB 및
    Figure 112005061692700-pct00050
    )에 응하여 용탕에 가해지는 조직개량제의 정확한 양(Va)을 계산하기 위해 설치되는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 제 2 온도 센서(12)가 샘플용기 벽의 벽 근처에서 기록된 냉각곡선이 회전타원체인 샘플 용기의 기저에서의 흐름-분리 영역에서 기록되는 것과 같은 방법으로 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항의 방법을 수행하는 장치로서,
    CGI 또는 SGI를 포함하는 주물이 제조되는 주철 용탕(20)로부터 용융 주철 샘플을 취하기 위한 샘플링 장치(22);
    샘플용기의 중앙에서 냉각곡선을 기록하기 위한 제 1 온도 센서(10);
    샘플용기 벽에 근접해서 냉각곡선을 기록하기 위한 제 2 온도 센서(12);
    용탕에 가해지는 조직개량제의 양(Va)을 결정하기 위한 컴퓨터 장치(14);
    미리 기록된 냉각곡선 데이타를 구비한 기억 수단(16), 컴퓨터 장치로부터의 신호에 응하여 조직개량제의 정확한 양을 투여하는 수단(18)(상기 신호는 상기 양(Va)에 상응함)을 포함하며;
    컴퓨터장치는 제 1 조절 계수
    Figure 112005061692700-pct00051
    (이것으로부터 제 1 예측치(V1)가 계산될 수 있음)를 정하기 위해 설치되며, 여기서
    Figure 112005061692700-pct00052
    =(TAmax-TAmin)/(TBmax-TBmin)
    (여기서
    TAmax 는 주철샘플이 응고하는 동안 샘플 용기의 중앙에서 기록된 냉각곡선의 국소 최대값이고;
    TAmin 은 주철샘플이 응고하는 동안 샘플 용기의 중앙에서 기록된 냉각곡선의 국소 최소값이고;
    TBmax 는 주철샘플이 응고하는 동안 샘플 용기벽에서 기록된 냉각곡선의 국소 최대값이고;
    TBmin 은 주철샘플이 응고하는 동안 샘플 용기벽에서 기록된 냉각곡선의 국소 최소값임);
    컴퓨터장치는 제 2 조절 계수 ø(이것으로부터 제 2 예측치(V2)가 계산될 수 있음)를 정하기 위해 설치되며, 여기서
    ø=(TA'max)/(TB'max)
    (여기서
    TA'max는 주철샘플이 응고하는 동안 샘플 용기의 중앙에서 기록된 냉각곡선의 1차 도함수의 최대값이고;
    TB'max는 주철샘플이 응고하는 동안 샘플 용기벽에서 기록된 냉각곡선의 1차 도함수의 최대값임);
    컴퓨터장치는 제 3 조절 계수 (ρA)(이것으로부터 제 3 예측치(V3)가 계산될 수 있음)를 정하려고 시도하기 위해 설치되며
    (여기서 제 3 조절 계수 (ρB)는 샘플용기 벽에서 기록된 냉각곡선의 1차 도함수의 제 1 피크의 면적에 관련됨);
    컴퓨터장치는 제 4 조절 계수 (
    Figure 112005061692700-pct00053
    )(이것으로부터 제 4 예측치(V4)가 계산될 수 있음)를 정하려고 시도하기 위해 설치되며, 여기서
    Figure 112005061692700-pct00054
    =σA/σB
    (여기서
    σA는 샘플 용기의 중앙에서 기록된 냉각곡선의 1차 도함수의 제 2 피크하의 면적이고;
    σB는 용기벽에서 기록된 냉각곡선의 1차 도함수의 제 2 피크하의 면적임)
    컴퓨터장치는 제 1 , 제 2, 제 3 및 제 4 조절계수(
    Figure 112005061692700-pct00055
    , ø, ρB 및
    Figure 112005061692700-pct00056
    )를 미리 기록된 냉각곡선 데이타와 비교하기 위해 설치되며;
    컴퓨터장치는 비교결과에 응하여 조절계수들(
    Figure 112005061692700-pct00057
    , ø, ρB 및
    Figure 112005061692700-pct00058
    ) 중 하나를 선택하기 위해 설치되며;
    여기서, 컴퓨터 장치는 선택된 조절계수(
    Figure 112005061692700-pct00059
    , ø, ρB 및
    Figure 112005061692700-pct00060
    )에 응하여 용탕에 가해지는 조직개량제의 정확한 양(Va)을 계산하기 위해 설치되며,
    컴퓨터는 상기 수단(18)에 대한 상기 양에 대응하는 신호를 보내기 위해 설치되고, 그것에 의해 조직개량제의 정확한 양이 용탕(20)에 가해지는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 제 2 온도 센서(12)가 샘플용기 벽의 벽 근처에서 기록된 냉각곡선이 회전타원체인 샘플 용기의 기저에서의 흐름-분리 영역에서 기록되는 것과 같은 방법으로 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
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