KR100718406B1 - 주조 장치 및 주조 방법 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (39)
- 산화물 및 황화물이 없고, 편석 결함이 없고, 액체 상태로부터 고체 상태로의 금속의 응고 동안 포획된 공기에 의해 발생되는 보이드가 없는 미립자의 균질한 미세조직을 포함하는 금속 주물(145)을 생성하기 위한 주조 장치(3)로서, 일렉트로슬래그 정련 시스템(1)과, 핵형성 주조 시스템(2)을 포함하는, 상기 주조 장치(3)에 있어서,상기 금속 주물(145)의 액상 부분을 냉각시킬 수 있도록 상기 금속 주물(145)을 냉각시키는 냉각제를 상기 금속 주물(145)의 고상 부분에 직접 공급하는 냉각 시스템(300, 400, 500, 700)으로서, 상기 금속 주물(145)이 상기 미립자의 균질한 미세조직을 제공할 수 있도록 냉각되는, 상기 냉각 시스템(300, 400, 500, 700)과,액체 금속의 흐름(56)을 용융 금속 액적(138)으로 형성시키는 분열부(134)와,상기 용융 금속 액적(138)을 수용하는 냉각 구역(144)으로서, 상기 용융 금속 액적(138)은 각각의 반고형 액적의 평균적으로 5체적% 내지 40체적%가 고형이고, 상기 반고형 액적의 나머지는 용융된 상태로 있도록 상기 냉각 구역 내에서 반고형 액적으로 응고되는, 상기 냉각 구역(144)과,액상 부분내의 상기 액적을 수집하여 상기 액적을 응고시킴으로써 상기 미립자의 균질한 미세조직을 갖는 물품을 형성하는 몰드(146)를 포함하며,상기 주물의 액상 부분은 상기 주물(145)의 상측 영역내의 금속 액적(138)에 의해 발생된 액상 상부 부분(148)을 포함하며, 상기 액상 상부 부분(148)내에서 평균적으로 평균 액적의 50체적% 미만이 고체인 것을 특징으로 하는주조 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 일렉트로슬래그 정련 시스템(1)은,정련 용융 슬래그(34)를 수용 및 유지하기 위한 일렉트로슬래그 정련 구조체(30)와,상기 일렉트로슬래그 정련 구조체(30)내의 정련될 금속의 공급원(24)과,상기 일렉트로슬래그 정련 구조체(30)내의 용융된 슬래그(34)로서, 상기 금속의 공급원(24)은 상기 용융된 슬래그(34)와 접촉 상태로 배치되는, 상기 용융된 슬래그(34)와,전극(24)으로서의 상기 금속 공급원에 전류를 공급하고, 또한 상기 용융된 슬래그(34)를 통해 상기 슬래그 아래의 정련된 금속(46)에 전류를 공급하여 상기 정련 슬래그를 용융된 상태로 유지하고 상기 슬래그(34)와 접촉하는 금속의 공급원의 단부를 용해시키기 위한 전력 공급원(70)과,정련이 진행됨에 따라 상기 전극(24)의 접촉된 표면이 용해되는 속도와 대응하는 속도로 상기 금속의 공급원(24)을 상기 용융된 슬래그(34)와 접촉되게 전진시키는 전진 디바이스와,상기 일렉트로슬래그 정련 구조체(1) 아래의 냉간 노상 구조체(40)로서, 일렉트로슬래그 정련된 용융 금속을 수용하여 냉간 노상 용기의 벽상에 형성된 정련된 금속의 고형 스컬과 접촉된 상태로 유지하기에 적합한, 상기 냉간 노상 구조체(40)와,상기 용융된 슬래그(34) 아래에서 상기 냉간 노상 구조체(40)내의 정련된 용융 금속(46)과,상기 냉간 노상 구조체(40) 아래의 냉간 핑거 오리피스 구조체(80)로서, 일렉트로슬래그 정련 시스템(1)에 의해 처리된 정련된 용융 금속(46)의 흐름(56)을 수용하여 상기 냉간 노상 구조체(40)를 통해 분배하며 오리피스(81)를 갖는, 상기 냉간 핑거 오리피스 구조체(40)와,상기 냉간 노상 구조체(40) 및 상기 오리피스(81)를 포함하는 냉간 핑거 오리피스 구조체(80)와 접촉하는 응고된 정련 금속(46)의 스컬(44, 83)을 포함하는주조 장치.
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- 제 1 항에 있어서,상기 냉각 시스템(300, 400, 500, 700)이 냉각제 공급원(301, 401, 501, 701)과, 냉각제를 상기 냉각제 공급원(301, 401, 501, 701)으로부터 상기 금속 주물(145)에 직접 가하기 위한 냉각제 도관(302, 402, 502, 702)을 포함하는주조 장치.
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- 제 1 항에 있어서,상기 주물(145)은 니켈계 금속, 코발트계 금속, 티타늄계 금속 또는 철계 금속 중 적어도 하나로 이루어지는주조 장치.
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- 산화물 및 황화물이 없고, 편석 결함이 없고, 액체 상태로부터 고체 상태로의 금속의 응고 동안 포획된 공기에 의해 발생되는 보이드가 없는 미립자의 균질한 미세조직으로 구성된 금속 주물(145)을 형성하기 위한 주조 방법으로서, 일렉트로슬래그 정련에 의해 산화물 및 황화물이 정련된 청정 정련 금속(46)의 공급원을 형성하는 단계와, 핵형성 주물에 의해 제품을 형성하는 단계를 포함하는, 상기 주조 방법에 있어서,상기 금속 주물(145)의 액상 부분을 냉각시킬 수 있도록 상기 금속 주물(145)을 냉각시키는 냉각제를 상기 금속 주물(145)의 고상 부분에 직접 공급하여 상기 금속 주물(145)의 액상 부분을 냉각하는 단계로서, 상기 금속 주물(145)이 상기 미립자의 균질한 미세조직을 제공할 수 있도록 냉각되는, 상기 냉각 단계와,분열부(134)에서 액체 금속의 흐름(56)을 용융 금속 액적(138)으로 형성시키는 단계와,냉각 구역(144)에서 상기 용융 금속 액적(138)을 수용하는 단계로서, 상기 용융 금속 액적(138)은 각각의 반고형 액적의 평균적으로 5체적% 내지 40체적%가 고형이고, 반고형 액적의 나머지는 용융된 상태로 있도록 상기 냉각 구역(144)내에서 반고형 액적으로 응고되는, 상기 수용 단계와,몰드(146)의 액상 부분내의 액적을 수집하고, 상기 액적을 응고시킴으로써 상기 미립자의 균질한 미세조직을 갖는 물품을 형성하는 단계를 포함하며,상기 주물의 액상 부분은 상기 주물(145)의 상측 영역내의 금속 액적(138)에 의해 발생된 액상 상부 부분(148)을 포함하며, 상기 액상 상부 부분(148)내에서 평균적으로 평균 액적의 50체적% 미만이 고체인 것을 특징으로 하는주조 방법.
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