KR100964305B1 - 진공 조괴법에서의 고체 핀 재용해 방지 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대형 잉곳 주조 시에 산화 마그네슘(MgO) 파우더를 투입하여, 진공 조괴법에서 고체 핀의 재용해를 방지하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에서는, 진공 조괴법으로 대형 잉곳을 주조하는 과정에 있어서, 잉곳 몰드 및 주위를 진공으로 유지한 상태에서 잉곳 몰드(1) 내로 용강 주입구(2)를 통하여 용강(3)을 주입하는 단계(S1); 상기 단계(S1)가 완료되면 신속히 보온재(4)를 진공 상태에서 투입하여 용강의 상부 탕면을 덮는 단계(S2); 용강 상부 탕면의 몰드 내벽 내화물 둘레로 산화 마그네슘 파우더를 덮는 단계(S3); 상기 단계(S3) 후, 진공을 해제하고 용강을 응고시키는 단계(S4)로 구성되는 진공 조괴법에서의 고체 핀 재용해 방지 방법이 제공된다. 본 발명에 의하면, 대형 잉곳을 제조하는 진공 조괴법 실시에 있어서, 생성되는 산화물인 고체 핀이 재용해 되어 잉곳 내부에 잔존하는 것을 원천적으로 방지하여 잉곳의 품질 향상에 기여할 수 있다.

진공 조괴법, 잉곳

Description

진공 조괴법에서의 고체 핀 재용해 방지 방법 {Method of Preventing Solid Fin for Remelting on Manufacturing Ingot in Vacuum}

도 1은 상부 조괴법에 의한 조괴 공정을 설명하는 도면.

도 2는 본 발명에 따른 고체 핀 재용해 방지 방법을 설명하는 도면

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 잉곳 몰드 2: 용강 주입구

3: 잉곳 4: 보온재

5: 내화물

본 발명은 대형 잉곳 주조 시에 내화물을 투입하여, 진공 조괴법에서의 고체 핀 재용해를 방지하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 잉곳(ingot)을 제작하는 조괴법에는 상부 조괴법과 하부 조괴 법이 있다. 상부 조괴법은 진공 상태에서 용강을 몰드에 붓고, 보온제를 투입한 후 용강을 응고시키는 방법으로 진공 조괴법이라고도 한다. 하부 조괴법은 대기에 노출된 레들에서 레들 하부에 위치하는 노즐을 통하여 상기 레들보다 낮게 위치하는 잉곳 몰드(ingot mould)의 하부로부터 용강이 차오르는 방식으로 몰드에 용강이 채워지는 방법으로 대기 조괴법이라고도 한다. 통상, 순도가 높은 재질의 제품을 주조할 때는 진공 조괴법을 사용한다.

도 1에는 상부 조괴법에 의한 조괴 공정을 설명하는 도면이 간략히 도시되어 있다.

도 1에 도시된 것과 같이, 상부 조괴법에서는 레들에 용강을 붓고, 정련과정을 거친 후, 포니 레들을 거쳐 잉곳 몰드(ingot mould)로 용강을 주입한다. 이때, 잉곳 몰드 내외부는 진공으로 유지되어 용강으로 대기 중에 있는 불순물이 유입되지 않도록 한다. 용강의 주입이 끝난 후에는 진공 상태를 해제하는데, 진공 상태가 해제되고 나면, 용강이 부어진 잉곳 몰드 내에서는 용강 상면에서 대기와 접한 부분이 반응을 일으켜 고체 핀(solid fin)이 생성된다. 이러한 고체 핀 생성물은 산화 생성물로서, 내화물과 융착된 상태로 주입 용강을 응고시킨다.

진공 조괴 주입 작업 중 주입된 용강의 핫톱(hot top) 내면 내화물에 고체 핀이 생성된 상태로 슬래그(slag)가 혼입되어 상기 핫톱 상부 탕면을 덮는다. 상기 핫톱 상면을 덮고 있는 슬래그 상부에 발열제를 신속히 투입 실시하고 진공을 파기한다. 이때 발열제에 의하여 생성된 고체 핀이 용해되어 잉곳 내부로 혼입되고, 혼입된 산화 생성물이 잉곳 내부 및 외부에 잔존하여 결함의 원인이 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 개발된 것으로, 본 발명의 목적은, 잉곳 몰드 내에서 응고 되는 용강 중에 고체 핀이 재용해 하여 잔존함으로써 주조되는 잉곳의 품질을 악화시키는 것을 효과적으로 차단하는 방법을 개발하는 것이다.

본 발명에 의하면, 진공 조괴법으로 대형 잉곳을 주조하는 과정에 있어서, 잉곳 몰드 및 주위를 진공으로 유지한 상태에서 잉곳 몰드 내로 용강 주입구를 통하여 용강을 주입하는 단계(S1); 상기 단계(S1)가 완료되면 신속히 보온재를 진공 상태에서 투입하여 용강의 상부 탕면을 덮는 단계(S2); 용강 상부 탕면의 몰드 내벽 내화물 둘레로 산화 마그네슘 파우더를 덮는 단계(S3); 상기 단계(S3) 후, 진공을 해제하고 용강을 응고시키는 단계(S4)로 구성되는 진공 조괴법에서의 고체 핀 재용해 방지 방법이 제공된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 2에는 본 발명에 따른 고체 핀 재용해 방지 방법을 설명하는 도면이 개략적으로 도시되어 있다.

도 2에 도시된 것과 같이, 잉곳을 주조하는 과정에서 잉곳 몰드(1) 내로 용강 주입구(2)를 통하여 용강(3)을 주입한다. 이 과정은 진공 상태에서 이루어지며, 진공 조괴 주입 작업이 종료되면 신속히 보온재(4)를 진공 상태에 투입한다. 보온재(4) 주입 후에 진공이 해제되면, 상기 잉곳 몰드의 용강이 주입된 탕면의 몰드 인접부에는 고체 핀(solid fin)이 생성되는데, 탕면의 몰드 인접부 둘레로 산화 마그네슘(Magnesium Oxide: MgO) 파우더 내화물(5)을 덮음으로써, 생성된 고체 핀이 재용해(remelting)하지 못하도록 한다. 산화 마그네슘 파우더는 95% 이상의 순도 및 100 메쉬(mesh) 이상의 입자 크기를 가지는 것을 투입하며, 핫톱 내면 내화물과 보온재 간격 부위에 투입한다. 이렇게 함으로써, 대형 잉곳 제조 시 생성된 고체 핀이 재용해 하는 것을 방지하여 잉곳 품질 안정화에 기여할 수 있다.

본 발명에서는 내화물로서 산화 마그네슘 파우더를 사용하는 예를 설명하였으나, 사용될 수 있는 내화물은 이에 한정되지 않는다.

본 발명에 의하면, 대형 잉곳을 제조하는 진공 조괴법 실시에 있어서, 생성되는 산화물인 고체 핀이 재용해 되어 잉곳 내부에 잔존하는 것을 원천적으로 방지하여 잉곳의 품질 향상에 기여할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능할 것이다.

Claims (1)

1. 진공 조괴법으로 대형 잉곳을 주조하는 방법에 있어서,

   잉곳 몰드 및 주위를 진공으로 유지한 상태에서 잉곳 몰드 내로 용강 주입구를 통하여 용강을 주입하는 단계(S1);

   상기 단계(S1)가 완료되면 신속히 보온재를 진공 상태에서 투입하여 용강의 상부 탕면을 덮는 단계(S2);

   용강 상부 탕면의 몰드 내벽 내화벽돌 둘레로 내화물을 덮는 단계(S3);

   상기 단계(S3) 후, 진공을 해제하고 용강을 응고시키는 단계(S4)로 구성되는 것을 특징으로 하는 진공 조괴법에서의 고체 핀 재용해 방지 방법

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