KR101036206B1 - Stirring for Metal Melt - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 취입 가스의 기포를 미세화 및 균일화할 수 있는 금속 용탕용 교반체를 제공한다. 본 발명의 금속 용탕용 교반체(1)는, 원통 형상 샤프트(3)의 선단에, 저면부(2a)에 방사상의 취입 가스의 통로 홈부(22)를 형성한 교반 블레이드(2)를 설치하고, 교반 블레이드(2) 부분의 투영 바닥 면적에 대한 통로 홈부(22) 부분의 투영 바닥 면적비를 0.20∼0.60으로 한 것을 특징으로 한다. 교반 블레이드(2)는 원반 형상으로 형성할 수 있고, 그 반경에 대한 상기 통로 홈부(22)의 길이의 비는, 0.5∼0.9로 할 수 있다.The present invention provides a stirring metal for molten metal capable of miniaturizing and homogenizing bubbles of blown gas. The stirring liquid 1 for molten metal of this invention provides the stirring blade 2 which provided the passage groove part 22 of radial blowing gas in the bottom face part 2a at the front-end | tip of the cylindrical shaft 3, The projection bottom area ratio of the passage groove portion 22 to the projection bottom area of the stirring blade 2 portion is set to be 0.20 to 0.60. The stirring blade 2 can be formed in disk shape, and ratio of the length of the said channel | channel groove part 22 with respect to the radius can be 0.5-0.9.
Description
본 발명은, 알루미늄 등의 금속 용탕의 탈(脫)가스 처리를 하기 위해서 이용하는 금속 용탕용 교반체에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a metal molten metal stirring body used to perform degas treatment of molten metal such as aluminum.
알루미늄 또는 알루미늄 합금 등의 탈가스 처리는, 예를 들면, 알루미늄 등의 금속 용탕 안에, 아르곤, 질소 등의 취입 가스를 불어넣으면서, 금속 용탕용 교반체에 의해 금속 용탕을 교반시켜서 행하는 것이다. 이러한 처리를 함으로써, 금속 용탕 안에 융합해 있는 수소 등의 유해 가스나 미소 개재물 등을 취입 가스 안으로 도입시켜서 제거할 수 있는 것이다.Degassing treatment, such as aluminum or an aluminum alloy, is performed by stirring a metal molten metal with a stirring body for metal molten metals, for example, blowing blowing gas, such as argon and nitrogen, into metal molten metals, such as aluminum. By this treatment, harmful gases such as hydrogen and micro inclusions, such as hydrogen fused in the molten metal, can be introduced into the blown gas and removed.
탈가스 처리의 효과를 향상시키기 위해서는, 금속 용탕의 교반 효율을 올리고, 금속 용탕에 불어넣는 취입 가스를 미세하게 또한 균일한 크기로 해서 용탕 안의 구석구석까지 확산시킬 필요가 있다.In order to improve the effect of the degassing treatment, it is necessary to increase the stirring efficiency of the molten metal and to blow the blown gas blown into the molten metal into a fine and uniform size to diffuse into every corner of the molten metal.
하기 특허문헌 1∼5에는, 교반 블레이드의 저면에 방사상 홈을 설치한 금속 용탕용 교반체가 개시되고, 방사상 홈을 통과하는 불활성 가스가 교반 블레이드의 회전에 의한 전단 작용에 의해 세분화되는 것이 기재되어 있다.Patent Documents 1 to 5 below disclose that a metal molten metal provided with a radial groove on the bottom of the stirring blade is disclosed, and that the inert gas passing through the radial groove is subdivided by the shearing action by the rotation of the stirring blade. .
하기 특허문헌 6, 7에는, 교반 블레이드의 저면에 방사상으로 돌기부를 설치한 금속 용탕용 교반체가 개시되고, 돌기부에 의해 기포를 잘게 잘라 미세화하는 것이 기재되어 있다.The following
하기 특허문헌 8에는, 교반 블레이드의 저면에 단면 삼각 형상의 복수의 홈을 설치한 금속 용탕용 교반체가 개시되고, 홈에 의해 와류(渦流)를 만들어서, 용탕를 교반하는 동시에 기포를 세분화하는 것이 기재되어 있다.Patent Literature 8 below discloses a metal molten metal having a plurality of grooves having a triangular cross-sectional shape formed on the bottom of a stirring blade, which forms a vortex by the grooves, stirs the bubbles, and subdivides the bubbles. have.
상기한 대로, 취입 가스의 기포는, 금속 용탕 안에서, 미세화 및 균일화할 필요가 있다.As mentioned above, the bubble of blown gas needs to be refine | miniaturized and uniformized in the molten metal.
상기 특허문헌 1∼5에 기재된 금속 용탕용 교반체에서는, 방사상 홈을 흐르는 기포가 외주부에 도달하기 전에 누출하여, 대직경의 기포가 용탕 안에 분산되게 되는 경우가 있었다.In the stirring object for molten metal of patent documents 1-5, the bubble which flows through a radial groove leaks before reaching the outer peripheral part, and the bubble of large diameter may disperse | distribute in a molten metal.
또한, 상기 특허문헌 6, 7에 기재된 금속 용탕용 교반체에서는, 돌기부로 기포를 잘게 자르기 때문에, 기포가 미세화되어도 크기는 불균일하고, 또한, 상기 특허문헌 8에 기재된 금속 용탕용 교반체에서도, 와류에 의해 기포를 미세화할 수 있지만, 크기를 균일하게 조정하는 것은 곤란했다.Moreover, in the stirring object for metal melts of
이들은 탈가스 성능의 저하를 초래하고, 그 결과로서, 금속 제품의 기포 잔류를 초래하여, 불량품을 제조하게 되는 것이다.These result in deterioration of degassing performance, and as a result, bubbles remaining in the metal product, thereby producing defective products.
그래서, 본 발명의 목적은, 취입 가스의 기포를 미세화 및 균일화할 수 있는 금속 용탕용 교반체를 제공하는 것에 있다.Then, the objective of this invention is providing the stirring object for molten metal which can refine | miniaturize and uniformize the bubble of blown gas.
본 발명의 금속 용탕용 교반체는, 샤프트(shaft)의 선단에, 저면부에 취입 가스가 흐르는 방사상의 통로 홈부를 형성한 교반 블레이드를 설치한 금속 용탕용 교반체에 있어서, 교반 블레이드 부분의 투영 바닥 면적에 대한 상기 통로 홈부 부분의 투영 바닥 면적의 비(比)를 0.20∼0.60으로 한 것을 특징으로 한다.In the molten metal for metal molten metal of this invention, in the molten metal for metal molten metal which provided the stirring blade which provided the radial passage groove part through which blowing gas flows in the bottom part in the front-end | shaft of a shaft, projection of a stirring blade part is carried out. The ratio of the projected floor area of the passage groove portion to the floor area is set to 0.20 to 0.60.
본 발명의 금속 용탕용 교반체는, 교반 블레이드의 투영 면적과 통로 홈부의 투영 면적의 비를 소정의 범위로 함으로써, 취입 가스의 기포를 미세화 및 균일화할 수 있는 것이다.The stirring object for molten metal of this invention can refine | miniaturize and uniformize the bubble of blown gas by making ratio of the projected area of a stirring blade and the projected area of a channel | path groove part into a predetermined range.
도 1은 본 발명의 일 실시형태의 금속 용탕용 교반체의 사시도.
도 2는 도 1에 나타낸 교반체의 저면도.
도 3은 도 1에 나타낸 교반체의 교반 블레이드 부분의 단면도.
도 4는 도 1에 나타낸 교반체의 저면측을 나타낸 부분 확대 사시도.
도 5는 도 1에 나타낸 교반체의 교반 블레이드 부분의 투영 바닥 면적을 사선으로 나타낸 도면.
도 6은 도 1에 나타낸 교반체의 통로 홈부 부분의 투영 바닥 면적을 사선으로 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 다른 실시형태의 금속 용탕용 교반체의 사시도.
도 8은 도 7에 나타낸 교반체의 저면도.
도 9는 도 7에 나타낸 교반체의 측면도.
도 10은 도 7에 나타낸 교반체에 있어서, 홈부의 일 변형예를 나타낸 측면도.
도 11은 도 7에 나타낸 교반체에 있어서, 홈부의 다른 변형예를 나타낸 측면도.
도 12는 도 7에 나타낸 교반체의 부분 확대 저면도.
도 13은 도 7에 나타낸 교반체의 단면도.
도 14는 도 7에 나타낸 교반체의 부분 확대 사시도.
도 15는 도 7에 나타낸 교반체의 통로 홈부 부분의 투영 바닥 면적을 사선으로 나타낸 도면.
도 16은 실시예 15∼23 및 비교예 10∼13의 금속 용탕용 교반체의 형상을 나타내는 도면으로서, (a)는 저면도, (b)는 X-X 단면도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The perspective view of the metal molten metal stirring body of one Embodiment of this invention.
FIG. 2 is a bottom view of the stirring body shown in FIG. 1. FIG.
3 is a cross-sectional view of the stirring blade portion of the stirring body shown in FIG. 1.
Fig. 4 is a partially enlarged perspective view showing the bottom side of the stirring body shown in Fig. 1.
FIG. 5 is an oblique view of the projection bottom area of the stirring blade portion of the stirring body shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 6 is an oblique view of the projection bottom area of the passage groove portion of the stirring body shown in FIG. 1. FIG.
The perspective view of the stirring object for metal molten metal of another embodiment of this invention.
8 is a bottom view of the stirring body shown in FIG. 7.
9 is a side view of the stirring body shown in FIG. 7.
FIG. 10 is a side view showing a modification of the groove portion in the stirring body shown in FIG. 7. FIG.
FIG. 11 is a side view showing another modification of the groove portion in the stirring body shown in FIG. 7. FIG.
12 is a partially enlarged bottom view of the stirring body shown in FIG. 7.
It is sectional drawing of the stirring body shown in FIG.
14 is a partially enlarged perspective view of the stirring body shown in FIG. 7.
FIG. 15 is an oblique view of the projection bottom area of the passage groove portion of the stirring body illustrated in FIG. 7. FIG.
The figure which shows the shape of the stirring object for metal melts of Examples 15-23 and Comparative Examples 10-13, (a) is a bottom view, (b) is XX sectional drawing.
이하, 본 발명의 일 실시형태의 금속 용탕용 교반체를 설명한다. 한편, 본 발명의 범위는, 이 실시형태에 한정되는 것은 아니다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the stirring object for molten metal of one Embodiment of this invention is demonstrated. In addition, the scope of the present invention is not limited to this embodiment.
본 발명의 일 실시형태의 금속 용탕용 교반체(1)는, 도 1 등에 나타내는 바와 같이, 교반 블레이드(2)와 샤프트(3)를 체결 또는 접착 등에 의해 일체적으로 고착하고 있다.As shown in FIG. 1 etc., the stirring object 1 for metal molten metal of one Embodiment of this invention fixes the
교반 블레이드(2) 및 샤프트(3)는, 질화규소계 세라믹스, 사이아론계 세라믹스, 탄화규소계 세라믹스, 카본 세라믹스, 카본 등으로 형성할 수 있고, 더 구체적으로는, 질화규소 분말을 소결 조제로 소결시킨 질화규소계 세라믹스나 사이아론계 세라믹스, 탄화규소 분말을 소결 조제로 소결시킨 탄화규소 소결체나 탄화규소를 70중량% 이상 함유하는 질화규소 결합 탄화규소 소결체 등으로 이루어지는 탄화규소계 세라믹스, 카본·탄화규소·탄화 붕소 등을 혼합해서 소결체로 한 카본 세라믹스 등으로 형성할 수 있다.The stirring
교반 블레이드(2)는, 도 2 또는 도 3 등에 나타내는 바와 같이, 원반 형상으로 형성하고 있고, 중심에 설치한 원 구멍(孔)에 샤프트(3)의 선단부를 고착할 수 있게 하고 있고, 저면부(2a)에는, 취입 가스를 모으는 원형 오목 형상의 저류부(貯留部)(21)가 형성되어 있고, 또한, 취입 가스가 통과하는 방사상의 통로 홈부(22)가 형성되어 있으며, 외주부(2b)에는, 적절한 간격으로 노치부(23)가 형성되어 있다.As shown in FIG. 2, FIG. 3, etc., the
교반 블레이드(2)는, 특히 한정되는 것은 아니지만, 직경을, 120㎜∼300㎜, 바람직하게는 170㎜∼230㎜로 형성하고, 두께를, 10㎜∼35㎜, 바람직하게는 20㎜∼30㎜로 형성한다.Although the stirring
저류부(21)는, 도 1 또는 도 2 등에 나타내는 바와 같이, 샤프트(3)의 저면(3a)과, 교반 블레이드(2)의 내주부(2c)에 의해 둘러싸이는 원형 형상으로 오목한 공간으로 되어 있어, 샤프트(3)로부터 분출된 취입 가스를 모을 수 있게 형성되어 있다.As shown in FIG. 1 or FIG. 2, the
저류부(21)는, 특히 한정되는 것은 아니지만, 직경을, 40㎜∼80㎜, 바람직하게는 50㎜∼70㎜로 형성하고, 깊이를, 6㎜∼15㎜, 바람직하게는 8㎜∼12㎜로 형성한다.Although the
내주부(2c)는, 수직 혹은 하방을 향해 좁아지도록 경사시켜서 형성하는 것이 바람직하고, 이렇게 함으로써, 저류부(21)로부터 취입 가스가 빠져나가기 어려워진다.It is preferable to incline and form the inner
통로 홈부(22)는, 도 1∼도 4 등에 나타내는 바와 같이, 교반 블레이드(2)의 저면부(2a)에 방사상으로 복수 형성되어 있고, 내주측 개구 단부(22a)를 내주부(2c)에 형성하고, 외주측 개구 단부(22b)를 교반 블레이드(2)의 외주부(2b)에 형성해서, 저류부(21)와 외주부(2b)에 연속되도록 형성하고, 저류부(21)에 모은 취입 가스의 기포를 교반 블레이드(2)의 외주부(2b)측으로 내보낼 수 있게 하고 있다.As shown in FIGS. 1-4 etc., the
통로 홈부(22)의 형상은, 특히 한정되는 것은 아니지만, 단면 사각 형상, 단면 원호 형상, 단면 삼각 형상 등으로 형성할 수 있다.Although the shape of the
교반 블레이드(2) 부분의 투영 바닥 면적(도 5의 사선 부분)에 대한 통로 홈부(22) 부분의 투영 바닥 면적(도 6의 사선 부분)의 비는, 0.20∼0.60, 바람직하게는 0.30∼0.50으로 하고, 교반 블레이드(2)의 반경에 대한 통로 홈부(22)의 길이의 비는 0.5∼0.9, 바람직하게는 0.6∼0.8로 할 수 있다.The ratio of the projection bottom area (the diagonal portion in FIG. 6) of the
또한, 교반 블레이드(2) 부분의 투영 바닥 면적이란, 교반 블레이드(2)의 저면부(2a)와 샤프트(3)의 저면(3a)을 합한 부분의 투영 바닥 면적이다.In addition, the projection bottom area of the
통로 홈부(22)의 폭은, 외주부(2b)를 향해 점차 폭이 넓어지거나 또는 폭이 좁아지도록 테이퍼(taper) 형상으로 형성할 수 있고, 이 경우, 내주측 개구 단부(22a)의 폭에 대한 외주측 개구 단부(22b)의 폭의 비는, 0.5∼6.0, 바람직하게는 0.8∼2.0으로 할 수 있다.The width of the
외주측 개구 단부(22b)의 폭에 대한 통로 홈부(22)의 깊이의 비는, 0.3∼3.0, 바람직하게는 0.5∼1.5로 할 수 있다.The ratio of the depth of the passage groove
노치부(23)는, 교반 블레이드(2)의 외주부(2b)의 각 홈부(22) 사이에 배치되고, 사각 형상으로 잘라내서 형성하고 있다.The
노치부(23)는, 특히 한정되는 것은 아니지만, 폭을, 6㎜∼10㎜, 바람직하게는 7㎜∼9㎜로 형성하고, 깊이를, 6㎜∼14㎜, 바람직하게는 8㎜∼12㎜로 형성할 수 있다.The
샤프트(3)는, 도 1 또는 도 2 등에 나타내는 바와 같이, 저면(3a)을 갖는 원통 형상으로 되어 있고, 내부를 취입 가스가 흐르는 통기로(通氣路)로 하고 있어, 저면(3a)의 대략 중심으로 취입 가스를 분출시키는 원 형상의 가스 분출구(31)를 형성하고 있다.As shown in FIG. 1, FIG. 2, etc., the shaft 3 has a cylindrical shape with a bottom face 3a, has an inside through a passage through which blowing gas flows, and roughly the bottom face 3a. At the center, a circular
이렇게 형성한 금속 용탕용 교반체(1)는, 미세화 및 크기를 균일화한 기포를 금속 용탕 안으로 분산시킬 수 있으므로 탈가스 처리의 효율을 올릴 수 있다.The agitated body 1 for molten metal thus formed can disperse bubbles having finer size and uniform size into the molten metal, thereby increasing the efficiency of degassing treatment.
또한, 교반체의 재질을 상기 세라믹스로 했을 경우, 내열충격성 및 내마모성이 우수한 것으로 하기 위해서는, 하기에 나타내는 형태로 하는 것이 바람직하다.In addition, when the material of a stirring body is made into the said ceramics, in order to make it excellent in thermal shock resistance and abrasion resistance, it is preferable to set it as the form shown below.
도 7∼도 15에는, 다른 형태의 세라믹스로 이루어지는 금속 용탕용 교반체(4)가 나타나 있다.7-15, the stirring
교반 블레이드(5)는, 도 7∼도 9 등에 나타내는 바와 같이, 중앙부가 융기한 우산 형상으로 형성되어 있고, 대략 중심에 설치한 원 구멍에 샤프트부(6)의 선단을 고착할 수 있게 하고 있다. 교반 블레이드(5)의 외주부(5a)에는 노치부(51)가, 저면부(5b)에는 테이퍼부(52) 및 통로 홈부(53)가 형성되어 있다.As shown in FIGS. 7-9, the
교반 블레이드(5)의 내주부(5c) 측의 두께(도 13의 치수 ti)는, 교반 효율과 내열충격성을 양립시키는 관점에서, 직경에 대하여, 4.0∼9.0%, 특히 5.0∼8.0%의 비율로 형성하는 것이 바람직하고, 또한, 외주부(5a) 측의 두께(도 9의 치수 t0)에 대하여, 0.9∼2.0배, 특히 1.1∼1.6배로 형성하는 것이 바람직하다.The thickness (dimension t i in FIG. 13) on the inner
구체적으로는, 교반 블레이드(5)의 직경은, 120㎜∼300㎜, 특히 170㎜∼230㎜로 형성하고, 내주부(5c)의 두께는, 7㎜∼21㎜, 특히 9㎜∼18㎜로 형성하고, 외주부(5a)의 두께는, 6㎜∼16㎜, 특히 8㎜∼12㎜로 형성하는 것이 바람직하다.Specifically, the diameter of the
한편, 본 발명에서 말하는 두께는, 통로 홈부(53)를 형성한 개소는 제외하는 것이다.In addition, the thickness mentioned in this invention excludes the part which provided the channel | path groove
노치부(51)는, 도 8 또는 도 12 등에 나타내는 바와 같이, 교반 블레이드(5)의 외주부(5a)에 적절한 간격으로 사각 형상으로 잘라내서 형성하고 있고, 그 안쪽(샤프트부(6)측)의 양 모서리부(51a, 51a)는, 둥근 모서리 형상으로 형성되어 있다.As shown in FIG. 8, FIG. 12, etc., the
테이퍼부(52)는, 도 8 또는 도 13 등에 나타내는 바와 같이, 저면부(5b) 중앙 부근에 형성되어 있고, 단면에 있어서, 샤프트부(6)의 선단측으로부터 하방을 향해 점차 외측으로 넓어지는 경사 형상으로 형성되어 있다.As shown in FIG. 8, FIG. 13, etc., the
통로 홈부(53)는, 도 8, 도 9 또는 도 14 등에 나타내는 바와 같이, 단면 반원 형상의 홈으로 되어 있고, 저면부(5b)에 테이퍼부(52)로부터 외측을 향해 각 노치부(51) 사이를 지나서 외주부(5a)로 빠져나가도록 방사상으로 복수 형성되어 있다.As shown in FIG. 8, FIG. 9, FIG. 14, etc., the channel | path groove
이 때, 통로 홈부(53) 부분의 투영 바닥 면적은, 도 15의 사선 부분으로 나타내는 부분이 된다.At this time, the projection bottom area of the
한편, 통로 홈부(53)는 단면 반원 형상으로 형성하고 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 도 10에 나타내는, 단면 사각 형상의 통로 홈부(53a)나, 도 11에 나타내는, 단면 U자 형상의 통로 홈부(53b) 등으로 형성할 수도 있다.On the other hand, although the channel |
샤프트부(6)는, 도 13에 나타내는 바와 같이, 선단에 저부(6a)를 갖는 원통 형상으로 되어 있고, 저부(6a)의 대략 중심에 원 형상의 구멍을 설치하고, 이 구멍을 가스 분출구(61)로 하고 있어, 취입 가스가, 내부를 통과해서, 가스 분출구(61)로부터 분사되도록 하고 있다. 샤프트부(6)의 저부(6a)의 내부측은, 가스 분출구(61)를 향해 좁아지도록 반구(半球) 형상으로 오목하게 한 곡면(62)으로서 형성하고 있다.As shown in FIG. 13, the
이러한 금속 용탕용 교반체(4)는, 교반 블레이드(5)를 우산 형상으로 하는 동시에, 내주부(5c)의 두께를 소정의 범위로 한정했기 때문에, 내열충격성이 우수하여, 반복해서 사용해도 깨지기 어려운 것으로 되고, 또한, 세라믹스로 이루어지기 때문에 내마모성에도 우수한 것으로 된다.Since the
실시예Example
이하, 본 발명을 실시예에 의거하여, 보다 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명의 범위는, 이 실시예에 한정되는 것은 아니다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated more concretely based on an Example. However, the scope of the present invention is not limited to this embodiment.
(시험1)Test 1
실시예 1∼14 및 비교예 1∼9로서, 표 1에 나타내는 바와 같은 형상, 재질의 금속 용탕용 교반체를 형성하고, 각 교반체를 이용해서 탈가스 성능을 측정했다.As Examples 1-14 and Comparative Examples 1-9, the stirring object for metal molten metal of the shape and material as shown in Table 1 was formed, and degassing performance was measured using each stirring body.
<탈가스 성능><Degassing performance>
탕온(湯溫) 730℃, 600㎏의 알루미늄 용탕 내에 교반체를 침지(浸漬)시키고, 교반체를 회전수 600rpm, 취입 가스로서 Ar 가스 30L/min에서 작동시켜서 탈가스 처리하고, 탈가스 처리한 용탕을 주형에 넣어, 얻은 주조품의 단면 상태를 육안으로 관찰했다. 기공이 없는 상태를 「◎」, 기공이 거의 없는 상태(실용상 문제 없는 정도)를 「○」, 기공이 있는 상태(실용상 문제 있는 정도)를 「△」로서 평가했다.The stirring body was immersed in the aluminum molten metal of hot water 730 degreeC and 600 kg, and the degassing process was carried out by operating the stirring body at rotation speed of 600 rpm and 30 L / min of Ar gas as blowing gas, and degassing treatment. The molten metal was put into the mold and the cross-sectional state of the obtained casting was visually observed. "(Circle)" and the state (there is no problem in practical use) where there is no pore was evaluated as "(circle)", and the state with the hole (the degree which has a problem in practical use) as "(triangle | delta)".
[표 1]TABLE 1
(결과)(result)
실시예 1∼14는 기공이 없는 상태 또는 거의 없는 상태이며, 양호한 결과로 되었다. 비교예 1∼9는 모두에 기공이 발생해버려, 불량한 결과로 되었다.Examples 1 to 14 had no pores or almost no pores, and brought good results. In Comparative Examples 1 to 9, pores were generated in all, resulting in poor results.
이 결과로부터, 실시예 1∼14에 나타낸 대로, 교반 블레이드 부분의 투영 바닥 면적에 대한 통로 홈부 부분의 투영 바닥 면적이 0.25∼0.55의 범위이면, 「○」 또는 「◎」의 평가이며, 양호한 탈가스 성능을 갖는 교반체로 된다.From these results, as shown to Examples 1-14, if the projection bottom area of the passage groove part with respect to the projection bottom area of the stirring blade part is a range of 0.25-0.55, it is evaluation of "(circle)" or "(◎)", and it is a favorable demounting. It becomes the stirring body which has gas performance.
또한, 비교예 1∼9에 나타낸 대로, 교반 블레이드 부분의 투영 바닥 면적에 대한 통로 홈부 부분의 투영 면적이 0.17 이하 또는 0.61 이상에서는, 「△」의 평가이며, 탈가스가 충분히 행해지지 않은 것으로 됨이 확인되었다.In addition, as shown in Comparative Examples 1-9, when the projection area of the passage groove part with respect to the projection bottom area of the stirring blade part is 0.17 or less or 0.61 or more, it is evaluation of "(triangle | delta)" and degassing is not performed sufficiently. This was confirmed.
이들로부터, 교반 블레이드 부분의 투영 바닥 면적에 대한 통로 홈부 부분의 투영 바닥 면적이 0.20∼0.60의 범위에서는 양호한 탈가스 성능을 갖는 교반체로 되는 것이라고 생각된다.From these, it is thought that it becomes a stirring body which has favorable degassing performance in the range of the projection bottom area of the passage groove part with respect to the projection bottom area of the stirring blade part in 0.20-0.60.
(시험2)(Test 2)
실시예 15∼23 및 비교예 10∼13의 교반체로서, 도 16에 나타내는 형상의 교반체를 형성했다. 교반 블레이드의 내주부 및 외주부의 두께, 직경 등은 표 2에 나타내는 대로 형성하고, 테이퍼부·노치부·통로 홈부의 형상은 이하 대로 형성했다.As the stirring bodies of Examples 15-23 and Comparative Examples 10-13, the stirring bodies of the shape shown in FIG. 16 were formed. The thickness, diameter, etc. of the inner peripheral part and the outer peripheral part of the stirring blade were formed as shown in Table 2, and the shape of the taper part, the notch part, the passage groove part was formed as follows.
·테이퍼부Tapered part
길이: 직경에 대하여 12%Length: 12% against diameter
높이: 8㎜Height: 8 mm
·노치부Notch
폭: 직경에 대하여 10%Width: 10% against diameter
깊이: 직경에 대하여 10%Depth: 10% against diameter
양 각(兩角)R: 4㎜Embossed R: 4 mm
·통로 홈부Pathway groove
폭: 직경에 대하여 5%Width: 5% against diameter
깊이: 외주부의 두께에 대하여 50%Depth: 50% of the thickness of the outer circumference
교반 블레이드 부분의 투영 바닥 면적에 대한 통로 홈부 부분의 투영 바닥 면적: 0.34Projection bottom area of the passage groove part relative to the projection bottom area of the stirring blade part: 0.34
실시예 15∼23 및 비교예 10∼13의 교반체를 이용하여, 하기 내열충격성 시험을 행했다. 그 결과를 하기 표 2에 나타낸다.The following thermal shock resistance test was done using the stirring body of Examples 15-23 and Comparative Examples 10-13. The results are shown in Table 2 below.
[표 2]TABLE 2
(내열충격성 시험)(Thermal shock resistance test)
실시예 15∼23 및 비교예 10∼13을 상온(약 20℃)으로부터 일정 온도로 조정한 알루미늄 용탕에 예열 없이 침지해서 5분간 유지했다. 그 후, 알루미늄 용탕으로부터 꺼내서 대기 중에서 냉각하고, 깨짐의 유무를 육안으로 확인하고, 이하의 평가 기준으로 판단했다.Examples 15-23 and Comparative Examples 10-13 were immersed in the molten aluminum adjusted to the constant temperature from normal temperature (about 20 degreeC), without preheating, and hold | maintained for 5 minutes. Then, it removed from the molten aluminum, cooled in air | atmosphere, visually confirmed the presence or absence of a crack, and judged with the following evaluation criteria.
◎: 800℃의 알루미늄 용탕에 침지 후, 냉각해도 깨짐 없음.(Double-circle): There is no crack even if it cools after immersing in the aluminum molten metal of 800 degreeC.
○: 750℃의 알루미늄 용탕에 침지 후, 냉각해도 깨짐 없지만, 800℃였을 때는 깨짐 있음.(Circle): Although it does not crack even if it cools after immersing in 750 degreeC aluminum molten metal, it is cracked at 800 degreeC.
△: 700℃의 알루미늄 용탕에 침지 후, 냉각해도 깨짐 없지만, 750℃였을 때는 깨짐 있음.(Triangle | delta): Although it does not crack even if it cools after immersing in the aluminum molten metal of 700 degreeC, when it was 750 degreeC, it is broken.
×: 700℃의 알루미늄 용탕에 침지 후, 냉각해서 깨짐 있음.X: After immersion in the aluminum molten metal of 700 degreeC, it cools and is cracked.
(결과)(result)
실시예 15∼23은, 내열충격성 시험에 있어서 750℃ 이상에서 깨짐이 생기지 않았다. 비교예 10∼13은, 내열충격성 시험에 있어서 750℃에서 모두 깨짐이 발생해버리고, 비교예 13은, 700℃여도 깨짐이 생기고 있었다.In Examples 15-23, the crack did not generate | occur | produce above 750 degreeC in the thermal shock resistance test. In Comparative Examples 10-13, the crack generate | occur | produced all at 750 degreeC in the thermal shock resistance test, and the comparative example 13 had the crack even if it was 700 degreeC.
이렇게, 비교예 10, 11의 결과로부터, 내주부 두께와 외주부 두께의 비(내주부 두께/외주부 두께)는, 0.7이나 2.2이면 내열충격성이 떨어지게 되기 때문에, 0.9∼2.0 정도가 적절하다고 생각된다.Thus, from the results of Comparative Examples 10 and 11, the ratio of the inner circumferential thickness and the outer circumferential thickness (inner circumferential thickness / outer circumferential thickness) is inferior to thermal shock resistance if it is 0.7 or 2.2.
또한, 비교예 12, 13의 결과로부터, 내주부 두께와 직경의 비가 3.0%나 10%이면 내열충격성이 떨어지게 되기 때문에, 내주부 두께는, 직경에 대하여, 4.0∼9.0% 정도가 적절하다고 생각된다.In addition, from the results of Comparative Examples 12 and 13, if the ratio of the thickness of the inner circumference to the diameter of 3.0% or 10% decreases the thermal shock resistance, it is considered that the thickness of the inner circumference is about 4.0 to 9.0% with respect to the diameter. .
1 : 금속 용탕용 교반체 2 : 교반 블레이드
3 : 샤프트 21 : 저류부
22 : 통로 홈부 23 : 노치부DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Stirring body for metal
3: shaft 21: reservoir
22: passage groove 23: notch
Claims (11)
교반 블레이드 부분의 투영 바닥 면적에 대한 통로 홈부 부분의 투영 바닥 면적의 비(比)를 0.20∼0.60으로 한 금속 용탕용 교반체.In the stirring body for molten metal which provided the stirring blade which provided the channel groove part of the radial blowing gas in the bottom part in the front-end | tip of a shaft,
The stirring body for metal molten metal which made the ratio of the projection bottom area of the passage groove part with respect to the projection bottom area of the stirring blade part set to 0.20-0.60.
교반 블레이드는, 원반 형상으로 형성되어 있고, 그 반경에 대한 상기 통로 홈부의 길이의 비를 0.5∼0.9로 한 금속 용탕용 교반체.The method of claim 1,
The stirring blade is formed in disk shape, and the stirring body for molten metal which made ratio of the length of the said channel | path groove part with respect to the radius 0.5-0.9.
상기 통로 홈부는, 내주측 개구 단부의 폭에 대한 외주측 개구 단부의 폭의 비를 0.5∼6.0으로 한 금속 용탕용 교반체.The method according to claim 1 or 2,
The said passage groove part is the stirring object for molten metal which made ratio of the width | variety of the outer peripheral side opening edge part with respect to the width | variety of the inner peripheral side opening edge part 0.5-6.0.
상기 통로 홈부는, 외주측 개구 단부의 폭에 대한 깊이의 비를 0.3∼3.0으로 한 금속 용탕용 교반체.The method according to claim 1 or 2,
The said channel | channel groove part is the stirring object for molten metal which made ratio of the depth with respect to the width | variety of the outer edge side opening edge part 0.3-3.0.
교반 블레이드의 외주부에 적절한 간격으로 사각 형상의 노치부를 설치한 금속 용탕용 교반체.The method according to claim 1 or 2,
A metal molten stirring body provided with a square notch at appropriate intervals on an outer peripheral portion of a stirring blade.
교반 블레이드의 재질을, 질화규소계 세라믹스, 사이아론계 세라믹스, 탄화규소계 세라믹스, 카본 세라믹스, 카본 중 어느 1종 이상으로 한 금속 용탕용 교반체.The method according to claim 1 or 2,
The stirring body for metal molten metal which made the material of the stirring blade into at least 1 sort (s) of silicon nitride type ceramics, cyanone type ceramics, silicon carbide type ceramics, carbon ceramics, and carbon.
교반 블레이드를 우산 형상으로 하고, 교반 블레이드의 내주부 두께를, 직경에 대하여 4.0∼9.0%의 두께로 하며, 또한, 외주부 두께에 대하여 0.9∼2.0배로 한 금속 용탕용 교반체.The method of claim 1,
The stirring blade was made into an umbrella shape, the thickness of the inner peripheral part of the stirring blade was 4.0 to 9.0% with respect to the diameter, and the stirring body for molten metal which made 0.9 to 2.0 times the thickness of the outer peripheral part.
교반 블레이드의 저면부에, 샤프트부의 선단측으로부터 하방을 향해 점차 넓어지는 테이퍼부를 형성한 금속 용탕용 교반체.The method of claim 7, wherein
The stirring body for molten metal which provided the taper part which gradually spreads downward from the front end side of a shaft part in the bottom face part of a stirring blade.
교반 블레이드의 외주부에 적절한 간격으로 사각 형상의 노치부를 설치하고, 상기 노치부의 내측의 양 모서리부를 원호 형상으로 형성한 금속 용탕용 교반체.The method according to claim 7 or 8,
A rectangular stirring notch portion is provided at appropriate intervals in an outer peripheral portion of the stirring blade, and both stirring portions inside the notch portion are formed in an arc shape.
통로 홈부를, 단면 반원, U자 형상 또는 사각 형상으로 형성한 금속 용탕용 교반체.The method according to claim 7 or 8,
The stirring object for molten metal which formed the channel | channel groove part in semi-circle of a cross section, U shape, or square shape.
샤프트부의 저부의 대략 중심에 가스 분사구를 설치하고, 상기 저부의 내부를 반구 형상으로 오목하게 한 금속 용탕용 교반체.The method according to claim 7 or 8,
The metal molten metal body which provided the gas injection port in the substantially center of the bottom part of the shaft part, and made the inside of the said bottom part concave to a hemispherical shape.
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