KR101220439B1 - Continuous casting method for manufacturing al-zn alloy ingot - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A continuous casting method for Al-Zn alloy ingot is provided to continuously cast Al-Zn alloy melt in an ingot mold by removing impure gas in an external degassing bath. CONSTITUTION: A continuous casting method for Al-Zn alloy ingot comprises the following steps : putting Al ingot into a melting furnace(100) of 680-760°C to obtain Al melt; maintaining the Al melt at a temperature of 650°C or less, putting Zn ingot, and obtaining Al-Zn alloy melt(500); tapping the Al-Zn alloy melt; degassing the tapped Al-Zn alloy melt in an external degassing bath(300); casting the degassed Al-Zn alloy melt in an ingot mold(430); finishing tapping after 20-50% of the Al-Zn alloy melt is tapped; raising the temperature of the melting furnace to 680-760°C and putting Al ingot; and repeating the steps above.

Description

알루미늄-아연 합금 잉곳의 연속 주조방법 {CONTINUOUS CASTING METHOD FOR MANUFACTURING Al-Zn ALLOY INGOT}Continuous casting method of aluminum-zinc alloy ingot {CONTINUOUS CASTING METHOD FOR MANUFACTURING Al-Zn ALLOY INGOT}

본 발명은 Al-Zn 합금 잉곳의 연속 주조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of continuous casting of Al-Zn alloy ingots.

알루미늄(Al)은 가볍고 내식성과 가공성이 좋으며 전기전도도와 열전도도가 높아 구리(Cu), 마그네슘(Mg), 실리콘(Si), 아연(Zn), 망간(Mn), 니켈(Ni) 등의 원소와 합금을 만들어 전기, 차량, 항공기 등의 많은 분야에 사용되고 있다.Aluminum (Al) is light, has good corrosion resistance and processability, and has high electrical and thermal conductivity. Elements such as copper (Cu), magnesium (Mg), silicon (Si), zinc (Zn), manganese (Mn), and nickel (Ni) Its alloy is used in many fields such as electricity, vehicles and aircraft.

그 중 Al-Zn 합금은 철강의 부식을 방지하는 대표적인 합금으로 사용되며 부식 방지 이외에도 내식성 향상과 전기전도도의 향상 등과 같은 이유로 많이 사용되고 있다.Among them, Al-Zn alloy is used as a representative alloy to prevent corrosion of steel, and in addition to preventing corrosion, it is widely used for reasons such as improvement of corrosion resistance and electrical conductivity.

이러한 Al-Zn 합금의 잉곳 주조방법은 용해로에 Al 잉곳을 투입하여 Al을 용해하고, Al이 용해된 용탕에 Zn 잉곳을 투입하여 Al-Zn 합금 용탕을 얻고, 이 Al-Zn 합금 용탕을 준비된 잉곳몰드를 이용하여 잉곳을 주조하여 최종적으로 Al-Zn 합금 잉곳이 만들어진다.The ingot casting method of Al-Zn alloy is to inject Al ingot into the melting furnace to dissolve Al, inject Zn ingot into the molten Al melt to obtain Al-Zn alloy molten metal, this Al-Zn alloy molten ingot The ingot is cast using a mold to finally produce an Al-Zn alloy ingot.

종래에는 용해로에 존재하는 Al-Zn 합금 용탕을 모두 출탕하여 Al-Zn 합금 잉곳을 주조하는데 사용한 후 빈 용해로에 Al 잉곳을 다시 채워넣어 Al 용탕을 만든 후 Zn 잉곳을 투입하여 용해하는 방식을 반복하여 Al-Zn 합금 잉곳을 주조한다. 하지만 이러한 방식을 이용하여 Al-Zn 합금 잉곳을 주조할 경우 빈 용해로에 Al 잉곳을 채워넣고 용해하는 과정과 Zn 잉곳을 투입하여 용해하는데 과정을 수행하는데 시간이 걸리며, 각 재료의 용해를 수행하는 시간 동안 Al-Zn 합금 잉곳의 주조가 중단되어 업무의 효율성이 떨어진다.Conventionally, the Al-Zn alloy molten metal present in the melting furnace is used to melt and cast Al-Zn alloy ingot, and then the Al ingot is refilled into the empty melting furnace to make Al molten metal, and then Zn ingot is added and dissolved. Cast Al-Zn alloy ingots. However, when casting Al-Zn alloy ingots using this method, it takes time to fill and dissolve Al ingots into empty melting furnaces and to dissolve by adding Zn ingots, and time to dissolve each material. During the casting of the Al-Zn alloy ingot is interrupted, the work efficiency is reduced.

따라서, 본 발명의 목적은, 효율성이 향상된 Al-Zn 합금 잉곳의 연속 주조방법을 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a continuous casting method of Al-Zn alloy ingot with improved efficiency.

상기한 목적은 본 발명의 실시예에 따라, Al-Zn 합금 잉곳의 연속 주조방법에 있어서, a) Al 잉곳을 680℃ 내지 770℃인 용해로에 투입하여 Al 용탕을 얻는 단계; b) 상기 Al 용탕 온도를 650℃ 이하의 온도로 유지하면서 Zn 잉곳을 투입하여 Al-Zn 합금 용탕을 얻는 단계; c) 상기 Al-Zn 합금 용탕을 출탕하는 단계; d) 출탕된 상기 Al-Zn 합금 용탕을 외부탈가스조에서 탈가스하는 단계; e) 탈가스된 상기 Al-Zn 합금 용탕을 잉곳몰드에서 주조하는 단계; f) 상기 Al-Zn 합금 용탕이 20~50% 출탕되었을 때 출탕을 종료하고 상기 가열로의 온도를 680℃ 내지 770℃로 올려 Al 잉곳을 투입하는 단계; g) 상기 b) ~ f) 과정을 반복하는 단계로 이루어진 Al-Zn 합금 잉곳의 연속 주조방법에 의해 달성된다.According to an embodiment of the present invention, in the continuous casting method of the Al-Zn alloy ingot, the method comprising the steps of: a) injecting Al ingot into the melting furnace of 680 ℃ to 770 ℃ to obtain the Al molten metal; b) injecting a Zn ingot while maintaining the Al melt temperature at a temperature of 650 ° C. or lower to obtain an Al—Zn alloy melt; c) tapping the molten Al-Zn alloy; d) degassing the molten Al-Zn alloy molten metal in an external degassing tank; e) casting the degassed Al-Zn alloy in an ingot mold; f) terminating the tapping when the Al-Zn alloy molten metal is tapped 20-50% and raising the temperature of the heating furnace to 680 ° C to 770 ° C to inject Al ingot; g) is achieved by a continuous casting method of Al-Zn alloy ingot consisting of repeating the steps b) to f).

여기서, 상기 탈가스하는 단계는 상기 Al-Zn 합금 용탕을 교반하면서 N2와 Ar 중 적어도 어느 하나를 주입하여 버블링하여 Al-Zn 합금 용탕에 불순한 기체를 제거하여 상기 Al-Zn 합금 잉곳에 기포가 존재하지 않도록 하는 것이 바람직하다.Here, the degassing may be performed by bubbling by injecting at least one of N 2 and Ar while stirring the Al—Zn alloy melt to remove impurities from the Al—Zn alloy melt to bubble the Al-Zn alloy ingot. It is desirable that no be present.

또한, 상기 a) 단계와 상기 b) 단계 사이에 Si와 Ti 중 적어도 어느 하나를 투입하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to further include the step of introducing at least one of Si and Ti between the step a) and the step b).

여기서, 상기 Ti의 첨가는 Al-Ti 모합금을 이용하는 것이 바람직하다.Here, it is preferable to use the Al-Ti master alloy as the addition of Ti.

본 발명의 다른 분야에 따르면, Al-Zn 합금 잉곳의 연속 주조장치에 있어서, Al과 Zn이 투입되어 Al-Zn 합금 용탕이 제조가능한 용해로와; 상기 용해로의 하부에 존재하며 상기 Al-Zn 합금 용탕을 외부로 배출 가능하게 하는 용탕배출구와; 상기 용탕배출구에서 배출된 상기 Al-Zn 합금이 이동하는 용탕이동관과; 상기 용탕이동관을 이용하여 이동되는 상기 Al-Zn 합금 용탕을 탈 가스 시키기 위한 가스주입노즐과 탈가스로를 포함한 외부탈가스조와; 상기 외부탈가스조에서 탈가스된 상기 Al-Zn 합금 용탕을 주조하는 복수 개의 잉곳몰드를 포함하는 것을 특징으로 하는 Al-Zn 합금 잉곳의 연속 주조장치에 의해서도 달성된다.According to another field of the present invention, in the continuous casting apparatus of the Al-Zn alloy ingot, Al and Zn is injected into the melting furnace capable of producing Al-Zn alloy molten metal; A molten metal outlet formed at a lower portion of the melting furnace and configured to discharge the Al-Zn alloy molten metal to the outside; A molten metal moving tube to which the Al-Zn alloy discharged from the molten metal outlet moves; An external degassing tank including a gas injection nozzle and a degassing furnace for degassing the Al-Zn alloy molten metal that is moved by using the molten metal moving tube; It is also achieved by a continuous casting apparatus of Al-Zn alloy ingot comprising a plurality of ingot mold for casting the Al-Zn alloy molten metal degassed in the external degassing tank.

상술한 본 발명의 구성에 따르면, 연속적으로 Al-Zn 합금 잉곳을 주조하여 업무의 효율성이 향상되는 효과를 제공한다.According to the configuration of the present invention described above, by continuously casting the Al-Zn alloy ingot provides the effect of improving the work efficiency.

도 1은 Al-Zn 합금 잉곳의 연속 주조장치의 단면도,
도 2는 Al-Zn 합금 잉곳의 연속 주조방법의 개략도이다.1 is a cross-sectional view of a continuous casting apparatus of Al-Zn alloy ingot,
2 is a schematic view of a continuous casting method of an Al-Zn alloy ingot.

이하, 본 발명에 따른 실시예를 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 본 발명에 따른 Al-Zn 합금 잉곳의 연속 주조장치를 도시하였고, 도 2는 Al-Zn 합금 잉곳의 연속 주조방법을 개략적으로 도시한 도면이다.1 illustrates a continuous casting apparatus of an Al-Zn alloy ingot according to the present invention, and FIG. 2 schematically illustrates a continuous casting method of an Al-Zn alloy ingot.

도 1에 따르면 Al-Zn 합금 잉곳의 연속 주조장치는 Al-Zn 합금 용탕(500)이 만들어지는 용해로(100)와, 용해로(100) 내의 Al-Zn 합금 용탕(500)이 외부로 출탕되도록 하는 용탕이동관(200)과, 용탕이동관(200)을 통해 나가는 Al-Zn 합금 용탕(500)이 탈가스되는 외부탈가스조(300)와, 외부탈가스조(300)를 지난 Al-Zn 합금 용탕(500)이 주조용 잉곳몰드(430)로 배출되는 용탕주조관(400)과 용탕배출관(410)으로 이루어져 있다.According to FIG. 1, the continuous casting apparatus of the Al-Zn alloy ingot is configured to allow the Al-Zn alloy molten metal 500 to be melted and the Al-Zn alloy molten metal 500 in the melting furnace 100 to be heated to the outside. Al-Zn alloy molten metal passing through the molten metal moving tube 200, the Al-Zn alloy molten metal 500 going out through the molten metal moving tube 200 and the external degassing tank 300, and the external degassing tank 300 500 is composed of the molten cast pipe 400 and the molten metal discharge pipe 410 is discharged to the casting ingot mold 430.

용해로(100)는 Al-Zn 합금 용탕(500)이 제조되는 곳으로 처음에 Al 잉곳을 투입하기 전에 미리 예열되어 있거나 상기 Al 잉곳이 투입된 후에 가열 가능하다. 그 이후에 용해로(100)는 연속주조를 하기 위해 계속 가열되어야 한다. 용해로(100)에 투입되는 잉곳의 종류에 따라서 용해로(100)의 온도는 조절 가능하다.The melting furnace 100 is a place where the Al-Zn alloy molten metal 500 is manufactured. The melting furnace 100 may be preheated before the first Al ingot is introduced or may be heated after the Al ingot is introduced. After that, the furnace 100 has to be heated continuously for continuous casting. The temperature of the melting furnace 100 can be adjusted according to the type of ingot introduced into the melting furnace 100.

용해로(100)에서 만들어진 Al-Zn 합금 용탕(500)은 용해로(100) 하부에 설치되어 있는 용탕이동관(200)에 의해 외부탈가스조(300)로 출탕된다. 용탕이동관(200)에는 Al-Zn 합금 용탕(500)의 배출속도와 양을 조절하기 위해 탕구개폐도어(210)와 탕구조절밸브(230)가 존재한다. 탕구조절밸브(230)를 이용하여 탕구개폐도어(210)를 개방하면 Al-Zn 합금 용탕(500)이 탈가스로(310)로 들어가게 되고, 탈가스로(310)에 Al-Zn 합금 용탕(500)의 양이 많아 넘칠 위험이 있는 경우에는 탕구개폐도어(210)를 차단하여 Al-Zn 합금 용탕(500)이 배출되지 않도록 조절한다. 탕구개폐도어(210)는 탕구조절밸브(230)를 이용하여 부분차단도 가능하다.The Al-Zn alloy molten metal 500 made in the melting furnace 100 is tapped into the external degassing tank 300 by the molten metal moving tube 200 installed under the melting furnace 100. In the molten metal moving tube 200, there is a hot water opening and closing door 210 and a hot water cut valve 230 to control the discharge speed and the amount of the Al-Zn alloy melt 500. When the opening and closing door 210 is opened using the hot water cut valve 230, the Al-Zn alloy molten metal 500 enters the degassing furnace 310, and the Al-Zn alloy molten metal is removed from the degassing furnace 310. If there is a risk of overflowing a large amount of 500), the opening and closing door 210 is blocked to adjust so that the Al-Zn alloy molten metal 500 is not discharged. The opening / closing door 210 may be partially blocked by using the hot water cut valve 230.

용탕이동관(200)을 지난 Al-Zn 합금 용탕(500)은 외부탈가스조(300)에 존재하는 탈가스로(310)에 주입된다. 탈가스로(310)에 Al-Zn 합금 용탕(500)이 채워지면 탈가스로(310)의 상부에 존재하는 가스주입노즐(330)에 의해 외부에서 Al-Zn 합금 용탕(500)으로 가스가 주입되어 Al-Zn 합금 용탕(500)에 존재하는 수소 등과 같은 불순한 기체가 제거된다. Al-Zn 합금 용탕(500)에 상기 불순한 기체가 존재할 경우 이를 이용하여 Al-Zn 잉곳을 제조하면 상기 Al-Zn 잉곳에 상기 불순한 기체에 의한 기공이 생기게 되고 이로 인해 상기 Al-Zn 잉곳의 강도가 약해지거나 외부 습기의 침투 가능성이 높아지는 등 산업용으로 바람직하지 않게 된다. 이에 종래에는 용해로 자체에서 탈가스 과정을 수행하였으나, 용해로의 고온 분위기나 대용량 용탕의 처리 등으로 인하여 탈가스 처리를 위한 작업자의 접근성이나 상기 불순한 기체 제거의 정도가 제한적이었다. 이를 고려하여 본 발명에서는 용해로(100) 외부에 별도로 마련되는 외부탈가스조(300)에서 탈가스처리를 수행하여 작업의 용이성과 더불어 상기 불순한 기체를 보다 효과적으로 제거하며, 나아가 후술과 같이 추가적인 합금 재료의 용해 과정을 탈가스 처리와 병행할 수 있다.The Al-Zn alloy molten metal 500 passing through the molten metal moving tube 200 is injected into the degassing furnace 310 existing in the external degassing tank 300. When the Al-Zn alloy molten metal 500 is filled in the degassing furnace 310, the gas flows from the outside into the Al-Zn alloy molten metal 500 by the gas injection nozzle 330 present in the upper portion of the degassing furnace 310. Impurity gases such as hydrogen and the like which are injected and present in the Al-Zn alloy melt 500 are removed. When the impurity gas is present in the Al-Zn alloy molten metal 500, when an Al-Zn ingot is manufactured using the impurity gas, pores due to the impurity gas are formed in the Al-Zn ingot, thereby increasing the strength of the Al-Zn ingot. It is not desirable for industrial use, such as weakening or increasing the possibility of penetration of external moisture. In the prior art, the degassing process was performed in the melting furnace itself, but the accessibility of the degassing process or the degree of removing the impure gas were limited due to the high temperature atmosphere of the melting furnace or the treatment of the large-scale molten metal. In consideration of this, in the present invention, the degassing treatment is performed in the external degassing tank 300 separately provided outside the melting furnace 100 to more effectively remove the impurity gas with ease of operation, and further alloy material as described below. Can be combined with degassing.

가스주입노즐(330)에서 나오는 상기 가스는 N2와 Ar 중 적어도 어느 한 가지를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 N2와 상기 Ar을 미세한 기포 형태로 탈가스로(310) 내의 Al-Zn 합금 용탕(500)에 주입하면 상기 N2와 상기 Ar이 상기 불순한 기체와 만나 함께 외부로 배출되기 때문에 이러한 방법을 이용하여 탈가스가 가능하다. 상기 N2와 상기 Ar를 주입 시 상기 불순한 기체와 접촉 가능하도록 교반기(350)를 이용하여 Al-Zn 합금 용탕(500)을 교반 가능하다. 교반기(350)는 탈가스로(310)의 넓이 혹은 깊이에 따라 개수나 크기가 변경 가능하다.It is preferable to use at least one of N 2 and Ar as the gas from the gas injection nozzle 330. When the N 2 and Ar are injected into the molten Al-Zn alloy 500 in the degassing furnace 310 in the form of fine bubbles, the N 2 and Ar are discharged to the outside together with the impure gas. Degassing is possible. When the N 2 and the Ar are injected, the Al—Zn alloy molten metal 500 may be stirred using the stirrer 350 to be in contact with the impure gas. The stirrer 350 may be changed in number or size according to the width or depth of the degassing furnace 310.

탈가스된 Al-Zn 합금 용탕(500)은 용탕주조관(400)을 지나 용탕주조관(400)과 연결되어 있는 용탕배출관(410)으로 이동한다. 용탕배출관(410)은 빠른 주조를 위해 보통 다수 개로 존재한다. 이러한 용탕배출관(410)의 개수에 맞춰 잉곳몰드(430)가 존재하며 용탕배출관(410)을 타고 배출되는 Al-Zn 합금 용탕(500)이 잉곳몰드(430)에 주조된다.The degassed Al-Zn alloy 500 passes through the melt casting pipe 400 and moves to the melt discharge pipe 410 connected to the melt casting pipe 400. The molten metal discharge pipe 410 is usually present in plurality for rapid casting. The ingot mold 430 is present in accordance with the number of the molten metal discharge pipe 410, and the Al-Zn alloy molten metal 500 discharged through the molten metal discharge pipe 410 is cast in the ingot mold 430.

주조에 사용되는 잉곳몰드(430)는 통상의 주철제를 사용하되, 재질이나 크기는 한정되지 않는다. 또한 잉곳몰드(430)는 주조 시작 전에 소정온도(200℃ 내외)로 예열해 둠으로써 뜨거운 Al-Zn 합금 용탕(500)에 의해 잉곳몰드(430)가 변형이 일어나는 등의 잉곳 주조시에 발생할 수 있는 위험을 방지할 수 있다. 잉곳몰드(430)는 Al-Zn 합금 용탕(500)이 잉곳몰드(430)에 정해진 양이 채워지면 자동으로 이동하도록 컨베이어벨트 상부에 설치 가능하다.The ingot mold 430 used for casting uses a conventional cast iron, but the material and size are not limited. In addition, the ingot mold 430 may be preheated to a predetermined temperature (about 200 ° C.) before the start of casting, and thus may occur during ingot casting such as deformation of the ingot mold 430 due to hot Al-Zn alloy melt 500. Risks can be prevented. The ingot mold 430 may be installed on the conveyor belt so that the Al-Zn alloy 500 is automatically moved when the predetermined amount is filled in the ingot mold 430.

도 2에 따른 Al-Zn 합금 잉곳의 연속 주조방법으로는, 먼저 용해로(100)에 Al 잉곳을 투입하여 Al 용탕을 얻는다(S1). Al의 용점은 660℃ 정도이지만 상기 Al 잉곳이 빠른 시간 내에 완전히 녹기 위해서는 용해로(100)의 온도가 680℃ 내지 760℃로 고온인 것이 바람직하다.In the continuous casting method of the Al-Zn alloy ingot according to FIG. 2, first, an Al ingot is introduced into the melting furnace 100 to obtain Al molten metal (S1). Although the melting point of Al is about 660 ° C., the melting furnace 100 preferably has a high temperature of 680 ° C. to 760 ° C. in order to completely melt the Al ingot within a short time.

다음으로 상기 Al 용탕의 온도를 650℃ 이하로 유지한 상태에서 용해로(100)에 Zn 잉곳을 투입하여 Al-Zn 합금 용탕(500)을 얻는다(S2). 상기 Al 용탕의 온도는 상기 S1 단계에서 680℃ 내지 760℃의 고온인데 이 상태로 상기 Zn 잉곳을 투입하면 Zn의 용점이 419.5℃ 이므로 상기 Al 용탕에 상기 Zn 잉곳이 용해되기 전에 산화되어 산화물이 생길 가능성이 크기 때문에 상기 Al 용탕의 온도를 650℃ 이하로 유지하여 상기 산화물 생성을 방지한다. 경우에 따라서 상기 Zn 잉곳 대신 구리(Cu), 마그네슘(Mg), 실리콘(Si), 아연(Zn), 망간(Mn), 니켈(Ni) 등의 잉곳을 투입하여 합금 용탕을 제조 가능하다.Next, a Zn ingot is introduced into the melting furnace 100 while the temperature of the Al melt is maintained at 650 ° C. or lower to obtain an Al—Zn alloy melt 500 (S2). The temperature of the Al melt is a high temperature of 680 ℃ to 760 ℃ in the step S1, but if the Zn ingot is introduced in this state, the melting point of Zn is 419.5 ℃, so that the oxide is formed by oxidation before the Zn ingot is dissolved in the Al melt. Because of the high possibility, the temperature of the Al molten metal is maintained at 650 ° C. or lower to prevent the formation of the oxide. In some cases, ingots of copper (Cu), magnesium (Mg), silicon (Si), zinc (Zn), manganese (Mn), nickel (Ni) and the like may be manufactured instead of the Zn ingot.

상기 S1 단계와 상기 S2 단계 사이에 실리콘(Si), 티타늄(Ti) 중 적어도 어느 하나를 투입하는 단계를 더 포함할 수 있다. 680℃ 내지 760℃의 온도에서 상기 Si 원석을 투입한 후 온도를 650℃ 이하로 유지시켜 상기 Zn 잉곳을 투입하여 Al-Si-Zn 합금 용탕을 제작 가능하다. 또한 상기 Zn 잉곳을 투입 전에 상기 Ti 잉곳을 더 투입하여 Al-Si-Ti-Zn 합금 용탕 또한 제작 가능하다.The method may further include injecting at least one of silicon (Si) and titanium (Ti) between the step S1 and the step S2. After the Si gemstone is added at a temperature of 680 ° C. to 760 ° C., the temperature is maintained at 650 ° C. or lower, and the Zn ingot is added to produce an Al-Si-Zn alloy molten metal. In addition, before the Zn ingot is added, the Ti ingot may be further added to produce an Al-Si-Ti-Zn alloy.

다음으로 Al-Zn 합금 용탕(500)을 외부탈가스조(300)로 출탕한다(S3). 용해로(100)에 존재하는 Al-Zn 합금 용탕(500)은 탕구개폐도어(210)를 빠져나와 용탕이동관(200)을 지나 외부탈가스조(300)에 있는 탈가스로(310)에 들어간다. 여기에서 용해로(100)의 하부에 존재하는 전자식 교반기에 의해 Al-Zn 합금 용탕(500)이 계속 교반되고 있기 때문에 외부탈가스조(300)로 출탕되는 Al-Zn 합금 용탕(500)의 Al과 Zn의 조성비는 일정하다.Next, the Al-Zn alloy molten metal 500 is tapped into the external degassing tank 300 (S3). The molten Al-Zn alloy 500 present in the melting furnace 100 exits the hot-dip opening / closing door 210 and passes through the molten metal moving tube 200 to enter the degassing furnace 310 in the external degassing tank 300. Since the Al-Zn alloy molten metal 500 continues to be stirred by the electronic stirrer existing in the lower part of the melting furnace 100, Al of the Al-Zn alloy molten metal 500 tapped into the external degassing tank 300 and The composition ratio of Zn is constant.

다음으로 외부탈가스조(300)에 들어간 Al-Zn 합금 용탕(500)이 탈가스된다(S4). 종래의 방법에서는 탈가스 단계가 용해로 안에서 이루어지며 그에 따라 용해로에서 탈가스 단계가 이루어지게 되면 탈가스되는 시간에 의해 추가로 투입되는 합금 재료의 용해과정이 중단되어 연속 주조가 불가능하므로 작업 효율이 떨어지게 된다. 이를 해결하기 위해 본 발명에서는 외부탈가스조(300)가 따로 구비되어 있다. 탈가스로(310)에 주입된 Al-Zn 합금 용탕(500)은 상기 N2와 상기 Ar 중 어느 하나가 주입되어 상기 N2와 상기 Ar는 수소 등과 같은 상기 불순한 기체와 함께 탈가스된다. 상기 Ar의 경우 탈가스로(310)의 Al-Zn 합금 용탕(500)에 주입되면 Al-Zn 합금 용탕(500)의 유동성을 크게 만들며, 이로 인해 상기 불순한 기체와 상기 Ar이 Al-Zn 합금 용탕(500) 밖으로 배출이 더 잘된다.Next, the Al-Zn alloy molten metal 500 entered into the external degassing tank 300 is degassed (S4). In the conventional method, the degassing step is performed in the furnace, and thus, when the degassing step is performed in the furnace, the dissolution process of the additional alloying material by the degassing time is interrupted and continuous casting is impossible, thereby reducing work efficiency. do. In order to solve this problem, the external degassing tank 300 is provided separately. The Al-Zn alloy, the molten metal 500 is injected into a degassing unit 310 is any one of said N 2 is injected with said Ar of the Ar and N 2 is the degassing, together with the impure gas such as hydrogen. In the case of Ar, when injected into the Al-Zn alloy molten metal 500 of the degassing furnace 310, the Al-Zn alloy molten metal 500 has a high fluidity, and thus, the impure gas and the Ar are Al-Zn alloy molten metal. The discharge out of 500 is better.

다음으로 탈가스된 Al-Zn 합금 용탕(500)을 외부탈가스조(300)에서 배출하여 잉곳몰드(430)에 주조한다(S5). 외부탈가스조(300)에 의해 탈가스된 Al-Zn 합금 용탕(500)은 용탕주조관(400)을 지나 용탕배출관(410)에서 배출되어 잉곳몰드(430)에 주조된다. 잉곳몰드(430)에 주조되는 Al-Zn 합금 용탕(500)을 식히게 되면 비로소 최종적으로 Al-Zn 합금 잉곳이 만들어진다.Next, the degassed Al-Zn alloy 500 is discharged from the external degassing tank 300 and cast to the ingot mold 430 (S5). The Al-Zn alloy molten metal 500 degassed by the external degassing tank 300 passes through the molten metal casting pipe 400 and is discharged from the molten metal discharge pipe 410 to be cast on the ingot mold 430. When the Al-Zn alloy molten metal 500 cast in the ingot mold 430 is finally cooled, the Al-Zn alloy ingot is finally made.

용해로(100)에 존재하는 Al-Zn 합금 용탕(500)의 잔여량이 50~80% 이하가 되기 전까지 Al-Zn 합금 용탕(500)을 출탕하여 상기 Al-Zn 합금 잉곳을 주조한다. 하지만 용해로(100)에 Al-Zn 합금 용탕(500)의 잔여량이 50~80% 이하가 되면 용해로(100)를 680℃ 내지 760℃로 다시 가열하여 상기 Al 잉곳을 더 투입한다(S6). The Al-Zn alloy ingot 500 is melted and cast in the Al-Zn alloy ingot until the remaining amount of the Al-Zn alloy melt 500 present in the melting furnace 100 becomes 50 to 80% or less. However, when the remaining amount of the Al-Zn alloy melt 500 in the melting furnace 100 is 50 to 80% or less, the melting furnace 100 is heated again to 680 ° C to 760 ° C to further inject the Al ingot (S6).

용해로(100)가 비어있는 상태에서 상기 Al 잉곳을 투입하여 용해할 경우 상기 Al 잉곳을 용해하기 위해 사용되는 열과 에너지의 양이 많다. 하지만 Al-Zn 합금 용탕(500)이 미리 마련되어 있는 용해로(100)에 Al 잉곳을 더 투입하여 용해할 경우에는 기존의 Al-Zn 합금 용탕(500)이 가지고 있는 열용량에 의해 Al-Zn 합금 용탕(500)이 존재하지 않은 상태에서 Al 잉곳을 용해할 때보다 필요한 열과 에너지의 양이 줄어들게 된다.When the Al ingot is added and melted while the melting furnace 100 is empty, the amount of heat and energy used to dissolve the Al ingot is large. However, when the Al ingot is further added to the melting furnace 100 in which the Al-Zn alloy molten metal 500 is prepared in advance, the Al-Zn alloy molten metal is melted due to the heat capacity of the existing Al-Zn alloy molten metal 500. In the absence of 500), the amount of heat and energy required is lower than when melting Al ingots.

용해로(100) 내의 Al-Zn 합금 용탕(500)이 외부탈가스조(300)로 일부 배출된 후의 잔여량이 50% 이하가 될 경우 Al-Zn 합금 용탕(500)의 열용량이 적어져 Al 잉곳을 투입시 용해되는데 시간이 걸리지만 잔여량이 50% 이상일 경우 상기 Al 잉곳을 투입하면 Al-Zn 합금 용탕(500)의 높은 열용량에 의해 상기 Al 잉곳의 용해가 빨리 이루어질 수 있다.When the Al-Zn alloy melt 500 in the melting furnace 100 becomes 50% or less after the partial discharge of the Al-Zn alloy melt 500 to the external degassing tank 300, the heat capacity of the Al-Zn alloy melt 500 decreases to reduce the Al ingot. It takes time to dissolve during the input, but when the residual amount is more than 50%, when the Al ingot is added, the Al ingot may be quickly dissolved by the high heat capacity of the Al-Zn alloy melt 500.

상기 Al 잉곳을 투입하여 용해시킨 후 용해로(100)의 온도를 650℃ 이하로 유지한 후 상기 Zn 잉곳을 투입하여 Al-Zn 합금 용탕(500)을 만든다. 이와 같이 상기 S2 ~ S6 단계를 반복하여 연속 주조가 가능하도록 한다.After the Al ingot is added and dissolved, the temperature of the melting furnace 100 is maintained at 650 ° C. or lower, and then the Zn ingot is added to make the Al-Zn alloy melt 500. In this way, the steps S2 to S6 are repeated to enable continuous casting.

종래에는 용해로 내에 존재하는 Al-Zn 합금 용탕을 모두 사용하여 Al-Zn 합금 잉곳을 주조한 후 용해로에 Al 잉곳과 Zn 잉곳을 다시 장입하고 용해하여 용해로내에서 탈가스 시켜 주조를 위한 Al-Zn 합금 용탕을 제조하였다. 하지만 이러한 종래기술을 사용하여 Al-Zn 합금 용탕을 제조할 경우 각 합금 재료가 용해되는 과정을 수행하는 동안에는 Al-Zn 합금 잉곳을 제조할 수 없다는 단점이 있었다. 이를 해결하기 위해 본 발명에서는 용해로(100)에서 만들어진 Al-Zn 합금 용탕(500)의 일부를 외부탈가스조(300)로 배출한 뒤 Al-Zn 합금 잉곳을 제조하고, 그와 병행하여 용해로(100)에 Al-Zn 합금 용탕(500)이, 가령 50~80% 이하가 되면 Al-Zn 합금 용탕(500)에 상기 잉곳과 Zn 잉곳을 다시 투입하여 용해하는 과정을 수행한다. 그 후 외부탈가스로(300)에서 상기 불순한 기체를 제거하여 Al-Zn 합금 용탕(500)이 잉곳몰드(430)에서의 주조가 중단되지 않고 연속으로 주조 가능하여 작업을 효율성을 높일 수 있도록 한다.Conventionally, Al-Zn alloy ingots are cast using all of the Al-Zn alloy ingots present in the melting furnace, and the Al-Zn alloy ingots and Zn ingots are reloaded into the melting furnace, melted, and degassed in the melting furnace. Melt was prepared. However, when the Al-Zn alloy molten metal is prepared using the conventional technology, there is a disadvantage in that Al-Zn alloy ingot cannot be manufactured during the process of dissolving each alloy material. In order to solve this problem, in the present invention, part of the Al-Zn alloy molten metal 500 made in the melting furnace 100 is discharged to the external degassing tank 300 to manufacture an Al-Zn alloy ingot, and in parallel with the melting furnace ( When the Al-Zn alloy 500 is, for example, 50 to 80% or less, the ingot and the Zn ingot are added to the Al-Zn alloy 500 to be dissolved. Thereafter, the impurity gas is removed from the external degassing furnace 300 so that the Al-Zn alloy molten metal 500 can be continuously cast without interrupting the casting in the ingot mold 430 so as to increase the efficiency of the work. .

100: 용해로 200: 용탕이동관
210: 탕구개폐도어 230: 탕구조절밸브
300: 외부탈가스조 310: 탈가스로
330: 가스주입노즐 350: 교반기
400: 용탕주조관 410: 용탕배출관
430: 잉곳몰드 500: Al-Zn 합금 용탕100: melting furnace 200: molten metal moving tube
210: opening and closing door 230: hot water cut valve
300: external degassing tank 310: degassing furnace
330: gas injection nozzle 350: stirrer
400: molten metal casting pipe 410: molten metal discharge pipe
430: ingot mold 500: molten Al-Zn alloy

Claims (5)

Al-Zn 합금 잉곳의 연속 주조방법에 있어서,
a) Al 잉곳을 680℃ 내지 760℃인 용해로에 투입하여 Al 용탕을 얻는 단계;
b) 상기 Al 용탕 온도를 650℃ 이하의 온도로 유지하면서 Zn 잉곳을 투입하여 Al-Zn 합금 용탕을 얻는 단계;
c) 상기 Al-Zn 합금 용탕을 출탕하는 단계;
d) 출탕된 상기 Al-Zn 합금 용탕을 외부탈가스조에서 탈가스하는 단계;
e) 탈가스된 상기 Al-Zn 합금 용탕을 잉곳몰드에서 주조하는 단계;
f) 상기 Al-Zn 합금 용탕이 20~50% 출탕되었을 때 출탕을 종료하고 상기 용해로의 온도를 680℃ 내지 760℃로 올려 Al 잉곳을 투입하는 단계;
g) 상기 b) ~ f) 과정을 반복하는 단계로 이루어진 Al-Zn 합금 잉곳의 연속 주조방법.In the continuous casting method of Al-Zn alloy ingot,
a) injecting the Al ingot into the melting furnace of 680 ℃ to 760 ℃ to obtain the molten Al;
b) injecting a Zn ingot while maintaining the Al melt temperature at a temperature of 650 ° C. or lower to obtain an Al—Zn alloy melt;
c) tapping the molten Al-Zn alloy;
d) degassing the molten Al-Zn alloy molten metal in an external degassing tank;
e) casting the degassed Al-Zn alloy in an ingot mold;
f) terminating the tapping when the Al-Zn alloy molten metal is tapped 20-50% and raising the temperature of the melting furnace to 680 ° C to 760 ° C to inject Al ingots;
g) continuous casting method of Al-Zn alloy ingot consisting of repeating the steps b) ~ f). 제 1항에 있어서,
상기 탈가스하는 단계는 상기 Al-Zn 합금 용탕을 교반하면서 N2와 Ar 중 적어도 어느 하나를 주입하여 버블링하는 것을 특징으로 하는 Al-Zn 합금 잉곳의 연속 주조방법.The method of claim 1,
The degassing step is a continuous casting method of the Al-Zn alloy ingot, characterized in that the bubbling by injecting at least one of N 2 and Ar while stirring the molten Al-Zn alloy. 제 1항에 있어서,
상기 a) 단계와 상기 b) 단계 사이에 Si와 Ti 중 적어도 어느 하나를 투입하는 단계를 더 포함하는 것을 만드는 것을 특징으로 하는 Al-Zn 합금 잉곳의 연속 주조방법.The method of claim 1,
And a step of injecting at least one of Si and Ti between the steps a) and b). 제 3항에 있어서,
상기 Ti의 첨가는 Al-Ti 모합금을 이용하는 것을 특징으로 하는 Al-Zn 합금 잉곳의 연속 주조방법.The method of claim 3, wherein
The addition of the Ti is a continuous casting method of Al-Zn alloy ingot, characterized in that using the Al-Ti mother alloy. 삭제delete
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