KR101355157B1 - 정련용 솔리드 코드 와이어의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 생산성이 우수하며, 분말상 코어가 솔리드하게 충진되어 제품성도 우수한 새로운 구성의 정련용 솔리드 코드 와이어에 대한 것이다.
본 발명에 따르면, 길이방향을 따라 내부 공간(102)이 형성된 금속제 외피(100); 및 상기 금속제 외피(100) 내부 공간(102)에 충진된 분말상 코어(200);로 이루어지며, 상기 금속제 외피(100)는 금속스트립(109)을 폭방향 양단부가 상호 중첩되도록 말아서 성형되어, 상기 금속제 외피(100)에는 상기 금속스트립(109)의 양단부가 중첩된 중첩부(104)가 형성되는 것을 특징으로 하는 정련용 솔리드 코드 와이어(300) 및 그 제조방법이 제공된다.

Description

정련용 솔리드 코드 와이어의 제조방법{Method for manufacturing solid cored wire for refining}

본 발명은 정련용 솔리드 코드 와이어 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 생산성이 우수하며, 분말상 코어가 솔리드하게 충진되어 제품성도 우수한 새로운 구성의 정련용 솔리드 코드 와이어에 관한 것이다.

제강의 정련과정에서 금속에 향상된 특성을 제공하기 위해 정련제를 비롯한 분말상 첨가제를 투입한다. 이러한 첨가제들은 괴(lump)상태로 투입되거나 Powder Injection 방법으로 투입되기도 하지만, 금속스트립을 이용하여 와이어형태로 포장되어 투입되기도 한다.

이러한 첨가제가 포장된 와이어를 흔히 '코드 와이어(cored wire)'라 칭하는데, 첨가제를 와이어 형태로 용강에 투입하면, 첨가제가 금속제 외피에 보호되어 산화를 유발하는 슬래그나 공기의 영향을 받지 않고 래들(ladle) 바닥까지 깊게 도달할 수 있다. 따라서 첨가제를 괴상태로 투입하거나 Powder Injection 방법으로 투입한 경우에 비해 회수율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

도 1은 이러한 종래의 코드 와이어의 단면을 보인 것이다. 도시된 바와 같이, 종래의 코드 와이어는 금속스트립을 폭방향으로 말아서 분말상 코어를 충진한 다음, 금속스트립의 폭방향 양단부를 맞대기용접방식으로 레이져용접하여 제조된다. 따라서 종래 코드 와이어(10)에는 길이방향을 따라 맞대기용접부(12)가 형성된다.

그런데 종래의 코드 와이어는 와이어의 길이방향을 따라 지속적으로 용접을 하여야 하기 때문에 제조에 많은 시간이 소요되며, 따라서 생산성이 낮은 단점이 있다. 뿐만 아니라 코드 와이어를 용접하기 위해서는 상당히 고가인 레이져용접기가 구비되어야 하므로, 설비비용도 많이 발생된다.

또한, 릴에 권취된 코드 와이어를 래들에 투입하기 위해 코드 와이어를 푸는 과정에서, 코드 와이어의 용접부위가 터지는 경우가 발생되기도 한다. 그런데 이와 같이 용접부위가 터져서 코드 와이어가 손상되면, 재료의 손실은 물론이고, 와이어외부로 유출되는 분말상 코어에 의해 코드 와이어를 주입하는 장비가 막히는 고장이 야기된다.

대한민국 공개특허 제10-2010-0118233호(2010. 11. 05.)

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 생산성이 우수할 뿐만 아니라 분말상 코어가 솔리드하게 충진되고, 와어어가 터질 우려도 없는 제품성이 우수한 고품질의 정련용 솔리드 코드 와이어 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 길이방향을 따라 내부 공간(102)이 형성된 금속제 외피(100); 및 상기 금속제 외피(100) 내부 공간(102)에 충진된 분말상 코어(200);로 이루어지며, 상기 금속제 외피(100)는 금속스트립(109)을 폭방향 양단부가 상호 중첩되도록 말아서 형성되어, 상기 금속제 외피(100)에는 상기 금속스트립(109)의 양단부가 중첩된 중첩부(104)가 형성되는 것을 특징으로 하는 정련용 솔리드 코드 와이어(300)가 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 분말상 코어(200)를 금속제 외피(100)가 감싸는 솔리드 코드 와이어의 제조방법에 있어서, 금속스트립(109)의 폭방향 중앙부를 상향으로 만곡시키고, 폭방향 양단부를 상향으로 경사지게 만곡시켜서, 단면이 'W' 형태인 제1중간성형체(110)를 형성하는 과정; 상기 제1중간성형체(110)의 폭방향 양단부를 상향으로 절곡시켜서, 단면이 '∪' 형태인 제2중간성형체(120)를 형성하는 과정; 상기 제2중간성형체(130)의 폭방향 양단부를 내향으로 만곡시켜서, 단면이'

' 형태인 제3중간성형체(130)를 형성하는 과정; 상기 제3중간성형체(130)의 내부에 분말상 코어(200)를 투입하는 과정; 상기 분말상 코어(200)가 투입된 상기 제3중간성형체(130)의 폭방향 일단부을 타단부 보다 상향으로 돌출시켜서, 제4중간성형체(140)를 형성하는 과정; 상기 제4중간성형체(140)의 폭방향 양단부를 상하로 중첩시켜서, 내부에 폐쇄된 공간(102)이 형성된 제5중간성형체(150)를 형성하는 과정;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 정련용 솔리드 코드 와이어의 제조방법이 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제5중간성형체(150)를 인발하여 제5중간성형체(150)의 직경을 축소시키는 과정을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 정련용 솔리드 코드와이어의 제조방법이 제공된다.

이상과 같은 구성을 가지는 본 발명은 금속스트립의 폭방향 양단부를 중첩되도록 말아서 금속제 외피(100)가 형성되기 때문에, 금속스트립을 용접하여 제조되는 종래의 코드 와이어에 비해 생산성이 우수하다.

또한, 이러한 본 발명은 금속스트립(109)의 폭방향 양단부가 중첩되도로 롤포밍하여 금속제 외피(100)가 형성되기 때문에, 금속제 외피(100)에 충진된 분말상 코어(200)가 솔리드하게 충진되도록 다단의 롤포밍과정에서 금속제 외피(100)의 직경을 축소시키는 것이 가능하다. 더욱이, 롤포밍과정 후에 코드 와이어의 직경을 축소시키는 인발과정이 더 추가되면, 분말상 코어(200)가 더욱 더 솔리드해진다.

이와 같이, 분말상 코어(200)가 금속제 외피(100)에 솔리드하게 충진되면, 코드 와이어 내부에 공기가 많이 함유되지 않기 때문에, 코드 와이어에 의해 용융금속에 과량의 공기가 주입되는 것이 방지되며, 이에 따라 과량의 공기 주입에 의해 용융금속의 품질이 저하되는 것이 방지된다.

또, 다단의 롤포밍과정에서 금속스트립(109)의 폭방향 양단부가 충분한 폭으로 중첩되어 상호 강하게 밀착됨으로써, 말려진 상태가 견고하게 유지되기 때문에, 코드 와이어를 래들에 주입하는 과정에서 코드 와이어가 터질 우려도 없다.

도 1은 종래 코드와이어를 보인 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 정련용 코드 와이어의 단면도
도 3은 상기 정련용 코드 와이어의 제조공정에 따른 단면변화를 보인 개략도.

이하에서 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 2는 본 발명에 의해 제조된 정련용 솔리드 코드 와이어의 단면도이고, 도 3은 정련용 코드 와이어의 제조공정에 따른 단면변화를 보인 개략도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명은 금속제 외피(100)의 내부에 형성된 공간(102)에 분말상 코어(200)가 충진되어 이루어진다.

상기 금속제 외피(100)는 금속스트립을 폭방향으로 말아서 성형되는데, 금속스트립은 적절한 금속 재료로 만들어질 수 있다. 바람직하게는 코드 와이어가 용융금속을 정련하기 위하여 사용되는 경우에는, 상기 금속스트립은 저탄소, 저실리콘강이 사용되는 것이 바람직하다.

특히, 상기 금속제 외피(100)는 금속스트립을 폭방향 양단부가 중첩되도록 말아서 성형되는데, 따라서 금속제 외피(10)에는 금속스트립의 폭방향 양단부가 중첩된 중첩부(104)가 형성된다.

이러한 본 발명은 다음과 같이 금속스트립을 롤포밍성형하여 제조된다.

1) 먼저, 금속스트립(109)을 포밍롤 사이로 통과시켜서, 금속스트립(109)의 폭방향 중앙부 및 폭방향 양단부가 상향으로 만곡된 제1중간성형체(110)를 형성한다. 이와 같이 제조된 제1중간성형체(110)는 단면이 대략 'W' 형태를 갖는다.

2) 이어서 상기 제1중간성형체(110)의 좌우 단부 즉, 폭방향 양단부를 상향으로 거의 직립되도록 절곡시켜서, 단면이 대략 "∪" 형태인 제2중간성형체(120)를 형성한다.

상기 제1중간성형체(110)의 폭방향 중앙부가 상향으로 만곡되어 제1중간성형체(110)의 폭방향 중앙부 외측면이 연신된 상태이기 때문에, 제2중간성형체(120)를 성형하기 위해 제1중간성형체(110)의 좌우 단부를 상향으로 절곡시키더라도 제2중간성형체(120)의 중앙부 외측면 부위에 인장응력이 상대적으로 덜 발생된다.

3) 그리고 상기 제2중간성형체(120)의 좌우 단부를 내측으로 근접되도록 절곡시켜서 단면이 대략 '

' 형태(편자 형태)인 제3중간성형체(130)를 형성한다.

이러한 제3중간성형체(130)는 단면이 '

' 형태로서, 상부가 개구된 링형상을 갖는데, 제2중간성형체(120)의 상향으로 직립된 좌우 단부를 점차적으로 좁히는 다단의 롤포밍과정을 통해 이러한 제3중간성형체(130)가 형성된다.

4) 이와 같이 하여 형성된 제3중간성형체(130)의 내부에 정련제 등의 분말상 코어(200)를 주입한다.

5) 이어서, 코어(200)가 주입된 제3중간성형체(130)를 포밍롤을 통과시켜서, 제3중간성형체(130)의 좌우 단부를 좀 더 근접되도록 내측으로 오므려지게 하면서, 아울러, 제3중간성형체(130)의 일측 단부를 타측 단부 보다 상향으로 돌출시켜서 제4중간성형체(140)를 형성한다.

6) 그리고 제4중간성형체(140)의 좌우 양단부를 점차적으로 근접시켜서, 좌우 양단부가 오버랩(overlap), 즉, 중첩되어 내부에 폐쇄된 공간(102)을 가지는 제5중간성형체(150)를 형성한다.

7) 이어서 제5중간성형체(150)가 축경되도록 인발하여 솔리드 코드 와이어(300)를 완성한다. 바람직하게는 상기 제5중간성형체(150)를 인발하기 전에 포밍롤을 통해 제5중간성형체(150)의 직경을 점차적으로 축소시킨 다음, 인발한다.

제5중간성형체(150)가 롤포밍과정에서 점차적으로 직경이 축소되고, 이에 더하여 최종적으로 인발을 통해 더 축경되기 때문에 분말상 코어(200)가 금속제 외피(100)에 솔리드한 형태로 충진된다.

분말상 코어(200)가 금속제 외피(100)에 솔리드하게 채워지지 못하면, 금속제 외피(100)의 공간(102)에 상대적으로 많은 공기가 함유된다. 그런데 금속제 외피(100)에 과량의 공기가 함유되면, 과량의 공기에 의해 용융금속의 품질이 저하될 우려가 있다.

그러나 전술한 바와 같이, 제5중간성형체(500)가 롤포밍되어 축경되고, 아울러 인발되는 과정에서 더 축경되어 분말상 코어(200)가 금속제 외피(100)에 솔리드하게 채워지고, 이에 따라 공기가 배출되기 때문에, 본 발명에 의한 코드 와이어에 의해 용융금속의 품질이 저하될 우려가 없다.

이상과 같은 과정은 실질적으로는 금속스트립이 롤포밍기로 유입되면서, 선행되는 부분부터 연속적으로 성형되어 이루어진다.

이와 같이 하여 제조된 본 발명에 의한 솔리드 코드 와이어는 금속제 외피(100)가 금속스트립(109)의 폭방향 양단부가 겹쳐지도록 말아져서 형성되기 때문에, 종래의 용접식 코드 와이어에 비해 생산성이 우수하다.

또한, 다단의 롤포밍과정에서 금속스트립(109)의 양단부가 충분한 폭으로 강하게 밀착되어 말려진 상태가 견고하게 유지되기 때문에, 코드 와이어를 래들에 주입하는 과정에서 코드 와이어가 터질 우려도 없다.

100. 금속제 외피 102. 공간
104. 중첩부 109. 금속스트립
110. 제1중간성형체 120. 제2중간성형체
130. 제3중간성형체 140. 제4중간성형체
150 . 제5중간성형체 300. 코드 와이어

Claims (4)

1. 삭제
2. 분말상 코어(200)를 금속제 외피(100)가 감싸는 정련용 솔리드 코드 와이어의 제조방법으로서,
   상기 금속제 외피(100)는 금속스트립(109)의 폭방향 양단부가 중첩되도록 롤포밍하는 과정을 포함하여 이루어지고,
   상기 롤포밍하는 과정은,
   상기 금속스트립(109)을 포밍롤 사이로 통과시켜서 상기 금속스트립(109)의 폭방향 중앙부를 상향으로 만곡시키고, 폭방향 양단부를 상향으로 경사지게 만곡시켜서, 단면이 'W' 형태인 제1중간성형체(110)를 형성하는 과정;
   상기 제1중간성형체(110)의 폭방향 양단부를 상향으로 절곡시켜서, 단면이 '∪' 형태인 제2중간성형체(120)를 형성하는 과정;
   상기 제2중간성형체(120)의 폭방향 양단부를 내향으로 만곡시키는 다단의 롤포밍 과정을 통해, 단면이 '' 형태인 제3중간성형체(130)를 형성하는 과정;
   상기 제3중간성형체(130)의 내부에 분말상 코어(200)를 투입하는 과정;
   상기 분말상 코어(200)가 투입된 상기 제3중간성형체(130)의 폭방향 일단부를 타단부보다 상향으로 돌출시켜서, 제4중간성형체(140)를 형성하는 과정;
   상기 제4중간성형체(140)의 폭방향 양단부를 상하로 중첩시켜서, 내부에 폐쇄된 공간(102)이 형성된 제5중간성형체(150)를 형성하는 과정;을 포함하며,
   상기 제5중간성형체(150)를 포밍롤을 통해 직경을 점차 축소시킨 다음 인발하여 상기 제5중간성형체(150)의 직경을 축소시키는 과정을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 정련용 솔리드 코드와이어의 제조방법.
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