KR101365967B1 - 상부인출방식의 마그네슘 빌렛 연속주조장치 - Google Patents

상부인출방식의 마그네슘 빌렛 연속주조장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 상부인출방식의 마그네슘 빌렛 연속주조장치에 관한 것으로서, 액상 상태의 마그네슘 용탕을 반응고 슬러리 형태의 마그네슘 용탕으로 형성 및, 상기 반응고 슬러리 형태의 마그네슘 용탕을 주조몰드에서 마그네슘 빌렛으로 주조함은 물론 주조된 마그네슘 빌렛을 주조몰드 상부 측으로 인출하도록 한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 마그네슘 용탕으로 용해하는 마그네슘 용해로; 마그네슘 용해로에 연결 결합되어 내부로 유입된 마그네슘 용탕을 반응고 슬러리 형태로 형성 및 이를 상부 측으로 배출하는 멜트 컨테이너; 멜트 컨테이너의 상방 측에 설치되어 반응고 슬러리 형태의 마그네슘 용탕을 마그네슘 빌렛으로 주조하는 주조몰드; 주조몰드의 상부에 설치되어 상기 주조몰드를 통과한 고온의 마그네슘 빌렛을 냉각시키는 빌렛 냉각장치; 빌렛 냉각장치의 상부에 설치되어 마그네슘 빌렛을 상방 측으로 강제 인출하는 빌렛 인출장치; 빌렛 냉각장치와 상기 빌렛 인출장치 사이에 설치되어 강제 인출되는 마그네슘 빌렛을 필요한 길이로 절단하는 빌렛 절단장치;가 구성된 것이다.

Description

상부인출방식의 마그네슘 빌렛 연속주조장치{continuous casting apparatus for magnesium billet of upper draw out type}
본 발명은 마그네슘 빌렛 연속주조장치에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는 액상 상태의 마그네슘 용탕을 반응고 슬러리 형태의 마그네슘 용탕으로 형성 및, 상기 반응고 슬러리 형태의 마그네슘 용탕을 주조몰드에서 마그네슘 빌렛으로 주조함은 물론 주조된 마그네슘 빌렛을 주조몰드 상부 측으로 인출하도록 하는 상부인출방식의 마그네슘 빌렛 연속주조장치에 관한 것이다.
일반적으로, 마그네슘 빌렛을 연속주조하는 방식으로는 수평형 주조방식과 수직형 주조방식이 있는데, 상기 수평형 주조방식은 주조몰드와 마그네슘 용해로 및 주조기를 수평방향으로 설치하여 상기 주조몰드의 수평방향으로 마그네슘 빌렛을 주조하는 것이고, 상기 수직형 주조방식은 주조몰드의 상단에 마그네슘 용해로 및 주조기를 설치하여 상기 주조몰드의 수직 아래로 마그네슘 빌렛을 주조하는 것이다.
상기에서 수평형 주조방식의 경우에는, 지상에 설치되어 있는 주조몰드의 수평방향으로 마그네슘 빌렛이 연주(연속주조)되는 형태이기 때문에 상기 주조되는 마그네슘 빌렛의 길이에 대해서는 한계가 없으나, 상기 마그네슘 빌렛 주조 후 응고되는 과정에서 원통의 마그네슘 빌렛이 중앙부로 응고가 일어나는 것이 아니라 중력의 영향으로 인해 중앙부에서 한쪽으로 치우쳐 응고가 일어나기 때문에 다소 주조조직이 균일하지 않은 문제가 있었다.
상기 수직형 주조방식의 경우에는, 지상에 설치되어 있는 주조몰드의 하단으로 마그네슘 빌렛을 연주(연속주조)해야 하기 때문에 상기 마그네슘 빌렛을 주조하기 위한 연주라인을 지면 아래 즉, 지하로 설치하여야 하는 어려움이 있을 뿐만 아니라 이로 인해 대부분 길이가 긴(약 6m이상) 장형의 마그네슘 빌렛을 제조하는 데는 한계를 보이고 있다.
여기서, 지하로 마그네슘 빌렛을 주조해야 하는 어려움이 있으나 균일한 조직을 얻을 수 있는 수직형 방식의 마그네슘 빌렛 연속주조장치가 국내외에서는 보편적으로 사용되고 있으며, 상기 수직형 방식의 마그네슘 연속주조장치는 도 1에서와 같이, 마그네슘 잉곳을 마그네슘 용탕(a)으로 용해하는 용해로(1)와, 상기 용해로(1)의 측방에 설치되어 펌프(2)의 펌핑력에 의해 이송되는 마그네슘 용탕(a)이 주입됨과 함께 주입된 마그네슘 용탕(a)을 일정한 형상의 마그네슘 빌렛(B)으로 성형하는 주조몰드(3)와, 상기 주조몰드(3)에 설치되어 주조몰드(3)로 주입된 액상의 마그네슘 용탕(a)을 반응고 상태로 냉각하는 1차 냉각부(4)와, 상기 주조몰드(3)의 하방에 설치되어 주조몰드(3)를 통과한 반응고 상태의 마그네슘 빌렛(B)을 한번 더 냉각 즉, 물을 이용하여 냉각하는 2차 냉각부(5)로 구성된다. 상기 수직형 방식의 마그네슘 빌렛 연속주조장치는, 상기 용해로(1)의 내부에서 일정온도로 용융된 마그네슘 용탕(a)은 펌프(2)의 펌핑력에 의해 상기 용해로(1)의 외부로 배출되어 주조몰드(3)로 이송되고, 상기 주조몰드(3)로 이송된 마그네슘 용탕(a)은 주조몰드(3)를 통과하는 과정에서 1차 냉각부(4)에 의해 반응고 상태로 냉각되면서 일정한 형상을 갖는 마그네슘 빌렛(B)으로 주조되며, 상기 주조몰드(3)를 통과하면서 1차 냉각된 고온의 마그네슘 빌렛(B)은 2차 냉각부(5)에 의해 상온으로 냉각됨에 따라 마그네슘 빌렛(B)의 주조가 완료되며, 상기 주조가 완료된 마그네슘 빌렛(B)은 지상으로 옮겨 필요한 길이로 절단하여 사용한다.
그러나, 이러한 수직형 방식의 마그네슘 빌렛 연속주조장치에서 주조되는 마그네슘 빌렛은 일정한 길이(약 6m정도)이상으로 제조하는데 한계가 있음에 따라 상기 마그네슘 빌렛을 주조하는 생산성이 저하되는 문제가 있으며, 상기 주조된 마그네슘 빌렛을 지상으로 옮겨 필요한 길이로 절단하는 작업 공정으로 인한 작업 효율성이 저하되는 문제가 있었다.
또한, 마그네슘 용탕은 물과 접촉되면 격렬하게 반응하는 특성을 가지고 있음에 따라 상기 마그네슘 빌렛을 연속주조할 때 주조속도, 주조 빌렛 하강속도, 1차 냉각온도 등 마그네슘 빌렛을 주조하기 위한 주조조건에 약간의 문제만 있더라도 2차 냉각부의 물(냉각수)과 마그네슘 용탕이 반응을 일으켜 큰 사고가 날 수 있는 근원적인 문제를 가지고 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술에서의 문제점 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 마그네슘 빌렛 연속주조장치에서 마그네슘 빌렛을 주조몰드의 상부 측으로 인출함으로써, 상기 마그네슘 빌렛의 주조 작업에 따른 공간의 제약이 적음은 물론 상기 마그네슘 용탕이 완전히 소진시킬 때까지 마그네슘 빌렛의 주조작업을 연속적으로 행할 수 있어 상기 주조되는 마그네슘 빌렛의 길이에 대한 한계가 없으므로 상기 마그네슘 빌렛 주조작업에 따른 작업성 및 제품 생산성의 향상은 물론 상기 마그네슘 빌렛의 주조 능률을 높이도록 하는데 그 목적이 있다.
또한, 상부로 인출되는 마그네슘 빌렛의 인출속도와 보조를 맞춰서 빌렛 절단장치가 구동되면서 상기 강제 인출되는 마그네슘 빌렛을 필요한 길이로 절단하여 사용함에 따라 상기 마그네슘 빌렛의 주조작업에 따른 작업 효율성이 향상되도록 하는데 그 목적이 있다.
또한, 주조몰드의 하부에 설치된 멜트 컨테이너 내로 유입된 액상 상태의 마그네슘 용탕을 교반시키면서 반응고 슬러리 형태의 마그네슘 용탕으로 용이하게 형성 및, 멜트 컨테이너에서 주조몰드로 반응고 슬러리 형태의 마그네슘 용탕을 원활하게 이송할 뿐만 아니라 상기 멜트 컨테이너에서 임펠러에 의해 교반되는 액상 상태의 마그네슘 용탕이 반응고 슬러리 형태로 형성되는 과정에서 수지상결정이 파쇄됨에 따라 상기 주조되는 마그네슘 빌렛의 결정립이 미세한 효과가 있음은 물론 기계적 특성이 매우 우수한 마그네슘 빌렛을 주조하도록 하는데 그 목적이 있다.
또한, 마그네슘 빌렛 연속주조장치의 주조몰드 상부 측으로 인출되는 마그네슘 빌렛을 냉각시키는 냉각장치의 물(냉각수)과 마그네슘 용해로의 마그네슘 용탕과의 접촉을 최소화함에 따라 상기 물과 마그네슘 용탕과의 반응 위험성을 줄여 안전사고의 발생을 방지하도록 하는데 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 마그네슘 잉곳을 마그네슘 용탕으로 용해하는 마그네슘 용해로; 상기 마그네슘 용해로에 연결 결합되어 상기 마그네슘 용해로에서 배출되는 마그네슘 용탕이 유입되고, 상기 유입된 마그네슘 용탕을 반응고 슬러리 형태로 형성하며, 상기 반응고 슬러리 형태의 마그네슘 용탕을 상부 측으로 밀어올려 외부로 배출하는 멜트 컨테이너; 상기 멜트 컨테이너의 상방 측에 설치되어 상기 멜트 컨테이너의 상부 측으로 배출되는 반응고 슬러리 형태의 마그네슘 용탕을 일정한 형상의 마그네슘 빌렛으로 주조하는 주조몰드; 상기 주조몰드의 상부에 설치되어 상기 주조몰드를 통과하면서 주조된 고온의 마그네슘 빌렛을 냉각시키는 냉각장치; 상기 냉각장치의 상부에 설치되어 상기 주조몰드를 통과하고 냉각장치를 거친 마그네슘 빌렛을 상방 측으로 강제 인출하는 빌렛 인출장치; 상기 냉각장치와 상기 빌렛 인출장치 사이에 설치되어 주조몰드에서 주조되어 냉각장치를 통과하면서 상방 측으로 강제 인출되는 마그네슘 빌렛을 필요한 길이로 절단하는 빌렛 절단장치;가 구성됨을 특징으로 하는 상부인출방식의 마그네슘 빌렛 연속주조장치가 제공된다.
또한, 본 발명은 마그네슘 용해로에는 상기 마그네슘 용해로 내의 마그네슘 용탕을 외부로 배출 및 상기 배출된 마그네슘 용탕을 멜트 컨테이너로 이송하도록 상기 마그네슘 용해로 내로 불활성가스를 주입함은 물론 주입된 가스로 마그네슘 용탕에 압력을 가하는 용탕가압장치가 설치됨을 특징으로 하는 상부인출방식의 마그네슘 빌렛 연속주조장치가 제공된다.
또한, 본 발명은 상기 멜트 컨테이너의 외측 하부에 형성되어 액상 상태의 마그네슘 용탕을 유입시키는 용탕유입구와, 상기 멜트 컨테이너의 외측 상부에 형성되어 반응고 슬러리 형태의 마그네슘 용탕을 멜트 컨테이너의 외부로 배출하는 용탕배출구와, 상기 멜트 컨테이너 내에 회전가능하게 설치되어 액상 상태의 마그네슘 용탕을 교반시키면서 반응고 슬러리 형태로 형성함은 물론 상기 반응고 슬러리 형태의 마그네슘 용탕을 멜트 컨테이너의 상방 측으로 배출되도록 하는 임펠러와, 상기 멜트 컨테이너 하방 측에 설치되어 임펠러를 회전시키도록 상기 임펠러와 축 결합된 구동모터와, 상기 멜트 컨테이너의 외측방에 설치되어 유입된 액상 상태의 마그네슘 용탕을 반응고 슬러리 형태의 마그네슘 용탕으로 형성하도록 상기 마그네슘 용탕을 일정 온도로 유지하도록 하는 고주파장치로 구성됨을 특징으로 하는 상부인출방식의 마그네슘 빌렛 연속주조장치가 제공된다.
상기에서 설명한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따르면, 마그네슘 용해로와, 용탕가압장치, 멜트 컨테이너와, 주조몰드 및, 냉각장치, 빌렛 인출장치와 빌렛 절단장치가 구비된 상부인출방식의 마그네슘 빌렛 연속주조장치를 구성함으로써, 상기 마그네슘 용해로에서 보내지는 액상 상태의 마그네슘 용탕을 멜트 컨테이너에서 반응고 슬러리 형태의 마그네슘 용탕을 형성함과 함께 상기 반응고 슬러리 형태의 마그네슘 용탕을 멜트 컨테이너 상방 측으로 배출하여 마그네슘 빌렛을 주조 및 주조된 마그네슘 빌렛을 상방 측으로 강제 인출하도록 함에 따라 상기 마그네슘 빌렛의 주조 작업이 원활하게 이루어지는 효과가 있다.
또한, 마그네슘 빌렛을 상부로 인출함에 따라 상기 마그네슘 빌렛을 주조하기 위한 공간을 많이 필요하지 않으므로 인해 상기 마그네슘 빌렛의 주조 작업에 따른 공간의 제약이 적을 뿐만 아니라 상기 마그네슘 용탕이 완전히 소진시킬 때까지 마그네슘 빌렛의 주조작업을 연속적으로 행할 수 있는 효과도 있다.
그러므로, 상부인출방식의 마그네슘 빌렛 연속주조장치는 지상의 공간을 다양하게 활용할 수 있을 뿐만 아니라 상기 마그네슘 빌렛 연속주조장치에서 연속적으로 마그네슘을 주조함에 따라 상기 마그네슘 빌렛의 길이에 대한 한계가 없으므로 인해 상기 마그네슘 빌렛 주조작업에 따른 작업성 및 제품 생산성의 향상은 물론 상기 마그네슘 빌렛의 주조 능률을 높이는 효과도 있다.
그리고, 상부로 인출되는 상태의 마그네슘 빌렛의 인출속도와 보조를 맞춰서 빌렛 절단장치가 구동되면서 상기 마그네슘 빌렛을 필요한 길이로 절단하여 사용함으로써, 상기 마그네슘 빌렛의 주조작업에 따른 작업 효율성이 향상될 뿐만 아니라 상기 빌렛 절단장치에 의해 상부로 인출되는 마그네슘 빌렛을 지속적인 빌렛 절단 작업이 이루어짐에 따라 마그네슘 용광로의 마그네슘 용탕이 소진될 때까지 마그네슘 빌렛 주조작업의 중단이 필요없는 장점을 갖는 효과도 있다.
한편, 주조몰드의 하부에 설치된 멜트 컨테이너 내에서 액상 상태의 마그네슘 용탕이 교반되면서 반응고 슬러리 형태의 마그네슘 용탕으로 용이하게 형성됨은 물론 상기 멜트 컨테이너에서 주조몰드로 반응고 슬러리 형태의 마그네슘 용탕을 원활하게 이송할 뿐만 아니라, 상기 멜트 컨테이너에서 임펠러에 의해 교반되는 액상 상태의 마그네슘 용탕이 반응고 슬러리 형태로 형성되는 과정에서 수지상결정(dendrite)이 파쇄됨에 따라 상기 주조되는 마그네슘 빌렛의 결정립이 미세한 효과가 있음은 물론 기계적 특성이 매우 우수한 마그네슘 빌렛을 주조하도록 하는 효과도 있다.
또한, 상기 마그네슘 빌렛 연속주조장치의 주조몰드 상부 측으로 인출되는 마그네슘 빌렛을 냉각시키는 냉각장치의 물(냉각수)과 마그네슘 용해로의 마그네슘 용탕과의 접촉을 최소화함에 따라 상기 물과 마그네슘 용탕과의 반응 위험성을 줄이므로 상기 용탕과 물과의 반응에 의한 용탕 폭발과 같은 안전사고를 방지하는 효과도 있다.
상기와 같이, 상부인출방식의 마그네슘 빌렛 연속주조장치에서 마그네슘이 용해부터 주조 및 인출까지 전 공정이 밀폐형으로 되어 있음은 물론, 마그네슘 잉곳의 용해, 마그네슘 용탕 준비 및 용탕 이송 및, 반응고 슬러리 상태의 마그네슘 용탕 제조 및 주조몰드로의 용탕 공급, 마그네슘 빌렛의 주조 및, 인출, 절단까지의 전 공정을 개선하도록 함으로써, 일반적인 마그네슘 빌렛 주조공장에서 사용되는 용탕 보호가스가 필요없기 때문에 보다 제조비용을 절감하는 효과가 있을 뿐만 아니라 상부인출방식의 마그네슘 빌렛 연속주조장치의 초기 설치 설치비용이 매우 저렴함은 물론 설비의 이송 및, 설치 작업이 매우 간단하면서 용이한 효과도 있다.
도 1은 일반적인 마그네슘 빌렛의 연속주조장치를 나타낸 구조도.
도 2는 본 발명 상부인출방식의 마그네슘 빌렛 연속주조장치를 나타낸 구조도.
도 3은 본 발명 상부인출방식의 마그네슘 빌렛 연속주조장치의 멜트 컨테이너의 구조를 나타낸 구조도.
이하, 본 발명에 따른 상부인출방식의 마그네슘 빌렛 연속주조장치는 첨부된 도 2와 도 3을 참조하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
본 발명은, 일정온도로 용융된 액상 상태의 마그네슘 용탕(a)을 반응고 슬러리 형태의 마그네슘 용탕(b)으로 형성함은 물론 상기 반응고 슬러리 형태의 마그네슘 용탕(b)을 상방 측으로 인출하여 주조몰드를 통과시킴에 따라 일정한 형상의 마그네슘 빌렛(B)을 연속 주조하도록 하는 상부인출방식의 마그네슘 빌렛 연속주조장치(100)가 구비되어 있다.
상기 상부인출방식의 마그네슘 빌렛 연속주조장치(100)는 도 2에서와 같이, 마그네슘 잉곳을 투입하여 액상 상태의 마그네슘 용탕(a)으로 용해함은 물론 상기 용해된 액상 상태의 마그네슘 용탕(a)이 담겨진 마그네슘 용해로(110)가 설치되어 있고, 상기 마그네슘 용해로(110)는 생산 능력 및 용량에 따라 하나 또는 복수 개가 설치되어 있다.
상기 마그네슘 용해로(110)의 상부는 개방된 형태로 형성되어 있으며, 상기 마그네슘 용해로(110)의 개방된 상부에는 상기 마그네슘 용해로(110) 내로 재료(마그네슘 잉곳 등)을 투입할 수 있도록 함은 물론 상기 마그네슘 용해로(110) 내의 마그네슘 용탕(a) 청정화 작업이 가능하도록 상기 마그네슘 용해로(110)의 상부를 개폐하는 덮개(111)가 결합되어 있다.
상기 마그네슘 용해로(110)에는 상기 마그네슘 용해로(110) 내의 마그네슘 용탕(a)을 상기 마그네슘 용해로(110)의 하부에 형성된 출구를 통해 마그네슘 용해로(110)의 외부로 배출 및, 상기 배출된 마그네슘 용탕(a)을 후술할 멜트 컨테이너로 이송하기 위하여 상기 마그네슘 용해로(110)의 내부로 가스를 주입함은 물론 상기 주입된 가스로 마그네슘 용탕(a)에 압력을 가하도록 하는 용탕가압장치(120)가 설치되어 있다.
상기 용탕가압장치(120)는 마그네슘 용해로(110)의 상부 또는 덮개(111)에 설치되어 있으며, 상기 용탕가압장치(120)에서 마그네슘 용탕(a)으로 압력을 가하기 위해 주입되는 가스는 불활성가스를 사용한다.
상기 마그네슘 용해로(110)의 외측에는 상기 마그네슘 용해로(110)에서 배출되는 마그네슘 용탕(a)이 유입되고, 유입된 마그네슘 용탕(a)을 반응고 슬러리 형태의 마그네슘 용탕(b)으로 형성하도록 일정온도를 유지하며, 반응고 슬러리 형태의 마그네슘 용탕(b)을 상부 측으로 밀어올려 외부로 배출하는 멜트 컨테이너(Melt container,130)가 연결 결합되어 있다.
상기 멜트 컨테이너(130)의 상방 측에는 상기 멜트 컨테이너(130)에서 배출되는 반응고 슬러리 형태의 마그네슘 용탕(b)을 일정한 형상의 마그네슘 빌렛(B)으로 주조하는 주조몰드(140)가 설치되어 있으며, 상기 주조몰드(140)는 마그네슘 빌렛(B)을 다양한 형상이나 사이즈로 주조하기 위하여 다양한 구조로 이루어져 있다.
상기 주조몰드(140)의 상부에는 상기 주조몰드(140)를 통과하면서 주조된 고온의 마그네슘 빌렛(B)을 냉각(급랭)시키는 빌렛 냉각장치(150)가 설치되어 있고, 상기 빌렛 냉각장치(150)의 상부에는 상기 주조몰드(140)를 통과하고 빌렛 냉각장치(150)를 거친 마그네슘 빌렛(B)을 상방 측으로 강제 인출하도록 하는 빌렛 인출장치(160)가 설치되어 있으며, 상기 빌렛 냉각장치(150)와 빌렛 인출장치(160) 사이에는 상기 주조몰드(140)에서 주조되어 빌렛 냉각장치(150)를 통과하면서 상방 측으로 강제 인출되는 마그네슘 빌렛((B)을 필요한 길이로 절단하는 빌렛 절단장치(170)가 설치되어 있다.
상기 빌렛 냉각장치(150)에서는 마그네슘 빌렛(B)을 냉각하기 위해서 물(냉각수)을 사용하고, 상기 빌렛 절단장치(170)는 상방 측으로 강제 인출되는 마그네슘 빌렛(B)의 인출속도와 보조를 맞춰 구동되면서 상기 마그네슘 빌렛(B)을 필요한 길이로 연속 절단한다.
한편, 상기의 멜트 컨테이너(130)는 도 3에서와 같이, 멜트 컨테이너(130)의 외측 하부에는 마그네슘 용해로(110)에서 배출되는 액상 상태의 마그네슘 용탕(a)을 멜트 컨테이너(130) 내로 유입시키는 용탕유입구(131)가 형성되어 있고, 상기 멜트 컨테이너(130)의 외측 상부에는 멜트 컨테이너(130)에서 반응고 슬러리 형태로 형성된 마그네슘 용탕(b)을 상기 멜트 컨테이너(130)의 외부로 배출시키는 용탕배출구(132)가 형성되어 있으며, 상기 멜트 컨테이너(130) 내에는 유입된 액상 상태의 마그네슘 용탕(a)을 반응고 슬러리 형태의 마그네슘 용탕(b)으로 형성하도록 교반시킴은 물론 상기 반응고 슬러리 형태의 마그네슘 용탕(b)을 상기 멜트 컨테이너(130) 내의 상방 측으로 밀어올려 용탕배출구(132)를 통해 멜트 컨테이너(130) 상부로 배출하도록 하는 임펠러(133)가 회전가능하게 설치되어 있고, 상기 멜트 컨테이너(130) 하방 측에는 상기 액상 상태의 마그네슘 용탕(a)을 교반시키도록 상기 임펠러(133)와 축 결합되어 임펠러(133)를 회전시키는 구동모터(134)가 설치되어 있으며, 상기 멜트 컨테이너(130)의 외측방 또는 외주면에는 상기 멜트 컨테이너(130) 내로 유입된 액상 상태의 마그네슘 용탕(a)을 반응고 슬러리 형태의 마그네슘 용탕(b)으로 형성하기 위하여 상기 멜트 컨테이너(130) 내의 반응고 슬러리 형태의 마그네슘 용탕(b)을 적절한 온도로 일정하게 유지하도록 하는 고주파장치(135)가 설치되어 있다.
상기 구동모터(134)와 상기 임펠러(133) 사이에는 상기 구동모터(134)의 구동력(회전력)을 임펠러(133)로 전달하는 감속기를 구동모터(134)에 축 결합할 수 있는데, 즉 상기 감속기에 의해 구동모터(134)의 구동력은 상기 임펠러(133)로 온전히 전달되고, 또한 상기 임펠러(133)가 정속으로 회전됨은 물론 회전력이 높아짐에 따라 상기 멜트 컨테이너(130) 내의 마그네슘 용탕(a)을 원활하게 교반한다.
상기 회전하는 임펠러(133)에 의해 교반되는 반응고 슬러리 상태의 마그네슘 용탕(b)의 수지상결정(dendrite)이 파쇄됨에 따라 최종 마그네슘 빌렛(B)의 결정립이 미세한 효과가 있음은 물론 우수한 기계적 특성의 확보가 가능하며, 또한 임펠러(133)의 회전력과 회전속도에 따라 주조몰드(140)를 통과하면서 주조되는 마그네슘 빌렛(B)의 주조속도 및, 최종 마그네슘 빌렛(B)의 결정립 크기가 좌우된다.
이와 같이 구성된 본 발명은, 마그네슘 용해로(110)에 설치된 덮개(111)를 열어 상기 마그네슘 용해로(110)의 상부를 연 다음 마그네슘 잉곳을 투입한 후 덮개(111)를 덮고 나서 상기 마그네슘 용해로(110)에 일정한 열을 가하게 되면 상기 마그네슘 용해로(110) 내에서 마그네슘 잉곳은 마그네슘 용탕(a)으로 용해된다.
이때, 상기 마그네슘 용해로(110)의 상부에 설치된 용탕가압장치(120)에서 가스 즉, 불활성가스가 마그네슘 용해로(110)로 주입되고, 상기 주입되는 가스에 의하여 상기 용해된 마그네슘 용탕(a)은 마그네슘 용해로(110)의 하부에 형성된 출구를 통해 상기 마그네슘 용해로(110)의 외부로 배출된다.
상기 마그네슘 용해로(110)에서 배출되는 액상 상태의 마그네슘 용탕(a)은 멜트 컨테이너(130)에서 반응고 슬러리 형태의 마그네슘 용탕(b)으로 형성된다.
즉, 도 3에서와 같이, 상기 마그네슘 용해로(110)에서 배출되어 이송되는 마그네슘 용탕(a)은 상기 멜트 컨테이너(130)의 용탕유입구(131)를 통해 유입되고, 상기 유입된 액상 상태의 마그네슘 용탕(a)은 상기 멜트 컨테이너(130)의 외측방 또는 외주면에 설치된 고주파장치(135)에 의하여 적절한 온도로 유지됨과 함께 상기 멜트 컨테이너(130)의 하부에 설치된 구동모터(134)에서 발생하는 구동력(회전력)에 의하여 멜트 컨테이너(130) 내에서 설치된 임펠러(133)가 회전하면서 마그네슘 용탕(a)을 교반시킴에 따라 상기 액상 상태의 마그네슘 용탕(a)은 반응고 슬러리 형태의 마그네슘 용탕(b)으로 형성된다.
상기 멜트 컨테이너(130) 내의 반응고 슬러리 형태의 마그네슘 용탕(b)은 계속해서 회전하는 임펠러(133)에 의하여 상기 멜트 컨테이너(130) 내의 상방 측으로 밀려 올라가면서 계속 이송되고, 상기 상방 측으로 이송된 반응고 슬러리 형태의 마그네슘 용탕(b)은 상기 멜트 컨테이너(130) 상부에 형성된 용탕배출구(132)를 통해 외부로 배출된다.
상기 멜트 컨테이너(130) 상부로 배출되는 반응고 슬러리 형태의 마그네슘 용탕(b)은 상기 멜트 컨테이너(130) 상부에 설치된 주조몰드(140)로 보내지고, 상기 반응고 슬러리 형태의 마그네슘 용탕(b)은 상기 주조몰드(140)를 통과하면서 응고됨과 동시에 상기 주조몰드(140)의 형상에 따라 원하는 형상 및 사이즈를 갖는 마그네슘 빌렛(B)으로 주조된다.
여기서, 상기 멜트 컨테이너(130)의 임펠러(133) 회전속도에 따라 상기 주조몰드(140)로의 주조속도가 좌우될 뿐만 아니라 상기 최종 마그네슘 빌렛(B)의 결정립 사이즈가 좌우된다.
상기 주조몰드(140)에 의해 주조된 고온의 마그네슘 빌렛(B)은 상기 주조몰드(140)의 상부에 설치된 빌렛 냉각장치(150)를 통과하면서 냉각되고, 상기 빌렛 냉각장치(150)를 통과하면서 냉각된 마그네슘 빌렛(B)은 빌렛 인출장치(160)에 의해 도 2에서와 같이 주조몰드(140)의 상방 측으로 강제 인출된다.
상기 상방 측으로 강제 인출되는 마그네슘 빌렛(B)의 인출속도와 보조를 맞춰서 빌렛 절단장치(170)가 구동되면서 상기 마그네슘 빌렛(B)을 최종적으로 원하는 길이로 연속 절단함에 따라 상기 일정한 길이를 갖는 마그네슘 빌렛(B)의 생산이 완료된다.
상술한 바와 같이, 상부인출방식의 마그네슘 빌렛 연속주조장치는, 상기 마그네슘 용해로(110)에서 용해된 마그네슘 용탕(a)을 멜트 컨테이너(130)에서 반응고 슬러리 형태의 마그네슘 용탕(b)으로 형성하고, 상기 반응고 슬러리 형태의 마그네슘 용탕(b)을 상기 멜트 컨테이너(130)의 상방 측으로 배출하여 주조몰드(140)를 통과시킴에 따라 원하는 형상 및 사이즈를 갖는 마그네슘 빌렛(B)으로 주조하며, 상기 고온의 마그네슘 빌렛(B)은 빌렛 인출장치(160)에 의해 주조몰드(140)의 상부로 강제로 인출되어 빌렛 냉각장치(150)를 통과하면서 냉각됨은 물론 빌렛 절단장치(170)에 의해 필요한 길이로 절단함으로써, 상기 마그네슘 빌렛(B)을 원하는 길이로 보다 손쉽고 용이하게 생산할 수 있고, 상기 주조된 마그네슘 빌렛(B)은 기계적 특성이 매우 우수하며, 상기 마그네슘 용탕(a)과 물(냉각수)와의 접촉을 최소화하여 안전사고를 방지한다.
이와 같이, 본 발명에 따른 상부인출방식의 마그네슘 빌렛 연속주조장치는 예시된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않으며 그 발명의 기술범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있으므로 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 되는 것이다.
100: 마그네슘 빌렛 연속주조장치 110: 마그네슘 용해로
111: 덮개 120: 용탕가압장치
130: 멜트 컨테이너 131: 용탕유입구
132: 용탕배출구 133: 임펠러
134: 구동모터 135: 고주파장치
140: 주조몰드 150: 빌렛 냉각장치
160: 빌렛 인출장치 170: 빌렛 절단장치
a: 액상 상태의 마그네슘 용탕
b: 반응고 슬러리 형태의 마그네슘 용탕
B: 마그네슘 빌렛

Claims (3)

  1. 마그네슘 잉곳을 마그네슘 용탕으로 용해하는 마그네슘 용해로;
    상기 마그네슘 용해로에 연결 결합되어 상기 마그네슘 용해로에서 배출되는 마그네슘 용탕이 유입되고, 상기 유입된 마그네슘 용탕을 반응고 슬러리 형태로 형성하며, 상기 반응고 슬러리 형태의 마그네슘 용탕을 상부 측으로 밀어올려 외부로 배출하는 멜트 컨테이너;
    상기 멜트 컨테이너의 상방 측에 설치되어 상기 멜트 컨테이너의 상부 측으로 배출되는 반응고 슬러리 형태의 마그네슘 용탕을 일정한 형상의 마그네슘 빌렛으로 주조하는 주조몰드;
    상기 주조몰드의 상부에 설치되어 상기 주조몰드를 통과하면서 주조된 고온의 마그네슘 빌렛을 냉각시키는 빌렛 냉각장치;
    상기 빌렛 냉각장치의 상부에 설치되어 상기 주조몰드를 통과하고 빌렛 냉각장치를 거친 마그네슘 빌렛을 상방 측으로 강제 인출하는 빌렛 인출장치;
    상기 빌렛 냉각장치와 상기 빌렛 인출장치 사이에 설치되어 주조몰드에서 주조되어 빌렛 냉각장치를 통과하면서 상방 측으로 강제 인출되는 마그네슘 빌렛을 필요한 길이로 절단하는 빌렛 절단장치;
    상기 마그네슘 용해로에 설치되어 상기 마그네슘 용해로 내의 마그네슘 용탕을 외부로 배출 및 상기 배출된 마그네슘 용탕을 멜트 컨테이너로 이송하도록 상기 마그네슘 용해로 내로 불활성가스를 주입함은 물론 주입된 가스로 마그네슘 용탕에 압력을 가하는 용탕가압장치;로 구성되고,
    상기의 멜트 컨테이너는, 상기 멜트 컨테이너의 외측 하부에 형성되어 액상 상태의 마그네슘 용탕을 유입시키는 용탕유입구와, 상기 멜트 컨테이너의 외측 상부에 형성되어 반응고 슬러리 형태의 마그네슘 용탕을 멜트 컨테이너의 외부로 배출하는 용탕배출구와, 상기 멜트 컨테이너 내에 회전가능하게 설치되어 액상 상태의 마그네슘 용탕을 교반시키면서 반응고 슬러리 형태로 형성함은 물론 상기 반응고 슬러리 형태의 마그네슘 용탕을 멜트 컨테이너의 상방 측으로 배출되도록 하는 임펠러와, 상기 멜트 컨테이너 하방 측에 설치되어 임펠러를 회전시키도록 상기 임펠러와 축 결합된 구동모터와, 상기 멜트 컨테이너의 외측방에 설치되어 유입된 액상 상태의 마그네슘 용탕을 반응고 슬러리 형태의 마그네슘 용탕으로 형성하도록 상기 마그네슘 용탕을 일정 온도로 유지하도록 하는 고주파장치로 구성됨을 특징으로 하는 상부인출방식의 마그네슘 빌렛 연속주조장치.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06154992A (ja) * 1992-11-13 1994-06-03 Kobe Steel Ltd Ｍｇ合金低圧鋳造装置
JP2002511800A (ja) * 1997-09-30 2002-04-16 シクソマット，インコーポレイテッド チキソトロピー性材料を成形するための耐熱衝撃性装置
KR20100057706A (ko) * 2004-06-30 2010-05-31 스미토모덴키고교가부시키가이샤 마그네슘 합금재의 제조방법
KR20100071512A (ko) * 2008-12-19 2010-06-29 재단법인 포항산업과학연구원 마그네슘 합금 빌렛 연속주조장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06154992A (ja) * 1992-11-13 1994-06-03 Kobe Steel Ltd Ｍｇ合金低圧鋳造装置
JP2002511800A (ja) * 1997-09-30 2002-04-16 シクソマット，インコーポレイテッド チキソトロピー性材料を成形するための耐熱衝撃性装置
KR20100057706A (ko) * 2004-06-30 2010-05-31 스미토모덴키고교가부시키가이샤 마그네슘 합금재의 제조방법
KR20100071512A (ko) * 2008-12-19 2010-06-29 재단법인 포항산업과학연구원 마그네슘 합금 빌렛 연속주조장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101615342B1 (ko) 2013-12-26 2016-04-26 재단법인 포항산업과학연구원 마그네슘 주조 장치

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