KR101440603B1 - 비정질 리본 주조 분위기 형성 장치 - Google Patents

비정질 리본 주조 분위기 형성 장치 Download PDF

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Abstract

비정질 리본의 주조 분위기 형성 장치를 제공한다. 본 발명에 따르면, 내부에 용강을 저장하는 도가니가 설치되는 밀폐형의 턴디쉬; 상기 턴디시의 외부 하단에 설치되고, 상기 도가니에 저장된 용강을 분사하기 위한 노즐; 상기 노즐의 하부에는 상기 노즐과 일정한 간격을 유지하면서 배치되고, 상기 노즐로부터 분사되는 용강을 급냉시켜 비정질 리본을 제조하기 위한 냉각롤; 및 상기 냉각롤의 외주면에 설치되고, 비정질 리본의 제조 공정 중 PFC(planar flow casting) 공정에서 상기 노즐로부터 분사되는 용강과 상기 냉각롤이 접촉하는 영역에서 상기 냉각롤과 접촉 마찰을 일으켜 상기 냉각롤의 외주면 주변에 이산화탄소(CO2) 불활성 분위기를 형성하기 위한 불활성 분위기 형성부를 포함한다.

Description

비정질 리본 주조 분위기 형성 장치{DEVICE FOR MAKING THE CASTING ATMOSPHERE FOR amorphous ribbon}
본 발명은 비정질 리본 주조 분위기 형성 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 비정질 리본의 제조 공정 중 PFC(planar flow casting) 공정에서 노즐로부터 분사되는 용강과 냉각롤 표면의 접촉하는 단계에서 이산화탄소(CO2) 분위기를 형성시켜 비정질 리본의 표면 품질을 개선하는 비정질 리본 주조 분위기 형성 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 리본을 제조하는 연속 주조 방법으로 급속 냉각법을 이용하는 CBMS (chill block melt spinning) 공정은 25~50㎛ 두께의 리본이 제조될 수 있었고, 보다 발전된 방법으로 PFC(planar flow casting) 공정이 개발되었다.
이러한 PFC 공정에서는 노즐과 냉각롤 사이의 간격이 예컨대, 200 ㎛ 내외로 매우 좁은 간극을 유지하면서 비정질 용강이 노즐을 통하여 분사되고 고속 회전하는 냉각롤 표면과 접촉하면서 급냉되고 비정질 리본이 형성된다.
이 때, 형성되는 리본의 표면은 냉각롤과 접촉하는 접촉 표면과 냉각롤과 접촉하지 않는 자유 표면으로 구분되며 일정한 표면 거칠기를 가지고 형성되게 된다. 산업적으로 리본의 표면은 모든 면에서 가능한 미려함을 요구하고 있으나 공정이 가지는 특성과 주변 공정인자로 인하여 일정한 거칠기를 나타내고 있다.
종래에는 노즐로부터 분사된 비정질 용강이 냉각롤 표면과의 접촉 단계 분위기를 조절할 수 있는 방법이 개시되어 있다. 이러한 분위기 조절 방법은 용강이 분사되고 냉각롤과 접촉하는 주변에 차단막을 설치하고 차단막내 감압, 가열장치 및 불활성 가스 분사공급 장치를 구비하여 분위기를 조절하는 방법을 제안하고 있다.
그러나, 이러한 종래의 방법은 차단막으로 인하여 노즐주변과 용강과 접촉하는 냉각롤 주변이 외부로부터 격리되는 이점을 있으나, 노즐 팁과 냉각롤 표면과의 간극을 계측하기 위한 시야가 확보되지 못하고 분위기 제어를 위해 노즐 팁 근처로 분사되는 가스의 흐름에 의하여 용강의 표면 흔들림을 유발하여 비정질 리본의 거칠기를 증가시키는 악영향을 유발 할 수 있다.
또한, 분사되는 가스의 분포가 불균일하여 형성되는 비정질 리본의 폭 방향 냉각 및 표면 거칠기의 차이가 발생될 수 있는 문제점이 있었다.
따라서, 리본 제조 공정에서 노즐로부터 분사된 용강과 냉각롤의 접촉 단계에서 이산화탄소(CO2) 분위기 형성 방법을 개선하여 비정질 리본의 표면 품질을 개선하는 방안이 절실히 요구되고 있다.
또한, 일반적으로 PFC 공정 중 노즐로부터 분사된 용강의 산화 방지 및 냉각 롤과 용강의 접촉 분위기를 제어하기 위하여 아르곤(Ar), 이산화탄소(CO2), 헬륨(He) 등 불활성 가스를 가스 형태로 공급하여 적용한다.
이 때, 공급되는 가스 종류에 따라 용강 산화, 냉각롤과의 젖음성, 냉각능, 리본의 표면조도에 영향을 미치는 인자로 작용하며, 특히, 이산화탄소(CO2) 가스는 용강과 냉각롤과의 젖음성을 향상시키고 리본의 표면 거칠기를 감소시키는 작용을 하고 있다.
그러나, 가스 상태의 분사는 가스 분포가 불균일 하게 되고 가스의 흐름에 의하여 용강 표면장력의 안정성에 악영향을 미칠 수 있다.
따라서, 보다 안정적이고 균일한 비정질 리본의 주조분위기를 형성할 수 있도록 폭방향으로 일정한 이산화탄소 분위기 형성 및 가스의 흐름에 의한 악영향을 저감시킬 수 있는 방안이 절실히 요구되고 있다.
본 발명은 비정질 리본의 제조 공정 중 PFC(planar flow casting) 공정에서 노즐로부터 분사되는 용강과 냉각롤 표면의 접촉하는 단계에서 이산화탄소(CO2) 분위기를 형성시켜 비정질 리본의 표면 품질을 개선하는 비정질 리본 주조 분위기 형성 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 내부에 용강을 저장하는 도가니가 설치되는 밀폐형의 턴디쉬;
상기 턴디시의 외부 하단에 설치되고, 상기 도가니에 저장된 용강을 분사하기 위한 노즐;
상기 노즐의 하부에는 상기 노즐과 일정한 간격을 유지하면서 배치되고, 상기 노즐로부터 분사되는 용강을 급냉시켜 비정질 리본을 제조하기 위한 냉각롤; 및
상기 냉각롤의 외주면에 설치되고, 비정질 리본의 제조 공정 중 PFC(planar flow casting) 공정에서 상기 노즐로부터 분사되는 용강과 상기 냉각롤이 접촉하는 영역에서 상기 냉각롤과 접촉 마찰을 일으켜 상기 냉각롤의 외주면 주변에 이산화탄소(CO2) 불활성 분위기를 형성하기 위한 불활성 분위기 형성부를 포함하는 비정질 리본의 주조 분위기 형성 장치가 제공된다.
상기 불활성 분위기 형성부는 회전하는 상기 냉각롤의 외주면과 접촉 마찰을 발생시켜 상기 냉각롤의 외주면에 미세한 흑연 입자를 도포하기 위한 흑연 블록으로 이루어질 수 있다.
상기 흑연 블록은 90% 이상의 순도를 가질 수 있다.
상기 흑연 블록의 폭은 상기 냉각롤의 폭 이상으로 형성될 수 있다.
상기 흑연 블록의 내측면은 곡면부로 형성되고, 상기 곡면부는 냉각롤의 외주면과 대응하게 형성될 수 있다.
상기 흑연 블록의 곡면부는 상기 냉각롤의 중심과 동일한 중심을 갖고 상기 냉각롤의 외주면의 곡률 반경과 동일한 곡률 반경을 가질 수 있다.
상기 흑연 블록이 상기 냉각롤과 접촉 마찰을 일으키는 위치는, 상기 노즐로부터 분사되는 용강이 상기 냉각롤에 접촉하기 직전의 지점에 위치될 수 있다.
상기 흑연 블록에는 상기 흑연 블록과 상기 냉각롤의 외주면을 접촉시킬 때, 상기 흑연 블록을 전후, 좌우로 이동시켜 주기 위한 이동부가 설치될 수 있다.
또한, 노즐로부터 냉각롤의 외주면으로 분사되는 용강을 급냉시켜 비정질 리본을 제조하는 비정질 리본 제조 단계; 및
상기 비정질 리본 제조 단계 중 PFC(planar flow casting) 공정에서 상기 노즐로부터 분사되는 용강과 상기 냉각롤이 접촉하는 영역에서 회전하는 상기 냉각롤과 불활성 분위기 형성부가 접촉 마찰을 일으켜 상기 냉각롤의 외주면 주변에 이산화탄소(CO2) 불활성 분위기를 형성하기 위한 불활성 분위기 형성 단계를 포함하는 비정질 리본의 주조 분위기 형성 방법이 제공된다.
상기 불활성 분위기 형성부는 회전하는 상기 냉각롤의 외주면과 접촉 마찰을 발생시켜 상기 냉각롤의 외주면에 미세한 흑연 입자를 도포하기 위한 흑연 블록으로 이루어질 수 있다.
상기 흑연 블록은 90% 이상의 순도를 가질 수 있다.
상기 불활성 분위기 형성 단계는, 상기 냉각롤의 외주면에 상기 흑연 블록의 내측면을 접촉시키는 접촉 단계;
상기 용강이 상기 냉각롤의 외주면에 분사되어 상기 냉각롤에 접촉하기 전에, 상기 냉각롤의 고속 회전에 의하여 상기 냉각롤의 외주면과 상기 흑연 블록의 내측면이 접촉 마찰을 일으킴에 따라 상기 냉각롤의 외주면에 미세한 흑연 입자를 도포하는 도포 단계; 및
상기 냉각롤의 외주면에 부착된 미세한 흑연 입자가 상기 용강 주변의 산소 소모와 함께 이산화탄소 불활성 분위기를 형성할 수 있도록 상기 용강 주변의 고온의 대기 상태에 의하여 산화 반응을 일으키는 산화 반응 단계를 포함할 수 있다.
상기 비정질 리본 제조 단계와 상기 불활성 분위기 형성 단계 사이에 제공되고, 상기 흑연 블록과 상기 냉각롤의 외주면을 접촉시킬 때, 상기 흑연 블록을 전후, 좌우로 이동시켜 주기 위한 이동 단계를 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 노즐팁에서 분사되는 용강과 냉각롤이 접촉하는 영역의 이산화탄소 불활성 분위기 형성 장치 및 방법을 PFC 공정에 이용하게 되면 제조되는 비정질 리본의 롤 접촉면 표면 거칠기를 예컨대, Rz 2um 이하로 미려하게 형성할 수가 있으며, 또한, 종래기술과 같이 분위기 형성을 위해 사용되는 차단막과 같은 물리적 공간 격리 구조를 피할 수 있기 때문에 노즐팁과 냉각롤 외주면과의 간극을 관찰하거나 측정하는데 공간적 제약에서 자유로운 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비정질 리본의 주조 분위기 형성 장치를 나타낸 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비정질 리본의 주조 분위기 형성 방법을 나타낸 개략적인 순서도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비정질 리본의 주조 분위기 형성 장치를 나타낸 개략적인 구성도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 비정질 리본의 주조 분위기 형성 장치는, 비정질 리본을 제조하는 공정 중 PFC(planar flow casting) 공정에서 노즐 주변 영역에 이산화탄소 불활성 가스 분위기를 형성하기 위한 장치이다.
이러한 비정질 리본의 주조 분위기 형성 장치는, 내부에 용강을 저장하는 도가니(미도시)가 설치되는 밀폐형의 턴디쉬(10);
상기 턴디시(10)의 외부 하단에 설치되고, 상기 도가니에 저장된 용강을 분사하기 위한 노즐팁(21)을 갖는 노즐(20);
상기 노즐(20)의 하부에는 상기 노즐(20)과 일정한 간격을 유지하면서 배치되고, 상기 노즐(20)의 노즐팁(21)로부터 분사되는 용강을 급냉시켜 비정질 리본(40)을 제조하기 위한 냉각롤(30); 및
상기 냉각롤(30)의 외주면에 설치되고, 비정질 리본의 제조 공정 중 PFC(planar flow casting) 공정에서 상기 노즐(20)의 노즐팁(21)로부터 분사되는 용강과 상기 냉각롤이 접촉하는 영역에서 상기 냉각롤(30)과 접촉 마찰을 일으켜 상기 냉각롤(30)의 외주면 주변에 이산화탄소(CO2) 불활성 분위기를 형성하기 위한 불활성 분위기 형성부(100)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 비정질 리본(40)은 상기 냉각롤(30)에 부착되어 회전하다가 박리장치(50)에 의해 상기 냉각롤(30)과 분리될 수 있다.
상기 냉각롤(30)은 구리(Cu) 합금 등과 같은 재질로 이루어질 수 있다.
상기 불활성 분위기 형성부(100)는 용강 주변의 고온에 의하여 산화 반응을 일으키고 용강 주변의 산소 소모와 함께 이산화탄소 불활성 분위기를 형성할 수 있도록 회전하는 상기 냉각롤(30)의 외주면과 접촉 마찰을 발생시켜 상기 냉각롤(30)의 외주면에 미세한 흑연 입자를 도포하기 위한 흑연 블록(110)으로 이루어질 수 있다.
상기 흑연 블록(110)은 일정한 크기의 형상, 폭, 두께를 가질 수 있으며, 상기 냉각롤(30)의 외주면과 접촉 마찰을 일으킬 수 있으면 어떠한 형상, 폭, 두께를 가질 수 있으며, 상기 흑연 블록(100)의 폭은 상기 냉각롤(30)의 폭방향을 따라 미세한 흑연 입자를 균일하게 도포할 수 있도록 상기 냉각롤(30)의 폭 이상으로 형성될 수 있다.
상기 흑연 블록(110)은 상기 냉각롤(30)의 폭 방향에 걸쳐 균일한 미끄럼 접촉을 유지하여 미끄럼 마찰시 상기 냉각롤(30)의 표면의 마모 현상이나 표면 스크래치가 형성되지 않도록 순도 90% 이상의 흑연 블록으로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 순도 99% 이상의 흑연 블록으로 이루어질 수 있으며, 보다 바람직하게는 순도 99.5% 이상의 흑연 블록으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 흑연 블록(110)에서 흑연 이외의 구성물질이 상기 냉각롤에 스크래치를 발생할 정도의 단단한 물질이 아니면서 흑연 분말이 순조롭게 분리 이탈되어 상기 냉각롤에 접촉하면서 도포될 수 있도록, 상기 흑연 블록(110)에서 흑연 함량은 80% 이상일 수 있으며, 바람직하게는 90% 이상일 수 있다.
상기 흑연 블록(110)의 내측면은 상기 냉각롤(30)의 외주면과 접촉 마찰을 위하여 곡면부(111)로 형성될 수 있으며, 상기 곡면부(111)는 상기 냉각롤(30)의 외주면과 용이하게 접촉 마찰을 일으킬 수 있도록 상기 냉각롤(30)의 외주면과 대응하게 형성될 수 있다.
또한, 상기 흑연 블록(110)의 곡면부(111)는 상기 냉각롤(30)의 외주면과 보다 용이하게 접촉 마찰을 일으킬 수 있도록 상기 냉각롤(30)의 중심과 동일한 중심을 갖고 상기 냉각롤(30)의 외주면의 곡률 반경과 동일한 곡률 반경을 가질 수 있다.
상기 흑연 블록(110)이 상기 냉각롤(30)과 접촉 마찰을 일으키는 위치는 상기 냉각롤(30)의 외주면 어느 위치에도 가능하지만, 공간적 제약을 피하면서 흑연 효과를 최대화 할 수 있도록 즉, 상기 흑연 블록(110)을 접촉 마찰시킬 경우 상기 흑연 블록 자체가 고속 회전하는 냉각롤의 표면에 형성되는 공기 흐름을 차단하여 용강과 냉각롤(30)의 접촉면에 공기의 유입에 의한 표면 결함 발생 및 표면 거칠기 증가 현상을 방지할 수 있도록 상기 노즐팁(21)로부터 분사되는 용강이 상기 냉각롤(30)에 접촉하기 직전의 지점에 위치될 수 있다.
또한, 상기 흑연 블록(110)은 상기 냉각롤(30)의 외주면과 접촉 마찰을 일으킬 수 있도록 상기 냉각롤(30)의 외주면에 접촉되게 설치될 수 있다.
상기 흑연 블록(110)에는 상기 흑연 블록(110)과 상기 냉각롤(30)의 외주면을 접촉시킬 때, 상기 흑연 블록(110)을 전후, 좌우로 이동시켜 주기 위한 이동부(미도시)가 설치될 수 있다.
이하에서, 도 1을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 비정질 리본의 주조 분위기 형성 장치의 작동에 대해서 설명한다.
상기 냉각롤(30)의 외주면과 근접한 상기 노즐(20)의 노즐팁(21)을 통하여 비정질 용강이 분사되고, 고속(예컨대, 20~40/sec)으로 상기 냉각롤(30)에 의해 급속 냉각되어 리본이 형성되는데, 상기 용강은 상기 냉각롤(30)의 외주면에 분사되어 상기 냉각롤(30)에 접촉하기 전 단계에서 상기 불활성 분위기 형성부(100)의 흑연 블록(110)의 내측면, 즉 곡면부(111)를 상기 냉각롤(30)의 외주면에 미끄럼 접촉시키는 구조로 되어 있다.
즉, 상기 노즐(20)의 노즐팁(21)으로 분사되는 용강과 접촉하는 상기 냉각롤(30)의 외주면 주변에 이산화탄소(CO2) 불활성 분위기를 형성하기 위한 방법으로 종래의 이산화탄소 가스 직접 분사방법 대신에 회전하는 상기 냉각롤(30)의 외주면에 고순도의 흑연 블록(110)의 곡면부(111)를 미끄럼 접촉 마찰시켜 상기 냉각롤(30)의 외주면에 미세한 흑연 입자 도포 효과를 얻을 수 있다.
이때, 상기 흑연 블록(110)을 미끄럼 접촉 마찰을 일으키는 위치는 분사되는 용강이 상기 냉각롤(30)에 접촉하기 직전의 위치이므로, 보다 공간적 제약을 피하고 흑연의 효과를 크게 할 수 있으며, 또한, 이러한 위치에서 상기 흑연 블록의 내측면, 즉 곡면부(111)를 미끄럼 접촉 마찰시킬 경우 상기 흑연블럭(110) 자체가 고속 회전하는 상기 냉각롤(30)의 외주면에 형성되는 공기흐름을 차단하여 용강과 상기 냉각롤(30)의 접촉면에 공기의 유입에 의한 표면 결함 발생, 표면 거칠기 증가 형상을 방지할 수 있게 된다.
또한, 상기 흑연 블록(110)은 고순도(순도 90%이상) 흑연 블록으로 이루어져 있으므로, 상기 냉각롤(30) 폭 방향에 걸쳐 균일한 미끄럼 접촉을 유지하게 미끄럼 접촉 마찰시 마모에 의하여 두께 질량감소를 수반 할 수 있지만 냉각롤의 외주면에 마모 현상이나 표면 스크래치를 형성시키지 않는다.
또한, 회전하는 상기 냉각롤(30)의 외주면에 균일하게 부착되는 미세 흑연 가루는 용강 주변의 고온에 의하여 산화 반응을 일으키고 주변의 산소소모와 함께 불활성 이산화탄소 분위기를 형성하여 상기 노즐팁에 의해 분사되는 용강의 산화를 방지하고 용강과 상기 냉각롤의 접촉면에서 공기유입을 감소시켜 냉각속도 향상과 더불어 형성되는 비정질 리본의 거칠기가 상기 냉각롤의 표면조도가 예컨대, Rz 1um이하일 때 기존 리본 롤 접촉면 표면 거칠기가 예컨대, Rz 3um 이상인 반면 본 발명의 비정질 리본의 주조 분위기 형성 장치를 적용하면 예컨대, Rz 2um 이하의 거칠기를 얻는 것이 가능하다.
또한, 본 발명에 따른 비정질 리본의 주조 분위기 형성 장치는 상기 불활성 분위기 형성부(100)의 흑연 블록(110)에 의하여 상기 노즐팁(21) 주변에 이산화탄소 불활성 분위기 형성하고 있으므로, 종래기술에서와 같은 노즐팁 주변에 차단막으로 인한 가림 문제를 없게 하고 노즐 주변으로 분사되어야 하는 불활성 가스의 기류 영향을 없게 하여 노즐과 냉각롤 간의 간극 측정 제어를 자유롭게 하고, 형성되는 비정질 리본의 표면 거칠기 감소 폭 방향 균일을 개선할 수 있다.
그리고, 종래 기술의 노즐팁 주변 분위기 형성 방법은 주변과 격리하는 차단막으로 인하여 외부 광선 및 초음파의 통과에 장애물이 되기 때문에 노즐팁과 냉각롤 표면 사이의 간극을 측정할 수 있는 조건을 부여하기가 곤란하였으며, 또한 분위기 형성을 위하여 분사 공급 되는 불활성 가스로 인하여 노즐팁 주변에 기류가 형성되고 그 분포 또한 불균일하게 형성될 수 있으므로 제조되는 비정질 리본의 표면품질 및 균일성에 영향을 미칠 수 있었지만, 본 발명의 비정질 리본의 주조 분위기 형성 장치에 따르면, 노즐팁 주변에 별도의 격막을 설치하지 않으므로 노즐팁과 냉각롤의 외주면과의 간극 관찰이 가능하고 분위기 형성을 위하여 불활성 가스(CO2) 가스를 노즐팀 주변으로 분사할 필요가 없이 분위기 조건을 형성할 수 있으므로, 가스 기류의 영향을 줄이고 분위기 형성의 균일성을 확보할 수 있다.
또한, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비정질 리본의 주조 분위기 형성 방법을 나타낸 개략적인 순서도이다.
도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 비정질 리본의 주조 분위기 형성 방법은, 노즐(20)의 노즐팁(21)로부터 냉각롤(30)의 외주면으로 분사되는 용강을 급냉시켜 비정질 리본(40)을 제조하는 비정질 리본 제조 단계(S10); 및
상기 비정질 리본 제조 단계(S01) 중 PFC(planar flow casting) 공정에서 상기 노즐(20)로부터 분사되는 용강과 상기 냉각롤(30)이 접촉하는 영역에서 회전하는 상기 냉각롤(30)과 불활성 분위기 형성부(100)가 접촉 마찰을 일으켜 상기 냉각롤(30)의 외주면 주변에 이산화탄소(CO2) 불활성 분위기를 형성하기 위한 불활성 분위기 형성 단계(S20)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 불활성 분위기 형성부(100)는 용강 주변의 고온에 의하여 산화 반응을 일으키고 용강 주변의 산소 소모와 함께 이산화탄소 불활성 분위기를 형성할 수 있도록 회전하는 상기 냉각롤(30)의 외주면과 접촉 마찰을 발생시켜 상기 냉각롤(30)의 외주면에 미세한 흑연 입자를 도포하기 위한 흑연 블록(110)으로 이루어질 수 있다.
상기 흑연 블록(110)은 상기 냉각롤(30)의 폭 방향에 걸쳐 균일한 미끄럼 접촉을 유지하여 미끄럼 접촉 마찰시 상기 냉각롤(30)의 표면의 마모 현상이나 표면 스크래치가 형성되지 않도록 순도 90% 이상의 흑연 블록으로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 순도 99% 이상의 흑연 블록으로 이루어질 수 있으며, 보다 바람직하게는 순도 99.5% 이상의 흑연 블록으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 흑연 블록(110)에서 흑연 이외의 구성물질이 상기 냉각롤에 스크래치를 발생할 정도의 단단한 물질이 아니면서 흑연 분말이 순조롭게 분리 이탈되어 상기 냉각롤에 접촉하면서 도포될 수 있도록, 상기 흑연 블록(110)에서 흑연 함량은 80% 이상일 수 있으며, 바람직하게는 90% 이상일 수 있다.
상기 불활성 분위기 형성 단계(S20)는, 상기 냉각롤(30)의 외주면에 상기 흑연 블록의 내측면(110)을 접촉시키는 접촉 단계(S21);
상기 용강이 상기 냉각롤(30)의 외주면에 분사되어 상기 냉각롤(30)에 접촉하기 전에, 상기 냉각롤(30)의 고속 회전에 의하여 상기 냉각롤(30)의 외주면과 상기 흑연 블록(110)의 내측면이 접촉 마찰을 일으킴에 따라 상기 냉각롤(30)의 외주면에 미세한 흑연 입자를 도포하는 도포 단계(S23); 및
상기 냉각롤(30)의 외주면에 부착된 미세한 흑연 입자가 상기 용강 주변의 산소 소모와 함께 이산화탄소 불활성 분위기를 형성할 수 있도록 상기 용강 주변의 고온의 대기 상태에 의하여 산화 반응을 일으키는 산화 반응 단계(S25)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 비정질 리본 제조 단계(S10)와 상기 불활성 분위기 형성 단계(S20) 사이에 제공되고, 상기 흑연 블록(110)과 상기 냉각롤(30)의 외주면을 접촉시킬 때, 상기 흑연 블록(110)을 전후, 좌우로 이동시켜 주기 위한 이동 단계(S30)를 포함할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
10: 턴디쉬 20: 노즐
21: 노즐팁 30: 냉각롤
40: 비정질 리본 50: 박리 장치
100: 불활성 분위기 형성부 110: 흑연 블록

Claims (13)

  1. 내부에 용강을 저장하는 도가니가 설치되는 밀폐형의 턴디쉬;
    상기 턴디쉬의 외부 하단에 설치되고, 상기 도가니에 저장된 용강을 분사하기 위한 노즐;
    상기 노즐의 하부에는 상기 노즐과 일정한 간격을 유지하면서 배치되고, 상기 노즐로부터 분사되는 용강을 급냉시켜 비정질 리본을 제조하기 위한 냉각롤;
    상기 냉각롤의 외주면에 설치되고, 비정질 리본의 제조 공정 중 PFC(planar flow casting) 공정에서 상기 노즐로부터 분사되는 용강과 상기 냉각롤이 접촉하는 영역에서 상기 냉각롤과 접촉 마찰을 일으켜 상기 냉각롤의 외주면 주변에 이산화탄소(CO2) 불활성 분위기를 형성하기 위한 불활성 분위기 형성부; 및
    상기 비정질 리본을 상기 냉각롤과 분리시켜 주기 위한 박리장치
    를 포함하고,
    상기 불활성 분위기 형성부는 회전하는 상기 냉각롤의 외주면과 접촉 마찰을 발생시켜 상기 냉각롤의 외주면에 미세한 흑연 입자를 도포하기 위한 흑연 블록으로 이루어지고,
    상기 흑연 블록의 내측면은 곡면부로 형성되고, 상기 곡면부는 냉각롤의 외주면과 대응하게 형성되고,
    상기 흑연 블록의 곡면부는 상기 냉각롤의 중심과 동일한 중심을 갖고 상기 냉각롤의 외주면의 곡률 반경과 동일한 곡률 반경을 가지고,
    상기 흑연 블록의 폭은 상기 냉각롤의 폭 이상으로 형성되고,
    상기 흑연 블록에는 상기 흑연 블록과 상기 냉각롤의 외주면을 접촉시킬 때, 상기 흑연 블록을 전후, 좌우로 이동시켜 주기 위한 이동부가 설치되는 비정질 리본의 주조 분위기 형성 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 흑연 블록은 90% 이상의 순도를 가지는 비정질 리본의 주조 분위기 형성 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 흑연 블록이 상기 냉각롤과 접촉 마찰을 일으키는 위치는, 상기 노즐로부터 분사되는 용강이 상기 냉각롤에 접촉하기 직전의 지점에 위치되는 비정질 리본의 주조 분위기 형성 장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
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