KR101506682B1 - 클래드재용 수평식 연속 주조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 쌍롤 박판 주조장치의 상하 주조롤에 이중 노즐을 적용하여 이종의 금속 용탕을 공급함으로써, 이종금속간의 압하력이 향상된 박판의 클래드재를 연속 주조하기 위한 클래드재용 수평식 연속 주조장치에 관한 것이다.
본 발명은 제1금속 용탕을 수평식 주조용 쌍롤에 공급하는 상부 헤드박스와; 상기 상부 헤드박스의 하부에 설치되어 제2금속 용탕을 상기 수평식 주조용 쌍롤에 공급하는 하부 헤드박스와; 상기 상부 헤드박스에 설치되어, 상기 제1금속 용탕을 상기 수평식 주조용 쌍롤에 공급하는 상부 트랜스퍼 튜브와; 상기 하부 헤드박스에 설치되어, 상기 제2금속 용탕을 상기 수평식 주조용 쌍롤에 공급하는 하부 트랜스퍼 튜브와; 상기 상부 및 하부 트랜스퍼 튜브의 외부면에 각각 설치된 히팅 재킷과; 상기 상부 및 하부 트랜스퍼 튜브로부터 상기 제1,2금속 용탕을 동시에 받아 상기 제1,2금속 용탕을 구분하여 상기 수평식 주조용 쌍롤 사이에 각각 공급할 수 있도록 구비된 이중 노즐;을 포함하는 클래드재용 수평식 연속 주조장치를 제공한다.

Description

클래드재용 수평식 연속 주조장치{HORIZONTAL CONTINUOUS CASTING APPARATUS FOR CLAD SHEET}

본 발명은 클래드재용 수평식 연속 주조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 쌍롤 박판 주조장치의 상하 주조롤에 이중 노즐을 적용하여 이종의 금속 용탕을 공급함으로써, 이종금속간의 압하력이 향상된 박판의 클래드재를 연속 주조하기 위한 클래드재용 수평식 연속 주조장치에 관한 것이다.

일반적으로 물성치에 관련된 단일 금속 소재의 기계적 특성이나 부식 등과 같은 화학적 특성을 향상시키기 위하여 금속 소재에 다른 금속을 피복시키거나 도금을 수행하게 된다.

기존의 이종금속 주조법으로는 클래드 캐스팅, 퓨전 캐스팅 및 인버스 캐스팅 등이 있다.

이 중 상기한 클래드 캐스팅은 2개의 침지노즐과 전자기장을 이용하여 이종금속 액상 분리 후에 클래드(Clad) 응고셀을 형성하여 내부 금속을 응고시키고, 퓨전 캐스팅은 2개의 몰드를 사용하여 내부 금속을 먼저 응고시킨 후 클래드 금속을 응고시키며, 인버스 캐스팅은 고상 스트립 금속을 액상 금속층에 통과시켜 응고를 중심부에서 클래드 층으로 진행시킨다.

그러나 클래드 캐스팅은 액상/액상 계면 안정성을 유지하기가 어려우며, 퓨전 캐스팅은 융점이 다른 이종금속을 주조하기가 어렵다. 또한 인버스 캐스팅은 생산속도가 매우 낮고 표면제어가 어려운 단점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 이종 또는 동일 재질의 금속을 이용하여 생산속도가 높고 표면제어가 용이한 클래드층이 형성된 연속주조 장치가 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0074598호(2012. 07. 06. 공개)에 개시되어 있다.

그리고 연속주조공정에 의해 금속을 포함한 모든 비금속의 접합이 가능하게 함은 물론 판재 및 와이어의 형태로 성형시킬 수 있도록 된 클래드재의 연속주조 장치가 대한민국 등록특허공보 제10-0686209호(2007. 02. 15. 등록)에 개시되어 있다.

한편, 종래에는 이종의 용탕금속을 주조롤 사이에 공급하여 클래드재를 주조하는 수직식 쌍롤 박판 주조기가 고안되어 있다.

그런데, 상기한 종래의 수직식 쌍롤 박판 주조기는, 이종금속간의 두께 조절이 어렵고, 주조시 압하력이 낮아 이종금속간의 접합력이 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 수평식 쌍롤 박판 주조기에 이중 노즐을 적용하여 이종금속간의 두께 조절이 용이하고, 이종금속간 접합력이 향상되도록 한 클래드재용 수평식 연속 주조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 클래드재용 수평식 연속 주조장치는, 제1금속 용탕을 수평식 주조용 쌍롤에 공급하는 상부 헤드박스와; 상기 상부 헤드박스의 하부에 설치되어 제2금속 용탕을 상기 수평식 주조용 쌍롤에 공급하는 하부 헤드박스와; 상기 상부 헤드박스에 설치되어, 상기 제1금속 용탕을 상기 수평식 주조용 쌍롤에 공급하는 상부 트랜스퍼 튜브와; 상기 하부 헤드박스에 설치되어, 상기 제2금속 용탕을 상기 수평식 주조용 쌍롤에 공급하는 하부 트랜스퍼 튜브와; 상기 상부 및 하부 트랜스퍼 튜브의 외부면에 각각 설치된 히팅 재킷과; 상기 상부 및 하부 트랜스퍼 튜브로부터 상기 제1,2금속 용탕을 동시에 받아 상기 제1,2금속 용탕을 구분하여 상기 수평식 주조용 쌍롤 사이에 각각 공급할 수 있도록 구비된 이중 노즐;을 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 상부 및 하부 헤드박스 내에는 레벨센서와 열전대가 설치된다.

그리고 상기 하부 헤드박스에는 용탕용 펌프가 설치된다.

또한 상기 상부 및 하부 트랜스퍼 튜브는 일체형 또는 분리형으로 구비된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 기존의 수직식 쌍롤 박판주조기를 이용한 클래드재 주조장치와는 달리, 본 발명에 따른 클래드재용 수평식 연속 주조장치는 이중 노즐의 상하부 간격을 조절할 수 있어 클래딩되는 이종금속간의 두께 조절이 가능하며, 수직식에 비해 주조시 높은 압하력이 작용하기 때문에 이종금속간의 접합력을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 클래드재용 수평식 연속 주조장치의 구성을 나타낸 구성도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1에는 본 발명에 따른 클래드재용 수평식 연속 주조장치의 구성을 나타낸 구성도가 도시되어 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 클래드재용 수평식 연속 주조장치는, 예컨대, 알루미늄 합금과 같은 제1금속 용탕(S1)을 수평식 주조용 쌍롤(11)에 공급하는 상부 헤드박스(31)와, 이 상부 헤드박스(31)의 하부에 설치되어 예컨대, 마그네슘 합금과 같은 제2금속 용탕(S2)을 수평식 주조용 쌍롤(11)에 공급하는 하부 헤드박스(41)와, 상기 상부 헤드박스(31)에 설치되어 제1금속 용탕(S1)을 수평식 주조용 쌍롤(11)에 공급하는 상부 트랜스퍼 튜브(21)와, 상기 하부 헤드박스(41)에 설치되어 제2금속 용탕(S2)을 수평식 주조용 쌍롤(11)에 공급하는 하부 트랜스퍼 튜브(22)를 포함하여 구성된다.

그리고 본 발명에 따른 클래드재용 수평식 연속 주조장치에는, 상기 상부 및 하부 트랜스퍼 튜브(22)의 외부면에 각각 설치된 히팅 재킷(23)과, 상기 상부 및 하부 트랜스퍼 튜브(22)로부터 제1,2금속 용탕(S1,S2)을 동시에 받아 제1,2금속 용탕(S1,S2)을 구분하여 수평식 주조용 쌍롤(11) 사이에 각각 공급할 수 있도록 구비된 이중 노즐(13)이 구비된다.

즉, 상기 이중 노즐(13)은 제1,2금속 용탕(S1,S2)이 구분되어 수평식 주조용 쌍롤(11) 쪽으로 배출될 수 있도록 상부 및 하부 배출홀(13a,13b)이 각각 구분되어 구비된다.

따라서 상기 상부 트랜스퍼 튜브(21)는 이중 노즐(13)의 상부 배출홀(13a)에 대응되게 설치되고, 하부 트랜스퍼 튜브(22)는 이중 노즐(13)의 하부 배출홀(13b)에 대응되게 설치된다.

그리고 상기 상부 및 하부 트랜스퍼 튜브(21,22)의 일단이 상부 헤드박스(31) 및 하부 헤드박스(41)의 제1,2금속 용탕(S1,S2)의 배출구(31a,41a)에 설치되고, 타단이 이중 노즐(13)의 상부 및 하부 배출홀(13a,13b)에 대응되게 설치될 수 있으면, 상부 및 하부 트랜스퍼 튜브(21,22)는 일체형 또는 분리형으로 구비될 수 있다.

또한 상기 상부 및 하부 헤드박스(41) 내에는 제1,2금속 용탕(S1,S2)의 레벨을 측정하는 레벨센서(32)와 제1,2금속 용탕(S1,S2)의 온도를 측정하는 열전대(thermocouple)(33)가 설치되어 있다.

그리고 상기 하부 헤드박스(41)에는 제1,2금속 용탕(S1,S2)이 하부 헤드박스(41)보다 위에 있는 이중 노즐(13)로 용탕이 공급되도록 하는 용탕용 펌프(43)가 설치된다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 클래드재용 수평식 연속 주조장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도면을 다시 참조하면, 본 발명에 따른 클래드재용 수평식 연속 주조장치는, 이중 노즐(13) 및 이중 트랜스퍼 튜브 장치인 상부 및 하부 트랜스퍼 튜브(21,22)를 이용하여 이종의 금속 용탕인 제1,2금속 용탕(S1,S2)을 동시에 수평식 주조용 쌍롤(11) 사이로 공급함으로써, 박판의 클래드재(12)를 연속 주조할 수 있는 장치이다.

따라서, 기존의 수직식 쌍롤 박판주조기를 이용한 클래드재 주조장치와는 달리, 본 발명에 따른 클래드재용 수평식 연속 주조장치는 이중 노즐(13)의 상하부 간격을 조절할 수 있어, 클래딩되는 이종금속간의 두께 조절이 가능하며, 수직식에 비해 주조시 높은 압하력이 작용하여 이종금속간의 접합력이 향상될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

11 : 수평식 주조용 쌍롤
13 : 이중 노즐
21 : 상부 트랜스퍼 튜브
22 : 하부 트랜스퍼 튜브
23 : 히팅 재킷
31 : 상부 헤드박스
32 : 레벨센서
33 : 열전대
41 : 하부 헤드박스
43 : 용탕용 펌프

Claims (4)

1. 제1금속 용탕을 수평식 주조용 쌍롤에 공급하는 상부 헤드박스와;
   상기 상부 헤드박스의 하부에 설치되어 제2금속 용탕을 상기 수평식 주조용 쌍롤에 공급하는 하부 헤드박스와;
   상기 상부 헤드박스에 설치되어, 상기 제1금속 용탕을 상기 수평식 주조용 쌍롤에 공급하는 상부 트랜스퍼 튜브와;
   상기 하부 헤드박스에 설치되어, 상기 제2금속 용탕을 상기 수평식 주조용 쌍롤에 공급하는 하부 트랜스퍼 튜브와;
   상기 상부 및 하부 트랜스퍼 튜브의 외부면에 각각 설치된 히팅 재킷과;
   상기 상부 및 하부 트랜스퍼 튜브로부터 상기 제1,2금속 용탕을 동시에 받아 상기 제1,2금속 용탕을 구분하여 상기 수평식 주조용 쌍롤 사이에 각각 공급할 수 있도록 구비된 이중 노즐;을 포함하되,
   상기 이중 노즐은 상기 제1,2금속 용탕이 구분되어 상기 수평식 주조용 쌍롤 쪽으로 배출될 수 있도록 상부 및 하부 배출홀이 각각 구분되어 구비되고,
   그리고, 상기 하부 헤드박스에는 용탕용 펌프가 설치되며,
   또한, 상기 상부 및 하부 헤드박스 내에는 레벨센서와 열전대가 설치되고,
   그리고, 상기 상부 및 하부 트랜스퍼 튜브는 일체형으로 구비된 것을 특징으로 하는 클래드재용 수평식 연속 주조장치.
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