KR101850614B1 - Apparatus of manufacturing ingot for vacuum induction melting furnace - Google Patents

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KR101850614B1
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Abstract

용강이 몰드 상부에서 응고되는 과정 중 나타나는 수축공의 발생을 방지하여 양질의 잉곳을 제조할 수 있는 잉곳 제조 장치에 관하여 개시한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본체와, 본체에 구비되며, 공급받은 용강을 응고시켜 잉곳을 성형하는 몰드를 수용하는 몰드챔버와, 몰드를 향해 이동 가능하게 본체에 결합되며, 적어도 용강의 공급 전에 몰드를 예열하는 몰드예열부와, 본체에 결합되어 적어도 몰드 내부로 용강이 공급된 후 몰드상에서 응고 중인 잉곳을 용해하는 잉곳용해부를 포함하는 잉곳 제조 장치가 제공될 수 있다.
An ingot manufacturing apparatus capable of manufacturing a high-quality ingot by preventing the occurrence of shrinkage holes appearing during the process of solidification of molten steel at an upper portion of the mold.
According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an ingot including a main body, a mold chamber provided in the main body and accommodating a mold for solidifying the supplied molten steel to mold the ingot, There is provided an ingot manufacturing apparatus comprising a mold preheating section for preheating a mold and an ingot melting section which is connected to the main body and at least dissolves the ingot which is solidified on the mold after molten steel is supplied into the mold.

Description

잉곳 제조 장치{APPARATUS OF MANUFACTURING INGOT FOR VACUUM INDUCTION MELTING FURNACE}[0001] APPARATUS OF MANUFACTURING INGOT FOR VACUUM INDUCTION MELTING FURNACE [0002]

본 발명은 잉곳 제조 장치 예컨대, 진공용해로의 잉곳 제조 장치로서, 더욱 상세하게는 용강이 몰드 상부에서 응고되는 과정 중 나타나는 수축공의 발생을 방지하여 양질의 잉곳을 제조할 수 있는 잉곳 제조 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an ingot manufacturing apparatus, for example, an ingot manufacturing apparatus for a vacuum melting furnace, and more particularly, to an ingot manufacturing apparatus capable of manufacturing a high-quality ingot by preventing the occurrence of shrinkage holes appearing during molten steel solidification will be.

진공용해로는 내부를 진공상태로 만들어 금속을 용해하는 노(爐)로서, 이러한 진공용해로를 이용하면 주위로부터의 오염을 방지하며, 금속 중의 가스 함유량을 낮출 수 있는 장점이 있다. The vacuum melting furnace is a furnace in which the interior of the vacuum melting furnace is vacuumed to dissolve metal. When such a vacuum melting furnace is used, there is an advantage that contamination from the surroundings can be prevented and the gas content in the metal can be lowered.

잉곳은 금속 또는 합금을 한번 녹인 다음 몰드에 넣어 굳힌 것을 말한다. 예를 들어, 철강의 생산공정에서 전로, 평로, 전기로 등에서 얻어진 용강을 몰드에 부어 냉각시키면 잉곳(또는 '강괴'라 함)이 된다. 그리고 이러한 공정을 조괴 공정이라 한다.An ingot is a metal or alloy melted once and then put into a mold and hardened. For example, molten steel obtained from a converter, flat furnace, electric furnace, etc. in the production process of steel is poured into a mold and cooled to become an ingot (or 'ingot'). This process is called the graining process.

이와 같이 제조된 잉곳은 그대로 압연 되거나 또는 분괴 후 압연 되어 철강제품으로 만들어진다. 한편, 이러한 조괴, 분괴 공정을 생략하고 직접 용강을 주조하는 연속주조의 방법도 이용되고 있다.
The ingot thus produced is rolled or rolled after being crushed and made into a steel product. On the other hand, a continuous casting method of directly casting molten steel by omitting the above-mentioned coarse-graining and crushing steps is also used.

한편, 진공용해로에서 용해된 고온(예: 1530℃ 등)의 용강은 몰드에 부어 응고된다. 이때 몰드에 주입된 용강은 몰드의 하부에서부터 먼저 응고되며, 출탕 이후 몰드의 상부에서 응고가 마무리된다. On the other hand, molten steel which is dissolved in a vacuum melting furnace (for example, 1530 ° C) is poured into a mold and solidified. At this time, the molten steel injected into the mold first coagulates from the lower part of the mold, and the coagulation finishes at the upper part of the mold after the spouting.

이때, 몰드의 상부에서 용강이 응고될 때, 몰드의 내측 중앙 부위보다 몰드의 외부 영역이 먼저 응고되는데, 나중에 응고되는 내측 중앙 부위에서 함몰되는 형상이 나타나는데, 이를 수축공이라 한다.
At this time, when the molten steel is solidified at the upper part of the mold, the outer region of the mold first coagulates rather than the inner central portion of the mold, and a shape depressed at the inner central portion which solidifies later is called a shrinkage cavity.

종래의 경우에는 잉곳의 내부에서 수축공(또는 핀 홀)이 발생되는 것을 방지하기 위해, 몰드의 상부에서 용강이 먼저 응고되는 것을 방지하고자 별도 부재(이를 '핫탑'이라 함)를 몰드의 상부에 설치하였다. In order to prevent the occurrence of shrinkage holes (or pinholes) in the ingot in the conventional case, a separate member (referred to as a " hot tower " Respectively.

핫탑은 톱밥과 가탄재를 성형하여 원형 파이프 형태로 만든 것으로, 몰드의 상부에 설치된 상태로 태워져 용강의 온도가 서서히 냉각될 수 있게 해주었다. The hot-top is a circular pipe made of sawdust and gauze, which is mounted on the top of the mold, allowing the temperature of the molten steel to cool slowly.

하지만, 이러한 종래의 방식에 따르면, 탑을 통해 제공받을 수 있는 발열량은 충분하지 않았으며, 고가의 소재를 낭비함에 따른 비용 증가 문제가 있었다.However, according to this conventional method, the amount of heat that can be supplied through the tower is not sufficient, and there has been a problem of cost increase due to wasting expensive materials.

또한, 핫탑을 태울 때 발생하는 불순물이 용탕 내부로 침투하여 제품 품질을 저하시키는 원인이 되었으며, 먼지 등의 오염물질이 설비를 오염시키거나 설비 진공도에 악영향을 끼치는 원인이 되었다.
In addition, the impurities generated when the hot tower was burned infiltrated into the molten metal, thereby deteriorating the quality of the product, and pollutants such as dust contaminated the facility and adversely affected the vacuum degree of the facility.

관련된 선행기술로는 대한민국 공개특허공보 제2002-0051466호가 있으며, 상기 선행문헌에는 보조 주형을 이용한 강괴 주조방법에 관한 내용이 개시되어 있다.
Related prior art is Korean Patent Publication No. 2002-0051466, which discloses a method of casting a steel ingot using an auxiliary casting.

본 발명의 목적은, 용강이 몰드 상부에서 응고되는 과정 중 나타나는 수축공의 발생을 방지하여 양질의 잉곳을 제조할 수 있는 잉곳 제조 장치를 제공함에 있다.
It is an object of the present invention to provide an ingot manufacturing apparatus capable of manufacturing a high-quality ingot by preventing the occurrence of shrinkage voids appearing during the process of solidifying molten steel in the upper part of the mold.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problem (s), and other problems not mentioned here will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본체; 상기 본체에 구비되며, 공급받은 용강을 응고시켜 잉곳을 성형하는 몰드를 수용하는 몰드챔버; 상기 몰드를 향해 이동 가능하게 상기 본체에 결합되며, 적어도 용강의 공급 전에 상기 몰드를 예열하는 몰드예열부; 및 상기 본체에 결합되어 적어도 상기 몰드 내부로 용강이 공급된 후 상기 몰드상에서 응고 중인 잉곳을 용해하는 잉곳용해부;를 포함하는 잉곳 제조 장치가 제공될 수 있다.
According to an embodiment of the present invention, A mold chamber provided in the main body and housing a mold for solidifying the supplied molten steel to form an ingot; A mold preheater coupled to the body so as to be movable toward the mold and preheating the mold before feeding at least molten steel; And an ingot dissolving unit coupled to the body to dissolve the ingot being solidified on the mold after at least molten steel is supplied into the mold.

바람직하게는, 상기 몰드챔버의 몰드에는 진공용해로의 메인챔버로부터 용강이 공급되어 진공용해로의 잉곳 제조 장치로 제공될 수 있으며, 상기 몰드예열부는 상기 몰드의 상부를 예열할 수 있으며, 상기 잉곳용해부는 상기 몰드의 상부에서 상기 잉곳을 아크를 이용하여 용해할 수 있다.
Preferably, molten steel may be supplied to the mold of the mold chamber from the main chamber of the vacuum melting furnace to be supplied to the ingot manufacturing apparatus of the vacuum melting furnace. The mold preheating section may preheat the upper portion of the mold, The ingot may be melted using an arc at the top of the mold.

바람직하게는, 상기 몰드예열부는, 내측에 중공부를 구비하며, 상기 중공부를 통해 상기 몰드의 상부를 둘러 감싸는 예열몸체; 상기 예열몸체에 내장되며, 상기 몰드의 상부를 예열하도록 설정온도로 발열하는 발열부; 및 상기 예열몸체와 상기 발열부 사이에 채워지는 단열부;를 포함할 수 있다.Preferably, the mold preheating unit includes a preheating body having an inner hollow portion and surrounding the upper portion of the mold through the hollow portion; A heating unit built in the preheating body and generating heat at a predetermined temperature to preheat the upper portion of the mold; And a heat insulating portion filled between the preheating body and the heat generating portion.

또한, 상기 몰드예열부는, 상기 발열부의 발열온도를 측정하는 온도검출부; 및 상기 온도검출부로부터 측정된 발열온도에 관한 신호를 전달받아 기준온도와 비교하여 상기 발열부가 설정온도로 발열하도록 제어하는 온도제어부;를 포함할 수 있다.  The mold preheater may further include: a temperature detector for measuring a heat generation temperature of the heating unit; And a temperature control unit for receiving a signal related to the heating temperature measured by the temperature detecting unit and comparing the reference temperature with the reference temperature to control the heating unit to generate heat at a set temperature.

또한, 상기 몰드예열부는, 상기 본체에 결합되어 상기 예열몸체를 상하로 이동시키는 실린더부; 및 상기 실린더부의 작동로드와 상기 예열몸체 사이에 연결되는 고정부재;를 포함할 수 있다.
The mold preheating unit may include a cylinder unit coupled to the body to move the preheating body up and down; And a fixing member connected between the operation rod of the cylinder part and the preheating body.

바람직하게는, 상기 잉곳용해부는, 상기 몰드의 상부에서 응고 중인 잉곳을 향해 아크를 발생시키는 아크발생부; 상기 본체로부터 상기 아크발생부를 상기 몰드의 상부까지 이동시키는 승강구동부; 및 상기 승강구동부에 의해 상기 몰드의 상부까지 이동한 상기 아크발생부를 상기 응고 중인 잉곳을 용해시킬 위치로 수평 이동시키는 수평구동부;를 포함할 수 있다.
Preferably, the ingot dissolving portion includes an arc generating portion for generating an arc toward the ingot being solidified at the upper portion of the mold; An elevation driving part for moving the arc generating part from the main body to the upper part of the mold; And a horizontal driving unit for horizontally moving the arc generating unit moved to an upper portion of the mold by the elevation driving unit to a position for dissolving the ingot under solidification.

바람직하게는, 상기 아크발생부는, 볼 부재를 구비하는 로드몸체; 및 상기 로드몸체에 결합되어 아크가 발생되는 노즐부;를 포함할 수 있다. Preferably, the arc generating unit includes: a rod body having a ball member; And a nozzle unit coupled to the rod body to generate an arc.

또한, 상기 아크발생부는, 상기 볼 부재가 유동 가능하게 상기 볼 부재를 감싸 결합되는 볼 캡; 및 상기 노즐부는 관통시키고 상기 볼 부재의 하부는 지지하여, 상기 로드몸체의 틸팅을 가능하게 해주는 볼 플랜지;를 포함할 수 있다.
The arc generating unit may include: a ball cap having the ball member movably engaged with the ball member; And a ball flange for penetrating the nozzle portion and supporting the lower portion of the ball member to enable tilting of the rod body.

바람직하게는, 상기 본체는 상하로 간격을 두고 상기 몰드챔버에 마주하여 상하로 이동하는 상부몸체 및 하부몸체를 포함하며, 상기 승강구동부는, 상기 아크발생부의 승강에 필요한 회전력을 제공하는 제1 구동모터; 및 상기 상부몸체와 상기 하부몸체 사이에 결합되며, 상기 제1 구동모터로부터 제공된 회전력을 전달받아 상기 아크발생부와 연결된 승강몸체를 승강시키는 제1 구동스크류;를 포함할 수 있다. Preferably, the main body includes an upper body and a lower body which vertically move up and down to face the mold chamber, and the elevation driving unit includes a first driving unit for providing a rotational force necessary for raising and lowering the arc generating unit, motor; And a first driving screw that is coupled between the upper body and the lower body and receives a rotational force from the first driving motor to lift the elevating body connected to the arc generating part.

그리고 상기 수평구동부는, 상기 승강몸체에 결합되며, 상기 아크발생부를 전후로 이동시키는데 필요한 회전력을 제공하는 제2 구동모터와, 상기 제2 구동모터로부터 제공된 회전력을 전달받아 상기 아크발생부를 전후로 이동시키는 제2 구동스크류를 포함하는 전후구동부; 및 상기 승강몸체에 결합되며, 상기 아크발생부를 좌우로 이동시키는데 필요한 회전력을 제공하는 제3 구동모터와, 상기 제3 구동모터로부터 제공된 회전력을 전달받아 상기 아크발생부를 좌우로 이동시키는 제3 구동스크류를 포함하는 좌우구동부;를 포함할 수 있다.
The horizontal driving unit may include a second driving motor coupled to the lifting body to provide a rotational force necessary to move the arc generating unit forward and backward and a second driving motor coupled to the elevating body to move the arc generating unit forward and backward, A front and rear driving unit including two driving screws; A third driving motor coupled to the lifting body to provide a rotational force required to move the arc generating unit to the left and right, and a third driving screw that receives the rotational force provided from the third driving motor to move the arc generating unit to the left and right, And a left and a right driving unit.

바람직하게는, 상기 본체는, 상기 몰드의 상부에서 응고 중인 잉곳을 아크를 이용하여 용해시킬 때 상기 몰드 내부를 살펴볼 수 있는 점검창;을 포함할 수 있다.
Preferably, the main body may include a check window which can be seen inside the mold when an ingot which is solidifying at the top of the mold is dissolved by using an arc.

본 발명에 의하면, 진공용해로에서 출탕된 용탕이 응고 과정에서 굳지 않도록 가열함으로써, 몰드 상부에서 용탕의 응고속도를 지연시킬 수 있다. 이에 따라, 몰드 상부의 용탕이 잉곳 중앙부로 유동하게 하여 종래의 경우 잉곳 상부에서 발생되었던 수축공(및 핀 홀 포함)의 발생을 방지하여 양질의 잉곳을 제공할 수 있도록 해준다.
According to the present invention, the solidification speed of the molten metal can be delayed at the upper portion of the mold by heating the molten metal in the vacuum melting furnace not to solidify during the solidification process. Accordingly, the molten metal in the upper portion of the mold flows into the central portion of the ingot, thereby preventing generation of shrinkage holes (including pinholes) generated in the upper portion of the ingot in the conventional case, thereby providing a high quality ingot.

또한, 본 발명에 의하면, 몰드의 예열 및 아크를 이용한 잉곳 용해 방식을 적용하여 몰드에 함유된 수분을 제거함으로써, 잉곳 내부에서의 수축공(및 핀 홀 포함)의 발생을 억제시켜 제품 품질을 향상시킬 수 있다.
Further, according to the present invention, by removing the moisture contained in the mold by applying the ingot dissolution method using the preheating and the arc of the mold, generation of shrinkage holes (including pinholes) in the ingot is suppressed to improve the product quality .

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
The above and other objects, features and advantages of the present invention will be more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 진공용해로의 잉곳 제조 장치를 간략히 도시한 전체 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따르는 몰드예열부와 잉곳용해부를 간략히 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따르는 몰드예열부를 간략히 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따르는 몰드예열부 및 잉곳용해부의 작용을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 진공용해로의 잉곳 제조 장치에서 본체, 몰드예열부, 잉곳용해부를 간략히 도시한 정면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 진공용해로의 잉곳 제조 장치에서 수평구동부를 간략히 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 진공용해로의 잉곳 제조 장치를 이용하여 몰드 상부를 예열하는 모습(a)과, 몰드의 상부에서 응고 중인 잉곳을 아크 발생을 통해 용해하는 모습(b)을 나타낸 도면이다.
Fig. 1 is an overall configuration diagram briefly showing an ingot manufacturing apparatus for a vacuum melting furnace according to an embodiment of the present invention.
2 is a view schematically showing a mold preheating part and an ingot melting part according to an embodiment of the present invention.
3 is a view schematically showing a mold preheating section according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining the action of the mold preheating part and the ingot melting part according to the embodiment of the present invention.
5 is a front view schematically showing a main body, a mold preheating portion, and an ingot melting portion in an ingot manufacturing apparatus for a vacuum melting furnace according to an embodiment of the present invention.
6 is a view schematically showing a horizontal driving unit in an ingot manufacturing apparatus of a vacuum melting furnace according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a view showing a state (a) of preheating an upper portion of a mold by using an apparatus for producing an ingot of a vacuum melting furnace according to an embodiment of the present invention and a state (b) of dissolving the solidified ingot through arc generation at the upper portion of the mold FIG.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 고안의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.
It is to be understood that the present invention is not limited to the disclosed embodiments, but may be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the exemplary embodiments set forth herein, It is provided to inform.

진공용해로는 내부를 진공상태로 만들어 금속을 용해하는 노(爐)로서, 이러한 진공용해로를 이용하면 주위로부터의 오염을 방지하며, 금속 중의 가스 함유량을 낮출 수 있는 장점이 있다. The vacuum melting furnace is a furnace in which the interior of the vacuum melting furnace is vacuumed to dissolve metal. When such a vacuum melting furnace is used, there is an advantage that contamination from the surroundings can be prevented and the gas content in the metal can be lowered.

잉곳은 금속 또는 합금을 한번 녹인 다음 몰드에 넣어 굳힌 것을 말한다. 예를 들어, 철강의 생산공정에서 전로, 평로, 전기로 등에서 얻어진 용강을 몰드에 부어 냉각시키면 잉곳(또는 '강괴'라 함)이 된다. 그리고 이러한 공정을 조괴 공정이라 한다. 이와 같이 제조된 잉곳은 그대로 압연 되거나 또는 분괴 후 압연 되어 철강제품으로 만들어진다.
An ingot is a metal or alloy melted once and then put into a mold and hardened. For example, molten steel obtained from a converter, flat furnace, electric furnace, etc. in the production process of steel is poured into a mold and cooled to become an ingot (or 'ingot'). This process is called the graining process. The ingot thus produced is rolled or rolled after being crushed and made into a steel product.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 진공용해로의 잉곳 제조 장치를 간략히 도시한 전체 구성도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따르는 몰드예열부와 잉곳용해부를 간략히 도시한 도면이다. FIG. 1 is an overall schematic view showing an ingot manufacturing apparatus for a vacuum melting furnace according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view schematically showing a mold preheating section and an ingot melting section according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 진공용해로의 잉곳 제조 장치(100)는 본체(110), 몰드챔버(3), 몰드예열부(130, 도 2 참조), 그리고 잉곳용해부(150, 도 5 참조)를 포함한다. 여기서 잉곳용해부(150, 도 5 참조)는 아크발생부(160, 도 2 참조), 승강구동부(170, 도 5 참조), 수평구동부(180, 도 5 참조)를 포함하여 구성될 수 있다.
1 and 2, an ingot manufacturing apparatus 100 for a vacuum melting furnace according to an embodiment of the present invention includes a main body 110, a mold chamber 3, a mold preheating section 130 (see FIG. 2) And a dissolving portion 150 (see Fig. 5). 5) may include an arc generating unit 160 (see FIG. 2), an elevating driving unit 170 (see FIG. 5), and a horizontal driving unit 180 (see FIG. 5).

본체(110)는 도 1에 도시된 바와 같이 진공용해로의 메인챔버(1) 일측에 인접하여 배치될 수 있는데, 하부에는 몰드(10)가 수용되는 몰드챔버(3)가 형성된다. The main body 110 may be disposed adjacent to one side of the main chamber 1 of the vacuum melting furnace as shown in FIG. 1, and a mold chamber 3 in which the mold 10 is accommodated is formed below the main chamber 1.

이러한 본체(110)는 몰드챔버(3)의 상부로 상부몸체(111), 하부몸체(113), 그리고 이들 사이에서 승강하는 승강몸체(115)를 포함하여 구성된다.The main body 110 includes an upper body 111, a lower body 113, and a lifting body 115 that is raised and lowered between the upper body 111 and the upper body.

구체적으로는 상부몸체(111), 하부몸체(113), 승강몸체(115)는 수평 방향으로 배치된 판상의 부재로 이루어질 수 있다. Specifically, the upper body 111, the lower body 113, and the lifting body 115 may be formed of a plate-shaped member arranged in the horizontal direction.

또한, 상부몸체(111)와 하부몸체(113)는 일정한 간격을 유지하며 몰드챔버(3)에 마주하여 상하로 이동할 수 있다. Also, the upper body 111 and the lower body 113 can be moved up and down to face the mold chamber 3 while maintaining a constant gap.

한편, 승강몸체(115)는 이들 상부몸체(111)와 하부몸체(113) 사이에서 위 아래로 승강 동작이 가능하도록 구성될 수 있는데, 승강몸체(115)의 승강 동작은 후술될 승강구동부(170, 도 5 참조)에 의해 가능해 질 수 있다. 이에 관한 구체적인 설명은 도 5의 설명 시 다루기로 한다.The lifting and lowering operation of the lifting body 115 can be performed by the lifting and lowering driving unit 170 (described later), which will be described later, , See Fig. 5). A detailed description thereof will be described with reference to FIG.

몰드챔버(3)는 진공용해로의 메인챔버(1)로부터 공급받은 용강을 응고시켜 잉곳을 성형하는 몰드(10)를 수용할 수 있다. The mold chamber 3 can accommodate the mold 10 for solidifying the molten steel supplied from the main chamber 1 of the vacuum melting furnace to mold the ingot.

예컨대, 이러한 몰드챔버(3)는 진공용해로의 메인챔버(1)에 근접하여 배치된 본체(110)의 하부에 구비될 수 있다.For example, such a mold chamber 3 may be provided at a lower portion of the main body 110 disposed close to the main chamber 1 of the vacuum melting furnace.

바람직하게는, 메인챔버(1)에서 공급된 용강은 몰드(10)에 채워져 몰드챔버(3)로 이송되는데, 이는 몰드챔버(3) 내부로 주행 가능한 대차부(20)에 의해 가능해 질 수 있다. 이러한 대차부(20)는 실린더 등과 같이 정해진 방향으로 진퇴 가능한 작동로드(또는 작동 램) 등을 포함하는 대차이송부(30)에 의해 주행될 수 있다.Preferably, the molten steel supplied from the main chamber 1 is filled into the mold 10 and transferred to the mold chamber 3, which can be made possible by the bogie 20 which can travel into the mold chamber 3 . The bogie portion 20 can be driven by a bogie transfer portion 30 including a working rod (or working ram) which can be advanced and retreated in a predetermined direction such as a cylinder or the like.

이와 같이 구성됨에 따라, 몰드챔버(3)의 내부로 용강이 채워진 몰드(10)가 수납되며, 몰드챔버(3) 내부에서 잉곳으로 성형될 수 있다.
With this structure, the mold 10 filled with molten steel into the mold chamber 3 is housed and can be molded into the ingot inside the mold chamber 3. [

몰드예열부(130, 도 2 참조)는 진공용해로의 메인챔버(1)로부터 몰드(10)로 용강이 공급되기에 앞서, 수축공(SC, 도 7 참조)이 형성되는 것을 방지하도록 몰드(10)의 상부를 설정온도로 가열(이를 이하 '예열'이라 함)한다.The mold preheating section 130 (see FIG. 2) is provided to prevent molds 10 (see FIG. 7) from being formed before the molten steel is supplied from the main chamber 1 of the vacuum melting furnace to the mold 10 ) Is heated to a set temperature (hereinafter referred to as " preheating ").

몰드예열부(130)는 도 2에 도시된 바와 같이 본체(110, 도 1 참조)에 결합 가능한데, 구체적으로는 몰드챔버(3, 도 1 참조) 내에 수납된 몰드(10, 도 1 참조)에 대항하여 상하로 이동 가능하게 형성될 수 있다.The mold preheating section 130 can be coupled to the main body 110 (see FIG. 1) as shown in FIG. 2, and specifically to the mold 10 (see FIG. 1) accommodated in the mold chamber 3 It can be formed so as to be movable up and down.

도 3은 몰드예열부(130)를 확대 도시한 도면이다. 3 is an enlarged view of the mold preheating section 130. As shown in FIG.

도 3을 참조하면, 몰드예열부(130)는 예열몸체(131), 발열부(133), 그리고 단열부(134)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3, the mold preheating section 130 may include a preheating body 131, a heat generating section 133, and a heat insulating section 134.

예열몸체(131)는 내측에 중공부(131a)를 갖는 사각 틀 형태의 부재를 말한다. The preheating body 131 refers to a member in the form of a rectangular frame having a hollow portion 131a on the inner side.

이러한 예열몸체(131)의 중공부(131a)는 몰드(10, 도 4 참조)의 크기에 비해 상대적으로 크게 형성되는 것이 바람직하다. 이와 같이 형성됨에 따라 예열몸체(131)는 몰드(10, 도 4)의 상부를 둘러 감싸도록 배치될 수 있다. It is preferable that the hollow portion 131a of the preheating body 131 is relatively large compared to the size of the mold 10 (see FIG. 4). As such, the preheating body 131 may be arranged to surround the upper portion of the mold 10 (FIG. 4).

발열부(133)는 예열몸체(131)에 내장되는데, 이러한 발열부(133)는 외부 전원에 의해 설정온도로 발열되어 몰드(10, 도 4 참조)의 상부를 예열할 수 있다.The heat generating unit 133 is installed in the preheating body 131. The heat generating unit 133 generates heat at a preset temperature by an external power source to preheat the upper portion of the mold 10 (see FIG. 4).

이러한 발열부(133)에 의해 예열되는 온도는 700~800℃ 범위 내에서 정해질 수 있는데, 이와 같은 설정온도는 잉곳 제조에 따른 공정 조건 및 작업자의 선택에 따라 적절히 변경될 수 있다. The temperature preheated by the heat generating part 133 can be set within a range of 700 to 800 ° C. Such a set temperature can be appropriately changed according to the process conditions for manufacturing the ingot and the operator's choice.

그리고 발열부(133)는 텅스텐 합금 등의 발열 소재가 이용될 수 있는데, 이에 한정되지 않는다. The heat generating part 133 may be made of a heat generating material such as a tungsten alloy, but is not limited thereto.

단열부(133)는 예열몸체(131)와 발열부(133) 사이에 채워지는 내화용 단열소재를 의미한다. 이러한 단열부(133)에는 다양한 소재가 이용 가능한데, 특정 소재로 한정되지 않는다.The heat insulating portion 133 refers to a heat insulating material for refractory which is filled between the preheating body 131 and the heat generating portion 133. Various materials can be used for the heat insulating portion 133, but it is not limited to a specific material.

한편, 본 발명의 실시예에 따르는 몰드예열부(130)는 온도검출부(135)와 온도제어부(136)를 더 포함할 수 있다. The mold preheater 130 according to the embodiment of the present invention may further include a temperature detector 135 and a temperature controller 136.

온도검출부(135)는 발열부(133)에 의해 예열몸체(131)를 통해 발열되는 온도를 측정할 수 있다. The temperature detecting unit 135 can measure the temperature of the heat generated by the heating unit 133 through the preheating body 131.

이러한 온도검출부(135)는 열전대 등의 온도센서가 이용 가능한데, 바람직하게는 예열몸체(131)의 여러 지점에서 온도를 측정하여 측정 정확도를 높일 수 있도록 다수 개의 온도검출부(135)가 구비될 수 있다. The temperature detector 135 may be a temperature sensor such as a thermocouple. Preferably, the temperature detector 135 may include a plurality of temperature detectors 135 for measuring temperature at various points of the preheating body 131 to increase measurement accuracy .

온도제어부(136)는 온도검출부(135)로부터 측정된 온도 신호를 전달받아 몰드(10, 도 4 참조)의 상부를 예열하기 위해 설정한 온도(이를 '기준온도'라 함)와 비교하여 발열부(133)가 정해진 온도로 발열하도록 제어한다.The temperature control unit 136 receives the measured temperature signal from the temperature detection unit 135 and compares the measured temperature signal with the reference temperature to preheat the upper portion of the mold 10 (133) to generate heat at a predetermined temperature.

그리고 몰드예열부(130)는 예열몸체(131)를 상하로 이동시키는 실린더부(137)와 실린더부(137)와 예열몸체(131) 사이를 연결하는 고정부재(139)를 포함한다. The mold preheating section 130 includes a cylinder section 137 for moving the preheating body 131 up and down and a fixing member 139 for connecting the cylinder section 137 and the preheating body 131.

실린더부(137)는 도 2에 도시된 바와 같이 본체(110, 도 1 참조)에 결합되며 상하로 이동 가능한 작동로드(138)를 구비한다. 그리고 이러한 작동로드(138)의 상하 이동에 연동하여 예열몸체(131)의 상하 위치가 조절될 수 있다. The cylinder portion 137 is coupled to the main body 110 (see FIG. 1) as shown in FIG. 2 and includes an up-and-down movable operation rod 138. The vertical position of the preheating body 131 can be adjusted in conjunction with the upward and downward movement of the operating rod 138.

이러한 작동로드(138)에는 씰 부재(138a)가 구비될 수 있다. 씰 부재(138a)는 작동로드(138)가 관통 설치되는 부분에 결합되어 밀폐 성능이 확보될 수 있게 해주며, 이의 형상 및 재질 등은 특정 형태로 제한되지 않는다. The operation rod 138 may be provided with a seal member 138a. The seal member 138a is coupled to a portion through which the operation rod 138 is inserted so that the sealing performance can be ensured. The shape and material of the seal member 138a are not limited to a specific shape.

고정부재(139)는 실린더부(137)의 작동로드(138)와 예열몸체(131)의 상부 사이를 연결하여 이들을 고정시켜주는 역할을 한다. The fixing member 139 connects between the operating rod 138 of the cylinder portion 137 and the upper portion of the preheating body 131 and serves to fix them.

예컨대, 고정부재(139)의 일단(즉, 상단)은 작동로드(138)의 하단에 연결되고, 고정부재(139)의 타단(즉, 하단)은 예열몸체(131)의 상부에 연결될 수 있다. For example, one end (i.e., upper end) of the fixing member 139 is connected to the lower end of the actuating rod 138, and the other end (i.e., lower end) of the fixing member 139 can be connected to the upper portion of the preheating body 131 .

구체적으로 설명하면, 실린더부(137)는 예열몸체(131)의 양측 각각을 향하여 2개가 구비될 수 있다. 2개의 실린더부(137)에는 상하로 이동하는 작동 로드(138)가 하나씩 구비되며, 작동로드(138)에 고정부재(139)의 일단(즉, 상단)이 연결될 수 있다. Specifically, two cylinder portions 137 may be provided toward both sides of the preheating body 131. One end (that is, the upper end) of the fixing member 139 may be connected to the actuating rod 138. The two actuating rods 138 may be vertically moved.

고정부재(139)의 타단(즉, 하단)은 예열몸체(131)의 양측 각각에 대해 2개의 고정부위를 갖도록

Figure 112016091127652-pat00001
형상으로 분기되어 연결될 수 있다. 이를 위해, 예열몸체(131)의 상부에는 고정부재(139)의 타단(즉, 하단)이 삽입 고정되기 위한 4개의 고정홈(131b)이 각 모서리마다 하나씩 마련될 수 있다.
The other end (that is, the lower end) of the fixing member 139 has two fixing portions for each of both sides of the preheating body 131
Figure 112016091127652-pat00001
And can be branched and connected. To this end, four fixing grooves 131b for inserting and fixing the other end (i.e., lower end) of the fixing member 139 may be provided on the upper part of the preheating body 131, one for each corner.

잉곳용해부(150, 도 5 참조)는 본체(110, 도 5 참조)에 결합될 수 있다. 이러한 잉곳용해부(150, 도 5 참조)는 몰드(10, 도 5 참조)의 상부에서 응고 중인 잉곳을 아크를 이용하여 용하는 역할을 한다. 이를 위해, 잉곳용해부(150)는 도 5에 도시된 것처럼 아크발생부(160), 승강구동부(170), 그리고 수평구동부(180)를 포함할 수 있다.The ingot dissection 150 (see FIG. 5) may be coupled to the body 110 (see FIG. 5). The ingot dissolving unit 150 (see FIG. 5) serves to dissolve the solidified ingot at the upper portion of the mold 10 (see FIG. 5) by using the arc. For this purpose, the ingot dissolving unit 150 may include an arc generating unit 160, an elevation driving unit 170, and a horizontal driving unit 180 as shown in FIG.

아크발생부(160)는 몰드(10)의 상부에서 응고 중인 잉곳을 향해 아크를 발생시킬 수 있다. 그리고 승강구동부(170)는 본체(110)에 결합되며 아크발생부(160)를 몰드(10)의 상부까지 이동시켜주는 역할을 담당한다. 그리고 수평구동부(180)는 승강구동부(170)에 의해 몰드(10)의 상부까지 이동한 아크발생부(160)(더 구체적으로는 노즐부(163) 임)를 응고 중인 잉곳(S)을 용해시킬 위치로 수평으로 이동시켜주는 역할을 한다.
The arc generating portion 160 can generate an arc toward the solidifying ingot at the upper portion of the mold 10. [ The elevator driving part 170 is coupled to the main body 110 and moves the arc generating part 160 to the upper part of the mold 10. The horizontal driving unit 180 dissolves the ingot S which is solidifying the arc generating unit 160 (more specifically, the nozzle unit 163) moved to the upper portion of the mold 10 by the elevation driving unit 170 To the position to be moved.

아크발생부(160)에 관하여 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.The arc generating unit 160 will be described with reference to FIG.

도 2를 참조하면, 아크발생부(160)는 상하로 길게 연결되어 로드(Rod) 형상으로 제공되는 로드몸체(161)와 로드몸체(161)의 선단에 결합되어 아크를 발생시키는 노즐부(163)를 포함한다.2, the arc generating unit 160 includes a rod body 161 which is vertically long and connected to the rod body 161, and a nozzle unit 163 coupled to the end of the rod body 161 to generate an arc ).

노즐부(163)는 승강구동부(170, 도 5 참조) 및 수평구동부(180, 도 5 참조)에 의해 몰드(10, 도 5 참조)의 상부에서 응고 중인 잉곳(S)을 향해 이동(및 틸팅) 가능하며, 아크를 발생시켜 응고 중이 잉곳(S)을 용해시킬 수 있다.The nozzle portion 163 is moved (and tilted) toward the solidifying ingot S at the upper portion of the mold 10 (see Fig. 5) by the elevation driving portion 170 (see Fig. 5) and the horizontal driving portion 180 ), And an arc is generated to dissolve the ingot (S) in solidification.

즉, 노즐부(163)에서 발생된 아크를 이용하여 수축공(SC, 도 7 참조)을 제거할 수 있다.That is, the shrinkage hole SC (see FIG. 7) can be removed by using the arc generated in the nozzle unit 163.

이때, 로드몸체(161)가 몰드챔버(3, 도 1 참조)를 통과하는 부위에는 별도로 도시하진 않았으나 다양한 씰 부재(예: 오 링 부재 등)가 밀폐성능 확보를 위해 구비될 수 있다.At this time, various seal members (e.g., O-ring members, etc.) may be provided for securing the sealing performance although the rod body 161 is not shown at the portion where the rod body 161 passes through the mold chamber 3 (see FIG. 1).

그리고 로드몸체(161)에는 노즐부(163)로부터 소정의 간격을 둔 위치에 볼 부재(162)가 구비될 수 있다. 이러한 볼 부재(162)는 로드몸체(161)의 몸체에 비해 단면이 확장된 형태로 구비될 수 있다. 그리고 이러한 볼 부재(162)를 감싸며 볼 부재(162)의 유동이 가능하도록 볼 캡(165)과 볼 플랜지(166)가 더 구비될 수 있다. The rod body 161 may be provided with a ball member 162 at a position spaced apart from the nozzle unit 163 by a predetermined distance. The ball member 162 may be provided in a shape having an enlarged cross-section as compared with the body of the rod body 161. A ball cap 165 and a ball flange 166 may be further provided to surround the ball member 162 and allow the ball member 162 to flow.

볼 플랜지(166)는 볼 부재(162)의 하부를 지지하며, 노즐부(163)는 볼 플랜지(166)를 관통하여 하향 배치되는데, 이에 따라 로드몸체(161)는 정해진 범위 내에서 틸팅(즉, 경사각 변화) 동작까지 가능해 질 수 있다. The ball flange 166 supports the lower portion of the ball member 162 and the nozzle portion 163 is disposed downward through the ball flange 166 so that the rod body 161 is tilted within a predetermined range , Inclination angle change) operation can be performed.

도 4는 본 발명의 실시예에 따르는 몰드예열부 및 잉곳용해부의 작용을 설명하기 위해 도시한 도면이다.4 is a view for explaining the action of the mold preheating part and the ingot melting part according to the embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 몰드예열부(130)는 W3 방향(즉, 상하 방향)을 따라 실린더부(137)의 작동로드(138)가 진퇴 동작하여, 발열부(133)를 내장한 예열몸체(131)가 몰드(10) 상부를 감싸도록 예열몸체(131)를 이동시킬 수 있다.4, the mold preheating section 130 is configured such that the operating rod 138 of the cylinder section 137 moves forward and backward along the W3 direction (i.e., the vertical direction) to move the preheating body 133 having the heat generating section 133 131 may move the preheating body 131 so as to surround the upper portion of the mold 10. [

아크발생부(160)는 승강구동부(170, 도 5 참조) 및 수평구동부(180, 도 5 참조)에 의해 몰드(10) 상부로 이동 가능한데, W1 방향(즉, 전후 방향), W2 방향(즉, 좌우 방향), 및 W3 방향(즉, 상하 방향)으로 이동 가능하다. The arc generating unit 160 can be moved to the upper portion of the mold 10 by the elevation driving unit 170 (see FIG. 5) and the horizontal driving unit 180 (see FIG. 5) , Left and right directions), and W3 direction (i.e., up and down directions).

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 진공용해로의 잉곳 제조 장치에서 본체, 몰드예열부, 잉곳용해부를 간략히 도시한 도면이고, 도 6은 도 5에 도시된 수평구동부를 간략히 도시한 도면이다. FIG. 5 is a view schematically showing a main body, a mold preheating portion, and an ingot melting portion in an apparatus for producing an ingot of a vacuum melting furnace according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a view schematically showing the horizontal driving portion shown in FIG.

도 5를 참조하면, 본체(110)는 몰드(10)의 상부로 배치될 수 있다.Referring to FIG. 5, the body 110 may be disposed above the mold 10.

구체적으로는, 본체(110)는 몰드(10)의 상부에 고정되는 상부몸체(111)와 하부몸체(113), 그리고 상부몸체(111)와 하부몸체(113) 사이를 승강하는 승강몸체(115)를 포함한다. Specifically, the main body 110 includes an upper body 111 and a lower body 113 fixed to the upper portion of the mold 10, and a lifting body 115 ).

승강구동부(170)는 아크발생부(160)의 승강에 필요한 회전력을 제공하는 제1 구동모터(171, 도 7 참조)와 제1 구동스크류(173)를 포함하여 구성될 수 있다. The elevating driving unit 170 may include a first driving motor 171 (see FIG. 7) and a first driving screw 173 that provide a rotational force necessary for raising and lowering the arc generating unit 160.

제1 구동스크류(173)는 볼 스크류 등이 이용 가능한데, 상부몸체(111)와 하부몸체(113) 사이에 수직으로 연결될 수 있다. The first driving screw 173 may be a ball screw or the like and may be vertically connected between the upper body 111 and the lower body 113.

이러한 제1 구동스크류(173)는 제1 구동모터(171, 도 7 참조)로부터 제공된 회전력을 전달받아 아크발생부(160)와 연결되는 승강몸체(115)를 상하 방향으로 이동시킬 수 있다. The first driving screw 173 receives the rotational force from the first driving motor 171 (see FIG. 7) and moves the elevating body 115 connected to the arc generating part 160 in the vertical direction.

이로써, 아크발생부(160)의 노즐부(163)는 몰드(10)의 상부에서 응고 중인 잉곳을 향해 정확하게 이동 가능하며, 응고된 부분, 예를 들면 수축공(SC, 도 7 참조) 등과 같이 용해가 필요한 부분을 향해 아크를 발생시킬 수 있다. The nozzle portion 163 of the arc generating portion 160 can be accurately moved toward the solidifying ingot at the upper portion of the mold 10 and can be moved toward the solidified portion such as the shrinkage hole SC An arc can be generated toward a portion where dissolution is required.

수평구동부(180)는 승강구동부(170)에 의해 몰드(10)의 상부까지 이동한 아크발생부(160)를 응고 중인 잉곳을 용해시킬 위치까지 적절히 수평 방향(즉, 전후 및 좌우)로 이동시킬 수 있다. The horizontal driving part 180 moves the arc generating part 160 moved to the upper part of the mold 10 by the elevation driving part 170 to the position where the solidifying ingot is to be melted properly in the horizontal direction .

이를 위해, 수평구동부(180)는 아크발생부(160)를 전후 방향으로 이동시키는 전후구동부(181)와 좌우 방향으로 이동시키는 좌우구동부(185)를 포함한다.To this end, the horizontal driving unit 180 includes a front-rear driving unit 181 for moving the arc generating unit 160 in the front-rear direction, and a left and right driving unit 185 for moving the arc generating unit 160 in the left-right direction.

전후구동부(181)는 도 6에 도시된 바와 같이 승강몸체(115)의 전후 방향으로 로드몸체(161)를 이동시킬 수 있는데, 이를 위해 제2 구동모터(182)와 제2 구동스크류(183)를 포함한다. 6, the front drive unit 181 can move the rod body 161 in the forward and backward directions of the lifting body 115. For this purpose, the second drive motor 182 and the second drive screw 183 can move the rod body 161, .

제2 구동모터(182)는 승강몸체(115)에 결합되며, 아크발생부의 로드몸체(161)를 전후 방향(즉, W1 방향)으로 이동시키는데 필요한 회전력을 제공한다. The second drive motor 182 is coupled to the lifting body 115 and provides a rotational force necessary to move the rod body 161 of the arc generating portion in the forward and backward directions (i.e., in the W1 direction).

그리고 제2 구동스크류(183)는 제2 구동모터(182)로부터 제공된 회전력을 전달받아 로드몸체(161)를 전후 방향으로 이동시킬 수 있다.The second driving screw 183 receives the rotational force from the second driving motor 182 and can move the rod body 161 in the forward and backward directions.

좌우구동부(185)는 도 6에 도시된 바와 같이 승강몸체(115)의 좌우 방향으로 로드몸체(161)를 이동시킬 수 있는데, 이를 위해 제3 구동모터(186)와 제3 구동스크류(187)를 포함한다.The left and right driving unit 185 can move the rod body 161 in the right and left direction of the lifting body 115 as shown in FIG. 6. For this purpose, the third driving motor 186 and the third driving screw 187, .

제3 구동모터(186)는 승강몸체(115)에 결합되는데 전술한 제2 구동모터(182)와 교차하는 방향으로 결합되어 아크발생부의 로드몸체(161)를 좌우로 이동시키는데 필요한 회전력을 제공한다. The third drive motor 186 is coupled to the lifting body 115 and is coupled to the second drive motor 182 in a direction intersecting with the second drive motor 182 to provide a rotational force necessary to move the rod body 161 of the arc generation portion to the left and right .

그리고 제3 구동스크류(187)는 제3 구동모터(186)로부터 제공된 회전력을 전달받아 로드몸체(161)를 좌우로 이동시킬 수 있는데, 바람직하게는 제2 구동스크류(183)와 교차하는 방향으로 배치될 수 있다. The third driving screw 187 receives the rotational force from the third driving motor 186 and can move the rod body 161 to the left and right. Preferably, the third driving screw 187 rotates in a direction crossing the second driving screw 183 .

도 5를 통해서 별도로 도시하진 않았으나 아크발생부(160)의 손상 및 훼손을 방지하기 위하여 아크발생부(160)의 상하 방향 이동 높이를 제한하는 근접 스위치 등이 더 이용될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
Although not shown in FIG. 5, a proximity switch that limits the vertical movement height of the arc generating part 160 may be further used to prevent damage or damage to the arc generating part 160, but the present invention is not limited thereto .

한편, 이와 같이 구성된 본체(110)는 점검창(117)을 더 구비할 수 있다.The main body 110 configured as described above may further include an inspection window 117.

도 5를 참조하면 점검창(117)은 몰드(10)의 상부를 확인할 수 있도록 구비된다. 이러한 점검창(117)을 사용하여 노즐부(163)의 위치 이동을 보다 정밀하게 수행해 낼 수 있다. Referring to FIG. 5, the inspection window 117 is provided to identify the upper portion of the mold 10. The position of the nozzle unit 163 can be moved more precisely using the check window 117. [

특히, 잉곳의 상부에 형성된 수축공(SC, 도 7 참조)을 향해 노즐부(163)를 이동시켜 아크를 발생시키는 과정을 육안을 통해 확인할 수 있다.
Particularly, the process of generating an arc by moving the nozzle unit 163 toward the shrinkage hole SC (see FIG. 7) formed on the upper part of the ingot can be visually confirmed.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 진공용해로의 잉곳 제조 장치를 이용하여 몰드를 예열하는 모습(도 7의 (a) 참조)과 아크로 응고 중인 잉곳을 용해하여 수축공을 제거하는 모습(도 7의 (b) 참조)을 나타낸 도면이다.7 is a view showing a state in which a mold is preheated by using an apparatus for producing an ingot of a vacuum melting furnace according to an embodiment of the present invention (see Fig. 7 (a)) and a state where an ingot undergoing arc solidification is melted to remove a shrinkage cavity (B) of FIG.

본 발명에 의하면, 진공용해로의 메인챔버(1, 도 1 참조)에서 용강이 공급되기 이전에, 몰드(10)는 몰드챔버(3, 도 1 참조) 내에서 충분히 예열될 수 있다. According to the present invention, the mold 10 can be sufficiently preheated in the mold chamber 3 (see Fig. 1) before molten steel is supplied in the main chamber 1 (see Fig. 1) of the vacuum melting furnace.

이를 위해 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이 몰드(10)의 상부로 몰드예열부(130)(더 구체적으로는 예열몸체(131, 도 4 참조)가 이동하며, 설정된 온도로 몰드(10)의 상부를 예열한다. 7 (a), the mold preheating section 130 (more specifically, the preheating body 131 (see FIG. 4)) is moved to the top of the mold 10 and the mold 10 ) Is preheated.

이는 몰드(10)로 공급된 용강이 잉곳으로 응고될 때 잉곳 상부에서 수축공(또는 핀 홀)(SC, 도 7 참조)이 발생되는 것을 억제하는 효과를 가져올 수 있다.This may have the effect of restraining the generation of shrinkage holes (or pinholes) (see FIG. 7) at the upper part of the ingot when the molten steel supplied to the mold 10 solidifies into the ingot.

이때, 예열 온도는 대략 700 내지 800℃ 사이의 범위에서 정해질 수 있는데, 이는 공정 조건에 따라 조금씩 변경 가능한 온도이다.At this time, the preheating temperature can be set within a range of about 700 to 800 ° C, which is a temperature that can be slightly changed according to the process conditions.

한편, 진공용해로의 메인챔버(1, 도 1 참조)에서 용탕에 합금 원소의 투입이 종료되면, 예열된 몰드(10) 내부로 용탕이 출탕(즉, 공급)되고, 몰드(10)는 대차부(20, 도 1 참조)에 의해 몰드챔버(3, 도 1 참조)로 이송된다.On the other hand, when the injection of the alloying element into the molten metal is completed in the main chamber 1 (see FIG. 1) of the vacuum melting furnace, the molten metal is tapped (that is, supplied) into the preheated mold 10, (See Fig. 1) by means of the mold 20 (see Fig. 1).

그리고 몰드(10)의 내부에 채워진 용강은 서서히 몰드(10)의 하부에서부터 응고되어 몰드(10)의 상부에서 응고가 마무리되어 잉곳(S)으로 성형될 수 있다. Molten steel filled in the mold 10 gradually solidifies from the lower part of the mold 10 and solidified at the upper part of the mold 10 to be formed into the ingot S.

그런데 이때 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 잉곳(S)의 상부에서 수축공(SC)이 형성될 수 있는데, 이를 방지하기 위해 아크발생부(160)를 이용할 수 있다. At this time, as shown in FIG. 7 (b), the shrinkage hole SC may be formed in the upper part of the ingot S. In order to prevent this, the arc generating part 160 may be used.

아크발생부(160)는 전술한 승강구동부(170, 도 5 참조) 및 수평구동부(180, 도 5 참조)에 의해 상하는 물론, 전후 및 좌우 방향으로 위치 조절이 가능하다. 이에 따라 작업자는 본체(110, 도 5 참조)에 마련된 점검창(117, 도 5 참조)을 통해 몰드(10) 내부의 용강의 응고 상태 및 수축공(SC)의 형성 여부를 확인하면서 아크발생부(160)의 위치를 조절할 수 있다. The arc generating unit 160 can be adjusted in the front, rear, and left and right directions, as well as be damaged by the elevation driving unit 170 (see FIG. 5) and the horizontal driving unit 180 (see FIG. The operator checks the solidification state of the molten steel in the mold 10 and the formation of the shrinkage hole SC through the inspection window 117 (see FIG. 5) provided in the main body 110 (see FIG. 5) Thereby adjusting the position of the display unit 160.

이로써, 아크발생부(160)로부터 발생된 아크(즉, 아크 열)(A)를 이용하여 응고되고 있는 부분을 용해할 수 있으며, 심지어는 이미 생성된 수축공(SC)까지도 녹여 제거할 수 있는 효과를 가져올 수 있다. 이후, 수축공(SC)(또는 핀 홀)이 제거된 상태로 응고된 잉곳(S)은 몰드(10)로부터 분리시켜 양질의 제품으로 제공될 수 있다.
Accordingly, it is possible to dissolve the solidified portion by using the arc (i.e., arc heat) A generated from the arc generating portion 160, or even to dissolve and remove the already generated shrinkage hole SC Effect can be obtained. Thereafter, the ingot S solidified with the shrinkage hole SC (or pinhole) removed is separated from the mold 10 and can be provided as a high-quality product.

상술한 바와 같이, 본 발명의 구성 및 작용에 따르면, 진공용해로에서 출탕된 용탕이 응고 과정에서 굳지 않도록 가열함으로써, 몰드 상부에서 용탕의 응고속도를 지연시킬 수 있다. As described above, according to the structure and the function of the present invention, the solidification speed of the molten metal can be delayed at the upper portion of the mold by heating the molten metal in the vacuum melting furnace not to solidify during the solidification process.

이에 따라, 몰드 상부의 용탕이 잉곳 중앙부로 유동하게 하여 종래의 경우 잉곳 내부에서 발생되었던 수축공(및 핀 홀 포함)의 발생을 방지하여 양질의 잉곳을 제공할 수 있도록 해준다.
Accordingly, the molten metal in the upper portion of the mold flows to the central portion of the ingot, thereby preventing generation of shrinkage holes (including pinholes) that have occurred in the conventional ingot, thereby providing a high quality ingot.

또한, 몰드의 예열 및 아크를 이용한 잉곳 용해 방식을 적용하여 몰드에 함유된 수분을 제거함으로써, 잉곳 내부에서의 수축공(및 핀 홀 포함)의 발생을 억제시켜 제품 품질을 향상시킬 수 있다.
In addition, by removing the moisture contained in the mold by applying the ingot dissolution method using the preheating and the arc of the mold, generation of shrinkage holes (including pinholes) in the ingot can be suppressed, and the product quality can be improved.

이상과 같이 본 고안에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 고안이 한정되는 것은 아니며, 본 고안의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 고안의 실시예를 설명하면서 본 고안의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.
While the present invention has been described with reference to the exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments and drawings, and various changes and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. It is obvious that a transformation can be made. In addition, although explaining the embodiment of the above-mentioned design and explaining the effect of the design according to the construction of the design is not explicitly described, it is a matter of course that a predictable effect should also be acknowledged by the constitution.

A: 아크 S: 잉곳
SC: 수축공 1: 메인챔버
3: 몰드챔버 10: 몰드
20: 대차부 30: 대차이송부
100: 잉곳 제조 장치 110: 본체
111: 상부몸체 113: 하부몸체
115: 승강몸체 117: 점검창
130: 몰드예열부 131: 예열몸체
131a: 중공부 131b: 고정홈
133: 발열부 134: 단열부
135: 온도검출부 136: 온도제어부
137: 실린더부 138: 작동로드
138a: 씰 부재 139: 고정부재
150: 잉곳용해부 160: 아크발생부
161: 로드몸체 162: 볼 부재
163: 노즐부 165: 볼 캡
166 볼 플랜지 170: 승강구동부
171: 제1 구동모터 173: 제1 구동스크류
180: 수평구동부 181: 전후구동부
182: 제2 구동모터 183: 제2 구동스크류
185: 좌우구동부 186: 제3 구동모터
187: 제3 구동스크류
A: arc S: ingot
SC: Shrinkage cavity 1: Main chamber
3: mold chamber 10: mold
20: Lending part 30: Balance sending part
100: ingot manufacturing apparatus 110:
111: upper body 113: lower body
115: lifting body 117: inspection window
130: mold preheating part 131: preheating body
131a: Hollow portion 131b: Fixing groove
133: heat generating part 134:
135: temperature detection unit 136: temperature control unit
137: cylinder part 138: working rod
138a: Seal member 139: Fixing member
150: dissolution for ingot 160: arc generation part
161: rod body 162: ball member
163: nozzle unit 165: ball cap
166 Ball flange 170:
171: first drive motor 173: first drive screw
180: a horizontal driving unit 181:
182: second drive motor 183: second drive screw
185: right and left drive unit 186: third drive motor
187: Third driving screw

Claims (11)

본체;
상기 본체에 구비되며, 공급받은 용강을 응고시켜 잉곳을 성형하는 몰드를 수용하는 몰드챔버;
상기 몰드를 향해 이동 가능하게 상기 본체에 결합되며, 적어도 용강의 공급 전에 상기 몰드를 예열하는 몰드예열부; 및
상기 본체에 결합되어 적어도 상기 몰드 내부로 용강이 공급된 후 상기 몰드상에서 응고 중인 잉곳을 용해하는 잉곳용해부;를 포함하며,
상기 몰드예열부는, 내측에 중공부를 구비하며, 상기 중공부를 통해 상기 몰드의 상부를 둘러 감싸는 예열몸체;
상기 예열몸체에 내장되며, 상기 몰드의 상부를 예열하도록 설정온도로 발열하는 발열부;
상기 예열몸체와 상기 발열부 사이에 채워지며, 내화용 단열소재로 이루어진 단열부;
상기 발열부에 의해 상기 예열몸체를 통해 발열되는 발열온도를 측정하는 온도검출부;
상기 온도검출부로부터 측정된 발열온도에 관한 신호를 전달받아 기준온도와 비교하여 상기 발열부가 설정온도로 발열하도록 제어하는 온도제어부;
상기 본체에 결합되어 상기 예열몸체를 상하로 이동시키는 실린더부; 및
상기 실린더부의 작동로드와 상기 예열몸체 사이에 연결되는 고정부재;를 포함하는 잉곳 제조 장치.
main body;
A mold chamber provided in the main body and housing a mold for solidifying the supplied molten steel to form an ingot;
A mold preheater coupled to the body so as to be movable toward the mold and preheating the mold before feeding at least molten steel; And
And an ingot dissolving unit coupled to the body to dissolve the ingot being solidified on the mold after at least molten steel is supplied into the mold,
Wherein the mold preheating unit includes a preheating body having a hollow portion inside and surrounding the upper portion of the mold through the hollow portion;
A heating unit built in the preheating body and generating heat at a predetermined temperature to preheat the upper portion of the mold;
A heat insulating portion filled between the preheating body and the heat generating portion and made of a heat insulating material for refracting;
A temperature detector for measuring a temperature of heat generated by the heating unit through the preheating body;
A temperature control unit for receiving a signal regarding the measured heat temperature from the temperature detector and controlling the heat generator to generate heat at a set temperature by comparing the measured temperature with a reference temperature;
A cylinder unit coupled to the body to move the preheating body up and down; And
And a fixing member connected between the operating rod of the cylinder part and the preheating body.
제1항에 있어서,
상기 몰드챔버의 몰드에는 진공용해로의 메인챔버로부터 용강이 공급되어 진공용해로의 잉곳 제조 장치로 제공되고,
상기 몰드예열부는 상기 몰드의 상부를 예열하고, 상기 잉곳용해부는 상기 몰드의 상부에서 상기 잉곳을 아크를 이용하여 용해하는 잉곳 제조 장치.
The method according to claim 1,
Molten steel is supplied to the mold of the mold chamber from the main chamber of the vacuum melting furnace to be supplied to the ingot manufacturing apparatus of the vacuum melting furnace,
Wherein the mold preheating part preheats the upper part of the mold and the ingot dissolving part dissolves the ingot using an arc at an upper part of the mold.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 잉곳용해부는,
상기 몰드의 상부에서 응고 중인 잉곳을 향해 아크를 발생시키는 아크발생부;
상기 본체로부터 상기 아크발생부를 상기 몰드의 상부까지 이동시키는 승강구동부; 및
상기 승강구동부에 의해 상기 몰드의 상부까지 이동한 상기 아크발생부를 상기 응고 중인 잉곳을 용해시킬 위치로 수평 이동시키는 수평구동부;
를 포함하는 잉곳 제조 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the ingot dissolving unit comprises:
An arc generating portion for generating an arc toward an ingot being solidified at an upper portion of the mold;
An elevation driving part for moving the arc generating part from the main body to the upper part of the mold; And
A horizontal driving unit that horizontally moves the arc generating unit moved to an upper portion of the mold by the elevation driving unit to a position where the ingot under solidification is dissolved;
.
제6항에 있어서,
상기 아크발생부는,
볼 부재를 구비하는 로드몸체; 및
상기 로드몸체에 결합되어 아크가 발생되는 노즐부;
를 포함하는 잉곳 제조 장치.
The method according to claim 6,
Wherein the arc-
A rod body having a ball member; And
A nozzle unit coupled to the rod body to generate an arc;
.
제7항에 있어서,
상기 아크발생부는,
상기 볼 부재가 유동 가능하게 상기 볼 부재를 감싸 결합되는 볼 캡; 및
상기 노즐부는 관통시키고 상기 볼 부재의 하부는 지지하여, 상기 로드몸체의 틸팅을 가능하게 해주는 볼 플랜지;
를 포함하는 잉곳 제조 장치.
8. The method of claim 7,
Wherein the arc-
A ball cap in which the ball member is movably engaged with the ball member; And
A ball flange for penetrating the nozzle portion and supporting a lower portion of the ball member to enable tilting of the rod body;
.
제6항에 있어서,
상기 본체는 상하로 간격을 두고 상기 몰드챔버에 마주하여 상하로 이동하는 상부몸체 및 하부몸체를 포함하며,
상기 승강구동부는,
상기 아크발생부의 승강에 필요한 회전력을 제공하는 제1 구동모터; 및
상기 상부몸체와 상기 하부몸체 사이에 결합되며, 상기 제1 구동모터로부터 제공된 회전력을 전달받아 상기 아크발생부와 연결된 승강몸체를 승강시키는 제1 구동스크류;
를 포함하는 잉곳 제조 장치.
The method according to claim 6,
Wherein the body includes an upper body and a lower body which move up and down to face the mold chamber with an upper and a lower spacing,
The lifting /
A first drive motor for providing a rotational force necessary for raising and lowering the arc generating unit; And
A first driving screw which is coupled between the upper body and the lower body and receives a rotational force provided from the first driving motor to lift the elevating body connected to the arc generating part;
.
제9항에 있어서,
상기 수평구동부는,
상기 승강몸체에 결합되며, 상기 아크발생부를 전후로 이동시키는데 필요한 회전력을 제공하는 제2 구동모터와, 상기 제2 구동모터로부터 제공된 회전력을 전달받아 상기 아크발생부를 전후로 이동시키는 제2 구동스크류를 포함하는 전후구동부; 및
상기 승강몸체에 결합되며, 상기 아크발생부를 좌우로 이동시키는데 필요한 회전력을 제공하는 제3 구동모터와, 상기 제3 구동모터로부터 제공된 회전력을 전달받아 상기 아크발생부를 좌우로 이동시키는 제3 구동스크류를 포함하는 좌우구동부;
를 포함하는 잉곳 제조 장치.
10. The method of claim 9,
Wherein the horizontal driver comprises:
A second driving motor coupled to the lifting body to provide a rotational force required to move the arc generating unit forward and backward and a second driving screw to receive the rotational force from the second driving motor to move the arc generating unit back and forth, A front and rear drive unit; And
A third driving motor coupled to the lifting body to provide a rotational force required to move the arc generating part to the left and right and a third driving screw to receive the rotational force from the third driving motor to move the arc generating part to the left and right, A left and right driving unit including;
.
제2항에 있어서,
상기 본체는,
상기 몰드의 상부에서 응고 중인 잉곳을 아크를 이용하여 용해시킬 때 상기 몰드 내부를 살펴볼 수 있는 점검창;
을 포함하는 잉곳 제조 장치.
3. The method of claim 2,
The main body includes:
An inspection window which can be seen inside the mold when an ingot which is solidifying at an upper portion of the mold is dissolved using an arc;
.
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