KR19980041066U - Multi-nozzle gas spraying device for composite roll manufacturing - Google Patents

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KR19980041066U KR2019960054150U KR19960054150U KR19980041066U KR 19980041066 U KR19980041066 U KR 19980041066U KR 2019960054150 U KR2019960054150 U KR 2019960054150U KR 19960054150 U KR19960054150 U KR 19960054150U KR 19980041066 U KR19980041066 U KR 19980041066U
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안상호
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김종진
포항종합제철 주식회사
신창식
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D19/00Casting in, on, or around objects which form part of the product

Abstract

본 고안은 환형의 심봉에 분무주조 육성하여 편석이 없고 물성이 우수한 복합롤을 제조할 수 있도록 된 복합롤 제조용 다중노즐 가스분무장치에 관한 것으로, 용탕을 수용하기 위한 턴디쉬(4)와, 상기 턴디쉬(4)의 하부측 용탕 오리피스(5)에 장착되어 그 오리피스(5)로부터 배출되는 용탕에 고압가스를 분사하여 그 용탕을 분무액적화 하는 가스노즐(6)로 이루어진 분무기(20)에 의하여 분무주조법으로 복합롤을 제조하는 장치에 있어서, 심봉(1)을 얹어 상하 이동과 회동운동할 수 있도록 된 기판(2)을 가지며, 상기 기판(2)의 회전중심에 대한 동심원상에는 다수의 분무기(20)가 설치되고, 이들 분무기(20)의 각각으로부터 분무되는 분무액적의 위치는 서로 다른 동심원을 가지도록 함을 특징으로 한다.The present invention relates to a multi-nozzle gas spraying device for producing a composite roll, which is capable of producing a composite roll having no segregation and excellent physical properties by nurturing spray casting on an annular mandrel, and including a tundish (4) for accommodating molten metal, and On the sprayer 20, which is mounted to the lower molten orifice 5 of the tundish 4 and sprays high pressure gas to the molten metal discharged from the orifice 5, and spray droplets of the molten metal. In the apparatus for producing a composite roll by the spray casting method, the apparatus has a substrate (2) on which the core rod (1) can be mounted to be able to move up and down and rotate, and a plurality of atomizers are arranged on concentric circles about the rotation center of the substrate (2). 20 is installed, and the positions of the spray droplets sprayed from each of these sprayers 20 are characterized by having different concentric circles.

Description

복합롤 제조용 다중노즐 가스분무장치Multi-nozzle gas spraying device for composite roll manufacturing

본 고안은 분무주조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 환형의 심봉에 분무주조 육성하여 편석이 없고 물성이 우수한 복합롤을 제조할 수 있도록 된 복합롤 제조용 다중노즐 가스분무장치에 관한 것이다.The present invention relates to a spray casting apparatus, and more particularly, to a multi-nozzle gas spraying apparatus for producing a composite roll, which is capable of producing a composite roll having no segregation and excellent physical properties by growing spray casting on an annular mandrel.

일반적으로 알려진 복합롤 제조방법은 원심주조법, 단조법, CPC(Continuous Pouring Process for Cladding)법등이 있다. 원심주조법은 외층재 용탕을 원심주조기에 주입하여 우선 적절한 두께의 외층을 만들고 곧바로 내층재를 주입하여 외층과 내층의 성분이 다른 롤을 주조하는 방법이고, 단조법은 외층재로 하나의 잉곳을 만든 후 이를 단조하여 제조하는 방법이며, CPC법은 수직으로 서 있는 심(core)재와 수냉 주형과의 사이에 외층재 용탕을 주입함으로서 심재에 융착 및 응고시키면서 상기 심재를 서서히 하부측으로 이동시키면서 외층을 클래딩(cladding)시키는 방법이다(ISIJ Inter., 32 (1992) 11, pp1202-1210).Commonly known composite roll manufacturing methods include centrifugal casting, forging, and continuous pouring process for cladding (CPC). Centrifugal casting method is to inject molten outer layer material into centrifugal casting machine to make outer layer of appropriate thickness first, and then to immediately inject inner layer material to cast rolls with different outer and inner components, and forging method is to make one ingot with outer layer material. It is a method of manufacturing by forging it, and the CPC method is to inject the outer layer material molten metal between the vertical core material and the water-cooled mold while fusion and solidification of the core material while gradually moving the core material to the lower side. Cladding method (ISIJ Inter., 32 (1992) 11, pp1202-1210).

그러나, 상기 단조법은 제작비용이 높을 뿐만 아니라 결정입도가 미세하고 편석이 심하여 외층재의 두께에도 제한을 받게 된다. 원심주조법은 비용은 다소 저렴하나 냉각속도 제어가 곤란하여 조직제어가 어려우며, 결정립이 조대하고 다소 편석이 발생하는 단점이 있다. CPC법은 외층재 두께를 100mm이상 높이거나 수 mm로 입히기 곤란할 뿐만 아니라 내층재의 직경이 매우 클 경우에는 제조가 불가능하게 된다. 그리고, 내층재의 직경차가 큰 복합롤 등을 제조할 경우 새로운 설비를 도입해야 하는 단점이 있게 된다.However, the forging method is not only high manufacturing cost but also fine grain size and segregation is severely limited to the thickness of the outer layer material. The centrifugal casting method is somewhat inexpensive but difficult to control the cooling rate, which makes it difficult to control the structure, coarse grains and somewhat segregation occurs. The CPC method not only makes it difficult to increase the thickness of the outer layer material by 100 mm or more or several mm, but also makes the manufacturing impossible when the inner layer material has a very large diameter. In addition, when manufacturing a composite roll having a large difference in diameter of the inner layer material, there is a disadvantage of introducing a new facility.

본 고안은 이러한 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은, 물성이 우수하고 다양한 직경의 복합롤을 제조할 수 있도록 된 복합롤 제조용 다중노즐 가스분무장치를 제공함에 있다.The present invention has been made to solve such a conventional problem, the object of the present invention is to provide a multi-nozzle gas spraying device for producing a composite roll to be able to produce a composite roll of various diameters with excellent properties.

도 1은 본 고안에 따른 복합롤 제조용 다중노즐 가스분무장치를 도시한 정면도1 is a front view showing a multi-nozzle gas spraying device for producing a composite roll according to the present invention

도 2는 본 고안에 따른 복합롤 제조용 다중노즐 가스분무장치의 가스분사부의 각도 및 노즐구멍의 반경 등을 결정하는 원리를 도시한 설명도Figure 2 is an explanatory view showing the principle of determining the angle of the gas injection unit and the radius of the nozzle hole of the multi-nozzle gas spraying device for producing a composite roll according to the present invention

도 3은 본 고안에 따른 복합롤 제조용 다중노즐 가스분무장치에 4개의 가스분사기가 장착된 상태를 도시한 개략 구성도이다.Figure 3 is a schematic configuration diagram showing a state in which four gas injectors are mounted on the multi-nozzle gas spraying device for producing a composite roll according to the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

1... 심봉1 ... mandrel

2.... 기판2 .... Substrate

3.... 유도가열장치3 .... Induction heating device

4... 턴디쉬4 ... Tundish

5... 용탕오리피스5. Molten Orifice

6... 가스노즐6. Gas nozzle

7... 외층재7. Outer layer material

20.... 분무기20 .... Atomizer

상기 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서, 본 고안은, 용탕을 수용하기 위한 턴디쉬와, 상기 턴디쉬의 하부측 용탕 오리피스에 장착되어 그 오리피스로부터 배출되는 용탕에 고압가스를 분사하여 그 용탕을 분무액적화 하는 가스노즐로 이루어진 분무기에 의하여 분무주조법으로 복합롤을 제조하는 장치에 있어서, 심봉을 얹어 상하 이동과 회동운동할 수 있도록 된 기판을 가지며, 상기 기판의 회전중심에 대한 동심원상에는 다수의 분무기가 설치되고, 이들 분무기의 각각으로부터 분무되는 분무액적의 위치는 서로 다른 동심원을 가지도록 함을 특징으로 하는 복합롤 제조용 다중노즐 가스분무장치를 마련함에 의한다.As a technical configuration for achieving the above object, the present invention, a tundish for accommodating the molten metal, and is mounted on the lower molten orifice of the tundish and spraying the molten gas discharged from the orifice to the molten metal In the apparatus for producing a composite roll by the spray casting method by a spray gun consisting of a gas nozzle to spray droplets, having a substrate that can be moved up and down and rotated by mounting a core rod, a plurality of concentric circles on the rotation center of the substrate A sprayer is installed, and the position of spray droplets sprayed from each of these sprayers is to provide a multi-nozzle gas spraying device for producing a composite roll, characterized by having different concentric circles.

이하, 본 고안을 첨부된 도면에 의하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 고안에 따른 복합롤 제조용 다중노즐 가스분무장치를 도시한 단면 구성도로서, 심봉 예열을 위한 유도가열장치(3)가 있고, 이러한 유도가열장치(3)는 회전하고 상하 이동이 가능한 기판(2) 상부에 놓여지게 된다.1 is a cross-sectional configuration diagram showing a multi-nozzle gas spray device for producing a composite roll according to the present invention, there is an induction heating device (3) for preheating the mandrel, this induction heating device (3) is capable of rotating and vertical movement It is placed on top of the substrate 2.

그리고, 심봉(1)의 중심을 기준으로 동심원들의 위치에는 각각 다수의 분무기(10)가 설치된다. 이러한 분무기(20)는 턴디쉬(4)를 가지며, 상기 턴디쉬(4)의 하부측에는 용탕을 하부측으로 배출하도록 된 용탕 오리피스(5)가 형성되고, 상기 오리피스(5)의 외측에는 그 오리피스(5)로부터 배출되는 용탕을 고압의 공기로 불어줌으로서 분무화시키기 위한 가스노즐(6)이 설치된다. 이들 각각의 분무기로부터 분무되는 용탕의 중심은 서로 다르게 위치하도록 하여 분무기별로 육성되는 층이 다르게 된다. 즉 하나의 분무기는 심봉(1)의 표면을 육성하도록 분무 위치가 설정되고, 다른 분무기는 심봉(1)의 표층부보다 더 상부측을, 또 다른 분무기는 육성된 가장 외측을 육성하도록 위치하게 된다. 이러한 분무기는 개수에 따라 분무육성되어지는 두께의 가장 내측으로부터 가장 외측까지 분할하여 육성하게 된다. 또, 분무기의 개수에 따라 분무기가 놓여지는 위치가 적정하게 설정되어야 한다. 분무기를 4개로 할 경우에는 심봉(1)을 중심으로 하여 90°간격으로 위치시키고, 3개로 할 경우에는 120°간격으로 위치하게 한다.In addition, a plurality of atomizers 10 are installed at positions of the concentric circles with respect to the center of the mandrel 1. The nebulizer 20 has a tundish 4, a molten orifice 5 is formed at a lower side of the tundish 4 to discharge molten metal to a lower side, and an orifice (outside the orifice 5). A gas nozzle 6 for atomizing the molten metal discharged from 5) by blowing with high pressure air is provided. The centers of the melt sprayed from each of these sprayers are positioned differently so that the layers grown for each sprayer are different. That is, one sprayer is positioned to raise the surface of the mandrel 1, the other sprayer is positioned to raise the upper side than the surface layer portion of the mandrel 1, and the other sprayer to raise the outermost raised. The nebulizer is grown by dividing from the innermost to the outermost of the thickness to be spray-grown according to the number. In addition, the position where the nebulizer is placed should be appropriately set according to the number of nebulizers. In the case of four sprayers, center the core rods (1) at 90 ° intervals and in the case of three, they are located at 120 ° intervals.

도 2는 본 고안에 따른 복합롤 제조용 다중노즐 가스분무장치에 의한 작용을 설명하기 위한 설명도로서, 기판의 위치를 점선(30)까지 상승시킨 후 회전과 동시에 예열을 위한 유도가열장치를 작동시켜 심봉을 예열한다.Figure 2 is an explanatory view for explaining the action by the multi-nozzle gas spraying device for producing a composite roll according to the present invention, by raising the position of the substrate to the dotted line 30 to operate the induction heating device for preheating at the same time rotation Warm up the mandrel.

심봉이 예열온도에 도달하게 되면 기판을 서서히 하강시켜 그 기판이 하부 적정위치까지 도달하게 되면 각각의 분무기(20)를 작동시켜 그로부터 용탕을 분무한다. 계속 하강되면서 분무되는 용탕에 의하여 기판위에 반응고 용탕이 적층되며, 따라서 심봉에 육성이 이루어진다.When the mandrel reaches the preheating temperature, the substrate is slowly lowered. When the substrate reaches the lower proper position, each atomizer 20 is operated to spray the molten metal therefrom. The molten molten metal is laminated on the substrate by the molten metal sprayed while continuously lowering, and thus the core rod is grown.

단일 분무기로 대형 복합롤을 제조할 경우 하나의 분무기로 두꺼운 육성층 전체를 분무하기는 매우 곤란하다. 그리고, 복합롤의 직경이 클 경우 육성층 하나의 표면에 분무된 층이 회전하여 다시 그 위치에 분무될 때까지의 시간은 매우 길어 이미 표면이 완전하게 응고된 상태로 된다. 이와같이 응고된 층에 분무가 이루어질 경우에는 우수한 품질의 육성층을 얻는 것이 불가능하다. 만약 1회의 회전시간을 줄이기 위하여 회전속도를 상승시키게 되면 원심력이 증가되어 온도가 높은 분무 육성층 표면이 방사상으로 떨어져 나가게 된다. 그러므로, 본 고안과 같이 다수의 분무기를 사용하게 되면 이러한 문제점을 해소할 수 있게 된다.When producing a large composite roll with a single sprayer, it is very difficult to spray the entire thick layer with one sprayer. And, when the diameter of the composite roll is large, the time until the layer sprayed on one surface of the growth layer is sprayed and sprayed at the position again is very long, and the surface is already completely solidified. When spraying is performed on the solidified layer, it is impossible to obtain a growth layer of good quality. If the rotational speed is increased to reduce one rotation time, the centrifugal force is increased, and the surface of the spray-growing layer having a high temperature drops radially. Therefore, the use of a large number of atomizers as in the present invention can solve this problem.

다수의 분무기를 사용함에 따라 육성층 표면이 완전하게 응고되기 전에 다음 분무기에 의하여 분무 육성하는 것을 반복할 수 있어 반응고 상태에서 분무육성이 가능하게 되는 것이다. 또한, 다수개의 분무기에서 담당하는 두께의 위치가 다르게 되어 대형 복합물을 제조하거나 두꺼운 육성도 가능하게 된다. 뿐만 아니라, 각 분무기별로 용탕조성을 달리하게 되면 다층복합롤의 제조도 가능히게 된다.With the use of multiple sprayers, spray growth can be repeated by the next sprayer before the surface of the build layer is completely solidified, allowing spray growth in the reaction solid state. In addition, the position of the thickness in charge of a plurality of atomizers is different, it is possible to produce a large complex or to grow thick. In addition, it is possible to manufacture a multi-layer composite roll by different melt composition for each sprayer.

한편, 분무주조 공정에 있어서 기판위에 시간당 적층되는 분무용탕의 양은 성형체의 형상, 크기 및 최종 미세조직에 결정적인 영향을 미치게 되므로, 기판 반경에 따른 분무용량의 적층속도 제어는 필수적이다.On the other hand, in the spray casting process, the amount of sprayed molten metal deposited on the substrate per hour has a decisive influence on the shape, size and final microstructure of the molded body, so that the deposition rate control of the spray capacity according to the substrate radius is essential.

금속용탕은 용탕 오리피스를 통하여 하부로 유출되며, 이때 가스분사기는 노즐구멍을 통해 분사되는 고속의 가스에 의하여 그 금속용탕은 분무화된다. 각각의 가스분사기는 기판의 각기 다른 반경을 향하여 분무액적을 적층시키게 되며, 복합롤의 형상은 기판위의 적층 위치 및 각 용탕 오리피스의 내경에 의하여 결정되고, 복합롤의 미세조직 제어를 위하여 각 가스분사기 노즐구멍의 크기로 연관시켜 변경시켜야 한다. 외부층 성장 높이를 균일하게 하기 위해서는 기판의 중심측으로 용탕이 적게 , 또한 반경이 커짐에 따라서 적층되는 용탕의 양이 많아지도록 하여야 한다.The molten metal flows out downward through the molten orifice, and the gas injector is atomized by the high-speed gas injected through the nozzle hole. Each gas injector stacks spray droplets toward different radii of the substrate, and the shape of the composite roll is determined by the lamination position on the substrate and the inner diameter of each molten orifice. Changes should be made in relation to the size of the injector nozzle hole. In order to make the outer layer growth height uniform, the amount of molten metal to be laminated increases as the number of molten metals decreases and the radius increases toward the center of the substrate.

원형 기판일 경우, 적층 높이를 균일하게 하기 위하여는 기판의 외곽반경으로 갈수록 분무액적의 양이 많아지도록 용탕 오리피스의 내경이 커져야 한다. 또한 적층되는 분무액적의 크기를 균일하게 하기 위하여는 유출되는 용탕의 양에 비례하여 분사가스의 양을 증가시켜야 하기 때문에 해당 가스분사기의 가스유출 단면적도 유출용탕량에 따라 변화시켜야 한다.In the case of a circular substrate, the inner diameter of the molten orifice should be increased so that the amount of spray droplets increases toward the outer radius of the substrate in order to make the stacking height uniform. In addition, in order to uniformize the size of the spray droplets to be laminated, the amount of injection gas must be increased in proportion to the amount of molten metal flowing out, so that the gas outflow cross-sectional area of the corresponding gas injector must be changed according to the amount of molten molten metal.

가스분무 공정에서 분무액적의 크기는 유출 용탕량과 분사 가스량의 비에 의하여 결정되며, 분무액적의 직경(d)은 용탕 오리피스의 유출 단면적(Amelt), 가스분사기의 가스유출 단면적(Agas) 및 가스분사압(po)의 함수로 다음 식 1과 같이 표현할 수 있다.Gas outlet cross-sectional area of the gas size enemy spraying liquid in spraying process is determined by the ratio of the outlet melt amount and the injection amount of gas, the spray droplet diameter (d) is outlet cross-sectional area (A melt), a gas injector of the melt orifices (A gas) And as a function of the gas injection pressure (p o ) can be expressed as in the following equation 1.

분무주조 공정동안 분사가스압은 일정하므로 용탕 유출 면적과 가스 유출 면적의 비를 일정하게 유지하여야 균일한 액적 크기를 기대할 수 있다. 도 2는 균일한 액적크기 및 동일한 외층재 성장높이를 열기 위하여 본 고안에 있어 각 가스분사기의 경사각도 및 용탕 오리피스 내경을 결정하는 방법을 설명하고 있다. n개의 가스분사기를 적용하는 경우(도면에서는 편의상 8개로 분할하였음), 가스분사기를 같은 높이(H), 같은 반경(D)에 360/n°마다 회전방향으로 환상으로 배열하여 각 가스분사기는 각기 다른 경사각도(ψ)를 갖고 기판위의 다른 위치를 향하고 있다. 이때, 회전기판은 방사선 방향으로 n개의 면적소로 분할하여, 각 면적소에 유출되는 용탕량 및 균일한 액적크기를 얻기 위한 가스분사기의 가스유출 단면적을 결정할 수 있다. 수학적인 계산을 통하여, k번째 면적소의 용탕 오리피스 내경을 결정하기 위한 기판의 면적 분할 지배방정식을 다음과 같이 표현할 수 있다.Since the injection gas pressure is constant during the spray casting process, a uniform droplet size can be expected by maintaining a constant ratio between the melt flow area and the gas flow area. Figure 2 illustrates a method of determining the inclination angle of each gas injector and the inner diameter of the molten orifice in the present invention in order to open a uniform droplet size and the same outer layer growth height. In case of applying n gas injectors (divided into eight for convenience), the gas injectors are arranged in the rotational direction every 360 / n ° at the same height (H) and the same radius (D). They have different angles of inclination (psi) and are directed at different positions on the substrate. In this case, the rotating substrate may be divided into n area elements in the radiation direction to determine the amount of melt flowing out of each area element and the gas outlet cross-sectional area of the gas injector for obtaining a uniform droplet size. Through mathematical calculations, the area division governing equation of the substrate for determining the internal diameter of the molten orifice of the kth area element can be expressed as follows.

Ak=(ad+β)· A1..... 식 2A k = (ad + β) · A 1 ..... Equation 2

α+β=1.... 식 4α + β = 1 .... Equation 4

δ+ε=1... 식 5δ + ε = 1 ... Equation 5

상기 식 2 내지 5에서 α와 β의 값을 변화시킴으로서 회전기판을 여러 가지 태양으로 분할할 수 있는 방법이 존재하지만, 크게 두가지의 극단적인 범주로 나눌 수 있다.In Equation 2 to 5, there are methods for dividing the rotating substrate into various aspects by changing the values of α and β, but they can be divided into two extreme categories.

첫 번째는, 등간격 분할으로 이는 xk- xk-1= xk+1- xk의 관계를 가지게 되며, 두 번째는 등면적 분할로 이는 Ak= Ak+1의 관계를 가지게 된다. 이러한 극단적인 조건과 그 사이에서 존재하는 전형적인 분할조건을 정리하면 다음의 표 1과 같다.The first is an equal interval division, which has a relationship of x k -x k-1 = x k + 1 -x k , and the second is an equal area division, which has A k = A k + 1 relationship. . These extreme conditions and typical partitioning conditions existing between them are summarized in Table 1 below.

분할방법이 상기한 두가지의 극단적인 조건 사이에 들어올 때 즉, 0 α 2 이면 가스분사기의 배열이 용이하고 효과적인 분무적층조건을 기대할 수 있다. 두 극단적인 조건을 벗어 나게 되는 경우, 즉 α 0 이면 외곽부에서 분할간격이 너무 좁아 인접한 가스분사기로부터 유출된 분무액적들이 심하게 중첩되어 효과적이지 못하게 되며, 또한 α 2 인 경우에는 외곽부에서 분할간격이 너무 넓어 용탕 오리피스의 내경이 과다하게 커져야 하므로 비현실적이 된다. 등면적 분할을 하는 경우, 각 가스분사기에 적용되는 용탕오리피스의 내경 및 가스유출 단면적은 동일하여 실제 적용에 가장 용이한 조건이 된다.When the division method falls between the two extreme conditions described above, that is, 0 α 2, the arrangement of the gas injector can be expected to be easy and effective spray deposition conditions. If the two extreme conditions deviate, i.e., α 0, the division interval is too narrow in the outer part, and spray droplets spilled from adjacent gas injectors are superimposed and ineffective, and in case of α 2, the division interval in the outer part This is so wide that the inner diameter of the molten orifice must be excessively large, making it unrealistic. In case of iso-area splitting, the inner diameter of the molten orifice applied to each gas injector and the gas outflow cross-sectional area are the same, which is the easiest condition for practical application.

균일한 크기의 분무액적을 얻기 위한 k번째 가스분사기의 용탕 오리피스의 내경(rk), 분무액적이 기판과 충돌하는 평균점(x'k) 및 가스분사기의 경사작도(ψk)는 상기한 식들을 이용하여 다음과 같이 결정할 수 있다.The inner diameter (r k ) of the molten orifice of the k-th gas injector for obtaining a uniform spray droplet, the mean point (x ' k ) where the spray droplet collides with the substrate, and the gradient of the gas injector (ψ k ) are described above. Can be determined as follows.

물론, 가스분사기의 개수는 임의로 정할 수 있으나, 상기한 식들을 이용하여 분할간격이 각 가스분사기로부터 유출된 분무액적들이 심하게 중첩되지 않을 정도로 전체 개수를 조정하면 균일한 분무액적 크기와 봉상 성형체 재조에 적합한 반경 위치별 분무밀도를 기대할 수 있다. 소구경의 복합롤 제조시에는 2개 혹은 3개의 가스분사기를 적용하면 제조가 가능하고, 특히 대구경의 복합롤 제조시에는 가스분사기를 4개 혹은 6개의 배열하면 높은 생산성을 유지하며 제조가 가능하게 된다. 도 3에는 가스분사기를 4개 설치한 경우의 복합롤 제조장치를 개략적으로 도시한다.Of course, the number of gas injectors can be arbitrarily determined, but by adjusting the total number so that the spraying intervals from the gas injectors do not overlap with each other by using the above equations, a uniform spray droplet size and rod-shaped article manufacturing can be achieved. A suitable spray density by radial position can be expected. In the manufacture of small-diameter composite rolls, two or three gas sprayers can be applied.In particular, in the manufacture of large-diameter composite rolls, four or six gas injectors can be arranged to maintain high productivity. do. 3 schematically shows a combined roll manufacturing apparatus in the case of four gas injectors are installed.

이렇게 분무제조공정에 의하여 복합롤을 제조하는 것은 금속용탕을 고압의 가스로 분무화(atomization)시킨 후, 낙하하는 미세한 분무액적을 반응고 상태로 하부의 회전기판(rotating substrate)에 적층시켜 봉상의 합금 성형체를 제조할 수 있는 최신 합금 제조방법으로서, 이러한 분무주조법에 의한 합금제조방법에 의한 일반적인 효과는 결정립이 작은 미세조직을 얻을 수 있고, 편석이 없는 미세조직을 얻을 수 있으며, 일반주조법에 비하여 응고속도가 빨라 평형농도이상으로 고용한도를 높일 수 있고, 또한 탄화물등과 같은 석출물을 균일하고 미세하게 분포시켜 물성을 향상이 가능하게 한다는 것이다.The composite roll is manufactured by the spray manufacturing process by atomizing a metal molten metal with a high pressure gas, and then laminating fine spray droplets on a lower rotating substrate in a reaction state. As a state-of-the-art alloy manufacturing method that can produce an alloy molded body, the general effect of the alloy production method by the spray casting method is that it can obtain a microstructure small crystal grains, can obtain a microstructure without segregation, compared to the general casting method The solidification rate is high, so that the solid solution limit can be increased above the equilibrium concentration, and the physical properties can be improved by uniformly and finely dispersing precipitates such as carbides.

게다가, 본 고안에서와 같이 동심원상에 다수의 분무기를 사용함으로서, 하나의 분무기에 의하여 분무된 반응고상태의 액적이 응고되어지기 전에 다른 분무기에 의하여 분무되는 반응고 상태의 액적이 덮어지게 되어 환형의 심봉에 편석이 없고 물성이 우수한 복합롤을 제조할 수 있도록 한다.In addition, by using a plurality of atomizers on a concentric circle as in the present invention, the solid state droplets sprayed by another atomizer are covered before the solidified atomized droplets are solidified by one atomizer. It should be possible to manufacture composite rolls without segregation and excellent physical properties.

상술한 바와같이 본 고안에 따른 복합롤 제조용 다중노즐 가스분무장치에 의하면, 반응고 상태의 분무 액적을 환형의 심봉에 분무하도록 된 분사장치를 동심원상에 다수개 설치함으로서 환형의 심봉에 분무주조 육성하여 편석이 없고 물성이 우수한 복합롤을 제조할 수 있는 우수한 효과를 가진다.As described above, according to the multi-nozzle gas spraying device for producing a composite roll according to the present invention, the spray casting is nurtured on the annular mandrel by installing a plurality of injectors configured to spray the reaction droplet spray droplets on the annular mandrel. There is no segregation and has an excellent effect of producing a composite roll having excellent physical properties.

Claims (1)

용탕을 수용하기 위한 턴디쉬(4)와, 상기 턴디쉬(4)의 하부측 용탕 오리피스(5)에 장착되어 그 오리피스(5)로부터 배출되는 용탕에 고압가스를 분사하여 그 용탕을 분무액적화 하는 가스노즐(6)로 이루어진 분무기(20)에 의하여 분무주조법으로 복합롤을 제조하는 장치에 있어서,It is attached to the tundish 4 for accommodating the molten metal and the molten orifice 5 on the lower side of the tundish 4, and sprays a high pressure gas to the molten metal discharged from the orifice 5 to spray the molten liquid. In the apparatus for producing a composite roll by the spray casting method by the atomizer 20 made of a gas nozzle (6), 심봉(1)을 얹어 상하 이동과 회동운동할 수 있도록 된 기판(2)을 가지며, 상기 기판(2)의 회전중심에 대한 동심원상에는 다수의 분무기(20)가 설치되고, 이들 분무기(20)의 각각으로부터 분무되는 분무액적의 위치는 서로 다른 동심원을 가지도록 함을 특징으로 하는 복합롤 제조용 다중노즐 가스분무장치.It has a substrate (2) on which the mandrel (1) can be mounted to move up and down and rotate, and a plurality of sprayers (20) are installed on concentric circles with respect to the center of rotation of the substrate (2). Multi-nozzle gas spraying device for producing a composite roll, characterized in that the position of the spray droplets sprayed from each having a different concentric circles.
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