KR19980081807A - 금속 와이어, 봉, 관을 상방향으로 주조하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

금속 와이어, 봉, 관을 상방향으로 주조하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 특히 비철 와이어, 봉 및 관을 상방향으로 연속 주조하는 방법 및 장치에 관한 것이지만, 주조가 수직으로 행해지는 것이 아니라 경사 위치에서 행해진다. 제 1 냉각기를 거친 후, 주조물은 직접 수냉으로서 냉각된다.

Description

금속 와이어, 봉, 관을 상방향으로 주조하기 위한 방법 및 장치.
본 발명은 특히 비철 금속 와이어, 봉 및 관을 상방향으로 연속 주조하는 방법 및 장치에 관한 것이지만, 주조가 수직적으로 직접 행해지는 것이 아니라, 약간 경사진 방향으로 위로 행해진다. 제 1 냉각기를 거친후, 제품은 직접 수냉으로써 냉각된다.
종래의 수직 주조법은 와이어, 봉 및 관이 수직으로 상방향으로 주조되는 방법이며, 또한 장치는 제 2 냉각기뿐만 아니라 주조 노즐에 연결된 제 1 냉각기로 이루어져 있다. 구리 와이어를 주조하는데 가장 일반적인 직경인 8 ㎜ 의 직경을 갖는 와이어를 주조할 때, 냉각기의 전체 길이는 대략적으로 2 m 이다. 금속의 결정과 제 1 냉각이 제 1 냉각기, 특히 전체 냉각기 길이의 약 1 내지 5 % 의 길이인 노즐부에서 일어난다. 제 2 냉각은 제 1 냉각기의 상부에서 일어나고 전체 냉각기 길이의 약 절반으로 구성되어 있는 독립된 제 2 냉각기에서 일어난다. 제 1 냉각기 및 제 2 냉각기의 상부는 외부 셀, 냉각수 분배 파이프 및 내부 파이프를 포함한다. 냉각수는 내부 파이프의 외면에 있고 주조될 와이어는 내면에 있다. 내부 파이프와 주조되는 와이어 사이에서, 빌레트가 장애물 없이 움직이도록 하기 위해서 클리어링 (clearing) 이 배열되어야 된다. 열 이동이 주조될 와이어와 내부 파이프간의 갭을 따라서 일어난다.
종래의 수직 주조공정에서, 특히 생산이 한정되는 경우에, 구조가 더 큰 생산물을 만들어 내는 생산 라인과 동일방식으로 제공되어야하기 때문에, 상대적으로 생산 라인의 고비용이 문제이다. 생산 라인의 비용은, 다수의 코일러 (coiler) 들 및 냉각기들이 감소되는 경우, 주조 속도를 증가시킴으로써 낮추어야 한다. 그러나, 불충분한 제 2 냉각은 주조 속도를 증가시키기 위해 장애물을 형성한다. 빌레트가 너무 고온으로 냉각기에서부터 나오는 경우, 빌레트는 표면상에서 산화되고 더 이상 정제되지 않은 후 검게된다. 냉각기가 세정되는 경우, 8 ㎜ 의 직경을 갖는 비산화된 주조 와이어의 최대 주조 속도는 5m/min 이고, 냉각수는 충분하게 냉각되고 용융물의 품질이 조건에 맞다. 장애물 사이에서 제 2 냉각을 향상시키기 위해서 내부 파이프가 너무 타이트하지 않아야 하는데, 그 이유는 빌레트가 자유롭게 움직여야하기 때문이고, 반면에, 주조 와이어의 직경이 너무 적기 때문에 냉각기를 너무 길게 하는 것이 적당하지 않기 때문이다. 길고 얇은 와이어는 주조 기계에 의해 형성된 충격을 쉽게 흐트러지게 하는데, 이것은 와이어 특성에 중요한 영향을 미친다.
본 발명의 방법과 장치는 특히 소용량으로 개발되었다. 이러한 방법에서, 주조되어질 물품-와이어, 봉, 관- 이 종래의 상방향으로의 수직 주조법 대신에, 노의 수직 축에 대하여 20 내지 85°, 바람직하게는 30 내지 60°로 경사 위치에서 상방향으로 주조되며, 또한 제 2 냉각이 주조될 조각에서 직접 행해질 때, 와이어당 하나의 냉각기가 제공된다. 본 발명은 또한 개별적인 장치에 관한 것이다. 본 발명의 본질적인 새로운 특징이 첨부된 청구항으로부터 분명해진다.
본 발명에 따르면, 주조 노즐과 냉각기는 경사지게 용융물속에 잠겨서, 물이 주조물로 분사되게 하고 제 2 냉각용 물이 주조로의 벽 외면의 주조물로 흐르게 한다. 게다가, 냉각기에서부터 나온 와이어는 코일러의 방향으로 더 굽혀지는 것을 필요로 하지 않는다.
본 발명에 따른 장치는 짧은 냉각기를 사용하는데, 사실 냉각기는 종래 수직 주조에 사용된 제 1 냉각기를 단지 포함한다는 것을 의미한다. 짧은 냉각기의 사용은 주조 금속으로부터 제련열을 빼앗아 냉각하고 주조물내에서 제 1 냉각을 미세하게 수행하여 주조물내에서 경화를 일어나게 하기 위한 것이다. 냉각기로부터 나온 고온 주조물에 제 2 냉각을 행하고 제품을 충분히 낮은 온도로 강하하기 위해서 물을 분사하여, 산화가 어디에서도 발생되지 않도록 한다. 제 1 냉각기의 상단의 오리피스에서, 제 2 냉각 전에 산화를 방지하기 위해서 질소와 같은 적당한 보호가스가 전도되어야 한다.
도 1 은 장치의 작동 원리를 설명하는 단면도.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ※
1 : 주조로 2 : 지지구조
3 : 주조 노즐 4 : 제 1 냉각기
5 : 와이어 또는 봉 6 : 트랜스미션 드럼
7 : 벤딩 드럼 8 : 물 분출기
9 : 슈우트 10 : 상부 오리피스
본 발명에 따른 장치가, 장치의 작동원리를 설명한 단면도인, 첨부된 도면 1 을 참조로 하여 상술될 것이다.
도 1 에 따른 주조장치는 우선 제련로 및 주조로 (1) 의 지지 구조 (2) 와 마찬가지로, 제련로 및 주조로 (1) 를 포함한다. 그 안에 부분적으로 삽입된 제 1 냉각기 (4) 및 주조 노즐 (3) 이, 도면에서의 경우는 약 45°의 방향으로 노내에 포함된 용융물에 대해서 경사지게 잠겨있다. 용융물은 주조 노즐 내부에서 경화되어, 형성된 와이어 또는 봉 (5) 이 벤딩 드럼 (7) 상부의, 트랜스미션 드럼 (6) 에 의해 뽑혀진다. 주조물의 제 2 냉각부는 분출기로부터 분사된 물을 회수하기 위해서 주조물과 벤딩 드럼 바로 밑에 위치된 슈우트 (chute)(9) 및 물 분출기 (8) 를 포함한다. 제 1 냉각기의 상부 오리피스 (10) 와 제 2 냉각부 사이의 일정한 거리로 산화를 방지하기 위한 보호 가스 스크린을 설치한다. 노즐의 경사 위치는 주조로의 벽 외면으로 물 분출기를 직접 이용을 할 수 있게한다.
도면에서 알 수 있듯이, 지금 개발된 구조는 간단하고 낮아, 공정이 싶게 제어된다. 본 발명에 따라 사용되는 경우, 단지 하나의 냉각기가 주조물을 에워싸며, 냉각기 구조의 높이는 종래 냉각기의 높이의 약 1/4 로 유지된다. 게다가, 직접적인 물의 냉각이 매우 효율적이며, 또한 결과적으로 주조 속도가 종래 방법의 주조속도보다 주조물을 산화함이 없이 매우 증가될 수 있다. 이것은 결과적으로 다수의 냉각기 및 코일러가 감소될 수 있고 비용도 절감된다.
지금 개발된 장치의 제 1 냉각기에서, 주조물 열량의 단지 약 60% 만 회수되는데, 요구되는 저온 수량이 약 40 % 감소된다는 것을 의미한다. 최종 냉각이 직접 분출기를 통해 물을 분사하여 행해지며, 또한 제 1 냉각기에서의 물과 같이 고순도 및 온도를 필요로 하지 않는다.
특히 작은 제품 주조 기계에서, 각 주조물은 특정한 런닝 모터를 가지는데, 각각의 경우 속도를 감소하여 각 주조물의 개별적인 출발을 방해하지 않는다. 반면에, 모든 주조물은 각자의 런닝 모터를 가지기 때문에, 모터의 크기는 저가의 비용을 위해서 매우 작은 것이 선택된다. 제련된 재료가 단순방식의 주조로 속으로 공급되고 노즐의 잠김 깊이가 충분한 경우, 비용을 야기하는 분리 높이 조정 시스템이 주조 기계로부터 없어질 수 있다.

Claims (8)

  1. 비철 금속 와이어, 봉 및 관을 상방향으로 주조하는 방법에 있어서, 상기 주조가 제련 및 주조로의 수직 축에 대하여 20 내지 85°각도로 상방향으로 일어나는 것을 특징으로 하는 주조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 주조물의 냉각이, 주조 노즐의 내면에서 일어나는 제 1 냉각과 별개로, 주조물에 직접적으로 물을 분출하는 제 2 냉각으로서 행해지는 것을 특징으로 하는 주조방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 주조가 30 내지 60°각도로 상방향으로 일어나는 것을 특징으로 하는 주조방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 제 1 냉각대와 제 2 냉각대 사이의 영역에서 주조된 상기 주조물이 보호 가스에 의해 둘러싸여져 있는 것을 특징으로 하는 주조방법.
  5. 제련 및 주조로 (1) 와 상기 노로부터 위쪽으로 향해있는 제 1 냉각기 (4), 뿐만 아니라 상기 제 1 냉각기의 내면에 부분적으로 배열된 주조 노즐 (3) 로 이루어지고 비철 금속 와이어, 봉 및 관 (5) 을 상방향으로 주조하는 장치에 있어서, 상기 제 1 냉각기 (4) 와 상기 제 1 냉각기내에 부분적으로 배열된 상기 주조 노즐 (3) 이 상기 노에 대하여 20 내지 85° 각도로 상기 제련 및 주조로로부터 상방향으로 위치되어 있는 것을 특징으로 하는 주조장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제 1 냉각기 (4) 와 상기 제 1 냉각기내에 부분적으로 위치된 상기 주조 노즐 (3) 이 상기 노로부터 30 내지 60°의 각도로 상방향으로 위치되어 있는 것을 특징으로 하는 주조장치.
  7. 제 5 항에 있어서, 주조되는 주조물의 진행방향으로 제 1 냉각기 (4) 에 연속하여, 물을 회수하기 위한 슈우트 (9) 뿐만 아니라 직접 물 분출기 (8) 를 포함하는 제 2 냉각부가 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 주조장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 제 2 냉각부가 주조로 (1) 의 벽의 외면에 위치되어 있는 것을 특징으로 하는 주조장치.
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