KR19980702446A - 주형내에서의 주조 방법 및 장치 - Google Patents

주형내에서의 주조 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR19980702446A
KR19980702446A KR1019970705846A KR19970705846A KR19980702446A KR 19980702446 A KR19980702446 A KR 19980702446A KR 1019970705846 A KR1019970705846 A KR 1019970705846A KR 19970705846 A KR19970705846 A KR 19970705846A KR 19980702446 A KR19980702446 A KR 19980702446A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mold
casting
strand
flow
melt
Prior art date
Application number
KR1019970705846A
Other languages
English (en)
Inventor
안데르스 레만
잔 에릭 에릭손
Original Assignee
룬드블라트 판네스요 카타리나
아세아 브라운 보베리 아베
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 룬드블라트 판네스요 카타리나, 아세아 브라운 보베리 아베 filed Critical 룬드블라트 판네스요 카타리나
Publication of KR19980702446A publication Critical patent/KR19980702446A/ko

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/10—Supplying or treating molten metal
    • B22D11/11—Treating the molten metal
    • B22D11/114—Treating the molten metal by using agitating or vibrating means
    • B22D11/115—Treating the molten metal by using agitating or vibrating means by using magnetic fields
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/10—Supplying or treating molten metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
    • B22D11/122—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ using magnetic fields
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D27/00—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
    • B22D27/02—Use of electric or magnetic effects

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

본 발명은 금속의 주조중에 주조방향으로 양단부가 개방된 주형(11)에 용융물의 제 1 유동을 공급하고 주형내에 형성된 주조 스트랜드(1)의 비응고 부분의 용융물의 유동을 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 정적 또는 주기적 저주파수 자기장을 발생시켜, 주조방향으로 차례로 위치한 두 개 이상의 레벨(L1,L2)에서, 주조 스트랜드가 주형내에 있는 동안에 주조 스트랜드의 비응고 부분에 작용시킨다. 하나 이상의 추가의 정적 또는 주기적 저주파수 자기장을 발생시켜, 하나 이상의 레벨(L3)에서, 주조 스트랜드가 주형을 벗어나는 동안에 또는 주조 스트랜드가 주형을 벗어난 직후에 상기 주조 스트랜드에 남아있는 비응고 부분에 작용시킨다.

Description

주형내에서의 주조 방법 및 장치
주조방향의 양단부가 개방되는 주형내에서 연속 또는 반연속 공정에 의해 강과 같은 금속 또는 금속 합금을 주조하는 경우, 프리 탭핑 제트, 오픈 캐스팅(open casting)에 의해 또는 주조관, 클로즈드 캐스팅(closed casting)을 통해 주형에 용융물을 공급한다. 주형을 통과하는 때에 용융물이 냉각되어 주조 스트랜드가 형성된다. 주조 스트랜드가 주형을 벗어나기 이전에, 잔류 용융물 주위에 형성된 하나의 응고된 자기-지지 표면층을 적어도 포함하는 주조 스트랜드가 형성된다. 주조 스트랜드의 비응고 부분의 금속의 비제어 유동은 질적인 면과 제조 기술적인 면에서 문제점을 낳는다. 유입하는 용융물이 비제어 방식으로 용융물에 흐르게 되면, 그의 임펄스 때문에, 주조 스트랜드의 비응고 부분으로 깊이 침투하게 된다. 이로인해, 용융물내에 함유된 입자를 분리하기가 더욱 곤란해진다. 이러한 입자는 상면쪽으로 분리되는 대신에 응고 프런트에 고착되어 버린다. 더욱이, 자기-지지 표면층이 약화되어, 주형내에 형성된 표면층을 통해 용융물이 브레킹(breaking)되는 위험성이 높아진다.
예컨대, 유럽특허공보 EP 0 040 383 호로부터는, 유입하는 용융물을 제동하여 분할하기 위해 용융물의 경로에 하나 또는 그 이상의 정적 또는 주기적 저주파수 자기장을 배열하는 것이 공지된다.
비제어 입자를 갖거나 또는 갖지 않는 고온 용융물이 제동없이 주조 스트랜드의 비응고 부분으로 깊이 침투되면, 질적인 면과 제조 기술적인 면에서 문제점이 발생한다. 상면, 즉 액면 쪽으로 올라오는 고온 용융물의 제 2 유동이 약화되면, 액면이 식게 되는 위험이 발생한다. 대신에, 상부쪽으로 유동이 강해지면, 난류의 결과로서 상면에 웨이브가 일어나, 슬래그가 상면으로부터 용융물내로 끌어 내려지게 되어 질적인 면에서 문제가 발생한다. 제 2 유동이 주조 스트랜드내로 너무 깊이 아래에 이르게 되면, 입자가 응고 프런트에 고착되어 주조 스트랜드내에 남게 된다.
본 발명의 일 목적은, 주조방향으로 차례로 배열된 복수의 레벨에서 작용하도록 되어 있는 복수의 정적 또는 주기적 저주파수 자기장에 의해, 유입하는 고온 용융물의 제 1 유동을 제동하고 주조 스트랜드의 비응고 부분에서 올라오는 용융물의 제 2 유동을 제어함으로써, 이들 유동을 신뢰적이고 효과적으로 제어할 수 있는 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또다른 목적은 상기 방법을 실시하기 위한 장치를 제공하는데 있다.
발명의 요약
주조 스트랜드의 비응고 부분의 용융물의 유동은
- 주형에 도착하는 고온 용융물의 제 1 유동을 제동하여 분할하고;
- 주형내에 형성된 주조 스트랜드의 비응고 부분의 용융물의 순환을 제어하고;
- 주형의 상부 부분의 용융물에 대한 열 공급을 제어하고, 다른 어떤 것들 보다도 액면의 동결을 방지하기 위해 액면 가까이에 충분한 유동 채널을 설치함에 의해 제어된다. 동시에, 상부쪽의 유동이 너무 강해서 용융물의 상면에 웨이브가 형성되는 것을 막기 위해 주조 스트랜드의 비응고 부분의 상기 상부 부분의 유동을 제한한다. 이러한 것은, 본 발명에 따르면, 주조방향으로 차례로 위치한 두 개 이상의 레벨에서, 주조 스트랜드가 주형내에 있는 동안에 상기 주조 스트랜드의 비응고 부분에 정적 또는 주기적 저주파수 자기장을 작용시키고, 하나 이상의 레벨에서, 주조 스트랜드가 주형을 벗어나는 동안에 또는 주조 스트랜드가 주형을 벗어난 직후에 상기 주조 스트랜드의 비응고 부분에 하나 이상의 정적 또는 주기적 저주파수 자기장을 작용시킴으로써 달성된다. 상기 자기장은 자기장 발생장치에 의해 발생되는데, 이러한 자기장 발생장치는 코어를 갖고서 직류를 공급받으며, 유입하는 용융물을 가로질러 작용하기 위해 서로 대향하여 위치한 두 개의 주형벽에 인접하여 배치되는 유도 코일 및/또는 영구 자석의 형태일 수도 있다. 코어를 갖고서 직류를 공급받는 코일 또는 영구 자석의 형태일 수도 있는 이러한 자기장 발생장치는 본 출원에 있어 이하 자석이라 한다.
일 실시예에 있어서, 자석들은
- 제 1 레벨에서, 용융물의 제한된 그리고 제어된 유동을 갖는 채널을 상기 액면에 인접하여 유지함과 동시에 상기 액면에서 용융물의 유동비와 진동이 감쇠되도록 상방으로 올라오는 제 2 유동을 제동시키기 위해, 하나 이상의 자기장을 발생시켜, 용융물의 상부 액면의 바로 하류부에 있으며 상기 액면으로부터 충분한 거리를 두고 있는 주형의 상부 부분의 주조 스트랜드의 비응고 부분에 작용시키고,
- 제 2 레벨에서, 용융물의 유입하는 제 1 유동을 제동하여 제 2 유동으로 분할하기 위해, 하나 이상의 자기장을 발생시켜, 주조방향으로 제 1 자기장의 하류부에 있는 주형내의 주조 스트랜드의 비응고 부분에 작용시키고,
- 제 3 레벨에서, 하나 이상의 자기장을 발생시켜, 주조 스트랜드가 주형을 벗어나는 때에 또는 주조 스트랜드가 주형을 벗어난 직후에 상기 주조 스트랜드에 남아있는 비응고 부분에 작용시킴으로써, 하방으로 향한 제 2 유동의 침입 폭을 감소시키고 입자의 분리를 향상시키도록 구성된다.
정적 또는 주기적 저주파수 자기장은, 자석들이 전술한 바와 같이 3개 이상의 레벨들에서 자기장을 발생하도록 되어 있기 때문에, 이러한 자석들에 의해 주형 가까이에서 발생된다. 상기 레벨들은, 주형내로 유입하는 용융물의 제 1 유동을 효과적으로 제동하고 분할하기 위해, 그리고 제동없이도, 유입하는 고온 용융물이 주조 스트랜드의 비응고 부분 아래로 깊이 침입하는 것을 방지하기 위해, 주조방향으로 차례로 배치된다. 동시에, 자기장은, 주조 스트랜드의 비응고 부분에서 용융물의 바람직한 제어 순환이 얻어질 수 있도록, 상면쪽으로 흐르는 고온 용융물의 부분을 제어한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 자석들은 3개의 레벨들에서 자기장을 발생시키도록 구성된다. 이러한 레벨들은 주조방향으로 차례로 배치되며, 중간 레벨의 자기장은 두 개의 에워싸는 레벨들의 자기장에 대향하는 방향으로 배치된다.
용융물내, 즉 액면의 하류부로 개통되는 임의의 개수의 개구를 갖는 주조관을 통해 주형에 용융물을 공급하여 주조를 실시하는데에 적용이 가능한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서는, 유입하는 제 1 유동의 전술한 제동과 분할을 실시할 뿐만 아니라,
- 제 1 레벨에서, 액면의 하류부 그리고 주조관의 전술한 개구의 상류부에 하나 이상의 자기장이 발생하여 작용하고,
- 제 2 레벨에서, 주조관의 전술한 개구의 하류부에 하나 이상의 자기장이 발생하여 작용하고,
- 제 3 레벨에서, 주형의 출구 단부에 인접하여 그리고 상기 출구 단부의 바로 하류부에 하나 이상의 자기장이 발생하여 작용하도록 자석들을 배치함으로써 제 2 유동의 제어를 달성한다.
이러한 자석들은 바람직하게는 주조중에 밀폐되는 자기 회로내에 배열된다. 관련 자극을 갖는 자석과 정적 자기장에 더하여, 상기 자기 회로들은 바람직하게는 외부 자기 계철(yoke) 형태의 자기 리턴 경로를 포함한다. 이에 의해, 회로내에 필수의 자속 균형이 발생한다. 물론, 관련 자극을 갖는 자석, 자기장, 및 계철은 자속 균형이 주형의 절반에 대해 또는 주형의 부분에 대해 얻어지도록 배열될 수도 있다. 자석들은 바람직하게는 두 개의 정적 또는 주기적 저주파수 자기장을 발생시켜 서로 대향하는 동일한 레벨에서 작용함으로써 주조 스트랜드의 주조방향의 단면에 걸쳐 용융물의 유동을 연대하여 제어하도록 구성된다. 이러한 것은 쌍으로 배열된 대향 극의 자석들로써 달성될 수 있는데, 쌍으로 내포된 두 개의 자석들은 동일한 주형 측면에 또는 서로 대향하는 주형 측면들에 배열될 수도 있다.
주형내에 내포된 자기재료는 바람직하게는 자기 리턴 경로로서 사용되는데, 이에 의해 자속 균형을 갖는 자기 회로를 얻기 위해 많은 경우에 있어 특정의 자기 계철들이 여분으로 남는다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 자기장은 서로 독립하여 발생하고 적용되고 제어된다. 마찬가지로, 주조방향을 가로질러 배열된 레벨들의 자기장의 전달과 강도 분포가 제어된다. 이러한 것은 공지된 방식에 있어 자기장 강도를 변화시킴으로써, 소위 자기재료의 극판을 이용함으로써, 그리고 극의 지아머트리를 변경함으로써 달성된다. 극의 지아머트리의 변경은 공지된 방식에 있어 영구자석의 단면의, 또는 직류가 공급되는 코일의 코어의 자기재료의 분포를 변경함으로써 달성될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 자석들이 주형내에 형성된 주조 스트랜드의 거의 폭 전체에 걸쳐 가로질러, 즉 주형의 거의 길이 측면 전체에 걸쳐 가로질러 작용하도록, 하나 또는 복수의 레벨들에서 하나 또는 그 이상의 자석들이 배치되어 분포를 갖는 정적 또는 주기적 저주파수 자기장을 발생한다. 이러한 것은 공지된 방식에 있어 주형내에 형성된 주조 스트랜드의 거의 폭 전체를 덮는 폭을 갖는 극을 갖는 자석들을 배치함으로써, 또는 주형벽과 자석에 인접하여 배치된 극판에 의해 달성된다. 극판을 사용하는 실시예에서는, 바람직하게는 상기 극판들이 주형의 긴 측면을 따라 뻗는다. 상기 극판의 뒤에는, 하나 또는 복수의 자석들이 배치될 수도 있다. 상기 극판에 의해, 주형내에 형성된 주조 스트랜드의 거의 폭 전체에 걸쳐 극판들 사이에서 작용하는 정적 자기장을 발생시켜 가하기 위해 자기장이 함께 유발되고 및/또는 분포된다. 더욱이, 상기 극판에 의해, 블랭크 치수, 예컨대 슬래브 주조중의 슬래브의 폭의 변화에 대한 자기장의 적응조건이 향상된다.
본 발명의 장치의 특히 유리한 실시예에 있어서, 본 발명에 따라 주조방향으로 차례로 위치한 3개의 레벨들에서 주조 스트랜드의 비응고 부분에 작용하는 정적 또는 주기적 저주파수 자기장의 배치 가능성은 조밀한 구성과 조합된다. 이러한 것은 3-레그를 갖는 두 개 이상의 거의 E자형의 코어를 두 개의 직면하는 주형벽들 가까이에 배치시킨 장치에 의해 달성된다. 상기 E자형의 코어는 자석들을 포함하며, 또한 주조방향과 그리고 주형쪽으로 향한 3개의 레그의 자유 단부들과 평행한 E자형 코어의 후방에 배열된다. 그러므로, 3-레그를 갖는 코어의 레그의 자유 단부가 주조방향으로 차례로 배열된 3개의 레벨들에 배열된 자극을 구성한다. 중간 레벨의 자극은 두 개의 에워싸는 레벨들의 자극들에 대해서 대향극을 갖게 된다. 3-레그를 갖는 코어는 하나 또는 그 이상의 자석들과 자기재료로 제조되기는 하지만 자석을 구성하지는 않는 부분들을 포함한다. 이하, 극분포를 달성하기 위해 3-레그를 갖는 코어의 자석들의 A-E, E-B, 및 E-C 로 표시된 또다른 위치의 3개의 상이한 예들을 설명한다.
E-A 는 두 개의 외부 레그들에 위치하고 또한 두 개의 외극들이 동일의 극을 갖도록 그리고 중간의 중앙 레그가 대향극을 갖도록 배열된 두 개의 자석들을 포함한다.
E-B 는, A-E 와 같은 방식으로, 중앙 레그의 각각의 측면상의 E자형 코어의 후방에 위치한 그리고 대향 극들을 갖고서 서로 직면하는 두 개의 자석들을 포함하고; 이에 의해 요망하는 극분포를 갖는 3개의 극 코어가 초래된다.
E-C 는, E-A 및 E-B 와 같은 방식으로, 요망하는 극분포를 초래하는 중앙 레그에 위치한 단지 하나의 자석만을 포함한다.
전술한 설명에 따른 3개의 레그를 갖는 코어가 직류를 공급받는 두 개 이상의 코일들을 포함하는 실시예에서는, 그들 각각이 독립의 정류기로부터 공급될 수도 있고, 이에 의해, 자기장의 강도 뿐만 아니라 극들간의 방향 및 분포가 제어된다.
유동은 10초 이상의 시간 상수를 갖는 비활성의 현상이므로, 올라온 제 2 유동의 임펄스를 제어하기 위해, 정적 자기장의 강도 및 방향은 유리하게는 저주파수를 갖고서 시간에 있어 변화하도록 구성될 수도 있다.
본 발명에 따라 주조방향으로 차례로 위치한 복수의 레벨들에서 작용하는 다수의 자석들을 배치함으로써, 주조 스트랜드의 비응고 부분의 용융물의 이동의 요망하는 제어가 달성된다. 비금속 입자의 분리를 개선하고 응고된 금속의 구조를 제어함으로써 질적인 면에서의 개선이 달성된다. 더욱이, 응고된 표면층이 녹거나 또는 용융물의 상면이 동결되는 것이 실질적으로 방지되기 때문에 제조적인 측면에서 이점이 얻어지고, 개선된 유용성과 높아진 주조비의 결과로서 플랜트에 있어 생산성이 증가된다.
본 발명은, 주형내에서의 금속의 주조중에, 주형내에 형성된 주조 스트랜드의 비응고 부분의 용융물의 유동을 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 유동은 주조방향으로 차례로 위치한 복수의 레벨에서 작용하도록 되어 있는 정적 또는 주기적 저주파수 자기장에 의해 제어된다. 주형은 주조방향으로 양단부가 개방된다.
주형내로 유입하는 액체금속의 용융물인 제 1 유동은 제동되고, 주형내에 형성된 주조 스트랜드의 비응고 부분에서 올라온 액체금속인 제 2 유동은 주조방향의 가로로 배열된 전술한 자기장에 의해 제어된다.
본 발명은 슬래그 입자 또는 다른 비금속 입자를 함유하는 고온 용융물의 비제어 유입 유동 및/또는 주조 스트랜드의 비응고 부분의 비제어 제 2 유동이 질적인 면과 제조 기술적인 면에서 문제점을 안고 있는 칠드 주형에서의 연속 주조에 특히 적용이 가능하다.
도 1 내지 4 는 연속 주조에 적용된 본 발명의 실시예들을 나타낸 것이다. 주형에 공급된 고온 용융물의 유입하는 제 1 유동을 주조중에 제동시키고 분할하기 위해, 그리고 주조 스트랜드의 비응고 부분의 유동을 제어하기 위해, 다수의 정적 또는 주기적 저주파수 자기장이 주조방향으로 차례로 배열된다.
도 1 내지 4 에 도시된 본 발명의 실시예들에 있어, 고온 용융물의 제 1 유동이 주형(11)에 공급된다. 도면에 따른 주조 방법은 용융물을 주조관(12)을 통해 주형에 공급하는 소위 밀폐식 주조이다. 본 발명은 용융물을 프리 탭핑 제트에 의해 주형에 공급하는 소위 개방식 주조에도 적용이 가능하다. 연속 또는 반연속 주조 공정중에, 주형(11)내에는 하나 이상의 주조 스트랜드(1)가 형성된다. 주형(11)은 주조방향의 양단부에서 개방된다. 주형(11)은 바람직하게는 칠드 동 주형(11)의 형태로 배열된다. 주조관(12)의 하단부에는 임의의 방식으로 향한 임의의 개수의 출구(16,16a,16b)가 배열된다. 주조관의 상기 출구(16,16a,16b)는 바람직하게는 정적상태중에 액면(13)이 위치하는 레벨 아래에 용융물을 공급하기 위해 주형(11)내에서 중앙에 배열된다. 주형(11)으로 흐르는 용융물을 제동 및 분할하고, 보통 비금속 입자를 함유하는 고온 용융물의 제 1 유동이 주조 스트랜드(1)아래로 깊이 침입하는 것을 방지하고, 주조 스트랜드의 비응고 부분의 유동을 제어하기 위해, 주조 스트랜드(1)가 주형(11)내에 있는 동안에 주조방향으로 차례로 위치한 두 개 이상의 레벨들(L1,L2)에서 주조 스트랜드의 비응고 부분에 정적 또는 주기적 저주파수 자기장이 작용하도록 되어 있다. 본 발명에 따르면, 자석(15a,15b,150,150a,150b,450a,450b)이 제 1 레벨(L1)에서 작용하는 하나 이상의 자기장을 발생시키도록 되어 있다. 제 1 레벨(L1)은 용융물의 상면, 즉 액면(13)에 가까이 위치하는데, 그 이유는 상방으로 향한 제 2 유동이 너무 강해 상면(13) 가까이에 웨이브의 형성 및 난류를 막기 위해서이다. 이러한 구성에 의하면, 슬래그가 액면(13)으로부터 아래로 끌어 내려져 용융물 아래로 내려갈 위험이 없어서 비금속 입자의 분리를 위한 호적한 조건이 제공된다. 하지만, 액면(13) 가까이에 유동 채널을 형성하기 위해, 그리고 용융물의 상면(13)에 열을 충분히 공급하기 위해, 그리고 용융물의 응고를 방지하기 위해, 제 1 레벨을 액면(13) 아래에 충분한 거리를 두고서 위치시켜 상기 요망하는 유동 채널을 제거하지 않아도 되도록 할 필요가 있다.
상기 제 1 레벨(L1)의 하류부에서는 자석(25a,25b,250,250a,250b,550a,550b)이 주조 스트랜드(1)가 주형(11)내에 있는 동안에 제 2 레벨(L2)에서 주조 스트랜드의 비응고 부분에 작용하는 하나 또는 그 이상의 정적 또는 주기적 저주파수 자기장을 발생시키도록 되어 있다. 상기 제 2 레벨(L2)에서 작용하는 자기장은 유입 용융물의 제 1 유동을 제동하여 분할하도록 되어 있다.
주형의 출구 단부(110)의 가까이에 또는 바로 하류부에서는 자석(35a,35b,350,350a,350b,650a,650b)이 제 3 레벨(L3)에서 작용하는 하나 이상의 정적 또는 주기적 저주파수 자기장을 추가적으로 발생시키도록 배열되어 있다. 제 3 레벨(L3)에서 작용하는 자기장은 주조 스트랜드(1)가 주형(11)을 벗어나는 동안에 또는 주조 스트랜드(1)의 출구가 주형(11)으로부터 벗어난 직후에 주조 스트랜드내에 남아있는 비응고 부분의 유동을 제어한다. 주형(11)으로부터의 주조 스트랜드의 출구 가까이에서 작용하는 자기장을 배열함으로써, 침입 폭이 감소하고 용융물내에 위치한 비금속 입자들의 개선된 분리가 얻어진다.
주조관 개구(16,16a,16b)의 하류부에 위치한 레벨(L2)에서 작용하는 자기장을 통해 첫째로 올라오는 용융물의 제 1 유동을 분할함으로써, 제 2 유동이 올라온다. 이러한 제 2 유동의 제어는
- 본 발명에 따르면, 상방으로의 제 2 유동을 제동하고 액면(13) 가까이에 있는 용융물의 유동을 제어하기 위해, 주조관의 주조관 개구(16,16a,16b)와 액면(13) 사이의 하나 이상의 레벨(L1)에서 작용하는 자기장을 배열함으로써, 그리고
- 주조 스트랜드가 주형을 벗어나는 동안에 또는 주조 스트랜드의 출구가 주형으로부터 벗어난 직후에 주조 스트랜드내에 남아있는 비응고 부분에 작용시키기 위해, 주형의 출구 단부(110) 가까이에 또는 바로 하류부에 위치한 하나 이상의 레벨(L3)에서 작용하는 자기장을 배열함으로써 달성된다.
이 때문에, 주조 스트랜드(1)의 비응고 부분에서 용융물의 제어 순환이 얻어져 임의의 수반하는 입자들의 양호한 분리가 얻어지며, 주조 구조물의 제어가 양호해질 뿐만 아니라 생산성 증대를 위한 조건도 양호해진다.
도면에서도 잘 나타나듯이, 연속 주조 주형(11)은 통상 바람직하게는 수냉식 동판인 냉각식 주형 플레이트(11a,11b,11c,11d)를 포함한다. 주형(11)은 프레임 구조물에 의해 교대로 에워싸인 워터 박스 빔들에 의해 에워싸인다. 주형내에 형성된 주조 스트랜드의 비응고 부분에 작용하는 자기장은 직류가 공급되는 코일 또는 영구 자석의 형태인 자석들에 의해 발생한다. 프레임 구조물에는 자기 리턴 경로(18a,18b,180,180a,180b,280,280a,280b,380,380a,380b,480,580,680)가 제공된다. 이들 사이에 작용하는 자석들 및 자기장들과 함께, 리턴 경로가 자기 회로를 형성한다. 물론, 자석들, 자기장들, 및 리턴 경로들은 자속 밸런스를 갖는 회로들이 주형의 절반에 대해 또는 주형(11)의 작은 부분에 대해 얻어지도록 배열될 수도 있다.
정적 자기장(10)이 주형(11)내에 형성된 주조 스트랜드(1)의 거의 폭 전체에 걸쳐 작용하는 바람직한 실시예들에 있어서, 도 3 과 4 에 도시된 바와 같이, 자석(150,250,350,450a,450b,550a,550b,650a,650b)은 주형의 긴 측면 또는 주형(11)내에 형성된 주조 스트랜드(1)의 폭에 거의 상당하는 폭으로 배열된다.
또다르게는, 이러한 것은 도 4 에 도시된 바와 같은 본 발명의 실시예에 의해 달성된다. 이 실시예에서는, 극판(455,555,655)이 주형(11)의 두 개의 직면하는 측면들에 가까이 배열된다. 상기 극판(455,555,655)은 주형(11)의 긴 측면들을 따라 신장되도록 배열된다. 상기 극판(455,555,655) 뒤로는, 하나 또는 그 이상의 자석(450a,450b,550a,550b,650a,650b)이 직류를 공급받는 코일의 형태로 배열된다. 이들 자석들(15)로부터의 자기장은, 주형내에 형성된 주조 스트랜드의 거의 폭 전체에 걸쳐 작용하는 정적 또는 주기적 저주파수 자기장을 발생하여 적용시키도록 함께 유발되어 분포된다.
주조방향으로 가로지르는 자기장(10)의 전달 및 강도분포를 제어하고 분포하는 것을 추가로 개선하기 위하여, 자석들(15)은 단면인 코어로 배열될 수도 있다. 이들 섹션은 제거될 수도 있는 자기 및 비자기 코어 요소의 양쪽 형태로 배열되며 개방된다. 자기장의 전달 및 강도를 변경하기 위해, 동일한 코어 요소를 그 이전의 장소에 재삽입하거나 또는 다른 자기 특성을 갖는 코어 요소에 의해 대체할 수도 있다. 직류를 공급받는 유도 코일 형태인 자석들(15)로써, 코일의 코어에는 상기에 따른 코어 요소가 배열된다. 이 때문에, 유도 코일에 의해 발생된 자기장의 전달 및 강도를 제어할 수 있는 가능성이 증가한다. 영구 자석 형태인 자석들로써, 영구 자석과 주형 사이에는 극 코어가 배열되며, 이 극 코어는 영구 자석에 의해 발생된 자기장을 변화시키기 위해 삽입된, 제거된, 또는 대체된 자기 및 비자기 코어 요소를 포함한다.
본 발명에 따라 정적 자기장을 주조방향으로 차례로 적용함으로써, 특히 본 발명의 바람직한 실시예들에 따라 이들 자기장을 주조방향으로 가로질러 제어하고 분포하면, 주조 스트랜드의 비응고 부분의 용융물의 유동이 제어됨과 동시에, 비제동방식으로 용융물이 주조 스트랜드 아래로 침입하는 것이 방지된다. 이 때문에,
- 유입 용융물내에 함유된 비금속 입자들이 상면쪽으로 분리되고,
- 응고시키지 않기 위해 충분한 양의 고온 용융물이 액면에 공급되어, 액면에서의 난류 및 웨이브 형성이 실질적으로 방지된다.
이상, 종합해 보면, 함유물 양의 개선된 제어에 의해 양호한 양품률 및 증대된 생산성이 가능하며, 주조 구조물의 유용성이 증대되고 주조비가 높아진다.

Claims (18)

  1. 주조방향으로 양단부가 개방된 주형(11)에 직접 또는 주조관(12)을 통해 고온 용융물의 하나 이상의 제 1 유동을 공급하고 냉각하여 형성된 주조 스트랜드(1)의 비응고 부분의 용융물의 유동을 제어하는 방법으로서, 유입하는 제 1 유동을 제동시키고, 올라온 제 2 유동을 주조방향으로 차례로 위치한 복수의 레벨에서 상기 주조 스트랜드의 비응고 부분에 작용하도록 배열된 복수의 정적 또는 주기적 저주파수 자기장에 의해 제어하는 방법에 있어서,
    주조 스트랜드가 주형내에 있는 동안에 상기 정적 또는 주기적 저주파수 자기장을 발생시켜, 주조방향으로 차례로 위치한 두 개 이상의 레벨(L1,L2)에서, 상기 주조 스트랜드의 비응고 부분에 작용시키고, 주조 스트랜드가 주형을 벗어나는 동안에 또는 주조 스트랜드가 주형을 벗어난 직후에 하나 이상의 정적 또는 주기적 저주파수 자기장을 발생시켜, 하나 이상의 레벨(L3)에서, 상기 주조 스트랜드에 남아있는 비응고 부분에 작용시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 용융물의 상부 액면(13)의 바로 하류부에 있으며 상기 액면으로부터 충분한 거리를 두고 있는 제 1 레벨(L1)에서 하나 이상의 자기장을 작용시켜서, 용융물의 제어된 유동을 상기 액면에서 유지함과 동시에 용융물의 유동비와 진동이 상기 액면에서 감쇠되도록 상방으로 올라오는 제 2 유동을 제동시키고,
    용융물의 유입하는 제 1 유동이 제동되어 제 2 유동으로 분할되도록 상기 제 1 레벨의 하류부에 있는 제 2 레벨(L2)에서 하나 이상의 자기장을 작용시키고,
    주조 스트랜드가 주형을 벗어나는 때에 또는 주조 스트랜드가 주형을 벗어난 직후에 하나 이상의 자기장을 주형의 출구 단부(110)에 가까이 위치한 또는 상기 출구 단부의 바로 하류부에 있는 제 3 레벨(L3)에서 상기 주조 스트랜드에 남아있는 비응고 부분에 작용시켜, 하방으로 향한 제 2 유동의 침입 폭을 감소시키고 용융물을 수반하는 입자의 분리를 향상시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항 또는 2 항에 있어서, 상기 액면(13) 아래에서 용융물에 개통된 하나 이상의 개구(16,16a,16b)를 갖는 하나 이상의 주조관(12)에 의해 용융물의 제 1 유동을 주형에 공급하는 때에,
    제 1 레벨(L1)에서, 상기 액면의 하류부와 상기 주조관 개구의 상류부에 있는 주조 스트랜드의 비응고 입자에 하나 이상의 자기장을 작용시키고,
    제 2 레벨(L2)에서, 상기 주조관 개구의 하류부에 있는 주조 스트랜드의 비응고 입자에 하나 이상의 자기장을 작용시키고, 및
    제 3 레벨(L3)에서, 주형의 출구 단부에 가까이 위치한 또는 상기 출구 단부의 바로 하류부에 있는 주조 스트랜드의 나머지 비응고 부분에 하나 이상의 자기장을 작용시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 전항들중의 하나 또는 그 이상의 항에 있어서, 상기 레벨들(L1,L2,L3)중의 하나 또는 그 이상의 레벨에서, 자기장을 배열하여 상기 주형내에 형성된 주조 스트랜드(1)의 거의 폭 전체에 걸쳐 작용하도록 분포시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 레벨들(L1,L2,L3)중의 하나 또는 그 이상의 레벨에서, 자기장이 상기 주형내에 형성된 주조 스트랜드(1)의 거의 폭 전체에 걸쳐 분포하여 작용하도록, 주형(11a,11b,11c,11d)의 벽에 가까이 그리고 하나 이상의 자극 (450a,450b,550a,550b,650a,650b)에 극판(455,555,655)을 배치하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항 내지 3 항중의 하나 또는 그 이상의 항에 있어서, 상기 레벨들(L1,L2,L3)중의 하나 또는 그 이상의 레벨에서, 두 개 또는 그 이상의 정적 또는 주기적 저주파수 자기장을 배열하여, 주조 스트랜드의 주조방향으로 단면에 걸쳐 연대적으로 작용하도록 분포시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 레벨들(L1,L2,L3)중의 하나 또는 그 이상의 레벨에서, 서로 대향하는 두 개의 정적 또는 주기적 저주파수 자기장을 배열하여, 주조 스트랜드의 주조방향으로 단면에 걸쳐 연대적으로 작용시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 전항들중의 하나 또는 그 이상의 항에 있어서, 주조방향으로 3개 이상의 레벨들에 배열되는 상기 자기장들(L1,L2,L3)을, 주조방향으로 바로 에워싸는 양쪽의 자기장(L1,L3)에 대향하는 중간 자기장(L2)과 함께 배열하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 1 항 내지 6 항중의 하나 또는 그 이상의 항에 있어서, 상기 자기장들의 발생, 적용, 및 제어를 서로 독립적으로 실시하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 주조방향으로 양단부가 개방된 주형(11)에 직접 또는 주조관(12)을 통해 고온 용융물의 하나 이상의 제 1 유동(20)을 공급하고 냉각하여 형성된 주조 스트랜드(1)의 비응고 부분의 용융물의 유동을 제어하는 장치로서, 직류에 의해 공급된 코일 및/또는 영구 자석 형태의 자석(15)을 설치하여 주조방향으로 차례로 위치한 복수의 레벨에서 정적 또는 주기적 저주파수 자기장을 발생시켜 주조 스트랜드의 비응고 부분에 작용시킴으로써, 주형내로 유입하는 용융물의 제 1 유동을 제동시키고 분할하여, 올라오는 제 2 유동을 제어하는 장치에 있어서,
    주형에 가까이 위치한 상기 자석들을, 주조 스트랜드가 주형내에 있는 동안에 두 개 이상의 레벨들(L1,L2)에서 상기 주조 스트랜드의 비응고 부분에 작용하는 자기장을 발생하도록 구성하고, 하나 이상의 레벨(L3)에서, 주조 스트랜드가 주형을 벗어나는 동안에 또는 주조 스트랜드가 주형을 벗어난 직후에 주조 스트랜드에 남아있는 비응고 부분에 작용하는 자기장을 발생시키기 위해, 주형의 출구 단부의 가까이에 또는 바로 하류부에 자극들을 배치한 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 용융물의 상부 액면(13)의 바로 하류부에 그리고 상기 액면으로부터 충분한 거리를 두고 배열되는 자석으로서, 제 1 레벨(L1)에서 작용하여 상방으로 올라오는 제 2 유동을 제동시키며 용융물의 제어된 유동을 상기 액면에서 유지함과 동시에 상기 액면에서의 용융물의 유동비와 진동을 감쇠시키는 하나 이상의 자기장을 발생시키는 자석(15a,15b,150,150a,150b,450a,450b)과,
    제 1 레벨의 하류부에 배열되는 자석으로서, 제 2 레벨(L2)에서 작용하여 용융물의 유입 유동을 제동시키며 이 유동을 제 2 유동으로 분할하는 하나 이상의 자기장을 발생시키는 자석(25a,25b,250,250a,250b,550a,550b)과, 및
    주형의 출구 단부(110) 가까이에 또는 상기 출구 단부의 바로 하류부에 배열되는 자석으로서, 제 3 레벨(L3)에서, 주조 스트랜드가 주형을 벗어나는 동안에 또는 주조 스트랜드가 주형을 벗어난 직후에 주조 스트랜드에 남아있는 비응고 부분에 작용하는 하나 이상의 자기장을 발생시키는 자석(35a,35b,350,350a,350b,650a,650b)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제 10 항 또는 11 항에 있어서, 상기 액면 아래에 배열된 하나 이상의 주조관 개구(16,16a,16b)를 갖는 하나 이상의 주조관(12)에 의해 용융물의 제 1 유동이 주형(11)에 공급되는 때에,
    주형 가까이에 배열된 자석(15a,15b,150,150a,150b,450a,450b)이 하나 이상의 자기장을 발생시켜 액면의 하류부와 상기 주조관 개구의 상류부에 작용시키고,
    주형 가까이에 배열된 자석(25a,25b,250,250a,250b,550a,550b)이 하나 이상의 자기장을 발생시켜 상기 주조관 개구의 하류부에 작용시키고, 및
    주형 가까이에 배열된 자석(35a,35b,350,350a,350b,650a,650b)이 하나 이상의 자기장을 발생시켜 주형의 출구 단부에 가까이 위치한 또는 상기 출구 단부의 바로 하류부에 있는 주조 스트랜드의 나머지 비응고 부분에 작용시키는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제 10 항 내지 12 항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 레벨들(L1,L2,L3)중의 하나 또는 그 이상의 레벨에서, 극판(455,555,655)을 주형의 두 개의 긴 측면(11a,11c)을 따라 그리고 주조방향을 충분히 가로지를 정도로 배치하고 자기장을 발생시켜 상기 주형내에 형성된 주조 스트랜드(1)의 거의 폭 전체에 걸쳐 작용시키는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제 10 항 내지 12 항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 레벨들(L1,L2,L3)중의 하나 또는 그 이상의 레벨에서, 자석(15a,15b,25a,25b,35a,35b,150,150a,150b,250,250a,250b,350,350a,350b,450a,450b,550a,550b,650a,650b)을 주조방향을 충분히 가로지를 정도의 영구 자석의 형태로 배치하고 정적 자기장을 발생시켜 상기 주형내에 형성된 주조 스트랜드의 거의 폭 전체에 걸쳐 작용시키는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 제 10 항 내지 12 항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 레벨들(L1,L2,L3)중의 하나 또는 그 이상의 레벨에서, 자극(15a,15b,25a,25b,35a,35b,150,150a,150b,250,250a,250b,350,350a,350b,450a,450b,550a,550b,650a,650b)을 주조방향을 충분히 가로지를 정도의 코어를 갖는, 직류 공급의 코일의 형태로 배치하고 정적 또는 주기적 저주파수 자기장을 분포시켜 상기 주형내에 형성된 주조 스트랜드의 거의 폭 전체에 걸쳐 작용시키는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 제 10 항 내지 12 항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 레벨들(L1,L2,L3)중의 하나 또는 그 이상의 레벨에서 두 개 이상의 자석(150a,150b,250a,250b,350a,350b)을 배치하고, 상기 두 개의 자석을 대향 극으로 하여 상기 레벨에서 서로에 대향하는 두 개의 정적 또는 주기적 저주파수 자기장을 발생시키는 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 제 10 항 내지 16 항중의 어느 한 항에 있어서, 자석(15a,15b,25a,25b,35a,35b,150,150a,150b,250,250a,250b,350,350a,350b,450a,450b,550a,550b,650a,650b)을 주조방향으로 차례로 배열되는 3개 이상의 레벨에 배치하고, 중간 레벨(L2)의 자석(25a,25b,250,250a,250b,550a,550b)을 바로 에워싸는 레벨(L1,L3)의 자석(15a,15b,35a,35b,150,150a,150b,350,350a,350b,450a,450b,650a,650b)에 대해서 역전된 극으로 배치하여, 상기 바로 에워싸는 레벨(L1,L3)의 자기장에 대향하는 중간 레벨(L2)의 자기장을 발생시키는 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 제 17 항에 있어서, 두 개 이상의 3-레그를 갖는 거의 E자형의 코어로서 자석들을 포함하며 또한 E자형 코어의 후방이 주조방향에 평행하게 배열되는 코어를 두 개의 직면하는 주형 측면 가까이에 배치하고, 상기 코어의 3개의 레그의 자유 단부를, 두 개의 에워싸는 레벨(L1,L3)의 극에 대향하는 극을 중간 레벨(L2)이 갖도록 되어 있는, 주조방향으로 차례로 위치한 3개의 레벨(L1,L2,L3)에 배치된 구성 자극(15a,15b,25a,25b,35a,35b,150,150a,150b,250,250a,250b,350,350a,350b,450a,450b,550a,550b,650a,650b)과 주형 쪽으로 향하게 하는 것을 특징으로 하는 장치.
KR1019970705846A 1995-02-22 1996-02-21 주형내에서의 주조 방법 및 장치 KR19980702446A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9500684-7 1995-02-22
SE9500684A SE503562C2 (sv) 1995-02-22 1995-02-22 Sätt och anordning för stränggjutning

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR19980702446A true KR19980702446A (ko) 1998-07-15

Family

ID=20397348

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970705846A KR19980702446A (ko) 1995-02-22 1996-02-21 주형내에서의 주조 방법 및 장치

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP0871554A1 (ko)
JP (1) JPH11502466A (ko)
KR (1) KR19980702446A (ko)
CN (1) CN1181030A (ko)
BR (1) BR9607263A (ko)
SE (1) SE503562C2 (ko)
WO (1) WO1996026029A1 (ko)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE9703170D0 (sv) * 1997-09-03 1997-09-03 Asea Brown Boveri Förfarande och anordning för att styra metallflödet i en kokill för stränggjutning genom att applicera elektromagnetiska fält i ett flertal nivåer
FR2772294B1 (fr) * 1997-12-17 2000-03-03 Rotelec Sa Equipement de freinage electromagnetique d'un metal en fusion dans une installation de coulee continue
US20050045303A1 (en) * 2003-08-29 2005-03-03 Jfe Steel Corporation, A Corporation Of Japan Method for producing ultra low carbon steel slab
IT1401311B1 (it) * 2010-08-05 2013-07-18 Danieli Off Mecc Processo e apparato per il controllo dei flussi di metallo liquido in un cristallizzatore per colate continue di bramme sottili
GB201305822D0 (en) 2013-03-28 2013-05-15 Pavlov Evgeny Improvements in and relating to apparatus and methods
CN106041009B (zh) * 2016-07-22 2017-10-31 东北大学 一种控制连铸结晶器内钢液流动的立式电磁制动装置
EP3415251A1 (en) * 2017-06-16 2018-12-19 ABB Schweiz AG Electromagnetic brake system and method of controlling an electromagnetic brake system
DE102018117304A1 (de) * 2018-07-17 2020-01-23 Ald Vacuum Technologies Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Schwebeschmelzen mit gekippt angeordneten Induktionseinheiten
CN111515519B (zh) * 2020-04-02 2021-07-30 燕山大学 一种异种板对焊电磁定量搅拌装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE436251B (sv) * 1980-05-19 1984-11-26 Asea Ab Sett och anordning for omrorning av de icke stelnade partierna av en gjutstreng
KR930002836B1 (ko) * 1989-04-27 1993-04-10 가와사끼 세이데쓰 가부시까가이샤 정자장을 이용한 강철의 연속 주조방법

Also Published As

Publication number Publication date
CN1181030A (zh) 1998-05-06
SE9500684L (sv) 1996-07-08
EP0871554A1 (en) 1998-10-21
BR9607263A (pt) 1997-12-30
SE9500684D0 (sv) 1995-02-22
JPH11502466A (ja) 1999-03-02
SE503562C2 (sv) 1996-07-08
WO1996026029A1 (en) 1996-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0880417B1 (en) A device for casting in a mould
KR100946612B1 (ko) 연속 주조 장치 및 방법
EP0568579B1 (en) A method and a device for casting in a mould
KR19980702446A (ko) 주형내에서의 주조 방법 및 장치
US4986340A (en) Method for stirring and/or braking of melts and a device for carrying out this method
EP0873212B1 (en) Method and device for casting of metal
EP0922512A1 (en) Electromagnetic braking device for continuous casting mold and method of continuous casting by using the same
JP2920897B2 (ja) 鋳型内溶鋼流動制御方法及び装置
JPH09262650A (ja) 連続鋳造における鋳型内流動制御方法および装置
US6332493B1 (en) Device for continuous casting of two strands in parallel
JP3253012B2 (ja) 連続鋳造用鋳型の電磁ブレーキ装置及びそれを用いた連続鋳造方法
CA2242037C (en) Controllable variable magnetic field apparatus for flow control of molten steel in a casting mold
WO1999011404A1 (en) Method and device for continuous or semi-continuous casting of metal
US5222545A (en) Method and apparatus for casting a plurality of closely-spaced ingots in a static magnetic field
JPH09504999A (ja) 型内での鋳造中に溶融体の運動を制動する方法および装置
KR19990082337A (ko) 주형에 사용되는 주조 장치
JP2000197951A (ja) 静磁場を用いる鋼の連続鋳造装置
JPH10328791A (ja) 連続鋳造用鋳型の電磁ブレーキ装置及びそれを用いた連続鋳造方法

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid