KR20000005253A - Continuous casting ingot mold for metal vertical casting - Google Patents

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KR20000005253A
KR20000005253A KR1019980707944A KR19980707944A KR20000005253A KR 20000005253 A KR20000005253 A KR 20000005253A KR 1019980707944 A KR1019980707944 A KR 1019980707944A KR 19980707944 A KR19980707944 A KR 19980707944A KR 20000005253 A KR20000005253 A KR 20000005253A
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므나르드 쟝-가브리엘
위진느 사브와
므나르 쟝-가브리엘
쏠락
방따볼리 로제
쏘쥬빠스
썽트르 드 르쉐르슈 메딸뤼르지끄
소시에떼 아노님 데 포르쥬 에 아씨에리 드 딜링
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Abstract

PURPOSE: An ingot mold for continuous molding is provided to effectively cool the quantum on the upper part of the tube of a mold contacted close by passing the upper edge contacted with a refractory feed head and the bottom surface to prevent the deformation of the point contacted with the molten metal. CONSTITUTION: The ingot mold has:a tubular metal member(4) made up of copper or copper alloy to solidify the surrounding of a molding metal according to the contacting with the inner wall of the metal member after circulating water around the outer wall of the metal member and cooling; and a heat insulating refractory material supply bush(9) not cooled to finite a continuous scale measurement channel for molding metal and to be extended toward the upper part of the cooled metal member to contain liquid molding metal.

Description

금속의 수직 주조용 연속 주조 잉곳 주형Continuous casting ingot molds for vertical casting of metal

본 발명은 금속, 특히 강의 연속 주조에 관한 것이다. 이것은 특히 "수직 압탕 연속 주조" 의 기술에 관한 것이다.The present invention relates to continuous casting of metals, in particular steel. This particularly relates to the technique of "vertical hot melt continuous casting".

이러한 기술의 제 1 항목 (article) 이 60년대 말에 이미 공표되었으며, 좋은 일례는 FR-A-2,000,365 호이다. 그 후, 주형의 "활성" 구성요소, 다시말해 주조 금속의 소정의 응고가 시작하고 행해지는 활발하게 냉각된 관형의 금속 구성요소의 상단에 액상 상태로 피이드 헤드위에 위치된 턴디쉬에 의해 운반되는 용융 금속을 포함하도록 의도된 열적 절연 피이드 헤드가 설치되어 있다는 사실에 의해, 전세계적으로 현재 매우 광범위하게 실행되는 종래 수직 연속 주조와 구별되었다.The first article of this technology has already been published at the end of the sixties, a good example is FR-A-2,000,365. It is then carried by a tundish positioned above the feed head in a liquid state on top of the actively active component of the mold, ie the actively cooled tubular metal component in which the desired solidification of the cast metal is initiated and done. The fact that there is a thermally insulating feed head intended to contain molten metal is distinguished from conventional vertical continuous casting which is now very widely implemented worldwide.

이 "활성" 구성요소는 종래에는 단일품 (주조 발렛 또는 블룸용) 으로 만들어지거나 함께 결합된 플레이트 (주조 슬래브 또는 큰 블룸용) 로 제조된 튜브이다. 이것은 구리, 또는 구리 합금으로 제조되며, 또한 충분한 열 유속을 유도하는 것을 가능하게 하기 위해서 구성요소의 외벽에 대하여 물의 강렬한 순환에 의해 활발하게 냉각되어 용융 금속이 구성요소의 내벽과 접촉하여 응고하는 것을 보장한다.This "active" component is conventionally a tube made of a single piece (for casting valets or blooms) or made of a plate (for casting slabs or large blooms) joined together. It is made of copper, or a copper alloy, and is also actively cooled by intense circulation of water with respect to the outer wall of the component in order to make it possible to induce sufficient heat flux so that the molten metal solidifies in contact with the inner wall of the component. To ensure.

이러한 두 개의 연속적인 구성요소는 주조 금속이 상부를 경유하여 용융 상태로 들어가게 하고 주형체의 냉각 벽과 접촉하는 주조 금속의 주변 응고로부터 얻어지는 고체 셸의 형태로 하부를 경유하여 통과하고 정지 액상 코어 (still-liquid core) 를 포함하는 연속적인 사이징 패시지 (sizing passage) 를 한정한다. 그 후, 응고는 분사 장치에 의해서 주조 기계의 저부에서 응고를 종결하도록 계속된다.These two successive components allow the cast metal to enter the molten state via the top and pass through the bottom in the form of a solid shell resulting from the peripheral solidification of the cast metal in contact with the cooling wall of the casting body and a stationary liquid core ( Define a continuous sizing passage that includes a still-liquid core. The solidification then continues by terminating solidification at the bottom of the casting machine by the injection device.

수직 압탕 연속 주조에서 구해진 기본적인 장점은 주형속으로 주입된 후, 내화물 피이드 헤드내에 놓여있는 금속의 자유표면 ("메니스커스, meniscus") 이 주형체의 냉각벽과 처음으로 접촉하는 주조 금속이 필연적으로 응고를 시작하는 점, 즉 구리 구성요소의 상단부 에지에서 일정한 거리를 두고 있다는 점이다.The basic advantage found in vertical hot melt continuous casting is the inevitable cast metal in which the free surface of the metal ("meniscus") placed in the refractory feed head first contacts the cooling wall of the mold after being injected into the mold. To start solidification, that is, a certain distance from the top edge of the copper component.

따라서, 응고 공정이 유체 역학적으로 조용한 환경에서 시작되며, 용융 금속의 유입에 의해 특히 야기된 난류가 내화물 공급 헤드에 의해 제공된 완충물 부피내로 한정되어 남아있기 때문에, 그 취지는 종래의 연속적인 주조에서보다 훨씬 더 빠른 적출 속도로 우수한 야금 특성의 반-다듬질된 제품을 연속적으로 주조하는데 있다.Thus, the solidification process begins in a hydrodynamically quiet environment, and the effect is that in conventional continuous casting, since turbulence caused by the inflow of molten metal remains confined within the buffer volume provided by the refractory feed head. It is to continuously cast semi-finished products of good metallurgical properties at much faster extraction rates.

게다가, 이러한 기술은 종래 연속적인 주조와 관련하여, 어떤 중요한 결점도 가지지 않으며 종래 연속적인 주조로부터 개발되었음을 알수 있고 따라서 어떤 주요한 기술적 단계를 포함하지 않는다. 이것은 특히 주조 기계위로 짧은 거리에 놓여있다 하더라도, 턴디쉬가 주형에 견고하게 연결되어 있지 않기 때문에, 특히 어떠한 곤란함 없이 종래 연속적인 주조 기계를 압탕 연속적 주조 기계로 전환하는 것이 가능하다. 그러나, 비록 강의 압탕 연속 주조에 대한 첫 번째 공보가 공지된 많은 발전을 이룬 (전세계 강 생산의 80% 이상이 연속 주조로 현재 생산된다) 수직 연속 주조의 산업적 범위에 입각한 입문서와 동시대이지만, 수직 압탕 연속 주조가 산업적 범위에 입각한 기술을 적용하는 공정의 연구 분야로 현재 여전히 남아있다.In addition, it can be seen that this technique does not have any significant drawbacks with respect to conventional continuous casting and has been developed from conventional continuous casting and thus does not include any major technical steps. It is possible to convert a conventional continuous casting machine into a hot melt continuous casting machine without any difficulty, especially since the tundish is not rigidly connected to the mold, even if it lies a short distance above the casting machine. However, although the first publication of continuous castings of steels has made many known advances (more than 80% of the world's steel production is now produced by continuous casting), it is contemporaneous with a primer based on the industrial scope of vertical continuous casting. Continuous hot casting is still an area of research in the process of applying technology based on industrial scope.

출원인에 의해 실행된 실험으로 산업상 관점에서 수용의 부족, 즉 "냉각된 구리 구성요소/내화물 공급 헤드" 계면에서 기하학적 시간동안 불안정성을 설명할 수 있는 주요한 문제점이 노출되었다. 이것은 이러한 기하학적 형태가 냉각된 구성요소의 상단부의 변형 때문에 경험되기 때문이다.Experiments conducted by the applicants revealed a major problem that could explain instability from the industrial point of view, i.e., instability during geometric time at the "cooled copper component / refractory feed head" interface. This is because this geometry is experienced due to the deformation of the upper end of the cooled component.

종래의 수직 연속적 주조에서, 그러한 변형은 주형으로부터 넘쳐흐를 수 있는 높이 정도로 액상 금속의 돌발적인 증가로 야기된다. 이것은 주조 공정의 연속에 거의 영향을 미치지 않는다. 반대로, 압탕 연속 주조에서, 메니스커스 (meniscus) 가 냉각된 구성요소의 상류로 이동되기 때문에, 상황은 "스필-오버(spill-over)" 타입의 상황과 영구히 유사하다. 구리 구성요소의 상단부의 변형은, 주조 금속의 소정의 응고가 초기화되는 정밀한 점에서, 그 후 조건에 맞지않게 된다 (피이드 헤드아래로의 용융 금속의 침투, 피이드 헤드와의 조정 불량등).In conventional vertical continuous casting, such deformation is caused by an unexpected increase in liquid metal to a height that can overflow from the mold. This has little effect on the continuation of the casting process. In contrast, in continuous continuous casting, the situation is permanently similar to that of the "spill-over" type, since the meniscus is moved upstream of the cooled component. Deformation of the upper end of the copper component is unsatisfactory afterwards in that the desired solidification of the cast metal is initiated (penetration of molten metal under the feed head, poor coordination with the feed head, etc.).

본 발명의 목적은 주조시 냉각된 구성요소의 상단부의 어떠한 열기계적 변형을 특히 피하기 위한 것이다.It is an object of the present invention to in particular avoid any thermomechanical deformation of the upper end of the cooled component during casting.

이러한 것을 위해서, 본 발명의 목적은, 주조 금속이 주형의 내벽과 접촉하는 주변 응고를 보장하는 것을 의도하며, 주형의 외벽에 대하여 물의 순환에 의해 특히 냉각된 관형의 금속 구성요소 (구리 또는 구리 합금으로 제조됨) 와, 냉각된 금속 구성요소의 상단에 위치하여 용융 금속을 함유하도록 의도되고 주조 금속용 연속 사이징 패시지를 한정하는 열적 절연 내화물로 제조된 비냉각된 피이드 헤드를 포함하는 금속 특히 강의 수직 압탕 연속 주조용 주형에 있어서, 냉각제의 환상부 순환에 의해 냉각된 금속 환상부는 금속 구성요소와 상기 피이드 헤드사이에 부가되고, 상기 환상부의 내벽은 주형에 의해 주조 금속에 제공된 패시지의 연속적인 특성을 만족하도록 환성부와 관형의 금속 구성요소 사이에서 어떠한 파손없이 관형의 금속 구성요소 와 정렬된 고체 내벽을 갖는 것을 특징으로 한다.To this end, the object of the present invention is to ensure peripheral solidification, in which the cast metal is in contact with the inner wall of the mold, with tubular metal components (copper or copper alloys) cooled in particular by the circulation of water with respect to the outer wall of the mold. Vertically of a metal, in particular steel, comprising an uncooled feed head made of thermally insulated refractory which is intended to contain molten metal at the top of the cooled metal component and defines a continuous sizing passage for the cast metal. In a mold for continuous casting of hot water, a metal annular portion cooled by circulation of an annular portion of a coolant is added between a metal component and the feed head, and an inner wall of the annular portion exhibits continuous characteristics of passages provided to the cast metal by the mold. Tubular metal spheres without any breakage between the annulus and the tubular metal component to satisfy It characterized by having a solid wall in alignment with the element.

바람직하게는, 이러한 환상부는 냉각된 관형 구성요소와 동일한 금속으로 제조되는데, 다시말해 구리 또는 구리 합금으로 제조된다.Preferably, the annular portion is made of the same metal as the cooled tubular component, ie made of copper or a copper alloy.

또한 바람직하게는, 이러한 환상부는 제거할 수 있도록 장착되어 쉽게 교체될 수 있다.Also preferably, this annular portion is mounted to be removable and can be easily replaced.

본 발명의 다양한 장점에 따르면, 환상부는 냉각제의 순환용 환상 챔버로 이루어진 내부 냉각 순환을 포함하고, 이러한 챔버는 주형의 주변부와, 또한 바람직하게는 이러한 벽의 바로 근처의 환상부의 내벽을 따라 움직인다.According to various advantages of the invention, the annular portion comprises an internal cooling circulation consisting of an annular chamber for circulation of the coolant, which chamber moves along the periphery of the mold and also preferably the inner wall of the annular portion immediately near this wall.

이미 확실하게 이해된 바와 같이, 본 발명은 주형 튜브와 내화물 피이드 헤드 사이에 주요 관형의 구성요소의 확대를 조직하는 냉각체 (환상부) 를 삽입하는 본질적인 특성이 있으며, 상기 냉각체는 동일한 재료로 제조되지만 자기 냉각 회로를 가지며, 또한 상대적으로 작은 높이 (튜브의 높이와 비교하여) 는, 냉각체의 단부 영역에서, 특히 피이드 헤드와 마주보고 있는 상단부에서, 튜브용 냉각 시스템에 의해 제공된 높이보다 훨씬 큰 냉각 효과를 허용한다. 더욱 구체적으로 하기 위해서, 연속적인 주조 주형의 튜브는 대개 길이가 0.7 내지 1.0 m 이고, 반면에 본 발명에 따른 환상부는 예를 들면 4 내지 10 ㎝ 의 높이를 가진다.As is already clearly understood, the present invention has the inherent property of inserting a cooling body (an annulus) between the mold tube and the refractory feed head which organizes the expansion of the main tubular component, the cooling body being made of the same material. Although manufactured but have a magnetic cooling circuit, the relatively small height (relative to the height of the tube) is much higher than the height provided by the cooling system for the tube, in the end region of the cooling body, especially at the upper end facing the feed head. Allows for a great cooling effect. To be more specific, the tubes of continuous casting molds are usually 0.7 to 1.0 m in length, while the annular part according to the invention has a height of, for example, 4 to 10 cm.

주조 공정의 관점으로부터, 이것은 응고 개시 평면을 환상부의 상단부 정도까지 이동한다. 다시말해서, 응고 개시 기능을 이행하기 위해서, 주형의 냉각된 관형의 구성요소가 바람직하게 제거 가능하고 또한 냉각된 자율적인 환상부로 교체하지만, 단부에서의 냉각효과는, 물론 주형의 주요 관형 구성요소의 높이와 비교하여 작기 때문에, 더욱 효과적이여서 더 이상 수직이 아닌 수평으로 순환하는 냉각수의 시이트를 그 안에 합체한다.From the point of view of the casting process, this moves the solidification start plane up to the upper end of the annular portion. In other words, in order to fulfill the solidification initiation function, the cooled tubular component of the mold is preferably replaced with a removable and cooled autonomous annular portion, but the cooling effect at the end, of course, of the main tubular component of the mold Since it is small compared to the height, it is more effective to incorporate therein a sheet of cooling water that circulates horizontally rather than vertically.

이에 관하여, 사실, 전체 길이를 이동하는 주조 금속의 주변 응고의 진행에 의해 부과된 상당한 전체 열 유속을 추출하기 위해서 우선적으로 전체 작업 높이가 과도하게 냉각되는 것을 보장하는 필요성에 관련된 냉각 회로 (단부에서 두 개의 챔버를 연결하는 물 자켓) 의 기술적인 문제는, 교대로, 만약 이러한 점에서의 온도가 용융 강의 온도정도로 상승한다면 튜브의 단부의 변형을 방지하는데 한계가 있다는 것이다.In this regard, in fact, a cooling circuit (at the end) relating to the need to ensure that the overall working height is excessively cooled in the first place in order to extract the significant total heat flux imposed by the progress of peripheral solidification of the cast metal traveling the entire length. The technical problem of a water jacket connecting two chambers is, in turn, that there is a limit to preventing deformation of the end of the tube if the temperature at this point rises to the temperature of the molten steel.

본 발명은 과도하게 냉각되었지만 냉각제의 수평 순환을 그 안에 합체할 수 있도록 작은 높이를 갖는 부가적인 몸체에 의해 장애를 극복하여, 용융 금속과 접촉하는 점에서 변형을 피하기 위해서 내화물 피이드 헤드와 접촉하는 상부 에지 및 하부면을 경유하여 밀접하게 접촉하는 주형의 튜브의 상단부의 양자를 효과적으로 냉각하는 것을 보장한다.The present invention overcomes the obstacles by an additional body that is overcooled but has a small height so as to incorporate the horizontal circulation of the coolant therein, the upper contacting the refractory feed head to avoid deformation in contact with the molten metal. It is ensured to effectively cool both the upper end of the tube of the mold in intimate contact via the edge and the lower surface.

첨부된 단일 플레이트 도면을 참조한 실시예의 방법에 의해 주어진 아래의 설명의 관점에서 본 발명은 명백하게 이해될 것이고 다른 태양과 장점이 더욱 명확하게 분명해질 것이다.In view of the following description given by the method of the embodiment with reference to the attached single plate drawing, the invention will be clearly understood and other aspects and advantages will become more clearly apparent.

도 1 은 공지된 종래 기술의 일반적인 디자인에 따른 강의 수직 압탕 연속 주조용 기계의 상부의 개략적인 수직 단면도.1 is a schematic vertical cross-sectional view of the top of a machine for vertical hot dip continuous casting of steel according to a known prior art general design;

도 2 는 본 발명에 따른 디자인을 상세히 도시한 것을 제외하고는 전술한 타입의 기계의 상단부 (top part) 의 부분적인 확대도.2 is a partially enlarged view of a top part of a machine of the type described above, except that the design according to the invention is shown in detail.

도면에서, 동일한 구성요소는 동일한 참조번호로 인용되었다.In the drawings, like elements are referred to by like reference numerals.

도 1 의 일반적인 도면을 참조하면, 강의 수직 압탕 연속 주조용 기계의 상부는, 제조되는 금속의 추출 방향, 즉 도면의 아랫방향으로부터, 용융 금속을 유도 노즐 (20) 에 의해 연장된 출구 오리피스 (또는 몇 개의 출구 오리피스) 에 의해 그것 아래에 놓여진 주형 (3) 로 운반하는 용융 금속 (2) 의 욕조를 포함하는 턴디쉬 (1) 로 이루어지는 것을 볼수 있다.Referring to the general view of FIG. 1, the upper part of a machine for continuous vertical squeeze casting of steel is provided with an outlet orifice (or an outlet orifice extending from the extraction direction of the metal to be produced, i. It can be seen that it consists of a tundish 1 comprising a bath of molten metal 2 which is conveyed by means of several outlet orifices to a mold 3 placed below it.

도시된 바와 같이, 주형은 관형 구리 구성요소의 외부면의 전체 길이로 물의 순환에 의해 활발하게 냉각된 관형 구리 구성요소 (4) 를 포함한다. 종래에는, 이러한 목적으로 튜브 (4) 로부터 짧은 거리로 강 라이너 (5) 가 제공되어, 순환하는 물의 수직 시이트 (21) 를 채널화한다. 라이너 (5) 는, 단부에서, 물의 시이트 (21) 를 입구 챔버 (6) 및 배출 챔버 (7) 와 교통하게하는 개공 (22) 을 가지며, 이러한 챔버는 그것으로부터 어떤 거리로 라이너 (5) 를 둘러싸는 케이싱 (8) 에 의해 한계가 정해진다.As shown, the mold comprises a tubular copper component 4 which is actively cooled by the circulation of water over the entire length of the outer surface of the tubular copper component. Conventionally, a steel liner 5 is provided for this purpose at a short distance from the tube 4 to channel the vertical sheet 21 of circulating water. The liner 5 has openings 22 at its ends that allow the sheet 21 of water to be in communication with the inlet chamber 6 and the discharge chamber 7, which chambers the liner 5 at some distance therefrom. The limit is defined by the surrounding casing 8.

내부 관형 구성요소 (4) 의 상부에 놓여있는 것은 비냉각된 내화물로 제조된 피이드 헤드 (9) 이며, 내벽은 몸체 (4) 의 내벽과 배열되는 것이 바람직하다 (어떤 경우에 있어서, 되돌릴수 없음).On top of the inner tubular component 4 is a feed head 9 made of uncooled refractory, with the inner wall preferably arranged with the inner wall of the body 4 (in some cases irreversible) ).

주조 공정의 배경에 있어서, "절연 내화물 피이드 헤드 (9) 위에 놓여있는 냉각된 구성요소 (4)" 배열은 주조 금속용 사이징 패시지를 한정하고, 피이드 헤드내의 패시지의 상부 (12) 가 주형속으로 용융 금속의 흐름부 (11) 의 도달에 의해 야기되는 유체 역학적 방해를 제한하는 완충 영역으로 구성하고, 피이드 헤드를 연장하는 패시지의 하부 (13) 는 주조 금속의 응고 영역이다.In the context of the casting process, the arrangement of "cooled component 4 lying on insulated refractory feed head 9" defines a sizing passage for the cast metal, with the top 12 of the passage in the feed head being driven into the mold. It consists of a buffer region which limits the hydrodynamic disturbance caused by the arrival of the flow part 11 of molten metal, and the lower part 13 of the passage extending the feed head is the solidification region of the cast metal.

도시된 바와 같이, 이러한 응고는 냉각된 구리체 (4) 의 내벽과 주조 금속의 첫 번째 접촉으로부터, 즉 이 벽의 상부 에지 (14) 를 따라 시작하며, 주변으로부터 중심쪽으로 두께가 성장하는 고체 셸 (15) 을 아랫쪽으로 계속 형성한다. 주형을 떠나자말자, 1㎝ 보다 조금 두꺼운 두께를 갖는 셸 (15) 은 정지 액상 코어 (24) 의 누출 (ferrostatic pressure) 에 대해 견딜수 있을 정도로 강하고 도시되지는 않았지만 기계의 바닥부 절반에 위치된 물 분사 유니트의 영향하에서 반-다듬질된 제품 (10) 이 완전히 응고될 때 까지 그것의 구심력에 의한 성장을 계속한다. 한번 반-다듬질된 제품이 완전히 응고된다면, 소정의 길이의 부분 (주조 단면의 모양에 따라, 빌렛, 블루움 또는 슬래브) 으로 절단되고 이러한 부분은 그 후 일련의 성형 공정 (롤링 등) 에 이용가능하다.As shown, this solidification starts from the first contact of the cast metal with the inner wall of the cooled copper body 4, ie along the upper edge 14 of the wall, and grows from the periphery into the center of the solid shell. Continue forming (15) downward. Upon leaving the mold, the shell 15, having a thickness a little thicker than 1 cm, is strong enough to withstand the ferrostatic pressure of the stationary liquid core 24 and a water jet located at the bottom half of the machine, although not shown. Under the influence of the unit it continues to grow by its centripetal force until the semi-finished product 10 is completely solidified. Once the semi-finished product has solidified completely, it is cut into portions of a predetermined length (billets, blueum or slabs, depending on the shape of the casting cross section) and these portions are then available for a series of forming processes (rolling, etc.) Do.

특히 도 2 를 참조하면, 본 발명에 따라서, 환상부 (16) 가 관형의 구성요소 (4) 의 상부에 위치하고, 이러한 환상부는 후미로 연장하고 구리 합금으로 제조되어 자기 냉각 시스템에 의해 냉각된다. 설명된 일례에서, 후미는 환상부로부터 짧은 거리에서 환상부의 고체 내벽 (18) 을 따라 진행하는 챔버 (17) 로 구성되어 있다. 이 챔버는 원형의 형태이고 챔버를 폐쇄하는 칸막이벽의 어느 한쪽의 면상에 상호 가까이 입구 및 출구를 가진다. 그러므로, 수평 환상부 형태의 냉각 순환이 일어나며, 환상부과 주조 제품을 둘러싸는 냉각제 (예를 들면, 물) 의 수평 순환이 확립된다.With particular reference to FIG. 2, according to the invention an annular part 16 is located on top of the tubular component 4, which extends aft and is made of a copper alloy and cooled by a magnetic cooling system. In the example described, the aft consists of a chamber 17 running along the solid inner wall 18 of the annular portion at a short distance from the annular portion. The chamber is circular in shape and has an inlet and an outlet close to each other on either side of the partition wall closing the chamber. Therefore, a cooling circulation in the form of a horizontal annular portion occurs, and a horizontal circulation of a coolant (for example, water) surrounding the annular portion and the cast product is established.

도면에서, 외면에 순환 챔버 (17) 를 연결하는 냉각수 입구 노즐 (19) 및 출구 노즐 (19') 이 단지 도시되었다.In the figure, only the coolant inlet nozzle 19 and outlet nozzle 19 ′ connecting the circulation chamber 17 to the outer surface are shown.

냉각된 환상부 (16) 는 그것이 기대어 있는 구성요소 (4) 의 상부면과 잘 어울리고 용융 금속의 어떠한 침투 위험을 피하기 위해서 베이스쪽으로 향해있다.The cooled annular portion 16 is directed towards the base in order to match well with the upper surface of the component 4 on which it rests and to avoid any risk of penetration of molten metal.

환상부 (16) 와 관형의 구성요소 (4) 에 의해 형성된 냉각된 금속 어셈블리가 주형의 실제 "활성" 부를 구성한다. 주조 금속의 관점으로부터, 이러한 두 개의 구성요소는 그들사이의 어떠한 파손도 없이 병렬되고, 주조 금속의 응고가 시작하고 주조 제품 (15) 이 이러한 어셈블리 내면의 아래쪽으로 진행할 때 성장을 계속하기 때문에, 단일 구성요소로서 작용한다. 이러한 응고의 시작 평면은 구성요소 (4) 의 상부 에지 (14) 를 통해 통과하는 평면이 아니고 환상부 (16) 의 상부 에지 (23) 를 통해 통과하는 평면이다.The cooled metal assembly formed by the annular portion 16 and the tubular component 4 constitutes the actual “active” portion of the mold. From the point of view of the cast metal, these two components are paralleled without any breakage between them, because the solidification of the cast metal starts and continues to grow as the cast product 15 proceeds downwards into the interior of this assembly. It acts as a component. The starting plane of this solidification is not the plane passing through the upper edge 14 of the component 4 but the plane passing through the upper edge 23 of the toroid 16.

이러한 어셈블리 (16-4) 의 상단에 위치하는 것은, 이미 도시된 바와 같이, 열적 절연 피이드 헤드 (9) 이다.Located at the top of this assembly 16-4 is a thermally insulating feed head 9, as already shown.

본 발명의 소정의 실시예에 따르면, 이러한 피이드 헤드 (9) 자체가 두 개의 겹쳐진 분리 구성요소에 의해 또한 형성된다:According to certain embodiments of the invention, this feed head 9 itself is also formed by two overlapping separating components:

- 교류 영역 (12) 내에서 주조 금속의 어떠한 조기의 의사 응고를 방지하기 때문에, 내화물로 제조된 상부 부쉬 (25) 가 열적 절연 특성용으로 선택된다. 선택 재료는 프랑스 회사 카피록 (KAPYROK) 의 상표명 A 120K 으로 판매된 재료인, 섬유질 내화물일 수 있다; 및Because of preventing any premature pseudo solidification of the cast metal in the alternating current region 12, the upper bush 25 made of refractory is selected for thermal insulation properties. The optional material may be fibrous refractory, a material sold under the trade name A 120K of the French company KAPYROK; And

- 결정화기 (4-16) 의 근처에서, 전체 어셈블리가 주조 공정의 성공에 필요한 통상의 수직 진동 운동을 겪을 때, 또한 열적 사이클내에서 작동하는 기계의 열기계적 응력이 주조 공정의 필연적으로 연속적인 특성에 의해 부가될 때, 에지 (23) 상 고체 셸 (15) 의 상부 팁에서의 기계적 부식이 가능한 저지되기 때문에, 하부의 구성요소 (링, 26) 는 우수한 기계적 강도용으로 채택된 내화물로 제조된다. 붕소 질화물로써 도프된 것이 바람직한 SIAlON (Sialon) 과 같은 재료가 완전히 적당하게 될 것이다.In the vicinity of the crystallizer 4-16, when the entire assembly undergoes the normal vertical oscillation motion necessary for the success of the casting process, the thermomechanical stress of the machine operating in the thermal cycle is inevitably continuous in the casting process. When added by properties, the lower component (ring, 26) is made of a refractory adopted for good mechanical strength, since mechanical corrosion at the upper tip of the solid shell 15 on the edge 23 is prevented as possible. do. Materials such as SIAlON (Sialon), preferably doped with boron nitride, will be fully suitable.

바람직하게는, 폐기 비활성 가스 (예를 들면 아르곤) 를 주입하는 회로가 피이드 헤드 (9) 와 금속 어셈블리 (16-4) 사이에 제공된다.Preferably, a circuit for injecting waste inert gas (for example argon) is provided between the feed head 9 and the metal assembly 16-4.

이러한 회로는 피이드 헤드 (9)/ 금속 어셈블리 (16-4) 계면에서 만들어지고 주형의 내부 주변 주위의 하나의 단부에서 나타나며 그것의 다른 단부에서 도시되지는 않았지만 가압화된 아르곤의 소오스에 자체적으로 연결된 구경이 측정된 노즐 (30) 을 경유하여 아르곤이 공급된 플리넘 (plenum) 챔버 (29) 에 연결된다.This circuit is made at the feed head 9 / metal assembly 16-4 interface and appears at one end around the inner periphery of the mold and is itself connected to a source of pressurized argon, although not shown at its other end. It is connected to the plenum chamber 29 to which argon is supplied via the nozzle 30 whose aperture is measured.

두 개의 겹쳐진 부분으로서 만들어진 피이드 헤드의 이익은 주조 금속의 응고된 인접한 팁의 "전후" 운동에 의해 야기된 부식에 걸리기 쉬운 하부 부품의 기계적 강도를 향상시킬 수 있다는 것이며, 이러한 운동은 주형의 수직 진동이다.The benefit of the feed head made as two overlapping parts is that it can improve the mechanical strength of the underlying parts susceptible to corrosion caused by the "back and forth" motion of the solidified adjacent tip of the cast metal, which is a vertical vibration of the mold. to be.

반면에, 이러한 강한 하부 링 (26) 은 상부의 부품보다 더 작은 열 절연체이다. 주조 금속은 정렬된 내벽 (27) 과 냉각된 환상부 (16) 의 내벽사이 접촉점에서 조기 의사 응고 필름을 형성할 수 있다. 이 필름은 냉각된 금속 어셈블리 (16-4) 내 제어된 응고 공정에 관하여 불균질의 주요 원인이다. 이것은, 본 발명과 이미 다른 곳 (FR-A-93 03871) 에서 공지된 유리한 실시예에 따르면, 아르곤의 커튼이 링 (26) 상에 형성된 의사 응고의 필름을 파손 및 주조 금속을 균일하게 또한 냉각된 환상부 (16) 과 접촉하는 신속한 방법으로 응고를 시작하게 하는 목적으로 피이드 헤드 (9) 의 베이스에서 취입되기 때문이다.On the other hand, this strong lower ring 26 is a smaller thermal insulator than the upper part. The cast metal may form an early pseudocoagulated film at the point of contact between the aligned inner wall 27 and the inner wall of the cooled annular portion 16. This film is the main source of heterogeneity with respect to the controlled solidification process in the cooled metal assembly 16-4. This, according to an advantageous embodiment already known elsewhere in the present invention (FR-A-93 03871), breaks the film of pseudo-solidification in which the curtain of argon is formed on the ring 26 and also uniformly cools the cast metal. This is because it is blown from the base of the feed head 9 for the purpose of starting to solidify in a rapid manner in contact with the annular portion 16 that has been made.

본 발명의 기본적인 장점이, 가장 응력을 받는 주형의 상부 부분이 추가 단편 (환상부, 16) 의 형태로 만들어지기 때문에, 이 부분이 필요로하고 압탕 연속 주조의 산업적 이행과 양립하는 경제적인 조건하에서 새로운 단편으로 용이하게 교체될 수 있다는 점에서 이해되어져 왔으며, 어느정도 내부 관형의 구성요소 (4) 가 교체되지 않는 경우도 있다.The basic advantage of the present invention is that since the upper part of the most stressed mold is made in the form of an additional piece (annular part, 16), under the economic conditions that this part requires and is compatible with the industrial implementation of continuous melt casting. It has been understood that it can be easily replaced with a new piece, and in some cases the inner tubular component 4 is not replaced.

다른 유리한 실시예에 따르면, 주형의 벽에 대하여 부착할려고 하는 셸 (15) 의 경향은 공지된 윤할제를 첨가하여 감소되고, 구리 구성요소 (4) 를 통한 윤할제의 주입 (FR-A-91 01551 호 참조) 및 냉각된 구성요소 (4) 의 상부 회귀부 (32) 의 자유단에 적용된 초음파 변환기를 사용하여 이러한 구성요소를 진동하게 하여 이루어진다. 이러한 변환기는 "압전 현상" 타입일 수 있다.According to another advantageous embodiment, the tendency of the shell 15 to adhere to the walls of the mold is reduced by the addition of known lubricants, and the injection of lubricants through the copper component 4 (FR-A-91 01551) and an ultrasonic transducer applied at the free end of the upper return 32 of the cooled component 4 to cause this component to vibrate. Such a transducer may be of the type "piezoelectric".

경사되도록 초음파의 적용 방향이 필요가 없다 (예를 들면, 도 2 참조). 그럼에도 불구하고, 경사 적용은 수평 진동 효과에 수직 진동 효과를 결합하는 장점을 가지며, 양 효과는 주형내 주조품 (10) 간의 마모를 감소하는데 공헌한다.There is no need for the direction of application of the ultrasonic waves to be inclined (see eg FIG. 2). Nevertheless, the warp application has the advantage of combining the vertical vibration effect with the horizontal vibration effect, both of which contribute to reducing the wear between the castings 10 in the mold.

더욱 상세하게는, FR-A-89 07839 호를 참조할 수 있다.More specifically, reference may be made to FR-A-89 07839.

본 발명이 설명된 일례에 제한되는 것이 아니라 첨부된 청구범위에 주어진 본질적인 특성이 관계되기만 한다면 많은 변형이나 동등하게 연장한다는 것은 말할 필요도 없다.It goes without saying that the invention is not limited to the examples described but that many modifications or equivalents extend so long as the essential features given in the appended claims are concerned.

특히, 본 발명은 플랫 제품뿐만 아니라 긴 제품에 적용한다. 따라서, 상기 사용된 단어, 즉 "환상부", "환상부의" 또는 "링" 등의 단어는, 비록 그들이 원형 형상을 제안하였다지만, 냉각된 내부 관형의 구성요소가 어셈블된 플레이트로 이루어진 주형 (예를 들면, 슬래브 또는 큰 블룸의 연속 주조용 주형) 을 에워살 때 더욱 일반적인 관점으로부터 이해되어야 한다.In particular, the present invention applies to long products as well as flat products. Thus, the words used such as "annular part", "annular part" or "ring", etc., although they suggested a circular shape, had a mold consisting of a plate assembled with cooled inner tubular components ( For example, a slab or large bloom mold for continuous casting) should be understood from a more general perspective.

마찬가지로, 본 발명은 강 뿐만 아니라 어떠한 다른 연속적으로 주조가능한 금속, 특히 알루미늄 또는 구리와 같이 강보다 녹는점이 낮은 금속을 연속적으로 주조하는데 적용한다.Likewise, the present invention applies to the continuous casting of not only steel but also any other continuously castable metal, especially metals having a lower melting point than steel, such as aluminum or copper.

Claims (8)

주조 금속이 주형의 내벽과 접촉하는 주변의 응고를 보장하도록 의도된 냉각된 관형의 금속 구성요소와, 냉각된 금속 구성요소의 상단에 위치하여 액상 상태로 주조 금속을 함유하도록 의도되고 상기 구성요소로써 주조 금속용 연속 사이징 패시지를 한정하는 열적 절연 내화물로 제조된 비냉각된 피이드 헤드를 포함하는 금속의 수직 압탕 연속 주조용 연속 주조 주형에 있어서, 냉각제의 환상 내부 순환에 의해 냉각된 상기 금속 환상부 (16) 가 냉각된 관형 금속 구성요소 (4) 와 열절연 피이드 헤드 (9) 사이에 부가되고, 상기 환상부의 내벽 (26) 이 고체이고 주형에 의해 주조 금속 (10) 에 제공된 패시지의 연속적인 특성을 만족하도록 상기 환상부와 관형의 금속 구성요소 사이에서 어떠한 파손없이 정렬되는 것을 특징으로 하는 주형.As said component, it is intended to contain a cast tubular metal component which is intended to ensure solidification of the surroundings where the cast metal is in contact with the inner wall of the mold and is located in the liquid phase at the top of the cooled metal component. In a continuous casting mold for continuous vertical casting of metal comprising an uncooled feed head made of thermally insulating refractory defining a continuous sizing passage for a cast metal, the metal annular portion cooled by annular internal circulation of a coolant ( 16 is added between the cooled tubular metal component 4 and the heat insulating feed head 9, the inner wall 26 of the annular portion being solid and the continuous nature of the passages provided to the casting metal 10 by the mold. And the mold is arranged without any breakage between the annular portion and the tubular metal component so as to satisfy. 제 1 항에 있어서, 냉각된 금속 환상부 (16) 가 관형의 금속 구성요소 (4) 와 동일한 금속으로 제조된 것을 특징으로 하는 주형.The mold according to claim 1, wherein the cooled metal annular portion (16) is made of the same metal as the tubular metal component (4). 제 1 항에 있어서, 냉각된 금속 환상부 (16) 가 약 4 내지 10 ㎝ 의 높이를 갖는 것을 특징으로 하는 주형.The mold according to claim 1, wherein the cooled metal annular portion (16) has a height of about 4 to 10 cm. 제 1 항에 있어서, 상기 환상부 (16) 가 관형의 금속 구성요소 (4) 에 제거가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 주형.Mold according to claim 1, characterized in that the annular portion (16) is removably mounted to the tubular metal component (4). 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 환상부 (16) 는 냉각제의 수평 순환용 챔버 (17) 로 이루어진 내부 냉각 회로를 포함하고, 상기 챔버가 주형 주변의 환상부의 내벽 (18) 을 따라 움직이는 것을 특징으로 하는 주형.4. The annular portion (16) according to claim 1 or 3, wherein the annular portion (16) comprises an internal cooling circuit consisting of a chamber (17) for horizontal circulation of coolant, wherein the chamber moves along the inner wall (18) of the annular portion around the mold. Molding characterized in that. 제 1 항에 있어서, 내화물 피이드 헤드 (9) 는 두 개의 겹쳐진 분리 구성요소, 즉 양호한 열 절연을 갖는 내화물로 제조된 상부 부쉬 (25) 와 양호한 기계적 강도를 갖는 내화물로 제조된 하부 링 (26) 으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 주형.2. The refractory feed head 9 according to claim 1 comprises two overlapping separating components: an upper bush 25 made of refractory with good thermal insulation and a lower ring 26 made of refractory with good mechanical strength. Mold, characterized in that consisting of. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서, 피이드 헤드 (9) 와 환상부 (16) 사이 주형의 내주변 주위로 비활성 가스를 주입하기 위한 회로 (28, 29, 30) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 주형.The mold according to claim 1 or 6, comprising a circuit (28, 29, 30) for injecting an inert gas around the inner periphery of the mold between the feed head 9 and the annular portion 16. . 제 1 항에 있어서, 관형의 금속 구성요소 (4) 의 상부 회귀부 (32) 의 단부에 적용되고 주형을 진동 운동시키도록 의도된 초음파 변환기 (31) 가 제공되는 것을 특징으로 하는 주형.Mold according to claim 1, characterized in that an ultrasonic transducer (31) is provided at the end of the upper revolving portion (32) of the tubular metal component (4) and intended to vibrate the mold.
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