KR20010006502A

KR20010006502A - 두 스트랜드를 병렬로 연속 주조하기 위한 장치

Info

Publication number: KR20010006502A
Application number: KR1019997009592A
Authority: KR
Inventors: 할레폴트마그누스; 스반코니; 스벤쏜에릭
Original assignee: 에이비비 에이비
Priority date: 1997-04-18
Filing date: 1998-03-06
Publication date: 2001-01-26
Also published as: WO1998047647A1; SE9701457D0; US6332493B1; CN1255078A; SE509112C2; EP0975452A1; SE9701457L; JP2001521444A; CA2286748A1

Abstract

2개의 가느다란 스트랜드를 병렬로 주조하기 위해 하나 이상의 정자기장 또는 낮은 주파수의 주기적 자기장을 발생시키는 자기 브레이크가 개시된다. 칠 몰드는직사각형 주조 몰드를 2개의 부몰드 (11a, 11b) 로 분할시키는 내부 파티션 (13) 을 가진 직사각형 주조 몰드 (10) 를 가지며, 자기장은 직사각형 주조 몰드의 전체 폭에 걸쳐 거의 동일한 방향을 가지고 작용하며 양 부몰드내에서 거의 대칭적 분포를 가진다. 브레이크는 직사각형 주조 몰드의 제 1 긴 변에 위치한 제 1 자석 및 직사각형 주조 몰드의 반대편 제 2 긴 변에 위치한 반대 극성의 제 2 자석을 가진다. 자석들내의 자성 재료는 각 자석이 직사각형 주조 몰드의 각각의 긴 변을 따라 서로 인접하도록 배치된 동일한 극성의 2개의 부자극을 가지도록 배치된다. 각 부자극은 각 부몰드의 긴 변을 따라 대칭적으로 배치된다.

Description

두 스트랜드를 병렬로 연속 주조하기 위한 장치{DEVICE FOR CONTINUOUS CASTING OF TWO STRANDS IN PARALLEL}

발명의 분야

본 발명은, 청구항 제 1 항의 서언에 의하면, 연속 또는 준연속 주조 (continuous or semicontinuous casting) 공정으로 두 스트랜드 (strand) 를 동시에 주조함에 있어, 한편으로 두개의 부몰드 (submold) 로 이루어진 주조 몰드내로 도입된 고온 용탕 (melt) 의 1차 흐름에 제동을 가하며, 다른 한편으로 용탕을 스트랜드로 성형하는 동안 부몰드들 내의 스트랜드의 고화되지 않은 부분들에서 발생되는 용탕의 2차 흐름을 제어하기 위해 설치된 자기 수단, 즉 자기 브레이크 (magnetic brake) 를 가진 장치에 대한 것이다.

본 발명은 두 스트랜드를 동시에 연속 또는 준연속 주조하기 위한 장치에 대한 것으로, 이 장치는

- 2개의 부몰드로 분할된 주조 몰드, 주조 몰드를 둘러싸도록 설치된 지지 빔, 및 주조 몰드와 지지 빔을 냉각시키기 위한 냉각 매체를 구비하는, 주조시에 용탕을 냉각시키는 냉각제를 제공하는 칠 몰드 (chill mold), 및

- 칠 몰드 내에 존재하는 금속 용탕에 하나 이상의 정자기장 또는 낮은 주파수를 가진 주기적 자기장을 가하기 위한 자기 브레이크를 구비한다.

종래 기술

가느다란 주물을 성형하기 위한, 그리고 스트랜드라고 불리는 연속 주조된 강철을 위한 연속 및 준연속 주조 공정에서는, 주조 방향으로의 양단이 개방된 칠 몰드가 사용된다. 본 출원에 있어서의 칠 몰드는 스트랜드가 성형되는 주조 몰드 및 몰드 주위에 설치된 지지 빔, 그리고 몰드와 지지 빔을 냉각시키기 위해 제공되는 냉각 매체를 포함하며, 주조시에 용탕을 냉각시키기 위한 냉각제를 제공한다. 주조 몰드는 하나 이상의 부품들로 구성될 수 있는데, 일반적으로 4개의 냉각된 구리판으로 이루어진다. 지지 빔은 주조시에 냉각제, 바람직하게는 물이 흐르는 도수로를 구비하며, 일반적으로 워터 빔 (water beam) 이라고 불린다. 워터 빔은, 주조 몰드를 지지하고 냉각시킨다는 이중의 기능을 수행하기 위해, 몰드와 열적으로 양호한 접촉을 이루도록 주조 몰드 둘레에 배치된다. 주조 몰드에는 주조 몰드 내에 존재하는 용탕 내에 잠겨 있는 주조 파이프 (casting pipe) (밀폐 주조) 를 통하거나 자유 태핑 제트 (free tapping jet) (개방 주조) 를 통해 고온 용탕이 공급된다. 주조 몰드 내에서, 고온 용탕은 냉각되어 스트랜드로 성형된다. 스트랜드는 주조 몰드로부터 연속적으로 배출되며, 이 때 스트랜드는 기계적인 관점에서 스스로를 지지하는 고화된 표면 및 고화되지 않은 용탕으로 된 중심부를 가진다. 고온 용탕이 제어되지 않은 상태에서 주조 몰드내로 흘러 들어오도록 하면, 그 기계적 운동량 때문에, 스트랜드의 고화되지 않은 부분 내로 깊숙이 침투하게 되는데, 이는 많은 부정적 결과를 가져온다. 즉, 용탕 내에 존재하는 바람직하지 못한 비금속 입자들이 용탕 내로 깊숙이 침투하여 거기에 갇히게 되며, 고화 전선 (solidification front) 에서의 온도 조절이 더욱 어려워져 주물 구조의 제어가 더욱 어려워진다. 하나 이상의 정자기장 또는 낮은 주파수의 주기적 자기장을 주조 몰드내의 용탕에 가하기 위해, 자기장을 발생시키는 수단을 주조 몰드에 인접하게 설치하는 것이 EP-0040383 에 공지되어 있다. 자기장은 고온 용탕의 인입 흐름에 제동을 가하고 흐름을 분할시키며 주조 몰드 내에서 성형되고 있는 스트랜드의 고화되지 않은 부분에서의 용탕의 흐름을 제어하기 위해, 용탕에 걸쳐 작용하도록 가해진다. 상기 목적을 위한 자기장을 발생시키는 수단을 현재 자기 브레이크라고 지칭하고 있으며, 자석이 전자석인 경우에는, 전자기 브레이크 (Electromagnetic Brake : EMBR) 라고 칭해진다. 자기 브레이크는 자석 및 자기 회로를 완결시키는 자기 피드백 장치 (magnetic feedback device), 즉 요크 (yoke) 로 이루어진다. 자기회로가 상기 자기 피드백 장치에 의해 완결되기 때문에, 브레이크에서의 자기 손실이 감소된다. 여기서, 자석이라는 단어는 바람직하게는 전자석, 즉 전기도체인 코아를 가지며 전류가 공급되는 코일을 의미하지만, 어떤 경우에는, 영구자석이 적합할 수도 있다. 전자석을 구비하는 브레이크를 이하에서는 전자기 브레이크라고 지칭한다. 이하에서 자기 브레이크 필드라고 칭해지는 정자기장 또는 주파수가 낮은 주기적 자기장이 브레이크에 의해 용탕에 가해질 때 얻어지는 상기한 정성적 개선점들 외에, 제조와 관련된 많은 장점이 얻어진다. 결과적으로 제조 공정에 있어 작업중단 시간이 길어지도록 만드는 용탕의 재용융 및 고화된 표면에의 침투 위험이 감소되며, 많은 경우에 주조 속도를 증가시킬 수 있다는 것이 알려져 있다.

칠 몰드는 기초구조틀 (framework) 내에 탑재 또는 현수(懸垂) 된다. 칠 몰드를 진동시키기 위해, 진동 테이블이 주조시에 기초구조틀을 진동시키도록 설치되는데, 상기 진동은 주조 방향인 것이 바람직하다. 전자기 브레이크를 칠 몰드와 함께 동일한 기초구조틀 내에 탑재하는 것이 일반적이지만, 칠 몰드 및 브레이크는 다른 기초구조틀 내에 탑재될 수도 있으며, 진동하는 질량을 감소시켜야 하는 경우에는 후자가 바람직하다.

생산성을 증가시키기 위해, 어떤 주조 공장에서는 다수의 주물 스트랜드가 병렬로 성형된다. 큰 치수를 가진 스트랜드의 병렬 주조, 특히 일반적으로 슬래브라고 알려진 평판 주조물의 주조에 있어서는, 직사각형 주조 몰드가 사용되는데, 그 내부에 주조 몰드를 2개의 부몰드로 분할시키는 파티션 (partition) 이 배치된다. 주조 몰드는 주조 몰드의 긴 변 및 짧은 변을 구성하도록 배치된 4개의 종래의 벽판 (wall plate) 및 부몰드 사이에 주조 몰드의 파티션으로서 배치된 하나 이상의 추가적 벽을 가진다. 이러한 종류의 주조는 일반적으로 트윈-주조 (twin casting) 라고 알려져 있다. 파티션은 T-벽, 트윈-벽이라고 불리며, 각각의 부몰드는 T-몰드라고 불린다. 각 T-몰드에는 하나 이상의 고온 용융 재료의 흐름이 제공되며, 이로부터 상기한 방식으로 주물 스트랜드가 성형된다. 본래의 주조 몰드의 긴 변의 폭과 거의 일치하는 폭을 가진 자기 코아를 구비하는 전자기 브레이크가 상기 인입되는 흐름에 제동을 가하고 흐름을 분할시키기 위해 사용되는 경우, 도 1 에 도시된 바와 같이 각 부몰드 내에 작용하는 자기장은 인입되는 용탕 흐름에 대해 비대칭적이 된다. 상기 비대칭성은 특정한 상황하에서는 야금학적 관점에서 바람직하지 못할 수도 있다.

비대칭적 브레이크 필드 (brake field) 를 피하기 위해, 예컨대 유럽 특허 EP-0265796 에서와 같이, 한 쌍의 자극을 각 T-몰드에 배치한 브레이크를 사용하는 것이 공지되어 있다. EP-0265796 에 설명된 브레이크는 도 1 (b) 에 도시된 바와 같은 브레이크 필드를 발생시키며, 이 필드는 자극쌍들간에 극성이 다르다. 이러한 브레이크가 양 몰드에서 대칭인 브레이크 필드를 발생시키기 위해서는, T-벽이 상기 자극쌍들 사이에 대칭적으로 배치되어야 하며, 직사각형 주조 몰드의 중앙에 배치되는 것이 바람직하다. 그러나, 트윈-주조에서는, 2개의 T-몰드에서 다른 크기를 가진 스트랜드를 주조하기 위해, T-벽을 주조 몰드의 중앙에 대해 가변식으로 설치하는 것이 일반적이다. 따라서, 도 1 (a) 또는 3 (a) 에 의한 브레이크는, 자극들을 옆으로 이동시키기 위한 수단을 자석에 제공하지 않는 한, T-벽의 다른 위치에 대해 대칭적으로 작용할 수 있는 자기장을 발생시킬 수는 없다.

각 자극쌍은 다른 자극쌍과는 별개적으로 가변적인 것이 바람직하다. 이것은 많은 공간을 필요로 하는데, 이러한 공간을 칠 몰드에 인접하게 확보하는 것은 일반적으로 곤란하다. 또한, 양 부몰드의 폭의 상당한 부분상에 작용하는 자기장을 가하려고 하는 경우, 주조 몰드의 동일한 변상의 인접한 자극들 사이에, 이들간의 극성의 차이로 인하여, 누설 자기 플럭스 (magnetic leak flow) 가 생긴다. 이러한 누설 플럭스는 특정한 상황하에서는 부몰드 내에서의 흐름을 방해할 수도 있다.

대안으로서, 부몰드 내에서 성형되는 스트랜드들에 걸쳐 거의 동일한 세기를 가지고 작용하는 단방향적 자기장을 가하기 위해, 직사각형 주조 몰드의 전체 폭보다 큰 폭의 자극이 브레이크에 사용된다. 이러한 배열도 많은 공간을 필요로 하며, 따라서, 대부분의 연속 주조기에서 실현하기 어렵다. 또한, 이러한 종류의 자극들을 가진 브레이크로는, 제동 및 2차 흐름을 최적화하기 위해 부몰드의 폭에 걸쳐 대칭적으로 작용하는 자기장을 가할 수 없다.

본 발명의 목적은 칠 몰드 내에서 다수의 스트랜드를 병렬로 연속 또는 준연속 주조하는데 사용되는 자기 브레이크 형태의 장치를 제공하는 것이다.

칠 몰드는

- 다수의 부몰드로 분할되며, 직사각형이고 하나 이상의 파티션을 가지는 주조 몰드,

- 주조 몰드 주위에 설치된 지지 빔, 및

- 주조 몰드 및 지지 빔을 냉각시키기 위한 냉각매체를 가지며, 브레이크는, 부몰드 내로 들어가는 고온 용탕의 1차 흐름에 제동을 가하고 부몰드 내에서 성형되는 스트랜드내의 2차 흐름을 제어하기 위해, 부몰드 내에 거의 균일하게 작용하는 자기장을 발생시키는 자기 수단을 갖춘다.

본 발명에 따른 자기 브레이크 및

- 다수의 부몰드로 분할된 주조 몰드,

- 주조 몰드 주위에 설치된 지지 빔, 및

- 주조 몰드 및 지지 빔을 냉각시키기 위한 냉각 매체를 가지는 칠 몰드를 구비하는, 다수의 스트랜드를 병렬로 동시 주조하기 위한 주조 장치를 제공하는 것이 본 발명의 다른 목표이다.

발명의 개요

본 발명에 따라 2개의 스트랜드를 병렬로 동시에 연속 또는 준연속 주조하기 위해, 직사각형 주조 몰드를 2개의 부몰드로 분할시키는 내부 파티션을 가진 직사각형 주조 몰드를 가진 칠 몰드가 사용된다. 이와 관련하여, 1차 흐름에 제동을 가하고 흐름을 분할시키며 그와 관련해 스트랜드 내에 발생하는 2차 흐름을 제어하기 위해 각 부몰드 내에 유입되는 고온 용탕의 1차 흐름상에 작용하는 하나 이상의 정자기장 또는 낮은 주파수의 주기적 자기장을 발생시키는 자기 브레이크는 직사각형 주조 몰드의 제 1 긴 변에 배치된 제 1 자석 및 제 1 자석과 극성이 반대이며 직사각형 주조 몰드의 대향하는 긴 변에 배치된 제 2 자석을 가진다. 본 발명에 의하면, 자석들 내의 자성 재료는 상기 제 1 및 제 2 자석이 동일한 극성을 가진 두개의 부자극 (magnetic sub-pole) 을 제공하도록 배열된다. 직사각형 주조 몰드의 전체 폭에 걸쳐 거의 동일한 방향을 가지며 각 부몰드 내에서 실질적으로 대칭인 분포를 가지는 하나 이상의 정자기장 또는 낮은 주파수의 주기적 자기장을 발생시켜서 가하기 위해, 동일한 자석의 일부를 형성하는 부자극들은 각 부자극이 각 부몰드의 긴 변을 따라 대칭이 되도록 직사각형 주조 몰드의 2개의 대향하는 긴 변의 각각을 따라 서로 인접하게 배치된다.

상기한 목적들을 달성하기 위해, 상기 제 1 및 제 2 자석 각각이 각 부몰드의 긴 변을 따라 대칭이 되도록 직사각형 주조 몰드의 양 긴 변을 따라 서로 인접하게 배열된 동일한 극성의 2개의 부자극을 나타내도록, 주조 몰드로 향한 각 자석의 단에 자성 재료가 분포되는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 자기 브레이크는 직사각형 주조 몰드의 폭을 거의 덮을 정도의 폭을 가진 영구 자석을 가진다. 본 발명에 의하면, 영구자석내의 자성 재료는, 적어도 주조 몰드로 향한 영구 자석들의 단에서, 2개의 부자극이 직사각형 주조 몰드의 양 긴 변을 따라 형성되도록 분포된다. 이들 부자극들은 각 부몰드의 긴 변을 따라 대칭이 되도록 배치된다. 그 결과, 본 자기 브레이크내의 영구 자석들은 직사각형 주조 몰드의 폭 전체에 걸쳐 동일한 방향을 가지며 양 부몰드 내에서 거의 대칭인 분포를 가지는 자기장을 발생시켜 이를 부몰드 내로 유입되거나 부몰드 내에 존재하는 용탕에 가한다.

바람직한 실시예에 의하면, 자기 브레이크는 직사각형 주조 몰드의 대향하는 긴 변들에 인접하도록 배열된 제 1 및 제 2 전자석을 가진다. 이러한 전자석은 코아 및 상기 코아를 둘러싸는 코일을 구비한다. 본 발명에 의하면, 이러한 코아는 직사각형 주조 몰드의 폭을 거의 덮는 폭을 가진다. 또한, 이러한 코아내의 자성 재료는, 적어도 주조 몰드로 향한 코아의 단에서, 코아가 직사각형 주조 몰드의 긴 변을 따라 서로 인접하게 배치된 동일한 극성의 2개의 자극을 형성하도록, 분포된다. 이들 자극 또는 부코아는, 본 발명에 의하면, 각 부몰드의 긴 변을 따라 대칭적으로 배치된다. 결과적으로, 발생되어 용탕에 가해지는 자기장은 양 부몰드 내에서의 거의 대칭적인 분포를 가질 뿐만 아니라 직사각형 주조 몰드의 전체 폭에 걸쳐 거의 동일한 방향을 가진다. 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 자성 재료의 이러한 분포는 직사각형 주조 몰드로 향한 코아의 상기 단에서 파티션에 인접한 자성 재료 내에 형성된 리세스를 가지는 코아에 의해 얻어진다. 또는, 코아는 주조 몰드로 향한 코아의 상기 단에서 파티션에 인접하는 비자성 재료의 삽입물을 가질 수도 있다.

폭이 넓은 영구 자석이나 폭이 넓은 코아를 가진 전자석을 제공하는 것이 불가능한 경우에 특히 적합한 다른 실시예에 의하면, 자기 브레이크는 각 긴 변을 따라 다수의 자석들 및 각 긴 변을 따라 자석들과 주조 몰드 사이에 배치된 극판 (pole plate) 을 가진다. 직사각형 주조 몰드의 전체 폭에 걸쳐 거의 동일한 방향을 가지며 양 부몰드 내에서 거의 대칭인 분포를 가진 자기장을 가하기 위해, 상기 극판은 직사각형 주조 몰드의 폭을 거의 덮는 폭을 가지며, 각 부몰드의 하나의 긴 변을 따라 대칭적으로 배치된 두개의 부자극을 구성하도록 분포된 자성 재료를 구비한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 브레이크는 주조 방향으로 순서대로 다른 레벨에 배열된 자석들을 가진다. 다수의 레벨에 배치된 자석들을 가진 브레이크는, 금속 용탕이 용탕의 표면 아래에 잠겨있는 주조 파이프, 즉 메니스커스 (meniscus) 에 의해 주조 몰드내로 공급되는, 소위 밀폐 주조의 경우의 주조 몰드 내에서의 연속적 주조에 특히 적합하다. 이러한 주조 파이프는 주조 몰드 또는 부몰드의 중앙에 배치되는 것이 바람직한데, 그 가장 간단한 실시예에서는 그 저부에서 하향 주조 파이프 출구포트를 가지지만, 이는 주조 방향으로의 1차 흐름에 영향을 준다. 주조 파이프는 그 저부에서 막힌 것이 바람직하며 주조 파이프의 하부단에서 경사지게 형성된 다수의 출구 포트를 가진다. 직사각형 주조 몰드의 경우, 상기 측면 포트 (side port) 들은 주조 몰드의 짧은 변을 향해 바깥쪽으로 흐르는 다수의 1차 흐름으로 용탕을 분리시키도록 배열된다. 본 실시예에 의한 브레이크는 유입되는 용탕에 제동을 가하고 이를 분할시키며 위쪽으로 향한 2차 흐름을 제공하기 위해 주조 파이프 출구 포트와 동일한 높이 또는 바로 하류 쪽에 위치한 자석들 및 표면이 교란되는 것을 피하기 위해 메니스커스의 다른 레벨에 위치한 자석들을 구비한다. 어떤 종류의 주조에 있어서는, 2차 흐름을 제어하기 위해 또한 어떤 경우에는 1차 흐름의 제동을 확보하기 위해, 주조 몰드 내 및 주조 몰드로부터 하류 쪽에, 주조 파이프 출구 포트로부터 더 하류쪽 레벨에 자석들을 제공하는 것이 바람직한 것으로 입증되었다.

본 발명은,

- 직사각형 주조 몰드를 2개의 부몰드로 분할시키는 내부 파티션을 가진 직사각형 주조 몰드, 직사각형 주조 몰드 주위에 설치된 지지 빔, 및 주조 몰드와 지지빔을 냉각시키기 위한 냉각 매체를 구비하는 칠 몰드, 및

- 부몰드 내로 유입되거나 부몰드 내에 존재하는 용탕에 정자기장 또는 낮은 주파수의 주기적 자기장을 가하기 위해 설치된 자기 브레이크를 구비하는, 2개의 스트랜드를 병렬로 동시에 연속적 또는 준연속적 주조하기 위한 장치에 대한 것이다. 직사각형 주조 몰드의 전체 폭에 걸쳐 거의 동일한 방향을 가지고 양 부몰드 내에서 거의 대칭적인 분포를 가지며, 부몰드 내에서 성형된 스트랜드 및 상기 스트랜드와 몰드 내에 존재하는 용탕에 작용하는 자기 브레이크 필드를 발생시키기 위해, 자기 브레이크는 상기한 실시예 중 하나에 따라 설치된다.

본 발명에 의한 주조 장치는 2개의 폭이 넓은 전자석을 가진 브레이크, EMBR을 가지는 것이 바람직하다. 상기 전자석들은 직사각형 주조 몰드의 대향하는 각각의 긴 변들을 따라 순차적으로 배열된다. 상기 직사각형 주조 몰드는 자신을 두개의 부몰드로 분할시키는 파티션을 구비하는데, 이 부몰드들도 직사각형인 것이 바람직하다. 2개의 전자석의 코아는 직사각형 주조 몰드의 전체 폭을 거의 덮을 정도의 폭을 가지며, 주조 몰드로 향한 코아의 단에서, 파티션에 인접한 자성 재료 내에 리세스를 가진다. 따라서, 본 발명에 의한 주조 장치 내에서 주조되는 스트랜드에는 각 스트랜드에 걸쳐 거의 대칭적인 분포를 가지며 주조 장치에서 성형된 두 스트랜드의 전체 폭에 걸쳐 거의 동일한 방향을 가지고 작용하는 자기 브레이크 필드가 가해진다.

도면의 설명

본 발명은 첨부한 도면을 참조하여 이하에서 더욱 자세히 설명되는데, 첨부된 도면은 2개의 스트랜드를 병렬로 주조하기 위한 주조 장치에 전자기 브레이크를 사용하는 것을 도시한다. 도 1 (a), 2 (a), 및 3 (a) 는 종래 기술에 의한 전자기 브레이크를 가진 주조 장치를 도시한다. 도 4 (a) 는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 전자기 브레이크를 가진 주조 장치를 도시하며, 도 5 (a) 는 본 발명의 다른 실시예에 의한 주조 장치를 도시한다.

발명의 상세한 설명

강철 스트랜드의 연속 주조, 소위 트윈 주조를 위한 장치가 도면에 도시된다. 강철은 직사각형 단면을 가지며 2개의 부몰드 (11a, 11b) 로 분할된 주조 몰드 (10) 를 구비하는 칠 몰드 내에서 주조된다. 주조 몰드는 4개의 냉각 벽판 (12a, 12b, 12c, 12d) 및 파티션 (13) 으로 구성된다. 파티션 (13) 은 일반적으로 측면 방향으로 가변식이며 커다란 주조 몰드를 2개의 부몰드 (11a, 11b) 로 분할시킨다. 칠 몰드는 또한 주조 몰드를 둘러싸는 지지 빔 (14a, 14b) 을 구비한다. 상기 지지 빔 (14a, 14b) 은 주조시에 냉각제, 주로 물이 흐르는 내부 공동 (cavity) 들의 시스템을 가지며, 일반적으로 워터 빔이라고 칭해진다. 각각의 부몰드 (11a, 11b) 내 중앙으로 유입되며 연속적으로 스트랜드로 성형되는 고온 용탕의 1차 흐름에 제동을 가하기 위해, 여러 실시예의 전자기 브레이크가, 도 1a, 2a, 3a, 4a, 5a 에 도시된 바와 같이, 부몰드에 걸쳐 작용하도록 칠 몰드에 인접하게 배치된다. 고온 용탕의 1차 흐름에 제동을 가하고 이를 분할시키는 것 외에, 전자기 브레이크는 스트랜드의 고화되지 않은 부분에서 발생하는 2차 흐름을 제어하게 될 가능성이 크다. 따라서, 주조된 스트랜드에 걸쳐 거의 동일한 방향을 가지며 대칭적으로 작용하는 정자기장 또는 낮은 주파수의 자기장, 즉 브레이크 필드가 가해지도록 브레이크를 구성하는 것이 바람직하다.

도 1 (a) 는 각 긴 변들을 따라 2개씩 인접하게 배치된 4개의 자석을 구비하는 종래 기술에 의한 전자기 브레이크를 도시한다. 자석들은 2개의 쌍으로 배치되는데, 각 쌍은 반대 극성을 가지고 서로 대향하며, 칠 몰드 상에 자기장을 가하기 위해 직사각형 주조 몰드 (10) 의 긴 변에 인접하게 설치된 자석들을 나타낸다. 자석은 곧은 철 코아 (21a, 21b, 21c, 21d) 및 그 주위에 배치된 코일 (22a, 22b, 22c, 22d) 을 가진다. 자석들은 후측에 설치된 자기 요크로 도 1 에 도시된 자기 피드백 장치 (25a, 25b) 에 연결되어 자기 회로를 완결시킨다. 이러한 브레이크를 사용하여, 도 1 (b) 에 도시된 바와 같은 자기장이 스트랜드내의 용탕에 걸쳐 작용한다. 자석쌍들 사이에서 자기장의 방향이 변하며, 각 자석쌍은 최대 서로 반대되는 자기장 방향을 가진다. 이러한 분포를 가지는 자기장은, 대부분의 경우, 각 부몰드 (11a, 11b) 내에서 대칭적이지만, 부몰드의 폭과 동일한 폭을 가지는 코아 (21a, 21b, 21c, 21d) 를 가지는 브레이크의 경우, 파티션을 가로질러 누설 자기 플럭스가 생길 위험이 있다. 상기 누설 플럭스는 용탕의 흐름, 따라서 주조된 강의 품질에 바람직하지 못한 영향을 미친다. 그 결과, 양 부몰드 (11a, 11b) 내에서 동일한 자기장 방향을 가지는 것이 요구되며, 이러한 바람직한 자기장 분포는 이러한 종류의 자기 브레이크로는 달성될 수 없다. 이러한 자기장 세기 분포를 가지는 브레이크 필드는 코일이 감긴 중앙부를 가지며 주조 몰드의 긴 변에 거의 평행하게 배치되며, 그 자유단에서 주조 몰드를 향해 안쪽으로 향한 경사진 부분과 양단에서 연결되는 경사진 철 코아를 통해 얻어질 수도 있다.

도 2 (a) 에는 종래 기술에 의한 다른 자기 브레이크가 도시되는데, 이 브레이크는 직사각형 주조 몰드 (10) 의 양 긴 변을 따라 배치된 두 개의 자석 및, 주조 몰드 (10) 내에서 자기장 세기가 거의 감소하지 않고 자기장이 가해질 수 있도록 주조 몰드 (10) 보다 폭이 실질적으로 넓은 철 코아 (31a, 31b) 를 가진다. 그러나, 이러한 구성은 많은 공간을 요하기 때문에 특별한 경우에만 연속 주조용 장치에 설치될 수 있다. 도 2 (a) 에 도시된 브레이크는 2개의 넓은 코아 (31a, 31b) 를 구비하는데, 각 코아는 각각의 코일 (32a, 32b) 에 의해 감겨지며 자기 피드백 수단 (35) 은 자석들 및 칠 몰드를 둘러싼다. 도 2 (a) 에 의한 브레이크는 도 2 (b) 에 도시된 방향 및 분포를 가진 자기장을 부몰드 (11a, 11b) 내에서 성형되고 있는 2개의 스트랜드에 걸쳐 작용하도록 가한다.

브레이크가 양 부몰드 (11a, 11b) 내에서 동일한 자기장 방향을 가지고 작용하는 자기장 (도 3 (b) 참조) 을 가하도록, 도 3 (a) 에 도시된 바와 같이, 도 1 (a) 의 전자기 브레이크에 자석 및 칠 몰드를 둘러싸는 자기 피드백 수단 (35) 을 부가함으로써 극성을 바꿀 수 있다. 파티션 (13) 이 자석쌍에 대해 대칭적으로 배치된 경우, 이는 주로 파티션이 주조 몰드의 긴 변 (12a, 12b) 의 중앙에 배치되는 것을 의미하는데, 주조를 위한 자기장은 대칭적이 된다. 다른 폭을 가진 스트랜드를 2개의 부몰드 (11a, 11b) 내에서 주조하는 것이 바람직한 경우가 자주 있어, 상기 파티션 (13) 은 측면 방향으로 가변적이어야 한다. 측면방향으로 자석을 이동시키기 위해서는, 워터 빔 (14a, 14b) 내에 큰 개구가 형성되어야할 필요가 있다. 따라서, 도 3 (a) 에 의한 브레이크는 스트랜드의 치수 또는 자석의 측면 방향으로의 이동을 위해 사용될 공간에 관한 상기한 요건들이 만족될 수 있는 경우에 사용될 수 있다. 또한, 이러한 측면방향으로의 이동을 위해서는 모터 또는 많은 공간을 차지하는 다른 장치가 요구된다.

동일한 분포의 자기장 (도 4 (b) 및 도 5 (b) 참조) 은 도 4 (a) 및 5 (a) 에 도시된 본 발명의 실시예에 의한 브레이크로, 스트랜드의 치수의 변화에 있어서의 융통성에 관한 상기한 제한 없이, 달성될 수 있다.

도 2 (a) 의 브레이크와 마찬가지로, 도 4 (a) 의 전자기 브레이크도 2개의 폭이 넓은 자석을 가지는데, 이 각각은 코아 (51a, 51b) 및 코일 (52a, 52b) 을 가진다. 자석들은 다른 극성을 가지며, 직사각형 주조 몰드의 전체 폭에 걸쳐 동일한 방향을 가진 자기장을 가하도록 설치된다 (도 4 (b) 참조). 각각의 코아 (51a, 51b) 는, 칠 몰드로 향한 단에서, 자석을 두개의 부자극으로 분할시키는 리세스 (55a, 55b) 를 가진다. 코아의 전단(前端)이 다수의 이동가능한 섹션 (도시되지 않음) 을 가져, 상기 리세스가 부몰드 (11a, 11b) 의 칠 몰드 치수의 모든 가능한 변화에 대해 항상 파티션 (13) 에 인접하게 위치하도록, 측면방향으로 이동될 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 따라서, 본 발명의 본 실시예에 의한 전자기 브레이크를 사용하여, 유입되는 고온 용탕의 1차 흐름의 효율적 제동, 및 트윈 주조에 있어 스트랜드의 2차 흐름을 양호하게 제어할 수 있게 되며, 모든 가능한 조합의 스트랜드 치수에 대해 양호한 융통성을 가지면서도 이러한 효과를 유지할 수 있게 된다. 도 5 (a) 에 도시된 본 발명의 다른 실시예도 동일한 효과 및 가능성을 제공한다. 도 5 (a) 의 브레이크는, 도 4 (a) 에 도시된 것과 마찬가지로, 코아 (61a, 61b) 및 코일 (62a, 62b) 을 포함하는 2개의 넓은 자석들을 가진다. 코아는 그 전단(前端)에 홈이 형성되어 있으며 워터 빔 (14a, 14b) 내의 대응하는 공동내로 삽입된다. 자기장을 보다 균일하게 하기 위해, 자성 재료를 가진 극판 (66a, 66b) 이 코아 및 주조 몰드 사이에 배치된다. 극판은 자성 재료 섹션 (661a, 661b, 661c, 661d) 및 비자성 섹션 (660a, 660b, 660c, 660d) 를 구비하며, 이들은 필요에 따라 재구성될 수 있다. 비자성 섹션 (660a, 660b, 660c, 660d) 은 적어도 파티션 (13) 에 인접하도록 배치되며, 상기 파티션 (13) 이 측면방향으로 이동되는 경우, 극판 (66a, 66b) 이 파티션 (13) 에 인접한 비자성 섹션 (660a, 660b, 660c, 660d) 을 가지도록 재구성된다. 도 5 (a) 에 도시된 홈이 형성되어 있는 폭이 넓은 코아를 가진 자석은 보다 폭이 좁은 코아들을 가진 동일한 극성의 다수의 자석으로 대체될 수도 있다. 도 2 (a), 3 (a) 및 4 (a) 의 브레이크의 경우와 마찬가지로, 자기 피드백 수단 (35) 은 자석 및 칠 몰드를 둘러싸도록 배치된다. 상기 피드백 수단 (35) 은 코아 (61a, 61b) 와 자기적 접촉을 이루며 자기 회로를 완결시킨다.

Claims

직사각형 주조 몰드 (10) 를 2 개의 부몰드 (11a, 11b) 로 분할시키는 내부 파티션 (13) 을 가지는 직사각형 주조 몰드를 가지며, 상기 직사각형 주조 몰드의 제 1 긴 변에 배치된 제 1 자석 및 상기 직사각형 주조 몰드의 대향하는 제 2 긴 변에 배치된 반대 극성의 제 2 자석을 가지는, 칠 몰드내에서 2개의 스트랜드를 병렬로 주조하기 위해 설치된 자기 브레이크로서,

상기 직사각형 주조 몰드의 전체 폭에 걸쳐 거의 동일한 방향을 가지며 상기 양 부몰드내에서 거의 대칭적 분포를 가지는 하나 이상의 정자기장 또는 낮은 주파수의 주기적 자기장을 발생시켜 가하기 위해, 상기 제 1 및 제 2 자석 각각이 상기 직사각형 주조 몰드의 2개의 대향하는 긴 변들의 각각을 따라 서로 인접하도록 배치된 동일한 극성의 2개의 부자극을 가지며, 상기 양 부자극이 상기 각 부몰드의 긴 변을 따라 대칭적으로 배치되도록, 상기 자석들내의 자성 재료가 분포되는 것을 특징으로 하는 자기 브레이크.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 자석이 상기 직사각형 주조 몰드의 전체 폭을 거의 덮는 폭을 가진 영구 자석인 것을 특징으로 하는 자기 브레이크.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 자석이 상기 직사각형 주조 몰드의 전체 폭을 거의 덮는 폭 및 코아 (51a, 51b, 61a, 61b) 를 가진 전자석인 것을 특징으로 하는 자기 브레이크.
제 3 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 자석내에 포함된 상기 코아 (51a, 51b) 가 상기 주조 몰드로 향한 상기 코아의 단에서 상기 파티션 (13) 에 인접하는 자성 재료내에 리세스 (55a, 55b) 를 가지는 것을 특징으로 하는 전자기 브레이크.
제 3 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 자석내에 포함된 상기 코아가 상기 주조 몰드로 향한 상기 코아의 상기 단에서 상기 파티션에 인접하는 비자성 재료 삽입물을 가지는 것을 특징으로 하는 전자기 브레이크.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 자석이 상기 각각의 긴 변을 따라 서로 인접하게 배치된 다수의 부자석 및 상기 자석들과 상기 주조 몰드 사이에 배치되며 자성 재료를 구비하는 극판 (66a, 66b) 을 가지며, 상기 극판이 상기 직사각형 주조 몰드의 전체 폭을 거의 덮을 정도의 폭을 가지며, 각각의 상기 극판이 상기 직사각형 주조 몰드의 긴 변을 따라 서로 인접하게 배치된 동일한 극성의 2개의 부자극을 규정하며 상기 부자극들이 각각의 부몰드의 긴 변을 따라 대칭적으로 배치되도록 분포된 자성 재료 (661a, 661b, 661c,661d) 의 섹션을 상기 극판이 구비하는 것을 특징으로 하는 자기 브레이크.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 주조 방향으로 순차적으로 다수의 레벨에 배치된 상기 자석들을 구비하는 것을 특징으로 하는 자기 브레이크.
제 7 항에 있어서, 상기 주조 몰드의 하류방향으로의 하나 이상의 레벨에 배치된 상기 자석들을 가지는 것을 특징으로 하는 자기 브레이크.
직사각형 주조 몰드 (10) 를 두개의 부몰드 (11a, 11b) 로 분할시키는 내부 파티션 (13) 을 가지는 직사각형 주조 몰드, 상기 직사각형 주조 몰드 주위에 배치된 지지 빔 (14a, 14b) 및 상기 주조 몰드와 상기 지지 빔을 냉각시키기 위한 냉각 매체를 구비하는 칠 몰드,및

상기 부몰드내에 존재하거나 상기 부몰드내로 유입되는 용탕에 정자기장 또는 낮은 주파수의 자기장을 가하도록 배치된 자기 브레이크를 구비하는, 2개의 스트랜드를 병렬로 동시에 연속 또는 준연속 주조하기 위한 장치로서,

상기 직사각형 주조 몰드의 전체 폭에 걸쳐 거의 동일한 자기장 방향을 가지며 상기 양 부몰드내에서 거의 대칭적으로 분포된 자기장을 가하기 위해, 상기 자기 브레이크가 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따라 설치된 것임을 특징으로 하는 장치.