KR20020091532A - Device for electromagnetic casting of aluminium using slited mold - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 알루미늄 전자기 연속주조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 표면 결함이 없는 주편을 고속으로 생산할 수 있도록 슬릿형 주형을 이용하여 알루미늄을 전자기 연속주조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an aluminum electromagnetic continuous casting method, and more particularly, to a method of electromagnetic continuous casting of aluminum using a slit-type mold to produce a cast without surface defects at high speed.
연속주조 공정은 용해된 금속을 주형에 연속으로 주입하고 응고시켜서 소성 가공의 소재가 되는 잉곳(ingot)을 비교적 길게 만드는 제조 공정으로서, 보통 수냉 주형에 의하여 급속 냉각되기 때문에 제조품의 성질이 우수하고, 연속 공정이므로 산출률이 높으며, 주조 제품을 바로 단조하거나 임팩트하므로 공정 단축에 따른 소재 비용을 절감할 수 있다는 이점이 있다.The continuous casting process is a manufacturing process in which molten metal is continuously injected into a mold and solidified to make an ingot, which is a material for plastic working, relatively long. As it is a continuous process, the yield is high, and the casting cost is directly forged or impacted, thereby reducing the material cost of the process.
특히 알루미늄의 경우, 용융점(658℃)이 낮아 연속주조에 적합하며, 연속주조 공법을 사용하는 경우 응고 속도가 빠르므로 결정립이 미세하며, 재결정이나 결정립 성장이 없는 조직을 만들 수 있다.In particular, in the case of aluminum, the melting point (658 ℃) is suitable for continuous casting, and when using the continuous casting method, the solidification rate is fast because the crystallization is fine, it is possible to create a structure without recrystallization or grain growth.
종래의 알루미늄 연속주조 공정에는 DC법(direct chill ingot casting, 직냉 주괴 주조법)이 있는데, 이는 주조 후 금속을 응고시키면서 점차 강하하는 짧은 주형 속에 용탕을 주입하여 판재나 인발용 주괴를 연속 제조하는 것으로, 대형 슬라브(slab)(두께 300mm~500mm)를 제조한 다음 표면 결함을 제거하기 위하여 슬라브 표면을 50mm~100mm 정도 스카핑(scarfing)한 후 압연하여 박판을 생산하는 공정이다. 또한 빌렛(billet)을 DC법으로 연속주조하여 표면을 스카핑한 후 압출하여 봉 및 선재를 제조하기도 한다.Conventional aluminum continuous casting process is a direct chill ingot casting (DC) method, which is a continuous production of a plate or drawing ingot by injecting molten metal into a short mold gradually falling while solidifying the metal after casting, After manufacturing a large slab (thickness 300mm ~ 500mm), to remove the surface defects, the surface of the slab (scarfing) about 50mm ~ 100mm and then rolled to produce a thin plate. In addition, the billet (billet) is continuously cast by the DC method, the surface is scarfed and extruded to produce rods and wires.
또 다른 종래의 알루미늄 연속주조 공정에는 수평 주조법(horizontal continuous casting)이 있는데, 이는 연속주조 공정이 대부분 수직으로 행해지는 것으로 인한 결점, 특히 철강인 경우 건물이 높아야 하고 이에 따른 설비비의 부담이 커지기 때문에, 에너지 절약 측면에서 수평으로 연속주조 공정을 실시할 수 있도록 한 것이다. 수평 주조법으로 알루미늄을 가공하는 경우, 두께 300mm~400mm의 후판(厚板)을 제조한 후 표면을 약 50mm정도 스카핑하여 10mm이하의 박판을 제조한다.Another conventional aluminum continuous casting process is horizontal continuous casting, which is a drawback due to the fact that most of the continuous casting process is performed vertically, in particular steel, which requires a high building and a large burden of equipment costs. In order to save energy, the continuous casting process can be carried out horizontally. In the case of processing aluminum by the horizontal casting method, a thick plate (厚板) of 300 mm to 400 mm is prepared, and a thin plate of 10 mm or less is produced by scarfing the surface about 50 mm.
이 외에도 실용신안등록출원 공개번호 제98-040522호등에는 쌍롤법으로 박판을 직접 주조하는 알루미늄 연속주조 공정을 개시하고 있는데, 이는 용탕 공급 장치를 통하여 각각의 롤 표면으로 공급된 동종 또는 이종 용융 금속이 롤과의 접촉을 통해 응고되면서 롤 하부로 작용하는 약간의 압력에 의하여 각각의 융액이 합쳐져 응고 완료되어 제조되는 공정에 관한 것이다.In addition, Utility Model Application Publication No. 98-040522 discloses an aluminum continuous casting process of directly casting a thin plate by a twin roll method, which is a homogeneous or dissimilar molten metal supplied to each roll surface through a molten metal supply device. It relates to a process in which the melts are combined and solidified by the slight pressure acting as the lower part of the roll while solidifying through contact with the roll to complete the solidification.
이러한 종래의 알루미늄 연속주조 공정에서는 주편의 표면에 생긴 균열(crack)등의 결함을 제거하기 위하여 주편의 표면을 스카핑하거나 연마(grinding)해야 하기 때문에 소재의 손실이 수반되므로 생산성이 저하되고, 공정 지연 및 인력 손실로 인하여 원가가 상승하는 문제점이 있으며, 쌍롤법을 이용하는 경우에는 표면에 많은 결함이 발생하고 이에 따른 스카핑 또는 연마 작업을 실시해야 하므로 비용이 상승하고 고급재로 사용할 수 없다는 문제점을 지니고 있다.In this conventional aluminum continuous casting process, the surface of the cast steel must be scarfed or polished to remove defects such as cracks on the surface of the cast steel, and thus the productivity is reduced because the loss of the material is accompanied. The cost increases due to delay and loss of manpower. In case of using the twin-roll method, many defects are generated on the surface, and accordingly, there is a problem that the cost increases and cannot be used as a high-quality material because it must be carried out by scarfing or polishing. have.
도 4에 도시한 종래의 연속주조 장치의 개략도와 같이, 이러한 표면 결함은 일반 주조시 주형(1)과 내화물로 이루어진 핫탑(hot-top)(8)을 이용하여 용융 금속을 주입하는 경우, 주형(1), 용탕(2) 및 핫탑(8)이 만나는 교차점(9)에서 용융 금속이 불균일하게 응고하기 때문에 발생한다.As shown in the schematic diagram of the conventional continuous casting apparatus shown in Fig. 4, such surface defects are caused when the molten metal is injected by using a hot-top 8 made of a mold 1 and a refractory material in general casting. (1) occurs because the molten metal solidifies unevenly at the intersection point 9 where the molten metal 2 and the hot top 8 meet.
이러한 표면 결함을 해소하기 위하여 전자기 연속주조법(electromagnetic casting, EMC법)이 개발되었는 데, 이 방법은 비중이 가볍고 전기 전도도가 좋은 소재에 전자기장을 인가하여, 주형 대신에 전자기력에 의하여 슬라브를 무주형(moldless) 주조 형태로 주조하는 것이다.In order to solve such surface defects, an electromagnetic casting (EMC) method has been developed. The method applies an electromagnetic field to a material having a low specific gravity and good electrical conductivity. moldless).
EMC법은 전자기장에 의한 전자기력과 주울(Joule)열을 이용하여 주조 과정 중 소재에 발생하는 표면 결함을 방지하는 기술로서, 그 원리는 다음과 같다. 즉, 도 5에 도시한 바와 같이, 고주파 교류 전류가 흐르는 코일(51)을 설치하여 자기장을 발생시키고 이 자기장 내부에 금속등 전도성 물체를 두면 금속에 유도 전류가 발생한다. 이 때 전도성 물체에 자기장과 유도 전류에 의하여 로렌쯔력(Lorentz force)이 작용함과 동시에 유도 전류에 의한 주울열이 발생하는 데, 이러한 주울열과 전자기력을 용탕(2) 부분에 인가함으로써 응고셸을 서냉시키고 표면 결함이 없는 주편을 생산할 수 있다.The EMC method is a technology to prevent surface defects in the material during the casting process by using the electromagnetic force and Joule heat caused by the electromagnetic field, the principle is as follows. That is, as shown in Figure 5, by installing a coil 51 through which a high-frequency alternating current flows to generate a magnetic field, placing a conductive object such as a metal inside the magnetic field generates an induced current in the metal. At this time, the Lorentz force is applied to the conductive object by the magnetic field and the induced current, and Joule heat is generated by the induced current. The Joule heat and the electromagnetic force are applied to the molten metal 2 to slowly cool the solidified shell. Can produce castings without surface defects.
전자기 연속주조법은 주조 생산성을 높이고, 전체적으로 철강 제품 제조 공정의 소요 에너지를 절약할 수 있는 기술로서, 이 방법을 사용하는 경우 주조 표면이 미려해지고, 직접 수냉시키므로 결정 조직이 미세해진다는 이점이 있다.Electromagnetic continuous casting is a technique that can increase casting productivity and save energy in the overall steel product manufacturing process. The use of this method has the advantage that the casting surface is beautiful and the water is directly cooled to make the crystal structure fine.
도 5에 나타낸 바와 같이, 종래의 전자기 연속주조법에서는 코일(51)에 인가된 전기 자기장으로 용탕면(11)을 가열하고 전자기력으로 주형 없는 주편 형상을 유지하므로 주편 표면을 획기적으로 개선하여 주편의 표면 결함을 상당히 줄일 수 있다.As shown in FIG. 5, in the conventional electromagnetic continuous casting method, the molten metal surface 11 is heated by an electric magnetic field applied to the coil 51, and the cast surface is maintained without the mold by electromagnetic force, thereby dramatically improving the surface of the cast steel. Defects can be significantly reduced.
그러나 주형 없이 전자기장으로 용탕면(11)을 유지하기 때문에 용탕면(11)이 불안정하여 자장 스크린(10)으로 용탕면(11)을 안정화시켜야 하므로 고속으로 주조할 수 없다는 단점이 있다. 또한 주형을 사용하지 않고 주조하기 때문에 주조된 주편의 전체적인 형상이 일정하지 않고 굴곡이 있어서 후속 공정을 수행하는 데 많은 문제점이 있다.However, since the molten surface 11 is maintained by the electromagnetic field without the mold, the molten surface 11 is unstable, and thus the molten surface 11 must be stabilized by the magnetic field screen 10, so that casting cannot be performed at high speed. In addition, because the cast without using a mold, the overall shape of the cast cast is not constant, there is a lot of problems in performing the subsequent process because there is bending.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 알루미늄 또는 그 합금을 연속주조시 특수 제작된 주형을 이용하여 용탕면 부분에 전자기장을 인가하고 주편의 외부에서 냉각수 분사 노즐을 이용하여 냉각수를 분사함으로써 초기 응고셸을 완전히 냉각시켜, 표면 결함이 없는 주편을 고속으로 생산할 수 있는 알루미늄 또는 그 합금의 연속주조 장치를 제공하는 것이다.The present invention is to solve such a problem, an object of the present invention is to apply an electromagnetic field to the molten metal surface using a specially produced mold during continuous casting of aluminum or its alloy and using a coolant spray nozzle from the outside of the cast The present invention provides a continuous casting apparatus of aluminum or an alloy thereof in which the initial solidification shell is completely cooled by spraying cooling water, so that a cast free of surface defects can be produced at high speed.
이와 같이 형성된 본 발명의 알루미늄 또는 그 합금을 연속주조하기 위한 장치는 주형에 슬릿을 가공함으로써 알루미늄 주조시에 전자기장이 잘 침투되고, 주형 외부에 전자기장을 인가할 수 있는 코일을 설치하여 용탕면을 유도 가열하며, 전자기압으로 주형과 응고셸간의 접촉압을 감소시킨다. 또한 알루미늄의 용융점이 낮아 냉각수를 분사하여 주형의 외부를 냉각할 수 있으므로, 일반 철계 합금의 연속주조시 주형내에 냉각수 채널을 설치해야 하는 주형 제작의 곤란함에 따른 부담을 덜 수 있다.The apparatus for continuous casting of the aluminum or alloy thereof according to the present invention formed as described above induces a molten surface by installing a coil that can penetrate the electromagnetic field during casting of aluminum by applying a slit to the mold, and apply an electromagnetic field to the outside of the mold. Heating, electromagnetic pressure reduces the contact pressure between the mold and the solidification shell. In addition, since the melting point of the aluminum can be cooled to the outside of the mold by spraying the cooling water, it is possible to reduce the burden due to the difficulty of manufacturing the mold to install a cooling water channel in the mold during continuous casting of the general iron-based alloy.
본 발명에 의한 알루미늄 전자기 주조 장치를 사용하여 알루미늄 또는 그 합금을 연속주조할 경우 주조시에 발생할 수 있는 각종 표면 결함을 제거할 수 있고, 주조 속도를 증가시켜 주조-압연 직결 공정을 실현할 수 있으며, 제품의 품질과 생산성을 향상시킬 수 있는 연속주조 설비를 확보할 수 있다.When continuously casting aluminum or its alloy using the aluminum electromagnetic casting apparatus according to the present invention, various surface defects that may occur during casting can be removed, and the casting speed can be increased to realize a casting-rolling direct connection process. It is possible to secure continuous casting facilities that can improve product quality and productivity.
도 1은 본 발명의 알루미늄 연속주조 기술의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of the aluminum continuous casting technology of the present invention.
도 2는 본 발명의 알루미늄 연속주조 기술의 모식도이다.Figure 2 is a schematic diagram of the aluminum continuous casting technology of the present invention.
도 3은 본 발명의 주형에 형성된 슬릿의 정면도이다.3 is a front view of the slit formed in the mold of the present invention.
도 4는 종래의 알루미늄 연속주조 기술의 개념도이다.4 is a conceptual diagram of a conventional aluminum continuous casting technique.
도 5는 종래의 알루미늄 전자기 연속주조 기술의 개념도이다.5 is a conceptual diagram of a conventional aluminum electromagnetic continuous casting technique.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of the drawings>
1 : 주형(mold)2 : 용탕1: mold 2: molten metal
3 : 고주파 유도 코일 4 : 슬릿(slit)3: high frequency induction coil 4: slit
11 : 용탕면12 : 주편11 molten cotton 12 cast
21: 플랜지23: 볼트 구멍21: flange 23: bolt hole
25 : 냉각수 분사 노즐25: coolant spray nozzle
본 발명은 알루미늄 또는 그 합금을 연속으로 주조하는 장치에 있어서, 용융 금속의 주조 방향으로 형성되고 주형의 중심축에 대하여 점대칭인 다수의 슬릿으로 분할된 주형과, 상기 주형의 외부 표면 및 코일의 상하단에 설치되어 상기 주형을 냉각하기 위한 냉각수 분사 노즐, 그리고 상기 주형의 외부에 형성된 고주파 유도 코일을 포함하며, 상기 코일에 전류를 인가하여 주형의 슬릿을 통하여 전자기력을 작용하고, 냉각수 분사 노즐을 통하여 용융 금속을 냉각시키는 알루미늄 및 그 합금의 연속주조 장치를 그 특징으로 한다.The present invention relates to an apparatus for continuously casting aluminum or alloys thereof, comprising: a mold formed in a casting direction of molten metal and divided into a plurality of slits that are point-symmetrical with respect to the center axis of the mold, and outer surfaces of the mold and upper and lower ends of the coil. It is installed in the cooling water injection nozzle for cooling the mold, and a high frequency induction coil formed on the outside of the mold, applying an electric current to the coil to act the electromagnetic force through the slit of the mold, melt through the cooling water injection nozzle It features the continuous casting device of aluminum and its alloys to cool the metal.
이러한 본 발명의 연속주조 장치에서, 코일의 위치는 코일 상부에서는 슬릿이 노출되는 길이가 코일 폭과 같은 길이이고, 코일 하부에서는 슬릿이 노출되는 길이가 코일 폭의 2배 이상이 되도록 주형의 외부에 배치하며, 코일의 전류 인가 범위는 주파수가 50Hz∼200,000Hz이고, 상기 전류값이 500A∼10,000A이다.In the continuous casting device of the present invention, the position of the coil is outside the mold so that the length of the slit exposed in the upper coil is the same length as the coil width, and the length of the exposed slit in the lower coil is more than twice the width of the coil. The frequency range is 50 Hz to 200,000 Hz, and the current value is 500A to 10,000A.
또한, 주형에 형성된 슬릿은 코일 폭의 4배 이상 길이로 형성되도록 하고, 주형 상부에서 고온에서 상부의 변형을 막고 몰드가 견고하게 설치될 수 있는 길이 만큼 떨어진 부분부터 주형 하부의 주조 방향으로 슬릿을 가공하며 그 폭은 0.3mm ±0.2mm으로 한다.In addition, the slit formed in the mold is formed to be at least four times the length of the coil width, and prevents the deformation of the upper portion at a high temperature at the top of the mold, and the slit in the casting direction of the lower mold from the portion separated by the length so that the mold can be firmly installed The width is 0.3mm ± 0.2mm.
본 발명에 따른 새로운 전자기 연속주조 기술 방법을, 도면을 참조하여 자세하게 설명한다. 또한, 종래의 전자기 연속주조 기술과 동일하거나 대응하는 부분에 동일한 참조 번호를 사용하여 그 설명을 생략한다.A novel electromagnetic continuous casting technique method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the same reference numerals are used for the same or corresponding parts as the conventional electromagnetic continuous casting technique, and the description thereof is omitted.
도 1은 본 발명에 따른 전자기 연속주조 기술의 개념도이다. 고주파 유도 코일(3)에 전류를 인가하면 슬릿으로 분할된 주형에 자기장이 (B)방향으로 유도되고 이 자기장에 의하여 전류가 (J)방향으로 유도된다. 고주파 유도 코일(3)에 인가하는 전류의 범위는 주파수를 50Hz∼200,000Hz으로 하며, 그 크기는 500A∼ 10,000A이다. 이와 같은 범위의 전류를 사용하는 경우, 효율적으로 주울 가열 및 전자기력을 이용할 수 있어서, 보다 품질이 좋은 주편(12)을 얻을 수 있다.1 is a conceptual diagram of an electromagnetic continuous casting technique according to the present invention. When a current is applied to the high frequency induction coil 3, a magnetic field is induced in the (B) direction to the mold divided into slits, and the current is induced in the (J) direction by the magnetic field. The current applied to the high frequency induction coil 3 has a frequency of 50 Hz to 200,000 Hz, and a magnitude of 500 A to 10,000 A. When using the electric current of such a range, Joule heating and an electromagnetic force can be utilized efficiently, and the cast 12 of higher quality can be obtained.
이 전류는 슬릿(4)으로 분할된 특수 주형(1)을 통하여 주형(1) 내부의 용탕(2)에 유도 자기장과 전류를 발생시킨다. 이렇게 유도된 전류는 용탕(2)을 주울 가열(Joule heating)할 뿐만 아니라 자기장과 작용하여 용탕(2)에 (F)방향으로 전자기력을 발생시킨다. 본 발명은 이러한 주울 가열과 전자기력을 이용하는 것을 특징으로 하고 있다.This current generates an induced magnetic field and current in the molten metal 2 inside the mold 1 through a special mold 1 divided into slits 4. The induced current not only joules heating the molten metal 2 but also acts with a magnetic field to generate electromagnetic force in the (F) direction of the molten metal 2. The present invention is characterized by using such Joule heating and electromagnetic force.
도 2에 본 발명에 따른 알루미늄 전자기 연속주조 장치의 개략도를 나타낸다. 도 2에서는 용탕면을 안정하게 유지하고 주조 속도를 높이기 위하여, 길이 방향으로 슬릿(4)이 형성된 주형(1)을 나타내고 있다. 이와 같은 주형(1)의 구조에 따라 전자기장이 슬릿(4)을 통하여 용탕(2)에 효율적으로 인가될 수 있다. 즉 주형(1)에 전자기장을 인가하면, 인가된 자기장은 구리(Cu)로 이루어진 주형의 표피 효과 때문에 구리로 된 주형(1)의 외부에만 코일 전류 방향의 반대 방향으로 유도되며 주형 내부의 금속에는 인가되지 않는다. 따라서 주형(1)에 슬릿(4)을 형성하면 슬릿(4)을 통하여 고주파 유도 코일(3)에 인가된 전류로 인한 자기장이 주형(1)내의 용탕(2)에 유도된다. 이와 같이 유도된 자장 및 전류에 의하여 주형(1)내의용탕(2)이 가열되며 용탕(2)의 중심 방향으로 작용하는 전자기력이 발생한다. 전자기력은 주형(1)과 접촉하는 용탕(2)의 용탕면(11)(도 1에 도시)의 곡률을 크게 하여, 용융 플럭스(flux)의 유입을 개선함과 동시에 응고셸과 주형간의 접촉압을 감소시킨다. 주울 가열에 의하여 용탕(2)의 표면이 집중적으로 가열되므로, 얇은 초기 응고셸이 용탕면(11)(도 1에 도시)의 하부에서 형성되면서 오실레이션 마크(oscillation mark)의 근원이 되는 훅(hook)의 발생이 억제될 뿐만 아니라 응고 불균일과 급냉에 의한 결함이 발생하지 않는다. 또한 주울열은 주편과 주형간에 존재하는 플럭스의 고상화를 지연시키는 역할을 하므로, 이로 인하여 응고셸과 주형간의 열전달이 촉진될 뿐만 아니라 열전달의 폭 방향 편차도 감소된다.2 is a schematic view of an aluminum electromagnetic continuous casting apparatus according to the present invention. In FIG. 2, the mold 1 in which the slit 4 was formed in the longitudinal direction is shown in order to maintain a molten surface stably and to raise casting speed. According to the structure of the mold 1 as described above, an electromagnetic field can be efficiently applied to the molten metal 2 through the slit 4. That is, when an electromagnetic field is applied to the mold 1, the applied magnetic field is induced in the opposite direction of the coil current direction only to the outside of the copper mold 1 due to the skin effect of the mold made of copper (Cu). Not authorized Therefore, when the slit 4 is formed in the mold 1, the magnetic field due to the current applied to the high frequency induction coil 3 through the slit 4 is induced in the molten metal 2 in the mold 1. The molten metal 2 in the mold 1 is heated by the induced magnetic field and the electric current, and an electromagnetic force acting toward the center of the molten metal 2 is generated. The electromagnetic force increases the curvature of the molten surface 11 (shown in FIG. 1) of the molten metal 2 in contact with the mold 1, thereby improving the inflow of the molten flux and at the same time the contact pressure between the solidification shell and the mold. Decreases. Since the surface of the molten metal 2 is intensively heated by Joule heating, a thin initial solidification shell is formed at the lower part of the molten surface 11 (shown in FIG. 1), and thus the hook which is the source of the oscillation mark ( The occurrence of hooks is suppressed and defects due to coagulation unevenness and quenching do not occur. In addition, since Joule heat plays a role in delaying the solidification of the flux existing between the cast and the mold, this not only promotes heat transfer between the solidification shell and the mold but also reduces the width deviation of the heat transfer.
도 3은 본 발명에 따른 슬릿(4)이 가공된 주형(1)을 정면에서 본 도면이다. 주형(1)에 형성된 슬릿(4)은 용융 금속의 주조 방향으로 형성되고 주형의 중심축(A)에 대하여 점대칭으로 형성된다. 그리고 이러한 슬릿은 원통형 주형(1)일 경우 6 내지 24개 정도를 형성시키고 바람직하게는 12개를 형성시킨다. 주형(1)의 주조 방향으로 형성된 슬릿(4)의 폭과 길이는 주편 품질에 큰 영향을 미치는 데, 본 발명에서는 고온에서 상부의 변형을 막고 몰드가 견고하게 설치될 수 있도록 주형(1) 상부로부터 주조 방향인 아래 방향으로 7mm∼13mm, 바람직하게는 약 10mm 떨어진 부분부터 고주파 유도 코일(3) 폭의 4배 이상 길이로 슬릿을 가공한다. 주형(1)의 외부에 배치되는 코일의 위치는 고주파 유도 코일(3) 상부에서 보아 슬릿(4)이 노출되는 길이(L)가 고주파 유도 코일(3) 폭(L)과 같은 길이 정도로 하고, 고주파 유도 코일(3) 하부에서 보아 슬릿(4)이 노출되는 길이(2L)는 고주파 유도 코일(3) 폭(L)의 2배 이상으로 한다. 이러한 슬릿(4)은 주형의 끝까지 형성될 수도 있고, 도 3에 나타낸 바와 같이 주형의 끝까지 형성되지 않고 주형의 끝단 직전까지 형성될 수도 있다. 주형(1)에 형성되는 슬릿(4)의 폭은 0.3mm ±0.2mm로 하여 자기장이 주형(1)내의 용탕(2)에 보다 효율적으로 유도될 수 있도록 한다. 그리고 주형(1)의 상부에는 주형(1)을 외부 설비(미도시)에 고정시킬 수 있도록 플랜지(21)가 형성되어 있고 이러한 플랜지(21)에는 외부 설비와 결합될 수 있도록 볼트 구멍(23)이 형성되어 있다. 이상 설명한 본 발명의 주형은 원통형으로 제조한 경우를 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않고 단면이 사각형 또는 직사각형 등과 같은 형태에서도 동일한 개념을 적용할 수 있다.3 is a front view of the mold 1 in which the slit 4 is processed according to the present invention. The slits 4 formed in the mold 1 are formed in the casting direction of the molten metal and are formed point-symmetrically with respect to the central axis A of the mold. And these slits form about 6 to 24 in the case of the cylindrical mold (1), preferably 12. The width and length of the slit 4 formed in the casting direction of the mold 1 have a great influence on the quality of the cast steel. In the present invention, the upper part of the mold 1 is prevented from being deformed at a high temperature and the mold can be firmly installed. The slits are processed to a length four times or more of the width of the high frequency induction coil 3 from a portion 7 mm to 13 mm, preferably about 10 mm away from the casting direction in the downward direction. The position of the coil disposed outside the mold 1 is such that the length L of the slit 4 is exposed to the same length as the width L of the high frequency induction coil 3 when viewed from above the high frequency induction coil 3, The length 2L at which the slit 4 is exposed from the lower part of the high frequency induction coil 3 is set to be twice or more the width L of the high frequency induction coil 3. This slit 4 may be formed to the end of the mold, or may be formed until just before the end of the mold, as shown in FIG. The width of the slits 4 formed in the mold 1 is 0.3 mm ± 0.2 mm so that the magnetic field can be induced more efficiently to the molten metal 2 in the mold 1. In addition, a flange 21 is formed at an upper portion of the mold 1 to fix the mold 1 to an external facility (not shown), and the flange 21 has a bolt hole 23 to be coupled with the external facility. Is formed. Although the mold of the present invention described above has been described in the case of manufacturing a cylindrical shape, the present invention is not limited thereto, and the same concept may be applied to a shape such as a rectangle or a rectangle.
그리고 본 발명의 주형(1)은 용융점이 낮은 알루미늄 및 그 합금을 연속주조하는 특성상, 일반 철계 합금의 연속주조시와는 달리 주형(1) 내부에 냉각수 채널을 두지 않고 주형 외부에 설치된 냉각수 분사 노즐(25)에 의하여 냉각수를 분사(5)하여 냉각시킨다. 따라서 주형 내부에 냉각수 채널을 형성해야 하는 제작상의 부담을 덜 수 있다.In addition, unlike the case of continuous casting of a general iron-based alloy, the mold 1 of the present invention has a coolant spray nozzle installed outside the mold without a cooling water channel, unlike continuous casting of a general iron-based alloy. Cooling water is sprayed (5) by (25). Therefore, it is possible to reduce the manufacturing burden of forming a cooling water channel inside the mold.
본 발명은 앞서 기재한 바와 같은 구성을 통하여 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 연속주조 주편의 표면 품질을 높이고 주조 속도를 향상시킬 수 있으며, 표면 결함이 발생하여 연속주조하기 어려운 합금을 연속주조 공정으로 생산할 수 있다. 전자기력은 주형과 접촉하는 용탕면의 곡률을 크게 하여, 용융 플럭스의 유입을 개선함과 동시에 응고셸과 주형간의 접촉압을 감소시킨다. 또한 주형 내에 냉각수채널을 형성할 필요 없이 주형 외부에서 냉각수 분사 노즐을 사용하는 바, 냉각수 채널을 포함하는 주형의 제작상의 부담을 덜 수 있다.The present invention can improve the surface quality and improve the casting speed of the continuous casting slab of aluminum or aluminum alloy through the configuration as described above, it is possible to produce an alloy difficult to continuous casting due to the surface defects can be produced in the continuous casting process. . The electromagnetic force increases the curvature of the molten surface in contact with the mold, thereby improving the inflow of the molten flux and reducing the contact pressure between the solidification shell and the mold. In addition, the use of a coolant spray nozzle outside the mold without the need to form a coolant channel in the mold can reduce the burden on manufacturing a mold including the coolant channel.
본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 설명하였지만, 다음에 기재하는 청구 범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 많은 다른 수정 및 변형이 가능하다.Although the present invention has been described above, many other modifications and variations are possible without departing from the spirit and scope of the following claims.
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR101114419B1 (en) * | 2003-12-19 | 2012-03-13 | 주식회사 포스코 | Continuos casting mold with a function of improving the quality of short side of slab |
| KR20160131750A (en) * | 2015-05-08 | 2016-11-16 | 재단법인 포항산업과학연구원 | Mold system for casting of metal, and metal casting method |
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- 2001-05-31 KR KR10-2001-0030293A patent/KR100407802B1/en not_active IP Right Cessation
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