KR20020092516A - 상주법(上注法)을 이용한 강괴의 제조장치 - Google Patents

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KR20020092516A
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Abstract

본 발명은 상주법에 따른 용강의 조괴 작업시 대기와 용강의 접촉 차단으로 재산화물의 형성 억제 및 수소 혼입의 차단으로 양호한 품질을 갖는 강괴의 제조장치에 관한 것이다.
이에 따른 구성은 강괴 주형(ingot mold) 상측부의 래들을 통해 용강을 주조하여 강괴를 얻는 장치에 있어서, 상기 주형(5) 내부에 아르곤 가스를 취입할 수 있는 충진용 호스(7)가 포함되고(용강주입시 제거됨) 중심부가 상부로 돌출되면서 통공된 원통부(圓筒部)(6a)을 갖는 씰링카바(sealing cover)(6)가 래들(1) 저면과 주형(5) 상부 사이에 배치됨을 특징으로 하는 상주법(上注法)을 이용한 강괴의 제조장치에 관한 기술이다.

Description

상주법(上注法)을 이용한 강괴의 제조장치{apparature for manufature of ingot used top pouring}
본 발명은 상주법에 따른 강괴(ingot)의 제조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 래들(ladle)로부터 강괴 주형(ingot mold)의 상부에 용강을 주입하여 강괴를 제조함에 있어서, 용강 주조 전에 주형내에 있는 공기의 배출 및 용강 주조시 주형으로의 대기의 혼입방지로 용강의 재산화물 생성 억제 및 수소의 혼입 억제로 양호한 품질을 갖게 하는데 적합한 강괴 제조장치에 관한 것이다.
강괴 제조시 용강을 강괴 주형에 주입하는 방법에는 래들 및 주입관, 탕도등을 통해 주형의 하부로 용강을 주입하는 하주법(下注法)(bottom casting, bottom pouring)과 래들을 통해 주형의 상부로 용강을 주입하는 상주법(上注法)(top casting, top pouring)이 있다.
하주법은 주로 소형의 강괴 제작에 많이 적용하는데, 주입시 유량에너지는 래들과 주형에 연결되는 주입통로와 탕도에 의한 저항 감소로 용강이 주형에 천천히 들어가기 때문에 스플러쉬(splash)를 발생시키지 않는 등 주형벽에 용강이 비산하지 않아 표면이 양호하고, 주입속도 조절이 용이하지만, 탕도와 접촉에 따른 스폴링(Spoiling), 마멸(Wearing), 씻김(Washing) 및 용융(Melting) 등에 의해 비금속 개재물 혼입 및 대기와 접촉에 의한 산화, 대기중 수소 혼입 등으로 상주법보다 다소 불리한 경우가 있다.
상주법은 일반적으로 대형 강괴에 많이 적용되고 있는데, 주입시 용강이 주형벽에 비산하는 등 스플러쉬에 의한 강괴 표면 불량이 하주법 보다 불리하나, 조괴 비용이 싸고, 비금속 개재물 혼입이 적으며 용강으로 부터 분리할 기회가 많은 이점이 있다.
도 1은 종래의 상주법을 실시하는데 사용되는 일반적인 강괴 제조장치를 나타낸 횡단면도로서, 이에 나타낸 바와 같이, 래들(1)의 하부에 형성된 슬리이딩게이트(2)의 노즐(3)을 통해 정반(4) 위에 놓여져 있는 강괴 주형(5)의 상부로 용강을 주입하여 강괴가 완전히 응고되면 주형으로부터 강괴를 분리하게 된다.
그러나 상기와 같은 상주법을 통한 주조법은 용강 주조시 용강이 대기와 접촉한 상태에서 주조하기 때문에 대기와 용강의 접촉에 따라 재산화물이 형성되고,이것이 강괴 내부에서 개재물로 잔존하며, 또한 대기 중의 수소 혼입으로 강괴의 기계적 성질을 현저히 떨어뜨리는 문제점을 갖게된다.
한편, 상기 기술한 바와 같이 조괴의 품질상 문제점을 해결하기 위해 진공상태에서 주조하는 진공주조법이 이용되고 있으나, 이와 같은 방법은 진공설비 투자의 과다로 제조원가의 상승요인이 되고 있다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 주형 상부 내로 아르곤 가스를 취입할 수 있는 아르곤가스 충진호스를 포함한 씰링카바를 강괴 주형 상부에 설치하고, 그 위에 프렉시블 체인에 연결된 상부카바를 덮어 설치함으로써, 상기 설비에 따른 아르곤가스 취입으로 주형내의 대기배출 및 용강의 조괴작업 중 대기와 용강의 접촉을 차단하므로 재산화물 형성 억제 및 수소의 혼입을 방지하여 양호한 품질의 강괴를 갖는 제조장치를 얻는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래의 상주법을 이용한 강괴 제조장치의 횡단면도
도 2a는 본 발명의 상주법을 이용한 강괴 제조장치의 횡단면도
도 2b는 동 2a에서"A"에 대한 확대면도
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 래들 5: 주형 6a : 원통부 6 : 씰링카바
7, 8 : 충진용 호스 9 : 신축성 체인 10 : 카바
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 강괴 주형(ingot mold)상측부의 래들을 통해 용강을 주조하여 강괴를 얻는 장치에 있어서, 상기 주형 내부에 아르곤 가스를 취입할 수 있는 충진용 호스가 포함되고 중심부가 상부로 돌출되면서 통공된 원통부(圓筒部)을 갖는 씰링카바(sealing cover)를 주형상부에 배치하고, 래들 저부(底部)에는 상부카바와 연결된 체인이 연결되고, 이렇게 구성된 상부카바를 씰링 카바위에 덮은 후 래들저부의 노즐( Nozzle)을 통하여 상부카바의 중공부로 용강을 주입할 수 있는 구조로 이루어진다.
도 2는 본 발명의 상주법에 따른 강괴 제조장치를 나타낸 횡단면도로써, 정반(4) 위에 강괴 주형(5)이 놓여져 있고, 주형(5) 상부에 씰링카바(sealing cover)(6)가 덮여진다.
상기 씰링카바(6)는 주형 내부로 아르곤 가스를 취입할 수 있는 아르곤 가스 충진용 호스(7)와 상기 원통부(6b)에 아르곤가스를 불어주기 위한 또 다른 아르곤 가스 충진용 호스(8)로 구성된다.
그리고 래들(1)의 저부에는 프렛시블 체인(9)이 연결되고, 이 프렛시블 체인(9)에 상부카바(10)가 연결된다. 상기 씰링카바(6) 상단에는 곧바로 래들(1)의 저부에 연속하여 연결된 프렛시블 체인(9)과 상부카바(10)가 위치하며, 래들 저면의 노즐(Nozzle)을 상부카바내의 중공부에 침적시켜 용강을 주입할 수 있는 구조로 되어 있다.
상기와 같은 장치를 이용하여 아르곤 가스를 취입하여 대기의 배출 및 대기와 용강의 접촉을 차단함에 있어서는, 먼저 주형상부에 씰링카바(6)를 올려놓은 상태에서 아르곤가스 취입관(7)을 통하여 아르곤 가스를 주형(5)에 취입하면 아르곤가스는 주형내에 존재하는 공기와 함께 상부로 배출된다.
상기 배출과 함께 래들(1)을 하강하여 상부카바를 덮고 상부카바 중공부에 노즐(3)을 칩적하여 용강을 주입 조괴한다.
또한 본 발명은 래들(1)로부터 용강을 주형(5)에 주입전에 주형내의 대기를 아르곤 가스를 취입하여 배출을 한 후에 주입하며 주입중에도 아르곤가스를 취입하여 용강과 대기의 접촉을 차단할 수 있다.
즉, 본 발명은 씰링카바에 부착된 아르곤 가스 충진용 호스(7)를 통해 아르곤 가스를 불어주어 주형내 대기를 배출하며 주입중에도 아르곤 가스 충진용 호스(8)를 통해 아르곤 가스를 취입 하므로써 용강 주조시 대기를 사전에 차단할 수 있다.
상기와 같이 본 발명은 아르곤 가스 충진용 호스(7)가 구비된 씰 링카바(6)를 주형 상단에 배치함과 함께 씰링카바(6)의 원통부에 또다른 아르곤 가스 충진용 호스(8)를 구비하므로써 래들로부터 주형에 용강의 주입 전에 주형내의 대기를 배출함은 물론 용강 주입 중에도 대기가 용강에 인입되지 못하게 하므로서, 대기와 용강의 접촉에 따른 재산화물 발생을 억제하고, 수소 혼입의 차단으로 양호한 품질을 갖는 강괴를 얻게 된다.

Claims (3)

  1. 강괴 주형(ingot mold) 상측부의 래들을 통해 용강을 주조하여 강괴를 얻는 장치에 있어서, 상기 주형(5) 내부에 아르곤 가스를 취입할 수 있는 충진용 호스(7)가 포함되고 중심부가 상부로 돌출되면서 통공된 원통부(圓筒部)(6b)을 갖는 씰링카바(sealing cover)(6)가 래들(1) 저면과 강괴 주형(5) 상부 사이에 배치됨을 특징으로 하는 상주법(上注法)을 이용한 강괴의 제조장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    씰링카바(Sealing cover)(6)의 원통부(6b) 외측으로부터 관통하여 아르곤 가스를 불어줄 수 있는 아르곤 가스 충진용 호스(8)가 끼워져 구비됨을 특징으로 하는 상주법을 이용한 강괴의 제조장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    씰링카바(6)가 강괴 주형(Ingot Mold)(5) 위에 얹어지고, 래들(1) 저면에 연결된 플렉시블 체인(9)과 상부카바(cover)(10)가 씰링카바(6) 상단에 배치되고, 래들(1) 저부에 위치한 노즐(Nozzle)이 상부카바(10) 중심공 사이에 침적되어 용강이 주입되도록 함을 특징으로 상주법에 이용되는 강괴의 제조장치.
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