KR20040097705A - Apparatus for manufacturing the plate of magnesium alloys by wheel-band continuous casting, and manufacturing method thereof - Google Patents

Apparatus for manufacturing the plate of magnesium alloys by wheel-band continuous casting, and manufacturing method thereof Download PDF

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Abstract

PURPOSE: To maximize productivity by directly continuously casting a magnesium alloy plate from molten magnesium alloy using a casting wheel a surface part of which is formed in a plate cross-sectional shape and a casting band rotated with being contacted with the casting wheel, thereby substantially reducing a shape forming process. CONSTITUTION: The apparatus comprises a sealed melting furnace (1) for containing magnesium alloy and melting the aluminum alloy by heating; a sealed heat reserving furnace (3) an upper part of which is penetratingly connected to a sealed moving runner (2) penetratingly installed at a lower part of the melting furnace; a casting runner (4) which is penetratingly installed at a lower part of the heat reserving furnace, and on an upper part of which a protection gas injection pipe (5) is installed to discharge molten magnesium alloy; a casting wheel (6) on the surface of which a groove part (6a) is formed to continuously cast the molten magnesium alloy by receiving molten magnesium alloy from the casting runner; a casting band (7) rotated with being contacted with an upper part of the groove part of the casting wheel; a lower guide roll (8) contacted with the casting wheel on a lower part of the casting wheel with the casting band being between the casting wheel and the lower guide roll; a band tension roll (9) for adjusting tension of the casting band as guiding the casting band; and a band reduction roll (10) installed right above the casting wheel to control roll force of the casting band.

Description

휠밴드 연속주조에 의한 마그네슘합금의 판재 제조장치 및 제조방법{APPARATUS FOR MANUFACTURING THE PLATE OF MAGNESIUM ALLOYS BY WHEEL-BAND CONTINUOUS CASTING, AND MANUFACTURING METHOD THEREOF }Apparatus and method for manufacturing magnesium alloy sheet by continuous casting of wheel bands

본 발명은 휠밴드 연속주조에 의한 마그네슘합금의 판재 제조장치 및 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 발화성이 큰 마그네슘합금 용탕을 안전하게 바로 판재로 제조할 수 있는 휠밴드 연속주조 판재 제조장치 및 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a device for manufacturing a magnesium alloy sheet and a method for manufacturing the magnesium alloy by continuous wheel band casting, and more particularly to a wheel band continuous casting plate manufacturing apparatus and manufacture that can safely manufacture a large ignition magnesium alloy molten metal immediately It is about a method.

일반적으로 마그네슘합금의 판재는 열간 및 온간 압연공정을 통하여 얇은 스트립 형태로 제조된 다음, 원하는 형태의 휴대폰 케이스나 노트북 케이스 등의 제조에 이용되고 있다.In general, a magnesium alloy sheet material is manufactured in a thin strip form through hot and warm rolling processes, and then used to manufacture a cell phone case or a notebook case of a desired form.

종래의 마그네슘합금 판재는 수직이나 수평연속주조에 의하여 용탕을 대형 빌렛(Billet)으로 제조한 다음, 압출 및 압연공정을 통하여 제조하게 된다. 그러나 용융상태의 마그네슘합금은 대기와 반응하는 발화성이 상당히 크기 때문에 대기접촉이 차단된 밀폐형 설비에서 대형의 빌렛을 제조한 다음, 원하는 판재형상으로 가공하게 된다.Conventional magnesium alloy sheet material is manufactured by vertical or horizontal continuous casting molten metal into a large billet (Billet), and then manufactured through extrusion and rolling process. However, the molten magnesium alloy is highly ignitable to react with the atmosphere, so that a large billet is manufactured in a closed facility in which air contact is blocked, and then processed into a desired plate shape.

따라서, 종래의 마그네슘합금 판재의 제조방식은 대형의 주조설비를 대기와 차단시켜야 하는 기술적으로 많은 제약이 있을 뿐 아니라, 주조속도가 느리다는 단점이 있다.Therefore, the conventional manufacturing method of magnesium alloy sheet material has a lot of technical limitations to block the large casting equipment from the atmosphere, there is a disadvantage that the casting speed is slow.

또한, 제조된 대형 빌렛을 판재와 같은 원하는 형태로 제조하는 추가적인 후공정을 거쳐야 하기 때문에 제조비용이 상승하고, 생산성이 저하되는 공정상의 문제점이 있다.In addition, there is a problem in the process that the manufacturing cost increases and productivity is lowered because it has to go through an additional post-process of manufacturing the manufactured large billet in a desired form such as a plate.

상기한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 판재 단면 형상으로 표면부가 가공된 주조휠과, 이와 접촉하여 회전하는 주조밴드를 이용하여 마그네슘합금 용탕으로부터 직접 판재의 마그네슘합금을 연속 주조함으로써, 중간단계의 형상가공공정을 대폭 단축하여 생산성을 극대화할 수 있는 휠밴드 연속주조에 의한 마그네슘합금의 판재 제조장치 및 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention by continuously casting the magnesium alloy of the plate directly from the magnesium alloy molten metal using a casting wheel with a surface portion processed into a plate cross-sectional shape, and a casting band that rotates in contact with, It is an object of the present invention to provide an apparatus and a manufacturing method of a magnesium alloy sheet by continuous casting of a wheel band that can greatly maximize the productivity by greatly shortening the shape processing process.

도 1은 본 발명에 따른 휠밴드 연속주조에 의한 마그네슘합금의 판재 및 형재 제조장치의 전체 구성을 도시한 사시도;1 is a perspective view showing the overall configuration of a plate and mold manufacturing apparatus of magnesium alloy by continuous wheel band casting according to the present invention;

도 2는 본 발명에 따른 휠밴드 연속주조에 의한 마그네슘합금의 판재 및 형재 제조장치의 전체 구성을 도시한 정면도;Figure 2 is a front view showing the overall configuration of a plate and mold manufacturing apparatus of magnesium alloy by continuous wheelband casting according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 휠밴드 연속주조에 의한 마그네슘합금의 판재 및 형재 제조장치를 구성하는 주조휠의 사시도 및 일부 단면도;Figure 3 is a perspective view and a partial cross-sectional view of the casting wheel constituting the plate and shape forming apparatus of magnesium alloy by continuous wheelband casting according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 휠밴드 연속주조에 의한 마그네슘합금의 판재 및 형재 제조장치를 구성하는 보호가스 주입관의 확대도;Figure 4 is an enlarged view of the protective gas inlet pipe constituting the plate and mold manufacturing apparatus of magnesium alloy by the wheelband continuous casting according to the present invention;

도 5는 본 발명에 따른 휠밴드 연속주조에 의한 마그네슘합금의 판재 및 형재 제조장치 및 제조방법에 의하여 제조된 마그네슘합금 판재의 사진도이다.5 is a photographic view of the magnesium alloy sheet produced by the magnesium alloy sheet and the mold manufacturing apparatus and manufacturing method by the wheel band continuous casting according to the present invention.

♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣♣ Explanation of symbols for main part of drawing ♣

1:용해로 2:이동탕도 3:보온로 4:주조탕도 5:보호가스 주입관1: melting furnace 2: moving bath 3: heating furnace 4: casting bath 5: protective gas injection pipe

6:주조휠 7:주조밴드 8:하부 가이드롤 9:밴드 텐션롤6: Casting wheel 7: Casting band 8: Lower guide roll 9: Band tension roll

11:가이드롤 10:밴드 압하롤11: Guide roll 10: Band push down roll

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 마그네슘합금을 수용하여 가열 용융시키는 밀폐형의 용해로와; 상기 용해로의 하부에 관통 설치된 밀폐형 이동탕도에 상부가 관통 설치되는 밀폐형의 보온로와; 상기 보온로의 하부에 관통 설치되어 마그네슘합금 용탕을 배출하도록 상부에 보호가스 주입관이 설치된 주조탕도와; 상기 주조탕도로부터 마그네슘합금의 용탕을 공급받아 연속 주조하도록 표면에 요홈부가 가공된 주조휠과; 상기 주조휠의 요홈부의 상부와 접촉하여 회전하는 주조밴드와; 상기 주조휠의 하부에서 상기 주조밴드를 사이에 두고 접촉하는 하부 가이드롤과; 상기 주조밴드를 안내하면서 주조밴드의 텐션을 조정하는 밴드 텐션롤과; 상기 주조휠의 직상부에 설치되어 상기 주조밴드 압하력을 조절하는 밴드 압하롤로 구성되는 것을 특징으로 하는 휠밴드 연속주조에 의한 마그네슘합금의 판재 제조장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a closed type melting furnace for receiving and heat melting magnesium alloy; A sealed insulation furnace having an upper portion penetrated and installed in a hermetically sealed moving bathtub installed at a lower portion of the melting furnace; A casting bath with a protective gas injection pipe installed at an upper portion of the insulating furnace to discharge the magnesium alloy molten metal through the lower portion of the heating furnace; A casting wheel in which grooves are formed on a surface of the magnesium alloy to receive continuous molten magnesium alloy; A casting band rotating in contact with an upper portion of the recess of the casting wheel; A lower guide roll contacting the casting band with the casting band interposed therebetween; A band tension roll for adjusting the tension of the casting band while guiding the casting band; It is provided on the upper portion of the casting wheel provides a sheet material manufacturing apparatus of magnesium alloy by the wheel band continuous casting, characterized in that consisting of a band pressing roll for adjusting the casting band pressing force.

또한, 본 발명은 상기 주조롤이 자체 냉각을 위하여 휠 내부에 설치된 수냉식 냉각자켓을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 휠밴드 연속주조에 의한 마그네슘합금의 판재 제조장치를 제공하게 되며,In addition, the present invention is to provide an apparatus for producing a plate of magnesium alloy by the wheel band continuous casting, characterized in that the casting roll is configured to include a water-cooled cooling jacket installed inside the wheel for cooling itself,

또한, 본 발명은 상기 주조밴드가 상기 주조휠과 접촉하는 부위를 냉각시키도록 설치된 다수의 가스분사기에 의하여 냉각되는 것을 특징으로 하는 휠밴드 연속주조에 의한 마그네슘합금의 판재 제조장치를 제공한다.In another aspect, the present invention provides a plate material manufacturing apparatus of magnesium alloy by continuous casting of the wheel band, characterized in that the casting band is cooled by a plurality of gas injectors installed to cool the portion in contact with the casting wheel.

한편, 본 발명은 마그네슘합금 원소재를 밀폐형의 용해로에 수용시켜 완전 용융시키는 단계와; 상기 용해된 마그네슘합금의 용탕을 밀폐형 이동탕도를 통하여 밀폐형의 보온로에 이송시키는 단계와; 상기 보온로에 수용된 마그네슘합금 용탕을 SF6혼합가스가 보호가스 주입관을 통하여 분사되는 주조탕도를 통하여 주조휠의 요홈부로 배출시키는 단계와; 상기 주조휠의 요홈부로 유입되는 마그네슘합금 용탕을 상기 요홈부의 상부와 접촉하면서 회전하는 주조밴드에 의하여 판재로 연속 주조하는 단계와; 상기 연속 주조된 마그네슘합금 판재를 상기 주조휠과, 이의 하부에서 상기 주조밴드를 사이에 두고 접촉하는 하부 가이드롤 사이로 배출하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 휠밴드 연속주조에 의한 마그네슘합금의 판재 제조방법을 제공한다.On the other hand, the present invention comprises the steps of receiving the magnesium alloy raw material in a closed melting furnace completely melted; Transferring the molten magnesium alloy melted to a hermetically sealed heating furnace through a hermetically sealed mobile bath; Discharging the magnesium alloy molten metal accommodated in the heating furnace to the recess of the casting wheel through a casting bath in which SF 6 mixed gas is injected through a protective gas inlet pipe; Continuously casting magnesium alloy molten metal flowing into the recess of the casting wheel into a sheet by a casting band which rotates while contacting an upper portion of the recess; Manufacture of the magnesium alloy sheet by the continuous casting of the wheel band, characterized in that the step of discharging the continuous cast magnesium alloy sheet between the casting wheel and the lower guide roll in contact with the casting band in the lower portion therebetween. Provide a method.

또한, 본 발명은 상기 보호가스 주입관을 통하여 분사되는 SF6혼합가스가 SF6가스가 최대 1%까지 혼합된 CO2및 공기의 혼합가스인 것을 특징으로 하는 휠밴드 연속주조에 의한 마그네슘합금의 판재 제조방법을 제공하게 되며,In addition, the present invention is the magnesium alloy by the continuous casting of the wheel band, characterized in that the SF 6 mixed gas injected through the protective gas injection pipe is a mixture of CO 2 and air mixed with up to 1% SF 6 gas It will provide a method of manufacturing a plate,

또한, 본 발명은 상기 주조휠의 요홈부로 유입되는 마그네슘합금 용탕을 상기 요홈부의 상부와 접촉하면서 회전하는 주조밴드에 의하여 판재로 연속 주조하는 단계에서 주조속도는 2~25m/min인 것을 특징으로 하는 휠밴드 연속주조에 의한 마그네슘합금의 판재 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention is characterized in that the casting speed is 2 ~ 25m / min in the step of continuously casting the magnesium alloy molten metal flowing into the groove portion of the casting wheel into a plate by a casting band that rotates while contacting the upper portion of the groove portion Provided is a method for manufacturing a plate of magnesium alloy by continuous casting of a wheel band.

또한 본 발명은 상기 주조휠의 요홈부로 유입되는 마그네슘합금 용탕을 상기 요홈부의 상부와 접촉하면서 회전하는 주조밴드에 의하여 판재로 연속 주조하는 단계에서 상기 주조밴드의 냉각은 상기 주조휠의 내측 상부에 설치된 다수의 가스분사기로부터 분사되는 불활성가스로 냉각되는 것을 특징으로 하는 휠밴드 연속주조에 의한 마그네슘합금의 판재 제조방법을 제공한다.In another aspect, the present invention is the cooling of the casting band is installed on the inner upper portion of the casting wheel in the step of continuously casting the magnesium alloy molten metal flowing into the groove portion of the casting wheel into a plate by a rotating casting band in contact with the upper portion of the groove portion Provided is a method for producing a plate of magnesium alloy by wheelband continuous casting, characterized in that the cooling by inert gas injected from a plurality of gas injectors.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the configuration of the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 휠밴드 연속주조에 의한 마그네슘합금의 판재 및 형재 제조장치의 전체 구성을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 휠밴드 연속주조에 의한 마그네슘합금의 판재 및 형재 제조장치의 전체 구성을 도시한 정면도이다.1 is a perspective view showing the overall configuration of a plate and mold manufacturing apparatus of magnesium alloy by continuous wheelband casting according to the present invention, Figure 2 is a plate and mold manufacturing of magnesium alloy by wheelband continuous casting according to the present invention It is a front view which shows the whole structure of an apparatus.

도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 먼저, 마그네슘합금을 수용하여 가열 용융시키는 용해로(1)가 설치된다.As shown in Figs. 1 and 2, the present invention is first provided with a melting furnace 1 for receiving and melting a magnesium alloy.

상기 용해로(1)는 발열체를 이용한 전기로 형태이거나, 고주파 유도로 형태로 제작될 수 있으며, 내부에 스틸재질의 용기(Crucible)가 위치하게 되어 대기와 접촉을 차단하도록 밀폐형으로 설치 구성된다.The melting furnace 1 may be in the form of an electric furnace using a heating element, or may be manufactured in the form of a high frequency induction furnace, and a steel container (Crucible) is located therein and is installed in a sealed type to block contact with the atmosphere.

또한, 상기 밀폐형의 용해로(1)는 하부에 마그네슘합금 용탕이 이동할 수 있는 이동탕도(2)가 관통 설치되어 있으며, 상기 이동탕도(2) 역시 대기와 접촉이 차단되도록 밀폐형으로 제작되어 설치된다.In addition, the hermetically sealed melting furnace 1 is provided with a moving bathway 2 through which a magnesium alloy molten metal can move, and the moving bathway 2 is also manufactured and installed in a sealed way so that contact with the atmosphere is blocked. do.

특히, 상기 밀폐형의 이동탕도(2)는 마그네슘합금 용탕의 발화와 같은 비상상황이 발생하면 용탕공급을 차단할 수 있도록 중간밸브(2a)를 구비하여 설치하는 것이 바람직하다.In particular, it is preferable that the closed type moving waterway 2 is provided with an intermediate valve 2a to cut off the supply of molten metal when an emergency situation such as ignition of magnesium alloy melt occurs.

상기와 같이 설치 구성되는 밀폐형의 이동탕도(2)는 하부에 보온로(3)와 연결되며, 상기 보온로(3) 역시 대기와 차단되도록 밀폐형으로 구성된다.The sealed moving hot water 2 which is installed as described above is connected to the thermal insulation furnace 3 at the lower portion, and the thermal insulation furnace 3 is also configured to be sealed to block the atmosphere.

상기 밀폐형 보온로(3)로 이송된 마그네슘합금 용탕은 보온로(3)의 하부에 관통 설치된 주조탕도(4)를 따라서 배출되어지며,The magnesium alloy molten metal transferred to the hermetically sealed thermal furnace 3 is discharged along the casting bath 4 installed through the lower portion of the thermal furnace 3.

상기 주조탕도(4)의 단부는 주조휠(6)의 정상부이거나 정상부를 약간 지난 위치가 되도록 설치됨과 동시에, 용탕이 배출되어 주조휠(6)로 유입되는 부위에는 상부에 보호가스 주입관(5)이 다수 열로 배치되어 있어 이를 통하여 마그네슘 용탕의 발화를 억제할 수 있는 SF6+CO2혼합가스(5a)를 취입하여 대기와 마그네슘합금 용탕(14)이 접촉되는 것을 차단하도록 한다.The end of the casting bath 4 is installed to be at the top of the casting wheel 6 or slightly past the top, and at the same time the molten metal is discharged and introduced into the casting wheel 6, the protective gas injection pipe ( 5) is arranged in a plurality of rows through this to blow the SF 6 + CO 2 mixed gas (5a) that can suppress the ignition of the magnesium molten metal to block the contact between the atmosphere and the magnesium alloy molten metal (14).

상기와 같이 구성되는 주조탕도(4) 상을 이동하여 용탕은 주조휠(6)의 요홈부(6a)로 유입되며, 유입된 용탕은 주조휠(6)과 그 외측부를 감싸는 주조밴드(7)에 의하여 연속 주조되어 주조휠(6)의 하부로 배출되어지며, 상기 주조휠(6)의 구동력은 전기모터(미도시)에 연결된 타이밍벨트를 통해 주조휠(6)에 직접 인가되도록 구성하였다.The molten metal flows on the casting bath diagram 4 configured as described above, and the molten metal is introduced into the recess 6a of the casting wheel 6, and the introduced molten metal is cast on the casting wheel 6 and the outer side of the casting band 7. Continuous casting by) is discharged to the bottom of the casting wheel (6), the driving force of the casting wheel (6) was configured to be applied directly to the casting wheel (6) through a timing belt connected to an electric motor (not shown). .

도 3은 본 발명에 따른 휠밴드 연속주조에 의한 마그네슘합금의 판재 및 형재 제조장치를 구성하는 주조휠의 사시도 및 일부 단면도이다.Figure 3 is a perspective view and a partial cross-sectional view of the casting wheel constituting the plate and shape forming apparatus of magnesium alloy by continuous casting of the wheel band according to the present invention.

상기한 주조휠(6)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 용탕을 응고시키기 위하여, 냉각이 필요하게 되는데, 본 발명에서는 주조휠(6)의 내면부가 노출되어 냉각수에 의하여 직접 냉각되는 일반적인 스프레이 방식이 아니라, 마그네슘합금 용탕과 냉각수와 접촉하여 수소가 발생하면서 폭발하는 위험성이 있기 때문에 주조휠(6)의 냉각방식은 내부에 마련된 완전 밀폐형의 냉각자켓(6b)을 순환하는 냉각수에 의하여 냉각되는 구조로 구성되며, 이 냉각자켓(6b)으로 냉각수를 급수 및 배수할 수 있도록 배관(6c)이 휠축에 휠(6)의 회전에 간섭받지 않도록 구성된다.As shown in FIG. 3, the casting wheel 6 needs cooling to solidify the molten metal. In the present invention, the inner surface of the casting wheel 6 is exposed to a general spray that is directly cooled by cooling water. The cooling method of the casting wheel 6 is cooled by the cooling water circulating in the fully enclosed cooling jacket 6b provided therein because there is a risk of explosion due to hydrogen generation in contact with the molten magnesium alloy and the cooling water. It is composed of a structure, the pipe 6c is configured so as not to interfere with the rotation of the wheel 6 on the wheel shaft to supply and drain the cooling water to the cooling jacket (6b).

따라서, 상기 주조휠(6)의 요홈부(6a)로 공급된 용탕의 냉각은 주로 상기와 같은 냉각자켓(6b)을 순환하는 냉각수에 의하여 주도되며, 공급된 용탕으로부터 주조되는 판재의 형상제어 및 상부 냉각은 주조휠(6)의 외측부를 접촉 회전하는 주조밴드(7)에 의하여 이루어진다.Therefore, the cooling of the molten metal supplied to the recess 6a of the casting wheel 6 is mainly driven by the cooling water circulating in the cooling jacket 6b as described above, and the shape control of the sheet material cast from the supplied molten metal and The upper cooling is effected by the casting band 7 which rotates in contact with the outer part of the casting wheel 6.

상기 주조밴드(7)는 주조휠(6)의 요홈부(6a)의 상부면에 접촉하면서 주조휠(6)의 선속도와 동일하게 회전하게 되며, 이러한 주조밴드(7)의 이탈을 방지하기 위하여 하부 지지롤(8) 및 밴드 텐션롤(Tension Roll; 9), 가이드롤(Guide Roll; 11)에는 밴드(7)가 안정적으로 유도될 수 있도록 표면부에 요홈이 가공되어 있다.The casting band 7 is rotated at the same speed as the linear speed of the casting wheel 6 while contacting the upper surface of the recess 6a of the casting wheel 6, to prevent the separation of the casting band (7) In order to provide a lower support roll 8, a band tension roll 9 and a guide roll 11, grooves are formed in the surface portion so that the band 7 can be stably guided.

상기 하부 가이드롤(8)은 주조휠(6)의 하부에서 상기 주조밴드(7)를 사이에 위치시켜 접촉하도록 설치 구성되며,The lower guide roll 8 is configured to be installed to contact the casting band 7 in the lower portion of the casting wheel (6),

상기 밴드 텐션롤(9)은 주조밴드(7)를 안내하면서 주조밴드(7)에 걸리는 텐션력을 조정하는 기능을 하며, 텐션의 조정은 밴드 텐션롤(8)의 회전축을 고정하는 브래킷(9b)에 축결합하는 텐션조절 실린더(9a)에 의하여 조절된다.The band tension roll 9 functions to adjust the tension force applied to the casting band 7 while guiding the casting band 7, and the adjustment of the tension is a bracket 9b for fixing the rotation axis of the band tension roll 8. Is adjusted by the tension control cylinder (9a) coupled to the shaft.

한편, 상기 주조휠(6) 외측부에서 회전되는 주조밴드(7)와 주조휠의 밀착을 위해 주조휠(6)의 직상부에서 압하력을 가하는 밴드 압하롤(10)이 있는데, 이러한 밴드 압하롤의 압하력의 조절은 밴드 압하롤(10)의 회전축에 고정되는 브래킷(10b)에 축결합하는 압하조절 실린더(10a)에 의하여 조절된다.On the other hand, there is a band pressing roll 10 for applying a pressing force in the upper portion of the casting wheel (6) for close contact between the casting band 7 and the casting wheel rotated on the outer side of the casting wheel (6), such a band pressing roll The reduction of the pressing force is controlled by the reduction control cylinder (10a) axially coupled to the bracket (10b) fixed to the rotating shaft of the band pressing roll (10).

또한, 본 발명에서는 상기 주조휠(6)에 유입되어 상기 주조밴드(7)에 의하여 연속 주조되는 마그네슘합금 용탕의 냉각을 위하여, 상기한 바와 같이 주조휠(6)에 내부에 냉각자켓(6b)을 밀폐형으로 내장시킴과 동시에, 상기 주조휠(6)의 후면 상부측에 일정 간격으로 다수의 가스분사기(12)를 설치한다.In addition, in the present invention, in order to cool the magnesium alloy molten metal which flows into the casting wheel 6 and is continuously cast by the casting band 7, the cooling jacket 6b inside the casting wheel 6 as described above. At the same time as the hermetic seal, a plurality of gas injectors 12 are installed at regular intervals on the rear upper side of the casting wheel 6.

즉, 기존의 주조밴드(7)의 냉각을 위하여 마련된 냉각설비는 냉각수를 분사하는 방식인데 반하여, 본 발명에서는 마그네슘합금 용탕과 물의 접촉을 극히 차단하여야 하기 때문에 불활성가스와 압축가스를 분사할 수 있는 다수의 가스분사기(12)를 주조휠(6)의 후면 상부측에 설치 적용하게 되었다.That is, the conventional cooling facility for cooling the casting band 7 is a method of spraying the cooling water, whereas in the present invention, the contact between the magnesium alloy molten metal and water must be extremely blocked, so that inert gas and compressed gas can be injected. A plurality of gas injectors 12 have been installed and applied to the upper rear side of the casting wheel 6.

특히, 기존의 Properzi법에 의한 연속주조설비에 있어서의 주조밴드는 가이드롤을 주조재의 진행방향과 평행하게 배치하여 주조밴드가 수평형으로 구성되는 반면에, 본 발명에서는 가이드롤(11) 및 밴드 텐션롤(9)을 주조휠(6)의 상부 양측에 설치함과 동시에, 주조휠(6)의 하부에 하부 가이드롤(8)을 설치함으로써 주조밴드(7)가 응고된 마그네슘합금 판재의 진행을 간섭하지 않도록 설계 구성하여 본 발명에서 주조되는 소재의 변형에 의한 결함발생을 최소화하도록 하였다.In particular, the casting band in the continuous casting equipment according to the existing Properzi method is arranged in parallel with the direction of the casting material, the casting band is formed horizontally, whereas in the present invention, the guide roll 11 and the band Progression of the magnesium alloy sheet on which the casting band 7 is solidified by installing the tension roll 9 on both sides of the casting wheel 6 and installing the lower guide roll 8 on the lower portion of the casting wheel 6. Designed so as not to interfere to minimize the occurrence of defects due to deformation of the material to be cast in the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 휠밴드 연속주조에 의한 마그네슘합금의 판재 및 형재 제조장치를 구성하는 보호가스 주입관의 확대도로서, 마그네슘합금 용탕(14)이 주조탕도(4) 상을 이동하여 용탕주입판(4b)을 거쳐 주조휠(6)의 요홈부(6a)로 유도되어 보호가스 주입관(5)으로부터 SF6가스가 최대 1%까지 혼합된 CO2및 공기의 혼합가스가 상부에 유입되면서 연속 주조되는 상황을 확대 도시한 것이다.4 is an enlarged view of a protective gas inlet tube constituting the apparatus for manufacturing plate and mold of magnesium alloy according to the continuous casting of the wheel band according to the present invention, wherein the magnesium alloy molten metal 14 moves on the cast bath 4 A mixed gas of CO 2 and air, in which SF 6 gas is mixed up to 1% from the protective gas injection pipe 5, is led to the recess 6a of the casting wheel 6 through the molten metal injection plate 4b. It is an enlarged view of the continuous casting as it is introduced.

상기 유도된 마그네슘합금 용탕(14)은 주조휠(6)의 냉각능과 주조밴드(7)의 후면부에 설치되어 냉각가스를 취입시키는 가스분사기(12)에 의하여 냉각 응고되어 판재로 연속 주조되는 것이다.The induced magnesium alloy molten metal 14 is cooled and solidified by a gas injector 12 installed at the cooling capacity of the casting wheel 6 and the rear side of the casting band 7 to blow cooling gas into a continuous casting of a plate. .

이하, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명의 작용을 설명한다.Hereinafter, the operation of the present invention through the preferred embodiment.

[실시예]EXAMPLE

가공용 마그네슘합금의 일종인 AZ31(Mg-Al-Zn)을 절단하여 용해로(1)에 장입시켜 완전용해하고, 이후 용탕의 안정화를 위하여 730℃에서 20분간 유지한 다음, 용해로(1)의 이동탕도(2)의 중간밸브(2a)를 개방하여 이동탕도(2)을 Mg용탕이 이동하여 보온로(3)에 수용된다.AZ31 (Mg-Al-Zn), a kind of processing magnesium alloy, is cut and charged into the melting furnace (1) to completely dissolve it, and then held at 730 ° C for 20 minutes to stabilize the molten metal, followed by the moving bath of the melting furnace (1). The intermediate valve 2a of FIG. 2 is opened, and the Mg molten metal moves in the moving water supply 2, and is accommodated in the heat retention path 3.

상기 보온로(3)에 수용된 Mg 합금용탕은 보온로(3)의 하부에 배관 설치된 주조탕도의 중간밸브(4a)를 개방하게 되면, 주조탕도(4) 상을 이동하여 용탕주입판(4b)을 거쳐 주조휠(6)로 유도된다.When the Mg alloy molten metal contained in the thermal furnace 3 opens the intermediate valve 4a of the molten alloy, which is installed at the lower portion of the thermal furnace 3, the molten alloy injection plate (M) It is led to the casting wheel 6 via 4b).

상기 유도된 Mg 합금용탕은 주조휠(6)의 요홈부(6a)와 주조밴드(7)가 접촉하여 형성되는 공간부로 유입되며, 이 때 상기 용탕주입판(4b)의 상부에 설치된 보호가스 주입관(5)으로부터 용탕과 대기 중의 산소와의 접촉을 차단하기 위하여 CO2 및 공기에 약 1% 정도 SF6가스가 혼합된 혼합가스(5a)를 상기 용탕주입판(4b)의 상부에서 주조휠(6) 쪽으로 취입하게 된다.The induced Mg alloy molten metal is introduced into the space portion formed by contacting the recess 6a and the casting band 7 of the casting wheel 6, and at this time, a protective gas injection formed on the molten metal injection plate 4b. In order to block contact between the molten metal and the atmosphere oxygen from the tube 5, a mixed wheel 5a in which SF 6 gas is mixed with CO2 and air by about 1% is placed at the top of the molten metal injection plate 4b. 6) is blown.

상기한 SF6혼합가스(5a)의 공급은 대기산소와 용탕의 접촉을 차단함과 동시에, 용탕주입판(4b)으로부터 용탕이 주조휠(6)의 요홈부(6a)로 더욱 원활하게 공급하는 기능을 하게 된다.The supply of the SF 6 mixed gas 5a blocks the contact between atmospheric oxygen and the molten metal, and at the same time, the molten metal is more smoothly supplied from the molten metal injection plate 4b to the recess 6a of the casting wheel 6. It will function.

즉, SF6가스는 공기보다 약 5배 정도 무겁기 때문에 대기 중의 공기가 주조휠(6)의 요홈부(6a)로 공급되는 Mg 합금용탕과 접촉되는 것을 더욱 효과적으로 차단할 수 있으나, SF6가스는 고가임과 동시에 인체에 해로운 성분의 가스이므로 혼합가스 중 최대 1%까지 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.That is, since SF 6 gas is about 5 times heavier than air, it is possible to more effectively block the air from contacting the Mg alloy molten metal supplied to the recess 6a of the casting wheel 6, but the SF 6 gas is expensive. At the same time, since the gas is harmful to the human body, it is preferable to mix up to 1% of the mixed gas.

본 발명의 실시예에서는 상기 주조휠(6)의 요홈부(6a)를 폭 50㎜, 깊이 5㎜로 가공하였으며, 주조휠(6)과 주조밴드(7)에는 용탕이 밴드(7)나 각각의 롤(6, 8, 9, 10, 11)에 접촉하여 원활하게 회전하도록 고온 윤활제를 도포하였다.In the exemplary embodiment of the present invention, the recess 6a of the casting wheel 6 was processed to a width of 50 mm and a depth of 5 mm, and the casting wheel 6 and the casting band 7 have a molten band 7 or each. The high temperature lubricant was applied so as to smoothly rotate in contact with the rolls 6, 8, 9, 10, and 11 of.

또한, 주조휠(6)로 공급된 Mg합금 용탕은 먼저 주조휠(6)에 밀폐형으로 내장된 냉각자켓(6b)을 순환하는 냉각수에 의하여 1차 냉각되고, 주조휠(6)의 후면 상부측, 즉 주조휠(6)와 주조밴드(7)가 접촉하는 부위에 설치된 다수의 가스분사기(12)로부터 불활성의 압축가스를 취입함으로써 2차 냉각되게 하였다.In addition, the molten Mg alloy supplied to the casting wheel 6 is first cooled by the cooling water circulating through the cooling jacket 6b enclosed in the casting wheel 6 in a hermetic manner, and the upper side of the rear side of the casting wheel 6. That is, secondary cooling was performed by blowing inert compressed gas from a plurality of gas injectors 12 provided at the site where the casting wheel 6 and the casting band 7 contacted each other.

이렇게 하여 연속 주조된 Mg합금 판재(13)는 주조휠(6)의 하부로 안정적으로 배출된다.In this way, the continuously cast Mg alloy plate 13 is discharged stably to the lower portion of the casting wheel (6).

또한, 본 발명에 따른 제조장치를 Mg합금 판재 제조에 수회 사용하여 주조밴드(7)가 느슨해지면, 본 발명을 구성하는 밴드 텐션롤(9)의 회전축 브래킷(9b)에 고정된 텐션조절 실린더(9a)를 조정함으로써 밴드(9)의 장력을 조절하게 되며,In addition, when the casting band 7 is loosened by using the manufacturing apparatus according to the present invention for manufacturing Mg alloy sheet several times, the tension adjusting cylinder fixed to the rotating shaft bracket 9b of the band tension roll 9 constituting the present invention ( 9a) to adjust the tension of the band (9),

상기 주조휠(6)의 요홈부(6a)에 접촉하는 밴드(7)의 압하력이 감소되거나 증가하여 주조성이 저하되면, 주조휠(6)의 직상부에 위치하는 밴드 압하롤(10)의 회전축 브래킷(10b)에 고정된 압하조절 실린더(10a)를 조정함으로써 주조성이 극대화되도록 하였다.When the rolling force of the band 7 in contact with the recess 6a of the casting wheel 6 decreases or increases, and castability decreases, the band pressing roll 10 located directly above the casting wheel 6 is formed. By adjusting the reduction control cylinder (10a) fixed to the rotating shaft bracket (10b) of the castability was maximized.

도 5는 본 발명에 따른 휠밴드 연속주조에 의한 마그네슘합금의 판재 및 형재 제조장치 및 제조방법에 의하여 제조된 마그네슘합금 판재의 사진도이다.5 is a photographic view of the magnesium alloy sheet produced by the magnesium alloy sheet and the mold manufacturing apparatus and manufacturing method by the wheel band continuous casting according to the present invention.

본 발명의 실시예에는, 도 5에 도시된 바와 같이, 요홈부(6a)가 깊이 5~100㎜ 및 폭 20~500㎜으로 가공된 주조휠(6)을 제작하여 마그네슘합금 판재를 연속 주조하였으며, 이러한 주조휠(6)을 본 설비에 장착하여 연속 주조실험을 수회 반복한 결과 최적의 연속 주조속도는 25m/min 이하일 때 최적의 주조성을 발현됨을 알 수 있었다.In the embodiment of the present invention, as shown in Figure 5, the groove 6a was continuously cast a magnesium alloy sheet by producing a casting wheel (6) processed to a depth of 5 ~ 100mm and a width of 20 ~ 500mm As a result of repeating the continuous casting experiment several times by installing the casting wheel 6 in this facility, it was found that the optimum continuous casting speed was expressed when the optimum continuous casting speed was 25 m / min or less.

즉, 연속주조속도가 25m/min를 초과하는 경우, 연속주조된 마그네슘합금 판재에 공극 또는 크랙과 같은 주조결함이 대량 발생하여 후공정에서 원자재로 이용할 수 없었다.That is, when the continuous casting speed exceeds 25m / min, a large amount of casting defects, such as voids or cracks in the continuous cast magnesium alloy sheet material was not available as a raw material in the post-process.

상술한 바와 같이, 본 발명은 휠밴드 타입의 연속주조설비를 이용하여 대기 중에서 발화성 및 폭발성이 강한 마그네슘합금을 용탕으로부터 직접 연속 주조함으로써, 종래의 대형 빌렛으로부터 가공하여 판재를 생산하는 공정에 비하여 주조속도가 현격히 향상되었으며, 상기한 가공공정을 거치지 않고 바로 용탕으로부터 판재를 주조하기 때문에 제조비용을 절감하여 생산성이 향상되는 효과가 있다.As described above, the present invention is continuous casting of a strong ignitable and explosive magnesium alloy directly from the molten metal in the air using a wheel band type continuous casting equipment, casting from a conventional large billet to produce a plate material The speed has been significantly improved, and since the plate is cast directly from the molten metal without going through the above-mentioned processing process, the manufacturing cost is reduced and productivity is improved.

Claims (7)

마그네슘합금을 수용하여 가열 용융시키는 밀폐형의 용해로(1)와;A closed melting furnace (1) for accommodating and heating and melting magnesium alloy; 상기 용해로(1)의 하부에 관통 설치된 밀폐형 이동탕도(2)에 상부가 관통 설치되는 밀폐형의 보온로(3)와;A sealed heat insulating furnace 3 having an upper portion penetrated therein and installed in a sealed movable hot water passage 2 installed at a lower portion of the melting furnace 1; 상기 보온로(3)의 하부에 관통 설치되어 마그네슘합금 용탕을 배출하도록 상부에 보호가스 주입관(5)이 설치된 주조탕도(4)와;A casting flow diagram 4 installed through a lower portion of the thermal furnace 3 and having a protective gas injection pipe 5 installed thereon to discharge the magnesium alloy molten metal; 상기 주조탕도(4)로부터 마그네슘합금의 용탕을 공급받아 연속 주조하도록 표면에 요홈부(6a)가 가공된 주조휠(6)과;A casting wheel 6 on which a recess 6a is processed on a surface of the molten magnesium alloy from the casting bath 4 to continuously cast the molten metal; 상기 주조휠(6)의 요홈부(6a)의 상부와 접촉하여 회전하는 주조밴드(7)와;A casting band 7 rotating in contact with the upper portion of the recess 6a of the casting wheel 6; 상기 주조휠(6)의 하부에서 상기 주조밴드(7)를 사이에 두고 접촉하는 하부 가이드롤(8)과;A lower guide roll (8) contacting the casting band (7) in the lower portion of the casting wheel (6); 상기 주조밴드(7)를 안내하면서 주조밴드(7)의 텐션을 조정하는 밴드 텐션롤(9)과;A band tension roll 9 for adjusting the tension of the casting band 7 while guiding the casting band 7; 상기 주조휠(6)의 직상부에 설치되어 상기 주조밴드(7)의 압하력을 조절하는 밴드 압하롤(10)로 구성되는 것을 특징으로 하는 휠밴드 연속주조에 의한 마그네슘합금의 판재 제조장치.Magnesium alloy plate manufacturing apparatus according to the wheel band continuous casting, characterized in that it is provided in the upper portion of the casting wheel (6) consists of a band pressing roll (10) for adjusting the pressing force of the casting band (7). 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 주조롤(6)은 자체 냉각을 위하여 휠 내부에 설치된 수냉식냉각자켓(6b)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 휠밴드 연속주조에 의한 마그네슘합금의 판재 제조장치.The casting roll (6) is a plate manufacturing apparatus of magnesium alloy by continuous wheel band casting, characterized in that it comprises a water-cooled cooling jacket (6b) installed inside the wheel for cooling itself. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 주조밴드(7)는 상기 주조휠(6)과 접촉하는 부위를 냉각시키도록 설치된 다수의 가스분사기(10)에 의하여 냉각되는 것을 특징으로 하는 휠밴드 연속주조에 의한 마그네슘합금의 판재 제조장치.The casting band (7) is a plate manufacturing apparatus of magnesium alloy by the wheel band continuous casting, characterized in that the cooling by a plurality of gas injectors (10) installed to cool the portion in contact with the casting wheel (6). 마그네슘합금 원소재를 밀폐형의 용해로(1)에 수용시켜 완전 용융시키는 단계와;Receiving the magnesium alloy raw material in a hermetically sealed melting furnace 1 to completely melt it; 상기 용해된 마그네슘합금의 용탕을 밀폐형 이동탕도(2)를 통하여 밀폐형의 보온로(3)에 이송시키는 단계와;Transferring the molten magnesium alloy melted to a hermetic furnace 3 through a hermetically sealed mobile bath 2; 상기 보온로(3)에 수용된 마그네슘합금 용탕을 SF6혼합가스(5a)가 보호가스 주입관(5)을 통하여 분사되는 주조탕도(4)를 통하여 주조휠(6)의 요홈부(6a)로 배출시키는 단계와;The recess 6a of the casting wheel 6 through the molten metal alloy 4 in which the SF 6 mixed gas 5a is injected through the protective gas inlet tube 5 to the magnesium alloy molten metal accommodated in the thermal furnace 3. Exhausting the furnace; 상기 주조휠(6)의 요홈부(6a)로 유입되는 마그네슘합금 용탕을 상기 요홈부(6a)의 상부와 접촉하면서 회전하는 주조밴드(7)에 의하여 판재로 연속 주조하는 단계와;Continuously casting magnesium alloy molten metal introduced into the recess 6a of the casting wheel 6 into a plate by a casting band 7 rotating while contacting the upper portion of the recess 6a; 상기 연속 주조된 마그네슘합금 판재를 상기 주조휠(6)과, 이의 하부에서 상기 주조밴드(7)를 사이에 두고 접촉하는 하부 가이드롤(8) 사이로 배출하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 휠밴드 연속주조에 의한 마그네슘합금의 판재 제조방법.And discharging the continuously cast magnesium alloy sheet between the casting wheel 6 and the lower guide roll 8 contacting the casting band 7 with the casting band 7 therebetween. Method for producing a sheet of magnesium alloy by continuous casting. 청구항 4에 있어서,The method according to claim 4, 상기 보호가스 주입관(5)을 통하여 분사되는 SF6혼합가스(5a)는 SF6 가스가 최대 1%까지 혼합된 CO2 및 공기의 혼합가스인 것을 특징으로 하는 휠밴드 연속주조에 의한 마그네슘합금의 판재 제조방법.SF 6 mixed gas (5a) is injected through the protective gas inlet pipe 5 is a magnesium alloy plate by the wheel band continuous casting, characterized in that a mixture of CO2 and air mixed up to 1% SF6 gas Manufacturing method. 청구항 4에 있어서,The method according to claim 4, 상기 주조휠(6)의 요홈부(6a)로 유입되는 마그네슘합금 용탕을 상기 요홈부(6a)의 상부와 접촉하면서 회전하는 주조밴드(7)에 의하여 판재로 연속 주조하는 단계에서 주조속도는 2~25m/min인 것을 특징으로 하는 휠밴드 연속주조에 의한 마그네슘합금의 판재 제조방법.In the step of continuously casting the magnesium alloy molten metal flowing into the recess 6a of the casting wheel 6 into a plate by a casting band 7 rotating while contacting the upper portion of the recess 6a, the casting speed is 2 Method for producing a plate of magnesium alloy by continuous wheel band casting, characterized in that ~ 25m / min. 청구항 4 또는 청구항 6에 있어서,The method according to claim 4 or 6, 상기 주조휠(6)의 요홈부(6a)로 유입되는 마그네슘합금 용탕을 상기 요홈부(6a)의 상부와 접촉하면서 회전하는 주조밴드(7)에 의하여 판재로 연속 주조하는 단계에서 상기 주조밴드(7)의 냉각은 상기 주조휠(6)의 내측 상부에 설치된다수의 가스분사기(10)로부터 분사되는 불활성가스로 냉각되는 것을 특징으로 하는 휠밴드 연속주조에 의한 마그네슘합금의 판재 제조방법.The casting band in the step of continuously casting the magnesium alloy molten metal introduced into the recess 6a of the casting wheel 6 by a casting band 7 which rotates while contacting the upper portion of the recess 6a. The cooling of 7) is installed on the inner upper portion of the casting wheel (6) The method of manufacturing a plate of magnesium alloy by the wheel band continuous casting, characterized in that the cooling with inert gas injected from a number of gas injector (10).
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