KR20080114045A - Mold for air-slip type noncircular continuous casting and casting method of aluminum alloy thereof - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래 기술에 의한 에어슬립방식 알루미늄합금 연속주조방법이 수행되는 것을 보인 몰드조립체의 요부 단면도.Figure 1 is a cross-sectional view of the main part of the mold assembly showing that the air-slip aluminum alloy continuous casting method according to the prior art.
도 2는 본 발명에 의한 에어슬립방식 주조 몰드의 구체적인 실시예를 도시한 요부 단면도.Figure 2 is a sectional view of the main portion showing a specific embodiment of the air-slip casting mold according to the present invention.
도 3은 본 발명의 구체적인 실시예를 구성하는 내측 본체의 안착부에 흑연링이 안착 된 모습을 도시한 평면도.3 is a plan view showing a state that the graphite ring is seated on the seating portion of the inner body constituting a specific embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 구체적인 실시예를 구성하는 흑연링을 도시한 평면도이다.4 is a plan view showing a graphite ring constituting a specific embodiment of the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10 : 통공 20 : 몰드 본체10 through
30 : 상부 본체 32 : 가스 유입로30: upper body 32: gas inlet
34 : 오일 유입로 40 : 하부본체34: oil inlet 40: lower body
50 : 내측본체 52 : 안착부50: inner body 52: seating portion
54 : 결합공 56 : 냉각수 배출로54: coupling hole 56: cooling water discharge path
60 : 냉각수 챔버 70 : 흑연링60: coolant chamber 70: graphite ring
80 : 용탕 85 : 빌렛80: molten metal 85: billet
90 : 석면 개스킷 95 : 이송 플레이트90: asbestos gasket 95: transfer plate
99 : 경계선99: boundary line
본 발명은 비원형 단면을 갖는 에어슬립방식의 연속 주조몰드 및 이를 이용한 알루미늄 주조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an air slip continuous casting mold having a non-circular cross section and an aluminum casting method using the same.
현재 생산되고 있는 알루미늄 압출 전용 빌렛의 경우 대부분 에어슬립(Air slip)방식을 이용한 연속주조 방식을 채택하여, 여러가지 장점들을 통해 우수한 효과를 얻고 있다. 하지만, 상기 에어슬립방식은 원형 단면의 알루미늄 주조에는 유리하나 비원형 단면의 경우에는 여러가지 문제점이 발생되고 있다.Most of the currently produced aluminum extrusion billets adopt a continuous casting method using an air slip method, thereby obtaining excellent effects through various advantages. However, the air slip method is advantageous for aluminum casting in a circular cross section, but various problems are caused in the case of a non-circular cross section.
여기서, 에어슬립방식이란, 기존의 직접 냉각(Direct cooling)방식과 달리 다공성의 흑연을 통해 직접 빌렛 표면에 오일과 혼합가스(질소와 산소)를 공급해줌으로써 용탕과 몰드간에 직접적인 접촉에 의한 열방출을 사전에 제어하는 것이다.Here, the air slip method, unlike the conventional direct cooling method, by supplying oil and mixed gas (nitrogen and oxygen) directly to the billet surface through the porous graphite to the heat release by direct contact between the molten metal and the mold. Control in advance.
도 1에는 이와 같은 에어슬립방식을 채용한 몰드조립체에서 빌렛이 제조되는 것이 단면도로 도시되어 있다. 이에 따르면, 몰드본체(1)를 상하로 관통하여서는 용탕통공부(1')가 형성된다. 상기 용탕통공부(1')는 아래에서 설명될 빌렛(9)의 제조를 위한 용탕(2)이 채워지는 부분이다.1 is a cross-sectional view showing that the billet is manufactured in a mold assembly employing such an air slip method. According to this, the molten through hole 1 'is formed by penetrating the mold main body 1 up and down. The molten through hole 1 ′ is a portion in which the
상기 용탕통공부(1')의 내주면을 둘러서는 흑연링(3)이 구비된다. 상기 흑연 링(3)의 내면 형상이 바로 빌렛(9)의 외면 형상이 된다. 상기 흑연링(3)은 다공성이어서, 윤활유와 질소와 산소가스를 통과시켜 흑연링(3)의 내면과 빌렛(9)의 사이로 공급되어 몰드와 빌렛사이의 마찰을 최소화 한다. 도면부호 5는 냉각수공급부이다.The
상기 용탕통공부(1')의 하부 내측으로는 인출대(7)가 승강가능하게 위치된다. 상기 인출대(7)는 상기 용탕통공부(1')를 통해 인출대(7)상에 위치된 용탕(2)을 응고된 상태로 하강시켜 빌렛(9)이 연속적으로 소정 길이로 만들어지도록 하는 것이다.In the lower inner side of the molten through hole (1 ') is a pull-out (7) is positioned to be elevated. The take-out table 7 lowers the
이와 같은 구성의 몰드조립체에서는, 상기 인출대(7)를 상기 용탕통공부(1')의 하부로 최대한 상승시킨 상태에서 용탕(2)을 용탕통공부(1')에 공급한다. 상기 용탕(2)은 상기 인출대(7)상에서 응고되기 시작한다. 주조 초기에는 응고계면의 안정성을 유지하기 위하여 최대 주조속도보다 낮은 주조속도로 일정하게 상기 인출대(7)를 하강시킨다.In the mold assembly having such a configuration, the
그러나 상기한 바와 같은 종래기술에서는 다음과 같은 문제점이 있다.However, the prior art as described above has the following problems.
즉, 이와 같은 종래기술에 의한 에어슬립 방식을 비원형 단면을 갖는 알루미늄 주조에 사용할 경우, 주조가 불가능하게 되는데, 이는 주조몰드의 흑연링이 열박음 공정에 의해 일체로 구성되고, 상기 흑연링이 열변형을 일으킬 경우 비원형 형상의 특성상 변형정도가 달라 형태의 변형이 일어나고 상기 주조 몰드로부터 탈거됨에 의해 기인한다. That is, when the air slip method according to the prior art is used for aluminum casting having a non-circular cross section, casting becomes impossible. The graphite ring of the casting mold is integrally formed by a shrink fit process, and the graphite ring is In the case of thermal deformation, the degree of deformation is different due to the characteristics of the non-circular shape, which is caused by deformation of the shape and being removed from the casting mold.
그리고 종래 기술에서는 상기 흑연링의 측면으로부터 오일 및 가스가 공급되 므로 상기 가스 및 오일의 압력에 의해 흑연링과 몰드 본체 사이에 갭이 발생되고, 상기 오일과 가스가 원활하게 상기 흑연링으로 공급되지 않아 에어슬립이 안정적으로 발생되지 못하는 문제점이 있었다.In the prior art, since oil and gas are supplied from the side of the graphite ring, a gap is generated between the graphite ring and the mold body by the pressure of the gas and the oil, and the oil and gas are not smoothly supplied to the graphite ring. There was a problem that the air slip does not occur stably.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 기존의 에어슬립용 원형몰드에서 사용하는 흑연링 열박음 공정을 사용하지 않으면서도 비원형 단면 형상을 갖는 알루미늄 합금 주조 몰드에 사용되는 흑연링의 열에 대한 변형을 최소화하면서 안정적인 에어슬립 방식의 연속 주조몰드를 제공하는 것이다.Therefore, the present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, an object of the present invention is aluminum having a non-circular cross-sectional shape without using the graphite ring shrink fit process used in the conventional circular mold for air slip It is to provide a continuous casting mold of a stable air slip method while minimizing the heat deformation of the graphite ring used in the alloy casting mold.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 내부에 용탕이 이동하는 비원형의 통공이 형성되는 몰드본체와; 상기 몰드본체 내주연에 구비되어 강하하는 용탕 표면에 가스 및 오일을 공급하여 상기 용탕을 빌렛으로 응고시키는 다공질의 흑연링과; 상기 흑연링 상부의 상기 몰드본체 내주연에 구비되어, 상기 용탕을 하방으로 이송시키는 이송 플레이트를 포함하여 구성되고: 상기 몰드본체 내부에는 상기 빌렛 표면을 냉각하기 위한 냉각수가 저장되는 냉각수 챔버가 형성되며: 상기 냉각수 챔버는 상기 흑연링 배면에 형성되고: 상기 흑연링 상단에는 상기 몰드본체를 관통하여 다공질의 흑연링 내부로 가스와 오일을 각각 공급하는 가스 유입로 및 오일 유입로가 연결된다.According to a feature of the present invention for achieving the object as described above, the present invention includes a mold body in which a non-circular through-hole through which the molten metal moves is formed; A porous graphite ring provided on the inner circumference of the mold main body to supply gas and oil to the surface of the molten metal to be dropped, thereby solidifying the molten metal into a billet; It is provided on the inner periphery of the mold body of the graphite ring, and comprises a transfer plate for transferring the molten metal downward: a cooling water chamber is formed inside the mold body to store the cooling water for cooling the billet surface : The cooling water chamber is formed on the back of the graphite ring: a gas inlet and an oil inlet for supplying gas and oil to the porous graphite ring through the mold body through the mold body.
이때, 상기 냉각수 챔버는, 상기 흑연링의 상단은 상기 냉각수 챔버의 하단보다 높고, 상기 흑연링의 하단은 상기 냉각수 챔버의 상단보다 낮도록 하는 높이로 형성될 수도 있다.In this case, the cooling water chamber may be formed at a height such that an upper end of the graphite ring is higher than a lower end of the cooling water chamber, and a lower end of the graphite ring is lower than an upper end of the cooling water chamber.
또는, 상기 냉각수 챔버는 상기 흑연링의 상단은 상기 냉각수 챔버의 상단보다 낮고, 상기 흑연링의 하단은 상기 냉각수 챔버의 하단보다 높도록 하는 높이로 형성될 수도 있다.Alternatively, the cooling water chamber may be formed at a height such that an upper end of the graphite ring is lower than an upper end of the cooling water chamber, and a lower end of the graphite ring is higher than a lower end of the cooling water chamber.
한편, 상기 몰드본체는, 챔버의 상부를 구성하고, 하면 일 측이 상기 흑연링의 상면을 지지하며, 상기 흑연링 상부로 가스 및 오일을 공급하기 위한 가스 유입로와 오일 유입로가 형성되는 상부 본체와; 상기 몰드본체의 하부 및 외측부를 구성하는 하부 본체와; 상기 상부 본체 및 하부 본체와 결합하여 상기 몰드본체의 내측부를 구성하고, 내부연에 상기 흑연링이 안착되는 안착부가 형성되는 내측 본체를 포함하여 구성될 수도 있다.On the other hand, the mold body, the upper portion of the chamber, one side of the lower surface to support the upper surface of the graphite ring, the upper portion of the gas inlet and oil inlet for supplying gas and oil to the upper portion of the graphite ring is formed A main body; A lower body constituting the lower and outer parts of the mold body; The inner body of the mold body may be combined with the upper body and the lower body, and may include an inner body having a seating portion on which the graphite ring is seated.
그리고 상기 흑연링은, 상면이 상기 상부 본체에 지지되고, 측면 및 하면이 상기 내측 본체의 안착부에 안착되어 상기 몰드본체에 고정될 수도 있다.The graphite ring may have an upper surface supported by the upper body, and side and bottom surfaces thereof may be seated on the seating portion of the inner body to be fixed to the mold body.
또한, 상기 흑연링과 상부 본체 사이에는, 석면 개스킷이 구비될 수도 있다.In addition, an asbestos gasket may be provided between the graphite ring and the upper body.
또한, 상기 흑연링은, 복수개의 편으로 분할될 수도 있다.In addition, the graphite ring may be divided into a plurality of pieces.
한편, 상기 흑연링의 내주면은, 응고수축에 의해 변화되는 빌렛의 변화량에 대응하도록, 하방으로 갈수록 폭이 넓어지는 테이퍼 형태로 형성될 수도 있다.On the other hand, the inner circumferential surface of the graphite ring may be formed in a tapered shape that is wider in the downward direction so as to correspond to the change amount of the billet changed by the solidification shrinkage.
그리고 상기 하부 본체는, 상기 냉각수 챔버의 냉각수가 빌렛으로 공급되기 위한 냉각수 배출로가 형성될 수도 있다.In addition, the lower body, a cooling water discharge path for supplying the cooling water of the cooling water chamber to the billet may be formed.
그리고, 상기 냉각수 배출로의 직경은, 상기 빌렛의 발열량에 따라, 각각 다르게 형성될 수도 있고, 상기 내측본체의 부위별로 각각 다른 밀집도를 가지고 형성될 수도 있다.The diameter of the cooling water discharge path may be formed differently according to the calorific value of the billet, or may be formed with different densities for each part of the inner body.
한편, 본 발명은 몰드본체의 비원형 통공 내면에 테이퍼 형태로 설치된 이송 플레이트 및 흑연링의 내면을 통과하면서 용탕이 응고되어 비원형 단면을 가진 빌렛이 제조되는 연속주조방법에 있어서, 상기 흑연링의 상부로부터 유입된 가스 및 오일이 응고되는 용탕의 표면에 막을 형성하도록 하고; 상기 흑연링은 상기 흑연링 배면에 구비된 냉각수 챔버의 냉각수에 의해 냉각되도록 하며; 응고된 빌렛과 용탕의 경계선이 상기 흑연링의 내측면과 접촉하도록 하는 에어슬립방식의 알루미늄합금 연속주조방법을 포함한다.On the other hand, the present invention is a continuous casting method of producing a billet having a non-circular cross-section through the inner surface of the transfer plate and the graphite ring tapered in the non-circular through the inner surface of the mold body to produce a billet having a non-circular cross-section, Allowing gas and oil introduced from the top to form a film on the surface of the molten metal to be solidified; The graphite ring is cooled by the cooling water of the cooling water chamber provided on the back of the graphite ring; It includes an air-slip aluminum alloy continuous casting method so that the boundary between the solidified billet and the molten metal is in contact with the inner surface of the graphite ring.
여기서, 상기 빌렛은, 상기 냉각수 챔버로부터 공급되어 상기 흑연링 하부의 냉각수 배출로에서 분출되는 냉각수에의해 냉각될 수도 있다.Here, the billet may be cooled by the cooling water supplied from the cooling water chamber and ejected from the cooling water discharge path under the graphite ring.
그리고 상기 냉각수는, 상기 주조되는 빌렛의 형태에 따른 발열량에 따라 다른양으로 분출될 수도 있다.The cooling water may be ejected in different amounts depending on the amount of heat generated according to the form of the billet to be cast.
또한, 상기 냉각수의 양은, 상기 냉각수 배출로의 개수에 의해 결정될 수도 있고, 상기 냉각수 배출로의 크기에 의해 결정될 수도 있다.In addition, the amount of the cooling water may be determined by the number of the cooling water discharge paths or may be determined by the size of the cooling water discharge path.
상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 비원형 단면을 갖는 알루미늄 합금을 주조함에 있어, 몰드의 내구성이 증대되고 균일한 조성을 갖는 알루미늄 합금을 생산할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention having the configuration as described above, in casting an aluminum alloy having a non-circular cross section, there is an advantage that the durability of the mold can be increased and an aluminum alloy having a uniform composition can be produced.
이하에서는 상기한 바와 같은 본 발명에 의한 에어슬립방식의 연속주조몰드의 구체적인 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings a specific embodiment of the continuous casting mold of the air slip method according to the present invention as described above will be described in detail.
도 2는 본 발명에 의한 에어슬립방식 주조 몰드의 구체적인 실시예를 도시한 단면도이고, 도 3은 본 발명의 구체적인 실시예를 구성하는 내측 본체의 안착부에 흑연링이 안착 된 모습을 도시한 평면도이며, 도 4는 본 발명의 구체적인 실시예를 구성하는 흑연링을 도시한 평면도이다.Figure 2 is a cross-sectional view showing a specific embodiment of the air-slip casting mold according to the present invention, Figure 3 is a plan view showing a state that the graphite ring is seated on the seating portion of the inner body constituting a specific embodiment of the present invention. 4 is a plan view showing a graphite ring constituting a specific embodiment of the present invention.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 구체적인 실시예를 구성하는 에어슬립방식의 주조 몰드는 비원형 통공(10)이 형성되는 몰드본체(20)를 포함하여 구성된다.As shown in these drawings, the air-slip casting mold constituting a specific embodiment of the present invention comprises a
상기 통공(10)의 형태는 주조되는 빌렛의 단면형상에 대응되는 형태로, 다양한 형태로 형성될 수 있으나, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명함에 있어서는, 설명의 편의상 "ㄴ"형태로 형성되는 것을 예로 들어 설명한다(도 3 참조).The through-
한편, 상기 몰드본체(20)는 상부를 구성하는 상부본체(30)와 하부 및 외측부를 구성하는 하부본체(40) 그리고 내측면을 구성하는 내측본체(50)가 결합되어 이루어진다. 물론, 상기 몰드본체(20)를 상부본체(30)와 하부본체(40) 그리고 내측본체(50)로 나누어 구성하는 것은 상기 몰드본체(20)의 조립을 용이하게 하기 위한 것으로 결합구조를 달리하는 것(예를 들면, 2 개의 구성 부분으로 나누는 것) 도 가능하다.On the other hand, the
상기 상부본체(30)는 주조 몰드의 상부를 구성하고 내측 단부는 상기 내측본체(50)의 내측면에 접하여 하방으로 소정의 길이만큼 연장되어 형성된다. 이는 상 기 연장된 부분의 단부가 후술할 흑연링(70)의 상면을 지지하도록 하기 위함이다.The
한편, 상기 상부본체(30)의 연장된 부분에는 상기 흑연링(70)의 상면으로 가스 및 오일을 공급하기 위해 가스 및 오일이 각각 주입되는 가스 유입로(32)와 오일 유입로(34)가 형성된다.On the other hand, in the extended portion of the
상기 하부본체(40)는 "L"형으로 형성되어, 상기 몰드본체(20)의 외측부와 하부를 구성하고 상단은 상기 상부본체(30)와 접하고, 타 단은 상기 내측본체(50)와 접한다.The
그리고 상기 상부본체(30)의 하부와 상기 하부본체(40)의 타단부 내측본체(50)가 결합된다. 상기 내측본체(50)의 내측면에는 후술할 흑연링(70)이 안착되는 안착부(52)가 형성된다. 상기 안착부(52)는 상기 흑연링(70)의 외주면 형태에 대응하도록 형성되어 상기 흑연링(70)의 외주면과 하단면이 안착될 수 있도록 형성된다.And the lower end of the
이때, 상기 상부본체(30), 하부본체(40) 및 내측본체(50)는 각각 나사결합에 의해 단단히 결합된다. 그리고 상기 상부본체(30)와 하부본체(40) 그리고 내측본체(50)의 결합에 의해 도 2에 도시된 바와 같이, 냉각수를 저장할 수 있는 냉각수 챔버(60)가 형성된다. 여기서 상기 냉각수 챔버(60)의 크기와 위치는 흑연링(70)의 위치와 관계하는바 이하 흑연링(70)을 설명한 이후에 다시 살펴보도록 한다.At this time, the
상기 안착부(52)에는 다공질의 흑연링(70)이 구비된다. 상기 흑연링(70)은 상기 몰드를 통과하는 용탕(80)이 빌렛(85)으로 응고되는 부분으로 상기 흑연링(70)을 통과한 용탕(80)의 표면은 응고되어 빌렛(85)이 형성된다.The
이때, 상기 용탕(80)이 응고되어 빌렛(85)이 형성되는 경계선의 외측은 상기 흑연링(70)상에 형성되는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the outside of the boundary line where the
한편, 상기 흑연링(70)은 상기 가스 유입로(32) 및 오일 유입로(34)를 통해 유입된 가스 및 오일을 상기 흑연링(70)의 공극을 통해 상기 응고되는 용탕(80)의 외주면이 상기 주조몰드 내주연과 물리적으로 접촉하지 않도록 막을 형성하는 부분이다.On the other hand, the
상기 흑연링(70)의 외주면과 하면은 상기 내측본체(50)의 안착부(52)에 안착되는 부분으로 완곡면으로 형성되는 것이 바람직하다.The outer circumferential surface and the lower surface of the
상기 흑연링(70)이 상기 내측본체(50)에 안착된 모습이 도 3에 도시되어 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 흑연링(70)도 비원형의 통공(10)을 형성하고 상기 내측본체(50)의 안착부(52)에 안착된다.The
도 3에 확대하여 도시된 바와 같이, 상기 흑연링(70)의 상단은 미도시된 상부본체(30)에 의해 지지되고, 상기 상부본체(30)와 흑연링(70)의 지지력은 상기 상부본체(30)와 내측본체(50)의 결합력에 의해 발생 된다. 상기 내측본체(50) 상단에는 상기 내측본체(50)와 상부본체(30)를 나사결합하기 위한 결합공(54)이 형성된다. As shown in an enlarged view in FIG. 3, the upper end of the
그리고, 상기 내측본체(50)의 외측부는 냉각수 챔버(60)가 형성되는 부분으로, 상기 냉각수 챔버(60)로부터 냉각수가 유출되는 냉각수 배출로(56)가 형성된 것을 볼 수 있다. 여기서, 도 3에 확대된 도면에서 상기 냉각수 배출로(56)의 간격이 서로 다름을 볼 수 있다. 이는 상기 냉각수 배출로(56)의 밀집도가 상기 내측본 체의 부분별로 다름을 의미한다. 이는 상기 빌렛(85)이 비원형단면을 갖고, 이에 따라 발열되는 발열량이 형태에 따라 각 부위별로 다름에 따라, 각 빌렛(85)의 모든 부분에 동일한 냉각효과를 나타내기 위해서는 배출되는 냉각수의 양을 달리하여야 하기 때문이다. 다시 말하면, 상기 냉각수의 양을 조절하기 위하여 상기 빌렛(85)의 발열양에 따라 상기 냉각수가 분출되는 냉각수 배출구멍의 개수를 부위별로 다르게 형성시킬 수 있다는 것이다.In addition, the outer portion of the
즉, 각진 부분이나 모서리 부분은 평면이나 완곡면보다 발열량이 많으므로, 이러한 부분에 상기 냉각수를 많이 공급해주어야 한다.That is, since the angular portion or the corner portion has more heat generation than the flat surface or the curved surface, it is necessary to supply a lot of the cooling water to these portions.
한편 본 발명에 의한 흑연링(70)은 도 4에 도시된 바와 같이, 다수개의 편으로 분할되어 구성된다. 본 발명의 구체적인 실시예에서는 도시된 바와 같이 상기 흑연링(70)이 3개의 편으로 분할된 것을 예로 들어 설명한다.Meanwhile, the
상기 흑연링(70)을 일체로 구성하지 않고 다수개의 편으로 나누어 구성하는 것은, 본 발명의 흑연링(70)이 종래의 흑연링(70) 체결방식인 열박음 방식을 채택하지 않고 기계적 결합력에 의한 체결방식을 채택함에 따라, 일체형을 유지할 필요가 없으므로 열팽창에 대한 형태변형을 최소화하기 위함이다. 즉, 상기 분할된 형태의 흑연링(70) 구조가 열팽창에 대하여 유리한 형태이지만, 종래의 연속 주조 몰드에서는 상기 흑연링(70)을 열박음하여 고정하므로 일체형으로 구성하여야 했다.The
이때, 상기 흑연링(70) 상단과 상기 상부본체(30)의 접촉면에는 이들 접촉면에 틈이 생기는 것을 방지하기 위한 석면 개스킷(90)이 구비된다. 상기 가스 유입로(32)와 오일 유입로(34)에서 상기 흑연링(70)으로 유입되는 가스와 오일은, 상기 흑연링(70)으로 유입되기 전에 혼합되는 것이 방지되어야 하기 때문이다. In this case, an
한편, 상기 몰드본체(20) 내부에 구비되는 냉각수 챔버(60)는, 상기 빌렛(85)으로 공급되는 냉각수가 저장되는 것으로, 주조시 높은 온도의 열을 받는 상기 흑연링(70)을 냉각시키기 위하여 상기 흑연링(70) 배면에 상기 흑연링(70)과 비슷한 높이에 형성되는 것이 바람직하다.On the other hand, the
즉, 상기 흑연링(70)과 냉각수 챔버(60)의 높이는, 상기 흑연링(70)의 상단이 상기 냉각수 챔버(60)의 하단보다 높고, 상기 흑연링(70)의 하단은 상기 냉각수 챔버(60)의 상단보다 낮도록 결정된다. 더욱 바람직하게는, 상기 흑연링(70)의 상단은 상기 냉각수 챔버(60)의 상단보다 낮고, 상기 흑연링(70)의 하단은 상기 냉각수 챔버(60)의 하단보다 높도록, 즉, 상기 흑연링(70)의 전체 길이방향의 높이(L)가 상기 냉각수 챔버(60)의 길이방향(l)에 포함되도록 결정된다.That is, the height of the
이때, 상기 흑연링(70)의 내주면은, 응고수축에 의해 변화되는 빌렛의 변화량에 대응하도록, 하방으로 갈수록 폭이 넓어지는 테이퍼 형태로 형성될 수도 있다. 이는 상기 빌렛이 응고 수축함에 따라 흑연링과의 간섭을 받지않도록 하기 위함이다. At this time, the inner circumferential surface of the
한편, 본 발명의 구체적인 실시예의 몰드본체(20) 내주면에는 용탕(80)을 하방으로 이송하는 이송 플레이트(95)가 구비된다. 상기 이송 플레이트(95)는 상기 흑연링(70) 상부에 구비되고, 상기 빌렛의 응고수축량에 대응하여 하방으로 갈수록 폭이 넓어지는 테이퍼 형태로 형성될 수도 있다.On the other hand, the inner peripheral surface of the
이하에서는 본 발명의 구체적 실시예의 작용을 에어슬립 방식의 알루미늄 연 속주조 방법에 따라 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the specific embodiment of the present invention will be described in detail according to the aluminum continuous casting method of the air slip method.
본 발명의 구체적인 실시예에 의한 에어슬립 방식의 알루미늄 연속주조방법에서는 용탕(80)이 몰드본체(20)의 통공(10)을 따라 이동하면서 냉각된다.In the aluminum continuous casting method of the air slip method according to a specific embodiment of the present invention, the
이후 상기 용탕(80)이 흑연링(70) 위치에 이르면, 상기 용탕(80)의 외측은 응고되어 빌렛(85)이 형성된다. 이때, 상기 빌렛(85)과 용탕(80)의 경계선(99)은 도 2에 도시된 바와 같다. 물론, 상기 경계선(99)은 가상의 경계선으로 실제에서는 상기 용탕(80)과 빌렛(85)의 경계가 뚜렷하지는 않다.Then, when the
상기 흑연링(70) 위치에서 상기 빌렛(85)이 형성됨에 있어, 상기 흑연링(70) 내주면에는 상기 흑연링(70) 내부로부터 가스와 오일이 유입되어 얇은 막을 형성한다. 상기 가스는 질소와 산소가스가 일반적으로 사용된다. Since the
상기 흑연링(70) 내주면에 막을 형성하는 이유는 상기 용탕(80)이 응고시에 흑연링(70)에 접촉하여 표면이 거칠어지는 것을 방지하기 위함이다.The reason why the film is formed on the inner circumferential surface of the
이때, 상기 용탕(80)은 외측 부분이 먼저 냉각되고 내측 부분이 나중에 냉각되므로 내측으로부터 외측으로 팽압이 발생한다. 그러나 상기 흑연링(70)의 내주면이 테이퍼 형태로 형성되므로, 상기 열에 의한 팽압은 상기 용탕(80)의 부피 팽창과 함께 소멸된다.At this time, the
한편, 상기 용탕(80) 또는 빌렛(85)이 상기 흑연링(70)을 가열한다. 이때, 가열된 상기 흑연링(70)은 상기 흑연링(70)의 배면에 상기 내측본체(50)를 사이에 두고 형성되는 냉각수 챔버(60)의 냉각수에 의해 냉각된다. Meanwhile, the
또한, 상기 빌렛(85)은 상기 흑연링(70)을 지나 하방으로 이동되면서, 상기 내측본체(50)에 형성된 냉각수 배출로(56)로부터 방출되는 냉각수에 의해 냉각된다. 이때, 상기 빌렛(85)의 발열양은 단면의 형태 및 위치에 따라 다르다. 그러므로 상기 발열량이 많은 위치는 냉각수양도 많도록 하고 상기 발열량이 적은 곳은 냉각수의 양도 적도록 하여 전체 빌렛(85)이 고르게 냉각될 수 있도록 한다. 상기 빌렛(85)에 고른 냉각이 발생하지 않으면, 균일한 조직의 합금을 얻을 수 없고 심한 경우 균열 등이 발생한다.In addition, the
상기 냉각수의 양을 조절하는 것은 전술한 바와 같이, 냉각수 배출로(56)의 크기를 조절하거나 개수를 조절함에 의해 이루어질 수 있다.As described above, adjusting the amount of the coolant may be performed by adjusting the size or controlling the number of the
본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.The rights of the present invention are not limited to the embodiments described above, but are defined by the claims, and those skilled in the art can make various modifications and adaptations within the scope of the claims. It is self-evident.
위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 에어슬립방식의 연속 주조몰드에서는 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.In the continuous casting mold of the air slip method according to the present invention as described in detail above, the following effects can be expected.
즉, 주조 몰드에 구비되는 흑연링이 다수개의 편으로 분할되어 기계적인 결합에 의해 몰드 본체에 고정되므로, 열에 의해 형태의 변형이 적어 상기 몰드 본체로부터 탈거의 위험성이 줄어드는 장점이 있다.That is, since the graphite ring provided in the casting mold is divided into a plurality of pieces and fixed to the mold main body by mechanical coupling, there is an advantage in that the deformation of the shape is reduced by heat and the risk of detachment from the mold main body is reduced.
또한, 본 발명에서는 상기 흑연링의 배면에 냉각수 챔버를 위치시키므로 냉각수 챔버의 냉각수에 의해 상기 흑연링이 냉각되어, 상기 흑연링의 방열효율이 높아지는 장점이 있다.In addition, in the present invention, since the cooling water chamber is located on the rear surface of the graphite ring, the graphite ring is cooled by the cooling water of the cooling water chamber, thereby increasing the heat radiation efficiency of the graphite ring.
그리고 본 발명은, 오일 및 가스를 상기 흑연링 상부로 공급하므로, 상기 오일 및 가스의 압력에 의해 상기 흑연링이 탈거되는 우려가 없고, 상기 흑연링의 가스 및 오일 유입구에 석면 개스킷이 구비되어 유입 상기 흑연링과 상부 본체 사이에 틈이 발생하는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.In the present invention, since oil and gas are supplied to the upper portion of the graphite ring, there is no fear that the graphite ring is removed by the pressure of the oil and the gas, and asbestos gasket is provided at the gas and oil inlet of the graphite ring. There is an advantage that can prevent the occurrence of a gap between the graphite ring and the upper body.
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