KR20130043160A - Method for determining amounts of inoculant to be added to a cast-iron melt - Google Patents

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Abstract

특정 주조 공정에서 주철 용탕에 첨가되는 접종제의 양을 결정하는 방법으로서, 분석 장비(5)에 연결된 열전대(3, 4)를 각각 구비하는 제1 샘플 홀더(1)와 제2 샘플 홀더(2)를 제공하는 단계와, 각 샘플 홀더(1, 2)에 소정 양의 용융 철을 채우고, 제1 샘플 홀더(1) 내에서의 철의 응고 중의 제1 냉각 곡선과 제2 샘플 홀더(2) 내에서의 철의 응고 중의 제2 냉각 곡선을 기록하는 단계를 포함하는, 주철 용탕에 첨가되는 접종제의 양을 결정하는 방법에 있어서, 샘플 홀더들 중 하나에는, 용융 철로 채우기 전에, 특정 주조 공정의 접종제 포화 수준을 나타내는 사전 결정 양의 접종제를 배치하고, 제1 냉각 곡선 상의 최저 공정 온도(TElow)와 제2 냉각 곡선 상의 최저 용융 온도(TElow)의 차이에 기초하여, 특정 주조 공정에서 용탕에 첨가되는 접종제의 양을 결정하는 것을 특징으로 하는, 주철 용탕에 첨가되는 접종제의 양을 결정하는 방법.A method for determining the amount of an inoculant added to a molten cast iron in a particular casting process, comprising the steps of: providing a first sample holder (1) and a second sample holder (2) each having thermocouples (3, 4) (2) is filled with a predetermined amount of molten iron, and a first cooling curve during solidification of iron in the first sample holder (1) and a second cooling curve during the solidification of iron in the second sample holder (2) A method of determining the amount of an inoculant added to a cast iron melt, comprising the step of recording a second cooling curve during solidification of iron within the furnace, wherein one of the sample holders is subjected to a specific casting process (TE low ) on the first cooling curve and the lowest melting temperature (TE low ) on the second cooling curve, and a pre-determined amount of inoculant, Determining the amount of inoculant added to the melt in the process Wherein the amount of the inoculant added to the molten cast iron is determined.

Figure P1020137001223
Figure P1020137001223

Description

주철 용탕에 첨가되는 접종제의 양을 결정하는 방법{METHOD FOR DETERMINING AMOUNTS OF INOCULANT TO BE ADDED TO A CAST-IRON MELT} BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for determining an amount of an inoculant to be added to a cast iron melt,

본 발명은 청구항 1의 전제부에 따라 주철 용탕에 첨가되는 접종제의 양을 결정하기 위한 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for determining the amount of an inoculant added to a cast iron melt according to the preamble of claim 1.

주철은 트럭의 부품(component) 용도로 일반적으로 사용되는 건조 재료(construction material)이다. 주철은 예를 들면 엔진 블록, 실린더 헤드, 실린더 라이너, 주-베어링 캡(main-bearing cap) 및 스프링 장착부(spring mounting)에 사용된다. Cast iron is a construction material commonly used for component parts of trucks. Cast iron is used, for example, in engine blocks, cylinder heads, cylinder liner, main-bearing cap and spring mounting.

대부분의 주조 제품은 미세조직의 변경 또는 제품 내의 결함 제거를 위한 후속 열처리 또는 소성 기계가공(plastic machining)을 거치지 않으므로, 제품의 특성은 주로 주조 단계에서 이미 결정된다. 따라서, 응고 조직, 즉 초정 상(primary phase)(오스테나이트) 및 공정 조직(eutectic structure)(오스테나이트 및 흑연)의 양과 출현은 주조 제품의 특성에 극히 중요하다. 이러한 상/조직의 양은 용탕으로부터의 샘플의 냉각 중에 기록되는 냉각 곡선에 기초한 이른바 열 분석에 의해 결정될 수 있다. 열 분석은 예를 들면 스웨덴 공개 특허 공보 제SE 516136호와 제SE 515026호 및 국제 공개 특허 공보 제WO 97/355184호에 기재되어 있다. Since most cast products do not undergo subsequent heat treatment or plastic machining to change the microstructure or remove defects in the product, the properties of the product are predominantly determined primarily at the casting stage. Therefore, the amount and appearance of the solidification structure, namely the primary phase (austenite) and the eutectic structure (austenite and graphite) is extremely important to the properties of the cast product. This amount of phase / tissue can be determined by so-called thermal analysis based on the cooling curve recorded during cooling of the sample from the melt. Thermal analysis is described, for example, in Swedish Patent Publications SE 516136 and SE 515026 and International Patent Publication No. WO 97/355184.

주철 내의 상과 조직을 검사하기 위하여 열 분석을 사용하는 공지의 방법은 용융 철의 액상선 온도(liquidus temperature), 즉 용탕이 응고하기 시작하는 온도에 기초한다. 측정된 액상선 온도가 미리 결정된 값과 얼마나 다른지에 따라서, 최종 주조 제품의 조직은 예를 들면 카본 첨가에 의해 변경될 수 있다. A known method of using thermal analysis to check phases and textures in cast iron is based on the liquidus temperature of the molten iron, i.e., the temperature at which the melt begins to solidify. Depending on how the measured liquidus temperature differs from the predetermined value, the texture of the final cast product can be changed, for example by carbon addition.

그러나, 이러한 공지의 방법은 내부 조직이 어떻게 핵생성하거나 성장하는지에 대한 정확한 측정을 제공하지 못하고, 초정 상과 공정 상(eutectic phase)의 각각의 양의 대략적 예측만을 제공할 뿐이다. However, these known methods do not provide an accurate measure of how internal tissue nucleates or grows, but merely provide a rough estimate of the amount of each of the initial and eutectic phases.

또 다른 공지의 실시 방법은 접종제(inoculant)를 첨가함으로써 철의 내부 조직의 핵생성을 제어하는 것이지만, 공지의 방법으로는, 첨가되는 접종제의 양을 최적화하기가 곤란하다는 것이 밝혀졌다. Another known practice is to control the nucleation of the inner tissue of iron by adding an inoculant, but it has been found that it is difficult to optimize the amount of inoculant added by known methods.

따라서, 철의 내부 조직의 핵생성은 그 특성에, 특히 결함의 발생과 강도에 상당히 영향을 미친다. 마무리된 주조 제품의 최종 특성에 있어서는 공정 상의 조직이 특히 중요하다. 그러나, 이미 공지된 방법이 이러한 상의 조직의 유효한 평가를 제공하지 못한다는 사실은 강도 문제와 스크랩 발생(scrapping)을 야기할 수 있다. Thus, the nucleation of the internal structure of iron significantly affects its properties, particularly the generation and severity of defects. In the final properties of the finished casting product, the process organization is particularly important. However, the fact that already known methods do not provide a valid evaluation of this phase organization can lead to strength problems and scrapping.

따라서, 본 발명의 목적은 주철 용탕에 첨가되는 접종제의 양을 신뢰성 있게 결정하고 전술한 문제점을 해결하거나 적어도 최소한으로 감소시키는 방법을 개시하는 것이다. Accordingly, it is an object of the present invention to disclose a method for reliably determining the amount of the inoculant added to the cast iron melt and solving or at least minimizing the above-mentioned problems.

본 발명의 목적은, SUMMARY OF THE INVENTION [0006]

- 분석 장비(5)에 연결된 열전 대(3, 4)를 각각 구비하는 제1 샘플 홀더(1)와 제2 샘플 홀더(2)를 제공하는 단계와,- providing a first sample holder (1) and a second sample holder (2), each having a thermocouple (3, 4) connected to the analysis equipment (5)

- 각 샘플 홀더(1, 2)에 소정 양의 용융 철을 채우고, 제1 샘플 홀더(1) 내에서의 철의 응고 중의 제1 냉각 곡선과 제2 샘플 홀더(2) 내에서의 철의 응고 중의 제2 냉각 곡선을 기록하는 단계를 포함하는, 특정 주조 공정(specific casting process)에서 주철 용탕에 첨가되는 접종제의 양을 결정하는 방법에 있어서, A predetermined amount of molten iron is filled in each of the sample holders 1 and 2 and the first cooling curve during the solidification of iron in the first sample holder 1 and the solidification curve of the iron in the second sample holder 2 A method of determining the amount of an inoculant added to a cast iron melt in a specific casting process, comprising the step of recording a second cooling curve of the casting process,

용융 철로 채워지기 전에 샘플 홀더들 중 하나의 내에는, 특정 주조 공정에서의 접종제에 대한 포화 수준(saturation level)을 나타내는 사전 결정 양(predetermined amount)의 접종제가 배치되고, 특정 주조 공정에서 용탕에 첨가되는 접종제의 양은 제1 냉각 곡선에서의 최저 공정 온도(TElow)와 제2 냉각 곡선에서의 최저 공정 온도(TElow)의 차이에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 방법에 의해 해결된다. Before being filled with molten iron, one of the sample holders is provided with an inoculum of a predetermined amount representing a saturation level for the inoculant in a particular casting process, the amount of inoculant to be added is solved by a method characterized in that it is determined based on the difference of the minimum processing temperature in the first cooling curve (TE low) and the minimum processing temperature in the second cooling curve (TE low).

본 발명의 방법은 주조 공정의 정밀한 제어를 제공하여, 마무리 주조 제품의 품질에는 약간의 변동만이 존재하게 되고, 결과적으로 주조, 기계가공 및 조립 중에 스크랩이 감소하고 사고 위험이 감소한다는 점에서 절감이 이루어진다. The method of the present invention provides precise control of the casting process so that there is only a slight variation in the quality of the finished casting product resulting in reduced scrap and reduced risk of accident during casting, .

대안적 예에 따르면, 주조 공정을 위한 접종제의 사전 결정 양은 특정 주조 공정에서 다수의 주철 용탕 내에서의 접종제에 대한 포화 수준에 기초한 평균 값이다. According to an alternative example, the predetermined amount of the inoculant for the casting process is an average value based on the saturation level for the inoculant in a plurality of cast iron melts in a specific casting process.

대안적 예에 따르면, 주조 공정을 위한 접종제의 사전 결정 양은 특정 주조 공정에서 다수의 주철 용탕 내에서의 접종제에 대한 포화 수준으로부터 선정된 값이다. According to an alternative example, the predetermined amount of the inoculant for the casting process is a value selected from the saturation level for the inoculant in a plurality of cast iron melts in a specific casting process.

접종제가 실리콘을 함유하는 경우에, 실리콘이 공정 온도에 미치는 영향은 미리 결정된 관계에 기초하여 접종된 샘플로부터 계산되어 제거되는 것이 바람직하다. If the inoculum contains silicon, the effect of silicon on the process temperature is preferably calculated and removed from the inoculated sample based on a predetermined relationship.

특정 주조 공정에서 첨가되는 접종제의 양은, 필요에 따라서, 용탕의 과-접종(over-inoculation) 또는 불포화-접종(under-inoculation)이 되게 조정될 수도 있다.The amount of inoculant added in a particular casting process may be adjusted to be over-inoculation or under-inoculation of the melt, if desired.

본 방법은 바람직하게는 철의 라멜라 흑연 형태의 조직을 결정하는 것에 관한 것이다. The method is preferably related to determining the texture of the iron-lamellar graphite form.

도 1은 Fe-C 상태도의 일부이다.
도 2는 주철 용탕의 냉각 형태를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 방법에 따른 실험을 실시하기 위한 테스트 장치(test set-up)를 나타낸다.
도 4는 주철 용탕으로부터의 접종 샘플과 미접종 샘플 각각의 공정 온도들 사이의 차이를 나타내는 도면이다.
Figure 1 is a part of the Fe-C state diagram.
2 shows the cooling form of the molten cast iron.
Figure 3 shows a test set-up for carrying out an experiment according to the method of the present invention.
4 is a diagram showing the difference between the process temperatures of the inoculated sample from the cast iron melt and the un-inoculated sample, respectively.

도입 설명으로서 본 발명의 이론적 배경을 설명하기로 한다. The theoretical background of the present invention will be explained as an introduction explanation.

용탕의 응고는 응집 원자들의 작은 고형 핵의 생성을 수반하며, 그 후에 이 핵 주위에서 용탕이 응고한다. 이러한 핵의 형성, 즉 핵 생성은 용탕 내의 전체 에너지에 의해 제어된다. 금속 용탕과 같은 시스템은 가능한 한 적은 양의 에너지를 가지려고 한다. 더욱 적은 에너지 양을 가진 물질이 고체 상태 또는 액체 상태인지는 온도에 의존한다. 용탕 내에서 고상의 형성은 원자들이 에너지-효율적 방식으로 배열된 체적의 형성을 수반한다. 동시에, 고상과 액상 사이에 표면이 형성된다. 표면 내의 원자들은 정상적으로는 차지하지 않는 위치로 압력을 받게 되고, 원자들이 그 위치로 도달하기 위해서는 에너지가 필요하다. 용탕이 고체로 응고할 때에, 응고 온도(TM) 아래에서 응고가 일어난다면, 단위 체적당 자유 에너지(Gv)가 감소하고 표면 에너지(

Figure pct00001
)가 증가한다. The solidification of the melt involves the formation of small solid nuclei of aggregated atoms, after which the melt solidifies around the nucleus. The formation of these nuclei, i.e. nucleation, is controlled by the total energy in the melt. Systems such as metal melts tend to have as little energy as possible. Whether a material with a lower energy content is solid or liquid is temperature dependent. The formation of a solid phase in the melt involves the formation of a volume in which the atoms are arranged in an energy-efficient manner. At the same time, a surface is formed between the solid phase and the liquid phase. The atoms in the surface are pressured to a position that normally does not occupy, and the atoms need energy to reach that position. If solidification occurs at the solidification temperature of the molten metal below the solidification temperature (T M ), the free energy per unit volume (G v ) decreases and the surface energy
Figure pct00001
) Increases.

시스템의 전체 에너지 양의 변화는 식 ΔG = ΔGvV +

Figure pct00002
A로 표현될 수 있는데, 여기서 ΔG는 에너지 전체 변화이고, V는 고체의 체적이고, A는 고체의 표면 면적이다. The change in the total amount of energy in the system is given by the equation ΔG = ΔG v V +
Figure pct00002
A, where ΔG is the total energy change, V is the volume of the solid and A is the surface area of the solid.

핵생성에 의하여 시스템의 전체 에너지 양이 감소할 때에만, 즉 ΔG가 음이 될 때에만, 핵생성이 일어난다. 표면 에너지가 상 변화에 대항하기 때문에, 온도가 응고점(solidification point)을 지나더라도, 용탕은 액체를 유지하게 된다. 이를 용탕의 과냉각(supercooling)이라고 한다. 온도가 응고점 아래로 감소할수록, 상 변화의 구동력은 더욱 증가한다. 온도가 충분히 감소함으로써, 단위 체적당 에너지의 감소가 표면을 생성하기 위해 필요한 에너지의 양보다 커지게 되면, 핵생성이 일어난다. 균질한 용탕에 있어서, 이러한 과냉각은 수백 도에 이를 수도 있지만, 일반적으로는 그보다 상당히 작다. 핵생성이 일어나기 위하여 얼마만큼의 과냉각이 필요한지는 용탕 내에서 얼마나 용이하게 핵생성이 일어날 수 있는지에 대한 지표이며, 이는 용탕의 핵생성 포텐셜(nucleation potential)로 알려져 있기도 하다. Nucleation occurs only when the total energy amount of the system decreases due to nucleation, that is, when ΔG becomes negative. Since the surface energy counteracts the phase change, the melt retains the liquid even if the temperature passes the solidification point. This is called supercooling of molten metal. As the temperature decreases below the freezing point, the driving force of the phase change further increases. By sufficiently reducing the temperature, nucleation occurs when the decrease in energy per unit volume becomes greater than the amount of energy required to produce the surface. In a homogeneous melt, this supercooling angle may be several hundred degrees, but is generally much smaller. How much of the supercooling is necessary for nucleation is an indicator of how easy nucleation can occur in the melt, which is also known as the nucleation potential of the melt.

주철의 응고 패턴은 도 1에서와 같이 세로 축을 온도로 하고 가로 축을 중량 백분율의 카본 함량으로 하는 Fe-C 상태도에 의해 설명될 수 있다. 도 1은 주철과 관련이 있는 영역, 즉 5%까지의 카본 함량을 나타낸다. 도면 내의 선들은 여러 온도와 카본 함량에서 철이 가지는 여러 상들의 경계를 나타낸다. 도면은 액상선(liquidus line)(1)과 공정 온도(eutectic temperature)(2)를 나타내는 선에 특징이 있다. 이 두 선들은 주조 제품의 조직을 예측하는 데에 있어서 중요하다. 액상선 온도(liquidus temperature)에서,

Figure pct00003
철이라고도 불리는 오스테나이트가 정출한다. 공정 온도에서, 카본이 잔류 용탕으로부터 또한 정출하기 시작한다. 카본은 흑연 형태로 정출하며, 흑연은 그 형상에 따라서 재료의 특성에 큰 영향을 미친다. The solidification pattern of the cast iron can be explained by the Fe-C phase diagram in which the longitudinal axis is the temperature and the transverse axis is the weight percentage of carbon content, as in Fig. Figure 1 shows the area associated with cast iron, i.e. up to 5% carbon content. The lines in the figure represent the boundaries of the various phases of iron at various temperatures and carbon contents. The figure is characterized by a line representing the liquidus line (1) and the eutectic temperature (2). These two lines are important in predicting the organization of cast products. At the liquidus temperature,
Figure pct00003
Austenite, also called iron, is formed. At the process temperature, carbon begins to pour out of the remaining molten metal. Carbon is crystallized in the form of graphite, and graphite has a great influence on the properties of the material depending on its shape.

완전 용융 상태로부터 응고 상태로 냉각 중에, 용탕은 Fe-C 상태도에서 여러 상들을 거치게 된다. 도 2는 주철에 대한 응고 곡선을 도식적으로 나타낸다. 1200℃에서의 평탄부(plateau) "a"는 액상선 온도를 나타낸다. 이 시점에서, 용탕으로부터 오스테나이트가 형성되기 시작한다. 온도가 1150℃를 통과할 때에, 용탕의 최저 공정 온도(TElow)인 "b"에서 공정 응고(eutectic solidification)가 개시된다. 공정 응고는 용탕 내의 약간의 온도 상승에 의해 표현된다. 온도가 다시 안정적으로 감소(영역 "c")하게 되면, 전체 용탕은 고체 형태로 변화한다. During cooling from the completely molten state to the solidified state, the melt passes through various phases in the Fe-C phase diagram. Fig. 2 schematically shows the solidification curve for cast iron. The plateau "a" at 1200 DEG C represents the liquidus temperature. At this point, austenite starts to form from the molten metal. When the temperature passes through 1150 占 폚, eutectic solidification starts at "b" which is the lowest process temperature of the melt (TE low ). Process coagulation is expressed by a slight temperature rise in the melt. When the temperature is again reduced stably (region "c"), the entire melt changes to a solid form.

공정 정출이 개시되기 위하여 어느 정도의 과냉각이 필요한지가, 즉 TElow가 용탕의 핵생성 포텐셜의 유효한 지표인 것으로 밝혀졌다. 작은 과냉각은 양호한 핵생성 포텐셜을 의미한다. 공정 응고 중에 높은 핵생성 포텐셜을 달성하는 것이 중요하며, 그 이유는 응고 중에 흑연의 정출도 일으키기 때문이다. 응고 중의 흑연의 체적 증가는 오스테나이트의 체적 감소를 방해하므로, 주조 제품의 양호한 기계적 특성을 위하여 흑연의 정출도 필요하다. It has been found that what degree of supercooling is required to initiate process crystallization, i.e. TE low , is a valid indicator of the nucleation potential of the melt. Small supercooling means good nucleation potential. It is important to achieve high nucleation potential during process solidification, because crystallization of graphite also occurs during solidification. Increasing the volume of graphite during solidification hinders the reduction of the volume of austenite, so the crystallization of graphite is also required for good mechanical properties of the cast product.

핵생성 포텐셜은 접종제 형태로 핵생성 지점(nucleation point)을 부가함으로써 제어될 수 있다. 접종제 첨가는 공정 응고가 일어나는 온도를 상승시킨다. 다시 말하자면, 공정 응고가 개시되기 위하여 더 작은 용탕 과냉각이 필요하게 된다. The nucleation potential can be controlled by adding a nucleation point in the form of an inoculum. Inoculant addition increases the temperature at which process coagulation takes place. In other words, smaller molten metal and cooling are required to initiate process coagulation.

용탕에 첨가되는 접종제의 양을 최적화하는 것은 중요하다. 너무 적은 접종제 첨가는 불균일하고 불충분한 흑연 정출을 일으킬 수도 있고, 이로 인하여 카바이드가 형성되고 최악의 경우에 소위 백화 응고(white solidification)가 일어난다. 너무 많은 접종제 첨가는 생산 비용을 증가시키고, 예를 들면 흑연 팽창에 의하여 주조 제품의 조직 내에 결함이 발생할 수도 있다.It is important to optimize the amount of inoculant added to the melt. Adding too little inoculant may result in uneven and insufficient crystallization of the graphite, which results in the formation of carbides and in the worst case so-called white solidification. Adding too much inoculum increases production costs and may result in defects in the tissue of the cast product, for example by graphite expansion.

따라서, 전술한 바와 같이, 냉각 곡선에서의 공정 최소인 시점 "b"에서의 용탕의 핵생성 포텐셜을 결정하는 것이 바람직하다. 이는 공정 응고 중의 과냉각이 주조 제품의 최종 조직에 직접적인 관련이 있기 때문이다. Thus, as described above, it is desirable to determine the nucleation potential of the melt at point "b" which is the minimum in the process of cooling curve. This is because the supercooling during the process solidification is directly related to the final structure of the casting product.

본 발명자들은 주철 용탕이 접종제로 포화될 수 있음을 측정에 의하여 밝혀내었다. 이는 접종제 첨가 중에 더욱 접종제를 첨가하더라도 공정 응고를 위한 온도가 소정 수준에서 증가를 중단한다는 것을 의미한다. 그 결과, 이러한 "포화 수준(saturation level)"은 용탕의 TElow에 대하여 절대적 한계인 최고 공정 온도를 나타내는데, 다시 말하자면, 실제로 용탕 내에서 달성될 수 있는 최소 과냉각을 나타낸다. We have found by measurement that the cast iron melt can be saturated with the inoculant. This means that even with the addition of an additional inoculant during the inoculum addition, the temperature for the process coagulation ceases to increase at a given level. As a result, this "saturation level" represents the highest process temperature, which is the absolute limit for the TE low of the melt, i.e., the minimum supercooling that can actually be achieved in the melt.

이하에서 더욱 상세히 기술되는 본 발명에 따른 방법에 있어서, 이러한 관계는 주철 용탕 내에서 공정 온도가 실제로 얼마나 높아질 것인지에 관하여 일정한 수준을 제시하므로 중요하다. 따라서, 접종되지 않은 용탕 내에서의 핵생성 포텐셜은 안정적인 기준 값과 비교될 수 있다. 본 발명에 다른 방법을 이하에서 상세히 설명하기로 한다. In the process according to the present invention described in more detail below, this relationship is important because it presents a certain level as to how high the process temperature will actually be in the molten cast iron. Thus, the nucleation potential in uninoculated melt can be compared with a stable reference value. Other methods according to the present invention will be described in detail below.

<단계 1>< Step 1 >

제1 단계로서, 주철 용탕이 제조되는데, 이는 초기 재료, 예를 들면 스크랩, 회수물(return), 선철(pig iron) 및 기계가공 폐기물을 용해함으로써 제조된다. 용탕의 조성과 온도가 관리되고 필요한 조정이 실시된다. As a first step, molten cast iron is produced, which is prepared by dissolving initial materials such as scrap, return, pig iron and machined waste. The composition and temperature of the melt are controlled and necessary adjustments are made.

<단계 2>< Step 2 >

제2 단계로서, 열 분석 시험 장치가 제공된다. 시험 장치(도 3 참조)는 2개의 샘플 컵(1, 2), 예를 들면 모래 컵(sand cup)을 포함하며, 각 컵에는 열전대(3, 4)가 각각 제공된다. 열전대는 열 분석 소프트웨어가 작동되는 한 세트의 분석 장비(5)에 연결된다. 특정 주조 공정의 접종제 포화 수준을 나타내는 사전 결정 양의 접종제가 하나의 샘플 컵 내에 배치된다. As a second step, a thermal analysis test apparatus is provided. The test apparatus (see Fig. 3) comprises two sample cups 1, 2, for example a sand cup, each cup being provided with thermocouples 3, 4, respectively. The thermocouple is connected to a set of analytical instruments (5) through which thermal analysis software is run. A pre-determined amount of inoculum is placed in one sample cup, indicating the inoculum saturation level of the particular casting process.

접종제 포화 수준, 즉 접종제가 포화되도록 주철 용탕에 첨가되어야 하는 접종제의 양은 용탕 제조 중의 공정 조건에 따라 변화한다. 이러한 조건은 예를 들면 초기 재료(스크랩)의 조성과 공정 장비의 설정을 포함한다. The amount of inoculant added to the cast iron melt to vary the inoculum saturation level, i.e. the inoculum is saturated, varies with the process conditions during the melt preparation. These conditions include, for example, the composition of the initial material (scrap) and the setting of process equipment.

그러나, 주철 제품을 제조하기 위한 산업 공정인 소위 주조 공정에 있어서는, 가능한 한 공정 조건을 일정하게 유지하기 위하여, 즉 특정 범위 내로 유지하기 위하여 노력하고 있다. 특정 구성품, 예를 들면 엔진 블록의 제조에 있어서는, 규정된 한계 내에서 유지된 조성을 가진 스크랩을 사용하고, 그리고/또는 소정 구성품을 제조하기 위하여 항상 동일한 주조 설비를 사용하기 위하여 항상 노력하고 있다. 이는 여러 주조 작업의 결과가 가능한 한 일정할 수 있도록 하기 위함이다. However, in the so-called casting process, which is an industrial process for producing cast iron products, efforts have been made to keep the process conditions as constant as possible, that is, within a specific range. In the manufacture of certain components, such as engine blocks, we are always trying to use the same casting equipment to always use scrap with a composition that is maintained within prescribed limits and / or to manufacture certain components. This is to ensure that the results of several casting operations are as consistent as possible.

따라서, 주입된 용탕이 포화 수준에 도달하는 것을 보장하기 위하여 하나의 샘플 컵에 첨가되는 접종제의 양은 특정 주조 공정에 대한 대표 값으로서 미리 결정될 수 있다. 대표 값은 그 후에 주조 공정에서 새로운 주철 용탕이 제조될 때마다 사용될 수 있다. Thus, the amount of inoculant added to one sample cup to ensure that the injected melt reaches a saturation level can be predetermined as a representative value for a particular casting process. The representative value can then be used each time a new cast iron melt is produced in the casting process.

이 대표 값은 예를 들면 소정 유형의 엔진 블록을 주조하기 위한 공정과 같은 특정 주조 공정의 다수의 용탕에 대하여 결정된 접종제 포화 수준의 평균 값일 수 있다. 대표 값은 특정 주조 공정의 다수의 용탕에 대하여 결정된 다수의 여러 접종제 포화 수준으로부터 선정된 값일 수도 있다. 예를 들면, 대표 값은 중앙 값(median value) 또는 최대 값이거나 최소 값일 수 있다. 특정 주조 공정에 대한 포화 수준의 대표 값은 그 후에 예를 들면 컴퓨터 내의 비휘발성 메모리에 저장될 수 있고, 특정 주조 공정이 실시될 때마다 그로부터 검색되고 사용될 수 있다. This representative value may be an average value of the inoculant saturation level determined for a plurality of the molten metals in a specific casting process, for example, a process for casting a predetermined type of engine block. The representative value may be a value selected from a number of different inoculant saturation levels determined for a plurality of molten metals in a particular casting process. For example, the representative value may be a median value or a maximum value or a minimum value. The representative value of the saturation level for a particular casting process can then be stored, for example, in a non-volatile memory in the computer, and retrieved and used therefrom whenever a particular casting process is performed.

다수의 여러 주철 용탕에 대한 접종제 포화 값을 결정하고 그 후에 이 포화 값들을 선형 관계로 적합화하는 것도 가능하다. It is also possible to determine the inoculum saturation value for a number of different cast iron melts and then to fit these saturation values into a linear relationship.

개별적 주철 용탕이 포화되는 데에 필요한 접종제 양을 결정하는 방법은 다음과 같다. 용탕으로부터 채취한 2개의 샘플에 대하여 공정 온도(TElow)가 동시에 결정된다. 하나의 샘플은 접종 처리되어 있지 않고, 다른 하나에는 접종제가 첨가되어 있다. 포화 수준 결정을 위하여, 용탕으로부터의 샘플이 2개의 동일한 테스트 컵 각각에 동시에 주입된 후에, 샘플의 응고 중에 기록된 냉각 곡선으로부터 각 샘플에 대하여 TElow가 결정된다. 그 후에 접종된 샘플의 TElow와 접종되지 않은 샘플의 TElow의 차이로부터 접종 샘플의 핵생성 포텐셜이 결정된다. 이 과정이 여러 번 반복되며, 하나의 샘플은 이전 배치(batch)보다 매회 점차 많은 접종제로 접종된다. 반복된 샘플의 핵생성 포텐셜을 비교함으로써, 접종제 양의 증가에 따라 핵생성 포텐셜의 증가가 중단되는 수준을 확인하는 것이 가능하다. 이 수준이 각각의 용탕의 접종제 포화 수준이다. 전술한 바와 같이, 포화 수준은, 특정 주조 공정에 대하여 평균 포화 수준이 결정될 수 있는지 또는 대표 값이 선정될 수 있는지에 기초하여, 다수의 용탕에 대하여 결정된다. The method for determining the amount of inoculum needed to saturate the individual cast iron melts is as follows. The process temperature (TE low ) is simultaneously determined for the two samples taken from the melt. One sample is not inoculated and the other is inoculated. For determination of the saturation level, TE low is determined for each sample from the cooling curve recorded during the solidification of the sample, after the sample from the melt is simultaneously injected into each of two identical test cups. After the nucleation potential of the inoculated sample from the difference between the TE low TE low and non-inoculated sample of the inoculated sample it is determined. This process is repeated several times, and one sample is inoculated with an increasing number of inoculations each time than in the previous batch. By comparing the nucleation potential of the repeated samples it is possible to ascertain the level at which the increase in nucleation potential ceases with increasing inoculum quantity. This level is the inoculum saturation level of each molten metal. As discussed above, the saturation level is determined for a number of molasses, based on whether an average saturation level can be determined for a particular casting process or a representative value can be selected.

이후에 더욱 상세히 논의될 도 4는, 소정 주철 용탕에 0.2 중량% 초과의 접종제가 첨가될 때에, 공정 온도(TElow)가 증가하는 것이 어떻게 중단되는지를 나타낸다.Figure 4, which will be discussed in greater detail later, shows how the increase in process temperature (TE low ) ceases when more than 0.2 wt.% Of the inoculum is added to a given cast iron melt.

접종제 포화 수준은, 동일 조건 하에서 동일한 2개의 별개 테스트 컵 내에서 2회의 동시 측정을 포함하는 반복 실험에 의해 결정된다. 이는, 테스트 컵 내에서 주철의 응고 중에 냉각 곡선이 기록되는 열 분석에 있어서, 용탕의 핵생성 포텐셜과 상충하는 여러 인자에 의하여 곡선이 영향을 받기 때문이다. 다음은 이러한 인자들의 예이다.The inoculum saturation level is determined by repeated experiments involving two simultaneous measurements in the same two separate test cups under the same conditions. This is because, in the thermal analysis in which the cooling curve is recorded during the solidification of the cast iron in the test cup, the curve is influenced by various factors that conflict with the nucleation potential of the melt. The following are examples of these arguments.

- 테스트 컵 재료- Test cup material

- 열전대 위치와 배치의 변화- Changes in thermocouple location and placement

- 벽, 환기 등에 의한 통풍(air draught)의 변화- Changes in air draft due to walls, ventilation, etc.

- 컵 내의 용탕의 양- amount of molten metal in the cup

- 용탕의 화학 조성-Chemical composition of the melt

- 컵에 주입될 때의 용탕의 온도The temperature of the molten metal when it is injected into the cup

전술한 왜곡 인자(distorting factor)들은 예를 들면 냉각 곡선을 위 또는 옆으로 이동시킴으로써 측정 결과에 영향을 미치며, 그에 따라 공정 온도를 부정확한 수준에 놓이게 한다. The aforementioned distortion factors affect the measurement result, for example by moving the cooling curve up or sideways, thereby placing the process temperature at an inaccurate level.

그러나, 동일 조건으로 2개의 테스트 컵에서 실시한 측정 중에 오차가 발생하면, 결과들 모두는 동일한 오차에 의해 영향을 받는다. 이 왜곡 인자는 각 샘플의 공정 온도(TElow)를 서로 감산함으로써 제거될 수 있다. However, if errors occur in the measurements made in the two test cups under the same conditions, all of the results are affected by the same error. This distortion factor can be eliminated by subtracting the process temperature (TE low ) of each sample from each other.

결과에 영향을 미치는 다른 인자는 접종제의 실리콘 함량이다. 접종제는 일반적으로 예를 들면 FeSi 형태로 실리콘을 함유한다. 실리콘은 접종 시험편 내의 용탕의 화학 조성을 변화시킨다. 공정 응고가 개시되는 온도는 용탕의 화학 조성에 기초하므로, 실리콘이 첨가되면, 접종 샘플에서의 공정 온도는 증가한다. 이 왜곡 인자를 또한 배제하기 위하여, 공정 온도에 미치는 실리콘의 영향은 접종 샘플로부터 감산된다. Another factor affecting the results is the silicon content of the inoculum. Inoculants generally contain silicon, for example in FeSi form. Silicon changes the chemical composition of the melt in the inoculated test specimen. The temperature at which process coagulation is initiated is based on the chemical composition of the melt, so that when silicon is added, the process temperature in the inoculated sample increases. In order to also exclude this distortion factor, the effect of silicon on the process temperature is subtracted from the inoculated sample.

공정 온도에 미치는 실리콘의 영향에 대한 관계를 도출하는 것도 가능하다. 이는 상태도의 검토 및 선형 적합화(linear adaptation)에 의해 이루어질 수 있다. 또한, 적절한 연산 프로그램 예를 들면 써모캘크(ThermoCalc)에 의해서도 관계를 도출할 수 있다. 이 관계는 공정 온도에 미치는 실리콘의 영향을 연산하여 분리하는 데에 사용될 수 있다. It is also possible to derive a relationship to the effect of silicon on the process temperature. This can be done by reviewing the state diagram and by linear adaptation. In addition, it is possible to derive the relationship by an appropriate operation program, for example, ThermoCalc. This relationship can be used to calculate and separate the effect of silicon on process temperature.

접종제는 실리콘과 합금화되지 않고, 상태도에서 평형 선(equilibrium line)에 영향을 미치는 다른 물질, 즉 공정 온도에 영향을 미치는 다른 물질과 합금화될 수도 있다. 이러한 물질이 공정 온도에 어떻게 영향을 미치는지에 대한 관계를 얻고, 이 관계를 사용하여 접종 샘플에서의 공정 온도를 보상하는 것도 가능하다. The inoculant may be alloyed with other materials that are not alloyed with silicon and affect the equilibrium line in the state diagram, ie, other materials that affect the process temperature. It is also possible to obtain a relationship as to how such a substance affects the process temperature and to use this relationship to compensate the process temperature in the inoculated sample.

<단계 3>< Step 3 >

제3 단계로서, 테스트 컵은 용탕으로 채워지고, 샘플의 응고 중에 냉각 곡선이 기록된다. 2개의 냉각 곡선으로부터 각 샘플에 대한 최저 공정 온도(TElow)가 결정된다. 그 후에 접종 샘플의 최저 공정 온도로부터 미접종 샘플의 최저 공정 온도가 감산된다. As a third step, the test cup is filled with molten metal and a cooling curve is recorded during solidification of the sample. From the two cooling curves, the lowest process temperature (TE low ) for each sample is determined. Thereafter, the lowest process temperature of the non-inoculated sample is subtracted from the lowest process temperature of the inoculated sample.

본 발명에 따르면, 온도가 미접종 샘플의 공정 온도로부터 감산되기 전에, 접종 샘플의 공정 온도에 미치는 접종제의 실리콘 함량의 영향이 제거된다. According to the present invention, the influence of the silicone content of the inoculum on the process temperature of the inoculated sample is eliminated before the temperature is subtracted from the process temperature of the unopened sample.

<단계 4>< Step 4 >

제4 단계로서, ℃ 단위로 계산된 차이는, 최종 주조 제품이 소망 조직을 가지는 것을 보장하기 위하여, 어느 정도의 접종제가 용탕에 첨가되어야 하는지를 결정하기 위한 기준으로서 사용된다. 얻어진 ℃ 단위의 차이, 즉 용탕의 핵생성 포텐셜은, 공정 온도가 실제로 도달 가능한 공정 온도로부터 얼마나 멀리 떨어져 있는지의 척도로 작용한다. 얻어진 ℃ 단위의 차이는 주조 제품의 최종 조직과 관련이 있을 수 있다. As a fourth step, the difference calculated in degrees Celsius is used as a criterion to determine how much inoculum should be added to the melt to ensure that the final cast product has the desired texture. The difference in the obtained unit of ° C, that is, the nucleation potential of the melt serves as a measure of how far the process temperature is actually from the reachable process temperature. The difference in ° C obtained may be related to the final texture of the cast product.

온도 차이, 첨가되는 접종제의 양 및 주조 제품의 최종 조직 사이의 관계는 실험적으로 결정될 수 있다. 이는 상당 기간에 걸쳐서 여러 용탕을 제조하고 본 발명에 따른 방법에 의해 첨가되는 접종제의 양을 결정하고 주조 제품의 조직을 관찰함으로써 결정될 수 있다. 제조된 각 용탕에 대하여, 온도 차이의 도수(the number of degrees)와 첨가되는 접종제의 양 사이의 관계는 주조 제품의 최종 조직과 충분히 양호한 대응이 존재할 때까지 조정된다.The relationship between the temperature difference, the amount of inoculant added and the final texture of the cast product can be determined empirically. This can be determined for a considerable period of time by preparing various mangles and determining the amount of inoculant added by the process according to the invention and observing the texture of the cast product. For each melt produced, the relationship between the number of degrees of temperature difference and the amount of inoculum added is adjusted until there is a sufficiently good correspondence with the final texture of the cast product.

소정 제품에 대하여 용탕에 첨가되는 접종제의 양이 과-접종 또는 불포화 접종되는 것이 바람직하다면, 그와 같이 관리하는 것도 가능하다. If the amount of the inoculant added to the molten metal is desired to be over-inoculated or unsaturated inoculated with respect to a predetermined product, it is also possible to manage such an inoculum.

각 용탕에 대한 특정 주조 공정의 포화 수준에 해당하는 접종제의 양을 각 용탕에 정밀하게 첨가하는 것은 불가능하다는 점에 유의하여야 한다. 이는 주조 공정의 포화 수준에 대한 대표 값을 중심으로 각 용탕의 포화 수준이 시간 경과에 따라 분산(spread)되기 때문이다. 예를 들면, 분산은 규정된 한계 내에서의 각 용탕의 조성 변동에 기인할 수 있다. 이는 각 개별 용탕에 대한 접종제의 포화 수준이 주조 공정에 대한 포화 수준과 다르다는 것을 의미한다. 주조 공정에 대한 포화 수준에 의해 표현되는 양으로 정밀하게 각 용탕에 접종제를 첨가하면, 과-접종 또는 불포화 접종이 일어날 수 있다. 전술한 바와 같이, 과-접종 및 불포화 접종은 비용과 재료 특성과 관련하여 여러 단점을 가진다. It should be noted that it is not possible to add precisely the amount of inoculant to each melt that corresponds to the saturation level of a particular casting process for each melt. This is because the saturation level of each molten metal spreads with time, centered on the representative value of the saturation level of the casting process. For example, the dispersion can be attributed to the compositional variation of each melt within the prescribed limits. This means that the saturation level of the inoculant for each individual melt differs from the saturation level for the casting process. Adding an inoculant to each melt precisely in an amount expressed by the saturation level for the casting process can result in over-or inadmissive inoculation. As mentioned above, over-inoculation and unsaturated inoculation have several disadvantages with regard to cost and material properties.

<단계 5>< Step 5 >

제5 단계로서, 목표 양의 접종제가 용탕에 첨가된 후에, 적절한 주조 몰드 내에 용탕이 주입된다. As a fifth step, after the target amount of the inoculum material is added to the molten metal, the molten metal is injected into the appropriate casting mold.

하나의 용탕만이 제조되고 접종제 포화 수준에 대한 사전 결정 값이 존재하지 않는 경우가 물론 있을 수도 있다. 이 경우에, 포화 수준은 전술한 바와 같은 2개의 테스트 컵으로 반복되는 실험에 의해 결정된다. 결정된 접종제의 양이 용탕에 첨가된 후에, 용탕이 주조를 위하여 사용된다. Of course, there may be cases where only one molten metal is produced and there is no predetermined value for the inoculum saturation level. In this case, the saturation level is determined by repeated experiments with two test cups as described above. After the determined amount of the inoculant is added to the molten metal, the molten metal is used for casting.

<실시예에 대한 설명>&Lt; Description of Embodiments >

구체적인 예를 참조하여 본 발명을 이하에서 설명한다. The present invention will be described below with reference to specific examples.

제조업체 ABB에서 제작한 중-주파 노(medium-frequency furnace) 내에, 라멜라 흑연을 함유하는 회주철(grey iron) 유형의 10톤 용탕이 준비되었다. In a medium-frequency furnace manufactured by the manufacturer ABB, a 10-tone molten steel of gray iron type containing lamellar graphite was prepared.

제1 단계로서, 용탕이 접종제로 포화되기 위해 필요한 접종제의 양이 결정되었다. 이 목적으로 1 내지 4의 번호가 부여된 4개의 테스트 배치가 준비되었다. 각 배치에 대한 샘플 채취 장비(도 3 참조)는 열전대(3, 4)가 각각 제공된 모래 컵 형태의 2개의 샘플 홀더(1, 2)를 포함하였다. As a first step, the amount of inoculum needed to saturate the molten metal with the inoculum was determined. Four test batches numbered from 1 to 4 were prepared for this purpose. The sample collection equipment for each batch (see FIG. 3) included two sample holders 1, 2 in the form of a sand cup provided with thermocouples 3, 4, respectively.

모래 컵과 열전대의 사양은 다음과 같았다. The specifications of the sand cup and thermocouple were as follows.

- 컵 재료: 규사(silica sand)로 제조된 65g 셸-몰드(shell-moulded) 모래 컵.- Cup material: 65g shell-molded sand cup made of silica sand.

- 3.5% 페놀 수지, 산화철 및 스테아린계(stearin-based) 윤활제로 코팅된 모래.- Sand coated with 3.5% phenolic resin, iron oxide and stearin-based lubricant.

- 열전대: 고순도 석영 글라스 튜브로 절연된 NiCr-NiAI 합금Thermocouple: NiCr-NiAI alloy insulated with high purity quartz glass tube

- 도 3과 같은 열전대 위치. 측정 중에 컵의 평균 용적은 4.86cm3이었다.(스폿(spot) 중량 350g과 밀도 7.22g/cm3에 기초).- Thermocouple position as shown in Fig. The average volume of the measurement cup was 4.86cm 3. (Spot (spot) based on the weight 350g, density 7.22g / cm 3).

각 열전대는, 제조업체 노바캐스트(Novacast)의 제품인 ATAS 평가 소프트웨어를 실행시키기 위하여 사용되는 프로세서를 구비한 컴퓨터를 포함하는 분석 장비의 별도의 채널에 연결되었다.Each thermocouple was connected to a separate channel of analysis equipment, including a computer with a processor used to run the ATAS evaluation software, a product of Novacast, a manufacturer.

테스트 컵 내에 수용되는 용탕의 평균 중량이 계산되었고, 스트론튬을 함유하는 FeSi의 합금인 수퍼시드(Superseed) 유형의 접종제(6)가 배치 2 내지 배치 4의 테스트 컵(2) 내에 배치되었다. 접종제의 양은 테스트 컵에 수용된 용탕의 양에 대하여 주철의 중량%로 계산되었다. 첨가된 접종제의 양은 표 1에 나타나 있다. 배치 1의 모든 테스트 컵에는 접종제가 배치되지 않았다. The average weight of the melt contained in the test cup was calculated and an inoculant 6 of Superseed type which is an alloy of FeSi containing strontium was placed in the test cup 2 of Layout 2 to Layout 4. The amount of inoculant was calculated as weight percent of cast iron relative to the amount of molten metal contained in the test cup. The amount of added inoculum is shown in Table 1. No inoculum was placed in all test cups in batch 1.

테스트 컵은 그 후에 각각 동일한 양의 용탕으로 채워졌고, 샘플의 응고 중에 냉각 곡선이 기록되고 평가 프로그램 내에서 분석되었다. The test cups were each then filled with the same amount of molten metal and cooling curves were recorded during solidification of the samples and analyzed in the evaluation program.

그 후에 평가 프로그램에 의하여 각 냉각 곡선에 대한 최저 공정 온도(TElow)가 결정되었다. 이를 TElow "측정"이라고 칭하기로 한다. 접종제가 실리콘을 함유하였으므로, 공정 온도에 미치는 실리콘의 영향을 3개의 접종 샘플 각각으로부터 제거하였다. 이와 같이 교정된 샘플을 TElow "교정"이라고 칭하기로 한다. 표 1은 각 배치에서의 샘플 1과 샘플 2에 대한 공정 온도 TElow "측정"과, 실리콘에 대한 보상 후에 접종 샘플에 대한 공정 온도 TElow "교정"을 나타낸다. The lowest process temperature (TE low ) for each cooling curve was then determined by the evaluation program. This is TE low Quot; measurement &quot;. Since the inoculum contained silicon, the effect of silicon on process temperature was removed from each of the three inoculated samples. The sample thus corrected will be referred to as " TE low "calibration. Table 1 shows the process temperature TE low "measurement" for Sample 1 and Sample 2 in each batch and the process temperature TE low "calibration" for the inoculated sample after compensation for silicon.

각 접종 샘플의 공정 온도 TElow "측정"은 각각의 미접종 샘플에 대한 공정 온도로부터 감산되었다. 그 결과를 ΔTElow "측정"이라고 칭하기로 한다. 접종 샘플의 공정 온도를 실리콘 함량에 대해 교정한 후에, 미접종 샘플의 공정 온도로부터 감산하였다. 그 결과를 ΔTElow "교정"이라고 칭하기로 한다. 이 값들은 표 1에 나타나 있다.The process temperature TE low "measurement" of each inoculated sample was subtracted from the process temperature for each un-inoculated sample. The result will be referred to as " ΔTE low "measurement. After the process temperature of the inoculated sample was calibrated against the silicon content, it was subtracted from the process temperature of the uninoculated sample. The result will be referred to as " DELTA TE low "calibration. These values are shown in Table 1.

접종제 포화 양의 결정에 의한 결과Results from determination of inoculum saturation amount 테스트
배치
Test
arrangement
접종제
중량%
Inoculant
weight%
미접종 TElow Uninoculated TE low 접종 TElow
"측정"
Inoculation TE low
"Measure"
접종 TElow
"교정"
Inoculation TE low
"correction"
ΔTElow
"측정"
ΔTE low
"Measure"
ΔTElow
"교정"
ΔTE low
"correction"
1One 00 1138.241138.24 1138.041138.04 1138.041138.04 -0.2-0.2 -0.2-0.2 22 0.10.1 1135.9751135.975 1139.7251139.725 1138.9751138.975 3.753.75 33 33 0.20.2 1132.4251132.425 1139.0751139.075 1137.5751137.575 6.656.65 5.155.15 44 0.40.4 1132.0751132.075 1139.951139.95 1136.951136.95 7.8757.875 4.8754.875

도 4는 각 배치에 대한 ΔTElow "측정"과 ΔTElow "교정"을 나타낸다. Figure 4 is a plot of the &lt; RTI ID = 0.0 &gt; ΔTE low "Measurement" and ΔTE low Indicates "calibration &quot;.

도면으로부터 공정 온도에 미치는 실리콘의 영향에 대하여 샘플들이 교정되었을 때에, 접종제 함량이 0.2 중량%를 초과하면, 접종 및 미접종 샘플들의 공정 온도의 차이는 증가하는 것이 중단된다는 점을 알 수 있다. 따라서, 이 함량은 용탕의 접종제 포화 수준을 나타낸다. 도 4 내의 도면은, 실리콘의 영향에 대하여 샘플들이 보상되지 않았을 때에, 접종제 함량 증가에 따라 공정 온도의 차이가 계속 증가한다는 것을 또한 나타낸다. 따라서, 접종제 포화 수준이 결정될 수 없다.It can be seen that when the samples are calibrated against the effect of silicon on the process temperature from the figure, the difference in process temperatures of the inoculated and unopened samples is halted if the inoculum content exceeds 0.2% by weight. Therefore, this content represents the inoculum saturation level of the molten metal. The diagram in Figure 4 also shows that the difference in process temperature continues to increase with increasing inoculant content when samples are not compensated for the effect of silicon. Thus, inoculum saturation levels cannot be determined.

Claims (6)

특정 주조 공정에서 주철 용탕에 첨가되는 접종제의 양을 결정하는 방법으로서,
- 분석 장비(5)에 연결된 열전대(3, 4)를 각각 구비하는 제1 샘플 홀더(1)와 제2 샘플 홀더(2)를 제공하는 단계와,
- 각 샘플 홀더(1, 2)에 소정 양의 용융 철을 채우고, 제1 샘플 홀더(1) 내에서의 철의 응고 중의 제1 냉각 곡선과 제2 샘플 홀더(2) 내에서의 철의 응고 중의 제2 냉각 곡선을 기록하는 단계를 포함하는, 주철 용탕에 첨가되는 접종제의 양을 결정하는 방법에 있어서,
샘플 홀더들 중 하나에는, 용융 철로 채우기 전에, 특정 주조 공정에서의 접종제에 대한 포화 수준을 나타내는 사전 결정 양의 접종제를 배치하고, 제1 냉각 곡선 상의 최저 공정 온도(TElow)와 제2 냉각 곡선 상의 최저 공정 온도(TElow)의 차이에 기초하여, 특정 주조 공정에서 용탕에 첨가되는 접종제의 양을 결정하는 것을 특징으로 하는, 주철 용탕에 첨가되는 접종제의 양을 결정하는 방법.
A method for determining the amount of an inoculant added to a cast iron melt in a particular casting process,
- providing a first sample holder (1) and a second sample holder (2), each having a thermocouple (3, 4) connected to an analytical instrument (5)
A predetermined amount of molten iron is filled in each of the sample holders 1 and 2 and the first cooling curve during the solidification of iron in the first sample holder 1 and the solidification curve of the iron in the second sample holder 2 &Lt; / RTI &gt; comprising the steps of: &lt; Desc / Clms Page number 18 &gt; recording a second cooling curve of the casting iron,
One of the sample holders is provided with a pre-determined amount of inoculum indicating the level of saturation for the inoculant in a particular casting process, prior to filling with molten iron, and the lowest process temperature on the first cooling curve (TE low ) Characterized in that the amount of the inoculant added to the melt in the particular casting process is determined based on the difference in the lowest process temperature (TE low ) on the cooling curve.
제1항에 있어서,
주종 공정을 위한 접종제의 사전 결정 양은 특정 주조 공정에서 다수의 용탕의 접종제 포화 수준에 기초한 평균 값인 것을 특징으로 하는, 주철 용탕에 첨가되는 접종제의 양을 결정하는 방법.
The method of claim 1,
Wherein the predetermined amount of inoculant for the master casting process is an average value based on the inoculum saturation level of a plurality of melts in a particular casting process.
제1항에 있어서,
주종 공정을 위한 접종제의 사전 결정 양은 특정 주조 공정에서 다수의 용탕의 접종제 포화 수준으로부터 선정된 값인 것을 특징으로 하는, 주철 용탕에 첨가되는 접종제의 양을 결정하는 방법.
The method of claim 1,
Wherein the predetermined amount of inoculant for the master casting process is a value selected from the inoculum saturation levels of a plurality of melts in a particular casting process.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
접종제는 실리콘을 함유하며,
실리콘과 공정 온도 사이에 미리 결정된 관계에 기초하여, 공정 온도(TElow)에 미치는 실리콘의 영향을 계산하여 제거하는 것을 특징으로 하는, 주철 용탕에 첨가되는 접종제의 양을 결정하는 방법.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The inoculant contains silicon,
Wherein the effect of silicon on the process temperature (TE low ) is calculated and removed based on a predetermined relationship between silicon and the process temperature.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
특정 주조 공정에서 용탕에 첨가되는 접종제의 양은 용탕의 과-접종 또는 불포화 접종이 되게 조정되는 것을 특징으로 하는, 주철 용탕에 첨가되는 접종제의 양을 결정하는 방법.
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
A method for determining the amount of an inoculant added to a molten cast iron, characterized in that the amount of the inoculant added to the melt in a particular casting process is adjusted to be an over-or inadmissible inoculation of the melt.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
철은 라멜라 흑연 유형인 것을 특징으로 하는, 주철 용탕에 첨가되는 접종제의 양을 결정하는 방법.
The method according to any one of claims 1 to 5,
Wherein the iron is a lamellar graphite type. &Lt; RTI ID = 0.0 &gt; 11. &lt; / RTI &gt;
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