KR20200041948A

KR20200041948A - 벨트 주조 경로 제어

Info

Publication number: KR20200041948A
Application number: KR1020207007619A
Authority: KR
Inventors: 시몬 윌리엄 바커
Original assignee: 노벨리스 인크.
Priority date: 2017-08-16
Filing date: 2018-08-16
Publication date: 2020-04-22
Also published as: BR112020003172B8; KR102474770B1; JP2022058372A; CA3073175A1; CN111093859A; BR112020003172A2; BR112020003172B1; EP3668664A1; US20190054519A1; JP7146053B2; KR20210111896A; WO2019035046A1; CA3073175C; US10906093B2; JP2020531286A

Abstract

다중-스테이지 수렴 제어를 갖는 연속 주조 장치가 개시된다. 연속 주조 장치의 냉각 표면은 단계적으로 관절운동되어, 주조 공동의 종방향으로 이격된 영역에 개별 수렴 제어를 제공할 수 있다. 용융 금속이 응고 수축을 보이는 근위 영역에서는, 제1 수렴 프로파일이 응고 수축을 최적으로 처리하기 위해 사용될 수 있다. 후속 원위 영역에서는, 제2 수렴 프로파일이 예를 들어 연속 주조 물품의 출구 온도의 최적 제어를 제공하기 위해 사용될 수 있다. 다중-스테이지 수렴 제어는 냉각 표면을 변위시켜 주조 공동의 수렴 프로파일을 조절하기 위해 주조 공동으로부터 냉각 표면에 대향하여 위치되는 개별적으로 관절운동가능한 냉각 패드 또는 다른 지지부를 통해 달성될 수 있다. 개별적으로 관절운동가능한 냉각 패드의 작동은 연속 주조 장치의 길이를 따라 상이한 수렴 프로파일을 달성할 수 있다.

Description

벨트 주조 경로 제어

관련 출원에 대한 교차 참조

본 출원은 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함되는, 2017년 8월 16일자로 출원되고 발명의 명칭이 "BELT CASTING PATH CONTROL"인 미국 가출원 제62/546,030호의 이익을 청구한다.

기술분야

본 개시는 일반적으로 금속 주조에 관한 것으로, 더 구체적으로는 벨트 주조 장치(belt casting device)를 사용한 연속 주조에 관한 것이다.

벨트 주조기와 같은 소정 연속 주조 장치는 용융 금속이 연속 주조 장치의 이동하는 냉각 표면들 사이를 통과함에 따라 용융 금속을 응고시키는 데 사용될 수 있다. 일부 경우에, 냉각 표면은 연속 벨트 주조기의 이동 벨트의 표면일 수 있다.

용융 금속은 벨트들 사이의 공간 내로 주입되어 냉각 표면과 접촉할 수 있다. 냉각 표면은 용융 금속으로부터 열을 추출하여 그를 응고시킬 수 있다. 냉각 표면은 냉각 패드에 의해 용융 금속 반대편으로부터 냉각될 수 있다.

용융 금속이 연속 주조 장치에서 응고되기 시작함에 따라, 금속은 그가 냉각됨에 따라 수축될 수 있다. 예를 들어, 금속은 그가 냉각됨에 따라 부피가 대략 6%만큼 줄어들 수 있다. 금속이 수축됨에 따라, 그는 냉각 표면으로부터 이탈될 수 있다. 일부 경우에, 냉각 표면으로부터 이탈되는 금속은 금속과 냉각 표면 사이의 열 전달의 감소를 초래할 수 있으며, 이는 금속 내의 잠열로 인해 응고 금속이 재가열되게 할 수 있다. 이러한 재가열은 기포(bleb)로 알려져 있을 수 있는 표면 삼출 영역(area of surface exudation)과 같은 표면 결함을 초래할 수 있다. 표면 결함은 주조 또는 후속 금속 가공 단계 동안 기계적 및/또는 야금학적 문제를 일으킬 수 있다. 예를 들어, 알루미늄 합금과 같은 소정 합금에서, 합금의 공융 조성물은 재가열되는 첫 부분일 수 있어, 주조 금속 물품의 나머지와 상이한 화학 조성을 갖는 국소화된 영역을 초래한다.

연속 주조 장치는 주조 금속 물품의 바람직한 표면을 생성하는 데 어려움을 겪을 수 있다. 표면 결함은 폐기물(예컨대, 주조 금속 물품이 사용될 수 없는 경우에) 또는 추가의 하류 가공(예컨대, 임의의 보정가능한 표면 결함을 보정하거나 완화시키기 위한)의 필요성을 초래할 수 있다.

실시형태 및 이와 유사한 용어는 본 개시내용의 모든 기술요지 및 하기의 청구범위를 광범위하게 지칭하도록 의도된다. 이들 용어를 포함하는 문구는 본원에 기재된 기술 요지를 제한하지 않거나 또는 이하의 청구범위의 의미 또는 범위를 한정하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 본원에서 보호되는 본 개시내용의 실시형태는 본 요약이 아닌 하기의 청구범위에 의해 정의된다. 본 요약은 본 개시내용의 다양한 양태에 대한 고도의 개요이며, 하기의 상세한 설명 부분에서 더 기술되는 개념의 일부를 소개한다. 본 요약은 청구되는 기술요지의 핵심 또는 필수 특징을 식별하게 하려는 것도 아니고, 청구되는 기술요지의 범위를 결정하는 데 단독으로 이용하게 하려는 것도 아니다. 본 기술요지는 본 개시내용의 명세서 전체, 일부나 모든 도면 및 각 청구범위의 적절한 부분을 참고로 이해되어야 한다.

본 개시의 실시예는, 금속 주조 시스템으로서, 사이에 주조 공동을 한정하는 한 쌍의 대향 냉각 조립체들로서, 주조 공동은 근위 단부와 원위 단부 사이에서 종방향으로 연장되는, 상기 한 쌍의 대향 냉각 조립체들; 및 상기 주조 공동 내에 용융 금속을 공급하기 위해 상기 주조 공동의 근위 단부에 위치되는 노즐로서, 상기 한 쌍의 대향 냉각 조립체들 각각은 상기 용융 금속이 상기 주조 공동의 상기 원위 단부를 향해 이동함에 따라 상기 주조 공동 내의 상기 용융 금속으로부터 열을 추출하여 상기 용융 금속을 응고시키기 위해 열 전도성 재료로 제조되는 냉각 표면을 포함하는, 상기 노즐을 포함하고, 한 쌍의 대향 냉각 조립체들 각각은: 냉각 표면을 변위시키기 위해 주조 공동으로부터 냉각 표면에 대향하여 위치되는 적어도 하나의 근위 냉각 패드로서, 적어도 하나의 근위 냉각 패드는 종방향으로 주조 공동의 근위 단부에 인접하게 위치되고, 적어도 하나의 근위 냉각 패드는 주조 공동의 근위 구역에서 주조 공동의 수렴 프로파일을 조절하도록 이동가능한, 상기 적어도 하나의 근위 냉각 패드; 및 냉각 표면을 변위시키기 위해 주조 공동으로부터 냉각 표면에 대향하여 위치되는 적어도 하나의 원위 냉각 패드로서, 적어도 하나의 원위 냉각 패드는 종방향으로 적어도 하나의 근위 냉각 패드와 주조 공동의 원위 단부 사이에 위치되는, 상기 적어도 하나의 원위 냉각 패드를 포함하는, 금속 주조 시스템을 포함한다.

일부 경우에, 적어도 하나의 원위 냉각 패드는 주조 공동의 근위 구역과 원위 단부 사이의 주조 공동의 원위 구역에서 주조 공동의 수렴 프로파일을 조절하도록 이동가능하다. 일부 경우에, 적어도 하나의 근위 냉각 패드는 주조 공동의 수렴 프로파일을 조절하도록 피벗가능하다. 일부 경우에, 적어도 하나의 근위 냉각 패드는 복수의 근위 냉각 패드를 포함하고, 복수의 근위 냉각 패드 각각은 주조 공동의 수렴 프로파일을 조절하도록 개별적으로 조절가능하다. 일부 경우에, 적어도 하나의 근위 냉각 패드는 주조 공정 동안 주조 공동의 수렴 프로파일을 조절하기 위한 적어도 하나의 액추에이터에 결합된다. 일부 경우에, 적어도 하나의 근위 냉각 패드는 냉각 표면의 폭을 가로질러 측방향으로 연장되는 복수의 선형 노즐을 포함한다. 일부 경우에, 냉각 표면 각각은 연속 금속 벨트이다. 일부 경우에, 적어도 하나의 원위 냉각 패드는 적어도 용융 금속이 응고된 거리만큼 주조 공동의 근위 단부로부터 종방향으로 이격된다.

본 개시의 추가의 실시예는, 연속 주조 장치로서, 사이에 주조 공동을 한정하는 한 쌍의 대향 냉각 조립체들로서, 주조 공동은 용융 금속을 수용하기 위한 근위 단부와 응고된 금속을 산출하기 위한 원위 단부 사이에서 종방향으로 연장되는, 한 쌍의 대향 냉각 조립체들을 포함하고, 냉각 조립체 각각은 용융 금속으로부터 열을 추출하여 응고된 금속을 형성하기 위해 열 전도성 재료로 제조되는 냉각 표면을 포함하며, 냉각 조립체 각각은: 냉각 표면을 변위시키기 위해 주조 공동으로부터 냉각 표면에 대향하여 위치되는 적어도 하나의 근위 지지부로서, 적어도 하나의 근위 지지부는 종방향으로 주조 공동의 근위 단부에 인접하게 위치되고, 적어도 하나의 근위 지지부는 주조 공동의 근위 구역에서 주조 공동의 수렴 프로파일을 조절하도록 이동가능한, 상기 적어도 하나의 근위 지지부; 및 냉각 표면을 변위시키기 위해 주조 공동으로부터 냉각 표면에 대향하여 위치되는 적어도 하나의 원위 지지부로서, 적어도 하나의 원위 지지부는 종방향으로 적어도 하나의 근위 지지부와 주조 공동의 원위 단부 사이에 위치되는, 상기 적어도 하나의 원위 지지부를 포함하는, 연속 주조 장치를 포함한다.

일부 경우에, 적어도 하나의 원위 지지부는 주조 공동의 근위 구역과 원위 단부 사이의 주조 공동의 원위 구역에서 주조 공동의 수렴 프로파일을 조절하도록 이동가능하다. 일부 경우에, 적어도 하나의 근위 지지부는 주조 공동의 수렴 프로파일을 조절하도록 피벗가능하다. 일부 경우에, 적어도 하나의 근위 지지부는 복수의 근위 지지부를 포함하고, 복수의 근위 지지부 각각은 주조 공동의 수렴 프로파일을 조절하도록 개별적으로 조절가능하다. 일부 경우에, 적어도 하나의 근위 지지부는 주조 공정 동안 주조 공동의 수렴 프로파일을 조절하기 위한 적어도 하나의 액추에이터에 결합된다. 일부 경우에, 적어도 하나의 근위 지지부 및 적어도 하나의 원위 지지부 중 적어도 하나는 냉각 표면으로부터 열을 추출하기 위한 냉각 패드를 포함한다. 일부 경우에, 냉각 표면 각각은 연속 금속 벨트이다.

본 개시의 추가의 실시예는, 연속 주조 방법으로서, 주조 공동의 근위 단부에서 한 쌍의 대향 냉각 조립체들 사이의 주조 공동에 용융 금속을 제공하는 단계; 용융 금속으로부터 열을 추출하여 용융 금속을 주조 공동의 원위 단부에서 빠져나가는 응고된 금속으로 응고시키는 단계; 근위 영역에서 주조 공동의 수렴 프로파일을 조절하는 단계로서, 근위 영역은 주조 공동의 근위 단부에 인접한, 단계; 및 원위 영역에서 주조 공동의 수렴 프로파일을 조절하는 단계로서, 원위 영역은 근위 영역과 주조 공동의 원위 단부 사이에 위치되는, 단계를 포함하는, 연속 주조 방법을 포함한다.

일부 경우에, 근위 영역에서 주조 공동의 수렴 프로파일을 조절하는 단계는, 한 쌍의 대향 냉각 조립체들 각각에 대해, 냉각 조립체의 냉각 표면의 근위 영각(angle of attack)을 조절하는 단계를 포함하고, 근위 영각은 근위 영역에서 주조 공동의 중심선에 대한 냉각 표면의 배향을 정의하며; 원위 영역에서 주조 공동의 수렴 프로파일을 조절하는 단계는 한 쌍의 대향 냉각 조립체들 각각에 대해, 냉각 조립체의 냉각 표면의 원위 영각을 조절하는 단계를 포함하고, 원위 영각은 원위 영역에서 주조 공동의 중심선에 대한 냉각 표면의 배향을 정의한다. 일부 경우에, 근위 영역에서 주조 공동의 수렴 프로파일을 조절하는 단계는, 한 쌍의 대향 냉각 조립체들 각각에 대해, 적어도 하나의 근위 지지부를 이동시키는 단계를 포함하고, 적어도 하나의 근위 지지부를 이동시키는 단계는 근위 영역에서 주조 공동의 수렴 프로파일을 조절하도록 냉각 조립체의 냉각 표면을 변위시키며; 원위 영역에서 주조 공동의 수렴 프로파일을 조절하는 단계는, 한 쌍의 대향 냉각 조립체들 각각에 대해, 적어도 하나의 원위 지지부를 이동시키는 단계를 포함하고, 적어도 하나의 원위 지지부를 이동시키는 단계는 원위 영역에서 주조 공동의 수렴 프로파일을 조절하도록 냉각 조립체의 냉각 표면을 변위시킨다. 일부 경우에, 본 방법은 원하는 주조 프로파일을 결정하는 단계를 추가로 포함하고, 원하는 주조 프로파일을 결정하는 단계는 적어도 하나의 주조 파라미터에 기초하며, 근위 영역에서 주조 공동의 수렴 프로파일을 조절하는 단계는 원하는 주조 프로파일을 사용하는 단계를 포함한다. 일부 경우에, 근위 영역에서 주조 공동의 수렴 프로파일을 조절하는 단계는 주조 공정 동안 행해진다.

전술된 경우들 중 임의의 것에서, 용융 금속은 알루미늄 합금일 수 있다. 일부 경우에, 알루미늄 합금은 합금의 총 중량을 기준으로 8 중량% 이상의 마그네슘 함량을 가질 수 있다. 일부 경우에, 마그네슘 함량은 8.5 중량% 이상이다. 일부 경우에, 마그네슘 함량은 9 중량% 이상이다. 일부 경우에, 마그네슘 함량은 9.6 중량% 이상이다.

또한, 전술된 방법에 따라 그리고/또는 전술된 시스템 또는 장치를 사용하여 제조되는 연속 주조 물품이 개시된다.

다른 목적 및 이점은 비제한적인 예에 대한 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.

본 명세서는 다음의 첨부된 도면을 참조하며, 상이한 도면들에서 유사한 참조 부호의 사용은 비슷하거나 유사한 구성요소를 예시하도록 의도된다.
도 1은 본 개시의 소정 양태에 따른 연속 주조 장치를 도시한 측면 개략도이다.
도 2는 본 개시의 소정 양태에 따른 연속 주조 장치의 주조 공동의 하반부를 도시한 측면 개략도이다.
도 3은 본 개시의 소정 양태에 따른 선형 노즐 냉각 패드를 갖는 연속 주조 장치의 주조 공동의 하반부를 도시한 측면 개략도이다.
도 4는 본 개시의 소정 양태에 따른 영각을 예시한 연속 주조 장치의 주조 공동의 하반부를 도시한 측면 개략도이다.
도 5는 본 개시의 소정 양태에 따른 단조 감소하는 수렴 프로파일의 그래픽 묘사이다.
도 6은 본 개시의 소정 양태에 따른 일정한 제2 스테이지를 포함하는 수렴 프로파일의 그래픽 묘사이다.
도 7은 본 개시의 소정 양태에 따른 다중-부분(multi-part) 제1 스테이지를 포함하는 수렴 프로파일의 그래픽 묘사이다.
도 8은 본 개시의 소정 양태에 따른 비-선형 제1 스테이지 및 증가하는 제2 스테이지를 도시한 수렴 프로파일의 그래픽 묘사이다.
도 9는 본 개시의 소정 양태에 따른 다수의 수렴 스테이지를 갖는 연속 주조 장치를 조절하기 위한 공정을 도시한 흐름도이다.

본 개시의 소정 양태 및 특징은 다중-스테이지 수렴 제어(multi-stage convergence control)를 갖는 연속 주조 장치에 관한 것이다. 연속 주조 장치의 이동하는 냉각 표면은 주조 공동의 종방향으로 이격된 영역에 개별 수렴 제어를 제공하기 위해 다수의 스테이지로 관절운동(articulating)될 수 있다. 용융 금속이 응고 수축(solidification shrinkage)을 보이는 제1(예컨대, 근위) 영역에서는, (예컨대, 제1 수렴률(rate of convergence)을 갖는) 제1 수렴 프로파일이 응고 수축을 최적으로 처리하기 위해 사용될 수 있다. 제1 영역 뒤에 있는 제2(예컨대, 원위) 영역에서는, (예컨대, 제2 수렴률을 갖는) 제2 수렴 프로파일이 예를 들어 연속 주조 물품의 출구 온도의 최적 제어를 제공하기 위해 사용될 수 있다. 다중-스테이지 수렴 제어는 주조 공동으로부터 냉각 표면에 대향하여 위치되는 개별적으로 관절운동가능한 냉각 패드를 통해 달성될 수 있다. 개별적으로 관절운동가능한 냉각 패드의 작동은 연속 주조 장치의 길이를 따라 상이한 수렴 프로파일을 달성할 수 있다.

본원에서 사용될 때, "일(a)", "하나(an)", 및 "그(the)"의 의미는 문맥상 명백하게 달리 지시하지 않는 한 단수 및 복수의 지시 대상을 포함한다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "상부" 및 "하부"는 연속 주조 장치가 수평 방향으로 주조하고 있을 때 수직 위치와 관련될 수 있다. 그러나, 일부 경우에, 연속 주조 장치는 비-수평 방향으로 사용될 수 있으며, 이러한 경우에 용어 "상부" 및 "하부"는 연속 주조 장치의 주조 방향에 수직한 평면에서의 위치를 지칭할 수 있다.

연속 주조기 또는 연속 주조 장치는 사이에 주조 공동을 형성하는 한 쌍의 대향 냉각 조립체들을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 측부 댐(side dam)과 같은 추가의 특징부가 주조 공동의 범위를 추가로 한정할 수 있다. 각각의 냉각 조립체는 주조 공동 내의 용융 금속으로부터 열을 추출하기 위한 적어도 하나의 냉각 표면뿐만 아니라 또한 냉각 표면 또는 냉각 조립체의 작동과 관련된 추가의 장비(예컨대, 냉각 패드, 모터, 냉각제 배관, 센서, 및 다른 그러한 장비)를 포함할 수 있다.

벨트 주조기와 같은 일부 연속 주조기는 측부 댐과 함께, 용융 금속이 공급될 수 있는 주조 공동을 형성하는 2개의 역회전 벨트(예컨대, 대향 냉각 표면들)로 구성될 수 있다. 벨트는 수랭식(예컨대, 탈이온수로 냉각됨)이거나 다른 유체를 사용하여 냉각될 수 있다. 주조 공동의 입구에서 주조 공동으로 들어가는 용융 금속은 그가 주조 공동의 출구를 향해 원위방향으로 이동함에 따라, 냉각된 벨트를 통한 열 추출을 통해 응고될 수 있으며, 주조 공동의 출구에서 용융 금속은 응고된 금속(예컨대, 연속 주조 물품)으로서 빠져나간다. 금속은 벨트의 이동 속도와 거의 동일한 이동 속도로 주조 장치를 통해 이동할 수 있으며, 그에 따라서 응고 금속과 벨트 사이의 전단력을 최소화시키거나 제거할 수 있다.

금속은 냉각되고 응고됨에 따라, 부피가 줄어들 수 있다. 예를 들어, 알루미늄은 대략 6 내지 7 부피%만큼 수축될 수 있으며, 이는 응고 수축으로 알려져 있다. 응고 수축은 용융 금속이 벨트와 접촉하는 위치로부터 처음 200 mm 내지 300 mm에 걸쳐 발생할 수 있지만, 응고 수축은 200 mm 내지 300 mm의 하위-범위를 포함하여 다른 범위에 걸쳐서도 또한 발생할 수 있다. 주조 공동이 평행한 경우(예컨대, 평행 벨트, 또는 0의 수렴률을 갖는 경우), 응고 금속은 냉각된 벨트, 특히 상부 벨트와의 접촉이 끊길 수 있으며, 이때 응고 금속으로부터 열을 추출하기 위한 열 전달 계수가 상당히(예컨대, 여러 자릿수만큼) 급격히 감소할 수 있다. 이러한 접촉의 손실은 표면 재가열, 재-용융 또는 표면 삼출과 같은 바람직하지 않은 효과를 초래할 수 있다. 현재의 수렴 제어 기술은 생주물(as-cast) 금속 물품의 출구 온도 및 두께를 제어하는 데 사용될 수 있지만, 이는 응고 동안의 수축을 설명하지 못한다. 이들 현재의 수렴 제어 기술은 흔히 주조 금속 공동에서의 상부 및 하부 벨트의 냉각 표면이 주조 공동의 원위 지점에서 교차하는 교차 평면 내에 놓이도록 이동 금속 벨트뿐만 아니라 또한 그의 구동 장치를 틸팅(tilting)하는 것을 수반한다. 바꾸어 말하면, 주조 공동의 높이는 주조 공동의 근위 단부로부터 원위 단부까지 일정한 비율(예컨대, 일정한 수렴률)로 감소한다. 그러나, 본 개시의 소정 양태는 응고 수축을 처리할 수 있는 다중-스테이지 수렴 제어를 제공함과 동시에, 또한 현재의 동적 수렴 제어 기술의 다른 양태를 수행할 수 있다. 이러한 다중-스테이지 수렴 제어는 주조 공동의 길이를 따라 동적 수렴률을 달성할 수 있으며, 그에 따라서 다수의 수렴 프로파일을 갖는 수렴 공동을 달성할 수 있다.

일부 경우에, 이러한 다중-스테이지 수렴 제어는 주조 공동으로부터 냉각 표면(예컨대, 연속 벨트)에 대향하여 위치되는 냉각 패드를 통해 달성될 수 있다. 일부 경우에, 냉각 패드는 주조 공정 전에 조절되고 제 위치에 고정될 수 있다. 일부 경우에, 냉각 패드는 다중-스테이지 수렴 프로파일을 달성하기 위해 사전-형성될 수 있다. 그러한 경우에, 냉각 패드는 이동가능할 수 있거나 그렇지 않을 수 있다.

일부 경우에, 냉각 패드는 임의의 적합한 액추에이터, 예를 들어 모터-구동식, 유압식, 공압식, 또는 다른 유형의 액추에이터와 같은 선형 액추에이터에 의해 작동될 수 있다. 일부 경우에, 각각의 냉각 패드는 냉각 벨트들 중 적어도 하나의 윤곽을 조절함으로써 주조 공동에서 원하는 수렴 프로파일을 달성하기 위해 피벗점 또는 받침점(fulcrum)을 중심으로 피벗할 수 있다. 일부 경우에, 액추에이터는 주조 공정 동안 조절가능할 수 있다. 일부 경우에, 액추에이터는 센서 피드백에 기초하여 주조 공정 동안 동적으로 조절가능할 수 있다. 액추에이터는, 센서 데이터를 수신하고 원하는 결과를 달성하기 위해 냉각 패드들 중 하나 이상의 위치에 관하여 결정할 수 있는 제어기에 결합될 수 있다. 예를 들어, 제어기에 결합된 온도 센서가 주조 공동 내의, 냉각 표면 상의 그리고/또는 주조 공동을 빠져 나가는 연속 주조 물품 상의 온도에 관한 정보를 제공할 수 있다. 이들 온도는 원하는 표면 품질을 유지시키거나 달성하기 위해 냉각 패드들 중 하나 이상이 이동 또는 조절되어야 하는지 여부를 결정하는 데 사용될 수 있다. 다른 센서가 사용될 수 있다.

일부 경우에, 냉각 패드는 냉각 패드의 표면을 따라 위치되는 그리고 육각형 또는 다른 패턴과 같은 패턴으로 배열되는 다수의 노즐을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 냉각 패드는 냉각 패드의 폭을 가로질러 그리고/또는 실질적으로 또는 완전히 주조 공동의 폭을 가로질러 연장되는 적어도 하나의 선형 노즐을 포함할 수 있다.

냉각 표면의 윤곽, 및 그에 따른 주조 공동의 수렴 프로파일의 제어가 냉각 표면(예컨대, 연속 벨트)을 변위시키기 위해 압력을 인가하기 위한 냉각 패드의 사용을 참조하여 본 명세서에 기술된다. 그러나, 일부 경우에, 저-마찰 표면(예컨대, 테플론(Teflon)-코팅된 표면) 또는 이동 표면(예컨대, 관절운동가능한 롤러)과 같은, 냉각 패드 이외의 대체 지지부가 사용될 수 있다.

본 개시의 소정 양태 및 특징은 연속 벨트 주조 장치에 특히 적합할 수 있으며, 여기에서 대향 냉각 조립체들의 냉각 표면은 주조 동안 주조 공동 내의 응고 금속과 함께 이동하는 연속 금속 벨트이다. 명확성 및 예시적인 목적을 위해, 본 개시의 소정 양태가 연속 벨트 주조기를 참조하여 기술될 것이지만, 이들 양태는 적절한 경우, 다른 연속 주조 장치에 적용가능할 수 있다.

본 명세서에 개시된 바와 같은 다관절 설계(multi-articulated design)는 연속 주조 장치의 냉각 표면이 주조 장치 내의 금속의 응고 표면과 일정하게 또는 실질적으로 일정하게 접촉하여 유지되도록 허용한다. 본 개시의 소정 양태 및 특징은 각각의 냉각 벨트에 대해, 냉각 벨트와 주조 공동의 중심 사이의 거리를 조절할 수 있는 다수의 냉각 패드 또는 다른 관절운동가능 표면을 포함한다. 냉각 패드가 냉각 벨트로부터 열을 추출하기 위해 사용될 수 있기 때문에, 다수의 관절형 또는 작동가능 냉각 패드를 사용하여 주조 공동의 길이를 따라 냉각 벨트의 상이한 수렴률을 달성하는 것이 유리할 수 있다. 다수의 냉각 패드 또는 다른 관절운동가능 표면은 주조 공동의 수렴 프로파일이 근위 영역 및 원위 영역과 같은 제1 영역 및 제2 영역에서 별도로 조절되도록 허용한다. 다수의 냉각 패드는 근위 영역(예컨대, 주조 공동의 용융 금속 입구에 또는 그 부근에 있는 제1 영역)에서 더 급격한 수렴률을 달성하여 그러한 영역에서의 상대적으로 더 높은 수축률을 처리하도록, 그리고 원위 영역(예컨대, 주조 공동의 응고된 금속 출구에 또는 그 부근에 있는 제2 영역)에서 더 얕은 수렴률을 달성하여 그러한 영역에서의 상대적으로 더 낮은 수축률을 처리하도록 별도로 조절될 수 있다. 따라서, 바람직하지 않은 표면-관련 결함의 위험이 최소화될 수 있다.

본 개시의 소정 양태는 연속 주조 금속 물품의 생주물 표면 품질을 개선할 수 있다. 임의의 적합한 금속이 사용될 수 있지만, 본 개시의 소정 양태는 알루미늄 합금을 주조하는 데 특히 적합하다. 일부 경우에, 본 개시의 소정 양태는 높은 마그네슘 함량(예컨대, 중량 기준으로 8%, 8.2%, 8.4%, 8.6%, 8.8%, 9%, 9.2%, 9.4% 또는 9.6% 이상의 Mg)을 갖는 알루미늄 합금을 주조하는 데 특히 적합하고, 적어도 연속 주조 물품의 표면에서 또는 그 부근에서, 베타 필름(beta film)의 형성을 억제하거나 제거하는 데 도움을 줄 수 있다.

연속 주조 물품은 연속 주조기의 냉각 표면들 사이의 주조 공동의 크기에 의해 적어도 부분적으로 결정되는 임의의 적합한 두께를 가질 수 있다. 연속 주조 물품은 금속 스트립일 수 있지만, 연속 주조 물품은 다른 크기(예컨대, 플레이트 또는 쉐이트(shate))를 가질 수 있다.

본원에서 사용될 때, 플레이트는 일반적으로 약 15 mm보다 큰 두께를 갖는다. 예를 들어, 플레이트는 15 mm 초과, 20 mm 초과, 25 mm 초과, 30 mm 초과, 35 mm 초과, 40 mm 초과, 45 mm 초과, 50 mm 초과, 또는 100 mm 초과의 두께를 갖는 알루미늄 제품을 지칭할 수 있다.

본원에서 사용될 때, 쉐이트(시트 플레이트라고 지칭되기도 함)는 일반적으로 약 4 mm 내지 약 15 mm의 두께를 갖는다. 예를 들어, 쉐이트는 4 mm, 5 mm, 6 mm, 7 mm, 8 mm, 9 mm, 10 mm, 11 mm, 12 mm, 13 mm, 14 mm, 또는 15 mm의 두께를 가질 수 있다.

본원에서 사용될 때, 시트는 일반적으로 두께가 약 4 mm 미만인 알루미늄 제품을 지칭한다. 예를 들어, 시트의 두께는 4 mm 미만, 3 mm 미만, 2 mm 미만, 1 mm 미만, 0.5 mm 미만, 0.3 mm 미만, 또는 0.1 mm 미만일 수 있다.

본 개시의 소정 양태는 다중-스테이지 수렴 제어를 갖는 연속 주조 장치에 관한 것이다. 일부 경우에, 수렴 스테이지의 개수는 2개이지만, 2개 초과의 스테이지가 사용될 수 있다. 제1, 또는 근위 스테이지가 연속 주조기로 들어가는 용융 금속이 처음 응고될 때 그의 수축을 처리하도록 조절가능할 수 있다. 추가의, 또는 원위 스테이지가 현열의 제거를 제어하여 연속 주조기로부터의 출구 온도를 제어하도록 조절가능할 수 있다.

본원에 개시되는 모든 범위는 그 안에 포함되는 임의의 그리고 모든 부분 범위를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "1 내지 10"으로 기술되는 범위는 최소값 1과 최대값 10 사이(및 이를 포함)의 임의의 하위 범위 및 모든 하위 범위, 즉 1 이상의 최소값(예를 들어, 1 내지 6.1)으로 시작하여 10 이하의 최대값(예를 들어, 5.5 내지 10)으로 끝나는 모든 하위 범위를 포함하는 것으로 간주해야 한다.

연속 주조 물품은 당업자에게 알려진 임의의 수단에 의해 가공될 수 있다. 그러한 가공 단계는 균질화, 열간 압연, 냉간 압연, 용체화 열 처리, 및 선택적인 예비-시효 단계를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.

선택적으로, 연속 주조 물품은 300℃ 내지 450℃의 온도로 냉각되도록 허용될 수 있다. 예를 들어, 연속 주조 물품은 대략 325℃ 내지 대략 425℃ 또는 대략 350℃ 내지 대략 400℃의 온도로 냉각되도록 허용될 수 있다. 연속 주조 물품은 이어서 대략 300℃ 내지 대략 450℃의 온도에서 열간 압연되어 3 mm 내지 200 mm(예컨대, 3 mm, 4 mm, 5 mm, 6 mm, 7 mm, 8 mm, 9 mm, 10 mm, 15 mm, 20 mm, 25 mm, 30 mm, 35 mm, 40 mm, 45 mm, 50 mm, 55 mm, 60 mm, 65 mm, 70 mm, 75 mm, 80 mm, 85 mm, 90 mm, 95 mm, 100 mm, 110 mm, 120 mm, 130 mm, 140 mm, 150 mm, 160 mm, 170 mm, 180 mm, 190 mm, 200 mm, 또는 이들 사이의 임의의 값)의 게이지를 갖는 열간 압연 플레이트, 열간 압연 쉐이트 또는 열간 압연 시트를 형성할 수 있다. 열간 압연 동안, 열간 압연기로부터 빠져나갈 때 열간 압연 중간 제품의 온도가 대략 470℃ 이하, 대략 450℃ 이하, 대략 440℃ 이하, 또는 대략 430℃ 이하이도록 온도 및 다른 작동 파라미터가 제어될 수 있다.

일부 경우에, 플레이트, 쉐이트 또는 시트는 이어서 종래의 냉간 압연기 및 기술을 사용하여 시트로 냉간 압연될 수 있다. 냉간 압연 시트는 약 0.5 내지 10 mm, 예컨대 약 0.7 내지 6.5 mm의 게이지를 가질 수 있다. 선택적으로, 냉간 압연된 시트가 0.5 mm, 1.0 mm, 1.5 mm, 2.0 mm, 2.5 mm, 3.0 mm, 3.5 mm, 4.0 mm, 4.5 mm, 5.0 mm, 5.5 mm, 6.0 mm, 6.5 mm, 7.0 mm, 7.5 mm, 8.0 mm, 8.5 mm, 9.0 mm, 9.5 mm, 또는 10.0 mm의 게이지를 가질 수 있다. 냉간 압연이 실시되어 85% 이하의 게이지 감소(예를 들어, 10% 이하, 20% 이하, 30% 이하, 40% 이하, 50% 이하, 60% 이하, 70% 이하, 80% 이하, 또는 85% 이하의 감소)를 나타내는 최종 게이지 두께를 초래할 수 있다. 선택적으로, 중간 어닐링 단계가 냉간 압연 단계 중에 실시될 수 있다. 중간 어닐링 단계는 약 300℃ 내지 약 450℃(예를 들어, 약 310℃, 약 320℃, 약 330℃, 약 340℃, 약 350℃, 약 360℃, 약 370℃, 약 380℃, 약 390℃, 약 400℃, 약 410℃, 약 420℃, 약 430℃, 약 440℃, 또는 약 450℃)의 온도에서 실시될 수 있다. 일부 경우에, 중간 어닐링 단계는 다수의 공정을 포함한다. 일부 비제한적인 예에서, 중간 어닐링 단계는 플레이트, 쉐이트 또는 시트를 제1 기간 동안 제1 온도까지 가열하는 것, 그리고 이어서 제2 기간 동안 제2 온도까지 가열하는 것을 포함한다. 예를 들어, 플레이트, 쉐이트 또는 시트가 약 1시간 동안 약 410℃까지 가열될 수 있고, 이어서 약 2시간 동안 약 330℃까지 가열될 수 있다.

후속하여, 플레이트, 쉐이트 또는 시트가 용체화 처리 단계를 거칠 수 있다. 용체화 처리 단계는, 용해 가능 입자의 용체화를 초래하는 시트에 대한 임의의 통상적인 처리일 수 있다. 플레이트, 쉐이트 또는 시트가 약 590℃(예를 들어, 약 400℃ 내지 약 590℃) 이하의 피크 금속 온도(PMT)까지 가열될 수 있고 그러한 온도에서 소정 기간 동안 침지될 수 있다. 예를 들어, 플레이트, 쉐이트 또는 시트가 약 30분 이하(예를 들어, 0초, 60초, 75초, 90초, 5분, 10분, 20분, 25분, 또는 30분)의 침지 시간 동안 약 480℃에서 침지될 수 있다.

가열 및 침지 후에, 플레이트, 쉐이트 또는 시트는 대략 500 내지 200℃의 온도로 약 200 ℃/s 초과의 속도로 급속히 냉각된다. 일 실시예에서, 플레이트, 쉐이트 또는 시트는 대략 450℃ 내지 200℃의 온도에서 200 ℃/초 초과의 담금질 속도를 갖는다. 선택적으로, 냉각 속도가 다른 경우에 더 빠를 수 있다.

담금질 후에, 플레이트, 쉐이트 또는 시트는, 코일링 전에 플레이트, 쉐이트 또는 시트를 재가열하는 것에 의해서, 선택적으로 예비-시효 처리될 수 있다. 예비-시효 처리는 6시간 이하의 기간 동안 약 70℃ 내지 약 125℃의 온도에서 실시될 수 있다. 예를 들어, 예비-시효 처리는 약 70℃, 약 75℃, 약 80℃, 약 85℃, 약 90℃, 약 95℃, 약 100℃, 약 105℃, 약 110℃, 약 115℃, 약 120℃, 또는 약 125℃의 온도에서 실시될 수 있다. 선택적으로, 예비-시효 처리는 약 30분, 약 1시간, 약 2시간, 약 3시간, 약 4시간, 약 5시간, 또는 약 6시간 동안 실시될 수 있다. 예비-시효 처리는, 복사 열, 대류 열, 유도 열, 적외선 열, 또는 기타를 방출하는 장치와 같은 가열 장치를 통해서 플레이트, 쉐이트 또는 시트를 통과시키는 것에 의해서 실행될 수 있다.

본원에서 설명된 주조 제품이 또한 플레이트 형태의 제품 또는 다른 적합한 제품을 만들기 위해서 이용될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에 기술된 바와 같은 제품을 포함하는 플레이트는 본 명세서에 개시된 바와 같이 연속 주조기에서 제품을 주조한 후에 열간 압연 단계에 의해 제조될 수 있다. 열간 압연 단계에서, 주조 제품이 200 mm 이하(예를 들어, 약 10 mm 내지 약 200 mm)의 두께의 게이지까지 열간 압연될 수 있다. 예를 들어, 주조 제품은 약 10 mm 내지 약 175 mm, 약 15 mm 내지 약 150 mm, 약 20 mm 내지 약 125 mm, 약 25 mm 내지 약 100 mm, 약 30 mm 내지 약 75 mm, 또는 약 35 mm 내지 약 50 mm의 최종 게이지 두께를 갖는 플레이트로 열간 압연될 수 있다.

본 명세서에 기술된 알루미늄 합금 생성물은, 항공기 및 철도 분야, 또는 임의의 다른 적합한 분야를 포함하여, 자동차 분야 및 기타 운송 분야에 사용될 수 있다. 예를 들어, 개시된 알루미늄 합금 생성물은 범퍼, 사이드 빔, 루프 빔, 크로스 빔, 필러 보강재(예를 들어, A-필러, B-필러 및 C-필러), 내부 패널, 외부 패널, 측면 패널, 내부 후드, 외부 후드, 또는 트렁크 덮개 패널과 같은, 자동차 구조용 부품을 제조하는 데 사용될 수 있다. 여기서 기술하는 알루미늄 합금 제품 및 방법은 예를 들어 외부 및 내부 패널을 제조하기 위해 항공기 또는 철도차량 제품에 이용할 수 있다.

여기서 기술하는 알루미늄 합금 제품 및 방법은 전자제품에도 이용할 수 있다. 예를 들어, 여기서 기술하는 알루미늄 합금 제품 및 방법은 휴대전화 및 태블릿 컴퓨터를 포함하는 전자장치용 하우징을 제조하는 데 이용할 수 있다. 어떤 예에서, 알루미늄 합금 제품은 휴대전화(예를 들어, 스마트 폰), 태블릿 바닥 샤시, 및 기타 휴대용 전자장치의 외부 케이싱용 하우징을 제조하는 데 이용할 수 있다.

이들 예시적인 실시예는 독자에게 본 명세서에서 논의되는 대체적인 기술요지를 소개하기 위해 제공되며, 개시된 개념의 범위를 제한하도록 의도되지 않는다. 이하의 섹션은 도면을 참조하여 다양한 추가적인 특징 및 실시예를 설명하며, 도면에서 동일한 참조 번호는 동일한 요소를 나타내며, 방향 설명은 예시적인 실시형태를 설명하기 위해 사용되지만, 예시적인 실시형태와 마찬가지로, 본 개시내용을 제한하는 데 사용되어서는 안된다. 본원의 도면에 포함되는 구성요소는 축척에 맞지 않게 도시될 수 있다. 구체적으로, 본 명세서에 예시된 영각은 예시를 위해 과장되었다.

도 1은 본 개시의 소정 양태에 따른 연속 주조 장치(100)를 도시한 측면 개략도이다. 연속 주조 장치(100)는 주조 공동(150)이 사이에 위치되는 상부 벨트 조립체(102) 및 하부 벨트 조립체(104)를 포함한다. 상부 벨트 조립체(102) 및 하부 벨트 조립체(104) 각각은 냉각 벨트(108), 근위 지지부(110), 및 원위 지지부(112)를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 근위 지지부(110)는 냉각 벨트(108)로부터 열을 추출하는 데 사용되는 근위 냉각 패드일 수 있다. 일부 경우에, 원위 지지부(112)는 냉각 벨트(108)로부터 열을 추출하는 데 사용되는 원위 냉각 패드일 수 있다. 근위 지지부(110) 및/또는 원위 지지부(112)가 냉각 패드가 아닌 경우에, 냉각 벨트(108)로부터의 열 추출은 냉각제 노즐, 스프레이 바(spray bar), 또는 임의의 다른 적합한 냉각 요소와 같은 다른 냉각 요소를 사용하여 달성될 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 냉각 패드, 지지부 등에 관한 용어 "근위"는 예를 들어 용융 금속이 주조 공동(150)으로 들어가는 주조 공동(150)의 입구에 또는 그 부근에 위치된 구조체를 지칭할 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 냉각 패드, 지지부 등에 관한 용어 "원위"는 예를 들어 응고된 금속이 주조 공동(150)을 빠져나가는 주조 공동(150)의 출구에 또는 그 부근에 위치된 구조체를 지칭할 수 있다.

도 1이 상부 벨트 조립체(102) 및 하부 벨트 조립체(104) 각각을 위한 단일 근위 지지부(110) 및 단일 원위 지지부(112)를 도시하지만, 다른 개수의 지지부 또는 냉각 패드가 사용될 수 있다. 일부 경우에, 근위 지지부(110) 및/또는 원위 지지부(112)는 각각 2-스테이지 수렴 프로파일을 달성하도록 구성될 수 있는 복수의 지지부 및/또는 냉각 패드를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 추가의 지지부(예컨대, 추가의 냉각 패드)가 근위 지지부(110)와 원위 지지부(112) 사이에 위치되어 수렴 프로파일에 추가의 스테이지를 제공할 수 있는데, 예를 들어 3 스테이지 이상의 수렴 프로파일을 달성할 수 있다.

벨트(108)는 구리, 강, 또는 알루미늄과 같은 임의의 적합한 열-전도성 재료로 제조될 수 있다. 상부 벨트 조립체(102) 및 하부 벨트 조립체(104)의 벨트(108)는 서로 반대 방향으로 회전할 수 있으며, 따라서 주조 공동(150)에서 액체 금속(152)과 접촉하는 벨트(108)의 표면이 하류 방향(154)으로 이동한다. 상부 벨트 조립체(102) 및 하부 벨트 조립체(104)는 필요에 따라 모터 및 다른 장비와 같은 추가의 장비를 추가로 포함할 수 있다.

액체 금속(152)이 노즐(114)을 통해 주조 공동(150)으로 들어갈 수 있다. 주조 공동(150) 내에서, 액체 금속(152)은 상부 벨트 조립체(102) 및 하부 벨트 조립체(104)의 벨트(108)를 통해 열이 추출됨에 따라 응고될 수 있다. 액체 금속(152) 및 응고 액체 금속(152)은 주조 공동 내에서 방향(154)으로 이동한다. 충분한 열이 추출된 후에, 액체 금속(152)은 고체가 되었을 것이고, 연속 주조 물품(106)으로서 주조 공동(150)을 빠져나갈 수 있다. 연속 주조 물품(106)은 출구 온도에서 연속 주조 장치(100)를 빠져나갈 것이다.

주조 공동(150)은 입구(예컨대, 노즐(114)에 있음), 출구(예컨대, 연속 주조 물품(106)이 주조 공동(150)을 빠져나가는 곳), 측부 댐, 상부 벨트 조립체(102), 및 하부 벨트 조립체(104)에 의해 경계설정된다. 더 구체적으로, 상부 및 하부 벨트 조립체(102, 104)의 벨트(108)가 이동 중이기 때문에, 주조 공동(150)의 상부 및 하부는 임의의 특정 시점에 주조 공동(150)의 입구와 출구 사이에 놓인 벨트(108)의 외부 표면(156)에 의해 경계설정된다. 이들 외부 표면(156)의 경로는 예를 들어 그들을 상부 및 하부 벨트 조립체(102, 104) 내로부터(예를 들어, 주조 공동(150)으로부터 벨트(108) 반대편으로부터) 밀어냄으로써 조절될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 근위 지지부(110) 및 원위 지지부(112)는 상부 및 하부 벨트 조립체(102, 104) 각각 내에 위치된다. 근위 지지부(110) 및 원위 지지부(112)는 벨트(108)와 물리적으로 접촉하여 벨트(108)의 경로 및 따라서 벨트(108)의 외부 표면(156)의 경로를 한정할 수 있다. 상부 및 하부 벨트 조립체(102, 104)의 벨트(108)의 외부 표면(156)의 경로는 주조 공동(150)에 대한 수렴 프로파일을 한정한다.

수렴 프로파일은 주조 공동(150)의 길이(예컨대, 방향(154)을 따른 주조 공동(150)의 종방향 거리)를 가로지른 주조 공동(150)의 높이(예컨대, 벨트(108)의 외부 표면(156)들 사이의 거리)의 표현이다. 근위 지지부(110) 및 원위 지지부(112)가 개별적으로 조절가능하기 때문에, 주조 공동의 수렴 프로파일은 높은, 양의 수렴률(예컨대, 큰 높이로부터 더 작은 높이로 신속히 이동함)을 갖는 근위 구역(예컨대, 제1 구역) 및 낮은, 음의 수렴률(예컨대, 제1 높이로부터 약간 더 큰 높이로 천천히 이동함)을 갖는 원위 구역(예컨대, 제2 구역)과 같은 다수의 구역을 가질 수 있다.

일부 경우에, 선택적인 제어기(158)가 예를 들어 주조 공정 전에 그리고/또는 주조 공정 동안에, 근위 지지부(110) 및/또는 원위 지지부(112)의 이동을 제어하기 위해 사용될 수 있다. 제어기(158)는 근위 지지부(110) 및/또는 원위 지지부(112)와 관련된 액추에이터에 결합될 수 있다. 제어기(158)로부터 지지부(110, 112)로의 제어 경로는 명확성을 위해 도 1에 도시되지 않는다. 일부 경우에, 근위 지지부(110) 및 원위 지지부(112) 각각은 제어기(158)에 의해 제어가능하다. 그러나, 일부 경우에, 근위 지지부(110)만이 제어기(158)에 의해 제어가능하고, 원위 지지부(112)는 제 위치에 달리 고정된다(예컨대, 주조 공정 전에). 근위 지지부(110) 및 선택적으로 원위 지지부(112)의 위치를 조절함으로써, 제어기(158)는 주조 공동(150)의 수렴 프로파일을 조절할 수 있다.

일부 경우에, 제어기(158)는 동적 피드백의 유무에 관계없이, 저장된 수렴 프로파일 정보에 기초하여 수렴 프로파일을 조절할 수 있다. 예를 들어, 제어기(158)는 특정 주조 파라미터의 조합을 위해 사전설정된 또는 모델링된 수렴 프로파일 정보를 가질 수 있다. 주조 파라미터의 예는 합금 선택, 생주물 연속 주조 물품 높이, 및 주조 속도를 포함하지만, 다른 주조 파라미터가 사용될 수 있다. 사전설정된 수렴 프로파일 정보는 주조 파라미터 세트에 대해 이전에 생성되어 추후 사용을 위해 저장되었던 수렴 프로파일 정보를 포함할 수 있다. 모델링된 수렴 프로파일 정보는 입력된 주조 파라미터에 기초하여 요구 시 생성되는 수렴 프로파일 정보를 포함할 수 있다. 수렴 프로파일 정보는 수렴 프로파일에 대한(예컨대, 주조 공정 전에 수렴 프로파일을 설정하기 위한) 초기 설정 및 선택적으로 주조 공정 동안 수렴 프로파일에 대한 조절을 위한 하나 이상의 추가 설정을 포함할 수 있다.

일부 경우에, 제어기(158)는 실시간 피드백에 기초하여 수렴 프로파일을 동적으로 변화시킬 수 있다. 피드백은 다양한 센서 및 다른 장비로부터 생성될 수 있다. 예를 들어, 주조 속도와 관련된 피드백이 벨트(108)와 관련된 모터로부터 생성될 수 있다. 일부 경우에, 센서(160)가 제어기(158)에 결합될 수 있다. 센서(160)는 온도 센서 또는 다른 유형의 센서일 수 있다. 센서(160)는 벨트(108)의 온도, 연속 주조 물품(106)의 출구 온도, 및/또는 다른 데이터와 같은, 주조 공정에 관한 실시간 데이터를 제어기(158)에 제공할 수 있다. 센서(160)는 임의의 적합한 위치에, 예를 들어 벨트 조립체(102, 104) 내에 또는 주조 공동(150)의 출구 부근에서 연속 주조 물품(106)에 인접하게 배치될 수 있다.

도 2는 본 개시의 소정 양태에 따른 연속 주조 장치(200)의 주조 공동(250)의 하반부를 도시한 측면 개략도이다. 연속 주조 장치(200)는 도 1의 연속 주조 장치(100)일 수 있다. 연속 주조 장치(200)는 냉각 패드(예컨대, 근위 냉각 패드(210) 및 원위 냉각 패드(212))를 갖는 것으로 도 2에 묘사되지만, 일부 경우에, 연속 주조 장치(200)는 근위 냉각 패드(210) 및 원위 냉각 패드(212) 중 하나 또는 둘 모두에 냉각 패드가 아닌 지지부를 사용할 수 있다.

주조 공동(250)의 저부는 하부 벨트 조립체의 벨트(208)의 외부 표면(256)에 의해 한정될 수 있다. 주조 공동(250)은 주조 방향으로 주조 공동(250)의 중심을 통해 연장되는 중심선(230)을 가질 수 있다. 주조 공동(250)의 중심 평면은 중심선(230) 및 주조 공동(250)의 측방향 폭(예컨대, 도 2에서 볼 때 페이지 내외로의)에 의해 한정될 수 있다.

노즐(예컨대, 도 1의 노즐(114))의 노우즈피스(nosepiece)(216)가 액체 금속(252)을 주조 공동(250) 내로 분배할 수 있다. 액체 금속(252)은 노우즈피스(216)를 빠져나가 주조 공동(250)을 채우기 시작하여 벨트(208)의 외부 표면(256)과 접촉할 수 있다. 메니스커스(meniscus)(262)가 노즐의 노우즈피스(216)와 벨트(208)의 외부 표면(256) 사이에서 액체 금속(252) 내에 형성될 수 있다. 액체 금속(252)이 냉각됨에 따라, 액체 금속(252)은 그가 고체, 연속 주조 물품(206)(예컨대, 금속 스트립)이 될 때까지 응고되기 시작한다. 액체 금속(252)이 벨트(208)와 처음 접촉하는 곳과 액체 금속(252)이 완전히 응고되었거나 차후 응고 수축이 거의 또는 전혀 발생하지 않도록 충분히 응고된 곳 사이에 응고 거리(226)가 존재한다.

액체 금속(252)이 임의의 알아볼 수 있을 정도의 양만큼(예컨대, 1%, 1.1%, 1.2%, 1.3%, 1.4%, 1.5%, 1.6%, 1.7%, 1.8%, 1.9%, 또는 2% 미만의 고체) 응고되기 전에 액체 구역(240)이 존재할 수 있다. 액체 금속(252)이 실질적으로 응고되었거나(예컨대, 적어도 75%, 80%, 85%, 90%, 또는 95%의 고체) 완전히 응고된(예컨대, 적어도 95%, 96%, 97%, 98%, 99%의 고체) 고체 구역(244)이 존재할 수 있다. 응고 구역(242)이 액체 구역(240)과 고체 구역(244) 사이에 존재할 수 있다. 응고 거리(226)는 대략적으로 또는 정확히 응고 구역(242)의 길이일 수 있다. 일부 경우에, 근위 냉각 패드(210)는 응고 구역(242) 내에 존재하고, 원위 냉각 패드(212)는 고체 구역(244) 내에 존재한다.

근위 냉각 패드(210)는 벨트(208)와 접촉할 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 벨트와 접촉하는 냉각 패드에 관하여 사용될 때 용어 "접촉"은 냉각 유체의 층을 통해 벨트와 접촉하는 것을 포함할 수 있다. 근위 냉각 패드(210)는 벨트(208)를 그의 예상되는 이동 경로로부터 변위시키도록 위치될 수 있다. 근위 냉각 패드(210)는 원하는 대로 벨트(208)의 경로를 조절하도록 작동될 수 있다. 원위 냉각 패드(212)가 또한 벨트(208)와 접촉할 수 있고, 또한 벨트(208)를 그의 예상되는 이동 경로로부터 변위시킬 수 있다. 일부 경우에, 원위 냉각 패드(212)는 원하는 대로 벨트(208)의 경로를 조절하도록 작동될 수 있다. 그러한 경우에, 원위 냉각 패드(212)는 근위 냉각 패드(210)에 관하여 도시된 바와 같이, 그의 조절을 제어하기 위한 관련 요소를 포함할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 근위 냉각 패드(210)는 피벗점(218)을 중심으로 고정될 수 있다. 방향(224)으로의 액추에이터(222)의 연장 및/또는 후퇴가 근위 냉각 패드(210)의 영각(220)을 조절할 수 있다. 영각(220)은 근위 냉각 패드(210)의 벨트-접촉 표면과 중심선(230)(예컨대, 일부 경우에 수평선) 사이의 각도일 수 있다. 액추에이터(222)를 연장 또는 후퇴시킴으로써, 근위 냉각 패드(210)에 의한 벨트(208)의 변위로 인해 벨트(208)의 외부 표면(256)의 영각이 조절될 수 있다. 따라서, 근위 냉각 패드(210)가 피벗될 수 있고, 주조 공동(250)의 수렴 프로파일 및 수렴률이 조절될 수 있다. 주조 파라미터(예컨대, 액체 금속(252)의 합금, 주조 속도, 또는 기타)에 기초하여, 근위 냉각 패드(210)의 영각(220)이 응고 구역(242) 내에서 발생하는 응고 수축을 처리하도록 조절될 수 있다. 이러한 응고 수축을 처리하는 것은 응고 금속의 표면이 벨트(208)의 외부 표면(256)과 접촉하여 유지되도록 허용할 수 있다. 일부 경우에, 근위 냉각 패드(210)는 주조 공동(250)에서 또는 그의 상류로부터(예컨대, 노우즈피스(216)의 출구에서 또는 그의 상류로부터) 응고 거리(226)의 끝까지 연장된다. 일부 경우에, 근위 냉각 패드(210)는 응고 거리(226)의 끝의 상류 또는 하류에서 종단될 수 있다.

도 2는 상류 피벗점(218) 및 하류 액추에이터(222)를 갖는 근위 냉각 패드(210)를 도시하지만, 액추에이터(222) 및/또는 피벗점(218)의 임의의 적합한 조합 및 배치가 근위 냉각 패드(210)의 원하는 작동성을 달성하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 근위 냉각 패드(210)는 바람직한 영각(220)을 달성하기 위해 독립적으로 작동하도록 설계된 다수의 액추에이터(222)에 의해 지지될 수 있다.

일부 경우에, 근위 냉각 패드(210)는 종방향으로(예컨대, 주조 방향으로) 추가로 조절가능할 수 있다. 연속 주조 장치(200)의 상반부는 도 2에 도시되고 개시된 바와 같은 하반부와 유사하게 설계될 수 있다. 일부 경우에, 상부 및 하부 냉각 표면에 대한 조절은 대칭적일 수 있다. 그러나, 일부 경우에, 상부 및 하부 냉각 표면에 대한 조절은 중력 및 열 흐름의 비대칭 효과를 처리하기 위해 비대칭적일 수 있다.

본 명세서에 기술된 바와 같이, 원위 냉각 패드(212)는 근위 냉각 패드(210)와 유사하게 고정되거나 조절가능할 수 있다. 근위 냉각 패드(210)는 응고 구역(242) 내에서 발생하는 응고 수축을 처리하도록 조절될 수 있다. 원위 냉각 패드(212)는 연속 주조 물품(206)의 원하는 출구 온도를 생성하는 위치로 고정되거나 조절가능할 수 있다. 하류 가공을 용이하게 하고 냉각 장치 및 가열 장치와 같은 추가 장비의 필요성을 최소화시키기 위해 특정 출구 온도를 달성하는 것이 바람직할 수 있다.

도 3은 본 개시의 소정 양태에 따른 선형 노즐 냉각 패드를 갖는 연속 주조 장치(300)의 주조 공동(350)의 하반부를 도시한 측면 개략도이다. 연속 주조 장치(300)는 도 1의 연속 주조 장치(100)일 수 있다. 연속 주조 장치(300)는 냉각 패드(예컨대, 선형 노즐(310)을 포함하는 근위 냉각 패드 세트(311), 및 원위 냉각 패드(312))를 갖는 것으로 도 3에 묘사되지만, 일부 경우에, 연속 주조 장치(300)는 선형 노즐(310), 근위 냉각 패드 세트(311), 또는 원위 냉각 패드(312) 중 임의의 것 대신에 냉각 패드가 아닌 지지부를 사용할 수 있다.

주조 공동(350)의 저부는 하부 벨트 조립체의 벨트(308)의 외부 표면(356)에 의해 한정될 수 있다. 주조 공동(350)은 주조 방향으로 주조 공동(350)의 중심을 통해 연장되는 중심선(330)을 가질 수 있다. 주조 공동(350)의 중심 평면은 중심선(330) 및 주조 공동(350)의 측방향 폭(예컨대, 도 3에서 볼 때 페이지 내외로의)에 의해 한정될 수 있다.

노즐(예컨대, 도 1의 노즐(114))의 노우즈피스(316)가 액체 금속(352)을 주조 공동(350) 내로 분배할 수 있다. 액체 금속(352)은 노우즈피스(316)를 빠져나가 주조 공동(350)을 채우기 시작하여 벨트(308)의 외부 표면(356)과 접촉할 수 있다. 메니스커스(362)가 노즐의 노우즈피스(316)와 벨트(308)의 외부 표면(356) 사이에서 액체 금속(352) 내에 형성될 수 있다. 액체 금속(352)이 냉각됨에 따라, 액체 금속(352)은 그가 고체, 연속 주조 물품(306)(예컨대, 금속 스트립)이 될 때까지 응고되기 시작한다. 액체 금속(352)이 벨트(308)와 처음 접촉하는 곳과 액체 금속(352)이 완전히 응고되었거나 차후 응고 수축이 거의 또는 전혀 발생하지 않도록 충분히 응고된 곳 사이에 응고 거리(326)가 존재한다.

액체 금속(352)이 임의의 알아볼 수 있을 정도의 양만큼(예컨대, 1%, 1.1%, 1.2%, 1.3%, 1.4%, 1.5%, 1.6%, 1.7%, 1.8%, 1.9%, 또는 2% 미만의 고체) 응고되기 전에 액체 구역(340)이 존재할 수 있다. 액체 금속(352)이 실질적으로 응고되었거나(예컨대, 적어도 75%, 80%, 85%, 90%, 또는 95%의 고체) 완전히 응고된(예컨대, 적어도 95%, 96%, 97%, 98%, 99%의 고체) 고체 구역(344)이 존재할 수 있다. 응고 구역(342)이 액체 구역(340)과 고체 구역(344) 사이에 존재할 수 있다. 응고 거리(326)는 대략적으로 또는 정확히 응고 구역(342)의 길이일 수 있다. 일부 경우에, 근위 냉각 패드 세트(311)는 응고 구역(342) 내에 존재하고, 원위 냉각 패드(312)는 고체 구역(344) 내에 존재한다.

근위 냉각 패드 세트(311)는 벨트(308)와 접촉하는 2개 이상의 근위 냉각 패드를 포함할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 근위 냉각 패드 세트(311)는 선형 노즐(310)인 5개의 냉각 패드를 포함하지만, 다른 개수의 냉각 패드 및 다른 스타일의 냉각 패드가 사용될 수 있다. 선형 노즐(310)은 벨트(308)를 그의 예상되는 이동 경로로부터 변위시키도록 위치될 수 있다. 선형 노즐(310) 각각은 응고 구역(342) 내의 개별 위치에서 원하는 대로 벨트(308)의 경로를 조절하도록 작동될 수 있다. 원위 냉각 패드(312)가 또한 벨트(308)와 접촉할 수 있고, 또한 벨트(308)를 그의 예상되는 이동 경로로부터 변위시킬 수 있다. 일부 경우에, 원위 냉각 패드(312)는 원하는 대로 벨트(308)의 경로를 조절하도록 작동될 수 있다. 그러한 경우에, 원위 냉각 패드(312)는 예를 들어 도 2의 근위 냉각 패드(210)에 관하여 본 명세서에 기술된 바와 같이, 그의 조절을 제어하기 위한 관련 요소를 포함할 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 근위 냉각 패드 세트(311)는 다수의 선형 노즐(310)을 포함한다. 일부 경우에, 선형 노즐(310) 각각은 서로에 대해 고정되고, 전체 근위 냉각 패드 세트(311)가 예를 들어 도 2의 근위 냉각 패드(210)를 작동시키기 위한 장비 및 기술들 중 임의의 것을 사용하여 전체적으로 작동될 수 있다. 일부 경우에, 선형 노즐(310)들 중 일부 또는 선형 노즐(310) 각각은 벨트(308)의 경로를 조절하여 주조 공동(350)의 수렴 프로파일을 조절하도록 개별적으로 조절가능할 수 있다. 선형 노즐(310) 각각은 선형 노즐(310)의 위치, 및 그에 따른 벨트(308)의 이동 경로를 조절할 수 있는 관련 액추에이터(예컨대, 도 2의 액추에이터(222)와 유사함)에 결합될 수 있다. 따라서, 주조 공동(350)의 수렴 프로파일 및 수렴률이 조절될 수 있다. 주조 파라미터(예컨대, 액체 금속(352)의 합금, 주조 속도, 또는 기타)에 기초하여, 선형 노즐(310) 각각의 위치가 응고 구역(342) 내에서 발생하는 응고 수축을 처리하도록 조절될 수 있다. 이러한 응고 수축을 처리하는 것은 응고 금속의 표면이 벨트(308)의 외부 표면(356)과 접촉하여 유지되도록 허용할 수 있다. 단일 근위 냉각 패드에 비해 근위 냉각 패드 세트(311)에 이용가능한 분해능(resolution) 증가했기 때문에, 응고 구역(342)에서의 수렴 프로파일에 여러 상이한 수렴률이 존재할 수 있다. 일부 경우에, 근위 냉각 패드 세트(311)는 주조 공동(350)에서 또는 그의 상류로부터(예컨대, 노우즈피스(316)의 출구에서 또는 그의 상류로부터) 응고 거리(326)의 끝까지 연장된다. 일부 경우에, 근위 냉각 패드 세트(311)는 응고 거리(326)의 끝의 상류 또는 하류에서 종단될 수 있다.

일부 경우에, 선형 노즐(310)은 각각, 일부, 모두가 종방향으로(예컨대, 주조 방향으로) 추가로 조절가능할 수 있다. 연속 주조 장치(300)의 상반부는 도 3에 도시되고 개시된 바와 같은 하반부와 유사하게 설계될 수 있다. 일부 경우에, 주조 공동(350)의 수렴 프로파일은 중심선(330)을 따라 대칭일 수 있다. 그러나, 일부 경우에, 주조 공동(350)의 수렴 프로파일은 중력 및 열 흐름의 비대칭 효과를 처리하기 위해 중심선(330)을 따라 대칭이지 않다.

본 명세서에 기술된 바와 같이, 원위 냉각 패드(312)는 근위 냉각 패드 세트(311)와 유사하게 고정되거나 조절가능할 수 있다. 일부 경우에, 선형 노즐과 같은 2개 이상의 개별 냉각 패드를 포함하는 원위 냉각 패드 세트가 사용될 수 있다. 근위 냉각 패드 세트(311)는 응고 구역(342) 내에서 발생하는 응고 수축을 처리하도록 조절될 수 있다. 원위 냉각 패드(312)는 연속 주조 물품(306)의 원하는 출구 온도를 생성하는 위치로 고정되거나 조절가능할 수 있다. 하류 가공을 용이하게 하고 냉각 장치 및 가열 장치와 같은 추가 장비의 필요성을 최소화시키기 위해 특정 출구 온도를 달성하는 것이 바람직할 수 있다.

도 4는 본 개시의 소정 양태에 따른 영각을 예시한 연속 주조 장치(400)의 주조 공동(450)의 하반부를 도시한 측면 개략도이다. 연속 주조 장치(400)는 각각 도 1, 도 2, 또는 도 3의 연속 주조 장치(100, 200, 또는 300)일 수 있다. 지지부 또는 냉각 패드 및 응고 금속은 예시를 위해 도시되지 않는다.

주조 공동(450)의 저부는 하부 벨트 조립체의 벨트(408)의 외부 표면(456)에 의해 한정될 수 있다. 주조 공동(450)은 주조 방향으로 주조 공동(450)의 중심을 통해 연장되는 중심선(430)을 가질 수 있다. 주조 공동(450)의 중심 평면은 중심선(430) 및 주조 공동(450)의 측방향 폭(예컨대, 도 4에서 볼 때 페이지 내외로의)에 의해 한정될 수 있다.

노즐(예컨대, 도 1의 노즐(114))의 노우즈피스(416)가 액체 금속을 주조 공동(450) 내로 분배할 수 있으며, 이러한 액체 금속은 이어서 주조 공동(450)을 채우고 그가 연속 주조 장치(400)의 출구를 향해 이동함에 따라 응고될 수 있다.

벨트(408)의 이동 경로는 주조 공동(450)의 수렴 프로파일을 변화시키도록 조절될 수 있다. 임의의 적합한 기술이 예를 들어, 예컨대 도 1 내지 도 3을 참조하여 기술된, 벨트(408)를 변위시키기 위한 지지부 또는 냉각 패드의 사용을 통해 벨트(408)의 이동 경로를 조절하는 데 사용될 수 있다. 일부 경우에, 벨트(408)의 이동 경로는 저-마찰 표면 또는 롤링 표면(예컨대, 롤러)과 같은 다른 조절가능 표면을 사용하여 조절될 수 있다.

벨트(408)는 각각의 스테이지가 특정 수렴 프로파일과 관련되는 적어도 2개의 스테이지를 달성하기에 충분히 변위될 수 있다. 제1 스테이지(446)는 응고 액체 금속이 응고 수축을 겪고 있는 동안 사용될 수 있으며, 따라서 도 2의 응고 구역(242)과 정확히 또는 거의 일치할 수 있다. 제2 스테이지(448)는 금속이 실질적으로 또는 완전히 응고된 후에 사용될 수 있으며, 따라서 도 2의 고체 구역(244)과 정확히 또는 거의 일치할 수 있다.

벨트(408)는 제1 수렴률을 달성하기 위해 제1 스테이지(446)에서 변위될 수 있다. 일부 경우에, 수렴률은 제1 스테이지(446) 동안 영각(α)으로 선형이다. 영각(α)은 제1 스테이지(446)에서 중심선(430)과 벨트(408)의 외부 표면(456) 사이의 각도로 정의될 수 있다. 벨트(408)는 제2 수렴률을 달성하기 위해 제2 스테이지(448)에서 변위될 수 있다. 일부 경우에, 수렴률은 제2 스테이지(448) 동안 영각(β)으로 선형이다. 영각(β)은 제2 스테이지(448)에서 중심선(430)과 벨트(408)의 외부 표면(456) 사이의 각도로 정의될 수 있다. 응고 수축을 처리할 때, 영각(α)은 양일 수 있으며, 그에 따라서 제1 스테이지(446)에서의 제1 수렴률은 양이다(예컨대, 주조 공동의 높이가 주조 방향으로 감소함). 일부 경우에, 영각(β)은 음일 수 있으며, 그에 따라서 제2 스테이지(448)에서의 제2 수렴률은 음이다(예컨대, 주조 공동의 높이가 주조 방향으로 증가함). 그러나, 일부 경우에, 도 4에 도시된 바와 같이, 영각(β)은 여전히 양일 수 있지만, 그는 영각(α)보다 작을 수 있다. 냉각 패드 또는 다른 액추에이터 표면은 제1 스테이지(446)에서 원하는 영각(α)을 달성하기 위해 제1 스테이지 피벗점(432)을 중심으로 피벗할 수 있고, 제2 스테이지(448)에서 원하는 영각(β)을 달성하기 위해 제2 스테이지 피벗점(434)을 중심으로 피벗할 수 있다.

일부 경우에, 수렴 프로파일은 2개 초과의 구역을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 구역 내의 수렴 프로파일은 비-선형 프로파일(예컨대, 비-선형 비율)을 포함할 수 있다.

도 5는 본 개시의 소정 양태에 따른 단조 감소하는 수렴 프로파일(500)의 그래픽 묘사이다. 수렴 프로파일(500)은 노우즈피스와 주조 공동의 출구 사이의 주조 공동 높이를 도시한다. 주조 공동 높이는 연속 주조 장치의 냉각 표면들(예컨대, 연속 벨트들) 사이의 거리이다. 선(556)은 도 2의 벨트(208)의 외부 표면(256)과 같은 벨트의 표면을 나타낸다. 제1 스테이지(546) 동안의(예컨대, 응고 수축을 처리하기 위한 응고 동안의) 수렴 프로파일은 제2 스테이지(548) 동안의(예컨대, 응고 후의) 수렴 프로파일과 상이하다.

선(556)은 제1 스테이지(546)에서 제1 비율로 선형으로 감소하고, 제2 스테이지(548)에서 상이한 비율로 추가로 감소한다. 주조 공동 높이의 감소는 벨트가 수렴함에 따라 높이가 감소하기 때문에 양의 수렴률에 해당한다. 주조 공동 높이는 노우즈피스와 주조기 출구 사이에서 단조 감소할 수 있다. 제1 스테이지(546) 동안의 주조 공동 높이의 감소율은 제2 스테이지(548) 동안의 감소율보다 클 수 있다.

도 6은 본 개시의 소정 양태에 따른 일정한 제2 스테이지(648)를 포함하는 수렴 프로파일(600)의 그래픽 묘사이다. 수렴 프로파일(600)은 노우즈피스와 주조 공동의 출구 사이의 주조 공동 높이를 도시한다. 주조 공동 높이는 연속 주조 장치의 냉각 표면들(예컨대, 연속 벨트들) 사이의 거리이다. 선(656)은 도 2의 벨트(208)의 외부 표면(256)과 같은 벨트의 표면을 나타낸다. 제1 스테이지(646) 동안의(예컨대, 응고 수축을 처리하기 위한 응고 동안의) 수렴 프로파일은 제2 스테이지(648) 동안의(예컨대, 응고 후의) 수렴 프로파일과 상이하다.

선(656)은 제1 스테이지(646)에서 제1 비율로 선형으로 감소한 다음에, 제2 스테이지(648) 동안 일정하게 유지된다. 주조 공동 높이의 감소는 벨트가 수렴함에 따라 높이가 감소하기 때문에 양의 수렴률에 해당한다. 주조 공동 높이는 제1 스테이지(646) 동안 단조 감소한 다음에 제2 스테이지(648) 전체에 걸쳐 일정하게 유지될 수 있다.

도 7은 본 개시의 소정 양태에 따른 다중-부분 제1 스테이지(746)를 포함하는 수렴 프로파일(700)의 그래픽 묘사이다. 수렴 프로파일(700)은 노우즈피스와 주조 공동의 출구 사이의 주조 공동 높이를 도시한다. 주조 공동 높이는 연속 주조 장치의 냉각 표면들(예컨대, 연속 벨트들) 사이의 거리이다. 선(756)은 도 2의 벨트(208)의 외부 표면(256)과 같은 벨트의 표면을 나타낸다. 제1 스테이지(746) 동안의(예컨대, 응고 수축을 처리하기 위한 응고 동안의) 수렴 프로파일은 제2 스테이지(748) 동안의(예컨대, 응고 후의) 수렴 프로파일과 상이하다.

선(756)은 제2 스테이지(748)에서 추가로 감소하기 전에 제1 스테이지(746)에서 다수의, 상이한 비율로 감소한다. 주조 공동 높이의 감소는 벨트가 수렴함에 따라 높이가 감소하기 때문에 양의 수렴률에 해당한다. 수렴 프로파일(700)은 다수의 근위 냉각 패드 또는 예를 들어 도 3을 참조하여 기술된 근위 냉각 패드 세트를 사용하여 달성될 수 있다. 주조 공동 높이의 감소율은 제1 스테이지(746) 내의 각각의 종방향 위치에서 발생하는 응고 수축의 양에 따라 변할 수 있다. 제2 스테이지(748) 동안의 주조 공동 높이는 필요에 따라 조절될 수 있는데, 예를 들어 선형 비율로 감소할 수 있다.

도 8은 본 개시의 소정 양태에 따른 비-선형 제1 스테이지(846) 및 증가하는 제2 스테이지(848)를 도시한 수렴 프로파일(800)의 그래픽 묘사이다. 수렴 프로파일(800)은 노우즈피스와 주조 공동의 출구 사이의 주조 공동 높이를 도시한다. 주조 공동 높이는 연속 주조 장치의 냉각 표면들(예컨대, 연속 벨트들) 사이의 거리이다. 선(856)은 도 2의 벨트(208)의 외부 표면(256)과 같은 벨트의 표면을 나타낸다. 제1 스테이지(846) 동안의(예컨대, 응고 수축을 처리하기 위한 응고 동안의) 수렴 프로파일은 제2 스테이지(848) 동안의(예컨대, 응고 후의) 수렴 프로파일과 상이하다.

선(856)은 제2 스테이지(848)에서 증가하기 전에 제1 스테이지(846)에서 점진적으로 감소하는 비율로 감소한다. 주조 공동 높이의 감소는 벨트가 수렴함에 따라 높이가 감소하기 때문에 양의 수렴률에 해당한다. 주조 공동 높이의 증가는 벨트가 발산함에 따라 높이가 증가하기 때문에 음의 수렴률에 해당한다. 제1 스테이지(846)에서의 수렴 프로파일(800)은 다수의 근위 냉각 패드 또는 예를 들어 도 3을 참조하여 기술된 근위 냉각 패드 세트를 사용하여 달성될 수 있다. 일부 경우에, 제1 스테이지(846)에서의 수렴 프로파일(800)은 벨트의 내부 표면에 노출된 비-선형 표면을 갖는 하나 이상의 근위 냉각 패드를 사용하여 달성될 수 있다. 예를 들어, 냉각 패드는 원하는 수렴 프로파일을 달성하도록 형상화될 수 있다. 그러한 냉각 패드는 필요에 따라 수렴 프로파일을 조절하도록 추가로 작동될 수 있다.

도 8에 도시된 바와 같이, 주조 공동의 높이는 제2 스테이지(848) 동안 증가할 수 있다. 제2 스테이지(848) 동안의 이러한 유형의 음의 수렴(예컨대, 주조 공동 높이의 증가)은 각각 도 5, 도 6, 도 7의 수렴 프로파일(500, 600, 700)과 같은, 본 명세서에 개시된 다른 수렴 프로파일들 중 임의의 것에 사용될 수 있다. 일부 경우에, 이러한 유형의 음의 수렴은 연속 주조 물품이 연속 주조 장치를 빠져나감에 따라 연속 주조 물품의 바람직한 출구 온도를 달성하기 위해 사용될 수 있다.

도 9는 본 개시의 소정 양태에 따른 다수의 수렴 스테이지를 갖는 연속 주조 장치를 조절하기 위한 공정(900)을 도시한 흐름도이다. 본 공정(900)은 도 1의 연속 주조 장치(100), 또는 임의의 적합한 연속 주조 장치를 조절하는 데 사용될 수 있다.

선택적인 블록(902)에서, 하나 이상의 주조 파라미터가 제어기에 제공된다. 제어기는 프로세서, 마이크로프로세서, 비례-적분-미분 제어기, 비례 제어기 등과 같은, 본 명세서에 기술된 바와 같이, 액추에이터를 제어하기 위한 임의의 적합한 장치일 수 있다. 제어기에 의해 수행가능한 동작을 수행하기 위한 명령뿐만 아니라 또한 제어기에 액세스가능한 임의의 데이터(예컨대, 저장된 수렴 프로파일)는, 로컬 및/또는 네트워크 액세스가능 스토리지를 제한 없이 포함할 수 있고/있거나 디스크 드라이브, 드라이브 어레이, 광학 저장 장치, 프로그램가능, 플래시-업데이트가능 등일 수 있는, 랜덤 액세스 메모리("RAM") 및/또는 판독 전용 메모리("ROM")와 같은 솔리드-스테이트 저장 장치를 제한 없이 포함할 수 있는 하나 이상의 비-일시적 기계-판독가능 저장 매체 또는 저장 장치 상에 저장될 수 있다.

블록(904)에서, 주조 공동의 원하는 수렴 프로파일이 결정될 수 있다. 원하는 수렴 프로파일을 결정하는 단계는 블록(902)에서 제공된 주조 파라미터(들)를 사용하여 사전설정된 수렴 프로파일을 검색하는 단계를 포함할 수 있다. 원하는 수렴 프로파일을 결정하는 단계는 블록(902)에서 제공된 주조 파라미터(들)를 사용하여 원하는 수렴 프로파일을 계산, 모델링, 또는 추정하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 원하는 수렴 프로파일을 결정하는 단계는 공정(900)과 관련된 연속 주조 장치와 함께 사용하기에 일반적으로 허용가능한 일반적인, 사전설정된 수렴 프로파일로부터 시작하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 원하는 수렴 프로파일을 결정하는 단계는 예를 들어 제어기에 결합된 하나 이상의 센서를 통해, 연속 주조 장치 또는 연속 주조 장치에 공급될 용융 금속과 관련된 현재 데이터에 액세스하는 단계를 포함할 수 있다.

블록(906)에서, 연속 주조 장치의 냉각 표면이 응고 구역에서 원하는 수렴 프로파일을 달성하도록 조절된다. 블록(906)은 도 1의 근위 지지부(110)와 같은 근위 지지부 또는 근위 냉각 패드를 조절하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 근위 지지부 또는 근위 냉각 패드를 조절하는 단계는 도 3의 근위 냉각 패드 세트(311)의 적어도 하나의 선형 노즐(328)과 같은 근위 냉각 패드 세트 중 적어도 하나를 조절하는 단계를 포함할 수 있다. 블록(906)에서 수행된 조절은 응고 수축에도 불구하고, 주조 공동 내의 응고 금속과 연속 주조 장치의 냉각 표면 사이의 연속적인 접촉을 달성하기에 적합한 주조 공동의 수렴 프로파일을 생성할 수 있다.

선택적인 블록(908)에서, 연속 주조 장치의 냉각 표면이 고체 구역의 적어도 일부분에서 원하는 수렴 프로파일을 달성하도록 조절된다. 블록(908)은 도 1의 원위 지지부(112)와 같은 원위 지지부 또는 원위 냉각 패드를 조절하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 원위 지지부 또는 원위 냉각 패드를 조절하는 단계는 원위 냉각 패드 세트 중 적어도 하나를 조절하는 단계를 포함할 수 있다. 블록(908)에서 수행된 조절은 연속 주조 장치를 빠져나가는 연속 주조 물품의 바람직한 출구 온도를 달성하기에 적합한 주조 공동의 수렴 프로파일을 생성할 수 있다. 일부 경우에, 블록(908)에서 필요한 조절의 양은 블록(906)에서 이루어진 조절에 의존할 수 있다. 블록(908)에서의 조절은 블록(906)에서의 조절에 대해 동시에 또는 순차적으로 행해질 수 있다.

선택적인 블록(910)에서, 센서 데이터가 제어기에 의해 수신되고 원하는 수렴 프로파일에 대한 조절을 결정하기 위해 사용될 수 있다. 결정된 조절은 이어서 주조 공동의 수렴 프로파일을 조절하기 위해 블록(906) 및/또는 블록(908) 내에 제공될 수 있다. 일부 경우에, 블록(910)에서 수신된 센서 데이터는 주조 공동, 냉각 조립체(예컨대, 냉각 표면), 및 연속 주조 물품이 연속 주조 장치를 빠져나갈 때의 연속 주조 물품 중 적어도 하나와 관련된 온도 데이터이다.

일부 경우에, 주조 공동 또는 냉각 표면의 온도와 관련된 센서 데이터, 또는 연속 주조 물품의 표면 품질과 관련된 센서 데이터가 응고 구역에서 수렴 프로파일을 조절하는 데 사용될 수 있는 한편, 연속 주조 물품이 연속 주조 장치를 빠져나갈 때의 연속 주조 물품의 온도와 관련된 센서 데이터가 고체 구역의 적어도 일부분에서 수렴 프로파일을 조절하는 데 사용될 수 있다.

일부 경우에, 수렴은 근위 냉각 패드 및/또는 원위 냉각 패드(들)에, 그 부근에, 또는 그 내에 장착된 열전대의 어레이를 사용하여 열속 프로파일을 측정함으로써 간접적으로 모니터링될 수 있다. 열전대의 어레이는 연속 주조 장치의 폭 및 연속 주조 장치의 종방향 길이에 걸쳐 배열되는 복수의 열전대를 포함할 수 있다. 열속 프로파일은 벨트가 응고 금속과 접촉이 끊길 때 상당히 떨어질 수 있다. 냉각 표면과의 개선된 접촉이 더 매끄러운 열속 프로파일로 나타날 수 있다. 따라서, 열전대의 어레이로부터의 피드백이 근위 냉각 패드 및 선택적으로 임의의 원위 냉각 패드를 조절하기 위한 피드백을 제공하는 데 사용될 수 있다.

도시된 실시형태를 포함하는 실시형태에 대한 전술한 설명은 예시 및 설명의 목적으로만 주어진 것이며 포괄적이거나 혹은 개시된 정확한 형태를 제한하지는 않는다. 이에 대한 많은 수정, 변경, 및 사용이 당업자에게는 자명할 것이다.

아래에 사용된 바와 같이, 일련의 실시예에 대한 어떠한 참조도 그 실시예 각각에 대해 개별적인 참조로 이해되어야 한다(예를 들어, "실시예 1-4"는 "실시예 1, 2, 3, 또는 4"로 이해되어야 함).

실시예 1은 금속 주조 시스템으로서, 사이에 주조 공동을 한정하는 한 쌍의 대향 냉각 조립체들로서, 주조 공동은 근위 단부와 원위 단부 사이에서 종방향으로 연장되는, 상기 한 쌍의 대향 냉각 조립체들; 및 상기 주조 공동 내에 용융 금속을 공급하기 위해 상기 주조 공동의 근위 단부에 위치되는 노즐로서, 상기 한 쌍의 대향 냉각 조립체들 각각은 상기 용융 금속이 상기 주조 공동의 상기 원위 단부를 향해 이동함에 따라 상기 주조 공동 내의 상기 용융 금속으로부터 열을 추출하여 상기 용융 금속을 응고시키기 위해 열 전도성 재료로 제조되는 냉각 표면을 포함하는, 상기 노즐을 포함하고, 한 쌍의 대향 냉각 조립체들 각각은: 냉각 표면을 변위시키기 위해 주조 공동으로부터 냉각 표면에 대향하여 위치되는 적어도 하나의 근위 냉각 패드로서, 적어도 하나의 근위 냉각 패드는 종방향으로 주조 공동의 근위 단부에 인접하게 위치되고, 적어도 하나의 근위 냉각 패드는 주조 공동의 근위 구역에서 주조 공동의 수렴 프로파일을 조절하도록 이동가능한, 상기 적어도 하나의 근위 냉각 패드; 및 냉각 표면을 변위시키기 위해 주조 공동으로부터 냉각 표면에 대향하여 위치되는 적어도 하나의 원위 냉각 패드로서, 적어도 하나의 원위 냉각 패드는 종방향으로 적어도 하나의 근위 냉각 패드와 주조 공동의 원위 단부 사이에 위치되는, 상기 적어도 하나의 원위 냉각 패드를 포함하는, 금속 주조 시스템이다.

실시예 2는 실시예 1의 금속 주조 시스템으로서, 적어도 하나의 원위 냉각 패드는 주조 공동의 근위 구역과 원위 단부 사이의 주조 공동의 원위 구역에서 주조 공동의 수렴 프로파일을 조절하도록 이동가능한, 금속 주조 시스템이다.

실시예 3은 실시예 1 또는 실시예 2의 금속 주조 시스템으로서, 적어도 하나의 근위 냉각 패드는 주조 공동의 수렴 프로파일을 조절하도록 피벗가능한, 금속 주조 시스템이다.

실시예 4는 실시예 1 내지 실시예 3의 금속 주조 시스템으로서, 적어도 하나의 근위 냉각 패드는 복수의 근위 냉각 패드를 포함하고, 복수의 근위 냉각 패드 각각은 주조 공동의 수렴 프로파일을 조절하도록 개별적으로 조절가능한, 금속 주조 시스템이다.

실시예 5는 실시예 1 내지 실시예 4의 금속 주조 시스템으로서, 적어도 하나의 근위 냉각 패드는 주조 공정 동안 주조 공동의 수렴 프로파일을 조절하기 위한 적어도 하나의 액추에이터에 결합되는, 금속 주조 시스템이다.

실시예 6은 실시예 1 내지 실시예 5의 금속 주조 시스템으로서, 적어도 하나의 근위 냉각 패드는 냉각 표면의 폭을 가로질러 측방향으로 연장되는 복수의 선형 노즐을 포함하는, 금속 주조 시스템이다.

실시예 7은 실시예 1 내지 실시예 6의 금속 주조 시스템으로서, 냉각 표면 각각은 연속 금속 벨트인, 금속 주조 시스템이다.

실시예 8은 실시예 1 내지 실시예 7의 금속 주조 시스템으로서, 적어도 하나의 원위 냉각 패드는 적어도 용융 금속이 응고된 거리만큼 주조 공동의 근위 단부로부터 종방향으로 이격되는, 금속 주조 시스템이다.

실시예 9는 연속 주조 장치로서, 사이에 주조 공동을 한정하는 한 쌍의 대향 냉각 조립체들로서, 주조 공동은 용융 금속을 수용하기 위한 근위 단부와 응고된 금속을 산출하기 위한 원위 단부 사이에서 종방향으로 연장되는, 한 쌍의 대향 냉각 조립체들을 포함하고, 냉각 조립체 각각은 용융 금속으로부터 열을 추출하여 응고된 금속을 형성하기 위해 열 전도성 재료로 제조되는 냉각 표면을 포함하며, 냉각 조립체 각각은: 냉각 표면을 변위시키기 위해 주조 공동으로부터 냉각 표면에 대향하여 위치되는 적어도 하나의 근위 지지부로서, 적어도 하나의 근위 지지부는 종방향으로 주조 공동의 근위 단부에 인접하게 위치되고, 적어도 하나의 근위 지지부는 주조 공동의 근위 구역에서 주조 공동의 수렴 프로파일을 조절하도록 이동가능한, 상기 적어도 하나의 근위 지지부; 및 냉각 표면을 변위시키기 위해 주조 공동으로부터 냉각 표면에 대향하여 위치되는 적어도 하나의 원위 지지부로서, 적어도 하나의 원위 지지부는 종방향으로 적어도 하나의 근위 지지부와 주조 공동의 원위 단부 사이에 위치되는, 상기 적어도 하나의 원위 지지부를 포함하는, 연속 주조 장치이다.

실시예 10은 실시예 9의 연속 주조 장치로서, 적어도 하나의 원위 지지부는 주조 공동의 근위 구역과 원위 단부 사이의 주조 공동의 원위 구역에서 주조 공동의 수렴 프로파일을 조절하도록 이동가능한, 연속 주조 장치이다.

실시예 11은 실시예 9 또는 실시예 10의 연속 주조 장치로서, 적어도 하나의 근위 지지부는 주조 공동의 수렴 프로파일을 조절하도록 피벗가능한, 연속 주조 장치이다.

실시예 12는 실시예 9 내지 실시예 11의 연속 주조 장치로서, 적어도 하나의 근위 지지부는 복수의 근위 지지부를 포함하고, 복수의 근위 지지부 각각은 주조 공동의 수렴 프로파일을 조절하도록 개별적으로 조절가능한, 연속 주조 장치이다.

실시예 13은 실시예 9 내지 실시예 12의 연속 주조 장치로서, 적어도 하나의 근위 지지부는 주조 공정 동안 주조 공동의 수렴 프로파일을 조절하기 위한 적어도 하나의 액추에이터에 결합되는, 연속 주조 장치이다.

실시예 14는 실시예 9 내지 실시예 13의 연속 주조 장치로서, 적어도 하나의 근위 지지부 및 적어도 하나의 원위 지지부 중 적어도 하나는 냉각 표면으로부터 열을 추출하기 위한 냉각 패드를 포함하는, 연속 주조 장치이다.

실시예 15는 실시예 9 내지 실시예 14의 연속 주조 장치로서, 냉각 표면 각각은 연속 금속 벨트인, 연속 주조 장치이다.

실시예 16은 연속 주조 방법으로서, 주조 공동의 근위 단부에서 한 쌍의 대향 냉각 조립체들 사이의 주조 공동에 용융 금속을 제공하는 단계; 용융 금속으로부터 열을 추출하여 용융 금속을 주조 공동의 원위 단부에서 빠져나가는 응고된 금속으로 응고시키는 단계; 근위 영역에서 주조 공동의 수렴 프로파일을 조절하는 단계로서, 근위 영역은 주조 공동의 근위 단부에 인접한, 단계; 및 원위 영역에서 주조 공동의 수렴 프로파일을 조절하는 단계로서, 원위 영역은 근위 영역과 주조 공동의 원위 단부 사이에 위치되는, 단계를 포함하는, 연속 주조 방법이다.

실시예 17은 실시예 16의 방법으로서, 근위 영역에서 주조 공동의 수렴 프로파일을 조절하는 단계는, 한 쌍의 대향 냉각 조립체들 각각에 대해, 냉각 조립체의 냉각 표면의 근위 영각을 조절하는 단계를 포함하고, 근위 영각은 근위 영역에서 주조 공동의 중심선에 대한 냉각 표면의 배향을 정의하며; 원위 영역에서 주조 공동의 수렴 프로파일을 조절하는 단계는, 한 쌍의 대향 냉각 조립체들 각각에 대해, 냉각 조립체의 냉각 표면의 원위 영각을 조절하는 단계를 포함하고, 원위 영각은 원위 영역에서 주조 공동의 중심선에 대한 냉각 표면의 배향을 정의하는, 방법이다.

실시예 18은 실시예 16 또는 실시예 17의 방법으로서, 근위 영역에서 주조 공동의 수렴 프로파일을 조절하는 단계는, 한 쌍의 대향 냉각 조립체들 각각에 대해, 적어도 하나의 근위 지지부를 이동시키는 단계를 포함하고, 적어도 하나의 근위 지지부를 이동시키는 단계는 근위 영역에서 주조 공동의 수렴 프로파일을 조절하도록 냉각 조립체의 냉각 표면을 변위시키며; 원위 영역에서 주조 공동의 수렴 프로파일을 조절하는 단계는, 한 쌍의 대향 냉각 조립체들 각각에 대해, 적어도 하나의 원위 지지부를 이동시키는 단계를 포함하고, 적어도 하나의 원위 지지부를 이동시키는 단계는 원위 영역에서 주조 공동의 수렴 프로파일을 조절하도록 냉각 조립체의 냉각 표면을 변위시키는, 방법이다.

실시예 19는 실시예 16 내지 실시예 18의 방법으로서, 원하는 주조 프로파일을 결정하는 단계를 추가로 포함하고, 원하는 주조 프로파일을 결정하는 단계는 적어도 하나의 주조 파라미터에 기초하며, 근위 영역에서 주조 공동의 수렴 프로파일을 조절하는 단계는 원하는 주조 프로파일을 사용하는 단계를 포함하는, 방법이다.

실시예 20은 실시예 16 내지 실시예 19의 방법으로서, 근위 영역에서 주조 공동의 수렴 프로파일을 조절하는 단계는 주조 공정 동안 행해지는, 방법이다.

실시예 21은 실시예 1 내지 실시예 20의 시스템, 장치, 또는 방법으로서, 용융 금속은 알루미늄 합금인, 시스템, 장치, 또는 방법이다.

실시예 22는 실시예 1 내지 실시예 20의 시스템, 장치, 또는 방법으로서, 용융 금속은 8 중량% 이상의 마그네슘 함량을 갖는 알루미늄 합금인, 시스템, 장치, 또는 방법이다. 일부 경우에, 마그네슘 함량은 8.5 중량% 이상이다. 일부 경우에, 마그네슘 함량은 9 중량% 이상이다. 일부 경우에, 마그네슘 함량은 9.6 중량% 이상이다.

실시예 23은 실시예 16 내지 실시예 22의 방법에 따라 제조되는 연속 주조 물품이다.

Claims

연속 주조 장치로서,
사이에 주조 공동을 한정하는 한 쌍의 대향 냉각 조립체들로서, 상기 주조 공동은 용융 금속을 수용하기 위한 근위 단부와 응고된 금속을 산출하기 위한 원위 단부 사이에서 종방향으로 연장되고, 상기 한 쌍의 대향 냉각 조립체들 각각은 상기 용융 금속으로부터 열을 추출하여 상기 응고된 금속을 형성하기 위해 열 전도성 재료로 제조되는 냉각 표면을 포함하며, 상기 한 쌍의 대향 냉각 조립체들 각각은:
상기 냉각 표면을 변위시키기 위해 상기 주조 공동으로부터 상기 냉각 표면에 대향하여 위치되는 적어도 하나의 근위 지지부로서, 상기 적어도 하나의 근위 지지부는 종방향으로 상기 주조 공동의 상기 근위 단부에 인접하게 위치되고, 상기 적어도 하나의 근위 지지부는 상기 주조 공동의 근위 구역에서 상기 주조 공동의 수렴 프로파일을 조절하도록 이동가능한, 상기 적어도 하나의 근위 지지부; 및
상기 냉각 표면을 변위시키기 위해 상기 주조 공동으로부터 상기 냉각 표면에 대향하여 위치되는 적어도 하나의 원위 지지부로서, 상기 적어도 하나의 원위 지지부는 종방향으로 상기 적어도 하나의 근위 지지부와 상기 주조 공동의 상기 원위 단부 사이에 위치되는, 상기 적어도 하나의 원위 지지부를 포함하는, 상기 한 쌍의 대향 냉각 조립체들을 포함하는, 연속 주조 장치.
제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 원위 지지부는 상기 주조 공동의 상기 근위 구역과 원위 단부 사이의 상기 주조 공동의 원위 구역에서 상기 주조 공동의 수렴 프로파일을 조절하도록 이동가능한, 연속 주조 장치.
제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 근위 지지부는 상기 주조 공동의 상기 수렴 프로파일을 조절하도록 피벗가능한, 연속 주조 장치.
제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 근위 지지부는 복수의 근위 지지부를 포함하고, 상기 복수의 근위 지지부 각각은 상기 주조 공동의 상기 수렴 프로파일을 조절하도록 개별적으로 조절가능한, 연속 주조 장치.
제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 근위 지지부는 주조 공정 동안 상기 주조 공동의 상기 수렴 프로파일을 조절하기 위한 적어도 하나의 액추에이터에 결합되는, 연속 주조 장치.
제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 근위 지지부 및 상기 적어도 하나의 원위 지지부 중 적어도 하나는 상기 냉각 표면으로부터 열을 추출하기 위한 냉각 패드를 포함하는, 연속 주조 장치.
제1항에 있어서, 상기 냉각 표면 각각은 연속 금속 벨트인, 연속 주조 장치.
금속 주조 시스템으로서,
사이에 주조 공동을 한정하는 한 쌍의 대향 냉각 조립체들로서, 상기 주조 공동은 근위 단부와 원위 단부 사이에서 종방향으로 연장되는, 상기 한 쌍의 대향 냉각 조립체들; 및
상기 주조 공동 내에 용융 금속을 공급하기 위해 상기 주조 공동의 근위 단부에 위치되는 노즐로서, 상기 한 쌍의 대향 냉각 조립체들 각각은 상기 용융 금속이 상기 주조 공동의 상기 원위 단부를 향해 이동함에 따라 상기 주조 공동 내의 상기 용융 금속으로부터 열을 추출하여 상기 용융 금속을 응고시키기 위해 열 전도성 재료로 제조되는 냉각 표면을 포함하는, 상기 노즐을 포함하고,
상기 한 쌍의 대향 냉각 조립체들 각각은:
상기 냉각 표면을 변위시키기 위해 상기 주조 공동으로부터 상기 냉각 표면에 대향하여 위치되는 적어도 하나의 근위 냉각 패드로서, 상기 적어도 하나의 근위 냉각 패드는 종방향으로 상기 주조 공동의 상기 근위 단부에 인접하게 위치되고, 상기 적어도 하나의 근위 냉각 패드는 상기 주조 공동의 근위 구역에서 상기 주조 공동의 수렴 프로파일을 조절하도록 이동가능한, 상기 적어도 하나의 근위 냉각 패드; 및
상기 냉각 표면을 변위시키기 위해 상기 주조 공동으로부터 상기 냉각 표면에 대향하여 위치되는 적어도 하나의 원위 냉각 패드로서, 상기 적어도 하나의 원위 냉각 패드는 종방향으로 상기 적어도 하나의 근위 냉각 패드와 상기 주조 공동의 상기 원위 단부 사이에 위치되는, 상기 적어도 하나의 원위 냉각 패드를 포함하는, 금속 주조 시스템.
제8항에 있어서, 상기 적어도 하나의 원위 냉각 패드는 상기 근위 구역과 상기 주조 공동의 원위 단부 사이의 상기 주조 공동의 원위 구역에서 상기 주조 공동의 수렴 프로파일을 조절하도록 이동가능한, 금속 주조 시스템.
제8항에 있어서, 상기 적어도 하나의 근위 냉각 패드는 상기 주조 공동의 상기 수렴 프로파일을 조절하도록 피벗가능한, 금속 주조 시스템.
제8항에 있어서, 상기 적어도 하나의 근위 냉각 패드는 복수의 근위 냉각 패드를 포함하고, 상기 복수의 근위 냉각 패드 각각은 상기 주조 공동의 상기 수렴 프로파일을 조절하도록 개별적으로 조절가능한, 금속 주조 시스템.
제8항에 있어서, 상기 적어도 하나의 근위 냉각 패드는 주조 공정 동안 상기 주조 공동의 상기 수렴 프로파일을 조절하기 위한 적어도 하나의 액추에이터에 결합되는, 금속 주조 시스템.
제8항에 있어서, 상기 적어도 하나의 근위 냉각 패드는 상기 냉각 표면의 폭을 가로질러 측방향으로 연장되는 복수의 선형 노즐을 포함하는, 금속 주조 시스템.
제8항에 있어서, 상기 냉각 표면 각각은 연속 금속 벨트인, 금속 주조 시스템.
제8항에 있어서, 상기 적어도 하나의 원위 냉각 패드는 적어도 상기 용융 금속이 응고된 거리만큼 상기 주조 공동의 상기 근위 단부로부터 종방향으로 이격되는, 금속 주조 시스템.
연속 주조 방법으로서,
주조 공동의 근위 단부에서 한 쌍의 대향 냉각 조립체들 사이의 상기 주조 공동에 용융 금속을 제공하는 단계;
상기 용융 금속으로부터 열을 추출하여 상기 용융 금속을 상기 주조 공동의 원위 단부에서 빠져나가는 응고된 금속으로 응고시키는 단계;
근위 영역에서 상기 주조 공동의 수렴 프로파일을 조절하는 단계로서, 상기 근위 영역은 상기 주조 공동의 상기 근위 단부에 인접한, 단계; 및
원위 영역에서 상기 주조 공동의 상기 수렴 프로파일을 조절하는 단계로서, 상기 원위 영역은 상기 근위 영역과 상기 주조 공동의 원위 단부 사이에 위치되는, 단계를 포함하는, 방법.
제16항에 있어서,
상기 근위 영역에서 상기 주조 공동의 상기 수렴 프로파일을 조절하는 단계는, 상기 한 쌍의 대향 냉각 조립체들 각각에 대해, 상기 냉각 조립체의 냉각 표면의 근위 영각을 조절하는 단계를 포함하고, 상기 근위 영각은 상기 근위 영역에서 상기 주조 공동의 중심선에 대한 상기 냉각 표면의 배향을 정의하며;
상기 원위 영역에서 상기 주조 공동의 상기 수렴 프로파일을 조절하는 단계는, 상기 한 쌍의 대향 냉각 조립체들 각각에 대해, 상기 냉각 조립체의 상기 냉각 표면의 원위 영각을 조절하는 단계를 포함하고, 상기 원위 영각은 상기 원위 영역에서 상기 주조 공동의 중심선에 대한 상기 냉각 표면의 배향을 정의하는, 방법.
제16항에 있어서,
상기 근위 영역에서 상기 주조 공동의 상기 수렴 프로파일을 조절하는 단계는, 상기 한 쌍의 대향 냉각 조립체들 각각에 대해, 적어도 하나의 근위 지지부를 이동시키는 단계를 포함하고, 상기 적어도 하나의 근위 지지부를 이동시키는 단계는 상기 근위 영역에서 상기 주조 공동의 상기 수렴 프로파일을 조절하도록 상기 냉각 조립체의 냉각 표면을 변위시키며;
상기 원위 영역에서 상기 주조 공동의 상기 수렴 프로파일을 조절하는 단계는, 상기 한 쌍의 대향 냉각 조립체들 각각에 대해, 적어도 하나의 원위 지지부를 이동시키는 단계를 포함하고, 상기 적어도 하나의 원위 지지부를 이동시키는 단계는 상기 원위 영역에서 상기 주조 공동의 상기 수렴 프로파일을 조절하도록 상기 냉각 조립체의 상기 냉각 표면을 변위시키는, 방법.
제16항에 있어서, 원하는 주조 프로파일을 결정하는 단계를 추가로 포함하고, 상기 원하는 주조 프로파일을 결정하는 단계는 적어도 하나의 주조 파라미터에 기초하며, 상기 근위 영역에서 상기 주조 공동의 상기 수렴 프로파일을 조절하는 단계는 상기 원하는 주조 프로파일을 사용하는 단계를 포함하는, 방법.
제16항에 있어서, 상기 근위 영역에서 상기 주조 공동의 상기 수렴 프로파일을 조절하는 단계는 주조 공정 동안 행해지는, 방법.