KR20200090241A - 주조 장치 및 주조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 주조 제품(35)의 연속 또는 반-연속 주조를 위한 주조 장치(10)로서, 액체 금속(20)을 공급하기 위한 저장조(15)로서, 액체 금속(20)은 액체 알루미늄 또는 알루미늄 합금이며 그리고 주조 제품(35)은 알루미늄 또는 알루미늄 합금 제품인 것인, 저장조(15), 액체 금속(20)을 적어도 일시적으로 유지하기 위한 그리고 액체 금속(20)을 주조 제품(35)으로 적어도 부분적으로 고화시키기 위한 몰드 캐비티(30)를 구비하는 직접 냉각 주조 몰드(25)로서, 액체 금속(20)을 위한 유동 경로(55)가 상기 저장조(15)와 상기 몰드 캐비티(30) 사이에 한정되며, 그리고 주조 장치(10)는, 액체 금속(20)이 중력(g)에 의해 상기 유동 경로(55)를 따라 상기 저장조(15)로부터 상기 몰드 캐비티(30) 내로 유동하려는 경향을 갖고, 액체 금속(20)이 상기 몰드(25)의 제1 수직 위쪽 측부(26)를 통해 상기 몰드 캐비티(30)에 진입하며, 그리고 주조 제품(35)이 상기 몰드(25)의 제2 수직 아래쪽 측부(27)를 통해 상기 몰드(25)에서 배출되도록, 구성되는 것인, 직접 냉각 주조 몰드(25), 및 상기 저장조(15)와 상기 몰드 캐비티(30) 사이의 상기 유동 경로(55) 상에 배치되는 펌프(60)로서, 상기 펌프(60)는, 상기 저장조(15)로부터 상기 몰드 캐비티(30) 내로의 액체 금속(20)의 유동을 제어하기 위해, 중력(g)에 의해 상기 유동 경로(55)를 따라 상기 저장조(15)로부터 상기 몰드 캐비티(30) 내로 유동하려는 액체 금속(20)의 경향에 대항하여 작용하는, 액체 금속(20) 내의 힘을 생성하도록 작동 가능하고, 상기 펌프(60)는 직류 전자기 펌프이며, 유동 전환기(90)가, 액체 금속(20)의 적어도 일부분을 상기 몰드 캐비티(30) 내에서 사전 결정된 방향으로 유도하기 위해, 상기 펌프(60) 하류의 상기 유동 경로(55) 상에 제공되는 것인, 펌프(60)를 포함하는 것인, 주조 장치(10)를 제공한다.

Description

주조 장치 및 주조 방법
본 발명은, 액체 금속의 유동을 더욱 정확하게 그리고 적은 난류를 동반하는 가운데 제어하도록, 중력에 의해 유발되는 금속 유동에 대응하기 위해 펌프를 사용하는, 금속의 연속 또는 반-연속 주조를 위한 주조 장치에 관한 것이다.
연속 또는 반-연속 주조에서, 액체 금속이, 주조 몰드의 몰드 캐비티 내로 공급된다. 몰드 캐비티 내에서, 액체 금속은, 적어도 부분적으로, 주조 제품과 몰드 사이의 상대적 이동에 의해 야기되는 몰드 캐비티의 개방 측부를 통해 몰드 캐비티에서 배출되는, 주조 제품으로 고화된다. 반-연속 주조는, 예를 들어, 압연 잉곳들(예를 들어 시트 금속과 같은 압연된 제품들을 제조하기 위해 열간 및 냉간 압연되는 잉곳들), 단조 잉곳들(단조된 제품들로 단조되는 잉곳들) 또는 압출 강편들(extrusion billets)(압출된 제품을 제조하기 위해 압출 프레스 내에서 압출되는 강편들)을 주조하기 위해 사용된다. 연속 주조는, 예를 들어, 중간 제품으로서 별도의 제조 단계들에서 열간 압연되며 그리고 냉간 압연되는 압연 잉곳을 제조하지 않고, 압연된 제품을 연속적으로 제조하기 위해 사용된다.
주조 장치는, 통상적으로, 용융로 또는, 예를 들어 용융로 또는 전해 공정으로부터 용융 탱크에 공급된 액체 금속을 유지하기 위한, 용융 탱크와 같은, 액체 금속을 유지 및/또는 생성하기 위한, 저장조(reservoir)를 포함한다.
저장조로부터, 액체 금속은, 예를 들어 분배 론더(distribution launder)로서 구현되는 유동 경로를 통해, 주조 몰드의 몰드 캐비티 내로 공급된다. 몰드 캐비티 내에서, 액체 금속은 냉각되며 그리고 적어도 부분적으로 고화된다. 주조 제품은, 예를 들어 기동 블록(starter block)의 이동에 의한, 이상에 언급된 바와 같은 몰드와 주조 제품 사이의 상대적 이동에 의해 야기되는, 몰드 캐비티의 개방 측부를 통해 몰드 캐비티에서 배출된다.
통상적인 주조 장치가, 도 1에 도시되며 그리고 미국 특허출원 제US 20100032455 A1호에서 설명된다. 도 1로부터 명백한 것으로서, 통상적인 주조 장치에서, 액체 금속은, 저장조로부터, (여기에 단면도로 도시되며 그리고 론더로서 구현되는) 유동 경로(1)를 통해, 몰드(3)의 몰드 캐비티(2) 내로 공급된다. 유동 경로(1)는, 액체 금속이 그를 통해 유동 경로(1)에서 배출되며 그리고 몰드 캐비티(2) 내로 유동하는, 여기에서 노즐(4)로서 구현되는, 배출구를 구비한다. 액체 금속의 유동의 구동력은, 중력이다. 액체 금속의 유동을 제어하기 위해, 핀 조립체(5)로서, 그로 인해 유동 경로(1)로부터 몰드 캐비티(2) 내로의 액체 금속의 체적 유량을 제어하기 위해, 핀 조립체의 수직 이동에 의해 액체 금속이 노즐(4)을 통해 유동하기 위해 이용 가능한 유효 단면적을 증가 또는 감소시킬 수 있는 것인, 핀 조립체(5)가, 제공된다. 주조 제품은, 기동 블록(6)의 하방 이동을 통해 몰드 캐비티(2)에서 배출된다.
난류가 적은 액체 금속 급송 시스템을 구비하며 그리고 개선된 표면 품질과 같은 개선된 특성을 갖는 주조 제품들의 제조를 허용하는, 주조 장치 및 주조 방법을 구비하는 것이, 바람직하다.
발명자는, 주조 제품(또한 주조된 제품으로 공지됨)의 품질은, 몰드 캐비티 내에서의 액체 금속의 레벨의 정확한 제어에 강하게 의존하며, 따라서 몰드 캐비티 내에서의 액체 금속의 레벨은, 연속 또는 반-연속 주조 작업 도중의 몰드와 주조 제품 사이의 상대적 이동에도 불구하고 사전 결정된 값에 대응해야 한다는 것을, 확인했다. 발명자는, 몰드 캐비티 내에서의 낮은 액체 금속 내부 압력(도 2에서 ρ 참조) 및 액체 금속이 몰드 캐비티에 진입할 때의 액체 금속의 층류형 유동은, 주조 제품의 품질을, 특히 표면 품질을 개선한다는 것을, 확인했다. 이상에 설명된 통상적인 장치에서, 몰드 캐비티 내에서의 금속 레벨의 정확한 제어가, 핀 조립체의 이동으로 인해 어렵다. 또한, 통상적인 주조 장치는, 유효 유동 단면이 감소되며 그리고 유동 속도가 벤추리 효과에 따라 증가하기 때문에, 액체 금속의 난류형 유동을 생성한다. 난류형 유동은, 주조될 액체 금속의 산화 및 주조 제품의 품질 문제점을 야기할 수 있을 것이다.
이 점에 있어서, 앞서 언급된 문제점을 회피하거나 또는 완화하기 위해, 본 발명의 양태가, 주조 제품의 연속 또는 반-연속 주조(예를 들어, 수직 직접 냉각 주조)를 위한 주조 장치로서, 액체 금속을 공급하기 위한 저장조, 액체 금속을 적어도 일시적으로 유지하기 위한 그리고 액체 금속을 주조 제품으로 적어도 부분적으로 고화시키기 위한 몰드 캐비티를 구비하는 직접 냉각 주조 몰드로서, 액체 금속을 위한 유동 경로가 상기 저장조와 상기 몰드 캐비티 사이에 한정되며, 그리고 주조 장치는, 액체 금속이 중력에 의해 상기 유동 경로를 따라 상기 저장조로부터 상기 몰드 캐비티 내로 유동하려는 경향을 갖고, 액체 금속이 상기 몰드의 제1 수직 위쪽 측부를 통해 상기 몰드 캐비티에 진입하며, 그리고 주조 제품이 상기 몰드의 제2 수직 아래쪽 측부를 통해 상기 몰드에서 배출되도록, 구성되는 것인, 직접 냉각 주조 몰드, 및 상기 저장조와 상기 몰드 캐비티 사이의 상기 유동 경로 상에 배치되는 펌프로서, 상기 저장조로부터 상기 몰드 캐비티 내로의 액체 금속의 유동을 제어하기 위해, 중력에 의해 상기 유동 경로를 따라 상기 저장조로부터 상기 몰드 캐비티 내로 유동하려는 액체 금속의 경향에 대항하여 작용하는, 액체 금속 내의 힘을 생성하도록 작동 가능한 것인, 펌프를 포함하는 것인, 주조 장치를 제공한다. 주조 제품은, 수직 방향으로 몰드의 제2 측부를 통해 직선형 방식으로 몰드에서 배출될 수 있을 것이다. 주조 제품의 종“‡향 축이, 적어도 부분적인 고화로부터 완전한 고화까지 연속적으로 직선형일 수 있을 것이다. 주조 제품은, 압출 잉곳 또는 압연 슬래브(rolling slab)일 수 있을 것이다.
본 발명에 따르면, 액체 금속의 유동의 제거 능력이 개선되는 가운데, 통상적인 주조 장치에서 보다, 유동 경로를 따르는 액체 금속의 유동을 위한 더 큰 단면적이, 제공될 수 있다. 더 큰 단면적은, 덜 난류형이며 더욱 층류형의 액체 금속의 유동을 야기할 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명에 따른 유동 경로의 배출구에서의 최소 유동 단면적이, 용융 금속의 유동을 제어하기 위해 핀 조립체를 사용하는 통상적인 주조 장치에서 보다 상당히 더 큰, 2000 mm2(평방 밀리미터)일 수 있을 것이다. 본 발명에 따르면, 저장조로부터 몰드 캐비티 내로의 액체 금속의 유동은, 중력에 의해 구동되며 그리고 펌프는, 유동 방향을 변경하기 않는 가운데, 유동 방향과 반대의 방향으로 작용하는 힘을 생성함에 의해 유동을 제한하기 위해 사용된다. 달리 표현하면, 본 발명에 따르면, 펌프는, 유동 조정기로서 사용될 수 있을 것이다. 본 발명에 따르면, 펌프는, 저장조로부터 몰드 캐비티 내로의 액체 금속의 유동을 완전히 정지시키기 위해 사용될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 주조 장치는, 몰드 캐비티 내에서의 액체 금속의 레벨을 검출하기 위한 그리고 몰드 캐비티 내에서의 액체 금속의 레벨을 지시하는 레벨 값을 출력하기 위한, 센서, 및 컨트롤러로서, 상기 센서 및 상기 펌프가 상기 컨트롤러와 작동적으로 연결될 수 있으며, 그리고 상기 컨트롤러는, 상기 레벨 값 및 상기 몰드 캐비티 내에서의 액체 금속의 요구되는 레벨을 지시하는 사전 결정된 설정 값에 기초하여, 상기 레벨 값과 상기 설정 값 사이의 차이가 최소화되도록, 상기 펌프를 작동시키도록 구성될 수 있는 것인, 컨트롤러를 더 포함할 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 몰드의 제1 측부는 밀봉될 수 있으며, 그리고 상기 몰드 캐비티 내의 액체 금속과 상기 제1 측부 사이의 가스 분위기가, 상기 몰드 캐비티 내에서의 액체 금속의 산화를 제어하도록 하기 위해 제어될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 센서는, 레이더 복사 영역에서 상기 몰드 캐비티 내의 액체 금속 상에 입사할 수 있는, 예를 들어 80 GHz 이상의 주파수를 갖는 전자기 레이더 복사를 방출하는, 레이더 센서일 수 있을 것이다. 실시예에 따르면, 상기 센서는, 레이저 거리 센서, 정전용량형 거리 센서, 또는 초음파 거리 센서일 수 있을 것이다. 특히 양호한 결과가, 그러한 레이더 주파수를 구비하는 전자기 레이더 복사가, 상기 몰드 캐비티 내의 상기 센서와 액체 금속의 표면 사이에 존재할 수 있는, 연기 및 먼지를 관통할 수 있음에 따라, 80 GHz 이상의 레이더 주파수를 갖는 레이더 센서와 더불어 달성될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 레이더 센서와 상기 몰드 캐비티 내의 액체 금속 사이의 레이더 빔 경로 내에, 적어도 부분적으로 레이더 복사에 투명한 몸체가, 제공될 수 있으며, 상기 적어도 부분적으로 레이더 복사에 투명한 몸체는, 상기 적어도 부분적으로 레이더 복사에 투명한 몸체에 의해 반사되는 레이더 복사의 상기 레이더 센서에 의한 검출을 회피하거나 감소시키기 위해, 레이더 복사 영역 내에서 상기 센서와 상기 몰드 캐비티 내의 액체 금속 사이의 직선에 평행하지 않은, 법선 벡터를 각각 구비할 수 있는, 2개의 외측 표면을 구비할 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 적어도 부분적으로 레이더 복사에 투명한 몸체는, 상기 몰드의 폐쇄된 제1 측부와 일체형으로 제공될 수 있을 것이다.
본 발명에 따르면, 펌프는, 전자기 펌프, 특히 직류 전자기 펌프이다. 전자기 펌프는, 이동하는 기계적 부품들의 부재로 인해 액체 금속의 유동의 정확한 그리고 지연 없는 제어를 허용함에 따라, 특히 효율적이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 컨트롤러는, 주조 제품의 주조 작업 도중에 사전 결정된 설정 값을 변경하도록 구성될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 컨트롤러는, 주조 제품의 앞선 주조 작업에서의 몰드 캐비티 내의 액체 금속의 더 높은 레벨을 지시하는 값으로부터, 동일한 주조 제품의 이후의 주조 작업에서의 몰드 캐비티 내의 액체 금속의 더 낮은 레벨을 지시하는 값으로, 사전 결정된 설정 값을 변경하도록 구성될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 몰드는, 제2 측부를 통해 직접 냉각 주조 몰드 캐비티 내에 존재하고 있는 주조 제품 상에 물을 분무하기 위한, 냉각수 노즐과 같은 주조 제품의 능동적 냉각을 위한 수단을 포함할 수 있을 것이다.
본 발명에 따르면, 액체 금속은, 액체 알루미늄 또는 알루미늄 합금이며, 그리고 주조 제품은, 알루미늄 또는 알루미늄 합금 제품이다.
본 발명에 따르면, 유동 전환기가, 액체 금속의 적어도 일부분을 몰드 캐비티 내에서 사전 결정된 방향으로 유도하기 위해, 펌프 하류의 유동 경로 상에 제공된다. 유동 전환기는, 액체 금속의 일부분이 수직 방향이 아닌 방향으로 유도되도록, 구성될 수 있을 것이다. 예를 들어, 유동 전환기는, 수직 방향으로부터 벗어난 방향을 갖는 종방향 중심축을 갖는, 액체 금속을 위한 유동 경로를 한정하는 (액체 금속이 그를 통해 몰드 캐비티 내로 유동할 수 있는) 단면을 구비하는, 튜브형 구조물을 포함할 수 있을 것이다. 상기 단면은, 유동 경로를 따라 상류-하류 방향으로, 직사각형의, 예를 들어 2차의(quadratic), 단면으로부터, 유동 전환기의 배출구에 인접한 직사각형 단면을 향해, 변경될, 예를 들어 연속적으로 변경될 수 있을 것이다. 이는, 주조 제품이 압연 슬래브인 경우, 특히 유용하다. 단면은, 유동 경로를 따라 상류-하류 방향으로, 직사각형의, 예를 들어 2차의, 단면으로부터, 유동 전환기의 배출구에 인접한 원형 단면으로, 변경될, 예를 들어 연속적으로 변경될 수 있을 것이다. 이는, 주조 제품이 압출 강편인 경우, 특히 유용하다. 유동 전환기는, 액체 금속의 적어도 일부분이 수평 성분을 갖는 방향으로 유도되도록, 구성될 수 있을 것이다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 이상에 설명된 장치를 사용하는 주조 제품의 연속 또는 반-연속 주조를 위한 방법으로서, 예를 들어 배타적으로, 중력을 사용함에 의해, 저장조로부터 직접 냉각 주조 몰드의 몰드 캐비티 내로, 상기 저장조와 상기 몰드 캐비티 사이에 한정되는 유동 경로를 따라, 액체 금속을 공급하는 것, 및 상기 몰드 캐비티 내로의 액체 금속의 공급을 제어하기 위해, 그로 인해 몰드 캐비티 내에서의 액체 금속의 레벨을 제어하기 위해, 중력에 의해 야기되는 상기 유동 경로를 따르는 액체 금속의 유동에 대항하여 작용하는, 액체 금속 상의 힘을, 펌프를 사용하여 생성하는 것을 포함하는 것인, 방법이, 제공된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 방법은, 몰드 캐비티 내에서의 액체 금속의 요구되는 레벨을 지시하는 설정 값을 계산하는 것, 몰드 캐비티 내에서의 액체 금속의 실제 레벨을 지시하는 실제 값을 측정하는 것, 및 상기 설정 값과 상기 실제 값 사이의 차이가 주조 작업 도중에 최소화되도록, 펌프를 사용하는 힘 생성을 제어하는 것을 더 포함할 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 펌프를 사용하여 힘을 생성하는 것은, 유동 경로를 따르는 액체 금속의 유동에 대향하는 방향을 갖는 힘을 야기하는, 액체 금속 상에 작용하는 전자기장을 생성하는 것을 포함할 수 있을 것이다.
본 발명의 모든 실시예들 및 특징들은, 서로 조합될 수 있을 것이다. 장치와 관련되는 특징들은 또한, 방법과도 관련되며, 그리고 그 반대도 마찬가지이다.
도 1은 통상적인 기술에 따른 주조 장치의 도면을 도시한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 주조 장치의 개략도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유동 경로의 개략도를 도시한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 직류 전자기 펌프에 대한 도 2의 A-A 선을 따르는 개략적 단면도를 도시한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 주조 장치의 개략도를 도시한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 주조 장치의 개략도를 도시한다.
도 7은 유동 전환기를 포함하는 본 발명의 실시예에 따른 주조 장치의 개략도를 도시한다.
도 8은 컨트롤러를 포함하는 본 발명의 실시예에 따른 주조 장치의 개략도를 도시한다.
본 발명을 예시하는 다양한 특징들에 대한 얼마간 단순화된 표현을 제시하는, 첨부 도면은, 반드시 축적에 맞아야 하는 것은 아니라는 것이, 이해되어야 한다.
그의 예들이 첨부 도면에 예시되며 그리고 이하에 설명되는, 본 발명의 다양한 실시예들에 대해, 지금부터 상세하게 참조될 것이다. 본 발명은 예시적인 실시예들과 함께 설명될 것이지만, 본 설명은 본 발명을 그러한 예시적인 실시예들로 제한할 의도가 아니라는 것이, 이해될 것이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 주조 장치(10)는, 저장조(15)를 포함한다. 저장조(15)는, 액체 금속(20)을 공급할 수 있을 것이다. 예를 들어, 저장조는, 용융로 또는 분배 론더, 또는 액체 금속(20)을 저장 및/또는 생성하기 위한 임의의 다른 수단일 수 있을 것이다.
액체 금속(20)은, 액체 알루미늄, 액체 알루미늄 합금, 액체 스틸 또는 임의의 다른 액체 금속일 수 있을 것이다.
주조 장치(10)는, 직접 냉각 주조 몰드(25)를 더 포함한다. 주조 몰드(25)는, 액체 금속(20)을 수용하기 위한, 액체 금속(20)을 적어도 일시적으로 유지하기 위한, 그리고 액체 금속(20)을 주조 제품(35)으로 적어도 부분적으로 고화시키기 위한, 몰드 캐비티(30)를 구비한다. 몰드 캐비티(30)는, 자체의 횡방향 측부 상에서 주조 몰드(25)의 몰드 프레임(40)에 의해 둘러싸일 수 있을 것이다. 주조 제품(35)은, 예를 들어, 압연 잉곳, 압출 강편, T-바, 또는 임의의 다른 주조 제품(35)일 수 있을 것이다.
주조 몰드(25)는, 제1 수직 위쪽 측부(26) 및 제2 수직 아래쪽 측부(27)를 구비할 수 있을 것이다. 액체 금속(20)은, 제1 측부(26)를 경유하여/통해 몰드 캐비티(30)에 진입할 수 있을 것이다. 액체 금속(20)은, 주조 제품(35)을 생성하기 위해 몰드 캐비티(30) 내에서 적어도 부분적으로 고화될 수 있을 것이다. 도 2는, 몰드 캐비티 내의, 액체 금속(20), 고화가 그 내부에서 일어나는 부분적으로 고화된 금속(21)의 구역, 및 고화된 금속(22)을 개략적으로 도시한다. 주조 제품(35)은, 주조 제품(35)과 주조 몰드(25)의 상대적 이동을 통해, 제2 측부(27)를 경유하여, 몰드 캐비티(30)에서 배출될 수 있을 것이다. 주조 제품(35)의 주조 프로세스는, (선택적으로 비-정상-상태 초기 프로세스 이후에) 액체 금속(20), 부분적으로 고화된 금속(21) 및 고화된 금속(22)에 대응하는 구역들의 공간적 개소가 고정형으로 유지되는, 정상-상태 프로세스로 일어날 수 있는 가운데, 주조 제품(35)은, 새로운 액체 금속(20)이 저장조(15)로부터 몰드 캐비티(30) 내로 공급되는 동안에, 생성되며 그리고 하향 방향으로 연속적으로 이동된다.
주조 몰드(25)는, 몰드 캐비티(30) 내의 액체 금속(20)의 능동적 냉각을 위한 및/또는 부분적으로 고화된 금속(21)을 능동적으로 냉각하기 위한 및/또는 주조 제품(35)의 능동적 냉각을 위한 수단을 포함할 수 있을 것이다. 도 2에서, 능동적 냉각을 위한 수단은, 몰드 프레임(40) 내의 중공 수 채널(45)에 의해 구현된다. 도 2의 능동적 냉각을 위한 수단은, 몰드 프레임(40) 내에 제공되는 개구부(50)를 더 구비하고, 따라서 물이, 개구부(50)를 통해 중공 수 채널(45)에서 배출될 수 있으며, 그리고 주조 제품(35)을 냉각하도록 하기 위해 주조 제품(35)과 접촉할 수 있을 것이다. 냉각을 위해, 물이, 중공 수 채널(45) 내로 공급될 있고, 몰드 프레임(40)을 통한 열전달을 통해 몰드 캐비티(30) 내의 액체 금속(20)을 냉각할 수 있으며, 그리고 또한, 주조 제품(35)을 직접적으로 냉각하기 위해 개구부(50)를 통해 중공 수 채널(45)에서 배출될 수도 있을 것이다. 도 2에서, 주조 제품(35)을 직접적으로 냉각하는 물은, 주조 제품(35)의 횡방향 측부 상의 물결 모양 영역에 의해 개략적으로 도시된다.
추가로 도 3을 참조하면, 주조 장치(10)는, 저장조(15)와 몰드 캐비티(30) 사이에 한정되는, 유동 경로(55)를 구비할 수 있을 것이다. 유동 경로(55)는, 저장조(15)와 몰드 캐비티(30) 사이의 유동적 연결을 한정하도록 구성될 수 있을 것이고, 따라서 액체 금속(20)이 저장조(15)로부터 몰드 캐비티(30) 내로 유동할 수 있다. 주조 장치(10)는, 액체 금속(20)이 저장조(15)로부터 몰드 캐비티(30) 내로 유동하려는 경향을 갖도록, 구성될 수 있을 것이다. 경향은, 중력을 나타내는 벡터를 상징하는, 도 2에 'g'에 의해 지시되는 화살표에 의해 도시된 바와 같은, 중력에 의해 야기될 수 있을 것이다. 유동 경로(55)는, 유동 도관 또는 유동 파이프들 또는 유동 채널로서 구현될 수 있을 것이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 주조 장치(10)는, 저장조(15)와 몰드 캐비티(30) 사이의 유동 경로(55) 상에 배치되는, 펌프(60)를 포함한다. 펌프(60)는, 저장조(15)로부터 몰드 캐비티(30) 내로 유동하려는 액체 금속(20)의 경향에 적어도 부분적으로 (그리고 최대로) 대항하는, 액체 금속(20) 상에 작용하는 힘을 생성하도록 작동될 수 있을 것이다. 따라서, 저장조(15)로부터 몰드 캐비티(30) 내로의 액체 금속(20)의 유량은, 펌프(60)에 의해 (예를 들어, 중력에 의해 유발되는 유동을 제한함에 의해) 제어될 수 있을 것이다. 펌프(60)는, 펌프(60)에 의해 생성되는 최대 힘이 실질적으로, 저장조(15)로부터 몰드 캐비티(30) 내로의 액체 금속(20)의 유동을 정지시키기만, 유동 방향을 반전시키지 않도록, 작동되거나 또는 구성될 수 있을 것이다. 펌프(60)에 의해 생성되는 힘은, 도 2 그리고 도 5 내지 도 8에서 상방을 지향하는 화살표에 의해 개략적으로 지시된다. 펌프(60)의 작동에 의해, 몰드 캐비티(30) 내에서의 액체 금속(20)의 레벨(h)이, 제어될 수 있을 것이다. 발명자는, 주조 제품(35)의 품질이, 주조 작업 도중의 금속 레벨(h)의 정확한 제어에 강하게 의존한다는 것을, 확인했다. 도 3에서 저장조(15)와 펌프(60) 사이의 화살표보다 더 짧은 펌프(60)와 몰드 캐비티(30) 사이의 화살표는, 저장조(15)로부터 몰드 캐비티(30) 내로의 액체 금속(20)의, 중력에 의해 유발되는 유량의 감소에 의해 구현되는, 제어를 개략적으로 지시한다.
펌프(60)는 예를 들어, 전자기 펌프, 특히, 예를 들어 도 2 및 도 4에 개략적으로 도시된 바와 같은, 이동하는 부품들을 갖지 않는, 유도형의 직류(DC) 전자기 펌프일 수 있을 것이다. 그러한 펌프는 본 명세서에서 또한, 이하에서 DC 전자기 펌프로 단순화하여 지칭된다. DC 전자기 펌프(60)는, 높은 응답성(말하자면, 펌프(60)에 대한 입력 신호와 펌프(60)에 의해 생성되는 액체 금속(20) 상에 작용하는 결과적인 힘 사이의 짧은 시간 지연) 및 우수한 제어 능력(펌프(60)에 의해 생성되는 힘의 양이 펌프(60)에 공급되는 전류의 제어를 통해 정확하게 제어될 수 있음)으로 인해, 액체 금속(20)의 유동의 매우 정확한 제어를 허용함에 따라, 본 발명에 따른 주조 장치(10)에서 특히 유리하다. 도 4는 도 2의 A-A 선을 따르는 DC 전자기 펌프(60)의 개략적 단면도를 도시한다. 도 4를 참조하면, DC 전자기 펌프(60)가, 유동 경로(55)의 섹션을 형성하는 내강(lumen)을 한정하는, 케이스(61)를 포함할 수 있을 것이다. DC 전자기 펌프(60)는, 유동 경로(55)의 서로 반대의 횡방향 측부들에 배열되는 자기 북극(N) 및 자기 남극(S)을 갖는, 영구 자석(65)을 더 포함할 수 있을 것이다. 전자기 펌프(60)는, 유동 경로(55)의 횡방향 측부들 상에 배열되는 2개의 전극(70)으로서, 영구 자석(65)의 북극(N)과 남극(S) 사이의 라인에 수직으로 배열되는 것인, 2개의 전극(70)을 더 포함할 수 있을 것이다. 자체에 전압을 인가함에 의해 전극들(70)을 작동시키는 것은, 액체 금속(20) 내에 로렌츠 힘을 생성하도록, 유동 경로(55)를 따라 저장조(15)로부터 몰드 캐비티(30) 내로 케이스(61) 내부의 액체 금속(20)을 통해 전류를 개시할 것이고, 로렌츠 힘은, 중력에 의해 저장조(15)로부터 몰드 캐비티(30) 내로 유동하려는 액체 금속(20)의 경향에 대항한다. 이는, 결과적으로 주조 작업 도중에 몰드 캐비티(30) 내의 액체 금속(20)의 레벨(h)의 동적 제어를 허용하도록, 저장조(15)로부터 몰드 캐비티(30) 내로의 유량의 제어 가능한 감소 또는 증가(펌프(60)에 의해 생성되는 힘을 감소시킴에 의한)를 야기한다.
본 발명의 실시예에 따르면 그리고 도 5를 참조하면, 몰드(25)의 제1 수직 위쪽 측부(26)는, 주조 장치(10)를 둘러싸는 분위기로부터 몰드 캐비티(30) 내의 분위기를 분리하도록 하기 위해, 적어도 부분적으로, 예를 들어 완전히, 기밀로 제공될 수 있을 것이다. 예를 들어, 주조 장치(10)를 둘러싸는 분위기로부터 몰드 캐비티(30) 내부의 분위기를 분리하도록, 적어도 부분적으로, 예를 들어 완전히, 몰드(25)의 제1 측부(26)를 폐쇄하기 위한, 케이스 또는 제거 가능한 뚜껑(도 5에서 참조 부호 '80'으로 예시적으로 지시됨)이, 제공될 수 있을 것이다. 주조 장치(10)를 둘러싸는 분위기는, 예를 들어, 주조 공장 내의 대기일 수 있을 것이다. 주조 장치(10)는, 몰드 캐비티(30) 내부의 분위기를 제어하기 위한, 예를 들어 몰드 캐비티 내의 액체 금속(20)의 산화를 제어하기 위한, 수단을 더 포함할 수 있을 것이다. 몰드 캐비티(30) 내부의 분위기를 제어하기 위한 수단은, 예를 들어, 몰드 캐비티(30) 내부에 불활성 또는 환원 가스 분위기를 생성하기 위한, 가스 분사 시스템으로 구현될 수 있을 것이다.
도 6을 참조하면, 주조 장치(10)는, 몰드 캐비티(30) 내에서의 액체 금속의 레벨(h)을 검출하기 위한 그리고 몰드 캐비티(30) 내에서의 액체 금속(20)의 레벨(h)을 지시하는 레벨 값을 출력하기 위한, 센서(75)를 더 포함할 수 있을 것이다. 센서(75)는, 예를 들어, 레이저 거리 센서, 정전용량형 거리 센서, 또는 레이더 거리 센서일 수 있을 것이다. 예를 들어, 센서(75)는, 80 GHz 이상의 주파수를 갖는 전자기 레이더 복사를 방출하는, 레이더 센서일 수 있을 것이다. 센서(75)로부터 방출되는 전자기 복사(76)는, 몰드 캐비티(30) 내의 액체 금속(20) 상에 입사될 수 있고, 액체 금속(20)의 표면에 의해 반사될 수 있으며, 그리고 반사된 레이더 복사는, 센서(75) 내의 검출기에 의해 검출될 수 있을 것이다. 도 6에, 단지 센서(75)로부터 방출되는 복사(76)만이, 더 양호한 명료함을 위해, 도시되며 그리고 참조 부호 '76'으로 지시된다. 몰드 캐비티(30) 내에서의 액체 금속(20)의 레벨(h)은 이때, 방출된 전자기 레이더 복사(76)와 수신된 전자기 레이더 복사(76) 사이의 시간 또는 위상 차이를 통해 계산될 수 있을 것이다. 80 GHz 이상의 주파수를 갖는 레이더 복사를 사용하는 센서(75)가, 그러한 주파수를 갖는 레이더 복사(76)가 연기 및 고체 침전물을 통과할 수 있으며 그리고 그로 인해 몰드 캐비티(30) 내에서의 금속 레벨(h)의 더욱 정확한 측정을 허용함에 따라, 특히 효율적인 것으로 확인되었다.
센서(75)(도 5에 미도시)는, 몰드 캐비티(30) 내부에 그리고 적어도 부분적으로 수직으로 뚜껑 또는 케이스(80) 아래에, 제공될 수 있을 것이다. 센서(75)는 또한, 수직으로 뚜껑 또는 케이스(80) 위에 제공될 수 있으며 그리고, 뚜껑 또는 케이스(80) 내의 개구부(예를 들어, 센서 신호에 대해 투명하지만 가스에 대해 투과 가능하지 않은 개구부)를 통해, 액체 금속(20)의 레벨(h)을 측정하기 위한 신호를 방출 및 수신할 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 특히 센서(75)가 레이더 센서(예를 들어, 80 GHz 이상의 레이더 주파수를 갖는 것)로서 구현될 때, 그리고 도 6을 참조하면, 케이스 또는 제거 가능한 뚜껑(80)은, 몰드 캐비티(30) 내의 액체 금속(20)과 레이더 센서(75) 사이의 레이더 빔 경로 내에, 적어도 부분적으로 레이더 복사에 투명한 몸체(85)를, 예를 들어 부분적으로 레이더 복사에 투명한 몸체를 포함한다. 적어도 부분적으로 레이더 복사에 투명한 몸체(85)는, 적어도 부분적으로 레이더 복사에 투명한 몸체(85)에 의해 반사되는 레이더 복사의 레이더 센서(75)에 의한 검출을 방지하기 위해, 레이더 복사 영역(85c) 내에서 몰드 캐비티(30) 내의 액체 금속(20)과 센서 사이의 직선에 평행하지 않은 법선 벡터를 각각 갖는, 2개의 (외측) 표면(85a, 85b)을 구비할 수 있을 것이다. 레이더 복사 영역(85c)은, 레이더 센서(75)로부터의 레이더 복사에 노출되는, 몰드 캐비티(30) 내의 액체 금속(20)의 표면 상의 영역이다. 이상에 설명되며 그리고 도 6에 도시된 바와 같은 구성을 사용함에 의해, 검출 정확성이, 레이더 센서(75)가 적어도 부분적으로 레이더 복사에 투명한 몸체(85)에 의해 반사되는 레이더 복사를 검출하지 않는 가운데, 동시에 몰드 캐비티(30) 내부의 분위기가 도 5를 참조하여 설명된 바와 같이 주조 장치(10)를 둘러싸는 분위기로부터 분리될 수 있음에 따라, 개선될 수 있다. 적어도 부분적으로 레이더 복사에 투명한 몸체(85)는, 예를 들어, 유리로 이루어질 수 있고 및/또는 케이스 또는 제거 가능한 뚜껑(80)과 일체형으로 제공될 수 있을 것이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예를 도시한다. 본 발명에 따른 주조 장치(10)는, 액체 금속(20)의 적어도 일부분을 몰드 캐비티(30) 내에서 사전 결정된 방향으로 유도하기 위해, 펌프(60) 하류의 유동 경로(55) 상에 제공되는, 유동 전환기(90)를 포함할 수 있을 것이다. 도 7의 2개의 화살표는, 몰드 캐비티(30) 내로 유동하는 액체 금속(20)의 적어도 일부분이 어떻게, 몰드 캐비티(30) 내에서 사전 결정된 방향들로 유동 전환기(90)에 의해 전환되는지를, 개략적으로 도시한다. 유동 전환기(90)는, 예를 들어, 특히 몰드(25)가, (몰드(25)의 제1 측부(26)로부터 제2 측부(27)를 향한 방향인) 수직 방향을 따라 볼 때, 비-대칭 형상을 갖는 경우에, 몰드 캐비티(30) 내로의 액체 금속(20)의 유입 및 몰드 캐비티(30) 내의 온도 분포를 최적화할 수 있을 것이다. 유동 전환기(90)는 예를 들어, 몰드(25)가, 수직 방향에서 볼 때, 직사각형 형상, T-바 형상, 또는 임의의 다른 비-대칭 형상을 갖는 경우에, 제공될 수 있을 것이다.
도 8을 참조하면, 주조 장치(10)는, 컨트롤러(95)를 포함할 수 있을 것이다. 컨트롤러(95)는 예를 들어, 전자 제어 유닛으로서 구현될 수 있을 것이다. 컨트롤러(95)는, 펌프(60)의 펌프 기능을 제어하기 위해, 펌프(60)와 작동적으로 연결될 수 있을 것이다. 선택적으로, 주조 장치(10)가 센서(75)를 포함하는 경우, 컨트롤러(95)는, 부가적으로, 센서(75)와 작동적으로 연결될 수 있을 것이다. 컨트롤러(95)는, 센서(75)에 의해 측정되는 레벨 값(h)(실제 값) 및 몰드 캐비티(30) 내에서의 액체 금속(20)의 요구되는 레벨(h)을 지시하는 사전 결정된 설정 값에 기초하여, 실제 값과 설정 값 사이의 차이가 최소화되도록, 펌프(60)를 작동시키도록 구성될 수 있을 것이다. 말하자면, 컨트롤러(95)는, 센서(75)로부터의 신호에 기초하여 펌프(60)를 작동시킴으로써, 의도된 값(설정 값)에 따라 몰드 캐비티(30) 내에서의 액체 금속(20)의 레벨(h)을 제어하도록 구성될 수 있을 것이다. 컨트롤러(95)는, 예를 들어, 비례(P) 및/또는 적분(I) 및/또는 미분(D) (폐-루프) 피드백 제어를 사용하는, PID 제어 알고리즘 또는 임의의 다른 알고리즘에 따라 작동할 수 있을 것이다.
컨트롤러(95)는, 주조 제품(35)의 앞선 주조 작업에서의 몰드 캐비티(30) 내의 액체 금속(20)의 더 높은 레벨(h)을 지시하는 값으로부터, 주조 제품(35)의 이후의 주조 작업에서의 몰드 캐비티(30) 내의 액체 금속(20)의 더 낮은 레벨(h)을 지시하는 값으로, 사전 결정된 설정 값을 변경하도록 구성될 수 있을 것이다. 말하자면, 설정 값은, 예를 들어 주조 작업이 정상 상태 작업에 도달하기 이전의 주조 제품(35)의 주조 작업의 개시 단계 도중에, 변경될 수 있을 것이다. 사전 결정된 설정 값에 대한 그러한 변화가, 주조 속도가 주조 파라미터 및 금속 레벨이 주조의 종료까지 일정하게 유지되는 정상-상태 상황을 향해 주조의 초기 단계 도중에 증가됨에 따른, 금속 레벨의 점진적인 감소 및 주조의 개시 단계 도중의 몰드 캐비티의 사전 설정된 충전 속도로 인해, 주조 제품의 더 우수한 품질을 초래할 수 있다는 것이, 확인되었다.
이상의 관점에서, 본 발명에 따른 주조 제품(35)의 연속 또는 반-연속 주조를 위한 방법이, 중력을 사용함에 의해, 저장조(15)로부터 직접 냉각 주조 몰드(25)의 몰드 캐비티(30) 내로, 상기 저장조(15)와 상기 몰드 캐비티(30) 사이에 한정되는 유동 경로(55)를 따라, 액체 금속(20)을 공급하는 것, 및 주조 제품(35)의 주조 도중에 상기 몰드 캐비티(30) 내에서의 액체 금속(20)의 레벨(h)을 제어하도록 상기 몰드 캐비티(30)로의 액체 금속(20)의 공급을 제어하기 위해, 중력에 의해 야기되는 상기 유동 경로(55)를 따르는 액체 금속(20)의 유동에 대항하여 작용하는, 액체 금속(20) 상의 힘을, 펌프(60)를 사용하여 생성하는 것을 포함할 수 있을 것이다.
방법은, 몰드 캐비티(30) 내에서의 액체 금속(20)의 요구되는 레벨(h)을 지시하는 설정 값을 계산하는 것, 센서(75)를 사용하여 몰드 캐비티(30) 내에 존재하는 액체 금속(20)의 실제 레벨(h)을 지시하는 실제 값을 측정하는 것, 및 상기 설정 값과 상기 실제 값 사이의 차이가 최소화되도록, 펌프(60)를, 예를 들어 직류 전자기 펌프(60)를 사용하는, 힘 생성을 제어하는 것을 더 포함할 수 있을 것이다. 펌프(60)를 사용하여 힘을 생성하는 것은, 유동 경로(55)를 따르는 액체 금속(20)의 유동에 대향하는 방향을 갖는 힘을 야기하는, 액체 금속(20) 상에 작용하는 전자기장을 생성하는 것을 포함할 수 있을 것이다. 본 명세서에 설명되는 방법은, 본 발명의 실시예에 따른 주조 장치(10)를 사용하여 수행될 수 있을 것이다.
본 명세서에 설명되는 모든 실시예들은, 달리 구체화되지 않는 한, 서로 조합될 수 있을 것이다. 주조 장치(10)에 대해 설명되는 특징들은 또한, 본 명세서에 설명되는 방법을 위한 대응하는 방법 단계로서 그리고 그 반대도 마찬가지로 적용된다.

Claims (12)

  1. 주조 제품(35)의 연속 또는 반-연속 주조를 위한 주조 장치(10)로서,
    액체 금속(20)을 공급하기 위한 저장조(15)로서, 액체 금속(20)은, 액체 알루미늄 또는 알루미늄 합금이며, 그리고 주조 제품(35)은, 알루미늄 또는 알루미늄 합금 제품인 것인, 저장조(15),
    액체 금속(20)을 적어도 일시적으로 유지하기 위한 그리고 액체 금속(20)을 주조 제품(35)으로 적어도 부분적으로 고화시키기 위한 몰드 캐비티(30)를 구비하는 직접 냉각 주조 몰드(25)로서, 액체 금속(20)을 위한 유동 경로(55)가 상기 저장조(15)와 상기 몰드 캐비티(30) 사이에 한정되며, 그리고 주조 장치(10)는, 액체 금속(20)이 중력(g)에 의해 상기 유동 경로(55)를 따라 상기 저장조(15)로부터 상기 몰드 캐비티(30) 내로 유동하려는 경향을 갖고, 액체 금속(20)이 상기 몰드(25)의 제1 수직 위쪽 측부(26)를 통해 상기 몰드 캐비티(30)에 진입하며, 그리고 주조 제품(35)이 상기 몰드(25)의 제2 수직 아래쪽 측부(27)를 통해 상기 몰드(25)에서 배출되도록, 구성되는 것인, 직접 냉각 주조 몰드(25), 및
    상기 저장조(15)와 상기 몰드 캐비티(30) 사이의 상기 유동 경로(55) 상에 배치되는 펌프(60)로서, 상기 펌프(60)는, 상기 저장조(15)로부터 상기 몰드 캐비티(30) 내로의 액체 금속(20)의 유동을 제어하기 위해, 중력(g)에 의해 상기 유동 경로(55)를 따라 상기 저장조(15)로부터 상기 몰드 캐비티(30) 내로 유동하려는 액체 금속(20)의 경향에 대항하여 작용하는, 액체 금속(20) 내의 힘을 생성하도록 작동 가능하고, 상기 펌프(60)는 직류 전자기 펌프인 것인, 펌프
    를 포함하고,
    유동 전환기(90)가, 액체 금속(20)의 적어도 일부분을 상기 몰드 캐비티(30) 내에서 사전 결정된 방향으로 유도하기 위해, 상기 펌프(60) 하류의 상기 유동 경로(55) 상에 제공되는 것인, 주조 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 몰드 캐비티(30) 내에서의 액체 금속(20)의 레벨(h)을 검출하기 위한 그리고 상기 몰드 캐비티(30) 내에서의 액체 금속(20)의 레벨(h)을 지시하는 레벨 값을 출력하기 위한, 센서(75), 및
    컨트롤러(95)로서, 상기 센서(75) 및 상기 펌프(60)가 상기 컨트롤러(95)와 작동적으로 연결되며, 그리고 상기 컨트롤러(95)는, 상기 레벨 값 및 상기 몰드 캐비티(30) 내에서의 액체 금속(20)의 요구되는 레벨을 지시하는 사전 결정된 설정 값에 기초하여, 상기 레벨 값과 상기 설정 값 사이의 차이가 최소화되도록, 상기 펌프(60)를 작동시키도록 구성되는 것인, 컨트롤러
    를 더 포함하는 것인, 주조 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 몰드(25)의 제1 측부(26)는, 상기 몰드 캐비티(30) 내의 분위기가 주조 장치(10)를 둘러싸는 분위기로부터 분리되도록, 적어도 부분적으로 밀봉되며, 그리고 상기 몰드 캐비티(30) 내의 액체 금속과 상기 제1 측부 사이의 상기 몰드 캐비티(30) 내부의 분위기는, 상기 몰드 캐비티(30) 내에서의 액체 금속(20)의 산화를 제어하도록 하기 위해 제어되는 것인, 주조 장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 센서(75)는, 레이더 복사 영역(85c)에서 상기 몰드 캐비티(30) 내의 액체 금속(20) 상에 입사되는, 80 GHz 이상의 주파수를 갖는 전자기 레이더 복사(76)를 방출하는, 레이더 센서인 것인, 주조 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 레이더 센서(75)와 상기 몰드 캐비티(30) 내의 액체 금속(20) 사이의 레이더 빔 경로 내에, 적어도 부분적으로 레이더 복사에 투명한 몸체(85)가, 제공되며, 상기 적어도 부분적으로 레이더 복사에 투명한 몸체(85)는, 상기 적어도 부분적으로 레이더 복사에 투명한 몸체(85)에 의해 반사되는 레이더 복사(76)의 상기 레이더 센서(75)에 의한 검출을 회피하기 위해, 레이더 복사 영역(85c) 내에서 상기 레이더 센서(76)와 상기 몰드 캐비티(30) 내의 액체 금속(20) 사이의 직선에 평행하지 않은, 법선 벡터를 각각 구비하는, 2개의 외측 표면(85a, 85b)을 구비하는 것인, 주조 장치.
  6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 부분적으로 레이더 복사에 투명한 몸체(85)는, 상기 몰드의 밀봉된 제1 측부(26)와 일체형으로 제공되는 것인, 주조 장치.
  7. 제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컨트롤러(95)는, 주조 제품(35)의 주조 작업 도중에 사전 결정된 설정 값을 변경하도록 구성되는 것인, 주조 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 컨트롤러(95)는, 주조 제품(35)의 앞선 주조 작업에서의 상기 몰드 캐비티(30) 내의 액체 금속(20)의 더 높은 레벨을 지시하는 값으로부터, 주조 제품(35)의 이후의 주조 작업에서의 상기 몰드 캐비티(30) 내의 액체 금속(20)의 더 낮은 레벨을 지시하는 값으로, 사전 결정된 설정 값을 변경하도록 구성되는 것인, 주조 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 몰드(25)는, 주조 제품(35)의 능동적 냉각을 위한 수단(45, 50)을 포함하는 것인, 주조 장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 설명되는 바와 같은 주조 장치를 사용하는 주조 제품(35)의 연속 또는 반-연속 주조를 위한 방법으로서,
    중력을 사용함에 의해, 저장조(15)로부터 직접 냉각 주조 몰드(25)의 몰드 캐비티(30) 내로, 상기 저장조(15)와 상기 몰드 캐비티(30) 사이에 한정되는 유동 경로(55)를 따라, 액체 금속을 공급하는 것, 및
    주조 제품(35)의 주조 도중에 상기 몰드 캐비티(30) 내에서의 액체 금속(20)의 레벨(h)을 제어하도록 상기 몰드 캐비티(30)로의 액체 금속(20)의 공급을 제어하기 위해, 중력에 의해 야기되는 상기 유동 경로(55)를 따르는 액체 금속(20)의 유동에 대항하여 작용하는, 액체 금속(20) 상의 힘을, 펌프(60)를 사용하여 생성하는 것
    을 포함하는 것인, 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 몰드 캐비티(30) 내에서의 액체 금속(20)의 요구되는 레벨(h)을 지시하는 설정 값을 계산하는 것,
    상기 몰드 캐비티(30) 내에서의 액체 금속(20)의 실제 레벨(h)을 지시하는 실제 값을 측정하는 것, 및
    상기 설정 값과 상기 실제 값 사이의 차이가 최소화되도록, 펌프(60)를 사용하는 힘 생성을 제어하는 것
    을 더 포함하는 것인, 방법.
  12. 제 10항 또는 제 11항에 있어서,
    펌프(60)를 사용하여 힘을 생성하는 것은, 유동 경로(55)를 따르는 액체 금속(20)의 유동에 대향하는 방향을 갖는 힘을 야기하는, 액체 금속(20) 상에 작용하는 전자기장을 생성하는 것을 포함하는 것인, 방법.
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