KR20220076837A - 철동 합금재의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예는 철동(Cu-Fe) 합금재 제조방법에 관한 것으로서, 제조방법은, 용해로에서 철과 구리의 합금 원료를 용해하여 용탕을 제조하는 단계, 헤드박스(headbox)를 소정 온도 범위로 예열하는 단계, 상기 헤드박스에 상기 용탕을 투입하는 단계, 그리고 노즐을 통해 상기 헤드박스에 수용된 용탕을 쌍롤에 공급하여 철동(Cu-Fe) 합금 판재를 주조하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 소정 온도 범위는 700 ℃ 내지 900 ℃이고, 상기 철동 합금 판재는, 중량%로, Fe: 5% 내지 30%, 잔부 Cu 및 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.

Description

철동 합금재의 제조방법{MANUFACTURING METHOD OF IRON-COPPER ALLOY MATERIAL}

본 개시는 철동(Cu-Fe) 합금재의 제조방법에 관한 것이다.

철동(Cu-Fe) 합금은 높은 강도와 우수한 전기 전도도를 가져, 기존의 콜슨 합금(corson alloy) 및 인청동(phosphor bronze)과 같은 고강도 고전도도 합금의 대체재로 사용될 수 있다. 이러한 철동 합금은 고온에서 액상 분리 현상이 발생할 수 있어, 응고 과정에서 냉각 속도가 충분하지 못할 경우 Cu-rich 상과 Fe-rich 상으로 분리되는 현상이 발생하는 것으로 알려져 있다.

철동 합금의 합금 설계 목적에 맞게 고강도와 고전도도를 확보하기 위해서는, 구리(Cu) 기지 내부에 균일하고 미세한 철(Fe) 상을 형성하는 것이 바람직하다. 그러나, 제조 공정 중 용탕의 냉각 속도가 너무 빠른 경우 Cu 기지 내부에 Fe 함량이 증가하여 전기 전도도가 저하되고, 용탕의 냉각 속도가 너무 느린 경우 Fe의 상이 조대화되거나 Cu-rich 상과 Fe-rich상이 분리되는 이상조직이 발생하게 된다.

실시예를 통해 해결하려는 과제는 주조설비로 주입되는 용탕 온도의 정밀 제어가 가능하여 높은 강도와 우수한 전기 전도도를 가지는 철동(Cu-Fe) 합금재를 제조할 수 있는 철동 합금재 제조 방법을 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 철동 합금재 제조방법은, 용해로에서 철과 구리의 합금 원료를 용해하여 용탕을 제조하는 단계, 헤드박스(headbox)를 소정 온도 범위로 예열하는 단계, 상기 헤드박스에 상기 용탕을 투입하는 단계, 그리고 노즐을 통해 상기 헤드박스에 수용된 용탕을 쌍롤에 공급하여 철동(Cu-Fe) 합금 판재를 주조하는 단계를 포함하며, 상기 소정 온도 범위는 700 ℃ 내지 900 ℃이고, 상기 철동 합금 판재는, 중량%로, Fe: 5% 내지 30%, 잔부 Cu 및 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.

상기 용탕을 제조하는 단계는, 1520℃ 이상의 온도에서 상기 용탕을 제조하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 소정 온도 범위는 750 ℃ 내지 850 ℃일 수 있다.

상기 제조방법은, 노즐을 통해 상기 쌍롤에 투입되는 상기 용탕의 온도가 1400 ℃ 이상을 유지하도록, 상기 헤드박스의 용탕 레벨을 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 용탕 레벨을 제어하는 단계는, 상기 헤드박스 내부의 온도 하락이 초당 ±0.5℃ 이하에서 제어되도록, 상기 용탕 레벨을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 주조하는 단계에서, 주편 두께는 4mm 내지 5mm일 수 있다.

상기 주조하는 단계에서, 주속은 4 mpm 내지 5mpm일 수 있다.

실시예에 따르면, 용탕 온도의 정밀 제어가 가능하여 높은 강도와 우수한 전기 전도도를 가지는 철동(Cu-Fe) 합금재를 제조할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 쌍롤 박판 주조설비를 개략적으로 도시한다.
도 2a 및 도 2b는 헤드박스를 서로 다른 예열온도로 예열한 상태에서 헤드박스 내부의 위치에 따른 온도 변화를 열유체해석을 통해 시뮬레이션한 예들을 도시한 것이다.
도 2c는 도 2a 및 도 2b의 해석 결과를 위치에 따라 도시한 것이다.
도 3a는 용탕의 주입 온도에 따른 용탕의 응고 변화를 측정한 일 예를 도시한다.
도 3b는 판재 두께에 따른 용탕의 응고 변화를 측정한 일 예를 도시한다.
도 3c는 주속에 따른 용탕의 응고 변화를 측정한 일 예를 도시한다.
도 3d는 2차 냉각에 따른 용탕의 응고 변화를 측정한 일 예를 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 철동 합금재의 제조방법을 개략적으로 도시한 것으로서, 도 4의 제조방법은 도 1을 참조하여 설명한 쌍롤 박판 주조설비(1)에 의해 수행될 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 헤드박스의 예열상태에 따른 용탕 온도 변화를 측정한 일 예를 도시한다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.

본 발명의 실시예를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 쌍롤 박판 주조설비를 개략적으로 도시한다.

철동(Cu-Fe) 합금 판재(strip)를 제조하기 위한 쌍롤 박판 주조설비(1)는, 구리(Cu)와 철(Fe)의 합금 원료를 유도 가열 방식으로 용해하여 용탕을 제조하는 용해로(미도시), 용해로에서 제조된 용탕의 온도와 유동 안전성을 확보하면서 용탕을 쌍롤(10)에 전달하는 전달 시스템(delivery system)(20), 그리고 용탕을 냉각하여 판재(strip)를 주조하는 쌍롤(10)을 포함할 수 있다.

용해로는 위한 용탕을 제조하기 위한 설비로서, 투입된 Fe과 Cu의 합금 원료를 고주파 유도열로 용해시켜 용탕을 제조한다.

전달 시스템(20)은 용해로로부터 공급되는 용탕을 일시 수용하며 용탕을 노즐(22)로 공급하기 위한 헤드박스(headbox)(21)(또는 턴디쉬(tundish)), 그리고 헤드박스(21)로부터 공급되는 용탕을 쌍롤(10) 사이의 공간에 주입하기 위한 노즐(22)을 포함할 수 있다.

쌍롤(10)은 상부 및 하부 주조롤(11, 12)을 포함하며, 상부 및 하부 주조롤(11, 12)에는 냉각 수단(미도시)이 마련될 수 있다. 전달 시스템(20)에 의해 상부 및 하부 주조롤(11, 12) 사이에 주입된 용탕은, 주조롤들(11, 12) 사이를 지나는 과정에서 주조롤(11, 12)에 의해 냉각 및 응고되어 판재를 형성할 수 있다.

통상적으로 쌍롤 박판 주조설비는 주입되는 용탕의 특성에 따라 상향식과 하향식(또는 수평식)으로 구분될 수 있다. 상향식 쌍롤 박판 주조설비의 경우, 용탕의 전달 시스템이 기울어진 쌍롤 하부에 위치하며, 전달 시스템은 용탕의 수위 제어를 통해 쌍롤 사이로 용탕을 주입할 수 있다. 상향식 쌍롤 박판 주조설비는 용탕의 유동이 안정적인 장점이 있어, 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg) 등 다양한 비철소재의 판재 제조에 주로 사용된다.

그러나, 철동 합금재용 용탕은 비중이 높고 점도가 낮아 상향식 주조설비를 사용할 경우 용탕이 측면으로 누출될 가능성이 매우 높아진다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 쌍롤 박판 주조설비(1)는 하향식(또는 수평식)으로 동작하여, 철동 합금 판재를 제조할 수 있다.

철동 합금은 머시 영역(mushy zone)(액상 및 고상 공존 영역)이 비교적 넓은 합금계로, 판재를 제조하기 위해서는 쌍롤(10) 사이에 주입되는 용탕 온도의 제어가 매우 중요하다. 쌍롤(10)에 주입 시 용탕 온도가 너무 높은 경우, 쌍롤(10) 사이의 응고 영역을 통과한 판재의 온도가 높아 응고가 완전히 이루어지지 않거나 상 분해가 발생할 가능성이 높으며, 또한 후 냉각 지연으로 인해 결정립 조대화 가능성이 높아진다. 반면, 쌍롤(10)에 주입 시 용탕 온도가 너무 낮은 경우, 판재 압하 강도 증가로 인해 탕도 막힘 및 롤 과부하에 의한 설비 수명 단축 등의 문제가 발생할 수 있다.

이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 쌍롤 박판 주조설비(1)에서는 전달 시스템(20)의 헤드박스(21) 내부의 서로 다른 위치에 온도 측정 수단들(S1 ~ S10)을 배치하고, 모니터링 장치(30)는 이들을 통해 헤드박스(21) 내 용탕의 온도를 실시간으로 모니터링할 수 있다. 또한, 모니터링 장치(30)는 헤드박스(21) 내 용탕의 온도가 소정치 이상 낮아지면, 운전 시스템(미도시) 또는 작업자 단말(미도시)로 용탕의 추가 투입을 지시하여 용탕의 레벨 제어를 수행할 수도 있다. 모니터링 장치(30)는 헤드박스(21) 내 용탕 레벨 제어를 통해 노즐(22)을 통해 쌍롤(10)로 투입되는 용탕의 온도가 Cu-Fe 합금의 액상성 온도 이상, 즉 1400 ℃이상을 유지하도록 용탕의 레벨을 제어할 수 있다.

헤드박스(21)의 예열이 이루어지지 않은 상태로, 고온의 용탕이 헤드박스(21) 내부로 투입될 경우, 헤드박스(21) 내부 내화재에 잔류한 수분의 급격한 팽창으로 폭발 및 파열이 발생하여 안전사고로 이어질 수 있다. 따라서, 헤드박스(21)에 용탕이 투입되기 전에, 헤드박스(21)를 예열할 필요가 있다.

헤드박스(21)의 예열 온도가 너무 낮은 경우, 헤드박스(21) 내로 투입된 용탕은 헤드박스(21)와의 열교환으로 인해 출탕 시 온도가 너무 낮아질 수 있다. 예를 들어, 헤드박스(21)가 500℃ 이하로 예열된 상태에서, 1620 ℃의 용탕이 헤드박스(21)로 투입되는 경우, 용탕이 헤드박스(21)의 출탕구(25)로 도달 시에는 액상선 온도(liquidus temperature) 이하로 감소하게 된다. 이와 같이, 용탕의 출탕 시 온도가 액상선 온도 이하로 낮아질 경우, 용탕의 초기 출탕 시 출탕구(25) 또는 노즐(22)의 막힘이 발생할 수 있다.

이에 따라, 모니터링 장치(30)는 헤드박스(21) 내부에 위치하는 복수의 온도 측정 수단(S1 ~ S10)을 통해 용탕 투입 전 헤드박스(21)의 온도를 검출하고, 온도 검출 결과에 따라서 헤드박스(21) 내부의 온도를 소정 온도 범위 내로 예열하도록 가열 수단(미도시)을 제어할 수 있다. 여기서, 가열 수단으로는, 버너, 고온의 열 유체 등이 사용되며, 헤드박스(21)를 직접 가열하거나, 열 유체와의 열 교환을 통해 헤드박스(21)를 예열할 수 있다.

도 2a 및 도 2b는 헤드박스(21)를 서로 다른 예열온도로 예열한 상태에서 헤드박스(21) 내부의 위치에 따른 온도 변화를 열유체해석을 통해 시뮬레이션한 예들을 도시한 것이다. 또한, 도 2c는 도 2a 및 도 2b의 해석 결과를 위치에 따라 도시한 것이다.

도 2a는 헤드박스(21)를 800℃로 예열한 상태에서 1620℃인 용탕을 투입하는 경우(Case1)를 나타내고, 도 2b는 헤드박스(21)를 500℃로 예열한 상태에서 1620℃인 용탕을 투입하는 경우(Case2)를 나타낸다.

도 2a 및 2c를 참조하면, 헤드박스(21)를 800℃로 예열한 상태에서 1620℃인 용탕을 투입하는 경우, 헤드박스(21) 내부의 위치별 평균 측정 온도는 1504℃이고, 출탕구 근처 지점(P6)에서 측정된 용탕의 온도는 이보다 낮은 1399℃이다.

도 2b 및 2c를 참조하면, 헤드박스(21)를 500℃로 예열한 상태에서 1620℃인 용탕을 투입하는 경우, 헤드박스(21) 내부의 위치별 평균 측정 온도는 1447℃ 이고, 출탕구 근처 지점(P6)에서 측정된 용탕의 온도는 이보다 낮은 1269℃이다.

통상적으로, Cu-Fe 용탕의 액상선 온도는 대략 1300℃ 내지 1430℃이다. 따라서, 본 발명의 실시예에서는, 초기 출탕 시 출탕구(25)를 통해 출탕되는 용탕의 온도 즉, 노즐(22)을 통해 쌍롤(10)에 투입되는 용탕의 온도가, Cu-Fe 조성의 액상선 온도 이상, 즉, 1400 ℃ 이상이 되도록, 용탕 투입 전 가열 수단을 통해 헤드박스(21)를 700 ℃ 내지 900 ℃로 예열할 수 있다. 바람직하게는, 헤드박스(21)의 예열 온도는 750 ℃ 내지 850 ℃일 수도 있다.

도 3a 내지 도 3d는 각각 용탕의 주입 온도, 판재 두께, 주속, 및 2차 냉각에 따른 용탕의 응고 변화를 측정한 예들을 도시한다.

도 3a 내지 도 3d를 참조하면, 노즐(22)을 통해 쌍롤(10)로 주입된 용탕의 경우, 액상선 온도 이상의 온도만 유지할 경우 용탕 온도에 따른 과응고나 미응고 현상은 발생하지 않을 수 있다. 따라서, 이 경우에는, 도 3b 및 도 3c에 도시된 바와 같이, 주속 및 판재의 두께가 용탕의 응고 및 주조에 더 큰 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 실시예에 따른 쌍롤 박판 주조설비(1)에서는 고품질의 철동 합금 판재를 제조하기 위해서, 주편 두께를 4mm 내지 5mm 로 유지하고, 주속을 4 mpm 내지 5mpm 로 유지한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 철동 합금재의 제조방법을 개략적으로 도시한 것으로서, 도 4의 제조방법은 도 1을 참조하여 설명한 쌍롤 박판 주조설비(1)에 의해 수행될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 철동 합금재 제조방법은 중량%로, Fe: 5% 내지 30%, 잔부 Cu 및 불가피한 불순물을 포함하는 Cu 기지의 철동 합금판재의 제조를 위한 것으로서, 합금 원료를 용해시켜 용탕을 제조하는 단계(S100), 헤드박스(21)를 예열하는 단계(S110), 헤드박스(21)에 용탕을 초기 투입하는 단계(S120), 헤드박스(21)의 출탕 및 용탕 레벨 제어 단계(S130), 및 판재 주조 단계(S140)를 포함할 수 있다.

용탕을 제조하는 단계(S100)에서는, 고주파 유도 열에 의해 가온되는 유도 용해로를 준비한다. 그리고, 이 유도 용해로에 Fe과 Cu의 합금 원료를 투입한 후 고주파 유도열로 용해시켜 1520℃ 이상의 온도에서 용탕을 제조한다. 이 공정에서는, 최종 생성된 철동 합금 판재가 중량%로, Fe: 5% 내지 30%, 잔부 Cu 및 불가피한 불순물을 포함하도록, 용해로에 철과 구리가 투입될 수 수 있다. 최종 생성된 철동 합금 판재에서 Fe의 함량이 5% 미만일 경우, 대부분의 Fe 원소가 Cu 내에 고용되어 Fe 상에 의한 강도 향상이 미흡하며, Fe 함량이 30% 이상이 될 경우 강도 향상은 크지 않으면서 전기 전도도, 열 전도도 등이 급격하게 저하되게 된다.

다음으로, 헤드박스(21)를 예열하는 단계(S110)에서는, 용해로에서 제조된 용탕을 헤드박스(21) 내로 투입하기 이전에 헤드박스(21)를 700 ℃ 내지 900 ℃, 바람직하게는 750 ℃ 내지 850 ℃로 예열할 수 있다.

다음으로, 헤드박스(21)에 용탕을 초기 투입하는 단계(S120)에서는, 슬라이딩 게이트(sliding gate)(23) 등에 의해 헤드박스(21)의 출탕구(25)를 폐쇄한 상태에서, 예열이 완료된 헤드박스(21)에 용탕을 투입한다. 이는 헤드박스(21)에 용탕을 초기 투입하는 과정에서 용탕의 누출을 막기 위한 것이다.

다음으로, 헤드박스(21)의 출탕 및 용탕 레벨 제어 단계(S130)에서는, 헤드박스(21)에 대한 용탕의 초기 투입이 완료되면, 슬라이딩 게이트(23)를 오픈하여 헤드박스(21)에 투입된 용탕을 노즐(22)로 출탕시킨다. 출탕구(25)가 오픈되면 헤드박스(21) 내 용탕의 레벨 하락과 함께 용탕의 온도도 저하된다. 따라서, 모니터링 장치(30)는 헤드박스(21) 내에 위치하는 온도 측정 수단(S1~S10)들을 통해 헤드박스(21) 내부의 온도를 실시간으로 모니터링하여, 용탕의 레벨 하락 등으로 인한 온도 저하 시 헤드박스(21) 내로 용탕의 추가 투입을 지시할 수 있다. 모니터링 장치(30)는 고품질의 철동 합금 판재의 연속 주조를 위해, 헤드박스(21) 내부의 온도 하락이 초당 ±0.5℃ 이하에서 제어되도록, 용탕의 추가 투입을 지시할 수 있다.

다음으로는, 판재 주조 단계(S140)에서는 전술한 바와 같이 온도 제어되어 출탕된 용탕을 노즐(22)을 통해 쌍롤(10) 사이의 공간에 주입하고, 쌍롤(10)을 통해 주입된 용탕을 냉각 및 응고시킴으로써 철동 합금 판재를 주조한다. 이 때, 고품질의 철동 합금 판재를 제조하기 위해서, 주편 두께를 4mm 내지 5mm 로 유지하고, 주속을 4 mpm 내지 5mpm 로 유지한다.

이하, 실험예들을 통하여 본 발명의 실시예를 좀더 상세하게 설명한다. 실험예는 본 발명의 실시예를 좀더 명확하게 설명하기 위하여 제시한 것에 불과하며, 본 발명의 실시예가 실험예로 한정되는 것은 아니다. 아래에서 설명하는 실험예들은 대부분 Cu를 기지로 하여 10%의 Fe와 미량의 불순물을 포함하는 철동계 합금을 대상으로 시행되었으며, Fe의 함량에 따른 별도의 공정 조건의 경우 본 발명의 실시예들을 바탕으로 쉽게 도출될 수 있다.

실험예

아래 표 1의 실험예들은 철동 합금 판재의 정상적으로 주조가 이루어진 경우들의 공정 조건을 나타낸다.

	출탕온도 (℃)	셋백	주속 (mpm)	H/B 레벨 (mm)	H/B 예열온도 (℃)	H/B 출탕구 온도 (℃)	S/G 개공	주조성공
실험예1	1520	44	5 -> 4.5	10	682	1408	100%	O
실험예2	1520	47	5	10 -> 5	663	1414	100%	O
실험예3	1520	47	5	30	698	1413	100 -> 50%	O
실험예4	1570	47	5	30	721	1434	100 -> 50%	O

위 표 1에서, 출탕온도는 용해로에서의 출탕온도이다. 실험예들에서는, 용해로에서 철동 합금계의 액상선 온도(liquidus temperature) 대비 약 200℃ 이상 높은 1520℃ 내지 1570℃ 에서 용해가 이루어졌다. 또한, 주속은 5 mpm으로 제어되고, 헤드박스(H/B)의 레벨(수위)은 노즐 팁 대비 5mm 내지 10mm 높게 유지되었다. 또한, 주조 개시 시점에 슬라이딩 게이트(S/G)를 100% 개방하였으며, 일부 실험예들에서는 이후 주조가 안정화됨에 따라 유량 제어를 위해 50% 수준으로 개방율을 조정하였다.위 표 1을 참조하면, 실험예들에서는 헤드박스를 700℃이상으로 충분히 예열하였으며, 이에 따라 헤드박스의 출탕구에서의 온도가 1400℃이상으로 안정적으로 유지된다.

비교예

아래 표 2의 비교예들은 철동 합금 판재의 정상적으로 주조가 이루어지지 않은 경우의 공정 조건을 나타낸다.

	출탕온도 (℃)	셋백	주속 (mpm)	H/B 레벨 (mm)	H/B 예열온도 (℃)	H/B 출탕구 온도 (℃)	S/G 개공	주조성공
비교예1	1520	54	5	10	484	1380	100%	X
비교예2	1520	54	5 -> 3.6	10	518	1346	100%	X
비교예3	1520	54	5	30	565	1305	100 -> 50%	X
비교예4	1570	49	5	30	509	1345	100 -> 50%	X

위 표 2의 비교예들을 위 표 1의 실험예들과 비교하면, 헤드박스(H/B)의 예열이 600℃ 보다 낮은 온도에서 이루어졌으며, 이에 따라 출탕구에서의 온도가 실험예들에 비해 상당히 낮게 나타남을 확인할 수 있다. 도 5a 및 도 5b는 헤드박스의 예열상태에 따른 용탕 온도 변화를 측정한 일 예를 도시한다. 도 5a 및 도 5b에서 CH1 및 CH2는 헤드박스(21) 내 서로 다른 위치에서 측정된 온도를 나타내며, ΔT는 두 측정 온도 간의 차편차를 나타낸다. 여기서, CH1은 출탕구(25) 인근에서 측정된 온도를 나타낸다.

도 5a 및 도 5b를 참조하면, 헤드박스(21)에 대한 예열이 불충분할 경우, 위치에 따른 온도차가 크게 나타나며, 출탕구(25)에서의 용탕 온도 또한 액상선 온도 정도로 매우 낮아졌다. 또한 주조 중 용탕의 온도 하락이 크게 나타나, 헤드박스(21)의 예열이 불충분할 경우 전체적으로 용탕의 온도 제어가 정상적으로 이루어지지 못했음을 확인할 수 있다.

반면에, 헤드박스(21)가 충분히 예열된 경우, 위치에 따른 온도차가 1 ~ 2℃ 내외로 매우 적고, 출탕구(25)에서의 용탕 온도 또한 1400℃ 이상으로 유지되며, 주조 중 용탕의 온도 또한 안정적으로 유지되어, 정상적인 주조가 가능함을 알 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 쌍롤 박판 주조설비(1)에서는 용탕을 투입 전 헤드박스(21)의 내부 온도를 적정 범위 내로 충분히 예열하고, 주조 공정 중에도 헤드박스(21)의 실시간 온도 모니터링 및 이에 따른 용탕 레벨 제어를 통해 출탕되는 용탕의 온도를 안정적으로 제어함으로써, 고품질의 철동 합금 판재를 제조할 수 있다.

지금까지 참조한 도면과 기재된 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 용이하게 선택하여 대체할 수 있다. 또한 당업자는 본 명세서에서 설명된 구성요소 중 일부를 성능의 열화 없이 생략하거나 성능을 개선하기 위해 구성요소를 추가할 수 있다. 뿐만 아니라, 당업자는 공정 환경이나 장비에 따라 본 명세서에서 설명한 방법 단계의 순서를 변경할 수도 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시형태가 아니라 특허청구범위 및 그 균등물에 의해 결정되어야 한다.

1: 쌍롤 박판 주조설비
10: 쌍롤
11: 상부 주조롤
12: 하부 주조롤
20: 전달 시스템
21: 헤드박스
22: 노즐
23: 슬라이딩 게이트
25: 출탕구
30: 모니터링 장치

Claims (7)

1. 용해로에서 철과 구리의 합금 원료를 용해하여 용탕을 제조하는 단계,
   헤드박스(headbox)를 소정 온도 범위로 예열하는 단계,
   상기 헤드박스에 상기 용탕을 투입하는 단계, 그리고
   노즐을 통해 상기 헤드박스에 수용된 용탕을 쌍롤에 공급하여 철동(Cu-Fe) 합금 판재를 주조하는 단계를 포함하며,
   상기 소정 온도 범위는 700 ℃ 내지 900 ℃이고,
   상기 철동 합금 판재는, 중량%로, Fe: 5% 내지 30%, 잔부 Cu 및 불가피한 불순물을 포함하는, 철동 합금재 제조방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 용탕을 제조하는 단계는,
   1520℃ 이상의 온도에서 상기 용탕을 제조하는 단계를 포함하는, 철동 합금재 제조방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 소정 온도 범위는 750 ℃ 내지 850 ℃인, 철동 합금재 제조방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 노즐을 통해 상기 쌍롤에 투입되는 상기 용탕의 온도가 1400 ℃ 이상을 유지하도록, 상기 헤드박스의 용탕 레벨을 제어하는 단계를 더 포함하는, 철동 합금재 제조방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 용탕 레벨을 제어하는 단계는,
   상기 헤드박스 내부의 온도 하락이 초당 ±0.5℃ 이하에서 제어되도록, 상기 용탕 레벨을 제어하는 단계를 포함하는, 철동 합금재 제조방법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 주조하는 단계에서,
   주편 두께는 4mm 내지 5mm 인, 철동 합금재 제조방법.
7. 제1항에 있어서,
   상기 주조하는 단계에서,
   주속은 4 mpm 내지 5mpm 인, 철동 합금재 제조방법.
   

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