KR800000324B1 - 압연제품의 연속 주조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

압연제품의 연속 주조방법

제1도는 종래의 연속주조장치의 개략도

제2도는 제1도에 도시된 연속주조장치에 적용되는 본 발명의 일 실시예의 개략도

제3도는 운전시 조정이 가능한, 제2도장치의 개조예의 개략도이다

본 발명은 금속 또는 합금의 연속주조에 관한 것으로, 특히 압연된 제품을 연속적으로 제조하는 방법에 관한 것이다.

본 발명은 와이어의 제조를 위한 비철금속 또는 합금으로부터 압연된 제품을 제조하는데 특히 적용되나 그 적용에 한정되는 것은 아니다.

이런 종류의 연속제조를 위한 체인은 그의 입구부에, 장치의 개략적인 정면도가 도시된 도면 제1도에 예시된 바와같은 소위 4륜(輪)주조장치를 가지고 있는 것이 일반적이다. 이 장치에는 여러개의 로울 스탠드(roll stand)가 수반되어 있다. 그 주조장치는 원주상에 홈이진 휘일 2와 3개의 복귀 휘일 4, 5 및 7을 가지고 있으며, 무단루우프를 형성하는 금속리본 3이 그 복귀휘일상에서 주행된다.

홈이질 휘일 2의 각각 위와 아래에 배치된 2개의 복귀휘일 4와 7사이에서 리본 3은 휘일 2의 일부분의 위를 지나며, 이렇게 함으로서 휘일 2의 원주의 일부분위에 있는 주조홈을 폐쇄하고 있다.

세번째 복귀휘일 5는 잭크(jack) 8에 의해 다소 위치가 변할 수 있으며, 리본의 선속도(線速度)는 작동시 주조휘일 2의 원주속도와 같도록 리본의 장력을 유지하여 준다. 이렇게해서 휘일 2에서 리본이 미끄러짐없게 접촉하여 있게된다. 주조가 진행되는 동안, 휘일2와 리본 2를 물에 의해 강제적으로 냉각된다. 제품을 제조하는 동안, 휘일 2의 위에 위치 한 주조노즐 1은 용융점된 금속 또는 합금을 리본에 의해 막혀진 홈부분으로 연속적으로 주입시키는데, 여기서 그 용융물은 응고되어 제1블랭크(blank) 10으로 되고 그 블랭크는 연속적으로 작동하는 체인의 압연기로 직접 이동된다.

블랭크가 휘일을 떠날때의 그 블랭크의 온도는 얻어진 제품의 품질에 매우 중요한 인자이다. 만약 그 온도가 너무 높다면, 블랭크는 완전히 응고되지 않게되며 홈을 떠날때 받게되는 변형(strain)에 견디지 못하게 된다. 반면에 그 온도가 너무 낮으면, 야금상의 어려움이 압연작업중에 나타나며 압연시 필요한 힘을 상당히 증가시키게 될 것이다.

따라서, 작업되어지는 금속 또는 합금에 따라서 적당한 값으로 이 온도를 조절할 수 있게하는 것이 중요하다. 금속의 냉각은, 물을 분무시킴에 의해 냉각되는 휘일의 테두리와의 접촉에 의한 열교환에 의해 그 홈에서 달성된다. 그 분무가 강하면, 배출시의 블랭크의 온도를 조절하기 위해서 그 분무속도를 변화시키는 것은 실제적으로 불가능하며, 알려진 장치에서, 이 온도를 변경시키는데 가능한 유일한 작동은 홈내의 금속의 체류시간을 변경시키는 것, 즉 휘일의 회전속도를 변경시키는 것이다. 속도의 증가 또는 감소는 블랭크의 온도를 증가 또는 감소시키게 된다.

특정 금속 또는 합금에서는, 블랭크의 제조속도와 로울링 스탠드를 지나는 블랭크의 속도는 크게 변화될 수는 없다. 속도가 너무 빠르면 주조시 결점과 압연결함을 나타나게하고, 반면에 속도가 너무 늦으면 생산량이 감소한다. 즉 환언하면, 모든 제품에서, 적당한 제조조건으로 되기위해 다소 좁은 온도와 속도범위를 가지게 된다. 온도의 조절이 단지 속도의 조절에 의해서 달성될 수 있는 공지의 장치에서는, 합금의 종류에 정확히 부합하는 제조체인이 제공되지 않고는 동시에 적당한 온도와 속도를 얻는다는 것이 불가능하다.

본 발명에 따라, 원상주에 홈이 형성된 피구동 냉각휘일상에 액상금속 또는 합기을 연속적으로 주조하여 블랭크를 제조하고, 무단 루우프를 형성하는 금속리본으로 그 휘일의 원주 일부분상의 홈을 폐쇄하고, 리본이 부분적으로 둘러싸인 휘일의 원주속도와 같은 속도로 그 리본을 구동시키고, 주조되는 재료에 따라 휘일의 원주속도를 조정하고, 그 홈의 폐쇄된 부분의 상류지점에서 그 홈내에 액상 금속 또는 합금을 연속적으로 주입하고, 연속적인 블랭크형태로 홈의 폐쇄된 부분의 하류에서 배출되도록 그 금속 또는 합금을 적어도 부분적으로 응고시키고, 그 블랭크를 연속 압연기에 공급하고, 홈의 폐쇄된 부분의 하류단(端)의 위치를 변경시킴에 의해 휘일상에 배치되는 리본의 길이를 조정하여 홈의 폐쇄된 부분의 길이와 연속블랭크의 온도를 변경시키는 단계들로 구설된 압연제품을 제조하는 방법이 제공된다.

본 발명의 방법을 수행하기 위한 장치는, 원주상에 홈이 형성된 주조휘일과, 무단금속리본이 원주상을 지나고 홈의 길이의 일부분을 폐쇄하도록 주조휘일의 일부 원주에 대해 상대운동하지않게 유지되는 무단금속리본과, 그 주조휘일을 회전시키기 위한 수단과, 그 주조휘일의 원주속도를 변경시키기 위한 수단과, 리본이 휘일과 처음 접촉하게 되는 지점에서 그 홈내로 금속 또는 합금을 주입하는 수단과, 리본에 의해 폐쇄된 홈의 부분의 길이를 변경시키도록 휘일로부터 리본이 떨어져 있는 하류지점의 위치를 조정하기 위한 수단으로 구성되어 있다.

휘일과 리본이 분리되는 하류지점의 위치는 주조휘일의 측에 대해 위치가 조절될 수 있는 가동(可動)베어링상에 적당한 리본 복귀휘일을 장착함에 의해 조절되는 것이 바람직하다.

본 발명을 첨부도면, 특히 제2 및 3도를 참조하여 이하 더 상세히 설명한다.

제1도를 참조하여 이미 설명한 바와같이, 복귀휘일 7은 고정되어 있어, 홈이진 휘일 2를 둘러싸고 있는 리본 3의 길이는 변경될 수 없게 되어있다.

이와 대조적으로, 제2도에서 휘일 7의 위치는 휘일 2에 대해 조절가능하게 되어 있다는 것을 명백히 알 수 있다.

장치의 프레임에는 휘일 7의 측의 레어링(도시안됨)을 수용하는 슬로트(slot)가 설치되어 있다. 그 슬로트를 따라 어느 일 지점에 베어링이 고정될 수 있어 휘일 2를 둘러싸고 있는 리본 3의 길이를 요구하는데는 조절할 수 있다.

주조를 시작하기전, 주조휘일 2의 원주속도와 휘일 7의 위치는 요구되는 배출금속의 온도를 고려하여, 결정되고, 복귀휘일 7이 고정되어 있을때 리본 3이 복귀휘일 5에 의해 신장된다. 그 복귀휘일 5의 축은 스크류 잭크로 도시된 장력장치 8에 의해 이동될 수 있다. 다음, 그 휘일들이 회전하여 리본 3이 순환하고, 주조노즐 1로부터 휘일 2의 홈내로 금속 또는 합금이 주입되고, 배출부에서 얻어진 블랭크 10은, 재가열의 필요없이 인접 압연기(도시안됨)에서 즉시 연속 압연하는데 요구되는 최적의 온도를 갖게된다.

제3도는 작동시, 휘일 2를 둘러싸고 있는 리본 3의 길이를 조절할 수 있게하는 주조장치의 개조예를 나타낸다. 여기서, 복귀휘일 7의 베어링은 스크류상에서 이동가능하여,그 스크류의 고정위치는, 휘일 7의 베어링이 그 스크류의 일단으로부터 타단으로 이동될때의 리본의 이완의 복귀휘일 5상에 작용하는 장력장치 8에 의해 쉽게 처리하도록 정해져있다. 휘일 7의 베어링은, 축위치가 고정되고 수동 또는 모우터에 의해 회전되는 스크류를 따라 회전하는 너트를 가지고 있다.

따라서, 복귀휘일 7은 홈이진 휘일 2의 쪽으로 또는 그 휘일로부터 먼쪽으로 이동할 수 있고, 그리하여 휘일 2를 둘러싸고 있는 리본 3의 길이를 변경시킨다.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예는, 로울링 트레인(rolling train)이 수반된 홈이진 휘일에서 연속주조로 순수 알루미늄 제품을 제조하는 고생산 체인에도 적용될 수 있다. 이 장치는 1,000㎟의 단면적을 갖는 홈이 설치되고 직경이 1,400㎜인 주조휘일을 가지고 있있다. 순수 알루미늄 제품의 기본적인 제조에서 그 홈의 길이중 2,500㎜가 리본에 의해 덮히고 그 홈의 선속도는 11.5m/min이며, 연속블랭크의 온도는 제1로울링 스텐드에의 입구에서 450℃이다. 소비되는 동력은 60-70KW이다.

이 주조장치를, 알루미늄을 기지로하고 2.5%의 마그네슘과 0.20%의 크롬을 함유하는, 5052로 알려진 합금을 작업하기 위해, 휘일을 둘러싸고 있는 리본의 길이를 변경시킴없이 사용하였다. 그 리본의 포원길이를 변경시키지 않고 선속도를 변경시킴에 의해 다음과 같은 결과가 얻어졌다.

(1) 9.5m/min의 선속도에서, 압연기에의 입구부에서의 블랭크의 온도는 오직 370℃이었고, 블랭크의 과도한 경도(硬度)에 기인하여 소비된 동력은 140KW이었다.

(2) 450℃의 만족한 온도를 얻기위해, 그 속도를 13.5m/min까지 올리는 것이 필요하였고 소비된 동력은 150KW에 달하였다. 이 경우, 압연기에서 요구되는 힘의 감소는 속도를 증가시킴에 의해 거의 보상되었다.

이들 두 경우에서 이 장치가 정상범위이상의 동력을 소모하였음을 볼 수 있다. 한편, 홈의 폐쇄길이를 1,650㎜로 감소시킴에 의해 9.5m/min로 속도를 유지하면서 450℃의 블랭크온도를 얻는 것이 가능하였음을 볼 수 있었다. 소비된 동력은 90KW이었다.

또한, 그장치를, 알루미늄을 기지로 하고 5%의 마그네슘, 0.10%의크롬, 0.10의 망간을 함유하는, 5056으로 알려진 합금을 위해 사용하였다. 이 합금을 위해서는 블랭크의 최적온도범위는 압연결점을 제거하기위해 400-420℃이며, 압연속도는 9-10m/min이어야 한다. 폐쇄된 홈의 길이가 2,500㎜인때는 최적온도와 속도가 얻어질 수 없다. 10m/min의 속도에서 블랭크의 온도가 310℃에 도달한다.

한편, 홈의 덮힌 길이를 변경시킬때 10/min의 속도에서 블랭크온도가 410℃에 도달할 수 있었고, 그 경우 리본의 포위길이는 1,650㎜이었다.

제2도에 도시된 본 발명의 제1실시예에서, 휘일 7의 베어링의 이동을 위한 슬로트의 형태는 변경될 수 있고, 휘일 2에 대해 복귀휘일 7을 이동시킬 수 있게하는 어떤 형태를 가져도 좋다.

유사하게, 그 슬로트는 다른 동등한 안내수단으로 대치될 수도 있다. 제2도의 실시예에서 리본의 포위길이는, 그 베어링을 위한 안내수단내에서 복귀휘일 7의 베어링을 이동시키기 위한 장치(예를들어 기어랙크장치)를 제공함에 의해 주조작업중에 조절될 수도 있다. 복귀휘일 5의 장력장치는 복귀휘일 7의 축의 이동에 따라 조절될 수 있다.

제2 및 3도의 실시예들에서는 스크류 잭크인 장력장치 8은 리본의 장력을 조절할 수 있는 다른 장치로 대치될 수도 있다.

제3도의 실시예에서, 복귀휘일 7의 베어링을 이동시키는 스크류는, 휘일 5를 이동시키지 않고 리본이 결코 느슨해지지 않는 지점들의 기하학적 궤적(軌跡)인 곡선을 형성하는 적당한 안내수단을 따라 휘일 7의 축이 이동될 수 있도록 축선회를 가능하게 장착되어도 좋다.

마지막으로, 휘일 7의 직동(直動)을 위한 스크류는 그위 양단중 일면에서 축지되고, 타단에는 스프링과 같은 장력장치가 설치되어도 좋다. 그 스프링은 스크류를 바이어스(bias)시켜 휘일 7을 휘일 2로부터 먼쪽으로 바이어스 시키고 그리하여 휘일 7의 베어링이 스크류상의 어느 위치에 있어도 리본의 장력을 유지한다.

본 장치는, 모우터나 잭크에 의해 복귀휘일 7의 이동을 원격제어하고, 공지된 타입의 조정기(regulator)에 의해 작동되는 서어보-제어기(servo-control)에 의해, 압연기에의 입구부에서 또는 홈으로부터의 배출부에서 응고된 제품의 온도에 따라 복귀휘일 7의 이동을 제어함에 의해 자동적으로 만들어질 수도 있다. 그리하여 주조제품의 배출시의 온도의 변동은 자동적으로 교정되고 주조제품의 온도가 전체주조작업시 소정위치로 일정하게 유지된다.

마지막으로, 본 발명은 와이어의 제조에 특히 적용되지만, 금속 또는 합금시이트의 제조에도 동일하게 적용될 수 있고 그 경우, 주조휘일의 홈은 넓고 깊이가 작다.

또한, 본 발명은 3륜(three-wheel)장치로 알려진 주조휘일장치에도 적용될 수 있다.

Claims (1)

1. 원주상에 홈이 형성된 피구동 냉각휘일상에 액상금속 또는 합금을 연속적으로 주조하여 블랭크를 제조하고, 무단 루우프를 형성하는 금속리본으로 그 휘일의 원주 일부분의 홈을 덮고, 리본이 부분적으로 둘러싸인 휘일의 원주속도와 같은 속도로 그 리본을 구동시키고, 주조되는 재료에 따라 휘일의 원주속도를 조정하고, 그 홈의 덮힌부분의 상류지점에서 그 홈내에 액상금속 또는 합금을 연속적으로 주입하고 연속적인 블랭크 형태로 홈의 덮힌 부분의 하류에서 배출되도록 그 금속 또는 합금을 적어도 부분적으로 응고시키고, 그 블랭크를 연속압연기에 공급하는 단계들로 구성된 압연제품을 연속주조하는 방법에 있어서, 홈의 덮힌 부분의 하류단(端)의 위치를 변경시키므로써 휘일상에 배치되는 리본의 길이를 조정하여 홈의 덮힌 부분의 길이와 연속 블랭크의 온도를 변경시키는 것을 특징으로 하는 압연제품의 연속주조방법.

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