KR900000484Y1 - 횡형 연속 주조장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

횡형 연속 주조장치

제1도는 본 고안의 전체 종단면도.

제2도는 본 고안의 용탕유지로에서 용탕 승온교반로와 카아본몰드를 착탈 가능함을 보인 분리사시도.

제3도는 제1도의 A-A' 선 단면도.

제4도는 제1도의 B-B' 선 단면도.

제5a도, 제5b도는 본 고안의 용탕 승온교반로에 설치되는 유도 전기열 발생 코일의 구조도.

제6도는 본 고안의 용탕 승온로의 원형 교반관의 단면도.

제7도는 제6도의 C-C' 선 단면도.

제8도 및 제9도는 용탕유지로 및 용탕 승온교반로의 원형 교반관내의 잔유용량을 제거하는 것을 보인 설치상태도 및 작동상태도.

본 고안은 용해로에서 주로 비철금속 용탕을 인수받아 용탕 온도를 승온(昇溢)유지시킴과 동시에, 교반시키면서 봉, 관 또는 판등의 비철금속 소재를 인발, 주조하는 소형의 용탕유지로로 구성된 횡형연속 주조장치에 관한 것으로, 특히 본 고안은 용해로에서 용융 되어진 용탕을 가열하여 승온, 교반하는 가열버너를 종래와 같이 수평으로 설치하지 않고 댐퍼식으로 수직 설치하여 용탕 유지로의 용탕이 수직으로 유동 교반되게 함으로서 용탕의 상, 하부측의 온도구배가 균일하게 승온 유지되도록 하였으며, 용탕유지로 저부측에 용탕이 하부측을 유도 전기열로 가열하여 용탕의 유동을 활성화시켜 소재 주소시 소재에 중력 편석 및 입내(粒內)편석현상의 발생을 방지하여 균질의 비첨금속 소재를 주조 생산할 수 있는 용탕 승온로를 설치하되, 용탕 승온 교반로를 착탈 가능하게 설치하여 하나의 용탕유지로의 설치로서도 재질이 다른 용탕을 주입 사용할수 있도록 하였으며, 또한 이형소재(異形素材)를 주조 생산코자 할 경우에는 용탕유지로 전면 하부측에 설치된 카아본몰드를 용이하게 교체할수 있도록 한 것이다.

종래 용융금속을 직접 용해시키지 않고 용해로에서 용융금속을 인수받아 소재를 주조 생산하는 용탕 유지로는 전기 유도열로 가열하는 방식을 사용하지 않고 가열버너만을 설치하여 인수받은 용탕을 숭온 교반하는 것이 대부분이었는바, 이는 가열버너를 용탕유지로 전면 상방에 설치하여 가열버너의 분사화염을 용탕 상방을 수평하게 분사시켜서 용탕을 승온시킴과 동시에, 교반시키도록 구성하였는데 이러한 종래의 용탕유지로는 용탕상부측의 온도는 높일수 있겠으나, 수평으로 분사되는 분사화염이 용탕 상면을 수평으로 와류 교반시키게 됨으로서 용탕상부측의 하부측과의 유동 교반상태가 저조하게 되는 결점이 이에 따라 용탕 상, 하부측의 온도 구배가 균일하게 유지될수 없으며, 이러한 상, 하부측의 온도차이가 있는 상태로 용탕을 인발, 주조하였을 시에는 그 온도차이에 의해 불량한 소재가 주조되는 결점이 있었다.

따라서, 본 고안은 종래의 이러한 결점 사항을 해소하고 보다 나은 균질의 비결금속 소재를 주조 생산할수 있도록 한 것으로, 이를 첨부한 도면에 따라서 상세히 설명하면 다음과 같다.

뚜껑(2)이 있는 용탕유지로(1)에 가열버너와 카아본몰드(3)를 설치한 것에 있어서, 용탕유지로(1) 뚜껑(2)의 햇치(4)상에 댐퍼식 버너(5)를 수직으로 설치하고 전면 하부측에 카아본제 인발구(6')가 삽입된 용탕인발공(6)외측에 상기의 카아본몰드(3)를 착탈 자재하게 부착시킨 구성과 용탕유지로(1)저부와 연통하는 연통공(7')과 원형 교반관(7)이 형성된 용탕 승온 교반로(8)를 착탈 가능하게 설치하고, 고알루미나관(10)과 수개의 환테금망(11')으로 연결된 비자성도체성의 지지관(11)사이에 동분(銅粉)이 혼합된 내화재분말(12)을 충진하며, 상기 지지관(11) 내주위에 공기통로(13)가 형성되게 함과 동시에, 규소강판(14)의 중간부(14')에 냉각수가 내측 또는 외측으로 흐르도록 각 파이프로 구성된 유도전기열 발생코일(15)을 권회시킨 구성을 구비하여서 된 것으로 5'는 댐퍼식 버너(5)의 노즐, 16, 16'는 카아본몰드(3)를 용탕 인발공(6) 외측에 착탈 가능하게 설치시킴과 동시 냉각시키는 상, 하 냉각수 순환탱크, 17, 17' 및 18, 18'는 상, 하 냉각수 순환탱크(16), (16')의 냉각수 유, 출입구, 19, 20은 체결 보울트, 21, 21'는 각 파이프상으로 구성된 코일(15)의 내측 또는 외측으로 냉각수를 순한시켜 냉각 작용을 하는 냉각수 파이프와 그 절연층을 표시한다.

상기에 있어서, 윈형 교반관(7)은 Al₂O₃: 82.7%, SiO₂: 13.8%, Fe₂O₃: 0.4%, TiO₂;2.4%, Zr;0.7% 로 구성되어진 내화재 또는 개화시멘트로 되어 있다.

한편, 본 고안은 제8도 및 제9도에 도시한 바와같이, 연속 주조후 용탕유지로(1)하부 및 용탕 승온교반로(8)의 원형 교반관(7)내에 남아 있을 용탕을 레이들(22)에 제거하게 되는데, 즉, 제8도에 도시한 바와같이, 지지후레임(23)상방에 브라켓(24), (25)을 설치하고, 이 브라켓(24), (25)에 지지판(26)을 설치한 다음 브라켓(24), (25)측에 볼트(27), (28)을 끼워 지지판(26)이 용탕유지로(1)에 지지되어 용탕유지로(1)가 지지후레임(23)에 매달리도록 하되, 상기 지지판(26)중앙에 유압실린더(29)의 피스톤(29')을 고착시켜 동작시키도록 되어 있다.

그런데, 상기에 있어서 브라켓(24), (25) 및 지지판(26), 유압실린더(29) 각각은 용탕유지로(1) 전, 후방 각각에 설치되어 있으며, 도면에서는 전방측만 도시되어 있다.

이와같은 상태에서 제1도의 햇치(4) 및 댐퍼식 버너(5)를 용탕유지로(1)상방으로부터 제거한 다음, 유압실린더(29)를 작동시켜 용탕유지로(1) 및 원형교반관(7)내의 잔탕을 레이들(22)에 부어 제거시키게 된다.

즉, 제9도에 도시한 바와같이 볼트(28)를 제거하고, 유압실린더(29)를 작동시키면, 볼트(27)가 구동축이 되어 용탕유지로(1)가 기우러지게 되므로, 이들내의 잔탕이 레이들(22)에 부어지게 되며, 용탕유지로의 기울임 즉, 틸팅 각도는 90°∼120°까지 가능하다.

이와같이 구성된 본 고안을 용해로에서 용해된 용탕을 햇치(4)를 열고 인수 받은후, 이를 승온 유지시키면서 교반작용시키는 것을 먼저 설명하면 다음과 같다.

햇치(4)를 닫고 이의 상면에 수직으로 설치된 댐퍼식 버너(5)를 점화 가동하여 주면, 노즐(5')에서 수직으로 분사되는 분사화염에 의해 용탕은 제1도 및 제3도의 도시와 같이 상, 하 수직 상태로 유동하게 되어 노즐(5')에서 수직 분사되는 분사화염에 의하여 용탕이 승온되어 점과 동시 상, 하 수직으로 유동 교반됨으로서 용탕유지로(1)내의 용탕 상, 하부측의 온도 구배는 종래 수평으로 분사화염을 분사하여 용탕을 수평상태로 와류 교반시킬때 보다 상, 하부측의 온도구배를 균일하게 유지시킬수 있음과 동시에, 교반효과도 증대시킬수 있으며, 또한 용탕유지로(1)저부와 연통하는 용탕 승온교반로(8)의 원형교반관(7)내부에 충만하게 유입되어 있는 용탕은 용탕 승온 교반로(8)양 외측과 중간측 즉, 원형교반관(7)양측을 양측부(14")로 포위하고 중심부의 지지관(11)내부를 가로지로는 규소강판(14)의 중간부(14')상에 이중으로 권회된 각 파이프상의 전기유도열 발생코일(15)에 교류전원을 인가한 상태임으로서, 상기 코일(15)상에 인가된 교류전원에 의해 규소강판(14)의 중간부(14')에 발생하는 자속(Flux)은 용탕승온 교반로(8)의 양외측에 위치한 규소강판(14)의 양측부(14")로 유기되는데, 규소강판(14)의 중간부(14')와 양측부(14")사이에는 원형교반관(7)이 가로지른 상태로 비철금속의 용탕이 충만하게 주입된 상태이어서 그 원형교반관(7)내의 용탕에는 유도전기가 발생하게 된다. 즉, 각 파이프상의 전기유도열 발생코일(15)자체가 일차측 코일이 되고 원형교반관(7)내의 용탕자체는 이차측 코일과 같은 상태가 되는데, 이차측 코일 작용을 하는 원형교반관(7)내의 용탕자체는 서로 연결된 상태로서 폐회로와 같은 단락 상태임으로서 용탕 자체에는 전기 유도열 발생코일(15)에 흐르는 교류전원이 유기된 유도전기의 단락상태에 의한 단락열이 발생하게 되는 현상에 의해 원형교반관(7)내의 용탕 자체가 유도전기의 단락상태에 의한 발열체가 되어 자체적으로 승온 교반하면서 댐퍼식 버너(5)에 의해 수직으로 교반하는 용탕유지로(1)내의 상, 하부측의 용탕과 원형교반관(7)내의 용탕이 연통공(7')에 의해 서로 연결된 상태이어서 용탕의 교반상태와 승온 유지하는 온도 구배는 균일하게 유지되어 질수 있게 되며, 상기 원형교반관(7)내를 자체발열로 유동 교반되어지고, 이 교반이 잘된 용탕이 연통공(7')을 통해 용탕유지로(1)내부에서 수직으로 교반되는 용탕과 다시 혼합 교반되어짐으로해서 용탕유지로(1)내부의 용탕은 교반이 확고하게 이루어진 상태가 되어 카아본몰드(3)로 용탕을 인발 주조할때 온도 차이에 의한 균열과 변형 현상 및 중력 편석과 입내편석 현상이 없는 균질의 소재를 주조 생산할 수 있게 되는 것이다.

한편, 전기유도열 발생코일(15)에 교류 전원을 흘려 원형교반관(7)내의 용탕에 유도전기를 발생시키고, 이를 단락 상태로 하여 단락열에 의해 용탕 자체가 고열로 승온 교반시킬때, 지지관(11)내측의 공기통로(13)에 공기를 계속적으로 공급하여줌과 동시에, 각 파이프상의 전기 유도열 발생코일(15)내측 또는 외측에 절연층(21')으로 피복되어진 냉각수 파이프(21)에도 냉각수를 순환시킴으로서 고알루미나관(10)과 지지관(11)사이에 충진되어 있는 동분이 혼합된 내화재분말(12)이 원형 교반관(7)내에서 유도 전기열로 승온교반되는 용탕에서 방열되는 고열에 의해 과소결되는 현상을 방지하는 것이다.

즉, 공기통로(13)로 공급된 공기가 지지관(11)을 연결 구성하고 있는 수개의 환테금망(11')을 통해 내화재분말(12)을 어느 정도 냉각시켜 주게 됨으로서 고열을 받은 내화재분말(12)은 공기통로(13)에 공급되는 공기에 의해 공냉 작용을 하게 되어 과소결되는 현상을 배제할수 있게 되는 것이며, 전기 유도열 발생코일(15)의 내, 외측으로 냉각수를 순환시킴으로서 전기 유도열 발생코일(15)에 교류 전원을 인가시켰을때 규소강판(14)의 중간부(14')에 발생하는 발열과 원형교반관(7)내의 용탕에서 방열되는 고열에 의해 전기 유도열 발생코일(15)자체를 냉각시켜 주는 냉각수 파이프(21)사이의 절연층(21')이 파괴되는 것을 방지하는 것이다.

상기와 같이 댐퍼식버너(5)를 점화 가동하고 전기 유도열 발생코일(15)에 교류전원을 인가하여 유도전기열로 용탕 유지로(1)내의 용탕을 수직 교반시킴과 동시 용탕 승온교반로(8)내의 원형교반관(7)의 용탕을 승온유지 및 유동 교반시켜 균질의 소재를 주조 생산 완료한후에 다시 용해로에서 다른 용탕을 인수받아 처음 설치된 카아본몰드(3)를 제거하고 다른 카아본몰드(3)를 설치하여 이형소재를 주조 생산코저 할 경우, 종래에는 용탕유지로(1)전면에 카아본몰드(3)를 내화재등으로 메꿔 고정시키는 구성으로 설치하였기 때문에 이를 해체하고자 할때는 카아본몰드(3)를 고정시키고 있는 내화재를 부숴내는 작업으로서 해체하고 다시 다른 카아본몰드(3)를 설치할 때에는 내화재를 메꾸어주는 작업으로 고정 설치하게 됨으로 그의 교체 작업이 매우 번거로운 결점이 있었으나, 본 고안은 카아본몰드(3)의 각 인발공으로 용탕을 유출시키는 용탕인발구(6')가 삽설된 용탕 인발공(6)외측에 카아본몰드(3)를 착탈 자재하게 부착 하였음으로서 교체작업을 매우 간편하게 할 수 있는 것이며, 또한 용탕유지로(1)저부에 용탕 승온교반로(8)를 착탈 가능하게 부착하였음으로 하나의 용탕유지로(1)의 설치만으로 재질이 다른 여러 종류의 용탕을 번갈아 사용하여 재질이 다른 여러가지의 소재를 주조 생산할 수 있는 것이다.

예로서 처음에는 청동재 용탕을 용탕유지로(1)에 주입하여 청동재 소재를 주조 생산하다가 이의 주조 생산을 완료한후 다른 재질은 황동재 용탕을 주입하여 황동제 소재를 주조 생산하고자 할 때에는 앞서 부착 사용하던 청동재용 용탕 승온교반(8)를 용탕유지로(1)저부에서 해체하고 청동재용 용탕 승온교반로(8)를 부착하여 황동재 소재를 주조 생산할수 있어 하나의 용탕유지로(1) 설치만으로도 용탕 재질이 다른 여러 재질의 소재를 주조생산할수 있는 것이다.

이와같은 본 고안은 용탕유지로 상부에는 댐퍼식버너를 수직으로 설치하여 용탕을 수직으로 승온 교반시킴과 동시, 용탕유지로 저부와 연통하고 규소강판의 중간부에 권회된 전기유도열 발생코일에 연가된 교류 전원에 의하여 원형 교반관내의 용탕에 발생되어진 유도 전기가 단락상태가 되게 하여 원형 교반관내의 용탕자체가 발열체가 되게 하는 구성으로서 용탕유지로에 주입된 용탕의 상, 하부측 온도 구배가 균일하게 유지될 수 있도록 할 뿐 아니라 교반효과를 증대시킬 수 있어 소재의 주조 생산시 소재에 온도 차이에 의한 균열과 변형 현상이나 중력 및 입내 편석 현상이 배제된 균질의 소재를 생산할수 있는 것이며, 특히 본 고안 하나의 용탕유지로 설치만으로 이형소재의 주조생산과 재질이 다른 소재의 주조생산이 용이하도록 용탕유지로 전면 하측부에는 카아본몰드를 착탈 자재하게 부착시켰으며, 저부측에도 용탕 승온 교반로를 착탈 가능하게 부착시켰음으로서 협소한 장소에 적은 설비로서도 이형소재의 이종 재질의 소재를 선택하여 주조 생산할 수 있는 이점을 지닌 매우 실용적인 고안인 것이다.

Claims (3)

1. 뚜껑(2)이 있는 용탕유지로(1)에 가열버너와 카아본몰드(3)를 설치한 것에 있어서, 용탕유지로(1)뚜껑(2)의 햇치(4)상에 댐퍼식버너(5)를 수직으로 설치하고 전면 하부측에 카아본제 인발구(6')가 삽입된 용탕인발공(6)외측에 상기의 카아본몰드(3)를 착탈 자재하게 부착시킨 구성과, 용탕유지로(1)저부와 연통하는 연통공(7')과 원형교반관(7)이 형성된 용탕승온 교반로(8)를 착탈 가능하게 설치한 구성과 원형교반관(7)중심공에 공지의 각 파이프상 코일(15)을 권회한 중심부(14')가 삽설되게 규소강판(14)을 설치한 구성을 구비하여서 된 횡형 연속 주조장치.
2. 제1항 기재에 있어서, 용탕유지로(1) 뚜껑에는 상, 하측으로 여닫는 햇치(4)상에 용탕 상면을 향해 수직으로 분사화염을 분사하도록 댐퍼식버너(5)를 수직으로 설치하고, 전면하부측의 용탕인발공(6)에 카아본제 인발구(6')를 삽입한후 공지의 카아본몰드(3)를 보울트로서 착탈자재하게 부착하여서 된 횡형 연속 주조장치.
3. 제1항 기재에 있어서, 원형교반관(7)중심공측에 동분이 혼합된 내화재 분말(12)이 충진된 고알루미나관(10)과 수개의 환테금망(11')으로 연결 구성된 지지관(3)을 설치하고 지지관(11)내측으로 코일(15)이 권회되어 있는 중심부(14')와 용탕 승온교반로(8)양측에 양측부(14")가 위치하도록 규소강판(14)을 설치하여서 된 횡형 연속 주조장치.