KR920002402B1 - 연속 주조시에 전기전도성 액체 특히 용융 금속의 흐름을 조절하는 방법 및 장치 - Google Patents

연속 주조시에 전기전도성 액체 특히 용융 금속의 흐름을 조절하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

연속 주조시에 전기전도성 액체 특히 용융 금속의 흐름을 조절하는 방법 및 장치
제1도는 주입관, 삽입 부재 및 전자석 코일을 갖는 본 발명의 제1실시예의 단면도.
제2도는 본 발명의 다른 실시예의 단면도.
제3도는 제4도의 선 III-III에 따른 단면도.
제4도는 제3도의 선 IV-IV에 따른 본 발명의 다른 실시예의 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 주입관 2 : 삽입부재
3 : 주조 몰드 5 : 통로(도관)
7 : 공간의 단부면 9 : 삽입부재의 상단부
11 : 환형 링(공간) 14 : 구멍
18 : 스트랜드 20 : 나사
21 : 공간 25 : 전자기 코일
26 : 코일 길이 27 : 전자기 코일 조정 범위
28 : 연부 30 : 링
31 : 공급도관 35 : 냉각 부재(원판)
40 : 삽입부재 41 : 통로
43 : 주입관 44 : 환형 공간
45 : 전자기 코일 46 : 확산 통로
49 : 구멍 50 : 제한 연부
본 발명은 연속 주조에 관한 것이며, 특히, 연속 주조시에 용융 금속과 같은 전기 전도성 액체의 흐름을 조절하는 새롭고 개선된 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 본 발명의 장치는 중심 영역을 갖는 도관이 있는 주입관과, 주입관의 주위에 동심으로 배치된 전자기적 유효 길이(electromagnetically effective length)를 갖는 전자기 코일로 구성된다.
연속 주조시에, 하나의 용기로부터 다른 용기로의 용융 금속의 흐름, 예컨대 레들(ladle)로부터 턴디시(turndish)로, 또는 턴디시로부터 연속 주조 몰드(mold)로의 흐름은 정지체, 활주체 또는 문으로 조절된다. 주조 작업시에 이러한 조절 부재에 여러가지 단점이 나타나고 기능상의 부작용이 초래한다는 것은 공지되어 있다. 이러한 단점의 예로는 누설 또는 유동정지, 유동 부분에서의 응고, 조절 능력의 불충분, 기계적 구동 부분의 마모, 유압 작동 또는 이동 기구의 필요등을 들 수 있다.
따라서, 선행기술에 따른 연속 주조시에서는 주입관을 통과하여 흐르는 용융 금속의 단면을 주입관의 주위에 동심으로 배치된 코일로 전자기력(electromagnetic force)을 발생시켜 제한, 또는 한정시키는 것이 시도되어 왔다. 그러나, 이러한 형태에서는 주입 또는 주조 용융금속 흐름에 가해지는 전자기력이 불충분하게 된다. 특히, 전자기력을 받는 용융금속의 흐름을 물리적인 이유로 해서 전체를 한정할 수 없고 단지 일정 범위만 한정하기 때문에 용융금속의 흐름을 한정할 수 없게 된다.
따라서, 본 발명의 주목적은 전술한 결점 및 선행기술에 따른 구조에서의 결점을 극복할 수 있는, 전기 전도성 유체, 특히 연속주조시에 용융금속의 흐름을 조절할 수 있는 새롭고 개선된 방법 및 장치를 마련하기 위함이다.
본 발명의 다른 목적은 공지된 정지체 장치 또는 활주체에 비해 조절이 양호하고, 작동 안정성이 높고, 유지비가 저렴하고 물리적 마모가 적은, 전기 전도성 액체의 흐름을 조절할 수 있는 전술한 형태의 새롭고 개선된 방법 및 장치를 마련하기 위함이다.
본 발명의 또 다른 목적은 용융금속 흐름의 시작 및 종결시에 그 작동 상태를 안정성 있게 하기 위함이다.
본 발명의 또 다른 목적은 설계 및 설치가 비교적 간단하고, 제작비가 매우 저렴하며, 작동에 신뢰성이 있으며, 파손 또는 기능상의 결함이 초래될 경향이 적으며 유지 및 수리의 필요성이 감소되는 전술한 특징을 수행할 수 있는 새롭고 개선된 장치를 마련하기 위함이다.
본 발명의 전술한 목적 및 이후에 상술되는 그 밖의 목적을 수행하기 위해, 본 발명의 방법은 전기 전도성 액체, 특히 주입관 도관의 중심과 이 주입관을 감싸고 있는 코일에 의해 발생되는 전자기력의 전자기적 유효 길이내에 있는 용융금속의 흐름을 저지하는 단계와, 전기 전도성 용융금속의 유동을 조절할 수 있는 구속, 또는 저지력이 있는 전자기력을 상기 전기 전도성 용융금속에 작용시켜 그 유동을 조절하는 단계로 구성되는 특징을 갖는다.
본 발명의 장치는 전자기 코일의 전자기적 유효길이내에 위치한 도관내에 장착된 내연, 내열 또는 내화성 삽입부재로 구성되고, 내화성 삽입부재는 상단부와 외측면을 포함하고 적어도 그 상단부가 주입관의 도관 중심부에 위치되고, 전자기력에 의해 조절되는 전기 전도성 용융금속의 내화성 삽입부재의 외측면 위에서 유동되도록 하는 특징을 갖는다.
전기 전도성 액체, 특히 용융금속의 흐름은 용융 금속 또는 액체에 한정적인 또는 제한적인 전자기력을 가함으로써 전자기 코일의 중심 및 주입관의 중심내에서의 액체 또는 용융금속의 흐름을 방해 또는 후퇴시켜 완전히 정지 또는 한정시킬 정도까지 조절할 수가 있다. 전자기장(electromagnetic field)의 형태 및 강도는 다음에 주어진 기하학적인 상태에서 통과하는 용융금속 또는 액체의 양을 결정한다. 따라서 보다 양호한 조절 능력 또는 실지로 용융금속의 흐름을 완전히 정지시킬 수 있는 능력이 구현되게 된다.
용융금속이 전자기 코일의 유효 길이내에서 외측으로 전환될때 용융금속의 흐름을 저지하는 것이 유리하고, 이는 위와 같은 방식을 사용하게 되면 전자기 코일에서 발생되는 전자기력이 전기 전도성 용융금속의 흐름 방향에 직접 대향되는 방향이 되기 때문이다. 전자기 코일의 유효 길이는 코일 축에서 전자기 코일의 실질 길이와 대략 같다.
용융금속의 흐름을 완전히 중지시키기 위해, 용융금속의 흐름을 전자기 코일의 전자기력으로 잠시 동안 정지시켜, 주입관내에 위치하는 용융금속을 냉각시켜 이를 고화시킨 후에 바로 전자기장을 차단시키는 것이 유리하다. 이러한 방법을 사용함으로써 장시간 동안 안정성 있게 폐쇄 또는 정지시키는 것이 가능하다. 필요하면 전자기장을 다시 작동시키는 것과 같은 외부 에너지를 공급하여 응고된 금속을 재용융시킬 수도 있다.
본 발명의 또 다른 장점은 용융금속의 흐름 방향에서 전자기 코일의 유효거리 이전에 위치한 용융금속을 냉각시켜 이를 응고시킬 수 있는 것이다. 이렇게 응고된 금속은 전자기 코일을 응고된 금속 높이로 상승 시킨 후에 작동시키거나 또는 금속이 응고된 위치에 별도의 전자기 코일을 영구적으로 설치하여 이를 작동시킴으로써 재용융시킬 수 있다. 이러한 방식을 사용함으로서, 복수개의 스트랜드를 주조하는 설비에서 개개의 스트랜드 주조를 중단한 후에 선택적인 스트랜드 주조를 할 수 있게 된다.
또한, 주입관 및 전자기 코일의 유효 범위내에서 용융금속을 응고시키고 적절한 시간에 이를 전자기 코일을 사용하여 유도가열시킴으로써 재용융시켜, 특히 강 스트랜드의 연속 주조의 초기에 선택적으로 용강을 흐르도록 하는 것도 유리하다. 이러한 방법을 사용하게 되면, 복수개의 스트랜드를 주조하는 설비에 있어서 개개의 스트랜드 주조의 시작을 선택적으로 할 수 있게 된다.
내화성 삽입부재를 적어도 그 상부가 주입관의 중심을 차지하거나 또는 채우도록 마련하여, 용융금속이 내화성 삽입부재의 외측면으로 흐르도록 하여 전자기 코일에 의한 전자기력이 유도코일에 인접한 부분에서 작용되도록 한다. 조절 기능에 필요한 전자기량의 강도는 상기 부분에서 낮은 에너지만을 소비하여도 발생되게 된다. 따라서 용융금속의 흐름을 정지시킬 수 있는 조절 기능이 더욱 양호하게 된다.
내화성 삽입부재는 주입관과 함께 환형 공간을 형성하도록 하는 것이 좋은데, 전자기 코일의 전자기적 유효 부분내에서의 공간의 길이는 조절 능력에 영향을 미치게 된다.
주입관의 중심을 채우는 내화성 삽입부재의 직경은 주입되는 용융금속의 전기 전도성 또는 코일 전류의 주파수와 연관해서, 또는 이 양자를 고려하여 선택한다. 내화성 삽입부재의 직경이 용융금속내로 관통되는 전자기장 깊이의 3배보다 클때 양호한 조절 능력을 얻을 수 있다. 이러한 전자기장의 관통 깊이는 1970.5.21. 자로 공고된 독일연방공화국 특허 제1,803,473호를 참조하여 보면 쉽게 이해할 수 있다.
주입관의 통로는 계단식 확대부 또는 공간 또는 격실내로 용융금속의 흐름 방향에서 계단식으로 확대된 확대부를 갖고 있고, 내화성 삽입부재는 상기 공간 또는 격실의 단부면에 대해 격설된 관계로 상기 확대부에 고정된다. 따라서 용융금속의 흐름은 외측으로 위치한 간극인 환형 공간내로 변환되게 된다. 용융금속은 간극 앞의 공간내에서 적절히 제한 또는 구속되게 되어, 충분히 많은 양의 용융금속이 내측으로 이동할때, 내화성 삽입부재의 외측면과 주입관의 내부면으로 형성되는 환형 공간내로 용융금속은 더 이상 흐르지 못하게 된다.
내화성 삽입부재에는 그 상부 부분에 구멍 또는 유동 통로를 마련하는 것이 양호한데, 이 통로를 통하여 용융금속은 환형 공간 또는 격실로부터 내화성 삽입부재의 중심 유동 통로 또는 도관내로 이동하여 이 유동통로 또는 도관을 통하여 아래로 흐르게 된다. 용융금속, 예컨대 용강은 따라서 다음 용기내로 유입되게 되는데, 이 용기는 소형 스트랜드 주조에 특히 적합하게 되어 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 예컨대 주입관의 확대된 계단식 부분 또는 구멍내에 마련된 나사에 의해 내화성 삽입부재의 높이를 주입관내에서 조절할 수 있게 된다. 확대된 계단식 부분 또는 구멍의 단부면에 대한 내화성 삽입편 또는 부재의 상단부의 간격은 변화시킬 수 있다. 즉, 이 유동 공간은 주입관의 내부면과 삽입된 내화성 삽입부재의 상부면 사이에 형성된 공간을 변화시킴으로써 순간적인 상태에 적합하게 할 수 있다.
전기 전도성과 열 전도성이 좋은 대환을 용강의 흐름 방향에서 유동 통로 또는 도관 주위에 동심으로 내화성 삽입부재의 상단부 앞에서 주입관내에 설치할 수 있다. 이 전기 전도성과 열 전도성이 좋은 대환 또는 링은 공급 도관을 통해 냉각매질내에 묻히게 된다. 따라서, 실시예로서 이후에 상술하는 바와같이, 용융금속 흐름의 정지 및 차단을 유리하게 수행할 수가 있게 된다.
본 발명의 또다른 장점에 따르면, 전자기 코일은 대환 또는 링이 설치된 높이까지 주입관의 축 방향으로 그 높이를 상승시킬 수가 있게 된다. 용융금속의 흐름을 차단하기 위해 임의로 형성한 강철 플러그(응고부)는 항시라도 다시 용융시킬 수 있다.
냉각부재 또는 흡열부를 내화성 삽입부재의 상단부에 장착시킨다. 이 냉각부재는 주조 시작시에 주입관내로 흐르는 일차적인 용융금속을 응고시키는 역할을 한다. 이 냉각부재는 주입관과 내화성 삽입부재를 주입하기 전에 주입관 구멍내에 설치하나, 내화성 삽입부재와 일체로 조립한다. 예컨대 이 냉각 부재는 더브테일 안내부(dovetail guide)에 의해 내화성 삽입부재에 연결된 금속 냉각 블럭 또는 부재로 구성된다.
예컨대, 용융금속의 흐름을 0%에서 100%까지 조절하고자 할 경우에는 본 발명의 다른 실시예에 따라 용융금속의 흐름을 환형 공간내로 유입되기 전에 상향흐름, 즉 중력에 반대되는 방향으로 흐르도록 변위시킨다. 하나의 예시적인 장치에서, 하나 이상의 유동 개구부 또는 통로를 내화성 삽입부재내에 마련하여, 용융금속이 환형 공간내로 유입되기 전에 이 유동 개구부 또는 통로를 내화성 삽입부재내에 마련하여, 용융금속이 환형 공간내로 유입되기 전에 이 유동 개구부 또는 통로를 통과하도록 하여 밑에서부터 상기 환형 공간내로 유입되도록 하고, 환형 공간으로부터 외측으로 흐르도록 하는 구멍을 환형 공간의 용융금속 유입면의 내화성 삽입부재 제한 연부위에 설치한다. 이러한 장치에서, 환형 공간내에서 야기된 저지 작용에 의해 변환되는 용융금속은 하부 변환 통로로 낙하되게 된다, 따라서 용융금속은 주입관내에 존재하지 않게 된다.
이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명을 상술한다.
첨부된 도면은 전기 전도성 유체의 흐름을 제어하는 장치를 당해 기술에 숙달된 자가 다음에 기재한 본 발명의 원리 및 개념을 이해하는데 필요한 사항만을 도시한 것이다. 제1도를 참조하여 보면, 본 발명의 방법을 구현할 수 있는 본 발명의 장치는 강 스트랜드(18)을 제조하기 위한 연속 주조 몰드(3)내로 개구된 주입관(1)내에 고정된 삽입부재(2)로 구성된다. 주입관(1)은 상세히 도시하지 않은 주입 용기, 예컨대 턴디시 하부에 위치하는데, 이 주입 용기로부터 용강이 주입관(1)의 유동 통로 또는 도관(5)내로 유입된다. 주입관(1)에는 도관(5)의 계단식 또는 증대된 확대부가 마련되는데, 이 부분은 용강 흐름 방향으로 공간 또는 격실(21)로 그 크기가 증가되어 있다. 내화성 삽입 부재(2)의 상단부(9)는 공간(21)의 단부면(7)로부터 간격(10)을 유지하면서 위치한다. 이 상단부(9)는 주입관(1)의 확대 유동 통로 또는 도관(14)의 직경보다 작은 직경으로 되어 있으며 이 도관(14)의 중심을 차지하여 주입관(1)의 내부벽과 내화성 삽입 부재(2)의 상단부(9) 사이에 환형 공간(11)을 마련한다. 나사(20)은 간격(10)을 변화시키는데 사용되어, 상단부(9) 직상방의 유동 단면을 공간(21)에 대해 조절할 수 있게 한다. 전자기 코일(25)는 주입관(1)의 주위에 동심으로 배치되어 전자기 코일(25)의 중심이 공간(21)의 높이와 대략 일치되도록 한다.
상부로부터 주입관 통로(5)를 통해 흐르는 용강은 상단부(9)의 상부면에 의해 반경방향 외측으로 변위되어 환형 간극(11)을 따라 낙하되게 된다. 용강의 흐름은 따라서 전자기 코일(25)의 유효 부분 또는 길이내에서 전자기 코일(25) 및 주입관 통로(5)의 중심에서 저지 또는 중지되는데, 상기 전자기적 유효 길이는 전자기 코일(25)의 실제 길이(26)과 대략 일치한다. 예컨대, 내화성 삽입 부재(2)의 상단부(9)는 4개의 구멍(16)을 갖는데, 용강은 이를 통하여 축방향 및 중심 유동 통로 또는 도관(17)로 유입되고, 여기에서 연속 주조 몰드(3)에서 주조되는 스트랜드(18)의 액상코어(core)내로 흐르게 된다.
전자기 코일(25)에 전류를 공급하게 되면, 도관(5)내에서 아래로 흐르는 용강에 전자기력이 가해지게 된다. 따라서, 전자기장이 외측으로 흐르는 용강에 가해지고 용강이 환형 공간 또는 간극(11)을 통해 흐를때 제동 효과를 갖는 와류를 발생시켜, 용강 흐름을 구속 또는 제한시키게 되고, 증가된 전자기장의 강도에 의해 용강이 변위되어 유동 통로의 단면이 감소되기 때문에 제동 효과가 발생되게 된다.
코일길이(26)은 필요한 효과에 따라 결정할 수 있다. 전자기 코일(25)를 환형 공간(11)의 길이 전체에 걸쳐지도록 그 길이를 길게하면, 제동 효과를 갖는 와류는 더욱 커지고 용강 흐름의 조절을 더욱 미세하게 할 수 있다. 제1도에 점선으로 도시한 바와 같이 전자기 코일(25)의 길이를 그 유효 부분이 내화성 삽입부재(2)의 상단부(9)의 직상방에 있는 공간(21)의 길이 정도만 되도록 짧게 하면, 제동 효과는 연부(28)에 관해 용강의 흐름을 제한된 부분에서만 집중적으로 발생시킬 수 있게 제한되게 된다.
전자기 코일(25)는 화살표(27) 방향으로 주입관(1)을 따라 그 높이를 변경시킬 수 있다. 전자기 코일(25)에 전류를 선택적으로 공급함으로써, 제1도에 도시한 바와 같이 오목한 면이 상단부(9)의 연부(28)위에서 내측으로 변위되는한 구속력 또는 억제력이 증가되어 유동 용강을 제동 또는 정지시킬 수 있게 된다. 따라서, 기계적인 구동 부품을 사용하지 않고 또한 기계적인 마모를 초래하지 않으면서 용강의 흐름을 0%에서 부터 100%까지 안정적으로 조절할 수 있게 된다. 장치내에서 용강이 불필요하게 응고되는 것은 주입관(1) 주위로 짧은 간격으로 위치한 전자기 코일(25)의 유효 부분을 사용한 유도 가열로 제거할 수 있다.
제1도에 도시한 장치를 연부 길이 130mm인 강철 빌렛(billet)을 연속으로 주조하는데 사용할 경우에는, 도관(5)의 직경은 약 40mm, 환형 공간(11)의 외경 및 내경은 각 65mm 및 60mm, 4개의 구멍(16)의 직경은 15mm, 내화성 삽입 부재(2)의 축방향 통로(17)의 직경은 25mm 정도로 한다. 주요 제원이 상기한 바와 같고 전자기 코일(25)의 중심까지의 전체 높이가 500mm일 경우에, 유동비를 50% 내지 100% 정도로 조절하기 위해서는 7KA의 전류가 필요하게 된다. 10% 내지 100% 의 유동비로 조절할 경우에, 코일 전류는 10KA 정도가 필요하고 용강의 흐름을 완전히 정지시키기 위해서는 15KA 정도의 전류가 필요하다. 상기 조건은 사용되는 전류의 주파수가 1000HZ이고 저전력 공급기를 사용할 경우이다.
통로(5)와 동심으로 주입관(1)에 탄화된 내연성 또는 내화성 물질로 된 링을 설치하는데, 이는 열전도성 및 전기 전도성이 양호하다. 링(30)은 공급 도관(31)을 통해 냉각 매질, 예컨대 공기 또는 불활성 가스에 침지되게 된다. 주조 종결시에, 전자기 코일(25)를 계속 작동시키지 않더라도 용강의 흐름을 중지시키는 것이 가능하게 된다. 상기 결과를 얻기 위해 용강의 흐름을 전자기적으로 단시간동안 방해 또는 저지하고 열전도성이 양호한 링(30)을 상기 부분에 존재하는 용강이 완전히 고화될때까지 계속적으로 냉각시킨다. 다음에, 전자기 코일(25)의 전원을 차단한다. 다음에 전자기 코일(25)를 링(30)의 위치까지 상승시켜(이는 코일의 높이 조정 능력에 의해 가능함), 전술한 방법에 의해 정지되었던 용강의 흐름을 다음 주조를 위해 유도 전류를 사용하여 재용융시킨다. 제2전자기 코일(25a)를 전자기 코일(25)의 상승되었던 위치에 마련할 수도 있다. 제2전자기 코일(25a)는 링(30) 또는 링부재의 높이와 동일한 높이에 영구적으로 배치된다.
제2도는 내화성 삽입 부재(2)가 위에서부터 주입관(1)내로 삽입되는 다른 실시예를 도시한 것이다. 필요하면, 이 내화성 삽입 부재(2)를 내연성 또는 내화성 세멘트를 사용하여 주입관(1)내에 장착시킬 수도 있다. 본 실시예에서 구멍(16)은 동일 높이에 위치한다. 전자기 코일(25)의 작용은 도면의 우측 절반 부분에 도시하였다. 전자기 코일(25)에 충분히 강한 전류를 공급하게 되면, 용강은 내화성 삽입 부재(2)의 상단부(9)의 횡간 방향 내측으로 반경 방향으로 구속되고, 이러한 방법으로 주입관(1)의 내측벽 및 상단부(9) 사이에 형성된 공간 또는 격실(11)을 통해 더이상의 용강이 흐르는 것을 방지하게 된다. 주조 시작전에 내화성 삽입 부재(2)위에 장착된 원판 형태의 냉각 부재 또는 흡열 부재(35)는 점선으로 도시하였다. 따라서, 주입관내로 강을 주입시키고 난 후에, 용강의 흐름을 냉각 부재 또는 디스크(35)의 냉각 효과에 의해 초기에 제한 및 조절된 주조의 시작을 얻는 것이 가능하다. 냉각부재(35)내에서의 금속의 응고는 전자기 코일(25)의 유도 가열 효과를 사용하여 순간적으로 그리고 선택적으로 용융시킬 수가 있다. 냉각 부재(35)는 내화성 삽입 부재(2)내로 합치시킬 수도 있으며, 예컨대, 통상적인 더브테일 이음형 안내부로 그 위에 고정 또는 장착시킬 수 있게 된다.
제2도에 도시한 주입관(1)은 상세히 도시하지 않은 연속 주조 몰드내로 침지되어 있다. 주입관(1)의 길이를 짧게 하여 몰드내로 침지되지 않은 상태로도 할 수 있다.
용강의 흐름을 제어하는 전자기링은 전자기 코일(25)를 통과하는 전류의 강도를 조절함으로써 조절 또는 제어할 수 있다. 용강에 가해지는 전자기장의 강도는 전류를 고정시키고 전자기 코일(25)를 그 축방향으로 변위시켜 조절할 수도 있으며, 일반적인 다른 방법으로는 연부(28) 및 공간(21)에 대한 전자기 코일(25)의 기하학적인 위치를 변화시키거나 또는 전자기 코일(25)내를 흐르는 전류를 전기적 또는 기계적으로 변위시켜 조절한다. 또한, 전기한 방법들을 복합적으로 사용하는 것도 가능하다.
제1도 및 제2도에 도시한 실시예에서, 전자기 코일(25)는 주입관(1) 주위에 배치된다. 환형 공간(11)로 부터의 전자기 코일(25)의 간격은 따라서 주입관(1)의 벽 두께에 영향을 받게 된다. 그러나, 환형 공간(11)은 전자기 코일(25)와 연부(28)을 갖는 삽입 부재의 본체로 직접 형성할 수도 있다. 상기 구조에 있어서, 전자기 코일(25)는 세라믹 물질로 얇게 도포하여, 예컨대 주입관(1)의 연장부로 구성할 수 있다. 상기 구조를 사용하게 되면 그 효율이 매우 높아지게 된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 삽입부재 본체의 상단 연부(28)위에, 적절히 형성된 주입관(1)에 결합되는 정지체 뚜껑을 형성하는 정지체형 돌출부를 마련할 수도 있게 된다. 삽입 부재 본체가 주입관(1)의 축방향으로 이동 자재한 부분과 함께 주입관(1)의 정지부 방향으로 이동하게 되면, 플러그(plug) 형태의 돌출부는 정지 상태의 주입관을 밀폐하게 된다. 밑에서부터 위를 폐쇄하는 상기 정지체 폐쇄부는 예컨대 외부로 흐르는 용강을 폐쇄하는 비상 폐쇄부 역할을 한다.
두개의 유동 개구부 또는 통로(41)을 갖는 내연성 또는 내화성 삽입부재(40)은 제3도 및 제4도에 도시한 바와같이 주입관(43)내에 설치된다. 환형 공간(44)는 내화성 삽입 부재(2) 및 주입관(43) 사이의 전자기 코일(45)의 유효 부분내에 배치된다. 유동 개구부 또는 통로(41)은 환형 분산 통로(46)내로 개구되어 있는데, 이 분산통로내에서는 밑에서부터 화살표(47) 방향으로 환형공간(44)내로 공급되는 용강이 이 환형 공간(44)내로 유입되기 전에 그 흐름을 분산 또는 왜곡시킨다. 환형 공간(44)로 부터 용강이 배출되는 구멍(49)는 환형 공간(44)의 유입 단면부를 형성하는 제한 연부(50)위에 위치한다.
주입관(1,43), 내화성 삽입부재(2,44) 및 전자기 코일(25,45)는 도면에 도시한 바와 같이 모서리를 원형으로 하는 것이 좋다. 그러나, 모서리의 형태를 타원형, 다각형 등과 같은 다른 단면으로 할 수도 있다.
본 발명에 따른 방법 및 장치는 복수개의 스트랜드를 주조하는 설비에 유리하게 사용할 수가 있다. 예컨대, 수개의 빌렛 또는 대강편 스트랜드(18)은 동일한 반출 속도로 작은 스트랜드 간격으로 주조될 수 있으며, 이들은 진동기, 로울러 안내기, 전단기 등과 같은 통상적인 설비 부품에 사용될 수 있게 된다. 복수개의 스트랜드를 주조하는 설비에 있어서, 전자기 코일에 전류를 공급하는 설비는 개개의 스트랜드에 각각 개별적인 주파수의 전류를 공급하는 중간 전류 공급기를 사용할 수도 있으며, 개개의 전자기 코일(25)에 평행하게 또는 시리즈로 접속된 복수 스트랜드 설비에 단일 중간 전력 공급기를 사용할 수도 있다. 전기한 방법중의 하나 또는 양자의 조합을 사용하여 개개의 스트랜드(18)을 독립적으로 조절 또는 제어할 수가 있다. 평행 연결 방식을 사용할 경우에는, 가변 전도성을 갖는 일련의 초크(choke)를 사용하여 스트랜드(18)을 개별적으로 조절할 수 있다.
본 발명은 두개의 스트랜드를 동기 상태로 주조하는 소위 트윈 주조 또는 트윈 성형에 매우 적합하게 사용할 수가 있다.
이제까지 본 발명의 적합한 실시예에 대해서 설명하였으나, 본 발명을 이에 국한시키는 것은 아니며, 다음에 첨부된 특허청구의 범위내에서 실시예를 변형시키는 것도 가능하다.

Claims (17)

  1. 주입관 및 이 주입관 주위에 동심으로 설치되어 전자기장을 발생시키는 코일을 사용하여 연속 주조에 있어서의 전기 전도성 액체, 특히 용융금속의 흐름을 조절하는 방법에 있어서, 코일의 중심 및 주입관에서 코일의 전자기적 유효 길이내에서 용융금속의 흐름을 억제하고 용융금속의 흐름을 조절하는 전자기력이 용융금속에 작용되도록 하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 코일의 전자기적 유효 길이내에서 용융금속의 흐름을 외측으로 변환시켜 용융금속의 흐름을 억제하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 용융금속의 차단, 특히 강의 연속 주조의 말기에, 용융금속의 흐름을 전자기적으로 단시간 동안 억제하고, 주입관내에 위치한 용융금속을 냉각 및 응고시키고, 이어서 전자기장을 제거하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 용융금속의 흐름 방향에서 주입관의 코일의 유효 길이 앞에 위치하는 용융금속을 냉각 및 응고시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제3항에 있어서, 금속, 특히 강의 연속주조의 초기 유동을 위해 코일의 유효 길이내의 주입관내에서 냉각되어 응고된 금속을 코일에 의해 필요한 시간만큼 유도 가열하여 용융시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제3항에 있어서, 환형 공간내로 용융 금속이 유입되기 전에 코일의 전자기적 유효 길이내에서 용융금속의 흐름을 변환시키고, 이를 상향으로 흐르도록 하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 주입관 및 이 주입관 주위에 동심으로 설치된 전자기 코일을 갖는 전기 전도성 액체의 흐름을 조절하는 장치에 있어서, 내화성 삽입 부재(2)가 전자기 코일(25)의 전자기적 유효 길이내에서 주입관(1)의 도관(5)내에 고정되고, 삽입 부재의 상단부(9)가 주입관의 중심을 차지하도록 설치되어 그 외측면으로 전자기력에 의해 조절되는 용융금속의 흐르도록 하는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제7항에 있어서, 삽입부재(2)가 주입관(1)과 함께 환형 공간(11)을 형성하고, 코일의 전자기적 유효 영역내에서의 공간의 길이가 조절 특성에 영향을 미치는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제8항에 있어서, 주입관의 중심을 차지하는 삽입 부재의 직경이 용융금속의 전기 전도성 및 코일 전류의 주파수에 따라 선택되는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제9항에 있어서, 삽입부재(2)의 직경이 용융금속내로 가해지는 전자기장 통과 깊이의 3배보다 큰 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제9항에 있어서, 주입관(1)의 도관(5)가 공간(21)까지의 계단식 확대부로 구성되고, 삽입 부재(2)는 공간(21)의 단부면(7)에 간격(10)을 유지하면서 고정되는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제9항에 있어서, 삽입 부재(2)의 상단부(9)가 환형 공간(11)을 삽입부재(2)의 축방향 통로(17)에 연통시키는 구멍(16)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제9항에 있어서, 삽입 부재(2)가 주입관(1)에 높이를 조절할 수 있도록 설치되는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제9항에 있어서, 열전도성 및 전기 전도성이 좋은 링(30)이 주조 방향으로 삽입부재(2)의 상단부(9)위에서 도관(5) 주위에 동심으로 주입관(1)내에 설치되는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 제14항에 있어서, 전자기 코일(25)가 링(30)의 부분까지 그 높이를 조절할 수 있도록 설치되는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 제9항에 있어서, 냉각 본체(35)가 삽입 부재(2)의 상단부(9) 위에 설치되는 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 제9항에 있어서, 하나 이상의 유동 통로(41)을 내화성 삽입부재(40)에 마련하여 용융 금속이 환형공간(44)내로 유입되기 전에 유동 통로(41)을 통과하여 밑에서부터 환형공간(44)내로 용융 금속을 공급하도록 하고, 환형공간(44)로부터 외측으로 흐르도록 하는 구멍(49)가 환형 공간(44)의 용융금속 유입면 위의 제한연부(50)위에 위치하는 것을 특징으로 하는 장치.
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