KR20040056541A

KR20040056541A - Tundish for spray casting

Info

Publication number: KR20040056541A
Application number: KR1020020083042A
Authority: KR
Inventors: 이언식; 이택근
Original assignee: 재단법인 포항산업과학연구원
Priority date: 2002-12-24
Filing date: 2002-12-24
Publication date: 2004-07-01

Abstract

턴디쉬에 저장되는 합금 용탕의 높이를 일정하게 유지하고, 용탕과 대기의 반응을 최소화하여 균일한 직경과 우수한 물성을 갖는 잉곳을 제조하기 위한 분무 주조용 턴디쉬에 관한 것으로서, 분무 주조용 턴디쉬는 용해로와 분무 챔버 사이에 설치되어 용해로에서 제공받은 용탕을 분무 챔버로 배출하는 본체와; 본체를 덮는 상부 덮개로부터 본체 바닥과 임의의 간격을 두고 본체 바닥을 향해 연장되어 본체 내부를 입탕부와 수위 제어부 및 출탕부로 분리하는 한쌍의 구분 벽체와; 한쌍의 구분 벽체 사이에서 상하 이동이 가능하게 설치되어 본체에 저장된 용탕의 수위를 일정하게 유지하는 수위 제어 피스톤을 포함한다.The present invention relates to a spray casting tundish for maintaining a constant height of the molten alloy stored in the tundish and minimizing the reaction between the molten metal and the atmosphere to produce an ingot having a uniform diameter and excellent physical properties. The main body is installed between the melting furnace and the spray chamber to discharge the molten metal received from the melting furnace into the spray chamber; A pair of dividing walls extending from the upper cover covering the main body toward the main body at an arbitrary distance from the upper cover to separate the main body into a hot water part, a water level control part and a hot water part; It includes a level control piston is installed to enable the vertical movement between the pair of dividing wall to maintain a constant level of the melt stored in the body.

Description

TUNDISH FOR SPRAY CASTING {TUNDISH FOR SPRAY CASTING}

본 발명은 분무 주조용 턴디쉬에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 용탕의 수위를 일정하게 유지하여 균일한 직경의 잉곳을 용이하게 제조할 수 있는 분무 주조용 턴디쉬에 관한 것이다.The present invention relates to a tumbled dish for spray casting, and more particularly, to a tumbled dish for spray casting that can easily produce a uniform diameter ingot by maintaining a constant level of the molten metal.

일반적으로 분무 주조(spray casting)는 합금 용탕을 고속의 가스로 분무시킨 후, 분무 액적이 완전히 응고되기 전에 하부의 기판에 적층시켜 물성이 우수한 빌렛, 파이프, 판재 등의 합금 및 복합재료 반제품을 제조할 수 있는 공정 기술이며, 합금 용탕을 일시 저장한 후 배출하는 부재를 턴디쉬라 한다.In general, spray casting is performed by spraying alloy molten metal with a high-speed gas, and then laminating it on the lower substrate before the spray droplets are completely solidified, thereby producing semi-finished alloy and composite materials such as billets, pipes, and plates having excellent physical properties. It is a process technology that can be done, and the member which temporarily stores the molten alloy and discharges it is called tundish.

도 2는 종래 기술에 의한 턴디쉬와 이를 포함한 분무 주조 장치를 도시한 개략도이다.Figure 2 is a schematic diagram showing a tundish according to the prior art and the spray casting apparatus including the same.

먼저 용해로(1)에서 합금을 용탕으로 용해한 후, 분무 챔버(3) 상부에 있는 턴디쉬(5)에 합금 용탕(7)을 붓게 된다. 그러면 턴디쉬(5) 하부의 용탕 오리피스(9)를 통해 용탕이 유출되고, 유출된 합금 용탕은 가스 분무기(11)에서 분사된 가스 제트에 의해 스프레이(13)로 분무화되며, 분무화된 스프레이(13)는 하부에 마련된 기판(15) 위에 쌓여서 잉곳(17)으로 주조된다.First, the molten alloy is melted in the melting furnace 1, and then the molten alloy 7 is poured into the tundish 5 above the spray chamber 3. Then, the molten metal flows out through the molten orifice 9 below the tundish 5, and the molten alloy molten is atomized into the spray 13 by the gas jet injected from the gas atomizer 11, and the atomized spray 13 is stacked on the substrate 15 provided below and cast into the ingot 17.

이 때, 턴디쉬(5)에 저장되는 용탕의 높이가 일정하게 유지되어야 용탕의 유출량이 일정하게 되고, 제조되는 잉곳(17)의 직경이 균일하게 된다. 그러나 종래의 턴디쉬(5)는 용해로(1)에서 합금 용탕(7)을 제공받기 때문에, 용탕의 높이를 일정하게 유지하기 어려운 문제가 있다.At this time, the flow rate of the molten metal becomes constant only when the height of the molten metal stored in the tundish 5 is kept constant, and the diameter of the ingot 17 to be manufactured is uniform. However, since the conventional tundish 5 is provided with the molten alloy 7 in the melting furnace 1, there is a problem that it is difficult to maintain a constant height of the molten metal.

또한 종래의 턴디쉬(5)는 분무 주조를 진행하는 동안 장시간에 걸쳐 용탕을 제공받기 때문에, 합금 용탕(7)이 대기중 산소와 반응하여 용탕 안으로 산화물이 혼입될 가능성이 매우 많아진다. 따라서 고품질의 합금 잉곳을 제조하기 위해서는 용탕의 높이를 일정하게 유지하고, 용탕과 대기의 접촉을 최소화하는 턴디쉬가 요구된다.In addition, since the conventional tundish 5 is provided with a molten metal for a long time during the spray casting, the alloy molten metal 7 reacts with oxygen in the atmosphere, whereby the possibility of incorporating oxide into the molten metal becomes very high. Therefore, in order to manufacture high quality alloy ingots, a tundish is required to keep the height of the melt constant and to minimize the contact between the melt and the atmosphere.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 턴디쉬에 저장되는 용탕의 수위를 일정하게 유지하여 균일한 직경의 잉곳을 제조하고, 용탕과 대기의 접촉을 최소화하여 물성이 우수한 잉곳을 제조할 수 있는 분무 주조용 턴디쉬를 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to maintain a constant level of the melt stored in the tundish to produce a uniform diameter ingot, and to minimize the contact between the melt and the atmosphere physical properties It is to provide a tundish for spray casting that can produce a good ingot.

도 1은 본 발명에 의한 분무 주조용 턴디쉬와 이를 포함한 분무 주조 장치의 개략도이다.1 is a schematic diagram of a spray casting tundish according to the present invention and a spray casting apparatus including the same.

도 2는 종래 기술에 의한 분무 주조용 턴디쉬와 이를 포함한 분무 주조 장치의 개략도이다.Figure 2 is a schematic diagram of a spray casting tundish according to the prior art and the spray casting apparatus including the same.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,In order to achieve the above object, the present invention,

용해로와 분무 챔버 사이에 설치되어 용해로에서 제공받은 용탕을 분무 챔버로 배출하는 본체와, 본체를 덮는 상부 덮개로부터 본체 바닥과 임의의 간격을 두고 본체 바닥을 향해 연장되어 본체 내부를 입탕부와 수위 제어부 및 출탕부로 분리하는 한쌍의 구분 벽체와, 한쌍의 구분 벽체 사이에서 상하 이동이 가능하게 설치되어 본체에 저장된 용탕의 수위를 일정하게 유지하는 수위 제어 피스톤을 포함하는 분무 주조용 턴디쉬를 제공한다.A main body installed between the melting furnace and the spray chamber and discharging the molten metal provided from the melting furnace to the spray chamber, and extending from the upper cover covering the main body toward the bottom of the main body at an arbitrary distance from the bottom of the main body to control the inside of the main body with And a pair of dividing walls separated by tapping parts, and a level control piston installed to enable vertical movement between the pair of dividing walls to maintain a constant level of the molten metal stored in the main body. .

이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 턴디쉬와 이를 포함한 분무 주조 장치를 도시한 개략도이다.1 is a schematic diagram showing a tundish according to an embodiment of the present invention and a spray casting apparatus including the same.

도시한 바와 같이, 본 실시예에 의한 턴디쉬(2)는 용해로(4)와 분무 챔버(6) 사이에 설치되어 용해로(4)에서 제공받은 용탕(8)을 분무 챔버(6)로 배출하는 본체(10)와, 본체(10)를 덮는 상부 덮개(12)와, 상부 덮개(12)로부터 본체(10) 바닥을 향해 연장되어 본체(10) 내부를 입탕부(10A)와 수위 제어부(10B) 및 출탕부(10C)로 분리하는 한쌍의 구분 벽체(14)와, 구분 벽체(14) 사이에 설치되어 용탕의 수위를 일정하게 유지하는 수위 제어 피스톤(16)을 포함한다.As shown, the tundish 2 according to the present embodiment is installed between the melting furnace 4 and the spray chamber 6 to discharge the molten metal 8 provided from the melting furnace 4 into the spray chamber 6. The main body 10, the upper cover 12 covering the main body 10, and extend from the upper cover 12 toward the bottom of the main body 10 to allow the inside of the main body 10 to have a bath portion 10A and a water level control unit 10B. ) And a pair of dividing wall 14 separated by the tapping part 10C, and a level control piston 16 provided between the dividing wall 14 and maintaining the level of the molten metal constant.

상부 덮개(12)는 입탕부(10A) 상부에 용탕 투입구(18)를 구비하여 용해로(4)에서 용해된 합금 용탕(8)을 입탕부(10A)로 제공하며, 한쌍의 구분 벽체(14)는 그 끝단이 본체(10)의 바닥면으로부터 임의의 간격을 두고 위치하도록 설치되어 입탕부(10A)와 수위 제어부(10B) 및 출탕부(10C)가 서로 연결되도록 한다.The upper cover 12 is provided with a molten metal inlet 18 above the hot water unit 10A to provide the molten alloy 8 dissolved in the melting furnace 4 as the hot water unit 10A, and a pair of partition walls 14. The end is installed so as to be positioned at a predetermined interval from the bottom surface of the main body 10 so that the hot water unit 10A, the water level control unit 10B and the hot water unit 10C are connected to each other.

그리고 수위 제어 피스톤(16)은 한쌍의 구분 벽체(14) 사이에서 상하 이동이 가능하게 설치된다. 이로서 수위 제어 피스톤(16)은 본체(10)에 저장된 용탕(8)이 배출됨에 따라 하강하여 배출된 용탕의 용량을 하강한 수위 제어 피스톤(16)의 용량으로 대체함으로써 용탕의 수위를 일정하게 유지시키는 역할을 한다.And the water level control piston 16 is installed so that a vertical movement between a pair of division wall 14 is possible. As a result, the water level control piston 16 maintains the level of the molten metal by replacing the capacity of the lowered and discharged melt with the capacity of the lowered water level control piston 16 as the molten metal 8 stored in the main body 10 is discharged. It plays a role.

이하, 본 발명의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the present invention will be described.

먼저, 수위 제어 피스톤(16)을 최대한 상승시킨 상태에서 용해로(4)에서 녹인 합금 용탕(8)을 턴디쉬(2)의 용탕 투입구(18)를 통해 한번에 턴디쉬(2) 안으로 투입한다. 이와 같이 신속하게 모든 용탕을 턴디쉬(2)로 투입함으로써 대기중의 산소와 용탕의 반응을 최소화한다.First, the molten alloy 8 melted in the melting furnace 4 in the state where the water level control piston 16 is raised as much as possible is introduced into the tundish 2 at one time through the melt inlet 18 of the tundish 2. In this way, all the molten metal is rapidly added to the tundish 2 to minimize the reaction between the oxygen and the molten metal in the atmosphere.

턴디쉬(2) 안으로 용탕(8)이 투입되면, 분무 챔버(6)에 설치된 용탕 오리피스(20)를 통해 용탕(8)을 배출하고, 배출되는 용탕을 향해 가스 분무기(22)에서 고속으로 가스를 분사하여 용탕을 스프레이(24)로 분무화한다. 그러면 분무화된 스프레이(24)는 하부에 마련된 기판(26) 위에 쌓여서 잉곳(28)으로 주조된다.When the molten metal 8 is introduced into the tundish 2, the molten metal 8 is discharged through the molten orifice 20 installed in the spray chamber 6, and the gas is sprayed at high speed in the gas atomizer 22 toward the discharged molten metal. The molten metal is sprayed by spraying (24). The atomized spray 24 is then stacked on the substrate 26 provided below and cast into the ingot 28.

이 때, 턴디쉬(2)에 저장된 용탕(8)이 배출됨에 따라서 용탕의 높이가 낮아지는데, 이 과정에서 수위 제어 피스톤(16)을 점차적으로 하강시키면, 감소된 용탕의 용량을 수위 제어 피스톤(16)의 용량을 대체하게 되므로 용탕의 높이를 항상 일정하게 유지할 수 있다.At this time, as the molten metal 8 stored in the tundish 2 is discharged, the height of the molten metal is lowered. In this process, when the level control piston 16 is gradually lowered, the volume of the reduced molten metal is reduced. Since the capacity of 16) is replaced, the height of the melt can be kept constant at all times.

그리고 분무 주조가 진행됨에 따라 턴디쉬(2) 내의 용탕이 점차 감소하면, 용탕 투입구(18)를 통해 합금 용탕(8)을 다시 한번에 주입한다. 물론 이때에도 용탕의 높이를 일정하게 유지하기 위해서는 주입되는 용탕의 양에 맞추어 수위 제어 피스톤(16)을 상하로 이동시킨다.When the molten metal in the tundish 2 gradually decreases as the spray casting proceeds, the molten alloy 8 is injected again through the molten metal inlet 18. Of course, at this time, in order to keep the height of the melt constant, the water level control piston 16 is moved up and down in accordance with the amount of the melt injected.

이와 같이 본 실시예는 턴디쉬(2) 내의 합금 용탕(8)의 높이를 일정하게 유지하여 용탕의 배출량을 일정하게 제어하며, 용탕과 대기의 반응을 최소화할 수 있으므로 균일한 직경과 우수한 물성을 갖는 잉곳을 용이하게 제조할 수 있다.As such, the present embodiment maintains a constant height of the molten alloy 8 in the tundish 2 to uniformly control the discharge of the molten metal, and minimizes the reaction between the molten metal and the atmosphere, thereby providing a uniform diameter and excellent physical properties. The ingot which has can be manufactured easily.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. Naturally, it belongs to the range of.

이와 같이 본 발명에 따르면, 턴디쉬 내의 합금 용탕의 높이를 일정하게 제어할 수 있으므로 균일한 직경을 갖는 잉곳의 제조가 가능하고, 합금 용탕을 연속적으로 보충할 수 있어 대용량의 분무 주조를 수행할 수 있다. 또한, 합금 용탕을 한번에 턴디쉬에 투입함으로써 용탕과 대기와의 반응을 최소화하여 고품질의 합금 잉곳을 제조할 수 있다.As described above, according to the present invention, since the height of the alloy molten metal in the tundish can be controlled constantly, it is possible to manufacture an ingot having a uniform diameter, and the alloy molten metal can be continuously replenished, so that a large amount of spray casting can be performed. have. In addition, by injecting the molten alloy into the tundish at once, it is possible to produce a high quality alloy ingot by minimizing the reaction between the molten metal and the atmosphere.

Claims

A main body installed between the melting furnace and the spray chamber to discharge the molten metal provided from the melting furnace into the spray chamber;

A pair of dividing walls extending from the upper cover covering the main body toward the main body at an arbitrary distance from the upper cover to separate the inside of the main body into a hot water part, a water level control part and a hot water part; And

A water level control piston is installed to enable vertical movement between the pair of dividing walls to maintain a constant level of the molten metal stored in the main body.

Spray casting tundish comprising a.

The method of claim 1,

The tundish for spray casting to replace the capacity of the melt discharged by lowering the water level control piston with the capacity of the water level control piston as the melt is discharged.