WO2021132821A1 - 주조 설비 및 주조 방법 - Google Patents

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WO2021132821A1
WO2021132821A1 PCT/KR2020/008597 KR2020008597W WO2021132821A1 WO 2021132821 A1 WO2021132821 A1 WO 2021132821A1 KR 2020008597 W KR2020008597 W KR 2020008597W WO 2021132821 A1 WO2021132821 A1 WO 2021132821A1
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static magnetic
mold
field generator
melt
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PCT/KR2020/008597
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English (en)
French (fr)
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한상우
박인범
조현진
이승재
이진호
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Posco Co Ltd
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    • B22D11/11—Treating the molten metal
    • B22D11/114—Treating the molten metal by using agitating or vibrating means
    • B22D11/115—Treating the molten metal by using agitating or vibrating means by using magnetic fields
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B22D11/18—Controlling or regulating processes or operations for pouring
    • B22D11/181—Controlling or regulating processes or operations for pouring responsive to molten metal level or slag level
    • B22D11/186—Controlling or regulating processes or operations for pouring responsive to molten metal level or slag level by using electric, magnetic, sonic or ultrasonic means

Definitions

  • the present invention relates to a casting facility and a casting method, and more particularly, to a casting facility and a casting method capable of improving the quality of a product by controlling the flow of the melt to secure the cleanliness of the melt.
  • the continuous casting process injects molten steel into a mold having a certain internal shape, and continuously draws the solid reacted slab in the mold to the lower side of the mold to produce slabs, blooms, billets, beam blanks, etc. of various shapes. can do.
  • the surface quality and internal quality of the cast steel produced in this way are affected by various factors, and in particular, the surface quality of the cast steel is greatly affected by the flow of molten steel in the mold.
  • the melt discharged from the outlet of the submerged nozzle forms a jet stream and flows in the width direction of the mold.
  • the melt flowing in the width direction of the mold collides with the inner surface of the mold, for example, the inner surface of the short side plate to form an upward flow and a part to form a downward flow.
  • the upward flow moves to the center of the mold, for example, to the side where the immersion nozzle is installed in the vicinity of the hot water surface of the melt.
  • the melt moving toward the center of the mold collides with the melt moving in opposite directions and the immersion nozzle to form a vortex near the molten water surface around the immersion nozzle, thereby destabilizing the flow of the molten water.
  • the faster the flow rate of the upward flow is, the more unstable the flow of the molten material is, so that there is a problem in that different materials such as mold slag or mold flux located above the molten material are mixed into the melt.
  • the downflow flows downward along the edge of the mold and forms a secondary upward flow that rises from the center of the mold.
  • the inclusions contained in the molten steel may be removed by moving in the casting direction along the downward flow, floating along the secondary upward flow, and flowing into the mold slag or the mold flux.
  • the movement distance of the inclusions varies depending on the flow rate of the downflow, and when the flow rate of the downflow is fast, there is a problem in that the inclusions penetrate into the solidification cell and cause surface defects of the subsequently manufactured cast steel.
  • a method of controlling the flow of molten steel in the mold by installing a magnetic field generator in the mold is used.
  • the inflow of the mold flux into the molten steel is suppressed, and by controlling the downward flow in the lower part of the immersion nozzle, the movement distance of inclusions is controlled, thereby suppressing the occurrence of surface defects of the cast steel.
  • the formation of the secondary upflow caused by the downflow is also suppressed. For this reason, there is a problem in that the inclusions moving in the casting direction along the downflow do not float properly and remain in the molten steel, thereby still reducing the quality of the cast steel.
  • the present invention provides a casting equipment and a casting method capable of controlling the flow of a melt.
  • the present invention provides a casting equipment and a casting method capable of smoothly removing inclusions contained in a melt and improving the quality of a product by suppressing mixing of different substances into the melt.
  • a casting facility according to an embodiment of the present invention is a casting facility for casting a cast slab
  • a mold providing a space for accommodating the melt therein; a nozzle provided on the mold to supply the melt to the mold; a static magnetic field generator provided outside the mold in the width direction to control directions of magnetic fields in different directions at both edge portions in the width direction of the mold; and a control unit capable of controlling the operation of the static magnetic field generator.
  • the mold includes a pair of long side plates spaced apart from each other and a pair of short side plates connecting both sides of the pair of long side plates, respectively, and the static magnetic field generator is spaced apart from the center in the width direction of the mold.
  • a plurality of static magnetic field generators provided at a lower portion of the nozzle in the width direction of the long side plate; and a first current supply capable of supplying a direct current to the plurality of static magnetic field generators to form a magnetic field passing through both sides of the nozzle in the thickness direction of the mold in the width direction of the mold.
  • Each of the plurality of static magnetic field generators may include: a core extending along a portion of a width direction of the long side plate and disposed to be spaced apart from each other; and a coil wound on the outside of the core.
  • the plurality of static magnetic field generators may include: a first static magnetic field generator; a second static magnetic field generator spaced apart from one side of the first static magnetic field generator such that the nozzle is disposed between the first static magnetic field generator; a third static magnetic field generator disposed to face the second static magnetic field generator; and a fourth static magnetic field generator disposed to be spaced apart from one side of the third static magnetic field generator such that the nozzle is disposed between the third static magnetic field generator and facing the first static magnetic field generator.
  • the first current supplier forms opposite polarities in a direction opposite to each other in the thickness direction of the mold, and forms opposite polarities in a width direction of the mold, the first static magnetic field generator and the second static magnetic field A direct current may be supplied to the field generator, the third static magnetic field generator, and the fourth static magnetic field generator.
  • the first static magnetic field generator and the second static magnetic field generator are spaced apart from each other by a first distance
  • the third static magnetic field generator and the fourth static magnetic field generator are spaced apart by a second distance
  • the first static field generator and the second static magnetic field generator are spaced apart from each other by a second distance.
  • the distances may have the same size.
  • the first distance and the second distance may be 4 to 36.
  • At least one of the first static magnetic field generator, the second static magnetic field generator, the third static magnetic field generator, and the fourth static magnetic field generator may be movable along a width direction of the mold.
  • first connection core for connecting the first static magnetic field generator and the second static magnetic field generator; and a second connection core for connecting the third static magnetic field generator and the fourth static magnetic field generator.
  • the static magnetic field generator may form a magnetic field that rotates in a circumferential direction of the mold.
  • a moving magnetic field generator provided above the static magnetic field generator and capable of forming a moving magnetic field to control the flow of the melt, wherein the controller moves the moving magnetic field to adjust at least one of the strength and direction of the moving magnetic field.
  • the operation of the magnetic field generator can be controlled.
  • the moving magnetic field generator may include a plurality of moving magnetic field generators capable of forming a moving magnetic field in the width direction of the mold at both sides of the nozzle.
  • the moving magnetic field generator may be disposed in parallel with the static magnetic field generator, and may control the flow of the melt in different directions from the static magnetic field generator.
  • a casting method includes a process of injecting a melt into a mold using a nozzle; controlling the flow of the melt in the longitudinal direction of the mold by forming a static field applied region and a static magnetic field unapplied region in the width direction of the mold; and the process of drawing the slab; may include.
  • the process of arranging the nozzle at the center in the width direction of the mold, and the process of controlling the flow of the melt includes a region where a static magnetic field is not applied at the center in the width direction of the mold. and forming the static magnetic field applied area on both sides of the static magnetic field unapplied area.
  • the process of controlling the flow of the melt may include forming the static field applied region and the static magnetic field unapplied region below the nozzle.
  • the process of controlling the flow of the melt includes forming a static magnetic field along a thickness direction of the mold, and the forming of the static field application region includes a magnetic field direction from both sides of the nozzle in a width direction of the mold. It may include a process of forming a static field so that these are formed in opposite directions.
  • the process of controlling the flow of the melt may include forming the static magnetic field unapplied region in a portion of a central portion in a width direction of the mold in which the nozzle is disposed.
  • the process of controlling the flow of the melt may include controlling the range of the static magnetic field applied region so that the static magnetic field unapplied region has a magnetic field of 0 to 100 Gauss.
  • the process of controlling the flow of the melt may include the process of adjusting the distance between the static field application areas according to the width of the cast steel.
  • the static magnetic field application regions are formed at both edges of the mold in the width direction to reduce the flow velocity of the downward flow of the melt, and the static magnetic field is not applied between the static magnetic field application regions. It may include forming a region to form an upward flow of the melt.
  • the process of controlling the flow of the melt may further include controlling the flow of the melt in the width direction of the mold by forming a moving magnetic field application area and a moving magnetic field non-applying area in the width direction of the mold.
  • the process of controlling the flow of the melt in the width direction of the mold may include forming a moving magnetic field applied region and a moving magnetic field non-applied region between the molten water surface and the lower end of the nozzle.
  • the forming of the moving magnetic field application region may include forming a moving magnetic field in the width direction of the mold at both sides of the nozzle in the width direction of the mold.
  • the forming of the moving magnetic field application region may include adjusting at least one of a magnetic field strength and a direction of the moving magnetic field.
  • the present invention it is possible to locally control the flow of the melt contained in the vessel. That is, it is possible to selectively control the flow of the melt in the longitudinal direction of the mold by selectively applying a static magnetic field in the width direction of the mold. Accordingly, it is possible to reduce the distance at which the inclusions contained in the melt move downward along the melt, and at the same time facilitate the upward movement, thereby suppressing deterioration in product quality due to the inclusions.
  • a moving magnetic field in the width direction of the mold to control the flow of the melt in the vicinity of the molten metal surface, it is possible to suppress mixing of different materials such as mold flux or mold slag into the melt. Through this, the cleanliness of the melt can be secured and the quality of products manufactured using the melt can be improved.
  • FIG. 1 is a perspective view of a casting facility according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 2 is a cross-sectional view of the casting plant along the line A-A' shown in Fig. 1;
  • FIG 3 is a view for explaining the principle of controlling the flow of the melt using a static magnetic field generator.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of a casting facility according to a modified example of the present invention.
  • FIG. 5 is a view showing a state of controlling the flow of the melt by the casting method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a view showing the flow analysis results of the secondary upward flow in the mold according to whether or not a static magnetic field is not applied in the width direction of the mold.
  • Fig. 7 is a cross-sectional view of the casting plant along the line B-B' shown in Fig. 1;
  • FIG 8 is a view showing an example of controlling the flow of a melt using a moving magnetic field generator.
  • FIG. 1 is a perspective view of a casting facility according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the casting facility along the line A-A' shown in FIG. 1 .
  • the casting equipment according to an embodiment of the present invention, a mold 100 that provides a space for accommodating the melt therein, and at least a part to supply the melt to the mold 100
  • the nozzle 130 provided to be inserted into the mold 100, and the direction of the magnetic field at both edges in the width direction of the mold 100 to control the directions in different directions, outside the width direction of the mold 100 It may include the provided static magnetic field generating unit 200 and the control unit 400 capable of controlling the operation of the static magnetic field generating unit 200 .
  • the mold 100 may include a plurality of plates 110 and 120 for providing a space for accommodating the melt, for example, molten steel therein.
  • the plurality of plates 110 and 120 may include a long side plate 110 and a short side plate 120 .
  • the long side plate 110 for example, the first long side plate 111 and the second long side plate 113 are disposed to face each other so as to be spaced apart from each other, and the short side plate 120 , for example, the first short side plate 121 and the second short side plate 121 .
  • the plate 123 may be disposed to contact both sides of the first long side plate 111 and the second long side plate 113 to form a space capable of accommodating the melt therein.
  • the upper and lower portions of the mold 100 may be opened, and the long side plate 110 and the short side plate 120 may be in close contact with each other so that the melt does not flow out to the contact portion.
  • a horizontal length of the long side plate 110 is referred to as a width of the long side plate 110 , and a direction thereof is referred to as a width direction of the long side plate 110 .
  • the width direction of the long side plate 110 may mean the width direction of the mold 100 .
  • the vertical length of the long side plate 110 is referred to as the length of the long side plate 110
  • the direction is referred to as the longitudinal direction of the long side plate 110 .
  • the longitudinal direction of the long side plate 110 may mean the longitudinal direction of the mold 100 or the drawing direction of the cast slab.
  • the horizontal length of the short side plate 120 is referred to as the width of the short side plate 120
  • the direction is referred to as the width direction of the short side plate 120
  • the width direction of the short-side plate 120 may mean the thickness direction of the mold 100 .
  • a flow path (not shown) through which a cooling medium moves is formed inside the long side plate 110 and the short side plate 120 , and the melt injected into the mold 100 is cooled by the cooling medium moving along the flow path.
  • the molten material may be solidified from a portion in contact with the inner surface of the mold 100 , cast as a solidification cell or a cast slab, and drawn into the lower portion of the mold 100 .
  • the nozzle 130 may be provided on the mold 100 to inject the melt into the mold 100 .
  • the nozzle 130 is disposed so that at least a portion, for example, a lower portion, is inserted into the mold 100 , and the melt accommodated in a tundish (not shown) provided on the mold 100 can be injected into the mold 100 .
  • the nozzle 130 may include a nozzle body 132 having an inner portion through which the melt can move, and a discharge port 134 through which the melt can move from the inner portion to the outside, that is, to the mold 100 .
  • the nozzle body 132 has an open upper portion and a closed lower end, and an inner portion (not shown) may be formed therein to form a passage through which the melt can move.
  • At least two or more, for example, two or four, may be formed on the lower side of the nozzle body 132 to discharge the melt into the mold 100 .
  • the discharge port 134 may be formed on the lower side of the nozzle body 132 facing the short side plate 120 so as to discharge the melt in the width direction of the mold 100 .
  • the static magnetic field generator 200 may be provided outside the mold 100 in the width direction to apply a magnetic field, for example, a static magnetic field to the melt.
  • the static magnetic field generator 200 may be provided below the lower end of the nozzle 130 to control the downward flow of the melt discharged to the discharge port 134 .
  • the static magnetic field generator 200 may be formed at both edges in the width direction of the mold 100 in which the downward flow is formed, thereby forming a static magnetic field application region.
  • the static magnetic field generator 200 may apply a static magnetic field in the width direction of the mold 100 to reduce the flow velocity of a downflow of the melt formed at the edge of the mold 100 in the width direction.
  • the static field is a magnetic field formed by using a DC power supply to a magnetic field generator, and may serve to reduce the flow velocity of the fluid by suppressing the flow or overall behavior of the fluid in the magnetic field region.
  • a static magnetic field is applied to the mold 100 by the static magnetic field generator 200 , the downflow movement is suppressed by the static magnetic field, and the downflow flow rate may be reduced. Accordingly, the movement distance of the inclusions in the downward direction may be shortened, and the penetration depth of the inclusions in the melt may be reduced.
  • a static magnetic field applied region and a static magnetic field non-applied region are selectively formed along the width direction of the mold 100 using the static magnetic field generator 200 . and to minimize the influence of the magnetic field in the area where the static magnetic field is not applied, so that a secondary upward flow can be formed.
  • the static magnetic field generator 200 may form a static magnetic field so that the directions of the magnetic fields on both sides in the width direction of the mold 100 are different from each other in the thickness direction of the mold 100 , for example, opposite directions. Accordingly, the static magnetic field generator 200 forms static field application regions at both edges in the width direction of the mold 100 , and the strength of the magnetic field formed in the static field application region in the central portion in the width direction of the mold 100 is offset. A region in which a static magnetic field is not applied may be formed. Accordingly, since inclusions having a reduced penetration depth in the static magnetic field applied region can easily float upward by the secondary upward flow formed in the static magnetic field unapplied region, defects on the surface of the cast steel caused by the inclusions can be suppressed.
  • the static magnetic field generator 200 can reduce the flow velocity of a downflow formed in the longitudinal direction of the mold 100 at both edges in the width direction of the mold 100 in which the static field application region is formed, and the static magnetic field is not applied. In the central portion in the width direction of the mold 100 in which the region is formed, the flow rate of the secondary upward flow formed in the longitudinal direction of the mold 100 may be increased or the secondary upward flow may be smoothly formed.
  • the static magnetic field application region is a region where a static magnetic field or a magnetic field is formed by the static magnetic field generator 200, and may refer to a region to which a static magnetic field or magnetic field of a strength sufficient to apply the flow of the melt is applied. have.
  • the static field non-applied region may mean a region to which a static or magnetic field having an intensity that does not affect the flow of the melt is applied, or to which a static or magnetic field is not applied at all.
  • the static field non-applied region may mean a region to which a static magnetic field or a magnetic field of about 0 to 100 Gauss is applied.
  • the static magnetic field generator 200 includes a plurality of static magnetic field generators 210 , 220 , 230 , 240 provided in the width direction of the long side plate 110 below the lower end of the nozzle 130 ,
  • a first current supply 250 capable of supplying a DC current to the plurality of static magnetic field generators 210 , 220 , 230 , and 240 may be included.
  • the plurality of static magnetic field generators 210, 220, 230, and 240 includes a first static magnetic field generator (210) such that a nozzle 130 is disposed between the first static magnetic field generator 210 and the first static magnetic field generator 210.
  • a first static magnetic field generator (210) such that a nozzle 130 is disposed between the first static magnetic field generator 210 and the first static magnetic field generator 210.
  • the nozzle 130 may include a fourth static magnetic field generator 240 disposed to be spaced apart from the third static magnetic field generator 230 and disposed to face the first static magnetic field generator 210 .
  • the first static magnetic field generator 210 and the second static magnetic field generator 220 may be disposed to be spaced apart from each other on the outer surface of the first long side plate 111
  • the third static magnetic field generator 230 and the fourth static magnetic field generator 240 may be disposed on the outer surface of the second long side plate 113 to be spaced apart from each other.
  • the separation distance D between the first static magnetic field generator 210 and the second static magnetic field generator 220 for example, the first distance
  • the separation distance D for example, the second distance may have the same size. This is so that the static magnetism non-applied region is formed at the center in the width direction of the mold 100 .
  • the first distance and the second distance may be changed according to the width of the cast slab, and when the total width of the slab is 100, the first distance and the second distance may be adjusted in the range of 4 to 36. Alternatively, when the total width of the cast slab is 100, the first distance and the second distance may be adjusted in the range of 10 to 25 or 15 to 20. At this time, if the first distance and the second distance are too short than the suggested range, it is not possible to sufficiently secure a space for the secondary upward flow to be formed. Accordingly, there is a problem in that it is difficult to sufficiently remove the inclusions contained in the melt because the secondary upward flow is hardly formed or is formed in a relatively narrow area even if the secondary upward flow is formed.
  • the first static magnetic field generator 210 , the second static magnetic field generator 220 , the third static magnetic field generator 230 , and the fourth static magnetic field generator 240 are provided to be movable along the width of the mold 100 .
  • the inclusions contained in the melt can be efficiently removed by appropriately adjusting the first distance and the second distance according to the width of the slab.
  • the first distance and the second distance may be affected by the casting speed, for example, when the width of the slab is 1100 mm or less, and the casting speed is 0.7 to 2.8 m/min, the first distance and the second distance are 50 to It can be adjusted to 250mm.
  • the first distance and the second distance can be adjusted to about 100 to 350 mm, and the width of the cast steel is 1500 to 1900 mm, and , when the casting speed is 0.7 to 2.8 m/min, the first distance and the second distance may be adjusted to about 100 to 500 mm.
  • the first static magnetic field generator 210 is provided to be biased toward one side of the first long side plate 111 , and the second static magnetic field generator 220 is spaced apart from the first static magnetic field generator 210 , and the first long side plate 111 . It may be provided to be biased toward the other side of the plate 111 .
  • the first static magnetic field generator 210 may include a first core 212 and a first coil 214 wound outside the first core 212 .
  • the second static magnetic field generator 220 may include a second core 222 and a second coil 224 wound on the outside of the second core 222 .
  • one side of the mold 100 or one side of the long side plate 110 means the direction in which the first short side plate 121 is located, and the other side of the mold 100 or the other side of the long side plate 110 is the second short side plate. It may mean the direction in which (123) is located.
  • the first core 212 and the second core 222 may be provided outside the mold 100 to be spaced apart from each other in the width direction of the mold 100 .
  • the first core 212 and the second core 222 may be formed in a plate shape extending in one direction.
  • the first core 212 and the second core 222 may be formed in a plate shape in which the length in the width direction of the mold 100 is longer than the length in the width direction of the mold 100 .
  • the first core 212 and the second core 222 may be arranged in a line on the outer surface of the first long side plate 111 to extend along a portion of the width direction of the first long side plate 111 .
  • the first core 212 and the second core 222 may be disposed to be spaced apart from each other at the center in the width direction of the mold 100 in which the nozzle 130 is disposed so that the nozzle 130 may be disposed therebetween.
  • first coil 214 may be wound outside the first core 212 in a direction in which the first core 212 extends, for example, in the width direction of the mold 100 .
  • second coil 224 may be wound in a horizontal direction on the outside of the second core 222 in a direction in which the second core 222 extends, for example, in a width direction of the mold 100 .
  • the third static magnetic field generator 230 is provided to be biased toward the other side of the second long side plate 113 , and the fourth static magnetic field generator 240 is spaced apart from the third static magnetic field generator 230 , and the second long side plate 113 . It may be provided to be biased toward one side of the plate 113 .
  • the third static magnetic field generator 230 may be disposed to face the second static magnetic field generator 220 , for example, to face it, and the fourth static magnetic field generator 240 is connected to the first static magnetic field generator 210 and 210 . They can be placed facing each other.
  • the third static magnetic field generator 230 may include a third core 232 and a third coil 234 wound on the outside of the third core 232 .
  • the fourth static magnetic field generator 240 may include a fourth core 242 and a fourth coil 244 wound outside the fourth core 242 .
  • the third core 232 and the fourth core 242 may be provided outside the mold 100 to be spaced apart from each other in the width direction of the mold 100 .
  • the third core 232 and the fourth core 242 may be arranged in a line on the outer surface of the second long side plate 113 to extend along a part of the width direction of the second long side plate 113 .
  • the third core 232 and the fourth core 242 may be disposed to be spaced apart from each other at the center in the width direction of the mold 100 in which the nozzle 130 is disposed so that the nozzle 130 may be disposed therebetween.
  • the third coil 234 may be wound on the outside of the third core 232 in the width direction of the mold 100 in the direction in which the third core 232 extends.
  • the fourth coil 244 may be wound on the outside of the fourth core 242 in the width direction of the mold 100 , which is the direction in which the fourth core 242 extends.
  • the first static magnetic field generator 210 , the second static magnetic field generator 220 , the third static magnetic field generator 230 , and the fourth static magnetic field generator 240 may be electrically connected to the first current supply 250 .
  • the first current supply 250 may supply a DC current to the first static magnetic field generator 210 , the second static magnetic field generator 220 , the third static magnetic field generator 230 , and the fourth static magnetic field generator 240 .
  • the first current supply 250 is controlled by the control unit 400 through the first static magnetic field generator 210 , the second static magnetic field generator 220 , the third static magnetic field generator 230 , and the fourth static magnetic field generator 240 . ) can be supplied with direct current at the same time or selectively.
  • the first current supply 250 includes a first static magnetic field generator 210 , a second static magnetic field generator 220 , a third static magnetic field generator 230 , and the fourth so that the magnetic field is formed in the thickness direction of the mold 100 .
  • a direct current may be supplied to the static magnetic field generator 240 .
  • the first current supply 250 may supply a direct current so that magnetic fields are formed in opposite directions to each other at the center in the width direction of the mold 100 , for example, at both sides of the nozzle 130 . That is, in the first current supply 250 , the magnetic field direction is formed from the first static magnetic field generator 210 to the fourth static magnetic field generator 240 at one side of the mold 100 , and the magnetic field direction is formed at the other side of the mold 100 .
  • the first static magnetic field generator 210, the second static magnetic field generator 220, the third static magnetic field generator 230, and the fourth static magnetic field generator 210 are formed from the third static magnetic field generator 230 toward the second static magnetic field generator 220.
  • a direct current may be supplied to the static magnetic field generator 240 .
  • the controller 400 controls the strength or strength of the magnetic field, the first static magnetic field generator 210, the second static magnetic field generator 220, the third static magnetic field generator 230, and the fourth static magnetic field generator (
  • the first current supply 250 may be controlled to adjust the amount of current supplied to 240 .
  • the direction of the magnetic field formed on one side of the nozzle 130 in the width direction of the mold 100 for example, one side of the mold 100 is referred to as a first direction
  • the other side of the nozzle 130 in the width direction of the mold 100 for example, a direction of a magnetic field formed on the other side of the mold 100 is referred to as a second direction.
  • a direction of a magnetic field formed between the first static magnetic field generator 210 and the fourth static magnetic field generator 240 is referred to as a first direction
  • a direction between the second static magnetic field generator 220 and the third static magnetic field generator 230 is referred to as a first direction.
  • the direction of the formed magnetic field is referred to as a second direction.
  • the first direction and the second direction may be opposite to each other.
  • the direction facing the mold 100 in the first core 212 , the second core 222 , the third core 232 , and the fourth core 242 is referred to as one side, and faces the outside of the mold 100 .
  • the direction is called the other side.
  • the first current supply 250 may supply a direct current so that one side of the first core 212 and one side of the fourth core 242 facing each other have opposite polarities.
  • the first current supply 250 may supply a direct current so that one side of the second core 222 and one side of the third core 232 facing each other have opposite polarities.
  • the first current supply 250 may supply a direct current so that one side of the first core 212 and one side of the second core 222 have opposite polarities, and one side of the third core 232 and the second side of the third core 232 .
  • a direct current may be supplied so that one side of the four cores 242 has opposite polarities.
  • one side of the first core 212 and one side of the third core 232 have an N pole, and one side of the second core 222 and one side of the fourth core 242 are connected to each other.
  • Direct current can be supplied to have an S pole.
  • a direct current is formed in each of the static magnetic field generators 210 , 220 , 230 and 240 from the first current supply 250
  • a static magnetic field is formed in each of the static magnetic field generators 210 , 220 , 230 and 240 .
  • a static magnetic field with a magnetic field direction from the S pole to the N pole may be formed.
  • the static magnetic field generated by the first static magnetic field generator 210 has a magnetic field direction from the other side of the first core 212 to one side of the first core 212
  • the static magnetic field generated by the fourth static magnetic field generator 240 is a magnetic field
  • the direction may be formed from one side of the fourth core 242 toward the other side of the fourth core 242 .
  • a magnetic field having a first direction, for example, from the first static magnetic field generator 210 to the fourth static magnetic field generator 240 may be formed on one side of the mold 100 .
  • the static magnetic field generated by the third static magnetic field generator 230 has a magnetic field direction from the other side of the third core 232 to one side of the third core 232
  • the static magnetic field generated by the second static magnetic field generator 220 has a magnetic field direction.
  • One side of the second core 222 may be formed to face the other side of the second core 22 .
  • a magnetic field having a second direction for example, from the third static magnetic field generator 230 to the second static magnetic field generator 220 may be formed on one side of the mold 100 .
  • the first direction is from the first static magnetic field generator 210 to the fourth static magnetic field generator 240
  • the second direction is from the third static magnetic field generator 230 to the second static magnetic field generator 220 .
  • first current supply 250 direct current is applied to the first static magnetic field generator 210 , the second static magnetic field generator 220 , the third static magnetic field generator 230 , and the fourth static magnetic field generator 240 .
  • the first direction and the second direction may be changed according to the state of supplying current. However, even in this case, the first direction and the second direction may be opposite to each other.
  • 3 is a view for explaining the principle of controlling the flow of the melt using the static magnetic field generator.
  • the melt may be injected into the mold 100 using the nozzle 130 .
  • the nozzle 130 Before injecting the melt into the mold 100 , the nozzle 130 may be positioned at the center in the width direction of the mold 100 .
  • the static magnetic field generator 200 to form a static magnetic field applied region and a static magnetic field unapplied region in the width direction of the mold 100 to control the flow of the melt in the longitudinal direction of the mold 100, the slab can be drawn out.
  • the process of forming the static magnetic field applied region and the static magnetic field unapplied region in the width direction of the mold 100 may be performed before the melt is injected into the mold 100 , or after the melt is injected into the mold 100 . It may be performed, or it may be performed simultaneously with the injection of the melt into the mold 100 .
  • the flow of the melt can be controlled as follows.
  • a first static magnetic field generator 210 a first static magnetic field generator 210 , a second static magnetic field generator 220 , a third static magnetic field generator 230 , and a fourth static magnetic field generator 240 through the first current supply 250 .
  • each of the first static magnetic field generator 210, the second static magnetic field generator 220, the third static magnetic field generator 230, and the fourth static magnetic field generator 240 can form a static magnetic field.
  • the first static magnetic field generator 210 and the third static magnetic field generator 230 disposed to be shifted from each other about the nozzle 130 may have the same polarity
  • the second static magnetic field generator ( 220 and the fourth static magnetic field generator 240 may have the same polarity.
  • one side of the first core 212 and one side of the third core 232 form the same polarity, for example, an N pole
  • one side of the second core 222 and one side of the fourth core 242 have the same polarity , for example, an S pole may be formed.
  • the static magnetic field formed by each of the static field generators 210 , 220 , 230 , and 240 has a magnetic field direction from the S pole to the N pole along each of the cores 212 , 222 , 232 , 242 .
  • the magnetic field around each of the cores (212, 222, 232, 242) also has a magnetic field direction from the S pole to the N pole, the magnetic field formed around each of the cores (212, 222, 232, 242) A magnetic field may be formed in the thickness direction of the mold 100 by the direction.
  • the magnetic field strength gradually decreases as the magnetic field moves away from each of the cores 212 , 222 , 232 , and 242 . Accordingly, the magnetic field is canceled between the first static magnetic field generator 210 and the fourth static magnetic field generator 240 facing each other, so that a section in which no magnetic field is applied or a very weak magnetic field strength may be formed.
  • the mold 100 is formed between the static fields generated by the first static magnetic field generator 210 , the second static magnetic field generator 220 , the third static magnetic field generator 230 , and the fourth static magnetic field generator 240 , for example, the mold 100 is formed.
  • a section in which a magnetic field is not applied or a magnetic field strength is very weak that is, a region in which a static magnetic field is not applied may be formed in the center in the thickness direction and in the center in the width direction of the mold 100 .
  • that the magnetic field is not applied or the magnetic field strength is very weak may mean that the magnetic field strength is 0 to 100 Gauss or less.
  • the first static magnetic field generator 210 , the second static magnetic field generator 220 , the third static magnetic field generator 230 , and the fourth static magnetic field generator 240 are installed on the outside of the mold 100 , so that the first A static magnetic field application region is formed in an area in which the static magnetic field generator 210, the second static magnetic field generator 220, the third static magnetic field generator 230, and the fourth static magnetic field generator 240 are disposed, and the first static magnetic field A static magnetic field unapplied region may be selectively formed between the generator 210 , the second static magnetic field generator 220 , the third static magnetic field generator and the fourth static magnetic field generator 240 .
  • the flow velocity of the downflow of the melt can be reduced by using the magnetic field in the region where the static field is applied, and the effect of the magnetic field can be minimized in the region where the static field is not applied to smoothly form the secondary upward flow.
  • the width of the non-static field can be adjusted according to the width of the cast steel to be cast. As described above, it is possible to smoothly form a secondary upward flow by adjusting the width of the non-static field non-applied region according to the width of the cast steel.
  • first core 212 and the second core 222, the third core 232, and the fourth core 242 are spaced apart in the width direction of the mold 100.
  • 100 an example in which a static field unapplied region and a static magnetic field applied region are formed in the width direction has been described.
  • a static field non-applied area and a static magnetic field applied area may be formed.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of a casting facility according to a modified example of the present invention.
  • the first static magnetic field generator 210 and the second static magnetic field generator 220 are connected by a first connecting core 272
  • the third static magnetic field generator 230 and the fourth static magnetic field generator 230 are connected.
  • the static magnetic field generator 240 is connected to each other by the second connection core 274, it may be formed to have substantially the same structure as the casting equipment of the above-described embodiment.
  • the first connection core 272 connects the first core 212 of the first static magnetic field generator 210 and the second core 222 of the second static magnetic field generator 220 to each other along the width direction of the mold 100 .
  • the first connection core 272 may connect the other side of the first core 212 and the other side of the second core 222 to each other, and the outer surface of the first long side plate 111 constituting the mold 100 and It may be arranged to be spaced apart.
  • the second connection core 274 connects the third core 232 of the third static magnetic field generator 230 and the fourth core 242 of the fourth static magnetic field generator 240 to each other along the width direction of the mold 100 .
  • the second connection core 274 may connect the other side of the third core 232 and the other side of the fourth core 242 to each other, and the second long side plate 113 constituting the mold 100 may It may be arranged to be spaced apart.
  • first core 212 and the second core 222 are connected with the first connection core 272
  • third core 232 and the fourth core 242 are connected with the second connection core 274 .
  • and supplying a DC current to the first static magnetic field generator 210, the second static magnetic field generator 220, the third static magnetic field generator 230, and the fourth static magnetic field generator 240, the first static magnetic field generator ( 210 ), the second static magnetic field generator 220 , the third static magnetic field generator 230 , and the fourth static magnetic field generator 240 may each form a static magnetic field.
  • a static magnetic field may be formed from the outside of the mold 100 along the width direction of the mold 100
  • a static field may be formed along the thickness direction of the mold 100 .
  • an S pole may be formed on one side of the first core 212 and the third core 232
  • an N pole may be formed on one side of the second core 222 and one side of the fourth core 242 .
  • the static magnetic field formed by each of the static field generators 210 , 220 , 230 , and 240 has a magnetic field direction from the S pole to the N pole along each of the cores 212 , 222 , 232 , and 242 .
  • the magnetic field around each of the cores (212, 222, 232, 242) also has a magnetic field direction from the S pole to the N pole, the magnetic field formed around each of the cores (212, 222, 232, 242)
  • a magnetic field may be formed in the thickness direction of the mold 100 by the direction. In the thickness direction of the mold 100 , the magnetic field is directed from the fourth magnetic field generator 240 to the first magnetic field generator 210 , and the second magnetic field generator 220 to the third magnetic field generator 230 is directed toward the 230 . can be formed.
  • the magnetic field strength gradually decreases as the magnetic field moves away from each of the cores 212 , 222 , 232 , and 242 .
  • the magnetic field is canceled between the first static magnetic field generator 210 and the fourth static magnetic field generator 240 facing each other, so that a section in which no magnetic field is applied or a very weak magnetic field strength may be formed. This is because one side of the first core 212 and one side of the fourth core 242 facing each other have opposite polarities.
  • a section in which no magnetic field is applied or the magnetic field strength is very weak may be formed. This is because one side of the second core 222 and one side of the third core 232 facing each other have opposite polarities. Also, no magnetic field is applied or a magnetic field is applied between the first static magnetic field generator 210 and the second static magnetic field generator 220 and between the third static magnetic field generator 230 and the fourth static magnetic field generator 240 adjacent to each other. A section with very weak strength may be formed.
  • the mold 100 is formed between the static fields generated by the first static magnetic field generator 210 , the second static magnetic field generator 220 , the third static magnetic field generator 230 , and the fourth static magnetic field generator 240 , for example, the mold 100 is formed.
  • a section in which a magnetic field is not applied or a magnetic field strength is very weak, that is, a region in which a static magnetic field is not applied may be formed in the center in the thickness direction and in the center in the width direction of the mold 100 .
  • a static magnetic field having a magnetic field direction from the first static magnetic field generator 210 to the second static magnetic field generator 220 is provided.
  • a static magnetic field having a magnetic field direction from the third static magnetism generator 230 to the fourth static magnetism generator 240 may be formed in the second connection core 274 .
  • the magnetic field directions of the static fields formed in the first connection core 272 and the second connection core 274 may be formed to have opposite directions.
  • the magnetic field direction of the static field may be formed to rotate along the width direction and the thickness direction of the mold 100 . Accordingly, a region having a very weak magnetic field strength or no magnetic field may be formed in the width direction of the mold 100 between the static fields formed on both sides in the width direction of the mold 100 . Also, a region having a very weak magnetic field strength or no magnetic field may be formed between the magnetic fields formed on both sides in the thickness direction of the mold 100 along the thickness direction of the mold 100 . Accordingly, the region where the magnetic field formed along the thickness direction of the mold 100 and the region in contact with the magnetic field along the width direction cross each other, for example, a region where the magnetic field strength is very weak or there is no magnetic field at the center of the mold 100 . , that is, a static field unapplied region may be formed.
  • FIG. 5 is a view showing a state of controlling the flow of the melt by the casting method according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 5 (a) is a view showing the flow state of the melt in the mold 100 before controlling the flow of the downward flow and the secondary upward flow using the static magnetic field generator 200
  • Figure 5 ( b) is a view showing the flow state of the melt when a static magnetic field is applied along the entire width direction of the mold 100
  • FIG. 5 ( c ) is a diagram showing the flow of the mold 100 using the static magnetic field generator 200 . It is a diagram showing the flow state of the melt when a static magnetic field applied region and a static magnetic field unapplied region are formed along the width direction.
  • MF may mean mold flux
  • MS may mean mold slag in which the mold flux is dissolved.
  • FIG. 6 is a view showing the flow analysis results of the secondary upward flow in the mold according to whether or not a static magnetic field is not applied in the width direction of the mold.
  • Fig. 6 (a) is a view showing the flow state of the melt when a static magnetic field is applied over the entire width direction of the mold
  • Fig. 6 (b) is a view showing a non-static field applied region at the center in the width direction of the mold. It is a diagram showing the flow state of the melt.
  • the flow of the melt can be locally controlled in the mold to secure the cleanliness of the melt.
  • a moving magnetic field provided on the top of the static magnetic field generator 200 from the outside of the mold 100 in order to control the flow of the melt in the upper part of the static magnetic field generator 200 .
  • the generator 300 may be included.
  • the controller 400 may control the operation of the moving magnetic field generator 300 to adjust at least one of the strength and direction of the moving magnetic field.
  • a portion of the melt discharged from the nozzle 130 may form an upward flow after colliding with the short-side plate 120 .
  • the upward flow is changed in the direction of movement in the vicinity of the hot water surface of the melt to horizontally move toward the center in the width direction of the mold 100 .
  • the flow of the melt moving toward the central side of the width direction of the mold 100 for example, the flow in the horizontal direction collides with the flow of the melt moving from the nozzle 130 and the opposite direction to form a vortex near the nozzle 130. have.
  • the flow rate of the horizontal flow is too fast, there is a problem in that heterogeneous materials such as mold flux or mold slag on the top of the melt are mixed into the melt.
  • the temperature of the melt in the mold 100 may become non-uniform. Therefore, by controlling the horizontal flow of the melt in the vicinity of the hot water surface of the melt using the moving magnetic field generator 300, it suppresses mixing of heterogeneous materials such as mold flux or mold slag into the melt, and the melt in the mold 100 The temperature can be controlled uniformly.
  • the flow speed of the horizontal flow of the melt is affected by the flow speed of the melt discharged to the discharge port 134 of the nozzle 130 , that is, the flow speed of the discharge flow. Therefore, by controlling the flow velocity of the discharge flow using the moving magnetic field generator 300 , it is possible to control the flow velocity of the horizontal flow of the melt formed in the vicinity of the molten water surface.
  • Fig. 7 is a cross-sectional view of the casting plant along the line B-B' shown in Fig. 1;
  • the moving magnetic field generator 300 is provided on the upper portion of the static magnetic field generator 200 , for example, between the hot water surface of the melt and the lower end of the nozzle 130 , and directs the flow of the melt in different directions from the static magnetic field generator 200 . can be controlled Referring to FIG. 7 , the moving magnetic field generator 300 includes a plurality of moving magnetic field generators 310 , 320 , 330 and 340 provided to be spaced apart from each other in the width direction of at least the long side plate, and an alternating current to the plurality of moving magnetic field generators. A second current supply 350 that can be selectively supplied may be included.
  • the plurality of moving magnetic field generators 310 , 320 , 330 , 340 includes a first moving magnetic field generator 310 provided on an upper portion of the first static magnetic field generator 210 in parallel with the first static magnetic field generator 210 ;
  • the first moving magnetic field generator 310 and the nozzle 130 are disposed to be spaced apart from the first moving magnetic field generator 310 so that the nozzle 130 is disposed between the first moving magnetic field generator 310 and in parallel with the second static magnetic field generator 220 on the upper part of the second static magnetic field generator.
  • the provided second moving magnetic field generator 320 and the second moving magnetic field generator 320 are disposed to face each other, and are provided on the third static magnetic field generator 230 in parallel with the second static magnetic field generator 230
  • the third moving magnetic field generator 330 and the third moving magnetic field generator 330 are disposed to be spaced apart from the third moving magnetic field generator 330 so that the nozzle 130 is disposed between the third moving magnetic field generator 330 and the fourth static magnetic field generator 240 .
  • a fourth moving magnetic field generator 340 provided in parallel with the fourth static magnetic field generator 240 may be included on the upper portion.
  • the first moving magnetic field generator 310 and the second moving magnetic field generator 320 are provided outside the first long side plate 111 , and in the width direction of the mold 100 , a moving magnetic field applied area and a moving magnetic field non-applied area are provided. can form.
  • the third moving magnetic field generator 330 and the fourth moving magnetic field generator 340 are provided outside the second long side plate 113 , and in the width direction of the mold 100 , a moving magnetic field applied region and a moving magnetic field non-applied region are provided. can form.
  • Each of the first moving magnetic field generator 310 , the second moving magnetic field generator 320 , the third moving magnetic field generator 330 , and the fourth moving magnetic field generator 340 includes a plurality of cores and a coil wound on the outside of the core. may include.
  • Each moving magnetic field generator 310, 320, 330, 340 may include three, four, five or more cores, wherein each moving magnetic field generator 310, 320, 330, 340 is An example including four cores will be described.
  • the first moving magnetic field generator 310 extends in the thickness direction of the mold 100 , and the first core 312a , the second core 312b , and 3 are arranged in parallel with each other along the width direction of the mold 100 .
  • the second current supply 350 is electrically connected to the first coil 314a, the second coil 314b, the third coil 314c, and the fourth coil 314d, each of the coils 314a, 314b, An alternating current may be selectively supplied to 314c and 314d).
  • the second current supply 350 as shown in Table 1 below, each coil (314a, 314b, 314c, 314d) at the phase difference of 0 °, 90 °, 180 ° and 270 ° degrees S pole and A cosine current may be applied to each of the coils 314a, 314b, 314c, and 314d to have an N pole.
  • the No. 1 coil 314a when AC power having a phase of 0° is supplied to the No. 1 coil 314a and the No. 3 coil 314c, the No. 1 coil 314a has an S pole, and the No. 3 coil 314c has an S pole. It can have an N pole.
  • the second coil 314b when AC power having a phase of 90° is supplied to the second coil 314b and the fourth coil 314d, the second coil 314b has an S pole and the fourth coil 314d has an N pole. have.
  • the No. 1 coil 314b When AC power having a phase of 180° is supplied to the No. 1 coil 314b and the No. 3 coil 314d, the No. 1 coil 314b may have an N pole and the No. 3 coil 314d may have an S pole. .
  • the second coil 314b has an N pole and the fourth coil 314d has an S pole.
  • the polarity of each coil is periodically changed according to the phase of the supplied AC current. Accordingly, in the first moving magnetic field generator 310 , the magnetic field moves in the direction in which the coils are arranged, that is, in the width direction of the mold 100 , that is, a moving magnetic field may be formed.
  • the second moving magnetic field generator 320 , the third moving magnetic field generator 330 , and the fourth moving magnetic field generator 340 may form a moving magnetic field in the same manner as the first moving magnetic field generator 310 . Accordingly, a moving magnetic field applied region and a moving magnetic field unapplied region may be formed along the width direction of the mold 100 .
  • 7 322a to 322d and 324a to 324d refer to the core and coil of the second moving magnetic field generator 320
  • 332a to 332d and 334a to 334d refer to the core and coil of the third moving magnetic field generator 330
  • 342a to 342d and 344a to 344d refer to the core and coil of the fourth moving magnetic field generator 340 .
  • the second current supply 350 includes a first moving magnetic field generator 310 , a second moving magnetic field generator 320 , a third moving magnetic field generator 330 and a fourth so that the magnetic field is formed in the width direction of the mold 100 .
  • An alternating current may be supplied to the moving magnetic field generator 340 .
  • the second current supply 350 may control the horizontal flow formed by the upward flow by controlling the flow velocity of the discharge flow in the mold 100 .
  • the second current supply 350 includes the first moving magnetic field generator 310 and the second moving magnetic field generator so that the magnetic field direction is formed along a horizontal direction similar to the moving direction of the discharge flow, that is, along the width direction of the mold 100 .
  • An alternating current may be supplied to 320 , the third moving magnetic field generator 330 , and the fourth moving magnetic field generator 340 .
  • the second current supply 350 may supply an alternating current so that at least a portion of each of the moving magnetic field generators 310 , 320 , 330 , and 340 forms moving magnetic fields in different directions.
  • the first moving magnetic field generator 310 and the second moving magnetic field generator 320 provided on the outside of the first long side plate 111 have a moving magnetic field in the same direction, for example, a third direction.
  • the alternating current is supplied to the third moving magnetic field generator 330 and the fourth moving magnetic field generator 340 provided on the outside of the second long side plate 113 to form a moving magnetic field in the same direction, for example, the fourth direction.
  • the third direction and the fourth direction may be opposite to each other.
  • a moving magnetic field in the same direction for example, a third direction
  • An alternating current may be supplied so that a moving magnetic field in the same direction, for example, a fourth direction, is formed in the provided second moving magnetic field generator 320 and the third moving magnetic field generator 330 .
  • the direction of the magnetic field formed by the first moving magnetic field generator 310 , the second moving magnetic field generator 320 , the third moving magnetic field generator 330 , and the fourth moving magnetic field generator 340 is the outlet of the nozzle 130 . It may be changed according to the flow rate of the discharge flow discharged in (134).
  • the second current supply 350 includes a first moving magnetic field generator 310 , a second moving magnetic field generator 320 , and a third moving magnetic field generator 330 such that a moving magnetic field is formed in a direction opposite to the moving direction of the discharge flow.
  • the fourth moving magnetic field generator 340 may be supplied with an alternating current.
  • the second current supply 350 includes a first moving magnetic field generator 310, a second moving magnetic field generator 320, and a third moving magnetic field generator so that the direction of the moving magnetic field is formed from the edge of the mold 100 toward the center. 330) and the fourth moving magnetic field generator 340 may be supplied with an alternating current. Accordingly, the flow velocity of the discharge flow formed by being discharged from the discharge port 134 of the nozzle 130 is reduced, so that the molten water surface can be controlled stably.
  • the second current supply 350 includes the first moving magnetic field generator 310 , the second moving magnetic field generator 320 , and the third moving magnetic field generator 330 so that a moving magnetic field is formed in the same direction as the moving direction of the discharge flow. ) and the fourth moving magnetic field generator 340 may be supplied with an alternating current.
  • the second current supply 350 includes a first moving magnetic field generator 310 , a second moving magnetic field generator 320 , and a third moving magnetic field generator so that the direction of the moving magnetic field is formed from the center to the edge of the mold 100 . 330) and the fourth moving magnetic field generator 340 may be supplied with an alternating current. Accordingly, the flow rate of the discharge flow formed by being discharged from the discharge port 134 of the nozzle 130 is accelerated to smoothly form a flow such as a downward flow, an upward flow, and a secondary upward flow, thereby lowering the temperature of the melt in the mold 100 . can be controlled uniformly.
  • the second current supply 350 includes a first moving magnetic field generator 310 , a second moving magnetic field generator 320 , and a third moving magnetic field generator to form a moving magnetic field rotating in the circumferential direction of the mold 100 .
  • An alternating current may be supplied to the 330 and the fourth moving magnetic field generator 340 . If a moving magnetic field rotating along the circumferential direction of the mold 100 is formed in this way, when the temperature of the melt is not uniform or low in the vicinity of the melt surface, the temperature of the melt can be uniformly controlled in the vicinity of the melt by stirring the melt. have.
  • the discharge flow and the horizontal flow of the melt are controlled by controlling the direction of the magnetic field, that is, the direction of the moving magnetic field. can be controlled
  • the magnetic field strength may be changed by adjusting the current amount of the alternating current supplied to each of the moving magnetic field generators 310 , 320 , 330 , and 340 .
  • the melt surface is stabilized, such as mold slag or mold flux disposed on the melt surface. Incorporation of the same heterogeneous material into the melt can be suppressed or prevented.
  • the present invention by selectively applying a static magnetic field in the width direction of the mold to selectively control the flow of the melt in the longitudinal direction of the mold, mixing of different materials such as mold flux or mold slag into the melt is suppressed and high quality product can be manufactured. can do. Through this, the cleanliness of the melt can be secured and the quality of products manufactured using the melt can be improved.

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Abstract

본 발명은 주조 설비 및 주조 방법에 관한 것으로서, 노즐을 이용하여 몰드에 용융물을 주입하는 과정; 상기 몰드의 폭방향으로 정자장 인가 영역과 정자장 미인가 영역을 형성하여, 상기 몰드의 길이 방향으로 상기 용융물의 유동을 제어하는 과정; 및 주편을 인발하는 과정;을 포함하고, 이를 통해 용기 내에 수용된 용융물의 유동을 국부적으로 제어함으로써 용융물의 청정도를 확보하여 제품의 품질을 향상시킬 수 있다.

Description

주조 설비 및 주조 방법
본 발명은 주조 설비 및 주조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 용융물의 유동을 제어하여 용융물의 청정도를 확보함으로써 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 주조 설비 및 주조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 연속주조공정은 일정한 내부 형상을 갖는 몰드에 용강을 주입하고, 몰드 내에서 반응고된 주편을 연속적으로 몰드의 하측으로 인발하여 슬라브, 블룸, 빌렛, 빔 블랭크 등과 같은 다양한 형상의 주편을 제조할 수 있다. 이렇게 제조되는 주편의 표면 품질 및 내부 품질은 다양한 요인에 의해 영향을 받으며, 특히 주편의 표면 품질은 몰드 내 용강의 유동에 큰 영향을 받는다.
연속주조공정에서 침지 노즐을 이용하여 몰드에 용융물을 주입하는 경우, 침지 노즐의 토출구에서 토출된 용융물은 제트류를 형성하며 몰드의 폭방향으로 유동하게 된다. 몰드의 폭방향으로 유동하는 용융물은 몰드의 내면, 예컨대 단변 플레이트의 내면에 충돌하여 일부는 상승류를 형성하고, 일부는 하향류를 형성하게 된다. 그리고 상승류는 용융물의 탕면 부근에서 몰드의 중심부, 예컨대 침지 노즐이 설치된 쪽으로 이동하게 된다. 이렇게 몰드의 중심부 쪽으로 이동한 용융물은 서로 반대 방향에서 이동하는 용융물 및 침지 노즐과 충돌하여 침지 노즐 주변의 탕면 근처에서 와류(vortex)를 형성하여 탕면의 유동을 불안정하게 한다. 이때, 상승류의 유속이 빠를수록 용융물의 탕면 유동이 더욱 불안정해지고, 이로 인해 용융물의 탕면 상부에 위치하고 있는 몰드 슬래그나 몰드 플럭스 등과 같은 이종의 물질이 용융물 중으로 혼입되는 문제가 있다.
또한, 하향류는 몰드의 가장자리부를 따라 하향 유동하다가 몰드의 중심부에서 상승하는 2차 상승류를 형성하게 된다. 이때, 용강에 함유된 개재물들은 하향류를 따라 주조 방향을 따라 이동하다가 2차 상승류를 따라 부상되어 몰드 슬래그나 몰드 플럭스로 유입되어 제거될 수 있다. 그런데 하향류의 유속에 따라 개재물의 이동 거리가 달라지고, 하향류의 유속이 빠른 경우에는 개재물이 응고셀에 침투되어 이후 제조된 주편의 표면 결함을 유발하는 문제가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 몰드에 자기장 발생기를 설치하여 몰드 내 용강의 유동을 제어하는 방법이 사용되고 있다. 이 방법으로 용강의 탕면 부근에서 상승류를 제어하여 용강 중으로 몰드 플럭스가 유입되는 것을 억제하고, 침지 노즐의 하부에서 하향류를 제어함으로써 개재물의 이동 거리를 제어함으로써 주편의 표면 결함이 발생하는 것을 억제하고 있다. 그런데 하향류를 제어하는 과정에서 하향류에 의해 발생하는 2차 상승류의 형성도 억제되는 현상이 발생하고 있다. 이로 인해 하향류를 따라 주조 방향으로 이동한 개재물이 제대로 부상되지 않고 용강 중에 잔류하여 여전히 주편의 품질을 저하시키는 문제가 있다.
(선행문헌 1)KR10-1176816 B
(선행문헌 2) JP4411945 B
본 발명은 용융물의 유동을 제어할 수 있는 주조 설비 및 주조 방법을 제공한다.
본 발명은 용융물 중에 함유되는 개재물을 원활하게 제거할 수 있고, 용융물 중으로 이종의 물질이 혼입되는 것을 억제하여 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 주조 설비 및 주조 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 형태에 따른 주조 설비는, 주편을 주조하는 주조 설비로서,
내부에 용융물을 수용할 수 있는 공간을 제공하는 몰드; 상기 몰드에 상기 용융물을 공급하기 위해 상기 몰드의 상부에 구비되는 노즐; 상기 몰드의 폭방향으로 양쪽 가장자리부에서 자기장의 방향을 서로 다른 방향으로 제어하도록, 상기 몰드의 폭 방향 외측에 구비되는 정자장 발생부; 및 상기 정자장 발생부의 동작을 제어할 수 있는 제어부;를 포함할 수 있다.
상기 몰드는 이격되어 구비되는 한 쌍의 장변 플레이트와, 상기 한 쌍의 장변 플레이트의 양쪽을 각각 연결하는 한 쌍의 단변 플레이트를 포함하고, 상기 정자장 발생부는, 상기 몰드의 폭방향으로 중심부에서 이격되도록 상기 노즐의 하부에 상기 장변 플레이트의 폭방향으로 구비되는 복수의 정자장 발생기; 및 상기 몰드의 폭방향으로 상기 노즐의 양쪽에서 상기 몰드의 두께 방향으로 통과하는 자기장을 형성하도록, 상기 복수의 정자장 발생기에 직류 전류를 공급할 수 있는 제1전류 공급기;를 포함할 수 있다.
상기 복수의 정자장 발생기 각각은, 상기 장변 플레이트의 폭방향의 일부를 따라 연장되고, 서로 이격되도록 배치되는 코어; 및 상기 코어의 외측에 감겨지는 코일을 포함할 수 있다.
상기 복수의 정자장 발생기는, 제1정자장 발생기; 상기 제1정자장 발생기와 사이에 상기 노즐이 배치되도록, 상기 제1정자장 발생기의 일측에 이격되어 배치되는 제2정자장 발생기; 상기 제2정자장 발생기와 마주보도록 배치되는 제3정자장 발생기; 및 상기 제3정자장 발생기와 사이에 상기 노즐이 배치되도록, 상기 제3정자장 발생기의 일측에 이격되어 배치되고, 상기 제1정자장 발생기와 마주보도록 배치되는 제4정자장 발생기;를 포함하고, 상기 제1전류 공급기는, 상기 몰드의 두께 방향으로 서로 마주보는 방향에 서로 반대 극성을 형성하고, 상기 몰드의 폭방향으로 서로 반대 극성을 형성하도록, 상기 제1정자장 발생기, 상기 제2정자장 발생기, 상기 제3정자장 발생기 및 상기 제4정자장 발생기에 직류 전류를 공급할 수 있다.
상기 제1정자장 발생기와 상기 제2정자장 발생기는 제1거리만큼 이격되고, 상기 제3정자장 발생기와 상기 제4정자장 발생기는 제2거리만큼 이격되며, 상기 제1거리와 상기 제2거리는 동일한 크기를 가질 수 있다.
상기 주편의 전체 폭을 100이라 할 때, 상기 제1거리와 상기 제2거리는 4 내지 36일 수 있다.
상기 제1정자장 발생기, 상기 제2정자장 발생기, 상기 제3정자장 발생기 및 상기 제4정자장 발생기 중 적어도 어느 하나는 상기 몰드의 폭방향을 따라 이동 가능하도록 구비될 수 있다.
상기 제1정자장 발생기와 상기 제2정자장 발생기를 연결하기 위한 제1연결 코어; 및 상기 제3정자장 발생기와 상기 제4정자장 발생기를 연결하기 위한 제2연결코어;를 포함할 수 있다.
상기 정자장 발생부는 상기 몰드의 둘레 방향으로 회전하는 형태의 자기장을 형성할 수 있다.
상기 정자장 발생부의 상부에 구비되고, 상기 용융물의 유동을 제어하기 위해 이동 자장을 형성할 수 있는 이동 자장 발생부를 포함하고, 상기 제어부는 이동 자장의 세기 및 방향 중 적어도 어느 하나를 조절하도록 상기 이동 자장 발생부의 동작을 제어할 수 있다.
상기 이동 자장 발생부는 상기 노즐의 양쪽에서 상기 몰드의 폭방향으로 이동 자장을 형성할 수 있는 복수의 이동 자장 발생기를 포함할 수 있다.
상기 이동 자장 발생기는 정자장 발생기와 나란하게 배치되고, 상기 용융물의 유동을 상기 정자장 발생기와 서로 다른 방향으로 제어할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따른 주조 방법은, 노즐을 이용하여 몰드에 용융물을 주입하는 과정; 상기 몰드의 폭방향으로 정자장 인가 영역과 정자장 미인가 영역을 형성하여, 상기 몰드의 길이 방향으로 상기 용융물의 유동을 제어하는 과정; 및 주편을 인발하는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 용융물을 주입하는 과정 이전에, 상기 몰드의 폭방향으로 중심부에 상기 노즐을 배치하는 과정을 포함하고, 상기 용융물의 유동을 제어하는 과정은, 상기 몰드의 폭방향으로 중심부에 정자장 미인가 영역을 형성하고, 상기 정자장 미인가 영역의 양쪽에 상기 정자장 인가 영역을 형성하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 용융물의 유동을 제어하는 과정은, 상기 노즐보다 하부에 상기 정자장 인가 영역과 상기 정자장 미인가 영역을 형성하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 용융물의 유동을 제어하는 과정은, 상기 몰드의 두께 방향을 따라 정자장을 형성하는 과정을 포함하고, 상기 정자장 인가 영역을 형성하는 과정은 상기 몰드의 폭방향으로 상기 노즐의 양쪽에서 자기장 방향이 서로 반대 방향으로 형성되도록 정자장을 형성하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 용융물의 유동을 제어하는 과정은, 상기 노즐이 배치되는 상기 몰드의 폭방향으로 중심부의 일부에 상기 정자장 미인가 영역을 형성하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 용융물의 유동을 제어하는 과정은, 상기 정자장 미인가 영역이 0 내지 100Gauss의 자기장을 갖도록 상기 정자장 인가 영역의 범위를 제어하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 용융물의 유동을 제어하는 과정은, 상기 주편의 폭에 따라 상기 정자장 인가 영역 사이의 거리를 조절하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 용융물의 유동을 제어하는 과정은, 상기 몰드의 폭방향으로 양쪽 가장자리부에 상기 정자장 인가 영역을 형성하여 상기 용융물의 하향류의 유속을 감속시키고, 상기 정자장 인가 영역 사이에 상기 정자장 미인가 영역을 형성하여 상기 용융물의 상승류를 형성하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 용융물의 유동을 제어하는 과정은, 상기 몰드의 폭방향으로 이동 자장 인가 영역과 이동 자장 미인가 영역을 형성하여, 상기 몰드의 폭 방향으로 상기 용융물의 유동을 제어하는 과정을 더 포함할 수 있다.
상기 몰드의 폭 방향으로 상기 용융물의 유동을 제어하는 과정은, 상기 용융물의 탕면과 상기 노즐의 하단 사이에 이동 자장 인가 영역과 이동 자장 미인가 영역을 형성하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 이동 자장 인가 영역을 형성하는 과정은, 상기 몰드의 폭방향으로 상기 노즐의 양쪽에서 상기 몰드의 폭방향으로 이동 자장을 형성하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 이동 자장 인가 영역을 형성하는 과정은, 상기 이동 자장의 자기장 세기 및 방향 중 적어도 어느 하나를 조절하는 과정을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따르면, 용기 내에 수용된 용융물의 유동을 국부적으로 제어할 수 있다. 즉, 몰드의 폭방향으로 정자장을 선택적으로 인가하여 몰드의 길이방향으로 용융물의 유동을 선택적으로 제어할 수 있다. 따라서 용융물 중에 함유되는 개재물이 용융물을 따라 하측으로 이동하는 거리를 저감시키는 동시에, 상측으로 부상을 용이하게 하여 개재물에 의한 제품의 품질 저하를 억제할 수 있다. 또한, 몰드의 폭방향으로 이동 자장을 형성하여, 용융물의 탕면 부근에서 용융물의 유동을 제어함으로써 용융물에 몰드 플럭스나 몰드 슬래그 등과 같은 이종의 물질이 혼입되는 것을 억제할 수 있다. 이를 통해 용융물의 청정도를 확보하여 용융물의 이용하여 제조되는 제품의 품질을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 주조 설비의 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 선A-A'에 따른 주조 설비의 단면도.
도 3은 정자장 발생부를 이용하여 용융물의 유동을 제어하는 원리를 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 변형 예에 따른 주조 설비의 단면도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 주조 방법으로 용융물의 유동을 제어하는 상태를 보여주는 도면.
도 6은 몰드의 폭방향으로 정자장 미인가 영역 형성 여부에 따른 몰드 내 2차 상승류의 유동 해석 결과를 보여주는 도면.
도 7은 도 1에 도시된 선B-B'에 따른 주조 설비의 단면도.
도 8은 이동 자장 발생부를 이용하여 용융물의 유동을 제어하는 예를 보여주는 도면.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 설명 중, 동일 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하도록 하고, 도면은 본 발명의 실시예를 정확히 설명하기 위하여 크기가 부분적으로 과장될 수 있으며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 주조 설비의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 선A-A'에 따른 주조 설비의 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 주조 설비는, 내부에 용융물을 수용할 수 있는 공간을 제공하는 몰드(100)와, 몰드(100)에 용융물을 공급하기 위해 적어도 일부가 몰드(100)의 내부에 삽입되도록 구비되는 노즐(130)과, 몰드(100)의 폭방향으로 양쪽 가장자리부에서 자기장의 방향을 서로 다른 방향으로 제어하도록, 몰드(100)의 폭 방향 외측에 구비되는 정자장 발생부(200) 및 정자장 발생부(200)의 동작을 제어할 수 있는 제어부(400)를 포함할 수 있다.
몰드(100)는 내부에 용융물, 예컨대 용강을 수용할 수 있는 공간을 제공하기 위한 복수의 플레이트(110, 120)를 포함할 수 있다. 이때, 복수의 플레이트(110, 120)는 장변 플레이트(110)와 단변 플레이트(120)를 포함할 수 있다.
이러한 장변 플레이트(110), 예컨대 제1장변 플레이트(111)와 제2장변 플레이트(113)는 서로 이격되도록 마주보도록 배치되고, 단변 플레이트(120), 예컨대 제1단변 플레이트(121)와 제2단변 플레이트(123)는 제1장변 플레이트(111)와 제2장변 플레이트(113)의 양쪽에 접촉하도록 배치되어, 내부에 용융물을 수용할 수 있는 공간을 형성할 수 있다. 이때, 몰드(100)의 상부 및 하부는 개방될 수 있고, 장변 플레이트(110)와 단변 플레이트(120)는 접촉 부위로 용융물이 유출되지 않게 서로 밀착될 수 있다.
여기에서 장변 플레이트(110)의 수평방향 길이는 장변 플레이트(110) 폭이라 하고, 그 방향은 장변 플레이트(110)의 폭 방향이라 한다. 이때, 장변 플레이트(110)의 폭 방향은 몰드(100)의 폭 방향을 의미할 수 있다. 그리고 장변 플레이트(110)의 상하방향 길이는 장변 플레이트(110)의 길이라 하고, 그 방향은 장변 플레이트(110)의 길이 방향이라 한다. 이때, 장변 플레이트(110)의 길이 방향은 몰드(100)의 길이 방향 또는 주편의 인발 방향을 의미할 수 있다. 또한, 단변 플레이트(120)의 수평 방향 길이는 단변 플레이트(120)의 폭이라 하고, 그 방향은 단변 플레이트(120)의 폭 방향이라 한다. 이때, 단변 플레이트(120)의 폭 방향은 몰드(100)의 두께 방향을 의미할 수 있다.
이와 같은 장변 플레이트(110)와 단변 플레이트(120)의 내부에는 냉각 매체가 이동하는 유로(미도시)가 형성되어 있어, 몰드(100)로 주입된 용융물은 유로를 따라 이동하는 냉각 매체에 의해 냉각될 수 있다. 이에 용융물은 몰드(100)의 내면과 접촉하는 부분부터 응고되어 응고셀 또는 주편으로 주조되고, 몰드(100)의 하부로 인발될 수 있다.
노즐(130)은 몰드(100)의 상부에 구비되어, 몰드(100)에 용융물을 주입할 수 있다. 노즐(130)은 적어도 일부, 예컨대 하부가 몰드(100) 내부로 삽입되도록 배치되어, 몰드(100) 상부에 구비되는 턴디시(미도시)에 수용된 용융물을 몰드(100) 내부로 주입할 수 있다. 노즐(130)은 용융물이 이동할 수 있는 내공부를 갖는 노즐 몸체(132)와, 용융물이 내공부에서 외측, 즉 몰드(100)로 이동할 수 있는 토출구(134)를 포함할 수 있다. 이때, 노즐 몸체(132)는 상부가 개방되고 하단은 폐쇄되며, 내부에는 용융물이 이동할 수 있는 통로를 형성할 수 있도록 내공부(미도시)가 형성될 수 있다. 그리고 토출구(134)는 몰드(100) 내부로 용융물을 토출시킬 수 있도록 노즐 몸체(132)의 하부 측면에 적어도 2개 이상, 예컨대 2개 또는 4개로 형성될 수 있다. 이때, 토출구(134)는 몰드(100)의 폭 방향으로 용융물을 토출시킬 수 있도록 단변 플레이트(120)와 대향하는 노즐 몸체(132)의 하부 측면에 형성될 수 있다.
정자장 발생부(200)는 몰드(100)의 폭방향 외측에 구비되어 용융물에 자기장, 예컨대 정자기장을 인가할 수 있다. 이때, 정자장 발생부(200)는 노즐(130)의 하단보다 하부에 구비되어, 토출구(134)에 토출되는 용융물의 하향류의 유동을 제어할 수 있다. 또한, 정자장 발생부(200)는 하향류가 형성되는 몰드(100)의 폭방향으로 양쪽 가장자리부에 형성되어, 정자장 인가 영역을 형성할 수 있다. 정자장 발생부(200)는 몰드(100)의 폭방향으로 정자장을 인가하여, 몰드(100)의 폭방향 가장자리부에 형성되는 용융물의 하향류의 유속을 감속시킬 수 있다. 여기에서 정자장은 자기장 발생기에 직류전원을 이용하여 형성된 자기장으로, 자기장 영역에 있는 유체의 흐름이나 전체적인 거동을 억제함으로써 유체의 유속을 감소시키는 역할을 할 수 있다. 이와 같이 정자장 발생부(200)에 의해 몰드(100)에 정자장이 인가되면, 정자장에 의해 하향류의 이동이 억제되고, 하향류의 유동 속도가 저감될 수 있다. 따라서 하측 방향으로 개재물의 이동 거리가 단축되어, 용융물 내에서 개재물의 침투 깊이가 저감될 수 있다.
종래에도 몰드에 정자장 발생부를 설치하여, 하향류를 제어하는 방법이 사용되었다. 이 경우, 몰드의 폭방향 전체를 따라 정자장을 인가하도록 몰드에 정자장 발생부를 설치했기 때문에 하향류의 유속을 저감시킬 수 있었다. 그러나 정자장이 몰드의 폭방향 전체를 따라 형성되는 정자장에 의해 용융물의 유동이 억제되어 2차 상승류도 저감되어, 용융물에 함유되는 개재물을 상측으로 부상시켜 제거하기 어려운 문제가 있었다.
이에 본 발명에서는 정자장 발생부(200)를 이용하여 몰드(100)의 폭방향을 따라 정자장 인가 영역과 정자장 미인가 영역을 선택적으로 형성함으로써 정자장 인가 영역에서는 자기장을 이용하여 하향류의 유속을 감소시키고, 정자장 미인가 영역에서는 자기장에 의한 영향을 최소화하여 2차 상승류가 형성되도록 할 수 있다.
정자장 발생부(200)는 몰드(100)의 폭방향으로 양쪽에서 자기장의 방향을 몰드(100)의 두께 방향으로 서로 다른 방향, 예컨대 서로 반대 방향이 되도록 정자장을 형성할 수 있다. 이에 정자장 발생부(200)는 몰드(100)의 폭방향으로 양쪽 가장자리에 정자장 인가 영역을 형성하고, 몰드(100)의 폭방향으로 중심부에는 정자장 인가 영역에 형성되는 자기장의 세기가 상쇄되는 영역, 즉 정자장 미인가 영역을 형성할 수 있다. 이에 정자장 인가 영역에서 침투 깊이가 저감된 개재물이 정자장 미인가 영역에서 형성되는 2차 상승류에 의해 상측으로 쉽게 부상할 수 있으므로, 개재물에 의한 주편 표면의 결함을 억제할 수 있다.
이러한 정자장 발생부(200)는 정자장 인가 영역이 형성되는 몰드(100)의 폭방향으로 양쪽 가장자리에서는 몰드(100)의 길이 방향으로 형성되는 하향류의 유속을 저감시킬 수 있고, 정자장 미인가 영역이 형성되는 몰드(100)의 폭방향으로 중심부에서는 몰드(100)의 길이 방향으로 형성되는 2차 상승류의 유속을 증가시키거나 2차 상승류가 원활하게 형성되도록 할 수 있다.
여기에서 정자장 인가 영역은 정자장 발생부(200)에 의해 정자장 또는 자기장이 형성되는 영역으로, 용융물의 유동을 인가할 수 있을 정도의 세기의 정자장 또는 자기장이 인가되는 영역을 의미할 수 있다. 그리고 정자장 미인가 영역은 용융물의 유동에 영향을 미치지 않을 정도의 세기를 갖는 정자장 또는 자기장이 인가되거나, 정자장 또는 자기장이 전혀 인가되지 않는 영역을 의미할 수 있다. 예컨대 정자장 미인가 영역은 0 내지 100Gauss 정도의 정자기장 또는 자기장이 인가되는 영역을 의미할 수 있다.
도 2를 참조하면, 정자장 발생부(200)는 노즐(130)의 하단보다 하부에서 장변 플레이트(110)의 폭방향으로 구비되는 복수의 정자장 발생기(210, 220, 230, 240)와, 복수의 정자장 발생기(210, 220, 230, 240)에 직류 전류를 공급할 수 있는 제1전류 공급기(250)를 포함할 수 있다.
복수의 정자장 발생기(210, 220, 230, 240)는 제1정자장 발생기(210)와, 제1정자장 발생기(210)와 사이에 노즐(130)이 배치되도록, 제1정자장 발생기(210)와 이격되어 배치되는 제2정자장 발생기(220)와, 제2정자장 발생기(220)와 마주보도록 배치되는 제3정자장 발생기(230) 및 제3정자장 발생기(230)와 사이에 노즐(130)이 배치되도록 제3정자장 발생기(230)와 이격되어 배치되고, 제1정자장 발생기(210)와 마주보도록 배치되는 제4정자장 발생기(240)를 포함할 수 있다. 제1정자장 발생기(210)와 제2정자장 발생기(220)는 제1장변 플레이트(111)의 외면에 서로 이격되도록 배치될 수 있고, 제3정자장 발생기(230)와 제4정자장 발생기(240)는 제2장변 플레이트(113)의 외면에 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 이때, 제1정자장 발생기(210)와 제2정자장 발생기(220)의 이격 거리(D), 예컨대 제1거리와, 제3정자장 발생기(230)와 제4정자장 발생기(240)의 이격 거리(D), 예컨대 제2거리는 동일한 크기를 가질 수 있다. 이는 정자기 미인가 영역이 몰드(100)의 폭방향으로 중심부에 형성되도록 하기 위함이다. 제1거리와 제2거리는 주조하고자 하는 주편의 폭에 따라 변경될 수 있으며, 주편의 전체 폭을 100이라 할 때 제1거리와 제2거리는 4 내지 36 정도의 범위로 조절될 수 있다. 또는, 주편의 전체 폭을 100이라 할 때 제1거리와 제2거리는 10 내지 25나, 15 내지 20 정도의 범위로 조절될 수 있다. 이때, 제1거리와 제2거리가 제시된 범위보다 지나치게 짧은 경우에는 2차 상승류가 형성될 공간을 충분히 확보할 수 없다. 이에 2차 상승류가 거의 형성되지 않거나, 2차 상승류가 형성되더라도 비교적 좁은 영역에서 형성되기 때문에 용융물에 함유되는 개재물을 충분하게 제거하기 어려운 문제가 있다. 반면, 제1거리와 제2거리가 제시된 범위보다 지나치게 긴 경우에는,몰드(100)의 폭방향으로 양쪽 가장자리에서 유속이 저감된 하향류가 몰드(100)의 중심부로 충분하게 이동하지 못하고, 이에 따라 2차 상승류의 유속도 저감되어 개재물을 상측으로 부상시키기 어려운 문제가 있다.
이에 따라 제1정자장 발생기(210), 제2정자장 발생기(220), 제3정자장 발생기(230) 및 제4정자장 발생기(240)를 몰드(100)의 폭을 따라 이동 가능하도록 구비함으로써 주편의 폭에 따라 제1거리와 제2거리를 적절하게 조절하여 용융물에 함유되는 개재물을 효율적으로 제거할 수 있다. 이때, 제1거리 및 제2거리는 주조 속도에 영향을 받을 수 있으며, 예컨대 주편의 폭이 1100㎜ 이하이고, 주조 속도가 0.7 내지 2.8m/min인 경우에는 제1거리와 제2거리를 50 내지 250㎜ 정도로 조절할 수 있다. 또한, 주편의 폭이 1100 내지 1500㎜이고, 주조 속도가 0.7 내지 2.8m/min인 경우에는 제1거리와 제2거리를 100 내지 350㎜ 정도로 조절할 수 있고, 주편의 폭이 1500 내지 1900㎜이고, 주조 속도가 0.7 내지 2.8m/min인 경우에는 제1거리와 제2거리를 100 내지 500㎜ 정도로 조절할 수 있다.
먼저, 제1정자장 발생기(210)는 제1장변 플레이트(111)의 일측에 치우쳐지도록 구비되고, 제2정자장 발생기(220)는 제1정자장 발생기(210)와 이격되고, 제1장변 플레이트(111)의 타측에 치우쳐지도록 구비될 수 있다. 이때, 제1정자장 발생기(210)는 제1코어(212)와 제1코어(212)의 외측에 감겨지는 제1코일(214)을 포함할 수 있다. 제2정자장 발생기(220)는 제2코어(222)와 제2코어(222)의 외측에 감겨지는 제2코일(224)을 포함할 수 있다. 여기에서 몰드(100)의 일측 또는 장변 플레이트(110)의 일측은 제1단변 플레이트(121)가 위치한 방향을 의미하고, 몰드(100)의 타측 또는 장변 플레이트(110)의 타측은 제2단변 플레이트(123)가 위치한 방향을 의미할 수 있다.
제1코어(212)와 제2코어(222)는 몰드(100)의 폭방향으로 서로 이격되도록 몰드(100)의 외측에 구비될 수 있다. 제1코어(212)와 제2코어(222)는 일방향으로 연장되는 플레이트 형상으로 형성될 수 있다. 예컨대 제1코어(212)와 제2코어(222)는 몰드(100)의 폭방향으로의 길이가 몰드(100)의 폭 방향으로 길이보다 긴 플레이트 형상으로 형성될 수 있다. 이러한 제1코어(212)와 제2코어(222)는 제1장변 플레이트(111)의 폭방향의 일부를 따라 연장되도록 제1장변 플레이트(111)의 외면에 일렬로 배치될 수 있다. 이때, 제1코어(212)와 제2코어(222)는 그 사이에 노즐(130)이 배치될 수 있도록 노즐(130)이 배치되는 몰드(100)의 폭방향으로 중심부에서 서로 이격되도록 배치될 수 있다.
그리고 제1코일(214)은 제1코어(212)의 외측에 제1코어(212)가 연장되는 방향, 예컨대 몰드(100)의 폭방향으로 감겨질 수 있다. 또한, 제2코일(224)은 제2코어(222)의 외측에 제2코어(222)가 연장되는 방향, 예컨대 몰드(100)의 폭방향으로 수평방향으로 감겨질 수 있다.
또한, 제3정자장 발생기(230)는 제2장변 플레이트(113)의 타측에 치우쳐지도록 구비되고, 제4정자장 발생기(240)는 제3정자장 발생기(230)와 이격되고, 제2장변 플레이트(113)의 일측에 치우쳐지도록 구비될 수 있다. 이때, 제3정자장 발생기(230)는 제2정자장 발생기(220)와 대향하는 위치, 예컨대 마주보도록 배치할 수 있고, 제4정자장 발생기(240)는 제1정자장 발생기(210)와 마주보도록 배치할 수 있다. 제3정자장 발생기(230)는 제3코어(232)와 제3코어(232)의 외측에 감겨지는 제3코일(234)을 포함할 수 있다. 제4정자장 발생기(240)는 제4코어(242)와 제4코어(242)의 외측에 감겨지는 제4코일(244)을 포함할 수 있다. 제3코어(232)와 제4코어(242)는 몰드(100)의 폭방향으로 서로 이격되도록 몰드(100)의 외측에 구비될 수 있다. 제3코어(232)와 제4코어(242)는 제2장변 플레이트(113)의 폭방향의 일부를 따라 연장되도록 제2장변 플레이트(113)의 외면에 일렬로 배치될 수 있다. 이때, 제3코어(232)와 제4코어(242)는 그 사이에 노즐(130)이 배치될 수 있도록 노즐(130)이 배치되는 몰드(100)의 폭방향으로 중심부에서 서로 이격되도록 배치될 수 있다.
그리고 제3코일(234)은 제3코어(232)의 외측에 제3코어(232)가 연장되는 방향인 몰드(100)의 폭방향으로 감겨질 수 있다. 또한, 제4코일(244)은 제4코어(242)의 외측에 제4코어(242)가 연장되는 방향인 몰드(100)의 폭방향으로 감겨질 수 있다.
이러한 제1정자장 발생기(210), 제2정자장 발생기(220), 제3정자장 발생기(230) 및 제4정자장 발생기(240)는 제1전류 공급기(250)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제1전류 공급기(250)는 제1정자장 발생기(210), 제2정자장 발생기(220), 제3정자장 발생기(230) 및 제4정자장 발생기(240)에 직류 전류를 공급할 수 있다. 제1전류 공급기(250)는 제어부(400)의 제어를 통해 제1정자장 발생기(210), 제2정자장 발생기(220), 제3정자장 발생기(230) 및 제4정자장 발생기(240)에 직류 전류를 동시에 공급할 수도 있고, 선택적으로 공급할 수도 있다. 제1전류 공급기(250)는 자기장 방향이 몰드(100)의 두께 방향으로 형성되도록 제1정자장 발생기(210), 제2정자장 발생기(220), 제3정자장 발생기(230) 및 제4정자장 발생기(240)에 직류 전류를 공급할 수 있다. 이때, 제1전류 공급기(250)는 몰드(100)의 폭방향으로 중심부, 예컨대 노즐(130)의 양쪽에서 자기장 방향이 서로 반대 방향으로 형성되도록 직류 전류를 공급할 수 있다. 즉, 제1전류 공급기(250)는 몰드(100)의 일측에서 자기장 방향이 제1정자장 발생기(210)에서 제4정자장 발생기(240) 쪽으로 형성되고, 몰드(100)의 타측에서 자기장 방향이 제3정자장 발생기(230)에서 제2정자장 발생기(220) 쪽으로 형성되도록 제1정자장 발생기(210), 제2정자장 발생기(220), 제3정자장 발생기(230) 및 제4정자장 발생기(240)에 직류 전류를 공급할 수 있다. 이때, 제어부(400)는 자기장의 세기 또는 강도를 조절하기 위해, 제1정자장 발생기(210), 제2정자장 발생기(220), 제3정자장 발생기(230) 및 제4정자장 발생기(240)에 공급되는 전류량을 조절하도록 제1전류 공급기(250)를 제어할 수도 있다.
여기에서는 몰드(100)의 폭방향으로 노즐(130)의 일측, 예컨대 몰드(100)의 일측에 형성되는 자기장 방향을 제1방향이라 하고, 몰드(100)의 폭방향으로 노즐(130)의 타측, 예컨대 몰드(100)의 타측에 형성되는 자기장 방향을 제2방향이라 한다. 예컨대 제1정자장 발생기(210)와 제4정자장 발생기(240) 사이에 형성되는 자기장 방향은 제1방향이라 하고, 제2정자장 발생기(220)와 제3정자장 발생기(230) 사이에 형성되는 자기장 방향은 제2방향이라 한다. 이때, 제1방향과 제2방향으로 서로 반대 방향일 수 있다. 그리고 제1코어(212), 제2코어(222), 제3코어(232) 및 제4코어(242)에서 몰드(100)와 마주보는 방향을 일측이라 하고, 몰드(100)의 외측을 향하는 방향은 타측이라 한다. 이에 제1전류 공급기(250)는 서로 마주보는 제1코어(212)의 일측과 제4코어(242)의 일측이 서로 반대 극성을 갖도록 직류 전류를 공급할 수 있다. 그리고 제1전류 공급기(250)는 서로 마주보는 제2코어(222)의 일측과 제3코어(232)의 일측이 서로 반대 극성을 갖도록 직류 전류를 공급할 수 있다. 이때, 제1전류 공급기(250)는 제1코어(212)의 일측과 제2코어(222)의 일측이 서로 반대 극성을 갖도록 직류 전류를 공급할 수 있고, 제3코어(232)의 일측과 제4코어(242)의 일측이 서로 반대 극성을 갖도록 직류 전류를 공급할 수 있다.
예컨대 제1전류 공급기(250)는 제1코어(212)의 일측과 제3코어(232)의 일측이 N극을 갖고, 제2코어(222)의 일측과 제4코어(242)의 일측이 S극을 갖도록 직류 전류를 공급할 수 있다. 이 경우, 제1전류 공급기(250)에서 각각의 정자장 발생기(210, 220, 230, 240)에 직류 전류를 형성하면, 각각의 정자장 발생기(210, 220, 230, 240)에 정자기장이 형성될 수 있다. 각각의 정자장 발생기(210, 220, 230, 240)에서는 자기장 방향이 S극에서 N극 쪽으로 향하는 정자기장이 형성될 수 있다. 이때, 제1정자장 발생기(210)에서 발생하는 정자기장은 자기장 방향이 제1코어(212)의 타측에서 제1코어(212)일측을 향하고, 제4정자기장 발생기(240)에서 발생하는 정자기장은 자기장 방향이 제4코어(242)의 일측에서 제4코어(242)의 타측을 향하도록 형성될 수 있다. 몰드(100)의 일측에는 제1정자장 발생기(210)에서 제4정자장 발생기(240) 쪽, 예컨대 제1방향을 갖는 자기장이 형성될 수 있다. 그리고 제3정자장 발생기(230)에서 발생하는 정자기장은 자기장 방향이 제3코어(232)의 타측에서 제3코어(232)일측을 향하고, 제2정자기장 발생기(220)에서 발생하는 정자기장은 자기장 방향이 제2코어(222)의 일측에서 제2코어(22)의 타측을 향하도록 형성될 수 있다. 몰드(100)의 일측에는 제3정자장 발생기(230)에서 제2정자장 발생기(220) 쪽, 예컨대 제2방향을 갖는 자기장이 형성될 수 있다. 여기에서는 제1방향은 제1정자장 발생기(210)에서 제4정자장 발생기(240) 쪽이고, 제2방향은 제3정자장 발생기(230)에서 제2정자장 발생기(220) 쪽을 의미하는 것으로 설명하지만, 제1전류 공급기(250)에서 제1정자장 발생기(210), 제2정자장 발생기(220), 제3정자장 발생기(230) 및 제4정자장 발생기(240)에 직류 전류를 공급하는 상태에 따라 제1방향과 제2방향은 변경될 수 있다. 단, 이 경우에도 제1방향과 제2방향은 서로 반대일 수 있다.
도 3은 정자장 발생부를 이용하여 용융물의 유동을 제어하는 원리를 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 노즐(130)을 이용하여 몰드(100)에 용융물을 주입할 수 있다. 몰드(100)에 용융물을 주입하기 이전에 몰드(100)의 폭방향으로 중심부에 노즐(130)을 위치시킬 수 있다. 그리고 정자장 발생부(200)를 이용하여 몰드(100)의 폭방향으로 정자장 인가 영역과 정자장 미인가 영역을 형성하여 몰드(100)의 길이 방향으로 용융물의 유동을 제어하면서, 주편을 인발할 수 있다. 이때, 몰드(100)의 폭방향으로 정자장 인가 영역과 정자장 미인가 영역을 형성하는 과정은 몰드(100)에 용융물을 주입하기 이전부터 수행될 수도 있고, 몰드(100)에 용융물을 주입한 이후 수행될 수도 있으며, 몰드(100)에 용융물을 주입함과 동시에 수행될 수도 있다.
용융물의 유동은 다음과 같이 제어될 수 있다.
도 3을 참조하면, 제1전류 공급기(250)를 통해 제1정자장 발생기(210), 제2정자장 발생기(220), 제3정자장 발생기(230) 및 제4정자장 발생기(240)에 직류 전류를 공급하면, 제1정자장 발생기(210), 제2정자장 발생기(220), 제3정자장 발생기(230) 및 제4정자장 발생기(240) 각각은 정자장을 형성할 수 있다. 이때, 노즐(130)을 중심으로 서로 어긋나도록 배치되는 제1정자장 발생기(210)와 제3정자장 발생기(230)는 동일한 극성을 가질 수 있고, 서로 어긋나도록 배치되는 제2정자장 발생기(220)와 제4정자장 발생기(240)는 동일한 극성을 가질 수 있다. 예컨대 제1코어(212)의 일측과, 제3코어(232)의 일측은 동일한 극성, 예컨대 N극을 형성하고, 제2코어(222)의 일측과 제4코어(242)의 일측은 동일한 극성, 예컨대 S극을 형성할 수 있다. 그리고 각각의 정자장 발생기(210, 220, 230, 240)에서 형성되는 정자장은 각각의 코어(212, 222, 232, 242)를 따라 S극에서 N극 쪽으로 향하는 자기장 방향을 갖게 된다. 이때, 각각의 코어(212, 222, 232, 242) 주변의 자기장도 S극에서 N극 쪽으로 향하는 자기장 방향을 갖게 되는데, 각각의 코어(212, 222, 232, 242)의 주변에 형성되는 자기장의 방향에 의해 몰드(100)의 두께 방향으로 자기장이 형성될 수 있다. 또한, 자기장은 각각의 코어(212, 222, 232, 242)에서 멀어질수록 자기장 세기가 점차 감소하게 된다. 이에 서로 마주보는 제1정자장 발생기(210)와 제4정자장 발생기(240) 사이에서 자기장이 상쇄되어 자기장이 인가되지 않거나 자기장 세기가 매우 약한 구간이 형성될 수 있다. 이는 서로 마주보는 제1코어(212)의 일측과 제4코어(242)의 일측이 서로 반대 극성을 갖기 때문이다. 또한, 서로 마주보는 제2정자장 발생기(220)와 제3정자장 발생기(230) 사이에도 자기장이 인가되지 않거나 자기장 세기가 매우 약한 구간이 형성될 수 있다. 이는 서로 마주보는 제2코어(222)의 일측과 제3코어(232)의 일측이 서로 반대 극성을 갖기 때문이다. 또한, 서로 인접하는 제1정자장 발생기(210)와 제2정자장 발생기(220)의 사이, 제3정자장 발생기(230)와 제4정자장 발생기(240) 사이에도 자기장이 인가되지 않거나 자기장 세기가 매우 약한 구간이 형성될 수 있다. 이에 제1정자장 발생기(210), 제2정자장 발생기(220), 제3정자장 발생기(230) 및 제4정자장 발생기(240)에서 각각 발생되는 정자장 사이, 예컨대 몰드(100)의 두께 방향으로 중심부 및 몰드(100)의 폭 방향으로 중심부에 자기장이 인가되지 않거나 자기장 세기가 매우 약한 구간, 즉 정자장 미인가 영역이 형성될 수 있다. 여기에서 자기장이 인가되지 않거나 자기장 세기가 매우 약하다는 것은 자기장 세기가 0 내지 100Gauss 이하인 경우를 의미할 수 있다.
이와 같이 몰드(100)의 외측에 제1정자장 발생기(210), 제2정자장 발생기(220), 제3정자장 발생기(230) 및 제4정자장 발생기(240)를 설치하여, 제1정자장 발생기(210), 제2정자장 발생기(220), 제3정자장 발생기(230) 및 제4정자장 발생기(240)가 배치되는 영역에는 정자장 인가 영역을 형성하고, 제1정자장 발생기(210), 제2정자장 발생기(220), 제3정자장 발생기 및 제4정자장 발생기(240) 사이에는 정자장 미인가 영역을 선택적으로 형성할 수 있다. 따라서 정자장 인가 영역에서는 자기장을 이용하여 용융물의 하향류의 유속을 저감시킬 수 있고, 정자장 미인가 영역에서는 자기장의 영향을 최소화하여 2차 상승류를 원활하게 형성시킬 수 있다. 이때, 주조하고자 하는 주편의 폭에 따라 정자장 미인가 영역의 폭을 조절할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 이에 주편의 폭에 따라 정자장 미인가 영역의 폭을 조절하여 2차 상승류를 원활하게 형성시킬 수 있다.
여기에서는 제1코어(212) 및 제2코어(222), 제3코어(232)와 제4코어(242)를 몰드(100)의 폭방향으로 이격시켜 형성하는 예에 대해서 설명하여, 몰드(100)의 폭방향으로 정자장 미인가 영역과 정자장 인가 영역을 형성하는 예에 대해서 설명하였다. 그러나 몰드(100)의 폭방향으로 정자장 미인가 영역과 정자장 인가 영역을 형성할 수도 있다.
도 4는 본 발명의 변형 예에 따른 주조 설비의 단면도이다. 본 발명의 변형 예에 따른 주조 설비는 제1정자장 발생기(210)와 제2정자장 발생기(220)를 제1연결 코어(272)로 연결하고, 제3정자장 발생기(230)와 제4정자장 발생기(240)를 제2연결 코어(274)로 서로 연결한 것을 제외하고, 앞서 설명한 실시 예의 주조 설비와 거의 동일한 구조로 형성될 수 있다.
제1연결 코어(272)는 제1정자장 발생기(210)의 제1코어(212)와 제2정자장 발생기(220)의 제2코어(222)를 몰드(100)의 폭방향을 따라 서로 연결할 수 있다. 이때, 제1연결 코어(272)는 제1코어(212)의 타측과 제2코어(222)의 타측을 서로 연결할 수 있고, 몰드(100)를 구성하는 제1장변 플레이트(111)의 외면과 이격되도록 배치될 수 있다. 제2연결 코어(274)는 제3정자장 발생기(230)의 제3코어(232)와 제4정자장 발생기(240)의 제4코어(242)를 몰드(100)의 폭방향을 따라 서로 연결할 수 있다. 이때, 제2연결 코어(274)는 제3코어(232)의 타측과 제4코어(242)의 타측을 서로 연결할 수 있고, 몰드(100)를 구성하는 제2장변 플레이트(113)의 외면과 이격되도록 배치될 수 있다.
이와 같이 제1연결 코어(272)로 제1코어(212)와 제2코어(222)를 연결하고, 제2연결 코어(274)로 제3코어(232)와 제4코어(242)를 연결하고, 제1정자장 발생기(210), 제2정자장 발생기(220), 제3정자장 발생기(230) 및 제4정자장 발생기(240)에 직류 전류를 공급하면, 제1정자장 발생기(210), 제2정자장 발생기(220), 제3정자장 발생기(230) 및 제4정자장 발생기(240)에 각각 정자장이 형성될 수 있다. 이 경우, 몰드(100)의 외측에서 몰드(100)의 폭방향을 따라 정자장이 형성될 수 있고, 몰드(100)의 두께 방향을 따라 정자장이 형성될 수 있다. 예컨대 제1코어(212)와 제3코어(232)의 일측에 S극이 형성되고, 제2코어(222)의 일측과 제4코어(242)의 일측에 N극이 형성될 수 있다. 이 경우, 각각의 정자장 발생기(210, 220, 230, 240)에서 형성되는 정자장은 각각의 코어(212, 222, 232, 242)를 따라 S극에서 N극 쪽으로 향하는 자기장 방향을 갖게 된다. 이때, 각각의 코어(212, 222, 232, 242) 주변의 자기장도 S극에서 N극 쪽으로 향하는 자기장 방향을 갖게 되는데, 각각의 코어(212, 222, 232, 242)의 주변에 형성되는 자기장의 방향에 의해 몰드(100)의 두께 방향으로 자기장이 형성될 수 있다. 몰드(100)의 두께 방향으로 자기장 방향이 제4자기장 발생기(240)에서 제1자기장 발생기(210) 쪽으로 향하는 자기장과, 제2자기장 발생기(220)에서 제3자기장 발생기(230) 쪽으로 향하는 자기장이 형성될 수 있다. 또한, 자기장은 각각의 코어(212, 222, 232, 242)에서 멀어질수록 자기장 세기가 점차 감소하게 된다. 이에 서로 마주보는 제1정자장 발생기(210)와 제4정자장 발생기(240) 사이에서 자기장이 상쇄되어 자기장이 인가되지 않거나 자기장 세기가 매우 약한 구간이 형성될 수 있다. 이는 서로 마주보는 제1코어(212)의 일측과 제4코어(242)의 일측이 서로 반대 극성을 갖기 때문이다.
또한, 서로 마주보는 제2정자장 발생기(220)와 제3정자장 발생기(230) 사이에도 자기장이 인가되지 않거나 자기장 세기가 매우 약한 구간이 형성될 수 있다. 이는 서로 마주보는 제2코어(222)의 일측과 제3코어(232)의 일측이 서로 반대 극성을 갖기 때문이다. 또한, 서로 인접하는 제1정자장 발생기(210)와 제2정자장 발생기(220)의 사이, 제3정자장 발생기(230)와 제4정자장 발생기(240) 사이에도 자기장이 인가되지 않거나 자기장 세기가 매우 약한 구간이 형성될 수 있다. 이에 제1정자장 발생기(210), 제2정자장 발생기(220), 제3정자장 발생기(230) 및 제4정자장 발생기(240)에서 각각 발생되는 정자장 사이, 예컨대 몰드(100)의 두께 방향으로 중심부 및 몰드(100)의 폭 방향으로 중심부에 자기장이 인가되지 않거나 자기장 세기가 매우 약한 구간, 즉 정자장 미인가 영역이 형성될 수 있다.
이와 함께 제1코어(212)와 제2코어(222)를 연결하는 제1연결 코어(272)에는 제1정자장 발생기(210)에서 제2정자기 발생기(220) 쪽으로 향하는 자기장 방향을 갖는 정자기장이 형성될 수 있고, 제2연결 코어(274)에는 제3정자기 발생기(230)에서 제4정자기 발생기(240) 쪽으로 향하는 자기장 방향을 갖는 정자장이 형성될 수 있다. 이때, 제1연결 코어(272)와 제2연결 코어(274)에 형성되는 정자장의 자기장 방향은 서로 반대 방향을 갖도록 형성될 수 있다.
이에 따라 정자장의 자기장 방향은 몰드(100)의 폭방향 및 두께 방향을 따라 회전하는 형태로 형성될 수 있다. 이에 몰드(100)의 폭방향으로 양쪽에 형성되는 정자장 사이에는 몰드(100)의 폭방향을 자기장 세기가 매우 약하거나 자기장이 없는 영역이 형성될 수 있다. 또한, 몰드(100)의 두께 방향으로 양쪽에 형성되는 자기장 사이에는 몰드(100)의 두께 방향을 따라 자기장 세기가 매우 약하거나 자기장이 없는 영역이 형성될 수 있다. 이에 몰드(100)의 두께 방향을 따라 형성되는 자기장이 접하는 영역과, 폭 방향을 따라 자기장이 접하는 영역이 서로 교차하는 위치, 예컨대 몰드(100)의 중심부에 자기장 세기가 매우 약하거나 자기장이 없는 영역, 즉 정자장 미인가 영역이 형성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 주조 방법으로 용융물의 유동을 제어하는 상태를 보여주는 도면이다.
도 5의 (a)는 정자장 발생부(200)를 이용하여 하향류와 2차 상승류의 유동을 제어하기 이전에 몰드(100) 내에서 용융물의 유동 상태를 보여주는 도면이고, 도 5의 (b)는 몰드(100)의 폭방향 전체를 따라 정자장을 인가한 경우 용융물의 유동 상태를 보여주는 도면이고, 도 5의 (c)는 정자장 발생부(200)를 이용하여 몰드(100)의 폭방향을 따라 정자장 인가 영역과 정자장 미인가 영역을 형성한 경우 용융물의 유동 상태를 보여주는 도면이다.
노즐(130)의 토출구(134)를 통해 토출된 용융물(M)의 토출류는 몰드(100)의 폭방향으로 몰드(100)의 양쪽 내면에 충돌한 후 상승류와 하향류를 형성할 수 있다. 도 5에서 MF는 몰드 플럭스를 의미하고, MS는 몰드 플럭스가 용해된 몰드 슬래그를 의미할 수 있다.
도 5의 (a)를 참조하면, 정자장 발생부(200)를 이용하여 용융물의 유동을 제어하지 않은 경우, 하향류의 유속이 비교적 빠르기 때문에 개재물의 이동 거리, 즉 침투 깊이가 매우 깊은 것을 알 수 있다. 이 경우, 정자장 발생부(200)를 이용하여 용융물의 유동을 제어하지 않기 때문에 2차 상승류가 원활하게 형성되는 것을 알 수 있다. 그러나 용융물에 함유된 개재물이 하향류에 의해 몰드(100)의 길이 방향, 즉 주편의 인발 방향을 따라 멀리 이동하여 2차 상승류에 의해 상측으로 충분하게 부상되지 못해 다량의 개재물이 용융물에 그대로 잔류하는 것을 나타내고 있다.
도 5의 (b)를 참조하면, 몰드(100)의 폭방향 전체를 따라 자기장을 인가하는 경우, 자기장에 의해 하향류의 유속이 저감되어 하측으로 개재물의 이동 거리가 짧아진 것을 알 수 있다. 또한, 자기장에 의해 2차 상승류의 형성이 억제되어 2차 상승류가 제대로 형성되지 못해, 하향류에 의해 몰드(100)의 길이 방향, 즉 주편의 인발 방향으로 이동한 개재물이 상측으로 부상되지 못하고 용융물 중에 그대로 잔류하는 것을 알 수 있다.
반면, 도 5의 (c)를 참조하면, 정자장 발생부(200)를 이용하여 용융물의 유동을 제어한 경우, 정자장 인가 영역인 몰드(100)의 폭방향으로 양쪽에서는 하향류의 유속이 저감되어 하측으로 개재물의 이동 거리가 짧아진 것을 알 수 있다. 또한, 정자장 미인가 영역인 몰드(100)의 폭방향으로 중심부에는 정자장 미인가 영역이 형성되어 2차 상승류가 충분하게 형성됨으로써 용융물에 함유된 개재물이 원활하게 상측으로 부상되어 제거되는 것을 알 수 있다.
도 6은 몰드의 폭방향으로 정자장 미인가 영역 형성 여부에 따른 몰드 내 2차 상승류의 유동 해석 결과를 보여주는 도면이다. 도 6의 (a)는 몰드의 폭방향 전체에 걸쳐 정자장을 인가한 경우 용융물의 유동 상태를 보여주는 도면이고, 도 6의 (b)는 몰드의 폭방향으로 중심부에 정자장 미인가 영역을 형성한 경우 용융물의 유동 상태를 보여주는 도면이다.
도 6의 (a)를 참조하면, 몰드의 폭방향 전체에 걸쳐 정자장을 인가한 경우, 2차 상승류가 거의 형성되지 않는 것을 확인할 수 있다. 반면, 도 6의 (b)를 참조하면, 몰드의 폭방향으로 중심부에 정자장 미인가 영역을 형성한 경우, 정자장이 인가되지 않은 몰드의 폭방향으로 중심부에서 2차 상승류가 원활하게 형성되는 것을 확인할 수 있다.
이와 같이 몰드의 폭방향을 따라 정자장 인가 영역과 정자장 미인가 영역을 선택적으로 형성함으로써 몰드 내에서 용융물의 유동을 국부적으로 제어하여 용융물의 청정도를 확보할 수 있다. 또한, 이러한 용융물을 이용하여 주조된 주편의 품질을 향상시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 주조 설비는 정자장 발생부(200)의 상부에서 용융물의 유동을 제어하기 위해 몰드(100)의 외측에서 정자장 발생부(200)의 상부에 구비되는 이동 자장 발생부(300)를 포함할 수 있다. 이때, 제어부(400)는 이동 자장의 세기 및 방향 중 적어도 어느 하나를 조절하도록 이동 자장 발생부(300)의 동작을 제어할 수 있다.
노즐(130)에서 토출되는 용융물의 일부는 단변 플레이트(120)에 충돌한 후 상향 이동하는 상승류를 형성할 수 있다. 그리고 상승류는 용융물의 탕면 부근에서 이동 방향이 전환되어 몰드(100)의 폭방향으로 중심부 측으로 수평 이동하게 된다. 이렇게 몰드(100)의 폭방향의 중심부 측으로 이동하는 용융물의 흐름, 예컨대 수평 방향 흐름은 노즐(130) 및 그 반대 방향에서 이동해 오는 용융물의 흐름과 충돌하여 노즐(130) 부근에서 와류를 형성할 수 있다. 이때, 수평 방향 흐름의 유속이 지나치게 빠른 경우, 용융물 상부의 몰드 플럭스나 몰드 슬래그 등과 같은 이종의 물질이 용융물에 혼입되는 문제가 있다. 반면, 수평 방향 흐름의 유속이 지나치게 느린 경우에는 몰드(100) 내에서 용융물의 온도가 불균일해질 수 있다. 따라서 이동 자장 발생부(300)를 이용하여 용융물의 탕면 부근에서 용융물의 수평 방향 유동을 제어함으로써 용융물 내부로 몰드 플럭스나 몰드 슬래그 등의 이종 물질이 혼입되는 것을 억제하고, 몰드(100) 내 용융물의 온도를 균일하게 제어할 수 있다. 이와 같은 용융물의 수평 방향 흐름의 유속은 노즐(130)의 토출구(134)에 토출되는 용융물의 유속, 즉 토출류의 유속에 영향을 받게 된다. 따라서 이동 자장 발생부(300)를 이용하여 토출류의 유속을 제어함으로써 용융물의 탕면 부근에 형성되는 용융물의 수평 방향 흐름의 유속을 제어할 수 있다.
도 7은 도 1에 도시된 선B-B'에 따른 주조 설비의 단면도이다.
이동 자장 발생부(300)는 정자장 발생부(200)의 상부, 예컨대 용융물의 탕면과 노즐(130)의 하단 사이에 구비되어, 정자장 발생부(200)와는 용융물의 유동을 서로 다른 방향으로 제어할 수 있다. 도 7을 참조하면, 이동 자장 발생부(300)는 적어도 장변 플레이트의 폭방향으로 이격되도록 구비되는 복수의 이동 자장 발생기(310, 320, 330, 340)와, 복수의 이동 자장 발생기에 교류 전류를 선택적으로 공급할 수 있는 제2전류 공급기(350)를 포함할 수 있다. 복수의 이동 자장 발생기(310, 320, 330, 340)는 제1정자장 발생기(210)의 상부에 제1정자장 발생기(210)와 나란하게 구비되는 제1이동 자장 발생기(310)와, 제1이동 자장 발생기(310)와 사이에 노즐(130)이 배치되도록 제1이동 자장 발생기(310)와 이격되어 배치되고, 제2정자장 발생기의 상부에 제2정자장 발생기(220)와 나란하게 구비되는 제2이동 자장 발생기(320)와, 제2이동 자장 발생기(320)와 마주보도록 배치되고, 제3정자장 발생기(230)의 상부에 제2정자장 발생기(230)와 나란하게 구비되는 제3이동 자장 발생기(330) 및 제3이동 자장 발생기(330)와 사이에 노즐(130)이 배치되도록 제3이동 자장 발생기(330)와 이격되어 배치되고, 제4정자장 발생기(240)의 상부에 제4정자장 발생기(240)와 나란하게 구비되는 제4이동 자장 발생기(340)를 포함할 수 있다. 즉, 제1이동 자장 발생기(310)와 제2이동 자장 발생기(320)는 제1장변 플레이트(111)의 외측에 구비되어, 몰드(100)의 폭방향으로 이동 자장 인가영역과 이동 자장 미인가 영역을 형성할 수 있다. 또한, 제3이동 자장 발생기(330)와 제4이동 자장 발생기(340)는 제2장변 플레이트(113)의 외측에 구비되어, 몰드(100)의 폭방향으로 이동 자장 인가영역과 이동 자장 미인가 영역을 형성할 수 있다. 이러한 제1이동 자장 발생기(310), 제2이동 자장 발생기(320), 제3이동 자장 발생기(330) 및 제4이동 자장 발생기(340) 각각은 복수 개의 코어와, 코어의 외측에 감겨지는 코일을 포함할 수 있다. 각각의 이동 자장 발생기(310, 320, 330, 340)는 3개, 4개, 5개 또는 그 이상의 코어를 포함할 수 있으며, 여기에서는 각각의 이동 자장 발생기(310, 320, 330, 340)가 4개의 코어를 포함하는 예에 대해서 설명한다.
예컨대 제1이동 자장 발생기(310)는 몰드(100)의 두께 방향으로 연장되고, 몰드(100)의 폭방향을 따라 서로 나란하게 배치되는 1번 코어(312a), 2번 코어(312b), 3번 코어(312c) 및 4번 코어(312d)와, 각각의 코어(312a, 312b, 312c, 312d)의 외측에 감겨지는 1번 코일(314a), 2번 코일(314b), 3번 코일(314c) 및 4번 코일(314d)을 포함할 수 있다. 그리고 제2전류 공급기(350)는 1번 코일(314a), 2번 코일(314b), 3번 코일(314c) 및 4번 코일(314d)과 전기적으로 연결되어, 각각의 코일(314a, 314b, 314c, 314d)에 교류 전류를 선택적으로 공급할 수 있다. 이 경우, 제2전류 공급기(350)는 아래의 표 1에 나타낸 바와 같이, 0°, 90°, 180° 및 270°도의 위상차에서 각각의 코일(314a, 314b, 314c, 314d)이 S극과 N극을 가질 수 있도록 각각의 코일(314a, 314b, 314c, 314d)에 코사인(cosine) 형태의 전류를 인가할 수 있다.
1번 코일 2번 코일 3번 코일 4번 코일
0° S - N -
90° - S - N
180° N - S -
270° - N - S
표 1을 참조하면, 위상이 0°인 교류 전원이 1번 코일(314a)과 3번 코일(314c)에 공급되면, 1번 코일(314a)은 S극을 가지고, 3번 코일(314c)은 N극을 가질 수 있다. 그리고 위상이 90°인 교류 전원이 2번 코일(314b)과 4번 코일(314d)에 공급되면, 2번 코일(314b)은 S극을 가지고, 4번 코일(314d)은 N극을 가질 수 있다. 위상이 180°인 교류 전원이 1번 코일(314b)과 3번 코일(314d)에 공급되면, 1번 코일(314b)은 N극을 가지고, 3번 코일(314d)은 S극을 가질 수 있다. 또한, 위상이 270°인 교류 전원이 2번 코일(314b)과 4번 코일(314d)에 공급되면, 2번 코일(314b)은 N극을 가지고, 4번 코일(314d)은 S극을 가질 수 있다. 이러한 방식으로 각각의 코일에 교류 전원이 공급되면, 각각의 코일의 극성이 공급되는 교류 전류의 위상에 따라 주기적으로 변하게 된다. 이에 제1이동 자장 발생기(310)에는 코일들이 배열된 방향, 다시 말해서 몰드(100)의 폭방향으로 자기장이 이동하는, 즉 이동 자장이 형성될 수 있다.
제2이동 자장 발생기(320), 제3이동 자장 발생기(330) 및 제4이동 자장 발생기(340)는 제1이동 자장 발생기(310)와 같은 방법으로 이동 자장을 형성할 수 있다. 이에 따라 몰드(100)의 폭방향을 따라 이동 자장 인가영역과 이동 자장 미인가 영역이 형성될 수 있다. 도 7에서 322a 내지 322d와 324a 내지 324d는 제2이동 자장 발생기(320)의 코어와 코일을 의미하고, 332a 내지 332d와 334a 내지 334d는 제3이동 자장 발생기(330)의 코어와 코일을 의미하며, 342a 내지 342d와 344a 내지 344d는 제4이동 자장 발생기(340)의 코어와 코일을 의미한다.
제2전류 공급기(350)는 자기장 방향이 몰드(100)의 폭 방향으로 형성되도록제1이동 자장 발생기(310), 제2이동 자장 발생기(320), 제3이동 자장 발생기(330) 및 제4이동 자장 발생기(340)에 교류 전류를 공급할 수 있다. 이때, 제2전류 공급기(350)는 몰드(100) 내에서 토출류의 유속을 제어함으로써 상승류에 의해 형성되는 수평 방향 흐름을 제어할 수 있다. 이를 위해, 제2전류 공급기(350)는 자기장 방향이 토출류의 이동 방향과 유사한 수평 방향, 즉 몰드(100)의 폭방향을 따라 형성되도록 제1이동 자장 발생기(310), 제2이동 자장 발생기(320), 제3이동 자장 발생기(330) 및 제4이동 자장 발생기(340)에 교류 전류를 공급할 수 있다. 이 경우, 제2전류 공급기(350)는 각각의 이동 자장 발생기(310, 320,330, 340)의 적어도 일부가 서로 다른 방향으로 이동 자장이 형성되도록 교류 전류를 공급할 수 있다. 예컨대 제2전류 공급기(350)는 제1장변 플레이트(111)의 외측에 구비되는 제1이동 자장 발생기(310)와 제2이동 자장 발생기(320)에 동일한 방향, 예컨대 제3방향의 이동 자장이 형성되고, 제2장변 플레이트(113)의 외측에 구비되는 제3이동 자장 발생기(330)와 제4이동 자장 발생기(340)에 동일한 방향, 예컨대 제4방향의 이동 자장이 형성되도록 교류 전류를 공급할 수 있다. 이때, 제3방향과 제4방향을 서로 반대 방향일 수 있다. 또는, 제2전류 공급기(350)는 서로 마주보도록 구비되는 제1이동 자장 발생기(310)와 제4이동 자장 발생기(340)에서 동일한 방향, 예컨대 제3방향의 이동 자장이 형성되고, 서로 마주보도록 구비되는 제2이동 자장 발생기(320)와 제3이동 자장 발생기(330)에서 동일한 방향, 예컨대 제4방향의 이동 자장이 형성되도록 교류 전류를 공급할 수도 있다. 이때, 제1이동 자장 발생기(310), 제2이동 자장 발생기(320), 제3이동 자장 발생기(330) 및 제4이동 자장 발생기(340)에 의해 형성되는 자기장 방향은 노즐(130)의 토출구(134)에서 토출되는 토출류의 유속에 따라 변경될 수 있다.
도 8은 이동 자장 발생부를 이용하여 용융물의 유동을 제어하는 예를 보여주는 도면이다. 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이 토출류의 유속이 지나치게 빠른 경우에는 용융물의 탕면 부근에서 수평 방향 흐름의 유속이 빨라지게 된다. 이 경우, 제2전류 공급기(350)는 토출류의 이동 방향과 반대 방향으로 이동 자장이 형성되도록 제1이동 자장 발생기(310), 제2이동 자장 발생기(320), 제3이동 자장 발생기(330) 및 제4이동 자장 발생기(340)에 교류 전류를 공급할 수 있다. 이때, 제2전류 공급기(350)는 이동 자장의 방향이 몰드(100)의 가장자리에서 중심부쪽으로 형성되도록 제1이동 자장 발생기(310), 제2이동 자장 발생기(320), 제3이동 자장 발생기(330) 및 제4이동 자장 발생기(340)에 교류 전류를 공급할 수 있다. 이에 따라 노즐(130)의 토출구(134)에서 토출되서 형성되는 토출류의 유속이 감속되어 용융물의 탕면이 안정적으로 제어될 수 있다.
반면, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이 토출류의 유속이 지나치게 느린 경우에는 용융물의 탕면 부근에서 수평 방향 흐름의 유속이 저감될 수 된다. 이 경우, 제2전류 공급기(350)는 토출류의 이동 방향과 동일한 방향으로 이동 자장이 형성되도록 제1이동 자장 발생기(310), 제2이동 자장 발생기(320), 제3이동 자장 발생기(330) 및 제4이동 자장 발생기(340)에 교류 전류를 공급할 수 있다. 이때, 제2전류 공급기(350)는 이동 자장의 방향이 몰드(100)의 중심부에서 가장자리쪽으로 형성되도록 제1이동 자장 발생기(310), 제2이동 자장 발생기(320), 제3이동 자장 발생기(330) 및 제4이동 자장 발생기(340)에 교류 전류를 공급할 수 있다. 이에 따라 노즐(130)의 토출구(134)에서 토출되서 형성되는 토출류의 유속이 가속되어 하향류, 상승류 및 2차 상승류 등과 같은 유동이 원활하게 형성됨으로써 몰드(100) 내 용융물의 온도를 균일하게 제어할 수 있다.
한편, 제2전류 공급기(350)는 몰드(100)의 둘레 방향으로 회전하는 형태의 이동 자장을 형성하도록 제1이동 자장 발생기(310), 제2이동 자장 발생기(320), 제3이동 자장 발생기(330) 및 제4이동 자장 발생기(340)에 교류 전류를 공급할 수 있다. 이와 같이 몰드(100)의 둘레 방향을 따라 회전하는 이동 자장을 형성하면, 용융물의 탕면 부근에서 용융물의 온도가 균일하지 않거나 낮아진 경우, 용융물을 교반시켜 용융물 부근에서 용융물의 온도를 균일하게 제어할 수 있다. 여기에서는 자기장의 방향, 즉 이동 자장의 방향을 제어함으로써 용융물의 토출류 및 수평 방향의 흐름을 제어하는 것으로 설명하였으나, 필요에 따라서는 자기장 방향과 자기장 세기 중 적어도 어느 하나를 변경하여 용융물의 유동을 제어할 수 있다. 이때, 자기장 세기는 각각의 이동 자장 발생기(310, 320, 330, 340)에 공급되는 교류 전류의 전류량 조절을 통해 변경될 수 있다.
이와 같은 방법으로 이동 자장 발생부(300)를 이용하여 몰드(100) 내에서 용융물의 토출류 및 수평방향 흐름을 제어함으로써 용융물의 탕면을 안정화시켜 용융물의 탕면 상부에 배치되는 몰드 슬래그나 몰드 플럭스 등과 같은 이종의 물질이 용융물로 혼입되는 것을 억제 혹은 방지할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
본 발명에 의하면, 몰드의 폭방향으로 정자장을 선택적으로 인가하여 몰드의 길이방향으로 용융물의 유동을 선택적으로 제어함으로써 용융물에 몰드 플럭스나 몰드 슬래그 등과 같은 이종의 물질이 혼입되는 것을 억제하여 고품질의 제품을 제조할 수 있다. 할 수 있다. 이를 통해 용융물의 청정도를 확보하여 용융물의 이용하여 제조되는 제품의 품질을 향상시킬 수 있다.

Claims (24)

  1. 주편을 주조하는 주조 설비로서,
    내부에 용융물을 수용할 수 있는 공간을 제공하는 몰드;
    상기 몰드에 상기 용융물을 공급하기 위해 상기 몰드의 상부에 구비되는 노즐;
    상기 몰드의 폭방향으로 양쪽 가장자리부에서 자기장의 방향을 서로 다른 방향으로 제어하도록, 상기 몰드의 폭 방향 외측에 구비되는 정자장 발생부; 및
    상기 정자장 발생부의 동작을 제어할 수 있는 제어부;를 포함하는 주조 설비.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 몰드는 이격되어 구비되는 한 쌍의 장변 플레이트와, 상기 한 쌍의 장변 플레이트의 양쪽을 각각 연결하는 한 쌍의 단변 플레이트를 포함하고,
    상기 정자장 발생부는,
    상기 몰드의 폭방향으로 중심부에서 이격되도록 상기 노즐의 하부에 상기 장변 플레이트의 폭방향으로 구비되는 복수의 정자장 발생기; 및
    상기 몰드의 폭방향으로 상기 노즐의 양쪽에서 상기 몰드의 두께 방향으로 통과하는 자기장을 형성하도록, 상기 복수의 정자장 발생기에 직류 전류를 공급할 수 있는 제1전류 공급기;를 포함하는 주조 설비.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 복수의 정자장 발생기 각각은,
    상기 장변 플레이트의 폭방향의 일부를 따라 연장되고, 서로 이격되도록 배치되는 코어; 및
    상기 코어의 외측에 감겨지는 코일을 포함하는 주조 설비.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 복수의 정자장 발생기는,
    제1정자장 발생기;
    상기 제1정자장 발생기와 사이에 상기 노즐이 배치되도록, 상기 제1정자장 발생기의 일측에 이격되어 배치되는 제2정자장 발생기;
    상기 제2정자장 발생기와 마주보도록 배치되는 제3정자장 발생기; 및
    상기 제3정자장 발생기와 사이에 상기 노즐이 배치되도록, 상기 제3정자장 발생기의 일측에 이격되어 배치되고, 상기 제1정자장 발생기와 마주보도록 배치되는 제4정자장 발생기;를 포함하고,
    상기 제1전류 공급기는,
    상기 몰드의 두께 방향으로 서로 마주보는 방향에 서로 반대 극성을 형성하고, 상기 몰드의 폭방향으로 서로 반대 극성을 형성하도록, 상기 제1정자장 발생기, 상기 제2정자장 발생기, 상기 제3정자장 발생기 및 상기 제4정자장 발생기에 직류 전류를 공급할 수 있는 주조 설비.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1정자장 발생기와 상기 제2정자장 발생기는 제1거리만큼 이격되고, 상기 제3정자장 발생기와 상기 제4정자장 발생기는 제2거리만큼 이격되며,
    상기 제1거리와 상기 제2거리는 동일한 크기를 갖는 주조 설비.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 주편의 전체 폭을 100이라 할 때, 상기 제1거리와 상기 제2거리는 4 내지 36인 주조 설비.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제1정자장 발생기, 상기 제2정자장 발생기, 상기 제3정자장 발생기 및 상기 제4정자장 발생기 중 적어도 어느 하나는 상기 몰드의 폭방향을 따라 이동 가능하도록 구비되는 주조 설비.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1정자장 발생기와 상기 제2정자장 발생기를 연결하기 위한 제1연결 코어; 및
    상기 제3정자장 발생기와 상기 제4정자장 발생기를 연결하기 위한 제2연결코어;를 포함하는 주조 설비.
  9. 청구항 8 있어서,
    상기 정자장 발생부는 상기 몰드의 둘레 방향으로 회전하는 형태의 자기장을 형성할 수 있는 주조 설비.
  10. 청구항 1 내지 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 정자장 발생부의 상부에 구비되고, 상기 용융물의 유동을 제어하기 위해 이동 자장을 형성할 수 있는 이동 자장 발생부를 포함하고,
    상기 제어부는 이동 자장의 세기 및 방향 중 적어도 어느 하나를 조절하도록 상기 이동 자장 발생부의 동작을 제어할 수 있는 주조 설비.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 이동 자장 발생부는 상기 노즐의 양쪽에서 상기 몰드의 폭방향으로 이동 자장을 형성할 수 있는 복수의 이동 자장 발생기를 포함하는 주조 설비.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 이동 자장 발생기는 정자장 발생기와 나란하게 배치되고, 상기 용융물의 유동을 상기 정자장 발생기와 서로 다른 방향으로 제어할 수 있는 주조 설비.
  13. 노즐을 이용하여 몰드에 용융물을 주입하는 과정;
    상기 몰드의 폭방향으로 정자장 인가 영역과 정자장 미인가 영역을 형성하여, 상기 몰드의 길이 방향으로 상기 용융물의 유동을 제어하는 과정; 및
    주편을 인발하는 과정;을 포함하는 주조 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 용융물을 주입하는 과정 이전에,
    상기 몰드의 폭방향으로 중심부에 상기 노즐을 배치하는 과정을 포함하고,
    상기 용융물의 유동을 제어하는 과정은, 상기 몰드의 폭방향으로 중심부에 정자장 미인가 영역을 형성하고, 상기 정자장 미인가 영역의 양쪽에 상기 정자장 인가 영역을 형성하는 과정을 포함하는 주조 방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 용융물의 유동을 제어하는 과정은,
    상기 노즐보다 하부에 상기 정자장 인가 영역과 상기 정자장 미인가 영역을 형성하는 과정을 포함하는 주조 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 용융물의 유동을 제어하는 과정은,
    상기 몰드의 두께 방향을 따라 정자장을 형성하는 과정을 포함하고,
    상기 정자장 인가 영역을 형성하는 과정은 상기 몰드의 폭방향으로 상기 노즐의 양쪽에서 자기장 방향이 서로 반대 방향으로 형성되도록 정자장을 형성하는 과정을 포함하는 주조 방법.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 용융물의 유동을 제어하는 과정은,
    상기 노즐이 배치되는 상기 몰드의 폭방향으로 중심부의 일부에 상기 정자장 미인가 영역을 형성하는 과정을 포함하는 주조 방법.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 용융물의 유동을 제어하는 과정은,
    상기 정자장 미인가 영역이 0 내지 100Gauss의 자기장을 갖도록 상기 정자장 인가 영역의 범위를 제어하는 과정을 포함하는 주조 방법.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 용융물의 유동을 제어하는 과정은,
    상기 주편의 폭에 따라 상기 정자장 인가 영역 사이의 거리를 조절하는 과정을 포함하는 주조 방법.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 용융물의 유동을 제어하는 과정은,
    상기 몰드의 폭방향으로 양쪽 가장자리부에 상기 정자장 인가 영역을 형성하여 상기 용융물의 하향류의 유속을 감속시키고, 상기 정자장 인가 영역 사이에 상기 정자장 미인가 영역을 형성하여 상기 용융물의 상승류를 형성하는 과정을 포함하는 주조 방법.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 용융물의 유동을 제어하는 과정은,
    상기 몰드의 폭방향으로 이동 자장 인가 영역과 이동 자장 미인가 영역을 형성하여, 상기 몰드의 폭 방향으로 상기 용융물의 유동을 제어하는 과정을 더 포함하는 주조 방법.
  22. 청구항 21에 있어서,
    상기 몰드의 폭 방향으로 상기 용융물의 유동을 제어하는 과정은, 상기 용융물의 탕면과 상기 노즐의 하단 사이에 이동 자장 인가 영역과 이동 자장 미인가 영역을 형성하는 과정을 포함하는 주조 방법.
  23. 청구항 22에 있어서,
    상기 이동 자장 인가 영역을 형성하는 과정은, 상기 몰드의 폭방향으로 상기 노즐의 양쪽에서 상기 몰드의 폭방향으로 이동 자장을 형성하는 과정을 포함하는 주조 방법.
  24. 청구항 23에 있어서,
    상기 이동 자장 인가 영역을 형성하는 과정은, 상기 이동 자장의 자기장 세기 및 방향 중 적어도 어느 하나를 조절하는 과정을 포함하는 주조 방법.
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