연속주조는1950년대에 처음 도입된 철강 제조의 대체 방법으로, 일반적으로 금속의 압연 제품은 용해 - 조괴 - 균질가열 - 분괴 - 가열 - 압연이라는 공정을 거쳐서 제조되고 있으나, 연속주조는 융용금속에서 직접 압연과 동시에 빌렛을 연속적으로 주조함으로써 공정 중에서 조괴 - 균질가열 - 분괴 공정을 생략할 수 있습니다. 즉, 금속 합금을 형상화한 다음 중단 없이 응고시키는 제조 공정입니다. 이차정련이 완료된 용강을 금형에 붓고 급속 냉각하여 금속 내에서 균일한 입자 구조를 보장합니다. 이차정련이 완료된 용강은 조괴공정 또는 연속주조공정에서 중간재인 슬래브(slab), 블룸(bloom), 빌릿(billet) 등으로 제조됩니다. 이 방법은 제품의 품질을 향상시키고 다른 방법보다 비용 효율적입니다. 연속주조의 프로세스는 아래와 같습니다.
- 레이들의 용강을 중간용기인 턴디시를 통해 몰드 내에 주입합니다.
- 몰드 주위에 냉각수를 배치하여 열을 식힙니다. 주형에서 기본 모양이 만들어지고 부분적으로 응고됩니다.
- 그런 다음 반고체 형태가 된 용강은 원하는 두께로 재료를 늘릴 핀치롤로 보내집니다. 이 과정에서 주편을 계속해서 냉각시킵니다.
- 완전히 응고된 주편은 최종 규격에 맞추기 위해 교정기를 통해 내보내집니다.
- 인출된 주편을 자동산소절단기 또는 유압절단기로 목표하는 길이에 맞춰 절단합니다.
연속주조기는 크게 설비의 형태에 따라 수직형, 수직만곡형, 전만곡형으로 나누어지고 생산제품의 형상에 따라 슬래브연주기, 블룸연주기, 빌릿연주기 등의 있으며 형상은 주형인 몰드의 형상에 따라 결정됩니다. 수직형 연주기는 주조속도를 올려 생산성을 향상시키기 위해서는 건물 높이의 제한으로 인하여 현재 사용되지 않고 있으며 전만곡형과 수직만곡형이 주로 이루고 있습니다. 수직만곡형은 주편 내 용강이 모두 응고된 후 일정한 곡률을 갖도록 되어 있고, 전만곡형은 연속적으로 변하는 곡률을 가지며 주편이 응고되는 연주기입니다. 수직형의 가장 큰 장점은 주편내 개재물의 부상분리가 충분히 일어날 수 있으며 주편에 변형응력 외에 거의 없다는 것입니다. 수직만곡형 연주기는 부상분리를 충분히 할 수 있도록 주편내 용강이 모두 응고되는 지점까지 수직으로 유지하게 되고 주편 내 용강이 모두 응고되어 상대적으로 변형응력이 크다는 단점이 있습니다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 최근 미응고 용강이 남아 있는 상태에서 벤딩되도록 하고 벤딩 포인트를 다점화시켜 응력집중을 분산시켰습니다.
연속주조는 아래와 같은 장점이 있습니다.
- 금속을 긴 관의 형태로 주조할 수 있는데, 이는 다른 주조 방법으로는 어렵습니다.
- 연속주조는 보다 적은 가공 재료를 필요로 합니다.
- 다른 주조 방법에 비해 낭비되는 재료가 적습니다.
- 연속주조 재료는 구조가 일관되게 조밀하고 균질하므로 압력 응용 분야에 매우 적합합니다.
- 얻어지는 빌렛의 표면 및 내부 품질이 우수합니다.
- 공정의 간략화로 인해 설비비가 절감될 수 있습니다.