임펠러 회전속도와 불활성 가스 유량이 A356 알루미늄 용탕의 탈가스 속도에 미치는 영향

• Published in: 한국주조공학회지 Vol. 43; no. 6; pp. 271 - 278
• Main Authors: 권혁인, Hyeok-in Kwon, 정회경, Hoe-gyung Jeong, 정성일, Seong-il Jeong, 박지우, Ji-woo Park, 김민수, Min-su Kim
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: 한국주조공학회 31.12.2023
• Subjects: Hydrogen removal and Process modeling; Melt degassing; Rotation impeller degasser; 공정 모사; 용탕 탈가스; 탈수소; 회전 임펠러 탈가스장치
• ISSN: 1598-706X; 2288-8381

본 연구에서는 임펠러 회전속도와 불활성 가스 유량을 바꾸어가며 A356 용탕 탈가스 실험을 수행하여 탈가스 시간에 따른 용탕 온도, 성분 및 밀도 변화를 측정하였다. 용탕 온도의 경우 탈가스 처리가 진행됨에 따라 서서히 감소하였으나 임펠러 회전속도 혹은 불활성 가스 유량과 용탕 열손실 간의 뚜렷한 상관관계는 확인할 수 없었다. 임펠러 회전속도와 불활성 가수 유량에 상관없이, A356 용탕 내 Mg 및 Ti 함량은 600초 이상 탈가스 처리 후에도 그 함량이 거의 변하지 않았으며, Sr의 경우 최대 70 ppm정도 그 함량이 낮아지는 것을 확인하였다. 측정된 용탕 밀도로부터 도출한 용탕 내 수소 농도와 탈가스 모델 식을 활용하여 실험 조건 별 탈가스 속도를 정량적으로 비교 분석해본 결과, 본 연구에서 다룬 탈가스 조업 환경에서는 임펠러 회전속도 보다는 불활성 가스 유량이 탈가스 속도에 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다. In the present study, A356 melt degassing experiments were conducted under various impeller rotation speed and inert gas flow rate conditions to determine changes in the melt temperature, composition and density during a degassing treatment. The melt temperature was found to decrease gradually as the degassing time increased, but a clear correlation between the impeller rotation speed or inert gas flow rate and the melt heat loss could not be confirmed. Regardless of the impeller rotation speed or inert gas flow rate, the Mg and Ti contents in the A356 melt scarcely changed, even after degassing for more than 10 minutes, while Sr contents decreased at the maximum degassing rate of 70 ppm. From a quantitative analysis of the degassing rate under each experimental condition based on the hydrogen concentration in the melt derived from the melt density and the degassing model equation, the inert gas flow rate was found to affect the degassing rate rather than the impeller rotation speed under the degassing operation condition employed in the present study.