제조업의 스트랜드 캐스팅(Strand Casting): 공정, 이점, 응용

제조 기업은 금속을 정밀한 빌렛(billet)과 슬래브(slab)로 성형하기 위해 금형과 다이를 일상적으로 사용합니다. 전통 주조가 오랫동안 이 목적을 수행해 왔지만, 스트랜드 캐스팅(strand casting)은 1950년대 발명 이래 더 빠르고 다재다능한 대안으로 부상했습니다. 연속 주조(continuous casting)라고도 불립니다.

스트랜드 캐스팅이란?

스트랜드 캐스팅은 용융 금속을 연속적인 자동화 흐름으로 고체화된 빌렛이나 슬래브로 변환합니다. 구식 기술의 일회성 금형 주입 방식과 달리, 이 공정은 구리 라이닝된 통로들을 통해 용융 금속을 공급하여 제어된 냉각과 신속한 생산을 가능하게 합니다.

작동 원리

1. 턴디시 공급 (Feeding the Tundish)
용융 금속을 먼저 턴디시(tundish)에 붓습니다. 턴디시는 금속이 주조 헤드에 들어가기 전 유량과 온도를 조절하는 저수조입니다.

2. 냉각 통로 (Cooling Passages)
금속이 구리 라이닝된 금형 통로를 통과합니다. 구리의 높은 열전도도가 균일한 냉각을 촉진해 외부 셸은 고체화되고 코어는 액체 상태를 유지합니다.

3. 미스트 분사 및 고체화 (Misting and Solidification)
분무기가 미세한 물 안개를 형성 중인 스트랜드에 분사해 표면 냉각을 가속화하고 매끄러운 마감을 보장합니다. 스트랜드가 고체화되면 금형에서 추출되어 후공정으로 이송됩니다.

핵심 장점

• 속도 (Speed) - 연속 주조로 배치 주입 대비 사이클 타임 대폭 단축
• 자동화 (Automation) - 고도로 자동화 가능, 인건비 절감과 일관성 향상
• 다양성 (Versatility) - 강철, 철, 구리, 청동 등 다양한 금속 적용 가능
• 품질 (Quality) - 제어된 냉각으로 균질한 미세조직과 낮은 결함률의 빌렛 생산

스트랜드 캐스팅 적용 시기

스트랜드 캐스팅은 구조용 강철, 자동차 부품, 열교환기 플레이트 등에 쓰이는 표준 빌렛과 슬래브의 대량 생산에 이상적입니다. 그 효율성 덕분에 처리량과 정밀도를 중시하는 시설에서 필수 공정으로 자리 잡았습니다.