KR0159181B1 - 연속주조방법 - Google Patents

Abstract

주편 중심부의 편석과 센터포로시티를 가급적 감소시키기 위한 주편인 발공정상 종반과정에서의 주편에 대하여 압하를 가하는 연속주조방법에 있어서, 이 주편의 중심고상율이 0.2인 시점 이후부터 압하를 개시하고, 중심 고상율이 증대하게 됨에 따라 압하구배를 적게 하는 것을 요지로 하는 연속주조방법, 이 때 중심고상율이 증대하여가는 단계를 적어도 3개의 영역으로 나누어, 각 영역마다 최적의 압하구배(% / m) 범위를 정한다.

Description

연속주조방법(連續鑄造方法)

제1도는 본 발명상의 알맞는 조건범위를 나타낸 그래프이다.

제2도는 본 발명상의 방법과 종래 방법과의 비교를 센터포로시티(center porosity)에 의한 빌렛트 불량율로 나타낸 그래프.

제3도는 본 발명상의 단폭로울의 사용개념설명도.

제4도는 본 발명상의 실시예에서의 압하패턴을 나타낸 그림이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 단폭(短幅) 로울 1, 2, 3 : 압하영역

2 : 주편 3 : 미응고부

4 : 축(軸) 5 : 편평로울(flat roll)

본 발명은 주편(鑄片) 중심부의 편석(偏析) 및 센터포로시티(center porosity)를 가급적 감소시키도록 한 연속주조방법(連續鑄造方法)에 관한 것이다.

연속주조방법에 있어서, 주편중심부에 생기는 편석 및 센터포로시티를 어떻게 경감할 것인가는 중요과제의 하나로 되어왔다. 편석방지에 관해서는 전자교반기술(電磁攪伴技術)의 적용과 저온주조의 실시, 또는 불균일핵생성촉진물질의 첨가 등으로 대표된다. 등축정(等軸晶)의 다량생성에 의한 편석분산기술이 실용화 되고, 또한 용강내 불순원소(P, Si 등) 농도의 저감을 도모하기 위한 고청정화기술의 도입, 또한 주편인발공정중의 발징 방지기술의 도입등이 실시되어 상당한 성과를 거두어 왔다.

한편 응고말기의 응고수축에 수반되는 용강유동에 따라 야기되는 편석, 또는 이 응고수축의 직접적 결과인 센터포로시티의 형성에 대해서는 충분한 해결책이 확립되어 있지 않은 것이 현 실정이다.

따라서 최근 연속주조기술에서는 주편인발공정에 있어서 종반과정에 다수의 압하용로울을 설하고, 중심부에 미응고부를 남기고 있는 응고말기주편을 저압하율로 압하하는 것이 제안되어 왔다. 이와 같은 압하를 주면, 상기 용강유동을 억제하여 편석의 방지에 기여함과 아울러 응고수축에 대한 보상이 행해져서 센터포로시티의 생성이 방지되고, 주조결함이 없는 연속주조제품을 제공할 수가 있다.

위에서 말한 압하부여 기술로서는 특공소 59 - 16862 호 특공평 3 - 6855 호, 특공평 3 - 8863 호, 동 3 - 8864 호, 동 4 - 20696 호, 동 4 - 22664 호, 동 5 -30548 호 등의 각 공보에 기재된 것들이 알려지고 있는데, 이들 공지기술은 압하를 행하는 위치(인발공정의 종반과정에 있어, 주편중심부의 미응고상태를 고려하여 압하를 개시하고, 또한 이 압하를 종료할 때까지의 구간의 의미(이하 같음)에 대해 통일개념(중심부의 고상율(固相率)을 기준으로 하는 사고방식)을 제시하고 있으나, 압하정도에 대해서는, 예컨데 압하율(1.5 % 이하)과 단위시간당 압하량(0.5 mm / 분 ∼ 2.5 mm / 분)으로 제어한다고 하는 기술이 제안되고, 또는 단위 시간당 압하량을 편평비(扁平比)로 제어하고, 0.6ξ ∼ 1.1ξ(ξ는 편평비의 1/4)의 압하를 행한다고 하는 개념도 제시되어 있으나, 아직 확정적인 개념의 완성에는 이르지 못하고 있는 실정이다.

한편, 상술한 바의 압하를 행하기 위한 구체적 장치기술로서는 예컨데 특개소 50 - 55529 호와 특공소 54 - 38978 호의 각 공보에 기재되어 있는 바와 같이, 주편폭과 동일하든가, 또는 보다 긴 실제효과를 가진 길이(實效長)의 로울(일반적으로 플랫로울이라 칭함)을 이용하여 압하를 가하는 방법과 예컨데 특공평 2 - 56982 호 공보에 개시되어 있는 바와 같이 로울길이방향중앙부의 직경을 주편폭 칫수보다 짧은 범위로 크게(로울 양단부의 경보다 크게)한 로울 (본 명세서에는 중태(中太)로울이라 칭함)을 이용하여 압하하는 방법이 알려져 있다.

상술한 바와 같이 종래의 압하기술에서는 압하공정조건, 예컨데 압하의 정도를 어떻게 규정하는가 하는 각도로부터의 검토가 혼돈되어 있고 미해결과제로 남아 있다. 그러면서도 압하를 실시하고 있는 과정에서도 진행되고 있는 중심고상율(中心固相率)의 변화에 대해서는, 종래 별로 고려한 바 없으며, 중심고상율의 변화에 따라 압하의 정도를 대응변화시키도록 한 발상은 알려져 있지 않다. 따라서 특히 예컨데 압하에 따라 내부크랙(crack)을 생기게 하기 쉬운 고탄소강을 대상으로 한 경우, 특히 블룸(bloom)연주를 포함한 적정압하조건에 대한 검토는 극히 불충분하다고 할 수 밖에 없었다.

본 발명은 상술한 바의 사정에 비추어 된 것으로, V 편석의 방지와 그리고 내부크랙 및 편석의 악화를 가져오는 역(逆) V 편석을 방지하여 편석이 없는 주편을 제조할 수 있는 방법을 제공하고저 한 것이다. 즉, 본 발명은 응고말기에 압하의 정도에 관하여 후술하는 「압하구배」(즉, 압하경사도)라는 새로운 개념을 도입함과 아울러, 응고말기에서의 중심고상율의 증대(주편인발의 하류측으로 갈수록 주편온도가 서서히 강하함에 따른 중심고상율의 증대)에 대응하여 상기 압하구배를 작게 하여서 되는 방향으로 변화시킨다고 하는 수법을 확립하므로써 상기 과제를 달성한 것이다.

본 발명의 연속주조방법을 구체적으로 말하면, 연속주조법에서 인발중에 있는 주편에 대하여 압하력을 계속 가하여 연속주조를 행하는 방법으로서, 이 주편의 중심고상율(中心固相率)의 값이 적어도 하기 범위내에 있는 사이에는 압하력을 가하는 것으로 하고 이 때 이 주편의 인발방향길이(단위 m) 당 주편두께에 대한 압하량의 비율을 나타내는 압하구배(% / m)가 다음조건을 만족하도록 압하하는 것을 요지로 한다.

0.2중심고상율0.35 ∼ 0.45 의 영역 (1) 에서는

압하구배 ( % / m ) = 0.70 ∼ 0.90 ‥‥‥‥ (A)

0.35 ∼ 0.45중심고상율0.65 ∼ 0.75 의 영역 (2) 에서는

압하구배 ( % / m ) = 0.30 ∼ 0.48 ‥‥‥‥ (B)

0.65 ∼ 0.75중심고상율0.90 의 영역 (3) 에서는

압하구배율 ( % / m ) = 0.08 ∼ 0.16 ‥‥‥‥ (C)

즉, 본 발명에 있어서는, 응고의 성장에 따른 중심고상율의 증대에 대응하여 적어도 3개의 영역으로 나누어, 그에 따라 압하구배를 (A) → (B) → (C) 로 작아지는 방향으로 변화시켜 연속주조를 행하도록 구성되어 있다.

한편, 상기 연속주조에 있어서의 압하구배 ( % / m ) 를 영역(1) 과 영역(2) 이 교착(交錯) 한다.

중심고상율 : 0.35 ∼ 0.45 의 영역(1 - 2)에서는

압하구배 ( % / m ) = 0.30 ∼ 0.90 ‥‥‥‥ (A - B)

를 만족함과 아울러

영역(1) 에서 선택된 압하구배와 동일하든가 보다 작고

영역(2) 에서 선택된 압하구배와 동일하든가 보다 큰

압하구배로 압하하고 및 / 또는

영역(1)과 영역(2) 이 교착하는

중심고상율 = 0.65 ∼ 0.75 의 영역(2 - 3)에서는

압하구배 ( % / m ) = 0.08 ∼ 0.48 ‥‥‥ (B - C)

를 만족함과 아울러

영역(2) 에서 선택된 압하구배와 동일하든가 보다 작고

영역(3) 에서 선택된 압하구배와 동일하든가 보다 큰

압하구배로 압하하도록 구성할 수도 있다. 이 경우 압하구배를 3 ∼ 5 의 임의의 영역으로 나누고, 여기에 따라 압하구배를 (A) → (A - B) → (B) → (B - C) → (C)와, 임의로 작게되는 방향으로 변화시켜서 연속주조를 행한다.

본 발명상의 방법의 실시에 있어서, 사용하는 압하로울은 특히 한정되는 것은 아니나, 중심고상율이 0.35 ∼ 0.45 로 된 시점 이후의 각 영역에서의 압하시, 주편폭의 0.2 ∼ 0.8 배의 실효길이를 가지는 압하로울을 이 주편의 상하 양쪽으로 부터 또는 어느 한쪽으로 부터 작용시켜 행할 것이 권장되고 있다.

한편, 본 발명이 그 효과를 가장 현저히 발휘하는 것은 고탄소강을 대상으로 하는 블룸연주의 경우이나, 본 발명의 기술적 범위가 비에 의해 각별한 제한을 받는 것은 아니다.

상술한 바와 같이 정의 붙여진 압하구배로 압하를 행하는 구간, 그러면서도 최적의 압하구배가 선택되어 압하를 행하는 구간은, 응고말기의 주편중심부에서의 고상율(중심고상율)의 변동에 대응하여 정한다. 여기에서 중심고상율이라 함은, 다음의 문헌에 기재된 방법에 준하여 구해지는 마이크로 편석해석을 고려한 고상율-온도와의 관계를 이용하여 유한요소법, 차분법(差分法) 등에 기하여 콤퓨터시뮬레이션에 의한 비정상전열응고해석을 행하여 구한다. (철과 강 1992 년 2 호 275 ∼ 281 페이지 참조)

본 발명에 있어서는, 이와 같이 구해지는 중심고상율이 0.2 의 위치(환언하면 주편중심부에서 고상율이 0.2 의 값을 가지는 위치, 또는 필요할 경우 이 보다 상류측(주형측)의 위치로부터 압하를 개시한다. 한쪽 주편의 인발과정하류측에서는 중심고상율이 차츰 증대하여 가나, 그 사이에는 중심고상율의 단계적 증대에 대응하여 단계적으로 감소하도록 선택되는 최적의 압하구배를 선택해가면서 압하를 계속하고, 중심고상율이 0.90 에 이를 때까지, 또는 필요하면 중심고상율이 1.0 에 이르기까지 상기 압하를 계속한다.

이 때 중심고상율이 0.2 까지의 구간에서 압하를 개시하는 경우의 압하구배는 상기 (A)식으로 도시한 조건에 따른 것으로 하고, 한쪽 중심고상율이 0.90 이후의 구간에서도 압하를 행할 경우의 압하구배는 상기 (C) 식으로 나타낸 조건에 따르는 것으로 한다.

만일, 중심고상율이 0.2 (보다 엄밀히 말하면 0.20)에 이르러도 압하를 개시하지 않고, 0.2를 넘어서 비로서 압하를 개시하는 것 같이 되면, 결과적으로는 압하의 개시가 늦어지게 된 것을 의미하고, 그 0.2를 넘은 시점에서는 이미 응고수축이 시작되어 용강유등이 야기되므로, 이에 따른 편석을 생기게 할 위험이 높아진다. 단, 강종에 따라서는 압하개시의 시점을 중심고상율 : 0.25의 위치까지 늦어지게 하는 것이 허용될 경우도 있다. 한쪽 고상율이 0.90 이 되는 위치 이전에 압하를 중지하면, 응고수축에 따른 용강유동을 생길 수 있게 하는 상태로 압하를 해제한 것이 되므로, 편석의 형성은 회피할 수 없게 된다. 또한 응고수축에 대한 보상이 행해지지 않게 되므로, 센터포로시티가 형성되는 일이 많다.

앞서 말한 바와 같이, 압하계속중에도 주편온도는 서서히 내려가서 중심고상율이 증대하여 간다. 따라서, 본 발명은 중심고상율의 증대에 대응하여 압하의 정도를 작게하는 방향으로 변화시키는데, 이 압하의 정도를 나타내는 것으로 이하에 설명하는 압하구배(壓下勾配) 라는 개념을 이용한다.

압하구배라 함은, 주편의 인발방향길이(단위 m) 당, 주편두께 방향에 대하여 어느 정도의 압하율(%)로 압하를 행할 것인가를 수치화한 것을 나타내는 것으로, % / m 의 단위로 계산된다.

V 편석의 발생은, 주편의 응고말기과정에서 용강이 응고할 때의 체적수축에 의해, 농화용강(濃化溶鋼)이 중심부로 향하여 유동흡수되는데 기인한다. 따라서, 용강의 유동을 완전히 그치게 하려면, 응고에 따른 체적수축에 걸맞는 것만큼 주편 내용강체적을 감소시킬 필요가 있고, 이를 위해 응고주편의 압하를 행한다. 그런데 응고시의 체적수축량은 응고의 진행에 따라, 즉, 중심고상율의 증가에 따라 감소하는 점으로부터 본 발명자 등은 적정압하구배도 중심고상율의 증가에 따라 작게 해야 한다는 결론에 도달했다. 이러한 관점에서 구체적인 적정압하구배를 규정한 것은 본발명이 최초이다.

즉, 본 발명은 중심고상율의 증대에 따라 압하구배를 작게하여 간다고 하는 기본방침하에, 그 구체적지표를 정하는 것을 당면목적으로 하여 여러가지 검토를 행하였다.

그 결과 상기 (1) ∼ (3)의 영역에 따라, (A) ∼ (C)에 나타난 적정 압하구배가 존재하는 것을 알아내게 되기에 이르른 바, 이와 같이 적정범위를 정한 이유를 다음에 설명한다.

(1) 0.2중심고상율0.35 ∼ 0.45 의 영역

이 영역에서는 응고가 아직 충분히 진행되지 못하고, 주편내부의 용강은 높은 유동성을 나타낸다. 따라서, 이와 같은 상태로 압하구배가 불충분하다. 구체적으로는 0.70 ( % / m ) 미만이 되면, 압입부족으로 V 편석이 잔존한다. 그러나 압하구배가 0.90 ( % / m ) 을 넘으면 응고계면근방에 과대한 압입(押入)이 주어지도록 한 것으로 되고, 역 V 편석이 발생하기 이전에 내부크랙이 발생한다. 한편, 중심고상율 0.2 의 위치이전에 압하를 가하는 것에 대하여는 압하에 의한 작용효과상의 현저한 의의는 적으나, 압하의 개시가 0.2 위치 이후가 되면, 압하의 개시가 늦어짐에 따른 불합리를 초래하므로, 본 발명상의 효과를 확실히 얻을 수 있도록 하고 조업의 안정성이라고 하는 관점에서 중심고상율이 0.2에 이르기 이전의 가장 가까운 위치로부터 압하를 개시하도록 권장되고 있다. 따라서, 본 발명은 중심고상율이 0.2 이전으로 부터 압하를 행하는 것을 배제하는 것은 아니다.

(2) 0.35 ∼ 0.45중심고상율0.65 ∼ 0.75 의 영역 :

이 영역에서는 (1)의 영역보다도 응고가 진행되어 응고각이 매우 크게 성장하므로써 미응고부의 체적이 감소하고, 이에 따라 응고수축량도 감소한다. 따라서 압입부족을 생기게 하지 않는 압하구배의 하한은 (1)의 영역에서 정한 값보다도 하방으로 이동하여, V 편석을 생기게 하지 않는 하한은 0.30 (% / m)이다. 한쪽과대압입에 의한 용강역류에 따르는 역 V 편석을 방지하기 위한 상한도 (1)의 영역에서 정한 값보다 하방으로 이동하여 0.48 ( % / m ) 으로 정하였다.

(3) 0.65 ∼ 0.75중심고상율0.90 의 영역

이 영역에서는 또한 응고가 진행되어 응고각(殼) 도가 크게 성장한다. 따라서 압입부족에 따른 V 편석을 생기게 하지 않는 압하구배의 하한은 다시 내려가서 0.08 ( % / m ) 으로 되고, 한쪽 용강역류에 의한 역 V 편석을 생기게 하지 않는 상한도 0.16 ( % / m ) 까지 저하한다. 한편, 중심고상율 0.90 이후는, 압하를 가함에 따른 작용효과 상의 현저한 의의는 적다. 그러나, 0.90 이후까지 압하를 게속하는 것을 배제하는 것이 아님은 앞서 말한 바와 같다.

한편, 상기 (1) ∼ (3)의 영역나눔에 있어, 중심고상율이 (0.35 ∼ 0.45) 가까운 변, 및 (0.65 ∼ 0.75)의 가까운 변은, 강의 성분조성에 따라 용강유동성이 변하여 가는 것에 비추어, 비교적 높은 유연성하에 영역 나눔을 행하는 것이 타당하다. 본 발명은 이와 같은 관점에서, 영역나눔에 제하여, 상기 영역 (1)의 상한치, 영역 (2)의 하한치 및 상한치, 영역 (3)의 하한치로 표시한 바와 같이 여러가지 자유도를 주었으나, 새로이 영역 (1 - 2), 영역 (2 - 3) 으로 나타낸 바와 같이, 영역자체의 구분에 대해서도 일층 넓은 자유도를 가질 것이 허용되고 있다. 요는, 그 나누어진 영역에 따라 각 영역마다 압하구배를 저하시켜 가는 것이 본 발명의 취지이므로, 이 취지에 반하지 않는 조건으로, 각각의 영역내에, 상기 (A), (B), (C), (A - B), (B - C) 의 각식으로 표시되는 범위로부터 최적의 압하구배를 선택하면 좋다.

제1도는 상기 설명된 본 발명상의 범위를 나타낸 것으로, 그림중의 실선 빗금부가 특허청구범위 1항에 관한 본 발명의 기본적 범위이고, 파선빗금부는 제2항에 의해 보다 넓은 자유도를 가지는 본 발명상의 부가적 범위를 나타낸다.

본 발명에서 사용하는 압하로울에 대해서는 각별히 제한되는 것이 아니고, 상기 편평로울과 가운데가 두터운(中太) 로울도 본 발명에서 사용가능하다. 그러나 보다 좋은 것은 본 출원인이 개발한 후술하는 짧은 폭(短幅)의 로울이다. 즉, 편평로울과 가운데가 두터운 로울에는 다음에 말하는 바와 같은 문제가 있다.

우선, 플랫트로울에는 주편의 양측면으로부터 중앙방향으로 향하여 성장한 고강성(高剛性)을 나타내는 쉘 부분을 포함하여 전면을 압하하는 것으로 되기 때문에, 압하저항이 커지고 (특히 편평비가 작은 블룸주편의 경우에 현저하다.) 중심의 미응고부단면적의 축소에 효과를 주는 율(압하효율)이 나쁘기 때문에, 편석 방지를 위해서는 큰 압하량이 필요하게 되어 로울에 걸리는 부하가 증대하고, 로울과 베어링의 마모가 심해지는 문제가 있다. 또한 필요압하량에 대응하기 위한 설비코스트와 운전코스트가 높아진다.

한쪽 중태로울은, 로울양단부보다 큰 직경(大徑)으로 되는 중앙부분만이 주편중앙부에 대한 압하작용을 발휘하기 때문에 상기 쉘부분의 고강성에 따른 압하저항이 작아지고, 따라서 압하효율이 실효적으로 향상하며, 비교적 작은 압하량이라도 편석과 센터포로시티의 방지효과가 높다고 평가되고 있다. 그러나, 주편으로 부터의 열적 영향에 따른 로울상의 문제점을 극력 적게하여 압하정밀도를 보지하도록 하면, 로울 양단측의 직경을 결국 크게 하지 않으면 안되고 두터운 중앙부의 직경도 크게 되어, 따라서 주편인발방향에 인접되어 있는 가운데가 두터운 로울끼리의 간격(로울핏치)도 커지게 되며, 주편의 발징(bulging : 로울과 로울 사이에 생기는 주편의 팽창) 이 커지게 되어 결국, 편석과 센터포로시티의 방지효과가 상실된다고 하는 문제가 있다.

이와 같은 상황에서, 본출원인은 주편폭의 0.2 ∼ 0.8 배가 되는 실효길이(實效長)를 가지는 압하로울(본명세서 상으로는 짧은 단폭로울 이라 함)을 개발하고, 이미 특허출원을 행한 바 있다. (특개평 6 - 210420 호)

제3도는 본 발명에 있어서의 단폭로울의 사용개념을 나타낸 설명도이다. 그림중 부호 1은 단폭로울, 2는 주편, 3은 미응고부, 4는 축, 5는 편평로울을 나타낸다. 제4도는 주편의 상측으로부터 단폭로울을 작용시키고, 하측은 편평로울 5로 지지한 경우를 나타내는데, 상하로부터 같은 칫수를 가진 단폭로울을 작용시켜도 좋다. 이 단폭로울 1은 이미 특개평 6 - 210420호에 그 상세한 설명으로 알수 있는 바이나, 요는 단폭로울 1 의 축방향길이 W가 주편 2의 폭칫수 W' 보다 실질적으로 짧고, 특히 아래의 관계를 만족하는 것이 잘 이용된다.

0.2 W'W0.8 W' …………… (P)

보다 바람직하게는 0.3 W'W0.7 W' …………… (Q)

의 관계를 만족시키는 것이다.

이와 같은 단폭로울은 축방향길이가 짧으므로, 특히 큰 직경으로 하지 않아도 충분한 강성을 발휘한다. 따라서, 로울직경을 작게 할 수 있고, 로울핏치의 단축화가 도모되므로, 가운데가 두터운 로울을 사용하여 온 종래기술상의 결점인 발징을 억제할 수가 있었다. 한편, 발징을 방지하기 위한 관점에서 로울핏치는 350 mm 이하로 하는 것이 권장된다.

또한 제3도로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명상의 단폭로울(短幅 roll)은 미응고부 3가 존재하는 주편중심부를 효율 좋게 집중적으로 압하할 수 있으므로 편석방지와 센터포로시티 방지를 위한 필요압하량도 적게 할 수 있어 운전코스트를 절감할 수 있다. 또한 로울표면과 로울축의 마찰도 적어지므로 설비의 유지비용도 절감된다.

이와 같은 단폭로울은 상기 (1) ∼ (3)의 압하영역전부에 사용하여도 좋으나, 제3도에서 보는 바와 같이, 미응고부가 작아지게 된 주편에 대한 압하에 있어 특히 유효한 것이 단폭로울이므로 (1 ∼ 2) 내지 (2) 이후의 영역만에 단폭로울을 이용하도록 하고 (1) 영역에는 종래의 편평로울과 가운데가 두터운 로울을 이용하는 것으로 하여도 좋다.

상기 (P)식을 만족하지 않을 경우, 예컨데 W가 0.2 W' 보다 작아지게 되는 경우, 미응고부 3을 그 전폭(全幅)에 걸쳐 압하할 수 없게 되므로 편석방지 등의 소기외 효과를 거둘 수 없게 된다. 한편 W가 0.8 W' 를 초과하면, 응고쉘에 의한 압하저항을 크게 받으므로 압하로는 편석방지 등을 달성하기가 곤란해진다. 한편 단폭로울은 상술한 바와 같이, 주편 2의 상하 양쪽으로 부터 압하하도록 배치하고 위 또는 아래의 어느 한쪽만을 본 발명의 단폭로울로 하고, 반대측을 상기 편평로울로 하여 압하하도록 구성하는 것이 바람직하나, 주편인발방향 전 길이에 걸쳐 전체를 동일배치구성하여도 좋고 또한 상기 배치구성을 교호로 서로 엇갈리게 하는 설계 변경도 가능하다.

또한, 본 발명은 중 저탄소강으로부터 고탄소강에 이르기까지 또한 주편의 단면형상과 칫수에 관계 없이 폭 넓게 적용할 수 있고, 어느 것이나 기대한 효과가 얻어질 수 있음을 알 수 있으나, 특히 고탄소강의 블룸 연주(bloom 連鑄) 시 현저한 효과를 발휘할 수가 있었다.

[실시예]

C 농도 : 0.71 ∼ 0.83 % 의 각종강종 (표 1 참조)을 이용하여,

주편사이즈를 380 × 600 mm 의 블룸연주를 실시하였다. (주형 내 전자교반병행 함), 한편, 영역 (1)은 상하 같이 편평로울을 사용하고, 영역 (2), (3)은 상측을 단폭로울, 하측을 편평로울로 하여 압하를 행하였다. 또한 인접압하로울의 간격(주편인발방향으로의 간격)은 320 mm 로 하였다.

표 2는 실험조건과 얻어진 주편의 중심편석상항(주편마크로 육안판정) 및 중심편석도(최대치)를 나타낸다. 제4도는 압하영역과 압하구배의 각 조건을 한 눈에 볼 수 있도록 도시한 것이다. 또한, 제4도에서 실선사선부와 파선사선부는 제1도의 경우와 같이 본 발명조건을 만족하는 범위를 나타내며, 제4도의 원 둘레속의 숫자는 표 2에 나타낸 실험번호(No.)이다. 따라서 각 실험이 압하영역 (1) ∼ (3)의 각각에서 본 발명조건을 만족하는가 아닌가를 제4도로 알 수 있다. 표 2 의 중심편석도는 5 mm ø 드릴을 이용하여 주편중심부로부터 주조방향으로 향하여 10 mm 핏치로 연속적으로 채취한 30 샘플에서의 C 분석치 최대치 (C)와 용강중의 탄소농도(Co)와의 비를 나타낸 것이다.

실험 1에서는 압하영역 (1)의 압하구배가 커서 내부크랙을 발생시켰다. 또한 압하영역 (2)의 압하구배가 작기 때문에 V 편석이 발생하였다. 실험 2는 압하영역 (1)의 압하구배를 적정히 하였으므로, 내부크랙은 개선되었으나, 압하영역 (2)의 압하구배가 작기 때문에, V 편석이 개선되지 않고 잔류되어 있다. 실험 3에서는 압하영역 (2)의 압하구배가 크기 때문에 또한 실험 4에서는 압하영역 (2), (3)의 압하구배가 크기 때문에, 어느 것이나 역 V 편석을 발생시키고, 중심편석은 개선되지 않았다. 실험 5 는 압하영역 (B) 에서의 압하를 생략하였으므로, 중심고상율이 높아진 주편중심부 근방의 농화용강(濃化溶鋼)이 이동하고, 그 결과 V 편석이 확인되어, 중심편석도도 나쁘다. 실험 6, 7, 8 은 어느 것이나 압하영역 (1)의 압하가 약하기 때문에, 큰 V 편석이 생기고, 압하효과도 거의 확인되지 않고 있다.

한편, 실험 6에서는 압하영역 (3)의 압하구배가 지나치게 크므로 주편중심 부근방의 농화용강이 이동하고, 역 V 편석도 확인되었다. 실험 7 에서는 압하영역 (3) 에서의 압하를 생략한 것도 원인이 되어 일층 현저한 V 편석이 나타났다. 실험 8에서는 압하영역 (3), (4)의 압하가 과대하였으나, 압하영역 (1)에서의 압하가 특히 약하였으므로 그에 따른 V 편석이 잔류하였다.

실험 9에서는 압하영역 (3)의 압하구배가 크므로, 이 부분에서의 역 V 편석이 발생하였다.

한편, 본 발명범위를 만족하는 실험 10에서는 V 편석, 역 V 편석 모두 발생하지 않고, 중심편석도도 1.0 에 가까운 값으로 되어 있다.

제2도는 저탄소강 (C 농도 : 0.18 % 이하)에 대한 본 발명상의 효과를, 센터포로시티에 의한 빌렛트(billet) 불량율로 표시한 것이다. 또한 압하조건은 상기 실시예에서 실험 10과 같다.

본 발명은 상술한 바와 같이 구성되고, 응고말기에서 중심고상율과 압하구배의 사이의 양호한 상관관계에 따라 제어를 할 수 있도록 하였으므로 압하의 과부족이 없게 되고, 로울마찰과 축마찰을 생기게 하지 않는 최적의 압하조건의 채용에 의해, 중심편석, 센터포로시티, 내부크랙 등이 없는 주편을 제조할 수 있게 되었다. 특히 주편인발과정에서의 냉각이 완만히 진행되어 등축정화율(等軸晶化率)이 높아지는 블룸연주에는 종래 응고말기의 축심부에 응고수축에 따른 등축정(等軸晶)의 이동 및 농화용 용강의 흡입에 따른 현저한 V 편석을 생기게 하였으나, 본 발명은 이와 같은 편석의 방지에 관해서도 우수한 효과를 발휘할 수 있음이 확인되었다.

또한, 발징을 생기게 하지 않게 되어 중심편석이 안정적으로 해소되기에 이르렀다.

Claims (3)

1. 인발중에 있는 주편(鑄片)에 대하여 압하력을 계속 가하여 연속주조를 행하는 연속주조법에 있어서, 이 주편의 중심고상율(中心固相率)의 값이 다음의 (1), (2), (3)의 영역내에 있는 사이에는, 이 주편의 인발방향길이 (단위 : m) 당 주편두께에 대한 압하량의 비율을 뜻하는 압하구배 (% / m) 가 각각 다음의 조건 (A), (B), (C) 를 만족하도록 압하하는 것을 특징으로 하는 연속주조방법.

   0.2중심고상율0.35 ∼ 0.45 의 영역 (1) 에서는

   압하구배 ( % / m ) = 0.70 ∼ 0.90 ‥‥‥‥ (A)

   0.35 ∼ 0.45중심고상율0.65 ∼ 0.75 의 영역 (2) 에서는

   압하구배 ( % / m ) = 0.30 ∼ 0.48 ‥‥‥‥ (B)

   0.65 ∼ 0.75중심고상율0.90 의 영역 (3) 에서는

   압하구배율 ( % / m ) = 0.08 ∼ 0.16 ‥‥‥‥ (C)
2. 제1항에 있어서, 상기 영역 (1)과 영역 (2)가 교착하는 중심고상율 = 0.35 ∼ 0.45 의 영역 (1 - 2)에 있어서는 압하구배 ( % / m ) = 0.30 ∼ 0.90 ‥‥‥‥ (A - B) 를 만족함과 아울러 영역 (1)에서 선택된 압하구배와 동일하거나 보다 작게 영역 (2)에서 선택된 압하구배와 동일하거나 보다 크게 한 압하구배로 압하하거나 또는 영역 (2)와 영역 (3) 이 교착하는 중심고상율 = 0.65 ∼ 0.75 의 영역 (2 - 3)에서는, 압하구배 ( % / m ) : 0.08 ∼ 0.48 ‥‥‥ (B - C)를 만족함과 아울러 영역 (2)에서 선택된 압하구배와 동일하거나 보다 작게 영역 (3) 에서 선택된 압하구배와 동일하거나 보다 크게 한 압하구배로 압하하는 연속주조방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 중심고상율이 0.35 ∼ 0.45 로 된 시점 이후의 영역에서의 압하에 사용하는 압하로울로서는, 압하를 위한 실효길이 (實效長)가 주편폭의 0.2 ~ 0.8 배인 압하로울을 이 주편의 상하 양쪽 또는 어느 한쪽으로부터 작용시키도록 배치하여 행하도록 한 연속주조방법.