KR100226923B1 - 와이어로프용 경강선재 주편내의 비금속개재물 저감방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 와이어로프(wire rope)에 사용되는 경강선재의 제조방법에 관한 것이며, 그 목적은 와이어로프용 경강선재 주편내의 비금속 개재물을 보다 효율적으로 저감할 수 있는 방법을 제공함에 있다.

본 발명은 중량%로, 탄소 : 0.60-0.65%, 실리콘 : 0.15-0.25%, 망간 : 0.40-0.60%, 인 : 0.025% 이하, 황 : 0.020% 이하, 용존산소 : 60ppm 이하, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 조성되도록 용강을 전로에서 취련한 다음, 상기 용강중의 용존 산소량이 50ppm 이하가 되도록 페로실리콘을 투입하고 버블링(bubbling)한 후, 버블링된 용강을 턴디쉬로 주입하고, 탈산제로 알루미늄 와이어를 투입하면서 연속주조함을 포함하는 와이어로프용 경강선재의 제조방법에 있어서, 상기 턴디쉬에 주입된 용강중의 용존산소량을 10ppm이하로 하고, 연속주조시 알루미늄 와이어를 사용하지 않는 와이어로프용 경강선재 주편내의 비금속 개재물 저감방법에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.

Description

와이어로프용 경강선재 주편내의 비금속개재물 저감방법

본 발명은 와이어로프(wire rope)에 사용되는 경강선재의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상기 경강선재 주편중의 비금속 개재물을 보다 효율적으로 저감하는 방법에 관한 것이다.

경강선재는 탄소함량이 약 0.30-0.65%정도 함유된 지름 13-27mm정도의 선재이며, 주로 와이어로프등의 소재로 사용되고 있다. 와이어로프용 경강선재의 경우 일반용도로 사용되던 경강선재에 비하여 비금속 개재물의 제어가 매우 중요한 항목으로 관리되고 있다. 통상 와이어로프용 경강선재 제조시 턴디쉬에서 몰드로 주입될 때 용강이 대기와 접촉되어지는 오픈몰드(open mold)형식의 연주기를 많이 사용하고 있는데, 이 경우 용강의 재산화에 따른 주편표면의 품질확보가 가장 어려운 문제로 남아있다. 경강 선재 주편의 제조공정을 살펴보면, 먼저 전로에서 용강을 취련하고 용존산소를 60ppm 정도로 제어한 다음 버블링 설비로 이송하며, 이송된 용강에 대하여 측온 및 측산을 실시한 뒤에는 용강중 산소 10ppm당 페로실리콘을 약 1㎏정도 투입하므로서 용강중의 용존산소를 15-20ppm으로 조정한다.

그 다음 버블링이 완료된 용강은 턴디쉬에 주입하고, 일정량의 용강이 상기 턴디쉬로부터 몰드로부터 주입되면서 주편이 제조된다. 이때, 주조시 용강이 주입되기 시작하면 몰드탕면 상부로부터 약 10㎝ 떨어진 지점에 용강중 산소함량에 따라 탈산을 위해 약 11.9g정도의 알류미늄 와이어를 투입한다.

그런데, 경강선재 주편 제조에 사용되는 턴디쉬의 노즐직경이 약 15mm정도의 소구경이기 때문에 용강의 주조성이 양호해야할 필요가 있다. 이를 위해 종래에는 턴디쉬에 주입되는 용강중의 용존산소량을 15-20ppm범위로 조정하였다. 왜냐하면 용강중이 용존산소량이 많을수록 탈산이 덜 일어난 상태이므로 용강중에는 Al₂O₃, SiO₂등과 같은 비금속 개재물이 소량으로 존재하게 되며, 이에 따라 턴디쉬로부터 소구경의 노즐을 통해 용강을 몰드로 주입할 때 상기 비금속 개재물들에 의한 융착을 방지할 수 있어 용강의 주조성이 양호하게 되기 때문이다. 그러나, 종래의 방법에 의하면 턴디쉬로부터 용강을 몰드로 주입하면서 주조가 시작될때 용존산소에 의한 개재물 발생을 방지하기 위해서 몰드상에 Al와이어를 투입해야 하며, 이로 인하여 상기 알루미늄이 용강중 산소와 반응을 하게 되어 주편내 알루미나형 개재물을 증가시키게 된다. 이 알루미나형 개재물은 고융점 비연성 개재물을 형성하여 주편내에 함유되어 있다가 후공정인 선재공정중 단선을 일으키는 원인으로 작용하고 수요가 신선시 단선발생 및 피로수명에도 큰 영향을 미친다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래의 탈산방법을 개선하기 위하여 턴디쉬내의 용강중에 함유되어 있는 용존산소를 종래에 비해 보다 엄격히 제어하므로서, 몰드에 용강이 주입될때 알루미늄 와이어를 사용하지 않으면서도 용강중의 청정성을 확보할 수 있는 와이어로프용 경강선재 주편내의 비금속 개재물 저감방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.

이하, 본 발명을 설명한다.

본 발명은 중량%로, 탄소 : 0.60-0.65%, 실리콘 : 0.15-0.25%, 망간 : 0.40-0.60%, 인 : 0.025% 이하, 황 : 0.020% 이하, 용존산소 : 60ppm 이하, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 조성되도록 용강을 전로에서 취련한 다음, 상기 용강중의 용존 산소량이 50ppm 이하가 되도록 페로실리콘을 투입하고 버블링(bubbling)한 후, 버블링된 용강을 턴디쉬로 주입하고, 탈산제로 알루미늄 와이어를 투입하면서 연속주조함을 포함하는 와이어로프용 경강선재의 제조방법에 있어서, 상기 취련후의 용강중 용존산소량이 10ppm이하가 될때까지 페로실리콘을 투입하고, 버블링한 후, 버블링된 용강을 턴디쉬로 주입하여, 연속주조함을 특징으로 하는 와이어로프용 경강선재 주편 내의 비금속 개재물 저감방법에 관한 것이다.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

우선, 본 발명에 부합되는 대상강종은 와이어로프용 경강선재로서, 통상 탄소 : 0.60-0.65%, 실리콘 : 0.15-0.25%, 망간 : 0.40-0.60%, 인 : 0.025% 이하, 황 : 0.020% 이하, 나머지는 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하여 조성된다.

상기한 조성을 갖도록 경강선재용강을 전로에서 취련하여 용강중의 용존산소를 60ppm이하로 관리한다. 이후, 취련된 용강은 버블링(bubbling)설비로 이송된 수 측산 및 측온하고, 페로실리콘을 투입하여 용존산소량을 제어하게 되는데, 종래에는 용강의 주조성을 고려하여 용존산소량을 50ppm 이하, 구체적으로 15-20ppm의 범위에서 조절하였으나, 본 발명에서는 용존산소를 10ppm이하로 크게 하향시켰다. 이와같이, 본 발명에서는 종래방법에 비하여 턴디쉬 내의 용존산소량을 크게 하향조정하여 10ppm이하로 낮추므로써, 후속되는 주입공정에서 A1 탈산제를 사용하지 않을 수 있는 장점이 있을 뿐만 아니라 주편내의 비금속 개재물의 유입을 보다 효율적으로 제어할 수 있는 장점이 있다.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 구체적으로 설명한다.

[실시예]

하기 표 1과 같은 조성을 갖는 P63H9 용강을 약 300톤급 전로에서 취련한 다음, 상기 용강에 페로실리콘을 투입하고 통상의 버블링을 실시하여 턴디쉬내의 용강내의 용존산소량을 각각 하기 표 1과 같이 조정하였다. 이후, 일정량의 턴디쉬 용강을 몰드로 주입하면서, 주편을 제조하고, 제조된 주편에 대하여 표면결함, 청정도 및 주편내의 개제물 정도를 측정하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

상기 표면결함 평가는 주편 한개의 면을 8면으로 가정하는 8면 표면 수입율로 측정 하였는데, 8면 표면수입율은 제조된 주편의 총면수에 대한 표면기포 결함 발생면수의 백분율로 계산된다.

상기 표 2에 나타난 바와같이, 턴디쉬내의 용강중의 용존산소량을 10ppm이하로 제어하고 주형내의 알루미늄 와이어를 투입하지 않은 발명예(1-6)의 경우에는 종래예(1-5)의 경우에 비하여 주편의 표면결함이 거의 동등한 수준이 유지되면서 주편 내부의 비금속 개재물의 양이 극히 감소되어 매우 양호한 청정성을 갖는 주편이 제조됨을 알 수 있다.

한편, 상기 발명예(6)과 종래예(5)에 의해 제조된 주편에 대하여 비금속 개재물 조성 및 그 치수별 분포정도를 측정하고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.

상기 표 3에 나타난 바와같이, 본 발명에 의해 제조된 발명예(6)의 경우 알루미늄이 투입되지 않아 주편 내부에 함유된 비금속 개재물 중에는 A1O가 존재하지 않으며, 그 비금속 개재물의 치수도 종래방법에 의해 제조된 주편보다도 매우 적음을 알 수 있다.

이와 같아, 본 발명 방법에 의하면 주형내에 알루미늄 와이어를 투입하지 않아도 되는 잇점이 있을 뿐만 아니라 극히 우수한 청정성을 갖는 주편이 제조되어, 와이어 로프용 경강선재로서 매우 적합하다.

Claims (1)

1. 중량%로, 탄소 : 0.60-0.65%, 실리콘 : 0.15-0.25%, 망간 : 0.40-0.60%, 인 : 0.025% 이하, 황 : 0.020% 이하, 용존산소 : 60ppm 이하, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 조성되도록 용강을 전로에서 취련한 다음, 상기 용강중의 용존 산소량이 50ppm 이하가 되도록 페로실리콘을 투입하고 버블링(bubbling)한 후, 버블링된 용강을 턴디쉬로 주입하고, 탈산제로 알루미늄 와이어를 투입하면서 연속주조함을 포함하는 와이어로프용 경강선재의 제조방법에 있어서, 상기 취련후의 용강중 용조산소량이 10ppm이하가 될때까지 페로실리콘을 투입하고,버블링한 후, 버블링된 용강을 턴디쉬로 주입하여, 연속주조함을 특징으로 하는 와이어로프용 경강선재 주편내의 비금속 개재물 저감방법.