KR100226941B1 - 극저탄소강 연속주조용 몰드 플럭스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 극저탄소강용 몰드 플럭스에 관한 것이며, 그 목적은 연속주조시 주편내 개재물 형성에 의한 결함이 저감되는 극저탄소강 몰드플럭스를 제공함에 있다.

본 발명은 탄소함량이 0.01중량%이하로 함유된 극저탄소강을 연속주조시 사용되는 몰드 플럭스에 있어서, 중량%로, Al₂O₃: 5-8%, MgO : 4-9%, Na₂O : 3%이하, 나머지 CaO, SiO₂를 포함하고, 상기 CaO/ SiO₂의 비가 0.8-1.1인 극저탄소강 연속주조용 몰드 플럭스에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.

Description

극저탄소성 연속주조용 몰드 플럭스

제1도는 일반적인 연소주조 과정을 설명하기 위한 설명도

제2도는 몰드 플럭스중의 Na₂O 및 MgO함량에 따른 계면장력의 변화를 나타내는 그래프

제3도는 본 발명재 및 종래재를 사용하여 연속주조된 주편내의 개재물 정도와 불량 발생율을 비교 도시한 그래프

본 발명은 극저탄소강 연속주조시 사용되는 몰드 플럭스(mold flux)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 탄소함량이 0.01중량% 이하 함유 극저탄소강을 연속주조할때 주편내 개재물성 결함이 극히 저감되는 몰드 플럭스에 관한 것이다.

연속주조 공정은, 제 1 도에 도시된 바와같이, 턴디쉬(1)내 수강되어 있는 용강(2)이 침지노즐(3)을 통해 몰드(4)로 유입되면 수냉되어 있는 몰드(4)내에서 용강(2)의 응고가 개시되어 중간제품인 주편이 얻어지면서 이루어진다. 이때, 연속주조중 몰드(4)내 용강(2)위에 몰드플럭스(5)가 투입되어 미용융충, 반용융충, 용융슬라그층을 형성하면서 이 용융슬라그가 상하로 진동하는 몰드(4)와 응고쉘(Shell)(2a)간의 틈 사이로 유입되어 얇은 막(슬라그 필름)을 형성하며, 이 슬라그 필름은 연속주조기 아래방향으로 인발되는 주편과 함께 따라내려 가면서 주편을 냉각시키기 위해 뿌려지는 물에 의해 몰드플럭스(5)가 씻겨지면서 소모된다.

몰드 플럭스(5)는 용강위에 투입되는 분말 또는 과립형상의 인공합성슬래그로서 이와같이 수냉되는 몰드와 접촉된 표면만이 응고된 얇은 주편이 파단되는 것을 방지하기 위한 윤활작용을 한다. 또한, 몰드 플럭스는 주편과 몰드간에 마찰력을 감소시키는 윤활작용 이외에도 용강으로 부터 분리 부상되는 비금속 개재물의 흡수용해, 용강을 도포하여 대기와의 재산화방지, 대기로의 열방출을 억제시켜 용강을 보온 유지시키는 역할뿐만 아니라 주편에서 몰드로의 열전달 매체 역할을 한다.

한편, 극저탄소 용강을 연속주조하는 경우 사용되는 몰드 플럭스는 상기한 몰드플럭스의 역할 이외에도 몰드 플럭스 자체로 부터 탄소가 용강중에 혼입되지 않아야 하며, 특히 몰드 슬래그로 부터 개재물의 혼입이 없어야 한다. 극저탄소강을 연속주조하는 경우 종래에는 하기표 1과 같은 U-type 몰드 플럭스를 주로 사용하였다.

그러나, 상기표 1과 같은 조성을 갖는 종래의 극저탄소강용 몰드 플럭스는 몰드슬래그의 점도 및 계면장력이 적어 연속주조주편의 개재물성 결함이 다발하는 경우가 빈번하였다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 플럭스내의 조성을 적절히 제어하여 계면장력을 조절하므로서 개재물에 의한 결함이 저감되는 극저탄소강용 몰드 플럭스의 제조방법을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

이하, 본 발명을 설명한다.

본 발명은 탄소함량이 0.01중량% 이하로 함유된 극저탄소강을 연속주조시 사용되는 몰드 플럭스에 있어서,

중량%로, AlO : 5-8%, MgO : 4-9%, NaO : 3%이하, 및 나머지 CaO, SiO를 포함하고, 상기 CaO/ SiO의 비가 0.8-1.1인 극저탄소강 연속주조용 몰드 플럭스에 관한 것이다.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 몰드플럭스는 종래의 몰드 플럭스와는 달리 슬래그화 될때 계면장력을 크게 하여 용강내로의 개재물 혼입을 최대한 억제함에 특징이 있다.

본 발명의 몰드 플럭스는 400-450dyne/㎝범위의 계면장력을 갖도록 하였는데, 그 이유는 몰드 플럭스의 계면장력이 400dyne/㎝미만일 때 용강중으로 슬래그가 유입되어 주면 표면 품질의 개선효과를 이룰 수 없으며, 450dyne/㎝를 초과할 때는 개재물 흡수능이 부족하게 될 뿐만 아니라 윤활능이 부족하여 주편터짐(break-out)이 발생될 수 있기 때문이다.

본 발명의 몰드 플럭스가 상기한 범위의 계면장력을 유지하기 위해서는 플럭스내의 NaO함량 및 MgO함량의 조정이 필요하다. 본 발명자들의 실험결과에 의하면, 제 2 도에 도시된 바와같이, 플럭스내의 NaO함량이 3중량%(이하, 단지'%'라 함)이하이고, MgO함량이 4-9%일때 상기한 범위의 계면장력이 확보됨을 알 수 있었다.

다시 말하면, 상기 NaO함량이 3%초과하는 경우 액상슬래그와 용강과의 계면장력이 감소되어 바람직하지 않으며, 또한, 상기 MgO함량이 4%미만인 경우에는 마찬가지로 계면장력이 급속히 저하되어 바람직하지 않다.

한편, 상기 몰드 플럭스 중의 AlO함량은 5-8%의 범위로 제한함이 바람직한데, 그 이유는 AlO함량이 8%초과하면 용강내에 비금속 개재물 흡수능이 저하되고, 5%미만으로 첨가되면 AlO흡수능력 과다로 슬래그 점도가 과다하게 증가되어 바람직하지 않기 때문이다.

또한, 상기한 몰드 플럭스의 주성분은 CaO와 SiO로서, 이들의 염기도, 즉 CaO/SiO의 비는 0.8-1.1 정도로 조절되어야 한다. 이러한 염기도의 범위는 통상적이며, 이는 몰드 슬래그의 재화를 위함이다.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 구체적으로 설명한다.

[실시예]

중량%로, C:0.003%, Mn:0.15%, P:0.015%, S:0.009%, Sol.Al:0.026%, N:27ppm을 포함하여 조성되는 용강을 300톤 레이들에 수강하고, 이 용강을 2개의 스트랜드(strand)를 통해 연속주조하였다. 이때, 연속주조중 몰드에 하기표 2와 같은 조성을 갖는 몰드플럭스를 각각 투입하였다. 종래의 플럭스의 경우 양쪽 스트랜드에 160㎏을 투입하였으며, 본 발명재의 경우 140㎏을 투입하였다. 이렇게 제조된 주편에 대하여 개재물 정도 및 주편 불량 발생율을 측정하고, 그 결과를 제 3 도에 나타내었다.

제 3 도에 나타난 바와같이, 본 발명에 의한 몰드플럭스를 사용한 경우 종래의 몰드플럭스를 사용한 경우에 비하여 주편내의 개재물 형성정도가 극히 감소되었으며, 이에 따른 주편의 불량발생율도 현저히 감소됨을 알 수 있었다.

Claims (2)

1. 탄소함량이 0.01중량%이하로 함유된 극저탄소강을 연속주조시 사용되는 몰드 플럭스에 있어서, 중량%로, Al₂O₃: 5-8%, MgO : 4-9%, Na₂O : 3%이하, 나머지 CaO, SiO₂를 포함하고, 상기 CaO/ SiO₂의 비가 0.8-1.1임을 특징으로 하는 극저탄소강 연속주조용 몰드 플럭스.
2. 제1항에 있어서, 상기 몰드 플럭스의 계면장력이 400-450dyne/㎝임을 특징으로 하는 극저탄소강 연속주조용 몰드플럭스.