KR100244635B1 - Decision method for aluminium wire throwing in volume - Google Patents
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Abstract
본 발명은 못, 철사, 와이어, 로프용등으로 사용되는 연강선재를 제조할 때의 연주공정중 연주상에서 몰드탈산용으로 사용되는 알루미늄 투입량을 결정하는 방법에 관한 것으로서, 알루미늄 탈산기여율, 몰드수 및 목표 연주시간 등을 고려하여 알루미늄 와이어의 투입량을 결정하므로서 주편의 표면흠발생을 저감시킬 수 있는 연장선재 제조시 몰드내로의 탈산용 알루미늄 와이어 주입량 결정방법을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.The present invention relates to a method for determining the amount of aluminum used for mold deoxidation on the performance during the production process when manufacturing a mild steel wire used for nails, wire, wire, rope, etc., aluminum deoxidation contribution rate, number of molds and It is an object of the present invention to provide a method for determining the amount of aluminum wire injection for deoxidation into a mold when manufacturing an extension wire which can reduce the occurrence of surface defects of a cast steel by determining the input amount of aluminum wire in consideration of a target playing time.
본 발명은 오픈 몰드를 구비한 연속주조기에 의해 연속주조하여 연강선재를 제조할시 상기 오픈몰드에 투입되는 탈산용 알루미늄 와이어의 투입량을 결정하는 방법에 있어서, 용존산소량과 알루미늄 탈산기여율과의 상관관계를 구하는 단계; 몰드수 및 목표 연주시간을 설정하는 단계; 몰드내에 들어가기 전의 용강의 용존산소량을 측정하고, 이 측정값을 상기 상관관계에 대입하여 알루미늄 탈산기여율을 구하는 단계; 및 상기한 몰드수, 목표 연주시간 및 알루미늄 탈산기여율을 하기식(1)에 대입하여, 알루미늄 와이어 투입량[g/min, 몰드(strand)수]=The present invention relates to a method for determining the input amount of the deoxidation aluminum wire to be injected into the open mold when manufacturing a soft steel wire by continuous casting by a continuous casting machine having an open mold, the correlation between the dissolved oxygen amount and the aluminum deoxidation rate Obtaining a; Setting a number of molds and a target playing time; Measuring the dissolved oxygen amount of the molten steel before entering the mold, and substituting the measured value into the correlation to obtain an aluminum deoxidation contribution rate; And the number of molds, the target playing time and the aluminum deoxidation contribution rate described above are substituted in the following formula (1), and the amount of aluminum wire input [g / min, the number of molds] =
탈산용 알루미늄 와이어를 결정하는 단계를 포함하여 구성되는 연강선재제조시 몰드내로의 탈산용 알루미늄 와이어 투입량 결정방법을 그 요지로 한다.A method of determining the amount of deoxidation aluminum wire input into a mold in manufacturing a mild steel wire rod comprising the step of determining the deoxidation aluminum wire is provided.
Description
제1도는 알루미늄 탈산기여율과 용존산소함량과의 관계도.1 is a relation between aluminum deoxidation rate and dissolved oxygen content.
제2도는 본 발명과 종래방법에 의해 주편제조시 주편표면 수입율의 비교도.Figure 2 is a comparison of the surface rate of cast steel produced during cast production by the present invention and the conventional method.
제3도는 본 발명과 종래방법에 의해 주편제조시 스컴발생에 의한 스크랩발생량 비교도.Figure 3 is a comparison of the amount of scrap generated by the scum during the production of cast steel by the present invention and the conventional method.
제4도는 본 발명과 종래방법에 의해 주편제조시 슬래그 피팅에 의한 스크랩발생량.Figure 4 shows the amount of scrap generated by slag fittings during the production of cast pieces by the present invention and the conventional method.
본 발명은 못, 철사, 와이어, 로프용 등으로 사용되는 연강선재를 제조할 때의 연주공정중 연주주상에서 몰드 탈산용으로 사용되는 알루미늄 와이어의 투입량을 결정하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 오픈 몰드를 이용하여 연강선재를 제조함에 있어 몰드에 투입되는 탈산용 알루미늄 와이어의 투입량을 결정하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for determining the input amount of the aluminum wire used for mold deoxidation in the casting column during the production process when producing a mild steel wire used for nails, wires, wires, ropes, etc. The present invention relates to a method for determining an input amount of deoxidation aluminum wire input to a mold in manufacturing a mild steel wire using an open mold.
최근 강재에 대한 수요가의 요구가 고급화 됨과 동시에 엄격화됨에 따라 일반용도로 사용되던 연강선재도 그 품질수준을 향상시키는 노력이 많이 시행되어 왔으나 종래의 공지기술로는 그것을 충족시켜 주지 못하였다. 특히 턴디쉬에서 몰드로 주입시에 대기와 접촉이 발생되어지는 오픈몰드 형식의 연주기에서는 용강의 재산화에 따른 주편표면의 품질확보가 곤란하였다.Recently, as the demand for steel prices has been advanced and strict, there have been many efforts to improve the quality level of mild steel wire used for general use, but it has not been satisfied by conventional known technologies. In particular, in the case of an open-mold type machine in which contact with air is generated during injection from a tundish to a mold, it is difficult to secure the quality of the cast steel surface by reoxidation of molten steel.
종래의 연강선재 제조방법에 대하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the conventional mild steel wire manufacturing method in more detail as follows.
전로에서 취련을 실시하여 탄소를 0.04중량%, 강중 산소함량 1100ppm으로 정련을 한 후 버블링 설비로 이송한다.In the converter, the carbon was refined to 0.04% by weight of carbon and 1100 ppm of oxygen in the steel, and then transferred to the bubbling facility.
버블링 설비에 도착된 용강을 유량 5-10Nm3/Hr의 아르곤 가스를 이용하여 버블링을 5분정도 실시하고 강중 산소함량을 80-120ppm로 조정하여 버블링을 종료한다. 이때 조정은 용강중 산소 10ppm 당 훼로실리콘을 1kg 투입하여 조정한다.The molten steel arriving at the bubbling facility is bubbling with argon gas having a flow rate of 5-10 Nm 3 / Hr for about 5 minutes, and the bubbling is completed by adjusting the oxygen content in the steel to 80-120 ppm. At this time, the adjustment is adjusted by adding 1 kg of ferrosisil per 10ppm of molten steel.
버블링이 끝난 용강을 연주주상으로 이동시켜 턴디쉬에 주입하고 일정량(6-8톤)의 용강이 턴디쉬에 도달하면 주조를 개시한다. 주조개시가 시작되어 턴디쉬에서 몰드로 용강이 주입되기 시작하면 몰드탕면 상부 100mm 정도 지점에 용강중 산소함량에 따라 알루미늄 와이어를 투입한다. 와이어의 투입량은 하기표1에 나타난 바와 같다.The bubbling-molded molten steel is moved to the playing column and injected into the tundish, and casting is started when a certain amount (6-8 tons) of molten steel reaches the tundish. When casting starts and molten steel is injected into the mold from the tundish, the aluminum wire is put into the molten steel according to the oxygen content in the molten steel at about 100mm. The input amount of wire is as shown in Table 1 below.
그러나 상기표1의 기준에 따라 알루미늄 와이어를 투입할 경우 그 투입량이 지나치게 많아져 용강에 함유되어 용강중 산소와 반응을 하게 되어 주편내 알루미나형 개재물을 증가시키게 된다. 이는 투입된 알루미늄중 탈산에 기여하는 알루미늄외에 잉여의 알루미늄이 용강중 산소와의 반응으로 고융점 비연성 개재물을 형성하여 주편내에 함유되어 있다가 후공정인 선재공정중 단선등을 일으키는 원인으로 작용한다. 또한, 이 알루미나 개재물은 주편표면의 아래에 형성되어 슬래그 피팅이나 스컴등의 표면결함을 유발시킨다.However, when the aluminum wire is added according to the criteria of Table 1, the amount of the aluminum wire is excessively increased so that the aluminum wire reacts with oxygen in the molten steel to increase the alumina inclusions in the cast steel. In addition to the aluminum that contributes to the deoxidation of the injected aluminum, excess aluminum is formed in the cast steel by reacting with oxygen in the molten steel to form a high melting point non-flammable inclusion, which acts as a cause of disconnection during the wire process, which is a post process. In addition, the alumina inclusions are formed below the surface of the cast steel to cause surface defects such as slag fittings and scums.
따라서, 종래의 탈산방법을 개선해야 할 필요성이 대두되었다.Therefore, there is a need to improve the conventional deoxidation method.
이에, 본 발명자들은 상기한 요구에 부응하기 위하여 주편표면 품질을 개선시킬 수 있는 탈산용 알루미늄 와이어의 투입량에 대하여 연구 및 실험을 행하고, 그 결과에 근거하여 본 발명을 제안하게 된 것으로서, 본 발명은 알루미늄 탈산기여율, 몰드수, 및 목표연주시간 등을 고려하여 탈산용 알루미늄 와이어의 투입량을 결정하므로서 주편의 표면흠 발생을 저감시킬 수 있는 연강선재 제조시 몰드내로의 탈산용 알루미늄 와이어 투입량 결정방법을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present inventors have conducted research and experiment on the input amount of the deoxidation aluminum wire which can improve the surface quality of cast steel in order to meet the above-mentioned demand, and based on the result, the present invention proposes the present invention. Provides a method of determining the amount of aluminum wire to be deoxidized into a mold when manufacturing a mild steel wire which can reduce the occurrence of surface defects of the cast steel by determining the amount of deoxidized aluminum wire to be taken into account in consideration of aluminum deoxidation contribution rate, mold number, and target playing time. There is a purpose.
이하, 발명에 대하여 설명한다EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, invention is demonstrated.
본 발명은, 오픈몰드를 구비한 연속주조기에 의해 연속주조하여 연강선재를 제조할시 상기 오픈몰드에 투입되는 탈산용 알루미늄 와이어의 투입량을 결정하는 방법에 있어서, 용존산소량과 알루미늄 탈산기여율의 상관관계를 구하는 단계; 몰드수 및 목표연주시간을 설정하는 단계; 몰드내에 들어가기전의 용강의 용존산소량을 측정하고, 이 측정값을 상기 상관관계에 대입하여 알루미늄 탈산기여율을 구하는 단계; 및 상기한 몰드수, 목표 연주시간 및 알루미늄 탈산기여율을 하기식(1)에 대입하여, 알루미늄와이어투입량[g/min, 몰드(strand)수]=The present invention relates to a method for determining the input amount of the deoxidation aluminum wire to be injected into the open mold when the mild steel wire is manufactured by continuous casting with a continuous casting machine having an open mold, the correlation between the dissolved oxygen amount and the aluminum deoxidation rate Obtaining a; Setting a number of molds and a target playing time; Measuring the dissolved oxygen amount of the molten steel before entering the mold, and substituting the measured value into the correlation to obtain an aluminum deoxidation contribution rate; And the number of molds, the target playing time, and the aluminum deoxidation contribution rate are substituted into the following formula (1), whereby the amount of aluminum wire input [g / min, the number of strands] =
탈산용 알루미늄 와이어의 투입량을 결정하는 단계;를 포함하여 이루어지는 연강선재 제조시 몰드내로의 탈산용 알루미늄 와이어 투입량 결정방법에 관한 것이다.Determining the input amount of the deoxidation aluminum wire; relates to a method for determining the deoxidation aluminum wire input amount into the mold during manufacture of the mild steel wire.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through examples.
전로에서 취련을 실시하여 탄소를 0.04중량%, 강중 산소함량 1100ppm으로 정련을 한 후 버블링 설비로 이송한다.In the converter, the carbon was refined to 0.04% by weight of carbon and 1100 ppm of oxygen in the steel, and then transferred to the bubbling facility.
버블링 설비에 도착된 용강을 유량 5-10Nm3/Hr의 아르곤 가스를 이용하여 버블링을 5분간 실시하고 강중산소함량을 80-120ppm으로 조정하여 버블링을 종료한다. 이때 조정은 용강중 산소 10ppm당 훼로실리콘을 1kg 투입하여 조정한다.The molten steel arriving at the bubbling facility is bubbling with argon gas having a flow rate of 5-10 Nm 3 / Hr for 5 minutes and the oxygen content in the steel is adjusted to 80-120 ppm to terminate the bubbling. At this time, the adjustment is adjusted by adding 1 kg of ferrosisil per 10 ppm of molten steel.
버블링이 끝난 용강을 연주주상으로 이동시켜 턴디쉬에 주입하고 일정량(6-8톤)의 용강이 턴디쉬에 도달하면 주조를 개시한다. 주조개시가 시작되어 턴디쉬에서 몰드로 용강이 주입되기 시작하면 몰드탕면 상부 100mm 정도 지점에 용강중 산소함량에 따라 알루미늄 와이어를 투입한다.The bubbling-molded molten steel is moved to the playing column and injected into the tundish, and casting is started when a certain amount (6-8 tons) of molten steel reaches the tundish. When casting starts and molten steel is injected into the mold from the tundish, the aluminum wire is put into the molten steel according to the oxygen content in the molten steel at about 100mm.
투입되는 알루미늄과 용강중의 산소는 하기 식(3)과 같이 반응을 하게 된다.The injected aluminum and the oxygen in the molten steel react as shown in the following formula (3).
2Al+302=2Al2O3---(3)2Al + 30 2 = 2Al 2 O 3 --- (3)
원자량 2×27 3×16 204Atomic Weight 2 × 27 3 × 16 204
식(3)에서 알 수 있는 바와 같이, 알루미늄과 산소의 반응원자량 비는 9:8이다. 따라서, 알루미늄의 투입량은 다음과 같이 구할 수 있다.As can be seen from Equation (3), the reaction atomic weight ratio of aluminum and oxygen is 9: 8. Therefore, the input amount of aluminum can be calculated | required as follows.
예를 들어, 산소 80ppm당 알루미늄의 투입량은 9kg과 반응을 하게 된다.For example, the amount of aluminum per 80 ppm of oxygen reacts with 9 kg.
그러나, 투입되는 Al은 용강중의 산소와 전량 반응을 일으키지 않고 용강중으로 용해되거나 대기중의 산소와 반응을 하게 되어 완전한 탈산에 도달되지 못한다.However, Al is not dissolved in molten steel without reacting with oxygen in molten steel or reacts with oxygen in the atmosphere and thus does not reach complete deoxidation.
수회의 실험을 통해 구해진 용존산소량과 알루미늄 탈산기여율과의 상관관계가 제 1 도에 나타나있다. 제 1 도에 나타난 바와 같이, 일정량의 알루미늄이 투입될 경우 투입된 알루미늄 전량이 탈산에 기여하는 것이 아니라 임계 탈산율을 가지고 있음을 나타낸 것이라 할 수 있다.The correlation between dissolved oxygen content and aluminum deoxidation contribution rate obtained through several experiments is shown in FIG. As shown in FIG. 1, when a predetermined amount of aluminum is added, the total amount of aluminum added does not contribute to deoxidation, but may indicate that it has a critical deoxidation rate.
따라서, 용강에 함유된 용존산소에 대하여 임계 탈산율(알루미늄 탈산기여율)을 고려하여 알루미늄의 투입량을 결정하면 알루미늄이 지나치게 투입되는 것을 막을 수 있다.Therefore, if the amount of aluminum is determined in consideration of the critical deoxidation rate (aluminum deoxidation contribution rate) with respect to the dissolved oxygen contained in the molten steel, it is possible to prevent the aluminum from being excessively added.
즉, 상기 식(4)에 알루미늄 탈산기여율을 적용하면서, 실제 연주시간 및 몰드수를 고려하면 알루미늄 와이어 투입량은 아래 식(1)과 같이 표현될 수 있다.That is, while applying the aluminum deoxidation contribution rate to the above formula (4), considering the actual playing time and the number of molds, the amount of aluminum wire input can be expressed as shown in the following formula (1).
알루미늄와이어투입량[g/min, 몰드(strand)수]=Aluminum wire injection amount [g / min, number of molds] =
실제 조업에서 알루미늄 탈산기여율은, 사전에 용강의 용존산소농도와 알루미늄탈산기여율의 상관관계식을 구하고, 이 상관식에 의하여 구하는 것이 좋다. 일례로 도 1의 상관관계를 수처리한 결과, 아래와 같은 상관식을 얻을 수 있었다.In actual operation, the aluminum deoxidation contribution rate is preferably determined by obtaining a correlation between the dissolved oxygen concentration of molten steel and the aluminum deoxidation contribution rate in advance. As an example, as a result of the water treatment of the correlation of FIG. 1, the following correlation was obtained.
용존산소량=-0.68×탈산기여율+상수Dissolved oxygen = -0.68 × deoxidation rate + constant
여기서, 상수는 70-90ppm이다.Here, the constant is 70-90 ppm.
용강의 용존산소에 따른 알루미늄의 탈산기여율을 적용하는데 있어서는, 도 1에서와 같이 용강에 대하여 함유될 수 있는 최소의 용존산소량에 대한 탈산기여율(60%)를 적용하여 아래의 식 2와 알루미늄의 투입량을 결정하여도 된다.In applying the deoxidation contribution rate of aluminum according to the dissolved oxygen of molten steel, the deoxidation contribution rate (60%) is applied to the minimum amount of dissolved oxygen that can be contained in molten steel as shown in FIG. May be determined.
알루미늄 와이어 투입량[g/min, 몰드(strand)수]=0.1875×산소농도(ppm)---(2)Aluminum wire injection amount [g / min, number of molds] = 0.1875 x oxygen concentration (ppm) --- (2)
상기 알루미늄 와이어 투입량 결정식은 다음과 같은 조건에서 구해진 것이다.The aluminum wire injection amount determination formula is obtained under the following conditions.
즉, 알루미늄 탈산기여율은 60%이고, 목표주조시간은 45분, 몰드수는 8개인 경우이다. 상기한 식을 사용하여 알루미늄 와이어의 투입량은 다음과 같이 구해진다.In other words, the aluminum deoxidation contribution rate is 60%, the target casting time is 45 minutes, and the number of molds is eight. Using the above formula, the dose of aluminum wire is determined as follows.
따라서 알루미늄의 투입량은 산소 80ppm의 경우 알루미늄 9kg×0.6(최대 알루미늄탈산기여율:60%)의 양만큼 탈산에 기여하므로, 탈산에 소요되는 알루미늄은 5.4kg이 소요되며 이를 8개의 스트랜드를 가진 연주기에서 평균 주조시간 45분으로 주조할 경우 투입되는 알루미늄은 15g/min·strnad가 된다. 상기한 방법으로 용강산소의 농도에 따른 알루미늄 와이어의 투입량을 결정하고 그 결과를 하기표 2에 나타내었다.Therefore, the input amount of aluminum contributes to the deoxidation by the amount of aluminum 9kg × 0.6 (maximum aluminum deoxidation rate: 60%) in case of 80ppm oxygen, so the aluminum required for deoxidation takes 5.4kg, which is averaged in the machine having 8 strands. When casting with a casting time of 45 minutes, the input aluminum is 15 g / min · strnad. In the above method, the dosage of aluminum wire according to the concentration of molten oxygen is determined, and the results are shown in Table 2 below.
상기 표2에 나타난 알루미늄 와이어 투입량에 대한 알루미늄 와이어를 투입하여 탈산한 다음 주편을 제조하고 주편 표면의 수입율, 스컴발생에 의한 스크랩 발생량 및 슬래그 피칭에 의한 스크랩발생량을 조사하고, 그 결과를 각각 제 2 도, 제 3 도 및 제 4 도에 종래방법에 의한 것과 함께 나타내었다.After deoxidation by adding aluminum wire to the input amount of aluminum wire shown in Table 2, the slab is manufactured, and the import rate of the surface of the slab, the amount of scrap generated by scum generation, and the amount of scrap generated by slag pitching are investigated. 2, 3 and 4 are shown together with the conventional method.
제 2 도에 나타난 표면수입율은 표면결함을 제거하기 위하여 가공한 면의 비율을 나타낸다.Surface import rate shown in FIG. 2 represents the ratio of the surface processed to remove surface defects.
제 2 도에 나타난 바와 같이, 본 발명에 의한 경우가 종래방법에 비하여 수입률이 낮게 나타남을 알 수 있다.As shown in Figure 2, the case of the present invention can be seen that the import rate is lower than the conventional method.
또한, 제 3 도에 나타난 바와 같이, 본 발명에 의한 경우가 종래방법에 의한 경우에 비하여 스컴발생에 의한 스크랩 발생량이 적게 나타남을 알 수 있다.In addition, as shown in FIG. 3, it can be seen that the amount of scrap generated by scum generation is smaller in the case of the present invention than in the case of the conventional method.
또한, 제 4 도에 나타난 바와 같이, 본 발명에 의한 경우가 종래방법에 비하여 슬래그 피팅에 의한 스크랩 발생량이 적게 나타남을 알 수 있다.In addition, as shown in Figure 4, it can be seen that the amount of scrap generated by the slag fitting is less than the conventional method according to the present invention.
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