KR100530103B1 - Mold without Surface Crack in Thin Slab Continuous Caster - Google Patents

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KR100530103B1
KR100530103B1 KR10-2001-0084423A KR20010084423A KR100530103B1 KR 100530103 B1 KR100530103 B1 KR 100530103B1 KR 20010084423 A KR20010084423 A KR 20010084423A KR 100530103 B1 KR100530103 B1 KR 100530103B1
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이준호
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Abstract

박슬래브 연속 주조에서 주형에 있어서, 적어도 In molds in thin slab continuous casting, at least

응고가 시작되는 부분의 전열량을 낮추기 위하여 용강(1)과 접하는 부위에 주조기의 최소 주조폭만큼 균일하지 않은 표면 조도를 부과하여 형성한 주형의 동판(3)과, A copper plate 3 of a mold formed by imposing a surface roughness that is not uniform as the minimum casting width of the casting machine to a portion in contact with the molten steel 1 in order to lower the heat transfer amount at the start of solidification;

동판(3)의 수명 연장을 위하여 상기 조도 가공된 동판(3) 상층에 크롬(Cr) 또는 니켈(Ni)계의 코팅을 하여 형성된 코팅층을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 박슬래브 연속 주조에서 표면 크랙 저감형 주형.Surface cracking in thin slab continuous casting, comprising a coating layer formed by coating a chromium (Cr) or nickel (Ni) -based coating on the roughened copper plate 3 to extend the life of the copper plate 3. Reduced mold.

본 발명에 의하면 표면 형상 가공도 용이하게 설계되어 조업 적용성이 향상되고, 표면 크랙 저감에 효과가 탁월하며, 초기 응고 현상이 제어 가능해짐으로써 주편의 표면 품질에 탁월한 효과가 있음을 입증하였으며, 그 외의 부수적인 효과, 즉 응고 수축 과대로 에어 갭(air gap) 생성에 의한 주편 터짐(Breakout)과 주형 용제의 유입성 불량 등과 같은 조업 문제에 있어서도 해결을 함으로써 고부가가치 강의 생산성 향상이 크게 기여할 수 있는 매우 획기적인 효과가 있다.According to the present invention, the surface shape can be easily designed to improve the operation applicability, the effect of reducing the surface cracks, and the control of the initial solidification can be proved to have an excellent effect on the surface quality of the cast steel. Other side effects, namely, solving problems such as blowout caused by the formation of air gaps due to excessive solidification shrinkage and poor inflow of the mold solvent, can greatly improve productivity of high value-added steels. It has a very dramatic effect.

Description

박슬래브 연속 주조에서 표면 크랙 저감형 주형 {Mold without Surface Crack in Thin Slab Continuous Caster}Mold for Surface Crack Reduction in Thin Slab Continuous Casting {Mold without Surface Crack in Thin Slab Continuous Caster}

본 발명은 박슬래브 연속 주조에서 표면 크랙 저감형 주형에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 주형의 표면을 거칠게 가공한 후 코팅 처리하여 표면에 발생될 크랙을 감소시킬 수 있는 박슬래브 연속 주조에서 표면 크랙 저감형 주형에 관한 것이다.The present invention relates to a surface crack reduction mold in thin slab continuous casting, and more particularly, to surface crack reduction in thin slab continuous casting that can reduce the cracks generated on the surface by roughening the surface of the mold and then coating the mold. It's about molds.

일반적으로 최근들어 무결함 주편의 생산과 고부가가치 강의 생산이 요구되고 있는 시점에서 주편에 발생하는 여러 품질 저하 요인을 제거하려는 시도들이 많이 되고 있다. 그중에서 주편의 표면크랙은 최종제품의 표면품질과 직결되기 때문에 이러한 표면크랙을 감소시키기 위해 많은 노력들이 행해지고 있다.In general, there have been many attempts to eliminate various deterioration factors caused by the production of flawless cast steel and high value-added steel in recent years. Among them, since the surface crack of the cast steel is directly related to the surface quality of the final product, a lot of efforts have been made to reduce such surface cracks.

연속주조 공정에서 많이 발생하고 있는 표면 크랙은 대부분이 주형에서 발생하는 것으로 알려져 있으며, 주형 내에서도 특히 응고층(2)이 생기기 시작하는 탕면 부근의 영향이 가장 큰 것으로 알려져 있다. 이것은 액체 상태의 용강(1)을 응고시키는 과정에서 처음으로 표면이 형성되는 부분이 주형 내의 탕면 부분이기 때문이다.Most of the surface cracks generated in the continuous casting process are known to occur in the mold, and it is known that the influence in the vicinity of the hot water surface, in which the solidification layer 2 starts to occur, is also the greatest in the mold. This is because the portion where the surface is first formed in the process of solidifying the molten steel 1 in the liquid state is the hot water surface portion in the mold.

표면 크랙이 발생하게 되는 기구는 다음과 같이 설명될 수 있다. The mechanism by which surface cracks occur can be described as follows.

가. 액체상태의 용강(1)이 응고되면서 고체상태의 응고층(2)이 성장하기 시작한다.end. As the molten steel 1 in the liquid state solidifies, the solidified solidification layer 2 begins to grow.

나. 고체상태의 응고층(2)은 냉각이 진행됨에 따라 응고수축에 의해 수축이 발생된다.I. The solidification layer 2 in the solid state shrinks due to solidification shrinkage as cooling proceeds.

다. 응고층(2)이 수축되면서 서로 잡아당기게 되므로 약한 부분에서 응고층(2)이 늘어나면서 얇아지거나 주형과 떨어지는 현상이 발생한다.All. As the coagulation layer 2 is contracted and pulled together, the coagulation layer 2 is stretched at a weak portion, and the thinning or falling from the mold occurs.

라. 주형과 떨어진 응고층(2)은 열을 받아 다시 액상으로 되면서 약해지고, 철정압에 의해 응고층(2)의 밴딩(bending) 현상이 발생한다.la. The solidified layer 2, which is separated from the mold, is weakened while being heated again to become a liquid phase, and a bending phenomenon of the solidified layer 2 occurs due to the iron positive pressure.

마. 상기 밴딩 현상이 심해지면 표면부분에서 크랙이 발생한다.hemp. If the banding phenomenon is severe, cracks occur in the surface portion.

바. 크랙 발생 현상이 점차 심해지면 응고층(2) 찢어짐에 의해 용강(1)이 유출되고 조업중단사태로 이어진다.bar. If the cracking phenomenon gradually worsens, the molten steel 1 flows out due to the tearing of the solidified layer 2, leading to an operation stoppage.

상기 표면 크랙이 발생하게 되는 기구를 도 1에 도식적으로 나타내었다. 이와 같은 발생 기구(Mechanism)에 의해 대부분의 표면 크랙이 발생한다.The mechanism by which the surface cracks occur is shown schematically in FIG. 1. Most surface cracks are generated by such a mechanism.

따라서 표면크랙 발생의 저감을 통해 품질 향상 및 고 부가가치강의 생산성 향상에 기여할 수 있기 위해서는 초기 응고 수축량을 줄여주고, 응고층(2)의 불균일성을 제어하여 균일한 응고층(2)을 성장시켜야 한다.Therefore, in order to contribute to the improvement of quality and the productivity of high value-added steel by reducing the occurrence of surface cracks, it is necessary to reduce the initial solidification shrinkage amount and control the nonuniformity of the solidification layer 2 to grow a uniform solidification layer 2.

종래에도 표면 크랙을 저감하기 위해 많은 연구 및 실험들이 수행되어 왔다. 특히 표면 크랙은 탕면 근처의 초기 응고 성장시 과도한 응고수축에 의해 발생하므로, 이를 제어하기 위한 방법으로 완냉각법(Mild Cooling Method)을 이용하였다. 완냉각법이란 주형에서 냉각 정도를 완화시켜 응고 수축량을 줄여줌으로써 표면크랙을 저감시키는 방법이다. Many studies and experiments have been conducted to reduce surface cracks. In particular, since surface cracks are caused by excessive solidification shrinkage during initial solidification growth near the water surface, a mild cooling method was used as a method for controlling the surface cracks. Slow cooling is a method of reducing surface cracks by reducing the degree of solidification shrinkage by reducing the degree of cooling in the mold.

대표적인 완냉각법으로는 크게 두 가지로 구분할 수 있다. 첫번째 방법은 주조시 사용하는 주형용제(Molf Flux)의 결정질율을 높여 열전도도를 낮추어서 완냉각을 하는 방법이다. 이 방법은 도 2에서 보는 바와 같이 주형과 주편사이에 존재하는 주형용제의 열전도도를 낮추어서 완냉각을 수행하는 방법이다. 그러나 이 방법을 이용할 경우에는 수많은 강종에 대해 모두 다른 주형용제를 이용해야 하며, 주조하는 조건 및 폭에 따라 달라지게 되므로 현재까지도 많은 연구가 수행되어왔음에도 불구하고 그 정확한 성분 등을 정하지 못하고 있는 실정이다.Representative slow cooling can be classified into two types. The first method is to cool down by lowering the thermal conductivity by increasing the crystalline rate of the molding flux used in casting (Molf Flux). This method is a method of performing a slow cooling by lowering the thermal conductivity of the mold solvent present between the mold and the slab as shown in FIG. However, this method requires the use of different mold solvents for many steel grades, and depends on the casting conditions and widths. Therefore, even though many studies have been conducted until now, the exact composition, etc. has not been determined. to be.

두번째 방법은 주형의 재질을 변경하거나 표면 형상 부분을 개조하여 완냉각 효과를 얻는 방법이다. 주형의 재질을 변경하는 방법은 현재 주형의 대부분은 구리(Cu)계의 합금계를 이용하고 있다. 즉, 주형내에서 주편으로부터 많은 열을 빼내어 응고층(2)의 두께를 충분히 성장시켜 조업 사고가 발생하지 않도록 하기 위해 열전도도가 빠른 구리(Cu)계의 합금을 이용하고 있다. 이와 같은 실정으로 인해 초기 응고부분에 너무 많은 열이 급속하게 빠져나감으로 인해 큰 응고수축이 발생하여 표면크랙이 더 발생하게 되었다. 따라서 이러한 점을 보완하기 위해 구리(Cu)계보다는 열전도도가 낮은 스테인레스(Stainless)계를 이용하거나 니켈(Ni)계를 이용하여 주형을 제작해 시험한 결과는 있으나, 현재 시험단계에 있다.The second method is to change the material of the mold or to modify the surface shape to obtain a slow cooling effect. As a method of changing the material of the mold, most of the molds currently use an alloy of copper (Cu). In other words, a copper (Cu) -based alloy having high thermal conductivity is used to extract a large amount of heat from the cast in the mold to sufficiently increase the thickness of the solidified layer 2 so that no operation accident occurs. As a result of this situation, too much heat is rapidly released to the initial solidification portion, which causes large solidification shrinkage and further surface cracks. Therefore, in order to compensate for this point, there are some test results using molds made of stainless steel or nickel (Ni), which have lower thermal conductivity than copper (Cu).

또한 주형 표면 형상을 가공하는 방법은 도 3에서와 같이 주형의 표면에 홈을 파거나 적정한 굴곡을 주어 홈 내부에 전도도가 낮은 니켈(Ni) 등을 채워 넣거나 하는 방법(이하 Grooved Mold)으로서, 표면 크랙 저감에는 어느 정도 효과가 있는 것으로 알려져 있다.In addition, a method of processing the mold surface shape is a method of filling a groove or a proper bend in the surface of the mold as shown in Figure 3 to fill a low conductivity (Ni), etc. in the groove (hereinafter Grooved Mold), the surface It is known that it is effective to some extent in crack reduction.

그러나 이와 같은 방법들의 문제점은 주형 표면을 가공하고, 홈 내부에 니켈(Ni)을 채운 뒤 다시 코팅(coating)을 하는 복잡한 가공 절차를 거침으로써 가공이 힘들고 비용이 상승하는 단점 등이 있다. 이와 같은 문제들로 인해 주형의 재질을 변경하거나 형상을 개조하는 방법들은 현재 거의 이용할 수 없는 실정이다.However, the drawbacks of these methods include the disadvantage that processing is difficult and costs are increased by processing a mold surface, and filling the inside of the groove with nickel (Ni) and then coating (coating) again. Due to these problems, methods of changing the material or reshaping the mold are currently rarely available.

특히 주형 형상을 가공하여 완냉각을 하기 위한 방법들을 신일본제철(Nippon Steel Co.) 및 中越合金등 에서 상당히 많은 양의 연구와 특허를 제출하였으나(공개번호 1996-257695, 출원번호 1995-146941, 출원번호 1994-242252), 대부분의 경우가 기존 연주기를 대상으로 하였으며, 가공 범위 또한 도 7a의 표에서 나타낸 바와 같이 30㎛ 이상의 표면 조도나 그루브(groove) 홈의 깊이 등을 제시하고 있다.In particular, a large amount of researches and patents have been submitted to Nippon Steel Co. and Nippon Steel Co., Ltd. for processing molds and cooling them. (Publication No. 1996-257695, Application No. 1995-146941, Application number 1994-242252), most of the cases are for the existing players, and the processing range also presents a surface roughness of 30㎛ or more, such as the depth of the groove (groove) grooves as shown in the table of Figure 7a.

또한 가공 방법에 있어서도 질산염에 의한 포토 에칭(photo etching)을 이용함으로써 환경 오염적인 요소가 많이 존재한다.Also in the processing method, there are many environmentally contaminated elements by using photo etching with nitrate.

가공의 개념에 있어서도 표면 가공을 통해 완랭효과를 기대하였을 뿐, 그 외의 추가적인 요소를 고려하지 않고 설계하여, 실제적으로 사용하는데 가공 비용 및 유지 보수 측면에서 많은 장애로 현재 상업화 되지 못하고 있는 실정이다. 특히 박슬래브 연주기에서 사용되는 깔대기 형태의 주형(Funnel Mold 또는 Crown Mold)에는 그 형상의 복잡성 및 고속 주조라는 위험성으로 인해 적용된 바 없다.In the concept of machining, only the expectation of the slowing effect is expected through surface machining, and it is designed without considering other additional factors, and it is not currently commercialized due to many obstacles in terms of machining cost and maintenance. In particular, funnel-type molds (Funnel Mold or Crown Mold) used in thin slab players have not been applied due to the complexity of the shape and the danger of high-speed casting.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 종래의 기존 연주 공정에서 주형 표면 형상을 가공할 때 완냉각만을 위한 가공방식에서 벗어나, 연속 주조용 주형의 용강(1)과 접하는 표면 형상을 적절하게 설계하여 가공함으로써 초기 응고 수축량을 줄여주고, 완냉각과 응고층(2)이 불균일하게 성장하는 것을 제어함으로써, 균일한 응고층(2)을 성장시켜 표면 크랙 발생을 억제할 수 있는 주형 표면 형상으로서, 표면 형상 가공도 용이하게 설계되어 조업 적용성이 좋고, 표면 크랙 저감에 효과가 탁월한 동판(3) 표면 형상을 가지는 박슬래브 연속 주조에서 표면 크랙 저감형 주형을 제공하고자 하는 것이다.The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art as described above, in the process of processing only mold for cooling the mold surface shape in the conventional existing playing process, the molten steel (1) of the continuous casting mold By appropriately designing and processing the contact surface shape, the initial solidification shrinkage is reduced, and by controlling the uncooled and the non-uniform growth of the solidification layer 2, the uniform solidification layer 2 can be grown to suppress the occurrence of surface cracks. In order to provide a surface crack reduction mold in a thin slab continuous casting having a copper plate (3) surface shape which is designed to be easy to process and has good applicationability and is effective in reducing surface cracks. will be.

상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 크게 박슬래브 연속 주조에서 주형에 있어서, 적어도 In order to achieve the above technical problem, the present invention largely in the mold in the thin slab continuous casting, at least

응고가 시작되는 부분의 전열량을 낮추기 위하여 용강(1)과 접하는 부위에 주조기의 최소 주조폭만큼 균일하지 않은 표면 조도를 부과하여 형성한 주형의 동판(3)과, A copper plate 3 of a mold formed by imposing a surface roughness that is not uniform as the minimum casting width of the casting machine to a portion in contact with the molten steel 1 in order to lower the heat transfer amount at the start of solidification;

동판(3)의 수명 연장을 위하여 상기 조도 가공된 동판(3) 상층에 크롬(Cr) 또는 니켈(Ni)계의 코팅을 하여 형성된 코팅층을 포함하여 구성된다.In order to extend the life of the copper plate (3) it comprises a coating layer formed by coating the chromium (Cr) or nickel (Ni) based on the roughened copper plate (3).

여기서 상기 주형은 미니밀 또는 박슬래브 연주기에 사용되는 크라운(Crown) 형상 또는 퓨널(Funnel) 형상의 주형이고, 조도 가공의 위치는 주형 상부로부터 하부까지의 깊이가 200~300mm인 지점에 폭 700~1000mm로 하며, 가공되는 표면 조도는 5~19㎛의 평균 표면 조도와 최대 100㎛의 표면 조도로 함이 바람직하다. 그리고 상기 평균 표면 조도는 동판(3) 수명 연장을 위해 그 위에 크롬(Cr) 또는 니켈(Ni)계의 코팅을 해서 5~19㎛ 표면 조도를 유지하도록 함이 바람직하다.Here, the mold is a crown-shaped or funnel-shaped mold used for a mini mill or thin slab player, and the position of roughness processing is 700 to 1000 mm wide at a point where the depth from the upper part to the lower part is 200 to 300 mm. The surface roughness to be processed is preferably an average surface roughness of 5 ~ 19㎛ and a surface roughness of up to 100㎛. And the average surface roughness is preferably to maintain the surface roughness of 5 ~ 19㎛ by coating a chromium (Cr) or nickel (Ni) -based coating on it to extend the life of the copper plate (3).

이하, 상기와 같은 본 발명의 구성을 실시예를 통하여 보다 상세히 설명한다. 본 발명에 대하여 참조도면에서는 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들에 대해서는 동일한 부호를 사용함으로써 상세한 설명을 생략하도록 한다.Hereinafter, the configuration of the present invention as described above will be described in more detail through examples. In the reference drawings for the present invention, detailed description is omitted by using the same reference numerals for components having substantially the same configuration and function.

표면 조도에 따른 응고층(2) 성장 과정을 비교해 보면 도 4a에서 볼 수 있는 것과 같이 표면이 매끈한 경우에는 표면에서 용강(1)이 냉각되면서 응고과정에서 수축이 시작되어 초기에는 균일한 응고층(2)이 성장하게 되지만, 시간이 지남에 따라 응고 수축에 의한 응고층(2)의 두께가 불균일하게 된다. 결국 주형을 빠져 나올때는 응고층(2)의 두께가 불균일하게 되어 표면 크랙이 유발된다.Comparing the growth process of the coagulation layer 2 according to the surface roughness, as shown in FIG. 4A, when the surface is smooth, the molten steel 1 is cooled on the surface and shrinkage is initiated during the coagulation process. 2) grows, but with time, the thickness of the solidified layer 2 due to solidification shrinkage becomes uneven. As a result, when leaving the mold, the thickness of the coagulation layer 2 becomes nonuniform, causing surface cracks.

그러나 이에 반하여 도 4b에서 볼 수 있는 것과 같이 표면이 거친 경우에는 응고 초기에는 불균일한 표면에 의해 전열량이 불균일해짐으로써 응고층(2)의 두께가 불균일해지지만, 시간이 지남에 따라 응고층(2)의 두께는 균일하게 성장한다. 주형 출측에서 응고층(2)의 두께는 표면이 매끈한 경우보다 더 균일하게 된다.On the other hand, when the surface is rough as shown in FIG. 4B, the heat transfer amount becomes uneven due to the uneven surface at the initial solidification time, but the thickness of the solidification layer 2 becomes uneven, but as time passes, the solidification layer ( 2) The thickness grows uniformly. On the mold exit side, the thickness of the solidification layer 2 becomes more uniform than when the surface is smooth.

이와 같은 현상을 해결하기 위해 종래에는 표면에서 전열량을 줄이는 방법만을 모두 이용하였으나, 본 발명에서는 표면 조도를 부여하는 방법에 있어서 전열량을 줄이는 방법 이외에 응고수축에 의한 응고층(2) 두께의 불균일 정도를 낮추는데 초점을 두고 있다. 즉, 도 4a와 같이 매끈한 표면에서 전열량을 낮출 경우에 응고 수축되는 양을 줄여줄 뿐 응고층(2) 두께의 불균일도를 낮추어 줄 수는 없으나, 도 4b에서 보는 바와 같이 본 발명에서는 응고 수축이 발생할 때까지 감안을 해서 전열량을 제어함으로 응고층(2) 두께의 불균일도를 제어할 수 있다. Conventionally, in order to solve such a phenomenon, only the method of reducing the amount of heat at the surface was used, but in the present invention, in the method of providing surface roughness, in addition to the method of reducing the amount of heat, non-uniformity of the thickness of the solidification layer 2 due to solidification shrinkage The focus is on lowering the degree. That is, the amount of solidification shrinkage is reduced when the amount of heat transfer is lowered on the smooth surface as shown in FIG. 4A, but the non-uniformity of the thickness of the solidification layer 2 can not be reduced. It is possible to control the nonuniformity of the thickness of the coagulation layer 2 by controlling the amount of heat transfer, taking into account until this occurs.

본 발명의 샷 블래스팅 몰드(Shot Blasting Mold)의 형상을 도 5에 나타내었다. 용강(1)과 접촉하는 주형 표면에 조도 가공 면을 형성하되, 폭은 각 주조기별로 최소 주조폭으로 하였으며(약 700~1200mm 범위), 5~19㎛ 정도의 표면 조도를 인가한 후에 그 위에 크롬(Cr) 코팅(Coating)을 하여 동판(3)의 수명을 향상시키는 방법을 이용하였다. 이와 같은 방법으로 표면 가공을 할 경우 초기 응고시에 전열량을 낮추어 줌으로써 완랭효과(Mild Cooling Effects)와 더불어 응고층(2) 두께의 불균일도를 낮출 수 있다.The shape of the shot blasting mold of the present invention is shown in FIG. 5. Roughness processing surface is formed on the mold surface in contact with molten steel (1), width is the minimum casting width for each casting machine (about 700 ~ 1200mm range), after applying a surface roughness of about 5 ~ 19㎛ chrome on it (Cr) Coating (Coating) was used to improve the life of the copper plate (3). In the case of surface treatment in this way, by lowering the amount of heat during initial solidification, it is possible to reduce the non-uniformity of the thickness of the solidification layer 2 together with the mild cooling effect.

또한 기계적인 방법을 통해 가공하므로 기존의 질산염을 이용한 포토 에칭(photo etching) 방법이 일으키는 환경오염 문제도 없으며, 가공에 드는 비용도 작으므로 생산 원가를 낮출 수 있다. In addition, since the processing through a mechanical method, there is no environmental pollution problem caused by the conventional photo etching method using nitrates, and the cost of processing is small, thereby reducing the production cost.

도 6은 본 발명의 가공 절차에 대해 설명을 하고 있는 도면이다.6 is a view for explaining the machining procedure of the present invention.

우선 동판(3)의 표면에 앞에서 제시한 적절한 조도를 부여한 뒤, 그 위에 동판(3)의 수명 연장을 위해 동판(3) 코팅 재료인 니켈(Ni) 또는 크롬(Cr) 계열의 코팅을 한다. 이 때 기존 홈을 파는 등의 그루부(groove) 형태의 주형에서는 매끈(flat)한 표면을 유지한 반면, 본 발명에서는 완랭효과 이외에 응고층(2) 두께의 불균일도를 저감하기 위해서 코팅 후에도 적절한 표면 조도가 유지되도록 하였다.First, the surface of the copper plate 3 is given the appropriate roughness as described above, and then coated on the nickel (Ni) or chromium (Cr) series, which is the copper plate 3 coating material, to extend the life of the copper plate 3. At this time, in the groove-shaped mold such as digging a groove, the surface is kept smooth, while in the present invention, in addition to the cooling effect, it is suitable even after coating to reduce the nonuniformity of the thickness of the coagulation layer 2. Surface roughness was maintained.

이하, 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 동작을 설명한다.Hereinafter, the operation of the present invention having the above configuration will be described.

본 발명을 미니밀 연주기의 주형에 적용한 것을 도 5에 나타내었다. 도면에서 동판(3)의 형상은 크라운 몰드(crown mold)로서, 기존 연주기에서 쓰이고 있는 형태와는 다르며, 가공폭은 동판(3) 중심에서 700~900mm의 범위로, 위치는 동판(3)의 상부에서 하부까지의 깊이가 250~300mm인 지점의 범위에서 5회 시험 적용하였다.5 shows that the present invention is applied to a mold of a mini-mill player. In the drawing, the shape of the copper plate 3 is a crown mold, which is different from the shape used in existing players, and the processing width is in the range of 700 to 900 mm from the center of the copper plate 3, and the position of the copper plate 3 is Five tests were applied in the range of 250-300 mm depth from top to bottom .

각 시험마다 평균적인 표면 조도를 5~19㎛로 유지하였으며, 각각의 최대 표면 조도를 70㎛ 이하로 설정하였다.The average surface roughness was maintained at 5 to 19 mu m for each test, and each maximum surface roughness was set to 70 mu m or less.

본 발명품을 미니밀(또는 박슬래브 연주기) 조업 적용 결과 응고 수축량이 큰 중탄강 생산시에 탁월한 효과를 발휘하고 있으며, 저탄에서 품질 향상 효과가 우수한 것으로 나타나 있다. 또한 본 발명의 주형이 초기 응고시 완랭효과를 이용하므로 전체적인 전열량이 5~15% 범위까지 감소하였다.As a result of the mini mill (or thin slab player) operation of the present invention, it shows an excellent effect in the production of heavy carbon steel with a large amount of solidification shrinkage. In addition, since the mold of the present invention uses a slowing effect during initial solidification, the total amount of heat is reduced to a range of 5 to 15%.

또한 주편에 있어서 표면 결함율이 강종에 따라 차이가 존재하지만 중탄강에서 경우 0.45에서 0.02로 주편 품질이 크게 상승되는 효과를 보이고 있으며, 선형크랙 발생율은 기존 0.6%에서 0.0%로 주편 품질이 향상되었다.In addition, the surface defect rate of the cast steel is different depending on the steel type, but the quality of cast steel is significantly increased from 0.45 to 0.02 in the heavy carbon steel, and the linear crack incidence rate has been improved from 0.6% to 0.0%. .

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto, and the technical idea of the present invention and the following by those skilled in the art to which the present invention pertains. Various modifications and variations are possible, of course, within the scope of equivalents of the claims to be described.

따라서 본 발명에 의하면 표면 형상 가공도 용이하게 설계되어 조업 적용성이 향상되고, 표면 크랙 저감에 효과가 탁월하며, 초기 응고 현상이 제어 가능해짐으로써 주편의 표면 품질에 탁월한 효과가 있음을 입증하였으며, 그 외의 부수적인 효과, 즉 응고 수축 과대로 에어 갭(air gap) 생성에 의한 주편 터짐(Breakout)과 주형 용제의 유입성 불량 등과 같은 조업 문제에 있어서도 해결을 함으로써 고부가가치 강의 생산성 향상이 크게 기여할 수 있는 매우 획기적인 효과가 있다.Therefore, according to the present invention, the surface shape processing is also easily designed to improve the operation applicability, the effect of reducing the surface cracks, and the initial solidification phenomenon can be controlled, thereby demonstrating an excellent effect on the surface quality of the cast steel. Other side effects, namely, solving problems such as blowout caused by air gap generation due to excessive solidification shrinkage and poor inflow of mold solvent, can contribute to productivity improvement of high value-added steel. That has a very breakthrough effect.

도 1은 표면 크랙 발생 기구(Mechanism)를 설명하는 도면, BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The figure explaining surface crack generation mechanism (Mechanism),

도 2는 주형 용제(Mold Flux)를 이용한 완랭 효과 발생 기구의 설명도, 2 is an explanatory diagram of a slow effect generating mechanism using a mold solvent (Mold Flux),

도 3은 각 제조회사별로 특허 등록된 표면 크랙 저감형 주형 형상을 나타낸 도면으로서, 도 3a는 NKK(일본강관)의 격자형 몰드(Latticed Mold), 도 3b는 SMI(스미토모금속)의 그루브드 몰드(Grooved Mold), 도 3c는 NSC(신일본제철)의 그루브드 몰드(Grooved Mold)의 형상도, 3 is a view showing a surface crack reduction mold shape patented by each manufacturer, Figure 3a is a latticed mold of NKK (Japanese steel pipe), Figure 3b is a grooved mold of SMI (Sumitomo metal) (Grooved Mold), FIG. 3C is a shape diagram of a grooved mold of NSC (New Japan Iron Works),

도 4는 표면 조도에 따른 표면 크랙 생성 원리를 설명하는 도면으로서, 도 4a는 평면 표면(Flat Surface)에서의 표면 크랙 발생 기구, 도 4b는 거친 표면(Rough Surface)에서의 표면 크랙 발생 기구의 설명도, 4 is a view for explaining the principle of the surface crack generation according to the surface roughness, Figure 4a is a surface crack generating mechanism on a flat surface, Figure 4b is a description of the surface crack generating mechanism on a rough surface Degree,

도 5는 본 발명을 시험 적용한 주형의 형상 및 가공 범위를 나타낸 도면, 5 is a view showing the shape and processing range of the mold to which the present invention is applied to a test,

도 6은 동판 표면 가공 부분 및 가공 절차를 나타낸 도면, 6 is a view showing a copper plate surface processing portion and processing procedures,

도 7a는 NSC측에서 실험한 동판 표면 형상별 크랙 발생율을 나타낸 표, Figure 7a is a table showing the crack incidence by the shape of the copper plate experimented on the NSC side,

도 7b는 NSC측에서 제시한 적정 표면 크랙 저감형 주형의 표면 사양을 나타낸 표이다.7B is a table showing the surface specifications of the appropriate surface crack reduction mold presented by the NSC side.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>

1 : 액상 용강 2 : 응고층1: liquid molten steel 2: solidification layer

3 : 동판3: copper plate

Claims (1)

박슬래브 연속 주조에서 주형에 있어서, 적어도 In molds in thin slab continuous casting, at least 응고가 시작되는 부분의 전열량을 낮추기 위하여 용강(1)과 접하는 부위에 주조기의 최소 주조폭만큼 균일하지 않은 표면 조도를 부과하여 형성한 주형의 동판(3)과, A copper plate 3 of a mold formed by imposing a surface roughness that is not uniform as the minimum casting width of the casting machine to a portion in contact with the molten steel 1 in order to lower the heat transfer amount at the start of solidification; 동판(3)의 수명 연장을 위하여 상기 조도 가공된 동판(3) 상층에 크롬(Cr) 또는 니켈(Ni)계의 코팅을 하여 형성된 코팅층을 포함하여 구성되며, It comprises a coating layer formed by coating the chromium (Cr) or nickel (Ni) based on the roughened copper plate (3) to extend the life of the copper plate (3), 상기 조도 가공의 위치는 주형 상부로부터 하부까지의 깊이가 200~300mm인 지점에 폭 700~1000mm로 하며, 가공되는 표면 조도는 5~19㎛의 평균 표면 조도와 최대 100㎛의 표면 조도로 가공하여 구성됨을 특징으로 하는 박슬래브 연속 주조에서 표면 크랙 저감형 주형.The roughness processing position is 700 ~ 1000mm in width at the depth of 200 ~ 300mm from the top to the bottom of the mold , the surface roughness is processed by the average surface roughness of 5 ~ 19㎛ and surface roughness of up to 100㎛ Surface crack reducing mold in thin slab continuous casting, characterized in that it is configured.
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