KR100584753B1

KR100584753B1 - A DEVICE FOR MINIMIZING THE NONUNIFORM OF Ni SEGREGATION IN TWIN ROLL STRIP CASTER

Info

Publication number: KR100584753B1
Application number: KR1020010083722A
Authority: KR
Inventors: 정형태; 이대성; 하만진
Original assignee: 주식회사 포스코; 재단법인 포항산업과학연구원
Priority date: 2001-12-22
Filing date: 2001-12-22
Publication date: 2006-05-30
Also published as: KR20030053410A

Abstract

본 발명은 쌍롤식 박판주조기에서 니켈편석의 불균일을 최소화하는 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus for minimizing non-uniformity of nickel segregation in a twin roll sheet casting machine.

본 발명은, 주조롤(1)(1a)과 에지댐(7)사이에 형성되는 용탕풀(5)내로 턴디쉬(2)내의 용강을 공급하는 침지노즐(3)을 갖추어 서로 다른방향으로 회전하는 주조롤(1)(1a)사이의 롤닢부로 용강을 통과시켜 주편(6)을 주조하는 장치에 있어서, 상기 용탕풀(5)내에 침지되는 침지노즐(3)의 노즐본체(30)의 하부면에는 상부로부터 하부로 하강공급되는 용강을 상기 주조롤(1)(1a)의 좌우양측으로 경사토출할수 있도록 경사토출구(31)(32)를 하부에 관통하고, 상기 경사토출구(31)(32)사이에 삼각단면상의 용강분리부재(15)를 고정설치하여, 응고쉘내에서 머쉬존의 생성을 최소화하여 롤 압하력에 의해 재상승하는 용강의 양을 최소화시킬수 있도록 용탕풀에 하부단이 침지되는 침지노즐로부터 용강을 하향으로 토출시켜 Ni편석의 불균일도를 완화시킬수 있는 효과가 얻어진다. The present invention has an immersion nozzle (3) for supplying molten steel in the tundish (2) into the molten pool (5) formed between the casting roll (1) (1a) and the edge dam (7), and rotates in different directions. In the apparatus for casting the cast steel (6) by passing the molten steel to the roll portion between the casting roll (1) (1a) to the lower part of the nozzle body 30 of the immersion nozzle (3) immersed in the molten pool (5) The inclined discharge port 31, 32 penetrates the lower portion so that the molten steel supplied downward from the upper side to the lower side may be inclined to the left and right sides of the casting roll 1, 1a, and the inclined discharge port 31, 32 Fixing installation of the molten steel separation member 15 on the triangular cross section between the two, so that the lower end is immersed in the molten pool so as to minimize the generation of the molten zone in the solidification shell to minimize the amount of the molten steel to rise again by the rolling pressure By discharging molten steel downward from the nozzle, the effect of alleviating nonuniformity of Ni segregation is obtained. .

박판주조기, 침지노즐, 하향토출, 토출구, 용강분리부재 Sheet casting machine, immersion nozzle, downward discharge, discharge port, molten steel separating member

Description

Minimization of Nickel Segregation Unevenness in Twin Roll Sheet Casting Machines {A DEVICE FOR MINIMIZING THE NONUNIFORM OF Ni SEGREGATION IN TWIN ROLL STRIP CASTER}

도 1은 일반적인 쌍롤식 박판주조기를 도시한 개략도, 1 is a schematic view showing a typical twin roll sheet casting machine,

도 2는 일반적인 쌍롤식 박판주조기에서 주조된 주편을 폭방향으로 절단한 단면도, 2 is a cross-sectional view cut in the width direction of the cast slab cast in a general twin roll sheet caster,

도 3은 일반적인 쌍롤식 박판주조기의 용탕풀에서의 작업상태도,Figure 3 is a working state in the molten pool of the general twin-roll sheet caster,

도 4는 일반적인 쌍롤식 박판주조기에서 용탕풀에 침지노즐이 침지된 상태를 도시한 개략도, Figure 4 is a schematic diagram showing a state in which the immersion nozzle is immersed in the molten pool in a typical twin roll sheet caster,

도 5는 일반적인 쌍롤식 박판주조기에서 주조된 주편의 표면상태도, 5 is a surface state of the cast cast in a general twin-roll sheet caster,

도 6은 종래 쌍롤식 박판주조기에 채용되는 1공 하향식 침지노즐을 도시한 구성도,Figure 6 is a block diagram showing a one-hole downward immersion nozzle employed in a conventional twin roll sheet caster,

도 7은 본 발명에 따른 쌍롤식 박판주조기의 니켈 편석 불균일 최소화장치를 도시한 구성도, 7 is a block diagram showing a nickel segregation nonuniformity minimizing apparatus of a twin roll sheet caster according to the present invention,

도 8은 본 발명에 따른 쌍롤식 박판주조기의 니켈 편석 불균일 최소화장치에 채용되는 2공 하향식 침지노즐을 사시도. Figure 8 is a perspective view of a two-hole downward immersion nozzle employed in the nickel segregation nonuniformity minimizing apparatus of a twin roll sheet caster according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

1,1a ... 주조롤 2 ..... 턴디쉬1,1a ... casting roll 2 ..... tundish

3 ..... 침지노즐 5 ..... 용탕풀3 ..... Immersion nozzle 5 ..... Molten pool

7 ..... 에지댐 11 .... 매니스커스실드7 ..... Edge Dam 11 .... Maniscus Shield

30 .... 노즐본체 31,32 ... 토출구30 .... Nozzle body 31,32 ... outlet

15 .... 용강분리부재 100 .... 박판주조기15 .... Molten steel separating member 100 .... Sheet casting machine

본 발명은 쌍롤식 박판주조기에서 편석의 불균일을 최소화하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 응고쉘내에서 머쉬존의 생성을 최소화하여 롤 압하력에 의해 재 상승하는 용강의 양을 최소화시킬수 있도록 용탕풀에 하부단이 침지되는 침지노즐로부터 용강을 하향으로 토출시켜 Ni편석의 불균일도를 완화시킬수 있는 쌍롤식 박판주조기의 니켈 편석 불균일 최소화장치에 관한 것이다. The present invention relates to a device for minimizing segregation of segregation in a twin-roll sheet casting machine, and more particularly, to minimizing the generation of the mash zone in the solidification shell to minimize the amount of molten steel re-raised by the roll reduction force. The present invention relates to a device for minimizing nonuniformity of nickel segregation in a twin roll sheet casting machine capable of alleviating nonuniformity of Ni segregation by discharging molten steel downward from an immersion nozzle in which a lower end is immersed.

일반적으로 쌍롤식 박판주조기(100)는 도 1에 도시한 바와같이, 주조롤(1)(1a)과, 그 좌우측면에 밀착되는 에지댐(7)사이에 턴디쉬(2)로부터 침지노즐(3)을 통하여 공급되는 용강으로서 용탕풀(5)을 형성하고, 상기 주조롤(1)(1a)과 접촉하는 상기 용탕풀(5)의 용강은 상기 주조롤(1)(1a)의 롤중심 방향으로 열량을 빼앗기면서 롤 표면에서 응고쉘(9)을 형성하게 되고, 형성된 응고쉘(9)은 서로 반대 방향으로 회전하는 주조롤(1)(1a)에 의해 롤닢부를 빠져나오게 되면서 주편(6)을 제조하게 된다. In general, the twin-roll thin caster 100, as shown in Figure 1, the immersion nozzle (2) from the tundish (2) between the casting roll (1) (1a) and the edge dam (7) in close contact with the left and right sides 3) The molten steel 5 is formed as molten steel supplied through the molten steel, and the molten steel of the molten steel 5 in contact with the casting rolls 1 and 1a is the center of the roll of the casting rolls 1 and 1a. The solidification shell 9 is formed on the surface of the roll while the heat is lost in the direction, and the solidified shell 9 formed is cast out of the roll portion by the casting rolls 1 and 1a rotating in opposite directions. ) Will be manufactured.

그리고, 상기 용탕풀(5)의 상부에는 용강과 대기와의 접촉에 의해 용강이 산화되는 것을 방지하기 위해서 외부 공기를 차단해주는 메니스커스실드(11)를 설치하고, 그 상부면에는 미도시된 가스공급라인과 연결되는 가스 공급 노즐(16)을 갖 추어 이를 통해서 상기 용탕풀(5)의 탕면으로 불활성 가스를 공급함으로써, 상기 용탕풀(5)의 상부공간 및 탕면이 주조동안 불활성 분위기로 유지되도록 한다. In addition, a meniscus shield 11 is installed on the molten pool 5 to block outside air to prevent the molten steel from being oxidized by contact between the molten steel and the atmosphere, and an upper surface of the molten steel 5 is not shown. A gas supply nozzle 16 connected to a gas supply line is provided to supply an inert gas to the molten surface of the molten pool 5, thereby maintaining the upper space and the molten surface of the molten pool 5 in an inert atmosphere during casting. Be sure to

또한, 상기 침지노즐(3)의 하부로부터 토출된 용강의 운동량은 상당히 커서 용탕풀(5)의 탕면요동을 야기시킬수 있기 때문에, 상기 매니스커스실드(11)의 하부면에는 용강의 유동을 제어할 목적으로 상기 롤길이방향으로 나란하게 위어(weir)(17)가 설치되어 있다.In addition, since the momentum of the molten steel discharged from the lower part of the immersion nozzle (3) is so large that it can cause the turbulence fluctuation of the molten pool (5), the flow of molten steel is controlled on the lower surface of the meniscus shield (11) To this end, weirs 17 are provided side by side in the roll length direction.

여기서, 상기 용탕풀(5)의 탕면위의 분위기를 최대한 불활성 분위기로 유지하려고 하겠지만 100% 실링(sealing)을 확보하기란 어렵기 때문에, 부분적으로 산화물이 탕면에서 생성될 소지가 있으며, 이때, 상기 위어(17)는 이렇게 생성된 산화물이 성장하는 응고쉘(9)로 도달하지 못하도록 차단하는 일종의 장애물(barrier)역할을 수행하는 것이다. At this time, the atmosphere on the hot water surface of the molten pool 5 is to be maintained in an inert atmosphere as much as possible, but since it is difficult to secure 100% sealing, there is a possibility that an oxide is partially generated at the hot water surface. Weir 17 serves as a kind of barrier (barrier) to prevent the oxide thus produced to reach the growing solidification shell (9).

한편, 상기 박판주조기(100)의 주조롤(1)(1a)에 의해서 주조된 주편(6)의 표면을 산세시킨 별도의 절단장치로서 상기 주편(6)을 폭방향으로 수직하게 절단하고, 절단된 주편의 절단면을 폴리싱(polishing)한 후 광학현미경으로 절단면을 관찰하게 되면, 도 2에 나타낸 바와 같은 주편단면 조직사진을 얻게 된다. On the other hand, as a separate cutting device pickling the surface of the cast steel (6) cast by the casting roll (1) (1a) of the thin plate casting machine 100, the slab (6) is vertically cut in the width direction, and cut Polishing the cut surface of the cast slab (polishing) and then observe the cut surface with an optical microscope, a cross-section tissue photograph as shown in Figure 2 is obtained.

여기서, 상기 주편(6)의 표면부에서부터 성장하기 시작한 수지상정 조직은 단면 중앙부로 갈수록 그 발전 속도가 점차 줄어들면서 단면 중앙부에서는 등축정 영역이 발달하게 된다. Here, the dendritic tissue starting to grow from the surface portion of the slab (6) is gradually developed toward the center of the cross-sectional area is gradually reduced, the equiaxed crystal region is developed in the center of the cross section.

그러나, 상기 주편(6)의 등축정 영역이 롤길이방향과 나란한 주편의 전폭에 걸쳐 균일하게 성장하는 것이 아니라 도 2에 도시한 바와같이, 밝고 혹은 어두운 영역들이 주편의 전폭에 걸쳐 불균일하게 발생하게 된다. However, the equiaxed crystal regions of the slab 6 do not grow uniformly over the full width of the slabs parallel to the roll length direction, but as shown in FIG. 2, bright or dark regions occur unevenly across the entire width of the slabs. do.

즉, 주편 중앙부에서 밝게 보이는 부분이 Ni 부편석이 심하게 발생되는 Ni부편석대이고, 어둡게 보이는 부분이 Ni 정편석이 심하게 발생하는 Ni정편석대이다. In other words, the bright part in the center of the slab is Ni subsegmental zone in which Ni sub segregation is severely generated, and the dark part is Ni regular segregation zone in which Ni regular segregation is severely generated.

상기와같이 주편내부의 등축정 영역에서 Ni 편석이 불균일하게 발생하게 되면 주조롤(1)(1a)에 의해 주조된 열연박판을 산세후 냉간 압연하게 되면, 박판표면 광택도가 상대적으로 떨어지게 된다. As described above, when Ni segregation occurs unevenly in the equiaxed crystal region within the cast steel, cold rolling of the hot rolled sheet cast by the casting rolls 1 and 1a causes the surface gloss of the thin plate to be relatively inferior.

특히, STS304계열 스테인레스 제품의 경우, 표면 광택도가 현저히 떨어지게 되면, 제품 경쟁력이 심하게 저하될뿐만 아니라 심지어는 사용하지 못하고 폐기처리되는 문제점이 있었다. In particular, in the case of STS304 series stainless products, if the surface glossiness is significantly reduced, not only the product competitiveness is severely degraded, but even there is a problem that can not be used and disposed of.

또한, 상기 주편(6)의 중심부에 나타나는 등축정 영역에서 Ni 편석이 불균일하게 발생한 주편을 냉간압연한 후, 압연된 박판을 이용하여 성형제품을 만들 경우 제품의 표면에 로핑(roping)이 발생하게 되어 도저히 최종 제품으로 사용할 수 없게 되는 문제점이 있었다. In addition, after cold-rolling a slab having non-uniformity of Ni segregation in the equiaxed crystal region appearing in the center of the slab 6, when the molded product is made using the rolled sheet, roping is generated on the surface of the product. There was a problem that can hardly be used as a final product.

일반적으로 쌍롤식 박판주조기(100)에 의한 STS304계열의 스테인레스 박판 제조시 등축정 영역 발생은 피할수 없는 현상이며, 이러한 현상이 발생되는 종래의 작업상태도를 도 3에 도시하였다. In general, when the stainless steel sheet of the STS304 series by the twin-roll thin plate casting machine 100 is produced is an unavoidable phenomenon, a conventional working state diagram in which this phenomenon occurs is shown in FIG.

즉, 회전하는 주조롤(1)(1a)이 용강과 처음 접촉하여 응고쉘(9)이 생성되게 되며, 상기 응고쉘(9)을 좀 더 구체적으로 살펴보면 도 3에 나타낸 바와 같이 고상선(13)과 액상선(12)이 존재하게 되며, 고상선(13)과 액상선(12)사이의 영역은 고상/액상이 공존하는 머쉬존(mushy zone)이며 액상에 비해 상당히 높은 점도(viscosity) 값을 갖고 있다. That is, the rotating casting roll (1) (1a) is in contact with the molten steel for the first time to form a solidified shell (9), the solidification shell (9) in more detail look at the solid line 13 as shown in FIG. ) And the liquid line 12, and the area between the solid line 13 and the liquid line 12 is a mush zone in which the solid phase / liquid coexists and has a considerably higher viscosity value than the liquid phase. Have

이러한 상태에서, 상기 침지노즐(3)하부의 측면에 형성된 토출구(14)로부터 토출된 용강은 상기 주조롤(1)(1a)의 회전에 의해 하부로 하강하다가 롤닢부 위치에서 상기 주조롤(1)(1a)의 압하에 의해 용강의 일부분이 상기 용탕풀(5)의 탕면 부근으로 재상승하게 되는데, 이때, 불균일하게 상승하는 머쉬존내의 용강에 의해 등축정 영역에서 Ni 편석이 발생하게 된다. In this state, the molten steel discharged from the discharge port 14 formed on the lower side of the immersion nozzle 3 is lowered by the rotation of the casting rolls 1 and 1a, and then the casting roll 1 at the roll position. A portion of the molten steel rises to the vicinity of the molten metal of the molten pool 5 due to the reduction of) 1a. At this time, Ni segregation occurs in the equiaxed crystal region by the molten steel in the unevenly rising mesh zone.

이에 따라, 상기 주조롤(1)(1a)의 압하력에 의한 용강의 상승류를 최소화시켜 주기 위해서는 상기 주조롤(1)(1a)사이에 형성되는 롤닢부근처에서 머쉬존 영역을 최소화시켜 줄 필요가 있으며, 이를 위해서는 용강을 하향 토출시키는 방식을 갖는 침지노즐(3)이 필요하게 된다. Accordingly, in order to minimize the upward flow of the molten steel due to the reduction force of the casting roll (1) (1a) to minimize the mash zone area near the roll 되는 formed between the casting roll (1) (1a) There is a need, and for this purpose, an immersion nozzle 3 having a method of discharging the molten steel downward is required.

한편, 도 4에는 종래 용탕풀에 침지노즐이 침지된 상태를 도시한 개략도로서, 도시한 바와같이, 침지노즐(3)의 장변폭(W2)은 주조롤(1)(1a)사이로 주조되는 주편의 전폭(W1)에 비해서 작고,(W2<W1), 상기 침지노즐(3)의 하부는 토출구(14)가 용탕풀(5)에 침지되도록 은 일정 깊이(H1)만큼 침지되어 있다. On the other hand, Figure 4 is a schematic diagram showing a state in which the immersion nozzle is immersed in the conventional molten pool, as shown, the long side width (W2) of the immersion nozzle (3) is cast between the casting roll (1) (1a) It is smaller than the full width W1 of the convenience (W2 <W1), and the lower part of the immersion nozzle 3 is immersed by a predetermined depth H1 so that the discharge port 14 is immersed in the molten metal pool 5.

이러한 상태에서 주편(6)을 주조하는 경우, 상기 주편(6)의 전폭에 걸쳐 균일한 용강의 응고잠열 분포가 이루어지는 것이 아니라 상기 침지노즐(3)이 존재하지 않는 용탕풀 (5)지역이 상기 침지노즐(3)이 존재하는 용탕풀(5)지역에 비해 상대적으로 많은 용강 잠열을 함유하게 되어 용강의 온도분포가 주편의 폭방향으로 불균일해지게 된다. 이러한 온도분포의 불균일성은 Ni 편석 불균일도에 영향을 미치게 된다. When casting the cast steel 6 in such a state, a uniform latent heat distribution of molten steel does not occur uniformly over the entire width of the cast steel 6, but the molten pool (5) region where the immersion nozzle (3) does not exist is Compared to the molten pool 5 region in which the immersion nozzle 3 is present, the molten steel contains relatively more latent heat, so that the temperature distribution of the molten steel becomes nonuniform in the width direction of the cast steel. This nonuniformity in temperature distribution affects the Ni segregation nonuniformity.

한편, 박판주조기(100)에서 주조되는 주편(6)의 전폭(W1)이 1300mm, 침지노즐(3)의 장변폭(W2)이 800mm, 용탕풀(5)에 침지되는 침지노즐(3)의 침지깊이(H1)가 150mm 인상태에서, 상기 용탕풀(5)에 채워지는 용강 재료는 STS304계 스테인레스인 경우, 상기 주편(6)의 표면상태를 살펴보면, 도 5에서 나타낸 바와같이, 주편(6)의 전폭(W1)중 상기 침지노즐(3)이 침지되는 중앙부분이 침지되지 않는 양에지부분에 비해서 상대적으로 주편(6)의 표면상태가 더 어두운 것을 확인할 수 있는데, 상기 주편(6)의 표면이 어둡다는 것은 밝은 부분에 비해 주편(6)의 표면온도가 상대적으로 더 낮다는 것을 의미한다. On the other hand, the full width (W1) of the slab (6) cast in the sheet caster 100 is 1300mm, the long side width (W2) of the immersion nozzle (3) is 800mm, of the immersion nozzle (3) immersed in the molten pool (5) In the state where the immersion depth H1 is 150 mm, the molten steel material to be filled in the molten metal pool 5 is STS304-based stainless steel. Looking at the surface state of the cast steel 6, as shown in FIG. 5, the cast steel 6 It can be seen that the surface state of the cast steel (6) is relatively darker than the amount of the edge portion of the full width (W1) of the immersion nozzle (3) is not immersed, of the cast (6) The darker surface means that the surface temperature of the slab 6 is relatively lower than the bright part.

이에 따라, 상기 주편(6)의 중앙부분이 양에지부분에 비하여 롤 압하력을 더 받고 있음을 의미하며, 이는 상기 침지노즐(3)형상에 의해서도 롤닢부 근처에서 주조롤(1)(1a)의 압하력 불균일, 즉 결과적으로 주편(6)단면의 등축정 영역에서 Ni편석 불균일이 야기될 수 있음을 의미한다.This means that the center portion of the cast piece 6 is subjected to a roll pressing force more than that of both edge portions, which is also cast roll (1) (1a) near the roll portion by the immersion nozzle (3) shape. This means that the seizure force nonuniformity of, i.e., Ni segregation nonuniformity can be consequently caused in the equiaxed crystal region of the cross section of the slab 6.

도 1에서 미설명 부호 8은 상기 주조롤(1)(1a)에 내장되는 냉각수관이며, 10은 상기 주조롤(1)(1a)의 외주면에 부착된 이물을 제거하는 브러쉬롤이다. In FIG. 1, reference numeral 8 is a cooling water pipe embedded in the casting roll 1, 1a, and 10 is a brush roll for removing foreign matter attached to the outer circumferential surface of the casting roll 1, 1a.

이에 따라, 도 6에 도시한 바와같이, 종래에는 하부면에 토출구(61)를 하향식으로 하부면에 개구형성한 1공하향식 노즐본체(60)를 용탕풀(5)에 침지시킴으로써, 응고쉘(9)내에서 머쉬존의 생성을 최소화하여 롤 압하력에 의해 재 상승하는 용강의 양을 최소화시키고자 하였으나, 용탕풀(5)내에 심한 편류가 발생하게 되어 탕면이 불안정하게 되고 결국 주조 중단등과 같은 문제가 야기되었다. Accordingly, as illustrated in FIG. 6, in the related art, the solidification shell (immersed in the molten pool 5 is immersed in the molten pool 5 in which the discharge hole 61 is formed on the lower surface in a downward direction. 9) Minimize the generation of the mash zone to minimize the amount of molten steel to be re-raised due to the roll reduction force, but severe drift occurs in the molten pool (5), the hot water surface becomes unstable, and eventually casting stoppage The same problem was caused.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로서, 그 목적은 응고쉘내에서 머쉬존의 생성을 최소화하여 롤 압하력에 의해 재 상승하는 용강의 양을 최소화시킬수 있도록 용강을 하향으로 경사지게 토출시켜 Ni편석의 불균일도를 완화시킬수 있는 쌍롤식 박판주조기의 니켈 편석 불균일 최소화장치를 제공하고자 한다. Therefore, the present invention has been proposed to solve the conventional problems as described above, the object of which is to lower the molten steel to minimize the amount of molten steel re-raising by the roll reduction force by minimizing the generation of the mash zone in the solidification shell The present invention provides a device for minimizing nonuniformity of nickel segregation in a twin roll sheet casting machine which can alleviate nonuniformity of Ni segregation by discharging at an angle.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서, 본 발명은 As a technical configuration for achieving the above object, the present invention

주조롤과 에지댐사이에 형성되는 용탕풀내로 턴디쉬내의 용강을 공급하는 침지노즐을 갖추어 서로 다른방향으로 회전하는 주조롤사이의 롤닢부로 용강을 통과시켜 주편을 주조하는 장치에 있어서, In the apparatus for casting the cast steel by passing the molten steel through the roll 닢 between the casting roll rotating in different directions with an immersion nozzle for supplying the molten steel in the tundish into the molten pool formed between the casting roll and the edge dam,

상기 용탕풀내에 침지되는 침지노즐의 노즐본체의 하부면에는 상부로부터 하부로 하강공급되는 용강을 상기 주조롤의 좌우양측으로 경사토출할수 있도록 경사토출구를 하부에 관통하고, 상기 경사토출구사이에 삼각단면상의 용강분리부재를 고정설치함을 특징으로 하는 쌍롤식 박판주조기의 니켈 편석 불균일 최소화장치를 마련함에 의한다.The lower surface of the nozzle body of the immersion nozzle immersed in the molten pool penetrates the inclined discharge port to the lower side so that the molten steel supplied downward from the top to the left and right sides of the casting roll, and the triangular cross section between the inclined discharge outlet It is to provide a nickel segregation non-uniformity minimizing device of a twin-roll sheet caster, characterized in that the fixed installation of the molten steel separation member.

이하, 본 발명을 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

도 7은 본 발명에 따른 쌍롤식 박판주조기의 니켈 편석 불균일 최소화장치를 도시한 구성도이고, 도 8은 본 발명에 따른 쌍롤식 박판주조기의 니켈 편석 불균일 최소화장치에 채용되는 2공 하향식 침지노즐을 사시도이다. 7 is a block diagram showing a nickel segregation nonuniformity minimizing apparatus of a twin roll thin caster according to the present invention, Figure 8 is a two-hole downward immersion nozzle employed in the nickel segregation nonuniformity minimizing apparatus of a twin roll thin caster according to the present invention. Perspective view.

본 발명의 장치(1)는 도 7과 8에 도시한 바와같이, 주조롤(1)(1a)사이의 톨 닢부를 통과하면서 주조되는 주편(6)의 등축정 영역에서 Ni 편석 불균일을 최소화 할수 있도록 상기 주조롤(1)(1a)과 에지댐(7)사이에 형성되는 용탕풀(5)내로 턴디쉬(2)의 용강을 공급하는 침지노즐(3)을 용강이 하향토출되는 형태로 구성하여 냉각수관(8)이 내장된 주조롤(1)(1a)과 접하여 머쉬존의 생성을 최소화하여 롤 압하력에 의해 재 상승하는 용강의 양을 최소화 시킴으로서, Ni편석 불균일도를 완화시킬수 있다.7 and 8, the apparatus 1 of the present invention can minimize Ni segregation non-uniformity in the equiaxed region of the cast slab 6 that is cast while passing through the torsion between the casting rolls 1 and 1a. The immersion nozzle (3) for supplying the molten steel of the tundish (2) into the molten pool (5) formed between the casting roll (1) (1a) and the edge dam 7 so that the molten steel is discharged downward By contacting the casting roll (1) (1a) in which the cooling water pipe (8) is built to minimize the generation of the mash zone by minimizing the amount of molten steel re-raised by the roll reduction force, Ni segregation unevenness can be alleviated.

즉, 상기 용탕풀(5)내에 침지되는 침지노즐(3)일부인 노즐본체(30)의 하부면에는 상부인 턴디쉬(2)로부터 하부인 용탕풀(5)로 하강공급되는 용강을 상기 에지댐(4)과 대응하는 주조롤(1)(1a)의 좌우양측 에지부측으로 경사지게 토출할수 있도록 경사토출구(31)(32)를 하부에 각각 관통하고, 상기 경사토출구(31)(32)사이에는 상부로부터 하부로 하강공급되는 용강을 좌우양측으로 분리할수 있도록 삼각단면상의 용강분리부재(15)를 고정설치한다. That is, the edge dam is supplied to the lower surface of the nozzle body 30 which is a part of the immersion nozzle 3 immersed in the molten pool 5 from the upper tundish 2 to the lower molten pool 5. (4) and through the inclined discharge port 31, 32 to the lower portion so as to be inclined discharge to the left and right edge portions of the corresponding casting roll (1) (1a), between the inclined discharge port (31) 32 The molten steel separation member 15 is fixedly installed on a triangular cross section so as to separate the molten steel supplied downward from the upper side to the left and right sides.

여기서, 상기 노즐본체(30)의 침지깊이(H1)및 노즐 단변폭(W)에 의해서도 Ni편석 불균일도가 심하게 영향을 받을 수 있기 때문에 노즐 침지깊이는 가능한 한 작게 하는 것이 바람직할뿐 아니라 침지되는 노즐 단변폭(W)의 두께(W3)도 가능한 한 작게 하여 노즐본체(30)가 침지되는 부위의 영향을 최소화하는 것이 바람직하다.Here, since the segregation depth of Ni (H1) and the nozzle short side width (W) of the nozzle body 30 may be severely affected by the Ni segregation unevenness, it is preferable to make the nozzle immersion depth as small as possible, as well as being immersed. It is preferable that the thickness W3 of the nozzle short side width W is also as small as possible to minimize the influence of the portion where the nozzle body 30 is immersed.

한편, 상기 노즐본체(30)의 침지부위를 구성하는 내화물 두께(W1)가 너무 작으면 주조중 부러질 위험성이 있을뿐 아니라, 일반적으로 주조중 노즐본체(30)가 약간씩 마모가 되기 때문에, 그 안정성을 고려하여 너무 작게 하는 것은 위험하 며, 최소 10mm 이상 유지하는 것이 필요하다. On the other hand, if the refractory thickness (W1) constituting the immersion portion of the nozzle body 30 is too small, there is a risk of breakage during casting, and generally because the nozzle body 30 slightly wears during casting, It is dangerous to make it too small in consideration of its stability, and it is necessary to keep it at least 10 mm.

이는 노즐본체(30)의 하부단으로부터 용강이 빠져나오는 부분의 두께, 즉, W(침지노즐의 단면폭)-2xW3(내화물두께)는 상기 침지노즐(3)의 크로깅(clogging)이 발생할 가능성이 있으므로 역시 10mm 이상 유지되는 것이 필요하다. 결국 용탕풀(5)내에 노즐본체(30)가 침지되는 단변폭(W)은 최소 30mm 이상 유지하는 것이 필요하다. This is because the thickness of the portion where the molten steel escapes from the lower end of the nozzle body 30, that is, W (cross-sectional width of the immersion nozzle)-2xW3 (refractory thickness) is likely to cause clogging of the immersion nozzle 3. Therefore, it is necessary to maintain more than 10mm. As a result, it is necessary to keep the short side width W at which the nozzle body 30 is immersed in the molten pool 5 at least 30 mm or more.

도 5의 결과는 노즐본체(30)의 단변폭(W)이 150mm인 경우로써 노즐본체(30)의 단변폭(W)이 110mm일 경우는 롤 압하력에 의한 등축정 불균일도가 많이 완화되는 것을 확인하였다. 5 shows that the short side width W of the nozzle body 30 is 150 mm, and the short side width W of the nozzle body 30 is 110 mm. It was confirmed.

따라서, 상기 용탕풀(5)의 용강중에 침지되는 노즐본체(30)의 단변폭(W)두께는 30~100mm 범위로 유지하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 용탕풀(5)의 용강에 침지되는 노즐본체(3)의 장변폭(W2)을 500mm 이상으로 할 경우, 내화물이 너무 취약하게 되어 용강유동에 의해서 부러질 위험성이 높으며, 300mm이하로 할 경우는 너무 국부적으로 용강이 용탕풀(5)로 공급되게 되어 상기 용탕풀(5)의 온도를 균일화하는 관점에서 바람직하지 못하다. Therefore, the thickness of the short side width W of the nozzle body 30 immersed in the molten steel of the molten steel 5 is preferably maintained in the range of 30 to 100 mm. In addition, when the long side width (W2) of the nozzle body (3) immersed in the molten steel of the molten pool (5) to 500mm or more, the refractory is too fragile and the risk of breakage due to molten steel flow, high, 300mm or less In this case, the molten steel is too locally supplied to the molten pool 5, which is not preferable from the viewpoint of equalizing the temperature of the molten pool 5.

실험을 수행한 결과, 상기 노즐본체(30)의 장변폭(W2)이 300mm이상이 될 때, 용탕풀(5)내 용강의 혼합이 좋아짐을 보였으며, 그 결과는 하기 표 1에 나타내었다. As a result of the experiment, when the long side width (W2) of the nozzle body 30 is 300mm or more, the mixing of the molten steel in the molten pool (5) was improved, the results are shown in Table 1 below.

참고로, 용강혼합이 좋다는 것은 상기 용탕풀(5)내에서 온도의 균일화가 보다 더 잘 될 수 있음을 의미함에 따라, 상기 노즐본체(30)의 장변폭(W2)의 범위는 300~500mm로 하는 것이 바람직하다.For reference, the good molten steel mixing means that the temperature can be better uniformized in the molten pool 5, and the long side width W2 of the nozzle body 30 is 300 to 500 mm. It is desirable to.

한편, 용강이 채워진 턴디쉬(2)와 용탕풀(5)사이에 설치된 노즐본체(30)를 통하여 상기 용탕풀(5)내로 용강을 상부에서 하부로 공급하면, 상기 노즐본체(30)를 따라 하강되는 용강은 삼각단면상의 용강분리부재(15)에 의해 양쪽으로 나뉘어지면서 용탕풀(5)내로 공급되게 되기 때문에, 1공하향토출식 노즐본체(60)를 채용한 경우에 비하여 용탕풀(5)내에서 편류를 최소화시키게 된다. On the other hand, when the molten steel is supplied from the upper to the lower through the nozzle body 30 provided between the molten steel filled tundish (2) and the molten pool (5), along the nozzle body (30) The molten steel that is lowered is divided into both sides by the molten steel separating member 15 on the triangular cross section and is supplied into the molten steel pool 5, so that the molten steel 5 is lower than the case of employing the one-hole nozzle nozzle 60. This minimizes the drift within.

이러한 용강분리부재(15)는 내화물로 구성되며, 상기 노즐본체(30)의 몸체제작시 미리 금형으로 형을 떠서 제작하게 되므로 주변 내화물과 한 몸체를 이루기 때문에 주조시 안정상에 문제는 발생하지 않는다. The molten steel separation member 15 is made of a refractory, and when the body of the nozzle body 30 is manufactured by floating a mold with a mold in advance, there is no problem in stability during casting because it forms a body with the surrounding refractory. .

여기서, 상기 용강분리부재(15)의 하변길이(W4)는 50~100mm, 높이(W5)는 75~150mm 인 경우가 편류를 최소화하는데 가장 바람직하였으며 그 결과는 하기 표 2에 나타내었다. Here, the lower side length (W4) of the molten steel separating member 15 is 50 ~ 100mm, the height (W5) of 75 ~ 150mm is the most preferable to minimize the drift and the results are shown in Table 2 below.

단, 2공하향식 노즐본체(30)의 토출구(31)(32)의 길이(W7), 노즐본체(30)의 하부길이(W6) 및 용강분리부재(15)의 높이(W5) 사이에는 2XW7 < W6-W5 조건이 만족되어야 한다. 이러한 조건이 만족하지 못할 경우에는 수모델 실험 결과 상기 노즐본체(30)의 토출구 (31)(32)근처에서 심한 와류가 발생하였고, 상기 용탕풀(5)내로 용강 공급이 부족해지는 문제등을 야기시켰다. However, 2XW7 between the length W7 of the discharge ports 31 and 32 of the two-hole nozzle body 30, the lower length W6 of the nozzle body 30, and the height W5 of the molten steel separation member 15. <W6-W5 condition must be satisfied. If this condition is not satisfied, the water model test resulted in severe vortices in the vicinity of the discharge ports 31 and 32 of the nozzle body 30, causing problems such as insufficient supply of molten steel into the molten pool 5; I was.

한편, 2공하향식 노즐본체(30)가 용탕풀(5)내 침지되는 깊이(H1)는 최소 용강분리부재(15)의 높이(W5)보다는 큰 크기로 깊게 유지되어야 하며, 이는 용강을 용탕풀(5)로 공급하는 노즐본체(30)의 내부에서 기공의 혼입, 기대치 않은 난류흐 름의 발생등과 같은 문제를 최소화시킬수 있다. On the other hand, the depth H1 in which the two-hole nozzle body 30 is immersed in the molten pool 5 should be kept deeper than the height W5 of the minimum molten steel separating member 15, which is to melt the molten steel. The inside of the nozzle body 30 supplied to (5) can minimize problems such as mixing of pores, unexpected turbulent flow.

그러나, 너무 깊게 침지 시킬 경우 도 3에서 이미 언급된 바와 같이 노즐본체(30)가 용강 잠열에 미치는 효과가 점차 커지게 되므로 침지깊이(H1)는 최대 150mm이내로 유지되는 것이 바람직하다. However, when immersing too deep, the effect of the nozzle body 30 on the latent heat of the molten steel gradually increases as already mentioned in FIG. 3, so that the immersion depth H1 is preferably maintained within a maximum of 150 mm.

노즐 장변폭이 용탕풀내에서 용강혼합에 미치는 영향을Effect of Long Nozzle Width on Molten Steel Mixing in Melting Pool 노즐장변폭(mm)Nozzle Length Width (mm) 100100 200200 300300 400400 500500 용강혼합상태Molten steel mixed state 불량Bad 미미Mimi 양호Good 양호Good 극히 양호Extremely good

유동분리부재의 조건변화에 따라 용탕풀내에서 편류발생에 미치는 영향Effect of Drift on the Melting Pool with the Change of Condition of Flow Separation Member 길이 (mm) 높이(mm)Length (mm) Height (mm) 2525 5050 7575 100 100 125125 150150 2525 ×× ×× ×× ×× ×× ×× 5050 ×× ×× ×× ×× ×× ×× 7575 ×× ◎◎ ▲▲ ◎◎ ×× ×× 100100 ×× ◎◎ ◎◎ ◎◎ ×× ×× 125125 ×× ▲▲ ◎◎ ◎◎ ×× ×× 150150 ×× ▲▲ ▲▲ ▲▲ ×× ×× 175175 ×× ×× ×× ▲▲ ×× ×× 200200 ×× ×× ×× ×× ×× ××

상술한 바와같은 본 발명에 의하면, 용탕풀에 침지되는 노즐본체의 하부면에 하강공급되는 용강을 주편의 좌우양측으로 분할공급되도록 용강분리부재를 갖춤으로써,주주공정중 용탕풀내에 존재하는 고상/액상이 공존하는 머쉬존을 최소화하고, 용탕풀내에 침지되는 침지노즐에 의해서 주편의 전폭에 걸쳐 용강의 잠열에 미치는 영향을 최소화시킬수 있기 때문에, 종래에 비하여 주편품질이 양호한 양질의 최종 주편제품을 얻을수 있는 효과가 얻어진다. According to the present invention as described above, by having a molten steel separation member so that the molten steel supplied down to the lower surface of the nozzle body immersed in the molten pool to the left and right sides of the cast steel, the solid phase / present in the molten pool during the shareholder process Minimize the mash zone where liquid phase coexist and minimize the influence on the latent heat of molten steel over the entire width of the cast steel by the immersion nozzle immersed in the molten pool. Effect is obtained.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알수 있음을 밝혀두고자 한다. While the invention has been shown and described with respect to specific embodiments thereof, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the spirit or scope of the invention as set forth in the claims below. I would like to clarify that knowledge is easy to know.

Claims

Casting rolls having an immersion nozzle (3) for supplying molten steel in the tundish (2) into the molten pool (5) formed between the casting roll (1) (1a) and the edge dam (7) ( 1) In the apparatus for casting the cast steel (6) by passing molten steel through the roll portion between (1a),

The lower surface of the nozzle body 30 of the immersion nozzle 3 immersed in the molten pool 5 so as to be inclined to the left and right sides of the casting roll (1) (1a) to the molten steel supplied downward from the top Through the inclined discharge port 31, 32 penetrates below, between the inclined discharge port 31, 32 is fixed to the molten steel separating member 15 on a triangular cross section,

The nozzle body 30 is 2 × W7 with respect to the length W7 of the inclined discharge ports 31 and 32, the lower length W6 of the nozzle body 30, and the height W5 of the molten steel separation member 15. <W6-W5 nickel segregation non-uniformity minimizing device of the twin-roll sheet casting machine characterized in that consisting of the conditions.

The method of claim 1,

The thickness of the short side width (W) of the nozzle body 30 is minimized nickel segregation unevenness minimizing device of a twin-roll sheet caster, characterized in that consisting of 30 ~ 100mm.

The method of claim 1,

The molten steel separating member 15 is a twin-roll sheet caster, characterized in that the lower side length (W4) is composed of 50 ~ 100mm, the height (W5) 75 ~ 150mm to minimize the occurrence of drift in the molten pool (5) Minimizes nonuniformity of nickel segregation.

delete

The method of claim 1,

Immersion depth (H1) of the nozzle body 30 is minimized nickel segregation unevenness minimizing device of a twin roll sheet caster, characterized in that it is maintained at 50 to 100mm.