KR100584757B1

KR100584757B1 - Method for Manufacturing Continuously Cast Strand by Continuous Casting Process

Info

Publication number: KR100584757B1
Application number: KR1020010084632A
Authority: KR
Inventors: 조중욱
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2001-12-26
Filing date: 2001-12-26
Publication date: 2006-05-30
Also published as: KR20030054467A

Abstract

본 발명은 용강을 연속주조하여 주편을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 연속주조시 액상의 몰드플럭스를 투입한 후 메니스커스 부위만을 적절히 가열함으로써 슬래그 베어를 근원적으로 차단하여 고속 주조 환경에서도 주편 표면 형상을 양호하게 유지하고 브렉아웃 등의 조업결함을 방지하고자 하는데, 그 목적이 있다.The present invention relates to a method for manufacturing a cast by continuous casting of molten steel, in which the slag bear is fundamentally blocked by injecting a liquid mold flux during continuous casting and heating the meniscus appropriately, thereby preventing the slag surface shape even in a high-speed casting environment. To maintain a good and to prevent operation defects such as the breakout, there is a purpose.

본 발명은 용강을 몰드내에 연속적으로 공급하고, 상기 몰드내의 용강표면에 몰드 플럭스를 공급하면서 연소주조하여 주편을 제조하는 방법에 있어서,The present invention provides a method for producing a cast by continuously casting molten steel into a mold, and by casting casting while supplying a mold flux to the molten steel surface in the mold,

상기 몰드 플럭스로서 그 상이 액상이고, 그 염기도가 0.8이하이고, 그리고 그 융점이 850℃이하인 몰드플럭스를 사용하고; 그리고 As the mold flux, a mold flux whose phase is liquid, whose basicity is 0.8 or less, and whose melting point is 850 DEG C or less is used; And

상기 몰드와 몰드플럭스가 접하는 부위를 할로겐 램프로 가열하여 슬래그 베어를 근원적으로 차단하는 연속주조방법에 의한 주편의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a cast steel by a continuous casting method of fundamentally blocking slag bears by heating a portion where the mold and the mold flux contact each other with a halogen lamp.

몰드플럭스, 슬래그베어, 할로겐램프, 복사열전달, 몰드커버Mold Flux, Slag Bear, Halogen Lamp, Radiant Heat Transfer, Mold Cover

Description

Method for manufacturing cast iron by continuous casting method {Method for Manufacturing Continuously Cast Strand by Continuous Casting Process}

도 1은 종래의 연속주조설비를 나타내는 개략도1 is a schematic view showing a conventional continuous casting equipment

도 2는 종래의 방법에 의한 연속 주조 조업 시 몰드 단면도2 is a cross-sectional view of a mold in a continuous casting operation by a conventional method.

도 3은 본 발명이 적용되는 연속 주조 장치 개략도3 is a schematic view of a continuous casting apparatus to which the present invention is applied

도 4는 본 발명에 의한 연속주조 조업 시 몰드 단면도Figure 4 is a cross-sectional mold mold during continuous casting operation according to the present invention

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

1 . . . 몰드플럭스 3 . . . 액상몰드플럭스 8 . . . 탕면커버 One . . . Mold Flux 3. . . Liquid Mold Flux 8. . . Bath surface cover

10 . . . 몰드 11 . . . 응고쉘 12 . . . 용강 13 . . . 할로겐램프10. . . Mold 11. . . Solidified Shell 12. . . Molten steel 13. . . Halogen lamp

본 발명은 용강을 연속주조하여 주편을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 철강의 연속 주조 시 몰드 상부에 설치된 별도의 가열장치를 통하여 탕면 (메니스커스) 부위를 가열하면서 연속주조하여 주편을 제조하는 방법에 관한 것이 다.The present invention relates to a method for manufacturing a cast by continuously casting molten steel, and more particularly, cast continuously by heating the hot water (meniscus) portion through a separate heating device installed on the upper mold during continuous casting of steel It relates to a method of manufacturing.

연속주조에 의한 주편 제조시에는 도 1 및 도 2에 나타난 바와 같이, 턴디쉬에 수강된 용강을 침지노즐을 통하여 몰드내로 연속적으로 주입하고 몰드내의 용강표면에 몰드플럭스를 공급하여 용강표면에 몰드플럭스층을 형성한다.1 and 2, the molten steel received in the tundish is continuously injected into the mold through the immersion nozzle, and the mold flux is supplied to the molten steel surface in the mold to mold the flux on the molten steel surface. Form a layer.

연속주조 조업시 도 2에 나타난 바와 같이, 액상의 몰드플럭스가 주형과 응고 쉘 사이로 들어오는 지점에는 주형에 부착된 몰드플럭스인 슬래그 베어가 존재한다. In the continuous casting operation, as shown in FIG. 2, at the point where the liquid mold flux enters between the mold and the solidification shell, there is a slag bear, which is the mold flux attached to the mold.

슬래그 베어가 커지면 액상 몰드플럭스의 유입을 방해하게 되므로 주편과 주형사이의 윤활기능을 떨어뜨리고 열전달을 불균일하게 만들게 되어 주편의 브렉아웃 혹은 표면크랙을 유발하게 된다.As the slag bear gets bigger, it impedes the inflow of the liquid mold flux, which lowers the lubrication function between the cast and the mold and makes the heat transfer uneven, causing the cast-out or the surface crack.

이와 관련하여 몰드플럭스 표면에 그라파이트(graphite)를 도포하거나(국내공개특허 1998-038065) 또는 미세한 카본블랙(carbon black)을 도포하여(미국특허 제5577545호) 몰드플럭스의 용해속도를 낮춤으로써 슬래그 베어 성장을 억제하는 기술이 시행되어지고 있다.. In this regard, slag bare by lowering the dissolution rate of the mold flux by coating graphite (graphite) (Korean Patent Publication No. 1998-038065) or by applying a fine carbon black (US Patent No. 5577545) Techniques to curb growth are being implemented.

그러나, 이러한 방법은 슬래그베어를 원천적으로 방지할 수 없으며, 몰드플럭스 용해속도가 낮아지면 미 용융상태의 몰드플럭스가 응고쉘과 주형사이로 유입되어져서 오히려 응고 불균일을 심화하여 브렉아웃 등 결함을 일으키는 문제점이 있다.However, this method can not prevent the slag bear at the source, and when the melt flux is lowered, the unmelted mold flux flows between the solidification shell and the mold, causing the solidification unevenness to deepen the defects such as breakout. There is this.

또한, 몰드슬래그의 슬래그 베어를 근원적으로 없애기 위한 방법으로서 몰드 상부에 세라믹 재질의 주형을 덧붙여서 의도적으로 용강의 응고를 지연시킴으로써 탕면과 메니스커스 (응고가 시작되는 부위)를 분리하는 소위 핫 탑 몰드(Hot Top Mold)법 (공개번호 0033991, 출원번호 BE 9900148)등이 제안되었다. In addition, as a method of fundamentally eliminating the slag bear of the mold slag, a so-called hot top mold that separates the hot water surface and the meniscus (where the solidification starts) by intentionally delaying the solidification of the molten steel by adding a ceramic mold to the upper part of the mold. Hot Top Mold method (Publication No. 0033991, Application No. BE 9900148) and the like have been proposed.

이러한 핫 탑 몰드 법은 슬래그 베어가 응고쉘의 형성에 영향을 미치지 못하므로 응고의 균일성 측면에서는 유리하나, 몰드 플럭스 필름이 주형내로 침투하지 못하므로 주형과 응고쉘사이의 마찰력이 커지는 근본적인 문제점이 있고, 아울러 세라믹재질과 동판이 만나는 부위에서 응고쉘이 부적절하게 성장하는 등의 문제점이 있어서 실용화되지 못하고 있다.The hot top mold method is advantageous in terms of uniformity of solidification because slag bear does not affect the formation of the solidification shell. However, since the mold flux film does not penetrate into the mold, the fundamental problem of increased friction between the mold and the solidification shell is increased. In addition, there is a problem that the coagulation shell grows improperly at the site where the ceramic material and the copper plate meet, and thus are not practical.

본 발명자는 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 연구 및 실험을 행하고, 그 결과에 근거하여 본 발명을 제안하게 된 것으로서, 본 발명은 연속주조시 액상의 몰드플럭스를 투입한 후 메니스커스 부위만을 적절히 가열함으로써 슬래그 베어를 근원적으로 차단하여 고속 주조 환경에서도 주편 표면 형상을 양호하게 유지하고 브렉아웃 등의 조업결함을 방지하고자 하는데, 그 목적이 있다.The present inventors have conducted research and experiments to solve the above problems of the prior art, and based on the results, the present invention proposes the present invention. By heating the bay appropriately, the slag bear is essentially blocked to maintain the surface shape of the cast slab even in a high-speed casting environment and to prevent operation defects such as breakout.

이하, 본 발명에 대하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated.

본 발명은 용강을 몰드내에 연속적으로 공급하고, 상기 몰드내의 용강표면에 몰드 플럭스를 공급하면서 연속주조하여 주편을 제조하는 방법에 있어서,The present invention relates to a method of continuously producing molten steel by continuously casting molten steel into a mold and supplying a mold flux to the molten steel surface in the mold.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated in detail.

본 발명은 연속주조 시 기존 몰드구조를 그대로 채택하되 몰드 밖에서 미리 용융시킨 액상의 몰드플럭스를 투입한 후 적절한 방법으로 탕면에서의 복사열전달로 인한 열손실을 보상하고 메니스커스 부위만을 가열함으로써 슬래그 베어를 근원적으로 차단할 수 있는 방법이다.The present invention adopts the existing mold structure as it is during continuous casting, but after inputting the molten mold flux of the pre-melted liquid outside the mold to compensate for the heat loss due to radiant heat transfer from the hot water surface by heating the slag bare by heating only the meniscus It is a way to block the root.

본 발명은 액상의 몰드플럭스를 몰드내의 용강표면에 공급하는 것과 The present invention relates to supplying a liquid mold flux to the molten steel surface in the mold.

상기 몰드와 몰드플럭스가 접하는 부위에서 메니스커스로부터 20mm이내의 영역을 할로겐 램프로 가열하는 것을 포함한다.And heating a region within 20 mm from the meniscus with a halogen lamp at the site where the mold and mold flux contact.

도 3에는 본 발명의 일례에 따라 액상의 몰드플럭스를 몰드내의 용강표면에 공급하는 과정이 개략적으로 나타나 있다.3 schematically illustrates a process of supplying a liquid mold flux to a molten steel surface in a mold according to an example of the present invention.

이하, 액상의 몰드플럭스를 몰드내의 용강표면에 공급하는 공정을 도 3을 통하여 설명한다.Hereinafter, the process of supplying the liquid mold flux to the molten steel surface in the mold will be described with reference to FIG. 3.

도 3에 나타난 바와 같이, 몰드플럭스(1)는 혼합된 원료상태로 몰드플럭스 용해장치(2) 내의 도가니(4)로 장입된다. As shown in Fig. 3, the mold flux 1 is charged into the crucible 4 in the mold flux dissolving apparatus 2 in a mixed raw material state.

상기 도가니(4)는 저항가열 등에 의하여 몰드플럭스(1)의 용해온도 이상으로 유지되고 있어서 장입된 몰드플럭스는 액상으로 완전 용해되어 액상 몰드플럭스(3)로 된다. The crucible 4 is maintained above the melting temperature of the mold flux 1 by resistance heating or the like, so that the charged mold flux is completely dissolved in the liquid phase to become the liquid mold flux 3.

상기 액상 몰드플럭스(3)는 공급튜브(7) 및 탕면 커버(8)에 가공된 여러 개의 몰드플럭스 공급용 구멍을 통하여 몰드(10)내로 장입되며 그 량은 밸브(5)에 의하여 조절된다.The liquid mold flux (3) is charged into the mold (10) through a plurality of mold flux supply holes processed in the feed tube (7) and the bottom cover (8), the amount of which is controlled by the valve (5).

본 발명에 바람직한 몰드플러스로는 염기도가 0.8이하이고, 융점이 850℃이하인 몰 드플럭스를 들수 있다.Preferred mold pluses for the present invention include mold fluxes having a basicity of 0.8 or less and a melting point of 850 캜 or less.

그리고, 상기 용강표면에서의 용융 몰드플럭스층의 두께는 5∼10mm정도가 바람직하다.The thickness of the molten mold flux layer on the molten steel surface is preferably about 5 to 10 mm.

상기 탕면 커버(8)는 알루미늄 미러 혹은 골드코팅 미러 등의 반사율이 높은 재질로 이루어지도록 하는 것이 바람직한데, 그 이유는 용강탕면에서 방출된 복사파가 반사되어 다시 몰드플럭스 혹은 용강표면으로 흡수되도록 함으로써 복사열전달에 의한 용강표면온도 하락을 최소화하기 위함이다.The wet surface cover 8 is preferably made of a material having a high reflectance such as an aluminum mirror or a gold coating mirror, because the radiation wave emitted from the molten steel surface is reflected and absorbed back into the mold flux or molten steel surface. This is to minimize the drop in surface temperature of molten steel due to radiant heat transfer.

도 3에서 부호 6은 침지노즐을 나타낸다.In FIG. 3, 6 represents an immersion nozzle.

이하, 몰드와 몰드플럭스가 접하는 부위를 할로겐 램프로 가열하는 공정에 대하여 설명한다.Hereinafter, the process of heating the site | part which contact | abuts a mold and mold flux with a halogen lamp is demonstrated.

도 3 및 본 발명에 의한 연속주조 조업 시 몰드 단면을 나타내는 도 4에 나타난 바와 같이, 본 발명에서는 몰드와 몰드플럭스가 만나는 지점을 할로겐램프로 직접 가열함에 따라 이 부위에서 슬래그 베어가 생기는 것을 근원적으로 차단함과 동시에 초기 응고층 만을 선택적으로 냉각속도를 낮출 수 있게 된다. As shown in FIG. 3 and FIG. 4 showing a mold cross section during continuous casting operation according to the present invention, in the present invention, slag bear is generated at this site by directly heating the point where the mold and the mold flux meet with a halogen lamp. At the same time, only the initial solidification layer can be selectively lowered.

즉, 본 발명에서는 몰드와 몰드플럭스가 만나는 지점을 할로겐램프로 직접 가열함에 따라 주형 탕면에 슬래그베어가 생기지 못하게 함으로써 초기 응고단계에서의 응고 쉘이 균일하게 성장하도록 제어하여 고속 주조 환경에서도 주편 표면 형상을 양호하게 유지하고 브렉아웃 등의 조업결함을 방지할 수 있게 된다.In other words, in the present invention, the slag bear is not formed on the molten metal surface by directly heating the point where the mold and the mold flux meet with a halogen lamp, thereby controlling the solidification shell to grow uniformly in the initial solidification step, thereby maintaining the surface shape of the cast steel even in a high-speed casting environment. It is possible to maintain good quality and to prevent operational defects such as breakout.

도 3 및 도 4에서 부호 11은 응고쉘을, 부호 12는 용강을, 그리고 부호 13은 할로겐램프를 나타낸다. 3 and 4, reference numeral 11 denotes a solidified shell, reference numeral 12 denotes molten steel, and reference numeral 13 denotes a halogen lamp.

본 발명에서의 할로겐 램프에 의한 바람직한 가열영역은 상기 몰드와 몰드플럭스가 접하는 부위에서 메니스커스로부터 20mm이내의 영역으로 설정하는 것이 바람직하다.It is preferable to set the preferable heating area | region by the halogen lamp in this invention to the area within 20 mm from a meniscus at the site | part which the said mold and mold flux contact.

또한, 본 발명에서 할로겐 램프에 의한 바람직한 가열은 할로겐 램프에 탕면 ㎠ 당 10∼30Watt의 전력을 인가하여 발생하는 복사열에 의해 행하는 것이다.In the present invention, preferred heating by a halogen lamp is performed by radiant heat generated by applying electric power of 10 to 30 Watts per square centimeter of water to the halogen lamp.

그리고, 할로겐 램프로부터 탕면까지의 거리는 고온의 용탕에 의한 손상 및 할로겐 램프의 복사열의 활용측면에서 적절히 선정될 수 있다.In addition, the distance from the halogen lamp to the hot water surface may be appropriately selected in terms of damage caused by high temperature molten metal and utilization of radiant heat of the halogen lamp.

상기 할로겐 램프로부터 탕면까지의 바람직한 거리는 200∼600mm정도 이다.The preferable distance from the halogen lamp to the hot water surface is about 200 to 600 mm.

이하, 본 발명의 작용에 대하여 설명한다.Hereinafter, the operation of the present invention will be described.

종래의 기술로는 몰드 내 냉각속도를 높이면 응고불균일이 심해져서 표면크랙의 발생이 증가하며, 몰드 내 냉각속도를 낮추면 응고쉘의 강도가 약해져서 브렉아웃 발생이 증가하는 문제점이 있다. In the related art, increasing the cooling rate in the mold increases the coagulation unevenness, thereby increasing the occurrence of surface cracks, and decreasing the cooling rate in the mold decreases the strength of the solidification shell, thereby increasing the breakout.

이에 반해, 본 발명에서는 전열량 (heat flux)을 크게 할 수 있는 저염기도형의 몰드플럭스를 적용하여 평균적인 냉각속도를 높여서 고속주조 조건에서도 적정 이상의 응고쉘을 확보함으로써 브렉아웃 발생을 방지한다. On the other hand, in the present invention, by applying a low flux degree mold flux that can increase the heat flux, the average cooling rate is increased to secure a solidification shell more than appropriate even at a high speed casting condition, thereby preventing the occurrence of breakout.

또한, 몰드 상부의 초기응고층을 할로겐 램프를 이용하여 직접가열하여 몰드플럭스에 의한 슬래그 베어 생성을 억제하고, 냉각속도를 낮추어 초기응고층의 성장속도만을 선택적으로 낮춤으로써 주편 표면크랙 및 브렉아웃 발생을 방지할 수 있는 효과가 있는 것이다.In addition, the initial solidification layer on the upper part of the mold is directly heated using a halogen lamp to suppress slag bear generation by the mold flux, and the cooling rate is lowered to selectively lower only the growth rate of the initial solidification layer, thereby generating cracks and cracks on the cast steel. The effect is to prevent.

상술한 바와 같이, 본 발명은 액상의 몰드플럭스를 투입한 후 메니스커스 부위만을 적절히 가열함으로써 슬래그 베어를 근원적으로 차단하여 고속 주조 환경에서도 주편 표면 형상을 양호하게 유지하고 브렉아웃 등의 조업결함을 방지할 수 있는 연속주조방법을 제공할 수 있는 효과가 있는 것이다. As described above, in the present invention, the slag bear is fundamentally blocked by appropriately heating only the meniscus after injecting the liquid mold flux, thereby maintaining the surface shape of the cast steel satisfactorily even in a high-speed casting environment and operating defects such as breakout. It is effective to provide a continuous casting method that can be prevented.

Claims

In the method of manufacturing molten steel by continuously casting molten steel into the mold, and supplying the mold flux to the molten steel surface in the mold,

A mold flux having a basicity of 0.8 or less and a melting point of 850 ° C. or less is dissolved in a crucible in a melting apparatus and charged into the mold in a liquid state; And

In the area where the mold and the mold flux are in contact with each other, a region within 20 mm from the meniscus is heated by using a halogen lamp, and the heating by the halogen lamp is generated by applying power of 10 to 30 Watts per square centimeter of water to the halogen lamp. Process for producing cast iron by continuous casting method, characterized in that it is carried out by radiant heat