KR100650779B1 - A mold powder for low carbon stainless steel bloom - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래의 몰드 파우더를 사용한 주편의 표면품질을 관찰한 사진이다.1 is a photograph observing the surface quality of the cast using a conventional mold powder.
도 2는 본 발명의 몰드 파우더를 사용한 주편의 표면품질을 관찰한 사진이다.Figure 2 is a photograph observing the surface quality of the cast using the mold powder of the present invention.
도 3은 종래의 몰드 파우더를 사용했을때의 비정상적인 응고조직을 관찰한 사진이다.3 is a photograph observing abnormal coagulation structure when using a conventional mold powder.
도 4는 종래의 몰드 파우더를 사용한 주편의 크랙발생 응고조직을 관찰한 사진이다.Figure 4 is a photograph of the crack-generating solidified structure of the cast using a conventional mold powder.
도 5는 본 발명의 몰드 파우더를 사용한 주편의 건전한 응고조직을 관찰한 사진이다.5 is a photograph observing the healthy coagulation structure of the cast steel using the mold powder of the present invention.
본 발명은 저탄소계 스테인레스 불룸용 몰드 파우더(Mold Powder)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연속주조로 제조되는 스테인레스 불룸의 표면결함을 저감할 수 있는 불룸내 C함량이 0.03% 미만인 스테인레스 불룸용 몰드 파우더에 관한 것이 다.The present invention relates to a mold powder (mold powder) for a low carbon-based stainless bloom, and more particularly, a mold powder for a stainless bloom having a C content of less than 0.03% in a bloom that can reduce the surface defects of the stainless bloom produced by continuous casting. It's about
저탄소계 스테인레스 불룸은 가열로에서 최적의 온도로 가열되어 압연라인을 거쳐 각종 봉강 및 선재로 생산되며, 기계부속류, 산업설비류 부품, 주방 및 의료기기 등으로 사용된다. 그런데, 이와 같이 연속주조로 제조되는 스테인레스 불룸은 프리탄소가 불룸용강에 침투하여 표면크랙을 유발시킴으로써 저탄소계 불룸 제품의 표면품질이 나빠지는 문제점을 가지고 있다.The low carbon stainless bulum is heated to the optimum temperature in the furnace to be produced in various steel bars and wire rods through rolling lines, and is used for machinery parts, industrial equipment parts, kitchen and medical equipment. However, the stainless bloom produced by continuous casting has a problem that the surface quality of the low carbon-based bloom product is deteriorated by free carbon penetrating into the molten steel and causing surface cracks.
기존에 사용되는 몰드 파우더는 불룸의 탄소함량이 0.03% 미만으로 제조됨으로 인하여 몰드 파우더내 프리탄소가 3.5% 정도 함유되었다. 이에 저탄소계 불룸용강에 탄소가 침투하여 크롬 카바이드계 화합물을 만들어 크랙을 유발시키는 문제점이 있었다.Mold powder used in the prior art contains about 3.5% of the free carbon in the mold powder because the carbon content of the bloom is less than 0.03%. Accordingly, carbon penetrates into the low-carbon-based molten steel to make chromium carbide-based compounds, causing cracks.
탄소의 침탄으로 인해 생긴 스테인레스 불룸 주편의 표면크랙은 후공정의 최종제품 품질에도 막대한 영향을 끼치므로 종래에는 연속주조후 주조 표면을 육안으로 관찰하여 표면크랙의 유무 및 정도에 따라 표면을 연삭하여 표면크랙을 제거하였다. 이러한 경우 최종제품의 품질은 향상시킬 수 있으나 실수율이 저하되고, 별도의 연삭 비용을 부담해야하는 등의 단점이 있으므로 가능한 한 표면 연삭없이 양호한 제품을 생산하는 것이 절실히 요구된다.The surface cracks of stainless bulum casts produced by carbon carburizing have a huge impact on the final product quality of the post-process.In the past, the casting surface was visually observed after continuous casting and the surface was ground according to the presence and degree of surface cracks. The crack was removed. In this case, the quality of the final product can be improved, but since the error rate is lowered and a separate grinding cost must be paid, it is urgently required to produce a good product without surface grinding as much as possible.
본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 몰드 파우더의 조성을 개선하여 표면크랙의 발생빈도를 낮추고 표면연삭의 횟수를 줄임으로써 저 탄소계 스테인레스 불룸의 표면품질을 개선하는데, 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems of the prior art, by improving the composition of the mold powder to reduce the frequency of occurrence of surface cracks and to reduce the number of surface grinding, the object of the present invention is to improve the surface quality of low carbon-based stainless lumber. .
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 중량%로, SiO2: 32.5~34%, CaO: 32~34.5%, Al2O3: 5.5~7%, Na2O: 5.5~7%, F: 3~5.5%, 프리(free) C: 2.47~3.47%, 전체 C(전체 C는 프리 C 및 CO2내 C함량 포함): 3.74~4.74%, CO2: 4.6~4.7 %, 나머지 연소손실(loss of ignition) 및 기타 불가피한 불순물로 이루어지며,The present invention for achieving the above object, in weight%, SiO 2 : 32.5-34%, CaO: 32-34.5%, Al 2 O 3 : 5.5-7%, Na 2 O: 5.5-7%, F: 3 to 5.5%, free C: 2.47 to 3.47%, total C (total C includes C in free C and CO 2 ): 3.74 to 4.74%, CO 2 : 4.6 to 4.7%, remaining combustion loss ( loss of ignition) and other unavoidable impurities,
그 염기도(CaO/SiO2)가 1.0~1.01임을 특징으로 하는 저탄소계 스테인레스 불룸용 몰드 파우더에 관한 것이다.The basicity (CaO / SiO 2 ) relates to a mold powder for low carbon-based stainless bloom, characterized in that 1.0 to 1.01.
이하, 본 발명의 성분제한 이유를 상세하게 설명한다.Hereinafter, the reason for component limitation of this invention is demonstrated in detail.
SiO2: 32.5~34중량%(이하, 단지 '%'로 기재함)SiO 2 : 32.5 ~ 34% by weight (hereinafter referred to as '%' only)
상기 SiO2는 본 발명에서 염기도를 결정하는 성분으로, 그 함량이 32.5% 미만이거나 34%를 초과하면 본 발명의 CaO함량에 따른 염기도를 만족할 수 없으므로, 그 함량을 32.5~34%로 제한하는 것이 바람직하다.The SiO 2 is a component that determines the basicity in the present invention, if the content is less than 32.5% or more than 34% can not satisfy the basicity according to the CaO content of the present invention, it is to limit the content to 32.5 ~ 34% desirable.
CaO: 32~34.5%CaO: 32-34.5%
상기 CaO도 본 발명에서 염기도를 결정하는 성분으로, 그 함량이 32% 미만이거나 34.5%를 초과하면 본 발명의 SiO2 함량에 따른 염기도를 만족할 수 없으므로, 그 함량을 32~34.5%로 제한하는 것이 바람직하다.The CaO is also a component for determining the basicity in the present invention, if the content is less than 32% or more than 34.5%, the basicity according to the SiO 2 content of the present invention can not be satisfied, it is limited to 32 to 34.5% desirable.
Al2O3: 5.5~7%Al 2 O 3 : 5.5 ~ 7%
상기 Al2O3는 통상적으로 점도를 증가시키나 결정화온도 및 응고온도를 낮추는 성분이기도 하다. 그 함량이 5.5% 미만이면 점도가 낮아져서 몰드 파우더의 유동성은 좋아지나 소모량이 늘어나고, 7%를 초과하면 몰드 파우더내 점도는 증가하나 브레이크 아웃의 위험성이 커진다. 따라서, 그 함량을 5.5~7%로 제한하는 것이 바람직하다.The Al 2 O 3 typically increases the viscosity but is also a component that lowers the crystallization temperature and the solidification temperature. If the content is less than 5.5%, the viscosity is lowered, so that the flowability of the mold powder is improved but the consumption is increased. If the content is more than 7%, the viscosity in the mold powder is increased, but the risk of breakout is increased. Therefore, it is desirable to limit the content to 5.5-7%.
Na2O: 5.5~7%Na 2 O: 5.5-7%
상기 Na2O는 몰드 파우더의 점도를 증가시키는데 유효한 성분으로, 그 함량이 5.5% 미만이면 첨가에 따른 상기 효과를 얻을 수 없고, 7%를 초과하면 Al2O3를 과도하게 흡수하는 문제점이 있다. 따라서, 그 함량을 5.5~7%로 제한하는 것이 바람직하다.The Na 2 O is an effective ingredient for increasing the viscosity of the mold powder. If the content is less than 5.5%, the effect of addition cannot be obtained. If the content exceeds 7%, Al 2 O 3 is excessively absorbed. . Therefore, it is desirable to limit the content to 5.5-7%.
F: 3~5.5%F: 3 ~ 5.5%
상기 F는 점도를 저하시키고 몰드 파우더의 결정화온도 및 용융온도를 저하시키는 성분으로, 그 함량이 3% 미만이면 점도, 결정화온도 및 용융온도가 높아지 고, 5.5%를 초과하면 몰드 파우더의 소모량이 많아진다. 따라서, 그 함량을 3~5.5%로 제한하는 것이 바람직하다.F is a component that lowers the viscosity and lowers the crystallization temperature and the melting temperature of the mold powder. If the content is less than 3%, the viscosity, the crystallization temperature and the melting temperature increase, and if the content exceeds 5.5%, the consumption of the mold powder increases. Lose. Therefore, it is desirable to limit the content to 3 to 5.5%.
프리 C: 2.47~3.47%Free C: 2.47-3.47%
상기 프리(free) C는 몰드 파우더의 용융속도를 감소시키는데 유효한 성분으로, 그 함량이 2.47% 미만이면 첨가에 따른 상기 효과를 얻을 수 없고, 3.47%를 초과하면 몰드 파우더내 탄소가 용강중으로 침탄하여 표면크랙을 발생시키는 등의 문제점을 야기할 수 있다. 따라서, 그 함량을 2.47~3.47%로 제한하는 것이 바람직하다.The free C is an effective ingredient for reducing the melting rate of the mold powder. If the content is less than 2.47%, the effect of addition cannot be obtained. If the content exceeds 3.47%, the carbon in the mold powder is carburized in molten steel. It may cause problems such as generating surface cracks. Therefore, it is preferable to limit the content to 2.47 to 3.47%.
전체 C: 3.74~4.74%Overall C: 3.74-4.74%
상기 전체 C는 상기 프리 C 및 CO2내 C함량을 포함한 값을 의미하며, 그 함량이 3.74% 미만이면 용융금속 상부에 형성된 몰드 파우더 용융풀의 온도가 낮아져 몰드 파우더층이 비정상적으로 굳어버릴 가능성이 크고, 4.74%를 초과하면 연소가 너무 활발해지는 문제점이 있다. 따라서, 그 함량을 3.74~4.74%로 제한하는 것이 바람직하다.The total C means a value including the C content in the free C and CO 2 , if the content is less than 3.74%, the temperature of the mold powder melt pool formed on the molten metal is lowered, so that the mold powder layer may be abnormally hardened. Larger than 4.74%, there is a problem that the combustion is too active. Therefore, it is desirable to limit the content to 3.74 ~ 4.74%.
CO2: 4.6~4.7%CO 2 : 4.6 ~ 4.7%
상기 CO2는 몰드 파우더 분말층상의 화염층을 현저하게 확보하여 용강 보온 능을 개선하면서 이상응고 현상 및 슬래그림 발생현상을 개선시키는데 유효한 성분으로, 그 함량이 4.6% 미만이면 용융금속 상부에 형성된 몰드 파우더 용융풀의 온도가 낮아져 몰드 파우더층이 비정상적으로 굳어버릴 가능성이 크고, 4.7%를 초과하면 연소가 너무 활발해지는 문제점이 있다. 따라서, 그 함량을 4.6~4.7%로 제한하는 것이 바람직하다.The CO 2 is a component that is effective to secure the flame layer on the mold powder powder layer to improve molten steel insulation ability and to improve abnormal coagulation and slag occurrence, and if the content is less than 4.6%, the mold is formed on the molten metal. When the temperature of the powder melting pool is lowered, the mold powder layer is likely to be abnormally hardened, and if it exceeds 4.7%, there is a problem that combustion is too active. Therefore, it is preferable to limit the content to 4.6 to 4.7%.
상기한 성분 이외에 나머지는 연소손실(loss of ignition)이며, 기타 불가피하게 포함되는 불순물을 포함할 수 있다. 상기 불가피하게 포함되는 불순물로는 예를 들면 MgO, MnO, P2O5, K2O, Fe2O3 및 수분 등이 있다.In addition to the above components, the rest is a loss of ignition, and may include other inevitable impurities. The impurities inevitably included include, for example, MgO, MnO, P 2 O 5 , K 2 O, Fe 2 O 3, and water.
또한, 본 발명의 몰드 파우더는 상기한 성분 조성을 만족함과 아울러 1.0~1.01 범위의 염기도(CaO/SiO2)를 가져야 하는데, 이는 통상적인 저탄소계 몰드 파우더의 염기도(약 0.86정도)에 비하여 상향조정한 것이다. 본 발명에서 이와 같이 염기도를 상향한 이유는 다음과 같다.In addition, the mold powder of the present invention satisfies the above-described composition and has a basicity (CaO / SiO 2 ) in the range of 1.0 to 1.01, which is upwardly adjusted compared to the basicity (about 0.86) of the conventional low carbon mold powder. will be. The reason why the basicity is raised in the present invention is as follows.
염기도에 따라 용강열에 의한 몰드 파우더의 용융, 몰드 슬래그 풀 형성 및 몰드와 주편사이로의 몰드 파우더의 윤활 특성이 달라지는데, 본 발명에서 제시한 염기도 범위는 고점도 조건에서 몰드 파우더의 소모가 적어 경제적이면서 우수한 몰드 파우더를 제공할 수 있기 때문이다.Depending on the basicity, the melting of the mold powder by molten steel heat, the formation of the mold slag pool, and the lubrication characteristics of the mold powder between the mold and the cast steel are different. This is because powder can be provided.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하나, 이러한 실시예의 기재는 본 발명의 실시를 예시하기 위한 것일 뿐 이러한 실시예의 기재에 의하여 본 발명이 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the description of these examples is merely to illustrate the practice of the present invention, and the present invention is not limited by the description of these examples.
[실시예]EXAMPLE
표 1의 조성 및 염기도를 갖는 몰드 파우더를 제조하고, 각각의 몰드 파우더를 불룸용 몰드내에 취입하여 불룸을 주조한 후 표면품질을 관찰하였다.Mold powder having the composition and basicity of Table 1 was prepared, and each mold powder was blown into a mold for bloom to cast a bloom and then surface quality was observed.
이때 몰드 파우더의 용융온도와 점도(poise)는 종래예에서는 용융온도가 1143℃, 점도가 4.01이었으며, 발명예에서는 용융온도가 1130℃, 점도가 5.20이었다.In this case, the melting temperature and the viscosity of the mold powder were 1143 ° C. and the viscosity was 4.01 in the conventional example, and the melting temperature was 1130 ° C. and the viscosity was 5.20 in the invention example.
도 1과 도 2는 종래의 몰드 파우더와 본 발명의 몰드 파우더를 사용해서 주편의 표면품질을 관찰한 사진이다. 도 1에서 원안에 있는 표면결함이 저탄소계 스테인레스 불룸에서 가장 많이 발생하는 표면결함인 면세로크랙이며, 육안으로 보더라도 본 발명의 몰드 파우더를 사용한 도 2의 주편보다 불량함을 알 수 있었다.1 and 2 are photographs of the surface quality of the cast using the conventional mold powder and the mold powder of the present invention. In FIG. 1, the surface defects in the circle are the surface defects, which are the most common surface defects in the low carbon-based stainless bloom, and are visually worse than those of the cast steel of FIG. 2 using the mold powder of the present invention.
도 3(종래의 몰드 파우더를 사용한 경우), 도 4(종래의 몰드 파우더를 사용한 경우) 및 도 5(본 발명의 몰드 파우더를 사용한 경우)는 각각 종래의 몰드파우더를 사용하였을 경우와 본 발명의 몰드파우더를 사용했을 경우를 광학현미경으로 관찰한 응고조직을 나타낸 것이다. 각각의 도면에서 종래의 몰드파우더를 사용한 경우에 응고조직에 흑색으로 관찰되는 불균일 응고조직이 많이 나타났으며, 본 발명의 몰드파우더를 사용한 경우에는 불균일한 응고조직이 없는 아주 양호한 조직이 관찰되었다.Figure 3 (when using the conventional mold powder), Figure 4 (when using the conventional mold powder) and Figure 5 (when using the mold powder of the present invention) and the case of using a conventional mold powder, respectively When the mold powder is used, it shows the coagulation structure observed by the optical microscope. In each of the drawings, when the conventional mold powder was used, many non-uniform coagulation tissues were observed in the coagulated tissue, and in the case of using the mold powder of the present invention, very good tissue without non-uniform coagulation tissue was observed.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 저탄소계 스테인레스 불룸의 연속주조시 종래의 주편표면에 비해 양호한 표면상태를 얻을 수 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a good surface state compared to the surface of a conventional cast steel during continuous casting of low carbon-based stainless bloom.
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