KR100710714B1 - 주형 내 용강의 유동제어방법과 유동제어장치 및 연속주조주편의 제조방법 - Google Patents

주형 내 용강의 유동제어방법과 유동제어장치 및 연속주조주편의 제조방법 Download PDF

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Abstract

주형 내 탕면에서의 용강유속(u)이 몰드 파우더(Mold Powder) 인입 임계유속인 0.32m/초를 초과하는 경우에는, 침지노즐로부터의 토출류에 제동력을 부여하도록 이동자장을 인가하여 용강유속(u)을 소정의 용강유속으로 제어하고, 용강유속(u)이 개재물 부착 임계유속인 0.20m/초 미만이면서 탕면 스키닝(Skinning) 임계유속인 0.10m/초 이상인 경우에는, 주형 내의 용강유동을 수평방향으로 회전시키도록 이동자장을 인가하여 용강유속(u)을 0.20~ 0.32m/초 이하의 범위로 제어하며, 용강유속(u)이 탕면 스키닝 임계속도 미만인 경우에는, 침지노즐로부터의 토출류에 가속력을 부여하도록 이동자장을 인가하여, 용강유속(u)을 상기 용강유속(u)을 0.20~ 0.32m/초 이하의 범위로 제어한다.
연속주조, 용강, 유속, 몰드, 파우더

Description

주형 내 용강의 유동제어방법과 유동제어장치 및 연속주조 주편의 제조방법{Method and Apparatus for Controlling Flow of Molten Steel in Mold, and Method for Producing Continuous Castings}
본 발명은, 슬라브(Slab) 연속주조기에서 주형 내 용강의 유동제어방법과 유동제어장치 및 이에 이용된 슬라브 주편(鑄片)의 주조방법에 관한 것이다.
슬라브 연속주조기에 의해 주조되는 강의 슬라브 주편(이하, 단지 「주편」이라고도 한다)에 요구되는 품질 중 하나로서, 주편 표층의 개재물량이 적은 것을 들 수 있다. 주편 표층에 포착되는 개재물에는, (1): Al 등에 의한 용강의 탈산공정에서 발생하여, 용강 중에 현탁되고 있는 탈산생성물, (2): 턴디쉬(Tundish)나 침지노즐에서 용강 내에 흡입되는 Ar가스 기포, (3): 주형 내 용강 탕면 위에 산포된 몰드 파우더(Mold Powder)가 용강 중에 들어가 현탁된 것 등이 있다. 이것은 어느 것이나 철강제품에서 표면결함이 되기 때문에, 어느 것도 적게 하는 것이 중요하다.
이 가운데, 탈산생성물이나 Ar가스 기포를 저감하는 수단으로서, 주형 내의 용강에 이동자장(移動磁場)을 인가하고, 주형 내 용강을 수평방향으로 회전시키며, 용강 계면에서 용강유속을 부여하여 응고계면을 세정시키고, 개재물의 포착을 방지 하는 방법이, 널리 행해지고 있다. 주형 내 용강을 수평방향으로 회전시키기 위한 구체적인 자장의 인가방법은, 주형의 장변방향을 따라 수평으로 이동하는 자계(磁界)를, 상대적인 장변면을 따라 각각 상반되는 방향으로 이동시키고, 응고계면을 따라 수평방향으로 회전하도록 한 용강유동을 일으키는 인가방법이며, 본 명세서에서는, 이 인가방법을 「EMRS」, 「EMRS 모드」 혹은 「EMRS 모드에 의한 자장인가」라고 기재하기로 한다(EMRS: Electromagnetic Rotative Stirring). 이 기술의 예로서는, 예컨대 일본 특개평5-329594호 공보 및 특개평5-329596호 공보 등을 들 수 있다.
그러나, EMRS의 모드에 의한 자장인가에서는 주형 내의 용강 탕면에도 선회류(旋回流)가 부여되므로, 주조속도를 증가한 경우에는, 침지노즐로부터 토출되는 용강유속 자체가 증가하고, 주형 내의 용강 탕면위치의 용강유속도 빨라지므로, 이 상태에서 EMRS 모드로 인가하면, 주형 내 용강 탕면에서 용강유속이 다시 증가하고, 몰드 파우더의 인입을 발생시키는 일이 있었다.
한편, 몰드 파우더의 인입은, 주형 내 용강 탕면의 용강유속이 빠른 경우에 발생하기 때문에, 이것을 저감하는 수단으로서, 침지노즐로부터의 토출류에 제동력을 부여하도록 이동자장을 인가시키고, 이것에 의해 주형 내 용강 탕면의 용강유속을 저감시키는 방법이 적용되고 있다. 침지노즐로부터의 토출류에 제동력을 부여하기 위한 구체적인 자장의 인가방법은, 주형의 장변방향을 따라 수평으로 이동하는 자계를, 주형 단변 쪽으로부터 침지노즐 쪽을 향하는 방향, 즉 침지노즐의 토출방향과 반대방향으로 이동시키고, 용강토출류에 제동력을 부여하도록 한 용강 유동을 일으키는 인가방법이며, 본 명세서에서는, 이 인가방법을 「EMLS」, 「EMLS 모드」혹은 「EMLS 모드에 의한 자장인가」라 기재하기로 한다(EMLS: Electromagnetic Level Stabilizer/Slowing-down). EMLS 모드로 자장을 인가한 경우에는, 주조속도가 빠른 경우, 즉 단위시간당 용강주입량이 많은 경우에도, 주형 내 용강 탕면의 용강유속을 감쇄시키는 것이 가능하기 때문에, 몰드 파우더의 인입이 방지된다. 이 기술의 예로서는, 예컨대 일본 특개소63-16840호 공보 및 특개소63-16841호 공보 등을 들 수 있다.
그러나, 주조속도가 빠르지 않고, 주형 내 용강 탕면의 용강류에 의한 몰드 파우더의 인입이 생기지 않도록 한 주조조건에서는, 응고계면을 따른 용강유속도 작기 때문에, 이 상태에서 EMLS 모드로 인가하면, 응고계면을 따른 용강류가 다시 감속되며, 탈산생성물이나 Ar가스 기포가 부착하기 쉽게 되는 일이 있었다.
이와 같이, 종래의 EMLS 모드 혹은 EMRS 모드 중 어떤 것에 의한 주형 내 용강 유동제어방법에서는, 넓은 주조속도 범위에 걸쳐 항상 양호한 표면품질의 주편을 얻는 것이 어렵다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기 사정에 예의 주시한 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 강의 연속주조에 있어서, 어떠한 주조속도에서도 주편 표층의 개재물량이 적고, 품질이 양호한 주편을 얻는 것이 가능한, 주형 내 용강의 유동제어방법 및 유동제어장치를 제공하는 것과 동시에, 이것을 이용한 연속주조 주편의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토를 행하였다. 이하에 검토 내용을 상세히 설명한다.
우선, 종래의 문제점을 정리하였다. 그 결과, 주조속도가 고속쪽에서는 EMRS 모드에 의한 자장인가의 효과가 감소하며, 반대로 주조속도가 저속쪽에서는 EMLS 모드에 의한 자장인가의 효과가 감소하는 것을 알았다.
따라서, 주형 내의 몰드 파우더 인입 등의 현상에 대하여 이동자장 인가여부의 판정을 행함에 있어, 주형 내 용강 탕면의 어느 위치의 용강유속으로 판정해야 하는 가를 검토하였다. 이를 위해, 주형 내 용강 탕면에서 용강유속을 조사하였다. 그 결과를 도 1에 도시한다. 도 1은, 주편 두께가 220mm, 주편 폭이 1000mm인 슬라브 주편을, 표 1에 도시된 케이스 1~3의 3종류의 주조조건에서 주조했을 때의 주형 두께 중앙부, 즉 주편 두께 중앙부의 주형 폭방향을 따른 주형 내 용강 탕면의 용강유속의 프로파일(Profile)을, 수치유체 시뮬레이션(Simulation)에 의해 구한 결과를 도시한 도면이다. 이 경우, 케이스 1~3은, 모두 자장이 인가되지 않는다. 또, 도 1에는, 실제 기계에서, 케이스 2 및 케이스 3의 주조조건으로 주형 폭방향이 다른 3점에서 용강 탕면에 있어서의 용강유속을 실측한 결과를 함께 나타낸다. 도면 중, 부호 ●가 케이스 2이며, 부호 ○가 케이스 3이다. 실제 기계에서 용강유속의 측정은 Mo-ZrO2 써메트(Cermet)의 가는 봉을, 봉의 상단을 회동(回動)지점으로 하여 주형 내 용강 탕면에 침지하고, 이 가능 봉이 용강류로부터 항력(抗力)을 받아 경사진 각도로부터 힘의 평형계산에 의해 용강유속을 구하는 방법으로 행하였다(철과 강, 86(2000), p271 참조). 또, 표 1에는 후술할 F값을 함께 나타낸다.
주조속도 (m/분) F값 침지노즐 내 Ar가스 흡입량 침지노즐 형상 탕면~ 토출구 상단까지의 거리
케이스 1 2.8 5.1 10Nl/분 토출공:하향25° 88mm 사각공 Pool-bottom 260mm
케이스 2 2.2 3.6
케이스 3 1.7 2.4
도 1에 도시된 바와 같이, 수치유체 시뮬레이션의 결과와 실제 기계의 유속측정결과는 양호하게 일치하며, 수치유체 시뮬레이션 결과에 의하면, 주형 폭방향에서의 용강 탕면유속은, 주형 단변으로부터 50mm~ 100mm 정도 떨어진 위치(이하, 「주형 단변 근방」이라 기재한다)에서 가장 빨라지게 됨을 알 수 있다. 또, 주조속도, 즉 용강의 시간당 주조유량을 증감하면, 주형 단변 근방의 용강 탕면유속은 거기에 비례하여 증감하고, 마찬가지로 주형 폭방향의 다른 위치의 용강유속도 증감함을 알 수 있다. 이와 같이, 주형 내 용강 탕면에서 주형 단변 근방의 용강유속은, 주조조건에 따라 크게 변화하므로, 주형 내의 용강유동의 강도를 알기 위한 지표가 될 수 있음을 알 수 있다. 따라서, 자장을 인가하지 않은 상태에서, 주형 단변 근방의 주형 내 탕면 용강유속을 지표로 함으로써, 이동자장 인가여부의 판정을 행하는 것을 충분히 가능하다는 것을 알 수 있었다.
EMRS 모드로 인가하는 경우, 일반적으로 응고계면에서의 용강유속을 증대시킬수록 EMRS의 세정효과에 의한 개재물 부착방지효과가 크다는 것이 알려져 있다. 즉, EMRS에 의해 응고계면에서의 유속을 증가시킬수록 응고쉘(Solidification Shell)에 포착되는 개재물의 크기 및 그 개수가 감소하는 것이 알려져 있다. 따라 서, 본 발명자들은, 주형 내 용강 탕면에서의 용강유속을 변경시키는 시험을 행하고, 응고쉘에 포착되는 개재물을 측정하여 개재물이 부착하지 않은 임계유속(이하, 「개재물 부착 임계유속」이라 기재한다)을 조사하였다. 그 결과, 주형 내 용강 탕면에서 주형 단변 근방의 용강유속을 0.20m/초 이상으로 유지하면, 일반적인 철강제품의 표면결함의 원인이 되는 직경 100㎛ 이상의 개재물은 응고쉘에 포착되지 않는다는 것을 확인하였다. 즉, 개재물 부착 임계유속은 0.20m/초인 것을 확인하였다.
다만, 주조속도가 저속이고, 침지노즐로부터의 용강토출량이 적은 경우에는, 본래, 주형 내 용강 탕면으로 새로운 용강(턴디쉬로부터 공급된 직후의 온도가 높은 용강)의 공급량은 적게 된다. EMRS로는, 용강을 수평으로 선회시키기 때문에, 주형 내 용강 탕면 근방의 용강의 갱신을 촉진시키는 효과는 적고, 반대로 주형 내 용강 탕면에서의 용강의 균일한 온도저하를 촉진시킨다. 따라서, 주조속도가 어느 한도 이하로 낮은 경우에는, 주형 내 용강 탕면에서의 스키닝(Skinning) 발생 및 이에 수반되는 파우더 인입이 발생할 우려가 있다.
따라서, 본 발명자들은, 주형 내 용강 탕면에서 용강유속을 변화시킨 시험을 행하여, 스키닝 발생의 임계유속(이하, 「탕면 스키닝 임계유속」이라 기재한다)을 조사하였다. 그 결과, 주형 내 용강 탕면에서 주형 단변 근방의 용강유속이 0.10m/초 미만인 경우에는, EMRS 모드에 의해 자장을 인가하여도, 주형 내 용강 탕면에서 스키닝을 유발할 경향이 높다는 것을 알았다. 즉, 탕면 파장 임계유속은 0.10m/초인 것을 확인하였다. 여기서, 탕면 스키닝이란, 주형 내의 탕면의 온도가 내려가서, 탕면이 부분적으로 응고를 개시하여 버리는 상태를 말한다. 연속주조의 주형 내에서는 본래는 동판(銅版)의 측벽을 따른 면을 응고시키는 것이지만, 주형 내의 용강의 온도가 과도하게 저하한 경우는, 이 탕면 스키닝이 생겨버린다. 스키닝이 생기면, 탕면상의 몰드 파우더가 함께 끼어 들어간 상태에서 응고하여 주조편 중에 결함을 생기게 하거나, 몰드 파우더가 주형과 응고쉘 사이로 흘러들어 가기 어렵게 되어, 주형과 응고쉘의 눌러붙음 등, 주형 그 자체가 불안정하게 되는 경우가 있다.
이와 같은 경우에는, 침지노즐로부터의 토출류에 가속력을 부여하도록 이동자장을 인가하는 것이 바람직하다. 토출류에 가속력을 부여하고, 토출유속을 가속시킴으로써, 토출류가 주형 단변에 충돌한 후의 주형 내 용강 탕면으로의 상승 용강량이 증대하며, 주형 내 용강 탕면에서 용강의 갱신이 촉진되는 동시에, 주형 내 용강 탕면의 용강유속도 가속되므로, 스키닝의 방지와 개재물의 부착방지를 양립시킬 수 있다.
침지노즐로부터의 토출류에 가속력을 부여하기 위한 구체적인 자장의 인가방법은, 주형의 장변방향을 따라 수평으로 이동하는 자계를 침지노즐 쪽으로부터 주형 단변 쪽을 향하는 방향, 즉 침지노즐의 토출방향과 동일방향으로 이동시키고, 용강 토출류에 가속력을 부여하도록 한 용강유동을 유기시키는 인가방법이며, 본 명세서에서는, 이 인가방법을 「EMLA」, 「EMLA 모드」 혹은 「EMLA 모드에 의한 자장인가」라고 기재하기로 한다(EMLA: Electromagnetic Level Accelerating).
이 EMLA 모드에 의한 자장인가에 의해, 토출류가 가속되기 때문에, 토출류가 주형 단변면(短邊面)에 충돌하며, 그 후 단변면을 따라 상하로 분기하고, 위쪽으로 분기된 것은 용강 탕면에서 주형 단변 쪽으로부터 침지노즐 쪽으로 향하는 용강 표면류가 되며, 결과적으로 「토출류→단변 쪽 상승류→용강 표면류→토출류로 합류」라고 하는 순환류를 형성한다. 본 발명자들은 이 순환류는, 장변면(長邊面)의 응고계면에서는, 개재물의 부착방지를 위하여 충분한 유속을 가질 수 있다는 것을 확인하였다. 따라서, 응고쉘로의 개재물의 부착을 방지하기 위한 수단으로서, 상기 EMRS 대신으로서 EMLS를 이용하는 것도 가능하다.
한편, 몰드 파우더의 인입은, 주형 내의 용강 탕면에서 용강유속이 증대할수록 발생하는 것으로 알려져 있으며, 따라서, 본 발명자들은 주형 내 용강 탕면에서의 용강유속을 변화시킨 시험을 행하여, 몰드 파우더의 인입 임계유속(이하, 「몰드 파우더 인입 임계유속」이라 기재한다)을 조사하였다. 그 결과, 주형 내 용강 탕면에서 주형 단변 근방의 용강유속이 0.32m/초를 초과하면 몰드 파우더의 인입이 발생함을 알았다. 즉, 몰드 파우더 인입 임계유속은 0.32m/초인 것을 알았다.
또, 주형 내의 용강 탕면에서의 용강유속이 몰드 파우더 인입 임계유속과 개재물 부착 임계유속과의 사이이면, 주편의 품질은 안정되지만, 특히 주형 단변 근방의 용강유속이 0.25m/초인 때에, 몰드 파우더의 인입이 가장 적으면서 응고쉘의 개재물 부착이 가장 적음을 확인하였다. 환언하면, 주형 내의 용강 탕면에서 주형 단변 근방의 용강유속을 0.25m/초로 유지하는 것이 바람직함을 확인하였다. 이하, 본 발명에서는 품질적으로 가장 바람직한 상기 유속값을 「최적유속값」이라 부른다.
이들의 결과로부터, 용강유속의 경계값을 마련하고, 주형 내 용강 탕면의 용강유속이 몰드 파우더 인입 임계유속보다 빠른 경우에는, EMLS의 모드로 인가하여 몰드 파우더의 인입을 방지하고, 주형 내 용강 탕면의 용강유속이 개재물 부착 임계유속보다 느른 경우에는, EMRS의 모드 또는 EMLS의 모드로 인가하여, 응고계면에서의 용강유속을 유지하여 개재물 부착을 방지함으로써, 넓은 주조속도범위에 걸쳐 양호한 표면 품질의 주편을 주조할 수 있다는 점을 알아냈다. 또, 주형 내 용강 탕면의 용강유속이 탕면 스키닝 임계유속 미만인 경우에는, EMLA의 모드로 인가하여, 주형 내 용강 탕면의 용강을 갱신시키는 동시에, 주형 내 용강 탕면에서의 용강유속을 유지함으로써, 넓은 주조속도범위에 걸쳐, 보다 더 양호한 표면품질의 주편을 주조할 수 있음을 알아냈다.
또, 주형 내 용강 탕면의 용강유속이 최적유속값과 몰드 파우더 인입 임계유속과의 사이라도, EMLS의 모드로 인가하여, 용강표면유속을 최적유속값에 가깝게 함으로써, 보다 더 양호한 표면품질의 주편을 주조할 수 있고, 마찬가지로 주형 내 용강 탕면의 용강유속이 개재물 부착 임계유속과 최적유속값과의 사이이어도, EMRS의 모드 또는 EMLS의 모드로 인가하여 용강표면유속을 최적유속값에 가깝게 함으므써, 보다 더 양호한 표면품질의 주편을 주조할 수 있음을 알아냈다.
자장을 인가하지 않은 상태에서 주형 내 용강 탕면의 용강유속을 구하는 수단으로서 여러 방법이 있지만, 이 경우에, 테지마(Tejima) 등(철과 강, 79(1993), p576)이 제안한, 주형 내의 용강 탕면 변동을 나타내는 실험식인 탕면 파동지수(이하, 「F값」이라 부른다)를 인용함이 바람직하다. F값은 하기 (5)로 표시되며, F값으로부터 구한 탕면 파동의 크기는, 주형 내 용강 탕면의 용강유속과 비례관계에 있음을 알 수 있다. 따라서, 용강 탕면에서의 용강유속의 산정에 있어서 F값을 이용함으로써, 이론적으로 용강유속값을 추정할 수 있다.
Figure 112006086442486-pct00001
따라서, 주형 내 용강 탕면에서의 용강유속을 나타내는 식으로서, F값을 변형한 하기 (4)식을 이용하기로 하였다. 주조조건에 기초하여 하기 (4)식을 계산함 으로써, 주형 내 용강 탕면에서의 용강유속값을 추정할 수 있다. 또, (4)식은 주형 단변 근방의 용강유속을 나타내는 식으로서 제안된 식이다.
Figure 112006086442486-pct00002
다만, (4)식 및 (5)식에서, u는 주형 내 용강 탕면에서의 용강유속, 즉 용강표면유속(m/초), k는 계수, ρ는 용강의 밀도(kg/㎥), QL은 단위시간당 용강주입량(㎥/초), Ve는 용강토출류가 주형 단변면 쪽과 충돌하는 때의 속도(m/초), θ는 용강토출류가 주형 단변면 쪽과 충돌하는 위치에서 수평과 이루는 각도(deg), D는 용강토출류가 주형 단변면 쪽에 충돌하는 위치로부터 주형 내 용강 탕면까지의 거리(m)이다. 또, (5)식은, 「주형 단면면 쪽에 충돌한 용강 토출류가 상하 2방향으로 분리하여 형성되는 상승류의 운동량이, 주형 내 용강 탕면의 팽창이나 탕면 파동을 발생시킨다」는 실험결과로부터 도출된 실험식이며, 다음과 같이 도출된다.
즉, 하부에 2개의 토출공을 가지는 침지노즐로부터 한쪽의 주형 단변을 향하여 토출되는 용강 주입량은 QL/2가 된다. 또, 주형 단변면 쪽으로의 충돌속도를 Ve로 하면, 충돌시의 용강 토출류가 가지는 운동량은 ρQLVe/2가 된다. 충돌 후의 용강류는 위쪽으로 (1-sinθ)/2, 아래 쪽으로 (1+sinθ)/2의 비로 나누어진다. 따라서, 충돌 후의 위쪽을 향한 용강류의 운동량은 (ρQLVe/2)×(1-sinθ)/2로 표시된다. 충돌시에 유지하고 있던 운동량은 용강류가 상승하여 용강 탕면에 도달하기까지 감쇄한다. 이 때문에, 용강류가 용강 탕면에 도달한 때에 유지하고 있는 운동량 은, 충돌시에 유지하던 운동량의 1/Dn(통상, n은 약 1)이 되는 것으로 생각된다. 따라서, 용강의 상승류는 주형 내의 용강 탕면위치에서 상기 (5)식으로 나타나는 운동량을 가지고 있게 된다. 속도(Ve), 각도(θ) 및 거리(D)는 별도 회귀식으로 구할 수 있다.
(4)식의 타당성을 확인하기 위하여, 실제 기계에서 주형 내 용강 탕면에 있어서의 주형 단변 근방의 용강유속을 실측하였다. 그 결과를 도 2에 도시한다. 도 2는, 실제 기계에서 측정한 주형 단변 근방의 주형 내 용강 탕면유속과, 그 대의 주조조건으로부터 계산된 F값과의 관계를 나타내는 도면이다. 이 측정은, 두께가 220mm이고 폭이 1550mm~ 1600mm인 주편을, 토출공 각도가 하향 45°이고 토출공 형상이 88mm 사각의 풀저(Pool-bottom) 부착 침지노즐을 이용하고, 1.4m/분~ 2.1m/분의 주조속도로 주조한 때의 결과이다. 도 2로부터 명백한 바와 같이, 실제 기계에서의 실측결과에 있어서도 F값과 주형 단변 근방의 주형 내 용강 탕면유속에는, 양호한 비례관계가 있음을 알 수 있다. 즉, (4)식에 의한 주형 내 용강 표면유속의 추정이 가능함을 알 수 있다. 이에 따라 본 발명자들은, F값과 용강 표면유속(u) 사이에는, 「용강 표면유속 u(m/초)= 0.074×F값」의 관계가 있으며, 이 관계는 모든 주조조건에 적용 가능함을 확인하였다.
이 관계로부터, 상술한 몰드 파우더 인입 임계유속(=0.32m/초), 최적유속값(=0.25m/초), 개재물 부착 임계유속(=0.20m/초) 및 탕면 스키닝 임계유속(=0.10m/초)은 모두 F값을 표시될 수 있으며, 몰드 파우더 인입 임계유속에 대응하는 F값( 이하, 「몰드 파우더 인입 임계 F값」이라 기재한다)은 4.3, 최적유속값에 대응하는 F값(이하, 「최적 F값」이라 기재한다)은 3.4, 개재물 부착 임계유속에 대응하는 F값(이하, 「개재물 부착 임계 F값」이라 기재한다)은 2.7, 탕면 스키닝 임계유속에 대응하는 F값(이하, 「탕면 스키닝 임계 F값」이라 기재한다)는 1.4가 된다. 따라서, 상기 (4)식을 이용하여 F값을 용강유속으로 환산하지 않아도, 직접 F값을 이용하여 주형 내의 용강유속을 제어할 수 있다.
이동자장에 의해 주형 내의 용강유속을 제어하려면, 자장의 강도를 소정의 강도로 할 필요가 있으며, 본 발명에서는 이하와 같이 자장강도를 설정하였다.
주형 내의 용강을 수평방향으로 회전시키도록 한 이동자장, 즉 EMRS의 강도는 이하의 방법에 의해 구할 수 있다.
용강의 단위체적에 작용하는 로렌츠 힘(Lorentz Force)은 하기 (6)식으로 표시된다. 단, (6)식에서, σ는 용강의 전기전도도, R은 용강과 자장 사이의 상대강도, B는 자장밀도이다.
Figure 112006086442486-pct00003
체적 Z인 용강에 로렌츠 힘(F)이 작용한 때에 드는 일 Q는 하기 (7)식으로 표시된다. 단, (7)식에서, τ는 이동자장 발생장치의 극 간격(Pole Pitch), f는 이동자장 발생장치에의 투입전류주파수, ρ는 용강의 밀도이다.
Figure 112006086442486-pct00004
일 Q가 손실을 무시하고 모든 용강의 운동에너지로 전환된다면, 하기 (8)식이 얻어지며, 이 (8)식을 용강과 자장 사이의 상대유속 R에 기초하여 풀면, 하기 (9)식이 얻어진다.
Figure 112006086442486-pct00005
Figure 112006086442486-pct00006
실제로는, 이동자장의 이동속도와 구동되는 용강의 이동속도 사이에는, 편차(Slippage)도 존재하기 때문에, 이것을 고려한 장치마다 결정되는 계수 τ를 설정하면, (9)식은 하기 (1)식으로 표시된다. 즉, EMRS 모드로 이동자장을 인가하는 경우, 하기 (1)식으로 결정되는 자속밀도 B로 이동자장을 인가함이 바람직하다.
Figure 112006086442486-pct00007

식(1)에서
Figure 112006086442486-pct00067
는 장치에 따라 결정되는 정수이다.
또, 침지노즐로부터의 토출류에 가속력을 부여하도록 하는 이동자장, 즉 EMLS의 강도는, 이하의 방법에 의해 구할 수 있다.
밀도 ρ이며 전기전도도 σ인 용강에 자속밀도 B의 자장을, 용강과 자장 사이의 상대속도 R의 조건 하에 인가한 때에 작용하는, 용강의 단위체적당 로렌츠 힘 F는, 상술한 바와 같이 상기 (6)식으로 표시된다. 이 로렌츠 힘 F를 시간 Δt의 기간만큼 인가한 경우에 있어서의 용강의 유속변화량의 절대치 Δu는, 하기 (10)식으로 표시된다.
Figure 112006086442486-pct00008
여기서, EMLA를 인가하지 않은 상태의 용강 탕면유속을 u0, 침지노즐의 토출구로부터의 용강 토출류의 선속도의 주형 폭방향을 따른 평균값을 U0로 하고, EMLA 인가 후의 용강 탕면속도를 u1으로 하고, 또 EMLA의 자장의 이동속도를 L로 하면, 토출류로부터 본 자장의 상대속도는 (L-U0)가 된다. 이때, EMLA에 의한 용강 탕면유속의 속도 변화율 Av는 하기 (11)식으로 표시된다.
Figure 112006086442486-pct00009
여기서, 시간 Δt를 토출류의 속도 U0와 주형 폭 W의 비로 대신 나타내면, 속도 변화율 Av는 하기 (12)식이 된다.
Figure 112006086442486-pct00010
또, ε=(σ/ρ)·W로 하면, 속도 변화율 Av는 하기 (2)식이 된다. 즉, EMLA 모드로 이동자장을 인가하는 경우, 하기 (2)식으로 결정되는 자속밀도 B로 이동자장을 인가함이 바람직하다.
Figure 112006086442486-pct00011
본 발명자들은, (2)식이 실제 기계에서 실제로 성립하고 있는 지 여부를 조사하였다. 조사는, EMLA의 투입전류를 단계적으로 바꾸면서, 상술한 용강유속의 측정방법, 즉 Mo-ZrO2 써메트의 가는 봉을 용강에 침지하고, 가는 봉이 용강류로부터 항력을 받아 경사진 각도로부터 용강유속을 구하는 방법을 이용하여 행하였다. 이 때의 주조조건은 주편 두께 250mm, 주편 폭 1186mm, 주조속도 1.0m/분, 침지노즐 내로의 Ar가스 흡입량 12Nl/분이며, 침지노즐은 토출구가 하향 25°, 한변이 85mm인 사각공의 것을 사용하였다.
그 결과 얻어진 EMLA의 투입전류와 용강 표면유속과의 관계를 도 3에 나타내고, 또 종축을 (2)식의 속도 변화율 Av로 하고, 횡축을 (L-U0)/U0 2·B 2로 하여 양자의 관계를 조사한 결과를 도 4에 나타낸다. 여기서 U0는, F값으로부터 용강 표면유속 u를 계산하는 과정에서 이용하는, 후술할 (13)식에 의해 구해지는 토출유속을 주형 폭방향에서 평균함으로써 구해질 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 도 4 중의 플롯(Plot)은 직선 상에 기재한 것이기 때문에, (2)식의 관계가 실제 기계의 EMLA 인가에서도 성립됨을 알 수 있다. 도 4 중의 직선과 근사한 경향이 (2)식의 ε에 상당한다. 따라서, 복수의 주형 폭으로 같은 실험을 행하고, 각각의 주형 폭에서의 ε를 구하면, 필요로 하는 가속율 Av에 대응하는 EMLA의 자속밀도 B를 (2)식으로부터 산출할 수 있다.
또, 침지노즐로부터의 토출류에 제동력을 부여하도록 하는 이동자장, 즉 EMLS의 강도는, 본 발명자들에 의한 일본 특허 제3125665호에 개시된 하기 (3)식을 이용함이 바람직하다. 다만, (3)식에서, Rv는 주형 단변측으로부터 침지노즐측을 향한 용강유속을 양수값으로 표시하여, 그 역방향의 용강유속을 음수값으로 표시하고, 이동자장을 인가하지 않고 주조했을 때의 용강표면유속을 분모로 하여, 자속밀도 B로 이동자장을 인가한 때의 용강표면유속을 분자로 했을 때의 비, β는 계수, B는 이동자장의 자속밀도(테스라: Tesla), V0는 침지노즐 토출구로부터의 용강토출 류의 선속도(m/초)이다.
Figure 112006086442486-pct00012
이 경우에 (3)식의 Rv의 분자에 대입해야 할 EMLS 인가 후의 목표유속은, 본 발명자들에 의한 일본 특허 제3125664호에 개시되어 있는 유속을 이용함이 바람직하다. 즉, 침지노즐로부터 주형 폭의 1/4의 거리만큼 주형 단변측에 떨어진 주편 두께 중앙위치에서 용강 탕면의 용강유속을, 주형 단변측으로부터 침지노즐 측을 향한 용강유속을 양수값으로 표시하여, 그 반대의 방향의 용강유속을 음수값으로 표시한 때에, -0.07m/초 내지 0.05m/초의 범위 내로 제어하는 것이다.
여기서 주의하고 싶은 점은, EMLS 인가 후의 상기 위치에서 용강유속은 -0.07m/초 내지 0.05m/초이며, 단순히 유속값으로서는, 몰드 파우더 인입 임계유속을 하회하지만, 자장을 인가하지 않은 경우의 개재물 부착 임계유속이나 스키닝 임계유속도 하회하고 있다. 그러나, 개재물의 부착 크기가 되는 응고계면의 유속은, 개재물 부착 방지에 필요한 만큼 유지되고, 그리고 주형 내 용강 탕면으로의 열공급도 필요한 만큼 유지되어, 용강 탕면에서의 스키닝도 발생하지 않는 것을 본 발명자들은 확인하였다.
이와 같이 되는 이유는, EMLS를 인가한 경우에는, 자장을 인가하지 않은 경우와 비교하여 주형 내의 용강유동 패턴이 대폭적으로 다르기 때문이다. 구체적으로는 도 5에 도시된 바와 같이, 자장이 인가되지 않은 경우에는, 용강 토출류(4)에 의해 형성되는 탕면 직하 용강류(21)와, 이 흐름에 따라 형성되는 응고계면을 향한 계면 용강류(22)가 형성되지만, EMLS를 인가한 경우에는, EMLS 인가 전의 용강 토 출류(4)에 의해 형성되는 본래의 탕면 직하 용강류(21)와, EMLS 인가에 의해 구동된 용강류가 만드는 탕면 직하 용강류(23)가 반대 방향이 되며, 이들 용강류가 균형을 이룸으로써, 양자의 유속은 감소하고, 주형 폭 4분의 1의 주형 단변 근처의 주편 두께 중앙부 위치(25)에서의 탕면 직하 용강유속은 0m/초 근방이 되는 것이다.
그리고, 그 때에 EMLS 인가에 의해 감쇄된 용강 토출류(4)가 주형 장변면을 따라 발산함으로써 발생하는 응고계면을 향한 계면 용강류(24)에 의해 응고계면에서의 용강유속이 유지되며, 또 용강 탕면으로의 열공급도 유지되게 된다. 또, 도 5는 주형 내의 용강유동을 모식적으로 도시한 도면이며, (A)는 자장이 인가되지 않은 상태를 도시한 도면이고, (B)는 EMLS가 인가된 상태를 도시한 도면이다. 도면 중의 부호 11은 침지노즐이다.
본 발명은 상기 검토 결과에 기초한 것으로, 본 발명에 따른 주형 내 용강의 용강유동제어방법은, 슬라브 연속주조기의 주형 내 용강에 이동자장을 인가하여 주형 내 용강의 유동을 제어하는 방법에 있어서, 주형 내 용강 탕면에서의 용강유속이 몰드 파우더 인입 임계유속을 초과하는 경우에는, 침지노즐로부터의 토출류에 제동력을 부여하도록 이동자장을 인가하여 주형 내 용강 탕면에서의 용강유속을 소정의 용강유속으로 제어하고, 주형 내 용강 탕면에서의 용강유속이 개재물 부착 임계유속 미만인 경우에는, 주형 내의 용강유동을 증대시키도록 이동자장을 인가하여 주형 내 용강 탕면에서의 용강유속을 개재물 부착 임계속도 이상 몰드 파우더 인입 임계유속 이하의 범위로 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 주형 내 용강의 유동제어방법은, 슬라브 연속주조기의 주형 내 용강에 이동자장을 인가하여 주형 내 용강의 유동을 제어하는 방법에 있어서, 주형 내 용강 탕면에서의 용강유속이 몰드 파우더 인입 임계유속을 초과하는 경우에는, 침지노즐로부터의 토출류에 제동력을 부여하도록 이동자장을 인가하여 주형 내 용강 탕면에서의 용강유속을 소정의 용강유속으로 제어하고, 주형 내 용강 탕면에서의 용강유속이 개재물 부착 임계유속 미만인 경우에는, 주형 내의 용강을 수평방향으로 회전시키도록 이동자장을 인가하여 주형 내 용강 탕면에서의 용강유속을 개재물 부착 임계속도 이상 몰드 파우더 인입 임계유속 이하의 범위로 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 주형 내 용강의 유동제어방법은, 상기한 발명에 있어서, 주형 내의 용강을 수평방향으로 회전시키도록 이동자장을 인가할 때에, 상기 이동자장의 자속밀도를, 상기의 (1)식에 의해 결정되는 자속밀도로 하는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에 따른 주형 내 용강의 유동제어방법은, 슬라브 연속주조기의 주형 내 용강에 이동자장을 인가하여 주형 내 용강의 유동을 제어하는 방법에 있어서, 주형 내 용강 탕면에서의 용강유속이 몰드 파우더 인입 임계유속을 초과하는 경우에는, 침지노즐로부터의 토출류에 제동력을 부여하도록 이동자장을 인가하여 주형 내 용강 탕면에서의 용강유속을 소정의 용강유속으로 제어하고, 주형 내 용강 탕면에서의 용강유속이 개재물 부착 임계유속 미만인 경우에는, 침지노즐로부터의 토출류에 가속력을 부여하도록 이동자장을 인가하여 주형 내 용강 탕면에서의 용강유속을 개재물 부착 임계속도 이상 몰드 파우더 인입 임계유속 이하의 범위로 제어하는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에 따른 주형 내 용강의 유동제어방법은, 상기한 발명에 있어서, 침지노즐로부터의 토출류에 가속력을 부여하도록 이동자장을 인가할 때에, 상기 이동자장의 자속밀도를, 상기 (2)식에 의해 결정되는 자속밀도로 하는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에 따른 주형 내 용강의 유동제어방법은, 상기한 발명에 있어서, 침지노즐로부터의 토출류에 제동력을 부여하도록 이동자장을 인가할 때에, 상기 이동자장의 자속밀도를, 상기의 (3)식에 의해 결정되는 자속밀도로 하는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에 따른 주형 내 용강의 유동제어방법은, 상기한 발명에 있어서, 상기 몰드 파우더 인입 임계유속을 0.32m/초로 하고, 상기 개재물 부착 임계유속을 0.20m/초로 하는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에 따른 주형 내 용강의 유동제어방법은, 슬라브 연속주조기의 주형 내 용강에 이동자장을 인가하여 주형 내 용강의 유동을 제어하는 방법에 있어서, 주형 내 용강 탕면에서의 용강유속이 몰드 파우더 인입 임계유속을 초과하는 경우에는, 침지노즐로부터의 토출류에 제동력을 부여하도록 이동자장을 인가하여 주형 내 용강 탕면에서의 용강유속을 소정의 용강유속으로 제어하고, 주형 내 용강 탕면에서의 용강유속이 개재물 부착 임계유속 미만이면서 탕면 스키닝 임계유속 이상인 경우에는, 주형 내의 용강을 수평방향으로 회전시키도록 이동자장을 인가하여 주형 내 용강 탕면에서의 용강유속을 개재물 부착 임계속도 이상 몰드 파우더 인입 임계유속 이하의 범위로 제어하고, 주형 내 용강 탕면에서의 용강유속이 탕면 스키닝 임계유속 미만인 경우에는, 침지노즐로부터의 토출류에 가속력을 부여하도록 이동자장을 인가하여 주형 내 용강 탕면에서의 용강유속을 개재물 부착 임계유속 이상 몰드 파우더 인입 임계유속 이하의 범위로 제어하는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에 따른 주형 내 용강의 유동제어방법은, 상기한 발명에 있어서, 주형 내의 용강을 수평방향으로 회전시키도록 이동자장을 인가할 때에, 상기 이동자장의 자속밀도를, 상기의 (1)식에 의해 결정되는 자속밀도로 하는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에 따른 주형 내 용강의 유동제어방법은, 상기한 발명에 있어서, 침지노즐로부터의 토출류에 가속력을 부여하도록 이동자장을 인가할 때에, 상기 이동자장의 자속밀도를, 상기의 (2)식에 의해 결정되는 자속밀도로 하는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에 따른 주형 내 용강의 유동제어방법은, 상기한 발명 중 어느 하나에 있어서, 침지노즐로부터의 토출류에 제동력을 부여하도록 이동자장을 인가할 때에, 상기 이동자장의 자속밀도를, 상기의 (3)식에 의해 결정되는 자속밀도로 하는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에 따른 주형 내 용강의 유동제어방법은, 상기한 발명에 있어서, 상기 몰드 파우더 인입 임계유속을 0.32m/초로 하고, 상기 개재물 부착 임계유속을 0.20m/초로 하며, 상기 탕면 스키닝 임계유속을 0.10m/초로 하는 것을 특징으로 하는 것이다.
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본 발명에 따른 주형 내 용강의 유동제어방법은, 상기한 발명에 있어서, 침지노즐로부터의 토출류에 제동력을 부여하도록 이동자장을 인가하여 주형 내 용강 탕면에서의 용강유속을 제어할 때에, 침지노즐로부터 주형 폭의 1/4의 거리만큼 주형 단변측으로 떨어진 주편 두께 중앙위치에서의 용강 탕면의 용강유속을, 주형 단변측으로부터 침지노즐측을 향한 용강유속을 양수값으로 표시하고, 그 역방향의 용강유속을 음수값으로 표시한 때에, -0.07m/초 내지 0.05m/초의 범위 내로 하는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에 따른 주형 내 용강의 유동제어방법은, 상기한 발명에 있어서, 이동자장의 인가에 있어, 상기 (4)식에 의해 자장을 인가하지 않은 상태에서의 주형 내 용강 탕면에서의 용강유속을 추정하고, 주정된 용강유속에 기초하여 소정의 이동자장을 인가하는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에 따른 주형 내 용강의 유동제어방법은, 상기한 발명에 있어서, 주조 중에 상기 (4)식을 이용하여 주형 내 용강 탕면에서의 용강유속을 반복 추정하고, 그때마다 추정된 용강유속에 기초하여 소정의 이동자장을 인가하는 것을 특징으로 하는 것이다.
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본 발명에 따른 주형 내 용강의 유동제어방법은, 주조조건으로서, 주편 두께, 주편 폭, 주조속도, 용강 유출공 내로의 불활성 가스 흡입량 및 침지노즐 형상 중 적어도 5개의 조건을 취득하는 제1공정과, 취득된 주조조건을 기초하여 주형 내 용강 탕면에서의 용강유속을 산출하는 제2공정과, 산출하여 얻어진 용강유속을 몰드 파우더 인입 임계유속 및 개재물 부착 임계유속과 비교하여, 얻어진 용강유속이, 몰드 파우더 인입 임계유속을 초과하는 지 여부 및 개재물 부착 임계유속보다 낮은 지 여부를, 판정하는 제3공정과, 얻어진 용강유속이 몰드 파우더 인입 임계유속을 초과하는 경우에는, 침지노즐로부터의 토출류에 제동력을 부여하도록 이동자장을 인가하고, 얻어진 용강유속이 개재물 부착 임계유속 미만인 경우에는, 주형 내의 용강을 수평방향으로 회전시키도록 이동자장을 인가하는 제4공정을 구비하고, 슬라브 연속주조기의 주형 내 용강에 소정의 이동자장을 인가하여 주형 내 용강의 유동을 제어하는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에 따른 주형 내 용강의 유동제어방법은, 주조조건으로서, 주편 두께, 주편 폭, 주조속도, 용강 유출공 내로의 불활성 가스 흡입량 및 침지노즐 형상 중 적어도 5개의 조건을 취득하는 제1공정과, 취득된 주조조건을 기초하여 주형 내 용강 탕면에서의 용강유속을 산출하는 제2공정과, 산출하여 얻어진 용강유속을 몰드 파우더 인입 임계유속, 개재물 부착 임계유속 및 탕면 스키닝 임계유속과 비교하여, 얻어진 용강유속이, 몰드 파우더 인입 임계유속을 초과하는 지 여부, 개재물 부착 임계유속보다 낮은 지 여부 및 탕면 스키닝 임계유속보다 낮은 지 여부를, 판정하는 제3공정과, 얻어진 용강유속이 몰드 파우더 인입 임계유속을 초과하는 경우에는, 침지노즐로부터의 토출류에 제동력을 부여하도록 이동자장을 인가하고, 얻어진 용강유속이 개재물 부착 임계유속 미만이면서 탕면 스키닝 임계유속 이상인 경우에는, 주형 내의 용강을 수평방향으로 회전시키도록 이동자장을 인가하며, 얻어진 용강유속이 탕면 스키닝 임계유속 미만인 경우에는, 침지노즐로부터의 토출류에 가속력을 부여하도록 이동자장을 인가하는 제4공정을 구비하고, 슬라브 연속주조기의 주형 내 용강에 소정의 이동자장을 인가하여 주형 내 용강의 유동을 제어하는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에 따른 주형 내 용강의 유동제어방법은, 상기한 발명에 있어서, 상기 제1공정 내지 제4공정을 주조 중에 반복 실시하고, 그 시점의 주조조건에 대하여 최적인 이동자장을 인가하는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에 따른 주형 내 용강의 유동제어장치는, 슬라브 연속주조기의 주형 내 용강에 이동자장을 인가하여 주형 내 용강의 유동을 제어하는 장치에 있어서, 주조조건으로서, 주편 두께, 주편 폭, 주조속도, 용강 유출공 내로의 불활성 가스 흡입량 및 침지노즐 형상 중 적어도 5개의 조건을 취득하는 주조조건 취득수단과, 취득된 주조조건을 기초하여 주형 내 용강 탕면에서의 용강유속을 산출하는 연산수단과, 산출하여 얻어진 용강유속을 몰드 파우더 인입 임계유속 및 개재물 부착 임계유속과 비교하여, 얻어진 용강유속이, 몰드 파우더 인입 임계유속을 초과하는 지 여부 및 개재물 부착 임계유속보다 낮은 지 여부를 판정하는 판정수단과, 얻어진 용강유속이 몰드 파우더 인입 임계유속을 초과하는 경우에는, 침지노즐로부터의 토출류에 제동력을 부여하도록 이동자장을 인가하고, 얻어진 용강유속이 개재물 부착 임계유속 미만인 경우에는, 주형 내의 용강을 수평방향으로 회전시키도록 이동자장을 인가하는 제어수단과, 상기 제어수단으로부터의 출력에 기초하여 소정의 이동자장을 발생하는 이동자장 발생장치를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에 따른 주형 내 용강의 유동제어장치는, 슬라브 연속주조기의 주형 내 용강에 이동자장을 인가하여 주형 내 용강의 유동을 제어하는 장치에 있어서, 주조조건으로서, 주편 두께, 주편 폭, 주조속도, 용강 유출공 내로의 불활성 가스 흡입량 및 침지노즐 형상 중 적어도 5개의 조건을 취득하는 주조조건 취득수단과, 취득된 주조조건을 기초하여 주형 내 용강 탕면에서의 용강유속을 산출하는 연산수단과, 산출하여 얻어진 용강유속을 몰드 파우더 인입 임계유속, 개재물 부착 임계유속 및 탕면 스키닝 임계유속과 비교하여, 얻어진 용강유속이, 몰드 파우더 인입 임계유속을 초과하는 지 여부, 개재물 부착 임계유속보다 낮은 지 여부 및 탕면 스키닝 임계유속보다 낮은 지 여부를 판정하는 판정수단과, 얻어진 용강유속이 몰드 파우더 인입 임계유속을 초과하는 경우에는, 침지노즐로부터의 토출류에 제동력을 부여하도록 이동자장을 인가하고, 얻어진 용강유속이 개재물 부착 임계유속 미만이면서 탕면 스키닝 임계유속 이상인 경우에는, 주형 내의 용강을 수평방향으로 회전시키도록 이동자장을 인가하며, 얻어진 용강유속이 탕면 스키닝 임계유속 미만인 경우에는, 침지노즐로부터의 토출류에 가속력을 부여하도록 이동자장을 인가하는 제어수단과, 상기 제어수단으로부터의 출력에 기초하여 소정의 이동자장을 발생하는 이동자장 발생장치를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에 따른 주형 내 용강의 유동제어방법은, 상기한 발명에 기재된 유동제어방법에 의해 주형 내 용강의 유동제어를 행하면서, 턴디쉬 내의 용강을 주형 내에 주입하고, 주형 내에서 생성한 응고쉘을 하방으로 인발하여 슬라브 주편을 제조하는 것을 특징으로 하는 것이다.
도 1은, 수치유체 시뮬레이션에 의한 주형 두께 중앙 폭방향을 따른 주형 내 용강 탕면유속의 프로파일을 도시한 도면이다.
도 2는, 실제 기계에서 측정한 주형 단변 근방의 주형 내 용강탕면유속과 그 주조조건에서의 F값과의 관계를 도시한 도면이다.
도 3은, 실제 기계에서 실측한 용강 표면유속과 EMLA 투입전류와의 관계를 도시한 도면이다.
도 4는, 도 3의 플롯을 (2)식의 파라메타(Parameter)로 다시 플롯한 도면이다.
도 5는, 주형 내 용강유동을 모식적으로 도시한 도면으로, (A)는 자장이 인가되지 않은 상태를 도시한 도면이며, (B)는 EMLS가 인가된 상태를 도시한 도면이다.
도 6은, 본 발명을 실시할 때에 이용된 슬라브 연속주조기의 개략도이며, 주형부위의 개략 사시도이다.
도 7은, 본 발명을 실시할 때에 이용된 슬라브 연속주조기의 개략도이며, 주형부위의 개략 정면도이다.
도 8은, 본 발명을 실시할 때에 이용된 슬라브 연속주조기의 개략도이며, 인가할 자장을 제어하기 위한 자장제어설비의 개략 구성도이다.
도 9는, EMLS 모드에서 자장의 이동방향을 주형의 바로 위에서 도시한 도면이다.
도 10은, EMRS 모드에서 자장의 이동방향을 주형의 바로 위에서 도시한 도면이다.
도 11은, EMLA 모드에서 자장의 이동방향을 주형의 바로 위에서 도시한 도면이다.
도 12는, 본 발명의 실시예를 나타낸 도면으로, F값에 의한 주형 단변 근방의 용강 표면유속이 개재물 부착 임계 미만인 때에 EMRS 모드로 인가하는 경우의 프로우 챠트(Flow Chart) 도면이다.
도 13은, 본 발명의 실시예를 나타낸 도면으로, F값에 의한 주형 단변 근방의 용강 표면유속이 개재물 부착 임계 미만인 때에 EMLA 모드로 인가하는 경우의 프로우 챠트 도면이다.
도 14는, 본 발명의 실시예를 나타낸 도면으로, F값에 의한 주형 단변 근방의 용강 표면유속이 탕면 스키닝 임계 미만인 때에 EMLA 모드로 인가하고, F값에 의한 주형 단변 근방의 용강 표면유속이 개재물 부착 임계유속 미만이면서 탕면 스키닝 임계유속 이상인 때에 EMRS 모드로 인가하는 경우의 프로우 챠트 도면이다.
도 15는, 본 발명의 실시예를 도시하는 도면으로, EMLS 모드로 인가하는 경우의 자속밀도의 결정방법을 도시하는 프로우 챠트 도면이다.
도 16은, 본 발명의 실시예를 도시하는 도면으로, EMLA 모드로 인가하는 경우의 자속밀도의 결정방법을 도시하는 프로우 챠트 도면이다.
도 17은, 본 발명의 실시예를 도시하는 도면으로, EMRS 모드로 인가하는 경우의 자속밀도의 결정방법을 도시하는 프로우 챠트 도면이다.
도 18은, 본 발명에 의한 주형 내 용강의 유동제어를 행하는 방법에 대한 모식도이다.
도 19는, 실시예의 시험조건을 도 18에 중첩시킨 모식도이다.
도 20은, 실시예의 수준 A-1에서의 주편에 대한 현미경 검사결과를 도시한 도면이다.
도 21은, 실시예의 수준 A-2에서의 주편에 대한 현미경 검사결과를 도시한 도면이다.
도 22는, 실시예의 수준 A-3에서의 주편에 대한 현미경 검사결과를 도시한 도면이다.
도 23은, 실시예의 수준 B-1에서의 주편에 대한 현미경 검사결과를 도시한 도면이다.
도 24는, 실시예의 수준 B-2에서의 주편에 대한 현미경 검사결과를 도시한 도면이다.
도 25는, 실시예의 수준 B-3에서의 주편에 대한 현미경 검사결과를 도시한 도면이다.
도 26은, 실시예의 수준 B-4에서의 주편에 대한 현미경 검사결과를 도시한 도면이다.
도 27은, 실시예의 수준 C-1에서의 주편에 대한 현미경 검사결과를 도시한 도면이다.
도 28은, 실시예의 수준 D-1에서의 주편에 대한 현미경 검사결과를 도시한 도면이다.
도 29는, 실시예의 수준 D-2에서의 주편에 대한 현미경 검사결과를 도시한 도면이다.
도 30은, 실시예의 수준 D-3에서의 주편에 대한 현미경 검사결과를 도시한 도면이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 도 6~ 도 8은, 본 발명을 실시할 때에 이용한 슬라브 연속주조기의 개략도이며, 도 6은 주형 부위의 개략 사시도, 도 7은 주형 부위의 개략 정면도, 도 8은 인가하는 자장을 제어하기 위한 자장제어설비의 개략 구성도이다.
도 6~ 도 8에 있어서, 서로 마주보는 주형 장변(7)과, 이 주형 장변(7) 내에 내장된 서로 마주보는 주형 단변(8)을 구비한 주형(6)의 위쪽 소정위치에 턴디쉬(9)가 배치되며, 이 턴디쉬(9)의 저부에는 상 노즐(16)이 설치되고, 그리고, 상 노즐(16)의 하면에 접하여, 고정판(17), 슬라이드 판(Slide Plate, 18) 및 정류 노즐(19)로 이루어지는 슬라이딩 노즐(Sliding Nozzle, 10)이 배치되며, 또 슬라이딩 노즐(10)의 하면에 접하여, 하부에 한 쌍의 토출공(12)을 가지는 침지노즐(11)이 배치되고, 턴디쉬(9)로부터 주형(6)으로의 용강 유출공(20)이 형성되어 있다. 침지노즐(11)의 내벽면으로의 알루미나 부착방지를 위한, 상 노즐(16), 고정판(17), 침지노즐(11) 등으로부터 용강 유출공(20) 내에 Ar가스나 질소 가스 등의 불활성 가스가 흡입되고 있다.
주형 장변(7)의 배면에는, 침지노즐(11)을 경계로 하여 주형 장변(7)의 폭방향 좌우에 2개로 분할된 합계 4기의 이동자장 발생장치(13)가, 그 주조방향의 중심 위치를 토출공(12)의 직하 위치로 하여, 주형 장변(7)을 끼고 대향하여 배치되어 있다. 각각의 이동자장 발생장치(13)는 전원(28)과 결선되며, 또 전원(28)은 자장의 이동방향 및 자장강도를 제어하는 제어장치(27)와 접속되어 있고, 제어장치(27)로부터 입력되는 자장이동방향 및 자장강도에 기초하여 전원(28)으로부터 공급되는 전력에 의해, 이동자장 발생장치(13)로부터 인가되는 자장강도 및 자장이동방향이 각각 별개로 제어되도록 되어 있다. 제어장치(27)는 연속주조조업을 제어하는 프로세스 제어장치(Process Control Unit, 26)와 접속되며, 프로세스 제어장치(26)로부터 보내지는 조업정보에 기초하여 자장인가의 시기 등을 제어하고 있다.
이 이동자장 발생장치(13)에 의해 인가되는 자장은 이동자장이며, 침지노즐(11)로부터의 용강 토출류(4)에 제동력을 부여하기 위한 EMLS 모드에 의한 인가의 경우에는, 도 9에 도시된 바와 같이, 이동자장의 이동방향을 주형 단변(8) 쪽으로부터 침지노즐(11) 쪽으로 하고, 한편 응고계면을 따라 수평방향으로 회전하도록 한 용강유동을 유기하기 위한 EMRS 모드에 의한 인가의 경우에는, 도 10에 도시된 바와 같이, 이동자장의 이동방향을 서로 마주보는 주형 장변(7)을 따라 각각 서로 상반되는 방향으로 하고, 또 침지노즐(11)로부터의 용강 토출류(4)에 가속력을 부여하기 위한 EMLA 모드에 의한 인가의 경우에는, 도 11에 도시된 바와 같이, 이동자장의 이동방향을 침지노즐(11) 쪽으로부터 주형 단변(8) 쪽으로 한다. 도 10에서는, 이동자장이 시계 회전방향으로 선회하도록 한 이동모드가 되고 있지만, 반시계방향으로 자장이 이동하는 경우에도 효과는 동일하다. 또, 도 9, 도 10, 도 11은, EMLS, EMRS 및 EMLA 각각의 모드에서의 자장 이동방향을 주형(6)의 직상에서 도시 한 도면이며, 도면 중의 화살표가 자장의 이동방향을 표시하고 있다.
주형(6)의 아래에는, 주조되는 주편(5)을 지지하기 위한 복수의 가이드롤(Guide Roll, 미도시)과 주편(5)을 주형(6)의 아래로 인발하기 위한 복수의 핀치롤(Pinch Roll, 14)이 설치되어 있다. 또, 도 7에서는 핀치롤(14)을 하나만 기재하고 있으며, 다른 핀치롤들은 생략되어 있다.
이와 같이 구성되는 연속주조기에서, 주편(5)의 표층에 개재물이 적고, 양호한 품질의 주편(5)을 주조하려면, 다음과 같이 하여 행한다.
용강(1)을 팬(Pan, 미도시)으로부터 턴디쉬(9)에 주입하고, 턴디쉬(9) 내의 용강량이 소정량이 되었다면, 슬라이드 판(18)을 열고, 용강 유출공(20)을 통하여 용강(1)을 주형(6) 내에 주입한다. 용강(1)은, 주형(6) 내의 용강(1)에 침지된 토출공(12)으로부터, 주형 단변(8)을 향하는 용강 토출류(4)가 되어 주형(6)에 주입된다. 주형(6) 내에 주입된 용강(1)은 주형(6)에 의해 냉각되며, 응고쉘(2)을 형성한다. 그리고, 주형(6) 내에 소정량의 용강(1)이 주입된 후 핀치롤(14)을 구동하여, 외곽을 응고쉘(2)로서 내부에 미응고된 용강(1)을 가지는 주편(5)의 인발을 개시한다. 인발 개시 후에는 용강 탕면(3)의 위치를 주형(6) 내의 대략 일정 위치로 제어하면서, 주조속도를 증속하여 소정의 주조속도로 한다. 주형(6) 내의 용강 탕면(3)의 위에는 몰드 파우더(15)를 첨가한다. 몰드 파우더(15)는 용융되어, 용강(1)의 산화방지나 응고쉘(2)과 주형(6) 사이에 흘러들어 윤활제로서의 효과를 발휘한다.
이 주조 시에, 각각의 주조조건에서 용강탕면(3)에서의 주형 단변 근방의 용 강유속을 결정한다. 용강유속을 결정하기 위한 하나의 방법은, 상술한 (4)식을 이용하여 각각의 주조조건에 기초하여, 용강탕면(3)에서의 용강유속을 추정하는 방법이다.
이 경우에는, 이론적으로 추정할 수 있으므로 실측할 필요가 없으며, 여러 주조조건에 신속하게 대응할 수 있기 때문에, 용강유속을 결정하는 방법으로서 바람직하다.
다른 방법은, 용강탕면(3)에서의 용강유속을 실측하는 방법이다. 용강탕면(3)에서의 용강유속은, 주조조건이 결정되면 그 조건 하에서는 거의 일정하므로, 미리 각 주조조건 하에서 용강탕면(3)에서의 용강유속을 실측해 두고, 상기 주조조건으로부터 결정할 수 있다. 이 경우, 용강유속의 실측치를 실시간으로 취입하고, 취입된 측정치를 용강유속으로 결정하여도 좋다. 용강유속의 실측은, 예컨대 용강탕면(3)에 내화물제의 가는 봉을 침지시키고, 이 가는 봉이 받는 운동에너지로부터 측정할 수 있다.
그리고, 용강탕면(3)에서 주형 단변 근방의 용강유속이 개재물 부착 임계유속 미만인 경우, 구체적으로는 0.20m/초 미만인 경우에는, EMRS 혹은 EMLA 모드로 이동자장을 인가하고, 한편 용강탕면(3)에서 주형 단변 근방의 용강유속이 몰드 파우더 인입 임계유속을 초과하는 경우, 구체적으로는 0.32m/초를 초과하는 경우에는, EMLS 모드로 이동자장을 인가한다.
또, 용강탕면(3)에서 주형 단변 근방의 용강유속이 개재물 부착 임계유속 미만인 경우에는, 이동자장의 인가방법을 2종류로 세분하여, 상기 용강유속이 탕면 스키닝 임계유속 미만인 경우, 구체적으로는 0.10m/초 미만인 경우에는, EMLA 모드로 이동자장을 인가하고, 상기 용강유속이 개재물 부착 임계유속 미만이면서 탕면 스키닝 임계유속 이상인 경우, 구체적으로는 0.10m/초 이상에서 0.20m/초 미만인 경우에는, EMRS 모드로 이동자장을 인가함이 바람직하다.
이동자장의 자속밀도는, 주형(6) 내의 용강(1)을 수평방향으로 회전시키도록 이동자장을 인가하는 경우에는, 상기 (1)식에 기초하여 설정하고, 침지노즐(11)로부터의 용강 토출류(4)에 가속력을 부여하도록 이동자장을 인가하는 경우에는 상기 (2)식에 기초하여 설정하며, 침지노즐(11)로부터의 용강 토출류(4)에 제동력을 부여하도록 인가자장을 인가하는 경우에는 상기 (3)식에 기초하여 설정한다. 이동자장 인가후의 용강탕면(3)에서의 용강유속의 목표치는 0.25m/초로 한다.
F값에 기초하여, 이러한 이동자장을 인가할 때의 프로우 챠트를 도 12~ 도 17에 도시한다. 도 12는, F값에 의한 주형 단변 근방의 용강 표면유속이 개재물 부착 임계 미만인 때에 EMRS 모드로 인가하는 경우의 프로우 챠트 도면(프로우 챠트 A-1), 도 13은, F값에 의한 주형 단변 근방의 용강 표면유속이 개재물 부착 임계 미만인 때에 EMLA 모드로 인가하는 경우의 프로우 챠트 도면(프로우 챠트 A-2), 도 14는, F값에 의한 주형 단변 근방의 용강 표면유속이 탕면 스키닝 임계 미만인 때에 EMLA 모드로 인가하고, F값에 의한 주형 단변 근방의 용강 표면유속이 개재물 부착 임계유속 미만이면서 탕면 스키닝 임계유속 이상인 때에 EMRS 모드로 인가하는 경우의 프로우 챠트 도면(프로우 챠트 A-3), 도 15는, EMLS 모드로 인가하는 경우의 자속밀도의 결정방법을 도시하는 프로우 챠트 도면(프로우 챠트 B), 도 16은, EMLA 모드로 인가하는 경우의 자속밀도의 결정방법을 도시하는 프로우 챠트 도면(프로우 챠트 C), 도 17은, EMRS 모드로 인가하는 경우의 자속밀도의 결정방법을 도시하는 프로우 챠트 도면(프로우 챠트 D)이다.
도 12~ 도 14에 도시된 바와 같이, 주편 두께, 주편 폭, 주조속도, 용강 유출공(20) 내로의 Ar가스 등의 불활성 가스의 흡입량, 및 사용하고 있는 침지노즐(11)의 형상을 포함한 주조조건정보에 기초하여, 상술한 (5)식을 이용하여 그 주조조건에서의 F값을 구하고, 상술한 (4)식을 이용하여 구한 F값으로부터 주형 단변 근방에서의 용강 표면유속을 산출한다. 그리고, 산출에 의해 얻어진 용강 표면유속을 몰드 파우더 인입 임계유속, 개재물 부착 임계유속 및 탕면 스키닝 임계유속과 대비시키고, 유속 구분에 따라 인가하는 이동자장을 EMLS 모드, EMLA 모드, EMRS 모드로 나눈다. EMLS 모드로 인가하는 경우에는, 도 15의 프로우 챠트 B에 기초하여, 필요한 자속밀도를 산출하여 소정의 전류값을 구하여 인가하며, EMLA 모드로 인가하는 경우에는, 도 16의 프로우 챠트 C에 기초하여, 필요한 자속밀도를 산출하여 소정의 전류값을 결정하여 인가하고, EMRS 모드로 인가하는 경우에는, 도 17의 프로우 챠트 D에 기초하여 필요한 자속밀도를 산출하여 소정의 전류값을 구하여 인가한다.
이 경우, 주조조건은 프로세스 제어장치(26)가 보유하는 정보가 제어장치(27)에 입력되며, 제어장치(27)에서는 F값의 산출공정으로부터 소정의 자속밀도를 발생하기 위한 전류값의 산출공정까지를 행하고, 전원(28)은 제어장치(27)로부터 입력된 자장모드 및 전류값에 기초하여 이동자장 발생장치(13)로 전력을 공급한다. 주조 중, 제어장치(27)는, 정기적 혹은 주조조건이 변경된 시점에서 상기 프로우 챠트를 따라 이동자장의 종류 및 자속밀도를 구하고, 이 때마다, 전원(28)에 이동자장의 종류 및 전류값을 지시한다. 따라서, 주조조건이 변경되어도 항상 최적 모드로 이동자장을 인가할 수 있다.
또, 도 12~ 도 14에서는 F값을 용강 표면유속으로 산출하고 있으나, 상술한 바와 같이 F값과 용강유속과는 1대 1의 관계가 있기 때문에, 용강 표면유속으로 산출하지 않고, F값을 이용하여 제어할 수 있다. 또, 도 15에서 「F값으로부터의 회귀식에 의해 1/4 폭 위치의 탕면 바로 아래의 용강유속을 구한다」라고 기재되어 있지만, 상술한 (4)식은 주형 단변 근방의 용강유속이며, 1/4 폭 위치의 탕면 바로 아래의 용강유속을 구하는 경우에는 (4)식의 계수 k를 변화시켜 구할 수 있다. 1/4 폭 위치의 탕면 바로 아래의 용강유속도 F값으로부터 구할 수 있다.
상기 설명한 자장인가방법에서는, 주형 단변 근방의 용강 표면유속이, 개재물 부착 임계유속 이상 몰드 파우더 인입 임계유속 이하의 범위에서는 이동자장을 인가하고 있지 않으나, 이 범위에서도 이동자장을 인가함이 바람직하다.
즉, 상술한 바와 같이, 주형 내 용강탕면에서의 용강유속에는 주편품질상의 최적유속값(=0.25m/초)이 존재하며, 또 이 최적유속값이 되도록 제어함이 바람직하다. 따라서, 주형 내 용강탕면에서 주형 단변 근방의 용강유속이 개재물 부착 임계유속 이상이면서 최적유속값 미만인 경우에는, 용강 표면유속을 최적유속값으로 하기 위하여, EMRS 모드 또는 EMLA 모드로 인가하고, 한편 주형 내 용강탕면에서 주형 단변 근방의 용강유속이 최적유속값을 초과하여 몰드 파우더 인입 임계유속 미 만인 경우에는, 용강 표면유속을 최적유속값으로 하기 위하여, EMLS 모드로 인가한다. 이 경우, 주형 내 용강탕면에서 주형 단변 근방의 용강유속이 최적유속값에 접근하는 동시에 인가할 자속밀도를 작게 할 필요가 있다. 이 인가방법으로 F값에 기초하여 제어하는 경우에는, 도 12~ 도 14의 프로우 챠트의 「몰드 파우더 인입 임계유속」을 「최적유속값」으로 대체한 프로우 챠트로 실시하면 좋다.
도 18에, 이러한 생각으로 주형 내 용강탕면의 유동제어를 행하는 방법의 모식도를 도시한다. 용강탕면(3)에서 주형 단변 근방의 용강유속이 0.20m/초 이상 0.32m/초 이하의 범위인 경우에는 이동자장을 인가할 필요는 없지만, 상술한 바와 같이, 용강유속의 목표치를 최적유속값의 0.25m/초로 하기 위하여, 도 18에 도시된 바와 같이, 용강탕면(3)에서 주형 단변 근방의 용강유속이 0.20/초 이상 0.25m/초 미만의 범위인 경우에는 EMRS 모드 혹은 EMLA 모드로 인가하고, 0.25m/초를 초과하여 0.32m/초 이하의 범위인 경우에는 EMLS 모드로 인가할 수 있다. 이 경우, 용강유속이 목표치의 0.25m/초에 접근하는 동시에 자장강도를 작게 한다.
이렇게 하여, 주형(6) 내의 용강유동을 제어하면서 용강(1)을 연속주조함으로써, 광범위한 주조속도에서도 탈산생성물이나 Ar가스 기포 뿐만 아니라 몰드 파우더(15)의 인입이 극히 작게 되며, 청정한 고품질의 주편(5)을 안정하게 주조하는 것이 가능하게 된다.
또, 상기 설명에서는 2매의 판으로 구성된 슬라이딩 노즐(10)의 예를 들었지만, 3매의 판 구성의 슬라이딩 노즐에 대하여도 상기한 바와 같이 본 발명을 적용할 수 있다. 또, 스토퍼(Stopper) 방식의 경우에도, 상기한 바와 같이 본 발명을 적용할 수 있다.
[실시예]
도 6~ 도 8에 도시된 슬라브 연속주조기를 이용하여, 주조속도를 4수준으로 변화시킨 조건 하에서, EMRS 모드의 자장인가, EMLS 모드의 자장인가, EMLA 모드의 자장인가 및 자장인가 내인 4수준의 조건으로 주조하고, 자장인가에 의한 주편 표면품질에 미치는 영향을 조사하였다. 주조에는 C: 0.03~ 0.05질량%, Si: 0.03질량% 이하, Mn: 0.2~ 0.3질량%, P: 0.020질량% 이하, sol Al: 0.03~ 0.06질량%, N: 0.003~ 0.006질량%의 저탄소 Al킬드강(Al Killed Steel)을 제공하였다.
항목 사양
연속주조기 형식 수직 만곡형
수직부 길이 2.5m
팬 용강용량 300톤
턴디쉬 용강용량 80톤
주편 두께 235mm
주편 폭 700~ 1650mm
주조속도 최대 3.0m/min
침지노즐 하향 25도, 토출공 80mmφ
자장 형식 리니어 모터 형
전원 용량 2000kVA-AC/Strand
전압 Max 430V
전류 Max 2700A
주파수 0~2.6Hz
주형 내 용강탕면에서 주형 단변 근방의 용강유속(u)은 상술한 (4)식으로 추정하였다. 그러나, (4)식으로부터 주형 내 용강탕면에서의 용강유속을 구하려면 상술한 바와 같이, 속도(Ve), 각도(θ) 및 거리(D)를 구할 필요가 있으며, 본 실시예에서는 이들을 다음과 같이 구하였다.
속도(Ve)는, 용강 토출류 궤적에 관한 수(水)모델실험에서 결과를 중회귀분석하여 얻어진 하기 (13)식으로 구하였다. 단, (13)식에서, W는 주편 전체폭(mm), QL은 단위시간당 용강 주입량(㎥/초), d는 토출공 직경(m), α는 침지노즐의 토출각도(deg), Qg는 용강 유출공 내의 Ar가스 흡입량(N㎥/초), A1, B1, l, m, n, p는 정수이며, 그 값을 표 4에 나타낸다.
Figure 112006086442486-pct00013
정수 a1 a2 b1 b2 c1 c2 d1 d2
수치 0.0389 -0.3202 0.0078 0.0305 18.37 107.33 -0.1980 -2.0679
정수 ζ1 ζ2 ζ1 1 ζ1 2 ζ1 3 ζ1 4 ζ2 1 ζ2 2
수치 1.0 0.0120 -1.5893 1.1371 1.195 1.633 -1.5662 1.1647
정수 ζ2 3 ζ2 4 A1 B1 l M M p
수치 0.726 2.186 0.3716 100.9 -0.651 0.745 -0.507 -1.165
또, 각도(θ) 및 거리(D)는, 용강 토출류의 궤적으로부터 구하였다. 이 경우, 우선 용강 토출류의 궤적을 용강 토출류 궤적에 관한 수모델실험에서의 결과를 중회귀분석하여 얻은 하기 (14)식으로 구하였다. 단, (14)식에서, y는 침지노즐 토출공 출구를 원점으로 한 수직방향거리(m), x는 침지노즐 토출공 출구를 원점으로 한 수평방향거리(m),
Figure 112006086442486-pct00068
는 침지노즐의 토출각도(deg), S는 평균토출공 직경(m), a1, a2, b1, b2, c1, c2, d1, d2는 그 값을 표 4에 나타낸 정수, G1 및 G2는 하기 (15)식으로 결정되는 수치이다. 다만, (15)식에서, i는 1 또는 2, QL은 단위시간당 용강 주입량(㎥/초), Qg는 용강 유출공 내의 Ar가스 흡입량(N㎥/초), ζ1, ζ2, ζ1 1, ζ1 2, ζ1 3, ζ1 4, ζ2 1, ζ2 2, ζ2 3, ζ2 4는 정수이며, 그 값을 표 4에 나타낸다.
Figure 112006086442486-pct00014
Figure 112006086442486-pct00015
그리고, (14)식으로부터 얻어지는 용강 토출류의 궤적인 x=W/2 위치에서의 미분치로부터 각도(θ)를 구하고, (14)식으로부터 얻어지는 용강 토출류의 궤적인 x=W/2 위치에서의 y값에 기초하여 거리(D)를 구하였다. 이들 산출방법을 하기 (16)식 및 (17)식에 나타낸다. 단, (17)식에서 h는 주형 내 용강탕면으로부터 토출공 상단까지의 거리(m)이다.
Figure 112006086442486-pct00016
Figure 112006086442486-pct00017
이와 같이 구한 속도(Ve), 각도(θ) 및 거리(D)와, 주조조건 및 용강밀도(7000Kg/㎥)로부터 용강유속(u)을 산출하였다. 정수 k는 0.036으로 하였다.
표 5에, 시험 No.1~11의 각 시험주조에서의 주조조건을 나타낸다. 표 5에 나나탄 바와 같이, 시험조건은 주조속도에 의해 A, B, C, D의 4수준으로 대별되며, 수준 A는 주형 내 용강탕면의 용강유속이 과대하여 몰드 파우더 인입 임계유속을 초과하고 있는 경우이며, 반대로 수준 B 및 수준 D는 주형 내 용강탕면의 용강유속이 과소하며, 개재물 부착 임계유속을 하회하고 있는 경우이고, 특히 수준 D는 탕면 스키닝 임계유속조차도 하회하고 있는 경우이다.
수준 A, 수준 B 및 수준 D의 각각의 수준에서, (1): 본 발명방법에 기초하여 최적인 이동자장 모드와 강도를 선택한 경우(시험 No. 4, 시험 No.5, 시험 No.10: 이 경우, 자장을 인가한 후의 주형 내 용강탕면에서의 용강유속의 목표치는 0.25m/초로 하였다), (2) 최적인 이동자장 모드와 다른 모드의 이동자장을 인가한 경우(시험 No.2, 시험 No.4, 시험 No.6, 시험 No.9), (3): 이동자장을 인가하지 않았던 경우(시험 No.3, 시험 No.7, 시험 No.11)의 3케이스를 각각 마련하였다. 이들 조건을 상술한 도 18에 중첩시킨 모식도를 도 19에 도시한다. 수준 C(시험 No.8)는 주형 내 용강탕면의 용강유속이 적절한 범위이며, 이동자장은 인가하지 않는다.
시험 No. 테스트 수준 주편 주조 속도 (m/min) F 값 용강유속 (m/s) 자장
두께 (mm) 폭 (mm) 모드 자속밀도(T) 주파수(Hz)
1 A-1 235 1550 2.0 6.1 0.45 EMLS 0.09 1.0
2 A-2 EMRS 0.10 2.6
3 A-3 무인가 - -
4 B-1 235 1550 1.0 1.5 0.10 EMLS 0.09 1.0
5 B-2 EMRS 0.10 2.6
6 B-3 EMLA 0.15 1.0
7 B-4 무인가 - -
8 C-1 235 1550 1.5 3.6 0.25 무인가 - -
9 D-1 235 1550 0.6 0.8 0.06 EMRS 0.10 2.6
10 D-2 EMLA 0.15 1.0
11 D-3 무인가 - -
주조 후의 주편을 장변 표면으로부터 1mm 연삭하고, 에칭처리를 행한 후에 광학현미경으로 관찰하여, 직경 60㎛ 이상인 개재물의 개수를 세었다. 또, 개재물은 현미경 검사시의 색조·형상으로부터 탈산생성물(알루미나), 몰드 파우더 별로 판정하고, 각 종류별로 개수를 세었다. 현미경 관찰은 1시험당 3600㎟이다.
이 현미경 검사 결과를 도 20~ 도 30에 나타낸다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 수준 A에서는 EMLS를 인가한 시험 No. 1(수준 A-1)에 있어서, 개재물 개수는 가장 적게 되며, 또한 몰드 파우더라고 판정된 개재물은 없었다. 이것은 EMLS에 의해 용강탕면의 용강유속이 몰드 파우더 인입 임계유속 이하인 목표치로 제어되었기 때문이라 생각된다. 한편, 다른 2개의 시험(수준 A-2, A-3)에서는 몰드 파우더라고 판정된 개재물이 있으며, 이들 개재물은 크기도 100㎛ 이상이기 때문에, 압연 후에 슬리버(Slivering) 등의 표면결함을 생성할 가능성이 높음을 알았다.
수준 B에서는, EMRS를 인가한 시험 No.5(수준 B-2)에 있어서, 개재물의 개수가 가장 적게 되었다. 이것은 EMRS에 의해 응고계면의 유속이 개재물 부착 임계유속 이상의 목표값에 접근하게 제어했기 때문이라고 생각된다. 또, EMLA를 인가한 시험 No.6(수준 B-3)에 있어서도, 시험 No.5와 마찬가지로 개재물 개수는 적고 양호하였다. 다만, EMLA의 경우에는, 토출류를 가속하므로, 인가강도가 과대하게 되면, 몰드 파우더의 인입 빈도가 크게 되기 때문에, F값에 따라 EMLA의 인가강도를 조절할 필요가 있으며, EMRS와 비교하면 그 조작은 번잡하다. 한편, EMLS를 인가한 시험 No.4(수준 B-1) 및 이동자장을 어떠한 인가도 하지 않았던 시험 No.7(수준 B-4)에서는 응고계면유속이 과소하다고 생각되기 때문에, 개재물의 개수가 많게 되었다.
수준 D에서는, EMLA를 인가한 시험 No.10(수준 D-2)에 있어서, 개재물의 개수가 가장 적게 되었다. 이것은 EMLA에 의해 주형 내 용강탕면에서 용강이 갱신되는 동시에, 주형 내 용강탕면의 유속이 증대함으로써, 스키닝 방지와 개재물 부착 방지가 이루어졌기 때문이라고 생각된다. EMRS를 인가한 시험 No.9(수준 D-1)에서는, 개재물의 총수는 적지만, 스키닝에 의한 몰드 파우더의 말려 들어가는데 기인한다고 생각되는 대형 몰드 파우더성 개재물이 관찰되었다. 자장을 인가하지 않은 시험 No.11(수준 D-3)에서는 응고계면유속이 과소하다고 생각되기 때문에, 개재물의 개수는 많게 되지 않았다.
또, 시험 No.8(수준 C-1)에서는, 용강탕면의 용강유속이 몰드 파우더 인입 임계유속 이하, 개재물 부착 임계유속 이상이기 때문에, EMLS, EMRS, EMLA 중 어느 것도 인가하지 않은 조건에서에서는 있지만, 개재물의 개수는 적음을 알 수 있었다.
본 발명에 의하면, 광범위한 주조조건에서 표층 개재물이 적은 고품질의 주편을 주조하는 것이 가능하게 된다. 그 결과, 주편을 손질하지 않고 직접 압연하는 것이 가능하게 되며, 주편의 손질 작업비, 압연가열로의 연료 원단위, 주조에서 압연까지의 리드 타임(Lead Time) 등 모든 것을 절감하는 것이 달성된다. 이와 같이, 철강제품의 제조 비용의 저감에 있어서, 본 발명의 기여는 극히 크다. 또, 본 발명에 있어서 EMLS, EMRS, EMLA의 각 모드에 의한 자장인가는, 자장의 이동방향을 바꿈으로써 1개의 이동자장 발생장치에서 얻을 수 있기 때문에, 용강유동을 제어하기 위한 자장발생장치에 쓰이는 설비비를 낮게 억제할 수 있다.

Claims (44)

  1. 슬라브 연속주조기의 주형 내 용강에 이동자장을 인가하여 주형 내 용강의 유동을 제어하는 방법에 있어서,
    주형 내 용강 탕면에서의 용강유속이 몰드 파우더(Mold Powder) 인입 임계유속을 초과하는 경우에는, 침지노즐로부터의 토출류에 제동력을 부여하도록 이동자장을 인가하여 주형 내 용강 탕면에서의 용강유속을 소정의 용강유속으로 제어하고, 주형 내 용강 탕면에서의 용강유속이 개재물 부착 임계유속 미만인 경우에는, 주형 내의 용강유동을 증대시키도록 이동자장을 인가하여 주형 내 용강 탕면에서의 용강유속을 개재물 부착 임계속도 이상 몰드 파우더 인입 임계유속 이하의 범위로 제어하는 것을 특징으로 하는 주형 내 용강의 유동제어방법.
  2. 슬라브 연속주조기의 주형 내 용강에 이동자장을 인가하여 주형 내 용강의 유동을 제어하는 방법에 있어서,
    주형 내 용강 탕면에서의 용강유속이 몰드 파우더 인입 임계유속을 초과하는 경우에는, 침지노즐로부터의 토출류에 제동력을 부여하도록 이동자장을 인가하여 주형 내 용강 탕면에서의 용강유속을 소정의 용강유속으로 제어하고, 주형 내 용강 탕면에서의 용강유속이 개재물 부착 임계유속 미만인 경우에는, 주형 내의 용강을 평행방향으로 회전시키도록 이동자장을 인가하여 주형 내 용강 탕면에서의 용강유속을 개재물 부착 임계속도 이상 몰드 파우더 인입 임계유속 이하의 범위로 제어하 는 것을 특징으로 하는 주형 내 용강의 유동제어방법.
  3. 제2항에 있어서,
    주형 내의 용강을 수평방향으로 회전시키도록 이동자장을 인가할 때에, 상기 이동자장의 자속밀도를, 하기의 (1)식에 의해 결정되는 자속밀도로 하는 것을 특징으로 하는 주형 내 용강의 유동제어방법.
    Figure 112006086442486-pct00018
    단, (1)식에서, R은 용강과 자장과의 상대속도, γ는 장치에 따라 결정되는 정수, B는 이동자장의 자속밀도(테스라), f는 이동자장 발생장치에의 투입전류 주파수이다.
  4. 슬라브 연속주조기의 주형 내 용강에 이동자장을 인가하여 주형 내 용강의 유동을 제어하는 방법에 있어서,
    주형 내 용강 탕면에서의 용강유속이 몰드 파우더 인입 임계유속을 초과하는 경우에는, 침지노즐로부터의 토출류에 제동력을 부여하도록 이동자장을 인가하여 주형 내 용강 탕면에서의 용강유속을 소정의 용강유속으로 제어하고, 주형 내 용강 탕면에서의 용강유속이 개재물 부착 임계유속 미만인 경우에는, 침지노즐로부터의 토출류에 가속력을 부여하도록 이동자장을 인가하여 주형 내 용강 탕면에서의 용강유속을 개재물 부착 임계속도 이상 몰드 파우더 인입 임계유속 이하의 범위로 제어하는 것을 특징으로 하는 주형 내 용강의 유동제어방법.
  5. 제4항에 있어서,
    침지노즐로부터의 토출류에 가속력을 부여하도록 이동자장을 인가할 때에, 상기 이동자장의 자속밀도를, 하기의 (2)식에 의해 결정되는 자속밀도로 하는 것을 특징으로 하는 주형 내 용강의 유동제어방법.
    Figure 112006086442486-pct00019
    단, (2)식에서, Av는 주형 단변측으로부터 침지노즐측을 향한 용강유속을 양수값으로 표시하여, 그 역방향의 용강유속을 음수값으로 표시하고, 이동자장을 인가하지 않고 주조했을 때의 용강표면유속을 분모로 하여, 자속밀도 B로 이동자장을 인가한 때의 용강표면유속을 분자로 했을 때의 비, ε은 계수, L은 이동자장의 이동속도, U0는 침지노즐 토출구로부터의 용강토출류의 선속도의 주형 폭방향에 따른 평균값(m/초), B는 이동자장의 자속밀도(테스라)이다.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    침지노즐로부터의 토출류에 제동력을 부여하도록 이동자장을 인가할 때에, 상기 이동자장의 자속밀도를, 하기의 (3)식에 의해 결정되는 자속밀도로 하는 것을 특징으로 하는 주형 내 용강의 유동제어방법.
    Figure 112006086442486-pct00020
    단, (3)식에서, Rv는 주형 단변측으로부터 침지노즐측을 향한 용강유속을 양수값으로 표시하여, 그 역방향의 용강유속을 음수값으로 표시하고, 이동자장을 인가하지 않고 주조했을 때의 용강표면유속을 분모로 하여, 자속밀도 B로 이동자장을 인가한 때의 용강표면유속을 분자로 했을 때의 비, β는 계수, B는 이동자장의 자속밀도(테스라), V0는 침지노즐 토출구로부터의 용강토출류의 선속도(m/초)이다.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 몰드 파우더 인입 임계유속을 0.32m/초로 하고, 상기 개재물 부착 임계유속을 0.20m/초로 하는 것을 특징으로 하는 주형 내 용강의 유동제어방법.
  8. 슬라브 연속주조기의 주형 내 용강에 이동자장을 인가하여 주형 내 용강의 유동을 제어하는 방법에 있어서,
    주형 내 용강 탕면에서의 용강유속이 몰드 파우더 인입 임계유속을 초과하는 경우에는, 침지노즐로부터의 토출류에 제동력을 부여하도록 이동자장을 인가하여 주형 내 용강 탕면에서의 용강유속을 소정의 용강유속으로 제어하고, 주형 내 용강 탕면에서의 용강유속이 개재물 부착 임계유속 미만이면서 탕면 스키닝(Skinning) 임계유속 이상인 경우에는, 주형 내의 용강을 수평방향으로 회전시키도록 이동자장을 인가하여 주형 내 용강 탕면에서의 용강유속을 개재물 부착 임계속도 이상 몰드 파우더 인입 임계유속 이하의 범위로 제어하고, 주형 내 용강 탕면에서의 용강유속이 탕면 스키닝 임계유속 미만인 경우에는, 침지노즐로부터의 토출류에 가속력을 부여하도록 이동자장을 인가하여 주형 내 용강 탕면에서의 용강유속을 개재물 부착 임계유속 이상 몰드 파우더 인입 임계유속 이하의 범위로 제어하는 것을 특징으로 하는 주형 내 용강의 유동제어방법.
  9. 제8항에 있어서,
    주형 내의 용강을 수평방향으로 회전시키도록 이동자장을 인가할 때에, 상기 이동자장의 자속밀도를, 하기의 (1)식에 의해 결정되는 자속밀도로 하는 것을 특징으로 하는 주형 내 용강의 유동제어방법.
    Figure 112006086442486-pct00021
    단, (1)식에서, R은 용강과 자장과의 상대속도, γ는 장치에 따라 결정되는 정수, B는 이동자장의 자속밀도(테스라), f는 이동자장 발생장치에의 투입전류 주파수이다.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    침지노즐로부터의 토출류에 가속력을 부여하도록 이동자장을 인가할 때에, 상기 이동자장의 자속밀도를, 하기의 (2)식에 의해 결정되는 자속밀도로 하는 것을 특징으로 하는 주형 내 용강의 유동제어방법.
    Figure 112006086442486-pct00022
    단, (2)식에서, Av는 주형 단변측으로부터 침지노즐측을 향한 용강유속을 양수값으로 표시하여, 그 역방향의 용강유속을 음수값으로 표시하고, 이동자장을 인가하지 않고 주조했을 때의 용강표면유속을 분모로 하여, 자속밀도 B로 이동자장을 인가한 때의 용강표면유속을 분자로 했을 때의 비, ε은 계수, L은 이동자장의 이동속도, U0는 침지노즐 토출구로부터의 용강토출류의 선속도의 주형 폭방향에 따른 평균값(m/초), B는 이동자장의 자속밀도(테스라)이다.
  11. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    침지노즐로부터의 토출류에 제동력을 부여하도록 이동자장을 인가할 때에, 상기 이동자장의 자속밀도를, 하기의 (3)식에 의해 결정되는 자속밀도로 하는 것을 특징으로 하는 주형 내 용강의 유동제어방법.
    Figure 112006086442486-pct00023
    단, (3)식에서, Rv는 주형 단변측으로부터 침지노즐측을 향한 용강유속을 양수값으로 표시하여, 그 역방향의 용강유속을 음수값으로 표시하고, 이동자장을 인가하지 않고 주조했을 때의 용강표면유속을 분모로 하여, 자속밀도 B로 이동자장을 인가한 때의 용강표면유속을 분자로 했을 때의 비, β는 계수, B는 이동자장의 자속밀도(테스라), V0는 침지노즐 토출구로부터의 용강토출류의 선속도(m/초)이다.
  12. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 몰드 파우더 인입 임계유속을 0.32m/초로 하고, 상기 개재물 부착 임계유속을 0.20m/초로 하며, 상기 탕면 스키닝 임계유속을 0.10m/초로 하는 것을 특징으로 하는 주형 내 용강의 유동제어방법.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 제1항, 제2항, 제4항 또는 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    침지노즐로부터의 토출류에 제동력을 부여하도록 이동자장을 인가하여 주형 내 용강 탕면에서의 용강유속을 제어할 때에, 침지노즐로부터 주형 폭의 1/4의 거리만큼 주형 단변측으로 떨어진 주편 두께 중앙위치에서의 용강 탕면의 용강유속을, 주형 단변측으로부터 침지노즐측을 향한 용강유속을 양수값으로 표시하고, 그 역방향의 용강유속을 음수값으로 표시한 때에, -0.07m/초 내지 0.05m/초의 범위 내로 하는 것을 특징으로 하는 주형 내 용강의 유동제어방법.
  19. 제1항, 제2항, 제4항 또는 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    이동자장의 인가에 있어, 하기 (4)식에 의해 자장을 인가하지 않은 상태에서의 주형 내 용강 탕면에서의 용강유속을 추정하고, 주정된 용강유속에 기초하여 소정의 이동자장을 인가하는 것을 특징으로 하는 주형 내 용강의 유동제어방법.
    Figure 112006086442486-pct00024
    단, (4)식에서, u는 주형 내 용강 탕면에서의 용강유속, 즉 용강표면유속(m/초), k는 계수, ρ는 용강의 밀도(kg/㎥), QL은 단위시간당 용강주입량(㎥/초), Ve는 용강토출류가 주형 단변면과 충돌하는 때의 속도(m/초), θ는 용강토출류가 주형 단변면과 충돌하는 위치에서 수평과 이루는 각도(deg), D는 용강토출류가 주형 단변면에 충돌하는 위치로부터 주형 내 용강 탕면까지의 거리(m)이다.
  20. 제19항에 있어서,
    주조 중에 상기 (4)식을 이용하여 주형 내 용강 탕면에서의 용강유속을 반복 추정하고, 그때마다 추정된 용강유속에 기초하여 소정의 이동자장을 인가하는 것을 특징으로 하는 주형 내 용강의 유동제어방법.
  21. 삭제
  22. 삭제
  23. 삭제
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  35. 삭제
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  37. 삭제
  38. 삭제
  39. 주조조건으로서, 주편 두께, 주편 폭, 주조속도, 용강 유출공 내로의 불활성 가스 흡입량 및 침지노즐 형상 중 적어도 5개의 조건을 취득하는 제1공정과, 취득된 주조조건을 기초하여 주형 내 용강 탕면에서의 용강유속을 산출하는 제2공정과, 산출하여 얻어진 용강유속을 몰드 파우더 인입 임계유속 및 개재물 부착 임계유속과 비교하여, 얻어진 용강유속이, 몰드 파우더 인입 임계유속을 초과하는 지 여부 및 개재물 부착 임계유속보다 낮은 지 여부를, 판정하는 제3공정과, 얻어진 용강유속이 몰드 파우더 인입 임계유속을 초과하는 경우에는, 침지노즐로부터의 토출류에 제동력을 부여하도록 이동자장을 인가하고, 얻어진 용강유속이 개재물 부착 임계유 속 미만인 경우에는, 주형 내의 용강을 수평방향으로 회전시키도록 이동자장을 인가하는 제4공정을 구비하고, 슬라브 연속주조기의 주형 내 용강에 소정의 이동자장을 인가하여 주형 내 용강의 유동을 제어하는 것을 특징으로 하는 주형 내 용강의 유동제어방법.
  40. 주조조건으로서, 주편 두께, 주편 폭, 주조속도, 용강 유출공 내로의 불활성 가스 흡입량 및 침지노즐 형상 중 적어도 5개의 조건을 취득하는 제1공정과, 취득된 주조조건을 기초하여 주형 내 용강 탕면에서의 용강유속을 산출하는 제2공정과, 산출하여 얻어진 용강유속을 몰드 파우더 인입 임계유속, 개재물 부착 임계유속 및 탕면 스키닝 임계유속과 비교하여, 얻어진 용강유속이, 몰드 파우더 인입 임계유속을 초과하는 지 여부, 개재물 부착 임계유속보다 낮은 지 여부 및 탕면 스키닝 임계유속보다 낮은 지 여부를, 판정하는 제3공정과, 얻어진 용강유속이 몰드 파우더 인입 임계유속을 초과하는 경우에는, 침지노즐로부터의 토출류에 제동력을 부여하도록 이동자장을 인가하고, 얻어진 용강유속이 개재물 부착 임계유속 미만이면서 탕면 스키닝 임계유속 이상인 경우에는, 주형 내의 용강을 수평방향으로 회전시키도록 이동자장을 인가하며, 얻어진 용강유속이 탕면 스키닝 임계유속 미만인 경우에는, 침지노즐로부터의 토출류에 가속력을 부여하도록 이동자장을 인가하는 제4공정을 구비하고, 슬라브 연속주조기의 주형 내 용강에 소정의 이동자장을 인가하여 주형 내 용강의 유동을 제어하는 것을 특징으로 하는 주형 내 용강의 유동제어방법.
  41. 제39항 또는 제40항에 있어서,
    상기 제1공정 내지 제4공정을 주조 중에 반복 실시하고, 그 시점의 주조조건에 대하여 최적인 이동자장을 인가하는 것을 특징으로 하는 주형 내 용강의 유동제어방법.
  42. 슬라브 연속주조기의 주형 내 용강에 이동자장을 인가하여 주형 내 용강의 유동을 제어하는 장치에 있어서,
    주조조건으로서, 주편 두께, 주편 폭, 주조속도, 용강 유출공 내로의 불활성 가스 흡입량 및 침지노즐 형상 중 적어도 5개의 조건을 취득하는 주조조건 취득수단과, 취득된 주조조건을 기초하여 주형 내 용강 탕면에서의 용강유속을 산출하는 연산수단과, 산출하여 얻어진 용강유속을 몰드 파우더 인입 임계유속 및 개재물 부착 임계유속과 비교하여, 얻어진 용강유속이, 몰드 파우더 인입 임계유속을 초과하는 지 여부 및 개재물 부착 임계유속보다 낮은 지 여부를 판정하는 판정수단과, 얻어진 용강유속이 몰드 파우더 인입 임계유속을 초과하는 경우에는, 침지노즐로부터의 토출류에 제동력을 부여하도록 이동자장을 인가하고, 얻어진 용강유속이 개재물 부착 임계유속 미만인 경우에는, 주형 내의 용강을 수평방향으로 회전시키도록 이동자장을 인가하는 제어수단과, 상기 제어수단으로부터의 출력에 기초하여 소정의 이동자장을 발생하는 이동자장 발생장치를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 주형 내 용강의 유동제어장치.
  43. 슬라브 연속주조기의 주형 내 용강에 이동자장을 인가하여 주형 내 용강의 유동을 제어하는 장치에 있어서,
    주조조건으로서, 주편 두께, 주편 폭, 주조속도, 용강 유출공 내로의 불활성 가스 흡입량 및 침지노즐 형상 중 적어도 5개의 조건을 취득하는 주조조건 취득수단과, 취득된 주조조건을 기초하여 주형 내 용강 탕면에서의 용강유속을 산출하는 연산수단과, 산출하여 얻어진 용강유속을 몰드 파우더 인입 임계유속, 개재물 부착 임계유속 및 탕면 스키닝 임계유속과 비교하여, 얻어진 용강유속이, 몰드 파우더 인입 임계유속을 초과하는 지 여부, 개재물 부착 임계유속보다 낮은 지 여부 및 탕면 스키닝 임계유속보다 낮은 지 여부를 판정하는 판정수단과, 얻어진 용강유속이 몰드 파우더 인입 임계유속을 초과하는 경우에는, 침지노즐로부터의 토출류에 제동력을 부여하도록 이동자장을 인가하고, 얻어진 용강유속이 개재물 부착 임계유속 미만이면서 탕면 스키닝 임계유속 이상인 경우에는, 주형 내의 용강을 수평방향으로 회전시키도록 이동자장을 인가하며, 얻어진 용강유속이 탕면 스키닝 임계유속 미만인 경우에는, 침지노즐로부터의 토출류에 가속력을 부여하도록 이동자장을 인가하는 제어수단과, 상기 제어수단으로부터의 출력에 기초하여 소정의 이동자장을 발생하는 이동자장 발생장치를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 주형 내 용강의 유동제어장치.
  44. 제1항, 제2항, 제4항 또는 제8항 중 어느 한 항에 기재된 유동제어방법에 의해 주형 내 용강의 유동제어를 행하면서, 턴디쉬(Tundish) 내의 용강을 주형 내에 주입하고, 주형 내에서 생성한 응고쉘을 하방으로 인발하여 슬라브 주편을 제조하는 것을 특징으로 하는 연속주조 주편의 제조방법.
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