KR100779599B1 - Method for reducing generation and growth of edge skull - Google Patents

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Abstract

A method for reducing generation and growth of edge skull is provided to be easily and stably used in a technology for reducing the generation of edge skull in molten steel surface parts, and particularly in corners of edge dams. In a twin roll strip casting process, a method for reducing generation and growth of edge skull comprises periodically ejecting an inert gas from gas ejection pipes(210), which are installed above the surface of molten steel, and of which ends face edge dams, to edge skull generating areas of molten steel surface boundaries(135) at which edge dam refractories(150) contact molten steel(131) during casting, thereby forming a vortex flow in the molten steel to suppress generation and growth of edge skull due to stagnation and solidification of the molten steel; and separating skull that has begun forming on surfaces of the edge dam refractories from the edge dam refractories by temporarily increasing a pressure of the gas ejected from the gas ejection pipes when generation and growth of the edge skull proceed.

Description

에지 스컬의 생성 및 성장 저감 방법 {Method for reducing generation and growth of edge skull}Method for reducing generation and growth of edge skull}

도 1은 일반적인 쌍롤식 박판주조장치의 사시도,1 is a perspective view of a typical double roll type sheet casting device,

도 2는 종래의 에지 스컬의 발생상태를 도시한 개념도,2 is a conceptual diagram showing a state of occurrence of a conventional edge skull;

도 3은 본 발명에 따른 에지 스컬의 생성 및 성장 저감 방법을 도시한 개념도.3 is a conceptual diagram illustrating a method of generating and growing edge sculls according to the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

110 : 주조롤 120 : 용강공급 노즐110: casting roll 120: molten steel supply nozzle

132 : 에지스컬 140 : 주편132: edge scull 140: cast

150 : 에지댐 내화물 210 : 가스 분사관150: edge dam refractory 210: gas injection pipe

220 : 가스 공급 제어수단220: gas supply control means

본 발명은 에지 스컬의 생성 및 성장 저감 방법에 관한 것으로서, 보다 상세 히는 주조중에 에지댐 내화물과 용강이 접촉하는 탕면 경계부의 에지 스컬 발생지역에 불활성 기체를 소정의 압력으로 주기적으로 분사하여 용강에 와류를 형성시킴으로써 용강의 정체 및 응고에 의한 에지 스컬의 생성 및 성장을 억제하고, 스컬의 생성 및 성장이 진행되면 분사되는 가스의 압력을 일시적으로 상승시켜 에지댐 내화물 표면에서 형성되기 시작한 스컬을 탈락시킴으로써 주편에 에지스컬의 혼입을 방지하는 동시에, 주편 에지부 품질과 주조안정성을 향상시키고, 주조롤 등의 설비를 보호할 수 있는 에지 스컬의 생성 및 성장 저감 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for generating and growing edge sculls, and more particularly, to injecting an inert gas at a predetermined pressure into the molten steel at a predetermined pressure in the edge scull generating region of the surface of the water bath where the edge dam refractory is in contact with molten steel during casting. By forming the vortex, the formation and growth of edge skull due to stagnation and solidification of molten steel is suppressed, and when the generation and growth of skull is progressed, the pressure of the injected gas is temporarily raised to eliminate the skull that has begun to form on the edge dam refractory surface. The present invention relates to a method for reducing the generation and growth of edge sculls capable of preventing the mixing of edge sculls in cast steels, improving the quality of cast steel edges and casting stability, and protecting equipment such as casting rolls.

쌍롤식 박판주조공정은 한 쌍의 수냉식 주조롤(110) 사이에 용강공급노즐(120)로 용강을 공급하여 용강풀(130; molten steel pool)의 높이를 일정하게 유지시키면서 주조롤(110)을 마주 보는 방향으로 회전시켜 주조롤 표면에 형성된 응고 쉘(shell)이 주조롤 간의 근접점(roll nip)에서 급냉되면서 합체되어 주편(140)을 형성시킴으로써 용강으로부터 직접 박판을 연속적으로 제조하는 방법이다.The twin-roll thin sheet casting process supplies molten steel to the molten steel supply nozzle 120 between a pair of water-cooled casting rolls 110 to maintain the height of the molten steel pool 130 while maintaining the casting roll 110. It is a method of continuously manufacturing a thin sheet directly from molten steel by rotating in an opposite direction and solidifying shell (shell) formed on the surface of the casting roll is quenched at the roll nip between the casting rolls and coalesced to form the cast steel (140).

도 1을 참조하면 일반적인 쌍롤식 박판주조장치의 사시도가 도시되어 있다.Referring to Figure 1 is a perspective view of a general twin roll sheet casting apparatus.

도시된 바와 같이 일반적인 쌍롤식 박판주조기의 한 쌍의 주조롤(110) 양측 단부에는 용강 유출을 봉쇄하기 위해서 한 쌍의 에지댐 내화물(150)이 설치되며, 주조전 예열된 에지댐 내화물(150)의 가동면에는 주조중에 주조롤 사이로 공급된 고온의 용강과 수냉되고 있는 주조롤(110)이 동시에 접촉된다. 그러므로 에지댐 내화물(150) 표면에서 주조롤(110)과 접촉하는 부분은 에지댐 내화물(150)이 냉각되며, 주조롤과 접촉하는 부분의 주위에는 용강의 열손실이 발생되어 용강이 쉽게 응고될 수 있는 조건이 된다. As shown, a pair of edge dam refractory 150 is installed at both ends of a pair of casting rolls 110 of a general twin roll type sheet casting machine to block molten steel outflow, and the preheated edge dam refractory 150 is cast. The high temperature molten steel supplied between the casting rolls during casting and the casting roll 110 which is water-cooled at the same time are brought into contact with the movable surface. Therefore, the edge dam refractory 150 is in contact with the casting roll 110 at the surface of the edge dam refractory 150 is cooled, the heat loss of the molten steel is generated around the portion in contact with the casting roll, the molten steel is easily solidified It can be a condition.

따라서 일반적으로 도 2에 나타낸 바와 같이 에지댐 내화물(150)의 가동면에는 용강(131)이 응고된 에지스컬(132; edge skull)이 생성되어 에지댐 내화물(150) 표면에서 성장된다. 상기 에지스컬은 주조 중에 성장과 탈락을 반복하여 주편(140)에지부에 혼입되며, 따라서 주편 에지부 품질을 저하시키고 주조 안정성에 영향을 미칠 뿐 아니라 스컬이 굳은 경우는 주조롤(110) 사이에서 하부스컬(133)로 압착되어 주조롤(110)의 손상을 초래하여 심각한 문제가 된다.Therefore, in general, as shown in FIG. 2, an edge skull on which the molten steel 131 is solidified is formed on the movable surface of the edge dam refractory 150 to grow on the surface of the edge dam refractory 150. The edge scull is mixed with the edge portion of the cast steel 140 by repeatedly growing and falling during casting, thus reducing the quality of the cast steel edge portion and affecting the casting stability. Compression with the lower skull 133 causes damage to the casting roll 110, which is a serious problem.

이와 같은 에지스컬(132) 문제를 해결하기 위해서 종래에는 에지댐 내화물(150)의 구성에 있어서 열전도율이 일정수준 이하로 낮은 재질을 사용함으로써 용강의 열손실을 저감하고 응고를 감소시키거나 또는 일본 특개2001-150106에서는 에지댐 내화물의 하단부에 가는 금속관을 설치하고 이 관을 통해 에지댐 하단부에서 불활성 기체를 용강에 취입하여 용강의 응고를 방지하는 방법 등을 사용하고 있다.In order to solve the problem of the edge scull 132, conventionally, in the configuration of the edge dam refractory 150, by using a material having a low thermal conductivity lower than a certain level, the heat loss of molten steel is reduced and solidification is reduced or In 2001-150106, a thin metal pipe is installed at the lower end of the edge dam refractory material and through this tube, an inert gas is injected into the molten steel at the lower edge of the edge dam to prevent solidification of the molten steel.

그러나 종래의 열전도율이 일정수준 이하로 낮은 재질을 사용함으로써 용강의 열손실을 저감하고 응고를 감소시키는 방법은 용강의 흐름이 정체될 경우에는 열전도가 낮은 에지댐 재질이 스컬 생성과 성장을 방지하는 효과가 적었다. However, the method of reducing heat loss and solidification of molten steel by using a material having a low thermal conductivity of less than a certain level has the effect of preventing the formation and growth of skulls with low thermal conductivity when the flow of molten steel is stagnant. Was less.

에지댐 내화물의 하단부에 가는 금속관을 설치하고 이 관을 통해 에지댐 하단부에서 불활성 기체를 용강에 취입하여 용강의 응고를 방지하는 경우는 주로 에지댐의 하부의 스컬을 저감하는 데는 효과가 있으나, 에지댐 탕면부에서 용강흐름의 정체가 발생되는 경우에 스컬이 대형화되는 문제를 해결하지 못했으며, 특히 주조롤과 에지댐이 접촉되는 탕면의 모서리 부위에 크게 성장되어 더욱 심각한 문제 가 되는 에지스컬의 성장을 저감하지 못하는 문제가 있었다.In the case of installing a thin metal pipe at the lower edge of the edge dam refractory and injecting inert gas into the molten steel through the lower edge of the edge dam to prevent solidification of the molten steel, it is mainly effective to reduce the scull at the bottom of the edge dam. In case of stagnation of molten steel flow in the dam water surface part, the skull could not be enlarged.In particular, the growth of edge scull, which is a more serious problem as it grows largely at the corner of the water surface where the casting roll and edge dam contact There was a problem that can not be reduced.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 종래의 기술들로 해결이 곤란한 에지댐의 탕면부, 특히 모서리에서 에지스컬의 발생을 저감하는 기술에 대해 용이하고 안정적으로 사용할 수 있도록 에지 스컬의 생성 및 성장 저감 방법을 제공하는데 있다.The present invention is to overcome the above-mentioned conventional problems, the object of the present invention is to easily and stably for the technique of reducing the occurrence of edge scull in the water surface of the edge dam, in particular the edge is difficult to solve by the conventional techniques It is to provide a method of reducing the generation and growth of edge skull for use.

본 발명은 에지 스컬(132)의 생성 및 성장 저감 방법에 관한 것으로, 주조중에 에지댐 내화물(150)과 용강(131)이 접촉하는 탕면 경계부(135)의 에지 스컬 발생지역에 불활성 기체를 소정의 압력으로 주기적으로 분사하여 용강에 와류를 형성시킴으로써 용강의 정체 및 응고에 의한 에지 스컬의 생성 및 성장을 억제하고, 스컬의 생성 및 성장이 진행되면 분사되는 가스의 압력을 일시적으로 상승시켜 에지댐 내화물 표면에서 형성되기 시작한 스컬을 탈락시키는 것을 특징으로 하는 에지 스컬의 생성 및 성장 저감 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for reducing the growth and growth of the edge skull 132, a predetermined amount of inert gas in the edge skull generation region of the water surface boundary portion 135 in contact with the edge dam refractory 150 and the molten steel 131 during casting. By periodically spraying with pressure to form a vortex in the molten steel, it suppresses the generation and growth of edge skulls due to stagnation and solidification of the molten steel, and when the formation and growth of the skull proceeds, the pressure of the injected gas is temporarily raised to increase the pressure of the edge dam The present invention relates to a method for generating and growing an edge skull, characterized in that the skull starts to form on the surface.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 에지 스컬의 생성 및 성장 저감 방법의 개념도가 도시되어 있다.3, there is shown a conceptual diagram of a method for generating and growing edge sculls according to the present invention.

주조중에 에지댐 탕면부의 스컬 발생 상황을 파악하기 위해, 관찰용 CCD 카 메라 등을 이용하여 탕면부의 상황을 관찰하고 모니터링하면서 탕면부에 스컬이 생성되는 경우 작업자는 가스공급 제어수단(220)의 유량을 제어하는 등의 조작을 실시한다.In order to identify the scull occurrence condition of the edge dam water surface during casting, when the scull is generated in the water surface while observing and monitoring the situation of the water surface using an observation CCD camera or the like, the operator has a flow rate of the gas supply control means 220. Control such operations.

가스공급 제어수단(220)은 가스 분사노즐과 같은 장치에 소정의 유량과 유속으로 가스를 공급하는 통상의 장치로서, 가스 공급을 개폐할 수 있는 전동밸브 와 가스를 원하는 유량으로 공급하기 위한 전동유량계 가 부착되어 있다. 전동유량계는 전자식으로 되어 유량을 연속적으로 확인할 수 있고, 가스의 공급관에는 가스의 개폐를 일정한 주기로 하거나, 또는 자동으로 개폐하기 위한 전동밸브가 부착되어 전자식으로 개폐를 제어한다.Gas supply control means 220 is a conventional device for supplying gas at a predetermined flow rate and flow rate to a device such as a gas injection nozzle, an electric flow meter for supplying a gas at a desired flow rate and an electric valve that can open and close the gas supply Is attached. The electric flow meter is electronic and can continuously check the flow rate. The gas supply pipe is electrically connected to the gas supply pipe at regular intervals or is equipped with an electric valve for automatically opening and closing the gas.

에지댐 내화물(150)의 탕면 경계부(135) 및 특히 주조롤(110)에 인접한 모서리부에 생성되는 에지 스컬을 저감하기 위한 목적으로 용강(131)과 에지댐 내화물(150)이 접하는 탕면 경계부(135)에 대해 스컬 생성이 심한 부위를 향하도록 단일 또는 다수개의 가스 분사관(210)을 주조롤 폭방향 양측에 설치하고 가스 분사관(210)을 통해 용탕면에 불활성 기체를 소정의 압력과 속도로 분사하여 용강 흐름을 조장한다. The water surface boundary portion 135 in contact with the molten steel 131 and the edge dam refractory 150 for the purpose of reducing the edge scull 135 of the edge dam refractory 150 and in particular the edge skull generated in the corner portion adjacent to the casting roll 110 ( 135) A single or multiple gas injection pipes 210 are installed on both sides of the casting roll width direction so as to face a severe skull generation, and an inert gas is applied to the molten surface through the gas injection pipes 210 at a predetermined pressure and speed. To inject molten steel flow.

주조 중에 에지댐 내화물(150) 탕면 경계부(135)에 스컬이 형성된 것이 관찰된 경우에는 가스의 분사압력을 높여 고압 및 고속으로 가스분사를 실시하여 스컬의 성장 이전에 에지댐 내화물(150) 표면에서 탈락시킴으로써 성장을 방지한다. 이와 같은 방법에 있어서 분사하는 가스는 아르곤, 질소와 같은 불활성 가스를 사용한다. 가스 분사관(210)의 끝은 탕면에서 약 20~100 mm 상부에 위치하도록 한다. If scull is formed on the edge dam refractory surface 135 of the edge dam refractory 150 during casting, the injection pressure of the gas is increased to perform gas injection at high pressure and high speed so that the surface of the edge dam refractory 150 before the skull is grown. Dropping prevents growth. In this method, the injecting gas uses an inert gas such as argon or nitrogen. The end of the gas injection pipe 210 is to be positioned about 20 ~ 100 mm above the water surface.

가스의 분사는 주조조건 및 설비에 따라서 적절한 기준이 선택될 수 있으나, 본 발명에서는 가스 분사관(210)을 통한 가스의 분사를 약 0.2~2 ㎐ 정도의 일정 주기로 2~10 bar의 압력으로 공급하며 유속은 0.5 ~ 20 m/s 정도로 한다. 분사되는 가스의 압력이 10 bar 이상이거나 유속이 20 m/s 이상인 경우는 탕면에 심한 요동 및 용강 비산을 초래하고, 분사되는 가스의 압력이 2 bar 이하이거나 유속이 0.5 m/s 이하인 경우에는 에지 스컬의 저감효과를 얻을 수가 없다. The injection of gas may be selected according to the casting conditions and equipment, but in the present invention, the injection of the gas through the gas injection pipe 210 is supplied at a pressure of 2 to 10 bar at a predetermined cycle of about 0.2 ~ 2 ㎐ The flow rate is about 0.5 to 20 m / s. If the pressure of the injected gas is 10 bar or more or the flow rate is 20 m / s or more, it causes severe fluctuations and molten steel splash on the surface, and if the pressure of the injected gas is 2 bar or less or the flow rate is 0.5 m / s or less, The reduction effect of the skull cannot be obtained.

가스분사관(210)은 내경이 1~10 mm 정도의 내열재질의 금속관이 바람직하며, 가스분사관으로 가스를 공급하는 공급관도 내열금속 재질로 하고, 탕면에서의 복사열에 의해 공급되는 가스가 가열되도록 탕면 위에 배열되어 설치되면 보다 바람직하다. The gas injection pipe 210 is preferably a metal pipe of a heat resistant material having an inner diameter of about 1 to 10 mm. The supply pipe for supplying gas to the gas injection pipe is also made of a heat resistant metal material, and the gas supplied by radiant heat from the hot water surface is heated. It is more preferable if it is arranged so that it may be installed on a hot water surface.

가스분사관(210)은 탕면 직상부에서 용강의 복사열을 받게 되므로 고온에서 열변형 또는 용융이 발생되면 사용이 불가능하게 된다. 따라서 내열성이 있는 재질을 사용하게 된다.Since the gas injection pipe 210 receives radiant heat of molten steel directly above the hot water surface, it is impossible to use the gas injection pipe 210 when heat deformation or melting occurs at a high temperature. Therefore, a heat resistant material is used.

가스공급관도 가스분사관(210)과 연결되기 위해 탕면 근처로 배열되므로 사용환경에서 내열성이 있는 재질을 사용하는 것이 바람직하다. 특히 용강의 복사열에 의해 관 내부를 통과하는 가스가 오염되지 않도록 하면 사용에 보다 유리하다.Since the gas supply pipe is also arranged near the hot water surface to be connected to the gas injection pipe 210, it is preferable to use a material having heat resistance in the use environment. In particular, if the gas passing through the inside of the tube is not contaminated by the radiant heat of the molten steel, it is more advantageous to use.

가스분사관(210)으로 공급되는 가스는 가스공급제어수단(220)의 전동밸브와 전동유량계 로 제어하여 일정한 주기와 압력으로 공급되도록 조정하며, 탕면 관찰수단으로 탕면을 관찰하여 에지댐의 탕면부에 스컬이 생성되면, 가스 분사량을 일시적으로 증가시켜 용강의 와류를 발생시키거나 스컬을 탈락시킴으로써 에지 스컬의 생성을 방지한다.The gas supplied to the gas injection pipe 210 is controlled to be supplied at a constant period and pressure by controlling the electric valve and the electric flow meter of the gas supply control means 220, and the water level part of the edge dam by observing the water level with the water level observation means. When the skull is generated, the gas injection amount is temporarily increased to generate vortex of molten steel or to drop the skull to prevent the generation of the edge skull.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 에지 스컬의 생성 및 성장 저감 방법은 에지댐 내화물과 용강이 접촉하는 탕면부의 에지스컬 발생지역에 불활성 기체를 소정의 압력으로 국부적으로 분사하여 용강의 와류를 형성시킴으로써, 용강의 정체 및 응고에 의한 에지스컬 발생을 억제하여 주편에 에지스컬의 혼입을 방지하는 동시에, 형성되기 시작한 스컬을 강한 분사 압력으로 불어내어 에지댐 내화물 표면에서 조기에 탈락시킴으로써 에지 스컬의 주편 혼입을 저감하여 주편 에지부 품질과 주조안정성을 향상시키고, 주조롤 등의 설비를 보호할 수 있다.As described above, the method for generating and growing the edge scull according to the present invention by forming a vortex of the molten steel by locally injecting an inert gas at a predetermined pressure in the edge scull generation region of the water surface portion in contact with the edge dam refractory and molten steel To prevent the formation of edge sculls due to stagnation and solidification of the molten steel, and to prevent the mixing of edge sculls in the slabs, and to blow the sculls that have started to form with strong injection pressure, thereby dropping them early on the edge dam refractory surface. It is possible to reduce the quality of casting edge and improve casting stability, and to protect equipment such as casting rolls.

Claims (4)

쌍롤식 박판주조공정에 있어서,In the twin roll sheet metal casting process, 주조중에 에지댐 내화물(150)과 용강(131)이 접촉하는 탕면 경계부(135)의 에지 스컬 발생지역에 탕면 상부에 설치되고 가스 분사관(210)의 끝이 에지댐을 향하는 가스 분사관(210)에 의해 불활성 기체를 주기적으로 분사하여 용강에 와류를 형성시킴으로써 용강의 정체 및 응고에 의한 에지 스컬(132)의 생성 및 성장을 억제하고, 스컬의 생성 및 성장이 진행되면 분사되는 가스의 압력을 일시적으로 상승시켜 에지댐 내화물(150) 표면에서 형성되기 시작한 스컬을 탈락시키는 것을 특징으로 하는 에지 스컬의 생성 및 성장 저감 방법.The gas injection pipe 210 is installed in the upper surface of the water surface in the edge skull generating region of the water surface boundary portion 135 where the edge dam refractory 150 and the molten steel 131 contact during casting, and the end of the gas injection pipe 210 faces the edge dam. ), the pressure of the gas injected when suppressing the formation and growth of the edge of the skull 132 by the congestion and the solidification of molten steel by forming a vortex in the molten steel by periodically spraying an inert gas, and the generation and growth of the skull taught by A method for reducing the generation and growth of edge sculls, characterized in that the scalp that temporarily rises to drop off the sculls that have started to form on the surface of the edge dam refractory (150). 삭제delete 제 1항 에 있어서, The method of claim 1 , 상기 가스 분사관(210)의 끝은 탕면에서 20~100㎜ 상부에 위치하는 것을 특징으로 하는 에지 스컬의 생성 및 성장 저감 방법.The end of the gas injection pipe 210 is the edge scull generation and growth reduction method, characterized in that located in the upper surface 20 ~ 100mm. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 가스 분사는 0.2~2㎐ 정도의 일정주기로 분사하되 2~10bar의 압력 및 0.5~20m/s의 유속으로 분사되는 것을 특징으로 하는 에지 스컬의 생성 및 성장 저감 방법.The gas injection is a method of reducing and generating edge sculls, characterized in that spraying at a constant cycle of about 0.2 ~ 2㎐, sprayed at a pressure of 2 ~ 10bar and a flow rate of 0.5 ~ 20m / s.
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