KR100802477B1 - Continuous casting machine and method - Google Patents

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박중길
이상호
문기현
조중욱
김구화
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주식회사 포스코
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Abstract

A continuous casting apparatus and a continuous casting method are provided to allow a mold flux to properly flow between a slag film and a solidification shell by controlling the shape of slag bear. A continuous casting apparatus includes: a mold(10); a molten steel surface cover(100) for covering an upper part of the mold; a gas supply unit for ejecting gas onto a boundary between an inner surface of the mold and molten steel(12), wherein the gas supply unit has a temperature control unit for varying temperature of the ejected gas. The gas supply unit includes a gas supply source(130), a conduit(110) for guiding gas from the gas supply source into the mold, and nozzles(120) formed on ends of the conduit to eject the gas. The continuous casting apparatus additionally includes a sensor for sensing the height of a molten steel surface of the mold, a flow control unit installed on the conduit, and an exhaust unit having an exhaust port(142) formed in the molten steel surface cover and directed to an inner part of the mold to exhaust inert gas in the mold.

Description

연속주조장치 및 방법{CONTINUOUS CASTING MACHINE AND METHOD}Continuous casting apparatus and method {CONTINUOUS CASTING MACHINE AND METHOD}

도 1은 종래의 방법에 의한 연속 주조 조업 시 주형의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a mold in a continuous casting operation by a conventional method.

도 2은 본 발명에 따른 연속주조장치의 실시예를 나타낸 개략도이다.2 is a schematic view showing an embodiment of a continuous casting apparatus according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 주형의 내부를 나타낸 부분 단면 사시도이다.3 is a partial cross-sectional perspective view showing the interior of the mold according to the present invention.

도 4a와 도 4b는 본 발명에 따른 노즐의 다른 실시예를 나타낸 사시도이다.4A and 4B are perspective views showing another embodiment of the nozzle according to the present invention.

<도면 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of Symbols for Main Parts of Drawing>

10 : 주형 11 : 응고쉘10: mold 11: solidification shell

12 : 용강 20 : 용융 몰드 플럭스12: molten steel 20: molten mold flux

21 : 액상층 27 : 슬래그 필름21 liquid layer 27 slag film

29 : 슬래그 베어 30 : 침지노즐29: slag bear 30: immersion nozzle

100 : 탕면 커버 110 : 도관100: bath surface cover 110: conduit

120 : 노즐 130 : 가스 공급원120: nozzle 130: gas supply source

140 : 흡입 펌프 142 : 배기구140: suction pump 142: exhaust port

150 : 열선 160 : 밸브150: hot wire 160: valve

본 발명은 연속주조장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주형 내측면과 용강의 경계에 가스를 분사시켜 슬래그 베어의 형성을 제어하는 연속주조장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a continuous casting apparatus and method, and more particularly to a continuous casting apparatus and method for controlling the formation of slag bear by injecting a gas to the boundary between the mold inner surface and the molten steel.

일반적으로 연속주조장치에서 제조되는 주편은, 래들(ladle)로부터 용융된 용강을 공급받아 이를 턴디쉬(tundish)에 임시로 저장했다가 주형에 공급함으로써 제조된다. 상기 주형의 벽면 내부에는 냉각수가 흘러 상기 주형 내측면과 맞닿는 용강의 열을 빼앗아 응고쉘을 형성시키고 상기 응고쉘이 형성된 상태로 주형의 하부로 인발시켜 스프레이 노즐을 통해 분사되는 냉각수에 상기 용강이 완전히 응고되면서 상기 주형의 크기 및 형상과 부합하는 주편이 제조된다.Generally, cast steel produced in a continuous casting apparatus is manufactured by receiving molten steel from a ladle and temporarily storing the molten steel in a tundish and then feeding the mold. Cooling water flows inside the wall of the mold to take away the heat of the molten steel in contact with the inner surface of the mold to form a solidified shell, and the molten steel is completely drawn to the cooling water sprayed through the spray nozzle by drawing it to the bottom of the mold with the solidified shell formed. While solidified, a cast is produced that matches the size and shape of the mold.

이렇게, 주형에 용강이 공급될 때 상기 주형에는 용강뿐만 아니라 부자재인 몰드 플럭스도 공급되는데, 상기 몰드 플럭스는 주형으로부터 용강을 인발시킬 때 상기 용강이 주형에서 수월히 빠져나갈 수 있도록 윤활과, 용강의 열이 주형의 상방으로 방출되어 응고되지 않도록 단열하는 역할을 한다.Thus, when molten steel is supplied to the mold, not only molten steel but also an auxiliary mold flux is supplied to the mold, and the mold flux may be easily lubricated so that the molten steel can easily escape from the mold when the molten steel is drawn out of the mold. It insulates the heat from being released above the mold and solidifies.

도 1은 종래의 방법에 의한 연속 주조 조업 시 주형의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a mold in a continuous casting operation by a conventional method.

도면을 참조하여 설명하면, 주형(10) 내부에 공급되는 몰드 플럭스는 주로 분말 혹은 과립상으로 용강(12)에 비해 비중이 가볍고 용융점이 낮아 주형(10)에서 용강(12)과 혼합되지 않고 용강의 최상층에 해당하는 용탕면에 위치하게 된다.Referring to the drawings, the mold flux supplied into the mold 10 is mainly in powder or granule form and has a specific gravity lower than that of the molten steel 12 and a low melting point, so that the molten steel is not mixed with the molten steel 12 in the mold 10. It is located on the molten surface corresponding to the top floor of the.

상기와 같은 용탕면에 위치하는 몰드 플럭스는, 용강(12)에 의해 녹으면서 순차적으로 액상층(21), 소결층(반용융층)(23) 및 분말층(25)을 형성한다. 상기 액상층(21)은 거의 투명하기 때문에 용강(12)에서 발산되는 500 내지 4,000nm 사이의 파장을 갖는 복사선이 쉽게 투과되는 반면, 상기 소결층(23) 및 분말층(25)은 광학적으로 불투명하기 때문에 복사선을 차단시켜 용탕면 온도가 급격히 떨어지는 것을 방지하게 된다.The mold flux located on the molten surface as described above sequentially forms the liquid layer 21, the sintered layer 23, and the powder layer 25 while melting with the molten steel 12. Since the liquid layer 21 is almost transparent, radiation having a wavelength between 500 and 4,000 nm emitted from the molten steel 12 is easily transmitted, while the sintered layer 23 and the powder layer 25 are optically opaque. Therefore, the radiation is interrupted to prevent the melt surface temperature from dropping sharply.

그리고, 용강(12)에 의해 용해된 몰드 플럭스 일부가 주형(10)의 내측면에서 다시 응고되어 고상의 슬래그 필름(27)을 형성하고, 상기 슬래그 필름(27)과 응고쉘(11) 사이로 액상층(21)의 몰드 플럭스가 유입되면서 용강(12)과 주형(10) 사이의 열교환을 제어하고 윤활작용을 향상시킨다.Then, a part of the mold flux dissolved by the molten steel 12 is solidified again on the inner surface of the mold 10 to form a solid slag film 27, and the liquid phase between the slag film 27 and the solidification shell 11 As the mold flux of layer 21 flows in, it controls the heat exchange between molten steel 12 and mold 10 and improves lubrication.

이때, 상기 액상의 몰드 플럭스가 유입되는 슬래그 필름(27)과 응고쉘(11) 사이로 주형(110)의 내측을 향하는 슬래그 베어(29)를 형성한다. 상기 슬래그 베어(29)는, 액상의 몰드 플럭스가 슬래그 필림(27)과 응고쉘(11) 사이로 유입될 때 상기 주형(10) 내지 슬래그 필림(27)에 열을 빼앗겨 응고되면서 성장하게 된다.At this time, between the slag film 27 to which the liquid mold flux flows and the solidification shell 11 to form a slag bare 29 toward the inside of the mold (110). The slag bear 29 is grown while the liquid mold flux flows between the slag film 27 and the solidification shell 11 and is solidified by being deprived of heat to the mold 10 to the slag film 27.

상기와 같은 슬래그 베어(29)의 형성은, 몰드 플럭스의 소모량과 밀접한 관계를 갖게 되는데, 상기 슬래그 베어(29)의 형성을 적절히 제어하지 않으면, 주편 단위 면적당 플럭스 소모량이 불규칙해져 연속주조에 큰 영향을 미친다.The formation of the slag bear 29 as described above has a close relationship with the consumption of the mold flux. If the formation of the slag bear 29 is not properly controlled, the flux consumption per unit area of the slab becomes irregular and greatly influences the continuous casting. Crazy

예를 들어, 상기 슬래그 베어(29)가 형성되지 않으면 상기 슬래그 필림(27)과 응고쉘(11) 사이의 틈새가 넓어져 몰드 플럭스 유입량이 증가한다. 이에 따라서 슬래그 필름(27)과 응고쉘(11)의 중간에 위치하는 액상층이 두꺼워져 응고쉘(11)의 형성을 지연시켜 주편 표면에 접힘흠을 만들거나 주형(10)에 응고쉘(11)을 구속시킨다.For example, if the slag bear 29 is not formed, the gap between the slag film 27 and the solidification shell 11 is widened, thereby increasing the mold flux flow rate. Accordingly, the liquid layer located in the middle of the slag film 27 and the solidification shell 11 becomes thick, which delays the formation of the solidification shell 11 to form a fold on the surface of the cast steel or the solidification shell 11 on the mold 10. ).

반대로, 상기 슬래그 베어(29)가 지속적으로 성장하면 상기 슬래그 필림(27) 과 응고쉘(11) 사이의 틈새가 좁아져 몰드 플럭스 유입량이 감소한다. 이에 따라서, 주편과 주형(10) 사이의 윤활작용이 저하되어 브레이크-아웃을 발생시킨다.On the contrary, when the slag bear 29 is continuously grown, the gap between the slag film 27 and the solidification shell 11 is narrowed, thereby reducing the mold flux inflow. Accordingly, the lubrication between the cast steel and the mold 10 is lowered, causing break-out.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 슬래그 베어의 형성을 제어하여 슬래그 필름과 응고쉘 사이로 몰드 플럭스가 적절히 유입되도록 하는 연속주조장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a continuous casting apparatus and method for controlling the formation of a slag bear so that mold flux is properly introduced between the slag film and the solidification shell.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상으로는, 주형과, 상기 주형의 상부를 덮는 탕면 커버와, 상기 주형 내측면과 용강의 경계에 소정 온도의 가스를 분사하는 가스 공급 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 연속주조장치에 의해 달성된다.The technical idea of the present invention for achieving the above object includes a mold, a hot water surface cover covering the upper portion of the mold, and a gas supply unit for injecting a gas of a predetermined temperature to the boundary between the mold inner surface and the molten steel. It is achieved by a continuous casting device characterized in that.

여기서, 상기 가스 공급 유닛은 가스 공급원과, 상기 공급원으로부터 주형 내부로 가스를 안내하는 도관과, 상기 도관의 일단에 구비되어 상기 가스를 분사하는 노즐을 포함하는 것이 바람직하다.Here, the gas supply unit preferably includes a gas supply source, a conduit for guiding gas from the supply source into the mold, and a nozzle provided at one end of the conduit to inject the gas.

또한, 상기 노즐은 높이가 제어 가능하게 설치되는 것이 바람직하다.In addition, the nozzle is preferably installed in a controllable height.

또한, 상기 주형의 용탕면 높이를 감지하는 감지센서를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to further include a sensor for detecting the molten metal surface of the mold.

또한, 상기 노즐은 슬릿형 노즐을 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the nozzle preferably includes a slit nozzle.

그리고, 상기 노즐은 복수개의 니들형 노즐이 일렬로 배열된 것이 바람직하다.In addition, the nozzle is preferably a plurality of needle-type nozzles are arranged in a row.

또한, 상기 도관에 설치되는 온도 제어 수단을 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to further include a temperature control means installed in the conduit.

또한, 상기 도관에 설치되는 유량 제어 수단을 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to further include a flow rate control means installed in the conduit.

그리고, 상기 가스는 불활성가스를 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the gas preferably includes an inert gas.

아울러, 상기 주형 내부의 불활성 가스를 배기시키도록 상기 탕면 커버에 주형 내부를 향하는 배기구가 구비된 배기 유닛을 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to further include an exhaust unit provided with an exhaust port facing the inside of the mold to exhaust the inert gas inside the mold.

한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 기술적 사상으로는, 탕면 커버에 의해 상부가 덮인 주형 내에 용융 몰드 플럭스를 주입하는 연속주조방법으로서, 상기 주형 내측면과 용강의 경계에 소정 온도의 가스를 분사하여 슬래그 베어의 형성을 제어하는 것을 특징으로 하는 연속주조방법에 의해 달성된다.On the other hand, according to another technical idea of the present invention for achieving the above object, as a continuous casting method for injecting the molten mold flux into the mold covered by the top surface cover, a predetermined temperature at the boundary between the mold inner surface and the molten steel It is achieved by the continuous casting method, characterized in that for controlling the formation of the slag bear by injecting a gas of.

여기서, 상기 용탕면의 높이에 따라 불활성 가스의 분사 높이를 제어하는 것이 바람직하다.Here, it is preferable to control the injection height of an inert gas according to the height of the said molten surface.

또한, 상기 주형 내측면에 고착된 슬래그 베어의 성장에 따라 불활성 가스의 온도 및/또는 분사량을 제어하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to control the temperature and / or injection amount of the inert gas in accordance with the growth of the slag bear fixed to the mold inner surface.

이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 2은 본 발명에 따른 연속주조장치의 실시예를 나타낸 개략도이며, 도 3은 본 발명에 따른 주형의 내부를 나타낸 부분 단면 사시도이다.Figure 2 is a schematic diagram showing an embodiment of a continuous casting apparatus according to the present invention, Figure 3 is a partial cross-sectional perspective view showing the interior of the mold according to the present invention.

도면을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 연속주조장치는 슬래그 베어(29)의 형성을 제어하여 슬래그 필름(27)과 응고쉘(11) 사이로 몰드 플럭스가 적절히 유입되도록 하는바, 이를 위해 상기 턴디쉬(미도시)에서 침지노즐(30)을 통해 주형(10)의 내부로 공급되는 용강(12)과 더불어 상기 용강(12)이 주형(10)으로부터 수월히 빠져나갈 수 있도록 윤활작용을 하는 몰드 플럭스를 용융된 상태로 공급하고, 상기 슬래그 베어(29)가 형성되는 위치 즉, 주형(10) 내측면과 용강(12)의 경계에 가스를 분사시켜 슬래그 베어(29)의 형성을 제어하도록 가스 공급 유닛이 설치된다.Referring to the drawings, the continuous casting apparatus according to the present invention controls the formation of the slag bear 29 so that the mold flux is properly introduced between the slag film 27 and the solidification shell 11, for this turn In addition to the molten steel 12 which is supplied into the mold 10 through the immersion nozzle 30 in a dish (not shown), a mold for lubricating the molten steel 12 to easily escape from the mold 10. The gas is supplied to supply the flux in a molten state, and the gas is injected to control the formation of the slag bear 29 by injecting the gas into the position where the slag bear 29 is formed, that is, the boundary between the inner surface of the mold 10 and the molten steel 12. The supply unit is installed.

상기 가스 공급 유닛은, 가스 공급원(130)과 도관(110) 및 노즐(120)로 구성되는데, 상기 가스 공급원(130)에는 다른 물질과 반응을 일으키지 않는 질소(N2) 또는 불활성 가스(예를 들어, Ar 등)와 같은 비반응 가스가 저장된다.The gas supply unit is composed of a gas supply source 130, a conduit 110 and a nozzle 120. The gas supply source 130 includes nitrogen (N 2 ) or an inert gas (for example, which does not react with other substances). Unreacted gases such as, for example, Ar, are stored.

또한, 상기 가스 공급원(130)과 주형(10) 내부를 연결하는 도관(110)의 일단에는 노즐(120)이 구비되어 슬래그 베어(29)에 가스를 분사하게 될 때, 바람직하게는 상기 가스가 슬래그 베어(29)에 분사될 때 소정의 온도를 갖도록 조절할 수 있고, 분사되는 량을 조절할 수 있도록 상기 도관(110)에 온도 제어 수단과 유량 제어 수단을 구비한다.In addition, when the nozzle 120 is provided at one end of the conduit 110 connecting the gas source 130 and the mold 10 to inject the gas to the slag bear 29, the gas is preferably When sprayed on the slag bear 29 can be adjusted to have a predetermined temperature, and the conduit 110 is provided with a temperature control means and a flow control means to adjust the amount injected.

상기 온도 제어 수단은 도관(110)의 둘레로 열선(150)이 권선되고, 상기 열선(150)과 전기적으로 연결된 제어부(미도시)를 통해 상기 슬래그 베어(27)에 분사될 가스의 온도를 조절하게 된다. 이와 함께, 상기 제어부는 유량 제어 수단과도 연결되는데, 상기 유량 제어 수단은 가스 공급원(130)과 열선(150) 사이의 도관(110)에 전자식 밸브(160)가 설치되어 노즐(120)을 통해 분사되는 가스의 분사량 을 조절하게 된다.The temperature control means is a hot wire 150 is wound around the conduit 110, and adjusts the temperature of the gas to be injected to the slag bear 27 through a control unit (not shown) electrically connected to the hot wire 150 Done. In addition, the control unit is also connected to the flow rate control means, the flow rate control means is provided with an electronic valve 160 in the conduit 110 between the gas supply source 130 and the hot wire 150 through the nozzle 120 The injection amount of the injected gas is adjusted.

한편, 상기 주형(10)의 상부에는 탕면 커버(100)가 설치되는데, 상기 탕면 커버(100)는 용탕면의 전체를 덮어 용강 및/또는 용탕면에서 방출되는 복사선이 외부로 빠져나가는 것을 막아 주형(10) 내부를 보온시켜 용융 몰드 플럭스(20) 및 용탕면의 온도가 낮아지는 것을 방지하며, 상기 가스 공급 유닛의 도관(110)이 지나가는 통로의 역할과 함께 상기 도관(110)이 안정적으로 주형(10)의 내부를 향하도록 지지한다.On the other hand, the upper surface of the mold 10 is provided with a bottom surface cover 100, the bottom surface cover 100 covers the entire molten surface to prevent the radiation emitted from the molten steel and / or molten surface to escape to the outside mold (10) Insulating the inside to prevent the temperature of the molten mold flux 20 and the molten surface from lowering, and the conduit 110 is stably cast together with the role of a passage through which the conduit 110 of the gas supply unit passes. (10) Support to face the inside.

또한, 상기 도관(110)의 일단에 구비된 노즐(120)은 높이가 제어 가능하게 설치되는데, 특히, 상기 용탕면의 높이에 따라 노즐(120)의 높이가 조절되도록 설치되어, 상기 노즐(120)을 통해 분사되는 가스가 항상 슬래그 베어(29)를 향할 수 있도록 한다. In addition, the height of the nozzle 120 provided at one end of the conduit 110 is installed to be controllable, in particular, the height of the nozzle 120 is installed to be adjusted according to the height of the molten surface, the nozzle 120 The gas injected through) can always be directed to the slag bear 29.

즉, 상기 주형(10) 내부의 용탕면 높이는 주조상태에 따라서 변동되는 것이고, 상기 용탕면 높이는 슬래그 베어(29)가 형성되는 높이에 해당되므로 상기 노즐(120)의 높이가 조절됨으로써 슬래그 베어(29)가 형성되는 위치로 가스를 분사하게 된다.That is, the molten metal surface inside the mold 10 is fluctuated according to the casting state, and the molten metal surface height corresponds to the height at which the slag bear 29 is formed, so that the height of the nozzle 120 is adjusted so that the slag bare 29 Gas is injected into the position where the () is formed.

여기서, 상기 노즐(120)의 높이 조절을 위하여 상기 도관(110)의 탕면커버 외측 일부가 가용성을 갖도록 구성하고, 상기 탕면 커버(100)를 관통하는 부분을 상하로 이동시킴으로써 그 높이가 조절될 수 있다.Here, the outer surface of the conduit 110, the outer surface of the conduit 110 is configured to be soluble to adjust the height of the nozzle 120, and its height can be adjusted by moving the portion penetrating the bottom surface 100 up and down. have.

앞서 설명한 바와 같이, 상기 노즐(120)의 높이를 조절하기 위해서는 주형(10) 내의 용탕면 높이를 측정하는 것이 선행되어야 하는데, 이를 위해 상기 주 형(10)에는 용탕면의 높이를 측정하기 위한 감지센서(미도시)가 설치되고 상기 감지센서는 제어부와 전기적으로 연결되어 노즐(120)의 높이를 조절하는 승강수단의 작동을 제어하게 된다.As described above, in order to adjust the height of the nozzle 120, measuring the height of the molten metal surface in the mold 10 should be preceded. For this purpose, the mold 10 has a sensing for measuring the height of the molten metal surface. A sensor (not shown) is installed and the detection sensor is electrically connected to the controller to control the operation of the lifting means for adjusting the height of the nozzle 120.

상기 감지센서는 예를 들어, 주형의 벽면 일측에 감마선을 방출하는 통을 설치하고 상기 주형의 벽면 타측에 상기 감마선을 수신하는 계측기를 설치하여, 용탕면의 높이 변화에 따라 변하는 감마선의 강도를 측정하여 용탕면의 높이를 측정하는 감지센서가 될 수 있다. The detection sensor, for example, by installing a cylinder for emitting a gamma ray on one side of the wall surface of the mold and a measuring instrument for receiving the gamma ray on the other side of the wall surface of the mold, to measure the intensity of the gamma ray that changes according to the height change of the molten surface It can be a sensor for measuring the height of the molten surface.

또한, 상기와 같은 감지센서 이외에 두개 이상의 코일 중 어느 하나를 통전시켜 용탕면에 와전류가 흐르도록 유도하여 다른 코일에서 상기 와전류를 감지하여, 상기 코일과 용탕면의 거리에 따라 용탕면에서 발생되는 와전류의 크기가 달라지는 것으로 용탕면의 높이를 측정하는 감지센서가 될 수 있다.In addition, in addition to the above-described detection sensor, by energizing any one of the two or more coils to induce eddy current to flow in the molten surface to detect the eddy current in the other coil, the eddy current generated in the molten surface according to the distance between the coil and the molten surface By changing the size of the can be a sensor for measuring the height of the molten surface.

한편, 상기 가스 공급 유닛과 더불어 상기 슬래그 베어(29)로 분사된 가스를 주형(10)의 외부로 배기시키는 배기 유닛이 설치된다. 상기 배기 유닛은, 슬래그 베어(29)로 분사된 가스가 주형(10)의 내부에 체류하지 않도록 하기 위한 것으로 만약, 상기 슬래그 베어(29)로 분사된 가스가 주형(10)의 외부로 배기되지 않으면, 용강(12) 및/또는 용탕면에서 방출된 복사선에 의해 가스가 가열되고, 상기 가열된 가스는 주형 내부에 체류하면서 주조상태에 영향을 미치게 된다. 따라서, 상기 체류 가스를 흡입하도록 상기 탕면 커버(100)에 주형(10)의 내부를 향하는 배기구(142)가 구비되며, 상기 배기구(142)는 흡입 펌프(140)와 연결된다.Meanwhile, in addition to the gas supply unit, an exhaust unit for exhausting the gas injected into the slag bear 29 to the outside of the mold 10 is provided. The exhaust unit is for preventing the gas injected into the slag bear 29 from staying inside the mold 10. If the gas injected into the slag bear 29 is not exhausted to the outside of the mold 10. Otherwise, the gas is heated by the radiation emitted from the molten steel 12 and / or the molten surface, and the heated gas stays inside the mold and affects the casting state. Accordingly, an exhaust port 142 is provided in the bottom surface cover 100 to the inside of the mold 10 to suck the retention gas, and the exhaust port 142 is connected to the suction pump 140.

그리고, 상기 도관(110)의 일단에 구비된 노즐(120)은 주형(10) 내측면과 용 강(12)의 경계의 형상에 따라서 달라질 수 있는데, 이를 도 4a와 도 4b에 의거하여 설명한다.In addition, the nozzle 120 provided at one end of the conduit 110 may vary according to the shape of the boundary between the inner surface of the mold 10 and the molten steel 12, which will be described with reference to FIGS. 4A and 4B. .

도 4a와 도 4b는 본 발명에 따른 노즐의 다른 실시예를 나타낸 사시도이다.4A and 4B are perspective views showing another embodiment of the nozzle according to the present invention.

도면을 참조하여 설명하면, 상기 노즐(120)은 주형(10) 내측면과 용강(12)의 경계, 특히 슬래그 베어(27)에 집중적으로 가스를 분사시켜 상기 슬래그 베어(29)의 형성을 제어한다. 도 4a는 슬릿형 노즐(120a)을 나타내며, 도 4b는 니들형 노즐(120b)을 나타낸다.Referring to the drawings, the nozzle 120 controls the formation of the slag bear 29 by injecting a gas intensively at the boundary between the inner surface of the mold 10 and the molten steel 12, in particular, the slag bear 27. do. 4A shows a slit nozzle 120a and FIG. 4B shows a needle-type nozzle 120b.

상기 슬릿형 노즐(120a)은 슬래그 베어(29)에 분사되는 가스를 넓은 면적에 거쳐 균일하게 분사시키기 위해 가스가 토출되는 입구의 형상이 좁고 길게 형성된다. 또한, 상기 니들형 노즐(120b)은 슬래그 베어(29)에 분사되는 가스를 부분적(간헐적)으로 집중 분사하기 위해 복수개의 입구를 형성하고, 상기 입구 각각에 전자식 밸브(미도시)가 설치된다.The slit nozzle 120a has a narrow and long shape of an inlet through which the gas is discharged in order to uniformly inject the gas injected into the slag bear 29 over a large area. In addition, the needle-type nozzle (120b) forms a plurality of inlets for partially (intermittently) concentrated injection of the gas injected to the slag bear 29, each of the inlet is provided with an electronic valve (not shown).

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 연속주조장치의 동작을 설명하면, 주편을 제조하기 위해 상기 주형(10) 내부에 용강(12) 및/또는 용융 몰드 플럭스(20)를 주입한다. 상기 용강(12)은 턴디쉬와 연결된 침지노즐(30)을 통해 주형(10)에 공급된다.Referring to the operation of the continuous casting device of the present invention having the configuration as described above, in order to manufacture the cast steel molten steel 12 and / or molten mold flux 20 is injected into the mold (10). The molten steel 12 is supplied to the mold 10 through the immersion nozzle 30 connected to the tundish.

이때, 용강(12)에 비해 비중이 가벼운 용융 몰드 플럭스(20)는 용강(12)과 혼합되지 않고 용강(12)의 상부에 위치되고, 이러한 상태로 지속적으로 용강(12) 및/또는 용융 몰드 플럭스(20)가 주형에 주입되면 용융 몰드 플럭스(20)가 주형(10)의 내측면으로 유입된다. 상기 주형(10) 내부에 주입된 용강(12)과 용융 몰 드 플럭스(20)는 주형(10)의 벽면 내부를 흐르는 냉각수에 열을 빼앗겨 주형(10)의 내측을 향하여 순차적으로 슬래그 필름(27), 액상층(21), 응고쉘(11)을 형성하게 된다.At this time, the molten mold flux 20 having a specific gravity lower than that of the molten steel 12 is positioned above the molten steel 12 without being mixed with the molten steel 12, and in this state, the molten steel 12 and / or the molten mold is continuously. When the flux 20 is injected into the mold, the molten mold flux 20 flows into the inner side of the mold 10. The molten steel 12 and the molten mold flux 20 injected into the mold 10 are deprived of heat by the cooling water flowing in the wall surface of the mold 10, and then the slag film 27 is sequentially turned toward the inside of the mold 10. ), The liquid layer 21, and the solidification shell 11 is formed.

특히, 용융 몰드 플럭스(20)가 주형(10)에 공급됨에 따라서, 상기 슬래그 필름(27)과 응고쉘(11)의 중간에 위치하는 액상층(21)이 두꺼워져 응고쉘(11)의 형성을 지연시켜 응고쉘(11)의 두께가 얇아지는 현상이 발생된다. 상기와 같은 현상은 주형(10) 내측면과 용강(12)의 경계에 슬래그 베어(29)가 형성되지 않으므로써, 액상층(21)으로 유입되는 용융 몰드 플럭스(20)의 유입량이 많아져 슬래그 필름(27)과 용강(12)의 열교환이 제대로 이루어지지 않아 발생된다.In particular, as the molten mold flux 20 is supplied to the mold 10, the liquid layer 21 positioned in the middle of the slag film 27 and the solidification shell 11 becomes thick to form the solidification shell 11. By delaying the phenomenon that the thickness of the solidification shell 11 is thinned. In the above phenomenon, since the slag bear 29 is not formed at the boundary between the inner surface of the mold 10 and the molten steel 12, the inflow amount of the molten mold flux 20 flowing into the liquid layer 21 increases and the slag is increased. Heat exchange between the film 27 and the molten steel 12 is not performed properly, it is generated.

따라서, 상기 슬래그 베어(29)가 인위적으로 형성되도록 상기 가스 공급 유닛이 가스를 분사하여 주형(10) 내측면과 용강(12)의 경계, 특히, 상기 슬래그 필름(27)과 응고쉘(11) 사이에 가스를 집중적으로 분사하여 용융 몰드 플럭스(20)를 응고시켜 슬래그 베어(29)를 형성한다. 상기 슬래그 베어(29)가 형성됨에 따라서 상기 용융 몰드 플럭스(20)가 유입되는 액상층(21)의 입구 크기를 조절할 수 있다.Therefore, the gas supply unit injects gas so that the slag bear 29 is artificially formed, and thus the boundary between the inner surface of the mold 10 and the molten steel 12, in particular, the slag film 27 and the solidification shell 11. The slag bare 29 is formed by solidifying the molten mold flux 20 by injecting the gas intensively therebetween. As the slag bear 29 is formed, the size of the inlet of the liquid layer 21 into which the molten mold flux 20 is introduced may be adjusted.

결국, 가스의 분사 조건을 제어하면 상기 슬래그 베어(29)의 형성 및 성장을 제어할 수 있게 되어 액상층(21)으로 유입되는 용융 몰드 플럭스(20) 유입량을 제어할 수 있게 된다.As a result, by controlling the gas injection conditions, it is possible to control the formation and growth of the slag bear 29 to control the flow rate of the molten mold flux 20 flowing into the liquid layer 21.

예를 들어 설명하면, 상기 주형(10) 내의 용탕면 높이를 감지센서가 측정하고, 측정된 용탕면의 높이를 기초로 제어부가 승강수단을 제어하여 상기 가스 공급 유닛의 노즐(120) 및/또는 도관(110) 높이를 조절하게 된다.For example, the sensing sensor measures the height of the molten metal surface in the mold 10, and the controller controls the lifting means based on the measured height of the molten metal to control the nozzle 120 and / or the gas supply unit. The height of the conduit 110 is adjusted.

그리고, 상기 주조상태에 따라서, 노즐(120)을 통해 슬래그 베어(29)에 분사되는 가스의 온도 및/또는 분사량을 제어하게 된다. 예를 들어, 만약 슬래그 베어(29)가 형성되지 않아 액상층(21)으로 용융 몰드 플럭스(20)가 유입하는 양이 증가하여 응고쉘(11)의 형성을 지연시키고 주편 표면의 접힘흠 내지 응고쉘을 주형(10)에 구속시키는 주조상태라면, 상기 가스 공급 유닛의 가스 공급원(130)에 저장된 불활성 가스가 통상적으로 용융 몰드 플럭스의 온도에 비해 낮은 온도를 갖고, 도관(110)에 안내되도록 상기 제어부가 유량 제어 수단을 작동시키고, 상기 가스는 노즐(120)을 통해 슬래그 필름(27)과 응고쉘(11) 사이로 분사된다.Then, according to the casting state, the temperature and / or the injection amount of the gas injected to the slag bear 29 through the nozzle 120 is controlled. For example, if the slag bear 29 is not formed, the amount of the molten mold flux 20 flowing into the liquid layer 21 increases, thus delaying the formation of the solidification shell 11 and causing the flaw to solidify the slab surface. If the casting condition constrains the shell to the mold 10, the inert gas stored in the gas source 130 of the gas supply unit typically has a temperature lower than that of the molten mold flux and is guided to the conduit 110. The control unit operates the flow rate control means, and the gas is injected between the slag film 27 and the solidification shell 11 through the nozzle 120.

따라서, 상기 분사된 가스가 상기 액상층(21)으로 유입되는 용융 몰드 플럭스(20)의 일부를 급속히 냉각해 응고시켜 슬래그 베어(29)를 형성하여 용융 몰드 플럭스 유입량을 제어한다. 여기서, 상기 가스를 지속적으로 분사하여 상기 주형(10)의 내측에 고착된 슬래그 베어(29)를 성장시켜 용융 몰드 플럭스(20)가 유입되는 슬래그 필름(27)과 응고쉘(11) 사이의 입구 크기를 적절히 조절할 수 있다.Therefore, the injected gas rapidly cools and solidifies a portion of the molten mold flux 20 introduced into the liquid layer 21 to form a slag bear 29 to control the molten mold flux inflow amount. Here, the inlet between the slag film 27 and the solidification shell 11 into which the molten mold flux 20 flows by continuously spraying the gas to grow the slag bear 29 fixed to the inside of the mold 10. The size can be adjusted appropriately.

이와는 반대로, 상기 슬래그 베어(29)가 비대하게 성장해 용융 몰드 플럭스 유입량이 감소하여 주편과 주형(10) 사이의 윤활작용이 저하되고 브레이크-아웃을 발생시키는 주조상태라면, 상기 제어부가 유량 제어 수단을 작동시켜 가스 공급원(130)에 저장된 가스를 도관(110)으로 안내하고 더불어, 상기 제어부가 도관(110)에 설치된 열선(150)을 작동시켜 도관(110)을 지나는 가스가 가열되어 용융 몰드 플럭스의 온도에 비해 높은 온도로 노즐(120)을 통해 슬래그 베어(29)에 분사된다.On the contrary, if the slag bear 29 is enlarged and the molten mold flux flow rate is reduced to reduce the lubrication between the slab and the mold 10 and cause a break-out, the control unit controls the flow control means. By operating the gas stored in the gas source 130 to the conduit 110, the control unit operates the heating wire 150 installed in the conduit 110, the gas passing through the conduit 110 is heated to the molten mold flux Sprayed to the slag bear 29 through the nozzle 120 at a high temperature compared to the temperature.

따라서, 상기 고온의 가스가 비대하게 성장한 슬래그 베어(29)를 용융시켜 용융 몰드 플럭스가 유입되는 입구를 확장하여 용융 몰드 플럭스 유입량을 제어한다.Therefore, the slag bear 29 in which the hot gas is grown is melted to expand the inlet through which the molten mold flux flows, thereby controlling the molten mold flux inflow amount.

한편, 상기 슬래그 베어(29)에 가스가 분사되어 열교환 된 가스는 주조상태에 영향을 미치지 않도록 탕면 커버(100)에 구비된 배기구(142)를 통해 주형(10) 외부로 배기된다.On the other hand, the gas is injected into the slag bear 29 and the heat-exchanged gas is exhausted to the outside of the mold 10 through the exhaust port 142 provided in the bottom cover 100 so as not to affect the casting state.

상기와 같이 용융 몰드 플럭스의 유입량을 제어하면, 주편 단위 면적당 소모되는 용융 몰드 플럭스의 양이 균일해져 브레이크-아웃의 발생 빈도를 낮추고 주편의 품질을 향상시킨다.By controlling the inflow amount of the molten mold flux as described above, the amount of molten mold flux consumed per unit area of the slab becomes uniform, thereby reducing the occurrence frequency of break-out and improving the quality of the slab.

한편, 본 발명은 상술한 실시예로서만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 것도 본 발명의 기술적 사상에 속하는 것으로 보아야 한다.On the other hand, the present invention is not limited only to the above-described embodiment, but can be modified and modified within the scope not departing from the gist of the present invention, it should be seen that such modifications and variations are included in the technical idea of the present invention. do.

예를 들면, 상기 설명에서는 주형에 몰드 플럭스가 용융된 상태로 공급되는 것으로 설명하였으나 때에 따라서 상기 몰드 플럭스가 분말 혹은 과립상으로 공급될 수 있다.For example, in the above description, the mold flux is supplied to the mold in a molten state, but the mold flux may be supplied in powder or granular form as the case may be.

또한, 상기 설명 및 도면에서는 가스 공급 유닛의 도관이 탕면 커버를 관통설치한 것으로 설명하였으나, 때에 따라서는 상기 도관이 주형의 내측면을 관통해 슬래그 베어가 형성되는 위치까지 연장되어 설치될 수 있다.In addition, in the above description and drawings, the conduit of the gas supply unit has been described as penetrating through the bottom surface cover. However, in some cases, the conduit penetrates the inner surface of the mold to extend to the position where the slag bear is formed.

본 발명에 의한 연속주조장치 및 방법은, 슬래그 필름과 응고쉘 사이로 몰드 플럭스가 적절히 유입되도록 슬래그 베어의 형성을 제어함으로써, 브레이크-아웃의 발생 빈도를 낮추고 주편의 품질을 향상시키는 효과가 있다.The continuous casting apparatus and method according to the present invention has the effect of reducing the occurrence frequency of break-out and improving the quality of the slab by controlling the formation of the slag bear so that the mold flux is properly introduced between the slag film and the solidification shell.

Claims (13)

주형과,Mould, 상기 주형의 상부를 덮는 탕면 커버와,A bath surface cover covering an upper portion of the mold; 상기 주형 내측면과 용강의 경계에 가스를 분사하는 가스 공급 유닛을 포함하고,A gas supply unit for injecting gas to a boundary between the mold inner surface and the molten steel, 상기 가스 공급 유닛에는 온도 제어 수단이 구비되어 분사되는 가스의 온도를 가변시키는 것을 특징으로 하는 연속주조장치.The gas supply unit is provided with a temperature control means for continuous casting device, characterized in that for varying the temperature of the gas to be injected. 청구항 1에 있어서, 상기 가스 공급 유닛은 가스 공급원과,The gas supply unit of claim 1, wherein the gas supply unit comprises: a gas supply source; 상기 공급원으로부터 주형 내부로 가스를 안내하는 도관과, A conduit for guiding gas from the source into the mold; 상기 도관의 일단에 구비되어 상기 가스를 분사하는 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 연속주조장치.And a nozzle which is provided at one end of the conduit to inject the gas. 청구항 2에 있어서, 상기 노즐은 높이가 제어 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 연속주조장치.The continuous casting apparatus according to claim 2, wherein the nozzle is installed to be controllable in height. 청구항 3에 있어서, 상기 주형의 용탕면 높이를 감지하는 감지센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연속주조장치.The continuous casting apparatus according to claim 3, further comprising a sensor for sensing the molten metal of the mold. 청구항 2에 있어서, 상기 노즐은 슬릿형 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 연속주조장치.The continuous casting apparatus according to claim 2, wherein the nozzle comprises a slit nozzle. 청구항 2에 있어서, 상기 노즐은 복수개의 니들형 노즐이 일렬로 배열된 것을 특징으로 하는 연속주조장치.The continuous casting apparatus according to claim 2, wherein the nozzle comprises a plurality of needle-type nozzles arranged in a row. 삭제delete 청구항 2에 있어서, 상기 도관에 설치되는 유량 제어 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연속주조장치.The continuous casting apparatus according to claim 2, further comprising a flow control means installed in the conduit. 청구항 1 내지 청구항 6 또는 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가스는 비반응 가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속주조장치.The continuous casting apparatus according to any one of claims 1 to 6 or 8, wherein the gas includes an unreacted gas. 청구항 1 내지 청구항 6 또는 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주형 내부의 불활성 가스를 배기시키도록 상기 탕면 커버에 주형 내부를 향하는 배기구가 구비된 배기 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연속주조장치.The continuous casting apparatus according to any one of claims 1 to 6 or 8, further comprising an exhaust unit having an exhaust port directed to the inside of the mold to exhaust the inert gas inside the mold. . 탕면 커버에 의해 상부가 덮인 주형 내에 용융 몰드 플럭스를 주입하는 연속주조방법으로서,A continuous casting method of injecting molten mold flux into a mold covered with an upper surface by a water surface cover, 상기 주형 내측면과 용강의 경계에 온도가 가변되는 가스를 분사하여 슬래그 베어의 형성을 제어하는 것을 특징으로 하는 연속주조방법.Continuous injection method characterized in that for controlling the formation of the slag bear by injecting a gas of variable temperature to the boundary between the mold inner surface and the molten steel. 청구항 11에 있어서, 상기 용탕면의 높이에 따라 가스의 분사 높이를 제어하는 것을 특징으로 하는 연속주조방법.The continuous casting method according to claim 11, wherein the injection height of the gas is controlled according to the height of the molten surface. 청구항 11 또는 청구항 12에 있어서, 상기 주형 내측면에 고착된 슬래그 베어의 성장에 따라 가스의 온도 및 분사량을 제어하는 것을 특징으로 하는 연속주조방법.The continuous casting method according to claim 11 or 12, wherein the temperature and the injection amount of the gas are controlled according to the growth of the slag bear fixed to the inner surface of the mold.
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